自動水栓装置
【課題】自動水栓装置においてイルミネーション効果を発揮させる。
【解決手段】 自動水栓装置において、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が１４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｈが１μｓｅｃになっているので、使用者にとって発光素子１６からの出射光が実質的に視認されなくなる。水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在するときには、発光時間比率Ｈを大きくする。このため、発光素子１６から出射光を照明光として水栓ケース１９の出射部２１から出射させる。このため、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光が視認される。したがって、発光素子１６以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮させることができる。
【解決手段】 自動水栓装置において、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が１４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｈが１μｓｅｃになっているので、使用者にとって発光素子１６からの出射光が実質的に視認されなくなる。水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在するときには、発光時間比率Ｈを大きくする。このため、発光素子１６から出射光を照明光として水栓ケース１９の出射部２１から出射させる。このため、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光が視認される。したがって、発光素子１６以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的に吐水口から水を流す自動水栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動水栓装置において、電磁弁と、電磁弁を開閉して給水を制御する制御回路と、この制御回路に制御信号を入力する物体検出センサと、物体検出センサは、間欠的に発光する発光素子と、検知対象物（例えば、使用者の手）からの光の反射を受光する受光素子とを備え、受光素子が所定量以上の光を受光した場合に制御回路が検知対象物を検出したとして電磁弁を開弁して水栓ケースの吐水口から吐水させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、照明用ランプからの光を水栓ケースの吐水口付近から照射してイルミネーション効果を発揮させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−２９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１の自動水栓装置と特許文献２の水栓金具とを組み合わせて、電磁弁の開弁時に照明ランプを点灯させてイルミネーション効果を発揮させるように構成した場合には、発光素子および受光素子以外に、照明ランプが必要になり、部品数が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、部品数の増加を抑えるようにした自動水栓装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、吐水口（２０）に向けて水を流す給水管（１１）を開閉する弁（１２）と、
光を出射する発光素子（１６）と、
前記光を間欠的に出射させるように前記発光素子を制御する第１の制御手段（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ２５０）と、
前記発光素子の出射光の検知対象物に対する反射光を受光する受光素子（１７）と、
前記受光素子により反射光を受光したか否かを判定することにより、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在する否かを判定する第１の判定手段（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ２３０、Ｓ２３１、Ｓ２３２）と、
前記吐水口の周辺に検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を開弁して前記給水管からの水を前記吐水口から吐出させ、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を閉弁して前記吐水口からの水を吐出させることを停止する第２の制御手段（Ｓ１８０、Ｓ２３４）と、を備える自動水栓装置であって、
前記発光素子は、前記光として可視光を出射するものであり、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときに比べて、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を大きくして、前記出射光を照明光として出射させるように前記発光素子を制御する第３の制御手段（Ｓ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０）を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、吐水口の周辺に検知対象物が存在するときには、発光素子から出射光を照明光として出射させることができるので、発光素子以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮することができる。したがって、部品数の増加を抑えることができる。
【０００８】
ここで、第３の制御手段は発光素子を間欠的に点灯させる場合に限らず、連続的に点灯させるようにしてもよい。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定した場合において、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率は、４ｐｐｍ以下で、かつ前記発光素子における発光時間が１０μｓｅｃ以下になっていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、吐水口の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光素子の出射光が実質的に視認されなくなる。更に一般的な蛍光灯などの照明器具の発光周期は１６ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃおよび２０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃであるのに対し、これとは異なる発光時間を１０μｓｅｃ以下にすることにより、蛍光灯などの照明光と識別し易くし、蛍光灯などによる誤検知を防止することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記吐水口と、前記発光素子の出射光を前記吐水口の周辺に出射する出射部（２１）と、前記検知対象物から反射される反射光を受光する受光部（２２）と、を有する水栓ケース（１９）と、
前記発光素子および前記受光素子をそれぞれ収納する本体ケーシング（１０）と、
前記発光素子の出射光を前記水栓ケースの出射部に導く第１の光ファイバ（１８ａ）と、
前記水栓ケースの受光部で受光した反射光を前記受光素子に導く第２の光ファイバ（１８ｂ）と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、水栓ケース内に発光素子および受光素子を収納する必要がなくなるので、水栓ケースの小型化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記第１、第２の光ファイバは、プラスチック製の光ファイバであることを特徴とする。
【００１４】
一般的に、プラスチック製の光ファイバは、比較的に自由に曲げられる。このため、第１、第２の光ファイバとしてプラスチック製の光ファイバを用いると、第１、第２の光ファイバの設置位置の自由度が増す。
【００１５】
ここで、一般的に、プラスチック製の光ファイバとしては、波長が６００４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の透過率が良い。しかしながら４００ｎｍ〜６００ｎｍの帯域は、一般に受光素子として用いられるフォトダイオードの感度が低いため、総合的に高い信号レベルを得るためには、６００ｎｍ〜７００ｎｍの帯域を用いるのが良い。
【００１６】
そこで、請求項６に係る発明のように、前記発光素子の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍとしてもよい。
【００１７】
請求項５に係る発明では、前記第１、第２、第３の制御手段と前記第１の判定手段とをそれぞれ実行する制御装置（１５）を備え、前記制御装置は、前記本体ケーシングに収納されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明では、前記吐水口の周辺の明度を検出する明度センサと、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、前記明度センサの検出値に基づいて、前記吐水口の周辺の明度が小さい場合ほど、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明では、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、夜間は昼間に比べて前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す。
【００２２】
照明付自動水栓装置は本体ケーシング１０ａを備えている。本体ケーシング１０ａには、給水管１１が貫通している。給水管１１の入口側には水道管が接続されている。給水管１１の出口側には給水ホース１４を介して水栓ケース１９の吐出口に接続されている。
【００２３】
本体ケーシング１０内には、電磁弁１２が配置されている。電磁弁１２は、給水管１１の入口側と出口側との間を開閉する弁体である。
【００２４】
本体ケーシング１０内には、発電機１３が配置されている。発電機１３は給水管１１に対して直列的に配置されている。発電機１３は、電磁弁１２に対して給水管１１内の水流れに対して下流側に配置されている。発電機１３は、内蔵する水車を給水管１１内の水流により回転させて発電する。
【００２５】
本実施形態の発電機１３は、水車の回転軸に結合されているロータとしての磁石と、この磁石に対して回転軸の径方向外周側に配置されるステータコイルとを備え、磁石の回転によりステータコイルに誘導起電力を発生させる。
【００２６】
本体ケーシング１０内には、制御装置１５が配置されている。制御装置１５は、マイクロコンピュータ１５ａ、蓄電池１５ｂ、カウンタ１５ｃ、１５ｄ、発光素子１６および受光素子１７、等を備えている。
【００２７】
マイクロコンピュータ１５ａは、後述するように、発光素子１６の点灯処理と受光素子１７の受信信号を用いた検知対象物の検出処理とを実行する。
【００２８】
蓄電池１５ｂは、二次電池からなるものであって、発電機１３により発電された電力を蓄え、この電力をマイクロコンピュータ１５ａ、発光素子１６等の自動水栓装置で必要とする電力は蓄電池１５ｂの電力（すなわち、発電機３の発電電力）で賄うようになっている。
【００２９】
発光素子１６は、可視光を投光用光ファイバ１８ａに向けて出射する発光ダイオードである。発光素子１６は、後述するように、検知対象物の照明用の光源として用いられている。発光素子１６の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍである。
【００３０】
ここで、波長６００ｎｍｎｍ〜７００ｎｍ付近の波長の光を用いるのは発光ダイオードの発光効率が良いことと、後述する受光素子に用いるフォトダイオードの感度が高いこと、およびプラスチック製の光ファイバに対する透過率が良いためである。
【００３１】
投光用光ファイバ１８ａは、発光素子１６と水栓ケース１９の出射部２１との間に配設されている。投光用光ファイバ１８ａは、発光素子１６の出射光を水栓ケース１９の出射部２１に導く。
【００３２】
受光素子１７は、フォトダイオード等から構成され、受光用光ファイバ１８ｂにより導かれる光を受光して検知信号を出力する。受光素子１７としてはその波長が６５０ｎｍ付近に高い感度を持つのものが用いられている。
【００３３】
これにより、受光素子１７の波長感度特性と、発光素子１６の出射光波長特性との間のマッチングをとることができる。また、受光回路（図示せず）は１μｓｅｃ（周波数１ＭＨｚ）付近の信号に対して高い増幅率を有するようにバンドパスフィルタと増幅器を組合わせた回路になっている。
【００３４】
受光用光ファイバ１８ｂは、受光素子１７と水栓ケース１９の受光部２２との間に配設されており、受光用光ファイバ１８ｂは、受光部２２で受光した光を受光素子１７に導く。
【００３５】
本実施形態の光ファイバ１８ａ、１８ｂは、プラスチック製の光ファイバが用いられる。理由は安価である上、小径の曲げにも耐えるため小形の水栓ケースへの収納に自由度が持たせられるからである。
【００３６】
水栓ケース１９は、洗面所等の壁３０に取り付けられている。水栓ケース１９は、壁３０から突出するように形成されている。水栓ケース１９の先端側には、吐水口２０、出射部２１、および受光部２２が設けられている。
【００３７】
吐水口２０は、給水管１１から給水ホース１４を通して流入する水を吐出する出水口である。出射部２１は、投光用光ファイバ１８ａを通して導かれた発光素子１６の出射光を下側に照射する。受光部２２は、発光素子１６の出射光の検知対象物に対する反射光を受光して、検知信号を出力する。
【００３８】
ファイバ１８ａ、１８ｂは、給水ホース１４とともに、壁３０の穴部３０ａを通して水栓ケース１９と制御装置１５との間に配設されている。
【００３９】
次に、本実施形態の制御装置１５の作動について図２、図３を参照して説明する。図２、図３は、制御装置１５の制御処理を示すフローチャートである。
【００４０】
制御装置１５は、図２、図３のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。なお、図２、図３中に発光素子１６をＬＥＤと記す。
【００４１】
まず、ステップＳ１００において発光素子１６を消灯する。その後、ステップＳ１１０では０．２５ｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の消灯が０．２５ｓｅｃの間継続されることになる。
【００４２】
次に、ステップＳ１２０では発光素子１６を点灯する。その後、ステップＳ１３０では１μｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の点灯が１μｓｅｃの間継続されることになる。このため、発光素子１６の出射光は投光用光ファイバ１８ａを通して水栓ケース１９の出射部２１から出射される。
【００４３】
その後、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されたか否かを判定する。すなわち、水栓ケース１９の受光部２２で発光素子１６の出射光の検知対象物に対する反射光を受光したか否かを判定することになる。
【００４４】
ここで、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されていないときには、ＮＯと判定する。
【００４５】
すなわち、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しなく、検知対象物が非検知状態であると判定されることになる。
【００４６】
これに伴い、ステップＳ２５０において、カウンタ１５ｃのカウント値をクリアにする。検知カウンタ１５ｃは、ステップＳ１４０で検知信号を検知したとしてＹＥＳと判定された回数をカウントするものである。なお、以下、カウンタ１５ｃを検知カウンタ１５ｃという。
【００４７】
その後、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１４０でＹＥＳと判定される迄、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＮＯ判定、およびステップＳ２５０の処理を繰り返す。
【００４８】
これにより、発光素子１６が通常周期にて間欠的に点灯することになる（図４参照）。このような発光素子１６の間欠点灯時には、発光素子１６の発光時間Ｔｏｎを１μｓｅｃとし、発光素子１６の発光停止時間Ｔｏｆｆを０．２５ｓｅｃとすると、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間ｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍになっている。
【００４９】
このように発光素子１６が間欠的に点灯すると、発光素子１６の出射光は、投光用光ファイバ１８ａにより水栓ケース１９の出射部２１に導かれ、この導かれた光は出射部２１から出射する。
【００５０】
このとき、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に使用者の手の平が近づいて、この手の平に対して発光素子１６の出射光が反射されその反射光の一部が受光部２２で受光されると、この受光された光が受光用光ファイバ１８ｂに導かれて受光素子１７により受光されて受光素子１７から検知信号が出力される。
【００５１】
このとき、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されたとしてＹＥＳと判定される。これに伴い、検知カウンタ１５ｃのカウント値をインクリメントする。
【００５２】
次のステップＳ１６０において、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」であるか否かを判定する。ここで、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」がでないときには（カウント値≠２）、ＮＯと判定してステップＳ１００に戻る。
【００５３】
その後、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＹＥＳ判定のそれぞれの処理を経て、ステップＳ１５０に進むと、検知カウンタ１５ｃのカウント値をインクリメントしてカウント値が「２」になる。すると、次のステップＳ１６０において、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」であるときには、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物を検出したとして、ＹＥＳと判定する。
【００５４】
すなわち、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に使用者の手の平、すなわち検知対象物が存在すると判定されることになる。
【００５５】
これに伴い、図３のステップＳ１８０において、電磁弁１３を開く。このため、水道管からの水道水が給水管１１を経て給水ホース１４を通して水栓ケース１９の吐出口２０に向かって流れて、この流れた水道水が吐出口２０から吐水される。このとき、発電機１３は、給水管１１内の水流れにより電力を発生しその電力を蓄電池１５ｂに蓄える。
【００５６】
次に、ステップＳ１９０において発光素子１６を消灯する。その後、ステップＳ２００では０．１ｍｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の消灯が０．１ｍｓｅｃの間継続されることになる。
【００５７】
次に、ステップＳ２１０では発光素子１６を点灯する。その後、ステップＳ２２０では１μｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の点灯が１μｓｅｃの間継続されることになる。このため、発光素子１６の出射光は投光用光ファイバ１８ａを通して水栓ケース１９の出射部２１から出射される。その後、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されたか否かを判定する。
【００５８】
このとき、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されているとしてＹＥＳと判定すると、ステップＳ２４０において、カウンタ１５ｄのカウント値をクリアにする。
【００５９】
カウンタ１５ｄは、ステップＳ２３０で検知信号を検知していないとしてＮＯと判定された回数をカウントするものである。なお、以下、カウンタ１５ｄを非検知カウンタ１５ｄという。
【００６０】
その後、ステップＳ１９０に戻り、受光素子１７から検知信号が出力される限り、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０のＹＥＳ判定、Ｓ２４０それぞれの処理を繰り返すことになる。
【００６１】
これにより、発光素子１６が短周期にて間欠的に点灯することになる（図４参照）。このような発光素子１６の間欠点灯時には、発光素子１６の発光時間Ｔｏｎを１μｓｅｃとし、発光素子１６の発光停止時間Ｔｏｆｆを１００μｓｅｃとすると、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が１％になっている。すなわち、ステップ１６０でＹＥＳと判定される前に比べて、発光時間比率Ｈが大きくなっている。
【００６２】
このように発光素子１６が間欠的に照明光を出射することにより、水栓ケース１９の吐水口２０周辺が照明されることになる。
【００６３】
その後、使用者の手の平が水栓ケース１９の吐水口２０付近から離れると、この手の平に対して発光素子１６の出射光が反射されなくなる。このため、反射光が受光部２２で受光されなくなり、受光素子１７から検知信号が出力されなくなる。
【００６４】
このため、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されていないとしてＮＯと判定すると、ステップＳ２３１において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値をインクリメントにする。
【００６５】
さらに次のステップＳ２３２において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」であるか否かを判定する。ここで、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」がでないときには（カウント値≠２）、ＮＯと判定してステップＳ１９０に戻る。
【００６６】
その後、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０のＮＯ判定、およびステップＳ２３１のそれぞれの処理を終えると、ステップＳ２３２に移行する。
【００６７】
このステップＳ２３２において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」である場合には（カウント値＝２）、ＹＥＳと判定する。次に、ステップＳ２３３において非検知カウンタ１５ｄのカウント値をクリアして、ステップ２３４において電磁弁１２を閉じる。このため、水道管からの水道水が給水管１１から水栓ケース１９の吐出口２０側に流れなくなる。これに伴い、発電機１３の発電が停止する。
【００６８】
その後、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１４０でＹＥＳと判定される迄、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＮＯ判定、およびステップＳ２５０の処理を繰り返す。これにより、発光素子１６が通常周期にて間欠的に点灯することになる。これにより、発光素子１６が照明光を出射することを停止する。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光を照明光として水栓ケース１９の出射部２１から出射させることができる。
【００７０】
本実施形態では、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないとしてステップＳ１４０でＮＯと判定した場合において、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｈが１μｓｅｃになっている。
【００７１】
本発明者等の実験、検討によれば、発光時間比率Ｈが４ｐｐｍ以下で、発光時間Ｔｏｎが１０μｓｅｃ以下になっていれば、発光素子１６からの出射光が使用者に違和感を与えず、使用者により実質的に視認されない状態になっていることが分かった。
【００７２】
以上により、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｏｎが１μｓｅｃになっているので、使用者にとって発光素子１６からの出射光が実質的に視認されなくなる。
【００７３】
一方、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光が視認される。
【００７４】
したがって、発光素子１６以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮させることができる。したがって、照明付自動水栓装置における部品数の増加を抑えることができる。これに加えて、安価な照明付自動水栓を提供することができる。
【００７５】
本実施形態では、本体ケーシング１０に発光素子１６および受光素子１７を収納して、発光素子１６と水栓ケース１９の出射部２１との間に投光用光ファイバ１８ａを配設し、さらに受光素子１７と水栓ケース１９の受光部２２との間に受光用光ファイバ１８ｂを配設した。したがって、水栓ケース１９に収納する部品を減らすことができる。このため、水栓ケース１９に対して小型化を図ることができる。
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、本体ケーシングに発光素子および受光素子を収納して本体ケーシングと水栓ケースとの間に投光用ファイバと受光用光ファイバを配設した例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、水栓ケースに発光素子および受光素子を収納する。
【００７６】
この場合の構成を図５に示す。図５において、図１と同一符号のものは、同一のものを示す。
【００７７】
本実施形態では、水栓ケース１９に発光素子１６および受光素子１７が収納されている。発光素子１６は、水栓ケース１９の出射部２１から直接的に可視光を出射する。受光素子１７は、水栓ケース１９の受光部２２に入射した検知対象物からの反射光を受光する。
【００７８】
また、発光素子１６と制御装置１５との間には、リード線２３ａが接続されており、受光素子１７と制御装置１５との間には、リード線２３ｂが接続されている。リード線２３ａ、２３ｂは壁３０の穴部３０ａを通して水栓ケース１９と制御装置１５との間に配設されている。
【００７９】
以上説明した本実施形態によれば、発光素子１６以外に、照明用ランプを別途設ける必要がないので、水栓ケース１９の小型化、スリム化が可能になる。
【００８０】
（他の実施形態）
上述の第１実施形態では、ステップＳ１４０において受光素子１７から検知信号が出力されたとしてＹＥＳと判定された後に、発光素子１６の間欠的点灯を維持した状態で発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）を上げた例を示したが、これに代えて、発光素子１６を連続点灯することにより、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）を上げるようにしてもよい。
【００８１】
上述の第１、第２実施形態において、ステップ１６０において水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在するとしてＹＥＳと判定した場合において、第４の制御手段として、夜間には昼間に比べて発光素子１６における発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈを下げて、吐水口２０付近の照影光の明るさを下げてもよい。
【００８２】
ここで、昼、夜の判別は、マイクロコンピュータ１５ａに時計機能を付加し、この時計機能により時刻を判別するようにしてもよい。
【００８３】
これに代えて、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺の明度を検出する明度センサを用いて昼、夜を判別してもよい。すなわち、吐水口２０の周辺の明度が小さい場合ほど発光時間比率Ｈを下げるように発光素子１６を制御する。
【００８４】
上述の第１、第２実施形態では、照明光として発光素子１６を点灯させる際の発光周期を約１０ｋＨｚとした例を示したが、これに限らず、約１０ｋＨｚ以外の発光周期で発光素子１６を間欠的に点灯させてもよい。この場合、使用者にとって照明光のチラツキ感を与えないようにするため、発光周期を数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚにするのが望ましい。
【００８５】
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ２５０のそれぞれの処理が第１の制御手段を構成し、ステップＳ１８０，Ｓ２３４の処理が第２の制御手段を構成し、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０の処理が第３の制御手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す図である。
【図２】図１の制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１の制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図４】図１の発光素子の点灯および受光素子の受光を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 本体ケーシング
１１ 給水管
１２ 電磁弁
１３ 発電機
１５ 制御装置
１５ａ マイクロコンピュータ
１５ｂ 蓄電池
１５ｃ カウンタ
１５ｄ カウンタ
１６ 発光素子
１７ 受光素子
１８ａ 投光用光ファイバ
１８ｂ 受光用光ファイバ
１９ 水栓ケース
２０ 吐水口
２１ 出射部
２２ 受光部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的に吐水口から水を流す自動水栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動水栓装置において、電磁弁と、電磁弁を開閉して給水を制御する制御回路と、この制御回路に制御信号を入力する物体検出センサと、物体検出センサは、間欠的に発光する発光素子と、検知対象物（例えば、使用者の手）からの光の反射を受光する受光素子とを備え、受光素子が所定量以上の光を受光した場合に制御回路が検知対象物を検出したとして電磁弁を開弁して水栓ケースの吐水口から吐水させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、照明用ランプからの光を水栓ケースの吐水口付近から照射してイルミネーション効果を発揮させるものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−２９２４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１の自動水栓装置と特許文献２の水栓金具とを組み合わせて、電磁弁の開弁時に照明ランプを点灯させてイルミネーション効果を発揮させるように構成した場合には、発光素子および受光素子以外に、照明ランプが必要になり、部品数が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、部品数の増加を抑えるようにした自動水栓装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、吐水口（２０）に向けて水を流す給水管（１１）を開閉する弁（１２）と、
光を出射する発光素子（１６）と、
前記光を間欠的に出射させるように前記発光素子を制御する第１の制御手段（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ２５０）と、
前記発光素子の出射光の検知対象物に対する反射光を受光する受光素子（１７）と、
前記受光素子により反射光を受光したか否かを判定することにより、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在する否かを判定する第１の判定手段（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ２３０、Ｓ２３１、Ｓ２３２）と、
前記吐水口の周辺に検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を開弁して前記給水管からの水を前記吐水口から吐出させ、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を閉弁して前記吐水口からの水を吐出させることを停止する第２の制御手段（Ｓ１８０、Ｓ２３４）と、を備える自動水栓装置であって、
前記発光素子は、前記光として可視光を出射するものであり、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときに比べて、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を大きくして、前記出射光を照明光として出射させるように前記発光素子を制御する第３の制御手段（Ｓ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０）を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、吐水口の周辺に検知対象物が存在するときには、発光素子から出射光を照明光として出射させることができるので、発光素子以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮することができる。したがって、部品数の増加を抑えることができる。
【０００８】
ここで、第３の制御手段は発光素子を間欠的に点灯させる場合に限らず、連続的に点灯させるようにしてもよい。
【０００９】
請求項２に係る発明では、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定した場合において、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率は、４ｐｐｍ以下で、かつ前記発光素子における発光時間が１０μｓｅｃ以下になっていることを特徴とする。
【００１０】
これにより、吐水口の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光素子の出射光が実質的に視認されなくなる。更に一般的な蛍光灯などの照明器具の発光周期は１６ｍｓｅｃ〜２０ｍｓｅｃおよび２０μｓｅｃ〜１００μｓｅｃであるのに対し、これとは異なる発光時間を１０μｓｅｃ以下にすることにより、蛍光灯などの照明光と識別し易くし、蛍光灯などによる誤検知を防止することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明では、前記吐水口と、前記発光素子の出射光を前記吐水口の周辺に出射する出射部（２１）と、前記検知対象物から反射される反射光を受光する受光部（２２）と、を有する水栓ケース（１９）と、
前記発光素子および前記受光素子をそれぞれ収納する本体ケーシング（１０）と、
前記発光素子の出射光を前記水栓ケースの出射部に導く第１の光ファイバ（１８ａ）と、
前記水栓ケースの受光部で受光した反射光を前記受光素子に導く第２の光ファイバ（１８ｂ）と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、水栓ケース内に発光素子および受光素子を収納する必要がなくなるので、水栓ケースの小型化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記第１、第２の光ファイバは、プラスチック製の光ファイバであることを特徴とする。
【００１４】
一般的に、プラスチック製の光ファイバは、比較的に自由に曲げられる。このため、第１、第２の光ファイバとしてプラスチック製の光ファイバを用いると、第１、第２の光ファイバの設置位置の自由度が増す。
【００１５】
ここで、一般的に、プラスチック製の光ファイバとしては、波長が６００４００ｎｍ〜７００ｎｍの光の透過率が良い。しかしながら４００ｎｍ〜６００ｎｍの帯域は、一般に受光素子として用いられるフォトダイオードの感度が低いため、総合的に高い信号レベルを得るためには、６００ｎｍ〜７００ｎｍの帯域を用いるのが良い。
【００１６】
そこで、請求項６に係る発明のように、前記発光素子の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍとしてもよい。
【００１７】
請求項５に係る発明では、前記第１、第２、第３の制御手段と前記第１の判定手段とをそれぞれ実行する制御装置（１５）を備え、前記制御装置は、前記本体ケーシングに収納されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７に係る発明では、前記吐水口の周辺の明度を検出する明度センサと、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、前記明度センサの検出値に基づいて、前記吐水口の周辺の明度が小さい場合ほど、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項８に係る発明では、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、夜間は昼間に比べて前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（第１実施形態）
図１に本発明の第１実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す。
【００２２】
照明付自動水栓装置は本体ケーシング１０ａを備えている。本体ケーシング１０ａには、給水管１１が貫通している。給水管１１の入口側には水道管が接続されている。給水管１１の出口側には給水ホース１４を介して水栓ケース１９の吐出口に接続されている。
【００２３】
本体ケーシング１０内には、電磁弁１２が配置されている。電磁弁１２は、給水管１１の入口側と出口側との間を開閉する弁体である。
【００２４】
本体ケーシング１０内には、発電機１３が配置されている。発電機１３は給水管１１に対して直列的に配置されている。発電機１３は、電磁弁１２に対して給水管１１内の水流れに対して下流側に配置されている。発電機１３は、内蔵する水車を給水管１１内の水流により回転させて発電する。
【００２５】
本実施形態の発電機１３は、水車の回転軸に結合されているロータとしての磁石と、この磁石に対して回転軸の径方向外周側に配置されるステータコイルとを備え、磁石の回転によりステータコイルに誘導起電力を発生させる。
【００２６】
本体ケーシング１０内には、制御装置１５が配置されている。制御装置１５は、マイクロコンピュータ１５ａ、蓄電池１５ｂ、カウンタ１５ｃ、１５ｄ、発光素子１６および受光素子１７、等を備えている。
【００２７】
マイクロコンピュータ１５ａは、後述するように、発光素子１６の点灯処理と受光素子１７の受信信号を用いた検知対象物の検出処理とを実行する。
【００２８】
蓄電池１５ｂは、二次電池からなるものであって、発電機１３により発電された電力を蓄え、この電力をマイクロコンピュータ１５ａ、発光素子１６等の自動水栓装置で必要とする電力は蓄電池１５ｂの電力（すなわち、発電機３の発電電力）で賄うようになっている。
【００２９】
発光素子１６は、可視光を投光用光ファイバ１８ａに向けて出射する発光ダイオードである。発光素子１６は、後述するように、検知対象物の照明用の光源として用いられている。発光素子１６の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍである。
【００３０】
ここで、波長６００ｎｍｎｍ〜７００ｎｍ付近の波長の光を用いるのは発光ダイオードの発光効率が良いことと、後述する受光素子に用いるフォトダイオードの感度が高いこと、およびプラスチック製の光ファイバに対する透過率が良いためである。
【００３１】
投光用光ファイバ１８ａは、発光素子１６と水栓ケース１９の出射部２１との間に配設されている。投光用光ファイバ１８ａは、発光素子１６の出射光を水栓ケース１９の出射部２１に導く。
【００３２】
受光素子１７は、フォトダイオード等から構成され、受光用光ファイバ１８ｂにより導かれる光を受光して検知信号を出力する。受光素子１７としてはその波長が６５０ｎｍ付近に高い感度を持つのものが用いられている。
【００３３】
これにより、受光素子１７の波長感度特性と、発光素子１６の出射光波長特性との間のマッチングをとることができる。また、受光回路（図示せず）は１μｓｅｃ（周波数１ＭＨｚ）付近の信号に対して高い増幅率を有するようにバンドパスフィルタと増幅器を組合わせた回路になっている。
【００３４】
受光用光ファイバ１８ｂは、受光素子１７と水栓ケース１９の受光部２２との間に配設されており、受光用光ファイバ１８ｂは、受光部２２で受光した光を受光素子１７に導く。
【００３５】
本実施形態の光ファイバ１８ａ、１８ｂは、プラスチック製の光ファイバが用いられる。理由は安価である上、小径の曲げにも耐えるため小形の水栓ケースへの収納に自由度が持たせられるからである。
【００３６】
水栓ケース１９は、洗面所等の壁３０に取り付けられている。水栓ケース１９は、壁３０から突出するように形成されている。水栓ケース１９の先端側には、吐水口２０、出射部２１、および受光部２２が設けられている。
【００３７】
吐水口２０は、給水管１１から給水ホース１４を通して流入する水を吐出する出水口である。出射部２１は、投光用光ファイバ１８ａを通して導かれた発光素子１６の出射光を下側に照射する。受光部２２は、発光素子１６の出射光の検知対象物に対する反射光を受光して、検知信号を出力する。
【００３８】
ファイバ１８ａ、１８ｂは、給水ホース１４とともに、壁３０の穴部３０ａを通して水栓ケース１９と制御装置１５との間に配設されている。
【００３９】
次に、本実施形態の制御装置１５の作動について図２、図３を参照して説明する。図２、図３は、制御装置１５の制御処理を示すフローチャートである。
【００４０】
制御装置１５は、図２、図３のフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。なお、図２、図３中に発光素子１６をＬＥＤと記す。
【００４１】
まず、ステップＳ１００において発光素子１６を消灯する。その後、ステップＳ１１０では０．２５ｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の消灯が０．２５ｓｅｃの間継続されることになる。
【００４２】
次に、ステップＳ１２０では発光素子１６を点灯する。その後、ステップＳ１３０では１μｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の点灯が１μｓｅｃの間継続されることになる。このため、発光素子１６の出射光は投光用光ファイバ１８ａを通して水栓ケース１９の出射部２１から出射される。
【００４３】
その後、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されたか否かを判定する。すなわち、水栓ケース１９の受光部２２で発光素子１６の出射光の検知対象物に対する反射光を受光したか否かを判定することになる。
【００４４】
ここで、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されていないときには、ＮＯと判定する。
【００４５】
すなわち、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しなく、検知対象物が非検知状態であると判定されることになる。
【００４６】
これに伴い、ステップＳ２５０において、カウンタ１５ｃのカウント値をクリアにする。検知カウンタ１５ｃは、ステップＳ１４０で検知信号を検知したとしてＹＥＳと判定された回数をカウントするものである。なお、以下、カウンタ１５ｃを検知カウンタ１５ｃという。
【００４７】
その後、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１４０でＹＥＳと判定される迄、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＮＯ判定、およびステップＳ２５０の処理を繰り返す。
【００４８】
これにより、発光素子１６が通常周期にて間欠的に点灯することになる（図４参照）。このような発光素子１６の間欠点灯時には、発光素子１６の発光時間Ｔｏｎを１μｓｅｃとし、発光素子１６の発光停止時間Ｔｏｆｆを０．２５ｓｅｃとすると、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間ｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍになっている。
【００４９】
このように発光素子１６が間欠的に点灯すると、発光素子１６の出射光は、投光用光ファイバ１８ａにより水栓ケース１９の出射部２１に導かれ、この導かれた光は出射部２１から出射する。
【００５０】
このとき、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に使用者の手の平が近づいて、この手の平に対して発光素子１６の出射光が反射されその反射光の一部が受光部２２で受光されると、この受光された光が受光用光ファイバ１８ｂに導かれて受光素子１７により受光されて受光素子１７から検知信号が出力される。
【００５１】
このとき、ステップＳ１４０において、受光素子１７から検知信号が出力されたとしてＹＥＳと判定される。これに伴い、検知カウンタ１５ｃのカウント値をインクリメントする。
【００５２】
次のステップＳ１６０において、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」であるか否かを判定する。ここで、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」がでないときには（カウント値≠２）、ＮＯと判定してステップＳ１００に戻る。
【００５３】
その後、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＹＥＳ判定のそれぞれの処理を経て、ステップＳ１５０に進むと、検知カウンタ１５ｃのカウント値をインクリメントしてカウント値が「２」になる。すると、次のステップＳ１６０において、検知カウンタ１５ｃのカウント値が「２」であるときには、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物を検出したとして、ＹＥＳと判定する。
【００５４】
すなわち、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に使用者の手の平、すなわち検知対象物が存在すると判定されることになる。
【００５５】
これに伴い、図３のステップＳ１８０において、電磁弁１３を開く。このため、水道管からの水道水が給水管１１を経て給水ホース１４を通して水栓ケース１９の吐出口２０に向かって流れて、この流れた水道水が吐出口２０から吐水される。このとき、発電機１３は、給水管１１内の水流れにより電力を発生しその電力を蓄電池１５ｂに蓄える。
【００５６】
次に、ステップＳ１９０において発光素子１６を消灯する。その後、ステップＳ２００では０．１ｍｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の消灯が０．１ｍｓｅｃの間継続されることになる。
【００５７】
次に、ステップＳ２１０では発光素子１６を点灯する。その後、ステップＳ２２０では１μｓｅｃの間待機する。これにより、発光素子１６の点灯が１μｓｅｃの間継続されることになる。このため、発光素子１６の出射光は投光用光ファイバ１８ａを通して水栓ケース１９の出射部２１から出射される。その後、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されたか否かを判定する。
【００５８】
このとき、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されているとしてＹＥＳと判定すると、ステップＳ２４０において、カウンタ１５ｄのカウント値をクリアにする。
【００５９】
カウンタ１５ｄは、ステップＳ２３０で検知信号を検知していないとしてＮＯと判定された回数をカウントするものである。なお、以下、カウンタ１５ｄを非検知カウンタ１５ｄという。
【００６０】
その後、ステップＳ１９０に戻り、受光素子１７から検知信号が出力される限り、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０のＹＥＳ判定、Ｓ２４０それぞれの処理を繰り返すことになる。
【００６１】
これにより、発光素子１６が短周期にて間欠的に点灯することになる（図４参照）。このような発光素子１６の間欠点灯時には、発光素子１６の発光時間Ｔｏｎを１μｓｅｃとし、発光素子１６の発光停止時間Ｔｏｆｆを１００μｓｅｃとすると、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が１％になっている。すなわち、ステップ１６０でＹＥＳと判定される前に比べて、発光時間比率Ｈが大きくなっている。
【００６２】
このように発光素子１６が間欠的に照明光を出射することにより、水栓ケース１９の吐水口２０周辺が照明されることになる。
【００６３】
その後、使用者の手の平が水栓ケース１９の吐水口２０付近から離れると、この手の平に対して発光素子１６の出射光が反射されなくなる。このため、反射光が受光部２２で受光されなくなり、受光素子１７から検知信号が出力されなくなる。
【００６４】
このため、ステップＳ２３０において、受光素子１７から検知信号が出力されていないとしてＮＯと判定すると、ステップＳ２３１において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値をインクリメントにする。
【００６５】
さらに次のステップＳ２３２において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」であるか否かを判定する。ここで、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」がでないときには（カウント値≠２）、ＮＯと判定してステップＳ１９０に戻る。
【００６６】
その後、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０のＮＯ判定、およびステップＳ２３１のそれぞれの処理を終えると、ステップＳ２３２に移行する。
【００６７】
このステップＳ２３２において、非検知カウンタ１５ｄのカウント値が「２」である場合には（カウント値＝２）、ＹＥＳと判定する。次に、ステップＳ２３３において非検知カウンタ１５ｄのカウント値をクリアして、ステップ２３４において電磁弁１２を閉じる。このため、水道管からの水道水が給水管１１から水栓ケース１９の吐出口２０側に流れなくなる。これに伴い、発電機１３の発電が停止する。
【００６８】
その後、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１４０でＹＥＳと判定される迄、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０のＮＯ判定、およびステップＳ２５０の処理を繰り返す。これにより、発光素子１６が通常周期にて間欠的に点灯することになる。これにより、発光素子１６が照明光を出射することを停止する。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光を照明光として水栓ケース１９の出射部２１から出射させることができる。
【００７０】
本実施形態では、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないとしてステップＳ１４０でＮＯと判定した場合において、発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｈが１μｓｅｃになっている。
【００７１】
本発明者等の実験、検討によれば、発光時間比率Ｈが４ｐｐｍ以下で、発光時間Ｔｏｎが１０μｓｅｃ以下になっていれば、発光素子１６からの出射光が使用者に違和感を与えず、使用者により実質的に視認されない状態になっていることが分かった。
【００７２】
以上により、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在しないときには、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）が４ｐｐｍで、かつ発光時間Ｔｏｎが１μｓｅｃになっているので、使用者にとって発光素子１６からの出射光が実質的に視認されなくなる。
【００７３】
一方、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物（使用者の手など）が存在するときには、発光素子１６から出射光が視認される。
【００７４】
したがって、発光素子１６以外に照明用ランプを用いることなく、イルミネーション効果を発揮させることができる。したがって、照明付自動水栓装置における部品数の増加を抑えることができる。これに加えて、安価な照明付自動水栓を提供することができる。
【００７５】
本実施形態では、本体ケーシング１０に発光素子１６および受光素子１７を収納して、発光素子１６と水栓ケース１９の出射部２１との間に投光用光ファイバ１８ａを配設し、さらに受光素子１７と水栓ケース１９の受光部２２との間に受光用光ファイバ１８ｂを配設した。したがって、水栓ケース１９に収納する部品を減らすことができる。このため、水栓ケース１９に対して小型化を図ることができる。
（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、本体ケーシングに発光素子および受光素子を収納して本体ケーシングと水栓ケースとの間に投光用ファイバと受光用光ファイバを配設した例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、水栓ケースに発光素子および受光素子を収納する。
【００７６】
この場合の構成を図５に示す。図５において、図１と同一符号のものは、同一のものを示す。
【００７７】
本実施形態では、水栓ケース１９に発光素子１６および受光素子１７が収納されている。発光素子１６は、水栓ケース１９の出射部２１から直接的に可視光を出射する。受光素子１７は、水栓ケース１９の受光部２２に入射した検知対象物からの反射光を受光する。
【００７８】
また、発光素子１６と制御装置１５との間には、リード線２３ａが接続されており、受光素子１７と制御装置１５との間には、リード線２３ｂが接続されている。リード線２３ａ、２３ｂは壁３０の穴部３０ａを通して水栓ケース１９と制御装置１５との間に配設されている。
【００７９】
以上説明した本実施形態によれば、発光素子１６以外に、照明用ランプを別途設ける必要がないので、水栓ケース１９の小型化、スリム化が可能になる。
【００８０】
（他の実施形態）
上述の第１実施形態では、ステップＳ１４０において受光素子１７から検知信号が出力されたとしてＹＥＳと判定された後に、発光素子１６の間欠的点灯を維持した状態で発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）を上げた例を示したが、これに代えて、発光素子１６を連続点灯することにより、発光時間比率Ｈ（＝Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）を上げるようにしてもよい。
【００８１】
上述の第１、第２実施形態において、ステップ１６０において水栓ケース１９の吐水口２０の周辺に検知対象物が存在するとしてＹＥＳと判定した場合において、第４の制御手段として、夜間には昼間に比べて発光素子１６における発光停止時間Ｔｏｆｆに対する発光時間Ｔｏｎの発光時間比率Ｈを下げて、吐水口２０付近の照影光の明るさを下げてもよい。
【００８２】
ここで、昼、夜の判別は、マイクロコンピュータ１５ａに時計機能を付加し、この時計機能により時刻を判別するようにしてもよい。
【００８３】
これに代えて、水栓ケース１９の吐水口２０の周辺の明度を検出する明度センサを用いて昼、夜を判別してもよい。すなわち、吐水口２０の周辺の明度が小さい場合ほど発光時間比率Ｈを下げるように発光素子１６を制御する。
【００８４】
上述の第１、第２実施形態では、照明光として発光素子１６を点灯させる際の発光周期を約１０ｋＨｚとした例を示したが、これに限らず、約１０ｋＨｚ以外の発光周期で発光素子１６を間欠的に点灯させてもよい。この場合、使用者にとって照明光のチラツキ感を与えないようにするため、発光周期を数十Ｈｚ〜数十ｋＨｚにするのが望ましい。
【００８５】
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、ステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１４０、Ｓ２５０のそれぞれの処理が第１の制御手段を構成し、ステップＳ１８０，Ｓ２３４の処理が第２の制御手段を構成し、ステップＳ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０の処理が第３の制御手段を構成している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す図である。
【図２】図１の制御装置の制御処理の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１の制御装置の制御処理の残りを示すフローチャートである。
【図４】図１の発光素子の点灯および受光素子の受光を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態の照明付自動水栓装置の全体図を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 本体ケーシング
１１ 給水管
１２ 電磁弁
１３ 発電機
１５ 制御装置
１５ａ マイクロコンピュータ
１５ｂ 蓄電池
１５ｃ カウンタ
１５ｄ カウンタ
１６ 発光素子
１７ 受光素子
１８ａ 投光用光ファイバ
１８ｂ 受光用光ファイバ
１９ 水栓ケース
２０ 吐水口
２１ 出射部
２２ 受光部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水口（２０）に向けて水を流す給水管（１１）を開閉する弁（１２）と、
光を出射する発光素子（１６）と、
前記光を間欠的に出射させるように前記発光素子を制御する第１の制御手段（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、
前記発光素子の出射光の検知対象物に対する反射光を受光する受光素子（１７）と、
前記受光素子により反射光を受光したか否かを判定することにより、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在する否かを判定する第１の判定手段（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ２３０、Ｓ２３１、Ｓ２３２）と、
前記吐水口の周辺に検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を開弁して前記給水管からの水を前記吐水口から吐出させ、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を閉弁して前記吐水口からの水を吐出させることを停止する第２の制御手段（Ｓ１８０，２３４）と、を備える自動水栓装置であって、
前記発光素子は、前記光として可視光を出射するものであり、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときに比べて、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を大きくして、前記出射光を照明光として出射させるように前記発光素子を制御する第３の制御手段（Ｓ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０）を備えることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項２】
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定した場合において、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率は、４ｐｐｍ以下で、かつ前記発光素子における発光時間が１０μｓｅｃ以下になっていることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【請求項３】
前記吐水口と、前記発光素子の出射光を前記吐水口の周辺に出射する出射部（２１）と、前記検知対象物から反射される反射光を受光する受光部（２２）と、を有する水栓ケース（１９）と、
前記発光素子および前記受光素子をそれぞれ収納する本体ケーシング（１０）と、
前記発光素子の出射光を前記水栓ケースの出射部に導く第１の光ファイバ（１８ａ）と、
前記水栓ケースの受光部で受光した反射光を前記受光素子に導く第２の光ファイバ（１８ｂ）と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の自動水栓装置。
【請求項４】
前記第１、第２の光ファイバは、プラスチック製の光ファイバであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項５】
前記第１、第２、第３の制御手段と前記第１の判定手段とを有する制御装置（１５）が前記本体ケーシングに収納されていることを特徴とする請求項３に記載の自動水栓装置。
【請求項６】
前記発光素子の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項７】
前記吐水口の周辺の明度を検出する明度センサと、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、前記明度センサの検出値に基づいて、前記吐水口の周辺の明度が小さい場合ほど、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項８】
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、夜間は昼間に比べて前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項１】
吐水口（２０）に向けて水を流す給水管（１１）を開閉する弁（１２）と、
光を出射する発光素子（１６）と、
前記光を間欠的に出射させるように前記発光素子を制御する第１の制御手段（Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０）と、
前記発光素子の出射光の検知対象物に対する反射光を受光する受光素子（１７）と、
前記受光素子により反射光を受光したか否かを判定することにより、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在する否かを判定する第１の判定手段（Ｓ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ２３０、Ｓ２３１、Ｓ２３２）と、
前記吐水口の周辺に検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を開弁して前記給水管からの水を前記吐水口から吐出させ、前記吐水口の周辺に検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときには、前記弁を閉弁して前記吐水口からの水を吐出させることを停止する第２の制御手段（Ｓ１８０，２３４）と、を備える自動水栓装置であって、
前記発光素子は、前記光として可視光を出射するものであり、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定したときには、前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定したときに比べて、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を大きくして、前記出射光を照明光として出射させるように前記発光素子を制御する第３の制御手段（Ｓ１９０、Ｓ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０）を備えることを特徴とする自動水栓装置。
【請求項２】
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在しないと前記第１の判定手段が判定した場合において、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率は、４ｐｐｍ以下で、かつ前記発光素子における発光時間が１０μｓｅｃ以下になっていることを特徴とする請求項１に記載の自動水栓装置。
【請求項３】
前記吐水口と、前記発光素子の出射光を前記吐水口の周辺に出射する出射部（２１）と、前記検知対象物から反射される反射光を受光する受光部（２２）と、を有する水栓ケース（１９）と、
前記発光素子および前記受光素子をそれぞれ収納する本体ケーシング（１０）と、
前記発光素子の出射光を前記水栓ケースの出射部に導く第１の光ファイバ（１８ａ）と、
前記水栓ケースの受光部で受光した反射光を前記受光素子に導く第２の光ファイバ（１８ｂ）と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の自動水栓装置。
【請求項４】
前記第１、第２の光ファイバは、プラスチック製の光ファイバであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項５】
前記第１、第２、第３の制御手段と前記第１の判定手段とを有する制御装置（１５）が前記本体ケーシングに収納されていることを特徴とする請求項３に記載の自動水栓装置。
【請求項６】
前記発光素子の出射光の波長は、６００ｎｍ〜７００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項７】
前記吐水口の周辺の明度を検出する明度センサと、
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、前記明度センサの検出値に基づいて、前記吐水口の周辺の明度が小さい場合ほど、前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【請求項８】
前記吐水口の周辺に前記検知対象物が存在すると前記第１の判定手段が判定した場合において、夜間は昼間に比べて前記発光素子における発光停止時間に対する発光時間の比率を下げるように前記発光素子を制御する第４の制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の自動水栓装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２２８３３６（Ｐ２００９−２２８３３６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６２１７（Ｐ２００８−７６２１７）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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