自動水栓
【課題】光センサ用に光ファイバを用いた場合において、その光ファイバが設置現場ごとに様々な状態で配線され施工された場合であっても、正確に検知対象を検知することのできる自動水栓を提供する。
【解決手段】光センサ５０を備えた自動水栓において、発光素子５４-１からの光を導く検知用の投光側光ファイバ５８-１と、検知対象Ｔからの反射光を受光素子５４-１に導く検知用の受光側光ファイバ５８-２とを吐水管の内部に通して各先端を投光部６０，受光部６２となすとともに、投光側光ファイバ５８-１及び受光側光ファイバ５８-２による光の減衰を求めて受光素子５４-１による受光量を補正する補正用の光ファイバ６４を設け、且つこれを検知用の光ファイバ５８と束ねた状態で配線施工する。
【解決手段】光センサ５０を備えた自動水栓において、発光素子５４-１からの光を導く検知用の投光側光ファイバ５８-１と、検知対象Ｔからの反射光を受光素子５４-１に導く検知用の受光側光ファイバ５８-２とを吐水管の内部に通して各先端を投光部６０，受光部６２となすとともに、投光側光ファイバ５８-１及び受光側光ファイバ５８-２による光の減衰を求めて受光素子５４-１による受光量を補正する補正用の光ファイバ６４を設け、且つこれを検知用の光ファイバ５８と束ねた状態で配線施工する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光センサによる検知に基づいて吐水口から自動的に吐水する自動水栓に関し、詳しくは光センサ用に光ファイバを用いた自動水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吐水管に光センサを設け、使用者が手を差し出したときに光センサによる検知に基づいて吐水口から自動的に吐水する形式の自動水栓が公共のトイレや洗面所等に広く用いられている。
ここで光センサは投光部と受光部とを有し、投光部から投光した光の人体（検知対象）による反射光を受光部に入射させて受光素子で受光し、人体検知する。通常はその受光量が設定したしきい値よりも多いことをもって検知対象有り即ち人体有りと判定する。
【０００３】
このような自動水栓では、従来光センサが吐水管の先端部に設けられていることが多い。
このようにしておけば、使用者が吐水口からの吐水を受けようとして手を差し出したときに、自動的に光センサにてこれを検知させるようになすことができ、使用者が吐水のための特別の動作、即ち光センサにて手を検知させるための特別の動作を必要とせず、単に吐水口からの吐水方向の前方に手を差し出すだけで吐水を行わせるようになすことができる。
【０００４】
ところで従来の自動水栓では、光を発するＬＥＤ等の発光素子を上記の投光部として、またフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光素子を上記の受光部として吐水管の先端部に配置するとともに、発光素子による発光を行わせる発光駆動回路や受光素子により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を、それら発光素子，受光素子に接続状態で吐水管の先端部に設けており、このため吐水管の先端部の形状が必然的に大形状化してしまい、これに伴って吐水管全体が太く大型化し、デザイン性，意匠性を損なってしまうといった問題を生じていた。
【０００５】
こうした問題は吐水管の先端部に光センサを設けた場合に特に大きな問題となるが、光センサを吐水管の先端部以外の部分に設けた場合においても生じ得る問題である。
【０００６】
この場合、発光素子と受光素子、及び発光素子による発光を行わせるとともに受光素子による受光を光電変換するセンサ回路を備えたセンサ本体を、吐水管の先端部から遠く離隔して配置しておき、そしてそのセンサ本体の発光素子と受光素子との各位置から光を導く投光側光ファイバと受光側光ファイバとを吐水管の内部を通って延び出させ、投光側光ファイバの先端を投光部として、また受光側光ファイバの先端を受光部としてそれぞれ構成しておくといったことが考えられる。
このようになした場合、発光素子，受光素子及びセンサ回路を含むセンサ本体によって吐水管が太く、大型化してしまうのを避けることができる。
【０００７】
しかしながらこのようにセンサ本体を吐水管の先端部から離隔して配置し、そしてセンサ本体の発光素子，受光素子から投光側光ファイバ，受光側光ファイバを吐水管の内部を通って長く延在させた場合、以下のような問題を生ずる。
【０００８】
光ファイバは、光を通過させる際にそこで光の減衰を生ぜしめる。
その減衰の程度は光ファイバの長さによって、また光ファイバの曲りの程度によってそれぞれ異なったものとなる。
即ち光ファイバが長ければ減衰は大きく、また光ファイバに曲りがあれば、更にその曲りの程度が大きければ、それだけ光の減衰は大きくなる。
【０００９】
従って自動水栓の設置施工時に施工業者によって光ファイバが切断されたときに、その切断位置（切断長さ）によって減衰の程度は変ってしまい、特に光ファイバが大きく屈曲した状態で設置されるとその屈曲部での光ファイバ内部の減衰が大きくなってしまう。
しかもその光ファイバの設置の状態は自動水栓の施工現場ごとにそれぞれ異なったものとなる。
【００１０】
反射式の光センサの場合、受光素子による受光量の大小に基づいて人体検知を行うようになしており、その場合、光ファイバーの部分で光が減衰してしまうと、更にその減衰の程度が設置現場ごとに様々に変ってしまうと、発光素子から同じ光量で発光させても、受光素子による反射光の受光量が様々に変ってしまい、光センサによる検知範囲が設定した範囲からずれたり、狂ったりしてしまう問題を生じてしまう。
【００１１】
尚本発明に対する先行技術として、下記特許文献１には光ファイバ形光電スイッチについての考案が示され、そこにおいて発光素子の劣化による発光量の低下に起因して検知対象の検知が不安定化する問題を解決することを目的として、標準検出体を検出するための光ファイバと、実際の検知対象を検知するための光ファイバとを設け、標準検出体からの反射光の光量と被検出体からの反射光の光量とを比較し、検知対象の検知の有無を判定するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献１に開示のものは本発明とは解決課題が異なっており、またその構成においても本発明とは異なった別異のものである。
【００１２】
【特許文献１】実開昭６３−５６５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は以上のような事情を背景とし、光センサ用に光ファイバを用いた場合において、その光ファイバが設置現場ごとに様々な状態で配線され施工された場合であっても、正確に検知対象を検知することのできる自動水栓を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
而して請求項１のものは、吐水管に投光部と受光部とが設けられ、該投光部から投光した光の検知対象からの反射光を該受光部に入射させて受光素子で受光し、その受光量に基づいて検知対象の有無を検知する光センサを備えた自動水栓において、発光素子からの光を導く検知用の第１の投光側光ファイバと、前記検知対象からの反射光を前記受光素子に導く検知用の第１の受光側光ファイバとをそれぞれ前記吐水管の内部に通し、該第１の投光側光ファイバの先端を前記投光部として、前記第１の受光側光ファイバの先端を前記受光部として前記検知対象を検知するようになすとともに、自身の内部を光が通過する際の減衰を測ることによって前記検知用の第１の投光側光ファイバ及び第１の受光側光ファイバによる光の減衰を求めて前記受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを該第１の光ファイバと別途に設け、且つ該第２の光ファイバを該第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして投光側光ファイバと受光側光ファイバとを別々に設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項３のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、該１本の光ファイバを、前記減衰を求めるための投光側光ファイバと受光側光ファイバとに共用することを特徴とする。
【００１７】
請求項４のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、前記検知用の第１の投光側光ファイバを前記減衰を求めるための投光側光ファイバとして補正用に共用し、該第２の光ファイバを該減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記補正用に用いる前記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び前記第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、該投光側光ファイバからの光を直接該反射手段で反射させて該受光側光ファイバに入射させるようになしてあることを特徴とする。
【００１９】
請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記投光部及び受光部が前記吐水管の先端部に設けてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２０】
以上のように本発明は、検知対象を検知するための第１の投光側光ファイバと第１の受光側光ファイバとに加えて、それら検知用の第１の光ファイバによる光の減衰を求めて、受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを設け、且つその第２の光ファイバを検知用の第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したものである。
【００２１】
本発明によれば、検知用の第１の光ファイバとは別に補正用の第２の光ファイバを設けることで、検知用の第１の光ファイバでの光の減衰を求めることができ、そしてそれによって受光素子による受光量を補正することで、検知用の第１の光ファイバにおける光の減衰の程度の如何に拘らず、受光量の大小に基づいて検知対象を正しく検知することができるようになる。
【００２２】
従って本発明によれば、設置現場で光ファイバにより光の減衰が生じ、また設置現場ごとに光ファイバの長さや曲りの程度等が様々となって、減衰の程度が各現場ごとに異なった場合であっても、光センサによる検知範囲が設定した範囲からずれたり狂ったりしてしまう問題を解決でき、光センサによる検知精度を高く維持することができる。そしてこれにより自動水栓の使い勝手を良くすることができる。
【００２３】
但し補正用の第２の光ファイバが、検知用の第１の光ファイバと異なった長さや曲りの状態で配線されてしまうと、受光量を正しく補正することができなくなる。
補正用の第２の光ファイバにおける光の減衰の程度が、検知用の第１の光ファイバにおける減衰の程度と異なってしまうからである。
【００２４】
そこで本発明では、補正用の第２の光ファイバを検知用の第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線することによって、補正用の第２の光ファイバによる減衰が検知用の第１の光ファイバによる減衰を正しく反映したものとするようになす。
【００２５】
本発明では、補正用の第２の光ファイバとして投光側の光ファイバと受光側の光ファイバとを別々に設けておくことができる（請求項２）。
このようにすれば光センサを安価に構成することができる。
【００２６】
本発明ではまた、補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、その１本の光ファイバを、光の減衰を求めるための投光側光ファイバと、受光側光ファイバとに共用するようになすことができる（請求項３）。
【００２７】
このようにすれば、必要な光ファイバの合計の本数を少なくでき、全体の光ファイバの断面積（横断面の断面積）、即ち光ファイバの占めるスペースをより小さくできて、より狭い個所にも容易に光ファイバを通すことが可能となって、光ファイバの取付けが容易となる。
【００２８】
本発明ではまた、補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、検知用の第１の投光側光ファイバを本来の検知用と減衰を求めるための補正用の投光側光ファイバとに共用し、そして第２の光ファイバを、減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いるようになすことができる（請求項４）。
【００２９】
この場合においても、合計として必要な光ファイバの本数を少なくすることができ、更に請求項３に比べて光センサとして必要な発光素子が１つで済むため、所要コストをより安価とすることができる。
また単一の発光素子を検知用と補正用とに共用できるため、発光素子の経年変化即ち劣化による発光量の減少に対しても補正を行うことが可能となる。
【００３０】
これらの場合において、補正用に用いる上記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、その投光側光ファイバの先端から発せられた光を直接反射手段で反射させて補正用の第２の受光側光ファイバに入射させるようになしておくことができる（請求項５）。
これにより補正側の受光量が大きくなり、安定するので、補正をより正確に行うことができる。
【００３１】
本発明では、上記投光部及び受光部を吐水管の先端部に設けておくことができる（請求項６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の自動水栓で、１２は自動水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、その基端部が大径の着座部１４とされており、その着座部１４において取付装置１６によりカウンタ部（取付基体）１８に固定状態に取り付けられている。
【００３３】
取付装置１６は、カウンタ部１８を上側から挟み付ける上挟持部材２０と、下側から挟み付ける下挟持部材２２と、それらを締結するねじ締結具２４及びナット２５とを有しており、ねじ締結具２４及びナット２５による締付けによって、上挟持部材２０及び下挟持部材２２によりカウンタ部１８を上下両側から挟持する状態にカウンタ部１８に固定されている。
そしてその取付装置１６の上挟持部材２０に対し着座部１４が下向きに嵌合され、カウンタ部１８に着座せしめられている。
ここで着座部１４は止め具２６にて上挟持部材２０に止め付けられ、回転方向にもまた抜け方向にも固定状態とされている。
尚、２８はカウンタ部１８を貫通して設けられた取付穴である。
【００３４】
吐水管１２は上部が逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、使用者に向って斜め前方下向きをなす先端面に吐水口３０が設けられている。
ここで吐水管１２は、吐水口３０が手洗鉢やシンク等の水槽内部を向くようにして設けられている。
【００３５】
吐水管１２の内部には、給水路３２の一部をなす給水チューブ３４が挿通されており、その先端が吐水口３０に接続されている。尚４１は止水栓である。
３６は、カウンタ部１８の下方に配置された本体機能部で、３８はその本体機能部３６の機能部ボックスである。
機能部ボックス３８の内部且つ給水路３２上には、吐水口３０からの吐水と止水とを行う開閉弁としての電磁弁４０が設けられている。
またこの機能部ボックス３８内部には、電磁弁４０を作動制御する、マイコンを主要素として含む制御部４２が収容されている。
電磁弁４０はこの制御部４２に対して電気的に接続されている。
【００３６】
吐水管１２の先端部には、後述する光センサ５０（図２参照）の端部４４が設けられている。
一方機能部ボックス３８の内部には、光センサ５０のセンサ本体４６が収容され、このセンサ本体４６から光ファイバのファイバコード４８が外部に延び出している。
このファイバコード４８はカウンタ部１８の下側から取付穴２８を通過し、更に吐水管１２内部に通されて上記の端部４４に接続されている。
【００３７】
図２において、５０は検知対象（ここでは主として人の手）Ｔを検知する光センサで、ここでは光センサ５０は、後述する投光部６０から投光された光の検知対象Ｔからの反射光を受光部６２に入射させて後述の第１の受光素子５４-１で受光させ、その受光量が設定受光量を超えたときに検知対象Ｔ有りと判定して吐水口３０から吐水を行わせる。
具体的には電磁弁４０を開弁させて給水路３２を通じ吐水口３０へと水を供給し、吐水口３０から吐水せしめる。
また一方、検知対象Ｔがその後無くなれば電磁弁４０を閉弁させて吐水を停止させる。
【００３８】
この実施形態において、光センサ５０はセンサ本体４６と、これから延び出した上記のファイバコード４８とを有している。
【００３９】
センサ本体４６は、可視光や赤外光等の光を発するＬＥＤ等の第１の発光素子５２-１と、フォトダイオード，フォトトランジスタ等の第１の受光素子５４-１、及び発光素子５２-１による発光を行わせる発光駆動回路，受光素子５４-１により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を有している。
【００４０】
この実施形態において、センサ本体４６は更に、後述の検知用光ファイバによる光の減衰を求め、受光素子５４-１による受光量を補正するための補正用の第２の発光素子５２-２及び第２の受光素子５４-２を有している。
【００４１】
５８は、検知対象Ｔを検知するための検知用の光ファイバ（第１の光ファイバ）で、この検知用の光ファイバ５８は投光側光ファイバ（第１の投光側光ファイバ）５８-１と受光側光ファイバ（第１の受光側光ファイバ）５８-２との組合せから成っている。
これら投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２は吐水管１２の先端部まで延びており、そして投光側光ファイバ５８-１の先端が投光部６０として、また受光側光ファイバ５８-２の先端が受光部６２として構成されている。
【００４２】
光センサ５０は、発光素子５２-１からの光を投光側光ファイバ５８-１にて吐水管１２の先端部に導き、そしてその先端の投光部６０から吐水口３０とほぼ同方向の前方に光を投光する。
そして検知対象Ｔで反射された光を受光部６２に入射させ、そして入射した光を受光側光ファイバ５８-２にて受光素子５４-１まで導き、受光素子５４-１にてこれを受光させる。
【００４３】
受光素子５４-１にて受光された光は光電変換回路にて電圧変換され、制御部４２へと入力される。
そしてその電圧値が設定されたしきい値よりも高いときに制御部４２から電磁弁４０に信号が送られて、電磁弁４０が開作動せしめられる。
【００４４】
この実施形態では、これら検知用の光ファイバ５８の他に、補正用の光ファイバ（第２の光ファイバ）６４が設けられている。
この補正用の光ファイバ６４もまた、投光側光ファイバ（第２の投光側光ファイバ）６４-１と受光側光ファイバ（第２の受光側光ファイバ）６４-２の組合せから成っている。
【００４５】
一方の投光側光ファイバ６４-１は、発光素子５２-２から延び出して吐水管１２の先端部、詳しくは光センサの端部４４まで到っている。
他方の受光側光ファイバ６４-２は、受光素子５４-２から延び出して同じく吐水管１２の先端部の端部４４に到っている。
【００４６】
上記検知用の光ファイバ５８の場合、投光側光ファイバ５８-１の先端の投光部６０から検知対象Ｔに向けて光を投光し、そして検知対象Ｔからの反射光を受光部６２に入射させてこれを受光素子５４-１へと導くようになしてあるが、この補正用の光ファイバ６４の場合、投光側光ファイバ６４-１と受光側光ファイバ６４-２とのそれぞれの先端に対峙して光反射手段としてのプリズム６６が設けられており、投光側光ファイバ６４-１の先端の投光部６８から投光された光がプリズム６６で全反射されて、受光側光ファイバ６４-２の先端即ち受光部７０に入射され、そして受光側光ファイバ６４-２に入射された光が、受光側光ファイバ６４-２を通じて受光素子５４-２へと導かれるようになしてある。
【００４７】
この補正用の光ファイバ６４は、検知用の光ファイバ５８の内部を光が透過する際の光ファイバ内部での光の減衰を求めるために設けられているもので、ここでは検知用光ファイバ５８の全長と、補正用光ファイバ６４の全長とが等しくされている。
具体的にはここでは４本全ての光ファイバが同じ長さに揃えてある。
加えてここでは、検知用の光ファイバ５８の曲りと補正用光ファイバ６４の曲りとが同じ曲りの状態となるように、それら光ファイバ５８，６４が束ねられ、或いは並びの方向に結合されている。
【００４８】
図３はこれを具体的に示している。
図３（Ａ）の例は、４本の光ファイバ、即ち検知用の投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側光ファイバ６４-２の４本の光ファイバを１本の可撓性のチューブ７２の内部に挿通し（必要に応じて溶着等の手段にて固定しておいても良い）、互いに別々の４本の光ファイバをチューブ７２にて１本のファイバコード４８に束ねたものである。
尚、７４は光ファイバの光を透過する部分の芯部を表し、また７６は被覆部を表している。
この実施形態では芯部７４，被覆部７６ともに樹脂製である。
また被覆部７６の外径はそれぞれφ２ｍｍ程度のものである。
【００４９】
一方（Ｂ）の例は、検知用の投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側光ファイバ６４-２のそれぞれを一体に構成した例である。
詳しくは、４本の光ファイバの被覆部７６を互いに融合した形態の一体の被覆部７６として構成し、その内部に各光ファイバの心部７４を互いに分離して埋設したものである。
ここで図３（Ｂ）中（イ）の例は、各光ファイバを上２本，下２本に配置した例で、（ロ）の例は４本の光ファイバを横一列に配列した例を示している。
【００５０】
一方図３（Ｃ）の例は、互いに分離し独立した４本の光ファイバ、即ち検知用の投光側光ファイバ５８-１と受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側のファイバ６４-２を結束バンド（結束部材）７８にて長手方向に所定間隔ごとに結束した例である。
尚図３（Ｃ）の例では、例えば１０ｃｍごとに４本の光ファイバを結束バンド７８で結束しておく。
【００５１】
このようにしておけば、例え検知用の光ファイバ５８が屈曲状態で配線され、設置施工されたとしても、検知用の第１の光ファイバ５８での光の減衰と補正用の第２の光ファイバ６４での光の減衰とは均等となる。
【００５２】
従って補正用の光ファイバ６４における減衰の程度を知ることで、検知用光ファイバ５８における減衰の程度を求めることができ、これに基づいて検知用の受光素子５４-１における受光量を補正し、検知対象Ｔを検知するための受光量のしきい値を設定ないし補正することができる。
【００５３】
例えばそのしきい値の設定ないし補正は次のようにして行うことができる。
工場生産段階で４本の各光ファイバを直線状に伸ばし、その状態で検知対象Ｔを設定した検知位置に置いたときの検知側の出力電圧をＶｓｏ，補正側の出力電圧をＶｒｏとしてこれを制御部４２に記憶しておく。
そして現場での施工後の検知対象Ｔに対する検知の際の検知側出力電圧をＶｓｘ，補正側の出力電圧Ｖｒｘとしたとき、吐水を行わせるための設定のしきい値電圧Ｖａを下記式（１）にて求めることができる。
Ｖａ＝Ｖｓｏ×（Ｖｒｘ／Ｖｒｏ）・・・式（１）
尚、Ｖｓｘ×（Ｖｒｏ／Ｖｒｘ）をＶｓｏと比較するようにしても良い。
尚、上述のように補正はＶｒｘとＶｒｏの比で行うため、プリズム６６による全反射は必ずしも必要でなく、反射率が変わらなければ光センサの端部４４の内面の反射で代用することも可能である。
【００５４】
以上のような本実施形態に従って検知用の第１の光ファイバ５８とは別に補正用の第２の光ファイバ６４を設けることで、検知用の第１の光ファイバ５８での光の減衰を求めることができ、それによって受光素子５４-１による受光量を補正することで、検知用の第１の光ファイバ５８における光の減衰の程度の如何に拘らず、受光量の大小に基づいて検知対象Ｔを正しく検知することができるようになる。
【００５５】
従って本実施形態によれば、設置現場で光ファイバ５８により光の減衰が生じ、また設置現場ごとに光ファイバ５８の長さや曲りの程度等が様々となって、減衰の程度が各現場ごとに異なった場合であっても、光センサ５８による検知範囲が設定した範囲からずれたり狂ったりしてしまう問題を解決でき、光センサ５８による検知精度を高く維持することができる。そしてこれにより自動水栓１０の使い勝手を良くすることができる。
【００５６】
以上では４本の光ファイバ全てを１本のコードに束ね或いは結合しているが、図３（Ｄ）に示しているように検知用の投光側光ファイバ５８-１と補正用の投光側光ファイバ６４-１とを２本セットにしてそれらを結合し、また検知用の受光側光ファイバ５８-２と補正用の受光側光ファイバ６４-２とを２本セットにして結合しておくこともできる。この場合各セットは別々に分離しておいても良い。
このようになした場合においても、検知用の光ファイバ５８と補正用の光ファイバ６４とで光の減衰を均等とすることができる。
尚、検知用の投光側光ファイバ５８-１と補正用の受光側光ファイバ６４-２とを２本セットとし、また検知用の受光側光ファイバ５８-２と補正用の投光側光ファイバ６４-１とを２本セットとして、それぞれを結合しておいても良い。
【００５７】
図４は本発明の他の実施形態を示している。
ここでは補正用として１本の光ファイバ６４だけを設け、これを投光側と受光側とに共用するようになしている。
ここでは１本の補正用の光ファイバ６４を投光側と受光側とに共用するため、補正用の発光素子５２-２と受光素子５４-２との間にハーフプリズム８０を設け、また光ファイバ６４の先端に対峙させるようにしてミラー８２を設けている。
【００５８】
この場合、発光素子５２-２から発せられた光は、ハーフプリズム８０でその半分が光ファイバ６４に入射され、そして光ファイバ６４を図中左方向に透過して、その透過した光がその先端でミラー８２により全反射され、再び光ファイバ６４に入射されて図中右方向に戻り、そして光ファイバ６４の右端から出た光の半分がハーフプリズム８０を図中右方向に透過して受光素子５４-２に到り、そこで受光される。
尚光ファイバ６４の長さは、実質的に検知用の投光側光ファイバ５８-１及び受光側光ファイバ５８-２と同等である。
尚この実施形態では、光ファイバ３本まとめて束ね或いは結合しておく。
【００５９】
このようにすれば、必要な光ファイバ５８，６４の合計の本数を少なくすることができ、全体の光ファイバ５８，６４の断面積（横断面の断面積）、即ち光ファイバ５８，６４の占めるスペースをより小さくでき、より狭い個所にも容易に光ファイバを通すことが可能となって、光ファイバの取付けが容易となる。
【００６０】
図５は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例においても、補正用として１本の光ファイバ６４だけを設けている。
但しこの例では、検知用の第１の投光側光ファイバ５８-１を補正用の投光側光ファイバとしても用いている（共用している）。
この例では、投光側光ファイバ５８-１の先端に対峙させて複合プリズム８４を設け、投光側光ファイバ５８-１の先端から投光された光の半分を複合プリズム８４のハーフプリズム面８６を透過して検知対象Ｔに照射する一方、残りの半分をハーフプリズム面８６で光ファイバ６４側に反射させて光ファイバ６４に入射し、そしてこれを光ファイバ６４を透過させて受光素子５４-２で受光するようにしている。
尚、複合プリズム８４における光ファイバ６４と対向する面８７は全反射面であり、ハーフプリズム面８６からの光は全反射して光ファイバ６４に入射する。
【００６１】
この場合においても、合計として必要な光ファイバの本数を少なくすることができ、更に図４に示す実施形態に比べて光センサ５０として必要な発光素子が１つで済むため、所要コストをより安価とすることができる。
また単一の発光素子５２-１を検知用と補正用とに共用できるため、発光素子５２-１の経年変化即ち劣化による発光量の減少に対しても補正を行うことが可能となる。
【００６２】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態である自動水栓の概略全体図である。
【図２】同実施形態における光センサの構成を示した図である。
【図３】同実施形態におけるファイバコードの様々な形態を示した図である。
【図４】本発明の他の実施形態における光センサの図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態における光センサの図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 自動水栓
１２ 吐水管
５０ 光センサ
５２-１ 第１の発光素子
５２-２ 第２の発光素子
５４-１ 第１の受光素子
５４-２ 第２の受光素子
５８ 検知用の光ファイバ（第１の光ファイバ）
５８-１ 投光側光ファイバ
５８-２ 受光側光ファイバ
６０，６８ 投光部
６２，７０ 受光部
６４ 補正用の光ファイバ（第２の光ファイバ）
６４-１ 投光側光ファイバ
６４-２ 受光側光ファイバ
Ｔ 検知対象
【技術分野】
【０００１】
この発明は光センサによる検知に基づいて吐水口から自動的に吐水する自動水栓に関し、詳しくは光センサ用に光ファイバを用いた自動水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吐水管に光センサを設け、使用者が手を差し出したときに光センサによる検知に基づいて吐水口から自動的に吐水する形式の自動水栓が公共のトイレや洗面所等に広く用いられている。
ここで光センサは投光部と受光部とを有し、投光部から投光した光の人体（検知対象）による反射光を受光部に入射させて受光素子で受光し、人体検知する。通常はその受光量が設定したしきい値よりも多いことをもって検知対象有り即ち人体有りと判定する。
【０００３】
このような自動水栓では、従来光センサが吐水管の先端部に設けられていることが多い。
このようにしておけば、使用者が吐水口からの吐水を受けようとして手を差し出したときに、自動的に光センサにてこれを検知させるようになすことができ、使用者が吐水のための特別の動作、即ち光センサにて手を検知させるための特別の動作を必要とせず、単に吐水口からの吐水方向の前方に手を差し出すだけで吐水を行わせるようになすことができる。
【０００４】
ところで従来の自動水栓では、光を発するＬＥＤ等の発光素子を上記の投光部として、またフォトダイオード，フォトトランジスタ等の受光素子を上記の受光部として吐水管の先端部に配置するとともに、発光素子による発光を行わせる発光駆動回路や受光素子により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を、それら発光素子，受光素子に接続状態で吐水管の先端部に設けており、このため吐水管の先端部の形状が必然的に大形状化してしまい、これに伴って吐水管全体が太く大型化し、デザイン性，意匠性を損なってしまうといった問題を生じていた。
【０００５】
こうした問題は吐水管の先端部に光センサを設けた場合に特に大きな問題となるが、光センサを吐水管の先端部以外の部分に設けた場合においても生じ得る問題である。
【０００６】
この場合、発光素子と受光素子、及び発光素子による発光を行わせるとともに受光素子による受光を光電変換するセンサ回路を備えたセンサ本体を、吐水管の先端部から遠く離隔して配置しておき、そしてそのセンサ本体の発光素子と受光素子との各位置から光を導く投光側光ファイバと受光側光ファイバとを吐水管の内部を通って延び出させ、投光側光ファイバの先端を投光部として、また受光側光ファイバの先端を受光部としてそれぞれ構成しておくといったことが考えられる。
このようになした場合、発光素子，受光素子及びセンサ回路を含むセンサ本体によって吐水管が太く、大型化してしまうのを避けることができる。
【０００７】
しかしながらこのようにセンサ本体を吐水管の先端部から離隔して配置し、そしてセンサ本体の発光素子，受光素子から投光側光ファイバ，受光側光ファイバを吐水管の内部を通って長く延在させた場合、以下のような問題を生ずる。
【０００８】
光ファイバは、光を通過させる際にそこで光の減衰を生ぜしめる。
その減衰の程度は光ファイバの長さによって、また光ファイバの曲りの程度によってそれぞれ異なったものとなる。
即ち光ファイバが長ければ減衰は大きく、また光ファイバに曲りがあれば、更にその曲りの程度が大きければ、それだけ光の減衰は大きくなる。
【０００９】
従って自動水栓の設置施工時に施工業者によって光ファイバが切断されたときに、その切断位置（切断長さ）によって減衰の程度は変ってしまい、特に光ファイバが大きく屈曲した状態で設置されるとその屈曲部での光ファイバ内部の減衰が大きくなってしまう。
しかもその光ファイバの設置の状態は自動水栓の施工現場ごとにそれぞれ異なったものとなる。
【００１０】
反射式の光センサの場合、受光素子による受光量の大小に基づいて人体検知を行うようになしており、その場合、光ファイバーの部分で光が減衰してしまうと、更にその減衰の程度が設置現場ごとに様々に変ってしまうと、発光素子から同じ光量で発光させても、受光素子による反射光の受光量が様々に変ってしまい、光センサによる検知範囲が設定した範囲からずれたり、狂ったりしてしまう問題を生じてしまう。
【００１１】
尚本発明に対する先行技術として、下記特許文献１には光ファイバ形光電スイッチについての考案が示され、そこにおいて発光素子の劣化による発光量の低下に起因して検知対象の検知が不安定化する問題を解決することを目的として、標準検出体を検出するための光ファイバと、実際の検知対象を検知するための光ファイバとを設け、標準検出体からの反射光の光量と被検出体からの反射光の光量とを比較し、検知対象の検知の有無を判定するようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献１に開示のものは本発明とは解決課題が異なっており、またその構成においても本発明とは異なった別異のものである。
【００１２】
【特許文献１】実開昭６３−５６５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は以上のような事情を背景とし、光センサ用に光ファイバを用いた場合において、その光ファイバが設置現場ごとに様々な状態で配線され施工された場合であっても、正確に検知対象を検知することのできる自動水栓を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
而して請求項１のものは、吐水管に投光部と受光部とが設けられ、該投光部から投光した光の検知対象からの反射光を該受光部に入射させて受光素子で受光し、その受光量に基づいて検知対象の有無を検知する光センサを備えた自動水栓において、発光素子からの光を導く検知用の第１の投光側光ファイバと、前記検知対象からの反射光を前記受光素子に導く検知用の第１の受光側光ファイバとをそれぞれ前記吐水管の内部に通し、該第１の投光側光ファイバの先端を前記投光部として、前記第１の受光側光ファイバの先端を前記受光部として前記検知対象を検知するようになすとともに、自身の内部を光が通過する際の減衰を測ることによって前記検知用の第１の投光側光ファイバ及び第１の受光側光ファイバによる光の減衰を求めて前記受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを該第１の光ファイバと別途に設け、且つ該第２の光ファイバを該第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したことを特徴とする。
【００１５】
請求項２のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして投光側光ファイバと受光側光ファイバとを別々に設けることを特徴とする。
【００１６】
請求項３のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、該１本の光ファイバを、前記減衰を求めるための投光側光ファイバと受光側光ファイバとに共用することを特徴とする。
【００１７】
請求項４のものは、請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、前記検知用の第１の投光側光ファイバを前記減衰を求めるための投光側光ファイバとして補正用に共用し、該第２の光ファイバを該減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いることを特徴とする。
【００１８】
請求項５のものは、請求項１〜４の何れかにおいて、前記補正用に用いる前記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び前記第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、該投光側光ファイバからの光を直接該反射手段で反射させて該受光側光ファイバに入射させるようになしてあることを特徴とする。
【００１９】
請求項６のものは、請求項１〜５の何れかにおいて、前記投光部及び受光部が前記吐水管の先端部に設けてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【００２０】
以上のように本発明は、検知対象を検知するための第１の投光側光ファイバと第１の受光側光ファイバとに加えて、それら検知用の第１の光ファイバによる光の減衰を求めて、受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを設け、且つその第２の光ファイバを検知用の第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したものである。
【００２１】
本発明によれば、検知用の第１の光ファイバとは別に補正用の第２の光ファイバを設けることで、検知用の第１の光ファイバでの光の減衰を求めることができ、そしてそれによって受光素子による受光量を補正することで、検知用の第１の光ファイバにおける光の減衰の程度の如何に拘らず、受光量の大小に基づいて検知対象を正しく検知することができるようになる。
【００２２】
従って本発明によれば、設置現場で光ファイバにより光の減衰が生じ、また設置現場ごとに光ファイバの長さや曲りの程度等が様々となって、減衰の程度が各現場ごとに異なった場合であっても、光センサによる検知範囲が設定した範囲からずれたり狂ったりしてしまう問題を解決でき、光センサによる検知精度を高く維持することができる。そしてこれにより自動水栓の使い勝手を良くすることができる。
【００２３】
但し補正用の第２の光ファイバが、検知用の第１の光ファイバと異なった長さや曲りの状態で配線されてしまうと、受光量を正しく補正することができなくなる。
補正用の第２の光ファイバにおける光の減衰の程度が、検知用の第１の光ファイバにおける減衰の程度と異なってしまうからである。
【００２４】
そこで本発明では、補正用の第２の光ファイバを検知用の第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線することによって、補正用の第２の光ファイバによる減衰が検知用の第１の光ファイバによる減衰を正しく反映したものとするようになす。
【００２５】
本発明では、補正用の第２の光ファイバとして投光側の光ファイバと受光側の光ファイバとを別々に設けておくことができる（請求項２）。
このようにすれば光センサを安価に構成することができる。
【００２６】
本発明ではまた、補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、その１本の光ファイバを、光の減衰を求めるための投光側光ファイバと、受光側光ファイバとに共用するようになすことができる（請求項３）。
【００２７】
このようにすれば、必要な光ファイバの合計の本数を少なくでき、全体の光ファイバの断面積（横断面の断面積）、即ち光ファイバの占めるスペースをより小さくできて、より狭い個所にも容易に光ファイバを通すことが可能となって、光ファイバの取付けが容易となる。
【００２８】
本発明ではまた、補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、検知用の第１の投光側光ファイバを本来の検知用と減衰を求めるための補正用の投光側光ファイバとに共用し、そして第２の光ファイバを、減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いるようになすことができる（請求項４）。
【００２９】
この場合においても、合計として必要な光ファイバの本数を少なくすることができ、更に請求項３に比べて光センサとして必要な発光素子が１つで済むため、所要コストをより安価とすることができる。
また単一の発光素子を検知用と補正用とに共用できるため、発光素子の経年変化即ち劣化による発光量の減少に対しても補正を行うことが可能となる。
【００３０】
これらの場合において、補正用に用いる上記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、その投光側光ファイバの先端から発せられた光を直接反射手段で反射させて補正用の第２の受光側光ファイバに入射させるようになしておくことができる（請求項５）。
これにより補正側の受光量が大きくなり、安定するので、補正をより正確に行うことができる。
【００３１】
本発明では、上記投光部及び受光部を吐水管の先端部に設けておくことができる（請求項６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態の自動水栓で、１２は自動水栓１０における吐水管である。
吐水管１２は、その基端部が大径の着座部１４とされており、その着座部１４において取付装置１６によりカウンタ部（取付基体）１８に固定状態に取り付けられている。
【００３３】
取付装置１６は、カウンタ部１８を上側から挟み付ける上挟持部材２０と、下側から挟み付ける下挟持部材２２と、それらを締結するねじ締結具２４及びナット２５とを有しており、ねじ締結具２４及びナット２５による締付けによって、上挟持部材２０及び下挟持部材２２によりカウンタ部１８を上下両側から挟持する状態にカウンタ部１８に固定されている。
そしてその取付装置１６の上挟持部材２０に対し着座部１４が下向きに嵌合され、カウンタ部１８に着座せしめられている。
ここで着座部１４は止め具２６にて上挟持部材２０に止め付けられ、回転方向にもまた抜け方向にも固定状態とされている。
尚、２８はカウンタ部１８を貫通して設けられた取付穴である。
【００３４】
吐水管１２は上部が逆Ｕ字状のグースネック形状をなしており、使用者に向って斜め前方下向きをなす先端面に吐水口３０が設けられている。
ここで吐水管１２は、吐水口３０が手洗鉢やシンク等の水槽内部を向くようにして設けられている。
【００３５】
吐水管１２の内部には、給水路３２の一部をなす給水チューブ３４が挿通されており、その先端が吐水口３０に接続されている。尚４１は止水栓である。
３６は、カウンタ部１８の下方に配置された本体機能部で、３８はその本体機能部３６の機能部ボックスである。
機能部ボックス３８の内部且つ給水路３２上には、吐水口３０からの吐水と止水とを行う開閉弁としての電磁弁４０が設けられている。
またこの機能部ボックス３８内部には、電磁弁４０を作動制御する、マイコンを主要素として含む制御部４２が収容されている。
電磁弁４０はこの制御部４２に対して電気的に接続されている。
【００３６】
吐水管１２の先端部には、後述する光センサ５０（図２参照）の端部４４が設けられている。
一方機能部ボックス３８の内部には、光センサ５０のセンサ本体４６が収容され、このセンサ本体４６から光ファイバのファイバコード４８が外部に延び出している。
このファイバコード４８はカウンタ部１８の下側から取付穴２８を通過し、更に吐水管１２内部に通されて上記の端部４４に接続されている。
【００３７】
図２において、５０は検知対象（ここでは主として人の手）Ｔを検知する光センサで、ここでは光センサ５０は、後述する投光部６０から投光された光の検知対象Ｔからの反射光を受光部６２に入射させて後述の第１の受光素子５４-１で受光させ、その受光量が設定受光量を超えたときに検知対象Ｔ有りと判定して吐水口３０から吐水を行わせる。
具体的には電磁弁４０を開弁させて給水路３２を通じ吐水口３０へと水を供給し、吐水口３０から吐水せしめる。
また一方、検知対象Ｔがその後無くなれば電磁弁４０を閉弁させて吐水を停止させる。
【００３８】
この実施形態において、光センサ５０はセンサ本体４６と、これから延び出した上記のファイバコード４８とを有している。
【００３９】
センサ本体４６は、可視光や赤外光等の光を発するＬＥＤ等の第１の発光素子５２-１と、フォトダイオード，フォトトランジスタ等の第１の受光素子５４-１、及び発光素子５２-１による発光を行わせる発光駆動回路，受光素子５４-１により受光した光を電気信号に変換し信号処理する光電変換回路を含むセンサ回路を有している。
【００４０】
この実施形態において、センサ本体４６は更に、後述の検知用光ファイバによる光の減衰を求め、受光素子５４-１による受光量を補正するための補正用の第２の発光素子５２-２及び第２の受光素子５４-２を有している。
【００４１】
５８は、検知対象Ｔを検知するための検知用の光ファイバ（第１の光ファイバ）で、この検知用の光ファイバ５８は投光側光ファイバ（第１の投光側光ファイバ）５８-１と受光側光ファイバ（第１の受光側光ファイバ）５８-２との組合せから成っている。
これら投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２は吐水管１２の先端部まで延びており、そして投光側光ファイバ５８-１の先端が投光部６０として、また受光側光ファイバ５８-２の先端が受光部６２として構成されている。
【００４２】
光センサ５０は、発光素子５２-１からの光を投光側光ファイバ５８-１にて吐水管１２の先端部に導き、そしてその先端の投光部６０から吐水口３０とほぼ同方向の前方に光を投光する。
そして検知対象Ｔで反射された光を受光部６２に入射させ、そして入射した光を受光側光ファイバ５８-２にて受光素子５４-１まで導き、受光素子５４-１にてこれを受光させる。
【００４３】
受光素子５４-１にて受光された光は光電変換回路にて電圧変換され、制御部４２へと入力される。
そしてその電圧値が設定されたしきい値よりも高いときに制御部４２から電磁弁４０に信号が送られて、電磁弁４０が開作動せしめられる。
【００４４】
この実施形態では、これら検知用の光ファイバ５８の他に、補正用の光ファイバ（第２の光ファイバ）６４が設けられている。
この補正用の光ファイバ６４もまた、投光側光ファイバ（第２の投光側光ファイバ）６４-１と受光側光ファイバ（第２の受光側光ファイバ）６４-２の組合せから成っている。
【００４５】
一方の投光側光ファイバ６４-１は、発光素子５２-２から延び出して吐水管１２の先端部、詳しくは光センサの端部４４まで到っている。
他方の受光側光ファイバ６４-２は、受光素子５４-２から延び出して同じく吐水管１２の先端部の端部４４に到っている。
【００４６】
上記検知用の光ファイバ５８の場合、投光側光ファイバ５８-１の先端の投光部６０から検知対象Ｔに向けて光を投光し、そして検知対象Ｔからの反射光を受光部６２に入射させてこれを受光素子５４-１へと導くようになしてあるが、この補正用の光ファイバ６４の場合、投光側光ファイバ６４-１と受光側光ファイバ６４-２とのそれぞれの先端に対峙して光反射手段としてのプリズム６６が設けられており、投光側光ファイバ６４-１の先端の投光部６８から投光された光がプリズム６６で全反射されて、受光側光ファイバ６４-２の先端即ち受光部７０に入射され、そして受光側光ファイバ６４-２に入射された光が、受光側光ファイバ６４-２を通じて受光素子５４-２へと導かれるようになしてある。
【００４７】
この補正用の光ファイバ６４は、検知用の光ファイバ５８の内部を光が透過する際の光ファイバ内部での光の減衰を求めるために設けられているもので、ここでは検知用光ファイバ５８の全長と、補正用光ファイバ６４の全長とが等しくされている。
具体的にはここでは４本全ての光ファイバが同じ長さに揃えてある。
加えてここでは、検知用の光ファイバ５８の曲りと補正用光ファイバ６４の曲りとが同じ曲りの状態となるように、それら光ファイバ５８，６４が束ねられ、或いは並びの方向に結合されている。
【００４８】
図３はこれを具体的に示している。
図３（Ａ）の例は、４本の光ファイバ、即ち検知用の投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側光ファイバ６４-２の４本の光ファイバを１本の可撓性のチューブ７２の内部に挿通し（必要に応じて溶着等の手段にて固定しておいても良い）、互いに別々の４本の光ファイバをチューブ７２にて１本のファイバコード４８に束ねたものである。
尚、７４は光ファイバの光を透過する部分の芯部を表し、また７６は被覆部を表している。
この実施形態では芯部７４，被覆部７６ともに樹脂製である。
また被覆部７６の外径はそれぞれφ２ｍｍ程度のものである。
【００４９】
一方（Ｂ）の例は、検知用の投光側光ファイバ５８-１，受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側光ファイバ６４-２のそれぞれを一体に構成した例である。
詳しくは、４本の光ファイバの被覆部７６を互いに融合した形態の一体の被覆部７６として構成し、その内部に各光ファイバの心部７４を互いに分離して埋設したものである。
ここで図３（Ｂ）中（イ）の例は、各光ファイバを上２本，下２本に配置した例で、（ロ）の例は４本の光ファイバを横一列に配列した例を示している。
【００５０】
一方図３（Ｃ）の例は、互いに分離し独立した４本の光ファイバ、即ち検知用の投光側光ファイバ５８-１と受光側光ファイバ５８-２、及び補正用の投光側光ファイバ６４-１，受光側のファイバ６４-２を結束バンド（結束部材）７８にて長手方向に所定間隔ごとに結束した例である。
尚図３（Ｃ）の例では、例えば１０ｃｍごとに４本の光ファイバを結束バンド７８で結束しておく。
【００５１】
このようにしておけば、例え検知用の光ファイバ５８が屈曲状態で配線され、設置施工されたとしても、検知用の第１の光ファイバ５８での光の減衰と補正用の第２の光ファイバ６４での光の減衰とは均等となる。
【００５２】
従って補正用の光ファイバ６４における減衰の程度を知ることで、検知用光ファイバ５８における減衰の程度を求めることができ、これに基づいて検知用の受光素子５４-１における受光量を補正し、検知対象Ｔを検知するための受光量のしきい値を設定ないし補正することができる。
【００５３】
例えばそのしきい値の設定ないし補正は次のようにして行うことができる。
工場生産段階で４本の各光ファイバを直線状に伸ばし、その状態で検知対象Ｔを設定した検知位置に置いたときの検知側の出力電圧をＶｓｏ，補正側の出力電圧をＶｒｏとしてこれを制御部４２に記憶しておく。
そして現場での施工後の検知対象Ｔに対する検知の際の検知側出力電圧をＶｓｘ，補正側の出力電圧Ｖｒｘとしたとき、吐水を行わせるための設定のしきい値電圧Ｖａを下記式（１）にて求めることができる。
Ｖａ＝Ｖｓｏ×（Ｖｒｘ／Ｖｒｏ）・・・式（１）
尚、Ｖｓｘ×（Ｖｒｏ／Ｖｒｘ）をＶｓｏと比較するようにしても良い。
尚、上述のように補正はＶｒｘとＶｒｏの比で行うため、プリズム６６による全反射は必ずしも必要でなく、反射率が変わらなければ光センサの端部４４の内面の反射で代用することも可能である。
【００５４】
以上のような本実施形態に従って検知用の第１の光ファイバ５８とは別に補正用の第２の光ファイバ６４を設けることで、検知用の第１の光ファイバ５８での光の減衰を求めることができ、それによって受光素子５４-１による受光量を補正することで、検知用の第１の光ファイバ５８における光の減衰の程度の如何に拘らず、受光量の大小に基づいて検知対象Ｔを正しく検知することができるようになる。
【００５５】
従って本実施形態によれば、設置現場で光ファイバ５８により光の減衰が生じ、また設置現場ごとに光ファイバ５８の長さや曲りの程度等が様々となって、減衰の程度が各現場ごとに異なった場合であっても、光センサ５８による検知範囲が設定した範囲からずれたり狂ったりしてしまう問題を解決でき、光センサ５８による検知精度を高く維持することができる。そしてこれにより自動水栓１０の使い勝手を良くすることができる。
【００５６】
以上では４本の光ファイバ全てを１本のコードに束ね或いは結合しているが、図３（Ｄ）に示しているように検知用の投光側光ファイバ５８-１と補正用の投光側光ファイバ６４-１とを２本セットにしてそれらを結合し、また検知用の受光側光ファイバ５８-２と補正用の受光側光ファイバ６４-２とを２本セットにして結合しておくこともできる。この場合各セットは別々に分離しておいても良い。
このようになした場合においても、検知用の光ファイバ５８と補正用の光ファイバ６４とで光の減衰を均等とすることができる。
尚、検知用の投光側光ファイバ５８-１と補正用の受光側光ファイバ６４-２とを２本セットとし、また検知用の受光側光ファイバ５８-２と補正用の投光側光ファイバ６４-１とを２本セットとして、それぞれを結合しておいても良い。
【００５７】
図４は本発明の他の実施形態を示している。
ここでは補正用として１本の光ファイバ６４だけを設け、これを投光側と受光側とに共用するようになしている。
ここでは１本の補正用の光ファイバ６４を投光側と受光側とに共用するため、補正用の発光素子５２-２と受光素子５４-２との間にハーフプリズム８０を設け、また光ファイバ６４の先端に対峙させるようにしてミラー８２を設けている。
【００５８】
この場合、発光素子５２-２から発せられた光は、ハーフプリズム８０でその半分が光ファイバ６４に入射され、そして光ファイバ６４を図中左方向に透過して、その透過した光がその先端でミラー８２により全反射され、再び光ファイバ６４に入射されて図中右方向に戻り、そして光ファイバ６４の右端から出た光の半分がハーフプリズム８０を図中右方向に透過して受光素子５４-２に到り、そこで受光される。
尚光ファイバ６４の長さは、実質的に検知用の投光側光ファイバ５８-１及び受光側光ファイバ５８-２と同等である。
尚この実施形態では、光ファイバ３本まとめて束ね或いは結合しておく。
【００５９】
このようにすれば、必要な光ファイバ５８，６４の合計の本数を少なくすることができ、全体の光ファイバ５８，６４の断面積（横断面の断面積）、即ち光ファイバ５８，６４の占めるスペースをより小さくでき、より狭い個所にも容易に光ファイバを通すことが可能となって、光ファイバの取付けが容易となる。
【００６０】
図５は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例においても、補正用として１本の光ファイバ６４だけを設けている。
但しこの例では、検知用の第１の投光側光ファイバ５８-１を補正用の投光側光ファイバとしても用いている（共用している）。
この例では、投光側光ファイバ５８-１の先端に対峙させて複合プリズム８４を設け、投光側光ファイバ５８-１の先端から投光された光の半分を複合プリズム８４のハーフプリズム面８６を透過して検知対象Ｔに照射する一方、残りの半分をハーフプリズム面８６で光ファイバ６４側に反射させて光ファイバ６４に入射し、そしてこれを光ファイバ６４を透過させて受光素子５４-２で受光するようにしている。
尚、複合プリズム８４における光ファイバ６４と対向する面８７は全反射面であり、ハーフプリズム面８６からの光は全反射して光ファイバ６４に入射する。
【００６１】
この場合においても、合計として必要な光ファイバの本数を少なくすることができ、更に図４に示す実施形態に比べて光センサ５０として必要な発光素子が１つで済むため、所要コストをより安価とすることができる。
また単一の発光素子５２-１を検知用と補正用とに共用できるため、発光素子５２-１の経年変化即ち劣化による発光量の減少に対しても補正を行うことが可能となる。
【００６２】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態である自動水栓の概略全体図である。
【図２】同実施形態における光センサの構成を示した図である。
【図３】同実施形態におけるファイバコードの様々な形態を示した図である。
【図４】本発明の他の実施形態における光センサの図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態における光センサの図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 自動水栓
１２ 吐水管
５０ 光センサ
５２-１ 第１の発光素子
５２-２ 第２の発光素子
５４-１ 第１の受光素子
５４-２ 第２の受光素子
５８ 検知用の光ファイバ（第１の光ファイバ）
５８-１ 投光側光ファイバ
５８-２ 受光側光ファイバ
６０，６８ 投光部
６２，７０ 受光部
６４ 補正用の光ファイバ（第２の光ファイバ）
６４-１ 投光側光ファイバ
６４-２ 受光側光ファイバ
Ｔ 検知対象
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水管に投光部と受光部とが設けられ、該投光部から投光した光の検知対象からの反射光を該受光部に入射させて受光素子で受光し、その受光量に基づいて検知対象の有無を検知する光センサを備えた自動水栓において
発光素子からの光を導く検知用の第１の投光側光ファイバと、前記検知対象からの反射光を前記受光素子に導く検知用の第１の受光側光ファイバとをそれぞれ前記吐水管の内部に通し、該第１の投光側光ファイバの先端を前記投光部として、前記第１の受光側光ファイバの先端を前記受光部として前記検知対象を検知するようになすとともに、
自身の内部を光が通過する際の減衰を測ることによって前記検知用の第１の投光側光ファイバ及び第１の受光側光ファイバによる光の減衰を求めて前記受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを該第１の光ファイバと別途に設け、且つ該第２の光ファイバを該第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したことを特徴とする自動水栓。
【請求項２】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして投光側光ファイバと受光側光ファイバとを別々に設けることを特徴とする自動水栓。
【請求項３】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、該１本の光ファイバを、前記減衰を求めるための投光側光ファイバと受光側光ファイバとに共用することを特徴とする自動水栓。
【請求項４】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、前記検知用の第１の投光側光ファイバを前記減衰を求めるための投光側光ファイバとして補正用に共用し、該第２の光ファイバを該減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いることを特徴とする自動水栓。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記補正用に用いる前記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び前記第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、該投光側光ファイバからの光を直接該反射手段で反射させて該受光側光ファイバに入射させるようになしてあることを特徴とする自動水栓。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記投光部及び受光部が前記吐水管の先端部に設けてあることを特徴とする自動水栓。
【請求項１】
吐水管に投光部と受光部とが設けられ、該投光部から投光した光の検知対象からの反射光を該受光部に入射させて受光素子で受光し、その受光量に基づいて検知対象の有無を検知する光センサを備えた自動水栓において
発光素子からの光を導く検知用の第１の投光側光ファイバと、前記検知対象からの反射光を前記受光素子に導く検知用の第１の受光側光ファイバとをそれぞれ前記吐水管の内部に通し、該第１の投光側光ファイバの先端を前記投光部として、前記第１の受光側光ファイバの先端を前記受光部として前記検知対象を検知するようになすとともに、
自身の内部を光が通過する際の減衰を測ることによって前記検知用の第１の投光側光ファイバ及び第１の受光側光ファイバによる光の減衰を求めて前記受光量を補正する補正用の第２の光ファイバを該第１の光ファイバと別途に設け、且つ該第２の光ファイバを該第１の光ファイバと束ね若しくは並びの方向に結合した状態で配線したことを特徴とする自動水栓。
【請求項２】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして投光側光ファイバと受光側光ファイバとを別々に設けることを特徴とする自動水栓。
【請求項３】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、該１本の光ファイバを、前記減衰を求めるための投光側光ファイバと受光側光ファイバとに共用することを特徴とする自動水栓。
【請求項４】
請求項１において、前記補正用の第２の光ファイバとして１本の光ファイバを設け、前記検知用の第１の投光側光ファイバを前記減衰を求めるための投光側光ファイバとして補正用に共用し、該第２の光ファイバを該減衰を求めるための受光側光ファイバとして用いることを特徴とする自動水栓。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記補正用に用いる前記第２若しくは第１の投光側光ファイバ及び前記第２の受光側光ファイバの先端に対峙して光反射手段を設け、該投光側光ファイバからの光を直接該反射手段で反射させて該受光側光ファイバに入射させるようになしてあることを特徴とする自動水栓。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記投光部及び受光部が前記吐水管の先端部に設けてあることを特徴とする自動水栓。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１０６４７１（Ｐ２０１０−１０６４７１Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７２８４（Ｐ２００８−２７７２８４）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（００００００４７９）株式会社ＩＮＡＸ (1,429)
【Ｆターム（参考）】
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