JPH07292740A - 弁駆動装置及び衛生器具の自動洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電磁開閉弁の動作を動作状態を検出することが
できる弁駆動装置を提供する。また、そのような弁駆動
装置を用いた衛生器具の自動洗浄装置を提供する。 【構成】マイコン２１はパイロットバルブ４ａを開閉動
作させるためのバルブ開信号Ｏ及びバルブ閉信号Ｃを弁
駆動回路２２へ出力する。弁駆動回路２２はバルブ開信
号Ｏ及びバルブ閉信号Ｃに基づいてパイロットバルブ４
ａに駆動電流を流し、パイロットバルブ４ａを開，閉動
作させる。パイロットバルブ４ａの両端のノードＮ１，
Ｎ２は抵抗３０，３１を介して接地されるとともに、マ
イコン２１のＡ／Ｄ変換入力である入力ポートＰ３，Ｐ
４にそれぞれ接続されている。マイコン２１は入力ポー
トＰ３，Ｐ４からの入力をＡ／Ｄ変換し、パイロットバ
ルブ４ａの開，閉動作に応じて変化するノードＮ１，Ｎ
２の電位（駆動電圧）を読み取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は弁駆動装置及びその弁駆
動装置を用いた水洗便器や洗面台などの各種の衛生器具
の自動洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０及び図１１に、従来の男子用水洗
小便器（以下、朝顔という）の自動洗浄装置の取り付け
状態を示す。

【０００３】朝顔１は洗面所の壁面２の表側に取り付け
られ、朝顔１に接続された水供給管３には電磁開閉弁４
が連結されている。その電磁開閉弁４が開かれると水供
給管３から朝顔１へ洗浄水が供給される。反対に、電磁
開閉弁４が閉じられると水供給管３から朝顔１への洗浄
水の供給は遮断される。

【０００４】制御箱５は、朝顔１よりも若干上方の壁面
２の裏側に取着され、その制御箱５の表面板５ａは壁面
２に露出している。表面板５ａには発光ダイオード６ａ
とフォトトランジスタ６ｂとからなる使用者検知センサ
６が設けられ、制御箱５内にはコントローラ７およびリ
チウム電池８が設けられている。

【０００５】尚、発光ダイオード６ａは、予め設定され
た波長の赤外光を投射する。また、フォトトランジスタ
６ｂは、発光ダイオード６ａの投射光と同じ波長の赤外
光を受光したときにのみ検出信号を出力する。

【０００６】図１２に、従来の朝顔の自動洗浄装置の電
気ブロック回路を示す。リチウム電池８は、コントロー
ラ７内の定電圧回路２０に電源を供給している。

【０００７】定電圧回路２０は３端子レギュレータによ
って構成され、使用者検知センサ６及びコントローラ７
内のマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２
１、弁駆動回路２２、発光駆動回路２３、スイッチ回路
２４、条件設定回路２５のそれぞれに安定な直流電圧を
供給している。

【０００８】マイコン２１は、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、制御プログラムを記憶した読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）、後記する使用者検知動作の結果を一時記憶
する読み出しおよび書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）、
入出力インターフェイス、等から構成されている。

【０００９】マイコン２１には出力ポートＰ１，Ｐ２が
設けられ、その出力ポートＰ１，Ｐ２には弁駆動回路２
２が接続されている。弁駆動回路２２には前記した電磁
開閉弁４が接続されている。電磁開閉弁４は自己保持ソ
レノイドからなり弁駆動回路２２により電気的に駆動さ
れるパイロットバルブ４ａと、そのパイロットバルブ４
ａにより機械的に駆動されるメインバルブ４ｂとから構
成されている。

【００１０】マイコン２１は出力ポートＰ１からバルブ
開信号Ｏを、出力ポートＰ２からバルブ閉信号Ｃを弁駆
動回路２２に出力する。弁駆動回路２２はマイコン２１
から入力したバルブ開信号Ｏとバルブ閉信号Ｃを電力増
幅し、パイロットバルブ４ａへ出力する。即ち、弁駆動
回路２２は、マイコン２１からバルブ開信号Ｏを入力す
るとパイロットバルブ４ａに図１２に示す矢印Ａ方向の
駆動電流を流し、バルブ閉信号Ｃを入力するとパイロッ
トバルブ４ａに矢印Ｂ方向の駆動電流を流す。そして、
弁駆動回路は両信号Ｏ，Ｃを入力しなくなると、パイロ
ットバルブ４ｂに駆動電流を流すのを停止する。

【００１１】パイロットバルブ４ａは、閉じた状態で矢
印Ａ方向に駆動電流が流れると開き（開動作）、開いた
状態で矢印Ｂ方向に駆動電流が流れると閉じる（閉動
作）。メインバルブ４ｂはパイロットバルブ４ａの開動
作に従って開き、パイロットバルブ４ａの閉動作に従っ
て閉じる。

【００１２】そして、メインバルブ４ｂが開くと水供給
管３から朝顔１に洗浄水が供給され、メインバルブ４ｂ
が閉じると朝顔１への洗浄水の供給が停止される。ま
た、マイコン２１は、所定の検知タイミング（例えば１
秒前後）毎に所定の変調周波数（例えば数十ＫＨｚ）で
所定のデューティ（例えば５０％）の発光指令信号Ｆを
所定の時間（所定のパルス数）だけ生成し、発光駆動回
路２３へ出力する。

【００１３】ここで、発光指令信号Ｆのパルス数は、後
記するように、朝顔１の前に使用者が現れた時や外乱光
発生時には１パルス以上の適宜なパルス数（例えば８パ
ルス）になる。また、発光指令信号Ｆの変調周波数は、
洗面所内に発生するインバータ蛍光灯の点灯周波数と合
致しないように設定されている。例えば、洗面所の照明
にインバータ蛍光灯が使用されている場合、インバータ
蛍光灯からの光が外乱光となり、その点灯周波数はある
規定範囲に設定されている。そこで、発光指令信号Ｆの
変調周波数を、そのインバータ蛍光灯の点灯周波数の規
定範囲とずらして設定すれば、外乱光の点灯周波数と合
致しなくなる。

【００１４】発光駆動回路２３は、マイコン２１からの
発光指令信号Ｆに基づいて発光ダイオード６ａを発光さ
せる。スイッチ回路２４は、マイコン２１からの指令信
号Ｓに基づいてオン・オフが切り換わり、そのオン時に
は定電圧回路２０からの電源を受光回路２６へ供給し、
そのオフ時には定電圧回路２０から受光回路２６へ供給
される電源を遮断する。即ち、スイッチ回路２４は受光
回路２６の電源スイッチとして働き、スイッチ回路２４
のオン時には受光回路２６の電源がオン、スイッチ回路
２４のオフ時には受光回路２６の電源がオフする。尚、
マイコン２１からの指令信号Ｓは所定の間隔（例えば１
秒前後）毎に一定時間だけ出力されるため、スイッチ回
路２４も所定の間隔毎に一定時間だけオンとなり受光回
路２６へ電源を供給する。従って、受光回路２６は所定
の間隔毎に一定時間だけ電源がオンとなって動作可能と
なる。

【００１５】受光回路２６は、増幅器２６ａと波形整形
回路２６ｂとから構成されている。増幅器２６ａはフォ
トトランジスタ６ｂの検出信号を増幅する。波形整形回
路２６ｂは増幅器２６ａの出力信号を積分した後に波形
整形し、その波形整形した受光信号Ｒをマイコン２１へ
出力する。

【００１６】条件設定回路２５には、前記した発光指令
信号Ｆの検知タイミング，変調周波数，デューティが設
定されており、それらの設定は変更可能である。また、
それらの設定の変更方法としては、例えば設定に対応し
たスイッチ（図示略）をオン・オフすることにより変更
され、自動洗浄装置の施工時に施工者によって施工場所
に応じた設定がなされている。

【００１７】この朝顔の自動洗浄装置の動作を説明する
と、朝顔１の前に使用者が立っている場合、発光ダイオ
ード６ａからの投射光はその使用者にあたって反射す
る。すると、フォトトランジスタ６ｂはその反射光を検
出して検出信号を出力する。受光回路２６はそのフォト
トランジスタ６ｂの検出信号を増幅器２６ａにて増幅す
るとともに、波形整形回路２６ｂにて波形整形し、その
波形整形した受光信号Ｒをマイコン２１へ出力する。一
方、朝顔１の前に使用者が立っていない場合、発光ダイ
オード６ａからの投射光は反射せず、フォトトランジス
タ６ｂは反射光を検出できないため検出信号を出力しな
いので、受光回路２６から受光信号Ｒは出力されない。

【００１８】従って、受光回路２６から出力される受光
信号Ｒに基づいて、マイコン２１は朝顔１の前に使用者
が立っているかどうかを検出することができる。そし
て、マイコン２１は、使用者が立っていれば「使用者検
知」、立っていなければ「使用者非検知」と判定して、
その判定結果をＲＡＭに記憶する。このマイコン２１の
一連の動作を、以下、使用者検知動作という。

【００１９】この使用者検知動作は一定時間（例えば１
秒毎）に行われる。そして、マイコン２１は、今現在の
判定結果とＲＡＭに記憶されている前回の判定結果とに
基づいて、弁駆動回路２２を制御する。

【００２０】即ち、前回の判定結果が「使用者非検知」
で今現在の判定結果が「使用者検知」の場合、マイコン
２１は朝顔１の前に使用者が現れたと判断して、朝顔１
の前洗浄処理を行なう。つまり、マイコン２１は、弁駆
動回路２２を制御することにより電磁開閉弁４を一定時
間だけ開かせて水供給管３から朝顔１へ一定量の洗浄水
を供給させ、朝顔１を洗浄する。その結果、朝顔１の汚
れや臭いがなくなって使用者が快適に小用を足すことが
できるとともに、朝顔１を汚れ難くしている。

【００２１】続いて、前回の判定結果が「使用者検知」
で今現在の判定結果が「使用者非検知」の場合、マイコ
ン２１は、小用を足し終えた使用者が朝顔１の前から立
ち去ったを判定して、朝顔１の後洗浄処理を行なう。即
ち、マイコン２１は、弁駆動開路２１を制御することに
より電磁開閉弁４を一定時間だけ開かせて水供給管３か
ら朝顔１へ一定量の洗浄水を供給させ、朝顔１を洗浄す
る。

【００２２】このように、従来の朝顔の自動洗浄装置に
おいては、小用を足そうとする使用者が朝顔１の前に立
つと朝顔を洗浄（前洗浄処理）し、小用を足し終えた使
用者が朝顔１の前から立ち去ると再度朝顔１を洗浄（後
洗浄処理）するようになっている。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マイコン２
１はバルブ開信号Ｏ及びバルブ閉信号Ｃを出力しても、
実際にパイロットバルブ４ａが開又は閉動作を完了して
いるか否かを検出することができなかった。そのため、
マイコン２１はバルブ開信号Ｏ及びバルブ閉信号Ｃを予
め実験によりパイロットバルブ４ａの実際の開閉時間を
求め、その開閉時間に対して充分長い時間（例えば２０
ｍｓ）だけ両信号Ｏ，Ｃを出力していた。従って、パイ
ロットバルブ４ａが実際に開閉動作を完了してから両信
号Ｏ，Ｃの出力を停止するまでの時間はむだな出力とな
り、低消費電力化の妨げとなっていた。

【００２４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、電磁開閉弁の動作完了
を検出することができる弁駆動装置を提供することにあ
る。また、別の目的は、そのような弁駆動装置を用いた
衛生器具の自動洗浄装置を提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、電磁開閉弁と、前記電磁開閉弁を開閉動作させる弁
駆動制御手段と、前記電磁開閉弁の開閉動作に応じて変
化する駆動電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検
出手段により検出された駆動電圧に基づいて前記電磁開
閉弁の開閉動作の完了を検出する動作検出手段とを備え
たことを要旨とする。

【００２６】請求項２に記載の発明は、電磁開閉弁と、
前記電磁開閉弁を開閉動作させる弁駆動制御手段と、前
記電磁開閉弁の開閉動作に応じて変化する電流を検出す
る電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された
電流に基づいて前記電磁開閉弁の開閉動作の完了を検出
する動作検出手段とを備えたことを要旨とする。

【００２７】請求項３に記載の発明は、電磁開閉弁と、
前記電磁開閉弁を開閉動作させる弁駆動制御手段と、前
記電磁開閉弁の開閉動作に応じて変化する駆動電圧のレ
ベル範囲を検出するレベル範囲検出手段と、前記レベル
範囲検出手段により検出されたレベル範囲に基づいて前
記電磁開閉弁の開閉動作の完了を検出する動作検出手段
とを備えたことを要旨とする。

【００２８】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
うちいずれか１項に記載の弁駆動装置において、前記電
磁開閉弁が開閉動作を完了しないときには電磁開閉弁が
故障していると判断する判断手段と、前記判断手段の判
断結果に基づいて故障を表示する表示手段とを備えたこ
とを要旨とする。

【００２９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の弁駆動装置と、衛生器具と、前記衛生器具の使用者を
検知する使用者検知手段と、前記使用者検知手段の検知
結果に基づいて前記弁駆動装置を制御することにより、
前記衛生器具に対して一定時間だけ洗浄体を供給させる
供給制御手段とを備えたことを要旨とする。

【００３０】

【作用】従って、請求項１に記載の発明によれば、電圧
検出手段は電磁開閉弁の開閉動作に応じて変化する駆動
電圧を検出し、動作検出手段はその駆動電圧を入力して
電磁開閉弁の開閉動作の完了を検出するようにしたの
で、電磁開閉弁の開閉動作の完了を確実に検出すること
ができる。

【００３１】また、請求項２に記載の発明によれば、電
流検出手段は電磁開閉弁の開閉動作に応じて変化する電
流を入力し、動作検出手段はその電流を入力して電磁開
閉弁の開閉動作の完了を検出するようにしたので、電磁
開閉弁の開閉動作の完了を確実に検出することができ
る。

【００３２】また、請求項３に記載の発明によれば、レ
ベル範囲検出手段は電磁開閉弁の開閉動作に応じて変化
する駆動電圧のレベル範囲を検出し、動作検出手段はそ
のレベル範囲を入力して電磁開閉弁の開閉動作の完了を
検出するようにしたので、電磁開閉弁の開閉動作の完了
を確実に検出することができる。

【００３３】また、請求項４に記載の発明によれば、判
断手段は動作検出結果の検出結果に基づいて電磁開閉弁
の故障を判断し、表示手段はその判断結果に基づいて故
障を表示するようにしたので、電磁開閉弁の故障を容易
に検出することができる。

【００３４】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項４に記載の弁駆動装置により衛生器具に洗浄体を供
給する電磁開閉弁の動作完了を確実に検出し、電磁開閉
弁が故障している場合には表示手段により故障を表示す
るようにしたので、電磁開閉弁の故障を容易に確認する
ことができる。

【００３５】

【実施例】

（第一実施例）以下、本発明を男子用水洗小便器（以
下、朝顔という）の自動洗浄装置に具体化した第一実施
例を、図面に従って説明する。尚、従来と同じ構成部材
については同一の符号を付し、その説明を一部省略す
る。

【００３６】図２に示すように、表面板５ａには表示用
のＬＥＤ９が設けられている。図１に、本実施例の自動
洗浄装置の電気ブロック回路を示す。マイコン２１内に
はソフトウェアによって２つのカウンタＫ１，Ｋ２が設
けられている。

【００３７】ＬＥＤ９はマイコン２１に接続され、通常
は消灯しており、マイコン２１からの指令信号に基づい
て点灯するようになっている。パイロットバルブ４ａの
両端のノードＮ１，Ｎ２はそれぞれ抵抗３０，３１を介
して接地されている。尚、抵抗３０，３１はそれぞれ高
抵抗であって、抵抗３０，３１に流れる駆動電流を少な
くしている。

【００３８】弁駆動回路２２は、マイコン２１から入力
したバルブ開信号Ｏとバルブ閉信号Ｃを電力増幅しパイ
ロットバルブ４ａに出力する。即ち、弁駆動回路２２
は、マイコン２１からバルブ開信号Ｏを入力するとノー
ドＮ１からノードＮ２に向かってパイロットバルブ４ａ
に駆動電流を流し、バルブ閉信号Ｃを入力するとノード
Ｎ２からノードＮ１に向かってパイロットバルブ４ａに
駆動電流を流すようになっている。

【００３９】従って、ノードＮ１，Ｎ２の電位（駆動電
圧）は、図３に示すように、マイコン２１からのバルブ
開信号Ｏ，バルブ閉信号Ｃが出力されている間、パイロ
ットバルブ４ａの動作に応じた電位となる。

【００４０】そして、ノードＮ１（Ｎ２）の電位は、図
４に示すように、パイロットバルブ４ａの動作に応じて
変化する。即ち、パイロットバルブ４ａが開（閉）動作
を開始すると、ノードＮ１（Ｎ２）の電位は所定の値ま
で上昇し、パイロットバルブ４ａが開（閉）するに従っ
てその電位は下降する。そして、パイロットバルブ４ａ
の開（閉）動作が完了したとき、ノードＮ１（Ｎ２）の
電位は再び上昇する。その後、ノードＮ１（Ｎ２）の電
位は開（閉）動作が完了したときよりも低い電位とな
る。このノードＮ１（Ｎ２）の電位が下降から上昇へと
変化する変曲点をパイロットバルブ４ａの動作点Ｄ１と
する。また、パイロットバルブ４ａの動作点Ｄ１を通過
した後、ノードＮ１（Ｎ２）の電位が上昇から再び下降
へと変化する変曲点をパイロットバルブ４ａの動作点Ｄ
２とする。この動作点Ｄ２はパイロットバルブ４ａの開
（閉）動作が完了した点となる。従って、パイロットバ
ルブ４ａの動作点Ｄ１，Ｄ２を順に検出することにより
パイロットバルブ４ａの開（閉）動作が完了したのを検
出することができる。

【００４１】また、ノードＮ１，Ｎ２はそれぞれマイコ
ン２１の入力ポートＰ３，Ｐ４に接続されている。両入
力ポートＰ３，Ｐ４はアナログ−ディジタル変換（Ａ／
Ｄ変換）入力であって、各ポートＰ３，Ｐ４に入力され
る電位はマイコン２１内で所定のモニタ間隔（例えば
０．１ｍｓ）毎にＡ／Ｄ変換される。即ち、マイコン２
１は入力ポートＰ３，Ｐ４からノードＮ１，Ｎ２の電位
をそれぞれ入力し、その入力した電位を所定のモニタ間
隔毎にＡ／Ｄ変換する。

【００４２】マイコン２１はノードＮ１，Ｎ２の電位に
基づいてパイロットバルブ４ａの開，閉動作の完了を検
出する。また、マイコン２１はパイロットバルブ４ａの
動作の検出結果に基づいてＬＥＤ９を点灯するようにな
っている。

【００４３】条件設定回路２５には、従来の設定に加え
て、前記したモニタ間隔と、後述するモニタ制限カウン
トＴ１，Ｔ２が設定されている。尚、モニタ間隔及びモ
ニタ制限カウントＴ１，Ｔ２についても従来の設定と同
様に変更可能であって、それぞれに対応したスイッチ
（図示略）をオン・オフすることにより変更される。

【００４４】次に、使用者が朝顔１の前に立ったときの
朝顔１の前洗浄処理におけるパイロットバルブ４ａの開
動作を図５に示すフローチャートに従って説明する。先
ず、マイコン２１は、ステップ（以下、単にＳという）
１において、カウンタＫ１，Ｋ２をクリアする。

【００４５】Ｓ２において、マイコン２１は弁駆動回路
２２へバルブ開信号Ｏを出力する。弁駆動回路２２はバ
ルブ開信号Ｏを入力し、パイロットバルブ４ａにノード
Ｎ１からノードＮ２に向かって駆動電流を流す。する
と、パイロットバルブ４ａは流れる駆動電流に従って開
動作を開始する。

【００４６】次にＳ３において、マイコン２１は入力ポ
ートＰ３を介してノードＮ１の電位を入力し、その電位
をカウンタＫ１に対応してＡ／Ｄ変換した値ＡＤK1とし
て読み取り、ＲＡＭに記憶する。このＡ／Ｄ変換は前記
したモニタ間隔毎に行われる。従って、マイコン２１は
モニタ間隔毎にノードＮ１の電位を入力し、Ｓ４に移
る。

【００４７】Ｓ４において、マイコン２１は今回読み取
った値ＡＤn+1 とＲＡＭに記憶してある前回読み取った
値ＡＤn とを比較する。値ＡＤn+1 の方が値ＡＤn より
小さい場合、ノードＮ１の電位は下降していることにな
る。このとき、マイコン２１は、パイロットバルブ４ａ
がまだ動作点Ｄ１に到達していないと判断する。する
と、マイコン２１はＳ５において、マイコン２１はカウ
ンタＫ１をカウントアップする。

【００４８】Ｓ６において、マイコン２１は、カウンタ
Ｋ１とモニタ制限カウントＴ１とを比較する。モニタ制
限カウントＴ１は予め設定された時間（例えば２０ｍ
ｓ）の間にマイコン２１がモニタ間隔毎にＡ／Ｄ変換を
行う回数が設定されている。通常、パイロットバルブ４
ａは開（閉）動作を開始してから２０ｍｓ以内に動作点
Ｄ１に到達する。逆に言えば、開（閉）動作を開始して
から２０ｍｓ経過してもパイロットバルブ４ａが動作点
Ｄ１に到達しない場合、そのパイロットバルブ４ａは故
障していることになる。即ち、マイコン２１はカウンタ
Ｋ１とモニタカウントＴ１とを比較することによりパイ
ロットバルブ４ａが故障しているか否かを判断すること
ができる。

【００４９】そして、カウンタＫ１がモニタ制限カウン
トＴ１よりも小さい場合、マイコン２１はＳ３に戻って
Ａ／Ｄ変換を行う。Ａ／Ｄ変換は前記したモニタ間隔毎
に行われる。従って、マイコン２１はモニタ間隔毎にＳ
３からＳ６の処理を繰り返し、Ａ／Ｄ変換した値ＡＤn+
1 がそれ以前にＡ／Ｄ変換されＲＡＭに記憶された値Ａ
Ｄn より小さいか否かを判定する。即ち、Ｓ３からＳ６
の処理によりマイコン２１はパイロットバルブ４ａの開
動作に応じて変化するノードＮ１の電位の最小値を検出
することになる。

【００５０】Ｓ４において、値ＡＤn+1 の方が値ＡＤn
より大きい場合、マイコン２１はＳ４からＳ７に移る。
即ち、値ＡＤn は最小値となり、マイコン２１はパイロ
ットバルブ４ａが動作点Ｄ１に到達したと判定する。

【００５１】Ｓ７は前記Ｓ３と同様に信号入力手段であ
って、マイコン２１は入力ポートＰ３を介してノードＮ
１の電位を入力し、その電位をカウンタＫ１に対応して
Ａ／Ｄ変換した値ＡＤK1として読み取り、ＲＡＭに記憶
する。

【００５２】Ｓ８において、マイコン２１は今回読み取
った値ＡＤn+1 と前回読み取ってＲＡＭに記憶してある
値ＡＤn とを比較する。そして、値ＡＤn+1 の方が値Ａ
Ｄnより大きい場合、ノードＮ２の電位はまた上昇して
いることになる。このとき、マイコン２１は、パイロッ
トバルブ４ａがまだ動作点Ｄ２に達していないと判断す
る。そして、Ｓ９において、マイコン２１はカウンタＫ
２をカウントアップする。

【００５３】Ｓ１０において、マイコン２１は、カウン
タＫ２とモニタ制限カウントＴ２とを比較する。モニタ
制限カウントＴ２は予め設定された時間（例えば１０ｍ
ｓ）の間にマイコン２１がモニタ間隔毎にＡ／Ｄ変換を
行う回数が設定されている。通常、パイロットバルブ４
ａは動作点Ｄ１を通過したから１０ｍｓ以内に動作点Ｄ
２に到達する。逆に言えば、動作点Ｄ１を通過したから
１０ｍｓ経過してもパイロットバルブ４ａが動作点Ｄ２
に到達しない場合、そのパイロットバルブ４ａは故障し
ていることになる。即ち、マイコン２１はカウンタＫ２
とモニタカウントＴ２とを比較することによりパイロッ
トバルブ４ａが故障しているか否かを判断することがで
きる。

【００５４】そして、カウンタＫ２がモニタ制限カウン
トＴ２よりも小さい場合、マイコン２１はＳ７に戻って
Ａ／Ｄ変換を行う。前記したように、Ａ／Ｄ変換はモニ
タ間隔毎に行われる。従って、マイコン２１はモニタ間
隔毎にＳ７からＳ１０の処理を繰り返し、Ａ／Ｄ変換し
た値ＡＤn+1 がそれ以前にＡ／Ｄ変換されＲＡＭに記憶
された値ＡＤn より大きいか否かを判定する。即ち、Ｓ
７からＳ１０の処理により、マイコン２１は動作点Ｄ１
以降においてパイロットバルブ４ａの開動作に応じて変
化するノードＮ１の電位の最大値を検出することにな
る。

【００５５】一方、Ｓ８において、値ＡＤn+1 の方が値
ＡＤn よりも小さくなった場合、値ＡＤn が動作点Ｄ１
以降において最大の値となる。従って、マイコン２１は
値ＡＤn を検出した時点において、パイロットバルブ４
ａの開動作が完了したと判断する。

【００５６】そして、Ｓ１１において、マイコン２１は
一定時間（例えば２〜３ｍｓ）経過するまで待つタイム
ラグを設け、一定時間経過したらマイコン２１はＳ１２
に移る。実際には、パイロットバルブ４ａは動作点Ｄ２
において開動作を完了しているので、特にタイムラグを
設けずに動作点Ｄ２に達したときにバルブ開信号Ｏの出
力を停止してもよい。しかし、タイムラグを設けること
で、より確実にパイロットバルブ４ａの開動作を完了さ
せることができる。本実施例では、タイムラグを含めて
もバルブ開信号Ｏを出力する時間が従来例に比べて短く
（１５ｍｓ程度）なるため、低消費電力化の妨げとなる
ことはない。

【００５７】Ｓ１２において、マイコン２１は弁駆動回
路２２へのバルブ開信号Ｏの出力を停止する。弁駆動回
路２２はバルブ開信号Ｏを入力しなくなると、パイロッ
トバルブ４ａに駆動電流を流すのを停止する。その結
果、パイロットバルブ４ａの開動作は完了する。

【００５８】ところで、Ｓ６において、カウンタＫ１が
タイム制限カウントＴ１より大きくなる、即ち、バルブ
開信号Ｏを出力し始めてから２０ｍｓが経過してもノー
ドＮ１の電位が最小とならない場合がある。また、Ｓ１
０において、カウンタＫ２がタイム制限カウントＴ２よ
り大きくなる、即ち、パイロットバルブ４ａが動作点Ｄ
１を過ぎて１０ｍｓが経過してもノードＮ１の電位が最
大とならない場合がある。これらの場合、マイコン２１
はバルブ開信号Ｏを出力し弁駆動回路２２がパイロット
バルブ４ａに駆動電流を流してもパイロットバルブ４ａ
が開動作をしない、即ち、パイロットバルブ４ａが故障
していることになる。このとき、マイコン２１はパイロ
ットバルブ４ａが故障していると判断し、Ｓ１３に移っ
て、アラームフラグをセットしてＳ１２へ移る。

【００５９】マイコン２１はＳ１３でセットしたアラー
ムフラグに基づいてＬＥＤ９の点灯を行う。即ち、バル
ブ開動作又は閉動作においてアラームフラグがセットさ
れた場合、マイコン２１はＬＥＤ９を点灯し、電磁開閉
弁４が故障していることを表示する。

【００６０】尚、前洗浄処理におけるパイロットバルブ
４ａの閉動作は、Ｓ２及びＳ８におけるバルブ開信号Ｏ
をバルブ閉信号Ｃに代え、Ｓ３及びＳ５において入力ポ
ートＰ３の駆動電圧に代えて入力ポートＰ４の駆動電圧
をＡＤ変換することでその動作を確認することができる
ので、その説明を省略する。前記したように、メインバ
ルブ４ｂはパイロットバルブ４ａによって機械的に駆動
され、電磁開閉弁４の開閉動作が行われる。また、使用
者が朝顔１の前から立ち去ったときの後洗浄処理におけ
る電磁開閉弁４の開閉動作は上記した前洗浄処理と同じ
であるので、その説明は省略する。

【００６１】このように、本実施例においては、マイコ
ン２１にＡ／Ｄ変換入力となる入力ポートＰ３，Ｐ４を
設け、その入力ポートＰ３，Ｐ４を介してパイロットバ
ルブ４ａと弁駆動回路２２との間のノードＮ１，Ｎ２の
電位を入力する。このノードＮ１，Ｎ２の電位はパイロ
ットバルブ４ａの開（閉）動作に応じて変化する。マイ
コン２１はノードＮ１，Ｎ２の電位を所定のモニタ間隔
毎にＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換した値ＡＤn+1 を記
憶する。そして、マイコン２１はＡ／Ｄ変換した値ＡＤ
n+1 と前回Ａ／Ｄ変換して記憶した値ＡＤn とを比較
し、ノードＮ１，Ｎ２の電位がパイロットバルブ４ａの
開（閉）動作により下降から上昇する変曲点（動作点Ｄ
１）を検出した後、上昇から下降する変曲点（動作点Ｄ
２）を検出するようにした。前記したように、この動作
点Ｄ２はパイロットバルブ４ａの開（閉）動作が完了し
た点である。

【００６２】その結果、パイロットバルブ４ａの開
（閉）動作が完了したのを確実に検出することができ
る。また、ノードＮ１，Ｎ２の電位の変曲点（動作点Ｄ
１，Ｄ２）が検出できない場合、マイコン２１はパイロ
ットバルブ４ａが故障していると判断し、ＬＥＤ９を点
灯するようにした。その結果、パイロットバルブ４ａの
故障を容易に確認することができる。 （第二実施例）次に、本発明を朝顔の自動洗浄装置に具
体化した第二実施例について説明する。尚、第一実施例
と同じ構成部材については同じ符号を付して、その説明
は省略する。

【００６３】図６に示すように、弁駆動回路２２は抵抗
３２を介して接地されている。弁駆動回路２２と抵抗３
２との間のノードＮ３はマイコン２１の入力ポートＰ５
に接続されている。

【００６４】抵抗３２は低抵抗であって、パイロットバ
ルブ４ａの駆動能力に与える影響を小さくしている。弁
駆動回路２２はマイコン２１からのバルブ開信号Ｏを入
力すると、パイロットバルブ４ａに駆動電流を流す。そ
の駆動電流は抵抗３２を介してグランドに流れる。ま
た、弁駆動回路２２はマイコン２１からのバルブ閉信号
Ｃを入力すると、パイロットバルブ４ａに駆動電流を流
す。その駆動電流は抵抗３２を介してグランドに流れ
る。従って、ノードＮ３はパイロットバルブ４ａの動作
に応じて流れる駆動電流に応じた電位となり、マイコン
２１はノードＮ３の電位を入力することによりパイロッ
トバルブ４ａに流れる駆動電流の変化を検出することが
できる。

【００６５】即ち、図７に示すように、ノードＮ３の電
位は、弁駆動回路２２がパイロットバルブ４ａに駆動電
流を流すと、最初はパイロットバルブ４ａの開（閉）動
作により増加する。そして、ノードＮ３の電位はパイロ
ットバルブ４ａが開（閉）動作を完了するときに一旦減
少する。マイコン２１はこの駆動電流が増加から減少す
る変曲点（動作点Ｄ３）を検出する。

【００６６】その後、パイロットバルブ４ａに流れる駆
動電流は増加する。マイコン２１はこの駆動電流が減少
から増加する変曲点（動作点Ｄ４）を検出する。この動
作点Ｄ４がパイロットバルブ４ａの開（閉）動作が完了
したときとなる。

【００６７】従って、マイコン２１において、ノードＮ
３の電位をモニタ間隔毎にＡ／Ｄ変換することによりパ
イロットバルブ４ａの開（閉）動作の完了を検出するこ
とができる。

【００６８】このように、本実施例においては、第一実
施例においてパイロットバルブ４ａと弁駆動回路２２と
の間のノードＮ１，Ｎ２の電位の変化を検出するのに代
えて、パイロットバルブ４ａに流れる駆動電流の変化を
検出するようにした。そして、その駆動電流が減少から
増加する変曲点を検出してパイロットバルブ４ａの開
（閉）動作の完了を検出するようにしたので、第一実施
例と同様にパイロットバルブ４ａの開（閉）動作の完了
を確実に検出することができる。 （第三実施例）次に、本発明を朝顔の自動洗浄装置に具
体化した第三実施例について説明する。尚、第一実施例
と同じ構成部材については同じ符号を付して、その説明
は省略する。

【００６９】図８に示すように、ノードＮ１はコンパレ
ータ４０のプラス入力端子に接続され、ノードＮ２はコ
ンパレータ４１のプラス入力端子に接続されている。コ
ンパレータ４０，４１のマイナス入力端子には基準電圧
Ｖ1 ，Ｖ2 がそれぞれ印加され、出力端子はマイコン２
１の入力ポートＰ６，Ｐ７にそれぞれ接続されている。

【００７０】基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は、定電圧回路２０か
ら供給される電源を分圧して生成されている。また、基
準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は、図９に示すように、第一実施例に
おいて、パイロットバルブ４ａが動作点Ｄ１にあるとき
の電位より高く、動作点Ｄ２にあるときの電位より低い
電位に設定されている。その結果、コンパレータ４０，
４１の出力はノードＮ１，Ｎ２の電位が基準電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 より高い時はＨレベルとなり、逆にノードＮ１，Ｎ
２の電位が基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 より低い時はＬレベルと
なる。

【００７１】従って、パイロットバルブ４ａが開（閉）
動作を開始した時、コンパレータ４０，４１の出力はＨ
レベルとなる。次に、パイロットバルブ４ａが動作点Ｄ
１付近にある時、コンパレータ４０，４１の出力はＬレ
ベルとなる。そして、パイロットバルブ４ａが開（閉）
動作を完了した時、コンパレータ４０，４１の出力はＨ
レベルとなる。

【００７２】即ち、マイコン２１はバルブ開信号Ｏ（バ
ルブ閉信号Ｃ）を出力した後、入力ポートＰ６（Ｐ７）
に入力される信号がＨレベル→Ｌレベル→Ｈレベル→Ｌ
レベルとなったときにパイロットバルブ４ａが開（閉）
動作を完了したと判定することができる。

【００７３】逆に、マイコン２１がバルブ開信号Ｏ（バ
ルブ閉信号Ｃ）を出力した後、入力ポートＰ６（Ｐ７）
に入力される信号がＨレベルのままとなる場合がある。
これは、パイロットバルブ４ａは動作点Ｄ１に到達して
いない場合である。また、入力ポートＰ６（Ｐ７）に入
力される信号がＨレベル→Ｌレベルと変化し、Ｌレベル
のままとなる場合がある。これは、パイロットバルブ４
ａは動作点Ｄ１に到達してないか又は動作点Ｄ１から動
作点Ｄ２へ到達していない場合である。更に、入力ポー
トＰ６（Ｐ７）に入力される信号がＨレベル→Ｌレベル
→Ｈレベルと変化し、Ｈレベルのままとなる場合があ
る。これは、パイロットバルブ４ａは動作点Ｄ２に到達
していない場合である。これらの場合、パイロットバル
ブ４ａが開（閉）動作を完了していないと判断すること
ができる。

【００７４】このように、本実施例においては、コンパ
レータ４０，４１を設け、マイコン２１はノードＮ１，
Ｎ２の電位と基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 とを比較した結果を入
力するようにした。従って、マイコン２１はパイロット
バルブ４ａの動作に応じた電圧レベルを入力することに
よりパイロットバルブ４ａの開（閉）動作の完了を検出
することができ、第一、第二実施例のように変曲点を検
出する必要がないので、第一，第二実施例と比べて更に
容易にパイロットバルブ４ａの開，閉動作の完了を検出
することができる。

【００７５】尚、上記各実施例は以下のように変更して
もよく、その場合にも同様の作用及び効果を得ることが
できる。 １）第一実施例において、ノードＮ１，Ｎ２をアナログ
スイッチを介して入力ポートＰ３に接続する。そして、
バルブ開信号Ｏによりアナログスイッチを切り換えて入
力ポートＰ３とノードＮ１とを接続し、バルブ閉信号Ｃ
によりアナログスイッチを切り換えて入力ポートＰ３と
ノードＮ２とを接続する。この構成により、電磁開閉弁
４の開動作と閉動作において、マイコン２１は入力ポー
トＰ３のみから入力することになり、動作が簡単にな
る。

【００７６】また、第三実施例において、ノードＮ１，
Ｎ２をアナログスイッチを介してコンパレータ４０のプ
ラス入力端子に接続する。そして、バルブ開信号Ｏによ
りアナログスイッチを切り換えてコンパレータ４０とノ
ードＮ１とを接続し、バルブ閉信号Ｃによりアナログス
イッチを切り換えてコンパレータ４０とノードＮ２とを
接続する。この構成により、コンパレータ４１を設ける
必要がなく、構成を簡単にすることができる。

【００７７】２）第二実施例において、抵抗３２に代え
て電流センサを設け、電流センサにより直接パイロット
バルブ４ａに流れる駆動電流を検出する。 ３）リチウム電池８を直流電源装置に置き代え、商用電
源から電源を供給する。

【００７８】４）定電圧回路２０を省く。 ５）弁駆動回路２２にリチウム電池８から直接電源を供
給する。 ６）赤外光ではなく可視光または紫外光を利用する。す
なわち、発光ダイオード６ａから赤外光ではなく可視光
または紫外光を投射させ、フォトトランジスタ６ｂにそ
の投射光を受光させて検出信号を出力させる。

【００７９】７）朝顔１だけでなく、洗面台等の各種の
衛生器具における自動洗浄装置に具体化する。 ８）ＬＥＤ９に代えてブザーを設け、ブザーを鳴らして
電磁開閉弁４の故障を知らせるようにする。また、ＬＥ
Ｄ９に代えてＬＣＤを設け、電磁開閉弁４の故障を知ら
せるメッセージを表示するようにする。

【００８０】上記各実施例から把握できる請求項以外の
技術思想について、以下にその効果とともに記載する。 イ）請求項１に記載の弁駆動装置において、動作検出手
段２１は入力した駆動電圧が下降から上昇する変曲点を
検出し、次に上昇から下降する変曲点を検出したときに
電磁開閉弁４が開閉動作を完了したと判断する。この構
成により、電磁開閉弁４の開閉動作が確実に完了したこ
とを検出することができる。

【００８１】ロ）請求項２に記載の弁駆動装置におい
て、動作検出手段２１は入力した駆動電流が増加から減
少する変曲点を検出し、次に減少から増加する変曲点を
検出したときに電磁開閉弁４が開閉動作を完了したと判
断する。

【００８２】ハ）請求項３に記載の弁駆動装置におい
て、レベル範囲検出手段４０，４１は、電磁開閉弁４の
開閉動作に応じて変化する駆動電圧と、予め設定された
基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 とを比較し、その比較結果に基づい
てレベル範囲を検出する。この構成により、容易に駆動
電圧の変化を検出することができ、電磁開閉弁４の開閉
動作が確実に完了したことを検出することができる。

【００８３】尚、本明細書中において、発光素子は、予
め設定された波長の光を投射する素子であって、発光ダ
イオードの他半導体レーザを含んでいる。また、投射す
る光の波長は赤外光のみならず可視光または紫外光でも
よい。

【００８４】また、受光素子は、発光素子の投射光と同
じ波長の光を受光したときにのみ検出信号を出力する素
子であって、フォトトランジスタの他フォトダイオード
を含んでいる。

【００８５】表示手段は、電磁開閉弁の状態（故障）を
知らせるものであればよく、ＬＥＤの他、ブザー，チャ
イム等の音声を用いた表示手段、ＬＣＤ等の視覚的な表
示手段を含んでいる。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
磁開閉弁の動作を動作状態を検出することができ、低消
費電力化を図ることができる弁駆動装置を提供すること
ができる。また、そのような弁駆動装置を用いた衛生器
具の自動洗浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を男子用水洗小便器の自動洗浄装置に具
体化した第一実施例の電気ブロック回路図である。

【図２】第一実施例の男子用水洗小便器の正面図であ
る。

【図３】第一実施例の動作を説明するための波形図であ
る。

【図４】第一実施例の動作を説明するための波形図であ
る。

【図５】パイロットバルブの開動作を説明するフローチ
ャートである。

【図６】第二実施例の男子用水洗小便器の自動洗浄装置
の電気ブロック回路図である。

【図７】第二実施例の動作を説明するための波形図であ
る。

【図８】第三実施例の男子用水洗小便器の自動洗浄装置
の電気ブロック回路図である。

【図９】第三実施例の動作を説明するための波形図であ
る。

【図１０】男子用水洗小便器の取付け状態を示す一部切
欠側面図である。

【図１１】従来の男子用水洗小便器の正面図である。

【図１２】従来の男子用水洗小便器の自動洗浄装置の電
気ブロック回路図である。

【符号の説明】

１…衛生器具としての男子用水洗小便器、４…電磁開閉
弁、６…使用者検知手段としての使用者検知センサ、９
…表示手段としてのＬＥＤ、２１…弁駆動制御手段，電
圧検出手段，電流検出手段，レベル範囲検出手段，動作
検出手段，使用者検知手段，供給制御手段，判断手段と
してのマイクロコンピュータ、２２…弁駆動制御手段と
しての弁駆動回路、２３…使用者検知手段としての発光
駆動回路、２６…使用者検知手段としての受光回路、３
０，３１…電圧検出手段としての抵抗、３２…電流検出
手段としての抵抗、４０，４１…レベル範囲検出手段と
してのコンパレータ、Ｖ1 ，Ｖ2 …基準電圧、Ｏ…開閉
信号としてのバルブ開信号、Ｃ…開閉信号としてのバル
ブ閉信号。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁開閉弁（４）と、 前記電磁開閉弁（４）を開閉動作させる弁駆動制御手段
   （２１，２２）と、 前記電磁開閉弁（４）の開閉動作に応じて変化する駆動
   電圧を検出する電圧検出手段（３０，３１，２１）と、 前記電圧検出手段（３０，３１，２１）により検出され
   た駆動電圧に基づいて前記電磁開閉弁（４）の開閉動作
   の完了を検出する動作検出手段（２１）とを備えた弁駆
   動装置。
2. 【請求項２】 電磁開閉弁（４）と、 前記電磁開閉弁（４）を開閉動作させる弁駆動制御手段
   （２１，２２）と、 前記電磁開閉弁（４）の開閉動作に応じて変化する駆動
   電流を検出する電流検出手段（３２，２１）と、 前記電流検出手段（３２，２１）により検出された駆動
   電流に基づいて前記電磁開閉弁（４）の開閉動作の完了
   を検出する動作検出手段（２１）とを備えた弁駆動装
   置。
3. 【請求項３】 電磁開閉弁（４）と、 前記電磁開閉弁（４）を開閉動作させる弁駆動制御手段
   （２１，２２）と、 前記電磁開閉弁（４）の開閉動作に応じて変化する駆動
   電圧のレベル範囲を検出するレベル範囲検出手段（４
   ０，４１，２１）と、 前記レベル範囲検出手段（４０，４１，２１）により検
   出されたレベル範囲に基づいて前記電磁開閉弁（４）の
   開閉動作の完了を検出する動作検出手段（２１）とを備
   えた弁駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちいずれか１項に記載
   の弁駆動装置において、 前記電磁開閉弁（４）が開閉動作を完了しないときには
   電磁開閉弁（４）が故障していると判断する判断手段
   （２１）と、 前記判断手段（２１）の判断結果に基づいて故障を表示
   する表示手段（９）とを備えた弁駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の弁駆動装置と、 衛生器具（１）と、 前記衛生器具（１）の使用者を検知する使用者検知手段
   （６，２１，２３，２６）と、 前記使用者検知手段（６，２１，２３，２６）の検知結
   果に基づいて前記弁駆動装置を制御することにより、前
   記衛生器具（１）に対して一定時間だけ洗浄体を供給さ
   せる供給制御手段（２１）とを備えた衛生器具の自動洗
   浄装置。