JPH10306884A - ソレノイド駆動装置及び吐水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エネルギーの浪費が少なく、電池の蓄積エネ
ルギーを有効活用することができるソレノイド駆動装置
を提供することを目的とする。 【構成】 電池電圧よりも高い電圧を出力する昇圧回路
を備え、ソレノイドをこの昇圧回路の出力側に接続した
ことにより、ソレノイドへの印加電圧は、昇圧回路から
供給される安定したものになって、エネルギー浪費が解
決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャが移動
する間、電池電源からソレノイドに対して所定電圧を印
加させるソレノイド駆動装置又は吐水装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、ソレノイドへ通電するための電源と
しての電池と、所定の開始タイミングからプランジャが
所定位置に移動するまでの間、ソレノイドに対して所定
電圧を印加する通電制御手段とを備えてなるソレノイド
駆動装置として、例えば図１に示す回路構成が従来公知
であった。

【０００３】図１に示すソレノイド駆動装置は、人体の
一部である手等を検出するためのセンサ部１と、プラン
ジャ（図示しない）と連動したバルブ（図示しない）を
開から閉位置、又は閉から開位置へ駆動するためのバル
ブ駆動部３と、センサ部１やバルブ駆動部３を制御する
信号処理部５と、上記各部へ給電するための直流電源７
（電池）とを備える。

【０００４】センサ部１は、投光素子９と、受光素子１
１と、センサ回路１３と、トランジスタ１５とを備え、
バルブ駆動部３は、上述したバルブを駆動するためのラ
ッチングソレノイド１７と、各々がマイコン２９からの
指令信号に基づいてスイッチング動作する４個のトラン
ジスタ１９〜２５とを備えたＨブリッジ回路３によって
構成されている。

【０００５】このＨブリッジ回路３は、例えばトランジ
スタ２１、２３が共にオン動作することにより直流電源
７からトランジスタ２１、ソレノイド１７、トランジス
タ２３を経て直流電源７に至る閉ループを形成したと
き、ソレノイド１７がバルブを開方向に駆動する。上記
とは逆に、トランジスタ１９、２５が共にオン動作する
ことにより直流電源７からトランジスタ１９、ソレノイ
ド１７、トランジスタ２５を経て直流電源７に至る閉ル
ープを形成したとき、ソレノイド１７がバルブを閉方向
に駆動するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のようなバルブ駆
動に必要な直流電源（電池）７の電圧特性Ｖｉｎは、図
２に示されるように、電池取り付け初期には電圧ＶＨで
あるが、製品使用時間の経過に従って、次第に電池交換
が必要な電圧ＶＬへと低下する（現実の電圧特性Ｖｉｎ
は、図２のようなリニアではない）。このような特性を
踏まえて、製品としてのソレノイド駆動装置では、電池
交換が必要な電圧ＶＬよりもわずかに小さい電圧Ｖｘで
もバルブを開／閉方向に駆動できるような設計が成され
ている。

【０００７】これを示したのが図３であり、ここでは一
定時間Ｔａだけソレノイドに通電することにより、バル
ブを閉位置から開位置へ移動させる仕様を例にとってい
る。すなわち、右図のように製品使用末期でも、電池電
圧がＶｘより高い電圧ＶＬであれば、バルブが閉位置か
ら開位置へ移動できるように製品が設計されているた
め、左図のように製品使用初期の電池電圧がＶＨの場合
には、左図の斜線部分のエネルギーが無駄になってしま
う問題があった。

【０００８】また、バルブが開位置に移動した後はプラ
ンジャを永久磁石で保持する、所謂ラッチング式ソレノ
イドでは、製品使用初期には斜線部分の過剰エネルギー
によってプランジャが永久磁石に密着して離れなくなる
問題があり、さらには、電池電圧特性ＶｉｎがＶＨから
ＶＬへと推移することから、上述したＨブリッジ回路３
は、このような電圧変動に対応できる回路を準備する必
要があった。

【０００９】一方、バルブを開位置から閉位置へ移動さ
せる場合にも、製品使用初期には過剰エネルギーによっ
てプランジャが必要以上に加速されて、移動方向と反対
方向の電磁誘導力が生じ、一旦閉位置に達したバルブが
開位置に引き戻される問題があった。

【００１０】さらには、上述したように、一定時間Ｔａ
だけソレノイドに通電する仕様以外に、一定電荷量Ｑａ
だけソレノイドに通電する仕様でも、製品使用末期の電
池電圧Ｖｘに合わせて一定電荷量Ｑａを設定すると、製
品使用初期には電池電圧ＶＨが高いため過剰エネルギー
が生じる問題があった。また、ソレノイド通電開始後、
ソレノイド電流が変曲点を取るとソレノイド通電停止す
る仕様では、電池電圧の大きさに応じて変曲点の傾きが
変わる特性上、電池電圧が低く変曲点の傾きが大きい製
品使用末期に合わせて変曲点を検知するよう設定する
と、電池電圧が高く変曲点の傾きが小さい製品使用初期
には、変曲点が検知できずにエネルギーを浪費してしま
う問題があった。

【００１１】以上のように、従来の構成は、電池電圧を
直接ソレノイドへ供給する構成であったため、上述した
ようにエネルギーの浪費をきたしたものであった。そこ
で、本発明では、エネルギーの浪費が少なく、電池の蓄
積エネルギーを有効活用することができるソレノイド駆
動装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、ソレノイドへの通電によって移動するプランジ
ャと、ソレノイドへ通電するための電源としての電池
と、所定の開始タイミングからプランジャが所定位置に
移動するまでの間、ソレノイドに対して所定電圧を印加
させる通電制御手段とを備えてなるソレノイド駆動装置
において、電池電圧よりも高い電圧を出力する昇圧回路
を備えるとともに、ソレノイドをこの昇圧回路の出力側
に接続したことにより、ソレノイドへの印加電圧は、昇
圧回路から供給される安定したものであるため、従来の
課題で挙げたエネルギー浪費が解決する。

【００１３】ここで、昇圧回路の代わりに降圧回路を用
いることも考えられるが、電池電圧が降圧回路の出力電
圧以下に低下すると使えなくなるため、電池の蓄積エネ
ルギーを有効活用するという目的に反するため好ましく
ないのである。

【００１４】また、電池電圧は、昇圧回路の出力電圧よ
りも低ければ任意に選択できるため、電池本数を減らし
て電源部分のコンパクト化を図りたいという要求があっ
ても対応することができるメリットがある。

【００１５】本発明の好適な実施形態としては、プラン
ジャが所定位置に移動した後は、ソレノイドへの通電を
行わずともプランジャの位置を保持するラッチング型ソ
レノイドに適用することにより、電池の消費エネルギー
を低減し、低電圧の電池を用いても交換時期を延ばすこ
とができるのである。

【００１６】本発明は、また、壁面等を背面から表面側
へ貫通する水路と、プランジャに連動してこの水路を開
閉する開閉弁を備え、壁面等の表面側の水路周囲にソレ
ノイド駆動装置を配置するとともに、この配置したソレ
ノイド駆動装置を囲繞する隠蔽部材を備えてなる吐水装
置に対して適用すると、電池本数を減らすことによりソ
レノイド駆動装置が小型化するため、これを囲繞する隠
蔽部材も小型化し、デザインの自由度が広がる。

【００１７】本発明の実施形態としては、また、昇圧回
路の出力端に位置するコンデンサと電池とを収納する電
源ユニット部と、コンデンサ以外の昇圧回路の構成部品
と通電制御手段を有する制御基板と、コンデンサの＋極
と電池の＋極とアースの３端子について電源ユニット部
と制御基板を接続するコネクタとを備えることにより、
制御基板上の他の構成部品に比べて大型のコンデンサは
制御基板に載置されないため、制御基板の強度向上等の
特別な対策を施す必要がなく、特に吐水装置においては
制御基板の水封用モールドが容易に行える。

【００１８】さらなる実施形態としては、制御基板上
に、対象空間に対して送信波を送信する送信部と、物体
によって送信波が反射された反射波を受信する受信部
と、を配置した吐水装置に適用する場合は、送受信部を
有する制御基板と、コンデンサと電池を含む電源ユニッ
ト部と、を別体で構成することにより、容積の大きなコ
ンデンサは対象空間との位置関係とは無関係に配置され
るため、隠蔽部材内でのレイアウトの自由度が向上す
る。

【００１９】本発明の他の実施形態としては、電池の端
子電圧を所定電圧と対比し、所定電圧以下の場合にはそ
の旨報知する報知手段を設けることにより、所定電圧
を、昇圧回路の出力電圧を目標電圧に維持するために必
要な電圧よりやや大きく設定しておけば、昇圧回路の出
力電圧を目標電圧に維持できなくなる直前に、使用者に
対して電池の交換を喚起することができる。ここで、電
池の端子電圧でなく、昇圧電圧と所定電圧を対比する方
法も考えられるが、この方法では、昇圧電圧が徐々に降
下する特性を持たないため、本発明のように昇圧回路の
出力電圧を目標電圧に維持できなくなる直前の状態を検
出できないのである。

【００２０】さらなる実施形態としては、報知手段を、
昇圧回路が昇圧開始した後の電池の端子電圧の極小値と
所定電圧を対比するよう構成することにより、昇圧回路
の出力電圧を目標電圧に維持できなくなる直前の状態を
正確に検出することができる。

【００２１】本発明の別の実施形態としては、昇圧回路
の出力端にコンデンサを位置させるとともに、昇圧回路
から電池が取り外された場合、ソレノイド以外の負荷に
通電してコンデンサの電荷を放電させる放電手段を設け
ることにより、プランジャが所定位置まで移動するのに
必要な電荷をコンデンサが蓄積していない状態で、コン
デンサからソレノイドに通電されて、プランジャが中途
半端な位置で停止してしまうという事態が防止できる。
尚、放電させるための負荷としては、表示用ＬＥＤや送
受信部を用いてもよく、単なる短絡でも良い。

【００２２】また、本発明のプランジャを、流体流路中
の弁孔を開閉する弁体に連動するよう構成した場合に
は、通電制御手段の通電による前記プランジャの移動す
る方向が、弁孔の開閉方向の何れであるか判定する開閉
判定手段と、昇圧回路が昇圧開始した後、所定時間内に
昇圧回路の出力電圧が所定電圧に達したか否か判定する
昇圧判定手段と、この昇圧判定手段の判定結果が否定的
であった場合でも、所定の許可条件が成立した場合、ソ
レノイドへの通電を許可する通電許可手段とを設けると
ともに、この通電許可手段を、前記許可条件について、
開閉判定手段の判定内容に応じて異なる許可条件を有す
るよう構成することができる。

【００２３】具体的には、開方向における許可条件は、
閉方向における許可条件に対して、ソレノイドへの通電
を許可しにくく設定されているため、開方向への駆動時
には中途半端に開き放しになるよりもなるべく閉じるよ
うに駆動され、閉方向への駆動時には完全に開いたまま
より中途半端でもなるべく閉じるように駆動されるので
ある。すなわち、開閉方向何れの場合でもなるべく閉じ
るようにすることにより、弁孔が開き放しで流体を垂れ
流す事態を軽減するのである。

【００２４】

【発明の実施の形態】図４は、本発明の一実施形態に係
る吐水装置の全体構成を示す。この吐水装置は、壁面１
０１から突出する筐体１０３内に各種機能部品を収納す
るよう構成されている。

【００２５】筐体１０３内には、壁面１０１裏側の給水
源に連通する給水路１０５が形成され、給水路１０５
は、止水栓１０７、ラッチングソレノイドバルブ１０９
を経て吐水口１１１に至るように構成されている。（太
線は水の流れを示す。）

【００２６】筐体１０３の下側には、後述する投光素
子、受光素子を下面に搭載した制御基板１１３が図に示
すように斜めに配置されており、投受光素子は投受光窓
１１５を介して筐体１０３外部に面している。一方、筐
体１０３の上側には、アルミ電解コンデンサ１１７（１
００００μＦ）と２個の単３乾電池１１９（各１．５
Ｖ）を収納する電源ユニット１２１が配置されている。

【００２７】ここで、制御基板１１３が図の位置に配置
されているのは、吐水口１１１の下方に手などが差し出
されたことを正確に検知するためには、投受光窓１１５
を介した投受光が、図のように手などの対象物に対して
斜め上方から行われるのが最適だからである。

【００２８】尚、本実施形態では、後述する昇圧回路に
属するコンデンサ１１７が制御基板１１３と別体である
が、もし制御基板１１３上にコンデンサ１１７を搭載し
たならば、制御基板１１３の容積が高さ、長さ方向に広
がるため、筐体１０３の傾斜面１０３ａが図よりも前方
に迫り出してくることになり、図のようなすっきりした
円筒形状に比べてデザイン性が低下する結果となる。

【００２９】電源ユニット１２１は、図５に示すように
コンデンサ１１７を収納するコンデンサ室１２１ａと、
２個の乾電池１１９を収納する電池ボックス１２１ｂと
に区画されており、電池ボックス１２１ｂは、電源ユニ
ット１２１から取り外し自在に構成されている。

【００３０】図４に戻って、電源ユニット１２１から取
り外された電池ボックス１２１ｂは、筐体１０３の先端
の蓋１２３を取り外すことによって筐体１０３外部に取
り出し可能であり、乾電池１１９の交換ができるように
なっている。

【００３１】尚、本実施形態では、後述する昇圧回路の
設置の他に各種節電対策を講じることにより、単３乾電
池の個数を従来の４個から２個へ減らすことを実現し、
それによって筐体１０３内の乾電池の占有スペースを削
減し、図のようにすっきりした細身の円筒形状を確保し
ているのである。

【００３２】次に、電気部品であるラッチングソレノイ
ドバルブ１０９、制御基板１１３、電源ユニット１２１
を一まとめにした回路構成図を図６に示す。

【００３３】図６に示す回路は、大まかには乾電池１１
９、昇圧回路部２０１、センサ部３０１、バルブ駆動部
４０１、信号処理部５０１とに分けられ、このうち、乾
電池１１９と昇圧回路部２０１中のコンデンサ１１７は
電源ユニット１２１に配置され、バルブ駆動部５０１が
ラッチングソレノイドバルブ１０９に配置され、その他
は全て制御基板１１３上に配置される。

【００３４】まず、昇圧回路部２０１は、２個の単３乾
電池１１９の出力電圧３Ｖを５Ｖに昇圧して、センサ部
３０１、バルブ駆動部４０１、信号処理部５０１に給電
するものであり、昇圧用インダクタコイル２０３、昇圧
用ダイオード２０５、スイッチングトランジスタ２０
７、発振回路２０９、コンパレータ２１１、基準電源２
１３、抵抗２１５、２１７の他、前述した昇圧出力電圧
保持用コンデンサ１１７を備えている。

【００３５】このような昇圧回路部２０１動作は以下の
とおりである。すなわち、バルブ駆動部４０１等による
電力消費によりコンデンサ１１７の出力電圧が５Ｖより
低下すると、抵抗２１５、２１７の分圧電圧も低下して
コンパレータ２１１がオンするため、発振回路２０９が
動作してトランジスタ２０７をオンオフさせ、コンデン
サ１１７の出力電圧が上昇する。

【００３６】やがて、出力電圧が５Ｖに達すると、抵抗
２１５、２１７の分圧電圧も上昇してコンパレータ２１
１がオフするため、発振回路２０９が停止してトランジ
スタ２０７をオフさせ、コンデンサ１１７の出力電圧は
それ以上上昇しないのである。

【００３７】次にセンサ部３０１は、投光素子３０３
と、受光素子３０５と、センサ回路３０７と、トランジ
スタ３０９とを備える。

【００３８】投光素子３０３は、発光ダイオードからな
っており、センサ回路３０７が駆動状態におかれている
とき、トランジスタ３０９及びセンサ回路３０７を通じ
た昇圧回路部２０１からの給電を受けて駆動し、例えば
赤外線や可視光等の所定の光を所定の角度で投光する。

【００３９】受光素子３０５は、例えばフォトダイオー
ドからなっており、センサ回路３０７が駆動状態におか
れているとき、トランジスタ３０９及びセンサ回路３０
７を通じた昇圧回路部２０１からの給電を受けて駆動
し、受光した光量に応じた大きさの電流（光電流）を出
力する。

【００４０】センサ回路３０７は、トランジスタ３０９
がオン動作し、且つ、後述するマイクロコンピュータ
（マイコン）５０３から指令信号が出力されたとき起動
して、投光素子３０３及び受光素子３０５を駆動する。
そして、受光素子３０５が受光した反射光のレベルを検
知して所定の信号処理を施すことにより、反射光のレベ
ルに応じた電圧信号（アナログ信号）を生成して出力す
る。

【００４１】トランジスタ３０９は、マイコン５０３か
らの制御信号に基づいてスイッチング動作し、昇圧回路
部２０１からセンサ回路３０７への駆動電源の給電を断
／続する。

【００４２】バルブ駆動部４０１は、図４に示したラッ
チングソレノイドバルブ１０９に内蔵されるプランジャ
（図示せず）を駆動するためのソレノイド４０３と、各
々がマイコン５０３からの指令信号に基づいてスイッチ
ング動作する４個のトランジスタ４０５〜４１１とを備
えたＨブリッジ回路４１３によって構成されている。

【００４３】このＨブリッジ回路４１３は、例えばトラ
ンジスタ４０７、４０９が共にオン動作することにより
昇圧回路部２０１からトランジスタ４０７、ソレノイド
４０３、トランジスタ４０９を経て昇圧回路部２０１に
至る閉ループを形成したとき、ソレノイド４０３がプラ
ンジャを移動させ、ラッチングソレノイドバルブ１０９
に内蔵されるバルブ（図示しない）を開方向に駆動す
る。

【００４４】ここで、プランジャの移動先には永久磁石
（図示しない）が設けられており、ソレノイド４０３へ
の通電を停止しても、プランジャを吸着させてバルブの
開状態を保持するように構成されている。

【００４５】一方、上記とは逆に、トランジスタ４０
５、４１１が共にオン動作することにより昇圧回路部２
０１からトランジスタ４０５、ソレノイド４０３、トラ
ンジスタ４０９を経て昇圧回路部２０１に至る閉ループ
を形成したとき、ソレノイド４０３がプランジャを永久
磁石から引き離し、バルブを閉方向に駆動するようにな
っている。

【００４６】信号処理部５０１は、マイコン５０３、発
振子５０５、表示ＬＥＤ５０７を備える。発振子５０５
は、マイコン５０３が動作するのに必要なクロックパル
スを生成して、これをマイコン５０３に出力する。

【００４７】マイコン５０３は、センサ回路３０７と、
トランジスタ３０９と、Ｈブリッジ回路４１３を構成す
るトランジスタ４０５〜４１１とを制御するもので、こ
れら各部を制御するための演算処理動作を行うＣＰＵを
始め、制御プログラムを格納し、必要データを記憶する
メモリや、入出力部（何れも図示しない）等を備える。

【００４８】マイコン５０３が格納している制御プログ
ラムの１つとしては、トランジスタ３０９をオンする制
御信号及びセンサ回路３０７を起動させる指令信号の出
力タイミング制御があり、この制御信号及び指令信号を
間欠的に出力することにより、投光素子３０３からの投
光が間欠に行われるようになるのである。

【００４９】次に、以上のような回路構成について、実
際の配置関係を図７に示す。すなわち、電源ユニット１
２１には、前述したように乾電池１１９と昇圧出力電圧
保持用コンデンサ１１７が配置されている。

【００５０】一方、制御基板１１３上には、昇圧用イン
ダクタコイル２０３、昇圧用ダイオード２０５、昇圧Ｉ
Ｃ６０１（図６のスイッチングトランジスタ２０７、発
振回路２０９、コンパレータ２１１、基準電源２１３、
抵抗２１５、２１７を含む）、昇圧入力電圧安定用コン
デンサ６０３（図６では図示していない）、負荷６０５
（図６のセンサ部３０１、信号処理部５０１を含む）が
配置されている。

【００５１】そして、電源ユニット１２１と制御基板１
１３は、３端子のコネクタ６０７により電気的に接続さ
れている。このように、コンデンサ１１７を電源ユニッ
ト１２１側に配置した理由は、コンデンサ１１７の容積
が制御基板１１３上の他の部品に比べて非常に大きいた
め、もし制御基板１１３上に配置したならば、制御基板
１１３の封水モールドが面倒になるばかりか、図４で説
明したように筐体１０３内の収納スペースを有効活用す
ることができず、筐体１０３の容積が増えてデザイン性
が損なわれるからである。

【００５２】続いて、マイコン５０３の行う処理の一実
施形態を図８のフローチャートを用いて説明する。ま
ず、間欠投光のためのＴＣ１タイマがリセットされると
（Ｓ１０１）、マイコン５０３から制御信号及び指令信
号を出力して、トランジスタ３０９をオンしてセンサ回
路３０７を起動して、投光素子３０３からの投光を行う
（Ｓ１０２）。

【００５３】続いて、受光素子３０５による受光がある
か確認し（Ｓ１０３）、受光があって図示しない自動水
栓から吐水中でなければ（Ｓ１０４）、Ｈブリッジ回路
４１３に２０ｍｓｅｃ通電してバルブを開駆動して吐水
を開始する（Ｓ１０５）。

【００５４】一方ステップＳ１０３で受光を確認し、受
光がなくて吐水中ならば（Ｓ１０６）、Ｈブリッジ回路
４１３に５ｍｓｅｃ通電してバルブを閉駆動して吐水を
停止する（Ｓ１０７）。

【００５５】これらの処理の後は、Ｈブリッジ回路４１
３に通電開始後２ｓｅｃ経過したか確認し（Ｓ１０
８）、通電開始後２ｓｅｃ以内であれば、乾電池１１９
の端子電圧を監視し（Ｓ１０９）、端子電圧が所定の電
圧以下になった場合には、電池（切れ）予告モードを設
定する（Ｓ１１０）。

【００５６】このように、Ｈブリッジ回路４１３への通
電開始後２ｓｅｃ以内は、乾電池１１９の端子電圧を監
視する理由は以下のとおりである。まず、Ｈブリッジ回
路４１３への通電を開始するとコンデンサ１１７の出力
電圧が低下し、その後この低下分を補うために昇圧回路
部２０１が動作するため、乾電池１１９の端子電圧が降
下して極小値をとる。このような極小値が現れるのは、
本実施形態では、通電開始後数百ｍｓｅｃ後であるが、
若干の回路誤差を考慮して通電開始後２ｓｅｃの間、端
子電圧を監視しておけば、極小値を検出できるのは間違
いないのである。

【００５７】フローチャートに戻って、再び、受光素子
３０５による受光があるか確認し（Ｓ１１１）、受光が
ある場合、すなわち人が近傍に存在する場合であって、
電池（切れ）予告モードであれば（Ｓ１１２）、表示Ｌ
ＥＤ５０７を点滅させて使用者に電池交換を喚起する
（Ｓ１１３）。

【００５８】そして、ＴＣ１タイマが０．５秒に達する
と（Ｓ１１４）、ステップＳ１０１に戻る。以上の処理
により、投光素子３０３からの投光は０．５秒周期で間
欠的に行われることになる。

【００５９】次いで、マイコン５０３の行う処理の他の
実施形態を図９のフローチャートを用いて説明するが、
ステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理は、図８におけるス
テップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理と同じであるため説明
は省略する。

【００６０】そして、ステップＳ２０５又はＳ２０７に
次いで、まず、乾電池１１９の端子電圧を監視した後
（Ｓ２０８）、端子電圧に基づく乾電池抜きの確認（Ｓ
２０９）、受光素子３０５による受光があるかの確認
（Ｓ２１０）を行い、乾電池抜きがある場合、又は受光
がある場合には、表示ＬＥＤ５０７を点灯させ（Ｓ２１
１）、乾電池抜きがなく、かつ受光がない場合には、表
示ＬＥＤ５０７を消灯させる（Ｓ２１２）。

【００６１】ここで、乾電池抜きがある場合に表示ＬＥ
Ｄ５０７を点灯させるのは、コンデンサ１１７の蓄積電
荷を放電させるためである。すなわち、乾電池抜きがあ
る場合とは、昇圧回路部２０１の出力電圧、つまりコン
デンサ１１７の出力電圧が、バルブを開又は閉位置に移
動させるに必要な電圧に達していない状態にほかならな
いため、このような状態でコンデンサ１１７からソレノ
イド４０３へ通電すると、バルブが中途半端な位置で停
止してしまう事態が考えられる。

【００６２】そこで、このような事態を未然に防ぐため
に、乾電池抜きがある場合には、コンデンサ１１７の出
力電圧を、表示ＬＥＤ５０７を介して放電しているので
ある。

【００６３】このような放電を確実に行うためには、乾
電池抜きがある場合（Ｓ２０９）、センサ回路３０７に
強制通電することにより、コンデンサ１１７の放電を迅
速に行うことができる。尚、乾電池抜きがない場合（Ｓ
２０９）は、受光があったとしても（Ｓ２１０）、セン
サ回路３０７への強制通電は行わない。

【００６４】一方、受光がある場合に表示ＬＥＤ５０７
を点灯させるのは、使用者が手などをかざして吐水を指
示したことについて、指示を受け取ったことを使用者に
報知するためである。

【００６５】フローチャートに戻って、ＴＣ１タイマが
０．５秒に達すると（Ｓ２１３）、ステップＳ２０１に
戻るが、これは図８のステップＳ１１４と同様である。

【００６６】上述した図８、図９のフローチャートにお
いて、バルブを開駆動して吐水を開始するステップ（Ｓ
１０５、Ｓ２０５）と、バルブを閉駆動して吐水を停止
するステップ（Ｓ１０７、Ｓ２０７）を説明してきた
が、この２つのステップは、以下に説明する図１０〜図
１３の組み合わせによるサブルーチンにより構成するこ
とが可能である。

【００６７】すなわち、まず図１０について説明する
と、開通電のサブルーチンでは、昇圧回路部２０１の出
力電圧を監視し（Ｓ３０１）、出力電圧が５Ｖに達して
いると（Ｓ３０２）、Ｈブリッジ回路４１３をバルブ開
方向にオンした後（Ｓ３０３）、２０ｍｓｅｃ通電して
（Ｓ３０４）、Ｈブリッジ回路４１３をオフにする（Ｓ
３０５）。これによって、バルブが開位置に達する。

【００６８】一方、閉通電のサブルーチンでは、同様に
昇圧回路部２０１の出力電圧を監視し（Ｓ３１１）、出
力電圧が４Ｖに達していると（Ｓ３１２）、Ｈブリッジ
回路４１３をバルブ閉方向にオンした後（Ｓ３１３）、
５ｍｓｅｃ通電して（Ｓ３１４）、Ｈブリッジ回路４１
３をオフにする（Ｓ３１５）。これによって、バルブが
閉位置に達する。

【００６９】次に図１１について説明すると、開通電の
サブルーチンでは、図１０と異なる点として、出力電圧
が５Ｖに達していなくても（Ｓ３０２）、直ぐに処理を
終了するのではなく、３００ｍｓｅｃ待機した後に（Ｓ
３０６）、処理を終了するよう構成されている。

【００７０】一方、閉通電のサブルーチンでは、図１０
と異なる点として、出力電圧が４Ｖに達していない場合
であっても（Ｓ３１２）、３００ｍｓｅｃ経過すると
（Ｓ３１６）、Ｈブリッジ回路４１３をバルブ閉方向に
オン（Ｓ３１３）するよう構成されている。

【００７１】続いて図１２について説明すると、開通電
のサブルーチンでは、図１１と異なる点として、出力電
圧が５Ｖに達したか否かの判断（Ｓ３０２）に代えて、
昇圧回路部２０１の出力電圧が、基準電源２１３により
規定される目標電圧に達したか否かの判断（Ｓ３０７）
を行っている。

【００７２】一方、閉通電のサブルーチンも、同様に図
１１と異なる点として、出力電圧が４Ｖに達したか否か
の判断（Ｓ３１２）に代えて、昇圧回路部２０１の出力
電圧が、基準電源２１３により規定される目標電圧に達
したか否かの判断（Ｓ３１７）を行っている。

【００７３】さらに図１３について説明すると、開通電
のサブルーチンでは、昇圧回路部２０１の出力電圧を監
視し（Ｓ４０１）、昇圧回路部２０１の出力電圧が、基
準電源２１３により規定される目標電圧に達していると
（Ｓ４０２）、Ｈブリッジ回路４１３をバルブ開方向に
オンした後（Ｓ４０３）、２０ｍｓｅｃ通電して（Ｓ４
０４）、Ｈブリッジ回路４１３をオフにする（Ｓ４０
５）にしている。

【００７４】一方、閉通電のサブルーチンでは、昇圧回
路部２０１の出力電圧の監視すら行わず、Ｈブリッジ回
路４１３をバルブ閉方向にオンした後（Ｓ４１１）、５
ｍｓｅｃ通電して（Ｓ４１２）、Ｈブリッジ回路４１３
をオフにしている（Ｓ４１３）。

【００７５】以上説明した図１０〜図１３の実施形態に
共通するのは、何れもＨブリッジ回路４１３をバルブ閉
方向にオンする条件に比べて、Ｈブリッジ回路４１３を
バルブ開方向にオンする条件が厳しくなっていることで
ある。

【００７６】すなわち、昇圧回路部２０１の出力電圧が
十分昇圧していない状態でＨブリッジ回路４１３をオン
すると、開閉何れの場合であってもバルブが中途半端な
位置で停止してしまう事態が生じる。

【００７７】ここで、バルブを開駆動している途中で停
止する場合を考えると、流体のたれ流し防止のために
は、駆動開始前の状態の方が駆動開始後の状態より望ま
しい。そこで、昇圧回路部２０１の出力電圧が十分昇圧
しておらずバルブが中途半端な位置で停止する可能性が
ある場合には、なるべく駆動開始するのを控えるのであ
る。

【００７８】一方、バルブを閉駆動している途中で停止
する場合を考えると、流体のたれ流し防止のためには、
駆動開始後の状態の方が駆動開始前の状態より望まし
い。そこで、昇圧回路部２０１の出力電圧が十分昇圧し
ておらずバルブが中途半端な位置で停止する可能性があ
ったとしても、なるべく駆動開始させるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来のソレノイド駆動装置の回路構成図

【図２】 従来のソレノイド駆動装置における直流電源
（電池）の電圧特性

【図３】 従来のソレノイド駆動装置における通電制御
を示す図

【図４】 本発明の一実施形態に係る吐水装置の全体構
成図

【図５】 同実施形態における電源ユニット１２１の上
面図

【図６】 同実施形態における回路構成図

【図７】 同実施形態における回路配置を示す図

【図８】 同実施形態における電池寿命の報知を示すフ
ローチャート

【図９】 同実施形態におけるコンデンサ電荷の放電を
示すフローチャート

【図１０】 同実施形態における開閉通電に関する処理
を示すフローチャート

【図１１】 同処理を示すフローチャートの変形例

【図１２】 同処理を示すフローチャートの他の変形例

【図１３】 同処理を示すフローチャートのさらに他の
変形例

【符号の説明】

１０１…壁面、１０３…筐体、１０３ａ…傾斜面、１０
５…給水路、１０７…止水栓、１０９…ラッチングソレ
ノイドバルブ、１１１…吐水口、１１３…制御基板、１
１５…投受光窓、１１７…アルミ電解コンデンサ、１１
９…乾電池、１２１…電源ユニット、１２１ａ…コンデ
ンサ室、１２１ｂ…電池ボックス、１２３…蓋１２３ ２０１…昇圧回路部 ３０１…センサ部 ４０１…バルブ駆動部 ５０１…信号処理部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソレノイドへの通電によって移動するプラ
   ンジャと、 前記ソレノイドへ通電するための電源としての電池と、 所定の開始タイミングから前記プランジャが所定位置に
   移動するまでの間、前記ソレノイドに対して所定電圧を
   印加させる通電制御手段と、を備えてなるソレノイド駆
   動装置において、 前記電池電圧よりも高い電圧を出力する昇圧回路を備え
   るとともに、 前記ソレノイドをこの昇圧回路の出力側に接続したこと
   を特徴とするソレノイド駆動装置
2. 【請求項２】前記プランジャが所定位置に移動した後
   は、前記ソレノイドへの通電を行わずとも前記プランジ
   ャの位置を保持するラッチング型ソレノイドである請求
   項１記載のソレノイド駆動装置
3. 【請求項３】壁面等を背面から表面側へ貫通する水路
   と、 前記プランジャに連動して、この水路を開閉する開閉弁
   を備え、 壁面等の表面側の水路周囲に、前記ソレノイド駆動装置
   を配置するとともに、 この配置したソレノイド駆動装置を囲繞する隠蔽部材を
   備えてなる請求項１、２記載の吐水装置
4. 【請求項４】前記昇圧回路の出力端に位置するコンデン
   サと電池とを収納する電源ユニット部と、 前記コンデンサ以外の前記昇圧回路の構成部品と前記通
   電制御手段を有する制御基板と、 前記コンデンサの＋極と前記電池の＋極とアースの３端
   子について、前記電源ユニット部と前記制御基板を接続
   するコネクタとを備えたことを特徴とする請求項１〜３
   記載のソレノイド駆動装置又は吐水装置
5. 【請求項５】前記制御基板上に対象空間に対して送信波
   を送信する送信部と、 物体によって前記送信波が反射された反射波を受信する
   受信部とを配置し、 前記通電制御手段を、前記受信内容に基づき作動するよ
   う構成したことを特徴とする請求項３かつ４記載の吐水
   装置
6. 【請求項６】電池の端子電圧を所定電圧と対比し、所定
   電圧以下の場合にはその旨報知する報知手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１〜５記載のソレノイド駆動装置
   又は吐水装置
7. 【請求項７】前記報知手段は、前記昇圧回路が昇圧開始
   した後の電池の端子電圧の極小値と前記所定電圧を対比
   するよう構成されることを特徴とする請求項６記載のソ
   レノイド駆動装置又は吐水装置
8. 【請求項８】前記昇圧回路の出力端にコンデンサを位置
   させるとともに、 前記昇圧回路から前記電池が取り外された場合、前記ソ
   レノイド以外の負荷に通電して前記コンデンサの電荷を
   放電させる放電手段を設けたことを特徴とする請求項１
   〜７記載のソレノイド駆動装置又は吐水装置
9. 【請求項９】前記プランジャは、流体流路中の弁孔を開
   閉する弁体に連動するよう構成されるとともに、 前記通電制御手段の通電による前記プランジャの移動す
   る方向が、前記弁孔の開閉方向の何れであるか判定する
   開閉判定手段と、 前記昇圧回路が昇圧開始した後、所定時間内に前記昇圧
   回路の出力電圧が所定電圧に達したか否か判定する昇圧
   判定手段と、 この昇圧判定手段の判定結果が否定的であった場合で
   も、所定の許可条件が成立した場合、前記ソレノイドへ
   の通電を許可する通電許可手段とを設けるとともに、 この通電許可手段は、前記許可条件について、前記開閉
   判定手段の判定内容に応じて異なる許可条件を有するこ
   とを特徴とする請求項１〜８記載のソレノイド駆動装置
   又は吐水装置
10. 【請求項１０】前記開方向における前記許可条件は、前
    記閉方向における前記許可条件に対して、ソレノイドへ
    の通電を許可しにくく設定されていることを特徴とする
    請求項９記載のソレノイド駆動装置又は吐水装置