KR900003660B1

KR900003660B1 - 급수제어장치

Info

Publication number: KR900003660B1
Application number: KR1019860011337A
Authority: KR
Inventors: 다까오 요시다; 교시 후지노
Original assignee: 도도기끼 가부시끼 가이샤; 시라가와 히로시
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1990-05-28
Also published as: DE228908T1; JPS62156446A; EP0228908A2; EP0228908A3; JPH0317972B2; DE3679527D1; KR870006289A; US4742583A; CA1269746A; EP0228908B1

Abstract

내용 없음.

Description

급수제어장치

제 1 도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 급수제어 장치의 종단면도이며,

제 2 도는 상기 제1실시예에 있어서 사용자 검출 제어부의 블럭도를 나타내며,

제 3 도는 동 블럭도의 타임챠트를 나타내며,

제 4 도는 동 실시예에 있어서 급수제어부의 블럭도를 나타내며,

제 5 도는 동 실시예에서 사용되는 랫칭솔레노이드 통전시에 있어서 시간 대전류 특성을 나타내는 그래프이며,

제 6 도는 상기 급수제어부의 블럭도의 다임챠트를 나타내며,

제 7 도는 동 실시예에서 사용되는 급수부의 확대 종단면도이며, 주 밸브의 닫힌 밸브의 상태를 나타내며,

제 8 도는 동 주밸브의 열린 밸브의 상태를 나타내고,

제 9 도는 본 발명의 제2의 실시예에 있어서 사용자 검출제어부의 블럭도를 나타내고,

제 10a 도 및 10b 도는 동 사용자 검출제어부의 플로우챠트를 나타내고,

제 11 도는 동 사용자 검출부의 블럭도의 타임챠트를 나타내며,

제 12 도는 본 발명의 제3실시예인 상시 수세기가 수세기인 경우를 나타내는 일부 절취 장면도이며,

제 13 도는 상기 제3실시예에서 사용자 검출제어부의 블럭도이며,

제 14 도는 동 블럭도의 타임챠트를 나타낸다.

본 발명은 급수제어 장치에 관한 것으로, 특히, 수세기로의 급수를 제어하는 구동전원이 전지인 급수제어 장치에 관한 것이다.

종래 변기나 수세기등의 수세기로의 급수를 자동제어하는 구동전원이 전지인 급수제어 장치로서, 이 수세기로 사용자가 근접하든가 사용중인가를 센서에 의해 감지하여 급수를 제어하는 급수제어 장치가 알려져 있다. 예를들면, 일본국 특허공개소 59-126831호 공보에는 항상 연속하여 적외선을 투광하는 투광수단 및 수광수단으로 되는 감지부, 전기회로, 급수용전자 밸브 및 구동전원으로서의 전지등으로 구성된 변기세정장치가 개시되어 있다. 이 감지부는 투광소자로부터 항상 1초당 수천회의 적외선을 투광하고, 이 적외선이 변기의 사용자에 닿아서 반사하여 반사광을 수광소자가 수광항으로써 감지신호를 발생하는 확산 반사형의 광전센서에 의해 구성되어 있다.

따라서 상기 장치에서는 감지부가 항상 연속하여 적외선을 투광하고 있기 때문에 구동전원이 전원인 것에도 불구하고 감지부에서의 전력소비가 크고, 전지의 수명이 단축되어 빈번하게 전지교환을 하여야할 필요가 있고, 전지 교환이 귀찮을 뿐만 아니라 비경제적이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 목적하는 바는 감지부가 수세기의 사용자를 감지하지 않을때는 이 감지부에 의한 감지 주기 간격을 길게하고, 감지부가 사용자를 감지하고 있을때는 이 감지 주기 간격을 짧게 함으로서 응답의 정밀도를 심하게 저하시키지 않고, 감지의 회수를 줄일 수 있으며,구동 전원으로서의 전지의 소비전력을 낮게 억제하는 것을 가능토록 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 급수제어 장치는 급수하여야하는 수세기와, 이 수세기로의 급수제어에 적합한 급수밸브 수단과 제1소정 주기와 제2소정 주기에 동기(同期)한 구동신호를 선택적으로 발생하는 구동신호 발생수단과, 이 구동신호를 받음에 따라 상기 수세기의 사용자의 유무를 이 구동신호의 상기 제1 및 제2의 어느것의 소정 주기로서 감지하고 감지에 사용된 그 소정주기에 동기한 사용자 신호와 사용자 무신호를 선택적으로 포함하는 감지신호를 발생하는 감지수단과, 이 감지신호를 받음에 따라 상기 급수 밸브수단을 제어하는 제어회로 수단을 갖추고, 상기 제어회로 수단은 상기 사용자 무신호를 받음에 따라 상기 제1소정 주기의 구동신호를 발생시켜야 하는 상기 구동신호 발생수단에 제1절환신호를 출력하고, 상기 사용자 유신호를 받음에 따라 상기 제2소정주기의 구동신호를 발생시켜야 하는 상기 구동신호 발생수단으로 제2절환신호를 출력하는 절환수단 및 상기 감지신호를 받음에 따라 급수 밸브 제어신호를 출력하는 출력수단을 갖는 제1제어수단과, 상기 급수 밸브 제어신호를 받음에 따라 상기 급수밸브 수단을 제어하는 제2제어수단과, 상기 급수밸브 수단, 구동신호 발생수단, 감지수단, 제1 및 제2제어수단을 작동시키는 전원으로서의 전지를 포함하는 것이다.

또한 상기 급수제어장치에 있어서, 상기 제2소정주기는 상기 제1소정주기 보다도 짧은것을 특징으로 하고 있다.

더우기, 상기 급수제어 장치에 있어서, 상기 감지수단은 투광소자 및 수광소자를 갖는 적외선 센서로 된 것을 특징으로 하고 있다.

이하 본 발명의 1실시예를 도면에 따라 설명한다.

본 실시예에서는 제 1 도에 나타낸 바와같이 수세기(1)로서 소변기(1a)의 경우를 나타낸다. 제 1 도에 나타낸 실시예는 이 소변기(1a)의 상방, 정확히는 소변기(1a)의 앞에 사용자가 서 있는 상태에서 사용자의 가슴의 부위에 상당하는 높이의 벽면(A)에 후술하는 감지부(3)를 매입식으로 배설함과 동시에 급수부(4)에 랫칭솔레노이드를 사용한 것이다.

감지부(3)은 발광 다이오드로된 투광소자(31)과 포토트랜지스터(phototransistor)로 된 수광소자(32)를 구비한 확산 반사형의 적외선 센서이며, 후술하는 제2도에 나타낸 제어부(2)를 개재시켜 구동전원의 전지(5)에 연결한다.

투광소자(31)은 제어부(2)의 후술하는 투광용 드라이브 회로(305)에 연결하여 이 회로(305)로 부터의 출력에 의해 적외선을 투광하고, 이 적외광이 용변하기 위하여 소변기(1a)의 앞에 서 있는 사용자에 닿아 확산 반사하여 이 반사광의 일부를 수광소자(32)에서 수광하는 것에 의해 제어부(2)를 개재시키고, 급수제어 및 투광소자(31)의 투광주기 제어가 행하여진다.

제어부(2)는 대별하면 상기 감지부(3)에 연통하는 사용자 검출제어부(300)와 사용자 검출제어부(300)로부터의 출력에 의해 랫칭 솔레노이드(4)를 작동시키는 급수제어부(400)로 되고, 본 실시예에서는 상기 사용자 검출제어부(300)를 하드웨어만으로 구성한 경우를 나타낸다.

제 2 도는 제어부(2)의 블럭구성도이다. 제 2 도의 제어부(2)의 내부, 사용자 검출제어부(300)의 구성을 설명하면, 우선 멀티 바이브레이터(301)로부터 소정주기 t, 예를들면, 1초주기(t=1)로 펄스신호가 연속적으로 발신되며, 이 펄스신호는 1/2분 주기(302)와 멀티플렉서(303)로 출력된다.

1/2분주기(302)는 상기 멀티 바이브레이터(301)로 : 부터 펄스신호 1/2의 주파수를 얻는 것으로 주기 2t, 즉 2초 주기로 펄스신호를 연속적으로 발신하고, 이 주기 2t의 펄스신호도 멀티 플렉서(303)로 출력된다.

멀티플렉서(303)는 OR회로(304)에서 부여되는 선택신호를 받아 상기 멀티바이브레이터(301)로 부터 주기t의 펄스신호를 출력하든가 또는 1/2분주기(302)로 부터 주기 2t의 펄스 신호를 출력하든가의 선택을 행한다. 이 멀티플렉서(303)로 부터의 선택주기 출력은 투광용 드라이브회로(305)에 입력되고 투광용 드라이브회로(305)로 부터의 멀티플렉서(303)으로 부터의 선택주기에 동기한 출력에 따라 투광소자(31)는 이 주기에 동기한 적외선을 투광한다. 즉, 투광소자(31)로부터의 적외선의 투광주기는 OR회로(304)로 부터의 선택신호에 의해 t든가 2t로 본 실시예에서는 선택된다.

한편, 수광소자(32)에 접속된 수광용 앰프회로(306)는 투광소자(31)로 부터 적외선을 투광하여도 수광소자(32)에 수광이 없는 경우, 반사광 없는 원쇼트(one shot)회로(307)에서 원쇼트의 펄스신호를 출력한다. 이 펄스신호는 각각 반사광 없는 원쇼트회로(307)에 접속한 플립플롭(flip-flop)(308)의 클리어 및 카운터(309)의 클리어로 입력된다.

또한 수광소자(32)에 수광이 있으면 반사광 있는 원쇼트회로(310)에서 원쇼트의 펄스신호를 출력하고 이 펄스신호는 플립플롭(308)의 세트 및 카운터(309)의 카운트에 출력된다.

통상 사용자가 쇼변기(1a)의 앞에 있지 않는 상태에서는 우선 멀티 플렉서(303)이 주기 2t를 선택하여 투광소자(31)보다 주기 2t에서 투광하나, 반사광 없는 원쇼트 회로(307)로부터의 펄스 신호는 플립플롭(308)의 클리어에 출력되기 때문에, 이 플립플롭(308)에서는 Low가 출력되고, 이 Low 출력을 전기 OR회로(304)로 입력시킴과 동시에 후술하는 플립플롭(313)으로 부터 급수 제어부(400)로의 출력도 없기 때문에 멀티 플렉서(303)의 선택은 주기 2t의 그대로이다.

여기서 수광소자(32)가 1회라도 반사광을 수광하여 사용자의 존재를 검출하면, 반사광 있는 원쇼트회로(310)으로부터 플립플롭(308)의 세트에 출력하기 때문에 이 플립플롭(308)으로부터 OR회로(304)로 Hi를 출력하여 멀티플렉서(303)를 주기 2t로 부터 제 2 도에 나타낸 바와같이 주기 t에 절환하고 그 이후는 투광소자(31)로 부터 주기 t에서 투광시킨다.

상기 카운터(309)는 사용자를 검출하지 않은 상태에서는 반사광 없는 원쇼트회로(307)로 부터 펄스신호가 클리어에 입력되기 때문에 카운트수가 0이나 사용자를 검출하면 반사광 있는 원쇼트회로(310)으로부터 펄스신호가 카운트에 입력되기 때문에 카운트를 개시하여 이 상태가 계속하면 반사광 있는 원쇼트회로(310)으로부터 카운트에 펄스신호가 입력될때마다 카운트 수를 증가시키고, 이 카운트 수를 디지탈 비교회로(311)로 출력함과 동시에 그 후 사용자가 소변기(1a)의 앞에서 나가면 반사광 없는 윈쇼트회로(308)로부터 펄스신호가 클리어에 입력되어 클리어수를 0으로 돌아간다.

디지탈 비교회로(311)는 상기 카운터(309)로부터 입력되는 카운트수(a)와 검출 카운트 설정회로(312)에서 미리 설정한 검출카운터 설정치(b), 예를들면 2(b=2)를 비교하여 카운트수(a)가 검출 카운트 설정치 2보다 적은 경우는 플립플롭(313)으로 출력하지 않으나, 카운트수(a)가 검출카운트 설정치 2보다도 크게 되면 동시에 플립플롭(313)으로 신호 Hi를 출력함과 함께, 그후 카운트 수가 0으로 되면 동시에 신호 Low를 출력한다.

플립플롭(313)은 디지탈 비교회로(311)로부터의 입력이 Hi에서 Low로 내려오면 AND회로(314)와 급수제어부(400)으로 Hi를 출력한다.

AND회로(314)는 또 한개의 입력단자를 전기 투광용 드라이브회로(305)에 연결하고, 이 회로(305)로 부터 출력할때에, 또, 플립플롭(313)이 급수제어부(400)으로 Hi를 출력했을때, 시프트 레지스터(315)의 시프트로 출력한다. 시프트 레지스터(315)는 AND회로(314)로부터 출력될때마다 Hi로 바뀐 Q 출력을 복수개(n) 설정하고 이 개수에 의해 출력 카운트 설정치를 설정하고 있다. 본 실시예에서는 4개째의 Q 출력이 Hi로되면 윈쇼트 펄스회로(316)으로부터 펄스신호를 출력시킨다.

이 펄스신호는 시프트레지스터(315) 및 플립플롭(313)에 입력시켜 이들 양자를 클리어하고 플립플롭(313)으로 부터 급수제어부(400)으로의 출력을 Hi에서 Low로 절환함과 동시에 전기 OR회로(304)의 출력을Low로 한다. 따라서, 사용자가 예컨데, 반사광 있는 원쇼트회로(310)에서 4개의 펄스신호를 출력시키는 동안 소변기(1a)를 사용하고 소변기(1a)로부터 멀어지면 플립플롭(313)으로부터 급수제어부(400)에 Hi의출력이 입력되는 한편, 시프트레지스터(315)는 그 4번째까지의 Q 출력이 Hi로 되면 원쇼트펄스회로(316)으로부터 펄스신호를 출력시키고 그에 따라 플립플롭(313)으로부터의 출력을 Low로 절환한다. 이때는 사용자가 없으므로 플립플롭(308)으로부터의 출력도 Low이며, OR회로(304)로부터의 출력은 없게되어 멀티플렉서(303)은 그 선택주기를 주기 2t로 절환된다. 따라서 그 이후 투광소자(31)는 동기 2t의 투광을 한다.

이러한 사용자 검출제어부(300)의 타임챠트를 제 3 도에 나타낸다.

상술의 설명은 주로 동 타임챠트에 있어서 시점 A1에서 시점 A2까지의 사용자 검출제어부(300)의 동작에 대한 설명이나, 사용자가 동 타임챠트의 시점 B1에서 소변기(1a)의 앞에 와서 시점 B2에서 지나갈때까지의 짧은 시점간의 경우에는 예를들면, 카운터(309)가 카운트수 2를 카운트하는 시간에서 사용자가 지나간 경우에는 그 사이에는 멀티플렉서(303)은 투광주기를 t로 절환하나, 상기 카운트수 2는 상기 검출카운트 설정치 2보다 크게되지 않기 때문에 디지탈 비교회로(311)는 플립플롭(313)으로 신호 Hi를 출력하지 않는다. 이에 의해 플립플롭(313)의 출력은 Low 상태대로이며, 또한 카운트수 2이하 사용자가 없게되므로 플립플롭(308)로 부터의 출력도 Low로 된다. 따라서 멀티플렉서(303)은 투광주기를 t보다 2t로 절환하게 되고, 시점 B2 이후, 투광소자(31)은 주기 2t에서 투광하게 된다. AND회로(314), 시프트레지스터(315) 및 원쇼트펄스회로(316)은 플립플롭(313)으로부터 높은 출력을 제어하기 위한 스톱퍼를 구성한다.

다음에 급수제어부(400)의 구성을 제 4 도에 따라 설명하면, 입력 즉, 플립플롭(313)으로부터의 Hi의 출력은 개방측 AND회로(401)과 NOT회로(402)를 개재시켜 폐쇄측 AND회로(403)으로 입력됨과 동시에 배타적 논리화회로(404)에도 입력된다.

배타적 논리화회로(404)는 한편의 입력측에 저항 R과 콘덴서 C를 개재시킴으로써 플립플롭(313)으로부터 출력이 Low에서 Hi로 절환될때 및 Hi로부터 Low로 절환할때 펄스신호를 출력한다.

통상 사용자를 검출하지 않는 상태에서는 배타적 논리화회로(404)로의 입력이 Low이기 때문에 이 회로(404)로 부터 펄스신호는 출력되지 않고 후술하는 개방 구동용 트란지스터(409) 및 폐쇄 구동용트랜지스터(419)는 오프상태를 유지하고 있다.

여기서 플립플롭(313)으로부터 급수제어부(400)로의 출력이 Low에서 Hi로 절환하면 개방측 AND회로(401)의한쪽 입력단자에 Hi가 입력하고, 폐쇄측 AND회로(403)의 한쪽 입력단자에는 NOT회로(402)를 경유하여 Low가 입력됨과 동시에 배타적 논리화회로(404)부터는 펄스신호가 출력된다.

이 펄스신호는 플립플롭(405)에 입력되어 Hi를 출력함과 동시에 또 하나의 플립플롭(406)에 입력되어 Q출력이 Hi로 출력 Low로 되고, 다시 50m초 원쇼트타이머(407)에도 입력되어 그 동작을 개시하여 Q 출력을 Hi로 한다.

상기 플립플롭(405)의 출력과 50m초 원쇼트타이머(407)의 출력은 AND회로(408)에 입력되나 양자 모두 Hi이므로 이 회로(408)은 개방측 AND회로(401)의 다른쪽 입력 단자와 폐쇄 AND회로(403)의 다른쪽 입력단자에 각각 신호 Hi를 출력한다.

따라서 개방측 AND회로(401)은 양쪽의 입력단자가 Hi로 되고 개방구동용 트랜지스터(409)로 출력하여 온 상태로 된다.

개방구동용 트랜지스터(409)가 온으로 되면 구동전류인 전지(5)로부터 후술하는 랫칭솔레노이드(4)의 동작 코일(4a)로 구동전류 I를 통전개시되고 이 코일(4a)에 통전된 구동전류 I는 개방 구동용 드탠지스터(409) 및 저항 R을 개재시켜 전자(5)로 다시 되돌린다.

이때 개방 구동용 트랜지스터(409)에 발생하는 전압은 전압 검출회로(410)로 검출되며, 이 검출전압은 피크검출회로(411) 및 마진감산회로(412)와 바톰검출회로(413) 및 마진가산회로(412)와 바톰검출회로(413) 및 마진감산회로(414)로 출력된다.

또한 상기 플립플롭(406)의 Q 출력이 Hi로 되면 피크검출회로(411)의 동작을 개시시키나,

출력이 Low이므로 바톰검출회로(413)의 동작은 정지된 상태이다.

한편 후술하는 랫칭솔레노이드(4)의 통전시에서의 시간대전류 특성은 제5도에 나타난 바와같이 동작코일(4a) 또는 복귀코일(4b)으로 통전이 시작되면 이 코일로의 전류인가에 의채 전류가 상승하고, 그로부터 소정시간후 후술하는 플랜저(4c)의 이동에 수반하여 역기전력의 발생에 의해 전류가 일단 감소하나 후술하는 밸브(4d)의 개방밸브 또는 폐쇄밸브에 의해 역기전력이 0으로 되기 때문에 그 이후는 전류가 상승하여 계속되는 것이어서 통전이 시작함으로 일단 전류가 하강하고 다시 전류가 상승하기 시작할때까지 요하는 시간은 아무리 길게 잡아도 약 10m초 이내인 것을 알았다.

상기 피크검출회로(411)은 높은 전압만을 쫓아가는 것으로 동작코일(4a)로의 전류인가에 의한 전류극대치를 검출하고, 이 전류극대치를 피크검출 온용 비교회로(415)로 출력한다.

피크검출 온용 비교회로(415)는 상기 전류극대치와 랫칭솔레노이드(4)통전시의 전류파형으로 소정의 마진을 가산한 마진 가산회로(412)로 부터 얻어지는 출력을 비교하고, 이 회로(412)로부터 얻어지는 출력이 전류극대치를 넘어 적게 되면, 그 시점에서 플립플롭(406)의 클리어로 출력한다.

플립플롭(406)의 클리어가 입력되면 Q 출력이 Low로 되어 피크 검출회로(411)의 작동을 정지함과 동시에

출력이 Hi로 되어 바톰검출회로(413)의 작동을 개시한다.

바톰검출회로(413)는 낮은 전압만을 따르기 때문에 밸브(4d)를 열때 즉, 역기전력의 전류극소치를 검출하고, 이 전류극소치를 바톰검출 온용 비교회로(416)로 출력한다.

바톰검출 온용 비교회로(416)은 상기 전류극소치와 랫칭솔레노이드(4) 통전시의 전류 파형으로부터 소정의 마진을 감산한 마진감산회로(414)로부터 얻어지는 출력과 비교하여 이 회로(414)로부터 얻어지는 출력이 전류 극소치를 넘어 크게되면 그 시점에서 플립플롭(405)의 클리어로 출력한다.

플립플롭(405)의 클리어가 입력되면 출력이 Low로 되어 AND회로(408)로부터 개방측 AND회로(401)로 Low를 출력하기 때문에 개방구동용 트랜지스터(409)는 오프상태로 되고 전지(5)로부터 동작 코일(4a)로의 구동전류 I의 통전을 정지한다. 이것은 후술하는 랫칭솔레노이드(4)에 의해 소변기(1a)로의 안전한 급수상태를 의미한다.

그리고, 시프트레지스터(315)로 부터의 출력에서 원쇼트펄스회로(316)로부터 펄스신호가 발생하고, 이 펄스신호에 의해 플립플롭(313)으로부터 급수제어부(400)으로의 출력이 Hi로부터 Low로 절환하면 개방측AND회로(401)의 한쪽 입력단자에 Low가 입력되고, 폐쇄측 AND회로(403)의 한쪽 입력단자에는 NOT회로(402)를 거쳐 Hi가 입력됨과 동시에, 배타논리화회로(404)로부터는 플립플롭(405),(406) 및 50m초 원쇼트타이머(407)로 펄스신호가 출력된다.

따라서, 폐쇄측 AND회로(403)은 양쪽의 입력단자가 Hi로 되고 폐쇄 구동용 트랜지스터(419)로 출력하여 ON 상태로 한다. 폐쇄 구동용 트랜지스터(419)가 온으로되면 전지(5)로부터 후술하는 랫칭솔레노이드(4)의 복귀 코일(4b)로 구동전류 I를 통 전개시시킨다.

그 이후는 전술한 개방 구동용 트랜지스터(409)와 마찬가지로 피크검출회로(411)에서 복귀코일(4b)로의 전류인가에 의해 얻어지는 전류 극대치와 마진가산회로(412)로부터 얻어지는 마진에 가산출력을 피크검출온용 비교회로(415)에서 비교하여 마진가산출력이 전류극대치를 넘어 적게되면 그 시점에서 플립플롭(406)을 클러어하고, 다시 바톰 검출회로(413)에서 후술하는 밸브(4d)를 닫을때 얻어지는 전류 극저치와 마진감산회로(414)로부터 얻어지는 마진감산출력을 바톰검출 온용 버교회로(416)에서 비교하여 마진감산출력이 전류 극소치를 넘어 크게되면 그 시점에서 플립플롭(405)을 클리어하여 폐쇄구동용 트랜지스터(419)를 오프상태로 함으로써, 전지(5)로부터 복귀코일(4b)로의 구동전류 I의 통전을 정지한다. 이것은 후술하는 랫칭솔레노이드(4)에 의한 소변기(1a)로의 급수의 안전한 정지를 의미한다.

이러한 급수제어부(400)의 타임챠트를 제 6 도에 나타낸다.

상술한 설명은 주로 동 타임챠트의 시점 C1으로부터 시점 C2까지의 급수제어부(400)의 동작에 대해서이다.

또, 상기 개방 구동용 트랜지스터(409)가 온의 상태에 있어서, 어떤 이상에 의해 마진가산회로(412)로 부터 얻어지는 출력이 전류극대치를 넘어사 적게되지 않거나 마진감산회로(414)로 부터 얻어지는 출력이 전류극소치를 넘어서 크게 되지 않는 경우가 고려되며, 이들 경우에는 플립플록(405)의 클리어로 입력이 되지않기 때문에 개방 구동용 트랜지스터(409)가 온 그대로 되어 전지(5)로부터 동작코일(4a)로의 통전이 되지않고 통전되어 방치된다.

그러나, 이와같은 이상 상태로 되어도 급수제어부(400)로의 입력이 Hi로 되므로 50m초 후에 50m초 원쇼트타이머(407)가 타임엎하여 Q 출력이 Low로되어 AND회로(408)로부터의 출력이 Hi로 부터 Low로 절환하기 때문에 개방구동용 트랜지스터(409)가 오프로 되어 전지(5)로부터 동작코일(4a)로의 통전을 정지하고 다시 이 타이머(407)의 Q출력이 Hi로 되기 때문에 NAND회로(417)로부터의 출력을 Low로 하여 부동작램프(418)을 점등시킴으로써 사용자에 이상 상태를 알린다. 이 동작이 제 6 도의 타임챠트에서의 시점 D1으로부터 시점 D2 및 시점 D2 이후에서 나타나 있다.

제 7 도 및 제 8 도에서 상기 랫칭 솔레노이드(4)를 상세히 설명한다. 랫칭 솔레노이드(4)는 제 7 도 및 제 8 도에 나타난 바와같이 동작코일(4a) 및 복귀코일(4b)에 통전함으로써 플랜저(4c)를 상하로 움직여 밸브(4d)를 개폐하는 구조의 것으로 도시된 것은 우선 플랜저(4c)의 하면을 다이어프램(4e)의 중앙을 뚫어 열은 파이롯트구멍(4f)에 접촉 및 분리시켜 밸브(4d)를 개폐하여 다이어프램(4e)의 배후에 형성되는 압력실(4g) 내수를 출입시킴으로써, 다이어프램(4e)를 상하로 움직여 이 다이어프램(4e)의 하면을 밸브당접부(4h)로 접촉 및 분리시켜 주 밸브(4i)를 개폐하여 소변기(1a)로 세정수를 급수하는 것이다.

동작코일(4a) 및 복귀코일(4b)는 급속제의 케이스(4j)내로 상하방향으로 겹쳐 쌓아 배설되며, 이들 양 코일(4a),(4b)의 안쪽으로 금속제의 헤드(4k)를 삽통하여 이 헤드(4k)의 나사부를 낸 상부를 너트(4o)를 갖는 케이스(4j)에 고정함과 동시에 이 헤드(4k)의 하방에는 플랜저(4c)를 설치한다.

플랜저(4c)는 상기 복귀코일(4b)내에 상하로 이동 자유 자재하게 배설되며 그 하부에 상기 플랜저(4c)를 항상 폐쇄 밸브방향, 즉 하방으로 압압하는 스프링(41)를 탄력설치함과 동시에 플랜저(4c)의 외주에는 영구자석(4m)을 케이스(4j) 하면에 당접시킨 상태로 배치한다.

그리하여 이러한 랫칭솔레노이드(4)의 동작에 대해서 설명하면 통상 사용자를 검출하치 않는 상태에서는스프링(41)에 의해 플랜저(4c)를 하방으로 탄압하여 파이롯트구멍(4f)를 폐쇄하고, 이 때의 영구자석(4m)의 자속(磁束)은 플랜저(4c)를 맞당기는 방향으로 작용하여 파이롯트구멍(4f)은 플랜저(4c)의 하면에서 폐쇄된 상태에서 유지되며, 주밸브(4i)는 폐쇄밸브 상태를 유지한다.

이 상태에서 동작코일(4a)에 통전하면 플랜저(4c)를 상방으로 흡입하도록 하는 자속이 발생하고, 이 자속이 서서히 강하게 되어 예컨데 동작코일(4a)에 통전하기 시작하여 약 10m초 이내에 플랜저(4c)가 위로 움직이기 시작하여 역기전력이 발생함과 동시에 폐쇄되어 있던 파이롯트구멍(4f)이 열려 밸브(4d)가 열리고 상기 역기전력이 0으로된다. 밸브(4d)가 열리면 파이롯트구멍(4f)로부터 압력실(4g)내의 물이 2차측으로 배출되어 다이어프램(4e)의 하면이 밸브 당접부(4h)로부터 떨어져서 주밸브(4i)가 열린다.

그후 플랜저(4c)는 다시 상방으로 움직여 계속하여 스프링(41)을 압축하여 마침내는 플랜저(4c)의 상면이 헤드(4k)하면에 당접하여 역기전력이 0으로 된다.

이때의 영구자석(4m)의 자속은 이 자석(4m)의 외측에서 케이스(4j), 헤드(4k), 플래저(4c)를 거쳐서 영구자석(4m)의 내측으로 되돌아오는 순환경로를 형성하여 플랜저(4c)는 헤드(4k)에 흡인되는 채로 즉 제 8 도에 나타난 바와같이 밸브 상태를 개방한다.

또한 이 밸브가 개방된 상태에서 다시 밸브가 폐쇄상태로 하기 위하여는 복귀코일(4b)예 통전하면 상기 영구자석(4m)의 자속의 순환경로와 역방향의 자속이 발생하여 자속이 서서히 강하게 되어 예컨데, 복귀코일(4b)에 통전하기 시작하여 약 10초 이내에 스프링(41)의 탄발력에 의해 플랜저(4c)를 하방으로 움직이기 시작하여 역기전력이 발생함과 동시에 플랜저(4c)의 하면이 파이롯트구멍(4f)를 폐쇄하여 밸브(4d)가 닫혀서 상기 역기전력이 0으로 된다. 밸브(4d)가 닫히면, 다이어프램(4e)의 외주측으로 뚫려 열린소공(4n)에서 일차측의 물이 압력실(4g)내로 유입되어 급수압에 의해 다이어프램(4e)의 하면이 밸브당접수(4h)에 당착하여 주 밸브(4i)가 열려 제 7 도의 상태로 된다.

또, 본 실시예의 것은 소변기(1a)에서 지나가는 소정시간이 경과할때까지 급수를 계속하여 소변기(1a)를 세정하나, 이에 한정하지 않고 예를들면, 소변기(1a)의 앞에 사용자가 서면 소정시간 후에 소변기(1a)에 급수하여 전세정(前洗淨)하고 또한 사용자가 지나간 후 소정시간 급수하여 후세정(後洗淨)하도록 하여도 좋다.

또한 전술한 사용자 검출제여부(300)은 사용자를 검출하지 않을때, 동기 2t 예를들면 2초 주기에서 적외선을 투광하여 사용자를 검출한때 및 급수제어부(400)으로 Hi를 출력한 때, 즉 랫칭솔레노이드(4)의 밸브를 열때는 주기 t 예를들면 1초 주기에서 적외선을 투광하도록 하나, 이것에 한정되지 않고 사용자 검출시의 투광주기만을 t, 1초로하고 그 이상의 사용자 불검출시 및 랫칭솔레노이드(4) 밸브가 열릴때의 투광주기를 2t, 2초로 하여도 좋다.

또 본 실시예에서는 급수개폐밸브로서 랫칭솔레노이드(4)를 사용하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 플립플롭(313)으로부터의 Hi 출력을 받아 밸브를 열고 Low 출력을 받아 밸브를 닫도록 하는 일반적인 전자(電磁) 밸브를 사용하여도 좋다.

제 9 도는 본 발명에 의한 다른 실시예를 나타내는 것이다. 본 실시예는 사용자 검출제어부(300)의 일부에 마이크로컴퓨터(320)를 사용하여 구성한 것이다.

마이크로컴퓨터(320)은 종래 주지의 것에서 입력포트(port)(321), CPU(322), RAM(323), ROM(324), 타이머(325) 및 출력포트(326)에서 구성되어 있는 ROM(324)에는 CPU(322)를 제어하는 프로그램이 기입되어 있으며, CPU(322)는 이 프로그램에 따라 입력포트(321)에서 외부데이타를 취입하거나, RAM(323)및 타이머(325)와의 사이에서 데이터의 주고 받음을 행하면서 연산처리하고 필요에 따라서 처리한 데이터를 출력포트(326)으로 출력하고 다시 급수제어부(400)으로의 출력을 Hi 또는 Low로 한다.

출력포트(326)은 CPU(322)에서 부여되는 신호에 의해 마이크로컴퓨터(320)외부에 접속한 투광용 드라이브회로(305)로 펄스신호를 출력하여 측정을 스타트하고, 이 측정 종료신호가 입력포트(321)로 입력하면 다시 투광용 드라이브회로(305)로 주기 2t 또는 t에서 펄스신호를 연속적으로 발신하여 투광소자(31)에서 적외선을 투광시킨다.

이 투광소자(31)의 투광에 기초로한 수광소자(32)로의 수광 유무는 수광용 앰프회로(306)을 개재시켜 반사광 유무측정회로(317)가 검출되고, 이 검출데이터를 입력포트(321)에 취입한다.

또한, 입력포트(321)은 CPU(322)에서 부여되는 신호에 의해 마이크로컴퓨터(320) 외부에 접속한 검출 카운트 설정회로(312)에서 미리 설정한 검출 카운트 설정치를 출력카운트 설정회로(318)에서 미리 설정한 출력카운트 설정치를 각각 취입한다.

ROM(324)에 기입되어져 있는 프로그램을 플로우챠트로 나타내며 제 10도(a) 및 제 10 도(b)와 같이 되어 이것에 따라 프로그램의 흐름을 설명한다.

프로그램이 스타트하면 마이그로컴퓨터는 우선 투광주기 2t에서 타이머(325)를 스타트하고(스탭 1), 검출 카운트 설정회로(312)에서 검출카운트 설정치, 예를들면 2를 입력하여 DSET번지의 RAM(323)으로 격납하고(스탭 2), 검출 카운트치를 넣는 DSET번지의 RAM(323)의 내용을 0으로 하고(스탭 3), 출력카운트 설정회로(318)에서 출력카운트 설정치, 예를들면 4를 입력하여 OSET번지의 RAM(323)으로 격납하고(스탭 4), 출력카운트치를 넣은 OCNT번지의 RAM(323)의 내용을 0으로 하고(스탭 5), 다시 급수제어부(400)으로의 출력을 오프로서 Low를 출력하고(스탭 6), OFLAG번지의 RAM(323)에 출력상태 오프를 기억하고(스탭 7), 투광용 드라이브회로(305)로의 측정스타트를 오프로서(스탭 8) 초기상태가 종료한다.

다음에 타이머(325)를 책크하고(스탭 9), 타이머(325)가 2t 경과하는 지의 여부를 판단하고(스탭 10), 2t경과하면 측정스타트 출력을 온으로 하여 투광용 드라이브회로(305)로 펄스신호를 출력한다(스탭 11).

측정 종료 입력을 책크하고(스탭 12), 입력이 있었는지 여부를 판단하여(스탭 13), 입력이 있으면 측정스타트 출력을 오프로하고(스탭 14), 반사광 유무 판정회로(317)로 부터의 출력을 입력하고(스탭 15), 반사광이 있었는지 여부를 판단한다(스탭 16).

사용자를 검출하여 반사광이 있는 경우에는 타이머(325)의 투광주기를 2t에서 t로 변경하고(스탭 17), DCNT번지의 검출 카운트치에 1을 가하고(스탭 18), OFLAG 번지의 출력상태를 책크하고(스탭 19), 출력하고 있는지 여부를 판단한다(스탭 20).

이경우, 상기 스탭 6에서 출력을 오프한 상태이므로 NO로 되고, DCNT 번지의 검출카운트지를 책크하여(스탭 21), 0인긴가 아닌가 판단한다(스탭 22).

이 경우, 상기 스탭 18에서 검출카운트치가 1로 되어 있기 때문에 NO로 되어 프로그팸의 스탭은 다시 9로 돌아가서 9∼22를 반복하여 스탭 18을 통과할때에 검출카운트가 1씩 증가한다.

그중 사용자가 서서 지나가서 반사광이 없게되면 스탭 16에서 NO의 조건이 성립하고, 스탭 23으로 진행된다.

검출카운트치가 검출카운트 설정치 2보다 크지(스탭 24)않다고 판단될때는 DCNT 번지의 검출카운트치를 0으로 하여(스탭 25), 프로그램 스탭은 다시 스탭 19로 돌아가 19∼22로 진행하나, 검출 카운트치는 상기 스탭 25에서 0으로 되기 때문에 스탭 22에서 YES의 조건이 성립하여 스탭 26으로 진행하여 타이머(325)의 투광주기를 t애서 2t로 변경하고 그 이후의 프로그램의 스탭은 다시 9로 돌아간다.

한편 스탭 24에서 검출 카운치가 검출카운트설정치 2보다 크다고 판단할 때는 급수제어부(400)로의 출력을 OFF에서 ON 으로하여 Low 에서 Hi로 절환하고(스탭 27), OFLAG 번지의 RAM(323)에 출력상태 ON을 기억하고(스탭 28), 다시 DCNT 번지의 검출 카운트치를 0으로 하고(스탭 29), 그 이후의 프로그램 스탭은 다시 스탭 9로 돌아간다.

이 경우 스탭 9∼16에 진행하나, 여기서 반사광이 없는 것으로 하여도 23-24-25의 스탭을 진행하고, 반사광이 있는 것으로 하여도 17-18의 스탭을 진행하여 결국 스탭 19-20으로 진행한다.

이 상태에서는 상기 스탭 27에서 출력을 ON으로 한것이므로 스탭 20에서 YES의 조건이 성립하고 스탭 30으로 진행하여 OCNT 변지의 출력카운트치에 1을 가해 OCNT 번지의 출력카운트치와 OSET 번지의 출력카운트 설정치를 읽어 양자를 비교한다(스탭 31).

출력 카운트치가 출력카운트 설정치 4보다 크지(스탭 32)않다고 판단할 때는 다시 스탭 9로 돌아가 9-31을 반복하여 스탭 30을 통할 때에 출력카운트가 1씩 증가된다.

그 중 출력카운트치가 출력카운트 설정치 4보다 크거나 같게 되면 스탭 32에서 YES의 조건이 성립하고 스탭 33으로 진행한다.

여기서 급수제어부(400)로의 출력을 온에서 오프로하여 Hi에서 LOw로 절환하고(스탭 33) OFLAC 번지의 RAM(323)에 출력상태 오프를 기억하고(스탭 34), OCNT 번지의 출력카운트치를 0으로 한(스탭 35)곳에서 다시 스탭 21로 돌아가 DCNT 번지의 검출카운트치를 책크하여 이것이 0인가 아닌가를 판단하나(스탭 22), 사용자를 검출하고 있으므로 검출카운트가 0이 아니라고 판단한 경우에는 타이머(325)의 투광주기를 t 상태로 다시 스탭 9로 들아가고 사용자가 지나가서 출력카운트가 0이라고 판단한 경우에는 타이머(325)의 투광주기를 t에서 2t로 변경함으로(스탭 26)다시 스탭 9로 돌아간다.

이러한 사용자 검출제어부(300)의 타임챠트를 제 11 도에 나타낸다.

또 상기 실시예에서 수세기(1)가 소변기(1a)인 경우을 나타내나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고 예를들면 제 12 도에 나타낸 바와같이 수세기(1)가 수세기(1b)에 있어도 좋다. 이하, 수세기(1)가 수세기(1b)인 본 발명의 제3실시예를 설명한다.

이 경우는 수세기(1b)의 후부상면의 벽면(A)에 감지부(3)을 설치한 것에서, 수세기(1b)에 수세를 위하여 접근한 사용자를 감지부(3)이 검출하면, 급수부(4)에 통전하여 토수구(吐水具)(1c)에서 급수를 개시하고, 수세후 수세기(1b)에서 사용자가 멀어지면 급수를 정지시키도록 되어있다.

즉, 제 13 도에 나타낸 바와같이 반사광 있는 원쇼트 펄스회로(310)에 의해 플립플롭(313)이 Low에서 Hi의 출력을 내고 반사광 없는 원쇼트 펄스회로(307)에 의해 플립플롭(313)로 부터 Hi에서 Low의 출력을 낸다. 이 플립플롭(313)에서의 Low로부터 Hi 또는 Hi에서 Low로의 출력시에 급수제어부(400)이 상기 실시예와 동일하게 작용한다.

또한 플립플롭(313)에서 급수제어부(400)으로 Hi를 출력하고 있을 때는 멀티플렉서(303)을 주기 2t에서 주기 t로 절환하고, Low를 출력하고 있을 때는 주기 t에서 주기 2t로 절환된다. 이러한 제3실시예에 있어서, 사용자 검출제어부(300)의 타임채트를 제 14 도에 나타낸다. 또, 상기 실시예에 있어서는 감지부(3)을 벽면(A)내로 매입식으로 배설하나, 감지부(3)의 취부구조는 도시한 것에 한정되지 않고 임의이다.

본 발명은 상기 구성에서 다음의 잇점을 갖는다.

① 감지부가 사용자를 감지하고 있을때, 투광소자로 부터 적외선을 간헐적으로 투광하여 감지부가 사용자를 감지하고 있을 때는 다시 간혈 투광의 투광주기를 짧게 하기 때문에 종래와 같은 항상 1초당 수천회의 적외선을 투광하도록 감지부를 갖춘 것에 비교하여, 응답 정밀도를 심하게 저하시키지 않고 적외선의 투광 회수를 줄일 수 있고, 이와같은 이유 때문에 소비전력을 적헤 할 수 있다.

따라서, 전지의 수명이 길어지게 되고, 전지교환을 자주할 필요가 없게 되기 때문에 유지비를 대폭 낮추는 경제적 잇점을 물론 전지교환의 수고도 대폭 경감된다. ·

② 감지부가 사용자를 감지하고 있을 때의 투광주기를 빽빽히 함으로 사용자가 지나간 후 곧 급수부를 구동 한다.

Claims

급수해야하는 수세기와 이 수세기에의 급수제어 적합한 급수밸브 수단과, 제1소정 주기와 제2소정 주기에 동기한 구동신호를 선택적으로 발생하는 구동신호 발생 수단과, 상기 구동신호를 받음에 따라 수세기의 사용자 유무를 이 구동신호의 상기 제1 및 제2에 어느 하나의 소정주기에서 감지하고, 이 감지에 사용된 소정주기에 동기한 사용자 유신호와 사용자 무신호를 포함하는 감지신호를 발생하는 감지수단과, 감지신호를 받음에 따라 상기 급수밸브 수단을 제어하는 제어 회로 수단을 갖추고 상기 제어회로 수단은 상기 사용자 유신호를 받음에 따라 상기 제1소정 주기의 구동신호를 발생시켜야 하는 상기 구동신호 발생수단으로 제1절환신호를 출력하고, 상기 사용자 유신호를 받음에 따라 상기 제2소정 주기의 구동신호를 발생시켜야 하는 구동신호를 발생 수단으로 제2절환신호를 출력하는 절환 수단 및 상기 감지신호를 받음에 따라 급수 밸브제어신호를 출력하는 출력수단을 갖는 제1제어 수단과, 상기 급수밸브 제어수단을 받음에 따라상기 급수밸브 수단을 제어하는 제2제어 수단과, 상기 급수밸브수단, 구동신호 발생수단, 감지수단 제1 및제2제어수단을 작동시키는 전원으로서 전지를 포함하는 것으로 되는 급수 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 급수 밸브수단은 급수 개폐밸브, 이 급수 밸브 개방용 및 폐쇄용 솔레노이드를 갖는 랫칭솔레노이드를 포함하며, 이 개폐용 솔레노이드의 각각의 입력단자는 상기전지에 접속되어 있는 것으로된 급수 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2소정 주기는 상기 제1소정 주기보다도 짧은 것으로 되는 급수 제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 감지수단은 투광소자 및 수광소자를 갖는 적외선 센서로 된 급수제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 절환수단은 상기 사용자 유신호를 받음에 따라 그의 1주기 마다에 사용자유 펄스를 발생하는 제1펄스 발생기와, 상기 사용자무 신호를 받음에 따라 그의 1주기 마다에 사용자무 펄스를 발생하는 제2펄스 발생기와, 상기 출력수단에서 상기 급수밸브 신호를 받음에 따라 상기 제2절환 신호의 출력유지를 이루는 유지수단을 갖춘 것으로 되는 급수제어장치.
제 5 항에 있어서, 상기 제1제어수단은 상기 사용자 유 펄스를 연속하여 소정회수 이상을 카운트한 시점에서 높은 레벨출력을 계속해서 내고, 상기 사용자 무 펄스를 카운트한 시점에서 이 높은 레벨 출력을 정지시키는 카운터 수단을 더 갖추고, 상기 출력 수단은 높은 레벨 출력을 받아 끝난 시점에서 상기 급수밸브 제어신호를 계속 출력하는 것으로 되는 급수제어장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제1제어 수단은 상기 출력수단에서 상기 급수밸브 제어신호출력중 상기 구동신호 발생수단에서 상기 구동신호의 상기 제2소정 주기의 1주기 경과 회수가 소정 회수를 만료한 시점에서 상기 출력 수단으로부터 상기 급수밸브 제어신호 출력을 정지시키는 스토퍼 수단을 더 갗춘것으로 되는 급수제어 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 급수밸브 수단은 급수개폐밸브, 이 급수밸브 개방용 및 폐쇄용 솔레노이드를 갖는 랫칭솔레노이드를 포함하고, 이 개폐 솔레노이드의 각각의 입력단자는 상기 전지에 접속되어 있는 것으로 된 급수제어장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제2제어 수단은 상기 급수밸브 제어신호를 입력하여 시작한 시점에서 개방펄스를 발생하고, 급수밸브제어신호를 수령 완료한 시점에서 폐쇄 펄스를 발생하는 개폐 펄스발생 수단과, 상기 전지로부터 상기 개방용 솔레노이드로의 전류 동전을 위한 개방용 통전수단과, 상기 전지로 부터 상기 폐쇄용 솔레노이드로의 전류 통전을 위한 폐쇄용 통전수단과, 상기 개방펄스에 받음에 따라 상기 개방용 통전수단으로 온 신호를 출력하는 한편, 상기 폐쇄 펄스를 받음에 따라 상기 폐쇄용 통전 수단으로 온 신호를 출력하는 통전 선택 수단과, 상기 개방용 및 폐쇄용 솔레노이드로의 전류 통전시에 이 솔레노이드에 특유의 변곡점을 검출하는 변곡점 검출수단을 갖추어서 되는 급수제어장치.
제 9 항에 있어서, 상기 변곡점 검출수단은 비교 수단을 갖추고, 이 비교수단은 상기 개방용 및 폐쇄용 솔레노이드 내의적어도 한쪽의 솔레노이드에서 이것에 대응하는 통전수단을 개재하여 통전전류를 받음에따라 이 솔레노이드로 부터의 전류와 이 솔레노이드 고유의 특성전류 곡선을 비교함으로써 특유의 변곡점을 검출하고 변곡점 검출후에 검출완료신호를 비교 수단에서 발생하는 것으로 된 급수제어장치.
제 9 항에 있어서, 상기 변곡점 검출 수단은 비교수단을 갖추고 이 비교수단은 상기 폐쇄용 솔레노이드에서 이것에 대응하는 상기 폐쇄용 통전수단을 개재시켜 통전전류를 받음에 따라 솔레노이드로 부터의 전류와 솔레노이드 고유의 특징 전류곡선을 비교함으로써 특유의 변곡점을 검출하고, 이 변곡점 검출후에 검출완료 신호를 비교수단에서 발생하는 것으로 되는 급수제어장치.
제 10 항에 있어서, 상기 통전 선택 수단은 상기 검출완료 신호의 입력을 위한 입력수단을 갖추고, 검출완료 신호를 받음에 따라 상기 개방용 및 폐쇄용 통전수단으로 오프 신호를 출력하는 것으로된 급수제어장치.
제 12 항에 있어서, 상기 통전 선택수단은 상기 개방 펄스입력후 소정시간을 경과하여 상기 개방용 및 폐쇄용 통전수단의 내부에 적어도 한쪽으로의 온 신호출력을 강제적으로 정지시키는 통전 정지수단을 갖추어서 되는 급수제어장치.
제 13 항에 있어서, 상기 통전 선택수단은 상기 통전 정지수단의 작동과 동시에 점등하는 경보램프를 구비시켜서된 급수제어장치.
제 1 항에 었어서, 상기 급수벨브 수단은 상기 급수밸브 제어신호를 입력시킴으로써 밸브를 열고, 상기 급수 밸브제어신호의 입력이 없을 때는 밸브를 닫는 전자밸브로된 급수제어장치.