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技術 水回り機器

出願人 TOTO株式会社
発明者 角田英典
出願日 2017年3月28日 (3年3ヶ月経過) 出願番号 2017-062700
公開日 2018年10月25日 (1年8ヶ月経過) 公開番号 2018-166261
状態 未査定
技術分野 小規模ネットワーク2:バス方式 選択的呼出装置(遠隔制御・遠隔測定用)
主要キーワード データ送信ライン パーティーライン 投光出力 乾燥用エア 手動操作弁 通風管 配線工数 吐出栓
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

本発明の態様は、マスタと複数のスレーブとの間の通信混雑緩和することができる水回り機器を提供する。

解決手段

本発明の実施形態は、物体検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器である。前記ライト信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルライト信号である。

概要

背景

例えば、水回り機器一種である水栓装置には、使用者の手などの物体を検出するセンサと、センサからの出力に基づいて吐水を制御する電磁バルブとが設けられる場合がある。またさらに、近年においては、センサからの出力に基づいて石鹸水吐出を制御したり、乾燥用エア噴出を制御したりすることも行われている。

この様な水栓装置においては、例えば、マスタスレーブ方式と呼ばれる制御方式が採用されている。マスタ/スレーブ方式においては、複数のセンサのそれぞれがスレーブとなり、複数のセンサへ指令を出したり複数のセンサからの検出処理の結果に基づいて電磁バルブなどの機器を制御したりする制御部がマスタとなる。そして、マスタと複数のスレーブとの間で相互に通信を行いながら、マスタが所望の機器を制御するようにしている。

マスタ/スレーブ方式における通信には、I2C(Inter-IntegratedCircuit:アイスウェアードシー)方式が採用される場合が多い(例えば、特許文献1を参照)。I2C方式においては、複数のスレーブが1本のクロック供給ラインと1本のデータ送信ラインとに接続される。また、複数のスレーブのそれぞれに関するライト(Write)信号とリード(Read)信号とが、順次送信される。そのため、スレーブの数が多くなると、クロック供給ラインおよびデータ送信ラインを介した通信が混雑する。すなわち、スレーブの数が多くなると、ライト信号リード信号との時間間隔が短くなる。この場合、一部のスレーブにおける検出状態が変動し検出処理時間が長くなると、一部のスレーブの検出処理の結果の送信が予定検出周期の期間内に行えず、次の検出周期の期間で検出処理の結果の送信を行わなければならなくなるおそれがある。この場合、検出処理の結果の送信が遅れると機器の応答が遅れることになる。近年においては、多機能化などのためにスレーブの数が増加する傾向にあり、1本のクロック供給ラインおよび1本のデータ送信ラインを介した通信がさらに混雑し通信遅延がさらに顕著になるおそれがある。

この場合、検出周期を長くすれば所定の検出周期の期間内で検出処理と検出処理の結果の送信を終了させることができるが、機器の応答が遅れることになる。また、複数のスレーブ毎に通信ラインを設ければ通信の混雑は解消されるが、通信ポートの数が多くなり大規模なマスタが必要になったり、外乱ノイズに関する耐性が低下し誤動作が発生したりするおそれがある。
そこで、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる技術の開発が望まれていた。

概要

本発明の態様は、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる水回り機器を提供する。本発明の実施形態は、物体の検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器である。前記ライト信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルライト信号である。

目的

そこで、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる技術の開発が望まれていた

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

物体検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器であって、前記ライト信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルライト信号である水回り機器。

請求項2

前記リード信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルリード信号である請求項1記載の水回り機器。

請求項3

物体の検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器であって、前記リード信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルリード信号である水回り機器。

請求項4

前記ゼネラルライト信号を受信した前記複数のスレーブは、前回と同じ前記検出処理を実行する請求項1または2に記載の水回り機器。

請求項5

前記ゼネラルライト信号を受信した前記複数のスレーブの少なくともいずれかは、他の前記スレーブとは異なるタイミングで前記検出処理を開始する請求項1、2、4のいずれか1つに記載の水回り機器。

請求項6

前記マスタは、前記複数のスレーブからの前記検出処理の結果の少なくともいずれかが、前回の前記検出処理の結果と異なる場合には、異なる前記検出処理の結果を送信した前記スレーブの前記スレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する請求項1、2、4、5のいずれか1つに記載の水回り機器。

請求項7

前記複数のスレーブのそれぞれは、前記検出処理の結果が前回の前記検出処理の結果と異なる場合には、前記ゼネラルリード信号を受信した際に、前記検出処理の結果に代えて、前記複数のスレーブ毎に定められた所定のデータを送信する請求項2〜5のいずれか1つに記載の水回り機器。

請求項8

前記所定のデータを受信した前記マスタは、前記所定のデータを送信した前記スレーブの前記スレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する請求項7記載の水回り機器。

請求項9

前記マスタは、設定変更が必要な前記スレーブの前記スレーブアドレスと、前記設定変更の内容に関するデータとを含む信号を送信する請求項1〜8のいずれか1つに記載の水回り機器。

技術分野

0001

本発明の態様は、一般に、水回り機器に関する。

背景技術

0002

例えば、水回り機器の一種である水栓装置には、使用者の手などの物体を検出するセンサと、センサからの出力に基づいて吐水を制御する電磁バルブとが設けられる場合がある。またさらに、近年においては、センサからの出力に基づいて石鹸水吐出を制御したり、乾燥用エア噴出を制御したりすることも行われている。

0003

この様な水栓装置においては、例えば、マスタスレーブ方式と呼ばれる制御方式が採用されている。マスタ/スレーブ方式においては、複数のセンサのそれぞれがスレーブとなり、複数のセンサへ指令を出したり複数のセンサからの検出処理の結果に基づいて電磁バルブなどの機器を制御したりする制御部がマスタとなる。そして、マスタと複数のスレーブとの間で相互に通信を行いながら、マスタが所望の機器を制御するようにしている。

0004

マスタ/スレーブ方式における通信には、I2C(Inter-IntegratedCircuit:アイスウェアードシー)方式が採用される場合が多い(例えば、特許文献1を参照)。I2C方式においては、複数のスレーブが1本のクロック供給ラインと1本のデータ送信ラインとに接続される。また、複数のスレーブのそれぞれに関するライト(Write)信号とリード(Read)信号とが、順次送信される。そのため、スレーブの数が多くなると、クロック供給ラインおよびデータ送信ラインを介した通信が混雑する。すなわち、スレーブの数が多くなると、ライト信号リード信号との時間間隔が短くなる。この場合、一部のスレーブにおける検出状態が変動し検出処理時間が長くなると、一部のスレーブの検出処理の結果の送信が予定検出周期の期間内に行えず、次の検出周期の期間で検出処理の結果の送信を行わなければならなくなるおそれがある。この場合、検出処理の結果の送信が遅れると機器の応答が遅れることになる。近年においては、多機能化などのためにスレーブの数が増加する傾向にあり、1本のクロック供給ラインおよび1本のデータ送信ラインを介した通信がさらに混雑し通信遅延がさらに顕著になるおそれがある。

0005

この場合、検出周期を長くすれば所定の検出周期の期間内で検出処理と検出処理の結果の送信を終了させることができるが、機器の応答が遅れることになる。また、複数のスレーブ毎に通信ラインを設ければ通信の混雑は解消されるが、通信ポートの数が多くなり大規模なマスタが必要になったり、外乱ノイズに関する耐性が低下し誤動作が発生したりするおそれがある。
そこで、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる技術の開発が望まれていた。

先行技術

0006

特開2009−88657号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の態様は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる水回り機器を提供する。

課題を解決するための手段

0008

第1の発明は、物体の検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器である。前記ライト信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルライト信号である。
この水回り機器によれば、1つのゼネラルライト信号で、複数のスレーブの検出処理を開始させることができる。そのため、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる。また、複数のスレーブに対して個別にライト信号を送信する場合に比べて、ライト信号の総送信時間を大幅に短縮することができる。そのため、ゼネラルライト信号とリード信号との時間間隔を長くしても検出周期が長くなるのを抑制することができる。ゼネラルライト信号とリード信号との時間間隔を長くすれば、仮に、スレーブにおける検出状態が変動し検出処理時間が長くなったとしても、検出処理の結果の送信を予定の検出周期の期間内で行うことができる。そのため、電磁バルブ、ポンプファンヒータなどの機器の応答が遅れるのを抑制することができる。

0009

第2の発明は、第1の発明において、前記リード信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルリード信号である水回り機器である。
この水回り機器によれば、1つのゼネラルリード信号で、複数のスレーブに対して検出処理の結果を送信させることができる。そのため、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑をさらに緩和することができる。

0010

第3の発明は、物体の検出処理を行う複数のスレーブと、スレーブアドレスと、前記検出処理の実行の指示と、を含むライト信号と、前記スレーブアドレスと、前記検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号と、を前記複数のスレーブへ送信するマスタと、を備えた水回り機器である。前記リード信号は、前記複数のスレーブの全ての前記スレーブアドレスを含むゼネラルリード信号である。
この水回り機器によれば、1つのゼネラルリード信号で、複数のスレーブに対して検出処理の結果を送信させることができる。そのため、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる。また、複数のスレーブに対して個別にリード信号を送信する場合に比べて、リード信号の総送信時間を大幅に短縮することができる。そのため、ライト信号とゼネラルリード信号との時間間隔を長くしても検出周期が長くなるのを抑制することができる。ライト信号とゼネラルリード信号との時間間隔を長くすれば、仮に、スレーブにおける検出状態が変動し検出処理時間が長くなったとしても、検出処理の結果の送信を予定の検出周期の期間内で行うことができる。そのため、電磁バルブ、ポンプ、ファン、ヒータなどの機器の応答が遅れるのを抑制することができる。

0011

第4の発明は、第1または第2の発明において、前記ゼネラルライト信号を受信した前記複数のスレーブは、前回と同じ前記検出処理を実行する水回り機器である。
この水回り機器によれば、スレーブは、ゼネラルライト信号を受信すると前回と同じ検出処理を行うだけで良いので、ゼネラルライト信号を簡素化、すなわち、余計な命令信号を不要にすることができる。そのため、通信量の低減を図ることができるので、通信の負荷を低減させることができる。

0012

第5の発明は、第1、2、4のいずれか1つの発明において、前記ゼネラルライト信号を受信した前記複数のスレーブの少なくともいずれかは、他の前記スレーブとは異なるタイミングで前記検出処理を開始する水回り機器である。
ゼネラルライト信号を受信した複数のスレーブが同時に検出を開始することもできる。しかしながら、例えば、同種のセンサが同時に動作した場合、センサが干渉して正確な検出ができなくなるおそれがある。
この水回り機器によれば、検出処理の開始のタイミングをずらすことができるので、センサ同士の干渉を抑制することができる。

0013

第6の発明は、第1、2、4、5のいずれか1つの発明において、前記マスタは、前記複数のスレーブからの前記検出処理の結果の少なくともいずれかが、前回の前記検出処理の結果と異なる場合には、異なる前記検出処理の結果を送信した前記スレーブの前記スレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する水回り機器である。
ゼネラルライト信号を受信した複数のスレーブが同時に検出を開始することもできる。しかしながら、例えば、同種のセンサが同時に動作した場合、センサが干渉して誤検出が生じる場合がある。
この水回り機器によれば、マスタは、ゼネラルライト信号を送信した後、受信した検出処理の結果を再確認することができる。すなわち、受信した検出処理の結果が適切かあるいは誤検出によるものなのかを確認することができるので、誤検出による誤作動を防止することができる。

0014

第7の発明は、第2〜5のいずれか1つの発明において、前記複数のスレーブのそれぞれは、前記検出処理の結果が前回の前記検出処理の結果と異なる場合には、前記ゼネラルリード信号を受信した際に、前記検出処理の結果に代えて、前記複数のスレーブ毎に定められた所定のデータを送信する水回り機器である。
この水回り機器によれば、マスタは、ゼネラルリード信号を送信した後、検出処理の結果に変化があったスレーブを特定することができる。

0015

第8の発明は、第7前記所定のデータを受信した前記マスタは、前記所定のデータを送信した前記スレーブの前記スレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する水回り機器である。
この水回り機器によれば、マスタは、ゼネラルリード信号を送信した後、検出処理の結果に変化があったスレーブを特定することができるとともに、その際の検出処理の結果を得ることができる。

0016

第9の発明は、第1〜8のいずれか1つの発明において、前記マスタは、設定変更が必要な前記スレーブの前記スレーブアドレスと、前記設定変更の内容に関するデータとを含む信号を送信する水回り機器である。
この水回り機器によれば、マスタは、必要に応じてスレーブの設定を容易に変更することができる。この場合、複数のスレーブの設定を変更すると、マスタと複数のスレーブとの間の通信が混雑する。しかしながら、施工時などの初期状態において設定変更を行えば、検出処理の結果の送信に遅延が発生したとしても問題とはならない。すなわち、施工時などの初期状態においては、施工者が水回り機器を動作させて確認を行うだけのため、連続的に水回り機器を動作させることがない。そのため、一部のスレーブの検出処理の結果の送信が予定の検出周期の期間内に行えず遅延が発生したとしても問題とはならない。

発明の効果

0017

本発明の態様によれば、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる水回り機器を提供できる。

図面の簡単な説明

0018

水栓装置1を例示するための構成図である。
水栓装置1のブロック図である。
比較例に係る水栓装置のタイミングチャートである。
本実施の形態に係る水栓装置1のタイミングチャートである。
マスタにおける処理を例示するためのフローチャートである。
スレーブにおける処理を例示するためのフローチャートである。
ゼネラルリード信号RCを送信する場合を例示するためのタイミングチャートである。
マスタがゼネラルライト信号WCとゼネラルリード信号RCを順次送信する場合を例示するためのフローチャートである。
スレーブにおける処理を例示するためのフローチャートである。

実施例

0019

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。尚、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る水回り機器は、例えば、浴室洗面所キッチントイレなどに設けられるものとすることができる。水回り機器は、例えば、水栓装置、浴槽シャワー装置大便器衛生洗浄装置小便器ハンドドライヤーなどを例示することができる。また、水回り機器は、例えば、吐水、洗浄温水温風の供給、温水や温風の温度制御流量制御、石鹸水の吐出、浄水清水の吐出、イオン水殺菌水などの機能水の生成と吐出、便蓋便座開閉などの機能を有するものとすることができる。また、水回り機器は、例えば、家庭、業務、公共施設などにおいて用いられるものとすることができる。ただし、本実施の形態に係る水回り機器は、例示をした機器、機能、用途などに限定されるわけではない。
以下においては、一例として、本実施の形態に係る水回り機器が水栓装置であり、吐水部、石鹸水吐出部、および乾燥部が水栓装置に設けられる場合を例に挙げて説明する。

0020

図1は、水栓装置1を例示するための構成図である。
水栓装置1は、例えば、洗面台100に設けることができる。
図1に示すように、水回り機器である水栓装置1には、吐水部2、石鹸水吐出部3、乾燥部4、および制御装置5が設けられている。

0021

吐水部2は、水栓20、給水路21、電磁バルブ22、定流量弁23、止水弁24、および入力装置25を有する。
水栓20は、例えば、洗面台100の上面に設けることができる。給水路21、電磁バルブ22、定流量弁23、および止水弁24は、例えば、洗面台100の内部に設けることができる。水栓20の内部には、通水路20aが設けられている。通水路20aの一端は水栓20の先端に開口し、吐水口20bとなっている。通水路20aの他端は、給水路21を介して電磁バルブ22と接続されている。電磁バルブ22は、吐水口20bからの吐水の開始と吐水の停止を行う。また、電磁バルブ22の水源側の給水路には、定流量弁23と止水弁24を設けることができる。定流量弁23は、一定の流量の水を給水路21に供給する。定流量弁23を設ければ、水源からの水の圧力が変動した場合であっても一定の流量の水を給水路21に供給することができる。止水弁24は、定流量弁23の水源側に設けられ、給水路21への水の流入と、水の流入の停止とを切り替える。止水弁24は、手動操作弁とすることができる。
入力装置25は、例えば、水栓20の内部に設けることができる。入力装置25は、例えば、吐水口20bの近傍に設けることができる。入力装置25は、例えば、使用者の手101などの物体を検出する。

0022

石鹸水吐出部3は、吐出栓30、供給路31、ポンプ32、石鹸水タンク33、および入力装置34を有する。
吐出栓30は、例えば、洗面台100のボウル部100aの壁面に設けることができる。吐出栓30は、例えば、ボウル部100aの開口近傍に設けることができる。供給路31、ポンプ32、および石鹸水タンク33は、例えば、洗面台100の内部に設けることができる。吐出栓30の内部には、ノズル30aが設けられている。ノズル30aの一端は吐出栓30の端面に開口している。ノズル30aの他端は、供給路31を介してポンプ32と接続されている。ポンプ32は、石鹸水タンク33の内部に収納されている石鹸水のノズル30aへの供給と、供給の停止を行う。石鹸水タンク33は、内部に設けられた空間に石鹸水を収納する。
入力装置34は、例えば、吐出栓30の内部に設けることができる。入力装置34は、例えば、ノズル30aの開口の近傍に設けることができる。入力装置34は、例えば、使用者の手101などの物体を検出する。

0023

乾燥部4は、本体部40、通風管41、ファン・ヒータユニット42、および入力装置43を有する。
本体部40は、例えば、洗面台100のボウル部100aの壁面に埋め込むことができる。本体部40は、例えば、ボウル部100aの開口近傍に設けることができる。通風管41およびファン・ヒータユニット42は、例えば、洗面台100の内部に設けることができる。本体部40の内部には、エアダクト40aが設けられている。エアダクト40aの一端は本体部40の端面に開口している。エアダクト40aの他端は、通風管41を介してファン・ヒータユニット42と接続されている。ファン・ヒータユニット42は、所望の温度の温風のエアダクト40aへの供給と、供給の停止を行う。ファン・ヒータユニット42は、ファン42aおよびヒータ42bを有する。ファン42aは、外気吸引し、エアダクト40aに供給する。ヒータ42bは、ファン42aから供給された空気を加熱する。
入力装置43は、例えば、本体部40の内部に設けることができる。入力装置43は、例えば、エアダクト40aの開口の近傍に設けることができる。入力装置43は、例えば、使用者の手101などの物体を検出する。

0024

入力装置25、34、43は、例えば、光電センサ静電センサ超音波センサ近接センサなどのセンサを備えたものとすることができる。ただし、センサは、例示をしたものに限定されるわけではなく、使用者の手101などの物体を検出できるものであればよい。また、入力装置25、34、43は、マイクロコンピュータなどの制御部を備え、後述するライト信号やゼネラルライト信号に基づいて検出処理を行い、検出処理の結果を保存し、後述するリード信号やゼネラルリード信号に基づいて保存されている検出処理の結果を制御装置5に送信する。

0025

制御装置5は、入力装置25からの検出処理の結果に基づいて電磁バルブ22の動作を制御する。制御装置5は、入力装置34からの検出処理の結果に基づいてポンプ32の動作を制御する。制御装置5は、入力装置43からの検出処理の結果に基づいてファン42aおよびヒータ42bの動作を制御する。本実施の形態においては、電磁バルブ22、ポンプ32、ファン42a、およびヒータ42bが、入力装置25、34、43からの検出処理の結果に基づいて制御装置5により制御される機器となる。

0026

次に、制御装置5による制御についてさらに説明する。
図2は、水栓装置1のブロック図である。
なお、図2においては、煩雑となるのを避けるために、電源供給ライングランドラインを省いて描いている。
図2に示すように、水栓装置1の制御方式はマスタ/スレーブ方式とすることができる。
制御装置5は、システムの制御を司るマスタ15となる。この場合、マスタ15は、スレーブアドレスと、検出処理の実行の指示と、を含むライト信号W1〜W3と、スレーブアドレスと、検出処理の結果の送信の指示とを含むリード信号R1〜R3と、をスレーブ12〜14へ送信する。また、マスタ15は、後述するゼネラルライト信号WCとゼネラルリード信号RCをスレーブ12〜14へ送信することもできる。
入力装置25、34、43は、マスタ15によって制御されるスレーブ12、13、14となる。この場合、スレーブ12、13、14は、使用者の手101などの物体の検出処理を行う。マスタ/スレーブ方式とすれば、1つのマスタと、少なくとも1つのスレーブとの間をクロック供給ラインSCLおよびデータ送信ラインSDAの2本のラインでパーティーライン状に接続することができる。例えば、図2に例示をしたものの場合には、1つのマスタ15と、3つのスレーブ12、13、14との間を1本のクロック供給ラインSCLと1本のデータ送信ラインSDAとで接続することができる。マスタ/スレーブ方式とすれば、制御装置5と入力装置25、34、43との間を個別に配線する場合に比べて配線数を大幅に削減することができる。そのため、配線工数の低減が図れるとともに、外乱ノイズに関する耐性を向上させることができる。また、通信のポート数が少ない規模の小さなマスタ15を用いることが可能となる。

0027

マスタ/スレーブ方式の場合には、マスタと複数のスレーブとの間で相互に通信を行いながら、マスタが所望の機器を制御する。例えば、図2に例示をしたものの場合には、マスタ15とスレーブ12、13、14との間で相互に通信を行いながら、マスタ15が電磁バルブ22、ポンプ32、ファン42a、およびヒータ42bの動作を制御する。

0028

マスタ/スレーブ方式における通信は、クロック同期式の通信とすることもできるし、クロック非同期式の通信とすることもできる。ただし、クロック非同期式の通信とすると、スレーブの発振子のばらつきが大きい場合などに誤ったデータを取得するおそれがある。そのため、マスタ15とスレーブ12、13、14との間の通信は、クロック同期式の通信とすることが好ましい。

0029

クロック同期式の通信の一例に、I2C方式がある。そのため、以下においては一例として、マスタ15とスレーブ12、13、14との間の通信が、I2C方式により行われる場合を例示する。

0030

ここで、スレーブ12、13、14は、1本のクロック供給ラインSCLと1本のデータ送信ラインSDAとに接続される。また、スレーブ12、13、14のそれぞれに関するライト信号W1〜W3とリード信号R1〜R3とが、順次送信される。そのため、スレーブの数が多くなると、クロック供給ラインSCLおよびデータ送信ラインSDAを介した通信が混雑する。すなわち、スレーブの数が多くなると、ライト信号とリード信号との時間間隔が短くなる。

0031

図3は、比較例に係る水栓装置のタイミングチャートである。
図3に示すように、比較例にかかる水栓装置においては、スレーブ12に対してライト信号W1とリード信号R1が送信され、スレーブ13に対してライト信号W2とリード信号R2が送信され、スレーブ14に対してライト信号W3とリード信号R3が送信される。
ライト信号W1には、スレーブ12を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ12に検出処理を実行させる指令が含まれている。ライト信号W2には、スレーブ13を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ13に検出処理を実行させる指令が含まれている。ライト信号W3には、スレーブ14を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ14に検出処理を実行させる指令が含まれている。例えば、スレーブ12、13、14が光電センサを備えるものである場合には、検出処理は投光の実行と検出処理の結果の一時的な保存などとすることができる。
リード信号R1には、スレーブ12を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ12に保存されている検出処理の結果の送信を要求する指令が含まれている。リード信号R2には、スレーブ13を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ13に保存されている検出処理の結果の送信を要求する指令が含まれている。リード信号R3には、スレーブ14を特定するためのスレーブアドレスと、スレーブ14に保存されている検出処理の結果の送信を要求する指令が含まれている。

0032

スレーブ12は、ライト信号W1を受信すると検出処理を開始し、検出処理の終了後にリード信号R1を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。スレーブ13は、ライト信号W2を受信すると検出処理を開始し、検出処理の終了後にリード信号R2を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。スレーブ14は、ライト信号W3を受信すると検出処理を開始し、検出処理の終了後にリード信号R3を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。

0033

この場合、例えば、スレーブ13における検出状態が変動し検出処理時間が長くなると、検出処理の結果の送信が予定の検出周期の期間内に行えず、次の検出周期の期間で検出処理の結果の送信を行わなければならなくなる場合がある。検出処理の結果の送信が遅れるとポンプ32の応答が遅れることになる。近年においては、多機能化などのためにスレーブの数が増加する傾向にあり、1本のクロック供給ラインSCLおよび1本のデータ送信ラインSDAを介した通信がさらに混雑し通信遅延がさらに顕著になるおそれがある。

0034

この場合、検出周期を長くすれば所定の検出周期の期間内で検出処理と検出処理の結果の送信を終了させることができるが、機器の応答が遅れることになる。また、複数のスレーブ毎に通信ラインを設ければ通信の混雑は解消されるが、通信ポートの数が多くなり大規模なマスタが必要になったり、外乱ノイズに関する耐性が低下し誤動作が発生したりするおそれがある。

0035

そこで、本実施の形態に係る水栓装置1においては、マスタ15は、ゼネラルライト信号WCと、リード信号R1〜R3を順次送信するようにしている。
ゼネラルライト信号WCは、複数のスレーブの全てのスレーブアドレスと、検出処理の実行の指示とが含まれている。
図4は、本実施の形態に係る水栓装置1のタイミングチャートである。

0036

図4に示すように、本実施の形態に係る水栓装置1においては、まず、マスタ15は、スレーブ12〜14に対してゼネラルライト信号WCを送信する。
スレーブ12〜14のそれぞれは、ゼネラルライト信号WCを受信すると検出処理を開始する。この場合、スレーブ12〜14のそれぞれは、ゼネラルライト信号WCを受信すると前回と同じ検出処理を行う。
次に、マスタ15は、スレーブ12に対してリード信号R1を送信する。スレーブ12は、検出処理の終了後にリード信号R1を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。
次に、マスタ15は、スレーブ13に対してリード信号R2を送信する。スレーブ13は、検出処理の終了後にリード信号R2を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。
次に、マスタ15は、スレーブ14に対してリード信号R3を送信する。スレーブ14は、検出処理の終了後にリード信号R3を受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。

0037

本実施の形態によれば、1つのゼネラルライト信号WCで、複数のスレーブの検出処理を開始させることができる。そのため、前述した比較例のように複数のスレーブに対して個別にライト信号を送信する場合に比べて、ライト信号の総送信時間を大幅に短縮することができる。そのため、ゼネラルライト信号WCとリード信号R1との時間間隔を長くしても検出周期が長くなるのを抑制することができる。この場合、ゼネラルライト信号WCとリード信号R2との時間間隔、および、ゼネラルライト信号WCとリード信号R3との時間間隔はさらに長くすることができる。

0038

ゼネラルライト信号WCとリード信号R1との時間間隔を長くすれば、仮に、スレーブ12〜14における検出状態が変動し検出処理時間が長くなったとしても、検出処理の結果の送信を予定の検出周期の期間内で行うことができる。そのため、電磁バルブ22、ポンプ32、ファン42a、およびヒータ42bなどの機器の応答が遅れるのを抑制することができる。

0039

以上に説明したように、本実施の形態に係る水栓装置1によれば、1つのゼネラルライト信号WCで、複数のスレーブの検出処理を開始させることができるので、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を緩和することができる。そのため、機器の応答性を向上させたり、外乱ノイズに関する耐性を向上させたりすることができる。また、スレーブ数を増加させることが可能となるので、水栓装置1の多機能化が容易となる。
また、ゼネラルライト信号WCを受信した複数のスレーブは、前回と同じ検出処理を行うだけで良いので、ゼネラルライト信号WCを簡素化、すなわち、余計な命令信号を不要にすることができる。そのため、通信量の低減を図ることができるので、通信の負荷を低減させることができる。

0040

ここで、スレーブ12〜14における検出処理の開始時期は、同時とすることができる。
しかしながら、スレーブ12〜14に設けられる入力装置25、34、43が同種類のものであり、且つ、入力装置25、34、43が近接して設けられる場合などにおいては、検出処理の開始時期を同時にすると、誤検出が発生するおそれがある。例えば、入力装置25、34、43が光電センサであり、且つ、入力装置25、34、43が近接して設けられる場合などにおいては、近くに設けられた光電センサから出射した光を検出(干渉)してしまうおそれがある。

0041

この場合、図4に示すように、スレーブ12〜14における検出処理の開始時期が異なる様にすれば、誤検出を抑制することができる。なお、図4においては、スレーブ12〜14における検出処理の開始時期が全て異なる場合を例示したが、誤検出の発生が少ないスレーブに対しては検出処理の開始を同時とすることもできる。例えば、スレーブ12が光電センサを備え、スレーブ13が超音波センサを備える場合などにおいては、スレーブ12とスレーブ13における検出処理の開始時期を同時とすることができる。また、例えば、スレーブ12とスレーブ14との間の距離が長く干渉が生じない場合には、スレーブ12とスレーブ14における検出処理の開始時期を同時とすることができる。
すなわち、ゼネラルライト信号WCを受信した複数のスレーブの少なくともいずれかは、他のスレーブとは異なるタイミングで検出処理を開始すればよい。

0042

また、検出処理の開始時期の遅延時間は、マスタ15からデータとして送信したり、スレーブ12〜14に予め記憶させたりすることもできるが、スレーブ12〜14において遅延時間を演算することもできる。この場合、スレーブアドレスの値と、予め設定された定数との積を遅延時間とすることができる。例えば、定数を100μ秒とし、スレーブアドレスの値が1の場合には遅延時間を100μ秒とし、スレーブアドレスの値が2の場合には遅延時間を200μ秒とすることができる。この様にすれば、マスタ15から遅延時間のデータを送信したり、スレーブ12〜14に予め遅延時間を記憶させたりする必要がなくなる。そのため、マスタ15とスレーブ12〜14の負担を軽減することができる。

0043

また、スレーブ12〜14からの検出処理の結果が前回の検出処理の結果とは異なる場合がある。この場合、物体の動作によるもの、誤検出によるもの、あるいは、外乱ノイズによるものなどが考えられる。そのため、マスタ15が、スレーブ12〜14からの検出処理の結果が前回の検出処理の結果と異なることを検知した場合には、マスタ15は、異なる検出処理の結果が検知されたスレーブに対してライト信号とリード信号とを送信する確認処理を行うことができる。例えば、スレーブ12およびスレーブ13からの検出処理の結果は前回の検出処理の結果と同じであり、スレーブ14からの検出処理の結果は前回の検出処理の結果と異なる場合には、マスタ15は、スレーブ14に対してライト信号W3とリード信号R3とを送信する。
すなわち、マスタは、複数のスレーブからの検出処理の結果の少なくともいずれかが、前回の検出処理の結果と異なる場合には、異なる検出処理の結果を送信したスレーブのスレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する。
この様にすれば、マスタは、ゼネラルライト信号を送信した後、受信した検出処理の結果を再確認することができる。すなわち、受信した検出処理の結果が適切かあるいは誤検出によるものなのかを確認することができるので、誤検出による誤作動を防止することができる。
また、誤検出を排除できるので、前述した遅延時間の演算をスレーブ12〜14に行わせる必要がなくなる。そのため、スレーブ12〜14の負荷をさらに軽減させることができるので、スレーブ12〜14の小型化やコストの低減を図ることができる。

0044

また、施工時などの初期状態においては、マスタ15は、必要に応じて、スレーブ12〜14に対して設定変更を行うことができる。
すなわち、マスタ15は、設定変更が必要なスレーブのスレーブアドレスと、設定変更の内容に関するデータとを含む信号を送信する。
この場合、複数のスレーブに対して設定変更が必要な場合には、複数のスレーブに対して順次、信号が送信される。設定変更の内容に関するデータは、例えば、光電センサの投光出力、物体を検出した場合の表示態様などである。
この場合、マスタ15とスレーブ12〜14との間の通信の混雑が発生するおそれがある。しかしながら、施工時などの初期状態においては、施工者が水回り機器を動作させて確認を行うだけのため、連続的に水回り機器を動作させることがない。そのため、一部のスレーブの検出処理の結果の送信が予定の検出周期の期間内に行えず遅延が発生したとしても問題とはならない。

0045

図5は、マスタにおける処理を例示するためのフローチャートである。
図5に示すように、まず、マスタは、施工時などの初期状態において、複数のスレーブに関する設定変更の要否を判断する(ステップS100)。
次に、マスタは、設定変更が必要なスレーブに対して設定変更を行う(ステップS110)。
次に、マスタは、前述したゼネラルライト信号WCによる通信処理を行う(ステップS120)。
次に、マスタは、一定の時間が経過するのを待つ(ステップS130)。例えば、マスタは、光電センサにおける検出処理が終わる程度の時間が経過するのを待つ。
次に、マスタは、各スレーブアドレスでの検出処理の結果を読み出す(ステップS140)。すなわち、マスタは、複数のスレーブのそれぞれに対して順次、リード信号を送信する。
次に、マスタは、複数のスレーブからの検出処理の結果に応じた処理を実行する(ステップS150)。すなわち、マスタは、検出処理の結果に基づいて、電磁バルブなどの機器を制御する。
以後、必要に応じて上記の手順が繰り返される。
なお、各工程における内容は前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

0046

図6は、スレーブにおける処理を例示するためのフローチャートである。
図6に示すように、まず、スレーブは通信処理を行う(ステップS200)。すなわち、スレーブは、自己のスレーブアドレスと一致するか否かを判断し、スレーブアドレスが一致した場合には、受信した信号がライト信号およびリード信号のいずれかであるかを判断する。
受信した信号がライト信号である場合には、次に、スレーブはゼネラルライト信号WCであるか否かを判断する(ステップS210)。
受信した信号がゼネラルライト信号WCである場合には、次に、スレーブは前回の通信における処理と同じ処理を行う(ステップS220)。例えば、スレーブは前回と同様に光を投光し、使用者の手などの物体を検出する。
一方、受信した信号がゼネラルライト信号WCでない場合には、前述した設定変更に関する信号であるため、スレーブはデータに応じた処理を行う(ステップS230)。
また、受信した信号がリード信号である場合には、次に、スレーブは保存されている検出処理の結果をマスタに送信する(ステップS240)。
以後、必要に応じて上記の手順が繰り返される。
なお、各工程における内容は前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

0047

以上においては、マスタ15が、ゼネラルライト信号WCと、リード信号R1〜R3を順次送信する場合を例示したが、マスタ15が、ライト信号WC1〜3と、ゼネラルリード信号RCを順次送信することもできる。
ゼネラルリード信号RCは、複数のスレーブの全てのスレーブアドレスと、検出処理の結果の送信を要求する指令が含まれている。
図7は、ゼネラルリード信号RCを送信する場合を例示するためのタイミングチャートである。

0048

図7に示すように、まず、マスタ15は、スレーブ12に関するライト信号WC1を送信し、スレーブ13に関するライト信号WC2を送信し、スレーブ14に関するライト信号WC3を送信する。
スレーブ12は、ライト信号WC1を受信すると検出処理を開始する。スレーブ13は、ライト信号WC2を受信すると検出処理を開始する。スレーブ14は、ライト信号WC3を受信すると検出処理を開始する。
スレーブ12〜14における検出処理は、時間的にずれるので前述した干渉による誤検出を抑制することができる。

0049

次に、マスタ15は、スレーブ12〜14に対してゼネラルリード信号RCを送信する。
スレーブ12〜14のそれぞれは、検出処理の終了後にゼネラルリード信号RCを受信した場合には、保存されている検出処理の結果をマスタ15に送信する。この場合、スレーブ12〜14がほぼ同時に検出処理の結果をマスタ15に送信することになるので、受信した検出処理の結果がどのスレーブのものなのかを特定することが困難になる。そのため、本実施の形態においては、複数のスレーブのそれぞれは、検出処理の結果が前回の検出処理の結果と異なる場合には、ゼネラルリード信号RCを受信した際に、検出処理の結果に代えて、複数のスレーブ毎に定められた所定のデータを送信する。
また、所定のデータを受信したマスタは、所定のデータを送信したスレーブのスレーブアドレスを含むライト信号とリード信号とを送信する。

0050

例えば、スレーブ12〜14のそれぞれは、送信する検出処理の結果が前回の検出処理の結果と同じである場合には検出処理の結果に代えてFFhを送信する。すなわち、全てのbitが「1」のデータを送信する。
スレーブ12〜14のそれぞれは、送信する検出処理の結果が前回の検出処理の結果と異なる場合には、検出処理の結果に代えて、スレーブ12〜14毎に定められた所定のbitが「0」のデータを送信する。この場合、所定のbitは、スレーブアドレス毎に振り分ければよい。例えば、スレーブアドレスが「0」であれば、所定のbitは「0」とすることができる。スレーブアドレスが「1」であれば、所定のbitは「1」とすることができる。

0051

次に、マスタ15は、受信したデータがFFh(1111 1111b)であれば、全てのスレーブの検出処理の結果に変化がないと判断することができる。この場合、マスタ15は、電磁バルブ22などの機器に対して前回と同じ制御を行う。そして、図7に示すように、マスタ15は必要に応じて前述した手順を繰り返す。

0052

一方、マスタ15は、受信したデータがFEh(1111 1110b)であれば、スレーブアドレスが「0」のスレーブ(例えば、スレーブ12)の検出処理の結果に変化があると判断することができる。マスタ15は、受信したデータがFDh(1111 1101b)であれば、スレーブアドレスが「1」のスレーブ(例えば、スレーブ13)の検出処理の結果に変化があると判断することができる。マスタ15は、受信したデータがFCh(1111 1100b)であれば、スレーブアドレスが「0」と「1」のスレーブ(例えば、スレーブ12とスレーブ13)の検出処理の結果に変化があると判断することができる。
続いて、マスタ15は、検出処理の結果に変化があると判断したスレーブに対して確認処理を行う。例えば、マスタ15がスレーブ12の検出処理の結果に変化があると判断した場合には、マスタ15は、スレーブ12に関するライト信号WC1とリード信号R1を送信する。
この様にすれば、マスタは、ゼネラルリード信号を送信した後、検出処理の結果に変化があったスレーブを特定することができるとともに、その際の検出処理の結果を得ることができる。

0053

水栓装置1などの水回り機器においては、操作を行わない時間は、操作を行っている時間よりも遙かに長い。すなわち、検出処理の結果に変化がない期間は、検出処理の結果に変化がある期間よりも遙かに長い。ゼネラルリード信号RCによる処理を行えば、検出処理の結果に変化がない期間において、マスタと複数のスレーブとの間の通信の混雑を大幅に緩和することができる。一方、検出処理の結果に変化がある期間においては、確認処理を行うことになるが、検出処理の結果に変化がある期間は短いので影響は少ない。

0054

以上においては、マスタ15が、ライト信号WC1〜WC3と、ゼネラルリード信号RCを順次送信する場合を例示したが、マスタ15が、ゼネラルライト信号WCと、ゼネラルリード信号RCを順次送信し、検出処理の結果に変化があると判断したスレーブに対して確認処理を行うこともできる。

0055

図8は、マスタがゼネラルライト信号WCとゼネラルリード信号RCを順次送信する場合を例示するためのフローチャートである。
図8に示すように、まず、マスタは、施工時などの初期状態において、複数のスレーブに対する設定変更の要否を判断する(ステップS300)。
次に、マスタは、設定変更が必要なスレーブに対して設定変更を行う(ステップS310)。
次に、マスタは、前述したゼネラルライト信号WCによる通信処理を行う(ステップS320)。
次に、マスタは、一定の時間が経過するのを待つ(ステップS330)。例えば、マスタは、光電センサにおける検出処理が終わる程度の時間が経過するのを待つ。
次に、マスタは、前述したゼネラルリード信号RCを送信する(ステップS340)。 次に、マスタは、受信したデータがFFhであるか否かを判断する(ステップS350)。
受信したデータがFFhでなければ、受信したデータに基づいて検出処理の結果に変化があったスレーブを特定し、当該スレーブに対して前述した確認処理を行う(ステップS360)。
受信したデータがFFhであれば、マスタは、複数のスレーブからの検出処理の結果に応じた処理を実行する(ステップS370)。すなわち、マスタは、検出処理の結果に基づいて、電磁バルブなどの機器を制御する。
以後、必要に応じて上記の手順が繰り返される。
なお、各工程における内容は前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

0056

図9は、スレーブにおける処理を例示するためのフローチャートである。
図9に示すように、まず、スレーブは通信処理を行う(ステップS400)。すなわち、スレーブは、自己のスレーブアドレスと一致するか否かを判断し、スレーブアドレスが一致した場合には、受信した信号がライト信号およびリード信号のいずれかであるかを判断する。
受信した信号がライト信号である場合には、次に、スレーブはゼネラルライト信号WCであるか否かを判断する(ステップS410)。
受信した信号がゼネラルライト信号WCである場合には、次に、スレーブは前回の通信における処理と同じ処理を行う(ステップS420)。例えば、スレーブは前回と同様に光を投光し、使用者の手などの物体を検出する。
一方、受信した信号がゼネラルライト信号WCでない場合には、前述した設定変更に関する信号であるため、スレーブはデータに応じた処理を行う(ステップS430)。
また、受信した信号がリード信号である場合には、次に、スレーブはゼネラルリード信号RCであるか否かを判断する(ステップS440)。
受信した信号がゼネラルリード信号RCであれば、スレーブは、前回と同じ検出処理の結果を送信できるか否かを判断する(ステップS450)。すなわち、スレーブは、検出処理の結果に変化があるか否かを判断する。
前回と同じ検出処理の結果を送信できる場合には、スレーブは、検出処理の結果に代えてFFhを送信する(ステップS460)。
前回と同じ検出処理の結果を送信できない場合には、スレーブは、検出処理の結果に代えてFEhなどを送信する(ステップS470)。
一方、受信した信号がゼネラルリード信号RCでない場合には、前述した確認処理に関する信号であるため、次に、スレーブは検出処理の結果をマスタに送信する(ステップS480)。
以後、必要に応じて上記の手順が繰り返される。
なお、各工程における内容は前述したものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

0057

以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

0058

1水栓装置、2吐水部、3石鹸水吐出部、4乾燥部、5制御装置、12スレーブ、13 スレーブ、14 スレーブ、15マスタ、20水栓、22電磁バルブ、25入力装置、30吐出栓、32ポンプ、34 入力装置、40 本体部、42ファン・ヒータユニット、43 入力装置、SCLクロック供給ライン、SDAデータ送信ライン、R1〜R3リード信号、RC ゼネラルリード信号、W1〜W3ライト信号、WC ゼネラルライト信号

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