JP2008175061A - Automatic faucet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動水栓に関し、特にマイクロ波ドップラセンサを用いた自動水栓関する。 The present invention relates to an automatic faucet, and more particularly to an automatic faucet using a microwave Doppler sensor.
従来より、センサによって人体検出を行い自動的に吐水や止水を行う自動水栓機能付き
洗面装置が広く用いられている。この種の装置において、人体の検出を行う方法は、赤外
線センサを用いたものが一般的である。すなわち、洗面ボウルなどの洗面器の空間内に使
用者の手が挿入されたことを赤外線センサによって検出して水栓から吐水を行い、その後
使用者の手が洗面器から離れると水栓からの吐水を止めるように動作するのである。
Conventionally, a washbasin with an automatic faucet function that detects a human body with a sensor and automatically discharges or stops water has been widely used. In this type of apparatus, a method for detecting a human body generally uses an infrared sensor. That is, when an infrared sensor detects that a user's hand has been inserted into a washbasin space such as a washbasin, water is discharged from the faucet, and then when the user's hand leaves the washbasin, It works to stop water discharge.
ところが、上記赤外線センサは光の反射を利用しているため、光を透過する窓が必要で
あり、この窓が汚れることによって人体検出精度が劣化する問題があった。また、センサ
を水栓本体の露出している部分に組み込まなければならない為に、デザインの制約が大き
かった。
However, since the infrared sensor uses reflection of light, a window that transmits light is required, and there is a problem that the accuracy of human body detection is deteriorated when the window becomes dirty. In addition, since the sensor has to be incorporated into the exposed part of the faucet body, the design constraints were large.
そこで、陶器を透過するマイクロ波を用いたドップラセンサ(以下、「マイクロ波ドッ
プラセンサ」と呼ぶ。)を用いることによって、センサを水栓内に組み込んで窓をなくし
、その検出精度やデザイン性を向上させた自動水栓機能付き洗面装置が提案されている。
Therefore, by using a Doppler sensor that uses microwaves that pass through earthenware (hereinafter referred to as “microwave Doppler sensor”), the sensor is incorporated into the faucet, the window is eliminated, and its detection accuracy and design are improved. An improved washbasin with automatic faucet function has been proposed.
ところが、マイクロ波ドップラセンサを自動水栓における人体検出に用いる場合、水栓
からの吐水及びその吐水の洗面器での跳ね返りなどをあたかも人の手が洗面器の中で動い
ているように誤検出してしまう恐れがある。すなわち、人体検出して水栓からの吐水を行
っている状態で人体が遠ざかっても、水栓からの吐水やその跳ね返りを人の手の動きとし
て検出してしまい、人体が洗面器から離れたこと(以下、「人体離反」という。)を検出することができない恐れがある。
However, when a microwave Doppler sensor is used to detect a human body in an automatic faucet, it is falsely detected as if a person's hand is moving in the basin, such as water discharged from the faucet and rebounding of the water discharged from the basin. There is a risk of doing. In other words, even if the human body is detected and water is discharged from the faucet, the water discharged from the faucet or its rebound is detected as the movement of the human hand, and the human body is separated from the washbasin. (Hereinafter referred to as “human body separation”) may not be detected.
このような問題を解決するために、たとえば、特許文献1には、マイクロ波ドップラセ
ンサを洗面器の下側に配置し、洗面器の前半側に向ってマイクロ波を出力することにより
、マイクロ波ドップラセンサによる水栓からの吐水の検出をしにくくして、人体検出精度
が高くする洗面設備が記載されている。
In order to solve such a problem, for example, in
また、特許文献2には、マイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号の信号
レベル(振幅)の変化率によって、人の行動パターン(ここでは主に手)を学習し、マイ
クロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号に関して、水栓からの吐水やその跳ね
返りと人の手の動きとを区別する洗面台が記載されている。
しかし、多種の洗面器及び多種の水栓との組合せによって自動水栓機能付き洗面装置を
作る場合、マイクロ波ドップラセンサによって水栓からの吐水の検出をしにくい位置に配
置することが困難な場合が多い。また、水栓や洗面器との組み合わせによって吐水の性質
(水流量や速度など)や吐水の跳ね返りが異なることから、ドップラ信号の信号レベルが
異なりその跳ね返りをドップラセンサが手や腕の動きとして検出してしまうことにより、
人体離反を検出することができない恐れがある。
However, when making a washbasin with an automatic faucet function by combining various washbasins and various faucets, it is difficult to place the water discharge from the faucet with a microwave Doppler sensor. There are many. In addition, the nature of water discharge (water flow rate, speed, etc.) and the rebound of the discharged water differ depending on the combination of the faucet and the basin, so the signal level of the Doppler signal differs and the Doppler sensor detects the rebound as a hand or arm movement. By doing so,
There is a possibility that human body separation cannot be detected.
したがって、多種の洗面器及び多種の水栓との組合せ可能な自動水栓機能付き洗面装置
に関して、特許文献1や特許文献2のような技術を適用したとしても、洗面器と水栓の組
み合わせ毎にマイクロ波ドップラセンサの位置や感度調整を行う必要があり、自動水栓洗
面器システムの開発や製造に時間がかかってしまう。
Therefore, regarding a washbasin with an automatic faucet function that can be combined with various kinds of washbasins and various kinds of faucets, even if a technique such as
そこで、本発明は、水栓と、マイクロ波の送受信によりドップラ信号を生成するマイクロ波ドップラセンサと、前記マイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号に基づいて吐水及びその吐水の停止を制御する制御部と、記憶部とを備え人体を検出していない状態の吐水状態おいてマイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号の信号レベルを検出し、前記吐水状態から得られるドップラ信号レベルに所定値を加算した閾値と、前記閾値と得られたドップラ信号の比較結果に基づいて吐水及びその吐水の停止を制御することを特徴とする自動水栓を提供できる。 Therefore, the present invention provides a faucet, a microwave Doppler sensor that generates a Doppler signal by transmitting and receiving microwaves, and control for controlling water discharge and stopping of the water discharge based on the Doppler signal output from the microwave Doppler sensor A signal level of a Doppler signal output from the microwave Doppler sensor in a water discharge state in which the human body is not detected, and a Doppler signal level obtained from the water discharge state is set to a predetermined value. It is possible to provide an automatic faucet that controls water discharge and stoppage of the water discharge based on the added threshold value and the comparison result between the threshold value and the obtained Doppler signal.
本発明によれば、人体を検出していない状態で水栓から吐水を行って強制的に吐水状態を形成し、当該吐水状態において、ドップラ信号の信号レベルを検出したのち水栓からの吐水を停止し、その後、検出した信号レベルのドップラ信号がマイクロ波ドップラセンサから出力されても人体を検出しないので、洗面器の形状や、水栓の位置や種類等によって吐水状態や吐水の跳ね返り状態が異なる場合であっても、マイクロ波ドップラセンサの感度調整などの手間をかけることなく、吐水状態や吐水の跳ね返り状態に応じた調節を動的に行うことができる。 According to the present invention, water is discharged from the faucet in a state where no human body is detected to forcibly form a water discharge state, and in the water discharge state, water is discharged from the water tap after detecting the signal level of the Doppler signal. Since the human body is not detected even if the Doppler signal of the detected signal level is output from the microwave Doppler sensor, the water discharge state or the water splashing back state depends on the shape of the washbasin, the position and type of the faucet, etc. Even if they are different, adjustment according to the water discharge state or the rebound state of the water discharge can be performed dynamically without taking the trouble of adjusting the sensitivity of the microwave Doppler sensor.
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態における
自動水栓機能付き洗面装置Aの全体構成図、図2は自動水栓機能付き洗面装置Aの制御部
8の概略構成図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a washing apparatus A with an automatic faucet function in the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a control unit 8 of the washing apparatus A with an automatic faucet function.
図1に示すように、本実施形態における自動水栓機能付き洗面装置Aは、洗面器1と、
この洗面器1のボウル面1a内に吐水する水栓2と、給水路3の中途部に設けられ、洗面
器1のボウル面1a部への吐水及びその止水を行う給水バルブ4と、洗面器1のボウル面
1a内に吐水した水を排水する排水路5と、水栓2から吐水される水がボウル面1aに向
かう経路に対して電波を送信し、その反射波を受信してドップラ信号を生成するマイクロ
波ドップラセンサ7と、このマイクロ波ドップラセンサ7から出力されるドップラ信号に
基づいて人体検出を行い、この人体検出の結果に応じて給水バルブ4を制御し、洗面器1
のボウル面1a内への吐水及びその吐水の停止を制御する制御部8とを有している。なお
、給水バルブ4は、電磁弁などから構成される。
As shown in FIG. 1, a washbasin A with an automatic faucet function in the present embodiment includes a
A
And a controller 8 for controlling the water discharge into the bowl surface 1a and the stop of the water discharge. The
マイクロ波ドップラセンサ7は、図1に示すように、水栓2内に配置され、やや斜め下
前方に向けて電波を放射して送信し、この電波の反射波を受信することにより人体を検出
するためのドップラ信号を生成するものであり、図2に示すように構成されている。
As shown in FIG. 1, the microwave Doppler sensor 7 is disposed in the
すなわち、マイクロ波ドップラセンサ7は、水栓2内から正面側のボウル面1aに向け
て電波を送信するために10.525GHzの電気信号である送信信号S1を生成する発振器10
と、発振器10から出力される送信信号S1を10.525GHzのマイクロ波として送信する送信手段11と、送信手段11から送信されたマイクロ波が検出対象物によって反射され、その反射波を受信して電気信号に変換した受信信号S2を出力する受信手段12と、送信信号S1の周波数と受信信号S2の周波数との差分信号であるドップラ信号S3を出力する差分検出手段13から構成される。
That is, the microwave Doppler sensor 7 generates the transmission signal S1 which is an electric signal of 10.525 GHz in order to transmit a radio wave from the
The transmission means 11 for transmitting the transmission signal S1 output from the
このマイクロ波ドップラセンサ7は、ドップラ効果を利用して以下の式(1)に基づい
て検出対象物である人体の動きを検出するために用いられるものである。
The microwave Doppler sensor 7 is used to detect the movement of a human body that is a detection target based on the following formula (1) using the Doppler effect.
基本式:ΔF=FS―Fb=2×FS×ν/c ・・・(1)
ΔF:ドップラ 周波数(ドップラ信号S3の周波数)
FS:送信周波数(送信信号S1の周波数)
Fb:反射周波数(受信信号S2の周波数)
ν:物体の移動速度
c:光速(300×106m/s)
Basic formula: ΔF = FS−Fb = 2 × FS × ν / c (1)
ΔF: Doppler frequency (frequency of Doppler signal S3)
FS: Transmission frequency (frequency of transmission signal S1)
Fb: reflection frequency (frequency of received signal S2)
ν: object moving speed c: speed of light (300 × 10 6 m / s)
すなわち、送信手段11から送信された周波数FSのマイクロ波は、速度νで移動している物体に反射する。この反射波は、相対運動によるドップラ周波数シフトを受けているためその周波数はFbとなり、受信手段12によって受信される。そして、差分検出手段13によって、送信波と反射波の周波数差ΔFであるドップラ信号S3が検出信号として取り出され、このドップラ信号S3に基づいて、人体検出が行われる。
That is, the microwave of the frequency FS transmitted from the
制御部8は、マイクロ波ドップラセンサ7から出力されるドップラ信号S3を増幅する
増幅器14と、この増幅器から出力される増幅後のドップラ信号S4をデジタル信号に変換するA/D変換手段としてのA/Dコンバータ回路20と、このA/Dコンバータ回路20でデジタル化されたドップラ信号S5のうち、人体検出に必要な帯域(ここでは、120Hz以下であるとする。)以外の周波数成分を除去するフィルタ回路21と、このフィルタ回路21でフィルタリングされたドップラ信号S6に基づいた制御を行う人体検出処理部22と、人体検出処理部22によって制御され、水栓2からボウル面1a内への吐水及びその吐水の停止を制御する給水バルブ制御部23とを備えている。また、人体検出処理部22による人体の検出に用いられる人体近接判断値Vaと人体離反判断値Vbとは記憶部24に記憶されている。なお、A/Dコンバータ回路20、フィルタ回路21、人体検出処理部22、給水バルブ制御部23、記憶部24は、マイクロコンピュータ15に内蔵されている。なお、本実施形態においては、人体近接判断値Vaは人体を検出したか否かの判断値であり、人体離反判断値Vbは人体を検出しなくなったか否かの判断値とするが、後述のように人体近接判断値Vaと人体離反判断値Vbとを同一の値の人体検出判断値とするようにしてもよい。すなわち、人体を検出したこと、及び人体を検出しなくなったことを人体検出判断値によって判断するのである。
The controller 8 amplifies the Doppler signal S3 output from the microwave Doppler sensor 7, and A as A / D conversion means for converting the amplified Doppler signal S4 output from the amplifier into a digital signal. The frequency components other than the band necessary for human body detection (here, assumed to be 120 Hz or less) are removed from the /
ここで、人体検出処理部22は、人体接近検出により水栓2からの吐水を行った後、マイクロ波ドップラセンサ7が出力されるドップラ信号が人体離反判断値Vb以下になると人体離反検出を行って水栓2からの吐水の停止を行う自動吐水制御手段22aと、人体近接検出をしていない状態で水栓2から吐水を行って強制的に吐水状態を形成し、当該吐水状態を所定期間継続させた後、ドップラ信号S6の信号レベル以上の値を人体離反判断値Vbとして設定する人体離反判断値設定手段22bとを有している。なお、人体接近検出とは、
洗面装置Aを利用するために利用者が洗面装置Aに近づいてきたことを検出することを意
味する。洗面装置Aはこの人体接近検出を行うと水栓2からの吐水を行い、利用者へ洗浄
水を提供するのである。また、人体離反検出とは、水栓2からの吐水を行い、利用者へ洗
浄水を提供している状態で、利用者が洗面装置Aの利用を終了し、洗面装置Aから離れた
ことを検出することを意味する。洗面装置Aはこの人体離反検出を行うと水栓2からの吐
水を停止し、利用者がいないにもかかわらず水栓2から吐水されるのを防止する。
Here, the human body
It means detecting that the user has approached the wash apparatus A in order to use the wash apparatus A. When the washing apparatus A detects the approach of the human body, it discharges water from the
以上のように構成されたる自動水栓機能付き洗面装置Aについて、まず、人体離反判断
値Vbの設定動作に関して図面を参照して具体的に説明する。図3は、人体離反判断値V
bの設定動作のフローチャートである。
With regard to the washing apparatus A with an automatic faucet function configured as described above, first, the setting operation of the human body separation determination value Vb will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 3 shows the human body separation judgment value V
It is a flowchart of the setting operation | movement of b.
ここで、この設定動作に入る場合について記載するが、所定の操作SW等で、この設定
動作に入ってもいいし、又、電源投入時に入ってもいい。ここでは、電源投入時の設定動
作について説明する。
Here, although the case where this setting operation is entered is described, this setting operation may be entered by a predetermined operation SW or the like, or may be entered when the power is turned on. Here, the setting operation when the power is turned on will be described.
まず、洗面装置Aに電源が投入されると、マイクロ波ドップラセンサ7が動作を開始し
てドップラ信号S3を出力する。また、制御部8が動作を開始し、ドップラ信号S3を増
幅器14で増幅し、A/Dコンバータ回路20でA/D変換する。さらに、A/D変換されたドップラ信号S5は、フィルタ回路21で人体検出に必要な帯域以外の周波数成分が除去され、人体検出処理部22に入力される。
First, when the washing apparatus A is turned on, the microwave Doppler sensor 7 starts operating and outputs a Doppler signal S3. Further, the control unit 8 starts operation, amplifies the Doppler signal S3 by the
また、人体検出処理部22の人体離反判断値設定手段22bは、タイマt1のカウントを開始(STEP11)し、タイマt1が所定時間T1になるまで待つ(STEP12)。タイマt1が所定時間T1になると(STEP12:Yes)、人体離反判断値設定手段22
bは、フィルタ回路21から出力されるドップラ信号S6の信号レベルVoが所定閾値であ
る設定動作判断値Vcよりも小さいか否かを判定し、これにより人体が不存在であるか否
かを判定する(STEP13)。なお、ドップラ信号S6の信号レベルVoが設定動作判
断値Vcよりも小さいことの判定を、ドップラ信号S6の信号レベルVoが所定期間設定
動作判断値Vcよりも小さい状態が継続しているときに行うようにすることにより、人体
が不存在である状態をより精度よく行うことができる。 つまり、マイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号の信号レベル以上の値を人体離反判断値として設定するので、吐水状態がより安定した状態でのドップラ信号を人体離反の判断値として設定することができ、より正確に手と吐水の検出を行うことが出来る。
The human body separation determination value setting means 22b of the human body
b determines whether or not the signal level Vo of the Doppler signal S6 output from the
ここで、設定動作判断値Vcは、通常に設定される人体接近判断値Vaよりも低い値と
することによって、人体の不存在判定の精度を上げている。すなわち、人体接近判断値V
aは、誤検出を防止するためにその設定値が高くなっているが、設定動作判断値Vcは、
その逆の状態を判定するために用いられるものであり、その誤検出を防止するために、人
体接近判断値Vaよりも低い値に設定される。また、この設定動作判断値Vcは、予め設
定される値である。なお、設定動作判断値Vcとして、人体接近判断値Vaを用いるよう
にしてもよく、このようにすれば処理が簡単になる。
Here, the setting operation determination value Vc is set to a value lower than the normally set human body approach determination value Va, thereby increasing the accuracy of the human body absence determination. That is, the human body approach determination value V
a has a high set value to prevent false detection, but the set operation determination value Vc is
It is used to determine the opposite state, and is set to a value lower than the human body approach determination value Va in order to prevent erroneous detection. The set operation determination value Vc is a value set in advance. Note that the human body approach determination value Va may be used as the set operation determination value Vc, and in this way, the process is simplified.
また、この人体接近判断値Vaは人体離反判断値Vbとともに更新される。そして、人
体接近判断値Vaはヒステリシスを取るために、人体離反判断値Vbに所定の値を加算し
た値にする。
The human body approach determination value Va is updated together with the human body separation determination value Vb. The human body approach determination value Va is set to a value obtained by adding a predetermined value to the human body separation determination value Vb in order to take hysteresis.
STEP13において、人体が不存在であると判定すると、人体離反判断値設定手段22
bは、給水バルブ制御部23を制御して、水栓2からの吐水を行う。すなわち、給水バルブ
制御部23は、人体離反判断値設定手段22bからの要求に従い、給水バルブ4を強制的に開弁し、水栓2からボウル面1aに向けて吐水を行う(STEP14)。図4(a)は、このように水栓2からボウル面1aに向けて吐水している状態を示している。
If it is determined in
b controls the water supply valve control unit 23 to discharge water from the
水栓2からの吐水の開始後、タイマt2のカウントを開始(STEP15)し、タイマ
t2が所定時間T2になるまで待つ(STEP16)。タイマt2が所定時間T2になる
と(STEP16:Yes)、人体離反判断値設定手段22bは、フィルタ回路21から出力
されるドップラ信号S6の信号レベルVoを検出する(STEP17)。図4(b)は、
このときのフィルタ回路21から出力されるドップラ信号S6の信号波形(ここでは、信号レベルをVo1とする。)を示している。
After the water discharge from the
The signal waveform of the Doppler signal S6 output from the
人体離反判断値設定手段22bは、STEP17において検出したドップラ信号S6の信
号レベルVo1に対して、所定値V1を加算した値を、人体離反判断値Vbとして記憶部
24に人体離反判断値記憶領域24bに設定する(STEP18)。人体離反判断値Vbの設
定が終了すると、人体離反判断値設定手段22bは、給水バルブ制御部23を制御して、水栓2からの吐水を停止する。すなわち、給水バルブ制御部23は、人体離反判断値設定手段22bからの要求に従い、給水バルブ4を閉弁し、水栓2からの吐水を停止する(STEP19)。
The human body separation determination value setting means 22b stores a value obtained by adding the predetermined value V1 to the signal level Vo1 of the Doppler signal S6 detected in STEP 17 as a human body separation determination value Vb.
24 is set in the human body separation judgment value storage area 24b (STEP 18). When the setting of the human body separation determination value Vb is completed, the human body separation determination value setting means 22b controls the water supply valve control unit 23 to stop water discharge from the
その後、人体離反判断値設定手段22bは、STEP11からの処理を繰り返す。このよ
うに人体離反判断値設定手段22bは、t1ごとに周期的に人体離反判断値Vbの設定を繰
り返すことにより、人体離反判断値を更新し、給水路3における水圧の変動や洗面装置A
周辺のノイズ状態が変動した場合であっても、その変動に合わせた適切な人体離反判断値
Vbを設定し、より精度よく手と吐水の検知を行うことが出来ることになる。
Thereafter, the human body separation determination value setting means 22b repeats the processing from STEP11. In this way, the human body separation judgment value setting means 22b periodically sets the human body separation judgment value Vb every t1, thereby updating the human body separation judgment value, and the fluctuation of the water pressure in the
Even when the surrounding noise state fluctuates, it is possible to set an appropriate human body separation determination value Vb in accordance with the fluctuation and detect the hand and water discharge more accurately.
なお、上記所定値V1は、給水路3の水圧変動やノイズの混入などによって信号レベル
Voが変化した場合であっても、誤って人体離反検出してしまうことがない人体離反判断
値Vbとなるような値とすることが望ましい。ただし、必ずしも所定値V1を加算しなけ
ればならないということはない。すなわち、給水路3が安定しているようなところに設置
するような洗面装置Aにおいては、人体離反判断値として設定する値は、STEP17に
おいて検出したドップラ信号S6の信号レベルVo1と同等以上であればよく、必ずしも
所定値V1を加算する必要はない。このようにSTEP19において、人体離反判断値設
定手段22bが設定する人体離反判断値Vbは、マイクロ波ドップラセンサから出力される
ドップラ信号の信号レベル以上の値であればよい。
Note that the predetermined value V1 is the human body separation determination value Vb that is not erroneously detected by human body separation even when the signal level Vo changes due to fluctuations in the water pressure in the
なお、この人体離反判断値Vbの設定動作は、後述の自動給水機能動作を並列に行う。
ただし、自動給水機能動作において、人体検出処理部22は、人体検出して吐水を開始した後においては、人体離反検出してその吐水が停止するまで、この人体離反判断値Vbの設定動作を行わない。また、人体離反判断値Vbの設定動作を開始し、STEP11からSTEP18のいずれかの処理が行われているときであっても、人体検出処理部22によってドップラ信号S6の信号レベルVoが人体接近判断値Va以上であると判定したときには、その処理を中止し、STEP11の処理へ強制的に移行させるようにする。このように、人体離反判断値の設定動作は、自動吐水機能に影響を与えないように人体離反判断値の設定が行われる。
The human body separation determination value Vb is set in parallel with the automatic water supply function operation described later.
However, in the automatic water supply function operation, after detecting the human body and starting water discharge, the human body
また、STEP13における人体の不存在の判定を、ドップラ信号S6の信号レベルVo
が設定動作判断値Vcよりも小さいか否かで行うのではなく、ドップラ信号S6の信号レ
ベルVoの変動が一定範囲内か否かによって行うようにしてもよい。すなわち、所定期間
内のドップラ信号S6の信号レベルVoが一定範囲の変動に収まっているときに、人体が
不存在であると判定するのである。このようにすることによって、精度よく人体離反判断
値Vbの設定を行うことができる。 つまり、マイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号の信号レベルの変動が一定範囲内になったときに人体離反の判断値として設定するので、より安定したレベルを人体離反の判断値として設定することができ、より正確に手と吐水の検出を行うことが出来る。
Further, the determination of the absence of the human body in STEP13 is made based on the signal level Vo of the Doppler signal S6.
May be performed depending on whether or not the fluctuation of the signal level Vo of the Doppler signal S6 is within a certain range, instead of whether or not is smaller than the set operation determination value Vc. That is, when the signal level Vo of the Doppler signal S6 within a predetermined period falls within a certain range of fluctuation, it is determined that the human body is absent. In this way, the human body separation determination value Vb can be set with high accuracy. In other words, when the fluctuation of the signal level of the Doppler signal output from the microwave Doppler sensor falls within a certain range, it is set as the human body separation judgment value, so a more stable level is set as the human body separation judgment value. It is possible to detect the hand and water discharge more accurately.
次に、洗面装置Aにおいて、以上のように設定した人体離反判断値Vbを用いた自動給
水機能動作について、図面を参照して具体的に説明する。図5は洗面装置Aにおける自動
給水機能動作のフローチャートである。
Next, the automatic water supply function operation using the human body separation determination value Vb set as described above in the washing apparatus A will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 5 is a flowchart of the automatic water supply function operation in the washing apparatus A.
まず、洗面装置Aに電源が投入されると、上述のようにマイクロ波ドップラセンサ7が
動作し、ドップラ信号S6が人体検出処理部22に入力される。
First, when the washing apparatus A is turned on, the microwave Doppler sensor 7 operates as described above, and the Doppler signal S6 is input to the human body
人体検出処理部22の自動吐水制御手段22aは、記憶部24から人体接近判断値Vaを取り出し、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体接近判断値Va以上であるか否かを判定する(STEP20)。そして、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体接近判断値Va以上であると判定すると(STEP20:Yes)、自動吐水制御手段22aは、給水バルブ制御部23を制御して、水栓2からの吐水を行う。すなわち、給水バルブ制御部23は、自動吐水制御手段22aからの要求に従い、給水バルブ4を強制的に開弁し、水栓2からボウル面1aに向けて吐水を行う(STEP21)。
The automatic water discharge control means 22a of the human body
図6(a)は、このように人体を検出し、水栓2からボウル面1aに向けて吐水してい
る状態を示している。また、図6(b)は、水栓2からボウル面1aに向けて吐水し、そ
の吐水の流路に利用者の手があるときのドップラ信号S6の信号波形を示している。この
図に示すように、吐水の流路に利用者の手があるときには、水が激しく飛び跳ね、また利
用者によって手が擦られるために、ドップラ信号S6のレベルVoが図4(b)に示すよ
うな吐水状態にのみのとき信号レベルVo1に比べ大きな値となっている。
FIG. 6A shows a state in which a human body is thus detected and water is discharged from the
次に、自動吐水制御手段22aは、記憶部24から人体離反判断値Vbを取り出し、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体離反判断値Vb以下であるか否かを判定する(STEP22)。すなわち、利用者の手が吐水の流路から離れ、利用者が洗面装置Aから離れたか否かを検出するのである。そして、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体離反判断値Vb以下であると判定すると(STEP22:Yes)、タイマt3のカウントを開始(STEP23)し、タイマt3が所定時間T3になるまで待つ(STEP24)。タイマt3が所定時間T3になると(STEP24:Yes)、自動吐水制御手段22aは、給水バルブ制御部23を制御して、水栓2からの吐水を停止する。すなわち、給水バルブ制御部23は、自動吐水制御手段22aからの要求に従い、給水バルブ4を閉弁し、水栓2からの吐水を停止する(STEP25)。
Next, the automatic water discharge control means 22a extracts the human body separation determination value Vb from the
このように人体検出処理部22は、人体接近判断値Vaに基づいて人体近接を検出して水栓2からの吐水を行い、その後人体離反判断値Vbに基づいて人体離反を検出して水栓2からの吐水を停止するようにしており、これにより自動吐水機能が実現される。
In this way, the human body
なお、本実施形態においては、マイクロ波ドップラセンサ7は、マイクロ波ドップラセ
ンサ7の位置を水栓2内に配置するようにしたが、これに限られない。たとえば、マイク
ロ波ドップラセンサ7を洗面器1の裏側であって水栓2と対向する位置に設け、その指向
性を水栓2方向へ設定するようにしてもよい。たとえば、図7に示すように、ボウル面1
aの後側中央に水栓2を、ボウル面1aの前側中央にマイクロ波ドップラセンサ7を設け
るようにする。なお、図7における左側をボウル面1aの前側とし、右側をボウル面1a
の後側とするものとする。洗面装置Aはその後面側を壁側に設置されることが一般的であ
り、水栓2と対向する位置にマイクロ波ドップラセンサ7を配置することによって、マイ
クロ波ドップラセンサ7の指向方向が壁側となり、これによりマイクロ波ドップラセンサ
7が受信するノイズを低減することが可能となる。
In the present embodiment, the microwave Doppler sensor 7 is arranged in the
A
It shall be the rear side. The washing apparatus A is generally installed with the rear surface side on the wall side, and by placing the microwave Doppler sensor 7 at a position facing the
このように本実施形態における洗面装置Aは、人体を検出していない状態で水栓2から
吐水を行って強制的に吐水状態を形成し、当該吐水状態において、マイクロ波ドップラセ
ンサ7から出力されるドップラ信号の信号レベルを検出したあとに水栓からの吐水を停止
し、その後、このように検出した信号レベルのドップラ信号がマイクロ波ドップラセンサ
から出力されても人体を検出しないこととしたため、洗面器の形状や、水栓の位置や種類
等によって吐水状態や吐水の跳ね返り状態が異なる場合であっても、マイクロ波ドップラ
センサの感度調整などの手間をかけることなく、吐水状態や吐水の跳ね返り状態に応じた
調節を動的に行うことができる。
As described above, the washing apparatus A in the present embodiment forcibly discharges water from the
以上、本発明の実施の形態のうちいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これら
は例示であり、上記記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて、種々の変形、改
良を施した他の実施形態で実施をすることができる。
Although several embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, these are merely examples, and various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art including the above-described embodiments. It can implement in other embodiment which gave.
たとえば、本実施形態においては、10.525GHzのマイクロ波を用いたマイクロ波ドッ
プラセンサについて説明したが、これに限られず、マイクロ波を利用するものであれば、
その周波数は限られない。
For example, in the present embodiment, a microwave Doppler sensor using a microwave of 10.525 GHz has been described. However, the present invention is not limited to this, and if a microwave is used,
The frequency is not limited.
また、本実施形態においては、周期的に人体離反判断値Vbの設定を行うことにしたが
、これに限られるものではなく、たとえば、洗面装置Aにテストモードを実行するテスト
モード制御手段を設け、このテストモード制御手段によるテストモード動作時のみ上記S
TEP14〜19の動作を行わせるようにしてもよい。このようにテストモードで動作さ
せることによって製造工程が簡易化できる。
In the present embodiment, the human body separation determination value Vb is periodically set. However, the present invention is not limited to this. For example, the wash apparatus A is provided with a test mode control means for executing a test mode. The above-mentioned S only when the test mode control means operates in the test mode.
You may make it perform operation | movement of TEP14-19. Thus, the manufacturing process can be simplified by operating in the test mode.
また、上記STEP14〜19の動作を洗面装置Aの電源投入後にフィルタ回路21から出力されるドップラ信号S6の信号レベルVoの分散値が所定閾値である設定動作判断値Vcよりも小さいときに行わせるようにしてもよい。
Further, the operations of
また、本実施形態においては、人体接近判断値Vaと人体離反判断値Vbとをそれぞれ
異なるものとして説明したが、これらを人体検出判断値として同一の値にするようにして
もよい。このようにすることで、記憶部24の記憶領域を小さくすることができ、自動給水機能動作の処理も簡素化できる。ただし、人体接近判断値Vaと人体離反判断値Vbと同一にする場合、人体を検出していない状態でのドップラ信号S3の信号レベルをそのまま人体離反判断値Vbとせず、STEP18において説明したように所定値V1を加算して人体離反判断値Vbとすることが望ましい。また、STEP22において、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体離反判断値Vb未満であると判定したときに、タイマt3のカウントを開始するようにする。
In the present embodiment, the human body approach determination value Va and the human body separation determination value Vb have been described as being different from each other. However, these may be set to the same value as the human body detection determination value. By doing so, the storage area of the
1 洗面器
1a ボウル面
2 水栓
3 給水路
4 給水バルブ
5 排水路
7 マイクロ波ドップラセンサ
8 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
マイクロ波の送受信によりドップラ信号を生成するマイクロ波ドップラセンサと、
前記マイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号に基づいて吐水及びその吐水の停止を制御する制御部と、
記憶部とを備え
人体を検出していない状態の吐水状態おいてマイクロ波ドップラセンサから出力されるドップラ信号の信号レベルを検出し、
前記吐水状態から得られるドップラ信号レベルに所定値を加算した閾値と、
前記閾値と得られたドップラ信号の比較結果に基づいて吐水及びその吐水の停止を制御することを特徴とする自動水栓。 A faucet,
A microwave Doppler sensor that generates a Doppler signal by transmitting and receiving microwaves;
A control unit for controlling water discharge and stoppage of the water discharge based on a Doppler signal output from the microwave Doppler sensor;
A signal level of a Doppler signal output from the microwave Doppler sensor in a water discharge state in which the human body is not detected with a storage unit;
A threshold value obtained by adding a predetermined value to the Doppler signal level obtained from the water discharge state;
An automatic faucet that controls water discharge and stoppage of the water discharge based on a comparison result between the threshold value and the obtained Doppler signal.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013513742A (en) * | 2009-12-13 | 2013-04-22 | ファーガス ジョーダン | Water consumption detection using piezoelectric devices in water distribution systems |
-
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- 2008-04-07 JP JP2008099511A patent/JP2008175061A/en active Pending
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