CN105229493A - 人体检测传感器及自动水栓 - Google Patents
人体检测传感器及自动水栓 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105229493A CN105229493A CN201480029508.2A CN201480029508A CN105229493A CN 105229493 A CN105229493 A CN 105229493A CN 201480029508 A CN201480029508 A CN 201480029508A CN 105229493 A CN105229493 A CN 105229493A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- state
- detection unit
- light income
- human body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 142
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 134
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 15
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 8
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
- E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
- E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
- E03C1/05—Arrangements of devices on wash-basins, baths, sinks, or the like for remote control of taps
- E03C1/055—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like
- E03C1/057—Electrical control devices, e.g. with push buttons, control panels or the like touchless, i.e. using sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/04—Systems determining the presence of a target
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/20—Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Domestic Plumbing Installations (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
一种人体检测传感器(1),具备:判定至检测对象的距离是否属于预定检测距离的范围内的测距判定部(321)、判定受光量是否在受光量阈值以上的受光量判定部(322)、和判定存在检测对象的状态是否持续的持续判定部(323),在受光量判定部(322)中,在判断为是检出状态并开始喷水后,由持续判定部(323)判定为存在检测对象的状态正在持续的期间,将受光量阈值设定为比开始喷水前低。
Description
技术领域
本发明涉及应用于自动水栓或小便器用的自动清洗装置等的人体检测传感器及具备该人体检测传感器的自动水栓。
背景技术
一直以来,已知一种检测到使用者的手遮挡操作而自动喷水的自动水栓。自动水栓中安装有用于检测已靠近的人体的人体检测传感器。作为这种人体检测传感器,提出了将CCD(ChargeCoupledDevice:电荷耦合元件)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)等摄像元件、与LED等发光元件偏离配置的人体检测传感器。
这种人体检测传感器根据发光对从检测对象返回的反射光的入射位置进行确定,并利用所谓的三角测量的原理测量至检测对象的距离,从而判定在预定检测距离内是否存在检测对象。如果是利用摄像元件的人体检测传感器的话,则能够例如根据摄像元件的每个像素的受光量的分布而高精度地确定反射光的入射位置,从而可进行高精度的测距(例如,参照专利文献1。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-77472号
发明内容
发明要解决的技术问题
例如,洗面台的自动水栓假定用双手的手掌接水这种使用情况。在这种使用情况下,喷水开始后,当进入储水状态时,由于储水中产生的气泡等,有时导致光会反复地折射、反射并扩散,从而反射光的受光量会降低。这种情况下,会因反射光的受光量的下降而使检测陷入不稳定状态,从而存在即使在使用中却无法切换至止水的担忧。
本发明是鉴于以往的问题点而完成,提供一种检测精度高、优良特性的人体检测传感器、以及自动水栓。
解决技术问题的技术方案
本发明的第一方式是一种自动水栓用的人体检测传感器,具备:包括像素以一维或二维排列的摄像元件的摄像部、和相对于该摄像部在预定方向上偏离配置的发光部,所述摄像部接收由该发光部投射出的光所产生的反射光,以对作为位于预定检测距离的范围内的检测对象的人体进行检测,其中,所述人体检测传感器还具备:
摄像动作控制部,控制进行所述发光部的发光和所述摄像部的受光的摄像动作;
读取部,读取构成所述摄像元件的像素的受光量;
测距判定部,确定所述反射光在构成所述摄像元件的像素沿所述预定方向排列而成的区域、即受光区域中的入射位置,并基于该入射位置,判定利用三角测量的原理所能够掌握的至检测对象的距离是否属于所述预定检测距离的范围内;
受光量判定部,执行与所述读取部所读取的受光量有关的阈值判断,并判定受光量是否在预定的受光量阈值以上;
检测判断部,在由所述测距判定部判定为至检测对象的距离属于所述预定检测距离的范围内、且由所述受光量判定部判断为所述受光量是受光量阈值以上时,判断为是检测对象的检出状态;以及
持续判定部,判定存在检测对象的状态是否在持续,
在所述受光量判定部中,对于在由所述检测判断部判断为是检出状态并开始喷水后,由所述持续判定部判定为存在检测对象的状态正在持续的期间,将所述受光量阈值设定为比开始喷水前低(权利要求1)。
本发明的第二方式是一种自动水栓,具备:
水栓,向底部设置有排水口的盆的内部喷水;
上述第一方式的人体检测传感器;以及
供水控制部,利用所述人体检测传感器根据为检出状态还是为未检出状态而输出的传感器信号,执行所述水栓的喷水/止水的切换(权利要求4)。
涉及本发明的人体检测传感器具备判定存在检测对象的状态是否持续的持续判定部。开始喷水后,在判定为存在检测对象的状态持续的期间,降低受光量阈值并设定为较低。如果是这种构成的人体检测传感器的话,例如在通过双手的手掌接水的使用情况下,即使反射光的受光量降低了,也很少可能误判断为非检出状态而在储水流程中切换为止水。
如上所述,涉及本发明的人体检测传感器是检测精度高的人体检测传感器。具备这种人体检测传感器的本发明的自动水栓是误操作少且工作可靠性高的水栓。
作为应用于涉及本发明的人体检测传感器的摄像元件,可以利用使用了CCD或CMOS的摄像元件。
作为由具备涉及本发明的人体检测传感器的测距判定部来判定至检测对象的距离是否属于预定检测距离的范围内的方法,至少包括以下两种方法。第一种方法是基于入射位置求出实际至检测对象的距离,判定该距离是否属于检测距离的范围内的方法。第二种方法是在受光区域上设定对应于预定检测距离的范围的区域,通过判断上述入射位置是否位于该区域,来判定至检测对象的距离是否属于预定检测距离的范围内的方法。
本发明的优选的一个方式的人体检测传感器所具备的持续判定部检测反射光的时间性变化来检测有无移动体,当检测到移动体时,判定为存在检测对象的状态在持续(权利要求2)。
根据移动体检测,能够可靠性高地判定存在检测对象的状态。例如,在使用双手的手掌接水的流程中,由于储水中的气泡所导致的漫反射而容易产生反射光的时间性变化,因此,能够检测出移动体的可能性高。
本发明的优选的一个方式的人体检测传感器所具有的持续判定部,对于由检测判断部判断为是检出状态并开始喷水后的预定期间,判定为存在检测对象的状态在持续(权利要求3)。
开始喷水后,有可能经理一定的时间后还在持续使用。喷水开始后,如果判定为经过预定期间后存在检测对象的状态仍在持续,则在使用双手的手掌接水时,即使例如由于气泡所导致的漫反射等而使得反射光的受光量降低,也可以避免误判定,从而提前避免使用者侧不希望的止水发生。
附图说明
图1是示出实施例一中具备自动水栓的洗面台的立体截面图。
图2是示出实施例一中传感器单元的截面构造的截面图(图1中的A-A线箭头观察截面图)。
图3是示出实施例一中的线传感器的立体图。
图4是示出实施例一中人体检测传感器的系统构成的框图。
图5是例示出实施例一中检测对象导致的扩散反射光的受光波形的图。
图6是实施例一中受光波形的重心位置(入射位置)的计算方法的说明图。
图7是实施例一中三角测量的原理的说明图。
图8是示出实施例一中LED光的光路的说明图。
图9是将实施例一中喷水开始时的受光波形、和储水中的受光波形进行对比的图表。
图10是示出实施例一中重心位置的波动的频度分布的图表。
图11是例示出实施例一中重心位置的波动的图。
图12是示出实施例一中人体检测传感器的检测处理的流程的流程图。
图13是示出实施例二中人体检测传感器的检测处理的流程的流程图。
具体实施方式
有关本发明的实施方式,使用以下的实施例进行具体地说明。
(实施例一)
本实施例是将人体检测传感器1应用于洗面台15的水栓(自动水栓)16的例子。参照图1至图12对该内容进行说明。
如图1所示,本实施例的洗面台15包括:设置有凹状下沉的盆151的台155、和具有喷水口168的水栓16。水栓16立起设置在形成台155的上表面的台面156上。在作为盆151的底部的最深部上,配置有用于排水的排水口152。
水栓16具有立设在台面156上的大致圆柱状的躯干部160、和形成该躯干部160的台座的基部161。躯干部160在向盆151侧倾斜的状态下被基部161的支承。在面向盆151侧的躯干部160的侧面安装有大致圆筒形的喷水部162,其前端开口有喷水口168。在相当于该喷水部162的上侧的躯干部160的侧面配设有形成人体检测传感器1的检测表面的过滤板165。过滤板165是选择性地透过红外区域的光的树脂过滤器。通过供水管道12中的供水通道对水栓16的喷水口168供水。供水通道上设置有包括螺线管(供水控制部)11的喷水阀(电磁阀),供水通道通过喷水阀开闭。
如图1及图2所示,本实施例的人体检测传感器1由安装在水栓16中的传感器单元2、和控制传感器单元2的控制单元3构成。洗面台15中,通过组合该人体检测传感器1与螺线管11而形成自动供水装置。
如图1及图2所示,传感器单元2是将LED元件251及线传感器(摄像元件)261容纳在框体21中的单元,接受来自控制单元3的电力供应而动作。在传感器单元2中,发光部25与摄像部26面向水栓16的过滤板165并列配置。发出红外光的发光部25具有LED元件251和投影透镜255。摄像部26具有线传感器261和聚光透镜265。发光部25和摄像部26隔着具有遮光性的隔板211在水平方向上(预定方向)偏离配置。
如图2所示,LED元件251是在封装基板的腔内安装有LED芯片250的发光元件。腔内的LED芯片250通过透明树脂254而密封。发光部25中,LED元件251被设置有纵方向(垂直方向)的狭缝孔253的遮光性的元件框252覆盖。通过该发光部25,可以向检测对象投射抑制了水平方向的发散角的清晰的狭缝光。
如图2及图3所示,线传感器261是一种可将受光量转换成电学物理量的像素260呈直线排列的一维摄像传感器。线传感器261具有作为有效像素的64个像素260。在线传感器261中,由该64个像素260形成受光区域263。在受光区域263中,各像素260排列在发光部25和摄像部26的偏离配置方向上。线传感器261具有未图示的电子快门,使用该电子快门可以调整受光(曝光)时间。每当执行受光动作时,线传感器261都输出表示受光量的256色阶的像素值按照各像素260的排列顺序而排列的一维摄像数据。
在本实施例的传感器单元2中,线传感器261以和受光区域263的长度方向一致的方式相对于发光部25和摄像部26的偏离配置方向被装入。传感器单元2装入水栓16中,使得线传感器261的摄像范围的至少一部分包含盆面150(盆151的内周面)。
如图1及图4所示,控制单元3是控制传感器单元2及螺线管11的单元,通过商用电源所供应的电力而工作。该控制单元3具备控制传感器单元2及螺线管11的控制基板30。控制基板30上设置有:控制线传感器261及LED元件251的摄像控制部31、执行检测处理的检测处理部32、和控制螺线管11的供水动作控制部33。
摄像控制部31具备如下功能:控制进行由LED元件251的发光及线传感器261的受光的摄像动作的摄像动作控制部311、和根据线传感器261的各像素260读取摄像数据(作为各像素260的受光量的分布的受光波形)的读取部312。
摄像动作控制部311控制线传感器261,使得动作期间与非动作期间交替出现的间歇动作进行。摄像动作控制部311从上一次动作期间结束后直至经过预定的间隔时间(在本实施例中,是500毫秒。),停止对线传感器261的电源供给并设定为非动作期间,并且当间隔时间经过后,重新开始电源供给并设定为动作期间。
另外,本实施例的摄像动作控制部311通过一次动作期间内的摄像动作,连续地执行与LED元件251的发光同步的线传感器261的曝光(受光)、和无发光下的线传感器261的曝光,并对每个像素求出两次曝光的差分的受光量。在每个像素的差分的受光波形中,抑制了周围光的影响,并提取了因LED光而反射的反射光的成分。另外,图5是检测对象的扩散反射光入射时取得的受光波形的例子。该图的横轴x表示像素编号(像素位置),纵轴D(x)表示像素编号x的像素的受光量(像素值)。
检测处理部32具有如下功能:判定至检测对象的距离是否在检测距离(参照图7。)的范围内的测距判定部321、判定反射光的受光量是否在受光量阈值以上的受光量判定部322、判定存在检测对象的使用状态是否持续的持续判定部323(使用判定部323)、判断是检出状态还是非检出状态的检测判断部324、在检出状态下输出检测信号(传感器信号)的检测输出部325。
检测判断部324基于测距判定部321、受光量判定部322的判定结果,进行是检出状态还是非检出状态的最终判断。当由测距判定部321判定至检测对象的距离在检测距离的范围内,且由受光量判定部322判定受光量在受光量阈值(第一阈值或第二阈值)以上时,检测判断部324判断检测对象的检出状态。
测距判定部321利用通过摄像动作取得的图5的受光波形(每个像素的受光量分布),进行至与检测对象的距离相关的判定。作为第一步骤,首先,测距判定部321执行确定反射光相对于受光区域263的入射位置的测距处理。在本实施例中,将受光波形的重心位置作为反射光的入射位置来处理。然后,作为第二步骤(测距判定常规动作),通过判定该重心位置是否位于预定的检测区域(参照图6。),来判定至检测对象的距离是否在检测距离的范围内。
另外,本实施例的控制单元3具有存储由测距处理所确定的重心位置的未图示出的存储区域。该存储区域中存储有过去两次的重心位置,每次确定的新的重心位置都会消去旧的数据并重写为新的重心位置的数据。
关于上述第一步骤中的重心位置的确定方法,参照示意性地示出每个像素的受光量的分布的图6进行说明。在这个第一步骤中,为了确定受光波形的重心位置,首先,对构成受光波形的每个像素的受光量数据D(x)进行积算,从而算出64个像素的像素值的总和SD。该总和SD相当于图6中向右下方的斜线阴影所表示的区域的面积。接下来,从受光区域263的左端的像素编号0的像素开始按顺序对各像素260的像素值进行积算,将积算值达到SD/2时的像素位置(通过黑色圆点图示)作为受光波形的重心位置来确定。在本实施例中,利用积算值的倾斜度,并以1/10像素的亚像素精度求出积算值SD/2对应的像素位置。在图6中,积算值SD/2相当于朝右上方的斜线阴影所表示的区域的面积。该区域作为上述总和SD的区域中的交叉影线的区域来把握。
在上述第二步骤中,判断表示反射光的入射位置的重心位置是否位于图5及图6的检测区域内。以使用传感器单元2的三角测量的原理为依据,按照如下所述设定该检测区域。
本实施例的洗面台15中的传感器单元2、盆面150、使用者的手的位置关系,可以如图7所示示意性地表示。当LED光中作为检测对象的手的反射光的成分进入线传感器261时,该入射位置会根据至检测对象的距离H而不同。距离H越短,入射到线传感器261的反射光的入射位置会位于离LED元件251越远的一侧,距离H越长,会位于离LED元件251越近的位置。如此地,反射光相对于线传感器261的入射位置与至检测对象的距离成正比,从而可以得到表示该距离的程度的指标(距离指标)。设置在受光区域263(图3)中的检测区域(图5及图6)是对应于作为检测的对象的检测距离(图7)的区域。如上所述,将所计算的重心位置作为入射位置处理而进行的该重心位置是否在检测区域内的判定,与进行至产生反射光的检测对象的距离是否在图7的检测距离的范围内的判定是完全同义的。
受光量判定部322进行与受光量有关的阈值判断。阈值判断的对象的受光量是相当于重心位置的重心像素的受光量。另外,除了本实施例,也可以将受光波形中的最大的受光量作为阈值判断的对象,也可以将构成受光波形的各像素的受光量(像素值)的总和SD作为阈值判断的对象。尤其在本实施例的水栓16中,受光量阈值会根据是在喷水开始后使用状态持续的期间(存在检测对象的状态持续的期间),还是在止水流程中的期间而不同。例如,在持续喷水并储水的期间,由于水泡等原因光会漫反射而具有反射光的受光量将变小的倾向。在本实施例的受光量判定部322中,考虑到这种倾向,由检测判断部324判断为是检出状态而开始喷水后,在由持续判定部323判定为存在检测对象的使用状态正在持续的期间,将采用降低受光量阈值的控制。
另外,对作为应用于止水流程中等的受光量阈值的第一阈值、以及喷水开始后,应用于作为使用状态持续中的受光量阈值的第二阈值的设定进行说明。如表示双手的手掌做成的凹陷50的图8所示,在将喷水前的状态图8的(a)、喷水开始后的储水状态图8的(b)中,LED光的光路完全不同。在未储水的喷水前的状态图8的(a)中,LED光笔直前进,在手掌的表面扩散,而另一方面,在储水状态图8的(b)中,由于储水中的气泡,LED光一边反复地折射与反射一边前进并扩散。由此,如图9所示,未储水的喷水前的状态图8的(a)的受光波形图9的(a)、和储水状态图8的(b)的受光波形图9的(b)的受光量的水平有很大不同。当然,对于重心像素的受光量,也是储水状态图8的(b)一方的受光量会非常小。
如果将第一阈值直接应用于储水中,则由于受光量的下降而判断为非检出状态从而错误地切换至止水的可能性很高。因此,在本实施例中,喷水开始后,作为应用于使用状态持续中的第二阈值,设定为低于第一阈值的50%的受光量。如果设定这样的第二阈值,在喷水开始后的使用状态持续中,无论是否在储水,都能够提前抑制止水的可能性。
持续判定部323检测出受光波形的重心位置的波动(1/10像素的亚像素精度的重心位置的时间性变化。)而检测有无移动体,基于该检测结果,判定使用状态是否在持续。在本实施例中,基于与静止物体的反射光的重心位置的波动为1~2亚像素左右相对,大部分的移动体的重心位置的波动都超过5亚像素的这种本实施例的人体检测传感器1有关的实验结果(参照图10),将移动体判定的阈值设定为5亚像素。图10的横轴表示亚像素像素数,纵轴表示出现次数对全体次数的比率。对于图11所示的时间性连续的两个受光波形,当通过亚像素精度求出的重心位置的波动超过5亚像素时,持续判定部323判定为有移动体,由此,判定为使用状态在持续。
当由检测判断部324判断为是检测对象的检出状态时,检测输出部325向供水动作控制部33输出检测信号。从检测输出部325输入检测信号后,供水动作控制部33通过螺线管11的控制开放供水通道,使得从水栓16的喷水口168向盆151的内部喷水。另一方面,当来自检测输出部325的检测信号的输入停止后,供水动作控制部33通过螺线管11的控制关闭供水通道,使得水栓16止水。如此,螺线管11利用由人体检测传感器1的检测输出部325输出的传感器信号,进行水栓16的喷水、止水的转换。
接下来,参照图12的流程图,对如上所述构成的本实施例的人体检测传感器1所进行的检测处理的流程进行说明。
在检测处理中,控制单元3首先执行利用了来自检测对象的反射光的距离测定处理P101。该距离测量处理P101由控制单元3所控制的一系列的摄像动作开始。控制单元3的摄像控制部31连续地进行与LED元件251的发光同步的线传感器261的曝光(受光)、和无发光下的线传感器261的曝光,对每个像素求出两次受光时的差分的受光量D(x)。根据一系列的摄像动作,可得到分布有每个像素的差分的受光量D(x)的受光波形(图5)。在该受光波形中,通过提取受光量的差分,周围光的影响被抑制,从而可以精度良好地提取因LED光反射的反射光的成分。
控制单元3的测距判定部321以1/10像素的亚像素精度对成为至检测对象的距离指标值的重心位置进行确定。如上所述,控制单元3存储有最新的两次的重心位置的数据,当确定了新的重心位置时,则消去旧的重心位置的数据并重写成新数据。
控制单元3的测距判定部321利用作为距离指标值而确定的反射光的重心位置,判定至检测对象的距离是否属于检测距离的范围内(S102)。如上所述,本实施例的控制单元3的测距判定部321通过判断受光波形的重心位置是否位于检测区域(参照图5。)上,来判定至检测对象的距离是否属于检测距离(参照图7。)的范围内。
当至检测对象的距离不在检测距离的范围内时(S102:否),控制单元3的检测判断部324立即判断为非检出状态(S129)。另一方面,当至检测对象的距离在检测距离的范围内时(S102:是),受光量判定部322对重心像素的受光量进行是否在预定的第一阈值(受光量阈值)以上的阈值判断(S103)。如果重心像素的受光量在第一阈值以上(S103:是)的话,则检测判断部324判断为检出状态(S104)。通过由检测输出部325输出检测信号,在开始喷水或持续喷水后(S105),摄像控制部31执行下一个摄像动作。
另一方面,当重心像素的受光量未达到该第一阈值时(S103:否),控制单元3的持续判定部323进行是否在喷水中(检出状态)的判断(S114)。当持续判定部323判定不是喷水中时(S114:否),控制单元3的检测判断部324维持作为非检出状态的意思的判断(S129)。另一方面,当判定为喷水中时(S114:是),持续判定部323执行移动体判定处理P115。
在该移动体判定处理P115中,对控制单元3所存储的上一次的重心位置、和新确定的重心位置的差分(重心的波动),进行是否是5亚像素以上的阈值判断。当重心位置的时间上的差分超过5亚像素时,控制单元3的持续判定部323判定为有移动体,当该差分低于5亚像素时,判定为无移动体。
当判定为有移动体(S116:是)时,控制单元3的持续判定部323判定使用状态在持续。将受光量阈值改变为低于第一阈值的第二阈值后(S117),受光量判定部322再次进行重心像素的受光量相关的阈值判断。如果重心像素的受光量在第二阈值以上(S118:是),则检测判断部324维持检出状态的判断(S104)。另一方面,当重心像素的受光量未达到第二阈值时(S118:否),检测判断部324根据受光量不足第一阈值这个S103:否的阈值判断的结果,将判断由检出状态转换至非检出状态(S129)。检测输出部325停止检测信号的输出,或通过维持不输出检测信号的状态来切换至止水,或保持止水状态(S130)。
如上所述,本实施例的自动水栓16所具备的人体检测传感器1在喷水开始后,在通过移动体检测判定使用状态在持续的期间,降低受光量阈值。例如,在合起双手手掌做凹陷储水的使用状况中,即使在LED光因储水中产生的气泡而反复地反射/折射并扩散,因此而使得反射光的受光量降低的情况下,也能够提前避免误判断为非检出状态的风险。如果能避免这种误判断,则减少了产生这种在储水的中途切换至止水的不良情况的风险。
另外,在本实施例中,如图12的步骤S118所示,当受光量低于第二阈值后,立即判断为非检出状态。取而代之,也可以在反复执行的该图的处理中,在时间上连续两次受光量低于第二阈值时,判断为非检出状态,即使时间上只有孤立的一次受光量低于第二阈值,也维持检出状态。
另外,在本实施例中,将低于第一阈值的50%的受光量设定为第二阈值。第一阈值与第二阈值的大小比例可以适当变更。第二阈值是比第一阈值低的值即可。
另外,本实施例是将人体检测传感器1应用于洗面台15的水栓16的例子,也可以是厨房用的水栓。
本实施例中,分别构成传感器单元2和控制单元3。取而代之,也可以一体地构成传感器单元2与控制单元3,并容纳在水栓16中。
而且,本实施例的人体检测传感器1包含供水动作控制部33,但也能够另外构成供水动作控制部33。
本实施例是采用像素呈一维排列的线传感器261作为摄像元件的例子。摄像元件也可以采用像素呈二维排列的区域传感器。
而且,供水控制部也可以利用人体检测传感器1的检测输出部325输出的传感器信号,开闭供水通道并进行水栓16的喷水、止水的切换。供水控制部也可以是包含步进电机的喷水阀,而不是包含螺线管的喷水阀。
本实施例中,在对反射光的入射位置进行确定时,需求出受光波形的重心位置。除了中心位置,也可以将受光波形的波峰的位置作为入射位置而确定。而且,本实施例中,是通过简单的计算算出重心位置,但如果计算处理能力足够,也可以从数学上严密地计算出重心位置。
(实施例二)
本实施例是在实施例一的人体检测传感器的基础上,变更了持续判定部(图4中的符号323)的构成后的例子。参照图13对该内容进行说明。
实施例一的持续判定部根据移动体判定进行使用状态是否持续的判定。另一方面,本实施例的持续判定部在通过检测判断部判定为检出状态,并根据由非检出状态至检出状态的切换而开始喷水后,在提前预定的规定时间(预定时间。本实施例是2秒)经过之前,推断性地判定为使用状态持续。
参照图13对本实施例的人体检测传感器的检测处理的流程进行说明。这里,以与实施例一的不同点为中心进行说明。
在喷水中受光量判定为不足第一阈值时(S103:否→S114:是)所执行的使用时间判定处理P215中,对于喷水开始后的经过时间,由持续判定部执行是否属于规定时间内的判定(S216)。当该经过时间超过了规定时间时(S216:否),根据受光量不足第一阈值这个S103:否的阈值判断的结果,通过检测判断部324进行的判断由检出状态切换至非检出状态(S129)。
另一方面,如果该经过时间属于规定时间内(S216:是),则受光量阈值通过受光量判定部322切换至第二阈值(S117)。如果重心像素的受光量为第二阈值以上(S118:是),则维持由检测判断部324进行的检出状态的判断(S104),如果不足第二阈值(S118:否),则检测判断部324所进行的判断由检出状态切换至非检出状态(S129)。
在本实施例的检测处理中,根据由非检出状态至检出状态的判断的切换而开始喷水的时间点设定为标准的定时。对于从该时间点起的经过时间属于规定时间(2秒)内的期间,推定性地判定为使用状态持续,受光量阈值由第一阈值降低至第二阈值,放宽检出状态的判断标准。例如,为了洗脸等而在双手手掌中储水时,由于储水中的气泡等而发生漫反射,反射光的受光量降低。在开始喷水至规定时间经过这段时间,如果推定使用状态在持续而降低受光量阈值,则即使LED光因储水而扩散,反射光的受光量降低,也能够持续喷水。
在本实施例中,将2秒设定为规定时间。可以对该规定时间进行适当变更。也可以设置用于调整该规定时间的操作部,使用者能根据喜好进行设定。
另外,其它构成及作用效果与实施例一相同。
如上述实施例所示,对本发明的具体实施例进行了详细说明,但这些具体实施例只是公开了权利要求范围所包含的技术的一个例子。当然,具体实施例的构成或数值等不应当是对权利要求范围进行限定性的解释。权利要求范围包括利用公知技术或本领域技术人员的知识等对上述具体例子进行的多种变形、变更、或适当组合的技术。
符号说明
1…人体检测传感器、15…洗面台、150…盆面、16…水栓(自动水栓)、11…螺线管(供水控制部)、12…供水管道、2…传感器单元、25…发光部、251…LED元件、26…摄像部、260…像素、261…线传感器(摄像元件)、263…受光区域、3…控制单元、30…控制基板、31…摄像控制部、311…摄像动作控制部、312…读取部、32…检测处理部、321…测距判定部、322…受光量判定部、323…持续判定部(使用判定部)324…检测判断部、325…检测输出部、33…供水动作控制部
工业上的可利用性
本发明可以应用于与人体检测传感器相关的领域。
Claims (4)
1.一种人体检测传感器,用于自动水栓,具备:包括像素以一维或二维排列的摄像元件的摄像部、和相对于该摄像部在预定方向上偏离配置的发光部,所述摄像部接收由该发光部投射出的光所产生的反射光,以对作为位于预定检测距离的范围内的检测对象的人体进行检测,其中,所述人体检测传感器还具备:
摄像动作控制部,控制进行所述发光部的发光和所述摄像部的受光的摄像动作;
读取部,读取构成所述摄像元件的像素的受光量;
测距判定部,确定所述反射光在构成所述摄像元件的像素沿所述预定方向排列而成的区域、即受光区域中的入射位置,并基于该入射位置,判定利用三角测量的原理所能够掌握的至检测对象的距离是否属于所述预定检测距离的范围内;
受光量判定部,执行与所述读取部所读取的受光量有关的阈值判断,并判定受光量是否在预定的受光量阈值以上;
检测判断部,在由所述测距判定部判定为至检测对象的距离属于所述预定检测距离的范围内、且由所述受光量判定部判断为所述受光量是受光量阈值以上时,判断为是检测对象的检出状态;以及
持续判定部,判定存在检测对象的状态是否在持续,
在所述受光量判定部中,对于在由所述检测判断部判断为是检出状态而开始喷水后,由所述持续判定部判定为存在检测对象的状态正在持续的期间,将所述受光量阈值设定为比开始喷水前低。
2.根据权利要求1所述的人体检测传感器,其中,
所述持续判定部检测所述反射光的时间性变化来检测有无移动体,并当检测到移动体时,判定为存在检测对象的状态在持续。
3.根据权利要求2所述的人体检测传感器,其中,
所述持续判定部在由所述检测判断部判断为是检出状态并开始喷水后的预定期间内,判定为存在检测对象的状态在持续。
4.一种自动水栓,具备:
水栓,向底部设置有排水口的盆的内部喷水;
根据权利要求1至3中任一项所述的人体检测传感器;以及
供水控制部,利用所述人体检测传感器根据为检出状态还是为未检出状态而输出的传感器信号,执行所述水栓的喷水/止水的切换。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013116112A JP6199612B2 (ja) | 2013-05-31 | 2013-05-31 | 人体検知センサ及び自動水栓 |
JP2013-116112 | 2013-05-31 | ||
PCT/JP2014/002409 WO2014192230A1 (ja) | 2013-05-31 | 2014-05-02 | 人体検知センサ及び自動水栓 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105229493A true CN105229493A (zh) | 2016-01-06 |
CN105229493B CN105229493B (zh) | 2018-10-16 |
Family
ID=51988285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480029508.2A Active CN105229493B (zh) | 2013-05-31 | 2014-05-02 | 人体检测传感器及自动水栓 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9677255B2 (zh) |
EP (1) | EP3006966A4 (zh) |
JP (1) | JP6199612B2 (zh) |
CN (1) | CN105229493B (zh) |
WO (1) | WO2014192230A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111971439A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-20 | 骊住株式会社 | 喷水控制装置、喷水控制系统以及喷水控制方法 |
CN112113017A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-22 | 深圳数联天下智能科技有限公司 | 一种感应出水方法、出水装置、电子设备及存储介质 |
CN113490463A (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-08 | 奥林巴斯株式会社 | 结石破碎装置及结石破碎系统 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3026119B1 (fr) * | 2014-09-24 | 2016-12-02 | Celec Conception Electronique En Abrege Celec | Dispositif de commande a infra-rouge |
US10301801B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-05-28 | Delta Faucet Company | Faucet including capacitive sensors for hands free fluid flow control |
US11078652B2 (en) | 2014-12-18 | 2021-08-03 | Delta Faucet Company | Faucet including capacitive sensors for hands free fluid flow control |
JP2017032314A (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-09 | シャープ株式会社 | 人体部分検出センサ |
CN108070527A (zh) * | 2016-11-11 | 2018-05-25 | 广州康昕瑞基因健康科技有限公司 | 基因测序仪强制清洗方法和系统 |
JP7432387B2 (ja) * | 2020-02-18 | 2024-02-16 | 株式会社Lixil | 給水装置 |
TR202008206A2 (tr) * | 2020-05-28 | 2020-11-23 | Kirikkale Ueniversitesi Strateji Gel Daire Baskanligi | Akilli musluk |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101556727A (zh) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | 上海宇嵌电子科技有限公司 | 一种对家居环境进行节能环保调控与安全守护的电子设备 |
JP2010285787A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Toto Ltd | キッチン装置 |
CN101949163A (zh) * | 2010-08-25 | 2011-01-19 | 南京航空航天大学 | 公用水池智能节水系统 |
WO2012043663A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社Lixil | 人体検知センサ及び自動水栓 |
JP2012117256A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Kureo:Kk | 自動水栓 |
CN202812395U (zh) * | 2012-06-20 | 2013-03-20 | 黄婷瑜 | 一种水龙头智能控制模块 |
JP2013057202A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Toto Ltd | 自動水栓装置 |
JP2013064260A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Toto Ltd | 自動水栓 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5519204A (en) * | 1994-04-25 | 1996-05-21 | Cyberoptics Corporation | Method and apparatus for exposure control in light-based measurement instruments |
JP4268308B2 (ja) * | 2000-03-22 | 2009-05-27 | 株式会社キーエンス | 光電スイッチ |
JP4406911B2 (ja) * | 2001-03-12 | 2010-02-03 | Toto株式会社 | 物体検知装置 |
US6894270B2 (en) * | 2002-11-01 | 2005-05-17 | Delta Faucet Canada | Sensor for washroom device with a non-circular sensing zone |
US8104113B2 (en) * | 2005-03-14 | 2012-01-31 | Masco Corporation Of Indiana | Position-sensing detector arrangement for controlling a faucet |
JP4727388B2 (ja) * | 2005-10-28 | 2011-07-20 | セコム株式会社 | 侵入検知装置 |
JP5349286B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2013-11-20 | 株式会社Lixil | 自動水栓 |
JP5678318B2 (ja) | 2010-09-30 | 2015-03-04 | 株式会社Lixil | 自動給水装置及び測距センサ |
-
2013
- 2013-05-31 JP JP2013116112A patent/JP6199612B2/ja active Active
-
2014
- 2014-05-02 WO PCT/JP2014/002409 patent/WO2014192230A1/ja active Application Filing
- 2014-05-02 CN CN201480029508.2A patent/CN105229493B/zh active Active
- 2014-05-02 EP EP14803695.7A patent/EP3006966A4/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-11-25 US US14/952,174 patent/US9677255B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101556727A (zh) * | 2008-04-10 | 2009-10-14 | 上海宇嵌电子科技有限公司 | 一种对家居环境进行节能环保调控与安全守护的电子设备 |
JP2010285787A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Toto Ltd | キッチン装置 |
CN101949163A (zh) * | 2010-08-25 | 2011-01-19 | 南京航空航天大学 | 公用水池智能节水系统 |
WO2012043663A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社Lixil | 人体検知センサ及び自動水栓 |
JP2012117256A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Kureo:Kk | 自動水栓 |
JP2013057202A (ja) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Toto Ltd | 自動水栓装置 |
JP2013064260A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Toto Ltd | 自動水栓 |
CN202812395U (zh) * | 2012-06-20 | 2013-03-20 | 黄婷瑜 | 一种水龙头智能控制模块 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111971439A (zh) * | 2018-03-30 | 2020-11-20 | 骊住株式会社 | 喷水控制装置、喷水控制系统以及喷水控制方法 |
CN113490463A (zh) * | 2019-02-28 | 2021-10-08 | 奥林巴斯株式会社 | 结石破碎装置及结石破碎系统 |
CN112113017A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-22 | 深圳数联天下智能科技有限公司 | 一种感应出水方法、出水装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014192230A1 (ja) | 2014-12-04 |
EP3006966A4 (en) | 2017-01-04 |
US20160083943A1 (en) | 2016-03-24 |
JP6199612B2 (ja) | 2017-09-20 |
JP2014235057A (ja) | 2014-12-15 |
US9677255B2 (en) | 2017-06-13 |
CN105229493B (zh) | 2018-10-16 |
EP3006966A1 (en) | 2016-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105229493A (zh) | 人体检测传感器及自动水栓 | |
CN105264404A (zh) | 人体检测传感器及自动水栓 | |
CN108921883B (zh) | 基于两位置深度图像识别的饮水机控制装置及其控制方法 | |
CN108742159B (zh) | 基于rgb-d相机的饮水机智能控制装置及其控制方法 | |
CN104685383B (zh) | 人体检测传感器以及自动水龙头 | |
RU2323677C2 (ru) | Чистящий робот, имеющий функцию автовозврата к зарядному устройству, и способ его использования | |
US20080264074A1 (en) | Ice level and quality sensing system employing digital imaging | |
KR101048768B1 (ko) | 조도, 근접도 및 색온도 측정이 가능한 이미지센서 | |
CN103119475B (zh) | 感测人体感应器及自动水龙头 | |
JP4265600B2 (ja) | 複眼撮像装置 | |
EP2696574A2 (en) | Thermal imaging camera with intermittent image capture | |
EP3371779B1 (en) | Systems and methods for forming models of three dimensional objects | |
KR20100090319A (ko) | 피사체의 근접여부 판단이 가능한 이미지센서 | |
CN104871034A (zh) | 人体检测传感器及自动龙头 | |
CN107454828A (zh) | 智能水杯及其控制方法 | |
CN102722967A (zh) | 近距离观看电视的提醒方法和装置 | |
CN104281256B (zh) | 具有热感应器的导航装置 | |
CN105872399A (zh) | 逆光检测方法和逆光检测系统 | |
CN103606149A (zh) | 一种双目摄像机的标定方法、装置及双目摄像机 | |
CN102035955A (zh) | 一种智能可视对讲终端及其自动唤醒的方法 | |
CN104925604A (zh) | 电梯监控装置 | |
CN105756834B (zh) | 基于ransac的直喷发动机单次喷油量液位高度视觉检测方法 | |
WO2022135556A1 (zh) | 一种清洁机器人及其清洁控制方法 | |
CN109870116A (zh) | 深度成像装置及其驱动方法 | |
CN110720840A (zh) | 液体饮用机全自动注液方法、装置和液体饮用机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: LIXIL Corp. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Lishu Group Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210615 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Lishu Group Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: LIXIL Corp. |