JP2009155983A - 吐水装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐水装置使用後の被検知体の動き特有の加速動作を検知して止水することによって、確実に、且つ最適なタイミングで止水を行うことができる吐水装置を提供する。
【解決手段】吐水部と、放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの止水を制御する制御部とを備え、前記制御部は、被検知体の加速動作を検知したら、止水制御を行うことを特徴とする吐水装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、吐水装置に関し、より具体的には、手洗い場やトイレ、キッチンなどに設けられ、マイクロ波などの電波センサを用いて止水制御をおこなう吐水装置に関する。

人体を検知して自動的に吐水を開始する吐水装置としては、吐水中に人体の検知をしなくなったら、止水を行うものがあった。
また、他の物体を誤検知しないために、吐水装置を使用中の人の手のみを検知できる領域に、センサの検知可能範囲を限定し、人の手が吐水口付近の検知可能範囲からはずれたら、止水を行うものがあった。（例えば特許文献１参照）。
特開２００５-１０５６８１号公報

しかし、人の手のみを検知出来るようにセンサの検知可能範囲を限定した場合、使用中に手の動き方によっては検知可能範囲からはずれてしまい、止水してしまう場合がある。また、人の手を確実に検知するために、センサの検知可能範囲を広くした場合、人の手以外の物体（ボウルや水）からの反射光により手と誤検知し、使用していないときも止水せずに吐水継続してしまう場合がある。

本発明は、人の手が吐水口付近から離遠するときなどの、吐水装置使用後の被検知体の動きに応じて止水することで、確実に、且つ最適なタイミングで止水制御を行うことができる吐水装置を提供する。

本発明の一態様によれば、吐水部と、放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と、前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの止水を制御する制御部とを備え、前記制御部は、被検知体の加速動作を検知したら、止水制御を行うことを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は被検知体が加速して、所定の速度以上に達したら加速動作と判定することを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は、第一の周波数帯域において、第一の所定の閾値以上となる前記検知信号のピーク値を検知したあと、前記第一の周波数帯域の下限値より大きい下限値をもつ第二の周波数帯域、または前記第一の周波数帯域の上限値より大きい上限値をもつ第二の周波数帯域、若しくは前記第一の周波数帯域の下限値および上限値よりそれぞれ大きい下限値と上限値を持つ第二の周波数帯域において、所定の時間内に第二の所定の閾値以上となる前記検知信号のピーク値を検知したら、前記加速動作として判定することを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記ピーク値について、所定の閾値以上となる振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値以下の場合は、前記振幅値をピーク値とし、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値よりも大きい場合は、前記所定時間内に検知された最大振幅値を振幅値とし、振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が振幅値以下となるまで繰り返し判定し、ピーク値を決定することを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は、被検知体が所定の加速度以上となったら加速動作と判定することを特徴とす吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は、被検知体の前記吐水部からの離遠動作を検知した際に止水制御を行うことを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は、前記検知信号の振幅値の変化から、前記離遠動作を判定することを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明の一態様によれば、前記制御部は、前記検知信号における任意の周波数帯域において、第一のピーク値と、その後所定の時間内に現れる、第二のピーク値との比較をおこなうことで、前記離遠動作を判定することを特徴とする吐水装置が提供される。

本発明によれば、吐水装置使用後の被検知体の動き特有の加速動作を検知して止水することによって、確実に、且つ最適なタイミングで止水を行うことができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる吐水装置の構成を表す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側断面図である。この吐水装置は、センサ部１００および制御部２００を備えており、給水ホース１０、吐水口（スパウト）３０、陶器製の受水部４０等とともに水栓装置を構成している。
なお、以降の各図面については、既出の図面に関して説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

センサ部１００は、マイクロ波あるいはミリ波などの高周波の電波を放射（送信）し、放射した電波の被検知体からの反射波を受信して、検知可能範囲Ａ内において被検知体の有無を検知し、その検知信号を出力する高周波センサである。
図２及び図３は、センサ部１００と制御部２００の２つの具体例のブロック図である。

センサ部１００には、アンテナ１１２、送信部１１４、受信部１１６、ミキサ部１１８が設けられている。送信部１１４に接続されたアンテナ１１２からは、高周波、マイクロ波あるいはミリ波などの１０ｋＨｚ〜１００ＧＨｚの周波数帯の電波が放射される。具体的には、アンテナ１１２からは、例えば１０．５２５ＧＨｚの周波数を有する送信波Ｔ１が放射される。身体などの被検知体からの反射波または透過波Ｔ２は、アンテナ１１２を経由して受信部１１６に入力される。ここで、アンテナは、図２に表したように送信側と受信側とを共通としてもよく、または、図３に表したように、送信部１１４にはアンテナ１１２ａを接続し、受信部１１６にはアンテナ１１２ｂを接続してもよい。
送信波の一部と受信波とは、ミキサ部１１８にそれぞれ入力されて合成され、ドップラー効果が反映された出力信号が出力される。ミキサ部１１８から出力された検出信号は、制御部２００に出力される。制御部２００には、フィルタ２１０、周波数検出部２２０、判定部２３０、記憶手段２４０、バルブ２５０が設けられている。ミキサ部１１８から出力された検出信号は、まずフィルタ２１０において高周波数成分が取り除かれる。この際のフィルタリング周波数は、例えば１００Ｈｚとすることができる。自動水栓（吐水装置）を使用する使用者の身体や手の接近や離遠の速度は、１００Ｈｚ以下である場合が多いので、このようにすれば、外乱を除去して高精度な検知できる。
ミキサ部１１８から出力された検出信号は、周波数の低いベースラインに周波数の高い信号が重畳した波形を有する。高周波数成分には、ドップラー効果に関する情報が含まれる。すなわち、身体などの被検知体が移動すると、ドップラー効果によって反射波の波長がシフトする。ドップラー周波数ΔＦ（Ｈｚ）は、下記の式（１）により表すことができる。

ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ 式（１）

但し、Ｆｓ：送信周波数（Ｈｚ）
Ｆｂ：反射周波数（Ｈｚ）
ｖ：物体の移動速度（ｍ／ｓ）
ｃ：光速（＝３００×１０^６ｍ／ｓ）

センサ部１００に対して被検知体が相対的に移動すると、式（１）で表されるように、その速度ｖに比例した周波数ΔＦを含む出力信号を得ることができる。出力信号は周波数スペクトラムを有し、スペクトラムのピークに対応するピーク周波数と移動体の速度ｖとの間には相関関係がある。従って、ドップラー周波数ΔＦを測定することにより速度ｖを求めることができる。なお、日本においては、身体を検知する目的には１０．５０〜１０５５ＧＨｚの範囲、または２４．０５〜２４．２５ＧＨｚの範囲の周波数が使用できる。

図４は、フィルタ２１０から出力される検知信号の特性を説明する図である。
図４（ａ）は、被検知体としての身体の速度の時間特性の例であり、時間経過とともに加速している。使用者が水栓装置の使用位置から離遠する、または手を引っ込めるために動く場合に、使用者の身体速度や、使用位置（吐水口３０の下や吐水流の軌跡上）にある使用者の手が身体の方へ戻る場合の手には、到達地点から離遠するに従って加速する特有の動きがある。

図４（ｂ）は、センサ部１００から、使用者の身体などの被検知体までの距離に対する検知信号（フィルタ２１０からの出力信号）の振幅（電圧値）を示す図である。検知信号の振幅は、被検知体がセンサ部１００から離遠するほど小さくなる。

図４（ｃ）は、被検知体の速度が図４（ａ）に表したように加速したときの検知信号の周波数の変化を示す図である。図４（ａ）および図４（ｃ）から、被検知体の速度に応じて検知信号の周波数が変化し、被検知体が加速すると検知信号の周波数は増加することが判る。
従って、検知信号の周波数から被検知体の速度を検知できるとともに、検知信号の周波数の増加により、被検知体の加速を検知できる。本実施形態においては、例えば、判定部２２０（図２、図３）においてこの判定をすることができる。

図５は、被検知体の動作を説明する図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、人の手、あるいはその手に持たれた歯ブラシやコップなどのなどを被検知体ａとして、被検知体ａが加速して所定速度以上になったことを検知する場合を表し、図５（ａ）はセンサ部１００の検知可能範囲Ａ内に使用者の身体が位置している状態、図５（ｂ）はセンサ部１００の検知可能範囲Ａ内に使用者の身体が位置していない状態を表す。また、図５（ｃ）は、使用者の身体を被検知体ａとして、水栓装置使用位置から離遠する被検知体ａの加速を検知する場合を表す。本実施形態においては、このように使用者の身体や手が自動水栓から離遠する際に加速する動きを検知して止水制御を行う。つまり、被検知体の吐水部から離遠、すなわち、受水部４０や吐水口３０の下や吐水流の軌跡上や吐水口３０からの吐水の受水部４０への着水地点などの到達地点から被検知体が離遠する際に加速することを検知して止水制御を行う。
なお、止水制御とは、前記吐水装置から吐水している場合の止水制御だけでなく、前記吐水装置から吐水していない場合の止水制御も含む。

図６は、被検知体（検知対象物）の使用位置までの距離に対する検知信号の周波数の変化を例示するグラフ図である。
図６に表したように、被検知体（人の手、身体など）が動いて、水栓装置の使用位置から離遠する場合には、被検知体の速度は動き始めは大きくなり、それに従って検知信号の周波数は高くなる。そして、ある程度の時間加速を続けると、検知信号の周波数は、所定の閾値周波数ｆ１以上となる。なお、水栓使用位置は、人の手の場合には、例えば吐水口３０の近傍であり、身体の場合には、例えば吐水装置の前である。

図６に表した具体例においては、被検知体が水栓使用位置から動いてセンサ部１００から離遠する場合に、水栓使用位置からの距離がｅ１のときに、センサ部１００から制御部２００に出力される検知信号の被検知体についての周波数が閾値ｆ１となる（図６のポイントｐ１）。そして、このタイミングで、判定部２３０は、バルブ２５０を閉じて止水、もしくは止水保持を行う。
使用後に必ず現れる、被検知体の加速動作を検知することによって、確実で最適なタイミングでの止水（止水保持）が可能となる。

このように、本発明の第１の実施の形態では、被検知体が加速して所定速度（ｖ１とする）以上になったことを検知したら、被検知体が使用位置から離れているものとして、止水制御を開始する。
これにより、被検知体が使用位置から離遠する動作を検知して止水制御を開始するため、確実で最適なタイミングで止水可能となる。

図７は、本発明の第１の実施の形態においての被検知体の具体例を説明する側面図である。
図７（ａ）に表した具体例においては、人の手を被検知体ａとし、手が加速して速度ｖ１以上になったことを検知したら、手が使用位置（吐水口３０の下や吐水流の軌跡上）から離遠したものとして、止水制御を行う。

図７（ｂ）に表した具体例においては、歯ブラシやコップなどのなどを持った手を被検知体ａとしている。手に持つ歯ブラシやコップなどのなどには、センサ部１００によって検知しにくいものもあるが、これらなどの動きや速度は、それを持っている人の手と同じである。
そこで、上記の検知しにくい被洗浄体などに対する止水開始タイミングについては、それを持っている手が加速して速度ｖ１以上になったことを検知したら、使用位置（吐水口３０の下や吐水流の軌跡上）から離遠したものとして、止水制御を行う。

図７（ｃ）に表した具体例においては、歯ブラシやコップなどそのものを被検知体ａとしている。手に持つ歯ブラシやコップなどは、センサ部１００によって検知できる（検知しやすい）ものもある。
そこで、上記の検知できる歯ブラシやコップなどについては、これらの歯ブラシやコップなどを被検知体ａとして、止水開始タイミングについて、被検知体aが加速して速度ｖ１以上になったことを検知したら、吐水口３０の下や吐水流の軌跡上から離遠したものとして、止水制御を行う。

図７（ｄ）に表した具体例においては、使用者の身体を被検知体ａとしている。検知可能範囲Ａ内にある身体を検知する。また、車椅子を利用している使用者でも、検知可能範囲Ａ内に身体が含まれていれば、検知することが出来る。
そこで、使用者の身体を被検知体ａとして、止水開始タイミングについて、被検知体aが加速して速度ｖ１以上になったことを検知したら、吐水口３０の下や吐水流の軌跡上から離遠したものとして、止水制御を行う。

図８は、本発明の第１の実施の形態においての制御部２００による止水制御開始手順を説明するフローチャートである。
制御部２００は、センサ部１００から検知信号を取得し（ステップＳ１）、この検知信号から被検知体の周波数を求めて記憶する（ステップＳ２）。

この場合、例えば、検知信号の全周波数帯域（０〜１００Ｈｚなど）の内で最大の振幅を有する周波数を、その被検知体の周波数として求める。

次に、制御部２００は、求めた被検知体の周波数をもとに、被検知体が加速して所定速度ｖ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ３）。
この被検知体の加速判定は、今回求めた被検知体の周波数を、前回以前にすでに求めてある被検知体の周波数や、およびあらかじめ設定されている閾値ｆ１と比較することによって判定される。

この場合の加速および速度判定の手順としては、例えば、前回および前々回求めた被検知体の周波数が閾値ｆ１未満であり、かつ今回求めた被検知体の周波数が閾値ｆ１以上（従って前回の検知信号の周波数よりも高くなっている）であれば、被検知体が加速して速度ｖ１以上になったと判定し、そうでなければ、被検知体の速度は速度ｖ１を超えていないこととなるので、被検知体は加速して速度ｖ１以上にはなっていないと判定する。なお、前回および前々回に求めた被検知体の周波数は、記憶手段２４０（図２、図３参照）に記憶させ、読み出すことができる。

加速を判定する具体的な手段としては、例えば、第一の周波数帯域において、前記検知信号のピーク値を検知したあと、前記第一の周波数帯域の下限値より大きい下限値をもつ第二の周波数帯域、または前記第一の周波数帯域の上限値より大きい上限値をもつ第二の周波数帯域、若しくは前記第一の周波数帯域の下限値および上限値よりそれぞれ大きい下限値と上限値を持つ第二の周波数帯域において、所定の時間内に前記検知信号のピーク値を検知したら、被検知体が加速したと判定する。

また、ここでのピーク値は、所定の閾値以上となる振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値以下の場合は、前記振幅値をピーク値とし、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値よりも大きい場合は、前記所定時間内に検知された最大振幅値を振幅値とし、振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が振幅値以下となるまで繰り返し判定し、ピーク値を決定する。また、ここで用いる周波数帯域の数は２つ以上用いればいくつ使ってもよく、さらにそれぞれの周波数帯域において、ピーク値ではなく、振幅値による閾値処理や、ピーク値と閾値処理の両方を組み合わせて用いてもよい。

図９は、第一の周波数帯域と前記第一の周波数帯域の下限値および上限値よりそれぞれ大きい下限値と上限値を持つ第二の周波数帯域について、手を使用位置から離遠させたときの信号波形である。それぞれの周波数帯域においてピーク値となる時間の関係や、第一の閾値以上になった時間と第二の閾値以上になった時間の関係から、加速であることを判定できる。

その結果、被検知体が加速して速度ｖ１以上になっていないと判定した場合には（ステップＳ３でＮＯ）、上記ステップＳ１に戻って、再び検知信号を取得する。
また、被検知体が加速して速度ｖ１以上になったと判定した場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、バルブ２５０を閉じて止水制御を開始する（ステップＳ４）。

以上説明した第１の実施の形態によれば、被検知体が加速して所定速度以上になったことを検知したら、止水制御を開始することにより、被検知体が使用位置から離遠する動作中に止水が行われるため、確実で最適なタイミングでの止水が可能となる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施形態では、被検知体が所定の範囲内の加速度に達したら加速動作と判定し、止水制御を開始する。
図９は、使用者が手洗い後に使用位置から手を抜いて身体の位置まで戻したときの、被検知体(手)と使用位置との距離に対する手の速度変化を示している。図１０から、被検知体の速度は、使用位置から離れる時に加速し、身体に近づくと減速する。
よって、加速度ａ１以上になったら止水制御を開始することにより、被検知体が使用位置から離遠する動作中に止水が行われるため、確実で最適なタイミングでの止水が可能となる。

図１１は、本発明の第２の実施の形態においての制御部２００による止水制御開始手順を説明するフローチャートである。
制御部２００は、センサ部１００から検知信号を取得し（ステップＳ１）、この検知信号から被検知体の周波数を求めて記憶する（ステップＳ２）。

この場合、例えば、検知信号の全周波数帯域（０〜１００Ｈｚなど）の内で最大の振幅を有する周波数を、その被検知体の周波数として求める。

次に、制御部２００は、求めた被検知体の周波数をもとに、被検知体の加速度が所定加速度ａ１以上になったか否かを判定する（ステップＳ１０）。
この被検知体の加速度判定は、今回求めた被検知体の周波数を、前回以前にすでに求めてある被検知体の周波数や、およびあらかじめ設定されている閾値ａｆ１と比較することによって判定される。

この場合の加速度検知の手順としては、例えば、前回求めた被検知体の周波数と、今回求めた被検知体の周波数が所定時間ａｔ１内に現れていれば、被検知体加速度がａ１以上になったと判定し、そうでなければ、被検知体の加速度はａ１を超えていないこととなるので、被検知体の加速度がａ１以上に達していないと判定する。なお、前回求めた被検知体の周波数は、記憶手段２４０（図２、図３参照）に記憶させ、読み出すことができる。

その結果、被検知体が加速して加速度ａ１以上になっていないと判定した場合には（ステップＳ１０でＮＯ）、上記ステップＳ１に戻って、再び検知信号を取得する。
また、被検知体が加速して加速度ａ１以上になったと判定した場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、バルブ２５０を閉じて止水制御を開始する（ステップＳ４）。

以上説明した第２の実施の形態によれば、被検知体が所定加速度以上になったことを検知したら、止水制御を開始することにより、被検知体の使用位置からの離遠時に現れる加速度に対して止水を行うことができ、さらに高精度な検知を実現する。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施形態では、被検知体が加速して所定速度以上になったことに加え、被検知体が離遠していることを検知したら、止水制御を開始する。
被検知体が接近しているか、離遠しているかは、検知信号の振幅の増減で判定することができる。よって、離遠していることを止水開始の判定要素として追加することで、さらに高精度な検知を実現することができる。

図１１は、被検知体（検知対象物）が使用位置（水栓装置付近または吐水口３０付近や吐水流の軌跡上）から離遠している場合の使用位置（水栓装置）からの距離に対する検知信号の振幅の変化の例を表す図である。図１２に示すように、被検知体が離遠している場合には、検知信号の振幅は時間変化において減少する。このため、極大値の近似線や包絡線の傾きは負の値となり、極小値の近似線や包絡線の傾きは正の値となる。
ただし、図１３のように、前記離遠動作がセンサ部１００に対して接近するような位置にセンサ部１００を設置した場合には、前記傾きの正負の関係は逆になるため、その場合は局大値の近似線や包絡線の傾きが正の値となり、極小値の近似線や包絡線の傾きは負の値となる。このように、センサの電波放射方向に応じて振幅の極小値の近似線や包落線の傾きの正負により、離遠を判定することが出来る。

図１４は、本発明の第３の実施形態における制御部２００による吐水開始制御の手順を表すフローチャートである。

図１４に表したフローチャートにおいては、制御部２００は、取得した検知信号から被検知体の周波数を求めて記憶することに加え（ステップＳ２）、取得した検知信号の振幅を求めて記憶しておく（ステップＳ２０）。

そして、被検知体が加速して所定速度以上（速度ｖ１以上）になったと判定したら（ステップＳ３）、検知信号の振幅をもとに、被検知体が離遠しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

その結果、被検知体が離遠していない（例えば接近している）と判定した場合には、ステップＳ１の検知信号の取得に戻り（ステップＳ２１でＮＯ）、被検知体が離遠していると判定した場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、バルブ２５０を閉じて止水を開始させる（ステップＳ４）。

この場合、被検知体の離遠の判定は、例えば以下の手順による。
まず、ステップＳ２０で、今回、取得した検知信号から被検知体についての振幅の極大値を求めて記憶する。前回以前に取得した１つまたは複数の検知信号から求めた被検知体についての振幅の極大値も制御部２００に記憶されている。そして、ステップＳ２１で、これらの極大値についての近似直線（例えば図１２の直線Ｌ２）または包絡線の傾きを求め、その傾きが、所定の閾値（０または負の値）未満であれば、離遠と判定する。
ただし、前述したように、前記離遠動作がセンサに対して接近するような位置にセンサを設置した場合には、前記傾きの正負の関係は逆になるため、このときは近似直線または包絡線の傾きの閾値が、０または正の値であれば離遠と判定する。

または、ステップＳ２１で、上記の極大値が、所定の回数連続して減少していれば、離遠と判定し、そうでなければ、離遠でないと判定する。
または、ステップＳ２１で、上記の極大値が、所定の閾値（例えば図１２のＶｋ１）以下になったら、離遠と判定し、そうでなければ、離遠でないと判定する。
ただし、図１３のように前記離遠動作がセンサ部１００に対して接近するような位置にセンサ部１００を設置した場合には、前期極大値の時間変化は逆になるため、所定の回数連続して増加すれば離遠と判定する、もしくは所定の閾値以上になったら離遠と判定し、そうでなければ、離遠でないと判定する。

あるいは、ステップＳ２０で、検知信号から被検知体についての振幅の極大値と極小値を求めて記憶しておき、ステップＳ２１で、極大値が第１の閾値（例えば図１２のＶｋ１）以下になり、かつ極小値が第２の閾値（例えば図１２のＶｋ２）以上となっていれば、離遠と判定する。
ただし、図１３のように前記離遠動作がセンサ部１００に対して接近するような位置にセンサ部１００を設置した場合には、前記振幅値の時間的変化は逆になるため、極大値が第１の閾値以上になりかつ極小値が第２の閾値以下になっていれば離遠と判定する。

あるいは、ステップＳ２０で、被検知体の極大値と極小値の差分値を求めて記憶しておき、ステップＳ２１で、これらの差分値が所定の回数連続して減少していれば、離遠と判定する。
ただし、図１３のように前記離遠動作がセンサ部１００対して接近するような位置にセンサ部１００を設置した場合には、上記差分値の時間的変化は逆になるため、差分値が所定の回数連続して増加していれば離遠と判定する。

上記以外の被検知体の離遠の判定について、例えば以下の手順による。
被検知体が水栓装置の使用位置から離遠する場合、加速する動きの後に、被検知体は停止しようとするため、減速する動きが起こる。図１５は、この減速の動きがセンサの検知エリアＡ内で起こるときの、被検知体と使用位置との距離に対する周波数の変化を表している。

手を水栓使用位置から離遠させた場合の１５−２５Ｈｚと５０−６０Ｈｚにおける電圧の絶対値の時間的変化を表した図を図１６に記載する。

図１６より、１５−２５Ｈｚの周波数帯域において、２つのピークが明瞭に現れていることが分かる。これは、使用位置から離遠し始める加速動作時のピークと、離遠動作終了間際の減速動作時のピークを表している。さらに、前記２つのピーク値（電圧値）を比較すると、加速時のピーク値の方が、減速時のピーク値よりも大きい。つまり、加速時の方が、比較的センサに近い領域での動きであるため、検知信号が大きいことが分かる。

図１６において、離遠を判定する手順として、２つの閾値を用いず前記離遠動作がセンサから離遠するような位置にセンサを設置した場合には、任意の周波数帯域（例えば１５−２５Hz）において、所定の時間内に２つのピークが現れたとき、ピーク値を比較することで離遠を判定できる。具体的には第１のピーク値（加速時）が第２のピーク値（減速時）より大きい場合に、離遠と判定する。
ただし、前記離遠動作がセンサに対して接近するような位置にセンサを設置した場合には、任意の周波数帯域において、２つのピークが現れた場合に、第１のピーク値（加速時）が第２のピーク値（減速時）より小さい場合に、離遠と判定できる。

また、図１６において、離遠を判定する手順として、ピーク値ではなく、振幅値の閾値処理でも判定できる。例えば任意の周波数帯域（例えば１５−２５Hz）において、振幅の絶対値が第一の閾値以上になり、その後所定の時間内に前記振幅の絶対値が第一の閾値よりも小さい第二の閾値以上、且つ第一の閾値以下になった場合に、離遠と判定できる。ただし、図１３ように使用位置からの被検知体の離遠動作が、センサ部１００に対して接近するような位置にセンサ部１００を設置した場合には、加速時のピーク値と減速時のピーク値の大小関係が逆になるため、第一閾値よりも第二閾値の方を大きく設定し、振幅の絶対値が第一の閾値以上、且つ第二の閾値以下になり、その後所定の時間内に前記振幅の絶対値が第二の閾値以上になった場合に、離遠と判定できる。

第３の実施の形態によれば、センサに対する被検知体の動きに応じた検知信号の振幅の増減により、被検知体の離遠を判定できるため、これを止水制御を開始させる判定要素として追加することにより、さらに高精度な検知ができる。このようにすれば、手洗い後に使用位置から手を抜いた後、手を受水部に残して、再度すぐに手を洗いたい場合などに、止水させない制御を行いたい場合、振幅値の閾値を受水部の使用者側近傍に設定しておくことにより、例えば受水部から手が抜かれたことを判定して止水することができる。
このような制御を行うことにより、使用者が水を吐水継続したい間に、止水してしまうことを防止できるため、使用者が快適に吐水装置を使用することが出来る。

本発明の第１の実施の形態にかかる吐水装置の構成を表す図である。 センサ部１００と制御部２００の具体例のブロック図である。 センサ部１００と制御部２００の具体例のブロック図である。 第１の実施の形態においてのセンサ部１００から出力される上記検知信号の特性を説明する図である。 第１の実施の形態においての被検知体の動作を説明する図である。 第１の実施の形態においての被検知体の使用位置からの距離に対する検知信号の周波数の変化の例を示す図である。 第１の実施の形態においての被検知体の具体例を説明する側面図である。 第１の実施の形態においての制御部２００による吐水開始手順を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態においての被検知体の使用位置からの距離に対する被検知体の速度および周波数の変化の例を示す図である。 第２の実施の形態においての被検知体の使用位置からの距離に対する被検知体の加速度の変化の例を示す図である。 第２の実施の形態においての制御部２００による吐水開始手順を説明するフローチャートである。 第３の実施の形態においての被検知体の使用位置からの距離に対するセンサ部１００から出力される上記検知信号の特性を説明する図である。 第３の実施の形態においての被検知体の使用位置からの離遠動作がセンサに対して接近するような位置にセンサを設置する場合の例を示す図である。 第３の実施の形態においての制御部２００による吐水開始手順を説明するフローチャートである。 第３の実施の形態においての被検知体の使用位置からの距離に対する検知信号の周波数の変化の例を示す図である。 第３の実施の形態においての被検知体の使用位置からの離遠動作時の任意の周波数帯における振幅値の変化の例を示す図である。

符号の説明

１０ 給水ホース
３０ 吐水口
４０ 受水部
１００ センサ部
１１２ アンテナ
１１２ａ アンテナ
１１２ｂ アンテナ
１１４ 送信部
１１６ 受信部
１１８ ミキサ部
２００ 制御部
２１０ フィルタ
２２０ 周波数検出部
２３０ 判定部

Claims (8)

1. （最上位概念）
   吐水部と、
   放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と、
   前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの止水を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、被検知体の加速動作を検知したら、
   止水制御を行うことを特徴とする吐水装置。
2. 前記制御部は被検知体が加速して、所定の速度以上に達したら加速動作と判定することを特徴とする、請求項１記載の吐水装置。
3. 前記制御部は、第一の周波数帯域において、第一の所定の閾値以上となる前記検知信号のピーク値を検知したあと、前記第一の周波数帯域の下限値より大きい下限値をもつ第二の周波数帯域、または前記第一の周波数帯域の上限値より大きい上限値をもつ第二の周波数帯域、若しくは前記第一の周波数帯域の下限値および上限値よりそれぞれ大きい下限値と上限値を持つ第二の周波数帯域において、所定の時間内に第二の所定の閾値以上となる前記検知信号のピーク値を検知したら、前記加速動作として判定することを特徴とする請求項１または２に記載の吐水装置。
4. 所定の閾値以上となる振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値以下の場合は、前記振幅値をピーク値とし、所定時間内に検知された最大振幅値が前記振幅値よりも大きい場合は、前記所定時間内に検知された最大振幅値を振幅値とし、振幅値を検知後、所定時間内に検知された最大振幅値が振幅値以下となるまで繰り返し判定し、ピーク値を決定することを特徴とする請求項３記載の吐水装置。
5. 前記制御部は、被検知体が所定の加速度以上となったら加速動作と判定することを特徴とする請求項１または２に記載の吐水装置。
6. 前記制御部は、被検知体の前記吐水部からの離遠動作を検知した際に止水制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の吐水装置。
7. 前記制御部は、前記検知信号の振幅値の変化から、前記離遠動作を判定することを特徴とする請求項５記載の吐水装置。
8. 前記制御部は、前記検知信号における任意の周波数帯域において、第一のピーク値と、その後所定の時間内に現れる、第二のピーク値との比較をおこなうことで、前記離遠動作を判定することを特徴とする請求項５または６に記載の吐水装置。

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