JP3759545B2 - 自動水栓装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には物体検知装置に関わり、特に、光等の伝播波の反射波を利用して物体の接近又は離脱を検知する物体検知装置に関する。本明細書においては、物体の一例としての人体を例にとり説明する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動給水装置や温水洗浄装置や自動水栓装置において、物体検知装置として反射型の非接触アクティブセンサを用いた装置が知られている。中でも特に、自動水栓装置では、洗面台等に設置した物体検知装置が洗面台のスパウト（噴出口）下方に手等の物体を検出すると、自動的に水栓を開いてスパウトから吐水させる構成の装置が周知である。この装置では、物体検知装置が光や超音波等の伝播波をスパウト下方に向けて発射し、その反射レベルを測定してこのレベルと閾値との比較結果からスパウト下方に存在する物体を検知するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動給水装置や温水洗浄装置の場合、検知対象物体から反射した伝播波以外に、周囲の壁に反射した伝播波が物体検知装置に戻ってくるため、反射波のレベル補正や閾値の更新等を行なわないと検知対象物体の存否を確認できないという問題がある。また、自動水栓装置の場合にも、上記と同様に検知対象物体から反射した伝播波以外に、洗面台のボウル内底面に反射した伝播波が物体検知装置に戻ってくる不具合があるのに加えて、スパウトからの吐出水や、上記ボウルの汚れや、上記ボウルの経時変化等が外乱として物体検知に悪影響を及ぼす。そのため、やはり反射波のレベル補正や閾値の更新等を行なわないと検知対象物体の存否を確認できないという問題があった。
【０００４】
そこで、上記問題に対処するための手段として、物体検知装置に戻ってくる反射波のレベルを統計的に処理して検知対象物体の存否を判定する方式が出願されている（特願平５―第３３６９１６号）。
【０００５】
この方式によると、例えば洗面器上に静止物が置かれたことにより誤って吐水が行われたときでも、洗面器の未使用時の反射光レベルを、静止物が置かれた状態での反射光レベルによって更新することにより、速やかに止水させることができる。
【０００６】
しかし、上記の未使用時の反射光レベルを更新する方式には、以下のような問題がある。例えば、上記方式を採用した自動水栓装置において、洗面器に水溜めをしようとする場合に、ユーザがセンサ面の近くに手等を翳してセンサにより手を感知させ、必要とする量の水が溜まるまで連続的に吐水を行わせようとすることがある。しかし、水溜めを目的として手を翳す場合、通常、手の動きは極めて少ないために反射光レベルの変化量が小さい状態が継続することとなるので、この状態のまま未使用時の反射光レベルが更新されてしまう。そのため、手を翳していても、装置のコントロール部が検知対象物体なしと誤判断して止水してしまうという不具合が生じる。
【０００７】
そこで、このような不具合に対処するための手段として、吐水中は上述した未使用時の反射光レベルの更新を行わないようにする方式も検討されたが、この方式では、洗面器上に静止物が置かれた場合に水が出放しになったり、或いは、予め装置に設定されている吐水制限時間になるまで止水しないという不具合が生じる。
【０００８】
従って本発明の目的は、洗面器に静止物が置かれたときには確実に止水でき、且つ、洗面器に水溜めをすべく、ユーザが手を差し出したときにはユーザが要求する間吐水を継続できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面に従う物体検知装置は、送信した伝播波の反射波を受信し、その反射波の値により物体の存在の有無を判定するもので、反射波のレベルから物体の有無を検知する検知手段と、検知手段が物体を検知しているときに、その反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより、物体が人体か否かを判断する判断手段とを備え、閾値は、人が人体を静止させているときに生じる反射波のレベルの変動より小さく設定されている。
【００１０】
この構成によれば、検知手段が物体を検知しているときに、その反射波のレベル変動値と、人が人体を静止させているときに生じる反射波のレベルの変動より小さく設定されている閾値とを比較することにより、判断手段が物体が人体か否かを判断することとした。人間が手を静止させた状態で翳していても、現実には僅かながら揺れている。
【００１１】
よって、このときの反射波のレベルの変動より小さく設定されている閾値を用いて物体が人体か否かを判断手段が判断するのであるから、誤判断することはなく、誤判断に起因して装置が誤動作する虞はない。
【００１２】
本発明の第１の側面に係る好適な実施形態では、検知手段は、所定のレベル閾値を持っていて、このレベル閾値と反射波のレベルとの比較により物体の有無を判断し、更に、判断手段が人体以外のものだと判断したとき、そのときのレベルにレベル閾値を更新するレベル閾値更新手段を備える。
【００１３】
この実施形態では、判断手段が、検知手段が検知した物体が人体であると判断したとき、所定の機能を実行する機能実行手段を備えることができる。
【００１４】
更に、機能実行手段による機能が所定時間継続して実行された場合には、機能の実行を停止させる実行停止手段を備えることもできる。
【００１５】
本発明の第２の側面に従う水制御装置は、送信した伝播波の反射波を受信し、その反射波の値による物体の存在の有無の判定結果に応じて水供給を制御するもので、反射波のレベルから物体の有無を検知する検知手段と、検知手段が物体を検知しているときに、その反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより、物体が人体か否かを判断する判断手段とを備え、閾値は、人が人体を静止させているときに生じる反射波のレベルの変動より小さく設定されている。
【００１６】
この構成によれば、検知手段が物体を検知しているときに、その反射波のレベル変動値と、人が人体を静止させているときに生じる反射波のレベルの変動より小さく設定されている閾値とを比較することにより、判断手段が物体が人体か否かを判断することとした。人間が手を静止させた状態で翳していても、現実には僅かながら揺れている。よって、このときの反射波のレベルの変動より小さく設定されている閾値を用いて物体が人体か否かを判断手段が判断するのであるから、従来のように手を翳しているにも拘らず、止水されるような不具合は生じない。そのため、洗面器に静止物が置かれたときには確実に止水でき、且つ、洗面器に水溜めをすべく、ユーザが手を差し出したときにはユーザが要求する間吐水を継続できる。
【００１７】
本発明の第２の側面に係る好適な実施形態では、検知手段は、所定のレベル閾値を持っていて、このレベル閾値と反射波のレベルとの比較により物体の有無を判断し、更に、判断手段が人体以外のものだと判断したとき、そのときのレベルに前記レベル閾値を更新するレベル閾値更新手段を備える。
【００１８】
この実施形態では、判断手段が、検知手段が検知した物体が人体であると判断したとき、所定の機能を実行する機能実行手段を備えることもできる。
【００１９】
更に、機能実行手段による機能が所定時間継続して実行された場合には、機能の実行を停止させる実行停止手段をも備えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る水制御装置の回路構成を示す。
【００２２】
この水制御装置は、例えば、洗面台やトイレ室内の手洗用シンクのような水廻り設備に設置されるものである。
【００２３】
上記装置は、図示のように、人体の一部である手等を検出するためのセンサ部１と、自動水栓（図示しない）を開／閉するバルブ（図示しない）を駆動するバルブ駆動部３と、センサ部１やバルブ駆動部３を制御する信号処理部５と、上記各部へ給電するための直流電源７とを備える。
【００２４】
センサ部１は、投光素子９と、受光素子１１と、センサ回路１３と、トランジスタ１５とを備える。
【００２５】
投光素子９は、発光ダイオードから成っており、センサ回路１３が駆動状態におかれているとき、トランジスタ１５及びセンサ回路１３を通じた直流電源７からの給電を受けて駆動し、例えば赤外線や可視光等の所定の光を所定の角度で投光する。
【００２６】
受光素子１１は、例えばフォトダイオードから成っており、センサ回路１３が駆動状態におかれているとき、トランジスタ１５及びセンサ回路１３を通じた直流電源７からの給電を受けて駆動し、受光した光量に応じた大きさの電流（光電流）を出力する。
【００２７】
センサ回路１３は、トランジスタ１５がオン動作し、且つ、後述するマイクロコンピュータ（マイコン）２９から指令信号が出力されたとき起動して、投光素子９及び受光素子１１を駆動する。そして、受光素子１１が受光した反射光のレベルを検知して所定の信号処理を施すことにより、反射光のレベルに応じた電圧信号（アナログ信号）を生成して出力する。
【００２８】
トランジスタ１５は、マイコン２９からの制御信号に基づいてスイッチング動作し、直流電源７からセンサ回路１３への駆動電源の給電を断／続する。
【００２９】
バルブ駆動部３は、上述したバルブ（図示しない）を駆動するためのラッチングソレノイド１７と、各々がマイコン２９からの指令信号に基づいてスイッチング動作する４個のトランジスタ１９〜２５とを備えたＨブリッジ回路２７によって構成されている。
【００３０】
このＨブリッジ回路２７は、例えばトランジスタ２１、２３が共にオン動作することにより直流電源７からトランジスタ２１、ソレノイド１７、トランジスタ２３を経て直流電源７に至る閉ループを形成したとき、ソレノイド１７がバルブ（図示しない）を開方向に駆動する。上記とは逆に、トランジスタ１９、２５が共にオン動作することにより直流電源７からトランジスタ１９、ソレノイド１７、トランジスタ２５を経て直流電源７に至る閉ループを形成したとき、ソレノイド１７がバルブ（図示しない）を閉方向に駆動するようになっている。
【００３１】
信号処理部５は、マイコン２９と、発振子３１とから成っている。
【００３２】
発振子３１は、マイコン２９が動作するのに必要なクロックパルスを生成して、これをマイコン２９に出力する。
【００３３】
マイコン２９は、センサ回路１３と、トランジスタ１５と、Ｈブリッジ回路２７を構成するトランジスタ１９〜２５とを制御するもので、これら各部を制御するための演算処理動作を行なうＣＰＵを始め、制御プログラムを格納し、必要データを記憶するメモリや、入出力部（いずれも図示しない）等を備える。
【００３４】
マイコン２９は、トランジスタ１５をオンさせる制御信号を出力すると共に、センサ回路１３に所定の指令信号を出力することによりセンサ回路１３を起動し、センサ部１による吐水条件を設定するのに必要な演算処理を行なう。この演算処理は、センサ回路１３から出力される電圧信号の２値化の過程と、この２値化データ（最新データ）によるメモリ内の最も古いデータの更新の過程と、各データの平均値を求める過程と、この平均値を、水栓の未使用時の反射光のレベル（未使用値）として用いるに際しての処理過程とから成っている。この演算処理については、後に詳述する。
【００３５】
マイコン２９は、上記未使用値と平均値の差分と所定の閾値（本実施形態では２０）との間の比較結果から吐水を要するか否かを判定し、要すると判定したときのみ吐水要求フラグをセットする処理を実行する。この演算処理についても後に詳述する。
【００３６】
次に、マイコン２９による水制御装置各部の制御動作を、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００３７】
まず、図２に示すメインルーチンの時間（例えば、１２５msec）を管理するためのタイマー（図示しない）をリセット（初期化）し（ステップＳ１０１）、次に、センサ部１の検知動作によって吐水条件を設定するためのサブルーチンである図３に示した処理動作を実行する（ステップＳ１０２）。以下、図３を参照してこのサブルーチンを説明する。
【００３８】
図３において、まず、トランジスタ１５をオンすることによりセンサ回路１３に駆動電源を給電すると共に（ステップＳ１１２）、センサ回路１３に指令信号を出力することによりセンサ回路１３を起動する。これによって投光素子９及び受光素子１１は駆動状態となる（ステップＳ１１３）。ここでセンサ回路１３は、指令信号を受けてから、投光素子９を駆動し受光素子１１の反射光の受光レベルに応じた電圧信号を生成して出力するまで１msecを要するものとする。そのため、センサ回路１３に指令信号を出力した後、１msec待って（ステップＳ１１４）、この電圧信号を読込んで２値化（Ａ／Ｄ変換）する（ステップＳ１１５）。そして、トランジスタ１５をオフすることによりセンサ回路１３への駆動電源の給電を停止し（ステップＳ１１６）、この２値化した最新データにより、メモリ内の最も古いデータ（＝最古データ）を更新する（ステップＳ１１７）。
【００３９】
次に、メモリ内の反射光レベルの全データの平均値を演算し（ステップＳ１１８）、吐水中であるか否かチェックし（ステップＳ１１９）、吐水中であれば最新の反射レベルデータが閾値１００以上であるか否かをチェックする（ステップＳ１２０）。このチェックの結果、閾値１００以上であればそのままリターンし、図２のメインルーチンに復帰する。一方、吐水中でない（＝止水中）とき（ステップＳ１１９）、又は、最新の反射レベルデータが閾値１００より小さいとき（ステップＳ１２０）には、最新の反射レベルの変化量（＝最新の反射レベルデータと平均値との差分）が閾値１０以下であるか否かをチェックする（ステップＳ１２１）。このチェックは、マイコン２９内のカウンタＡ（図示しない）をインクリメントするか、或いはリセットするために行なわれるものである。上記チェックの結果、閾値１０以下であればカウンタＡをインクリメントし（ステップＳ１２２）、大きければリセットする（ステップＳ１２３）。ここで、上記カウンタＡは、上記最新の反射レベルデータと平均値との差分が閾値１０より小さい状態が何回継続したかをカウントするためのカウンタである。次に、カウンタＡのカウント値が４０以上か否かをチェックする（ステップＳ１２４）。
【００４０】
このチェックは、図２で示したメインルーチンの周期が１２５msecであるため、仮にカウント値が４０であれば１２５msec×４０＝５secとなるので、上記差分が１０より小さい状態（＝自動水栓が未使用で反射光レベルが比較的安定している状態）が５秒以上継続したことを示している。上記チェックの結果、５秒以上継続していれば、自動水栓は未使用状態で受光素子１１が受光する反射光のレベルは安定していると判断し、ステップＳ１１８で求めた平均値を、自動水栓の未使用値としてメモリに記憶させ（ステップＳ１２５）、図２のメインルーチンに復帰する。一方、カウンタＡがステップＳ１２４でリセットされたり、或いは、カウンタＡのカウント値が４０に満たないことにより５秒以上継続していないと判断したときは、そのままメインルーチンへ復帰する。
【００４１】
再び、図２のメインルーチンに戻って、センサ部１の検知動作における吐水条件である未使用値と、上記平均値との差分が閾値２０よりも大きいか否かチェックする（ステップＳ１０３）。この結果、大きいときは吐水要求フラグをセットした後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０６に移行し、小さいときは吐水要求フラグをリセットした後（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０６に移行する。
【００４２】
次に、吐水要求フラグがセットされているか否かをチェックする（ステップＳ１０６）。上述したように、センサ部１の検知動作における吐水条件（即ち、｜未使用値−平均値｜≧２０）が成立していれば（ステップＳ１０３）、吐水要求フラグがセットされている（ステップＳ１０６）。この場合、吐水中であるか否かチェックし（ステップＳ１０９）、吐水中であればそのままステップＳ１１１に移行する。吐水中でなければ吐水要求フラグがセットされているため、バルブ（図示しない）を閉方向に駆動するようソレノイド１７を制御し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１１に移行する。一方、吐水要求フラグがセットされていないときには（ステップＳ１０６）、止水中であればそのままステップＳ１１１に移行し、止水中でなければ吐水要求フラグがセットされていないため、バルブ（図示しない）を閉方向に駆動するようソレノイド１７を制御し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１１に移行する。
【００４３】
最後に、ステップＳ１０１でタイマーをリセット（初期化）してから１２５msec経過したか否かチェックし、１２５msec経過した時点でメインルーチンのスタートに戻る（ステップＳ１１１）。これによりメインルーチンの処理が一定周期で実行されることになる。
【００４４】
図４及び図５は、図２及び図３においてフローチャートで示した水制御装置各部の制御動作を、タイミングチャートによって示したものである。
【００４５】
図４は、洗面器上に静止物を置いた場合の水制御装置各部の制御動作を示す。
【００４６】
図４において、マイコン２９を始め、水制御装置各部が駆動状態となった時刻ｔ0では、スパウト下方に手が伸びていたり、洗面器上に静止物が載置されてはいないため、図４（ａ）においてセンサ部１が受光する反射光レベルの未使用値を示す破線▲１▼と、反射光レベルの平均値を示す実線▲２▼（この場合は、洗面器からの反射光レベル）とは一致している。このように、反射光レベルの未使用値▲１▼と平均値▲２▼とが一致しているため、図４（ｂ）に示すようにバルブも止水状態にある。
【００４７】
次に、時刻ｔ1でスパウト下方に手が差し出されると、平均値▲２▼は急激に上昇し閾値２０のレベルを超えるため、図４（ｂ）に示すように、バルブは吐水を開始する。この吐水は、スパウト下方に差し出されていた手が引込められることにより、図４（ｂ）に示すように、平均値▲２▼が急激に低下して閾値２０のレベル以下になる時刻ｔ2で停止される。
【００４８】
この止水の後、時刻ｔ3で洗面器上に静止物を置くと、それによって平均値▲２▼と未使用値▲１▼との差分が閾値２０を超えることになるので、図４（ｂ）に示すように、再び吐水を開始する。洗面器上に静止物が置かれた状態では、反射光レベルが比較的安定している（＝上記差分が１０より小さい）ために、上記状態が５秒以上継続した時刻ｔ4において、時刻ｔ3で上昇した平均値▲２▼を自動水栓の未使用値▲１▼としてメモリの記憶内容を更新する。その結果、上記差分は０になる（＝閾値２０より小さくなる）ので、図４（ｂ）に示すように、この時刻ｔ4で止水が行われる。よって、洗面器上に静止物が置かれた場合でも、５秒という比較的短時間で止水が行われるので、水が流れ放しになるのを防止できる。
【００４９】
図５は、洗面器に水溜めを行う場合の水制御装置各部の制御動作を示す。
【００５０】
図５において、時刻ｔ1で吐水を行い、時刻ｔ2で止水を行った後、洗面器に水溜めを行うべく時刻ｔ3でユーザが手をセンサ部１のセンサ面近くに差し出すと、平均値▲２▼と未使用値▲１▼との差分が閾値２０よりも大きくなるので吐水を行う。しかも、上記のように手をセンサ面近くに差し出しているために、反射光レベルは閾値１００を超える大きな値になっている。この場合、ユーザは、手洗い目的で手を差し出しているのではないから、手の動きは少なく、そのため反射光レベルも比較的安定した状態が続く。このように、反射光レベルが閾値１００を超えている場合には、未使用レベル（＝未使用値▲１▼）の更新は行わないため、平均値▲２▼と未使用値▲１▼との差分は閾値２０よりも大きいままの状態で推移し、止水は行われない。
【００５１】
よって、洗面器に水を溜める目的でセンサ面の近くに手を差し出した場合に、その差し出した手の動きが極めて小さいときでも、マイコン２９はその状態が未使用環境であると誤認識することがなく、手が差し出されていると正しく判断することができる。そのため、水溜めの途中で止水するような不具合が生じることがない。
【００５２】
従って、図６に示すように、時刻ｔ3から５秒経過した後の時刻ｔ4で、時刻ｔ3で上昇した平均値▲２▼を自動水栓の未使用値▲１▼としてメモリの記憶内容を更新されることがないので、時刻ｔ4で止水が行われることがないため、ユーザが欲する水量まで洗面器に水溜めを行うことができないというような従来から問題になっていた不具合は生じない。
【００５３】
図７は、本発明の一実施形態の第１変形例に係る吐水条件を設定するためのサブルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートは、図１のセンサ部１の検知動作により吐水条件を設定するための水制御装置各部の処理動作を示している。
【００５４】
本変形例に係る処理動作では、図７に示すように、メモリ内の反射光レベルの全データの平均値を演算した後（ステップＳ１３８）、最新の反射レベルの変化量が閾値１０より小さいか否かをチェックする（ステップＳ１３９）。そして、閾値１０より小さいときには、カウンタＡをインクリメントして吐水中か否かのチェックに移行し（ステップ１４２）、大きいか等しいときには、カウンタＡをリセットした後、ステップ１４２に移行する。次に、吐水中と判断したとき、最新の反射レベルが閾値１００以上の状態が３０秒継続したか否かのチェックを、カウンタＡが２４０より大きいか否かをチェックすることにより行う。ここで、カウンタＡのカウント値が２４０であれば、図２のメインルーチンの周期が１２５msecであるから、１２５msec×２４０＝３０secになるからである（ステップ１４３、Ｓ１４４）。そして、このチェックの結果、３０秒継続したと判断したときに、ステップＳ１３８で演算した平均値を未使用値としてメモリに記憶する（ステップＳ１４６）。一方、ステップ１４２で吐水中でなかった場合、或いは、ステップＳ１４３で最新の反射レベルが閾値１００より小さかった場合に、カウンタＡのカウント値が４０より大きいか等しければ、やはり上記平均値を未使用値としてメモリに記憶する（ステップＳ１４６）。そして、図２のメインルーチンへ復帰する。ステップ１４４でカウンタＡのカウント値が２４０より小さい場合や、ステップ１４５でカウンタＡのカウント値が４０より小さい場合には、ステップＳ１４６の処理を行うことなく、図２のメインルーチンへ復帰する。
【００５５】
即ち、本変形例に係る処理動作は、上記変化量が閾値１０以下か否かのチェックを、吐水中か否かのチェックに先立って行う点、吐水中に最新の反射レベルが１００以上か否かのチェックを行う点、及び最新の反射レベルの変化量が閾値１０以下の状態が３０秒継続したか否かのチェックを行う点を主な特徴とする。そして、上記変化量が閾値１０以下の状態が３０秒継続したときに、演算したメモリ内の反射光レベルの全データの平均値を、未使用値としてメモリに記憶し図２のメインルーチンへ復帰するものである。
【００５６】
なお、図７において、ステップＳ１３２〜Ｓ１３８は、図３のステップＳ１１２〜Ｓ１１８と、ステップＳ１３９〜Ｓ１４１は、図３のステップＳ１２１〜Ｓ１２３と、夫々同様の処理動作を行う。また、ステップＳ１４２は、図３のステップＳ１１９と、夫々同様の処理動作を行う。
【００５７】
図８は、図７においてフローチャートで示した水制御装置各部の制御動作を、タイミングチャートによって示したものである。
【００５８】
図８において、時刻ｔ1で吐水を、時刻ｔ2で止水を行った後、時刻ｔ3でユーザが手をセンサ部１のセンサ面近くに差し出すと、反射光レベルは閾値１００を超えた値（＝平均値▲２▼と未使用値▲１▼との差分が閾値２０よりも大きい状態）になる。しかも、ユーザの手の動きは少ないために、反射光レベルの変化量が閾値１０以下の安定した状態が続くことになる。しかし、本変形例では反射光レベルの変化量が閾値１０以下の状態が３０秒継続すると、上記平均値▲２▼を未使用値▲１▼として記憶するようになっているため、図８（ｂ）に示すように、時刻ｔ3から３０秒経過した時刻ｔ5で止水される。但し、上記時刻Ｔ5が経過する以前に反射光レベルの変化量が閾値１０を超えた場合には、上記平均値▲２▼を未使用値▲１▼として記憶する処理は行われないのは勿論である。
【００５９】
上述した処理動作によれば、水溜めの目的でセンサ面の近くに手を差し出した場合に、手の動きが極めて小さくても３０秒間は確実に吐水させることができる。また、平均値▲２▼を未使用値▲１▼として記憶する条件を厳格に設定したので、水溜め目的のために差し出した手を、未使用環境と誤認しにくくなる。よって、水溜めの途中で止水してしまうことが生じ難くなる。
【００６０】
図９は、本発明の一実施形態の第２変形例に係る吐水条件を設定するためのサブルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートも、図７で示したフローチャートと同様、図１のセンサ部１の検知動作により吐水条件を設定するための水制御装置各部の処理動作を示している。
【００６１】
本変形例では、図９に示すように、ステップＳ１５２から吐水中か否かをチェックするためのステップＳ１５９までの処理は、図３のステップＳ１１２からステップＳ１１９までの処理と同様である。しかし、ステップＳ１１９以降の処理動作に本変形例の特徴がある。即ち、ステップＳ１５８で平均値を演算した後、吐水中であると判断すると（ステップＳ１５９）、最新の反射光レベルが閾値１００より大きいか否かをチェックする（ステップＳ１６０）。このチェックの結果、大きければ、反射光レベルの変化量が閾値２より小さいか否かをチェックし（ステップＳ１６１）、小さければ前述のカウンタＡをインクリメントして（ステップＳ１６２）、ステップ１６７に移行する。一方、大きければ、カウンタＡをリセットした後（ステップ１６３）、ステップ１６７に移行する。次に、カウンタＡのカウント値が４０より大きいか等しければ（ステップ１６７）、上述した平均値を未使用値としてメモリに記憶する（ステップＳ１６８）。そして、図２のメインルーチンへ復帰する。ステップＳ１５９で吐水中でないと判断したとき、或いは、ステップＳ１６０で最新の反射光レベルが閾値１００より小さいと判断したときは、最新の反射レベルの変化量が閾値１０より小さいか否かをチェックする（ステップＳ１６４）。そして、閾値１０より小さいときには、カウンタＡをインクリメントして（ステップＳ１６５）、ステップ１６７に移行する。一方、大きければ、カウンタＡをリセットした後（ステップ１６６）、ステップ１６７に移行する。以下の処理は、上記と同様である。
【００６２】
図１０は、図９においてフローチャートで示した水制御装置各部の制御動作を、タイミングチャートによって示したものである。
【００６３】
図１０において、時刻ｔ1で吐水を、時刻ｔ2で止水を行った後、時刻ｔ3でユーザが手をセンサ部１のセンサ面近くに差し出すと、反射光レベルは閾値１００を超えた値になる。この場合、反射光レベルの変化量が安定しているか否かを判断するための閾値が、上記図６の従来例における「１０」よりも小さな値である「２」に設定されているので、時刻ｔ3で上昇した平均値▲２▼によって未使用値▲１▼が更新されない。そのため、図１０（ｂ）に示すように、時刻ｔ3以降は上記変化量が２を超えない限り吐水が継続されることになる。
【００６４】
上述した処理動作によれば、上記平均値▲２▼を未使用値▲１▼として更新するための条件である、反射光レベルの安定度をチェックするための閾値を、従来用いられていた「１０」から「２」に変更したので、反射レベルの変化量が閾値２より小さくならない限り未使用状態と判定されない。そのため、水溜めの目的でセンサ面の近くに手を差し出した場合に、手の動きが極めて小さくても水溜め目的のために差し出した手を、未使用環境と誤認しにくくなる。よって、水溜めの途中で止水してしまうことが生じ難くなる。
【００６５】
図１１は、本発明の一実施形態の第３変形例に係る吐水条件を設定するためのサブルーチンを示すフローチャートである。このフローチャートも、図７、図９で夫々示したフローチャートと同様、図１のセンサ部１の検知動作により吐水条件を設定するための水制御装置各部の処理動作を示している。
【００６６】
本変形例では、図１１に示すように、ステップＳ１７２からステップＳ１８４までは、図９のステップＳ１５２からステップＳ１６４までの処理と同様の処理が行われ、また、ステップＳ１８５からステップＳ１８９までは、図９のステップＳ１６４からステップＳ１６８までの処理と同様の処理が行われる。しかし、上述したカウンタＡのカウント内容が２４０以上か否かをチェックする処理動作（ステップＳ１８４）を、ステップＳ１８２、Ｓ１８３とステップＳ１８９との間に介在させた点に本変形例の特徴がある。ここで、ステップＳ１８４の処理動作とは、前述したように、最新の反射光レベルが閾値１００より大きく、且つ、反射光レベルの変化量が閾値２より小さい状態が３０秒間継続したか否かのチェックである。
【００６７】
即ち、カウンタＡのカウント値が２４０より大きいか等しいときのみ、即ち、最新の反射光レベルが閾値１００より大きく、且つ、反射光レベルの変化量が閾値２より小さい状態が３０秒間継続しているときのみ、上述した平均値による未使用値の更新を行って、図２のメインルーチンに復帰する（ステップＳ１８４）。
【００６８】
図１２は、図１１においてフローチャートで示した水制御装置各部の制御動作を、タイミングチャートによって示したものである。
【００６９】
図１２において、時刻ｔ1で吐水を、時刻ｔ2で止水を行った後、時刻ｔ3でユーザが手をセンサ部１のセンサ面近くに差し出すと、反射光レベルは閾値１００を超えた値になる。この場合、反射光レベルの変化量が安定しているか否かを判断するための閾値が、上記図１０の第２の変形例におけると同様に「２」に設定されているので、上記変化量が閾値２より大きい状態が継続されている限りは時刻ｔ3で上昇した平均値▲２▼によって未使用値▲１▼が更新されない。しかし、上記変化量が閾値２より小さい状態が連続して３０秒継続すれば、上記更新が行われるため、止水される。なお、上記変化量が閾値２より小さい状態が連続して３０秒継続する前に、１度でも上記変化量が閾値２を超えれば、カウンタＡがリセットされるので吐水は継続されることとなる（図１２（ｂ）参照）。
【００７０】
上述した処理動作によれば、反射光レベルが閾値１００より大きく、且つ、反射光レベルの変化量が反射光レベルの安定度をチェックするための閾値「２」よりも大きいときには吐水が継続され、反射光レベルが閾値１００より大きく、且つ、その変化量が閾値２よりも小さい状態が継続しても、３０秒間は吐水が継続される。そのため、水溜めの目的でセンサ面の近くに手を差し出した場合に、手の動きが極めて小さくても水溜め目的のために差し出した手を、未使用環境と誤認しにくくなる。よって、水溜めの途中で止水してしまうことが生じ難くなる。
【００７１】
なお、上述した内容は、あくまで本発明の一実施形態やその変形例に関するものであって、本発明が上記内容のみに限定されることを意味するものでないのは勿論である。例えば、手の乾燥装置等種々の装置に本発明は応用可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、洗面器に静止物が置かれたときには確実に止水でき、且つ、洗面器に水溜めをすべく、ユーザが手を差し出したときにはユーザが要求する間吐水を継続できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る水制御装置の回路構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した水制御装置各部の制御動作を示すフローチャート。
【図３】一実施形態に係る吐水条件設定のためのサブルーチンを示すフローチャート。
【図４】図２及び図３で示した水制御装置各部の制御動作を表わすタイミングチャート。
【図５】図２及び図３で示した水制御装置各部の制御動作を表わす別のタイミングチャート。
【図６】従来の水制御装置各部の制御動作を示すタイミングチャート。
【図７】一実施形態の第１変形例に係る吐水条件設定のためのサブルーチンを示すフローチャート。
【図８】図７で示した水制御装置各部の制御動作を表わすタイミングチャート。
【図９】一実施形態の第２変形例に係る吐水条件設定のためのサブルーチンを示すフローチャート。
【図１０】図９で示した水制御装置各部の制御動作を表わすタイミングチャート。
【図１１】一実施形態の第３変形例に係る吐水条件設定のためのサブルーチンを示すフローチャート。
【図１２】図１１で示した水制御装置各部の制御動作を表わすタイミングチャート。
【符号の説明】
１ センサ部
３ バルブ駆動部
５、６ 信号処理部
７ 直流電源
９ 投光素子
１１ 受光素子
１３ センサ回路
１５、１９、２１、２３、２５ トランジスタ
１７ ラッチングソレノイド
２７ Ｈブリッジ回路
２９ マイクロコンピュータ（マイコン）
３１ 発振子

Claims (4)

1. 送信した伝播波の反射波を受信する自動水栓装置において、
   前記受信した反射波レベルと所定のレベル閾値とを比較することにより、物体の有無を検知する検知手段と、
   物体有りと判断された場合には吐水し、物体無しと判断された場合には吐水しない又は止水する手段と、
   前記反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより反射波レベルが安定しているか否かを判断する判断手段と、
   前記反射波レベルが安定していると判断されたとき、そのときの反射波レベルに前記レベル閾値を更新する手段と
   を備え、受信した最新の反射波レベルが、前記レベル閾値よりも大きな閾値以上の場合には、前記レベル閾値を更新しないことを特徴とする自動水栓装置。
2. 送信した伝播波の反射波を受信する自動水栓装置において、
   前記受信した反射波レベルと所定のレベル閾値とを比較することにより、物体の有無を検知する検知手段と、
   物体有りと判断された場合には吐水し、物体無しと判断された場合には吐水しない又は止水する手段と、
   前記反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより反射波レベルが安定しているか否かを判断する判断手段と、
   前記反射波レベルが安定しているとの判断が所定時間以上得られたとき、そのときの反射波レベルに前記レベル閾値を更新する手段と
   を備え、受信した最新の反射波レベルが、前記レベル閾値よりも大きな閾値以上の場合には、前記所定時間をそれより長い時間とすることを特徴とする自動水栓装置。
3. 送信した伝播波の反射波を受信する自動水栓装置において、
   前記受信した反射波レベルと所定のレベル閾値とを比較することにより、物体の有無を検知する検知手段と、
   物体有りと判断された場合には吐水し、物体無しと判断された場合には吐水しない又は止水する手段と、
   前記反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより反射波レベルが安定しているか否かを判断する判断手段と、
   前記反射波レベルが安定していると判断されたとき、そのときの反射波レベルに前記レベル閾値を更新する手段と
   を備え、受信した最新の反射波レベルが、前記レベル閾値よりも大きな閾値以上の場合には、前記所定の閾値をそれよりも小さい値にすることを特徴とする自動水栓装置。
4. 送信した伝播波の反射波を受信する自動水栓装置において、
   前記受信した反射波レベルと所定のレベル閾値とを比較することにより、物体の有無を検知する検知手段と、
   物体有りと判断された場合には吐水し、物体無しと判断された場合には吐水しない又は止水する手段と、
   前記反射波のレベル変動値と所定の閾値とを比較することにより反射波レベルが安定しているか否かを判断する判断手段と、
   前記反射波レベルが安定しているとの判断が所定時間以上得られたとき、そのときの反射波レベルに前記レベル閾値を更新する手段と
   を備え、受信した最新の反射波レベルが、前記レベル閾値よりも大きな閾値以上の場合には、前記所定時間をそれより長い時間とし、且つ、前記所定の閾値をそれよりも小さい値にすることを特徴とする自動水栓装置。

Images