JP4247073B2

JP4247073B2 - 給水装置における自動給水方法

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Publication number: JP4247073B2
Application number: JP2003293007A
Authority: JP
Inventors: 明西岡
Original assignee: 株式会社三栄水栓製作所
Priority date: 2003-08-13
Filing date: 2003-08-13
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2023-08-13
Also published as: JP2005061079A

Description

本発明は、給水装置における自動給水方法に関するものであり、より詳細には赤外線イメージセンサを用いて人体などからの赤外放射を検出して、より確実な自動給水を行なう給水装置における自動給水方法に関する。

図９は、赤外線光の反射によって使用者を検出する赤外線反射方式の自動給水装置５１の例を示している。図９において、５２は光（例えば赤外線や近赤外線など）Ｌ₁を使用者へ向けて照射するための投光部（図示せず）と使用者から反射して生じた反射光Ｌ₂を受光するための受光部（図示せず）とを備えた反射型センサ、５３は自動給水装置の吐水口、５４は洗面ボールである。また、ｍ’は前記反射型センサの検出視野である。

前記自動給水装置５１は使用者が前記検出視野ｍ’内に手を差し延べる動作（すなわち使用者の使用動作）を行なうときに、反射型センサ５２が使用者の手によって反射した反射光Ｌ₂を前記受光部を用いて受光することにより、反射型センサ５２がこれを感知することができる。そして、図示していない電磁弁などの切換部が吐水状態に切換えられて、吐水口５３から自動的に吐水を行えるようにしている。また、使用者が手を検出視野ｍ’外に出すことにより、反射型センサ５２は反射光Ｌ₂の検出ができなくなり、これによって前記切換部が止水状態に切り換えられて、止水することができる。

特開２００２−１３０１４２号公報

ところで、光Ｌ₁が洗面台の洗面ボール５４に向くよう投光部がセットされているので、例えばステンレス等の金属製の浅い洗面ボール５４を有する洗面台においては、使用者から反射した反射光Ｌ₂以外から同等の光が受光部に入射した場合に、これを誤って使用者の使用動作として感知するおそれがある。特に、図９に示すように、自動給水装置５１の近くに、前記光Ｌ₁と同じような光Ｌ₁’を用いた他の反射型センサ５５を有する機器５６が配置されている場合に、この機器５６からの光Ｌ₁’によって生じる反射光Ｌ₂’が反射型センサ５２に入射して、自動給水装置５１が誤動作することがあった。

本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、水洗器の使用者による使用動作を確実にとらえることができる給水装置における自動給水方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の給水装置における自動給水方法は、切換部を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置において、赤外線イメージセンサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射のイメージを捉えて一対のバッファに記憶するとともに、前記赤外放射のイメージの変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して、切換部を切換えるにあたり、
給水開始処理と、給水継続処理と、給水停止処理を施すことからなり、

前記給水開始処理が、
赤外線イメージセンサから画像信号として出力される感知信号を入力して、これをイメージとして一方のバッファへ格納する第１のステップと、
赤外線イメージセンサからさらに画像信号として出力される感知信号を入力して、これを新規のイメージとして他方のバッファへ格納する第２のステップと、
格納された両イメージの差分を求めて、その変化を抽出する第３のステップと、
両イメージの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値と比較する第４のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値より小さい場合には、前記新規のイメージを一つ前のイメージとして一方のバッファに格納する第５のステップと、
前記第２のステップから前記第５のステップの処理を給水が開始されるまで繰り返し施す第６のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値以上の場合に給水を開始する第７のステップとを含み、

前記給水継続処理が、
前記第７のステップで給水を開始した後、他方のバッファの前記新規のイメージを一つ前のイメージとして一方のバッファへ移す処理を行なう第８のステップと、
赤外線イメージセンサからさらに画像信号として出力される感知信号を入力して、この新規のイメージを他方のバッファへ格納する第９のステップと、
格納された両イメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出する第１０のステップと、
両イメージの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値と比較する第１１のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値以上の場合に前記第８のステップから前記第１１のステップの処理を給水を継続する限り繰り返し施す第１２のステップとを含み、

前記給水停止処理が、
比較の結果、前記変化量の和が閾値よりも小さい場合に給水を停止する第１３のステップとを含むことを特徴としている（請求項１）。

前記赤外線イメージセンサは、人体から生じる波長１０μｍの中間赤外線の赤外放射を測定対象として検出可能に構成された熱型赤外線検出素子を、縦横に複数並べて構成された熱型のものであり、前記赤外線イメージセンサの視野領域に前記給水部分が含まれるように取り付けられているのが好ましい（請求項２）。

前記給水装置は、洗面台の水平取付け面上に設置された吐水管と前記赤外線イメージセンサを含むとともに、前記赤外線イメージセンサは、使用者による使用動作を感知するため前記吐水管の前面部に取り付けられており、また、前記赤外線イメージセンサの視野領域の高さ方向の範囲は、前記洗面ボールの底から前記水平取付け面より低い高さの位置までであるのが好ましい（請求項３）。

請求項１に記載の本発明の給水装置における自動給水方法では、切換部を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置において、赤外線イメージセンサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射のイメージを捉え、この赤外放射のイメージの変化を求めて、切換部を切換えるので、使用者による自動給水装置の使用動作をモニタして、吐水を続けるか止水状態に切り換えるかの判断を行なうことができる。このとき、使用者の手などの対象物の温度は給水装置から供給される水や湯などにより幾らか温度変化するものであるが、この対象物からの赤外放射をイメージとして取り込んで、その変化を求めることにより、使用者による使用動作の動きを赤外放射のイメージの変化として映像的に捉えることができる。つまり、使用者による使用動作があるときには吐水し続け、動きが止まれば止水することができる。また、迷光や外乱の影響を受けることなく安定した動作を得ることができる。

図１〜５は本発明の自動給水装置１における自動給水方法の一実施例の構成を示す図であり、図１は正面図、図２は側面図、図３は内部回路の構成を示す図、図４は自動給水装置１における自動給水方法を説明する図、図５は検出される赤外放射のイメージを示す図である。

本例の自動給水装置１は洗面台２の水平取付け面２ａ上に設置された吐水管３と、この吐水管３の前面部３ａに取り付けられて使用者による使用動作を感知する赤外線イメージセンサ４と、この赤外線イメージセンサ４からの感知信号Ｓ₀が送られる制御部５（図３のみに図示）と、この制御部５から送られる制御信号Ｓ₁によって止水状態と吐水状態の切り換えを可能とする切換部６（図３のみに図示）とを有している。

前記洗面台２には洗面ボール２ｂを形成しており、これによって吐水管３の吐水口３ｂから吐水される水が、図１，２において符号Ｍ₁に示す給水部分、つまり、洗面ボール２ｂ内に給水され、この給水部分Ｍ₁において使用者が手を洗うなどして、排水口２ｃ（図２）へと流れるように構成している。また、図１において、符号３ｃは測定対象となる波長の赤外線を透過可能な材料で形成された光透過窓を示しており、この光透過窓３ｃによって、赤外線イメージセンサ４を水から保護するように構成している。

前記赤外線イメージセンサ４は例えば人体から生じる波長１０μｍ程度の中間赤外線の赤外放射を測定対象として検出可能に構成された熱型赤外線検出素子を、縦横に複数並べて構成された熱型赤外線イメージセンサであり、この赤外線イメージセンサ４はその視野領域ｍに前記水の給水部分Ｍ₁が含まれるように取り付けている。すなわち、赤外線イメージセンサ４はその視野領域ｍ内における各部の温度を、とりわけ体温に近い温度を中心に精度よく赤外放射によって測定できるように構成している。また、赤外線イメージセンサ４の感知信号Ｓ₀は画像信号として出力される。

また、本例の場合、赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍの高さ方向の範囲は、洗面ボール２ｂの底から水平取付け面２ａより幾らか低い高さの位置までである。つまり、図１において、使用者が給水部分Ｍ₁に使用者が手などの対象物を差し出すときに、この対象物が赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍ内に入るので、赤外線イメージセンサ４が対象物からの赤外放射を受光でき、吐水口３ｂから水が吐水するように構成している。

なお、Ｍ₂およびＭ₃は、視野領域ｍ内でかつ非吐水領域である部分を示す。そして、この実施形態では、赤外線イメージセンサ４として、画素数（ドット数）が１０２４（３２×３２）個のものを採用した例を示す。また、本例の赤外線イメージセンサ４の各赤外線検出素子は熱型であり、これに入射する赤外線を吸収させることにより生じる温度上昇を利用したものである。すなわち、容易に小型化でき長寿命で消費電力が少ないという利点がある。

前記切換部６は例えば吐水管３を流れる水の吐水および止水を電気的に制御可能とする電磁弁であり、前記制御部５は例えば演算処理を行なうマイクロコンピュータ１０と、記憶部（メモリ）１１と、アラーム表示回路１２と、前記電磁弁６の駆動回路１３とを有している。また、１４は制御部５を駆動するための乾電池などの電源であり、１５は電源１４からの電力を各回路１０〜１３に供給する低電圧電圧監視回路である。

また、メモリ１１にはマイクロコンピュータ１０が感知信号Ｓ₀を受け取って、電磁弁駆動回路１３を介して制御信号Ｓ₁を出力するための必要な信号処理の手順を示す処理プログラム２０が記録されていると共に、このプログラム２０の動作に伴って赤外放射のイメージＡ，イメージＢを記憶するバッファ２１，２２を設けている。

図４は前記プログラム２０が示す手順に従った制御部５による動作を説明する図であり、図５は赤外線イメージセンサ４から得られる赤外放射のイメージの一例を示す図である。

図４において、Ｓ１は赤外線イメージセンサ４から感知信号Ｓ₀を入力して、これをイメージＡとしてバッファ２１へ格納するステップである。このときのイメージＡの一例として図５に示したものを挙げることができる。図５（Ａ）に示すように、イメージＡにおいて洗面ボール２ｂの各部の温度がほゞ同じであるので、赤外放射は各部においてほゞ同レベルの低い温度を示す信号となっている。

図４における、Ｓ２は赤外線イメージセンサ４からさらに感知信号Ｓ₀を入力して、この新規のイメージをイメージＢとしてバッファ２２へ格納するステップである。

Ｓ３は前記バッファ２１，２２に格納されたイメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出するステップである。すなわち、予めバッファ２１に記録されている前回の感知信号Ｓ₀に基づくイメージＡと、今回ステップＳ２に基づいて検出したイメージＢの差分を求めることで、その短い時間内において変化した赤外放射のイメージの変化量（各画素における赤外線の検出強度の差の絶対値）を求めることができる。

Ｓ４は前記イメージＡ，Ｂの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値Ｔｈａと比較するステップである。このステップＳ４において前記変化量の和が閾値Ｔｈａよりも大きく、イメージＡ，Ｂにおける変化が大きいと判断した場合にはステップＳ６にジャンプし、小さい場合にはステップＳ５に処理を進める。

ここで、使用者が何もしていない状態においては、たとえ近くの反射型センサから赤外線（近赤外線）などが入射しても、本例の赤外線イメージセンサ４はこれに影響されることがない。また、外部から太陽光などの熱線が入射しても、これによって洗面ボール２ｂの温度が短い時間内に急激に上昇することはないので、ステップＳ４においてイメージの変化が大きいと判断されることはない。つまり、従来は誤動作の原因となっていたものによって自動給水装置１が誤動作することはない。

一方、使用者が自動給水装置１の給水部分Ｍ₁に手（対象物）を差し延べるなどした場合には、温度の異なる物体による赤外線が急激に赤外線イメージセンサ４によって検出されるので、この赤外線イメージセンサ４からの感知信号Ｓ₀には、図５（Ｂ）に示すように対象物から放射させる赤外線によるイメージ３０が含まれている。前記ステップＳ２において、前記イメージ３０を含む赤外放射のイメージＢが取り込まれる。なお、図５（Ｂ）に示すイメージ３０は使用者の手を示している。

そして、ステップＳ３において、図５（Ｃ）に示すようなイメージＡ，Ｂの変化が検出され、符号３１に示すように、使用者の手によって生じた急激な温度変化が大きく検出される。したがって、ステップＳ４において、イメージＡ，Ｂの変化が大きいと判断され、ステップＳ６にジャンプする。

Ｓ５は、今検出したイメージＢを一つ前のイメージＡとしてバッファ２１に格納するステップである。そして、前記ステップＳ２にジャンプすることにより、前記ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。なお、この繰り返し周期を早くすることで自動給水装置１は使用者の使用動作に敏感に反応することができる。また、この繰り返し周期を遅くする（時間待ちを設ける）ことにより、消費電力の削減を図ることができる。

加えて、前記ステップＳ４における変化量の和の閾値ＴｈａはステップＳ２〜Ｓ５の繰り返し周期の長さと温度変化の大きさに合わせて適宜調整されるものであり、この閾値Ｔｈａは例えば可変抵抗やロータリースイッチなど、ツマミの位置調整などからなる閾値設定部１１ａによって外部から調整可能に構成することが望ましい。

Ｓ６は前記ステップＳ４においてイメージＡ，Ｂの変化が大きいと判断されたときに実行され、前記電磁弁駆動回路１３を用いて電磁弁６を開弁させるための制御信号Ｓ₁を出力するステップである。これによって電磁弁６が吐水状態になり、使用者は自動給水装置１を使用することができる。

Ｓ７はバッファ２２のイメージＢを一つ前のイメージＡとしてバッファ２１へ移す処理を行なうステップである。

Ｓ８は赤外線イメージセンサ４からさらに感知信号Ｓ₀を入力して、この新規のイメージをイメージＢとしてバッファ２２へ格納するステップである。このとき、得られる赤外放射のイメージＢにおいて、図５（Ｄ）の符号３２が示す使用者の手による赤外放射のイメージは、図５（Ｂ）に示す前回のイメージにおける符号３０が示す使用者の手による赤外放射のイメージと比べて、使用者の使用動作に応じて幾らか変化する。

Ｓ９は前記バッファ２１，２２に格納されたイメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出するステップである。すなわち、前記バッファ２１に記録されている前回のイメージＡと、今回のイメージＢの差分を求めることで、その短い時間内において変化した赤外放射のイメージの変化量（差の絶対値）を求めることができる。図５（Ｅ）の符号３３は、ステップＳ９によって求められた、使用者の使用動作に応じたイメージ３０，３２の変化量に基づく動作のイメージである。

Ｓ１０は前記イメージＡ，Ｂの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値Ｔｈｂと比較するステップである。このステップＳ１０において前記変化量の和が閾値Ｔｈｂよりも大きく、イメージＡ，Ｂにおける変化が大きいと判断した場合にはステップＳ７にジャンプして、前記ステップＳ７〜Ｓ１０の処理を繰り返し、小さい場合にはステップＳ１１に処理を進める。

つまり、使用者が手などの対象物を動かしている限り、前記ステップＳ９の処理によって、赤外放射のイメージＡ，Ｂの変化量から使用者による使用動作が、動作のイメージ３３として検出され、この使用動作がなくならない限り吐水することができる。

また、自動給水装置１からの給水に伴って使用者の手などの各部の温度が変化するので、図５（Ｆ）において符号３４に示す赤外放射のイメージに示すように、温度の低下部分３４ａや、手によって温められた水による温度の上昇部分３４ｂなどが生じるが、これらも時々刻々と変化するものであるため、前記ステップＳ９の処理によって得られる動作のイメージは、図５（Ｇ）において符号３５に示すようなものとなって現れる。

つまり、使用者が赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍ内において手などの対象物を動かしている限り、自動給水装置１は吐水を続けることができる。

なお、ステップＳ７〜Ｓ１０の繰り返し周期も任意の待ち時間を設けるなどして、調整することができ、この周期を早く設定して自動給水装置１は使用者の使用動作に敏感に反応することも、周期を遅く設定して消費電力の削減を図ることも可能である。また、前記ステップＳ１０における変化量の閾値ＴｈｂはステップＳ７〜Ｓ１０の繰り返し周期の長さと温度変化の大きさに合わせて適宜調整されるものであり、例えば可変抵抗やロータリースイッチなど、ツマミの位置調整などからなる閾値設定部１１ｂによって外部から調整可能に構成することが望ましい。

使用者が使用動作を終えて、手や対象物を赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍの外に出すと、赤外線イメージセンサ４によって検出されるイメージは、図５（Ｈ）に示すように、流れる水によるイメージ３６のみになる。また、このイメージ３６には変化が少ないので、前記ステップＳ９によって求められる動作のイメージは、図５（Ｉ）において符号３７に示すように変化の少ないものとなる。したがって、使用者が使用動作を終えると、前記ステップＳ１０においてイメージＡ，Ｂの変化が小さいと判断される。

Ｓ１１は前記ステップＳ１１においてイメージＡ，Ｂの変化が小さいと判断されたときに実行され、前記電磁弁駆動回路１３を用いて電磁弁６を閉弁させるための制御信号Ｓ₁を出力するステップである。これによって電磁弁６が止水状態になり、使用者は自動給水装置１を終了することができる。そして、前記ステップＳ５にジャンプする。

前記閾値Ｔｈａは自動給水装置１が給水を始めるために必要なイメージＡ，Ｂの変化量を定めるものであり、閾値Ｔｈａは太陽光などによる温度上昇などの外乱が原因となって自動給水装置１が誤動作しない程度に大きく、使用者による使用動作を捉えられる程度に小さくする必要がある。また、閾値Ｔｈｂは使用者による使用動作の継続を検出できる程度に小さく、使用者による使用動作の終了時に給水を止められる程度に大きくする必要がある。したがって、前記閾値設定部１１Ａ，１１ｂによって、自動給水装置１の設置後に調整できるようにすることが望ましい。

なお、本発明は、赤外線イメージセンサ４として用いる赤外線検出素子の数を上述したものに限定されるものではないことはいうまでもない。すなわち、赤外線検出素子の数を多くすることにより、前記イメージＡ，Ｂをより詳細に捉えて、的確な判断を行なうことが可能である。

しかしながら、赤外線イメージセンサ４が有する赤外線検出素子の数を少なくして、赤外線イメージセンサ４にかかるコストを削減することも可能である。また、赤外線検出素子の数を少なければ少ないほど、制御部５によって扱うイメージＡ，Ｂの情報量を少なくすることができ、それだけマイクロコンピュータ１０による処理を軽くして消費電力を削減し、製造コストを削減することも可能である。つまり、赤外線検出素子の数は複数（２個以上）あればこれを赤外線イメージとして捉えて、上述した信号処理を行なうことが可能である。

図６〜８は参考例の自動給水装置１’の構成を示す図であり、図６はその全体構成を示す側面図、図７は回路構成を示す図、図８はこの自動給水装置１’における自動給水方法の例を説明する図である。図６〜８において、図１〜５に示したものと同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるからその詳細な説明を省略する。

図６，７において、４０は視野領域ｍの全体における赤外放射を受けてその温度を測定する一つの赤外線受光素子を有する赤外線センサである。また、４１は少なくとも給水部分Ｍ₁を含む方向に赤外線Ｌ₁を照射することにより使用者に向けて例えば赤外線Ｌ₁を投光する投光部４１ａと、使用者の手などの対象物に当たって反射した赤外線Ｌ₂を受光することによって使用者による反射光を検出する受光部４１ｂとを有する赤外線反射方式の反射型センサである。つまり、本例の自動給水装置１’において、感知部は赤外線センサ４０と反射型センサ４１とからなる。

また、図７に示す、Ｓ₂は赤外線センサ４０の感知信号であり、Ｓ₃は反射型センサ４１の感知信号である。４２は本例の自動給水装置１’における自動給水の手順を示す処理プログラム、４３，４４は温度を記録するバッファである。

図８において、Ｓ２０は赤外線センサ４０を用いて感知信号Ｓ₂を入力し、この感知信号Ｓ₂が示す温度を温度Ａとして前記バッファ４３に記録するステップである。

Ｓ２１は新たに赤外線センサ４０から感知信号Ｓ₂を入力し、この感知信号Ｓ₂が示す温度を温度Ｂとして前記バッファ４４に記録するステップである。

Ｓ２２はバッファ４３，４４を参照して前記温度Ａ，Ｂの変化を抽出するステップである。

Ｓ２３は温度Ａ，Ｂの変化量（検出温度Ａ，Ｂの差の絶対値）が所定の閾値Ｔｈａ’に比べて大きいかどうかを判断するステップであり、大きい場合はステップＳ２５にジャンプし、小さい場合はステップＳ２４に処理を進める。

Ｓ２４は温度Ｂを一つ前の温度Ａとしてバッファ４４のデータをバッファ４３に転送するステップである。

Ｓ２５は前記ステップＳ２３において温度Ａ，Ｂの変化量が所定の閾値Ｔｈａ’に比べて大きいと判断された場合に実行されるステップであり、電磁弁６を開弁して吐水を開始するステップである。

すなわち、参考例の自動給水装置１’は、赤外線センサ４０によって検出される感知信号Ｓ₂を用いて視野領域ｍの温度変化が所定の閾値Ｔｈａ’以上であるときに、電磁弁６を開くように制御する。したがって、投光部４１ａは周期的に赤外光を発光する必要がなく、自動給水装置１’の消費電力を削減できるだけでなく、吐水開始が赤外線センサ４０によって検出される赤外放射によるものであるので、近くに同じ反射型センサが配置されていたとしても誤動作することがない。

また、視野領域ｍの温度変化を閾値Ｔｈａ’と比較する処理は極めて簡単な処理であるのでマイクロコンピュータ１０において実行する処理を軽くすることができ、これによって制御部５の消費電力を小さくすることもできる。

Ｓ２６は反射型センサ４１の投光部４１ａを用いて赤外光Ｌ₁を出射するステップである。

Ｓ２７は受光部４１ｂを用いて対象物による反射光Ｌ₂を受光するステップである。なお、ステップＳ２６，Ｓ２７はほゞ同時に行なうことができ、このとき反射型センサ４１から得られる感知信号Ｓ₃を用いて、吐水領域Ｍ₁に手などの対象物が存在するかどうかを検出することができる。

Ｓ２８は前記感知信号Ｓ₃を用いて反射光Ｌ₂の強度を所定の閾値Ｔｈｂ’と比較するステップである。ここで、反射光Ｌ₂が閾値Ｔｈｂ’より大きいときは前記ステップＳ２６に戻って、Ｓ２６〜Ｓ２８の処理を繰り返す。一方、反射光Ｌ₂が閾値Ｔｈｂ’以下であるときには、次のステップＳＳ９に処理を移す。

Ｓ２９は前記電磁弁６を閉じるための制御信号Ｓ₁を出力するステップである。次いで、前記ステップＳ２４にジャンプする。

すなわち、参考例の自動給水装置１’は、反射型センサ４１の感知信号Ｓ₃を用いて視野領域ｍから対象物が無くなったことを検出したときに電磁弁６を閉じるように制御する。つまり、止水時に反射型センサ４１を用いて対象物の存在を確認するので、使用者の手などの対象物が吐水領域Ｍ₁を離れたときには、給水を確実に止めることができる。特に、自動給水装置１’から供給される水や湯の流れによって温度変化が生じても、これに影響されることなく止水できるので、より確実に動作させることができる。

なお、参考例では吐水開始の判断において赤外線センサ４０の感知信号Ｓ₂を専ら用いた例を示しているが、反射型センサ４１からの感知信号Ｓ₃を用いて判断をより正確に行うようにすることも可能である。

本発明の自動給水装置における自動給水方法の一実施例を示す正面図である。前記自動給水装置の側面図である。前記自動給水装置の電気的な回路構成を説明する図である。前記自動給水方法を説明する図である。検出される赤外放射のイメージの例を示す図である。参考例を示す側面図である。前記参考例の自動給水装置の電気的な回路構成を説明する図である。前記参考例の給水装置における自動給水方法の一例を説明する図である。従来の自動給水装置の例を説明する図である。

符号の説明

１自動給水装置（給水装置）
４赤外線イメージセンサ
５制御部
６電磁弁（切換部）
２１，２２バッファ
Ｍ₁ 給水部分
Ｓ₀ 感知信号
Ｓ₁ 制御信号
Ｔｈａ，Ｔｈｂ閾値
Ａ，Ｂイメージ

Claims

切換部を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置において、赤外線イメージセンサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射のイメージを捉えて一対のバッファに記憶するとともに、前記赤外放射のイメージの変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して、切換部を切換えるにあたり、
給水開始処理と、給水継続処理と、給水停止処理を施すことからなり、

前記給水開始処理が、
赤外線イメージセンサから画像信号として出力される感知信号を入力して、これをイメージとして一方のバッファへ格納する第１のステップと、
赤外線イメージセンサからさらに画像信号として出力される感知信号を入力して、これを新規のイメージとして他方のバッファへ格納する第２のステップと、
格納された両イメージの差分を求めて、その変化を抽出する第３のステップと、
両イメージの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値と比較する第４のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値より小さい場合には、前記新規のイメージを一つ前のイメージとして一方のバッファに格納する第５のステップと、
前記第２のステップから前記第５のステップの処理を給水が開始されるまで繰り返し施す第６のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値以上の場合に給水を開始する第７のステップとを含み、

前記給水継続処理が、
前記第７のステップで給水を開始した後、他方のバッファの前記新規のイメージを一つ前のイメージとして一方のバッファへ移す処理を行なう第８のステップと、
赤外線イメージセンサからさらに画像信号として出力される感知信号を入力して、この新規のイメージを他方のバッファへ格納する第９のステップと、
格納された両イメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出する第１０のステップと、
両イメージの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値と比較する第１１のステップと、
比較の結果、前記変化量の和が閾値以上の場合に前記第８のステップから前記第１１のステップの処理を給水を継続する限り繰り返し施す第１２のステップとを含み、

前記給水停止処理が、
比較の結果、前記変化量の和が閾値よりも小さい場合に給水を停止する第１３のステップとを含むことを特徴とする給水装置における自動給水方法。
前記赤外線イメージセンサは、人体から生じる波長１０μｍの中間赤外線の赤外放射を測定対象として検出可能に構成された熱型赤外線検出素子を、縦横に複数並べて構成された熱型のものであり、前記赤外線イメージセンサの視野領域に前記給水部分が含まれるように取り付けられている請求項１に記載の給水装置における自動給水方法。
前記給水装置は、洗面台の水平取付け面上に設置された吐水管と前記赤外線イメージセンサを含むとともに、前記赤外線イメージセンサは、使用者による使用動作を感知するため前記吐水管の前面部に取り付けられており、また、前記赤外線イメージセンサの視野領域の高さ方向の範囲は、前記洗面ボールの底から前記水平取付け面より低い高さの位置までである請求項１または２に記載の給水装置における自動給水方法。