JP5017893B2 - Automatic faucet - Google Patents
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Description
本発明は、自動水栓及び自動水栓機能付き洗面装置に関し、特にマイクロ波ドップラセンサを用いた自動水栓及び自動水栓機能付き洗面装置に関する。 The present invention relates to an automatic faucet and a washing device with an automatic faucet function, and more particularly to an automatic faucet using a microwave Doppler sensor and a washing device with an automatic faucet function.
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. As a result, human body separation may not 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、請求項1に記載の発明は、水栓と、前記水栓の中途部に設けられた電磁弁と、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によって生成されたドップラ信号に対して、人体を検出したか否かの判断値である人体近接判断値と、人体を検出しなくなったか否かの判断値である人体離反判断値とを記憶する記憶部と、前記ドップラ信号と前記人体近接判断値とに基づいて人体を検出したら前記電磁弁を制御して前記水栓からの吐水を行い、人体を検出しなければ前記電磁弁を制御して前記水栓からの吐水の停止を行なう制御部と、を備えた自動水栓であって、前記制御部は、前記ドップラ信号と前記人体近接判断値とに基づいて人体を検出していない状態で前記電磁弁を強制的に開弁して前記水栓からの吐水を行って強制的な吐水状態を形成し、当該吐水状態で検出した前記ドップラ信号に基づいて、前記人体離反判断値を設定することを特徴とする。
Therefore, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御部は、前記強制的な吐水状態を所定期間継続させた後、前記ドップラ信号の信号レベル以上の値を前記人体離反判断値として設定することを特徴とする。
The invention of
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御部は、前記強制的な吐水状態を所定期間継続させた後、前記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、前記人体離反判断値を設定することを特徴とする。
Further, an invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御部は、前記ドップラ信号の信号レベルが所定閾値以下となる状態を継続して検出したとき、前記強制的な吐水状態を形成することを特徴とする。
The invention of
また、請求項5に記載の発明は請求項1に記載の発明において、前記制御部は、前記人体離反判断値の設定を所定周期で行うことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記人体近接判断値と前記人体離反判断値とは同一の値であることを特徴とする。
The invention described in claim 6 is characterized in that, in the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、人体を検出していない状態で電磁弁を強制的に開弁して水栓からの吐水を行って強制的な吐水状態を形成し、当該吐水状態で検出したドップラ信号に基づいて、人体離反判断値を設定するので、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 invention described in
請求項2に記載の発明によれば、前記制御部は、吐水状態を所定期間継続させた後、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。 According to the second aspect of the invention, the control unit sets the value equal to or higher than the signal level of the Doppler signal output from the microwave Doppler sensor as the human body separation determination value after continuing the water discharge state for a predetermined period. Therefore, the Doppler signal in a state where the water discharge state is more stable can be set as the determination value of the human body separation, and the hand and water discharge can be detected more accurately.
請求項3に記載の発明によれば、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。 According to the third aspect of the present invention, 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 judgment value for the human body separation. It can be set as a judgment value of human body separation, and the hand and water discharge can be detected more accurately.
請求項4に記載の発明によれば、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が所定閾値以下となる状態を継続して検出したとき、すなわち、洗面器の手が離れた吐水状態の安定したレベルを設定することができるため、より正確に手と吐水の検出を行うことが出来る。 According to the fourth aspect of the present invention, when the state where the signal level of the Doppler signal output from the microwave Doppler sensor is continuously below the predetermined threshold is detected, that is, the water discharge state in which the hand of the basin is separated. Therefore, it is possible to detect the hand and water discharge more accurately.
請求項5に記載の発明によれば、人体離反判断値の設定を所定周期で行うので、水圧の変化等で水の飛び跳ねが変わっても、人体離反判断値を更新することができ、より正確に手と吐水の検知を行うことが出来る。
According to the invention described in
また、マイクロ波ドップラセンサを水栓内に配置したので、洗面器のボウル面からの距離を確保できる。したがって、水の飛び跳ねの影響を少なくすることができ、より正確に手と吐水の検知を行うことが出来る。 Further, the microwave Doppler sensor than was placed in water faucet, can secure the distance from the bowl surface of the basin. Therefore, the influence of water jumping can be reduced, and the hand and water discharge can be detected more accurately.
請求項6に記載の発明によれば、人体近接判断値と人体離反判断値とは同一の値であるので、記憶部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。 According to the invention described in claim 6 , since the human body proximity determination value and the human body separation determination value are the same value, the storage area of the storage unit can be reduced, and the processing of the automatic water supply function operation is simplified. it can.
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
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 according to this embodiment includes a
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
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
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
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
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
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Vb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 is a flowchart of the setting operation of the human body separation determination value Vb.
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
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。
The human body separation determination value setting means 22b of the human body
ここで、設定動作判断値Vcは、通常に設定される人体近接判断値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、人体近接判断値Va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、人体近接判断値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、人体近接判断値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 proximity determination value Va, thereby increasing the accuracy of the human body absence determination. That is, the human body proximity determination value Va has a high set value in order to prevent erroneous detection, but the set operation determination value Vc is used to determine the opposite state, and the error is not detected. In order to prevent detection, it is set to a value lower than the human body proximity determination value Va. The set operation determination value Vc is a value set in advance. Note that the human body proximity determination value Va may be used as the set operation determination value Vc, and in this way, the process is simplified.
また、この人体近接判断値Vaは人体離反判断値Vbとともに更新される。そして、人体近接判断値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 proximity determination value Va is updated together with the human body separation determination value Vb. The human body proximity 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
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
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 adds a value obtained by adding the predetermined value V1 to the signal level Vo1 of the Doppler signal S6 detected in STEP 17 as the human body separation determination value Vb in 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 fluctuations in the water pressure in the
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が人体近接判断値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。
Further, the determination of the absence of the human body in
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
人体検出処理部22の自動吐水制御手段22aは、記憶部24から人体近接判断値Vaを取り出し、ドップラ信号S6の信号レベルVoが人体近接判断値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が人体近接判断値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、人体近接判断値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1a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
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 this embodiment, a microwave Doppler sensor using a 10.525 GHz microwave has been described. However, the present invention is not limited to this, and the frequency is not limited as long as the microwave is used.
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STEP14〜19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 operations of
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、人体近接判断値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、人体近接判断値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 proximity 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 (6)
前記水栓の中途部に設けられた電磁弁と、
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によって生成されたドップラ信号に対して、人体を検出したか否かの判断値である人体近接判断値と、人体を検出しなくなったか否かの判断値である人体離反判断値とを記憶する記憶部と、
前記ドップラ信号と前記人体近接判断値とに基づいて人体を検出したら前記電磁弁を制御して前記水栓からの吐水を行い、前記ドップラ信号と前記人体離反判断値とに基づいて人体を検出しなければ前記電磁弁を制御して前記水栓からの吐水の停止を行なう制御部と、を備えた自動水栓であって、
前記制御部は、
人体を検出していない状態で前記電磁弁を強制的に開弁して前記水栓からの吐水を行って強制的な吐水状態を形成し、当該吐水状態で検出した前記ドップラ信号に基づいて、前記人体離反判断値を設定する
ことを特徴とする自動水栓。 A faucet,
A solenoid valve provided in the middle of the faucet;
A microwave Doppler sensor that generates a Doppler signal by transmitting and receiving microwaves;
A human body proximity determination value that is a determination value as to whether or not a human body is detected with respect to a Doppler signal generated by the microwave Doppler sensor, and a human body separation determination value that is a determination value as to whether or not a human body is no longer detected A storage unit for storing
Wherein a Doppler signal based on the human body proximity determination value by controlling the solenoid valve upon detection of human body subjected to water discharge from the faucet to detect the human body on the basis of the Doppler signal and the human body separation determination value an automatic faucet comprising a control unit for performing the stop of water discharge from the faucet to control the solenoid valve unless,
The controller is
While not detecting the human body by forcibly opening the solenoid valve to form a forced water discharge state performed water discharge from the faucet, based on the Doppler signal detected in the water discharge state, An automatic faucet characterized by setting the human body separation judgment value .
前記強制的な吐水状態を所定期間継続させた後、前記ドップラ信号の信号レベル以上の値を前記人体離反判断値として設定することを特徴とする請求項1に記載の自動水栓。 The controller is
After the forced water discharge state is continued for a predetermined period of time, automatic faucet according to pre Kido Ppura higher than a signal level value of the signal to claim 1, wherein the benzalkonium be set as the human body separation determination value .
前記強制的な吐水状態を所定期間継続させた後、前記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、前記人体離反判断値を設定することを特徴とする請求項1に記載の自動水栓。 The controller is
Claims, characterized in that the after the forced water discharge state is continued for a predetermined time period, when the variation of the signal level before Symbol Doppler signal is within a predetermined range, sets the previous SL body separation determination value automatic faucet described in 1.
前記ドップラ信号の信号レベルが所定閾値以下となる状態を継続して検出したとき、前記強制的な吐水状態を形成することを特徴とする請求項1に記載の自動水栓。 The controller is
When the signal level before Kido Ppura signal is detected continuously a state equal to or less than a predetermined threshold value, automatic faucet according to claim 1, characterized in that to form the forced water discharge state.
前記人体離反判断値の設定を所定周期で行うことを特徴とする請求項1に記載の自動水栓。 The controller is
The automatic faucet according to claim 1 , wherein the human body separation judgment value is set at a predetermined cycle .
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