JP5867231B2 - Faucet device - Google Patents

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本発明は水栓装置に関し、特に、ドップラセンサのセンサ出力に応じて給水バルブの開閉動作を制御する水栓装置に関する。   The present invention relates to a faucet device, and more particularly to a faucet device that controls the opening / closing operation of a water supply valve in accordance with the sensor output of a Doppler sensor.

従来、洗浄の対象物としての手を検知するために、ドップラセンサを用いて水栓装置の吐水空間に対して電波を放射し、手の接近を検知する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1の技術では、ドップラセンサが受信した電波の定在波成分により手を検知している。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect a hand as an object to be cleaned, a technique for detecting the approach of a hand by radiating radio waves to a water discharge space of a faucet device using a Doppler sensor is known (for example, patents). Reference 1). In the technique of Patent Document 1, a hand is detected by a standing wave component of a radio wave received by a Doppler sensor.

ここで、ドップラセンサのセンサ出力は、機器の特性により、出力可能なDCレベルに制限(上限と下限)がある。また、ドップラセンサのセンサ出力における定在波成分は、センサ近傍の反射物の影響により、そのDCレベルの基準レベルが大きく変動することがある。このため、ドップラセンサから制御部に入力されるセンサ出力は、センサ近傍の反射物の影響により飽和してしまうことがあった。   Here, the sensor output of the Doppler sensor has a limitation (upper limit and lower limit) on the DC level that can be output depending on the characteristics of the device. In addition, the standing wave component in the sensor output of the Doppler sensor may greatly vary in the reference level of the DC level due to the influence of a reflector near the sensor. For this reason, the sensor output input to the control unit from the Doppler sensor may be saturated due to the influence of the reflector near the sensor.

このような問題を解決する技術として、センサ出力のオフセット量を自動的に調整する機能を備えた小便器洗浄装置が開示されている(特許文献2参照)。この小便器洗浄装置では、ドップラセンサの制御部がDCレベルの変動を検出し、この変動に追従するようにセンサ出力にオフセットをかけることにより、制御部に入力されるセンサ出力が、機器が出力可能なDCレベルの制限範囲内に収まるように調整している。   As a technique for solving such a problem, a urinal washing device having a function of automatically adjusting an offset amount of a sensor output is disclosed (see Patent Document 2). In this urinal washing device, the control unit of the Doppler sensor detects the fluctuation of the DC level, and by offsetting the sensor output so as to follow this fluctuation, the sensor output input to the control part is output by the device. Adjustments are made so that they are within the limits of possible DC levels.

特開2010−236268号公報JP 2010-236268 A 特開2010−203201号公報JP 2010-203201 A

しかしながら、ドップラセンサは、突然、その近傍に水等の反射物が現れると、センサ出力のDCレベルが急激に大きく変動するため、センサ出力が飽和してしまうことがある。このとき、上述した特許文献2の技術のようにセンサ出力のDCレベルに基づいてオフセットをかけても、DCレベルのオフセット量を適切に調整する事が出来ない。制御部に入力されるDCレベル自体が飽和しているため、真のセンサ出力のDCレベルが不明であり、適切なオフセット量を設定できないためである。   However, in the Doppler sensor, when a reflection object such as water suddenly appears in the vicinity of the Doppler sensor, the sensor output may saturate because the DC level of the sensor output varies greatly. At this time, even if an offset is applied based on the DC level of the sensor output as in the technique of Patent Document 2 described above, the offset amount of the DC level cannot be adjusted appropriately. This is because the DC level input to the control unit itself is saturated, the DC level of the true sensor output is unknown, and an appropriate offset amount cannot be set.

このとき、上述した特許文献2に係る技術では、飽和した状態のDCレベルと、当該DCレベルの基準レベルとの差分に応じたオフセットを繰り返すことにより、徐々に飽和を解消することになる。このため、DCレベルが大きく変動した場合、上述した特許文献2に係る技術を用いると、オフセット量の調整を複数回に亘って繰り返さなければ飽和が解消されないことになる。   At this time, in the technique according to Patent Document 2 described above, the saturation is gradually eliminated by repeating the offset according to the difference between the DC level in the saturated state and the reference level of the DC level. For this reason, when the DC level fluctuates greatly, if the technique according to Patent Document 2 described above is used, saturation cannot be eliminated unless the adjustment of the offset amount is repeated a plurality of times.

その結果、飽和が解消されるまでの間は、本来検出すべき対象物の信号を検出することができない。これにより、水栓装置の反応速度が遅くなり、使用者が不便や不快を感じてしまうという問題があった。   As a result, the signal of the object that should be detected cannot be detected until the saturation is eliminated. Thereby, the reaction speed of the water faucet device is slow, and there is a problem that the user feels inconvenience and discomfort.

本発明は、前記課題に鑑みて為されたものであり、検出対象物の接近を検出する検出効率を向上することにより水栓装置の反応速度を向上する事を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the reaction speed of the faucet device by improving the detection efficiency for detecting the approach of the detection target.

本発明に係る水栓装置の態様の1つは、吐水口への給水路を開閉する給水バルブと、前記吐水口周辺の検出対象物を検出するドップラセンサと、前記ドップラセンサのセンサ出力に基づいて前記給水バルブの開閉動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に含まれる定在波信号の出力レベルを検出する第1検出手段を有し、前記第1検出手段が検出した出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる、水栓装置において、前記制御部は、動作状態毎の前記第1検出手段が検出する出力レベルを記憶する記憶部と、前記ドップラセンサのセンサ出力に基づいて動作状態の変化を検出する第2検出手段とを更に有し、前記第2検出手段が動作状態の変化を検出すると、前記記憶部に記憶されている各動作状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる構成としてある。   One aspect of the faucet device according to the present invention is based on a water supply valve that opens and closes a water supply path to a water outlet, a Doppler sensor that detects a detection target around the water outlet, and a sensor output of the Doppler sensor. And a controller for controlling the opening / closing operation of the water supply valve, and the controller includes first detection means for detecting an output level of a standing wave signal included in a sensor output of the Doppler sensor, In the faucet device that offsets the output level of the standing wave signal by an offset amount corresponding to the output level detected by the first detection means, the control unit detects the output detected by the first detection means for each operating state. A storage unit that stores a level; and a second detection unit that detects a change in an operation state based on a sensor output of the Doppler sensor, and the second detection unit detects a change in the operation state. It is constituted to offset the output level of the standing wave signal with the offset amount according to the output level of each operating state stored in the storage unit.

当該構成において、前記記憶部には、動作状態毎の前記定在波信号の出力レベルが記憶されている。ここで、前記動作状態とは、水栓装置の各種の動作状態であって、動作状態が他の動作状態に変化したときに、吐水空間における物理状態が変動するものである。より好適には、動作状態の移行によってドップラセンサのセンサ出力が変動するものである。さらに好適には、動作状態が移行したときに、ドップラセンサの出力レベルが所定量以上に急激に変動するものである。   In this configuration, the storage unit stores an output level of the standing wave signal for each operation state. Here, the operation state is various operation states of the faucet device, and the physical state in the water discharge space varies when the operation state changes to another operation state. More preferably, the sensor output of the Doppler sensor varies due to the transition of the operation state. More preferably, when the operating state shifts, the output level of the Doppler sensor rapidly changes more than a predetermined amount.

前記制御部は、前記第1検出手段が検出した出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせつつ、前記第2検出手段が動作状態の変化を検出したときには、前記記憶部に記憶されている各動作状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる。   The control unit offsets the output level of the standing wave signal by an offset amount corresponding to the output level detected by the first detection unit, and when the second detection unit detects a change in the operation state, The output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level of each operation state stored in the storage unit.

すなわち、前記制御部は、前記動作状態の変化に依らない前記定在波信号の出力レベルのオフセットについては、前者のオフセット制御によって適宜に調整しつつ、前記動作状態の変化に伴って発生する前記定在波信号の出力レベルのオフセットについては、後者のオフセット制御によって調整する。   That is, the control unit appropriately adjusts the output level offset of the standing wave signal that does not depend on the change of the operation state by the former offset control, and is generated along with the change of the operation state. The offset of the output level of the standing wave signal is adjusted by the latter offset control.

これにより、前記定在波信号の出力レベルの微小なオフセットについては、前者のオフセット制御によって適宜に調整しつつ、前記定在波信号が飽和してしまうような比較的大きな出力レベルのオフセットについては、別途に、後者のオフセット制御によって、動作状態の変化の検出結果に基づいたタイミングで、適宜に調整するという相補的なオフセット制御が可能となる。このように、対象物検出において動作状態の変更による不感期間発生を防止することにより、検出対象物の接近を検出する検出効率が向上され、水栓装置の反応速度を向上する事ができる。   As a result, the minute offset of the output level of the standing wave signal is appropriately adjusted by the former offset control, and the offset of a relatively large output level that causes the standing wave signal to saturate. Separately, the latter offset control makes it possible to perform complementary offset control by appropriately adjusting the timing based on the detection result of the change in the operating state. As described above, by preventing the generation of the dead period due to the change of the operation state in the object detection, the detection efficiency for detecting the approach of the detection object is improved, and the reaction speed of the faucet device can be improved.

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記記憶部は、吐水状態での前記定在波信号の出力レベルを記憶しており、前記制御部は、他の動作状態から吐水状態への変化を前記第2検出手段が検出すると、前記記憶部に記憶されている前記吐水状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる構成としてある。   Further, as one of selective aspects of the faucet device according to the present invention, the storage unit stores an output level of the standing wave signal in a water discharge state, and the control unit performs other operations. When the second detection means detects a change from a state to a water discharge state, the output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level of the water discharge state stored in the storage unit. is there.

当該構成においては、特に、他の動作状態から吐水状態に動作状態が変化したときに、これを検知し、前記記憶部に記憶されている前記吐水状態の出力レベルに適したオフセット量となるように前記定在波信号の出力レベルのオフセット量を調整する。これにより、前記定在波信号の出力レベルが、前記吐水状態の出力レベルに応じたオフセット量でオフセットされることになる。   In this configuration, particularly when the operation state changes from another operation state to the water discharge state, this is detected, and the offset amount is suitable for the output level of the water discharge state stored in the storage unit. The offset amount of the output level of the standing wave signal is adjusted. Thereby, the output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level of the water discharge state.

すなわち、動作状態が非吐水状態から吐水状態へ変化した直後でも、対象物検出において不感期間が発生することなく検出対象物の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。例えば、対象物である手を検知して吐水を開始した直後に手が引っ込められるといった場合でも、それを正確に検出して止水することができるため、使用者の使い勝手が向上し、無駄な吐水を防止することができる   That is, even immediately after the operating state changes from the non-water discharge state to the water discharge state, the detection of the detection target can be continued without generating a dead period in the target detection, and the reaction speed of the faucet device can be improved. I can do it. For example, even if the hand is retracted immediately after the target hand is detected and water discharge is started, it can be detected accurately and the water can be stopped, which improves the user convenience and is useless. Can prevent water discharge

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記記憶部は、待機状態での前記定在波信号の出力レベルを記憶しており、前記制御部は、他の動作状態から待機状態への移行を前記第2検出手段が検出すると、前記記憶部に記憶されている前記待機状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる構成としてある。   Further, as one of selective aspects of the faucet device according to the present invention, the storage unit stores an output level of the standing wave signal in a standby state, and the control unit performs other operations. When the second detection means detects the transition from the state to the standby state, the output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level of the standby state stored in the storage unit. is there.

当該構成においては、特に、他の動作状態から待機状態に動作状態が変化したときに、これを検知し、前記記憶部に記憶されている前記待機状態の出力レベルに適したオフセット量となるように前記定在波信号の出力レベルのオフセット量を調整する。これにより、前記定在波信号の出力レベルが、前記待機状態の出力レベルに応じたオフセット量でオフセットされることになる。   In this configuration, particularly when the operating state changes from another operating state to the standby state, this is detected, and the offset amount is suitable for the output level of the standby state stored in the storage unit. The offset amount of the output level of the standing wave signal is adjusted. As a result, the output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level in the standby state.

これにより、動作状態が非待機状態から待機状態へ変化した直後でも、対象物検出において不感期間が発生することなく検出対象物の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。例えば、待機状態に移行した直後に手が差し出された場合でも、それを正確に検出して吐水開始することができるため、使い勝手が向上する。   Thereby, even immediately after the operating state changes from the non-standby state to the standby state, the detection of the detection target can be continued without generating a dead period in the target detection, and the reaction speed of the faucet device is improved. I can do it. For example, even when a hand is put out immediately after shifting to the standby state, it can be accurately detected and water discharge can be started, so that usability is improved.

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を変化させ、変化後の動作状態での前記定在波信号の出力レベルを、当該動作状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させる構成としてある。   Moreover, as one of the selective aspects of the faucet device according to the present invention, the control unit automatically changes the operation state regardless of the sensor output of the Doppler sensor, and in the changed operation state. The output level of the standing wave signal is stored in the storage unit as the output level of the standing wave signal in the operation state.

当該構成においては、動作状態毎の前記定在波信号の出力レベルを前記記憶部に記憶させる処理を、前記制御部が所定のタイミングで自動的に実行するようになっている。すなわち、前記制御部は、自動的に前記動作状態を変化させることにより、各動作状態における実際の出力レベルを測定し、これを前記記憶部に記憶させる。なお、この処理の実行タイミングは特に限定されるものではないが、使用者が水栓装置を使用していないときが好ましい。   In the said structure, the said control part automatically performs the process which memorize | stores the output level of the said standing wave signal for every operation state in the said memory | storage part at a predetermined timing. That is, the control unit automatically changes the operation state to measure an actual output level in each operation state, and stores this in the storage unit. The execution timing of this process is not particularly limited, but it is preferable when the user is not using the faucet device.

これにより、各動作状態における正確な定在波の出力レベルを記憶部に記憶することが出来る。例えば、水栓装置の吐水領域の状態が汚れや異物等で変化して、各動作状態における前記定在波信号の出力レベルが変化してしまった場合にも、所定のタイミングで前記記憶部に記憶された前記定在波信号の出力レベルを更新することにより、吐水領域の現状に即した最適なオフセットが可能となる。よって、水栓装置の反応速度を向上することができる。   Thereby, the exact standing wave output level in each operation state can be stored in the storage unit. For example, even when the state of the water discharge area of the faucet device has changed due to dirt, foreign matter, etc., and the output level of the standing wave signal in each operation state has changed, it is stored in the storage unit at a predetermined timing. By updating the output level of the stored standing wave signal, an optimum offset corresponding to the current state of the water discharge area can be achieved. Therefore, the reaction rate of the faucet device can be improved.

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を吐水状態に変化させ、この吐水状態での前記定在波信号の出力レベルを、当該吐水状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させる構成としてある。   Moreover, as one of the selective aspects of the faucet device according to the present invention, the control unit automatically changes the operation state to the water discharge state regardless of the sensor output of the Doppler sensor. The output level of the standing wave signal is stored in the storage unit as the output level of the standing wave signal in the water discharge state.

当該構成においては、特に、前記吐水状態に係る前記定在波信号の出力レベルを前記記憶部に記憶させる処理を、前記制御部が、所定のタイミングで自動的に実行するようになっている。すなわち、所定のタイミングで、自動的に前記動作状態を吐水状態に変化させ、この吐水状態での前記定在波信号の出力レベルを前記記憶部に記憶させることになる。   In this configuration, in particular, the control unit automatically executes a process of storing the output level of the standing wave signal related to the water discharge state in the storage unit at a predetermined timing. That is, the operation state is automatically changed to the water discharge state at a predetermined timing, and the output level of the standing wave signal in the water discharge state is stored in the storage unit.

これにより、吐水状態における正確な定在波の出力レベルが記憶部に記憶され、非吐水状態から吐水状態に変化したときの水栓装置の反応速度を向上することができる。   Thereby, the exact output level of the standing wave in the water discharge state is stored in the storage unit, and the reaction speed of the faucet device when changing from the non-water discharge state to the water discharge state can be improved.

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を待機状態に変化させ、この待機状態での前記定在波信号の出力レベルを、前記待機状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させる構成としてある。   Further, as one of selective aspects of the faucet device according to the present invention, the control unit automatically changes the operation state to a standby state regardless of the sensor output of the Doppler sensor, and in this standby state, The output level of the standing wave signal is stored in the storage unit as the output level of the standing wave signal in the standby state.

当該構成においては、特に、前記待機状態に係る前記定在波信号の出力レベルを前記記憶部に記憶させる処理を、前記制御部が、所定のタイミングで自動的に実行するようになっている。すなわち、所定のタイミングで、自動的に前記動作状態を待機状態に変化させ、この待機状態での前記定在波信号の出力レベルを前記記憶部に記憶させることになる。   In this configuration, in particular, the control unit automatically executes processing for storing the output level of the standing wave signal in the standby state in the storage unit at a predetermined timing. That is, the operation state is automatically changed to a standby state at a predetermined timing, and the output level of the standing wave signal in the standby state is stored in the storage unit.

これにより、待機状態における正確な定在波の出力レベルが記憶部に記憶され、非待機状態から待機状態に変化したときの水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。   Accordingly, the accurate standing wave output level in the standby state is stored in the storage unit, and the reaction speed of the faucet device when the non-standby state is changed to the standby state can be improved.

また、本発明に係る水栓装置の選択的な態様の1つとして、前記制御部は、吐水頻度を時間帯毎に学習する学習手段を更に有し、吐水頻度の低い時間帯において自動的に前記動作状態を変化させ、この動作状態での前記定在波信号の出力レベルを前記動作状態の出力レベルとして前記記憶部に記憶させる構成としてある。   Moreover, as one of the selective aspects of the faucet device according to the present invention, the control unit further includes learning means for learning the water discharge frequency for each time zone, and automatically in a time zone with a low water discharge frequency. The operation state is changed, and the output level of the standing wave signal in this operation state is stored in the storage unit as the output level of the operation state.

当該構成においては、各時間帯における使用者の使用頻度を示す情報としての吐水頻度を学習しており、この学習結果に基づいて、吐水頻度の低い時間帯、すなわち当該水栓装置の使用頻度が低い時間帯を特定できるようになっている。そして、このようにして特定した時間帯において、前記制御部は、前記動作状態を自動的に変化させ、前記定在波信号の出力レベルを前記動作状態の出力レベルとして前記記憶部に記憶させるようになっている。   In this configuration, the water discharge frequency is learned as information indicating the use frequency of the user in each time zone, and based on the learning result, the time zone where the water discharge frequency is low, that is, the frequency of use of the faucet device is determined. A low time zone can be specified. Then, the control unit automatically changes the operation state and stores the output level of the standing wave signal in the storage unit as the output level of the operation state in the time zone specified in this way. It has become.

これにより、前記定在波信号の出力レベルを記憶する制御は、使用者が水栓装置を利用しない可能性の高いタイミングで自動的に実行されることになり、定在波の正確な出力レベルを記憶するにあたり、使用者に迷惑や不快感を与えにくくなる。   As a result, the control for storing the output level of the standing wave signal is automatically executed at a timing when the user is unlikely to use the faucet device, and the accurate output level of the standing wave is thus determined. When it is memorized, it becomes difficult to give annoyance and discomfort to the user.

なお、以上説明した水栓装置は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本発明は前記水栓装置を備える水栓システム、上述した装置の構成に対応した工程を有する水栓装置の駆動方法、上述した装置の構成に対応した機能をコンピュータに実現させるプログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。   The faucet device described above includes various aspects such as being implemented in a state of being incorporated in another device or being implemented together with another method. The present invention also provides a faucet system including the faucet device, a driving method of the faucet device having a process corresponding to the configuration of the device described above, a program for causing a computer to realize a function corresponding to the configuration of the device described above, It can also be realized as a computer-readable recording medium on which a program is recorded.

本発明によれば、動作状態が変化した直後でも、対象物検出において不感期間が発生することなく検出対象物の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上することができる。   According to the present invention, even immediately after the operating state changes, detection of a detection target can be continued without generating a dead period in detection of the target, and the reaction speed of the faucet device can be improved.

請求項2に係る発明によれば、動作状態が非吐水状態から吐水状態へ変化した直後でも、対象物検出において不感期間が発生することなく検出対象物の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。   According to the second aspect of the present invention, even immediately after the operation state changes from the non-water discharge state to the water discharge state, the detection of the detection target can be continued without generating a dead period in the target detection. The reaction speed of the apparatus can be improved.

請求項3に係る発明によれば、動作状態が非待機状態から待機状態へ変化した直後でも、対象物検出において不感期間が発生することなく検出対象物の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。   According to the invention of claim 3, even after the operation state changes from the non-standby state to the standby state, the detection of the detection target can be continued without causing a dead period in the detection of the target, The reaction speed of the apparatus can be improved.

請求項4に係る発明によれば、各動作状態における正確な定在波の出力レベルを記憶部に記憶することが出来る。よって、水栓装置の反応速度を向上することができる。   According to the invention which concerns on Claim 4, the output level of the exact standing wave in each operation state can be memorize | stored in a memory | storage part. Therefore, the reaction rate of the faucet device can be improved.

請求項5に係る発明によれば、吐水状態における正確な定在波の出力レベルを記憶部に記憶することが出来る。よって、非吐水状態から吐水状態に変化したときの水栓装置の反応速度を向上することができる。   According to the invention which concerns on Claim 5, the exact output level of a standing wave in a water discharge state can be memorize | stored in a memory | storage part. Therefore, the reaction rate of the faucet device when the water discharge state is changed to the water discharge state can be improved.

請求項6に係る発明によれば、待機状態における正確な定在波の出力レベルを記憶部に記憶することが出来る。よって、非待機状態から待機状態に変化したときの水栓装置の反応速度を向上する事が出来る。   According to the invention which concerns on Claim 6, the exact output level of a standing wave in a standby state can be memorize | stored in a memory | storage part. Therefore, the reaction speed of the faucet device when changing from the non-standby state to the standby state can be improved.

請求項7に係る発明によれば、検出対象物が吐水口周辺に検出されにくいタイミングで自動的に定在波の出力レベルを記憶するため、使用者に迷惑や不快感を与えること無く、定在波の正確な出力レベルを記憶することが出来る。   According to the invention of claim 7, since the output level of the standing wave is automatically stored at a timing at which the detection object is difficult to be detected around the water outlet, the constant level can be maintained without causing inconvenience or discomfort to the user. Accurate output level of standing wave can be stored.

本実施形態に係る水栓装置の概略を断面的に示した図である。It is the figure which showed the outline of the faucet device concerning this embodiment in section. 本実施形態に係る水栓装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the faucet device concerning this embodiment. 対象物を検出するための各種閾値を説明する図である。It is a figure explaining the various threshold values for detecting a target object. 対象物を検出するための各種閾値を説明する図である。It is a figure explaining the various threshold values for detecting a target object. サンプリング周期を説明する図である。It is a figure explaining a sampling period. 第1のオフセット量調整処理の1例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the 1st offset amount adjustment process. 第2のオフセット量調整処理の第1実施形態の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of 1st Embodiment of a 2nd offset amount adjustment process. 第2のオフセット量調整処理の第2実施形態の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of 2nd Embodiment of a 2nd offset amount adjustment process. 第2のオフセット量調整処理の第3実施形態の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of 3rd Embodiment of a 2nd offset amount adjustment process. 出力レベル記憶処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an output level memory | storage process.

以下、下記の順序に従って本発明を説明する。
(1)本実施形態の構成:
(2)第1のオフセット調整処理:
(3)第2のオフセット処理の第1実施形態:
(4)第2のオフセット処理の第2実施形態:
(5)第2のオフセット処理の第3実施形態:
(6)出力レベル記憶処理:
(7)まとめ:
Hereinafter, the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the present embodiment:
(2) First offset adjustment process:
(3) First embodiment of second offset processing:
(4) Second embodiment of second offset processing:
(5) Third embodiment of the second offset process:
(6) Output level storage processing:
(7) Summary:

(1)本実施形態の構成:
図1は、本実施形態に係る水栓装置1の概略を断面的に示した図であり、図2は、本実施形態に係る水栓装置1の構成を示すブロック図である。水栓装置1は、対象物10(人体や物体等)を検出して自動的な吐水を行うものであり、洗面台に備え付けられる洗面器2に対して吐水を行う。
(1) Configuration of the present embodiment:
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a faucet device 1 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the faucet device 1 according to the present embodiment. The faucet device 1 detects a target object 10 (human body, object, etc.) and automatically discharges water, and discharges water to a wash basin 2 provided in a washstand.

洗面器2は、洗面カウンタ3の上面に設けられる。洗面カウンタ3上には、洗面器2のボール面2aに対して水を吐出するためのスパウトを構成する水栓4が設けられる。水栓4は、水を吐出する吐水口4aを有し、この吐水口4aから吐出される水が洗面器2のボール面2a内に吐出されるように設けられる。   The basin 2 is provided on the upper surface of the basin counter 3. A water faucet 4 constituting a spout for discharging water to the ball surface 2 a of the basin 2 is provided on the basin counter 3. The faucet 4 has a water discharge port 4 a for discharging water, and is provided so that water discharged from the water discharge port 4 a is discharged into the ball surface 2 a of the basin 2.

水栓4が吐水口4aから吐出する水は、給水路5により供給される。給水路5は、水道管等の給水源から供給される水を吐水口4aへと導く。洗面器2には、排水路6が接続されている。排水路6は、吐水口4aから洗面器2のボール面2a内に吐出された水を排出する。   The water discharged from the faucet 4 a by the faucet 4 is supplied by the water supply channel 5. The water supply channel 5 guides water supplied from a water supply source such as a water pipe to the water outlet 4a. A drainage channel 6 is connected to the basin 2. The drainage channel 6 discharges water discharged from the water outlet 4a into the ball surface 2a of the basin 2.

水栓装置1は、給水バルブとしての電磁弁11と、マイクロ波ドップラセンサ12と、制御部13とを備える。電磁弁11は、給水路5に設けられ、給水路5の開閉を行う。電磁弁11が開くと、給水路5から供給される水が吐水口4aから吐出される吐水状態となり、電磁弁11が閉じると、給水路5から供給される水が吐水口4aから吐出されない止水状態となる。   The faucet device 1 includes an electromagnetic valve 11 as a water supply valve, a microwave Doppler sensor 12, and a control unit 13. The electromagnetic valve 11 is provided in the water supply channel 5 and opens and closes the water supply channel 5. When the electromagnetic valve 11 is opened, the water supplied from the water supply channel 5 is discharged from the water outlet 4a. When the electromagnetic valve 11 is closed, the water supplied from the water supply channel 5 is not discharged from the water outlet 4a. It becomes a water state.

電磁弁11は、制御部13に接続されており、電磁弁11の開閉動作は、制御部13によって制御される。電磁弁11は、制御部13からの制御信号に従って電気的に制御され、給水路5の開閉を行う。このように、電磁弁11は、吐水口4aから吐水される水の給水路5を開閉する給水バルブとして機能する。   The electromagnetic valve 11 is connected to the control unit 13, and the opening / closing operation of the electromagnetic valve 11 is controlled by the control unit 13. The solenoid valve 11 is electrically controlled according to a control signal from the control unit 13 to open and close the water supply channel 5. Thus, the electromagnetic valve 11 functions as a water supply valve that opens and closes the water supply path 5 of water discharged from the water discharge port 4a.

マイクロ波ドップラセンサ12は、吐水口4aに接近する対象物10を検出する。この吐水口4aの吐水先が、マイクロ波ドップラセンサ12の検知領域となる。マイクロ波ドップラセンサ12は、マイクロ波を送信し、送信したマイクロ波を受けた人体等の対象物10から反射したマイクロ波を受信することにより、対象物10の位置や動き等を検出する。   The microwave Doppler sensor 12 detects the object 10 that approaches the water outlet 4a. The water discharge destination of the water discharge port 4 a becomes a detection region of the microwave Doppler sensor 12. The microwave Doppler sensor 12 detects the position, movement, and the like of the object 10 by transmitting the microwave and receiving the microwave reflected from the object 10 such as a human body that has received the transmitted microwave.

マイクロ波ドップラセンサ12は、水栓4の吐水口4a近くの内部に設けられ、洗面台の使用者側(図1において左側)に向けてマイクロ波を送信するように配置される。マイクロ波ドップラセンサ12は、吐水口4aに人体が近づいてきたことや、吐水口4aに近づいた人体から吐水口4aに向けて手が差し出されたこと等を検出するために用いられる。   The microwave Doppler sensor 12 is provided inside the faucet 4 near the water outlet 4a, and is arranged to transmit microwaves toward the user side (left side in FIG. 1) of the washstand. The microwave Doppler sensor 12 is used to detect that a human body has approached the spout 4a, that a hand has been pushed out from the human body that has approached the spout 4a toward the spout 4a, and the like.

マイクロ波ドップラセンサ12は、接続ケーブル8を介して制御部13に接続される。制御部13は、マイクロ波ドップラセンサ12の出力する信号を入力され、この信号に基づいて対象物10の位置や動き等を検知する。   The microwave Doppler sensor 12 is connected to the control unit 13 via the connection cable 8. The control unit 13 receives a signal output from the microwave Doppler sensor 12 and detects the position and movement of the object 10 based on this signal.

なお、本実施形態では、ドップラセンサとしてマイクロ波を用いるマイクロ波ドップラセンサ12が採用されているが、例えば超音波やミリ波を用いるドップラセンサ等であってもよい。また、ドップラセンサはマイクロ波のみならず、他の周波数の電波を伝播波に用いてもよいし、光等を伝播波に用いてもよい。   In the present embodiment, the microwave Doppler sensor 12 using microwaves is employed as the Doppler sensor. However, for example, a Doppler sensor using ultrasonic waves or millimeter waves may be used. Further, the Doppler sensor may use not only microwaves but also radio waves of other frequencies as propagation waves, and light or the like as propagation waves.

制御部13は、マイクロ波ドップラセンサ12の出力する信号に基づいて電磁弁11の開閉動作を制御する。このため、制御部13には、接続ケーブル8を介して上記のとおりマイクロ波ドップラセンサ12からの出力信号が入力される。また、制御部13からは、信号線9を介して電磁弁11に対する制御信号が出力される。   The controller 13 controls the opening / closing operation of the electromagnetic valve 11 based on a signal output from the microwave Doppler sensor 12. For this reason, the output signal from the microwave Doppler sensor 12 is input to the control unit 13 through the connection cable 8 as described above. A control signal for the electromagnetic valve 11 is output from the control unit 13 via the signal line 9.

以上のように、本実施形態の水栓装置1は、電磁弁11と、マイクロ波ドップラセンサ12と、制御部13とを備えており、制御部13がマイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力に基づいて電磁弁11の開閉動作を制御している。また、制御部13は、吐水口4aに接近する対象物10の検出を行うことで、水栓装置1の使用者の動き等に応じた吐水を行う。以下、本実施形態の水栓装置1の電気的構成の詳細について説明する。   As described above, the faucet device 1 of this embodiment includes the electromagnetic valve 11, the microwave Doppler sensor 12, and the control unit 13, and the control unit 13 is based on the sensor output of the microwave Doppler sensor 12. The opening / closing operation of the electromagnetic valve 11 is controlled. Moreover, the control part 13 performs the water discharge according to a user's movement etc. of the water tap apparatus 1 by detecting the target object 10 which approaches the water discharge port 4a. Hereinafter, the details of the electrical configuration of the faucet device 1 of the present embodiment will be described.

図2に示すように、マイクロ波ドップラセンサ12は、発振回路部21と、送信部22と、受信部23と、ミキシング部24とを有する。発振回路部21は、マイクロ波ドップラセンサ12が送信する電波(マイクロ波)を得るための電気信号を生成する。発振回路部21は、電気信号として、例えば10.525GHzの周波数を有する信号を生成し、送信信号S1として出力する。   As illustrated in FIG. 2, the microwave Doppler sensor 12 includes an oscillation circuit unit 21, a transmission unit 22, a reception unit 23, and a mixing unit 24. The oscillation circuit unit 21 generates an electrical signal for obtaining a radio wave (microwave) transmitted by the microwave Doppler sensor 12. The oscillation circuit unit 21 generates a signal having a frequency of, for example, 10.525 GHz as an electrical signal, and outputs the signal as a transmission signal S1.

送信部22は、発振回路部21が出力する送信信号S1を受け、この送信信号S1を送信する。例えば、発振回路部21により生成される信号が10.525GHzの周波数を有する信号である場合、送信部22は、10.525GHzのマイクロ波を送信する。   The transmission unit 22 receives the transmission signal S1 output from the oscillation circuit unit 21, and transmits this transmission signal S1. For example, when the signal generated by the oscillation circuit unit 21 is a signal having a frequency of 10.525 GHz, the transmission unit 22 transmits a microwave of 10.525 GHz.

受信部23は、送信部22から送信されたマイクロ波が検出対象となる対象物10によって反射された反射波を受信する。受信部23は、受信した反射波(マイクロ波を含む電波)を電気信号に変換し、受信信号S2として出力する。なお、送信部22および受信部23は、信号の送受信を行うためのアンテナを有する。   The receiving unit 23 receives the reflected wave reflected by the object 10 to be detected by the microwave transmitted from the transmitting unit 22. The receiving unit 23 converts the received reflected wave (a radio wave including a microwave) into an electric signal and outputs it as a received signal S2. Note that the transmission unit 22 and the reception unit 23 have antennas for transmitting and receiving signals.

ミキシング部24は、発振回路部21から出力される送信信号S1と、受信部23から出力される受信信号S2とを混合(ミキシング)して、センサ出力S3として出力する。ミキシング部24が出力するセンサ出力S3は、制御部13に入力される。   The mixing unit 24 mixes (mixes) the transmission signal S1 output from the oscillation circuit unit 21 and the reception signal S2 output from the reception unit 23, and outputs the mixed signal as the sensor output S3. The sensor output S3 output from the mixing unit 24 is input to the control unit 13.

センサ出力S3には、定在波信号とドップラ信号とが含まれる。定在波信号は、対象物10との距離、つまり対象物10の位置の検出に用いられ、ドップラ信号は、対象物10の動きの検出に用いられる。   The sensor output S3 includes a standing wave signal and a Doppler signal. The standing wave signal is used to detect the distance from the object 10, that is, the position of the object 10, and the Doppler signal is used to detect the movement of the object 10.

次に、制御部13について説明する。図2に示すように、制御部13は、ローパスフィルタ部31と、アンプ部32と、ドップラ信号検出部33と、定在波信号検出部34と、対象物検出部35と、電磁弁制御部36と、センサ制御部37と、記憶部38とを有する。また、対象物検出部35は、人体動作検出部39と、人体位置検出部40とを含む。また、制御部13は、時間を計測するためのタイマ41を有する。   Next, the control unit 13 will be described. As shown in FIG. 2, the control unit 13 includes a low-pass filter unit 31, an amplifier unit 32, a Doppler signal detection unit 33, a standing wave signal detection unit 34, an object detection unit 35, and a solenoid valve control unit. 36, a sensor control unit 37, and a storage unit 38. The object detection unit 35 includes a human body motion detection unit 39 and a human body position detection unit 40. The control unit 13 has a timer 41 for measuring time.

制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やメモリや入出力インターフェイス等の各種機能部分を備え、これら各種機能部分は、データ通信用のバス等により互いに通信可能に接続される。制御部13が有するCPUは、メモリの1つであるROM(Read Only Memory)に記憶される制御プログラム等に従って所定の演算を行う演算部として機能する。   The control unit 13 includes various functional parts such as a CPU (Central Processing Unit), a memory, and an input / output interface, and these various functional parts are connected to each other through a data communication bus or the like. The CPU included in the control unit 13 functions as a calculation unit that performs a predetermined calculation in accordance with a control program or the like stored in a ROM (Read Only Memory) that is one of the memories.

制御部13は、入出力インターフェイスとして、少なくとも、マイクロ波ドップラセンサ12からの入力信号を受けるための入力インターフェイス、および電磁弁11に対する制御信号を出力するための出力インターフェイスを有する。   The control unit 13 has at least an input interface for receiving an input signal from the microwave Doppler sensor 12 and an output interface for outputting a control signal for the electromagnetic valve 11 as an input / output interface.

ローパスフィルタ部31は、入力された信号から、ノイズなどの影響による不必要な周波数帯域の成分を除去するローパスフィルタ部31を有する。ローパスフィルタ部31は、マイクロ波ドップラセンサ12から入力されるセンサ出力S3から、対象物の検知処理に不必要な周波数帯域の成分を除去した信号S4を生成し、この信号S4をアンプ部32に出力する。   The low-pass filter unit 31 includes a low-pass filter unit 31 that removes unnecessary frequency band components due to the influence of noise or the like from the input signal. The low-pass filter unit 31 generates a signal S4 from which a component in a frequency band unnecessary for object detection processing is removed from the sensor output S3 input from the microwave Doppler sensor 12, and the signal S4 is supplied to the amplifier unit 32. Output.

アンプ部32は、ローパスフィルタ部31から出力された信号S4の入力を受け、入力された信号を増幅した増幅信号S5を生成し、この増幅信号S5をドップラ信号検出部33に出力する。   The amplifier unit 32 receives an input of the signal S4 output from the low-pass filter unit 31, generates an amplified signal S5 obtained by amplifying the input signal, and outputs the amplified signal S5 to the Doppler signal detection unit 33.

ドップラ信号検出部33は、アンプ部32が出力した増幅信号S5の入力を受ける。ドップラ信号検出部33は、入力された増幅信号S5の周波数成分のうち、人体検出に不要な周波数帯域の成分を除去するフィルタを有し、このフィルタにより、増幅信号S5から人体検出に不要な周波数帯域の成分を除去する。人体検出に不要な周波数帯域は、例えば、50Hzを上回る周波数帯域である。ドップラ信号検出部33は、増幅信号S5から人体検出に不要な周波数帯域の成分を除去した信号を、人体検出用のドップラ信号S6として出力する。   The Doppler signal detection unit 33 receives the amplified signal S5 output from the amplifier unit 32. The Doppler signal detection unit 33 has a filter that removes a component of a frequency band unnecessary for human body detection from the frequency component of the input amplified signal S5, and this filter allows a frequency unnecessary for human body detection from the amplified signal S5. Remove band components. The frequency band unnecessary for human body detection is a frequency band exceeding 50 Hz, for example. The Doppler signal detection unit 33 outputs a signal obtained by removing a frequency band component unnecessary for human body detection from the amplified signal S5 as a human body detection Doppler signal S6.

すなわち、アンプ部32が出力する増幅信号S5は、定在波信号である直流成分とドップラ信号である交流成分とを含んでおり、この増幅信号S5から人体検出に不要な周波数帯域の成分を除去することにより、ドップラ信号が抽出される。より具体的には、ドップラ信号検出部33は、増幅信号S5をA/D変換によりデジタル信号とした後、マイクロコンピュータ等によるソフト処理としてデジタルフィルタ演算等を行うことにより、ドップラ信号S6を抽出する。   That is, the amplified signal S5 output from the amplifier unit 32 includes a DC component that is a standing wave signal and an AC component that is a Doppler signal, and removes components in a frequency band unnecessary for human body detection from the amplified signal S5. By doing so, a Doppler signal is extracted. More specifically, the Doppler signal detection unit 33 extracts the Doppler signal S6 by performing digital filter calculation or the like as software processing by a microcomputer or the like after the amplified signal S5 is converted into a digital signal by A / D conversion. .

ここで、ドップラ信号S6に基づいて行う対象物10(人体等)の動き検出について説明する。次式(1)は、ドップラ周波数シフトに係る基本式である。マイクロ波ドップラセンサ12は、次式(1)に基づく演算処理を行うことにより、対象物10の動きを検出する。   Here, the motion detection of the object 10 (human body etc.) performed based on the Doppler signal S6 will be described. The following equation (1) is a basic equation relating to the Doppler frequency shift. The microwave Doppler sensor 12 detects the movement of the object 10 by performing arithmetic processing based on the following equation (1).

基本式:ΔF=FS−Fb=2×FS×ν/c ・・・(1)
ΔF:ドップラ周波数(センサ出力S3に含まれるドップラ信号の周波数)
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:対象物の移動速度
c:光速(300×106m/s)
Basic formula: ΔF = FS−Fb = 2 × FS × ν / c (1)
ΔF: Doppler frequency (frequency of Doppler signal included in sensor output S3)
FS: Transmission frequency (frequency of transmission signal S1)
Fb: reflection frequency (frequency of received signal S2)
ν: moving speed of object c: speed of light (300 × 106 m / s)

上記式(1)に示すように、送信部22から送信された送信周波数FSのマイクロ波は、速度νで移動している対象物10によって反射される。この対象物10からの反射波を、マイクロ波ドップラセンサ12の受信部23が受信する。受信部23により受信される反射波の周波数は、相対運動によるドップラ周波数シフトを受け、送信周波数FSとは異なる反射周波数Fbとなっている。   As shown in the above formula (1), the microwave of the transmission frequency FS transmitted from the transmission unit 22 is reflected by the object 10 moving at the speed ν. The reception unit 23 of the microwave Doppler sensor 12 receives the reflected wave from the object 10. The frequency of the reflected wave received by the receiving unit 23 undergoes a Doppler frequency shift due to relative motion, and has a reflection frequency Fb different from the transmission frequency FS.

以上説明したように、ミキシング部24において送信信号S1と受信信号S2とがミキシングされた信号から、ローパスフィルタ部31が高周波成分を除去することによって、センサ出力S3からドップラ周波数以外の周波数成分が除去された信号が抽出される。そして、ドップラ信号検出部33によって人体検出のための周波数帯域(例えば50Hz以下)の成分が抽出され、人体検出用のドップラ信号S6が得られる。   As described above, the low-pass filter unit 31 removes high-frequency components from the signal obtained by mixing the transmission signal S1 and the reception signal S2 in the mixing unit 24, thereby removing frequency components other than the Doppler frequency from the sensor output S3. The extracted signal is extracted. Then, a Doppler signal detection unit 33 extracts a component of a frequency band (for example, 50 Hz or less) for human body detection, and a human body detection Doppler signal S6 is obtained.

そして、ドップラ信号検出部33から出力されたドップラ信号S6は、対象物検出部35が有する人体動作検出部39に入力される。人体動作検出部39は、入力されたドップラ信号S6に基づき、対象物10の動きから、対象物10が吐水口4aから吐出される水を受ける程度の位置に達したこと等を検出する。   The Doppler signal S6 output from the Doppler signal detection unit 33 is input to the human body motion detection unit 39 included in the object detection unit 35. Based on the input Doppler signal S6, the human body motion detection unit 39 detects from the movement of the object 10 that the object 10 has reached a position where it can receive water discharged from the spout 4a.

一方、定在波信号検出部34も、アンプ部32から出力された増幅信号S5の入力を受ける。定在波信号検出部34は、入力された増幅信号S5から定在波信号を検出する。上記のとおりアンプ部32から出力される増幅信号S5は、定在波信号である直流成分とドップラ信号である交流成分とを含む。この増幅信号S5から、ドップラ信号の成分が除去されることにより、定在波信号が抽出される。   On the other hand, the standing wave signal detector 34 also receives the amplified signal S5 output from the amplifier 32. The standing wave signal detector 34 detects a standing wave signal from the input amplified signal S5. As described above, the amplified signal S5 output from the amplifier unit 32 includes a DC component that is a standing wave signal and an AC component that is a Doppler signal. A standing wave signal is extracted from the amplified signal S5 by removing the Doppler signal component.

具体的には、定在波信号検出部34は、交流成分除去回路として機能するローパスフィルタ回路を有する。定在波信号検出部34は、ローパスフィルタ回路により、増幅信号S5からドップラ信号成分を除去することで、定在波信号を抽出する。つまり、定在波信号検出部34は、アンプ部32から出力される増幅信号S5から交流成分を除去することで、定在波信号S7を抽出して出力する。   Specifically, the standing wave signal detection unit 34 includes a low-pass filter circuit that functions as an AC component removal circuit. The standing wave signal detection unit 34 extracts the standing wave signal by removing the Doppler signal component from the amplified signal S5 using a low-pass filter circuit. That is, the standing wave signal detector 34 extracts and outputs the standing wave signal S7 by removing the AC component from the amplified signal S5 output from the amplifier 32.

なお、定在波信号検出部34においては、対象物10に対する距離の検出精度を向上するための信号処理が適宜採用される。具体的には、例えば次のような処理が行われる。   In the standing wave signal detection unit 34, signal processing for improving the accuracy of detecting the distance to the object 10 is appropriately employed. Specifically, for example, the following processing is performed.

定在波信号は、マイクロ波ドップラセンサ12と対象物10との距離が長いほど信号レベル(電圧レベル)が小さくなるように周期的に変化する信号である。このように周期的に信号レベルが変化する定在波信号においては、1/2周期ごとに振幅が大きな腹部と振幅が小さな節部とが交互に存在するため、対象物10に対する距離について十分な検出精度が得られない場合がある。ここで、定在波信号の信号レベルは、周期的に変化する波形の振幅値に相当する。   The standing wave signal is a signal that periodically changes so that the signal level (voltage level) decreases as the distance between the microwave Doppler sensor 12 and the object 10 increases. In the standing wave signal whose signal level periodically changes in this way, an abdomen having a large amplitude and a node having a small amplitude are alternately present every ½ cycle, so that the distance to the object 10 is sufficient. Detection accuracy may not be obtained. Here, the signal level of the standing wave signal corresponds to an amplitude value of a waveform that changes periodically.

そこで、定在波信号検出部34において、まず、上記のとおりローパスフィルタ回路によって得られる定在波信号から、位相をシフトさせた信号を生成する。次に、ローパスフィルタ回路から出力された定在波信号、および位相をシフトさせた信号の各信号を、全波整流する。そして、全波整流した各信号を、加算し、合成信号とする。このようにして得られた合成信号は、マイクロ波ドップラセンサ12と対象物10との距離に応じた信号レベルの信号となる。   Therefore, the standing wave signal detection unit 34 first generates a signal whose phase is shifted from the standing wave signal obtained by the low-pass filter circuit as described above. Next, full-wave rectification is performed on each signal of the standing wave signal output from the low-pass filter circuit and the signal whose phase is shifted. Then, the signals subjected to full wave rectification are added to obtain a combined signal. The synthesized signal thus obtained is a signal having a signal level corresponding to the distance between the microwave Doppler sensor 12 and the object 10.

このような信号処理を行うことにより、合成信号として、マイクロ波ドップラセンサ12が配置される水栓4の吐水口4aと対象物10としての人体との距離が近いほどレベルが大きくなる信号が得られる。これにより、対象物10に対する距離について検出精度の向上を図ることができる。なお、この信号処理においては、加算されて合成される、互いに位相が異なる定在波信号の数が多いほど、算出される合成信号は滑らかな曲線となり、より高い検出精度を得ることができる。   By performing such signal processing, a signal whose level increases as the distance between the spout 4a of the faucet 4 where the microwave Doppler sensor 12 is disposed and the human body as the object 10 is closer is obtained as a composite signal. It is done. Thereby, the detection accuracy can be improved with respect to the distance to the object 10. In this signal processing, as the number of standing wave signals that are added and combined and have different phases from each other increases, the calculated combined signal becomes a smooth curve, and higher detection accuracy can be obtained.

このような対象物10に対する距離の検出精度向上のための信号処理を行う場合、定在波信号検出部34においては、例えば、定在波信号の位相をシフトさせるための位相シフト回路や、信号の全波整流を行うための全波整流回路や、全波整流した信号を加算して合成するための加算回路等が備えられる。   When performing such signal processing for improving the distance detection accuracy with respect to the object 10, the standing wave signal detection unit 34, for example, a phase shift circuit for shifting the phase of the standing wave signal, A full-wave rectifier circuit for performing full-wave rectification, an adder circuit for adding and synthesizing full-wave rectified signals, and the like.

定在波信号検出部34から出力された定在波信号S7は、対象物検出部35が有する人体位置検出部40に入力される。人体位置検出部40は、入力された定在波信号S7に基づき、対象物10が吐水口4aに対して所定の範囲内に入ったことや、対象物10が吐水口4aに対して所定の範囲内から出たこと等を検出する。   The standing wave signal S7 output from the standing wave signal detection unit 34 is input to the human body position detection unit 40 included in the object detection unit 35. Based on the input standing wave signal S7, the human body position detection unit 40 indicates that the target object 10 is within a predetermined range with respect to the spout 4a, or that the target object 10 has a predetermined value with respect to the spout 4a. Detects that it is out of range.

電磁弁制御部36は、対象物検出部35から出力される検出信号に基づいて、電磁弁11の開閉動作を制御する。具体的には、電磁弁制御部36は、対象物検出部35の人体動作検出部39においてドップラ信号検出部33から入力されたドップラ信号S6に基づいて対象物10が吐水口4aから吐出される水を受ける程度の位置に達したことが検出されると、電磁弁11を開動作させる。   The electromagnetic valve control unit 36 controls the opening / closing operation of the electromagnetic valve 11 based on the detection signal output from the object detection unit 35. Specifically, the electromagnetic valve control unit 36 discharges the target 10 from the spout 4a based on the Doppler signal S6 input from the Doppler signal detection unit 33 in the human body motion detection unit 39 of the target detection unit 35. When it is detected that the position has been reached to receive water, the electromagnetic valve 11 is opened.

センサ制御部37は、マイクロ波ドップラセンサ12の動作を制御する。センサ制御部37によるマイクロ波ドップラセンサ12の動作の制御には、マイクロ波ドップラセンサ12のサンプリング周期(以下単に「サンプリング周期」という。)の制御が含まれる。   The sensor control unit 37 controls the operation of the microwave Doppler sensor 12. Control of the operation of the microwave Doppler sensor 12 by the sensor control unit 37 includes control of the sampling period of the microwave Doppler sensor 12 (hereinafter simply referred to as “sampling period”).

サンプリング周期とは、マイクロ波ドップラセンサ12を所定の周期で間欠的に動作させる際の動作周期である。例えば、マイクロ波ドップラセンサ12の動作を2msec間隔で周期的に行う場合、サンプリング周期は2msecとなる。この場合、マイクロ波ドップラセンサ12においては、2msecごとに、受信部23によって対象物10から反射波が受信され、センサ出力S3が出力される。   The sampling period is an operation period when the microwave Doppler sensor 12 is intermittently operated at a predetermined period. For example, when the operation of the microwave Doppler sensor 12 is periodically performed at intervals of 2 msec, the sampling period is 2 msec. In this case, in the microwave Doppler sensor 12, a reflected wave is received from the object 10 by the receiving unit 23 every 2 msec, and a sensor output S3 is output.

サンプリング数が多いほど、高い精度でデータの検出を行うことができるが、消費電力が多くなる。逆に、サンプリング数が少ないほど、データの検出精度は低くなるが、消費電力が少なくなる。   As the number of samplings increases, data can be detected with higher accuracy, but power consumption increases. Conversely, the smaller the number of samplings, the lower the data detection accuracy, but the lower the power consumption.

記憶部38は、水栓装置1の制御プログラムや後述するような水栓装置1における吐水制御に用いられる各種データ等を記憶する。記憶部38は、例えばCPUに接続されるROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等により構成される。   The storage unit 38 stores a control program for the faucet device 1 and various data used for water discharge control in the faucet device 1 as described later. The storage unit 38 is configured by, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or the like connected to the CPU.

図3〜図5は、ドップラ信号S6や定在波信号S7に基づいて行う対象物10の接近状況を検出する手法の1例を示す図である。図3は対象物10を検出するための閾値A,B,F1を説明する図であり、図4は閾値C,F2を説明する図であり、図5はサンプリング周期を説明する図である。   3-5 is a figure which shows an example of the method of detecting the approach condition of the target object 10 performed based on the Doppler signal S6 and standing wave signal S7. FIG. 3 is a diagram for explaining thresholds A, B, and F1 for detecting the object 10, FIG. 4 is a diagram for explaining thresholds C and F2, and FIG. 5 is a diagram for explaining a sampling period.

図3(a)に示すように、対象物検出部35は、対象物10の接近を待機している待機時は定在波信号S7の振幅に係る閾値Aを用いて対象物10を検出し、対象物10の接近を検知した後、吐水開始を待機している予備検知時は定在波信号S7の振幅に係る閾値Bとドップラ信号S6の周波数に係る閾値F1を用いて対象物10を検出し、吐水中は定在波信号S7の振幅に係る閾値Cとドップラ信号S6の周波数に係る閾値F2を用いて対象物10を検出している。   As shown in FIG. 3A, the object detection unit 35 detects the object 10 using the threshold value A related to the amplitude of the standing wave signal S7 when waiting for the object 10 to approach. Then, after detecting the approach of the object 10, at the time of preliminary detection waiting for the start of water discharge, the object 10 is detected using the threshold value B related to the amplitude of the standing wave signal S 7 and the threshold value F 1 related to the frequency of the Doppler signal S 6. In detection, the object 10 is detected using the threshold value C related to the amplitude of the standing wave signal S7 and the threshold value F2 related to the frequency of the Doppler signal S6.

より具体的には、閾値Aは、図3(b)に示すように、マイクロ波ドップラセンサ12から距離d1まで対象物10が接近したときに検出される定在波信号S7の振幅に対応する値としてある。すなわち、定在波信号S7の振幅は、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から距離d1よりも遠くに位置するときは閾値Aより小さく、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から距離d1よりも近くに入ると閾値Aより大きくなる。この閾値Aを用いることにより、対象物10が、洗面台から一定範囲内に接近したことを検出することができる。   More specifically, the threshold A corresponds to the amplitude of the standing wave signal S7 detected when the object 10 approaches from the microwave Doppler sensor 12 to the distance d1, as shown in FIG. As a value. That is, the amplitude of the standing wave signal S7 is smaller than the threshold A when the object 10 is located farther from the microwave Doppler sensor 12 than the distance d1, and the object 10 is smaller than the distance d1 from the microwave Doppler sensor 12. When entering near, it becomes larger than the threshold A. By using this threshold A, it is possible to detect that the object 10 has approached within a certain range from the washstand.

閾値Bは、図3(b)に示すように、マイクロ波ドップラセンサ12から距離d2(d2<d1)まで対象物10が接近したときに検出される定在波信号S7の振幅に対応する値としてある。すなわち、定在波信号S7の振幅は、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から距離d2よりも遠いときは閾値Bより小さく、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から所定距離d2よりも近くに入ると閾値Bより大きくなる。この閾値Bを用いることにより、対象物10が吐水空間に侵入したことを検出することができる。   The threshold B is a value corresponding to the amplitude of the standing wave signal S7 detected when the object 10 approaches from the microwave Doppler sensor 12 to a distance d2 (d2 <d1), as shown in FIG. It is as. That is, the amplitude of the standing wave signal S7 is smaller than the threshold B when the object 10 is far from the microwave Doppler sensor 12 than the distance d2, and the object 10 is closer than the predetermined distance d2 from the microwave Doppler sensor 12. When entering, it becomes larger than the threshold value B. By using this threshold value B, it is possible to detect that the object 10 has entered the water discharge space.

閾値F1は、図3(b)に示すように、マイクロ波ドップラセンサ12との相対距離の変動量が一定値以下になったときのドップラ信号S6の周波数に対応する値としてある。すなわち、ドップラ信号S6の周波数は、対象物10のマイクロ波ドップラセンサ12に対する相対速度が一定値以上の場合は閾値F1より大きく、対象物10のマイクロ波ドップラセンサ12に対する相対速度が一定値未満になると閾値Fより小さくなる。この閾値F1を用いることにより、対象物10が、例えば吐水空間においてほぼ静止し、吐水を待機する状態になったことを検出することができる。   As shown in FIG. 3B, the threshold value F1 is a value corresponding to the frequency of the Doppler signal S6 when the fluctuation amount of the relative distance to the microwave Doppler sensor 12 becomes a certain value or less. That is, the frequency of the Doppler signal S6 is greater than the threshold value F1 when the relative speed of the object 10 to the microwave Doppler sensor 12 is equal to or greater than a certain value, and the relative speed of the object 10 to the microwave Doppler sensor 12 is less than the certain value. Becomes smaller than the threshold value F. By using this threshold value F1, it can be detected that the object 10 is almost stationary in, for example, the water discharge space and is in a state of waiting for water discharge.

閾値Cは、図4(a)に示すように、対象物10が、マイクロ波ドップラセンサ12から距離d3まで離反したときの低周波信号S8(後述)の振幅に対応する値としてある。距離d3は、例えば、マイクロ波ドップラセンサ12から吐水口4aによる吐出領域の辺縁までの距離とする。   As shown in FIG. 4A, the threshold C is a value corresponding to the amplitude of the low-frequency signal S8 (described later) when the object 10 is separated from the microwave Doppler sensor 12 to a distance d3. The distance d3 is, for example, a distance from the microwave Doppler sensor 12 to the edge of the discharge region by the water discharge port 4a.

ただし、センサ出力S3には水によるマイクロ波の反射の影響も含まれており、吐水領域からの対象物10の離脱を検出するには、これを考慮する必要がある。そこで、センサ出力S3から水によるマイクロ波の反射成分による信号を除去するため、周波数に関する閾値F2を用いる。   However, the sensor output S3 includes the influence of the reflection of microwaves by water, and this needs to be taken into account in order to detect the detachment of the object 10 from the water discharge area. Therefore, in order to remove the signal due to the reflected component of the microwave due to water from the sensor output S3, the threshold value F2 relating to the frequency is used.

図4(b)に示すように、一般に、吐水中に検出される定在波信号S7には、少なくとも、周波数f1にピーク値を有する低周波側の分布と、周波数f2にピーク値を有する高周波側の分布との重ね合わせになっている。低周波側の分布は手で反射されたマイクロ波成分に由来し、高周波側の分布は水で反射されたマイクロ波成分に由来する。   As shown in FIG. 4 (b), generally, the standing wave signal S7 detected during spitting has at least a low-frequency distribution having a peak value at the frequency f1 and a high frequency having a peak value at the frequency f2. Overlaid with the side distribution. The distribution on the low frequency side is derived from the microwave component reflected by hand, and the distribution on the high frequency side is derived from the microwave component reflected by water.

この高周波側の分布を除去しつつ低周波側の分布を残すため、閾値F2以下の周波数成分を残すローパス処理を行っている。むろん、2つの閾値を用いて低周波側の分布に相当する周波数帯域を残すバンドパス処理を行ってもよい。これにより、定在波信号S7から水による反射成分に由来する定在波が除去され、閾値Cを用いて、吐水領域からの対象物10の離脱を検出することが出来るようになる。   In order to leave the distribution on the low frequency side while removing the distribution on the high frequency side, low-pass processing is performed to leave the frequency component below the threshold F2. Of course, bandpass processing that leaves a frequency band corresponding to the distribution on the low frequency side may be performed using two threshold values. Thereby, the standing wave derived from the reflection component by water is removed from the standing wave signal S7, and the separation of the object 10 from the water discharge area can be detected using the threshold value C.

このようにして水によるマイクロ波の反射の影響を排除した定在波信号S7を、以下では低周波信号S8と呼ぶことにする。この低周波信号s8の振幅は、図4(a)に示すように、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から距離d3よりも近いときは閾値Cより大きく、対象物10がマイクロ波ドップラセンサ12から所定距離d3よりも遠くに離反すると閾値Cより小さくなる。このように、閾値Cと閾値F2を用いることにより、対象物10が吐水領域から離脱したことを検出することができる。   In this way, the standing wave signal S7 from which the influence of the reflection of the microwave by water is eliminated will be referred to as a low frequency signal S8 below. As shown in FIG. 4A, the amplitude of the low frequency signal s8 is larger than the threshold C when the object 10 is closer than the distance d3 from the microwave Doppler sensor 12, and the object 10 has the microwave Doppler sensor 12. When the distance is further than the predetermined distance d3, the threshold value C is reduced. As described above, by using the threshold C and the threshold F2, it is possible to detect that the object 10 has left the water discharge area.

後述する吐水検出処理や止水検出処理においては、これら閾値A,B,C,F1,F2を用いて検出した人の接近/離反状況に基づいて、マイクロ波ドップラセンサ12のサンプリング周波数を適宜に調整することにより、サンプリングに係る省電力を実現しつつ、吐水や止水に係る高速な応答性を実現している。   In the water discharge detection process and the water stop detection process to be described later, the sampling frequency of the microwave Doppler sensor 12 is appropriately set based on the approach / separation situation of the person detected using these threshold values A, B, C, F1, and F2. By adjusting, while realizing power saving related to sampling, high-speed responsiveness related to water discharge and water stop is realized.

図3(a)や図5に示すように、本実施形態においては、第1の周期T1、第2の周期T2、第3の周期T3(T1>T2>T3)の3種類のサンプリング周期を適宜に切り替えて、吐水検出処理や止水検出処理を実行している。   As shown in FIG. 3A and FIG. 5, in the present embodiment, three types of sampling periods of the first period T1, the second period T2, and the third period T3 (T1> T2> T3) are set. The water discharge detection process and the water stop detection process are executed by appropriately switching.

定在波信号S7の振幅が閾値Aよりも小さい場合(X<A)は、図5(a)に示す第1の周期T1でサンプリングを行う。このように、対象物10が距離d1よりも遠くに有る場合にサンプリング頻度を少なくすることで、サンプリングに係る消費電力を抑制した状態で人の接近を待機することが出来る。   When the amplitude of the standing wave signal S7 is smaller than the threshold A (X <A), sampling is performed at the first period T1 shown in FIG. In this way, by reducing the sampling frequency when the object 10 is farther than the distance d1, it is possible to wait for the approach of a person while suppressing the power consumption related to sampling.

また、定在波信号S7の振幅が閾値Aから閾値Bの範囲内にある場合(A<X<B)、又は、定在波信号S7の振幅が閾値Aよりも大きい場合であってドップラ信号S6の周波数が閾値F1よりも大きい場合は(X>A,fd<F)、図5(b)に示す第2の周期T2でサンプリングを行う。   Also, when the amplitude of the standing wave signal S7 is within the range from the threshold A to the threshold B (A <X <B), or when the amplitude of the standing wave signal S7 is larger than the threshold A, the Doppler signal When the frequency of S6 is larger than the threshold value F1 (X> A, fd <F), sampling is performed at the second period T2 shown in FIG.

このように、距離d2〜d1の範囲内に対象物10が接近してから、距離d2よりも近い位置(吐水空間)に対象物10が静止する前までは、サンプリング頻度を中程度にすることにより、吐水を開始するタイミングを検出するのに十分な頻度でサンプリングしつつ対象物10が吐水空間に静止するのを待機することが出来る。   As described above, the sampling frequency is set to a medium level after the object 10 approaches within the range of the distances d2 to d1 and before the object 10 stops at a position closer to the distance d2 (water discharge space). Thus, it is possible to wait for the object 10 to stand still in the water discharge space while sampling at a frequency sufficient to detect the timing of starting water discharge.

そして、定在波信号S7の振幅値Xが閾値Bよりも大きく、且つ、ドップラ信号S6の周波数が閾値Fよりも小さくなると(X>B、fd<F)、吐水を開始するとともに、図5(c)に示す第3の周期T3でサンプリングを行う。   When the amplitude value X of the standing wave signal S7 is larger than the threshold value B and the frequency of the Doppler signal S6 is smaller than the threshold value F (X> B, fd <F), water discharge is started, and FIG. Sampling is performed at the third period T3 shown in (c).

このように、吐水が開始されると、第3の周期T3でのサンプリングを開始し、その後、閾値F2を用いて水による反射成分の影響を排除したセンサ出力S3から生成された定在波信号S7の振幅が閾値Cよりも大きい場合は(X>C)、第3の周期T3でのサンプリングを継続し、当該振幅が閾値Cよりも小さくなると(X<C)、吐水を停止するとともに、サンプリング周期を第3の周期T3から第2の周期T2に変更する。   In this way, when water discharge is started, sampling in the third period T3 is started, and then the standing wave signal generated from the sensor output S3 from which the influence of the reflection component due to water is eliminated using the threshold value F2. When the amplitude of S7 is larger than the threshold C (X> C), the sampling in the third period T3 is continued, and when the amplitude becomes smaller than the threshold C (X <C), water discharge is stopped, The sampling period is changed from the third period T3 to the second period T2.

これにより、人の手が距離d2より近くに位置した後、人の手が距離d2よりも遠くへ移動するタイミングを可及的速やかに検出できるようになり、止水のタイミングを的確に検出して吐水を停止し、節水効率と使用者の利便性向上とを実現することができる。また、吐水空間から対象物10が離脱すると、サンプリング頻度を少なくしてサンプリングに係る消費電力を抑制することが出来る。   As a result, after the human hand is positioned closer than the distance d2, the timing at which the human hand moves farther than the distance d2 can be detected as quickly as possible. Thus, water discharge can be stopped and water saving efficiency and user convenience can be improved. Moreover, if the target object 10 leaves | separates from the water discharge space, sampling frequency can be decreased and the power consumption concerning sampling can be suppressed.

(2)第1のオフセット量調整処理:
以上のように構成された水栓装置1において、センサ制御部37は、マイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力S3に含まれる定在波の出力レベルを検出し、検出した出力レベルに応じたオフセット量で定在波の出力レベルをオフセットさせる第1のオフセット量調整処理を行っている。以下、図面を参照しつつ、第1のオフセット調整処理の1例を説明する。
(2) First offset amount adjustment processing:
In the faucet device 1 configured as described above, the sensor control unit 37 detects the output level of the standing wave included in the sensor output S3 of the microwave Doppler sensor 12, and an offset amount corresponding to the detected output level. Thus, a first offset amount adjustment process for offsetting the output level of the standing wave is performed. Hereinafter, an example of the first offset adjustment processing will be described with reference to the drawings.

図6は、第1のオフセット量調整処理の1例を示すフローチャートである。本実施形態において、同図に示す処理は、センサ制御部37が実行する。処理が開始されると、センサ制御部37は、センサ出力S3に含まれる定在波のDCレベルを検出する(S100)。本実施形態においては、例えば、定在波信号S7に基づいて、定在波のDCレベルを検出することが出来る。   FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the first offset amount adjustment processing. In the present embodiment, the process shown in FIG. When the process is started, the sensor control unit 37 detects the DC level of the standing wave included in the sensor output S3 (S100). In the present embodiment, for example, the DC level of the standing wave can be detected based on the standing wave signal S7.

次に、検出したDCレベルの基準値からの差分を演算し(S105)、この差分を相殺するオフセットの実行を、マイクロ波ドップラセンサ12に指示する(S110)。これにより、マイクロ波ドップラセンサ12の出力するセンサ出力S3の定在波成分が適宜にオフセットされ、センサ出力S3のDCレベルが出力可能範囲に収まるように調整される。   Next, a difference from the reference value of the detected DC level is calculated (S105), and execution of an offset that cancels this difference is instructed to the microwave Doppler sensor 12 (S110). As a result, the standing wave component of the sensor output S3 output from the microwave Doppler sensor 12 is appropriately offset and adjusted so that the DC level of the sensor output S3 falls within the output possible range.

(3)第2のオフセット量調整処理の第1実施形態:
また、センサ制御部37は、上述した第1のオフセット量調整処理を実行しつつ、下記の第2のオフセット調整処理も実行している。第2のオフセット量調整処理の第1実施形態においては、水栓装置1の動作状態の変化を検出すると、定在波の出力レベルを適宜にオフセットさせる制御を行う。
(3) First embodiment of second offset amount adjustment processing:
The sensor control unit 37 also executes the following second offset adjustment process while executing the above-described first offset amount adjustment process. In the first embodiment of the second offset amount adjustment process, when a change in the operation state of the faucet device 1 is detected, control is performed to appropriately offset the output level of the standing wave.

これにより、動作状態の変化に伴ってセンサ出力S3の出力レベルが急激に変化した場合であっても、この出力レベルが瞬時に適切なオフセット量でオフセットされる。よって、対象物検出において不感期間の発生が防止され、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上させることができる。   Thereby, even if the output level of the sensor output S3 changes suddenly with the change of the operation state, the output level is instantaneously offset by an appropriate offset amount. Therefore, the generation of the dead period in the object detection is prevented, the detection efficiency for detecting the approach of the object 10 is improved, and the reaction speed of the faucet device can be improved.

なお、本実施形態においては、好適なオフセット量が動作状態毎に記憶部38に記憶されており、制御部13は、水栓装置1の動作状態の変化を検出すると、記憶部38に記憶されている変化後の動作状態に係る出力レベルに応じて定在波の出力を適宜にオフセットさせる制御を行う。   In the present embodiment, a suitable offset amount is stored in the storage unit 38 for each operation state, and when the control unit 13 detects a change in the operation state of the faucet device 1, it is stored in the storage unit 38. Control is performed to appropriately offset the output of the standing wave according to the output level related to the operating state after the change.

以下、図7を参照しつつ、第2のオフセット量調整処理の第1実施形態について詳細に説明する。同図は、当該第1実施形態に係る第2のオフセット調整処理の流れを示すフローチャートである。なお、当該第1実施形態においては、マイクロ波ドップラセンサ12の動作を制御するためのセンサ制御部37が、同図に示す第2のオフセット量調整処理の第1実施形態を所定時間置きに周期的に実行している。   Hereinafter, the first embodiment of the second offset amount adjustment process will be described in detail with reference to FIG. This figure is a flowchart showing the flow of the second offset adjustment process according to the first embodiment. In the first embodiment, the sensor control unit 37 for controlling the operation of the microwave Doppler sensor 12 cycles the first embodiment of the second offset amount adjustment process shown in FIG. Is running.

図7に示す第2のオフセット量調整処理が開始されると、センサ制御部37は、センサ出力S3(又は、定在波信号S7やドップラ信号S6)に基づいて動作状態が変化したか判断する(S100)。   When the second offset amount adjustment process shown in FIG. 7 is started, the sensor control unit 37 determines whether the operation state has changed based on the sensor output S3 (or the standing wave signal S7 and the Doppler signal S6). (S100).

そして、動作状態の変化を検知した場合は(S100:Yes)、変化後の動作状態に応じたオフセット量を記憶部38から取得し、当該オフセット量を変更し(S105)、動作状態の変化を検知していない場合は(S100:No)、オフセット量の変更を行わない。具体的には、動作状態の変化を検知すると、センサ制御部37は、マイクロ波ドップラセンサ12に対してオフセット量の変更を指示する。   When a change in the operating state is detected (S100: Yes), an offset amount corresponding to the changed operating state is acquired from the storage unit 38, the offset amount is changed (S105), and the change in the operating state is detected. If not detected (S100: No), the offset amount is not changed. Specifically, when detecting a change in the operating state, the sensor control unit 37 instructs the microwave Doppler sensor 12 to change the offset amount.

これにより、動作状態に変化が生じてセンサ出力S3の出力レベルが変化した場合に、センサ出力S3の出力レベル(DCレベル)のオフセット量が瞬時に調整される。よって、センサ出力S3の出力レベルの飽和が生じにくくなり、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上することができる。   As a result, when the operating state changes and the output level of the sensor output S3 changes, the offset amount of the output level (DC level) of the sensor output S3 is instantaneously adjusted. Therefore, saturation of the output level of the sensor output S3 hardly occurs, the detection efficiency for detecting the approach of the object 10 is improved, and the reaction speed of the faucet device can be improved.

ここで、本実施形態に係る動作状態は、水栓装置1の各種の動作状態であって、動作状態が他の動作状態に変化したときに、吐水空間における物理状態が変動するものである。より好適には、制御部13の制御により移行しうる各種の動作状態であって、動作状態の移行によってマイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力が変動するものである。さらに好適には、動作状態が移行したときに、マイクロ波ドップラセンサ12の出力レベルが所定量以上に急激に変動するものである。   Here, the operation state according to the present embodiment is various operation states of the faucet device 1, and the physical state in the water discharge space varies when the operation state changes to another operation state. More preferably, there are various operating states that can be shifted under the control of the control unit 13, and the sensor output of the microwave Doppler sensor 12 varies depending on the shifting of the operating state. More preferably, when the operating state shifts, the output level of the microwave Doppler sensor 12 rapidly changes more than a predetermined amount.

このような動作状態の具体的な例としては、水栓装置1が吐水を行う吐水状態や、水栓装置1が吐水を行わずに待機する待機状態が挙げられる。以下、第2のオフセット調整処理の具体例として、待機状態から吐水状態への変化時に行う第2のオフセット調整処理、及び吐水状態から待機状態への変化時に行う第2のオフセット調整処理について説明する。   Specific examples of such an operation state include a water discharge state in which the faucet device 1 discharges water and a standby state in which the faucet device 1 waits without discharging water. Hereinafter, as a specific example of the second offset adjustment process, a second offset adjustment process performed when the standby state changes to the water discharge state and a second offset adjustment process performed when the water discharge state changes to the standby state will be described. .

(4)第2のオフセット量調整処理の第2実施形態:
第2のオフセット量調整処理の第2実施形態において、制御部13は、非吐水状態から吐水状態への変化を対象物検出部35が検出すると、記憶部38に記憶されている吐水状態の出力レベルに応じて、センサ出力S3に含まれる定在波の出力レベルをオフセットさせる制御を行うようになっている。
(4) Second embodiment of second offset amount adjustment processing:
In the second embodiment of the second offset amount adjustment process, the control unit 13 outputs the water discharge state stored in the storage unit 38 when the object detection unit 35 detects a change from the non-water discharge state to the water discharge state. In accordance with the level, control is performed to offset the output level of the standing wave included in the sensor output S3.

これにより、非吐水状態から吐水状態への変化に伴ってセンサ出力S3の出力レベルが急激に変化しても、吐水状態に適したオフセット量で出力レベルがオフセットされるようになり、センサ出力S3が飽和しにくくなる。よって、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上させることができる。   Thereby, even if the output level of the sensor output S3 changes suddenly with the change from the non-water discharge state to the water discharge state, the output level is offset by an offset amount suitable for the water discharge state, and the sensor output S3 Becomes difficult to saturate. Therefore, the detection efficiency which detects the approach of the target object 10 improves, and the reaction speed of a faucet device can be improved.

以下、図8を参照しつつ、第2のオフセット量調整処理の第2実施形態について詳細に説明する。図8は、第2のオフセット量調整処理の第2実施形態を含む吐水検出処理の流れを示すフローチャートである。同図に示す吐水検出処理は、制御部13を構成する各部が連動することにより実行している。   Hereinafter, the second embodiment of the second offset amount adjustment process will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the water discharge detection process including the second embodiment of the second offset amount adjustment process. The water discharge detection process shown in the same figure is executed by the interlocking of the units constituting the control unit 13.

なお、同図に示す吐水検出処理と後述する止水検出処理は、水栓装置1の通常動作中はいずれか一方が選択的に実行されるものであり、図8に示す吐水検出処理が終了すると、後述の図9に示す止水検出処理が開始され、逆に、図9に示す止水検出処理が終了すると、図8に示す吐水検出処理が開始される。   One of the water discharge detection process shown in the figure and the water stop detection process described later is selectively executed during the normal operation of the faucet device 1, and the water discharge detection process shown in FIG. 8 ends. Then, a water stop detection process shown in FIG. 9 described later is started. Conversely, when the water stop detection process shown in FIG. 9 is finished, the water discharge detection process shown in FIG. 8 is started.

図8に示す吐水検出処理が開始されると、まず、サンプリング周期を第1の周期T1に設定する(S200)。具体的には、センサ制御部37が、第1の周期T1へのサンプリング周期の変更を指示する制御信号をマイクロ波ドップラセンサ12に対して出力する。これにより、マイクロ波ドップラセンサ12は、第1の周期T1で間欠的に動作するようになる。   When the water discharge detection process shown in FIG. 8 is started, first, the sampling period is set to the first period T1 (S200). Specifically, the sensor control unit 37 outputs a control signal instructing the change of the sampling period to the first period T <b> 1 to the microwave Doppler sensor 12. Thereby, the microwave Doppler sensor 12 comes to operate intermittently with the first period T1.

次に、対象物検出部35がマイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力S3をサンプリングし(S205)、センサ出力S3に含まれる定在波の振幅と閾値Aとを比較する(S210)。図2に示す水栓装置1では、実際には、センサ出力S3に基づいて生成された増幅信号S5から抽出された定在波信号S7から定在波の振幅を特定し、この定在波の振幅と閾値Aに対応する値とを比較することになる。   Next, the object detection unit 35 samples the sensor output S3 of the microwave Doppler sensor 12 (S205), and compares the amplitude of the standing wave included in the sensor output S3 with the threshold A (S210). In the faucet device 1 shown in FIG. 2, the amplitude of the standing wave is actually specified from the standing wave signal S7 extracted from the amplified signal S5 generated based on the sensor output S3, and the standing wave The amplitude is compared with a value corresponding to the threshold value A.

ここで、定在波の振幅が閾値Aよりも小さい場合は(S210:No)、対象物10が周囲に無いものと判断して、サンプリング周期は第1の周期T1のままでステップS205〜の処理を繰り返す。一方、定在波の振幅が閾値Aよりも大きい場合は(S210:Yes)、対象物10が周囲にあるものと判断して、対象物10の動作に対する応答性を向上するため、予備検知のための動作状態へ移行する。   Here, when the amplitude of the standing wave is smaller than the threshold value A (S210: No), it is determined that the object 10 is not in the surroundings, and the sampling period remains at the first period T1, and the steps S205 to Repeat the process. On the other hand, when the amplitude of the standing wave is larger than the threshold value A (S210: Yes), it is determined that the object 10 is in the vicinity and the response to the operation of the object 10 is improved. To the operating state for

このとき、センサ制御部37は、予備検知のための動作状態へ移行するため、サンプリング周期を第2の周期T2に変更する(S215)。具体的には、センサ制御部37が、第2の周期T2への変更を指示する制御信号をマイクロ波ドップラセンサ12に対して出力し、これにより、マイクロ波ドップラセンサ12が、第2の周期T2で間欠的に動作することとなる。   At this time, the sensor control unit 37 changes the sampling period to the second period T2 in order to shift to the operation state for preliminary detection (S215). Specifically, the sensor control unit 37 outputs a control signal for instructing the change to the second period T2 to the microwave Doppler sensor 12, whereby the microwave Doppler sensor 12 is configured to be in the second period. It will operate intermittently at T2.

次に、センサ制御部37は、予備検知のための動作状態に移行してからの時間をカウントするため、カウンタをリセットする(S220)。カウンタによるカウントは、例えば、タイマ41から供給されるクロック信号を利用して行われる。   Next, the sensor control unit 37 resets the counter in order to count the time after shifting to the operation state for preliminary detection (S220). Counting by the counter is performed using, for example, a clock signal supplied from the timer 41.

次に、対象物検出部35がマイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力S3をサンプリングし(S225)、当該センサ出力S3に含まれるドップラ信号の周波数を演算により特定する(S230)。図2に示す水栓装置1では、実際には、センサ出力S3に基づいて生成された増幅信号S5から抽出されたドップラ信号S6に基づいて周波数を特定することになる。   Next, the object detection unit 35 samples the sensor output S3 of the microwave Doppler sensor 12 (S225), and specifies the frequency of the Doppler signal included in the sensor output S3 by calculation (S230). In the faucet device 1 shown in FIG. 2, the frequency is actually specified based on the Doppler signal S6 extracted from the amplified signal S5 generated based on the sensor output S3.

ドップラ信号の周波数の特定は、複数回分のサンプリング結果に対して所定の周波数演算処理を行うことにより行う。対象物検出部35は、この周波数演算処理を行うため、複数回分のサンプリング結果を保持している。所定の周波数演算処理としては、FFT(Fast Fourier Transform)、周波数フィルタ、ピーク・ボトム検出、等が例示される。   The frequency of the Doppler signal is specified by performing a predetermined frequency calculation process on a plurality of sampling results. The object detection unit 35 holds the sampling results for a plurality of times in order to perform this frequency calculation process. Examples of the predetermined frequency calculation process include FFT (Fast Fourier Transform), frequency filter, peak / bottom detection, and the like.

次に、対象物検出部35は、センサ出力S3に含まれるドップラ信号の周波数と閾値F1の比較(S235)、及びセンサ出力S3に含まれる定在波信号の振幅と閾値Bの比較を行う(S240)。ここでも、実際には、ドップラ信号S6や定在波信号S7に基づいて特定した周波数や振幅を利用して比較を行うことになる。   Next, the object detection unit 35 compares the frequency of the Doppler signal included in the sensor output S3 with the threshold F1 (S235), and compares the amplitude of the standing wave signal included in the sensor output S3 with the threshold B ( S240). Again, in practice, the comparison is performed using the frequency and amplitude specified based on the Doppler signal S6 and the standing wave signal S7.

ここで、ドップラ信号の周波数が閾値F1よりも大きい場合は(S235:No)、定在波信号の振幅と閾値Bの比較結果に関わらず、カウンタをインクリメントする(S260)。また、ドップラ信号の周波数が閾値F1よりも小さく(S235:Yes)、定在波信号の振幅が閾値Bよりも小さい場合も(S240:No)、カウンタをインクリメントする(S260)。   If the frequency of the Doppler signal is greater than the threshold value F1 (S235: No), the counter is incremented regardless of the comparison result between the standing wave signal amplitude and the threshold value B (S260). Further, when the frequency of the Doppler signal is smaller than the threshold value F1 (S235: Yes) and the amplitude of the standing wave signal is smaller than the threshold value B (S240: No), the counter is incremented (S260).

カウンタをインクリメントすると(S260)、カウンタのカウント値が所定値以上になっているか判断する(S265)。カウンタが所定値以上になっている場合は(S260:Yes)、人が居ないと判断して、サンプリング周期を第1の周期T1に戻すことにより(S200)、対象物10の接近を待機する待機状態へ移行する。一方、カウンタが所定値未満の場合は(S265:No)、ステップS225〜の処理を繰り返すことになる。   When the counter is incremented (S260), it is determined whether the count value of the counter is a predetermined value or more (S265). When the counter is equal to or greater than the predetermined value (S260: Yes), it is determined that there is no person, and the sampling period is returned to the first period T1 (S200), thereby waiting for the approach of the object 10. Transition to the standby state. On the other hand, when the counter is less than the predetermined value (S265: No), the processing of step S225 is repeated.

一方、ドップラ信号の周波数が閾値F1よりも小さく(S235:Yes)、定在波信号の振幅が閾値Bよりも大きい場合は(S240:Yes)、電磁弁11を閉状態から開状態へ移行させる(S245)。具体的には、対象物検出部35が電磁弁制御部36に所定の駆動信号を入力する。これにより、吐水口4aから水の吐出が開始される。すなわち、待機状態から吐水状態へと動作状態が変化する。   On the other hand, when the frequency of the Doppler signal is smaller than the threshold value F1 (S235: Yes) and the amplitude of the standing wave signal is larger than the threshold value B (S240: Yes), the solenoid valve 11 is shifted from the closed state to the open state. (S245). Specifically, the object detection unit 35 inputs a predetermined drive signal to the electromagnetic valve control unit 36. Thereby, discharge of water is started from the spout 4a. That is, the operation state changes from the standby state to the water discharge state.

また、このとき、センサ制御部37は、マイクロ波ドップラセンサ12のオフセット値を変更する(S250)。すなわち、待機状態から吐水状態への動作状態の変化を検知すると、センサ制御部37は、記憶部38に記憶されている吐水状態の出力レベルを示す情報を取得し、マイクロ波ドップラセンサ12に対して、当該吐水状態の出力レベルに応じたオフセット量への変更を指示する。   At this time, the sensor control unit 37 changes the offset value of the microwave Doppler sensor 12 (S250). That is, when detecting a change in the operation state from the standby state to the water discharge state, the sensor control unit 37 acquires information indicating the output level of the water discharge state stored in the storage unit 38 and outputs the information to the microwave Doppler sensor 12. The change to the offset amount corresponding to the output level of the water discharge state is instructed.

これにより、待機状態から吐水状態への動作状態の変化が生じても、センサ出力S3の出力レベル(DCレベル)のオフセット量が瞬時に調整される。よって、センサ出力S3の出力レベルの飽和が生じにくくなり、対象物検出において不感期間が発生せず、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上することができる。   Thereby, even if the operation state changes from the standby state to the water discharge state, the offset amount of the output level (DC level) of the sensor output S3 is instantaneously adjusted. Therefore, saturation of the output level of the sensor output S3 is less likely to occur, a dead period is not generated in the object detection, the detection efficiency for detecting the approach of the object 10 is improved, and the reaction speed of the faucet device is improved. Can do.

なお、図8に示すフローチャートでは、電磁弁11を開駆動した後にオフセット量の調整を行っているが(S250)、オフセット量の調整を行うタイミングは、電磁弁11の閉駆動の前後いずれであってもよく、ステップS240で条件成立した後であれば、任意のタイミングで実行することが出来る。   In the flowchart shown in FIG. 8, the offset amount is adjusted after opening the solenoid valve 11 (S250), but the timing for adjusting the offset amount is before or after the solenoid valve 11 is closed. Alternatively, the process can be executed at an arbitrary timing as long as the condition is satisfied in step S240.

(5)第2のオフセット量調整処理の第3実施形態:
第2のオフセット量調整処理の第3実施形態においては、制御部13は、動作状態が待機状態へ変化したことを対象物検出部35が検出した場合に、記憶部38に記憶されている吐水状態の出力レベルに応じて、定在波の出力レベルを適宜にオフセットさせる制御を行うようになっている。
(5) Third embodiment of second offset amount adjustment processing:
In the third embodiment of the second offset amount adjustment process, the control unit 13 discharges water stored in the storage unit 38 when the object detection unit 35 detects that the operation state has changed to the standby state. Control is performed to appropriately offset the output level of the standing wave according to the output level of the state.

これにより、吐水状態から待機状態への変化に伴ってセンサ出力S3の出力レベルが急激に変化しても、待機状態に適したオフセット量で出力レベルがオフセットされるようになり、センサ出力S3が飽和しにくくなる。よって、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上させることができる。   Thereby, even if the output level of the sensor output S3 changes suddenly with the change from the water discharge state to the standby state, the output level is offset by an offset amount suitable for the standby state. It becomes difficult to saturate. Therefore, the detection efficiency which detects the approach of the target object 10 improves, and the reaction speed of a faucet device can be improved.

以下、図9を参照しつつ、第2のオフセット量調整処理の第3実施形態について詳細に説明する。図9は、止水検出処理の流れを示すフローチャートである。なお、同図に示す止水検出処理も、制御部13を構成する各部が連動することにより実行している。   Hereinafter, the third embodiment of the second offset amount adjustment process will be described in detail with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the water stop detection process. In addition, the water stop detection process shown to the same figure is also performed because each part which comprises the control part 13 interlock | cooperates.

図9に示す止水検出処理が開始されると、まず、サンプリング周期を第3の周期T3に設定する(S300)。具体的には、センサ制御部37が、第3の周期T3へのサンプリング周期の変更を指示する制御信号をマイクロ波ドップラセンサ12に対して出力する。これにより、マイクロ波ドップラセンサ12は、第3の周期T3で間欠的に動作するようになる。   When the water stop detection process shown in FIG. 9 is started, first, the sampling period is set to the third period T3 (S300). Specifically, the sensor control unit 37 outputs a control signal for instructing the change of the sampling period to the third period T3 to the microwave Doppler sensor 12. Thereby, the microwave Doppler sensor 12 comes to operate intermittently with the third period T3.

次に、センサ制御部37は、止水のタイミングを特定するための時間をカウントするためのカウンタをセット(リセット)する(S305)。このカウンタは、後述するように、対象物10が吐水領域の範囲内から離反した状態が所定時間継続しているか判断するために用いられる。なお、このカウンタによるカウントも、例えば、タイマ41から供給されるクロック信号を利用して行われる。   Next, the sensor control part 37 sets (resets) the counter for counting the time for specifying the timing of water stop (S305). As will be described later, this counter is used to determine whether the state in which the object 10 is separated from the range of the water discharge area continues for a predetermined time. Note that the counting by the counter is also performed using a clock signal supplied from the timer 41, for example.

次に、対象物検出部35はマイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力S3をサンプリングし(S310)、当該センサ出力S3に対して閾値F2以下の周波数成分を残すローパス処理を実行する(S315)。これにより、定在波信号S7から、水による反射成分に由来する定在波を除去した、低周波信号S8を生成することができる。   Next, the object detection unit 35 samples the sensor output S3 of the microwave Doppler sensor 12 (S310), and executes a low-pass process that leaves a frequency component equal to or lower than the threshold F2 for the sensor output S3 (S315). Thereby, the low frequency signal S8 which remove | eliminated the standing wave originating in the reflection component by water from standing wave signal S7 is generable.

次に、低周波信号S8の振幅と閾値Cの比較を行う(S320)。ここで、低周波信号S8の振幅が閾値Cよりも大きい場合は(S320:No)、対象物10である人の手が吐水領域の範囲内にあることを示しているため、ステップS305に戻って、いったんカウンタt2のカウント値を0にリセットする(S305)。一方、低周波信号S8の振幅が閾値Cよりも小さい場合は(S320:Yes)、対象物10である人の手が吐水領域の範囲内から離脱したことを示しているため、カウンタt2をインクリメントする(S325)。   Next, the amplitude of the low frequency signal S8 is compared with the threshold value C (S320). Here, when the amplitude of the low frequency signal S8 is larger than the threshold value C (S320: No), it indicates that the hand of the person who is the object 10 is within the range of the water discharge region, so the process returns to step S305. The count value of the counter t2 is once reset to 0 (S305). On the other hand, if the amplitude of the low-frequency signal S8 is smaller than the threshold C (S320: Yes), it indicates that the hand of the person 10 as the object 10 has left the range of the water discharge area, so the counter t2 is incremented. (S325).

次に、センサ制御部37は、カウンタt2と、閾値X2を比較する(S330)。ここで、カウンタt2が閾値X2以上の場合は(S330:Yes)、閾値X2に相当する時間以上、対象物10が吐水領域の範囲内から離反した状態が継続していることを示しているため、電磁弁11を開状態から閉状態へ移行させる(S335)。具体的には、対象物検出部35が電磁弁制御部36に所定の駆動信号を入力する。これにより、吐水口4aから水の吐出が停止される。すなわち、吐水状態から待機状態へと動作状態が変化する。   Next, the sensor control unit 37 compares the counter t2 with the threshold value X2 (S330). Here, when the counter t2 is equal to or greater than the threshold value X2 (S330: Yes), it indicates that the state in which the object 10 is separated from the range of the water discharge region continues for a time corresponding to the threshold value X2. Then, the electromagnetic valve 11 is shifted from the open state to the closed state (S335). Specifically, the object detection unit 35 inputs a predetermined drive signal to the electromagnetic valve control unit 36. Thereby, the discharge of water from the water outlet 4a is stopped. That is, the operating state changes from the water discharge state to the standby state.

また、このとき、センサ制御部37は、マイクロ波ドップラセンサ12のオフセット値を変更する(S340)。具体的には、センサ制御部37は、吐水状態から待機状態への動作状態の変化を検知すると、記憶部38に記憶されている待機状態の出力レベルを示す情報を取得し、マイクロ波ドップラセンサ12に対して、当該待機状態の出力レベルに応じたオフセット量への変更を指示する。   At this time, the sensor control unit 37 changes the offset value of the microwave Doppler sensor 12 (S340). Specifically, when detecting a change in the operation state from the water discharge state to the standby state, the sensor control unit 37 acquires information indicating the output level of the standby state stored in the storage unit 38, and the microwave Doppler sensor 12 is instructed to change the offset amount according to the output level in the standby state.

これにより、吐水状態から待機状態への動作状態の変化が生じたときに、センサ出力S3の出力レベル(DCレベル)のオフセット量が瞬時に調整される。よって、センサ出力S3の出力レベルの飽和が生じにくくなり、対象物10の接近を検出する検出効率が向上し、水栓装置の反応速度を向上することができる。   Thereby, when the operation state changes from the water discharge state to the standby state, the offset amount of the output level (DC level) of the sensor output S3 is instantaneously adjusted. Therefore, saturation of the output level of the sensor output S3 hardly occurs, the detection efficiency for detecting the approach of the object 10 is improved, and the reaction speed of the faucet device can be improved.

なお、図9に示すフローチャートでは、電磁弁11を閉駆動した後にオフセット量の調整を行っているが、オフセット量の調整を行うタイミングは、電磁弁11の閉駆動の前後いずれであってもよく、ステップS330で条件成立した後であれば、任意のタイミングで実行することが出来る。   In the flowchart shown in FIG. 9, the offset amount is adjusted after the electromagnetic valve 11 is driven to close. However, the timing for adjusting the offset amount may be before or after the electromagnetic valve 11 is closed. If the condition is satisfied in step S330, it can be executed at an arbitrary timing.

(6)出力レベル記憶処理:
上述した記憶部38に記憶されている動作状態毎の出力レベルは、所定のタイミングで、センサ制御部37が記憶部38に記憶するようにしてもよい。すなわち、センサ制御部37は、所定のタイミングで自動的に動作状態を変化させ、変化後の動作状態での定在波信号S5の出力レベルを当該動作状態の出力レベルとして記憶するようにしてもよい。以下、動作状態毎の出力レベルを適宜のタイミングで記憶部38に記憶する出力レベル記憶処理について説明する。
(6) Output level storage processing:
The output level for each operation state stored in the storage unit 38 described above may be stored in the storage unit 38 by the sensor control unit 37 at a predetermined timing. That is, the sensor control unit 37 automatically changes the operating state at a predetermined timing, and stores the output level of the standing wave signal S5 in the changed operating state as the output level of the operating state. Good. Hereinafter, output level storage processing for storing the output level for each operation state in the storage unit 38 at an appropriate timing will be described.

図10は、出力レベル記憶処理を説明するためのフローチャートである。同図に示す処理は、制御部13を構成する各部が連動することにより実行している。出力レベル記憶処理が開始されると、センサ制御部37は、水栓装置1が使用者よって使用されるタイミングか否かを判断する(S400)。この判断は、実際に使用者を水栓装置1の周囲に検知しているか否かに基づいて判断しても良いが、水栓装置1の使用頻度を学習する学習手段の学習結果に基づいて特定することもできる。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the output level storing process. The processing shown in the figure is executed by the interlocking of the respective units constituting the control unit 13. When the output level storage process is started, the sensor control unit 37 determines whether or not it is time to use the faucet device 1 by the user (S400). This determination may be made based on whether or not the user is actually detected around the faucet device 1, but based on the learning result of the learning means for learning the use frequency of the faucet device 1. It can also be specified.

学習手段は、例えば、吐水回数を時間帯毎に集計して作成する吐水頻度データを記憶部38に記憶しておき、当該吐水頻度データに対して所定の統計処理を行う事により、各時間帯における使用頻度を演算することが出来る。センサ制御部37は、学習手段の演算した使用頻度の最も低い時間帯を、吐水が行われにくい時間帯、すなわち、対象物10である人が水栓装置1を使用する可能性が低い時間帯として特定することができる。   The learning means stores, for example, water discharge frequency data created by summing up the number of water discharges for each time zone in the storage unit 38, and performs predetermined statistical processing on the water discharge frequency data, thereby performing each time zone. The frequency of use can be calculated. The sensor control unit 37 sets the time zone in which the learning means calculates the least frequently used time zone during which water discharge is difficult to be performed, that is, the time zone when the person who is the object 10 is less likely to use the faucet device 1. Can be specified as

センサ制御部37は、水栓装置1が使用者によって使用される若しくは使用されやすいタイミングであると判断すると(S400:Yes)、使用者によって使用されない若しくは使用されにくいタイミングになるまで、ステップS400の判断処理を繰り返す。   If the sensor control unit 37 determines that it is a timing when the faucet device 1 is used or easily used by the user (S400: Yes), the sensor control unit 37 proceeds to step S400 until the timing when it is not used or difficult to be used by the user. Repeat the judgment process.

一方、水栓装置1が使用者によって使用されない若しくは使用されにくいタイミングであると判断すると(S400:No)、動作状態を所定の動作状態に変化させる(S405)。そして、定在波信号S7の出力レベルを特定し(S410)、特定した出力レベルを、現在の動作状態における出力レベルとして、記憶部38に記憶する(S415)。   On the other hand, when it is determined that the timing of the faucet device 1 is not used or difficult to be used by the user (S400: No), the operating state is changed to a predetermined operating state (S405). Then, the output level of the standing wave signal S7 is specified (S410), and the specified output level is stored in the storage unit 38 as the output level in the current operating state (S415).

このように、対象物10が吐水口周辺に検出されない若しくは検出されにくいタイミングで自動的に、所定の動作状態における定在波の出力レベルを記憶することにより、使用者に迷惑や不快感を与えること無く、所定の動作状態における定在波の正確な出力レベルを記憶することが出来る。   As described above, the output level of the standing wave in the predetermined operation state is automatically stored at a timing when the object 10 is not detected or hardly detected in the vicinity of the spout, thereby causing inconvenience and discomfort to the user. Without being able to store the exact output level of the standing wave in a predetermined operating state.

なお、ステップS405において行う動作状態の変化によって出力レベルが飽和する場合は、上述した第1のオフセット調整処理もしくは第2のオフセット調整処理を実行することにより、出力レベルが制御部13の入力特性の範囲内に入るまで、ステップS410の出力レベルの特定を待機する。   If the output level is saturated due to the change of the operation state performed in step S405, the output level is equal to the input characteristic of the control unit 13 by executing the first offset adjustment process or the second offset adjustment process described above. Until it falls within the range, the determination of the output level in step S410 is awaited.

そして、出力レベルが制御部13に入力可能なDCレベルの範囲内に入ると、実際の出力レベルに、第1のオフセット調整処理や第2のオフセット調整処理によって行ったオフセットの総量を加えた値を、現在の動作状態における出力レベルとして記憶部38に記憶する(S415)。   When the output level falls within the range of the DC level that can be input to the control unit 13, a value obtained by adding the total amount of offsets obtained by the first offset adjustment process and the second offset adjustment process to the actual output level. Is stored in the storage unit 38 as the output level in the current operating state (S415).

その後、記憶部38に記憶されている全ての動作状態について出力レベルの取得と記憶が完了したか判断する(S420)。全ての動作状態について処理が完了している場合は(S420:Yes)、当該出力レベル記憶処理を終了し、未完了のものがある場合は(S420:No)、所定の動作状態の全てについて処理が完了するまで、ステップS405〜の処理を繰り返す。   Thereafter, it is determined whether output level acquisition and storage have been completed for all operation states stored in the storage unit 38 (S420). When the processing is completed for all the operation states (S420: Yes), the output level storage processing is finished. When there is an incomplete operation (S420: No), the processing is performed for all the predetermined operation states. Step S405 is repeated until the process is completed.

以上説明した出力レベル記憶処理を実行することにより、水栓装置1の吐水や洗面器表面の実情に即した、各動作状態における正確な定在波の出力レベルを記憶部に記憶することが出来る。よって、水栓装置の反応速度を向上することができる。   By executing the output level storing process described above, it is possible to store the exact standing wave output level in each operation state in accordance with the water discharge of the faucet device 1 and the actual condition of the surface of the basin in the storage unit. . Therefore, the reaction rate of the faucet device can be improved.

(7)まとめ:
以上説明したように、水栓装置1は、電磁弁11と、吐水口4a周辺の対象物10を検出するマイクロ波ドップラセンサ12と、マイクロ波ドップラセンサ12のセンサ出力S3に基づいて電磁弁11の開閉動作を制御する制御部13と、を備え、制御部13は、センサ出力S3に含まれる定在波信号S7の出力レベルを検出し、この出力レベルに応じたオフセット量で定在波信号S7の出力レベルをオフセットさせるようになっており、更に、制御部13は、動作状態毎の定在波信号S7の出力レベルを記憶する記憶部38を備えており、センサ出力S3に基づいて動作状態の変化を検出すると、記憶部38に記憶されている各動作状態の出力レベルに応じたオフセット量で定在波信号S7の出力レベルをオフセットさせるようになっている。これにより、動作状態が変化した直後でも、対象物10の検出を継続することができ、水栓装置の反応速度を向上することができるようになっている。
(7) Summary:
As described above, the faucet device 1 includes the electromagnetic valve 11, the microwave Doppler sensor 12 that detects the object 10 around the spout 4 a, and the sensor output S 3 of the microwave Doppler sensor 12. A control unit 13 for controlling the opening / closing operation of the standing wave signal. The control unit 13 detects the output level of the standing wave signal S7 included in the sensor output S3, and the standing wave signal with an offset amount corresponding to the output level. The output level of S7 is offset, and the control unit 13 further includes a storage unit 38 that stores the output level of the standing wave signal S7 for each operation state, and operates based on the sensor output S3. When a change in state is detected, the output level of the standing wave signal S7 is offset by an offset amount corresponding to the output level of each operation state stored in the storage unit 38. . Thereby, even immediately after an operating state changes, the detection of the target object 10 can be continued and the reaction speed of the faucet device can be improved.

なお、本発明は上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また,本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず,特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and the structures disclosed in the above-described embodiments and modifications are mutually replaced, the combinations are changed, the known technique, and the above-described implementations. Configurations in which the configurations disclosed in the embodiments and modifications are mutually replaced or the combinations are changed are also included. Further, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.

1…水栓装置、2…洗面器、2a…ボール面、3…洗面カウンタ、4…水栓、4a…吐水口、5…給水路、6…排水路、8…接続ケーブル、9…信号線、10…対象物、11…電磁弁、12…マイクロ波ドップラセンサ、13…制御部、21…発振回路部、22…送信部、23…受信部、24…ミキシング部、31…ローパスフィルタ部、32…アンプ部、33…ドップラ信号検出部、34…定在波信号検出部、35…対象物検出部、36…電磁弁制御部、37…センサ制御部、38…記憶部、39…人体動作検出部、40…人体位置検出部、41…タイマ、S3…センサ出力、T1…第1の周期、T2…第2の周期、T3…第3の周期 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Faucet device, 2 ... Basin, 2a ... Ball surface, 3 ... Wash counter, 4 ... Faucet, 4a ... Water outlet, 5 ... Water supply channel, 6 ... Drainage channel, 8 ... Connection cable, 9 ... Signal line DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Object, 11 ... Solenoid valve, 12 ... Microwave Doppler sensor, 13 ... Control part, 21 ... Oscillation circuit part, 22 ... Transmission part, 23 ... Reception part, 24 ... Mixing part, 31 ... Low pass filter part, 32 ... Amplifier unit, 33 ... Doppler signal detection unit, 34 ... Standing wave signal detection unit, 35 ... Object detection unit, 36 ... Solenoid valve control unit, 37 ... Sensor control unit, 38 ... Storage unit, 39 ... Human body motion Detection unit, 40 ... human body position detection unit, 41 ... timer, S3 ... sensor output, T1 ... first cycle, T2 ... second cycle, T3 ... third cycle

Claims (7)

吐水口への給水路を開閉する給水バルブと、
前記吐水口の周辺の検出対象物を検出するドップラセンサと、
前記ドップラセンサのセンサ出力に基づいて前記給水バルブの開閉動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に含まれる定在波信号の出力レベルを検出する第1検出手段を有し、前記第1検出手段が検出した出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる、水栓装置において、
前記制御部は、動作状態毎の前記第1検出手段が検出する出力レベルを記憶する記憶部と、前記ドップラセンサのセンサ出力に基づいて動作状態の変化を検出する第2検出手段とを更に有し、前記第2検出手段が動作状態の変化を検出すると、前記記憶部に記憶されている各動作状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせる、ことを特徴とする水栓装置。
A water supply valve that opens and closes the water supply path to the water outlet;
A Doppler sensor for detecting a detection object around the water outlet;
A control unit for controlling the opening and closing operation of the water supply valve based on the sensor output of the Doppler sensor,
The control unit includes first detection means for detecting an output level of a standing wave signal included in a sensor output of the Doppler sensor, and the constant is set with an offset amount corresponding to the output level detected by the first detection means. In the faucet device that offsets the output level of the standing wave signal,
The control unit further includes a storage unit that stores an output level detected by the first detection unit for each operation state, and a second detection unit that detects a change in the operation state based on a sensor output of the Doppler sensor. And when the second detection means detects a change in the operation state, the output level of the standing wave signal is offset by an offset amount corresponding to the output level of each operation state stored in the storage unit. A water faucet device.
前記記憶部は、吐水状態での前記定在波信号の出力レベルを記憶しており、
前記制御部は、他の動作状態から吐水状態への変化を前記第2検出手段が検出すると、前記記憶部に記憶されている前記吐水状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせることを特徴とする請求項1に記載の水栓装置。
The storage unit stores an output level of the standing wave signal in a water discharge state,
When the second detection unit detects a change from another operation state to a water discharge state, the control unit is configured to detect the standing wave signal with an offset amount corresponding to the output level of the water discharge state stored in the storage unit. The faucet device according to claim 1, wherein the output level is offset.
前記記憶部は、待機状態での前記定在波信号の出力レベルを記憶しており、
前記制御部は、他の動作状態から待機状態への移行を前記第2検出手段が検出すると、前記記憶部に記憶されている前記待機状態の出力レベルに応じたオフセット量で前記定在波信号の出力レベルをオフセットさせることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水栓装置。
The storage unit stores an output level of the standing wave signal in a standby state,
When the second detection unit detects the transition from another operation state to the standby state, the control unit is configured to output the standing wave signal with an offset amount corresponding to the output level of the standby state stored in the storage unit. The faucet device according to claim 1 or 2, wherein the output level of the water is offset.
前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を変化させ、変化後の動作状態での前記定在波信号の出力レベルを、当該動作状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させることを特徴とする前記請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の水栓装置。   The control unit automatically changes the operating state regardless of the sensor output of the Doppler sensor, and sets the output level of the standing wave signal in the changed operating state to the standing wave signal in the operating state. The faucet device according to any one of claims 1 to 3, wherein the output level is stored in the storage unit. 前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を吐水状態に変化させ、この吐水状態での前記定在波信号の出力レベルを、当該吐水状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項4記載の水栓装置。   The control unit automatically changes the operation state to the water discharge state regardless of the sensor output of the Doppler sensor, and sets the output level of the standing wave signal in the water discharge state to the standing wave in the water discharge state. 5. The faucet device according to claim 4, wherein the storage unit stores the signal output level. 前記制御部は、前記ドップラセンサのセンサ出力に関わらず自動的に前記動作状態を待機状態に変化させ、この待機状態での前記定在波信号の出力レベルを、前記待機状態における前記定在波信号の出力レベルとして前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項4記載の水栓装置。   The control unit automatically changes the operation state to a standby state regardless of the sensor output of the Doppler sensor, and sets the output level of the standing wave signal in the standby state to the standing wave in the standby state. 5. The faucet device according to claim 4, wherein the storage unit stores the signal output level. 前記制御部は、吐水頻度を時間帯毎に学習する学習手段を更に有し、吐水頻度の低い時間帯において自動的に前記動作状態を変化させ、この動作状態での前記定在波信号の出力レベルを前記動作状態の出力レベルとして前記記憶部に記憶させることを特徴とする、請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の水栓装置。   The control unit further includes learning means for learning the water discharge frequency for each time zone, and automatically changes the operation state in a time zone with a low water discharge frequency, and outputs the standing wave signal in this operation state The faucet device according to any one of claims 1 to 6, wherein a level is stored in the storage unit as an output level of the operation state.
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