JP5976531B2 - 人体検知センサ及び自動水栓 - Google Patents
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Description
前記反射光が鏡面反射光であるか否かを判定する鏡面反射判定手段と、
検知対象が存在する状態が継続中か否かを判定する継続判定手段と、を備え、
検知対象の検知中に前記反射光が鏡面反射光であると判定されたとき、前記継続判定手段による判定結果が継続中の場合には検知の判断を維持し、前記継続判定手段による判定結果が継続中ではない場合には非検知と判断する人体検知センサにある(請求項1)。
前記第1の態様の人体検知センサと、
この人体検知センサが検知状態であるか非検知状態であるかに応じて出力するセンサ信号を利用し、前記水栓の吐水・止水の切替を実行する給水制御手段と、を備えた自動水栓にある(請求項4)。
本発明における継続判定手段が、検知対象である人体が存在する状態が継続しているか否かを判定する方法としては、動体検出による動体判定や、検知対象が検知された時点を始期とした所定期間では、検知対象が存在する状態が継続していると判定する等の判定方法が考えられる。
検知対象の検知中に動体が有ると判定されるような状況であれば、検知対象がそのまま存在している可能性が高い。このような状況で入射した鏡面反射光については、検知対象である人体側からの反射光である可能性が高い。一方、例えば、自動水栓への適用時の鉢面などの静止物による鏡面反射光の場合であれば、動体有りと判定される可能性が低い。そこで、動体有りの判定に応じて検知対象が存在する状態が継続中と判定すれば、検知対象である人体側から偶発的に鏡面反射光が入射した際、非検知と誤判断してしまうおそれを未然に抑制できる。
前記第2の態様の自動水栓への適用であれば、例えば、洗顔するために両手の手の平で水を溜めるような使用状況において、その水面によって鏡面反射が発生しても、直ちに止水に切り換わってしまうといった誤作動を未然に回避できる。
鏡面反射光と判定されることなく検知対象が検知された時点を始期とした所定期間においては、検知対象がそのまま存在している可能性が高いと推定される。このように推定される所定期間であるにも関わらず鏡面反射光が判定されたときに直ちに非検知状態に変更すると、誤った判断が誘発されるおそれがある。前記所定期間では検知対象が存在する状態が継続しているという推定的な判定に基づけば、上記のような誤った判断を未然に回避できる。なお、検知対象の検知中では検知の判断が繰り返し発生する可能性が高いので、検知の判断が発生する毎に前記所定期間を時間的に後ろへずらしていくと良い。
(実施例1)
本例は、洗面台15の水栓(自動水栓)16に人体検知センサ1を適用した例である。この内容について、図1〜図15を参照して説明する。
本例の洗面台15は、図1のごとく、凹状に窪む鉢151が設けられたカウンタ155と、吐水口168を有する水栓16と、を備えている。水栓16は、カウンタ155の上面をなすカウンタトップ156に立設されている。鉢151の最深部には、水を排水するための排水口152が配置されている。
撮像制御手段311は、LED素子251の発光及びラインセンサ261の受光が行われる撮像動作を制御する手段である。本例では、撮像動作の周期が約250ミリ秒に設定されている。撮像制御部31は、撮像を実行する毎に各画素の受光量を読み出し、図5のような受光波形を出力する。同図の横軸は画素番号(画素位置)xを示し、縦軸は受光量D(x)を示している。
検知出力手段325は、検知判断手段324が検知状態と判断したとき、センサ信号である検知信号の出力を開始し、非検知状態への判断変更に応じて検知信号の出力を中止する。
制御ユニット3は、検知処理において、まず、検知対象からの反射光を利用した距離測定処理P101を実行する。この距離測定処理P101は、制御ユニット3の制御による一連の撮像動作により開始される。制御ユニット3は、LED素子251の発光と同期したラインセンサ261の露光(受光)と、無発光下のラインセンサ261の露光と、を連続的に実行し、2度の受光時の差分の受光量D(x)を画素毎に求める。この一連の撮像動作によれば、画素毎の差分の受光量D(x)が分布する図5に例示される受光波形が得られる。この受光波形では、受光量の差分をとることで周囲光の影響が抑圧され、LED光に起因した反射光の成分が精度良く抽出されている。
また、本例の人体検知センサ1は、給水制御部33を含んでいるが、給水制御部33を別体で構成することもできる。
本例は、実施例1の人体検知センサを基にして、使用判定手段(図4中の符号323)の構成を変更した例である。この内容について、図15を参照して説明する。
実施例1の使用判定手段は、動体判定に応じて使用状態が継続しているか否かの判定を行っている。一方、本例の使用判定手段は、鏡面反射光と判定されることなく人体が検知された後、所定時間(本例では2秒)の間は使用状態が継続していると推定的に判定する。
検知距離内で人体が検出され、かつ、鏡面反射光と判定されなかったとき(S102:YES→S104:YES)、そのときの時刻Toが記憶される(S205)。
本例では、所定時間として2秒を設定している。この所定時間については適宜変更可能である。この所定時間を調整するための操作手段を設け、使用者が好みに応じて設定できるようにしても良い。
鏡面反射光の入射を許容する連続回数(S218の閾値)については、本例の4回に限定されず、適宜変更可能である。
Claims (4)
- 1次元あるいは2次元的に画素が配列された撮像素子を含む撮像部と、この撮像部に対してオフセットして配置された発光部と、を備え、この発光部が投射した光によって生じた反射光を前記撮像部が受光して検知対象を検知する人体検知センサであって、
前記反射光が鏡面反射光であるか否かを判定する鏡面反射判定手段と、
検知対象が存在する状態が継続中か否かを判定する継続判定手段と、を備え、
検知対象の検知中に前記反射光が鏡面反射光であると判定されたとき、前記継続判定手段による判定結果が継続中の場合には検知の判断を維持し、前記継続判定手段による判定結果が継続中ではない場合には非検知と判断する人体検知センサ。 - 請求項1において、前記継続判定手段は、前記反射光の時間的な変化を検出して動体の有無を判定し、動体が有ると判定できたときに検知対象が存在する状態が継続していると判定する人体検知センサ。
- 請求項1において、前記継続判定手段は、鏡面反射光と判定されることなく検知対象が検知された時点を始期とした所定期間では、検知対象が存在する状態が継続していると判定する人体検知センサ。
- 底部に排水口を設けた鉢に吐水する水栓と、
請求項1〜3のいずれか1項に記載された人体検知センサと、
この人体検知センサが検知状態であるか非検知状態であるかに応じて出力するセンサ信号を利用し、前記水栓の吐水・止水の切替を実行する給水制御手段と、を備えた自動水栓。
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