JP7353802B2 - 吐水制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、吐水制御装置に関する。

従来、キッチンや洗面化粧台等の水栓ユニットにおいて、吐水部に手などの吐水対象を近づけるとセンサがそれを感知し、吐水が開始されるものが知られている。この種の水栓ユニットのセンサは、一般に、吐水部の直下に差し出された吐水対象を感知するようになっている。ところがこのような水栓ユニットでは、吐水対象が透明なコップなどである場合、吐水対象がセンサに感知されず、自動吐水されない場合がある。これに対し、例えば下記特許文献１に記載された水栓ユニットは、センサの感知領域が手前側に広いため、透明な吐水対象を把持した手がセンサに感知され、自動吐水されるようになっている。

特開２００６－２２５３８号公報

しかしながら、上記のような構成では、センサの感知領域を広くしすぎると、センサが吐水対象ではないものまで感知してしまう虞があるから、センサの感知領域を広げることには限界がある。このため、吐水対象が透明で大きな鍋などの用品である場合、それを把持した手がセンサの感知領域から外れてしまい、自動吐水がなされない虞がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、吐水対象が透明で大きな用品であっても自動吐水を行うことが可能な吐水制御装置を提供することを目的とする。

本発明の吐水制御装置は、吐水部と、前記吐水部の吐水、止水を切り替える吐水切替部と、前記吐水部の周囲の水回り空間を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像から手の位置を検知する検知部と、前記検知部が検知した２つの手の位置から、前記２つの手の間の領域を含む領域を吐水対象領域として設定する設定部と、前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが所定の位置関係にあるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定に基づいて、前記吐水対象領域と前記所定領域とが前記所定の位置関係にある場合には前記吐水部が吐水するように前記吐水切替部を制御し、前記吐水対象領域と前記所定領域とが前記所定の位置関係にない場合には前記吐水部が止水するように前記吐水切替部を制御する制御部と、を備えているものである。

本実施例における吐水制御装置の構成例を示すブロック図 吐水制御装置の動作例を示すフローチャート

本発明の好ましい形態を以下に示す。
＜実施例＞
以下、本発明を具体化した一実施例について、図１及び図２を参照しつつ詳細に説明する。
本実施例における吐水制御装置Ｓは、例えばキッチン等の水が使用される場所に設けられる。吐水制御装置Ｓは、図１に示すように、吐水部１０と、吐水切替部１２と、撮像部１３と、吐水切替部１２を制御する切り替え制御部１４と、を備えている。切り替え制御部１４は、手の検知部１５と、設定部１８と、吐水口検知部（第２設定部）１９と、判定部２１と、制御部２２とを備えている。

吐水切替部１２は、吐水部１０の吐水、止水を切り替える電磁弁である。撮像部１３は、吐水部１０の周囲の水回り空間を撮像する一つのカメラである。手の検知部１５は、撮像部１３が撮像した画像から手の位置を検知する。設定部１８は、手の検知部１５が検知した２つの手の位置から、２つの手の間の領域を含む領域を吐水対象領域Ｒとして設定する。吐水口検知部１９は、吐水部１０の位置から所定領域Ｔを設定する。判定部２１は、吐水対象領域Ｒと吐水部１０を含む所定領域Ｔとが所定の位置関係にあるか否かを判定する。制御部２２は、判定部２１の判定に基づいて吐水切替部１２を制御する。

吐水部１０は、吐水口を有する吐水管１１を有する。吐水管１１は、例えばキッチンのシンク周辺のカウンタに設置される。吐水管１１には非接触式のセンサ（図示せず）が備えられている。センサは、所定の検知エリア内に使用者の手等の被検知物があるか否かを検知する。センサが被検知物を検知すると吐水が開始される。

撮像部１３は、キッチンの上方（例えばキッチンの天井や、アッパーキャビネットの下面など）に配置されている。撮像部１３は、下方の空間を撮像するように設置される。撮像部１３は、吐水部１０が設置された水回り空間の画像データを取得する。水回り空間は、吐水部１０を含む空間であり、シンク等の水回りの設備が設けられた空間である。撮像部１３は、例えばシンクよりも広い領域（シンクとコンロとを含む領域など）を撮像する。撮像部１３は、例えば無線通信回線を介して、撮像した画像の画像情報を手の検知部１５及び吐水口検知部１９に送信する。撮像部１３は、動画像を撮像してもよいし、静止画像を撮像してもよい。また、撮像部１３は、カラー画像を撮像しても良いし、白黒画像を撮像してもよい。

手の検知部１５は、撮像部１３が撮像した画像から手の位置を検知する。手の検知部１５は、撮像部１３により撮像された画像から物体を抽出し、物体から手を選択する。手の検知部１５は、例えば画像データにおける輝度の差分に基づいてエッジ検出を行い、画像に撮像された様々な物体を検出する。具体的には、手の検知部１５は、画像に様々な矩形の枠（セル）をあてはめ、枠の内部と比較して、枠の外部に輝度の差分が少ない場合に、その枠内に物体があると判定し、枠を抽出することで画像から物体を抽出する。手の検知部１５は、予め図示しない記憶部に記憶された手の画像と、撮像部１３により撮像された画像に検出した物体の画像とを比較する。記憶部には、予め手を様々な撮影条件（撮像角度や照明等）により撮像した画像を記憶させておく。記憶部に記憶された手の画像と、撮像された画像に検出された物体の画像とが、所定の類似条件を充足する場合に、その物体の画像が手であると判定する。

手の検知部１５は、画像に少なくとも２つの手があると判定した場合に、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定する手の判定部１７を有している。手の判定部１７は、例えば撮像部１３に撮像された画像から一人の人を特定し、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定する。
手の検知部１５は、手の判定部１７により２つの手が一人の人の手であると判定された場合、２つの手の検知結果を座標抽出部１６に出力する。

座標抽出部１６は、撮像部１３により撮像された画像、及び手の検知部１５により出力された手の検知結果に基づいて、画像における手の位置の座標を算出する。手の位置の座標は、手の中心付近の位置を示す座標であってもよいし、手の外周を示す座標群であってもよい。座標抽出部１６は、手の位置座標を設定部１８に出力する。

設定部１８は、座標抽出部１６により抽出された一人の人の２つの手の位置座標から、２つの手の間の領域を含む領域を吐水対象領域Ｒとして設定する。手の検知部１５において検知された２つの手は、大きい鍋などの用品を把持している使用者の右手及び左手であると推測される。このため、２つの手の間を含む空間を、鍋などの用品が配されている吐水対象領域Ｒとして設定する。

設定部１８は、吐水対象領域Ｒを水平方向に広がりを有する面状に設定する。設定部１８は、例えば２つの手の位置座標を繋いだ仮想線Ｌから、前方または後方に所定の幅寸法だけ水平方向に広がる領域を吐水対象領域Ｒとして設定する。仮想線Ｌから水平方向に広がる幅寸法は任意に設定できる。設定部１８は、吐水対象領域Ｒの設定結果を判定部２１に出力する。

吐水口検知部１９は、吐水部１０の位置から所定領域Ｔを設定する。所定領域Ｔとは、吐水部１０を含む領域であって、吐水部１０の近傍に広がる領域であり、例えば吐水部１０から吐水される（水が落ちる）吐水領域を少し広げた領域である。吐水口検知部１９は、撮像部１３が撮像した画像から吐水部１０の吐水口の位置を検知し、吐水口を含む領域を所定領域Ｔとして設定する。吐水口検知部１９は、所定領域Ｔの設定結果を判定部２１に出力する。

判定部２１は、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にあるか否かを判定する。吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にあるときとは、使用者が、吐水対象に吐水するべく吐水対象を吐水領域に配する場合に、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが配されると予想される位置関係にあるときである。それは例えば吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとを鉛直方向の上側から見たときに、吐水対象領域Ｒの一部と所定領域Ｔの一部とが重なっているとき、あるいは吐水対象領域Ｒ又は所定領域Ｔの一方の領域の全体が他方の領域に含まれているとき、また吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが離れていても、これら領域の距離が所定の範囲内であるときなどである。判定部２１は、判定結果を制御部２２に出力する。

制御部２２は、判定部２１の判定に基づいて、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にある場合には吐水部１０が吐水するように吐水切替部１２を制御（電磁弁を開弁）し、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にない場合には吐水部１０が吐水しないように吐水切替部１２を制御（電磁弁を閉弁状態に維持）する。

次に、本実施例における吐水制御装置Ｓの動作を図２を参照して説明する。
まず、撮像部１３が、水回り空間の画像を撮像する（ステップＳ１００）。
次に、手の検知部１５が、画像から手を検知する（ステップＳ１０１）。

手の検知部１５は、画像に少なくとも２つの手が検知されたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。画像に少なくとも２つの手が検知された場合には、手の判定部１７が、２つの手は一人の人の手であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

手の判定部１７が、２つの手は一人の人の手であると判定した場合には、座標抽出部１６が、画像から２つの手の位置の座標を抽出する（ステップＳ１０４）。
設定部１８は、座標抽出部１６により抽出された２つの手の位置の座標から吐水対象領域Ｒを設定する（ステップＳ１０５）。

判定部２１は、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。判定部２１が、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとは所定の位置関係にないと判定した場合、制御部２２は吐水部１０の止水を維持するように吐水切替部１２を制御する（ステップＳ１０８）。判定部２１が、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとは所定の位置関係にあると判定した場合、制御部２２は吐水切替部１２を制御して吐水部１０を吐水する（ステップＳ１０７）。

次に、上記のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
本実施例の吐水制御装置Ｓは、吐水部１０と、吐水切替部１２と、手の検知部１５と、設定部１８と、判定部２１と、制御部２２と、を備えている。吐水切替部１２は、吐水部１０の吐水、止水を切り替える。撮像部１３は、吐水部１０の周囲の水回り空間を撮像する。手の検知部１５は、撮像部１３が撮像した画像から手の位置を検知する。設定部１８は、手の検知部１５が検知した２つの手の位置から、２つの手の間の領域を含む領域を吐水対象領域Ｒとして設定する。判定部２１は、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にあるか否かを判定する。制御部２２は、判定部２１の判定に基づいて、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にある場合には吐水部１０が吐水するように吐水切替部１２を制御し、吐水対象領域Ｒと所定領域Ｔとが所定の位置関係にない場合には吐水部１０が止水するように吐水切替部１２を制御する。

この構成によれば、２つの手の位置に基づいて吐水対象領域Ｒが認識されるから、吐水対象が例えば透明なガラス製の皿、鍋、コップ等であっても吐水対象を認識できる。また、２つの手の位置に基づいて吐水対象領域Ｒが認識されるから、大きな用品を把持した２つの手を撮像できる程度の広がりを有する水回り空間を撮像しても、吐水対象でない用品は認識されない。したがって、吐水対象が透明で大きな鍋などの用品であっても自動吐水を行うことができる。なお、吐水対象が１つの手に把持された小さなコップなどである場合は、吐水管１１に備えられた非接触式のセンサがコップなどの用品または１つの手を検知し、吐水が開始される。

また、設定部１８は、吐水対象領域Ｒを水平方向に広がりを有する面状に設定する。一般に、吐水対象となる用品は水平方向に広がりを有するものが多いから、吐水対象領域Ｒを線状に設定する場合よりも実態に近い設定ができる。

また、吐水制御装置Ｓは、撮像部１３が撮像した画像から検知した吐水部１０の位置から所定領域Ｔを設定する吐水口検知部１９を有する。この構成によれば、移動自在な吐水部１０であっても、吐水部１０の位置が適宜検知され、それに基づいて所定領域Ｔが設定されるから、自動吐水を適切に行うことができる。

また、手の検知部１５は、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定する手の判定部１７を有している。設定部１８は、２つの手が一人の人の手である場合に２つの手の位置から吐水対象領域Ｒを設定し、２つの手が一人の人の手でない場合に吐水対象領域Ｒを設定しない。この構成によれば、吐水対象となる用品を把持していない第３者の手を排除して吐水対象領域Ｒを設定できるから、自動吐水をより適切に行うことができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、吐水部１０の位置から所定領域Ｔを設定する吐水口検知部１９を有しているが、これに限らず、例えば吐水部が移動せず、吐水口の位置が固定されている場合などには、吐水口検知部を有さず、かわりに吐水部の位置及び所定領域を予め記憶（登録）しておいてもよい。
（２）上記実施例では、手の検知部１５が、２つの手が一人の人の手である場合に吐水対象領域Ｒを設定する場合を例示したが、これに限らず、手の検知部は、２つの手が二人の人の手であっても吐水対象領域を設定するようにしてもよい。
（３）上記実施例では、手の検知部１５は、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定し、２つの手が一人の人の手である場合に、その２つの手の位置を検知したが、これに限らず、手の検知部は、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定せず、画像に複数の手が検知される場合には全ての手の位置を検知し、設定部は、すべての手の位置から２つの手の位置を選択して吐水対象領域を設定してもよい。
（４）上記実施例では、手の検知部は、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定し、その後、２つの手の位置を検知したが、これに限らず、手の検知部は、画像に複数の手が検知される場合には全ての手の位置を検知し、その後、２つの手が一人の人の手であるか否かを判定してもよい。
（５）上記実施例では、吐水口検知部１９は、撮像部１３が撮像した画像から吐水部１０の吐水口の位置を検知し、所定領域Ｔを設定するが、これに限らず、例えば吐水口検知部は、吐水管が長尺方向の一端側を中心に回転するものである場合には、吐水管の回転角度に基づいて吐水口の位置を検知し、所定領域を設定してもよい。
（６）上記実施例では、手の検知部１５が、座標抽出部１６を有するが、これに限らず、手の検知部は、座標を抽出せずに２つの手の位置を検知してもよく、例えば、吐水領域を複数の領域に分割し、分割した領域のうち手が位置する領域を特定することで手の位置を検知してもよい。

Ｒ…吐水対象領域
Ｓ…吐水制御装置
Ｔ…吐水領域
１０…吐水部
１２…吐水切替部
１３…撮像部
１５…手の検知部（検知部）
１７…手の判定部
１８…設定部
１９…吐水口検知部（第２設定部）
２１…判定部
２２…制御部

Claims (5)

1. 吐水部と、
   前記吐水部の吐水、止水を切り替える吐水切替部と、
   前記吐水部の周囲の水回り空間を撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した画像から手の位置を検知する検知部と、
   前記検知部が検知した２つの手の位置から、前記２つの手の間の領域を含む領域を吐水対象領域として設定する設定部と、
   前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが、使用者が吐水対象に吐水するべく前記吐水対象を吐水領域に配する場合に前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが配されると予想される所定の位置関係にあるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定に基づいて、前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが前記所定の位置関係にある場合には前記吐水部が吐水するように前記吐水切替部を制御し、前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが前記所定の位置関係にない場合には前記吐水部が止水するように前記吐水切替部を制御する制御部と、
   を備えている吐水制御装置。
2. 前記設定部は、前記吐水対象領域を水平方向に広がりを有する面状に設定する請求項１に記載の吐水制御装置。
3. 前記検知部は、前記２つの手が一人の人の手であるか否かを判定する手の判定部を有し、
   前記設定部は、前記２つの手が一人の人の手である場合に前記２つの手の位置から前記吐水対象領域を設定し、前記２つの手が一人の人の手でない場合に前記吐水対象領域を設定しない請求項１または請求項２に記載の吐水制御装置。
4. 前記設定部は、第１設定部であり、
   前記撮像部が撮像した画像から検知した前記吐水部の位置から前記所定領域を設定する第２設定部を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の吐水制御装置。
5. 前記所定の位置関係は、前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とを鉛直方向の上側から見たときに、前記吐水対象領域の一部と前記吐水部を含む所定領域の一部とが重なっているとき、あるいは前記吐水対象領域及び前記吐水部を含む所定領域の一方の領域の全体が他方の領域に含まれているとき、または前記吐水対象領域と前記吐水部を含む所定領域とが離れていても、これら領域の距離が所定の範囲内であるときである、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の吐水制御装置。

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