人体检测传感器及自动水栓的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用于自动水栓、小便器用的自动清洗装置等的人体检测传感器及具备该人体检测传感器的自动水栓。
【背景技术】
[0002]一直以来，已知检测出使用者的手遮挡操作而自动吐水的自动水栓、以及检测到靠近的使用者而自动供给冲洗水的小便器用的自动清洗装置等。这些自动水栓及自动清洗装置等中安装有用于检测接近的人体的人体检测传感器。作为这种人体检测传感器，已知LED等发光元件和PSD (Posit1n Sensitve Detector:光位置传感器)等受光元件偏离(offset)配置而成的传感器。
[0003]这种人体检测传感器指定来自检测对象的反射光射入PSD的位置，并根据所谓的三角测量的原理计测至检测对象的距离。PSD是输出与入射光的重心位置对应的信号的非常简单的受光元件，具有耗电低的优点。另一方面，能够通过PSD取得的信息只有位置信息，因而实际情况就是当外部干扰光入射时可以采用的应对方法少。因此，例如，在使用了包括PSD的人体检测传感器的洗面台的自动水栓中，有可能因来自洗脸盆的镜面反射光等外部干扰光的影响而发生误检测。
[0004]以提尚检测性能为目的，提出有利用(XD (电荷親合兀件)及CMOS (互补金属氧化物半导体)等摄像元件的人体检测传感器(例如，参照专利文献I。)。如果是利用摄像元件的人体检测传感器，则有可能例如通过灵活运用每个像素的受光量的分布信息等排除外部干扰光的影响，从而提高检测性能。作为这种人体检测传感器，提出有利用各像素的受光量的分布波形即受光波形的形状特征来排除镜面反射光，从而降低误检测的传感器(例如，参照专利文献2。)。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2005-207012号公报
[0008]专利文献2:日本特开2012-77472号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的技术问题
[0010]然而，即使是着眼于受光波形的形状等来排除镜面反射光的人体检测传感器，也存在如下问题。即，多条镜面反射光重叠入射时，受光波形的形状等与本来的镜面反射光不同，有时会与人体表面所产生的扩散反射光相似，有可能不能作为镜面反射光排除而发生误检测。尤其是面向洗脸盆等凹面状的盆面设定检测区域的人体检测传感器的情况，有可能在盆面上的多个位置同时发生镜面反射光，多条镜面反射光重叠(合成)入射。
[0011]本发明是鉴于现有的问题而完成的，目的在于提供降低误检测并提高检测精度的人体检测传感器、以及自动水栓。
[0012]解决技术问题的技术方案
[0013]本发明的第一方式是一种人体检测传感器，具有包含像素按照一维或二维排列的摄像元件的摄像部、和相对该摄像部在规定方向上偏离配置的发光部，通过上述摄像部接收由该发光部投射的光所产生的反射光而对位于规定的检测距离范围内的检测对象进行检测，该人体检测传感器包括:
[0014]摄像动作控制部，控制进行上述发光部的发光及上述摄像部的受光的摄像动作；
[0015]读取部，读取构成上述摄像元件的像素的受光量；
[0016]测距判定部，指定上述反射光在构成上述摄像元件的像素在沿上述规定方向排列而成的区域、即受光区域中的入射位置，并且基于该入射位置判定通过三角测量的原理能够掌握的至检测对象的距离是否属于上述规定的检测距离的范围内；
[0017]镜面反射判定部，判定上述反射光是否是镜面反射光；以及
[0018]检测判断部，在由上述测距判定部判定为检测对象属于上述规定的检测距离的范围内、且由上述镜面反射判定部判定为不是镜面反射光时，判断为是检测对象的检出状态，在即使由上述测距判定部判定为检测对象属于上述规定的检测距离的范围内，但由上述镜面反射判定部判定为是镜面反射光时，判断为是非检出状态，
[0019]上述镜面反射判定部对于构成上述受光区域的至少一部分像素，执行与相对于上述读取部所读取的受光量中的最大受光量呈现规定比例以上的受光量的像素数或像素比例相关的阈值判断，当该像素数或像素比例在规定的阈值以下时，判定为镜面反射光(权利要求I)。
[0020]本发明的第二方式是一种自动水栓，包括:
[0021]水栓，向底部设置有排水口的盆的内部吐水；
[0022]上述第一方式的人体检测传感器；以及
[0023]给水控制部，利用上述人体检测传感器根据是检出状态还是非检出状态而输出的传感器信号，进行上述水栓的吐水和止水的切换(权利要求3)。
[0024]涉及本发明的人体检测传感器，除了利用至检测对象的距离来判定是否存在检测对象的测距判定部以外，还具有判定镜面反射光的镜面反射判定部。当通过镜面反射判定部判定为镜面反射光时，无论测距判定部的判定结果如何，检测判断部均判断为是非检出状态。
[0025]当多条镜面反射光重叠入射时，受光波形(受光量的分布波形)的形状等与本来的镜面反射光不同，而接近扩散反射光的受光波形。因此，当多条镜面反射光重叠入射时，镜面反射光的判定难易度变得比单一的镜面反射光入射的情况高。
[0026]涉及本发明的人体检测传感器所具有的镜面反射判定部，对多条镜面反射光重叠的受光波形，着眼于呈现最大受光量的峰值像素附近的局部区域来判定镜面反射光。在该局部区域，由于其它反射光的影响少，镜面反射光的受光波形的峭度有可能保持原样。
[0027]在镜面反射判定部中，将相对于最大受光量呈现规定比例以上的受光量的像素的区域作为峰值像素附近的局部区域来处理。然后，通过呈现规定比例以上的受光量的像素数或像素比例，对峰值像素附近的峭度进行定量化。根据与该像素数或像素比例相关的阈值判断，例如，即使在多条镜面反射光重叠入射的情况下，也可以作为镜面反射光来判定，从而能够事前回避误检测。
[0028]如上所述，涉及本发明的人体检测传感器是减低误检测并提高检测性能的人体检测传感器。具备这种人体检测传感器的本发明的自动水栓是抑制了误动作的动作可靠性高的水栓。
[0029]作为适用于涉及本发明的人体检测传感器的摄像元件，可以利用使用了(XD、CM0S的摄像元件。
[0030]在本发明中，作为判定至检测对象的距离是否属于规定的检测距离的范围内的方法，至少包括以下2种方法。第一种方法是基于入射位置求出实际至检测对象的距离，判定该距离是否属于检测距离的范围内的方法。第二种方法是在受光区域上设定对应于规定的检测距离的范围的区域，通过判断入射位置是否位于该区域，来判定至检测对象的距离是否属于规定的检测距离的范围内的方法。
[0031]在本发明中，在考虑到着眼于峰值像素附近的局部区域来判定镜面反射光的目的时，相对于最大受光量的规定比例优选设定为某种程度的高比例。更优选设定为80%、90%等尚比例。
[0032]这里，例如，关于多条镜面反射光重叠时的受光波形，也有出现2个峰值且各峰值的受光量的大小相同的情况。这种情况下，有可能呈现接近于最大受光量的受光量的像素分别出现在各个峰值的附近。这种情况下，相对于最大受光量呈现规定比例以上的受光量的像素数成为各个峰值附近的像素数的合计值而比实际大，有可能不能作为镜面反射光来判定。因此，在指定相对于最大受光量呈现规定比例以上的受光量的像素数等时，可以将邻近的像素作为对象，将离得远的像素作为对象以外。如果是这种情况，则能够只将一方的峰值作为对象进行阈值判断，从而能够可靠性高地判定镜面反射光。
[0033]本发明优选的一个方式的人体检测传感器所具有的镜面反射判定部，以构成受光区域的像素中呈现最大受光量的峰值像素为中心，当由作为检测对象的人体产生的扩散反射光以该峰值像素为中心像素入射时，在对呈现规定比例以上的受光量的像素范围进行设定之后，
[0034]执行与在该像素范围包含的像素中呈现规定比例以上的受光量的像素数或像素比例相关的阈值判断(权利要求2)。
[0035]如果是扩散反射光入射的情况，则以峰值像素为中心的像素范围所包含的像素中的大部分呈现规定比例以上的受光量。另一方面，当镜面反射光入射时，像素范围所包含的像素中呈现规定比例以上的受光量的像素变少。这样，如果将扩散反射光入射时呈现规定比例以上的受光量的像素范围作为对象范围进行设定时，就能够可靠性高地判定镜面反射光。
[0036]另外，像素范围受到发光部的光学方式和上述摄像部的光学方式的组合、检测对象的表面的性状、以及亮度等外部重要条件等的左右。在确定该像素范围时