吐水装置的制作方法

专利名称：吐水装置的制作方法
技术领域：
本发明的方式涉及吐水装置(系统)，更具体而言是涉及探测被探测体而 开始进行吐水的吐水装置。
背景技术：
关于可自动开始进行吐水的吐水装置，已知有探测出被探测体抵达到达点 后，才开始进行吐水的装置。
另外，为了避免误探测出其他的被探测体，例如将传感器的可探测范围限 定在例如仅能探测出使用者的手的区域，当使用者的手抵达吐水口附近的到达 点才开始进行吐水，这种装置也是已知的。
在与吐水装置有关的关联技术中，当微波等的发送波打到被探测体会产生 反射波或透过波。藉由检测出该反射波，即可探测出被探测体。
例如，专利文献1公开的被探测体探测装置，是用传感器来检测出从被探 测体反射的反射波，计算其多普勒频率信号的功率谱，将其峰值和阈值作比较 ，藉此探测出被探测体。
专利文献1: 口本特丌平9-80150号公报

发明内容
然而，例如在探测身体或使用者的手等的被探测体的情形，若探测出已抵 达到达点后才开始进行吐水，容易发生吐水时点变慢的问题。
另外，多普勒频率信号的功率谱是取决于与传感器之间的距离、反射体 的面积。因此，按照位于吐水口附近的被探测体的方向等，可能无法获得足够 强度的反射波，特别是手掌等的小型被探测体的情形，可能无法确实探测出已 插入的手。本发明的方式是提供一种吐水装置，能对应于被探测体即将抵达吐水口下方之类的被探测体的动作而在最佳时点开始进行吐水。
依据本发明的一个方式提供一种吐水装置，其特征在于具备吐水部、藉由所放射的电波的反射波来取得被探测体的移动信息并输出探测信号的传感器部、根据前述探测信号来控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探测出前述被探测体减速而成为第1既定速度以下的话，就控制前述吐水部而开始进行前述吐水。


图1是显示本发明的第1实施方式的吐水装置的构造的图。
图2是本发明的实施方式的传感器部100和控制部200的具体例的方块图
图3是本 发明的其它实施方式的传感器部100和控制部200的具体例的方块图。
图4是用来说明第1实施方式的从传感器部100输出的h述探测信号的特性的图。
图5是说明第1实施方式的被探测体的动作的图。
图6是显示第1实施方式的依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号
的频率的变化例的图。
图7是用来说明第1实施方式的被探测体的具体例的侧视图。
图8是说明第1实施方式的控制部200的吐水开始顺序的流程图。
图9是用来说明第2实施方式的被探测体的动作的俯视图。
图10是显示第2实施方式的依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号
的频率的变化例的图。
图11是说明第2实施方式的控制部200的吐水开始顺序的流程图。
图12是针对图IO所示的具体例，说明在每个频带观察探测信号的方法的
示意图。
图13是显示与图12所示的具体例对应的探测信号的振幅的实测值的经时变化的曲线图。图14是显示，依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号的频率变化的第2具体例的示意图。
图15是显示，针对图14所示的具体例，分割成各个频带来观察的示意图
图16是显示，针对第14图所示的具体例，各频带的探测信号的振幅的经
时变化的实测值的曲线图。
图17是显示第3实施方式的被探测体接近到达地点时，依其离到达地点的
距离，探测信号的振幅的变化例的图。
图18是显示第3实施方式的控制部200的吐水开始控制顺序的流程图。图19是显示第4实施方式的第1被探测体远离到达地点的情况的俯视图。图20是显示第4实施方式的第1被探测体远离到达地点时，依其离到达地
点的距离，探测信号的频率的变化例的图。
图21是显示第4实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归零顺序的
流程图。
图22是显示第5实施方式的被探测体远离到达地点时，依其离到达地点的距离，探测信号的振幅的变化例的图。
图23是显示第5实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归零顺序的流程图。
图24是显示第6实施方式的被探测体已经不在时的探测信号的例子的时序图。
图25是显示第6实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归零顺序的流程图。
符号说明
10:供水管；30:吐水口 ； 40:贮水部；100:传感器部；112、 112a、 112b:天线；114:发送部；116:接收部；U8:差值检测部；200:控制部；210:滤波器；220:频率检测部；230:判定部；250:阀。
具体实施方式
以下参照附图来说明本发明的实施方式。
图1A及图IB是显示本发明的第1实施方式的吐水装置的构造的图。图1A
为立体图，图1B为侧截面图。该吐水装置，是具备传感器部100及控制部200，并和供水管IO、吐水口 (spout) 30、陶瓷制的贮水部40等一起构成水龙头装置。贮水部40是由陶瓷或树脂等的相对介电常数低且能让电波穿透的材料所构成。
另外，在以下的各附图中，对于与先前的附图有关的说明相同的要素是赋予相同符号而省略其详细说明。
传感器部100是一种高频传感器，是放射(发送)出微波或毫米波等的高频电波，并接收放射出的电波经由被探测体反射的反射波，在探测可能范围A内探测被探测体的有无，并输出其探测信号。
图2及图3是传感器部100和控制部200的2个具体例的方块图。
如图2所示，依据一实施方式，在传感器部100设置天线112、发送部114、接收部116、差值检测部118。从连接于发送部114的天线]2放射出高频波、微波或毫米波等10kHz 100GHz的频带的电波。具体而言，从天线112例如放射出频率10.525GHz的发送波T1。来自身体等的被探测体的反射波或透过波T2，经由天线112输入接收部116。在此，如第2图所示，天线口」将发送侧和接收侧设成共通。或依据其他方式，如图3所示，亦可在发送部114连接天线112a，在接收部116连接天线112b。
发送波的一部分和接收波，分别输入差值检测部118而进行合成后，输出可反映多普勒效应的输出信号。从差值检测部118输出的检测信号输出至控制部200。
在控制部200设置滤波器210、频率检测器220、判定部230、存储部240、阀250。从差值检测部118输出的探测信号，经由滤波器210将高频成分去除。这时的滤波频率，例如可为100Hz。由于接近或离开吐水装置的频率并不是非常高，约为100Hz以下。因此，藉由滤波器210，可除去干扰而高精度地探测出被探测体。
从差值检测部118输出的探测信号，是具有在低频的基线上重叠高频信号的波形。高频成分中包含与多普勒效应有关的信息。亦即，若身体等的被探测体移动，依多普勒效应反射波的波长会移位。多普勒频率AF (Hz)可用以下的
式(1)来代表。
AF=Fs-Fb=2XFsXv/c式(1)
其中， Fs:发送频率(Hz)
Fb:反射频率(Hz)v:物体的速度(m/s)c:光速(=300X106m/s)
相对于传感器部100若被探测体进行移动，如式(1)所示，可获得包含与其速度v成比例的频率AF的输出信号。输出信号具有频谱，在对应于频谱的峰值的峰值频率和移动体的速度v之间有相关关系。因此，藉由测定多普勒频率AF可求出速度v。
图4A C是用来说明从滤波器210输出的探测信号的特性的图。
图4A是被探测体的速度对时间的特性的例子。速度随着时间经过而减速。这是因为要让物体稳定地抵达目标到达点。例如，使用者身体速度会随着接近吐水装置、亦即水龙头装置而减速，并停止于使用位置。同样地使用者的手的速度在使用位置是停止的，手插入吐水口的下方或吐水口附近，随着接近到达点而减低速度。
相反地，在被探测体进行远离上述到达点的动作时，随着远离到达点而加快速度。
图4B是显示使用者的人体等的被探测体离传感器部100的距离的探测信号(滤波器210的输出信号)的振幅(电压值)的图。探测信号的振幅，随着被探测体接近传感器部100，因来自被探测体的反射波增大而变大。
相反地，当被探测体远离传感器部100的情形，探测信号的振幅会逐渐变小。
图4C是显示被探测体的速度以图4A的方式进行减速时的探测信号频率的变化的图(漏tl)。根据图4A及图4C可知，对应于被探测体的速度，探测信号的频率会改变，3被探测体减速时探测信号的频率减少。
因此，根据探测信号的频率可探测出被探测体的速度，而且根据探测信号的频率减少可探测出被探测体是减速的。相反地，根据探测信号的频率增加可探测出被探测体是加速的。在本实施方式中，例如是在判定部220 (图2、图3
)进行此判断。
图5A C是说明被探测体的动作的图。图5A及图5B是显示，以人的手或是拿在手上的牙刷、杯子等的被洗净体作为被探测体a，探测出被探测体a减速而成为既定速度以下的情形。图5A显示使用者的人体位于传感器部100的探测可能范围A内的状态；图5B显示使用者的人体不在传感器部100的探测可能范围A内的状态。被探测体，通常是从远离自动水龙头的位置开始接近自动水龙头。若被探测体接近到使用可能位置，被探测体会减速而停止于自动水龙头前。例如，在图5A及图5B中，当使用者的身体接近自动水龙头时速度减低。
另外图5C显示，以使用者的人体作为被探测体a，探测出逐渐接近传感器部100的被探测体a速度减低的情形。这时也是，当使用者的身体接近吐水装置时速度减低，若接近到可使用吐水装置的位置时就停止。
在本实施方式中，如此般，藉由探测出被探测体(亦即使用者的身体或手)接近吐水装置时的速度减低而控制吐水。亦即，藉由探测出被探测体朝吐水部(亦即贮水部40或吐水口 30下方、吐水流的轨迹上、或是从吐水口30朝贮水部40的着水地点等的到达地点)接近时的速度减低，来控制吐水。
图6是显示，依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号的频率变化的曲线图。
如图6所示，当被探测休(使用者的手、被洗净体、身体)移动而到达目标到达地点时，随着接近到达地点，被探测体的速度变慢，因此探测信号的频率降低。在即将抵达到达地点时，探测信号的频率成为阈值频率fl以下。在此的目标到达地点，在针对人的手或被洗净体的情形，例如是指吐水口30的附近。在针对身体的情形，目标到达地点例如为吐水装置跟前。
这种特性，即使被探测体是人的手或被洗净体(图5A或图5B)或是身体(图5C)中的任意一个，被探测休位于传感器部100的探测可能范围A内时都会随着接近到达地点而减低速度D
在图6所示的具体例中，当被探测体移动而进入传感器部100的探测可能范围且离到达地点的距离为el时，传感器部100输出至控制部200的被探测体的探测信号的频率成为阈值fl (图6的点pl)。在此时点，判定部230将阀250打开而开始吐水。
不久被探测体进一步减速而抵达到达地点。然而，判定部230是将开始吐 水时点控制成，在被探测体即将抵达到达地点el时就打开阀250而开始吐水。 藉此，当被探测体抵达到达地点时，可毫无迟滞地开始进行吐水。
如此般，在本发明的第1实施方式中，当探测出被探测体减速而成为既定 速度(vl)以下时，视为被探测体已抵达目标到达地点跟前，而开始进行吐水
藉此，可在被探测体抵达到达地点的同时开始进行吐水，因此使用起来相 当舒适。
图7A E是用来说明本发明的第1实施方式的被探测体的具体例的侧视图。
在图7A所示的具体例中，是将使用者的手当作被探测体a。当探测出手的 速度减低而成为速度vl以下时，视为手已抵达到达地点(吐水口 30的下方或 吐水流的轨迹上)跟前而开始进行吐水。
在图7B所示的具体例中，是将拿着牙刷或杯子等的被洗净体的手当作被探 测体a。虽然被洗净体可能不容易被探测出，但该等被洗净体的动作或速度是和 将其拿取的手的速度相同。
于是，关于为了洗净上述不容易探测的被洗净体的吐水开始时点，当探测 出将其拿取的手的速度减低而成为速度vl以下时，视为被洗净体抵达到达地点 (吐水口 30的下方或吐水流的轨迹上)跟前而开始进行吐水。
图7C所示的具体例，是将牙刷或杯子等的被洗净体当作被探测体a。拿在 手上的牙刷或杯子等的被洗净体，有一些较容易藉由传感器部IOO探测出。
于是，将上述被洗净体当作被探测体a。关于为了洗净该等被探测体的吐水 开始时点，当探测出被探测体的速度减低而成为速度vl以下时，视为被洗净体 抵达吐水口 30的下方、附近或吐水流的轨迹上跟前而开始进行吐水。
图7D所示的具体例，是在吐水口 30未突出于贮水部40的情形，将使用者 的身体当作被探测体a。如图7D所示，在吐水口 30未突出于贮水部40的情形 等的不容易判断吐水口 30时，由于不清楚水要怎么流出，使用者将手伸到贮水 部40的场所较难判断。
于是，在这种情形，是将使用者的身体当作被探测体a。当探测出身体的速度减低而成为速度vl以下时，打开阀250而开始进行吐水，以瞬间或连续地吐水。
藉此，使用者可判断吐水流的轨迹，毫不犹豫地就能伸出手。
图7E所示的具体例，是在使用者坐在轮椅上的情形，将使用者的身体当作 被探测体a。即使是图7E所示的使用者坐在轮椅上的情形等，亦即使用者的手 要伸到贮水部40的里面会有困难的情形，和上述同样地，将身体当作被探测体 a。这时，当探测出身体的速度减低而成为速度vl以下时，打开阀250而开始 瞬间或连续地进行吐水。
轮椅等的使用者只要将手或杯子伸到吐水场所即可。因此，不用将手伸到 贝亡水部40的里面即可开始进行吐水，故使用者能以舒适的姿势来使用。
图8是说明本发明的第1实施方式的控制部200的吐水开始顺序的流程图
控制部200取得来自传感器部100的探测信号(步骤S1)，根据该探测信 号来求出被探测体的频率并予以储存(步骤S2)。
这时，例如将探测信号的全频带(0 100Hz)中具有最大振幅的频率，当作 被探测体的频率来求出。
接着，控制部200根据所求出的被探测体的频率，来判定是否被探测体减 速成既定速度vl以下(步骤S3)。
在步骤S3，将这次求出的被探测体的频率和上次以前已求出的被探测体的 频率及阈值fl作比较，来判定该被探测体的减速。阈值fl也可以事先设定好。
这时的减速判定的顺序为，例如，上次及上上次所求出的被探测体的频率 超过阈值fl，且此次求出的被探测体的频率为阈值fl以下(比上次探测信号的 频率低)时，则判定被探测体减速成速度vl以下。除此外，被探测体的速度则 超过速度vl。而判定被探测体尚未减速至速度vl以下。另外，上次及上上次求 出的被探测体的频率，储存于存储单元240 (参照图2、图3)，而口f予以读取
结果，在判定被探测体尚未减速至速度vl以下的情形(步骤S3为否)， 返回上述步骤Sl而再度取得探测信号。
另外，在判定被探测体减速至速度vl以下的情形(步骤S3为是)，打开阀250而开始进行吐水(步骤S4)。
依据上述说明的第1实施方式，当探测出被探测体减速成既定速度以下时 ，开始进行吐水。因此，在被探测体抵达目标到达地点的同时会进行吐水。
接着说明本发明的第2实施方式。
像使用者接近吐水装置而将手或杯子等伸出的情形那样，包含身体的接近 和手或杯子等的插入等的有多个被探测体移动的情形，可探测出包含身体的减 速和手的减速的多个减速。
于是，在本发明的第2实施方式中，即使探测出第1次的减速，将其视为 身体的减速而尚未开始进行吐水。而接着若探测出第2次的减速的话，就视为 手或被洗净体的减速，而开始进行吐水。
亦即，将第l被探测体当作身体，将第2被探测体当作手或杯子等。当探 测出第1被探测体减速成第1既定速度(v2)以下后，再探测出第2被探测体 减速成第2既定速度(v3)以下时，判定部230才判定第2被探测体即将抵达 目标到达地点，而开始进行吐水。
藉此，可将身体的接近动作、手或杯子等的插入动作予以识别。此外，仅 身体的接近并不开始进行吐水，而在手或被洗净体抵达到达地点(例如吐水口 下方或吐水流的轨迹上)的同时进行吐水。因此可抑制吐水浪费且使用起来相 当舒适。
图9A、 9B，是用来说明本发明的第2实施方式的被探测体的动作的俯视图 。例如，使用者进行接近吐水装置并伸出手或手上拿的被洗净体(牙刷、杯子 )等的一连串的动作。
首先，如图9A所示，第1被探测体(身体)M的使用者，是走向吐水装 置。使用者随着接近吐水装置而减低速度，并抵达吐水装置前的到达地点。接 着，如图9B所示，使用者移动第2被探测体b2的手或被洗净体。该手或被洗 净体，随着接近吐水部而减低速度。亦即，第2被探测体b2，随着接近到达地 点(C:水部40、吐水口30的下方、吐水流的轨迹上、从吐水口30朝贮水部40 的着水地点等)而减低速度。
图10是显示，依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号的频率的变化 例的图。在该具体例中，到达地点是第2被探测体(使用者的手等)的到达地点，亦即吐水口 30的下方或吐水流的轨迹上。
如图10所示，随着使用者移动而接近吐水装置，第l被探测体(例如使用
者的身体)的速度减低。因此探测信号的频率会降低。不久第1被探测体即将
到达吐水装置时，使用者会减速而使速度成为第l既定速度v2以下，探测信号 的频率降低而成为阈值频率f2以下(图10的点p2)。
当使用者的速度为v2、探测信号的频率为f2时，第2被探测体的上述到达 地点与使用者的距离为e2。
接着，若使用者将手移动，第2被探测体(使用者的手等)的速度，和上 述使用者的身体同样地随着第2被探测体接近上述到达地点而变慢。不久第2 被探测体即将抵达到达地点时，使用者的手等会减速成第2既定速度v3以下， 探测信号的频率降低而成为阈值频率f3以下。在第2被探测体(使用者的手、 被洗净体)的速度为v3、探测信号的频率为f3时，上述到达地点与第2被探测 体的距离为e3 (<e2)。关于既定速度v2和v3的关系、阈值频率f2和f3的大 小关系，并不限于图IO所例示者，也可以是大致相同，或是和图10所示的具 体例形成相反的大小关系。
在第2实施方式中，在第2被探测体减速成速度v3的时点，阀250打开。 藉此，当第2被探测体(使用者的手、被洗净体)抵达到达地点(吐水口30的 下方、吐水流的轨迹上)时能够开始进行吐水。
图11是说明第2实施方式的控制部200的吐水开始顺序的流程图。
控制部200，从传感器部IOO取得探测信号(步骤S1)，根据该探测信号 求出第1被探测体的频率并储存于存储部240 (步骤S2)。
这时，例如将探测信号的全频带(0 100Hz)中具有最大振幅的频率，当作 该第1被探测体的频率来求出。
接着，判定部230根据所求出的第1被探测体的频率，来判定第1被探测 体(身体)是否已减速成既定速度v2以下(步骤S3)。
该第1被探测体的减速，是将这次求出的第1被探测体的频率和上次以前 求出的第l被探测体的频率或阈值f2作比较而进行判定。另外，上次以前所求 出的第l被探测体的频率、阈值f2等可储存于存储部240 (图2、图3) 。 f2也 可以事先就设定好。这时的减速判定的顺序为，例如，当上次及上上次求出的第1被探测体的 频率超过阈值f2，且这次求出的第l被探测体的频率为阈值f2以下(因此比上
次的频率低)时，则判定第1被探测体减速成速度v2以下(探测出第1次的减 速)。除此外，则判定第1被探测体尚未减速成速度v2以下(尚未探测出第l
次的减速)。
结果，当第l被探测体(身体)尚未减速成速度v2以下，而判定尚未探测 出第1次的减速的情形(步骤S3为否)，返回上述步骤Sl而再度取得探测信 号。
另一方面，在第l被探测体减速成速度v2以下，而判定探测出第l次的减 速的情形(步骤S3为是)，控制部200例如将探测出第1次的减速储存后，进 入步骤SIO。
控制部200，在步骤S10再度取得探测信号，根据所取得的探测信号，这次 求出第2被探测体(使用者的手或手上拿的杯子等)的频率(步骤Sll)。
这时，当探测出第1次的减速后，将判定对象的频率从第1被探测体的频 率切换成第2被探测体的频率。于是，由于第1被探测体的频率已经成为第1
阈值f2以下，当探测出第1次的减速后，在最初求出第2被探测体的频率时， 例如是将超过探测信号G的频带内具有最大振幅的频率当作第2被探测体的频 率，而继续进行探测。
接着，判定部230判定第2被探测体(手或被洗净体)是否减速成既定速 度v3以下(步骤S12)。
该第2被探测休的减速，是例如将这次探测出的第2被探测体的频率和上 次以前探测出的第2被探测体的频率或阈值fi作比较而进行判定。f3也可以事 先就设定好。
接着，关于第2被探测体(手或杯子等)是否减速成速度v3以下，是和第 1身体的减速探测判定依同样的顺序进行判定(步骤S12)。但频率的阈值是使
该第2次的减速探测的判定顺序为，例如，当上次及匕上次求出的第2被 探测体的频率超过阈值f3，且这次探测山的第2被探测体的频率为阈值f3以下 (因此比上次的频率低)时，则判定第2被探测体减速成速度v3以下(探测出第2次的减速)。除此外，则判定第2被探测体尚未减速成速度V3以下(尚未
探测出第2次的减速)。
结果，当第2被探测体(手或被洗净体)尚未减速成速度v3以下，而判定 尚未探测出第2次的减速的情形(步骤S12为否)，返回上述步骤S10而再度 取得探测信号。
另一方面，在第2被探测体减速成速度v3以下，而判定探测出第2次的减 速的情形(步骤S12为是)，控制部200打开阀250而开始进行吐水(步骤S4
依据第2实施方式，若探测出包含第1被探测体(使用者的身体)和第2 被探测体(使用者的手或手上拿的被洗净体)的多个减速的话，就根据多个探 测而开始进行吐水。因此，可将身体、手或洗净体予以区别，在手或洗净体抵 达目标到达地点的同时开始进行吐水。因此，可抑制吐水浪费且使用起来相当 舒适。
接着说明，藉由观察每个频带的探测信号的振幅来分别判别第1被探测体 和第2被探测体的方法。
图12，是针对图IO所示的具体例，说明在每个频带观察探测信号的方法的 示意图。
第1被探测体和第2被探测体的探测信号，如图12所示般频率会随着时间 而变化。换言之是对应于，在不同频带将探测信号的振幅和时间依序表示。例 如图12所示，可观察在高频带、中频带、低频带的探测信号的振幅。该观察， 可藉由用对应于各频带的数位滤波器将探测信号滤波来执行。
图13是显示图12所示的具体例的探测信号的振幅实测值的经时变化的曲 线图。在图13中显示高频带的60 70Hz、中频带的30 40Hz、低频带的10 20Hz
的探测信号的振幅的经时变化。
如图12所示，将第1被探测体和第2被探测体的探测信号通过各频带的点 用A F表示。关于这些点，在图13可清楚观察到，频带的探测信号的振幅增加 。亦即，藉由上述般在每个频带观察探测信号的振幅，可分别判别第1被探测 体及第2被探测体的加速或减速。
再者，若如此般观察每个频带的振幅，例如即使是使用者的身体和手几乎同时接近吐水装置的情形，也能进行判别。
图14是显示，依被探测体离目标到达地点的距离，探测信号的频率变化的 第2具体例的示意图。
本具体例中，第1被探测体(使用者的身体)朝吐水装置的吐水部接近的 同时，使用者将第2被探测体(手或杯子等)慢慢伸出。这时，如图14所示，
第1被探测体的减速和第2被探测体的减速可能会在时间上很接近。
图15是显示，针对图14所示的具体例，分割成各个频带来观察的示意图 。亦即，这时也是，可分成高频带、中频带、低频带来观察探测信号的振幅。
图16是显示，针对图14所示的具体例，各频带的探测信号的振幅的经时 变化的实测值的曲线图。
在远离吐水部的点A (参照图15)，第1被探测体(身体)和第2被探测 体(手或杯子等)的速度互相接近，使用者尚未开始进行伸手等的动作。对应 于此可观察到，在5(K60Hz第1被探测体的振幅和第2被探测体的振幅重叠。
接着，在接近吐水部时，使用者在将身体减速的状态下，开始将手或杯子 等朝吐水部伸出。这时，第1被探测体的频率相对急速降低，另一方面第2被 探测体的频率则因伸出手等而相对缓慢降低。因此可观察到，在30 40Hz的频 带，点B的振幅和点D的振幅是分离的。
若使用者进一步接近吐水部，身体速度会大幅降低且不久后停止。接着， 手或杯子等的速度也会降低，且不久后停止。关于这些动作可观察到，在10 20Hz 的频带，点C的振幅和点E的振幅明显分离。另外这时，使用者的手或杯子等 ，相较于身体，是位于接近吐水部(亦即传感器部IOO)的位置，因此第2被探 测体的探测信号的振幅相对较大。
如此般，藉由在多个频带分别观察探测信号的振幅的经时变化，即使是第1 被探测体和第2被探测体的减速时点接近的情形，仍能将第1被探测体和第2 被探测体的动作分离而进行观察。另外在观察时，藉由考虑振幅的大小，可将 第1被探测体和第2被探测体作更明显的分离。
接着，说明本发明的第3实施方式。在第3实施方式中，探测出1个被探 测体减速成既定速度以下。或是接着探测出2个被探测体减速成既定速度以下 。然后若探测出被探测体接近的话，就开始进行吐水。亦即，依探测信号的振幅的增减来判断被探测体是接近或远离。另外追加 "接近"要素作为吐水开始的判断要素，而实现更高精度的探测。
图17是显示，被探测体(探测对象物)接近到达地点时，依其离到达地点 (吐水装置)的距离，探测信号的振幅的变化例的图。如图17所示，在被探测 体接近的情形，探测信号的振幅会随着时间而增加。因此，极大值的近似线或 包络线的斜率是正的，极小值的近似线或包络线的斜率是负的。相反地，在被 探测体远离的情形，探测信号的振幅会随着时间而减少。因此，极大点的近似 线或包络线的斜率是负的，极小点的近似线或包络线的斜率是正的。
图18是显示本发明的第3实施方式的控制部200的吐水开始控制顺序的流 程图。
图18所示的具体例，是将第3实施方式应用于上述第1实施方式(参照图 8)，也能将第3实施方式应用于上述第2实施方式(参照图11)的第1被探测 体的减速探测和第2被探测体的减速探测。
在图18所示的具体例中，控制部200执行以下步骤取得探测信号(步骤 Sl)，根据取得的探测信号求出被探测体的频率并储存(步骤S2)，求出所取 得的探测信号的振幅并储存(步骤S20)。
接着，在步骤S3判定被探测体是否减速成既定速度以下(速度vl以下) 。在判定被探测体尚未减速成既定速度以下的情形(步骤S3为否)，返回步骤 Sl。在判定被探测体已减速成既定速度以下(vl以下)的情形(步骤S3为是) ，根据探测信号的振幅来判定被探测体是否已接近(步骤S21)。
结果，在判定被探测体尚未接近的情形(步骤S21为否)，返回步骤S1取 得探测信号。在判定被探测体已接近的情形(步骤S21为是)，打开阀250开 始进行吐水(步骤S4)。
这时，被探测体的接近的判定例如依以下的顺序。
首先，在步骤S20，根据这次取得的探测信号求出被探测体的振幅的极大值 ，并储存该极大值。从1个以上的探测信号求出的振幅的极大值也事先储存于 控制部200。接着在步骤S21，求出这些极大值的近似直线(例如图IO的直线 Ll)或包络线的斜率。若该斜率超过阈值(O或正值)，则判定被探测体己接近 。若该斜率为阈值以下，则判定被探测体尚未接近。或是在步骤S21，若上述极大值以既定次数连续增加，则判定被探测体已接 近。除此外则判定被探测体尚未接近。或是在步骤S21，若上述极大值成为阈值(例如图17的Vgl)以上，则判定被探测体己接近。除此外则判定被探测体尚未接近。或者是，在步骤S20，从探测信号求出被探测体的振幅的极大值和极小值并 储存。在步骤S21，若极大值为第l阈值(例如图17的Vgl)以上，且极小值 为第2阈值(例如图17的Vg2)以下，则判定被探测体已接近。除此外则判定 被探测体尚未接近。或者是，在步骤S20，求出被探测体的极大值和极小值的差值并储存。在步 骤S21，若该差值以既定的次数连续增加，则判定被探测体已接近。除此外则判 定被探测体尚未接近。依据第3实施方式，作为开始进行吐水的判定要素追加考虑探测信号的 振幅来探测被探测体是否接近，因此可更高精度地进行探测。例如，在有人通 过吐水装置前的情形，可防止因探测而造成吐水浪费。亦即，在有人通过吐水 装置前的情形，探测信号的频率虽然会产生变化，但振幅不会大到可超过既定值的程度。因此，藉由考虑振幅的改变而能判别是使用者接近吐水装置，还是单纯通过吐水装置跟前。接着，说明本发明的第4实施方式。在第4实施方式中，在探测第l被探 测体(身体)和第2被探测体共2个减速的情形，若探测出第1被探测体的加 速的话，就将探测出减速的次数归零，而将基于下个使用者的动作的减速探测 ，当作另一个第1被探测体(第2身体)的接近所产生的第1次的减速探测。 藉此，当最初的使用者离开，可判别下个使用者使用吐水装置时的减速为第1 次的减速探测。因此可高精度地进行探测。图19是显示第1被探测体(第1身体)远离到达地点(吐水装置前)的情 况的俯视图。图20是显示，第1被探测体远离到达地点时，依其离到达地点的距离的探 测信号的频率变化例的曲线图。被探测体也可以是牙刷或杯子等的被洗净体。如图19所示，在第1被探测体(身体)bl远离吐水装置前的传感器部100 的探测范围A内的情形，第1被探测体M的速度增加。因此，如图20所示，体远离吐水部(亦即，贮水部40、吐水口 30下方或吐水流的轨迹上，或从吐水口 30朝贮水部40的着水地点等) ，而停止进行吐水。图21是显示第4实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归零顺序的 流程图。在第2实施方式中，控制部200若探测出第1被探测体(身体)的速度减 低的话，就例如将第1次的减速探测予以储存。接着，执行第2被探测体(手 或被洗净体)的动作所产生的第2次减速的探测顺序(图11的步骤S10 S12) ，而控制吐水的开始及结束。然而，例如，当最初的使用者离开后，下个使用者使用时的减速是第几次 的减速变得无法判断。在图21所示的顺序中，在上述第2次的减速探测顺序之间，当使用者(第 1被探测体)改变时，可防止将下个使用者的减速当作第2次的减速而开始进行 吐水。在图21中，控制部200进行第1被探测体的减速探测顺序(图11的步骤 S1 S3)，若探测出第1被探测体的速度减低的话，就将己探测出的第l次的减 速储存于存储器等(步骤S30)。接着，控制部200从传感器部100取得探测信号(步骤SIO)，根据该探测 信号而求出第1被探测体的频率并储存(步骤S31)。这时，控制部200根据所取得的探测信号的振幅，可识别出第1被探测体 (身体)位于吐水装置之前。另外根据所取得的探测信号的振幅可求出第1被 探测体的频率。接着，控制部200根据所求出的第1被探测体的频率，判定是否探测出第1 被探测体的加速(步骤S32)。这时，第1被探测体的加速判定例如是依以下的顺序。若第1被探测体的频率以既定次数连续增加，则判定探测出速度增加。除 此外则判定尚未探测出速度增加。或是，若第1被探测体的频率增加而超过阈值频率(例如图20的f4)，则 判定探测出速度增加。除此外则判定未探测出速度增加。结果，在判定尚未探测出第1被探测体的加速的情形(步骤S32为否)，返回上述步骤SIO。在判定已探测出第1被探测体的加速的情形(步骤S32为是 )，控制部200将储存于存储器的探测出减速的次数归零(步骤S33)。亦即， 将已进行的第1次的减速探测归零，而返回第1被探测体的减速探测顺序(图 11的步骤S1 S3)。依据第4实施方式，若藉由进行第1被探测体的加速探测而探测出使用者 远离吐水装置，则将探测出减速的次数归零。藉此，即使是使用者改变，仍能 在对应于使用者的手的动作的最佳时点开始进行吐水。接着，说明本发明的第5实施方式。在第5实施方式中，若探测出第1被 探测体的加速，且探测出第1被探测体远离的话，就将探测出减速的次数归零 。而将依下个使用者的动作的减速探测，当作另一个第1被探测体(身体)接 近所产生的第1次的减速探测。被探测体远离到达地点，可根据探测信号的电压的振幅值减少而得知。因 此，作为减速探测次数归零的判定要素，藉由追加远离的探测，可更高精度地 进行探测。图22是显示被探测体远离到达地点时，依其离吐水装置的距离，探测信号 的振幅的变化例的图。如图22所示，在被探测体远离的情形，探测信号的振幅会随着时间而减少 。因此，极大值的近似线或包络线的斜率是负的，极小值的近似值或包络线的 斜率是正的。图23是显示第5实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归零顺序的 流程图。在图23所示的具体例中，控制部200藉由第1被探测体的减速探测顺序( 图11的步骤S1 S3)，探测出第1被探测体的减速，将探测出第1次的减速储 存于存储器等(步骤S30)。控制部200，从传感器部IOO取得探测信号(步骤 S10)。根据该探测信号，求出第1被探测体的频率并储存(步骤S31)。求出 第l被探测体的振幅并储存(步骤S40)。接着，控制部200判定是否已探测出第1被探测体的加速(步骤S32)。在 判定尚未探测出第1被探测体的加速的情形(步骤S32为否)，返回步骤S10。在判定已探测出第1被探测体的加速的情形(步骤S32为是)，控制部200 根据第1被探测体的振幅，判定第1被探测体是否从到达地点远离(步骤S41结果，在判定第1被探测体尚未远离的情形(步骤S41为否)，再度返回 步骤S10进行探测信号的取得。而在判定第1被探测体已远离的情形(步骤S41 为是)，将储存于存储器的探测出减速的次数(第1次的减速探测)归零(步 骤S33)。这时，第l被探测体的远离的判定，例如是依以下的顺序。 首先，在步骤S40，从这次取得的探测信号求出第1被探测体的振幅的极大 值并储存。根据之前取得的1个以上的探测信号所求出的第1被探测体的振幅 的极大值，也储存于控制部200。接着在步骤S41，求出该等的极大值的近似直 线(例如图22的直线L2)或包络线的斜率。若该斜率未达阈值(O或负值)， 则判定第1被探测体已远离。若斜率为该阈值以上，则判定第1被探测体尚未 远离。或者是在歩骤S41，若上述极大值以既定次数连续减少，则判定第l物体已 远离。除此外则判定第1被探测体尚未远离。或是，在歩骤S41，当上述极大值为阈值(例如图22的Vkl)以下时，判 定第1物体已远离。除此外则判定第1物体尚未远离。或者是，在步骤S40，根据探测信号求出第1被探测体的极大值和极小值并 储存。在步骤S41，当极大值为第l阈值(例如图22的Vkl)以下，目.极小值 为第2阈值(例如图22的Vk2)以上吋，判定第l物体己远离。除此外则判定 第1被探测休尚未远离。或者是，在步骤S40，求出第l被探测体的极大值和极小值的差值并储存。 在步骤S41，若差值以既定次数连续减少，则判定第l被探测体已远离。除此外 则判定第1被探测体尚未远离。依据第5实施方式，作为减速探测次数归零的判定要素，追加第1被探测 体的远离的探测，藉此可更高精度地探测出使用者已远离吐水装置。接着，说明本发明的第6实施方式。在第6实施方式中，在探测第1被探 测体(身体)和第2被探测体(使用者的手或被洗净体)共2个减速的情形，若在既定时间以上无法根据探测信号来确认被探测体，则判断使用者远离而已 经不在了。然后，将探测出减速的次数归零，将基于下个使用者的动作的减速 探测，当作另一个第1被探测体(下个身体)的接近所产生的第1次的减速探
藉此，当最初的使用者离开后，可得知下个使用者使用时进行减速的次数 ，而进行高精度的探测。
图24是显示使用者已经不在时等的探测信号的例子的时序图。
图25是显示本发明的第6实施方式的控制部200的探测出减速的次数的归 零顺序的流程图。
在图25所示的具体例中，控制部200藉由第1被探测体的减速探测顺序( 图11的步骤S1 S3)来探测出第1被探测体的减速。控制部200将探测出第1 次的减速储存于存储器等(步骤S30)。控制部200从传感器部IOO取得探测信 号(步骤SIO)。控制部200求出该探测信号的振幅并储存(步骤S50)。
这时，探测信号的振幅，例如为探测信号的频带(0 100Hz)的最大振幅。
接着，控制部200判定这次取得的探测信号的振幅是否为阈值(例如图24 的Vt)以下(歩骤S51)。
结果，在判定这次取得的探测信号的振幅为阈值以下的情形(歩骤S51为 是)，判断从探测信号无法确认出被探测体。接着在歩骤S52判定是否经过既 定时间(例如图24的T1)。
在此，控制部200是用计时器等来测定上述的时间。另外在判定探测信号 的振幅超过阈值的情形(步骤S51为否)，将上述计时器归零，返回步骤S10 进行探测信号的取得。
另外，若探测信号的振幅为阈值以下的时间未达既定时间(步骤S52为否 )时，则控制部200不将上述计时器归零，返回歩骤S10进行探测信号的取得 。若探测信号的振幅为阈值以下的时间在既定时间以上(步骤S52为是)的话 ，就将储存于存储器的探测出减速的次数(第1次的减速探测)归零(歩骤S33 )。
依据第6实施方式，若在既定时间以上无法确认探测信号，则将探测出减 速的次数归零。藉此，即使是使用者改变，仍能在最佳时点开始进行吐水。本发明是参照具体的实施方式来叙述，但本行业技术人员对于形状或详细 内容施加适当的设计变更者，只要是具有申请专利范围所定义的发明的范围和 思想，都包含于本发明的范围。因此，本发明的申请专利范围，包含本发明的 思想及其范围所涵盖的所有变更及修正。
权利要求
1.一种吐水装置，其特征在于，具备吐水部、藉由所放射的电波的反射波来取得被探测体的移动信息并输出探测信号的传感器部、以及根据前述探测信号来控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探测出前述被探测体减速而成为第1既定速度以下的话，就控制前述吐水部而开始进行前述吐水。
2. 根据权利要求1所述的吐水装置，其特征在于，前述控制部，在探测出被探测体进行第1减速时，就探测被探测体进行第2 减速，若探测出前述第2减速速度为前述第1既定速度以下的话，就控制前述 吐水部而开始进行前述吐水。
3. 根据权利要求1或2所述的吐水装置，其特征在于，前述控制部，若探测出被探测体减速而成为前述第1既定速度以下，且被 探测体接近前述吐水部的话，就控制前述吐水部而开始进行前述吐水。
4. 根据权利要求2所述的吐水装置，其特征在于，前述控制部，若探测出被探测体远离前述吐水部的话，就将前述减速的探
5. 根据权利要求2所述的吐水装置，其特征在于，前述控制部，若前述探测信号的振幅在既定时间成为既定的阈值以下的话 ，就将前述减速的探测次数归零。
全文摘要
本发明提供一种吐水装置，其为可对应于人的手即将抵达吐水口下方之类的被探测体的动作而在最佳时点开始进行吐水。具体为提供一种吐水装置，其特征在于，具备吐水部、藉由所放射的电波的反射波来取得被探测体的移动信息的传感器部、以及根据前述传感器部的探测信号来控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探测出前述被探测体减速而成为第1既定速度以下的话，就开始进行前述吐水。
文档编号G01S13/50GK101680213SQ200880020510
公开日2010年3月24日 申请日期2008年7月29日 优先权日2007年7月31日
发明者加边直树, 土屋胜久, 坪井宏之, 村田健介, 永石昌之, 立木翔一, 辻田正美, 阿部智之 申请人:Toto株式会社