人体检测传感器及自动水栓的制作方法_3

文档序号:9476100阅读:来源:国知局
的距离是否在图7的检测距离的范围内的判定是完全同义的。
[0065]受光量判定部322进行与受光量有关的阈值判断。阈值判断的对象的受光量是相当于重心位置的重心像素的受光量。另外,除了本实施例,也可以将受光波形中的最大的受光量作为阈值判断的对象,也可以将构成受光波形的各像素的受光量(像素值)的总和SD作为阈值判断的对象。尤其在本实施例的水栓16中,受光量阈值会根据是在喷水开始后使用状态持续的期间(存在检测对象的状态持续的期间),还是在止水流程中的期间而不同。例如,在持续喷水并储水的期间,由于水泡等原因光会漫反射而具有反射光的受光量将变小的倾向。在本实施例的受光量判定部322中,考虑到这种倾向,由检测判断部324判断为是检出状态而开始喷水后,在由持续判定部323判定为存在检测对象的使用状态正在持续的期间,将采用降低受光量阈值的控制。
[0066]另外,对作为应用于止水流程中等的受光量阈值的第一阈值、以及喷水开始后,应用于作为使用状态持续中的受光量阈值的第二阈值的设定进行说明。如表示双手的手掌做成的凹陷50的图8所示,在将喷水前的状态图8的(a)、喷水开始后的储水状态图8的(b)中,LED光的光路完全不同。在未储水的喷水前的状态图8的(a)中,LED光笔直前进,在手掌的表面扩散,而另一方面,在储水状态图8的(b)中,由于储水中的气泡,LED光一边反复地折射与反射一边前进并扩散。由此,如图9所示,未储水的喷水前的状态图8的(a)的受光波形图9的(a)、和储水状态图8的(b)的受光波形图9的(b)的受光量的水平有很大不同。当然,对于重心像素的受光量,也是储水状态图8的(b) —方的受光量会非常小。
[0067]如果将第一阈值直接应用于储水中,则由于受光量的下降而判断为非检出状态从而错误地切换至止水的可能性很高。因此,在本实施例中,喷水开始后,作为应用于使用状态持续中的第二阈值,设定为低于第一阈值的50%的受光量。如果设定这样的第二阈值,在喷水开始后的使用状态持续中,无论是否在储水,都能够提前抑制止水的可能性。
[0068]持续判定部323检测出受光波形的重心位置的波动(1/10像素的亚像素精度的重心位置的时间性变化。)而检测有无移动体,基于该检测结果,判定使用状态是否在持续。在本实施例中,基于与静止物体的反射光的重心位置的波动为I?2亚像素左右相对,大部分的移动体的重心位置的波动都超过5亚像素的这种本实施例的人体检测传感器I有关的实验结果(参照图10),将移动体判定的阈值设定为5亚像素。图10的横轴表示亚像素像素数,纵轴表示出现次数对全体次数的比率。对于图11所示的时间性连续的两个受光波形,当通过亚像素精度求出的重心位置的波动超过5亚像素时,持续判定部323判定为有移动体,由此,判定为使用状态在持续。
[0069]当由检测判断部324判断为是检测对象的检出状态时,检测输出部325向供水动作控制部33输出检测信号。从检测输出部325输入检测信号后,供水动作控制部33通过螺线管11的控制开放供水通道,使得从水栓16的喷水口 168向盆151的内部喷水。另一方面,当来自检测输出部325的检测信号的输入停止后,供水动作控制部33通过螺线管11的控制关闭供水通道,使得水栓16止水。如此,螺线管11利用由人体检测传感器I的检测输出部325输出的传感器信号,进行水栓16的喷水、止水的转换。
[0070]接下来,参照图12的流程图,对如上所述构成的本实施例的人体检测传感器I所进行的检测处理的流程进行说明。
[0071]在检测处理中,控制单元3首先执行利用了来自检测对象的反射光的距离测定处理P101。该距离测量处理PlOl由控制单元3所控制的一系列的摄像动作开始。控制单元3的摄像控制部31连续地进行与LED元件251的发光同步的线传感器261的曝光(受光)、和无发光下的线传感器261的曝光,对每个像素求出两次受光时的差分的受光量D(X)。根据一系列的摄像动作,可得到分布有每个像素的差分的受光量D(X)的受光波形(图5)。在该受光波形中,通过提取受光量的差分,周围光的影响被抑制,从而可以精度良好地提取因LED光反射的反射光的成分。
[0072]控制单元3的测距判定部321以1/10像素的亚像素精度对成为至检测对象的距离指标值的重心位置进行确定。如上所述,控制单元3存储有最新的两次的重心位置的数据,当确定了新的重心位置时,则消去旧的重心位置的数据并重写成新数据。
[0073]控制单元3的测距判定部321利用作为距离指标值而确定的反射光的重心位置,判定至检测对象的距离是否属于检测距离的范围内(S102)。如上所述,本实施例的控制单元3的测距判定部321通过判断受光波形的重心位置是否位于检测区域(参照图5。)上,来判定至检测对象的距离是否属于检测距离(参照图7。)的范围内。
[0074]当至检测对象的距离不在检测距离的范围内时(S102:否),控制单元3的检测判断部324立即判断为非检出状态(S129)。另一方面,当至检测对象的距离在检测距离的范围内时(S102:是),受光量判定部322对重心像素的受光量进行是否在预定的第一阈值(受光量阈值)以上的阈值判断(S103)。如果重心像素的受光量在第一阈值以上(S103:是)的话,则检测判断部324判断为检出状态(S104)。通过由检测输出部325输出检测信号,在开始喷水或持续喷水后(S105),摄像控制部31执行下一个摄像动作。
[0075]另一方面,当重心像素的受光量未达到该第一阈值时(S103:否),控制单元3的持续判定部323进行是否在喷水中(检出状态)的判断(S114)。当持续判定部323判定不是喷水中时(S114:否),控制单元3的检测判断部324维持作为非检出状态的意思的判断(S129)。另一方面,当判定为喷水中时(S114:是),持续判定部323执行移动体判定处理P115o
[0076]在该移动体判定处理P115中,对控制单元3所存储的上一次的重心位置、和新确定的重心位置的差分(重心的波动),进行是否是5亚像素以上的阈值判断。当重心位置的时间上的差分超过5亚像素时,控制单元3的持续判定部323判定为有移动体,当该差分低于5亚像素时,判定为无移动体。
[0077]当判定为有移动体(S116:是)时,控制单元3的持续判定部323判定使用状态在持续。将受光量阈值改变为低于第一阈值的第二阈值后(S117),受光量判定部322再次进行重心像素的受光量相关的阈值判断。如果重心像素的受光量在第二阈值以上(S118:是),则检测判断部324维持检出状态的判断(S104)。另一方面,当重心像素的受光量未达到第二阈值时(S118:否),检测判断部324根据受光量不足第一阈值这个S103:否的阈值判断的结果,将判断由检出状态转换至非检出状态(S129)。检测输出部325停止检测信号的输出,或通过维持不输出检测信号的状态来切换至止水,或保持止水状态(S130)。
[0078]如上所述,本实施例的自动水栓16所具备的人体检测传感器I在喷水开始后,在通过移动体检测判定使用状态在持续的期间,降低受光量阈值。例如,在合起双手手掌做凹陷储水的使用状况中,即使在LED光因储水中产生的气泡而反复地反射/折射并扩散,因此而使得反射光的受光量降低的情况下,也能够提前避免误判断为非检出状态的风险。如果能避免这种误判断,则减少了产生这种在储水的中途切换至止水的不良情况的风险。
[0079]另外,在本实施例中,如图12的步骤SI 18所示,当受光量低于第二阈值后,立即判断为非检出状态。取而代之,也可以在反复执行的该图的处理中,在时间上连续两次受光量低于第二阈值时,判断为非检出状态,即使时间上只有孤立的一次受光量低于第二阈值,也维持检出状态。
[0080]另外,在本实施例中,将低于第一阈值的50%的受光量设
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