(57)【要約】【課題】吐水部の意匠性に影響を及ぼすことなく吐水を制御する。【解決手段】吐水制御装置１は、撮像部２０によって吐水部１０を含む撮像対象領域４０を上方から撮像した撮像画像の画像情報に基づいて、吐水部１０の情報を第１検知部３１、第１座標抽出部３３、及び第１大きさ抽出部３５（第１の情報抽出部）によって抽出し、手Ｈの情報を第２検知部３２、第２座標抽出部３４、及び第２大きさ抽出部３６（第２の情報抽出部）によって抽出する。一致検知部３７及び比率演算部３８（判定部）は、抽出された各抽出情報に基づいて、吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否かを判定するとともに、撮像画像における吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定する。制御信号出力部３９（制御部）は、一致検知部３７及び比率演算部３８の各判定結果に基づいて、吐水部１０の吐水と止水を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水部と、
前記吐水部を含む撮像対象領域を上方から撮像する撮像部と、
前記撮像部によって得られた撮像画像の画像情報に基づいて、前記撮像画像における前記吐水部の情報を抽出する第１の情報抽出部と、
前記画像情報に基づいて、前記撮像画像における使用者の手の情報を抽出する第２の情報抽出部と、
前記第１の情報抽出部及び前記第２の情報抽出部により抽出された各抽出情報に基づいて、前記吐水部に対して前記手が所定領域内にあるか否かを判定するとともに、前記撮像画像における前記吐水部の大きさに対する前記手の大きさの比率が所定範囲内にあるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の各判定結果に基づいて、前記吐水部の吐水状態を制御する制御部と、
を備えている吐水制御装置。
【請求項２】
前記所定領域は前記吐水部の上方の領域である請求項１に記載の吐水制御装置。
【請求項３】
前記所定領域は前記吐水部の側方の領域である請求項１に記載の吐水制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記判定部の判定結果のうちの少なくとも一方が否定であった状態から両方が肯定である状態に変化したことを検知した場合のみ、実行中の吐水状態を異なる吐水状態に切り替えるように制御する請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の吐水制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐水制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人間の行動からその行動の意図を認識する行動認識技術の発達に伴い、人間が水栓の操作をしなくても、自動的にその人間の意図を理解して適切に水栓を制御するシステムの開発が期待されている。
例えば、吐出管に使用者の手を感知するセンサを設け、このセンサによる手の感知時間に基づいて、吐水状態の切り替えを行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１５６６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の技術を用いた場合においては、吐水管の先端部にセンサを設けなければならない。この場合、吐水口を含む水栓金具にセンサ回路を内蔵させる必要があり、センサ回路を配置するスペースを確保しなければならないことから、水栓金具等の吐水部のデザインが制約されてしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、吐水部の意匠性に影響を及ぼすことなく吐水を制御することができる吐水制御装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る吐水制御装置は、吐水部と、前記吐水部を含む撮像対象領域を上方から撮像する撮像部と、前記撮像部によって得られた撮像画像の画像情報に基づいて、前記撮像画像における前記吐水部の情報を抽出する第１の情報抽出部と、前記画像情報に基づいて、前記撮像画像における使用者の手の情報を抽出する第２の情報抽出部と、前記第１の情報抽出部及び前記第２の情報抽出部により抽出された各抽出情報に基づいて、前記吐水部に対して前記手が所定領域内にあるか否かを判定するとともに、前記撮像画像における前記吐水部の大きさに対する前記手の大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の各判定結果に基づいて、前記吐水部の吐水と止水を制御する制御部と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１及び２に係る吐水制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施例１に係る吐水制御装置を説明するための図であり、（Ａ）は撮像対象領域を撮像した画像例、（Ｂ）は（Ａ）に撮像された状態を左側方から見た状態、をそれぞれ模式的に示す。
【図３】実施例１に係る吐水制御装置を説明するための図であり、（Ａ）は撮像対象領域を撮像した画像例、（Ｂ）は（Ａ）に撮像された状態を左側方から見た状態、をそれぞれ模式的に示す。
【図４】実施例１及び２に係る吐水制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図５】実施例１及び２に係る吐水制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】実施例１に係る吐水制御装置を説明するための図であり、撮像対象領域を撮像した画像例を模式的に示す。
【図７】実施例１に係る吐水制御装置を説明するための図であり、撮像対象領域を撮像した画像例を模式的に示す。
【図８】実施例１に係る吐水制御装置を説明するための図であり、撮像対象領域を撮像した画像例を模式的に示す。
【図９】実施例２に係る吐水制御装置を説明するための図であり、（Ａ）は撮像対象領域を撮像した画像例、（Ｂ）は（Ａ）に撮像された状態を左側方から見た状態、をそれぞれ模式的に示す。
【図１０】実施例２に係る吐水制御装置を説明するための図であり、（Ａ）は撮像対象領域を撮像した画像例、（Ｂ）は（Ａ）に撮像された状態を左側方から見た状態、をそれぞれ模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の吐水制御装置を具体化した実施例１及び２について、図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
＜実施例１＞
実施例１の吐水制御装置１は、図１に示すように、吐水部１０と、撮像部２０と、電磁弁制御部３０とを備えている。吐水制御装置１は、撮像部２０によって得られた吐水部１０を含む撮像対象領域４０を上方から撮像した画像の画像情報に基づいて、電磁弁制御部３０によって後述する電磁弁１１を開閉することで吐水部１０の吐水状態を制御する。
なお、「吐水部の吐水状態の制御」とは、例えば、吐水又は止水の切り替えや流量調整、温度調整、原水と浄水の切り替え、シャワーと整流の切り替え等、種々の状態制御であることができる。本実施例では、吐水と止水の切り替えを吐水状態の制御として例示する。
【００１０】
吐水制御装置１による吐水制御は、使用者が所定の吐水制御操作をした際に行われる。本実施例の場合、吐水制御装置１は、所定の吐水制御操作として、使用者が吐水部１０に上方から手Ｈをかざす操作（図２参照）を行った際に吐水と止水とを切り替える制御を実行する。また、本実施例の吐水制御装置１は、手Ｈをかざす操作がなされた場合には、その後手Ｈをかざす操作が中断されても、継続して吐水する状態（連続吐水）又は継続して止水する状態を維持するように吐水制御を実行する。
なお、本実施例の吐水制御装置１は、従来の吐水制御と同様に、使用者が吐水部１０先端部の吐水口１０Ａの下方に手Ｈや他の物体を差し出している状態にある場合のみ吐水部１０から吐水することができるようにされている（通常吐水）。この吐水制御もまた、撮像部２０によって得られた吐水部１０を含む撮像対象領域４０を上方から撮像した画像に基づいて行われる。
【００１１】
吐水部１０は、例えば、キッチンや洗面所等の水回り設備に設けられる。本実施例では、吐水部１０がキッチンのシンク２に設けられている形態を例示する。吐水部１０は、吐止水を切り替えるための電磁弁１１に接続されている。電磁弁１１は電磁弁制御部３０からの制御信号を受けて開閉する。吐水部１０は、電磁弁１１の開閉に応じて、先端部の吐水口１０Ａから吐水又は止水する。本実施例の吐水部１０は、シンク２に連結されている基端部１０Ｂを中心として水平面内で回動自在に設けられている。また、吐水部１０は、基端部１０Ｂから上方へ延び、Ｕ字状に湾曲して先端側が下方へ向いた、いわゆるグースネック形状をなしている。
【００１２】
撮像部２０は、吐水部１０を含む撮像対象領域４０を上方から撮像する。本実施例の場合、撮像対象領域４０は、吐水部１０が配置されたシンク２等の水回りの設備が設けられた領域である（図２、図３、及び図６〜図８参照）。撮像対象領域４０は、例えば、図１に示すようなシンク２よりも広い領域であってもよいし、シンク２よりも狭い吐水部１０周辺のみの領域であってもよい。撮像部２０は、例えば、天井や、シンク２上方に配置されたウォールキャビネット等の収納設備の底板下面等、吐水部１０を上方から撮像可能な位置に設けられる。天井に設けられる場合には、照明配線器具に装着可能な電球型のカメラを用いることができる。この場合、撮像部２０は、照明配線器具から供給される電力により動作する。この場合、撮像部２０は、例えば、吐水部１０の上側方向から下側をみた領域が撮像領域となるように設置される。つまり、撮像部２０は、吐水部１０を俯瞰する位置から吐水部１０を含む領域を撮像する。
【００１３】
また、撮像部２０は、撮像画像の画像情報を電磁弁制御部３０に送信する。撮像部２０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電磁弁制御部３０に送信する。なお、撮像部２０は、動画像を撮像してもよいし、静止画像を所定の間隔で撮像してもよい。また、撮像部２０は、カラー画像を撮像してもよいし、白黒画像を撮像してもよい。
【００１４】
電磁弁制御部３０は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報に基づいて、撮像画像における吐水部１０の情報、及び使用者の手Ｈの情報を抽出する。また、電磁弁制御部３０は、これらの抽出した情報に基づいて、吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否かを判定するとともに、撮像画像における吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定する。そして、電磁弁制御部３０は、これらの各判定結果に基づいて、吐水部１０の吐水と止水を制御する。本実施例において、「吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否かの判定における所定領域」とは、吐水部１０の上方の領域である。
【００１５】
電磁弁制御部３０は、第１検知部３１、第２検知部３２、第１座標抽出部３３、第２座標抽出部３４、第１大きさ抽出部３５、第２大きさ抽出部３６、一致検知部３７、比率演算部３８、及び制御信号出力部３９を備えている。ここで、第１検知部３１、第１座標抽出部３３、及び第１大きさ抽出部３５は、本発明に係る「第１の情報抽出部」の一例であり、これらは画像情報における吐水部１０の情報を抽出する。また、第２検知部３２、第２座標抽出部３４、及び第２大きさ抽出部３６は、本発明に係る「第２の情報抽出部」の一例であり、これらは画像情報における使用者の手Ｈの情報を抽出する。また、一致検知部３７及び比率演算部３８は、本発明に係る「判定部」の一例である。また、制御信号出力部３９は、本発明に係る「制御部」の一例である。
【００１６】
第１検知部３１は、撮像部２０によって撮像された撮像対象領域４０の画像の画像情報に基づいて、撮像画像内の吐水部１０を検知する。第１検知部３１は、例えば、エッジ検出を行うことにより撮像画像内の様々な物体を抽出する。そして、第１検知部３１は、撮像画像から抽出した物体から吐水部１０を選択する。第１検知部３１は、例えば、様々な撮像条件で撮像した吐水部１０の画像を予め図示しない記憶部に記憶させておく。第１検知部３１は、記憶されている吐水部１０の画像と、撮像部２０により得られた撮像画像から抽出した物体の画像とを比較し、両画像が所定の類似条件を充足する場合に画像から抽出した物体が吐水部１０であると判定する。第１検知部３１は、検知結果としての吐水部１０に関する情報を第１座標抽出部３３及び第１大きさ抽出部３５に出力する。
【００１７】
本実施例の場合、第１検知部３１は、撮像画像内に吐水部１０の全体が現れているか否かを検知する。例えば、図２及び図３に示すような手Ｈが吐水部１０の上方にある場合、又は鍋、食器等の物体が吐水部１０の上方にある場合等においては、吐水部１０は、その一部又は全部が隠される。この場合、吐水制御装置１は、吐水制御操作としての手かざし操作が行われているか否かの判定を行う。
【００１８】
一方、手Ｈが吐水部１０の下方にある場合（図６〜図８参照）や、手Ｈや他の物体が吐水部１０の側方にある場合、手Ｈや他の物体がない場合等においては、吐水部１０は手Ｈや物体によって隠されていない状態であり、その全体が撮像画像内に現れている。この場合、吐水制御装置１は、手かざし操作が行われていないと判断する。そしてこの場合、吐水制御装置１は、手Ｈや他の物体が吐水口１０Ａの下方にあるか否かの判定を行う。
【００１９】
第２検知部３２は、撮像部２０によって撮像された撮像対象領域４０の画像の画像情報に基づいて、撮像画像内の使用者の手Ｈを検知する。第２検知部３２は、例えば、エッジ検出等の画像処理を行うことにより撮像画像内の様々な形状の物体を抽出する。そして、第２検知部３２は、撮像画像から抽出した物体から手Ｈを選択する。第２検知部３２は、例えば、向きや指の曲げ具合の異なった様々な撮像条件で撮像した手Ｈの画像を予め図示しない記憶部に記憶させておく。第２検知部３２は、記憶されている手Ｈの画像と、撮像部２０により撮像された画像から抽出した物体の画像とを比較し、両画像が所定の類似条件を充足する場合に画像から抽出した物体が手Ｈであると判定する。第２検知部３２は、検知結果を第２座標抽出部３４及び第２大きさ抽出部３６に出力する。
【００２０】
第１座標抽出部３３は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報、及び第１検知部３１から出力された第１検知部３１の検知結果に基づいて、吐水部１０の位置を示す座標を抽出する。抽出する吐水部１０の位置座標は、例えば、吐水部１０の長手方向中心部の位置を示す座標や、吐水部１０先端部の吐水口１０Ａの位置を示す座標等、吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否かを判別する際の基準となる位置を示す所定の座標であってもよいし、吐水部１０全体又は吐水部１０の所定部位における外形形状（輪郭）を示す座標群であってもよい。本実施例では、第１座標抽出部３３が抽出する位置座標として、吐水部１０の長手方向中心部の位置を示す座標を例示する。第１座標抽出部３３は、抽出した撮像画像における吐水部１０の位置座標としての吐水部１０の長手方向中心部の位置を示す座標を一致検知部３７に出力する。
【００２１】
なお、吐水部１０の位置座標は、撮像画像以外の位置を示す情報に基づいて取得するようにしてもよい。例えば、本実施例の吐水部１０は、基端部１０Ｂを中心に回動自在に設けられている。この基端部１０Ｂを中心とする吐水部１０の回転角度をロータリーエンコーダ等の角度検出手段によって検出し、検出した回転角度と吐水部１０の長さ等に基づいて、吐水部１０の位置座標を抽出することができる。
【００２２】
第２座標抽出部３４は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報、及び第２検知部３２から出力された第２検知部３２の検知結果に基づいて、手Ｈの位置を示す座標を抽出する。抽出する手Ｈの位置座標としては、例えば、手Ｈの重心位置等の特定の位置を示す座標値や、手Ｈの外形形状を示す座標群であることができる。本実施例では、第２座標抽出部３４が抽出する位置座標として、手Ｈの外形形状を示す座標群を例示する。第２座標抽出部３４は、抽出した撮像画像における手Ｈの位置座標としての手Ｈの外形形状を示す座標群を、一致検知部３７に出力する。
【００２３】
第１大きさ抽出部３５は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報、及び第１検知部３１から出力された第１検知部３１の検知結果に基づいて、撮像画像における吐水部１０の大きさを示す情報を抽出する。第１大きさ抽出部３５は、例えば、撮像画像における吐水部１０に相当する画像領域の面積や長さ等を吐水部１０の大きさを示す情報として抽出することができる。これらは、例えば、エッジ検出により検出したエッジ要素群内側の面積や、所定のエッジ要素同士の距離等であることができる。本実施例では、第１大きさ抽出部３５が抽出する吐水部１０の大きさを示す情報として、撮像画像における吐水部１０に相当する画像領域の面積を例示する。第１大きさ抽出部３５は、抽出した撮像画像における吐水部１０の大きさを示す情報としての撮像画像における吐水部１０の面積を比率演算部３８に出力する。
【００２４】
第２大きさ抽出部３６は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報、及び第２検知部３２から出力された第２検知部３２の検知結果に基づいて、撮像画像における手Ｈの大きさを示す情報を抽出する。第２大きさ抽出部３６は、例えば、撮像画像における手Ｈに相当する画像領域の面積や長さ等を手Ｈの大きさを示す情報として抽出することができる。これらは、例えば、エッジ検出により検出したエッジ要素群内側の面積や、所定のエッジ要素同士の距離等であることができる。本実施例では、第２大きさ抽出部３６が抽出する手Ｈの大きさを示す情報として、撮像画像における手Ｈに相当する画像領域の面積を例示する。第２大きさ抽出部３６は、抽出した撮像画像における手Ｈの大きさを示す情報としての撮像画像における手Ｈの面積を比率演算部３８に出力する。
【００２５】
一致検知部３７は、吐水部１０の位置座標と手Ｈの位置座標との一致度を検知する。具体的には、一致検知部３７は、第１座標抽出部３３により抽出された吐水部１０の位置座標と、第２座標抽出部３４により抽出された手Ｈの位置座標とに基づいて判定する。本実施例の場合、一致検知部３７による一致度の検知は、基準となる吐水部１０の長手方向中心部の座標が手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にあるか否かを検知することによって行われる。上述のように、本実施例において、「吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否か」の判定における「所定領域」とは、吐水部１０の上方の領域である。一致検知部３７は、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、吐水部１０と手Ｈとが上下で重なった状態にあるか否かを、吐水部１０の長手方向中心部の座標が手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にあるか否かを判定することで検知する。
【００２６】
一致検知部３７は、吐水部１０の長手方向中心部の座標が手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にあることを検知した場合には、手Ｈが吐水部１０の所定領域内にあると判定する。なお、一致検知部３７は、例えば、吐水部１０の外形形状を示す座標群の内側に手Ｈの特定位置座標や外形形状を示す座標群の少なくとも一部がある場合や、吐水部１０の特定位置座標と手Ｈの特定位置座標との距離が所定の閾値未満である場合に、双方の位置座標が一致していると判定してもよい。一致検知部３７は、判定結果を制御信号出力部３９に出力する。
【００２７】
比率演算部３８は、第１大きさ抽出部３５により抽出された撮像画像における吐水部１０の大きさを示す情報、及び第２大きさ抽出部３６により抽出された撮像画像における手Ｈの大きさを示す情報に基づいて、撮像画像における吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定する。具体的には、吐水部１０及び手Ｈの大きさを示す情報である面積や長さの比率（手Ｈの大きさを示す値／吐水部１０の大きさを示す値）を算出し、その値が予め定められた範囲（例えば、１．５倍〜２．５倍の範囲）であるか否かを判定する。本実施例の場合、比率演算部３８は、第１大きさ抽出部３５及び第２大きさ抽出部３６からそれぞれ出力された撮像画像における吐水部１０の面積及び手Ｈの面積の比率を算出し、その比率が所定の範囲内であるか否かを判定する。比率演算部３８は、判定結果を制御信号出力部３９に出力する。
【００２８】
この場合、比率演算部３８は、使用者の手Ｈが所定の高さ位置にあるか否かを判定することができる。詳細には、撮像部２０によって得られる撮像画像内の手Ｈは、高さ位置が異なると大きさが異なって表れる。一方、撮像画像内の吐水部１０は、シンク２に配置されて高さ位置が不変のため、大きさがほぼ不変である。したがって、同一画像内の吐水部１０と手Ｈの大きさの比率を求めることによって、手Ｈの高さ位置を求めることができる。そして、その比率の値が所定範囲内であるか否かを判定することで、使用者の手Ｈが手かざし操作の際の高さ位置にあるか否かを判別することができる。
【００２９】
なお、上述の「所定範囲」は、例えば、吐水制御装置１の主な使用者が吐水制御操作をした状態の基準画像を予め取得しておき、この基準画像における手Ｈの大きさを示す値に基づいて設定することができる。
【００３０】
制御信号出力部３９は、一致検知部３７の判定結果及び比率演算部３８の判定結果に基づいて、電磁弁１１の開閉状態を制御する制御信号を出力する。本実施例の場合、制御信号出力部３９は、条件１及び２の両方を充足するか否かを判定する。条件１及び２は以下のとおりである。
条件１：吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にある。
条件２：吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内にある。
すなわち、一致検知部３７の判定結果が肯定であることが条件１であり、比率演算部３８の判定結果が肯定であることが条件２である。
吐水制御装置１は、制御信号出力部３９が条件１及び２を満たしていると判定したことによって、使用者が吐水部１０に対して吐水制御操作、すなわち図４に示すような手Ｈをかざす操作を行っていると判断する。
【００３１】
一方、吐水制御装置１は、制御信号出力部３９が条件１及び２の少なくとも一方が満たされていないと判定した場合には、使用者は吐水部１０に対して手かざし操作を行っていないと判断する。例えば、条件１：「吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にある」が充足されていない場合には、条件２を充足している、すなわち、手Ｈの高さ位置が適正であったとしても吐水部１０から離れた位置にあるため、手かざし操作が行われていないと判断する。また、条件２：「吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内にある」が充足されていない場合には、条件１を充足している、すなわち、手Ｈの位置が吐水部１０に重なっていたとしても高さ位置が適正でないため、手かざし操作が行われていないと判断する。例えば、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すような状態は、手Ｈが吐水部１０に重なった状態ではあるが、手Ｈが吐水部１０の上方の離れた位置にある状態である。このように、手Ｈが適正位置にない状態の場合には、吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲外となる。この場合、吐水制御装置１は、手かざし操作を行っているとは判断しない。
【００３２】
また、本実施例の制御信号出力部３９は、条件１及び条件２を充足していた場合、更に一致検知部３７の判定結果及び比率演算部３８の判定結果の経時変化を検知する。制御信号出力部３９は、以下の条件３を充足するか否かについても判定する。
条件３：直前の判定結果が、条件１及び条件２の少なくとも一方が充足されていない状態であった。
すなわち、制御信号出力部３９は、使用者が吐水部１０に対して吐水制御操作である手かざし操作をしていない状態であったか否か判定する。そして、吐水制御装置１は、制御信号出力部３９が条件１〜３のすべてを満たしていると判定したことによって、使用者が手かざし操作をしていない状態（条件３の充足により検知される）から手かざし操作をしている状態（条件１及び２の充足により検知される）になったと判断する。
【００３３】
制御信号出力部３９は、条件１〜３をすべて充足した場合のみ、実行中の吐水状態を異なる吐水状態に切り替えるための信号を出力する。吐水制御装置１は、このような制御を実行することで、止水している状態からの吐水、及び吐水している状態からの止水、の２つの状態の切り替えを手かざし操作という同一の操作で行うことができる。これにより、吐水制御装置１は、手かざし操作を行っていない状態においても吐水部１０から吐水させた状態を維持することができる。
なお、「開閉状態を切り替えるための信号を出力しない」とは、吐水中の状態における止水信号、又は止水中の状態における吐水信号を出力しないということのみならず、吐水中であれば吐水信号、及び止水中であれば止水信号を出力する等、実行中の吐水状態を維持する信号を出力するものであってもよい。
【００３４】
次に、電磁弁制御部３０の動作の流れを図４及び図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００３５】
図４に示すように、最初に、電磁弁制御部３０は、撮像部２０によって撮像された撮像対象領域４０の撮像画像を取得する（ステップＳ１００）。取得した画像の画像情報は、第１検知部３１及び第２検知部３２に入力される。
【００３６】
次に、電磁弁制御部３０は、吐水部１０の情報を抽出する処理（吐水部の情報抽出処理）を行う（ステップＳ２００）。具体的には、まず、第１検知部３１によって画像内の吐水部１０を検知する処理を行う。第１検知部３１は、検知結果を第１座標抽出部３３及び第１大きさ抽出部３５に出力する。第１座標抽出部３３及び第１大きさ抽出部３５は、第１検知部３１により出力された検知結果に基づいて、吐水部１０の位置座標及び大きさを示す情報をそれぞれ抽出する。本実施例の場合、第１座標抽出部３３は、吐水部１０の位置座標として、吐水部１０の長手方向中心位置を示す座標を抽出する。第１座標抽出部３３は、抽出した位置座標を一致検知部３７に出力する。第１大きさ抽出部３５は、吐水部１０の大きさを示す情報として、長手方向の長さを抽出する。第１大きさ抽出部３５は、抽出した吐水部１０の長さを比率演算部３８に出力する。
【００３７】
次に、電磁弁制御部３０は、手Ｈの情報を抽出する処理（手の情報抽出処理）を行う（ステップＳ３００）。具体的には、まず、第２検知部３２によって画像内の手Ｈを検知する処理を行う。第２検知部３２は、検知結果を第２座標抽出部３４及び第２大きさ抽出部３６に出力する。第２座標抽出部３４及び第２大きさ抽出部３６は、第２検知部３２により出力された検知結果に基づいて、手Ｈの位置座標及び大きさを示す情報をそれぞれ抽出する。本実施例の場合、第２座標抽出部３４は、手Ｈの位置座標として、手Ｈの外形形状（輪郭）を示す座標群を抽出する。第２座標抽出部３４は、抽出した座標群を一致検知部３７に出力する。第２大きさ抽出部３６は、手Ｈの大きさを示す情報として、手Ｈの長手方向の長さを抽出する。第１大きさ抽出部３５は、抽出した手Ｈの長さを比率演算部３８に出力する。
【００３８】
なお、本実施例では、吐水部の情報抽出処理（ステップＳ２００）、及び手の情報抽出処理（ステップＳ３００）の順に処理を行う場合について説明したが、ステップＳ２００及びＳ３００は、処理の順序が入れ替わってもよい。また、これら２つの処理は同時に行ってもよいし、時間間隔を空けて行ってもよい。
【００３９】
次に、電磁弁制御部３０は、一致検知部３７により、吐水部１０の位置座標と手Ｈの位置座標との一致度を検知する処理（一致検知処理）を行う（ステップＳ４００）。具体的には、本実施例の場合、一致検知部３７は、第１座標抽出部３３から出力された吐水部１０の位置を示す情報である吐水部１０の長手方向中心位置の座標が、第２座標抽出部３４から出力された手Ｈの位置座標である手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にあるか否かを検知する。この処理は、本発明に係る「吐水部に対して手が所定領域内にあるか否か」を判定する処理に相当する。一致検知部３７は、吐水部１０の長手方向中心位置の座標が手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にある場合には、「手Ｈが吐水部１０に対して所定の領域内にある」と判定する。一方、吐水部１０の長手方向中心位置の座標が手Ｈの外形形状を示す座標群の内側領域にない場合、一致検知部３７は、「手Ｈが吐水部１０に対して所定領域内にない」と判定する。一致検知部３７は、検知結果を制御信号出力部３９に出力する。
【００４０】
また、電磁弁制御部３０は、比率演算部３８により、吐水部１０の大きさと手Ｈの大きさとの比率を算出するとともに、その比率が所定の範囲内であるか否かを判定する処理（比率演算処理）を行う（ステップＳ５００）。具体的には、本実施例の場合、比率演算部３８は、第１大きさ抽出部３５及び第２大きさ抽出部３６からそれぞれ出力された撮像画像における吐水部１０の面積と手Ｈの面積の比率を算出し、その比率が所定の範囲内であるか否かを判定する。この処理は、本発明に係る「撮像画像における吐水部の大きさに対する手の大きさの比率が所定範囲内にあるか否か」を判定する処理に相当する。比率演算部３８は、吐水部１０の面積と手Ｈの面積の比率が所定範囲内である場合には、「吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内にある」と判定する。一方、吐水部１０の面積と手Ｈの面積の比率が所定範囲内でない場合、比率演算部３８は、「吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内にない」と判定する。比率演算部３８は、判定結果を制御信号出力部３９に出力する。
【００４１】
なお、本実施例では、一致検知処理（ステップＳ４００）、及び比率演算処理（ステップＳ５００）の順に処理を行う場合について説明したが、ステップＳ４００及びＳ５００は、処理の順序が入れ替わってもよい。
【００４２】
また、電磁弁制御部３０は、ステップＳ２００における第１検知部３１による吐水部１０の検知において撮像画像内に吐水部１０の全体が現れているか否かの判定を行い、吐水部１０の全体が現れている場合には、ステップＳ３００における手の情報抽出処理の結果と合わせて、通常吐水をするため手Ｈ又は他の物体が吐水口１０Ａの下方に差し出されているか否かを判定する処理（図示せず）を実行する。一方、第１検知部３１によって吐水部１０の一部又は全部が隠されて全体が現れていないことが検知された場合、電磁弁制御部３０は、図５に示す連続吐水をするための手かざし操作が行われているか否かを検知する処理を実行する。
【００４３】
また、ステップＳ３００において手Ｈが検知されなかった場合は、通常吐水又は連続吐水のいずれも行われないため、以降の処理を実行する必要がない。このため、以降のステップに進むことなくステップＳ１００に戻るようにしてもよいし、検知されなかったという情報を出力して以降の処理に進むようにしてもよい。
【００４４】
次に、制御信号出力処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。制御信号出力処理では、最初に、制御信号出力部３９は、一致検知部３７による検知結果が、「手Ｈが吐水部１０に対して所定の領域内にある（条件１）」であるか否かを判定する（ステップＳ６１０）。次に、制御信号出力部３９は、比率演算部３８の判定結果が「手Ｈと吐水部１０の大きさの比率が所定範囲内にある（条件２）」であるか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ステップＳ６１０及びステップＳ６２０の判定結果が否定であった場合、すなわち、条件１及び条件２が充足されていない場合には、ステップＳ１００に戻る。この場合、手かざし操作がされていないと判断し、制御信号の出力は行われず、吐水と止水の切り替えは行われない。ステップＳ６１０及びステップＳ６２０の判定結果の両方が肯定であった場合、すなわち、条件１及び条件２が共に充足されている場合は、上述の条件３を充足しているか否かを判定する（ステップＳ６３０）。
なお、上述の２つの判定処理（ステップＳ６１０，６２０）は、順序が入れ替わってもよい。
【００４５】
制御信号出力部３９は、前回の判定結果において、吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあった（条件１）、及び吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内にあった（条件２）、のうちの少なくとも一方が否定であったか否かを判定する。制御信号出力部３９は、前回の判定結果が格納されている図示しない記憶部の情報を参照して判定する。制御信号出力部３９は、前回の判定結果が、「条件１及び条件２の少なくとも一方が否定であった（条件３）」であると判定した場合、すなわち条件３を充足していると判定した場合、ステップＳ６４０に進み、吐水状態を切り替えるための制御信号を出力する。そして、電磁弁１１の開閉状態が切り替わり、吐水部１０からの吐水状態が切り替わる。
【００４６】
このように、ステップＳ６１０〜ステップＳ６３０において、条件１〜条件３のすべてを充足していると判定されることにより、手かざし操作が行われていない状態から手かざし操作が行われた状態に変化したことが検知される。そして、手かざし操作が行われていない状態から手かざし操作が行われた状態に変化したことが検知されることにより、電磁弁制御部３０は、吐水部１０からの吐水状態が、止水状態から吐水している状態、又は吐水している状態から止水状態に切り替えられるように制御する。
【００４７】
一方、制御信号出力部３９は、条件３を充足していないと判定した場合には、吐水状態を切り替える信号を出力しない。これにより、吐水状態が切り替えられることなくステップＳ１００に戻る。すなわち、この場合、制御信号出力部３９は、吐水状態を切り替えるための制御信号を出力せず、吐水部１０からの吐水状態は切り替えられない。
【００４８】
次に、通常吐水を行うための処理について説明する。この処理では、吐水口１０Ａ下方の手Ｈや物体を検知する処理を実行する。この場合、第１座標抽出部３３によって吐水口１０Ａの位置座標（例えば、中心位置の座標）を抽出するとともに、第２座標抽出部３４によって手Ｈや他の物体の位置座標（例えば、外形形状を示す座標群）を抽出し、これらの一致度を一致検知部３７によって検知する。
【００４９】
例えば、図６及び図７に示すような手Ｈが吐水口１０Ａの下方にある場合、これを検知するために、第１座標抽出部３３によって抽出した吐水口１０Ａの位置座標と、第２座標抽出部３４によって抽出した手Ｈや他の物体の位置座標は一致する。このように吐水口１０Ａの位置座標と手Ｈや他の物体の位置座標が一致していると検知された場合には、制御信号出力部３９から電磁弁１１を開弁する信号を出力して吐水する。
一方、図８に示すような手Ｈが吐水口１０Ａの側方にある場合や、手Ｈや他の物体がない場合には、一致検知部３７は、吐水口１０Ａの位置座標と手Ｈや他の物体の位置座標が一致しないと判定する。この場合には、制御信号出力部３９から電磁弁１１を閉弁する信号を出力して止水する。
このように、本実施例の吐水制御装置１は、吐水口１０Ａの下方に手Ｈや他の物体が差し出されているか否かを判定し、吐水口１０Ａの下方に手Ｈや他の物体が差し出されている間のみ吐水部１０から吐水するという従来と同様の吐水を行うことができる。
【００５０】
以上説明したように、実施例１の吐水制御装置１は、吐水部１０と、撮像部２０と、第１の情報抽出部としての第１検知部３１、第１座標抽出部３３、及び第１大きさ抽出部３５と、第２の情報抽出部としての第２検知部３２、第２座標抽出部３４、及び第２大きさ抽出部３６と、判定部としての一致検知部３７及び比率演算部３８と、制御部としての制御信号出力部３９とを備えている。撮像部２０は、吐水部１０を含む撮像対象領域４０を上方から撮像する。第１検知部３１、第１座標抽出部３３、及び第１大きさ抽出部３５は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報に基づいて、撮像画像における吐水部１０の情報を抽出する。第２検知部３２、第２座標抽出部３４、及び第２大きさ抽出部３６は、画像情報に基づいて、撮像画像における使用者の手Ｈの情報を抽出する。一致検知部３７及び比率演算部３８は、第１座標抽出部３３、及び第１大きさ抽出部３５、並びに第２検知部３２、第２座標抽出部３４、及び第２大きさ抽出部３６により抽出された各抽出情報に基づいて、吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否かを判定するとともに、撮像画像における吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定する。制御信号出力部３９は、一致検知部３７及び比率演算部３８の各判定結果に基づいて、吐水部１０の吐水と止水を制御する。
【００５１】
このように、実施例１の吐水制御装置１は、撮像部２０によって得られた撮像画像の画像情報に基づいて吐水部１０の吐止水を制御する。このため、吐水制御装置１は、従来のように水栓金具等の吐水部にセンサを設けることなく自動吐水を実現することができる。また、吐水部にセンサを設ける必要がないので、センサによる吐水部の意匠性の制約を受けることがない。このため、吐水部の意匠の自由度の向上を図ることができる。
【００５２】
したがって、実施例１の吐水制御装置１は、吐水部の意匠性に影響を及ぼすことなく吐水を制御することができる。
【００５３】
また、実施例１の吐水制御装置１は、吐水部１０に対して手Ｈが上方の所定領域にあるか否かを判定し、これに基づいて吐水部１０の吐水と止水を制御する。このように、吐水制御装置１は、撮像部２０によって上方から撮像した画像の画像情報に基づいて、手Ｈを吐水部１０の上方にかざす操作によって吐水又は止水の切り替えを実現することができる。
【００５４】
また、実施例１の吐水制御装置において、制御信号出力部３９は、一致検知部３７及び比率演算部３８の各判定結果のうちの少なくとも一方が否定である状態から両方が肯定である状態に変化した場合にのみ、実行中の吐水状態を異なる吐水状態に切り替える制御信号を出力する。これにより、吐水又は止水の状態維持を容易に実現することができる。
【００５５】
また、実施例１の吐水制御装置１は、手Ｈを吐水部１０の上方にかざす吐水制御操作としての手かざし操作による連続吐水に加えて、手Ｈや他の物体を吐水口１０Ａの下方に差し出している状態にある場合のみ吐水する通常吐水を行うことができる。これにより、利便性に優れた吐水制御装置を実現することができる。
【００５６】
＜実施例２＞
次に、実施例２に係る吐水制御装置について説明する。
実施例２の吐水制御装置２０１は、「吐水部に対して手が所定領域内にあるか否か」の判定における所定領域が、吐水部１０の側方の領域である点において実施例１と相違する。すなわち、吐水制御装置２０１では、使用者による吐水制御操作は、図９（Ａ）及び（Ｂ）に示すような手Ｈを吐水部１０の側方にかざす操作である。その他、構成、フロー等は実施例１において例示したもの（図１、図４、図５等参照）と同様であり、その詳細を省略する。
【００５７】
実施例２において、第１座標抽出部３３は、吐水部１０の位置を示す座標として、吐水部１０先端部の吐水口１０Ａの位置を示す座標を抽出する。第２座標抽出部３４は、手Ｈの位置を示す座標として、実施例１と同様に、手Ｈの外形形状を示す座標群を抽出する。
【００５８】
実施例２において、一致検知部３７は、吐水部１０の位置座標と手Ｈの位置座標との一致度を検知するにあたり、基準となる吐水口１０Ａの座標から手Ｈの外形形状を示す座標群のうちの少なくとも一部の座標が所定の距離内にあるか否かを判定する。上述のように、実施例２において、「吐水部１０に対して手Ｈが所定領域内にあるか否か」の判定における「所定領域」とは、吐水部１０先端の吐水口１０Ａの側方の領域である。一致検知部３７は、図９（Ａ）又は図１０（Ａ）に示すように、手Ｈが吐水口１０Ａの側方の所定距離内にあるか否かを、吐水口１０Ａの座標から手Ｈの外形形状を示す座標群のうちの少なくとも一部の座標が所定の距離内にあるか否かを判定することで検知する。
【００５９】
実施例２において、比率演算部３８は、実施例１と同様に、撮像画像における吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲内であるか否かを判定し、手Ｈが所定の高さ位置にあるか否かを判定する。上述のように、実施例２において、使用者による所定の吐水制御操作は、手Ｈを吐水口１０Ａの側方にかざす操作である。この場合、手Ｈは、吐水口１０Ａの高さと同等の高さに位置する。比率演算部３８は、算出した比率の値が、手Ｈが吐水口１０Ａの高さと同等の高さに位置した場合に相当する予め定められた範囲（例えば、０．５倍〜１．５倍の範囲）であるか否かを判定する。
【００６０】
実施例２の制御信号出力部３９は、実施例１と同様に、一致検知部３７の判定結果が肯定である、という条件１、及び比率演算部３８の判定結果が肯定である、という条件２を、それぞれ充足するか否かを判定する。吐水制御装置２０１は、制御信号出力部３９が条件１及び２を満たしていると判定したことによって、使用者が吐水部１０に対して実施例２の吐水制御操作を行っていると判断する。
【００６１】
一方、実施例２の吐水制御装置２０１は、制御信号出力部３９が条件１及び２の少なくとも一方が満たされていないと判定した場合には、使用者は吐水部１０に対して吐水制御操作を行っていないと判断する。例えば、図１０（Ａ）に示すような手Ｈが吐水口１０Ａから所定範囲にある状態（条件１を充足した状態）であっても、図１０（Ｂ）に示すような手Ｈが適正な高さ位置にない状態の場合には、吐水部１０の大きさに対する手Ｈの大きさの比率が所定範囲外となる。また、手Ｈの高さ位置が適正であっても、吐水口１０Ａからの距離が遠くにある場合も、条件１及び２の少なくとも一方が満たされていない状態となる。これらの場合、吐水制御装置２０１は、実施例２の吐水制御操作である手Ｈを吐水口１０Ａの側方にかざす操作を行っているとは判断しない。
【００６２】
なお、実施例２においては、制御信号出力部３９が一致検知部３７の判定結果及び比率演算部３８の判定結果の経時変化が上述の条件３のパターンであるか否かを判定して連続吐水を行う点、及び手Ｈや他の物体を吐水口１０Ａの下方に差し出している状態にある場合のみ吐水する通常吐水を行うことができる点も実施例１と同様である。
【００６３】
このような実施例２の吐水制御装置２０１もまた、実施例１の吐水制御装置１と同様の作用効果を奏する。
【００６４】
また、実施例２の吐水制御装置２０１は、吐水部１０に対して手Ｈが側方の所定領域にあるか否かを判定し、これに基づいて吐水部１０の吐水と止水を制御する。このように、実施例２の吐水制御装置２０１は、撮像部２０によって上方から撮像した画像の画像情報に基づいて、使用者による所定の吐水制御操作としての手Ｈを吐水部１０の側方にかざす操作によって吐水又は止水の切り替えを実現することができる。
【００６５】
上述した実施例１及び２における電磁弁制御部３０が行う処理は、その全部又は一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００６６】
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、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。また、例えば、本発明は、次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１及び２では、使用者による所定の吐水制御操作として、吐水部の上方又は側方に手をかざす操作を例示したが、吐水制御操作はこれらに限定されない。また、吐水制御操作は、静止状態の操作のみならず、動きを伴った操作であってもよい。
（２）実施例１及び２では、吐水制御装置が１種類の吐水制御操作によって操作される形態をそれぞれ例示したが、複数種類の吐水制御操作によって操作されてもよい。また、この場合、例えば、吐水部の上方に手をかざす操作は吐水、吐水部の側方に手をかざす操作は止水等、特定の吐水制御操作を特定の吐水状態に紐づけた複数種類の吐水状態の切り替えを行うようにしてもよい。
（３）実施例１及び２では、吐水部に対して手が所定領域内にあるか否かの判定するにあたり、第１及び第２座標抽出部によって吐水部と手の位置座標をそれぞれ抽出し、各位置座標に基づいて判定する形態を例示したが、これに限定されない。例えば、吐水部に対して手が所定領域内にあるか否かの判定は、撮像対象領域に対して予め所定のエリア分割を施すとともに、撮像画像において吐水部及び手の属するエリアの位置関係に基づいて判定するものであってもよい。
（４）実施例１及び２では、制御部としての制御信号出力部は、判定部としての一致検知部及び比率演算部による判定結果が、「吐水部に対して手が所定領域内にある」、及び「撮像画像における吐水部の大きさに対する手の大きさの比率が所定範囲内である」のうちの少なくとも一方が否定である状態から両方が肯定である状態に変化した場合にのみ、実行中の吐水状態を異なる吐水状態に切り替えるように制御する形態を例示したが、これは必須ではない。本発明に係る制御部は、例えば、判定部の判定結果の両方が肯定である場合等、所定の条件を充足した場合に、吐水状態を切り替えるように制御してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…吐水制御装置
１０…吐水部
２０…撮像部
３１…第１検知部（第１情報抽出部）
３２…第２検知部（第２情報抽出部）
３３…第１座標抽出部（第１情報抽出部）
３４…第２座標抽出部（第２情報抽出部）
３５…第１大きさ抽出部（第１情報抽出部）
３６…第２大きさ抽出部（第２情報抽出部）
３７…一致検知部（判定部）
３８…比率演算部（判定部）
３９…制御信号出力部（制御部）
４０…撮像対象領域
Ｈ…使用者の手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020197032.tif 000009
【図８】
2020197032.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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