(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を吐出する吐水口への給水路を開閉する開閉弁と、送信した伝播波の反射波を受信することで前記吐水口の近傍に存在する物体を検出する反射型のセンサと、前記センサの検出データのレベルに基づいて前記開閉弁の開閉動作を制御する制御部と、を備えた自動水栓であって、
前記制御部は、
前記検出データのレベルに対する基準レベルとして、前記開閉弁を開動作させる条件を規定する第一基準レベルと、該第一基準レベルとは独立して更新される第二基準レベルとを記憶し、
前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間が経過したことを条件に、前記検出データのレベルを前記第一基準レベルとして記憶することで、前記第一基準レベルを更新し、前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から前記第一基準時間よりも長い第二基準時間が経過したことを条件に、前記検出データのレベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新し、
前記第一基準レベルと前記第二基準レベルとの差が一定値以上となったことを条件に、前記検出データのレベルと前記第一基準レベルとの比較により前記開閉弁の開閉動作を制御する第一制御動作状態から、前記検出データについての統計値とあらかじめ設定された閾値との比較により前記開閉弁の開閉動作を制御する第二制御動作状態へと切り替わる、
ことを特徴とする自動水栓。
【請求項２】
前記制御部は、前記第二制御動作状態では、前記第二基準時間の経過を妨げることで、前記第一基準レベルおよび前記第二基準レベルのうち、前記第一基準レベルのみ更新する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動水栓。
【請求項３】
前記制御部は、前記第二制御動作状態で、前記第一基準レベルと前記第二基準レベルとの差が一定値以下となったことを条件に、前記第一制御動作状態に戻る、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動水栓。
【請求項４】
前記制御部は、前記第一制御動作状態から前記第二制御動作状態へと切り替わった時点から、前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で前記第二基準時間よりも長い所定時間が経過したことを条件に、前記第一制御動作状態へと戻るとともに、前記所定時間が経過した時点での前記第一基準レベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動水栓。
【請求項５】
前記制御部は、前記第一制御動作状態から前記第二制御動作状態へと切り替わった後、一定期間内における前記開閉弁を開動作させた回数があらかじめ設定された所定回数を上回ったことを条件に、前記第一制御動作状態へと戻るとともに、前記一定期間が経過した時点での前記第一基準レベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動水栓。
【請求項６】
外部からの操作によって前記開閉弁を開閉動作させる操作部をさらに備え、
前記制御部は、前記操作部の操作によって前記開閉弁が開動作した状態では、前記第二基準時間の経過を妨げることで、前記第一基準レベルおよび前記第二基準レベルのうち、前記第一基準レベルのみ更新する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型のセンサによって使用者の手等の物体を検知することで自動的に吐水する自動水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、洗面器等に対して吐水を行うための水栓装置として、反射型のセンサによって使用者の手等の物体を検知して自動的な吐水を行う自動水栓がある。反射型のセンサは、例えば赤外光等の伝播波を送信し、その伝播波の反射波の検出データのレベル（大きさ）に基づいて、使用者の手の有無等を検出する。具体的には、自動水栓は、反射型のセンサの検出データのレベルについて、所定の基準レベルからの偏差に基づいて、使用者の手の有無を判断し、使用者の手の存在を検知する。
【０００３】
このような反射型のセンサを用いた自動水栓においては、反射型のセンサによる検出データのレベルに対する比較対象となる基準レベルについて、自動水栓の使用環境や使用状況等に応じて基準レベルを学習することが行われている。
【０００４】
具体的には、基準レベルの学習は、例えば、反射型のセンサの検出データのレベルが安定した状態が所定時間の間継続したことを条件に行われる。つまりこの場合、反射型のセンサにおいて反射波の状態が安定したことが検知され、その安定した状態での検出データのレベルが基準レベルとして記憶されることで、基準レベルが変更される。これにより、自動水栓の使用環境や使用状態等に応じて基準レベルが自動的に更新される。こうした反射型のセンサについての基準レベルの学習に関し、以下のような技術が存在する。
【０００５】
特許文献１には、反射型のセンサによる自動的な吐水に加え、使用者によって操作される吐水スイッチによる手動での吐水が可能な構成において、自動的な吐水のためのセンサ機能を停止させた場合に生じる問題を解消するための技術が開示されている。具体的には次のとおりである。
【０００６】
センサ機能が停止すると、例えば洗面器に物が置かれる等、吐水を行う判定のために検知される洗面器上の状態が変化した場合、その洗面器上の状態変化が認識できないことになる。このため、センサ機能の停止が解除されたときに、状態が変化した洗面器が検知され、誤動作としての吐水（誤吐水）が行われることがある。
【０００７】
そこで、特許文献１には、センサ機能が停止するセンサ切りモードにおいても、センサ自体は駆動状態に維持し、基準レベルの学習を継続させる技術が開示されている。かかる技術によれば、センサ切りモードの状態において、洗面器に物が置かれる等して洗面器上の状態が変化しても、その洗面器の状態変化が反映されて基準レベルが更新されるので、センサ切りモードが解除されセンサ機能が有効な状態に戻ったときに誤吐水が生じることがない。
【０００８】
また、上述したように反射型のセンサの検出データの大小に基づいて手等の物体の有無を判断して吐水を行う構成においては、例えば洗面器のボール面での反射やスパウトからの吐出水等のノイズの影響による誤吐水が生じるという問題がある。
【０００９】
そこで、特許文献２には、反射型のセンサの検出データについて、その平均値や分散値、あるいは標準偏差等の統計値を用いて手等の物体の有無を判断する技術が開示されている。かかる技術によれば、反射型のセンサの検出データに含まれるノイズの影響が少なくなり、物体の検知精度が向上し、誤吐水が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３４５６１０１号公報
【特許文献２】特許第３５６９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上述したような自動水栓に対して設置される洗面器においては、使用者により、洗面器のボール面上に水を溜める水溜め行為が行われることがある。水溜め行為によりボール面上に溜められた水は、水抜き行為により洗面器から排出される。
【００１２】
このように水溜め行為および水抜き行為が行われると、水溜め行為によってボール面上に水が溜まった状態で、上述したような基準レベルの学習が行われる場合がある。かかる場合に学習された基準レベルは、ボール面上に水が溜まってない状態で学習される基準レベルに対して誤った基準レベルと言える。具体的には、ボール面上に水が溜まった状態で学習された基準レベルによると、水抜き行為によってボール面上の水位が下がることで誤吐水が生じてしまうことがある。
【００１３】
特許文献１に記載の技術は、反射型のセンサのセンサ機能を停止させるためのスイッチを別途必要とするものである。このため、例えば現行品の構成等、センサ機能を停止させるためのスイッチを備えない構成への適用が困難であり、汎用性に乏しい。
【００１４】
また、上述したような水抜き行為時の誤吐水の問題に関し、特許文献２の技術のように反射型センサの検出データについて標準偏差等の統計値を用いることで、水溜め行為等による洗面器の状態変化を認識することができ、誤吐水をある程度抑制することができると考えられる。
【００１５】
しかしながら、特許文献２の技術のように標準偏差等の統計値を用いる方法によると、通常の検出データのレベルに基づく物体の検知と比較すると、物体の検知に時間がかかる。このため、自動水栓の使い勝手が低下するという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、使用者の手等の物体を検知するための反射型のセンサについての基準レベルを自動的に更新する構成において、水溜め行為により洗面器のボール面上に溜められた水が排出される水抜きの際の誤吐水を防止することができ、通常の使用時における使い勝手を低下させることなく、高い汎用性を得ることができる自動水栓を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る自動水栓は、水を吐出する吐水口への給水路を開閉する開閉弁と、送信した伝播波の反射波を受信することで前記吐水口の近傍に存在する物体を検出する反射型のセンサと、前記センサの検出データのレベルに基づいて前記開閉弁の開閉動作を制御する制御部と、を備えた自動水栓であって、前記制御部は、前記検出データのレベルに対する基準レベルとして、前記開閉弁を開動作させる条件を規定する第一基準レベルと、該第一基準レベルとは独立して更新される第二基準レベルとを記憶し、前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間が経過したことを条件に、前記検出データのレベルを前記第一基準レベルとして記憶することで、前記第一基準レベルを更新し、前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から前記第一基準時間よりも長い第二基準時間が経過したことを条件に、前記検出データのレベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新し、前記第一基準レベルと前記第二基準レベルとの差が一定値以上となったことを条件に、前記検出データのレベルと前記第一基準レベルとの比較により前記開閉弁の開閉動作を制御する第一制御動作状態から、前記検出データについての統計値とあらかじめ設定された閾値との比較により前記開閉弁の開閉動作を制御する第二制御動作状態へと切り替わるものである。このような構成によれば、使用者の手等の物体を検知するための反射型のセンサについての基準レベルを自動的に更新する構成において、水溜め行為により洗面器のボール面上に溜められた水が排出される水抜きの際の誤吐水を防止することができ、通常の使用時における使い勝手を低下させることなく、高い汎用性を得ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動水栓においては、好ましくは、前記制御部は、前記第二制御動作状態では、前記第二基準時間の経過を妨げることで、前記第一基準レベルおよび前記第二基準レベルのうち、前記第一基準レベルのみ更新する。このような構成によれば、ボール面上の水の状態に対応して応答性の良い吐水ルールの変更が可能となり、水抜き行為時における誤吐水を効果的に防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る自動水栓においては、好ましくは、前記制御部は、前記第二制御動作状態で、前記第一基準レベルと前記第二基準レベルとの差が一定値以下となったことを条件に、前記第一制御動作状態に戻る。このような構成によれば、制御部を第二制御動作状態から第一制御動作状態に自動的に復帰させることができ、自動水栓の使い勝手の向上を図ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る自動水栓においては、好ましくは、前記制御部は、前記第一制御動作状態から前記第二制御動作状態へと切り替わった時点から、前記検出データのレベルが一定の範囲内にある状態で前記第二基準時間よりも長い所定時間が経過したことを条件に、前記第一制御動作状態へと戻るとともに、前記所定時間が経過した時点での前記第一基準レベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新する。このような構成によれば、制御部を第二制御動作状態から第一制御動作状態に自動的に復帰させることができ、自動水栓の使い勝手の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明に係る自動水栓においては、好ましくは、前記制御部は、前記第一制御動作状態から前記第二制御動作状態へと切り替わった後、一定期間内における前記開閉弁を開動作させた回数があらかじめ設定された所定回数を上回ったことを条件に、前記第一制御動作状態へと戻るとともに、前記一定期間が経過した時点での前記第一基準レベルを前記第二基準レベルとして記憶することで、前記第二基準レベルを更新する。このような構成によれば、制御部を第二制御動作状態から第一制御動作状態に自動的に復帰させることができ、自動水栓の使い勝手の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明に係る自動水栓は、好ましくは、外部からの操作によって前記開閉弁を開閉動作させる操作部をさらに備え、前記制御部は、前記操作部の操作によって前記開閉弁が開動作した状態では、前記第二基準時間の経過を妨げることで、前記第一基準レベルおよび前記第二基準レベルのうち、前記第一基準レベルのみ更新する。このような構成によれば、使用者の手等の物体を検知するための反射型のセンサと操作部とを併用する際の水溜め行為および水抜き行為による誤吐水を防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、使用者の手等の物体を検知するための反射型のセンサについての基準レベルを自動的に更新する構成において、水溜め行為により洗面器のボール面上に溜められた水が排出される水抜きの際の誤吐水を防止することができ、通常の使用時における使い勝手を低下させることなく、高い汎用性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動水栓の構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御構成を示すブロック図。
【図３】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御内容についての説明図。
【図４】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御内容についての説明図。
【図５】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御内容についての説明図。
【図６】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御内容についての説明図。
【図７】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御ルーチンの一例を示すフロー図。
【図８】本発明の一実施形態に係る自動水栓の制御ルーチンの一例を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、使用者の手等の物体を検知するための反射型のセンサについての基準レベルを自動的に更新する構成において、更新による基準レベルの変化から、洗面器等の吐水を受ける部分の状態の変化を検知することで、開閉弁を制御する制御部の制御動作状態を、吐水するための条件が異なる他の制御動作状態に切り替える構成を採用するものである。これにより、本発明は、自動水栓において吐水を受ける部分の状態が変化することにともなう基準レベルの不本意な更新に起因する誤吐水を防止するとともに、良好な使用感と高い汎用性を得ようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
［自動水栓の構成］
本発明の実施形態に係る自動水栓１の構成について、図１および図２を用いて説明する。図１に示すように、本実施形態に係る自動水栓１は、使用者の手２等の物体を検知して自動的な吐水を行うものであり、洗面台に備え付けられる洗面器３に対して吐水を行う。
【００２７】
洗面器３は、陶器として構成される。洗面器３の周囲には、洗面カウンタ４が設けられる。洗面カウンタ４上には、洗面器３のボール面３ａに対して水を吐出するためのスパウトを構成する吐水部としての水栓５が設けられる。水栓５は、吐水口５ａからボール面３ａに対して吐水を行うように、洗面カウンタ４の上面に固定された状態で設けられる。
【００２８】
水栓５は、先端部に、水を吐出する吐水口５ａを有する。具体的には、水栓５の内部には、通水管６が収容されており、この通水管６の先端開口部により、吐水口５ａが構成される。水栓５は、吐水口５ａから吐出される水が洗面器３のボール面３ａ内に吐出されるように設けられる。
【００２９】
水栓５の吐水口５ａから吐出される水は、給水路７により供給される。給水路７は、水道管等の給水源から供給される水を吐水口５ａへと導く。給水路７は、水栓５内に収容される通水管６の吐水口５ａと反対側の端部に直接的または間接的に接続される。なお、給水路７には、手動操作可能な止水弁や、給水圧力によらずに一定量の水を給水するための定流量弁等が適宜設けられる。
【００３０】
洗面器３には、排水路８が接続されている。排水路８は、吐水口５ａから洗面器３のボール面３ａ内に吐水された水を排出する。
【００３１】
本実施形態の自動水栓１は、電磁弁１１と、光センサ１２と、制御部１３とを備える。電磁弁１１は、給水路７に設けられ、給水路７の開閉を行う。電磁弁１１の開閉動作により、給水路７から供給される水について、吐水状態と止水状態とが切り換えられる。つまり、自動水栓１は、電磁弁１１が開動作することで、給水源から給水路７に供給される水が吐水口５ａから吐出される吐水状態となり、電磁弁１１が閉動作することで、吐水口５ａからの吐水が停止する止水状態となる。
【００３２】
電磁弁１１の開閉動作は、制御部１３によって制御される。このため、電磁弁１１は、制御部１３に接続される。電磁弁１１は、制御部１３からの制御信号に従って電気的に制御され、給水路７の開閉を行う。このように、電磁弁１１は、水を吐出する吐水口５ａへの給水路７を開閉する開閉弁として機能する。
【００３３】
光センサ１２は、送信した伝播波の反射波を受信することで吐水口５ａの近傍に存在する物体を検出する反射型のセンサである。本実施形態では、光センサ１２は、伝播波として例えば赤外光や可視光等の光を送信（投光）し、送信した光を受けた手２等の物体から反射した反射波である反射光を受信（受光）することで、吐水口５ａの近傍に存在する物体を検出する。
【００３４】
光センサ１２は、制御部１３に接続される。光センサ１２から出力される信号が、制御部１３に入力され、制御部１３により、手２等の物体の存在が検知される。
【００３５】
具体的には、光センサ１２は、図２に示すように、赤外光等の光を投光する投光部１４と、物体からの反射光を受光する受光部１５とを有する。投光部１４は、例えば、発光ダイオード、オペアンプ、トランジスタ、抵抗等を含む定電流駆動回路として構成される。投光部１４は、制御部１３により駆動され、赤外光等の光を所定の出力のパルス光として投光する。投光部１４は、制御部１３からオペアンプにパルス状の電圧の印加を受けることで、発光ダイオードにパルス状の定電流を供給する。これにより、投光部１４の光の出力レベルおよび出力タイミングが、制御部１３により制御される。
【００３６】
受光部１５は、手２等の物体からの反射光を受光し、受光した光を電圧に変換して出力する。受光部１５からの出力信号は、光センサ１２の検出データとして制御部１３に入力される。
【００３７】
光センサ１２は、例えば図１に示すように、水栓５の内部において、水栓５の先端部分となる吐水口５ａの近傍の位置、詳しくは吐水口５ａの略直上の位置に設けられる。これにより、光センサ１２は、洗面器３のボール面３ａを含む範囲に赤外光等の光を投光するように配置される。なお、光センサ１２の配置は、図１に例示する配置に限定されず、例えば、水栓５の中間部分に配置されてもよく、スパウトの形状等によって適宜異なる。また、電磁弁１１および制御部１３は、例えば、洗面カウンタ４の下側に収容される。
【００３８】
制御部１３は、光センサ１２の検出データのレベル（大きさ）、つまり出力信号のレベル（大きさ）に基づいて電磁弁１１の開閉動作を制御する。このため、制御部１３には、上記のとおり光センサ１２からの出力信号が入力される。また、制御部１３からは、電磁弁１１に対する制御信号が出力される。
【００３９】
制御部１３は、吐水口５ａからの吐水を受ける位置に差し出された手２が光センサ１２により検出されることで、光センサ１２から送られてくる検出信号に基づき、手２の存在を検知する。制御部１３は、光センサ１２により検出された手２の存在を検知すると、電磁弁１１を開動作させる。これにより、自動水栓１は、吐水口５ａからの吐水が行われ、吐水状態となる。そして、光センサ１２によって手２が検出されなくなることで、制御部１３による手２の存在を検知した状態が解除され、制御部１３は、電磁弁１１を閉動作させる。これにより、自動水栓１は、吐水口５ａからの吐水が停止し、止水状態となる。
【００４０】
図２に示すように、制御部１３は、記憶部１６と、時間を計測する時間計測部１７とを含む。制御部１３は、具体的には、データ通信用のバス等により互いに接続されるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やメモリや入出力インターフェイス等の各種機能部分を有する。制御部１３は、入出力インターフェイスとして、光センサ１２からの入力信号を受けるための入力インターフェイス、および電磁弁１１に対する制御信号を出力するための出力インターフェイスを有する。制御部１３が有するＣＰＵは、記憶部１６等に記憶される制御プログラム等に従って所定の演算を行う演算部として機能する。
【００４１】
記憶部１６は、自動水栓１の制御プログラムや後述するような自動水栓１における吐水制御に用いられる各種データ等を記憶する。記憶部１６は、例えばＣＰＵに接続されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。
【００４２】
また、本実施形態の自動水栓１は、出止スイッチ１８を備える。出止スイッチ１８は、自動水栓１の使用者による操作等の外部からの操作を受けることで、電磁弁１１を開閉動作させる。つまり、出止スイッチ１８は、外部からの操作により、光センサ１２の検出信号に基づく電磁弁１１の自動的な開閉動作とは独立して電磁弁１１を開閉動作させ、吐水状態と止水状態とを切り替えるためのスイッチである。
【００４３】
出止スイッチ１８は、例えば押しボタンスイッチとして構成され、押し操作により、オン／オフが切り替えられる。出止スイッチ１８は、制御部１３に接続され、出止スイッチ１８のオン／オフ信号は、制御部１３に入力される。そして、制御部１３は、出止スイッチ１８から入力される信号に基づき、電磁弁１１の開閉動作を制御する。すなわち、出止スイッチ１８がオンされると、制御部１３により電磁弁１１が開動作され、自動水栓１が吐水状態となり、出止スイッチ１８がオフされると、制御部１３により電磁弁１１が閉動作され、自動水栓１が止水状態となる。
【００４４】
出止スイッチ１８は、使用者の手２等の物体を検知するための光センサ１２による光の投受光の妨げにならない位置に設けられる。すなわち、使用者等による出止スイッチ１８の操作のための動作により、例えば使用者の手２や腕等が光センサ１２によって検出されることで制御部１３により電磁弁１１が開かれて意図せぬ吐水が行われるといったことが生じないような位置に、出止スイッチ１８が配置される。
【００４５】
したがって、出止スイッチ１８は、出止スイッチ１８を操作するための動作によって使用者の手２や腕等が光センサ１２による物体の検出に有効な投光範囲に入らないような位置に配置される。具体的には、出止スイッチ１８の配置位置としては、例えば、洗面カウンタ４上における水栓５に対して向かって右側の水栓５の近傍位置や、水栓５の先端部の上面の位置等が挙げられる。ただし、出止スイッチ１８の配置位置は特に限定されるものではない。
【００４６】
このように、本実施形態の自動水栓１は、外部からの操作によって電磁弁１１を開閉動作させる操作部として、オン／オフの切替え操作により吐水状態と止水状態とが切り替わる出止スイッチ１８を備える。
【００４７】
以上のように、本実施形態の自動水栓１は、電磁弁１１と、光センサ１２と、制御部１３とを備え、制御部１３により、光センサ１２の検出信号に基づいて、電磁弁１１の開閉動作を制御する。これにより、使用者の手２等が吐水口５ａに近付くことで、吐水口５ａからの自動的な吐水が行われる。また、自動水栓１においては、光センサ１２を用いた自動的な吐水に加えて、あるいはこの自動的な吐水の代わりに、出止スイッチ１８を用いた外部操作による吐止水も可能とする。以下、本実施形態の自動水栓１の制御内容について説明する。
【００４８】
［自動水栓の制御内容］
本実施形態の自動水栓１においては、上述したように、吐水口５ａからの吐水を受ける位置に差し出された手が光センサ１２によって検出されることによる吐水口５ａからの自動的な吐水が行われる。以下の説明では、この光センサ１２の検出信号に基づく自動的な吐水（吐水動作）を「手かざし吐水」といい、この自動的な吐水についての制御を「手かざし吐水制御」という。
【００４９】
（手かざし吐水制御）
本実施形態の自動水栓１における手かざし吐水制御では、光センサ１２の検出データのレベル（以下「受光レベル」という。）について、所定の基準レベルからの偏差に基づいて、使用者の手２の有無が判断され、手２の存在が検知される。そして、手かざし吐水制御では、光センサ１２による受光レベルに対する比較対象となる基準レベルについて、自動水栓１の使用環境や使用状況等に応じて基準レベルを学習（更新）することが行われる。
【００５０】
本実施形態の自動水栓１における手かざし吐水制御では、基準レベルとして、第一基準レベルである仮陶器レベルと、第二基準レベルである確定陶器レベルとの２つの基準レベルが用いられる。これら２つの基準レベルは、制御部１３の記憶部１６に記憶される。このように、自動水栓１が備える制御部１３は、光センサ１２の受光レベルに対する基準レベルとして、仮陶器レベルと確定陶器レベルとを記憶する。
【００５１】
手かざし吐水制御において、仮陶器レベルは、電磁弁１１を開動作させる条件、つまり吐水口５ａからの吐水が行われる条件（吐水条件）を規定する基準レベルである。本実施形態の手かざし吐水制御では、吐水条件として、光センサ１２の受光レベルの値が仮陶器レベルの値を基準として所定の値αを超えたことが用いられる。
【００５２】
つまり、仮陶器レベルの値をＬａとすると、光センサ１２の受光レベルの値がＬａ＋αを超えた場合、吐水が行われる。詳細には、制御部１３により、光センサ１２の受光レベルの値がＬａ＋αを超えたと判断されると、制御部１３により、電磁弁１１が開動作され、吐水口５ａからの吐水が行われる。ここで、仮陶器レベルの値に加算される所定の値αは、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。
【００５３】
また、手かざし吐水制御に用いられる２つの基準レベルに関し、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルは、それぞれ独立して更新される。つまり、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルは、制御部１３により行われる後述の基準レベルの学習ルーチンにおいて、互いに異なる条件のもとで更新される。
【００５４】
本実施形態の手かざし吐水制御において、基準レベルの学習は、光センサ１２の受光レベルが安定した状態が所定時間の間継続したことを条件に行われる。つまり、光センサ１２において受光部１５により受光される反射波の状態が安定したことが検知され、その安定した状態での受光レベルが基準レベルとして記憶されることで、基準レベルが変更される。これにより、自動水栓１の使用環境や使用状態等に応じて基準レベルが自動的に更新される。
【００５５】
仮陶器レベルと確定陶器レベルとは、更新条件として規定される、光センサ１２の受光レベルが安定した状態が継続する時間についての所定時間（以下「センサレベル安定継続時間」という。）の長さが互いに異なる。仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、確定陶器レベルの同時間との比較において短い。
【００５６】
具体的には、仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、例えば１５秒程度に設定され、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、例えば３分程度に設定される。これら各基準レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、特に限定されるものではないが、例えば、仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、数秒から数十秒程度の範囲内の時間として設定され、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、数分から数十分程度の範囲内の時間として設定される。これら各基準レベルについてのセンサレベル安定継続時間は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。
【００５７】
本実施形態の手かざし吐水制御において、仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間が、本発明に係る第一基準時間に相当する。また、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間が、本発明に係る第二基準時間に相当する。
【００５８】
したがって、本実施形態の自動水栓１において、制御部１３は、光センサ１２の受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間が経過したことを条件に、光センサ１２の受光レベルを仮陶器レベルとして記憶することで、仮陶器レベルを更新する。また、制御部１３は、光センサ１２の受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間よりも長い第二基準時間が経過したことを条件に、光センサ１２の受光レベルを確定陶器レベルとして記憶することで、確定陶器レベルを更新する。
【００５９】
以上のように、本実施形態の手かざし吐水制御においては、光センサ１２の受光レベルに対する基準レベルとして仮陶器レベルおよび確定陶器レベルが用いられ、これらの基準レベルが、それぞれ互いに異なる条件で学習（更新）される。このような手かざし吐水制御においては、水溜め行為および水抜き行為が行われることにより、誤動作としての吐水（誤吐水）が行われることがある。
【００６０】
ここで、水溜め行為とは、自動水栓１に対して設置される洗面器３（図１参照）のボール面３ａ上に水を溜める行為であり、詳細には、ボール面３ａに開口する排水路８の開口部を図示せぬ栓等により塞いだ状態で吐水口５ａからの吐水を行う行為である。これに対し、水抜き行為は、排水路８の開口部を塞ぐ栓を抜くこと等により排水路８の開口部を開放させ、水溜め行為によりボール面３ａ上に溜められた水を排水路８により排出させる行為である。
【００６１】
水溜め行為および水抜き行為が行われると、水溜め行為によってボール面３ａ上に水が溜まった状態で、上述したような基準レベルの学習が行われる場合がある。かかる場合に学習された基準レベルは、ボール面３ａ上に水が溜まってない状態で学習される基準レベルに対して誤った基準レベルと言える。具体的には、ボール面３ａ上に水が溜まった状態で学習された基準レベルによると、水抜き行為によってボール面３ａ上の水位が下がることで誤吐水が生じてしまうことがある。このような水溜め行為および水抜き行為による誤吐水について、図３を用いて詳細に説明する。
【００６２】
図３は、手かざし吐水制御において生じ得る誤吐水についての説明図としてのタイムチャートを示す。図３の上段のグラフの横軸は経過時間を示し、同グラフの縦軸は光センサ１２の受光レベルを示す。なお、図３の上段のグラフでは、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルについても、光センサ１２の受光レベルと共通の座標軸で表される。図３の上段のグラフにおいて、実線は光センサ１２の受光レベルを示し、間隔が狭い破線は仮陶器レベルを示し、間隔が広い破線は確定陶器レベルを示す。図３の下段は、同図上段のグラフの経過時間に対応する自動水栓１の吐水状態と止水状態との切り替わりを示す。
【００６３】
図３に示す例は、手かざし吐水が行われながら水溜め行為が行われる場合を示す。図３に示すように、水溜め行為をともなう手かざし吐水に際し、時刻ｔ０の状態は、自動水栓１の待機状態である。この時刻ｔ０の状態を自動水栓１について基準状態とする。図３に示す例では、自動水栓１の基準状態においては、受光レベル、仮陶器レベル、および確定陶器レベルのいずれのレベルの値も基準値Ｌ０である。
【００６４】
自動水栓１の基準状態から、使用者の手２が吐水口５ａからの吐水を受ける位置に差し出され、光センサ１２による物体の検出に有効な投光範囲に手２がかざされると、光センサ１２により手２の存在が検出される。これにより、光センサ１２の受光レベルが基準値Ｌ０から上昇し始める（時刻ｔ１）。
【００６５】
光センサ１２の受光レベルが上昇し、受光レベルの値が仮陶器レベルの値である基準値Ｌ０を基準として所定の値αを超えた時点、つまり受光レベルの値がＬ０＋αに達した時点で、吐水が開始される（時刻ｔ２）。具体的には、時刻ｔ２に、制御部１３により電磁弁１１が開状態とされ、吐水口５ａからの吐水が行われる。
【００６６】
時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、手かざし吐水が行われる。つまり、時刻ｔ２において吐水が開始された状態から、光センサ１２により手２が検出されなくなることにより、吐水が停止され、止水状態となる（時刻ｔ３）。具体的には、時刻ｔ３に、制御部１３により電磁弁１１が閉状態とされ、吐水口５ａからの吐水が停止される。この時刻ｔ２から時刻ｔ３までの手かざし吐水中、ボール面３ａ上には、吐水口５ａから吐水された水が溜まっていく。
【００６７】
本実施形態の手かざし吐水制御において、電磁弁１１を閉動作させる条件、つまり吐水口５ａからの吐水を停止させる条件（止水条件）は、例えば上述したような吐水条件との関係においてヒステリシスを有する。図３に示す例では、手かざし吐水中において手２が吐水口５ａの近傍から移動して光センサ１２の受光レベルが低下し、受光レベルが、吐水条件を規定する値Ｌ０＋αから値Δ（Δ＜α）を下回った時点（時刻ｔ３）で、吐水が停止される。つまり、ここでは、止水条件として、受光レベルが、値Ｌ０より大きく、値Ｌ０＋αより値Δだけ小さい値（Ｌ０＋α−Δ）を下回ることが用いられる。なお、手かざし吐水制御における止水条件としては、図３に示す場合に限られず、光センサ１２の受光レベルと、仮陶器レベルあるいは確定陶器レベルとの関係において所定の関係を満たすことが適宜採用される。
【００６８】
光センサ１２の受光レベルが低下する途中において止水条件が満たされた時点（時刻ｔ３）で吐水が停止した後、受光レベルが低下し続け、受光レベルの値が値Ｌ１となった状態で安定する。この受光レベルの値Ｌ１は、自動水栓１の基準状態での受光レベルの基準値Ｌ０よりも低い値である。
【００６９】
すなわち、ボール面３ａ上に水が溜まった状態の受光レベルの値Ｌ１は、自動水栓１において吐水が開始される前の基準状態での受光レベルである基準値Ｌ０よりも低くなる。このことは、ボール面３ａ上に水が存在すると、光センサ１２から投光される光の反射量が減るため、光センサ１２の受光量が低下することに起因する。光の反射量の低下度合いは、ボール面３ａ上に溜められた水の水位が高い（深さが深い）ほど大きくなる。つまり、光センサ１２の受光部１５による受光面と、ボール面３ａとの距離が一定の場合、光センサ１２の受光面と、ボール面３ａ上に溜められた水の水面との距離が短くなるほど、光センサ１２の受光レベルが低くなる。
【００７０】
光センサ１２の受光レベルの値が値Ｌ１となった状態で安定し、所定の時間が経過すると、上述したような仮陶器レベルの学習が行われ、仮陶器レベルが更新される。すなわち、光センサ１２の受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間が経過したことを条件に、受光レベルが仮陶器レベルとして記憶されることで、仮陶器レベルが更新される。
【００７１】
図３に示す例では、時刻ｔ３の後の時刻ｔ４が、光センサ１２の受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時から第一基準時間が経過した時点に相当する。したがって、時刻ｔ４において、その時点での受光レベルの値Ｌ１が仮陶器レベルとして記憶され、仮陶器レベルが基準値Ｌ０から値Ｌ１に更新され、仮陶器レベルの学習が完了する。
【００７２】
そして、図３に示す例では、時刻ｔ４の後の時刻ｔ５で、水抜き行為が開始される。水抜き行為が開始されると、ボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下していく。このボール面３ａ上の水位の低下にともない、光センサ１２から投光される光の反射量が増加し、受光レベルが増加する。
【００７３】
光センサ１２の受光レベルが上昇し、受光レベルの値が、時刻ｔ４に更新された仮陶器レベルの値Ｌ１を基準として所定の値αを超えた時点、つまり受光レベルの値がＬ１＋αに達した時点で、吐水が開始される（時刻ｔ６）。このボール面３ａ上に水が溜まった状態で更新された仮陶器レベル（値Ｌ１）を基準とする吐水が、誤吐水となる。
【００７４】
すなわち、ボール面３ａ上に水が溜まった状態で更新された仮陶器レベルによると、吐水口５ａからの吐水を受ける位置に手２が存在しないにもかかわらず、ボール面３ａ上に溜まった水が排出され水位が低下することにより、反射量が増えて光センサ１２の受光レベルが増加し、誤吐水が生じてしまう。言い換えると、仮陶器レベルを基準として受光レベルの上昇を検知して吐水を行う構成において、本来、吐水口５ａ近傍への手かざしによる受光レベルの上昇が検知されて吐水が行われるのに対し、水溜め行為時に学習された仮陶器レベルが基準とされることで、水抜き行為による水位の低下による受光レベルの上昇が誤って検知され、吐水が行われてしまう。
【００７５】
図３に示す例において、水抜き行為の途中での時刻ｔ６に誤吐水が開始された後は、ボール面３ａ上の水が全て排出されることで、光センサ１２の受光レベルが基準値Ｌ０に戻る。そして、光センサ１２の受光レベルの値が基準値Ｌ０となった状態で所定の時間が経過すると、仮陶器レベルの値が学習によって値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻るとともに、誤吐水による吐水が止んで止水状態となる（時刻ｔ７）。
【００７６】
以上のような手かざし吐水制御において水溜め行為および水抜き行為によって生じ得る誤吐水を防止するため、本実施形態の自動水栓１は、所定の条件のもとで、電磁弁１１を制御する制御部１３の制御動作状態を、吐水条件が異なる他の制御動作状態に切り替える構成を採用する。
【００７７】
このように切り替えられる制御部１３の制御動作状態のうち、一つは、上述したように光センサ１２の受光レベルと基準レベル（仮陶器レベルおよび確定陶器レベル）との相対的な関係に基づいて吐水を行う制御動作状態であり、かかる制御動作状態が、第一制御動作状態に相当する。すなわち、本実施形態において、第一制御動作状態は、光センサ１２の受光レベルと仮陶器レベルの比較により電磁弁１１の開閉動作を制御する制御動作状態である。
【００７８】
これに対し、第一制御動作状態から切り替えられる、もう一つの制御動作状態は、第一制御動作状態とは異なり、光センサ１２の検出データについての標準偏差等の統計値を用いる制御動作状態であり、かかる制御動作状態が、第二制御動作状態に相当する。すなわち、本実施形態において、第二制御動作状態は、光センサ１２の検出データについての統計値とあらかじめ設定された閾値との比較により電磁弁１１の開閉動作を制御する制御動作状態である。
【００７９】
ここで、第二制御動作状態について説明する。第二制御動作状態では、上記のとおり光センサ１２の検出データについての統計値（以下「センサデータ統計値」という。）が用いられる。センサデータ統計値は、具体的には、光センサ１２からの検出データが周期的にサンプリングされ、最新のデータを含む連続する複数個の検出データから算出される。
【００８０】
ここで、センサデータ統計値としては、例えば、光センサ１２の検出データについての標準偏差、平均値、分散値等が採用される。また、光センサ１２の検出データのサンプリング周期は、例えば、数十〜数百ｍｓであり、具体的には例えば６２．５［ｍｓ］（＝１６［Ｈｚ］）の値が用いられる。
【００８１】
光センサ１２の検出データのサンプリング周期として６２．５［ｍｓ］（＝１６［Ｈｚ］）が用いられる場合、最新のデータを含む連続する複数個の検出データとして、１秒間分の検出データが用いられるとすると、最新のデータを含む１６個の検出データから、センサデータ統計値が算出されることになる。センサデータ統計値は、例えば、制御部１３において、制御部１３の記憶部１６に記憶された光センサ１２の検出データのサンプリングデータに基づき、制御部１３が有する演算部により算出される。
【００８２】
そして、第二制御動作状態においては、吐水条件として、センサデータ統計値があらかじめ設定された閾値としての吐水閾値を超えたことが用いられる。つまり、第二制御動作状態では、光センサ１２の検出データに基づき制御部１３により算出されたセンサデータ統計値が、あらかじめ設定された所定の吐水閾値以上となった場合、吐水が開始される。
【００８３】
第二制御動作状態は、第一制御動作状態との比較において、光センサ１２の検出データとして、受光レベルではなく、センサデータ統計値が用いられる点、および吐水条件を規定する値（吐水閾値）が学習によって更新されない点で異なる。第二制御動作状態で用いられる吐水閾値は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。なお、以下では、第二制御動作状態で用いられるセンサデータ統計値として、光センサ１２の検出データについての標準偏差が採用される場合について説明する。
【００８４】
このように、制御部１３の制御動作状態として第一制御動作状態と第二制御動作状態とを有する本実施形態の自動水栓１においては、制御部１３は、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以上となったことを条件に、第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替わる。以下の説明では、第一制御動作状態において吐水条件を規定するルール（以下「吐水ルール」という。）を「受光レベルルール」とし、第二制御動作状態における吐水ルールを「標準偏差ルール」とする。つまり、本実施形態の手かざし吐水制御においては、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以上となった場合、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替えられる。
【００８５】
制御部１３の制御動作状態が第一制御動作状態から第二制御動作状態に切り替わる条件（以下「ルール変更条件」という。）を規定する、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差についての「一定値」は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。そして、制御部１３は、演算部等によって、確定陶器レベルと仮陶器レベルとの差と、ルール変更条件を規定する「一定値」とを比較し、ルール変更条件についての判断を行う。
【００８６】
本実施形態の自動水栓１により行われる手かざし吐水制御について、図３に示す例にならい、図４に示すタイムチャートを用いて説明する。図４に示す例は、図３に示す例と同様に、手かざし吐水が行われながら水溜め行為が行われる場合を示す。
【００８７】
図４の上段のグラフは、図３の上段のグラフと同様に、光センサ１２の受光レベル、仮陶器レベル、および確定陶器レベルの時間変化を示す。図４の中段のグラフの横軸は経過時間を示し、同グラフの縦軸は制御部１３により算出される、光センサ１２の検出データについての標準偏差（以下単に「標準偏差」ともいう。）を示す。図４の中段のグラフの経過時間は、同図上段のグラフの経過時間に対応する。図４の下段は、図３の下段と同様に、図４の上段のグラフの経過時間に対応する自動水栓１の吐水状態と止水状態との切り替わりを示す。なお、図４においては、図３に示す例にならって図３と共通の符号を用いて説明する。
【００８８】
図４においては、上段のグラフが、第一制御動作状態、つまり受光レベルルールを表し、中段のグラフが、第二制御動作状態、つまり標準偏差ルールを表す。図４に示すように、受光レベルルールでは、吐水条件として、上記のとおり受光レベルの値が仮陶器レベルの値を基準として所定の値αを超えたことが用いられる。また、標準偏差ルールでは、吐水条件として、センサデータ統計値としての標準偏差があらかじめ設定された吐水閾値Ｌｘを超えたことが用いられる。
【００８９】
図４に示すように、時刻ｔ０で自動水栓１が基準状態にあるときには、受光レベルルールが用いられる。つまり、制御部１３は第一制御動作状態となる。したがって、かかる状態では、使用者の手２が吐水口５ａからの吐水を受ける位置に差し出され、光センサ１２により手２の存在が検出されると、受光レベルが基準値Ｌ０から上昇し始め（時刻ｔ１）、受光レベルの値が仮陶器レベルの値である基準値Ｌ０を基準として所定の値αを超えた時点で、吐水が開始される（時刻ｔ２）。
【００９０】
一方、図４の中段のグラフに示すように、時刻ｔ０で自動水栓１が基準状態にあるとき、つまりボール面３ａ上に水が溜まってない状態にあるときには、標準偏差は基準値Ｌｙを示す。
【００９１】
吐水が開始された時点（時刻ｔ２）から、止水条件が満たされて吐水が停止する時点（時刻ｔ３）まで、手かざし吐水が行われ、吐水が停止する時刻ｔ３の近傍の時点から、受光レベルが一定の範囲内となり、仮陶器レベルの学習が開始される。仮陶器レベルの学習が開始されると、図３に示す例と同様に、時刻ｔ４に、その時点での受光レベルの値Ｌ１が仮陶器レベルとして記憶され、仮陶器レベルが基準値Ｌ０から値Ｌ１に更新され、仮陶器レベルの学習が完了する。
【００９２】
このように仮陶器レベルが学習により基準値Ｌ０から値Ｌ１に変更される時刻ｔ４に、吐水ルールが、受光レベルルールから標準偏差ルールへと切り替わる。つまり、時刻ｔ４に、制御部１３が第一制御動作状態から第二制御動作状態に切り替わる。
【００９３】
したがって、時刻ｔ４に学習により更新された後の仮陶器レベルの値Ｌ１は、確定陶器レベルの値である基準値Ｌ０との関係において、ルール変更条件を規定する「一定値」以上の差を有する。言い換えると、ルール変更条件を規定する一定値をβとした場合、確定陶器レベルの値（基準値Ｌ０）−仮陶器レベルの値（値Ｌ１）≧βの関係が満たされる。
【００９４】
一方、図４の中段のグラフに示すように、標準偏差は、光センサ１２により手２の存在が検出された時刻ｔ１以降、受光レベルと同様に基準値Ｌｙから上昇し、手かざし吐水中（時刻ｔ２から時刻ｔ３）を含む期間で変動する。このように手かざし吐水中に変動する標準偏差は、図４に示す例では、標準偏差ルールとして吐水条件を規定する吐水閾値Ｌｘを超えている。したがって、仮に、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間を含む範囲で標準偏差ルールが用いられた場合、標準偏差が吐水閾値Ｌｘを超えた時点（時刻ｔｘ）で、吐水が開始されることになる。手かざし吐水が終了すると、標準偏差は、基準値Ｌｙに戻る。
【００９５】
上記のとおり時刻ｔ４に吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替わり、時刻ｔ５に水抜き行為が開始されると、ボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下し、これにともない、光センサ１２から投光される光の反射量が増加し、受光レベルが増加する。
【００９６】
一方、ボール面３ａ上に溜まった水の水位の低下により、標準偏差は基準値Ｌｙから上昇して変動するものの（符号Ｍ１で示す部分参照）、この水抜き行為による水位の低下によっては、標準偏差は吐水閾値Ｌｘを超えることがない。したがって、標準偏差ルールによれば、水抜き行為によってボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下する過程において、誤吐水が行われない。
【００９７】
ボール面３ａ上の水が全て排出されると、光センサ１２の受光レベルが基準値Ｌ０に戻るとともに、標準偏差も基準値Ｌｙへと戻る。そして、光センサ１２の受光レベルの値が基準値Ｌ０となった状態で所定の時間が経過すると、仮陶器レベルの学習によって仮陶器レベルの値が値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻る（時刻ｔ７）。
【００９８】
このように仮陶器レベルが学習により値Ｌ１から基準値Ｌ０に変更される時刻ｔ７に、吐水ルールが、標準偏差ルールから受光レベルルールへと戻る。つまり、時刻ｔ７に、制御部１３が第二制御動作状態から第一制御動作状態に戻る。
【００９９】
本実施形態の自動水栓１においては、ルール変更条件が満たされることで第一制御動作状態から第二制御動作状態に切り替わった制御部１３の制御動作状態が第二制御動作状態から第一制御動作状態に戻る条件（以下「ルール復帰条件」という。）として、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以下となったことが用いられる。したがって、制御部１３は、第二制御動作状態で、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以下となったことを条件に、第一制御動作状態に戻る。つまり、本実施形態の手かざし吐水制御においては、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以下となった場合、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻される。
【０１００】
ルール復帰条件を規定する、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差についての「一定値」は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。そして、制御部１３は、演算部等によって、確定陶器レベルと仮陶器レベルとの差と、ルール復帰条件を規定する「一定値」とを比較し、ルール復帰条件についての判断を行う。
【０１０１】
上記のとおり時刻ｔ７に学習により更新された後の仮陶器レベルの値である基準値Ｌ０は、確定陶器レベルの値である基準値Ｌ０との関係において、同一の値であるため、ルール復帰条件を規定する「一定値」以下の差を有する。言い換えると、ルール復帰条件を規定する「一定値」をγとした場合、確定陶器レベルの値（基準値Ｌ０）−仮陶器レベルの値（基準値Ｌ０）≦γの関係が満たされる。ここで、ルール復帰条件を規定する一定値γは、上述したようにルール変更条件を規定する一定値βとの関係において、互いに同じ値であっても異なる値であってもよい。
【０１０２】
以上のような手かざし吐水制御が行われる本実施形態の自動水栓１によれば、使用者の手２等の物体を検知するための光センサ１２についての基準レベルを自動的に更新する構成において、水溜め行為により洗面器３のボール面３ａ上に溜められた水が排出される水抜きの際の誤吐水を防止することができる。すなわち、図３に示す例のように、吐水ルールとして受光レベルルールのみが用いられる場合、ボール面３ａ上に水が溜まった状態で更新された仮陶器レベルが基準とされることで誤吐水が生じるのに対し、本実施形態の自動水栓１では、図４に示す例のように、ルール変更条件の下で吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替わることから、水抜き行為の際の誤吐水を防止することができる。
【０１０３】
このような本実施形態の自動水栓１により得られる作用・効果について詳細に説明すると、まず、受光レベルルールにおける誤吐水の原因は、ボール面３ａ上に水が溜まった状態で仮陶器レベルが学習されることにある。洗面器３上の状態変化に対応して仮陶器レベルを学習する構成においては、水溜め行為によりボール面３ａ上に水が存在する分、仮陶器レベルが本来よりも低いレベルとして学習されることになる。このようにボール面３ａ上に水が溜まった状態で、かかる状態に対応する仮陶器レベルが吐水条件における基準とされると、水抜き行為による受光レベルの上昇によって吐水条件が満たされてしまい、誤吐水が生じる。
【０１０４】
そこで、本実施形態の自動水栓１においては、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値β以上となったことを条件に、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替わる。具体的には、ボール面３ａ上に溜まった水によって仮陶器レベルが確定陶器レベルよりも一定値β以上小さいレベルに学習（更新）されると、吐水ルールが、受光レベルルールから、仮陶器レベル等の基準レベルとは無関係の吐水条件が用いられる標準偏差ルールに変更される。
【０１０５】
標準偏差ルールにおいては、仮陶器レベル等の、受光レベルについての基準レベルにかかわらず、随時算出される標準偏差が吐水閾値Ｌｘを超えない限り、吐水は行われない。このため、上述したような受光レベルルールにおいて生じる誤吐水を防止することができる。かかる観点からは、標準偏差ルールにおいて吐水条件を規定する吐水閾値Ｌｘとしては、例えば、水溜め行為によるボール面３ａ上の最高の水位の状態からの水抜き行為の過程において算出される標準偏差の値よりも大きい値に設定される。つまり、吐水閾値Ｌｘは、ボール面３ａ上に溜められた水の水抜きによる排出過程で標準偏差ルールにおける吐水条件が満たされないような値、言い換えると水抜きによる水の排出過程で算出される標準偏差の最大値に超えられない値に設定される。
【０１０６】
また、図３および図４に示す例では、受光レベルルールにおける吐水条件として、受光レベルが仮陶器レベル＋αを超えたことが用いられる。このため、上述したような水抜き行為時の誤吐水を防止するためには、水溜め行為時に学習により低下した仮陶器レベルからの、水抜き行為による受光レベルの上昇量が値α未満であればよい。したがって、自動水栓１の基準状態における仮陶器レベルの基準値Ｌ０から、水溜め行為によって値Ｌ１に低下する際の低下量が値α未満であれば、誤吐水は生じなくなると言える。このような観点からは、ルール変更条件を規定する一定値βとしては、例えば、受光レベルルールにおいて吐水条件を規定する値αと同じ値か、あるいは値αよりも小さい値が採用される。
【０１０７】
また、本実施形態の自動水栓１によれば、通常の使用時における使い勝手を低下させることがない。この点、詳細に説明すると、まず、標準偏差ルールは、光センサ１２の検出データについて複数個の検出データに基づいてセンサデータ統計値としての標準偏差を差出するものである。このため、標準偏差ルールによれば、通常の検出データのレベルに基づいて物体の検知を行う受光レベルルールと比較すると、物体の検知に時間がかかる。具体的な使用感としては、標準偏差ルール下では、吐水口５ａ近傍に手をかざしてから吐水が開始されるまでに若干のタイムラグを感じることになる。
【０１０８】
この点、本実施形態の自動水栓１においては、上述したように水溜め行為によってルール変更条件が満たされた場合のみ、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールへと切り替わる。したがって、水溜め行為が行われない通常使用時には、吐水ルールとして受光レベルルールが用いられる。このため、通常使用時には標準偏差ルールによると物体の検知に比較的時間がかかることによる影響はない。結果として、自動水栓１の使い勝手の低下を抑えることができる。
【０１０９】
また、本実施形態の自動水栓１によれば、高い汎用性を得ることができる。すなわち、本実施形態の自動水栓１による手かざし吐水制御は、光センサ１２のセンサ機能を停止させるためのスイッチ構成を必要としない。このため、例えば現行品の構成等、センサ機能を停止させるためのスイッチを備えない構成への適用が可能であり、汎用性に富む。このように、本実施形態の自動水栓１によれば、通常時の使い勝手を低下させることなく、現状の製品構成で制御内容を容易に実現することができる。
【０１１０】
また、本実施形態の自動水栓１によれば、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻るルール復帰条件として、第二制御動作状態で、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値γ以下となったことが用いられる。このような構成を採用することにより、水抜き行為の後、吐水ルールを自動的に標準偏差ルールから受光レベルルールに復帰させることができる。つまり、水抜き行為の後、制御部１３の制御動作状態を、第二制御動作状態から第一制御動作状態に自動的に復帰させることができる。
【０１１１】
具体的には、図４に示す例では、標準偏差ルールの状態で、水抜き行為が開始されると（時刻ｔ５）、受光レベルが上昇して値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻った後、仮陶器レベルが学習により値Ｌ１から基準値Ｌ０と更新されることで、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値γ以下となる。これにより、ルール復帰条件が満たされ、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに復帰する。
【０１１２】
このように、水抜き行為の後に自動的に吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに復帰することで、自動水栓１の使い勝手の向上を図ることができる。すなわち、上記のような仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差に基づくルール復帰条件を用いることで、受光レベルに追従する仮陶器レベルの自動的な学習制御を利用して、吐水ルールを自動的に標準偏差ルールから受光レベルルールに戻すことが可能となる。これにより、物体の検知に比較的時間がかかる標準偏差ルールが継続されることなく、自動水栓１の使い勝手が良くなる。
【０１１３】
（出止スイッチ吐水制御）
次に、本実施形態の自動水栓１が備える出止スイッチ１８（図１、図２参照）の操作によって行われる吐水制御（以下「出止スイッチ吐水制御」という。）について説明する。なお、上述した手かざし吐水制御と重複する部分については適宜説明を省略する。
【０１１４】
本実施形態の自動水栓１における出止スイッチ吐水制御では、出止スイッチ１８のオン／オフ操作により、自動水栓１の吐水状態と止水状態とが切り替えられる。この出止スイッチ吐水制御においても、手かざし吐水制御の場合と同様に、水溜め行為および水抜き行為による誤吐水が生じる。
【０１１５】
図５は、出止スイッチ吐水制御において生じ得る誤吐水についての説明図としてのタイムチャートを示す。図５に示す例は、出止スイッチ１８の操作による吐水（以下「出止スイッチ吐水」という。）が行われながら水溜め行為が行われる場合を示す。図５に示すように、水溜め行為をともなう出止スイッチ吐水に際し、時刻ｓ０の状態は、自動水栓１の待機状態である。この時刻ｓ０の状態を自動水栓１について基準状態とする。図５に示す例では、自動水栓１の基準状態においては、受光レベル、仮陶器レベル、および確定陶器レベルのいずれのレベルの値も基準値Ｌ０である。
【０１１６】
自動水栓１の基準状態から、出止スイッチ（出止ＳＷ）１８がオン操作されると、吐水が開始される（時刻ｓ１）。具体的には、時刻ｓ１に、出止スイッチ１８からのオン信号の入力を受けた制御部１３によって電磁弁１１が開状態とされ、吐水口５ａからの吐水が行われる。
【０１１７】
時刻ｓ１から時刻ｓ２まで、出止スイッチ１８の操作による吐水が行われる。つまり、時刻ｓ１において吐水が開始された状態から、出止スイッチ１８がオフ操作されることにより、吐水が停止され、止水状態となる（時刻ｓ２）。具体的には、時刻ｓ２に、出止スイッチ１８からのオフ信号の入力を受けた制御部１３によって電磁弁１１が閉状態とされ、吐水口５ａからの吐水が停止される。この時刻ｓ１から時刻ｓ２までの出止スイッチ吐水中、ボール面３ａ上には、吐水口５ａから吐水された水が溜まっていく。
【０１１８】
出止スイッチ吐水制御では、出止スイッチ吐水中、手かざし吐水の場合における手かざしによる受光レベルの変動がない。このため、図５の上段のグラフに示すように、時刻ｓ１から時刻ｓ２までの出止スイッチ吐水中、ボール面３ａ上に水が溜まっていく過程で、受光レベルが徐々に低下するにともない、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルが、学習によって受光レベルの変化に追従し、受光レベルと同様に徐々に低下することが起こり得る。
【０１１９】
詳細に説明すると、手かざし吐水制御の場合は、かざされる手の動きによる受光レベルの変動が大きいことから、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルは受光レベルの変動には追従しない。これに対し、出止スイッチ吐水時における水溜め行為による受光レベルの変動は、かざされる手の動きによる変動よりも小さい。このため、出止スイッチ吐水制御では、出止スイッチ吐水中に、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルが、受光レベルの変動に追従する。
【０１２０】
出止スイッチ１８がオフ操作された時点（時刻ｓ２）で吐水が停止し、受光レベルの値が値Ｌ１となった状態で安定する。また、学習によって受光レベルの変化に追従する仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの値も、受光レベルと同じく値Ｌ１となる。この受光レベル、仮陶器レベル、および確定陶器レベルの値Ｌ１は、自動水栓１の基準状態での受光レベルの基準値Ｌ０よりも低い値である。このことは、上述したようにボール面３ａ上に水が存在すると光の反射量が減り、光センサ１２の受光量が低下することに起因する。
【０１２１】
そして、図５に示す例では、時刻ｓ２の後の時刻ｓ３で、水抜き行為が開始される。水抜き行為が開始されると、ボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下していく。このボール面３ａ上の水位の低下にともない、光センサ１２から投光される光の反射量が増加し、受光レベルが増加する。
【０１２２】
光センサ１２の受光レベルが上昇し、受光レベルの値が、時刻ｓ２以降の仮陶器レベルの値Ｌ１を基準として所定の値αを超えた時点、つまり受光レベルの値がＬ１＋αに達した時点で、吐水が開始される（時刻ｓ４）。このボール面３ａ上に水が溜まった状態で更新された仮陶器レベル（値Ｌ１）を基準とする吐水が、誤吐水となる。
【０１２３】
すなわち、ボール面３ａ上に水が溜まった状態で更新された仮陶器レベルによると、出止スイッチ１８がオフされている状態であるにもかかわらず、ボール面３ａ上に溜まった水が排出され水位が低下することにより、反射量が増えて光センサ１２の受光レベルが増加し、誤吐水が生じてしまう。言い換えると、水溜め行為時に学習された仮陶器レベルが基準とされることで、水抜き行為による水位の低下による受光レベルの上昇が誤って検知され、吐水が行われてしまう。
【０１２４】
図５に示す例において、水抜き行為の途中での時刻ｓ４に誤吐水が開始された後は、ボール面３ａ上の水が全て排出されることで、光センサ１２の受光レベルが基準値Ｌ０に戻る。そして、光センサ１２の受光レベルの値が基準値Ｌ０となった状態で所定の時間が経過すると、仮陶器レベルの値が学習によって値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻るとともに、誤吐水による吐水が止んで止水状態となり（時刻ｓ５）、その後、確定陶器レベルの値が学習によって値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻る（時刻ｓ６）。
【０１２５】
以上のような出止スイッチ吐水制御において水溜め行為および水抜き行為によって生じ得る誤吐水を防止するため、本実施形態の自動水栓１は、手かざし吐水制御と同様、所定の条件のもとで、制御部１３の制御動作状態を第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替え、吐水ルールを受光レベルルールから標準偏差ルールへと切り替える構成を採用する。
【０１２６】
出止スイッチ吐水制御では、手かざし吐水制御の場合と同様に、制御部１３は、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以上となったことを条件に、第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替わる。つまり、出止スイッチ吐水制御においては、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以上となった場合、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替えられる。
【０１２７】
本実施形態の自動水栓１により行われる出止スイッチ吐水制御について、図５に示す例にならい、図６に示すタイムチャートを用いて説明する。図６に示す例は、図５に示す例と同様に、出止スイッチ吐水が行われながら水溜め行為が行われる場合を示す。なお、図６においては、図５に示す例にならって図５と共通の符号を用いて説明する。
【０１２８】
図６においては、上段のグラフが、第一制御動作状態、つまり受光レベルルールを表し、中段のグラフが、第二制御動作状態、つまり標準偏差ルールを表す。受光レベルルールでは、吐水条件として、上記のとおり受光レベルの値が仮陶器レベルの値を基準として所定の値αを超えたことが用いられる。また、標準偏差ルールでは、吐水条件として、センサデータ統計値としての標準偏差があらかじめ設定された吐水閾値Ｌｘを超えたことが用いられる。
【０１２９】
図６に示すように、時刻ｓ０で自動水栓１が基準状態にあるときには、受光レベルルールが用いられる。つまり、制御部１３は第一制御動作状態となる。かかる状態で、出止スイッチ１８がオン操作されると、吐水が開始され（時刻ｓ１）、出止スイッチ１８がオフ操作されると、吐水が停止する（時刻ｓ２）。
【０１３０】
一方、図６の中段のグラフに示すように、時刻ｓ０で自動水栓１が基準状態にあるとき、つまりボール面３ａ上に水が溜まってない状態にあるときには、標準偏差は基準値Ｌｙを示す。
【０１３１】
時刻ｓ１から時刻ｓ２までの出止スイッチ吐水中、ボール面３ａ上に水が溜まっていく過程で、受光レベルが徐々に低下するにともない、仮陶器レベルは、学習によって受光レベルの変化に追従し、受光レベルと同様に徐々に低下する。これに対し、確定陶器レベルについては、学習による更新は行われない。
【０１３２】
したがって、時刻ｓ１から時刻ｓ２までの出止スイッチ吐水中、仮陶器レベルが受光レベルに追従して基準値Ｌ０から値Ｌ１にかけて徐々に低下する過程で、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が、ルール変更条件を規定する一定値δ以上となった時点（時刻ｓ１ａ）で、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールへと切り替わる。つまり、時刻ｓ１ａに、制御部１３が第一制御動作状態から第二制御動作状態に切り替わる。
【０１３３】
このように、出止スイッチ吐水制御では、出止スイッチ吐水中に仮陶器レベルが徐々に低下する過程で、確定陶器レベルの値（基準値Ｌ０）−仮陶器レベルの値≧δの関係、つまりルール変更条件が満たされる。出止スイッチ吐水制御においてルール変更条件を規定する一定値δとしては、手かざし吐水制御においてルール変更条件を規定する一定値βと同様、例えば、受光レベルルールにおいて吐水条件を規定する値αと同じ値か、あるいは値αよりも小さい値が採用される。
【０１３４】
一方、図６の中段のグラフに示すように、標準偏差は、出止スイッチ１８がオン操作された時刻ｓ１以降、基準値Ｌｙから上昇し、時刻ｓ１から時刻ｓ２までの出止スイッチ吐水中を含む期間において、吐水閾値Ｌｘは超えない範囲で変動する。出止スイッチ吐水が終了すると、標準偏差は、基準値Ｌｙに戻る。
【０１３５】
時刻ｓ２に出止スイッチ吐水が終了し、時刻ｓ３に水抜き行為が開始されると、ボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下し、これにともない、光センサ１２から投光される光の反射量が増加し、受光レベルが増加する。
【０１３６】
一方、ボール面３ａ上に溜まった水の水位の低下により、標準偏差は基準値Ｌｙから上昇して変動するものの（符号Ｎ１で示す部分参照）、この水抜き行為による水位の低下によっては、標準偏差は吐水閾値Ｌｘを超えることがない。したがって、標準偏差ルールによれば、水抜き行為によってボール面３ａ上に溜まった水の水位が低下する過程において、誤吐水が行われない。
【０１３７】
ボール面３ａ上の水が全て排出されると、光センサ１２の受光レベルが基準値Ｌ０に戻るとともに、標準偏差も基準値Ｌｙへと戻る。そして、光センサ１２の受光レベルの値が基準値Ｌ０となった状態で所定の時間が経過すると、仮陶器レベルの学習によって仮陶器レベルの値が値Ｌ１から基準値Ｌ０に戻る（時刻ｓ５）。
【０１３８】
このように仮陶器レベルが学習により値Ｌ１から基準値Ｌ０に変更される時刻ｓ５に、ルール復帰条件が満たされ、吐水ルールが、標準偏差ルールから受光レベルルールへと戻る。つまり、時刻ｓ５に、制御部１３が第二制御動作状態から第一制御動作状態に戻る。なお、ここでのルール復帰条件は、上述した手かざし吐水制御の場合と同様である。
【０１３９】
以上のような出止スイッチ吐水制御が行われる本実施形態の自動水栓１によれば、使用者の手２等の物体を検知するための光センサ１２と出止スイッチ１８とを併用する構成において、水溜め行為により洗面器３のボール面３ａ上に溜められた水が排出される水抜きの際の誤吐水を防止することができる。また、手かざし吐水制御の場合と同様に、通常の使用時における使い勝手を低下させることなく、高い汎用性を得ることができる。
【０１４０】
［自動水栓の制御ルーチン］
以下では、本実施形態の自動水栓１において実行される制御ルーチンについて、図７および図８を用いて説明する。ここでは、自動水栓１において実行される制御ルーチンとして、光センサ１２についての基準レベルである仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習ルーチンの一例と、吐水ルールの変更ルーチンの一例を説明する。これらの制御ルーチンは、制御部１３により実行される。
【０１４１】
（基準レベルの学習ルーチン）
まず、図７を用いて、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習ルーチンについて説明する。図７に示すように、この基準レベルの学習ルーチンでは、まず、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされる（Ｓ１０）。
【０１４２】
ここで、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマは、互いに独立して時間の計測を行う構成であり、初期化後（リセット後）、一定時間ごとに減少することで所定の時間を計測する。仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマの各タイマにより計測される時間は、上述したセンサレベル安定継続時間に相当する。つまり、仮陶器レベル学習タイマにより計測される時間は、仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間であり、確定陶器レベル学習タイマにより計測される時間は、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間である。
【０１４３】
したがって、各タイマの初期化値に関し、仮陶器レベル学習タイマの初期化値は、確定陶器レベル学習タイマの初期化値よりも十分に小さい値（短い時間）に設定される。具体的には、センサレベル安定継続時間について述べたように、仮陶器レベル学習タイマの初期化値は、例えば１５秒程度に設定され、確定陶器レベル学習タイマの初期化値は、例えば３分程度に設定される。仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマは、本実施形態の自動水栓１では、制御部１３が有する時間計測部１７（図２参照）において備えられる。ただし、これらのタイマは制御部１３とは別構成として備えられてもよい。
【０１４４】
ステップＳ１０において仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされると、受光レベルの変動が一定値以下であるか否かが判断される（Ｓ２０）。このステップでは、光センサ１２の受光レベルが安定した状態であるか否かが判断される。実質的には、このステップは、自動水栓１が未使用状態か否かの判断に用いられる。ここで、受光レベルの変動についての「一定値」は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ記憶される。
【０１４５】
ステップＳ２０での判断において、受光レベルの変動としては、例えば、上述したように周期的にサンプリングされる光センサ１２からの検出データのうち、最新のデータを含む連続する複数個の検出データから算出される値が用いられる。具体的には、所定の期間におけるサンプリングデータの平均値と各サンプリングデータの値と差や、標準偏差の変動幅や、サンプリングデータの変化率の平均値等が、受光レベルの変動を表す値として用いられる。ただし、受光レベルの変動を表す値は、特に限定されるものではなく、光センサ１２の受光レベルが安定した状態であるか否かを判断することができる値であればよい。
【０１４６】
ステップＳ２０において、受光レベルの変動が一定値以下でないと判断された場合（Ｓ２０、Ｎｏ）、処理はステップＳ１０に戻り、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされる。つまり、ステップＳ２０によれば、受光レベルが乱れたら、その時点で仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされ、各タイマの初期化値からの計測が再度開始され、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習が最初からやり直しとなる。
【０１４７】
一方、ステップＳ２０において、受光レベルの変動が一定値以下であると判断された場合（Ｓ２０、Ｙｅｓ）、仮陶器レベル学習タイマがタイムアップしたか否かが判断される（Ｓ３０）。このステップでは、仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間が経過したか否か、言い換えると、受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時（タイマのリセット時）から第一基準時間が経過したか否かが判断される。
【０１４８】
例えば、仮陶器レベル学習タイマの初期化値が１５秒である場合、ステップＳ３０では、仮陶器レベル学習タイマのカウントがゼロとなったか否かにより、ステップＳ１０においてリセットされた時点からの経過時間が１５秒となったか否かが判断される。このように、ステップＳ２０およびＳ３０により、光センサ１２の受光レベルが安定した状態が仮陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間の間継続したか否かが判断される。
【０１４９】
したがって、ステップＳ３０において、仮陶器レベル学習タイマがタイムアップしたと判断された場合は（Ｓ３０、Ｙｅｓ）、仮陶器レベルが現在の受光レベルの値に更新される（Ｓ４０）。つまりこの場合、受光レベルが一定の範囲内にある状態で、仮陶器レベル学習タイマがリセットされた時から第一基準時間が経過したことになり、その時点での受光レベルの値が仮陶器レベルとして記憶され、仮陶器レベルが更新される。
【０１５０】
一方、ステップＳ３０において、仮陶器レベル学習タイマがタイムアップしたと判断されなかった場合（Ｓ３０、Ｎｏ）、出止スイッチ１８による吐水中か否かが判断される（Ｓ５０）。このステップでは、出止スイッチ１８がオン操作されることによる出止スイッチ吐水中か否かが判断される。
【０１５１】
ステップＳ５０において、出止スイッチ１８による吐水中であると判断された場合（Ｓ５０、Ｙｅｓ）、確定陶器レベル学習タイマがリセットされ（Ｓ６０）、処理はステップＳ２０へと戻る。これらのステップＳ５０、Ｓ６０によれば、出止スイッチ１８による吐水中は、確定陶器レベル学習タイマがリセットされることで、確定陶器レベルの更新が行われないことになる。
【０１５２】
一方、ステップＳ５０において、出止スイッチ１８による吐水中でないと判断された場合（Ｓ５０、Ｎｏ）、吐水ルールが標準偏差ルールであるか否かが判断される（Ｓ７０）。
【０１５３】
ステップＳ７０において、吐水ルールが標準偏差ルールであると判断された場合（Ｓ７０、Ｙｅｓ）、確定陶器レベル学習タイマがリセットされ（Ｓ６０）、処理はステップＳ２０へと戻る。これらのステップＳ５０、Ｓ７０、Ｓ６０によれば、出止スイッチ１８による吐水中でない場合において、吐水ルールが標準偏差であるときには、確定陶器レベル学習タイマがリセットされることで、確定陶器レベルの更新が行われないことになる。
【０１５４】
一方、ステップＳ７０において、吐水ルールが標準偏差ルールであると判断されなかった場合（Ｓ７０、Ｎｏ）、確定陶器レベル学習タイマがタイムアップしたか否かが判断される（Ｓ８０）。このステップでは、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間が経過したか否か、言い換えると、受光レベルが一定の範囲内にある状態で所定の基準時（タイマのリセット時）から第二基準時間が経過したか否かが判断される。
【０１５５】
例えば、確定陶器レベル学習タイマの初期化値が３分である場合、ステップＳ８０では、確定陶器レベル学習タイマのカウントがゼロとなったか否かにより、ステップＳ１０においてリセットされた時点からの経過時間が３分となったか否かが判断される。このように、ステップＳ２０およびＳ８０により、光センサ１２の受光レベルが安定した状態が確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間の間継続したか否かが判断される。
【０１５６】
したがって、ステップＳ８０において、確定陶器レベル学習タイマがタイムアップしたと判断された場合は（Ｓ８０、Ｙｅｓ）、確定陶器レベルが現在の受光レベルの値に更新される（Ｓ９０）。つまりこの場合、受光レベルが一定の範囲内にある状態で、確定陶器レベル学習タイマがリセットされた時から第二基準時間が経過したことになり、その時点での受光レベルの値が確定陶器レベルとして記憶され、確定陶器レベルが更新される。ステップＳ９０において確定陶器レベルが更新された後は、処理はステップＳ２０に戻る。
【０１５７】
一方、ステップＳ８０において、確定陶器レベル学習タイマがタイムアップしたと判断されなかった場合（Ｓ８０、Ｎｏ）、処理はステップＳ２０へと戻る。つまりこの場合、確定陶器レベル学習タイマがリセットされた時から第二基準時間がまだ経過していない状態であり、受光レベルが一定の範囲内にある状態であるか否かが継続して判断される。
【０１５８】
以上のような仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習ルーチンによれば、出止スイッチ１８による吐水が行われている状態では、仮陶器レベルのみ更新され、確定陶器レベルの更新は行われない。すなわち、上述した学習ルーチンにおいては、ステップＳ２０〜Ｓ４０により、所定の条件が満たされると、仮陶器レベルの更新が行われるのに対し、ステップＳ５０にて出止スイッチ吐水中であると判断された場合、ステップＳ６０において確定陶器レベル学習タイマがリセットされることで、第二基準時間の経過が妨げられ、確定陶器レベルの更新が行われないことになる。
【０１５９】
このように、本実施形態の自動水栓１においては、制御部１３は、出止スイッチ１８の操作によって電磁弁１１が開動作した状態、つまり出止スイッチ吐水中では、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間である第二基準時間の経過を妨げることで、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルのうち、仮陶器レベルのみ更新する。
【０１６０】
このような構成によれば、使用者の手２等の物体を検知するための光センサ１２と出止スイッチ１８とを併用する際の水溜め行為および水抜き行為による誤吐水を防止することができる。具体的には、図６の上段のグラフに示すように、出止スイッチ吐水中、確定陶器レベルを更新させず仮陶器レベルのみを更新させることにより、水溜め行為による受光レベルの低下にともなって確定陶器レベルと仮陶器レベルとの間に差が生じ、ルール変更条件が満たされる。これにより、吐水ルールが受光レベルから標準偏差ルールに切り替わり、水抜き行為時における誤吐水が防止されることになる。
【０１６１】
また、上述のような仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習ルーチンによれば、吐水ルールが標準偏差ルールの状態では、仮陶器レベルのみ更新され、確定陶器レベルの更新は行われない。すなわち、上述した学習ルーチンにおいては、ステップＳ２０〜Ｓ４０により、所定の条件が満たされると、仮陶器レベルの更新が行われるのに対し、ステップＳ７０にて吐水ルールが標準偏差ルールであると判断された場合、ステップＳ６０において確定陶器レベル学習タイマがリセットされることで、第二基準時間の経過が妨げられ、確定陶器レベルの更新が行われないことになる。
【０１６２】
このように、本実施形態の自動水栓１においては、制御部１３は、吐水ルールが標準偏差ルールの状態、つまり第二制御動作状態では、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間である第二基準時間の経過を妨げることで、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルのうち、仮陶器レベルのみ更新する。
【０１６３】
このような構成によれば、次のような効果が得られる。仮陶器レベルは確定陶器レベルよりも短い時間間隔で更新されるものであり、また、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差により、ルール変更条件およびルール復帰条件が規定される。これらのことから、吐水ルールが標準偏差ルールの状態では確定陶器レベルの更新は行わず仮陶器レベルのみの更新を行うことで、ボール面３ａ上の水の状態に対応して応答性の良い吐水ルールの変更が可能となり、水抜き行為時における誤吐水を効果的に防止することができる。
【０１６４】
なお、図７に示す例では、ステップＳ９０において確定陶器レベルが更新された後は、処理はステップＳ２０に戻るが、ここでの戻り先をステップＳ１０としてもよい。つまり、確定陶器レベルが更新された後、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマをリセットさせることで、仮陶器レベルおよび学習陶器レベルが更新された後に、これらの基準レベルが現状の受光レベルに追従しないようにしてもよい。
【０１６５】
（吐水ルールの変更ルーチン）
次に、図８を用いて、吐水ルールの変更ルーチンについて説明する。図８に示すように、この吐水ルールの変更ルーチンでは、まず、吐水ルールが受光レベルルールに設定される（Ｓ１１０）。つまり、制御部１３の制御動作状態が第一制御動作状態に設定される。
【０１６６】
次に、吐水ルールが受光レベルルールの状態で、受光レベルの変動が一定値以下であるか否かが判断される（Ｓ１２０）。このステップでは、上述した基準レベルの学習ルーチンにおけるステップＳ２０と同様に、光センサ１２の受光レベルが安定した状態であるか否かが判断される。このステップは、受光レベルの変動が一定値以下であると判断されるまで行われる（Ｓ１２０、Ｎｏ）。
【０１６７】
ステップＳ１２０において、受光レベルの変動が一定値以下であると判断された場合（Ｓ１２０、Ｙｅｓ）、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以上であるか否かが判断される（Ｓ１３０）。このステップでは、上述したようなルール変更条件が満たされているか否かが判断される。具体的には、図４に示す例の場合、このステップでの「一定値」がルール変更条件を規定する一定値βとなり、このステップでは、確定陶器レベルの値（基準値Ｌ０）−仮陶器レベルの値（値Ｌ１）≧βの関係が満たされるか否かが判断される。
【０１６８】
ステップＳ１３０において、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以上であると判断されなかった場合（Ｓ１３０、Ｎｏ）、処理はステップＳ１２０に戻る。
【０１６９】
一方、ステップＳ１３０において、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以上であると判断された場合（Ｓ１３０、Ｙｅｓ）、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに変更される（Ｓ１４０）。つまりこの場合、ルール変更条件が満たされたことになるので、吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに切り替えられ、制御部１３は、第一制御動作状態から第二制御動作状態に切り替わる。
【０１７０】
続いて、ステップＳ１２０と同様にして受光レベルの変動が一定値以下であるか否かが判断され（Ｓ１５０）、ステップＳ１５０において受光レベルの変動が一定値以下であると判断されると（Ｓ１５０、Ｙｅｓ）、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以下であるか否かが判断される（Ｓ１６０）。
【０１７１】
ステップＳ１６０では、上述したようなルール復帰条件が満たされているか否かが判断される。具体的には、図４に示す例の場合、このステップでの「一定値」がルール復帰条件を規定する一定値γとなり、このステップでは、確定陶器レベルの値（基準値Ｌ０）−仮陶器レベルの値（値Ｌ１）≦γの関係が満たされるか否かが判断される。
【０１７２】
ステップＳ１６０において、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以下であると判断された場合（Ｓ１６０、Ｙｅｓ）、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻される（Ｓ１７０）。つまりこの場合、ルール復帰条件が満たされたことになるので、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻され、制御部１３は、第二制御動作状態から第一制御動作状態に戻る。
【０１７３】
一方、ステップＳ１６０において、仮陶器レベルと確定陶器レベルの差が一定値以下であると判断されなかった場合（Ｓ１６０、Ｎｏ）、受光レベルの変動がほぼ無い期間が設定時間以上経過したか否かが判断される（Ｓ１８０）。ここで、「受光レベルの変動がほぼ無い」状態とは、光センサ１２の受光レベルについて、ボール面３ａ上に水が溜められたり物が置かれたりすることによる変動がない状態であり、受光レベルの変動が実質的にゼロの状態である。
【０１７４】
ステップＳ１８０における「受光レベルの変動がほぼ無い」状態は、例えば、相対的には、ステップＳ１２０等において判断される受光レベルの変動についての一定値よりも、受光レベルの変動が小さい状態である。したがって、「受光レベルの変動がほぼ無い」状態は、例えば、受光レベルの変動について、ステップＳ１２０等において用いられる「一定値」よりも小さい値が基準として用いられて検出される。この「受光レベルの変動がほぼ無い」状態の検出は、自動水栓１の待機状態の検出を意図するものである。
【０１７５】
また、ステップＳ１８０における「設定時間」は、確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間である第二基準時間よりも長い時間である。例えば、第二基準時間が、上述したように数分から数十分程度の範囲内の時間（例えば３分）として設定されるのに対し、ステップＳ１６０における「設定時間」は、例えば数時間程度（例えば３時間）の時間として設定される。このステップＳ１６０における「設定時間」は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ設定され記憶される。
【０１７６】
ステップＳ１８０において、受光レベルの変動がほぼ無い期間が設定時間以上経過したと判断された場合（Ｓ１８０、Ｙｅｓ）、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻される（Ｓ１７０）。一方、ステップＳ１８０において、受光レベルの変動がほぼ無い期間が設定時間以上経過したと判断されなかった場合（Ｓ１８０、Ｎｏ）、一定期間内の吐水回数が設定回数以上であるか否かが判断される（Ｓ１９０）。
【０１７７】
ステップＳ１９０における「一定期間」とは、例えば半日から数日程度（例えば１日）の期間である。また、ステップＳ１９０における「設定回数」は、自動水栓１の吐水回数について設定される値であり、具体的には光センサ１２の検出データに基づく手かざし吐水としての吐水回数について設定される。この「設定回数」は、例えば、数回から数十回程度に設定される。ステップＳ１９０における「一定期間」および「設定回数」は、制御部１３において記憶部１６等にあらかじめ設定され記憶される。
【０１７８】
ステップＳ１９０において、一定期間内の吐水回数が設定回数以上であると判断された場合（Ｓ１９０、Ｙｅｓ）、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻される（Ｓ１７０）。一方、ステップＳ１９０において、一定期間内の吐水回数が設定回数以上でないと判断された場合（Ｓ１９０、Ｎｏ）、処理はステップＳ１５０に戻る。
【０１７９】
そして、ステップＳ１７０において、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻された後、仮陶器レベルの値が確定陶器レベルの値に更新されるとともに、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされ（Ｓ２００）、処理がステップＳ１２０に戻る。すなわち、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻された後、その際の仮陶器レベルの値が確定陶器レベルの値として用いられ、確定陶器レベルの値が更新されるとともに、仮陶器レベル学習タイマおよび確定陶器レベル学習タイマがリセットされることで、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習があらためて再開される。
【０１８０】
以上のような吐水ルールの変更ルーチンによれば、ルール復帰条件として、仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差が一定値以下となったこと（Ｓ１６０）に加え、受光レベルの変動がほぼ無い期間が設定時間以上経過したこと（Ｓ１８０）と、一定期間内の吐水回数が設定回数以上となったこと（Ｓ１９０）とが用いられている。したがって、上述した吐水ルールの変更ルーチンにおいては、ステップＳ１６０に対応する仮陶器レベルと確定陶器レベルとの差に基づく第一条件と、ステップＳ１８０に対応する受光レベルの変動に基づく第二条件と、ステップＳ１９０に対応する吐水回数に基づく第三条件とが用いられる。
【０１８１】
そして、ルール復帰条件としては、第一条件、第二条件、第三条件の順に判断され、いずれか一つの条件が満たされると、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻され（Ｓ１７０）、確定陶器レベルが仮陶器レベルの値として更新されるとともに、仮陶器レベルおよび確定陶器レベルの学習についての時間の計測が最初からやり直される（Ｓ２００）。
【０１８２】
このように、第一条件、第二条件、および第三条件のいずれかのルール復帰条件が満たされると、吐水ルールが、物体の検知に比較的時間がかかる標準偏差ルールから、受光レベルルールに戻されることから、自動水栓１の使い勝手が低下することを防止することができる。また、これらのいずれかのルール復帰条件が満たされると、その状態での仮陶器レベルが確定陶器レベルされることから、光センサ１２の基準レベルの学習を受光レベルの変化に対応したものとすることができる。
【０１８３】
第二条件については、具体的には、ルール復帰条件の第一条件が満たされない場合であっても、受光レベルの変動がほぼ無い状態が３、４時間程度経過したときには、それが仮にボール面３ａ上に物が置かれたような状態であったとしても、その状態を自動水栓１の通常状態としようとするものである。したがって、第二条件が満たされた場合、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻され、使い勝手の低下が防止されるとともに、その状態での仮陶器レベルが確定陶器レベルとされ、基準レベルが確定される。
【０１８４】
このような第二条件に関しては、制御部１３は、第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替わった時点から、受光レベルが一定の範囲内にある状態で第二基準時間よりも長い所定時間（設定時間）が経過したことを条件に、第一制御動作状態へと戻るとともに、設定時間が経過した時点での仮陶器レベルを確定陶器レベルとして記憶することで、確定陶器レベルを更新する。
【０１８５】
ここで、第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替わった時点は、上述した吐水ルールの変更ルーチンにおいてステップＳ１４０において吐水ルールが受光レベルルールから標準偏差ルールに変更された時点に相当する。また、受光レベルが一定の範囲内にある状態とは、ステップＳ１８０における「受光レベルの変動がほぼ無い」状態に相当する。また、第二基準時間よりも長い所定時間は、上述したように確定陶器レベルについてのセンサレベル安定継続時間である第二基準時間よりも長い時間である「設定時間」に相当する。
【０１８６】
第三条件については、具体的には、ルール復帰条件の第一条件が満たされず、かつ、第二条件が満たされない場合であっても、手かざし吐水の吐水が一定期間内にある程度の回数以上行われたときには、それが仮にボール面３ａ上に物が置かれたような状態であったとしても、その状態を自動水栓１の通常状態としようとするものである。したがって、第三条件が満たされた場合、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻され、使い勝手の低下が防止されるとともに、その状態での仮陶器レベルが確定陶器レベルとされ、基準レベルが確定される。
【０１８７】
また、第三条件については、例えば、自動水栓１の設置現場における初期施工時に効果が得られる。具体的には、自動水栓１の初期施工の前後で、光センサ１２の基準レベルについての値が異なる場合がある。かかる場合、自動水栓１の施工誤に一度吐水ルールが標準偏差ルールに変更されると、スムーズに受光レベルルールに戻らない可能性がある。そこで、第三条件によれば、自動水栓１の初期施工によって光センサ１２の基準レベルが変動した場合であっても、その変動後の基準レベルで安定したことが、手かざし吐水の吐水回数に基づいて検出され、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻され、その状態での仮陶器レベルの値に確定陶器レベルが更新される。
【０１８８】
このような第三条件に関しては、制御部１３は、第一制御動作状態から第二制御動作状態へと切り替わった後、一定期間内における電磁弁１１を開動作させた回数（手かざし吐水の吐水回数）があらかじめ設定された所定回数を上回ったことを条件に、第一制御動作状態へと戻るとともに、一定期間が経過した時点での仮陶器レベルを確定陶器レベルとして記憶することで、確定陶器レベルを更新する。
【０１８９】
ここで、「一定期間」とは、上述した吐水ルールの変更ルーチンのステップＳ１９０における「一定期間」に相当し、例えば半日から数日程度（例えば１日）の期間である。また、「あらかじめ設定された所定回数」とは、上述した吐水ルールの変更ルーチンのステップＳ１９０における「設定回数」に相当する。
【０１９０】
このように、ルール復帰条件としての第二条件および第三条件によれば、例えば、ボール面３ａ上に物が置かれることや、自動水栓１の初期施工や、ボール面３ａの掃除等による表面状態の変化等、何らかの原因で受光レベルが大きく変化した場合、その受光レベルが大きく変化する前の状態で基準レベルが学習されたときに有効である。すなわち、受光レベルが大きく変化する前の状態で基準レベルが学習された状態において、受光レベルが大きく変化した後の状態について、第二条件の場合はその状態が安定して数時間程度継続（放置）されることにより、第三条件の場合はその状態で相当程度の吐水回数使用されたことにより、吐水ルールが標準偏差ルールから受光レベルルールに戻るとともに、その状態での仮陶器レベルが確定陶器レベルとされる。
【０１９１】
このように、ルール復帰条件としての第二条件および第三条件は、何らかの原因で受光レベルが大きく変化した場合であっても、受光レベルルールから標準偏差ルールに変更された吐水ルールが標準偏差ルールのまま維持されることを防止して使い勝手の低下を防止することと、受光レベルの変化に対応した基準レベルの学習とを可能とするものである。すなわち、ルール復帰条件としての第二条件および第三条件は、何らかの原因で受光レベルが大きく変化した状態が生じた場合に対していわば保険的な意味で、その状態の安定が継続した時間や一定期間内の吐水回数に基づき、その状態を自動水栓１の通常状態とみなし、吐水ルールの受光レベルルールへの復帰と、確定陶器レベルの更新を行うものである。
【符号の説明】
【０１９２】
１    自動水栓
３ａ  ボール面
５ａ  吐水口
７    給水路
１１  電磁弁（開閉弁）
１２  光センサ（反射型のセンサ）
１３  制御部
１６  記憶部
１７  時間計測部
１８  出止スイッチ（操作部）
【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】
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【図８】
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