(57)【要約】      （修正有）【課題】シンク壁面に設置した電波を放射するセンサの受信信号に基づいて吐水口へ給水するバルブの開閉動作を行うシステムキッチンにおいて、吐水中にシンク内に静止物がある場合にも、自動止水制御する。【解決手段】シンク側壁の外側に、シンク２０内側に検知エリア５１を持つセンサ部５０を設け、物体の静止状態や、シンク２０内で飛散する水を判別するための信号処理部によって、シンク２０内で飛散水１３を一定時間以上検知すると、吐水口１１へ水を供給するバルブを閉動作する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水口を有する水栓と、
前記吐水口から吐水される水を受水するシンクと、
電波の送受信を行い被検知体の静止している状態や動いている状態を検知するセンサ部と、
前記センサ部から得られた被検知体の検知情報に基づいて開閉し、前記吐水口へ水を供給
するかしないかを切り替えるバルブと、
を有するシステムキッチンであって、
前記センサ部は、前記シンク側壁面に設けられ、且つ前記シンク内側に向けて電波を放射可能な向きに設置されており、
物体の静止状態や、前記シンク内で飛散する水を判別するための信号処理部を備え、
前記バルブが開状態において、
前記センサ部が、
前記物体が静止状態において、前記シンク内で飛散する水を一定時間以上検知すると、
前記バルブは閉動作されることを特徴とするシステムキッチン。
【請求項２】
前記信号処理部は、
物体の静止状態を検知するための直流信号を通過させる第一のフィルタと
前記シンク内で飛散する水を検知するための直流信号を遮断する第二のフィルタと
を備えていることを特徴とする、
請求項１記載のシステムキッチン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を放射するセンサの受信信号に基づいて吐水口へ給水するバルブの開閉動作を行うシステムキッチンにおいて、被検知体の静止状態や水の飛散状態を検知することでバルブ閉動作を行うシステムキッチンに関する。 
【背景技術】
【０００２】
センサからの送信波が被検知体に当たると反射波を生じる。この反射波を受信することにより人体などの被検知体を検知することができるので、これを検知手段として水栓装置の吐止水の自動制御に使用する技術が知られている。
【０００３】
例えば、シンク側壁面に光電スイッチを設け、蛇口に手、または食器を近づけることによって、前記スイッチを動作させて吐水を行うシステムキッチンが記載されている。 (特許文献１)
【０００４】
また、筐体内に光スイッチを設け、筐体開放部への手の出し入れにより送水機構の作動有無温水供給と温風供給との切り替え、及び、温水供給時における石けん液の混入の断続を操作する温水温風供給装置が公開されている。（特許文献２）
【０００５】
特許文献１のように、シンク側壁に配置した光電センサによって、蛇口に近づいた手や食器を検知して吐水を行い、さらに特許文献２のように被検知体の出し入れによって止水も自動制御しようとした場合、たとえば吐水中に光電センサの検知範囲内に鍋等の物体が進入し、鍋を手や食器と同様に検知してしまい、使用者は鍋をシンク内に置いただけなのに、バルブが開状態のまま吐水継続してしまい無駄な水が発生する可能性がある。
【０００６】
このような問題を解決するために、電波センサを使用して、吐水流に洗浄物が当たらない状態での吐水と、洗浄作業中に吐水流が洗浄物に当たった時に飛散する水を識別する技術が知られている。（特許文献３）
【０００７】
しかし、キッチン作業においては洗うつもりがない調理器具などをシンク内に置く行為が頻繁に発生する。例えば吐水した状態において吐水流のシンクへの着水位置付近に調理器具などが設置されていると、調理器具に吐水流が当たることで飛散水が発生し、前記電波センサが飛散水を検知することで、使用中でないにも関わらず水を出し続けてしまうという可能性があった。一方で、上記飛散水が発生しない状態では、水を汲む行為であるため、水を出し続ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６１−０７５５７０
【特許文献２】実公平２−３９４４０
【特許文献３】特願２００７−２５０８３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明が解決しようとする課題は、シンク壁面に設置した電波を放射するセンサの受信信号に基づいて吐水口へ給水するバルブの開閉動作を行うシステムキッチンにおいて、吐水中にシンク内に静止した物体に当たって飛散した水が発生している場合に、シンク内に調理器具などを置いて水を溜める状態との識別を行い、確実に自動止水制御が行えることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、吐水口を有する水栓と、前記吐水口から吐水される水を受水するシンクと、電波の送受信を行い被検知体の静止している状態や動いている状態を検知するセンサ部と、前記センサ部から得られた被検知体の検知情報に基づいて開閉し、前記吐水口へ水を供給するかしないかを切り替えるバルブと、を有するシステムキッチンであって、前記センサ部は、前記シンク側壁面に設けられ、且つ前記シンク内側に向けて電波を放射可能な向きに設置されており、物体の静止状態や、前記シンク内で飛散する水を判別するための信号処理部を備え、前記バルブが開状態において、前記センサ部が、前記物体が静止状態において、前記シンク内で飛散する水を一定時間以上検知すると、前記バルブは閉動作されることを特徴とするシステムキッチンを提供できる。
【００１１】
また、本発明の一態様によれば、前記信号処理部は、物体の静止状態を検知するための直流信号を通過させる第一のフィルタと前記シンク内で飛散する水を検知するための直流信号を遮断する第二のフィルタとを備えていることを特徴とする、請求項１記載のシステムキッチン。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、シンク内に置かれた被検知体の静止状態、および洗浄物に吐水が当たって飛散した水の判別を行うことにより、吐水中にシンク内に置かれた洗浄する目的のない調理器具や食器に対してより精度よく自動止水制御を行えるため、無駄な水が少なくなり、節水効果がある。さらに、水を汲むような飛散する水が発生しない場合には止水しないため、使用者にとってストレスなくキッチン作業が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のシステムキッチンの概略構成図
【図２】センサ部概略構成図
【図３】ドップラー周波数信号の概略図
【図４】シンク内に被検知体が置かれた説明図
【図５】シンク内に被検知体が置かれ、飛散水が発生している説明図
【図６】静止物と飛散水を検知することによる止水方法の説明図
【図７】静止物検知方法の説明図
【図８】被検知体が静止状態時の検知信号概略図
【図９】静止物検知方法の説明図
【図１０】飛散水のドップラー周波数信号概略図
【図１１】水滴付着時の飛散水検知方法の説明図
【図１２】センサ部の詳細説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１に本発明のシステムキッチンの概略構成図を示す。システムキッチン１は、吐水口１１を有する水栓１０と、吐水口１１から吐水される吐水流１２を受水するシンク２０と、水栓１０へ水を供給するための給水管３０と電波の送受信を行うセンサ部５０と、センサ部５０から得られた被検知体の検知情報に基づいて開閉し、前記吐水口１１へ水を供給するかしないかを切り替えるバルブ４０とを有するシステムキッチンであって、センサ部５０はシンク側壁２１の外側に設けられ、シンク２０内側に検知エリア５１を持つように設置された構成になっている。
【００１５】
まず、本実施例におけるシンク２０の方向関係について示す。図１において、シンク２０に対して使用者が使用する場所、例えば、本実施例においては水栓１０と対峙する面を前縁側とし、前縁側と対峙する面を後縁側、シンク開放面方向を上方、シンク底面が存在する方向を下方、図面左側を左側方、図面右側を右側方とする。シンクは、前縁側、後縁側、左側方、右側方に存在する側壁と、底面とによって構成されるものである。
【００１６】
なお、各方向に設けられたシンク側壁２１と底面２２との境界は必ずしも明瞭である必要は無く、例えば、側壁面２１同士の接続面が曲面にて形成されていても良い。また、シンク底面２２とシンク側壁２１とが識別可能な角度、又は形状で形成されていても良い。更に、シンク底面２２は水平面で形成されるものに限定されず、傾きを持って形成されたものでも良い。またシンク側壁２１は全てが同じ深さ方向にて、同じ長さを有することなく、シンク底面２２及びシンク全体の形状に応じて変化しても良い。ここで、シンク２０とは、図１のようにカウンタ上面６０に対して凹部となり吐水口１１から吐水される水を受水するようになったものである。
【００１７】
また、吐水流１２は、図１のようにシャワー形状である必要はなく、整流やスプレー、滝状等の形状でもよい。
【００１８】
図１においては、水栓１０はカウンタ上面６０に設置されているが、水栓１０はシンク側壁面２１に設置されても良い。また、水栓１０の形状についても図１に記載したものに限らない。
【００１９】
本発明において吐水口１１から吐水される水は、お湯や熱湯、石鹸水などでも同じ効果を発揮するため、上記液体でもよい。
【００２０】
センサ部５０に関して、図２に詳細を示す。センサ部５０は、外部に放射した送信波５８が、被検知体に反射して戻ってきた受信波５９を受信し、その受信信号５５に基づいて判定信号５６を生成する信号処理部５２と、信号処理部５２から出力された判定信号５６によって、バルブ４０に対して開閉信号５７を送信する制御部５３とを有する。なお、信号処理部５２は省略しても良い。その場合には制御部５３が受信波５９に基づいて、バルブ４０へ開閉信号５７を送信すればよい。信号処理部５２を省略することで、信号処理に関わる時間のロスや、部品点数を少なくすることが出来る。
【００２１】
図４のように吐水口１１から吐水中にシンク２０内に鍋などの被検知体１５０が置かれた場合、例えばセンサ部５０に赤外線センサを利用すると、被検知体１５０に反応して吐水し続けてしまう可能性がある。これにより、使用者が意図していない無駄な吐水継続が発生する可能性がある。
【００２２】
解決する手段として、例えば吐水流が被洗浄物に当たった時に発生する飛散水を検知することで、飛散水を検知しない場合には止水制御を行うことによって、使用者の意図していない無駄な吐水継続を防ぐことができる。
【００２３】
しかし、例えば図５のように吐水口１１から吐水中にシンク２０内の吐水流１２の着水位置付近に鍋などの調理器具１５０が置かれた場合、被洗浄物１５０に衝突した吐水流１２が飛散した水１３が発生する場合がある。このようなシーンでは、使用者が吐水を継続させたいという意図があるとは考えにくいため止水する必要があるが、例えば飛散水を検知する方法を適用した場合、飛散水１３に反応して止水制御できない可能性がある。
【００２４】
解決する手段として、被洗浄物１５０を被検知体と考え、被検知体１５０に衝突して飛散した水１３を検知し、さらに被検知体１５０が静止状態であることを検知することによって止水制御を行うことが出来れば、使用者の意図していない無駄な吐水継続を防ぐことができる。（図６）被検知体１５０がまた静止状態であることを検知し、飛散した水１３を検知しない場合は、水を出し続けることにより、シンク内に置かれた調理器具などに対して水を汲むことが可能となり、使用者がストレスなくキッチン作業を行える。
【００２５】
そこで本発明の一態様のよれば、バルブ４０が開状態においてセンサ部５０が、被検知体１５０が静止状態において、シンク２０内で飛散する水を一定時間以上検知すると、バルブ４０は閉動作されることによって、無駄な吐水を防止することが可能となる。
【００２６】
センサ部５０による被検知体の静止状態を検知する手段について述べる。静止している被検知体を動いている被検知体と識別して検知するためには、被検知体の速度情報を取得する必要がある。その為には、電波センサのドップラー周波数信号の利用が望まれる。たとえば吐水している水から反射した信号や、洗い作業を行っている手、手以外の洗浄物などから反射した信号は、被検知体が速度成分を持っているため、図３のようにドップラー周波数信号の基準値２００に対する電圧の変化２０２が被検知体なしの状態に対して比較的大きな値で得られる。一方で、図４のようにセンサの検知エリア５１内に鍋のような被検知体１５０が置かれた場合、被検知体が速度成分を持たないため、図７のようにドップラー周波数信号による電圧の基準値２００に対する検知信号の変化量２０１はほぼ０となる。上記ドップラー周波数信号の特性を利用して、静止状態の被検知体の検知を行う。
【００２７】
なお、本発明における静止状態とは、速度成分を持たない状態を表しており、例えば、シンク内に置かれた鍋などが該当する。手または手に持った物体などがかざされている状態は、手の揺らぎなどにより非常に低速な速度成分を含んでいるため静止状態には含まれない。
【００２８】
静止状態の被検知体を検知するためのアルゴリズムについては、例えば検知信号の単位時間当たりの基準値２００に対する差分の絶対値の最大値や積算値を測定し、任意に設定した閾値と比較することで被検知体１５０が静止状態かどうかを判断してもよい。
具体的には、例えば図７のように、所定の閾値２０３、２０４を設定し、電圧２０２が、２０３よりも小さく２０４よりも大きい電圧であることを任意に設定した時間２３０以上継続した場合に被検知体１５０が静止状態と判定する。
【００２９】
被検知体が静止状態かどうかをより精度よく判定するために、たとえばディジタルフィルタやフィルタ回路を利用し、検知信号として利用する周波数を限定してもよい。
ただし、静止状態を検知するためには、手をかざした時のような静止状態に近い略静止状態（数Ｈｚ程度）と静止状態とを識別する必要があるため、少なくとも０Hzや０Ｈｚ近傍の周波数を含む信号を利用するとよい。
【００３０】
センサ部５０による検知信号について、直流成分（０Hz）を含んだ信号を利用して被検知体の静止状態を検知しようとした場合、例えばセンサの前に水滴が付着時などに図８のように検知信号の直流成分が基準値２００に対して変動したままほぼ一定の値を示す可能性がある。このような場合、前記アルゴリズムを利用すると、一定となった値が、閾値２０３よりも大きい、または閾値２０４よりも小さいと判断された場合に、被検知体が静止状態であると判断出来ない可能性がある。
【００３１】
上記問題を解決するためには、例えば検知信号の所定時間当たりの変化量で判断する方法がある。所定時間に対して、検知信号の振幅における最大値を求め、それが所定の閾値以上であった場合には、被検知体が静止状態でないと判断し、所定の閾値以下であった場合には静止状態と判断することによって、被検知体の静止状態を検知する。振幅の最大値を求めるには、例えば、図９のように所定時間２３２内における電圧値の最大値２３３と最小値２３４の差分から算出してもよい。
【００３２】
センサ部５０による飛散水１３を検知する方法について述べる。飛散水１３は速度成分を持つため、図１０の６００のように検知信号に0Hzより高い周波数成分が含まれている。よって、例えば図１０のように、所定の閾値６０１、６０２を設定し、所定の時間６０３の間に飛散水１３の信号６００が閾値６０１を超えた、もしくは閾値６０２を下回ったかどうか、または超えた回数、超えた積算時間などを判定条件にすることで、飛散水を検知することが出来る。
【００３３】
しかし、センサ部５０から得られる直流成分（０Hz）を含んだ信号を使用して、飛散水１３を検知しようとした場合、吐水流１２を使用中の水はねなどによりシンク側壁面２１に水滴などの電波を反射する物体が付着し、検知範囲５１内に反射物が現れる可能性がある、その時図１１のように基準値として設定していた６０４に対して検知信号６００全体が変動してしまうため、飛散水１３が存在していない状態でも、飛散水ありと誤検知してしまう可能性があり、検知精度が低下する。よって、飛散水１３を検知する信号では０Hz信号を遮断した信号を使用し、水滴などの影響を防止することが望ましい。
【００３４】
このような検知手段を実現する構成として、本発明の一態様によれば、信号処理部５２は、物体の静止状態を検知するための直流信号を通過させる第一のフィルタとシンク４０内で飛散する水を検知するための直流信号を遮断する第二のフィルタの少なくとも２つのフィルタ機能を備えていることにより、より精度の高い止水制御が可能となる。
【００３５】
このような検知手段を実現する構成として、例えば図１２のようにセンサ部５０は、センサ５８とバルブ４０の間にセンサ５８からの信号を複数の周波数帯域に分けるフィルタ機能を備えている信号処理部５２と、信号処理部５２からの信号に基づきバルブ４０へ開閉信号を出力する制御部５３を備えていてもよい。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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