(57)【要約】【課題】手を差し出した場合に選択的に水を出すことが可能な自動水栓を提供する。【解決手段】吐水管１０１と、吐水管１０１への水の供給を調節する供給調節部１０２と、吐水管１０１の吐水先近傍の温度を検出する温度センサ１０３と、温度センサ１０３の検出した温度から、吐水先近傍に手が配置されたか否かを判断する手判断部１０６と、手判断部１０６が、手が配置されたと判断した場合に、供給調節部１０２を制御して吐水管１０１から吐水させる制御部１０８とを備えるようにした。【選択図】図１
2012117256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水管と、
前記吐水管への水の供給を調節する供給調節部と、
前記吐水管の吐水先近傍の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサの検出した温度から、前記吐水先近傍に手が配置されたか否かを判断する手判断部と、
前記手判断部が、手が配置されたと判断した場合に、前記供給調節部を制御して前記吐水管から吐水させる制御部とを備えた自動水栓。
【請求項２】
前記吐水管の吐水先近傍を撮影する撮影部と、
前記撮影部の画像を用いて、画像処理により、手の検出を行う手検出部とを更に備え、
前記制御部は、前記手検出部が手を検出した場合に、前記吐水管から吐水が行われるよう前記供給調節部を制御する請求項１記載の自動水栓。
【請求項３】
前記吐水管の吐水先近傍における物体の有無を検出する赤外線センサを更に備え、
前記制御部は、前記赤外線センサの検出結果と、前記手判断部の判断結果とを用いて、前記供給調節部の制御を行う請求項１または請求項２記載の自動水栓。
【請求項４】
前記吐水管からの吐水を指示する操作を受け付ける操作受付部と、
前記赤外線センサが物体があることを検知した場合であって、前記手判断部が、手が配置されていないと判断した場合に、前記操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた前記供給調節部の制御を行う手動制御部を更に備えた請求項３記載の自動水栓。
【請求項５】
前記吐水管の吐水先近傍における物体の有無を検出する赤外線センサと、
前記吐水管からの吐水を指示する操作を受け付ける操作受付部と、
前記赤外線センサが物体があることを検知した場合であって、前記手判断部が、手が配置されていないと判断し、かつ前記手検出部が手を検出しなかった場合に、前記操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた前記供給調節部の制御を行う手動制御部を更に備えた請求項２記載の自動水栓。
【請求項６】
前記手動制御部は、前記操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた前記供給調節部の制御を行うようになった後、予め指定された条件を満たすようになった場合に、前記供給調節部の制御を終了する請求項４または請求項５記載の自動水栓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動水栓に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、発光部と受光部とを有し、該発光部から発した赤外光の人体等検知対象による反射光を該受光部で受光する赤外線式の検知センサを吐水管に備え、該検知センサによる設定した検知エリア内の前記検知対象の検知に基づいて制御部による制御の下に吐水口から自動吐水する自動水栓において、前記検知センサが、前記検知エリア内の前記検知対象を検知している状態で該検知対象が該検知エリアの遠限よりも近い位置に設定した境界位置の内側の近位置から外側の遠位置に移行したときに前記制御部が、前記検知対象が前記遠位置に移行したことを使用者に報知するようになしてあることを特徴とする自動水栓が知られていた。（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２０１０−７２６３号公報（第１頁、第１図等）
【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、従来の自動水栓等においては、水栓の下に、誤って鞄や携帯電話等の所持品を落とした場合、この荷物に反応して水がでてしまい、所持品が濡れてしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の自動水栓は、吐水管と、吐水管への水の供給を調節する供給調節部と、吐水管の吐水先近傍の温度を検出する温度センサと、温度センサの検出した温度から、吐水先近傍に手が配置されたか否かを判断する手判断部と、手判断部が、手が配置されたと判断した場合に、供給調節部を制御して吐水管から吐水させる制御部とを備えた自動水栓である。
【０００６】
かかる構成により、温度センサが検出した温度から、吐水先近傍に手が配置されたか否かを判断して、手が配置された場合に選択的に水を吐水することができるため、手以外の物体が吐水先に配置された場合に、この物体に対して吐水が行われることを回避することができる。
【０００７】
また、本発明の自動水栓は、前記自動水栓において、吐水管の吐水先近傍を撮影する撮影部と、撮影部の画像を用いて、画像処理により、手の検出を行う手検出部とを更に備え、制御部は、手検出部が手を検出した場合に、吐水管から吐水が行われるよう供給調節部を制御する自動水栓である。
【０００８】
かかる構成により、吐水先を撮影した画像から、吐水先近傍に手を検出する処理を行い、手が検出された場合に選択的に水を吐水することができるため、手以外の物体が吐水先に配置された場合に、この物体に対して吐水が行われることを回避することができる。
【０００９】
また、本発明の自動水栓は、前記自動水栓において、吐水管の吐水先近傍における物体の有無を検出する赤外線センサを更に備え、制御部は、赤外線センサの検出結果と、手判断部の判断結果とを用いて、供給調節部の制御を行う自動水栓である。
【００１０】
かかる構成により、赤外線センサによる吐水先の領域に物体が配置されたか否かの検出結果も利用することで、より確実に手の検出を行うことができる。さらに、例えば、赤外線センサにより物体を検出した場合に、手の検出等を行うことで、不必要な手の検出処理を行わないようにすることができる。
【００１１】
また、本発明の自動水栓は、前記自動水栓において、吐水管からの吐水を指示する操作を受け付ける操作受付部と、赤外線センサが物体があることを検知した場合であって、手判断部が、手が配置されていないと判断した場合に、操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部の制御を行う手動制御部を更に備えた自動水栓である。
【００１２】
かかる構成により、手判断部によって手が配置されていないと判断された場合は、手が吐水先の領域内に配置されても、自動で吐水を行わないようにすることができる。これによって、吐水先の領域に落ちた手以外のものを拾う際に吐水が行われることを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の自動水栓は、前記自動水栓において、吐水管の吐水先近傍における物体の有無を検出する赤外線センサと、吐水管からの吐水を指示する操作を受け付ける操作受付部と、赤外線センサが物体があることを検知した場合であって、手判断部が、手が配置されていないと判断し、かつ手検出部が手を検出しなかった場合に、操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部の制御を行う手動制御部を更に備えた自動水栓である。
【００１４】
かかる構成により、手判断部や手検出部によって手が配置されていないと判断された場合は、手が吐水先の領域内に配置されても、自動で吐水を行わないようにすることができる。これによって、吐水先の領域に落ちた手以外のものを拾う際に吐水が行われることを防ぐことができる。また、操作受付部が操作を受け付けた場合は、吐水も可能となり、全く吐水が行われない状態は避けることができる。
【００１５】
また、本発明の自動水栓は、前記自動水栓において、手動制御部は、操作受付部が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部の制御を行うようになった後、予め指定された条件を満たすようになった場合に、供給調節部の制御を終了する自動水栓である。
【００１６】
かかる構成により、自動で吐水を行わないような状態から、自動的に復帰することができる。これにより、例えば、吐水先領域に落ちたもの等を拾った後に、自動で吐水が行われる状態に戻すことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による自動水栓によれば、手を差し出した場合に選択的に水を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における自動水栓１の構成を示す図
【図２】同自動水栓の外観の一例を示す図
【図３】同自動水栓の動作を示すフローチャート
【図４】同自動水栓の利用時の状態を示す模式図
【図５】同自動水栓が撮影した吐水先領域の静止画像を示す図
【図６】同自動水栓の利用時の状態を示す模式図
【図７】同自動水栓が撮影した吐水先領域の静止画像を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、自動水栓等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
【００２０】
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における自動水栓１の構成を示す図である。
【００２１】
図２は、本実施の形態における自動水栓の右斜め上から見た外観の一例を示す図（図２（ａ））、および右斜め下からみた外観の一例を示す図（図２（ｂ））である。
【００２２】
自動水栓１は、吐水管１０１、供給調節部１０２、温度センサ１０３、赤外線センサ１０４、撮影部１０５、手判断部１０６、手検出部１０７、制御部１０８、操作受付部１０９、手動制御部１１０を備える。
【００２３】
吐水管１０１は、供給調節部１０２を介して給水管２０と接続されている。給水管２０から、供給調節部１０２を介して吐水管１０１に水が供給される。吐水管１０１は、給水管２０から給水される水を吐水するための管である。吐水管１０１の供給調節部１０２と接続されていない一端には、吐水管１０１内に供給された水を吐水する吐水口１１が設けられている。なおここで述べる水は、温水も含むと考えて良い。吐水管１０１は、例えば、水栓カバー１０で覆われている。
【００２４】
供給調節部１０２は、吐水管１０１への水の供給を調節する部材である。供給調節部１０２は、例えば、後述する制御部１０８が出力する制御信号に応じて、吐水管１０１への水の供給を調節する。本実施の形態においては、供給調節部１０２は、少なくとも、給水管２０に供給されている水を、吐水管１０１に供給するか、供給しないかを調節することができるものであればよい。つまり、吐水管１０１への給水と止水とを少なくとも切り替えられるものであればよい。ただし、供給調節部１０２は、水を供給する際の供給量も調整可能であっても良い。供給調節部１０２は、例えば、吐水管１０１に至る水の流路を開閉可能な開閉弁である。開閉弁は、少なくとも、流路の開閉を可能とする構成を有していれば、その構造は問わない。ここでは、供給調節部１０２が開閉弁である場合の例について示している。開閉弁としては、例えば、制御信号に応じて開閉の制御が可能な電磁弁が用いられる。ただし、供給調節部１０２は、開閉弁以外であっても良い。
【００２５】
自動水栓１の吐水口１１の近傍には、温度センサ１０３と赤外線センサ１０４と撮影部１０５とが設置されている。ただし、温度センサ１０３と赤外線センサ１０４と撮影部１０５は、それぞれ、吐水口１１から離れた位置に設置されていても良い。
【００２６】
温度センサ１０３は、吐水管１０１の吐水先近傍の温度を検出するセンサである。吐水先近傍とは、例えば、吐水口１１から吐水された水が流れる流路の近傍である。吐水先近傍とは、例えば、例えば水が流れる流路が通過する領域を含む手の平を開いた程度のサイズの領域である。吐水先近傍とは、例えば、少なくとも流路が通過する領域を含む領域であればよい。この温度センサ１０３は、検出対象に非接触である非接触型の温度センサである。この温度センサ１０３は、例えば、物体の表面から放出される赤外線を受光して、受光した赤外線の強度に応じた電気信号に変換し、この電気信号から物体の温度の情報を取得するセンサである。この温度センサ１０３は、例えば、センサ自体が赤外線を発射しないいわゆるパッシブ型センサである。温度センサ１０３は、例えば、検知先を、吐水管１０１の吐水先近傍に向けて配置される。温度センサ１０３の検知先は、後述する赤外線センサ１０４の検知先とほぼ同じ位置となるようにすることが好ましい。温度センサ１０３としては、赤外線を受けたセンサ素子の温度変化を利用したサーモパイルやサーミスタなどの熱型のセンサや、光量子を受けたセンサ素子の変化を利用したフォトダイオードやフォトトランジスタなどの量子型のセンサが知られている。
【００２７】
温度センサ１０３は、例えば、吐水管１０１（吐水口１１）から吐水される水の吐水先の近傍の領域に侵入した物体から発せられた赤外線を受光し、その受光した赤外線の強度から侵入した物体の温度を検出する。なお、温度センサ１０３は、後述する赤外線センサ１０４が吐水管１０１の吐水先近傍に物体を検出した場合に、温度を検出するようにしてもよい。
【００２８】
赤外線センサ１０４は、吐水管１０１の吐水先近傍における物体の有無を検出するセンサである。この赤外線センサ１０４は、検出対象に非接触である非接触型の赤外線センサである。この赤外線センサ１０４は、例えば、センサ自身が発射した赤外線の反射光を受光し、その反射量から物体の有無を検出するセンサであり、いわゆるアクティブ型センサである。この赤外線センサ１０４は、物体や動体を検知する物体検知センサであってもよい。
【００２９】
赤外線センサ１０４は、例えば、赤外線を発光する発光部１０４ａと、受光部１０４ｂとで構成されている。例えば、発光部１０４ａと受光部１０４ｂは、それぞれ吐水口１１とほぼ同方向、つまり吐水口１１からの吐水の方向とほぼ同方向に向けて配置されている。そして、赤外線センサ１０４は、発光部１０４ａから赤外光を発射し、そして吐水管１０１（吐水口１１）から吐水される水の吐水先の近傍の領域に侵入した物体により反射された赤外光を受光部１０４ｂで受光し、その受光の光量が設定した光量以上であるときに侵入した物体があることを判断する。
【００３０】
撮影部１０５は、吐水管１０１の吐水先近傍を撮影する。そして、撮影した画像を取得する。撮影部１０５が撮影する画像は静止画像であっても動画像であっても良い。撮影部１０５は、撮影領域が、例えば、吐水管１０１の吐水先近傍となるよう配置される。撮影部１０５は、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラである。なお、撮影部１０５は、赤外線センサ１０４が吐水管１０１の吐水先近傍に物体を検出した場合に、撮影を行うようにするようにしてもよい。
【００３１】
手判断部１０６は、温度センサ１０３が検出した温度から、吐水先近傍に手が配置されたか否かを判断する。手判断部１０６は、例えば、手判断部１０６は、例えば、温度センサ１０３が検出した温度が予め指定された範囲内の温度であるか否かを判断し、予め指定された範囲内の温度である場合に、人間の手が配置されたと判断する。予め指定された範囲とは、人間の手の温度または体温と考えられる温度の範囲である。ただし、誤差等を含めた範囲であってもよい。また、人間の手の温度や体温を含む温度の範囲であって、一般的な人間の所持品の温度よりも高い温度の範囲を、予め指定された温度の範囲としても良い。予め指定された範囲内の温度とは、例えば、予め指定された上限値と下限値との間の範囲内の温度である。ただし、一般に人間の所持品においては、人間の体温よりも高い温度のものはそれほど多くないこと等から考えて、予め指定された範囲内の温度は、予め指定された下限値より大きい範囲内の温度としてもよい。この予め指定された温度の上限値や下限値等の閾値を示す情報は、例えば、予め図示しない記憶媒体等に格納される。
【００３２】
手検出部１０７は、撮影部１０５が取得した画像を用いて、画像処理により、手の検出を行う。手の検出とは、例えば、撮影した画像に手が写っているか判断することである。手の検出は、どのような処理により行っても良い。例えば、手の認識処理は、形状認識処理や予め用意された手の画像を用いたパターンマッチング等により行われる。手検出部１０７は、例えば、予め、人間の手を撮影した複数の画像と、その他の手洗いの際に吐水先に落ちそうな物体（例えば、鞄や携帯電話や名刺入れ等）を撮影した複数の画像とについて、それぞれ画素間の輝度の差等を利用して輪郭抽出等を行い、抽出した輪郭から、更に輪郭の特徴量をそれぞれ取得する。そして、人間の手の画像から取得した輪郭の特徴量を正例として、また、その他の物体の画像から取得した離隔の特徴量と負例として、予め学習させておく。そしてこの学習結果を用いて、撮影部１０５が撮影した物体の画像から上記と同様に取得した輪郭の特徴量が、手の特徴量に近いか、手以外の特徴量に近いかを機械学習のアルゴリズムにより判断することで、撮影部１０５が撮影した画像に手の画像が含まれるか否かを判断する。輪郭を用いる代わりに、撮影した画像の色の割合や分布等で手が撮影されているか否かを検出しても良い。機械学習の代わりに、予め用意された手の輪郭の特徴量間の距離から、手が検出されたか否かを判断してもよい。また、予め、撮影領域内に物体を配置していない状態で撮影部１０５が撮影した画像を用意しておくようにし、この予め用意された画像に対する、吐水先領域に物体が配置された際に、撮影部１０５が撮影した画像の差分を取得し、その差分の画像の色や形状の特徴量から、撮影された画像が手であるか否かを判断してもよい。また、自動水栓等が複数設けられている場合等においては、複数の自動水栓がお互いにネットワーク等によって接続され、上記のような学習情報等の情報を共有できるようにしても良い。例えば、上記のような学習情報等の情報を、ネットワーク等を介して複数の自動水栓で共有して読出可能な図示しない記憶媒体等に蓄積しておくようにしても良い。また、複数の自動水栓の手検出部１０７も共通のＭＰＵやメモリ等により実現するようにしても良い。なお、手検出部１０７は、一定又は不定の予め指定されたタイミングで、撮影部１０５が撮影した画像について、逐次、上述した差分画像を検出する処理を行い、差分画像が検出された時点で、何らかの物体が、吐水先領域に配置されたことを検出しても良い。そして、この検出された場合に、この物体が手であるか否かの検出処理を行うようにしてもよい。なお、手の検出を行う処理として、例えば、『坂野鋭、「パターン認識における主成分分析−顔画像認識を例として−」統計数理、（２００１）、第４９巻、第１号、ｐ．２３−４２』等に記載されている技術を利用するようにしても良い。
【００３３】
手検出部１０７は、例えば、撮影部１０５が撮影を行うごとに、手の検出処理を行うようにしてもよい。
【００３４】
なお、撮影部１０５が撮影する手の検出に用いる画像は、処理スピードを高速化させることを考えると静止画像であることが好ましい。ただし、速い動きにおいても手を検出できるよう、撮影部１０５は、複数の静止画像を連写するようにし、手検出部１０７は、複数の静止画像について手の検出を行っても良い。また、手検出部１０７は、撮影部１０５が撮影する動画像のフレーム画像を、手の検出に用いる静止画像として取得しても良い。
【００３５】
制御部１０８は、手判断部１０６が、手が配置されたと判断した場合に、供給調節部１０２を制御して吐水管１０１から吐水させる。吐水管から吐水させるとは、供給調節部１０２が開閉弁である場合、この開閉弁が開くよう制御することである。例えば、供給調節部１０２が開閉弁であるとすると、制御部１０８は、手が配置されたと判断した場合に、開閉弁を開くための制御信号を、供給調節部１０２に出力する。この制御信号に応じて、供給調節部１０２である開閉弁が開かれる。これにより、給水管２０から供給される水が、開閉弁である供給調節部１０２を経て吐水管１０１に供給され、吐水管１０１の吐水口１１から水が吐水される。
【００３６】
さらに、制御部１０８は、手検出部１０７が手を検出した場合に、吐水管１０１から吐水が行われるよう供給調節部１０２を制御してもよい。例えば、制御部１０８は、手判断部１０６が、手が配置されたと判断した場合、または、手検出部１０７が手を検出した場合の少なくともいずれかの場合に、吐水が行われるよう供給調節部１０２を制御するようにしても良い。あるいは、制御部１０８は、手判断部１０６が、手が配置されたと判断した場合であって、手検出部１０７が手を検出した場合に、吐水が行われるよう供給調節部１０２を制御するようにしても良い。なお、制御部１０８は、手判断部１０６の判断結果と、手検出部１０７の検出結果のどちらを優先するようにしてもよい。また、どちらの判断処理を先に行うようにしてもよく、先の処理で手が配置されていることが検出あるいは判断された場合に、その後の処理は行わないようにしても良い。なお、手検出部１０７が手を検出した場合の、供給調節部１０２の制御は、手判断部１０６が手を判断した場合と同様である。
【００３７】
なお、制御部１０８は、赤外線センサ１０４の検出結果と、手判断部１０６の判断結果とを用いて、供給調節部１０２の制御を行ってもよい。例えば、赤外線センサ１０４が物体を検出した場合であって、手判断部１０６によって手が配置されたと判断された場合に、吐水を行うよう供給調節部１０２の制御を行っても良い。
【００３８】
また、制御部１０８は、赤外線センサ１０４の検出結果と、手判断部１０６の判断結果と、手検出部１０７の検出結果とを用いて、供給調節部１０２の制御を行ってもよい。例えば、制御部１０８は、赤外線センサ１０４が物体を検出した場合であって、手判断部１０６によって手が配置されたと判断された場合、または、手検出部１０７が手を検出した場合の少なくともいずれかの場合に、吐水を行うよう供給調節部１０２の制御を行っても良い。あるいは、制御部１０８は、赤外線センサ１０４が物体を検出した場合であって、手判断部１０６によって手が配置されたと判断され、かつ、手検出部１０７が手を検出した場合に、吐水を行うよう供給調節部１０２の制御を行っても良い。
【００３９】
なお、制御部１０８は、どのようなタイミングやトリガーで吐水を終了させても良い。例えば、吐水開始から、予め指定された時間が経過した場合に吐水を終了させても良いし、予め指定されたタイミング等で、赤外線センサ１０４や、手判断部１０６や、手検出部１０７が新たに取得した検出結果や判断結果を取得するようにして、吐水を行う必要がある場合には、吐水を継続し、吐水を行う必要がなかった場合には、吐水を終了しても良い。
【００４０】
操作受付部１０９は、吐水管１０１からの吐水を指示する操作を受け付ける。吐水管１０１からの吐水を指示する操作は、例えば、供給調節部１０２が開閉弁である場合、この開閉弁を開くことを指示する操作であってもよい。操作受付部１０９は、更に、吐水管１０１からの吐水の終了を指示する操作、即ち止水操作を受け付けても良い。例えば、開閉弁である供給調節部１０２を閉じることを指示する操作であってもよい。ここで述べる受け付けとは、ボタンや、レバーや、タッチパネルなどの入力デバイスから入力された情報の受け付けである。操作受付部１０９は、ボタンや、レバーや、タッチパネルなどの入力デバイスや、入力デバイスのデバイスドライバや、このデバイスドライバに相当する回路等で実現され得る。本実施の形態においては、操作受付部１０９がボタンである場合を例に挙げて説明する。
【００４１】
手動制御部１１０は、赤外線センサ１０４が、吐水先領域の近傍に物体があることを検知した場合であって、手判断部１０６が、手が配置されていないと判断した場合に、操作受付部１０９が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部１０２の制御を行うようにしてもよい。操作受付部１０９が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部１０２の制御とは、例えば、吐水を指示する操作に応じて、供給調節部１０２を制御して、吐水管１０１から吐水を行わせる制御である。例えば、供給調節部１０２が、開閉弁である場合、弁を開く制御である。また、操作受付部１０９が受け付けたユーザの操作に応じた制御とは、吐水の終了を指示する操作に応じて、供給調節部１０２を制御して、止水することである。
【００４２】
また、手動制御部１１０は、赤外線センサ１０４が、物体があることを検知した場合にであって、手判断部１０６が、手が配置されていないと判断し、かつ手検出部１０７が手を検出しなかった場合に、操作受付部１０９が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部１０２の制御を行うようにしてもよい。
【００４３】
上記のようにすることによって、吐水先領域に手以外の物体がある場合に、自動操作モードから、一時的に手動操作モードに切り替えることができる。これにより、例えば、吐水先に、所持品等の物を落とした場合において、この所持品を拾うために吐水先の領域に手を入れたとしても、自動的に吐水しないようにして、物体を濡らすことなく拾い上げることが可能となる。
【００４４】
なお、手動制御部１１０は、操作受付部１０９が受け付けたユーザの操作に応じた供給調節部の制御を行うようになった後、予め指定された条件を満たすようになった場合に、供給調節部１０２のユーザの操作に応じた制御を終了することが好ましい。予め指定された条件とは、例えば、手動制御部１１０が制御を開始してから、予め指定された時間が経過した場合である。あるいは、操作受付部１０９が受け付けた操作によって吐水を行ったことを条件としても良い。これによって、手動操作モードから、元の自動操作モードに戻すことが可能となる。このため、吐水先の領域に物体を落とした場合等であっても、物体を拾い上げてからしばらくの時間が経過後に、自動操作モードの戻すことができる。予め指定された時間が経過したか否かは、例えば、自動水栓１の図示しない時計等の時間をカウントしたり、図示しないタイマーを稼働させることで検出可能である。
【００４５】
図３は、本実施の形態にかかる自動水栓１の動作を示すフローチャートである。以下、図３を用いて動作を説明する。
【００４６】
（ステップＳ３０１）制御部１０８は、赤外線センサ１０４が吐水先領域に物体を検出したか否かを判断する。検出した場合、ステップＳ３０２に進み、検出していない場合、ステップＳ３０１に戻る。
【００４７】
（ステップＳ３０２）温度センサ１０３は物体の温度を検出する。
【００４８】
（ステップＳ３０３）手判断部１０６は、ステップＳ３０２で温度センサ１０３が検出した温度を用いて、ステップＳ３０１で検出された物体が手であるか否かを判断する。具体的には、図示しない記憶媒体等から、予め指定された温度の範囲を指定する情報を読み出し、ステップＳ３０２で温度センサ１０３が検出した温度が、予め指定された範囲内の温度であるか否かを判断する。そして、予め指定された範囲内の温度であれば手であると判断し、温度でなければ、手でないと判断する。手であると判断した場合はステップＳ３０４に進み、手でないと判断した場合は、ステップＳ３０６に進む。
【００４９】
（ステップＳ３０４）制御部１０８は、供給調節部１０２を制御して、吐水管１０１から吐水を開始させる。
【００５０】
（ステップＳ３０５）制御部１０８は、吐水を終了するか否かを判断する。例えば、吐水開始から経過時間の計時を開始し、吐水開始からの経過時間が、予め指定された時間を超えたか否かを判断し、超えた場合は吐水を終了すると判断し、超えない場合は終了しないと判断する。あるいは、赤外線センサ１０４が物体を検出しなくなった場合に吐水を終了することを判断してもよい。吐水を終了すると判断した場合は、供給調節部１０２を制御して吐水を終了させ、ステップＳ３０１に戻り、吐水を終了しない場合、ステップＳ３０５に戻る。
【００５１】
（ステップＳ３０６）撮影部１０５は、吐水先の領域を撮影して画像を取得する。
【００５２】
（ステップＳ３０７）手検出部１０７は、画像処理によって、撮影部１０５が撮影した画像に手が検出されたか否かを判断する。検出された場合はステップＳ３０４に戻り、検出されなかった場合はステップＳ３０８に進む。
【００５３】
（ステップＳ３０８）手動制御部１１０は、操作受付部１０９が吐水を行うことを指示する操作を受け付けたか否かを判断する。例えば、操作受付部１０９である吐水を指示するボタンが押されたか否かを判断する。受け付けた場合、ステップＳ３０９に進み、受け付けていない場合、ステップＳ３１０に進む。
【００５４】
（ステップＳ３０９）手動制御部１１０は、供給調節部１０２を制御して、吐水管１０１から吐水を開始させる。そして、ステップＳ３０４に進む。
【００５５】
（ステップＳ３１０）手動制御部１１０は、手検出部１０７がステップＳ３０７における手を検出する処理において手が検出されないと判断した時点からの経過時間、あるいは赤外線センサ１０４が物体を検出した時点からの経過時間が、予め指定された時間を超えたか否かを判断する。超えた場合、ステップＳ３０１に戻り、超えていない場合、ステップＳ３０８に戻る。
【００５６】
なお、図３のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
【００５７】
以下、本実施の形態における自動水栓１の具体的な動作について説明する。
【００５８】
図４は、自動水栓１の吐水口の下方にユーザが手を出した状態を示す模式図である。図において、領域４０は、撮影部１０５の撮影領域を示す。赤外線センサ１０４や温度センサ１０３は、この領域４０内のほぼ同じ位置の赤外線や温度を検知可能となるよう配置されている。領域４０は、自動水栓１の吐水先の近傍の領域である。
【００５９】
まず、ユーザが図４に示すように、領域４０内の自動水栓１の吐水口の下方に手を差し出したとすると、赤外線センサ１０４が手を物体として検出して、物体を検出したことを示す信号を制御部１０８に出力する。
【００６０】
赤外線センサ１０４が物体を検出したため、温度センサ１０３は、赤外線センサ１０４が検出した物体の温度を検出する。例えば、温度センサ１０３が検出した温度は、３６．１℃であったとする。
【００６１】
次に、手判断部１０６は、図示しない記憶媒体等に格納されている予め指定された温度範囲を示す情報を取得する。ここでは、温度範囲を示す情報は、温度範囲の下限値を示す閾値であり、３５℃であったとする。そして、手判断部１０６は、温度センサ１０３が検出した温度が、この下限値を超えたか否かを判断する。ここでは、温度センサ１０３が検出した温度３６．１℃が、下限値である３５℃よりも高いため、手判断部１０６は、赤外線センサ１０４が検出した物体が手であると判断する。
【００６２】
手判断部１０６が手であると判断したため、制御部１０８は、開閉弁である供給調節部１０２に対して弁を開くことを指示する制御信号を出力する。供給調節部１０２がこの制御信号に応じて弁を開くことで、吐水管１０１に至る流路が開くこととなり、給水管２０から吐水管１０１に水が供給され、吐水口１１から水が吐水される。
【００６３】
制御部１０８は吐水開始からの時間を計測して、時間が予め指定された時間となった時点で、開閉弁である供給調節部１０２に対して弁を閉じることを指示する制御信号を出力して、吐水を終了させる。
【００６４】
ここで、仮に、ユーザの手の表面温度が一時的に非常に低くなっており、温度センサ１０３が検出した温度が、上記で述べた下限値である３５℃より低い温度であったとする。この場合、手判断部１０６は、赤外線センサ１０４が検出した物体が手であると判断しない。このため、次に、手検出部１０７による手の検出処理が行われる。
【００６５】
まず、撮影部１０５は、領域４０の静止画像を撮影する。そして、手検出部１０７は、撮影部１０５が撮影した画像を取得する。例えば、撮影部１０５は、手判断部１０６による判断後に手検出部１０７から出力される撮影を行う指示等に応じて撮影を行っても良い。なお、撮影部１０５が常時繰り返し、画像を撮影するようにし、撮影部１０５が撮影している画像のうちの、赤外線センサ１０４が物体を検出した直後、あるいは、手判断部１０６による判断直後に撮影された画像を、撮影部１０５が手検出部１０７に出力するようにしても良いし、手検出部１０７が撮影部１０５から取得するようにしても良い。
【００６６】
図５は、撮影部１０５が撮影した領域４０の静止画像である。
【００６７】
手検出部１０７は、図５に示した画像について、物体の輪郭抽出を行い、物体の輪郭の特徴点を検出し、この特徴点を、予め用意された複数の手を撮影した画像から同様の処理で取得した輪郭の特徴点と比較したり、特徴点間の距離を算出すること等によって、撮影された画像内に手が検出されるか否かを判断する。ここでは、手が検出されたとする。
【００６８】
制御部１０８は、手検出部１０７が手を検出したため、手判断部１０６が手を判断した場合と同様に、供給調節部１０２を制御して吐水を開始される。
【００６９】
ここで、ユーザが、領域４０に手を出す前に、図６に示すように、ユーザが所持していた携帯電話６０を誤って領域４０に落としたとする。
【００７０】
赤外線センサ１０４は、携帯電話６０を物体として検出して、物体を検出したことを示す信号を制御部１０８に出力する。
【００７１】
赤外線センサ１０４が物体を検出したため、温度センサ１０３が領域４０の物体、即ち携帯電話６０の温度を検出する。例えば、温度センサ１０３が検出した温度は、２５．０℃であったとする。
【００７２】
次に、手判断部１０６は、手判断部１０６は、温度センサ１０３が検出した温度が、この下限値を超えたか否かを判断する。ここでは、温度センサ１０３が検出した温度２５．０℃が、下限値である３５℃よりも低いため、手判断部１０６は、赤外線センサ１０４が検出した物体が手であると判断しない。
【００７３】
手判断部１０６が手であると判断しなかったため、撮影部１０５は、領域４０の静止画像を撮影する。そして、手検出部１０７は、撮影部１０５が撮影した画像を取得する。
【００７４】
図７は、撮影部１０５が撮影した領域４０の静止画像である。
【００７５】
手検出部１０７は、図７に示した画像について、物体の輪郭抽出等を行って、撮影された画像内に手が検出されるか否かを判断する。ここでは、手が検出されなかったとする。
【００７６】
このため、自動水栓１からは自動的に吐水は行われず、予め指定された時間だけ、手動制御部１１０により吐水の制御が可能な状態となる。具体的には、操作受付部１０９が受け付けた操作に応じた動作だけを行う状態となる。
【００７７】
例えば、ユーザが、落とした携帯電話６０を拾い上げる際に、手を領域４０内に差し出したとしても、自動水栓１からは自動的な吐水は行われない。そして、ユーザが携帯電話６０を拾い上げた後、操作受付部１０９である吐水を指示するボタンを押したとすると、吐水が開始される。これによりユーザは手を洗うことができる。
【００７８】
ここで、仮に、ユーザが、携帯電話６０を拾い上げた後、操作受付部１０９である吐水を指示するボタンを押さずに、その場を立ち去ったとする。この場合、手検出部１０７による検出処理が行われてから予め指定された時間、例えば２０秒、が経過した後は、再度、手判断部１０６や手検出部１０７等の判断結果や検出結果を利用した制御部１０８による吐水の自動制御が可能な状態に戻る。
【００７９】
以上、本実施の形態によれば、温度から手であることを判断する処理や、画像から手を検出する処理等の、手を認識する処理によって手を認識した場合に選択的に吐水を行うことにより、手以外のものを吐水先に落とした場合には吐水を行わないようにすることができ、自動的な吐水により発生する事故を未然に防ぐことができる。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、手を認識するための構成として、温度センサ１０３と手判断部１０６との組みと、撮影部１０５と手検出部１０７との組みを備えた自動水栓について説明したが、本発明においては、自動水栓１が、これらの組みうちいずれか一方の組みだけを有しているようにしても良い。
【００８１】
また、本実施の形態においては、赤外線センサ１０４を用いた場合について説明したが、赤外線センサ１０４は省略しても良い。赤外線センサ１０４を省略した場合、温度センサ１０３による温度の測定や、撮影部１０５による撮影、およびこれらの測定結果や撮影画像を用いた手判断部１０６や手検出部の処理等は、例えば、予め指定されたタイミング等で適宜繰り返し行うようにしてもよい
【００８２】
また、上記実施の形態において、各構成要素は専用のハードウェアにより構成されてもよく、あるいは、ソフトウェアにより実現可能な構成要素については、プログラムを実行することによって実現されてもよい。例えば、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェア・プログラムをＣＰＵ等のプログラム実行部が読み出して実行することによって、各構成要素が実現され得る。
【００８３】
本実施の形態においては、手判断部１０６、手検出部１０７、制御部１０８、および手動制御部１１０等は、通常、ＭＰＵやメモリ等から実現され得る。これらの処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはＲＯＭ等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア（専用回路）で実現しても良い。
【００８４】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明にかかる自動水栓は、自動的に吐水を行う水栓として適しており、特に、手を検出した場合に自動的に吐水を行う水栓等として有用である。
【符号の説明】
【００８６】
１  自動水栓
１０１  吐水管
１０２  供給調節部
１０３  温度センサ
１０４  赤外線センサ
１０４ａ  発光部
１０４ｂ  受光部
１０５  撮影部
１０６  手判断部
１０７  手検出部
１０８  制御部
１０９  操作受付部
１１０  手動制御部
【図１】
2012117256.tif 000003
【図２】
2012117256.tif 000004
【図３】
2012117256.tif 000005
【図４】
2012117256.tif 000006
【図５】
2012117256.tif 000007
【図６】
2012117256.tif 000008
【図７】
2012117256.tif 000009