(57)【要約】【課題】検知信号の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行うことができる水栓装置を提供する。【解決手段】吐水部と、前記吐水部への水路を開閉するバルブと、放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と、前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの吐水の可否を判定し、前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、を備え、前記バルブ制御部は、単位時間内あたりの振幅の変化量に基づいて、前記振幅の増加または減少を検知し、前記検知信号の振幅が予め定められた基準値を超えて増加し、その後減少して前記予め定められた基準値を下回った場合には、前記吐水部からの吐水を行う判定をし、前記バルブを開放して吐水を実行すること、を特徴とする水栓装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水部と、
前記吐水部への水路を開閉するバルブと、
放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と、
前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの吐水の可否を判定し、前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、
を備え、
前記バルブ制御部は、単位時間内あたりの振幅の変化量に基づいて、前記振幅の増加または減少を検知し、前記検知信号の振幅が予め定められた基準値を超えて増加し、その後減少して前記予め定められた基準値を下回った場合には、前記吐水部からの吐水を行う判定をし、前記バルブを開放して吐水を実行すること、を特徴とする水栓装置。
【請求項２】
前記バルブ制御部は、
前記検知信号の振幅が前記基準値を超えた範囲に複数設けられた閾値を低い値のものから高い値のものへと順に超えたことで前記増加を検知し、
前記検知信号の振幅が複数設けられた前記閾値を高い値のものから低い値のものへと順に下回ったことで前記減少を検知すること、を特徴とする請求項１記載の水栓装置。
【請求項３】
前記バルブ制御部は、
前記検知信号の振幅が、前記閾値を超えた状態が予め定められた時間だけ継続したときは、前記閾値を超えたと判定し、
前記検知信号の振幅が、前記閾値を下回った状態が予め定められ時間だけ継続したときは、前記閾値を下回ったと判定すること、を特徴とする請求項２記載の水栓装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般に、水栓装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波など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水の自動制御に使用する技術が知られている。
【０００３】
例えば、人体を検知して吐水を自動制御する装置としては、人体や金属物などを被検知体として、その被検知体からの反射電波の強度をもとに被検知体の有無を検知し、被検知体を検知した場合には吐水を行う装置が知られている。
ここで、電波のドップラー効果を利用して動体を検知し、外部機器の制御を行う技術が提案されている（特許文献１を参照）。    
また、送信波と受信波の干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて静止した人体の検知を行う技術が提案されている（特許文献２を参照）。すなわち、定在波を検波することで直流成分からなる検波信号を取り出して、これに基づいて静止した人体の検知を行う技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−７１６５８号公報
【特許文献２】特開２００４−２８３４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術によれば、水栓装置に対して接近してくる手の動き自体や水栓装置近傍における手の動き自体を検知することができる。しかしながら、動体の動き自体しか検知することができない。そのため、手の接近や離遠自体を検知することはできるが、水栓装置近傍で行われ、且つ水栓装置を使用しない動きに対しても吐水を行ってしまうおそれがある。
【０００５】
また、特許文献２に開示された技術によれば、静止した物体の状態を検知することができる。しかしながら、定在波を用いて物体の状態を検知しているため、静止物の検知も可能であるが、距離に応じて振幅が周期的に変動することになる。そのため、センサ部の近傍にある物体においても小さな検知信号しか得ることが出来ない場合もあり、誤検知を生じるおそれがあった。更に、定在波は直流成分の検知信号により形成されるため、時間的な振幅変動を有する交流信号の除去を行い検知信号を得るようにしている。そのため、ハイパスフィルタや信号処理によって高い周波数帯の信号が除去されてしまうので、速い動きに対しての検知信号の出力が困難となる。その結果、物体の接近や離遠に対しての判断を行うことが困難となる。すなわち、静止物のみしか検知できないため、水栓装置近傍に置かれた物体と、手の識別が困難となる。特に、静止する前後の動作を検知することができないので、検知された物体が何かを判断することが非常に困難となる。更に、接近後の静止しか検知できないため検知確認までに時間を要し、タイムリーな吐水を行うことが困難であった。
【０００６】
本発明の態様は、検知信号の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行うことができる水栓装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、吐水部と、前記吐水部への水路を開閉するバルブと、放射した電波の反射波によって被検知体に関する情報を取得するセンサ部と、前記センサ部からの検知信号に基づいて前記吐水部からの吐水の可否を判定し、前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、を備え、前記バルブ制御部は、単位時間内あたりの振幅の変化量に基づいて、前記振幅の増加または減少を検知し、前記検知信号の振幅が予め定められた基準値を超えて増加し、その後減少して前記予め定められた基準値を下回った場合には、前記吐水部からの吐水を行う判定をし、前記バルブを開放して吐水を実行すること、を特徴とする水栓装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様によれば、検知信号の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行うことができる水栓装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の態様においては、検知信号の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行うことができるという効果のみならず、基準値を超えることで検知信号の振幅の増加や減少をより正確に判定し、ノイズなどの影響を除去できる。
【００１０】
検知信号の振幅の増加や減少をより正確に判定するためには、前記バルブ制御部は、前記検知信号の振幅が複数設けられた閾値を低い値のものから高い値のものへと超えたことで前記増加を検知し、前記検知信号の振幅が複数設けられた閾値を高い値のものから低い値のものへと下回ったことで前記減少を検知すること、を特徴とするものとすることができる。
【００１１】
また、ノイズなどの影響を除去するためには、前記バルブ制御部は、前記検知信号の振幅が、前記閾値を超えた状態が予め定められた時間だけ継続したときは、前記閾値を超えたと判定し、前記検知信号の振幅が、前記閾値を下回った状態が予め定められ時間だけ継続したときは、前記閾値を下回ったと判定すること、を特徴とするものとすることができる。
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。    
図１は、本発明の実施の形態に係る水栓装置を例示するための模式斜視図である。    
また、図２は、水栓装置の構成を表すためのブロック図である。    
図１、図２に示すように水栓装置１は、センサ部１００と、バルブ制御部２４０と、バルブ２５０と、吐水部３０と、を備えている。    
バルブ制御部２４０は、後に詳述するように、センサ部１００からケーブル１５０を通して出力された検知信号に基づいて吐水部３０からの吐水の可否を判定し、バルブ２５０の開閉を制御する。
【００１３】
なお、バルブ制御部２４０には、検知信号に基づいて吐水部３０からの吐水の可否を判定する部分と、バルブ２５０の開閉を制御する部分とが一体に設けられていてもよいし、両部分が別々に設けられていてもよい。例えば、１個のＣＰＵで吐水の可否の判定とバルブの開閉制御を行ってもよいし、複数のＣＰＵを設けて吐水の可否の判定とバルブの開閉制御とを別のＣＰＵで行ってもよい。
【００１４】
吐水部３０とバルブ２５０とは、配水管１０によって接続されている。バルブ２５０は、吐水部３０への水路を開閉する。すなわち、バルブ２５０が開放されている場合には、水は配水管１０の内部を通り、吐水部３０が有する吐水口３２から吐水される。一方、バルブ２５０が閉止されている場合には、水が吐水口３２から吐水されることはない。なお、本願明細書において「水」という場合には、「湯」や「温水」を含むものとする。また、配水管１０の経路上に湯を生成する給湯器等を設置した場合においては、バルブ制御部２４０から送信されるバルブ２５０を駆動するための信号に基づいて給湯器等を駆動することにより、適温の湯を供給することも可能となる。
【００１５】
吐水口３２の下方には吐水される水を受けるための受水部４０が設けられている。受水部４０は、吐水流３４が着水する受水面４１を有する。また、受水部４０は、受水面４１の周囲に設けられた左側面４２と、後面４３と、右側面４４と、前面４５と、をさらに有する（以下、左側面４２と、後面４３と、右側面４４と、前面４５と、の少なくともいずれかを「側面」とも言う）。なお、受水面４１と、左側面４２、後面４３、右側面４４、前面４５などと、の境界は必ずしも明瞭である必要はない。例えば、受水面４１と前面４５との間が連続的な曲面により形成されていてもよい。また、受水面４１と側面とは垂直の関係では無く、受水面４１と側面とが識別可能な角度又は形状で形成されていてもよい。特に洗面器等においては、大部分が曲面で形成されているため、側面の識別が困難である。そのような形状の場合には、受水面４１と異なる角度で形成され、且つ直接吐水を受けることが無い面を側面とすることができる。更に、受水面４１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よい。また側面はすべて深さ方向に対して同じ長さを有することなく、受水面４１及び受水部４０全体の形状に応じて変化してもよい。吐水口３２から吐水された吐水流３４は、矢印（流れ方向）３０２のように受水面４１に対して斜め方向に着水する。但し、これだけに限られるわけではなく、例えば、受水面４１に対して略垂直方向に着水してもよい。
【００１６】
センサ部１００は、受水部４０の左側面４２の裏側に設けられている。このセンサ部１００は、マイクロ波あるいはミリ波などの高周波の電波を放射（送信）し、放射した電波の被検知体からの反射波を受信して、被検知体に関する情報（被検知体の有無や状態）を検知し、その検知信号を出力する電波センサである。
【００１７】
また、センサ部１００は左側面４２の裏側に設けられているため、センサ部１００からの電波が放射されやすいように、受水部４０の材質は、例えば樹脂や陶器などのように、比誘電率が低い材質（例えば、εｒ＝２〜６近傍）であることが好ましい。ただし、受水部の材質が金属であっても、少なくともセンサ部１００の前面を覆う部分に非誘電率の低い材料である樹脂や陶器などからなる図示しない窓部などを設けるようにしてもよい。
【００１８】
また、本実施の形態においては、センサ部１００を左側面４２に設ける場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、センサ部１００を吐水部３０が設けられた側の側面以外の側面（左側面４２、右側面４４、前面４５）に設けるようにすることができる。
【００１９】
例えば、吐水部３０と対峙する側面である前面４５の裏側にセンサ部１００を設けるようにすることができる。特に、吐水部３０と対峙する一方向のみから使用される洗面器のようなものの場合には、吐水部３０と対峙する側にセンサ部１００を設けるようにすることが好ましい。
【００２０】
吐水部３０と対峙する側面（前面４５）にセンサ部１００を設けるようにすれば、水栓装置１の近くにいる使用者が水栓装置１を使用する目的で手（被検知体）を差し出していると判断することができる。そのため、従来よりも短い時間で吐水を開始させることが可能となる。その結果、使用者が手を差し出す場所を迷わずに洗浄を行うことが可能となる。
【００２１】
また、センサ部１００の近傍にのみ検知範囲を設けることで、吐水部３０と対峙する側面近傍に差し出された手の動作状態を検知することが可能となる。一方、検知範囲を側面近傍に設けることで、吐水部３０を掃除する動きのような吐水部３０近傍における被検知体の動きや被検知体の静止状態が検知されることをなくすことができる。そのため、吐水を意図しない被検知体の動きなどに対する誤検知を抑制することも可能となる。
【００２２】
また、センサ部１００を駆動する電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替え可能な図示しない切替部（例えばスイッチなど）を設けることができる。そのようにすれば、センサ部１００を設置している受水部４０の掃除をする場合などにおいて、上記切替部によりセンサ部１００をＯＦＦ状態にして吐水が行われないように設定することができる。その結果、受水部４０の掃除をする場合などにセンサ部１００の検知範囲内に手が進入した場合でも、誤検知による吐水を防ぐことが可能となる。なお、切替部の設置に関しては、受水部４０近傍で、使用者が操作しやすい部分に設置することが望ましい。例えば、受水部４０を使用する際に使用者が立つ場所の近傍などに設置することができる。また、切替部はセンサ部１００のＯＮ／ＯＦＦの切替に用いられるため、頻繁に使用されることが無い。また、ＯＦＦ状態に操作された場合にはセンサ部１００が駆動することがない。そのため、受水部４０の表面に露出させず、隠蔽できるように設置することが望ましい。例えば、開閉可能な収納部などに切替部を設けることができる。
【００２３】
なお、後述するように、被検知体の動作変化（移動）の順序に関する情報に基づいて吐水開始の判定を行っているため、水栓装置１の近傍における動作（単に手などの被検知体が横切る等）が行われた場合においても、誤検知をすることなく確実な検知及び吐水を行うことができる。ここで、動作変化だけでは手などの被検知体の差し出しと、単に手などの被検知体が横切る等との識別が難しい。そのため、後述するように、動作変化の順序に関する情報をも用いることによって、単に被検知体の有無を判断するのではなく、被検知体の動作や位置を識別できるようにしている。
【００２４】
また、吐水部３０と対峙する側面以外の側面である左側面４２または右側面４４の裏側にセンサ部１００を設けるようにすることができる。このような構成は、特にキッチンのように吐水部３０と対峙する側面以外の方向から水栓装置１を使用する場合に適している。
【００２５】
吐水部３０と対峙する側面以外の左側面４２または右側面４４にセンサ部１００を設けるようにすれば、例えば左側面４２または右側面４４の側から水栓装置１を使用する場合においては、立ち位置から吐水部３０までの手の動線上に検知範囲が設けられることになる。そのため、吐水操作を行うためだけに手を動かす必要がなくなり、動線上における手の移動だけで吐水をさせることが可能となる。
また、吐水部３０と対峙する位置から水栓装置１を使用する場合においても、対峙する側面（前面４５）側から左右方向の側面（左側面４２、右側面４４）に設けられたセンサ部１００を目視又は認識することが容易となる。また、光電センサのように検知位置が不明確となり吐水操作を行うための検知位置が何処にあるのかを迷うということも低減させることができる。
【００２６】
また、検知範囲に手（被検知体）が入ったことを報知手段によって使用者に知らせることで、五感による識別ができるようにすることもできる。そのようにすれば、吐水操作を行うための検知位置が何処にあるのかを明確にすることができるので、操作のための動作を更に容易にすることができる。報知手段としては、例えば、光の点灯／消灯による報知や、音声による報知等を行うものを例示することができる。報知手段は、水栓装置の設置環境に応じて適宜選択することが望ましい。例えば、公共施設等に設置された水栓装置においては、周囲の雑音が大きいため音声では認識できない。このような場合においては、光の点灯／消灯による報知とすることで、使用者に対して確実な報知を行うことが可能となる。
【００２７】
図３は、センサ部１００を例示するためのブロック図である。      
センサ部１００には、アンテナ１１２、送信部１１４、受信部１１６、ミキサ部１１８が設けられている。送信部１１４に接続されたアンテナ１１２からは、高周波、マイクロ波あるはミリ波などの１０ｋＨｚ〜１００ＧＨｚの周波数帯の電波が放射される。具体的には、アンテナ１１２からは、例えば１０．５２５ＧＨｚの周波数を有する送信波Ｔ１が放射される。人体などの被検知体からの反射波または透過波Ｔ２は、アンテナ１１２を経由して受信部１１６に入力される。ここで、アンテナは、図３（ａ）に表したように送信側と受信側とを共通としてもよく、または、図３（ｂ）に表したように、送信部１１４にはアンテナ１１２ａを接続し、受信部１１６にはアンテナ１１２ｂを接続してもよい。  
送信波の一部と受信波とは、ミキサ部１１８にそれぞれ入力されて合成され、例えばドップラー効果が反映された検知信号（反射信号）が出力される。ミキサ部１１８から出力された検知信号は、バルブ制御部２４０に向けて出力される。
【００２８】
図４は、本実施の形態に係るセンサ部からバルブまでの構成を例示するためのブロック図である。    
また、図５、図６は、比較例に係るセンサ部からバルブまでの構成を例示するためのブロック図である。    
まず、比較例から説明をする。    
図５に示すように、第１の比較例に係る構成においては、センサ部１００、フィルタ２１１、フィルタ２１２、フィルタ２１３、バルブ制御部２４１、バルブ２５０が設けられている。センサ部１００に設けられているミキサ部１１８から出力された検知信号は、まずフィルタ２１１において低周波数成分が取り除かれる。この際のフィルタリング周波数は、例えば人体の動きを検知し、それ以外の外乱を低減させるという目的より３Ｈｚから１００Ｈｚ未満とすることができる。
【００２９】
ここで、ミキサ部１１８から出力された検知信号は、ある一定の電圧または周波数の低いベースラインに周波数の高い信号が重畳した波形を有する。この高周波数成分には、ドップラー効果に関する情報が含まれている。そのため、フィルタ２１１において低周波数成分を取り除くことでドップラー効果に関する情報を含む高周波数成分（ドップラー周波数信号）のみを取り出すようにしている。
【００３０】
ここで、人体などの被検知体が移動すると、ドップラー効果によって反射波の波長がシフトする。ドップラー周波数ΔＦ（Ｈｚ）は、下記の式（１）により表すことができる。
ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ      ・・・式（１）
但し、Ｆｓ：送信周波数（Ｈｚ）
Ｆｂ：反射周波数（Ｈｚ）
ｖ：物体の移動速度（ｍ／ｓ）
ｃ：光速（＝３００×１０６ｍ／ｓ）
センサ部１００に対して被検知体が相対的に移動すると、式（１）で表されるように、その速度ｖに比例した周波数ΔＦを含む検知信号が得られる。検知信号は周波数スペクトラムを有し、スペクトラムのピークに対応するピーク周波数と移動体の速度ｖとの間には相関関係がある。そのため、フィルタ２１１を介することで取り出された高周波数成分をフィルタ２１２、フィルタ２１３を介することでさらに所定の周波数帯域に分割し、ドップラー周波数ΔＦを測定するようにすれば、速度ｖを求めることができる。また、各周波数帯域の移り変わりを見れば速度の変化（減速／加速）を知ることができる。そして、例えば、バルブ制御部２４１により減速していることが確認された場合には、バルブ２５０を開放して吐水を行うようにすることができる。なお、日本においては、人体を検知する目的には１０．５０〜１０．５５ＧＨｚまたは２４．０５〜２４．２５ＧＨｚの周波数が使用できる。
【００３１】
このような構成によれば、特許文献１に開示された技術のように、水栓装置に対して接近してくる手の動き自体や水栓装置近傍における手の動き自体を検知することができる。しかしながら、動体の動き自体しか検知することができない。そのため、手の接近や離遠自体を検知することはできるが、水栓装置近傍の動きをも検知してしまう。そのため、水栓近傍に物を置く、または水栓近傍にある物を取るというような水栓装置近傍で行われ、且つ水栓装置１の使用を意図しない動きに対しても吐水を行ってしまうおそれがある。
【００３２】
また、図６に示すように、第２の比較例に係る構成においては、センサ部１００、フィルタ２１４、バルブ制御部２４１、バルブ２５０が設けられている。センサ部１００に設けられているミキサ部１１８から出力された検知信号は、まずフィルタ２１４において高周波数成分が取り除かれる。そのため、ミキサ部１１８から出力された検知信号のうち、周波数の低いベースラインのもの（直流成分）のみが取り出されるようになっている。この直流成分にはドップラー効果に関する情報が含まれていないが、センサ部１００から被検知体までの距離に応じて発生する検知信号を得ることが出来る。
【００３３】
このような構成によれば、特許文献２に開示された技術のように、静止した手の状態を検知することができる。しかしながら、距離に応じて発生する検知信号を得ることが出来るが、定在波は周期的に電圧値が変動する信号であるため、電圧値に対して一義的に距離を求めることが困難である。そのため、センサ部１００近傍に被検知体があった場合においても、小さな電圧値しか得られない場合もある。その結果、遠方の物体との識別が困難となる恐れがあった。特にドップラー信号を含む高周波数成分を除去しているため、被検知体の動きを検知信号より予測することが困難となる。そのため、検知された被検知体の状態（例えば距離等）を判断することが非常に困難となる。その結果、被検知体の検知確定の判断に時間を要し、タイムリーな吐水を行うことが困難となる。
【００３４】
これらに対し、本実施の形態においては、図４に示すようにセンサ部１００、フィルタ２１１、バルブ制御部２４０、バルブ２５０が設けられている。    
センサ部１００に設けられているミキサ部１１８から出力された検知信号は、まずフィルタ２１１において低周波数成分が取り除かれる。この際のフィルタリング周波数は、例えば人体の動きを検知し、それ以外の外乱を低減させるという目的より３Ｈｚから１００Ｈｚ未満とすることができる。なお、フィルタ２１１は必ずしも必要ではないが、ノイズ低減の観点からは設けられていた方が好ましい。
バルブ制御部２４０は、このようにして得られた検知信号の電圧値の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行う。    
次に、バルブ制御部２４０における判定についてさらに詳細に説明をする。    
図７は、被検知体の状態と検知信号の電圧値との関係を例示するための模式グラフ図である。なお、図７（ａ）は検知信号Ｓ１の振幅が時間の経過とともに増加する場合を表し、図７（ｃ）は検知信号Ｓ２の振幅が時間の経過とともに減少する場合を表している。また、図７（ｂ）は図７（ａ）に例示をしたものの振幅を電圧値に変換した場合を表し、図７（ｄ）は図７（ｃ）に例示をしたものの振幅を電圧値に変換した場合を表している。
検知信号の大きさは、被検知体により反射された電波の反射量によって決定されるため、センサ部１００に近くなるほど検知信号の振幅（電圧値）が大きくなる。そのため、検知信号の振幅（電圧値）の大きさから被検知体までのおおよその距離を知ることができる。また、検知信号の変動傾向から被検知体の接近または離遠を知ることができる。
【００３５】
図７（ａ）に示すように検知信号Ｓ１の振幅が時間の経過とともに増加する場合には、図７（ｂ）に示すように検知信号Ｓ１の電圧値が時間の経過とともに増加する。そのため、このような検知信号Ｓ１が検知された場合には、被検知体がセンサ部１００に接近するように移動していることが分かる。また、その時点の検知信号Ｓ１の振幅（電圧値）の大きさから被検知体までのおおよその距離を知ることができる。
【００３６】
図７（ｃ）に示すように検知信号Ｓ２の振幅が時間の経過とともに減少する場合には、図７（ｄ）に示すように検知信号Ｓ２の電圧値が時間の経過とともに減少する。そのため、このような検知信号Ｓ２が検知された場合には、被検知体がセンサ部１００から離遠するように移動していることが分かる。また、その時点の検知信号Ｓ２の振幅（電圧値）の大きさから被検知体までのおおよその距離を知ることができる。
【００３７】
そのため、バルブ制御部２４０は、このような検知信号の電圧値の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を検知することができる。    
例えば、検知信号の電圧値が増加した後、電圧値が減少したことを検知した場合には、使用者が水栓装置１を使用する意図を持ってセンサ部１００に被検知体を近づけその後被検知体を遠ざけたと判定することができる。そのため、このような動作を水栓装置１を使用するための検知動作と判定して、バルブ２５０を開放して吐水を行うようにすることができる。
図８、図９は、バルブ制御部における判定方法を例示するための模式グラフ図である。  図８は、判定条件（所定の閾値）を複数設け、検知信号の振幅（電圧値）がこれを超えて行く順番で被検知体の接近と離遠とを判定する場合を例示するものである。なお、図８（ａ）は検知信号の振幅が時間の経過とともに増加し、その後減少する場合を表し、図８（ｂ）は図８（ａ）に例示をしたものの振幅を電圧値に変換した場合を表している。    
図８（ａ）に示すように検知信号の振幅が時間の経過とともに増加しその後減少すると、図８（ｂ）に示すように検知信号の電圧値も時間の経過とともに増加しその後減少する。そして、検知信号の振幅（電圧値）が最も低い値の判定条件（所定の閾値）から順にこれを超えて増加し（判定条件（所定の閾値）１→２→３）、その後、最も高い値の判定条件（所定の閾値）から順に低い値の判定条件（所定の閾値）に向かって振幅（電圧値）が減少した場合（判定条件（所定の閾値）３→２→１）には、被検知体がセンサ部１００に近づきその後遠ざかったと判定することができる。そして、このような動作を水栓装置１を使用するための検知動作と判定して、バルブ２５０を開放して吐水を行うようにすることができる。
なお、検知信号の振幅（電圧値）が判定条件（所定の閾値）を超えた後（または下回った後）、一度停滞してから再び次の判定条件（次の所定の閾値）を超えてもよいし（または、下回ってもよいし）、一度に複数の判定条件（所定の閾値）を超えてもよい（または下回ってもよい）。
【００３８】
ここで、検知信号は基準となる値（図８（ａ）の横軸）に対して上下に振動するため、そのままでは基準となる値に対して上下に判定条件（所定の閾値）を設ける必要がある。この場合、基準となる値に対して検知信号を全波整流、または半波整流すれば、判定条件（所定の閾値）の数を少なくすることができるので、信号処理を容易に行えるようになる。
【００３９】
また、判定条件（所定の閾値）を超えたか否かの判定については、判定条件（所定の閾値）を超えた後の時間を考慮することでノイズの影響を除去することができる。そのようにすれば、検知精度を向上させることも可能となる。例えば、判定条件（所定の閾値）のそれぞれについて、検知信号のがその閾値を超えた状態が予め定められた時間だけ継続した場合に、その判定条件（所定の閾値）を超えたものと判定することができる。また、判定条件（所定の閾値）のそれぞれについて、検知信号の振幅がその閾値を下回った状態が予め定められた時間だけ継続した場合に、その判定条件（所定の閾値）を下回ったものと判定することができる。このようにすれば、ノイズなどにより、瞬間的に閾値を超えた（下回った）ような場合に誤検知を防止できる。
また、検知信号の振幅（電圧値）が予め定められた値（基準値）を超えて増加し、その後減少して前記予め定められた値を下回った場合に、吐水の可否の判定を行うこともできる。そのようにすれば、ノイズの影響を除去することができ、検知精度を向上させることができる。例えば、図８（ｂ）における判定条件１を予め定められた値（基準値）とし、これを超え、その後下回った場合には前述した吐水の可否の判定を行うようにすることができる。
また、単位時間内あたりの振幅の変化量に基づいて振幅の増加または減少を検知するようにすることもできる。例えば、単位時間内あたりの振幅の変化量が大きくなれば増加、小さくなれば減少していると検知することができる。
また、この「基準値」は、検知信号とノイズとを識別するための境界値であり、基準値を振幅が超えなければ検知判断が行われないいわばベースラインとなっている。そのため、振幅の増加または減少を判断する「閾値」は「基準値」を超えた範囲（正側においては基準値より高い範囲、負側においては基準値より低い範囲）に設けられる。
また、基準値は水栓装置の設置場所等に応じて変更することができるようになっている。この場合、学習機能等を設けて自動的に調整されるようにすることもできるし、スイッチ等を設けて外部から調整するようにすることもできる。なお、学習機能等は電源がＯＮしたときに機能するようにすることができる。
【００４０】
図９は、検知信号の振幅の時系列的な変化から被検知体の接近と離遠とを判定する場合を例示するものである。なお、図９（ａ）は検知信号の振幅が時間の経過とともに増加し、その後減少する場合を表し、図９（ｂ）は図９（ａ）に例示をしたものの振幅を電圧値に変換した場合を表している。
図９（ａ）に示すように検知信号の振幅が時間の経過とともに増加しその後減少すると、図９（ｂ）に示すように検知信号の電圧値も時間の経過とともに増加しその後減少する。そして、このような場合には前述したように、被検知体がセンサ部１００に近づきその後遠ざかったと判定することができる。そして、このような動作を水栓装置１を使用するための検知動作と判定して、バルブ２５０を開放して吐水を行うようにすることができる。
【００４１】
ここで、検知信号は基準となる値（図９（ａ）の横軸）に対して上下に振動するため、そのままでは図９（ａ）に示すように基準となる値に対して上下に振幅が現れることになる。この場合、基準となる値に対して検知信号を全波整流、または半波整流すれば、片側だけで判定することが可能となるので、信号処理を容易に行えるようになる。
【００４２】
また、振幅は一方向に上昇または下降をするものではなく、一定の範囲内で変動する場合もある。そのため、１個ずつの振幅から変動を検知するのではなく、複数個の振幅から変動を検知することが望ましい。そのようにすれば、ノイズ等の影響を抑制することができるので、接近または離遠の判定精度を向上させることが可能となる。
【００４３】
また、検知信号の振幅（電圧値）が予め定められた値（基準値；図９（ｂ）を参照）を超えて増加し、その後減少して前記予め定められた値（基準値）を下回った場合に、吐水の可否の判定を行うこともできる。そのようにすれば、ノイズの影響を除去することができ、検知精度を向上させることができる。
【００４４】
本実施の形態によれば、検知信号の振幅（電圧値）の時系列的な変化から被検知体とその動作状態を判定し、最適なタイミングで吐水を行うことができる。また、被検知体とその動作状態を検知するために、図５に例示をしたような複雑な構成とする必要がない。また、図５に例示をしたような複雑な演算を行うことなく被検知体の動作状態を判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係る水栓装置を例示するための模式斜視図である。
【図２】水栓装置の構成を表すためのブロック図である。
【図３】センサ部を例示するためのブロック図である。
【図４】本実施の形態に係るセンサ部からバルブまでの構成を例示するためのブロック図である。
【図５】比較例に係るセンサ部からバルブまでの構成を例示するためのブロック図である。
【図６】比較例に係るセンサ部からバルブまでの構成を例示するためのブロック図である。
【図７】被検知体の状態と検知信号の電圧値との関係を例示するための模式グラフ図である。
【図８】バルブ制御部における判定方法を例示するための模式グラフ図である。
【図９】バルブ制御部における判定方法を例示するための模式グラフ図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  水栓装置、１０  配水管、３０  吐水部、３２  吐水口、４０  受水部、４１  受水面、４２  左側面、４３  後面、４４  右側面、４５  前面、１００  センサ部、２１１  フィルタ、２４０  バルブ制御部、２５０  バルブ
【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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