(57)【要約】【課題】液体噴射装置において液体の噴射特性を制御する新規な技術を提供する。【解決手段】噴射口と、液体を前記噴射口から噴射するポンプと、音を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された音の特徴を判定する判定手段と、前記音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するように前記噴射口及び前記ポンプのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする液体噴射装置を提供する。【選択図】図２
2009189960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴射口と、
液体を前記噴射口から噴射するポンプと、
音を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された音の特徴を判定する判定手段と、
前記音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するように前記噴射口及び前記ポンプのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記噴射特性として液体の噴射量が変化するように前記ポンプを制御することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記判定手段は前記音の特徴として音量を判定し、
前記制御手段は、前記音量が大きいほど液体の噴射量が多くなるように前記ポンプを制御することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記判定手段は前記音の特徴として周波数を判定し、
前記制御手段は、前記周波数が高いほど液体の噴射量が多くなるように前記ポンプを制御することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記噴射特性として液体の噴射形状が変化するように前記噴射口を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記判定手段は前記音の特徴として音量を判定し、
前記制御手段は、前記音量に応じて液体の噴射形状が変化するように前記噴射口を制御
することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記判定手段は前記音の特徴として周波数を判定し、
前記制御手段は、前記周波数に応じて液体の噴射形状が変化するように前記噴射口を制御することを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記噴射口は、通過する液体の形状を少なくとも直線状、シャワー状、及び霧状のいずれか１つに形成可能なように構成されることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記判定手段は前記音の特徴として音量及び周波数を判定し、
前記制御手段は、前記音量及び前記周波数のうちの一方に応じて前記噴射特性として液体の噴射量及び噴射形状のうちの一方が変化し、前記音量及び前記周波数のうちの他方に応じて前記噴射特性として液体の噴射量及び噴射形状のうちの他方が変化するように前記噴射口及び前記ポンプを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
噴射口と、液体を前記噴射口から噴射するポンプと、を備える液体噴射装置の制御方法であって、
音を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された音の特徴を判定する判定工程と、
前記音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するように前記噴射口及び前記ポンプのうちの少なくとも一方を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体噴射装置及びその制御方法に関し、特に、液体噴射装置において液体の噴射特性を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ユーザによる操作に従って水などの液体を噴射する、液体噴射装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示されている水鉄砲は、ユーザが引き金を引く（操作する）と、水を噴射する。また、ユーザはノズルユニットを回転させることにより、噴射される水の直径を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【特許文献１】実開昭５７−１３２９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている水鉄砲は、ユーザの手による操作に従って水を大小の直径で噴射するだけである。即ち、従来の液体噴射装置では、液体を噴射させる機構が比較的単純であるため、液体を噴射させることによりユーザが経験する楽しみは比較的限られていた。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、液体噴射装置において液体の噴射特性を制御する新規な技術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】
【０００６】
上記課題を解決するために、第１の本発明は、噴射口と、液体を前記噴射口から噴射するポンプと、音を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された音の特徴を判定する判定手段と、前記音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するように前記噴射口及び前記ポンプのうちの少なくとも一方を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする液体噴射装置を提供する。
【０００７】
また、第２の本発明は、噴射口と、液体を前記噴射口から噴射するポンプと、を備える液体噴射装置の制御方法であって、音を検出する検出工程と、前記検出工程において検出された音の特徴を判定する判定工程と、前記音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するように前記噴射口及び前記ポンプのうちの少なくとも一方を制御する制御工程と、を備えることを特徴とする制御方法を提供する。
【０００８】
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための最良の形態における記載によって更に明らかになるものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上の構成により、本発明によれば、液体噴射装置において液体の噴射特性を制御する新規な技術を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念から下位概念までの種々の概念を理解するために役立つであろう。
【００１１】
なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る液体噴射装置１００の外観を示す概略図である。液体噴射装置１００は、ノズル（噴射口）１０２と、マイクユニット１０４と、タンク１０６と、電源スイッチ１０８と、安全スイッチ１１０と、取っ手１１２と、制御ユニット２００とを備える。液体噴射装置１００はまた、タンク１０６から液体（本実施例では、水とする）を汲み上げてノズル１０２から噴射するポンプ１１４を備える。
【００１３】
ノズル１０２は、矢印Ａ又は矢印Ｂで示される方向に回転することにより、ここを通過する水の形状を変化させることができる。例えば、ノズル１０２は、矢印Ａで示される方向に回転された状態では水を直線状に形成し、矢印Ｂで示される方向に回転された状態では水を霧状に形成するように構成される。また、矢印Ａの方向から矢印Ｂの方向へ向かう中間に位置する場合、ノズル１０２は、水をシャワー状に形成することができる。
【００１４】
本実施例の液体噴射装置１００の構成要素の一部として、市販の製品を使用することができる。例えば、松下電器産業のＢＨ−５６６−Ｒが備えるノズル、タンク、及びポンプを、液体噴射装置１００のノズル１０２、タンク１０６、及びポンプ１１４として使用することができる。
【００１５】
なお、安全スイッチ１１０は取っ手１１２の背後に位置し、ポンプ１１４は制御ユニット２００の内部に収容されているため、これらは図１には表れない。
【００１６】
図２は、制御ユニット２００の構成を示す機能ブロック図である。制御ユニット２００は、マイコン２０２と、電源ユニット２０４と、ポンプ制御ユニット２０６と、ノズル制御ユニット２０８とを含む。
【００１７】
マイコン２０２は、マイクユニット１０４から入力された音（音声信号）に基づき、ポンプ制御ユニット２０６及びノズル制御ユニット２０８を制御する。マイコン２０２は、安全スイッチ１１０が押下されている場合にのみポンプ制御ユニット２０６及びノズル制御ユニット２０８に電力を供給する。従って、意図せずして水が噴射されたりノズル１０２が回転したりする危険性が低減される。
【００１８】
電源ユニット２０４は、電源スイッチ１０８がＯＮにセットされている場合に、マイコン２０２に電力を供給する。
【００１９】
ポンプ制御ユニット２０６は、モータドライバ２１０とモータ２１２とを備える。ポンプ制御ユニット２０６は、マイコン２０２から供給される電力を用いてモータドライバ２１０がポンプ１１４に接続されているモータ２１２を駆動することにより、ポンプ１１４を制御する。マイコン２０２は、ＰＷＭ変調によりモータドライバ２１０に電力を供給することができるので、モータ２１２の回転数を調節することができる。従って、マイコン２０２は、ポンプ１１４がタンク１０６から汲み上げてノズル１０２から噴射する水の量を変化（増減）させることができる。
【００２０】
ノズル制御ユニット２０８は、モータドライバ２１４と、モータ２１６と、検出スイッチ２１８とを備える。ノズル制御ユニット２０８はまた、モータ２１６に接続されるギア（不図示）を備え、このギアは直接、或いは他のギアを介して、ノズル１０２を回転可能なようにノズル１０２に接続される。ノズル制御ユニット２０８は、マイコン２０２から供給される電力を用いてモータドライバ２１４がモータ２１６を駆動することにより、ノズル１０２を制御する。マイコン２０２は、モータドライバ２１４に対して正又は負の電圧を印加することができる。従って、マイコン２０２はノズル制御ユニット２０８を用いてノズル１０２を図１の矢印Ａ及び矢印Ｂで示すいずれの方向にも回転させることができるため、ノズル１０２から噴射する水の形状を変化させることができる。
【００２１】
検出スイッチ２１８は、ノズル１０２の回転位置を検出してマイコン２０２に通知する。マイコン２０２は、検出スイッチ２１８からの通知に基づき、ノズル１０２が所望の位置まで回転するようにノズル１０２を制御することができる。
【００２２】
図３を参照して、検出スイッチ２１８の構成例を説明する。図３の例では、ノズル１０２を回転可能に接続されたギア３００の周囲に、３つのライトタッチスイッチ２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃが配置される。ギア３００には突起部３０２が設けられており、突起部３０２がライトタッチスイッチ２１８ａ、２１８ｂ、又は２１８ｃに接触することにより、ギア３００の回転状態、即ちノズル１０２の回転状態が検出される。この例では、検出スイッチ２１８は３つの状態しか検出できないが、ライトタッチスイッチの数を増やせば検出可能な状態の数が増加し、実質的にあらゆる位置を検出することも可能である。
【００２３】
制御ユニット２００はまた、発光ダイオード（ＬＥＤ）２２０、２２２、２２４、及び２２６を備える。ＬＥＤ２２０は、電源スイッチ１０８がＯＮの場合に点灯するようにマイコン２０２によって制御される。ＬＥＤ２２２、２２４、及び２２６は、マイクユニット１０４から入力された音声信号の特徴（例えば、音量）に応じて点灯又は消灯するようにマイコン２０２によって制御される。例えば、音量が小さい場合は緑色のＬＥＤ２２２が点灯し、音量が中程度の場合は黄色のＬＥＤ２２４が点灯し、音量が大きい場合は赤色のＬＥＤ２２６が点灯する。これにより、ユーザは、マイコン２０２によって検出された音の特徴を容易に認識することができる。
【００２４】
本実施例では、マイコン２０２は、マイクユニット１０４から入力された音を検出し、この音の特徴（例えば、音量や周波数など）を判定する。そして、判定された特徴に応じて、水の噴射特性（例えば、噴射量や噴射形状など）が変化するように、ノズル１０２及びポンプ１１４の少なくとも一方を制御する。
【００２５】
液体噴射装置１００に水を噴射させるためには、ユーザは、マイクユニット１０４に向かって声を発する。すると、液体噴射装置１００は、マイコン２０２の制御により、検出した声（音）の特徴に応じた噴射特性で水を噴射する。
【００２６】
以下、図４を参照して、液体噴射装置１００による噴射制御処理の一例を示す。
【００２７】
ステップＳ４０１で、マイコン２０２は、マイクユニット１０４から入力された音を検出すると、ステップＳ４０２へ進む。
【００２８】
ステップＳ４０２で、マイコン２０２は、ステップＳ４０１で検出された音の音量を検出する。
【００２９】
ステップＳ４０３で、マイコン２０２は、ステップＳ４０２で検出された音量に基づき、ノズル制御ユニット２０８を介してノズル１０２を制御する。ステップＳ４０３における処理の詳細は、図５を参照して後述する。
【００３０】
ステップＳ４０４で、マイコン２０２は、ステップＳ４０２で検出された音量に基づき、ポンプ制御ユニット２０６を介してポンプ１１４を制御し、水を噴射する。このとき、マイコン２０２は例えば、音量が大きいほど水の噴射量が多くなるようにポンプ１１４を制御する。次いでステップＳ４０１に戻り、同様の処理を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ４０２乃至Ｓ４０４の処理により、液体噴射装置１００は、検出した音の音量に応じた噴射量及び噴射形状で、水を噴射する。
【００３２】
図５は、図４のステップＳ４０３における処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【００３３】
ステップＳ５０１で、マイコン２０２は、ステップＳ４０２で検出された音量に基づき、ノズル１０２の目標位置を決定する。例えば、音量が小さい場合、噴射形状を直線状にするために、図３の突起部３０２がライトタッチスイッチ２１８ａに接触する位置を目標位置とする。また、音量が中程度の場合、噴射形状をシャワー状にするために、図３の突起部３０２がライトタッチスイッチ２１８ｂに接触する位置を目標位置とする。更に、音量が大きい場合、噴射形状を霧状にするために、図３の突起部３０２がライトタッチスイッチ２１８ｃに接触する位置を目標位置とする。
【００３４】
ステップＳ５０２で、マイコン２０２は、検出スイッチ２１８を介して、ノズル１０２の現在位置を検出する。
【００３５】
ステップＳ５０３で、マイコン２０２は、ステップＳ５０２で検出した現在位置とステップＳ５０１で決定した目標位置とが一致するか否かを判定する。一致する場合、ノズル１０２を回転させる必要がないので、処理を終了する。一致しない場合、ステップＳ５０４に進む。
【００３６】
ステップＳ５０４で、マイコン２０２は、検出スイッチ２１８を介してノズル１０２の現在位置を検出しつつモータ２１６を駆動することにより、ノズル１０２を目標位置まで回転させる。
【００３７】
図４を参照して説明した噴射制御処理では、音の特徴として音量のみを使用し、音量に基づいて水の噴射量及び噴射形状を制御した。しかし、使用可能な特徴は音量に限られず、前述の通り、例えば周波数も使用可能である。また、各特徴を別々の噴射特性に対応付けて制御するように、液体噴射装置１００を構成してもよい。以下、図６を参照して、液体噴射装置１００による噴射制御処理をより一般的に説明する。
【００３８】
ステップＳ６０１で、マイコン２０２は、マイクユニット１０４から入力された音を検出すると、ステップＳ４０２へ進む。
【００３９】
ステップＳ６０２で、マイコン２０２は、ステップＳ６０１で検出された音の特徴、例えば音量や周波数等を検出する。
【００４０】
ステップＳ６０３で、マイコン２０２は、ステップＳ６０２で検出された特徴に基づいて、水の噴射特性、例えば噴射量及び噴射形状のうちの少なくも一方が変化するように、ノズル１０２及びポンプ１１４のうちの少なくとも一方を制御する。なお、もちろん、噴射量を変化させない場合であっても、マイコン２０２は、所定量の水を噴射するためにモータ２１２を駆動する必要はある。
【００４１】
図７は、音の特徴と噴射特性との関係を示す図である。もちろん、図７に示す以外の関係を採用することも可能である。
【００４２】
図７（ａ）は、図４及び図５を参照して説明した噴射制御処理に対応する。音の特徴として音量が検出される。音量は、小から大までリニアに検出され、噴射量は、音量に応じて少から多までリニアに変化する。また、噴射形状は、音量に応じて、直線状、シャワー状、霧状と３段階に変化する。
【００４３】
図７（ｂ）は、各特徴を別々の噴射特性に対応付けて制御する例を示す。この例では、音の特徴として、音量及び周波数が検出され、音量は噴射量に、周波数は噴射形状にそれぞれ対応付けられる。音量は、小から大までリニアに検出され、噴射量は、音量に応じて、少から多までリニアに変化する。また、周波数は、低から高までリニアに検出され、噴射形状は、周波数に応じて、直線状、シャワー状、霧状と３段階に変化する。
【００４４】
図７（ｃ）は、噴射量が固定される場合の制御例を示す。この例では、検出スイッチ２１８はノズル１０２の位置をリニアに検出可能なように構成されているものとする。音の特徴として音量が検出される。音量は、小から大までリニアに検出され、噴射特性は、直線状から霧状までリニアに変化する。また、噴射量は、音量に関わらず一定である。
【００４５】
以上説明したように、本実施例によれば、液体噴射装置１００は、マイクユニット１０４から入力された音（典型的には、ユーザの声）を検出し、音の特徴を検出する。そして、音の特徴に応じて液体の噴射特性が変化するようにノズル１０２及びポンプ１１４のうちの少なくとも一方を制御して、液体を噴射する。
【００４６】
従って、ユーザは声に応じた噴射特性で液体を噴射させることができるので、従来とは異なる楽しみを経験することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例に係る液体噴射装置の外観を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る液体噴射装置の制御ユニットの構成を示す機能ブロック図である。
【図３】ノズル制御ユニットの検出スイッチの構成例を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る液体噴射装置による噴射制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ４０３における処理の詳細な流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例に係る液体噴射装置１００による噴射制御処理をより一般的に示すフローチャートである。
【図７】音の特徴と噴射特性との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  液体噴射装置
１０２  ノズル
１０４  マイクユニット
１０６  タンク
１０８  電源スイッチ
１１０  安全スイッチ
１１２  取っ手
１１４  ポンプ
２００  制御ユニット
２１８ａ−ｃ  ライトタッチスイッチ
３００  ギア
３０２  突起部
【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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