專利名稱：吐水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的方式涉及吐水裝置(系統(tǒng))，更具體而言是涉及探測被探測體而 開始進行吐水的吐水裝置。
背景技術(shù)：
關(guān)于可自動開始進行吐水的吐水裝置，已知有探測出被探測體抵達到達點 后，才開始進行吐水的裝置。
另外，為了避免誤探測出其他的被探測體，例如將傳感器的可探測范圍限 定在例如僅能探測出使用者的手的區(qū)域，當(dāng)使用者的手抵達吐水口附近的到達 點才開始進行吐水，這種裝置也是已知的。
在與吐水裝置有關(guān)的關(guān)聯(lián)技術(shù)中，當(dāng)微波等的發(fā)送波打到被探測體會產(chǎn)生 反射波或透過波。藉由檢測出該反射波，即可探測出被探測體。
例如，專利文獻1公開的被探測體探測裝置，是用傳感器來檢測出從被探 測體反射的反射波，計算其多普勒頻率信號的功率譜，將其峰值和閾值作比較 ，藉此探測出被探測體。
專利文獻1: 口本特丌平9-80150號公報

發(fā)明內(nèi)容
然而，例如在探測身體或使用者的手等的被探測體的情形，若探測出已抵 達到達點后才開始進行吐水，容易發(fā)生吐水時點變慢的問題。
另外，多普勒頻率信號的功率譜是取決于與傳感器之間的距離、反射體 的面積。因此，按照位于吐水口附近的被探測體的方向等，可能無法獲得足夠 強度的反射波，特別是手掌等的小型被探測體的情形，可能無法確實探測出已 插入的手。本發(fā)明的方式是提供一種吐水裝置，能對應(yīng)于被探測體即將抵達吐水口下方之類的被探測體的動作而在最佳時點開始進行吐水。
依據(jù)本發(fā)明的一個方式提供一種吐水裝置，其特征在于具備吐水部、藉由所放射的電波的反射波來取得被探測體的移動信息并輸出探測信號的傳感器部、根據(jù)前述探測信號來控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探測出前述被探測體減速而成為第1既定速度以下的話，就控制前述吐水部而開始進行前述吐水。


圖1是顯示本發(fā)明的第1實施方式的吐水裝置的構(gòu)造的圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式的傳感器部100和控制部200的具體例的方塊圖
圖3是本 發(fā)明的其它實施方式的傳感器部100和控制部200的具體例的方塊圖。
圖4是用來說明第1實施方式的從傳感器部100輸出的h述探測信號的特性的圖。
圖5是說明第1實施方式的被探測體的動作的圖。
圖6是顯示第1實施方式的依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號
的頻率的變化例的圖。
圖7是用來說明第1實施方式的被探測體的具體例的側(cè)視圖。
圖8是說明第1實施方式的控制部200的吐水開始順序的流程圖。
圖9是用來說明第2實施方式的被探測體的動作的俯視圖。
圖10是顯示第2實施方式的依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號
的頻率的變化例的圖。
圖11是說明第2實施方式的控制部200的吐水開始順序的流程圖。
圖12是針對圖IO所示的具體例，說明在每個頻帶觀察探測信號的方法的
示意圖。
圖13是顯示與圖12所示的具體例對應(yīng)的探測信號的振幅的實測值的經(jīng)時變化的曲線圖。圖14是顯示，依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號的頻率變化的第2具體例的示意圖。
圖15是顯示，針對圖14所示的具體例，分割成各個頻帶來觀察的示意圖
圖16是顯示，針對第14圖所示的具體例，各頻帶的探測信號的振幅的經(jīng)
時變化的實測值的曲線圖。
圖17是顯示第3實施方式的被探測體接近到達地點時，依其離到達地點的
距離，探測信號的振幅的變化例的圖。
圖18是顯示第3實施方式的控制部200的吐水開始控制順序的流程圖。圖19是顯示第4實施方式的第1被探測體遠離到達地點的情況的俯視圖。圖20是顯示第4實施方式的第1被探測體遠離到達地點時，依其離到達地
點的距離，探測信號的頻率的變化例的圖。
圖21是顯示第4實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸零順序的
流程圖。
圖22是顯示第5實施方式的被探測體遠離到達地點時，依其離到達地點的距離，探測信號的振幅的變化例的圖。
圖23是顯示第5實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸零順序的流程圖。
圖24是顯示第6實施方式的被探測體已經(jīng)不在時的探測信號的例子的時序圖。
圖25是顯示第6實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸零順序的流程圖。
符號說明
10:供水管；30:吐水口 ； 40:貯水部；100:傳感器部；112、 112a、 112b:天線；114:發(fā)送部；116:接收部；U8:差值檢測部；200:控制部；210:濾波器；220:頻率檢測部；230:判定部；250:閥。
具體實施方式
以下參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。
圖1A及圖IB是顯示本發(fā)明的第1實施方式的吐水裝置的構(gòu)造的圖。圖1A
為立體圖，圖1B為側(cè)截面圖。該吐水裝置，是具備傳感器部100及控制部200，并和供水管IO、吐水口 (spout) 30、陶瓷制的貯水部40等一起構(gòu)成水龍頭裝置。貯水部40是由陶瓷或樹脂等的相對介電常數(shù)低且能讓電波穿透的材料所構(gòu)成。
另外，在以下的各附圖中，對于與先前的附圖有關(guān)的說明相同的要素是賦予相同符號而省略其詳細說明。
傳感器部100是一種高頻傳感器，是放射(發(fā)送)出微波或毫米波等的高頻電波，并接收放射出的電波經(jīng)由被探測體反射的反射波，在探測可能范圍A內(nèi)探測被探測體的有無，并輸出其探測信號。
圖2及圖3是傳感器部100和控制部200的2個具體例的方塊圖。
如圖2所示，依據(jù)一實施方式，在傳感器部100設(shè)置天線112、發(fā)送部114、接收部116、差值檢測部118。從連接于發(fā)送部114的天線]2放射出高頻波、微波或毫米波等10kHz 100GHz的頻帶的電波。具體而言，從天線112例如放射出頻率10.525GHz的發(fā)送波T1。來自身體等的被探測體的反射波或透過波T2，經(jīng)由天線112輸入接收部116。在此，如第2圖所示，天線口」將發(fā)送側(cè)和接收側(cè)設(shè)成共通?；蛞罁?jù)其他方式，如圖3所示，亦可在發(fā)送部114連接天線112a，在接收部116連接天線112b。
發(fā)送波的一部分和接收波，分別輸入差值檢測部118而進行合成后，輸出可反映多普勒效應(yīng)的輸出信號。從差值檢測部118輸出的檢測信號輸出至控制部200。
在控制部200設(shè)置濾波器210、頻率檢測器220、判定部230、存儲部240、閥250。從差值檢測部118輸出的探測信號，經(jīng)由濾波器210將高頻成分去除。這時的濾波頻率，例如可為100Hz。由于接近或離開吐水裝置的頻率并不是非常高，約為100Hz以下。因此，藉由濾波器210，可除去干擾而高精度地探測出被探測體。
從差值檢測部118輸出的探測信號，是具有在低頻的基線上重疊高頻信號的波形。高頻成分中包含與多普勒效應(yīng)有關(guān)的信息。亦即，若身體等的被探測體移動，依多普勒效應(yīng)反射波的波長會移位。多普勒頻率AF (Hz)可用以下的
式(1)來代表。
AF=Fs-Fb=2XFsXv/c式(1)
其中， Fs:發(fā)送頻率(Hz)
Fb:反射頻率(Hz)v:物體的速度(m/s)c:光速(=300X106m/s)
相對于傳感器部100若被探測體進行移動，如式(1)所示，可獲得包含與其速度v成比例的頻率AF的輸出信號。輸出信號具有頻譜，在對應(yīng)于頻譜的峰值的峰值頻率和移動體的速度v之間有相關(guān)關(guān)系。因此，藉由測定多普勒頻率AF可求出速度v。
圖4A C是用來說明從濾波器210輸出的探測信號的特性的圖。
圖4A是被探測體的速度對時間的特性的例子。速度隨著時間經(jīng)過而減速。這是因為要讓物體穩(wěn)定地抵達目標(biāo)到達點。例如，使用者身體速度會隨著接近吐水裝置、亦即水龍頭裝置而減速，并停止于使用位置。同樣地使用者的手的速度在使用位置是停止的，手插入吐水口的下方或吐水口附近，隨著接近到達點而減低速度。
相反地，在被探測體進行遠離上述到達點的動作時，隨著遠離到達點而加快速度。
圖4B是顯示使用者的人體等的被探測體離傳感器部100的距離的探測信號(濾波器210的輸出信號)的振幅(電壓值)的圖。探測信號的振幅，隨著被探測體接近傳感器部100，因來自被探測體的反射波增大而變大。
相反地，當(dāng)被探測體遠離傳感器部100的情形，探測信號的振幅會逐漸變小。
圖4C是顯示被探測體的速度以圖4A的方式進行減速時的探測信號頻率的變化的圖(漏tl)。根據(jù)圖4A及圖4C可知，對應(yīng)于被探測體的速度，探測信號的頻率會改變，3被探測體減速時探測信號的頻率減少。
因此，根據(jù)探測信號的頻率可探測出被探測體的速度，而且根據(jù)探測信號的頻率減少可探測出被探測體是減速的。相反地，根據(jù)探測信號的頻率增加可探測出被探測體是加速的。在本實施方式中，例如是在判定部220 (圖2、圖3
)進行此判斷。
圖5A C是說明被探測體的動作的圖。圖5A及圖5B是顯示，以人的手或是拿在手上的牙刷、杯子等的被洗凈體作為被探測體a，探測出被探測體a減速而成為既定速度以下的情形。圖5A顯示使用者的人體位于傳感器部100的探測可能范圍A內(nèi)的狀態(tài)；圖5B顯示使用者的人體不在傳感器部100的探測可能范圍A內(nèi)的狀態(tài)。被探測體，通常是從遠離自動水龍頭的位置開始接近自動水龍頭。若被探測體接近到使用可能位置，被探測體會減速而停止于自動水龍頭前。例如，在圖5A及圖5B中，當(dāng)使用者的身體接近自動水龍頭時速度減低。
另外圖5C顯示，以使用者的人體作為被探測體a，探測出逐漸接近傳感器部100的被探測體a速度減低的情形。這時也是，當(dāng)使用者的身體接近吐水裝置時速度減低，若接近到可使用吐水裝置的位置時就停止。
在本實施方式中，如此般，藉由探測出被探測體(亦即使用者的身體或手)接近吐水裝置時的速度減低而控制吐水。亦即，藉由探測出被探測體朝吐水部(亦即貯水部40或吐水口 30下方、吐水流的軌跡上、或是從吐水口30朝貯水部40的著水地點等的到達地點)接近時的速度減低，來控制吐水。
圖6是顯示，依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號的頻率變化的曲線圖。
如圖6所示，當(dāng)被探測休(使用者的手、被洗凈體、身體)移動而到達目標(biāo)到達地點時，隨著接近到達地點，被探測體的速度變慢，因此探測信號的頻率降低。在即將抵達到達地點時，探測信號的頻率成為閾值頻率fl以下。在此的目標(biāo)到達地點，在針對人的手或被洗凈體的情形，例如是指吐水口30的附近。在針對身體的情形，目標(biāo)到達地點例如為吐水裝置跟前。
這種特性，即使被探測體是人的手或被洗凈體(圖5A或圖5B)或是身體(圖5C)中的任意一個，被探測休位于傳感器部100的探測可能范圍A內(nèi)時都會隨著接近到達地點而減低速度D
在圖6所示的具體例中，當(dāng)被探測體移動而進入傳感器部100的探測可能范圍且離到達地點的距離為el時，傳感器部100輸出至控制部200的被探測體的探測信號的頻率成為閾值fl (圖6的點pl)。在此時點，判定部230將閥250打開而開始吐水。
不久被探測體進一步減速而抵達到達地點。然而，判定部230是將開始吐 水時點控制成，在被探測體即將抵達到達地點el時就打開閥250而開始吐水。 藉此，當(dāng)被探測體抵達到達地點時，可毫無遲滯地開始進行吐水。
如此般，在本發(fā)明的第1實施方式中，當(dāng)探測出被探測體減速而成為既定 速度(vl)以下時，視為被探測體已抵達目標(biāo)到達地點跟前，而開始進行吐水
藉此，可在被探測體抵達到達地點的同時開始進行吐水，因此使用起來相 當(dāng)舒適。
圖7A E是用來說明本發(fā)明的第1實施方式的被探測體的具體例的側(cè)視圖。
在圖7A所示的具體例中，是將使用者的手當(dāng)作被探測體a。當(dāng)探測出手的 速度減低而成為速度vl以下時，視為手已抵達到達地點(吐水口 30的下方或 吐水流的軌跡上)跟前而開始進行吐水。
在圖7B所示的具體例中，是將拿著牙刷或杯子等的被洗凈體的手當(dāng)作被探 測體a。雖然被洗凈體可能不容易被探測出，但該等被洗凈體的動作或速度是和 將其拿取的手的速度相同。
于是，關(guān)于為了洗凈上述不容易探測的被洗凈體的吐水開始時點，當(dāng)探測 出將其拿取的手的速度減低而成為速度vl以下時，視為被洗凈體抵達到達地點 (吐水口 30的下方或吐水流的軌跡上)跟前而開始進行吐水。
圖7C所示的具體例，是將牙刷或杯子等的被洗凈體當(dāng)作被探測體a。拿在 手上的牙刷或杯子等的被洗凈體，有一些較容易藉由傳感器部IOO探測出。
于是，將上述被洗凈體當(dāng)作被探測體a。關(guān)于為了洗凈該等被探測體的吐水 開始時點，當(dāng)探測出被探測體的速度減低而成為速度vl以下時，視為被洗凈體 抵達吐水口 30的下方、附近或吐水流的軌跡上跟前而開始進行吐水。
圖7D所示的具體例，是在吐水口 30未突出于貯水部40的情形，將使用者 的身體當(dāng)作被探測體a。如圖7D所示，在吐水口 30未突出于貯水部40的情形 等的不容易判斷吐水口 30時，由于不清楚水要怎么流出，使用者將手伸到貯水 部40的場所較難判斷。
于是，在這種情形，是將使用者的身體當(dāng)作被探測體a。當(dāng)探測出身體的速度減低而成為速度vl以下時，打開閥250而開始進行吐水，以瞬間或連續(xù)地吐水。
藉此，使用者可判斷吐水流的軌跡，毫不猶豫地就能伸出手。
圖7E所示的具體例，是在使用者坐在輪椅上的情形，將使用者的身體當(dāng)作 被探測體a。即使是圖7E所示的使用者坐在輪椅上的情形等，亦即使用者的手 要伸到貯水部40的里面會有困難的情形，和上述同樣地，將身體當(dāng)作被探測體 a。這時，當(dāng)探測出身體的速度減低而成為速度vl以下時，打開閥250而開始 瞬間或連續(xù)地進行吐水。
輪椅等的使用者只要將手或杯子伸到吐水場所即可。因此，不用將手伸到 貝亡水部40的里面即可開始進行吐水，故使用者能以舒適的姿勢來使用。
圖8是說明本發(fā)明的第1實施方式的控制部200的吐水開始順序的流程圖
控制部200取得來自傳感器部100的探測信號(步驟S1)，根據(jù)該探測信 號來求出被探測體的頻率并予以儲存(步驟S2)。
這時，例如將探測信號的全頻帶(0 100Hz)中具有最大振幅的頻率，當(dāng)作 被探測體的頻率來求出。
接著，控制部200根據(jù)所求出的被探測體的頻率，來判定是否被探測體減 速成既定速度vl以下(步驟S3)。
在步驟S3，將這次求出的被探測體的頻率和上次以前已求出的被探測體的 頻率及閾值fl作比較，來判定該被探測體的減速。閾值fl也可以事先設(shè)定好。
這時的減速判定的順序為，例如，上次及上上次所求出的被探測體的頻率 超過閾值fl，且此次求出的被探測體的頻率為閾值fl以下(比上次探測信號的 頻率低)時，則判定被探測體減速成速度vl以下。除此外，被探測體的速度則 超過速度vl。而判定被探測體尚未減速至速度vl以下。另外，上次及上上次求 出的被探測體的頻率，儲存于存儲單元240 (參照圖2、圖3)，而口f予以讀取
結(jié)果，在判定被探測體尚未減速至速度vl以下的情形(步驟S3為否)， 返回上述步驟Sl而再度取得探測信號。
另外，在判定被探測體減速至速度vl以下的情形(步驟S3為是)，打開閥250而開始進行吐水(步驟S4)。
依據(jù)上述說明的第1實施方式，當(dāng)探測出被探測體減速成既定速度以下時 ，開始進行吐水。因此，在被探測體抵達目標(biāo)到達地點的同時會進行吐水。
接著說明本發(fā)明的第2實施方式。
像使用者接近吐水裝置而將手或杯子等伸出的情形那樣，包含身體的接近 和手或杯子等的插入等的有多個被探測體移動的情形，可探測出包含身體的減 速和手的減速的多個減速。
于是，在本發(fā)明的第2實施方式中，即使探測出第1次的減速，將其視為 身體的減速而尚未開始進行吐水。而接著若探測出第2次的減速的話，就視為 手或被洗凈體的減速，而開始進行吐水。
亦即，將第l被探測體當(dāng)作身體，將第2被探測體當(dāng)作手或杯子等。當(dāng)探 測出第1被探測體減速成第1既定速度(v2)以下后，再探測出第2被探測體 減速成第2既定速度(v3)以下時，判定部230才判定第2被探測體即將抵達 目標(biāo)到達地點，而開始進行吐水。
藉此，可將身體的接近動作、手或杯子等的插入動作予以識別。此外，僅 身體的接近并不開始進行吐水，而在手或被洗凈體抵達到達地點(例如吐水口 下方或吐水流的軌跡上)的同時進行吐水。因此可抑制吐水浪費且使用起來相 當(dāng)舒適。
圖9A、 9B，是用來說明本發(fā)明的第2實施方式的被探測體的動作的俯視圖 。例如，使用者進行接近吐水裝置并伸出手或手上拿的被洗凈體(牙刷、杯子 )等的一連串的動作。
首先，如圖9A所示，第1被探測體(身體)M的使用者，是走向吐水裝 置。使用者隨著接近吐水裝置而減低速度，并抵達吐水裝置前的到達地點。接 著，如圖9B所示，使用者移動第2被探測體b2的手或被洗凈體。該手或被洗 凈體，隨著接近吐水部而減低速度。亦即，第2被探測體b2，隨著接近到達地 點(C:水部40、吐水口30的下方、吐水流的軌跡上、從吐水口30朝貯水部40 的著水地點等)而減低速度。
圖10是顯示，依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號的頻率的變化 例的圖。在該具體例中，到達地點是第2被探測體(使用者的手等)的到達地點，亦即吐水口 30的下方或吐水流的軌跡上。
如圖10所示，隨著使用者移動而接近吐水裝置，第l被探測體(例如使用
者的身體)的速度減低。因此探測信號的頻率會降低。不久第1被探測體即將
到達吐水裝置時，使用者會減速而使速度成為第l既定速度v2以下，探測信號 的頻率降低而成為閾值頻率f2以下(圖10的點p2)。
當(dāng)使用者的速度為v2、探測信號的頻率為f2時，第2被探測體的上述到達 地點與使用者的距離為e2。
接著，若使用者將手移動，第2被探測體(使用者的手等)的速度，和上 述使用者的身體同樣地隨著第2被探測體接近上述到達地點而變慢。不久第2 被探測體即將抵達到達地點時，使用者的手等會減速成第2既定速度v3以下， 探測信號的頻率降低而成為閾值頻率f3以下。在第2被探測體(使用者的手、 被洗凈體)的速度為v3、探測信號的頻率為f3時，上述到達地點與第2被探測 體的距離為e3 (<e2)。關(guān)于既定速度v2和v3的關(guān)系、閾值頻率f2和f3的大 小關(guān)系，并不限于圖IO所例示者，也可以是大致相同，或是和圖10所示的具 體例形成相反的大小關(guān)系。
在第2實施方式中，在第2被探測體減速成速度v3的時點，閥250打開。 藉此，當(dāng)?shù)?被探測體(使用者的手、被洗凈體)抵達到達地點(吐水口30的 下方、吐水流的軌跡上)時能夠開始進行吐水。
圖11是說明第2實施方式的控制部200的吐水開始順序的流程圖。
控制部200，從傳感器部IOO取得探測信號(步驟S1)，根據(jù)該探測信號 求出第1被探測體的頻率并儲存于存儲部240 (步驟S2)。
這時，例如將探測信號的全頻帶(0 100Hz)中具有最大振幅的頻率，當(dāng)作 該第1被探測體的頻率來求出。
接著，判定部230根據(jù)所求出的第1被探測體的頻率，來判定第1被探測 體(身體)是否已減速成既定速度v2以下(步驟S3)。
該第1被探測體的減速，是將這次求出的第1被探測體的頻率和上次以前 求出的第l被探測體的頻率或閾值f2作比較而進行判定。另外，上次以前所求 出的第l被探測體的頻率、閾值f2等可儲存于存儲部240 (圖2、圖3) 。 f2也 可以事先就設(shè)定好。這時的減速判定的順序為，例如，當(dāng)上次及上上次求出的第1被探測體的 頻率超過閾值f2，且這次求出的第l被探測體的頻率為閾值f2以下(因此比上
次的頻率低)時，則判定第1被探測體減速成速度v2以下(探測出第1次的減 速)。除此外，則判定第1被探測體尚未減速成速度v2以下(尚未探測出第l
次的減速)。
結(jié)果，當(dāng)?shù)趌被探測體(身體)尚未減速成速度v2以下，而判定尚未探測 出第1次的減速的情形(步驟S3為否)，返回上述步驟Sl而再度取得探測信 號。
另一方面，在第l被探測體減速成速度v2以下，而判定探測出第l次的減 速的情形(步驟S3為是)，控制部200例如將探測出第1次的減速儲存后，進 入步驟SIO。
控制部200，在步驟S10再度取得探測信號，根據(jù)所取得的探測信號，這次 求出第2被探測體(使用者的手或手上拿的杯子等)的頻率(步驟Sll)。
這時，當(dāng)探測出第1次的減速后，將判定對象的頻率從第1被探測體的頻 率切換成第2被探測體的頻率。于是，由于第1被探測體的頻率已經(jīng)成為第1
閾值f2以下，當(dāng)探測出第1次的減速后，在最初求出第2被探測體的頻率時， 例如是將超過探測信號G的頻帶內(nèi)具有最大振幅的頻率當(dāng)作第2被探測體的頻 率，而繼續(xù)進行探測。
接著，判定部230判定第2被探測體(手或被洗凈體)是否減速成既定速 度v3以下(步驟S12)。
該第2被探測休的減速，是例如將這次探測出的第2被探測體的頻率和上 次以前探測出的第2被探測體的頻率或閾值fi作比較而進行判定。f3也可以事 先就設(shè)定好。
接著，關(guān)于第2被探測體(手或杯子等)是否減速成速度v3以下，是和第 1身體的減速探測判定依同樣的順序進行判定(步驟S12)。但頻率的閾值是使
該第2次的減速探測的判定順序為，例如，當(dāng)上次及匕上次求出的第2被 探測體的頻率超過閾值f3，且這次探測山的第2被探測體的頻率為閾值f3以下 (因此比上次的頻率低)時，則判定第2被探測體減速成速度v3以下(探測出第2次的減速)。除此外，則判定第2被探測體尚未減速成速度V3以下(尚未
探測出第2次的減速)。
結(jié)果，當(dāng)?shù)?被探測體(手或被洗凈體)尚未減速成速度v3以下，而判定 尚未探測出第2次的減速的情形(步驟S12為否)，返回上述步驟S10而再度 取得探測信號。
另一方面，在第2被探測體減速成速度v3以下，而判定探測出第2次的減 速的情形(步驟S12為是)，控制部200打開閥250而開始進行吐水(步驟S4
依據(jù)第2實施方式，若探測出包含第1被探測體(使用者的身體)和第2 被探測體(使用者的手或手上拿的被洗凈體)的多個減速的話，就根據(jù)多個探 測而開始進行吐水。因此，可將身體、手或洗凈體予以區(qū)別，在手或洗凈體抵 達目標(biāo)到達地點的同時開始進行吐水。因此，可抑制吐水浪費且使用起來相當(dāng) 舒適。
接著說明，藉由觀察每個頻帶的探測信號的振幅來分別判別第1被探測體 和第2被探測體的方法。
圖12，是針對圖IO所示的具體例，說明在每個頻帶觀察探測信號的方法的 示意圖。
第1被探測體和第2被探測體的探測信號，如圖12所示般頻率會隨著時間 而變化。換言之是對應(yīng)于，在不同頻帶將探測信號的振幅和時間依序表示。例 如圖12所示，可觀察在高頻帶、中頻帶、低頻帶的探測信號的振幅。該觀察， 可藉由用對應(yīng)于各頻帶的數(shù)位濾波器將探測信號濾波來執(zhí)行。
圖13是顯示圖12所示的具體例的探測信號的振幅實測值的經(jīng)時變化的曲 線圖。在圖13中顯示高頻帶的60 70Hz、中頻帶的30 40Hz、低頻帶的10 20Hz
的探測信號的振幅的經(jīng)時變化。
如圖12所示，將第1被探測體和第2被探測體的探測信號通過各頻帶的點 用A F表示。關(guān)于這些點，在圖13可清楚觀察到，頻帶的探測信號的振幅增加 。亦即，藉由上述般在每個頻帶觀察探測信號的振幅，可分別判別第1被探測 體及第2被探測體的加速或減速。
再者，若如此般觀察每個頻帶的振幅，例如即使是使用者的身體和手幾乎同時接近吐水裝置的情形，也能進行判別。
圖14是顯示，依被探測體離目標(biāo)到達地點的距離，探測信號的頻率變化的 第2具體例的示意圖。
本具體例中，第1被探測體(使用者的身體)朝吐水裝置的吐水部接近的 同時，使用者將第2被探測體(手或杯子等)慢慢伸出。這時，如圖14所示，
第1被探測體的減速和第2被探測體的減速可能會在時間上很接近。
圖15是顯示，針對圖14所示的具體例，分割成各個頻帶來觀察的示意圖 。亦即，這時也是，可分成高頻帶、中頻帶、低頻帶來觀察探測信號的振幅。
圖16是顯示，針對圖14所示的具體例，各頻帶的探測信號的振幅的經(jīng)時 變化的實測值的曲線圖。
在遠離吐水部的點A (參照圖15)，第1被探測體(身體)和第2被探測 體(手或杯子等)的速度互相接近，使用者尚未開始進行伸手等的動作。對應(yīng) 于此可觀察到，在5(K60Hz第1被探測體的振幅和第2被探測體的振幅重疊。
接著，在接近吐水部時，使用者在將身體減速的狀態(tài)下，開始將手或杯子 等朝吐水部伸出。這時，第1被探測體的頻率相對急速降低，另一方面第2被 探測體的頻率則因伸出手等而相對緩慢降低。因此可觀察到，在30 40Hz的頻 帶，點B的振幅和點D的振幅是分離的。
若使用者進一步接近吐水部，身體速度會大幅降低且不久后停止。接著， 手或杯子等的速度也會降低，且不久后停止。關(guān)于這些動作可觀察到，在10 20Hz 的頻帶，點C的振幅和點E的振幅明顯分離。另外這時，使用者的手或杯子等 ，相較于身體，是位于接近吐水部(亦即傳感器部IOO)的位置，因此第2被探 測體的探測信號的振幅相對較大。
如此般，藉由在多個頻帶分別觀察探測信號的振幅的經(jīng)時變化，即使是第1 被探測體和第2被探測體的減速時點接近的情形，仍能將第1被探測體和第2 被探測體的動作分離而進行觀察。另外在觀察時，藉由考慮振幅的大小，可將 第1被探測體和第2被探測體作更明顯的分離。
接著，說明本發(fā)明的第3實施方式。在第3實施方式中，探測出1個被探 測體減速成既定速度以下。或是接著探測出2個被探測體減速成既定速度以下 。然后若探測出被探測體接近的話，就開始進行吐水。亦即，依探測信號的振幅的增減來判斷被探測體是接近或遠離。另外追加 "接近"要素作為吐水開始的判斷要素，而實現(xiàn)更高精度的探測。
圖17是顯示，被探測體(探測對象物)接近到達地點時，依其離到達地點 (吐水裝置)的距離，探測信號的振幅的變化例的圖。如圖17所示，在被探測 體接近的情形，探測信號的振幅會隨著時間而增加。因此，極大值的近似線或 包絡(luò)線的斜率是正的，極小值的近似線或包絡(luò)線的斜率是負的。相反地，在被 探測體遠離的情形，探測信號的振幅會隨著時間而減少。因此，極大點的近似 線或包絡(luò)線的斜率是負的，極小點的近似線或包絡(luò)線的斜率是正的。
圖18是顯示本發(fā)明的第3實施方式的控制部200的吐水開始控制順序的流 程圖。
圖18所示的具體例，是將第3實施方式應(yīng)用于上述第1實施方式(參照圖 8)，也能將第3實施方式應(yīng)用于上述第2實施方式(參照圖11)的第1被探測 體的減速探測和第2被探測體的減速探測。
在圖18所示的具體例中，控制部200執(zhí)行以下步驟取得探測信號(步驟 Sl)，根據(jù)取得的探測信號求出被探測體的頻率并儲存(步驟S2)，求出所取 得的探測信號的振幅并儲存(步驟S20)。
接著，在步驟S3判定被探測體是否減速成既定速度以下(速度vl以下) 。在判定被探測體尚未減速成既定速度以下的情形(步驟S3為否)，返回步驟 Sl。在判定被探測體已減速成既定速度以下(vl以下)的情形(步驟S3為是) ，根據(jù)探測信號的振幅來判定被探測體是否已接近(步驟S21)。
結(jié)果，在判定被探測體尚未接近的情形(步驟S21為否)，返回步驟S1取 得探測信號。在判定被探測體已接近的情形(步驟S21為是)，打開閥250開 始進行吐水(步驟S4)。
這時，被探測體的接近的判定例如依以下的順序。
首先，在步驟S20，根據(jù)這次取得的探測信號求出被探測體的振幅的極大值 ，并儲存該極大值。從1個以上的探測信號求出的振幅的極大值也事先儲存于 控制部200。接著在步驟S21，求出這些極大值的近似直線(例如圖IO的直線 Ll)或包絡(luò)線的斜率。若該斜率超過閾值(O或正值)，則判定被探測體己接近 。若該斜率為閾值以下，則判定被探測體尚未接近?；蚴窃诓襟ES21，若上述極大值以既定次數(shù)連續(xù)增加，則判定被探測體已接 近。除此外則判定被探測體尚未接近?；蚴窃诓襟ES21，若上述極大值成為閾值(例如圖17的Vgl)以上，則判定被探測體己接近。除此外則判定被探測體尚未接近。或者是，在步驟S20，從探測信號求出被探測體的振幅的極大值和極小值并 儲存。在步驟S21，若極大值為第l閾值(例如圖17的Vgl)以上，且極小值 為第2閾值(例如圖17的Vg2)以下，則判定被探測體已接近。除此外則判定 被探測體尚未接近。或者是，在步驟S20，求出被探測體的極大值和極小值的差值并儲存。在步 驟S21，若該差值以既定的次數(shù)連續(xù)增加，則判定被探測體已接近。除此外則判 定被探測體尚未接近。依據(jù)第3實施方式，作為開始進行吐水的判定要素追加考慮探測信號的 振幅來探測被探測體是否接近，因此可更高精度地進行探測。例如，在有人通 過吐水裝置前的情形，可防止因探測而造成吐水浪費。亦即，在有人通過吐水 裝置前的情形，探測信號的頻率雖然會產(chǎn)生變化，但振幅不會大到可超過既定值的程度。因此，藉由考慮振幅的改變而能判別是使用者接近吐水裝置，還是單純通過吐水裝置跟前。接著，說明本發(fā)明的第4實施方式。在第4實施方式中，在探測第l被探 測體(身體)和第2被探測體共2個減速的情形，若探測出第1被探測體的加 速的話，就將探測出減速的次數(shù)歸零，而將基于下個使用者的動作的減速探測 ，當(dāng)作另一個第1被探測體(第2身體)的接近所產(chǎn)生的第1次的減速探測。 藉此，當(dāng)最初的使用者離開，可判別下個使用者使用吐水裝置時的減速為第1 次的減速探測。因此可高精度地進行探測。圖19是顯示第1被探測體(第1身體)遠離到達地點(吐水裝置前)的情 況的俯視圖。圖20是顯示，第1被探測體遠離到達地點時，依其離到達地點的距離的探 測信號的頻率變化例的曲線圖。被探測體也可以是牙刷或杯子等的被洗凈體。如圖19所示，在第1被探測體(身體)bl遠離吐水裝置前的傳感器部100 的探測范圍A內(nèi)的情形，第1被探測體M的速度增加。因此，如圖20所示，體遠離吐水部(亦即，貯水部40、吐水口 30下方或吐水流的軌跡上，或從吐水口 30朝貯水部40的著水地點等) ，而停止進行吐水。圖21是顯示第4實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸零順序的 流程圖。在第2實施方式中，控制部200若探測出第1被探測體(身體)的速度減 低的話，就例如將第1次的減速探測予以儲存。接著，執(zhí)行第2被探測體(手 或被洗凈體)的動作所產(chǎn)生的第2次減速的探測順序(圖11的步驟S10 S12) ，而控制吐水的開始及結(jié)束。然而，例如，當(dāng)最初的使用者離開后，下個使用者使用時的減速是第幾次 的減速變得無法判斷。在圖21所示的順序中，在上述第2次的減速探測順序之間，當(dāng)使用者(第 1被探測體)改變時，可防止將下個使用者的減速當(dāng)作第2次的減速而開始進行 吐水。在圖21中，控制部200進行第1被探測體的減速探測順序(圖11的步驟 S1 S3)，若探測出第1被探測體的速度減低的話，就將己探測出的第l次的減 速儲存于存儲器等(步驟S30)。接著，控制部200從傳感器部100取得探測信號(步驟SIO)，根據(jù)該探測 信號而求出第1被探測體的頻率并儲存(步驟S31)。這時，控制部200根據(jù)所取得的探測信號的振幅，可識別出第1被探測體 (身體)位于吐水裝置之前。另外根據(jù)所取得的探測信號的振幅可求出第1被 探測體的頻率。接著，控制部200根據(jù)所求出的第1被探測體的頻率，判定是否探測出第1 被探測體的加速(步驟S32)。這時，第1被探測體的加速判定例如是依以下的順序。若第1被探測體的頻率以既定次數(shù)連續(xù)增加，則判定探測出速度增加。除 此外則判定尚未探測出速度增加?；蚴?，若第1被探測體的頻率增加而超過閾值頻率(例如圖20的f4)，則 判定探測出速度增加。除此外則判定未探測出速度增加。結(jié)果，在判定尚未探測出第1被探測體的加速的情形(步驟S32為否)，返回上述步驟SIO。在判定已探測出第1被探測體的加速的情形(步驟S32為是 )，控制部200將儲存于存儲器的探測出減速的次數(shù)歸零(步驟S33)。亦即， 將已進行的第1次的減速探測歸零，而返回第1被探測體的減速探測順序(圖 11的步驟S1 S3)。依據(jù)第4實施方式，若藉由進行第1被探測體的加速探測而探測出使用者 遠離吐水裝置，則將探測出減速的次數(shù)歸零。藉此，即使是使用者改變，仍能 在對應(yīng)于使用者的手的動作的最佳時點開始進行吐水。接著，說明本發(fā)明的第5實施方式。在第5實施方式中，若探測出第1被 探測體的加速，且探測出第1被探測體遠離的話，就將探測出減速的次數(shù)歸零 。而將依下個使用者的動作的減速探測，當(dāng)作另一個第1被探測體(身體)接 近所產(chǎn)生的第1次的減速探測。被探測體遠離到達地點，可根據(jù)探測信號的電壓的振幅值減少而得知。因 此，作為減速探測次數(shù)歸零的判定要素，藉由追加遠離的探測，可更高精度地 進行探測。圖22是顯示被探測體遠離到達地點時，依其離吐水裝置的距離，探測信號 的振幅的變化例的圖。如圖22所示，在被探測體遠離的情形，探測信號的振幅會隨著時間而減少 。因此，極大值的近似線或包絡(luò)線的斜率是負的，極小值的近似值或包絡(luò)線的 斜率是正的。圖23是顯示第5實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸零順序的 流程圖。在圖23所示的具體例中，控制部200藉由第1被探測體的減速探測順序( 圖11的步驟S1 S3)，探測出第1被探測體的減速，將探測出第1次的減速儲 存于存儲器等(步驟S30)。控制部200，從傳感器部IOO取得探測信號(步驟 S10)。根據(jù)該探測信號，求出第1被探測體的頻率并儲存(步驟S31)。求出 第l被探測體的振幅并儲存(步驟S40)。接著，控制部200判定是否已探測出第1被探測體的加速(步驟S32)。在 判定尚未探測出第1被探測體的加速的情形(步驟S32為否)，返回步驟S10。在判定已探測出第1被探測體的加速的情形(步驟S32為是)，控制部200 根據(jù)第1被探測體的振幅，判定第1被探測體是否從到達地點遠離(步驟S41結(jié)果，在判定第1被探測體尚未遠離的情形(步驟S41為否)，再度返回 步驟S10進行探測信號的取得。而在判定第1被探測體已遠離的情形(步驟S41 為是)，將儲存于存儲器的探測出減速的次數(shù)(第1次的減速探測)歸零(步 驟S33)。這時，第l被探測體的遠離的判定，例如是依以下的順序。 首先，在步驟S40，從這次取得的探測信號求出第1被探測體的振幅的極大 值并儲存。根據(jù)之前取得的1個以上的探測信號所求出的第1被探測體的振幅 的極大值，也儲存于控制部200。接著在步驟S41，求出該等的極大值的近似直 線(例如圖22的直線L2)或包絡(luò)線的斜率。若該斜率未達閾值(O或負值)， 則判定第1被探測體已遠離。若斜率為該閾值以上，則判定第1被探測體尚未 遠離?；蛘呤窃跉i驟S41，若上述極大值以既定次數(shù)連續(xù)減少，則判定第l物體已 遠離。除此外則判定第1被探測體尚未遠離。或是，在歩驟S41，當(dāng)上述極大值為閾值(例如圖22的Vkl)以下時，判 定第1物體已遠離。除此外則判定第1物體尚未遠離?；蛘呤牵诓襟ES40，根據(jù)探測信號求出第1被探測體的極大值和極小值并 儲存。在步驟S41，當(dāng)極大值為第l閾值(例如圖22的Vkl)以下，目.極小值 為第2閾值(例如圖22的Vk2)以上吋，判定第l物體己遠離。除此外則判定 第1被探測休尚未遠離?；蛘呤?，在步驟S40，求出第l被探測體的極大值和極小值的差值并儲存。 在步驟S41，若差值以既定次數(shù)連續(xù)減少，則判定第l被探測體已遠離。除此外 則判定第1被探測體尚未遠離。依據(jù)第5實施方式，作為減速探測次數(shù)歸零的判定要素，追加第1被探測 體的遠離的探測，藉此可更高精度地探測出使用者已遠離吐水裝置。接著，說明本發(fā)明的第6實施方式。在第6實施方式中，在探測第1被探 測體(身體)和第2被探測體(使用者的手或被洗凈體)共2個減速的情形，若在既定時間以上無法根據(jù)探測信號來確認(rèn)被探測體，則判斷使用者遠離而已 經(jīng)不在了。然后，將探測出減速的次數(shù)歸零，將基于下個使用者的動作的減速 探測，當(dāng)作另一個第1被探測體(下個身體)的接近所產(chǎn)生的第1次的減速探
藉此，當(dāng)最初的使用者離開后，可得知下個使用者使用時進行減速的次數(shù) ，而進行高精度的探測。
圖24是顯示使用者已經(jīng)不在時等的探測信號的例子的時序圖。
圖25是顯示本發(fā)明的第6實施方式的控制部200的探測出減速的次數(shù)的歸 零順序的流程圖。
在圖25所示的具體例中，控制部200藉由第1被探測體的減速探測順序( 圖11的步驟S1 S3)來探測出第1被探測體的減速?？刂撇?00將探測出第1 次的減速儲存于存儲器等(步驟S30)?？刂撇?00從傳感器部IOO取得探測信 號(步驟SIO)?？刂撇?00求出該探測信號的振幅并儲存(步驟S50)。
這時，探測信號的振幅，例如為探測信號的頻帶(0 100Hz)的最大振幅。
接著，控制部200判定這次取得的探測信號的振幅是否為閾值(例如圖24 的Vt)以下(歩驟S51)。
結(jié)果，在判定這次取得的探測信號的振幅為閾值以下的情形(歩驟S51為 是)，判斷從探測信號無法確認(rèn)出被探測體。接著在歩驟S52判定是否經(jīng)過既 定時間(例如圖24的T1)。
在此，控制部200是用計時器等來測定上述的時間。另外在判定探測信號 的振幅超過閾值的情形(步驟S51為否)，將上述計時器歸零，返回步驟S10 進行探測信號的取得。
另外，若探測信號的振幅為閾值以下的時間未達既定時間(步驟S52為否 )時，則控制部200不將上述計時器歸零，返回歩驟S10進行探測信號的取得 。若探測信號的振幅為閾值以下的時間在既定時間以上(步驟S52為是)的話 ，就將儲存于存儲器的探測出減速的次數(shù)(第1次的減速探測)歸零(歩驟S33 )。
依據(jù)第6實施方式，若在既定時間以上無法確認(rèn)探測信號，則將探測出減 速的次數(shù)歸零。藉此，即使是使用者改變，仍能在最佳時點開始進行吐水。本發(fā)明是參照具體的實施方式來敘述，但本行業(yè)技術(shù)人員對于形狀或詳細 內(nèi)容施加適當(dāng)?shù)脑O(shè)計變更者，只要是具有申請專利范圍所定義的發(fā)明的范圍和 思想，都包含于本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的申請專利范圍，包含本發(fā)明的 思想及其范圍所涵蓋的所有變更及修正。
權(quán)利要求
1.一種吐水裝置，其特征在于，具備吐水部、藉由所放射的電波的反射波來取得被探測體的移動信息并輸出探測信號的傳感器部、以及根據(jù)前述探測信號來控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探測出前述被探測體減速而成為第1既定速度以下的話，就控制前述吐水部而開始進行前述吐水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的吐水裝置，其特征在于，前述控制部，在探測出被探測體進行第1減速時，就探測被探測體進行第2 減速，若探測出前述第2減速速度為前述第1既定速度以下的話，就控制前述 吐水部而開始進行前述吐水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吐水裝置，其特征在于，前述控制部，若探測出被探測體減速而成為前述第1既定速度以下，且被 探測體接近前述吐水部的話，就控制前述吐水部而開始進行前述吐水。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吐水裝置，其特征在于，前述控制部，若探測出被探測體遠離前述吐水部的話，就將前述減速的探
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吐水裝置，其特征在于，前述控制部，若前述探測信號的振幅在既定時間成為既定的閾值以下的話 ，就將前述減速的探測次數(shù)歸零。
全文摘要
本發(fā)明提供一種吐水裝置，其為可對應(yīng)于人的手即將抵達吐水口下方之類的被探測體的動作而在最佳時點開始進行吐水。具體為提供一種吐水裝置，其特征在于，具備吐水部、藉由所放射的電波的反射波來取得被探測體的移動信息的傳感器部、以及根據(jù)前述傳感器部的探測信號來控制前述吐水部的吐水的控制部；前述控制部，若探測出前述被探測體減速而成為第1既定速度以下的話，就開始進行前述吐水。
文檔編號G01S13/50GK101680213SQ200880020510
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者加邊直樹, 土屋勝久, 坪井宏之, 村田健介, 永石昌之, 立木翔一, 辻田正美, 阿部智之 申請人:Toto株式會社