特開 2024-135313 測距装置及び自動水栓

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135313

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】測距装置及び自動水栓

(51)【国際特許分類】

   G01F 23/292 20060101AFI20240927BHJP

   E03C 1/042 20060101ALI20240927BHJP

   E03C 1/05 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

G01F23/292 B

E03C1/042 B

E03C1/05

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045938

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】504163612

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(72)【発明者】

【氏名】後藤 康浩

(72)【発明者】

【氏名】滝 宣広

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 稜也

(72)【発明者】

【氏名】永田 雅昭

【テーマコード（参考）】

2D060

2F014

【Ｆターム（参考）】

2D060BA05

2D060BC00

2D060BE01

2D060CA04

2D060CA05

2F014FA01

2F014GA01

(57)【要約】

【課題】水位等の液位をより正確に測定することが可能な測距装置及び自動水栓を提供する。
【解決手段】測定光を物体上の液面に照射して得られる反射光に基づいて液面距離を測定する測距装置であって、空気中における測定光及び反射光の空中伝搬速度と液体中における測定光及び反射光の液中伝搬速度とを用いて液面距離を測定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定光を物体上の液面に照射して得られる反射光に基づいて液面距離を測定する測距装置であって、
空気中における前記測定光及び前記反射光の空中伝搬速度と液体中における前記測定光及び前記反射光の液中伝搬速度とを用いて前記液面距離を測定する測距装置。

【請求項2】

測距値Ｌ、前記測定光及び前記反射光の空中伝搬速度Ｓａ及び液中伝搬速度Ｓｂ並びに液面の背後の物体までの物体距離Ｌｂに基づく補正式（１）に基づいて前記液面距離Ｌｃを測定する請求項１に記載の測距装置。
Ｌｃ＝Ｌｂ－｛｛（Ｌ－Ｌｂ）/Ｌｂ｝/｛（Ｓａ－Ｓｂ）/Ｓｂ｝｝・Ｌｂ （１）

【請求項3】

水栓と、
前記水栓の吐水前における容器内の被浸水物までの物体距離及び前記水栓の吐水時における前記容器の水面までの水面距離を液位として各々測定する請求項１又は２に記載の測距装置と、
前記水栓の吐水時における前記測距装置の測距値と前記物体距離とに基づいて水栓の吐水を制御する制御装置と
を備える自動水栓。

【請求項4】

水栓と、
前記水栓の吐水前における容器内の被浸水物までの物体距離及び前記水栓の吐水時における前記容器の水面までの水面距離を液位として各々測定する請求項１又は２に記載の測距装置と、
前記物体距離を記憶する記憶部と、
前記水栓の吐水時における前記測距装置の測距値と前記物体距離とに基づいて前記水面が前記被浸水物の高さを超えたか否かを判定する判定部と、
前記水栓の吐水を制御するとともに、前記判定部が前記水面が前記被浸水物の高さを超えたと判定すると前記水栓を止水させる制御部と
を備える自動水栓。

【請求項5】

前記被浸水物における前記物体距離の測定部位を表示する表示部と、
前記測距装置に前記物体距離の測定開始を指示する操作部と
をさらに備える請求項４に記載の自動水栓。

【請求項6】

前記水栓の止水を報知する報知部を備える請求項４に記載の自動水栓。

【請求項7】

前記判定部は、前記反射光の光量が所定の基準値以下になると、前記水面が前記被浸水物の高さを超えたと判定する請求項４に記載の自動水栓。

【請求項8】

前記物体距離に対する前記測距値の超過指定値を設定する超過量設定部と、
前記超過指定値を記憶する第２記憶部とをさらに備え、
前記制御部は、前記測距値が前記物体距離と前記超過指定値との合算値に基づいて前記水栓を止水させる請求項４に記載の自動水栓。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、測距装置及び自動水栓に関する。

【背景技術】

【0002】

水位検知手段でボウルの水位を検知し、所定水位に達したら開閉弁を閉じて給水を停止する洗面装置が知られている（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２０１０－０７７６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

自動水栓を用いて容器内のたまご等（被浸水物）を水に浸そうとした場合、水栓から被浸水物までの距離を測定し、被浸水物が水に完全に浸った段階で水栓を止水する必要がある。容器の水面が被浸水物の高さを少し超えた状態では、水面における測距光の反射より被浸水物における反射の方が強いため、測距センサが近い水面ではなく遠い被浸水物までの距離を測定し続けることがある。このため水面がある程度上昇するまで正確な水位が取得できないという問題がある。

【0005】

本開示は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、水位等の液位をより正確に測定することが可能な測距装置及び自動水栓の提供を目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、測定光を物体上の液面に照射して得られる反射光に基づいて液面距離を測定する測距装置であって、空気中における前記測定光及び前記反射光の空中伝搬速度と液体中における前記測定光及び前記反射光の液中伝搬速度とを用いて前記液面距離を測定する測距装置である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の一実施形態に係る測距装置及び自動水栓の全体構成を示すブロック図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る自動水栓の設置状態を示す概略構成図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る測距装置及び自動水栓の測距状態を示す模式図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る自動水栓の動作を示すフローチャートである。

【図5】本発明の一実施形態における水位変化を示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本実施形態に係る自動水栓は、図１に示すように水栓１及び制御装置２を備えている。自動水栓は、制御装置２が水栓１を制御することにより、液体の一種である湯水を自動的に吐水又は止水する。

【0009】

水栓１は、図示するように本体部１ａ、測距部１ｂ及びＬＥＤ１ｃ（表示部）を備えている。制御装置２は、図示するように記憶部２ａ、判定部２ｂ、操作部２ｃ、制御部２ｄ、報知部２ｅを備えている。自動水栓の各構成要素のうち、測距部１ｂは、本実施形態に係る測距装置である。

【0010】

水栓１は、所定の給水管を介して供給源に接続される金属製の部材である。水栓１は、図２に示すようにキッチン等の流し台３（シンク）に備えられており、電磁弁が制御装置２によって制御されることにより供給源から給水される湯水の吐水又は止水を行う。水栓１は、図１に示すように、制御装置２の制御部２ｄによって直接制御される。

【0011】

本体部１ａは、図示するように湾曲した金属製の部材である。本体部１ａは、水栓１の主要部であり、湯水を吐水する先端部が下方を向いた姿勢で下端が流し台３における縁の上面３ａに支持されている。本体部１ａは、流し台３の底部３ｂに載置されるとともに被浸水物Ｘが収容された容器Ｙに対して湯水を注ぎ入れる。

【0012】

測距部１ｂは、本体部１ａの先端部に設けられた電気的かつ光学的な部品である。測距部１ｂは、本体部１ａの先端部に対峙する測距対象物までの距離を測定する。測距部１ｂは、投光及び受光用の光学部品、測距プログラムが予め記憶されたメモリ及び測距プログラムを実行するプロセッサ及び制御装置２と信号の授受を行う入出力回路等が一体化した測距モジュールとして構成されている。本実施形態における測距対象物は、容器Ｙに収容された被浸水物Ｘや水栓１（本体部１ａ）によって容器Ｙに注ぎ入れられた湯水（液体）の水面（液面）等である。

【0013】

測距部１ｂは、水栓１の吐水前における容器Ｙ内の被浸水物Ｘまでの距離及び水栓１の吐水時における容器Ｙの水面までの距離を測距値Ｌとして各々測定する。測距部１ｂは、吐水前における被浸水物Ｘまでの測距値Ｌを物体距離Ｌｂとして制御装置２に出力し、吐水時における水面までの測距値Ｌを水面距離Ｌｓとして制御装置２に出力する。

【0014】

測距部１ｂは、例えばＴＯＦ（Time Of Flight）方式に基づいて本体部１ａの先端部から測距対象物までの距離を測定する光学式のＴＯＦセンサである。測距部１ｂは、測距対象物に向けて測定光を照射し、測定光の測距対象物における反射光に基づいて測距値Ｌを取得する。測距部１ｂには、ＴＯＦセンサ以外に距離の取得が可能な光学式、電磁波式、超音波式のセンサ等を用いてもよい。

【0015】

例えば、測距部１ｂは、容器Ｙ内の被浸水物Ｘに向けて測定光を照射し、測定光が被浸水物Ｘで反射して発生する反射光を受光し、測定光の照射タイミングに対する反射光の受光タイミングの遅延時間に基づいて物体距離Ｌｂを取得する。測距部１ｂは、容器Ｙの水面に向けて測定光を照射し、測定光が容器Ｙの水面で反射して発生する反射光を受光し、測定光の照射タイミングに対する反射光の受光タイミングの遅延時間に基づいて水面距離Ｌｓを液位として取得する。

【0016】

測距部１ｂは、本実施形態に係る測距装置であり、測定光及び反射光の空中伝搬速度Ｓａ及び水中伝搬速度Ｓｂ（液中伝搬速度）を考慮して水面距離Ｌｓを取得する。より詳細には、測距部１ｂは、空気中における測定光及び反射光の空中伝搬速度Ｓａと水面（液面）を形成する湯水中（液体中）における測定光及び反射光の水中伝搬速度Ｓｂとを用いて水面距離Ｌｓ（液位）を測定する。

【0017】

図３は、容器の水面が被浸水物Ｘの高さを少し超えた状態つまり被浸水物Ｘが湯水中に水没した直後の状態を示している。区間Ｌ１は、測定光及び反射光が空中伝搬速度Ｓａで伝搬する空間である。区間Ｌ２は、測定光及び反射光が水中伝搬速度Ｓｂで伝搬する水中である。

【0018】

被浸水物Ｘが湯水中に水没した直後の状態において、反射光は、測定光が水面で反射する成分（成分Ｃ１）に加えて、測定光が水面で反射せずに水中を伝搬して被浸水物Ｘの表面で反射する成分（成分Ｃ２）を含む。被浸水物Ｘが水又は温水中に水没した直後の状態における反射光は、成分Ｃ１と成分Ｃ２との混合光である。

【0019】

被浸水物Ｘが水又は温水中に十分に水没した状態では、成分Ｃ２は成分Ｃ１に対して十分に小さい。被浸水物Ｘが水又は温水中に水没した直後においては、測定光が水面で反射する成分と、測定光が水面で反射せずに水中を伝搬して被浸水物Ｘの表面で反射する成分とが拮抗している。

【0020】

水面距離Ｌｓは成分Ｃ１によって測定される。成分Ｃ２は、水面距離Ｌｓの測定における外乱として作用し、水面距離Ｌｓの測定精度を低下させる。被浸水物Ｘが水又は温水中に水没した直後では、成分Ｃ１に基づく水面距離Ｌｓの測定において成分Ｃ２の影響が比較的大きいので、正確な水面距離Ｌｓ（水位）が測定できない虞がある。

【0021】

本実施形態における測距部１ｂは、被浸水物Ｘが水又は温水中に水没した直後における水面距離Ｌｓの測定精度の低下を解消するために、測距値Ｌ、測定光及び反射光の空中伝搬速度Ｓａ及び水中伝搬速度Ｓｂ（液中伝搬速度）並びに水面（液面）の背後の被浸水物Ｘ（物体）までの物体距離Ｌｂに基づく補正式（１）に基づいて測定精度の高い水面距離Ｌｓを取得する。
Ls = Lb －｛｛（L－Lb）/Lb｝/｛（Sa－Sb）/Sb｝｝・Lb （１）

【0022】

空中光速Ｓａと水中光速Ｓｂに代えて光の屈折率に基づいて水面距離Ｌｓを求めてもよい。例えば、屈折率Ｎは真空中の光速Ｃを媒体中の光速（空中光速Ｓａ又は水中光速Ｓｂ）で除算したものである。空中の屈折率Ｎａは下式（２）によって表され、水中の屈折率Ｎｂは下式（３）によって表される。この式（２）、（３）を用いて上記（１）を表現し直すと、下式（４）となる。
Na = C/Sa （２）
Nb = C/Sb （３）
Ls = Lb －｛｛（L－Lb）/Lb｝/｛（1/Na－1/Nb）/（1/Nb）｝｝・Lb （４）

【0023】

ＬＥＤ１ｃは、本体部１ａの先端部に設けられており、測距対象物における測定部位を表示する表示部である。測距部１ｂの測距対象物が被浸水物Ｘである場合、ＬＥＤ１ｃは、被浸水物Ｘにおける特定部位をスポット的に照明することにより、特定部位（照明部位）を測定部位として利用者に表示する。

【0024】

制御装置２は、水栓１（本体部１ａ及び測距部１ｂ）と電気的に接続されており、水栓１から入力される測距部１ｂの物体距離Ｌｂ及び水面距離Ｌｓ等の測距値Ｌを用いることにより、水栓１における水又は温水の吐水及び止水を包括的に制御する。制御装置２は、物体距離Ｌｂ及び水面距離Ｌｓ等の測距値Ｌに基づいて制御信号を生成し、制御信号を水栓１に出力することにより水栓１を自動制御する。

【0025】

記憶部２ａは、物体距離Ｌｂ及び水面距離Ｌｓ等の測距値Ｌを一時的に保存するデータ保存装置である。記憶部２ａは、判定部２ｂ及び制御部２ｄから入力される読出要求に基づいて、物体距離Ｌｂ及び水面距離Ｌｓ等の測距値Ｌを判定部２ｂ及び制御部２ｄに出力する。

【0026】

判定部２ｂは、水栓１の吐水時における測距値Ｌと事前に取得された物体距離Ｌｂとを比較することにより容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さに至ったか否かを判定する。判定部２ｂは、例えば測距部１ｂにおける測距値Ｌが物体距離Ｌｂよりも小さくなると、容器Ｙの水面が容器Ｙ内の被浸水物Ｘの高さを超えたと判定する。

【0027】

操作部２ｃは、自動水栓の利用者の操作指示を受け付けることにより、操作信号を生成する。操作部２ｃは、操作信号を制御部２ｄに出力することにより水栓１を操作する。例えば、操作部２ｃは、利用者から物体距離Ｌｂの測定開始指示を受け付けると、測距部１ｂに物体距離Ｌｂの測定開始を指示する操作信号を生成して制御部２ｄに出力する。操作部２ｃは、例えばスイッチ、音声信号、ジェスチャー操作、他のデバイスからの信号である。

【0028】

制御部２ｄは、判定部２ｂの判定結果及び操作部２ｃの操作指示に基づいて水栓１を直接制御する。詳細には、制御部２ｄは、判定部２ｂの判定結果及び操作部２ｃの操作指示に基づいて制御信号を生成し、制御信号を水栓１に出力することによって本体部１ａ、測距部１ｂ及びＬＥＤ１ｃを制御する。例えば、制御部２ｄは、判定部２ｂが容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さを超えたと判定すると、吐水状態にある本体部１ａ（水栓１）を止水させる。

【0029】

報知部２ｅは、容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さを超えた場合つまり測距部１ｂの物体距離Ｌｂの測定時における反射光の光量がしきい値を超えた場合にアラームを鳴らす。報知部２ｅは、光量がしきい値を超えた場合のアラームに加えて、容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さを超えた場合における水栓１（本体部１ａ）の止水を周囲に報知する。報知部２ｅは、例えばブザー、音声メロディ、ＬＥＤの発光、外部デバイスへの通知等である。

【0030】

次に、本実施形態に係る測距装置及び自動水栓の動作について、図４のフローチャートに沿って詳しく説明する。

【0031】

利用者が物体距離Ｌｂの測定開始指示を操作部２ｃに入力すると、図４の動作が開始する。利用者は、測定開始指示の入力に先立って、被浸水物Ｘを収容した容器Ｙを水栓１の下方におけるキッチン用流し台（シンク）上に載置する。利用者は、容器Ｙのキッチン用流し台（シンク）上への載置が完了した状態で測定開始指示を操作部２ｃに入力する。

【0032】

制御部２ｄは、操作部２ｃから測定開始指示の操作信号が入力されると、最初にＬＥＤ１ｃを点灯させる制御信号を生成して水栓１に出力する。ＬＥＤ１ｃは、制御部２ｄから入力される制御信号に基づいて点灯する（ステップＳ１）。ＬＥＤ１ｃの点灯によって、容器Ｙ内の被浸水物Ｘの特定部位にスポット状の照明光が照射される。照明光は、照明部位（被浸水物Ｘの特定部位）が測距部１ｂの測定部位であることを示すものである。

【0033】

例えば、利用者が自動水栓を用いることにより被浸水物Ｘが完全に水没する程に容器Ｙ内に水を注水することを意図としている場合において、照明光の照明部位が被浸水物Ｘにおける最も高い部位（最高部）でなかった場合、利用者は、照明光の照明部位が被浸水物Ｘの最高部に一致するように容器Ｙの位置を調整する。

【0034】

利用者は、容器Ｙの位置調整が完了すると、操作部２ｃに物体距離Ｌｂの測定開始を指示する。制御部２ｄは、操作部２ｃから物体距離Ｌｂの測定開始指示（操作信号）が入力されるか否かを判断し（ステップＳ２）、ステップＳ２の判断が「Ｙｅｓ」になると物体距離Ｌｂを取得させる制御信号を測距部１ｂに出力することにより物体距離Ｌｂを取得させる（ステップＳ３）。測距部１ｂは、自身が取得した物体距離Ｌｂを記憶部２ａに出力することにより記憶させる。

【0035】

制御部２ｄは、ステップＳ２の判断が「Ｎｏ」の場合には、ステップＳ２の判断が「Ｙｅｓ」になるまで待機する。物体距離Ｌｂは、利用者が操作部２ｃに測定開始指示を入力してステップＳ２の判断が「Ｙｅｓ」になるまで取得されない。

【0036】

制御部２ｄは、記憶部２ａが物体距離Ｌｂを記憶すると、ＬＥＤ１ｃを消灯させる制御信号を生成して水栓１に出力する。ＬＥＤ１ｃは、制御部２ｄから入力される制御信号に基づいて消灯する（ステップＳ４）。制御部２ｄは、水栓１（本体部１ａ）を吐水状態とする制御信号を生成して水栓１に出力することにより、水栓１（本体部１ａ）を吐水状態に設定する（ステップＳ５）。

【0037】

制御部２ｄは、水栓１（本体部１ａ）を吐水状態に設定すると、測距部１ｂを測定状態とする制御信号を生成して水栓１に出力する。測距部１ｂは、制御部２ｄから入力される測定状態の制御信号に基づいて、本体部１ａの先端部と測距対象物までの測距値Ｌの取得を開始する（ステップＳ６）。

【0038】

水栓１（本体部１ａ）を吐水状態にした初期段階では、測距部１ｂの測距値Ｌは物体距離Ｌｂと同一である。容器Ｙの水面は、水栓１（本体部１ａ）による吐水の継続によって時間の経過とともに徐々に高く（先端部から近く）なり、最終的には被浸水物Ｘの最高部を超える。

【0039】

図５に示すように、吐水開始時ｔａにおける水面距離Ｌｓは、物体距離Ｌｂよりも大きいが、時間経過とともに物体距離Ｌｂに近づき、最終的に時刻ｔｂにおいて被浸水物Ｘの最高部を超える。測距部１ｂの測距値Ｌは、時刻ｔｂにおける測距対象物の切り替わりによって、一時的に不可解な挙動を示すが物体距離Ｌｂよりも徐々に小さくなる。

【0040】

容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの最高部を超えると、測距部１ｂの測定光は容器Ｙの水面で反射するとともに、水没した被浸水物Ｘの表面でも反射する。反射光は、測定光が水面で反射する成分Ｃ１に加えて、測定光が水面で反射せずに水中を伝搬して被浸水物Ｘの表面で反射する成分Ｃ２を含む混合光となる。

【0041】

成分Ｃ１と成分Ｃ２との成分比率は、水面が上昇するに従って徐々に変化し、最終的には成分Ｃ２が無くなって成分Ｃ１のみとなる。図５に示すように、時刻ｔｂから時刻ｔｃの期間Ｔにおいては、成分Ｃ２の影響によって測距値Ｌは、実態とは異なる値となる。期間Ｔにおける測距値Ｌは信用性が低い。

【0042】

測距部１ｂは、ステップＳ６で測距値Ｌを取得すると、測距値Ｌの異常性つまり成分Ｃ２の影響により測距値Ｌの時系列変化が本来の上昇傾向から逸脱した場合に異常を判定する（ステップＳ７）。測距部１ｂは、例えば図５に示すように測距値Ｌが物体距離Ｌｂよりも徐々に遠くなると、測距値Ｌの異常を判定する。測距部１ｂは、ステップＳ７の判定が「Ｙｅｓ」の場合つまり測距値Ｌの時系列変化が本来の上昇傾向から逸脱した場合、測距値Ｌを補正式（１）に代入することにより水面距離Ｌｓを算出する（ステップＳ８）。

【0043】

補正式（１）によって得られる水面距離Ｌｓは、成分Ｃ２の影響つまり空中伝搬速度Ｓａと水中伝搬速度Ｓｂとの差異の影響を解消し、測距値Ｌよりも容器Ｙの実質的な水位を示すものである。測距部１ｂは、ステップＳ７の判定が「Ｎｏ」の場合つまり測距値Ｌの時系列変化が本来の上昇傾向から逸脱していない場合には、ステップＳ８の計算処理を割愛する。

【0044】

制御部２ｄは、測距値Ｌ又は水面距離ＬｓがステップＳ３で記憶部２ａに予め記憶した物体距離Ｌｂよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ９）。制御部２ｄは、ステップＳ７の判断が「Ｙｅｓ」になると、水栓１（本体部１ａ）を止水状態に設定する制御信号を生成して水栓１（本体部１ａ）に出力する。

【0045】

水栓１（本体部１ａ）は、止水状態の制御信号に基づいて止水状態に設定される（ステップＳ１０）。制御信号に基づく水栓１（本体部１ａ）の止水タイミングは、図５の時刻ｔｂから僅かに遅れた時刻となり、被浸水物Ｘの最高部が僅かに水没した状態で水栓１（本体部１ａ）による容器Ｙへの給水が終了する。

【0046】

ステップＳ９の判断が「Ｙｅｓ」になる場合は、測距対象物が被浸水物Ｘの最高部から容器Ｙの水面に切り替わった状態、つまり容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの最高部を超えた状態である。ステップＳ９の判断が「Ｙｅｓ」になる場合は、利用者が意図する状態、つまり被浸水物Ｘが完全に水没する程に容器Ｙ内に水が注水された状態である。

【0047】

制御部２ｄは、ステップＳ９の判断が「Ｎｏ」の場合には、ステップＳ６における測距値Ｌの取得を繰り返す。ステップＳ９の判断が「Ｎｏ」の場合は、容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの最高部を超えていない状態であり、利用者が意図する状態を未だ満足していない状態である。

【0048】

制御部２ｄは、水栓１（本体部１ａ）を止水状態に設定すると、報知部２ｅを鳴動させる制御信号を生成して水栓１（本体部１ａ）に出力する。報知部２ｅは、制御部２ｄから入力される制御信号に基づいて鳴動することにより、水栓１（本体部１ａ）が止水状態に設定されたことを周囲に報知する（ステップＳ１１）。

【0049】

本実施形態に係る測距装置（測距部１ｂ）及び自動水栓は、空気中における測定光及び反射光の空中伝搬速度Ｓａと水面（液面）を形成する水中又は温水中（液体中）における測定光及び反射光の水中伝搬速度Ｓｂ（液中伝搬速度）とを用いて水面距離Ｌｓ（液位）を測定する。本実施形態によれば、測距部１ｂを備えるので、水位等の液位をより正確に測定することが可能な測距装置及び自動水栓を提供することが可能である。

【0050】

本実施形態によれば、測距部１ｂが空中伝搬速度Ｓａと水中伝搬速度Ｓｂ（液中伝搬速度）とをパラメータとする補正式（１）によって水面距離Ｌｓを取得するので、空中伝搬速度Ｓａと水中伝搬速度Ｓｂとの差異を解消した精度の高い水面距離Ｌｓを取得することが可能である。

【0051】

本実施形態によれば、水栓１、測距部１ｂ、記憶部２ａ、判定部２ｂ及び制御部２ｄを備えるので、容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さを超えたら自動的に止水することが可能な自動水栓を提供することが可能である。

【0052】

本実施形態によれば、被浸水物Ｘにおける測定部位を表示するＬＥＤ１ｃ（表示部）と、測距部１ｂに物体距離Ｌｂの測定開始を指示する操作部２ｃとを備えるので、物体距離Ｌｂの最高部を的確に物体距離Ｌｂとして測定することができる。本実施形態によれば、被浸水物Ｘをより確実に水に浸すことが可能である。

【0053】

本実施形態によれば、水栓１の止水を外部に報知する報知部２ｅを備えるので、被浸水物Ｘが水に浸って水栓１が自動的に止水したことを利用者に知らせることが可能である。本実施形態によれば、使い勝手の良い自動水栓を提供することができる。

【0054】

本開示には様々な変形例が考えられる。本実施形態では、液位の一例として水位（水面距離Ｌｓ）を測定したが、本開示に係る測距装置は、水又は温水以外の様々な液体の液位の測定に適用することができる。

【0055】

測距部１ｂにおける反射光の光量は、被浸水物Ｘと水面とでは明確に異なる。被浸水物Ｘにおける反射光の光量は、水面における反射光の光量よりも大きい。被浸水物Ｘと水面とによる反射光の光量の差異を利用することにより、測距値Ｌが物体距離Ｌｂよりも小さいことに加え、反射光の光量が所定のしきい値以下になると、容器Ｙの水面が被浸水物Ｘの高さを超えたと判定する判定部を採用することが考えられる。

【0056】

判定部が反射光の光量が所定のしきい値以下になったと判断した場合の対応として、水栓１（本体部１ａ）を止水状態に設定した後に報知部２ｅを鳴動させて水栓１（本体部１ａ）が止水状態に設定されたことを周囲に報知することが考えられる。

【0057】

水栓１（本体部１ａ）を止水状態に設定した後に報知部２ｅを鳴動させることに代えて、水栓１（本体部１ａ）を止水状態に設定する前段階、例えば反射光の光量がしきい値以下になったと判定した時点で報知部２ｅ（第２の報知部）を鳴動させることにより、アラームを周囲に報知することが考えられる。

【0058】

物体距離Ｌｂに対する測距値Ｌの超過指定値Ｄを設定する操作部２ｃ（超過量設定部）と、超過指定値Ｄを記憶する記憶部２ａ（第２記憶部）とをさらに備え、制御部２ｄは、測距値Ｌ又は水面距離Ｌｓが物体距離Ｌｂと超過指定値Ｄとの合算値より小さくなると水栓１を止水させることが考えられる。

【0059】

図５に示すように、測距値Ｌが物体距離Ｌｂと超過指定値Ｄとの合算値より小さくなったタイミングで、吐水状態の水栓１が止水状態に設定される。測距値Ｌが物体距離Ｌｂと超過指定値Ｄとの合算値より小さくなったタイミングにおいて、水栓１（本体部１ａ）による容器Ｙへの注水が停止する。

【符号の説明】

【0060】

Ｘ…被浸水物、Ｙ…容器、１…水栓、１ａ…本体部、１ｂ…測距部、１ｃ…ＬＥＤ（表示部）、２…制御装置、２ａ…記憶部、２ｂ…判定部、２ｃ…操作部、２ｄ…制御部、２ｅ…報知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】