特許 7145635 吐水制御装置、吐水制御システム、及び吐水制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-22

(45)【発行日】2022-10-03

(54)【発明の名称】吐水制御装置、吐水制御システム、及び吐水制御方法

(51)【国際特許分類】

   E03C 1/05 20060101AFI20220926BHJP

   G06T 7/70 20170101ALI20220926BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

E03C1/05

G06T7/70 A

G01B11/00 H

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018080956

(22)【出願日】2018-04-19

(65)【公開番号】P2019190045

(43)【公開日】2019-10-31

【審査請求日】2021-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】504163612

【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【氏名又は名称】鈴木 三義

(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】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】滝 宣広

(72)【発明者】

【氏名】白井 雄喜

【審査官】松本 隆彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－００２０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４１８７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｃ １／０５

Ｇ０６Ｔ ７／７０

Ｇ０１Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吐水管よりも上方側に設けられる撮像装置が前記吐水管を含む複数の検知領域で構成された撮像対象領域を撮像することにより取得された領域画像の画像情報に基づいて、前記領域画像に吐水口が含まれているか否かを検知する吐水口検知部と、
前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、検知対象である対象物体が前記撮像対象領域に含まれる複数の検知領域のうち少なくとも何れか一つである第１検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記対象物体の位置を検知する対象物体検知部と、
前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、前記検知対象を保持する保持物体が前記複数の検知領域のうち前記第１検知領域とは異なる第２検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記保持物体の位置を検知する保持物体検知部と、
前記対象物体検知部により検知された検知結果、及び前記保持物体検知部により検知された検知結果に基づいて、吐水を制御する制御部と、
を備え、
前記複数の検知領域は、前記吐水管からの吐水を制御する条件である吐水条件が互いに異なる領域である
ことを特徴とする吐水制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記対象物体が前記第１検知領域に存在する時間が第１閾値以上である第１吐水条件、及び前記保持物体が前記第２検知領域に存在する時間が前記第１閾値より大きい第２閾値以上である第２吐水条件の各々を充足するか否かを判定し、前記第１吐水条件及び前記第２吐水条件のうち少なくとも１つの条件を充足する場合に前記第１検知領域に吐水を行う
請求項１に記載の吐水制御装置。

【請求項3】

前記第２検知領域は、前記第１検知領域の周囲に設けられる領域である
請求項１又は請求項２に記載の吐水制御装置。

【請求項4】

前記撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像の画像情報を取得する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の吐水制御装置と
を備える吐水制御システム。

【請求項5】

吐水口検知部が、吐水管よりも上方側に設けられる撮像装置が前記吐水管を含む複数の検知領域で構成された撮像対象領域を撮像することにより取得された領域画像の画像情報に基づいて、前記領域画像に吐水口が含まれているか否かを検知し、
対象物体検知部が、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、検知対象である対象物体が前記撮像対象領域に含まれる複数の検知領域のうち少なくとも何れか一つである第１検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記対象物体の位置を検知し、
保持物体検知部が、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、前記検知対象を保持する保持物体が前記複数の検知領域のうち前記第１検知領域とは異なる第２検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記保持物体の位置を検知し、
制御部が、前記対象物体検知部により検知された検知結果、及び前記保持物体検知部により検知された検知結果に基づいて、吐水を制御し、
前記複数の検知領域は、前記吐水管からの吐水を制御する条件である吐水条件が互いに異なる領域である、
吐水制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吐水制御装置、吐水制御システム、及び吐水制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の人間の行動からその行動の意図を認識する行動認識技術の発達に伴い、人間が水栓の操作をしなくても、自動的にその人間の意図に基づいて適切に水栓を制御するシステムの開発が期待されている。
例えば、吐水口からの吐水流線の手前が検知領域となるように水栓ユニットに設置されたセンサであって、吐水口から吐水される水の流線方向に対し、斜め方向に照射光を照射するセンサにより検知対象物体からの反射光の有無に応じて吐水を開始する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、センサから照射される光が透明なコップを透過してしまい、透明なコップを検知することができない場合であっても、透明なコップを握っている手からの反射光を検知することにより吐水を正常に制御することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４６７６１６９号公報

【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、上記のような従来の技術を用いた場合においては、吐水口の手前の領域のみが検知領域となってしまうことから、使用状況によっては検知精度が低くなる可能性がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精度よく吐水を制御することができる吐水制御装置、吐水制御システム、及び吐水制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために本発明の一実施形態は、吐水管よりも上方側に設けられる撮像装置が前記吐水管を含む複数の検知領域で構成された撮像対象領域を撮像することにより取得された領域画像の画像情報に基づいて、前記領域画像に吐水口が含まれているか否かを検知する吐水口検知部と、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、検知対象である対象物体が前記撮像対象領域に含まれる複数の検知領域のうち少なくとも何れか一つである第１検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記対象物体の位置を検知する対象物体検知部と、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、前記検知対象を保持する保持物体が前記複数の検知領域のうち前記第１検知領域とは異なる第２検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記保持物体の位置を検知する保持物体検知部と、前記対象物体検知部により検知された検知結果、及び前記保持物体検知部により検知された検知結果に基づいて、吐水を制御する制御部と、を備え、前記複数の検知領域は、前記吐水管からの吐水を制御する条件である吐水条件が互いに異なる領域である。

【0007】

また、本発明の一実施形態は、上述の吐水制御装置であって、前記制御部は、前記対象物体が前記第１検知領域に存在する時間が第１閾値以上である第１吐水条件、及び前記保持物体が前記第２検知領域に存在する時間が前記第１閾値より大きい第２閾値以上である第２吐水条件の各々を充足するか否かを判定し、前記第１吐水条件及び前記第２吐水条件のうち少なくとも１つの条件を充足する場合に前記第１検知領域に吐水を行う。

【0009】

また、本発明の一実施形態は、上述の吐水制御装置であって、前記第２検知領域は、前記第１検知領域の周囲に設けられる領域である。

【0010】

また、本発明の一実施形態は、前記撮像装置と、前記撮像装置により撮像された画像の画像情報を取得する上記に記載の吐水制御装置とを備える吐水制御システムである。

【0011】

また、本発明の一実施形態は、吐水口検知部が、吐水管よりも上方側に設けられる撮像装置が前記吐水管を含む複数の検知領域で構成された撮像対象領域を撮像することにより取得された領域画像の画像情報に基づいて、前記領域画像に吐水口が含まれているか否かを検知し、対象物体検知部が、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、検知対象である対象物体が前記撮像対象領域に含まれる複数の検知領域のうち少なくとも何れか一つである第１検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記対象物体の位置を検知し、保持物体検知部が、前記吐水口検知部によって前記吐水口が検出された場合、前記画像情報に基づいて、前記領域画像における前記検知対象を保持する保持物体が前記複数の検知領域のうち前記第１検知領域とは異なる第２検知領域に存在するか否かを判定し、存在する場合には前記保持物体の位置を検知し、制御部が、前記対象物体検知部により検知された検知結果、及び前記保持物体検知部により検知された検知結果に基づいて、吐水を制御し、前記複数の検知領域は、前記吐水管からの吐水を制御する条件である吐水条件が互いに異なる領域である、吐水制御方法である。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、この発明によれば、精度よく吐水を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態に係る吐水制御システム１の構成例を示すブロック図である。

【図2】第１の実施形態に係る制御情報出力部２１０が行う処理を説明するための図である。

【図3】第１の実施形態に係る吐水制御装置２０の動作例を示すフローチャートである。

【図4】第１の実施形態に係る吐水制御装置２０の動作例を示すフローチャートである。

【図5】第２の実施形態に係る吐水制御装置２０Ａの構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、実施形態の吐水制御システム及び吐水制御装置を、図面を参照して説明する。

【0015】

＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る吐水制御システム１の構成例を示すブロック図である。吐水制御システム１は、撮像対象領域４０の画像に基づいて、吐水を制御する。

【0016】

吐水制御システムが行う吐水の制御には、吐水する水の種別、吐水する水の形態及び吐水する水の水圧や流量、温度等を選択する制御が含まれる。吐水する水の種別には、例えば、原水、浄水、湯水がある。吐水する水の形態には、例えば、ストレート吐水、及びシャワー吐水がある。以下の説明では、吐水制御システム１が吐水及び止水を制御する場合を例示して説明する。
なお、吐水する水の種別には、浄水のお湯、炭酸水、除菌水、アルカリイオン水などの所謂機能水が含まれていてよい。また、吐水状態には、吐水する水の温度や水圧、水量が含まれていてよい。

【0017】

吐水制御システム１は、例えば、撮像装置１０及び吐水制御装置２０を備える。吐水制御装置２０は、吐水管４００の吐水を開始又は終了させる電磁弁３０と接続する。吐水制御システム１は、電磁弁３０を開閉することにより吐水管４００の吐水及び止水を制御する。

【0018】

撮像装置１０は、例えば、キッチン等、水が使用される場所に設けられ、所定の時間間隔で撮像対象領域４０を撮像する。ここで、撮像装置１０により撮像された撮像対象領域４０の画像は、「領域画像」の一例である。撮像対象領域４０は、例えば、ワークトップなど、吐水管４００が配置されたシンク４０１等の水回りの設備が設けられた領域である。撮像装置１０は、例えば、シンク４０１よりも広い領域（例えばシンク４０１とコンロを含む領域）を撮像する。

【0019】

撮像装置１０は、例えば、キッチンの天井、又はウォールキャビネットの底板外側面に設けられる。天井に設けられる場合には、照明配線器具に装着可能な電球型のカメラを用いることができる。この場合、例えば、撮像装置１０は、照明配線器具から供給される電力により動作する。また、この場合、撮像装置１０は、吐水管４００の上側方向に設けられる。撮像装置１０は、例えば、吐水管４００の上側方向から吐水管４００を俯瞰するように吐水管４００を含む領域を撮像する。つまり、撮像装置１０は吐水管４００の上方側から撮像対象領域４０を撮像する。

【0020】

また、撮像装置１０は、撮像した画像の画像情報を吐水制御装置２０に出力する。撮像装置１０は、例えば、ＷｉＦｉ（ワイファイ）等の無線通信回線を介して、撮像した画像の画像情報を吐水制御装置２０に出力する。なお、撮像装置１０は、動画像を撮像してもよいし、静止画像を撮像してもよい。また、撮像装置１０は、カラー画像を撮像してもよいし、白黒画像を撮像してもよい。

【0021】

吐水制御装置２０は、例えば、対象物体検知部２００、吐水口検知部２０１、座標抽出部２０２、座標抽出部２０３、一致検知部２０４、保持物体検知部２０５、座標抽出部２０６、オフセット付加部２０７、一致検知部２０８、速度検知部２０９、及び制御情報出力部２１０を備える。ここで、対象物体検知部２００、及び座標抽出部２０２は、「対象物体検知部」の一例である。また、吐水口検知部２０１、座標抽出部２０３は、「吐水口検知部」の一例である。また、一致検知部２０４、２０８、保持物体検知部２０５、オフセット付加部２０７、速度検知部２０９、制御情報出力部２１０の各々は、「制御部」の一例である。

【0022】

対象物体検知部２００は、撮像装置１０により撮像された撮像対象領域４０の画像に基づいて、画像に対象物体４０３があるか否かを検知する。対象物体４０３は、吐水の対象となり得る物体であり、例えば、コップや皿、鍋、人間の手などである。

【0023】

対象物体検知部２００は、例えば、エッジ検出を行うことにより画像に撮像された様々な物体を抽出する。吐水口検知部２０１は、例えば、画像データにおける輝度の差分に基づいてエッジ検出を行う。具体的には、吐水口検知部２０１は、画像に様々な矩形の枠（セル）をあてはめ、枠の内部と比較して、枠の外周に輝度の差分が少ない場合に、その枠内に物体があると判定し、その枠を抽出することで画像から物体を抽出する。

【0024】

また、対象物体検知部２００は、画像から抽出した物体から対象物体４０３の候補を選択する。対象物体検知部２００は、例えば、予めコップや皿などの対象物体４０３となり得る物体を様々な撮像条件（撮像角度や照明等）により撮像した画像を予め図示しない記憶部に記憶させておく。対象物体検知部２００は、例えば、予め記憶させた対象物体４０３の画像と、撮像装置１０により撮像された画像から抽出した物体の画像とを同じ大きさにスケーリングした上で、両画像の画素について比較する。対象物体検知部２００は、例えば、画素毎の色の分布の傾向が、所定の閾値以上で一致する場合に画像から抽出した物体が対象物体４０３の候補であると判定する。

【0025】

また、対象物体検知部２００は、画像から抽出した対象物体４０３の候補となる物体が、吐水口Ｄを含む領域Ｅ１（図２参照）に物体がある場合に、その物体を対象物体４０３として検知する。これは、画像にコップ等の物体が存在していたとしても、領域Ｅ１とは異なる領域、つまり吐水口Ｄから離れた位置にある場合にはその物体に吐水を受けさせることが考え難いためである。ここで、吐水口Ｄを含む領域Ｅ１は、「第１検知領域」の一例である。
対象物体検知部２００は、検知結果を座標抽出部２０２に出力する。

【0026】

吐水口検知部２０１は、撮像装置１０により撮像された撮像対象領域４０の画像に基づいて、画像に吐水管４００の吐水口Ｄ（図２参照）があるか否かを検知する。

【0027】

吐水口検知部２０１は、例えば、エッジ検出を行うことにより画像に撮像された様々な物体を抽出する。そして、吐水口検知部２０１は、画像から抽出した物体から吐水口Ｄを選択する。吐水口検知部２０１は、例えば、様々な撮像条件で撮像した吐水口Ｄの画像を予め図示しない記憶部に記憶させておく。吐水口検知部２０１は、記憶されている吐水口Ｄの画像と、撮像装置１０により撮像された画像から抽出した物体の画像とを比較し、両画像が所定の類似条件を充足する場合に画像から抽出した物体が吐水口Ｄであると判定する。吐水口検知部２０１は、検知結果を座標抽出部２０３に出力する。

【0028】

座標抽出部２０２は、撮像装置１０により撮像された画像、及び対象物体検知部２００により出力された検知結果に基づいて、画像における対象物体４０３の位置を示す位置座標を抽出する。ここでの位置座標は、対象物体４０３における中心付近の位置を示す座標値（代表値）であってもよいし、対象物体４０３の外周を示す座標群であってもよい。座標抽出部２０２は、抽出した画像における対象物体４０３の位置座標を一致検知部２０４に出力する。

【0029】

座標抽出部２０３は、撮像装置１０により撮像された画像、及び吐水口検知部２０１により出力された検知結果に基づいて、画像における吐水口Ｄの位置を示す位置座標を抽出する。ここでの位置座標は、吐水口Ｄを含む領域を示す座標群である。
座標抽出部２０３は、抽出した画像における吐水口Ｄの位置座標を一致検知部２０４、及びオフセット付加部２０７に出力する。

【0030】

一致検知部２０４は、座標抽出部２０２により抽出された対象物体４０３の位置と、座標抽出部２０３により抽出された吐水口Ｄを含む領域Ｅ１の位置とが一致しているか否かを検知する。一致検知部２０４は、例えば、対象物体４０３の位置座標が吐水口Ｄ含む領域Ｅ１に含まれる場合に、双方の位置が一致していると判定する。一致検知部２０４は、検知結果を制御情報出力部２１０に出力する。

【0031】

保持物体検知部２０５は、撮像装置１０により撮像された撮像対象領域４０の画像に基づいて、画像に保持物体４０２があるか否かを検知する。保持物体４０２は、吐水口の下で吐水を受ける対象物体４０３保持する物体であり、例えば、吐水口に差し出されたコップや皿、野菜などを持つ人間の手や、菜箸、トング等である。
保持物体検知部２０５は、例えば、画像に人間が存在しており、尚且つ、吐水口Ｄを含む領域Ｅ１の周囲にある領域Ｅ２（図２参照）に対象物体４０３を保持する物体が存在している場合に、その物体を保持物体４０２として検知する。これは、画像に人間が存在していない場合に吐水する操作を行うことは想定していないためである。また、領域Ｅ２とは異なる領域に存在する物体は、対象物体４０３を保持していたとしても、吐水を受けさせるために対象物体４０３を保持しているとは考え難いためである。ここで、領域Ｅ２は、「第２検知領域」の一例である。
また、保持物体検知部２０５は、領域Ｅ２に物体が存在している場合でも、人間に用いられておらず、単に領域Ｅ２に存在しているのみである場合には、その物体を保持物体４０２として検知しないことが好ましい。たまたま領域Ｅ２に存在する物体が対象物体４０３を保持している状態にあっても、人間が存在していなければ、対象物体４０３を、吐水を受けさせるために保持しているとは考え難いためである。
保持物体検知部２０５は、例えば、人間が菜箸等を用いて野菜などの対象物体４０３を保持しており、その菜箸等が領域Ｅ２に存在する場合に、その菜箸等を保持物体４０２として検知することが好ましい。また、保持物体検知部２０５は、菜箸等が対象物体４０３を保持しているが、菜箸等が人間により用いられておらず、単に対象物体４０３を保持した状態でたまたま領域Ｅ２に存在している場合には、その菜箸等を保持物体４０２として検知しない。

【0032】

保持物体検知部２０５は、例えば、エッジ検出を行うことにより画像に撮像された様々な物体を抽出する。そして、保持物体検知部２０５は、画像から抽出した物体から保持物体４０２を選択する。保持物体検知部２０５は、例えば、様々な撮像条件で撮像した、様々な形状の保持物体４０２の画像を予め図示しない記憶部に記憶させておく。保持物体検知部２０５は、記憶されている保持物体４０２の画像と、撮像装置１０により撮像された画像から抽出した物体の画像とを比較し、両画像が所定の類似条件を充足する場合に画像から抽出した物体が保持物体４０２であると判定する。保持物体検知部２０５は、検知結果を座標抽出部２０６に出力する。

【0033】

座標抽出部２０６は、撮像装置１０により撮像された画像、及び保持物体検知部２０５により出力された検知結果に基づいて、画像における保持物体４０２の位置を示す位置座標を抽出する。ここでの位置座標は、保持物体４０２における中心付近の位置を示す座標値（代表値）であってもよいし、保持物体４０２の外周を示す座標群であってもよい。座標抽出部２０６は、抽出した画像における保持物体４０２の位置座標を一致検知部２０８、及び速度検知部２０９に出力する。

【0034】

オフセット付加部２０７は、座標抽出部２０３により出力された吐水口Ｄの位置を示す位置座標に、所定のオフセットを付加する。ここで、すでに説明したように、吐水口Ｄの位置を示す位置座標は、吐水口Ｄを含む領域Ｅ１を示す座標群である。また、領域Ｅ１は、吐水を受ける対象物体４０３が存在する領域であることから吐水口Ｄの下方の領域である。オフセット付加部２０７は、領域Ｅ１の外周を示す座標群の各々の座標に対し、吐水口Ｄの中心部から吐水口Ｄの外周に向かう方向に、所定のオフセットを付加する。オフセット付加部２０７は、領域Ｅ１を水平方向に囲むオフセット領域（例えば、領域Ｅ２）の外周を示す座標群を生成する。
オフセット付加部２０７は、生成した位置座標を一致検知部２０８に出力する。

【0035】

一致検知部２０８は、座標抽出部２０６により抽出された保持物体４０２の位置座標と、オフセット付加部２０７により抽出されたオフセット領域である領域Ｅ２の位置とが一致しているか否かを検知する。一致検知部２０４は、例えば、保持物体４０２の位置座標が、オフセット領域である領域Ｅ２に含まれる場合に、双方の位置が一致していると判定する。一致検知部２０８は、検知結果を制御情報出力部２１０に出力する。

【0036】

速度検知部２０９は、座標抽出部２０６により抽出された保持物体４０２の位置座標に基づいて、保持物体４０２が移動する速度を検知する。速度検知部２０９は、画像における保持物体４０２の位置座標と、その画像の前に撮像された画像における保持物体４０２の位置座標とに基づいて、保持物体４０２の位置における単位時間あたりの移動量（つまり、速度）を算出する。速度検知部２０９は、算出した速度を、制御情報出力部２１０に出力する。

【0037】

制御情報出力部２１０は、一致検知部２０４の検知結果、一致検知部２０８の検知結果、及び速度検知部２０９の検知結果に基づいて、電磁弁３０の開閉状態を制御する制御信号を出力する。以下では、図２を用いて、制御情報出力部２１０が行う処理を説明する。

【0038】

図２は、第１の実施形態に係る制御情報出力部２１０が行う処理を説明するための図である。図２では、吐水管４００を上側から撮像した場合の模式図を示し、吐水管４００の一端には吐水口Ｄがあり、吐水口Ｄを中心とした領域Ｅ１、及びＥ２が示されている。

【0039】

制御情報出力部２１０は、例えば、吐水口Ｄの位置に応じた複数の検知領域を設ける。この例では、制御情報出力部２１０が、領域Ｅ１、及びＥ２を設けた場合を示している。

【0040】

制御情報出力部２１０は、対象物体４０３、及び保持物体４０２の各々の位置に応じて、例えば、以下の吐水条件を充足するか否かを判定する。
吐水条件１：対象物体４０３の位置が吐水口Ｄの位置に対応する領域Ｅ１に存在する。
吐水条件２：保持物体４０２の位置がオフセット位置に対応する領域Ｅ２に存在する。

【0041】

この場合、制御情報出力部２１０は、吐水条件１を充足するか否かを判定することにより、吐水口Ｄにコップや皿などの対象物体４０３が差し出されているか否かを判定することができる。これにより、制御情報出力部２１０は、吐水口Ｄにコップや皿などの対象物体４０３が差し出されている場合に吐水を行い、吐水口Ｄに対象物体４０３が差し出されていない場合に吐水を行わないように制御することができる。

【0042】

また、制御情報出力部２１０は、吐水条件２を充足するか否かを判定することにより、吐水口Ｄからやや離れた位置にコップを持つ手などの保持物体４０２が存在しているか否かを判定することができる。これにより、吐水口Ｄからやや離れた位置にコップを持つ手があると判定する場合に吐水を行い、保持物体４０２が吐水口Ｄからやや離れた位置に存在していない場合に吐水を行わないように制御することができる。

【0043】

制御情報出力部２１０は、吐水条件１に加えて、吐水条件２を判定することにより、吐水口Ｄに対象物体４０３が差し出されていることをより精度よく検知することができる。例えば、吐水口Ｄに透明なコップが差し出された場合、画像にコップの形状が明確に撮像されない場合が考えられる。この場合、対象物体検知部２００は、画像から対象物体４０３を検知することができない。このような場合でも、制御情報出力部２１０は、吐水条件２を設けることにより、対象物体４０３が検知されていないが、保持物体４０２が検知されたことから、対象物体４０３（透明なコップ）が吐水口Ｄに差し出されているであろうと推測して、吐水を制御することができる。

【0044】

また、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３における領域Ｅ１の滞在時間、保持物体４０２における領域Ｅ２の滞在時間に応じて、例えば、以下の吐水条件を充足するか否かを判定するようにしてもよい。
吐水条件３：対象物体４０３における領域Ｅ１の滞在時間が所定閾値以上である。
吐水条件４：保持物体４０２における領域Ｅ２の滞在時間が所定閾値以上である。

【0045】

この場合、制御情報出力部２１０は、吐水条件３を充足するか否かを判定することにより、たまたま対象物体４０３が領域Ｅ１に入っただけなのか、吐水させようとして対象物体４０３が領域Ｅ１、つまり吐水口Ｄに差し出されたのかを判定することができる。これにより、制御情報出力部２１０は、たまたま対象物体４０３が領域Ｅ１に入った場合には吐水を行わず、吐水させようとして対象物体４０３が領域Ｅ１、つまり吐水口Ｄに差し出された場合に、吐水を行うように制御することができる。

【0046】

また、制御情報出力部２１０は、吐水条件４を充足するか否かを判定することにより、たまたま保持物体４０２が領域Ｅ２に入っただけなのか、吐水させようとして保持物体４０２が領域Ｅ２に留まっているのかを判定することができる。これにより、制御情報出力部２１０は、たまたま保持物体４０２が領域Ｅ２に入っただけの場合には吐水を行わず、吐水させようとして保持物体４０２が領域Ｅ２に留まっている場合に、吐水を行うように制御することができる。

【0047】

制御情報出力部２１０は、吐水条件３における滞在時間の閾値と、吐水条件４における滞在時間の閾値とを同じ閾値としてもよいし、異なる閾値としてもよい。制御情報出力部２１０は、例えば、吐水条件３における滞在時間の閾値を、吐水条件４における滞在時間の閾値より短く設定する。例えば、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３が領域Ｅ１に滞在した場合に比較的短い時間で吐水を開始させ、対象物体４０３が検知されない場合であっても保持物体４０２が領域Ｅ２に比較的長い滞在した場合に吐水を開始させる。
ここで、吐水条件３における滞在時間の閾値と、吐水条件４における滞在時間の閾値とが異なる場合には、領域Ｅ１に対象物体４０３が滞在する場合と、領域Ｅ２に保持物体４０２が滞在する場合とで、吐水を開始する条件が異なる。つまり、この場合、領域Ｅ１及びＥ２は、「吐水条件が互いに異なる複数の検知領域」の一例である。
また、吐水条件３における滞在時間の閾値より、吐水条件４における滞在時間の閾値のほうが長い場合には、領域Ｅ１に対象物体４０３が滞在する場合より、領域Ｅ２に保持物体４０２が滞在する場合の方が、吐水を開始する条件が厳しい。ここでの吐水を開始する条件が厳しいとは、物体が検知されてから吐水を開始するまでの時間がより長いことを意味する。つまり、この場合、吐水条件３は「第１吐水条件」の一例であり、吐水条件４は「第２吐水条件」の一例である。

【0048】

なお、制御情報出力部２１０が吐水を開始する条件についての領域Ｅ１とＥ２との吐水条件の相違は、物体が領域に滞在する時間に限定されない。領域Ｅ１とＥ２との吐水条件の相違は、領域Ｅ１、Ｅ２の面積の相違や、人間が対象物体４０３に吐水を受けさせる動作等を総合的に考慮して決定されてよい。
例えば、人間が対象物体４０３を領域Ｅ１に進入させる動作について、領域Ｅ１、Ｅ２の面積や、領域Ｅ１、Ｅ２の滞在時間等の検知条件を変更させながら、成人男性や成人女性、子供や高齢者等様々な人間に実施させる検知実験を複数回（例えば、１００回）行う。そして検知実験の結果に基づいて、領域Ｅ１に対象物体４０３が滞在する場合の吐水条件、及び領域Ｅ２に保持物体４０２が滞在する場合の吐水条件を、それぞれ決定するようにしてよい。この場合、対象物体４０３が領域Ｅ１で検知される可能性がより高い検知条件を、領域Ｅ１に対象物体４０３が滞在する場合の吐水条件とする。また、保持物体４０２が領域Ｅ２で検知される可能性がより低い検知条件を、領域Ｅ２に保持物体４０２が滞在する場合の吐水条件とする。これにより、領域Ｅ１に対象物体４０３が滞在する場合より、領域Ｅ２に保持物体４０２が滞在する場合の方が、吐水を開始する条件を厳しい条件とする。

【0049】

また、制御情報出力部２１０は、領域Ｅ２における保持物体４０２の速度に応じて、例えば、以下の吐水条件を充足するか否かを判定するようにしてもよい。
吐水条件５：領域Ｅ２に存在する場合における保持物体４０２の移動速度が所定閾値未満である。

【0050】

この場合、制御情報出力部２１０は、吐水条件５を充足するか否かを判定することにより、単に保持物体４０２が領域Ｅ２を通過しているのか、保持物体４０２が保持するコップが吐水口Ｄに差し出され、保持物体４０２が停止しようとしているのかを判定することができる。これにより、制御情報出力部２１０は、単に保持物体４０２が領域Ｅ２を通過している場合には吐水を行わず、保持物体４０２が保持するコップが吐水口Ｄに差し出され、保持物体４０２が停止しようとしている場合に、吐水を行うように制御することができる。

【0051】

図３は、第１の実施形態に係る吐水制御装置２０の動作例を示すフローチャートである。ここでは、図３を用いて吐水制御装置２０の動作の全体の流れを説明する。

【0052】

まず、吐水制御装置２０は、撮像装置１０により撮像された撮像対象領域４０の画像の画像情報を取得する（ステップＳ１００）。吐水制御装置２０は、取得した画像情報を、対象物体検知部２００、吐水口検知部２０１、及び保持物体検知部２０５に出力する。

【0053】

次に、対象物体検知部２００は、画像に対象物体４０３が含まれているか否かを検知する処理（物体の検知処理）を行う（ステップＳ２００）。対象物体検知部２００は、検知結果を座標抽出部２０２に出力する。座標抽出部２０２は、対象物体検知部２００により出力された検知結果に基づいて、対象物体４０３の位置座標を抽出し、抽出した位置座標を一致検知部２０４に出力する。

【0054】

次に、吐水口検知部２０１は、画像に吐水口Ｄが含まれているか否かを検知する処理（吐水口の検知処理）を行う（ステップＳ３００）。吐水口検知部２０１は、検知結果を座標抽出部２０３に出力する。座標抽出部２０３は、吐水口検知部２０１により出力された検知結果に基づいて、吐水口Ｄの位置座標を抽出し、抽出した位置座標を一致検知部２０４、及びオフセット付加部２０７に出力する。

【0055】

次に、保持物体検知部２０５は、画像に保持物体４０２が含まれているか否かを検知する処理（保持物体の検知処理）を行う（ステップＳ４００）。保持物体検知部２０５は、検知結果を座標抽出部２０６に出力する。座標抽出部２０６は、保持物体検知部２０５により出力された検知結果に基づいて、保持物体４０２の位置座標を抽出し、抽出した位置座標を一致検知部２０８、及び速度検知部２０９に出力する。

【0056】

そして、吐水制御装置２０は、吐水を行うか否かを判定する処理（判定処理）を行う（ステップＳ５００）。

【0057】

なお、上述したフローチャートでは、物体の検知処理（ステップＳ２００）、吐水口の検知処理（ステップＳ３００）、及び保持物体の検知処理（ステップＳ４００）の順に処理を行う場合を例示して説明したが、ステップＳ２００、Ｓ３００、及びＳ４００に示す処置は、処理の順序が入れ替わってもよい。

【0058】

図４は、第１の実施形態に係る吐水制御装置２０の動作例を示すフローチャートである。ここでは、図４を用いて、ステップＳ５００により示される「判定処理」の流れを説明する。

【0059】

まず、制御情報出力部２１０は、座標抽出部２０３により画像から吐水口Ｄが検出されたか否かを判定する（ステップＳ５０１）。
次に、制御情報出力部２１０は、画像から吐水口Ｄが検出された場合、検知領域である領域Ｅ１、Ｅ２を設定する（ステップＳ５０２）。
次に、制御情報出力部２１０は、座標抽出部２０２により画像から対象物体４０３が検出されたか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
次に、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３が検出された場合、対象物体４０３が領域Ｅ１に滞在した時間は所定時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
そして、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３が領域Ｅ１に滞在した時間が所定時間以上である場合、吐水を開始する（ステップＳ５０５）。

【0060】

一方、ステップＳ５０３において画像から対象物体４０３が検出されない場合、及びステップＳ５０４において、対象物体４０３が領域Ｅ１に滞在した時間が所定時間未満である場合、制御情報出力部２１０は、座標抽出部２０６により画像から保持物体４０２が検出されたか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
次に、制御情報出力部２１０は、保持物体４０２が検出された場合、保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間は所定時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。
次に、制御情報出力部２１０は、保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間が所定時間以上である場合、領域Ｅ２に滞在した時における保持物体４０２の速度は所定閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。
そして、制御情報出力部２１０は、保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間が所定時間以上であり、尚且つその時の保持物体４０２の速度が所定閾値未満である場合、吐水を開始する（ステップＳ５０５）。

【0061】

一方、ステップＳ５０１に示す処理において画像から吐水口Ｄが検出されない場合、ステップＳ５０６に示す処理において画像から保持物体４０２が検出されない場合、ステップＳ５０７に示す処理において保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間が所定時間未満である場合、ステップＳ５０８に示す処理において領域Ｅ２に滞在していた時の保持物体４０２の速度が所定閾値未満でない場合、制御情報出力部２１０は、吐水を開始することなく、ステップＳ１００に示す処理に戻る。
なお、上記では、ステップＳ５０７、及びＳ５０８に示す判定処理を共に満たす場合（ステップＳ５０７がＹＥＳ、尚且つステップＳ５０８がＹＥＳ、である場合）にステップＳ５０５に示す吐水を制御する処理が行われる場合を例示して説明したが、ステップＳ５０７に示す処理を満たす（ステップＳ５０７がＹＥＳである）場合にステップＳ５０５に進み。吐水を開始するようにしてもよい。

【0062】

以上説明したように、第１の実施形態の吐水制御装置２０は、撮像対象領域が撮像された領域画像の画像情報に基づいて、画像における検知対象である対象物体４０３が撮像対象領域に含まれる複数の検知領域（例えば、領域Ｅ１及びＥ２）のうち少なくとも何れか一つの検知領域である領域Ｅ１に存在するか否かを判定し、存在する場合には対象物体４０３の位置を検知する対象物体検知部２００及び座標抽出部２０２と、画像情報に基づいて、画像における対象物体４０３を保持する保持物体４０２が撮像対象領域に含まれる複数の検知領域（例えば、領域Ｅ１及びＥ２）のうち領域Ｅ１とは異なる検知領域である領域Ｅ２に存在するか否かを判定し、存在する場合には保持物体４０２の位置を検知する保持物体検知部２０５及び座標抽出部２０６と、対象物体検知部２００及び座標抽出部２０２により検知された検知結果、及び保持物体検知部２０５及び座標抽出部２０６により検知された検知結果に基づいて、吐水を制御する制御情報出力部２１０を備える。これにより、第１の実施形態の吐水制御装置２０は、対象物体４０３が吐水口Ｄに差し出されているにもかかわらず検知ができなかった場合でも、保持物体４０２を検知することで、間接的に対象物体４０３を検知することができるためより精度よく吐水を制御することができる。また、第１の実施形態の吐水制御装置２０は、吐水管４００が含まれた画像を取得すればよいため、吐水口にセンサやカメラを設置する必要がない。このため、吐水口からの水滴等に起因して生じ得る誤検知を抑制することが可能である。

【0063】

また、実施形態の吐水制御装置２０では、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３の位置が検知された場合において所定の第１吐水条件を充足する場合に吐水を制御し、保持物体４０２の位置が検知された場合において第１吐水条件よりも厳しい第２吐水条件を充足する場合に吐水を制御する。ここでの第１吐水条件は、例えば、吐水条件３における滞在時間の閾値より、吐水条件４における滞在時間の閾値のほうが長い場合における吐水条件３である。また、ここでの第２条件は、例えば、吐水条件３における滞在時間の閾値より、吐水条件４における滞在時間の閾値のほうが長い場合における吐水条件４である。これにより、第１の実施形態の吐水制御装置２０は、対象物体４０３が吐水口Ｄに差し出された場合より、保持物体が吐水口Ｄからやや離れた位置に滞在している場合のほうが、より厳しい条件で吐水を行うことができ、より精度よく吐水を制御することができる。

【0064】

また、実施形態の吐水制御装置２０では、撮像対象領域は、吐水管４００を含む領域である。これにより、対象物体４０３が吐水口Ｄに差し出されている様子や、保持物体４０２が吐水口Ｄからやや離れた位置に滞在する様子を画像に撮像することができる。

【0065】

また、実施形態の吐水制御装置２０では、領域Ｅ２は、領域Ｅ１の周囲に設けられる領域である。これにより、対象物体４０３が領域Ｅ１に存在する様子が画像から認識され難い場合に、保持物体４０２が吐水口の奥側等、従来の吐水口付近に設けられたセンサでは検知され難い位置に存在していた場合であっても、保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在していることを検知することができ、より精度よく吐水を制御することが可能である。

【0066】

また、実施形態の吐水制御装置２０では、制御情報出力部２１０は、対象物体４０３が吐水口Ｄの位置を含む領域Ｅ１に滞在した時間、又は保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間に基づいて、吐水を制御する。これにより、第１の実施形態の吐水制御装置２０は、対象物体４０３が吐水口Ｄに所定時間差し出されていることが検知できなかった場合でも、保持物体４０２が吐水口Ｄからやや離れた位置に滞在していることを検知することで、間接的に対象物体４０３を検知することができるためより精度よく吐水を制御することができる。また、対象物体４０３が領域Ｅ１に滞在した時間を、保持物体４０２が領域Ｅ２に滞在した時間よりも短くすることで、まず対象物体４０３を検知し、検知できない場合に保持物体４０２を検知するという二段階の処理を行うことができ、より精度よく吐水を制御することができる。

【0067】

また、実施形態の吐水制御装置２０では、制御情報出力部２１０は、保持物体４０２が領域Ｅ２において所定の閾値速度未満で移動している、又は保持物体４０２が領域Ｅ２において所定時間停止している場合に、吐水を開始する。これにより、実施形態の吐水制御装置２０は、保持物体４０２が領域Ｅ２を通過しただけの場合は吐水を行わず。保持物体４０２が対象物体４０３に吐水させる動作を行った場合に吐水を行うことができ、より精度よく吐水を制御することができる。

【0068】

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、第２の実施形態に係る吐水制御システム１Ａは、保持物体４０２を検知する代わりに、骨格を検知する点において、上述した実施形態と相違する。以下では、上述した実施形態と異なる点を説明し、上述した実施形態と同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0069】

図５は第２の実施形態に係る吐水制御システム１Ａの構成例を示すブロック図である。吐水制御システム１Ａの吐水制御装置２０Ａは、例えば、骨格検知部２１１、及び保持部位座標抽出部２１２を備える。ここで、骨格検知部２１１及び保持部位座標抽出部２１２は、「保持物体検知部」の一例である。

【0070】

骨格検知部２１１は、撮像装置１０により撮像された画像に基づいて、画像に撮像された人間の動作を検知する。骨格検知部２１１は、例えば、カメラ（例えば、赤外線カメラ）やセンサ（例えば、モーションセンサ）などを用いて人間の動作に関する情報を取得する。骨格検知部２１１は、赤外線カメラ等を用いて取得した人間の動作に関する情報に基づいて、人間の関節部分を抽出し、抽出した関節部分を人体の骨格の構造に基づいて接続させることにより、人間の骨格を検知する。骨格検知部２１１は、検知した人間の動作や骨格に関する情報を保持部位座標抽出部２１２に出力する。

【0071】

保持部位座標抽出部２１２は、骨格検知部２１１により検知された人間の動作や骨格に関する情報に基づいて、その人間が対象物体４０３を保持する部位（例えば、手の部位）の位置座標を抽出する。ここで、対象物体４０３を保持する部位は、「保持物体」の一例である。
保持部位座標抽出部２１２は、抽出した位置座標を、一致検知部２０８及び速度検知部２０９に出力する。

【0072】

一致検知部２０８は、保持部位座標抽出部２１２により抽出された保持部位の位置座標と、オフセット付加部２０７により抽出されたオフセット領域である領域Ｅ２の位置とが一致しているか否かを検知する。
速度検知部２０９は、保持部位座標抽出部２１２により抽出された保持部位の位置座標に基づいて、保持部位が移動する速度を検知する。

【0073】

以上説明したように、第２の実施形態の吐水制御装置２０Ａでは、骨格検知部２１１及び保持部位座標抽出部２１２は、画像における人間の骨格を検知することにより、対象物体４０３を保持する部位の位置を検知する。これにより、第２の実施形態の吐水制御装置２０Ａは、骨格を抽出することにより、対象物体４０３を保持する部位の位置を検出することができ、保持物体を検知することが可能となる。

【0074】

上述した実施形態における吐水制御装置２０、及び２０Ａが行う処理の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0075】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0076】

１ 吐水制御システム
１０ 撮像装置
２０ 吐水制御装置
２００ 対象物体検知部
２０１ 吐水口検知部
２０２ 座標抽出部
２０３ 座標抽出部
２０４ 一致検知部
２０５ 保持物体検知部
２０６ 座標抽出部
２０７ オフセット付加部
２０８ 一致検知部
２０９ 速度検知部
２１０ 制御情報出力部
２１１ 骨格検知部
２１２ 保持部位座標抽出部
３０ 電磁弁
４０ 撮像対象領域
４００ 吐水管
４０１ シンク
４０２ 保持物体
４０３ 対象物体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】