水龍頭是我們日常生活中少不了的生活設備,你我每天都會用到它,但你可曾算過每天使用水龍頭的平均次數是多少呢?之前曾有一個統計數據指出,現代人一天平均開關水頭龍次數大約是20次上下,由此可見水龍頭與生活的密不可分。
但一般人會用到水龍頭的時機大部分是因為手髒了、有汙垢,需要用自來水洗滌,也因此易讓經常被碰觸的水龍頭開關殘留下汙穢與細菌,無形中也成了散播傳染性疾病的溫床。也因如此,市面上出現「感應式水龍頭」,讓大家在洗手時,不需碰觸水龍頭開關,就可利用感應方式讓水自動流出來。
相較於傳統的扭轉式水龍頭,儘管感應式水龍頭可用感應方式開關水,但水流大小卻無法隨使用者需求調整,且成本較高,不見得能廣泛應用於家庭或學校等公共場所。而這樣的問題也成為樹德科技大學資訊工程系副教授陳璽煌的發想來源,他開始思考有無辦法設計出一套可以不用自己動手開關又能調整流水量的出水機制。
經過一番創意激盪,陳璽煌靈光乍現,忽然想到何不利用聲音控制方式來控制開關與水流大小呢!於是他和資訊工程系學生鄭吉清組成兩人團隊,開始著手研究。他表示,水龍頭屬機械閥門結構,裡頭有一個橡膠材質墊圈,可作為水流開關,以及避免水漏出來。
為了改由聲音來扮演控制角色,陳璽煌與學生運用裝有SPCE061A單晶片的電路板來進行語音辨識演算法,進而驅動電磁閥開關,以控制水龍頭與水量大小。他解釋,語音辨識技術又稱為自動語音辨識(Automatic Speech Recognition, ASR),目的是希望將人類語音表達的意涵轉換為電子計算機可讀的輸入方式,換言之,就像在水龍頭裡裝置了一個小型微電腦般,讓水龍頭可以聽懂人話、自動開關水,如同我們小時候常說的「芝麻開門」般相當有趣。
除了可自動讓自來水跑出來,陳璽煌與學生還在裡頭設定了「開」、「關」、「大」、「中」、「小」等五種指令。當使用者覺得水量不夠大時,就可說出「大」的指令,水量就會跟著變大;反之亦然,若想要出水量小一點,就可喊出「小」的指令,水量就會立即變小,藉此滿足使用者的不同需求。陳璽煌將此創新研發稱之為「水叫水來:新型聲控水龍頭」,創意發想不但突破過往使用模式,更在2013年第28屆美國匹茲堡發明展中奪下衛浴設備類與自動工具類的雙面金牌,為校爭光,甚至還有衛浴設備廠商來商討技術轉移事宜,希望未來可以量產上市。