(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小便器のトラップ部に連通して該トラップ部に貯留される液体が導入される配管内の圧力を検出する第１の圧力センサと、
前記トラップ部の液体が排水される排水管側の気圧を検出する第２の圧力センサと、
前記両圧力センサの出力に基づいて、排尿か否かを判別する判別手段と、
を備えることを特徴とする小用検出装置。
【請求項２】
前記判別手段は、第１の圧力センサの出力に基づいて排尿か否かの仮判別を行うとともに、前記両圧力センサの差出力に基づいて排尿か否かの仮判別を行い、いずれの仮判別でも排尿であるとされたときに、最終的に排尿であると判別する請求項１記載の小用検出装置。
【請求項３】
前記トラップ部は、排水管側と使用者が位置する側である使用者側とが隔離され、前記両圧力センサの圧力の基準点が、前記使用者側とされる請求項１または２記載の小用検出装置。
【請求項４】
前記判別手段は、圧力センサの出力に基づいて、圧力の変化傾向を示す特徴データを抽出する抽出部を備え、抽出された特徴データから排尿か否かの判別を開始する判別開始点を特定するとともに、該判別開始点からの前記圧力センサの出力に基づく圧力変化のパターンと、予め準備された圧力変化のパターンとを照合して排尿か否かを判別するものである請求項１ないし３のいずれかに記載の小用検出装置。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載の小用検出装置を備えるとともに、
前記小便器内に洗浄水を供給する供給手段と、
前記判別手段の判別結果に基づいて、前記供給手段による洗浄水の供給を制御する制御手段とを備え、
排尿であると判別されたときに、小便器内に洗浄水を供給することを特徴とする小便器洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小便器における小用の検出装置およびそれを用いた小便器洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小便器の自動洗浄装置では、小便器の上方に光電センサ等を設け、一定時間以上小便器の前に人が立ち止まった後に人が小便器から離れたことを検知して小用をしたとして小便器本体の内部上方から洗浄水を流して小便器を洗浄するようにしている。
【０００３】
しかしながら、このような光電センサ等を用いた自動洗浄では、センサ部を外部から見える位置に設置するために、悪戯されやすく、例えばわざとセンサ部の前に手などをかざした状態で一定時間おいておき、その後に手をどかすと、あたかも人が用を足していたのと同様のセンサ出力が得られて、洗浄水が流れてしまうという難点がある。
【０００４】
そこで、光電センサ等に代えて、小便器のトラップ部に貯留されている液体の小用による圧力変化を、圧力センサで検出する小用検出装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような圧力センサで小用を検出する小用検出装置では、小用によってトラップ部に貯留されている液体の圧力が変化するのを圧力センサで検出し、その圧力センサの出力波形と、予め準備されている小用に対応する出力波形とを照合して小用であるか否かを判定するものである。
【０００６】
ところで、一般に、水洗式の小便器では、図６に示されるように、小便器本体１の底部のトラップ部５は、小便器下部の排水管３側からの悪臭、虫、あるいは、小動物などが使用者が位置する側である使用者側へ侵入するのを防止するために、排水管３の上端３ａに設けられた下方が開放した蓋４および凹部２に貯留された液体などによって排水管３側と、使用者が位置する側であって、配管６より給水弁７を介して洗浄水が放出される前面側である使用者側とが隔離されている。
【０００７】
ところが、このような従来例では、特定の気象条件、特に、台風などの強風時には、トラップ部５の外部の排水管３側の空間に風の一部が吹き込むことにより、排水管３側の気圧が変動し、トラップ部５の水位が変動して小用波形に非常に類似した圧力センサの出力波形が得られることがあり、小用波形と誤検出して洗浄水を流してしまう場合がある。
【０００８】
このような特定の気象条件によって生じる小用波形に類似した圧力センサの出力波形は、比較的連続して繰り返し現れるので、デジタル信号処理によって除去することも考えられるけれども、そのためには、比較的多量のデータメモリが必要となり、安価なマイクロプロセッサを使用することができず、コストが高くつくという難点がある。
【０００９】
本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、比較的安価な構成で、気象変動などによって生じる小用波形に類似したノイズ波形による誤検出をなくした精度の高い小用検出装置およびそれを用いた小便器の洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上述の目的を達成するために、次のように構成している。
【００１１】
すなわち、請求項１の本発明の小用検出装置は、小便器のトラップ部に連通して該トラップ部に貯留される液体が導入される配管内の圧力を検出する第１の圧力センサと、前記トラップ部の液体が排水される排水管側の気圧を検出する第２の圧力センサと、前記両圧力センサの出力に基づいて、排尿か否かを判別する判別手段とを備えている。
【００１２】
請求項２の本発明の小用検出装置は、請求項１の構成において、前記判別手段は、第１の圧力センサの出力に基づいて排尿か否かの仮判別を行うとともに、前記両圧力センサの差出力に基づいて排尿か否かの仮判別を行い、いずれの仮判別でも排尿であるとされたときに、最終的に排尿であると判別するものである。
【００１３】
請求項３の本発明の小用検出装置は、請求項１または２の構成において、前記トラップ部は、排水管側と使用者が位置する側である使用者側とが隔離され、前記両圧力センサの圧力の基準点が、前記使用者側とされるものである。
【００１４】
請求項４の本発明の小用検出装置は、請求項１ないし３のいずれかの構成において、前記判別手段は、圧力センサの出力に基づいて、圧力の変化傾向を示す特徴データを抽出する抽出部を備え、抽出された特徴データから排尿か否かの判別を開始する判別開始点を特定するとともに、該判別開始点からの前記圧力センサの出力に基づく圧力変化のパターンと、予め準備された圧力変化のパターンとを照合して排尿か否かを判別するものである。
【００１５】
請求項５の本発明の小便器洗浄装置は、前記請求項１ないし４のいずれかに記載の小用検出装置を備えるとともに、前記小便器内に洗浄水を供給する供給手段と、前記判別手段の判別結果に基づいて、前記供給手段による洗浄水の供給を制御する制御手段とを備え、排尿であると判別されたときに、小便器内に洗浄水を供給するものである。
【００１６】
（作用）
請求項１の小用検出装置によれば、トラップ部に連通する配管内の圧力を検出する第１の圧力センサを備えているので、排尿によってトラップ部の水圧が上昇すると、配管内の圧力が上昇するので、第１の圧力センサの出力変化に基づいて、判別手段で排尿を判別でき、しかも、排水管側の気圧を検出する第２の圧力センサを備えているので、気象条件によって排水管側の気圧が変動してトラップ部の水位変化が排尿時と類似したものとなっても、かかる排水管側の気圧変動は、第２の圧力センサの出力を利用して除去できるので、誤って排尿と判別することがない。
【００１７】
請求項２の小用検出装置によれば、第１の圧力センサの出力で排尿と仮判別されるとともに、両圧力センサの差出力で排尿と仮判別されたときに、最終的に排尿であると判別するので、より精度の高い判別が行える。
【００１８】
請求項３の小用検出装置によれば、第１の圧力センサは、使用者側の気圧が変動してトラップ部の水圧が変化したときには、基準点の圧力もそれに応じて変動して相殺されるので、使用者側の気圧の変動で誤動作することがなく、また、第２の圧力センサは、排水管側の気圧が変動したときには、使用者側を圧力の基準点としているので、排水管側の気圧の変動を検出できる。
【００１９】
請求項４の小用検出装置によれば、圧力センサの検出出力に基づいて圧力の変化傾向を示す特徴データを抽出し、抽出した特徴データから小用と思われる圧力変化が認められる時点を判別開始点として特定し、さらに、その判別開始点からの圧力変化のパターンと予め準備された圧力変化のパターンとを照合して排尿か否かを判別するので、高い精度で小用を検出することができ、また、小用の圧力変化のパターンは、蒸発や気圧の変化等による一日の穏やかな圧力変化とは明らかに相違するので、かかる穏やかな圧力変化を小用として誤検出することがない。
【００２０】
請求項５の小便器洗浄装置によれば、本発明に係る小用検出装置を備え、小用と判別されたときに、小便器を洗浄するので、高い精度で小用を検出して小便器を自動洗浄できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る小用検出装置を用いた小便器洗浄装置の概略構成図である。
【００２３】
同図に示すように、尿を受ける前面開放された小便器本体１の底面中央には、凹部２が形成され、その凹部２の中央には、排水管３が一体に形成されている。そして、この排水管３の上端３ａは、凹部２の底面よりも上方に突出形成されている。さらに、上記排水管３の上端３ａには、下方開口された蓋４が被せられている。そして、この凹部２、排水管３および蓋４によりトラップ部５が構成されている。
【００２４】
このトラップ部５は、よく知られているように、凹部２内に液体が流入してくると、当初は、そのまま排水管３から排出されずに、凹部２内に液体（水）が貯留される。そして、一定以上凹部２に液体が溜まると、それ以上の液体は排水管３を介して排出されるようになっている。つまり、凹部２内に流入してきた液体は、蓋４の適宜位置に設けられた開口を介して蓋４内に流入し、その蓋４の内面と排水管３の外面との間に進入する。そして、水位が上昇して排水管３の上端３ａよりも上方に達すると、排水管３，４間に存在する液体が排水管３の上方開口より排水管３内に流れ込み、排出されるようになっている。
【００２５】
このトラップ部５は、小便器下部の排水管３部分からの悪臭、虫、あるいは、小動物などが侵入するのを防止するために、上述の蓋４および液体によって排水管３側の雰囲気と使用者が位置する使用者側の雰囲気とが分離されている。なお、かかる構成は、従来と同様であるので、その詳細な構成の説明を省略する。
【００２６】
また、小便器本体１の内部天面には、洗浄水を供給する給水手段を構成する洗浄水配管６の先端が接続されるとともに、この洗浄水配管６の途中に給水弁７が配置されている。そして、この給水弁７を開くと、洗浄水配管６の先端から小便器本体１内に洗浄水が供給され、給水弁７を閉じると、小便器本体１内への洗浄水の供給が停止されるようになっている。このように給水弁７の開閉により洗浄水の供給・停止を行うのは従来と同様である。
【００２７】
この給水弁７の開閉は、圧力センサユニット８から出力される制御信号に基づいて制御されるようになっている。
【００２８】
この圧力センサユニット８は、半導体圧力センサ（微圧センサ）からそれぞれ構成された第１，第２のセンサ部と、両センサ部からの出力信号に対して所定の信号処理を行う信号処理回路とを備え、排尿されているか否か等を後述のように判別し、その判別結果に応じて給水弁７の開閉を制御する。なお、具体的な構成については後述する。
【００２９】
一方、トラップ部５に開口するように配管９の先端（トラップ部内の液体の取り込み口）を取り付ける。この配管９の取り付け位置は、平常時にトラップ部５内に溜まる流体の水位よりも下側に設置する。これにより、トラップ部５内に存在する液体の一部が配管９内に侵入し、トラップ部５の水位の昇降に追従して配管９内の水位も昇降する。その結果、両者の水位が同一になる。
【００３０】
そして、この配管９の反対側端部を、上部の圧力センサユニット８の第１の導入口に接続する。かかる構成にすることにより、配管９内にもトラップ部５内の液体が入り込み、配管９の上方に残った空気は、液体と圧力センサユニット８とで囲まれた密閉空間内に存在することになる。
【００３１】
したがって、トラップ部５の水位が変化すると、それに追従して配管９の水位も変化するため、上記密閉空間の容積が変化し、密閉空間内の圧力が変化する。したがって、かかる密閉空間の圧力変化を圧力センサユニット８内の第１の半導体圧力センサで検知することにより、その半導体圧力センサの出力からトラップ部５の液体の状態を把握できることになる。
【００３２】
さらに、この実施の形態では、特定の気象条件、特に、台風などの強風時には、排水管３側の気圧が変動し、トラップ部５の液体の水位が変動するために、液体の圧力を検出する圧力センサでは、小用波形に非常に類似した出力波形が得られて小用と誤検出するという難点を解消するために、排水管３側の気圧を検出できるように、排水管３内に連通する配管１８を設け、該配管１８を、上部の圧力センサユニット８の第２の導入口に接続しており、排水管３内の気圧を、圧力センサユニット８内の第２の半導体圧力センサで検知するように構成している。
【００３３】
次に、圧力センサユニット８の内部構成を図２に基づいて説明する。
【００３４】
圧力センサユニット８は、第１，第２の圧力導入管をケースの外部に突出させ、それらの圧力導入管に上記した配管９，１８の上端をそれぞれ装着するようにしている。そして、各圧力導入管は、第１，第２のセンサ部１０、１９内の各半導体圧力センサに一体的にそれぞれ接続され、これにより、配管９，１８内の空気が、第１，第２のセンサ部１０，１９の第１，第２の半導体圧力センサの圧力室内にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３５】
この圧力センサユニット８は、第１，第２のセンサ部１０，１９の出力に基づいて、排尿であるか否かを判別する判別手段１７と、この判別手段１７の判別結果に基づいて、給水弁７の開閉を制御して洗浄水の供給・停止を行う制御回路１４とを備えており、判別手段１７は、第１のセンサ部１０の出力信号から第２のセンサ部１９の出力信号を減算して差出力を与える減算器２０と、第１のセンサ部１０の出力信号のノイズを除去する第１のノイズ除去回路１１と、減算器２０からの差出力のノイズを除去する第２のノイズ除去回路２１と、各ノイズ除去回路１１，２１でそれぞれノイズが除去された出力信号から圧力の変化傾向を示す特徴データをそれぞれ抽出する第１，第２の抽出部１２，２２と、各抽出部１２，２２でそれぞれ抽出した特徴データから排尿であるか否かの判別を開始する判別開始点を特定するとともに、判別開始点からのノイズ除去回路１１，２１の出力に基づく圧力変化のパターンと、予め準備した圧力変化のパターンとを照合して排尿であるか否かをそれぞれ仮判別する第１，第２の仮判別部１３，２３と、両仮判別部１３，２３の仮判別結果に基づいて、最終的な判別を行う最終判別部２４とを備えており、この実施の形態では、マイクロコンピュータによって構成されている。
【００３６】
例えば１００ｍｓのサンプリング間隔でサンプリングされた第１，第２のセンサ部１０，１９の出力信号には、デジタル化誤差などの電気的ノイズが含まれており、微視的にみると、各サンプリングポイント毎に出力値（圧力値）が増加したり減少したりしており、そこで、全体的な変化の傾向に従ってサンプリングポイント毎の増減を揃えてノイズを除去するとともに、その後の処理を容易にするために、ノイズ除去回路１１，２１では、次のように定義される正規化という処理をそれぞれ行って第１のセンサ部１０の出力値および減算器２０からの両センサ部１０，１９の差出力値を正規化値に変換している。なお、各ノイズ除去回路１１，２１の処理は、同じであるので、以下では、第１のセンサ部１０の出力に対する処理について説明する。
【００３７】
この実施の形態では、正規化値の初期値は、「０」とし、各サンプリングポイント毎に、前回の正規化値と今回の出力値とを比較してその差をとり、その差が正規化限界を越えていれば、正規化補正値を前回の正規化値に加減して今回の正規化値とするものであって、正規化補正値の加減は、出力値に近づける方向に行うものであり、前記差が、正規化限界を越えていないときは、正規化補正値を加減することなく、前回の正規化値を今回の正規化値とするものである。つまり、正規化限界に満たない電気的なノイズ等による微小な変化を無視する一方、小用による出力値の変化には追従できるようにするものである。
【００３８】
具体例を図３を参照しながら説明する。この図３において、破線は出力値（圧力値）を、実線は正規化した正規化値をそれぞれ示しており、後述の特徴データの判定値も併せて示している。また、この例では、正規化限界値を±２、正規化補正値を±１とした場合を示している。
【００３９】
先ず、サンプリングポイントｔ１では、正規化値は初期値＝０であり、ｔ２では、出力値＝１であるので、前回の正規化値＝０との差は１であって、正規化限界値＝２を越えていないので、前回の正規化値＝０がｔ２における正規化値とされる。また、ｔ３では、出力値＝４であるので、前回の正規化値＝０との差は４であって、正規化限界値＝２を越えているので、正規化補正値＝１を前回の正規化値＝０に加算（出力値に近づける方向）した正規化値＝１を、ｔ３における正規化値とし、また、ｔ４では、出力値＝３.５であるので、前回の正規化値＝１との差は２.５であって、正規化限界値＝２を越えているので、正規化補正値＝１を前回の正規化値＝１に加算（出力値に近づける方向）した正規化値＝２を、ｔ４における正規化値とするものであり、以下同様に処理して正規化するものである。
【００４０】
これによって、破線で示される出力値は、各サンプリングポイントで増減に不揃いがあるが、正規化した後の実線で示される正規化値は、全体の傾向である増加方向にほぼ揃うことになる。
【００４１】
なお、正規化限界値および正規化補正値は、上述の例に限らず、ノイズの除去と出力値への追従のバランスとを考慮して適宜設定されるものであり、例えば、正規化限界値を±４、正規化補正値を±２とし、あるいは、正規化限界値を±８、正規化補正値を±４としてもよい。
【００４２】
次に、以上のようにして正規化されてノイズが除去された出力値から圧力の変化傾向を知るために、第１，第２の抽出部１２，２２では、圧力の変化傾向を示す特徴データを抽出する。各抽出部１２，２２は、先ず、出力値の変化の傾向を示す暫定的な特徴データを抽出する第１の抽出回路１５，２５と、抽出された暫定的な特徴データの内、所定期間、この実施の形態では、１６サンプリング期間以上継続した特徴データを最終的な特徴データとして抽出する第２の抽出回路１６，２６とをそれぞれ備えている。各抽出部１２，２２における処理は同じである。
【００４３】
第１の抽出回路１５，２５は、各サンプリングポイントにおいて、前回の正規化値と今回の正規化値とを比較して、変化の傾向を示す３種類の特徴データである「増加」、「減少」、「変化なし」について、判定値を以下のようにして算出し、最も判定値の高い特徴データを、そのサンプリングポイントにおける特徴データとして抽出するものである。
【００４４】
すなわち、この実施の形態では、次のようにして判定値を算出している。
【００４５】
（１）前回の正規化値＝今回の正規化値（増減なし）の場合
「変化なし」の判定値に１ポイント加算する。但し上限値は１６であり、また、この段階で「変化なし」の判定値が１５ポイント以上であれば、「増加」、「減少」の判定値を０ポイントに設定する。
【００４６】
（２）前回の正規化値＜今回の正規化値（増加）の場合
「増加」の判定値が２ポイント以上なら「変化なし」の判定値を０ポイントに設定し、「増加」の判定値に２ポイント加算し、さらに、「減少」の判定値を２ポイント減算する。但し、「増加」の判定値の上限値は１６であり、「減少」の判定値の下限値は０である。
【００４７】
（３）前回の正規化値＞今回の正規化値（減少）の場合
「減少」の判定値が２ポイント以上なら「変化なし」の判定値を０ポイントに設定し、「減少」の判定値に２ポイント加算し、さらに、「増加」の判定値を２ポイント減算する。但し、「減少」の判定値の上限値は１６であり、「増加」の判定値の下限値は０である。
【００４８】
このようにして得られる判定値が最も高い特徴データを、そのサンプリングポイントにおける特徴データとして抽出するものである。
【００４９】
つまり、隣合うサンプリングポイントの正規化値のみよって、増加、減少、変化なしを判定するのではなく、その周辺のサンプリングポイントにおける正規化値を判定値として加味して、増加、減少あるいは変化なしの特徴データを抽出するものであり、これによって、外乱などによる一時的な圧力変動を除去することができる。
【００５０】
上述の図３の具体例に適用して説明すると、サンプリングポイントｔ２では、前回の正規化値と同じであるので、「変化なし」の判定値を１ポイント加算するとともに、「増加」および「減少」の判定値を０ポイントにし、このｔ２では、「変化なし」の判定値が最も大きいので、圧力の変化傾向を示す特徴データとして「変化なし」が抽出されることになり、サンプリングポイントｔ３では、前回の正規化値よりも増加しているので、「増加」の判定値に２ポイント加算し、このｔ３では、「増加」の判定値が最も大きいので、圧力の変化傾向を示す特徴データとして「増加」が抽出され、さらに、サンプリングポイントｔ４では、前回の正規化値よりも増加しており、しかも、「増加」の判定値が２ポイン以上なので、「変化なし」の判定値を０ポイントにし、「増加」の判定値に２ポイント加算し、このｔ４では、「増加」の判定値が最も大きいので、圧力の変化傾向を示す特徴データとして「増加」が抽出され、以下同様にして各サンプリングポイントにおいて、圧力変化の傾向を示す特徴データを抽出する。なお、判定値の算出は、この実施の形態に限らないのは勿論である。
【００５１】
このようにして３種類の特徴データの判定値から最も高いものを現在の特徴データとして抽出して微視的な圧力変化の傾向を抽出するものである。
【００５２】
蒸発や気圧変化等による１０ｍｍ程度の一日の穏やかな水位変動は、上述の正規化および特徴データの抽出によって変化なしの特徴データとして抽出することができ、かかる穏やかな水位変動を除去することができる。
【００５３】
次に、第２の抽出回路１６，２６では、以上のようにして抽出された暫定的な特徴データの内、所定時間継続した特徴データを最終的な特徴データとして抽出するものである。
【００５４】
すなわち、第１の抽出回路１５，２５からの暫定的な特徴データが変化しても、直ちに最終的に抽出される特徴データを変化させるのではなく、その状態が１６サンプリング期間継続したときに、最終的に抽出される特徴データを変化させるものである。
【００５５】
例えば、第１の抽出回路１５，２５で抽出された暫定的な特徴データが、「変化なし」から「増加」に変化しても、「増加」の状態が１６サンプリング期間継続するまでは、第２の抽出回路１６，２６で抽出される最終的な特徴データは、「変化なし」のままとし、「増加」の状態が１６サンプリング期間継続した時点で第２の抽出回路１６，２６で抽出される最終的な特徴データを、「増加」に変化させるのである。
【００５６】
これは、小用以外の急激で一時的な圧力変動があったような場合に、かかる圧力変動を除去するためである。
【００５７】
第１，第２の各仮判別部１３，２３では、以上ようにして抽出された特徴データが、「変化なし」から「増加」に変化した時点を、小用による圧力増加に対応した点であるとして、判別を開始し、各サンプリングポイントにおいて、ノイズ除去回路１１，２１からの出力に基づいて、判別開始点からの圧力の増加継続時間およびその増加継続時間における圧力の増加量を算出し、予め準備した小用に対応する増加継続時間および圧力の増加量と照合して次のようにして排尿か否かを仮判別するようにしている。
【００５８】
すなわち、次のいずれかの条件に合致した時点で、小用であると判定するものである。
【００５９】
（１）４サンプリング時間以下の圧力の増加量が０.８ｍｍＨ2Ｏ未満であり、かつ、圧力の増加継続時間が３２サンプリング以上であって、前記３２サンプリングまでの圧力の増加量が１.２ｍｍＨ2Ｏ以下であること。
【００６０】
（２）４サンプリング時間以下の圧力の増加量が０.８ｍｍＨ2Ｏ未満であり、かつ、圧力の増加継続時間が１６サンプリング以上であって、前記１６サンプリングまでの圧力の増加量が４.８ｍｍＨ2Ｏ以下であること。
【００６１】
ここで、４サンプリング時間以下の圧力の増加量が０.８ｍｍＨ2Ｏ未満であるとは、小用でない急激な圧力の上昇、例えば洗浄水を流したような場合を除くためである。
【００６２】
また、圧力の増加継続時間が３２サンプリング以上であって、前記３２サンプリングまでの圧力の増加量が１.２ｍｍＨ2Ｏ以下とは、主として排尿時間が長く単位時間当たりの排尿量が少ない小用を対象したものであり、また、圧力の増加継続時間が１６サンプリング以上であって、前記１６サンプリングまでの圧力の増加量が４.８ｍｍＨ2Ｏ以下とは、主として排尿時間が短く単位時間当たりの排尿量が多い小用を対象にしたものであり、かかる判定基準は、実験的に得られた小用による圧力変化のパターン、例えば図４に示されるような圧力変化のパターンに基づいて設定されたものであるが、本発明は、上述の判定基準に限定されるものではないのは勿論である。
【００６３】
最終判別部２４は、両仮判別部１３，２３で、共に排尿であると仮判別されたときに最終的に排尿であると判別するものであり、両仮判別部１３，２３のＡＮＤ（論理積）をとるものである。
【００６４】
このように両仮判別部１３，２３の判別結果のＡＮＤをとって、最終的な判別結果とすることによって、以下に説明するように、気象条件の変動などによる排水管３側の気圧変動あるいは使用者側の雰囲気の気圧変動によって小用波形に類似した出力波形が得られても誤検出することなく、小用は正しく検出できるものである。
【００６５】
下記の表は、トラップ部の水位が変化して小用に類似した出力波形が得られるような排水管３側の気圧変動が生じた場合、同じく使用者側雰囲気の気圧変動が生じた場合、および、実際に小用がされた場合のそれぞれにおいて、第１，第２のセンサ部１０，１９の各出力、その差出力、および、第１のセンサ部１０の出力に基づく検出と差出力に基づく検出とのＡＮＤをとったときに、どのように判別されるかを示すものである。
【００６６】
【表１】
0003642686.tif 000002
【００６７】
（１）先ず、台風などによって排水管３側の雰囲気に小用波形に類似した出力が得られるような気圧変動が生じた場合
第１のセンサ部１０は、排尿管３側の気圧変動によってトラップ部５の液体の水位が変動して配管９の圧力が変動するので、小用波形に類似した出力波形となって小用と誤って検出することになる。
【００６８】
第２のセンサ部１９では、排水管３側の圧力を直接検出しているので、小用波形に類似した出力波形となって小用と誤って検出することになる。
【００６９】
第１のセンサ部１０と第２センサ部１９との差出力は、各センサ部１０，１９からの小用波形に類似した出力波形が相殺されることになり、したがって、小用と誤って検出することがない。
【００７０】
さらに、第１のセンサ部１０の出力による検出と差出力による検出とのＡＮＤをとると、小用と誤って検出することがない。
【００７１】
（２）次に、使用者側の雰囲気に何らかの原因で小用波形に類似した出力が得られるような気圧変動が生じた場合
第１のセンサ部１０は、使用者側雰囲気の気圧変動によってトラップ部５の液体の水位が変動して配管９の圧力が変動するけれども、圧力の基準点が使用側雰囲気とされているので、基準値も気圧変動に応じて変動することになり、その結果、出力に変化はなく、小用と誤って検出することがない。
【００７２】
第２のセンサ部１９では、圧力の基準点が使用者側雰囲気にあるので、基準値が気圧変動に応じて変動することになり、小用波形に類似した出力波形となって小用と誤検出することになる。
【００７３】
第１のセンサ部１０と第２のセンサ部１９との差出力については、第１のセンサ部１０は出力の変化がないが、第２のセンサ部１９が小用に類似した出力波形となるので、結局、小用波形に類似した出力波形となって小用と誤検出することになる。
【００７４】
また、第１のセンサ部１０の出力による検出と差出力による検出とのＡＮＤをとると、小用と誤って検出することがない。
【００７５】
（３）実際に小用があった場合
第１のセンサ部１０は、小用によるトラップ部５の液体の水位が変動して配管９の圧力が変動するので、小用に対応した出力波形が得られて正しく小用が検出される。
【００７６】
第２のセンサ部１９では、小用によってトラップ部５の液体の水位が変動しても出力に変化はなく、小用を検出できないことになる。
【００７７】
第１のセンサ部１０と第２のセンサ部１９との差出力については、第１のセンサ部１０が小用に対応した出力波形となり、第２のセンサ部１９の出力に変化がないので、結局、小用に対応した出力波形が得られて小用が正しく検出されることになる。
【００７８】
また、第１のセンサ部１０の出力による検出と差出力による検出とのＡＮＤをとると、共に小用と検出されるので、最終的に正しく小用が検出されることになる。
【００７９】
以上のことから排水管３側の雰囲気に小用波形に類似した出力が得られるような気圧変動が生じた場合に小用と誤検出することなく、また、使用者側の雰囲気に小用波形に類似した出力が得られるような気圧変動が生じた場合にも小用と誤検出することなく、しかも、実際に小用があったときに、正しく小用を検出できるのは、第１のセンサ部１０の出力による検出と、両センサ部１０，１９の差出力による検出とのＡＮＤをとった場合である。
【００８０】
したがって、この実施の形態では、上述のように、第１のセンサ部１０の出力に基づく第１の仮判別部１３で排尿と判別され、かつ、両センサ部１０，１９の差出力に基づく第２の仮判別部２３で排尿と判別されたときに、最終判別部２４で最終的に排尿と判別し、少なくともいずれか一方の仮判別部１３，２３で排尿でないと判別されたときには、最終的に排尿でないと判別するものである。
【００８１】
これによって、気象条件の変動による排水管３側の気圧変動あるいは使用者側の気圧変動が生じても誤検出することなく、小用を正しく検出できるものである。
【００８２】
しかも、圧力センサの出力から圧力変化の傾向を示す特徴データであって、かつ、所定時間継続した特徴データを抽出して小用による圧力の増加に対応する判別開始点を特定し、この判別開始点からの圧力の増加継続時間および増加量を、予め準備された小用に対応する圧力の増加継続時間および増加量と照合して排尿であるか否かを判別するので、小用以外の急激な圧力変動や穏やかな一日の圧力変動を除去して小用を精度よく検出することができる。
【００８３】
最終判別部２４で、排尿であると判別されたときには、制御回路１４は、給水弁７を所要時間開放して洗浄水を給水して小便器を自動的に洗浄するものである。
【００８４】
なお、この実施の形態では、抽出された特徴データが、「変化なし」から「増加」に変化した時点を判別開始点としたけれども、本発明の他の実施の形態として、判別開始点は、前記変化した時点から多少ずれてもよく、要は、小用と思われる圧力変化のパターンを、予め準備した圧力変化のパターンと照合できればよく、また、この実施の形態では、圧力変化のパターンとして、圧力の増加継続時間およびその継続時間における圧力の増加量を用いたけれども、本発明の他の実施の形態として、圧力の増加率、減少継続時間、減少量、減少率などを単独あるいは適宜組み合わせて用いてもよい
上述の実施の形態では、第２の抽出回路１６，２６によって所定期間継続した特徴データを抽出したけれども、本発明の他の実施の形態として、第２の抽出回路１６，２６を省略し、仮判別部１３，２３の判定基準を変更して小用以外の急激で一時的な圧力変動を仮判別部１３，２３で除去するようにしてもよい。
【００８５】
上述の実施の形態では、第１のセンサ部１０の圧力の基準点を、使用者側の雰囲気としたけれども、本発明の他の実施の形態として、排水管３側の雰囲気としてもよい。
【００８６】
また、本発明は、図１に示される構造の小便器に限らず、例えば、図５に示されるように、排水管３が背面側へ延びて排水管３側雰囲気と使用者側雰囲気とが、隔離壁４’および貯留された液体で隔離されたトラップ構造５の小便器にも適用できるのは勿論である。
【００８７】
排水管側は、台風などの特定の気象条件では、上述のように、小用波形に類似した出力波形が得られるような気圧変動が生じるのであるが、使用者側の気圧の変動は、小便器が設置されるトイレルームの環境によっては、無視できる場合もあり、かかる場合には、第１のセンサ部１０と第２のセンサ部１９との差出力のみ基づいて、小用を検出するように構成してもよい。この場合には、差出力のみに基づく判別のみを行えばよいので、構成が簡単となって処理が容易となる。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、以下のような効果が奏される。
【００８９】
請求項１の本発明によれば、トラップ部に連通する配管内の圧力を検出する第１の圧力センサを備えているので、排尿によってトラップ部の水圧が上昇すると、配管内の圧力が上昇するので、第１の圧力センサの出力変化に基づいて、判別手段で排尿を判別でき、しかも、排水管側の気圧を検出する第２の圧力センサを備えているので、気象条件によって排水管側の気圧が変動してトラップ部の水位変化が排尿時と類似したものとなっても、かかる排水管側の気圧変動は、第２の圧力センサの出力を利用して除去できるので、誤って排尿と判別することがく、精度の高い小用の検出が可能となる。
【００９０】
請求項２の本発明によれば、第１の圧力センサの出力で排尿と仮判別されるとともに、両圧力センサの差出力で排尿と仮判別されたときに、最終的に排尿であると判別するので、より精度の高い小用検出が可能となる。
【００９１】
請求項３の本発明によれば、第１の圧力センサは、使用者側の気圧が変動してトラップ部の水圧が変化したときには、基準点の圧力もそれに応じて変動して相殺されるので、使用者側の気圧の変動で誤動作することがなく、また、第２の圧力センサは、排水管側の気圧が変動したときには、使用者側を圧力の基準点としているので、排水管側の気圧の変動を検出できる。
【００９２】
請求項４の本発明によれば、圧力センサの検出出力に基づいて圧力の変化傾向を示す特徴データを抽出し、抽出した特徴データから小用と思われる圧力変化が認められる時点を判別開始点として特定し、さらに、その判別開始点からの圧力変化のパターンと予め準備された圧力変化のパターンとを照合して排尿か否かを判別するので、高い精度で小用を検出することができ、また、小用の圧力変化のパターンは、蒸発や気圧の変化等による一日の穏やかな圧力変化とは明らかに相違するので、かかる穏やかな圧力変化を小用として誤検出することがない。
【００９３】
請求項５の本発明によれば、本発明に係る小用検出装置を備え、小用と判別されたときに、小便器を洗浄するので、高い精度で小用を検出して小便器を自動洗浄でき、例えば、特定の気象条件において、小用に類似した出力波形が得られるような排水管側の気圧変動が繰り返して生じても、小用と誤って検出して洗浄水を繰り返して流してしまうといったことが有効に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小便器の洗浄装置の概略構成図である。
【図２】図１の圧力センサユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図３】動作説明に供する波形図である。
【図４】小用の圧力変化のパターンを示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る小便器の洗浄装置の概略構成図である。
【図６】従来例を説明するための小便器の概略構成図である。
【符号の説明】
１                          小便器本体
５                          トラップ部
８                          圧力センサユニット
９，１８                    配管
１０，１９                  第１，第２のセンサ部
１１，２１                  第１，第２のノズル除去回路
１２，２２                  第１，第２の抽出部
１３，２３                  第１，第２の仮判別部
１７                        判別手段
２４                        最終判別部
【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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