(57)【要約】【課題】子供が小便器に近づいて小便しても人体検知しなかったり、大人が遠くで立ち止まっただけで小便動作と誤判断することなく、正確に人体を検知する。【解決手段】人体検知装置において、人体の大きさに起因する大きさ係数と人体と前記伝播波発信部間の距離に寄るドップラー信号の振幅強度の関係式を予め記憶しており、予め設定した分布になるように前記大きさ係数と前記距離との推定値を発生させ、該推定大きさ係数と推定距離から算出されるドップラー信号の振幅強度推定値を前記関係式により算出し、この振幅強度推定値と前記ドップラー信号解析部が生成した振幅強度とを比較することにより前記大きさ係数および前記距離の特定処理を実行し、その特定処理を、前記ドップラー信号解析部が生成した異なる振幅強度に対して繰り返すことで精度の高い前記大きさ係数および距離を特定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に向けて伝播波を放射する伝播波発信部と、人体によって反射された伝播波を受信する伝播波受信部と、
前記伝播波発信部によって放射された伝播波及び上記伝播波受信部によって受信された伝播波に基づいてドップラー信号を生成するドップラー信号生成部と、
前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号に基いて、ドップラー信号の周波数と振幅強度を算出するドップラー信号解析部と、
前記ドップラー信号解析部が生成した周波数と振幅強度に基づいて、人体との距離を特定すると共に人体の行動を判定する判定部と、
を備えた人体検知装置において、
前記判定部は、人体の大きさに起因する大きさ係数と人体と前記伝播波発信部間の距離に寄るドップラー信号の振幅強度の関係式を予め記憶しており、予め設定した分布になるように前記大きさ係数と前記距離との推定値を発生させ、該推定大きさ係数と推定距離から算出されるドップラー信号の振幅強度推定値を前記関係式により算出し、この振幅強度推定値と前記ドップラー信号解析部が生成した振幅強度とを比較することにより前記大きさ係数および前記距離の特定処理を実行し、
その特定処理を、前記ドップラー信号解析部が生成した異なる振幅強度に対して繰り返すことで精度の高い前記大きさ係数および距離を特定する
ことを特徴とする人体検知装置。 
【請求項２】
請求項１記載の特定処理は、前記ドップラー信号解析部が生成した周波数に基づいて人体の移動速度と該移動速度を時間積分した累積移動距離とを算出し、該累積移動距離を用いて異なる振幅強度間の距離を決定し、予め設定した分布で発生させた推定距離と異なる振幅強度間の距離とを使って新たな振幅強度位置を設定することを特徴とする人体検知装置。
【請求項３】
請求項１記載の判定部は、現時点の１期前のドップラー信号の振幅強度が所定閾値以上で、且つ、現時点のドップラー信号の振幅強度が１期前の振幅強度の所定閾値割合以下のとき、人体が静止したとして、その時点の距離を人体の静止位置とすることを特徴とする人体検知装置。
【請求項４】
請求項３記載の判定部は、現時点のドップラー信号の振幅強度が静止位置決定時の１期前のドップラー信号の振幅強度の所定閾値割合以上になったと、人体の再移動開始とすることを特徴とする人体検知装置。
【請求項５】
請求項４記載の判定部は、静止位置決定時の１期前の振幅強度と前記再移動開始後から所定距離移動した後の振幅強度とを比較することで人体の移動方向を判断することを特徴とする人体検知装置。
【請求項６】
請求項５記載の判定部は、再移動後のドップラー周波数から算出される移動速度と該移動速度を時間積分して累積移動距離を算出し、該累積移動距離と前記移動方向と前記静止位置とを使って再移動後の距離を算出することを特徴とする人体検知装置。
【請求項７】
請求項３記載の判定部は、人体の静止位置が予め設定した所定閾距離と比較することで、近傍で静止した人体検知状態なのか、遠くでの静止した人体非検知状態なのかを判断することを特徴とする人体検知装置。
【請求項８】
請求項１記載の人体検知装置を小便器に備えた小便器装置であって、前記判定部は、前記大きさ係数の特定値に基づき人体の大小を判定し、前記小便器へ供給する洗浄水量を前記人体大小の結果に基づいて制御することを特徴とする小便器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は所定方向に伝播波を送り出すことで使用者の存在位置を検知する人体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波ドップラーセンサーなどのドップラーセンサーを用いて人体を検知することが行われている。マイクロ波ドップラーセンサーは、マイクロ波を伝播波として送信し、対象物によって反射したマイクロ波を受信することにより、対象物の動きを検出するものである。
【０００３】
マイクロ波ドップラーセンサーは、センサーから送信するマイクロ波の周波数と、センサーから送信したマイクロ波が人体などの対象物によって反射してセンサーにより受信される信号の周波数との差分信号からドップラー信号を生成するものである。このドップラー信号は、対象物の動き（例えば、対象物の接近や対象物の離反）を表す信号である。従って、このドップラー信号から対象物の動きを検出することができる。
【０００４】
下記特許文献１に記載の技術では、ドップラーセンサー信号の振幅強度を使って、センサー近くに対象物が居るのか居ないのかを判断するものが開示されている。具体的には退去または静止状態でドップラー信号の振幅強度が小さくなり、この状態を非検知状態とすると、非検知状態の直前のマイクロ波ドップラーセンサーの振幅強度が予め設定した閾値以上の場合は、対象物がセンサー近くで静止しており、閾値を超えないときは、センサーの近くに居ないと判断する人体検知装置である。
【０００５】
このような装置においては、マイクロ波ドップラーセンサーで検出したセンサー出力値の振幅強度とドップラー周波数を計測し、ドップラー周波数から対象物の移動速度を算出し、移動速度を時間積分することで累積移動距離を求め、被検知状態の直前の位置のドップラー信号の振幅強度が、予め設定していた判断閾値と比較することで対象物の動きを判断することが可能である。
【０００６】
下記特許文献２に記載の技術では、２つの周波数電波を送信して、２つの受信波の位相差及び受信波のドップラーシフトを検出することによって、検知対象物までの距離を求めるものである。
【０００７】
このような装置においては、２つの異なる周波数の発信をする必要があり、装置が複雑になる欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０２７８３
【特許文献２】特開平８−１６６４４３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ドップラー信号の振幅強度は、センサーと対象物の距離だけでなく、対象物の大きさ、つまり伝播波を受ける対象物の表面積でも変化する。従って、センサーと対象物が同じ距離であっても、対象物が大人の場合と子供の場合でドップラー信号の振幅強度は変化し、これに起因して誤判断が生じることがある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、対象物の伝播波受電面積に関わらず、対象物とセンサー間の距離を算出して、正確に対象物の行動を判断すると共に検知対象人体の大きさを判別することが可能な人体検知装置を簡単、安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決すべく本発明者は、ドップラー信号の振幅強度に着目して種々検討した。一般にドップラー信号の振幅強度は、センサーと検知対象物間の距離（以下、単に距離と記述する）の４乗に反比例する。また、検知対象物の伝播波受電面積（以下、単に対象物の大きさと記述する）に対しては、ドップラー信号の振幅強度は対象物の大きさに比例する。一方、検知対象物である人の大きさは、検知対象人物毎に異なるが、同一人物がセンサー前に現れて、センサー前から退去する一連の動作ではその大きさは、大きな変化がなく一定と見なせること、および、ドップラーセンサーで、多重反射電波の重ね合わせで発生する定在波の影響は、センサーに近い位置では無視できるという知見に基づき、当該課題の解決に結びつく知見を得るに至った。
【００１２】
本発明はかかる知見に基づくものであり、人体に向けて伝播波を放射する伝播波発信部と、人体によって反射された伝播波を受信する伝播波受信部と、上記伝播波発信部によって放射された伝播波及び上記伝播波受信部によって受信された伝播波に基づいてドップラー信号を生成するドップラー信号生成部と、前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号に基いて、ドップラー信号の周波数と振幅強度を算出するドップラー信号解析部と、前記ドップラー信号解析部が生成した周波数と振幅強度に基づいて、人体との距離を特定すると共に人体の行動を判定する行動判定部と、を備えた人体検知装置において、前記判定部は、人体の大きさに起因する大きさ係数と人体と前記伝播波発信部間の距離に寄るドップラー信号の振幅強度の関係式を予め記憶しており、予め設定した分布になるように前記大きさ係数と前記距離との推定値を発生させ、該推定大きさ係数と推定距離から算出されるドップラー信号の振幅強度推定値を前記関係式により算出し、この振幅強度推定値と前記ドップラー信号解析部が生成した振幅強度とを比較することにより前記大きさ係数および前記距離の特定処理を実行し、その特定処理を、前記ドップラー信号解析部が生成した異なる振幅強度に対して繰り返すことで精度の高い前記大きさ係数および距離を特定することを特徴とする。 
【００１３】
このように構成された本発明においては、人体の大きさによる影響を少なくして、人とドップラーセンサー間の距離の特定を行うことができ、この距離情報を利用することで、正確な行動判定を行うことができる。また、人体の大きさ係数を特定することで、人体の大小も判定することも可能である。
【００１４】
また請求項２記載の本発明は、特定処理は、前記ドップラー信号解析部が生成した周波数に基づいて人体の移動速度と該移動速度を時間積分した累積移動距離とを算出し、該累積移動距離を用いて異なる振幅強度間の距離を決定し、予め設定した分布で発生させた推定距離と異なる振幅強度間の距離とを使って新たな振幅強度位置を設定することを特徴とする。
【００１５】
このように構成された本発明においては、観測ノイズを含む複数の異なる振幅強度に対して、その間の距離を比較的正確に求めることで振幅強度の観測ノイズの影響を軽減して精度良い距離の特定ができ、１回、推定距離と推定大きさ係数発生するだけで簡単に距離を特定できる。
【００１６】
また請求項３記載の本発明は、前記判定部は、現時点の１期前のドップラー信号の振幅強度が所定閾値以上で、且つ、現時点のドップラー信号の振幅強度が１期前の振幅強度の所定閾値割合以下のとき、人体が静止したとして、その時点の距離を人体の静止位置とするこことを特徴とする。
【００１７】
このように構成された本発明においては、人体が静止した位置を正確に特定できる。例えば、この人体検知検知装置を小便器に用いた場合には、最適な小便位置に誘導することも可能となり、小便器外への尿発散の防ぐことが可能となり、清潔なトイレ空間を提供できる。また、通常小便器使用時の便器前静止位置より明らかに遠くの位置で静止したときは、便器使用のための静止と判断することなく、小便器使用前の便器洗浄をすることなく節水できる。
【００１８】
また請求項４記載の本発明は、前記判定部は、現時点のドップラー信号の振幅強度が静止位置決定時の１期前のドップラー信号の振幅強度の所定閾値割合以上になったと、人体の再移動開始とすることを特徴とすることを特徴とする。
【００１９】
このように構成された本発明においては、体全体の動きに伴うドップラー信号の振幅強度を使って人の移動と判断しているので、例えば、この人体検知検知装置を小便器に用いた場合には、用便前後の用便に伴う動作や体の揺れのような動きで、用便後の移動と誤判断することなく、確実に用便後に洗浄水を流すことができる。
【００２０】
また請求項５記載の本発明は、前記判定部は、静止位置決定時の１期前の振幅強度と前記再移動開始後から所定距離移動した後の振幅強度とを比較することで人体の移動方向を判断することを特徴とする。
【００２１】
このように構成された本発明においては、移動開始前と移動開始後、閾距離４以上移動したときのそれぞれの振幅強度の大きさを比較するだけで人の移動方向を簡単に決定できる。
【００２２】
また請求項６記載の本発明は、前記判定部は、再移動後のドップラー周波数から算出される移動速度と該移動速度を時間積分して累積移動距離を算出し、該累積移動距離と前記移動方向と前記静止位置とを使って再移動後の距離を算出することを特徴とする。
【００２３】
このように構成された本発明においては、簡単な計算で人体とセンサー間の距離を逐次監視することができる。
【００２４】
また請求項７記載の本発明は、前記判定部は、人体の静止位置が予め設定した所定閾距離と比較することで、近傍で静止した人体検知状態なのか、遠くでの静止した人体非検知状態なのかを判断することを特徴とする。
【００２５】
このように構成された本発明においては、人とドップラーセンサー間の距離を利用して人の行動判断できるので、正確な行動判断ができる。
【００２６】
また請求項８記載の本発明は、前記人体検知装置を小便器に備えた小便器装置であって、前記判定部は、前記大きさ係数の特定値に基づき人体の大小を判定し、前記小便器へ供給する洗浄水量を前記人体大小の結果に基づいて制御することを特徴とする。
【００２７】
このように構成された本発明においては、大きさ係数を使って、人の体格の大きさを特定し、その体格の大きさから推測される排尿量に応じた洗浄水量で便器洗浄するので節水できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明においては、人体の大きさによる影響を少なくして、人とドップラーセンサー間の距離の特定を行うことができ、この距離情報を利用することで、正確な行動判定を行うことができる。また、人体の大きさ係数を特定することで、人体の大小も判定することも可能である。。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態による人体検知装置の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】小便器の事例によるドップラー信号生成部により生成されたドップラー信号の一例を示すグラフである。
【図３】図２に示した小便器使用時のドップラー信号値、移動速度、累積移動距離、距離および判定された人の行動を示すグラフの一例を示す。
【図４】大人が小便器使用時のドップラー信号値、移動速度、累積移動距離、距離および判定された人の行動を示すグラフの一例を示す。
【図５】子供が小便器使用時のドップラー信号値、移動速度、累積移動距離、距離および判定された人の行動を示すグラフの一例を示す。
【図６】図４、図５の事例を含む事例での振幅強度の係数の特定結果を示す。
【図７】本発明の実施形態の処理を示すフローチャート（前半）である。
【図８】本発明の実施形態の処理を示すフローチャート（後半）である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符合を付して、重複する説明は省略する。
【００３１】
本発明の実施形態に係る人体検知装置について図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る人体検知装置１の機能的な構成を示すブロック構成図である。図１に示すように、人体検知装置１は、伝播波発信部２と、伝播波受信部３と、ドップラー信号生成部４と、ドップラー信号解析部５と、行動判定部６と、を備えている。
【００３２】
人体検知装置１は、所定方向に伝播波を送り出すことで使用者の存在及び行動態様を検知する装置である。人体検知装置１は、使用者の存在及び行動態様を検知しようとする検知領域に伝播波を送信して人体検知を行うものである。例えば、人体検知装置１が、小便器に設置される場合には、使用者が小便器を使用する際の立ち位置を含む領域に、伝播波としてのマイクロ波を送信する。例えば、人体検知装置１が、大便器に設置される場合には、使用者が大便器を立位使用する際の立ち位置及び着座使用する際の着座位置を含む領域に、伝播波としてのマイクロ波を送信する。また、人体検知装置１が、自動水栓に設置される場合には、使用者が水栓を使用する際の立ち位置及び水栓での手洗い位置を含む領域に、伝播波としてのマイクロ波を送信する。
【００３３】
続いて、各機能部分について説明する。伝播発信部２は、使用者の存在を検知しようとする検知領域に伝播波を発信する部分である。伝播波発信部２は、発信した伝播波の情報をドップラー信号生成部４に出力する。
【００３４】
伝播波受信部３は、使用者によって反射された伝播波を受信する部分である。伝播波受信部３は、受信した伝播波の情報をドップラー信号生成部４に出力する。
【００３５】
ドップラー信号生成部４は、伝播波発信部２によって送信された伝播波と、伝播波受信部３によって受信された伝播波とに基づいてドップラー信号を生成する部分である。ドップラー信号生成部４は、生成したドップラー信号をドップラー信号解析部５に出力する。
【００３６】
ドップラー信号解析部５は、ドップラー信号生成部４が生成したドップラー信号にもとづいて、ドップラー周波数及びドップラー信号の振幅強度を算出し、ドップラー周波数から移動速度を算出し、移動速度を時間積分することで累積移動距離を生成する。更に、振幅強度と累積移動距離に基づき、本発明の方法で、検知対象物とセンサー間の距離を算出し、これらの結果を行動判定部６に出力する。
【００３７】
行動判定部６は、ドップラー信号解析部およびドップラー信号生成部が出力した情報に基づいて、使用者の行動様態を判断する部分である
【００３８】
次に図２及至図８を参照して、本発明のドップラー信号解析部５、及び行動判定部６が実行する処理を説明する。
図２は、本発明適用の小便器でドップラー信号生成部により生成されたドップラー信号の一例を示すグラフである。図３は図２に示したドップラー信号に基づいて、ドップラー信号解析部５が処理、出力した人の移動速度、累積移動距離および距離と、行動判定部６がドップラー信号解析部の出力した人の移動速度、累積移動距離および距離を使って、人の行動判断した結果を示す判断の一例を示すグラフである。なお、図３には図示していないが、ドップラー信号算出部は、ドップラー信号に基づいて振幅強度も算出する。
【００３９】
小便器に遠方から人が接近し、小便器の前で静止して、小便動作を行い、その後半回転して小便器から離れていった場合には、ドップラー信号生成部から図２に示すようなドップラー信号が出力される。なお、図２の横軸は時間で、縦軸はドップラー信号の値を示している。
【００４０】
ドップラー信号解析部はドップラー信号生成部が生成したドップラー信号から人の移動速度、振幅強度、累積移動距離および距離を算出するが、このうち距離以外の値は以下のようにして算出できる。
移動速度及び振幅強度は、前記特許文献１記載のように自己回帰モデルと粒子フィルターを使った方法などで算出できる。また、振幅強度は単純にドップラーセンサー値のピーク値を求める方法でも算出できる。このドップラー周波数ｆｄを求めれば、人の移動速度ｖは数式１により、算出できる。
ｖｔ＝ｆｄ・ｃ／（２ｆｓ）        （数式１）
ここで
ｆｄ：ドップラー周波数
ｆｓ：マイクロ波センサーの送信周波数（本事例では10.525GHz）
ｖｔ：時刻ｔでの速度
ｃ：光の速度（３×１０８m/sec）
である。累積移動距離Ｌは時刻ｔでの人の移動速度ｖｔが求まれば、次式で計算できる。
Ｌ＝Σ（ｖｔ・△ｔ）  （数式２）
ここで、
△ｔ：人の移動速度を算出する時間間隔
である。
【００４１】
図３では、人が接近してきて静止状態になってから、人の位置を特定しているが、接近途中での逐次位置特定も静止後位置特定と同様にできる。図４，図５はそれぞれ大人、子供が小便器に接近して静止するまでの間の距離を特定している。また図４および図５を含む事例での振幅強度に影響を与える人体の大きさに起因する大きさ係数（振幅強度の大きさ係数）を特定した結果の一例を図６に示す。図６から、大人と子供が大きさ係数で判別できる。図６の例では、大人、子供の判断閾値を0.52とすれば、人が便器前で静止する位置を変えても判別できることがわかる。この結果を利用して、小便後の便器洗浄水量を大人、子供で変え、節水して便器洗浄することができる。
また、このように移動途中の人体とセンサー間の距離が特定できれば、大便器にセンサーを設置すれば、人体の位置によって、便蓋を上げ、下げしたり、暖房便座の場合は暖房の開始指示に利用できる利点がある。
また、大便器の溜水面の位置を検知することも可能となり、排水配管のつまりで溜水面が異常に上昇したとき、便器への通水を制限して漏水を防ぐことも可能となる。
【００４２】
続いて、所定方向に伝播波を送り出し、人体とセンサー間の距離を特定することで使用者の存在、使用中などの行動様態を検知するフローについて、図７及び図８を参照しながら説明する。図７及び図８は、検知領域における使用者の距離を算出して、使用者の行動様態を判断するためのフローチャートである。
【００４３】
ステップＳ５０１では、センサー駆動周期を２ｍｓとして、図１の伝播波発信部２から、マイクロ波を送信する。検知物体が存在すれば、検知物体から反射されたマイクロ波が図１の伝播波受信部３で受信され、図１のドップラー信号生成部４でドップラー信号となって出力される。
【００４４】
ステップＳ５０２では、検知物体がセンサーの近くで動けば、ドップラー信号の振幅強度が閾値５１以上になる。この情報は、図１のドップラー信号算出部５を通して、行動判定部６に出力され、行動判定部６で「検知物体が存在する」と判断し、ステップＳ５０３以降の工程に進む。ステップＳ５０２で、ドップラー信号の絶対値が閾値５１以上にならなければ、検知対象物が存在しないとして、検知対象物の存在を確認するまで、ステップＳ５０２を繰り返す。
【００４５】
ステップＳ５０３では、ドップラー信号の振幅強度を計算する。
【００４６】
ステップＳ５０４では、ドップラー信号を使って、その周波数を計算する。周波数の計算は、前述のように特許文献１に記載の自己回帰モデルとパーティクルフィルターを用い方法で求めることができる。また、ドップラー信号の最大値、最小値の時間間隔から、周期を求めて周波数を算出することもできる。
【００４７】
ステップＳ５０５では、ステップＳ５０４で算出したドップラー信号の周波数ｆｄと光速Ｃ、マイクロ波の周波数ｆを使って、数式１から、検知対象物の速度Ｖを計算する。
また、この速度を使って、速度を時間積分することで累積移動距離を算出する。
【００４８】
ステップＳ５０６では、振幅強度と累積移動距離を本人体検知装置が有する記憶部（図１では図示しない）に記録する。これは、最初に複数の組の振幅強度、累積移動距離を使って位置を計算する方が精度良い位置算出が可能となるため、予め複数の組の振幅強度、累積移動距離を保管するものである。
【００４９】
ステップＳ５０７では、これ以降のステップで実施する距離特定を過去に行ったことがあるかを確認している。最初は距離特定を行ったことがないので、必ずステップＳ５０８に進むことになる。このとき、距離特定を行った回数をカウントずるカウンターを用意しておき、カウントする。
【００５０】
ステップＳ５０８では、振幅強度が第一所定値より大きくなった回数が、所定回数継続したかを確認し、YESであれば、ステップＳ５０９に進み、NOであれば、ステップＳ５０３に戻り、これまでの工程を繰り返す。ステップＳ５０８では、振幅強度が第一所定値より大きな所定個以上の複数の組の振幅強度と累積移動距離が準備できているかを確認している。この第一所定値以上の振幅強度の情報と特定しているのは、人の体によるものとして信頼できる信号を利用するために振幅強度に条件を設定している。
【００５１】
ステップＳ５０９では、予め設定した分布で振幅強度の大きさ係数と初期距離（推定大きさ係数と推定距離）の組を、所定個数発生させ、初期粒子とする。予め設定した分布とは、例えば分布区間を設定した一様分布や所定の中心値と分散値を設定した正規分布などをいう。なお、本ステップはステップＳ５０１の前の段階で、事前に発生させておくことでもよい。
【００５２】
ステップＳ５１０では、各初期粒子が有する振幅強度の大きさ係数と初期距離（推定大きさ係数と推定距離）を使い式２で各粒子条件のときの振幅強度を推定し、その値を推定振幅強度とする。数式３は予め実験で求めた距離と振幅強度の関係を示す実験式で振幅強度は距離の４乗に反比例する。ここで数式３の代わりに実質的に同様の関係を示す他の多項式や、区間を限定した直線近似式の組み合わせとしても良い。
ｙ＝Ａ・ａ／（ｘ0＋ｂ）４  （数式３）
Ａ：振幅強度の推定大きさ係数
ｘ0：推定距離：
ｙ：振幅強度推定値
ここで、ａ，ｂはセンサーの構成によって決定される定数で、本発明実施例ではa=304022.3、b=1.161296である。
【００５３】
ステップＳ５１１では、推定振幅強度と実測の振幅強度を比較し、その誤差を各粒子毎に保存する。ここで各粒子条件での誤差を保存するのは、以降の評価でも過去の誤差を使った累積誤差で評価する目的のためである。
【００５４】
ステップＳ５１２では、誤差が最小の粒子の距離と振幅強度の大きさ係数を最適解として出力し、ステップＳ５０３に戻って、次期のサンプリング期にも同様の作業を繰り返す。
【００５５】
距離特定を１回実施していれば、距離特定実施のカウンターが０より大きくなっており、これを使ってステップＳ５０７でYES判断され、ステップＳ５１３に進む。
【００５６】
ステップＳ５１３では、振幅強度の大きさを計測し、１期前の振幅強度の振幅強度が予め設定した振幅強度以上で、現在の振幅強度が１期前の振幅強度より予め設定した割合以下に減少したかを確認し、減少していればステップＳ５１７に、減少していなければステップＳ５１４に進む。
【００５７】
ステップＳ５１３では、上記のように単純に振幅強度の変化で、以下のステップＳ５１７の「静止」判断を行うのでなく、振幅強度が減少した後、その地点から予め設定した移動距離範囲内で、人の速度が指定速度以下に遅くなればステップＳ５１７に進んで「静止」判断としても良い。この場合、接近状態から静止に移る際の振幅強度の変化の特徴に加え、人の移動速度が静止にために遅くなるという特徴も利用しており、何らかの原因でドップラー信号にノイズが生じ、振幅の変化があった場合でも、より正確に人の行動が判断できる。
【００５８】
ステップＳ５１４では、新しい振幅強度を使って、距離の特定を行うために、１期前の振幅強度と現期の振幅強度に至る時間間隔で人が移動した距離を１期移動距離として、各粒子が保有している距離情報から１期移動距離を減じて、距離情報を更新する。
【００５９】
ステップＳ５１５では更新した粒子データと数式３を使って、各粒子データのときの振幅強度を推定し、推定振幅強度とする。
【００６０】
ステップＳ５１６では推定振幅強度と実測した振幅強度を比較し、その自乗誤差とこれまでに保存していた各粒子の累計自乗誤差を加算し、新たに累計自乗誤差とし、ステップＳ５１２に進む。ここでは、正負を含む誤差の大小を簡便に評価するために自乗誤差としたが、誤差の絶対値など、累計した誤差の大小関係が正当に評価できるものであれば他の誤差表記でもよい。
【００６１】
ステップＳ５１７では、この時点で人は「静止」状態に移ろうとしていると行動判定部６は判断する。ここで累計自乗誤差が一番小さな粒子の距離を静止時の距離、振幅強度の大きさ係数を決定する。
【００６２】
ステップＳ５１８では静止時の距離が予め設定した距離より小さいかを判断し、静止位置が閾距離５より小さいときはステップＳ５１９へ、閾距離５より大きいときはステップＳ５２３へ進む。
【００６３】
ステップＳ５１９では便器前で人が小便のために静止したとして、行動判定部６は前洗浄の指示を小便器に送る。
【００６４】
ステップＳ５２０では振幅強度の大きさ係数が予め設定した閾値６より大きいかどうかを判定し、振幅強度の大きさ係数が閾値６より大きいときはステップＳ５２１へ、それ以外はステップＳ５２２へ進む。
【００６５】
ステップＳ５２１では、行動判断部６が大人の使用であると判断する。これによりステップＳ５３１で使用される洗浄水が多く流される。
【００６６】
ステップＳ５２２では、行動判断部６が子供の使用であると判断する。これによりステップＳ５３１で使用される洗浄水が少なく流される。
【００６７】
ステップＳ５１８で静止位置が閾距離５より大きいときはステップＳ５２３で、行動判断部６の判断は不在判断となる。
【００６８】
ステップＳ５２１、ステップＳ５２２、ステップＳ５２３の後、静止および不在後の人の動きを判断するステップＳ５２４へ進む。
【００６９】
ステップＳ５２４は、現時点の状態がセンサ前に居た人が静止した状態にあり、再び動き始めることを検知する工程である。
【００７０】
ステップＳ５２５では、ドップラー信号の振幅強度を計算し、ステップＳ５２６に進む。
【００７１】
ステップＳ５２６では、振幅強度が静止前の振幅強度の閾値割合６以上の大きさの振幅強度が現れれば、ステップＳ５２７に進み、それ以外はステップＳ５２５に戻る。
【００７２】
ステップＳ５２７では、ドップラー信号の周波数を計算し、同時に人の移動速度を計算すし、ステップＳ５２８に進む。
【００７３】
ステップＳ５２８では、ステップＳ５２８で計算した速度を時間積分することで累積移動距離を計算し、ステップＳ５２９に進む。
【００７４】
ステップＳ５２９では、振幅強度と累積移動距離の対のデータを振幅強度が計測される毎に保存する。
【００７５】
ステップＳ５３０では、静止状態から移動を始めて、累積移動距離が閾距離７以上になったかを評価し、YESの場合はステップＳ５３１に進み、NOの場合はステップＳ５２５に戻る。
【００７６】
ステップＳ５３１では、行動判定部６が行動判断を移動状態と判断する。また、これまでの判断が便器使用判断であったときは、便器洗浄の指示を行動判定部６が行う。
【００７７】
次にステップＳ５３２では、移動開始した人がセンサーに対して近づいているのか、遠ざかっているのかを判断するために、静止状態から一定距離移動した後の振幅強度と静止直前の振幅強度の大きさを比較し、現時点の振幅強度が静止直前の振幅強度より大きいときはステップＳ５３３へ、それ以外はステップＳ５３９に進む。このとき、静止直前の振幅強度は１個の振幅値でも良いが、信号ノイズの影響を受けないように静止直前の複数の振幅強度の平均値、現時点の振幅強度も、現時点の振幅強度を含む、直近の複数の振幅強度の平均値としても良い。
【００７８】
ステップＳ５３３では、人がセンサーに接近する方向に移動していると判断し、センサーと人の距離Ｘｔは静止距離Ｘ０と累積移動距離Ｙｔ、静止時の累積移動距離Ｙ０を使って、数式４で算出する。
Ｘｔ＝Ｘ０−（Ｙｔ−Ｙ０）  （数式４）
ただし、数式４を使うのは移動方向を判断した後の１回のみで、それ以降の距離の特定は数式５で算出する。
Ｘｔ＝Ｘt-1−ｖｔ・△ｔ    （数式５）
【００７９】
ステップＳ５３４では、ステップＳ５１３と同様で接近している人のドップラー信号の振幅強度が一期前の振幅強度の閾値割合３以下になれば、ステップＳ５３５へ、それ以外はステップＳ５４４に進む。
【００８０】
ステップＳ５３５では、人とセンサー間の距離が閾距離５より遠いか近いかを判断し、遠いときはステップＳ５３６、近いときはステップＳ５３８に進む。
【００８１】
ステップＳ５３６では、行動判定部６が不在判断し、ステップＳ５３７に進む。
【００８２】
ステップＳ５３８では、行動判定部６が便器前静止と判断し、ステップＳ５３７に進む。
【００８３】
ステップＳ５３７では、ステップＳ５２４へ進み、再び再移動開始を検知し始める。
【００８４】
ステップＳ５３４で接近している人のドップラー信号の振幅強度が一期前の振幅強度の閾値割合３以上になり、ステップＳ５４４に進めば、振幅強度を計算し、ステップＳ５４５で周波数、ステップＳ５４６で累積移動距離を計算し、ステップＳ５３２に進む。
【００８５】
また、ステップＳ５３２で、移動開始した人がセンサーに対して近づいているのか、遠ざかっているのかを判断したとき、静止状態から一定距離移動した後の振幅強度と静止直前の振幅強度の大きさを比較し、静止前の振幅強度が大きいときステップＳ５３９で人がセンサーから遠ざかっていると判断し、センサーと人の距離Ｘｔは静止距離Ｘ０と累積移動距離Ｙｔ、静止時の累積移動距離Ｙ０を使って、数式６で算出する。
Ｘｔ＝Ｘ０＋（Ｙｔ−Ｙ０）  （数式６）
ただし、数式６を使うのは移動方向を判断した後の１回のみで、それ以降の距離の特定は数式７で算出する。
Ｘｔ＝Ｘt-1＋ｖｔ・△ｔ    （数式７）
【００８６】
ステップＳ５４０では、ドップラー信号の振幅が閾値８以下で指定時間以上継続したかを評価し、継続していなければステップＳ５３４へ進む、継続すればステップＳ５４１へ進む。
【００８７】
ステップＳ５４１では、距離が閾距離５より遠いかを判断する。距離が近いときはステップＳ５３４に進み、距離が遠いときはステップＳ５４２に進む。
【００８８】
ステップＳ５４２では、不在判断を行動判定部６が下し、ステップＳ５４３に進む。
【００８９】
ステップＳ５４３では、ステップＳ５０１からスタートし、人体を検知し始めてから人体が小便器前を退去するまでの一連の行動判断を終え、使用パラメータの初期化を行い、行動検知のスタートステップであるＳ５０１に戻る。使用パラメータは、累積移動距離を０に、距離を０、１期前の行動判断を不在に、最大振幅強度を０に初期化する。
以上、実施例として、１度だけ推定距離と推定大きさ係数を所定の分布で発生させて、距離と大きさ係数を特定する方法を示したが、推定距離と大きさ係数を特定計算する毎に新たに更新させて行うこともできる。しかし、この方法は特定の計算負荷が開示実施例より大きくなる欠点がある。
【符号の説明】
【００９０】
１：人体検知装置
２：伝播波送信部
３：伝播波受信部
４：ドップラー信号生成部
５：ドップラー信号算出部
６：行動判定部（判定部）
【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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【図７】
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【図８】
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