(57)【要約】【課題】  マイクロ波ドップラーセンサーを用いた小便器において、排水の影響による小便器の封水面の変動、対面設置の大便器ブースのドア開閉等の外乱の影響による人体誤検出を防止する小便器を提供する。【解決手段】  小便器の前方に向けて送受信を行うマイクロ波ドップラーセンサーと、その受信出力を第１の周波数フィルターからの第１人体検出出力と、第２の周波数フィルターからの第２人体検出出力と、第１人体検出出力及び第２人体検出出力による接近検出判断値と、接近検出判断値と比較して判断する接近判断手段と、接近判断手段を有する制御部とを備えた小便器洗浄装置において、制御部は受信出力から第３の周波数フィルターからの尿流検出出力と、尿流の有無の判断となる尿流検出判断値と、尿流の有無を判断する尿流検出手段を有するとともに、尿流検出手段の出力に応じて接近検出判断値を更新する。【選択図】  図１
2006214156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小便器と、前記小便器に設けられ前記小便器の前方に向けて送受信を行うマイクロ波ドップラーセンサーと、前記マイクロ波ドップラーセンサーからの受信出力と、前記受信出力を第１の周波数フィルターを通して得られる第１人体検出出力と、前記受信出力を第２の周波数フィルターを通して得られる第２人体検出出力と、前記第１人体検出出力と人体接近し始めた状態を判断する第１接近検出判断値とを比較して人体の接近を判断する第１接近判断手段と、前記第２人体検出出力と人体接近状態での継続判断する第２接近検出判断値とを比較して人体の接近を判断する第２接近判断手段と、前記第１接近判断手段及び第２接近判断手段の出力によって接近を判定する総合接近判断手段と、前記総合接近判断手段を有する制御部とを備えた小便器洗浄装置において、前記制御部は前記受信出力から第３の周波数フィルターを通して得られる尿流検出出力と、前記尿流検出出力と尿流の有無を判断する尿流検出判断値とを比較して尿流の検出をする尿流検出手段を有するとともに、前記尿流検出手段の出力に応じて、前記第１接近検出判断値又は第２接近検出判断値を更新することを特徴とする小便器洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の小便器洗浄装置において、前記第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値の更新は、前記尿流検出手段の出力が尿流有りと検出された場合、前記前記第１人体検出出力の平均処理に基づいて第１接近検出判断値を更新し、前記第２人体検出出力の平均処理に基づいて第２接近検出判断値を更新することを特徴とする小便器洗浄装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の小便器洗浄装置において、前記第１人体検出出力に基づいて決定される第１離反検出判断値と、前記第２人体検出出力に基づいて決定される第２離反検出判断値と、前記第１離反判断手段及び第２離反判断手段の出力によって離反を判定する総合離反判断手段とを有することを特徴とする小便器洗浄装置。
【請求項４】
請求項３に記載の小便器洗浄装置において、前記第１離反検出判断値及び第２離反検出判断値の更新は、前記第１接近検出判断値の出力値に合わせて第１離反検出判断値を更新し、前記第２接近検出判断値の出力値に合わせて第２離反検出判断値を更新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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を用いて人体の存在状況を検出するマイクロ波ドップラーセンサーを備えた、小便器洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用足し後の小便器本体の洗浄を自動化する為に、便器に赤外線センサー等の人体検出センサーを設置し、一定時間以上人体を検出した場合には小用前の水膜形成のための前洗浄を実施したり（以下、前洗浄）、その後に人体が離れたことを検出し、一定量の洗浄水を流すようにしたもの（以下、本洗浄）がある。このような小便器洗浄装置は、通常の使用において人体は小便器洗浄の為の操作をする必要がないので便利である。
【０００３】
一方、便器洗浄装置において、人体を検出するセンサーとしてマイクロ波センサーを用いることが提案されている。（例えば、特許文献１）マイクロ波は陶器や磁器を透過するので、マイクロ波センサーを陶器製の便器の内部やタイルの裏側に設置することが可能であり、センサー自体の保護、防水等を考慮する必要が無いという点で優れている。また、センサーを隠蔽できるので、悪戯の恐れが無く、デザインの自由度が向上する。
【０００４】
また、電波（特にマイクロ、ミリ波）によるマイクロ波ドップラーセンサーは、ドップラ効果を利用して以下の原理で物体（動き）検出に用いられている。
基本式：ΔＦ＝ＦS―Ｆb＝２×ＦS×ν／ｃ
ΔＦ：ドップラ周波数
ＦS：送信周波数
Ｆb：反射周波数
ν：物体の移動速度
ｃ：光速（３００×１０6  ｍ／ｓ）
アンテナから送信されたＦSは、物体に反射し、相対運動νによるドップラ周波数シフトを受けＦbとなる。この時、送信波と反射波の周波数差ΔＦが検出信号として取り出せる。
【０００５】
このマイクロ波ドップラーセンサーは物体（動き）を検出するので、これを小便器に採用して、人体の接近や（例えば、特許文献２）人の尿流を（例えば、特許文献３）検出することができるように検討されている。これら技術によれば、人体の接近と人の尿流とは検出されるドップラー周波数の違いに基づいて検出させている。
【０００６】
しかし、人体の接近と人の尿流を検出するためにマイクロ波ドップラーセンサーの指向性を広く設定した小便器洗浄装置においては、下水管に流れる排水の影響により小便器の封水面の変動や、小便器の内面に流れ落ちる洗浄水の水滴、小便器の前方に設置された大便器ブースのドアの開閉動作等、人体の接近周波数である約５〜４０Ｈｚと類似した動きをするものがトイレ環境に存在する。これに対して人の尿流の周波数は約１００〜１８０Ｈｚであり、人体の接近に比べると速い動作である。更にこれと類似した動きをするものがトイレ環境に存在しないので正確に検出可能である。
そこで小便器洗浄装置は、人体の接近で前記前洗浄を実施したり、その後に人体が離反したことを検出して前記本洗浄をする必要があるが、前記のように人体の接近と類似した動きをする物に対しても人体の接近と判断すると問題が発生してしまう。
また人体の離反に関しても、マイクロ波ドップラーセンサーの小便器への取付位置や角度によって信号の大きさが変わってしまう恐れがあるため、個々の小便器によって最適な離反検出の判断レベルが異なって来る問題が発生してしまう。
これら問題を解決するために、前記人体の接近検出に関しては、その判断レベルを学習制御によって決定していくことでしかできない。また、前記人体の離反検出に関してもその判断レベルを学習制御によって決定していくか、人体の尿流の終了からの規定時間経過によるタイミングで離反検出を行うしかない。
その結果、小便器洗浄装置のそれぞれが設置されたトイレ環境を学習させながら、自動で人体の接近とその他の類似した動きをのものを区別してその検出レベルを蓄積し、その検出レベルの精度を高めていく必要がある。
【特許文献１】実開昭６２−１３２４８４
【特許文献２】特開平９−８０１５０
【特許文献３】特開２００２−２６６４０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前述した背景に鑑みてなされたもので、本発明が目的とするところは小便器が設置されたトイレ環境や、マイクロ波ドップラーセンサーの小便器への取付位置・角度の影響による人体誤検出を無くし、人体検出の精度を上げるための小便器洗浄装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、小便器と、前記小便器に設けられ前記小便器の前方に向けて送受信を行うマイクロ波ドップラーセンサーと、前記マイクロ波ドップラーセンサーからの受信出力と、前記受信出力を第１の周波数フィルターを通して得られる第１人体検出出力と、前記受信出力を第２の周波数フィルターを通して得られる第２人体検出出力と、前記第１人体検出出力と人体接近し始めた状態を判断する第１接近検出判断値とを比較して人体の接近を判断する第１接近判断手段と、前記第２人体検出出力と人体接近状態での継続判断する第２接近検出判断値とを比較して人体の接近を判断する第２接近判断手段と、前記第１接近判断手段及び第２接近判断手段の出力によって接近を判定する総合接近判断手段と、前記総合接近判断手段を有する制御部とを備えた小便器洗浄装置において、前記制御部は前記受信出力から第３の周波数フィルターを通して得られる尿流検出出力と、前記尿流検出出力と尿流の有無を判断する尿流検出判断値とを比較して尿流の検出をする尿流検出手段を有するとともに、前記尿流検出手段の出力に応じて、前記第１接近検出判断値又は第２接近検出判断値を更新する。
この結果、第１の人体検出出力と第２人体検出出力とに応じて、それぞれ最適な第１接近検出判断値と第２接近検出判断値を設定して、さらに、人体の放尿の有りを検出することで、直前にあった人体の小便器の接近判定が確実に真の人体検出と認知できるので、トイレ環境における外乱と人体の接近が正確に判断することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の小便器洗浄装置において、前記第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値の更新は、前記尿流検出手段の出力が尿流有りと検出された場合、前記前記第１人体検出出力の平均処理に基づいて第１接近検出判断値を更新し、前記第２人体検出出力の平均処理に基づいて第２接近検出判断値を更新することを特徴とする。
この結果、第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値の更新は、それぞれ平均値処理を行うので、時間とともに確実により最適な値に更新できる。
【００１０】
請求項３に記載の本発明は、  請求項１又は２に記載の小便器洗浄装置において、前記第１人体検出出力に基づいて決定される第１離反検出判断値と、前記第２人体検出出力に基づいて決定される第２離反検出判断値と、前記第１離反判断手段及び第２離反判断手段の出力によって離反を判定する総合離反判断手段とを有することを特徴とする。
この結果、接近判定と同様に、第１の人体検出出力と第２人体検出出力とに応じて、それぞれ最適な第１離反検出判断値と第２離反検出判断値を設定するので、より正確な人体の小便器の離反判定が確実にできる。
【００１１】
請求項４に記載の本発明は、  請求項３に記載の小便器洗浄装置において、前記第１離反検出判断値及び第２離反検出判断値の更新は、前記第１接近検出判断値の出力値に合わせて第１離反検出判断値を更新し、前記第２接近検出判断値の出力値に合わせて第２離反検出判断値を更新するを特徴とする小便器洗浄装置。
この結果、接近検出判断値と離反判断値の出力レベルを合わせることにより、確実でより正確な人体の小便器の離反判定ができる。
【発明の効果】
【００１２】
従来技術では小便器周辺の環境や、各マイクロ波ドップラーセンサーと小便器の組み合わせに対して最適な人体検出の第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値が異なるため、外乱による誤検出や人体接近時に検出を失敗したりする恐れがあった。しかし尿流検出より以前に検出された信号を人体接近検出信号と判断することにより、確実に人体接近の信号を捕らえることができる。
また人体接近信号と外乱信号による信号の大きさを比較することで、どの小便器においても外乱信号による誤検出を無くし、人体検出の精度を上げるための最適な人体検出の第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施例について、図面をもとに以下に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明による便器洗浄装置を適用した小便器の構成を示す図である。小便器１の内部には、マイクロ波ドップラーセンサー２、制御部３が収められている。小便器１の上端は、蓋４となっており、マイクロ波ドップラーセンサー２と制御部３が収められている空間のメンテナンス作業が容易にできるようになっている。小便器１の上方背面には小便器１のボール部内空間を洗浄する為の水を供給する為の給水部５が設けられている。ボール部内空間の上部には、洗浄水吐出口６が設けられている。ボール部内空間の下部には、封水を形成する為のトラップ部７と排水口８が設けられている。マイクロ波ドップラーセンサーの検出範囲９内に小便器１の人体１０が接近し用を足すことにより、人体１０の接近とその尿流１１を検出することができる構成とされている。
【００１５】
図２は、マイクロ波ドップラーセンサーにより接近検出の構成図である。マイクロ波ドップラーセンサー２は、１０．５２５ＧＨｚのマイクロ波を送信する送信手段２０と、反射波を受信する受信手段２１と、送信手段２０と受信手段２１との周波数との差分を出力する差分検出手段２２から構成されている。この点がドップラーセンサーの特徴である。
【００１６】
そして、コントローラ３を具体的に示す。マイクロ波ドップラーセンサー２からの受信出力２３は増幅され、約１５〜４０Ｈｚの信号を通過させる第１の周波数フィルター２４と、その出力を第１人体検出出力２５として、その値を第１接近検出判断値２８と比較して主として接近し始めた状態での接近判断を第１接近判断手段２９が行う。同様に、約５〜４０Ｈｚの信号を通過させる第２の周波数フィルター２６と、その出力を第２人体検出出力２７として、その値を第２接近検出判断値３０と比較して接近状態での接近継続しているかどうかの判断を第２接近判断手段３１が行う。ここで、第１接近判断手段２９、第２接近判断手段３１の出力に応じて総合接近判断手段３２が最終的な接近の判断を行う。
【００１７】
また、約１００〜１８０Ｈｚの信号を通過させる第３の周波数フィルター３４と、その出力を尿流検出出力３５として、その値を尿流検出判断値３６と比較して尿流の有無の判断を尿流検出判断手段が行う。コントローラ３は、これらの判断に基づいてバルブ５０を操作する。このように、検出しようとする対象ごとに、受信出力２３より周波数フィルターを通して適切な出力にして取り出している。
【００１８】
以上の構成の小便器洗浄装置において、人体１０が小便器１に接近する場合や、小便器１の近くで体を動かす際には、主に低周波域通過の第１の周波数フィルター２４及び第２の周波数フィルター２６から信号が出力される。一方、尿流は人体に比べて移動速度が速いので、主に高周波域通過の第３の周波数フィルター３４から信号が出力されるので、制御部３３は人体の動きと尿流とを識別できる。
【００１９】
前述した、下水管に流れる排水の影響による小便器の封水面の変動や、小便器の内面に流れ落ちる洗浄水の水滴、小便器の前方に設置された大便器ブースのドアの開閉動作、といった外乱信号の周波数は約５〜１５Ｈｚ、人体接近中の周波数は約１５Ｈｚ〜４０Ｈｚ、人体接近後の周波数は約５〜４０Ｈｚ、尿流の周波数は約１００〜１８０Ｈｚであり、各々に設定されたフィルターからの出力信号を用いて人体と人の尿流の有無を判断する。
【００２０】
図３は、マイクロ波ドップラーセンサーにより離反検出の構成図である。ここでも図２と同様に、マイクロ波ドップラーセンサー２は、１０．５２５ＧＨｚのマイクロ波を送信する送信手段２０と、反射波を受信する受信手段２１と、送信手段２０と受信手段２１との周波数との差分を出力する差分検出手段２２から構成されている。
【００２１】
そして、コントローラ３を具体的に示す。マイクロ波ドップラーセンサー２の出力は増幅され、約１５〜４０Ｈｚの信号を通過させる第１の周波数フィルター２４と、その出力を第１人体検出出力２５として、その値を第１離反検出判断値３８と比較して主として離れ始めた状態での判断を第１離反判断手段３９が行う。同様に、約５〜４０Ｈｚの信号を通過させる第２の周波数フィルター２６と、その出力を第２人体検出出力２７として、その値を第２離反検出判断値４０と比較して離反し終わった状態での判断を第２離反判断手段４１が行う。ここで、第１離反判断手段３９、第２離反判断手段４１の出力に応じて総合離反判断手段４２が最終の離反状態の判断を行う。
【００２２】
以上の構成の小便器洗浄装置において、人体１０が小便器１に接近する場合と同様に、離反する場合も、小便器１の近くで体を動かす際には、主に低周波域通過の第１の周波数フィルター２４及び第２の周波数フィルター２６から信号が出力される。
【００２３】
図４は人体を検出するためのメインフローチャート図である。全体のソフト処理を示している。人体の接近（Ｓ４１）・尿流（Ｓ４２）・離反（Ｓ４３）の検出を行い、その結果を元に人体検出（Ｓ４４）を行う。そして人体の検出とは別に、接近と尿流の検出結果を元に接近と外乱データを蓄積し、最適な第１接近検出判断値、第２接近検出判断値、第１離反検出判断値、第２離反検出判断値を設定するための処理（Ｓ４５）を行う。
【００２４】
図５は人体検出処理のフローチャートである。現在人体検出中かどうかを判断し非検出中であれば（Ｓ５１でＮＯ）接近検出確定の判断をする。接近検出が確定していれば（Ｓ５２でＹＥＳ）その時点で人体検出を確定させ（Ｓ５４）、確定しない時は（Ｓ５２でＮＯ）尿流検出確定の判断をする。尿流検出が確定していれば（Ｓ５３でＹＥＳ）その時点で人体検出を確定させ（Ｓ５４）、確定しない時は（Ｓ５３でＮＯ）現状維持で終了する。前記前洗浄の使い勝手を考慮すると、接近検出により人体検出が確定するのが望ましいが、もし接近検出を失敗した時には尿流検出で人体検出が確定することになる。また、現在人体検出中の時は（Ｓ５１でＹＥＳ）、離反検出確定の判断をし、離反検出が確定していなければ（Ｓ５５でＮＯ）現状維持で終了するが、離反検出が確定していれば（Ｓ５５でＹＥＳ）その時点で人体非検出（Ｓ５６）確定となる。
【００２５】
図６は人体が小用を開始すると高周波域通過の第３の周波数フィルター３４から得られる信号の一例である。第１人体検出出力及び第２人体検出出力を基に第１接近検出判断値及び第２接近検出判断値を更新するのための起点となる尿流検出は、高周波域通過の第３の周波数フィルター３４の出力信号を用いる。Ｖ１、Ｖ２は尿流検出のための尿流検出判断値３６である。ここで、実際のＶ１、Ｖ２は数百ミリボルトの波形であり、Ｔ１は放尿の時間であり１０数秒程度である。この時間の検出については、以下、図７のフロ−チャートで詳細に説明する。
【００２６】
図７は尿流検出手段を示すフローチャートである。高周波域通過の第３の周波数フィルター３４の出力値ＶＨがＶ１未満かＶ２より大きい時は現状維持で終了するが（Ｓ７１でＮＯ）、ＶＨがＶ１以上かＶ２以下であれば（Ｓ７１でＹＥＳ）、尿流らしき波形が入力されたと判断し、尿流検出時間を計測するためタイマ１をスタートさせる（Ｓ７２）。ＶＨがＶ１以上かＶ２以下の時は常にタイマ１の値を確認し、タイマ１の値が１ｓ以上であれば（Ｓ７３でＹＥＳ）尿流検出と確定するが（Ｓ７４）、タイマ１の値が１ｓ未満の時は（Ｓ７３でＮＯ）現状維持とする。その後ＶＨがＶ１以上かＶ２以下の状態の時は現状維持であるが（Ｓ７５でＹＥＳ）、Ｖ１未満かＶ２より大きい時は（Ｓ７５でＮＯ）、尿流検出判断値を下回った時間を計測するためタイマ２をスタートさせる（Ｓ７６）。尿流検出判断値を下回った時間が短ければ尿流が継続されていると判断する。その後、ＶＨがＶ１以上かＶ２以下になれば（Ｓ７７でＹＥＳ）、次の時間計測のためタイマ２の停止とクリアを行い（Ｓ７８）再度ＶＨの確認を行う。ＶＨがＶ１未満かＶ２より大きい時は（Ｓ７７でＮＯ）タイマ２の値を確認し２００ｍｓ未満であれば尿流が継続中と判断し再度ＶＨの確認を行うが（Ｓ７９でＮＯ）、２００ｍｓ以上の時は尿流が途絶えたと判断する（Ｓ７９でＹＥＳ）。最後に次の尿流検出のために今まで計測したタイマ１・２の停止とクリアを行う（Ｓ７１０）。かかる処理で尿流を判別することにより、図６の信号ではおよそＴ１の間を尿流と検出することができる。
【００２７】
図８は人体の接近時に低周波域通過の第１の周波数フィルター２４から得られる信号の一例である。まず、接近検出を行う際は、低周波域通過の第１の周波数フィルター２４を通して得られる第１人体検出出力２５と、低周波域通過の第２の周波数フィルター２６を通して得られる第２人体検出出力２７を用いる。第１人体検出出力２５の振幅のプラス側の現在設定されている第１接近検出判断値をＶ３とし、Ｖ３Ｌは接近時に発生すると想定される最小の前記第１接近検出判断値である。同様に第１人体検出出力２５の振幅のマイナス側の現在設定されている第１接近検出判断値をＶ４として、Ｖ４Ｌも同様である。そして第１人体検出出力２５の振幅値と第１接近検出判断値２８（Ｖ３−Ｖ４）の値を比較していく。ここで、実際のＶ３−Ｖ４の値は数ボルトで、Ｔ２は人の接近検出を判断する時間であり１秒程度である。図１０のフロ−チャートで詳細に説明する。
【００２８】
図９は人体の接近時に低周波域通過の第２の周波数フィルター２６から得られる信号の一例である。第２人体検出出力２７の振幅のプラス側の現在設定されている第２接近検出判断値をＶ５とし、同様に第２人体検出出力２７のマイナス側の現在設定されている第２接近検出判断値をＶ６とする。そして第２人体検出出力２７の振幅値と第２接近検出判断値３０（Ｖ５−Ｖ６）の値を比較していく。ここで、実際のＶ５−Ｖ６の値は数ボルトで、Ｔ３は人の接近検出を判断する時間であり２秒程度である。図１０のフロ−チャートで詳細に説明する。
【００２９】
図１０は接近検出手段を示すフローチャートである。低周波域通過の第１の周波数フィルター２４を通して得られる第１人体検出出力２５の振幅値ＶＡが、第１接近検出判断値２８に設定される値として想定される最小値（Ｖ３Ｌ−Ｖ４Ｌ）を上回るかどうかの判断をする。下回っている場合は（Ｓ１０１でＮＯ）そのまま終了するが、上回った場合は（Ｓ１０１でＹＥＳ）人体接近らしき信号が入力されと判断し、接近検出手段を継続する。まずタイマをスタートさせ（Ｓ１０２）、１ｓ経過するまで第１人体検出出力２５の振幅値ＶＡの最大値を求める（Ｓ１０３・Ｓ１０４）。図８におけるおよそＴ２間である。１ｓ経過後は次の時間測定に備え、タイマ停止、及びタイマ値のクリアを行う（Ｓ１０５）。求めたＶＡの最大値と低周波域通過の第１の周波数フィルター２４の第１接近検出判断値２８（Ｖ３−Ｖ４）を比較し、その大小関係とＶＡの最大値を保持しておく（Ｓ１０６）。この時、今回の接近らしき信号の大きさを確認するため、ＶＡの最大値が現在設定されている第１接近検出判断値２８（Ｖ３−Ｖ４）を下回っていたとしても今後の処理は継続させる。続いて接近時のもう一方の周波数成分を確認するため再度タイマをスタートさせ（Ｓ１０７）、２ｓ間経過するまで低周波域通過の第２の周波数フィルター２６を通して得られる第２人体検出出力２７の振幅値ＶＢの平均値を求める（Ｓ１０８・Ｓ１０９）。図９におけるおよそＴ３間である。２ｓ経過後は次の時間測定に備え、タイマ停止、及びタイマ値のクリアを行う（Ｓ１０１０）。求めたＶＢの平均値と低周波域通過の第２の周波数フィルター２６の第２接近検出判断値３０（Ｖ５−Ｖ６）を比較し、その大小関係とＶＢの平均値を保持しておく（Ｓ１０１１）。ここで、先程保持していた、低周波域通過の第１の周波数フィルター２４の第１接近検出判断値２８と、低周波域通過の第２の周波数フィルター２６の第２接近検出判断値３０との大小関係を確認し、ＶＡの最大値が第１接近検出判断値２８を下回るか、ＶＢの平均値が第２接近検出判断値３０を下回っていたら、Ｓ１０１２でＮＯ）、今回の信号を接近信号として検出しないが、ＶＡの最大値が第１接近検出判断値２８を上回り、なおかつＶＢの平均値が第２接近検出判断値３０を上回った場合は（Ｓ１０１２でＹＥＳ）今回の信号を接近検出の信号と判断することになる（Ｓ１０１３）。
【００３０】
しかし、今回処理した人体接近らしき信号が本当に人体接近信号なのか、何らかの外乱信号であるのかまだこの時点では確定ができない。通常、小便器を使用する人は小便器に接近後、数十秒以内に小用を行う。そこでこの条件を利用するため再度タイマをスタートさせ、３０秒以内に尿流を検出したら先程検出した値は人体接近の信号であったと確定できる。
【００３１】
図１１はその外乱データと接近データを判別するフローチャートである。また、図１２は接近らしきデータを接近信号として判断した時のタイムチャート、それに対し図１３は接近らしきデータを外乱信号として判断した時のタイムチャートである。
【００３２】
まず、前述した図１０の説明において、ＶＡの最大値とＶＢの平均値を保持したことにより、接近らしき波形を検出したかどうかの判断をする。接近らしき波形を検出していなければ（Ｓ１１１でＮＯ）特に処理せず終了するが、接近らしき波形を検出していれば（Ｓ１１１でＹＥＳ）引き続き規定時間内に尿流を検出するかどうかの判断を行う。規定時間を計測するためにタイマをスタートさせ（Ｓ１１２）、尿流検出をしたかどうか（Ｓ１１３）と３０ｓが経過したかどうか（Ｓ１１４）を確認する。３０ｓ以内に尿流を検出した時は（Ｓ１１３でＹＥＳ、且つＳ１１４でＮＯ）先程検出した接近らしき波形は接近信号であると判断し、ＶＡの最大値とＶＢの平均値を接近データとして蓄積する（Ｓ１１６）。タイムチャートで示すと図１２のようになる。尿流検出せずに３０ｓが経過した時は（Ｓ１１３でＮＯ、且つＳ１１４でＹＥＳ）先程検出した接近らしき波形は外乱信号であると判断し、ＶＡの最大値とＶＢの平均値を外乱データとして蓄積する（Ｓ１１５）。タイムチャートで示すと図１３のようになる。そして規定のデータ数が蓄積されたかどうかを判断し、規定数に達していなければ（Ｓ１１７でＮＯ）そのまま終了するが、規定数に達していれば（Ｓ１１７でＹＥＳ）蓄積されたデータを元に接近検出の第１接近検出判断値と第２接近検出判断値を設定する（Ｓ１１８）。
【００３３】
接近検出第１接近検出判断値２８と接近検出第２接近検出判断値３０は、接近用のデータと外乱用のデータの平均値を求め、その中間値を接近と外乱を判断するための一つの目安とすることができる。その中間値をそのまま人体接近検出の第１接近検出判断値２８と接近検出第２接近検出判断値３０として更新しても良いが、より小さな動きの人体も検出するのならば中間値よりも低めの値に、より外乱への耐性を向上させるのならば中間値よりも高めの値に設定しても良い。
【００３４】
また、長期間でのデータを考慮するのであれば、第１接近検出判断値２８と接近検出第２接近検出判断値３０の更新のタイミングは、蓄積データ数が規定数に達する、且つ規定時間経過としても良い。また、仮の第１接近検出判断値２８と仮の第２接近検出判断値３０を複数設け、その各仮の第１接近検出判断値２８と仮の第２接近検出判断値３０が接近らしき信号に対して、接近・外乱として確定した回数を蓄積しておき、最適な回数の仮の第１接近検出判断値２８と仮の第２接近検出判断値３０を第１接近検出判断値２８、第２接近検出判断値３０として更新する方法を取っても良い。
【００３５】
現在設定されている第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０で、今回の接近らしき信号を接近検出と判断したが、最終的には外乱だと確定した場合は、今回の接近らしき信号（外乱）で人体誤検出したことになり、現在の人体接近検出の第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０は最適な値ではないと考えられる。そのような時は、接近用データ、外乱用データの蓄積数が規定数に達していなくとも、今回の接近らしき信号よりも高い値に第１接近検出判断値２８と人体接近第２接近検出判断値３０を更新することで、それ以降に発生すると思われる同様の外乱による誤動作を防ぐことができる。
【００３６】
しかし、今後更に大きな外乱信号が発生することも考えられ、今回の外乱信号が人体接近信号以上の値であった場合等は、最適な第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０を設定するのは非常に困難である。そのような時は、人体検出のタイミングを接近検出時では無く、尿流検出時にすることで、外乱による人体誤検出を防ぐことができる。そして、接近検出のタイミングで人体検出可能なデータが蓄積された時に、再度人体検出のタイミングを接近検出時に変更すれば良い。
【００３７】
また、今回の外乱と判断した信号は、小便器の清掃やメンテナンスのために発生した信号の可能性も考えられる。そこで、規定時間内に規定回数、外乱による誤検出した時に、前述した人体接近検出の第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０を高い値に設定したり、人体検出のタイミングを尿流検出時に変更したりするようにしても良い。
【００３８】
図１４は人体の離反時に低周波域通過の第１の周波数フィルター２４から得られる信号の一例である。離反検出を行う際は、低周波域通過の第１の周波数フィルター２４を通して得られる第１人体検出出力２５と、低周波域通過の第２の周波数フィルター２６を通して得られる第２人体検出出力２７を用いる。第１人体検出出力２５の振幅のプラス側の現在設定されている第１離反検出判断値をＶ７とし、同様に第１人体検出出力２５の振幅のマイナス側の現在設定されている第１離反検出判断値をＶ８とする。そして第１人体検出出力２５の振幅値と第１離反検出判断値３８（Ｖ７−Ｖ８）の値を比較していく。ここで、実際のＶ７−Ｖ８の値は数ボルトで、Ｔ４は人体に離反検出を開始するためのタイマをスタートさせるタイミングである。図１６のフロ−チャートで詳細に説明する。
【００３９】
図１５は人体の離反時に低周波域通過の第２の周波数フィルター２６から得られる信号の一例である。第２人体検出出力２７の振幅のプラス側の現在設定されている第２離反検出判断値をＶ９、同様に第２人体検出出力２７の振幅のマイナス側の現在設定されている第２離反検出判断値をＶ１０とする。そして低周波域通過の第２の周波数フィルター２６の出力信号の振幅値と第２離反検出判断値４０（Ｖ９−Ｖ１０）の値を比較していく。ここで、実際のＶ９−Ｖ１０の値は数ボルトで、Ｔ５は人体の接近検出を判断する時間であり２秒程度である。図１６のフロ−チャートで詳細に説明する。
【００４０】
図１６は離反検出手段を示すフローチャートである。まず人体が小便器から離反する際に発生する約１５Ｈｚ〜４０Ｈｚの周波数成分を確認する。低周波域通過の第１の周波数フィルター２４を通して得られる第１人体検出出力２５の振幅値ＶＡが、第１離反検出判断値３８（Ｖ７−Ｖ８）を上回るかどうかの判断をする。下回っている場合はそのまま終了するが（Ｓ１６１でＮＯ）、上回った場合は（Ｓ１６１でＹＥＳ）、離反らしき信号が入力されたと判断し、離反検出処理を行うためタイマをスタートさせる（Ｓ１６２）。図１４におけるＴ４のタイミングである。その後２ｓ間低周波域通過の第２の周波数フィルター２６のを通して得られる第２人体検出出力２７の振幅値ＶＢの平均値を求める（Ｓ１６３・Ｓ１６４）。図１５におけるおよそＴ５間である。２ｓ経過後は次の時間測定に備え、タイマ停止、及びタイマ値のクリアを行う（Ｓ１６５）。求めた振幅の平均値と低周波域通過の第２の周波数フィルター２６の第２離反検出判断値（Ｖ９−Ｖ１０）を比較し、振幅の平均値が第２離反検出判断値を上回っていたらまだ人体有りと判断しそのまま終了するが（Ｓ１６６でＮＯ）、下回っていた場合は（Ｓ１６６でＹＥＳ）この時点で人体の離反検出確定とする（Ｓ１６７）。
【００４１】
しかし、マイクロ波ドップラーセンサーと小便器の組み合わせによる信号のバラツキなどの影響により、各小便器により最適な第１離反検出判断値３８と第２離反検出判断値４０は異なる。また接近検出時は尿流を検出することで本当に人体がいるか否かの判別をできたが、離反検出時には接近検出時における尿流検出のような明確な指標が存在しない。
【００４２】
図１７は第１離反検出判断値３８と第２離反検出判断値４０を更新する時のフローチャートである。通常、離反時には接近時と酷似した周波数帯域の波形が発生する。そこで、接近検出時に用いた第１接近検出判断値２８がＶ２０であれば離反検出時に用いた第１離反検出判断値３８もＶ２０、接近検出時に用いた第２接近検出判断値３０がＶ３０であれば離反検出時に用いた第２離反検出判断値４０もＶ３０、というように、第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０に応じて、第１離反検出判断値３８と第２離反検出判断値４０を設定すれば同じポイントで人体の離反を検出することができる。
【００４３】
また、第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０をそのまま第１離反検出判断値３８と第２離反検出判断値４０として設定しても良いが、より早いタイミングで離反検出する側に設定するのならば第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値３０よりも高めの値に、人体滞在時の離反誤検出を防止する側に設定するのならば第１接近検出判断値２８と第２接近検出判断値よ３０りも低めの値に設定しても良い。
【００４４】
また、人体が小用後に小便器から離反したにも関わらず、下水管に流れる排水の影響による小便器の封水面の変動などの外乱の影響により、マイクロ波ドップラーセンサに人体滞在時のような信号が入力され、人体離反を検出できない可能性がある。通常、小便器の人体は小用後、数十秒以内に小便器から離反を行う。そこで、たとえ前記離反検出条件が成立していなくとも、小用検出後から一定時間経過した時点で離反検出と確定させることで、万一、外乱により離反検出を失敗しても保険的に離反を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例に係る小便器の構成図である。
【図２】本発明の実施例に係るマイクロ波ドップラーセンサーにより接近検出の構成図である。
【図３】本発明の実施例に係るマイクロ波ドップラーセンサーにより離反検出の構成図である。
【図４】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される人体検出機能のプラグラムを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される尿流検出機能のプログラムを示すフローチャートである。
【図６】小用中の高周波域通過の第３の周波数フィルターの出力波形である。
【図７】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される尿流検出のプログラムを示すフローチャートである。
【図８】小便器の人体が接近中の低周波域通過の第１の周波数フィルターの出力波形信号である。
【図９】小便器の人体が接近中の低周波域通過の第２の周波数フィルターの出力波形信号である。
【図１０】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される接近検出のプログラムを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される外乱データと接近データを判別するためのプログラムを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例に係る尿流検出により接近らしき信号を接近信号と確定する時のタイムチャートである。
【図１３】本発明の実施例に係る尿流未検出により接近らしき信号を外乱信号と確定する時のタイムチャートである。
【図１４】小便器の人体が離反中の低周波域通過の第１の周波数フィルターの出力波形信号である。
【図１５】小便器の人体が離反中の低周波域通過の第２の周波数フィルターの出力波形信号である。
【図１６】本発明の実施例に係る小便器洗浄装置で定期的に処理される離反検出のプログラムを示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例に係る第１離反検出判断値と第２離反検出判断値を更新する時のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１…小便器
２…マイクロ波ドップラーセンサー
３…コントローラ
４…蓋
５…給水部
６…洗浄水吐出口
７…トラップ部
８…排水口
９…マイクロ波ドップラーセンサー検出範囲
１０…人体
１１…尿流
２０…送信手段
２１…受信手段
２２…差分検出手段
２３…受信出力
２４…第１の周波数フィルター
２５…第１人体検出出力
２６…第２の周波数フィルター
２７…第２人体検出出力
２８…第１接近検出判断値
２９…第１接近判断手段
３０…第２接近検出判断値
３１…第２接近判断手段
３２…総合接近判断手段
３３…制御部
３４…第３の周波数フィルター
３５…尿流検出出力
３６…尿流検出判断値
３７…尿流検出手段
３８…第１離反検出判断値
３９…第１離反判断手段
４０…第２離反検出判断値
４１…第２離反判断手段
４２…総合離反判断手段
５０…バルブ
【図２】
2006214156.tif 000003
【図３】
2006214156.tif 000004
【図４】
2006214156.tif 000005
【図５】
2006214156.tif 000006
【図７】
2006214156.tif 000007
【図１０】
2006214156.tif 000008
【図１１】
2006214156.tif 000009
【図１６】
2006214156.tif 000010
【図１】
2006214156.tif 000011
【図６】
2006214156.tif 000012
【図８】
2006214156.tif 000013
【図９】
2006214156.tif 000014
【図１２】
2006214156.tif 000015
【図１３】
2006214156.tif 000016
【図１４】
2006214156.tif 000017
【図１５】
2006214156.tif 000018
【図１７】
2006214156.tif 000019