(57)【要約】【課題】複数のセンサの干渉を防止して正常に対象物を検出することができ、かつ、製造コストを抑制した自動供給装置および自動供給システムを提供する。【解決手段】自動供給装置は、連立して配置される複数の容器に対応して設けられ、ドップラセンサと、ドップラセンサからのドップラ信号に基づいて対象物を検出する検出部と、検出部の結果に基づいて流体を供給する供給部と、ドップラセンサを制御するセンサ制御部と、通常動作中の検出周期、および、通常動作開始後に最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する固有期間を予め記憶する記憶部とを備え、電波の送信を行わず受信のみを行うリセット動作を通常動作の開始前に実行し、リセット動作中に、他の容器の自動供給装置から送信されたマスタ信号を受信し、マスタ信号の受信時点から通常動作を開始し、ドップラセンサはマスタ信号の受信時を起点として固有期間の経過時に最初の電波の送受信を行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連立して配置される複数の容器の各々に対応して設けられ、対応する前記容器に流体を供給する自動供給装置であって、
電波を送信し、該電波の反射波を受信し、送信した電波および受信した電波に基づいてドップラ信号を生成するドップラセンサと、
前記ドップラ信号に基づいて、前記電波を反射する対象物を検出する検出部と、
前記検出部の結果に基づいて、流体を供給しあるいは流体の供給を停止する供給部と、
前記ドップラセンサによる電波の送受信を制御するセンサ制御部と、
前記対象物の動きを検出する通常動作中に前記ドップラセンサが電波を繰り返し送受信する所定の検出周期、および、前記通常動作開始後に前記ドップラセンサが最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する固有期間を予め記憶する記憶部とを備え、
電波の送信を行わず受信のみを行うリセット動作を前記通常動作の開始前に実行し、
前記リセット動作中に、他の容器の自動供給装置から送信されたマスタ信号を受信し、
前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を開始し、前記ドップラセンサは前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過時に最初の電波の送受信を行うことを特徴とする自動供給装置。
【請求項２】
電源投入後、任意のタイミングで電波を送信しそれ以外の期間において送信を行わず受信のみを行う初期動作期間において、電波を送信する前に受信した他の自動供給装置からの送信電波の数を固有番号ｎとした場合に、前記記憶部は、所定の単位時間を前記固有番号ｎに基づいた値で乗算した結果値を前記固有期間として記憶することを特徴とする請求項１に記載の自動供給装置。
【請求項３】
前記固有番号ｎの値が或る特定値以外である場合に、前記リセット動作において前記マスタ信号を受信することを特徴とする請求項２に記載の自動供給装置。
【請求項４】
前記固有番号ｎの値が或る特定値である場合に、前記リセット動作において前記マスタ信号を送信することを特徴とする請求項２に記載の自動供給装置。
【請求項５】
前記初期動作期間中に受信した他の自動供給装置からの送信電波の総数をＮとした場合に、前記記憶部は、前記通常動作における前記検出周期を（Ｎ＋１）で割り算した値を、前記所定の単位時間として記憶することを特徴とする請求項２に記載の自動供給装置。
【請求項６】
前記リセット動作を前記通常動作中に定期的に実行し、
前記リセット動作中に受信した前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を再度開始し、前記ドップラセンサは前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過後に電波の送受信を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の自動供給装置。
【請求項７】
前記リセット動作は、対象物を検出するための前記複数の自動供給装置による電波の送受信ごとに実行されることを特徴とする請求項６に記載の自動供給装置。
【請求項８】
前記初期動作期間においてマニュアルで電波を送信するために設けられたスイッチをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動供給装置。
【請求項９】
連立して配置される複数の容器の各々に対応して設けられ、前記複数の容器に流体を供給する複数の自動供給装置から構成された自動供給システムであって、
各自動供給装置は、
電波を送信し、該電波の反射波を受信し、送信した電波および受信した電波に基づいてドップラ信号を生成するドップラセンサと、
前記ドップラ信号に基づいて、前記電波を反射する対象物を検出する検出部と、
前記検出部の結果に基づいて、流体を供給しあるいは流体の供給を停止する供給部と、
前記ドップラセンサによる電波の送受信を制御するセンサ制御部と、
前記対象物の動きを検出する通常動作中に前記ドップラセンサが電波を繰り返し送受信する所定の検出周期、および、前記通常動作開始後に前記ドップラセンサが最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する固有期間を予め記憶する記憶部とを備え、
当該自動供給システムは、他の容器の自動供給装置を同期させるマスタ信号を送信する或る自動供給装置をマスタ装置とし、前記マスタ装置以外の自動供給装置をスレーブ装置として含み、
前記マスタ装置は、前記マスタ信号を送信するリセット動作を前記通常動作の開始前に実行し、
前記スレーブ装置は、前記リセット動作中に電波の送信を行わず受信のみを行い、
前記マスタ装置は、前記マスタ信号の送信時点から前記通常動作を開始し、該マスタ信号として前記対象物を検出する最初の電波を送信するか、あるいは、該マスタ信号の送信時を起点として前記固有期間の経過後に最初の電波の送受信を行い、
前記スレーブ装置は、前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を開始し、前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過後に最初の電波の送受信を行い、
前記固有期間は前記複数の自動供給装置の各々において異なることを特徴とする自動供給システム。
【請求項１０】
電源投入後、任意のタイミングで電波を送信しそれ以外の期間において送信を行わず受信のみを行う初期動作期間において、電波を送信する前に受信した他の自動供給装置からの送信電波の数を固有番号ｎとした場合に、前記記憶部は、所定の単位時間を固有番号ｎに基づいた値で乗算した結果値を前記固有期間として記憶し、
或る特定の固有番号ｎを有する前記自動供給装置が前記マスタ装置に設定され、
前記特定の固有番号ｎ以外の固有番号ｎを有する前記自動供給装置が前記スレーブ装置に設定されることを特徴とする請求項９に記載の自動供給システム。
【請求項１１】
前記初期動作期間中に受信した他の自動供給装置からの送信電波の総数をＮとした場合に、前記記憶部は、前記通常動作における前記検出周期をＮ＋１で割り算した値を、前記所定の単位時間として記憶することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の自動供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動供給装置および自動供給システムに係わり、例えば、マイクロ波ドップラセンサを用いた便器洗浄装置および便器洗浄システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からマイクロ波ドップラセンサ（以下、単にセンサともいう）が自動洗浄装置に用いられている。マイクロ波ドップラセンサを備えた自動洗浄装置は、マイクロ波により尿流または人体等の対象物を検知し、小便器を自動で洗浄する。マイクロ波は陶器を透過するので、マイクロ波ドップラセンサは、便器内に内蔵させることができる。このため、センサ本体がユーザに見えないので、マイクロ波ドップラセンサを備えた自動洗浄装置は外観上好ましい。また、ドップラセンサは、ドップラ効果を利用して尿流を検知することができる。従って、ユーザが用を足していない場合には、便器の洗浄を省略することができる。このため、マイクロ波ドップラセンサを備えた自動洗浄装置は節水の観点でも好ましい。
【０００３】
しかし、公共施設のトイレでは、通常、同一空間に複数の便器が連立して配置される場合が多い。このような場合、互いに隣接する便器からのマイクロ波が干渉し合い、それにより、センサが正常に尿流や人体等の対象物を検出することができないという問題が生じる。
【０００４】
このような問題に対処するために、複数のパルスからなるブロック信号を無作為（ランダム）の時間間隔で送信する手法が提案されている（特許文献１）。また、センサとは異なる特殊な通信手段（例えば、ＺｉｇＢｅｅ）を用いて、マイクロ波の干渉を回避するために異なるタイミングで検出を行う手法も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３５９７１号公報
【特許文献２】特許３７１４１５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のようにセンサがブロック信号を無作為の時間間隔で送信する場合、ランダムな時間間隔を設定したとしても、隣接する複数のセンサがブロック信号を同じタイミングで送信する場合が依然として生じる。この場合、隣接する複数のセンサからのマイクロ波が干渉するため、やはりセンサが正常に対象物を検出することができないという問題が依然として生じる。
【０００７】
また、特許文献２の技術では、センサとは異なる通信手段を別途設ける必要が生じるため、洗浄装置および洗浄システムの製造コストが上昇してしまう。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数のセンサの干渉を防止することによってセンサが正常に対象物を検出することができ、かつ、製造コストの上昇を抑制した自動供給装置および自動供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る実施形態に従った自動供給装置は、連立して配置される複数の容器の各々に対応して設けられ、対応する前記容器に流体を供給する自動供給装置であって、電波を送信し、該電波の反射波を受信し、送信した電波および受信した電波に基づいてドップラ信号を生成するドップラセンサと、前記ドップラ信号に基づいて、前記電波を反射する対象物を検出する検出部と、前記検出部の結果に基づいて、流体を供給しあるいは流体の供給を停止する供給部と、前記ドップラセンサによる電波の送受信を制御するセンサ制御部と、前記対象物の動きを検出する通常動作中に前記ドップラセンサが電波を繰り返し送受信する所定の検出周期、および、前記通常動作開始後に前記ドップラセンサが最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する固有期間を予め記憶する記憶部とを備え、電波の送信を行わず受信のみを行うリセット動作を前記通常動作の開始前に実行し、前記リセット動作中に、他の容器の自動供給装置から送信されたマスタ信号を受信し、前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を開始し、前記ドップラセンサは前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過時に最初の電波の送受信を行うことを特徴とする。
【００１０】
これにより、マスタ信号を送信した自動供給装置および該マスタ信号を受信した自動供給装置は、同時に通常動作にエンターすることができ、かつ、各自動供給装置が対象物の検出のために相対的に異なるタイミングでマイクロ波を送信することができる。その結果、連立して配置された各自動供給装置のマイクロ波が干渉せず、複数の自動供給装置間の誤動作を防止することができる。また、この自動供給装置は、特殊な通信手段等の付加的な手段を必要としないので、低コストで製造することができる。
【００１１】
電源投入後、任意のタイミングで電波を送信しそれ以外の期間において送信を行わず受信のみを行う初期動作期間において、電波を送信する前に受信した他の自動供給装置からの送信電波の数を固有番号ｎとした場合に、前記記憶部は、所定の単位時間を前記固有番号ｎに基づいた値で乗算した結果値を前記固有期間として記憶することを特徴とする。
【００１２】
複数の自動供給装置は、同時に通常動作にエンターし、その後、各固有期間の経過後にマイクロ波を送信することができる。これによって、複数の自動供給装置は、対象物の検出のために相対的に異なるタイミングでマイクロ波を送信することができる。その結果、連立して配置された各自動供給装置のマイクロ波が干渉せず、複数の自動供給装置間の誤動作を防止することができる。
【００１３】
前記自動供給装置は、前記固有番号ｎの値が或る特定値以外である場合に、前記リセット動作において前記マスタ信号を受信することを特徴とする。前記自動供給装置は、前記固有番号ｎの値が或る特定値である場合に、前記リセット動作において前記マスタ信号を送信することを特徴とする。
【００１４】
これにより、マスタまたはスレーブとしての自動供給装置を固有番号ｎまたは（ｎ＋１）に基づいて自動的に決定され得る。マスタからのマスタ信号をスレーブが受信することによって、洗浄システム内の各自動供給装置を同時にリセットし、同期させることができる。
【００１５】
前記初期動作期間中に受信した他の自動供給装置からの送信電波の総数をＮとした場合に、前記記憶部は、前記通常動作における前記検出周期を（Ｎ＋１）で割り算した値を、前記所定の単位時間として記憶することを特徴とする。
【００１６】
洗浄システム内の各洗浄装置は、検出周期（ΔＴｔｒ）内において、ほぼ等しい時間間隔（ΔＴｔｒ／（Ｎ＋１））で順番にマイクロ波を送信することができる。これにより、複数の洗浄装置がマイクロ波を重複して送信する可能性を可及的に低くできる。
【００１７】
前記自動供給装置は、前記リセット動作を前記通常動作中に定期的に実行し、前記リセット動作中に受信した前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を再度開始し、前記ドップラセンサは前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過後に電波の送受信を行うことを特徴とする。
【００１８】
これにより、洗浄システムにおいて各洗浄装置の発振子（クロック）が互いにずれている場合であっても、定期的にリセット動作を実行することによって、複数の洗浄装置がマイクロ波を重複して送信する可能性を排除することができる。
【００１９】
前記リセット動作は、対象物を検出するための前記複数の自動供給装置による電波の送受信ごとに実行されることを特徴とする。
【００２０】
これにより、複数の洗浄装置がマイクロ波を重複して送信する可能性を完全に排除することができる。
【００２１】
前記自動供給装置は、前記初期動作期間においてマニュアルで電波を送信するために設けられたスイッチをさらに備えたことを特徴とする。
【００２２】
これにより、各洗浄装置の固有番号ｎまたは（ｎ＋１）および洗浄装置の総数（Ｎ＋１）をマニュアルで決定するので、洗浄装置の処理およびプログラムを簡略化できる。
【００２３】
本発明に係る実施形態に従った自動供給システムは、連立して配置される複数の容器の各々に対応して設けられ、前記複数の容器に流体を供給する複数の自動供給装置から構成された自動供給システムであって、各自動供給装置は、電波を送信し、該電波の反射波を受信し、送信した電波および受信した電波に基づいてドップラ信号を生成するドップラセンサと、前記ドップラ信号に基づいて、前記電波を反射する対象物を検出する検出部と、前記検出部の結果に基づいて、流体を供給しあるいは流体の供給を停止する供給部と、前記ドップラセンサによる電波の送受信を制御するセンサ制御部と、前記対象物の動きを検出する通常動作中に前記ドップラセンサが電波を繰り返し送受信する所定の検出周期、および、前記通常動作開始後に前記ドップラセンサが最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する固有期間を予め記憶する記憶部とを備え、当該自動供給システムは、他の容器の自動供給装置を同期させるマスタ信号を送信する或る自動供給装置をマスタ装置とし、前記マスタ装置以外の自動供給装置をスレーブ装置として含み、前記マスタ装置は、前記マスタ信号を送信するリセット動作を前記通常動作の開始前に実行し、前記スレーブ装置は、前記リセット動作中に電波の送信を行わず受信のみを行い、前記マスタ装置は、前記マスタ信号の送信時点から前記通常動作を開始し、該マスタ信号として前記対象物を検出する最初の電波を送信するか、あるいは、該マスタ信号の送信時を起点として前記固有期間の経過後に最初の電波の送受信を行い、前記スレーブ装置は、前記マスタ信号の受信時点から前記通常動作を開始し、前記マスタ信号の受信時を起点として前記固有期間の経過後に最初の電波の送受信を行い、前記固有期間は前記複数の自動供給装置の各々において異なることを特徴とする。
【００２４】
これにより、マスタ信号を送信した自動供給装置および該マスタ信号を受信した自動供給装置は、同時に通常動作にエンターすることができ、かつ、各自動供給装置が対象物の検出のために相対的に異なるタイミングでマイクロ波を送信することができる。その結果、自動供給システム内の各自動供給装置のマイクロ波が干渉せず、複数の自動供給装置間の誤動作を防止することができる。また、この自動供給システムは、特殊な通信手段等の付加的な手段を必要としないので、低コストで製造することができる。
【００２５】
電源投入後、任意のタイミングで電波を送信しそれ以外の期間において送信を行わず受信のみを行う初期動作期間において、電波を送信する前に受信した他の自動供給装置からの送信電波の数を固有番号ｎとした場合に、前記記憶部は、所定の単位時間を固有番号ｎに基づいた値で乗算した結果値を前記固有期間として記憶し、或る特定の固有番号ｎを有する前記自動供給装置が前記マスタ装置に設定され、前記特定の固有番号ｎ以外の固有番号ｎを有する前記自動供給装置が前記スレーブ装置に設定されることを特徴とする。
【００２６】
この自動供給システム内の複数の自動供給装置は、同時に通常動作にエンターし、その後、各固有期間の経過後にマイクロ波を送信することができる。これによって、複数の自動供給装置は、対象物の検出のために相対的に異なるタイミングでマイクロ波を送信することができる。その結果、自動供給システム内の各自動供給装置のマイクロ波が干渉せず、複数の自動供給装置間の誤動作を防止することができる。
【００２７】
前記初期動作期間中に受信した他の自動供給装置からの送信電波の総数をＮとした場合に、前記記憶部は、前記通常動作における前記検出周期をＮ＋１で割り算した値を、前記所定の単位時間として記憶することを特徴とする。
【００２８】
この自動供給システム内の各洗浄装置は、検出周期（ΔＴｔｒ）内において、ほぼ等しい時間間隔（ΔＴｔｒ／（Ｎ＋１））で順番にマイクロ波を送信することができる。これにより、複数の洗浄装置がマイクロ波を重複して送信する可能性を可及的に低くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る第１の実施形態に従った自動供給システムとしての洗浄装置システムＳを示す図。
【図２】第１の実施形態に従った小便器Ａの断面および洗浄装置７を示す図。
【図３】センサモジュール１０の構成を示すブロック図。
【図４】連立して設けられた複数の洗浄装置７の初期動作を示すタイミング図。
【図５】連立して設けられた複数の洗浄装置７Ａ〜７Ｃの通常動作を示すタイミング図。
【図６】洗浄装置７Ａの初期動作を示すフロー図。
【図７】マスタとしての洗浄装置７Ｂのリセット動作および通常動作を示すフロー図。
【図８】スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃのリセット動作および通常動作を示すフロー図。
【図９】図９は、マスタとしての洗浄装置７Ｂのリセット動作および通常動作を示すフロー図。
【図１０】スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃのリセット動作および通常動作を示すフロー図。
【図１１】本発明に係る第２の実施形態に従った洗浄装置７Ａ〜７Ｃの通常動作を示すフロー図。
【図１２】本発明に係る第２の実施形態に従った洗浄装置７Ａ〜７Ｃの通常動作を示すフロー図。
【図１３】本発明に係る第３の実施形態に従った洗浄装置のセンサモジュール１０の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００３１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態に従った自動供給システムとしての洗浄システムＳを示す図である。洗浄システムＳは、トイレブース内に連立して配置された複数の小便器Ａを含む。各小便器Ａは、それぞれに対応する自動供給装置としての洗浄装置７を備えている。複数の洗浄装置７は、対応する小便器Ａとともに並列して配置され、洗浄システムＳを構成している。
【００３２】
各洗浄装置７は、マイクロ波ドップラセンサ（以下、単にセンサともいう）を備え、対象物としての人体の動きおよび／または尿流の検出を行う。洗浄装置７は、人体の動きおよび／または尿流を検出すると、対応する小便器Ａに水を供給し、それにより小便器Ａの洗浄を行う。
【００３３】
マイクロ波ドップラセンサは、マイクロ波により尿流または人体等の対象物を検知する。マイクロ波は、上述のように陶器を透過するので、センサ自体は、小便器Ａ内に内蔵可能であり、図１に示すように便器の表面には現れていない。また、マイクロ波ドップラセンサは、ドップラ効果を利用しているので、対象物の動きを検知することができる。従って、センサは、人体の動きおよび／または尿流の検出に適しており、ユーザが用を足していない場合には、小便器Ａの洗浄を省略できる。
【００３４】
マイクロ波とは電波の周波数による分類の一つである。一般的には波長１００マイクロメートル〜１メートル、周波数３００メガヘルツ〜３テラヘルツの電波（電磁波）を指す。この範囲の電波には、デシメートル波(ＵＨＦ)、センチメートル波(ＳＨＦ)、ミリメートル波(ＥＨＦ)、サブミリ波が含まれる。
【００３５】
マイクロ波ドップラセンサは、ドップラ効果を利用して式１に基づいて対象物の動きを検出する。
基本式：ΔＦ＝ＦＳ―Ｆｂ＝２×ＦＳ×ν／ｃ     （式１）
ΔＦ：ドップラ周波数（ドップラ信号Ｓ３の周波数）
ＦＳ：送信周波数（送信信号Ｓ１の周波数）
Ｆｂ：反射周波数（受信信号Ｓ２の周波数）
ν：検出対象物の移動速度
ｃ：光速（３００×１０６ｍ／ｓ）
【００３６】
送信部２２から送信された周波数ＦＳのマイクロ波は、速度νで移動している対象物に反射する。反射波は、相対運動によるドップラ周波数シフトを受けているため、その周波数はＦｂとなる。差分検出部２６は、送信波と反射波との周波数差ΔＦをドップラ信号Ｓ３として出力する。マイクロコンピュータ３０は、ドップラ信号Ｓ３に基づいて、人体の接近、人体の離反、および、尿流を検出する。
【００３７】
例えば、対象物の速度νが約０．７ｍ／ｓ以下であるときに、ドップラ信号の周波数は、５０Ｈｚ以下となる。対象物の速度νが約１．４〜２．６ｍ／ｓであるときに、ドップラ信号の周波数は、１００〜１８０Ｈｚとなる。従って、マイクロコンピュータ３０は、ドップラ信号の周波数が５０Ｈｚ以下のときに、人体を検出したものと判断し、ドップラ信号の周波数が１００〜１８０Ｈｚのときに、尿流を検出したものと判断することができる。
【００３８】
尚、本実施形態による洗浄装置７および洗浄システムＳは、小便器Ａに適用されている。しかし、洗浄装置７および洗浄システムＳは、大便器および手洗い器等のように複数連立して配置され流体を供給する任意の容器に対して適用可能である。
【００３９】
図２は、第１の実施形態に従った小便器Ａの断面および洗浄装置７を示す図である。小便器Ａは、ボール部２と、給水路３と、排水路５と、洗浄装置７とを備えている。給水路３は、ボール部２の上部に接続されており、ボール部２内へ洗浄水を供給する。排水路５は、ボール部２の底部に接続されており、ボール部２内の汚水を排水する。
【００４０】
洗浄装置７は、マイクロ波ドップラセンサおよび制御回路を含むセンサモジュール１０と、給水部としてのバルブ４とを含む。バルブ４は、給水路３の中途に設けられ、例えば、ソレノイドコイルに通電することによって給水路３の開／閉状態を切替える電磁バルブでよい。バルブ４は、センサモジュール１０の制御を受けて、ボール部２へ洗浄水を供給し、あるいは、その洗浄水の供給を停止するように構成されている。
【００４１】
センサは、対象物および／またはその動作を検出するために、図２に示すように小便器Ａの上部に配置され、ボール部２を含む斜め下方に向けて電波を送信するように配置されている。勿論、センサの配置は、これに限定されず、対象物および／またはその動作を正確に検知することができる位置であれば、小便器Ａ内のいずれの位置でもよい。
【００４２】
図３は、センサモジュール１０の構成を示すブロック図である。センサモジュール１０は、マイクロ波ドップラセンサ２０と、マイクロコンピュータ３０とを含む。マイクロ波ドップラセンサ２０は、電波としてマイクロ波をボール部２に向けて送信し、そのマイクロ波の反射波を受信し、そして、送信したマイクロ波（送信波）および受信したマイクロ波（受信波）に基づいてドップラ信号を生成するように構成されている。より詳細には、マイクロ波ドップラセンサ２０は、マイクロ波を送信する送信部２２と、そのマイクロ波の反射波を受信する受信部２４と、その送信波と受信波との周波数差を検出する差分検出部２６とを備えている。送信部２２および受信部２４は、マイクロコンピュータ３０の制御を受けて、それぞれ送信動作および受信動作を行う。差分検出部２６は、送信波と受信波との周波数差に基づいてドップラ信号を生成し、そのドップラ信号をマイクロコンピュータ３０へ送信する。
【００４３】
マイクロコンピュータ３０は、送信コントローラ３１と、受信コントローラ３２と、ドップラ信号処理部３３と、メモリ３４と、カウンタ３５と、タイマ３６とを備えている。検出部としてのドップラ信号処理部３３は、差分検出部２６からのドップラ信号に基づいて、対象物および／または対象物の動作を検出する。そして、ドップラ信号処理部３３は、その検出結果に応じてバルブ４を制御し、ボール部２へ洗浄水を供給し、あるいは、その供給を停止する。
【００４４】
送信コントローラ３１は、送信部２２を制御し、送信部２２から所定のタイミングでマイクロ波を送信させる。また、受信コントローラ３２は、受信部２４を制御し、マイクロ波の反射波を受信させる。
【００４５】
本実施形態による洗浄装置７は、送信部２２のみが送信動作を１度だけ実行し、かつ受信部２４が受信動作を停止している送信モード（以下、Ｔモードという）と、受信部２４のみが受信動作を実行し、かつ送信部２２が送信動作を停止している受信モード（以下、Ｒモードという）と、送信部２２および受信部２４がそれぞれ送信動作および受信動作を実行する送受信モード（以下、ＴＲモードという）とを有する。
【００４６】
ＴＲモードは、通常動作において対象物および／またはその動作を検出する際に実行されるモードである。通常動作においては、送信部２２および受信部２４がマイクロ波の送受信を繰り返し実行することによって、対象物の有無や対象物の動作を検出する。洗浄装置７は、ＴＲモードを繰り返し実行し、対象物を検出した場合に洗浄水を供給してボール部２の洗浄を行う。
【００４７】
ＴモードおよびＲモードは、電源投入直後に実行される初期動作と、通常動作開始時に実行されるリセット動作と、において実行されるモードである。初期動作において、各洗浄装置７は、１度だけＴモードを実行し、それ以外の初期動作の期間中、送信動作を行わず、Ｒモードを維持する。尚、初期動作期間中、バルブ４は、閉状態に維持されている。また、洗浄システムＳの電源は、ＡＣ電源であり、洗浄システムＳ内の複数の洗浄装置７に対して同時に投入される。
【００４８】
洗浄システムＳ内の各洗浄装置７は、初期動作中に１度だけＴモードをランダムに実行する。各洗浄装置７のカウンタ３５は、初期動作中に受信した電波数Ｎをカウントする。これによって、各洗浄装置７は、洗浄システムＳ内の洗浄装置７の個数を把握することができる。また、各洗浄装置７のカウンタ３５は、自己がＴモードになる前に受信した電波数ｎをカウントする。これによって、各洗浄装置７は、自己がＴモードになった順番（電波を送信した順番）を把握することができる。（Ｎ＋１）は、洗浄システムＳ内の洗浄装置７の総数に該当する。（ｎ＋１）は、初期動作において電波を送信した順番に該当する。尚、自己の洗浄装置７を総数および順番に含めるために、Ｎおよびｎに１を加算している。
【００４９】
メモリ３４は、洗浄システムＳにおいて連立する洗浄装置７の総数（Ｎ＋１）、初期動作において電波を送信した順番（ｎ＋１）、通常動作中に電波を送受信する検出動作の周期ΔＴｔｒ等の情報を格納する。以下、Ｎを「総数カウント」と呼び、ｎを「順番カウント」と呼ぶ。また、（Ｎ＋１）を総数と呼び、（ｎ＋１）を固有番号と呼ぶ。
【００５０】
タイマ３６は、マイクロ波の送信のタイミングを計時する。例えば、タイマ３６は、初期動作開始時（電源投入時）に計時を開始し、各洗浄装置７がＴモードを実行するタイミングを計る。また、タイマ３６は、電源投入後、初期動作の終期を計る。さらに、タイマ３６は、通常モードにおいて、繰り返し送信されるマイクロ波の送信タイミングを計る。
【００５１】
図４は、連立して設けられた複数の洗浄装置７の初期動作を示すタイミング図である。尚、図４では、洗浄システムＳ内に３つの洗浄装置７が含まれているものと仮定している。しかし、洗浄システムＳ内の洗浄装置７の個数は限定せず、任意でよい。
【００５２】
ｔ０において洗浄装置７Ａ〜７Ｃに同時に電源が投入される。洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、電源投入時ｔ０から所定の期間ΔＴｉｎｔだけ初期動作を実行する。初期動作期間ΔＴｉｎｔにおいて、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、１度だけＴモードを実行し、それ以外の期間において、Ｒモードに設定される。初期動作期間ΔＴｉｎｔは、Ｔモードにおいてマイクロ波を送信する期間（例えば、２μｓ）に対して充分に長い期間（例えば、１分）である。
【００５３】
洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれ時点ｔ２、ｔ１、ｔ３においてＴモードを実行する。時点ｔ０から時点ｔ２、ｔ１、ｔ３までの期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃは、それぞれ洗浄装置７Ａ〜７Ｃの各マイクロコンピュータ３０によって個別にランダムに設定される。即ち、期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃは、それぞれ０〜ΔＴｉｎｔの範囲内においてランダムに設定された数値であり、洗浄装置７Ａ〜７Ｃのそれぞれに対して固有の期間である。
【００５４】
マイクロコンピュータ３０が乱数発生部を内蔵している場合には、電源投入時に乱数発生部が０〜ΔＴｉｎｔの範囲内のランダム値を発生し、そのランダム値を期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃとしてメモリ３４に格納すればよい。代替的に、期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃは、出荷前に予め設定され、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの各メモリ３４に格納しておいてもよい。
【００５５】
ここで、複数の洗浄装置７が重複してＴモードを実行する可能性について説明する。初期動作は、ユーザの使用開始前に実行されるので、通常動作において検出動作を実行する周期ΔＴｔｒ（例えば、２ｍｓ）に比べて長い時間（例えば、１分）に設定することができ、かつ、任意に設定することができる。しかも、電源導入後に１回だけ実行される動作である。従って、初期動作中に複数の洗浄装置７がＴモードを重複して実行する可能性は非常に小さい。
【００５６】
一方、特許文献１に示す技術においてブロック信号間の間隔を長期間にすると、検出周期が長くなってしまう。また、ブロック信号間の間隔は、ブロック信号の生成ごとに繰り返しランダムに決定される。このため、本実施形態によるＴモードが重複する可能性は、特許文献１のブロック信号が重複する可能性と比較すると非常に小さい。従って、各洗浄装置７は、初期動作中に重複することなくＴモードにエンターし、それぞれが異なるタイミングでマイクロ波を送信することができる。
【００５７】
電源投入後、期間ΔＴｔｂの経過時（ｔ１）において、最初に洗浄装置７ＢがＴモードを実行する。このとき、洗浄装置７Ａおよび７Ｃは、Ｒモードであり、洗浄装置７Ｂからの電波を受信する。洗浄装置７Ａおよび７Ｃの各カウンタ３５は、それぞれ洗浄装置７Ｂからの電波をカウントする。
【００５８】
初期動作において、ドップラ信号処理部３３はドップラ信号を無効としてバルブ４の切換えを行わない。従って、初期動作では、差分検出部２６は、通常のドップラ信号を送信する必要は必ずしも無く、カウンタ３５で計数可能な任意の信号を送信すればよい。
【００５９】
ｔ１において、洗浄装置７Ｂは、Ｔモードを実行した後、Ｒモードになる。ここで、洗浄装置７Ｂのカウンタ３５の値はゼロである。従って、洗浄装置７Ｂの順番カウントｎはゼロに決定され、洗浄装置７Ｂの固有番号（ｎ＋１）は１となる。尚、後述する変形例２のように、ｎ自体を固有番号としてもよい。
【００６０】
洗浄装置７Ｂのメモリ３４は、固有番号１を格納する。その後、洗浄装置７Ｂのカウンタ３５は、総数（Ｎ＋１）を得るために、受信数のカウントを継続する。
【００６１】
本実施形態では、初期動作において最初にＴモードを実行した洗浄装置７Ｂをマスタとし、それ以外の洗浄装置７Ａおよび７Ｃをスレーブとする。マスタとスレーブとの区別は、マイクロコンピュータ３０が固有番号（ｎ＋１）の値に基づいて判断する。本実施形態では、固有番号１（ｎ＝０）の洗浄装置７Ｂをマスタとする。後述するように、マスタとしての洗浄装置７Ｂは、初期動作期間の終了後、図５に示す通常動作を開始させる役目を果たす。
【００６２】
次に、ｔ２（電源投入後、期間ΔＴｔａの経過時）において、洗浄装置７ＡがＴモードを実行する。このとき、洗浄装置７Ｂおよび７Ｃは、Ｒモードであり、洗浄装置７Ａからの電波を受信する。洗浄装置７Ｂおよび７Ｃの各カウンタ３５は、洗浄装置７Ａからの電波をカウントする。よって、洗浄装置７Ｂのカウンタ３５の値は１となり、洗浄装置７Ｃのカウンタ３５の値は２となる。
【００６３】
洗浄装置７Ａは、ｔ２においてＴモードを実行した後、Ｒモードになる。ここで、洗浄装置７Ａの順番カウントｎは１に決定され、洗浄装置７Ａの固有番号（ｎ＋１）は２となる。従って、洗浄装置７Ａは、スレーブとして機能する。
【００６４】
洗浄装置７Ａのメモリ３４は、固有番号２を格納する。その後、洗浄装置７Ａのカウンタ３５は、総数（Ｎ＋１）を得るために、受信数のカウントを継続する。
【００６５】
次に、ｔ３（電源投入後、期間ΔＴｔｃの経過時）において、洗浄装置７ＣがＴモードを実行する。このとき、洗浄装置７Ａおよび７Ｂは、Ｒモードであり、洗浄装置７Ｃからの電波を受信する。洗浄装置７Ａおよび７Ｂのカウンタ３５は、洗浄装置７Ｃからの電波をカウントする。洗浄装置７Ａおよび７Ｂのカウンタ３５の値はともに２となる。
【００６６】
洗浄装置７Ｃは、ｔ３においてＴモードを実行した後、Ｒモードになる。ここで、洗浄装置７Ｃの順番カウントｎは２に決定される。洗浄装置７Ｃの固有番号（ｎ＋１）は３となる。従って、洗浄装置７Ｃはスレーブとして機能する。ｔ３の時点で、洗浄装置７Ｃのメモリ３４は、固有番号３を格納する。
【００６７】
その後、ｔ４まで洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、Ｒモードを継続する。そして、電源投入後、初期動作期間ΔＴｉｎｔが経過した時点ｔ４で、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、初期動作を終了する。
【００６８】
このように、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの固有番号（ｎ＋１）は、それぞれ“２、１、３”に決定される。また、初期動作終了時点における洗浄装置７Ａ〜７Ｃのカウンタ３５の総数カウントＮは、全て２である。従って、連立する洗浄装置の総数（Ｎ＋１）が３個であることが分かる。この総数（Ｎ＋１）の情報は、全ての洗浄装置７Ａ〜７Ｃに共有される。即ち、初期動作によって、各洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、連立する洗浄装置の総数（Ｎ＋１）、および、自己の固有番号（ｎ＋１）を生成し、これらの情報をそれぞれのメモリ３４に格納することができる。
【００６９】
図５は、連立して設けられた複数の洗浄装置７Ａ〜７Ｃのリセット動作および通常動作を示すタイミング図である。洗浄システムＳは、初期動作後、通常動作の開始前にリセット動作を実行する。リセット動作では、初期動作後、スレーブとしての洗浄装置７Ａおよび７ＣがＲモードを継続しており、マスタとしての洗浄装置７Ｂが初期動作後の任意の時点でＴモードを実行する。それにより、マスタとスレーブとの間の同期を取る。
【００７０】
リセット動作は、マスタとしての洗浄装置７Ｂが、初期動作後の任意の時点ｔ１０でＴモードを実行することにより開始される。洗浄装置７Ｂは、このときマイクロ波をマスタ信号として１度だけ送信する。洗浄装置７Ｂは、マスタ信号の送信をトリガとして通常状態にエンターする。
【００７１】
スレーブとしての洗浄装置７Ａおよび７Ｃは、初期動作後、Ｒモードを維持する。ｔ１０において洗浄装置７Ｂからのマスタ信号を受信すると、洗浄装置７Ａおよび７Ｃは、そのマスタ信号をトリガとしてＲモードを終了し、通常動作を開始する。
【００７２】
洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、隣接して配置されているので、洗浄装置７Ａ、７Ｃによるマスタ信号の受信は、洗浄装置７Ｂによるマスタ信号の送信とほぼ同じタイミングとなる。従って、洗浄装置７Ａおよび７Ｃは、ほぼ同時に通常動作にエンターすることができる。
【００７３】
通常状態に入ると、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれ単位時間Ｔｕｎｉに固有番号（ｎ＋１）を乗算した固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）の経過時点（ｔ１１〜ｔ１３）において、最初の検出を行う。即ち、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれｔ１０から固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）の経過後に最初のＴＲモードを実行する。固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）は、通常動作開始後に洗浄装置７Ａ〜７Ｃの各マイクロ波ドップラセンサ２０が最初に電波の送受信を行うタイミングを決定する期間であり、固有数値（ｎ＋１）とともにメモリ３４に格納されている。
【００７４】
例えば、単位時間Ｔｕｎｉを１００μｓとした場合、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの固有期間は、それぞれ２００μｓ、１００μｓおよび３００μｓとなる。洗浄装置７Ｂは、Ｔモードの実行時（ｔ１０）から固有期間１００μｓの経過後（Ｔ１１）に、ＴＲモードを実行し、マイクロ波の送受信を実行する。洗浄装置７Ａは、マスタ信号の受信時（ｔ１０）から固有期間２００μｓの経過後（ｔ１２）に、ＴＲモードを実行し、マイクロ波の送受信を実行する。洗浄装置７Ｃは、マスタ信号の受信時（ｔ１０）から固有期間３００μｓの経過後（ｔ１３）に、ＴＲモードを実行し、マイクロ波の送受信を実行する。
【００７５】
その後、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、所定の検出周期ΔＴｔｒ（例えば、２ｍｓ）でＴＲモードを繰り返し実行する。検出周期ΔＴｔｒは、洗浄装置７Ａ〜７Ｃにおいて共通である。従って、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの各ＴＲモードは、固有番号（ｎ＋１）順に単位時間Ｔｕｎｉずつずらされた状態を維持しつつ、繰り返し実行される。その結果、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、ＴＲモードを同時に実行することがない。このように、複数の洗浄装置７Ａ〜７Ｃ間において、マイクロ波が干渉することを防止できる。
【００７６】
単位時間Ｔｕｎｉは、通常動作においてＴＲモードを実行する検出周期ΔＴｔｒを、洗浄システムＳに含まれる洗浄装置の総数（Ｎ＋１）で割り算した値（ΔＴｔｒ／（Ｎ＋１））でよい。これにより、洗浄システムＳに含まれる各洗浄装置は、検出周期ΔＴｔｒ内において、ほぼ等しい時間間隔で順番にＴＲモードを実行することができる。よって、複数の洗浄装置において検出周期ΔＴｔｒが多少ずれたとしても、複数の洗浄装置は、マイクロ波を重複して送信する可能性をさらに低くできる。
【００７７】
尚、上記割り算ΔＴｔｒ／（Ｎ＋１）は、マイクロコンピュータ３０内で演算され、その結果としての単位時間Ｔｕｉｎはメモリ３４に格納される。この割り算の結果は、勿論、近似値でよい。
【００７８】
また、最初のリセット動作以降の通常動作において、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれ個別に検出周期ΔＴｔｒを計時して、ＴＲモードを繰り返し実行する。従って、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、最初のリセット動作後、それぞれ独立して検出動作を実行する。
【００７９】
図６は、洗浄装置７Ａの初期動作を示すフロー図である。まず、洗浄装置７Ａ〜７Ｃに電源を投入する（Ｓ１０）。洗浄装置７Ａは、初期動作を開始し、カウンタ３５の数値が０にクリアされる（Ｓ２０）。また、期間ΔＴｔａが予め設定されていない場合、マイクロコンピュータ３０が期間ΔＴｔａを生成する（Ｓ３０）。より詳細には、マイクロコンピュータ３０が０〜ΔＴｉｎｔの範囲内の乱数を発生し、その乱数を期間ΔＴｔａとして用いる。期間ΔＴｔａが予め設定されている場合には、ステップＳ３０は省略してよい。
【００８０】
タイマ３６が計時を開始する（Ｓ４０）。ここで、タイマ３６が計時している時点をｔとする。時点ｔは、Ｔモードを実行するために用いられる期間ΔＴｔａ、および、初期動作の終点を決定する初期動作期間ΔＴｉｎｔを計時するために用いられる。タイマ３６の計時の開始と同時に、洗浄装置７Ａは、Ｒモードにエンターする。
【００８１】
マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと期間ΔＴｔａとを比較する。そして、時点ｔが期間ΔＴｔａに達していない場合（Ｓ５０のＮＯ）、洗浄装置７ＡはＲモードを継続する。
【００８２】
洗浄装置７Ａが他の洗浄装置７Ｂ、７Ｃから電波を受信していない場合（Ｓ８０のＮＯ）、さらに、マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと期間ΔＴｉｎｔとを比較する。時点ｔが期間ΔＴｉｎｔに達していない場合（Ｓ９０のＮＯ）、ステップＳ５０へ戻る。
【００８３】
もし、洗浄装置７Ａが他の洗浄装置７Ｂ、７Ｃから電波を受信した場合（Ｓ８０のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ３０はカウンタ３５の値に１を加算する。次に、マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと期間ΔＴｉｎｔとを比較する。時点ｔが期間ΔＴｉｎｔに達していない場合（Ｓ９０のＮＯ）、ステップＳ５０へ戻る。
【００８４】
このように、時点ｔが期間ΔＴｔａに達するまで洗浄装置７Ａは、Ｒモードで受信状態を継続し、カウンタ３５が他の洗浄装置７Ｂ、７Ｃからの受信電波をカウントし続ける。これは、ステップＳ５０のＮＯ、Ｓ８０およびＳ９０のＮＯからなるループを繰り返し実行している状態である。
【００８５】
ステップＳ５０において、時点ｔが期間ΔＴｔａに達すると（Ｓ５０のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ３０は、メモリ３４に既に固有番号が格納されているかを確認する。固有番号を確認するためには、メモリ３４にフラグを設ければよい。固有番号が既に格納されている場合には、そのフラグを立てる。それによって、マイクロコンピュータ３０は、固有番号の有無を確認することができる。
【００８６】
メモリ３４内に固有番号が格納されていない場合（Ｓ６０のＮＯ）、洗浄装置７Ａは、Ｔモードにエンターし、電波を送信する（Ｓ６１）。さらに、この時点におけるカウンタ３５の値ｎに１を足した（ｎ＋１）を固有番号としてメモリ３４に保存する（Ｓ６５）。そして、上記フラグを立てる。
【００８７】
Ｔモードの実行後、洗浄装置７Ａは、Ｒモードに再度エンターする（Ｓ７０）。その後、洗浄装置７Ａは、時点ｔが期間ΔＴｉｎｔに達するまでＲモードを継続する。従って、ステップＳ８０〜Ｓ９０を実行し、ステップＳ５０へ戻る。このとき、既に時点ｔは期間ΔＴｔａを超えている（Ｓ５０のＹＥＳ）。しかし、ステップＳ６０において、固有番号が既にメモリ３４に格納されている（Ｓ６０のＹＥＳ）。従って、洗浄装置７ＡはＴモードに再度エンターすることなく、ステップＳ８０の受信動作を繰り返す。即ち、洗浄装置７Ａは、１度Ｔモードを実行した後、ステップＳ５０のＹＥＳ、Ｓ６０のＹＥＳ、Ｓ８０〜Ｓ９０からなるＲモードのループを繰り返し実行する。
【００８８】
ステップＳ９０において、時点ｔが初期動作期間ΔＴｉｎｔに達すると（Ｓ９０のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ３０は、カウンタ３５の値Ｎに１を足した（Ｎ＋１）を洗浄装置の総数としてメモリ３４へ格納する。さらに、タイマ３６が停止し（Ｓ９５）、初期動作が終了する。
【００８９】
洗浄装置７Ｂ、７Ｃの初期動作は、図６に示す動作と基本的に同様であり、期間ΔＴｔａに代えて期間ΔＴｔｂまたはΔＴｔｃを用いればよい。
【００９０】
ここで、マスタとしての洗浄装置７Ｂとスレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃとの相違は、固有番号が１であるか否か違いだけである。従って、洗浄装置７Ｂと洗浄装置７Ａ、７Ｃとは、リセット動作において異なるものの、初期動作および通常動作については同じである。
【００９１】
図７は、マスタとしての洗浄装置７Ｂのリセット動作および通常動作を示すフロー図である。図６の初期動作の実行後、洗浄装置７Ｂは、リセット動作（図５のｔ１０）を行う。まず、洗浄装置７Ｂは、Ｔモードにエンターする（Ｓ１００）。Ｔモードにおいて、洗浄装置７Ｂは電波を送信するとともに、タイマ３６が計時を開始する（Ｓ１１０）。このときの洗浄装置７Ｂによる電波の送信は、全スレーブ（洗浄装置７Ａ、７Ｃ）にとって通常状態の始点を示すトリガとなる。
【００９２】
マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと固有期間Ｔｕｎｉ×１とを比較する（Ｓ１２０）。時点ｔが固有期間Ｔｕｎｉ×１に達するまでタイマ３６は、計時を継続する（Ｓ１２０のＮＯ）。
【００９３】
時点ｔが固有期間Ｔｕｎｉ×１に達すると（Ｓ１２０のＹＥＳ）、タイマ３６は計時を停止し、かつ、洗浄装置７ＢはＴＲモードを実行する（Ｓ１３０）。洗浄装置７Ｂの送信部２２は電波を送信し、受信部２４はその電波の反射波を受信する（Ｓ１４０）。ＴＲモードにおける電波の送受信は、対象物および／または対象物の動きを検出するために実行する通常動作である。このとき、センサモジュール１０は、ドップラ信号に応じてバルブ４の開／閉状態を切り替え、あるいは、バルブ４の開／閉状態を維持する。
【００９４】
ＴＲモードの実行直後、タイマ３６は、時点ｔをリセットしてから計時を再度開始する（Ｓ１５０）。マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと検出周期ΔＴｔｒとを比較する（Ｓ１６０）。時点ｔが検出周期ΔＴｔｒに達するまでタイマ３６は、計時を継続する（Ｓ１６０のＮＯ）。
【００９５】
時点ｔが検出周期ΔＴｔｒに達すると（Ｓ１６０のＹＥＳ）、ステップＳ１３０に戻る。即ち、タイマ３６は計時を停止し、かつ、洗浄装置７ＢはＴＲモードを実行する（Ｓ１３０）。
【００９６】
その後、通常動作において、洗浄装置７Ｂは、検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを繰り返し実行する（Ｓ１３０〜Ｓ１６０）。これにより、洗浄装置７Ｂは、対象物が検出されたときに遅滞なく洗浄を開始し、対象物が検出されなくなったときに遅滞なく洗浄を停止することができる。
【００９７】
図８は、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃのリセット動作および通常動作を示すフロー図である。図６の初期動作の実行後、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、リセット動作（図５のｔ１０）を行う。まず、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、Ｒモードにエンターする（Ｓ２００）。Ｒモードにおいて、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、マスタ（洗浄装置７Ｂ）からの電波を待機する（Ｓ２１０のＮＯ）。マスタ（７Ｂ）からの電波を受信すると、タイマ３６が計時を開始する（Ｓ２２０）。洗浄装置７Ｂからの電波は、洗浄装置７Ａ、７Ｃにとって通常状態の始点を示すトリガとなる。
【００９８】
マイクロコンピュータ３０は、タイマ３６の時点ｔと固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）とを比較する（Ｓ２２５）。時点ｔが固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）に達するまでタイマ３６は、計時を継続する（Ｓ２２５のＮＯ）。
【００９９】
時点ｔが固有期間Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）に達すると（Ｓ２２５のＹＥＳ）、タイマ３６は計時を停止し、かつ、洗浄装置７Ａ、７ＣはＴＲモードを実行する（Ｓ２３０）。以降のステップＳ２３０〜Ｓ２６０の動作は通常動作であり、図７のステップＳ１３０〜Ｓ１６０を参照して説明した動作と同様である。即ち、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、それぞれ検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを繰り返し実行する（Ｓ２３０〜Ｓ２６０）。これにより、洗浄装置７Ａおよび７Ｃも、対象物が検出されたときに遅滞なく洗浄を開始し、対象物が検出されなくなったときに遅滞なく洗浄を停止することができる。
【０１００】
このように本実施形態では、各洗浄装置７Ａ〜７Ｃが異なる固有番号（ｎ＋１）を有し、固有番号（ｎ＋１）に基づいて最初のＴＲモードのタイミングをシフトさせている。よって、各洗浄装置は、互いに異なるタイミングで最初のＴＲモードを実行する。その後、各洗浄装置は、最初のＴＲモードを基準として検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを実行するので、その後のＴＲモードは時間的にシフトされた状態を維持しながら繰り返し実行される。ＴＲモードの実行が各洗浄装置７Ａ〜７Ｃにおいて時間的にシフトされているので、隣接する複数の洗浄装置７が同時にマイクロ波を送信することを防止できる。その結果、本実施形態による洗浄装置および洗浄システムは、複数のセンサのマイクロ波の干渉を防止することができ、正常に対象物を検出することができる。
【０１０１】
本実施形態では、各洗浄装置においてマイクロ波の送信タイミングがずれているので、各洗浄装置においてマイクロ波の周波数を相違させる必要がない。また、本実施形態では初期動作において乱数を発生させるが、その後の通常動作では各洗浄装置は、乱数を発生する必要が無い。従って、本実施形態は、ＴＲモードの実行周期ごとに無作為のタイミングでマイクロ波を送信する必要がない。また、本実施形態は、特許文献１とは異なりブロック信号ごとに乱数を生成する必要もない。
【０１０２】
さらに、洗浄システムＳ内の各洗浄装置においてマイクロ波の送信および受信は同期化されているので、ドップラ信号の生成処理、および、対象物の判定処理を各洗浄装置において共通化することができる。これにより、各洗浄装置の制御を簡素化することができる。
【０１０３】
さらに、本実施形態は、特殊な通信手段等の付加的な手段を必要としないので、構成が比較的簡素であり、低コストで製造することができる。
【０１０４】
各洗浄装置においてマイクロ波の送信タイミングをずらすためには、洗浄システムＳ内の全洗浄装置が同時に通常動作にエンターする必要がある。つまり、少なくとも通常動作の開始時に、洗浄システムＳ内の全洗浄装置を同期させる必要がある。本実施形態では、固有番号（ｎ＋１）が特定値（例えば、１）である洗浄装置をマスタとして、固有番号（ｎ＋１）が該特定値以外の洗浄装置をスレーブとして設定している。マスタが通常動作の開始のトリガとなるマスタ信号を送信することによって、それを受信したスレーブおよびマスタが同期する。このようなリセット動作を通常動作の開始前に実行することによって、洗浄システムＳ内の各洗浄装置は、同時に通常動作にエンターすることができ、かつ、相対的に異なるタイミングでマイクロ波の送受信をすることができる。
【０１０５】
本実施形態において、洗浄装置７Ｂがマスタとして機能した。これは、固有番号が１の洗浄装置をマスタとするように設定したからである。しかし、いずれの固有番号（ｎ＋１）をマスタするかは任意でよい。即ち、固有番号（ｎ＋１）の値が或る特定の値である洗浄装置をマスタとし、固有番号（ｎ＋１）の値が該特定値以外である洗浄装置をスレーブとするようにプログラム上において条件設定すればよい。この条件は、洗浄システムＳ内の全ての洗浄装置において等しく適用されるので、マスタとスレーブとの間において洗浄装置の構成上およびプログラム上の相違は無い。従って、全ての洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、同じ工程で製造され得る。
【０１０６】
（第１の実施形態の変形例１）
上記第１の実施形態では、初期動作後にリセット動作を１回だけ実行し、その後、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれ独立して検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを実行している。この場合、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの各マイクロコンピュータ３０の発振子（クロック）がずれていると、洗浄装置７Ａ〜７Ｃのタイマ３６のずれの原因となる。タイマ３６がずれていると、洗浄装置７Ａ〜７ＣのＴＲモードの実行が検出周期ΔＴｔｒごとに次第にずれて最終的に重複する可能性がある。
【０１０７】
このような可能性を排除するために、本変形例による洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、リセット動作（Ｓ１００〜Ｓ１２０またはＳ２００〜Ｓ２２５）を通常動作中に定期的に実行する。
【０１０８】
例えば、図９および図１０に示すように、タイマ３６は、ステップ１１０において計時（ｔ２）を開始し、ｔ２を用いてリセット動作を行う（図９のＳ１００〜Ｓ１２０、図１０のＳ２００〜Ｓ２２５）。リセット動作自体は、図７のＳ１００〜Ｓ１２０、図８のＳ２００〜Ｓ２２５を参照して説明したとおりである。
【０１０９】
ここで、タイマ３６は、ステップＳ１３０、Ｓ２３０でｔ２を停止せず、そのまま計時を続行する。時点ｔ２が所定期間ΔＴｍ（例えば、１時間、あるいは、２４時間）に達するまで、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを繰り返し実行する（図９のＳ１３０〜Ｓ１７０のＮＯ、図１０のＳ２３０〜Ｓ２７０のＮＯ）。
【０１１０】
ＴＲモードを繰り返し実行している通常動作期間では、タイマ３６は、ｔ２とは別にｔ１の計時を開始し（図９のＳ１５０、図１０のＳ２５０）、その後、ｔ１を用いて検出周期ΔＴｔｒを計る（図９のＳ１６０、図１０のＳ２６０）。そして、ｔ１が周期ΔＴｔｒを超えるごとに、洗浄装置７Ａ〜７ＣはＴＲモードを実行する。この間、タイマ３６は、ステップＳ１５０、Ｓ２５０において、ｔ１の計時のみリセットし、ｔ２の計時はリセットしない（図９のＳ１５０、図１０のＳ２５０）。即ち、タイマ３６は、ｔ２の計時を継続する。尚、ΔＴｍは、ΔＴｔｒよりも長い期間であり、予めメモリ３４に格納しておく。
【０１１１】
そして、時点ｔ２が所定期間ΔＴｍに達すると（図９のＳ１７０のＹＥＳ、図１０のＳ２７０のＹＥＳ）、タイマ３６はｔ１およびｔ２の計時を停止し（Ｓ１８０、Ｓ２８０）、洗浄装置７Ａ〜７Ｃはリセット動作を実行する（図９のＳ１００〜Ｓ１２０、図１０のＳ２００〜Ｓ２２５）。これにより、ＴＲモードを実行するタイミング（Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１））が再設定され、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、互いに異なるタイミングでＴＲモードを実行する。その後、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、通常動作を再開し、検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを繰り替えし実行する。
【０１１２】
リセット動作を実行する周期（ΔＴｍ）を適切に設定することによって、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの発振子（クロック）が互いにずれている場合であっても、洗浄装置７Ａ〜７ＣのＴＲモードの実行が重複する可能性を排除することができる。
【０１１３】
（第１の実施形態の変形例２）
第１の実施形態では、図５に示すように、洗浄システムＳは、マスタとしての洗浄装置７ＢがＴモードになった時点ｔ１０において通常動作にエンターしている。しかし、第２の変形例では、図５の括弧で示すように、洗浄システムＳは、洗浄装置７ＢがＴＲモードを実行した時点（ｔ１０）において通常動作にエンターしている。即ち、洗浄装置７ＢがＴＲモードにおいて対象物を検出するために最初に電波を送受信するとき、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃは、洗浄装置７Ｂからのマイクロ波をマスタ信号として受信する。
【０１１４】
この場合、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの固有番号は順番カウントｎとなる。従って、マスタとしての洗浄装置７Ｂの固有番号ｎは０であり、固有期間（Ｔｕｎｉ×ｎ）も０となる。その結果、洗浄装置７Ｂは、通常動作にエンターした時点ｔ１０においてＴＲモードを実行し、その後、ｔ１０からΔＴｍの周期で繰り返しＴＲモードを実行する。
【０１１５】
また、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃの固有番号ｎはそれぞれ１および２となる。洗浄装置７Ａ、７Ｃの固有期間（Ｔｕｎｉ×ｎ）は、それぞれＴｕｎｉ×１およびＴｕｎｉ×２となる。その結果、洗浄装置７Ａは、通常動作にエンターした時点ｔ１０から固有期間Ｔｕｎｉ×１だけ経過した時点においてＴＲモードを実行し、その後、ΔＴｍの周期で繰り返しＴＲモードを実行する。洗浄装置７Ｃは、通常動作にエンターした時点ｔ１０から固有期間Ｔｕｎｉ×２だけ経過した時点においてＴＲモードを実行し、その後、ΔＴｍの周期で繰り返しＴＲモードを実行する。
【０１１６】
このように、第２の変形例では、洗浄装置７Ｂは、初期動作後の任意の時点で最初にＴＲモードを実行し、このＴＲモードにおいて送信されたマイクロ波によってスレーブとの間の同期を取る。つまり、第２の変形例では、ＴＲモードにおいて送信されたマイクロ波を、対象物の検出だけでなく、マスタ信号としても利用している。
【０１１７】
このような第２の変形例であっても、マスタとしての洗浄装置７Ｂは、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃと同期をとることができる。さらに、第２の変形例は、第１の実施形態の効果をも得ることができる。
【０１１８】
（第２の実施形態）
図１１および図１２は、本発明に係る第２の実施形態に従った洗浄装置７Ａ〜７Ｃの通常動作を示すフロー図である。第２の実施形態による洗浄装置７Ａ〜７Ｃの構成および初期動作は、第１の実施形態によるそれらと同様である。
【０１１９】
図９および図１０を参照して説明した形態では、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは所定の期間ΔＴｍごとにリセット動作を実行した。一方、第２の実施形態による洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、通常動作において、ＴＲモードの実行周期（ΔＴｔｒ）ごとにリセット動作を実行する。従って、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、それぞれがＴＲモードを１度ずつ実行するごとに、リセット動作を実行する。
【０１２０】
図１１を参照してマスタとしての洗浄装置７Ｂの動作を説明する。洗浄装置７Ｂは、まず、リセット動作を実行する。ここで、ステップＳ３００〜Ｓ３２０の動作は、それぞれ図７のステップＳ１００〜Ｓ１２０の動作と同様である。これにより、洗浄装置７Ｂは電波を他のスレーブ（洗浄装置７Ａ、７Ｃ）へ送信するとともに、タイマ３６が計時をリセットしてから開始する（Ｓ３１０）。
【０１２１】
尚、Ｔｕｎｉ×（ｎ＋１）は、検出周期ΔＴｔｒよりも小さいため、時点ｔがＴｕｎｉ×１に達していない場合（Ｓ３２０のＮＯ）、当然に時点ｔは、ΔＴｔｒにも達していない（Ｓ３７０のＮＯ）。従って、時点ｔがＴｕｎｉ×１に達するまで、洗浄装置７Ｂは、計時を実行する。
【０１２２】
時点ｔがＴｕｎｉ×１に達すると（Ｓ３２０のＹＥＳ）、マイクロコンピュータ３０は、ＴＲフラグが立っているか否かを判定する（Ｓ３３０）。ＴＲフラグは、その検出周期においてＴＲモードを既に実行しているか否かを示すフラグである。ＴＲフラグはメモリ３４に格納すればよい。
【０１２３】
ＴＲフラグが立っていない場合（Ｓ３３０のＮＯ）、洗浄装置７Ｂは、ＴＲモードを実行する（Ｓ３４０）。洗浄装置７Ｂの送信部２２は電波を送信し、受信部２４はその電波の反射波を受信する（Ｓ３５０）。これにより、対象物および／または対象物の動きを検出する。
【０１２４】
次に、ＴＲフラグを立てる（Ｓ３６０）。このとき、メモリ３４内に割り当てられたＴＲフラグビットの論理を反転させる。
【０１２５】
次に、マイクロコンピュータ３０は、時点ｔと検出周期ΔＴｔｒとを比較する（Ｓ３７０）。時点ｔが検出周期ΔＴｔｒに達していない場合（Ｓ３７０のＮＯ）、ステップＳ３３０に戻る。この時点で洗浄装置７Ｂは、すでにＴＲモードを実行しており、ＴＲフラグが立っている（Ｓ３３０のＹＥＳ）。よって、時点ｔが検出周期ΔＴｔｒに達するまで、Ｓ３３０のＹＥＳ、Ｓ３７０のＮＯからなるループを繰り返し実行する。
【０１２６】
時点ｔが検出周期ΔＴｔｒに達すると（Ｓ３７０のＹＥＳ）、計時を停止し、さらに、ＴＲフラグをリセットする（Ｓ３８０）。そして、ステップＳ３００へ戻り、洗浄装置７Ｂは、リセット動作を実行する。即ち、洗浄装置７Ｂは、ＴＲモードを実行する検出周期ΔＴｔｒの経過ごとにリセット動作を実行する。
【０１２７】
図１２を参照して、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７Ｃの通常動作を説明する。
【０１２８】
洗浄装置７Ａ、７Ｃは、まず、リセット動作を実行する。ここで、ステップＳ４００〜Ｓ４４０の動作は、それぞれ図８のステップＳ２００〜Ｓ２４０の動作と同様である。これにより、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、マスタとしての洗浄装置７Ｂに同期して通常動作にエンターする。洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、互いに異なるタイミングでＴＲモードを実行する。ただし、ステップＳ４３０においてタイマ３６は計時を継続する。
【０１２９】
ステップＳ４４０においてＴＲモードを実行した洗浄装置７Ａは、最後にＴＲモードを実行する他のスレーブ洗浄装置（即ち、固有番号の最も大きい洗浄装置）７Ｃがその周期においてＴＲモードを実行する時点（ΔＴｔｒ−Ｔｕｎｉ）まで待機する（Ｓ４５０）。そのために、タイマ３６は、計時を継続する。
【０１３０】
タイマ３６の時点ｔがΔＴｔｒ−Ｔｕｎｉを過ぎると、ステップＳ４００へ戻り、スレーブとしての洗浄装置７Ａ、７ＣはＲモードとなる。尚、或る周期において最後にＴＲモードになる洗浄装置７Ｃは、通常動作開始からΔＴｔｒ−Ｔｕｎｉの経過時点でＴＲモードになるので、待機することなくその直後にステップＳ４００へ戻る。従って、スレーブとしての全ての洗浄装置７Ａ、７Ｃがそれぞれその周期においてＴＲモードを実行した後、全て同時にＲモードになる。
そして、ステップＳ４１０において、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、マスタ信号を待機する。再度、マスタ信号を受信すると、タイマ３６は、計時をリセットしてから開始する（Ｓ４２０）。
【０１３１】
ここで、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは検出周期ΔＴｔｒごとにリセット動作を実行するため、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、検出周期ΔＴｔｒごとにマスタ信号を受信する。よって、洗浄装置７Ａ、７Ｃは、マスタ信号をトリガとして通常動作を実行すれば、自ずと検出周期ΔＴｔｒごとにＴＲモードを実行することになる。従って、スレーブ側の洗浄装置７Ａ、７Ｃは、検出周期ΔＴｔｒの経過を判断する必要が無く、ＴＲモードの実行後、ステップＳ４１０においてマスタ信号の受信を待機すればよい。
【０１３２】
第２の実施形態による洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、ＴＲモードの実行周期（ΔＴｔｒ）ごとにリセット動作を実行する。従って、洗浄装置７Ａ〜７Ｃからのマイクロ波の重複（干渉）を完全に無くすことができる。また、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの発振子（クロック）がずれている場合であっても、洗浄装置７Ａ〜７Ｃのマイクロ波の重複する可能性を排除することができる。第２の実施形態は、さらに、第１の実施形態の効果をも得ることができる。
【０１３３】
（第３の実施形態）
図１３は、本発明に係る第３の実施形態に従った洗浄装置のセンサモジュール１０の構成を示す図である。第３の実施形態によるセンサモジュール１０は、送信コントローラ３１に接続されたスイッチ４０をさらに備えている。スイッチ４０は、管理者等が手でオン／オフすることができるように構成されている。管理者等の設定者がスイッチ４０を押したときに、スイッチ４０は、送信コントローラ３１を介して送信部２２に電波を送信させる。即ち、スイッチ４０は、任意のタイミングで洗浄装置にＴモードを実行させることができる。第３の実施形態のその他の構成は、対応する第１の実施形態の構成と同様でよい。
【０１３４】
第１および第２の実施形態では、初期動作においてＴモードにエンターする時点を決定する期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃは、ランダムに設定されている。あるいは、期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃは、出荷前に予め設定されており、メモリ３４内に格納されている。従って、洗浄装置７Ａ〜７Ｃの固有番号（ｎ＋１）および洗浄装置の総数（Ｎ＋１）は、電源投入後、自動的に決定される。
【０１３５】
一方、第３の実施形態では、各洗浄装置の固有番号（ｎ＋１）および洗浄装置の総数（Ｎ＋１）は、洗浄装置が設置された後、設定者によって設定される。例えば、トイレブース内に洗浄装置７Ａ〜７Ｃが設置された後、洗浄装置７Ａ〜７Ｃに電源が投入される。このとき、洗浄装置７Ａ〜７Ｃは、初期動作にエンターし、全てＲモードとなる。次に、設定者が洗浄装置７Ａ〜７Ｃのスイッチ４０を或る順番でオンさせる。このとき、送信部２２がその順番で電波を送信し、固有番号（ｎ＋１）および総数（Ｎ＋１）が決定される。初期動作期間の経過後、リセット動作および通常動作は、第１または第２の実施形態のそれらと同様でよい。
【０１３６】
このように、スイッチ４０は、初期動作において各洗浄装置７Ａ〜７ＣがＴモードにエンターするタイミングを決定するために設けられている。従って、第３の実施形態では、マイクロコンピュータ３０は、初期動作において乱数を発生させる必要はない。また、期間ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃをメモリ３４に予め格納させておく必要もない。
【０１３７】
ただし、設定者は、電源投入後、初期動作期間ΔＴｉｎｔの間に全ての洗浄装置のスイッチ４０を押す必要がある。さらに、管理者等は、全洗浄装置の各スイッチ４０を時間的にずらして順番に押す必要があり、複数のスイッチ４０を同時に押してはらない。
【０１３８】
第３の実施形態による洗浄装置では、各洗浄装置の固有番号（ｎ＋１）および洗浄装置の総数（Ｎ＋１）がマニュアルで決定される。従って、各洗浄装置は、初期動作期間ΔＴｉｎｔの計時を必要とするが、ΔＴｔａ〜ΔＴｔｃの計時を不要とする。従って、第３の実施形態では、洗浄装置の処理およびプログラムを簡略化できる。
【０１３９】
また、設定者が、各洗浄装置の固有番号（ｎ＋１）を決定するので、設定者は、マスタおよびスレーブの洗浄装置を把握することができる。複数の洗浄装置において誤動作が生じる場合には、設定者は、任意の時期に電源を入れ直し、再度、スイッチ４０を順番に押して、各洗浄装置の固有番号（ｎ＋１）および洗浄装置の総数（Ｎ＋１）を再設定することができる。
【０１４０】
第３の実施形態はリセット動作および通常動作は、第１または第２の実施形態のそれらと同様であるので、第３の実施形態は、第１または第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１４１】
第１の実施形態の変形例２は、第１の実施形態の変形例１、第２の実施形態または第３の実施形態に組み合わせることができる。即ち、第１の実施形態の変形例１、第２の実施形態または第３の実施形態において、固有番号として順番カウンタｎを用いてよい。この場合、各洗浄装置７Ａ〜７ＣによるＴＲモードの実行タイミングが全体的にＴｕｎｉだけ早まるが、各洗浄装置のマイクロ波の重複（干渉）を防止することができる。よって、第１の実施形態の変形例２を、第１の実施形態の変形例１、第２の実施形態または第３の実施形態に組み合わせた場合であっても、各実施形態または変形例の効果を得ることができる。
【０１４２】
尚、上記実施形態において、各洗浄装置の固有期間をＴｕｎｉ×（ｎ＋１）とした。しかし、固有期間の単位時間Ｔｕｎｉに乗算される数値は、ｎ、ｎ＋１の他、２ｎ、０．５ｎでもよく、順番カウント（固有番号）ｎに基づいて任意に設定され得る。この場合、洗浄システムＳ内の各洗浄装置の固有期間は、Ｔｕｎｉ×ｋ×ｎ（ｋは任意係数）となる。このような場合であっても、各洗浄装置がＴＲモードを実行するタイミングを互いにずらすことができる。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｓ…洗浄装置システム
Ａ…便器（容器）
４…バルブ（供給部）
７…洗浄装置（自動供給装置）
１０…センサモジュール
２０…マイクロ波ドップラセンサ（検出部）
３０…マイクロコンピュータ（センサ制御部）
２２…送信部
２４…受信部
２６…差分検出部
３１…送信コントローラ（センサ制御部）
３２…受信コントローラ（センサ制御部）
３３…ドップラ信号処理部
３４…メモリ（記憶部）
３５…カウンタ
３６…タイマ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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