(57)【要約】【課題】ノイズの影響を低減して検知対象の動作を確実に検知し、当該動作に基づいて水の吐出を制御することのできる吐水装置を提供すること。【解決手段】この吐水装置１０の制御部３００は、  使用者ＨＢが検知領域ＳＡ内の使用位置まで移動する動作を検知する第一検知状態と、  第一検知状態における増幅率よりも高い増幅率でドップラー信号を増幅し、使用者ＨＢの使用状況（尿ＵＲの動き）を検知する第二検知状態と、をとり得る。  第一検知状態において、使用者ＨＢが使用位置まで移動して静止したことを検知すると、第一検知状態から第二検知状態に切り替わるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐水部から自動的に水を吐出する吐水装置であって、
使用者の接近及び使用状況を検知しようとする検知領域に向けて電波を送信する送信部と、
前記検知領域内の検知対象によって反射された電波を受信する受信部と、
前記送信部が送信した電波と、前記受信部が受信した電波と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に基づいて前記検知対象の動作を検知し、当該動作に基づいて吐水部からの水の吐出を制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記使用者が前記検知領域内の使用位置まで移動する動作を検知する第一検知状態と、
前記第一検知状態における増幅率よりも高い増幅率で前記ドップラー信号を増幅し、前記使用者の使用状況を検知する第二検知状態と、をとり得るものであって、
前記第一検知状態において、前記使用者が前記使用位置まで移動して静止したことを検知すると、前記第一検知状態から前記第二検知状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする吐水装置。
【請求項２】
前記第二検知状態において、前記制御部は、
前記ドップラー信号と、前記ドップラー信号の位相を９０度変化させた信号との差を増幅することにより、前記ドップラー信号を増幅することを特徴とする、請求項１に記載の吐水装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第二検知状態において前記使用者による使用が終了したことを検知すると、前記第二検知状態から前記第一検知状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐水部から自動的に水を吐出する吐水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
便器や洗面台等に設置される吐水装置として、使用者の接近や手の動き等を検知し、これに基づいて水の吐出を自動的に行うものが知られている。このような吐水装置は、使用者の接近等を赤外線センサーによって検知するものが一般的であるが、マイクロ波ドップラーセンサー等のドップラーセンサーによって検知するものも開発されており、既にその普及が始まっている。
【０００３】
ドップラーセンサーは、所定周波数の電波（例えばマイクロ波）を送信し、検知対象（例えば使用者）によって反射された電波を受信することにより、検知対象の動作を検知するものである。具体的には、送信した電波と受信した電波とに基づいてドップラー信号を生成し、当該ドップラー信号の周波数等に基づいて検知対象の動作を検知するものである。赤外線とは異なり、電波は陶器によって遮られることなく透過するため、吐水装置のドップラーセンサーが例えば便器の背面側に配置された場合であっても、検知対象の動作を検知することができる。
【０００４】
このようなドップラーセンサーを備えた吐水装置は、例えば、吐水装置に接近して来る使用者の動作（移動）を検知して水を吐出するような構成や、使用者の使用状況（例えば、手洗い器における手の動きや、男性用小便器における尿の動き等）を検知して水を吐出するような構成とすることが考えられる。前者の場合、使用者（人体）の全体がドップラーセンサーの検知対象である。後者の場合、使用者の手や排泄される尿がドップラーセンサーの検知対象である。
【０００５】
尚、吐水装置に設置されたドップラーセンサーの検知対象は一つに限られる必要はない。例えば、下記特許文献１に記載された吐水装置は男性用小便器に設置されており、ドップラーセンサーによって使用者の接近を検知して水の吐出（予備洗浄）を行った後、ドップラーセンサーによって排尿の完了を検知して再度水の吐出（本洗浄）を行う構成となっている。つまり、使用者の全体及び尿の両方がドップラーセンサーの検知対象となっている。
【０００６】
使用者の全体の動きを検知する際には、検知対象が大きいため、検知対象により反射されて受信される電波の強度は比較的強くなる。一方、使用者の手や尿の動きを検知する際には、検知対象が小さいため、検知対象により反射されて受信される電波の強度は比較的弱くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−０３８８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ドップラーセンサーは、上記のように電気信号であるドップラー信号に基づいて検知対象を検知するものであるため、吐水装置の内部で生じたノイズ（電源ノイズ等）や、アンテナが受信した外部からのノイズ（蛍光灯等からのノイズ）の影響を受けることによってドップラー信号の波形が変化して、検知に失敗してしまうことがある。特に、検知対象が尿のように小さく、検知対象により反射されて戻ってくる電波の強度が弱い場合には、受信した電波や生成したドップラー信号がノイズに埋もれてしまい、検知に失敗してしまう可能性が高い。
【０００９】
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、ノイズの影響を低減して検知対象の動作を確実に検知し、当該動作に基づいて水の吐出を制御することのできる吐水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る吐水装置は、吐水部から自動的に水を吐出する吐水装置であって、使用者の接近及び使用状況を検知しようとする検知領域に向けて電波を送信する送信部と、前記検知領域内の検知対象によって反射された電波を受信する受信部と、前記送信部が送信した電波と、前記受信部が受信した電波と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に基づいて前記検知対象の動作を検知し、当該動作に基づいて吐水部からの水の吐出を制御する制御部と、を備えており、前記制御部は、前記使用者が前記検知領域内の使用位置まで移動する動作を検知する第一検知状態と、前記第一検知状態における増幅率よりも高い増幅率で前記ドップラー信号を増幅し、前記使用者の使用状況を検知する第二検知状態と、をとり得るものであって、前記第一検知状態において、前記使用者が前記使用位置まで移動して静止したことを検知すると、前記第一検知状態から前記第二検知状態に切り替わるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る吐水装置は、所謂ドップラーセンサーによって使用者の接近及び使用状況を検知して、これらに基づいて吐水部からの水の吐出を制御する装置である。吐水装置が例えば男性用小便器に設置された場合には、ドップラーセンサーによって使用者の接近を検知して水の吐出（予備洗浄）を行った後、ドップラーセンサーによって排尿の完了（使用状況）を検知して再度水の吐出（本洗浄）を行う構成とすることができる。
【００１２】
本発明に係る吐水装置は、送信部と、受信部と、ドップラー信号生成部と、を備えており、これらにより上記ドップラーセンサーを構成している。送信部は、使用者の接近及び使用状況を検知しようとする検知領域に向けて電波を送信する部分である。受信部は、検知領域内の検知対象によって反射された電波を受信する部分である。
【００１３】
ドップラー信号生成部は、送信部が送信した電波と、受信部が受信した電波とに基づいてドップラー信号を生成するものである。生成されたドップラー信号は、電波を反射した検知対象の動作速度に応じた周波数（ＡＣ成分）を有し、検知対象から受信アンテナまでの距離に応じた強度（ＤＣ成分）を有する信号となっている。
【００１４】
本発明に係る吐水装置は制御部を更に備えており、当該制御部により、ドップラー信号生成部からのドップラー信号に基づいて検知対象の動作を検知する。また、制御部は、検知対象の動作に基づいて吐水部からの水の吐出を制御する。このような構成により、使用者の接近や尿の動き等に基づいて、吐水部からの水の吐出が自動的に行われる。
【００１５】
本発明に係る吐水装置においては、制御部は第一検知状態と第二検知状態とをとり得るものとなっている。第一検知状態とは、使用者が検知領域内の使用位置まで移動する動作を検知する状態である。この第一検知状態においては、使用者（人体）の全体が検知対象となるため、使用者の全体により反射された比較的強い電波に基づいてドップラー信号が生成される。第二検知状態とは、使用者の使用状況を検知する状態である。この第二検知状態においては、使用者から排泄される尿の動きや、使用者の手の動き等が検知対象となるため、尿等により反射された比較的弱い電波に基づいてドップラー信号が生成される。
【００１６】
第二検知状態においては、上記のように検知対象により反射されて戻ってくる電波の強度が弱く、受信した電波や生成したドップラー信号がノイズに埋もれてしまう可能性がある。そこで、第二検知状態においては、制御部は第一検知状態における増幅率よりも高い増幅率でドップラー信号を増幅することとしている。増幅率を高くすることにより、検知対象により反射されて戻ってくる電波の強度が弱い第二検知状態において、使用状況を確実に検知することが可能となる。
【００１７】
本発明に係る吐水装置の制御部は、第一検知状態において、使用者が使用位置まで移動して静止したことを検知すると、第一検知状態から第二検知状態に切り替わるように構成されている。このような構成により、制御部は常に高い増幅率でドップラー信号を増幅するのではなく、使用者が使用位置に存在するときにのみ高い増幅率でドップラー信号を増幅し、使用状況を検知する。
【００１８】
制御部が常に高い増幅率でドップラー信号を増幅することとした場合には、外部（蛍光灯等）から受信部に到達する電波、すなわち外部ノイズも同時に増幅されてしまい、その影響によってドップラー信号に基づく検知が失敗することが懸念される。これに対し、本発明に係る吐水装置では、使用者が使用位置に存在し、外部から受信部に向かう電波が使用者によって遮られ低減されているときにおいてのみ、制御部が（第二検知状態となり）高い増幅率でドップラー信号を増幅している。このため、外部ノイズの影響を低減しながら、使用者の接近及び使用状況のいずれをも確実に検知することが可能となる。
【００１９】
また、本発明に係る吐水装置では、前記第二検知状態において、前記制御部は、前記ドップラー信号と、前記ドップラー信号の位相を９０度変化させた信号との差を増幅することにより、前記ドップラー信号を増幅することも好ましい。
【００２０】
この好ましい態様では、第二検知状態において制御部は、ドップラー信号と、ドップラー信号の位相を９０度変化させた信号との差を増幅することにより、ドップラー信号を増幅する。すなわち、第二検知状態においては所謂差動増幅によってドップラー信号を増幅する。
【００２１】
このような増幅を行うことにより、増幅前のドップラー信号に含まれていたノイズのうち、吐水装置の内部で生じたノイズ（電源ノイズ等）の影響を低減しながら、ドップラー信号を増幅することができる。その結果、第二検知状態において使用状況をさらに確実に検知することが可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る吐水装置では、前記制御部は、前記第二検知状態において前記使用者による使用が終了したことを検知すると、前記第二検知状態から前記第一検知状態に切り替わるように構成されていることも好ましい。
【００２３】
使用者による使用が終了した後は、使用者が使用位置から移動するため、外部（蛍光灯等）から受信部に到達する電波、すなわち外部ノイズが使用者によって遮られなくなる。このような状態においても、増幅率の高い第二検知状態が継続されると、受信部に到達した外部ノイズが高い増幅率で増幅されてしまい、使用者の移動を正確に検知することができなくなってしまう。
【００２４】
そこで、この好ましい態様では、制御部は、第二検知状態において使用者による使用が終了したことを検知すると、第二検知状態から第一検知状態に切り替わるように構成されている。使用者が使用位置から移動する際には、増幅率の低い（若しくは増幅しない）第一検知状態となっているため、受信部に到達した外部ノイズが大きく増幅されてしまうことがない。その結果、使用者の移動を正確に検知することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ノイズの影響を低減して検知対象の動作を確実に検知し、当該動作に基づいて水の吐出を制御することのできる吐水装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る吐水装置が、男性用小便器に設置された状態を模式的に示す図である。
【図２】図１に示した男性用小便器が、トイレ室内に複数設置された状態を示す図である。
【図３】図１に示した吐水装置のうち、アンテナユニットの構成を説明するための図である。
【図４】アンテナユニットと制御部との接続を示す図である。
【図５】アンテナユニットと制御部との間に配置される増幅回路の構成を示す図である。
【図６】制御部が行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図７】制御部が行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】制御部が行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】制御部が行う処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１に示した男性用小便器が使用される際の状態の変化を示す図である。
【図１１】制御部に到達するドップラー信号を説明するためのグラフである。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る吐水装置が、手洗い器に設置された状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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号を付して、重複する説明は省略する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る吐水装置１０が、男性用小便器ＣＰに設置された状態を模式的に示す図である。吐水装置１０は、男性用小便器ＣＰのボウル部ＢＷに対して上方から洗浄水を供給するための装置として設置されている。吐水装置１０は、給水配管ＰＩと、開閉弁１００と、アンテナユニット２００と、制御部３００と、スプレッダ４００とを備えている。
【００２９】
給水配管ＰＩは、不図示の水道管（給水路）から水の供給を受けるための配管である。給水配管ＰＩの下流側端部はスプレッダ４００に繋がっている。スプレッダ４００は、吐水装置１０から吐出される水の出口（吐水部）であって、ボウル部ＢＷのうち上方部分に配置されている。水道管から供給された水は、給水配管ＰＩを通過した後にスプレッダ４００から吐出され、洗浄水としてボウル部ＢＷの略全体に供給される。
【００３０】
開閉弁１００は電磁式の開閉弁であって、給水配管ＰＩの途中に配置されている。後述の制御部３００によって開閉弁１００が開閉し、スプレッダ４００からの水の吐出が開始又は停止される。
【００３１】
アンテナユニット２００は、男性用小便器ＣＰに対する使用者ＨＢの接近、及び使用者ＨＢから排泄された尿ＵＲの動き（使用状況）を非接触で検知するためのセンサーである。アンテナユニット２００は所謂ドップラーセンサーであって、使用者ＨＢの接近及び使用状況を検知しようとする検知領域ＳＡに向けて、所定周波数のマイクロ波を送信することにより、検知領域ＳＡに存在する検知対象（使用者ＨＢ及び尿ＵＲ）の動作を検知するものである。
【００３２】
アンテナユニット２００は、男性用小便器ＣＰの背面側（使用者ＨＢの立つ位置とは反対側）であり且つスプレッダ４００の近傍となる位置に配置されている。アンテナユニット２００から送信されたマイクロ波は、陶器である男性用小便器ＣＰを透過して検知領域ＳＡに向かい進行する。その後、検知対象によって反射されたマイクロ波は、再び男性用小便器ＣＰを透過してアンテナユニット２００に到達し、アンテナユニット２００により受信される。
【００３３】
アンテナユニット２００は男性用小便器ＣＰのうち上部に配置されている。このため、アンテナユニット２００からマイクロ波を送信する方向、すなわち、使用者ＨＢの接近や尿ＵＲの動きを検知しようとする検知領域ＳＡに向かう方向は、図１に示したように使用者ＨＢ側且つ下方側に向かう方向となっている。
【００３４】
アンテナユニット２００は、送信したマイクロ波（以下、「送信波ＳＷ」とも称する）と、受信したマイクロ波（以下、「反射波ＲＷ」とも称する）とに基づいてドップラー信号を生成し、かかるドップラー信号を制御部３００に送信する。ドップラー信号とは、送信波ＳＷの周波数と反射波ＲＷの周波数との差分に相当する周波数（ＡＣ成分）を有する信号である。また、検知対象からアンテナユニット２００までの距離に応じた強度（ＤＣ成分）を有する信号ともなっている。
【００３５】
制御部３００は、アンテナユニット２００から入力された上記ドップラー信号に基づいて検知対象の動作（使用者ＨＢの接近、尿ＵＲの動き）を検知し、これに基づいて開閉弁１００を動作させることによりスプレッダ４００からの水の吐出を制御するものである。このような制御部３００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータ装置で構成されている。
【００３６】
後に詳しく説明するように、本実施形態に係る吐水装置１０は、使用者ＨＢが男性用小便器ＣＰに接近したことをドップラー信号に基づいて検知すると、まず一定量の水を吐出してボウル部ＢＷの予備洗浄を行う。その後、尿ＵＲの動きが検知されなくなったこと（排尿が完了したこと）をドップラー信号に基づいて検知すると、再度水を吐出してボウル部ＢＷの洗浄（本洗浄）を行う。つまり、吐水装置１０は、予備洗浄を行うための判断を行う際には使用者ＨＢ（人体）の全体をドップラーセンサーの検知対象としており、本洗浄を行うための判断を行う際には尿ＵＲをドップラーセンサーの検知対象としている。
【００３７】
ところで、公共のトイレ室では、複数の男性用小便器ＣＰが並んだ状態で設置されていることが多い。図２は、このようなトイレ室ＲＭの一例を模式的に示した図である。トイレ室ＲＭでは、４台の男性用小便器ＣＰが一つの壁面に沿って並んでおり、このような壁面が互いに対向している。その結果、トイレ室ＲＭ内には計８台の男性用小便器ＣＰ（及び吐水装置１０）が配置されている。
【００３８】
吐水装置１０を備えた男性用小便器ＣＰがこのように複数並んだ状態で設置された場合には、複数の吐水装置１０間でマイクロ波が干渉することにより、ドップラーセンサーの誤検知が生じてしまう場合がある。つまり、他の吐水装置１０から到達したマイクロ波がノイズとなってしまい、生成されたドップラー信号の波形が変化して、使用者ＨＢの検知等に失敗してしまうことがある。このようなノイズは、上記のように他の吐水装置１０から到達するのみならず、トイレ室ＲＭ内に配置された手洗い器ＨＷや蛍光灯等の外部機器からも到達する。更に、吐水装置１０の内部で生じた電気的なノイズ（例えば電源ノイズ等）によっても、ドップラー信号の波形が変化して誤検知が生じてしまう場合もある。
【００３９】
上記のような誤検知により、使用者ＨＢが接近していないにも拘わらず予備洗浄や本洗浄が行われてしまう場合が生じ得る。逆に、図２に示した動線ＦＬに沿って使用者ＨＢが男性用小便器ＣＰに接近したにも拘わらず、予備洗浄が行われない場合も生じ得る。
【００４０】
特に、検知対象が尿ＵＲである場合（すなわち、本洗浄を行うための判断を行う場合）には、尿ＵＲにより反射されて戻ってくるマイクロ波の強度が弱いため、受信したマイクロ波や生成したドップラー信号がノイズに埋もれてしまい、検知に失敗してしまう可能性が高い。
【００４１】
そこで、本実施形態に係る吐水装置１０では、アンテナユニット２００の構成や制御部３００による制御方法、及びドップラー信号の増幅率等を工夫することにより、ノイズの影響を低減している。これらの工夫については以下に詳しく説明する。
【００４２】
図３を参照しながら、アンテナユニット２００の構成について説明する。図３に示したように、アンテナユニット２００は、発振回路２１０と、送信アンテナ２２０と、受信アンテナ２３０と、二つのミキサ回路２４１、２４２と、位相調整線路２５０とを有している。
【００４３】
発振回路２１０は、制御部３００からの指令に基づいて所定周波数のマイクロ波信号（出力信号）を生成し、これを送信アンテナ２２０に向けて出力する回路である。尚、発振回路２１０からの上記出力信号は、伝送線路を介し送信アンテナ２２０に入力されるほか、後述のミキサ回路２４１、２４２にもそれぞれ入力される。
【００４４】
送信アンテナ２２０は、検知領域ＳＡに向けて送信波ＳＷを送信するためのアンテナである。送信アンテナ２２０に発振回路２１０からの出力信号が入力されると、送信アンテナ２２０から送信波ＳＷとして検知領域ＳＡに向けて送信される。送信波ＳＷの周波数は、出力信号の周波数と同一である。
【００４５】
受信アンテナ２３０は、検知領域ＳＡの検知対象（使用者ＨＢや尿ＵＲ）によって反射されたマイクロ波（反射波ＲＷ）を受信するためのアンテナである。受信アンテナ２３０が反射波ＲＷを受信すると、反射波ＲＷは受信アンテナ２３０によって電気信号（受信信号）に変換されて、ミキサ回路２４１、２４２にそれぞれ入力される。受信信号の周波数は反射波ＲＷの周波数と同一である。
【００４６】
送信波ＳＷを反射した検知対象が静止していた場合には、送信波ＳＷの周波数と反射波ＲＷの周波数とは一致する。一方、送信波ＳＷを反射した検知対象が動いていた場合には、ドップラー効果により、送信波ＳＷの周波数と反射波ＲＷの周波数とは一致しない。これら周波数の差は、検知対象の動作速度によって変化する。
【００４７】
受信アンテナ２３０とミキサ回路２４２との間には、位相調整線路２５０が配置されている。位相調整線路２５０は、入力された信号の位相を９０度遅らせて出力する回路である。このため、受信アンテナ２３０からの受信信号は、ミキサ回路２４１に対しては直接（位相遅れなく）入力されるが、ミキサ回路２４２に対しては位相が９０度シフトした（遅れた）状態で入力される。
【００４８】
ミキサ回路２４１には、発振回路２１０からの出力信号と、受信アンテナ２３０からの受信信号とが入力される。ミキサ回路２４１は、これらに基づいてドップラー信号ＤＳ１を生成し、当該ドップラー信号ＤＳ１を制御部３００に送信する。
【００４９】
同様に、ミキサ回路２４２には、発振回路２１０からの出力信号と、受信アンテナ２３０からの受信信号とが入力される。ミキサ回路２４２は、これらに基づいてドップラー信号ＤＳ２を生成し、当該ドップラー信号ＤＳ２を制御部３００に送信する。上記のように、ミキサ回路２４２に入力される受信信号は、ミキサ回路２４１に入力される受信信号の位相を９０度遅らせたものである。従って、ミキサ回路２４２で生成されるドップラー信号ＤＳ２は、ミキサ回路２４１で生成されるドップラー信号ＤＳ１の位相を９０度遅らせたものに略等しい。
【００５０】
既に説明したように、ドップラー信号（ＤＳ１、ＤＳ２）は、送信波ＳＷの周波数と反射波ＲＷの周波数との差分に相当する周波数（ＡＣ成分）を有する信号であり、検知対象からアンテナユニット２００までの距離に応じた強度（ＤＣ成分）を有する信号である。従って、制御部３００は、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２のうち少なくともいずれか一方を受信することによって検知対象の動きを検知することができ、当該動きに基づいてスプレッダ４００からの水の吐出（開閉弁１００の開閉）を制御する。
【００５１】
図４を参照しながら、アンテナユニット２００と制御部３００との接続について説明する。図４に示したように、アンテナユニット２００と制御部３００との間には複数の増幅回路（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３）が配置されている。アンテナユニット２００において生成されたドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２は、そのまま制御部３００に入力されるのではなく、これら増幅回路によって増幅されてから制御部３００に入力される。
【００５２】
制御部３００は、アナログ信号の入力を受け入れるための３つの入力ポート（ＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３）を有している。入力ポートＡＤ１等に入力されたアナログ信号（増幅されたドップラー信号）はデジタル信号に変換され（Ａ／Ｄ変換され）、制御部３００の内部で処理される。
【００５３】
アンテナユニット２００で生成されたドップラー信号ＤＳ１は、増幅回路Ｇ１によって増幅された後、入力ポートＡＤ１に入力される。また、アンテナユニット２００で生成されたドップラー信号ＤＳ２は、増幅回路Ｇ２によって増幅された後、入力ポートＡＤ２に入力される。増幅回路Ｇ１の増幅率と増幅回路Ｇ２の増幅率は同一である。従って、入力ポートＡＤ１に入力される増幅後のドップラー信号ＤＳ１は、入力ポートＡＤ２に入力される増幅後のドップラー信号ＤＳ２と略同一であり、これらは位相のみにおいて互いに異なっているということができる。
【００５４】
入力ポートＡＤ３には、ドップラー信号ＤＳ１とドップラー信号ＤＳ２との差分を、増幅回路Ｇ３によって増幅して得られた信号（以下、「ドップラー信号ＤＳ３」とも称する）が入力される。図５に示したように、増幅回路Ｇ３は、オペアンプＯＡを用いた差動増幅回路（減算回路）となっている。オペアンプＯＡには、ドップラー信号ＤＳ１が反転入力され、ドップラー信号ＤＳ２が非反転入力されており、これらの差分が増幅されて、ドップラー信号ＤＳ３としてオペアンプＯＡから出力される。
【００５５】
ところで、増幅前のドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２は、それぞれ複数種類のノイズを含んだ信号となっている。これらのノイズとは、一部は蛍光灯等の外部機器から受信アンテナ２３０に到達した電波に起因するノイズ（以下、「外部ノイズ」とも称する）であり、一部は吐水装置１０の内部で生じたノイズ（電源ノイズ等、以下、「内部ノイズ」とも称する）である。
【００５６】
ドップラー信号ＤＳ１が増幅回路Ｇ１により増幅される際には、検知対象の動作に関する情報を含んだ信号が増幅されるほか、上記のような複数のノイズも一様に増幅される。ドップラー信号ＤＳ２が増幅回路Ｇ２により増幅される際にも同様である。
【００５７】
一方、増幅回路Ｇ３が行う増幅においては、増幅前のドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２が含んでいた複数種類のノイズのうち内部ノイズの影響は低減される。これは、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２にそれぞれ含まれていた内部ノイズは互いの位相が略一致しており、オペアンプＯＡに入力され差分を取る際において互いに相殺されてしまうためである。その結果、オペアンプＯＡから出力されるドップラー信号ＤＳ３は、増幅された外部ノイズを含んではいるものの、ノイズの影響が比較的少ない信号となっている。
【００５８】
本実施形態の増幅回路Ｇ３では差動増幅回路を用いているため、増幅前のドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２の差分を抽出して増幅前のドップラー信号の大きさに対して約１．４倍のドップラー信号に増幅することができる。従って、増幅回路Ｇ３の増幅率は、増幅回路Ｇ１や増幅回路Ｇ２の増幅率と同じであっても、差分抽出した信号が増幅されるため、増幅回路Ｇ３におけるトータルの増幅率は増幅回路Ｇ１、Ｇ２の増幅率よりも高い。
【００５９】
後に説明するように、吐水装置１０は、使用者ＨＢの動きを検知する際には、増幅回路Ｇ１で増幅されたドップラー信号ＤＳ１、又は増幅回路Ｇ２で増幅されたドップラー信号ＤＳ２に基づいて検知を行う。増幅回路Ｇ１等の増幅率は比較的低いのであるが、使用者ＨＢ（人体）の全体で反射された電波の強度は高いため、検知精度が低下してしまうことはない。
【００６０】
また、吐水装置１０は、尿ＵＲの動きを検知する際には、増幅回路Ｇ３で増幅されたドップラー信号ＤＳ３に基づいて検知を行う。尿ＵＲによって反射された電波の強度は低いのであるが、増幅回路Ｇ３等の増幅率は比較的高いため、検知精度が低下してしまうことはない。更に、複数種類のノイズのうち少なくとも内部ノイズの影響は低減されているため、反射波ＲＷやドップラー信号ＤＳ３がノイズに埋もれてしまうことは抑制される。
【００６１】
続いて、図６乃至１１を参照しながら、男性用小便器ＣＰが使用される状況に応じた吐水装置１０の具体的な動作について説明する。図６は、制御部３００が行う処理の全体の流れを説明するためのフローチャートである。図７乃至９は、それぞれ、図６に示した処理のうち一部の処理内容を詳細に示したフローチャートである。図１０は、使用者ＨＢにより男性用小便器ＣＰが使用される際の状態の変化を模式的に示す図である。
【００６２】
図１１は、制御部３００に到達するドップラー信号（ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３）を説明するためのグラフである。同図のうち図１１（Ａ）は、ドップラー信号（ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３）の周波数の時間変化を示している。図１１（Ｂ）は、入力ポートＡＤ１に到達するドップラー信号ＤＳ１を、電圧の時間変化として示している。図１１（Ｃ）は、入力ポートＡＤ２に到達するドップラー信号ＤＳ２を、電圧の時間変化として示している。図１１（Ｄ）は、入力ポートＡＤ３に到達するドップラー信号ＤＳ３を、電圧の時間変化として示している。
【００６３】
＜待機時＞男性用小便器ＣＰが使用されておらず、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在していない状態（図１０に示した状態ＳＴ１）においては、男性用小便器ＣＰは使用者ＨＢの接近を検知しようと待機している。このとき、送信アンテナ２２０は送信波ＳＷを検知領域ＳＡに向けて送信しており、受信アンテナ２３０は反射波ＲＷ（この場合、トイレ室ＲＭの床面等の静止物により反射されたマイクロ波である）を受信している。
【００６４】
送信アンテナ２２０による送信波ＳＷの送信、及び受信アンテナ２３０による反射波ＲＷの受信は、待機時のみならず、男性用小便器ＣＰが使用される過程においても継続的に行われている。従って、制御部３００の入力ポートＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３には、それぞれドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３が継続的に入力されている。ただし、制御部３００は常にこれらの全てに基づいて検知対象の検知を行っているのではなく、これらのうち一部のみを用いて演算処理及び検知を行い、他については演算処理及び検知に用いることなく無視している。具体的には、入力ポートＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３のうち一部のみを有効化し、他を無効化することにより、演算処理に用いる信号の選択を行っている。
【００６５】
待機時（状態ＳＴ１）においては、制御部３００はドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２のみを演算処理に使用し、ドップラー信号ＤＳ３を無視する。このため、図６に示したステップＳ０１では、入力ポートＡＤ１、ＡＤ２を有効化し、入力ポートＡＤ３を無効化する。使用者ＨＢの接近を検知するために、すなわち、使用者ＨＢが検知領域ＳＡ内の使用位置まで移動する動作を検知するために、上記のように入力ポートＡＤ１、ＡＤ２のみを有効化している制御部３００の状態を、以下では「第一検知状態」と称する。
【００６６】
待機時において制御部３００に入力されるドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の波形を、図１１では時刻ｔ０から時刻ｔ１までのグラフとしてそれぞれ示している。待機時においては、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在していないため、送信波ＳＷは静止物（床面等）によって反射される。その結果、図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示したように、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３はいずれも周波数が０の信号となっている。
【００６７】
＜接近時＞使用者ＨＢが男性用小便器ＣＰを使用するために接近し、検知領域ＳＡ内の使用位置で静止する際（図１０に示した状態ＳＴ２になる際）には、制御部３００は当該接近及び静止を検知する。
【００６８】
接近時（状態ＳＴ２）において制御部３００に入力されるドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の波形を、図１１では時刻ｔ１から時刻ｔ２までのグラフとしてそれぞれ示している。図１１に示したように、使用者ＨＢが接近するに伴って、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３は次第にその振幅が大きくなる。これは、反射波ＲＷの強度が次第に強くなっていることを示している。また、特に図１１（Ａ）を見れば明らかなように、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の周波数はしばらくの間は一定値となっており、その後減少し、最終的には０となっている。これは、使用者ＨＢが一定速度で接近し、その後減速し、最終的には使用位置で静止することを示している。
【００６９】
ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、第一検知状態である制御部３００によって、使用者ＨＢが男性用小便器ＣＰに接近したかどうかが判断される。使用者ＨＢが検知領域ＳＡ内の使用位置まで移動して静止したことが検知されれば（ステップＳ０２における判断がＹＥＳなら）、ステップＳ０３に進み予備洗浄を行う。使用者ＨＢの接近が検知されず、図１０の状態ＳＴ１のままであると判断されれば（ステップＳ０２における判断がＮＯなら）、ステップＳ０１に戻り第一検知状態が継続される。
【００７０】
図７は、ステップＳ０２の具体的な処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ０２では、有効となっている入力ポートＡＤ１に入力されたドップラー信号ＤＳ１の波形と、有効となっている入力ポートＡＤ２に入力されたドップラー信号ＤＳ２の波形とが、それぞれサンプリングされて制御部３００が有する記憶装置に格納される。制御部３００は、記憶装置に格納された波形（必要に応じてフィルタ処理を行ってもよい）に基づいて、図７に示した一連の演算処理を実行する。尚、以下に説明するように、ステップＳ０２の演算処理に必要なのは、ドップラー信号ＤＳ１等の振幅と周波数、及びドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２の位相差である。従って、波形全体ではなく振幅、周波数及び位相差のみを記憶装置に格納することとしてもよい。
【００７１】
ステップＳ２１では、ドップラー信号ＤＳ１の振幅が、予め設定された閾値（上限閾値ＵＴＨ１、下限閾値ＬＴＨ１）を超えたかどうかが判断される。ドップラー信号ＤＳ１の振幅（電圧）が上限閾値ＵＴＨ１を上回ったか、又は下限閾値ＬＴＨ１を下回った場合には、反射波ＲＷの強度が強いこと、すなわち、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在することが推定されるため、続くステップＳ２２に移行する。ドップラー信号ＤＳ１の振幅（電圧）が下限閾値ＬＴＨ１と上限閾値ＵＴＨ１との間である場合には、反射波ＲＷの強度が弱いこと、すなわち、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在しないことが推定されるため、ステップＳ０１に戻る。尚、上記のような判断は、ドップラー信号ＤＳ２の振幅に基づいて行ってもよい。この場合、ドップラー信号ＤＳ２の振幅（電圧）が、図１１（Ｂ）に示した閾値（上限閾値ＵＴＨ２、下限閾値ＬＴＨ２）を超えたかどうかが判断される。
【００７２】
ステップＳ２２では、ドップラー信号ＤＳ１とドップラー信号ＤＳ２との位相差に基づいて、使用者ＨＢの移動方向、すなわち、接近して来るのか離れて行くのかが判断される。使用者ＨＢの移動方向が接近方向である場合には、ステップＳ２３に移行する。使用者ＨＢの移動方向が離れて行く方向である場合には、その後男性用小便器ＣＰが使用される可能性は低いと推定されるため、ステップＳ０１に戻る。
【００７３】
ステップＳ２３では、ドップラー信号ＤＳ１の周波数に基づいて、接近してくる使用者ＨＢの速度が減速に転じたか否かが判断される。図１１（Ａ）に時刻ｔ１から時刻ｔ２までのグラフとして示したように、ドップラー信号ＤＳ１の周波数が一定値から減少し始めた場合には、検知領域ＳＡにおいて使用者ＨＢの移動速度（接近速度）が減速したことが推定されるため、ステップＳ０３に移行する。ドップラー信号ＤＳ１の周波数が一定値であれば、ステップＳ２２に戻り、周波数が減少するまで待機する。
【００７４】
図６に戻って説明を続ける。ステップＳ０２の判断がＹＥＳであった場合には、上記のように、使用者ＨＢが接近して減速したことが推定される。このため、続くステップＳ０３では、制御部３００は開閉弁１００を一定時間開弁させる。その結果、スプレッダ４００から一定量の水が吐出されて、ボウル部ＢＷの予備洗浄が行われる。
【００７５】
＜排泄時＞使用位置に立った使用者ＨＢが、男性用小便器ＣＰにおいて排泄を行う際（図１０に示した状態ＳＴ３）には、制御部３００は排泄された尿ＵＲの動きを検知する。
【００７６】
排泄時（状態ＳＴ３）において制御部３００に入力されるドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の波形を、図１１では時刻ｔ２から時刻ｔ３までのグラフとしてそれぞれ示している。図１１に示したように、排泄が開始されると、尿ＵＲの動きによってドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の周波数が高くなる。尿ＵＲの移動速度はほぼ一定であるから、ドップラー信号ＤＳ１等の周波数の変化を示した図１１（Ａ）のグラフは矩形波状となる。排泄が終了すると、検知領域ＳＡにおいて動いているものがなくなるため、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の周波数はいずれも０となる。
【００７７】
尿ＵＲの動きの検知は、ドップラー信号ＤＳ３に基づいて行われる。このため、ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、制御部３００は入力ポートＡＤ１、ＡＤ２を無効化し、入力ポートＡＤ３のみを有効化する。尿ＵＲの動き（排尿）を検知するために、上記のように入力ポートＡＤ３のみを有効化している制御部３００の状態を、以下では「第二検知状態」と称する。第二検知状態は、第一検知状態における増幅率（増幅回路Ｇ１の増幅率）よりも高い増幅率（増幅回路Ｇ３の増幅率）でドップラー信号を増幅し、排尿（つまり、使用者ＨＢの使用状況）を検知するための状態である。
【００７８】
ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、第二検知状態である制御部３００によって、排尿が開始されその後終了したかどうかが判断される。排尿が終了したことが検知されれば（ステップＳ０５における判断がＹＥＳなら）、ステップＳ０６に進み、後に説明する本洗浄を行うための準備が行われる。排尿の終了が検知されず、又は排尿の開始すら検知されない場合には（ステップＳ０５における判断がＮＯなら）、ステップＳ０１に戻る。この場合、制御部３００は第一検知状態に戻り待機状態となる。
【００７９】
図８は、ステップＳ０５の具体的な処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ０５では、有効となっている入力ポートＡＤ３に入力されたドップラー信号ＤＳ３の波形がサンプリングされて、制御部３００が有する記憶装置に格納される。制御部３００は、記憶装置に格納された波形（必要に応じてフィルタ処理を行ってもよい）に基づいて、図８に示した一連の演算処理を実行する。尚、以下に説明するように、ステップＳ０２の演算処理に必要なのは、ドップラー信号ＤＳ３等の振幅である。従って、波形全体ではなく振幅のみを記憶装置に格納することとしてもよい。
【００８０】
ステップＳ５１では、ドップラー信号ＤＳ３の振幅が、予め設定された閾値（上限閾値ＵＴＨ３、下限閾値ＬＴＨ３）を超えたかどうかが判断される。ドップラー信号ＤＳ３の振幅（電圧）が上限閾値ＵＴＨ３を上回ったか、又は下限閾値ＬＴＨ３を下回った場合には、反射波ＲＷの強度が強いこと、すなわち、排尿が行われており尿ＵＲが動いていることが推定されるため、続くステップＳ５２に移行する。ドップラー信号ＤＳ３の振幅（電圧）が下限閾値ＬＴＨ３と上限閾値ＵＴＨ３との間である場合には、反射波ＲＷの強度が弱いこと、すなわち、排尿が行われていないこと（排尿が開始されなかったこと）が推定されるため、ステップＳ０１に戻る。尚、使用位置に到達してから排尿が開始されるまでの時間は、使用者毎に異なるものであるから、ステップＳ０５が開始されてから所定の待ち時間が経過した後に、排尿が行われたか否かの判断を行うこととしてもよい。
【００８１】
ステップＳ５２では、ドップラー信号ＤＳ３の振幅が閾値（上限閾値ＵＴＨ３、下限閾値ＬＴＨ３）を超えている状態のまま継続された時間が計測される。ドップラー信号ＤＳ３の振幅が減少し、下限閾値ＬＴＨ３と上限閾値ＵＴＨ３との間になると、それまでの経過時間（以下、「排尿時間」とも称する）が制御部３００の記憶装置に記憶される。その後、ステップＳ５３に移行する。
【００８２】
ステップＳ５３では、記憶された排尿時間の長さが所定時間よりも長かったか否かが判断される。排尿時間が所定時間よりも長かった場合には、実際に排尿が行われたと推定し、ステップＳ０６に移行する。排尿時間が所定時間よりも短かった場合には、実際には排尿が行われなかった（誤検知であった）と推定し、ステップＳ０１に戻る。
【００８３】
図６に戻って説明を続ける。ステップＳ０５の判断がＹＥＳであった場合には、実際に排尿が行われ、且つ当該排尿が完了したことが推定される。このため、以降のステップでは本洗浄を行うための準備が行われる。本実施形態に係る吐水装置１０では、排尿が完了したことを検知した時点で直ちに本洗浄を行うのではなく、使用者ＨＢが離れて行ったこと（図１０に示した状態ＳＴ４になったこと）を検知してから本洗浄を行うように構成されている。ただし、本発明の実施形態としてはこのような態様に限られず、排尿が完了したことを検知した時点（ステップＳ０５でＹＥＳと判定された時点）で直ちに本洗浄を行うように構成されていてもよい。
【００８４】
＜離遠時＞ステップＳ０６では、入力ポートＡＤ１、ＡＤ２を再び有効化し、入力ポートＡＤ３を無効化する。つまり、使用者ＨＢが離れて行く動きを検知するために、第二検知状態から第一検知状態に戻す。ステップＳ０６以降において制御部３００に入力されるドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の波形を、図１１では時刻ｔ３以降のグラフとしてそれぞれ示している。図１１に示したように、使用者ＨＢが離れて行くに伴って、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３は次第にその振幅が小さくなる。これは、反射波ＲＷの強度が次第に弱くなっていることを示している。また、特に図１１（Ａ）を見れば明らかなように、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の周波数はしばらくの間は次第に増加して行き、その後、一定値となっている。これは、使用者ＨＢが（速度０から）加速しながら離れて行き、その後、一定速度で離れて行くことを示している。
【００８５】
ステップＳ０６に続くステップＳ０７では、第一検知状態である制御部３００によって、使用者ＨＢが男性用小便器ＣＰから離れて行ったかどうかが判断される。使用者ＨＢが検知領域ＳＡから離れて行ったことが検知されれば（ステップＳ０７における判断がＹＥＳなら）、ステップＳ０８に進み本洗浄を行う。使用者ＨＢが離れて行く動きが検知されなければ（ステップＳ０７における判断がＮＯなら）、ステップＳ０６に戻り、使用者ＨＢの動きが検知されるまで待機する。
【００８６】
図９は、ステップＳ０７の具体的な処理内容を示すフローチャートである。ステップＳ０７では、有効となっている入力ポートＡＤ１に入力されたドップラー信号ＤＳ１の波形と、有効となっている入力ポートＡＤ２に入力されたドップラー信号ＤＳ２の波形とが、それぞれサンプリングされて制御部３００が有する記憶装置に格納される。制御部３００は、記憶装置に格納された波形（必要に応じてフィルタ処理を行ってもよい）に基づいて、図９に示した一連の演算処理を実行する。尚、以下に説明するように、ステップＳ０７の演算処理に必要なのは、ドップラー信号ＤＳ１等の振幅と周波数、及びドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２の位相差である。従って、波形全体ではなく振幅、周波数及び位相差のみを記憶装置に格納することとしてもよい。
【００８７】
ステップＳ７１では、ドップラー信号ＤＳ１の振幅が、予め設定された閾値（上限閾値ＵＴＨ１、下限閾値ＬＴＨ１）を超えたかどうかが判断される。ドップラー信号ＤＳ１の振幅（電圧）が上限閾値ＵＴＨ１を上回ったか、又は下限閾値ＬＴＨ１を下回った場合には、反射波ＲＷの強度が強いこと、すなわち、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在することが推定されるため、続くステップＳ７２に移行する。ドップラー信号ＤＳ１の振幅（電圧）が下限閾値ＬＴＨ１と上限閾値ＵＴＨ１との間である場合には、反射波ＲＷの強度が弱いこと、すなわち、検知領域ＳＡ内に使用者ＨＢが存在しないことが推定される。しかしながら、この場合には誤検知である可能性が高いため、ステップＳ０６に戻って再度使用者ＨＢの存在を判断する。
【００８８】
尚、上記のような判断は、ドップラー信号ＤＳ２の振幅に基づいて行ってもよい。この場合、ドップラー信号ＤＳ２の振幅（電圧）が、図１１（Ｂ）に示した閾値（上限閾値ＵＴＨ２、下限閾値ＬＴＨ２）を超えたかどうかが判断される。
【００８９】
ステップＳ７２では、ドップラー信号ＤＳ１とドップラー信号ＤＳ２との位相差に基づいて、使用者ＨＢの移動方向、すなわち、接近して来るのか離れて行くのかが判断される。使用者ＨＢの移動方向が離れて行く方向である場合には、ステップＳ７３に移行する。使用者ＨＢの移動方向が接近方向である場合には、誤検知である可能性が高いため、ステップＳ０６に戻って再度使用者ＨＢの移動方向を判断する。
【００９０】
ステップＳ７３では、ドップラー信号ＤＳ１の周波数に基づいて、離れて行く使用者ＨＢの速度が加速から定速に転じたか否かが判断される。図１１（Ａ）に時刻ｔ３以降のグラフとして示したように、ドップラー信号ＤＳ１の周波数が増加してから一定となった場合には、検知領域ＳＡから使用者ＨＢが離れて行くことが推定されるため、ステップＳ０８に移行する。ドップラー信号ＤＳ１の周波数が増加してから一定値となることが検知されなければ、ステップＳ７２に戻って当該検知を待機する。
【００９１】
図６に戻って説明を続ける。ステップＳ０７の判断がＹＥＳであった場合には、上記のように、使用者ＨＢが検知領域ＳＡから離れて行ったことが推定される。このため、続くステップＳ０８では、制御部３００は開閉弁１００を開弁させる。その結果、スプレッダ４００から水が吐出されて、ボウル部ＢＷの本洗浄が行われる。
【００９２】
尚、上記のように、ステップＳ０８によって使用者ＨＢが離れていく動作を検知し、その移動速度が一定となったタイミングで本洗浄を行うこととしてもよいのであるが、ステップＳ０７でＹＥＳと判定された後、一定期間が経過したことのみを条件として本洗浄を行こととしてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施形態に係る吐水装置１０は、制御部３００が第一検知状態と第二検知状態とをとり得るものとなっている。第一検知状態は、入力ポートＡＤ１及びＡＤ２のみを有効化した状態であって、使用者ＨＢが検知領域ＳＡ内の使用位置まで移動する動作を検知する状態である。この第一検知状態においては、使用者ＨＢ（人体）の全体が検知対象となるため、使用者ＨＢの全体により反射された比較的強いマイクロ波に基づいてドップラー信号が生成される。第二検知状態は、入力ポートＡＤ３のみを有効化した状態であって、使用者ＨＢの使用状況（尿ＵＲの動き）を検知する状態である。この第二検知状態においては、使用者ＨＢから排泄される尿ＵＲの動きが検知対象となるため、尿ＵＲにより反射された比較的弱いマイクロ波に基づいてドップラー信号が生成される。
【００９４】
第二検知状態においては、上記のように検知対象により反射されて戻ってくるマイクロ波の強度が弱く、受信したマイクロ波（反射波ＲＷ）や生成したドップラー信号がノイズに埋もれてしまう可能性がある。そこで、第二検知状態においては、制御部３００は第一検知状態における増幅率（増幅回路Ｇ１、Ｇ２の増幅率）よりも高い増幅率（増幅回路Ｇ３の増幅率）でドップラー信号を増幅することとしている。増幅率を高くすることにより、検知対象により反射されて戻ってくるマイクロ波の強度が弱い第二検知状態において、使用状況（尿ＵＲの動き）を確実に検知することが可能となっている。
【００９５】
特に、アンテナユニットの小型化を目的として、アンテナユニットから送信されるマイクロ波の周波数を２４ＧＨｚと高くしたような場合には、検知対象により反射されて戻ってくるマイクロ波の強度は非常に弱くなる。しかしながら、本発明によれば、上記のような場合であっても、使用状況（尿ＵＲの動き）を確実に検知することが可能となる。
【００９６】
制御部３００は、第一検知状態において、使用者ＨＢが使用位置まで移動して静止したことを検知すると、予備洗浄を行うとともに、第一検知状態から第二検知状態に切り替わる（図６のステップＳ０４）ように構成されている。このような構成により、制御部３００は常に高い増幅率でドップラー信号を増幅するのではなく、使用者ＨＢが使用位置に存在するときにのみ高い増幅率でドップラー信号を増幅し、使用状況（尿ＵＲの動き）を検知する。
【００９７】
制御部３００が常に高い増幅率でドップラー信号を増幅することとした場合には、外部（蛍光灯等）から受信アンテナ２３０に到達するマイクロ波、すなわち外部ノイズも同時に増幅されてしまい、その影響によってドップラー信号に基づく検知が失敗することが懸念される。これに対し、本実施形態に係る吐水装置１０では、使用者ＨＢが使用位置に存在し、外部から受信アンテナ２３０に向かうマイクロ波が使用者ＨＢによって遮られ低減されているときにおいてのみ、制御部３００が（第二検知状態となり）高い増幅率でドップラー信号を増幅している。このため、外部ノイズの影響を低減しながら、使用者ＨＢの接近及び使用状況のいずれをも確実に検知することが可能となっている。
【００９８】
第二検知状態において制御部３００は、ドップラー信号ＤＳ１と、ドップラー信号ＤＳ１の位相を９０度変化させたものに相当するドップラー信号ＤＳ２との差を増幅回路Ｇ３で増幅することにより、ドップラー信号を増幅する。すなわち、第二検知状態においては所謂差動増幅によってドップラー信号を増幅する。
【００９９】
このような増幅を行うことにより、増幅前のドップラー信号（ＤＳ１、ＤＳ２）に含まれていたノイズのうち、吐水装置１０の内部で生じたノイズ（電源ノイズ等）の影響を低減しながら、ドップラー信号を増幅することが可能となっている。その結果、第二検知状態において使用状況（尿ＵＲの動き）をさらに確実に検知することが可能となっている。
【０１００】
使用者ＨＢによる男性用小便器ＣＰの使用が終了した後は、使用者ＨＢが使用位置から離れて行くため、外部（蛍光灯等）から受信アンテナ２３０に到達するマイクロ波、すなわち外部ノイズが使用者ＨＢによって遮られなくなる。このような状態においても、増幅率の高い第二検知状態が継続されると、受信アンテナ２３０に到達した外部ノイズが高い増幅率で増幅されてしまい、使用者ＨＢの移動を正確に検知することができなくなってしまう。
【０１０１】
そこで、制御部３００は、第二検知状態において使用者ＨＢによる使用が終了したことを検知すると、第二検知状態から第一検知状態に切り替わる（図６のステップＳ０６）ように構成されている。使用者ＨＢが使用位置から離れて行く際には、増幅率の低い第一検知状態となっているため、受信アンテナ２３０に到達した外部ノイズが大きく増幅されてしまうことがない。その結果、使用者ＨＢの移動を正確に検知することが可能となっている。
【０１０２】
尚、本実施形態においては、例えば図７のステップＳ２３において、使用者ＨＢの接近をドップラー信号ＤＳ１の周波数に基づいて判断している。しかしながら、使用者ＨＢの接近（又は離れて行く動き）を検知するための方法としてはこのようなものに限られず、ドップラー信号ＤＳ１の周波数以外に基づいて判断してもよい。例えば、図１１に示したドップラー信号ＤＳ１等のグラフにおいて、波形のピーク数に基づいて判断してもよい。波形のピーク数は、使用者ＨＢの移動速度によらず、使用者ＨＢと受信アンテナ２３０との距離のみに基づいて変化するものであるから、波形のピーク数によって使用者ＨＢの接近（又は離れて行く動き）を検知することが可能である。図９のステップＳ７３についても同様である。
【０１０３】
以上においては、本発明の実施形態に係る吐水装置１０を男性用小便器ＣＰに設置した例を説明したが、本発明の適用範囲は男性用小便器ＣＰに限られるものではない。本発明は、人体に向けて水を吐出する様々な装置（例えば手洗い器）に適用することができる。また、本発明の実施形態に係る吐水装置１０では、制御部３００の入力ポートＡＤ１、ＡＤ２、ＡＤ３に、それぞれドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３が継続的に入力される回路構成としたが、ドップラー信号ＤＳ１、ＤＳ２、ＤＳ３の信号をアナログスイッチ等で切り替え、制御部３００の単一の入力ポートＡＤに順次入力して演算処理をしても同様の効果が得られる。
【０１０４】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る吐水装置１０ａが、手洗い器ＨＷに設置された状態を模式的に示す図である。図６に示した例においては、手洗い器ＨＷの背面側にアンテナユニット２００ａを配置して、使用者ＨＢ側（斜め上方側）に向けてマイクロ波が送信され、使用者ＨＢの手の動きが検知される。アンテナユニット２００ａにより、使用者ＨＢの手がスパウト４００ａに接近したことが検知されると、制御部３００ａが開閉弁１００ａを開き、スパウト４００ａからの水の吐出が開始される。
【０１０５】
この実施形態においても、制御部３００ａは第一検知状態及び第二検知状態を取り得るものとなっており、図６に示した制御と同様の制御を行うことが可能となっている。第一検知状態においては低い増幅率によってドップラー信号を増幅し、これにより使用者ＨＢの接近を検知する。使用者ＨＢの接近を検知すると、制御部３００ａは第二検知状態に切り替わる。その後、高い増幅率によってドップラー信号を増幅し、使用者ＨＢの手の動きを検知しようとする。
【０１０６】
尚、第二検知状態に切り替わると同時に、送信アンテナ２２０からマイクロ波を送信する周期を、第一検知状態における周期よりも短くすることが望ましい。使用者ＨＢが接近したときにのみマイクロ波の送信周期を高めることにより、消費電力を抑制しながら、使用者ＨＢの手の動きを確実に検知することが可能となる。
【０１０７】
第二検知状態において使用者ＨＢの手の動きを検知すると、制御部３００ａが開閉弁１００を開弁させ、スパウト４００ａ（吐水部）からの水の吐出が開始される。
【０１０８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０９】
１０，１０ａ：吐水装置
１００，１００ａ：開閉弁
２００，２００ａ：アンテナユニット
２１０：発振回路
２２０：送信アンテナ
２３０：受信アンテナ
２４１，２４２：ミキサ回路
２５０：位相調整線路
３００，３００ａ：制御部
ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３：入力ポート
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３：増幅回路
ＯＡ：オペアンプ
４００：スプレッダ
４００ａ：スパウト
ＣＰ：男性用小便器
ＢＷ：ボウル部
ＨＢ：使用者
ＨＷ：手洗い器
ＰＩ：給水配管
ＲＭ：トイレ室
ＲＷ：反射波
ＳＷ：送信波
ＳＡ：検知領域
ＵＲ：尿
【図１】
2015127477.tif 000003
【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】
2015127477.tif 000011
【図１０】
2015127477.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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