(57)【要約】【課題】小便器や大便器の自動洗浄装置において、センサの正面もしくは近くに扉等があるとき、その扉の状態が異なる場合でも、正確に人体の有無を検出することができる便器自動洗浄装置を提供する。【解決手段】小便器に洗浄水を供給する給水管と、給水管の途中に配設され洗浄水の吐水・止水を行う電磁弁と、赤外線を投光する投光部と、反射物に当たって戻ってきた反射光を受光する受光部と、受光部が受信した信号を増幅する増幅部と、投光部が赤外線を投光するタイミングに合わせて増幅部から出力された信号から反射信号レベルを演算する演算部から構成され、小便器を人が使用しているかどうかを検出する人体センサと、電磁弁および人体センサを制御するコントローラとを備え、反射信号レベルに変化状態が一定時間継続した場合に、その受光レベルを人体がない状態の基準レベルとして設定する。【選択図】      図１
2004264166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型の非接触アクティブセンサにより人体の有無を検出する人体検出装置において、前記アクティブセンサからの反射信号レベルのデータを周期的にサンプリングし、最新のデータを含む連続してサンプリングされた複数個のデータの変化量が所定値以下である状態が第一の所定時間以上継続した場合に、その反射信号のレベルを人体の無い状態を表す第一の基準レベルとして定める手段と、前記第一の基準レベルに対し前記反射信号レベルが所定値以上大きい場合に人体有りと判定する手段と、前記データの変化量が所定値以下である状態が、前記第一の所定時間より長く設定された第二の所定時間以上継続した場合に、その反射信号のレベルを人体の無い状態を表す第二の基準レベルとして定める手段と、前記第二の基準レベルの最大値を人体の無い状態を表す第三の基準レベルとして定める手段を備え、前記反射信号レベルが前記第三の基準レベルを超えない場合は人体無しと判断することを特徴とする人体検出装置。
【請求項２】
前記第一の基準レベルが、前記第二の所定時間より長く定められた第三の所定時間以上継続して、前記第三の基準レベルよりも小さい場合に、前記第三の基準レベルを前記第一の基準レベルと同じ値とすることを特徴とする請求項１記載の人体検出装置。
【請求項３】
前記反射信号レベルが第一の所定レベルより大きい場合に、前記第一および前記第二の基準レベルとしないことを特徴とする請求項１乃至２記載の人体検出装置。
【請求項４】
前記反射信号レベルが前記第一の所定レベルより小さく定められた第二の所定レベルより小さい場合に、少なくとも前記第一の基準レベルを前記第二の所定レベルと同じ値とすることを特徴とする請求項１乃至３記載の人体検出装置。
【請求項５】
前記第一の基準レベルの初期値と同じ値を、前記第二の所定レベルとすることを特徴とする請求項４記載の人体検出装置。
【請求項６】
前記アクティブセンサからの反射信号レベルのデータをサンプリングする周期を変更する手段を備える人体検出装置において、前記サンプリング周期が所定時間より長い場合に、前記第一および前記第二の基準レベルは以前の値を維持することを特徴とする請求項１乃至５記載の人体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動水栓や小便器あるいは大便器の自動洗浄装置のように人体を検出して自動作動する装置で用いられる人体検出装置に係り、特に人体が無い状態の基準レベルを自動的に設定する人体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の人体検出装置では、アクティブセンサからの反射信号レベルのデータを周期的にサンプリングし、最新のデータを含む連続してサンプリングされた複数個のデータから分散値を演算し、分散値が一定値より小さければその平均値を人体の無い状態を表す基準レベルとして定め、その基準レベルと最新の反射信号レベル等との比較結果に基づいて、人体の有無を判断するように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２３３５４８号公報（第４−７頁、第７図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の人体検出装置では、小便器や大便器の自動洗浄装置に利用しようとした場合、センサの正面もしくは近くに扉があるときは、その扉が開いているか、閉まっているか、あるいは半開き状態にあるのかにより、人が居ないときのセンサからの反射信号のレベルが大きく異なってしまう。また大便器の自動洗浄装置では便座や便蓋が必ず近くにあるため、その便座や便蓋が開いているか、閉まっているかによって、人が居ないときのセンサからの反射信号レベルが非常に大きく異なってしまう。
【０００５】
そのため反射信号レベルの低い状態を人体無しの基準レベルとして記憶した場合に、例えば小便器の向かい側の大便器ブースを人が使用し扉が閉まる度に、小便器自動洗浄装置に設けられた人体検出装置のセンサの反射信号レベルが高くなり人体有りと誤検出し自動洗浄を行ったり、あるいは大便器使用後に便蓋を閉じずに使用者が立ち去った場合に大便器自動洗浄装置に設けられた人体検出装置のセンサ反射信号レベルが、人体無しの基準レベルまで下がらないため、人がいなくなったことがわからず、人が立ち去ったにもかかわらず自動洗浄を行わないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、人体無しの基準レベルを複数設けることにより、人体の有無を確実に検出できる人体検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、反射型の非接触アクティブセンサにより人体の有無を検出する人体検出装置において、前記アクティブセンサからの反射信号レベルのデータを周期的にサンプリングし、最新のデータを含む連続してサンプリングされた複数個のデータの変化量が所定値以下である状態が第一の所定時間以上継続した場合に、その反射信号のレベルを人体の無い状態を表す第一の基準レベルとして定める手段と、前記第一の基準レベルに対し前記反射信号レベルが所定値以上大きい場合に人体有りと判定する手段と、前記データの変化量が所定値以下である状態が、前記第一の所定時間より長く設定された第二の所定時間以上継続した場合に、その反射信号のレベルを人体の無い状態を表す第二の基準レベルとして定める手段と、前記第二の基準レベルの最大値を人体の無い状態を表す第三の基準レベルとして定める手段を備え、前記反射信号レベルが前記第三の基準レベルを超えない場合は人体無しと判断するようにしているので、例えば小便器自動洗浄装置で正面に大便器ブースが存在する場合に、過去に大便器ブースが使用され扉が閉じた状態のセンサの反射信号レベルを第三の基準レベルとして記憶しているため、現在の人体無しの基準レベルとして扉が開いている状態のセンサ反射信号レベルを記憶し、その状態で大便器を使用され扉を閉じられたとしても、人体無しと正確に判断し、人が使っていないにもかかわらず誤って洗浄してしまうことを防ぐことが可能となる。
【０００８】
第２の発明は、前記第一の基準レベルが、前記第二の所定時間より長く定められた第三の所定時間以上継続して、前記第三の基準レベルよりも小さい場合に、前記第三の基準レベルを前記第一の基準レベルと同じ値とするようにしているので、例えばセンサの前に一時的に物を置かれ、通常人が使用した場合のセンサ反射信号レベルに相当するような大きいレベルを、非感知とするレベル（第三の基準レベル）として間違って記憶してしまったとしても、その物を取り去ることにより、非感知とするレベルを元のレベルに戻すことができるため、一旦間違って覚えてしまっても再度正常に使用することが可能となる。
【０００９】
第３の発明は、前記反射信号レベルが第一の所定レベルより大きい場合に、前記第一および前記第二の基準レベルとしないようにしているので、通常の使用条件から考えて明らかに人がいるときのセンサ反射信号レベル、例えば外来ノイズにより一時的に異常なレベルとなった場合に、そのレベルを誤って人体無しの基準レベルとして記憶することなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【００１０】
第４の発明は、前記反射信号レベルが前記第一の所定レベルより小さく定められた第二の所定レベルより小さい場合に、少なくとも前記第一の基準レベルを前記第二の所定レベルと同じ値とするようにしているので、例えば小便器の向かいの壁が遠い場合に、必要以上に人体無しの基準レベルが小さくなり、小便器から離れたところに人が立ったときに、誤って人体有りと判断することなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【００１１】
第５の発明は、前記第一の基準レベルの初期値と同じ値を、前記第二の所定レベルとするようにしているので、通常の使用状態で考えられる中で、人体有りを検出する範囲を最も広くとることが可能となるため、より正確に人体有無を検出することが可能となる。
【００１２】
第６の発明は、前記アクティブセンサからの反射信号レベルのデータをサンプリングする周期を変更する手段を備える人体検出装置において、前記サンプリング周期が所定時間より長い場合に、前記第一および前記第二の基準レベルは以前の値を維持するようにしているので、センサ反射信号のサンプリング周期が長く、実際には人が立っていて、人の動きによるセンサ反射信号レベルの変動があるにもかかわらず、変動がないと誤検出し、人体無しの基準レベルを誤って設定してしまうことなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面により詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係わる小便器自動洗浄装置の構成図、図２は小便器自動洗浄装置の制御のフローチャート、図３は基準レベル設定処理サブルーチンのフローチャート、図４は人体有無判定処理サブルーチンのフローチャート、図５はセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャートである。
【００１５】
図１に示すように、小便器自動洗浄装置は、小便器１と、小便器１に洗浄水を供給する給水管２と、給水管の途中に配設され洗浄水の吐水・止水を行う電磁弁３と、小便器１を人が使用しているかどうかを検出する人体センサ８と、人の使用の有無により電磁弁３の開閉を制御するコントローラ４より構成され、人体センサ８は赤外線を外部に向けて投光する投光部９と、人体や周囲の壁面等から反射された赤外線を受光する受光部１０と、受光部が受信した信号を増幅する増幅部１１と、投光部９が赤外線を投光するタイミングに合わせて増幅部１１から出力された信号から反射信号レベルを演算する演算部１２から構成され、コントローラ４は人体センサ８の演算部１２から出力された信号により人体の有無を検出し便器洗浄を制御する制御部６と、電磁弁３の開閉を制御する洗浄水供給部７と、これらに電源を供給する電源部５から構成されている。
【００１６】
以上の構成において図２に示すように、電源投入後まず基準レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３に初期値１０をセットし（Ｓ１）、反射信号レベルの初期値を０とし（Ｓ２）、基準レベル判定用のタイマＴ１に３分、Ｔ２に１０分をセットし（Ｓ３）、洗浄要求フラグをクリアする（Ｓ４）。つぎに反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入し（Ｓ５）、センサ８の投光部９から赤外線を投光し（Ｓ６）、反射光を受光部１０で受光、増幅部１１および演算部１２で増幅、演算された受光量を受光レベルＬに代入する（Ｓ７）。そして後述する基準レベル設定処理（Ｓ８）、人体有無判定処理のサブルーチンを実行し（Ｓ９）、その結果人体無しであった場合（Ｓ１０）、人が前を通ったり、ノイズにより一時的に人体有りを検出した場合に間違って便器を洗浄しないためのオンディレータイマーＴに５秒をセットし（Ｓ１１）、次に洗浄要求フラグがセットされているか否かをチェックするが（Ｓ１４）、電源投入直後などのようにしばらくの間人体検知がなかった場合は洗浄要求フラグが０であるので、次に便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０であるかをチェックし（Ｓ１５）、０であれば電磁弁３を閉し（Ｓ１６）、ふたたび反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入する処理（Ｓ５）に戻り、これらの動作が繰り返される。
【００１７】
つぎに、人体有無判定処理で人体有りと判定された場合（Ｓ９、Ｓ１０）、オンディレータイマーＴ＝０かをチェックし（Ｓ１２）、オンディレー時間５秒が経過するまでの間は何も処理をせずに便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎをチェックし（Ｓ１５）電磁弁３を閉するが（Ｓ１６）、オンディレー時間５秒が経過しオンディレータイマーＴ＝０となった場合（Ｓ１２）、洗浄要求フラグをセットし（Ｓ１３）同様の処理により電磁弁３を閉する（Ｓ１５、Ｓ１６）。その状態で人体無しが検出されると（Ｓ１０）、オンディレータイマーＴに５秒をセットし（Ｓ１１）、洗浄要求フラグをチェックすると１であるため（Ｓ１４）、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎに洗浄時間１０秒をセットし（Ｓ１７）、洗浄要求フラグをクリアし（Ｓ１８）、電磁弁３を開し便器洗浄を行う（Ｓ１９）。そして反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入する処理（Ｓ５）に戻り、これらの動作が繰り返され洗浄要求フラグをチェックすると０になっているので（Ｓ１４）、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０か否かをチェックし（Ｓ１５）、０でなければ電磁弁３には何もせずに今の開状態を継続し、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０となったら電磁面３を閉する（Ｓ１６）。以上の処理を繰り返すことにより小便器自動洗浄装置が制御される。
【００１８】
次に基準レベル設定処理サブルーチン（Ｓ８）について図３を用いて説明する。まず、今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下でなければ（Ｓ１０１）、人かもしくは何か動くものがある可能性があるため基準レベルの設定は行わず、基準レベル設定タイマーＴ１に３分、Ｔ２に１０分を設定し（Ｓ１０２）この処理を終了しメインルーチンに復帰する。もし今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下であれば（Ｓ１０１）動くものがセンサ８の前にない可能性が高いため、その状態がどのくらい継続しているかを基準レベル設定タイマーＴ１でチェックし（Ｓ１０３）、もし継続時間が３分以下であれば動くものがあるかないかをさらにチェックするため、何も処理をせずに終了する。そして今回の反射信号レベルと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下である状態が３分以上継続している場合（Ｓ１０３）、そのときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態の基準となるレベルＬ１に代入する（Ｓ１０４）。そして、  つぎに基準レベル設定タイマーＴ２をチェックするが（Ｓ１０５）、このときはまだＴ２は０となっていないため、これ以上何もせずにこの処理を終了する。
【００１９】
そして今回と前回の反射信号レベルＬとＬ０との差が１以下の状態が１０分間継続し、基準レベル設定タイマーＴ２が０となった場合（Ｓ１０５）、このときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態を表す第二の基準レベルＬ２に代入する（Ｓ１０６）。そしてこの第二の基準設定レベルＬ２と第三の基準設定レベルＬ３とを比較し（Ｓ１０７）、もし第二の基準レベルＬ２の方が大きければ何も行わないが、第二の基準レベルＬ２より第三の基準レベルＬ３の方が小さければ、このときの第二の基準レベルＬ２を第三の基準レベルＬ３に代入する（Ｓ１０８）ことにより、電源投入からこれまでの期間における第二の基準レベルＬ２の最大値を第三の基準レベルＬ３として記憶することができる。
【００２０】
以上の基準レベル設定処理サブルーチンにより設定された人のいないときの基準レベルを基にして、人体の有無を判定する処理について図４を用いて説明する。まず、今回の反射信号レベルＬが第一の基準レベルＬ１より１０以上大きいか否かをチェックし（Ｓ２０１）、もし小さければ人体無しと判定する（Ｓ２０４）。もし今回の反射信号レベルＬが第一の基準レベルＬ１に１０を加えた値以上であれば（Ｓ２０１）、つぎに今回の反射信号レベルＬと第三の基準レベルＬ３とを比較し（Ｓ２０２）、もし今回の反射信号レベルＬが第三の基準レベルＬ３より大きければ人体有りと判定するが（Ｓ２０３）、もし今回の反射信号レベルＬが第三の基準レベルＬ３以下であれば人体無しと判定する（Ｓ２０４）。
【００２１】
以上の説明に従って制御された場合図５に示すように、初め反射信号レベルが１０であるとすると、その値が第一、第二、第三の基準レベルとなり、人体有りとなるレベルはその値に１０を加えた２０となっている。その状態で例えばセンサ８の向かいにある大便器ブースの扉が閉まり反射信号レベルが３０になったとすると、その時点で人体有りが検出される。しかしながら、３分後に第一の基準レベルＬ１が３０となり、人体有りとなるレベルが４０に変化し、反射信号レベル３０は人体無しのレベルとなるため、小便器から人が立ち去ったとして便器洗浄が行われる。さらにその状態が継続し１０分経過すると、第二の基準レベルＬ２および第三の基準レベルＬ３も３０に変化する。そして大便器ブースから人が立ち去り扉が開すると、反射信号レベルは再び１０に下がり、３分後には第一の基準レベルＬ１は１０まで下がるが、人体有りとなるレベルは第三の基準レベルと同じ３０となる。
【００２２】
次にこの状態で小便器を人が使用し反射信号レベルが６０程度まで上昇すると人体有りを検出するが、このときの反射信号レベルは人の身体の揺れにより一定していないため、第一の基準レベルとして記憶されることはなく、人が小便器の前から立ち去ると反射信号レベルが再び１０まで下がるため人体無しが検出され便器洗浄が行われる。その後だれも使用しない状態が１０分以上継続するとこれまで３０であった第二の基準レベルＬ２は１０まで低下するが、第三の基準レベルは３０のままであり、人体有りとなるレベルも継続して３０のままとなる。
【００２３】
そしてこのような状態の時に再びセンサ８正面の大便器ブースの扉が閉じられ、反射信号レベルが３０まで上昇したとしても、第三の基準レベルＬ３の３０を超えることはないため、小便器の前に人がいないことを正しく検出することが可能となり、誤って便器洗浄を行ってしまうことがなくなる。
【００２４】
次に基準レベル設定処理に関する別の実施形態について図６を用いて説明する。まず今回の反射信号レベルＬが６０以上かどうかをチェックし（Ｓ１０１）、６０以上であれば通常あり得る対壁のレベルに対して明らかに大きな反射信号レベルであるため、小便器の前に人が立っているか、一時的に物が置かれたりしていると考え、基準レベル設定タイマーＴ１に３分、Ｔ２に１０分を設定し（Ｓ１０３）、基準レベルを更新しないようにする。もし６０未満であれば対壁である可能性があるため、今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０とを比較し（Ｓ１０２）、その差が２以上であれば小便器の前に人が立っている等、反射物が動いている可能性が高いため、基準レベルを更新しないように基準レベル設定タイマーＴ１、Ｔ２にそれぞれ３分、１０分を設定する（Ｓ１０３）。そして今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下である場合、小便器の前に動く物がない可能性があるため、その状態がどのくらい継続しているかを基準レベル設定タイマーＴ１でチェックし（Ｓ１０４）、もし継続時間が３分以下であれば動くものがあるかないかをさらにチェックするため、何も処理をせずに次のステップ（Ｓ１１２）に進む。。もし今回の反射信号レベルと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下である状態が３分以上継続している場合（Ｓ１０４）、更に今回の反射信号レベルＬが１０未満であるかどうかをチェックし（Ｓ１０５）、もし１０未満であれば小便器から対壁までの距離が遠く、その反射信号レベルＬをそのまま人がいないときの基準レベルＬ１として設定すると、例えば小便器の向かいにある手洗い器の前に人が立ったりした場合に、小便器の前に人が立っていると勘違いする危険性があるため、基準レベルＬ１として強制的に１０を設定し（Ｓ１０７）、もし今回の反射信号レベルが１０以上であれば（Ｓ１０５）そのときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態の基準となるレベルＬ１に代入する（Ｓ１０６）。そして、つぎに基準レベル設定タイマーＴ２をチェックするが（Ｓ１０８）、このときはまだＴ２は０となっていないため、これ以上何もせずに次のステップ（Ｓ１１２）に進む。
【００２５】
そして今回と前回の反射信号レベルＬとＬ０との差が１以下の状態が１０分間継続し、基準レベル設定タイマーＴ２が０となった場合（Ｓ１０８）、このときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態を表す第二の基準レベルＬ２に代入する（Ｓ１０９）。そしてこの第二の基準設定レベルＬ２と第三の基準設定レベルＬ３とを比較し（Ｓ１１０）、もし第二の基準レベルＬ２の方が大きければ何も行わないが、第二の基準レベルＬ２より第三の基準レベルＬ３の方が小さければ、このときの第二の基準レベルＬ２を第三の基準レベルＬ３に代入する（Ｓ１１１）ことにより、電源投入からこれまでの期間における第二の基準レベルＬ２の最大値を第三の基準レベルＬ３として記憶することができる。
【００２６】
次に第一の基準レベルＬ１と第三の基準レベルＬ３とを比較し（Ｓ１１２）、第三の基準レベルＬ３の方が小さければ、第三の基準レベルをクリアするための基準レベル設定タイマＴ３に２４時間をセットし（Ｓ１１３）、この処理を終了する。もし第三の基準レベルＬ３より第一の基準レベルの方が小さければ、基準レベル設定タイマＴ３をチェックし（Ｓ１１４）、この状態が２４時間継続していなければそのままこの処理を終了するが、もしこの状態が２４時間以上継続し基準レベル設定タイマＴ３が０となっていれば（Ｓ１１４）、これまで覚えていた第三の基準レベルは一時的に小便器の前に物を置かれたりしたときに覚えてしまった間違ったレベルであると考え、このときの第一の基準レベルＬ１を強制的に第三の基準レベルＬ３に代入し（Ｓ１１５）、この処理を終了する。
【００２７】
以上の説明に従って制御された場合の各基準レベルの推移を図７、図８、図９を用いて説明する。まず図７に示すように、初め反射信号レベルが１０であるとすると、その値が第一、第二、第三の基準レベルとなり、人体有りとなるレベルはその値に１０を加えた２０となっている。その状態で例えば小便器１の向かいにある大便器ブースの前に清掃中や工事中といった立て札が置かれ反射信号レベルが４０になったとすると、その時点で人体有りが検出される。しかしながら、３分後に第一の基準レベルＬ１が４０となり、人体有りとなるレベルが５０に変化し、反射信号レベル４０は人体無しのレベルとなるため、小便器から人が立ち去ったとして便器洗浄が行われる。さらにその状態が継続し１０分経過すると、第二の基準レベルＬ２および第三の基準レベルＬ３も４０に変化する。そしてその大便ブースの前から立て札が取り除かれると、反射信号レベルは再び１０に下がり、３分後には第一の基準レベルＬ１は１０まで下がるが、人体有りとなるレベルは第三の基準レベルと同じ４０となる。
【００２８】
この第一の基準レベルＬ１が１０、第三の基準レベルＬ３が４０の状態がずっと継続し２４時間経過すると、第三の基準レベルＬ３が第一の基準レベルと同じ１０に更新され、人体有りとなるレベルは再び２０に戻ることとなり、この状態で反射率の低い洋服を着た人や子供が小便器を使用し反射信号レベルが３５〜４０程度までしか上昇しなかった場合でも、人体有りとなるレベル２０よりも高いため、人体有りを正しく検出するため、小便器を使用して立ち去った後便器洗浄が行われる。
【００２９】
次に図８に示すように、初め反射信号レベルが１０であるとすると、その値が第一、第二、第三の基準レベルとなり、人体有りとなるレベルはその値に１０を加えた２０となっている。その状態で例えば小便器１の向かいにある大便器ブースの扉が閉まり反射信号レベルが３０になったとすると、その時点で人体有りが検出される。しかしながら、３分後に第一の基準レベルＬ１が３０となり、人体有りとなるレベルが４０に変化し、反射信号レベル３０は人体無しのレベルとなるため、小便器から人が立ち去ったとして便器洗浄が行われる。さらにその状態が継続し１０分経過すると、第二の基準レベルＬ２および第三の基準レベルＬ３も３０に変化する。そして大便器ブースから人が立ち去り扉が開すると、反射信号レベルは再び１０に下がり、３分後には第一の基準レベルＬ１は１０まで下がるが、人体有りとなるレベルは第三の基準レベルと同じ３０となる。
【００３０】
次にこの状態で小便器の前に清掃中や工事中といった立て札が置かれ反射信号レベルが６０程度まで上昇すると人体有りを検出するが、このときの反射信号レベルは通常対壁としてあり得るレベルより明らかに大きいため、３分経過後も第一の基準レベルとして記憶されることはなく、また１０分経過後も第二の基準レベルとして記憶されることはなく、人体有りを検出したままとなる。そしてその立て札が取り除かれると反射信号レベルが再び１０まで下がるため、人体無しが検出され便器洗浄が行われる。その直後に後に小便器を人が使用し反射信号レベルが６０程度まで上昇した場合、直前の立て札を置かれた反射信号レベルの高い状態を基準レベルとして記憶していないため、第一の基準レベルと第二の基準レベルは１０、第三の基準レベルは３０、人体有りとなるレベルも３０のままであるため、正しく人体有りを検出し、人が小便器の前から立ち去ると反射信号レベルが再び１０まで下がり人体無しが検出され便器洗浄が行われる。
【００３１】
次に図９に示すように、当初第一、第二、第三の基準レベルは初期値の１０であるが、初め反射信号レベルが５であるとすると、３分経過した後もその値は第一の基準レベルＬ１として設定されることはなく、第一の基準レベルＬ１は初期値の１０のままとなる。そして１０分経過した時点で第二の基準レベルＬ２のみが５に更新され、第三の基準レベルは第二の基準レベルの最大値である１０のままとなり、結果として人体有りとなるレベルは２０のままとなる。その状態で例えば小便器１の向かいにある手洗い器の前に人が立ち、反射信号レベルが１５〜２０ぐらいになったとしても、人体有りとなるレベルを超えないため小便器を人が使用したと誤検出することがないため、手洗い器を使い終わって人が立ち去って反射信号レベルが再び５まで低下しても、便器洗浄を行うことはない。そして実際に小便器を人が使用し反射信号レベルが５０ぐらいになった場合には、人体有りを正しく検出し、その人が立ち去った後便器洗浄が行われる。
【００３２】
次にセンサ８の投光部９の投光周期が、その時の状態によって自動的に変更される場合の制御について、図１０の小便器自動洗浄装置の制御のフローチャート、図１１の投光周期変更処理サブルーチンのフローチャート、図１２の基準レベル設定処理サブルーチンのフローチャート、図１３のセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャートにより説明する。
【００３３】
まず図１０に示すように、電源投入後まず基準レベルＬ１、Ｌ２、Ｌ３に初期値１０をセットし（Ｓ１）、反射信号レベルの初期値を０とし（Ｓ２）、基準レベル判定用のタイマＴ１に３分、Ｔ２に１０分をセットし（Ｓ３）、洗浄要求フラグをクリアする（Ｓ４）。つぎに反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入し（Ｓ５）、後述する投光周期変更処理のサブルーチンを実行した後（Ｓ６）、センサ８の投光部９から赤外線を投光し（Ｓ７）、反射光を受光部１０で受光、増幅部１１および演算部１２で増幅、演算された受光量を受光レベルＬに代入する（Ｓ８）。そして後述する基準レベル設定処理（Ｓ９）、および図４の人体有無判定処理のサブルーチンを実行し（Ｓ１０）、その結果人体無しであった場合（Ｓ１１）、人が前を通ったり、ノイズにより一時的に人体有りを検出した場合に間違って便器を洗浄しないためのオンディレータイマーＴに５秒をセットし（Ｓ１２）、次に洗浄要求フラグがセットされているか否かをチェックするが（Ｓ１５）、電源投入直後などのようにしばらくの間人体検知がなかった場合は洗浄要求フラグが０であるので、次に便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０であるかをチェックし（Ｓ１６）、０であれば電磁弁３を閉し（Ｓ１７）、ふたたび反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入する処理（Ｓ５）に戻り、これらの動作が繰り返される。
【００３４】
つぎに、人体有無判定処理で人体有りと判定された場合（Ｓ１０、Ｓ１１）、オンディレータイマーＴ＝０かをチェックし（Ｓ１３）、オンディレー時間５秒が経過するまでの間は何も処理をせずに便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎをチェックし（Ｓ１６）電磁弁３を閉するが（Ｓ１７）、オンディレー時間５秒が経過しオンディレータイマーＴ＝０となった場合（Ｓ１３）、洗浄要求フラグをセットし（Ｓ１４）同様の処理により電磁弁３を閉する（Ｓ１６、Ｓ１７）。その状態で人体無しが検出されると（Ｓ１１）、オンディレータイマーＴに５秒をセットし（Ｓ１２）、洗浄要求フラグをチェックすると１であるため（Ｓ１５）、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎに洗浄時間１０秒をセットし（Ｓ１８）、洗浄要求フラグをクリアし（Ｓ１９）、電磁弁３を開し便器洗浄を行う（Ｓ２０）。そして反射信号レベルＬを前回の反射信号レベルＬ０に代入する処理（Ｓ５）に戻り、これらの動作が繰り返され洗浄要求フラグをチェックすると０になっているので（Ｓ１５）、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０か否かをチェックし（Ｓ１６）、０でなければ電磁弁３には何もせずに今の開状態を継続し、便器洗浄タイマーＴｏｐｅｎが０となったら電磁面３を閉する（Ｓ１７）。以上の処理を繰り返すことにより小便器自動洗浄装置が制御される。
【００３５】
次に投光周期変更処理のサブルーチンについて図１１を用いて説明する。まず前回のセンサ投光により人体有りが検出されたか無しが検出されたかをチェックし（Ｓ３０１）、人体有りであった場合センサ８の投光周期設定タイマーＴｓｅｎ１に１秒をセットし（Ｓ３０２）、次に一番遅い投光周期に切り替えるための投光周期切替タイマーＴｓｅｎ２に１時間をセットする（Ｓ３０３）。そしてこのときは投光周期が一番早く正確に基準レベルを学習することが可能であるため、学習禁止フラグをクリアした後（Ｓ３０６）、投光周期設定タイマーＴｓｅｎ１をチェックしながら時間待ちを行い（Ｓ３０９）、１秒経過したらこの処理を終了しメインの制御ルーチンに戻りセンサ投光を行う。
【００３６】
もし前回のセンサ投光により人体無しが検出されていた場合（Ｓ３０１）、投光周期切替タイマーＴｓｅｎ２により人体無しの状態が１時間継続したか否かをチェックし（Ｓ３０４）、１時間未満であれば投光周期設定タイマーＴｓｅｎ１に２秒を設定する（Ｓ３０５）。このときも投光周期は十分に早く正確に基準レベルを学習することが可能であるため、学習禁止フラグをクリアした後（Ｓ３０６）、投光周期設定タイマーＴｓｅｎ１をチェックしながら時間待ちを行い（Ｓ３０９）、２秒経過後この処理を終了しメインの制御ルーチンに戻りセンサ投光を行う。もし投光周期切替タイマーＴｓｅｎ２をチェックし（Ｓ３０４）人体無しが検出された状態が１時間以上継続していれば、投光周期設定タイマーＴｓｅｎ１に６秒を設定するが（Ｓ３０７）、この投光周期では反射物が動くものであるか動かない物であるかを正確に区別できないため、基準レベルを学習しないよう学習禁止フラグをセットする（Ｓ３０８）。その後投光周期設定タイマーをチェックしながら時間待ちを行い（Ｓ３０９）、６秒経過後この処理を終了しメインの制御ルーチンに戻りセンサ投光を行う。
【００３７】
次に基準レベル設定処理のサブルーチンについて図１２を用いて説明する。まず前述した投光周期変更処理の中で設定された学習禁止フラグが１であるか否かをチェックし（Ｓ１０１）、もし１であれば投光周期が遅く正確に基準レベルを設定できないため、基準レベル設定タイマーＴ１に３分、Ｔ２に１０分をセットし（Ｓ１０４）、次のステップ（Ｓ１１３）に進む。もし学習禁止フラグが０であれば投光周期としては基準レベルの設定が可能な程度に早いため、次に今回の反射信号レベルＬが６０以上かどうかをチェックし（Ｓ１０２）、６０以上であれば通常あり得る対壁のレベルに対して明らかに大きな反射信号レベルであるため、小便器の前に人が立っているか、一時的に物が置かれたりしていると考え、基準レベル設定タイマーＴ１に３分、Ｔ２に１０分を設定し（Ｓ１０４）、基準レベルを更新しないようにする。もし６０未満であれば対壁である可能性があるため、今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０とを比較し（Ｓ１０３）、その差が２以上であれば小便器の前に人が立っている等、反射物が動いている可能性が高いため、基準レベルを更新しないように基準レベル設定タイマーＴ１、Ｔ２にそれぞれ３分、１０分を設定する（Ｓ１０４）。そして今回の反射信号レベルＬと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下である場合、小便器の前に動く物がない可能性があるため、その状態がどのくらい継続しているかを基準レベル設定タイマーＴ１でチェックし（Ｓ１０５）、もし継続時間が３分以下であれば動くものがあるかないかをさらにチェックするため、何も処理をせずに次のステップ（Ｓ１１３）に進む。もし今回の反射信号レベルと前回の反射信号レベルＬ０との差が１以下である状態が３分以上継続している場合（Ｓ１０５）、更に今回の反射信号レベルＬが１０未満であるかどうかをチェックし（Ｓ１０６）、もし１０未満であれば小便器から対壁までの距離が遠く、その反射信号レベルＬをそのまま人がいないときの基準レベルＬ１として設定すると、例えば小便器の向かいにある手洗い器の前に人が立ったりした場合に、小便器の前に人が立っていると勘違いする危険性があるため、基準レベルＬ１として強制的に１０を設定し（Ｓ１０８）、もし今回の反射信号レベルが１０以上であれば（Ｓ１０６）そのときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態の基準となるレベルＬ１に代入する（Ｓ１０７）。そして、つぎに基準レベル設定タイマーＴ２をチェックするが（Ｓ１０９）、このときはまだＴ２は０となっていないため、これ以上何もせずに次のステップ（Ｓ１１３）に進む。
【００３８】
そして今回と前回の反射信号レベルＬとＬ０との差が１以下の状態が１０分間継続し、基準レベル設定タイマーＴ２が０となった場合（Ｓ１０９）、このときの反射信号レベルＬを人がいないときの状態を表す第二の基準レベルＬ２に代入する（Ｓ１１０）。そしてこの第二の基準設定レベルＬ２と第三の基準設定レベルＬ３とを比較し（Ｓ１１１）、もし第二の基準レベルＬ２の方が大きければ何も行わないが、第二の基準レベルＬ２より第三の基準レベルＬ３の方が小さければ、このときの第二の基準レベルＬ２を第三の基準レベルＬ３に代入する（Ｓ１１２）ことにより、電源投入からこれまでの期間における第二の基準レベルＬ２の最大値を第三の基準レベルＬ３として記憶することができる。
【００３９】
次に第一の基準レベルＬ１と第三の基準レベルＬ３とを比較し（Ｓ１１３）、第三の基準レベルＬ３の方が小さければ、第三の基準レベルをクリアするための基準レベル設定タイマＴ３に２４時間をセットし（Ｓ１１４）、この処理を終了する。もし第三の基準レベルＬ３より第一の基準レベルの方が小さければ、基準レベル設定タイマＴ３をチェックし（Ｓ１１５）、この状態が２４時間継続していなければそのままこの処理を終了するが、もしこの状態が２４時間以上継続し基準レベル設定タイマＴ３が０となっていれば（Ｓ１１５）、これまで覚えていた第三の基準レベルは一時的に小便器の前に物を置かれたりしたときに覚えてしまった間違ったレベルであると考え、このときの第一の基準レベルＬ１を強制的に第三の基準レベルＬ３に代入し（Ｓ１１６）、この処理を終了する。
【００４０】
以上の説明に従って制御された場合の各基準レベルの推移を図１３により説明する。まず人体無しであるためセンサ８の投光周期は２秒であり、このときの反射信号レベルが１０で、そしてこれまでの動作により第一の基準レベルは１０、第二の基準レベルも１０、第三の基準レベルは３０、人体有りとなるレベルも３０となっている。その状態で小便器が使用され反射信号レベルが５０〜６０になると、人体有りが検知されるため、センサ８の投光周期は１秒に切り替わるが、このときの反射信号レベルは人体の揺れにより変化しているため、基準レベルの更新は行われない。そして小便器を使い終わり人が立ち去り反射信号レベルが１０に戻ると、人体無しとなり便器洗浄が行われると同時に、センサ８の投光周期が２秒に戻る。
【００４１】
そして人体無しの状態が６０分継続し、センサ８の投光周期が６秒に切り替わる。その状態で例えばセンサ８の向かいにある大便器ブースの扉が閉まり反射信号レベルが２５になったとすると、第三の基準レベルと同じ値であるため人体有りとはならないが、さらに投光周期が６秒で学習禁止となっているため、反射信号レベルが３０の状態が３分継続しても第一の基準レベルは１０のままであり、またその状態が１０分以上継続しても第二の基準レベルも１０のままである。
【００４２】
この状態で小便器が使用され反射信号レベルが５０〜５５になると、人体有りが検知されるため、センサ８の投光周期は１秒に切り替わる。そして小便器を使い終わり人が立ち去り反射信号レベルが１０に戻ると、人体無しとなり便器洗浄が行われると同時に、センサ８の投光周期が２秒に戻る。そしてこの投光周期になった状態で再度センサ８の向かいにある大便器ブースの扉が閉まり反射信号レベルが２５になったとすると、今度は投光周期が２秒で学習禁止となっていないため、３分後に第一の基準レベルＬ１が２５となり、同時に人体有りとなるレベルは３５に変化する。さらにその状態が継続し１０分経過すると、第二の基準レベルＬ２も２５に変化する。そして大便器ブースから人が立ち去り扉が開すると、反射信号レベルは再び１０に下がり、３分後には第一の基準レベルＬ１は１０まで下がるため、人体有りとなるレベルは第三の基準レベルと同じ３０となる。
【００４３】
本実施例では複数個のデータの変化量が所定値以下であることを検出するため、今回の反射信号レベルのと前回の反射信号レベルとの差をチェックしたが、この他にも例えば、連続した８回の反射信号レベルの最大値と最小値を除いた６個の反射信号レベルがある範囲内（例えば３以内）になっているかといった方法でチェックしたり、あるいは連続した８回の反射信号レベルの分散や標準偏差といった統計量がある値（例えば５以下）になっているかといった方法でチェックすることも可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
【００４５】
人体がない状態の基準レベルを自動的に設定する人体検出装置において、人体無しの基準レベルを複数設けることにより、小便器自動洗浄装置の正面に大便器ブースが存在する場合に、過去に大便器ブースが使用され扉が閉じた状態のセンサの反射信号レベルを第三の基準レベルとして記憶し、この第三の基準レベルより大きい場合のみ人体有りとするようにしているため、現在の人体無しの基準レベルとして扉が開いている状態のセンサ反射信号レベルを記憶し、その状態で大便器を使用され扉を閉じられたとしても、人体無しと正確に判断し、人が使っていないにもかかわらず誤って洗浄してしまうことを防ぐことが可能となる。
【００４６】
またセンサの前に一時的に物を置かれ、通常人が使用した場合のセンサ反射信号レベルに相当するような大きいレベルを、非感知とするレベル（第三の基準レベル）として間違って記憶してしまったとしても、その物を取り去ることにより、非感知とするレベルを元のレベルに戻すことができるため、一旦間違って覚えてしまっても再度正常に使用することが可能となる。
【００４７】
さらに通常の使用条件から考えて明らかに人がいないときのセンサ反射信号レベル、例えば外来ノイズにより一時的に異常なレベルとなった場合に、そのレベルを誤って人体無しの基準レベルとして記憶することなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【００４８】
また小便器の向かいの壁が遠い場合に、必要以上に人体無しの基準レベルが小さくなり、小便器から離れたところに人が立ったときに、誤って人体有りと判断することなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【００４９】
また通常の使用状態で考えられる中で、人体有りを検出する範囲を最も広くとることが可能となるため、より正確に人体有無を検出することが可能となる。
【００５０】
そして、センサ反射信号のサンプリング周期が長く、実際には人が立っていて、人の動きによるセンサ反射信号レベルの変動があるにもかかわらず、変動がないと誤検出し、人体無しの基準レベルを誤って設定してしまうことなく、正確に人体の有無を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における小便器自動洗浄装置の構成図。
【図２】本発明における小便器自動洗浄装置の制御のフローチャート。
【図３】本発明における基準レベル設定処理サブルーチンのフローチャート。
【図４】本発明における人体有無判定処理サブルーチンのフローチャート。
【図５】本発明におけるセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャート。
【図６】本発明における基準レベル設定処理サブルーチンのフローチャート。
【図７】本発明におけるセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャート。
【図８】本発明におけるセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャート。
【図９】本発明におけるセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャート。
【図１０】本発明における小便器自動洗浄装置の制御のフローチャート。
【図１１】本発明における基準レベル設定処理サブルーチンのフローチャート。
【図１２】本発明における人体有無判定処理サブルーチンのフローチャート。
【図１３】本発明におけるセンサ反射信号のレベルと各制御値を表すタイムチャート。
【符号の説明】
１…小便器
２…給水管
３…電磁弁
４…コントローラ
５…電源部
６…制御部
７…洗浄水供給部
８…センサ
９…投光部
１０…受光部
１１…増幅部
１２…演算部
【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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【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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