(57)【要約】【課題】電波を利用したドップラーセンサを設置した自動洗浄小便器において、小便器洗浄中には、洗浄水流によるノイズによってセンサ出力が乱されたり、便器表面に水の膜が形成され、センサから発射した電波が減衰して、著しくセンサ感度が低くなるため、小便器洗浄中に小用を開始した場合に、人体検知が出来なくなり、小用終了時に小便器洗浄を行わないという問題があった。【解決手段】電波の送受信によって得られるドップラ信号を用いて人体又は尿流を検知することで使用者の有無を判断する信号処理部とを有する自動洗浄機能付小便器において、人体検知後の洗浄水吐水時には、使用者を検知しやすくするように信号処理方法を変更することで小便器洗浄中でも人体検知が容易になる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波の送受信によって得られるドップラ信号を用いて人体又は尿流を検知することで使用者の有無を判断する信号処理部と、この信号処理部からの出力に基づいて洗浄水の供給流路の開閉を行なう洗浄バルブとを有する自動洗浄機能付小便器において、前記信号処理部における信号処理方法は、洗浄水が供給されている場合には洗浄水が供給されていない場合よりも使用者有無の判断が容易となるように変更されることを特徴とする自動洗浄機能付小便器。
【請求項２】
前記信号処理部は、小便器洗浄中に増幅器の増幅率を洗浄していない場合の増幅率より増加させることを特徴とする請求項１記載の自動洗浄機能付小便器。
【請求項３】
前記信号処理部は、小便器洗浄中に増幅したドップラ信号と比較を行い使用者の有無の判断を行う任意に設定された閾値の値を変化させることを特徴とする請求項１記載の自動洗浄機能付小便器。
【請求項４】
前記信号処理部は、小便器洗浄中に洗浄される際の周波数成分を低減するフィルタ部にドップラ信号を通過させて信号処理を行うことを特徴とする請求項１記載の自動洗浄機能付小便器。
【請求項５】
電波の送受信によって得られるドップラ信号を用いて人体又は尿流を検知することで使用者の有無を判断する信号処理部と、この信号処理部からの出力に基づいて洗浄水の供給流路の開閉を行なう洗浄バルブとを有する自動洗浄機能付小便器において、前記信号処理部は、小洗浄水の供給中の信号処理を停止することを特徴とする自動洗浄機能付小便器。
【請求項６】
前記センサ部は、使用者と対向する小便器背面部に設置されたことを特徴とする請求項１乃至５何れか一項記載の自動洗浄機能付小便器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電波の送受信を行い人体又は尿流の検知を行うことで使用者の有無を判断し、その判断結果に基づいて洗浄水の供給を行なう自動洗浄機能付小便器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電波を利用して、人体検知を行い、その人体検知信号をトリガーとして、小便器洗浄を行う方法としては、（例えば、特許文献１参照）があった。
これは、レーダセンサに２つの感度を持たせ、通常は、低い感度に設定することで、検知エリアを小さくし、人体の誤検知を防止し、人体が検知エリアに入ったら、感度を高くして確実に人体の検知を行うというものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−１３５６４０（第３頁、第１図、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電波センサを小便器に設置した場合、小便器洗浄中には、洗浄水流によるノイズによってセンサ出力が乱されたり、便器表面に水の膜が形成され、センサから発射した電波が減衰して、著しくセンサ感度が低くなり、人体検知が出来なくなるという問題があった。これは主として、公共の衛生設備において、混雑時に連続使用する場合に発生する問題である。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
本発明は、電波の送受信によって得られるドップラ信号を用いて人体又は尿流を検知することで使用者の有無を判断する信号処理部と、この信号処理部からの出力に基づいて洗浄水の供給流路の開閉を行なう洗浄バルブとを有する自動洗浄機能付小便器において、前記信号処理部における信号処理方法は、洗浄水が供給されている場合には洗浄水が供給されていない場合よりも使用者有無の判断が容易となるように変更されることを特徴とする。
係る構成により、小便器洗浄を行っている時においても、小便器洗浄を行っていない時と同じように人体又は尿流検知が可能となり、連続使用する場合においても、使用後確実に小便器洗浄を行うことが可能となる。
【０００６】
請求項２の発明は、  前記信号処理部は、小便器洗浄中に増幅器の増幅率を洗浄中しない場合の増幅率より増加させることを特徴としている。
係る構成により、小便器洗浄中においても小便器洗浄前と同様の人体検知感度にすることが出来る。
【０００７】
請求項３の発明は、前記信号処理部は、小便器洗浄中に増幅したドップラ信号と比較を行い使用者の有無の判断を行う任意に設定された閾値の値を変化させることを特徴としている。
係る構成により、小便器洗浄中においても便器洗浄前と同様の人体検知感度にすることが出来る。
【０００８】
請求項４の発明は、前記信号処理部は、小便器洗浄中に洗浄水が吐水される際の周波数成分を低減するフィルタ部にドップラ信号を通過させて信号処理を行うことを特徴としている。
係る構成により、小便器洗浄中であってもセンサ出力には洗浄水のノイズによる影響を受けないために、確実な人体検知を行うことが可能となる。
【０００９】
請求項５の発明は、電波の送受信によって得られるドップラ信号を用いて人体又は尿流を検知することで使用者の有無を判断する信号処理部と、この信号処理部からの出力に基づいて洗浄水の供給流路の開閉を行なう洗浄バルブとを有する自動洗浄機能付小便器において、前記信号処理部は、小洗浄水の供給中の信号処理を停止することを特徴とする。
係る構成により、小便器洗浄中であってもセンサ出力にも小便器洗浄水によるノイズのよる影響を受けないために、確実な人体検知を行うことが可能となる。
【００１０】
請求項６の発明は、センサ部が、使用者と対向する小便器背面部に設置されたことを特徴としている。
係る構成により、センサからの電波が使用者に向いているために、使用者を検出しやすい利点がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、増幅器の増幅率を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のブロック図である。
電波センサ５の出力信号は、増幅回路６によって増幅された後、信号の大きさ判定するコンパレータ７に入力される。コンパレータ７では、あらかじめ設定された閾値を越えたかを判断し、ハイ又はローの信号を出力する。
マイコン９は、コンパレータ７のハイ又はロー出力から人体の有無を判断し、洗浄バルブ制御回路１０に対して小便器洗浄開始の信号を送る。
洗浄バルブ制御回路１０は、洗浄開始信号を受け取ると洗浄バルブ１１を開いて、小便器洗浄を開始する。
マイコン９は、洗浄バルブ制御回路１０に小便器洗浄信号を送ると同時に増幅器６の増幅率を増加させて、洗浄水によって弱められたセンサ信号を大きくして、洗浄中でも人体検知可能な状態にする。
【００１２】
図２に、増幅器の増幅率を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のマイコン９の処理フローを示す。
マイコン９は、コンパレータ７の出力から人体の有無を監視し、人体の存在を検知したら、小用を開始したと判断して、次ステップに進む。（Ｓ２００）
コンパレータ７の出力から人体の有無を検出し、人体が存在しなくなったら立ち去ったと判断して、次ステップに進む。（Ｓ２０１）
人が立ち去ったところで、小便器洗浄バルブを開いて洗浄を始めると同時に増幅器６に対して増幅率を増加させる。また洗浄時間を決めるタイマーを起動して、最初の人体有無の監視に戻る。（Ｓ２０２）
タイマーは、一定時間経過したかを判断し、（Ｓ２１０）一定時間経過したら小便器洗浄バルブを閉じると同時に増幅器６に対して増加させていた増幅率下げてもとの増幅率に戻す。また、タイマーを停止する。（Ｓ２１１）
【００１３】
図３は、コンパレータ７の閾値を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のブロック図である。
電波センサ５の出力信号は、増幅回路６によって増幅された後、信号の大きさ判定するコンパレータ７に入力される。コンパレータ７では、あらかじめ設定された閾値を越えたかを判断し、ハイ又はローの信号を出力する。
マイコン９は、コンパレータ７のハイ又はロー出力から人体の有無を判断し、洗浄バルブ制御回路１０に対して洗浄開始の信号を送る。
洗浄バルブ制御回路１０は、洗浄開始信号を受け取ると洗浄バルブ１１を開いて、小便器洗浄を開始する。
マイコン９は、洗浄バルブ制御回路１０に小便器洗浄信号を送ると同時にコンパレータ７の閾値を下げて人体検知感度をあげる。このようにすることで、小便器洗浄中において、洗浄水によってセンサ信号が弱められても、人体検知可能な状態になる。
【００１４】
図４に、コンパレータ７の閾値を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のマイコン９の処理フローを示す。
マイコン９は、コンパレータ７の出力から人体の有無を監視し、人体の存在を検知したら、小用を開始したと判断して、次ステップに進む。（Ｓ４００）
コンパレータ７の出力から人体の有無を検出し、人体が存在しなくなったら立ち去ったと判断して、次ステップに進む。（Ｓ４０１）
人が立ち去ったところで、小便器洗浄バルブを開いて洗浄を始めると同時にコンパレータ７に対して閾値を下げる。また洗浄時間を決めるタイマーを起動して、最初の人体有無の監視に戻る。（Ｓ４０２）
タイマーは、一定時間経過したかを判断し、（Ｓ４１０）一定時間経過したら小便器洗浄バルブを閉じると同時にコンパレータ７に対して下げていた閾値をもとの閾値に戻す。また、タイマーを停止する。（Ｓ４１１）
【００１５】
図５に小便器洗浄中にローパスフィルタを挿入する回路ブロック図を示す。
小便器を洗浄していない通常の状態では、電波センサ５の出力信号は、増幅回路６によって増幅された後、スイッチ回路１１Ａ、スイッチ回路１１Ｂによって、ローパスフィルタ１２を迂回し、コンパレータ７に入力される。コンパレータ７では、あらかじめ設定された閾値を越えたかを判断し、ハイ又はローの信号を出力する。
マイコン９は、コンパレータ７のハイ又はロー出力から人体の有無を判断し、洗浄バルブ制御回路１０に対して洗浄開始の信号を送る。
洗浄バルブ制御回路１０は、洗浄開始信号を受け取ると洗浄バルブ１１を開いて、小便器洗浄を開始する。
マイコン９は、洗浄バルブ制御回路１０に小便器洗浄信号を送ると同時に増幅器６の増幅率を増加させて、洗浄水によって弱められたセンサ信号を大きくして、洗浄中でも人体検知可能な状態にする。
フィルタのカットオフ周波数を７０Ｈｚ程度に設定することで、小便器洗浄水吐水によるドップラー周波数成分（１００Ｈｚから２００Ｈｚ）の影響を排除することが出来る。
最初からフィルタ１２を挿入していない理由は、人体が走りながら小便器に近づいた場合は、人体の動きのドップラー周波数成分が７０Ｈｚを越える場合があり、人体の動きを検出できない場合があるからである。
小便器洗浄中に人体が接近するのは、公共の衛生設備において、混雑時に連続使用する場合が多く、その場合、人体は、もともと小便器近くから接近するので、周波数成分は低く問題にならない。
【００１６】
図６に、小便器洗浄中にローパスフィルタを挿入する場合のマイコン９の処理フローを示す。
マイコン９は、コンパレータ７の出力から人体の有無を監視し、人体の存在を検知したら、小用を開始したと判断して、次ステップに進む。（Ｓ６００）
コンパレータ７の出力から人体の有無を検出し、人体が存在しなくなったら立ち去ったと判断して、次ステップに進む。（Ｓ６０１）
人が立ち去ったところで、小便器洗浄バルブを開いて洗浄を始めると同時にスイッチ回路１１Ａとスイッチ回路１１Ｂを切り替えて、ローパスフィルタ１２を挿入する。また洗浄時間を決めるタイマーを起動して、最初の人体有無の監視に戻る。（Ｓ６０２）
【００１７】
タイマーは、一定時間経過したかを判断し、（Ｓ６１０）一定時間経過したら小便器洗浄バルブを閉じると同時にスイッチ回路１１Ａ、１１Ｂを切り替えてローパスフィルタを挿入しない状態に戻す。また、タイマーを停止する。（Ｓ６１１）
【００１８】
図７に、小便器洗浄中は、人体検知信号処理を停止する処理方法のマイコン処理フロー
を示す。
マイコン９は、コンパレータ７の出力から人体の有無を監視し、人体の存在を検知したら、小用を開始したと判断して、次ステップに進む。（Ｓ７００）
コンパレータ７の出力から人体の有無を検出し、人体が存在しなくなったら立ち去ったと判断して、次ステップに進む。（Ｓ７０１）
人が立ち去ったところで、小便器洗浄バルブを開いて小便器洗浄を開始する。（Ｓ７０２）
小便器洗浄水を吐水時間待つ。（Ｓ７０３）
小便器洗浄バルブを閉じて小便器洗浄を終了して、最初の人体有無の監視に戻る。（Ｓ７０４）
【００１９】
図８は、の電波センサ装置が小便器に取り付けられた様子を示す。このようにセンサを取り付けた場合には、センサから発した電波を反射或いは吸収することで、弱められてしまうが、これまでに説明したように、小便器洗浄中であっても信号処理方法を変更することで、人体有無の検知が可能である。電波センサの取り付け位置が小便器背面の場合は、電波が人体方向に発射されるため、人体検知が容易になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】増幅器の増幅率を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路ブロック図。
【図２】増幅器の増幅率を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のマイコン処理フロー。
【図３】コンパレータの閾値を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路ブロック図。
【図４】コンパレータの閾値を変化させることで、人体の検知感度を上げる回路のマイコン処理フロー。
【図５】小便器洗浄中にローパスフィルタを挿入する回路ブロック図。
【図６】小便器洗浄中にローパスフィルタを挿入する回路のマイコン処理フロー。
【図７】小便器洗浄中は、人体検知信号処理を停止する処理方法のマイコン処理フロー。
【図８】電波センサ装置が小便器に取り付けられた図。
【符号の説明】
１：人体、２：小便器、３：洗浄水、４：電波センサ、５、電波センサ、６：増幅器、７：コンパレータ、９：マイコン、１０：洗浄バルブ制御回路、１１：洗浄バルブ、１２：ローパスフィルタ
【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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