(57)【要約】【課題】センサ装置、及び、それを備えたトイレ装置において検知対象物が静止又は略静止状態である場合においても検知精度を向上させる。【解決手段】送信波として外部へ電波を放射する送信部と、検知物体で反射した反射波を受信波として受信する受信部と、送信波及び受信波に基づいて生成される第一出力信号と、第一出力信号と異なる位相を設けた第二出力信号と、第一出力信号及び第二出力信号に基づいて生成される第三出力信号と、を生成する信号生成部と、前記第一出力信号と前記第二出力信号と前記第三出力信号とに基づいて物体の有無を判定する判定部と、を備えるセンサ装置、及び、それを備えたトイレ装置。【選択図】図５
2017181318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波として外部へ電波を放射する送信部と、
物体で反射した反射波を受信波として受信する受信部と、
前記送信波及び前記受信波に基づいて生成される第一出力信号と、前記第一出力信号と異なる位相を設けた第二出力信号と、前記第一出力信号及び前記第二出力信号に基づいて生成される第三出力信号と、を生成する信号生成部と、
前記第一出力信号と前記第二出力信号と前記第三出力信号とに基づいて物体の有無を判定する判定部と、を備える
センサ装置。
【請求項２】
前記信号生成部は、差動増幅回路を有し、
前記第三出力信号は、前記差動増幅回路によって得られる前記第一出力信号及び前記第二出力信号の差分信号である
請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
便座と、
請求項１または請求項２に記載のセンサ装置と、
を備えるトイレ装置。
【請求項４】
前記判定部による判定結果に基づいて、前記便座が開閉する
請求項３に記載のトイレ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、センサ装置、及び、それを備えたトイレ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電波の送受信を行い、ドップラ信号を用いて物体や人体等の検知を行うセンサ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなセンサ装置は、検知対象物の動作速度や、検知対象物とセンサ装置の距離による信号の振幅値によって検知対象物の検知を行う。
また、特許文献１におけるセンサ装置は、外部へ放射する送信波を生成する発振器と、送信波を送信するとともに、検知対象物で反射した反射波を受信波として受信するアンテナ部と、受信波の干渉によって得られる出力信号を生成するミキサ部と、ミキサ部によって得られる出力信号に基づいて物体の有無を判定する判定部とを備えている。このセンサ装置は、ミキサ部において位相差が９０度である二つの出力信号を生成し、判定部において任意の基準値に対する二つの出力信号の変化量に基づいて物体の有無を判定する。
【０００３】
このような従来のセンサ装置において、二つの出力信号に９０度の位相差を設けることにより、センサ装置から検知対象物までの距離に対して検知信号が略一意的に値を持つようになるため、物体の静止又は略静止状態を精度よく検知することができる。また、二つの出力信号の位相差を９０度に保ちつつ、且つ出力信号における歪みも低下させることができるため、時間軸における二つの出力信号の前後関係により検知対象物の接近／離遠を精度よく判別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４-２８６６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、センサ装置から送信される送信波及び検知対象物で反射した受信波は波状であるので、送信波及び受信波に基づいて生成される二つの出力信号も波状に形成される。そのため、センサ装置から検知対象物までの距離によっては、二つの出力信号の変化量が小さい場所、つまり、検知精度が低下する場所が形成される。
上述した特許文献１におけるセンサ装置は、９０度の位相差を設けた二つの出力信号の変化量に基づいて物体の有無を判定している。そのため、二つの出力信号の変化量が小さい場所において、検知対象物が例えば静止又は略静止状態である場合、検知精度が低下してしまい、判定部における物体の判定精度が低下してしまう懸念がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、検知対象物が静止又は略静止状態である場合においても検知精度を向上させることができるセンサ装置、及び、それを備えたトイレ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るセンサ装置によれば、送信波として外部へ電波を放射する送信部と、物体で反射した反射波を受信波として受信する受信部と、送信波及び受信波に基づいて生成される第一出力信号と、第一出力信号と異なる位相を設けた第二出力信号と、第一出力信号及び第二出力信号に基づいて生成される第三出力信号と、を生成する信号生成部と、前記第一出力信号と前記第二出力信号と前記第三出力信号とに基づいて物体の有無を判定する判定部と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、センサ装置は、第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号とに基づいて物体の有無を判定する判定部を備えているので、センサ装置の検知精度を向上させることができる。
また、第三出力信号は、第一出力信号及び第二出力信号により生成されるので、センサ回路をより簡便にすることができる。そのため、センサ装置の生産性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明の一態様に係るセンサ装置において、好ましくは、信号生成部は、差動増幅回路を有し、第三出力信号は、第一出力信号及び第二出力信号を差動増幅回路へ出力することで得られる第一出力信号及び第二出力信号の差分信号である。
【００１０】
この構成によれば、第三出力信号は、第一出力信号及び第二出力信号に基づいて差動増幅回路によって生成される差分信号であるので、第一出力信号及び第二出力信号の振幅よりも大きい振幅を得ることができる。そのため、センサ装置の検知精度をより向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の一態様に係るトイレ装置によれば、便座と、センサ装置と、を備える。
【００１２】
この構成によれば、トイレ装置は、第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号とに基づいて物体の有無を判定する判定部を備えているので、トイレ装置への使用者の接近や離遠等の挙動をより正確に判定することができる。これにより、例えば、使用者が静止又は略静止状態となる小用中であっても、使用者の動きをより正確に判定することができる。そのため、センサ装置の誤検知によって、例えば便座等を閉じてしまったり、便器洗浄を行ってしまったりといった誤動作を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るトイレ装置において、好ましくは、判定部による判定結果に基づいて、便座が開閉する。
【００１４】
この構成によれば、判定部による判定結果に基づいて便座が開閉するので、使用者が静止又は略静止状態となる小用中に便座を閉じてしまうといった誤動作を抑制することができる。そのため、使用者がトイレ装置をより快適に使用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、センサ装置、及び、それを備えたトイレ装置において、検知対象物が静止又は略静止状態である場合においても検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るトイレ装置が設置されたトイレ室を表す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るトイレ装置が設置されたトイレ室を表す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るトイレ装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る便座装置の概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るセンサ部の概略構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るセンサ部から放射される電波の反射を表す概念図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る差動増幅回路の原理を示した説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号の出力電圧の関係を示したグラフ図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号に対して全波整流を行ったときのグラフ図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るセンサ部のシミュレーション結果を示したグラフ図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るセンサ部のシミュレーション結果を示したグラフ図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るセンサ部のシミュレーション結果を示したグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１８】
＜トイレ装置の構成＞
まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態に係るトイレ装置について説明する。
なお、以下においては、図中に示す方向を用いて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るトイレ装置が設置されたトイレ室を表す平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係るトイレ装置が設置されたトイレ室を表す側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係るトイレ装置の斜視図である。図４は、本発明の一実施形態に係る便座装置の概略構成図である。
【００２０】
図１〜図４に示すように、トイレ装置１は、トイレ室３の中に設置されている。トイレ室３は、四方の壁５及び前側の壁５に設けられたドア７によって囲まれた空間である。トイレ装置１の使用者は、例えば、ドア７を開いてトイレ室３へ入室後、ドア７を閉じてトイレ装置１を使用する。もしくは、トイレ室３は、使用されていない時にドア７が開かれた状態であり、使用者は、トイレ室３への入室後にドア７を閉じてトイレ装置１を使用する。
【００２１】
トイレ装置１は、いわゆる洋式腰掛便器の大便器１０と、大便器１０の上方に設けられた便座装置２０と、遠隔操作装置（リモートコントローラ）３０と、を備える。大便器１０には、使用者の汚物や排尿を受けるボウル部１１が形成されている。また、トイレ室３内の側壁（側方側の壁５）には、例えば遠隔操作装置３０が設けられており、便座装置２０は、この遠隔操作装置３０により操作可能とされている。
【００２２】
便座装置２０は、便座１００と、便蓋２００と、ケーシング３００と、被制御部４００とを有している。便座１００及び便蓋２００は、ケーシング３００に対して開閉自在に軸支されている。ここで、便座１００が閉じられているとき、便座１００はボウル部１１の上縁部を覆うように設けられている。また、便蓋２００が閉じられているとき、便蓋２００は便座１００の上面及びボウル部１１の内側を覆うように設けられている。
また、便座装置２０のケーシング３００の内部には、電波を放射して被検知体を検知するセンサ部３１０と、センサ部３１０や遠隔操作装置３０等からの信号を受信する制御部３２０とが設けられている。
なお、本実施形態において、センサ部３１０及び後述する判定部３２１がセンサ装置としての機能を果たす。
【００２３】
また、被制御部４００とは、具体的には、図示しない便座開閉ユニットや便蓋開閉ユニット、局部洗浄ユニット、局部洗浄ユニット、便器洗浄ユニット、脱臭ユニット、温風ユニット等である。被制御部４００であるこれらの各ユニットは、制御部３２０からの信号によって動作する。
【００２４】
センサ部３１０は、所定の領域に向かってマイクロ波、もしくは、ミリ波等の高周波の電波を放射し、検知領域内に入った人体などの被検知体を検知する。そして、センサ部３１０は、検知信号を制御部３２０へ送信する。なお、センサ部３１０の構成については、後に詳述する。
【００２５】
制御部３２０は、センサ部３１０からの出力信号を受信する判定部３２１と、判定部３２１や遠隔操作装置３０からの信号を受信して被制御部４００へ指令信号を送信する動作指令部３２２と、を有している。
判定部３２１は、センサ部３１０からの出力信号を受信し、受信した信号に基づいて物体（被検知体）の有無や、物体の接近／離遠を判定する。なお、物体の有無の判定や物体の接近／離遠の判定の具体的な方法については、後に詳述する。
動作指令部３２２は、判定部３２１や遠隔操作装置３０からの信号を受けると、受信した信号に基づいて、被制御部４００の各ユニットに指令信号を適宜送信し、被制御部４００が所定の動作を行うように制御する。具体例としては、トイレ装置１の使用者が、遠隔操作装置３０における便座１００を開くボタン（図示せず）を押すと、遠隔操作装置３０から動作指令部３２２へ信号が送信される。動作指令部３２２は、遠隔操作装置３０からの信号を受信すると、被制御部４００の便座開閉ユニットへ指令信号を送信し、便座１００を開くように制御する。
【００２６】
＜センサ部の構成＞
つぎに、図５〜図７を参照して、本発明の一実施形態に係るセンサ部について説明する。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態に係るセンサ部の概略構成図である。図６は、本発明の一実施形態に係るセンサ部から放射される電波の反射を表す概念図である。図７は、本発明の一実施形態に係る差動増幅回路の原理を示した説明図である。
【００２８】
図５及び図６に示すように、センサ部３１０は、送信波ＴＷを生成する発振器３１１と、送信波ＴＷとして外部へ電波を放射する送信部３１２と、検知物体で反射した反射波を受信波として受信する受信部３１３と、送信波及び受信波によって得られる出力信号を生成するミキサ回路３１４とを有している。また、センサ部３１０は、ミキサ回路３１４と判定部３２１との間に設けられる差動増幅回路３１５を有している。
なお、本実施形態においては、ミキサ回路３１４と差動増幅回路３１５が、信号生成部としての機能を有している。
【００２９】
発振器３１１によって生成された送信波ＴＷは、送信部３１２とミキサ回路３１４へそれぞれ送信される。発振器３１１から送信部３１２へ送信された送信波ＴＷは、送信部３１２から外部へ放射される。そして、送信部３１２から送信された送信波ＴＷが、例えば人体Ｍ等の被検知体に当たって反射すると、その反射波ＲＷが受信波として受信部３１３に入力される。受信部３１３によって受信した受信波ＲＷは、ミキサ回路３１４へ送信される。具体的には、受信部３１３からミキサ回路３１４に至るまでの伝送路は二つの伝送路に分岐しており、分岐した二つの伝送路の線路長は、一方の伝送路と他方の伝送路を流れる信号が互いに９０度の位相差となるように線路長が異なっている。つまり、一方の伝送路を流れる受信波ＲＷは、受信波ＲＷの位相と同一の位相である受信波ＲＷ１となり、他方の伝送路を流れる受信波ＲＷは、受信波ＲＷ１と９０度の位相差が設けられた受信波ＲＷ２となる。
このようにして、送信波ＴＷと受信波ＲＷ１、ＲＷ２とがミキサ回路３１４へ入力される。
なお、本実施形態において、送信部３１２と受信部３１３は別に設けられる構成を説明したが、送信部３１２と受信部３１３は一体であってもよい。つまり、送信部３１２と受信部３１３の機能を有するアンテナを一つだけ設ける構成であってもよい。
【００３０】
ミキサ回路３１４は、送信波ＴＷと受信波ＲＷ１及び受信波ＲＷ２とに基づいて出力信号を生成する。具体的には、ミキサ回路３１４によって送信波ＴＷと受信波ＲＷ１が合成され、定在波信号及びドップラ効果が反映された信号を含んだ第一出力信号Ｉが生成される。
さらに、ミキサ回路３１４は、送信波ＴＷ及び受信波ＲＷ２に基づいて、第一出力信号Ｉと異なる位相を設けた第二出力信号Ｑを生成する。具体的には、第一出力信号Ｉとの位相差が９０度となるように、送信波ＴＷ及び受信波ＲＷ２から第二出力信号Ｑを算出する。つまり、本実施形態においては、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの二つの出力信号の位相をずらす方法として、１種類の送信波ＴＷを送信し、送信波ＴＷの反射波である受信波ＲＷの位相をずらす方法を採用している。このように、２つの出力信号（Ｉ、Ｑ）の位相差に基づいて物体（被検知体）の接近／離遠を判別できる。
なお、本実施形態において、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑとの位相差は９０度に限定されず、被検知体の接近／離遠が判定可能であって、被検知体の有無が判定可能であるような位相差であればよい。
また、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの二つの出力信号の位相をずらす方法は、本実施形態の方法に限定されず、例えば、送信波と、この送信波の位相をずらした送信波の二つの送信波、つまり、位相の異なる２種類の送信波を生成して放射し、互いに位相がずれた二つの受信波に基づいて二つの出力信号（Ｉ、Ｑ）を得る方法を採用してもよい。
【００３１】
ミキサ回路３１４によって生成された第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑは、差動増幅回路３１５と判定部３２１へ出力される。言い換えると、第一出力信号Ｉは、差動増幅回路３１５と判定部３２１へ出力され、第二出力信号Ｑも第一出力信号Ｉと同様に、差動増幅回路３１５と判定部３２１へ出力される。
【００３２】
差動増幅回路３１５は、ミキサ回路３１４から入力された第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑに基づいて、第三出力信号Ｄを生成する。具体的には、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの差分を算出し、算出した差分信号として第三出力信号Ｄを得る。このようにして差動増幅回路３１５によって生成された第三出力信号Ｄは、判定部３２１へ出力される。つまり、判定部３２１には、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑと第三出力信号Ｄの、三つの出力信号が入力される。
【００３３】
ここで、図７を参照して、差動増幅回路３１５の詳細について説明する。差動増幅回路３１５は、オペアンプと複数の抵抗（Ｒ１、Ｒ２）を有している。
この差動増幅回路３１５において、イマジナリーショート（仮想接地）より、第一出力信号Ｉの出力電圧Ｖ１は、下記の式（１）で表すことができる。
【００３４】
【数１】
2017181318.tif 000003
また、オペアンプ入力のハイインピーダンス特性より、下記の式（２）を求めることができる。
【００３５】
【数２】
2017181318.tif 000004
以上の式（１）及び式（２）より、第三出力信号Ｄの出力電圧Ｖ０は、下記の式（３）で表すことができる。
【００３６】
【数３】
2017181318.tif 000005
さらに、第一出力信号Ｉの出力電圧Ｖ１と、第一出力信号Ｉとの位相差が９０度である第二出力信号Ｑの出力電圧Ｖ２とを、下記の式（４）のように、
【００３７】
【数４】
2017181318.tif 000006
とし、さらに、Ｒ１＝Ｒ２、つまり、ゲインが１（一定）であるとすると、第三出力信号Ｄの出力電圧Ｖ０と、第一出力信号Ｉの出力電圧Ｖ１及び第二出力信号Ｑの出力電圧Ｖ２との関係は、下記の式（５）で表すことができる。
【００３８】
【数５】
2017181318.tif 000007
このように、第三出力信号の出力電圧Ｖ０の振幅は、第一出力信号Ｉの出力電圧Ｖ１（または第二出力信号Ｑの出力電圧Ｖ２）の振幅の√２倍である。また、第三出力信号Ｄの出力電圧Ｖ０は、ｃｏｓ関数として位相がπ／４進むような波形となる。つまり、差動増幅回路３１５によって、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑの出力電圧の振幅よりも大きく、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑの出力電圧と位相の異なる、第三出力信号Ｄを得ることができる。
【００３９】
＜動作及び作用＞
つぎに、図８及び図９を参照して、本発明の一実施形態に係るセンサ部及びトイレ装置の動作及び作用について説明する。
【００４０】
図８は、本発明の一実施形態に係る第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号の出力電圧の関係を示したグラフ図である。図９は、本発明の一実施形態に係る第一出力信号と第二出力信号と第三出力信号の出力電圧に対して全波整流を行ったときのグラフ図である。
なお、図８及び図９において、点線が第一出力信号Ｉの出力電圧を示し、一点鎖線が第二出力信号Ｑの出力電圧を示し、実線が第三出力信号Ｄの出力電圧を示している。
【００４１】
図８に示すように、センサ部３１０から判定部３２１には、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）が入力される。判定部３２１は、入力された三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧に基づいて被検知体（例えば、使用者等）の有無を判定する。具体的には、第一出力信号Ｉの出力電圧と、第二出力信号Ｑの出力電圧と、第三出力信号Ｄの出力電圧の変化量を全て監視する。そして、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の変化量のうちで、少なくとも一つの変化量が設定した閾値以上であれば、判定部３２１において被検知体ありと判定する。一方で、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の変化量のうちで、全ての変化量が閾値を下回り、閾値を下回る状態が所定時間継続すると、判定部３２１において被検知体なしと判定する。判定部３２１における判定結果は動作指令部３２２に送られる。動作指令部３２２は、判定部３２１における判定結果に基づいて、被制御部４００に適宜信号を送信する。
なお、本実施形態において、使用者などの被検知体の有無の判定に用いられる閾値は０．５Ｖ（ボルト）とし、所定時間は５秒間としている。これらの閾値や所定時間は、トイレ装置１が設置される状況等に応じて適宜設定することができる。
【００４２】
また、図９に示すように、判定部３２１において入力された三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）は、任意の基準電圧に対して全波整流が行われる。全波整流を行うことにより、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の最大値の軌跡を取ることでき、略一意的に値を導出することができる。これにより、センサ部３１０から被検知体までの距離を概算することができる。さらに、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの波形パターンや波数等を計測することにより、制御部３２０において、被検知体の移動距離の算出や、被検知体がセンサ部３１０に対して接近／離遠したかの判定等を行うことができる。
なお、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）に対して全波整流を行って導出した、略一意的な値によって、被検知体の有無を判定するように構成されていてもよい。また、全波整流を行った後に、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の変化量を監視するように構成されていてもよい。
【００４３】
トイレ装置１の具体的な動作としては、例えば、人体がトイレ室３に入室して大便器１０に接近したか否かを、全波整流を行った三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧および出力信号Ｉ，Ｑの波形パターンに基づいて判定部３２１にて判定する。判定部３２１によって、人体がトイレ室３に入室して大便器１０に所定距離接近したと判定されると、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の変化量等を監視する。そして、人体が大便器１０から所定距離離れたことを検知する、もしくは、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の変化量のうちで、全ての変化量が０．５Ｖを下回り、その状態が５秒間継続すると、判定部３２１において人体なしと判定する。さらに、便座１００が開けられた状態であって、判定部３２１において人体なしと判定されると、便座１００が閉じられてもよい。
なお、判定部３２１は、例えば使用者によって便座１００が開けられる、もしくは、便座１００が開けられた状態であるときのみ、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑと第三出力信号Ｄに基づいて人体の有無を判定するようにしてもよい。これにより、便座１００が閉まっている状態においては、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの二つの出力信号のみで判定を行うため、制御部３２０の負荷を低減することができる。
また、制御部３２０の判定部３２１の判定結果に基づいて、便蓋２００の開閉や、便器洗浄動作、被制御部４００による動作等が行われるように構成されていてもよい。
【００４４】
ここで、図１０〜図１２を参照して、大便器１０の前方先端から１００ｍｍ（ミリメートル）付近の位置に人体が存在すると想定したときのシミュレーション結果を説明する。
【００４５】
図１０〜図１２は本発明の一実施形態に係るセンサ部のシミュレーション結果を示したグラフ図である。具体的には、図１０は、判定部３２１に入力された三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）の出力電圧の関係を示したグラフ図である。図１１は、判定部３２１に入力された三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）に対して全波整流を行ったときのグラフ図である。図１２は、人体の立つ位置と、０．５Ｖ検出するために必要な移動距離との関係を示したグラフ図である。
なお、図１０及び図１１において、点線が第一出力信号Ｉの出力電圧を示し、一点鎖線が第二出力信号Ｑの出力電圧を示し、実線が第三出力信号Ｄの出力電圧を示している。また、図１２において、点線が第一出力信号Ｉを用いた場合を示し、一点鎖線が第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑを用いたときの場合を示し、実線が第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑと第三出力信号Ｄを用いたときの場合を示している。
このシミュレーションにおいて、センサ部３１０の送信部３１２から送信される送信波ＴＷの周波数は、約２４ＧＨｚに設定している。
【００４６】
図１０〜図１２に示すように、第一出力信号Ｉのみに基づいて人体の有無を判定する場合、人体の有無を判定する出力電圧の変化量の閾値である、例えば０．５Ｖを検出するためには、人体が約０．７ｍｍ〜約２．５ｍｍ以上動かなければならない。また、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑの二つの出力信号に基づいて人体の有無を判定する場合、検知信号の出力電圧を０．５Ｖを検出するためには、約０．７ｍｍ〜約１．０ｍｍ以上動かなければならない。
そのため、トイレ装置１を使用する使用者が、立って小用を行うために便座１００を開け、大便器１０の前で略静止状態となったとき、人体の微小な動きを検知できずに、制御部３２０によって人体なしと判定し、便座１００が自動で閉じてしまう等といった懸念がある。
【００４７】
一方、第一出力信号Ｉ、第二出力信号Ｑ、第三出力信号Ｄの三つの出力信号に基づいて物体の有無を判定する場合、被検知体（使用者）が約０．５ｍｍ〜約１．０ｍｍ以上動けば、検知信号の出力電圧を０．５Ｖ得ることができる。
さらに、第三出力信号Ｄは、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑとは位相が異なっている。これにより、二つの出力信号（Ｉ、Ｑ）の出力電圧の変化量が小さい部分（例えば、図１２における、使用者の立つ位置が約９８．５ｍｍから約９９ｍｍの間の範囲）であっても、第三出力信号Ｄによって出力電圧の変化量が大きい部分を設けることができる。そのため、三つの出力信号（Ｉ、Ｑ、Ｄ）に基づいて検知を行う場合、二つの出力信号（Ｉ、Ｑ）で検知を行う場合に比べて、検知精度がより向上する。
【００４８】
このように、本発明の一実施形態に係るセンサ装置によれば、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑと第三出力信号Ｄとに基づいて物体（例えば、人体）の有無を判定する判定部３２１を備えているので、センサ部３１０の検知精度を向上させることができる。
また、第三出力信号Ｄは、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑにより生成されるので、センサ回路をより簡便にすることができる。そのため、センサ部３１０の生産性を向上させることができる。
【００４９】
また、本発明の一実施形態に係るセンサ装置によれば、第三出力信号Ｄは、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑに基づいて差動増幅回路３１５によって生成される差分信号であるので、第一出力信号Ｉ及び第二出力信号Ｑの振幅値よりも大きい振幅を得ることができる。そのため、センサ部３１０の検知精度をより向上させることができる。
ここで、例えば、第三出力信号Ｄを得るために、第一出力信号Ｉまたは第二出力信号Ｑの一方を単に増幅させて位相をずらす方法も考えられる。しかしながら、第一出力信号Ｉまたは第二出力信号Ｑを単に増幅させると、同時にノイズも増幅してしまうため、センサ部３１０が誤検知を行ってしまう懸念がある。
【００５０】
さらに、本発明の一実施形態に係るトイレ装置１によれば、トイレ装置１は、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑと第三出力信号Ｄとに基づいて物体の有無を判定する判定部３２１を備えているので、トイレ装置１の使用者の接近や離遠等の挙動をより正確に判定することができる。これにより、例えば、使用者が静止又は略静止状態となる小用中であっても、使用者の動きをより正確に判定することができる。そのため、センサ部３１０の誤検知によって、例えば便座１００等を閉じてしまったり、便器洗浄を行ってしまったりといった誤動作を抑制することができる。
【００５１】
また、本発明の一実施形態に係るトイレ装置１によれば、判定部３２１による判定結果に基づいて便座１００が開閉するので、使用者が静止又は略静止状態となる小用中に便座１００が閉じてしまうといった誤動作を抑制することができる。そのため、使用者がトイレ装置１をより快適に使用することができる。
【００５２】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
例えば、センサ部３１０や制御部３２０等において、電波や信号のノイズを除去するフィルタが設けられていてもよい。
【００５４】
また、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑとの間の位相差は９０度に限られず、第一出力信号Ｉと第二出力信号Ｑの出力電圧に全波整流もしくは半波整流を行ったとき、被検知体を検知可能な出力電圧が得られるような位相差であればよい。
【００５５】
また、センサ部３１０と制御部３２０とが別体である構成を説明したが、センサ部３１０と制御部３２０は一体であってもよいし、制御部３２０にセンサ部３１０が含まれるような構成であってもよい。また、判定部３２１のみがセンサ部３１０に含まれるような構成であってもよい。
【００５６】
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】
【００５７】
１    トイレ装置
３    トイレ室
５    壁
７    ドア
１０    大便器
１１    ボウル部
２０    便座装置
３０    遠隔操作装置
１００    便座
２００    便蓋
３００    ケーシング
３１０    センサ部（センサ装置）
３１１    発振器
３１２    送信部
３１３    受信部
３１４    ミキサ回路
３１５    差動増幅回路
３２０    制御部
３２１    判定部
３２２    動作指令部
４００    被制御部
ＴＷ    送信波
ＲＷ、ＲＷ１、ＲＷ２    反射波（受信波）
Ｉ    第一出力信号
Ｑ    第二出力信号
Ｄ    第三出力信号
【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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