JP2001311191A - Moving body detection system - Google Patents

Moving body detection system

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JP2001311191A
JP2001311191A JP2001017567A JP2001017567A JP2001311191A JP 2001311191 A JP2001311191 A JP 2001311191A JP 2001017567 A JP2001017567 A JP 2001017567A JP 2001017567 A JP2001017567 A JP 2001017567A JP 2001311191 A JP2001311191 A JP 2001311191A
Authority
JP
Japan
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faucet
moving object
closing
opening
detection system
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001017567A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Tanaka
真吾 田中
Koji Mine
浩二 峯
Takenori Fukushima
武徳 福島
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous detection of flushing water and a human body in the case that a Doppler sensor making use of radio waves as the moving body detection means for an automatic faucet of a washstand is used. SOLUTION: A system is a delivery water controller regulating the opening/ closing of a faucet installed in a washstand and provided with a means transmitting radio waves for detection of a human body, a means receiving reflected waves of the radio waves transmitted by the transmitting means, and a moving body detection sensor obtaining the difference between the frequency of the signal received by the receiving means and the frequency of the signal transmitted by the transmitting means and generating the differential signal according to the difference. In this system, the opening/closing of the faucet is controlled on the basis of the wave form pattern of the differential signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、洗面台に設置する
自動水栓の動体検知システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving body detection system for an automatic faucet installed on a wash basin.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、洗面台に設置された水栓の吐水を
制御する装置での動体の検知を行う方法は、光電型赤外
線センサを用いたものが一般的であり、このセンサは安
価なため、広く利用されている。しかしながら、赤外線
は光の反射を利用しているため、光を透過する窓が必要
であり、窓が汚れることによって、検知精度が劣化する
ことや、センサの設置も光を妨げるものがない位置に限
定されていた。また光を集光して、直進させる必要があ
るので、広範囲の検知は難しいといった問題点があっ
た。一方、その他の人体検知のための手段として、電波
を利用したドップラセンサが考えられる。このドップラ
センサは、樹脂や陶器を透過できる性質をもっているの
で、本体カバーの中に隠蔽できることや、人の状態、つ
まり近づいているのか遠ざかっているのか、どの位置に
居るのかまで、検知することができる。ドップラセンサ
には、送信する手段と、該送信手段によって送信された
電波の反射波を受信する手段と、該受信手段で受信した
信号の周波数と該送信手段によって送信された信号の周
波数との差分を求めてその差分に応じた信号を生成する
手段が備わっている。電波を用いたセンサの中で、人体
検知には一般的に周波数帯が1GHz〜100GHzの
電磁波を用いるのが効果的であることが知られている。
電波(特にマイクロ、ミリ波)によるドップラ効果を利
用した人体(動き)検知の原理は以下のようになる。 基本式:ΔF−F=2×F×ν/c ΔF:ドップラ周波数 F:送信周波数 Fb:反射周波数 ν:人の歩行速度 c:光速(300×106 m/s) アンテナから送信されたFは、温水洗浄便器に向かう
人体に反射し、相対運動νによるドップラ周波数シフト
を受けFbとなる。この時、送信波と反射波の周波数差
ΔFが検出信号として取り出せる。この時、アンテナと
人体の距離は、ΔFの振幅の大きさに反比例することか
ら、ΔFの値を検出できれば、人の位置を検出すること
ができる。またこのΔFの周波数スペクトルを解析する
ことにより、人が近づいているのか、遠ざかっているの
かの検出が可能となり、このようにして、人体の位置や
移動方向を検出することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of detecting a moving object by a device for controlling water discharge of a faucet installed in a wash basin generally uses a photoelectric infrared sensor, and this sensor is inexpensive. Therefore, it is widely used. However, since infrared rays use the reflection of light, a window that transmits light is necessary.If the window becomes dirty, the detection accuracy will be degraded and the sensor will be installed in a position where there is no obstacle to the light. Was limited. In addition, since it is necessary to condense light and travel straight, there is a problem that it is difficult to detect a wide area. On the other hand, as another means for detecting a human body, a Doppler sensor using radio waves can be considered. Since this Doppler sensor has the property of penetrating resin and ceramics, it can be concealed in the body cover, and it can detect the state of a person, that is, whether it is approaching or moving away, and where it is located. it can. The Doppler sensor includes means for transmitting, means for receiving the reflected wave of the radio wave transmitted by the transmitting means, and a difference between the frequency of the signal received by the receiving means and the frequency of the signal transmitted by the transmitting means. And a means for generating a signal corresponding to the difference. It is known that among sensors using radio waves, it is generally effective to use electromagnetic waves having a frequency band of 1 GHz to 100 GHz for human body detection.
The principle of human body (motion) detection using the Doppler effect by radio waves (especially micro and millimeter waves) is as follows. Basic formula: ΔF S -F b = 2 × F S × ν / c ΔF: Doppler frequency F S: transmission frequency F b: reflection frequency [nu: walking speed of a human c: speed of light (300 × 10 6 m / s ) Antenna F S transmitted from the is reflected in the body towards the hot water washing toilet becomes subjected to Doppler frequency shift due to the relative motion [nu F b. At this time, the frequency difference ΔF between the transmitted wave and the reflected wave can be extracted as a detection signal. At this time, since the distance between the antenna and the human body is inversely proportional to the amplitude of ΔF, if the value of ΔF can be detected, the position of the person can be detected. Further, by analyzing the frequency spectrum of ΔF, it is possible to detect whether a person is approaching or moving away, and thus it is possible to detect the position and the moving direction of the human body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このド
ップラセンサを洗面台の自動水栓の動体検知に利用した
場合、洗浄水を検知して、恰も人の手がボール面内で動
いているかのような動作をしてしまう可能性があった。
また、光電型赤外線センサの場合、ボール面からの反射
光を検知する場合があり、光量の調整が必要になってく
る。本発明は、このような課題を解決すべくなされたも
ので、洗面台の自動水栓の動体検知手段に電波を利用し
たドップラセンサを利用した場合の洗浄水と人を誤検知
するのを防止する手段を提供することを目的とする。
However, when this Doppler sensor is used for detecting the moving body of an automatic faucet of a wash basin, the washing water is detected and it is as if a human hand is moving within the ball surface. Could have been done.
In the case of a photoelectric infrared sensor, reflected light from the ball surface may be detected in some cases, and it is necessary to adjust the amount of light. The present invention has been made to solve such a problem, and prevents erroneous detection of washing water and a person when a Doppler sensor using radio waves is used for a moving body detecting means of an automatic faucet of a wash basin. It is intended to provide a means for doing so.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決するためになされた請求項第1項記載の発明
は、洗面台に設置された水栓の開閉を制御する吐水制御
装置であり、人体検知のための電波を送信する手段と、
該送信手段によって送信された電波の反射波を受信する
手段と、該受信手段で受信した信号の周波数と該送信手
段によって送信された信号の周波数との差分を求めてそ
の差分に応じた差分信号を生成する動体検知センサを備
えた動体検知システムにおいて、該差分信号の波形パタ
ーンにより、水栓の開閉制御を行うことを特徴とする。
電波を利用したドップラセンサは、人の行動パターンに
よって、その差分信号の出力波形のパターンに特徴が出
てくる。例えば、トイレに人が近づいて来る場合は、あ
る一定の周波数で振幅は徐々に大きくなってゆく。そし
て、便器の前で立ち止まると、急に波形がなくなり、低
い周波数の波形となる。また被測定物により透過率、吸
収率が異なる。マイクロ波の吸収率は、物質の比誘電率
が大きいほど高くなる(吸収しやすい)。透過率は、反
射率と反対の傾向にある。ちなみに周波数、雰囲気温度
等で若干異なるが、物質の比誘電率は以下の通りであ
る。 水:80、陶器:4〜6、 人:(水分.約55%,脂肪.約25%,固形分.15
%,無機質量.約5%) 即ち、水はマイクロ波を吸収し、陶器は反射しやすいと
言うことである。本発明においては、前記のようなドッ
プラセンサの性質及び被検知物質の物性を利用して、自
動水栓から水が出ているか否かが判断でき、さらに人が
手を動かしているかも分かる。
Means for Solving the Problems and Action / Effect The invention according to the first aspect of the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is a water discharge control device for controlling opening and closing of a water faucet installed on a wash basin. , Means for transmitting radio waves for human body detection,
Means for receiving a reflected wave of a radio wave transmitted by the transmitting means, and a difference signal obtained by calculating a difference between the frequency of the signal received by the receiving means and the frequency of the signal transmitted by the transmitting means. In the moving object detection system provided with the moving object detection sensor that generates the water, the opening and closing of the faucet is controlled by the waveform pattern of the difference signal.
In the Doppler sensor using radio waves, a characteristic of an output waveform pattern of a difference signal thereof appears depending on a human behavior pattern. For example, when a person approaches a toilet, the amplitude gradually increases at a certain frequency. When the user stops in front of the toilet, the waveform suddenly disappears, and the waveform becomes a low-frequency waveform. Further, the transmittance and the absorptivity differ depending on the object to be measured. The microwave absorptance increases (is easily absorbed) as the relative permittivity of the substance increases. Transmittance tends to be opposite to reflectivity. Incidentally, the relative dielectric constant of the substance is as follows, although it differs slightly depending on the frequency, the ambient temperature, and the like. Water: 80, pottery: 4-6, person: (moisture: about 55%, fat: about 25%, solids: 15.
%, Inorganic mass. That is, water absorbs microwaves, and pottery is easily reflected. In the present invention, it is possible to determine whether or not water is flowing out of the automatic faucet by using the above-mentioned properties of the Doppler sensor and the physical properties of the substance to be detected, and it is also possible to determine whether a person is moving his or her hand.

【0005】請求項第2項記載の発明は、洗面台の自動
水栓の開閉制御を、前記差分信号の振幅の変化率により
行うことを特徴とする。ドップラセンサの差分信号の振
幅は、ドップラセンサから人までの距離に応じて変化す
る。したがって、この振幅の変化率を捉えることによ
り、人(ここでは主に手である)の位置の移動状況を予
測することができる。本発明においては、ドップラセン
サの差分信号の振幅の変化率によって、人の行動パター
ンを学習することにより、ドップラセンサの差分信号が
洗浄水によるの反射のためか、或いは人の手の動きかを
判断することができ、正確に人の手を洗浄することがで
きる。また、振幅の変化は洗面台のボール面、洗浄水、
人の手によっても変わるので、このことも判断材料にな
り得る。
[0005] The invention according to claim 2 is characterized in that the opening and closing control of the automatic faucet of the wash basin is performed based on the rate of change of the amplitude of the difference signal. The amplitude of the difference signal of the Doppler sensor changes according to the distance from the Doppler sensor to a person. Therefore, by grasping the rate of change of the amplitude, it is possible to predict the movement state of the position of the person (here, mainly the hand). In the present invention, by learning the behavior pattern of a person by the change rate of the amplitude of the difference signal of the Doppler sensor, it is determined whether the difference signal of the Doppler sensor is for reflection by washing water or movement of a human hand. It is possible to judge and accurately wash human hands. In addition, the change in amplitude depends on the ball surface of the wash basin, washing water,
This can also be a source of judgment, as it depends on the human hand.

【0006】請求項第3項記載の発明は、洗面台の自動
水栓の開閉制御を、前記差分信号の周波数の変化率によ
り行うことを特徴とする。ドップラセンサの差分信号の
周波数は、人の動く早さに応じて変化する。したがっ
て、この周波数の変化率を捉えることにより、人(ここ
では主に手である)の移動速度の変化状況を予測するこ
とができる。本発明においては、ドップラセンサの差分
信号の周波数の変化率によって、人(ここでは主に手で
ある)の行動パターンを学習することにより、ドップラ
センサの差分信号が水によるの反射のためか、或いは人
の手の動きかを判断することができ、正確に人の手を洗
浄することができる。
[0006] The invention according to claim 3 is characterized in that the opening and closing control of the automatic faucet of the sink is performed based on the rate of change of the frequency of the difference signal. The frequency of the difference signal of the Doppler sensor changes according to the speed at which a person moves. Therefore, by grasping the rate of change of the frequency, it is possible to predict the state of change in the moving speed of a person (here, mainly a hand). In the present invention, by learning the behavior pattern of a person (here, mainly a hand) based on the rate of change of the frequency of the Doppler sensor difference signal, whether the Doppler sensor difference signal is due to reflection by water, Alternatively, it can be determined whether the movement is a human hand, and the human hand can be accurately washed.

【0007】請求項第4項記載の発明は、洗面台に設置
された水栓の開閉を制御する吐水制御装置において、手
のひらを洗う場合に手首より上腕にセンサの検知エリア
を設けたことを特徴とする。本発明においては、水が当
たりにくい位置に、動体検知センサの検知エリアを設け
ているので、水の流れと人の手の動きを誤認識しなくな
る。つまり、人の手の動きに関するデータのみ収集が可
能になるため、水栓内に設けられる信号処理装置にかか
る負担も軽減できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the water discharge control device for controlling opening and closing of a water faucet installed in a washstand, a sensor detection area is provided on the upper arm from the wrist when washing the palm. And In the present invention, since the detection area of the moving object detection sensor is provided at a position where water is unlikely to hit, the flow of water and the movement of a human hand are not erroneously recognized. That is, since only data relating to the movement of the human hand can be collected, the load on the signal processing device provided in the faucet can be reduced.

【0008】請求項第5項の発明は、洗面台に設置され
た水栓内に送信手段を設け、この送信手段と対向する部
分に受信手段を設置し、この受信手段における前記送信
波の減衰率を測定することにより、水栓の開閉制御を行
うことを特徴とする。本発明においては、水栓内に電波
の送信部、対向部に電波の受信部があるため、電波の反
射波を測定する場合と比較して、外乱要素が少なくなり
測定精度が向上する。例えば送信波は、人が手を洗う部
分をめがけて放射されており直進性が高いため、水栓内
の電波送信部分からみて手のさらに遠方に存在する洗面
台のボール面(つまり陶器)からは、かなり強い反射が
ある。距離的にはボール面より近くにある洗浄中の人の
手から反射される電波と遠くに存在するボール面からの
反射の強さが識別しづらくなる場合が出てくる。しかし
ながらこの場合には、水栓の水が出る部分の対向部に受
信部が存在するのでボール面の影響は全く考える必要が
ない。
According to a fifth aspect of the present invention, a transmitting means is provided in a faucet provided on a wash basin, and a receiving means is provided at a portion opposed to the transmitting means, and attenuation of the transmission wave in the receiving means. The opening and closing control of the faucet is performed by measuring the rate. In the present invention, since the faucet has a radio wave transmitting unit and a radio wave receiving unit at the opposing portion, disturbance elements are reduced and the measurement accuracy is improved as compared with the case of measuring the reflected wave of the radio wave. For example, the transmitted wave is radiated toward the part where people wash their hands and is highly straight forward, so from the radio wave transmission part in the faucet, from the ball surface of the wash basin located farther from the hand (that is, pottery) Has a fairly strong reflection. In terms of distance, it may be difficult to discriminate between the intensity of the radio wave reflected from the hand of the person being washed closer to the ball surface and the strength of the reflection from the ball surface located far away. However, in this case, there is no need to consider the influence of the ball surface at all, since the receiving portion is located opposite to the portion of the faucet where the water comes out.

【0009】請求項第6項の発明は、前記受信手段を複
数設置し、前記受信手段で受信された各々の受信波の減
衰状態を測定することにより、水栓の開閉制御を行うこ
とを特徴とする。利用者によっては洗う手の位置がまち
まちであったり、水栓の機種によっては吐水位置が一定
でない場合もある。この場合、電波の透過をみて人の手
の動きをみる時に、誤検知率を高めてしまう恐れがあ
る。本発明においては、受信部を複数設けているため、
利用者の癖や、水栓の機種及び洗面台の形状に無関係で
安定した検知を行うことが可能になる。また、洗浄水の
状態(流量、向き等)も判断できるため多彩な水栓の開
閉制御を実現できる。
The invention according to claim 6 is characterized in that a plurality of the receiving means are provided, and the faucet opening / closing control is performed by measuring an attenuation state of each received wave received by the receiving means. And Depending on the user, the position of the hand to be washed may vary, and depending on the type of faucet, the position of the spout may not be constant. In this case, when looking at the movement of a human hand by looking at the transmission of radio waves, the false detection rate may be increased. In the present invention, since a plurality of receiving units are provided,
Stable detection can be performed irrespective of the user's habit, the type of faucet, and the shape of the sink. Further, since the state (flow rate, direction, etc.) of the washing water can also be determined, it is possible to realize various opening / closing control of the faucet.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面により詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【実施例1】図1は、洗面台の自動水栓の動体検知装置
に動体検知センサを内蔵した例でセンサ位置を水栓の先
端部分に設けた例である。図2は、この動体検知人体検
知センサの構成図である。まず、構成について説明す
る。この動体検知センサユニット3内部は図2に示す構
成になっており、まず機器全体のコントロールを行うマ
イコン5の送信回路への指示信号を信号線6通して転送
し、その信号を受けて送信回路が機能して、送信アンテ
ナ7介して動体検知のための信号が送信される。送信さ
れた電波は、物体に当たって反射して受信アンテナ8介
して受信回路に取り込まれる。この時、動いている物体
から反射された電波は、ドップラー効果により、送信し
た電波に比べ変化した周波数が受信され、差分検出回路
によって差分周波数及び振幅となり、マイコン5に認識
される。この時、移動速度は周波数により、位置は振幅
により、換算することができる。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an example in which a moving object detection sensor is incorporated in a moving object detecting device of an automatic faucet of a wash basin, and an example in which a sensor position is provided at a tip portion of the faucet. FIG. 2 is a configuration diagram of the moving body detection human body detection sensor. First, the configuration will be described. The inside of the moving object detection sensor unit 3 has the configuration shown in FIG. 2. First, an instruction signal to the transmission circuit of the microcomputer 5 for controlling the entire apparatus is transferred through the signal line 6, and the transmission circuit receives the signal. Functions, and a signal for moving object detection is transmitted via the transmission antenna 7. The transmitted radio wave collides with an object, is reflected, and is taken into the receiving circuit via the receiving antenna 8. At this time, the frequency of the radio wave reflected from the moving object is changed by the Doppler effect compared to the transmitted radio wave. At this time, the moving speed can be converted by the frequency, and the position can be converted by the amplitude.

【0012】次に動作について説明する。自動水栓2は
洗面台のボール面1に向けて洗浄水を吐水する。吐水を
開始するきっかけは動体検知センサユニット3が人の手
4を検出した場合である。また吐水を停止するのは動体
検知センサユニット3からの信号を受けたマイコン5が
人の手4を検出状態から被検出状態になったと判断した
時である。さらに、動体検知センサユニット3は、動体
検知センサユニット3からの送信電波の指向性も考慮
し、送信電波が洗浄水に当たらないよう考慮された位置
(構造上、手のひら或いは手の甲を洗う場合に手首より
上腕部は水がかからない)に設定されており、人の手4
を正確に検知することに役立っている。
Next, the operation will be described. The automatic faucet 2 discharges washing water toward the ball surface 1 of the sink. The trigger for starting the water discharge is when the moving body detection sensor unit 3 detects the human hand 4. Further, the water discharge is stopped when the microcomputer 5 receiving the signal from the moving body detection sensor unit 3 determines that the human hand 4 has changed from the detection state to the detection state. Furthermore, the moving body detection sensor unit 3 also considers the directivity of the transmission radio wave from the moving body detection sensor unit 3 and considers the position where the transmission radio wave does not hit the washing water (for structural reasons, when washing the palm or back of the hand, the wrist is used). The upper arm is not exposed to water.)
It is useful for detecting accurately.

【0013】[0013]

【実施例2】図3は、この動体検知センサのドップラ信
号の波形であり、洗浄水を検知した例である。図4は、
この動体検知センサのドップラ信号の波形であり、人の
手を検知した例である。図4の4−1の領域は吐水口か
ら遠い位置でゆっくり手を動かしている状態であり、図
4の4−2の領域は近くで忙しなく手を洗っている状態
である。また図4の4−3の領域は吐水口近くで緩やか
に洗浄中である状態を示している。図5は、洗面台の自
動水栓の動体検知装置に動体検知センサを内蔵した例で
センサ位置を特に限定しない例である。
[Embodiment 2] FIG. 3 shows a waveform of a Doppler signal of the moving body detection sensor, in which washing water is detected. FIG.
It is the waveform of the Doppler signal of this moving body detection sensor, and is an example of detecting a human hand. The area 4-1 in FIG. 4 is a state where the hand is slowly moved at a position far from the water discharge port, and the area 4-2 in FIG. 4 is a state where the hand is washed without being busy nearby. Further, a region 4-3 in FIG. 4 shows a state in which cleaning is being performed gently near the water discharge port. FIG. 5 is an example in which a moving object detection sensor is incorporated in the moving object detection device of the automatic faucet of the washstand, and the position of the sensor is not particularly limited.

【0014】次に、動作について説明する。洗面台に設
置してある自動水栓で人が手を洗うと、図4のような波
形が検出される。通常は、人の手4も洗浄水もないため
ドップラセンサの差分信号は発生しない。この状態から
人が手を洗おうとすると前記差分信号が発生する。これ
で吐水を開始すれば済むのであるが、例えばボール面1
に不意に物が落下した場合も信号が発生してしまう。た
だこの場合は刹那的に信号が発生するに過ぎずまた振幅
自体も小さい。しかしながら人の手4の場合は図4のよ
うに不規則なまた不意な落下物とは明らかに異なった振
幅の波形が現れる。即ち振幅の変化率をあらかじめ設定
しておくことにより誤吐水を防止するできる。
Next, the operation will be described. When a person wash his / her hands with the automatic faucet installed on the wash basin, a waveform as shown in FIG. 4 is detected. Normally, there is no human hand 4 and no washing water, so that a difference signal of the Doppler sensor is not generated. When a person tries to wash his hands from this state, the above-mentioned difference signal is generated. It is enough to start water discharge with this.
When an object suddenly drops, a signal is generated. However, in this case, a signal is generated only momentarily, and the amplitude itself is small. However, in the case of the human hand 4, a waveform having an amplitude clearly different from that of an irregular or unexpected falling object appears as shown in FIG. That is, erroneous water discharge can be prevented by setting the change rate of the amplitude in advance.

【0015】その後、洗浄を終え、手をボール面1内か
ら遠ざけたときまだ洗浄水は出たままである。その時の
波形が図3である。この2つの波形の振幅を比較すると
人の手4を検知しているときと洗浄水のみを検知してい
るときとでは、送信波が被検知物体に反射してくる量が
洗浄水のみの場合の方が明らかに小さくなっている(水
はマイクロ波を吸収してしまうため)。すなわち振幅の
変化率をみることで洗浄水か人の手4かを判断すること
ができる。ここでは、図2のマイコン5が受信波形をA
/D変換して振幅の変化率を観察して前記のように振幅
が小さくなったことを認めたら、人が洗浄を終了したと
判断して洗浄を停止する。
After that, when the washing is completed and the hand is moved away from the ball surface 1, the washing water still flows. FIG. 3 shows the waveform at that time. Comparing the amplitudes of these two waveforms, when the human hand 4 is detected and when only the washing water is detected, the amount of the transmitted wave reflected on the detected object is only the washing water. Is clearly smaller (since water absorbs microwaves). That is, it is possible to determine whether the washing water or the human hand 4 is obtained by observing the change rate of the amplitude. Here, the microcomputer 5 of FIG.
When the amplitude is reduced as described above by observing the change rate of the amplitude by performing the / D conversion, it is determined that a person has completed the washing, and the washing is stopped.

【0016】この様に検出する物質による反射波の減衰
具合から、人の手4を正確に検知できるため、動体検知
センサユニット3は、人の手4が検知できる場所であれ
ば、図5のように自動水栓2のどの部分に設置してもよ
いため、自動水栓2のデザイン性の向上にもなる。
Since the hand 4 can be accurately detected from the degree of attenuation of the reflected wave by the substance to be detected in this manner, the moving object detection sensor unit 3 can be used in a location shown in FIG. As described above, the automatic faucet 2 may be installed at any part, so that the design of the automatic faucet 2 is also improved.

【0017】さらに、前記差分信号の周波数の変化率を
捉えることで検知精度が向上する。なぜなら洗浄水のみ
であった場合でも図3のような波形が観測されるが、吐
水位置や洗浄水量等の変化は少ないためその周波数はさ
ほど変化しない。但し人が手を洗っている場合はあらゆ
る動きをするため周波数が絶えず変化している(図4の
4−1,4−2,4−3)。すなわち被検知物体による
周波数の変化率を学習し、実際マイコン5がA/Dした
受信波形と比較解析して吐水制御を行う。
Furthermore, the detection accuracy is improved by capturing the rate of change of the frequency of the difference signal. This is because the waveform shown in FIG. 3 is observed even when only the washing water is used, but the frequency does not change so much because the change in the water discharge position, the washing water amount, and the like is small. However, when a person is washing his / her hands, the frequency is constantly changing due to all movements (4-1, 4-2, 4-3 in FIG. 4). That is, the rate of change of the frequency due to the detected object is learned, and the water discharge control is performed by comparing and analyzing the received waveform with the actual A / D received by the microcomputer 5.

【0018】[0018]

【実施例3】図6は、洗面台の自動水栓の動体検知装置
に動体検知センサを内蔵した例で送信部を水栓内に、受
信部を2箇所洗面台のボール面に設けた例である。図7
〜図9は、洗浄前と洗浄開始さらに洗浄中の送受信の波
形である。図7〜図9の7−1,8−1,9−1は送信
波形であり、7−2,8−2,9−2は受信部12−1
の、7−3,8−3,9−3は受信部12−2の受信波
形である。
[Embodiment 3] Fig. 6 shows an example in which a moving body detection sensor is incorporated in a moving body detecting device of an automatic faucet of a wash basin, in which a transmitting section is provided in a faucet and two receiving sections are provided on a ball surface of a wash basin. It is. FIG.
FIG. 9 to FIG. 9 show transmission / reception waveforms before and after cleaning and during and after cleaning. 7 to 9, 7-1, 8-1, and 9-1 are transmission waveforms, and 7-2, 8-2, and 9-2 are reception units 12-1.
Reference numerals 7-3, 8-3, and 9-3 denote reception waveforms of the reception unit 12-2.

【0019】まず、構成について説明する。実施例1で
前述したとおりこの動体検知センサユニット(送信部1
1と受信部12を含む)の内部は図2に示す構成になっ
ており、まず機器全体のコントロールを行うマイコン5
の送信回路への指示信号を信号線6を通して転送し、そ
の信号を受けて送信回路が機能して、送信アンテナ7を
介して動体検知のための信号が送信される。送信された
電波は、物体に当たって一部は反射し、また一部は吸収
されその残りが受信アンテナ8を介して受信回路に取り
込まれる。ここで実施例1と異なるのは、受信部が複数
(ここでは2箇所)あり、複数の受信回路に取り込まれ
る。
First, the configuration will be described. As described above in the first embodiment, the moving body detection sensor unit (the transmitting unit 1)
1 and the receiving unit 12) have the configuration shown in FIG.
Is transmitted through the signal line 6, the transmission circuit functions in response to the signal, and a signal for moving object detection is transmitted via the transmission antenna 7. The transmitted radio waves impinge on the object, part of which is reflected, part of which is absorbed, and the rest is taken into the receiving circuit via the receiving antenna 8. Here, the difference from the first embodiment is that there are a plurality of receiving units (here, two), and the receiving units are taken in by a plurality of receiving circuits.

【0020】次に動作について説明する。原理は送信部
11から送信された電波が人の手4にあたり反射し、ま
た一部は吸収されその残りが透過して受信部12に到達
する。受信部12に到達した電波の減り具合(減衰量)
を測定し人の手4を検知する。自動水栓2は洗面台のボ
ール面1に向けて洗浄水を吐水する。吐水を開始するき
っかけは動体検知センサユニットの受信部12が人の手
4を検出した場合である。
Next, the operation will be described. The principle is that a radio wave transmitted from the transmitting unit 11 hits the human hand 4 and is reflected, and a part of the radio wave is absorbed and the rest transmits and reaches the receiving unit 12. Reduction of the radio wave that has reached the receiver 12 (attenuation)
Is measured to detect the human hand 4. The automatic faucet 2 discharges washing water toward the ball surface 1 of the sink. The trigger to start water discharge is when the receiving unit 12 of the moving object detection sensor unit detects the human hand 4.

【0021】まず、通常は受信部12−1の波形は図7
の7−2のようであるが、ボール面1内に人の手4をが
入ってくると図8の8−2のように振幅が小さく、乱れ
た波形になる。この場合、受信部12−2には電波を遮
る物がないため図8の8−3のように乱れのない送信波
形に近い波形が観測される。
First, the waveform of the receiving section 12-1 is usually shown in FIG.
However, when the human hand 4 enters the ball surface 1, the amplitude becomes small and the waveform becomes disturbed as shown at 8-2 in FIG. In this case, since the receiving unit 12-2 has no object that blocks the radio wave, a waveform close to the undisturbed transmission waveform is observed as shown at 8-3 in FIG.

【0022】但しこの時点では、他の受信部12−2の
信号に変化がないため受信部12−1の波形の乱れが外
乱によるものかもしれないため人の手4を検知したとは
判断しない。次に、人の手4がさらにボール面1の奥
(人が立っている場所から見て遠い方)へ来ると、受信
部12−1と同様に受信部12−2の波形も図9の9―
3のように振幅が小さく、乱れた波形になる。この時点
で初めて人の手4を検知したと判断し、吐水を開始す
る。
However, at this time, it is not determined that the human hand 4 has been detected because there is no change in the signal of the other receiving unit 12-2 and the disturbance of the waveform of the receiving unit 12-1 may be due to disturbance. . Next, when the person's hand 4 comes further into the back of the ball surface 1 (far away from the place where the person stands), the waveform of the receiving unit 12-2 as well as the receiving unit 12-1 is changed as shown in FIG. 9-
As shown in FIG. 3, the waveform has a small amplitude and is disturbed. At this time, it is determined that the human hand 4 has been detected for the first time, and water discharge is started.

【0023】また吐水を停止するのは上記の逆の場合の
シーケンスである。しかしながら受信部12−1のみ波
形が乱れている場合は吐水は停止しない。なぜなら、こ
の時点で吐水を停止すると指先の洗浄をしている場合等
に不具合が生じてしまうからである。この場合受信部1
2−2、12−3の波形は洗浄水の飛び跳ね程度の乱れ
であるのが前提である。
Stopping the water discharge is a sequence in the reverse case. However, when the waveform of only the receiving unit 12-1 is disturbed, the water discharge is not stopped. This is because, if the water discharge is stopped at this time, a problem occurs when the fingertip is being washed. In this case, the receiving unit 1
The waveforms of 2-2 and 12-3 are based on the premise that the waveform is turbulent to the extent that the washing water jumps.

【0024】また一般的に受信部12が多ければ多いほ
ど、人の手4による電波の減衰具合が広範囲にわたって
測定できるし、受信部12に受信される信号を解析する
と洗浄水の飛び散り具合も判断がつくようになる。(但
し、ボール面1の大きさにもよるが、一般的には2箇所
程度であれば細かなデータ収集には十分である。)これ
らの解析から、水勢を自動的に調節する飛びはねの少な
い水栓を実現することが可能になり、高付加価値の商品
の提供に寄与できる。
In general, the greater the number of the receiving units 12, the more the degree of attenuation of the radio wave by the human hand 4 can be measured over a wide range. By analyzing the signals received by the receiving unit 12, the degree of the scattering of the washing water can be determined. Will be attached. (However, although it depends on the size of the ball surface 1, generally two places are sufficient for collecting fine data.) From these analyses, the jump that automatically adjusts the water force It is possible to realize a faucet with a small amount of water, which can contribute to providing high value-added products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 洗面台に自動水栓が設置された図である。FIG. 1 is a view showing an automatic faucet installed on a wash basin.

【図2】 人体検知センサユニットの内部構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a human body detection sensor unit.

【図3】 洗浄水を検知した場合の、動体検知センサの
ドップラ信号の波形である。
FIG. 3 is a waveform of a Doppler signal of a moving object detection sensor when washing water is detected.

【図4】 洗浄中の人の手を検知した場合の、動体検知
センサのドップラ信号の波形である。
FIG. 4 is a waveform of a Doppler signal of a moving object detection sensor when a human hand during washing is detected.

【図5】 洗面台に自動水栓が設置された図である。FIG. 5 is a diagram in which an automatic faucet is installed on a wash basin.

【図6】 洗面台に自動水栓が設置された図でありボー
ル面に受信装置を複数設けた例である。
FIG. 6 is a diagram in which an automatic faucet is installed on a washstand, and is an example in which a plurality of receiving devices are provided on a ball surface.

【図7】 洗面台に人の手がない状態での、動体検知セ
ンサの送受信の波形である。
FIG. 7 shows transmission / reception waveforms of a moving object detection sensor in a state where no human hand is present in the wash basin.

【図8】 人が手を洗浄しようとしている状態の、動体
検知センサの送受信の波形である。
FIG. 8 is a transmission / reception waveform of a moving object detection sensor in a state where a person is about to wash his / her hands.

【図9】 洗浄を開始した時の、動体検知センサの送受
信の波形である。
FIG. 9 shows transmission / reception waveforms of the moving object detection sensor when cleaning is started.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…洗面台ボール面、2…自動水栓、3…動体検知セン
サユニット、4…人の手、5…マイコン、6…信号線、
7…送信アンテナ、8…受信アンテナ、9…ドップラ波
形(洗浄水)、10…ドップラ波形(人の手)、11…
送信部、12…受信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bowl surface of wash basin, 2 ... Automatic faucet, 3 ... Movable object detection sensor unit, 4 ... Human hand, 5 ... Microcomputer, 6 ... Signal line,
7: transmitting antenna, 8: receiving antenna, 9: Doppler waveform (wash water), 10: Doppler waveform (man's hand), 11 ...
Transmission unit, 12 ... Reception unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 洗面台に設置された水栓の開閉を制御す
る吐水制御装置であり、動体検知のための電波を送信す
る手段と、該送信手段によって送信された電波の反射波
を受信する手段と、該受信手段で受信した信号の周波数
と該送信手段によって送信された信号の周波数との差分
を求めてその差分に応じた差分信号を生成する動体検知
センサを備えた動体検知システムにおいて、該差分信号
の波形パターンにより、水栓の開閉制御を行うことを特
徴とする動体検知システム。
1. A water discharge control device for controlling opening and closing of a water faucet installed in a wash basin, means for transmitting a radio wave for detecting a moving object, and receiving a reflected wave of the radio wave transmitted by the transmission means. Means, in a moving object detection system including a moving object detection sensor that calculates a difference between the frequency of the signal received by the receiving unit and the frequency of the signal transmitted by the transmitting unit and generates a difference signal according to the difference, A moving object detection system, wherein opening and closing of a faucet is controlled by a waveform pattern of the difference signal.
【請求項2】 前記水栓の開閉制御を、前記差分信号の
振幅の変化率により行う請求項第1項記載の動体検知シ
ステム。
2. The moving object detection system according to claim 1, wherein the control of opening and closing the faucet is performed based on a rate of change in the amplitude of the difference signal.
【請求項3】 前記水栓の開閉制御を、前記差分信号の
周波数の変化率により行う請求項第1、2項記載の動体
検知システム。
3. The moving object detection system according to claim 1, wherein the control of opening and closing the faucet is performed based on a rate of change of the frequency of the difference signal.
【請求項4】 洗面台に設置された水栓の開閉を制御す
る吐水制御装置において、使用者が手のひらを洗う場合
に手首より上腕側に動体検知センサの検知エリアを設け
たことを特徴とする動体検知システム。
4. A water discharge control device for controlling opening and closing of a water faucet installed in a washstand, wherein a detection area of a moving object detection sensor is provided on an upper arm side from a wrist when a user washes a palm. Motion detection system.
【請求項5】 洗面台に設置された水栓内に送信手段を
設け、この送信手段と対向する部分に受信手段を設置
し、この受信手段における前記送信波の減衰率を測定す
ることにより、水栓の開閉制御を行うことを特徴とする
動体検知システム。
5. A transmitting means is provided in a faucet installed in a washstand, a receiving means is provided in a portion facing the transmitting means, and an attenuation rate of the transmission wave in the receiving means is measured. A moving object detection system that controls opening and closing of a faucet.
【請求項6】 前記受信手段を複数設置し、前記受信手
段で受信された各々の受信波の減衰状態を測定すること
により、水栓の開閉制御を行うことを特徴とする請求項
5記載の動体検知システム。
6. The faucet according to claim 5, wherein a plurality of said receiving means are installed, and a faucet opening / closing control is performed by measuring an attenuation state of each received wave received by said receiving means. Motion detection system.
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