JP2001349942A - 人体検知装置 - Google Patents
人体検知装置Info
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- JP2001349942A JP2001349942A JP2000175686A JP2000175686A JP2001349942A JP 2001349942 A JP2001349942 A JP 2001349942A JP 2000175686 A JP2000175686 A JP 2000175686A JP 2000175686 A JP2000175686 A JP 2000175686A JP 2001349942 A JP2001349942 A JP 2001349942A
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- Japan
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- human body
- signal
- microwave sensor
- frequency
- signal processing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マイクロ波センサを利用した人体検知におい
て、人体の位置を正確に検知することができるようにす
る。 【解決手段】 、マイクロ波センサを用いた人体検知装
置において、マイクロ波センサとマイクロ波センサから
出力される信号を増幅する信号処理手段を有し、信号の
強さによって信号処理手段の増幅率が可変できる事を特
徴とする。。
て、人体の位置を正確に検知することができるようにす
る。 【解決手段】 、マイクロ波センサを用いた人体検知装
置において、マイクロ波センサとマイクロ波センサから
出力される信号を増幅する信号処理手段を有し、信号の
強さによって信号処理手段の増幅率が可変できる事を特
徴とする。。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波センサ
を用いた人体検知装置、およびこの人体検知装置を用い
たトイレ装置に関するものである。
を用いた人体検知装置、およびこの人体検知装置を用い
たトイレ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電波による可動体検知装置を人
体検知装置として用いる場合、使用する電磁波の周波数
帯域を１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚに設定するのが効果的と
される。このような人体検知装置の代表的な物として、
電波（特にマイクロ波又はミリ波）によるドップラ効果
を利用したドップラセンサが挙げられる。上記ドップラ
センサは、例えば交通量調査や、地底探索、自動ドアシ
ステムや、スピードガン等に応用されている。
体検知装置として用いる場合、使用する電磁波の周波数
帯域を１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚに設定するのが効果的と
される。このような人体検知装置の代表的な物として、
電波（特にマイクロ波又はミリ波）によるドップラ効果
を利用したドップラセンサが挙げられる。上記ドップラ
センサは、例えば交通量調査や、地底探索、自動ドアシ
ステムや、スピードガン等に応用されている。
【０００３】上記した電波によるドップラ効果を利用し
たドップラセンサでの人体検知の原理は、下記の（１）
式で示される。 ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ・・・・・・・・（１） （１）式において、ΔＦはドップラ周波数（５〜２００
Ｈｚ）であり、Ｆｓは送信波の周波数（送信周波数）で
あり、約１０．５２５ＧＨｚである。Ｆｂは反射波の周
波数（反射周波数）であり、ｖは人の歩行速度であり、
ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
たドップラセンサでの人体検知の原理は、下記の（１）
式で示される。 ΔＦ＝Ｆｓ−Ｆｂ＝２×Ｆｓ×ｖ／ｃ・・・・・・・・（１） （１）式において、ΔＦはドップラ周波数（５〜２００
Ｈｚ）であり、Ｆｓは送信波の周波数（送信周波数）で
あり、約１０．５２５ＧＨｚである。Ｆｂは反射波の周
波数（反射周波数）であり、ｖは人の歩行速度であり、
ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
【０００４】図１は、上記した電波によるドップラ効果
を利用したドップラセンサによる人体検知の原理の説明
図であり、上記ドップラセンサを男子小便器の上部正面
に設定した例を示す。また、図２は、上記ドップラセン
サが備える機能構成を示すブロック図である。
を利用したドップラセンサによる人体検知の原理の説明
図であり、上記ドップラセンサを男子小便器の上部正面
に設定した例を示す。また、図２は、上記ドップラセン
サが備える機能構成を示すブロック図である。
【０００５】図１において、符号Ｆｓは、ドップラセン
サ１のアンテナからの送信波であり、符号Ｆｂは、送信
波Ｆｂが男子小便器３に向かう人体（歩行者）５に反射
することによって生成される、相対運動（歩行者５の歩
行速度）ｖによるドップラ周波数シフトを受けた反射波
である。図２に示すように、上記反射Ｆｂは受信装置９
により受信され、一方、送信装置７からの上記送信波Ｆ
ｓは基準信号として受信装置９に読み込まれる。そし
て、差分検出回路１１において、反射波Ｆｂと、送信波
Ｆｓとの周波数差であるΔＦ（ドップラ周波数）が検出
信号として取り出され、帯域フィルタ１３を通じて出力
される。
サ１のアンテナからの送信波であり、符号Ｆｂは、送信
波Ｆｂが男子小便器３に向かう人体（歩行者）５に反射
することによって生成される、相対運動（歩行者５の歩
行速度）ｖによるドップラ周波数シフトを受けた反射波
である。図２に示すように、上記反射Ｆｂは受信装置９
により受信され、一方、送信装置７からの上記送信波Ｆ
ｓは基準信号として受信装置９に読み込まれる。そし
て、差分検出回路１１において、反射波Ｆｂと、送信波
Ｆｓとの周波数差であるΔＦ（ドップラ周波数）が検出
信号として取り出され、帯域フィルタ１３を通じて出力
される。
【０００６】上記アンテナと上記人体５との距離は、ド
ップラ周波数ΔＦの振幅に反比例するため、ΔＦの値が
分かれば人体５の位置をある程度検出できる。また、ド
ップラ周波数ΔＦの周波数スペクトルを解析することに
より、人体５が男子小便器３に近づいているのか、或い
は遠ざかっているのか（人体５の移動方向）も検出でき
る。上記ドップラ信号（ドップラ周波数）ΔＦは、送信
波Ｆｓが１０ＧＨｚのとき、人体５の歩行速度ｖを１ｍ
／ｓとすれば約６７Ｈｚである。また、走行速度１００
ｋｍ／ｈの車の場合には、１、８５２Ｈｚとなる。測定
対象に応じて帯域フィルタ１３の帯域周波数を設定すれ
ば、ノイズとして混入する他の電波をカットすることが
できる。
ップラ周波数ΔＦの振幅に反比例するため、ΔＦの値が
分かれば人体５の位置をある程度検出できる。また、ド
ップラ周波数ΔＦの周波数スペクトルを解析することに
より、人体５が男子小便器３に近づいているのか、或い
は遠ざかっているのか（人体５の移動方向）も検出でき
る。上記ドップラ信号（ドップラ周波数）ΔＦは、送信
波Ｆｓが１０ＧＨｚのとき、人体５の歩行速度ｖを１ｍ
／ｓとすれば約６７Ｈｚである。また、走行速度１００
ｋｍ／ｈの車の場合には、１、８５２Ｈｚとなる。測定
対象に応じて帯域フィルタ１３の帯域周波数を設定すれ
ば、ノイズとして混入する他の電波をカットすることが
できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ド
ップラセンサは、基本的には静止検知が不可能である。
乃ち人体が静止している場合は、位置や動きを捉えるこ
とは難しい。但し、位置の検出は、人体の動作を学習す
ることによりある程度推定することは可能だが、人体の
状態（例えば、体型・身につけている物の違い）で、マ
イクロ波の反射率が異なるため絶対的な位置は測定不可
能である。
ップラセンサは、基本的には静止検知が不可能である。
乃ち人体が静止している場合は、位置や動きを捉えるこ
とは難しい。但し、位置の検出は、人体の動作を学習す
ることによりある程度推定することは可能だが、人体の
状態（例えば、体型・身につけている物の違い）で、マ
イクロ波の反射率が異なるため絶対的な位置は測定不可
能である。
【０００８】いわゆるレーダと呼ばれる装置は、マイク
ロ波等の電波を被検知物体に向けて発射して、電波がか
えってくる時間を測定して距離を測定しているが、この
装置は大がかりでなおかつある程度の距離を必要とす
る。電波を利用して距離を測定する場合、下記の（２）
式で示される。 ｌ＝ｓ×ｃ／２・・・・・・・・（２） （２）式において、ｌはセンサから被測定物までの距離
であり、ｓは電波を発信してからかえってくるまでの時
間である。ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
例えば、ある物体までの距離が１ｋｍでは測定時間は３
ｕＳである。これは十分マイコンでも計測可能な時間で
ある。しかし、センサと人体までの距離が１ｍの場合は
測定時間は３ｎＳとなり、現在の汎用マイコンでは測定
不可能である。
ロ波等の電波を被検知物体に向けて発射して、電波がか
えってくる時間を測定して距離を測定しているが、この
装置は大がかりでなおかつある程度の距離を必要とす
る。電波を利用して距離を測定する場合、下記の（２）
式で示される。 ｌ＝ｓ×ｃ／２・・・・・・・・（２） （２）式において、ｌはセンサから被測定物までの距離
であり、ｓは電波を発信してからかえってくるまでの時
間である。ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
例えば、ある物体までの距離が１ｋｍでは測定時間は３
ｕＳである。これは十分マイコンでも計測可能な時間で
ある。しかし、センサと人体までの距離が１ｍの場合は
測定時間は３ｎＳとなり、現在の汎用マイコンでは測定
不可能である。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決する為になされた請求項第１項記載の発明は、
マイクロ波センサを用いた人体検知装置において、マイ
クロ波センサとマイクロ波センサから出力される信号を
増幅する信号処理手段を有し、信号の強さによって信号
処理手段の増幅率が可変できる事を特徴とする。本発明
によれば、人体が静止状態を検知する際、動作状態と比
較して微弱な出力信号しか得られない場合でも、自動的
に増幅率を大きくすることで僅かな信号の変化も捉える
ことができ静止状態の人体も検出することができる。
題を解決する為になされた請求項第１項記載の発明は、
マイクロ波センサを用いた人体検知装置において、マイ
クロ波センサとマイクロ波センサから出力される信号を
増幅する信号処理手段を有し、信号の強さによって信号
処理手段の増幅率が可変できる事を特徴とする。本発明
によれば、人体が静止状態を検知する際、動作状態と比
較して微弱な出力信号しか得られない場合でも、自動的
に増幅率を大きくすることで僅かな信号の変化も捉える
ことができ静止状態の人体も検出することができる。
【００１０】請求項第２項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサを用いた人体検知装置において、信号処理手段の増
幅率が異なる２種類以上の信号処理手段を搭載したこと
を特徴とする。本発明によれば、比較的遠距離にいる人
体を検知する場合は増幅率の大きい信号処理手段からの
信号を利用し、僅かな信号でも人体の動きを捉えられる
し、近距離の場合は増幅率の大きい信号処理手段からの
信号では、オーバーしてしまう場合もあるため増幅率の
小さい信号処理手段からの信号で適正な人体検知を行え
る。また、人体検知装置の検知エリアをマイクロ波セン
サの最大検知距離内に設定しておけば、マイクロ波セン
サの検知距離を、設置場所毎で調整する必要がなくな
る。
ンサを用いた人体検知装置において、信号処理手段の増
幅率が異なる２種類以上の信号処理手段を搭載したこと
を特徴とする。本発明によれば、比較的遠距離にいる人
体を検知する場合は増幅率の大きい信号処理手段からの
信号を利用し、僅かな信号でも人体の動きを捉えられる
し、近距離の場合は増幅率の大きい信号処理手段からの
信号では、オーバーしてしまう場合もあるため増幅率の
小さい信号処理手段からの信号で適正な人体検知を行え
る。また、人体検知装置の検知エリアをマイクロ波セン
サの最大検知距離内に設定しておけば、マイクロ波セン
サの検知距離を、設置場所毎で調整する必要がなくな
る。
【００１１】請求項第３項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサは、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
分に応じた信号を生成する手段により構成されることを
特徴とする。本発明によれば、人体検知用のマイクロ波
センサをマイクロ波のドップラ効果を利用して動いてい
るもの（ここでは人の動き）を正確に検知できる。さら
に反射率や雰囲気温度等の影響も無視できる。
ンサは、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
分に応じた信号を生成する手段により構成されることを
特徴とする。本発明によれば、人体検知用のマイクロ波
センサをマイクロ波のドップラ効果を利用して動いてい
るもの（ここでは人の動き）を正確に検知できる。さら
に反射率や雰囲気温度等の影響も無視できる。
【００１２】請求項第４項記載の発明は、マイクロ波セ
ンサの送信周波数が、２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであ
ることを特徴とする。本発明によれば、送信装置の周波
数を２．４５ＧＨｚ以上に設定することにより、人体の
動作を検出するためのドップラ信号の抽出が可能にな
る。言い換えれば２．４５ＧＨｚ以下ではドップラ信号
がうまく取り出せないためである。また送信装置の周波
数を１２ＧＨｚ程度までを高くすればそれだけアンテナ
を小さくできるため小型化が実現できる。ちなみにアン
テナの長さを受信電波の波長の１／４とした場合、１２
ＧＨｚの周波数の電波の場合、約６ｍｍのアンテナで十
分である。 波長λ（ｍ）＝光速（ｍ／ｓ）／周波数（Ｈｚ） また送信装置の周波数の上限を規定しているのは、以下
の理由からである。大気圏（おもに地球表面上）には空
気や水蒸気があり、かつ雨も降ることもある。これら
が、電磁波の伝搬に対してどの様な特性をもっているか
が、自然が与えた空間を伝搬路として直接使用する無線
方式では最も重要である。電磁波の周波数によって特性
は変わるが、一般的に周波数に比例して減衰量は増加す
る。また送信装置の周波数の上限を規定しているのは、
以下の理由からである。大気圏（おもに地球表面上）に
は空気や水蒸気があり、かつ雨も降ることもある。これ
らが、電磁波の伝搬に対してどの様な特性をもっている
かが、自然が与えた空間を伝搬路として直接使用する無
線方式では最も重要である。電磁波の周波数によって特
性は変わるが、一般的に周波数に比例して減衰量は増加
する。伝搬路として減衰が少ないのは、周波数では０．
１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲であり、これを高周波の分
野では”電波の窓”といっていることに起因するもので
ある。
ンサの送信周波数が、２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであ
ることを特徴とする。本発明によれば、送信装置の周波
数を２．４５ＧＨｚ以上に設定することにより、人体の
動作を検出するためのドップラ信号の抽出が可能にな
る。言い換えれば２．４５ＧＨｚ以下ではドップラ信号
がうまく取り出せないためである。また送信装置の周波
数を１２ＧＨｚ程度までを高くすればそれだけアンテナ
を小さくできるため小型化が実現できる。ちなみにアン
テナの長さを受信電波の波長の１／４とした場合、１２
ＧＨｚの周波数の電波の場合、約６ｍｍのアンテナで十
分である。 波長λ（ｍ）＝光速（ｍ／ｓ）／周波数（Ｈｚ） また送信装置の周波数の上限を規定しているのは、以下
の理由からである。大気圏（おもに地球表面上）には空
気や水蒸気があり、かつ雨も降ることもある。これら
が、電磁波の伝搬に対してどの様な特性をもっているか
が、自然が与えた空間を伝搬路として直接使用する無線
方式では最も重要である。電磁波の周波数によって特性
は変わるが、一般的に周波数に比例して減衰量は増加す
る。また送信装置の周波数の上限を規定しているのは、
以下の理由からである。大気圏（おもに地球表面上）に
は空気や水蒸気があり、かつ雨も降ることもある。これ
らが、電磁波の伝搬に対してどの様な特性をもっている
かが、自然が与えた空間を伝搬路として直接使用する無
線方式では最も重要である。電磁波の周波数によって特
性は変わるが、一般的に周波数に比例して減衰量は増加
する。伝搬路として減衰が少ないのは、周波数では０．
１ＭＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲であり、これを高周波の分
野では”電波の窓”といっていることに起因するもので
ある。
【００１３】請求項第５項記載の発明は、前記請求項第
１項乃至４項記載の人体検知装置を備え、この人体検知
装置からの信号に基づき暖房便座機能や局部洗浄機能を
制御することを特徴とする。本発明によれば、マイクロ
波センサによる人体検知装置を用いたことによりセンサ
部を隠蔽した多機能便器及びその機能が便器と一体化し
た装置を実現できるため、意匠性に優れている。さら
に、複数のセンサを設けることなく人体検知の精度を向
上することができる。
１項乃至４項記載の人体検知装置を備え、この人体検知
装置からの信号に基づき暖房便座機能や局部洗浄機能を
制御することを特徴とする。本発明によれば、マイクロ
波センサによる人体検知装置を用いたことによりセンサ
部を隠蔽した多機能便器及びその機能が便器と一体化し
た装置を実現できるため、意匠性に優れている。さら
に、複数のセンサを設けることなく人体検知の精度を向
上することができる。
【００１４】請求項第６項記載の発明は、前記請求項第
１項乃至４項記載の人体検知装置を備え、この人体検知
装置からの信号に基づき便器を自動洗浄することを特徴
とする。本発明によれば、マイクロ波センサによる人体
検知装置を用いたことによりセンサ部を隠蔽した小便器
自動洗浄装置を実現できるため、意匠性にも優れセンサ
部にいたずらされることがなくなり、メンテ性も向上す
る。さらに、複数のセンサを設けることなく人体検知の
精度を向上させることができる。
１項乃至４項記載の人体検知装置を備え、この人体検知
装置からの信号に基づき便器を自動洗浄することを特徴
とする。本発明によれば、マイクロ波センサによる人体
検知装置を用いたことによりセンサ部を隠蔽した小便器
自動洗浄装置を実現できるため、意匠性にも優れセンサ
部にいたずらされることがなくなり、メンテ性も向上す
る。さらに、複数のセンサを設けることなく人体検知の
精度を向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。
面により詳細に説明する。
【００１６】
【実施例１】マイクロ波センサにおける増幅率を可変す
るための手段について、図３のマイクロ波センサを用い
た人体検知ブロック図、図４のマイクロ波センサの信号
処理手段内の増幅回路の構成図、図５の増幅回路の動作
フローを用いて説明する。
るための手段について、図３のマイクロ波センサを用い
た人体検知ブロック図、図４のマイクロ波センサの信号
処理手段内の増幅回路の構成図、図５の増幅回路の動作
フローを用いて説明する。
【００１７】まず、構成について説明する。図３に示す
ようにマイクロ波センサ３０からはドップラ信号が出力
され、信号処理手段３１に入力され、この信号処理手段
に内蔵された増幅回路部３２により増幅されてマイコン
３４へと入力される。そして、増幅回路部３２としては
図４に示すように複数の抵抗Ｒｆ１〜Ｒｆｎが設けられ
ており、マイコン３４からの指示により増幅率操作手段
３３は抵抗との接続端子を切替えることにより増幅率が
変更できるものである。なお増幅回路部３２の＋端子へ
の入力は、マイコン３４へ入力する信号のオフセット電
圧を決定するためのものである。
ようにマイクロ波センサ３０からはドップラ信号が出力
され、信号処理手段３１に入力され、この信号処理手段
に内蔵された増幅回路部３２により増幅されてマイコン
３４へと入力される。そして、増幅回路部３２としては
図４に示すように複数の抵抗Ｒｆ１〜Ｒｆｎが設けられ
ており、マイコン３４からの指示により増幅率操作手段
３３は抵抗との接続端子を切替えることにより増幅率が
変更できるものである。なお増幅回路部３２の＋端子へ
の入力は、マイコン３４へ入力する信号のオフセット電
圧を決定するためのものである。
【００１８】次に動作について図５のフローを用いて説
明する。人体５が静止状態にある時、基本的にはマイク
ロ波センサ３０からはドップラ信号は出力されない。但
し、人体５は死亡していない限り厳密には微動している
ため、小さいがドップラ信号は出力されている。
明する。人体５が静止状態にある時、基本的にはマイク
ロ波センサ３０からはドップラ信号は出力されない。但
し、人体５は死亡していない限り厳密には微動している
ため、小さいがドップラ信号は出力されている。
【００１９】まず、マイクロ波センサ３０より出力され
たドップラ信号を信号処理手段３１に入力し、設定可能
な最低増幅率−Ｒｆ1／Ｒ１で増幅させ（Ｓ２）、マイ
コン３４に入力させる（Ｓ２）。マイコン３４は入力さ
れた信号を解析し、ノイズレベルの信号しか得られてな
いと判断したら（Ｓ３ＹＥＳ）、増幅率操作部３３から
増幅回路部３２へ指令を出し増幅率を−Ｒｆ2／Ｒ１に
変更させる（Ｓ４）。上記動作を繰り返し、マイコン３
４が人体５の存在を検知できるレベルに達するまで行
う。前記Ｓ３にてマイコン３４が前記信号をノイズと判
断する基準は、予め設定したしきい値レベル以下のとき
とする。ここでいうしきい値はマイクロ波センサ３０の
Ｓ／Ｎ比やマイコン３４のＡ／Ｄ変換の分解能により決
定する。その操作により得られた増幅率により、静止状
態にある人体５を検出することが可能にある（Ｓ５，Ｓ
６）。また、通常、動きのある人体５の場合に増幅回路
部３２の増幅率を上げすぎると近接時に、信号がオーバ
ースケールしてしまう恐れがあるので、通常は設定可能
な一番低い増幅率に設定しておくのが良い。
たドップラ信号を信号処理手段３１に入力し、設定可能
な最低増幅率−Ｒｆ1／Ｒ１で増幅させ（Ｓ２）、マイ
コン３４に入力させる（Ｓ２）。マイコン３４は入力さ
れた信号を解析し、ノイズレベルの信号しか得られてな
いと判断したら（Ｓ３ＹＥＳ）、増幅率操作部３３から
増幅回路部３２へ指令を出し増幅率を−Ｒｆ2／Ｒ１に
変更させる（Ｓ４）。上記動作を繰り返し、マイコン３
４が人体５の存在を検知できるレベルに達するまで行
う。前記Ｓ３にてマイコン３４が前記信号をノイズと判
断する基準は、予め設定したしきい値レベル以下のとき
とする。ここでいうしきい値はマイクロ波センサ３０の
Ｓ／Ｎ比やマイコン３４のＡ／Ｄ変換の分解能により決
定する。その操作により得られた増幅率により、静止状
態にある人体５を検出することが可能にある（Ｓ５，Ｓ
６）。また、通常、動きのある人体５の場合に増幅回路
部３２の増幅率を上げすぎると近接時に、信号がオーバ
ースケールしてしまう恐れがあるので、通常は設定可能
な一番低い増幅率に設定しておくのが良い。
【００２０】
【実施例２】次に、局部洗浄機能付暖房便座２０に人体
検知装置を設けた実施形態を図６〜図８に基づいて説明
する。なお、図１０は、大気圏空間の電波伝搬特性を示
す図である。この図１０のｘ軸は周波数で、ｙ軸は減衰
量である。減衰量は大きいほど電波センサには向かな
い。
検知装置を設けた実施形態を図６〜図８に基づいて説明
する。なお、図１０は、大気圏空間の電波伝搬特性を示
す図である。この図１０のｘ軸は周波数で、ｙ軸は減衰
量である。減衰量は大きいほど電波センサには向かな
い。
【００２１】まず、構成について説明する。図６に示す
ように、洗浄機能付暖房便座２０内に設置しているマイ
クロ波センサ３０から出力されるドップラ信号は、図７
に示すように信号処理手段３５と３６に同時に入力され
る。信号処理手段３５と３６で増幅された信号はマイコ
ンのアナログ入力端子（図示しない）へと入力される。
また、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５ＧＨｚ
〜１０ＧＨｚである。
ように、洗浄機能付暖房便座２０内に設置しているマイ
クロ波センサ３０から出力されるドップラ信号は、図７
に示すように信号処理手段３５と３６に同時に入力され
る。信号処理手段３５と３６で増幅された信号はマイコ
ンのアナログ入力端子（図示しない）へと入力される。
また、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５ＧＨｚ
〜１０ＧＨｚである。
【００２２】次に動作について図８のフローに基づいて
説明する。比較的遠距離にいる人体を検知する場合は増
幅率の大きい信号処理手段３５からの信号を利用し（Ｓ
１０）、僅かな信号でも人体の動きを捉えらる（Ｓ１１
あり）。そして、Ｓ１１にて受け取ったドップラ信号を
解析して（Ｓ１２）トイレ入室かノイズを判断し（Ｓ１
３）、トイレ入室と判断されると（Ｓ１３Ｙ）次に受け
取ったドップラ信号を解析して（Ｓ１４）着座されたか
どうかを判断する（Ｓ１５）。そして、着座されたと判
断すると（Ｓ１５あり）、着座状態というマイクロ波セ
ンサ３０に対して人体が近距離の場合は増幅率の大きい
信号処理手段３５からの信号では、オーバーしてしまう
場合もあるため増幅率の小さい信号処理手段３６からの
信号で適正な人体検知を行うこととし（Ｓ１６）、離座
の判断を行う（Ｓ１８）。なお、離座したと判断される
と（Ｓ１８Ｙ）、再び増幅率の大きな信号処理手段３５
からの信号によってトイレ退室を判断する（Ｓ１９，Ｓ
２０，Ｓ２１）。このように、人体５がトイレ内に入室
したことを信号処理手段３５からの信号で検知し、その
信号の振幅が次第に増加しその後急激に小さくなった後
（いわゆる着座後）は、増幅率の小さい信号処理手段３
６の信号で、人体５の大きな動きを監視しておき着座状
態の判断に利用する。この場合信号処理手段３５の信号
は、人体５の僅かな動きを検知してしまうため、信号処
理手段３５のみで判断すると、人体５が着座してと判断
しかねない。
説明する。比較的遠距離にいる人体を検知する場合は増
幅率の大きい信号処理手段３５からの信号を利用し（Ｓ
１０）、僅かな信号でも人体の動きを捉えらる（Ｓ１１
あり）。そして、Ｓ１１にて受け取ったドップラ信号を
解析して（Ｓ１２）トイレ入室かノイズを判断し（Ｓ１
３）、トイレ入室と判断されると（Ｓ１３Ｙ）次に受け
取ったドップラ信号を解析して（Ｓ１４）着座されたか
どうかを判断する（Ｓ１５）。そして、着座されたと判
断すると（Ｓ１５あり）、着座状態というマイクロ波セ
ンサ３０に対して人体が近距離の場合は増幅率の大きい
信号処理手段３５からの信号では、オーバーしてしまう
場合もあるため増幅率の小さい信号処理手段３６からの
信号で適正な人体検知を行うこととし（Ｓ１６）、離座
の判断を行う（Ｓ１８）。なお、離座したと判断される
と（Ｓ１８Ｙ）、再び増幅率の大きな信号処理手段３５
からの信号によってトイレ退室を判断する（Ｓ１９，Ｓ
２０，Ｓ２１）。このように、人体５がトイレ内に入室
したことを信号処理手段３５からの信号で検知し、その
信号の振幅が次第に増加しその後急激に小さくなった後
（いわゆる着座後）は、増幅率の小さい信号処理手段３
６の信号で、人体５の大きな動きを監視しておき着座状
態の判断に利用する。この場合信号処理手段３５の信号
は、人体５の僅かな動きを検知してしまうため、信号処
理手段３５のみで判断すると、人体５が着座してと判断
しかねない。
【００２３】
【実施例３】男子用小便器にマイクロ波センサを設けた
実施例について図９を用いて説明する。
実施例について図９を用いて説明する。
【００２４】まず、構成について説明する。図９に示す
ように、マイクロ波センサ３０は男子用小便器３の本体
内に設置している。マイクロ波センサ３０から出力され
るドップラ信号は、信号処理手段３５と３６に同時に入
力される。信号処理手段３５と３６で増幅された信号は
マイコンのアナログ入力端子（図示しない）へと入力さ
れる。また、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５
ＧＨｚ〜１０ＧＨｚである。
ように、マイクロ波センサ３０は男子用小便器３の本体
内に設置している。マイクロ波センサ３０から出力され
るドップラ信号は、信号処理手段３５と３６に同時に入
力される。信号処理手段３５と３６で増幅された信号は
マイコンのアナログ入力端子（図示しない）へと入力さ
れる。また、マイクロ波センサの発信周波数は２．４５
ＧＨｚ〜１０ＧＨｚである。
【００２５】次に動作について説明する。動作について
は図８のフローと略同等であり、男子小便器３が連立し
たトイレ（例えば公衆トイレ）の前に人体５が近づいて
いるとき、増幅率の大きい信号処理手段３５からの信号
で確実に人体５を検知する。さらに人体５が男子小便器
３に近づき小便をする体勢にはいると増幅率の小さい信
号処理手段３６の信号を利用して、センサ感度を下げ人
体５が微動時に発生する信号を検知しないようにする。
また同時に信号処理手段３５からの信号で小便動作が終
了したかどうかもチェックしている。そこで小便器３か
ら人体５が遠ざかったら男子小便器３内を洗浄水で洗浄
する。このように２つの増幅率のことなる信号処理手段
を有することで、複数のセンサを設けることなく人体検
知の精度を向上させることができる。
は図８のフローと略同等であり、男子小便器３が連立し
たトイレ（例えば公衆トイレ）の前に人体５が近づいて
いるとき、増幅率の大きい信号処理手段３５からの信号
で確実に人体５を検知する。さらに人体５が男子小便器
３に近づき小便をする体勢にはいると増幅率の小さい信
号処理手段３６の信号を利用して、センサ感度を下げ人
体５が微動時に発生する信号を検知しないようにする。
また同時に信号処理手段３５からの信号で小便動作が終
了したかどうかもチェックしている。そこで小便器３か
ら人体５が遠ざかったら男子小便器３内を洗浄水で洗浄
する。このように２つの増幅率のことなる信号処理手段
を有することで、複数のセンサを設けることなく人体検
知の精度を向上させることができる。
【図１】 電波によるドップラ効果を利用したドップラ
センサによる人体検知の原理図を示す説明図である。
センサによる人体検知の原理図を示す説明図である。
【図２】 電波によるドップラ効果を利用したドップラ
センサが備える機能構成を示すブロック図である。
センサが備える機能構成を示すブロック図である。
【図３】 第１の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサを用いた人体検知ブロック図である
ンサを用いた人体検知ブロック図である
【図４】 第１の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサの信号処理手段内の増幅回路の構成図である。
ンサの信号処理手段内の増幅回路の構成図である。
【図５】 第一の実施例を示す図であり、増幅率の変更
フローを示す図である。
フローを示す図である。
【図６】 第２の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサを組み込んだ洗浄機能付暖房便座の図である。
ンサを組み込んだ洗浄機能付暖房便座の図である。
【図７】 第２の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサの出力を２ヶの増幅回路に入力した例である。
ンサの出力を２ヶの増幅回路に入力した例である。
【図８】 第２の実施例を示す図であり、増幅率の変更
フローを示す図である。
フローを示す図である。
【図９】 第３の実施例を示す図であり、マイクロ波セ
ンサを組み込んだ男子用小便器の正面から見た図であ
る。
ンサを組み込んだ男子用小便器の正面から見た図であ
る。
【図１０】 第２、３の実施例を示す図であり、大気圏
空間の電波伝搬特性を示す図である。
空間の電波伝搬特性を示す図である。
１・３０…マイクロ波センサ、３…男子用小便器、５…
人体、２０…洗浄機能付暖房便座、３１・３５・３６…
信号処理手段、３２…増幅回路部、３３…増幅率操作
部、３４…マイコン
人体、２０…洗浄機能付暖房便座、３１・３５・３６…
信号処理手段、３２…増幅回路部、３３…増幅率操作
部、３４…マイコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｓ 7/282 Ｇ０１Ｓ 7/282 Ａ Ｆターム(参考） 2D037 AD01 AD16 2D038 JH00 KA01 2D039 AC00 FA06 5J070 AD01 AF01 AK22 BA01
Claims (6)
- 【請求項１】 マイクロ波センサを用いた人体検知装置
において、前記マイクロ波センサと前記マイクロ波セン
サから出力される信号を増幅する信号処理手段を有し、
前記信号の強さによって前記信号処理手段の増幅率が可
変できる事を特徴とする人体検知装置。 - 【請求項２】 前記マイクロ波センサを用いた人体検知
装置において、前記信号処理手段の増幅率が異なる２種
類以上の前記信号処理手段を搭載したことを特徴とする
請求項第１項記載の人体検知装置。 - 【請求項３】 前記マイクロ波センサは、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信号を生成
する手段により構成されることを特徴とする請求項第１
項乃至２項記載の人体検知装置。 - 【請求項４】 前記マイクロ波センサの送信周波数が、
２．４５ＧＨｚ〜１０ＧＨｚであることを特徴とする請
求項第１項乃至3項記載の人体検知装置。 - 【請求項５】 前記請求項第１項乃至４項記載の人体検
知装置を備え、この人体検知装置からの信号に基づき暖
房便座機能や局部洗浄機能を制御することを特徴とする
多機能便器。 - 【請求項６】 前記請求項第１項乃至４項記載の人体検
知装置を備え、この人体検知装置からの信号に基づき便
器を自動洗浄することを特徴とする便器自動洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175686A JP2001349942A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 人体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000175686A JP2001349942A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 人体検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349942A true JP2001349942A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18677532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000175686A Pending JP2001349942A (ja) | 2000-06-12 | 2000-06-12 | 人体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001349942A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005081032A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Inax Corp | トイレ設備 |
| CN112731332A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-30 | 路晟悠拜(重庆)科技有限公司 | 基于毫米波的静态目标存在识别方法及系统 |
-
2000
- 2000-06-12 JP JP2000175686A patent/JP2001349942A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005081032A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Inax Corp | トイレ設備 |
| JP4482301B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2010-06-16 | 株式会社Ｉｎａｘ | トイレ設備 |
| CN112731332A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-30 | 路晟悠拜(重庆)科技有限公司 | 基于毫米波的静态目标存在识别方法及系统 |
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