【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a urinal with an automatic cleaning function that determines whether or not there is a user by transmitting and receiving radio waves to detect a human body or urine flow, and that supplies cleaning water based on the determination result.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a method for performing urinal cleaning using a radio wave to detect a human body and using the human body detection signal as a trigger (for example, see Patent Document 1).
This means that the radar sensor has two sensitivities, and is usually set at a low sensitivity to reduce the detection area, prevent false detection of a human body, and increase the sensitivity once the human body enters the detection area. This ensures that the human body is detected.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-56-135640 (page 3, FIG. 1, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a radio wave sensor is installed in a urinal, the sensor output may be disturbed by the noise due to the flush water flow or a film of water may be formed on the urinal surface during urinal cleaning, and the radio waves emitted from the sensor may be attenuated. There has been a problem that the sensor sensitivity becomes low and human body detection becomes impossible. This is a problem that occurs mainly in public sanitary facilities when used continuously during congestion.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Functions / Effects]
The present invention provides a signal processing unit that determines the presence or absence of a user by detecting a human body or urine flow using a Doppler signal obtained by transmission and reception of radio waves, and a supply of washing water based on an output from the signal processing unit. In a urinal having an automatic cleaning function having a cleaning valve for opening and closing a flow path, the signal processing method in the signal processing unit is more used when the cleaning water is supplied than when the cleaning water is not supplied. It is characterized in that it is changed so that the determination of the presence or absence of a person is facilitated.
With such a configuration, even when urinal cleaning is performed, the human body or urine flow can be detected in the same manner as when urinal cleaning is not performed, and even in continuous use, urinal cleaning is surely performed after use. Can be performed.
[0006]
The invention according to claim 2 is characterized in that the signal processing unit increases the amplification factor of the amplifier during urinal cleaning from the amplification factor when the cleaning is not performed.
With such a configuration, the same human body detection sensitivity as before the urinal cleaning can be obtained during the urinal cleaning.
[0007]
The invention according to claim 3 is characterized in that the signal processing section changes the value of an arbitrarily set threshold value for comparing with a Doppler signal amplified during urinal cleaning and determining whether or not a user is present. .
With such a configuration, the same human body detection sensitivity as before the toilet flushing can be obtained during the toilet flushing.
[0008]
The invention according to claim 4 is characterized in that the signal processing unit performs signal processing by passing a Doppler signal through a filter unit that reduces a frequency component when flush water is discharged during urinal flushing.
With this configuration, even during urinal cleaning, the sensor output is not affected by the noise of the cleaning water, so that it is possible to reliably detect a human body.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a signal processing unit which determines presence or absence of a user by detecting a human body or a urine flow using a Doppler signal obtained by transmitting and receiving radio waves, and cleaning based on an output from the signal processing unit. In a urinal having an automatic cleaning function having a cleaning valve for opening and closing a water supply flow path, the signal processing unit stops signal processing during supply of the small cleaning water.
With this configuration, even during urinal cleaning, the sensor output is not affected by noise due to urinal cleaning water, so that reliable human body detection can be performed.
[0010]
The invention according to claim 6 is characterized in that the sensor unit is installed on the urinal rear surface facing the user.
According to such a configuration, since the radio wave from the sensor is directed to the user, there is an advantage that the user can be easily detected.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a circuit for increasing the detection sensitivity of a human body by changing the amplification factor of an amplifier.
After the output signal of the radio wave sensor 5 is amplified by the amplifier circuit 6, it is input to the comparator 7 which determines the magnitude of the signal. The comparator 7 determines whether or not a predetermined threshold has been exceeded, and outputs a high or low signal.
The microcomputer 9 determines the presence or absence of a human body from the high or low output of the comparator 7, and sends a urinal flush start signal to the flush valve control circuit 10.
When receiving the cleaning start signal, the cleaning valve control circuit 10 opens the cleaning valve 11 and starts urinal cleaning.
The microcomputer 9 sends a urinal flush signal to the flush valve control circuit 10 and at the same time increases the amplification factor of the amplifier 6 to increase the sensor signal weakened by the flush water so that the human body can be detected even during flushing. .
[0012]
FIG. 2 shows a processing flow of the microcomputer 9 of a circuit for increasing the detection sensitivity of the human body by changing the amplification factor of the amplifier.
The microcomputer 9 monitors the presence or absence of a human body from the output of the comparator 7 and, when detecting the presence of the human body, determines that small use has started and proceeds to the next step. (S200)
The presence or absence of a human body is detected from the output of the comparator 7, and when the human body no longer exists, it is determined that the user has left, and the process proceeds to the next step. (S201)
When the person has left, the urinal flush valve is opened to begin flushing and at the same time the amplification factor for the amplifier 6 is increased. In addition, a timer for determining the cleaning time is started, and the process returns to the first monitoring of the presence or absence of a human body. (S202)
The timer determines whether a certain time has elapsed (S210). After the certain time has elapsed, the urinal flush valve is closed and, at the same time, the amplification factor of the amplifier 6 is returned to the original amplification factor. Also, the timer is stopped. (S211)
[0013]
FIG. 3 is a block diagram of a circuit that increases the detection sensitivity of a human body by changing the threshold value of the comparator 7.
After the output signal of the radio wave sensor 5 is amplified by the amplifier circuit 6, it is input to the comparator 7 which determines the magnitude of the signal. The comparator 7 determines whether or not a predetermined threshold has been exceeded, and outputs a high or low signal.
The microcomputer 9 determines the presence or absence of a human body from the high or low output of the comparator 7, and sends a cleaning start signal to the cleaning valve control circuit 10.
When receiving the cleaning start signal, the cleaning valve control circuit 10 opens the cleaning valve 11 and starts urinal cleaning.
The microcomputer 9 sends a urinal flush signal to the flush valve control circuit 10 and at the same time lowers the threshold value of the comparator 7 to increase the human body detection sensitivity. By doing so, during urinal cleaning, a human body can be detected even if the sensor signal is weakened by the washing water.
[0014]
FIG. 4 shows a processing flow of the microcomputer 9 of a circuit for increasing the detection sensitivity of the human body by changing the threshold value of the comparator 7.
The microcomputer 9 monitors the presence or absence of a human body from the output of the comparator 7 and, when detecting the presence of the human body, determines that small use has started and proceeds to the next step. (S400)
The presence or absence of a human body is detected from the output of the comparator 7, and when the human body no longer exists, it is determined that the user has left, and the process proceeds to the next step. (S401)
When the person has left, the urinal cleaning valve is opened to start cleaning, and at the same time, the threshold for the comparator 7 is lowered. In addition, a timer for determining the cleaning time is started, and the process returns to the first monitoring of the presence or absence of a human body. (S402)
The timer determines whether a predetermined time has elapsed (S410). After the predetermined time has elapsed, the urinal flush valve is closed and the threshold value lowered for the comparator 7 is returned to the original threshold value. Also, the timer is stopped. (S411)
[0015]
FIG. 5 shows a circuit block diagram for inserting a low-pass filter during urinal cleaning.
In a normal state in which the urinal is not washed, the output signal of the radio wave sensor 5 is amplified by the amplifier circuit 6, then bypasses the low-pass filter 12 by the switch circuits 11A and 11B, and is input to the comparator 7. You. The comparator 7 determines whether or not a predetermined threshold has been exceeded, and outputs a high or low signal.
The microcomputer 9 determines the presence or absence of a human body from the high or low output of the comparator 7, and sends a cleaning start signal to the cleaning valve control circuit 10.
When receiving the cleaning start signal, the cleaning valve control circuit 10 opens the cleaning valve 11 and starts urinal cleaning.
The microcomputer 9 sends a urinal flush signal to the flush valve control circuit 10 and at the same time increases the amplification factor of the amplifier 6 to increase the sensor signal weakened by the flush water so that the human body can be detected even during flushing. .
By setting the cutoff frequency of the filter to about 70 Hz, the influence of the Doppler frequency component (100 Hz to 200 Hz) due to urinal flush water spouting can be eliminated.
The reason why the filter 12 is not inserted from the beginning is that when the human body approaches the urinal while running, the Doppler frequency component of the human body movement may exceed 70 Hz, and the human body movement may not be detected. is there.
In many cases, the human body approaches during urinal cleaning, when it is used continuously during congestion in public sanitation facilities. In this case, the human body originally comes close to the urinal, so that the frequency component is low and does not pose a problem.
[0016]
FIG. 6 shows a processing flow of the microcomputer 9 when a low-pass filter is inserted during urinal cleaning.
The microcomputer 9 monitors the presence or absence of a human body from the output of the comparator 7 and, when detecting the presence of the human body, determines that small use has started and proceeds to the next step. (S600)
The presence or absence of a human body is detected from the output of the comparator 7, and when the human body no longer exists, it is determined that the user has left, and the process proceeds to the next step. (S601)
When the person leaves, the urinal cleaning valve is opened to start cleaning, and at the same time, the switch circuit 11A and the switch circuit 11B are switched to insert the low-pass filter 12. In addition, a timer for determining the cleaning time is started, and the process returns to the first monitoring of the presence or absence of a human body. (S602)
[0017]
The timer determines whether a predetermined time has elapsed (S610). After the predetermined time has elapsed, the urinal flush valve is closed and, at the same time, the switch circuits 11A and 11B are switched to return to a state where the low-pass filter is not inserted. Also, the timer is stopped. (S611)
[0018]
FIG. 7 shows a microcomputer processing flow of a processing method for stopping human body detection signal processing during urinal cleaning.
The microcomputer 9 monitors the presence or absence of a human body from the output of the comparator 7 and, when detecting the presence of the human body, determines that small use has started and proceeds to the next step. (S700)
The presence or absence of a human body is detected from the output of the comparator 7, and when the human body no longer exists, it is determined that the user has left, and the process proceeds to the next step. (S701)
When the person has left, open the urinal flush valve to begin urinal flush. (S702)
Wait for the urinal flush water to spout. (S703)
The urinal flush valve is closed to end the urinal flush and return to the initial monitoring of the presence or absence of a human body. (S704)
[0019]
FIG. 8 shows a state in which the radio wave sensor device is attached to a urinal. When the sensor is attached in this way, it is weakened by reflecting or absorbing the radio wave emitted from the sensor. However, as described above, the signal processing method is used even during urinal cleaning. By changing, it is possible to detect the presence or absence of a human body. When the mounting position of the radio wave sensor is on the back of the urinal, radio waves are emitted in the direction of the human body, so that there is an advantage that human body detection is facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram that increases the detection sensitivity of a human body by changing the amplification factor of an amplifier.
FIG. 2 is a microcomputer processing flow of a circuit that increases the sensitivity of detecting a human body by changing the amplification factor of an amplifier.
FIG. 3 is a circuit block diagram for increasing the detection sensitivity of a human body by changing a threshold value of a comparator.
FIG. 4 is a microcomputer processing flow of a circuit that increases the detection sensitivity of a human body by changing a threshold value of a comparator.
FIG. 5 is a circuit block diagram for inserting a low-pass filter during urinal cleaning.
FIG. 6 is a microcomputer processing flow of a circuit for inserting a low-pass filter during urinal cleaning.
FIG. 7 is a microcomputer processing flow of a processing method for stopping human body detection signal processing during urinal cleaning.
FIG. 8 is a diagram showing a radio sensor device attached to a urinal.
[Explanation of symbols]
1: Human body, 2: Urinal, 3: Wash water, 4: Radio sensor, 5, Radio sensor, 6: Amplifier, 7: Comparator, 9: Microcomputer, 10: Cleaning valve control circuit, 11: Cleaning valve, 12: Low-pass filter
