JP2010185229A - Device for flushing urinal - Google Patents

Device for flushing urinal Download PDF

Info

Publication number
JP2010185229A
JP2010185229A JP2009030393A JP2009030393A JP2010185229A JP 2010185229 A JP2010185229 A JP 2010185229A JP 2009030393 A JP2009030393 A JP 2009030393A JP 2009030393 A JP2009030393 A JP 2009030393A JP 2010185229 A JP2010185229 A JP 2010185229A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
human body
urinal
doppler signal
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009030393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Matsumoto
松本  健志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP2009030393A priority Critical patent/JP2010185229A/en
Publication of JP2010185229A publication Critical patent/JP2010185229A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for flushing a urinal, which can further reduce water in flushing by discriminating between the falling of waterdrop onto the bowl surface of the urinal and the approaching of a human body, so as to eliminate flushing caused by false detection. <P>SOLUTION: This device for flushing the urinal includes: a Doppler sensor which detects the human body approaching by transmitting/receiving an electric wave in the forward direction of the urinal; and a control unit which determines whether the human body approaches or not on the basis of a detection signal output from the Doppler sensor, so as to control the opening and closing of a water-supply valve supplying the flushing water to the urinal. The control unit, when the detection signal starts changing and exceeds a first threshold, and in case when the amplitude of the detection signal, before the start of the change, exceeds a predetermined range, determines that the human body approaches the urinal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明の態様は、一般的に、小便器洗浄装置に関し、具体的には小便器の自動洗浄を行う小便器洗浄装置に関する。   Aspects of the present invention generally relate to a urinal cleaning device, and more particularly to a urinal cleaning device that performs automatic cleaning of a urinal.

マイクロ波センサを使用し、人体接近の検出を行う便器洗浄システムがある(特許文献1)。特許文献1に記載された便器洗浄システムによれば、封水の揺れにより生じるドップラー信号の周波数帯域を除去した信号を用いて、近づいてくる人の検知を行っているので、封水の揺れによる誤検知を防止することができる。   There is a toilet cleaning system that uses a microwave sensor to detect the approach of a human body (Patent Document 1). According to the toilet flushing system described in Patent Document 1, the approaching person is detected using a signal obtained by removing the frequency band of the Doppler signal generated by the shaking of the sealed water. False detection can be prevented.

しかしながら、マイクロ波センサが便器の裏面に設置された小便器において、便器洗浄後に、小便器のボール面に付着して残った水滴が、マイクロ波センサの検出範囲内のボール面を伝って落下すると、小便器洗浄装置は、人体が接近したと誤検出するおそれがある。これは、水滴落下によるマイクロ波センサのドップラー信号の周波数帯域が、人体接近によるドップラー信号の周波数帯域に近いためである。あるいは、ボール面に付着して残った水滴がマイクロ波センサに近いため、ドップラー信号の出力レベルが大きく、人体接近による出力レベルに相当するためである。   However, in a urinal where the microwave sensor is installed on the back surface of the toilet bowl, after the toilet bowl is washed, water droplets remaining on the ball surface of the urinal fall along the ball surface within the detection range of the microwave sensor. The urinal cleaning device may erroneously detect that the human body is approaching. This is because the frequency band of the Doppler signal of the microwave sensor due to the drop of water drops is close to the frequency band of the Doppler signal due to the approach of the human body. Alternatively, because the water droplets remaining on the ball surface are close to the microwave sensor, the output level of the Doppler signal is large and corresponds to the output level due to the approach of the human body.

このように、人体接近によるドップラー信号の周波数帯域と、水滴落下や封水揺れなどによるドップラー信号の周波数帯域と、は一部重複する。そのため、周波数の識別により水滴落下や封水揺れなどによるドップラー信号を除外すると、人体接近によるドップラー信号の一部も除外されてしまう。これにより、人体の動き方によっては、人体接近を検出することができないおそれがある。   Thus, the frequency band of the Doppler signal due to the approach of the human body partially overlaps with the frequency band of the Doppler signal due to the drop of water or the shaking of the sealed water. For this reason, if a Doppler signal due to a drop of a water drop or a shaking of a sealed water is excluded by identifying the frequency, a part of the Doppler signal due to the approach of the human body is also excluded. Thereby, depending on how the human body moves, there is a possibility that the approach of the human body cannot be detected.

また、出力信号の振幅値である出力レベルを比較するために、0レベルよりも大きな出力レベルである第1の出力レベルを設定し、出力信号が第1のレベル以上になったときに、それ以前の所定時間における出力信号がノイズレベルであったとき、人体の存在有りとは判断しないように設定された人体検知装置がある(特許文献2)。特許文献2に記載された人体検知装置によれば、人体の接近では、接近に応じて出力信号が徐々に増大するのに対して、水滴では出力信号が突然大きくなるため、出力信号が出力されていない状態、すなわちノイズレベルが所定時間以上続き、その後に第1の出力レベル以上になることにより、人体の検知ではないと判断することによって、誤検知を回避することができる。   Further, in order to compare the output level that is the amplitude value of the output signal, a first output level that is higher than the 0 level is set, and when the output signal becomes equal to or higher than the first level, There is a human body detection device that is set so as not to determine that a human body is present when an output signal at a previous predetermined time is a noise level (Patent Document 2). According to the human body detection device described in Patent Document 2, when the human body approaches, the output signal gradually increases in response to the approach, whereas in the case of water droplets, the output signal suddenly increases, so the output signal is output. When the state is not detected, that is, when the noise level continues for a predetermined time or more and then becomes the first output level or more, it is determined that it is not detection of a human body, so that erroneous detection can be avoided.

しかしながら、出力信号が第1のレベル以上になった以前の所定時間については、記載されていない。この所定時間の設定によっては、誤検知を回避することができないおそれがある。そのため、この所定時間に関しては、改善の余地がある。   However, the predetermined time before the output signal becomes equal to or higher than the first level is not described. Depending on the setting of the predetermined time, there is a possibility that erroneous detection cannot be avoided. Therefore, there is room for improvement with respect to the predetermined time.

特開2005−330672号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-330672 特開2005−283448号公報JP-A-2005-283448

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、小便器のボール面における水滴落下と、人体接近と、を識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上できる小便器洗浄装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made on the basis of recognition of such a problem, and it is possible to identify water drop falling on the ball surface of a urinal and approach to the human body, eliminate washing due to erroneous detection, and improve the reduction of washing water. It aims at providing a toilet bowl washing device.

第1の発明は、小便器の前方に向けて電波を送受信し、人体の接近を検出するドップラーセンサと、前記ドップラーセンサから出力された検知信号に基づいて人体の接近の有無を判定し前記小便器に洗浄水を供給する給水バルブを開閉制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記検知信号に変化が生じ始めて第1の閾値を超えたとき、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅が所定の範囲を超えている場合に、人体が接近したと判定することを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上させることができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a Doppler sensor that transmits and receives radio waves toward the front of a urinal and detects the approach of a human body, and whether the human body is approaching based on a detection signal output from the Doppler sensor. A control unit that controls opening and closing of a water supply valve that supplies flush water to the toilet, and the control unit starts before the time when the change starts to occur when the detection signal starts to change and exceeds a first threshold value. When the amplitude of the said detection signal exceeds the predetermined range, it is determined that the human body has approached.
According to this urinal washing device, it is possible to identify the drop of water droplets and the approach of the human body, eliminate washing due to erroneous detection, and improve the reduction of washing water.

また、第2の発明は、第1の発明において、前記変化が生じ始める時間は、前記小便器のボール面に沿って流れる水滴を想定し、前記流れる水滴が前記ドップラーセンサの検知範囲内に入り前記検知信号に変化が生じ始める時間であることを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、小便器のボール面に沿って流れる水滴を想定し、変化が生じ始める時間を決定するため、水滴自身と人体検出とを明確に判断できる。そのため、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくすことができる。
Further, according to a second aspect, in the first aspect, the time when the change starts to occur assumes a water droplet flowing along the ball surface of the urinal, and the flowing water droplet falls within a detection range of the Doppler sensor. The urinal cleaning device is characterized in that it is a time when the detection signal starts to change.
According to this urinal washing device, it is possible to clearly determine the water droplet itself and the human body detection since the time when the change starts is determined assuming a water droplet flowing along the ball surface of the urinal. Therefore, it is possible to discriminate between water drop falling and approaching the human body and eliminate cleaning due to erroneous detection.

また、第3の発明は、第1または第2の発明において、前記制御部は、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅が前記所定の範囲を超えていないと判断した場合には、前記人体の接近の有無の判定を所定時間のあいだ実行しないことを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、水滴検出手段が水滴であることを判断した後であっても、水滴落下と人体接近との誤検知を防止することができる。
According to a third aspect, in the first or second aspect, the control unit determines that the amplitude of the detection signal before the time when the change starts to occur does not exceed the predetermined range. Is a urinal washing device characterized in that the determination of the presence or absence of the approach of the human body is not executed for a predetermined time.
According to this urinal washing apparatus, even after it is determined that the water droplet detection means is a water droplet, it is possible to prevent erroneous detection of a water droplet falling and a human body approach.

また、第4の発明は、第1〜第3のいずれか1つの発明において、前記制御部は、前記検知信号から所定の周波数の信号を抽出し、前記抽出した信号の分散値に前記第1の閾値を超える変化が生じたか否かを判断することを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、ドップラー信号の分散値は、ドップラー信号の振幅値よりも顕著に現れ、より安定的に推移するため、被検知体がドップラーセンサに接近したか否かの判断は、より容易になる。
In a fourth aspect based on any one of the first to third aspects, the control unit extracts a signal having a predetermined frequency from the detection signal, and the variance value of the extracted signal is used as the first value. It is a urinal washing apparatus characterized by determining whether the change exceeding the threshold value occurred.
According to this urinal washing device, the dispersion value of the Doppler signal appears more conspicuously than the amplitude value of the Doppler signal and changes more stably, so the determination as to whether or not the detected object has approached the Doppler sensor can be made. Become easier.

また、第5の発明は、第4の発明において、前記制御部は、前記分散値が前記第1の閾値を超えた場合には、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅を参照し、前記参照した振幅が第2の閾値以上である場合には、人体が接近したと判定することを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、ドップラー信号の分散値が第1の閾値以上になっただけでは、人体が小便器に接近したとは判断せず、その前のドップラー信号の振幅値を読み取り、その読み取った振幅値が第2の閾値以上である場合に人体が小便器に接近したと判定する。そのため、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上させることができる。
In a fifth aspect based on the fourth aspect, the control unit determines the amplitude of the detection signal before the time when the change starts when the variance value exceeds the first threshold value. The urinal washing apparatus is characterized in that, when the referenced amplitude is equal to or greater than a second threshold value, it is determined that the human body has approached.
According to this urinal washing device, the dispersion value of the Doppler signal is not less than the first threshold value, it is not determined that the human body has approached the urinal, the amplitude value of the previous Doppler signal is read, When the read amplitude value is equal to or greater than the second threshold, it is determined that the human body has approached the urinal. For this reason, it is possible to discriminate between the drop of water droplets and the approach of the human body to eliminate cleaning due to erroneous detection, and to improve the reduction of cleaning water.

また、第6の発明は、第5の発明において、前記制御部は、前記検知信号の振幅を記憶する振幅値記憶手段と、前記検知信号の分散値が前記第1の閾値を超えた場合に、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅を前記振幅値記憶手段から読み取り、前記振幅値記憶手段から読み取った振幅の積算処理を行う振幅値積算手段と、を有し、前記制御部は、前記振幅値積算手段が出力する積算値が前記第2の閾値以上である場合に前記人体が接近したと判定することを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、人体接近によるドップラー信号の振幅値の積算値と、水滴落下によるドップラー信号の振幅値の積算値と、をより明確に識別することができる。そのため、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上させることができる。
In a sixth aspect based on the fifth aspect, the control unit includes an amplitude value storage unit that stores the amplitude of the detection signal, and a variance value of the detection signal exceeds the first threshold value. Amplitude control means for reading the amplitude of the detection signal prior to the time when the change starts to occur from the amplitude value storage means, and performing an integration process of the amplitude read from the amplitude value storage means, and the control The unit is a urinal washing device characterized in that it determines that the human body has approached when the integrated value output from the amplitude value integrating means is equal to or greater than the second threshold value.
According to this urinal washing apparatus, the integrated value of the amplitude value of the Doppler signal due to the approach of the human body and the integrated value of the amplitude value of the Doppler signal due to the drop of water can be more clearly identified. For this reason, it is possible to discriminate between the drop of water droplets and the approach of the human body to eliminate cleaning due to erroneous detection, and to improve the reduction of cleaning water.

また、第7の発明は、第1〜第6のいずれか1つの発明において、前記制御部は、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号のうちで、第3の閾値を超える振幅を有する前記検知信号を除外して前記判定を実行することを特徴とする小便器洗浄装置である。
この小便器洗浄装置によれば、ドップラー信号の分散値は第1の閾値以上にはならないが、ドップラー信号の振幅値が積算されると、その積算値が第2の閾値以上となるようなノイズを除外することができる。そのため、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上させることができる。
In addition, according to a seventh invention, in any one of the first to sixth inventions, the control unit has an amplitude exceeding a third threshold among the detection signals before the time when the change starts to occur. The urinal washing apparatus is characterized in that the determination is performed by excluding the detection signal having the signal.
According to this urinal cleaning device, the variance value of the Doppler signal does not exceed the first threshold value, but noise that causes the integrated value to become equal to or greater than the second threshold value when the amplitude value of the Doppler signal is accumulated. Can be excluded. For this reason, it is possible to discriminate between the drop of water droplets and the approach of the human body to eliminate cleaning due to erroneous detection, and to improve the reduction of cleaning water.

本発明の態様によれば、小便器のボール面における水滴落下と、人体接近と、を識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上できる小便器洗浄装置が提供される。   According to the aspect of the present invention, there is provided a urinal washing apparatus that can identify the drop of water droplets on the ball surface of the urinal and the approach of the human body, eliminate washing due to erroneous detection, and improve washing water reduction.

本発明の実施の形態にかかる小便器洗浄装置を表す側面模式図である。It is a side surface schematic diagram showing the urinal washing device concerning an embodiment of the invention. 本実施形態の小便器を表す側面模式図である。It is a side surface schematic diagram showing the urinal of this embodiment. ドップラーセンサの検出方向を説明するための側面模式図である。It is a side surface schematic diagram for demonstrating the detection direction of a Doppler sensor. 水滴落下および人体接近によるドップラー信号と、判定のタイミングと、を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the Doppler signal by water drop falling and a human body approach, and the timing of determination. 水滴がボール面を伝って落下する状態を表す側面模式図である。It is a side surface schematic diagram showing the state where a water drop falls along a ball surface. 人体が小便器に接近する状態を表す側面模式図である。It is a side surface schematic diagram showing the state where a human body approaches a urinal. 本実施形態にかかる小便器洗浄装置の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of the urinal washing device concerning this embodiment. 本実施形態の判定手段の動作を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates operation | movement of the determination means of this embodiment. 本実施形態にかかる小便器洗浄装置の構成の具体例を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the example of a structure of the urinal washing apparatus concerning this embodiment. 本具体例の水滴検出手段の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of the water droplet detection means of this example. 水滴落下および人体接近によるドップラー信号と、分散値の判定のタイミングと、を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the Doppler signal by a water drop fall and a human body approach, and the timing of determination of a dispersion value. 人体接近によるドップラー信号と、そのドップラー信号の分散値と、の一例を表すグラフ図である。It is a graph showing an example of the Doppler signal by a human body approach, and the dispersion value of the Doppler signal. 水滴落下によるドップラー信号と、そのドップラー信号の分散値と、の一例を表すグラフ図である。It is a graph showing an example of a Doppler signal due to a drop of water and a dispersion value of the Doppler signal. 分散値および積算値を用いた場合の判定動作を具体例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the specific example of determination operation | movement at the time of using a variance value and an integrated value. ドップラー信号にノイズが生じた場合の判定動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating determination operation | movement when noise arises in a Doppler signal. 水滴落下であると判定した後の処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process after determining with it being a water drop fall. 水滴検出手段が検出を行う所定時間帯の具体例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the specific example of the predetermined time slot | zone which a water droplet detection means detects. ドップラー信号の振幅の積算方法の具体例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the specific example of the integration method of the amplitude of a Doppler signal.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。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。
図1は、本発明の実施の形態にかかる小便器洗浄装置を表す側面模式図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic side view showing a urinal washing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に表した小便器洗浄装置は、男性用の小便器100に付設され、人体および尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサ(以下、単に「ドップラーセンサ」という)200と、小便器洗浄を制御する制御部300と、を備える。   The urinal washing apparatus shown in FIG. 1 is attached to a male urinal 100 and controls a microwave Doppler sensor (hereinafter simply referred to as “Doppler sensor”) 200 for detecting a human body and urine flow, and controls urinal washing. And a control unit 300.

小便器100は、ボール部110を有する。ボール部110の上部には、洗浄水をボール部110へ吐水する給水部120が設けられ、ボール部110の下部には、洗浄水を一時的に貯留するトラップ部130が設けられている。トラップ部130に貯留された水(封水)は、排水路側からボール部110側に悪臭や害虫類が進入することを防止している。そして、トラップ部130に貯留された水は、給水部120から吐水された洗浄水の水量に応じて、排水口140から排水路へ適宜排出される。   The urinal 100 has a ball portion 110. A water supply unit 120 for discharging cleaning water to the ball unit 110 is provided at the upper part of the ball unit 110, and a trap unit 130 for temporarily storing the cleaning water is provided at the lower part of the ball unit 110. The water (sealed water) stored in the trap part 130 prevents bad odors and pests from entering the ball part 110 side from the drainage channel side. And the water stored in the trap part 130 is suitably discharged | emitted from the drain outlet 140 to a drainage channel according to the amount of washing water discharged from the water supply part 120.

ドップラーセンサ200は、小便器100の裏面(後方)側、すなわちボール部110とは反対側に設置されている。ドップラーセンサ200は、マイクロ波あるいはミリ波などの高周波の電波を放射(送信)し、放射した電波の被検知体からの反射波を受信して、被検知体の有無を検知し、その検知信号を出力する高電波センサである。このドップラーセンサ200は、図1に表した検出範囲201のように、小便器100の前方に立った使用者(人体)510や、使用者510からの排尿の尿流などを検出する。なお、ドップラーセンサ200については、後に詳述する。   The Doppler sensor 200 is installed on the back surface (rear) side of the urinal 100, that is, on the side opposite to the ball portion 110. The Doppler sensor 200 radiates (transmits) high-frequency radio waves such as microwaves or millimeter waves, receives reflected waves from the detected object of the emitted radio waves, detects the presence or absence of the detected object, and detects the detection signal. Is a high radio wave sensor. The Doppler sensor 200 detects a user (human body) 510 standing in front of the urinal 100, a urine flow of urination from the user 510, and the like, as in a detection range 201 illustrated in FIG. The Doppler sensor 200 will be described in detail later.

制御部300は、ドップラーセンサ200から出力された検知信号(ドップラー信号)に基づいて、給水路の途上に設けられた給水バルブ400を駆動させる。給水部120と給水バルブ400とは、給水路によって連結されている。給水バルブ400が開放されている場合には、水は給水路の内部を通り、給水部120から吐水される。一方、給水バルブ400が閉止されている場合には、水が給水部120から吐水されることはない。なお、本願明細書において「水」という場合には、「湯」も含むものとする。   Based on the detection signal (Doppler signal) output from the Doppler sensor 200, the controller 300 drives the water supply valve 400 provided in the middle of the water supply path. The water supply unit 120 and the water supply valve 400 are connected by a water supply channel. When the water supply valve 400 is opened, water passes through the inside of the water supply channel and is discharged from the water supply unit 120. On the other hand, when the water supply valve 400 is closed, water is not discharged from the water supply unit 120. In the present specification, “water” includes “hot water”.

図2は、本実施形態の小便器を表す側面模式図である。なお、図2(a)は、小便器の全体を表す側面模式図であり、図2(b)は、ドップラーセンサの近傍を拡大して眺めた拡大模式図である。
また、図3は、ドップラーセンサの検出方向を説明するための側面模式図である。なお、図3(a)は、ドップラーセンサがボール面に対して傾斜して設置された場合を例示する側面模式図であり、図3(b)は、ドップラーセンサがボール面に並行して設置された場合を例示する側面模式図である。
FIG. 2 is a schematic side view showing the urinal of this embodiment. 2A is a schematic side view showing the entire urinal, and FIG. 2B is an enlarged schematic view of the vicinity of the Doppler sensor.
FIG. 3 is a schematic side view for explaining the detection direction of the Doppler sensor. 3A is a schematic side view illustrating the case where the Doppler sensor is installed inclined with respect to the ball surface, and FIG. 3B is a diagram illustrating the Doppler sensor installed in parallel with the ball surface. It is a side surface schematic diagram which illustrates the case where it was done.

ドップラーセンサ200は、図2および図3に表したように、小便器100の裏面側に設置され、その検出範囲201が前方および下方を向くように、ボール面111に対して傾斜して設置されている。また、小便器100のボール面111に付着して残った水滴520がある場合には、その水滴520は、図2(b)に表した矢印のように、ドップラーセンサ200の近傍のボール面111を伝って落下する。   2 and 3, the Doppler sensor 200 is installed on the back surface side of the urinal 100, and is inclined with respect to the ball surface 111 so that the detection range 201 faces forward and downward. ing. Further, when there is a water droplet 520 remaining on the ball surface 111 of the urinal 100, the water droplet 520 is disposed on the ball surface 111 in the vicinity of the Doppler sensor 200 as indicated by an arrow in FIG. Fall through.

ここで、ドップラーセンサ200の電波放射方向(最大指向方向)は、図3(a)に表したように、水滴520の落下方向に対して傾斜している。そして、放射された電波は水滴520に反射され、ドップラーセンサ200は、この反射された電波(反射波)を受信する。このとき、ドップラーセンサ200は、電波放射方向と並行する水滴落下速度成分から得られるドップラー信号(検知信号)を主として 制御部300に出力する。つまり、電波放射方向と直交する水滴落下速度成分から得られるドップラー信号は、非常に小さな信号となる。   Here, the radio wave radiation direction (maximum directivity direction) of the Doppler sensor 200 is inclined with respect to the falling direction of the water droplet 520, as shown in FIG. The emitted radio wave is reflected by the water droplet 520, and the Doppler sensor 200 receives the reflected radio wave (reflected wave). At this time, the Doppler sensor 200 mainly outputs a Doppler signal (detection signal) obtained from the water drop falling velocity component parallel to the radio wave radiation direction to the control unit 300. That is, the Doppler signal obtained from the water drop falling velocity component orthogonal to the radio wave radiation direction is a very small signal.

但し、ドップラーセンサ200は、一定領域(検出範囲201)に電波を放射している。そのため、例えば図3(b)に表したように、ドップラーセンサ200は、ボール面111に並行して設置された場合であっても、方向Bと並行する水滴落下速度成分から得られるドップラー信号を制御部300に出力できる。これは、図3(b)に表した矢印Bだけに限定されず、例えば矢印Cについても同様である。すなわち、ドップラーセンサ200は、図3(a)や図3(b)に表したような設置形態に限定されず、ボール面111を伝って落下する水滴520に反射された電波を受信して、ドップラー信号を制御部300に出力できる。   However, the Doppler sensor 200 radiates radio waves in a certain area (detection range 201). Therefore, for example, as illustrated in FIG. 3B, the Doppler sensor 200 is configured to output a Doppler signal obtained from the water drop falling speed component parallel to the direction B even when the Doppler sensor 200 is installed in parallel to the ball surface 111. The data can be output to the control unit 300. This is not limited to the arrow B shown in FIG. 3B, and the same applies to the arrow C, for example. That is, the Doppler sensor 200 is not limited to the installation form shown in FIG. 3A or FIG. 3B, and receives radio waves reflected by the water droplets 520 falling along the ball surface 111, A Doppler signal can be output to the controller 300.

このとき、水滴520がボール面111を伝って落下したことによるドップラー信号の周波数帯域は、人体510が接近したことによるドップラー信号の周波数帯域に近い。また、ボール面111を伝って落下する水滴520は、ドップラーセンサ200の近くを通過するため、ドップラー信号の出力レベルが大きく、人体接近によるドップラー信号の出力レベルに相当する場合がある。そのため、小便器100のボール面111に付着して残った水滴520が、ドップラーセンサ200の検出範囲201内のボール面111を伝って落下すると、小便器洗浄装置は、人体510が接近したと誤検出するおそれがある。そこで、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、水滴落下と人体接近とを識別して、誤検知による洗浄を防止することができる。以下、水滴落下と人体接近との識別に関して、図面を参照しつつ説明する。   At this time, the frequency band of the Doppler signal due to the water droplet 520 falling along the ball surface 111 is close to the frequency band of the Doppler signal due to the human body 510 approaching. Further, since the water droplet 520 that falls along the ball surface 111 passes near the Doppler sensor 200, the output level of the Doppler signal is large and may correspond to the output level of the Doppler signal due to the approach of the human body. Therefore, when the water droplet 520 remaining on the ball surface 111 of the urinal 100 falls along the ball surface 111 within the detection range 201 of the Doppler sensor 200, the urinal cleaning device erroneously determines that the human body 510 has approached. There is a risk of detection. Therefore, the urinal cleaning device according to the present embodiment can discriminate water drop dropping from approaching the human body and prevent cleaning due to erroneous detection. Hereinafter, identification of water drop dropping and human body approach will be described with reference to the drawings.

図4は、水滴落下および人体接近によるドップラー信号と、判定のタイミングと、を例示する模式図である。
また、図5は、水滴がボール面を伝って落下する状態を表す側面模式図である。
また、図6は、人体が小便器に接近する状態を表す側面模式図である。
なお、図4に表したドップラー信号において、横軸は時間を表しており、縦軸は電圧を表している。
FIG. 4 is a schematic view illustrating a Doppler signal due to a drop of water droplets and approaching a human body, and determination timing.
FIG. 5 is a schematic side view showing a state in which water drops fall along the ball surface.
FIG. 6 is a schematic side view showing a state where the human body approaches the urinal.
In the Doppler signal shown in FIG. 4, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.

人体510が小便器100に接近する場合、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅値は、図4に表したように、徐々に大きくなる。これは、人体510が小便器100に接近する場合には、その人体510は徐々にドップラーセンサ200の検出範囲201に入ってくるためである。また、人体510が小便器100の前方ではなく側方から検出範囲201に入ってくる場合であっても、ドップラーセンサ200と人体510との距離が遠いため、ドップラー信号の振幅は、図4に表したように、徐々に大きくなる。   When the human body 510 approaches the urinal 100, the amplitude value of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 gradually increases as shown in FIG. This is because the human body 510 gradually enters the detection range 201 of the Doppler sensor 200 when the human body 510 approaches the urinal 100. Even when the human body 510 enters the detection range 201 from the side rather than the front of the urinal 100, the amplitude of the Doppler signal is shown in FIG. 4 because the distance between the Doppler sensor 200 and the human body 510 is long. As shown, it gradually increases.

そして、人体510が、図6に表した人体aの位置に存在すると、すなわち人体510がドップラーセンサ200の検出範囲201に入ると、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅値は、変化し始める。続いて、人体510が、小便器100に近接した位置に近づくにつれて、ドップラー信号の振幅値は大きくなり、人体510が図6に表した人体bの位置に到達すると、ドップラー信号の振幅値は第1の閾値を超える。さらに人体510が小便器100に近接した位置に近づくにつれて、ドップラー信号の振幅値はさらに大きくなる。   When the human body 510 exists at the position of the human body a shown in FIG. 6, that is, when the human body 510 enters the detection range 201 of the Doppler sensor 200, the amplitude value of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 changes. start. Subsequently, the amplitude value of the Doppler signal increases as the human body 510 approaches the position close to the urinal 100, and when the human body 510 reaches the position of the human body b shown in FIG. 1 threshold is exceeded. Furthermore, as the human body 510 approaches the position close to the urinal 100, the amplitude value of the Doppler signal further increases.

これに対して、水滴520がボール面111を伝って落下する場合、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅は、図4に表したように、人体接近の場合と比較すると、急に大きくなる。これは、人体接近の場合と比較すると、ドップラーセンサ200と水滴520との距離が近く、その水滴520がドップラーセンサ200の検出範囲201に急に入ってくるためである。また、ドップラーセンサ200と水滴520との距離が近いため、ドップラー信号の振幅は、人体接近によるドップラー信号の振幅に相当する場合がある。   On the other hand, when the water droplet 520 falls along the ball surface 111, the amplitude of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 is suddenly larger than that in the case of approaching the human body as shown in FIG. Become. This is because the distance between the Doppler sensor 200 and the water droplet 520 is short compared to the case of approaching a human body, and the water droplet 520 suddenly enters the detection range 201 of the Doppler sensor 200. Further, since the distance between the Doppler sensor 200 and the water droplet 520 is short, the amplitude of the Doppler signal may correspond to the amplitude of the Doppler signal due to the approach of the human body.

水滴520が、図5に表した水滴aの位置に伝ってくると、すなわち水滴520がドップラーセンサ200の検出範囲201に入ってくると、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅は、変化し始める。続いて、水滴520が図5に表した水滴bの位置に伝ってくると、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅は、第1の閾値を超える場合がある(タイミングt1)。なお、水滴520が、図5に表した水滴cの位置に伝ってくると、すなわち水滴520がドップラーセンサ200の検出範囲201から外れると、ドップラーセンサ200から出力されるドップラー信号の振幅は、ほとんど変化しなくなる。   When the water droplet 520 reaches the position of the water droplet a shown in FIG. 5, that is, when the water droplet 520 enters the detection range 201 of the Doppler sensor 200, the amplitude of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 changes. Begin to. Subsequently, when the water droplet 520 reaches the position of the water droplet b shown in FIG. 5, the amplitude of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 may exceed the first threshold (timing t1). When the water droplet 520 reaches the position of the water droplet c shown in FIG. 5, that is, when the water droplet 520 is out of the detection range 201 of the Doppler sensor 200, the amplitude of the Doppler signal output from the Doppler sensor 200 is almost the same. It will not change.

そこで、本実施形態にかかる小便器洗浄装置の制御部300は、ドップラーセンサ200からのドップラー信号が第1の閾値を超えても(例えば、ドップラー信号の振幅が所定閾値以上になっても)、それに基づいて人体510が小便器100に接近したとは判定しない。ドップラーセンサ200からのドップラー信号が第1の閾値を超える(例えば、ドップラー信号の振幅が所定閾値以上になる)と、制御部300は、その変化が生じ始める時間より前のドップラー信号を参照する。ここで、本願明細書において「変化が生じ始める時間」とは、小便器100のボール面111に沿って流れる水滴520を想定し、その流れる水滴520が、ドップラーセンサ200の検出範囲内に入りドップラーセンサ200からのドップラー信号に変化が生じ始める時間である。つまり、例えば、図4に表したように、タイミングt1において、ドップラーセンサ200からのドップラー信号の振幅が所定閾値以上になると、小便器洗浄装置は、タイミングt1よりも前に遡った所定時間T1の間のドップラー信号を読み取る。   Therefore, the control unit 300 of the urinal washing apparatus according to the present embodiment, even if the Doppler signal from the Doppler sensor 200 exceeds the first threshold value (for example, even if the amplitude of the Doppler signal exceeds a predetermined threshold value), Based on this, it is not determined that the human body 510 has approached the urinal 100. When the Doppler signal from the Doppler sensor 200 exceeds the first threshold (for example, the amplitude of the Doppler signal becomes equal to or greater than the predetermined threshold), the control unit 300 refers to the Doppler signal before the time when the change starts to occur. Here, “the time when the change starts to occur” in this specification is assumed to be a water droplet 520 that flows along the ball surface 111 of the urinal 100, and the flowing water droplet 520 enters the detection range of the Doppler sensor 200. This is the time when the Doppler signal from the sensor 200 begins to change. That is, for example, as illustrated in FIG. 4, when the amplitude of the Doppler signal from the Doppler sensor 200 becomes equal to or greater than a predetermined threshold at the timing t1, the urinal cleaning device has a predetermined time T1 that goes back before the timing t1. Read the Doppler signal in between.

そして、所定時間T1の間のドップラー信号の振幅が、他の所定閾値以上であれば、小便器洗浄装置は、人体510が小便器100に接近したと判定する。すなわち、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、ドップラーセンサ200からのドップラー信号の振幅が所定閾値以上になった場合であって、そのタイミングt1よりも前に遡った所定時間T1の間のドップラー信号の振幅が他の所定閾値以上である場合に、人体510が小便器100に接近したと判定する。   If the amplitude of the Doppler signal during the predetermined time T <b> 1 is equal to or greater than another predetermined threshold, the urinal cleaning device determines that the human body 510 has approached the urinal 100. That is, the urinal washing apparatus according to the present embodiment is a case where the amplitude of the Doppler signal from the Doppler sensor 200 is equal to or greater than a predetermined threshold value, and the Doppler for a predetermined time T1 that goes back before the timing t1. When the amplitude of the signal is greater than or equal to another predetermined threshold, it is determined that the human body 510 has approached the urinal 100.

一方、所定時間T1の間のドップラー信号の振幅が、他の所定閾値よりも小さい場合は、制御部300は、水滴520を検知したものと判定し、人体510が小便器100に接近したとは判定しない。すなわち、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、ドップラーセンサ200からのドップラー信号の振幅が所定閾値以上になった場合であって、そのタイミングt1よりも前に遡った所定時間T1の間のドップラー信号の振幅が他の所定閾値よりも小さい場合には、人体510が小便器100に接近したとは判定しない。   On the other hand, when the amplitude of the Doppler signal during the predetermined time T1 is smaller than the other predetermined threshold, the control unit 300 determines that the water droplet 520 has been detected, and the human body 510 has approached the urinal 100. Do not judge. That is, the urinal washing apparatus according to the present embodiment is a case where the amplitude of the Doppler signal from the Doppler sensor 200 is equal to or greater than a predetermined threshold value, and the Doppler for a predetermined time T1 that goes back before the timing t1. When the amplitude of the signal is smaller than another predetermined threshold, it is not determined that the human body 510 has approached the urinal 100.

なお、所定時間T1は、これだけに限定されず、例えば所定時間T1からさらに遡った所定時間T2であってもよい。また、タイミングt1における判定では、ドップラー信号の振幅による判定だけに限定されず、例えば、所定時間の間におけるドップラー信号の振幅の変動を表す分散値などを用いて判定してもよい。つまり、分散値が所定値を超えた場合も、検知信号に第1の閾値を超えた変化が生じたものと判定することができる。さらに、タイミングt1よりも前に遡った所定時間T1や所定時間T2における判定では、ドップラー信号の振幅による判定だけに限定されず、例えば、所定時間T1や所定時間T2の間におけるドップラー信号の振幅の平均値や積算値などを用いて判定してもよい。   The predetermined time T1 is not limited to this, and may be, for example, a predetermined time T2 that is further back from the predetermined time T1. In addition, the determination at the timing t1 is not limited to the determination based on the amplitude of the Doppler signal. For example, the determination may be performed using a variance value representing a variation in the amplitude of the Doppler signal during a predetermined time. That is, even when the variance value exceeds the predetermined value, it can be determined that the detection signal has changed beyond the first threshold. Furthermore, the determination at the predetermined time T1 or the predetermined time T2 that goes back before the timing t1 is not limited to the determination based on the amplitude of the Doppler signal. For example, the amplitude of the Doppler signal during the predetermined time T1 or the predetermined time T2 is determined. You may determine using an average value, an integrated value, etc.

このように、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、人体接近によるドップラー信号の特性と、水滴落下によるドップラー信号の特性と、の差異に基づいて、人体接近と水滴落下とを識別する。すなわち、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、ドップラー信号の振幅が所定閾値以上になっただけでは、人体510が小便器100に接近したとは判定せず、その変化が生じ始める時間より前のドップラー信号を読み取り、所定時間の間のドップラー信号の振幅が他の所定閾値以上の場合に人体510が小便器100に接近したと判定する。そのため、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上できる。   As described above, the urinal washing apparatus according to the present embodiment discriminates between the approach of the human body and the drop of the water drop based on the difference between the characteristics of the Doppler signal due to the approach of the human body and the characteristics of the Doppler signal due to the drop of the water drop. That is, the urinal washing device according to the present embodiment does not determine that the human body 510 has approached the urinal 100 only when the amplitude of the Doppler signal is equal to or greater than a predetermined threshold, and before the time when the change starts to occur. When the amplitude of the Doppler signal during a predetermined time is equal to or greater than another predetermined threshold, it is determined that the human body 510 has approached the urinal 100. Therefore, the urinal cleaning device according to the present embodiment can identify the drop of water droplets and the approach of the human body, eliminate cleaning due to erroneous detection, and improve the reduction of cleaning water.

図7は、本実施形態にかかる小便器洗浄装置の構成を例示するブロック図である。
また、図8は、本実施形態の判定手段の動作を例示するフローチャートである。
FIG. 7 is a block diagram illustrating the configuration of the urinal washing device according to this embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the determination unit of this embodiment.

本実施形態のドップラーセンサ200は、送信手段210と、受信手段220と、差分検出手段230と、を有する。送信手段210からは、高周波、マイクロ波あるいはミリ波などの10kHz〜100GHzの周波数帯の電波が放射される。人体510や水滴520からの反射波は、受信手段220に入力される。   The Doppler sensor 200 of the present embodiment includes a transmission unit 210, a reception unit 220, and a difference detection unit 230. From the transmission means 210, radio waves in a frequency band of 10 kHz to 100 GHz such as high frequency, microwave, or millimeter wave are radiated. Reflected waves from the human body 510 and the water droplets 520 are input to the receiving means 220.

このような送受信形態を電波を用いて行うことにより、光電センサ(赤外線センサ)等のように非常に狭い指向性を持ったセンサでは検知困難な被検知体に関しても検知可能となる。そのため、小便器洗浄装置の近傍にて電波を用いることにより、形状や色、材質に関係なく検知を行うことが可能となり、被検知体の検知精度を向上させることが可能となる。   By performing such a transmission / reception mode using radio waves, it is possible to detect a detected object that is difficult to detect with a sensor having very narrow directivity, such as a photoelectric sensor (infrared sensor). Therefore, by using radio waves in the vicinity of the urinal cleaning device, detection can be performed regardless of the shape, color, and material, and the detection accuracy of the detection target can be improved.

送信波の一部と受信波とは、差分検出手段230にそれぞれ入力されて合成され、ドップラー効果が反映された出力信号が出力される。つまり、差分検出手段230は、送信波の一部と受信波との周波数の差分をとり、ドップラー信号を出力する。差分検出手段230から出力されたドップラー信号は、制御部300に出力される。   A part of the transmission wave and the reception wave are respectively input to the difference detection unit 230 and synthesized, and an output signal reflecting the Doppler effect is output. That is, the difference detection unit 230 takes a frequency difference between a part of the transmission wave and the reception wave and outputs a Doppler signal. The Doppler signal output from the difference detection unit 230 is output to the control unit 300.

差分検出手段230から出力されたドップラー信号は、周波数の低いベースラインに周波数の高い信号が重畳した波形を有する。高周波数成分には、ドップラー効果に関する情報が含まれる。すなわち、人体510や水滴520などの被検知体が移動すると、ドップラー効果によって反射波の波長がシフトする。ドップラー周波数ΔF(Hz)は、下記の式(1)により表すことができる。

ΔF=Fs−Fb=2×Fs×v/c ・・・式(1)

但し、Fs:送信周波数(Hz)
Fb:反射周波数(Hz)
v:物体の移動速度(m/s)
c:光速(=300×106m/s)
The Doppler signal output from the difference detection unit 230 has a waveform in which a high frequency signal is superimposed on a low frequency baseline. The high frequency component includes information on the Doppler effect. That is, when the detection object such as the human body 510 or the water droplet 520 moves, the wavelength of the reflected wave shifts due to the Doppler effect. The Doppler frequency ΔF (Hz) can be expressed by the following equation (1).

ΔF = Fs−Fb = 2 × Fs × v / c (1)

Where Fs: transmission frequency (Hz)
Fb: reflection frequency (Hz)
v: object moving speed (m / s)
c: speed of light (= 300 × 106 m / s)

ドップラーセンサ200に対して被検知体が相対的に移動すると、式(1)で表されるように、その速度vに比例した周波数ΔFを含む出力信号を得ることができる。出力信号は周波数スペクトラムを有し、スペクトラムのピークに対応するピーク周波数と移動体の速度vとの間には相関関係がある。従って、ドップラー周波数ΔFを測定することにより速度vを求めることができる。   When the object to be detected moves relative to the Doppler sensor 200, an output signal including a frequency ΔF proportional to the velocity v can be obtained as represented by the equation (1). The output signal has a frequency spectrum, and there is a correlation between the peak frequency corresponding to the peak of the spectrum and the velocity v of the moving object. Therefore, the velocity v can be obtained by measuring the Doppler frequency ΔF.

一方、制御部300は、受信出力手段310と、人体検出手段320と、を有する。また、人体検出手段320は、周波数フィルタ321と、判定手段323と、を有する。差分検出手段230から出力されたドップラー信号は、受信出力手段310により受信された後、周波数フィルタ321に出力される。そして、そのドップラー信号の高周波成分は、周波数フィルタ321において取り除かれ、人体接近に対応する人体検出周波数信号が抽出される。この際のフィルタリング周波数は、適宜変更することができる。   On the other hand, the control unit 300 includes a reception output unit 310 and a human body detection unit 320. In addition, the human body detection unit 320 includes a frequency filter 321 and a determination unit 323. The Doppler signal output from the difference detection unit 230 is output to the frequency filter 321 after being received by the reception output unit 310. Then, the high frequency component of the Doppler signal is removed by the frequency filter 321, and a human body detection frequency signal corresponding to the approach of the human body is extracted. The filtering frequency at this time can be changed as appropriate.

周波数フィルタ321において高周波成分が取り除かれ、人体接近に対応する人体検出周波数が抽出されたドップラー信号は、判定手段323に出力される。判定手段323は、図8に表したフローチャートのような動作により、人体接近と水滴落下とを識別し判定する。そして、判定手段323は、その判定結果に基づいて給水バルブ400を開閉する。   The Doppler signal from which the high frequency component is removed by the frequency filter 321 and the human body detection frequency corresponding to the approach of the human body is extracted is output to the determination unit 323. The determination unit 323 identifies and determines the approach of the human body and the drop of water droplets by an operation like the flowchart shown in FIG. And the determination means 323 opens and closes the water supply valve 400 based on the determination result.

ここで、図8に表した判定手段323の動作について説明する。まず、判定手段323は、人体検出処理を開始すると(ステップS101)、周波数フィルタ321からのドップラー信号の振幅が第1の閾値以上であるか否かを判断する(ステップS103)。周波数フィルタ321からのドップラー信号の振幅が第1の閾値未満である場合には(ステップS103:No)、ステップS103の動作を繰り返す。一方、周波数フィルタ321からのドップラー信号の振幅が第1の閾値以上である場合には(ステップS103:Yes)、ドップラー信号の振幅が第1の閾値以上になる前の振幅が第2の閾値以上であるか否かを判断する(ステップS105)。   Here, the operation of the determination unit 323 shown in FIG. 8 will be described. First, when the determination unit 323 starts the human body detection process (step S101), the determination unit 323 determines whether the amplitude of the Doppler signal from the frequency filter 321 is greater than or equal to the first threshold value (step S103). When the amplitude of the Doppler signal from the frequency filter 321 is less than the first threshold value (step S103: No), the operation of step S103 is repeated. On the other hand, when the amplitude of the Doppler signal from the frequency filter 321 is greater than or equal to the first threshold (step S103: Yes), the amplitude before the amplitude of the Doppler signal is greater than or equal to the first threshold is greater than or equal to the second threshold. Is determined (step S105).

ドップラー信号の振幅が第1の閾値以上になる前の振幅が第2の閾値未満である場合には(ステップS105:No)、ステップS103の動作を繰り返す。一方、ドップラー信号の振幅が第1の閾値以上になる前の振幅が第2の閾値以上である場合には(ステップS105:Yes)、人体510が小便器100に接近したと判定し(ステップS107)、人体検出処理を終了する(ステップS109)。   When the amplitude before the amplitude of the Doppler signal becomes greater than or equal to the first threshold is less than the second threshold (step S105: No), the operation of step S103 is repeated. On the other hand, when the amplitude before the amplitude of the Doppler signal becomes greater than or equal to the first threshold is greater than or equal to the second threshold (step S105: Yes), it is determined that the human body 510 has approached the urinal 100 (step S107). ) The human body detection process is terminated (step S109).

次に、本実施形態にかかる小便器洗浄装置の構成の具体例について説明する。
図9は、本実施形態にかかる小便器洗浄装置の構成の具体例を例示するブロック図である。
また、図10は、本具体例の水滴検出手段の構成を例示するブロック図である。
Next, a specific example of the configuration of the urinal washing device according to the present embodiment will be described.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a specific example of the configuration of the urinal washing device according to this embodiment.
FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the water droplet detection means of this example.

本具体例の人体検出手段320は、周波数フィルタ321と、人体検出閾値判定部325と、水滴検出手段330と、を有する。つまり、図7に表した判定手段323が、人体検出閾値判定部325と、水滴検出手段330と、を有することに相当する。その他の構成については、図7に表した小便器洗浄装置の構成と同様である。   The human body detection unit 320 of this specific example includes a frequency filter 321, a human body detection threshold value determination unit 325, and a water droplet detection unit 330. That is, the determination unit 323 illustrated in FIG. 7 corresponds to having the human body detection threshold value determination unit 325 and the water droplet detection unit 330. About another structure, it is the same as that of the structure of the urinal washing apparatus represented to FIG.

本具体例の小便器洗浄装置では、周波数フィルタ321において高周波成分が取り除かれたドップラー信号は、人体検出閾値判定部325に出力される。人体検出閾値判定部325は、周波数フィルタ321からのドップラー信号が所定閾値以上であるか否かを判定する。そして、周波数フィルタ321からのドップラー信号が所定閾値以上である場合には、そのドップラー信号を水滴検出手段330に出力する。つまり、周波数フィルタ321からのドップラー信号が所定閾値以上であることだけでは、制御部300は給水バルブ400を開放しない。   In the urinal washing apparatus of this specific example, the Doppler signal from which the high frequency component has been removed by the frequency filter 321 is output to the human body detection threshold value determination unit 325. The human body detection threshold value determination unit 325 determines whether the Doppler signal from the frequency filter 321 is equal to or greater than a predetermined threshold value. If the Doppler signal from the frequency filter 321 is greater than or equal to a predetermined threshold value, the Doppler signal is output to the water droplet detection means 330. That is, the control unit 300 does not open the water supply valve 400 only when the Doppler signal from the frequency filter 321 is equal to or greater than a predetermined threshold.

水滴検出手段330は、図10に表したように、振幅記憶手段331と、振幅積算手段333と、水滴検出閾値判定部335と、を有し、人体検出閾値判定部325からのドップラー信号が水滴落下によるものであるか否かを判定する。より具体的には、振幅積算手段333は、人体検出閾値判定部325からのドップラー信号の振幅を所定時間だけ記憶できる。   As shown in FIG. 10, the water droplet detection unit 330 includes an amplitude storage unit 331, an amplitude integration unit 333, and a water droplet detection threshold value determination unit 335, and the Doppler signal from the human body detection threshold value determination unit 325 is a water droplet. Determine if it is due to a fall. More specifically, the amplitude integration unit 333 can store the amplitude of the Doppler signal from the human body detection threshold value determination unit 325 for a predetermined time.

また、振幅積算手段333は、振幅記憶手段331に記憶された所定時間の間の振幅を積算できる。振幅の積算方法は、例えば図18に関して後述するように、ドップラー信号のピークとピークとの差分、すなわちドップラー信号の複数の波形におけるそれぞれの極大値と極小値との差分を積算する方法などが挙げられる。   Further, the amplitude accumulating unit 333 can accumulate the amplitude during a predetermined time stored in the amplitude storage unit 331. As an amplitude integration method, for example, as will be described later with reference to FIG. 18, a method of integrating the difference between the peak of the Doppler signal, that is, the difference between the maximum value and the minimum value in a plurality of waveforms of the Doppler signal, etc. It is done.

水滴検出閾値判定部335は、このようにして算出された振幅の積算値に基づいて、水滴落下であるか否かを判定する。そして、振幅の積算値が所定閾値以上である場合には、水滴検出閾値判定部335は、人体510が小便器100に接近したと判定し、給水バルブ400を開放する。一方、振幅の積算値が所定閾値未満である場合には、水滴検出閾値判定部335は、水滴520がボール面111を伝って落下したと判定し、給水バルブ400を開放しない。   The water drop detection threshold value determination unit 335 determines whether or not it is a water drop drop based on the integrated value of the amplitude calculated in this way. When the integrated amplitude value is equal to or greater than the predetermined threshold value, the water drop detection threshold value determination unit 335 determines that the human body 510 has approached the urinal 100 and opens the water supply valve 400. On the other hand, when the integrated value of the amplitude is less than the predetermined threshold, the water droplet detection threshold value determination unit 335 determines that the water droplet 520 has fallen along the ball surface 111 and does not open the water supply valve 400.

なお、本具体例では、振幅記憶手段331はドップラー信号の振幅を記憶し、振幅積算手段333は振幅記憶手段331に記憶された所定時間の間の振幅を積算する場合を例に挙げて説明したが、これだけに限定されない。例えば、振幅記憶手段331は、振幅積算手段333により算出された振幅の積算値を記憶してもよい。そうすれば、水滴検出閾値判定部335は、振幅記憶手段331に記憶された振幅の積算値に基づいて、水滴落下であるか否かを判定できる。   In this specific example, the amplitude storage unit 331 stores the amplitude of the Doppler signal, and the amplitude integration unit 333 has been described by taking as an example the case of integrating the amplitude for a predetermined time stored in the amplitude storage unit 331. However, it is not limited to this. For example, the amplitude storage unit 331 may store the integrated value of the amplitude calculated by the amplitude integration unit 333. Then, the water droplet detection threshold value determination unit 335 can determine whether or not the water droplet is dropped based on the integrated value of the amplitude stored in the amplitude storage unit 331.

本具体例によれば、周波数フィルタ321からのドップラー信号が所定閾値以上であって、振幅の積算値が所定閾値以上である場合に、水滴検出閾値判定部335は、人体510が小便器100に接近したと判定し、給水バルブ400を開放する。このように、制御部300あるいは水滴検出閾値判定部335は、ドップラー信号の振幅による判定だけに限定されず、所定時間におけるドップラー信号の振幅の積算値を用いて判定してもよい。以下、本具体例の小便器洗浄装置のように、所定時間におけるドップラー信号の振幅の積算値を用いて水滴落下を判定する場合を例に挙げて説明する。   According to this specific example, when the Doppler signal from the frequency filter 321 is greater than or equal to a predetermined threshold and the integrated amplitude value is greater than or equal to the predetermined threshold, the water drop detection threshold determination unit 335 causes the human body 510 to move to the urinal 100. It determines with approaching, and opens the water supply valve 400. FIG. As described above, the control unit 300 or the water droplet detection threshold value determination unit 335 is not limited to the determination based on the amplitude of the Doppler signal, and may be determined using the integrated value of the amplitude of the Doppler signal in a predetermined time. Hereinafter, as in the urinal washing apparatus of this specific example, a case where a drop of water droplets is determined using an integrated value of the amplitude of the Doppler signal at a predetermined time will be described as an example.

図11は、水滴落下および人体接近によるドップラー信号と、分散値の判定のタイミングと、を例示する模式図である。
また、図12は、人体接近によるドップラー信号と、そのドップラー信号の分散値と、の一例を表すグラフ図である。
また、図13は、水滴落下によるドップラー信号と、そのドップラー信号の分散値と、の一例を表すグラフ図である。
なお、図11〜図13に表したドップラー信号および分散値において、横軸は時間をそれぞれ表しており、縦軸は電圧をそれぞれ表している。
FIG. 11 is a schematic view illustrating the Doppler signal due to the drop of water and the approach of the human body, and the timing for determining the dispersion value.
FIG. 12 is a graph showing an example of the Doppler signal due to the approach of the human body and the variance value of the Doppler signal.
FIG. 13 is a graph showing an example of a Doppler signal due to a drop of water droplets and a dispersion value of the Doppler signal.
In the Doppler signals and dispersion values shown in FIGS. 11 to 13, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.

図4に関して前述したように、人体510や水滴520などの被検知体がドップラーセンサ200に接近したか否かの判定は、所定時間の間におけるドップラー信号の振幅の変動を表す分散値などを用いて判定してもよい。つまり、図9に表した人体検出閾値判定部325は、所定時間の間におけるドップラー信号の振幅の変動を表す分散値などを用いて判定してもよい。   As described above with reference to FIG. 4, the determination as to whether or not the detected object such as the human body 510 or the water droplet 520 has approached the Doppler sensor 200 uses a dispersion value or the like that represents fluctuations in the amplitude of the Doppler signal during a predetermined time. May be determined. That is, the human body detection threshold value determination unit 325 illustrated in FIG. 9 may perform determination using a variance value that represents fluctuations in the amplitude of the Doppler signal during a predetermined time.

なお、ドップラー信号の分散値は、次式により表すことができる。

The dispersion value of the Doppler signal can be expressed by the following equation.

人体接近によるドップラー信号に基づいて、式(2)により算出された分散値は、図12に表した如くである。これによれば、人体接近によるドップラー信号の分散値は、人体510が小便器100に接近し、ドップラー信号の振幅の変動が大きくなるにつれて大きくなる。また、水滴落下によるドップラー信号に基づいて、式(2)により算出された分散値は、人体接近の場合と同様に、水滴520がボール面111を伝って落下し、ドップラー信号の振幅の変動が大きくなるにつれて大きくなる。   Based on the Doppler signal due to the approach of the human body, the variance value calculated by Equation (2) is as shown in FIG. According to this, the dispersion value of the Doppler signal due to the approach of the human body increases as the human body 510 approaches the urinal 100 and the fluctuation of the amplitude of the Doppler signal increases. Further, based on the Doppler signal due to the drop of the water droplet, the variance value calculated by the equation (2) is the same as in the case of approaching the human body, the water drop 520 falls along the ball surface 111, and the fluctuation of the amplitude of the Doppler signal is changed. As it grows, it grows.

図12および図13に表したように、ドップラー信号の分散値は、ドップラー信号の振幅よりも顕著に現れ、より安定的に推移する。そのため、ドップラー信号の分散値を用いると、人体510や水滴520などの被検知体がドップラーセンサ200に接近したか否かの判定は、より容易になる。そこで、以下、人体510や水滴520などの被検知体がドップラーセンサ200に接近したか否かの判定をドップラー信号の分散値を用いて判定する場合を例に挙げて説明する。   As shown in FIGS. 12 and 13, the dispersion value of the Doppler signal appears more significantly than the amplitude of the Doppler signal and changes more stably. Therefore, if the variance value of the Doppler signal is used, it is easier to determine whether or not a detected object such as the human body 510 or the water droplet 520 has approached the Doppler sensor 200. In view of this, a case will be described below in which the determination as to whether or not a detection object such as the human body 510 or the water droplet 520 has approached the Doppler sensor 200 is made using the variance value of the Doppler signal.

図11に戻って説明を続けると、本実施形態の小便器洗浄装置は、ドップラー信号の分散値が所定閾値以上になっても、それに基づいて人体510が小便器100に接近したとは判定しない。ドップラー信号の分散値が所定閾値以上になると、小便器洗浄装置は、その変化が生じ始める時間より前のドップラー信号を読み取る。すなわち、図11に表したように、タイミングt2において、ドップラー信号の分散値が所定閾値以上になると、小便器洗浄装置は、タイミングt2よりも前に遡った所定時間T3の間のドップラー信号を読み取る。   Returning to FIG. 11, the urinal washing apparatus according to the present embodiment does not determine that the human body 510 has approached the urinal 100 based on the dispersion value of the Doppler signal exceeding a predetermined threshold value. . When the variance value of the Doppler signal exceeds a predetermined threshold, the urinal cleaning device reads the Doppler signal before the time when the change starts to occur. That is, as illustrated in FIG. 11, when the variance value of the Doppler signal becomes equal to or greater than a predetermined threshold at timing t2, the urinal cleaning device reads the Doppler signal for a predetermined time T3 that goes back before timing t2. .

そして、所定時間T3の間のドップラー信号の振幅の積算値が、所定閾値以上であれば、小便器洗浄装置は、人体510が小便器100に接近したと判定する。すなわち、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、ドップラーセンサ200からのドップラー信号の分散値が所定閾値以上になった場合であって、そのタイミングt2よりも前に遡った所定時間T3の間のドップラー信号の振幅の積算値が所定閾値以上である場合に、人体510が小便器100に接近したと判定する。次に、この動作の具体例について、図面を参照しつつ説明する。   If the integrated value of the amplitude of the Doppler signal during the predetermined time T3 is equal to or greater than the predetermined threshold, the urinal cleaning device determines that the human body 510 has approached the urinal 100. That is, the urinal washing device according to the present embodiment is a case where the dispersion value of the Doppler signal from the Doppler sensor 200 is equal to or greater than a predetermined threshold value, and during a predetermined time T3 that goes back before the timing t2. When the integrated value of the amplitude of the Doppler signal is equal to or greater than a predetermined threshold, it is determined that the human body 510 has approached the urinal 100. Next, a specific example of this operation will be described with reference to the drawings.

図14は、分散値および積算値を用いた場合の判定動作を具体例を表すフローチャートである。
また、図15は、ドップラー信号にノイズが生じた場合の判定動作を説明するための模式図である。
また、図16は、水滴落下であると判定した後の処理を説明するための模式図である。 なお、図15および図16に表したドップラー信号において、横軸は時間を表しており、縦軸は電圧を表している。
FIG. 14 is a flowchart illustrating a specific example of the determination operation when the variance value and the integrated value are used.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a determination operation when noise occurs in the Doppler signal.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the processing after determining that the water droplet is falling. In the Doppler signals shown in FIGS. 15 and 16, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents voltage.

まず、人体検出手段320は、人体検出処理を開始すると(ステップS201)、式(2)により算出されたドップラー信号の分散値が閾値A(第1の閾値)以上であるか否かを判断する(ステップS203)。その分散値が閾値A以上である場合には(ステップS203:Yes)、分散値が閾値A以上になる前の所定時間帯の振幅を検出する(ステップS205)。なお、分散値が閾値A以上になる前の所定時間帯の振幅は、例えば、図10に表した振幅記憶手段331などに記憶されている。また、図14に表した所定時間帯とは、例えば、図4に表した所定時間T1、T2や図11に表した所定時間T3の時間帯などである。   First, when the human body detection unit 320 starts the human body detection process (step S201), the human body detection unit 320 determines whether or not the variance value of the Doppler signal calculated by Expression (2) is greater than or equal to the threshold value A (first threshold value). (Step S203). When the variance value is greater than or equal to the threshold value A (step S203: Yes), the amplitude of a predetermined time period before the variance value becomes greater than or equal to the threshold value A is detected (step S205). Note that the amplitude in a predetermined time period before the variance value becomes equal to or greater than the threshold value A is stored in, for example, the amplitude storage unit 331 illustrated in FIG. Further, the predetermined time zone shown in FIG. 14 is, for example, the predetermined time T1, T2 shown in FIG. 4, the time zone of the predetermined time T3 shown in FIG.

続いて、水滴検出手段330は、所定時間帯の振幅が閾値B(第3の閾値)より小さいか否かを判断する(ステップS207)。このステップS207に関しては、図15を参照しつつ後に詳述する。所定時間帯の振幅が閾値Bより小さい場合には(ステップS207:Yes)、水滴検出手段330は、その振幅を積算値へ加算する。なお、積算値への加算は、例えば、図10に表した振幅積算手段333などにより行われる。続いて、所定時間帯の振幅の検出が終了したか否かを判断し(ステップS211)、終了していない場合には(ステップS211:No)、ステップS205、ステップS207、ステップS209、およびステップS211を繰り返し行う。   Subsequently, the water droplet detection means 330 determines whether or not the amplitude of the predetermined time period is smaller than the threshold value B (third threshold value) (step S207). This step S207 will be described in detail later with reference to FIG. When the amplitude in the predetermined time zone is smaller than the threshold value B (step S207: Yes), the water droplet detection means 330 adds the amplitude to the integrated value. Note that the addition to the integrated value is performed by, for example, the amplitude integrating means 333 shown in FIG. Subsequently, it is determined whether or not the detection of the amplitude in the predetermined time period has been completed (step S211). If it has not been completed (step S211: No), step S205, step S207, step S209, and step S211 are performed. Repeat.

一方、所定時間帯の振幅の検出が終了した場合には(ステップS211:Yes)、水滴検出手段330は、振幅の積算値が閾値C(第2の閾値)以上であるか否かを判断する(ステップS215)。振幅の積算値が閾値C以上である場合には(ステップS215:Yes)、水滴検出手段330は、水滴落下ではなく人体接近であると判定する(ステップS217)。つまり、水滴520がボール面111を伝って落下したのではなく、人体510が小便器100に接近したと判定する。その後、人体検出処理を終了する(ステップS223)。   On the other hand, when the detection of the amplitude in the predetermined time period is completed (step S211: Yes), the water droplet detection unit 330 determines whether or not the integrated value of the amplitude is equal to or greater than the threshold C (second threshold). (Step S215). When the integrated value of the amplitude is equal to or greater than the threshold value C (step S215: Yes), the water droplet detection unit 330 determines that the human body is approaching rather than the water droplet falling (step S217). That is, it is determined that the water droplet 520 has not fallen along the ball surface 111 but the human body 510 has approached the urinal 100. Thereafter, the human body detection process is terminated (step S223).

一方、振幅の積算値が閾値Cよりも小さい場合には、水滴検出手段330は、人体510が小便器100に接近したのではなく、水滴520がボール面111を伝って落下したと判定する。続いて、所定時間T(秒)だけ待機した後(ステップS221)、人体検出処理を終了する(ステップS223)。このステップS221に関しては、図16を参照しつつ後に詳述する。   On the other hand, when the integrated value of the amplitude is smaller than the threshold value C, the water droplet detection means 330 determines that the water droplet 520 has fallen along the ball surface 111 instead of the human body 510 approaching the urinal 100. Subsequently, after waiting for a predetermined time T (seconds) (step S221), the human body detection process is terminated (step S223). Step S221 will be described in detail later with reference to FIG.

ここで、ステップS207に関して、図15を参照しつつ説明する。
ドップラーセンサ200は、水滴520以外のノイズを受ける場合がある。このノイズは、図15に表したように、分散値が閾値A以上になる前の所定時間帯(ステップS205参照)に生ずる場合もある。ノイズがステップS205における所定時間帯に生ずる場合に、そのノイズによるドップラー信号の分散値は閾値A以上にはならないが、他のノイズによるドップラー信号の振幅と積算されると、その積算値が閾値C以上となるおそれがある。
Here, step S207 will be described with reference to FIG.
The Doppler sensor 200 may receive noise other than the water droplet 520. As shown in FIG. 15, this noise may occur in a predetermined time zone (see step S205) before the variance value becomes equal to or greater than the threshold value A. When noise occurs in the predetermined time zone in step S205, the variance value of the Doppler signal due to the noise does not exceed the threshold value A, but when the noise value is integrated with the amplitude of the Doppler signal due to other noise, the integrated value becomes the threshold value C. There is a risk of this.

ノイズによるドップラー信号の振幅の積算値が閾値C以上になると(ステップS215:Yes)、水滴検出手段330は、前述したように、人体510が小便器100に接近したと判定する。そこで、水滴検出手段330は、所定時間帯の振幅が閾値B(第3の閾値)より小さいか否かを判断する(ステップS207)。   When the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to noise becomes greater than or equal to the threshold value C (step S215: Yes), the water droplet detection means 330 determines that the human body 510 has approached the urinal 100 as described above. Therefore, the water droplet detection means 330 determines whether or not the amplitude in the predetermined time period is smaller than the threshold value B (third threshold value) (step S207).

より具体的に説明すると、水滴520以外のノイズによるドップラー信号の特性の1つとして、図15に表したように、ノイズによるドップラー信号の振幅は人体接近によるドップラー信号の振幅よりも大きいことが挙げられる。つまり、水滴520以外のノイズによるドップラー信号の振幅は、人体510が小便器100に接近している途中の振幅よりも大きい。そのため、ステップS207において、所定時間帯の振幅が閾値Bより小さいか否かを判断することにより、水滴検出手段330は、水滴520以外のノイズを除外することができる。   More specifically, as shown in FIG. 15, as one of the characteristics of the Doppler signal due to noise other than the water droplet 520, the amplitude of the Doppler signal due to noise is larger than the amplitude of the Doppler signal due to human approach. It is done. That is, the amplitude of the Doppler signal due to noise other than the water droplet 520 is larger than the amplitude in the middle of the human body 510 approaching the urinal 100. Therefore, by determining whether or not the amplitude of the predetermined time period is smaller than the threshold value B in step S207, the water droplet detection unit 330 can exclude noise other than the water droplet 520.

所定時間帯の振幅が閾値B以上である場合には(ステップS207:No)、水滴検出手段330は、その振幅を積算値へ加算しない(ステップS213)。そして、水滴検出手段330は、人体510が小便器100に接近したのではなく、ノイズが生じたと判定する(ステップS219)。続いて、所定時間T(秒)だけ待機した後(ステップS221)、人体検出処理を終了する(ステップS223)。   When the amplitude in the predetermined time zone is equal to or greater than the threshold value B (step S207: No), the water droplet detection unit 330 does not add the amplitude to the integrated value (step S213). Then, the water droplet detection means 330 determines that the human body 510 has not approached the urinal 100 but that noise has occurred (step S219). Subsequently, after waiting for a predetermined time T (seconds) (step S221), the human body detection process is terminated (step S223).

ここで、ステップS221に関して、図16を参照しつつ説明する。
ステップS219において、水滴520がボール面111を伝って落下したと水滴検出手段330が判定した後であっても、水滴520はドップラーセンサ200の近傍のボール面111を伝って落下する場合がある。そのため、図16に表したように、水滴520が流れ落ちるまで、ドップラー信号の振幅は変動する場合がある。
Here, step S221 will be described with reference to FIG.
In step S 219, even after the water droplet detection unit 330 determines that the water droplet 520 has fallen along the ball surface 111, the water droplet 520 may fall along the ball surface 111 in the vicinity of the Doppler sensor 200. Therefore, as shown in FIG. 16, the amplitude of the Doppler signal may fluctuate until the water droplet 520 flows down.

そこで、水滴検出手段330が水滴落下であると判定した後において、水滴落下と人体接近とを誤検知することをより確実に防止するために、本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、水滴検出手段330が水滴落下であると判定した後では人体検出処理を所定時間だけ停止(待機)させる。この停止(待機)時間は、水滴520がドップラーセンサ200の検出範囲201外に流れ落ちるまでの想定時間である。これによれば、人体検出処理が行われないため、水滴落下と人体接近とを誤検知することはない。そのため、水滴520がボール面111を伝って落下したと水滴検出手段330が判定した後であっても、水滴落下と人体接近と誤検知を防止することができる。   Therefore, in order to more reliably prevent erroneous detection of water drop dropping and human body approach after the water drop detection means 330 determines that the water drop is falling, the urinal washing device according to the present embodiment is provided with a water drop detection. After the means 330 determines that the water droplet is falling, the human body detection process is stopped (standby) for a predetermined time. This stop (standby) time is an estimated time until the water droplet 520 flows out of the detection range 201 of the Doppler sensor 200. According to this, since the human body detection process is not performed, there is no possibility of erroneously detecting water drop dropping and human body approach. Therefore, even after the water droplet detection means 330 determines that the water droplet 520 has fallen along the ball surface 111, it is possible to prevent water droplet falling, approaching the human body, and erroneous detection.

図17は、水滴検出手段が検出を行う所定時間帯の具体例を表す模式図である。
なお、図17に表したドップラー信号において、横軸は時間を表しており、縦軸は電圧を表している。
本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、例えば図14に表した判定動作のように、ドップラー信号の分散値が閾値A以上である場合には(ステップS203:Yes)、分散値が閾値A以上になる前の所定時間帯の振幅を検出する(ステップS205)。
FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a specific example of a predetermined time period in which the water droplet detection means performs detection.
In the Doppler signal shown in FIG. 17, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
When the variance value of the Doppler signal is greater than or equal to the threshold value A (Step S203: Yes), the urinal washing device according to the present embodiment is greater than or equal to the threshold value A, for example, as in the determination operation illustrated in FIG. The amplitude of the predetermined time zone before becoming is detected (step S205).

ここで、図17に表したように、タイミングt6において、ドップラー信号の分散値が所定閾値以上になったとする。このとき、本具体例の人体検出手段320は、人体接近によるドップラー信号が現れたタイミングt3から水滴落下によるドップラー信号が現れる前のタイミングt4までの間の所定時間T6の振幅を読み取る。すなわち、所定時間T6は、変化が生じ始める時間(タイミングt5)よりも前に遡った所定時間T4と、変化が生じ始める時間(タイミングt5)よりも前に遡った所定時間T5と、の差分時間に相当する。そして、水滴検出手段330は、その所定時間T6の間の振幅を積算する。   Here, as shown in FIG. 17, it is assumed that the variance value of the Doppler signal becomes equal to or greater than a predetermined threshold at timing t6. At this time, the human body detection unit 320 of this specific example reads the amplitude of the predetermined time T6 from the timing t3 when the Doppler signal due to the approach of the human body appears to the timing t4 before the Doppler signal due to the drop of water appears. That is, the predetermined time T6 is a difference time between the predetermined time T4 that goes back before the time when the change starts (timing t5) and the predetermined time T5 that goes back before the time when the change starts (timing t5). It corresponds to. Then, the water droplet detection means 330 integrates the amplitude during the predetermined time T6.

所定時間T5は、水滴落下によるドップラー信号の特性から導き出され、制御部300の記憶手段などに予め記憶されている。水滴落下によるドップラー信号は、図13に表したグラフ図のように、人体接近の場合よりも急激に大きくなる特性を有する。そのため、所定時間T5は、所定時間T4よりも小さく、水滴落下によるドップラー信号の特性から導き出される。したがって、本具体例の人体検出手段320は、水滴落下によるドップラー信号が現れる前のタイミングt4を認識できる。   The predetermined time T5 is derived from the characteristics of the Doppler signal due to the drop of water droplets, and is stored in advance in the storage means of the control unit 300. The Doppler signal due to the drop of water drops has a characteristic that it increases more rapidly than in the case of approaching a human body, as shown in the graph of FIG. Therefore, the predetermined time T5 is smaller than the predetermined time T4 and is derived from the characteristics of the Doppler signal due to the drop of water. Therefore, the human body detection unit 320 of this specific example can recognize the timing t4 before the Doppler signal due to the drop of water appears.

タイミングt3からタイミングt4までの間の所定時間T6では、図17に表したように、人体接近によるドップラー信号の振幅は徐々に大きくなり変動しているが、一方で、水滴落下によるドップラー信号の振幅は大きくならず略一定に推移している。そのため、所定時間T6の間においては、人体接近によるドップラー信号の振幅の積算値と、水滴落下によるドップラー信号の振幅の積算値と、をより明確に識別することができる。したがって、本具体例の小便器洗浄装置は、水滴落下と人体接近とをより明確に識別し、誤検知を防止することができる。   At a predetermined time T6 from timing t3 to timing t4, as shown in FIG. 17, the amplitude of the Doppler signal due to the approach of the human body gradually increases and fluctuates. On the other hand, the amplitude of the Doppler signal due to the drop of water drops Is not increasing and staying almost constant. Therefore, during the predetermined time T6, the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the approach of the human body and the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the drop of water can be more clearly identified. Therefore, the urinal cleaning device of this example can more clearly identify the drop of water and the approach of the human body, and prevent erroneous detection.

図18は、ドップラー信号の振幅の積算方法の具体例を説明するための模式図である。なお、図18に表したドップラー信号において、横軸は時間を表しており、縦軸は電圧を表している。
本実施形態にかかる小便器洗浄装置は、例えば図14に表した判定動作のように、ドップラー信号の分散値が閾値A以上である場合には(ステップS203:Yes)、分散値が閾値A以上になる前の所定時間帯の振幅を検出する(ステップS205)。
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a specific example of the method of integrating the amplitude of the Doppler signal. In the Doppler signal shown in FIG. 18, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents voltage.
When the variance value of the Doppler signal is greater than or equal to the threshold value A (Step S203: Yes), the urinal washing device according to the present embodiment is greater than or equal to the threshold value A, for example, as in the determination operation illustrated in FIG. The amplitude of the predetermined time zone before becoming is detected (step S205).

このとき、水滴検出手段330は、振幅記憶手段331などに記憶された所定時間の間の振幅を積算して、水滴落下と人体接近とを判定できる。本具体例のドップラー信号の振幅の積算方法は、ドップラー信号のピークとピークとの差分、すなわちドップラー信号の複数の波形におけるそれぞれの極大値と極小値との差分を積算する方法である。   At this time, the water droplet detection unit 330 can determine the drop of the water droplet and the approach of the human body by integrating the amplitude during a predetermined time stored in the amplitude storage unit 331 or the like. The method of integrating the amplitude of the Doppler signal in this specific example is a method of integrating the difference between the peaks of the Doppler signal, that is, the difference between the maximum value and the minimum value of each of the plurality of waveforms of the Doppler signal.

より具体的に説明すると、ドップラーセンサ200からのドップラー信号は、図18に表したように、振幅が変動し、複数の波形が連続した信号を有する。そして、ピークP1とピークP2との差分、ピークP3とピークP4との差分、およびピークP5とピークP6との差分を積算する。例えば、ピークP1とピークP2との差分が50(mV)であり、ピークP3とピークP4との差分が15(mV)であり、およびピークP5とピークP6との差分が90(mV)であるとすると、ドップラー信号の振幅の積算値は、155(mV)となる。   More specifically, as shown in FIG. 18, the Doppler signal from the Doppler sensor 200 has a signal whose amplitude varies and a plurality of waveforms are continuous. Then, the difference between the peak P1 and the peak P2, the difference between the peak P3 and the peak P4, and the difference between the peak P5 and the peak P6 are integrated. For example, the difference between the peak P1 and the peak P2 is 50 (mV), the difference between the peak P3 and the peak P4 is 15 (mV), and the difference between the peak P5 and the peak P6 is 90 (mV). Then, the integrated value of the amplitude of the Doppler signal is 155 (mV).

本具体例のように、所定時間の間におけるドップラー信号のピークとピークとの差分を積算すると、その積算値は、単なる振幅や振幅の平均値よりも大きな値となるため、人体接近によるドップラー信号と水滴落下によるドップラー信号とをより明確に識別することができる。つまり、人体接近によるドップラー信号の振幅の積算値と、水滴落下によるドップラー信号の振幅の積算値と、の間には、より大きな差異が生ずる。また、図17に表した所定時間T6の振幅を読み取れば、人体接近によるドップラー信号の振幅の積算値と、水滴落下によるドップラー信号の振幅の積算値と、の間には、さらに大きな差異が生ずる。そのため、本具体例の小便器洗浄装置は、水滴落下と人体接近とをより明確に識別し、誤検知を防止することができる。   As in this specific example, when the difference between the peak and peak of the Doppler signal during a predetermined time is integrated, the integrated value becomes a value larger than a simple amplitude or an average value of the amplitude. And a Doppler signal due to a drop of water can be more clearly identified. That is, there is a larger difference between the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the approach of the human body and the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the drop of water. Further, if the amplitude at the predetermined time T6 shown in FIG. 17 is read, there will be a larger difference between the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the approach of the human body and the integrated value of the amplitude of the Doppler signal due to the drop of water. . Therefore, the urinal washing device of this example can more clearly identify the drop of water and the approach of the human body, and prevent erroneous detection.

以上説明したように、本実施形態によれば、ドップラー信号の振幅が所定閾値以上になっただけでは、人体510が小便器100に接近したとは判定せず、その変化が生じ始める時間より前のドップラー信号を読み取り、所定時間の間のドップラー信号の振幅が他の所定閾値以上の場合に人体510が小便器100に接近したと判定する。このとき、ドップラー信号の振幅ではなく、その振幅から算出される分散値や積算値などを用いて判定してもよい。これによれば、水滴落下と人体接近とを識別して誤検知による洗浄をなくし、洗浄水の削減を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, it is not determined that the human body 510 has approached the urinal 100 only when the amplitude of the Doppler signal is equal to or greater than the predetermined threshold, and before the time when the change starts to occur. When the amplitude of the Doppler signal during a predetermined time is equal to or greater than another predetermined threshold, it is determined that the human body 510 has approached the urinal 100. At this time, determination may be made using not the amplitude of the Doppler signal but a variance value or an integrated value calculated from the amplitude. According to this, it is possible to identify the drop of water droplets and the approach of the human body, eliminate the cleaning due to erroneous detection, and improve the reduction of cleaning water.

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、小便器100などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などやドップラーセンサ200の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、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。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, dimensions, material, arrangement, and the like of each element included in the urinal 100 and the like, the installation form of the Doppler sensor 200, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.
Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.

100 小便器、 110 ボール部、 111 ボール面、 120 給水部、 130 トラップ部、 140 排水口、 200 ドップラーセンサ、 201 検出範囲、 210 送信手段、 220 受信手段、 230 差分検出手段、 300 制御部、 310 受信出力手段、 320 人体検出手段、 321 周波数フィルタ、 323 判定手段、 325 人体検出閾値判定部、 330 水滴検出手段、 331 振幅記憶手段、 333 振幅積算手段、 335 水滴検出閾値判定部、 400 給水バルブ、 510 使用者(人体)、 520 水滴   100 urinal, 110 ball section, 111 ball surface, 120 water supply section, 130 trap section, 140 drain outlet, 200 Doppler sensor, 201 detection range, 210 transmission means, 220 reception means, 230 difference detection means, 300 control section, 310 Reception output means, 320 human body detection means, 321 frequency filter, 323 determination means, 325 human body detection threshold value determination section, 330 water droplet detection means, 331 amplitude storage means, 333 amplitude integration means, 335 water drop detection threshold value determination section, 400 water supply valve, 510 user (human body), 520 water drops

Claims (7)

小便器の前方に向けて電波を送受信し、人体の接近を検出するドップラーセンサと、
前記ドップラーセンサから出力された検知信号に基づいて人体の接近の有無を判定し前記小便器に洗浄水を供給する給水バルブを開閉制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記検知信号に変化が生じ始めて第1の閾値を超えたとき、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅が所定の範囲を超えている場合に、人体が接近したと判定することを特徴とする小便器洗浄装置。
A Doppler sensor that transmits and receives radio waves toward the front of the urinal and detects the approach of the human body,
A controller that determines whether or not a human body is approaching based on a detection signal output from the Doppler sensor and controls opening and closing of a water supply valve that supplies cleaning water to the urinal;
With
When the control signal starts to change and exceeds a first threshold, the human body approaches when the amplitude of the detection signal before a time when the change starts to occur exceeds a predetermined range. A urinal washing device characterized by determining that the
前記変化が生じ始める時間は、前記小便器のボール面に沿って流れる水滴を想定し、前記流れる水滴が前記ドップラーセンサの検知範囲内に入り前記検知信号に変化が生じ始める時間であることを特徴とする請求項1記載の小便器洗浄装置。   The time when the change starts to occur is a time when water droplets flowing along the ball surface of the urinal are assumed, and the flowing water droplets are within the detection range of the Doppler sensor, and the detection signal starts to change. The urinal washing device according to claim 1. 前記制御部は、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅が前記所定の範囲を超えていないと判断した場合には、前記人体の接近の有無の判定を所定時間のあいだ実行しないことを特徴とする請求項1または2に記載の小便器洗浄装置。   When the control unit determines that the amplitude of the detection signal before the time when the change starts to occur does not exceed the predetermined range, the control unit does not execute the determination of whether or not the human body is approaching for a predetermined time. The urinal washing device according to claim 1 or 2. 前記制御部は、前記検知信号から所定の周波数の信号を抽出し、前記抽出した信号の分散値に前記第1の閾値を超える変化が生じたか否かを判断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の小便器洗浄装置。   The control unit extracts a signal having a predetermined frequency from the detection signal, and determines whether or not a change exceeding the first threshold has occurred in a variance value of the extracted signal. The urinal washing device according to any one of? 前記制御部は、前記分散値が前記第1の閾値を超えた場合には、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅を参照し、前記参照した振幅が第2の閾値以上である場合には、人体が接近したと判定することを特徴とする請求項4記載の小便器洗浄装置。   When the variance exceeds the first threshold, the control unit refers to the amplitude of the detection signal before the time when the change starts to occur, and the referenced amplitude is equal to or greater than the second threshold. 5. The urinal cleaning device according to claim 4, wherein in some cases, it is determined that the human body is approaching. 前記制御部は、
前記検知信号の振幅を記憶する振幅値記憶手段と、
前記検知信号の分散値が前記第1の閾値を超えた場合に、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号の振幅を前記振幅値記憶手段から読み取り、前記振幅値記憶手段から読み取った振幅の積算処理を行う振幅値積算手段と、
を有し、
前記制御部は、前記振幅値積算手段が出力する積算値が前記第2の閾値以上である場合に前記人体が接近したと判定することを特徴とする請求項5記載の小便器洗浄装置。
The controller is
Amplitude value storage means for storing the amplitude of the detection signal;
When the variance value of the detection signal exceeds the first threshold, the amplitude of the detection signal before the time when the change starts to occur is read from the amplitude value storage means, and the amplitude read from the amplitude value storage means Amplitude value integration means for performing the integration processing;
Have
6. The urinal washing apparatus according to claim 5, wherein the controller determines that the human body has approached when the integrated value output from the amplitude value integrating means is equal to or greater than the second threshold value.
前記制御部は、前記変化が生じ始める時間より前の前記検知信号のうちで、第3の閾値を超える振幅を有する前記検知信号を除外して前記判定を実行することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の小便器洗浄装置。   The control unit executes the determination by excluding the detection signal having an amplitude exceeding a third threshold among the detection signals before the time when the change starts to occur. The urinal washing device according to any one of -6.
JP2009030393A 2009-02-12 2009-02-12 Device for flushing urinal Pending JP2010185229A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009030393A JP2010185229A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Device for flushing urinal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009030393A JP2010185229A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Device for flushing urinal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010185229A true JP2010185229A (en) 2010-08-26

Family

ID=42766048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009030393A Pending JP2010185229A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Device for flushing urinal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010185229A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015158466A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Toto株式会社 Mobile body detection device
JPWO2018070219A1 (en) * 2016-10-14 2019-08-08 アルプスアルパイン株式会社 Received signal strength measuring apparatus, received signal strength measuring method and program, and keyless entry system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015158466A (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Toto株式会社 Mobile body detection device
JPWO2018070219A1 (en) * 2016-10-14 2019-08-08 アルプスアルパイン株式会社 Received signal strength measuring apparatus, received signal strength measuring method and program, and keyless entry system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017143913A (en) Toilet seat device and toilet device equipped with the same
JP2017173057A (en) Sanitary instrument
JP2010185229A (en) Device for flushing urinal
JP2006214156A (en) Urinal flushing device
JP2018031141A (en) Toilet system
JP7066111B2 (en) Urinal device
JP2011064558A (en) Doppler sensor system
JP6358560B2 (en) Detection device
JP5910987B2 (en) Toilet equipment
JP2010236229A (en) Urinal flushing apparatus
JP5585925B2 (en) Water discharge device
JP2004293103A (en) Urinal device
JP2009215845A (en) Faucet device
CN113356317A (en) Flushing control method and system for toilet and urinal
JP7158651B2 (en) urinal device
JP5246586B2 (en) Water discharge device
JP6278231B2 (en) Detection device
JP5448236B2 (en) Water discharge device
JP4207624B2 (en) Toilet bowl cleaning device
JP5332360B2 (en) Faucet device
JP6349819B2 (en) Water discharge control device
JP2005299196A (en) Urinal with automatic flushing function
JPH1096787A (en) Human body detecting device for apparatus
JP5448237B2 (en) Water discharge device
JP2005283448A (en) Human body sensor