JP2015068642A - 検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の動きを精度良く検知することができると共に、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知することを防止することができる検知装置を提供すること。
【解決手段】ドップラーセンサー２００及び制御部３００は、差分検出手段２３０で生成されるドップラー信号の振幅と予め設定された閾値とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方を判定する閾値比較手段３６０と、予め設定された閾値を検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅に基づき補正する閾値変更手段３５０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定方向に伝播波を送り出すことで対象物の動きを検出する使用者の存在検知及び使用者の使用状況検知の少なくとも一方を行う検知装置に関する。

従来から、マイクロ波ドップラーセンサーを用いて人体や尿流を検出することが行われている。マイクロ波ドップラーセンサーは、マイクロ波を送信し、対象物によって反射したマイクロ波を受信することにより、対象物の動きを検出するものである。すなわち、マイクロ波ドップラーセンサーは、センサーから送信するマイクロ波の周波数と、センサーから送信したマイクロ波が人体などの対象物によって反射してセンサーにより受信される信号の周波数との差分信号からドップラー信号を生成する。

このドップラー信号は、対象物の動き（例えば、対象物の接近や対象物の離反）を表す信号であり、便器洗浄装置の制御部は、このドップラー信号から対象物の動きを検出して、便器内の洗浄を行う。

この種の便器洗浄装置は、赤外線によって人体検出などを行う便器洗浄装置に比べ、センサーを便器内に配置することができる点で有効である。すなわち、マイクロ波が陶器を透過することができるという特性を利用して、マイクロ波ドップラーセンサーを小便器の裏側に隠すことができる（例えば、下記特許文献１）。

特開２００５−３３０６７２号公報

上記特許文献１に記載のドップラーセンサーを含む装置では、対象物の動きを検出するために、ドップラー信号の周波数成分及びその大きさを抽出するための処理を行わなければならない。ところが、小便器の裏側から表側に電波を放射するもの、換言すれば、陶器越しに電波を放射するものであるため、電波法で規定されている上限値の電波を放射したとしても、検知できるドップラー信号が小さいものである。このため、陶器越しに電波を放射する場合に、対象物の動きを精度良く検知するためには、ドップラー信号を処理して対象物の動きを判定するための閾値を低く設定する必要がある。しかしながら、この閾値を低く設定し過ぎると、暗ノイズの信号を検知することによって使用者がいないのにもかかわらず使用者がいると誤検知が生じてしまう場合がある。したがって、対象物の動きを精度良く検知し、かつ、暗ノイズの信号を検知することによる誤検知が生じないようにするためには、暗ノイズの信号を検知しない程度に可能な限り低く閾値を設定する必要がある。

しかしながら、想定される暗ノイズの信号を検知しない程度に閾値を設定しても、実際に装置を設置して運用を開始すると、暗ノイズと思われる信号を拾ってしまいご検知が生じる場合があることが本発明者らの検討により判明した。このような現場ごとの差分を考慮して閾値を設定すると、閾値を高めに設定することになり、実際に使用者が存在しているにも関わらず存在していないと誤検知する場合が頻発することになる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、遮蔽物の裏側から表側に伝播波を送り出して使用者の存在検知や使用状況検知を行う検知装置であって、対象物の動きを精度良く検知することができると共に、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知することを防止することができる検知装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る検知装置は、遮蔽物の裏側から表側に伝播波を送り出すことで、使用者の存在検知又は使用者の使用状況検知を行う検知装置であって、使用者の存在又は使用状況を検知しようとする検知領域に伝播波を送信する伝播波送信部と、使用者によって反射された伝播波を受信する伝播波受信部と、前記伝播波送信部によって送信された伝播波と、前記伝播波受信部によって受信された伝播波とに基づいてドップラー信号を生成するドップラー信号生成部と、前記ドップラー信号の振幅と予め設定された基準値とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方を判定する判定部と、前記基準値を補正する補正部と、を備える。前記補正部は、前記基準値を前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅に基づいて補正する。

本発明者らは、ドップラーセンサーが検知する暗ノイズ量は、ドップラーセンサーを設置した周囲の温度変化や湿度変化によって大きく変動するものであることに着目した。そこで基準値を補正する補正部を設け、補正部は基準値をドップラー信号の振幅に基づいて補正するものとした。温度及び湿度が暗ノイズ量を大きくする側に振れている場合には、検知したいドップラー信号の振幅も増大方向に振れているものと想定される。一方、温度及び湿度が暗ノイズ量を小さくする側に振れている場合には、検知したいドップラー信号の振幅も減少方向に振れているものと想定される。そこで、ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅に基づいて基準値を補正することで、湿度測定手段や温度測定手段を設けることなく、実質的に環境の温度変化や湿度変化に対応するように基準値を補正することができる。このように暗ノイズ量の増減要因である温度変化や湿度変化に対応するように基準値を補正することができるので、基準値を暗ノイズを検出しない程度にまで低く設定することができ、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知することを防止することができる。

また本発明に係る検知装置では、前記補正部は、前記判定部により使用者がいないと判断された不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値を用いて前記基準値を補正することも好ましい。

判定部により使用者がいないと判断された不存在期間では、使用者を検知した信号が乗らないので暗ノイズを含む定常的なドップラー信号が検出されるので、この不存在期間にドップラー信号生成部が生成したドップラー信号は温度変化をより的確に反映しているものとなっていると想定される。そこでこの好ましい態様によれば、不存在期間におけるドップラー信号の振幅の平均値を用いて基準値を補正することで、検知精度の向上を図ることができる。

また本発明に係る検知装置では、前記補正部は、前記不存在期間が所定時間以上である場合に、前記不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値を用いて前記基準値を補正することも好ましい。

この好ましい態様によれば、判定部により使用者がいないと判断された期間が所定時間以上である場合に、ドップラー信号の振幅の平均値を用いて基準値を補正するため、十分なデータ数を確保することができる。このため、より正確なドップラー信号の振幅の平均値を算出することができるので、基準値を正確に補正することができる。その結果、検知精度の向上を図ることができる。

また本発明に係る検知装置では、前記補正部は、前記不存在期間に応じて変動する所定値を、前記不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値に乗算して補正することも好ましい。

この好ましい態様によれば、判定部により使用者がいないと判断された期間に応じて、基準値に乗算する値を変動させることができる。このため、使用者がいないと判断された期間が短く、十分なデータ数が確保できていない場合においても、基準値を経験的に想定される値に近づけることができる。その結果、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知することを防止することができる。

本発明によれば、遮蔽物の裏側から表側に伝播波を送り出して対象物を精度良く検知することができると共に、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知してしまうことを防止することができる検知装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るドップラーセンサーを取り付けた小便器洗浄装置を示す概略側面図である。 本発明の実施形態に係るドップラーセンサーの構成を示すブロック図である。 図２の尿流判定手段の構成を示すブロック図である。 閾値算出処理の動作を示すフローチャートである。 図４の平均値算出処理の動作を示すフローチャートである。 図４のマージン算出処理の動作を示すフローチャートである。 変形例における閾値算出処理の動作を示すフローチャートである。 図７の最大値算出処理の動作を示すフローチャートである。 図７のマージン算出処理の動作を示すフローチャートである。 ドップラー信号の波形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符合を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るドップラーセンサー２００を取り付けた小便器洗浄装置１を表す概略側面図である。図１に示す小便器洗浄装置１は、小便器１０に設けられ、人体及び尿流を検出するドップラーセンサー２００と、小便器洗浄を制御する制御部３００と、を備える。ドップラーセンサー２００及び制御部３００が、本発明に係る検知装置の実施形態に相当するものである。

小便器１０は、ボール部１１を有する。ボール部１１の上部には、洗浄水をボール部１１へ吐水する給水部３０が設けられ、ボール部１１の下部には、洗浄水を一時的に貯留するトラップ部５０が設けられている。トラップ部５０に貯留された水は、排水路側からボール部１１側に悪臭が侵入することを防止している。そして、トラップ部５０に貯留された水は、給水部３０から吐水された洗浄水の水量に応じて、排水口６０から排水路へ適宜排出される。

ドップラーセンサー２００は、小便器１０の裏面（後方）側、すなわちボール部１１とは反対側に設置されている。ドップラーセンサー２００は、マイクロ波あるいはミリ波などの高周波の電波を送信し、送信した電波の被検知体からの反射波を受信して、被検知体の動きを検知し、その検知信号を出力する高電波センサーである。このドップラーセンサー２００は、図１に示すように、その検知領域２０１が前方及び下方を向くように、ボール部１１に対して傾斜して設置されている。ドップラーセンサー２００は、この検知領域２０１に、小便器１０の裏面側から前方及び下方に向かって電波を放射する。放射された電波は、小便器１０の前方に立った使用者（人体）２や使用者２からの尿流３に反射され、この反射された電波（反射波）をドップラーセンサー２００が受信するように構成される。これにより、使用者の存在及び使用者の使用状況の検知、すなわち、小便器１０に人体が近づいてきたことや小便器１０から人体が遠ざかったことの他、小便器１０のボール部１１に尿が流れたこと（尿流３）を検知することができる。

なお、本実施形態では、小便器１００にドップラーセンサー２００を設置した例を示すが、小便器１００に設置するだけではなく、例えば、手洗器や大便器に設置しても良い。例えば、ドップラーセンサー２００を手洗器に設置する場合には、使用者が手洗器を使用する際の立ち位置を含む領域に、伝搬波としてのマイクロ波を送信する。また、例えば、ドップラーセンサー２００を大便器に設置する場合には、使用者が大便器を立位使用する際の立ち位置及び着座使用する際の着座位置を含む領域に、伝搬波としてのマイクロ波を送信する。

制御部３００は、ドップラーセンサー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２０を駆動させる。給水部３０と給水バルブ２０とは、給水路によって連結されている。給水バルブ２０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３０から吐水される。一方、給水バルブ２０が閉止されている場合には、水が給水部３０から吐水されることはない。

続いて、図２を参照しながら、図１に示したドップラーセンサー２００及び制御部３００について更に説明する。図２は、ドップラーセンサー２００及び制御部３００の機能的な構成を示すブロック構成図である。

図２に示すように、ドップラーセンサー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電波が放射される。使用者２や尿流３からの反射波は、受信手段２２０に入力される。

なお、図２では、ドップラーセンサー２００を構成する伝播波を送信する送信手段２１０と、伝播波を受信する受信手段２２０とは、一体とした構成が表されているが、一体の構成に限定されず、送信手段２１０と受信手段２２０とを別体としてドップラーセンサー２００を構成しても良い。

送信波の一部と受信波は、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。

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、使用者２や尿流３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 ・・・（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）

ドップラーセンサー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に比例したドップラー周波数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。

図２に示す制御部３００は、受信出力手段３１０と、人体検出手段３２０と、尿流検出手段３３０とを有する。また、人体検出手段３２０は、人体周波数フィルタ３２１と、人体判定手段３２２を有し、尿流検出手段３３０は、尿流周波数フィルタ３３１と、尿流判定手段３３２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、人体周波数フィルタ３２１、尿流周波数フィルタ３３１に出力される。そして、このドップラー信号から人体接近に対応する周波数成分、尿流に対応する周波数成分以外を、人体周波数フィルタ３２１、尿流周波数フィルタ３３１によりそれぞれ削除し、人体接近に対応する人体検出周波数信号と尿流に対応する尿流検出周波数信号がそれぞれ抽出される。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。

人体周波数フィルタ３２１において、人体検出に不必要な周波数成分が取り除かれ、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、人体判定手段３２２に出力される。そして、人体判定手段３２２は、ドップラー信号の振幅と予め所定値に設定された閾値（基準値）とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方の判定を行い、その判定結果に基づいて給水バルブ２０を開閉する。

また、尿流周波数フィルタ３３１において尿流検出に不必要な周波数成分が取り除かれ、尿流に対応する尿流検出周波数が抽出されたドップラー信号は、尿流判定手段３３２に出力される。尿流判定手段３３２は、ドップラー信号の振幅と予め所定値に設定された閾値とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方の判定を行い、その判定結果に基づいて給水バルブ２０を開閉する。

本実施形態のドップラーセンサー２００及び制御部３００が検知するドップラー信号の一例を図１０に示す。図１０に示すように、設置環境の温度及び湿度が暗ノイズを増大させるものでない場合（図１０中の通常時）には、検知のための閾値を低く設定しても、暗ノイズと検知信号とを判別することができる。しかしながら、設置環境の温度及び湿度が暗ノイズを増大させるものである場合（図１０中の暗ノイズ増大時）には、検知のための閾値を通常時と同様に設定すると、暗ノイズでも検知してしまい誤検知が生じてしまう。そこで本実施形態では、設置環境の温度及び湿度が暗ノイズを増大させるものである場合に、ドップラー信号全体の振幅が増大することに着目し、検知のための閾値を調整することとしている。引き続いて、その具体的な手法について説明する。

ここで、図３を参照しながら、図２に示した尿流判定手段３３２について更に説明する。図３は、尿流判定手段３３２の機能的な構成を示すブロック構成図である。

図３に示すように、尿流判定手段３３２は、閾値演算手段３４０と、閾値変更手段３５０（補正部）と、閾値比較手段３６０（判定部）とを有する。

閾値演算手段３４０は、尿流周波数フィルタ３３１からのドップラー信号に基づいて、所定の閾値を算出する処理を行う。この閾値は、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方を判定する際にドップラー信号の振幅と比較されるものである。算出された閾値は、閾値変更手段３５０に出力される。

閾値変更手段３５０は、閾値演算手段３４０によって算出された閾値を補正する処理を行う。この閾値の補正は、使用者の存在を検知しようとする検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に従って変化するドップラー信号の振幅に基づいて行われる。詳細は、図４のフローチャートを参照しながら後述する。補正された閾値は、閾値比較手段３６０に出力される。

閾値比較手段３６０は、閾値変更手段３５０から出力された補正された閾値と、尿流周波数フィルタ３３１から出力されたドップラー信号の振幅とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方を判定する。この判定した結果に基づいて、給水バルブ２０を開閉する。

以上のように構成された、検知装置において、閾値算出処理の動作を、フローチャートを用いて具体的に説明する。図４は、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の平均値を使用した閾値算出処理の流れを表すフローチャートである。図５は、図４に示した平均算出処理のフローチャートである。図６は、図４に示したマージン算出処理のフローチャートである。

図４に示すように、閾値算出処理は、平均値算出処理とマージン算出処理の結果に基づいて行われる処理であり全体としてステップＳ１１〜Ｓ１３からなる処理が行われる。

まず、ステップＳ１１では、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の平均値を算出する平均値算出処理が行われる。この平均値算出処理は、後述する図５におけるステップＳ２１〜Ｓ２８からなる処理である。

続いて、ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出された平均値に対して必要な所定値のマージンを算出するマージン算出処理が行われる。このマージン算出処理は、後述する図６におけるステップＳ３１〜Ｓ３７からなる処理である。

そして、ステップＳ１３では、ステップＳ１１により算出されたドップラー信号の振幅の平均値と、ステップＳ１２により算出されたマージンに基づいて、下記式（２）を利用して閾値を算出し、閾値算出処理が終了する。
閾値＝平均値×マージン ・・・（２）

このように、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の平均値に基づき、予め設定された閾値を補正することができる。閾値を補正することで、検知領域２０１の温度変化や湿度変化により変動する暗ノイズ量の信号が予め設定された閾値を上回ることにより、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知してしまうことを抑制することができる。また、ドップラー信号の振幅の平均値にマージンを乗算することにより、誤検知の発生を更に抑制することができ、検知精度の向上を図ることができる。

続いて、図５を参照しながら図４で示した平均値算出処理について更に説明する。図５は、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の平均値算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明において、ｎは参照する可能性があるデータ数を、ｎｍａｘは参照する可能性があるデータ数の最大値を、Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎは参照するデータを、Ｎは平均値算出に使用するデータ数を、Ｎｍａｘは平均値算出に使用するデータ数の最大値を、Ｓは使用するデータの合計値を、ＡＶＥＲＡＧＥ＝Ｓ／Ｎは平均値をそれぞれ表している。本実施形態では、Ｎｍａｘは例えば６０秒とし、最大６０秒分のデータを使用する。また、ｎｍａｘは例えば１８０秒とし、１８０秒以内のデータを参照する。

ステップＳ２１では、参照する可能性があるデータ数ｎ、平均値算出に使用するデータ数Ｎ、及び使用するデータの合計値Ｓを０に初期化する。続いて、ステップＳ２２では、参照する可能性があるデータ数ｎの既存値に１を加算し、ステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３では、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータであるか否かを判定し、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータである場合には、ステップＳ２７へ進み、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータでない場合には、ステップＳ２４へ進む。本実施形態では、人体又は尿流を検出していないデータを使用する。

ステップＳ２４では、平均値算出に使用するデータ数Ｎの既存値に１を加算し、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５では、使用するデータの合計値Ｓの既存値にデータＡｎを加算して使用するデータの合計値Ｓを更新し、ステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６では、平均値算出に使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たすか否かを判定し、Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしている場合には、ステップＳ２８に進み、Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７では、参照する可能性があるデータ数ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしているか否かを判定し、ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２以降の処理を繰り返す。ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしている場合には、ステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２８では、ステップＳ２５で求めたデータの合計値Ｓと、ステップＳ２６で求めたデータ数Ｎとに基づいて、平均値（ＡＶＥＲＡＧＥ）＝Ｓ／Ｎを求め、平均値算出処理が終了する。

続いて、図６を参照しながら図４で示したマージン算出処理について更に説明する。図６は、ドップラー信号の振幅の平均値を使用した場合における、マージン算出処理の全体の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下の説明において、マージンＭ１は、使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘ（使用するデータ数の最大値）を満たすときの値を表し、データ数が十分にある場合のマージンを意味している。また、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は測定誤差であり、Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３の範囲内でそれぞれ予め設定されるものである。

ステップＳ３１では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘ（最大値）を満たしているか否かを判定する。Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしている場合には、ステップＳ３２へ進み、マージンＭをＭ１とする。Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たすか否かを判定する。この際のデータ数Ｎ１は適宜設定することができる。Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たす場合には、ステップＳ３４へ進み、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ１としてマージンを算出する。Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たさない場合には、ステップＳ３５へ進む。

ステップＳ３５では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎ１を満たすか否かを判定する。この際のデータ数Ｎ２は適宜設定することができる。Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎ１を満たす場合には、ステップＳ３６へ進み、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ２としてマージンを算出する。Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎ１を満たさない場合には、ステップＳ３７へ進む。ステップＳ３７では、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ３としてマージンを算出する。

このように使用者の不在時間に応じて異なる値に設定された測定誤差を、マージンに乗算するため、使用者の不在時間に応じてマージンを変更することができる。このようなマージンを用いて閾値を補正することにより、データ数が十分確保できない場合でも、経験的に想定される値に近づけることが可能となる。その結果、誤検知を防止することができる。

続いて、変形例における閾値算出処理について図７を参照しながら説明する。図７は、ドップラー信号の振幅の最大値を使用した閾値算出処理を示すフローチャートである。図８は、図７に示した最大値算出処理のフローチャートである。図９は、図７に示したマージン算出処理のフローチャートである。

図７に示すように、閾値算出処理は、最大値算出処理とマージン算出処理の結果に基づいて行われる処理であり、全体としてステップＳ４１〜Ｓ４３からなる処理である。

まず、ステップＳ４１では、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の最大値を算出する最大値算出処理が行われる。この最大値算出処理は、後述する図８におけるステップＳ５１〜Ｓ５８からなる処理である。

続いて、ステップＳ４２では、ステップＳ４１で算出された平均値に対して必要な所定値のマージンを算出するマージン算出処理が行われる。このマージン算出処理は、後述する図８におけるステップＳ６１〜Ｓ６７からなる処理である。

そして、ステップＳ４３では、ステップＳ４１により算出されたドップラー信号の振幅の最大値と、ステップＳ４２により算出されたマージンに基づいて、下記式（３）を利用して閾値を算出し、閾値算出処理が終了する。
閾値＝最大値×マージン ・・・（３）

このように、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の最大値に基づき、予め設定された閾値を補正することができる。このため、検知領域２０１の温度変化や湿度変化により変動する暗ノイズ量の信号が予め設定された閾値を超えることにより、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知してしまうことを抑制することができる。また、ドップラー信号の振幅の最大値にマージンを乗算することにより、誤検知することを更に抑制することができる。

続いて、図８を参照しながら図７に示した最大値算出処理について更に説明する。図８は、検知領域２０１の温度変化及び湿度変化の少なくとも一方に伴って変化するドップラー信号の振幅の最大値算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明において、ｎは参照する可能性があるデータ数を、ｎｍａｘは参照する可能性があるデータ数の最大値を、Ａ１、Ａ２、・・・、Ａｎは参照するデータを、Ｎは最大値算出に使用するデータ数を、Ｎｍａｘは最大値算出に使用するデータ数の最大値を、Ｓは使用するデータの合計値を、Ａｍａｘはデータの最大値をそれぞれ示している。本実施形態では、Ｎｍａｘは例えば６０秒とし、最大６０秒分のデータを使用する。また、ｎｍａｘは例えば１８０秒とし、１８０秒以内のデータを参照する。

ステップＳ５１では、参照する可能性があるデータ数ｎ、最大値算出に使用するデータ数Ｎ、及びドップラー信号の振幅の最大値Ａｍａｘを０に初期化する。続いて、ステップＳ５２では、参照する可能性があるデータ数ｎの既存値に１を加算し、ステップＳ５３へ進む。

ステップＳ５３では、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータであるか否かを判定し、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータである場合には、ステップＳ５８へ進み、データＡｎが人体又は尿流の検知中のデータでない場合には、ステップＳ５４へ進む。

ステップＳ５４では、最大値算出に使用するデータ数Ｎの既存値に１を加算し、ステップＳ５５へ進む。ステップＳ５５では、データＡｎが、Ａｎ＞Ａｍａｘを満たすか否かを判定し、データＡｎが、Ａｎ＞Ａｍａｘを満たす場合にはステップＳ５６へ進み、データＡｎが、Ａｎ＞Ａｍａｘを満たさない場合にはステップＳ５７へ進む。

ステップＳ５６では、データＡｎについて、Ａｎ＝Ａｍａｘと設定し、ステップＳ５７へ進む。ステップＳ５７では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしている否かを判定し、Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしている場合には、最大値算出処理を終了し、Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ５８へ進む。

ステップＳ５８では、参照する可能性があるデータ数ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしているか否かを判定し、ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしていない場合には、最大値算出処理を終了し、ｎが、ｎ＝ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ５２に戻り、ステップＳ５２以降の処理を繰り返す。

続いて、図９を参照しながら図７に示したマージン算出処理について更に説明する。図９は、ドップラー信号の振幅の最大値を使用した場合における、マージン算出処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明において、マージンＭ１は、使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘ（使用するデータ数の最大値）を満たしているときの値を表し、データ数が十分ある場合のマージンを意味している。また、Ｇ４、Ｇ５、Ｇ６は測定誤差であり、Ｇ４＜Ｇ５＜Ｇ６の範囲内でそれぞれ予め設定されるものである。

ステップＳ６１では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしているか否かを判定する。Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしている場合には、ステップＳ６２へ進み、マージンＭをＭ１と設定してマージン算出処理を終了する。一方、Ｎが、Ｎ＝Ｎｍａｘを満たしていない場合には、ステップＳ６３へ進む。

ステップＳ６３では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たすか否かを判定し、Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たす場合には、ステップＳ６４へ進み、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ４と設定して、マージン算出処理を終了する。一方、Ｎが、Ｎ１≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たさない場合には、ステップＳ６５へ進む。

ステップＳ６５では、使用するデータ数Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たすか否かを判定し、Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たす場合には、ステップＳ６６へ進み、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ５と設定し、マージン算出処理を終了する。一方、Ｎが、Ｎ２≦Ｎ＜Ｎｍａｘを満たさない場合には、ステップＳ６７へ進み、マージンＭを、Ｍ＝Ｍ１×Ｇ６と設定し、マージン算出処理を終了する。

このように使用者の不在時間に応じて異なる値に設定された測定誤差をマージンに乗算するため、使用者の不在時間に応じてマージンを変更することができる。このようなマージンを用いて閾値を補正することにより、使用者の不在時間が短く、十分なデータ数が確保できていない場合においても、基準値を経験的に想定される値に近づけることができる。その結果、使用者がいないのにも関わらず使用者がいると誤検知することを防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の実施形態でも実施することが可能である。

１：小便器洗浄装置
２：使用者
３：尿流
１０：小便器
１１：ボール部
２０：給水バルブ
３０：給水部
５０：トラップ部
６０：排水口
２００：ドップラーセンサー
２０１：検知領域
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：人体周波数フィルタ
３２２：人体判定手段
３３０：尿流検出手段
３３１：尿流周波数フィルタ
３３２：尿流判定手段
３４０：閾値演算手段
３５０：閾値変更手段
３６０：閾値比較手段

Claims (4)

1. 遮蔽物の裏側から表側に伝播波を送り出すことで、使用者の存在検知及び使用者の使用状況検知を行う検知装置であって、
   使用者の存在又は使用状況を検知しようとする検知領域に伝播波を送信する伝播波送信部と、
   使用者によって反射された伝播波を受信する伝播波受信部と、
   前記伝播波送信部によって送信された伝播波と、前記伝播波受信部によって受信された伝播波とに基づいてドップラー信号を生成するドップラー信号生成部と、
   前記ドップラー信号の振幅と予め設定された基準値とを比較することにより、使用者の存在及び使用状況の少なくとも一方を判定する判定部と、
   前記基準値を補正する補正部と、を備え、
   前記補正部は、前記基準値を前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅に基づいて補正することを特徴とする検知装置。
2. 前記補正部は、前記判定部により使用者がいないと判断された不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値を用いて前記基準値を補正することを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
3. 前記補正部は、前記不存在期間が所定時間以上である場合に、前記不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値を用いて前記基準値を補正することを特徴とする請求項２に記載の検知装置。
4. 前記補正部は、前記不存在期間に応じて変動する所定値を、前記不存在期間において前記ドップラー信号生成部が生成したドップラー信号の振幅の平均値に乗算して補正することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の検知装置。

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