JP2015158113A - water discharge control device - Google Patents

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熊本 洋
Hiroshi Kumamoto
洋 熊本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water discharge control device capable of accurately detecting an object by transmitting radio waves to the object to be detected timely depending on detecting situations which are changed from moment to moment.SOLUTION: A water discharge control device 2 includes, in a detection region where the resting state or using situation of a user at a predetermined position is detected, at least two transmission parts 12 for transmitting transmission waves, a reception part 13 for receiving reflection waves, a doppler signal generation part 14 for generating a doppler signal on the basis of the transmission waves and the reflection waves, a detection part 15 for detecting the resting state or using situation of the user at the predetermined position on the basis of the doppler signal, and a controller 16 for outputting a control signal to automatically discharge water from a water discharge part 20 depending on the detection result of the detection part 15. The controller 16 has a change-over part 17 for changing over one transmission part 12a into the other transmission part 12b. The controller 16 controls the change-over part 17 to change over one transmission part 12a into the other transmission part 12b depending on the detection result of the detection part 15.

Description

本発明は、所定方向に伝播波を送り出すことで使用者の存在を検知して吐水部から自動吐水する吐水制御装置に関する。   The present invention relates to a water discharge control device that detects the presence of a user by sending a propagation wave in a predetermined direction and automatically discharges water from a water discharge unit.

従来から、マイクロ波ドップラーセンサーなどのドップラーセンサーを用いて人体や尿流を検知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、マイクロ波を伝播波として送信し、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。   Conventionally, a human body and a urine flow are detected using a Doppler sensor such as a microwave Doppler sensor. The microwave Doppler sensor detects the movement of an object by transmitting the microwave as a propagation wave and receiving the microwave reflected by the object.

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信号と、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差分信号からドップラー信号を生成するものである。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、このドップラー信号から対象物の動きを検出することができる。   The microwave Doppler sensor generates a Doppler signal from a difference signal between a microwave signal transmitted from the sensor and a signal received by the sensor when the microwave transmitted from the sensor is reflected by an object such as a human body. . The Doppler signal is a signal representing the movement of the object (for example, the approach of the object or the separation of the object), and the movement of the object can be detected from the Doppler signal.

マイクロ波ドップラーセンサーにおいては、人や尿などの複数の対象物の動きを検出するため、それぞれの検知対象物のドップラー信号の周波数成分及びその大きさを抽出しなければならない。そのため人体や尿などの複数の対象物のドップラー信号を常時取得するようになっていた。   In the microwave Doppler sensor, in order to detect the movement of a plurality of objects such as humans and urine, the frequency component and the magnitude of the Doppler signal of each detection object must be extracted. For this reason, the Doppler signals of a plurality of objects such as the human body and urine are constantly acquired.

このように複数の対象物の動きの検出を目的として、ドップラー信号を複数の検知対象物を含む広い領域に送信して、使用者の存在を把握する技術が下記特許文献1に記載されている。下記特許文献1に記載された健康管理装置では、人体、尿の動きを検出できる位置に送信アンテナを設置することで、複数の検知対象物の動きを検知している。   For the purpose of detecting the movement of a plurality of objects as described above, a technique for transmitting a Doppler signal to a wide area including a plurality of detection objects and grasping the presence of a user is described in Patent Document 1 below. . In the health management device described in Patent Literature 1 below, the movement of a plurality of detection objects is detected by installing a transmission antenna at a position where the movement of the human body and urine can be detected.

特開2006−38873号公報 JP 2006-38873 A

ところで、複数の対象物の動きを検出する場合、常時複数の全検知対象物に注目して検出しているとは限らない。例えば小便器を例にとれば、まず利用者である人体を検知することにより、利用者が小便器前に静止したかを検知し、その後、尿を検知すれば、排尿が発生したことを確認し、その後で人体信号で小便器からの離反を検知して、洗浄水を吐水すればよい。   By the way, when detecting the movements of a plurality of objects, the detection is not always performed while paying attention to all of the plurality of detection objects. For example, taking a urinal as an example, first detect the human body, detect if the user has stopped in front of the urinal, and then detect urine to confirm that urination has occurred. Then, the separation from the urinal is detected by a human body signal, and the washing water may be discharged.

しかしながら、従来のマイクロ波ドップラーセンサーは、その時々の検知状態で、検知対象物は変化しているのにも関わらず、その時点で検知すべき対象物以外の対象物の信号も取得しているため、これらの検知対象外の信号はノイズとなってしまい、検知結果の正確さの阻害要因となっていた。   However, the conventional microwave Doppler sensor obtains signals of objects other than the object to be detected at that time even though the object to be detected changes in the detection state at each time. For this reason, these signals outside the detection target become noise, which is an obstacle to the accuracy of the detection result.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、時々刻々に変化する検知状況に応じて、その時点で検知すべき対象物に電波を送信することにより、正確に検知できる吐水制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and according to a detection situation that changes from moment to moment, a water discharge control device that can detect accurately by transmitting a radio wave to an object to be detected at that time. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために本発明に係ると吐水制御装置は、吐水部から自動吐水する吐水制御装置であって、使用者の所定位置での静止状態又は使用状況を検知しようとする検知領域に、送信波を送信する少なくとも2つの送信部と、前記検知領域の検知対象によって反射された反射波を受信する受信部と、前記送信部によって送信された送信波と、前記受信部によって受信された反射波と、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に基づいて使用者の所定位置での静止状態又は使用状況を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に応じて、前記吐水部から自動吐水するための制御信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、一方の送信部から他方の送信部に切り替える切り替え部を有し、前記検知部の検知結果に応じて、前記切り替え部を制御し、一方の送信部から他方の送信部に切り替えることを特徴とした。   In order to solve the above-mentioned problem, according to the present invention, a water discharge control device is a water discharge control device that automatically discharges water from a water discharge unit, and is in a detection region that attempts to detect a stationary state or use status of a user at a predetermined position. , At least two transmitters for transmitting transmission waves, a receiver for receiving reflected waves reflected by the detection target of the detection region, a transmission wave transmitted by the transmitter, and received by the receiver The detection result of the Doppler signal generation unit that generates a Doppler signal based on the reflected wave, the detection unit that detects a stationary state or usage state of the user at a predetermined position based on the Doppler signal, and the detection result of the detection unit And a control unit that outputs a control signal for automatically discharging water from the water discharging unit, and the control unit includes a switching unit that switches from one transmission unit to the other transmission unit. Depending on the detection result of the detection unit controls the switching unit, and from one transmitting unit and switches to the other transmission unit.

本発明によれば、ドップラー信号に基づいて、使用者の静止状態又は使用状況を検知し、その検知結果に応じて、少なくとも2つある送信部からの送信を切り替える切り替え部を有して、送信を切り替えるものであるから、実際の使用状況に応じて本来検知したい対象物の信号を精度良く検知することができる。   According to the present invention, based on the Doppler signal, a user's stationary state or usage status is detected, and the transmission unit includes a switching unit that switches transmission from at least two transmission units according to the detection result. Therefore, it is possible to accurately detect a signal of an object to be originally detected in accordance with an actual use situation.

また、本発明に係る吐水制御装置は、一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返すことを特徴とした。この好ましい態様では、ドップラー信号に基づいて、使用者の静止状態又は使用状況を検知し、その検知結果に応じて、一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返すものであるから、2つ以上の検知対象物の動きを検知する必要があるとき、個々の検知対象物の動作の信号をより確実に検知できる。   In addition, the water discharge control device according to the present invention is characterized in that the switching of the transmission unit from one transmission unit to the other is repeated twice or more. In this preferable aspect, based on the Doppler signal, the stationary state or usage state of the user is detected, and switching of the transmission unit from one transmission unit to the other is repeated two or more times according to the detection result. Thus, when it is necessary to detect the movement of two or more detection objects, it is possible to more reliably detect the operation signals of the individual detection objects.

また、本発明に係る吐水制御装置は、一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返して検知した結果に応じて、一方の送信部を選択することを特徴とした。この好ましい態様では、一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返して検知した結果に応じて、送信部を選択するので、動いている検知対象物が特定でき、検知対象物に応じた送信部を選択できる。   Further, the water discharge control device according to the present invention is characterized in that one transmission unit is selected in accordance with a result of detection by repeatedly switching the transmission unit from one transmission unit to the other two or more times. In this preferable aspect, since the transmission unit is selected according to the result of detecting the switching of the transmission unit from one transmission unit to the other two or more times, the moving detection target can be identified, and the detection target It is possible to select a transmission unit according to.

本発明によれば、時々刻々に変化する検知状況に応じて、その時点で検知すべき対象物に電波を送信することにより、正確に検知できる吐水制御装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the water discharge control apparatus which can detect correctly according to the detection condition which changes every moment can be provided by transmitting an electromagnetic wave to the target object which should be detected at that time.

本発明の実施形態に係る吐水制御装置を備えた小便器を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the urinal provided with the water discharge control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る吐水制御装置の機能的な構成を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the functional structure of the water discharge control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態1に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態3に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態に係る送信パターン例1である。It is transmission pattern example 1 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る送信パターン例2である。It is transmission pattern example 2 which concerns on embodiment of this invention.

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。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吐水制御装置2を備えた小便器1を示す概略側面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate. FIG. 1 is a schematic side view showing a urinal 1 provided with a water discharge control device 2 according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、吐水制御装置2は、例えば小便器1に設置される。吐水制御装置2は、小便器1の前方向に向けてマイクロ波を放射して送信し、このマイクロ波の反射波を受信して、使用者の存在及び行動態様を検知し、その検知結果に応じて吐水部3を制御する装置である。吐水制御装置2は、2つ以上の送信部(アンテナ)を有しており、例えば図1の送信強度パターン4のような送信電波の強度を持つ電波を送信する。   As shown in FIG. 1, the water discharge control device 2 is installed in a urinal 1, for example. The water discharge control device 2 radiates and transmits microwaves toward the front of the urinal 1, receives the reflected waves of the microwaves, detects the presence and behavior of the user, and displays the detection result. It is an apparatus which controls the water discharging part 3 according to it. The water discharge control device 2 has two or more transmission units (antennas), and transmits a radio wave having the intensity of a transmission radio wave such as the transmission intensity pattern 4 of FIG.

人体接近については、例えば、使用者は、小便器1に対して前方の離れた位置から小便器1に向かって接近するので、吐水制御装置2の送信強度のピーク4aの電波を反射してドップラー信号を発生しやすくなる。また、使用者が、小便器1の前で静止し、放尿した尿の信号は、吐水制御装置2の送信強度のピーク4bの電波を反射しやすくなる。   As for the approach to the human body, for example, the user approaches the urinal 1 from a position away from the front of the urinal 1, so that the Doppler reflects the radio wave of the transmission intensity peak 4 a of the water discharge control device 2. It becomes easy to generate a signal. Further, the signal of the urine that the user has stopped in front of the urinal 1 and urinated easily reflects the radio wave of the transmission intensity peak 4 b of the water discharge control device 2.

なお、本実施形態では、小便器1に吐水制御装置2を設置した例を示すが、小便器1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、吐水制御装置2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と手洗い位置を含む2つの領域を含むようにマイクロ波を送信する。また、例えば、吐水制御装置2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。   In addition, in this embodiment, although the example which installed the water discharge control apparatus 2 in the urinal 1 is shown, you may install not only in the urinal 1 but in a toilet bowl or a toilet bowl, for example. For example, when the water discharge control device 2 is installed in a handwasher, the microwave is transmitted so as to include an area including a standing position when the user uses the handwasher and two areas including a handwash position. In addition, for example, when the water discharge control device 2 is installed in a toilet, a micro wave as a propagation wave is generated in a region including a standing position when the user uses the toilet while standing and a sitting position when the user uses the toilet. Send a wave.

続いて、図2を参照しながら、図1に示した吐水制御装置2について更に説明する。図2は、実施形態に係る吐水制御装置2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、吐水制御装置2は、伝播波の送信部12と、伝播波の受信部13と、ドップラー信号生成部14と、検知部15と、制御部16と、送信切り替え部17を備えている。制御部16は吐水制御装置2の外部に設置されている吐水部20を制御する。送信部12は図2に示す第1送信部12aと第2送信部12bのように少なくとも2つ以上の送信部を有している。   Next, the water discharge control device 2 shown in FIG. 1 will be further described with reference to FIG. FIG. 2 is a block configuration diagram illustrating a functional configuration of the water discharge control device 2 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the water discharge control device 2 includes a propagation wave transmission unit 12, a propagation wave reception unit 13, a Doppler signal generation unit 14, a detection unit 15, a control unit 16, and a transmission switching unit 17. It has. The control unit 16 controls the water discharge unit 20 installed outside the water discharge control device 2. The transmission unit 12 includes at least two transmission units such as the first transmission unit 12a and the second transmission unit 12b illustrated in FIG.

伝播波の送信部12は、検知対象物の動きを検知しようとする検知領域に伝播波を送信する部分である。送信部12は、送信した伝播波の情報をドップラー信号生成部14に出力する。   The propagation wave transmission unit 12 is a part that transmits the propagation wave to a detection region in which the movement of the detection target is to be detected. The transmission unit 12 outputs the transmitted propagation wave information to the Doppler signal generation unit 14.

伝播波の受信部13は、使用者によって反射された伝播波を受信する部分である。受信部13は、受信した伝播波の情報をドップラー信号生成部14に出力する。なお、図2では、人体検知装置2を構成する伝播波を送信する送信部12と、伝播波を受信する受信部13とが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、伝播波の送信部12と伝播波の受信部13とを別体として吐水制御装置2を構成しても良い。
また、送信部12は2つ以上の送信部から成るので、送信部12自身も一体の構成に限定されず、個々の送信部を別体として吐水制御装置2を構成しても良い。
The propagation wave receiving unit 13 is a part that receives the propagation wave reflected by the user. The reception unit 13 outputs the received propagation wave information to the Doppler signal generation unit 14. In FIG. 2, a configuration in which the transmission unit 12 that transmits the propagation wave and the reception unit 13 that receives the propagation wave that configure the human body detection device 2 is illustrated is integrated, but is limited to the integration configuration. Instead, the water discharge control device 2 may be configured with the propagation wave transmission unit 12 and the propagation wave reception unit 13 as separate bodies.
Moreover, since the transmission part 12 consists of two or more transmission parts, the transmission part 12 itself is not limited to an integral structure, You may comprise the water discharge control apparatus 2 by making each transmission part into a different body.

ドップラー信号生成部14は、伝播波の送信部12によって送信された伝播波と、伝播波の受信部13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部分である。ドップラー信号生成部4は、生成したドップラー信号を検知部15に出力する。   The Doppler signal generation unit 14 is a part that generates a Doppler signal based on the propagation wave transmitted by the propagation wave transmission unit 12 and the propagation wave received by the propagation wave reception unit 13. The Doppler signal generation unit 4 outputs the generated Doppler signal to the detection unit 15.

検知部15は、ドップラー信号生成部14が生成したドップラー信号に基づいて、その周波数から、検知対象物である移動体の速度を数式1に基づき算出し、その信号振幅強度から検知対象物が吐水制御装置までの概略の距離を判断し、その行動を検知することができる。   Based on the Doppler signal generated by the Doppler signal generation unit 14, the detection unit 15 calculates the speed of the moving object, which is the detection target, based on Equation 1, and the detection target is discharged from the signal amplitude intensity. It is possible to determine the approximate distance to the control device and detect the action.

制御部16は、検知部15の結果に基づいて、外部の吐水部20を制御し、また送信切り替え部17を制御して、送信部12の2つ以上ある送信部の送信可否を制御する。   Based on the result of the detection unit 15, the control unit 16 controls the external water discharge unit 20, and also controls the transmission switching unit 17 to control whether or not the transmission unit 12 of the transmission unit 12 can transmit.

送信切り替え部17は制御部16によって、送信部12のどの送信部から電波を送信するか否かを切り替える。図2には図示していないが、例えば、送信切り替え部17は、送信部12への電源の供給を、接地状態に切り替えるスイッチで実現できる。   The transmission switching unit 17 uses the control unit 16 to switch from which transmission unit of the transmission unit 12 the radio wave is transmitted. Although not shown in FIG. 2, for example, the transmission switching unit 17 can be realized by a switch that switches the supply of power to the transmission unit 12 to the ground state.

制御部16が、検知部15の結果に基づいて、外部の吐水部20を制御し、また送信切り替え部17を制御して、送信部12の2つ以上ある送信部の送信可否を制御する流れを、図3、図4及び図5のフローチャートを参照して説明する。図3、図4及び図5で電波の送信方向を「両方」、「前方」、「下方」と表示しているのは、それぞれ図1、図6、図7の電波の発信パターンになる。   A flow in which the control unit 16 controls the external water discharge unit 20 based on the result of the detection unit 15 and also controls the transmission switching unit 17 to control the transmission availability of two or more transmission units of the transmission unit 12. Will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3, 4 and 5. In FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5, the radio wave transmission directions of “both”, “front”, and “down” are the radio wave transmission patterns shown in FIGS.

図3は実施例1のフローチャートである。図3に示すように、ステップS501では、ドップラー信号を用いた、人体の接近の検知を開始する。このとき、検知すべき対象は吐水制御装置1を備えた小便器の前面から接近してくる人体であるので、ステップS502では、電波の送信パターンを「前方」として設定し、人体の動きによるドップラー信号を受けやすくする。このように、まず前方だけに電波を発信し、下方には電波を発信しないことで、小便器の封水部の揺れによって生じる人体の動きとほぼ同等の周波数のノイズの影響を除去できる。   FIG. 3 is a flowchart of the first embodiment. As shown in FIG. 3, in step S501, detection of the approach of a human body using a Doppler signal is started. At this time, since the object to be detected is a human body approaching from the front of the urinal provided with the water discharge control device 1, in step S502, the radio wave transmission pattern is set as “front”, and the Doppler due to the movement of the human body is set. Make it easier to receive signals. In this way, by first transmitting radio waves only in the forward direction and not transmitting radio waves in the lower direction, it is possible to eliminate the influence of noise having a frequency substantially equivalent to the movement of the human body caused by the shaking of the water-sealed portion of the urinal.

ステップS503では、センサデータ値が設定値1以上であるか否かを判断する。センサデータ値が設定値1以上でないと判断した場合、設定値1以上のセンサデータ値を検知するまでステップS503の処理が繰り返される。一方、検知部15は、センサデータ値が設定値1以上であると判別した場合、ステップS504へ進む。   In step S503, it is determined whether the sensor data value is greater than or equal to the set value 1. If it is determined that the sensor data value is not equal to or greater than the set value 1, the process of step S503 is repeated until a sensor data value equal to or greater than the set value 1 is detected. On the other hand, if the detection unit 15 determines that the sensor data value is greater than or equal to the set value 1, the process proceeds to step S504.

ステップS504では、大きな信号が得られたことで、検知部15により移動中の使用者を検知したと判断され、ステップS505へ進む。   In step S504, since a large signal is obtained, the detection unit 15 determines that a moving user has been detected, and the process proceeds to step S505.

ステップS505では、検知部15は、ドップラー信号の周波数と振幅強度とを解析し、ステップS506へ進む。ステップS505で実施するドップラー信号の周波数と振幅強度の解析では自己回帰モデルを使った周波数解析の方法、フーリエ変換や信号のピークを求めてその間隔で周波数を、その差でピーク幅を求める方法などを適用する。   In step S505, the detection unit 15 analyzes the frequency and amplitude intensity of the Doppler signal, and proceeds to step S506. In the analysis of the frequency and amplitude intensity of the Doppler signal performed in step S505, a frequency analysis method using an autoregressive model, a method of obtaining a Fourier transform or a signal peak, obtaining a frequency at the interval, and obtaining a peak width by the difference, etc. Apply.

ステップS506では、ドップラー信号の振幅強度値と設定値2とを比較し、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2より大きいかを判断する。ステップS506での判断は、使用者が小便器1の近傍に接近したか否かの判断に相当する。つまり、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2より大きい場合には、使用者が小便器1の近傍に接近したと判断することができ、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2以下の場合には、使用者が小便器1の近傍に接近していないと判断することができる。なお、設定値2(接近基準値)は、ステップS503における設定値1より大きく、小便器1の近傍に人が接近したときに現れる振幅強度を判断する基準となる値として予め所定値に設定されるものである。   In step S506, the amplitude intensity value of the Doppler signal is compared with the set value 2 to determine whether the amplitude intensity value of the Doppler signal is greater than the set value 2. The determination in step S506 corresponds to determination whether or not the user has approached the vicinity of the urinal 1. That is, when the amplitude intensity value of the Doppler signal is larger than the set value 2, it can be determined that the user has approached the vicinity of the urinal 1, and when the amplitude intensity value of the Doppler signal is less than the set value 2 It can be determined that the user has not approached the vicinity of the urinal 1. The set value 2 (approach reference value) is larger than the set value 1 in step S503, and is set in advance to a predetermined value as a reference value for determining the amplitude intensity that appears when a person approaches the urinal 1. Is.

ステップS506で判断した結果、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2より大きいと判別した場合に、ステップS510へ進み、設定値2以下であると判断した場合には、ステップS508へ進む。   As a result of the determination in step S506, if it is determined that the amplitude intensity value of the Doppler signal is larger than the set value 2, the process proceeds to step S510, and if it is determined that it is less than the set value 2, the process proceeds to step S508.

まず、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2以下である場合、すなわち、小便器1の近傍に使用者が接近していない場合について説明する(ステップS506のNOからステップS508)。ステップS507では、ドップラー信号の振幅強度が、継続して設定値1以下となっているか否かを判別する。継続して設定値1以下となっていないと判別された場合、すなわち、ドップラー信号の振幅強度がまだ大きい値が存在することから使用者が小便器1付近から離れていないと判別された場合、ステップS506へ戻る。一方、継続して設定値1以下となっている場合、すなわち、使用者が小便器1に十分に接近していない場合には、ステップS508へ進む。ステップS508では、 使用者は小便器1の前を通り抜けていなくなった、すなわち不在と判断する。使用者が不在と判断された場合には、ステップS511へ進み、はじめに戻りステップS501以降の処理を繰り返す。   First, the case where the amplitude intensity value of the Doppler signal is equal to or smaller than the set value 2, that is, the case where the user is not approaching the urinal 1 will be described (NO from step S506 to step S508). In step S507, it is determined whether or not the amplitude intensity of the Doppler signal is continuously set to 1 or less. When it is determined that it is not continuously lower than the set value 1, that is, when it is determined that the user is not away from the vicinity of the urinal 1 because there is still a large value of the amplitude intensity of the Doppler signal, The process returns to step S506. On the other hand, when it is continuously set value 1 or less, that is, when the user is not sufficiently close to urinal 1, the process proceeds to step S508. In step S508, it is determined that the user has not passed through the front of the urinal 1, that is, is absent. If it is determined that the user is absent, the process proceeds to step S511, returns to the beginning, and repeats the processes after step S501.

続いて、ドップラー信号の振幅強度値が設定値2より大きい場合、すなわち、小便器1の近傍に使用者が接近している場合について説明する(ステップS506のYESからステップS510)。ステップS510では、使用者が小便器1の近傍に接近していると判断され、ステップS511へ進む。ステップS511では、ドップラー信号の周波数から計算できる使用者の速度及びドップラー信号の振幅強度値から、使用者が小便器1の近傍で静止したか否かが判断され、ステップS512へ進む。なお、ステップS511における静止判断としては、ドップラー信号の振幅強度値が静止基準値以下であり、かつ、周波数が所定の周波数閾値以下であるかを判断する。   Next, the case where the amplitude intensity value of the Doppler signal is larger than the set value 2, that is, the case where the user is approaching the urinal 1 will be described (from YES in step S506 to step S510). In step S510, it is determined that the user is approaching the vicinity of the urinal 1, and the process proceeds to step S511. In step S511, it is determined whether or not the user has stopped near the urinal 1 from the speed of the user that can be calculated from the frequency of the Doppler signal and the amplitude intensity value of the Doppler signal, and the process proceeds to Step S512. Note that as the stillness determination in step S511, it is determined whether the amplitude intensity value of the Doppler signal is equal to or lower than the stationary reference value and the frequency is equal to or lower than a predetermined frequency threshold value.

ステップS512では、S511の静止判断に基づき、使用者が小便器1の近傍で静止したと判断された場合に、ステップS513へ進み、使用者が小便器1の近傍で静止していないと判断された場合には、ステップS507に戻り、S507以降の処理を繰り返す。   In step S512, if it is determined that the user is stationary in the vicinity of the urinal 1 based on the stationary determination in S511, the process proceeds to step S513, where it is determined that the user is not stationary in the vicinity of the urinal 1. If YES in step S507, the flow returns to step S507 to repeat the processing from step S507.

ステップS513では、使用者が小便器前に静止し、用便する前に洗浄水を流す、いわゆる前洗浄という操作が設定されているかどうかを確認する。前洗浄は使用者に清潔感を与えるが、節水には不利なことから、小便器の設置管理者が前洗浄を選択して設定するようになっていることが多い。   In step S513, it is confirmed whether or not a so-called pre-cleaning operation is set in which the user stops in front of the urinal and allows the cleaning water to flow before the stool. Although pre-cleaning gives the user a sense of cleanliness, it is disadvantageous for saving water, so the urinal installation manager often selects and sets pre-cleaning.

ステップS513で、前洗浄が設定されているときはS515に、前洗浄が設定されていないときはS514に進む。前洗浄が設定されていないS515では、電波の送電パターンの切り替えが即座に行われずに、前洗浄が開始されてから、洗浄水が流れきる時間を予め設定しておき、この時間だけ遅れて、電波の送信パターンを「両面」に切り替える。
ここで「両面」の送信パターンにすることにより、放尿なしに立ち去る人の人体の動きもとらえることができるようになる。送電パターンを「両面」に切り替えて、ステップS516に進む。なお、送信の切り替えは、各送電部の給電部を接地するか、オープンにするようなスイッチングを行うことで切り替える。
In step S513, if pre-cleaning is set, the process proceeds to S515. If pre-cleaning is not set, the process proceeds to S514. In S515 where the pre-cleaning is not set, the time for the washing water to flow after the pre-cleaning is started without switching the radio wave power transmission pattern immediately is set in advance. Switch the radio wave transmission pattern to “both sides”.
Here, by using a “double-sided” transmission pattern, it is possible to capture the movement of the human body leaving without urination. The power transmission pattern is switched to “both sides” and the process proceeds to step S516. Note that transmission switching is performed by switching the power feeding unit of each power transmission unit to ground or to open.

ステップS513で、前洗浄が設定されていないときはS514に進み、ステップS514では、電波の送信パターンを即座に「両面」に変更し、ステップS5116へ進む。   If the pre-cleaning is not set in step S513, the process proceeds to S514. In step S514, the radio wave transmission pattern is immediately changed to “both sides”, and the process proceeds to step S5116.

ステップS516では、小便器近傍での人体の動きを判断する。小便器近傍での人体の移動開始は、人体が小便器に接近したと判断する振幅強度の設定値2に近い値になることで判断する。   In step S516, the movement of the human body in the vicinity of the urinal is determined. The start of the movement of the human body in the vicinity of the urinal is determined by a value close to the set value 2 of the amplitude intensity for determining that the human body has approached the urinal.

ステップS516で、人体の移動の動きを判断したら、ステップS519に進む。ステップS519ではステップS509に進んで人が退出するか、あるいは再接近するかの判断を繰り返す。   If it is determined in step S516 that the human body has moved, the process proceeds to step S519. In step S519, the process proceeds to step S509, and the determination of whether the person leaves or approaches again is repeated.

ステップS516で人体の移動の動きを判断できないとき、ステップS518において
尿が検知されるか確認する。尿は人体の動きより速い速度で動くために、人体のドップラー信号より高周波となる。また、振幅強度は暗ノイズよりも大きく、振幅強度の設定値2より小さな値となれば、尿検知と判断できる。
When the movement of the human body cannot be determined in step S516, it is confirmed in step S518 whether urine is detected. Since urine moves at a speed faster than the movement of the human body, it has a higher frequency than the Doppler signal of the human body. If the amplitude intensity is larger than the dark noise and smaller than the amplitude intensity setting value 2, it can be determined that urine is detected.

ステップS518で、尿を検知できなければ、ステップS516へ戻り、放尿せずに退去したか、放尿を開始したかの処理を繰り返す。   If urine cannot be detected in step S518, the process returns to step S516 to repeat the process of whether the patient has left without urination or has started urination.

ステップS518で、尿を検知すれば、ステップS519で放尿の完了を検知する。放尿完了は尿信号である人体信号より高周波の信号の振幅強度が放尿開始を判断した値より小さくなれば放尿完了と判断し、ステップS520へ進む。尿を検知したときは再びステップS518を放尿完了まで繰り返す。   If urine is detected in step S518, completion of urination is detected in step S519. The completion of urination is determined to be urination completion when the amplitude intensity of the signal having a frequency higher than that of the human body signal, which is a urine signal, is smaller than the value determined to start urination, and the process proceeds to step S520. When urine is detected, step S518 is repeated again until urination is completed.

ステップS520では、この時点で放尿が完了しているために尿検知は必要なく、人体の動きを検知すればよいので、電波の送信パターンを「前方」に切り替え、人体の動きを確認できるようにする。このようにすることで、その後の退去時に便器洗浄のために小便器に流される洗浄水の動きの影響を小さくできる。ステップS520で放信パターンを切り替えた後、ステップS521へ進む。   In step S520, since urination is completed at this time, urine detection is not necessary, and it is only necessary to detect the movement of the human body, so that the radio wave transmission pattern can be switched to “forward” and the movement of the human body can be confirmed. To do. By doing in this way, the influence of the movement of the washing water which is poured into the urinal for the toilet flushing at the time of subsequent retreat can be reduced. After switching the transmission pattern in step S520, the process proceeds to step S521.

ステップS521では、ドップラー信号の振幅強度が設定値1以下の時間が一定以上継続したことを人体の退去判断としている。この退去判断基準を満たしていれば、ステップS522に進み、利用者が退去したと判断し、退去判断基準を満たしていないときは、ステップS521を継続して、退去を確認する一方、ステップS507に戻り、新たに人体が接近してきていないかを確認する。これは、退去者と新規利用者が入れ替わるなどの場合に、新規利用者の検知に有効となる。また、ここでは退去判断基準の設定値を設定値1としたが、設定値1より大きく、設定値2より小さな値に変更すれば、退去判断が早期に可能で、退去判断後の便器洗浄も早期に実施できる。   In step S521, it is determined that the human body has moved out when the amplitude intensity of the Doppler signal has continued for a predetermined time or more for a certain time. If this criteria for exit is satisfied, the process proceeds to step S522, where it is determined that the user has moved away. If the criteria for exit is not satisfied, step S521 is continued to confirm the exit, while step S507 is entered. Return and check if a new human body is approaching. This is effective in detecting a new user when the vacant and the new user are switched. Here, the set value of the exit determination criterion is set to the set value 1. However, if the set value is larger than the set value 1 and smaller than the set value 2, the exit determination can be performed at an early stage, and toilet flushing after the exit determination is performed. Can be implemented early.

ステップS522で人体の退去を判断したら、ステップS523に進み、吐水制御装置2が吐水部20を吐水し、便器洗浄を実施し、ステップS524で初期の検知スタートであるステップS501に戻る。この時点で新規利用者が現れても、電波の送信パターンは「前方」となっているので、洗浄水の動きの影響を受けることなく、新規利用者を検知できる。   If it is determined in step S522 that the human body has been removed, the process proceeds to step S523, the water discharge control device 2 discharges the water discharger 20, performs toilet flushing, and returns to step S501, which is the initial detection start, in step S524. Even if a new user appears at this time, the radio wave transmission pattern is “front”, so that the new user can be detected without being affected by the movement of the washing water.

図4は実施例2のフローチャートである。ステップS501からステップS518までは実施例1と同じ工程を実施し、ステップS518で、一旦尿を検知すると、ステップS550で電波の送信パターンを「下方」にして尿だけのドップラー信号を取得するようにする。このようにすることで放尿中の人体の揺れの影響を除くことができ、正確な尿検知が可能となる。   FIG. 4 is a flowchart of the second embodiment. From step S501 to step S518, the same process as in the first embodiment is performed, and once urine is detected in step S518, the radio wave transmission pattern is set to “down” in step S550 so as to obtain a Doppler signal only for urine. To do. By doing in this way, the influence of the shaking of the human body during urination can be eliminated, and accurate urine detection becomes possible.

実施例2のステップS519で、前述の判断基準で放尿完了を検知すると、以下の工程は実施例1と同じように進めていく。   In step S519 of the second embodiment, when the completion of urination is detected based on the above-described determination criteria, the following steps are performed in the same manner as in the first embodiment.

図5は実施例3のフローチャートである。ステップS513の前洗浄の有無確認までは、実施例1と同じ工程を実施し、前洗浄が必要ないときはステップS551で、電波の送信パターンを一定周期で「前方」、「下方」に切り替える。この切り替える周期は、便器近傍での人体の移動速度と送電電波の周波数から予め決定でき、例えば10GHzの送信電波周波数のとき、便器近傍での人体のドップラー周波数は20Hz程度になることから、切り替え周期を25msecより長くすれば、ドップラー信号の最大振幅値(振幅強度に相当)を計測することができる。   FIG. 5 is a flowchart of the third embodiment. Until the confirmation of the presence or absence of pre-cleaning in step S513, the same process as that of the first embodiment is performed. This switching cycle can be determined in advance from the moving speed of the human body near the toilet and the frequency of the transmitted radio wave. For example, when the transmission radio frequency is 10 GHz, the Doppler frequency of the human body near the toilet is about 20 Hz. Is longer than 25 msec, the maximum amplitude value (corresponding to the amplitude intensity) of the Doppler signal can be measured.

図5の実施例3のステップS552では、前洗浄がある場合で、この場合、実施例1と同じように洗浄水の動きが、「下方」送信のドップラー信号に影響を与えなくなる時間を経過させて、電波の送信パターンを一定周期で「前方」、「下方」に切り替え、それぞれの電波の方向で尿、人体を検知する。ここで、洗浄水が流れているときも「前方」には電波を送信しているので、排尿しないで退去する人体の動きも検知できる。   In step S552 of the third embodiment in FIG. 5, there is a pre-cleaning. In this case, as in the first embodiment, the time when the movement of the cleaning water does not affect the “downward” transmission Doppler signal is allowed to elapse. Thus, the radio wave transmission pattern is switched between “front” and “down” at regular intervals, and urine and a human body are detected in the respective radio wave directions. Here, even when the washing water is flowing, since the radio wave is transmitted “in front”, it is possible to detect the movement of the human body leaving without urinating.

このように、設定値3を増加させることで、使用者が小便器100に接近したか否かを判別する基準となる値が大きくなるため、外部ノイズや便器から遠くの人を検知しにくくすることができる。   Thus, by increasing the set value 3, the reference value for determining whether or not the user has approached the urinal 100 is increased, so that it is difficult to detect external noise and people far from the toilet. be able to.

実施例3ではステップS516移行のステップは、実施例2と同じ工程で進める。   In the third embodiment, the step of step S516 is advanced in the same process as the second embodiment.

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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this is an illustration for description of this invention, Comprising: It is not the meaning which limits the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in various other embodiments.

1:小便器
2:吐水制御部
4:送信電波のパターン(電波強度)
12:送信部
13:受信部
14:ドップラー信号生成部
15:検知部
16:制御部
17:切り替え部
20:吐水部
1: Urinal 2: Water discharge control unit 4: Transmission radio wave pattern (radio wave intensity)
12: Transmission unit 13: Reception unit 14: Doppler signal generation unit 15: Detection unit 16: Control unit 17: Switching unit 20: Water discharge unit

Claims (3)

吐水部から自動吐水する吐水制御装置であって、
使用者の所定位置での静止状態又は使用状況を検知しようとする検知領域に、送信波を送信する少なくとも2つの送信部と、
前記検知領域の検知対象によって反射された反射波を受信する受信部と、
前記送信部によって送信された送信波と、前記受信部によって受信された反射波と、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に基づいて使用者の所定位置での静止状態又は使用状況を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に応じて、前記吐水部から自動吐水するための制御信号を出力する制御部と、を備え、
前記制御部は、一方の送信部から他方の送信部に切り替える切り替え部を有し、前記検知部の検知結果に応じて、前記切り替え部を制御し、一方の送信部から他方の送信部に切り替えることを特徴とした吐水制御装置。
A water discharge control device for automatically discharging water from a water discharge unit,
At least two transmission units for transmitting a transmission wave to a detection region in which a stationary state or usage state of the user at a predetermined position is to be detected;
A receiving unit that receives a reflected wave reflected by a detection target in the detection region;
A Doppler signal generation unit that generates a Doppler signal based on the transmission wave transmitted by the transmission unit and the reflected wave received by the reception unit;
A detection unit for detecting a stationary state or a use state of the user at a predetermined position based on the Doppler signal; and
A control unit that outputs a control signal for automatically discharging water from the water discharging unit according to the detection result of the detecting unit,
The control unit includes a switching unit that switches from one transmission unit to the other transmission unit, controls the switching unit according to a detection result of the detection unit, and switches from one transmission unit to the other transmission unit. A water discharge control device characterized by that.
一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返すことを特徴とした請求項1に記載する吐水制御装置。   The water discharge control device according to claim 1, wherein switching of the transmission unit from one transmission unit to the other is repeated twice or more. 一方の送信部から他方への送信部の切り替えを2回以上繰り返して検知した結果に応じて、一方の送信部を選択することを特徴とした請求項2に記載する吐水制御装置。   The water discharge control device according to claim 2, wherein one of the transmission units is selected according to a result of detecting the switching of the transmission unit from one transmission unit to the other two or more times.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018053455A (en) * 2016-09-27 2018-04-05 Toto株式会社 Urinal device
JP2020122321A (en) * 2019-01-30 2020-08-13 Toto株式会社 Urinal device

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