JP2016065822A - Detection device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a detection device that performs at least one of a user presence detection and a user usage status detection for detecting a motion of an object by sending a propagation wave in a predetermined direction.
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し、便器内を洗浄する便器洗浄装置が知られている。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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a toilet cleaning device that detects a human body and urine flow using a microwave Doppler sensor and cleans the toilet bowl is known. The microwave Doppler sensor detects movement of an object by transmitting microwaves and receiving microwaves reflected by the object. That is, the microwave Doppler sensor obtains a Doppler signal from a difference signal between the frequency of the microwave transmitted from the sensor and the frequency of the signal received by the sensor when the microwave transmitted from the sensor is reflected by an object such as a human body. Generate.
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、便器洗浄装置の判定部は、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。 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 determination unit of the toilet bowl cleaning device detects the movement of the object from the Doppler signal, and Clean inside.
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）。 This type of toilet cleaning device is effective in that the sensor can be arranged in the toilet compared to the toilet cleaning device that detects human bodies by infrared rays. That is, the microwave Doppler sensor can be hidden behind the urinal by utilizing the characteristic that microwaves can pass through the pottery (for example, Patent Document 1 below).
ところで、上記のような便器洗浄装置は、家庭用トイレなどを除き、同一化粧室内に複数配置されることが多い。たとえば、空港、駅、ホテル等の化粧室などである。しかし、上記のような便器洗浄装置が同一化粧室内に複数配置されると、隣接した便器洗浄装置のドップラーセンサー同士が影響しあい、電波干渉が発生し、人体や尿流の誤検出が起こる恐れがある。これは、制御対象が便器への給水ではなく、手洗い用の洗面器への給水になっても誤動作がおこってしまうことには変わりがない。 By the way, in many cases, a plurality of toilet cleaning devices as described above are arranged in the same bathroom except for a home toilet. For example, an airport, a station, a restroom of a hotel, etc. However, when a plurality of toilet flushing devices as described above are arranged in the same bathroom, Doppler sensors of adjacent toilet flushing devices may affect each other, causing radio wave interference and erroneous detection of the human body and urine flow. is there. This does not change even if the controlled object is not water supply to the toilet but water supply to the hand-washing basin.
従来は、ドップラーセンサー同士が影響して誤動作することを抑制するために、ドップラーセンサーから送信する電波を間欠的に送信し、さらにその送信周期をランダムにずらすことで、各ドップラーセンサー同士が電波を送信するタイミングが重なることで生じる電波干渉の影響を無視することができるレベルまで抑制する技術（例えば、下記特許文献２）や、送信する電波の周波数をランダムに切り替えることで、各ドップラーセンサー同士が送信する電波の周波数が重なることで生じる電波干渉の影響を無視することができるレベルまで抑制する技術（例えば、下記特許文献３）が開示されている。 Conventionally, in order to suppress malfunctions due to the influence of Doppler sensors, radio waves transmitted from the Doppler sensors are intermittently transmitted, and the transmission cycle is randomly shifted, so that each Doppler sensor transmits radio waves. A technology that suppresses the influence of radio wave interference caused by overlapping transmission timings to a level that can be ignored (for example, Patent Document 2 below), and by switching randomly the frequency of radio waves to be transmitted, A technique (for example, Patent Document 3 below) that suppresses the influence of radio wave interference caused by overlapping frequencies of radio waves to be transmitted to a level that can be ignored is disclosed.
しかし、電波干渉の対策として開示されている上記の技術は、電波干渉が発生する確率を下げる手段である。したがって、電波干渉の影響を完全に排除することはできず、一定の確率で誤動作が必ず発生してしまうものであった。また、同一化粧室内に同時に配置される台数が多くなるほど電波干渉が発生する確率も増加し、誤動作が発生する頻度も増えてしまっていた。 However, the above technique disclosed as a countermeasure against radio wave interference is a means for reducing the probability of radio wave interference. Therefore, the influence of radio wave interference cannot be completely eliminated, and a malfunction always occurs with a certain probability. In addition, as the number of units arranged in the same restroom increases, the probability of radio wave interference increases, and the frequency of malfunctions increases.
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、電波干渉の影響を回避した検知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 problems, and an object of the present invention is to provide a detection device that avoids the influence of radio wave interference.
上記課題を解決するために本発明に係る検知装置は、検知対象物の動きまたは有無を検知する検知装置であって、検知対象物を検知しようとする検知領域に送信波を送信する送信部と、前記検知領域の前記検知対象物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前記送信波と、前記受信部によって受信された前記反射波と、に基づいて検知信号を生成する検知信号生成部と、前記検知信号から前記検知対象物の動きまたは有無を判定する判定部と、を備え、前記判定部は、他の検知装置と電波干渉が発生しない周波数へ前記送信波の周波数を設定する周波数選定処理を実施する周波数選定処理部を有しており、前記周波数選定処理部は、前記検知対象物が前記検知領域内に存在しない状態であるときに前記周波数選定処理を実施する。
In order to solve the above-described problem, a detection device according to the present invention is a detection device that detects the movement or presence of a detection target, and a transmission unit that transmits a transmission wave to a detection region in which the detection target is to be detected. A receiving unit that receives a reflected wave reflected by the detection object in the detection region;
A detection signal generation unit that generates a detection signal based on the transmission wave transmitted by the transmission unit and the reflected wave received by the reception unit, and the movement or presence of the detection target object from the detection signal A determination unit that determines a frequency, and the determination unit includes a frequency selection processing unit that performs a frequency selection process for setting the frequency of the transmission wave to a frequency at which radio interference does not occur with other detection devices. The frequency selection processing unit performs the frequency selection processing when the detection target is not in the detection area.
隣接した検知装置同士が影響しあい、電波干渉が発生するのは、各検知装置の送信部によって送信された送信波の周波数が一致した場合、もしくは極めて近い場合のみであり、各送信波の周波数を一定量ずらせば、電波干渉が発生することはない。そこで本発明ではこの点に着目し、周波数選定処理を実施する周波数選定処理部を設け、他の検知装置同士が影響しあうことがない周波数へ送信波の周波数を設定するものとした。これにより、送信波の周波数が他の検知装置の周波数と一致、もしくは極めて近い状態になることはなくなり、同一化粧室内に同時に配置される台数や、確率によらず、電波干渉の影響を完全に回避した状態で動作することができる。さらにその周波数選定処理は、検知対象物が検知領域内に存在しない状態であるときに実施されるものとした。使用者などの検知対象物が存在する状態では、検知対象物が障害となり、他の検知装置から届く電波量が検知対象物が無い状態とは異なってしまう。周波数選定処理を検知対象物が存在しない状態で実施することで、検知対象物の影響を受けて、周波数選定処理の精度が落ちるのを、防止することができる。 Adjacent detection devices affect each other and radio wave interference occurs only when the frequencies of the transmission waves transmitted by the transmission units of the detection devices match or are very close. If a certain amount is shifted, radio wave interference will not occur. Accordingly, in the present invention, paying attention to this point, a frequency selection processing unit for performing frequency selection processing is provided, and the frequency of the transmission wave is set to a frequency at which other detection devices do not affect each other. As a result, the frequency of the transmitted wave does not coincide with or extremely close to the frequency of other detection devices, and the effects of radio wave interference are completely eliminated regardless of the number and probability of being placed in the same bathroom. It can operate in an evaded state. Further, the frequency selection process is performed when the detection target is not in the detection area. In a state where a detection target such as a user exists, the detection target becomes an obstacle, and the amount of radio waves received from other detection devices is different from a state where there is no detection target. By performing the frequency selection process in a state where the detection target does not exist, it is possible to prevent the frequency selection process from being degraded due to the influence of the detection target.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、前記検知信号が前記検知対象物が検知領域内に存在しない状態とは異なる状態になった周波数を電波干渉が発生した周波数と判断することも好ましい。 Further, in the detection apparatus according to the present invention, the frequency selection processing unit determines that the frequency at which the detection signal is different from a state in which the detection target does not exist in the detection region is a frequency at which radio wave interference has occurred. It is also preferable to do.
この好ましい態様によれば、検知信号が検知対象物が検知領域内に存在しない状態の検知信号（暗ノイズ）とは異なる状態になった周波数を、電波干渉が発生した周波数と判断するため、他の複雑な構成を用いることがなく、検知信号を使用して簡単な構成で電波干渉が発生した周波数かどうかを判断することができる。 According to this preferable aspect, the frequency at which the detection signal is different from the detection signal (dark noise) in a state where the detection target does not exist in the detection area is determined as the frequency at which radio wave interference has occurred. Therefore, it is possible to determine whether or not the frequency at which radio wave interference has occurred with a simple configuration using the detection signal.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、電波干渉が発生しないと判断した周波数が見つかるとその周波数を未干渉周波数と判断し、前記送信波の周波数に前記未干渉周波数を用いることも好ましい。 In the detection apparatus according to the present invention, when the frequency selection processing unit finds a frequency that is determined not to cause radio wave interference, the frequency selection processing unit determines that the frequency is a non-interference frequency, and sets the frequency of the transmission wave to the non-interference frequency. It is also preferable to use it.
この好ましい態様によれば、電波干渉が発生しないと判断した周波数が見つかった時点で、その周波数を送信波の周波数に設定するため、電波干渉が発生しない周波数へ設定するまでに要する時間を短くすることができる。これに伴い、検知装置を、検知対象物を検知することができる通常動作へ、早く復帰させることができる。 According to this preferred aspect, when a frequency that is determined not to cause radio wave interference is found, the frequency is set to the frequency of the transmission wave, so that the time required for setting to a frequency that does not cause radio wave interference is shortened. be able to. Accordingly, the detection device can be quickly returned to the normal operation that can detect the detection target.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、前記送信波の周波数を所定の範囲内で変化させ、前記送信波の周波数を電波干渉が発生したと判断した周波数以外から選定して設定することも好ましい。 Further, in the detection device according to the present invention, the frequency selection processing unit changes the frequency of the transmission wave within a predetermined range, and selects the frequency of the transmission wave from a frequency other than that determined that radio wave interference has occurred. It is also preferable to set them.
この好ましい態様によれば、複数の周波数に対して電波干渉が発生するかどうかを把握した上で、その中から電波干渉が発生していない周波数を選定し、送信波の周波数へ設定するため、周辺の周波数も含めて電波干渉する周波数が存在するかどうかも判別することができる。周辺の周波数も含めて電波干渉が発生する懸念がない周波数を送信波の周波数へ設定すれば、例えば周囲温度や湿度などの環境変化により、送信波の周波数に変動が生じた場合でも、他の検知装置の周波数と送信波の周波数が一致、もしくは極めて近い状態になりにくく、電波干渉が発生するのを避けることができる。 According to this preferred aspect, after grasping whether or not radio wave interference occurs for a plurality of frequencies, select a frequency from which radio wave interference has not occurred and set it to the frequency of the transmission wave. It is also possible to determine whether or not there are frequencies that interfere with radio waves, including surrounding frequencies. If you set a frequency that does not cause radio interference, including the surrounding frequency, to the frequency of the transmitted wave, even if the frequency of the transmitted wave fluctuates due to environmental changes such as ambient temperature and humidity, It is difficult for the frequency of the detection device and the frequency of the transmission wave to be the same or extremely close to each other, and radio wave interference can be avoided.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、所定期間ごとに前記周波数選定処理を実施することも好ましい。 In the detection device according to the present invention, it is also preferable that the frequency selection processing unit performs the frequency selection processing every predetermined period.
この好ましい態様によれば、所定時間ごとに周波数選定処理が実施され、その周波数選定処理で設定された送信波の周波数は、次回の周波数選定処理が実施されるまで、保持されることになる。所定の間隔で送信波の周波数を干渉が生じない周波数へ設定できるため、周囲温度や湿度などの環境変化により送信波の周波数が大きく変動する場合でも、他の検知装置の周波数と送信波の周波数が一致、もしくは極めて近い状態になりにくく、電波干渉が発生するのを避けることができる。 According to this preferable aspect, the frequency selection process is performed every predetermined time, and the frequency of the transmission wave set by the frequency selection process is held until the next frequency selection process is performed. Since the frequency of the transmitted wave can be set to a frequency that does not cause interference at a predetermined interval, even if the frequency of the transmitted wave fluctuates greatly due to environmental changes such as ambient temperature and humidity, the frequency of other detection devices and the frequency of the transmitted wave Are unlikely to match or very close to each other, and radio wave interference can be avoided.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、前記検知信号が前記検知対象物が検知領域内に存在しない状態とは異なる状態が所定期間継続したら、強制的に前記周波数選定処理を実施することも好ましい。 Further, in the detection device according to the present invention, the frequency selection processing unit forcibly executes the frequency selection processing when the detection signal continues for a predetermined period different from a state in which the detection target does not exist in the detection region. It is also preferable to carry out.
この好ましい態様によれば、検知信号が検知対象物が検知領域内に存在しない状態の検知信号とは異なる状態が所定期間継続したら、強制的に周波数選定処理を実施することになるため、周波数選定処理を実施しないタイミングで他の検知装置が近傍に新たに設置され、その検知装置から発せられる送信波の周波数により電波干渉が発生してしまった場合でも、所定期間が経過すると強制的に周波数選定処理を実施し、送信波の周波数を電波干渉が発生しない周波数へ変更することで、以降の誤動作を防止することができる。 According to this preferred aspect, the frequency selection process is forcibly performed when the detection signal is different from the detection signal in a state where the detection target does not exist in the detection region for a predetermined period. Even if another detection device is newly installed in the vicinity at the timing when processing is not performed and radio wave interference occurs due to the frequency of the transmission wave emitted from the detection device, the frequency selection is forcibly selected after a predetermined period of time By performing the processing and changing the frequency of the transmission wave to a frequency at which radio wave interference does not occur, subsequent malfunctions can be prevented.
また、本発明に係る検知装置では、前記判定部は、前記検知対象物の動きまたは有無を検知判定するのに必要な時間である判定時間が設定されており、前記周波数選定処理部は、前記周波数選定処理において一つの周波数を送信する時間を、前記判定時間よりも短い時間に設定することも好ましい。 Further, in the detection device according to the present invention, the determination unit is set with a determination time which is a time necessary to detect and determine the movement or presence or absence of the detection object, and the frequency selection processing unit It is also preferable to set a time for transmitting one frequency in the frequency selection process to a time shorter than the determination time.
この好ましい態様によれば、周波数選定処理を実施している際に、他の検知装置と電波干渉が発生する周波数が見つかった場合でも、その周波数の送信波が送信される時間は判定部の判定時間よりも短いため、電波干渉が継続する時間が判定時間に至ることはない。したがって、電波干渉により判定部が検知対象物の動きまたは有無を誤って検知判定することは無く、誤動作に至るのを防止することができる。 According to this preferred aspect, even when a frequency that causes radio wave interference with another detection device is found during the frequency selection process, the time for transmitting the transmission wave at that frequency is determined by the determination unit. Since the time is shorter than the time, the time during which radio wave interference continues does not reach the determination time. Therefore, the determination unit does not erroneously detect and determine the movement or presence or absence of the detection target object due to radio wave interference, and it is possible to prevent malfunction.
また、本発明に係る検知装置では、前記周波数選定処理部は、乱数を発生させる乱数発生手段を備えており、前記周波数選定処理で使用する送信波の周波数は、前記乱数に基づいて設定することも好ましい。 Further, in the detection device according to the present invention, the frequency selection processing unit includes a random number generating unit that generates a random number, and the frequency of the transmission wave used in the frequency selection processing is set based on the random number. Is also preferable.
この好ましい態様によれば、周波数選定処理で使用する周波数を乱数発生手段が発生する乱数に基づいて設定するため、他の検知装置と周波数選定処理を実施するタイミングが同時になってしまった場合でも、それぞれの検知装置が周波数選定処理で使用している周波数が異なるため、電波干渉が発生しにくい。他の検知装置と周波数選定処理を同時に実施した場合でも、電波干渉が発生しない周波数を見つけることができ、電波干渉が発生するのを回避することができる。 According to this preferred aspect, in order to set the frequency used in the frequency selection process based on the random number generated by the random number generation means, even when the timing of performing the frequency selection process with other detection devices has become simultaneous, Since the detection devices use different frequencies for the frequency selection process, radio wave interference is unlikely to occur. Even when the frequency selection process is performed simultaneously with other detection devices, a frequency at which radio wave interference does not occur can be found, and occurrence of radio wave interference can be avoided.
本発明によれば、各検知装置同士が送信する電波が互いに影響しあうことで生じる電波干渉の影響を回避した検知装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection apparatus which avoided the influence of the radio wave interference which arises when the radio wave which each detection apparatus transmits mutually influences can be provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
本実施形態においては、ドップラーセンサーを用いた自動給水装置のうち、図1に示すように、トイレブース（化粧室）内にドップラーセンサーを用いて人体検出や尿流検出を行う小便器洗浄装置１（自動給水装置）を複数隣接させて配置した小便器洗浄装置システム４に関して説明する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, of the automatic water supply apparatus using a Doppler sensor, a urinal washing apparatus 1 that performs human body detection and urine flow detection using a Doppler sensor in a toilet booth (dressing room). The urinal washing device system 4 in which a plurality of (automatic water supply devices) are arranged adjacent to each other will be described.
図２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判定部３００と、を備える。ドップラーセンサー２００及び判定部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。 FIG. 2 is a schematic side view showing the urinal washing apparatus 1 to which the Doppler sensor 200 according to the embodiment of the present invention is attached. The urinal washing apparatus 1 shown in FIG. 1 is provided in the urinal 10 and includes a Doppler sensor 200 that detects a human body and a urine flow, and a determination unit 300 that controls urinal washing. The Doppler sensor 200 and the determination unit 300 correspond to an embodiment of the detection device according to the present invention.
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。 The urinal 10 has a ball portion 11. A water supply part 30 for discharging cleaning water to the ball part 11 is provided at the upper part of the ball part 11, and a trap part 50 for temporarily storing the cleaning water is provided at the lower part of the ball part 11. The water stored in the trap unit 50 prevents bad odors from entering the ball unit 11 side from the drainage channel side. And the water stored in the trap part 50 is suitably discharged | emitted from the drain outlet 60 to a drainage channel according to the amount of washing water discharged from the water supply part 30.
ドップラーセンサー２００は、小便器１０の上部背面側に配置されている。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センサーである。ドップラーセンサー２００は、その検知領域２０１がボール部１１を含む斜め下前方に向くように、小便器１０の上部背面側から電波を放射する。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。 The Doppler sensor 200 is disposed on the upper back side of the urinal 10. The Doppler sensor 200 transmits a high-frequency radio wave such as a microwave or a millimeter wave, receives a reflected wave from the detected object of the transmitted radio wave, detects the movement of the detected object, and outputs the detection signal. It is a sensor. The Doppler sensor 200 radiates radio waves from the upper back side of the urinal 10 so that the detection region 201 faces obliquely downward and forward including the ball portion 11. The emitted radio wave is reflected by the user (human body) 2 standing in front of the urinal 10 and the urine flow 3 from the user 2, and the Doppler sensor 200 receives the reflected radio wave (reflected wave). Configured. As a result, the presence of the user and the use status of the user are detected, that is, the human body has approached the urinal 10 or the human body has moved away from the urinal 10, and urine has been placed on the ball portion 11 of the urinal 10. Can be detected (urine flow 3).
なお、本実施形態では、小便器１０にドップラーセンサー２００を設置した例を示すが、小便器１０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。 In addition, in this embodiment, although the example which installed the Doppler sensor 200 in the urinal 10 is shown, you may install not only in the urinal 10 but in a hand-washer or a urinal, for example. For example, when the Doppler sensor 200 is installed in a handwasher, a microwave as a propagation wave is transmitted to an area including a standing position when the user uses the handwasher. In addition, for example, when the Doppler sensor 200 is installed in a toilet, a microwave as a propagation wave is placed in a region including a standing position when the user uses the toilet while standing and a seating position when using the sitting. Send.
判定部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。 Based on the detection signal (Doppler signal) output from the Doppler sensor 200, the determination unit 300 drives the water supply valve 20 provided in the middle of the water supply path. The water supply unit 30 and the water supply valve 20 are connected by a water supply channel. When the water supply valve 20 is opened, the water passes through the water supply channel and is discharged from the water supply unit 30. On the other hand, when the water supply valve 20 is closed, water is not discharged from the water supply unit 30.
続いて、図３を参照しながら、図２に示したドップラーセンサー２００及び判定部３００について更に説明する。図３は、ドップラーセンサー２００及び判定部３００の機能的な構成を示すブロック構成図である。 Next, the Doppler sensor 200 and the determination unit 300 illustrated in FIG. 2 will be further described with reference to FIG. FIG. 3 is a block configuration diagram showing functional configurations of the Doppler sensor 200 and the determination unit 300.
図３に示すように、ドップラーセンサー２００は、送信部２１０と、受信部２２０と、差分検出部２３０と、を有する。送信部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、受信部２２０に入力される。 As illustrated in FIG. 3, the Doppler sensor 200 includes a transmission unit 210, a reception unit 220, and a difference detection unit 230. A radio wave such as a high frequency, a microwave or a millimeter wave is radiated from the transmission unit 210. Reflected waves from the user 2 and the urine flow 3 are input to the receiving unit 220.
なお、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部２１０と、伝播波を受信する受信部２２０とは、一体とした構成であっても良いし、別体としてドップラーセンサー２００を構成しても良い。 The transmission unit 210 that transmits the propagation wave and the reception unit 220 that receives the propagation wave that form the Doppler sensor 200 may be integrated, or the Doppler sensor 200 may be configured separately. Also good.
送信波の一部と受信波は、差分検出部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、差分検出部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。差分検出部２３０から出力されたドップラー信号は、判定部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 determination unit 300.
差分検出部２３０から出力されたドップラー信号には、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。 The Doppler signal output from the difference detection unit 230 includes information regarding the Doppler effect. That is, when the detection object such as the user 2 or the urine flow 3 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).
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。つまり、ドップラー周波数ΔＦと移動体の速度ｖとの間には相関関係があり、このドップラー周波数ΔＦを用いて、使用者２や尿流３などの検出が行われる。 When the object to be detected moves relative to the Doppler sensor 200, an output signal including a Doppler frequency ΔF proportional to the velocity v can be obtained as represented by Expression (1). That is, there is a correlation between the Doppler frequency ΔF and the velocity v of the moving body, and the user 2 and the urine flow 3 are detected using the Doppler frequency ΔF.
図３に示す判定部３００は、信号受信手段３１０と、人体検出手段３２０と、尿流検出手段３３０と周波数選定処理部３４０とを有する。周波数選定処理部３４０の詳細については後述するが、まず信号受信手段３１０と、人体検出手段３２０と、尿流検出手段３３０について、詳細を説明する。 The determination unit 300 shown in FIG. 3 includes a signal reception unit 310, a human body detection unit 320, a urine flow detection unit 330, and a frequency selection processing unit 340. Details of the frequency selection processing unit 340 will be described later. First, details of the signal receiving unit 310, the human body detecting unit 320, and the urine flow detecting unit 330 will be described.
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。差分検出部２３０から出力されたドップラー信号は、信号受信手段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。 The human body detection unit 320 includes a human body frequency filter 321 and a human body determination unit 322, and the urine flow detection unit 330 includes a urine flow frequency filter 331 and a urine flow determination unit 332. The Doppler signal output from the difference detection unit 230 is received by the signal receiving unit 310 and then output to the human body frequency filter 321 and the urine flow frequency filter 331. Then, the human body frequency filter 321 and the urine flow frequency filter 331 delete the frequency component corresponding to the human body approach and the frequency component corresponding to the urine flow from the Doppler signal, respectively, and the human body detection frequency signal and the urine corresponding to the human body approach. A urine flow detection frequency signal corresponding to the flow is extracted. The filtering frequency at this time can be changed as appropriate.
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。 The human body frequency filter 321 removes frequency components unnecessary for human body detection, and the Doppler signal from which the human body detection frequency corresponding to the human body approach is extracted is output to the human body determination unit 322. The human body determination unit 322 compares the amplitude of the Doppler signal with a threshold value (reference value) set in advance to a predetermined value, thereby determining at least one of the presence and usage status of the user, and the determination result Based on this, the water supply valve 20 is opened and closed.
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。 Further, a frequency component unnecessary for urine flow detection is removed in the urine flow frequency filter 331, and the Doppler signal from which the urine flow detection frequency corresponding to the urine flow is extracted is output to the urine flow determination unit 332. The urine flow determining means 332 compares the amplitude of the Doppler signal and a threshold value set in advance to determine at least one of the presence and usage status of the user, and based on the determination result, the water supply valve 20 is opened and closed.
ところで、小便器洗浄装置１を複数隣接した小便器洗浄装置システム４においては、図４に示すように、隣接するドップラーセンサー２００同士が送信する電波の周波数が互いに一致した場合、もしくは電波の周波数が極めて近い場合に、隣接するドップラーセンサー２００同士が互いに影響しあい、電波干渉が発生し、人体や尿流の誤検出を発生する恐れがある。そこで、本実施形態では、隣接するドップラーセンサー２００同士が送信する電波の周波数が一定量離れている状態で使用すれば電波干渉が発生しないことに着目し、送信部２１０から送信する電波の周波数を干渉が発生しない周波数へ設定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。 By the way, in the urinal washing apparatus system 4 in which a plurality of the urinal washing apparatuses 1 are adjacent to each other, as shown in FIG. 4, when the frequencies of the radio waves transmitted by the adjacent Doppler sensors 200 match each other, When they are extremely close to each other, adjacent Doppler sensors 200 affect each other and radio wave interference may occur, which may cause erroneous detection of the human body and urine flow. Therefore, in the present embodiment, focusing on the fact that radio wave interference does not occur if the radio wave frequencies transmitted by adjacent Doppler sensors 200 are used in a state where they are separated by a certain amount, the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 is determined. The frequency is set so as not to cause interference. Next, the specific method will be described.
図３に示すように、本実施形態における判定部３００には、周波数選定処理部３４０を備えている。周波数選定処理部３４０では、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態であると判断した状態において、信号受信手段３１０からの信号に基づき電波干渉が発生したかどうかを判定し、ドップラーセンサー２００を構成する送信部２１０から送信される電波の周波数を、電波干渉が発生しない周波数へ設定する、周波数選定処理を実施するものである。 As shown in FIG. 3, the determination unit 300 in this embodiment includes a frequency selection processing unit 340. The frequency selection processing unit 340 determines whether radio wave interference has occurred based on the signal from the signal receiving unit 310 in a state where it is determined that the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. Then, a frequency selection process is performed in which the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 constituting the Doppler sensor 200 is set to a frequency at which radio wave interference does not occur.
続いて、図５を参照しながら、図３に示した周波数選定処理部３４０について更に説明する。図５は、周波数選定処理部３４０の機能的な構成を示すブロック構成図である。 Next, the frequency selection processing unit 340 shown in FIG. 3 will be further described with reference to FIG. FIG. 5 is a block configuration diagram showing a functional configuration of the frequency selection processing unit 340.
図５に示すように、周波数選定処理部３４０は、不在判定手段３５０と、干渉判定手段３６０と、周波数設定手段３７０と、を有する。まず、不在判定手段３５０に信号受信手段３１０からドップラー信号が入力され、ドップラー信号の振幅を検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態である暗ノイズ状態の振幅と比較し、検知対象物が検知領域内に存在しない状態であるかどうかを判定する。検知対象物が存在しないと判断された場合は、周波数選定処理を開始してよいと判断され、その結果を干渉判定手段３６０へ出力し、周波数選定処理を開始する。検知対象物が存在すると判断された場合は、周波数選定処理は開始しない。周波数選定処理が開始すると、干渉判定手段３６０は、信号受信手段３１０から入力された信号の振幅値を、暗ノイズ状態の振幅と比較し、電波干渉が発生しているかどうかを判定する。電波干渉が発生していない周波数であると干渉判定手段３６０が判定する場合は、周波数設定手段３７０は、その周波数を送信部２１０から送信される電波の周波数として引き続き使用するものとし、周波数選定処理を終了する。もし電波干渉が発生している周波数であると干渉判定手段３６０が判定する場合は、周波数設定手段３７０は、送信部２１０から送信される電波の周波数を別の周波数へ変更し、電波干渉が発生しない周波数が見つかるまで、周波数選定処理を継続する。詳細は、図６、図７、図８のフローチャートを参照しながら後述する。 As shown in FIG. 5, the frequency selection processing unit 340 includes absence determination means 350, interference determination means 360, and frequency setting means 370. First, the Doppler signal is input from the signal receiving unit 310 to the absence determination unit 350, and the amplitude of the Doppler signal is compared with the amplitude of the dark noise state where the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. Then, it is determined whether or not the detection object is in a state not existing in the detection area. When it is determined that the detection target does not exist, it is determined that the frequency selection process may be started, the result is output to the interference determination unit 360, and the frequency selection process is started. If it is determined that a detection target exists, the frequency selection process is not started. When the frequency selection process starts, the interference determination unit 360 compares the amplitude value of the signal input from the signal reception unit 310 with the amplitude in the dark noise state, and determines whether radio wave interference has occurred. When the interference determination unit 360 determines that the frequency does not cause radio wave interference, the frequency setting unit 370 continues to use the frequency as the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210, and the frequency selection process Exit. If the interference determination unit 360 determines that the frequency of radio wave interference is occurring, the frequency setting unit 370 changes the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to another frequency, and radio wave interference occurs. The frequency selection process is continued until a frequency that is not used is found. Details will be described later with reference to the flowcharts of FIGS. 6, 7, and 8.
以上のように構成された、検知装置において、周波数選定処理の動作を、フローチャートを用いて具体的に説明する。図６は、検知対象物の不在を判定し、送信部２１０から送信される電波の周波数を電波干渉が発生しない周波数へ設定するまでの一連の流れ（周波数設定処理）を表すフローチャートである。図７は、図６に示した不在判定処理のフローチャートであり、図８は、図６に示した周波数選定処理のフローチャートである。 The operation of the frequency selection process in the detection apparatus configured as described above will be specifically described with reference to a flowchart. FIG. 6 is a flowchart showing a series of flows (frequency setting processing) from the determination of the absence of the detection object to the setting of the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to a frequency at which radio wave interference does not occur. 7 is a flowchart of the absence determination process shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a flowchart of the frequency selection process shown in FIG.
図６に示すように、周波数設定処理は、全体としてステップＳ１〜Ｓ２からなる処理が行われる。 As shown in FIG. 6, the frequency setting process is a process composed of steps S1 to S2 as a whole.
まず、ステップＳ１では、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態であるかどうかを判定する不在判定処理が行われる。この不在判定処理は、後述する図７におけるステップＳ１１〜Ｓ１３からなる処理である。不在判定処理が終了すると、ステップＳ２へ進む。 First, in step S1, absence determination processing is performed to determine whether or not the detection target human body or urine flow is not present in the detection region. This absence determination process is a process including steps S11 to S13 in FIG. When the absence determination process ends, the process proceeds to step S2.
続いて、ステップＳ２では、送信部２１０から送信される電波の周波数を電波干渉が発生しない周波数へ設定する周波数選定処理が行われる。この周波数選定処理は、後述する図８におけるステップＳ２１〜Ｓ２５からなる処理である。周波数選定処理が終了すると、周波数設定処理が終了する。 Subsequently, in step S2, a frequency selection process for setting the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to a frequency at which radio wave interference does not occur is performed. This frequency selection process is a process consisting of steps S21 to S25 in FIG. When the frequency selection process ends, the frequency setting process ends.
続いて、図７を参照しながら、図６で示した不在判定処理について更に説明する。図７は、不在判定処理の一連の流れを示したフローチャートである。 Next, the absence determination process shown in FIG. 6 will be further described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a series of flow of absence determination processing.
まず、ステップＳ１１では、信号受信手段３１０から入力された信号の振幅値Ｓが、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態である暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいか否かを判定し、Ｓが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たさない場合はステップＳ１２へ、Ｓが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たす場合はステップＳ１３へ進む。 First, in step S11, is the amplitude value S of the signal input from the signal receiving means 310 larger than the amplitude value in the dark noise state in which the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region? If the condition that S is larger than the amplitude value in the dark noise state is not satisfied, the process proceeds to step S12. If the condition that S is larger than the amplitude value in the dark noise state is satisfied, the process proceeds to step S13.
ステップＳ１２では、検知対象物が存在しない状態であると判断し、不在判定処理を終了する。 In step S12, it is determined that the detection target is not present, and the absence determination process is terminated.
ステップＳ１３では、検知対象物が存在する状態であると判断し、ステップＳ１１へ戻り、以降の処理を繰り返す。 In step S13, it is determined that the detection target is present, the process returns to step S11, and the subsequent processing is repeated.
続いて、図８を参照しながら、図６で示した周波数選定処理について更に説明する。図８は、周波数選定処理の一連の流れを示したフローチャートである。 Next, the frequency selection process shown in FIG. 6 will be further described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a series of flow of frequency selection processing.
まず、ステップＳ２１では、周波数設定手段３７０により、送信部２１０から送信される電波の周波数を所定の周波数faへ設定し、ステップＳ２２へ進む。 First, in step S21, the frequency setting means 370 sets the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to a predetermined frequency fa, and the process proceeds to step S22.
ステップＳ２２では、信号受信手段３１０から入力された信号の振幅値Ｓaが、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態である暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいか否かを判定し、Ｓaが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たさない場合はステップＳ２３へ、Ｓaが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たす場合はステップＳ２４へ進む。 In step S22, whether or not the amplitude value Sa of the signal input from the signal receiving means 310 is larger than the amplitude value in the dark noise state where the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. If the condition that Sa is larger than the amplitude value in the dark noise state is not satisfied, the process proceeds to step S23. If the condition that Sa is larger than the amplitude value in the dark noise state is satisfied, the process proceeds to step S24.
ステップＳ２３では、現在設定している周波数faでは電波干渉が発生していないと判断し、周波数選定処理を終了する。 In step S23, it is determined that no radio wave interference has occurred at the currently set frequency fa, and the frequency selection process is terminated.
ステップＳ２４では、現在設定している周波数faでは電波干渉が発生していると判断し、ステップＳ２５へ進む。 In step S24, it is determined that radio wave interference has occurred at the currently set frequency fa, and the process proceeds to step S25.
ステップＳ２５では、周波数faの既存値に、所定値αを加算して使用する周波数faを更新し、ステップＳ２１へ戻り、以降の処理を繰り返す。 In step S25, the frequency fa to be used is updated by adding the predetermined value α to the existing value of the frequency fa, the process returns to step S21, and the subsequent processing is repeated.
このように、不在判定処理、周波数選定処理を実施することにより、送信部２１０から送信される電波の周波数を、隣接するドップラーセンサー２００との電波干渉が発生しない周波数へ設定することができる。電波干渉の原因となる送信波の周波数を電波干渉が発生しない周波数へ設定するため、同一化粧室内に同時に配置される台数や、確率によらず、電波干渉を回避することができる。また、周波数選定処理が実施されるのは、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態であると不在判定処理で判断されたときであるため、検知対象物の影響により、周波数選定処理の精度が落ちるのを、防止することができる。 Thus, by performing the absence determination process and the frequency selection process, the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 can be set to a frequency at which radio wave interference with the adjacent Doppler sensor 200 does not occur. Since the frequency of the transmission wave that causes radio wave interference is set to a frequency at which radio wave interference does not occur, radio wave interference can be avoided regardless of the number and probability of being simultaneously placed in the same bathroom. In addition, the frequency selection process is performed when the absence determination process determines that the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. It is possible to prevent the accuracy of the frequency selection process from being lowered.
また、検知対象物が存在しない状態であると不在判定処理で判断したときに周波数選定処理を実施するため、電波干渉が発生していなければ、検知信号は暗ノイズ状態となる。したがって、暗ノイズ状態よりも大きな振幅値の検知信号が発生した場合には、隣接するドップラーセンサー２００との電波干渉が発生したと判断することができる。干渉判定手段３５０は検知信号に基づき電波干渉が発生したかどうかを判定できるため、他の複雑な構成を用いることなく、簡単な構成で判断することができる。 In addition, since the frequency selection process is performed when it is determined in the absence determination process that the detection target is not present, the detection signal is in a dark noise state unless radio wave interference occurs. Therefore, when a detection signal having an amplitude value larger than that in the dark noise state is generated, it can be determined that radio wave interference with the adjacent Doppler sensor 200 has occurred. Since the interference determination unit 350 can determine whether radio wave interference has occurred based on the detection signal, it can be determined with a simple configuration without using another complicated configuration.
また、電波干渉が発生しない周波数が見つかった時点で、周波数選定処理を終了しているため、周波数選定処理に要する時間を短くすることができる。これにより、ドップラーセンサー２００と判定部３００を、人体や尿流を検出することができる通常動作へ、早く復帰させることができる。 Further, since the frequency selection process is completed when a frequency at which radio wave interference does not occur is found, the time required for the frequency selection process can be shortened. Thereby, the Doppler sensor 200 and the determination part 300 can be rapidly returned to the normal operation | movement which can detect a human body and a urine flow.
なお、ステップＳ２５では、周波数faの既存値に、所定値αを加算して使用する周波数faを更新しているが、所定値αを減算、乗算、除算などにより、周波数faを更新してもよく、周波数faを既存値から変更する手法であればよい。 In step S25, the frequency fa to be used is updated by adding the predetermined value α to the existing value of the frequency fa. However, even if the frequency fa is updated by subtraction, multiplication, division, or the like, the predetermined value α is updated. Any method may be used as long as the frequency fa is changed from the existing value.
続いて、変形例における周波数選定処理について説明する。周波数選定処理は、周波数を所定の範囲内で変化させ、送信波の周波数を電波干渉が発生したと判断した周波数以外から選定して設定するのも好ましい様態である。この様態のドップラーセンサー２００を取り付けた小便器洗浄装置の具体例について説明する。図９は、本実施形態に係る周波数選定処理の動作を示す、フローチャートである。 Next, frequency selection processing in the modification will be described. In the frequency selection process, it is also preferable that the frequency is changed within a predetermined range, and the frequency of the transmission wave is selected and set from a frequency other than that determined that radio wave interference has occurred. A specific example of a urinal washing apparatus to which the Doppler sensor 200 of this aspect is attached will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the frequency selection process according to this embodiment.
図９に示すように、周波数選定処理は、全体としてステップＳ３１〜Ｓ４２からなる処理が行われる。 As shown in FIG. 9, the frequency selection process is performed as a whole from steps S31 to S42.
まず、ステップＳ３１では、周波数設定手段３７０により、送信部２１０から送信される電波の周波数を所定の周波数faへ設定し、ステップＳ３２へ進む。 First, in step S31, the frequency setting means 370 sets the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to a predetermined frequency fa, and the process proceeds to step S32.
続いて、ステップＳ３２では、信号受信手段３１０から入力された信号の振幅値Ｓaが、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態である暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいか否かを判定し、Ｓaが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たさない場合はステップＳ３３へ、Ｓaが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たす場合はステップＳ３５へ進む。 Subsequently, in step S32, the amplitude value Sa of the signal input from the signal receiving unit 310 is larger than the amplitude value in the dark noise state in which the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. If the condition that Sa is larger than the amplitude value in the dark noise state is not satisfied, the process proceeds to step S33. If the condition that Sa is larger than the amplitude value in the dark noise state is satisfied, the process proceeds to step S35. .
ステップＳ３３では、現在設定している周波数faでは電波干渉が発生していないと判断し、ステップＳ３４へ進む。 In step S33, it is determined that no radio wave interference has occurred at the currently set frequency fa, and the process proceeds to step S34.
ステップＳ３４では、現在設定している周波数faを、送信部２１０から送信される電波の周波数として設定する候補として、選定候補リストへ登録し、ステップＳ３６へ進む。 In step S34, the currently set frequency fa is registered in the selection candidate list as a candidate to be set as the frequency of the radio wave transmitted from the transmitter 210, and the process proceeds to step S36.
ステップＳ３５では、現在設定している周波数faでは電波干渉が発生していると判断し、ステップＳ３６へ進む。 In step S35, it is determined that radio wave interference is occurring at the currently set frequency fa, and the process proceeds to step S36.
続いて、ステップＳ３６では、周波数設定手段３７０により、送信部２１０から送信される電波の周波数を所定の周波数fbへ設定し、ステップＳ３７へ進む。 Subsequently, in step S36, the frequency setting means 370 sets the frequency of the radio wave transmitted from the transmitter 210 to a predetermined frequency fb, and the process proceeds to step S37.
ステップＳ３７では、信号受信手段３１０から入力された信号の振幅値Ｓbが、検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態である暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいか否かを判定し、Ｓbが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たさない場合はステップＳ３８へ、Ｓbが暗ノイズ状態の振幅値よりも大きいという条件を満たす場合はステップＳ４０へ進む。 In step S37, whether or not the amplitude value Sb of the signal input from the signal receiving means 310 is larger than the amplitude value in the dark noise state where the human body or urine flow that is the detection target does not exist in the detection region. If the condition that Sb is larger than the amplitude value in the dark noise state is not satisfied, the process proceeds to step S38. If the condition that Sb is larger than the amplitude value in the dark noise state is satisfied, the process proceeds to step S40.
ステップＳ３８では、現在設定している周波数fbでは電波干渉が発生していないと判断し、ステップＳ３９へ進む。 In step S38, it is determined that no radio wave interference has occurred at the currently set frequency fb, and the process proceeds to step S39.
ステップＳ３９では、現在設定している周波数fbを、送信部２１０から送信される電波の周波数として設定する候補として、選定候補リストへ登録し、ステップＳ４１へ進む。 In step S39, the currently set frequency fb is registered in the selection candidate list as a candidate to be set as the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210, and the process proceeds to step S41.
ステップＳ４０では、現在設定している周波数fbでは電波干渉が発生していると判断し、ステップＳ４１へ進む。 In step S40, it is determined that radio wave interference has occurred at the currently set frequency fb, and the process proceeds to step S41.
ステップＳ４１では、選定候補リストの中から１つの周波数を任意に選択し、送信部２１０から送信される電波の周波数として設定し、ステップＳ４２へ進む。 In step S41, one frequency is arbitrarily selected from the selection candidate list, set as the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210, and the process proceeds to step S42.
ステップＳ４２では、今回の周波数選定処理の結果が次回の周波数選定処理に影響するのを防ぐため、選定候補リストに登録してある周波数をすべて消去し、周波数選定処理を終了する。 In step S42, in order to prevent the result of the current frequency selection process from affecting the next frequency selection process, all the frequencies registered in the selection candidate list are deleted, and the frequency selection process ends.
このように、周波数選定処理を実施することにより、送信部２１０から送信される電波の周波数を、隣接するドップラーセンサー２００との電波干渉が発生しない周波数へ設定することができ、さらに、最終的に設定する周波数のみではなく、複数の周波数に対して電波干渉が発生するかどうかを把握することができる。今回の具体例では、２つの周波数fa、fbに対して周波数選定処理を実施したが、3つ以上の周波数に対して実施してもよく、変化させる周波数の数が多いほど、たくさんの情報を得ることができる。なお、以降の説明においては、図８に示したように、電波干渉が発生しないと判断した周波数が見つかるとその周波数を未干渉周波数と判断し、送信波の周波数に未干渉周波数を用いる形式の周波数選定処理の実施形態を実施形態１、図９に示したように、周波数を所定の範囲内で変化させ、送信波の周波数を電波干渉が発生したと判断した周波数以外から選定して設定する形式の周波数選定処理の実施形態を実施形態２、と呼ぶ。 As described above, by performing the frequency selection process, the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 can be set to a frequency at which radio wave interference with the adjacent Doppler sensor 200 does not occur. It is possible to grasp whether radio wave interference occurs not only at the set frequency but also at a plurality of frequencies. In this specific example, frequency selection processing was performed for two frequencies fa and fb. However, it may be performed for three or more frequencies. The more the number of frequencies to be changed, the more information is displayed. Can be obtained. In the following description, as shown in FIG. 8, when a frequency determined to cause no radio wave interference is found, the frequency is determined as a non-interfering frequency, and the non-interfering frequency is used as the frequency of the transmission wave. As shown in Embodiment 1 and FIG. 9, the frequency selection processing is changed within a predetermined range, and the frequency of the transmission wave is selected and set from a frequency other than that determined that radio wave interference has occurred. An embodiment of the type of frequency selection process is referred to as Embodiment 2.
また、実施形態２においては、周波数の変化量(今回の具体例では、faとfbの差)が少量となるように変化させ、なおかつ変化させる周波数の数を多くすれば、電波干渉が発生している周波数帯の情報を詳細に把握することができ、より確実な周波数選定が可能になる。さらに、今回の具体例のステップＳ４１では、選定候補リストの中から１つの周波数を任意に選択して、送信部２１０から送信される電波の周波数として設定したが、電波干渉が発生している周波数から一定量のマージンを持って離れた周波数を選定するようにしてもよい。これにより、周囲温度や湿度などの環境変化により、送信波の周波数に変動が生じた場合でも、隣接するドップラーセンサー２００の送信部２１０が送信する電波の周波数と、自身の送信部２１０から送信される電波の周波数とが近づきすぎることはなく、電波干渉が発生するのを避けることができる。このように、電波干渉が発生している周波数から一定量のマージンを持って離れた周波数を選定する具体例を、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態に係る周波数選定処理の動作を示す、概略図である。 In the second embodiment, if the amount of change in frequency (in this example, the difference between fa and fb) is changed to be small, and the number of frequencies to be changed is increased, radio wave interference occurs. It is possible to grasp in detail the information of the frequency band that is present, and it is possible to select the frequency more reliably. Furthermore, in step S41 of this specific example, one frequency is arbitrarily selected from the selection candidate list and set as the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210. However, the frequency at which radio wave interference occurs Alternatively, a frequency separated by a certain amount of margin may be selected. As a result, even when the frequency of the transmission wave varies due to environmental changes such as ambient temperature and humidity, the frequency of the radio wave transmitted by the transmission unit 210 of the adjacent Doppler sensor 200 and the transmission unit 210 transmits the frequency. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of radio wave interference. A specific example of selecting a frequency away from the frequency at which radio wave interference occurs with a certain amount of margin will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic diagram showing the operation of the frequency selection process according to the present embodiment.
図１０に示すように、本実施形態においては、周波数選定処理中に送信部２１０から送信する周波数をfa〜fgの７段階に変化させている。また、隣接する周波数（faとfbなど）の変化量（差）は、2つのドップラーセンサーの間で電波干渉が発生するために必要な周波数の差よりも小さくなるように設定しているため、「設定した周波数の隙間となる周波数(faとfbの中間など)のみで電波干渉が発生するが、設定した周波数(fa、fbなど)では電波干渉が発生しない」、といったことが生じることはない。周波数選定処理の動作は図９と同様であるため、ここでは省略する。 As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the frequency transmitted from the transmission unit 210 is changed in seven stages of fa to fg during the frequency selection process. In addition, the amount of change (difference) between adjacent frequencies (fa and fb, etc.) is set to be smaller than the difference in frequency required for radio wave interference between the two Doppler sensors. "There is no radio wave interference at the set frequency (fa, fb, etc.), but no radio interference occurs at the set frequency (fa, fb, etc.)". . Since the operation of the frequency selection process is the same as that in FIG. 9, it is omitted here.
周波数fa〜fg中で、電波干渉が発生している周波数には暗ノイズよりも大きい検知信号が発生し、この例ではfa、fe、ff、fgの４種類に電波干渉が現れている。したがって、選定候補リストには、電波干渉が発生していない、fb、fc、fdの３つが登録される。この中から、送信部２１０から送信される電波の周波数として、最終設定することになるが、fb、fdには、ともに隣接する周波数に電波干渉が生じていることがわかっている。したがって、電波干渉が発生する周波数帯と離れている、周波数fcに設定する。 Among the frequencies fa to fg, a detection signal larger than the dark noise is generated at a frequency where radio wave interference occurs. In this example, radio wave interference appears in four types of fa, fe, ff, and fg. Therefore, three items fb, fc, and fd in which radio wave interference has not occurred are registered in the selection candidate list. Among these, the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 is finally set, but it is known that radio wave interference occurs in adjacent frequencies in fb and fd. Therefore, the frequency fc is set apart from the frequency band in which radio wave interference occurs.
このように、電波干渉が発生している周波数から一定量のマージンを持って離れた周波数を選定すれば、周囲温度や湿度などの環境変化により、送信波の周波数に変動が生じた場合でも電波干渉の影響を受けることがない周波数へ設定することができる。 In this way, if a frequency that is separated from the frequency at which radio wave interference occurs with a certain amount of margin is selected, even if the frequency of the transmitted wave fluctuates due to environmental changes such as ambient temperature and humidity, The frequency can be set so as not to be affected by interference.
また、周波数選定処理は、所定期間ごとに実施するのも、好ましい様態である。 In addition, it is preferable that the frequency selection process is performed every predetermined period.
送信部２１０から送信される電波は、周囲温度や湿度などの環境変化により周波数が変化する。したがって、環境変化が生じた場合には、電波干渉を回避するために送信部２１０から送信される電波の周波数を、最適な周波数へ再設定するのが望ましく、所定期間ごとに周波数選定処理を実施すればそれを実現することができる。たとえば半日に1回ずつ周波数選定処理を実施するようにすれば、日中の環境変化や、季節ごとの環境変化に追従することができ、周囲環境により周波数が大きく変化してしまう場合でも、電波干渉を回避した状態を継続することができる。 The frequency of radio waves transmitted from the transmission unit 210 changes due to environmental changes such as ambient temperature and humidity. Therefore, when an environmental change occurs, it is desirable to reset the frequency of the radio wave transmitted from the transmission unit 210 to an optimal frequency in order to avoid radio wave interference, and a frequency selection process is performed every predetermined period. This can be realized. For example, if the frequency selection process is performed once every half day, it can follow changes in the daytime environment and seasonal environment, and even if the frequency changes greatly depending on the surrounding environment, The state where interference is avoided can be continued.
また、ドップラーセンサー２００の検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態とは異なる状態が所定時間継続したら、強制的に周波数選定処理を実施するのも、好ましい様態である。 It is also preferable that the frequency selection process be forcibly executed when a state different from a state in which the human body or urine flow that is the detection target of the Doppler sensor 200 does not exist in the detection region continues for a predetermined time.
マイクロ波などの高周波の電波を送信するドップラーセンサーは幅広く使用されており、洗面器や大便器など、化粧室内においても小便器洗浄装置以外にも様々な機器に設置される。本発明では、周波数を変更することにより電波干渉対策を実施しているが、周波数変更機能を持たず、固定周波数の電波を送信するドップラーセンサーが、同じ化粧室内に後付で設置されることも考えられ、それらのドップラーセンサーとの間においても、送信する電波の周波数が一致、もしくは極めて近い状態になれば、電波干渉が発生する恐れがある。一旦電波干渉が生じると、大きな検知信号が発生し、人体や尿流が検知領域内にあると誤って判定し、誤動作に至ってしまう。周波数選定処理を実施すれば、固定周波数の機器に対しても電波干渉が発生しない周波数へ変更して対応できるが、これまで述べた具体例では、人体や尿流が検知領域内に存在しない状態であるときに周波数選定処理を実施するものであったため、誤動作から抜け出せない状態となってしまう。 Doppler sensors that transmit high-frequency radio waves such as microwaves are widely used, and are installed in a variety of devices other than urinal cleaning devices, such as washbasins and toilets. In the present invention, countermeasures against radio wave interference are implemented by changing the frequency, but a Doppler sensor that does not have a frequency change function and that transmits radio waves of a fixed frequency may be installed later in the same bathroom. It is conceivable that radio interference may occur between the Doppler sensors if the frequency of the radio waves to be transmitted is the same or very close. Once radio wave interference occurs, a large detection signal is generated, which erroneously determines that the human body or urine flow is within the detection region, leading to a malfunction. If frequency selection processing is performed, it is possible to change to a frequency that does not cause radio wave interference even for fixed frequency devices, but in the specific examples described so far, no human body or urine flow exists in the detection area Since the frequency selection process is performed at this time, it is impossible to escape from the malfunction.
そこで、ドップラーセンサー２００の検知対象物である人体や尿流が検知領域内に存在しない状態の信号である暗ノイズと異なる状態の信号が所定時間継続したら、電波干渉が発生していると判断し、強制的に周波数選定処理を実施するようにすれば、このような状況にも対応できる。たとえば、暗ノイズとは異なる状態が５分間継続した場合に、電波干渉が発生していると判断し、強制的に周波数選定処理を実施ようにすれば、ドップラーセンサーを備えた機器が新たに近傍に設置されて電波干渉が一時的に発生してしまった場合でも、５分後には強制的に周波数選定処理を実施し、電波干渉が生じない周波数へ変更することができる。 Therefore, if a signal in a state different from dark noise, which is a signal in a state where the human body or urine flow that is the detection target of the Doppler sensor 200 does not exist in the detection region, continues for a predetermined time, it is determined that radio wave interference has occurred. If the frequency selection process is forcibly performed, it is possible to cope with such a situation. For example, if it is determined that radio wave interference has occurred when a state different from dark noise continues for 5 minutes, and a forced frequency selection process is performed, a device equipped with a Doppler sensor will be newly added. Even if the radio wave interference occurs temporarily after installation, the frequency selection process can be forcibly performed after 5 minutes to change to a frequency at which radio wave interference does not occur.
また、判定部３００には、検知対象物の動きまたは有無を検知判定するのに必要な時間である判定時間が設定されており、周波数選定処理部は、周波数選定処理において一つの周波数を送信する時間を、判定時間よりも短い時間に設定するのも好ましい様態である。 The determination unit 300 is set with a determination time which is a time necessary for detecting and determining the movement or presence of the detection target, and the frequency selection processing unit transmits one frequency in the frequency selection processing. It is also preferable to set the time to be shorter than the determination time.
周波数選定処理中においては、周波数を複数に変更する可能性があり、一時的に電波干渉が発生する周波数の電波を送信する可能性もある。二つのドップラーセンサーの間で電波干渉が発生すると、その両方のセンサーに、振幅が大きな検知信号が現れることになる。周波数選定処理を実施しているセンサーは、その周波数を電波干渉が発生する周波数として認識するだけであるが、もう一方のセンサーでは、突然大きな検知信号が発生することになり、人体や尿流が検知領域内に存在すると誤って判定してしまう。 During the frequency selection process, there is a possibility that the frequency is changed to a plurality of frequencies, and there is a possibility that a radio wave having a frequency at which radio wave interference occurs temporarily is transmitted. When radio wave interference occurs between the two Doppler sensors, a detection signal having a large amplitude appears in both sensors. The sensor that performs the frequency selection process only recognizes the frequency as the frequency at which radio wave interference occurs, but the other sensor suddenly generates a large detection signal, causing the human body and urine flow to If it exists in the detection area, it is erroneously determined.
そこで、人体検出手段３２０と尿流検出手段３３０に、検知判定するのに必要な時間である判定時間を設定し、周波数選定処理における、一つの周波数を送信する時間は、判定時間よりも短い時間に設定する。例えば、判定時間を１秒、周波数選定処理における一つの周波数を送信する時間を０．８秒に設定すれば、周波数選定処理中に一時的に電波干渉が生じても、その時間は０．８秒間のみであり、検知判定に必要な１秒を超えることはないため、周波数選定処理を実施していないセンサーが人体や尿流を誤って判定してしまうことはない。 Therefore, a determination time which is a time required for detection determination is set in the human body detection means 320 and the urine flow detection means 330, and the time for transmitting one frequency in the frequency selection process is shorter than the determination time. Set to. For example, if the determination time is set to 1 second and the time for transmitting one frequency in the frequency selection process is set to 0.8 seconds, even if radio interference occurs temporarily during the frequency selection process, the time is 0.8. Since it is only a second and does not exceed 1 second required for detection determination, a sensor that has not performed the frequency selection process does not erroneously determine a human body or urine flow.
また、周波数選定処理部３４０は乱数を発生させる乱数発生手段３８０を備えており、周波数選定処理で使用する送信波の周波数は、乱数に基づいて設定するのも好ましい様態である。この様態のドップラーセンサー２００を取り付けた小便器洗浄装置の具体例について説明する。図１１は、本実施形態に係る周波数選定処理部３４０の構成を示すブロック図である。 In addition, the frequency selection processing unit 340 includes a random number generation unit 380 that generates a random number, and it is preferable that the frequency of the transmission wave used in the frequency selection processing is set based on the random number. A specific example of a urinal washing apparatus to which the Doppler sensor 200 of this aspect is attached will be described. FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of the frequency selection processing unit 340 according to the present embodiment.
周波数選定処理では電波干渉が発生しない周波数を探索することになるが、複数のドップラーセンサー２００が全く同じタイミングで周波数選定処理を実施した場合、同じルールに基づいて周波数変更しても、すべての周波数で電波干渉が発生してしまうことになり、電波干渉が発生しない周波数を見つけることができない。 The frequency selection process searches for a frequency at which radio wave interference does not occur. However, when a plurality of Doppler sensors 200 perform the frequency selection process at exactly the same timing, all frequencies are changed even if the frequency is changed based on the same rule. Will cause radio wave interference and cannot find a frequency at which radio wave interference does not occur.
このような状況を回避するために、本実施形態に係る周波数選定処理部３４０では、図１１に示すように、乱数発生手段３８０を備えている。乱数発生手段３８０以外は、図５に示した周波数選定処理部３４０と同じである。乱数発生手段３８０は乱数を発生させることができ、周波数設定手段３７０は、乱数発生手段３８０が発生した乱数に基づいて、周波数選定処理で使用する周波数を決定する。 In order to avoid such a situation, the frequency selection processing unit 340 according to the present embodiment includes random number generation means 380 as shown in FIG. Except for the random number generation means 380, the frequency selection processing unit 340 is the same as that shown in FIG. The random number generation unit 380 can generate a random number, and the frequency setting unit 370 determines a frequency to be used in the frequency selection process based on the random number generated by the random number generation unit 380.
図１２は、本実施形態に係る周波数選定処理の周波数変化例を示した図である。なお図１２における周波数選定処理では、実施形態２に基づく形式を例にしている。ドップラーセンサーＡとドップラーセンサーＢは、全く同じタイミングに周波数選定処理を開始しているが、使用する周波数帯を乱数に基づいて設定するため、お互いに使用する周波数帯は異なっている。したがって、ドップラーセンサーＡとドップラーセンサーＢの間で電波干渉が発生することがなく、周波数選定処理を正常に行うことができる。 FIG. 12 is a diagram illustrating a frequency change example of the frequency selection process according to the present embodiment. In the frequency selection process in FIG. 12, the format based on the second embodiment is taken as an example. The Doppler sensor A and the Doppler sensor B start the frequency selection process at exactly the same timing, but the frequency bands to be used are different because the frequency bands to be used are set based on random numbers. Therefore, radio wave interference does not occur between the Doppler sensor A and the Doppler sensor B, and the frequency selection process can be performed normally.
このように、周波数選定処理で使用する周波数を、乱数に基づいて設定することで、複数のドップラーセンサー２００が同時に周波数選定処理を行っても、電波干渉が発生する影響を一定の確率で軽減することができる。また、図１２における周波数選定処理では、段階的に周波数を増加させているが、使用するすべての周波数を乱数に基づいて変化させてもよい。また、図１２における周波数選定処理では、実施形態２に基づく形式を例にしているが、実施形態１に基づく形式であってもよい。また、乱数に基づき周波数を設定するため、周波数選定処理を実施しても電波干渉が生じない周波数を探すことができない可能性もあるが、もし電波干渉が生じない周波数を探すことができなかった場合は、再度乱数により周波数を設定し、周波数選定処理を繰り返してもよい。これにより、複数のドップラーセンサー２００が同時に周波数選定処理を行った際に生じる、電波干渉が発生する影響を、問題ないレベルまで軽減することができる。 In this way, by setting the frequency used in the frequency selection process based on random numbers, even if a plurality of Doppler sensors 200 perform the frequency selection process at the same time, the influence of radio wave interference is reduced with a certain probability. be able to. Further, in the frequency selection process in FIG. 12, the frequency is increased step by step, but all the frequencies used may be changed based on random numbers. In the frequency selection process in FIG. 12, the format based on the second embodiment is taken as an example, but the format based on the first embodiment may be used. In addition, since the frequency is set based on a random number, it may not be possible to find a frequency that does not cause radio wave interference even if the frequency selection process is performed. In this case, the frequency may be set again with a random number and the frequency selection process may be repeated. Thereby, it is possible to reduce the influence of the occurrence of radio wave interference that occurs when the plurality of Doppler sensors 200 perform the frequency selection process at the same time to a level where there is no problem.
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。すなわち、これらの実施形態に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、前述した各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、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。 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. That is, those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these embodiments are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. For example, the elements included in each of the above-described embodiments and their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, 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.
１：小便器洗浄装置
２：使用者
３：尿流
４：小便器洗浄装置システム
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：送信部
２２０：受信部
２３０：差分検出部
３００：判定部
３１０：信号受信手段
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：周波数選定処理部
３５０：不在判定手段
３６０：干渉判定手段
３７０：周波数設定手段
３８０：乱数発生手段
1: urinal washing device 2: user 3: urine flow 4: urinal washing device system 10: urinal 11: ball part 20: water supply valve 30: water supply part 50: trap part 60: drain outlet 200: Doppler sensor 201 : Detection area 210: transmission unit 220: reception unit 230: difference detection unit 300: determination unit 310: signal reception unit 320: human body detection unit 321: human body frequency filter 322: human body determination unit 330: urine flow detection unit 331: urine flow Frequency filter 332: urine flow determination unit 340: frequency selection processing unit 350: absence determination unit 360: interference determination unit 370: frequency setting unit 380: random number generation unit
Claims (8)
検知対象物を検知しようとする検知領域に送信波を送信する送信部と、
前記検知領域の前記検知対象物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前記送信波と、前記受信部によって受信された前記反射波と、に基づいて検知信号を生成する検知信号生成部と、
前記検知信号から前記検知対象物の動きまたは有無を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、他の検知装置と電波干渉が発生しない周波数へ前記送信波の周波数を設定する周波数選定処理を実施する周波数選定処理部を有しており、
前記周波数選定処理部は、前記検知対象物が前記検知領域内に存在しない状態であるときに前記周波数選定処理を実施することを特徴とする、検知装置。 A detection device for detecting movement or presence of a detection object,
A transmission unit that transmits a transmission wave to a detection region in which a detection object is to be detected;
A receiving unit that receives a reflected wave reflected by the detection object in the detection region;
A detection signal generation unit that generates a detection signal based on the transmission wave transmitted by the transmission unit and the reflected wave received by the reception unit;
A determination unit that determines the movement or presence or absence of the detection object from the detection signal,
The determination unit includes a frequency selection processing unit that performs a frequency selection process for setting the frequency of the transmission wave to a frequency at which radio interference does not occur with other detection devices,
The said frequency selection process part implements the said frequency selection process when the said detection target object exists in the state which does not exist in the said detection area | region, The detection apparatus characterized by the above-mentioned.
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