JP4250990B2 - 便座装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トイレに設置される便座装置に係わり、特に、高周波の電波は利用して極近距離内（数ｃｍ〜数ｍ以内）の複数の検知対象領域における静止を含めた人体の検知に好適な人体検知手段を備えた便座装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の便座装置において、人体検知手段としては赤外線を利用したものが最も多く採用されている。（例えば特許文献１参照）
また最近では、高周波の電波を利用した静止状態も含めた人体検知手段が提案されてきている。その１例としては人体の検知が無い状態で学習する更新可能な基準信号と、ドップラー信号のレベル（定在波により生じる検波信号と同じもの）との差分信号のレベルと所定の閾値との比較により検知するものが提案されている。（例えば特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１９６４８号公報（第１−８頁、図１−図９）
【特許文献２】
特開平１０−６２５２６号公報（第１−７頁、図１−図１３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の便座装置の赤外線を利用した人体検知手段は、焦点距離や反射量等の設定上の制約条件や前方の障害物により、検知したい領域の数や必要状況に応じて同数のものを必要としており、また赤外線を透過できる窓部を外観に設ける必要があるといった外観的な問題がある。
これに対して、高周波の電波を利用したものは、内部に隠蔽が可能であり、また複数の検知したい領域を１つでまかなう事が可能である。しかしながら、従来の例としては自動洗浄型小便器を対象にしているため、非検知中に判定基準信号を更新可能としているが、これに対し便座装置では、便蓋や便座という可動物が人体検知手段の前に存在するため、人体検知中でも判定基準信号が変化してしまうことがある。（例えば、便座装置の前方に使用者が立った状態で便蓋を開けるといった状況。）この場合、仮に判定基準信号の調整を行わなかったとすると、判定基準信号が不適切なものであり、差分信号のレベルそのものがずれたものとなり、誤検知しやすいという問題が発生してしまう。逆に容易に判定基準信号の調整を行うようにしてしまうと、今度は人体により差分信号のレベルが現れているにも関わらず、これを置換えてしまう可能性があり、肝心の人体検知が不安定となるといった問題が発生する可能性がある。
【０００５】
また上記不具合の対策として、周波数の移動等により検知領域間の移動方向を判定することも提案されているが、明確な周波数の移動を観測できない場合には、人体検知が十分にできない不具合を補いきれないことがある。
さらに差分信号のレベル自身も、距離に依存した１／２波長毎の節となる差分信号レベルの低い部分が存在し、この節の位置近辺の距離で静止された場合には、設定された閾値を下回っている状態が継続する可能性が高く、非検知となりやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を少なくとも１つ解決するためになされたもので、本発明の目的は、極近距離内（数ｃｍ〜数ｍ以内）の複数の検知対象領域における静止を含めた人体の検知を、安定して精度良く検知可能な人体検知手段を備えた便座装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
上記目的を達成するために請求項１は、高周波の電波を送信波として送信し、人体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波の干渉により生じる定在波を検波して検波信号を生成する検波信号生成手段と、前記検波信号と判定基準信号との差分に基づいて、人体の有無を判定する人体検知手段を備えた便座装置において、この便座装置は、前記検波信号の変動により便蓋または便座の姿勢変化を判断するとともに、変動終了時の検波信号の大きさにより開閉姿勢を検知する開閉検知手段を備え、前記人体検知手段は、前記開閉検知手段が便蓋または便座の姿勢変化を判断すると、人体の有無の判定を停止するとともに、前記開閉検知手段による便蓋または便座の開閉姿勢に基づいて前記判定基準信号を切替えることを特徴としている。
【０００８】
従って、検波信号を人体だけでなく便蓋や便座の姿勢変化や開閉姿勢の検知にも利用することで、便蓋や便座の姿勢変化時に確実に人体検知の判定を停止することができるだけでなく、その後の姿勢変化の終了時にも、人体の有無の判定の適切なタイミングで再開することができる。さらに人体の有無の判定に用いる判定基準を開閉姿勢に基づいて切替えて適切なものを利用することができるため、誤検知を防止でき、より確実に人体の有無の判定をすることができる。
なお、人体検知手段や開閉検知手段においては、検波信号を所定倍率で増幅した増幅信号を利用することが望ましい。
【０００９】
請求項２では、前記人体検知手段は、前記便座装置の各機能部品を収納する本体部の便蓋または便座が回動可能に枢軸された軸近傍に配置され、便蓋または便座の開および閉姿勢間の所定区間内の動きを前記検波信号により検知可能となるような方向および範囲に向けて送信波を送信するよう配置されたことを特徴としている。
【００１０】
従って、人体検知だけに適した送信方向ではなく、所定範囲の広がりを持って送信波を送信しているので、便蓋または便座の姿勢変化を確実に検波信号で捕らえられることができる。
【００１１】
請求項３では、前記開閉検知手段は、前記検波信号を人体による体動よりも遅い周波数のみを通過させる低域周波数通過フィルタを備えたことを特徴としている。
【００１２】
従って、便座装置の前方に使用者がいる状況下では、検波信号が人体の体動の影響を受けてしまうが、便蓋や便座の姿勢変化の速度は人体の体動に対してかなり遅く、数Ｈｚ以下であり、検波信号を体動以下の周波数の動きだけを取り出せるようフィルタ処理することで、便蓋や便座の開閉姿勢の姿勢変化だけを取り出すことができ、姿勢変化および姿勢変化の終了をより確実に判定することができる。
【００１３】
請求項４では、前記人体検知手段は、便座装置に対する人体の移動方向を判定する移動方向判定手段を備え、前記移動方向判定手段の判定結果も加味して人体の有無の判定を行うことを特徴としている。
【００１４】
従って、便蓋または便座は人体検知手段に対して近距離で動作するのに対して、人体は便座装置前方から上方まで、あるいはその逆の移動を伴うため、検波信号の変動には差があり、移動方向を加味することで、使用者が便蓋または便座を開閉動作を始めてから、開閉検知手段が便蓋または便座の姿勢変化を判断するまでに、その検波信号の変動で人体を誤検知することを防止でき、より確実に人体の有無を判定することができる。
【００１５】
請求項５では、前記便座装置は、前記開閉検知手段とは独立の便蓋または便座の開姿勢または閉姿勢の一方を検知する第２開閉検知手段を備え、この第２開閉検知手段からの信号を便蓋または便座の姿勢変化のトリガーとして利用することを特徴としている。
【００１６】
従って、第２開閉検知手段を利用することで、便蓋または便座の姿勢変化のトリガー、または姿勢変化の終了の判断に単純に利用できるだけでなく、便蓋または便座の開あるいは閉姿勢のいずれかの姿勢（例えば便蓋の開姿勢）を確定することができるため、人体の有無を判定するのに必要な判定基準信号の切替を確実に補うことができ、より確実に人体の有無を判定することができる。
【００１７】
請求項６では、前記検波信号生成手段は、前記送信波と前記受信波を同数に分割するとともに、互いの位相が異なるよういずれか一方に位相差を持たせて干渉させ、各々の定在波を検波することにより、複数の位相の異なる検波信号を生成可能に構成されていることを特徴としている。
【００１８】
従って、位相の異なる複数の検波信号を利用しているので、各々の定在波が持つ１／２波長毎の節を互いに補うことができ、人体の有無の判定をより確実により安定してできるだけでなく、１つの検波信号の定在波の節が、便蓋や便座の開姿勢あるいは閉姿勢近傍にあたる場合等で姿勢変化の終了が判定しにくい場合にも、別の位相の異なる検波信号から判定することで節を補うことができ、姿勢変化および姿勢変化の終了の判定もより確実に、より安定してできる。
【００１９】
請求項７では、前記人体検知手段は、互いに位相の異なる前記検波信号の時間領域における位相の遅れ・進みをもとに、便座装置に対する人体の移動方向を判定する移動方向判定手段を備え、この判定結果も加味して人体の有無の判定を行うことを特徴としている。
【００２０】
従って、互いに位相の異なる複数の検波信号の時間領域における位相の遅れ・進みをもとに人体の移動方向を判定するようにしているので、移動方向をより確実に判断することができ、また便蓋または便座の姿勢変化による検波信号の変動で、人体を誤検知することを防止でき、より確実に人体の有無を判定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの外観全体を示す斜視図であり、図２は、その全体構成を示すブロック図である。
本発明の第１の実施例の便座装置Ａは、便座Ａ_ａおよび便蓋Ａ_ｃと、これら２つを回転自在に固定し、内部に局部洗浄や脱臭といった様々な機能を実現する図２のブロック図で示すような局部洗浄手段２や、脱臭手段５をはじめとする様々な手段を収納する本体Ａ_ｂと、さらに便器Ａ_ｄが一体となったものである。
また、本体Ａ_ｂの前方の便座Ａ_ａおよび便蓋Ａ_ｃの回転を支持する部分である左右のヒンジ部間には、便座Ａ_ａおよび便蓋Ａ_ｃの閉止時の速度を抑える閉止機構が左右に設けられている。図１では、便蓋閉止機構Ａ_ｅを破線で示している。この便蓋閉止機構Ａ_ｅは、内側側面に第２開閉検知手段１２を固定しており、便蓋Ａ_ｃが開姿勢であるかどうか検知することができるようになっている。
【００２２】
さらに、本体Ａ_ｂの前方の便座Ａ_ａおよび便蓋Ａ_ｃの回転を支持する部分である左右のヒンジ部間の略中央には、人体検知手段Ａ_ｆが前方に向けて配置されている。図１では破線で示している。
【００２３】
図３は、本発明の第１実施例の人体検知手段１０の構成を示すブロック図である。
本発明の第１実施例の人体検知手段１０は、１０．５２５ＧＨｚ近傍の周波数を中心周波数とする高周波の電波を送信波ＳＳとして送信し、前記送信波ＳＳが人体等で反射して得られる反射波を受信波ＳＲとして受信して、前記送信波ＳＳと前記受信波ＳＲをそれぞれ２つに分割して、各々干渉させて位相を９０度ずらした２つの検波信号を得て、各々増幅して２つの増幅信号Ｓ１を得る信号検波増幅手段１０ａ、前記２つの増幅信号Ｓ１を元に第１開閉検知手段１１または第２開閉検知手段１２で得られる便蓋または便座の開閉姿勢情報Ｓ５を元に、判定基準信号Ｓ３を切替える判定基準切替手段１０ｃ、前記２つの増幅信号Ｓ１と前記各々の判定基準信号Ｓ３を元に移動方向を判定し、接近検知フラグあるいは離座検知フラグＳ４を出力する移動方向判定手段１０ｄ、便蓋または便座の開閉姿勢情報Ｓ５と、前記２つの増幅信号Ｓ１と、前記各々の判定基準信号Ｓ３および接近検知フラグあるいは離座検知フラグＳ４を加味して人体の有無を判定し、着座検知フラグＳ２を出力する着座領域判定手段１０ｂにより構成されている。
上記のように２つの９０度位相の異なる検波信号を利用しているのは、定在波の波長の１／２の距離を周期とした節に対して互いの節の部分を補うことができるためであり、また便蓋または便座の開閉姿勢情報Ｓ５を利用しているのは、開閉姿勢の変化を検知することにより判定基準信号Ｓ３の切替の必要性を的確に判定するためであり、さらに、人体によるものか便蓋または便座の開閉動作によるものかを的確に判断し、人体の有無の不用意な判定を避けることができるようにするためである。
【００２４】
図４は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の構成を示すブロック図である。
第１開閉検知手段１１は、人体検知手段１０で生成される２つの増幅信号Ｓ１を利用して、姿勢変化を含めた便蓋または便座の開閉姿勢情報Ｓ５を得るものであり、２つの増幅信号を取り込んで人体の体動等で現れる周波数より低い周波数のみのフィルタ信号Ｓ６を取り出す低域周波数通過フィルタ１１ａと、フィルタ信号Ｓ６の変動とその大きさにより便蓋または便座の姿勢変化および姿勢状態を判定する姿勢判定手段１１ｂとで構成されている。さらに前記姿勢判定手段１１ｂは、第２開閉検知手段１２からの便蓋閉トリガーＳ７を取り込むことで、便蓋の開姿勢を姿勢判定の基準位置に置くことができ、人体の有無を最も的確に判定する必要のある便蓋の開姿勢時の判定を確実に行うことができる。
【００２５】
図５は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域を示す全体側面図である。
人体検知手段１０の送信波ＳＳは前方斜め上方に向けて送信されており、着座領域Ｖａとして図示されている領域内の人体の有無の判定が可能なように配置されている。また同時に、この着座領域Ｖａは便蓋Ａ_ｃまたは便座Ａ_ａが開閉する動作範囲をカバーしており、特に水平位置Ｌ１と便座Ａ_ａが自立できない位置Ｌ２間を確実にカバーできるような広がりを持たせたものである。
このような配置および範囲に設定することで、人体検知手段１０の前方を必ず便蓋Ａ_ｃまたは便座Ａ_ａが開閉動作時に通過することになり、確実に検波することができ、第１開閉検知手段１１で利用する増幅信号を得ることができる。
【００２６】
図６は、この第２開閉検知手段１２を示す図であり、（ａ）は便蓋閉止機構Ａ_ｅを含めた斜視図であり、（ｂ）は磁極検出部材１２_ａと便蓋Ａ_ｃの開閉により回動するマグネット１２_ｂの配置を示す便座開状態を示す配置図で、（ｃ）は便座閉状態を示す配置図である。マグネット１２_ｂにはＳ極部１２_ｂｓとＮ極部１２_ｂｎを備えており、（ｂ）で示す便蓋Ａ_ｃが開状態では、磁極検出部材１２_ａはＮ極部１２_ｂｎに面する位置関係となり、逆に、（ｃ）で示す閉状態では、磁極検出部材１２_ａはＳ極部１２_ｂｎに面する位置関係となるため、磁極が状態により異なることなり、これにより開かどうかを検知可能になっている。ここでマグネット１２_ｂのＳ極部１２_ｂｓとＮ極部１２_ｂｎの２極間の切替位置を開姿勢側により近づけることで、便蓋Ａ_ｃの開姿勢の確定と便蓋閉トリガーとして役割を確保している。
【００２７】
図７は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１が利用するフィルタ信号の便蓋の開動作時の出力波形の１例を示す図である。
２つのフィルタ信号Ｗ_３（ｚ）とＷ_４（ｚ）は、便蓋閉姿勢状態では、各々便蓋閉用の判定基準信号Ｗ_３ａとＷ_４ａ近傍で安定している。これに対して便蓋開動作点Ｐａからは大きく変動を開始し、開動作の終了点Ｐｂでは、前記便蓋閉用の判定基準信号Ｗ_３ａとＷ_４ａとは異なる便蓋開用の判定基準信号Ｗ_３ｂとＷ_{４ ｂ}に、フィルタ信号Ｗ_３（ｚ）とＷ_４（ｚ）は安定する。図示はしていないが、同様に便座開姿勢においても前記の判定基準信号とは異なる便座開用の判定基準信号Ｗ_３ｃとＷ_４ｃに安定する。
このような特徴を利用することで、便蓋または便座の姿勢変化や開閉姿勢を判定することが可能である。
【００２８】
ここで第１開閉検知手段１１の姿勢判定手段１１ｂで行われる姿勢変化判定フローについて説明する。図８は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の姿勢変化判定フローを示すフローチャート図である。
まずＳｔｅｐＡａとＳｔｅｐＡｂで便蓋状態フラグと便座状態フラグを確認し、いずれの姿勢と認識されているかを確認し、姿勢毎の姿勢変化判定用の判定基準信号Ｗ_３ｚおよびＷ_４ｚをそれぞれＳｔｅｐＡｃ、ＳｔｅｐＡｄ、ＳｔｅｐＡｅに進んでセットし、ＳｔｅｐＡｆに進むようにしている。ＳｔｅｐＡｆでは、第２開閉検知手段１２で得られる便蓋閉トリガーを確認し、セットされていればＳｔｅｐＡｊに進んで判定基準切替フラグをセットし、次のＳｔｅｐＡｋに進み、姿勢変化終了判定処理を行ってこのフローを抜けるようにしている。一方で、クリアであれば、ＳｔｅｐＡｇとＳｔｅｐＡｈに進み、２つのフィルタ信号Ｗ_３（０）とＷ_４（０）と、設定されている判定基準信号Ｗ_３ｚおよびＷ_４ｚの差分が姿勢変化閾値ＴＨＸ以上かを確認し、以上であれば、便蓋閉トリガーのセット時と同様に、ＳｔｅｐＡｊに進んで判定基準切替フラグをセットし、次のＳｔｅｐＡｋに進み、姿勢変化終了判定処理を行ってこのフローを抜けるようにしている。未満であれば姿勢変化はないと判定し、ＳｔｅｐＡｉに進んで判定基準切替フラグをクリアして抜けるようにしている。
このようにすることで、便蓋または便座の開閉姿勢に応じた適切な判定基準信号を利用でき、フィルタ信号の変動から姿勢変化を判定できるだけでなく、第２開閉検知手段１２で得られる便蓋閉トリガーを優先的に利用することもできる。また、適切な閾値を設定することで、不用意な姿勢変化の判定を防止することもできる。さらにフィルタ信号の変動からではなく、平均値を利用すればさらに不用意な姿勢変化の判定を防止でき、より安定した判定も可能である。
なお特に図示はしていないが、不用意な姿勢変化の判定を防止するため、着座検知フラグのセット中はこのフローに入らないようにしている。
【００２９】
次に前記姿勢変化終了判定処理について説明する。
図９は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の姿勢変化終了判定フローを示すフローチャート図である。
このフローでもまず最初にＳｔｅｐＢａとＳｔｅｐＢｂで便蓋状態フラグと便座状態フラグを確認し、いずれの姿勢と認識されているかを確認し、次のＳｔｅｐ以降では、各々認識している姿勢と異なる姿勢との比較を行うようにしている。例えば、便蓋状態フラグがクリアされている場合は便蓋が閉姿勢にあると認識し、ＳｔｅｐＢｃに進み、便蓋開用の判定基準信号Ｗ_３ｂとＷ_４ｂとの比較処理を行い、ＳｔｅｐＢｄに進むようにしている。ＳｔｅｐＢｄでは、前記の処理の結果便蓋開用の判定基準信号Ｗ_３ｂとＷ_４ｂに安定したか確認し、安定している場合は、ＳｔｅｐＢｓとＳｔｅｐＢｔへ進み、便蓋状態フラグをセットし、便座状態フラグをクリアして、さらにＳｔｅｐＢｚに進んで、判定基準切替フラグをクリアしてこのフローを抜けるようにしている。安定していなかった場合は、ＳｔｅｐＢｅに進んで、もう１つの異なる姿勢である便座開用の判定基準信号Ｗ_３ｃとＷ_４ｃとの比較処理を行い、ＳｔｅｐＢｆに進むようにしている。ＳｔｅｐＢｆでは、前記の処理の結果便座開用の判定基準信号Ｗ_３ｃとＷ_４ｃに安定したか確認し、安定している場合は、ＳｔｅｐＢｇとＳｔｅｐＢｈへ進み、便座状態フラグをセットし、便蓋状態フラグもセットして、さらにＳｔｅｐＢｚに進んで、判定基準切替フラグをクリアしてこのフローを抜けるようにしている。２回目の判定でも安定していなかった場合は、そのままこのフローを抜けるようにしている。他の２つの姿勢を認識した場合についても同様なフローで処理される。
このようにすることで、フィルタ信号が変動後に落ち着くであろう判定基準信号を適切に選択し比較することで、確実に姿勢変化の終了を判定することができ、また終了後の姿勢も判定することができる。もちろん変化の途中で元の姿勢側に戻したとしても、前記した姿勢変化判定処理側の中で判定が行えるため、復帰することができる。
【００３０】
次に人体検知手段１０で行う各制御フローについて説明する。
図１０は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の人体検知メインフローを示すフローチャート図である。このフローが人体の有無の判定のメインフローであり、所定の時間間隔で繰り返し行うものである。
まず人体の有無の判定の前処理として、Ｓｔｅｐ１ａで図３で示した信号検波増幅手段１０ａで得られる増幅信号Ｓ１を取り込む取込信号処理を行い、続けてＳｔｅｐ１ｂで、人体の有無の判定に利用する判定基準信号を、便蓋または便座の開閉姿勢の現在の認識状況に応じて切替処理する判定基準信号切替処理を行い、次のＳｔｅｐ１ｃに進むようにしている。この判定基準信号切替処理は図３で示した判定基準切替手段１０ｃで行われる。Ｓｔｅｐ１ｃでは、着座検知フラグがセットされているかどうかを確認し、セットされていればオフするかどうかを判定する着座領域オフ判定処理を行い、クリアされていればオンするかどうかを判定する着座領域オン判定処理を行い１回のフローを終了するよう構成されている。この着座領域オフ判定処理および着座領域オン判定処理はともに、図３で示した着座領域判定手段１０ｂで行われる。
【００３１】
次に着座領域判定手段１０ｂで行われる上記２つの処理について、もう少し詳しく説明する。図１１は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域判定手段１０ｂの着座領域オン判定フローを示すフローチャート図であり、図１２は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域判定手段１０ｂの着座オフ判定フローを示すフローチャート図である。
着座領域オン判定処理では、まず最初にＳｔｅｐ２ｚで、第２開閉検知手段１２で得る便蓋閉トリガーを確認し、クリアであれば便蓋は開姿勢と判定し、次のＳｔｅｐ２ａに進み、セットであればそのままこのフローを抜けるようにしている。このようにすることで、便蓋を閉じたままで便座装置Ａの各機能を使用することは考えられない状態では着座領域オン判定そのものをしないようにして、誤判定の防止をすることができる。
【００３２】
次のＳｔｅｐ２ａでは、着座検知フラグがセット状態からクリアされる際にセットされる離座後タイマーＳＰＤＴｉｍが０かどうかを確認し、０の場合はＳｔｅｐ２ｂに進み、図３で示す移動方向判定手段１０ｄで行う接近判定処理を行い、Ｓｔｅｐ２ｃに進むようにしている。０でない場合には、Ｓｔｅｐ２ｄに進み、離座検知フラグがセットされているかを確認し、セットされていればＳｔｅｐ２ｅに進み、Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉで利用するオン閾値に第３閾値ＴＨ３をセットし、クリアされていればＳｔｅｐ２ｆに進み、同様にオン閾値に第１閾値ＴＨ１をセットして次のＳｔｅｐ２ｘへ進むようにしている。この際前記２つの閾値間は、第１閾値ＴＨ１＜第３閾値ＴＨ３となるように設定されている。このようにすることで、接近検知後に着座領域の判定をするという通常状態に対して、座り直し等の着座中の動作により、着座検知フラグがクリアになってしまった場合に、セットに復帰しやすいようにするため、離座後所定時間は接近判定がなくとも着座判定ができるように条件を緩和することができる。一方で、離座時に便座の浮き等が生じて判定基準信号に対してズレが残ったままとなっている可能性があることに対しては、離座判定処理の結果である離座検知フラグを確認し、セットであれば前記ズレの分を予め考慮したやや大きいオン閾値を設定することで、本当に座り直し等であれば着座検知フラグがセットに復帰することが容易であり、逆に離座していれば、不用意に着座検知フラグがセットされるのを防止することもできる。
【００３３】
次にＳｔｅｐ２ｃでは、Ｓｔｅｐ２ｂの接近判定処理で判定した結果である接近検知フラグがセットされているかを確認し、セットされていればＳｔｅｐ２ｆに進み、Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉで利用するオン閾値に第１閾値ＴＨ１をセットし、クリアされていればＳｔｅｐ２ｓに進むようにしている。Ｓｔｅｐ２ｓでは、便蓋または便座の姿勢変化でセットされる判定基準切替フラグがクリアされているか確認し、セットされていれば、便蓋または便座の姿勢変化があり、判定基準信号を切替える必要があるため、このフローを抜けるようにしている。クリアされていれば判定基準信号が適切なものに切替済みであるため、Ｓｔｅｐ２ｇに進み、Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉで利用するオン閾値に第２閾値ＴＨ２をセットして次のＳｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉへ進むようにしている。この際前記２つの閾値間は、第１閾値ＴＨ１＜第２閾値ＴＨ２となるように設定されている。このようにすることで、接近検知後に着座領域の判定をするという通常状態に対して、横からの座り込み等で接近判定が適切に行われなかった場合にも、便座または便蓋の姿勢変化がなく、すでに判定基準信号が適切なものに切替済みである場合には、閾値判定を優先することで着座検知フラグのセットが容易にできる一方で、逆にやや大きいオン閾値を設定することで、便蓋または便座の姿勢変化の開始時による変化で誤判定することを防止することができる。
【００３４】
ここまでのフローで、Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉで利用するオン閾値を状況に応じて切り替えることができ、適切な人体の有無の判定ができるように構成されている。
Ｓｔｅｐ２ｅとＳｔｅｐ２ｆを経由してきた場合にも、Ｓｔｅｐ２ｘで判定基準切替フラグがクリアとなっているか確認し、クリアであった場合にはＳｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉへ進み、セットされていれば便蓋または便座の姿勢変化があり、判定基準信号を切替える必要があるため、このフローを抜けるようにしている。このように判定基準切替フラグを確認することで、便蓋または便座の姿勢変化を判定した際には、人体の有無の判定を行わずに確実にこのフローを抜けることができ、不用意に人体の有無の判定をすることを防止できる。
【００３５】
Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉでは、２つの判定基準信号の設定値Ｗ_１ｚとＷ_２ｚと、２つの増幅信号の現在値Ｗ_１（０）とＷ_２（０）との各々の差分が上記で設定したオン閾値以上であるかを確認し、いずれか一方でも満たせばＳｔｅｐ２ｋに進み、着座検知カウンタＣｎｔ１をカウントアップし、Ｓｔｅｐ２ｍに進んで、着座判定継続タイマーＴｉｍ１に着座検知カウンタクリア時間Ｔ１をセットし、さらにＳｔｅｐ２ｎに進むようにしている。Ｓｔｅｐ２ｎでは、着座検知カウンタＣｎｔ１が着座判定カウント数Ｎ１以上かどうかを確認し、未満であればそのままこのフローを抜け、以上であればＳｔｅｐ２ｐへ進み、着座検知フラグをセットし、Ｓｔｅｐ２ｇに進んで、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２に着座検知フラグクリア時間Ｔ２をセットし、さらにＳｔｅｐ２ｒに進んで、着座検知カウンタＣｎｔ１をクリアして抜けるようにしている。Ｓｔｅｐ２ｈとＳｔｅｐ２ｉでいずれもオン閾値未満だった場合には、Ｓｔｅｐ２ｊに進み、着座判定継続タイマーＴｉｍ１が０かどうかを確認し、０でなければそのままこのフローを抜け、０となっていればＳｔｅｐ２ｒに進み、着座検知カウンタＣｎｔ１をクリアして抜けるようにしている。
このようにすることで、信号ノイズ等で一時的にオン閾値を以上となることがあっても複数回の判定を行うことで、不用意な着座検知フラグのセットを防止することができる一方、２つの増幅信号を有効に利用することで、確実に着座検知フラグのセットも可能である。なお図示はしていないが、前記に記載した各タイマーは別フローでカウントダウンされるようになっている。
【００３６】
次に着座領域オフ判定処理では、まず着座領域オン判定処理と同様に、Ｓｔｅｐ３ｚで第２開閉検知手段１２で得る便蓋閉トリガーを確認し、クリアであれば便蓋は開姿勢と判定し、次のＳｔｅｐ３ａに進み、セットであれば便座装置Ａの各機能の使用はないと判断して、Ｓｔｅｐ３ｙに進み、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２をクリアし、さらにＳｔｅｐ３ｋと進み、着座検知フラグをクリアしてこのフローを抜けるようにしている。このようにすることで、万が一着座検知フラグがセットしっぱなしになった誤検知状態となっても、便蓋を閉じることで強制的に着座検知フラグをクリアすることができる。
【００３７】
次にＳｔｅｐ３ａでは、離座判定処理を行いＳｔｅｐ３ｂに進むようにしている。Ｓｔｅｐ３ｂでは、Ｓｔｅｐ３ａで判定した離座検知フラグがセットされているかを確認し、セットされていればＳｔｅｐ３ｈに進み、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２をクリアし、Ｓｔｅｐ３ｊ、Ｓｔｅｐ３ｋと進み、離座後タイマーＳＰＤＴｉｍに条件緩和時間Ｔｓｐをセットし、着座検知フラグをクリアし、このフローを抜けるようにしている。このように離座判定を優先することで、着座検知フラグが人体の離座動作を確実に捕らえてクリアされるようにしている。
【００３８】
一方Ｓｔｅｐ３ｂでクリアであった場合には、Ｓｔｅｐ３ｄとＳｔｅｐ３ｅに進み、上記の着座領域オン判定処理と同様、２つの判定基準信号の設定値Ｗ_１ｚとＷ_２ｚと、２つの増幅信号の現在値Ｗ_１（０）とＷ_２（０）との各々の差分がオフ閾値ＴＨ４以上であるかを確認し、いずれか一方でも満たせばＳｔｅｐ３ｉに進み、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２に着座検知フラグクリア時間Ｔ２をセットし直してこのフローを抜けるようにしている。この際オフ閾値は、前記オン閾値のいずれよりも小さい値に設定されている。このようにすることで、ヒステリシスを持つ事ができ、２つの位相で補っている定在波の１／２波長毎の節以外の互いの節と節の間の低くなる部分を補うことができ、着座検知フラグのセット状態を確実に継続することができる。Ｓｔｅｐ３ｃとＳｔｅｐ３ｄでいずれもオフ閾値ＴＨ４未満だった場合には、Ｓｔｅｐ３ｅに進み、着座延長判定処理を行って、Ｓｔｅｐ３ｆに進むようにしている。ここで行う着座延長判定処理は、図示はしていないが、各々の判定基準信号に対する増幅信号の現在までの振幅の最大値または最小値をいくつか保持しておき、そのいずれかと各々の判定基準信号との差分が所定の閾値以上あれば、着座延長フラグをセットし、いずれも未満の場合はクリアするものである。これは増幅信号が定在波から得られるものであることを利用しており、位置に依存した増幅信号であるため、これが変化しない限りその場に止まっていると考えれることによるものであり、前記閾値はオン閾値＞閾値＞オフ閾値となるように設定している。
このため、Ｓｔｅｐ３ｆでは着座延長フラグがセットされているかを確認し、セットされていれば、上記の閾値判定時と同様に、Ｓｔｅｐ３ｉに進み、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２に着座検知フラグクリア時間Ｔ２をセットし直してこのフローを抜けるようにしている。逆にクリアであれば、Ｓｔｅｐ３ｇに進み、着座検知オフディレイタイマーＴｉｍ２が０となったかどうか確認し、０でなければこのフローをそのまま抜け、０となっている場合には、Ｓｔｅｐ３ｊ、Ｓｔｅｐ３ｋと進み、離座後タイマーＳＰＤＴｉｍに条件緩和時間Ｔｓｐをセットし、着座検知フラグをクリアし、このフローを抜けるようにしている。
このようなフローにすることで、着座検知フラグのセット状態を確実に継続することができるとともに、逆に離座を検知したときには確実に着座検知フラグをクリアすることができる。なお図示はしていないが、前記に記載した各タイマーは別フローでカウントダウンされるようになっている。
【００３９】
図１３は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の１つの増幅信号の信号波形の１例を示す図である。（ａ）は使用状況全体を示す図であり、（ｂ）は便蓋Ａ_ｃの開放時近傍の拡大図であり、（ｃ）は便座Ａ_ａへの着座動作近傍の拡大図である。
図８において、大きめの振幅をともなった信号波形は、１つの増幅信号Ｗ_１（ｚ）の離散時間領域での信号波形であり、前記信号波形の振幅の略中心を通った振幅の少ない信号波形は、前記増幅信号の平均値Ｗ_１ａｖｇ（ｚ）の離散時間領域での信号波形である。また１点鎖線で示しているのは、判定基準信号の設定値Ｗ_１Ｚである。なおこの判定基準信号の設定値Ｗ_１Ｚは、便蓋または便座の姿勢変化を判定後、姿勢変化の終了と開閉姿勢をを判定することにより切替えられるため、図１３（ｂ）に示すように切替点Ｐ_２’でステップ状に変化する。
【００４０】
（ａ）に示す信号波形をもとに便座装置Ａの使用状況を時間的流れで説明する。
まず左端は便蓋Ａ_ｃの閉止状態での待機状態である。その後トイレ内への入室点Ｐ_１に達し、人体の遠方領域での動きによりＷ_１（ｚ）の振幅が若干大きくなる。次に便蓋Ａ_ｃの開放動作開始点Ｐ_２に達し、この便蓋Ａ_ｃの動きによりＷ_１（ｚ）が振幅の中心も含めて大きく変動すると共に、Ｗ_１ａｖｇ（ｚ）も大きく変動する。さらに脱衣動作等を行った後、着座に向けた接近動作開始点Ｐ_３に達し、Ｗ_１ａｖｇ（ｚ）は安定したままＷ_１（ｚ）の振幅が連続的に増加傾向となる。着座点Ｐ_４に達すると、Ｗ_１（ｚ）の振幅はほとんどなくり、Ｗ_１ａｖｇ（ｚ）も含め着座に向けた接近動作中のＷ_１ａｖｇ（ｚ）からはずれた状態で安定する。用便終了後の離座動作開始点Ｐ_５に達すると、Ｗ_１（ｚ）の振幅が連続的に減少傾向となり、Ｗ_１ａｖｇ（ｚ）は着座に向けた接近動作中と同レベルに安定する。その後の着衣動作等では先の脱衣動作と同様な状態が続く。また図示していないが、便蓋Ａ_ｃの閉止動作が入れば、先述した便蓋Ａ_ｃ開放動作開始点Ｐ_２以前と同様な状態となる。
【００４１】
図１３（ｂ）と（ｃ）を比較して分かるように、単純に信号波形と基準信号との差分信号のレベルだけで着座領域での人体を検知するようにしていると、便蓋Ａ_ｃの開放動作を着座領域での人体検知と判断してしまう恐れがあるのに対して、Ｗ_１（ｚ）の振幅の連続的な増加傾向等の接近判定を経由しない限り、着座領域での人体検知はないとしておけば、人体の着座動作と便蓋Ａ_ｃの開閉動作を区別することができる。つまり、便座装置Ａの前方から着座領域に向けた移動を判定する必要がある。このため、図３に示すように移動方向判定手段１０ｄで判定される接近検知フラグあるいは離座検知フラグＳ４を着座領域判定手段１０ｂに利用するようにしている。このようにしておくことで、便蓋Ａ_ｃや便座Ａ_ａの開閉動作開始時に、人体検知の判定を停止する前に、大きく増幅信号が変動した場合にも、不用意に人体の有無の判定を行ってしまうのを防止することができる。
【００４２】
図１４は、移動方向判定手段１０ｄの便座装置Ａの前方から着座領域に向かう接近判定フローを示すフローチャート図である。Ｓｔｅｐ４ａでは、判定基準信号の設定値Ｗ_１ｚに対して増幅信号の現在値Ｗ_１（０）が大きいかどうか、つまり差分が正か負かを確認し、正ならＳｔｅｐ４ｂへ進み、それ以外はＳｔｅｐ４ｃへ進む。正であれば直近の最大値Ｗ_１Ｈ１を書き換え中である可能性があるため、以降の処理で利用しないようにしている。逆に負であれば最小値Ｗ_１Ｌ１を書き換え中である可能性があるため、以降の処理で利用しないようにしている。Ｓｔｅｐ４ｂ〜Ｓｔｅｐ４ｇでは、最大値と最小値の差分が増加傾向にあるかどうか確認し、Ｓｔｅｐ４ｂのルートであれ、Ｓｔｅｐ４ｃのルートであれ、３ステップ分通過すればＳｔｅｐ４ｈへ進み、それ以外ではＳｔｅｐ４ｉへ進み、Ｗ_１（０）の振幅は増加傾向にないと判断し、接近検知フラグをクリアして抜けるようにしている。Ｓｔｅｐ４ｈでは、Ｗ_１（０）の一番古い最大値と最小値の差分が接近判定閾値ＴＨ５を超えているかどうか確認し、超えていれば接近検知フラグをセットし、超えていなければ十分に接近した距離ではないと判断し、接近検知フラグをクリアして抜けるようにしている。
このような制御フローにすることで、確実に便座装置Ａの前方から着座領域に向かう接近動作を判定することができ、また判定内に閾値判定を加えることで、不要に接近検知してしまうことも防止できる。
【００４３】
図１５は、移動方向判定手段１０ｄの着座領域から前方に向かう離座判定フローを示すフローチャート図である。まずＳｔｅｐ５ａでは、前記判定基準信号の設定値Ｗ_１ｚに対して増幅信号の現在値Ｗ_１（０）が大きいかどうか、つまり差分が正か負かを確認し、正ならＳｔｅｐ５ｂへ進み、それ以外はＳｔｅｐ５ｃへ進む。正であれば直近の最大値Ｗ_１Ｈ１を書き換え中である可能性があるため、以降の処理で利用しないようにしている。逆に負であれば最小値Ｗ_１Ｌ１を書き換え中である可能性があるため、以降の処理で利用しないようにしている。Ｓｔｅｐ５ｂ〜Ｓｔｅｐ５ｇでは、最大値と最小値の差分が減少傾向にあるかどうか確認し、Ｓｔｅｐ５ｂのルートであれ、Ｓｔｅｐ５ｃのルートであれ、３ステップ分通過すればＳｔｅｐ５ｈへ進み、それ以外ではＳｔｅｐ５ｉへ進み、Ｗ_１（０）の振幅は減少傾向にないと判断し、離座検知フラグをクリアして抜けるようにしている。Ｓｔｅｐ５ｈでは、Ｗ_１（０）の一番古い最大値と最小値の差分が離遠判定閾値ＴＨ６を下回っているかどうか確認し、下回っていれば離座検知フラグをセットし、下回っていなければ十分に離座した距離ではないと判断し、離座検知フラグをクリアして抜けるようにしている。
このような制御フローにすることで、確実に着座領域から前方に向かう離座動作を検知することができ、また閾値判定を加えることで、不要に離座検知してしまうことも防止できる。
また図１４および図１５の両フローでは、１つの増幅信号で判定を行っているが、２つの増幅信号をともに確認し、いずれか一方でも条件を満たせばフラグをセットするといったフローも考えられ、このようにすることでより確実に判定することが可能である。
【００４４】
図１６は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の２つの増幅信号の位相の関係を示すグラフである。（ａ）は検知対象物との距離による出力レベルと位相の関係を示すグラフであり、（ｂ）は接近時、（ｃ）は離座時の時間領域での出力レベルと位相の関係を示す図である。
２つの検波信号から得られる増幅信号Ｗ_１および９０度位相をずらした増幅信号Ｗ_２は、互いに（ａ）に示すような関係にある。この状況において、２点差線で示す位置から左方向に動くことは接近を意味し、逆に右方向に動くことは離遠を意味している。これをそれぞれ時間軸で記載した図が（ｂ）と（ｃ）である。まず（ｂ）で接近方向について説明すると、Ｗ_２（ｚ）が判定基準信号の設定値に向かう時に、Ｗ_１（ｚ）は最大値に向かう動きをする。またＷ_１（ｚ）は位相の９０度分遅れて判定基準信号の設定値に向かう動きとなる。このため、接近方向への動きに対してはＷ_２（ｚ）がＷ_１（ｚ）に対して先行することになる。次に（ｃ）で離遠方向について説明すると、Ｗ_１（ｚ）が判定基準信号の設定値に向かう時に、Ｗ_２（ｚ）は最大値に向かう動きをする。またＷ_２（ｚ）は位相の９０度分遅れて基準信号の設定値に向かう動きとなる。このため、離遠方向への動きに対してはＷ_１（ｚ）がＷ_２（ｚ）に対して先行することになる。つまり、移動方向の違いで互いの時間領域での遅れと進みが逆転することになる。これを利用することで移動方向の判定は可能である。
【００４５】
以下に、上記を利用した接近判定のフローを説明する。
図１７は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの接近判定フローを示すフローチャート図である。
まずＳｔｅｐ６ａでは、Ｗ_２（ｚ）の直前値Ｗ２（１）と現在値Ｗ_２（０）の差分が増幅信号変動判定閾値ＴＨＡ以上かどうか大小関係も含めて確認し、以上ならＳｔｅｐ６ｂへ進み、未満ならＳｔｅｐ６ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｂ）で示したＷ_２（ｚ）が基準信号の設定値に向かう状態かどうかの確認をしており、また変動量が少ない場合は無視するようにしている。次にＳｔｅｐ６ｂでは、現在値Ｗ_２（０）と判定基準信号の設定値Ｗ_２Ｚとの差分の絶対値が判定基準信号の設定値近傍判定閾値ＴＨＢ以内かどうか確認し、以内ならＳｔｅｐ６ｃへ進み、超えるならＳｔｅｐ６ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｂ）で示したＷ_２（ｚ）が判定基準信号の設定値に達したかどうかの確認をしており、きっちりその瞬間を検出できるか不明であるため、閾値を設けてある程度の範囲をカバーするようにしている。Ｓｔｅｐ６ｃでは、現在値Ｗ_１（０）と判定基準信号の設定値Ｗ_１Ｚとの差分の絶対値が接近判定閾値ＴＨＣ以上かどうか確認し、以上ならＳｔｅｐ６ｄへ進み、未満ならＳｔｅｐ６ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｂ）で示したＷ_１（ｚ）が最大値に向かう状態となっているかどうかの確認と十分に大きな振幅が発生しているかの確認をしており、振幅が小さければ無視するようにしている。Ｓｔｅｐ６ｄでは、接近検知カウンタＣＣＮＴをカウントアップし、さらにＳｔｅｐ６ｅに進み、接近判定継続タイマーＣＴＩＭに接近判定継続時間ＴＡを設定してＳｔｅｐ６ｆへ進み、Ｓｔｅｐ６ｆでは、接近検知カウンタＣＣＮＴの値が接近検知カウント数ＮＡに達したかどうか確認し、達したならＳｔｅｐ６ｊへ進み、接近検知フラグをセットし、未達ならＳｔｅｐ６ｋへ進み、接近検知フラグをクリアして抜けるようにしている。一方Ｓｔｅｐ６ｇでは、前記接近判定継続タイマーＣＴＩＭが０かどうかを確認し、０でないならそのままＳｔｅｐ６ｋへ進み、また０となっているならＳｔｅｐ６ｈに進み前記接近検知カウンタＣＣＮＴをクリアし、さらにＳｔｅｐ６ｉに進み、前記接近判定継続タイマーＣＴＩＭをクリアしてＳｔｅｐ６ｋへ進み、接近検知フラグをクリアして抜けるようにしている。ここでは、単発の動作ではなく連続的な動作を検知するようにしており、複数回の検知とまた所定時間の継続を考慮させている。もちろん継続性がなければ、無視することができる。
【００４６】
次に、逆向きの離座判定のフローを説明する。
図１８は、本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの離座判定フローを示すフローチャート図である。
まずＳｔｅｐ７ａでは、Ｗ_１（ｚ）の直前値Ｗ_１（１）と現在値Ｗ_１（０）の差分が増幅信号変動判定閾値ＴＨＤ以上かどうか大小関係も含めて確認し、以上ならＳｔｅｐ７ｂへ進み、未満ならＳｔｅｐ７ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｃ）で示したＷ_１（ｚ）が判定基準信号の設定値に向かう状態かどうかの確認をしており、また変動量が少ない場合は無視するようにしている。次にＳｔｅｐ７ｂでは、現在値Ｗ_１（０）と判定基準信号の設定値Ｗ_１Ｚとの差分の絶対値が判定基準信号の設定値近傍判定閾値ＴＨＥ以内かどうか確認し、以内ならＳｔｅｐ７ｃへ進み、超えるならＳｔｅｐ７ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｃ）で示したＷ_１（ｚ）が判定基準信号の設定値に達したかどうかの確認をしており、きっちりその瞬間を検出できるか不明であるため、閾値を設けてある程度の範囲をカバーするようにしている。Ｓｔｅｐ７ｃでは、現在値Ｗ_２（０）と判定基準信号の設定値Ｗ_２Ｚとの差分の絶対値が離遠判定閾値１ＴＨＦ以上かつ離遠判定閾値２ＴＨＧ以下かどうか確認し、条件を満たせばＳｔｅｐ７ｄへ進み、それ以外ならＳｔｅｐ７ｇへ進むようにしている。ここでは、図１６（ｃ）で示したＷ_２（ｚ）が最大値に向かう状態となっているかどうかの確認とある程度振幅が小さくなっているかの確認をしており、振幅が大きければ無視するようにしている。また振幅が小さすぎてもノイズを検出する可能性があるため、無視するようにしている。Ｓｔｅｐ７ｄでは、離座検知カウンタＲＣＮＴをカウントアップし、さらにＳｔｅｐ７ｅに進み、離座判定継続タイマーＲＴＩＭに離座判定継続時間ＴＢを設定してＳｔｅｐ７ｆへ進み、Ｓｔｅｐ７ｆでは、離座検知カウンタＲＣＮＴの値が離座検知カウント数ＮＢに達したかどうか確認し、達したならＳｔｅｐ７ｊへ進み、離遠判定フラグをセットし、未達ならＳｔｅｐ７ｋへ進み、離座検知フラグをクリアして抜けるようにしている。一方Ｓｔｅｐ７ｇでは、前記離座判定継続タイマーＲＴＩＭが０かどうかを確認し、０でないならそのままＳｔｅｐ７ｋへ進み、また０となっているならＳｔｅｐ７ｈに進み前記離座検知カウンタＲＣＮＴをクリアし、さらにＳｔｅｐ７ｉに進み、前記離座判定継続タイマーＲＴＩＭをクリアしてＳｔｅｐ７ｋへ進み、接近検知フラグをクリアして抜けるようにしている。ここでは、単発の動作ではなく連続的な動作を検知するようにしており、複数回の検知とまた所定時間の継続を考慮させている。もちろん継続性がなければ、無視することができる。
【００４７】
上記実施例では、時間領域において先行する側が基準信号の設定値に向かうポイントを移動方向の判定に利用しているが、逆に遅れ側が基準信号の設定値に向かうポイントや、最大値や最小値近傍の上昇方向と下降方向との切り替わりポイントを利用することも可能である。
なお、実施例で記載した便蓋開閉検知手段は磁力のＮ極とＳ極の切り替わりを利用したもので説明したが、特に限定するものではない。
また、人体検知手段で利用した周波数は１０．５２５ＧＨｚであるが、２４．１ＧＨｚ等人体検知に利用可能な高周波の電波であればどの周波数にも適応する事が可能である。
【００４８】
また改めて図示はしていないが、電子部品の持つドリフト等の対策として、人体検知手段で利用される判定基準信号および第１開閉検知手段で利用される判定基準信号は、便蓋または便座の開閉姿勢の変化がない状況でかつ、人体無しと判定している状態で、増幅信号およびフィルタ信号の平均値に基づいて補正可能に構成している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の便座装置の外観全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の便座装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域を示す全体側面図である。
【図６】本発明の第１実施例の便座装置の便座開閉検知手段を示す図であり、（ａ）は閉止機構を含めた斜視図であり、（ｂ）は開状態を示す配置図で、（ｃ）は閉状態を示す配置図である。
【図７】本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１が利用するフィルタ信号の便蓋の開動作時の出力波形の１例を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の姿勢変化判定フローを示すフローチャート図である。
【図９】本発明の第１実施例の便座装置Ａの第１開閉検知手段１１の姿勢変化終了判定フローを示すフローチャート図である。
【図１０】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の人体検知メインフローを示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域判定手段１０ｂの着座領域オン判定フローを示すフローチャート図である。
【図１２】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の着座領域判定手段１０ｂの着座オフ判定フローを示すフローチャート図である。
【図１３】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の１つの増幅信号の信号波形の１例を示す図である。（ａ）は使用状況全体を示す図であり、（ｂ）は便蓋Ａ_ｃの開放時近傍の拡大図であり、（ｃ）は便座Ａ_ａへの着座動作近傍の拡大図である。
【図１４】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの接近判定フローを示すフローチャート図である。
【図１５】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの離座判定フローを示すフローチャート図である。
【図１６】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の２つの増幅信号の位相の関係を示すグラフである。（ａ）は検知対象物との距離による出力レベルと位相の関係を示すグラフであり、（ｂ）は接近時、（ｃ）は離座時の時間領域での出力レベルと位相の関係を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの第２の接近判定フローを示すフローチャート図である。
【図１８】本発明の第１実施例の便座装置Ａの人体検知手段１０の移動方向判定手段１０ｄの第２の離座判定フローを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ａ … 便座装置， Ａ_ａ … 便座， Ａ_ｂ … 本体， Ａ_ｃ … 便蓋，
Ａ_ｄ … 便器， Ａ_ｅ … 便蓋閉止機構， Ａ_ｆ … 人体検知手段，
１ … 制御手段， １ａ … 電源部，２ … 局部洗浄手段，
３ … 局部乾燥手段， ４ … 暖房便座手段， ５ … 脱臭手段，
６ … 操作手段， ７ … 表示手段， ８ … 信号受信手段，
９ … 便器洗浄手段， １０ … 人体検知手段,
１０ａ … 信号検波増幅手段， １０ｂ … 着座領域判定手段，
１０ｃ … 判定基準切替手段， １０ｄ … 移動方向判定手段，
１１ … 第１開閉検知手段， １１ａ … 低域周波数通過フィルタ，
１１ｂ … 姿勢判定手段， １２ … 第２開閉検知手段，
１２_ａ … 磁極検出部材， １２_ｂ … マグネット，
１２_ｂｓ … Ｓ極部， １２_ｂｎ … Ｎ極部，
ＳＳ … 送信波， ＳＲ … 受信波，
Ｓ１ … 増幅信号， Ｓ２ … 着座検知フラグ， Ｓ３ … 判定基準信号，
Ｓ４ … 接近検知フラグあるいは離座検知フラグ，
Ｓ５ … 便蓋または便座の開閉姿勢情報，
Ｓ６ … フィルタ信号， Ｓ７ … 便蓋閉トリガー，
Ｖａ … 着座領域， Ｌ１ …水平位置， Ｌ２ … 便座が自立できない位置，
Ｗ_１（ｚ） … 第１位相増幅信号［Ｗ_１（０）は現在値］，
Ｗ_１Ｚ … 第１位相判定基準信号の設定値，
Ｗ_１ａｖｇ（ｚ） … 増幅信号の平均値，
Ｗ_１Ｈ１、Ｗ_１Ｈ２、Ｗ_１Ｈ３ … 増幅信号最大値［末尾１が直近］，
Ｗ_１Ｌ１、Ｗ_１Ｌ２、Ｗ_１Ｌ３ … 増幅信号最小値［末尾１が直近］，
Ｗ_２（ｚ） … 第２位相増幅信号［Ｗ_２（０）は現在値］，
Ｗ_２Ｚ … 第２位相判定基準信号の設定値，
Ｗ_３（ｚ） … 第１位相フィルタ信号の現在値，
Ｗ_３Ｚ … 第１位相判定基準信号の設定値，
Ｗ_３ａ … 便蓋閉用第１位相判定基準信号，
Ｗ_３ｂ … 便蓋開用第１位相判定基準信号，
Ｗ_３ｃ … 便座開用第１位相判定基準信号，
Ｗ_４（ｚ） … 第２位相フィルタ信号の現在値，
Ｗ_４Ｚ … 第２位相判定基準信号の設定値，
Ｗ_４ａ … 便蓋閉用第２位相判定基準信号，
Ｗ_４ｂ … 便蓋開用第２位相判定基準信号，
Ｗ_４ｃ … 便座開用第２位相判定基準信号，
Ｐ_１ … 入室点， Ｐ_２ … 便蓋部開放動作開始点，
Ｐ_２’ … 切替点， Ｐ_３ … 着座動作開始点，
Ｐ_４ … 着座点， Ｐ_５ … 離座動作開始点，
ＴＨ１ … 第１閾値， ＴＨ２ … 第２閾値， ＴＨ３ … 第３閾値，
ＴＨ４ … オフ閾値， ＴＨ５ … 接近判定閾値， ＴＨ６ … 離座判定閾値，
ＴＨＡ，ＴＨＤ … 増幅信号変動判定閾値，
ＴＨＢ，ＴＨＥ … 判定基準信号の設定値近傍判定閾値，
ＴＨＣ … 接近判定閾値， ＴＨＦ … 離座判定閾値１，
ＴＨＧ … 離座判定閾値２， ＴＨＸ … 姿勢変化閾値
Ｃｎｔ１ … 着座検知カウンタ，
ＣＣＮＴ … 接近検知カウンタ， ＲＣＮＴ … 離座検知カウンタ，
Ｔｉｍ１ … 着座判定継続タイマー，
Ｔｉｍ２ … 着座検知オフディレイタイマー，
ＳＰＤＴｉｍ … 離座後タイマー，
ＣＴＩＭ … 接近判定継続タイマー， ＲＴＩＭ … 離座判定継続タイマー，
Ｎ１ … 着座判定カウント数，
ＮＡ … 接近検知カウント数， ＮＢ … 離座検知カウント数，
Ｔ１ … 着座検知カウンタクリア時間， Ｔ２ … 着座検知フラグクリア時間，
ＴＡ … 接近判定継続時間， ＴＢ … 離座判定継続時間，
Ｔｓｐ … 条件緩和時間，
Ｓｔｅｐ１ａ〜ＳｔｅｐＢｚ … 制御ステップ，

Claims (7)

1. 高周波の電波を送信波として送信し、人体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波の干渉により生じる定在波を検波して検波信号を生成する検波信号生成手段と、前記検波信号と判定基準信号との差分に基づいて、人体の有無を判定する人体検知手段を備えた便座装置において、
   この便座装置は、前記検波信号の変動により便蓋または便座の姿勢変化を判断するとともに、変動終了時の検波信号の大きさにより開閉姿勢を検知する開閉検知手段を備え、
   前記人体検知手段は、前記開閉検知手段が便蓋または便座の姿勢変化を判断すると、人体の有無の判定を停止するとともに、前記開閉検知手段による便蓋または便座の開閉姿勢に基づいて前記判定基準信号を切替えることを特徴とする便座装置。
2. 前記人体検知手段は、前記便座装置の各機能部品を収納する本体部の便蓋または便座が回動可能に枢軸された軸近傍に配置され、
   便蓋または便座の開および閉姿勢間の所定区間内の動きを前記検波信号により検知可能となるような方向および範囲に向けて送信波を送信するよう配置されたことを特徴とする請求項１記載の便座装置。
3. 前記開閉検知手段は、前記検波信号を人体による体動よりも遅い周波数のみを通過させる低域周波数通過フィルタを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の便座装置。
4. 前記人体検知手段は、便座装置に対する人体の移動方向を判定する移動方向判定手段を備え、前記移動方向判定手段の判定結果も加味して人体の有無の判定を行うことを特徴とする請求項１及至３何れか一項記載の便座装置。
5. 前記便座装置は、前記開閉検知手段とは独立の便蓋または便座の開姿勢または閉姿勢の一方を検知する第２開閉検知手段を備え、この第２開閉検知手段からの信号を便蓋または便座の姿勢変化のトリガーとして利用することを特徴とする請求項１及至４何れか一項記載の便座装置。
6. 前記検波信号生成手段は、前記送信波と前記受信波を同数に分割するとともに、互いの位相が異なるよういずれか一方に位相差を持たせて干渉させ、各々の定在波を検波することにより、複数の位相の異なる検波信号を生成可能に構成されていることを特徴とする請求項１及至５何れか一項記載の便座装置。
7. 前記人体検知手段は、互いに位相の異なる前記検波信号の時間領域における位相の遅れ・進みをもとに、便座装置に対する人体の移動方向を判定する移動方向判定手段を備え、この判定結果も加味して人体の有無の判定を行うことを特徴とする請求項６記載の便座装置。

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