JP6248367B2 - 人体検知センサ - Google Patents

Description

本発明は、所定の吐水先に水を供給するための給水装置に組み込まれる人体検知センサに関する。

従来、水周りに設置される給水装置の一例として、ドップラセンサを用いて人体や尿流を検出し、小便器のボール部内を洗浄する小便器洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
給水装置は、同一空間内に複数設置される場合があり、これらの機器の間で電波干渉が起こってしまうという課題が存在する。

特許文献１では、この課題を解決するために、マイクロ波ドップラセンサが、電波にパルス周期が一定である複数のパルスを有する予め定められたブロック信号を含ませ、隣接するブロック信号間の時間間隔を無作為に決定して送信する小便器洗浄装置が開示されている。
特許文献１では、複数のブロック信号を含む全体の信号としてみることで、他の自動給水装置が発する信号や周期的なノイズ源が発する信号と区別し、それらの影響を排除してドップラ信号を生成していた。これにより、誤動作の発生を抑制していた。

このとき、マイクロ波ドップラセンサは、同じ電圧を印加した場合でも、電源電圧のオフ時間によっては、次の電圧信号において、立ち上がりの電圧ばらつきが生じるという特性がある。そのため、ランダムに決定したブロック信号間の間隔をあけた後の次のブロック信号のうち、先頭の信号から数ミリ秒分（電源電圧のオフ時間の影響を受ける部分）は、マスク処理をして人体検出や尿流検出の判定に使用していなかった。

特開２００９−０３５９７１号公報

従来では、ブロック信号の中に一定数のパルス信号を入れているため、上記のようにマスク処理を行っても、人体検出や尿流検出の判定の精度に大きな影響はなかった。一方で、ブロック信号１つあたりの時間が長いため、人体検出や尿流検出の判定を行うまでに時間がかかるという問題があった。

そこで、ブロック信号の中のパルス信号数を減らしブロック信号１つあたりの時間を短くすることで人体検出や尿流検出の判定を行うまでの時間を短縮する方法が考えられる。しかしながら、ブロック信号の中のパルス信号数を減らしブロック信号１つあたりの時間を短くしているため、上記のようにマスク処理を行うと、人体検出や尿流検出の判定の精度に大きな影響がある。

この問題を解決するために、ブロック信号間の間隔の変動幅を小さくすることで、立ち上がりの電圧ばらつきの影響を無視できるレベルまで抑えるという方法が考えられる。

しかしながら、上記の方法では、ランダムにブロック信号間の間隔を決定する場合、ブロック信号間の間隔の変動幅を小さくしようとするとランダム変動量が小さくなるため、電波干渉の頻度が上がってしまうという問題があった。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、間欠駆動の周期が同一の人体検知センサが組み込まれた給水装置が複数設置されている場合において、電波干渉による誤動作を抑制することができる人体検知センサを提供することを目的とする。

本発明に係る人体検知センサは、所定の吐水先に水を供給するための給水装置に組み込まれる人体検知センサであって、測定対象物に向けて電波を送信し、当該送信した電波が反射された反射波を受信してドップラ信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段を間欠駆動させるセンサ駆動手段と、前記信号生成手段が出力するドップラ信号に基づいて前記測定対象物の動きを判定する判定手段と、を備え、前記センサ駆動手段は、前記間欠駆動の周期が一定である複数のパルスを有する予め定められたブロック信号同士が、予め設定された所定の時間間隔となるように、前記信号生成手段を駆動させるとともに、前記所定の時間間隔を設定可能であり、前記給水装置は、リモートコントローラにより操作可能であり、前記センサ駆動手段は、前記リモートコントローラの操作に基づいて、前記所定の時間間隔を設定することを特徴とする。これにより、間欠駆動の周期が同一の人体検知センサが組み込まれた給水装置が複数設置されている場合に、電波干渉による誤動作を抑制することができる。

また、本発明に係る人体検知センサにおいては、好ましくは、前記給水装置は、リモートコントローラにより操作可能であり、前記センサ駆動手段は、ペアリングＩＤに基づいて、前記所定の時間間隔を設定することを特徴とする。これにより、ペアリングが隣接するブロック信号間の時間間隔の設定を兼ねることで、隣接するブロック信号間の時間間隔の設定の手間を減らすことができる。

また、本発明に係る人体検知センサにおいては、好ましくは、前記センサ駆動手段は、電波干渉が発生した場合に、前記所定の時間間隔を変更することを特徴とする。これにより、センサ駆動手段の発振子のばらつきにより電波干渉が生じた場合にも、隣接するブロック信号間の時間間隔を変更することで電波干渉による誤動作を抑制することができる。

また、本発明に係る人体検知センサにおいては、好ましくは、前記センサ駆動手段は、所定の期間が経過した場合に、前記所定の時間間隔を変更することを特徴とする。これにより、周囲の環境変化によって発振子にばらつきが生じる場合であっても、電波干渉の発生の有無に関わらず所定期間経過後に隣接するブロック信号間の時間間隔を変更するため、電波干渉の発生を未然に防止することができる。

また、本発明に係る人体検知センサは、所定の吐水先に水を供給するための給水装置に組み込まれる人体検知センサであって、測定対象物に向けて電波を送信し、当該送信した電波が反射された反射波を受信してドップラ信号を生成する信号生成手段と、前記信号生成手段で間欠駆動させるセンサ駆動手段と、前記信号生成手段が出力するドップラ信号に基づいて前記測定対象物の動きを判定する判定手段と、商用電源の位相成分を検出する同期検波器とを備え、前記センサ駆動手段は、前記間欠駆動の周期が一定である複数のパルスを、前記同期検波器で検出した基準点より予め設定された所定の時間だけ遅れた時間より前記信号生成手段を駆動させるとともに、前記所定の時間を設定可能であり、前記給水装置は、リモートコントローラにより操作可能であり、前記センサ駆動手段は、前記リモートコントローラの操作に基づいて、前記所定の時間間隔を設定することを特徴とする。これにより、前記センサ駆動手段は、全てのセンサに共通である商用電源周波数の位相を基準にして、各センサでそれぞれ異なるオフセット時間を設定し、異なるオフセット時間だけ遅れた時間より等間隔の周期で間欠動作を行うので、各センサのパルスは重なることがなく、電波干渉による誤動作を抑制することができる。

本発明によれば、間欠駆動の周期が同一の人体検知センサが組み込まれた給水装置が複数設置されている場合において、電波干渉による誤動作を抑制することができる人体検知センサを提供することができる。

本実施形態に係る人体検知センサが組み込まれた小便器洗浄装置が連接して設置されたトイレルームを示す図である。 本実施形態に係る人体検知センサが組み込まれた小便器洗浄装置の概略構成図である。 図２に示す小便器洗浄装置に組み込まれた本実施形態に係る人体検知センサの概略構成図である。 複数の人体検知センサの動作関係を示す図である。 本実施形態に係るセンサ駆動手段の他の例を示すフローチャートである。 図５に示す電波干渉判定のフローチャートである。 本実施形態に係るセンサ駆動手段の変形例を示すフローチャートである 本実施形態に係るセンサ駆動手段の他の例を示すフローチャートである。 図２に示す小便器洗浄装置に組み込まれた本実施形態に係る人体検知センサの他の例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る信号生成手段から送信されるマイクロ波の形態を説明する図である。 本実施形態に係る商用電源電圧と複数の人体検知センサの動作関係を示す図である。

以下、本実施形態にかかる人体検知センサについて図面に基づいて説明する。本実施形態では電波については、マイクロ波を使用した人体検知センサについて記載しているが、マイクロ波とは電波の周波数による分類の一つである。一般的には波長１００マイクロメートル〜１メートル、周波数３００メガヘルツ〜３テラヘルツの電波（電磁波）を指し、この範囲には、デシメートル波(UHF)、センチメートル波(SHF)、ミリメートル波(EHF)、サブミリ波が含まれる。

図１は、本実施形態に係る人体検知センサが組み込まれた小便器洗浄装置が連接されたトイレルームを示す図である。

本実施形態においては、人体検知センサが組み込まれた給水装置のうち、図１に示すように、トイレルーム（化粧室）内に、人体検知センサＡを用いて人体検出や尿流検出を行う小便器洗浄装置１００（給水装置）を複数隣接させて設置した場合に関して説明する。図２は、本実施形態に係る人体検知センサＡが組み込まれた小便器洗浄装置の概略構成図である。

図２に示すように、本実施形態における小便器洗浄装置１００は、小便器１１０と、ボール部１２０と、給水路１３０の中途部に設けられ、小便器１１０のボール部１２０内へ洗浄水を供給する給水バルブ１４０と、ボール部１２０の底部に配置され、小便器１１０のボール部１２０内の汚水を排水する排水路１５０と、この排水路１５０に連通するトラップ管路１６０と、人体検知センサＡ（信号生成手段１７０、センサ駆動手段１８０、判定手段１９０）と、人体検知センサＡの人体検出や尿流検出の結果に応じて給水バルブ１４０を制御し、ボール部２内に洗浄水を供給する給水制御手段１４１と、を有している。なお、給水バルブ１４０は、電磁弁などから構成される。

信号生成手段１７０は、小便器１１０の上部背面側に配置され、ボール部１２０を含む斜め下前方に向けて電波を放射して送信し、この電波の反射波を受信してドップラ信号を生成するものである。なお、信号生成手段１７０は、図２に示す位置に限られず、例えば図１０に示す位置に設けられていることも好ましい。図１０に示す位置に信号生成手段１７０を設け、図中射線を付した領域に電波を放射することで、尿流や人体近接や人体離反をより的確に検知することができる。

信号生成手段１７０は、小便器１１０のボール部１２０に尿が流れたこと（尿流）のほか、小便器１１０に人体が近づいてきたこと（人体近接）や小便器１１０から人体が遠ざかったこと（人体離反）を検出するために用いられるものである。

また、センサ駆動手段１８０は、この信号生成手段１７０を間欠動作させるものであり、判定手段１９０は、信号生成手段１７０から出力されるドップラ信号に基づいて人体検出や尿流検出を行うものである。

本実施形態に係る人体検知センサＡの構成について、図３を用いて説明する。図３は、図２に示す人体検知センサＡの概略構成図である。

人体検知センサＡは、大きく分けて、小便器１１０のボール部１２０に向けて電波を送信し、その反射波を受信してドップラ信号を生成する信号生成手段１７０と、この信号生成手段１７０を間欠動作させるセンサ駆動手段１８０と、信号生成手段１７０から出力されるドップラ信号に基づいて人体検出や尿流検出を行う判定手段１９０の３つにより構成されている。

信号生成手段１７０は、小便器１１０の上部背面側のから正面側のボール部１２０に向けて電波を送信するために２４ＧＨｚの電気信号である送信信号Ｓ１を生成する発振回路１７１と、発振回路１７１から出力される送信信号Ｓ１を空間へ送信する送信手段１７２と、送信手段１７２から送信されたマイクロ波が検出対象物によって反射され、その反射波である受信信号Ｓ２を受信する受信手段１７３と、送信信号Ｓ１の周波数と受信信号Ｓ２の周波数との差分信号であるドップラ信号Ｓ３を出力する差分検出手段１７４から構成される。

この信号生成手段１７０は、ドップラ効果を利用して以下の式（１）に基づいて検出対象物の動きを検出するために用いられるものである。

基本式：ΔＦ＝ＦＳ―Ｆｂ＝２×ＦＳ×ν／ｃ ・・・（１）
ΔＦ：ドップラ 周波数（ドップラ信号Ｓ３の周波数）
ＦＳ：送信周波数（送信信号Ｓ１の周波数）
Ｆｂ：反射周波数（受信信号Ｓ２の周波数）
ν：検出対象物の移動速度
ｃ：光速（３００×１０6 ｍ／ｓ）

すなわち、送信手段１７２から送信された周波数ＦＳのマイクロ波は、速度νで移動している測定対象物（人体または尿）に反射する。この反射波は、相対運動によるドップラ周波数シフトを受けているためその周波数はＦｂとなり、受信手段１７３によって受信される。そして、差分検出手段１７４によって、送信波と反射波の周波数差ΔＦであるドップラ信号Ｓ３が検出信号として取り出され、このドップラ信号Ｓ３に基づいて、人体検出（人体接近検出や人体離反検出）及び尿流検出が行われる。

判定手段１９０は、入力されたドップラ信号Ｓ３に基づいて、人体検出や尿流検出の有無を判定する。判定手段１９０により、人体検出や尿流検出が判定されると、給水制御手段１４１は所定の条件に従い給水バルブ１４０を制御して、ボール部１２０内に洗浄水を供給する。

ここで、本実施形態においては、人体として検出するためのドップラ信号を４０〜１００（Ｈｚ）とし、尿流として検出するためのドップラ信号を１８０〜４００（Ｈｚ）としている。なお、４０〜１００（Ｈｚ）のドップラ信号は、検出対象物の速度νが約０．２〜０．６（ｍ／ｓ）の速度であるときに信号生成手段１７０から出力され、１８０〜４００（Ｈｚ）のドップラ信号は、検出対象物の速度νが約１．１〜２．５（ｍ／ｓ）の速度のときに信号生成手段１７０から出力されるものである。

信号生成手段１７０から４０〜１００（Ｈｚ）の所定閾値以上のドップラ信号Ｓ３が所定期間連続して出力されると、判定手段１９０は人体接近を検出したと判定する。このように人体が接近したことが検出されると、給水制御手段１４１は給水バルブ１４０を制御して、ボール部１２０内に所定量の洗浄水を供給する。その後、信号生成手段１７０から１８０〜４００（Ｈｚ）の所定閾値以上のドップラ信号Ｓ３が所定期間連続して出力されると、判定手段１９０は尿流を検出したと判定する。その後更に、信号生成手段１７０から４０〜１００（Ｈｚ）のドップラ信号Ｓ３が所定期間連続して出力されると、判定手段１９０は人体離反を検出したと判定する。このように尿流検出後、人体離反検出が行われると給水制御手段１４１は、給水バルブ１４０を制御して、ボール部１２０内に所定量の洗浄水を供給して、小便器１１０の洗浄を行う。

センサ駆動手段１８０は、信号生成手段１７０を等間隔の間欠駆動周期Ｔａ（サンプリング周期）で間欠駆動させるためのものであり、時間を計測するための時計手段１８１と、センサ駆動手段１８０および時計手段１８１を駆動させるための発信源である発振子１８２と、を有している。センサ駆動手段１８０によって信号生成手段１７０がオンされることで、送信手段１７２へ送信信号Ｓ１が供給され、センサ駆動手段１８０によって信号生成手段１７０がオフされることで、送信手段１７２への送信信号Ｓ１の供給が停止する。

本実施形態においては、測定対象物検出のために４００Ｈｚまでのドップラ信号を得ることができればよいため、サンプリング周波数は、８００Ｈｚよりも高い周波数であればよい。

ところで、図１のように、人体検知センサＡが組み込まれた給水装置（本実施形態では、小便器洗浄装置１００）が複数連接して設置されている場合には、それらが互いに影響しあい、人体や尿流の誤検知を発生する恐れがある。
そこで、本実施形態における人体検知センサＡのセンサ駆動手段１８０は、間欠駆動の周期が一定である複数のパルスを有する予め定められたブロック信号同士が、予め設定された所定の時間間隔Ｇとなるように、信号生成手段１７０を駆動させるとともに、所定の時間間隔Ｇを設定可能であることを特徴としている。

センサ駆動手段１８０は、所定期間Ｔ内における所定間欠駆動周期Ｔａでのｎ回の信号生成手段１７０の間欠動作を１つの単位ブロック（以下、「間欠動作ブロック」と呼ぶ。）とし、この間欠動作ブロック同士が所定の時間間隔Ｇとなるように、信号生成手段１７０を駆動させるとともに、所定の時間間隔Ｇを設定することができる。

図４は、トイレルーム内に小便器洗浄装置１００が隣接して３台設置されたときの各人体検知センサの動作状態を示しており、この図では、便宜的にこれらの人体検知センサＡをそれぞれセンサＡ１〜Ａ３として記載している。

図４に示す例では、センサＡ１〜Ａ３までの所定の時間間隔ＧをそれぞれＧ１、Ｇ２、Ｇ３に設定している。ここで、所定の時間間隔Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は、互いに等しくないものである。

まず、第１間欠動作ブロック（第１ブロック）Ｔ１においては、原点（時刻ｔ０）から動作開始まで時間間隔Ｇがそれぞれ所定の時間間隔Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３となっており、間欠駆動のタイミングが一致せず、センサＡ１〜Ａ３同士で電波干渉しあわない。また、第２間欠動作ブロック（第２ブロック）Ｔ２においても、間欠動作ブロック同士、すなわち、第１間欠動作ブロックと第２間欠動作ブロックの間の間隔を所定の時間間隔Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３としているため、間欠駆動のタイミングが一致せず、センサＡ１〜Ａ３同士で電波干渉しあわない。

このように、センサ駆動手段１８０が間欠動作ブロック同士の所定の時間間隔Ｇを設定可能であることにより、人体検知センサＡ同士で電波干渉が発生することを抑制することができる。また、仮に干渉が発生してしまっても、Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は異なる時間間隔に設定されているため、次の間欠動作ブロックにおいて、干渉することがない。よって、連続で電波干渉が発生しないため、人体検知センサＡが組み込まれた小便器洗浄装置１００が電波干渉により誤動作をしてしまうことを抑制することができる。

なお、センサ駆動手段１８０が所定の時間間隔Ｇを設定する方法として、小便器洗浄装置１００（給水装置）がリモートコントローラ（図示なし）により操作可能である場合には、センサ駆動手段１８０は、ペアリングＩＤに基づいて、所定の時間間隔Ｇを設定することが好ましい。

例えば、ペアリングＩＤを有する給水装置がそのペアリングＩＤを送信し、リモートコントローラがベアリングＩＤを受信すると、リモートコントローラが操作可能な給水装置を認識して登録するペアリングを実行する。このペアリングの際に使用するペアリングＩＤに基づいて、センサ制御手段１８０が所定の時間間隔Ｇを設定する、すなわちペアリングが隣接するブロック信号間の時間間隔（所定の時間間隔）Ｇの設定を兼ねることで、隣接するブロック信号間の時間間隔Ｇの設定の手間を減らすことができる。ここで、ペアリングＩＤとは、個体を識別するための情報を含む固有ＩＤ信号である。ペアリングＩＤは、給水装置に予め設定されていてもよいし、リモートコントローラに予め設定されていてもよい。

なお、センサ駆動手段１８０が所定の時間間隔Ｇを設定する方法は、上述した方法に限られず、人体検知センサが組み込まれた給水装置を設置する現場にて、スイッチを操作して設定するなど、手動により所定の時間間隔Ｇの設定を行ってもよい。

次に、図５および図６を用いて、電波干渉が発生した場合に、所定の時間間隔Ｇを変更するセンサ駆動手段１８０の仕組みを具体的に説明する。
図５は、本実施形態に係るセンサ駆動手段１８０の他の例を示すフローチャートである。図６は、図５に示す電波干渉判定のフローチャートである。

図５に示すセンサ駆動手段１８０のフローチャートでは、電波干渉が発生した場合に所定の時間間隔Ｇを変更している。以下、具体的に説明する。

図５に示すように、まず、センサ駆動手段１８０は、電波干渉が有るか否かを判定する（Ｓ００１）。電波干渉なしと判定すると（Ｓ００１：Ｎｏ）、Ｓ００１に戻る。すなわち、電波干渉が有ると判定されるまでＳ００１を繰り返す。一方、電波干渉有りと判定すると（Ｓ００１：Ｙｅｓ）、時計手段１８１によりタイマをスタートする（Ｓ００２）。そしてもう一度、電波干渉が有るか否かを判定する（Ｓ００３）。電波干渉なしと判定すると（Ｓ００３：Ｎｏ）、Ｓ００３に戻る。一方、電波干渉有りと判定すると（Ｓ００３：Ｙｅｓ）、時計手段１８１によりタイマを停止する（Ｓ００４）。このように、タイマースタート後は、もう一度電波干渉有りと判定されるまでＳ００３を繰り返し、電波干渉有りと判定されるとタイマを停止することで、電波干渉間隔を計測している。次に、電波干渉間隔、すなわちタイマをスタートしてからタイマを停止するまでの時間が、規定時間よりも長いか否かを判定する。電波干渉間隔が規定時間よりも長い場合には（Ｓ００５：Ｙｅｓ）、電波干渉の発生確率は低いため、所定の時間間隔Ｇを変更せずにＳ００１に戻る。一方、電波干渉間隔が規定時間よりも短い場合には（Ｓ００５：Ｎｏ）、電波干渉の発生確率は高いため、所定の時間間隔Ｇを変更し、Ｓ００１に戻る（Ｓ００６）。
なお、規定時間は、回路の構成に合わせ適宜設定してよい。

ここで、図５に示すＳ００１では、電波干渉があるか否かを判定している。判定の方法としては、まず、信号生成手段１７０の信号を、ある一定時間毎に、閾値Ｖを越えていないかどうか確認し、その情報をメモリにセット（格納）しておく。その後、過去数回分のメモリ情報を確認し、閾値Ｖを超えた回数Ｎが閾値Ａ以上、且つ閾値Ｂ未満であれば、電波干渉であると判断する、という方法がある。この具体的なフローについて以下に説明する。

図５に示すＳ００１およびＳ００３では、図６に示すように、電波干渉判定フローに移る。まず、一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ１０１）。一定時間経過していない場合は（Ｓ１０１：Ｎｏ）、Ｓ１０１に戻る。すなわち、一定時間経過したと判定されるまでＳ１０１を繰り返す。一方、一定時間経過した場合は（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、一定時間内で閾値Ｖを超えた信号があるか否かの判定に進む（Ｓ１０２）。一定時間内で閾値Ｖを超えた信号がある場合は（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、「有り」という情報を図示しないメモリにセットし、Ｓ１０５へ進む（Ｓ１０３）。一定時間内で閾値Ｖを超えた信号がない場合は（Ｓ１０２：Ｎｏ）、「無し」という情報を図示しないメモリにセットし、Ｓ１０５へ進む（Ｓ１０４）。なお、Ｓ１０３およびＳ１０４においては、過去一定回数分の情報もメモリにセットされているものとする。

次に、Ｓ１０５では、メモリ内の過去一定回数分の情報を参照し、「有り」情報数が閾値Ａ以上であるか否かを判定する。「有り」情報数が閾値Ａ以上であれば（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、「有り」情報数が閾値Ｂ未満であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。「有り」情報数が閾値Ｂ未満であれば（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、電波干渉有りと判定し、電波干渉判定フローを終了する。

一方、「有り」情報数が閾値Ａ以上でなければ（Ｓ１０５：Ｎｏ）、電波干渉無しと判定し、電波干渉判定フローを終了する。また、「有り」情報数が閾値Ｂ未満でなければ（Ｓ１０６：Ｎｏ）、電波干渉無しと判定し、電波干渉判定フローを終了する。

なお、閾値Ｖを超えた回数Ｎが閾値Ａ未満である場合は、電波干渉していない、或いは電波干渉しても問題のないレベルである。また、閾値Ｖを超えた回数Ｎが閾値Ｂ以上の場合は、継続して信号が出ているので、電波干渉ではなく測定対象物が存在している。よって、これら以外を指す、閾値Ｖを超えた回数Ｎが閾値Ａ以上、且つ閾値Ｂ未満の場合は、電波干渉であると判断することができる。

なお、Ｓ１０１の一定時間は、上述した所定時間Ｔ１とし、間欠動作ブロック毎に閾値Ｖを超えていないか否かの判定を行ってもよい。また、Ｓ１０２の閾値Ｖ、Ｓ１０５およびＳ１０６の閾値Ａ、Ｂは、回路の構成に合わせ適宜設定してよい。

周囲の環境や個体差によってセンサ駆動手段１８０の発振子１８２の発振周波数に微小な誤差が生じてしまい、間欠駆動周期Ｔａおよび隣接するブロック信号間の時間間隔（所定の時間間隔）Ｇにも誤差が生じる。これにより、電波干渉が生じることになる。
しかしながら、上述したように、センサ駆動手段１８０の発振子１８２のばらつきにより電波干渉が生じた場合にも、隣接するブロック信号間の時間間隔（所定の時間間隔Ｇ）を変更することで、電波干渉による誤動作を抑制することができる。

図７は、本実施形態に係るセンサ駆動手段１８０の変形例を示すフローチャートである。図７に示すセンサ駆動手段１８０のフローチャートでは、電波干渉が連続で発生した回数が所定回数を超えた場合に所定の時間間隔Ｇを変更している。以下、具体的に説明する。
図７に示すように、まずセンサ駆動手段１８０は、電波干渉があるか否かを判定する（Ｓ２０１）。電波干渉なしと判定されると（Ｓ２０１：Ｎｏ）、カウンタをクリアし、Ｓ２０１に戻る。一方、電波干渉ありと判定されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、カウンタを１加える。次に、カウンタ値が規定回数を超えたか否かを判定する（Ｓ２０４）。カウンタ値が規定回数を超えたと判定されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、センサ駆動手段１８０は、所定の時間間隔Ｇを変更する（Ｓ２０５）。カウンタ値が規定回数を超えていないと判定されると（Ｓ２０１：Ｎｏ）、センサ駆動手段１８０は、所定の時間間隔Ｇを変更せずに、Ｓ２０１に戻る。そのため、センサ駆動手段１８０の発振子１８２のばらつきにより電波干渉が生じた場合にも、図５で示した例のように、隣接するブロック信号間の時間間隔（所定の時間間隔）Ｇを変更することで、電波干渉による誤動作を抑制することができる。なお、規定回数は、回路の構成に合わせ適宜設定してよい。また、電波干渉の判定フローは、図６にて説明したため省略する。

図８は、本実施形態に係るセンサ駆動手段１８０の他の例を示すフローチャートである。図８に示すセンサ駆動手段１８０のフローチャートでは、所定の期間が経過した場合に所定の時間間隔Ｇを変更している。以下、具体的に説明する。

図８に示すように、まずセンサ駆動手段１８０は、所定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ３０１）。所定時間経過したと判定された場合は（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、所定の時間間隔Ｇを変更し、Ｓ３０１に戻る。一方、所定時間経過していないと判定された場合は（Ｓ３０１：Ｎｏ）、所定の時間間隔Ｇを変更せずにＳ３０１に戻る。すなわち、電波干渉が発生していても、発生していなくても、所定時間経過後に所定の時間間隔Ｇを変更する。そのため、電波干渉の発生を未然に防止することができる。

なお、本実施例では、給水装置として小便器洗浄装置の例を示したが、これに限らない。例えば、大便器の上面に設けられ、便蓋および便座の開閉機能やおしり洗浄機能等を有する衛生洗浄装置や、洗面器に取り付けられる自動水栓でもよい。

また、図５および図７で示す例では、センサ駆動手段１８０は、電波干渉が発生する確率をみて所定の時間間隔Ｇを変更するため、無駄に所定の時間間隔Ｇを変更することを防止しているが、電波干渉が発生してすぐに所定の時間間隔Ｇを変更してもよい。

さらに、図８では、センサ駆動手段１８０は、所定時間経過すると所定の時間間隔Ｇを変更する例を示したが、これに限らない。例えば、センサ駆動手段１８０は、所定時間経過後ではなく、間欠駆動回数が所定回数をすぎると所定の時間間隔Ｇを変更するように構成されていてもよい。

上述した本発明における実施形態では、図３に示すように、センサ駆動手段１８０および時計手段１８１を駆動させるために発信源として発振子１８２を使用し、それに基づいてセンサ駆動手段１８０は信号生成手段１７０を駆動させている例について示したが、発振子１８２の代わりとして商用電源の周波数成分を検出する同期検波器を用いた場合の実施形態について説明する。

図９は、商用電源の位相成分を検出する同期検波器を用いた場合の人体検知センサの間欠駆動開始タイミングを決定する実施形態を示す概略構成図である。

図９に示すように、人体検知センサＢは、小便器１１０のボール部１２０に向けて電波を送信し、その反射波を受信してドップラ信号を生成する信号生成手段１７０と、この信号生成手段１７０を間欠動作させるセンサ駆動手段２８０と、信号生成手段１７０から出力されるドップラ信号に基づいて人体検出や尿流検出を行う判定手段１９０の３つにより構成されている。

信号生成手段１７０および判定手段１９０については、図３で示したものと同一であるため説明を省略する。
センサ駆動手段２８０は、信号生成手段１７０を等間隔の間欠駆動周期Ｔａ（サンプリング周期）で間欠駆動させるためのものであり、時間を計測するための時計手段２８１と、センサ駆動手段２８０および時計手段２８１を駆動させるための発信源である発振子１８２と、商用電源２８５の位相成分を検出する同期検波器２８４と、を有している。なお、位相成分とは、ゼロクロス点やピーク点などから検出されるものである。

以下、図１１を用いて説明する。図１１は、図９に示す人体検知センサと商用電源電圧との動作関係を示す図である。図１１では、人体検知センサＢが３つ連接した場合の動作状態を示しており、この図では、便宜的にこれらの人体検知センサＢをそれぞれセンサＢ１〜Ｂ３として記載している。

同期検波器２８４は、商用電源２８５の位相成分（ゼロクロス点またはピーク点）に基づき、基準点ｔ０を決定する。各センサの電源は商用電源を使用しているので、基準点ｔ０の時間位置は各センサに共通の時間位置となる。各センサのセンサ駆動手段２８０は、基準点ｔ０からオフセット時間（所定の時間）ＴＺだけ遅れた時間より、間欠駆動周期Ｔａでパルス信号が連続して発生するように信号生成手段１７０を間欠駆動させる。各センサのセンサ駆動手段２８０は、パルス信号が重なり合わないように、それぞれ異なるオフセット時間ＴＺを設定する。すなわち、
Ｔa ＞ Ｎ・Ｔp ・・・・・・・・・・・・・・・（２）
ＴＺn − ＴＺn-1 ＞ Ｔp （ｎ＝２、３、・・・、Ｎ）・・・（３）
Ｔa：間欠駆動周期
Ｔp：パルス時間
ＴＺｎ：任意のセンサのオフセット時間
Ｎ：センサの総数
ｎ：センサ番号
を満たすように設定する。（２）式では、間欠駆動周期Ｔａを各センサのパルスの総時間よりも長く設定することを示し、（３）式では、隣り合う各センサのオフセット時間は、パルス時間Ｔｐ以上ずれた値に設定することを示す。

これにより、センサ駆動手段２８０は、全てのセンサに共通である商用電源周波数の位相を基準にして、各センサでそれぞれ異なるオフセット時間を設定し、異なるオフセット時間だけ遅れた時間より間欠駆動周期Ｔａで間欠動作を行うので、各センサのパルスは重なることがなく、電波干渉による誤動作を抑制することができる。

以上のように、間欠駆動の周期が同一の給水装置が複数設置されている場合においても、電波干渉による誤動作を抑制することができる。

１００ 小便器洗浄装置
１１０ 小便器
１２０ ボール部
１３０ 給水路
１４０ 給水バルブ
１４１ 給水制御手段
１５０ 排水路
１６０ トラップ管路
１７０ 信号生成手段
１７１ 発信回路
１７２ 送信手段
１７３ 受信手段
１７４ 差分検出手段
１８０ センサ駆動手段
１８１ 時計手段
１８２ 発振子
１９０ 判定手段
２８０ センサ駆動手段
２８１ 時計手段
２８２ 発振子
２８４ 同期検波器
２８５ 商用電源
Ａ 人体検知センサ
Ｂ 人体検知センサ

Claims (3)

1. 所定の吐水先に水を供給するための給水装置に組み込まれる人体検知センサであって、
   測定対象物に向けて電波を送信し、当該送信した電波が反射された反射波を受信してドップラ信号を生成する信号生成手段と、
   前記信号生成手段を間欠駆動させるセンサ駆動手段と、
   前記信号生成手段が出力するドップラ信号に基づいて前記測定対象物の動きを判定する判定手段と、
   を備え、
   前記センサ駆動手段は、前記間欠駆動の周期が一定である複数のパルスを有する予め定められたブロック信号同士が、予め設定された所定の時間間隔となるように、前記信号生成手段を駆動させるとともに、前記所定の時間間隔を設定可能であり、
   前記給水装置は、リモートコントローラにより操作可能であり、
   前記センサ駆動手段は、ペアリングＩＤに基づいて、前記所定の時間間隔を設定することを特徴とする人体検知センサ。
2. 前記センサ駆動手段は、電波干渉が発生した場合に、前記所定の時間間隔を変更することを特徴とする請求項１に記載の人体検知センサ。
3. 前記センサ駆動手段は、所定の期間が経過した場合に、前記所定の時間間隔を変更することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の人体検知センサ。