JP7095248B2 - 衛生機器 - Google Patents
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Description
例えば、電波センサによって人体有りの状態から人体無しの検知がなされた場合に、トイレ装置が便器を洗浄したり便蓋を閉じたりする場合、人体有りの検知が続いてしまうと、これらの動作が行われない。
よって、このように構成された第1の発明によれば、所定の位相角の変化は使用者の所定の移動量を示すものであるため、所定の位相角の変化が生じる期間における信号振幅値を求めることで、その信号振幅値は反射波の強度を反映するものとなり、使用者の接近・離反及び位置を精度良く検知判定することができる。また、使用者の動きが少なく、位相角に所定の角度変化が生じない場合は検知対象の有無を判定しないので、誤って検知対象無しと判定することは無い。
よって、このように構成された第2の発明によれば、予め判定部に信号振幅値と位相角の変化量の関係における検知者状況を記憶させ、算出した信号振幅値と位相角の変化量とを記憶した数値と比較することで使用者の検知判定を精度よく行うことができる。使用者が衛生機器に接近する場合や衛生機器から立去る場合には電波センサに近いほど反射波の強度が大きいという特徴的な関係が見られるので、精度良く判定できるようになる。
しかし、このように構成された第3の発明によれば、上記の構成では実際の使用者による信号振幅値に基づいて判定するので、衛生機器に接近した際の信号振幅値と使用中、及び、退去の際の信号振幅値に相関があることより、精度良く退去を判定することができる。
しかし、このように構成された第5の本発明によれば、ハイパスフィルターによって背景の電位(ノイズ)を除去することで、検知対象の移動に伴う信号を基に位相角や信号振幅値を演算するので、より正確に判定することができる。
図2は、本実施形態に係るトイレ装置の要部構成を表わすブロック図である。
すなわち、人体検知部10は、電波を放射して検知信号を得て、その検知信号に基づいて人体の有無を検知し、その検知結果に基づいて被制御部20に対して制御信号を出力するものであれば、その詳細な構成は適宜変更することが可能である。
図3は、本実施形態に係る人体検知部の要部構成を表わすブロック図である。
図4、図5は、人体検知部に検知対象が接近した場合の人体検知部の内部の信号の推移を示す図である。
図6は、位相角演算部での演算の概念を示す図である。
θ1=tan-1(Vq1/Vi1) (1)
よって、適宜、位相角の演算を行えばその変化を認識することもできる。
振幅値については上記の例ではt2からt3の期間中でVi,Vqの両者を含めた最大値と最小値の差としたが、Vi,Vqそれぞれで最大値と最小値の差を求めてその平均値としても良いし、Vi,Vqのいずれか一方を用いても良い。
図7は、実施形態に係るトイレ装置が使用される際の様子を表す側面図である。
図8は、図7の使用態様において制御部で得られる信号を例示する図である。
ここで、位相角積算値Sθは、位相角演算部38が出力する位相角が2π変化する度に、判定部39においてその回数を積算していったものである。なお、ここでは、検知対象がドップラーセンサ410に近づくときに加算し、検知対象がドップラーセンサ410から離れるときに減算する。
これらの判定は使用者の立去り時にも同様にして適用できる。以上のように、機器の使用時の位置と振幅値との関係性の特徴に基づいて判定することによって、さらに判定精度を向上させることができる。
環境の影響を受けて、センサの感度が低い場合の例を示している。使用者が、ドアDRを通ってトイレ室TRに入室する期間P1において、振幅値V2πは大きくなっていくものの、閾値VON_thには至っていない。一方、Sθが増加してゆき、時刻t7で閾値SθON_th、を上回りトイレ室TR内に人体が有ることが検知される。センサの感度は、体形、使用環境、製造公差等の影響を受けて変動するがこの構成によってその影響を排除できる。
また、前述した各実施の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。
Claims (9)
- 放射した電波の反射波によって検知対象に関する情報を取得する電波センサと、前記電波センサから出力される第1信号と第2信号とを含む検知信号に基づいて器具の動作を制御する制御部とを備える衛生機器において、
前記制御部は、それぞれ位相が異なる前記第1信号と前記第2信号を元に位相角を演算する位相角演算部と、
前記検知対象の有無を判定する判定部と、を備え、
前記判定部は、前記位相角演算部により算出された前記位相角に所定の角度の変化が生じる期間における前記第1信号と前記第2信号の少なくとも1つ以上の信号振幅値に基づいて検知対象の有無を判定することを特徴とする衛生機器。 - 請求項1に記載の衛生機器において、前記制御部は前記信号振幅値と前記位相角の変化量とを記憶し、前記判定部は記憶された前記信号振幅値と前記位相角の変化量とに基づいて前記検知対象の有無を判定することを特徴とする衛生機器。
- 請求項1または2に記載の衛生機器において、前記判定部は、検知対象有りと判定した以降の前記信号振幅値に基づいて前記検知対象の退去を判定することを特徴とする衛生機器。
- 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記判定部は、前記位相角の変化量が記憶された閾値よりも大きい場合に前記検知対象の有無を判定する判定部を備えることを特徴とする衛生機器。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記制御部は、前記第1信号と前記第2信号の低周波数成分を除去するハイパスフィルターを備え、前記ハイパスフィルターの出力に基づいて位相角を演算する位相角演算部を備えることを特徴とする衛生機器。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記電波センサは、最大感度方向を水平よりも上向きまたは下向きとすることを特徴とする衛生機器。
- 請求項1または6のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記位相角が所定の角度の変化する度に、その回数を積算した位相角積算値の変化量を前記検知対象の有無の判定に用い、前記検知対象が前記電波センサに近づくときに前記位相角積算値を加算し、前記検知対象が前記電波センサから離れるときに前記位相角積算値を減算することを特徴とする衛生機器。
- 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記位相角の前記所定の角度の変化は、1周期であることを特徴とする衛生機器。
- 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の衛生機器において、前記位相角に所定の角度変化が生じない場合は、前記検知対象の有無を判定しないことを特徴とする衛生機器。
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US20130307562A1 (en) | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Shanghai Kohler Electronics, Ltd. | Systems and methods for fft-based microwave distance sensing for a plumbing fixture |
JP2016216945A (ja) | 2015-05-15 | 2016-12-22 | Toto株式会社 | 小便器装置 |
JP2017143913A (ja) | 2016-02-15 | 2017-08-24 | Toto株式会社 | 便座装置、及び、それを備えたトイレ装置 |
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