TW201809411A - 室內用水機器 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於提供一種室內用水機器，其能夠穩定地判定出水流狀態。
具體而言，其特徵在於，具備：電波感測器，輸出關於水流的檢測訊號；控制部，根據前述檢測訊號的相位資訊來判定前述水流的狀態，根據判定結果輸出控制訊號；及被控制部，根據前述控制訊號而被控制。

Description

室內用水機器
本發明的形態係關於一般之室內用水機器。
近幾年，提出了將都卜勒感測器等電波感測器設置於室內用水機器的技術。藉由都卜勒感測器判定出水流的狀態，能夠根據該判定結果控制設備動作。
例如，提案有如下技術，在設置有都卜勒感測器的便器清洗裝置中，藉由解析都卜勒感測器的訊號的強度或頻率，從而檢測出使用者的小便流(水流)(專利文獻1)。藉此，根據小便量能夠供給適當量的清洗水。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：國際公開第2003/021052號專利公報
但是，都卜勒感測器的訊號因對象物的狀態或都卜勒感測器的周圍環境而發生變化。例如，當對象物 為水流時，因為水流的水勢或水壓的變化、從都卜勒感測器到水流為止之距離等的變化，或溫度變化等周圍環境的變化，而有無法觀測到所希望的訊號強度或頻率的情形。在這種情況下，有無法穩定地判定出水流狀態之虞。
本發明係基於上述課題的認識而進行者，其目的在於提供一種室內用水機器，其能夠穩定地判定出水流狀態。
第1發明係一種室內用水機器，其中，具備：電波感測器，其係輸出關於水流的檢測訊號；控制部，其係根據前述檢測訊號的相位資訊來判定出前述水流的狀態，根據判定結果輸出控制訊號；以及被控制部，其係根據前述控制訊號而被控制。
根據該室內用水機器，基於電波感測器之檢測訊號的相位資訊來判定出水流的狀態。藉此，與根據檢測訊號的訊號強度或頻率判定出水流狀態的情況相比，即使電波感測器的環境發生變化，亦能夠穩定且高精度地判定水流狀態。
第2發明係一種室內用水機器，其中，在第1發明中，前述水流是從人體或前述被控制部排出的水流；前述電波感測器在沿著前述水流的方向上發射電波；前述控制部判定出前述水流的前述方向是朝向前述電波感測器的方向及離開前述電波感測器的方向當中的任意一者，根 據所判定之前述水流的前述方向而控制前述被控制部的動作。
根據該室內用水機器，電波感測器沿著來自被控制部或人體的水流發射電波。藉此，可高精度地判定出水流方向是接近電波感測器的方向還是離開的方向。
第3發明係一種室內用水機器，其中，在第1或第2發明中，前述電波感測器接收被前述水流反射的發射電波的反射波而輸出前述檢測信號；前述檢測訊號包含第1訊號與相位不同於前述第1訊號的第2訊號；前述相位資訊係基於前述第1訊號的相位與前述第2訊號的相位之差。
根據該室內用水機器，與根據檢測訊號的訊號強度或頻率判定出水流狀態的情況相比，即使電波感測器的環境發生變化，也能夠穩定且高精度地判定出水流狀態。
第4發明係一種室內用水機器，其中，在第1~第3中任意1項發明中，前述被控制部具備具有吐水口的噴嘴；前述水流是從前述吐水口吐出的水流。
根據該室內用水機器，藉由基於相位資訊，從而即使在來自噴嘴的水流的壓力或水勢等發生變化的情況下，也能夠穩定地判定出水流狀態。
第5發明係一種室內用水機器，其中，於第4發明中，當前述控制部判定為從前述吐水口吐出前述水流時，控制前述被控制部使得以停止從前述吐水口吐水。
根據該室內用水機器，在噴嘴吐水中使用者從便座掉下來的情況下，或在使用者站立的狀態下噴嘴開始誤吐水的情況下等，可防止因噴嘴繼續吐水而弄濕地板或者將水濺到使用者。
第6發明係一種室內用水機器，其中，在第1~第3中任意1項發明中，還具備便器；前述水流是排出到前述便器的使用者的小便流。
根據該室內用水機器，藉由依據相位資訊，從而即使在小便的量或水勢等發生變化的情況下，也能夠穩定地檢測出水流(小便流)。
第7發明係一種室內用水機器，其中，在第6發明中，前述控制部判定出由前述使用者排出的前述小便流的狀態，基於前述小便流的判定結果而控制前述被控制部。
根據該室內用水機器，藉由判定來自使用者的小便流的狀態，從而能夠判定出使用者在小便中還是結束小便。藉此，例如當被控制部是便器洗淨單元時，若使用者雖然接近便器但並不小便，則控制部可使便器洗淨單元不實施清洗因此，可以省水。
根據本發明的形態，提供一種室內用水機器，其能夠穩定地判定出水流狀態。
17‧‧‧判定部
19‧‧‧驅動控制部
100‧‧‧衛生洗淨裝置
191‧‧‧接收輸出部
193‧‧‧濾波器
195a‧‧‧計數單元
195c‧‧‧移動方向判別手段
200‧‧‧便座
300‧‧‧便蓋
400‧‧‧殼體
401、401b、401c‧‧‧被控制部
410‧‧‧都卜勒感測器
411‧‧‧振盪器
413‧‧‧相位位移手段
414‧‧‧送訊部
416‧‧‧收訊部
418a、418b‧‧‧混頻器部
420‧‧‧控制部
441‧‧‧便座開閉單元
442‧‧‧便蓋開閉單元
443、443b‧‧‧便器洗淨單元
444‧‧‧除臭單元
445‧‧‧暖風單元
446‧‧‧便座取暖單元
473‧‧‧噴嘴
474‧‧‧吐水口
476‧‧‧噴嘴馬達
478‧‧‧噴嘴洗淨部
500‧‧‧操作部
800‧‧‧西式坐便器
800b‧‧‧小便器
801‧‧‧盆
900‧‧‧自動水栓裝置
901‧‧‧吐水部
L‧‧‧距離
LV‧‧‧基準值
M‧‧‧使用者
P1、P2‧‧‧指定時間
S0‧‧‧檢測訊號
S1‧‧‧第1訊號
S2‧‧‧第2訊號
Sig1~Sig5‧‧‧訊號
T1‧‧‧發訊波
T2‧‧‧反射波
Th1~Th6‧‧‧閾值
V1、V2‧‧‧閾值
W1~W4‧‧‧水流
t1~t6‧‧‧時刻
[圖1]表示實施方式之沖廁裝置的立體圖。
[圖2]表示實施方式之沖廁裝置的重要部分結構的方塊圖。
[圖3]例示都卜勒感測器之檢測訊號的概念圖。
[圖4]圖4(a)~圖4(c)說明實施方式之控制部動作的曲線圖及流程圖。
[圖5]圖5(a)~圖5(c)說明實施方式之控制部動作的曲線圖及流程圖。
[圖6]圖6(a)~圖6(c)例示實施方式之室內用水機器動作的平面圖。
[圖7]例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
[圖8]例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
[圖9]圖9(a)~圖9(c)例示實施方式之室內用水機器動作的平面圖。
[圖10]例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
[圖11]例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
[圖12]例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
[圖13]圖13(a)~圖13(d)例示實施方式之其他室內用水機器動作的平面圖。
[圖14]例示實施方式之其他室內用水機器動作的流程圖。
[圖15]例示實施方式之其他室內用水機器動作的流程圖。
[圖16]例示實施方式之其他室內用水機器動作的曲線圖。
[圖17]圖17(a)~圖17(d)例示實施方式之其他室內用水機器動作的平面圖。
[圖18]例示實施方式之其他室內用水機器動作的流程圖。
[圖19]例示實施方式之其他室內用水機器動作的曲線圖。
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。並且，在各附圖中，對同樣的構成要素標注相同的符號並適當省略詳細說明。
本實施方式之室內用水機器具有發射高頻電波的都卜勒感測器等電波感測器。該室內用水機器根據電波感測器的輸出，對裝置(被控制部)的動作進行控制。
以下，首先以具有西式坐便器(以下，有時簡單稱為「便器」)的沖廁裝置為例進行說明。亦即，「室內用水機器」係例如設置於西式坐便器的衛生洗淨裝置，或者具有便器與衛生洗淨裝置的沖廁裝置。但是，如後述般，本 實施方式亦可適用於具有小便器的沖廁裝置或自動水栓裝置中。
圖1表示本實施方式之沖廁裝置的立體圖。
圖2表示本實施方式之沖廁裝置之重要部分結構的方塊圖。
圖1所示的沖廁裝置具有西式坐便器800與設置在其上的衛生洗淨裝置100。衛生洗淨裝置100具有殼體400、便座200、便蓋300。便座200與便蓋300開閉自如地分別軸支承於殼體400。
並且，本案說明書的說明中，有使用「方向」的情形。該「方向」是指從就座於便座200的使用者觀察的方向。例如，將就座於便座200的使用者的前方作為「前方」，將就座於便座200的使用者的後方作為「後方」。
如圖2所示，殼體400之內部設置有電波感測器(都卜勒感測器410)、控制部420，與被控制部401。
都卜勒感測器410發射(發送)微波或毫米波等高頻電波，接收來自檢測對象(被檢測體)的發射電波的反射波。反射波中含有關於檢測對象狀態的資訊。都卜勒感測器410根據發射電波與反射波而輸出檢測訊號。本實施方式中，檢測對象係例如水(水流)。亦即，都卜勒感測器410輸出關於水流的檢測訊號。尚且，本申請說明書中稱為「水流」的範圍不僅包含水的流動，而且還包含被加熱 的溫水的流動或使用者的小便等之液體的流動(小便流)。
控制部420中使用微電腦等電路。控制部420根據從都卜勒感測器410所輸出的檢測訊號而向被控制部401輸出控制訊號。藉此，被控制部401的動作行控制。
被控制部401具有噴嘴473、噴嘴馬達476、噴嘴洗淨部478、便座開閉單元441、便蓋開閉單元442、便器洗淨單元443、除臭單元444、暖風單元445，與便座取暖單元446。
噴嘴473接受來自噴嘴馬達476的驅動力，能夠進入或後退於便器800的盆801內。亦即，噴嘴馬達476根據來自控制部420的訊號而能夠使噴嘴473進退。噴嘴473能夠從吐水口474將水(或溫水)朝向例如前方噴射。藉此，能夠洗淨使用者的局部。噴嘴洗淨部478藉由從設置在其內部的未圖示的吐水部噴射殺菌水或水，而能夠對噴嘴473的外周表面(主體)進行殺菌或洗淨。
便座開閉單元441根據來自控制部420的控制訊號而能夠開閉便座200。便蓋開閉單元442根據來自控制部420的控制訊號而能夠開閉便蓋300。當使用者對例如遙控器等之操作部500進行操作時，便器洗淨單元443根據來自控制部420的控制訊號而能夠進行對便器800的盆801內部的洗淨。除臭單元444通過過濾器或催化劑等降低臭味成分。暖風單元445朝就座於便座200的使用者的「臀部」等吹暖風來進行乾燥。便座取暖單元 446向洗手間內吹出暖風來對洗手間進行取暖。
如圖1所示，都卜勒感測器410例如設置在便座200後方。具體而言，設置在便座200後方的殼體400內部的前方部。
例如，都卜勒感測器410檢測出從噴嘴473吐出的水(水流)或使用者的小便(小便流)。根據都卜勒感測器410的關於水流的檢測訊號，對被控制部401當中的噴嘴473、噴嘴馬達476及便器洗淨單元443等進行控制。例如，藉由檢測出從噴嘴473吐出的水，而停止從噴嘴473吐出沒有必要的水。或者，藉由檢測出使用者的小便來洗淨便器。
如圖2所示，都卜勒感測器410具有振盪器411、送訊部414(天線)、收訊部416(天線)、混頻器部418a、418b與相位位移手段413。都卜勒感測器410是輸出包含Ich訊號與Qch訊號的檢測訊號S0的感測器。在此例子中，分別設置有發送側天線與接收側天線。但是，發送側天線與接收側天線也可以通用。
從連接於振盪器411的送訊部414發射高頻波、微波或毫米波等之10kHz~100GHz頻帶的電波。例如，具有10.50~10.55GHz或24.05~24.25GHz頻率的發訊波T1朝向沖廁裝置的前方發射。收訊部416接收來自水流或人體等檢測對象的反射波T2。
發訊波的一部分(訊號Sig1)及收訊波的一部分(訊號Sig2)被輸入到混頻器部418a而被合成。藉 此，例如反映有都卜勒效應的訊號(Ich訊號)被輸出。
另外，收訊波的一部分被輸入到相位位移手段413。收訊波的一部分被相位位移手段413錯開相位而成為訊號Sig4。作為相位位移手段413的一個例子，可舉出變更將收訊波資訊傳遞到混頻器部418b的配線的長度或配置的方法。於此例中，相位位移手段413將相位僅錯開90°(π/2、1/4波長)。發訊波的一部分(訊號Sig5)及訊號Sig4被輸入到混頻器部418b而被合成。藉此，例如反映有都卜勒效應的訊號(Qch訊號)被輸出。
檢測訊號S0(Ich訊號及Qch訊號各別)具有在頻率較低的基線上重疊頻率較高的訊號的波形。
檢測訊號S0中含有關於都卜勒效應的資訊。亦即，當發訊波被移動的檢測對象反射時，反射波的波長因都卜勒效應而發生位移。當檢測對象相對於都卜勒感測器410發生相對移動時，得到含有頻移△F成分的檢測訊號，頻移△F與檢測對象的速度成比。從而，通過測定都卜勒頻移△F，能夠求出檢測對象的速度。
另外，檢測訊號S0中還含有關於駐波的資訊(駐波訊號)。亦即，在都卜勒感測器410與檢測對象之間，藉由發訊波與因檢測對象而被反射的反射波發生干涉，而產生駐波。
如圖2所示，將這樣的Ich訊號、Qch訊號輸入到控制部420。
控制部420具有接收輸出部191(A/D轉換手段)、 濾波器193、判定部17，與驅動控制部19。並且，圖2所示的方塊圖為其中一例，實施方式並不局限於此。例如，包含於控制部420的功能框的一部分還可以適當被分割或整合。例如，還可以將接收輸出部191、濾波器193、判定部17及驅動控制部19相互作為分體而設置。
Ich訊號及Qch訊號被輸入到接收輸出部191，被轉換成數位訊號。被數位化的訊號輸入到濾波器193。濾波器193除去非必要的頻率成分。藉此，從Ich訊號分離出與駐波有關的第1訊號S1。亦即，控制部420取得包含於檢測訊號的第1訊號S1。例如，第1訊號S1表示駐波的訊號強度，且為含有Ich訊號的直流成分的訊號。
藉此，從Ich訊號分離出與駐波有關的第2訊號S2。亦即，控制部420取得包含於檢測訊號的第2訊號S2。例如，第2訊號S2表示駐波的訊號強度，且為含有Ich訊號的直流成分的訊號。
尚且，濾波器193亦可設置在都卜勒感測器410與接收輸出部191之間。此時，對由濾波器193進行處理的訊號，進行轉換為數位訊號的轉換處理。
控制部420根據所取得的檢測訊號(第1訊號S1及第2訊號S2)來判定出檢測對象的狀態。例如，當檢測對象為水流時，在控制部420的判定部17中判定出來自噴嘴473的水流的有無或水的流動方向。之後，控制部420根據判定結果向被控制部401輸出控制訊號。
並且，都卜勒感測器410還可以構成為不僅檢測出水流而且還可以檢測出使用者。此時，判定部17根據都卜勒感測器410的檢測訊號來判定出使用者的有無或動作。由此，例如當檢測到使用者入室時，便蓋300自動打開。另外，當檢測到使用者退出時，便蓋300自動關閉。另外，例如當都卜勒感測器410檢測到使用者就座時，如果使用者對操作部500進行操作，則噴嘴473於盆801內進出，從吐水口474噴射水或溫水。此外，例如當檢測到使用者離座時，對便座洗浄單元443及除臭單元444進行控制。
圖3為例示實施方式之檢測訊號(第1訊號S1及第2訊號S2)的概念圖。
圖3的橫軸表示都卜勒感測器410與檢測對象之間的距離L。圖3的越右側則距離L越短，越左側則距離L越長。圖3的縱軸表示第1訊號S1的電壓值及第2訊號S2的電壓值。圖3表示相對於距離L的第1訊號S1的電壓值變化，及相對於距離L的第2訊號S2的電壓值變化。
當距離L發生變化時，第1訊號S1及第2訊號S2以基準值LV為中心分別進行振動。尚且，雖然因都卜勒感測器410的周圍環境而第1訊號S1的振動中心與第2訊號S2的振動中心會有不一致的情況，但是於此例中，控制部420將各訊號的振動中心對齊於基準值LV。基準值LV可例如從各訊號的移動平均值等決定。
距離L越長，則都卜勒感測器410接收的反 射波的強度越低。因此，距離L越長，則以基準值LV為中心的第1訊號S1的振幅越小。同樣地，距離L越長，則以基準值LV為中心的第2訊號S2的振幅越小。
於圖3所示的波形中，第1訊號S1的相位與第2訊號S2的相位相互地偏離。本實施方式中，控制部420根據這樣的檢測訊號之相位資訊判定檢測對象的狀態。亦即，根據第1訊號S1的相位與第2訊號S2的相位之差，判定檢測對象的狀態。接下來，對該判定進行說明。
圖4(a)~圖4(c)為說明實施方式之控制部動作的曲線圖及流程圖。
圖4(a)~圖4(c)表示檢測對象接近都卜勒感測器410的情況，即表示距離L變短的情況。亦即，當檢測對象為水流時，水流向都卜勒感測器410。
當檢測對象移動時，由於關於圖3所說明的距離L發生變化，因此如圖4(a)所示，第1訊號S1及第2訊號S2伴隨時間的經過一起發生振動。
此外，圖4(a)中，第1訊號S1的相位與第2訊號S2的相位相異。該相位差因檢測對象接近都卜勒感測器410還是檢測對象離開都卜勒感測器410而不同。當檢測對象接近都卜勒感測器410時，第2訊號S2的相位相對於第1訊號S1例如延遲90°。亦即，延遲於第1訊號S1而檢測出第2訊號S2。移動方向判別手段195c利用此點檢測出接近。
圖4(b)為例示移動方向判別手段195c及計數單元195a的動作的流程圖。
首先，在步驟SA1中，藉由移動方向判別手段195c檢測出檢測對象的移動方向。在步驟SA2中，移動方向判別手段195c判定為檢測對象正在接近都卜勒感測器410。在步驟SA3中，計數單元195a在計數上加1。之後，再次從步驟SA1實行處理。
當檢測對象繼續接近都卜勒感測器410時，反復實行步驟SA1~SA3。因此，如圖4(c)所示，計數與時間的經過一起增大。此增大的計數，相當於因檢測對象接近而觀測出的第1訊號S1的波數。當都卜勒感測器410發射的電波的波長為λ時，被觀測的1個波相當於檢測對象移動了僅λ/2的距離。例如，當都卜勒感測器410發射的電波的頻率為24GHz左右時，λ/2為6.2mm左右。從而，能夠從計數增大的數算出檢測對象的移動距離。
並且，在步驟SA1中，當移動方向判別手段195c未檢測出接近時，亦即當並未延遲於第1訊號S1而檢測出第2訊號S2時，步驟SA2及步驟SA3不被實行，而再次從步驟SA1實行處理。此時，例如在步驟SA0中重置計數。
圖5(a)~圖5(c)為說明實施方式之控制部動作的曲線圖及流程圖。
圖5(a)~圖5(c)表示檢測對象離開都卜勒感測器410的情況，亦即表示距離L變長的情況。亦即，當檢 測對象為水流時，水在離開都卜勒感測器410的方向上流動。
如圖5(a)所示，第1訊號S1及第2訊號S2與時間的經過一起發生振動。另外，當檢測對象離開都卜勒感測器410時，第1訊號S1的相位相對於第2訊號S2例如延遲90°。亦即，延遲於第2訊號S2而檢測出第1訊號S1。移動方向判別手段195c利用此點檢測出離開。
圖5(b)為例示移動方向判別手段195c及計數單元195a的動作的流程圖。
首先，在步驟SB1中，藉由移動方向判別手段195c檢測出檢測對象的移動方向。在步驟SB2中，移動方向判別手段195c判定為檢測對象正在離開都卜勒感測器410。在步驟SB3中，計數單元195a在計數上減1。之後，再次從步驟SB1實行處理。
當檢測對象繼續離開都卜勒感測器410時，反復實行步驟SB1~SB5。因此，如圖5(c)所示，計數與時間的經過一起減少。此減少的計數，相當於因檢測對象離開而觀測出的第1訊號S1的波數。能夠從計數減少的數算出檢測對象的移動距離。
並且，在步驟SB1中，當移動方向判別手段195c未檢測出離開時，亦即當並未延遲於第2訊號S2而檢測出第1訊號S1時，步驟SB2及步驟SB3不被實行，而再次從步驟SB1實行處理。此時，例如在步驟SB0中 重置計數。
將判定部17的判定結果輸入到驅動控制部19。驅動控制部19根據所輸入的判定結果相關之訊號或來自操作部500的訊號，而向被控制部401輸出控制訊號。藉此，被控制部401的動作行控制。
如以上說明，能夠從都卜勒感測器410的檢測訊號的相位資訊判定出檢測對象的接近或離開。亦即，能夠判定出水的流向。另外，能夠藉由接近或離開的判定來判定出水流的狀態。並且，本案說明書中，當提到「水流的狀態」時，亦包含水流的有無。
如所述，都卜勒感測器410與檢測對象的距離L越近則第1訊號S1及第2訊號S2的訊號強度越高。還可以想到利用此點從訊號強度判定出檢測對象的狀態的方法。例如，相對於訊號強度設置指定的閾值，藉由對該閾值與訊號強度進行比較，從而能夠判定出檢測對象的狀態。另外，還可以想到如下方法，藉由從都卜勒感測器410的檢測訊號S0分離出包含都卜勒頻移△F成分的都卜勒訊號，而判定檢測對象的狀態。例如，藉由從指定頻帶的都卜勒訊號對檢測對象的活動作檢測，而能夠判定出檢測對象的狀態。
然而，當使用根據訊號強度或頻率來判定檢測對象狀態的方法時，都卜勒感測器410的判定精度有可能降低。具體而言，都卜勒感測器410的檢測訊號受對象物的狀態或都卜勒感測器410的周圍環境的影響。例如， 有因水流的水勢或水壓變化，及從都卜勒感測器410到水流為止的距離變化，而都卜勒感測器410的檢測訊號發生變化，且無法得到所希望的訊號強度或頻率的情況。並且，有即使在都卜勒感測器410的周圍環境發生變化(例如周圍溫度的變化等)時，都卜勒感測器410的檢測訊號也發生變化，且無法得到所希望的訊號強度或頻率的情形。
如上述般地，當都卜勒感測器410的檢測訊號的訊號強度或頻率發生變化時，訊號強度有不超過閾值的情形，或有無法得到規定頻帶的都卜勒訊號的情形，並有無法判定出檢測對象的狀態之虞。與此相對，雖然還可以想到使控制部420對應於周圍環境而學習閾值等的方法，但是此時控制部420的處理變複雜。
與此相對，在實施方式之控制部420中，根據檢測訊號的相位資訊來判定出水流的狀態。具體而言，如關於圖4(a)及圖5(a)所說明般，可根據第1訊號S1與第2訊號S2的相位偏差(波的順序)來判定出水流的狀態。這樣的相位關係，即使在都卜勒感測器410的檢測訊號的訊號強度或頻率發生變化時，也比較難以發生變化。由此，根據實施方式，與根據檢測訊號的訊號強度或頻率來判定水流狀態的情況相比，即使水流的狀態或都卜勒感測器410的周圍環境發生變化，也能夠穩定且高精度地判定水流狀態。
以下，對實施方式之室內用水機器的具體例 進行說明。
圖6(a)~圖6(c)為例示實施方式之室內用水機器動作的平面圖。
圖7為例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
圖8為例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
在關於圖6~圖8的具體例中，室內用水機器係衛生洗淨裝置100，根據都卜勒感測器410的檢測訊號對噴嘴473的動作進行控制。
如圖6(a)~圖6(c)所示，都卜勒感測器410發射發訊波T1。發訊波T1例如以都卜勒感測器410為中心，以同心圓狀擴展。此時，還可以使電波具有方向性，以便從都卜勒感測器410朝某個方向(例如前方)發射的電波的強度高於朝著其他方向發射的電波的強度。如圖6(b)所示，當使用者M並未就座的狀態下存在來自噴嘴473的水流W1時，都卜勒感測器410被配置成發訊波T1(的至少一部分)被水流W1反射。另外，都卜勒感測器410在沿著水流W1的方向上發射電波。發訊波T1(的至少一部分)之前進方向並不正交於從噴嘴473吐出的水流的方向。根據這樣的都卜勒感測器410的配置及發訊波T1的前進方向，能夠高精度地判定水流W1的方向是接近的方向還是離開的方向。
如圖6(a)所示，例如使用者M就座於便座200。此時，都卜勒感測器410接收來自使用者M的反射波，藉由控制部420判定出使用者M的就座。並且，對 使用者M就座的判定，還可以基於其他感測器(例如間歇式開關或紅外線感測器等)的輸出而進行，而不是都卜勒感測器410。此時，使用者M對操作部500進行操作，從而控制部420使噴嘴473吐水。
如圖7所示，當噴嘴473進行吐水時(步驟S101：是)，都卜勒感測器410接收發訊波T1的反射波。由此，在步驟S102中，使用關於圖4(b)及圖5(b)所說明的方法，對物件的移動方向進行判定。如圖6(a)所示，在使用者M就座的期間，發訊波T1及水流W1被使用者M遮擋。因此，發訊波T1不被水流W1反射。
例如，如圖6(b)所示，在使用者M離座之後，假設若並未適當地檢測出離座，則有可能繼續吐水。此時，都卜勒感測器410接收來自水流W1的反射波。移動方向判別手段195c根據來自都卜勒感測器410的檢測訊號來判定出水流方向是朝向都卜勒感測器410的方向及離開都卜勒感測器410的方向當中的任意一個。之後，在步驟S103中，如果是接近，則計數單元195a在計數上加1，如果是離開，則從計數中減去1。在該例子中，由於水流W1方向是離開都卜勒感測器410的方向，因此從計數中減去1。
在步驟S104中，判定是否得到了指定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定計數是否為閾值Th1以下。當計數大於閾值Th1時(步驟 S104：否)，反覆步驟S102~S104。由於水流W1方向是離開都卜勒感測器410的方向，因此當繼續從噴嘴473吐水時，如圖8所示，與時間的經過一起計數減少。
當計數為閾值Th1以下時(步驟S104：是)，不管使用者M並未就座，控制部420都能夠判定成從噴嘴473的吐水口吐出水流。於是，在步驟S105中，控制部420以停止吐水的方式控制噴嘴473。
例如，在噴嘴473的吐水中，使用者M從便座200掉下來時，或在使用者站立的狀態下，噴嘴473有可能錯誤地開始吐水。即使在這樣的情況下，也藉由根據關於水流W1的檢測訊號的相位資訊來判定水流W1的狀態，而能夠停止意外的吐水。藉此，能夠防止弄濕地板或者將水誤濺到使用者。
在圖6(b)所示的狀態下，還可以藉由來自都卜勒感測器410的檢測訊號的訊號強度或頻率解析來判定水流W1的狀態。然而，水流W1的壓力或水勢有時與時間的經過一起發生變化。伴隨與此，訊號強度或都卜勒頻移△F有可能發生變化。例如，當水流W1的水勢發生變化時，可想到因離都卜勒感測器410的距離L發生變化，而訊號強度降低。因此，在利用訊號強度等的方法中，有難以穩定地判定出水流W1的狀態的情況。相對於此，實施方式中，即使例如水流W1的水勢等發生變化而訊號強度發生變化，也能夠因根據相位資訊，而比較穩定地判定出水流的狀態。
圖9(a)~圖9(c)為例示實施方式之室內用水機器動作的平面圖。
圖10及圖11為例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
圖12為例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
在關於圖9~圖12的具體例中，「室內用水機器」為衛生洗淨裝置100。如圖9(a)所示，使用者M站立於便器800前方，朝向盆801內部排小便。都卜勒感測器410輸出關於使用者M的小便(水流W2)的檢測訊號。控制部420根據檢測訊號對便器洗淨單元443的動作進行控制。
如圖9(a)~圖9(c)所示，都卜勒感測器410發射發訊波T1。如圖9(a)所示，當存在來自使用者M的水流W2(小便流)時，都卜勒感測器410被配置成發訊波T1(的至少一部分)被水流W2反射。另外，都卜勒感測器410朝沿著水流W2的方向發射電波。發訊波T1(的至少一部分)的前進方向並不正交於來自使用者M的小便流向。藉由這樣的都卜勒感測器410的配置及發訊波T1的前進方向，而能夠高精度地判定出水流W2的方向是接近的方向還是離開的方向。
例如，在便座200及便蓋300呈打開的狀態(圖10的步驟S201：是)下，使用者M站立於便器800前而排出水流W2即排出小便。接著，都卜勒感測器410 接收被水流W2反射的發訊波T1的反射波。藉此，在圖10所示的步驟S202中，根據相位資訊判定出水流W2的移動方向。之後，在步驟S203中，計數單元195a，若是接近，則在計數上加1，若是離開，則從計數中減去1。於此例中，由於水流W2的方向係接近都卜勒感測器410的方向，因此在計數上加1。
在步驟S204中，判定是否得到了指定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定計數是否為閾值Th2以上。當計數小於閾值Th2時(步驟S204：否)，反覆步驟S201~S204。由於水流W2方向是接近都卜勒感測器410的方向，因此當使用者M繼續排小便時，如圖12所示，與時間的經過一起計數增大。
當計數為閾值Th2以上時(步驟S204：是)，能夠判定成使用者M正在排出小便(步驟S205)。
如圖11所示，即使在判定成使用者M排小便之後(步驟S206：是)，使用者M還繼續排小便。此時，都卜勒感測器410還接收因水流W2而造成之發訊波T1的反射波。接著，在步驟S207中，根據相位資訊判定水流W2的移動方向。在步驟S208中，計數單元195a，若是接近，則在計數上加1，若是離開，則從計數中減去1。於此例中，由於水流W2的方向係接近都卜勒感測器410的方向，因此在計數上加1。
在步驟S209中，判定指定時間內是否得到了 指定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定每計數的指定時間P1之增加量是否為閾值V1以下。當每計數的指定時間P1之增加量大於閾值V1時(步驟S209：否)，反覆步驟S206~S209。藉此，如圖12所示，與時間的經過一起計數進一步增大。
當每計數的指定時間P1之增加量為閾值V1以下時(步驟S209：是)，如圖9(b)所示，控制部420能夠判定為使用者M結束排小便(步驟S210)。控制部420根據此判定結果對便器洗淨單元443的動作進行控制。藉此，如圖9(c)所示，便器800被洗淨。
即使在該例子中，也可以想到因水流W2(小便)的量或水勢發生變化，而來自都卜勒感測器410的檢測訊號的訊號強度降低。因此，在利用訊號強度等的方法中，有難以穩定地判定出水流W2的狀態的情況。相對於此，實施方式中，即使例如水流W2的水勢等發生變化而訊號強度發生變化，也能夠因根據相位資訊，而比較穩定地判定出水流的狀態。藉此，能夠高精度地判定出使用者在排小便中還是結束排小便。例如，若使用者M雖然接近便器800但並不排小便，則控制部420能夠使便器洗淨單元443不實施清洗。因此，可以省水。
圖13(a)~圖13(d)為例示實施方式之其他室內用水機器動作的平面圖。
圖14及圖15為例示實施方式之室內用水機器動作的流程圖。
圖16為例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
在關於圖13~圖16的具體例中，「室內用水機器」為小便器800b。小便器800b具有都卜勒感測器410、控制部420、被控制部401b。被控制部401b的便器洗淨單元443b能夠根據來自控制部420的控制訊號而對小便器800b內部進行清洗。
使用者M站立於小便器800b前方朝向小便器800b排小便。都卜勒感測器410輸出關於使用者M的小便(水流W2)的檢測訊號。控制部420根據檢測訊號對便器洗淨單元443b的動作進行控制。
如圖13(a)~圖13(d)所示，例如都卜勒感測器410配置在小便器800b上方，朝向斜下方發射發訊波T1。例如，如圖13(b)所示，當存在來自使用者M的水流W3(小便流)時，都卜勒感測器410被配置成發訊波T1(的至少一部分)被水流W3反射。另外，都卜勒感測器410朝沿著水流W3的方向發射電波。發訊波T1(的至少一部分)的前進方向並不正交於來自使用者M的小便流向。藉由這樣的都卜勒感測器410的配置及發訊波T1的前進方向，而能夠高精度地判定出水流W3的方向是接近的方向還是離開的方向。
例如，如圖13(a)所示，當使用者M接近小便器800b時，都卜勒感測器410接收來自使用者M的反射波。藉此，與關於圖4(b)的說明同樣，計數單元 195a中計數增大。例如，如圖16所示，由於計數為指定的閾值Th3以上，因此控制部420判定為使用者M已接近(檢測到人體)。
使用者M在接近小便器800b之後，如圖13(b)所示排出水流W3，即排出小便。接著，都卜勒感測器410接收因水流W3所造成之發訊波T1的反射波。
此時，如圖14所示，在步驟S301中檢測到使用者M接近，在步驟S302中，根據相位資訊對水流W3的移動方向進行判定。之後，在步驟S303中，計數單元195a，若是接近，則在計數上加1，若是離開，則從計數中減去1。於此例中，由於水流W3的方向係接近都卜勒感測器410的方向，因此在計數上加1。
在步驟S304中，判定是否得到了指定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定計數是否為閾值Th4以上。當計數小於閾值Th4時(步驟S304：否)，反覆步驟S301~S304。由於水流W3方向是接近都卜勒感測器410的方向，因此當使用者M繼續排小便時，如圖16所示，與時間的經過一起計數進一步增大。
當計數為閾值Th4以上時(步驟S304：是)，能夠判定成使用者M正在排出小便(步驟S305)。
如圖15所示，即使在判定成使用者M排小便之後(步驟S306：是)，使用者M還繼續排小便。此 時，都卜勒感測器410還接收因水流W3而造成之發訊波T1的反射波。接著，在步驟S307中，根據相位資訊判定出水流W3的移動方向。在步驟S308中，計數單元195a，若是接近，則在計數上加1，若是離開，則從計數中減去1。於此例中，由於水流W3的方向係接近都卜勒感測器410的方向，因此在計數上加1。
在步驟S309中，判定指定時間內是否得到了規定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定每計數的指定時間P2之增加量是否為閾值V2以下。當每計數的指定時間P2增加量大於閾值V2時(步驟S309：否)，反覆步驟S306~S309。藉此，如圖16所示，與時間的經過一起計數進一步增大。
當每計數的指定時間P2增加量為閾值V2以下時(步驟S309：是)，如圖13(c)所示，控制部420能夠判定為使用者M結束排小便(步驟S310)。控制部420根據此判定結果對便器洗淨單元443b的動作進行控制。藉此，如圖13(d)所示，用洗淨水洗淨小便器800b。
即使在此例中，也因根據都卜勒感測器410的檢測訊號的相位資訊，而能夠比較穩定地判定出水流W3的狀態。
圖17(a)~圖17(d)為例示實施方式之其他室內用水機器動作的平面圖。
圖18為例示實施方式之其他室內用水機器動作的流 程圖。
圖19為例示實施方式之室內用水機器動作的曲線圖。
在關於圖17~圖19的具體例中，「室內用水機器」為自動水栓裝置900。自動水栓裝置900具有都卜勒感測器410、控制部420，與被控制部401c。被控制部401c的吐水部901根據來自控制部420的控制訊號而進行吐水。
使用者M站立于自動水栓裝置900前方，朝吐水部901伸出手。控制部420藉由任意感測器檢測出使用者M的手而使吐水部901開始吐水。之後，例如當使用者M結束洗手而使用者的手離開吐水部901時，都卜勒感測器410輸出關於從吐水部901吐出的水流(水流W4)的檢測訊號。控制部420根據檢測訊號對吐水部901的動作進行控制。
如圖17(a)~圖17(d)所示，都卜勒感測器410被配置在吐水部901上方，朝向斜下方發射發訊波T1。例如，如圖17(c)所示，當存在來自吐水部901的水流W4時，都卜勒感測器410被配置成發訊波T1(的至少一部分)被水流W4反射。另外，都卜勒感測器410朝沿著水流W4的方向發射電波。發訊波T1(的至少一部分)的前進方向並不正交於來自吐水部901的水流方向。藉由這樣的都卜勒感測器410的配置及發訊波T1的前進方向，能夠高精度地判定出水流W4的方向是接近都卜勒感測器410的方向還是離開的方向。
例如，如圖17(a)所示，當使用者M接近自動水栓裝置900時，都卜勒感測器410接收來自使用者M的反射波。藉此，與關於圖4(b)的說明同樣地，計數單元195a中計數增大。例如，如圖19所示，由於計數為指定的閾值Th5以上，因此控制部420判定為使用者M已接近(檢測到人體)。
之後，由於使用者M向吐水部901伸出手，因此如圖17(b)所示，吐水部901進行吐水。例如，在使用者洗手期間，水流W4及發訊波T1因使用者的手而被遮擋或被擴散。因此，計數的變化較小。之後，當使用者M的手離開吐水部901時，如圖17(c)所示，若吐水部901繼續吐水，則都卜勒感測器410接收因水流W4而造成的發訊波T1的反射波。
此時，如圖18所示，在步驟S401中檢測到使用者M接近，在步驟S402中，根據相位資訊對水流W4的移動方向進行判定。之後，在步驟S403中，計數單元195a，若是接近，則在計數上加1，若是離開，則從計數中減去1。在該例子中，由於水流W4方向是離開都卜勒感測器410的方向，因此從計數中減去1。
在步驟S404中，判定是否得到了指定以上的計數的變化(接近量或離開量)。於此例中，判定計數是否為閾值Th6以下。當計數大於閾值Th6時(步驟S404：否)，反覆步驟S401~S404。由於水流W4的方向是離開都卜勒感測器410的方向，因此當吐水部901繼 續吐水時，如圖19所示，與時間的經過一起計數減少。
當計數為閾值Th6以下時(步驟S404：是)，在使用者結束洗手之後，能夠判定為吐水部901繼續吐水(步驟S405)。控制部420根據該判定結果對吐水部901進行控制並停止吐水(步驟S406)。
即使於此例中，也因根據都卜勒感測器410的檢測訊號的相位資訊，而能夠比較穩定地判定出水流W4的狀態。
以上，對本發明的實施方式進行了說明。但是，本發明並不限定於此等記述內容。關於前述的實施方式，本領域技術人員追加適當設計變更的發明，只要具備本發明的特徵，亦包含在本發明之範圍內。例如，都卜勒感測器410、控制部420、被控制部401等所具備之各要素的形狀、尺寸、材質、配置等或都卜勒感測器410的設置方式等，並不限定於所例示的內容，而是可以進行適當變更。
另外，前述的各實施方式所具備的各要素，只要技術上可行，則可進行組合，只要包含本發明之特徵，則此等進行組合的發明亦包含在本發明的範圍內。
100‧‧‧衛生洗淨裝置
200‧‧‧便座
300‧‧‧便蓋
400‧‧‧殼體
410‧‧‧都卜勒感測器
473‧‧‧噴嘴
474‧‧‧吐水口
800‧‧‧西式坐便器
801‧‧‧盆

Claims (7)

  1. 一種室內用水機器，係具備：電波感測器，其係輸出關於水流的檢測訊號；控制部，其係根據前述檢測訊號的相位資訊來判定出前述水流的狀態，根據判定結果輸出控制訊號；以及被控制部，其係根據前述控制訊號而被控制。
  2. 如請求項第1項之室內用水機器，其中，前述水流是從人體或前述被控制部排出的水流；前述電波感測器在沿著前述水流的方向上發射電波；前述控制部判定出前述水流的前述方向是朝向前述電波感測器的方向及離開前述電波感測器的方向當中的任意一個，根據判定出的前述水流的前述方向而控制前述被控制部的動作。
  3. 如請求項第1項或第2項之室內用水機器，其中，前述電波感測器接收被前述水流反射的發射電波的反射波而輸出前述檢測信號；前述檢測訊號包含第1訊號與相位不同於前述第1訊號的第2訊號；前述相位資訊係基於前述第1訊號的相位與前述第2訊號的相位之差。
  4. 如請求項第1~3項中任意一項之室內用水機器，其中，前述被控制部具備具有吐水口的噴嘴；前述水流是從前述吐水口吐出的水流。
  5. 如請求項第4項之室內用水機器，其中，當前述控制部判定為從前述吐水口吐出前述水流時，控制前述被控制部使得以停止從前述吐水口吐水。
  6. 如請求項第1~3項中任意一項之室內用水機器，其中，還具備便器；前述水流係排出到前述便器的使用者的小便流。
  7. 如請求項第6項之室內用水機器，其中，前述控制部判定出由前述使用者排出的前述小便流的狀態，根據前述小便流的判定結果而控制前述被控制部。
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