TWI634254B - Sanitary machine - Google Patents

Sanitary machine Download PDF

Info

Publication number
TWI634254B
TWI634254B TW106106673A TW106106673A TWI634254B TW I634254 B TWI634254 B TW I634254B TW 106106673 A TW106106673 A TW 106106673A TW 106106673 A TW106106673 A TW 106106673A TW I634254 B TWI634254 B TW I634254B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
signal
user
reference value
detection
value
Prior art date
Application number
TW106106673A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201809413A (zh
Inventor
轟木健太郎
Original Assignee
Ｔｏｔｏ股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｔｏｔｏ股份有限公司 filed Critical Ｔｏｔｏ股份有限公司
Publication of TW201809413A publication Critical patent/TW201809413A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI634254B publication Critical patent/TWI634254B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56—Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D5/00—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system
    • E03D5/10—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl
    • E03D5/105—Special constructions of flushing devices, e.g. closed flushing system operated electrically, e.g. by a photo-cell; also combined with devices for opening or closing shutters in the bowl outlet and/or with devices for raising/or lowering seat and cover and/or for swiveling the bowl touchless, e.g. using sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/08—Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/505—Systems of measurement based on relative movement of target using Doppler effect for determining closest range to a target or corresponding time, e.g. miss-distance indicator
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K13/00—Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/10—Devices for raising and lowering, e.g. tilting or lifting mechanisms; Collapsible or rotating seats or covers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K13/00—Seats or covers for all kinds of closets
    • A47K13/24—Parts or details not covered in, or of interest apart from, groups A47K13/02 - A47K13/22, e.g. devices imparting a swinging or vibrating motion to the seats
    • A47K13/30—Seats having provisions for heating, deodorising or the like, e.g. ventilating, noise-damping or cleaning devices
    • A47K13/305—Seats with heating devices

Abstract

本發明提供一種衛生機器，其利用電波感測器能夠高精度地判定出靜止不動的檢測對象的有無。
具體而言，具備：電波感測器，藉由發射電波的反射波來取得關於檢測對象的資訊；及控制部，根據包含從前述電波感測器輸出的第1訊號、第2訊號的檢測訊號而對器具動作進行控制，其特徵為，前述第2訊號的相位與前述第1訊號的相位之差為60°以上、120°以下，前述控制部根據前述第1訊號值與第1基準值之差的平方及前述第2訊號值與第2基準值之差的平方之和來判定出前述檢測對象的有無。

Description

衛生機器
本發明的態樣，一般關於一種衛生機器。
在衛生機器當中，係具有：檢測人體等之檢測對象，並根據該檢測結果對機器進行控制者。例如，在如廁裝置中設置有檢測就座於便座的使用者的就座檢測感測器。根據就座檢測感測器的檢測結果，對如廁裝置的清洗功能等進行控制。作為就座檢測感測器，例如一般被廣為人知的光電感測器等。
但是，當設置光電感測器時，例如需要在清洗水水箱或其他部位設置透光性窗部，以面向該窗部的方式埋設光電感測器。因此，在如廁裝置的美觀受窗部破壞或者例如便器、其他裝置的設計自由度受制限的這幾點上，有改善的餘地。
對此，提出了通過都卜勒感測器等電波感測器來檢測就座於便座的使用者的多功能如廁裝置。由都卜勒感測器發送的電波可通過樹脂等。因此，例如能夠以隱藏在如廁裝置的殼體等的內部的狀態設置都卜勒感測器。由此，能夠省略光電感測器所必需的窗部。但是，由於都 卜勒感測器或微波感測器是檢測動作的感測器，因此難以正確判別出靜止不動的人體等之檢測對象的有無。另外，難以正確判別出使用者的就座中的微小動作與離座動作。
對此，在專利文獻1所記載的人體檢測裝置中，提出了利用相位互不相同的複數個輸出訊號的方法。在任意基準電壓下，對複數個輸出訊號進行全波整流，算出全波整流的各訊號的最大值的軌跡。根據該最大值的軌跡，能夠推定出檢測對象與人體檢測裝置之間的距離。據此，可以判別出靜止不動的檢測對象的有無，能夠提高就座檢測的準確性。
但是，由於前述的最大值的軌跡對應於離檢測對象的距離而發生振動，因此推定的離檢測對象的距離有可能發生誤差。即，在如廁裝置的情況下，因使用者的靜止位置而就座檢測的靈敏度有可能降低。另外，伴隨關閉或打開便蓋的動作，輸出訊號的位準有可能發生變化。如果沒有根據這樣的輸出訊號的位準變化而適當設定基準電壓，則就座檢測的精度有可能降低。
〔先前技術〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2003-279643號公報
本發明是基於相關課題之認識而進行者，其目的在於提供一種衛生機器可利用電波感測器高精度地判定出靜止不動的檢測對象的有無。
第1發明係一種衛生機器，係具備：電波感測器，其係藉由發射電波的反射波來取得關於檢測對象的資訊；以及控制部，其係根據包含有從前述電波感測器輸出的第1訊號、第2訊號的檢測訊號而控制器具的動作；其特徵為：前述第2訊號的相位與前述第1訊號的相位之差為60°以上、120°以下；前述控制部係根據前述第1訊號的值與第1基準值之差的平方及前述第2訊號的值與第2基準值之差的平方之和，來判定出前述檢測對象的有無。
根據該衛生機器，經由利用相位互不相同的2個訊號的平方和，即使在檢測對象靜止不動時，也能夠高精度地判定出檢測對象的有無。
第2發明是如下衛生機器，其特徵為，在第1發明中，前述控制部根據前述第1訊號而變更前述第1基準值及停止變更前述第1基準值，根據前述第2訊號而變更前述第2基準值及停止變更前述第2基準值。
例如當溫度等電波感測器的周圍環境發生變化時，第1訊號的訊號位準與第2訊號的訊號位準有發生偏差之情況的可能。根據該衛生機器，藉由變更第1基準 值及第2基準值，能夠抑制因訊號位準的偏差而產生的誤差。從而，能夠應對電波感測器的周圍環境的變化，能夠高精度地判定出檢測對象的有無。另一方面，當因檢測對象的存在而第1訊號及第2訊號的訊號位準發生變化時，藉由不變更第1基準值及第2基準值，第1基準值及第2基準值被正確地設定為檢測對象不存在時的第1訊號及第2訊號的訊號位準，因此能夠高精度地判定出檢測對象的有無。
第3發明是如下衛生機器，其特徵為，在第1發明中，前述控制部將前述第1基準值及前述第2基準值分別設定為根據前述器具的每個狀態而預先設置的值。
例如當器具進行動作而器具的狀態發生變化時，第1訊號的訊號位準與第2訊號的訊號位準有發生偏差之情況的可能。根據該衛生機器，藉由依器具的狀態而設定第1基準值及第2基準值，從而能夠抑制因訊號位準的偏差而產生的誤差。因此，能夠應對器具的狀態變化，能夠高精度地判定出檢測對象的有無。
第4發明是如下衛生機器，其特徵為，在第1或第2發明中，前述控制部根據前述器具進行動作之後的前述第1訊號變更前述第1基準值，根據前述器具進行動作之後的前述第2訊號變更前述第2基準值。
例如當器具進行動作而器具的狀態發生變化時，第1訊號的訊號位準與第2訊號的訊號位準有發生偏差之情況的可能。根據該衛生機器，藉由在器具進行動作 之後變更第1基準值及第2基準值，從而能夠抑制因訊號位準的偏差而產生的誤差。因此，能夠應對器具的狀態變化，能夠高精度地判定出檢測對象的有無。
第5發明是如下衛生機器，其特徵為，在第1~第4中任意1個發明中，前述控制部算出前述檢測訊號的頻率，在前述頻率高於指定的閾值時及在之後的指定時間內，判定出前述檢測對象的有無。
根據該衛生機器，也根據檢測訊號的頻率來判定出檢測對象的有無。藉此，在檢測對象進行動作之後等，能夠限定期間而進行判定，能夠進一步提高判定精度。藉此可防止發生誤檢測。
第6發明是如下衛生機器，其特徵為，在第1~第5中任意1個發明中，前述控制部根據前述第1訊號及前述第2訊號而算出：表示前述檢測對象接近前述感測器的距離或前述檢測對象離前述感測器的距離的移動量，把前述移動量用在前述檢測對象的有無判定。
根據該衛生機器，亦能夠根據檢測對象的移動量來判定出檢測對象的有無。藉此，能夠進一步提高判定精度。從而可防止發生誤檢測。
第7發明是如下衛生機器，其特徵為，在第5或第6發明中，前述控制部根據前述第1訊號及前述第2訊號算出前述檢測訊號的相位。
根據該衛生機器，在每次取得第1訊號及第2訊號時，都能夠算出檢測訊號的相位。另外，檢測訊號的 相位變化表示檢測對象的移動量。因此，能夠高精度地把握檢測對象的動作。另外，檢測訊號的相位變化量良好地反映電波反射量較大之物體的動作。而且，能夠從檢測訊號的單位時間相位變化算出檢測訊號的頻率。由此，容易辨識檢測對象的動作。
第8發明是如下衛生機器，其特徵為，在第7發明中，前述控制部根據前述檢測訊號的前述相位的變化量的積分值來判定出前述檢測對象的有無。
根據該衛生機器，在每次取得第1訊號及第2訊號時，都能夠算出檢測訊號的相位。另外，檢測訊號的相位變化表示檢測對象的移動量。因此，能夠高精度地把握檢測對象的動作。另外，檢測訊號的相位變化量良好地反映電波反射量較大之物體的動作。藉此，容易辨識檢測對象的動作。
第9發明是如下衛生機器，其特徵為，在第8發明中，前述積分值是在前述器具作動後的前述變化量的積分值。
根據該衛生機器，可以忽略因器具作動所發生的積分值變化。藉此，可正確辨識檢測對象的動作。
第10發明是如下衛生機器，其特徵為，在第8發明中，前述積分值是在關於前述檢測訊號的頻率高於指定閾值期間中的前述變化量的積分值。
根據該衛生機器，僅對在判定為檢測對象明顯進行動作的期間中的相位變化進行積分。藉此，可正確 辨識檢測對象的動作。
根據本發明的形態，提供一種衛生機器，其利用電波感測器能夠高精度地判定出靜止不動的檢測對象的有無。
θ‧‧‧相位
λ‧‧‧波長
100‧‧‧衛生洗淨裝置
200‧‧‧便座
300‧‧‧便蓋
400‧‧‧殼體
401‧‧‧被控制部
410‧‧‧都卜勒感測器
411‧‧‧振盪器
413‧‧‧相位偏移手段
414‧‧‧發送部
416‧‧‧接收部
418a、418b‧‧‧混頻器部
420‧‧‧控制部
421a、421b‧‧‧放大電路
422a、422b‧‧‧基準值算出手段
423‧‧‧判定部
423a、423b‧‧‧差分算出手段
424‧‧‧平方和解析手段
425‧‧‧相位解析手段
426‧‧‧頻率解析手段
427‧‧‧接近分開量算出手段
428‧‧‧判定手段
441‧‧‧便座開閉單元
442‧‧‧便蓋開閉單元
443‧‧‧便器清洗單元
444‧‧‧除臭單元
445‧‧‧暖風單元
446‧‧‧便座取暖單元
473‧‧‧洗淨噴嘴
474‧‧‧吐水口
476‧‧‧噴嘴馬達
478‧‧‧噴嘴清洗部
500‧‧‧操作部
800‧‧‧便器
801‧‧‧盆
L‧‧‧距離
P1~P16‧‧‧期間
R1~R4‧‧‧範圍
Re‧‧‧反射物
Sθ‧‧‧積分值
Sθth1、Sθth2‧‧‧閾值
S0‧‧‧檢測訊號
S1‧‧‧第1訊號
S2‧‧‧第2訊號
SL1、SL2‧‧‧訊號位準
Sig1~Sig5‧‧‧訊號
T1‧‧‧送訊波
T2‧‧‧反射波
V1、V2‧‧‧向量
VE‧‧‧電壓
VI‧‧‧電壓
VQ‧‧‧電壓
VS‧‧‧合成訊號
Vi_base‧‧‧基準值
Vi‧‧‧電壓
Vq_base‧‧‧基準值
Vq‧‧‧電壓
Vth1~Vth6‧‧‧閾值
f‧‧‧頻率
fth1~fth3‧‧‧閾值
〔圖1〕表示本實施方式的如廁裝置的立體圖。
〔圖2〕表示本實施方式的如廁裝置的重要部分結構的方塊圖。
〔圖3〕為例示都卜勒感測器之檢測訊號的概念圖。
〔圖4〕圖4(a)及圖4(b)係說明實施方式的第1訊號S1及第2訊號S2的概念圖。
〔圖5〕圖5(a)及圖5(b)係說明實施方式的判定部之處理的繪製圖。
〔圖6〕圖6(a)及圖6(b)表示使用都卜勒感測器算出至檢測對象為止之距離的參考例之方法的曲線圖。
〔圖7〕圖7(a)~圖7(c)係說明當使用者進行就座動作及離座動作時的控制部處理的曲線圖。
〔圖8〕圖8(a)~圖8(c)係說明當使用者進行便器掃除時的控制部處理的曲線圖。
〔圖9〕圖9(a)~圖9(d)係說明當使用者進行 就座動作及離座動作時的控制部處理的曲線圖。
〔圖10〕為實施方式的控制部進行解析之訊號的概念圖。
〔圖11〕圖11(a)~圖11(c)表示本實施方式的如廁裝置的剖視圖。
〔圖12〕圖12(a)及圖12(b)例示第1訊號及第2訊號的概念圖。
〔圖13〕圖13(a)及圖13(b)例示實施方式的基準值算出手段之處理的曲線圖。
〔圖14〕圖14(a)~圖14(e)例示實施方式的衛生機器之動作的時序圖。
〔圖15〕圖15(a)~圖15(d)例示實施方式的衛生機器之動作的時序圖。
〔圖16〕圖16(a)~圖16(e)例示實施方式的衛生機器之動作的時序圖。
以下，參照圖面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。
關於本實施方式的衛生機器，係具有發射高頻電波的都卜勒感測器等之電波感測器。該衛生機器根據電波感測器的輸出對器具的動作進行控制。以下，首先作為衛生機器以具有西式坐便器的如廁裝置為例進行說明。但是，本 實施方式亦可適用於具有小便器的如廁裝置或自動水栓裝置中。
圖1表示本實施方式的如廁裝置的立體圖。
圖2表示本實施方式的如廁裝置的重要部分之結構的方塊圖。
圖1所示的如廁裝置具有西式坐便器(以下為了便於說明，簡單稱為“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
尚且，於本案說明書的說明中，有使用“方向”之情況。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，和被控制部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。反射波中含有關於被檢測體的有無或狀態的資訊。都卜勒感測器410根據發射電波與反射波而輸出檢測訊號。控制部420根據從都卜勒感測器410輸出的檢測訊號而向被控制部401輸出控制訊號。藉此，對被控制部401的動 作進行控制。
被控制部401具有洗淨噴嘴473、噴嘴馬達476、噴嘴清洗部478、便座開閉單元441、便蓋開閉單元442、便器清洗單元443、除臭單元444、暖風單元445、便座取暖單元446。在該例子中，根據都卜勒感測器410的檢測訊號而被控制的器具是包含於被控制部401的上述要素當中的至少一個。
洗淨噴嘴473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的訊號能夠使洗淨噴嘴473進退。洗淨噴嘴473能夠從吐水口474噴射水或溫水。藉此，能夠洗淨使用者的局部。噴嘴清洗部478從設置在其內部的未圖示的吐水部噴射殺菌水或水，從而能夠對洗淨噴嘴473的外周表面(胴體)進行殺菌或清洗。
控制部420係使用微電腦等迴路。便座開閉單元441根據來自控制部420的訊號夠開閉便座200。便蓋開閉單元442根據來自控制部420的訊號而能夠開閉便蓋300。當使用者對例如遙控器等操作部500進行操作時，便器清洗單元443可根據來自控制部420的訊號而清洗便器800的盆801內部。除臭單元444通過過濾器或觸媒等降低臭味成分。暖風單元445朝向就座於便座200的使用者的「臀部」等吹暖風來進行乾燥。便座取暖單元446朝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設置在例如 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。
如圖2所示，都卜勒感測器410具有：振盪器411、發送部414(天線)、接收部416(天線)、混頻器部418a、418b與相位偏移手段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。在該例子中，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亦可通用。
從連接於振盪器411的發送部414發射高頻波、微波或毫米波等10kHz~100GHz頻帶的電波。例如，具有10．50~10．55GHz或24．05~24．25GHz頻率的送訊波T1朝向如廁裝置的前方發射。接收部416接收來自人體等檢測對象的反射波T2。
送訊波的一部分(訊號Sig1)及接收波的一部分(訊號Sig2)被輸入到混頻器部418a而被合成。藉此，輸出Ich訊號。
另外，接收波的一部分(訊號Sig3)被輸入到相位偏移手段413。相位偏移手段413錯開訊號Sig3的相位而輸出訊號Sig4。作為相位偏移手段413的一個例子，可舉出變更將接收波傳遞到混頻器部418b的配線的長度或配置的方法。訊號Sig4與訊號Sig3的相位差為例如60°以上、120°以下，盡可能接近90°為佳。在該例子中，訊號Sig4與訊號Sig3的相位差為90°(π/2、1/4波長)。送訊波的一部分(訊號Sig5)及訊號Sig4被輸入 到混頻器部418b而被合成。藉此，輸出Qch訊號。
圖3係例示都卜勒感測器之檢測訊號的概念圖。
圖3的橫軸表示時間t(s：秒)，縱軸表示訊號之輸出(V：伏特)。
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中含有關於多普勒效應的資訊。亦即，當送訊波被移動的檢測對象反射時，反射波的波長因多普勒效應而發生偏移。當檢測對象相對於都卜勒感測器410相對地移動時，得到含有按檢測對象的速度之比例的頻率△F之成分的檢測訊號。從而，藉由測定多普勒頻率△F，可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，因送訊波與被檢測對象反射的反射波相互地發生干涉而產生駐波。
圖3表示Ich訊號與Qch訊號。Qch訊號的相位相對於Ich訊號的相位偏離90°。
例如，在期間P1中，使用者進入洗手間。此時，都卜勒感測器410接收來自靠近都卜勒感測器410的使用者的反射波。藉此，檢測訊號反映多普勒效應而發生振動。在期間P2中，使用者就座於便座200。此時，由於使用者進一步靠近都卜勒感測器410，因此檢測訊號發生振 動。
在期間P3~P5中，使用者處於就座於便座200的狀態。在期間P3及期間P5中，使用者靜止不動。如期間P4，當使用者在就座中進行將身體前傾或者晃動等的動作時，檢測訊號對應於多普勒效應而振動。
在期間P6中，使用者從便座200離座。此時，使用者站起來離開都卜勒感測器410。藉此，檢測訊號反映多普勒效應而振動。在期間P7中，使用者退出洗手間。此時，由於使用者進一步離開都卜勒感測器410，因此檢測訊號發生振動。另外，如圖3所示，檢測對象(使用者)與都卜勒感測器410之間的距離越短則檢測訊號的振幅越大。
如圖2所示，這樣的Ich訊號、Qch訊號分別被輸入到放大電路421a、放大電路421b。另外，在都卜勒感測器410與控制部420之間，適當設置用於去除雜訊的低通濾波器等濾波電路(未圖示)。從Ich訊號可得到關於駐波的第1訊號S1(電壓Vi)。亦即，控制部420取得包含在檢測訊號中的第1訊號S1。例如，第1訊號S1表示駐波的訊號強度，含有Ich訊號的直流成分。
另外，從Qch訊號可得到關於駐波的第2訊號S2(電壓Vq)。亦即，控制部420取得包含在檢測訊號中的第2訊號S2。例如，第2訊號S2表示駐波的訊號強度，含有Qch訊號的直流成分。
藉由以上，對檢測訊號進行增幅而可得到被去除雜訊 的第1訊號S1及第2訊號S2。並且，放大電路或濾波電路亦可包含在控制部420。
控制部420根據取得的第1訊號S1及第2訊號S2來判定檢測對象的有無或狀態(動作)。控制部420根據判定結果朝被控制部401輸出控制訊號。藉此，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，當使用者對操作部500進行操作，則洗淨噴嘴473於盆801內進出，且從吐水口474噴射水或溫水。另外，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4(a)及圖4(b)是說明實施方式的第1訊號S1及第2訊號S2的概念圖。
如圖4(a)所示，都卜勒感測器410朝著僅離開距離L的反射物Re(例如人體等檢測對象)發射電波並接收該反射波。在此，反射物Re例如靜止不動。無論檢測對象移動還是靜止不動，在都卜勒感測器410與檢測對象之間因送訊波與反射波的干涉而產生駐波。從而，即使檢測對象靜止不動，也能夠檢測出含有駐波資訊的第1訊號S1及第2訊號S2。
圖4(b)表示對應於靜止的反射物Re與都卜勒感測器410之間的距離L的第1訊號S1的值(電壓Vi)變化。另外，圖4(b)表示對應於距離L的第2訊號S2的值(電壓Vq)變化。第1訊號S1與第2訊號S2 的相位差為90°。當距離L發生變化時，第1訊號S1以訊號位準SL1為中心進行振動。當距離L發生變化時，第2訊號S2以訊號位準SL2為中心進行振動。
訊號位準SL1及訊號位準SL2分別依賴都卜勒感測器410的周圍環境。例如，洗手間內除了檢測對象(人體)以外還存在反射電波的反射物。因此，都卜勒感測器410的檢測訊號例如接受來自人體的反射波與來自其他反射物的反射波的干涉的影響。另外，包含於都卜勒感測器410的各要素(例如相位偏移手段413、混頻器部418a、418b等)的電氣特性依賴周圍的溫度等。因此，都卜勒感測器410的檢測訊號也受周圍溫度的影響。由此，訊號位準SL1及訊號位準SL2因周圍環境而分別發生變化，訊號位準SL1與訊號位準SL2有互不相同之情形。
當離反射物的距離L變長時，都卜勒感測器410接收的反射波的強度變低。因此，距離L越長則以訊號位準SL1為中心的第1訊號S1的振幅越小。同樣地，當距離L越長則以訊號位準SL2為中心的第2訊號S2的振幅越小。
接著，根據第1訊號S1及第2訊號S2說明關於對檢測對象的有無或狀態(動作)的判定。
如圖2所示，控制部420具有基準值算出手段422a、422b與差分算出手段423a、423b與判定部423，以及驅動控制部430。。判定部423具有平方和解析手段 424、相位解析手段425、頻率解析手段426、接近分開量算出手段427及判定手段428。並且，圖2所示的方塊圖是一個例子，實施方式並不局限於此。例如，包含於控制部420的功能塊的一部分還可以適當被分割或整合。例如，還可以將判定部423與驅動控制部430異體設置。
第1訊號S1被輸入至基準值算出手段422a及差分算出手段423a。基準值算出手段422a從第1訊號S1求出訊號位準SL1，將該電壓值作為基準值Vi_base(第1基準值)而輸出到差分算出手段423a。差分算出手段423a算出第1訊號S1的電壓Vi與基準值Vi_base之差(電壓VI)。亦即，算出VI=Vi-Vi_base。電壓VI被輸入到判定部423。
同樣地，第2訊號S2被輸入到基準值算出手段422b及差分算出手段423b。。基準值算出手段422b從第2訊號S2求出訊號位準SL2，將該電壓值作為基準值Vq_base(第2基準值)而輸出到差分算出手段423b。差分算出手段423b算出第2訊號S2的電壓Vq與基準值Vq_base之差(電壓VQ)。亦即，算出VQ=Vq-Vq_base。電壓VQ被輸入到判定部423。
並且，例如都卜勒感測器410每1~3ms(毫秒)左右進行測定及檢測訊號之輸出，第1訊號S1及第2訊號S2例如每1~3ms左右被輸入到控制部420。伴隨與此，電壓VI及電壓VQ例如每1~3ms左右被輸入到判定部423。
圖5(a)及圖5(b)為說明實施方式之判定部處理的繪製圖。
圖5(a)表示電壓VI及電壓VQ相對於距離L的變化。亦即，圖5(a)中，從圖4(b)所示的壓Vi及Vq中去除了偏移。
平方和解析手段424算出電壓VI與電壓VQ的平方和。亦即，平方和解析手段424進行如下計算：VE 2=VI 2+VQ 2=｜Vi-Vi_base｜2+｜Vq-Vq_base｜2 (1)
如圖5(a)所示，電壓VE表示電壓VI及電壓VQ的振幅。圖5(a)中，電壓VE的波形呈連接電壓VI(或電壓VQ)波形的極大值的曲線狀。圖5(b)表示在XY直交坐標系中將電壓VI值作為X座標、將電壓VQ值作為Y座標的點P。在用極坐標系表示點P時的矢徑相當於電壓VE。
如前述所述，電壓VI及電壓VQ的振幅(電壓VE)依賴於距離L。從而，藉由算出電壓VE，從而能夠算出檢測對象與都卜勒感測器410之間的距離L。
當檢測對象靜止不動時，例如當距離L=La(常數)時，從都卜勒感測器410的檢測訊號只能得出距離L=La時的電壓VI以及電壓VQ。亦即，當檢測對象處於停止狀態時，測定不到如圖5(a)所示的電壓VI的波形及電壓VQ的波形。因此，無法從如圖5(a)的極大值算出振幅(電壓VE)。當檢測對象靜止不動時，透過此 方法難以判定出離檢測對象為止的距離或檢測對象的有無。
相對於此，在實施方式中，如圖5(b)所示，根據第1訊號S1與基準值之差的平方及第2訊號S2與基準值之差的平方之和來算出電壓VE。因此，即使檢測對象靜止不動，也能夠高精度地判定出檢測對象的有無，或者算出離檢測對象的距離。例如，在如廁裝置中，能夠高精度地判定出使用者是否在洗手間內，或者使用者是否就座中。
圖6(a)及圖6(b)表示利用都卜勒感測器算出離檢測對象的距離的參考例的方法的曲線圖。
圖6(a)表示在圖5(a)所示的電壓VI及電壓VQ進行全波整流的訊號｜VI｜及｜VQ｜。圖6(b)表示｜VI｜與｜VQ｜的合成訊號VS。
合成訊號VS是在某一距離L處具有｜VI｜及｜VQ｜當中的任意一個更大一方之值的訊號。
從圖6(b)可知，合成訊號VS近似於電壓VE。因此，在測定出檢測對象之移動時的電壓VI及電壓VQ的波形的情況下，能夠透過算出合成訊號VS來推定距離L。於此方法中，可藉由利用相位不同的複數個輸出，而提高檢測精度。
但是，例如在圖6(b)所示的距離L=Lb處，電壓VE與合成訊號VS之差變得比較大。亦即，被推定之離檢測對象為止的距離誤差變得比較大。當使用相位 互不相同90°的2個訊號時，電壓VE與合成訊號VS的最大相差有成為電壓VE的29%左右之情況的可能。
相對於此，於實施方式中，可從VI 2+VQ 2算出VE。因此，不會產生如前述般的誤差。從而，與參考例的方法相比，能夠進一步提高精度。並且，當第1訊號S1與第2訊號S2的相位差為90°時，雖然VI 2+VQ 2=VE 2，但是相位差從90°發生偏離時，VI 2+VQ 2相對於VE 2的誤差變大。當相位差為60°以上、120°以下時，能夠使電壓VE的算出誤差為29%左右以下。相位差盡可能接近90°為理想。
相位解析手段425算出都卜勒感測器410的檢測訊號的相位θ。例如，相位θ是圖5(b)所示的點P的極座標的偏角。相位解析手段425根據式(2)~(6)算出相位θ。
θ’=tan-1(｜Vq-Vq_base｜/｜Vi-Vi_base｜) (2)
θ=θ’(點P位於第1象限之情況) (3)
θ=π-θ’(點P位於第2象限之情況) (4)
θ=π+θ’(點P位於第3象限之情況) (5)
θ=2π-θ’(點P位於第4象限之情況) (6)
相位θ伴隨從都卜勒感測器410到檢測對象為止的距離L之變化而發生變化。可通過檢測相位θ的變化來檢測出檢測對象的移動。另外，能夠從相位θ的變化量算出距離L的變化量(亦即檢測對象的移動距離)。
還可以從圖5(a)所示的電壓VI的波形(或電壓VQ的波形)算出距離L的變化量。當將都卜勒感測 器410發射的電波的波長設為λ時，在圖5(a)所示的電壓VI的波形中，每1個波的長度為λ/2。亦即，具有某一極大值的距離L與具有與其相鄰的極大值的距離L的差為λ/2。例如，當都卜勒感測器410發射的電波的頻率為24GHz左右之情況下，λ/2為6．2mm左右。因此，能夠透過計算波數來算出檢測對象的移動距離。此外，例如前述的相位θ發生360°變化，係相當於距離L發生λ/2變化。
在圖5(a)所示的電壓VI的波形中，計算波數的方法有：計算極大值數量或計算極小值數量的方法(峰值檢測)，或計算電壓VI為零的次數的方法(零交檢測)。但是，在峰值檢測或零交檢測中，由於檢測對象的移動距離例如作為λ/2的倍數而被算出，因此當檢測對象的移動距離小於λ/2時，難以以較高精度把握檢測對象的移動。
相對於此，於實施方式中，根據第1訊號S1及第2訊號S2算出相位θ。即使檢測對象靜止不動，亦可在每次取得第1訊號S1及第2訊號S2時算出相位θ。即使在距離L變化未達λ/2的情況下，亦即相位θ變化量未達360°的情況下，也可以算出相位θ的變化量。由於即使在距離L變化微小時也可以算出相位θ的變化量，因此能夠以較高精度把握檢測對象的移動。
頻率解析手段426算出都卜勒感測器410的檢測訊號的頻率f。
頻率f相當於相位解析手段425所算出的相位θ之每單位時間的變化量。亦即，頻率解析手段426藉由式(7)及式(8)算出頻率f。
f=△θ/(2π×△t) (7)
△θ=θ(n)-θ(n-1) (8)
在此，θ(n)係從第n次的檢測訊號所算出的相位θ。θ(n-1)係從第n-1次的檢測訊號所算出的相位θ。△t係第n次的檢測訊號所取得之時刻與第n-1次檢測訊號所取得之時刻的間隔。△t係例如1~3ms左右。尚且，透過式(7)及式(8)複數次算出頻率f，並可對該等值進行平均。
由於△θ(相位θ的變化量)表示檢測對象的移動距離，因此頻率f表示檢測對象的移動速度。即使在距離L變化微小時，也可與相位θ同樣，而算出頻率f。因此，能夠以較高精度把握檢測對象的移動。並且，例如將檢測對象接近都卜勒感測器410時的△θ作為正值，將檢測對象離開都卜勒感測器410時的△θ作為負值。
此外，接近分開量算出手段427算出指定期間內的△θ的積分值Sθ。如所述般，由於△θ表示距離L的變化量，因此能夠藉由積分值Sθ算出指定期間中的檢測對象的移動距離。亦即，積分值Sθ表示檢測對象接近都卜勒感測器410的距離(接近量)，或是檢測對象離開都卜勒感測器410的距離(離開量)之移動量。尚且，後述關於指定期間的例子。
判定手段428用以上的電壓VE、頻率f及相位θ，判定出檢測對象的有無或狀態。例如，判定使用者的入退室、就座及離座。後述各判定中的判定條件。
將判定手段428的判定結果輸入到驅動控制部430。驅動控制部430根據關於輸入的判定結果的訊號，或來自操作部500的訊號而朝被控制部401輸出控制訊號。
圖7(a)~圖7(c)說明當使用者進行就座動作及離座動作時的控制部處理的曲線圖。
圖7(a)表示從都卜勒感測器410輸出的Ich訊號及Qch訊號。圖7(b)表示從圖7(a)所示的Ich訊號及Qch訊號所算出的電壓VE。在期間P8中，使用者進行朝便座200的就坐動作。在期間P9中，使用者就座於便座200。在期間P10中，使用者進行從便座200離座的動作。如圖7(b)所示，當使用者進行就座動作時，由於使用者與都卜勒感測器410之間的距離變短，因此電壓VE變高。之後，在使用者的就座中，電壓VE維持較高值。當使用者進行離座動作時，由於使用者與都卜勒感測器410之間的距離變長，因此電壓VE變低。
例如，當電壓VE值大於指定的閾值Vth1(>0)時，控制部420的判定手段428判定為使用者位於洗手間內(檢測到人體)。當電壓VE值小於閾值Vth1時，判定手段428判定為使用者未在洗手間內(未檢測到人體)。能夠根據檢測到人體及未檢測到人體來判定出使用者進入 洗手間及退出洗手間的情況(入室判定、退出判定)。
例如，當電壓VE值大於指定的閾值Vth2(>Vth1)時，判定手段428判定為使用者處於就座中(檢測到就座)。當電壓VE值小於閾值Vth2時，判定手段428判定為使用者未就座(未檢測到就座)。根據檢測到就座及未檢測到就座，可判定使用者從便座200站起或就座於便座200的情況(離座判定、就座判定)。
圖7(c)表示從圖7(a)所示的Ich訊號及Qch訊號算出的頻率f。在圖7(c)中，將使用者接近都卜勒感測器410時的頻率f作為正值，將使用者遠離都卜勒感測器410時的頻率作為負值。並且，在本申請說明書中未特別說明之情況下，頻率f為從式(7)所算出之值的絕對值。
如圖7(c)所示，當使用者進行就座動作時，由於使用者接近都卜勒感測器410，因此頻率f為正值。於就座中，由於使用者與都卜勒感測器410之間的距離變化較小，因此頻率f大致為零。接著，當使用者進行離座動作時，由於使用者遠離都卜勒感測器410，因此頻率f為負值。
不僅電壓VE亦可使用頻率f於判定中。例如，如期間P10，當電壓VE較低且頻率f(的絕對值)較大時，判定手段428能夠判定為使用者進行了離座動作。如此，藉由將頻率f也用於判定中，而能夠提高判定精度。
圖8(a)~圖8(c)說明當使用者進行便器掃除時的控制部處理的曲線圖。
圖8(a)表示從都卜勒感測器410輸出的Ich訊號及Qch訊號。圖8(b)表示從圖8(a)所示的Ich訊號及Qch訊號所算出的電壓VE。圖8(c)表示從圖8(a)所示的Ich訊號及Qch訊號算出的頻率f。在期間P11中，使用者站立於便器800的側方。在期間P12中，使用者彎身對便器800進行掃除。在期間P13中，使用者再次站起來站立於便器800的側方。
如前述所述，在該例子中都卜勒感測器410朝著前方發射電波。
因此，在期間P11中，當使用者站立於便器800的側方時，使用者並不反射電波。從而，如圖8(b)所示，在期間P11中，電壓VE較低。當在期間P12中使用者為了掃除而彎曲身體時，由於從都卜勒感測器410發射的電波被使用者反射，因此電壓VE變高。之後，當在期間P13中使用者站起時，電壓VE再次變低。此時，如圖8(c)所示，在期間P13中，對應於使用者的站起動作而頻率f(的絕對值)變高。
也於圖8(a)~圖8(c)所示的例子中，例如在期間P13中，當頻率f較高且電壓VE較低的情況下，判定手段428能夠判定為使用者並未就座。
圖9(a)~圖9(d)說明當使用者進行就座動作及離座動作時的控制部處理的曲線圖。
圖9(a)表示從都卜勒感測器410輸出的Ich訊號及Qch訊號。圖9(b)表示從圖9(a)所示的Ich訊號及Qch訊號所算出的電壓VE。圖9(c)表示從圖9(a)所示的Ich訊號及Qch訊號算出的頻率f。圖9(d)係於圖9(a)所示的範圍R1的放大曲線圖。
在期間P14中，使用者進行朝便座200的就坐動作。在期間P15中，使用者處於便座200的就座中。於該例子中，就座中的使用者並非靜止不動而是進行撓背等的動作。亦即，在期間P15中，使用者大致連續地活動手。在期間P16中，使用者進行從便座200離座的動作。
在期間P14中的電壓VE之變化、在期間P16中的電壓VE之變化，分別與圖7(b)的在期間P8中的電壓VE之變化、在期間P10中的電壓VE變化相同。
同樣地，在期間P14中的頻率f之變化、在期間P16中的頻率f之變化，分別與圖7(b)的在期間P8中的頻率f之變化、在期間P10中的頻率f之變化相同。
在期間P15中，由於使用者處於就座中，因此使用者與都卜勒感測器410之間的距離較短。因此，如圖9(b)所示，電壓VE變高。此時，由於使用者的手大致連續地動作著，因此在從都卜勒感測器410輸出的檢測訊號中包含對應於該手的活動之成分。例如，如圖9(d)所放大表示的曲線圖般，都卜勒感測器410的輸出訊號中包含對應於手的活動的高頻成分。但是，如圖9 (c)所示，在頻率f中對應於使用者的手的活動之成分較小，例如為實際上可忽略的程度的大小。因此，在期間P15中頻率f大致為零。
如此，起因於就座或離座等的軀體動作的頻率f之變化較大，而起因於手的活動等之微小動作的頻率f之變化較小。對此，參照圖10進行說明。
圖10為實施方式之解析控制部的訊號之概念圖。
圖10對應於關於圖5(b)進行說明的極坐標系。當都卜勒感測器410未檢測到使用者時，電壓VE例如為零。此時，如圖10的點A般，矢徑為電壓VE的點位於基準點(例如原點)。當都卜勒感測器410檢測到使用者時，矢徑為電壓VE的點為例如圖10的點B。亦即，在極坐標系中，點B的位置向量的大小與電壓VE之值相等。當都卜勒感測器410檢測到使用者的動作(接近或離開)時，相位θ發生變化。亦即，點B圍繞基準點旋轉。
如所述，電壓VE(從第1訊號S1與第2訊號所求出的振幅)被都卜勒感測器410接收的反射波的強度所決定。例如，能夠將電壓VE分成：起因於來自使用者軀體的反射波的成分，以及起因於來自使用者手的反射波的成分。亦即，能夠將點B的位置向量分解為向量V1(伴隨軀體接近的訊號向量)與向量V2(伴隨手的活動之訊號向量)。
一般而言，使用者的軀體大於使用者的手。 因此，來自使用者軀體的反射波的強度高於來自使用者手的反射波的強度。從而，向量V1的大小大於向量V2的大小。由於當使用者動作軀體時向量V1進行旋轉，因此例如圖10所示的範圍R2般，表示點B位置的相位θ以基準點為中心在360°的範圍內發生變化。另一方面，在使用者的軀體為靜止不動的狀態下，當使用者的手活動了之情況下，向量V1並未發生變化而是向量V2發生變化。此時，例如圖10所示的範圍R3般，表示點B位置的相位θ以基準點為中心發生變化。
如此，由於向量V2小於向量V1，因此伴隨使用者的手的活動，相位θ的變化範圍R3較窄。如以上說明般，相位θ的變化反映電波反射量較大的物體(軀體等)的動作，對電波反射量較小的物體(手等)的動作的影響較小。對手的活動所致之相位θ的影響為例如可忽略的程度。藉此，例如能夠以較高精度判別使用者的就座中的微小動作，與離座動作。
接著，參照圖11(a)~圖13(b)，對第1訊號S1的基準值及第2訊號S2的基準值的算出進行說明。
圖11(a)~圖11(c)表示本實施方式之如廁裝置的剖視圖。
圖11(a)~圖11(c)所示的範圍R4表示從都卜勒感測器410發射電波的方向。
圖11(a)為關閉便蓋300及便座200的狀 態。於該狀態中，從都卜勒感測器410所發射的電波的一部分被便蓋300及便座200反射。圖11(b)為打開便蓋300且關閉便座200的狀態。
於該狀態下，從都卜勒感測器410發射的電波的一部分並未被便蓋300反射，而是被便座200反射。圖11(c)為便蓋300及便座200呈開啟的狀態。在該狀態下，從都卜勒感測器410發射的電波的一部分並未被便蓋300及便座反射。
如所述，第1訊號S1的訊號位準SL1及第2訊號S2的訊號位準SL2，因都卜勒感測器410周圍的環境而分別發生變化。因此，圖11(a)~圖11(c)所示的各狀態的訊號位準SL1有互為相異之情形。此外，圖11(a)~圖11(c)所示的各狀態的訊號位準SL2有互為相異之情形。同樣地，訊號位準SL1及訊號位準SL2，也有因溫度而發生變化的情形。
圖12(a)及圖12(b)係例示第1訊號及第2訊號的概念圖。
在圖12(a)及圖12(b)所示的例子中，在打開便蓋300之前的狀態下，藉由基準值Vi_base與基準值Vq_base，電壓VI的振動中心與電壓VQ的振動中心對齊。接著，由於便蓋300被打開而都卜勒感測器410的周圍環境發生變化，因此訊號位準SL1及訊號位準SL2發生變化。於此例中，在打開便蓋300之後，訊號位準SL1與訊號位準SL2相異。亦即，因便蓋300被打開而處於訊 號位準錯開的狀態。
當不更新在差分算出手段423a中作為訊號位準SL1而所使用的基準值Vi_base及在差分算出手段423b中作為訊號位準SL2而所使用的基準值Vq_base的情況下，如圖12(a)所示般，訊號位準保持錯開的狀態。
之後，當使用者就座時，如果訊號位準還在錯開，則在電壓VE或相位θ等的算出上產生誤差。
對此，實施方式中，如圖12(b)所示，在便蓋300打開之後，基準值算出手段422a更新基準值Vi_base，基準值算出手段422b更新基準值Vq_base。因而，當使用者就座時，訊號位準被對齊。從而，能夠抑制在電壓VE或相位θ等的算出上產生誤差。
圖13(a)及圖13(b)為例示實施方式之基準值算出手段處理的曲線圖。
在圖13(a)所示的例子中，基準值算出手段422a根據第1訊號S1而實行變更基準值Vi_base及停止變更基準值Vi_base。具體而言，當第1訊號S1在指定時間內的變化未達指定的閾值Vth5時，基準值算出手段422a更新基準值Vi_base。亦即，基準值Vi_base在都卜勒感測器410未檢測到使用者時被更新。
接著，當第1訊號S1在指定時間時的變化為閾值Vth5以上時，基準值算出手段422a並未更新基準值Vi_base。亦即，基準值Vi_base在都卜勒感測器未檢測到使用者入室時並未被更新。
同樣地，基準值算出手段422b根據第2訊號S2而變更基準值Vq_base及停止變更基準值Vq_base。具體而言，當第2訊號S2在指定時間內的變化未達指定的閾值Vth6時，基準值算出手段422b更新基準值Vq_base。亦即，基準值Vq_base在都卜勒感測器410未檢測到使用者時被更新。接著，當第2訊號S2在指定時間時的變化為閾值Vth6以上時，基準值算出手段422b並未更新基準值Vq_base。亦即，基準值Vq_base在都卜勒感測器410檢測到使用者入室時並未被更新。
如此，通過在都卜勒感測器410未檢測到使用者時更新基準值，從而能夠應對環境的變化。即使例如因溫度等而訊號位準發生變化，也能夠抑制電壓VE或相位差θ等的誤差。從而，能夠提高判定精度。另一方面，通過在檢測到使用者時並未變更基準值，從而將基準值正確地設定為使用者不在時的第1訊號S1及第2訊號S2的訊號位準，因此能夠高精度地判定出檢測對象的有無。
基準值Vi_base及基準值Vq_base亦可為根據器具的每個狀態而預先設置的值。例如，在圖13(b)所示的例子中，基準值Vi_base及基準值Vq_base根據便蓋300的每個狀態而預先被設置。
具體而言，控制部420記憶在便蓋300被關閉之狀態下的基準值Vi_base，及在便蓋300呈關閉狀態下的基準值Vi_base。接著，根據便蓋300的各狀態，基準值算出手段422a輸出被記憶的基準值Vi_base當中的 任意一個。
同樣地，控制部420記憶在便蓋300被關閉之狀態下的基準值Vq_base，及在便蓋300呈關閉狀態下的基準值Vq_base。接著，根據便蓋300的各狀態，基準值算出手段422b輸出被記憶的基準值Vq_base當中的任意一個。
如此，藉由將器具(在該例子中是便蓋300)的每個狀態設定基準值，從而能夠對應器具之狀態的變化。即使因器具的狀態而訊號位準發生變化，也能夠抑制電壓VE或相位差θ等之誤差的發生。從而，能夠提高判定精度。
另外，基準值算出手段422a亦可根據在器具動作之後的第1訊號S1而更新基準值Vi_base。具體而言，在便蓋300打開之後，如果處於便蓋300停止動作的狀態，則基準值算出手段422a從該狀態的第1訊號S1算出基準值Vi_base。在基準值Vi_base的算出中例如可使用指定時間內的移動平均值。
同樣地，基準值算出手段422b還可以根據在器具動作之後的第2訊號S2而更新基準值Vq_base。具體而言，在便蓋300打開之後，如果處於便蓋300停止動作的狀態，則基準值算出手段422b從該狀態的第2訊號S2算出基準值Vq_base。在基準值Vq_base的算出中例如可使用指定時間內的移動平均值。
藉此，可使用對應於各狀態的基準值來算出電壓VE或相位差θ等。從而，能夠應對器具的狀態變化或環境變 化(每個洗手間的牆壁等的結構變化或溫度變化)。能夠抑制電壓VE或相位差θ等之誤差的發生，能夠提高判定精度。
以下，說明關於實施方式之衛生機器之動作的具體例。
圖14(a)~圖14(e)為例示實施方式之衛生機器之動作的時序圖。在該例子中衛生機器係具有西式坐便器的如廁裝置。
圖14(a)表示伴隨檢測對象(使用者)動作的電壓VE的平方(VE 2)的變化。圖14(b)表示伴隨使用者動作的頻率f之變化。圖14(c)表示伴隨使用者動作的△θ的積分值Sθ之變化。此外，圖14(d)及圖14(e)表示判定部423的判定結果(檢測結果)。圖14(d)表示使用者是否進入洗手間的判定結果，圖14(e)表示使用者是否就座於便座的判定結果。
在時刻t2，使用者開始進入洗手間。這樣一來，伴隨著使用者接近都卜勒感測器410而VE 2變大。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者接近都卜勒感測器410的距離而變大。
在如時刻t2~t3般地頻率f高於指定的閾值fth1的期間及如時刻t3~t4般地從頻率f低於閾值fth1的時刻開始在指定的時間ta以內的期間中，若VE 2大於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為存在檢測對象。亦即， 判定手段428判定為使用者已入室。此外，當VE 2大於閾值Vth1且積分值Sθ大於指定的閾值Sθth1時，判定手段428判定為使用者已入室。
在時刻t6使用者結束入室。此時，由於使用者的移動速度較低，因此頻率f成為指定的閾值fth3以下。此外，當頻率f為閾值fth3以下時，接近分開量算出手段427並不對△θ進行積分。
例如，當藉由VE 2及積分值Sθ而知道使用者接近如廁裝置時，控制部420向便蓋開閉單元442發送控制訊號。藉此，在時刻t11，便蓋300開始打開。之後，在時刻t12，便蓋300結束打開，便蓋300停止動作。如前述，當便蓋300停止動作時，基準值算出手段422a及422b更新基準值Vi_base及Vq_base。
當便蓋300停止動作時，積分值Sθ被重置。例如，在時刻t12，接近分開量算出手段427將積分值Sθ作為零。亦即，透過式(9)算出積分值Sθ。
m：器具之動作結束時刻
m~n：f>fth3
並且，k=m~n表示進行積分的時間範圍。如前述所述，由於當便蓋300動作停止時積分值Sθ被重置，因此m對應於器具(便蓋300)之動作結束時刻。亦即，積分 值Sθ是在器具進行動作之後的△θ的積分值。如此，藉由在器具進行動作之後重置積分值Sθ，從而能夠忽略因器具進行動作而發生的積分值Sθ之變化。藉此，能夠正確識別檢測對象(使用者)的動作。
此外，積分值Sθ為在頻率f高於閾值fth3的期間中的△θ的積分值。例如，當頻率f高於閾值fth3時，能夠明確判斷出檢測對象進行了動作。藉由僅在這種情況下進行積分，從而能夠抑制因檢測對象之明顯的動作以外所致的積分值Sθ之變化。藉此，可正確辨識檢測對象的動作。
在時刻t21，使用者開始就座於便座200。這樣一來，伴隨著使用者接近都卜勒感測器410而VE 2變大。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者接近都卜勒感測器410的距離而變大。
在如時刻t23~t24般地頻率f高於指定的閾值fth2的期間及如時刻t24~t25般地從頻率f低於閾值fth2的時刻開始在指定的時間tb以內的期間中，若VE 2大於指定的閾值Vth2，則判定手段428判定為使用者已就座。此外，當VE 2大於閾值Vth2且積分值Sθ大於指定的閾值Sθth2時，判定手段428判定為使用者已就座。
例如從時刻t31到時刻t46般地，在判定為使用者就座中的期間中，當頻率f為閾值fth3以下的情形下，並不對△θ進行積分。
在時刻t41，使用者開始從便座200站起。這樣一來，伴隨使用者離開普勒感測器410而VE 2變小。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者離都卜勒感測器410的距離而變小。
在如時刻t43~t44般地頻率f高於指定的閾值fth2的期間及如時刻t44~t45般地從頻率f低於閾值fth2的時刻開始在指定的時間tb以內的期間中，若VE 2小於指定的閾值Vth3，則判定手段428判定為使用者已離座。此外，當VE 2小於閾值Vth3且積分值Sθ小於閾值Sθth2時，判定手段428判定為使用者已離座。
之後，在時刻t51，使用者開始退出。這樣一來，伴隨使用者離開普勒感測器410而VE 2變小。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者離都卜勒感測器410的距離而變小。
在如時刻t53般地從頻率f高於指定的閾值fth1的時刻開始在指定的時間tc以內的期間中，若VE 2小於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為使用者已退出。此外，當VE 2小於閾值Vth1且積分值Sθ小於閾值-Sθth1時，判定手段428判定為使用者已退出。
例如，當判定為使用者已退出時，控制部420向便蓋開閉單元442發送控制訊號。藉此，在時刻t61，便蓋300開始關閉。之後，在時刻t62，便蓋300結束關閉且便蓋300停止動作。這樣一來，基準值算出手段422a及422b更新基準值Vi_base及Vq_base，積分值Sθ 被重置。
如以上說明般，判定手段428可不僅電壓VE亦可使用頻率f及積分值Sθ(相位θ)於入室判定、退出判定、就座判定及離座判定中。藉由使用者相對於都卜勒感測器410的姿勢，即使在使用者的入室中或就座中，亦有以較低的準確率降低電壓VE之情形。在此，不僅電壓VE亦可使用頻率f及積分值Sθ於判定中。藉此，在檢測對象的動作之後等，可以限定期間而進行判定，或者將檢測對象的移動距離(接近量及離開量)用於判定中，能夠防止誤檢測。
圖15(a)~圖15(d)為例示實施方式之衛生機器的動作之時序圖。該例子係在具有西式坐便器的如廁裝置中，使用者進行小便的情況。
圖15(a)表示伴隨檢測對象(使用者)動作的電壓VE的平方(VE 2)的變化。圖15(b)表示伴隨使用者動作的頻率f之變化。圖15(c)表示伴隨使用者動作的△θ的積分值Sθ之變化。此外，圖15(d)表示使用者是否進入洗手間的判定結果。
在時刻t102，使用者開始進入洗手間。這樣一來，伴隨著使用者接近都卜勒感測器410而VE 2變大。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者接近都卜勒感測器410的距離而變大。
在如時刻t102~t103般地頻率f高於指定的閾 值fth1的期間及像時刻t103~t104般地從頻率f低於閾值fth1的時刻開始在指定的時間ta以內的期間中，若VE 2大於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為使用者已入室。此外，當VE 2大於閾值Vth1且積分值Sθ大於指定的閾值Sθth1時，判定手段428判定為使用者已入室。
在時刻t106使用者結束入室。此時，由於使用者的移動速度較低，因此頻率f成為指定的閾值fth3以下。此外，當頻率f為閾值fth3以下時，接近分開量算出手段427並不對△θ進行積分。
例如，當藉由VE 2及積分值Sθ而知道使用者接近如廁裝置時，控制部420向便蓋開閉單元442發送控制訊號。藉此，在時刻t111，便蓋300開始打開。
之後，在時刻t112，便蓋300結束打開，便蓋300停止動作。
如前述，當便蓋300停止動作時，基準值算出手段422a及422b更新基準值Vi_base及Vq_base。此外，當便蓋300停止動作時，積分值Sθ被重置。
在時刻t121，使用者對操作部500進行操作。藉此從控制部420朝便座開閉單元441發送控制訊號，便座200開始打開。之後，在時刻t122，便座200結束打開，便座200停止動作。當便座200停止動作時，基準值算出手段422a及422b再次更新基準值Vi_base及Vq_base。此外，當便座200停止動作時，積分值Sθ被重置。
之後，使用者在保持站立的狀態下小便。此時，由於使用者的軀體相對於都卜勒感測器410不會較大地動作，因此頻率f為例如閾值fth3以下。即使在使用者小便期間，當頻率f為閾值fth3以下的情形下，也不會對△θ進行積分。
之後，使用者開始退出。這樣一來，伴隨使用者離開普勒感測器410而VE 2變小。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者離都卜勒感測器410的距離而變小。
在如時刻t132般地從頻率f高於指定的閾值fth1的時刻開始在指定的時間tc以內的期間中，若VE 2小於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為使用者已退出。此外，當VE 2小於閾值Vth1且積分值Sθ小於閾值-Sθth1時，判定手段428判定為使用者已退出。
例如，當判定為使用者已退出時，控制部420朝便座開閉單元441及便蓋開閉單元442發送控制訊號。藉此，便座200及便蓋300開始關閉。之後，便座200及便蓋300結束關閉且停止動作。這樣一來，基準值算出手段422a及422b更新基準值Vi_base及Vq_base，積分值Sθ被重置。
圖16(a)~圖16(e)為例示實施方式之衛生機器之動作的時序圖。於此例子中的衛生機器係具有小便器的如廁裝置。
圖16(a)表示伴隨檢測對象(使用者)動作的電壓 VE的平方(VE 2)的變化。圖16(b)表示伴隨使用者動作的頻率f之變化。圖16(c)表示伴隨使用者動作的△θ的積分值Sθ之變化。此外，圖16(d)表示人體檢測的結果(是否存在檢測對象的判定結果)。亦即，於此例中，透過都卜勒感測器410判定使用者是否接近小便器。
在時刻t202，使用者接近小便器。這樣一來，伴隨著使用者接近都卜勒感測器410而VE 2變大。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者接近都卜勒感測器410的距離而變大。
在如時刻t202~t203般地頻率f高於指定的閾值fth1的期間及像時刻t203~t204般地從頻率f低於閾值fth1的時刻開始在指定的時間ta以內的期間中，若VE 2大於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為使用者已接近小便器。此外，當VE 2大於閾值Vth1且積分值Sθ大於指定的閾值Sθth1時，判定手段428判定為使用者已接近小便器。
在時刻t206使用者結束入室。此時，由於使用者的移動速度較低，因此頻率f成為指定的閾值fth3以下。
之後，使用者小便。此時，使用者的軀體相對於都卜勒感測器410不會較大地動作。因此，即使使用者動作胳膊等，頻率f也會成為例如閾值fth3以下。當頻率f為閾值fth3以下時，接近分開量算出手段427並不對△θ進行積分。
之後，使用者開始離開小便器。伴隨使用者離開都卜勒感測器410而VE 2變小。此時，頻率f對應於使用者的移動速度而變高。此外，積分值Sθ對應於使用者離都卜勒感測器410的距離而變小。
在如時刻t213般地從頻率f高於指定的閾值fth1的時刻開始在指定的時間tc以內的期間中，若VE 2小於指定的閾值Vth1，則判定手段428判定為使用者已離開小便器。此外，當VE 2小於閾值Vth1且積分值Sθ小於閾值Sθth2時，判定手段428判定為使用者已離開小便器。
以上，對本發明的實施方式進行了說明。但是，本發明並不局限於此等記述之內容。關於前述的實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者追加適當設計變更的發明，只要具備本發明之特徵，亦包含在本發明之範圍。例如，都卜勒感測器410、控制部420或被控制部401等所具備的各要素的形狀、尺寸、材質、配置等或都卜勒感測器410的設置方式等，並不局限於例示的內容，而是可以進行適當變更。
此外，前述各實施方式所具備之各要素，只要技術上可行，則可進行組合，只要包含本發明之特徵，則對此等進行組合的發明亦包含在本發明的範圍內。

Claims (10)

  1. 一種衛生機器，係具備：電波感測器，其係藉由發射電波的反射波來取得關於檢測對象的資訊；以及控制部，其係根據包含有從前述電波感測器輸出的第1訊號、第2訊號的檢測訊號而控制器具的動作；其特徵為：前述第2訊號的相位與前述第1訊號的相位之差為60°以上、120°以下；前述控制部，係根據前述第1訊號的值與第1基準值之差的平方及前述第2訊號的值與第2基準值之差的平方之和，來判定出前述檢測對象的有無。
  2. 如請求項第1項之衛生機器，其中，前述控制部，係根據前述第1訊號而變更前述第1基準值及停止變更前述第1基準值，根據前述第2訊號而變更前述第2基準值及停止變更前述第2基準值。
  3. 如請求項第1項之衛生機器，其中，前述控制部將前述第1基準值及前述第2基準值分別設定為根據前述器具的每個狀態而預先設置的值。
  4. 如請求項第1項或第2項之衛生機器，其中，前述控制部，係根據前述器具進行動作之後的前述第1訊號變更前述第1基準值，根據前述器具進行動作之後的前述第2訊號變更前述第2基準值。
  5. 如請求項第1項之衛生機器，其中，前述控制部，係算出前述檢測訊號的頻率，在前述頻率高於指定的閾值時及在之後的指定時間內，判定出前述檢測對象的有無。
  6. 如請求項第1項之衛生機器，其中，前述控制部，係根據前述第1訊號及前述第2訊號而算出表示前述檢測對象接近前述電波感測器的距離或前述檢測對象離前述電波感測器的距離的移動量，把前述移動量用在前述檢測對象的有無的判定。
  7. 如請求項第5項或第6項之衛生機器，其中，前述控制部，係根據前述第1訊號及前述第2訊號算出前述檢測訊號的相位。
  8. 如請求項第7項之衛生機器，其中，前述控制部根據前述檢測訊號的前述相位的變化量的積分值來判定出前述檢測對象的有無。
  9. 如請求項第8項之衛生機器，其中，前述積分值是在前述器具進行動作之後的前述變化量的積分值。
  10. 如請求項第8項之衛生機器，其中，前述積分值是在關於前述檢測訊號的頻率高於指定閾值之期間中的前述變化量的積分值。
TW106106673A 2016-03-22 2017-03-01 Sanitary machine TWI634254B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016057656A JP6862666B2 (ja) 2016-03-22 2016-03-22 衛生機器
JP2016-057656 2016-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201809413A TW201809413A (zh) 2018-03-16
TWI634254B true TWI634254B (zh) 2018-09-01

Family

ID=59896935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106106673A TWI634254B (zh) 2016-03-22 2017-03-01 Sanitary machine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10605906B2 (zh)
JP (1) JP6862666B2 (zh)
CN (1) CN107237381B (zh)
TW (1) TWI634254B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9032565B2 (en) 2009-12-16 2015-05-19 Kohler Co. Touchless faucet assembly and method of operation
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
JP7004957B2 (ja) * 2018-03-26 2022-01-21 Toto株式会社 小便器装置
CN109044175A (zh) * 2018-07-05 2018-12-21 厦门瑞尔特卫浴科技股份有限公司 一种盖板的微波感应控制系统及控制方法
US11709245B2 (en) * 2019-04-29 2023-07-25 Adnoviv Inc. System and methods for radar-based detection of people in a room
JP7380147B2 (ja) * 2019-11-29 2023-11-15 Toto株式会社 衛生洗浄装置
USD999349S1 (en) * 2020-08-25 2023-09-19 Toto Ltd. Toilet
CN112796394B (zh) * 2020-12-30 2022-08-16 上海科勒电子科技有限公司 微波感应器及智能马桶

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW552339B (en) * 2001-08-30 2003-09-11 Toto Ltd Stool flushing device

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63158485A (ja) * 1986-12-23 1988-07-01 Toshiba Corp 位相検出装置
JPH08285939A (ja) * 1995-04-19 1996-11-01 Mitsubishi Electric Corp レーダ装置
DE69809748T2 (de) * 1997-07-18 2003-09-11 Kohler Co Radarvorrichtung für niedrige leistungsverwendungen und sanitäranlagen
TW595628U (en) * 2001-03-12 2004-06-21 Aquis Sanitaer Ag Toilet with a sensor unit
JP2003114273A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Yamatake Corp 電波センサ
US6856281B2 (en) * 2002-11-19 2005-02-15 Radatec, Inc. Method and system for calibration of a phase-based sensing system
JP2004293103A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Toto Ltd 小便器装置
JP4482301B2 (ja) * 2003-09-11 2010-06-16 株式会社Ｉｎａｘ トイレ設備
JP4277313B2 (ja) * 2004-03-31 2009-06-10 Ｔｏｔｏ株式会社 便器洗浄装置
CN101042435B (zh) * 2006-03-23 2011-03-23 欧姆龙汽车电子株式会社 单脉冲式雷达装置
TWI458271B (zh) * 2010-05-17 2014-10-21 Ind Tech Res Inst 無線感測裝置與方法
US8970391B2 (en) * 2010-12-15 2015-03-03 Edo Vincent Hoekstra Toilet management systems, methods, and techniques
JP5377689B2 (ja) * 2011-09-21 2013-12-25 斎藤 光正 定在波レーダー内蔵型ｌｅｄ照明器具
JP6127602B2 (ja) 2013-03-13 2017-05-17 沖電気工業株式会社 状態認識装置、状態認識方法及びコンピュータプログラム
JP6273808B2 (ja) * 2013-12-04 2018-02-07 沖電気工業株式会社 制御装置、制御システムおよびプログラム
JP6318774B2 (ja) * 2014-03-28 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 物体変位量検知信号処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW552339B (en) * 2001-08-30 2003-09-11 Toto Ltd Stool flushing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017173057A (ja) 2017-09-28
CN107237381B (zh) 2021-03-02
JP6862666B2 (ja) 2021-04-21
TW201809413A (zh) 2018-03-16
US20170276781A1 (en) 2017-09-28
US10605906B2 (en) 2020-03-31
CN107237381A (zh) 2017-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI634254B (zh) Sanitary machine
US10478027B2 (en) Toilet seat device and toilet device equipped therewith
TWI684695B (zh) 廁所裝置
TWI653021B (zh) Toilet device
JP2011102783A (ja) 人体検知装置
JP4006547B2 (ja) 物体検知装置
JP5267184B2 (ja) 人体検知装置及びそれを備えた小便器
JP2017181318A (ja) センサ装置、及び、それを備えたトイレ装置。
JP2003021677A (ja) センサ装置
JP2010085100A (ja) 人体検知装置及びそれを備えた小便器
US10267025B2 (en) Wet area device
JP5910987B2 (ja) トイレ装置
JP4482301B2 (ja) トイレ設備
JP2004293103A (ja) 小便器装置
JP2001311191A (ja) 動体検知システム
JP4402406B2 (ja) トイレ設備
JP2001231716A (ja) 可動体検知装置、及びトイレ装置
JP4402405B2 (ja) 便器の着座検出装置
JP7095248B2 (ja) 衛生機器
JP4313636B2 (ja) トイレ設備
JP5158573B2 (ja) 吐水装置または吐水装置を備えた水栓装置
JP6932330B2 (ja) 温水洗浄便座
JP2005200981A (ja) トイレ設備
JP4241116B2 (ja) 小便器洗浄装置
JP2002286852A (ja) 物体検出システム