便器洗浄装置
【課題】本発明は、対象物の検出をドップラセンサで行った場合であっても、消費電力を抑制することができる便器洗浄装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる小便器洗浄装置Ａは、便器と、便器周辺の対象物を検出するマイクロ波ドップラセンサ７と、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力Ｓｉｇ３に応じて給水バルブを制御する制御部８とを備えており、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる定在波信号Ｓｉｇ８に基づいて人体（Ｍ）の存在を検出する人体位置検出部３３と、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号Ｓｉｇ６に基づいて人体（Ｍ）の動きを検出する人体検出処理部３１とを有し、人体位置検出部３３の出力に応じて、人体検出処理部３１を動作させるようにした。
【解決手段】本発明にかかる小便器洗浄装置Ａは、便器と、便器周辺の対象物を検出するマイクロ波ドップラセンサ７と、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力Ｓｉｇ３に応じて給水バルブを制御する制御部８とを備えており、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる定在波信号Ｓｉｇ８に基づいて人体（Ｍ）の存在を検出する人体位置検出部３３と、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号Ｓｉｇ６に基づいて人体（Ｍ）の動きを検出する人体検出処理部３１とを有し、人体位置検出部３３の出力に応じて、人体検出処理部３１を動作させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器洗浄装置に関し、さらに詳細には、ドップラセンサから出力されるドップラ信号に基づいて人体などの対象物の検出を行い、便器内に給水を行って便器を洗浄する便器洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロ波ドップラセンサなどのドップラセンサを用いて人体や尿流を検出し、便器内を洗浄する便器洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
マイクロ波ドップラセンサは、マイクロ波を送信し、対象物によって反射したマイクロ波を受信することにより、対象物の動きを検出するものである。
【０００４】
すなわち、マイクロ波ドップラセンサは、センサから送信するマイクロ波の周波数と、センサから送信したマイクロ波が人体などの対象物によって反射してセンサにより受信される信号の周波数との差分信号からドップラ信号を生成する。
【０００５】
このドップラ信号は、対象物の動き（例えば、対象物の接近や対象物の離反）を表す信号であり、便器洗浄装置の制御部は、このドップラ信号から対象物の動きを検出して、便器内の洗浄を行う。
【０００６】
この種の便器洗浄装置は、赤外線によって人体検出などを行う便器洗浄装置に比べ、センサを便器内に配置することができる点で有効である。
【０００７】
すなわち、マイクロ波が陶器を透過することができるという特性を利用して、マイクロ波ドップラセンサを小便器の内側に隠すことができるため、小便器洗浄装置の美観を向上させることができるのである。
【特許文献１】実開平２−６９７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、対象物の動きを検出するためには、ドップラ信号の周波数成分及びその大きさを抽出するための処理を行わなければならない。
【０００９】
人体などの対象物が接近したり離反したりする時刻は一定でないことから、ドップラセンサを常時動作させておく必要がある。すなわち、対象物の動きの検出を適切に行うために従来の便器洗浄装置では、ドップラセンサを常に動作状態にしていた。
【００１０】
そのため、ドップラセンサを動作するための電力及びドップラ信号の処理のための電力を常に消費することになっていた。
【００１１】
便器洗浄装置は一般的に電池駆動のものが多く、このようにドップラセンサの動作及びドップラ信号の処理を常時行うことによって、容量の大きい電池を使用しなければならなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、対象物の検出をドップラセンサで行った場合であっても、消費電力を抑制することができる便器洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、前記ドップラセンサのセンサ出力に応じて前記給水バルブを制御する制御部と、を備えた便器洗浄装置において、前記制御部は、前記センサ出力に含まれる定在波信号に基づいて前記対象物の存在を検出する第１検出手段と、前記センサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて前記対象物の動きを検出する第２検出手段と、を有し、前記第１検出手段の出力に応じて、前記第２検出手段を動作させ前記給水バルブを制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は、前記ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させるセンサ制御手段を備え、前記第１検出手段は、前記センサ制御手段によって前記ドップラセンサを動作させるタイミングで前記対象物の存在を間欠的に検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出手段を備え、前記センサ制御手段は、前記供給頻度検出手段によって検出した洗浄水の供給頻度に応じて前記所定周期を変更することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記第１検出手段による前記対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記センサ出力に含まれる定在波信号が前記第２基準値以上であることを前記第１検出手段が検出すると、前記給水バルブを閉止する掃除モードに設定することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記制御部は、前記掃除モードに設定するときに前記所定周期を再設定することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記第１検出手段による検出結果と前記第２検出手段による検出結果に基づいて、前記対象物の接近の検出及び前記対象物の離反の検出を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記第２検出手段は、前記対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、前記対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記制御部は、前記センサ出力と前記尿流検出処理部との間に、前記センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設け、前記尿流検出処理部を動作させるときに前記適応フィルタを動作させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記制御部は、前記人体検出処理部によって人体を検出したときに前記尿流検出処理部を動作させることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、前記人体検出処理部を停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、その後、ドップラ信号に基づいて行うようにしているため、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。定在波の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行うことによって、便器洗浄装置の消費電力を低減するのである。すなわち、所定の範囲内に対象物が入るまでは、定在波信号を用いるのである。そして、定在波信号に基づいて対象物を検出したとき、すなわち所定の範囲内に対象物が入った後は、次にドップラ信号に基づいて対象物の検出を行うので、従来の便器洗浄装置での対象物の検出精度を保つことができるのである。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明によれば、ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させ、この間欠動作のタイミングで対象物の存在を検出するので、ドップラセンサの動作時間を短縮することができ、従って、ドップラセンサの消費電力を低減することができ、その結果、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明によれば、便器への洗浄水の供給頻度に応じてドップラセンサの間欠動作周期を増減することができるので、洗浄水の供給頻度が低いような場合には間欠周期を長くすることによって便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明によれば、第１検出手段による対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値以上の定在波信号を検出したときには、給水バルブを閉止する掃除モードに設定されるので、掃除モードに設定するためのモード設定手段を別途設ける必要がない。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明によれば、掃除モードに設定するときにドップラセンサの間欠動作周期を再設定するので、掃除モードに応じた感度で対象物の存在検出を行うことができる。たとえば、通常のモードにおいてドップラセンサの間欠動作周期を１秒としたとき、掃除モードにおいてドップラセンサの間欠動作周期を３秒とすることによって、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２８】
また、請求項６に記載の発明によれば、第１検出手段による定在波信号の検出結果と第２検出手段によるドップラ信号の検出結果に基づいて、対象物の接近及び離反の検出を行うようにしたので、対象物の状態をさらに適切に判定することができる。特に、第１検出手段によって所定範囲の対象物を検出した後、第１検出手段とともに第２検出手段を動作させることにより、その対象物が近づくのか遠ざかるのかを検出することができ、その結果、第２検出手段の動作を停止するタイミングをより適切に判定することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明によれば、第２検出手段は、対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有するので、人体検出に加え、尿流検出を行うことができる。従って、例えば、実際に便器洗浄装置の使用者が放尿していないときに、尿流検出処理部によって放尿していないことを検出することができるので、放尿が行われていないときの不要な洗浄を防止することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載の発明によれば、センサ出力と尿流検出処理部との間に、センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設けているので、通常は適応フィルタの動作を停止させて便器洗浄装置の消費電力を低減させることができ、尿流検出処理部を動作させるときに適応フィルタを動作させて周期的なノイズ等を適切に除去することができる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明によれば、制御部は、人体検出処理部によって人体を検出したときに尿流検出処理部を動作させる。すなわち、人体が検出されているときにのみ尿流が発生することになることから、人体を検出しているときのみ尿流検出処理を行うことで、さらに便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。また、第２検出手段での演算処理時間を短縮することができる。
【００３２】
また、請求項１０に記載の発明によれば、制御部は、尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、人体検出処理部を停止させる。すなわち、尿流が検出されているときには人体が当然に存在することから、尿流を検出しているときに人体検出を行う必要がなく、従って、尿流を検出しているときには人体検出処理を行わないようにすることで、さらに、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る便器洗浄装置は、便器と、この便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、このドップラセンサのセンサ出力に応じて給水バルブを制御する制御部とを備えている。
【００３４】
ドップラセンサとしては、マイクロ波を用いたマイクロ波ドップラセンサのほか、超音波を用いた超音波ドップラセンサなどがある。本実施形態においては、マイクロ波ドップラセンサを例に挙げて以下説明する。
【００３５】
マイクロ波ドップラセンサは、送信信号としてマイクロ波を送信する送信手段と、その反射波を受信信号として受信する受信手段と、送信信号と受信信号とを混合（ミキシング）するミキシング手段とを備えている。
【００３６】
ミキシング手段は、送信信号と受信信号とを合成してセンサ出力とするものである。このセンサ出力には、後述する定在波信号とドップラ信号とが含まれている。定在波信号は、対象物との距離（対象物の位置）を表すものであり、ドップラ信号は対象物の動きを表すものである。
【００３７】
また、便器洗浄装置の制御部には、ドップラセンサのセンサ出力に含まれる定在波信号に基づいて対象物の存在を検出する第１検出手段と、ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する第２検出手段とを有しており、第１検出手段の出力に応じて、第２検出手段を動作させるようにしている。
【００３８】
このように便器洗浄装置が構成されているため、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。すなわち、定在波の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、所定の範囲内に対象物が入るまでは、対象物の検出を定在波信号に基づいて行うことによって、便器洗浄装置の消費電力を低減するのである。また、定在波信号に基づいて対象物を検出したとき、すなわち所定の範囲内に対象物が入った後は、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、便器洗浄装置の対象物検出精度を保つことができるのである。
【００３９】
また、便器洗浄装置は、第１基準値を記憶する記憶部を有しており、制御部は、センサ出力に含まれる定在波信号が第１基準値以上であることを第１検出手段により検出したとき、第２検出手段を動作させ、その後、便器内に給水を行うようにしている。
【００４０】
従って、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、第１基準値以上の定在波信号を検出したときに対象物を検出したと判断し、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、対象物と便器洗浄装置との距離が第１基準値で規定される距離となった後に、ドップラ信号による対象物検出を行うことができ、それまではドップラ信号による対象物の検出を行うことがなく、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。また、第１基準値を変更可能に構成することにより、消費電力を適切に抑制することが可能となる。
【００４１】
また、記憶部には、第１基準値に加え、第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶するようにしており、制御部は、センサ出力に含まれる定在波信号が第２基準値以上であることを第１検出手段が検出すると、第２検出手段の動作を停止し、給水バルブの閉止する掃除モードに設定する。
【００４２】
このように構成することにより、第２基準値以上の定在波信号を検出したときには、給水バルブを閉止する掃除モードに設定されるので、掃除モードに設定するためのモード設定手段を別途設ける必要がない。
【００４３】
以下、本発明に係る便器洗浄装置の実施形態について、いくつかを図面を参照して具体的に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る便器洗浄装置の第１実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、小便器洗浄装置について例を挙げて説明する。図１（ａ）は小便器洗浄装置Ａの外観斜視図、図１（ｂ）は小便器洗浄装置Ａの全体構成図、図２は小便器洗浄装置Ａのマイクロ波ドップラセンサ７及び制御部８の概略構成図である。
【００４５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態における小便器洗浄装置Ａは、小便器１と、ボール部２と、給水路３の中途部に設けられ、小便器１のボール部２内へ洗浄水を供給する給水バルブ４と、ボール部２の底部に配置され、小便器１のボール部２内の汚水を排水する排水路５と、この排水路５に連通するトラップ管路６と、小便器１周辺の対象物を検出するマイクロ波ドップラセンサ７と、マイクロ波ドップラセンサ７からのセンサ出力に基づいて人体検出や尿流検出を行い、この人体検出や尿流検出の結果に応じて給水バルブ４を制御し、ボール部２内に洗浄水を供給する制御部８とを有している。なお、給水バルブ４は、電磁弁などから構成される。
【００４６】
まず、マイクロ波ドップラセンサ７について図面を参照して説明する。
【００４７】
マイクロ波ドップラセンサ７は、小便器１の上部背面側に配置され、図１に示すように、ボール部２を含む斜め下前方に向けてマイクロ波を放射して送信し、このマイクロ波の反射波を受信するものであり、小便器１に人体が近づいてきたこと（人体近接）や小便器から人体が遠ざかったこと（人体離反）のほか、小便器１のボール部２に尿が流れたこと（尿流）を検出するために用いられるものであり、図２に示すように構成されている。
【００４８】
すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７は、小便器１の上部背面側から正面側のボール部２に向けて電波を送信するために１０．５２５ＧＨｚの電気信号である送信信号Ｓｉｇ１を生成する発振回路１０と、発振回路１０から出力される送信信号Ｓｉｇ１を１０．５２５ＧＨｚのマイクロ波として送信する送信手段１１と、送信手段１１から送信されたマイクロ波が検出対象物Ｍによって反射され、その反射波を受信して電気信号に変換した受信信号Ｓｉｇ２を出力する受信手段１２と、送信信号Ｓｉｇ１と受信信号Ｓｉｇ２とを混合（ミキシング）して出力するミキシング手段１３とから構成される。
【００４９】
次に、小便器洗浄装置Ａの制御部８について、図面を参照して具体的に説明する。
【００５０】
制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３を利用して給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部内に洗浄水を供給するために、図２に示すように、ローパスフィルタ部２１、アンプ部２２、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５、対象物検出部２６、給水バルブ制御部２７、記憶部２８、センサ制御部２９、供給頻度検出部３０等を備えている。なお、第１実施形態においては、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、対象物検出部２６、センサ制御部２９、供給頻度検出部３０等はマイクロコンピュータから構成されている。
【００５１】
また、対象物検出部２６には、人体検出処理部３１、尿流検出処理部３２及び人体位置検出部３３などを有している。なお、人体位置検出部３３が第１検出手段の一例に相当し、人体検出処理部３１や尿流検出処理部３２が第２検出手段の一例に相当する。
【００５２】
ローパスフィルタ部２１は、送信信号Ｓｉｇ１や受信信号Ｓｉｇ２の周波数帯域（すなわち、マイクロ波周波数帯域）成分を除去することができるローパスフィルタを備えており、マイクロ波センサ出力Ｓｉｇ３から送信信号Ｓｉｇ１や受信信号Ｓｉｇ２の周波数帯域成分を除去する。
【００５３】
アンプ部２２は、ローパスフィルタ部２１によって高周波帯域が除去された信号Ｓｉｇ４を増幅して出力する。
【００５４】
人体帯域フィルタ部２３は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５の周波数成分のうち、人体検出に不要な周波数帯域（５０Ｈｚを超える周波数帯域）を除去するフィルタであり、この人体帯域フィルタ部２３により人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６を抽出する。
【００５５】
ここで、人体帯域フィルタ部２３は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、マイクロコンピュータによるデジタルフィルタ処理を行うことによって、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６を抽出する。
【００５６】
このように抽出された人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６は、人体検出処理部３１に入力される。人体検出処理部３１は、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６が所定レベル以上であるときに、人体の検出、すなわち小便器１近傍に人体が存在することを検出する。
【００５７】
例えば、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルが大きくなって所定レベル以上になったとき人体接近検出を行い、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルが小さくなって所定レベル以下になったときに人体離反検出を行う。
【００５８】
また、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルによって人体接近と人体離反とを行うのではなく、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数の変化に基づいて行うこともできる。
【００５９】
例えば、定在波検出部２５から出力される定在波信号のレベルが所定レベル以上あれば人体位置検出部３３によって人体の有り（人体の存在）を判定し、その上で、人体検出処理部３１は人体帯域フィルタ部２３から出力される人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数の変化によって、人体が遠ざかっているか、人体が近づいているかを判定する。
【００６０】
つまり、人体が小便器１に接近する時にはその接近スピードが遅くなり人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が小さくなっていく。また、反対に人体が小便器１から離反する時にはその離反スピードが速くなり人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が大きくなっていく。人体検出処理部３１は、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が小さくなっていくこと検出して人体接近を判定し、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が大きくなっていくことを検出して人体離反を判定するのである。
【００６１】
ところで、これら人体接近検出と人体離反検出は、次のように人体検出処理部３１による人体の動き検出と人体位置検出部３３による人体の位置検出とを用いることによってより精度よく行うことができる。
【００６２】
すなわち、人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号のレベルによって人体の位置を判定することができる。一方で、人体検出処理部３１は人体帯域フィルタ部２３から出力されるドップラ信号の周波数によって人の動きを判定することができる。従って、ある期間で人体の動きがあったとき、その期間の２箇所の定在波信号のレベルを判定することによって人体が遠ざかっているか、人体が近づいているかを判定することができる。つまり、２箇所の定在波信号のレベルが小さくなっていくときには人体離反が検出でき、２箇所の定在波信号のレベルが大きくなっていくときには人体接近が検出できる。
【００６３】
尿流帯域フィルタ部２４は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５の周波数成分のうち、尿流検出に不要な周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ以外の周波数帯域）を除去するバンドパスフィルタであり、この尿流帯域フィルタ部２４により尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７を抽出する。
【００６４】
ここで、尿流帯域フィルタ部２４は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、マイクロコンピュータによるデジタルフィルタ処理を行うことによって、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７を抽出する。
【００６５】
このように抽出された尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７は、尿流検出処理部３２に入力される。尿流検出処理部３２は、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７が所定レベル以上であるときに小便器１の尿流を検出する。
【００６６】
ここで、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号による対象物（尿流や人体）の動き検出について、説明する。対象物の動きは、以下の式（１）の関係からその検出を行うものである。
【００６７】
基本式：ΔＦ＝ＦＳ―Ｆｂ＝２×ＦＳ×ν／ｃ ・・・（１）
ΔＦ：ドップラ 周波数（センサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号の周波数）
ＦＳ：送信周波数（送信信号Ｓｉｇ１の周波数）
Ｆｂ：反射周波数（受信信号Ｓｉｇ２の周波数）
ν：検出対象物の移動速度
ｃ：光速（３００×１０６ｍ／ｓ）
すなわち、送信手段１１から送信された周波数ＦＳのマイクロ波は、速度νで移動している検出対象物に反射する。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１２によって受信される。そして、送信信号Ｓｉｇ１と受信信号Ｓｉｇ２とをミキシングした信号からローパスフィルタ部２１によって高周波成分を除去することによってセンサ出力Ｓｉｇ３からドップラ周波数ΔＦを抽出する。
【００６８】
そして、人体帯域フィルタ部２３によって人体検出のための周波数帯域（５０Ｈｚ以下）を抽出して人体検出処理部３１によって人体の検出を行い、尿流帯域フィルタ部２４によって尿流検出のための周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ）を抽出して尿流検出処理部３２によって尿流の検出を行う。
【００６９】
人体検出処理部３１で人体を検出した後、尿流検出処理部３２で尿流検出が判定されたとき、給水バルブ制御部２７は所定の条件に従い給水バルブ４を制御して、小便器１のボール部２内に洗浄水を供給する。
【００７０】
ところで、尿流検出処理部３２により常時尿流の検出を行うと、制御部８での電力の消費が大きくなってしまう。これは、デジタルフィルタ処理等の処理に時間を要するためである。
【００７１】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、人体が小便器１に接近後、尿流検出をするようにしている。すなわち、人体検出処理部３１において人体の接近検出を行った後、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させるようにしており、それまでは尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２の動作を停止する。その結果、制御部８によって消費する電力を低減することができる。
【００７２】
同様に、人体検出処理部３１により常時人体の検出の検出を行うと、制御部８での電力の消費が大きくなってしまう。これは、デジタルフィルタ処理等の処理に時間を要するためである。
【００７３】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、人体位置検出部３３によって人体の接近を検出した後に、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させるようにしている。このように、人体位置検出部３３によって人体の接近を検出するまでは、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の動作を停止することにより、制御部８によって消費する電力を低減することができる。
【００７４】
以下、定在波検出部２５及び人体位置検出部３３について、具体的に説明する。図３はマイクロ波ドップラセンサ７から出力される定在波の検出説明図である。
【００７５】
定在波検出部２５は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５から定在波信号を検出するものであり、ローパスフィルタ回路（交流成分除去回路）、位相シフト回路、全波整流回路、加算回路などから構成される。
【００７６】
アンプ部２２から出力される信号Ｓｉｇ５は、定在波信号である直流成分とドップラ信号である交流成分から構成されており、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路によってドップラ信号成分を除去することによって定在波信号が抽出される。すなわち、アンプ部２２から出力される信号Ｓｉｇ５から交流成分を除去するのである。
【００７７】
この定在波信号は、対象物Ｍとの距離に応じてそのレベルが図３（ａ）に示すように変化する。すなわち、定在波信号の電圧レベルは、図３（ａ）に示すように、マイクロ波ドップラセンサ７から対象物Ｍまでの距離に応じて周期的な軌跡をたどって大きくなっていく。なお、図３（ａ）〜（ｅ）において、横軸はマイクロ波ドップラセンサ７から対象物Ｍまでの距離を表しており、右に行くほどその距離が遠くなる。
【００７８】
このように定在波信号は、１／２周期にて振幅の大きな腹部と振幅の小さな節部が周期的に存在するため、定在波信号に対する対象物Ｍとの距離の精度に問題が出てくる。
【００７９】
そこで、定在波信号に対する対象物Ｍとの距離の精度を上げるために、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路から出力される定在波信号からいくつかの異なった位相差を持った信号を生成する。
【００８０】
このように位相を異ならしめた定在波信号を合成して定在波合成信号を生成することにより、図３（ｅ）に示すように、マイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離検出の精度を向上させることができる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を搭載した小便器洗浄装置Ａと人体との距離が近いほどレベルが大きくなるような信号を生成することができるのである。
【００８１】
すなわち、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路から出力される定在波信号の位相をシフトした信号をシフト回路によって生成する（図３（ｂ）参照）。このように位相がシフトされた定在波信号を全波整流回路によって全波整流する（図３（ｄ）参照）。また、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路からを出力される定在波信号を全波整流回路で全波整流する（図３（ｃ）参照）。
【００８２】
このように全波整流した２つの定在波信号（図３（ｃ），（ｄ）参照）は、加算回路によって加算され、定在波合成信号として定在波検出部２５から出力される（図３（ｅ）参照）。
【００８３】
なお、合成する位相の異なる定在波信号の数が多ければ多いほど、算出される定在波合成信号は滑らかな曲線となり、距離に対する出力値が１対１となり、より正確な距離を検出することが可能となるが、本第１実施形態においては説明を容易にするため、２つの位相の異なる定在波信号から生成した定在波合成信号から小便器洗浄装置Ａと人体との距離を検出するようにしている。
【００８４】
このように定在波検出部２５によって生成された定在波合成信号は、マイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離に応じた電圧レベルの信号となることから、定在波合成信号の電圧レベルからマイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離を容易に検出することが可能となる。ここで、図３（ｅ）中の第１基準値は人体接近を検出するための基準値であり、第２基準値は後述の掃除モードへの移行を判断するための基準値である。
【００８５】
特に、定在波合成信号の電圧レベルの検出だけでよいため、人体検出を行うための処理が短くて済む。従って、ドップラ信号に基づいて人体検出を行うことに比べ、人体検出を行うための処理が軽減される。
【００８６】
すなわち、ドップラ信号に基づく人体検出では、５０Ｈｚ以下の交流信号であることを検出する必要があるため、その検出処理には必然的に時間を要してしまう。例えば、５０Ｈｚのドップラ信号を検出するためには、少なくとも２０ｍｓを越える時間を要してしまう。
【００８７】
しかし、定在波信号に基づく人体検出では、定在波合成信号の電圧レベルを検出するだけでよいため、短時間（例えば、１ｍｓ）で人体検出が可能となる。そして、所定間隔（例えば、１ｓｅｃ）で人体検出を行い、人体検出を行っていないときには、マイクロ波ドップラセンサの動作、定在波検出部２５及び人体位置検出部３３の動作を停止することにより、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。
【００８８】
そこで、センサ制御部２９は、マイクロ波ドップラセンサ７を所定周期（例えば、１ｍｓ周期）で間欠的に動作させるようにしており、人体位置検出部３３はマイクロ波ドップラセンサ７が間欠動作するタイミングで動作するようにしている。
【００８９】
また、制御部８には、給水バルブ制御部２７による洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出部３０（供給頻度検出手段の一例に相当）が設けられている。そして、センサ制御部２９（センサ制御手段の一例に相当）は、供給頻度検出部３０によって検出した洗浄水の供給頻度に応じてマイクロ波ドップラセンサ７を間欠動作させる周期を変更するようにしている。
【００９０】
ここで、洗浄水の供給頻度とは、所定時間内（例えば、１日間）にどのくらい洗浄水が小便器１に供給されたかを示す度合いを表すものであり、例えば、１日に１０回を標準値に設定（記憶部２８に記憶）した場合、１日に５回の洗浄水の供給頻度であるときには、マイクロ波ドップラセンサ７の動作周期を基準周期（例えば、１秒周期）よりも長くする（例えば、２秒周期）。一方、１日に２０回の洗浄水の供給頻度であるときには、マイクロ波ドップラセンサ７の動作周期を標準周期よりも短くする（例えば、０．５秒周期）。なお、使用頻度が更に多くなった場合であっても、記憶部２８に記憶された最小限周期（例えば、０．３秒周期）よりは小さくしない。これは、間欠周期を短くしすぎると、消費電力の低減の効果が少なくなるからであり、一方であまり検出周期を短くしても検出感度にあまり影響を与えないからである。
【００９１】
なお、センサ制御部２９は、時間帯毎に異なる周期でマイクロ波ドップラセンサ７を間欠動作させるようにしてもよい。例えば、使用される可能性が少ない時間帯はマイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作周期を標準周期（例えば、１秒周期）よりも長くし、小便器１が使用される可能性が高い時間帯にはマイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作周期を標準周期とすることにより、全体的な消費電力を低減することができる。
【００９２】
ここで、制御部８に配置された記憶部２８には、人体接近検出用の第１基準値が記憶されており、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる定在波信号が第１基準値以上であることを人体位置検出部３３により検出したとき、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させる。その後、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であると人体検出処理部３１により判定されたとき、制御部８は尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させる。
【００９３】
また、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａにおいては、小便器１を掃除するために、掃除モードが設けられている。
【００９４】
この掃除モードは、小便器１を掃除中に小便器１内に洗浄水が供給され、清掃者に水がかかったり、洗浄水が飛散して周辺を汚すという課題に対し、掃除中は小便器１内に洗浄水が流れないようにするものである。その結果、清掃者は掃除作業に専念することができ、小便器１周辺を洗浄水の飛散によって汚すことを抑制することができる。
【００９５】
従来の掃除モードへの移行は、例えば、人体検出を赤外線センサで行う小便器洗浄装置においては、特開２０００−２１３０４９号公報に記載されているように、赤外線センサを覆い検知作動を阻止するための着脱自在なセンサカバーを赤外線センサの前面に配置することにより、掃除中に小便器１に洗浄水が供給されることを防止している。
【００９６】
しかし、従来の小便器洗浄装置においては、清掃者はセンサカバーを用意しなければならず、わずらわしい。また、複数の人間による交代制で小便器洗浄装置を掃除するためには、複数のセンサカバーが必要である。
【００９７】
そこで、第１実施形態における小便器洗浄装置Ａにおいては、マイクロ波ドップラセンサ７からの出力に含まれる定在波信号が第１基準値よりも大きい第２基準値以上となったときに、掃除モードに移行するようにしている。この第２基準値は、第１基準値と同様に記憶部２８に記憶される。
【００９８】
この第２基準値は、小便器洗浄装置Ａの利用者の手とマイクロ波ドップラセンサ７との距離が所定の距離内（以下、「掃除モード移行距離」と呼ぶ。）になったときに、マイクロ波ドップラセンサ７から出力される定在波信号の電圧レベルである。
【００９９】
この掃除モード移行距離は、小便器洗浄装置Ａが通常の使用状態における人体とマイクロ波ドップラセンサ７との距離よりも短い距離であり、図４（ａ），（ｂ）に示すように、小便器１内であって、ボール部２上方に小便器洗浄装置Ａの利用者が手を挿入しなければ、掃除モード移行距離にはならないようにしている。
【０１００】
掃除モードに移行すると、小便器洗浄装置Ａにおける自動洗浄モードが停止するため、清掃者は小便器洗浄装置Ａの掃除に専念することができる（図４（ｃ）参照）。
【０１０１】
以上のように構成された小便器洗浄装置Ａについて、その動作をフローチャートを用いて具体的に説明する。図５は、小便器洗浄装置Ａのメイン処理フローチャート、図６は第１基準値設定処理のフローチャート、図７は、掃除モード処理のフローチャートである。
【０１０２】
図５に示すように、小便器洗浄装置Ａのメイン処理において、まず、制御部８は、記憶部２８に第１基準値を設定するための処理を実行する（ステップＳ１０）。この第１基準値設定処理は、後述する図６におけるステップＳ３０〜３４からなる処理である。
【０１０３】
ステップＳ１０の処理が終了すると、制御部８は定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１０４】
この処理において、制御部８は、まず、センサ制御部２９を動作させて、マイクロ波ドップラセンサ７を所定間隔で間欠動作させる。この間欠動作は、Ｔｂ（例えば、１ｍｓ）間のマイクロ波ドップラセンサ７の動作をＴａ（例えば、１秒）間隔で行うものである。Ｔａを大きくするとマイクロ波ドップラセンサ７が動作する時間が減少するため、小便器洗浄装置Ａの消費電力も減少する。また、Ｔｂを小さくしても、小便器洗浄装置Ａの消費電力も減少する。一方、Ｔａを小さくすると小便器洗浄装置Ａの消費電力は大きくなるが、人体接近の検出精度が高くなる。
【０１０５】
マイクロ波ドップラセンサ７を所定間隔での間欠動作を開始した後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を抽出するために、定在波検出部２５を動作させると共に、人体位置検出部３３を動作させる。
【０１０６】
人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶された第１基準信号以上であるか否かを判定することにより、定在波信号が第１基準値以上であるか否かを判定する。
【０１０７】
ステップＳ１１において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上であると判定されると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理に移行する。一方、定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部８は、ステップＳ１１の処理を繰り返し行う。
【０１０８】
ステップＳ１２において、制御部８は、定在波信号が第２基準値以上であるか否かを判定する。この処理では、間欠動作させたマイクロ波ドップラセンサ７から出力されるセンサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を定在波検出部２５によって抽出し、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶された第２基準信号以上であるか否かを判定することにより、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であるか否かを判定する。
【０１０９】
この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部８は、掃除モードに移行する（ステップＳ１３）。この掃除モード処理は、後述する図７におけるステップＳ４０〜４４からなる処理である。
【０１１０】
一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御部８は、ドップラ信号に基づいて人体の検出があったか否かを判定する（ステップＳ１４）。すなわち、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であるか否かを判定するのである。
【０１１１】
このようにステップＳ１４でドップラ信号に基づいて人体検出（人体接近検出）を行うのは、排水路５やトラップ管路６が詰まると、ボール部２に溜まった尿や洗浄水（以下、「封水」と呼ぶ。）によって定在波信号が発生するからである。つまり、定在波信号の検出では封水を人体と誤検出してしまう可能性がある。そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、ドップラ信号に基づいて人体検出をも行うようにして、人体の検出精度を高めているのである。
【０１１２】
このステップＳ１４において、制御部８は、まず、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作を連続動作に移行させる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を常時動作状態にするのである。
【０１１３】
マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させた後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる。
【０１１４】
人体検出処理部３１は、人体帯域フィルタ部２３によってデジタルフィルタ処理された人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が記憶部２８に記憶された人体検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、人体検出用のドップラ信号が所定値以上であるか否かを判定する。
【０１１５】
ステップＳ１４において、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であると判定されると（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御部８は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流す。これにより、利用者が小便器１を使用する前に、小便器１内を事前に洗浄（予備洗浄）を行う（ステップＳ１５）。一方、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上ではないと判定されると（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１１に移行する。
【０１１６】
その後、制御部８は、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１１７】
この処理において、制御部８は、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させる。尿流検出処理部３２は、尿流帯域フィルタ部２４によってデジタルフィルタ処理された尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７が記憶部２８に記憶された尿流検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、尿流が検出できたか否かを判定する。
【０１１８】
ステップＳ１６において、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたと判定されると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、制御部８は、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２における処理動作を停止するとともに、ステップＳ１２同様に、制御部８は定在波が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。一方、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができないと判定されると（ステップＳ１６：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１６に移行する。なお、ここでの「尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができた」とは、尿流が検出され、その後尿流が検出されなくなったことを検出したことを意味する。
【０１１９】
ステップＳ１７において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３の処理に移行する。一方、定在波信号が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御部８は、ステップＳ１８の処理に移行する。
【０１２０】
次に、ステップＳ１８において、制御部８は、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたか否かを判定する。
【０１２１】
この処理において、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたと判定されると（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御部８は、ステップＳ１６における尿流の検出時間が所定時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。なお、制御部８において、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５及び対象物検出部２６の処理動作は停止状態となる。また、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止する。一方、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができないと判定されると（ステップＳ１８：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１６に移行する。
【０１２２】
ステップＳ１９において、尿流の検出時間が所定時間以上であると判定されると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、制御部８は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流して小便器１の本洗浄を行う（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１９において、尿流の検出時間が所定時間以上ではないと判定されると（ステップＳ１９：Ｎｏ）、処理をステップＳ１１に移行する。
【０１２３】
ステップＳ２０の処理が終了すると、制御部８は、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を常時動作状態にするのである。
【０１２４】
マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させた後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる。
【０１２５】
そして、制御部８は、ドップラ信号による人体検出があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であるか否かを判定するのである。
【０１２６】
この人体検出処理はＴ１秒間行われ（ステップＳ２１：Ｎｏ，ステップＳ２２）、このＴ１間に人体の検出があったと判定されると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御部８は、その処理をステップＳ１６の処理に移行する。
【０１２７】
一方、Ｔ１間に人体の検出がなかったと判定されると（ステップＳ２１：Ｎｏ）、制御部８は、Ｔ１経過後にその処理をステップＳ１１の処理に移行する。
【０１２８】
このように小便器洗浄装置Ａにおいては、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力に含まれる定在波信号に基づいて対象物の存在を検出する第１検出手段である人体位置検出部３３によって第１基準値以上の定在波信号が検出されたときに、第２検出手段を動作させるようにしている。すなわち、マイクロ波ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する人体検出処理部を動作させるようにしている。
【０１２９】
従って、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。すなわち、定在波信号の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行うことによって、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減するのである。
【０１３０】
しかも、定在波信号に基づいて対象物を検出したときには、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、従来の便器洗浄装置での対象物検出精度を保つことができるのである。すなわち、封水などの状態が発生した場合であっても、人体の誤検出を防止することができるのである。
【０１３１】
なお、ボール部２に封水が存在するとき、小便器１のボール部２内に洗浄水を流すと、ボール部２から洗浄水が溢れてしまう恐れがある。そこで、制御部８は、人体検出用のドップラ信号によって人体が検出されていないときであって、定在波信号が第１基準値よりも所定以上大きい電圧レベル以上であることを検出すると、ボール部２に封水が存在すると判定し、自動洗浄モードを停止するようにしてもよい。
【０１３２】
次に、第１基準値設定処理について、図６のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１３３】
制御部８は、この第１基準値設定処理において、まず、マイクロ波ドップラセンサ７を連続的（継続的）に動作させた後、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる（ステップＳ３０）。
【０１３４】
ステップＳ３０の処理が終了すると、制御部８は、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。この所定値は、ステップＳ１４等における人体検出用の基準値よりも小さい値であり、小便器１周辺で物体が動いていないかどうかを判定するために用いられるものである。
【０１３５】
ステップＳ３１において、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されたとき（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部８は、その処理をステップＳ３２に移行する。一方、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されない（すなわち、所定値を越えるドップラ信号が検出された）とき（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ステップＳ３１の処理に移行する。
【０１３６】
ステップＳ３２において、制御部８は、消費電力を低減するために、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の処理動作を停止する。さらに、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を抽出するために、定在波検出部２５を動作させると共に、人体位置検出部３３を動作させる。
【０１３７】
その後、制御部８における人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上であるか否かを判定する。なお、このデフォルト値は記憶部２８に記憶されている。
【０１３８】
この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上と判定されると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御部８は、検出した定在波信号の電圧レベルよりもαだけ大きい値を第１基準値として記憶部２８に設定（記憶）する（ステップＳ３３）。一方、定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上ではないと判定されると（ステップＳ３２：Ｎｏ）、制御部８は、デフォルト値を第１基準値として記憶部２８に設定する（ステップＳ３４）。このステップＳ３３，Ｓ３４の処理が終了すると、この第１基準値設定処理を終了する。
【０１３９】
このように本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａの制御部８では、小便器１周辺に対象物が存在していない（特に、人体の動きが検出されない）ことを、ドップラ信号によって判定した後、定在波信号のレベルを検出するようにし、第１基準値を設定する。
【０１４０】
従って、小便器洗浄装置Ａが設定された環境に応じて第１基準信号を設定することができる。すなわち、小便器洗浄装置Ａが狭いトイレ空間に設定される場合には、マイクロ波を反射する物体が小便器１の近くに存在する可能性が高くなる。それゆえ、固定的に第１基準信号を設定したのでは、人体が接近していない状態であっても、定在波信号が第１基準信号以上のレベルとなることがある。その結果、図５におけるステップＳ１１の処理が常にＹｅｓとなり、常に人体帯域フィルタ部２３や人体検出処理部３１の処理動作を行わなければならず、ステップＳ１１の処理を行っている意味がなくなる可能性がある。
【０１４１】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、予め人体が存在しない状態で、定在波信号を検出することによって、小便器１周辺の環境を判断して、第１基準値を適切に設定することにより、定在波信号での人体の接近検出を有効に行うようにしている。
【０１４２】
なお、予め人体が存在しない状態で、定在波信号が第１基準値の最大設定値よりも大きくなるときには、制御部８は、第１基準値を最大設定値として記憶部２８に設定する。
【０１４３】
このように第１基準値を最大設定値以上としないのは、図５のＳ１４における人体検出処理が遅れ、ステップＳ１５の予備洗浄処理が遅れるのを防止するためである。
【０１４４】
次に、掃除モード処理について、図７のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１４５】
制御部８は、この掃除モード処理において、まず、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止し、給水バルブ４を事実上閉止状態にする。すなわち、自動的に給水バルブ４を制御して、小便器１に洗浄水を供給する自動洗浄モードを停止状態とする（ステップＳ４０）。
【０１４６】
その後、制御部８は、タイマｔのカウントを開始し（ステップＳ４１）、タイマｔが所定値Ｔ３をカウントするまで待つ（ステップＳ４２）。
【０１４７】
ステップＳ４２において、タイマｔが所定値Ｔ３をカウントすると（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、制御部８は、定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶されている第３基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。この第３基準値は、第１基準値よりも大きく、第２基準値よりも小さい値で、清掃者が小便器１を掃除中に定在波信号が下回る可能性の少ないレベルである。
【０１４８】
定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ４３：Ｎｏ）、制御部８は、自動洗浄モードに移行して、給水バルブ４の閉止を解除して（ステップＳ４４）、掃除モード処理を終了する。一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であると判定されると（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、制御部８は、ステップＳ４０の処理へ移行する。
【０１４９】
このように本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａの制御部８では、掃除モードに移行すると、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）となるまで小便器１への洗浄水の供給を停止するようにしている。しかも、所定時間となった場合に、まだ清掃者が掃除をしている場合には、再度所定時間だけ小便器１への洗浄水の供給を停止する。これにより清掃者は小便器１の掃除に専念することができる。
【０１５０】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る便器洗浄装置の第２実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、ここでは、第１実施形態と同様に、小便器洗浄装置を例に挙げて説明する。図８は小便器洗浄装置Ａ’のマイクロ波ドップラセンサ７及び制御部８’の概略構成図である。
【０１５１】
この第２実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ’の制御部８’は、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａの制御部８において、マイクロ波ドップラセンサ７の出力（ここでは、アンプ部２２）と尿流帯域フィルタ部２４との間に適応フィルタ３４を設けたものであり、ここでは、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａと異なる部分のみ説明する。なお、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａと同様の機能を有するものについては同一符号を付し、説明は省略することとする。
【０１５２】
小便器洗浄装置Ａ’の制御部８’は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５を適応フィルタ３４に入力し、この適応フィルタ３４において、信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、周期性のあるノイズを除去することによって信号Ｓｉｇ９が生成される。この信号Ｓｉｇ９を尿流帯域フィルタ部２４へ入力して、尿流検出に不要な周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ以外の周波数帯域）を除去した後、信号Ｓｉｇ７として、尿流検出処理部３２に入力する。尿流検出処理部３２は、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７が所定レベル以上であるときに小便器１の尿流を検出する。制御部８’は、尿流検出処理部３２を動作させるときに、適応フィルタ３４を動作させるようにしており、これにより、周期的なノイズ等を適切に除去しつつ、小便器洗浄装置Ａ’の消費電力を低減させることができる。
【０１５３】
ここで、適応フィルタ３４は、上述のように周期性のノイズを除去する機能を有しており、次の理由により設けられるものである。
【０１５４】
小便器洗浄装置Ａ’の設置場所に設置される照明器具として多用されている蛍光灯はノイズを発生することが知られている。特にマイクロ波ドップラセンサ７の指向特性パターン内に蛍光灯が存在する場合、蛍光灯が発するノイズがマイクロ波ドップラセンサ７で受信されやすくなる。蛍光灯が発するノイズがマイクロ波ドップラセンサ７によって受信されたとき、マイクロ波ドップラセンサ７から出力される信号Ｓｉｇ３には蛍光灯が発するノイズが混入することになる。適応フィルタ３４はノイズが混入した信号Ｓｉｇ３からそのノイズを除去する役割を果たすことになる。
【０１５５】
蛍光灯からのノイズの特徴は、ある程度の周期性が見られること、完全な正弦波ではなく所々に波形の乱れや大きなうねりが見られることなどがあることであり、このことは本出願人の特開２００４−２９３２１６号明細書で詳解している。すなわち、蛍光灯に供給する商用電源の周波数が例えば６０Ｈｚのとき、蛍光灯のノイズの周波数スペクトルは、１２０Ｈｚを最大振幅ピークとし、その２倍の２４０Ｈｚにもピークが見られ、さらに２０Ｈｚとその２倍の４０Ｈｚ、３倍の６０Ｈｚにもピークが見られる。このように蛍光灯のノイズは、１２０Ｈｚを基本成分としながらも、そのｎ次高調波成分や、電源周波数とは直接は関連のない周波数とそのｎ次高調波成分などが、複雑に組み合わされた波形となっている。なお、商用電源の周波数が５０Ｈｚのとき、蛍光灯のノイズの周波数スペクトルは、１００Ｈｚを最大振幅ピークとし、その２倍の２００Ｈｚにもピークが見られることになる。尿流検出は１００〜１８０Ｈｚのドップラ信号を検出することによって行うため、蛍光灯からのノイズは可及的に低減する必要がある。
【０１５６】
そこで、本第２実施形態における小便器洗浄装置Ａ’においては、適応フィルタ３４をアンプ部２２と尿流帯域フィルタ部２４との間に設けて、蛍光灯ノイズなどの周期性のあるノイズを除去するようにしている。すなわち、適応フィルタ３４によって信号Ｓｉｇ５から周期性成分を予測して、この信号Ｓｉｇ５から予測した周期性成分を減算することによって、周期成分である蛍光灯のノイズを効果的に取り除くのである。なお、尿流検出すべき信号Ｓｉｇ５は、１８０Ｈｚ以下の周波数成分が多く含まれるものの、時間軸で見ればランダム性周波数成分の信号になっている。これは、壁面を流れる水流も含めて、尿流が移動したり、脈動したりすることによって形成される様々な水流をマイクロ波ドップラセンサ７が検出しているためである。このように、ランダム性周波数成分つまり尿流の検出成分だけを得ることができる。すなわち、適応フィルタ３４では、周期性成分を取り除き、尿流検出に必要なランダム性周波数成分は取り除かれないのである。
【０１５７】
以下、第２実施形態の小便器洗浄装置Ａ’における適応フィルタ３４の構成および動作について、その一例を挙げ、図９を参照してさらに詳しく説明する。
【０１５８】
適応フィルタ３４は、図９に示すように、Ａ／Ｄコンバータ３５と、遅延回路４０と、デジタルフィルタ４１と、信号加算回路４２と、フィルタ係数更新回路４３とで構成されている。
【０１５９】
適応フィルタ３４に入力された信号Ｓｉｇ５は、Ａ／Ｄコンバータ３５によりデジタルデータｘ［ｎ］変換され、遅延回路４０に入力される。Ｚ−１はＺ変換を表しており、本第２実施形態においては、Ｚ変換を行う遅延素子４０ａが１０段で遅延回路４０を構成している。遅延素子４０ａは各サンプリング時間毎に次段へ入力信号値を送出するので、本第２実施形態の遅延回路４０より出力されるデジタルデータｘ［ｎ］は、１０サンプリング前の入力信号に等しい。
【０１６０】
デジタルフィルタ４１は、遅延回路４０から送出される信号を受信し、ノイズ予測波形ｙ［ｎ］を出力する。本第２実施形態ではデジタルフィルタ４１として64段のＦＩＲ型のデジタルフィルタを用いている。ＦＩＲ型デジタルフィルタのフィルタ係数ｈ０〜ｈ63を、各対応する遅延素子４０ａの各段とそれぞれ乗算し、さらに、その結果の加算合計を算出して出力信号ｙ［ｎ］を得る。各フィルタ係数ｈ０〜ｈ63は、後述するフィルタ係数更新回路４３により、入力信号ｘ［ｎ］に含まれる蛍光灯のノイズなど周期成分信号のみを取り出すように予め調節されており、出力信号ｙ［ｎ］はノイズ除去に最適な信号となっている。
【０１６１】
また、信号加算回路４２は、入力信号ｘ［ｎ］に、デジタルフィルタ４１の出力信号ｙ［ｎ］の反転信号すなわち逆位相信号である−ｙ［ｎ］を加算する。前述したように、ｙ［ｎ］は入力信号に含まれる周期成分、すなわち蛍光灯のノイズなどの周期成分信号となっているので、結果的に周期性ノイズの逆位相信号を入力信号ｘ［ｎ］と加算することになる。
【０１６２】
そして、加算結果ε［ｎ］は、入力信号ｘ［ｎ］から蛍光灯のノイズなどの周期性ノイズが取り除かれた信号となっている。なお、デジタルフィルタ４１の周期性ノイズの予測信号ｙ［ｎ］は、ｘ［ｎ］のノイズ成分と完全に一致しないので、加算結果ε［ｎ］は必ずしも０にはならない。
【０１６３】
次に、フィルタ係数更新回路４３は、ノイズ予測誤差である前述した加算結果ε［ｎ］を最小にすべく、デジタルフィルタ４１のフィルタ係数ｈ０〜ｈ63を調節する機能を有している。本第２実施形態では適応フィルタ３４の係数更新方法として、計算処理を簡略化することが可能なＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）法を使用している。このＬＭＳ法によれば、加算結果ε［ｎ］にステップサイズμ49の２倍を乗じた上で、各対応する遅延素子の各段をさらに乗じ、現在時刻の各フィルタ係数ｈ［ｎ］に足し合わせて、次時刻の各フィルタ係数ｈ［ｎ＋１］を得ている。
【０１６４】
この方法により、計算開始時刻においては残差ε［ｎ］の絶対値は大きいものの、時刻が経過するにつれてε［ｎ］の絶対値が０に収束していくという結果が得られる。ここで、ステップサイズμ49は収束の速度と収束後の誤差量を決定するパラメータであり、一般には０＜μ＜１なる値を設定する。
【０１６５】
以上のように、本第２実施形態の小便器洗浄装置Ａ’は、適応フィルタ３４を設けたことにより、蛍光灯からのノイズを除去することができ、これによって、小便器洗浄装置Ａ’の誤動作をなくすことができる。
【０１６６】
なお、ノイズ成分を除去する手段として、適応フィルタ３４に代えて、例えば、ノッチフィルタも有効である。すなわち、特定の周波数のみを選択して減衰させるものである。ノイズの周波数が既知であれば、その周波数を選択減衰するようにノイズの特性を選定することにより、ノイズを効率的に除去することができる。なお、ノッチフィルタの周波数の選択範囲より尿流検出の周波数の範囲の方が十分広ければ、ノイズ周波数部分を減衰させても尿流検出に大きな影響はない。なお、商用電源の２次高調波のノイズは、西日本地域では１２０Ｈｚ、東日本地域では１００Ｈｚとなり地域によって除去する周波数を変える必要がある。さらに、目的とする尿流の周波数範囲に、複数の周波数のノイズ成分が見られる場合、一つのノッチフィルタでは対応できないので複数個のノッチフィルタを使用することとなる。本第２実施形態においては、周波数が既知でなくても、複数個のノイズであってもノイズの状況に応じて有効にノイズ除去を行うため、適応フィルタ３４を設けている。
【０１６７】
なお、上述においては、アンプ部２２と尿流帯域フィルタ部２４との間に適応フィルタ３４を設けることとしたが、アンプ部２２と人体帯域フィルタ部２３との間に適応フィルタを設けるようにしてもよい。このようにすれば、尿流の検出精度と同様に、人体の検出精度を向上させることができる。この場合、アンプ部２２からの信号を適応フィルタ３４に入力し、この適応フィルタの出力信号を人体帯域フィルタ部２３と尿流帯域フィルタ部２４とにそれぞれ入力することによって適応フィルタを人体検出と尿流検出とで共用化することができる。
【０１６８】
また、適応フィルタ３４の係数更新を逐次行うようにしているが、適応フィルタ３４の動作を開始して所定期間経過後は係数の更新を行わないようにしてもよい。このようにすることで、係数更新処理に伴う電力消費を低減させることができる。
【０１６９】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る便器洗浄装置の第３実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、ここでは、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、小便器洗浄装置を例に挙げて説明する。図１０は第３実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ”のメイン処理フローチャート、図１１は、図１０における掃除モード処理のフローチャートである。
【０１７０】
この第３実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ”は、上述の実施形態の小便器洗浄装置Ａ，Ａ’において、尿流検出及び人体離反検出の処理が一部異なり、また、掃除モード処理も一部異なるが、それ以外の部分は同様であるため、ここでは、上述の実施形態の小便器洗浄装置Ａ’との相違部分を例挙げて説明する。
【０１７１】
まず、小便器洗浄装置Ａ”のメイン処理について、図１０を参照して説明する。この図１０のフローチャートは、ステップＳ５３，Ｓ５６〜Ｓ６１の処理が、図５のフローチャートのステップＳ１３，Ｓ１６〜１８の処理と異なるものであり、図５のフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５までの処理と図１０のステップＳ５０〜Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５の処理は同様の処理であり、図５のフローチャートのステップＳ１９〜Ｓ２２までの処理と図１０のステップＳ６２〜Ｓ６５までの処理は同様の処理であるため、同様の処理については説明を省略する。
【０１７２】
ステップＳ５５の予備洗浄が終了すると、制御部８’は、尿流帯域フィルタ部２４と尿流検出処理部３２と適応フィルタ３４とを動作させることによって、尿流検出処理を開始する（ステップＳ５６）。その後、尿流検出処理部３２は、尿流帯域フィルタ部２４によってデジタルフィルタ処理された尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７が記憶部２８に記憶された尿流検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、尿流が検出できたか否かを判定する(ステップS５７)。
【０１７３】
この処理において、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたと判定されると（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、制御部８’は、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１における処理が実行されているきには、その動作を停止して、処理をステップＳ５７へ戻す。
【０１７４】
一方、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができないと判定されると（ステップＳ５７：Ｎｏ）、制御部８’は、図５に示すステップＳ１２と同様に、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５９）。
【０１７５】
ステップＳ５９において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ５９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３の処理に移行する。一方、定在波信号が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ５９：Ｎｏ）、制御部８’は、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させ、人体検出処理を開始し（ステップＳ６０）、ステップＳ６１の処理に移行する。
【０１７６】
このステップＳ６１において、制御部８’は、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたか否かを判定する。
【０１７７】
この処理において、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができないと判定されると（ステップＳ６１：Ｎｏ）、制御部８’はその処理をステップＳ５７に移行する。一方、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたと判定されると（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、制御部８’は、処理をステップＳ６２に移行する。なお、このとき、制御部８’において、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５、適応フィルタ３４及び対象物検出部２６の処理動作は停止状態となる。また、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止する。
【０１７８】
このように小便器洗浄装置Ａ”においては、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力に含まれる定在波信号に関して、対象物の存在を検出する第１検出手段である人体位置検出部３３によって第１基準値以上の定在波信号が検出されたときに、第２検出手段を動作させるようにしている。すなわち、マイクロ波ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する人体検出処理部を動作させるようにしている。
【０１７９】
しかも、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１によって人体検出（人体接近検出）を行い、予備洗浄を行った後に、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２と適応フィルタ３４とを動作させ、尿流検出処理を実行するようにしている。
【０１８０】
さらに、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２によって尿流検出処理を実行しているときには、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の動作を停止して人体検出処理を停止するようにしている。
【０１８１】
従って、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。すなわち、定在波信号の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、しかも、人体検出をした後に尿流検出を行い、さらに、尿流検出をしているときには人体検出を行わないようにして、小便器洗浄装置Ａ”の消費電力を低減するものである。
【０１８２】
次に、掃除モード処理について、図１１のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１８３】
制御部８’は、マイクロ波ドップラセンサ７が間欠周期Ｔａ（ここでは、１秒（ｓｅｃ）周期とする）で動作している状態から、間欠周期Ｔａを長く（ここでは、３秒（ｓｅｃ）周期）するようにセンサ制御部２９を制御する（ステップＳ７０）。
【０１８４】
その後、制御部８’は、タイマｔのカウントを開始し（ステップＳ７１）、定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶されている第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。この第２基準値は図１０のステップＳ５９で用いられた基準値である。
【０１８５】
ステップＳ７２において、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）、制御部８’は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流す。これにより、小便器１内の洗浄を行う（ステップＳ７３）。
【０１８６】
その後、タイマが所定値Ｔ３をカウントしたか否かを判定し（ステップＳ７４）、所定値Ｔ３をカウントしていないとき（ステップＳ７４：Ｎｏ）、処理をステップＳ７２に戻し、所定値Ｔ３をカウントしたとき（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７５に移行する。
【０１８７】
ステップＳ７５において、制御部８’は、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であるか否かを判定する。この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ７５：Ｎｏ）、制御部８’は、マイクロ波ドップラセンサ７が間欠周期Ｔａ（ここでは、３秒（ｓｅｃ）周期とする）で動作している状態から、間欠周期Ｔａを短く（ここでは、１秒（ｓｅｃ）周期）するようにセンサ制御部２９を制御して（ステップＳ７６）、掃除モード処理を終了する。一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であると判定されると（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）、制御部８’は、ステップＳ７０の処理へ移行する。
【０１８８】
このように本第３実施形態における小便器洗浄装置Ａ”の制御部８’では、マイクロ波ドップラセンサ７の出力信号に含まれる定在波信号が第２基準値以上であることを人体位置検出部３３が検出すると、給水バルブ４を原則閉止する掃除モードに設定される。この掃除モードに移行すると、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）となるまで小便器１への洗浄水の供給を停止するようにしている。しかも、所定時間となった場合に、まだ清掃者が掃除をしている場合には、再度所定時間だけ小便器１への洗浄水の供給を停止する。これにより清掃者は小便器１の掃除に専念することができる。
【０１８９】
しかも、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）の間に、小便器洗浄装置Ａの利用者の手とマイクロ波ドップラセンサ７との距離が掃除モード移行距離になったときに、小便器１内の洗浄を行うので、清掃者は小便器１に水を簡単に流すことができ、清掃作業の効率化を図ることができる。
【０１９０】
さらに、制御部８’は、掃除モードに設定するときに、マイクロ波ドップラセンサ７の間欠周期Ｔａを長くするように再設定するので、小便器洗浄装置Ａ”の消費電力を低減することができる。
【０１９１】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明の実施をすることが可能である。
【０１９２】
例えば、マイクロ波ドップラセンサ７の出力に含まれる定在波信号に基づいて尿流の存在を検出する尿流存在検出部（第１検出手段の一例に相当）を別途設け、この尿流存在検出部によって尿流の存在を検出した後、尿流検出処理部３２（第２検出手段の一例に相当）を動作させることも可能である。
【０１９３】
また、第３実施形態においては、尿流検出処理及び人体離反検出（図１０におけるステップＳ５６〜Ｓ６１の処理）と、掃除モード処理（図１１のステップＳ７０〜Ｓ７６参照）とを行う小便器洗浄装置を説明したが、それぞれ単独で適用してもよい。すなわち、尿流検出処理及び人体離反検出のみ適用しても、掃除モード処理のみ適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置の全体的な構成を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図３】マイクロ波ドップラセンサから出力される定在波の検出説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置において掃除モードに移行する動作例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置のメイン処理フローチャートである。
【図６】図５における第１基準値設定処理のフローチャートである。
【図７】図５における掃除モード処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図９】図８における適応フィルタのブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る小便器洗浄装置のメイン処理フローチャートである。
【図１１】図１０における掃除モード処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９５】
Ａ，Ａ’，Ａ” 小便器洗浄装置
１ 小便器
２ ボール部
３ 給水路
４ 給水バルブ
５ 排水路
６ トラップ管路
７ マイクロ波ドップラセンサ
８，８’ 制御部
２１ ローパスフィルタ部
２２ アンプ部
２３ 人体帯域フィルタ部
２４ 尿流帯域フィルタ部
２５ 定在波検出部
２６ 対象物検出部
２７ 給水バルブ制御部
２８ 記憶部
２９ センサ制御部
３０ 供給頻度検出部
３１ 人体検出処理部
３２ 尿流検出処理部
３３ 人体位置検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便器洗浄装置に関し、さらに詳細には、ドップラセンサから出力されるドップラ信号に基づいて人体などの対象物の検出を行い、便器内に給水を行って便器を洗浄する便器洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロ波ドップラセンサなどのドップラセンサを用いて人体や尿流を検出し、便器内を洗浄する便器洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
マイクロ波ドップラセンサは、マイクロ波を送信し、対象物によって反射したマイクロ波を受信することにより、対象物の動きを検出するものである。
【０００４】
すなわち、マイクロ波ドップラセンサは、センサから送信するマイクロ波の周波数と、センサから送信したマイクロ波が人体などの対象物によって反射してセンサにより受信される信号の周波数との差分信号からドップラ信号を生成する。
【０００５】
このドップラ信号は、対象物の動き（例えば、対象物の接近や対象物の離反）を表す信号であり、便器洗浄装置の制御部は、このドップラ信号から対象物の動きを検出して、便器内の洗浄を行う。
【０００６】
この種の便器洗浄装置は、赤外線によって人体検出などを行う便器洗浄装置に比べ、センサを便器内に配置することができる点で有効である。
【０００７】
すなわち、マイクロ波が陶器を透過することができるという特性を利用して、マイクロ波ドップラセンサを小便器の内側に隠すことができるため、小便器洗浄装置の美観を向上させることができるのである。
【特許文献１】実開平２−６９７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、対象物の動きを検出するためには、ドップラ信号の周波数成分及びその大きさを抽出するための処理を行わなければならない。
【０００９】
人体などの対象物が接近したり離反したりする時刻は一定でないことから、ドップラセンサを常時動作させておく必要がある。すなわち、対象物の動きの検出を適切に行うために従来の便器洗浄装置では、ドップラセンサを常に動作状態にしていた。
【００１０】
そのため、ドップラセンサを動作するための電力及びドップラ信号の処理のための電力を常に消費することになっていた。
【００１１】
便器洗浄装置は一般的に電池駆動のものが多く、このようにドップラセンサの動作及びドップラ信号の処理を常時行うことによって、容量の大きい電池を使用しなければならなかった。
【００１２】
そこで、本発明は、対象物の検出をドップラセンサで行った場合であっても、消費電力を抑制することができる便器洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、前記ドップラセンサのセンサ出力に応じて前記給水バルブを制御する制御部と、を備えた便器洗浄装置において、前記制御部は、前記センサ出力に含まれる定在波信号に基づいて前記対象物の存在を検出する第１検出手段と、前記センサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて前記対象物の動きを検出する第２検出手段と、を有し、前記第１検出手段の出力に応じて、前記第２検出手段を動作させ前記給水バルブを制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御部は、前記ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させるセンサ制御手段を備え、前記第１検出手段は、前記センサ制御手段によって前記ドップラセンサを動作させるタイミングで前記対象物の存在を間欠的に検出することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記制御部は、前記洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出手段を備え、前記センサ制御手段は、前記供給頻度検出手段によって検出した洗浄水の供給頻度に応じて前記所定周期を変更することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明において、前記第１検出手段による前記対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記センサ出力に含まれる定在波信号が前記第２基準値以上であることを前記第１検出手段が検出すると、前記給水バルブを閉止する掃除モードに設定することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記制御部は、前記掃除モードに設定するときに前記所定周期を再設定することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記第１検出手段による検出結果と前記第２検出手段による検出結果に基づいて、前記対象物の接近の検出及び前記対象物の離反の検出を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記第２検出手段は、前記対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、前記対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記制御部は、前記センサ出力と前記尿流検出処理部との間に、前記センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設け、前記尿流検出処理部を動作させるときに前記適応フィルタを動作させることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記制御部は、前記人体検出処理部によって人体を検出したときに前記尿流検出処理部を動作させることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記制御部は、前記尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、前記人体検出処理部を停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、その後、ドップラ信号に基づいて行うようにしているため、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。定在波の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行うことによって、便器洗浄装置の消費電力を低減するのである。すなわち、所定の範囲内に対象物が入るまでは、定在波信号を用いるのである。そして、定在波信号に基づいて対象物を検出したとき、すなわち所定の範囲内に対象物が入った後は、次にドップラ信号に基づいて対象物の検出を行うので、従来の便器洗浄装置での対象物の検出精度を保つことができるのである。
【００２４】
また、請求項２に記載の発明によれば、ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させ、この間欠動作のタイミングで対象物の存在を検出するので、ドップラセンサの動作時間を短縮することができ、従って、ドップラセンサの消費電力を低減することができ、その結果、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明によれば、便器への洗浄水の供給頻度に応じてドップラセンサの間欠動作周期を増減することができるので、洗浄水の供給頻度が低いような場合には間欠周期を長くすることによって便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２６】
また、請求項４に記載の発明によれば、第１検出手段による対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値以上の定在波信号を検出したときには、給水バルブを閉止する掃除モードに設定されるので、掃除モードに設定するためのモード設定手段を別途設ける必要がない。
【００２７】
また、請求項５に記載の発明によれば、掃除モードに設定するときにドップラセンサの間欠動作周期を再設定するので、掃除モードに応じた感度で対象物の存在検出を行うことができる。たとえば、通常のモードにおいてドップラセンサの間欠動作周期を１秒としたとき、掃除モードにおいてドップラセンサの間欠動作周期を３秒とすることによって、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【００２８】
また、請求項６に記載の発明によれば、第１検出手段による定在波信号の検出結果と第２検出手段によるドップラ信号の検出結果に基づいて、対象物の接近及び離反の検出を行うようにしたので、対象物の状態をさらに適切に判定することができる。特に、第１検出手段によって所定範囲の対象物を検出した後、第１検出手段とともに第２検出手段を動作させることにより、その対象物が近づくのか遠ざかるのかを検出することができ、その結果、第２検出手段の動作を停止するタイミングをより適切に判定することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明によれば、第２検出手段は、対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有するので、人体検出に加え、尿流検出を行うことができる。従って、例えば、実際に便器洗浄装置の使用者が放尿していないときに、尿流検出処理部によって放尿していないことを検出することができるので、放尿が行われていないときの不要な洗浄を防止することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載の発明によれば、センサ出力と尿流検出処理部との間に、センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設けているので、通常は適応フィルタの動作を停止させて便器洗浄装置の消費電力を低減させることができ、尿流検出処理部を動作させるときに適応フィルタを動作させて周期的なノイズ等を適切に除去することができる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明によれば、制御部は、人体検出処理部によって人体を検出したときに尿流検出処理部を動作させる。すなわち、人体が検出されているときにのみ尿流が発生することになることから、人体を検出しているときのみ尿流検出処理を行うことで、さらに便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。また、第２検出手段での演算処理時間を短縮することができる。
【００３２】
また、請求項１０に記載の発明によれば、制御部は、尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、人体検出処理部を停止させる。すなわち、尿流が検出されているときには人体が当然に存在することから、尿流を検出しているときに人体検出を行う必要がなく、従って、尿流を検出しているときには人体検出処理を行わないようにすることで、さらに、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明に係る便器洗浄装置は、便器と、この便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、このドップラセンサのセンサ出力に応じて給水バルブを制御する制御部とを備えている。
【００３４】
ドップラセンサとしては、マイクロ波を用いたマイクロ波ドップラセンサのほか、超音波を用いた超音波ドップラセンサなどがある。本実施形態においては、マイクロ波ドップラセンサを例に挙げて以下説明する。
【００３５】
マイクロ波ドップラセンサは、送信信号としてマイクロ波を送信する送信手段と、その反射波を受信信号として受信する受信手段と、送信信号と受信信号とを混合（ミキシング）するミキシング手段とを備えている。
【００３６】
ミキシング手段は、送信信号と受信信号とを合成してセンサ出力とするものである。このセンサ出力には、後述する定在波信号とドップラ信号とが含まれている。定在波信号は、対象物との距離（対象物の位置）を表すものであり、ドップラ信号は対象物の動きを表すものである。
【００３７】
また、便器洗浄装置の制御部には、ドップラセンサのセンサ出力に含まれる定在波信号に基づいて対象物の存在を検出する第１検出手段と、ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する第２検出手段とを有しており、第１検出手段の出力に応じて、第２検出手段を動作させるようにしている。
【００３８】
このように便器洗浄装置が構成されているため、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。すなわち、定在波の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、所定の範囲内に対象物が入るまでは、対象物の検出を定在波信号に基づいて行うことによって、便器洗浄装置の消費電力を低減するのである。また、定在波信号に基づいて対象物を検出したとき、すなわち所定の範囲内に対象物が入った後は、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、便器洗浄装置の対象物検出精度を保つことができるのである。
【００３９】
また、便器洗浄装置は、第１基準値を記憶する記憶部を有しており、制御部は、センサ出力に含まれる定在波信号が第１基準値以上であることを第１検出手段により検出したとき、第２検出手段を動作させ、その後、便器内に給水を行うようにしている。
【００４０】
従って、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、第１基準値以上の定在波信号を検出したときに対象物を検出したと判断し、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、対象物と便器洗浄装置との距離が第１基準値で規定される距離となった後に、ドップラ信号による対象物検出を行うことができ、それまではドップラ信号による対象物の検出を行うことがなく、便器洗浄装置の消費電力を低減することができる。また、第１基準値を変更可能に構成することにより、消費電力を適切に抑制することが可能となる。
【００４１】
また、記憶部には、第１基準値に加え、第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶するようにしており、制御部は、センサ出力に含まれる定在波信号が第２基準値以上であることを第１検出手段が検出すると、第２検出手段の動作を停止し、給水バルブの閉止する掃除モードに設定する。
【００４２】
このように構成することにより、第２基準値以上の定在波信号を検出したときには、給水バルブを閉止する掃除モードに設定されるので、掃除モードに設定するためのモード設定手段を別途設ける必要がない。
【００４３】
以下、本発明に係る便器洗浄装置の実施形態について、いくつかを図面を参照して具体的に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
まず、本発明に係る便器洗浄装置の第１実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明では、小便器洗浄装置について例を挙げて説明する。図１（ａ）は小便器洗浄装置Ａの外観斜視図、図１（ｂ）は小便器洗浄装置Ａの全体構成図、図２は小便器洗浄装置Ａのマイクロ波ドップラセンサ７及び制御部８の概略構成図である。
【００４５】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態における小便器洗浄装置Ａは、小便器１と、ボール部２と、給水路３の中途部に設けられ、小便器１のボール部２内へ洗浄水を供給する給水バルブ４と、ボール部２の底部に配置され、小便器１のボール部２内の汚水を排水する排水路５と、この排水路５に連通するトラップ管路６と、小便器１周辺の対象物を検出するマイクロ波ドップラセンサ７と、マイクロ波ドップラセンサ７からのセンサ出力に基づいて人体検出や尿流検出を行い、この人体検出や尿流検出の結果に応じて給水バルブ４を制御し、ボール部２内に洗浄水を供給する制御部８とを有している。なお、給水バルブ４は、電磁弁などから構成される。
【００４６】
まず、マイクロ波ドップラセンサ７について図面を参照して説明する。
【００４７】
マイクロ波ドップラセンサ７は、小便器１の上部背面側に配置され、図１に示すように、ボール部２を含む斜め下前方に向けてマイクロ波を放射して送信し、このマイクロ波の反射波を受信するものであり、小便器１に人体が近づいてきたこと（人体近接）や小便器から人体が遠ざかったこと（人体離反）のほか、小便器１のボール部２に尿が流れたこと（尿流）を検出するために用いられるものであり、図２に示すように構成されている。
【００４８】
すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７は、小便器１の上部背面側から正面側のボール部２に向けて電波を送信するために１０．５２５ＧＨｚの電気信号である送信信号Ｓｉｇ１を生成する発振回路１０と、発振回路１０から出力される送信信号Ｓｉｇ１を１０．５２５ＧＨｚのマイクロ波として送信する送信手段１１と、送信手段１１から送信されたマイクロ波が検出対象物Ｍによって反射され、その反射波を受信して電気信号に変換した受信信号Ｓｉｇ２を出力する受信手段１２と、送信信号Ｓｉｇ１と受信信号Ｓｉｇ２とを混合（ミキシング）して出力するミキシング手段１３とから構成される。
【００４９】
次に、小便器洗浄装置Ａの制御部８について、図面を参照して具体的に説明する。
【００５０】
制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３を利用して給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部内に洗浄水を供給するために、図２に示すように、ローパスフィルタ部２１、アンプ部２２、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５、対象物検出部２６、給水バルブ制御部２７、記憶部２８、センサ制御部２９、供給頻度検出部３０等を備えている。なお、第１実施形態においては、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、対象物検出部２６、センサ制御部２９、供給頻度検出部３０等はマイクロコンピュータから構成されている。
【００５１】
また、対象物検出部２６には、人体検出処理部３１、尿流検出処理部３２及び人体位置検出部３３などを有している。なお、人体位置検出部３３が第１検出手段の一例に相当し、人体検出処理部３１や尿流検出処理部３２が第２検出手段の一例に相当する。
【００５２】
ローパスフィルタ部２１は、送信信号Ｓｉｇ１や受信信号Ｓｉｇ２の周波数帯域（すなわち、マイクロ波周波数帯域）成分を除去することができるローパスフィルタを備えており、マイクロ波センサ出力Ｓｉｇ３から送信信号Ｓｉｇ１や受信信号Ｓｉｇ２の周波数帯域成分を除去する。
【００５３】
アンプ部２２は、ローパスフィルタ部２１によって高周波帯域が除去された信号Ｓｉｇ４を増幅して出力する。
【００５４】
人体帯域フィルタ部２３は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５の周波数成分のうち、人体検出に不要な周波数帯域（５０Ｈｚを超える周波数帯域）を除去するフィルタであり、この人体帯域フィルタ部２３により人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６を抽出する。
【００５５】
ここで、人体帯域フィルタ部２３は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、マイクロコンピュータによるデジタルフィルタ処理を行うことによって、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６を抽出する。
【００５６】
このように抽出された人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６は、人体検出処理部３１に入力される。人体検出処理部３１は、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６が所定レベル以上であるときに、人体の検出、すなわち小便器１近傍に人体が存在することを検出する。
【００５７】
例えば、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルが大きくなって所定レベル以上になったとき人体接近検出を行い、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルが小さくなって所定レベル以下になったときに人体離反検出を行う。
【００５８】
また、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の電圧レベルによって人体接近と人体離反とを行うのではなく、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数の変化に基づいて行うこともできる。
【００５９】
例えば、定在波検出部２５から出力される定在波信号のレベルが所定レベル以上あれば人体位置検出部３３によって人体の有り（人体の存在）を判定し、その上で、人体検出処理部３１は人体帯域フィルタ部２３から出力される人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数の変化によって、人体が遠ざかっているか、人体が近づいているかを判定する。
【００６０】
つまり、人体が小便器１に接近する時にはその接近スピードが遅くなり人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が小さくなっていく。また、反対に人体が小便器１から離反する時にはその離反スピードが速くなり人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が大きくなっていく。人体検出処理部３１は、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が小さくなっていくこと検出して人体接近を判定し、人体検出用ドップラ信号Ｓｉｇ６の周波数が大きくなっていくことを検出して人体離反を判定するのである。
【００６１】
ところで、これら人体接近検出と人体離反検出は、次のように人体検出処理部３１による人体の動き検出と人体位置検出部３３による人体の位置検出とを用いることによってより精度よく行うことができる。
【００６２】
すなわち、人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号のレベルによって人体の位置を判定することができる。一方で、人体検出処理部３１は人体帯域フィルタ部２３から出力されるドップラ信号の周波数によって人の動きを判定することができる。従って、ある期間で人体の動きがあったとき、その期間の２箇所の定在波信号のレベルを判定することによって人体が遠ざかっているか、人体が近づいているかを判定することができる。つまり、２箇所の定在波信号のレベルが小さくなっていくときには人体離反が検出でき、２箇所の定在波信号のレベルが大きくなっていくときには人体接近が検出できる。
【００６３】
尿流帯域フィルタ部２４は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５の周波数成分のうち、尿流検出に不要な周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ以外の周波数帯域）を除去するバンドパスフィルタであり、この尿流帯域フィルタ部２４により尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７を抽出する。
【００６４】
ここで、尿流帯域フィルタ部２４は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、マイクロコンピュータによるデジタルフィルタ処理を行うことによって、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７を抽出する。
【００６５】
このように抽出された尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７は、尿流検出処理部３２に入力される。尿流検出処理部３２は、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７が所定レベル以上であるときに小便器１の尿流を検出する。
【００６６】
ここで、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号による対象物（尿流や人体）の動き検出について、説明する。対象物の動きは、以下の式（１）の関係からその検出を行うものである。
【００６７】
基本式：ΔＦ＝ＦＳ―Ｆｂ＝２×ＦＳ×ν／ｃ ・・・（１）
ΔＦ：ドップラ 周波数（センサ出力Ｓｉｇ３に含まれるドップラ信号の周波数）
ＦＳ：送信周波数（送信信号Ｓｉｇ１の周波数）
Ｆｂ：反射周波数（受信信号Ｓｉｇ２の周波数）
ν：検出対象物の移動速度
ｃ：光速（３００×１０６ｍ／ｓ）
すなわち、送信手段１１から送信された周波数ＦＳのマイクロ波は、速度νで移動している検出対象物に反射する。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１２によって受信される。そして、送信信号Ｓｉｇ１と受信信号Ｓｉｇ２とをミキシングした信号からローパスフィルタ部２１によって高周波成分を除去することによってセンサ出力Ｓｉｇ３からドップラ周波数ΔＦを抽出する。
【００６８】
そして、人体帯域フィルタ部２３によって人体検出のための周波数帯域（５０Ｈｚ以下）を抽出して人体検出処理部３１によって人体の検出を行い、尿流帯域フィルタ部２４によって尿流検出のための周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ）を抽出して尿流検出処理部３２によって尿流の検出を行う。
【００６９】
人体検出処理部３１で人体を検出した後、尿流検出処理部３２で尿流検出が判定されたとき、給水バルブ制御部２７は所定の条件に従い給水バルブ４を制御して、小便器１のボール部２内に洗浄水を供給する。
【００７０】
ところで、尿流検出処理部３２により常時尿流の検出を行うと、制御部８での電力の消費が大きくなってしまう。これは、デジタルフィルタ処理等の処理に時間を要するためである。
【００７１】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、人体が小便器１に接近後、尿流検出をするようにしている。すなわち、人体検出処理部３１において人体の接近検出を行った後、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させるようにしており、それまでは尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２の動作を停止する。その結果、制御部８によって消費する電力を低減することができる。
【００７２】
同様に、人体検出処理部３１により常時人体の検出の検出を行うと、制御部８での電力の消費が大きくなってしまう。これは、デジタルフィルタ処理等の処理に時間を要するためである。
【００７３】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、人体位置検出部３３によって人体の接近を検出した後に、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させるようにしている。このように、人体位置検出部３３によって人体の接近を検出するまでは、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の動作を停止することにより、制御部８によって消費する電力を低減することができる。
【００７４】
以下、定在波検出部２５及び人体位置検出部３３について、具体的に説明する。図３はマイクロ波ドップラセンサ７から出力される定在波の検出説明図である。
【００７５】
定在波検出部２５は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５から定在波信号を検出するものであり、ローパスフィルタ回路（交流成分除去回路）、位相シフト回路、全波整流回路、加算回路などから構成される。
【００７６】
アンプ部２２から出力される信号Ｓｉｇ５は、定在波信号である直流成分とドップラ信号である交流成分から構成されており、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路によってドップラ信号成分を除去することによって定在波信号が抽出される。すなわち、アンプ部２２から出力される信号Ｓｉｇ５から交流成分を除去するのである。
【００７７】
この定在波信号は、対象物Ｍとの距離に応じてそのレベルが図３（ａ）に示すように変化する。すなわち、定在波信号の電圧レベルは、図３（ａ）に示すように、マイクロ波ドップラセンサ７から対象物Ｍまでの距離に応じて周期的な軌跡をたどって大きくなっていく。なお、図３（ａ）〜（ｅ）において、横軸はマイクロ波ドップラセンサ７から対象物Ｍまでの距離を表しており、右に行くほどその距離が遠くなる。
【００７８】
このように定在波信号は、１／２周期にて振幅の大きな腹部と振幅の小さな節部が周期的に存在するため、定在波信号に対する対象物Ｍとの距離の精度に問題が出てくる。
【００７９】
そこで、定在波信号に対する対象物Ｍとの距離の精度を上げるために、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路から出力される定在波信号からいくつかの異なった位相差を持った信号を生成する。
【００８０】
このように位相を異ならしめた定在波信号を合成して定在波合成信号を生成することにより、図３（ｅ）に示すように、マイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離検出の精度を向上させることができる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を搭載した小便器洗浄装置Ａと人体との距離が近いほどレベルが大きくなるような信号を生成することができるのである。
【００８１】
すなわち、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路から出力される定在波信号の位相をシフトした信号をシフト回路によって生成する（図３（ｂ）参照）。このように位相がシフトされた定在波信号を全波整流回路によって全波整流する（図３（ｄ）参照）。また、定在波検出部２５のローパスフィルタ回路からを出力される定在波信号を全波整流回路で全波整流する（図３（ｃ）参照）。
【００８２】
このように全波整流した２つの定在波信号（図３（ｃ），（ｄ）参照）は、加算回路によって加算され、定在波合成信号として定在波検出部２５から出力される（図３（ｅ）参照）。
【００８３】
なお、合成する位相の異なる定在波信号の数が多ければ多いほど、算出される定在波合成信号は滑らかな曲線となり、距離に対する出力値が１対１となり、より正確な距離を検出することが可能となるが、本第１実施形態においては説明を容易にするため、２つの位相の異なる定在波信号から生成した定在波合成信号から小便器洗浄装置Ａと人体との距離を検出するようにしている。
【００８４】
このように定在波検出部２５によって生成された定在波合成信号は、マイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離に応じた電圧レベルの信号となることから、定在波合成信号の電圧レベルからマイクロ波ドップラセンサ７と対象物Ｍとの距離を容易に検出することが可能となる。ここで、図３（ｅ）中の第１基準値は人体接近を検出するための基準値であり、第２基準値は後述の掃除モードへの移行を判断するための基準値である。
【００８５】
特に、定在波合成信号の電圧レベルの検出だけでよいため、人体検出を行うための処理が短くて済む。従って、ドップラ信号に基づいて人体検出を行うことに比べ、人体検出を行うための処理が軽減される。
【００８６】
すなわち、ドップラ信号に基づく人体検出では、５０Ｈｚ以下の交流信号であることを検出する必要があるため、その検出処理には必然的に時間を要してしまう。例えば、５０Ｈｚのドップラ信号を検出するためには、少なくとも２０ｍｓを越える時間を要してしまう。
【００８７】
しかし、定在波信号に基づく人体検出では、定在波合成信号の電圧レベルを検出するだけでよいため、短時間（例えば、１ｍｓ）で人体検出が可能となる。そして、所定間隔（例えば、１ｓｅｃ）で人体検出を行い、人体検出を行っていないときには、マイクロ波ドップラセンサの動作、定在波検出部２５及び人体位置検出部３３の動作を停止することにより、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。
【００８８】
そこで、センサ制御部２９は、マイクロ波ドップラセンサ７を所定周期（例えば、１ｍｓ周期）で間欠的に動作させるようにしており、人体位置検出部３３はマイクロ波ドップラセンサ７が間欠動作するタイミングで動作するようにしている。
【００８９】
また、制御部８には、給水バルブ制御部２７による洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出部３０（供給頻度検出手段の一例に相当）が設けられている。そして、センサ制御部２９（センサ制御手段の一例に相当）は、供給頻度検出部３０によって検出した洗浄水の供給頻度に応じてマイクロ波ドップラセンサ７を間欠動作させる周期を変更するようにしている。
【００９０】
ここで、洗浄水の供給頻度とは、所定時間内（例えば、１日間）にどのくらい洗浄水が小便器１に供給されたかを示す度合いを表すものであり、例えば、１日に１０回を標準値に設定（記憶部２８に記憶）した場合、１日に５回の洗浄水の供給頻度であるときには、マイクロ波ドップラセンサ７の動作周期を基準周期（例えば、１秒周期）よりも長くする（例えば、２秒周期）。一方、１日に２０回の洗浄水の供給頻度であるときには、マイクロ波ドップラセンサ７の動作周期を標準周期よりも短くする（例えば、０．５秒周期）。なお、使用頻度が更に多くなった場合であっても、記憶部２８に記憶された最小限周期（例えば、０．３秒周期）よりは小さくしない。これは、間欠周期を短くしすぎると、消費電力の低減の効果が少なくなるからであり、一方であまり検出周期を短くしても検出感度にあまり影響を与えないからである。
【００９１】
なお、センサ制御部２９は、時間帯毎に異なる周期でマイクロ波ドップラセンサ７を間欠動作させるようにしてもよい。例えば、使用される可能性が少ない時間帯はマイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作周期を標準周期（例えば、１秒周期）よりも長くし、小便器１が使用される可能性が高い時間帯にはマイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作周期を標準周期とすることにより、全体的な消費電力を低減することができる。
【００９２】
ここで、制御部８に配置された記憶部２８には、人体接近検出用の第１基準値が記憶されており、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる定在波信号が第１基準値以上であることを人体位置検出部３３により検出したとき、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させる。その後、センサ出力Ｓｉｇ３に含まれる人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であると人体検出処理部３１により判定されたとき、制御部８は尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させる。
【００９３】
また、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａにおいては、小便器１を掃除するために、掃除モードが設けられている。
【００９４】
この掃除モードは、小便器１を掃除中に小便器１内に洗浄水が供給され、清掃者に水がかかったり、洗浄水が飛散して周辺を汚すという課題に対し、掃除中は小便器１内に洗浄水が流れないようにするものである。その結果、清掃者は掃除作業に専念することができ、小便器１周辺を洗浄水の飛散によって汚すことを抑制することができる。
【００９５】
従来の掃除モードへの移行は、例えば、人体検出を赤外線センサで行う小便器洗浄装置においては、特開２０００−２１３０４９号公報に記載されているように、赤外線センサを覆い検知作動を阻止するための着脱自在なセンサカバーを赤外線センサの前面に配置することにより、掃除中に小便器１に洗浄水が供給されることを防止している。
【００９６】
しかし、従来の小便器洗浄装置においては、清掃者はセンサカバーを用意しなければならず、わずらわしい。また、複数の人間による交代制で小便器洗浄装置を掃除するためには、複数のセンサカバーが必要である。
【００９７】
そこで、第１実施形態における小便器洗浄装置Ａにおいては、マイクロ波ドップラセンサ７からの出力に含まれる定在波信号が第１基準値よりも大きい第２基準値以上となったときに、掃除モードに移行するようにしている。この第２基準値は、第１基準値と同様に記憶部２８に記憶される。
【００９８】
この第２基準値は、小便器洗浄装置Ａの利用者の手とマイクロ波ドップラセンサ７との距離が所定の距離内（以下、「掃除モード移行距離」と呼ぶ。）になったときに、マイクロ波ドップラセンサ７から出力される定在波信号の電圧レベルである。
【００９９】
この掃除モード移行距離は、小便器洗浄装置Ａが通常の使用状態における人体とマイクロ波ドップラセンサ７との距離よりも短い距離であり、図４（ａ），（ｂ）に示すように、小便器１内であって、ボール部２上方に小便器洗浄装置Ａの利用者が手を挿入しなければ、掃除モード移行距離にはならないようにしている。
【０１００】
掃除モードに移行すると、小便器洗浄装置Ａにおける自動洗浄モードが停止するため、清掃者は小便器洗浄装置Ａの掃除に専念することができる（図４（ｃ）参照）。
【０１０１】
以上のように構成された小便器洗浄装置Ａについて、その動作をフローチャートを用いて具体的に説明する。図５は、小便器洗浄装置Ａのメイン処理フローチャート、図６は第１基準値設定処理のフローチャート、図７は、掃除モード処理のフローチャートである。
【０１０２】
図５に示すように、小便器洗浄装置Ａのメイン処理において、まず、制御部８は、記憶部２８に第１基準値を設定するための処理を実行する（ステップＳ１０）。この第１基準値設定処理は、後述する図６におけるステップＳ３０〜３４からなる処理である。
【０１０３】
ステップＳ１０の処理が終了すると、制御部８は定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【０１０４】
この処理において、制御部８は、まず、センサ制御部２９を動作させて、マイクロ波ドップラセンサ７を所定間隔で間欠動作させる。この間欠動作は、Ｔｂ（例えば、１ｍｓ）間のマイクロ波ドップラセンサ７の動作をＴａ（例えば、１秒）間隔で行うものである。Ｔａを大きくするとマイクロ波ドップラセンサ７が動作する時間が減少するため、小便器洗浄装置Ａの消費電力も減少する。また、Ｔｂを小さくしても、小便器洗浄装置Ａの消費電力も減少する。一方、Ｔａを小さくすると小便器洗浄装置Ａの消費電力は大きくなるが、人体接近の検出精度が高くなる。
【０１０５】
マイクロ波ドップラセンサ７を所定間隔での間欠動作を開始した後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を抽出するために、定在波検出部２５を動作させると共に、人体位置検出部３３を動作させる。
【０１０６】
人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶された第１基準信号以上であるか否かを判定することにより、定在波信号が第１基準値以上であるか否かを判定する。
【０１０７】
ステップＳ１１において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上であると判定されると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２の処理に移行する。一方、定在波信号が記憶部２８に記憶された第１基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１１：Ｎｏ）、制御部８は、ステップＳ１１の処理を繰り返し行う。
【０１０８】
ステップＳ１２において、制御部８は、定在波信号が第２基準値以上であるか否かを判定する。この処理では、間欠動作させたマイクロ波ドップラセンサ７から出力されるセンサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を定在波検出部２５によって抽出し、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶された第２基準信号以上であるか否かを判定することにより、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であるか否かを判定する。
【０１０９】
この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部８は、掃除モードに移行する（ステップＳ１３）。この掃除モード処理は、後述する図７におけるステップＳ４０〜４４からなる処理である。
【０１１０】
一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御部８は、ドップラ信号に基づいて人体の検出があったか否かを判定する（ステップＳ１４）。すなわち、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であるか否かを判定するのである。
【０１１１】
このようにステップＳ１４でドップラ信号に基づいて人体検出（人体接近検出）を行うのは、排水路５やトラップ管路６が詰まると、ボール部２に溜まった尿や洗浄水（以下、「封水」と呼ぶ。）によって定在波信号が発生するからである。つまり、定在波信号の検出では封水を人体と誤検出してしまう可能性がある。そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、ドップラ信号に基づいて人体検出をも行うようにして、人体の検出精度を高めているのである。
【０１１２】
このステップＳ１４において、制御部８は、まず、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の間欠動作を連続動作に移行させる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を常時動作状態にするのである。
【０１１３】
マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させた後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる。
【０１１４】
人体検出処理部３１は、人体帯域フィルタ部２３によってデジタルフィルタ処理された人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が記憶部２８に記憶された人体検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、人体検出用のドップラ信号が所定値以上であるか否かを判定する。
【０１１５】
ステップＳ１４において、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であると判定されると（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御部８は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流す。これにより、利用者が小便器１を使用する前に、小便器１内を事前に洗浄（予備洗浄）を行う（ステップＳ１５）。一方、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上ではないと判定されると（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１１に移行する。
【０１１６】
その後、制御部８は、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１１７】
この処理において、制御部８は、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２を動作させる。尿流検出処理部３２は、尿流帯域フィルタ部２４によってデジタルフィルタ処理された尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７が記憶部２８に記憶された尿流検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、尿流が検出できたか否かを判定する。
【０１１８】
ステップＳ１６において、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたと判定されると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、制御部８は、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２における処理動作を停止するとともに、ステップＳ１２同様に、制御部８は定在波が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。一方、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができないと判定されると（ステップＳ１６：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１６に移行する。なお、ここでの「尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができた」とは、尿流が検出され、その後尿流が検出されなくなったことを検出したことを意味する。
【０１１９】
ステップＳ１７において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３の処理に移行する。一方、定在波信号が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御部８は、ステップＳ１８の処理に移行する。
【０１２０】
次に、ステップＳ１８において、制御部８は、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたか否かを判定する。
【０１２１】
この処理において、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたと判定されると（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、制御部８は、ステップＳ１６における尿流の検出時間が所定時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。なお、制御部８において、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５及び対象物検出部２６の処理動作は停止状態となる。また、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止する。一方、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができないと判定されると（ステップＳ１８：Ｎｏ）、制御部８はその処理をステップＳ１６に移行する。
【０１２２】
ステップＳ１９において、尿流の検出時間が所定時間以上であると判定されると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、制御部８は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流して小便器１の本洗浄を行う（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１９において、尿流の検出時間が所定時間以上ではないと判定されると（ステップＳ１９：Ｎｏ）、処理をステップＳ１１に移行する。
【０１２３】
ステップＳ２０の処理が終了すると、制御部８は、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させる。すなわち、マイクロ波ドップラセンサ７を常時動作状態にするのである。
【０１２４】
マイクロ波ドップラセンサ７を連続動作させた後、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる。
【０１２５】
そして、制御部８は、ドップラ信号による人体検出があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。すなわち、人体検出用のドップラ信号Ｓｉｇ６が所定値以上であるか否かを判定するのである。
【０１２６】
この人体検出処理はＴ１秒間行われ（ステップＳ２１：Ｎｏ，ステップＳ２２）、このＴ１間に人体の検出があったと判定されると（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御部８は、その処理をステップＳ１６の処理に移行する。
【０１２７】
一方、Ｔ１間に人体の検出がなかったと判定されると（ステップＳ２１：Ｎｏ）、制御部８は、Ｔ１経過後にその処理をステップＳ１１の処理に移行する。
【０１２８】
このように小便器洗浄装置Ａにおいては、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力に含まれる定在波信号に基づいて対象物の存在を検出する第１検出手段である人体位置検出部３３によって第１基準値以上の定在波信号が検出されたときに、第２検出手段を動作させるようにしている。すなわち、マイクロ波ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する人体検出処理部を動作させるようにしている。
【０１２９】
従って、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。すなわち、定在波信号の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行うことによって、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減するのである。
【０１３０】
しかも、定在波信号に基づいて対象物を検出したときには、次にドップラ信号に基づいて対象物検出を行うので、従来の便器洗浄装置での対象物検出精度を保つことができるのである。すなわち、封水などの状態が発生した場合であっても、人体の誤検出を防止することができるのである。
【０１３１】
なお、ボール部２に封水が存在するとき、小便器１のボール部２内に洗浄水を流すと、ボール部２から洗浄水が溢れてしまう恐れがある。そこで、制御部８は、人体検出用のドップラ信号によって人体が検出されていないときであって、定在波信号が第１基準値よりも所定以上大きい電圧レベル以上であることを検出すると、ボール部２に封水が存在すると判定し、自動洗浄モードを停止するようにしてもよい。
【０１３２】
次に、第１基準値設定処理について、図６のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１３３】
制御部８は、この第１基準値設定処理において、まず、マイクロ波ドップラセンサ７を連続的（継続的）に動作させた後、センサ出力Ｓｉｇ３から人体検出用のドップラ信号を抽出するために、人体帯域フィルタ部２３を動作させると共に、人体検出処理部３１を動作させる（ステップＳ３０）。
【０１３４】
ステップＳ３０の処理が終了すると、制御部８は、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。この所定値は、ステップＳ１４等における人体検出用の基準値よりも小さい値であり、小便器１周辺で物体が動いていないかどうかを判定するために用いられるものである。
【０１３５】
ステップＳ３１において、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されたとき（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、制御部８は、その処理をステップＳ３２に移行する。一方、人体検出処理部３１によって所定値以下のドップラ信号が検出されない（すなわち、所定値を越えるドップラ信号が検出された）とき（ステップＳ３１：Ｎｏ）、ステップＳ３１の処理に移行する。
【０１３６】
ステップＳ３２において、制御部８は、消費電力を低減するために、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の処理動作を停止する。さらに、制御部８は、センサ出力Ｓｉｇ３から定在波信号を抽出するために、定在波検出部２５を動作させると共に、人体位置検出部３３を動作させる。
【０１３７】
その後、制御部８における人体位置検出部３３は、定在波検出部２５から出力される定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上であるか否かを判定する。なお、このデフォルト値は記憶部２８に記憶されている。
【０１３８】
この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上と判定されると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御部８は、検出した定在波信号の電圧レベルよりもαだけ大きい値を第１基準値として記憶部２８に設定（記憶）する（ステップＳ３３）。一方、定在波信号Ｓｉｇ８がデフォルト値以上ではないと判定されると（ステップＳ３２：Ｎｏ）、制御部８は、デフォルト値を第１基準値として記憶部２８に設定する（ステップＳ３４）。このステップＳ３３，Ｓ３４の処理が終了すると、この第１基準値設定処理を終了する。
【０１３９】
このように本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａの制御部８では、小便器１周辺に対象物が存在していない（特に、人体の動きが検出されない）ことを、ドップラ信号によって判定した後、定在波信号のレベルを検出するようにし、第１基準値を設定する。
【０１４０】
従って、小便器洗浄装置Ａが設定された環境に応じて第１基準信号を設定することができる。すなわち、小便器洗浄装置Ａが狭いトイレ空間に設定される場合には、マイクロ波を反射する物体が小便器１の近くに存在する可能性が高くなる。それゆえ、固定的に第１基準信号を設定したのでは、人体が接近していない状態であっても、定在波信号が第１基準信号以上のレベルとなることがある。その結果、図５におけるステップＳ１１の処理が常にＹｅｓとなり、常に人体帯域フィルタ部２３や人体検出処理部３１の処理動作を行わなければならず、ステップＳ１１の処理を行っている意味がなくなる可能性がある。
【０１４１】
そこで、本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａでは、予め人体が存在しない状態で、定在波信号を検出することによって、小便器１周辺の環境を判断して、第１基準値を適切に設定することにより、定在波信号での人体の接近検出を有効に行うようにしている。
【０１４２】
なお、予め人体が存在しない状態で、定在波信号が第１基準値の最大設定値よりも大きくなるときには、制御部８は、第１基準値を最大設定値として記憶部２８に設定する。
【０１４３】
このように第１基準値を最大設定値以上としないのは、図５のＳ１４における人体検出処理が遅れ、ステップＳ１５の予備洗浄処理が遅れるのを防止するためである。
【０１４４】
次に、掃除モード処理について、図７のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１４５】
制御部８は、この掃除モード処理において、まず、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止し、給水バルブ４を事実上閉止状態にする。すなわち、自動的に給水バルブ４を制御して、小便器１に洗浄水を供給する自動洗浄モードを停止状態とする（ステップＳ４０）。
【０１４６】
その後、制御部８は、タイマｔのカウントを開始し（ステップＳ４１）、タイマｔが所定値Ｔ３をカウントするまで待つ（ステップＳ４２）。
【０１４７】
ステップＳ４２において、タイマｔが所定値Ｔ３をカウントすると（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、制御部８は、定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶されている第３基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。この第３基準値は、第１基準値よりも大きく、第２基準値よりも小さい値で、清掃者が小便器１を掃除中に定在波信号が下回る可能性の少ないレベルである。
【０１４８】
定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ４３：Ｎｏ）、制御部８は、自動洗浄モードに移行して、給水バルブ４の閉止を解除して（ステップＳ４４）、掃除モード処理を終了する。一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であると判定されると（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、制御部８は、ステップＳ４０の処理へ移行する。
【０１４９】
このように本第１実施形態における小便器洗浄装置Ａの制御部８では、掃除モードに移行すると、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）となるまで小便器１への洗浄水の供給を停止するようにしている。しかも、所定時間となった場合に、まだ清掃者が掃除をしている場合には、再度所定時間だけ小便器１への洗浄水の供給を停止する。これにより清掃者は小便器１の掃除に専念することができる。
【０１５０】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る便器洗浄装置の第２実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、ここでは、第１実施形態と同様に、小便器洗浄装置を例に挙げて説明する。図８は小便器洗浄装置Ａ’のマイクロ波ドップラセンサ７及び制御部８’の概略構成図である。
【０１５１】
この第２実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ’の制御部８’は、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａの制御部８において、マイクロ波ドップラセンサ７の出力（ここでは、アンプ部２２）と尿流帯域フィルタ部２４との間に適応フィルタ３４を設けたものであり、ここでは、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａと異なる部分のみ説明する。なお、第１実施形態に係る小便器洗浄装置Ａと同様の機能を有するものについては同一符号を付し、説明は省略することとする。
【０１５２】
小便器洗浄装置Ａ’の制御部８’は、アンプ部２２によって増幅された信号Ｓｉｇ５を適応フィルタ３４に入力し、この適応フィルタ３４において、信号Ｓｉｇ５をＡ／Ｄ変換してデジタル信号とした後、周期性のあるノイズを除去することによって信号Ｓｉｇ９が生成される。この信号Ｓｉｇ９を尿流帯域フィルタ部２４へ入力して、尿流検出に不要な周波数帯域（１００Ｈｚ〜１８０Ｈｚ以外の周波数帯域）を除去した後、信号Ｓｉｇ７として、尿流検出処理部３２に入力する。尿流検出処理部３２は、尿流検出用ドップラ信号Ｓｉｇ７が所定レベル以上であるときに小便器１の尿流を検出する。制御部８’は、尿流検出処理部３２を動作させるときに、適応フィルタ３４を動作させるようにしており、これにより、周期的なノイズ等を適切に除去しつつ、小便器洗浄装置Ａ’の消費電力を低減させることができる。
【０１５３】
ここで、適応フィルタ３４は、上述のように周期性のノイズを除去する機能を有しており、次の理由により設けられるものである。
【０１５４】
小便器洗浄装置Ａ’の設置場所に設置される照明器具として多用されている蛍光灯はノイズを発生することが知られている。特にマイクロ波ドップラセンサ７の指向特性パターン内に蛍光灯が存在する場合、蛍光灯が発するノイズがマイクロ波ドップラセンサ７で受信されやすくなる。蛍光灯が発するノイズがマイクロ波ドップラセンサ７によって受信されたとき、マイクロ波ドップラセンサ７から出力される信号Ｓｉｇ３には蛍光灯が発するノイズが混入することになる。適応フィルタ３４はノイズが混入した信号Ｓｉｇ３からそのノイズを除去する役割を果たすことになる。
【０１５５】
蛍光灯からのノイズの特徴は、ある程度の周期性が見られること、完全な正弦波ではなく所々に波形の乱れや大きなうねりが見られることなどがあることであり、このことは本出願人の特開２００４−２９３２１６号明細書で詳解している。すなわち、蛍光灯に供給する商用電源の周波数が例えば６０Ｈｚのとき、蛍光灯のノイズの周波数スペクトルは、１２０Ｈｚを最大振幅ピークとし、その２倍の２４０Ｈｚにもピークが見られ、さらに２０Ｈｚとその２倍の４０Ｈｚ、３倍の６０Ｈｚにもピークが見られる。このように蛍光灯のノイズは、１２０Ｈｚを基本成分としながらも、そのｎ次高調波成分や、電源周波数とは直接は関連のない周波数とそのｎ次高調波成分などが、複雑に組み合わされた波形となっている。なお、商用電源の周波数が５０Ｈｚのとき、蛍光灯のノイズの周波数スペクトルは、１００Ｈｚを最大振幅ピークとし、その２倍の２００Ｈｚにもピークが見られることになる。尿流検出は１００〜１８０Ｈｚのドップラ信号を検出することによって行うため、蛍光灯からのノイズは可及的に低減する必要がある。
【０１５６】
そこで、本第２実施形態における小便器洗浄装置Ａ’においては、適応フィルタ３４をアンプ部２２と尿流帯域フィルタ部２４との間に設けて、蛍光灯ノイズなどの周期性のあるノイズを除去するようにしている。すなわち、適応フィルタ３４によって信号Ｓｉｇ５から周期性成分を予測して、この信号Ｓｉｇ５から予測した周期性成分を減算することによって、周期成分である蛍光灯のノイズを効果的に取り除くのである。なお、尿流検出すべき信号Ｓｉｇ５は、１８０Ｈｚ以下の周波数成分が多く含まれるものの、時間軸で見ればランダム性周波数成分の信号になっている。これは、壁面を流れる水流も含めて、尿流が移動したり、脈動したりすることによって形成される様々な水流をマイクロ波ドップラセンサ７が検出しているためである。このように、ランダム性周波数成分つまり尿流の検出成分だけを得ることができる。すなわち、適応フィルタ３４では、周期性成分を取り除き、尿流検出に必要なランダム性周波数成分は取り除かれないのである。
【０１５７】
以下、第２実施形態の小便器洗浄装置Ａ’における適応フィルタ３４の構成および動作について、その一例を挙げ、図９を参照してさらに詳しく説明する。
【０１５８】
適応フィルタ３４は、図９に示すように、Ａ／Ｄコンバータ３５と、遅延回路４０と、デジタルフィルタ４１と、信号加算回路４２と、フィルタ係数更新回路４３とで構成されている。
【０１５９】
適応フィルタ３４に入力された信号Ｓｉｇ５は、Ａ／Ｄコンバータ３５によりデジタルデータｘ［ｎ］変換され、遅延回路４０に入力される。Ｚ−１はＺ変換を表しており、本第２実施形態においては、Ｚ変換を行う遅延素子４０ａが１０段で遅延回路４０を構成している。遅延素子４０ａは各サンプリング時間毎に次段へ入力信号値を送出するので、本第２実施形態の遅延回路４０より出力されるデジタルデータｘ［ｎ］は、１０サンプリング前の入力信号に等しい。
【０１６０】
デジタルフィルタ４１は、遅延回路４０から送出される信号を受信し、ノイズ予測波形ｙ［ｎ］を出力する。本第２実施形態ではデジタルフィルタ４１として64段のＦＩＲ型のデジタルフィルタを用いている。ＦＩＲ型デジタルフィルタのフィルタ係数ｈ０〜ｈ63を、各対応する遅延素子４０ａの各段とそれぞれ乗算し、さらに、その結果の加算合計を算出して出力信号ｙ［ｎ］を得る。各フィルタ係数ｈ０〜ｈ63は、後述するフィルタ係数更新回路４３により、入力信号ｘ［ｎ］に含まれる蛍光灯のノイズなど周期成分信号のみを取り出すように予め調節されており、出力信号ｙ［ｎ］はノイズ除去に最適な信号となっている。
【０１６１】
また、信号加算回路４２は、入力信号ｘ［ｎ］に、デジタルフィルタ４１の出力信号ｙ［ｎ］の反転信号すなわち逆位相信号である−ｙ［ｎ］を加算する。前述したように、ｙ［ｎ］は入力信号に含まれる周期成分、すなわち蛍光灯のノイズなどの周期成分信号となっているので、結果的に周期性ノイズの逆位相信号を入力信号ｘ［ｎ］と加算することになる。
【０１６２】
そして、加算結果ε［ｎ］は、入力信号ｘ［ｎ］から蛍光灯のノイズなどの周期性ノイズが取り除かれた信号となっている。なお、デジタルフィルタ４１の周期性ノイズの予測信号ｙ［ｎ］は、ｘ［ｎ］のノイズ成分と完全に一致しないので、加算結果ε［ｎ］は必ずしも０にはならない。
【０１６３】
次に、フィルタ係数更新回路４３は、ノイズ予測誤差である前述した加算結果ε［ｎ］を最小にすべく、デジタルフィルタ４１のフィルタ係数ｈ０〜ｈ63を調節する機能を有している。本第２実施形態では適応フィルタ３４の係数更新方法として、計算処理を簡略化することが可能なＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）法を使用している。このＬＭＳ法によれば、加算結果ε［ｎ］にステップサイズμ49の２倍を乗じた上で、各対応する遅延素子の各段をさらに乗じ、現在時刻の各フィルタ係数ｈ［ｎ］に足し合わせて、次時刻の各フィルタ係数ｈ［ｎ＋１］を得ている。
【０１６４】
この方法により、計算開始時刻においては残差ε［ｎ］の絶対値は大きいものの、時刻が経過するにつれてε［ｎ］の絶対値が０に収束していくという結果が得られる。ここで、ステップサイズμ49は収束の速度と収束後の誤差量を決定するパラメータであり、一般には０＜μ＜１なる値を設定する。
【０１６５】
以上のように、本第２実施形態の小便器洗浄装置Ａ’は、適応フィルタ３４を設けたことにより、蛍光灯からのノイズを除去することができ、これによって、小便器洗浄装置Ａ’の誤動作をなくすことができる。
【０１６６】
なお、ノイズ成分を除去する手段として、適応フィルタ３４に代えて、例えば、ノッチフィルタも有効である。すなわち、特定の周波数のみを選択して減衰させるものである。ノイズの周波数が既知であれば、その周波数を選択減衰するようにノイズの特性を選定することにより、ノイズを効率的に除去することができる。なお、ノッチフィルタの周波数の選択範囲より尿流検出の周波数の範囲の方が十分広ければ、ノイズ周波数部分を減衰させても尿流検出に大きな影響はない。なお、商用電源の２次高調波のノイズは、西日本地域では１２０Ｈｚ、東日本地域では１００Ｈｚとなり地域によって除去する周波数を変える必要がある。さらに、目的とする尿流の周波数範囲に、複数の周波数のノイズ成分が見られる場合、一つのノッチフィルタでは対応できないので複数個のノッチフィルタを使用することとなる。本第２実施形態においては、周波数が既知でなくても、複数個のノイズであってもノイズの状況に応じて有効にノイズ除去を行うため、適応フィルタ３４を設けている。
【０１６７】
なお、上述においては、アンプ部２２と尿流帯域フィルタ部２４との間に適応フィルタ３４を設けることとしたが、アンプ部２２と人体帯域フィルタ部２３との間に適応フィルタを設けるようにしてもよい。このようにすれば、尿流の検出精度と同様に、人体の検出精度を向上させることができる。この場合、アンプ部２２からの信号を適応フィルタ３４に入力し、この適応フィルタの出力信号を人体帯域フィルタ部２３と尿流帯域フィルタ部２４とにそれぞれ入力することによって適応フィルタを人体検出と尿流検出とで共用化することができる。
【０１６８】
また、適応フィルタ３４の係数更新を逐次行うようにしているが、適応フィルタ３４の動作を開始して所定期間経過後は係数の更新を行わないようにしてもよい。このようにすることで、係数更新処理に伴う電力消費を低減させることができる。
【０１６９】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る便器洗浄装置の第３実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、ここでは、第１実施形態及び第２実施形態と同様に、小便器洗浄装置を例に挙げて説明する。図１０は第３実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ”のメイン処理フローチャート、図１１は、図１０における掃除モード処理のフローチャートである。
【０１７０】
この第３実施形態に係る小便器洗浄装置Ａ”は、上述の実施形態の小便器洗浄装置Ａ，Ａ’において、尿流検出及び人体離反検出の処理が一部異なり、また、掃除モード処理も一部異なるが、それ以外の部分は同様であるため、ここでは、上述の実施形態の小便器洗浄装置Ａ’との相違部分を例挙げて説明する。
【０１７１】
まず、小便器洗浄装置Ａ”のメイン処理について、図１０を参照して説明する。この図１０のフローチャートは、ステップＳ５３，Ｓ５６〜Ｓ６１の処理が、図５のフローチャートのステップＳ１３，Ｓ１６〜１８の処理と異なるものであり、図５のフローチャートのステップＳ１０〜Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１５までの処理と図１０のステップＳ５０〜Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５の処理は同様の処理であり、図５のフローチャートのステップＳ１９〜Ｓ２２までの処理と図１０のステップＳ６２〜Ｓ６５までの処理は同様の処理であるため、同様の処理については説明を省略する。
【０１７２】
ステップＳ５５の予備洗浄が終了すると、制御部８’は、尿流帯域フィルタ部２４と尿流検出処理部３２と適応フィルタ３４とを動作させることによって、尿流検出処理を開始する（ステップＳ５６）。その後、尿流検出処理部３２は、尿流帯域フィルタ部２４によってデジタルフィルタ処理された尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７が記憶部２８に記憶された尿流検出用の基準値以上であるか否かを判定することにより、尿流が検出できたか否かを判定する(ステップS５７)。
【０１７３】
この処理において、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができたと判定されると（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、制御部８’は、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１における処理が実行されているきには、その動作を停止して、処理をステップＳ５７へ戻す。
【０１７４】
一方、尿流検出用のドップラ信号Ｓｉｇ７に基づいて尿流検出ができないと判定されると（ステップＳ５７：Ｎｏ）、制御部８’は、図５に示すステップＳ１２と同様に、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５９）。
【０１７５】
ステップＳ５９において、定在波信号が記憶部２８に記憶された第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ５９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３の処理に移行する。一方、定在波信号が第２基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ５９：Ｎｏ）、制御部８’は、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１を動作させ、人体検出処理を開始し（ステップＳ６０）、ステップＳ６１の処理に移行する。
【０１７６】
このステップＳ６１において、制御部８’は、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたか否かを判定する。
【０１７７】
この処理において、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができないと判定されると（ステップＳ６１：Ｎｏ）、制御部８’はその処理をステップＳ５７に移行する。一方、人体検出用ドップラ信号による人体離反検出ができたと判定されると（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）、制御部８’は、処理をステップＳ６２に移行する。なお、このとき、制御部８’において、人体帯域フィルタ部２３、尿流帯域フィルタ部２４、定在波検出部２５、適応フィルタ３４及び対象物検出部２６の処理動作は停止状態となる。また、センサ制御部２９によって、マイクロ波ドップラセンサ７の動作を停止する。
【０１７８】
このように小便器洗浄装置Ａ”においては、マイクロ波ドップラセンサ７のセンサ出力に含まれる定在波信号に関して、対象物の存在を検出する第１検出手段である人体位置検出部３３によって第１基準値以上の定在波信号が検出されたときに、第２検出手段を動作させるようにしている。すなわち、マイクロ波ドップラセンサのセンサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて対象物の動きを検出する人体検出処理部を動作させるようにしている。
【０１７９】
しかも、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１によって人体検出（人体接近検出）を行い、予備洗浄を行った後に、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２と適応フィルタ３４とを動作させ、尿流検出処理を実行するようにしている。
【０１８０】
さらに、尿流帯域フィルタ部２４及び尿流検出処理部３２によって尿流検出処理を実行しているときには、人体帯域フィルタ部２３及び人体検出処理部３１の動作を停止して人体検出処理を停止するようにしている。
【０１８１】
従って、小便器洗浄装置Ａの消費電力を低減することができる。すなわち、定在波信号の検出は、ドップラ信号の検出に比べてその処理負荷が小さいため、対象物の検出をまず定在波信号に基づいて行い、しかも、人体検出をした後に尿流検出を行い、さらに、尿流検出をしているときには人体検出を行わないようにして、小便器洗浄装置Ａ”の消費電力を低減するものである。
【０１８２】
次に、掃除モード処理について、図１１のフローチャートを参照して、その動作を具体的に説明する。
【０１８３】
制御部８’は、マイクロ波ドップラセンサ７が間欠周期Ｔａ（ここでは、１秒（ｓｅｃ）周期とする）で動作している状態から、間欠周期Ｔａを長く（ここでは、３秒（ｓｅｃ）周期）するようにセンサ制御部２９を制御する（ステップＳ７０）。
【０１８４】
その後、制御部８’は、タイマｔのカウントを開始し（ステップＳ７１）、定在波信号Ｓｉｇ８が記憶部２８に記憶されている第２基準値以上であるか否かを判定する（ステップＳ７２）。この第２基準値は図１０のステップＳ５９で用いられた基準値である。
【０１８５】
ステップＳ７２において、定在波信号Ｓｉｇ８が第２基準値以上であると判定されると（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）、制御部８’は、給水バルブ制御部２７によって、給水バルブ４を制御し、小便器１のボール部２内に洗浄水を所定時間だけ流す。これにより、小便器１内の洗浄を行う（ステップＳ７３）。
【０１８６】
その後、タイマが所定値Ｔ３をカウントしたか否かを判定し（ステップＳ７４）、所定値Ｔ３をカウントしていないとき（ステップＳ７４：Ｎｏ）、処理をステップＳ７２に戻し、所定値Ｔ３をカウントしたとき（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ７５に移行する。
【０１８７】
ステップＳ７５において、制御部８’は、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であるか否かを判定する。この処理において、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上ではないと判定されると（ステップＳ７５：Ｎｏ）、制御部８’は、マイクロ波ドップラセンサ７が間欠周期Ｔａ（ここでは、３秒（ｓｅｃ）周期とする）で動作している状態から、間欠周期Ｔａを短く（ここでは、１秒（ｓｅｃ）周期）するようにセンサ制御部２９を制御して（ステップＳ７６）、掃除モード処理を終了する。一方、定在波信号Ｓｉｇ８が第３基準値以上であると判定されると（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）、制御部８’は、ステップＳ７０の処理へ移行する。
【０１８８】
このように本第３実施形態における小便器洗浄装置Ａ”の制御部８’では、マイクロ波ドップラセンサ７の出力信号に含まれる定在波信号が第２基準値以上であることを人体位置検出部３３が検出すると、給水バルブ４を原則閉止する掃除モードに設定される。この掃除モードに移行すると、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）となるまで小便器１への洗浄水の供給を停止するようにしている。しかも、所定時間となった場合に、まだ清掃者が掃除をしている場合には、再度所定時間だけ小便器１への洗浄水の供給を停止する。これにより清掃者は小便器１の掃除に専念することができる。
【０１８９】
しかも、所定時間（カウント値ｔ＝Ｔ３）の間に、小便器洗浄装置Ａの利用者の手とマイクロ波ドップラセンサ７との距離が掃除モード移行距離になったときに、小便器１内の洗浄を行うので、清掃者は小便器１に水を簡単に流すことができ、清掃作業の効率化を図ることができる。
【０１９０】
さらに、制御部８’は、掃除モードに設定するときに、マイクロ波ドップラセンサ７の間欠周期Ｔａを長くするように再設定するので、小便器洗浄装置Ａ”の消費電力を低減することができる。
【０１９１】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明の実施をすることが可能である。
【０１９２】
例えば、マイクロ波ドップラセンサ７の出力に含まれる定在波信号に基づいて尿流の存在を検出する尿流存在検出部（第１検出手段の一例に相当）を別途設け、この尿流存在検出部によって尿流の存在を検出した後、尿流検出処理部３２（第２検出手段の一例に相当）を動作させることも可能である。
【０１９３】
また、第３実施形態においては、尿流検出処理及び人体離反検出（図１０におけるステップＳ５６〜Ｓ６１の処理）と、掃除モード処理（図１１のステップＳ７０〜Ｓ７６参照）とを行う小便器洗浄装置を説明したが、それぞれ単独で適用してもよい。すなわち、尿流検出処理及び人体離反検出のみ適用しても、掃除モード処理のみ適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置の全体的な構成を示した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図３】マイクロ波ドップラセンサから出力される定在波の検出説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置において掃除モードに移行する動作例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る小便器洗浄装置のメイン処理フローチャートである。
【図６】図５における第１基準値設定処理のフローチャートである。
【図７】図５における掃除モード処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る制御部のブロック図である。
【図９】図８における適応フィルタのブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る小便器洗浄装置のメイン処理フローチャートである。
【図１１】図１０における掃除モード処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９５】
Ａ，Ａ’，Ａ” 小便器洗浄装置
１ 小便器
２ ボール部
３ 給水路
４ 給水バルブ
５ 排水路
６ トラップ管路
７ マイクロ波ドップラセンサ
８，８’ 制御部
２１ ローパスフィルタ部
２２ アンプ部
２３ 人体帯域フィルタ部
２４ 尿流帯域フィルタ部
２５ 定在波検出部
２６ 対象物検出部
２７ 給水バルブ制御部
２８ 記憶部
２９ センサ制御部
３０ 供給頻度検出部
３１ 人体検出処理部
３２ 尿流検出処理部
３３ 人体位置検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、前記ドップラセンサのセンサ出力に応じて前記給水バルブを制御する制御部と、を備えた便器洗浄装置において、
前記制御部は、
前記センサ出力に含まれる定在波信号に基づいて前記対象物の存在を検出する第１検出手段と、
前記センサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて前記対象物の動きを検出する第２検出手段と、を有し、
前記第１検出手段の出力に応じて、前記第２検出手段を動作させ前記給水バルブを制御することを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させるセンサ制御手段を備え、
前記第１検出手段は、
前記センサ制御手段によって前記ドップラセンサを動作させるタイミングで前記対象物の存在を間欠的に検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の便器洗浄装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出手段を備え、
前記センサ制御手段は、
前記供給頻度検出手段によって検出した洗浄水の供給頻度に応じて前記所定周期を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の便器洗浄装置。
【請求項４】
前記第１検出手段による前記対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記センサ出力に含まれる定在波信号が前記第２基準値以上であることを前記第１検出手段が検出すると、前記給水バルブを閉止する掃除モードに設定する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の便器洗浄装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記掃除モードに設定するときに前記所定周期を再設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の便器洗浄装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１検出手段による検出結果と前記第２検出手段による検出結果に基づいて、前記対象物の接近の検出及び前記対象物の離反の検出を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【請求項７】
前記第２検出手段は、
前記対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、前記対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記センサ出力と前記尿流検出処理部との間に、前記センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設け、
前記尿流検出処理部を動作させるときに前記適応フィルタを動作させる
ことを特徴とする請求項７に記載に記載の便器洗浄装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記人体検出処理部によって人体を検出したときに前記尿流検出処理部を動作させる
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の便器洗浄装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、前記人体検出処理部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【請求項１】
便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器周辺の対象物を検出するドップラセンサと、前記ドップラセンサのセンサ出力に応じて前記給水バルブを制御する制御部と、を備えた便器洗浄装置において、
前記制御部は、
前記センサ出力に含まれる定在波信号に基づいて前記対象物の存在を検出する第１検出手段と、
前記センサ出力に含まれるドップラ信号に基づいて前記対象物の動きを検出する第２検出手段と、を有し、
前記第１検出手段の出力に応じて、前記第２検出手段を動作させ前記給水バルブを制御することを特徴とする便器洗浄装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記ドップラセンサを所定周期で間欠的に動作させるセンサ制御手段を備え、
前記第１検出手段は、
前記センサ制御手段によって前記ドップラセンサを動作させるタイミングで前記対象物の存在を間欠的に検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の便器洗浄装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記洗浄水の供給頻度を検出する供給頻度検出手段を備え、
前記センサ制御手段は、
前記供給頻度検出手段によって検出した洗浄水の供給頻度に応じて前記所定周期を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の便器洗浄装置。
【請求項４】
前記第１検出手段による前記対象物の存在検出の基準となる第１基準値よりも大きい第２基準値を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記センサ出力に含まれる定在波信号が前記第２基準値以上であることを前記第１検出手段が検出すると、前記給水バルブを閉止する掃除モードに設定する
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の便器洗浄装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記掃除モードに設定するときに前記所定周期を再設定する
ことを特徴とする請求項４に記載の便器洗浄装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１検出手段による検出結果と前記第２検出手段による検出結果に基づいて、前記対象物の接近の検出及び前記対象物の離反の検出を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【請求項７】
前記第２検出手段は、
前記対象物として人体の動きを検出して当該人体を検出する人体検出処理部と、前記対象物として尿流の動きを検出して当該尿流を検出する尿流検出処理部とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記センサ出力と前記尿流検出処理部との間に、前記センサ出力に含まれるノイズを除去する適応フィルタを設け、
前記尿流検出処理部を動作させるときに前記適応フィルタを動作させる
ことを特徴とする請求項７に記載に記載の便器洗浄装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記人体検出処理部によって人体を検出したときに前記尿流検出処理部を動作させる
ことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の便器洗浄装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記尿流検出処理部にて尿流を検出しているときに、前記人体検出処理部の動作を停止させる
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の便器洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−３１８２５（Ｐ２００８−３１８２５Ａ）
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６２３５８（Ｐ２００７−６２３５８）
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１２日（２００７．３．１２）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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