自動給水装置
【課題】単純な構成で信頼性の高いマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置を提供する。
【解決手段】搬送波Ｃを送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、マイクロ波ドップラーセンサは、搬送波Ｃを生成する搬送波生成部を有し、搬送波生成部は、搬送波Ｃの周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、タイマが保持する切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、乱数発生器が発生した乱数に基づいて所定の搬送波Ｃの周波数をタイマが保持する切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、周波数切替手段が切り替えた周波数を搬送波Ｃに設定する周波数設定手段と、を有するとともに、搬送波Ｃを切替えて人体、吐水、又は尿流を検出する。
【解決手段】搬送波Ｃを送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、マイクロ波ドップラーセンサは、搬送波Ｃを生成する搬送波生成部を有し、搬送波生成部は、搬送波Ｃの周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、タイマが保持する切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、乱数発生器が発生した乱数に基づいて所定の搬送波Ｃの周波数をタイマが保持する切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、周波数切替手段が切り替えた周波数を搬送波Ｃに設定する周波数設定手段と、を有するとともに、搬送波Ｃを切替えて人体、吐水、又は尿流を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂や陶器を透過できるマイクロ波を利用するマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置に関する。自動給水装置は、便器装置や洗面台装置を含む。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波ドップラーセンサを使用して使用者の移動を検出して自動洗浄を行う便器装置は知られており、安価で信頼性が高い便器装置が益々要求されている。マイクロ波ドップラーセンサは、送信される搬送波の周波数と反射波の周波数との差を検出することによって移動体の速度を検出し、搬送波を送信する送信部と、反射波を受信する受信部と、を備えている。また、便器装置は、便器に洗浄水を供給する給水部と、マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて給水部から便器への給水を制御する制御部と、を備えている。
【０００３】
しかし、各々が１つのマイクロ波ドップラーセンサを備える複数台の小便器が並列されるトイレシステムにおいては、受信部は他のマイクロ波ドップラーセンサが送信した送信波の人体による反射波を受信して誤検出する場合がある。このようなマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉の結果、使用者が使用しない小便器に洗浄水が流れるという問題が発生する。
【０００４】
かかる問題に対して、特許文献１は、送信時期を乱数で決定すると共にパルス状搬送波のパルス幅をセンサの数に応じて短くして（デューティ比を小さくして）干渉の確率を減らす方法を開示している。特許文献２も同様に、各マイクロ波ドップラーセンサの送信時期をずらしてマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉を抑制することを提案している。
【特許文献１】特開２００５−２６５６１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０３６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各マイクロ波ドップラーセンサの送信時期をずらせば（時分割）、干渉の確率は減るが、制御部は送信タイミングに合わせた信号の読み込みを行わなければならず、処理が複雑になる。また、チャンネル数の増加により干渉の確率は減るが、チャンネル数の増加を時分割によって達成すると処理時間が短くなるので制御部の高速処理が必要となる。このように、従来の自動給水装置においては、マイクロ波ドップラーセンサの送信周期を所定時間ずらして、干渉を防止する技術が開示されているが、上述した方法ではマイクロ波ドップラーセンサの送信タイミングに合わせて制御部で受信信号を判断しなくてはならず、制御部の読込みタイミングが複雑になるという問題にあった。
【０００６】
本発明は、単純な構成で信頼性の高いマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述した問題を解決するために、マイクロ波ドップラーセンサの搬送波を対象物の動きを判定するのに必要な周波数に応じて所定周波数間隔以上で切替えることにより、制御部は一定の時間間隔で、また簡単な信号処理で、マイクロ波ドップラーセンサの出力信号を処理することができる。その理由としては、通常、自動給水装置（便器や手洗い器）が配置されるトイレ空間では、電波の強さを考慮すると近接して設置される自動給水装置の数は２０〜３０台程度という限られた設置環境にあり、そのような台数では、許可された電波の範囲において、搬送波周波数のチャンネル数を数百チャンネルも持っていて、乱数発生手段により発生する乱数に基づいて搬送周波数を決めるので切替えていけば、確率的に隣接する他のセンサの影響を実用上問題にない程度にすることができるからである。また、干渉が起きたとしても、自動給水装置においては便器や手洗い器に吐水されるだけなので、実害として極めて問題とならない。そのような設置環境での、マイクロ波ドップラーセンサの送信周波数を切替えて干渉を確率的にさげる手法は極めて有効である。
【０００８】
なお、通信機器でも、近年、無線ＬＡＮ等で２．４ＧＨｚ帯等で、相互に通信を行っているが、ここでは、伝送するのが情報なので、帯域を広く取っているために数十チャンネル程度しか設けることができない。このような点で、通信機器と同じような帯域を持つマイクロ波ドップラーセンサは、目的も違うのでチャンネルの選び方もその狙いも異なっている。
【０００９】
本発明の一側面としての自動給水装置は、搬送波を送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、当該マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波を生成する搬送波生成部を有し、前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、前記タイマが保持する前記切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、当該乱数発生器が発生した前記乱数に基づいて所定の前記搬送波の周波数を前記タイマが保持する切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、当該周波数切替手段が切り替えた周波数を前記搬送波に設定する周波数設定手段と、を有するとともに、前記切替周期毎に前記搬送波を切替えて前記人体、吐水、又は尿流を検出することを特徴とする。かかる自動給水装置は、マイクロ波ドップラーセンサの搬送波の周波数を乱数発生器が発生した乱数に基づいてランダムに切替周期で切り替え、切り替えられた周波数を有する搬送波を移動体に送信する。自動給水装置は、送信時期が間欠的ではないので、制御部は読み込みタイミングを制御する必要がなく、また、搬送波の送信時期の分割（時分割）による処理時間の短縮もないので演算処理能力が高い制御部を使用する必要はなくなる。更に、使用可能な帯域で周波数を分割する方が時分割よりも多くのチャンネルを確保することができ、また、乱数を使用することによって複数の自動給水装置が使用される場合にマイクロ波ドップラーセンサ同士が干渉の確率を下げることができる。この結果、簡単な構成で判定精度の高い極めて実用性の高い自動給水装置を提供できる。
【００１０】
前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数帯域（例えば、１０．５０ＧＨｚ乃至１０．５５ＧＨｚ）を前記人体、吐水、又は尿流を検出するのに必要な周波数帯域を１８０Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の周波数幅で分割することによって前記複数の周波数帯域に対応する搬送周波数を生成できる。例えば、人体、吐水や尿流の検出に必要な周波数は５００Ｈｚ以下であるので、その周波数間隔をそれ以上に設定すれば複数の自動給水装置が使用される場合にマイクロ波ドップラーセンサ同士の干渉を防止することができる。例えば、人体や尿流の検出に必要な周波数を５００Ｈｚとすればフィルタ処理のサンプリング周波数は１ｋＨｚあれば足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても１０００チャンネルを確保できるという利点がある。現在の搬送波の周波数を固定した送信時期の分割（時分割）によるチャンネル数がせいぜい２００分割であることを考えると５倍のチャンネル数を確保することができる。
【００１１】
前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波と、前記人体、吐水、又は尿流からの前記搬送波の反射波との差分を抽出する差分抽出部と、前記差分抽出部の出力に含まれるノイズを除去するローパスフィルタと、を更に有し、前記切替周期は前記ローパスフィルタのカットオフ周波数の２倍の逆数よりも小さいことが好ましい。これにより、乱数発生器によって発生するドップラー周波数の変動をローパスフィルタにおいて除去することができる。また、所定時間間隔で、ドップラー周波数を求める補正演算を行う必要がなくなり、マイクロ波ドップラーセンサの精度を向上できる。その結果、自動給水装置での誤検知を減少でき、節水することができる。
【００１２】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単純な構成で信頼性の高いマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の自動給水装置の一例としての便器装置及び洗面台装置について説明する。
【００１５】
図１は、男子用トイレブース１の概略平面図である。トイレブース１は、例示的に３台の便器装置１０と洗面台装置８０とを有し、男性使用者（移動体）Ｐがドア２から出入りする。
【００１６】
図２は、便器装置１０のブロック図である。便器装置１０は、陶器製の小便器２０と、給水部３０と、排水部４０と、給水制御装置５０と、を有する。
【００１７】
小便器２０は、使用者Ｐが小便をするものであり、上部覆い２１と、尿及び洗浄水が流れるボール部２２と、洗浄水の供給口２３と、尿及び洗浄水の排水口２４と、を有する。上部覆い２１には、後述するマイクロ波ドップラーセンサ６０が外部に露出しない状態で内蔵される。ボール部２２の上部覆い２１の中央下部には図１に示す排水口２４が設けられて下部前面はリップ２５により規定される。
【００１８】
給水部３０は、小便器２０のボール部２２内空間を洗浄するための水（洗浄水）を供給する給水管３２と、この給水管３２の中途部に配置されて小便器２０への洗浄水の供給及びその停止を行うための開閉弁である電磁弁３４とを有する。
【００１９】
排水部４０は、排水口２４に接続された排水管４２を有し、小便器２０のボール部２２を流れる尿や洗浄水を排水する。
【００２０】
給水制御装置５０は、マイクロ波ドップラーセンサ６０と制御部７０とを有する。
【００２１】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、小便器２０の上部覆い２１の内壁面の裏側に設けられた収納領域に取り付けられ、搬送波Ｃを送信して移動体を検出する。本実施例では、移動体は使用者Ｐと使用者Ｐが出す尿である。マイクロ波ドップラーセンサ６０は隠蔽されるので悪戯されにくい。
【００２２】
図３は、マイクロ波ドップラーセンサ６０のブロック図である。マイクロ波ドップラーセンサ６０は、搬送波生成部６１と、送信部６２と、受信部６３と、差分抽出部６４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６５と、を有する。
【００２３】
搬送波生成部６１は搬送波Ｃを生成する。図４は、搬送波生成部６１の詳細を説明するブロック図である。搬送波生成部６１は、図４に示すように、タイマ６１ａと、乱数発生器６１ｂと、周波数切替手段６１ｃと、周波数設定手段６１ｄと、可変電源電圧６１ｅと、変調器６１ｆと、発振器６１ｇと、を有する。
【００２４】
タイマ６１ａは切替周期ｔｃを保持し、計時後に切替周期ｔｃになるとトリガを出力してリセット状態になり再度計時する。切替周期ｔｃは変更可能である。乱数発生器６１ｂは、タイマ６１ａに接続され、タイマ６１ａが保持する切替周期毎に（即ち、タイマ６１ａが切替周期ｔｃ毎に発生するトリガに応じて）で乱数を発生させる。周波数切替手段６１ｃは、タイマ６１ａと乱数発生器６１ｂに接続され、乱数発生器６１ｂが発生した乱数に基づいて搬送波Ｃの周波数を複数の周波数の中でランダムに、タイマ６１ａが保持する切替周期毎に（即ち、タイマ６１ａが切替周期ｔｃ毎に発生するトリガに応じて）切り替える。周波数設定手段６１ｄは、周波数切替手段６１ｃに接続され、周波数切替手段６１ｃが切り替えた周波数を搬送波Ｃに設定する。具体的には、周波数設定手段６１ｄは、周波数切替手段６１ｃの出力値に応じて可変電源電圧６１ｅの電圧値を変更する。可変電源電圧６１ｅの可変に応じて変調器６１ｆにより発振器６１ｇが出力する周波数を可変する。
【００２５】
送信部６２は、１０.５０ＧＨｚ乃至１０．５５ＧＨｚのマイクロ波の周波数帯域において選択された周波数で搬送波Ｃを送信する。周波数は、搬送波生成部６１によって生成された周波数である。受信部６３は、搬送波Ｃの移動体からの反射波を受信する。差分抽出部６４は、搬送波と反射波を混合して差分を抽出する。
【００２６】
ＬＰＦ６５は、差分信号の高周波成分（ノイズ）を除去してセンサ出力信号を出力する。ＬＰＦ６５は、差分抽出部６４が出力する差分信号のうち対象物を検出するのに必要な周波数帯域だけを取り出す。例えば、歩く使用者Ｐを検出するのであれば１５Ｈｚ〜３０Ｈｚの周波数帯域を取り出せば足り、小便の尿流を検知するのであれば８０〜１８０Ｈｚの周波数帯を取り出せば足りる。従って、本実施例の移動体を検出するにあたっては１０Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数があれば足りる（１０Ｈｚ以上１８０Ｈｚ以下でもよい）ので、ＬＰＦ６５は、５００Ｈｚ以上の高周波成分を除去すればよい。
【００２７】
制御部７０は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の検出結果（センサ出力信号）に基づいて小便器２０への給水部３０による給水を制御する。例えば、制御部７０は、信号の振幅に閾値を設定し、閾値以上になるときに対象物の存在を検知して電磁弁３４を開閉してもよいし、また次第に大きくなった後に次第に小さくなるなど、特徴的な振幅変化を検知してもよい。
【００２８】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、数式１を利用して移動体を検出する。ここで、ΔＦはドップラー周波数、ＦＳは搬送波Ｃの周波数、Ｆｂは反射波Ｒの周波数、Ｖは移動体の移動速度、ｃは光速（３００×１０６ｍ／ｓ）である。
【００２９】
【数１】
【００３０】
マイクロ波ドップラーセンサ６０と移動体の距離は、ドップラー周波数ΔＦの振幅の大きさに反比例することから、ΔＦの周波数スペクトルを解析することにより、移動体の小便器２０への接近又は離脱や小便器２０の尿流を検出することができる。
【００３１】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、隣接する小便器２０に設けられたマイクロ波ドップラーセンサ６０との干渉を防止する必要がある。図５は、搬送波生成部６１が生成する搬送波の周波数の時間的推移を示す図である。搬送波Ｃの周波数は切替周期ｔｃ毎に切り替える。周波数のチャンネルは周波数帯域ＦｓＭＩＮ（１０．５０ＧＨｚ）からＦｓＭＡＸ（１０．５５ＧＨｚ）までを等間隔に分割することによって生成される。
【００３２】
このように、搬送波生成部６１は、搬送波Ｃの周波数は切り替えているが送信時期は間欠的ではないので、制御部７０は読み込みタイミングを制御する必要がない。また、搬送波の送信時期の分割（時分割）による処理時間の短縮もないので演算処理能力が高い制御部を使用する必要はなくなる。更に、使用可能な帯域で周波数を分割する方が時分割よりも多くのチャンネルを確保することができ、また、乱数を使用することによって複数の便器装置１０が使用される環境においてもマイクロ波ドップラーセンサ同士が干渉する確率を下げることができる。この結果、マイクロ波ドップラーセンサ及び自動給水装置の信頼性は向上する。
【００３３】
本実施例の搬送波生成部６１は、複数の周波数を、搬送波の周波数帯域を５００Ｈｚ以上の周波数幅ΔＦｓで等間隔に分割することによって生成する。上述のように、人体や尿の検出に必要な周波数は５００Ｈｚ以下であるので周波数間隔をそれ以上に設定すれば複数のマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉を防止することができる。フィルタ処理のサンプリング周波数は１ｋＨｚあれば足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても１０００チャンネルを確保できるという利点がある。現在の搬送波の周波数を固定した送信時期の分割（時分割）によるチャンネル数がせいぜい２００分割であることを考えると５倍のチャンネル数を確保することができる。もちろん、５００Ｈｚではなく、１８０Ｈｚ以上に設定してもよく５００Ｈｚ以下に設定すればチャンネル数が増加する。また、分割する周波数の幅が増加すればするほどチャンネル数が減少し、現在のチャンネル数が２００チャンネルであることを考えると、周波数幅ΔＦｓを１８０Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下に設定することが好ましい。２５００Ｈｚのサンプリング周波数は５ｋＨｚで足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても４００チャンネルを確保することができ、現在の時分割のチャンネル数の２倍のチャンネル数を確保することができる。搬送波生成部６１は、切替周期ｔｃ毎に周波数を切り替えるので、マイクロ波ドップラーセンサ同士が混信する時間はｔｃに限られる。
【００３４】
チャンネル数は、センサの数やセンサ間の距離と反射波Ｒの到達距離との関係など設置される環境に応じて適宜調整する。チャンネル数を増加すれば混信の確率が減少する。周波数幅ΔＦｓを１８０Ｈｚとするとチャンネル数は、最大２８万チャンネル（１０．５５ＧＨｚ−１０．５ＧＨｚ）／１８０＝２．８×１０５）となる。
【００３５】
次に、搬送波Ｃの周波数を切り替えた際に得られるマイクロ波ドップラーセンサ６０のセンサ出力信号について考察する。移動体の速度Ｖが一定である場合、数式１は数式２のようになる。数式２においてＫは定数であり、２Ｖ／Ｃである。
【００３６】
【数２】
【００３７】
数式２が示すように、周波数の切り替えによって搬送波Ｃの周波数Ｆｓが変化するとドップラー周波数ΔＦが変化する。
【００３８】
【数３】
【００３９】
数式３に示すように、搬送波Ｃの下限周波数をｆ０、変動幅をｆｗとすると、数式２は数式４となる。
【００４０】
【数４】
【００４１】
搬送波Ｃの周波数帯域が１０．５０ＧＨｚから１０．５５ＧＨｚの場合のΔＦの変動量ｆｌは数式５のように０．４８％となる。
【００４２】
【数５】
【００４３】
この変動量は十分小さいが、周波数の影響を更に低減するには、切替周期ｔｃを十分に短くすればよい。切替周期ｔｃが短ければＬＰＦ６５により、ドップラー周波数の乱れを除去することができるからである。切替周期ｔｃは、サンプリング定理より、ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃの２倍以上の周波数となるように切り替えればよい。例えば、単純のために搬送波Ｃの周波数が、図６に示すように、２周波数間において切替周期ｔｃで切り替わるとすると、切替周波数ｆｍは数式６のようになる。
【００４４】
【数６】
【００４５】
ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃが切替周波数ｆｍより十分低ければ、ＬＰＦ６５により変動成分を取り除ける。従って、数式７が成立する。
【００４６】
【数７】
【００４７】
換言すれば、搬送波Ｃの周波数の切替周期ｔｃは、ＬＰＦ１０６のカットオフ周波数ｆｃの２倍の周波数の逆数よりも小さくなるように設定すればよい。例えば、使用者Ｐの移動（周波数１５Ｈｚ〜３０Ｈｚ）を検出するために、ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃを３０Ｈｚに設定する場合には、数式７より搬送波Ｃの周波数の切替周期ｔｃは１６ｍｓ以下になるように設定すればよい。１６ｍｓであれば、自動給水装置で通常用いられるマイコンでも十分精度良く切り替え可能であり、マイクロ波ドップラーセンサの精度を向上できる。
【００４８】
このように、切替周波数ｆｍとＬＰＦ６５のカットオフ周波数を被検体に合わせて適切に設定すれば、マイクロ波ドップラーセンサ間の混信を最小限にすることができ、コストを抑えつつ周波数切替の影響を最小限にすることができる。
【００４９】
本実施例では、便器装置１０について説明したが、洗面台装置８０も洗面器（洗面ボール）と、給水部と、排水部と、給水制御装置と、を有し、同様に、給水制御装置はマイクロ波ドップラーセンサと制御部を有する。このため、本発明の自動給水装置は洗面台装置８０にも適用可能である。
【００５０】
動作において、便器装置１０は、使用者Ｐが近づいてくることをマイクロ波ドップラーセンサ６０が検出すると制御部７０は電磁弁３４を開弁して前洗浄を行い、小便器２０のボール部２２を濡らして尿の付着を防止する。その後、制御部７０は電磁弁３４を閉弁する。また、使用者Ｐの尿流の終了をマイクロ波ドップラーセンサ６０が検出すると、制御部７０は電磁弁３４を開弁して本洗浄を行い、小便器２０のボール部２２を洗浄する。その後、制御部７０は電磁弁３４を閉弁する。本実施例は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の混信を単純な構成で効果的に低減しているので信頼性が高く無駄水の少ない便器装置１０を提供することができる。また、同様に、本実施例は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の混信を単純な構成で効果的に低減しているので信頼性が高く無駄水の少ない便器装置１０を提供することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の自動給水装置としての便器装置を複数有する男子用トイレブースの概略平面図である。
【図２】図１に示す便器装置のブロック図である。
【図３】図２に示すマイクロ波ドップラーセンサの詳細のブロック図である。
【図４】図３に示す搬送波生成部の詳細のブロック図である。
【図５】図３に示す搬送波生成部が生成する搬送波の周波数の時間的推移を示す図である。
【図６】図５に示す搬送波の周波数の切替を単純化したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 便器装置
２０ 小便器
３０ 給水部
５０ 給水制御装置
６０ マイクロ波ドップラーセンサ
６１ 搬送波生成部
６１ａ タイマ
６１ｂ 乱数発生器
６１ｃ 周波数切替手段
６１ｄ 周波数設定手段
６１ｅ 可変電源電圧
６１ｆ 変調器
６１ｇ 発振器
６２ 送信部
６４ 差分抽出部
６５ ローパスフィルタ
７０ 制御部
８０ 洗面台装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂や陶器を透過できるマイクロ波を利用するマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置に関する。自動給水装置は、便器装置や洗面台装置を含む。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロ波ドップラーセンサを使用して使用者の移動を検出して自動洗浄を行う便器装置は知られており、安価で信頼性が高い便器装置が益々要求されている。マイクロ波ドップラーセンサは、送信される搬送波の周波数と反射波の周波数との差を検出することによって移動体の速度を検出し、搬送波を送信する送信部と、反射波を受信する受信部と、を備えている。また、便器装置は、便器に洗浄水を供給する給水部と、マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて給水部から便器への給水を制御する制御部と、を備えている。
【０００３】
しかし、各々が１つのマイクロ波ドップラーセンサを備える複数台の小便器が並列されるトイレシステムにおいては、受信部は他のマイクロ波ドップラーセンサが送信した送信波の人体による反射波を受信して誤検出する場合がある。このようなマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉の結果、使用者が使用しない小便器に洗浄水が流れるという問題が発生する。
【０００４】
かかる問題に対して、特許文献１は、送信時期を乱数で決定すると共にパルス状搬送波のパルス幅をセンサの数に応じて短くして（デューティ比を小さくして）干渉の確率を減らす方法を開示している。特許文献２も同様に、各マイクロ波ドップラーセンサの送信時期をずらしてマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉を抑制することを提案している。
【特許文献１】特開２００５−２６５６１５号公報
【特許文献２】特開２００２−３０３６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各マイクロ波ドップラーセンサの送信時期をずらせば（時分割）、干渉の確率は減るが、制御部は送信タイミングに合わせた信号の読み込みを行わなければならず、処理が複雑になる。また、チャンネル数の増加により干渉の確率は減るが、チャンネル数の増加を時分割によって達成すると処理時間が短くなるので制御部の高速処理が必要となる。このように、従来の自動給水装置においては、マイクロ波ドップラーセンサの送信周期を所定時間ずらして、干渉を防止する技術が開示されているが、上述した方法ではマイクロ波ドップラーセンサの送信タイミングに合わせて制御部で受信信号を判断しなくてはならず、制御部の読込みタイミングが複雑になるという問題にあった。
【０００６】
本発明は、単純な構成で信頼性の高いマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述した問題を解決するために、マイクロ波ドップラーセンサの搬送波を対象物の動きを判定するのに必要な周波数に応じて所定周波数間隔以上で切替えることにより、制御部は一定の時間間隔で、また簡単な信号処理で、マイクロ波ドップラーセンサの出力信号を処理することができる。その理由としては、通常、自動給水装置（便器や手洗い器）が配置されるトイレ空間では、電波の強さを考慮すると近接して設置される自動給水装置の数は２０〜３０台程度という限られた設置環境にあり、そのような台数では、許可された電波の範囲において、搬送波周波数のチャンネル数を数百チャンネルも持っていて、乱数発生手段により発生する乱数に基づいて搬送周波数を決めるので切替えていけば、確率的に隣接する他のセンサの影響を実用上問題にない程度にすることができるからである。また、干渉が起きたとしても、自動給水装置においては便器や手洗い器に吐水されるだけなので、実害として極めて問題とならない。そのような設置環境での、マイクロ波ドップラーセンサの送信周波数を切替えて干渉を確率的にさげる手法は極めて有効である。
【０００８】
なお、通信機器でも、近年、無線ＬＡＮ等で２．４ＧＨｚ帯等で、相互に通信を行っているが、ここでは、伝送するのが情報なので、帯域を広く取っているために数十チャンネル程度しか設けることができない。このような点で、通信機器と同じような帯域を持つマイクロ波ドップラーセンサは、目的も違うのでチャンネルの選び方もその狙いも異なっている。
【０００９】
本発明の一側面としての自動給水装置は、搬送波を送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、当該マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波を生成する搬送波生成部を有し、前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、前記タイマが保持する前記切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、当該乱数発生器が発生した前記乱数に基づいて所定の前記搬送波の周波数を前記タイマが保持する切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、当該周波数切替手段が切り替えた周波数を前記搬送波に設定する周波数設定手段と、を有するとともに、前記切替周期毎に前記搬送波を切替えて前記人体、吐水、又は尿流を検出することを特徴とする。かかる自動給水装置は、マイクロ波ドップラーセンサの搬送波の周波数を乱数発生器が発生した乱数に基づいてランダムに切替周期で切り替え、切り替えられた周波数を有する搬送波を移動体に送信する。自動給水装置は、送信時期が間欠的ではないので、制御部は読み込みタイミングを制御する必要がなく、また、搬送波の送信時期の分割（時分割）による処理時間の短縮もないので演算処理能力が高い制御部を使用する必要はなくなる。更に、使用可能な帯域で周波数を分割する方が時分割よりも多くのチャンネルを確保することができ、また、乱数を使用することによって複数の自動給水装置が使用される場合にマイクロ波ドップラーセンサ同士が干渉の確率を下げることができる。この結果、簡単な構成で判定精度の高い極めて実用性の高い自動給水装置を提供できる。
【００１０】
前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数帯域（例えば、１０．５０ＧＨｚ乃至１０．５５ＧＨｚ）を前記人体、吐水、又は尿流を検出するのに必要な周波数帯域を１８０Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の周波数幅で分割することによって前記複数の周波数帯域に対応する搬送周波数を生成できる。例えば、人体、吐水や尿流の検出に必要な周波数は５００Ｈｚ以下であるので、その周波数間隔をそれ以上に設定すれば複数の自動給水装置が使用される場合にマイクロ波ドップラーセンサ同士の干渉を防止することができる。例えば、人体や尿流の検出に必要な周波数を５００Ｈｚとすればフィルタ処理のサンプリング周波数は１ｋＨｚあれば足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても１０００チャンネルを確保できるという利点がある。現在の搬送波の周波数を固定した送信時期の分割（時分割）によるチャンネル数がせいぜい２００分割であることを考えると５倍のチャンネル数を確保することができる。
【００１１】
前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波と、前記人体、吐水、又は尿流からの前記搬送波の反射波との差分を抽出する差分抽出部と、前記差分抽出部の出力に含まれるノイズを除去するローパスフィルタと、を更に有し、前記切替周期は前記ローパスフィルタのカットオフ周波数の２倍の逆数よりも小さいことが好ましい。これにより、乱数発生器によって発生するドップラー周波数の変動をローパスフィルタにおいて除去することができる。また、所定時間間隔で、ドップラー周波数を求める補正演算を行う必要がなくなり、マイクロ波ドップラーセンサの精度を向上できる。その結果、自動給水装置での誤検知を減少でき、節水することができる。
【００１２】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、単純な構成で信頼性の高いマイクロ波ドップラーセンサを備えた自動給水装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の自動給水装置の一例としての便器装置及び洗面台装置について説明する。
【００１５】
図１は、男子用トイレブース１の概略平面図である。トイレブース１は、例示的に３台の便器装置１０と洗面台装置８０とを有し、男性使用者（移動体）Ｐがドア２から出入りする。
【００１６】
図２は、便器装置１０のブロック図である。便器装置１０は、陶器製の小便器２０と、給水部３０と、排水部４０と、給水制御装置５０と、を有する。
【００１７】
小便器２０は、使用者Ｐが小便をするものであり、上部覆い２１と、尿及び洗浄水が流れるボール部２２と、洗浄水の供給口２３と、尿及び洗浄水の排水口２４と、を有する。上部覆い２１には、後述するマイクロ波ドップラーセンサ６０が外部に露出しない状態で内蔵される。ボール部２２の上部覆い２１の中央下部には図１に示す排水口２４が設けられて下部前面はリップ２５により規定される。
【００１８】
給水部３０は、小便器２０のボール部２２内空間を洗浄するための水（洗浄水）を供給する給水管３２と、この給水管３２の中途部に配置されて小便器２０への洗浄水の供給及びその停止を行うための開閉弁である電磁弁３４とを有する。
【００１９】
排水部４０は、排水口２４に接続された排水管４２を有し、小便器２０のボール部２２を流れる尿や洗浄水を排水する。
【００２０】
給水制御装置５０は、マイクロ波ドップラーセンサ６０と制御部７０とを有する。
【００２１】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、小便器２０の上部覆い２１の内壁面の裏側に設けられた収納領域に取り付けられ、搬送波Ｃを送信して移動体を検出する。本実施例では、移動体は使用者Ｐと使用者Ｐが出す尿である。マイクロ波ドップラーセンサ６０は隠蔽されるので悪戯されにくい。
【００２２】
図３は、マイクロ波ドップラーセンサ６０のブロック図である。マイクロ波ドップラーセンサ６０は、搬送波生成部６１と、送信部６２と、受信部６３と、差分抽出部６４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６５と、を有する。
【００２３】
搬送波生成部６１は搬送波Ｃを生成する。図４は、搬送波生成部６１の詳細を説明するブロック図である。搬送波生成部６１は、図４に示すように、タイマ６１ａと、乱数発生器６１ｂと、周波数切替手段６１ｃと、周波数設定手段６１ｄと、可変電源電圧６１ｅと、変調器６１ｆと、発振器６１ｇと、を有する。
【００２４】
タイマ６１ａは切替周期ｔｃを保持し、計時後に切替周期ｔｃになるとトリガを出力してリセット状態になり再度計時する。切替周期ｔｃは変更可能である。乱数発生器６１ｂは、タイマ６１ａに接続され、タイマ６１ａが保持する切替周期毎に（即ち、タイマ６１ａが切替周期ｔｃ毎に発生するトリガに応じて）で乱数を発生させる。周波数切替手段６１ｃは、タイマ６１ａと乱数発生器６１ｂに接続され、乱数発生器６１ｂが発生した乱数に基づいて搬送波Ｃの周波数を複数の周波数の中でランダムに、タイマ６１ａが保持する切替周期毎に（即ち、タイマ６１ａが切替周期ｔｃ毎に発生するトリガに応じて）切り替える。周波数設定手段６１ｄは、周波数切替手段６１ｃに接続され、周波数切替手段６１ｃが切り替えた周波数を搬送波Ｃに設定する。具体的には、周波数設定手段６１ｄは、周波数切替手段６１ｃの出力値に応じて可変電源電圧６１ｅの電圧値を変更する。可変電源電圧６１ｅの可変に応じて変調器６１ｆにより発振器６１ｇが出力する周波数を可変する。
【００２５】
送信部６２は、１０.５０ＧＨｚ乃至１０．５５ＧＨｚのマイクロ波の周波数帯域において選択された周波数で搬送波Ｃを送信する。周波数は、搬送波生成部６１によって生成された周波数である。受信部６３は、搬送波Ｃの移動体からの反射波を受信する。差分抽出部６４は、搬送波と反射波を混合して差分を抽出する。
【００２６】
ＬＰＦ６５は、差分信号の高周波成分（ノイズ）を除去してセンサ出力信号を出力する。ＬＰＦ６５は、差分抽出部６４が出力する差分信号のうち対象物を検出するのに必要な周波数帯域だけを取り出す。例えば、歩く使用者Ｐを検出するのであれば１５Ｈｚ〜３０Ｈｚの周波数帯域を取り出せば足り、小便の尿流を検知するのであれば８０〜１８０Ｈｚの周波数帯を取り出せば足りる。従って、本実施例の移動体を検出するにあたっては１０Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の周波数があれば足りる（１０Ｈｚ以上１８０Ｈｚ以下でもよい）ので、ＬＰＦ６５は、５００Ｈｚ以上の高周波成分を除去すればよい。
【００２７】
制御部７０は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の検出結果（センサ出力信号）に基づいて小便器２０への給水部３０による給水を制御する。例えば、制御部７０は、信号の振幅に閾値を設定し、閾値以上になるときに対象物の存在を検知して電磁弁３４を開閉してもよいし、また次第に大きくなった後に次第に小さくなるなど、特徴的な振幅変化を検知してもよい。
【００２８】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、数式１を利用して移動体を検出する。ここで、ΔＦはドップラー周波数、ＦＳは搬送波Ｃの周波数、Ｆｂは反射波Ｒの周波数、Ｖは移動体の移動速度、ｃは光速（３００×１０６ｍ／ｓ）である。
【００２９】
【数１】
【００３０】
マイクロ波ドップラーセンサ６０と移動体の距離は、ドップラー周波数ΔＦの振幅の大きさに反比例することから、ΔＦの周波数スペクトルを解析することにより、移動体の小便器２０への接近又は離脱や小便器２０の尿流を検出することができる。
【００３１】
マイクロ波ドップラーセンサ６０は、隣接する小便器２０に設けられたマイクロ波ドップラーセンサ６０との干渉を防止する必要がある。図５は、搬送波生成部６１が生成する搬送波の周波数の時間的推移を示す図である。搬送波Ｃの周波数は切替周期ｔｃ毎に切り替える。周波数のチャンネルは周波数帯域ＦｓＭＩＮ（１０．５０ＧＨｚ）からＦｓＭＡＸ（１０．５５ＧＨｚ）までを等間隔に分割することによって生成される。
【００３２】
このように、搬送波生成部６１は、搬送波Ｃの周波数は切り替えているが送信時期は間欠的ではないので、制御部７０は読み込みタイミングを制御する必要がない。また、搬送波の送信時期の分割（時分割）による処理時間の短縮もないので演算処理能力が高い制御部を使用する必要はなくなる。更に、使用可能な帯域で周波数を分割する方が時分割よりも多くのチャンネルを確保することができ、また、乱数を使用することによって複数の便器装置１０が使用される環境においてもマイクロ波ドップラーセンサ同士が干渉する確率を下げることができる。この結果、マイクロ波ドップラーセンサ及び自動給水装置の信頼性は向上する。
【００３３】
本実施例の搬送波生成部６１は、複数の周波数を、搬送波の周波数帯域を５００Ｈｚ以上の周波数幅ΔＦｓで等間隔に分割することによって生成する。上述のように、人体や尿の検出に必要な周波数は５００Ｈｚ以下であるので周波数間隔をそれ以上に設定すれば複数のマイクロ波ドップラーセンサ間の干渉を防止することができる。フィルタ処理のサンプリング周波数は１ｋＨｚあれば足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても１０００チャンネルを確保できるという利点がある。現在の搬送波の周波数を固定した送信時期の分割（時分割）によるチャンネル数がせいぜい２００分割であることを考えると５倍のチャンネル数を確保することができる。もちろん、５００Ｈｚではなく、１８０Ｈｚ以上に設定してもよく５００Ｈｚ以下に設定すればチャンネル数が増加する。また、分割する周波数の幅が増加すればするほどチャンネル数が減少し、現在のチャンネル数が２００チャンネルであることを考えると、周波数幅ΔＦｓを１８０Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下に設定することが好ましい。２５００Ｈｚのサンプリング周波数は５ｋＨｚで足り、その５倍の間隔をサンプリング周波数帯域として確保しても４００チャンネルを確保することができ、現在の時分割のチャンネル数の２倍のチャンネル数を確保することができる。搬送波生成部６１は、切替周期ｔｃ毎に周波数を切り替えるので、マイクロ波ドップラーセンサ同士が混信する時間はｔｃに限られる。
【００３４】
チャンネル数は、センサの数やセンサ間の距離と反射波Ｒの到達距離との関係など設置される環境に応じて適宜調整する。チャンネル数を増加すれば混信の確率が減少する。周波数幅ΔＦｓを１８０Ｈｚとするとチャンネル数は、最大２８万チャンネル（１０．５５ＧＨｚ−１０．５ＧＨｚ）／１８０＝２．８×１０５）となる。
【００３５】
次に、搬送波Ｃの周波数を切り替えた際に得られるマイクロ波ドップラーセンサ６０のセンサ出力信号について考察する。移動体の速度Ｖが一定である場合、数式１は数式２のようになる。数式２においてＫは定数であり、２Ｖ／Ｃである。
【００３６】
【数２】
【００３７】
数式２が示すように、周波数の切り替えによって搬送波Ｃの周波数Ｆｓが変化するとドップラー周波数ΔＦが変化する。
【００３８】
【数３】
【００３９】
数式３に示すように、搬送波Ｃの下限周波数をｆ０、変動幅をｆｗとすると、数式２は数式４となる。
【００４０】
【数４】
【００４１】
搬送波Ｃの周波数帯域が１０．５０ＧＨｚから１０．５５ＧＨｚの場合のΔＦの変動量ｆｌは数式５のように０．４８％となる。
【００４２】
【数５】
【００４３】
この変動量は十分小さいが、周波数の影響を更に低減するには、切替周期ｔｃを十分に短くすればよい。切替周期ｔｃが短ければＬＰＦ６５により、ドップラー周波数の乱れを除去することができるからである。切替周期ｔｃは、サンプリング定理より、ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃの２倍以上の周波数となるように切り替えればよい。例えば、単純のために搬送波Ｃの周波数が、図６に示すように、２周波数間において切替周期ｔｃで切り替わるとすると、切替周波数ｆｍは数式６のようになる。
【００４４】
【数６】
【００４５】
ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃが切替周波数ｆｍより十分低ければ、ＬＰＦ６５により変動成分を取り除ける。従って、数式７が成立する。
【００４６】
【数７】
【００４７】
換言すれば、搬送波Ｃの周波数の切替周期ｔｃは、ＬＰＦ１０６のカットオフ周波数ｆｃの２倍の周波数の逆数よりも小さくなるように設定すればよい。例えば、使用者Ｐの移動（周波数１５Ｈｚ〜３０Ｈｚ）を検出するために、ＬＰＦ６５のカットオフ周波数ｆｃを３０Ｈｚに設定する場合には、数式７より搬送波Ｃの周波数の切替周期ｔｃは１６ｍｓ以下になるように設定すればよい。１６ｍｓであれば、自動給水装置で通常用いられるマイコンでも十分精度良く切り替え可能であり、マイクロ波ドップラーセンサの精度を向上できる。
【００４８】
このように、切替周波数ｆｍとＬＰＦ６５のカットオフ周波数を被検体に合わせて適切に設定すれば、マイクロ波ドップラーセンサ間の混信を最小限にすることができ、コストを抑えつつ周波数切替の影響を最小限にすることができる。
【００４９】
本実施例では、便器装置１０について説明したが、洗面台装置８０も洗面器（洗面ボール）と、給水部と、排水部と、給水制御装置と、を有し、同様に、給水制御装置はマイクロ波ドップラーセンサと制御部を有する。このため、本発明の自動給水装置は洗面台装置８０にも適用可能である。
【００５０】
動作において、便器装置１０は、使用者Ｐが近づいてくることをマイクロ波ドップラーセンサ６０が検出すると制御部７０は電磁弁３４を開弁して前洗浄を行い、小便器２０のボール部２２を濡らして尿の付着を防止する。その後、制御部７０は電磁弁３４を閉弁する。また、使用者Ｐの尿流の終了をマイクロ波ドップラーセンサ６０が検出すると、制御部７０は電磁弁３４を開弁して本洗浄を行い、小便器２０のボール部２２を洗浄する。その後、制御部７０は電磁弁３４を閉弁する。本実施例は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の混信を単純な構成で効果的に低減しているので信頼性が高く無駄水の少ない便器装置１０を提供することができる。また、同様に、本実施例は、マイクロ波ドップラーセンサ６０の混信を単純な構成で効果的に低減しているので信頼性が高く無駄水の少ない便器装置１０を提供することができる。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で様々な変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の自動給水装置としての便器装置を複数有する男子用トイレブースの概略平面図である。
【図２】図１に示す便器装置のブロック図である。
【図３】図２に示すマイクロ波ドップラーセンサの詳細のブロック図である。
【図４】図３に示す搬送波生成部の詳細のブロック図である。
【図５】図３に示す搬送波生成部が生成する搬送波の周波数の時間的推移を示す図である。
【図６】図５に示す搬送波の周波数の切替を単純化したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１０ 便器装置
２０ 小便器
３０ 給水部
５０ 給水制御装置
６０ マイクロ波ドップラーセンサ
６１ 搬送波生成部
６１ａ タイマ
６１ｂ 乱数発生器
６１ｃ 周波数切替手段
６１ｄ 周波数設定手段
６１ｅ 可変電源電圧
６１ｆ 変調器
６１ｇ 発振器
６２ 送信部
６４ 差分抽出部
６５ ローパスフィルタ
７０ 制御部
８０ 洗面台装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波を送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、当該マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、
前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波を生成する搬送波生成部を有し、
前記搬送波生成部は、
前記搬送波の周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、
前記タイマが保持する前記切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、
当該乱数発生器が発生した前記乱数に基づいて所定の前記搬送波の周波数を前記タイマが保持する前記切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、
当該周波数切替手段が切り替えた周波数を前記搬送波に設定する周波数設定手段と、
を有するとともに、前記切替周期毎に前記搬送波を切替えて前記人体、吐水、又は尿流を検出することを特徴とする自動給水装置。
【請求項２】
前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数帯域を前記人体、吐水、又は尿流を検出するのに必要な周波数幅で分割することによって前記複数の周波数帯域に対応する搬送周波数を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動給水装置。
【請求項３】
前記マイクロ波ドップラーセンサは、
前記搬送波と、前記人体、吐水、又は尿流からの前記搬送波の反射波との差分を抽出する差分抽出部と、
前記差分抽出部の出力に含まれるノイズを除去するローパスフィルタと、を更に有し、
前記切替周期は前記ローパスフィルタのカットオフ周波数の２倍の逆数よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の自動給水装置。
【請求項１】
搬送波を送信して人体、吐水、又は尿流を検出するマイクロ波ドップラーセンサと、当該マイクロ波ドップラーセンサの検出結果に基づいて便器若しくは洗面器への給水部による給水を制御する制御部と、を有する自動給水装置において、
前記マイクロ波ドップラーセンサは、前記搬送波を生成する搬送波生成部を有し、
前記搬送波生成部は、
前記搬送波の周波数を切替える切替周期を保持するタイマと、
前記タイマが保持する前記切替周期毎に乱数を発生させる乱数発生器と、
当該乱数発生器が発生した前記乱数に基づいて所定の前記搬送波の周波数を前記タイマが保持する前記切替周期毎に複数の周波数帯域の中から選択して切り替える周波数切替手段と、
当該周波数切替手段が切り替えた周波数を前記搬送波に設定する周波数設定手段と、
を有するとともに、前記切替周期毎に前記搬送波を切替えて前記人体、吐水、又は尿流を検出することを特徴とする自動給水装置。
【請求項２】
前記搬送波生成部は、前記搬送波の周波数帯域を前記人体、吐水、又は尿流を検出するのに必要な周波数幅で分割することによって前記複数の周波数帯域に対応する搬送周波数を生成することを特徴とする請求項１に記載の自動給水装置。
【請求項３】
前記マイクロ波ドップラーセンサは、
前記搬送波と、前記人体、吐水、又は尿流からの前記搬送波の反射波との差分を抽出する差分抽出部と、
前記差分抽出部の出力に含まれるノイズを除去するローパスフィルタと、を更に有し、
前記切替周期は前記ローパスフィルタのカットオフ周波数の２倍の逆数よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の自動給水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−８００７３（Ｐ２００９−８００７３Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５０９２５（Ｐ２００７−２５０９２５）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（００００１００８７）ＴＯＴＯ株式会社 (3,889)
【Ｆターム（参考）】
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