本發(fā)明的形態(tài)一般涉及一種衛(wèi)生設(shè)備。
背景技術(shù):
在衛(wèi)生設(shè)備當(dāng)中存在如下設(shè)備,探測(cè)人體等探測(cè)對(duì)象,根據(jù)該探測(cè)結(jié)果對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。例如,在沖廁裝置中設(shè)置有探測(cè)就座于便座的使用者的就座探測(cè)傳感器。根據(jù)就座探測(cè)傳感器的探測(cè)結(jié)果,對(duì)沖廁裝置的清洗功能等進(jìn)行控制。作為就座探測(cè)傳感器,例如一般已周知光電傳感器等。
但是,當(dāng)設(shè)置光電傳感器時(shí),例如需要在清洗水水箱或其他部位設(shè)置透光性窓部,以面向該窓部的方式埋設(shè)光電傳感器。因此,在沖廁裝置的美觀受窓部破壞或者例如便器、其他裝置的設(shè)計(jì)自由度受制限的這些方面,有改善的余地。
對(duì)此,提出了通過(guò)多普勒傳感器等電波傳感器來(lái)探測(cè)就座于便座的使用者的多功能沖廁裝置。由多普勒傳感器發(fā)送的電波可通過(guò)樹脂等。因此,例如能夠以隱藏在沖廁裝置的殼等的內(nèi)部的狀態(tài)設(shè)置多普勒傳感器。由此,能夠省略光電傳感器所必需的窓部。但是,由于多普勒傳感器、微波傳感器是探測(cè)活動(dòng)的傳感器,因此難以正確判別出靜止不動(dòng)的人體等探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。另外,難以正確判別出使用者的就座中的微小動(dòng)作、離座動(dòng)作。
對(duì)此,在專利文獻(xiàn)1所記載的人體探測(cè)裝置中,提出了利用相位互不相同的多個(gè)輸出信號(hào)的方法。在任意基準(zhǔn)電壓下,對(duì)多個(gè)輸出信號(hào)進(jìn)行全波整流,算出全波整流的各信號(hào)的最大值的軌跡。根據(jù)該最大值的軌跡,能夠推定出探測(cè)對(duì)象與人體探測(cè)裝置之間的距離。據(jù)此,能夠判別出靜止不動(dòng)的探測(cè)對(duì)象的有無(wú),能夠提高就座探測(cè)的準(zhǔn)確性。
但是,由于前述的最大值的軌跡對(duì)應(yīng)于離探測(cè)對(duì)象的距離而發(fā)生振動(dòng),因此推定的離探測(cè)對(duì)象的距離有可能發(fā)生誤差。即,在沖廁裝置的情況下,因使用者的靜止位置而就座探測(cè)的靈敏度有可能降低。另外,伴隨關(guān)閉或打開便蓋的動(dòng)作,輸出信號(hào)的水準(zhǔn)有可能發(fā)生變化。如果沒(méi)有根據(jù)這樣的輸出信號(hào)的水準(zhǔn)變化而適當(dāng)設(shè)定基準(zhǔn)電壓,則就座探測(cè)的精度有可能降低。
專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開2003-279643號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是基于上述問(wèn)題的認(rèn)識(shí)而進(jìn)行的,所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種衛(wèi)生設(shè)備,其利用電波傳感器能夠高精度地判定出靜止不動(dòng)的探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
第1發(fā)明是一種衛(wèi)生設(shè)備,具備:電波傳感器,通過(guò)發(fā)射電波的反射波來(lái)取得關(guān)于探測(cè)對(duì)象的信息;及控制部,根據(jù)包含從所述電波傳感器輸出的第1信號(hào)、第2信號(hào)的探測(cè)信號(hào)而對(duì)器具動(dòng)作進(jìn)行控制,其特征為,所述第2信號(hào)的相位與所述第1信號(hào)的相位之差為60°以上、120°以下,所述控制部根據(jù)所述第1信號(hào)值與第1基準(zhǔn)值之差的平方及所述第2信號(hào)值與第2基準(zhǔn)值之差的平方之和來(lái)判定出所述探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,通過(guò)利用相位互不相同的2個(gè)信號(hào)的平方和,即使在探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng)時(shí),也能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
第2發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第1發(fā)明中,所述控制部根據(jù)所述第1信號(hào)而變更所述第1基準(zhǔn)值及停止變更所述第1基準(zhǔn)值,根據(jù)所述第2信號(hào)而變更所述第2基準(zhǔn)值及停止變更所述第2基準(zhǔn)值。
例如當(dāng)溫度等電波傳感器的周圍環(huán)境發(fā)生變化時(shí),第1信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)與第2信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)有可能發(fā)生偏差。根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,通過(guò)變更第1基準(zhǔn)值及第2基準(zhǔn)值,能夠抑制因信號(hào)水準(zhǔn)的偏差而產(chǎn)生的誤差。從而,能夠應(yīng)對(duì)電波傳感器的周圍環(huán)境的變化,能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。另一方面,當(dāng)因探測(cè)對(duì)象的存在而第1信號(hào)及第2信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)發(fā)生變化時(shí),通過(guò)不變更第1基準(zhǔn)值及第2基準(zhǔn)值來(lái)將第1基準(zhǔn)值及第2基準(zhǔn)值正確地設(shè)定為探測(cè)對(duì)象不存在時(shí)的第1信號(hào)及第2信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn),因此能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
第3發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第1發(fā)明中,所述控制部將所述第1基準(zhǔn)值及所述第2基準(zhǔn)值分別設(shè)定為根據(jù)所述器具的每個(gè)狀態(tài)而預(yù)先確定的值。
例如當(dāng)器具進(jìn)行動(dòng)作而器具的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),第1信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)與第2信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)有可能發(fā)生偏差。根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,通過(guò)根據(jù)器具的狀態(tài)而設(shè)定第1基準(zhǔn)值及第2基準(zhǔn)值,從而能夠抑制因信號(hào)水準(zhǔn)的偏差而產(chǎn)生的誤差。從而,能夠應(yīng)對(duì)器具的狀態(tài)變化,能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
第4發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第1或第2發(fā)明中,所述控制部根據(jù)所述器具進(jìn)行動(dòng)作之后的所述第1信號(hào)變更所述第1基準(zhǔn)值,根據(jù)所述器具進(jìn)行動(dòng)作之后的所述第2信號(hào)變更所述第2基準(zhǔn)值。
例如當(dāng)器具進(jìn)行動(dòng)作而器具的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),第1信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)與第2信號(hào)的信號(hào)水準(zhǔn)有可能發(fā)生偏差。根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,通過(guò)在器具進(jìn)行動(dòng)作之后變更第1基準(zhǔn)值及第2基準(zhǔn)值,從而能夠抑制因信號(hào)水準(zhǔn)的偏差而產(chǎn)生的誤差。從而,能夠應(yīng)對(duì)器具的狀態(tài)變化,能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
第5發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第1~第4中任意1個(gè)發(fā)明中,所述控制部算出所述探測(cè)信號(hào)的頻率,在所述頻率高于規(guī)定的閾值時(shí)及在之后的規(guī)定時(shí)間內(nèi),判定出所述探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,也根據(jù)探測(cè)信號(hào)的頻率來(lái)判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。由此,在探測(cè)對(duì)象進(jìn)行動(dòng)作之后等,能夠限定期間而進(jìn)行判定,能夠進(jìn)一步提高判定精度。從而能夠防止發(fā)生誤探測(cè)。
第6發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第1~第5中任意1個(gè)發(fā)明中,所述控制部根據(jù)所述第1信號(hào)及所述第2信號(hào)而算出表示所述探測(cè)對(duì)象接近所述電波傳感器的距離或所述探測(cè)對(duì)象離所述電波傳感器的距離的移動(dòng)量,在所述探測(cè)對(duì)象的有無(wú)判定中利用所述移動(dòng)量。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,也能夠根據(jù)探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)量來(lái)判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。由此,能夠進(jìn)一步提高判定精度。從而能夠防止發(fā)生誤探測(cè)。
第7發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第5或第6發(fā)明中,所述控制部根據(jù)所述第1信號(hào)及所述第2信號(hào)算出所述探測(cè)信號(hào)的相位。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,在每次取得第1信號(hào)及第2信號(hào)時(shí),都能夠算出探測(cè)信號(hào)的相位。另外,探測(cè)信號(hào)的相位變化表示探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)量。因此,能夠高精度地把握探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。另外,探測(cè)信號(hào)的相位變化量良好地反映電波反射量較大的物體的活動(dòng)。而且,能夠從探測(cè)信號(hào)的單位時(shí)間相位變化算出探測(cè)信號(hào)的頻率。由此,容易識(shí)別探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。
第8發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第7發(fā)明中,所述控制部根據(jù)所述探測(cè)信號(hào)的所述相位的變化量的積分值來(lái)判定出所述探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,在每次取得第1信號(hào)及第2信號(hào)時(shí),都能夠算出探測(cè)信號(hào)的相位。另外,探測(cè)信號(hào)的相位變化表示探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)量。因此,能夠高精度地把握探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。另外,探測(cè)信號(hào)的相位變化量良好地反映電波反射量較大的物體的活動(dòng)。由此,容易識(shí)別探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。
第9發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第8發(fā)明中,所述積分值是在所述器具進(jìn)行動(dòng)作之后的所述變化量的積分值。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,可以忽略因器具進(jìn)行動(dòng)作而發(fā)生的積分值變化。由此,能夠正確識(shí)別探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。
第10發(fā)明是如下衛(wèi)生設(shè)備,其特征為,在第8發(fā)明中,所述積分值是在關(guān)于所述探測(cè)信號(hào)的頻率高于規(guī)定閾值期間中的所述變化量的積分值。
根據(jù)該衛(wèi)生設(shè)備,只對(duì)在判定為探測(cè)對(duì)象明顯進(jìn)行活動(dòng)的期間中的相位變化進(jìn)行積分。由此,能夠正確識(shí)別探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的形態(tài),提供一種衛(wèi)生設(shè)備,其利用電波傳感器能夠高精度地判定出靜止不動(dòng)的探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的立體圖。
圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的要部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是例示多普勒傳感器的探測(cè)信號(hào)的示意圖。
圖4(a)及圖4(b)是說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2的示意圖。
圖5(a)及圖5(b)是說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的判定部處理的曲線圖。
圖6(a)及圖6(b)是表示利用多普勒傳感器算出離探測(cè)對(duì)象的距離的參考例的方法的曲線圖。
圖7(a)~圖7(c)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作及離座動(dòng)作時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖8(a)~圖8(c)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行便器掃除時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖9(a)~圖9(d)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作及離座動(dòng)作時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖10是實(shí)施方式所涉及的控制部進(jìn)行解析的信號(hào)的示意圖。
圖11(a)~圖11(c)是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的剖視圖。
圖12(a)及圖12(b)是例示第1信號(hào)及第2信號(hào)的示意圖。
圖13(a)及圖13(b)是例示實(shí)施方式所涉及的基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)處理的曲線圖。
圖14(a)~圖14(e)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備動(dòng)作的時(shí)間圖。
圖15(a)~圖15(d)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備動(dòng)作的時(shí)間圖。
圖16(a)~圖16(e)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備動(dòng)作的時(shí)間圖。
符號(hào)說(shuō)明
θ-相位;λ-波長(zhǎng);100-衛(wèi)生洗凈裝置;200-便座;300-便蓋;400-殼;401-被控制部;410-多普勒傳感器;411-振蕩器;413-相位位移機(jī)構(gòu);414-發(fā)送部;416-接收部;418a、418b-混頻器部;420-控制部;421a、421b-增幅電路;422a、422b-基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu);423-判定部;423a、423b-差分算出機(jī)構(gòu);424-平方和解析機(jī)構(gòu);425-相位解析機(jī)構(gòu);426-頻率解析機(jī)構(gòu);427-接近離開量算出機(jī)構(gòu);428-判定機(jī)構(gòu);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(fēng)單元;446-便座取暖單元;473-洗凈噴嘴;474-吐水口;476-噴嘴馬達(dá);478-噴嘴清洗部;500-操作部;800-便器;801-盆;l-距離;p1~p16-期間;r1~r4-范圍;re-反射物;sθ-積分值;sθth1、sθth2-閾值;s0-探測(cè)信號(hào);s1-第1信號(hào);s2-第2信號(hào);sl1、sl2-信號(hào)水準(zhǔn);sig1~sig5-信號(hào);t1-發(fā)送波;t2-反射波;v1、v2-矢量;ve-電壓;vi-電壓;vq-電壓;vs-合成信號(hào);vi_base-基準(zhǔn)值;vi-電壓;vq_base-基準(zhǔn)值;vq-電壓;vth1~vth6-閾值;f-頻率;fth1~fth3-閾值。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。并且,在各附圖中,對(duì)同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號(hào)并適當(dāng)省略詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備具有發(fā)射高頻電波的多普勒傳感器等電波傳感器。該衛(wèi)生設(shè)備根據(jù)電波傳感器的輸出對(duì)器具的動(dòng)作進(jìn)行控制。以下,首先作為衛(wèi)生設(shè)備以具有西式坐便器的沖廁裝置為例進(jìn)行說(shuō)明。但是,本實(shí)施方式還可以應(yīng)用于具有小便器的沖廁裝置或自動(dòng)水栓裝置中。
圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的立體圖。
圖2是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的要部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖1所示的沖廁裝置具有西式坐便器(以下為了便于說(shuō)明,簡(jiǎn)單稱為“便器”)800與設(shè)置在其上的衛(wèi)生洗凈裝置100。衛(wèi)生洗凈裝置100具有殼400、便座200、便蓋300。便座200與便蓋300開閉自如地分別軸支撐于殼400。
并且,本申請(qǐng)說(shuō)明書的說(shuō)明中,有時(shí)會(huì)使用“方向”。該“方向”是指從就座于便座200的使用者觀察的方向。例如,將就座于便座200的使用者的前方作為“前方”,將就座于便座200的使用者的后方作為“后方”。
如圖2所示,殼400內(nèi)部設(shè)置有電波傳感器(多普勒傳感器410)、控制部420、被控制部401。
多普勒傳感器410發(fā)射(發(fā)送)微波或毫米波等高頻電波,接收來(lái)自探測(cè)對(duì)象(被探測(cè)體)的發(fā)射電波的反射波。反射波中含有關(guān)于被探測(cè)體的有無(wú)、狀態(tài)的信息。多普勒傳感器410根據(jù)發(fā)射電波與反射波而輸出探測(cè)信號(hào)??刂撇?20根據(jù)從多普勒傳感器410輸出的探測(cè)信號(hào)而向被控制部401輸出控制信號(hào)。由此,對(duì)被控制部401的動(dòng)作進(jìn)行控制。
被控制部401具有洗凈噴嘴473、噴嘴馬達(dá)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(fēng)單元445、便座取暖單元446。在該例子中,根據(jù)多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)而被控制的器具是包含于被控制部401的上述要素當(dāng)中的至少一個(gè)。
洗凈噴嘴473受來(lái)自噴嘴馬達(dá)476的驅(qū)動(dòng)力,能夠進(jìn)入或后退于便器800的盆801內(nèi)。即,噴嘴馬達(dá)476根據(jù)來(lái)自控制部420的信號(hào)能夠使洗凈噴嘴473進(jìn)退。洗凈噴嘴473能夠從吐水口474噴射水或溫水。由此,能夠洗凈使用者的局部。噴嘴清洗部478從設(shè)置在其內(nèi)部的未圖示的吐水部噴射殺菌水或水,從而能夠?qū)ο磧魢娮?73的外周表面(主體)進(jìn)行殺菌或清洗。
控制部420中使用微型電子計(jì)算機(jī)等電路。便座開閉單元441根據(jù)來(lái)自控制部420的信號(hào)能夠開閉便座200。便蓋開閉單元442根據(jù)來(lái)自控制部420的信號(hào)而能夠開閉便蓋300。當(dāng)使用者例如對(duì)遙控器等操作部500進(jìn)行操作時(shí),便器清洗單元443根據(jù)來(lái)自控制部420的信號(hào)而能夠清洗便器800的盆801內(nèi)部。除臭單元444通過(guò)過(guò)濾器或催化劑等降低臭味成分。暖風(fēng)單元445向就座于便座200的使用者的“臀部”等吹暖風(fēng)來(lái)進(jìn)行干燥。便座取暖單元446向洗手間內(nèi)吹出暖風(fēng)來(lái)對(duì)洗手間進(jìn)行取暖。
如圖1所示,多普勒傳感器410例如設(shè)置在便座200后方。具體而言,設(shè)置在便座200后方的殼400內(nèi)部的前方部。
如圖2所示,多普勒傳感器410具有振蕩器411、發(fā)送部414(天線)、接收部416(天線)、混頻器部418a、418b與相位位移機(jī)構(gòu)413。多普勒傳感器410是輸出包含ich信號(hào)與qch信號(hào)的探測(cè)信號(hào)s0的傳感器。在該例子中,分別設(shè)置有發(fā)送側(cè)天線與接收側(cè)天線。但是,發(fā)送側(cè)天線與接收側(cè)天線也可以通用。
從連接于振蕩器411的發(fā)送部414發(fā)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頻率的發(fā)送波t1朝著沖廁裝置的前方發(fā)射。接收部416接收來(lái)自人體等探測(cè)對(duì)象的反射波t2。
發(fā)送波的一部分(信號(hào)sig1)及接收波的一部分(信號(hào)sig2)輸入到混頻器部418a而被合成。由此輸出ich信號(hào)。
另外,接收波的一部分(信號(hào)sig3)輸入到相位位移機(jī)構(gòu)413。相位位移機(jī)構(gòu)413錯(cuò)開信號(hào)sig3的相位而輸出信號(hào)sig4。作為相位位移機(jī)構(gòu)413的一個(gè)例子,可舉出變更將接收波傳遞到混頻器部418b的配線的長(zhǎng)度、配置的方法。信號(hào)sig4與信號(hào)sig3的相位差為例如60°以上、120°以下,優(yōu)選盡可能接近90°。在該例子中,信號(hào)sig4與信號(hào)sig3的相位差為90°(π/2、1/4波長(zhǎng))。發(fā)送波的一部分(信號(hào)sig5)及信號(hào)sig4輸入到混頻器部418b而被合成。由此輸出qch信號(hào)。
圖3是例示多普勒傳感器的探測(cè)信號(hào)的示意圖。
圖3的橫軸表示時(shí)間t(s:秒),縱軸表示信號(hào)輸出(v:伏特)。
探測(cè)信號(hào)s0(各自ich信號(hào)及qch信號(hào))具有在頻率較低的基線上重疊頻率較高的信號(hào)的波形。
探測(cè)信號(hào)s0中含有關(guān)于多普勒效應(yīng)的信息。即,當(dāng)發(fā)送波被移動(dòng)的探測(cè)對(duì)象反射時(shí),反射波的波長(zhǎng)因多普勒效應(yīng)而發(fā)生位移。當(dāng)探測(cè)對(duì)象相對(duì)于多普勒傳感器410發(fā)生相對(duì)移動(dòng)時(shí),得到含有頻移δf成分的探測(cè)信號(hào),頻移δf與探測(cè)對(duì)象的速度成比。從而,通過(guò)測(cè)定多普勒頻移δf,能夠求出探測(cè)對(duì)象的速度。
另外,探測(cè)信號(hào)s0中還含有關(guān)于駐波的信息(駐波信號(hào))。即,在多普勒傳感器410與探測(cè)對(duì)象之間,因發(fā)送波與被探測(cè)對(duì)象反射的反射波發(fā)生干涉而產(chǎn)生駐波。
圖3中示出了ich信號(hào)與qch信號(hào)。qch信號(hào)的相位相對(duì)于ich信號(hào)的相位偏離90°。
例如,在期間p1中,使用者進(jìn)入洗手間。此時(shí),多普勒傳感器410接收來(lái)自靠近多普勒傳感器410的使用者的反射波。由此,探測(cè)信號(hào)反映多普勒效應(yīng)而發(fā)生振動(dòng)。在期間p2中,使用者就座于便座200。此時(shí),由于使用者進(jìn)一步靠近多普勒傳感器410,因此探測(cè)信號(hào)發(fā)生振動(dòng)。
在期間p3~p5中,使用者處于就座于便座200的狀態(tài)。在期間p3及期間p5中,使用者靜止不動(dòng)。如期間p4,當(dāng)使用者在就座中進(jìn)行將身體前傾或者晃動(dòng)等的動(dòng)作時(shí),對(duì)應(yīng)于多普勒效應(yīng)而探測(cè)信號(hào)發(fā)生振動(dòng)。
在期間p6中,使用者從便座200離座。此時(shí),使用者站起來(lái)離開多普勒傳感器410。由此,探測(cè)信號(hào)反映多普勒效應(yīng)而發(fā)生振動(dòng)。在期間p7中,使用者退出洗手間。此時(shí),由于使用者進(jìn)一步離開多普勒傳感器410,因此探測(cè)信號(hào)發(fā)生振動(dòng)。另外,如圖3所示,探測(cè)對(duì)象(使用者)與多普勒傳感器410之間的距離越短則探測(cè)信號(hào)的振幅越大。
如圖2所示,這樣的ich信號(hào)、qch信號(hào)分別輸入到增幅電路421a、增幅電路421b。另外,在多普勒傳感器410與控制部420之間,適當(dāng)設(shè)置用于去掉雜波的低通濾波器等濾波電路(未圖示)。從ich信號(hào)得到關(guān)于駐波的第1信號(hào)s1(電壓vi)。即,控制部420取得包含在探測(cè)信號(hào)中的第1信號(hào)s1。例如,第1信號(hào)s1表示駐波的信號(hào)強(qiáng)度,含有ich信號(hào)的直流成分。
另外,從qch信號(hào)得到關(guān)于駐波的第2信號(hào)s2(電壓vq)。即,控制部420取得包含在探測(cè)信號(hào)中的第2信號(hào)s2。例如,第2信號(hào)s2表示駐波的信號(hào)強(qiáng)度,含有qch信號(hào)的直流成分。
由此,通過(guò)對(duì)探測(cè)信號(hào)進(jìn)行增幅而得到去掉雜波的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2。并且,增幅電路、濾波電路還可以包含在控制部420。
控制部420根據(jù)取得的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2來(lái)判定探測(cè)對(duì)象的有無(wú)、狀態(tài)(動(dòng)作)??刂撇?20根據(jù)判定結(jié)果向被控制部401輸出控制信號(hào)。由此,例如當(dāng)探測(cè)到使用者入室時(shí),便蓋300自動(dòng)打開。另外,當(dāng)探測(cè)到使用者退出時(shí),便蓋300自動(dòng)關(guān)閉。另外,例如當(dāng)多普勒傳感器410探測(cè)到使用者就座時(shí),如果使用者對(duì)操作部500進(jìn)行操作,則洗凈噴嘴473進(jìn)入盆801內(nèi),從吐水口474噴射水或溫水。另外,例如當(dāng)探測(cè)到使用者離座時(shí),對(duì)便座洗浄單元443及除臭單元444進(jìn)行控制。
圖4(a)及圖4(b)是說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2的示意圖。
如圖4(a)所示,多普勒傳感器410朝著僅離開距離l的反射物re(例如人體等探測(cè)對(duì)象)發(fā)射電波并接收該反射波。在此,反射物re例如靜止不動(dòng)。無(wú)論探測(cè)對(duì)象移動(dòng)還是靜止不動(dòng),在多普勒傳感器410與探測(cè)對(duì)象之間因發(fā)送波與反射波的干涉而產(chǎn)生駐波。從而,即使探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng),也能夠探測(cè)出含有駐波信息的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2。
圖4(b)表示對(duì)應(yīng)于靜止的反射物re與多普勒傳感器410之間的距離l的第1信號(hào)s1的值(電壓vi)變化。另外,圖4(b)表示對(duì)應(yīng)于距離l的第2信號(hào)s2的值(電壓vq)變化。第1信號(hào)s1與第2信號(hào)s2的相位差為90°。當(dāng)距離l發(fā)生變化時(shí),第1信號(hào)s1以信號(hào)水準(zhǔn)sl1為中心進(jìn)行振動(dòng)。當(dāng)距離l發(fā)生變化時(shí),第2信號(hào)s2以信號(hào)水準(zhǔn)sl2為中心進(jìn)行振動(dòng)。
信號(hào)水準(zhǔn)sl1及信號(hào)水準(zhǔn)sl2分別依賴多普勒傳感器410的周圍環(huán)境。例如,洗手間內(nèi)除了探測(cè)對(duì)象(人體)以外還存在反射電波的反射物。因此,多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)例如受來(lái)自人體的反射波與來(lái)自其他反射物的反射波的干涉的影響。另外,包含于多普勒傳感器410的各要素(例如相位位移機(jī)構(gòu)413、混頻器部418a、418b等)的電氣特性依賴周圍的溫度等。因此,多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)也受周圍溫度的影響。由此,信號(hào)水準(zhǔn)sl1及信號(hào)水準(zhǔn)sl2因周圍環(huán)境而分別發(fā)生變化,信號(hào)水準(zhǔn)sl1與信號(hào)水準(zhǔn)sl2有時(shí)會(huì)互不相同。
當(dāng)離反射物的距離l變長(zhǎng)時(shí),多普勒傳感器410接收的反射波的強(qiáng)度變低。因此,距離l越長(zhǎng)則以信號(hào)水準(zhǔn)sl1為中心的第1信號(hào)s1的振幅越小。同樣,距離l越長(zhǎng)則以信號(hào)水準(zhǔn)sl2為中心的第2信號(hào)s2的振幅越小。
接下來(lái),根據(jù)第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2說(shuō)明對(duì)探測(cè)對(duì)象的有無(wú)、狀態(tài)(動(dòng)作)的判定。
如圖2所示,控制部420具有基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a、422b與差分算出機(jī)構(gòu)423a、423b與判定部423與驅(qū)動(dòng)控制部430。判定部423具有平方和解析機(jī)構(gòu)424、相位解析機(jī)構(gòu)425、頻率解析機(jī)構(gòu)426、接近離開量算出機(jī)構(gòu)427及判定機(jī)構(gòu)428。并且,圖2所示的框圖是一個(gè)例子,實(shí)施方式并不局限于此。例如,包含于控制部420的功能框的一部分還可以適當(dāng)被分割或整合。例如,還可以將判定部423與驅(qū)動(dòng)控制部430分體設(shè)置。
第1信號(hào)s1輸入到基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及差分算出機(jī)構(gòu)423a。基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a從第1信號(hào)s1求出信號(hào)水準(zhǔn)sl1,將該電壓值作為基準(zhǔn)值vi_base(第1基準(zhǔn)值)而輸出到差分算出機(jī)構(gòu)423a。差分算出機(jī)構(gòu)423a算出第1信號(hào)s1的電壓vi與基準(zhǔn)值vi_base之差(電壓vi)。即,算出vi=vi-vi_base。電壓vi輸入到判定部423。
同樣,第2信號(hào)s2輸入到基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b及差分算出機(jī)構(gòu)423b?;鶞?zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b從第2信號(hào)s2求出信號(hào)水準(zhǔn)sl2,將該電壓值作為基準(zhǔn)值vq_base(第2基準(zhǔn)值)而輸出到差分算出機(jī)構(gòu)423b。差分算出機(jī)構(gòu)423b算出第2信號(hào)s2的電壓vq與基準(zhǔn)值vq_base之差(電壓vq)。即,算出vq=vq-vq_base。電壓vq輸入到判定部423。
并且,例如多普勒傳感器410每1~3ms(毫秒)左右進(jìn)行測(cè)定及探測(cè)信號(hào)輸出,第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2例如每1~3ms左右輸入到控制部420。與此相伴,電壓vi及電壓vq例如每1~3ms左右輸入到判定部423。
圖5(a)及圖5(b)是說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的判定部處理的曲線圖。
圖5(a)表示電壓vi及電壓vq相對(duì)于距離l的變化。即,圖5(a)中,從圖4(b)所示的壓vi及vq中去除了偏移。
平方和解析機(jī)構(gòu)424算出電壓vi與電壓vq的平方和。即,平方和解析機(jī)構(gòu)424進(jìn)行如下計(jì)算。
ve2=vi2+vq2=|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(biāo)系中將電壓vi值作為x坐標(biāo)、將電壓vq值作為y坐標(biāo)的點(diǎn)p。在用極坐標(biāo)系表示點(diǎn)p時(shí)的矢徑相當(dāng)于電壓ve。
如上所述,電壓vi及電壓vq的振幅(電壓ve)依賴于距離l。從而,通過(guò)算出電壓ve,從而能夠算出探測(cè)對(duì)象與多普勒傳感器410之間的距離l。
當(dāng)探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng)時(shí),例如當(dāng)距離l=la(常數(shù))時(shí),從多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)只能得出距離l=la時(shí)的電壓vi及電壓vq。即,當(dāng)探測(cè)對(duì)象處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí),測(cè)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(wú)法從如圖5(a)的極大值算出振幅(電壓ve)。當(dāng)探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng)時(shí),通過(guò)該方法難以判定出離探測(cè)對(duì)象的距離及探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
與此相對(duì),在實(shí)施方式中,如圖5(b)所示,根據(jù)第1信號(hào)s1與基準(zhǔn)值之差的平方及第2信號(hào)s2與基準(zhǔn)值之差的平方之和來(lái)算出電壓ve。因此,即使探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng),也能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú),或者算出離探測(cè)對(duì)象的距離。例如,在沖廁裝置中,能夠高精度地判定出使用者是否在洗手間內(nèi),及使用者是否在就座中。
圖6(a)及圖6(b)是表示利用多普勒傳感器算出離探測(cè)對(duì)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(jìn)行全波整流的信號(hào)|vi|及|vq|。圖6(b)表示|vi|與|vq|的合成信號(hào)vs。合成信號(hào)vs是在某一距離l處具有|vi|及|vq|當(dāng)中的任意一個(gè)更大一方的值的信號(hào)。
從圖6(b)可知,合成信號(hào)vs近似于電壓ve。因此,在已測(cè)定出探測(cè)對(duì)象移動(dòng)時(shí)的電壓vi及電壓vq的波形時(shí),能夠通過(guò)算出合成信號(hào)vs來(lái)推定距離l。在該方法中,通過(guò)利用相位不同的多個(gè)輸出,能夠提高檢測(cè)精度。
但是,例如在圖6(b)所示的距離l=lb處,電壓ve與合成信號(hào)vs之差變得比較大。即,被推定的離探測(cè)對(duì)象的距離誤差變得比較大。當(dāng)使用相位互不相同90°的2個(gè)信號(hào)時(shí),電壓ve與合成信號(hào)vs的最大相差有時(shí)會(huì)成為電壓ve的29%左右。
與此相對(duì),實(shí)施方式中,能夠從vi2+vq2算出ve。因此,不會(huì)產(chǎn)生如上所述的誤差。從而,與參考例的方法相比,能夠進(jìn)一步提高精度。并且,當(dāng)?shù)?信號(hào)s1與第2信號(hào)s2的相位差為90°時(shí),雖然vi2+vq2=ve2,但是相位差從90°發(fā)生偏離時(shí),vi2+vq2相對(duì)于ve2的誤差變大。當(dāng)相位差為60°以上、120°以下時(shí),能夠使電壓ve的算出誤差為29%左右以下。優(yōu)選相位差盡可能接近90°。
相位解析機(jī)構(gòu)425算出多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)的相位θ。例如,相位θ是圖5(b)所示的點(diǎn)p的極坐標(biāo)的偏角。相位解析機(jī)構(gòu)425根據(jù)式(2)~(6)算出相位θ。
θ’=tan-1(|vq-vq_base|/|vi-vi_base|)(2)
θ=θ’(點(diǎn)p位于第1象限時(shí))(3)
θ=π-θ’(點(diǎn)p位于第2象限時(shí))(4)
θ=π+θ’(點(diǎn)p位于第3象限時(shí))(5)
θ=2π-θ’(點(diǎn)p位于第4象限時(shí))(6)
相位θ伴隨從多普勒傳感器410到探測(cè)對(duì)象的距離l的變化而發(fā)生變化。能夠通過(guò)探測(cè)相位θ的變化來(lái)探測(cè)出探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)。另外,能夠從相位θ的變化量算出距離l的變化量(即探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)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(dāng)將多普勒傳感器410發(fā)射的電波的波長(zhǎng)為λ時(shí),在圖5(a)所示的電壓vi的波形中,每1個(gè)波的長(zhǎng)度為λ/2。即,使波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(dāng)多普勒傳感器410發(fā)射的電波的頻率為24ghz左右時(shí),λ/2為6.2mm左右。從而,能夠通過(guò)計(jì)算波數(shù)來(lái)算出探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離。另外,例如上述的相位θ發(fā)生360°變化相當(dāng)于距離l發(fā)生λ/2變化。
在圖5(a)所示的電壓vi的波形中,計(jì)算波數(shù)的方法有計(jì)算極大值數(shù)量或計(jì)算極小值數(shù)量的方法(峰值探測(cè))、計(jì)算電壓vi為零的次數(shù)的方法(零交探測(cè))。但是,在峰值探測(cè)或零交探測(cè)中,由于探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離例如作為λ/2的倍數(shù)而算出,因此當(dāng)探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離小于λ/2時(shí),難以以較高精度把握探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)。
與此相對(duì),實(shí)施方式中,根據(jù)第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2算出相位θ。即使探測(cè)對(duì)象靜止不動(dòng),在每次取得第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2時(shí)也可以算出相位θ。即使在距離l變化小于λ/2時(shí),即相位θ變化量小于360°時(shí),也可以算出相位θ的變化量。由于即使在距離l變化微小時(shí)也可以算出相位θ的變化量,因此能夠以較高精度把握探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)。
頻率解析機(jī)構(gòu)426算出多普勒傳感器410的探測(cè)信號(hào)的頻率f。頻率f相當(dāng)于相位解析機(jī)構(gòu)425算出的相位θ的單位時(shí)間變化量。即,頻率解析機(jī)構(gòu)426通過(guò)式(7)及式(8)算出頻率f。
f=δθ/(2π×δt)(7)
δθ=θ(n)-θ(n-1)(8)
在此,θ(n)是從第n次的探測(cè)信號(hào)算出的相位θ。θ(n-1)是從第n-1次的探測(cè)信號(hào)算出的相位θ。δt是取得第n次的探測(cè)信號(hào)的時(shí)刻與取得第n-1次探測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的間隔。δt是例如1~3ms左右。并且,還可以通過(guò)式(7)及式(8)多次算出頻率f并對(duì)這些值進(jìn)行平均。
由于δθ(相位θ的變化量)表示探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離,因此頻率f表示探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)速度。即使在距離l變化微小時(shí),也與相位θ同樣,能夠算出頻率f。從而,能夠以較高精度把握探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)。并且,例如將探測(cè)對(duì)象接近多普勒傳感器410時(shí)的δθ作為正值,將探測(cè)對(duì)象離開多普勒傳感器410時(shí)的δθ作為負(fù)值。
另外,接近離開量算出機(jī)構(gòu)427算出規(guī)定期間內(nèi)的δθ的積分值sθ。如上所述,由于δθ表示距離l的變化量,因此能夠根據(jù)積分值sθ算出規(guī)定期間內(nèi)的探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離。即,積分值sθ是表示探測(cè)對(duì)象接近多普勒傳感器410的距離(接近量)或探測(cè)對(duì)象離開多普勒傳感器410的距離(離開量)的移動(dòng)量。并且,后述關(guān)于規(guī)定期間的例子。
判定機(jī)構(gòu)428用以上的電壓ve、頻率f及相位θ來(lái)判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)、狀態(tài)。例如,判定使用者的入退室、就座及離座。后述各判定中的判定條件。
將判定機(jī)構(gòu)428的判定結(jié)果輸入到驅(qū)動(dòng)控制部430。驅(qū)動(dòng)控制部430根據(jù)關(guān)于輸入的判定結(jié)果的信號(hào)、來(lái)自操作部500的信號(hào)而向被控制部401輸出控制信號(hào)。
圖7(a)~圖7(c)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作及離座動(dòng)作時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖7(a)表示從多普勒傳感器410輸出的ich信號(hào)及qch信號(hào)。圖7(b)表示從圖7(a)所示的ich信號(hào)及qch信號(hào)算出的電壓ve。在期間p8中,使用者進(jìn)行就座于便座200的動(dòng)作。在期間p9中,使用者就座于便座200。在期間p10中,使用者進(jìn)行從便座200離座的動(dòng)作。如圖7(b)所示,當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作時(shí),由于使用者與多普勒傳感器410之間的距離變短,因此電壓ve變高。之后,在使用者的就座中,電壓ve維持較高值。當(dāng)使用者進(jìn)行離座動(dòng)作時(shí),由于使用者與多普勒傳感器410之間的距離變長(zhǎng),因此電壓ve變低。
例如,當(dāng)電壓ve值大于規(guī)定的閾值vth1(>0)時(shí),控制部420的判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者位于洗手間內(nèi)(探測(cè)到人體)。當(dāng)電壓ve值小于閾值vth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者未在洗手間內(nèi)(未探測(cè)到人體)。能夠根據(jù)探測(cè)到人體及未探測(cè)到人體來(lái)判定出使用者進(jìn)入洗手間及退出洗手間的情況(入室判定、退出判定)。
例如,當(dāng)電壓ve值大于規(guī)定的閾值vth2(>vth1)時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者處于就座中(探測(cè)到就座)。當(dāng)電壓ve值小于閾值vth2時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者未就座(未探測(cè)到就座)。能夠根據(jù)探測(cè)到就座及未探測(cè)到就座來(lái)判定出使用者從便座200站起及就座于便座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信號(hào)及qch信號(hào)算出的頻率f。在圖7(c)中,將使用者接近多普勒傳感器410時(shí)的頻率f作為正值,將使用者離開多普勒傳感器410時(shí)的頻率作為負(fù)值。并且,在本申請(qǐng)說(shuō)明書中未特別說(shuō)明時(shí),頻率f是從式(7)算出的值的絕對(duì)值。
如圖7(c)所示,當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作時(shí),由于使用者接近多普勒傳感器410,因此頻率f為正值。在就座中,由于使用者與多普勒傳感器410之間的距離變化較小,因此頻率f大致為零。之后,當(dāng)使用者進(jìn)行離座動(dòng)作時(shí),由于使用者離開多普勒傳感器410,因此頻率f為負(fù)值。
不僅將電壓ve而且還可以將頻率f用于判定中。例如,如期間p10,當(dāng)電壓ve較低且頻率f(的絕對(duì)值)較大時(shí),判定機(jī)構(gòu)428能夠判定為使用者進(jìn)行了離座動(dòng)作。這樣,通過(guò)將頻率f也用于判定中,從而能夠提高判定精度。
圖8(a)~圖8(c)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行便器掃除時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖8(a)表示從多普勒傳感器410輸出的ich信號(hào)及qch信號(hào)。圖8(b)表示從圖8(a)所示的ich信號(hào)及qch信號(hào)算出的電壓ve。圖8(c)表示從圖8(a)所示的ich信號(hào)及qch信號(hào)算出的頻率f。在期間p11中,使用者站立于便器800的側(cè)方。在期間p12中,使用者彎曲身體對(duì)便器800進(jìn)行掃除。在期間p13中,使用者再次站起來(lái)站立于便器800的側(cè)方。
如上所述,在該例子中多普勒傳感器410朝著前方發(fā)射電波。因此,在期間p11中,當(dāng)使用者站立于便器800的側(cè)方時(shí),使用者并不反射電波。從而,如圖8(b)所示,在期間p11中,電壓ve較低。當(dāng)在期間p12中使用者為了掃除而彎曲身體時(shí),由于從多普勒傳感器410發(fā)射的電波被使用者反射,因此電壓ve變高。之后,當(dāng)在期間p13中使用者站起時(shí),電壓ve再次變低。此時(shí),如圖8(c)所示,在期間p13中,對(duì)應(yīng)于使用者的站起動(dòng)作而頻率f(的絕對(duì)值)變高。
在圖8(a)~圖8(c)所示的例子中,例如在期間p13中,當(dāng)頻率f較高且電壓ve較低時(shí),判定機(jī)構(gòu)428能夠判定為使用者并未就座。
圖9(a)~圖9(d)是說(shuō)明當(dāng)使用者進(jìn)行就座動(dòng)作及離座動(dòng)作時(shí)的控制部處理的曲線圖。
圖9(a)表示從多普勒傳感器410輸出的ich信號(hào)及qch信號(hào)。圖9(b)表示從圖9(a)所示的ich信號(hào)及qch信號(hào)算出的電壓ve。圖9(c)表示從圖9(a)所示的ich信號(hào)及qch信號(hào)算出的頻率f。圖9(d)是圖9(a)所示的范圍r1的放大曲線圖。
在期間p14中,使用者進(jìn)行就座于便座200的動(dòng)作。在期間p15中,使用者處于便座200的就座中。在該例子中,就座中的使用者并不靜止不動(dòng)而是進(jìn)行撓背等的動(dòng)作。即,在期間p15中,使用者大致連續(xù)地活動(dòng)手。在期間p16中,使用者進(jìn)行從便座200離座的動(dòng)作。
在期間p14中的電壓ve變化、在期間p16中的電壓ve變化分別與圖7(b)的在期間p8中的電壓ve變化、在期間p10中的電壓ve變化相同。
同樣,在期間p14中的頻率f變化、在期間p16中的頻率f變化分別與圖7(b)的在期間p8中的頻率f變化、在期間p10中的頻率f變化相同。
在期間p15中,由于使用者處于就座中,因此使用者與多普勒傳感器410之間的距離較短。因此,如圖9(b)所示,電壓ve變高。此時(shí),由于使用者大致連續(xù)地活動(dòng)手,因此在從多普勒傳感器410輸出的探測(cè)信號(hào)中包含對(duì)應(yīng)于活動(dòng)手的成分。例如,如圖9(d)所放大表示的曲線圖那樣,多普勒傳感器410的輸出信號(hào)中包含對(duì)應(yīng)于手活動(dòng)的高頻成分。但是,如圖9(c)所示,在頻率f中對(duì)應(yīng)于使用者的手活動(dòng)的成分較小,例如為實(shí)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。
這樣,起因于就座、離座等的軀體活動(dòng)的頻率f變化較大,起因于手活動(dòng)等的微小動(dòng)作的頻率f變化較小。對(duì)此,參照?qǐng)D10進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是實(shí)施方式所涉及的控制部進(jìn)行解析的信號(hào)的示意圖。
圖10對(duì)應(yīng)于關(guān)于圖5(b)進(jìn)行說(shuō)明的極坐標(biāo)系。當(dāng)多普勒傳感器410未探測(cè)到使用者時(shí),電壓ve例如大致為零。此時(shí),如圖10的點(diǎn)a那樣,矢徑為電壓ve的點(diǎn)位于基準(zhǔn)點(diǎn)(例如原點(diǎn))。當(dāng)多普勒傳感器410探測(cè)到使用者時(shí),矢徑為電壓ve的點(diǎn)為例如圖10的點(diǎn)b。即,在極坐標(biāo)系中,點(diǎn)b的位置矢量的大小與電壓ve值相等。當(dāng)多普勒傳感器410探測(cè)到使用者的活動(dòng)(接近或離開)時(shí),相位θ發(fā)生變化。即,點(diǎn)b圍繞基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
如上所述,電壓ve(從第1信號(hào)s1與第2信號(hào)s2求出的振幅)被多普勒傳感器410接收的反射波的強(qiáng)度所決定。例如,能夠?qū)㈦妷簐e分成:起因于來(lái)自使用者軀體的反射波的成分;及起因于來(lái)自使用者手的反射波的成分。即,能夠?qū)Ⅻc(diǎn)b的位置矢量分解為矢量v1(伴隨軀體接近的信號(hào)矢量)與矢量v2(伴隨手活動(dòng)的信號(hào)矢量)。
一般來(lái)將,使用者的軀體大于使用者的手。因此,來(lái)自使用者軀體的反射波的強(qiáng)度高于來(lái)自使用者手的反射波的強(qiáng)度。從而,矢量v1的大小大于矢量v2的大小。由于當(dāng)使用者活動(dòng)軀體時(shí)矢量v1進(jìn)行旋轉(zhuǎn),因此例如圖10所示的范圍r2那樣,表示點(diǎn)b位置的相位θ以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心在360°范圍內(nèi)發(fā)生變化。另一方面,在使用者的軀體靜止不動(dòng)的狀態(tài)下,當(dāng)使用者活動(dòng)手時(shí),矢量v1并不發(fā)生變化而是矢量v2發(fā)生變化。此時(shí),例如圖10所示的范圍r3那樣,表示點(diǎn)b位置的相位θ以基準(zhǔn)點(diǎn)為中心發(fā)生變化。
這樣,由于矢量v2小于矢量v1,因此伴隨使用者的手活動(dòng)的相位θ的變化范圍r3較窄。如以上說(shuō)明,相位θ的變化反映電波反射量較大的物體(軀體等)的活動(dòng),電波反射量較小的物體(手等)的活動(dòng)產(chǎn)生的影響較小。手活動(dòng)對(duì)相位θ的影響是例如可忽略的程度。由此,例如能夠以較高精度判別使用者的就座中的微小動(dòng)作、離座動(dòng)作。
接下來(lái),參照?qǐng)D11(a)~圖13(b)對(duì)第1信號(hào)s1的基準(zhǔn)值及第2信號(hào)s2的基準(zhǔn)值的算出進(jìn)行說(shuō)明。
圖11(a)~圖11(c)是表示本實(shí)施方式所涉及的沖廁裝置的剖視圖。圖11(a)~圖11(c)所示的范圍r4表示從多普勒傳感器410發(fā)射電波的方向。
圖11(a)表示關(guān)閉便蓋300及便座200的狀態(tài)。在該狀態(tài)中,從多普勒傳感器410發(fā)射的電波的一部分被便蓋300及便座200反射。圖11(b)表示打開便蓋300且關(guān)閉便座200的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,從多普勒傳感器410發(fā)射的電波的一部分并未被便蓋300反射,而是被便座200反射。圖11(c)是打開便蓋300及便座200的狀態(tài)。在該狀態(tài)下,從多普勒傳感器410發(fā)射的電波的一部分并未被便蓋300及便座反射。
如上所述,第1信號(hào)s1的信號(hào)水準(zhǔn)sl1及第2信號(hào)s2的信號(hào)水準(zhǔn)sl2因多普勒傳感器410周圍的環(huán)境而分別發(fā)生變化。因此,圖11(a)~圖11(c)所示的各狀態(tài)的信號(hào)水準(zhǔn)sl1有時(shí)會(huì)互不相同。另外,圖11(a)~圖11(c)所示的各狀態(tài)的信號(hào)水準(zhǔn)sl2有時(shí)會(huì)互不相同。同樣,信號(hào)水準(zhǔn)sl1及信號(hào)水準(zhǔn)sl2有時(shí)也會(huì)因溫度而發(fā)生變化。
圖12(a)及圖12(b)是例示第1信號(hào)及第2信號(hào)的示意圖。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(tài)下,通過(guò)基準(zhǔn)值vi_base與基準(zhǔn)值vq_base,電壓vi的振動(dòng)中心與電壓vq的振動(dòng)中心對(duì)齊。之后,由于便蓋300被打開而多普勒傳感器410的周圍環(huán)境發(fā)生變化,因此信號(hào)水準(zhǔn)sl1及信號(hào)水準(zhǔn)sl2發(fā)生變化。在該例子中,在打開便蓋300之后,信號(hào)水準(zhǔn)sl1與信號(hào)水準(zhǔn)sl2不同。即,因便蓋300被打開而處于信號(hào)水準(zhǔn)錯(cuò)開的狀態(tài)。
當(dāng)不更新在差分算出機(jī)構(gòu)423a中作為信號(hào)水準(zhǔn)sl1而使用的基準(zhǔn)值vi_base及在差分算出機(jī)構(gòu)423b中作為信號(hào)水準(zhǔn)sl2而使用的基準(zhǔn)值vq_base時(shí),如圖12(a)所示,信號(hào)水準(zhǔn)保持錯(cuò)開的狀態(tài)。之后,當(dāng)使用者就座時(shí),如果信號(hào)水準(zhǔn)還在錯(cuò)開,則在電壓ve、相位θ等的算出上產(chǎn)生誤差。
對(duì)此,實(shí)施方式中,如圖12(b)所示,在便蓋300打開之后,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a更新基準(zhǔn)值vi_base,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b更新基準(zhǔn)值vq_base。因而,當(dāng)使用者就座時(shí),信號(hào)水準(zhǔn)被對(duì)齊。從而,能夠抑制在電壓ve、相位θ等的算出上產(chǎn)生誤差。
圖13(a)及圖13(b)是例示實(shí)施方式所涉及的基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)處理的曲線圖。
在圖13(a)所示的例子中,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a根據(jù)第1信號(hào)s1而變更基準(zhǔn)值vi_base及停止變更基準(zhǔn)值vi_base。具體而言,當(dāng)?shù)?信號(hào)s1在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化小于規(guī)定的閾值vth5時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a更新基準(zhǔn)值vi_base。即,基準(zhǔn)值vi_base在多普勒傳感器410未探測(cè)到使用者時(shí)被更新。之后,當(dāng)?shù)?信號(hào)s1在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化為閾值vth5以上時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a并未更新基準(zhǔn)值vi_base。即,基準(zhǔn)值vi_base在多普勒傳感器未檢測(cè)到使用者入室時(shí)并未被更新。
同樣,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b根據(jù)第2信號(hào)s2而變更基準(zhǔn)值vq_base及停止變更基準(zhǔn)值vq_base。具體而言,當(dāng)?shù)?信號(hào)s2在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化小于規(guī)定的閾值vth6時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b更新基準(zhǔn)值vq_base。即,基準(zhǔn)值vq_base在多普勒傳感器410未探測(cè)到使用者時(shí)被更新。之后,當(dāng)?shù)?信號(hào)s2在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的變化為閾值vth6以上時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b并未更新基準(zhǔn)值vq_base。即,基準(zhǔn)值vq_base在多普勒傳感器410檢測(cè)到使用者入室時(shí)并未被更新。
這樣,通過(guò)在多普勒傳感器410未檢測(cè)到使用者時(shí)更新基準(zhǔn)值,從而能夠應(yīng)對(duì)環(huán)境變化。即使例如因溫度等而信號(hào)水準(zhǔn)發(fā)生變化,也能夠抑制電壓ve、相位差θ等發(fā)生誤差。從而,能夠提高判定精度。另一方面,通過(guò)在探測(cè)到使用者時(shí)并未變更基準(zhǔn)值,從而將基準(zhǔn)值正確地設(shè)定為使用者不在時(shí)的第1信號(hào)s1及第2信號(hào)s2的信號(hào)水準(zhǔn),因此能夠高精度地判定出探測(cè)對(duì)象的有無(wú)。
基準(zhǔn)值vi_base及基準(zhǔn)值vq_base還可以是根據(jù)器具的每個(gè)狀態(tài)而預(yù)先確定的值。例如,在圖13(b)所示的例子中,基準(zhǔn)值vi_base及基準(zhǔn)值vq_base根據(jù)便蓋300的每個(gè)狀態(tài)而預(yù)先被確定。
具體而言,控制部420存儲(chǔ)在便蓋300打開的狀態(tài)下的基準(zhǔn)值vi_base,及在便蓋300關(guān)閉的狀態(tài)下的基準(zhǔn)值vi_base。之后,根據(jù)便蓋300的各狀態(tài),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a輸出存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值vi_base當(dāng)中的任意一個(gè)。
同樣,控制部420存儲(chǔ)在便蓋300打開的狀態(tài)下的基準(zhǔn)值vq_base,及在便蓋300關(guān)閉的狀態(tài)下的基準(zhǔn)值vq_base。之后,根據(jù)便蓋300的各狀態(tài),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b輸出存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值vq_base當(dāng)中的任意一個(gè)。
這樣,通過(guò)對(duì)應(yīng)于器具(在該例子中是便蓋300)的每個(gè)狀態(tài)而設(shè)定基準(zhǔn)值,從而能夠應(yīng)對(duì)器具的狀態(tài)變化。即使因器具的狀態(tài)而信號(hào)水準(zhǔn)發(fā)生變化,也能夠抑制電壓ve、相位差θ等發(fā)生誤差。從而,能夠提高判定精度。
另外,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a還可以根據(jù)在器具動(dòng)作之后的第1信號(hào)s1而更新基準(zhǔn)值vi_base。具體而言,在便蓋300打開之后,如果處于便蓋300停止活動(dòng)的狀態(tài),則基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a從該狀態(tài)的第1信號(hào)s1算出基準(zhǔn)值vi_base。在基準(zhǔn)值vi_base的算出中例如可使用規(guī)定時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)平均值。
同樣,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b還可以根據(jù)在器具動(dòng)作之后的第2信號(hào)s2而更新基準(zhǔn)值vq_base。具體而言,在便蓋300打開之后,如果處于便蓋300停止活動(dòng)的狀態(tài),則基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422b從該狀態(tài)的第2信號(hào)s2算出基準(zhǔn)值vq_base。在基準(zhǔn)值vq_base的算出中例如可使用規(guī)定時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)平均值。
由此,可使用對(duì)應(yīng)于各狀態(tài)的基準(zhǔn)值來(lái)算出電壓ve、相位差θ等。從而,能夠應(yīng)對(duì)器具的狀態(tài)變化、環(huán)境變化(每個(gè)洗手間的墻壁等的結(jié)構(gòu)變化及溫度變化)。能夠抑制電壓ve、相位差θ等發(fā)生誤差,能夠提高判定精度。
以下,對(duì)實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備的動(dòng)作的具體例進(jìn)行說(shuō)明。
圖14(a)~圖14(e)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備的動(dòng)作的時(shí)間圖。在該例子中衛(wèi)生設(shè)備是具有西式坐便器的沖廁裝置。
圖14(a)表示伴隨探測(cè)對(duì)象(使用者)動(dòng)作的電壓ve的平方(ve2)的變化。圖14(b)表示伴隨使用者動(dòng)作的頻率f變化。圖14(c)表示伴隨使用者動(dòng)作的δθ的積分值sθ變化。另外,圖14(d)及圖14(e)表示判定部423的判定結(jié)果(探測(cè)結(jié)果)。圖14(d)表示使用者是否進(jìn)入洗手間的判定結(jié)果,圖14(e)表示使用者是否就座于便座的判定結(jié)果。
在時(shí)刻t2,使用者開始進(jìn)入洗手間。這樣,伴隨使用者接近多普勒傳感器410而ve2變大。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者接近多普勒傳感器410的距離而變大。
在如時(shí)刻t2~t3那樣頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的期間及如時(shí)刻t3~t4那樣從頻率f小于閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間ta以內(nèi)的期間中,如果ve2大于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為存在探測(cè)對(duì)象。即,判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已入室。當(dāng)ve2大于閾值vth1且積分值sθ大于規(guī)定的閾值sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已入室。
在時(shí)刻t6使用者結(jié)束入室。此時(shí),由于使用者的移動(dòng)速度較低,因此頻率f為規(guī)定的閾值fth3以下。另外,當(dāng)頻率f為閾值fth3以下時(shí),接近離開量算出機(jī)構(gòu)427并不對(duì)δθ進(jìn)行積分。
例如,當(dāng)通過(guò)ve2及積分值sθ而知道使用者接近沖廁裝置時(shí),控制部420向便蓋開閉單元442發(fā)送控制信號(hào)。由此,在時(shí)刻t11便蓋300開始打開。之后,在時(shí)刻t12便蓋300結(jié)束打開,便蓋300停止動(dòng)作。如上所述,當(dāng)便蓋300停止動(dòng)作時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及422b更新基準(zhǔn)值vi_base及vq_base。
當(dāng)便蓋300停止動(dòng)作時(shí),積分值sθ被重置。例如,在時(shí)刻t12接近離開量算出機(jī)構(gòu)427將積分值sθ作為零。即,通過(guò)式(9)算出積分值sθ。
數(shù)1
m:器具動(dòng)作結(jié)束時(shí)刻
m~nf>fth3
并且,k=m~n表示進(jìn)行積分的時(shí)間范圍。如上所述,由于當(dāng)便蓋300動(dòng)作停止時(shí)積分值sθ被重置,因此m對(duì)應(yīng)于器具(便蓋300)動(dòng)作結(jié)束時(shí)刻。即,積分值sθ是在器具進(jìn)行動(dòng)作之后的δθ的積分值。這樣,通過(guò)在器具進(jìn)行動(dòng)作之后重置積分值sθ,從而能夠忽略因器具進(jìn)行動(dòng)作而發(fā)生的積分值sθ變化。由此,能夠正確識(shí)別探測(cè)對(duì)象(使用者)的活動(dòng)。
另外,積分值sθ是在頻率f高于閾值fth3的期間中的δθ的積分值。例如,當(dāng)頻率f高于閾值fth3時(shí),能夠明確判斷出探測(cè)對(duì)象進(jìn)行了活動(dòng)。通過(guò)僅在這種情況下進(jìn)行積分,從而能夠抑制因探測(cè)對(duì)象的明顯活動(dòng)以外的活動(dòng)而發(fā)生的積分值sθ變化。由此,能夠正確識(shí)別探測(cè)對(duì)象的活動(dòng)。
在時(shí)刻t21,使用者開始就座于便座200。這樣,伴隨使用者接近多普勒傳感器410而ve2變大。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者接近多普勒傳感器410的距離而變大。
在如時(shí)刻t23~t24那樣頻率f高于規(guī)定的閾值fth2的期間及如時(shí)刻t24~t25那樣從頻率f小于閾值fth2的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間tb以內(nèi)的期間中,如果ve2大于規(guī)定的閾值vth2,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已就座。另外,當(dāng)ve2大于閾值vth2且積分值sθ大于規(guī)定的閾值sθth2時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已就座。
例如像從時(shí)刻t31到時(shí)刻t46那樣,在判定為使用者就座中的期間中,當(dāng)頻率f為閾值fth3以下時(shí),并不對(duì)δθ進(jìn)行積分。
在時(shí)刻t41,使用者開始從便座200站起。這樣,伴隨使用者離開普勒傳感器410而ve2變小。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者離多普勒傳感器410的距離而變小。
在如時(shí)刻t43~t44那樣頻率f高于規(guī)定的閾值fth2的期間及如時(shí)刻t44~t45那樣從頻率f小于閾值fth2的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間tb以內(nèi)的期間中,如果ve2小于規(guī)定的閾值vth3,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已離座。另外,當(dāng)ve2小于閾值vth3且積分值sθ小于閾值sθth2時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已離座。
之后,在時(shí)刻t51,使用者開始退出。這樣,伴隨使用者離開多普勒傳感器410而ve2變小。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者離多普勒傳感器410的距離而變小。
在如時(shí)刻t53那樣從頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間tc以內(nèi)的期間中,如果ve2小于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已退出。另外,當(dāng)ve2小于閾值vth1且積分值sθ小于閾值-sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已退出。
例如,當(dāng)判定為使用者已退出時(shí),控制部420向便蓋開閉單元442發(fā)送控制信號(hào)。由此,在時(shí)刻t61便蓋300開始關(guān)閉。之后,在時(shí)刻t62便蓋300結(jié)束關(guān)閉且便蓋300停止動(dòng)作。這樣,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及422b更新基準(zhǔn)值vi_base及vq_base,積分值sθ被重置。
如以上說(shuō)明,判定機(jī)構(gòu)428不僅將電壓ve而且還可以將頻率f及積分值sθ(相位θ)用于入室判定、退出判定、就座判定及離座判定中。根據(jù)使用者相對(duì)于多普勒傳感器410的姿勢(shì),即使在使用者的入室中及就座中,有時(shí)電壓ve也會(huì)以較低的概率降低。于是,不僅將電壓ve而且還將頻率f及積分值sθ用于判定中。由此,在探測(cè)對(duì)象的動(dòng)作之后等,可以限定期間而進(jìn)行判定,或者將探測(cè)對(duì)象的移動(dòng)距離(接近量及離開量)用于判定中,能夠防止誤探測(cè)。
圖15(a)~圖15(d)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備的動(dòng)作的時(shí)間圖。該例子是在具有西式坐便器的沖廁裝置中使用者小便的情況。
圖15(a)表示伴隨探測(cè)對(duì)象(使用者)動(dòng)作的電壓ve的平方(ve2)的變化。圖15(b)表示伴隨使用者動(dòng)作的頻率f變化。圖15(c)表示伴隨使用者動(dòng)作的δθ的積分值sθ變化。另外,圖15(d)表示使用者是否進(jìn)入洗手間的判定結(jié)果。
在時(shí)刻t102使用者開始進(jìn)入洗手間。這樣,伴隨使用者接近多普勒傳感器410而ve2變大。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者接近多普勒傳感器410的距離而變大。
在如時(shí)刻t102~t103那樣頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的期間及像時(shí)刻t103~t104那樣從頻率f小于閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間ta以內(nèi)的期間中,如果ve2大于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已入室。另外,當(dāng)ve2大于閾值vth1且積分值sθ大于規(guī)定的閾值sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已入室。
在時(shí)刻t106使用者結(jié)束入室。此時(shí),由于使用者的移動(dòng)速度較低,因此頻率f為規(guī)定的閾值fth3以下。另外,當(dāng)頻率f為閾值fth3以下時(shí),接近離開量算出機(jī)構(gòu)427并不對(duì)δθ進(jìn)行積分。
例如,當(dāng)通過(guò)ve2及積分值sθ而知道使用者接近沖廁裝置時(shí),控制部420向便蓋開閉單元442發(fā)送控制信號(hào)。由此,在時(shí)刻t111便蓋300開始打開。之后,在時(shí)刻t112便蓋300結(jié)束打開,便蓋300停止動(dòng)作。如上所述,當(dāng)便蓋300停止動(dòng)作時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及422b更新基準(zhǔn)值vi_base及vq_base。另外,當(dāng)便蓋300停止動(dòng)作時(shí),積分值sθ被重置。
在時(shí)刻t121,使用者對(duì)操作部500進(jìn)行操作。由此從控制部420向便座開閉單元441發(fā)送控制信號(hào),便座200開始打開。之后,在時(shí)刻t122便座200結(jié)束打開,便座200停止動(dòng)作。當(dāng)便座200停止動(dòng)作時(shí),基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及422b再次更新基準(zhǔn)值vi_base及vq_base。另外,當(dāng)便座200停止動(dòng)作時(shí),積分值sθ被重置。
之后,使用者在保持站立的狀態(tài)下小便。此時(shí),由于使用者的軀體相對(duì)于多普勒傳感器410不會(huì)較大地活動(dòng),因此頻率f為例如閾值fth3以下。即使在使用者小便期間,當(dāng)頻率f為閾值fth3以下時(shí),也不會(huì)對(duì)δθ進(jìn)行積分。
之后,使用者開始退出。伴隨使用者離開多普勒傳感器410而ve2變小。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者離多普勒傳感器410的距離而變小。
在如時(shí)刻t132那樣從頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間tc以內(nèi)的期間中,如果ve2小于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已退出。另外,當(dāng)ve2小于閾值vth1且積分值sθ小于閾值-sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已退出。
例如,當(dāng)判定為使用者已退出時(shí),控制部420向便座開閉單元441及便蓋開閉單元442發(fā)送控制信號(hào)。由此,便座200及便蓋300開始關(guān)閉。之后,便座200及便蓋300結(jié)束關(guān)閉且停止動(dòng)作。這樣,基準(zhǔn)值算出機(jī)構(gòu)422a及422b更新基準(zhǔn)值vi_base及vq_base,積分值sθ被重置。
圖16(a)~圖16(e)是例示實(shí)施方式所涉及的衛(wèi)生設(shè)備的動(dòng)作的時(shí)間圖。在該例子中的衛(wèi)生設(shè)備是具有小便器的沖廁裝置。
圖16(a)表示伴隨探測(cè)對(duì)象(使用者)動(dòng)作的電壓ve的平方(ve2)的變化。圖16(b)表示伴隨使用者動(dòng)作的頻率f變化。圖16(c)表示伴隨使用者動(dòng)作的δθ的積分值sθ變化。另外,圖16(d)表示人體探測(cè)的結(jié)果(是否存在探測(cè)對(duì)象的判定結(jié)果)。即,在該例子中,通過(guò)多普勒傳感器410判定使用者是否接近小便器。
在時(shí)刻t202使用者接近小便器。這樣,伴隨使用者接近多普勒傳感器410而ve2變大。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者接近多普勒傳感器410的距離而變大。
在如時(shí)刻t202~t203那樣頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的期間及像時(shí)刻t203~t204那樣從頻率f小于閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間ta以內(nèi)的期間中,如果ve2大于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已接近小便器。另外,當(dāng)ve2大于閾值vth1且積分值sθ大于規(guī)定的閾值sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已接近小便器。
在時(shí)刻t206使用者結(jié)束入室。此時(shí),由于使用者的移動(dòng)速度較低,因此頻率f為規(guī)定的閾值fth3以下。
之后,使用者小便。此時(shí),使用者的軀體相對(duì)于多普勒傳感器410不會(huì)較大地活動(dòng)。因此,即使使用者活動(dòng)胳膊等,頻率f也會(huì)成為例如閾值fth3以下。當(dāng)頻率f為閾值fth3以下時(shí),接近離開量算出機(jī)構(gòu)427并不對(duì)δθ進(jìn)行積分。
之后,使用者開始離開小便器。伴隨使用者離開多普勒傳感器410而ve2變小。此時(shí),頻率f對(duì)應(yīng)于使用者的移動(dòng)速度而變高。另外,積分值sθ對(duì)應(yīng)于使用者離多普勒傳感器410的距離而變小。
在如時(shí)刻t213那樣從頻率f高于規(guī)定的閾值fth1的時(shí)刻開始在規(guī)定的時(shí)間tc以內(nèi)的期間中,如果ve2小于規(guī)定的閾值vth1,則判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已離開小便器。另外,當(dāng)ve2小于閾值vth1且積分值sθ小于閾值sθth1時(shí),判定機(jī)構(gòu)428判定為使用者已離開小便器。
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不局限在上述的內(nèi)容。關(guān)于前述的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員追加適當(dāng)設(shè)計(jì)變更的發(fā)明,只要具備本發(fā)明的特征,則也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如,多普勒傳感器410、控制部420、被控制部401等所具備的各要素的形狀、尺寸、材質(zhì)、配置等及多普勒傳感器410的設(shè)置方式等并不局限于例示的內(nèi)容,而是可以進(jìn)行適當(dāng)變更。
另外,前述的各實(shí)施方式所具備的各要素,只要技術(shù)上可行,則可進(jìn)行組合,只要包含本發(fā)明的特征,則對(duì)這些進(jìn)行組合的發(fā)明也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。