[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2008202246A - Toilet bowl flushing device - Google Patents

Toilet bowl flushing device Download PDF

Info

Publication number
JP2008202246A
JP2008202246A JP2007036956A JP2007036956A JP2008202246A JP 2008202246 A JP2008202246 A JP 2008202246A JP 2007036956 A JP2007036956 A JP 2007036956A JP 2007036956 A JP2007036956 A JP 2007036956A JP 2008202246 A JP2008202246 A JP 2008202246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
urine flow
frequency
flow detection
sampling
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007036956A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Matsumoto
松本  健志
Toshinao Haraguchi
俊尚 原口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP2007036956A priority Critical patent/JP2008202246A/en
Publication of JP2008202246A publication Critical patent/JP2008202246A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Sanitary Device For Flush Toilet (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem wherein power consumption required for processing Doppler signals is large because of needing to carry out arithmetic processing of a urine flow detection filter for extracting signals of a required frequency band from received data to detect Doppler signals, thereby needing to sample received data at sampling intervals corresponding to the frequency of Doppler signals. <P>SOLUTION: This toilet bowl flushing device comprises a Doppler sensor for detecting urine flow; a urine flow detection processing part for processing sensor output in a predetermined sampling cycle and detecting urine flow through the urine flow detection filter means adapted to the sampling cycle; and a control part for performing control according to urine flow presence/absence output. The toilet blow flushing device further has a frequency analyzing means for measuring frequency included in the sensor output, and a sampling cycle changing means for changing the sampling cycle according to the output of the frequency analyzing means. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、便器洗浄装置に関するものであり、特に、マイクロ波などを利用したドップラーセンサによって人体検知および尿流検知を行う小便器洗浄装置に関するものである。   The present invention relates to a toilet bowl cleaning apparatus, and more particularly to a toilet bowl cleaning apparatus that performs human body detection and urine flow detection using a Doppler sensor using a microwave or the like.

従来から、小便器洗浄においては、用足し後の便器本体の洗浄を自動化するために、便器に赤外線センサ等の人体検知を設置し、この人体検知センサが一定時間以上使用者を検知した場合には、その後に使用者が離れたことを検知して、給水路に設けられた給水バルブを開閉することにより一定量の洗浄水を流すようにしたものである。   Conventionally, in urinal cleaning, in order to automate the cleaning of the toilet body after the addition, human body detection such as an infrared sensor is installed in the toilet bowl, and when this human body detection sensor detects a user for a certain time or more, Then, after detecting that the user has left, a predetermined amount of washing water is made to flow by opening and closing a water supply valve provided in the water supply channel.

人体検知センサとしては、赤外線を利用した赤外線センサが一般的であり、このセンサは安価なため、広く利用されている。しかしながら、この人体検知センサは、光の反射を利用しているため、人体検知センサの設置位置は光を妨げるものがない位置に限定されてしまう。また、窓が汚れたりすると検知精度が劣化する。しかも、検知範囲を広くするには、光の出力を大きくし光を拡散しなければならないので、広範囲の検知は難しいといった問題点があった。   As a human body detection sensor, an infrared sensor using infrared rays is generally used, and since this sensor is inexpensive, it is widely used. However, since this human body detection sensor uses reflection of light, the installation position of the human body detection sensor is limited to a position where there is no obstacle to light. In addition, if the window becomes dirty, the detection accuracy deteriorates. In addition, in order to widen the detection range, it is necessary to increase the light output and diffuse the light, so that it is difficult to detect a wide range.

そのため、近年、電波を利用したドップラーセンサによって人体検知をする便器洗浄装置が提案又は提供されてきている。このドップラーセンサは、樹脂や陶器を透過できる電波を利用しているため、本体カバーの中に隠蔽でき、見栄えが良く、悪戯もされにくい。しかも、人が近づいているのか遠ざかっているのかなども検知することができる。さらに、このドップラーセンサによって、人体検知だけでなく、尿流や洗浄水の検知も行なうことができる(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in recent years, toilet cleaning devices that detect human bodies with Doppler sensors using radio waves have been proposed or provided. Since this Doppler sensor uses radio waves that can pass through resin and ceramics, it can be hidden in the body cover, looks good, and is not easily mischievous. Moreover, it is possible to detect whether a person is approaching or moving away. Furthermore, not only human body detection but also urine flow and washing water can be detected by this Doppler sensor (see, for example, Patent Document 1).

なお、ドップラーセンサには、マイクロ波を送信する送信手段と、送信手段によって送信された電波の反射波を受信する受信手段と、受信手段で受信した信号の周波数と送信手段によって送信された信号の周波数との差分を求めてその差分に応じた信号を生成する差分検知手段が備えられている。   The Doppler sensor includes a transmission unit that transmits a microwave, a reception unit that receives a reflected wave of a radio wave transmitted by the transmission unit, a frequency of a signal received by the reception unit, and a signal transmitted by the transmission unit. Difference detection means for obtaining a difference from the frequency and generating a signal corresponding to the difference is provided.

そして、このドップラーセンサは、電波によるドップラー効果を利用して以下の原理で物体(動き)検知に用いられている。   And this Doppler sensor is used for the object (motion) detection by the following principle using the Doppler effect by an electromagnetic wave.

基本式:ΔF=FS−Fb=2×FS×ν/c
ΔF:ドップラ周波数
FS:送信周波数
Fb:反射周波数
ν:物体の移動速度
c:光速(300×10 6 m/s)
アンテナから送信されたFSは、物体に反射し、相対運動νによるドップラ周波数シフトを受けFbとなる。この時、送信波と反射波の周波数差ΔFが出力信号として取り出せる。
Basic formula: ΔF = FS−Fb = 2 × FS × ν / c
ΔF: Doppler frequency FS: Transmission frequency Fb: Reflection frequency ν: Moving speed of object c: Speed of light (300 × 10 6 m / s)
The FS transmitted from the antenna is reflected by the object, and becomes Fb after receiving the Doppler frequency shift due to the relative motion ν. At this time, the frequency difference ΔF between the transmitted wave and the reflected wave can be extracted as an output signal.

そして、アンテナと検知対象物(人体や尿流等)の距離は、ΔFの振幅の大きさに反比例することから、このΔFの周波数スペクトルを解析することにより、人が近づいているのか、遠ざかっているのかの検知や便器内に水流が存在するのか否かの検知が可能となる。
国際公開第03/021052号パンフレット
Since the distance between the antenna and the object to be detected (human body, urine flow, etc.) is inversely proportional to the magnitude of ΔF, the frequency spectrum of ΔF is analyzed to determine whether the person is approaching or moving away. It is possible to detect whether or not there is a water flow in the toilet bowl.
International Publication No. 03/021052 Pamphlet

ところで、便器洗浄装置においては、施工性、メンテナンス性の向上や省エネルギー化のために、洗浄水の給水路に翼車の回転により発電する発電機を設け、この発電機の電力を電磁弁開閉のための電源に利用した発電機内蔵タイプの小便器洗浄装置の要請が高まっている。   By the way, in the toilet bowl cleaning device, in order to improve workability and maintainability and to save energy, a generator for generating electricity by rotating the impeller is provided in the cleaning water supply channel, and the electric power of this generator is opened and closed by a solenoid valve. There is a growing demand for a urinal cleaning device with a built-in generator that is used as a power source.

しかし、上記特許文献1の便器洗浄装置では、このドップラーセンサを用いて人体検知及び便器内の水流検知を行うことができるものの、広い周波数帯域の検出には、受信データから広い周波数帯域の信号を抽出する尿流検出フィルタの演算処理を行う必要がある。そのためには、マイコンは、短いサンプリング間隔で受信データをサンプリングしなければならないので演算処理が多くなり消費電力も大きくなる。そのため、低消費で動作させる発電機内蔵タイプの小便器洗浄装置等への適用は難しかった。   However, although the toilet cleaning device of Patent Document 1 can detect a human body and a water flow in the toilet using the Doppler sensor, a wide frequency band signal is received from received data for detection of a wide frequency band. It is necessary to perform arithmetic processing of the urine flow detection filter to be extracted. For this purpose, the microcomputer has to sample the received data at a short sampling interval, so that the calculation process increases and the power consumption increases. For this reason, it has been difficult to apply to a urinal cleaning device of a generator built-in type that operates with low consumption.

そこで、請求項1に記載の発明では、便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器へ排泄される尿流を検出するためのドップラーセンサと、前記ドップラーセンサのセンサ出力を演算処理するマイクロコンピュータを有しその出力に応じて前記給水バルブの開閉制御を行う制御部とからなり、前記マイクロコンピュータは前記センサ出力より尿流検出を行う尿流検出処理部とを備え、前記尿流検出処理部は前記センサ出力を所定のサンプリング周期でデジタル処理するサンプリング手段と、前記サンプリング手段の出力より尿流信号を抽出する尿流検出フィルタ手段と、前記センサ出力に含まれる周波数を測定する周波数解析手段と、前記周波数解析手段の出力に応じて前記サンプリング周期を設定変更するサンプリング周期変更手段とを有することを特徴とする。   Therefore, in the invention described in claim 1, a toilet, a water supply valve for supplying cleaning water to the toilet, a Doppler sensor for detecting a urine flow excreted in the toilet, and a sensor output of the Doppler sensor are provided. A microcomputer for performing arithmetic processing, and a control unit for controlling the opening and closing of the water supply valve according to the output thereof, the microcomputer comprising a urine flow detection processing unit for detecting urine flow from the sensor output, The urine flow detection processing unit measures the frequency contained in the sensor output, sampling means for digitally processing the sensor output at a predetermined sampling period, urine flow detection filter means for extracting a urine flow signal from the output of the sampling means, Frequency analysis means for performing sampling and changing the sampling period according to the output of the frequency analysis means And having a changing means.

また、請求項2に記載の発明では、請求項1記載の便器洗浄装置において、前記周波数解析手段は複数の周波数帯域に対応した複数の周波数フィルタ手段を有するとともに、前記周波数解析手段は前記センサ出力を前記複数の周波数フィルタ手段を通しそれぞれの周波数フィルタ手段の最大出力に対応する周波数帯域を出力することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the toilet bowl cleaning apparatus according to the first aspect, the frequency analysis means includes a plurality of frequency filter means corresponding to a plurality of frequency bands, and the frequency analysis means includes the sensor output. The frequency band corresponding to the maximum output of each frequency filter means is output through the plurality of frequency filter means.

また、請求項3に記載の発明では、請求項1又は2記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部は前記尿流検出フィルタ手段のフィルタ周波数を変更するフィルタ周波数変更手段を有するとともに、前記周波数解析手段の出力に応じて、前記フィルタ周波数を変更することを特徴とする。   Moreover, in invention of Claim 3, in the toilet bowl washing | cleaning apparatus of Claim 1 or 2, while the said urine flow detection process part has a filter frequency change means to change the filter frequency of the said urine flow detection filter means, The filter frequency is changed according to the output of the frequency analysis means.

また、請求項4に記載の発明では、請求項1乃至3のいずれか一に記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部が尿流無を出力すると、前記サンプリング周期変更手段は前記サンプリング周期を所定のサンプリング周期に再設定することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the toilet bowl cleaning device according to any one of the first to third aspects, when the urine flow detection processing unit outputs no urine flow, the sampling period changing means is configured to perform the sampling. The period is reset to a predetermined sampling period.

請求項1に記載の発明によれば、当初は所定のサンプリング周期にて、センサ出力の周波数を測定する。そして、その対象物の周波数を検出するとその周波数に合わせて、そのサンプリング周期を決定することができるため、周波数が所定の周波数より低い場合はサンプリング周期を広い間隔で処理することができ、これによって尿流検出中のマイコン処理時間が減少し消費電力を少なくすることができる。例えば、尿流信号の周波数が不明であるため、尿流検出中は常時1msec周期でサンプリングを行っていたとする。これに対して、周波数解析手段により尿の周波数が90Hzであることがわかった場合、90Hzの信号を受信するには3msec周期でサンプリングすれば十分であるため、尿流検出中のサンプリングに要する消費電力は3分の1に削減することができる。   According to the first aspect of the present invention, the frequency of the sensor output is initially measured at a predetermined sampling period. And when the frequency of the object is detected, the sampling period can be determined according to the frequency, so when the frequency is lower than the predetermined frequency, the sampling period can be processed at a wide interval. The microcomputer processing time during urine flow detection can be reduced and the power consumption can be reduced. For example, since the frequency of the urinary flow signal is unknown, sampling is always performed at a period of 1 msec during urinary flow detection. On the other hand, if it is found by the frequency analysis means that the frequency of urine is 90 Hz, it is sufficient to sample at a period of 3 msec to receive a 90 Hz signal, so the consumption required for sampling during urine flow detection Electricity can be reduced by a third.

また、請求項2に記載の発明によれば、周波数解析手段は複数の周波数フィルタ手段で構成し、その周波数フィルタ手段の出力に対応した周波数帯域をその周波数と擬制する。そうすることにより、フーリエ変換等の処理を行わず簡単な処理だけで尿流信号の主な周波数帯を知ることができ、簡便に周波数解析手段を構成できる。そして、その区分周波数に合わせたサンプリング周期でサンプリングを行えば、尿流信号の周波数を精度良く検出でき消費電力の低減を図ることができる。   According to the second aspect of the present invention, the frequency analysis means is constituted by a plurality of frequency filter means, and the frequency band corresponding to the output of the frequency filter means is assumed to be the frequency. By doing so, the main frequency band of the urinary flow signal can be known only by simple processing without performing processing such as Fourier transform, and the frequency analysis means can be configured easily. If sampling is performed at a sampling period that matches the segment frequency, the frequency of the urinary flow signal can be detected with high accuracy, and power consumption can be reduced.

また、請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部は前記尿流検出フィルタ手段のフィルタ周波数を変更するフィルタ周波数変更手段を有するので、さらに、演算処理のかかる尿流検出フィルタ手段も前記周波数解析手段の出力に応じて、所定の周波数より低い場合はサンプリング周期を広い間隔で処理するできるため、さらに消費電流の低減を図ることができる。   According to a third aspect of the present invention, in the toilet bowl cleaning device according to the first or second aspect, the urine flow detection processing unit has a filter frequency changing means for changing a filter frequency of the urine flow detection filter means. Therefore, the urine flow detection filter means which requires arithmetic processing can also process the sampling cycle at a wide interval when the frequency is lower than a predetermined frequency according to the output of the frequency analysis means, so that the current consumption can be further reduced. Can do.

また、請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3のいずれか一に記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部が尿流無を出力すると、前記サンプリング周期変更手段は前記サンプリング周期を所定のサンプリング周期に再設定するので、常に最初に使うときは、尿流検出開始から一定期間は予め決められたサンプリング周期で検出を行うため、尿流信号の周波数を精度良く検出することができる。   Further, according to the invention described in claim 4, in the toilet bowl cleaning device according to any one of claims 1 to 3, when the urine flow detection processing unit outputs no urine flow, the sampling period changing means is Since the sampling period is reset to a predetermined sampling period, when it is always used for the first time, detection is performed at a predetermined sampling period for a certain period from the start of urinary flow detection, so the frequency of the urinary flow signal is detected accurately. can do.

次に、発明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係る小便器洗浄装置の全体的な構成を示す図、図2は本発明の実施形態に係るドップラーセンサの機能構成を示す図、図3は本発明の実施形態に係る制御部の構成を示す図である。   Next, embodiments of the invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a urinal washing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of a Doppler sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of the control part which concerns on.

図1に示すように、本発明の実施形態における小便器洗浄装置1は、内部のドップラーセンサ5が収められた小便器本体2と、この小便器本体2に接続され、小便器本体2のボール部2a内空間を洗浄するための水(以下、「洗浄水」とする。)を供給する給水管3と、この給水管3の中途部に配置されて小便器本体2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給水バルブ4と、この給水バルブ4を制御して洗浄水の供給及び停止を行う制御部6とを備えている。また、小便器本体2のボール空間内に流れる小便や洗浄水は、小便器本体2に連結された排水路7から排水される。   As shown in FIG. 1, a urinal washing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a urinal body 2 in which an internal Doppler sensor 5 is housed, and a urinal body 2 ball connected to the urinal body 2. A water supply pipe 3 for supplying water (hereinafter referred to as “washing water”) for cleaning the internal space of the section 2a, and supply of cleaning water to the urinal body 2 disposed in the middle of the water supply pipe 3 And a water supply valve 4 that is an on-off valve for stopping the water supply, and a control unit 6 that controls the water supply valve 4 to supply and stop the cleaning water. Further, urine and washing water flowing in the ball space of the urinal body 2 are drained from a drainage channel 7 connected to the urinal body 2.

このように構成された便器洗浄装置1は、ドップラーセンサ5を用いて、制御部6により人体検知や流水検知(尿流検知や洗浄水検知を含む)を行い、給水バルブ4を制御して洗浄水の供給を行なって、便器を洗浄するように動作する。すなわち、制御部6は、人体検知や流水検知を検知対象として、検知制御を行い、その検知状況に従って動作をする。   The toilet bowl cleaning device 1 configured as described above uses the Doppler sensor 5 to perform human body detection and flowing water detection (including urine flow detection and washing water detection) by the control unit 6, and controls the water supply valve 4 to perform cleaning. Operates to supply the water and wash the toilet bowl. That is, the control unit 6 performs detection control using human body detection or running water detection as a detection target, and operates according to the detection status.

ここで、ドップラーセンサ5の構成について、図2を参照して、以下具体的に説明する。   Here, the configuration of the Doppler sensor 5 will be specifically described below with reference to FIG.

ドップラーセンサ5は、例えば、10.525GHz(FS)の信号を生成する発振回路8と、発振回路8で生成された信号を電波であるマイクロ波として送信する送信手段である送信回路9と、この送信回路9が送信したマイクロ波の反射波を受信する受信手段である受信回路10と、送信回路9が送信するマイクロ波の周波数FSと受信回路10が受信するマイクロ波の周波数Fbとの周波数差ΔFの信号(以下、「差分信号」とする。)を出力する差分検出手段である差分検出回路11と、から構成されている。   The Doppler sensor 5 includes, for example, an oscillation circuit 8 that generates a 10.525 GHz (FS) signal, a transmission circuit 9 that is a transmission unit that transmits the signal generated by the oscillation circuit 8 as a microwave that is a radio wave, The frequency difference between the receiving circuit 10 which is a receiving means for receiving the reflected wave of the microwave transmitted by the transmitting circuit 9 and the frequency FS of the microwave transmitted by the transmitting circuit 9 and the frequency Fb of the microwave received by the receiving circuit 10 And a difference detection circuit 11 which is a difference detection means for outputting a signal of ΔF (hereinafter referred to as “difference signal”).

したがって、このドップラーセンサ5が動作しているときには、送信回路9からマイクロ波が送信され、受信回路10でその反射波を受信して、差分検出回路11から差分信号が出力される。   Therefore, when the Doppler sensor 5 is operating, a microwave is transmitted from the transmission circuit 9, the reflected wave is received by the reception circuit 10, and a difference signal is output from the difference detection circuit 11.

また、本実施形態の小便器洗浄装置1では、電波を用いた場合のドップラ効果を利用する構成としたが、これに限られず、例えば、超音波等の音波を利用するドップラーセンサを用いてもよい。   Further, the urinal cleaning device 1 of the present embodiment is configured to use the Doppler effect when radio waves are used. However, the present invention is not limited to this. For example, a Doppler sensor that uses sound waves such as ultrasonic waves may be used. Good.

次に、小便器洗浄装置1の制御部の構成について、具体的に説明する。
本実施形態における小便器洗浄装置1の制御部6は、図3に示すように、マイクロコンピュータ15と、ドップラーセンサ5の差分検出回路11から出力された差分信号を増幅する増幅部12と、増幅部12によって増幅された差分信号の低周波成分を低減させ、さらに増幅をするハイパスフィルタ増幅部13(以下、「HPF増幅部」とする。)と、マイクロコンピュータ15から出力される信号に基づいて、バルブ4の開閉を行なうバルブ駆動部14とを備えている。
Next, the configuration of the control unit of the urinal washing apparatus 1 will be specifically described.
As shown in FIG. 3, the control unit 6 of the urinal washing apparatus 1 in the present embodiment includes a microcomputer 15, an amplification unit 12 that amplifies the difference signal output from the difference detection circuit 11 of the Doppler sensor 5, and an amplification Based on the signal output from the microcomputer 15 and a high-pass filter amplifying unit 13 (hereinafter referred to as “HPF amplifying unit”) that reduces and further amplifies the low frequency component of the differential signal amplified by the unit 12. And a valve drive unit 14 for opening and closing the valve 4.

ここで、マイクロコンピュータ15は、CPU(中央処理装置)、ROMやRAMなどの記憶手段21、入出力ポート、タイマ、A/Dコンバータなどを内蔵しており、このCPUが記憶手段21から動作用プログラムを読み出すことによって、本願発明の定在波検出手段16、人体検出手段17、尿流検出処理部18、周波数解析手段19及び演算手段20として動作する構成となっている。   Here, the microcomputer 15 includes a CPU (Central Processing Unit), storage means 21 such as ROM and RAM, an input / output port, a timer, an A / D converter, and the like. By reading the program, the standing wave detecting means 16, the human body detecting means 17, the urine flow detection processing unit 18, the frequency analyzing means 19 and the calculating means 20 of the present invention are configured to operate.

そして、増幅部12の出力信号とHPF増幅部13の出力信号を、それぞれマイクロコンピュータ15によって、デジタル的に信号処理し、それによりドップラーセンサ5から出力される差分信号を解析して、人体検知や流水検知などの検知制御を行う構成としている。以下、制御部6でのデジタル信号処理について具体的にその動作について説明する。   The output signal of the amplifying unit 12 and the output signal of the HPF amplifying unit 13 are each digitally processed by the microcomputer 15, thereby analyzing the differential signal output from the Doppler sensor 5, It is configured to perform detection control such as detection of running water. Hereinafter, the operation of the digital signal processing in the control unit 6 will be specifically described.

まず、定在波検出手段16及び人体検出手段17について説明した後、尿流検出処理部18及び周波数解析手段19について説明する。
定在波検出手段16は、増幅部12から出力される信号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。
First, after describing the standing wave detection means 16 and the human body detection means 17, the urine flow detection processing unit 18 and the frequency analysis means 19 will be described.
The standing wave detection means 16 detects a standing wave signal from the signal output from the amplifying unit 12, and includes a low-pass filter circuit (AC component removal circuit), a phase shift circuit, a full wave rectification circuit, an addition circuit, and the like. Consists of

増幅部12の出力信号は、定在波信号である直流成分とドップラー信号である交流成分から構成されており、定在波検出手段16のローパスフィルタ回路によってドップラー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、増幅部12の出力信号から交流成分を除去するのである。   The output signal of the amplifying unit 12 is composed of a DC component that is a standing wave signal and an AC component that is a Doppler signal, and the standing signal is removed by removing the Doppler signal component by the low-pass filter circuit of the standing wave detecting means 16. A wave signal is extracted. That is, the AC component is removed from the output signal of the amplifying unit 12.

この定在波信号は、ドップラーセンサ5と検出対象物(人体又は尿流)との距離に応じてそのレベルが変化する。すなわち、定在波信号の電圧レベルは、ドップラーセンサ5から検出対象物までの距離が近いほど大きくなっていく。   The level of the standing wave signal changes depending on the distance between the Doppler sensor 5 and the detection target (human body or urine flow). That is, the voltage level of the standing wave signal increases as the distance from the Doppler sensor 5 to the detection target decreases.

そして、この定在波検出手段16は、人体検出用の定在波信号を生成する際に、まず、定在波検出手段16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。   Then, when the standing wave detection means 16 generates a standing wave signal for human body detection, first, the phase of the standing wave signal output from the low-pass filter circuit of the standing wave detection means 16 is shifted. The signal is generated by a shift circuit.

次に、定在波検出手段16は、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と共に、定在波検出手段16のローパスフィルタ回路から出力される位相シフトされていない定在波信号を全波整流回路で全波整流する。   Next, the standing wave detection unit 16 performs full wave rectification on the standing wave signal whose phase is shifted in this way by the full wave rectification circuit, and also outputs the phase output from the low pass filter circuit of the standing wave detection unit 16 Full-wave rectification is performed on the unshifted standing wave signal by a full-wave rectifier circuit.

その後、定在波検出手段16は、このように全波整流した2つの定在波信号を加算回路によって加算して定在波合成信号を生成し、この定在波合成信号を人体検出用の定在波信号として人体検出手段17へ出力する。   Thereafter, the standing wave detecting means 16 adds the two standing wave signals thus full-wave rectified by an adder circuit to generate a standing wave synthesized signal, and this standing wave synthesized signal is used for human body detection. The signal is output to the human body detection means 17 as a standing wave signal.

人体検出手段17は、定在波検出手段16から入力される人体検出用の定在波信号を用いて、小便器2を使用する使用者(人体)の有無を検出するものであり、人体検出手段として機能するものである。   The human body detection means 17 detects the presence or absence of a user (human body) who uses the urinal 2 by using the standing wave signal for human body detection input from the standing wave detection means 16. It functions as a means.

すなわち、定在波検出手段16によって生成された定在波信号は、ドップラーセンサ5と検出対象物である人体との距離に応じた電圧レベルの信号となることから、人体検出手段17は、この電圧レベルを検出することにより、ドップラーセンサ5と人体との距離を検出することができる。   That is, since the standing wave signal generated by the standing wave detection means 16 becomes a signal having a voltage level corresponding to the distance between the Doppler sensor 5 and the human body that is the detection target, the human body detection means 17 By detecting the voltage level, the distance between the Doppler sensor 5 and the human body can be detected.

そのため、この人体検出手段17は、定在波検出手段16から入力される定在波信号の電圧レベルと、予め設定した所定の閾値とを比較する演算処理を行い、定在波信号の電圧レベルが設定した閾値よりも大きい場合に、使用者が存在すると判断することができる。   Therefore, the human body detection means 17 performs a calculation process for comparing the voltage level of the standing wave signal input from the standing wave detection means 16 with a predetermined threshold value set in advance, and the voltage level of the standing wave signal Is larger than the set threshold value, it can be determined that the user exists.

また、HPF増幅部13、尿流検出処理部18は、尿流検知に必要な80〜180Hzの周波数帯域の差分信号を周波数帯に応じたサンプリング周期で抽出するように信号処理する。   The HPF amplification unit 13 and the urine flow detection processing unit 18 perform signal processing so as to extract a difference signal in a frequency band of 80 to 180 Hz necessary for urine flow detection at a sampling period corresponding to the frequency band.

本実施形態における尿流検出処理部18は、図4に示すように、HPF増幅部13の出力信号のサンプリングを行うサンプリング手段23、ドップラー信号の周波数を解析する周波数解析手段19、ドップラー信号から尿流検出に必要な周波数成分のみを抽出する尿流検出フィルタ25(ここではデジタルフィルタを使う用途の名称)、サンプリング手段23のサンプリング周期を周波数解析手段19の出力に応じて変更するサンプリング周期変更手段22、尿流検出フィルタ25の通過帯域幅を周波数解析手段19の出力に応じて変更するフィルタ周波数変更手段24、尿流検出フィルタ25の出力と所定の閾値を比較し尿流の有無を判断する尿流検出閾値比較手段26とを備えている。   As shown in FIG. 4, the urine flow detection processing unit 18 in the present embodiment includes a sampling unit 23 that samples the output signal of the HPF amplification unit 13, a frequency analysis unit 19 that analyzes the frequency of the Doppler signal, and a urine from the Doppler signal. A urine flow detection filter 25 for extracting only frequency components necessary for flow detection (here, the name of the application using a digital filter), a sampling period changing means for changing the sampling period of the sampling means 23 in accordance with the output of the frequency analyzing means 19 22. Filter frequency changing means 24 for changing the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 in accordance with the output of the frequency analysis means 19, and comparing the output of the urine flow detection filter 25 with a predetermined threshold to determine the presence or absence of urine flow And a flow detection threshold value comparison means 26.

また、本実施形態における周波数解析手段19は、図5に示すように、尿流検出処理部18のサンプリング手段23の出力を3つの周波数区分に分別するバンドパスフィルタ27、28、29(以下、「BPF」とする。)、BPF27、28、29の出力を比較し最も信号の大きな周波数帯を識別する比較手段30とを備えている。以下、尿流検出処理部18の信号処理について具体的にその動作について説明する。   Further, as shown in FIG. 5, the frequency analysis means 19 in this embodiment is a band-pass filter 27, 28, 29 (hereinafter referred to as “bandpass filters”) that separates the output of the sampling means 23 of the urine flow detection processing unit 18 into three frequency sections. Comparing means 30 for comparing the outputs of BPF 27, 28, and 29 and identifying the frequency band with the largest signal is provided. The operation of the signal processing of the urine flow detection processing unit 18 will be specifically described below.

例えば、HPF増幅部13の出力信号に含まれる尿流信号が100Hzであるとする。まず、尿流検出処理部18のサンプリング手段23によりドップラー信号のサンプリングを行う。この段階では尿流信号の周波数は未知であるため、80〜180Hzまでの信号はすべて検出できるサンプリング周期でサンプリングを行う必要がある。ここでは、1ms周期でサンプリングを行ことにする。サンプリング手段23の出力は尿流検出フィルタ25へ入力される。尿流検出フィルタ25はバンドパスフィルタになっており、ここでは80〜180Hzの周波数帯を通過させ、尿流検値に必要な周波数帯を得ることができる。尿流検出フィルタ25の出力である尿流信号の電圧レベルを尿流検出閾値比較手段26により所定の閾値と比較し、所定の閾値よりも大きい場合は尿流が存在すると判断され、尿流検知確定となる。   For example, it is assumed that the urine flow signal included in the output signal of the HPF amplification unit 13 is 100 Hz. First, the Doppler signal is sampled by the sampling means 23 of the urine flow detection processing unit 18. At this stage, since the frequency of the urine flow signal is unknown, it is necessary to sample all signals from 80 to 180 Hz with a sampling period that can be detected. Here, sampling is performed at a cycle of 1 ms. The output of the sampling means 23 is input to the urine flow detection filter 25. The urine flow detection filter 25 is a band-pass filter. Here, a frequency band of 80 to 180 Hz can be passed and a frequency band necessary for the urine flow test value can be obtained. The voltage level of the urinary flow signal, which is the output of the urinary flow detection filter 25, is compared with a predetermined threshold by the urine flow detection threshold comparing means 26, and if it is larger than the predetermined threshold, it is determined that there is urine flow, and urine flow detection Confirmed.

尿流検知が確定すると、尿流検出フィルタ25及び尿流検出閾値比較手段26の処理と並行して、サンプリング手段23の出力は周波数解析手段19にて一定時間周波数解析されることになる。サンプリング手段23の出力信号を、80〜180Hzの周波数帯を3段階に分割したBPF27(通過帯域幅:80〜110Hz)、28(通過帯域幅:110〜160Hz)、29(通過帯域幅:160〜180Hz)に通す処理を所定の時間行い、それらの出力信号の最大値を比較手段30により比較し、尿流信号の主な周波数帯を判断する。ここでは周波数判断処理の時間を1sとする。尿流信号の周波数は100HzであるためBPF27の出力の最大値が最も大きくなり、尿流信号の周波数帯は80〜110Hzであると判断され、その結果をサンプリング周期変更手段22、とフィルタ周波数変更手段24、へ出力する。   When the urine flow detection is confirmed, the output of the sampling means 23 is frequency-analyzed by the frequency analysis means 19 for a certain time in parallel with the processing of the urine flow detection filter 25 and the urine flow detection threshold comparison means 26. BPF27 (passband width: 80-110 Hz), 28 (passband width: 110-160 Hz), 29 (passband width: 160- 180 Hz) is performed for a predetermined time, and the maximum value of those output signals is compared by the comparison means 30 to determine the main frequency band of the urine flow signal. Here, the frequency determination processing time is 1 s. Since the frequency of the urinary flow signal is 100 Hz, the maximum value of the output of BPF27 is the largest, the frequency band of the urinary flow signal is determined to be 80 to 110 Hz, and the result is changed to the sampling period changing means 22 and the filter frequency Output to means 24.

周波数解析手段19から出力された周波数解析結果に応じて、サンプリング周期変更手段22はサンプリング手段23のサンプリング周期を検出精度に影響しない範囲で遅くするように動作する。例えば尿流信号の周波数帯が80〜110Hzの場合は3ms周期、110〜160Hzの場合は2ms周期、160〜180Hzの場合は1ms周期でサンプリングを行うようにする。この場合はサンプリング周期変更手段22はサンプリング手段23が3ms周期でサンプリングするように動作し、サンプリング手段23は3ms周期でHPF増幅部13の出力信号をサンプリングする。   In accordance with the frequency analysis result output from the frequency analysis means 19, the sampling period changing means 22 operates so as to delay the sampling period of the sampling means 23 within a range that does not affect the detection accuracy. For example, sampling is performed at a period of 3 ms when the frequency band of the urine flow signal is 80 to 110 Hz, at a period of 2 ms when at 110 to 160 Hz, and at a period of 1 ms at 160 to 180 Hz. In this case, the sampling period changing means 22 operates so that the sampling means 23 samples at a 3 ms period, and the sampling means 23 samples the output signal of the HPF amplifier 13 at a 3 ms period.

サンプリング手段23の出力は、尿流検出フィルタ25を通すことで尿流信号が抽出される。バンドパスフィルタである尿流検出フィルタ25は、その通過帯域幅をフィルタ周波数変更手段24により周波数解析手段19の出力に応じて変更することができ、その通過帯域幅は80〜110Hz、110〜160Hz、160〜180Hzの3つから尿流信号の周波数に応じて選択される。ここでは尿流検出フィルタ25は80〜110Hzのバンドパスフィルタとなる。なお、周波数帯に応じてサンプリング手段23のサンプリング周期及び尿流検出フィルタ25の通過帯域幅の変更が終了した後は、BPF27、28、29、比較手段30の処理を停止する。   A urine flow signal is extracted from the output of the sampling means 23 by passing through the urine flow detection filter 25. The urine flow detection filter 25, which is a bandpass filter, can change its pass bandwidth by the filter frequency changing means 24 according to the output of the frequency analyzing means 19, and its pass bandwidth is 80 to 110 Hz, 110 to 160 Hz. , Selected from three of 160-180Hz depending on the frequency of the urine flow signal. Here, the urine flow detection filter 25 is a band-pass filter of 80 to 110 Hz. Note that after the change of the sampling period of the sampling means 23 and the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 according to the frequency band, the processing of the BPFs 27, 28, 29 and the comparison means 30 is stopped.

尿流検出フィルタ25の出力である尿流信号の電圧レベルを尿流検出閾値比較手段26により所定の閾値と比較し、所定の閾値よりも大きい場合は尿流が存在すると判断する。すねわち、尿流検知に必要な80〜180Hzの信号を周波数に応じたサンプリング周期で抽出することができ、常時一定の周期でサンプリングする場合と比較するとサンプリングに必要な消費電力を削減することが可能となる。   The voltage level of the urine flow signal, which is the output of the urine flow detection filter 25, is compared with a predetermined threshold by the urine flow detection threshold comparing means 26, and if it is greater than the predetermined threshold, it is determined that urine flow exists. In other words, the 80 to 180 Hz signal necessary for urine flow detection can be extracted at a sampling cycle according to the frequency, and the power consumption required for sampling can be reduced compared to sampling at a constant cycle at all times. Is possible.

なお、尿流信号の周波数に応じてサンプリング手段23のサンプリング周期を変更後に尿流信号の電圧レベルが所定の閾値を下回った場合は、サンプリング周期変更手段22、フィルタ周波数変更手段24によりサンプリング手段23のサンプリング周期及び尿流検出フィルタ25の通過帯域幅を初期の値(ここではサンプリング周期1ms、フィルタ周波数80〜180Hz)に戻し、尿流停止を確認する。再度尿流を検知した場合は、BPF27、28、29、比較手段30の周波数判別から処理を繰り返す。   If the voltage level of the urinary flow signal falls below a predetermined threshold after changing the sampling period of the sampling unit 23 according to the frequency of the urinary flow signal, the sampling period 23 is changed by the sampling period changing unit 22 and the filter frequency changing unit 24. The sampling period and the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 are returned to the initial values (here, the sampling period is 1 ms, the filter frequency is 80 to 180 Hz), and the urine flow is stopped. When the urine flow is detected again, the processing is repeated from the frequency discrimination of the BPFs 27, 28, 29 and the comparison means 30.

以上のように構成された小便器洗浄装置において、尿流検出精度に影響を与えることなく余分なサンプリングを減らすことができ、消費電力の削減を図っている。その動作について、以下図6、図7に基づいて具体的に説明する。   In the urinal washing apparatus configured as described above, unnecessary sampling can be reduced without affecting the urine flow detection accuracy, thereby reducing power consumption. The operation will be specifically described below with reference to FIGS.

図6は本実施形態の小便器洗浄装置における人体検知、尿流検知の動作タイミングチャートを示す図、図7はサンプリング周期変更の様子を示す概略図である。   FIG. 6 is a diagram showing an operation timing chart of human body detection and urine flow detection in the urinal washing apparatus of the present embodiment, and FIG. 7 is a schematic diagram showing how the sampling period is changed.

この小便器洗浄装置1では、比較的消費電力の小さい定在波検出手段16及び人体検出手段17により、定在波信号を用いて常時小便器2の使用者を検出する人体検出を行っており、人体検出手段17により人体の存在が検出されるまでの間、尿流検出処理部18による尿流検出動作は行わないようにしている。   In this urinal washing apparatus 1, the standing wave detection means 16 and the human body detection means 17 with relatively low power consumption perform human body detection that always detects the user of the urinal 2 using the standing wave signal. The urine flow detection operation by the urine flow detection processing unit 18 is not performed until the presence of the human body is detected by the human body detection means 17.

ここで、図6を用いて説明すると、使用者(人体)有無の状態、尿流の検出出力の有無、人体検出処理(定在波信号)のON/OFF状態、尿流検出処理(ドプラー信号)のON/OFF状態の変化とそれぞれの動作を示している。
まず、この人体検出手段17が使用者の存在を検出すると、使用者信号が無しから有りへ変化する。それに連動して、尿流検出処理部18は、ドップラー信号を用いた尿流検出処理(ドプラー信号)の動作をONし、サンプリング手段23は1ms周期でサンプリングを行い、尿流検出フィルタ25により80〜180Hzの尿流信号の検出を行う。
Here, with reference to FIG. 6, the state of presence / absence of a user (human body), presence / absence of detection output of urine flow, ON / OFF state of human body detection processing (standing wave signal), urine flow detection processing (Doppler signal) ) ON / OFF state change and each operation.
First, when the human body detecting means 17 detects the presence of a user, the user signal changes from “no” to “present”. In conjunction with this, the urine flow detection processing unit 18 turns on the operation of the urine flow detection processing (Doppler signal) using the Doppler signal, the sampling means 23 performs sampling at a 1 ms cycle, and the urine flow detection filter 25 performs 80 Detect urine flow signal at ~ 180Hz.

次に、この尿流検出処理部18が尿流の存在を検出すると、尿流有りの処理を開始する。そして、周波数解析手段19の処理を開始する。尿流検出から1sの間1msのサンプリング周期でサンプリングを行い、尿流信号の周波数帯域の判別を行う。(ここでは尿流有り状態になってから50msで検出完了している。)ここで尿流検出処理は、尿流検出中なのでサンプリング周期3ms、尿流検出フィルタ80〜110Hzとして消費電流を低くなるようにする。そして、そのサンプリング手段23のサンプリング周期及び尿流検出フィルタ25の通過帯域幅を尿流信号の周波数に合わせて処理を継続する。サンプリング周期の変更は図7にあるように受信信号を、最初1ms周期で、次に3ms周期でサンプリングしている状態を示している。   Next, when the urine flow detection processing unit 18 detects the presence of the urine flow, the process with the urine flow is started. Then, the processing of the frequency analysis means 19 is started. Sampling is performed at a sampling period of 1 ms for 1 s after detection of urine flow, and the frequency band of the urine flow signal is determined. (Here, the detection is completed in 50 ms after the urine flow is present.) Since the urine flow detection process is in the process of detecting the urine flow, the sampling current is 3 ms and the urine flow detection filter 80 to 110 Hz reduces the current consumption. Like that. Then, the processing is continued according to the sampling period of the sampling means 23 and the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 according to the frequency of the urine flow signal. As shown in FIG. 7, the change of the sampling period indicates a state in which the received signal is sampled at the first 1 ms period and then at the 3 ms period.

その後、尿流検出が途切れる(尿流有りから無しに変化)と、尿流検出処理は、サンプリング手段23のサンプリング周期及び尿流検出フィルタ25の通過帯域幅を初期の値(サンプリング周期3ms、尿流検出フィルタ80〜110Hz)に変更し、人体検出が途切れるまで尿流検出動作を継続する。そして、人体検出が途切れたら(使用者有りから無しに変化)、尿流検出処理を停止(OFF)する。   Thereafter, when the urine flow detection is interrupted (changes from the presence of urine flow to the absence of urine flow), the urine flow detection processing sets the sampling period of the sampling means 23 and the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 to the initial values (sampling period 3 ms, urine flow). The urine flow detection operation is continued until the human body detection is interrupted. When the human body detection is interrupted (changes from the presence of the user to the absence), the urine flow detection process is stopped (OFF).

また、図8、図9、図10に示す動作フローチャートを用いて各動作について説明を行う。   In addition, each operation will be described with reference to the operation flowcharts shown in FIGS.

まず図8について、便器洗浄装置において電源が投入されると、マイクロコンピュータ15は、内部のメモリからプログラムを読み出し、人体検知手段として機能が開始する。なお、人体検知手段は、定在波検出手段16と人体検出手段17から構成され、マイクロ波ドップラーセンサ5から抽出される定在波信号を用いて、人体の有無の検出を開始する処理を行う。(ステップS1)   First, referring to FIG. 8, when power is turned on in the toilet bowl cleaning apparatus, the microcomputer 15 reads a program from the internal memory and starts functioning as a human body detecting means. The human body detection means includes a standing wave detection means 16 and a human body detection means 17, and uses the standing wave signal extracted from the microwave Doppler sensor 5 to perform processing for starting detection of the presence or absence of a human body. . (Step S1)

次にステップ2において人体検出手段17が定在波信号により人体検出したか否かの判断を行い、マイクロコンピュータ15は人体検出したと判断した場合に処理をステップS3へ移し、人体検出していないと判断した場合に、人体検出をするまでステップS2の処理を繰り返し行う。   Next, in step 2, it is determined whether or not the human body detecting means 17 has detected a human body from the standing wave signal. If the microcomputer 15 determines that a human body has been detected, the process proceeds to step S3, and no human body has been detected. If it is determined, step S2 is repeated until a human body is detected.

次に、ステップS3においてマイクロコンコンピュータ15は、尿流検出処理部18にて差分信号のサンプリングを行うサンプリング手段23のサンプリング周期をa、尿流信号の周波数成分を抽出する尿流検出フィルタ25の通過帯域幅をfd〜faに設定し、その後、処理をステップS4へ移す。なお、サンプリング周期a及び尿流検出フィルタの通過帯域幅は、尿流信号の周波数範囲をすべて検出可能である必要がある。上記実施形態においては、a=1ms、fa=180Hz、fd=80Hzとしている。   Next, in step S3, the microcomputer 15 sets the sampling period of the sampling means 23 that samples the difference signal in the urine flow detection processing unit 18 to a, and the urine flow detection filter 25 that extracts the frequency component of the urine flow signal. The pass bandwidth is set to fd to fa, and then the process proceeds to step S4. Note that the sampling period a and the pass bandwidth of the urine flow detection filter must be able to detect the entire frequency range of the urine flow signal. In the above embodiment, a = 1 ms, fa = 180 Hz, and fd = 80 Hz.

次に、ステップS4においてマイクロコンコンピュータ15は、尿流検出処理部18に尿流検出動作を開始させる処理を行い、その後、処理をステップS5へ移す。   Next, in step S4, the microcomputer 15 performs a process of causing the urine flow detection processing unit 18 to start a urine flow detection operation, and thereafter moves the process to step S5.

次に、ステップS5においてマイクロコンピュータ21は、尿流検出処理部18がドップラー信号により尿流検出が確定したか否かの判断を行い、尿流検出が確定したと判断した場合に処理をステップS6へ移行し、処理が確定していないと判断した場合に処理をステップS7へ移す。   Next, in step S5, the microcomputer 21 determines whether or not the urine flow detection is confirmed by the urine flow detection processing unit 18 based on the Doppler signal, and if it is determined that the urine flow detection is confirmed, the processing is performed in step S6. If it is determined that the process has not been confirmed, the process proceeds to step S7.

次に、ステップS6においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出タイマをスタートさせる処理を行い、その後、処理を図9に示すステップS8へ移す。なお、フローチャート中の記号(t)は、尿流検出タイマのカウント値を示すものである。   Next, in step S6, the microcomputer 15 performs a process of starting the urine flow detection timer, and thereafter moves the process to step S8 shown in FIG. The symbol (t) in the flowchart indicates the count value of the urine flow detection timer.

また、ステップS7においてマイクロコンピュータ15は、人体検出手段17が定在波信号により人体検出したか否かの判断を行い、人体検出したと判断した場合に処理をステップS5へ移し、人体検出していないと判断した場合に処理をステップS2へ移す。   In step S7, the microcomputer 15 determines whether or not the human body detecting means 17 has detected a human body from the standing wave signal. If it is determined that the human body has been detected, the microcomputer 15 proceeds to step S5 to detect the human body. If it is determined that there is not, the process proceeds to step S2.

次に図9に示すように、ステップS8においてマイクロコンピュータ15は、周波数解析手段19による周波数判別処理をう。その後、処理をステップS9へ移す。この周波数判別処理については、後に図10を参照して具体的に説明する。   Next, as shown in FIG. 9, in step S8, the microcomputer 15 performs frequency discrimination processing by the frequency analysis means 19. Thereafter, the process proceeds to step S9. This frequency discrimination process will be specifically described later with reference to FIG.

次に、ステップS9においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出処理部18にて差分信号のサンプリングを行うサンプリング手段23のサンプリング周期をx、尿流信号の周波数成分を抽出する尿流検出フィルタ25の通過帯域幅をfy〜fxに設定し、その後、処理をステップS10へ移す。なお、変数x、fx、fyの値は、ステップS8の周波数判別処理にて決定される。   Next, in step S9, the microcomputer 15 passes through the urine flow detection filter 25 for extracting the sampling frequency of the sampling means 23 for sampling the differential signal in the urine flow detection processing unit 18 and extracting the frequency component of the urine flow signal. The bandwidth is set to fy to fx, and then the process proceeds to step S10. Note that the values of the variables x, fx, and fy are determined by the frequency discrimination process in step S8.

次に、ステップS10においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出処理部18がドップラー信号により尿流検出が確定したか否かの判断を行い、尿流検出が確定したと判断した場合に尿流検出が確定しないと判断されるまでステップS10の処理を繰り返し行い、処理が確定していないと判断した場合に処理をステップS11へ移す。   Next, in step S10, the microcomputer 15 determines whether the urine flow detection is determined by the urine flow detection processing unit 18 based on the Doppler signal, and if it is determined that the urine flow detection is determined, the urine flow detection is performed. The process of step S10 is repeated until it is determined not to be fixed, and when it is determined that the process is not fixed, the process proceeds to step S11.

次に、ステップS11においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出タイマをストップさせる処理を行い、その後、ステップS12へ移す。   Next, in step S11, the microcomputer 15 performs a process of stopping the urine flow detection timer, and then proceeds to step S12.

次に、ステップS12においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出処理部18にて差分信号のサンプリングを行うサンプリング手段23のサンプリング周期をa、尿流信号の周波数成分を抽出する尿流検出フィルタ25の通過帯域幅をfd〜faに設定し、その後、処理をステップS12へ移す。上記実施励では、a=1ms、fa=180Hz、fd=80Hzとする。   Next, in step S12, the microcomputer 15 passes through the urinary flow detection filter 25 for extracting the frequency component of the urinary flow signal a by sampling the sampling means 23 for sampling the differential signal in the urine flow detection processing unit 18. The bandwidth is set to fd to fa, and then the process proceeds to step S12. In the above implementation encouragement, a = 1 ms, fa = 180 Hz, and fd = 80 Hz.

次に、ステップS13においてマイクロコンピュータ15は、人体検出手段17が定在波信号により人体検出したか否かの判断を行い、人体検出したと判断した場合に処理をステップS14へ移し、人体検出していないと判断した場合に処理をステップS16へ移す。   Next, in step S13, the microcomputer 15 determines whether or not the human body detection means 17 has detected a human body from the standing wave signal, and if it is determined that the human body has been detected, the process proceeds to step S14 to detect the human body. If it is determined that it is not, the process proceeds to step S16.

次に、ステップS14においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出処理部18がドップラー信号により尿流検出が確定したか否かの判断を行い、尿流検出が確定したと判断した場合に処理をステップS15へ移し、処理が確定していないと判断した場合に処理をステップS13へ移す。   Next, in step S14, the microcomputer 15 determines whether the urine flow detection is confirmed by the urine flow detection processing unit 18 based on the Doppler signal, and the process is performed when it is determined that the urine flow detection is confirmed. If it is determined that the process has not been finalized, the process proceeds to step S13.

次に、ステップS15においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出タイマを再スタートさせる処理を行い、その後、ステップS8へ移す。   Next, in step S15, the microcomputer 15 performs a process for restarting the urine flow detection timer, and then proceeds to step S8.

また、ステップS16においてマイクロコンピュータ15は、尿流検出処理部18にて行う尿流検出動作を停止させる処理を行い、その後、処理をステップS17へ移す。   In step S16, the microcomputer 15 performs a process of stopping the urine flow detection operation performed in the urine flow detection processing unit 18, and then moves the process to step S17.

また、ステップS17においてマイクロコンピュータ15は、(t)が1s以上であるか否かの判断を行い、1s以上であると判断した場合に処理をステップS18へ移し、1s以上でないと判断した場合に処理をステップS19へ移す。   In step S17, the microcomputer 15 determines whether or not (t) is 1 s or longer. If the microcomputer 15 determines that it is 1 s or longer, the microcomputer 15 proceeds to step S18 and determines that it is not 1 s or longer. The process moves to step S19.

次に、ステップS18においてマイクロコンピュータ15は、バルブ駆動部14に給水バルブ4の開閉制御を行わせることにより、小便器2へ洗浄水を供給する便器洗浄処理を行い、その後、処理ステップをS19へ移す。   Next, in step S18, the microcomputer 15 performs a toilet flushing process for supplying flush water to the urinal 2 by causing the valve drive unit 14 to perform opening / closing control of the water supply valve 4, and then the processing step to S19. Transfer.

次に、ステップS19においてマイクロコンピュータ15は、尿流検知タイマをリセットする処理を行う。   Next, in step S19, the microcomputer 15 performs a process of resetting the urine flow detection timer.

そして、小便器洗浄装置1のマイクロコンピュータ15は、電源が投入されている間、これらステップS1〜S19の処理を繰り返し実行するようにしている。   Then, the microcomputer 15 of the urinal washing apparatus 1 repeatedly executes the processes of steps S1 to S19 while the power is on.

次に、図10に示すフローチャートを参照して、マイクロコンピュータ15が行う周波数判別処理について具体的に説明する。   Next, frequency determination processing performed by the microcomputer 15 will be specifically described with reference to a flowchart shown in FIG.

この周波数判別処理においてマイクロコンピュータ15は、まず周波数解析手段19のBPF27、28、29において、サンプリング手段23にてサンプリングされた差分信号のデータを3つのバンドパスフィルタ1、2、3(通過帯域幅:fb〜fa, fc〜fb, fd〜fc)に所定時間通す処理を行い、それぞれ出力信号の最大値をA、B、Cとして出力する。(ステップS20)なお、上記実施形態においては、fa=180Hz、fb=160Hz、fc=110Hz、fd=80Hzとし、フィルタ処理を行う時間は1sとする。この処理が完了すると、処理ステップをS21へ移す。   In this frequency discrimination process, the microcomputer 15 first converts the difference signal data sampled by the sampling means 23 in the BPF 27, 28, 29 of the frequency analyzing means 19 into three band pass filters 1, 2, 3 (pass bandwidth). : Fb to fa, fc to fb, fd to fc) for a predetermined time, and output the maximum value of the output signal as A, B, and C, respectively. (Step S20) In the above embodiment, fa = 180 Hz, fb = 160 Hz, fc = 110 Hz, fd = 80 Hz, and the filtering time is 1 s. When this process is completed, the process step moves to S21.

次に、ステップS21においてマイクロコンピュータ15は、AがBより大きいか否かの判断を行い、Aが大きいと判断した場合は処理ステップをS22へ移し、Aの方が大きいと判断しない場合は処理ステップをS23へ移す。   Next, in step S21, the microcomputer 15 determines whether or not A is larger than B. If it is determined that A is larger, the process proceeds to S22, and if it is not determined that A is larger, processing is performed. Move the step to S23.

次に、ステップS22においてマイクロコンピュータ15は、AがCより大きいか否かの判断を行い、Aが大きいと判断した場合は処理ステップをS24へ移し、Aが大きいと判断しない場合は処理ステップをS26へ移す。   Next, in step S22, the microcomputer 15 determines whether or not A is greater than C. If it is determined that A is large, the process proceeds to S24, and if not, the process step is performed. Move to S26.

また、ステップS23においてマイクロコンピュータ15は、BがCより大きいか否かの判断を行い、Bが大きいと判断した場合は処理ステップをS25へ移し、Bが大きいと判断しない場合は処理ステップをS26へ移す。   In step S23, the microcomputer 15 determines whether or not B is greater than C. If it is determined that B is large, the process proceeds to S25, and if it is not determined that B is large, the process step is S26. Move to.

ステップS24においてマイクロコンピュータ15は、aを変数x、faを変数fx、fbを変数fyに設定し、その後、処理ステップを図9に示すS10へ移す。なお、本実施形態においては、a=1ms、fa=180Hz、fb=160Hzとしている。  In step S24, the microcomputer 15 sets a to the variable x, fa to the variable fx, and fb to the variable fy, and then shifts the processing step to S10 shown in FIG. In the present embodiment, a = 1 ms, fa = 180 Hz, and fb = 160 Hz.

ステップS25においてマイクロコンピュータ15は、bを変数x、fbを変数fx、fcを変数fyに設定し、その後、処理ステップを図9に示すS10へ移す。なお、本実施形態においては、b=2ms、fb=160Hz、fb=110Hzとしている。  In step S25, the microcomputer 15 sets b as the variable x, fb as the variable fx, and fc as the variable fy, and then moves the processing step to S10 shown in FIG. In this embodiment, b = 2 ms, fb = 160 Hz, and fb = 110 Hz.

ステップS26においてマイクロコンピュータ15は、cを変数x、fcを変数fx、fdを変数fyに設定し、その後、処理ステップを図9に示すS10へ移す。なお、本実施形態においては、c=3ms、fb=110Hz、fb=80Hzとしている   In step S26, the microcomputer 15 sets c as a variable x, fc as a variable fx, and fd as a variable fy, and then shifts the processing step to S10 shown in FIG. In this embodiment, c = 3 ms, fb = 110 Hz, and fb = 80 Hz.

このように、ステップS20〜S26においては、3つのバンドパスフィルタ1、2、3を一定時間通した出力のそれぞれの最大値A、B、Cの中で最大のものを検出し、その結果に基づいてサンプリング手段23のサンプリング周期及び尿流検出フィルタ25の通過帯域幅を、サンプリング周期変更手段22、フィルタ周波数変更手段24によりそれぞれ変更を行う処理を行っている。   Thus, in steps S20 to S26, the maximum one of the maximum values A, B, and C of the outputs that have passed through the three bandpass filters 1, 2, and 3 for a certain period of time is detected, and the result is Based on this, the sampling cycle of the sampling unit 23 and the pass bandwidth of the urine flow detection filter 25 are changed by the sampling cycle changing unit 22 and the filter frequency changing unit 24, respectively.

このような処理をマイクロコンピュータ15が行うことにより、本実施形態の小便器洗浄装置1では、図7に示すように、尿流検出の精度を落とすことなくサンプリング周期を遅くすることができ、消費電力の低減を図ることができる。   By performing such processing by the microcomputer 15, the urinal washing apparatus 1 of the present embodiment can reduce the sampling cycle without reducing the accuracy of urine flow detection, as shown in FIG. Electric power can be reduced.

また、上記実施形態では、周波数判別処理において複数のバンドパスフィルタを通すことで周波数帯の識別を行っているが、FFT解析により周波数の識別を行っても良い。   In the above embodiment, the frequency band is identified by passing a plurality of bandpass filters in the frequency discrimination process. However, the frequency may be identified by FFT analysis.

本発明の実施形態に係る便器洗浄装置の全体的な構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the toilet bowl washing | cleaning apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るドップラーセンサの機能構成を示す図。The figure which shows the function structure of the Doppler sensor which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る制御部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the control part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る尿流検出処理部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the urine flow detection process part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る周波数解析手段の構成を示す図。The figure which shows the structure of the frequency analysis means which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る人体検知処理、尿流検知処理の実施タイミングを示すタイミングチャートを示す図。The figure which shows the timing chart which shows the implementation timing of the human body detection process which concerns on embodiment of this invention, and a urine flow detection process. 本発明の実施形態に係るサンプリング周期変更の概略を示す図。The figure which shows the outline of the sampling period change which concerns on embodiment of this invention. 実施形態の便器洗浄装置におけるマイクロコンピュータが実施する処理のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the process which the microcomputer in the toilet bowl washing | cleaning apparatus of embodiment implements. 実施形態の便器洗浄装置におけるマイクロコンピュータが実施する処理のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the process which the microcomputer in the toilet bowl washing | cleaning apparatus of embodiment implements. 実施形態の便器洗浄装置におけるマイクロコンピュータが実施する処理のフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart of the process which the microcomputer in the toilet bowl washing | cleaning apparatus of embodiment implements.

符号の説明Explanation of symbols

小便器洗浄装置
小便器
2a.ボール部
3.給水管
4.給水バルブ
5.ドップラーセンサ
6.制御部
7.排水路
8.発振回路
9.送信回路
10.受信回路
11.差分検出回路
12.増幅部
13.HPF増幅部
14.バルブ駆動部
15.マイクロコンピュータ
16.定在波検出回路
17.人体検出手段
18.尿流検出処理部
19.周波数解析手段
20.演算手段
21.記憶手段
22.サンプリング周期変更手段
23.サンプリング手段
24.フィルタ周波数変更手段
25.尿流検出フィルタ
26.尿流検出閾値可変手段
BPF
30.比較手段
Urinal washing device Urinal 2a. 2. Ball part 3. Water supply pipe 4. Water supply valve Doppler sensor 6. Control unit 7. Drainage channel 8. 8. Oscillator circuit Transmit circuit 10. Receiving circuit 11. Difference detection circuit 12. Amplifying unit 13. HPF amplifier 14. Valve drive unit 15. Microcomputer 16. Standing wave detection circuit 17. Human body detection means 18. Urine flow detection processing unit 19. Frequency analysis means 20. Calculation means 21. Storage means 22. Sampling period changing means 23. Sampling means 24. Filter frequency changing means 25. Urinary flow detection filter 26. Urine flow detection threshold variable means
BPF
30. Comparison means

Claims (4)

便器と、前記便器へ洗浄水を供給する給水バルブと、前記便器へ排泄される尿流を検出するためのドップラーセンサと、前記ドップラーセンサのセンサ出力を演算処理するマイクロコンピュータを有しその出力に応じて前記給水バルブの開閉制御を行う制御部とからなり、前記マイクロコンピュータは前記センサ出力より尿流検出を行う尿流検出処理部とを備え、前記尿流検出処理部は前記センサ出力を所定のサンプリング周期でデジタル処理するサンプリング手段と、前記サンプリング手段の出力より尿流信号を抽出する尿流検出フィルタ手段と、前記センサ出力に含まれる周波数を測定する周波数解析手段と、前記周波数解析手段の出力に応じて前記サンプリング周期を設定変更するサンプリング周期変更手段とを有することを特徴とする便器洗浄装置。   A toilet, a water supply valve for supplying flush water to the toilet, a Doppler sensor for detecting a urine flow excreted in the toilet, and a microcomputer for calculating the sensor output of the Doppler sensor. And a microcomputer for controlling the opening and closing of the water supply valve. The microcomputer includes a urine flow detection processing unit for detecting urine flow from the sensor output, and the urine flow detection processing unit outputs the sensor output to a predetermined level. A sampling means for digital processing at a sampling period of time, a urine flow detection filter means for extracting a urine flow signal from the output of the sampling means, a frequency analysis means for measuring a frequency contained in the sensor output, and a frequency analysis means And sampling period changing means for changing the setting of the sampling period in accordance with the output. Toilet bowl cleaning device. 請求項1記載の便器洗浄装置において、前記周波数解析手段は複数の周波数帯域に対応した複数の周波数フィルタ手段を有するとともに、前記センサ出力を前記複数の周波数フィルタ手段を通しそれぞれの周波数フィルタ手段の最大出力に対応する周波数帯域を出力することを特徴とする便器洗浄装置。   2. The toilet bowl cleaning device according to claim 1, wherein the frequency analysis means includes a plurality of frequency filter means corresponding to a plurality of frequency bands, and the sensor output is passed through the plurality of frequency filter means and the maximum of each frequency filter means. A toilet cleaning device that outputs a frequency band corresponding to the output. 請求項1又は2記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部は前記尿流検出フィルタ手段のフィルタ周波数を変更するフィルタ周波数変更手段を有するとともに、前記周波数解析手段の出力に応じて、前記フィルタ周波数を変更することを特徴とする便器洗浄装置。   3. The toilet cleaning device according to claim 1, wherein the urine flow detection processing unit includes a filter frequency changing unit that changes a filter frequency of the urine flow detection filter unit, and according to an output of the frequency analysis unit, A toilet cleaning device, wherein the filter frequency is changed. 請求項1乃至3のいずれか一に記載の便器洗浄装置において、前記尿流検出処理部が尿流無を出力すると、前記サンプリング周期変更手段は前記サンプリング周期を所定のサンプリング周期に再設定することを特徴とする便器洗浄装置。   4. The toilet flushing apparatus according to claim 1, wherein when the urine flow detection processing unit outputs no urine flow, the sampling cycle changing unit resets the sampling cycle to a predetermined sampling cycle. 5. A toilet cleaning device characterized by the above.
JP2007036956A 2007-02-16 2007-02-16 Toilet bowl flushing device Pending JP2008202246A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007036956A JP2008202246A (en) 2007-02-16 2007-02-16 Toilet bowl flushing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007036956A JP2008202246A (en) 2007-02-16 2007-02-16 Toilet bowl flushing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008202246A true JP2008202246A (en) 2008-09-04

Family

ID=39780029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007036956A Pending JP2008202246A (en) 2007-02-16 2007-02-16 Toilet bowl flushing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008202246A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211447A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Toto Ltd Water discharge device
JP2019066269A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 Toto株式会社 Plumbing apparatus
JP2022518617A (en) * 2019-02-22 2022-03-15 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ Lighting fixtures and corresponding methods
CN117147544A (en) * 2023-08-30 2023-12-01 深圳市国邦生物技术有限公司 Urine detection and analysis system of intelligent closestool

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012211447A (en) * 2011-03-31 2012-11-01 Toto Ltd Water discharge device
JP2019066269A (en) * 2017-09-29 2019-04-25 Toto株式会社 Plumbing apparatus
JP2022518617A (en) * 2019-02-22 2022-03-15 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ Lighting fixtures and corresponding methods
JP7322160B2 (en) 2019-02-22 2023-08-07 シグニファイ ホールディング ビー ヴィ Luminaires and corresponding methods
US11922792B2 (en) 2019-02-22 2024-03-05 Signify Holding B.V. Luminaire, and a corresponding method
CN117147544A (en) * 2023-08-30 2023-12-01 深圳市国邦生物技术有限公司 Urine detection and analysis system of intelligent closestool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE42840E1 (en) Stool flushing device
JP2008202246A (en) Toilet bowl flushing device
US10001557B2 (en) State recognizing device, state recognizing method, and recording medium
US20160312450A1 (en) Faucet
JP2007247159A (en) Automatic faucet, and washing unit with automatic faucet function
TWI634254B (en) Sanitary machine
JP5327699B2 (en) Human body detection device and urinal equipped with the same
JP2011102783A (en) Human body detector
JP5267184B2 (en) Human body detection device and urinal equipped with the same
JP2011064558A (en) Doppler sensor system
JP2013204323A (en) Faucet device
JP2009080073A (en) Automatic feed water equipment
JP2004293103A (en) Urinal device
JP5125359B2 (en) Toilet bowl cleaning device
JP2016061030A (en) Detector, and urinal washing device
JP4626362B2 (en) Toilet bowl cleaning device
JP4207624B2 (en) Toilet bowl cleaning device
JP5716915B2 (en) Human body detection device and automatic faucet device
JP5055870B2 (en) Toilet bowl cleaning device
CN113534092A (en) Microwave radar power frequency filtering device and method
JP2003185739A (en) Sensor unit
JP4241116B2 (en) Urinal washing device
JP6642818B2 (en) Sanitary equipment
JP2005299196A (en) Urinal with automatic flushing function
JP2015168996A (en) water discharge control device