JP6671630B2 - トイレ装置 - Google Patents

Description

本発明の態様は、一般的に、トイレ装置に関する。

トイレ空間において、マイクロ波を用いた位相差や波数を検出することで検知対象物の動きを検知する技術と、検知対象物の有無を検知する技術と、を組み合わせた検知制御が開示されている（特許文献１）。このような人体検知手段の検知範囲は、トイレから所定距離で人体を検知できるように設定される。

特開２００５−８１０３２号公報

しかし、人体検知手段による検知範囲は、温度やトイレ室の大きさ・形状など、人体検知手段が設けられる環境により変化する。例えば、トイレ装置の内部に人体検知手段を隠蔽すると、便座や便蓋の開閉などのトイレ装置の状態や機器の外郭などにより、電波の減衰量が変化するため、検知範囲のばらつきが大きくなる。ばらつきを考慮して検知範囲を広く設定すると、使用する意図が無い人（例えばトイレ室の前を素通りする人など）も検知してしまう可能性がある。

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、使用する意図が無い人などを検知してしまう可能性を低減できるトイレ装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、便器の上に設けられる便座装置と、電波センサと、前記電波センサから出力される信号に基づき前記便座装置の動作を制御する制御部と、を備えたトイレ装置であって、前記電波センサは、前記便座装置の前方を含む第１検知エリアにおける人体の有無の検出を実行し、前記便座装置の前方および前記第１検知エリアの外側の領域を含む第２検知エリアにおける人体の動きの検出を実行し、前記人体の動きの検出結果と、前記人体の有無の検出結果と、に基づいて、前記人体の検知を判定し、前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出結果によらず、前記第２検知エリアにおける前記検出結果に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、第２検知エリアにおいて人体の動きを検出し、第１検知エリアにおいて人体の有無の検出を行うことで、トイレ装置を使用する意思のある人体をより高精度に検知することが可能である。また、このトイレ装置によれば、電波センサから放射される電波強度が低下し、あるいは人体から反射される電波の強度が低下して、第１検知エリアが変動した場合でも、人体検知の精度の低下を抑制することが可能となる。

第２の発明は、第１の発明において、前記便座装置は、便蓋を有し、前記人体が検知されたと前記電波センサが判定したとき、前記制御部は、前記便蓋を開ける制御を実行することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、トイレ装置を使用する意思のある人をより高精度に検知することが可能であり、制御部は、その検知結果に基づいて便蓋を開けることができる。このため、制御部が、トイレ装置を使用する意思のない人に対して便蓋を開けてしまう可能性を低減し、トイレ装置の消費電力を低減することが可能となる。

第３の発明は、便蓋および便座を有し、便器の上に設けられる便座装置と、電波センサと、前記電波センサから出力される信号に基づき前記便座装置の動作を制御する制御部と、を備えたトイレ装置であって、前記電波センサは、前記便座装置の前方を含む第１検知エリアにおける人体の有無の検出を実行し、前記便座装置の前方および前記第１検知エリアの外側の領域を含む第２検知エリアにおける人体の動きの検出を実行し、前記制御部は、前記電波センサが前記第２検知エリアにおいて人体の動きを検知したと判定してから所定時間内に前記第１検知エリアにおいて人体を検知したと判定したときに、前記便蓋の開放または前記便座の加熱の少なくとも何れかを開始する、ことを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、トイレ装置を使用する意思のある人をより高精度に検知することが可能であり、制御部は、その検知結果に基づいて便蓋の開放および便座の加熱の少なくとも何れかを開始することができる。このため、制御部が、トイレ装置を使用する意思のない人に対して便蓋の開放や便座の加熱をしてしまう可能性を低減し、トイレ装置の消費電力を低減することが可能となる。

第４の発明は、第３の発明において、前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出結果によらず、前記第２検知エリアにおける前記検出結果に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、電波センサから放射される電波強度が低下し、あるいは人体から反射される電波の強度が低下して、第１検知エリアが変動した場合でも、人体検知の精度の低下を抑制することが可能となる。

第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、前記電波センサは、さらに、前記第２検知エリアにおける前記人体の前記便座装置に対する接近または離反を検出し、前記電波センサは、前記人体の前記便座装置に対する接近または離反の検出結果と、前記人体の動きの検出結果と、前記人体の有無の検出結果と、に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とするトイレ装置である。

このトイレ装置によれば、トイレ装置から離反する人体を誤って検知してしまう可能性を低減することが可能である。
第６の発明は、第１〜第５の発明のいずれかにおいて、前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出の条件を、人体がより検出されやすいように修正することを特徴とするトイレ装置である。
このトイレ装置によれば、電波センサから放射される電波強度が低下し、あるいは人体から反射される電波の強度が低下して、第１検知エリアが変動した場合でも、人体検知の精度の低下を抑制することが可能となる。

本発明の態様によれば、使用する意図が無い人を検知してしまう可能性を低減できるトイレ装置が提供される。

本発明の実施形態にかかるトイレ装置が設置されたトイレ室を表す平面図である。 本発明の実施形態にかかるトイレ装置が設置されたトイレ室を表す側面図である。 電波センサから放射される送信波を表す平面図である。 被検知体による電波の反射を表す概念図である。 本発明の実施形態にかかる電波センサの構成を表すブロック図である。 検知エリアおよび人体の移動の一例を表す平面図である。 図６に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 本発明の実施形態にかかるトイレ装置における、人体の検知処理を表すフローチャートである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図９に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図１１に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 本発明の実施形態にかかるトイレ装置における、他の人体検知処理を表すフローチャートである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図１４に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図１６に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図１８に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。 検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。 図２０に表す例において、受信出力部で生成された信号を表すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施形態にかかるトイレ装置が設置されたトイレ室を表す平面図である。
図２は、本発明の実施形態にかかるトイレ装置が設置されたトイレ室を表す側面図である。

図１および図２に表したように、トイレ装置１は、トイレ室３のなかに設置されている。トイレ室３は、壁２１およびドア２３によって囲まれた空間である。トイレ装置１の使用者は、例えば、ドア２３を開いてトイレ室３へ入室後、ドア２３を閉じてトイレ装置１を使用する。あるいは、トイレ室３は、使用されていないときにドア２３が開かれた状態であり、使用者は、トイレ室３への入室後にドア２３を閉じて、トイレ装置１を使用する。

本実施形態においては、トイレ装置１は、便座装置５と便器１１とを備えている。便座装置５は、便座１３、便蓋１５、電波センサ１７、制御部１９、および着座センサ２７を備えている。トイレ室３の側壁には、例えば遠隔操作装置（リモートコントローラ）２５が設けられており、便座装置５は、この遠隔操作装置により操作可能とされている。なお、本実施形態のトイレ装置は、便器１１を必ずしも備えていなくてもよい。また、後に詳述するように、便座装置５と、電波センサ１７と、が別体とされていてもよい。

便座１３は、例えば加熱部としてのヒーターを内蔵している。その他、便座装置５は、便座１３に座った使用者の「おしり」などを洗浄する局部洗浄装置などを内蔵していてもよい。
便蓋１５は、便座１３を覆うように設けられている。便座１３の奥側には、便蓋１５の回動軸が設けられており、便蓋１５は、この回動軸により回動可能に設けられている。

電波センサ１７は、所定の検知領域に向かって電波を放射し、検知領域内に入った人体などの対象物を検知する。また、電波センサ１７は、ドップラー効果を利用し、対象物の動き（速度）を検知することができる。電波センサ１７は、例えば、マイクロ波の周波数帯域を利用したマイクロ波センサである。あるいは、電波センサ１７は、ミリ波帯域の電波を利用したミリ波センサであってもよい。電波は、木材や樹脂、陶器等の比誘電率が比較的低い物質を透過する。このため、電波センサ１７は、例えば、トイレ室３の外側にいる人体の移動状態を検出することができる。

電波センサ１７は、例えば、便座装置５の内部に設けられる。あるいは、電波センサ１７は、遠隔操作装置２５に付設されていてもよい。あるいは、電波センサ１７は、便器１１、トイレ室３の内壁、天井、または床面などに、便座装置５とは別体として設けられていてもよい。

着座センサ２７は、例えば、反射型赤外線センサである。着座センサ２７は、赤外線を放射し、人体によって反射された赤外線を検出することにより、便座１３の上に使用者が着座していることを検知できる。なお、着座センサ２７は、便座１３の上に使用者が着座していることを検知できるものであればよく、反射型赤外線センサ以外にも、例えば、電波センサや機械式スイッチなどを用いてもよい。
制御部１９は、便座１３や便蓋１５の開閉動作や、便座１３のヒーターの通電などを制御する。また、制御部１９は、電波センサ１７や着座センサ２７からの出力に基づいて、便座装置１の各部の動作や通電などを制御する。

次に、電波センサ１７から放射される電波について説明する。
図３は、本発明の実施形態にかかる便座装置５の電波センサ１７から放射される電波の波面を概念的に表す平面図である。

電波センサ１７から放射された電波は、例えば、電波センサ１７を中心として同心円状に広がる。このとき、電波センサ１７は、例えば、便座装置１１の前方に向けて放射される電波強度か、他の方向に向けて放射される電波強度よりも高くなるように指向性を持たせることもできる。また、本実施形態においては、例えば、図３に表したように、電波センサ１７から、第１送信波ＴＷ１と、第２送信波ＴＷ２と、を放射させる。第１送信波ＴＷ１と第２送信波ＴＷ２とは、位相が、例えばλ／４だけずれている。あるいは、２つの信号の位相をずらす方法として、例えば、電波センサ１７内部において、１つの受信波から２つの受信信号を生成し、一方の信号の位相を他方の信号の位相からずらす方法を採ることも可能である。

図４は、被検知体による電波の反射を表す概念図である。
電波センサ１７から放射された電波の送信波ＴＷが、人体Ｍなどの被検知体により反射されると、反射波ＲＷが形成される。電波センサ１７は、反射波ＲＷを検出することができる。電波センサ１７は、送信波ＴＷと反射波ＲＷとにより形成される定在波信号およびドップラー信号を検出可能に構成される。

次に、図５を参照しながら、電波センサ１７の具体的な構成及び動作について説明する。
図５は、電波センサ１７の構成を表すブロック図である。

電波センサ１７は、送受信部１７ａと、判定部１７ｂと、を有する。送受信部１７ａは、送信部１７１と、受信部１７３と、検出部１７５と、を有する。送信部１７１は、便座装置１１の前方に向けて電波を放射するために、例えば１０．５ＧＨｚまたは２４．１ＧＨｚの電気信号である送信信号を生成する発振回路と、発振回路から出力される送信信号を１０．５ＧＨｚまたは２４．１ＧＨｚなどの電波として放射するアンテナと、を有する。

受信部１７３は、送信部１７１から放射された電波が人体Ｍなどの被検知体によって反射された反射波を受信し、これを電気信号に変換した受信信号を出力する。検出部１７５は、送信信号と受信信号とを混合する。この混合信号には、定在波信号およびドップラー信号が含まれる。

送受信部１７ａで検出された信号は、判定部１７ｂに出力される。判定部１７ｂにおいて、この信号は、Ａ／Ｄ変換手段である受信出力部１９１によってデジタルの信号に変換される。デジタル化された信号は、周波数フィルタ１９３によって、例えば人体検知に必要な帯域以外の周波数成分が除去され、演算部１９５に入力される。
なお、周波数フィルタ１９３が検出部１７５と受信出力部１９１との間に設けられていてもよい。この場合、周波数フィルタ１９３によって処理が行われた信号に対して、デジタル信号への変換処理が行われる。

演算部１９５は、例えば、カウント手段１９５ａと、信号強度検出手段１９５ｂと、移動方向判別手段１９５ｃと、を有する。
カウント手段１９５ａは、例えば、信号に含まれる波数をカウントし、被検知対象の動きを検出する。
信号強度検出手段１９５ｂは、信号の強度（信号の振幅）を検出し、被検知対象の有無を検出する。なお、信号強度検出手段１９５ｂは、必ずしも「有」と「無」の両方を検出する必要は無い。例えば、信号強度検出手段１９５ｂは、「有」の検出のみを行うものであり、その結果を用いて、「有」の検出がなされていないときを「無」として判定することも可能である。
移動方向判別手段１９５ｃは、第１送信波ＴＷ１およびその反射波から形成される第１信号と、第２送信波ＴＷ２およびその反射波から形成される第２信号と、について、一方の位相に対する他方の位相のずれを検出し、検出対象の移動方向を検出する。

演算部１９５は、カウント手段１９５ａ、信号強度検出手段１９５ｂ、および移動方向判別手段１９５ｃから出力される結果に基づいて、人体の検知を判定する。
なお、演算部１９５は、移動方向判別手段１９５ｃを有しておらず、カウント手段１９５ａおよび信号強度検出手段１９５ｂのみを有していてもよい。この場合、演算部１９５は、カウント手段１９５ａおよび信号強度検出手段１９５ｂから出力される結果に基づいて、人体の検知を判定する。

判定部１７ｂによって人体が検知されたと判定された場合、制御部１９は、その判定結果を受けて、トイレ装置１に対して、便蓋１５の開放や、便座１３の加熱などを行わせることができる。
なお、図１および図５には、判定部１７ｂと、制御部１９と、が別体の場合を例示したが、本実施形態は、これには限定されない。例えば、制御部１９が判定部１７ｂの機能も有するように構成されていてもよい。この場合は、制御１９も電波センサ１７の一部として機能する。
また、いずれの場合においても、判定部１７ｂは、所定の信号処理や演算を実行する電子回路として実現してもよく、あるいは、その機能の少なくとも一部をマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）により実現してもよい。

次に、電波センサ１７により行われる人体検知の一例を、図６を用いて説明する。
図６は、検知エリアおよび人体の移動の一例を表す平面図である。

図６に表したように、便座装置１１の前方には、電波センサ１７により、第１検知エリアＡ１および第２検知エリアＡ２が形成される。これら検知エリアＡ１、Ａ２は、電波センサ１７が人体Ｍなどの被検知体を検知することが可能な領域である。すなわち、検知エリアＡ１、Ａ２は、電波センサ１７が被検知体を検知するために必要とされる強度の電波が放射される範囲に対応する。従って、検知エリアＡ１、Ａ２が形成される位置やその広さは、例えば、電波センサ１７から放出される電波の方向や強度（出力）により決定できる。

第１検知エリアＡ１は、便座装置１１の前方を含む。第１検知エリアＡ１は、例えば、トイレ室３の内側に収まる範囲で、可能な限り広くなるように形成される。一例として、第１検知エリアＡ１は、前後方向における長さが１６００ｍｍであり、横方向における長さが８００ｍｍである。なお、前後方向および横方向は、トイレ装置１の便座１３に着座した使用者から見た方向である。

第２検知エリアＡ２は、便座装置１１の前方および第１検知エリアＡ１の外側の領域を含む。第２検知エリアＡ２の一部は、第１検知エリアＡ１と重なっていてもよい。第２検知エリアＡ２は、例えば、電波センサ１７が検出可能な最大限の広さに設定される。この場合、第２検知エリアＡ２は、例えば、トイレ室３の外側を含むように形成される。ただし、例えばトイレ室３が広い場合などは、第２検知エリアＡ２はトイレ室３の外側を含んでいなくてもよい。

電波センサ１７は、第２検知エリアＡ２において、検知対象である人体Ｍの動きを検出し、第１検知エリアＡ１において、検知対象である人体Ｍの有無を検出する。そして、それぞれのエリアにおける検出結果に基づいて、人体Ｍの検知を判定する。

本実施形態における人体の検知処理について、より具体的に、図７および図８を用いて説明する。
図７は、図６に表す例において、検出部１７５もしくは受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。
図８は、本発明の実施形態にかかるトイレ装置１における、人体の検知処理を表すフローチャートである。
なお、図７において、実線は、第１送信波ＴＷ１およびその反射波に基づく信号Ｓ１を表し、破線は、第２送信波ＴＷ２およびその反射波に基づく信号Ｓ２を表している。あるいは、信号Ｓ１およびＳ２は、１つの受信波から生成され、互いに位相がずらされた信号を表している。
以降では、信号Ｓ１とＳ２とをまとめて、単に信号Ｓと称する場合もある。

まず、ステップＳ０１では、信号強度検出手段１９５ｂにより、信号Ｓの強度（振幅）と、第２レベルＬ２と、の比較が行われる。第２レベルＬ２は、信号Ｓ１およびＳ２のどちらに合わせて設定されてもよい。人体Ｍがトイレ室３の外からドア２３に向かって移動してくると、信号Ｓの強度（振幅）は、徐々に大きくなる。信号強度検出手段１９５ｂによって、信号Ｓの強度が第２レベルＬ２を超えた（人体Ｍが第２検知エリアＡ２内に進入した）ことが検出されると、ステップＳ０２に進む。

ステップＳ０２では、カウント手段１９５ａにより、信号Ｓの波数がカウントされ、カウントされた波数と、予め設定された第１基準値ＲＶ１と、を比較することで、人体Ｍの動きが検出される。人体Ｍが、送信波の波面（図３参照）に対して垂直方向に移動した場合は、送信波の波面と平行方向に移動した場合に比べて、カウントされる波数が多くなる。ステップＳ０２では、この点を利用して、信号Ｓの波数をカウントすることで、人体Ｍの動きを検出することができる。

このとき、トイレ装置１を使用する意思のある人体Ｍをより高精度に検出するため、第１基準値ＲＶ１は、トイレ室３の外を送信波の波面と平行方向に人体Ｍが移動した場合の波数よりも大きく設定されることが望ましい。

あるいは、図８に表した検知処理において、ステップＳ０１を省略することも可能である。この場合、電波センサ１７は、ステップＳ０２において、人体の平均的な移動速度により生じるドップラー周波数（約１６０Ｈｚ以下）の波数をカウントし、第１基準値ＲＶ１と比較する。

カウント手段１９５ａは、例えば、信号Ｓのピークの数をカウントすることで、信号Ｓの波数をカウントする。あるいは、予め基準強度が設定されており、カウント手段１９５ａは、信号Ｓと当該基準強度とが交差した回数をカウントするゼロクロス検出を行うことで、波数をカウントしてもよい。所定の時間内において、カウント手段１９５ａによりカウントされた波数が第１基準値ＲＶ１を超えている場合、ステップＳ０３に進む。カウントされた波数が第１基準値ＲＶ１以下である場合は、ステップＳ０１に戻る。

所定時間内にカウントされた波数が第１基準値ＲＶ１以下である場合は、当該所定時間が経過した際に、カウントした波数がリセットされる。または、波数がカウントされなくなった後、予め設定された時間が経過した際にカウントされた波数がリセットされてもよい。

ステップＳ０３では、ステップＳ０１と同様に、信号強度検出手段１９５ｂにより、信号Ｓの強度が検出される。人体Ｍがドア２３を通過し、便座装置１１に接近すると、信号Ｓの強度はさらに大きくなる。信号強度検出手段１９５ｂによって、信号Ｓの強度が第１レベルＬ１を超えた（人体Ｍが第１検知エリアＡ１内に進入した）ことが検出されると、ステップＳ０４に進む。すなわち、ステップＳ０３では、第１検知エリアＡ１における人体の有無が検出される。

ステップＳ０４では、判定部１７ｂにより、人体Ｍが検知されたと判定される。

なお、図８に表した検知処理について、ステップＳ０１およびＳ０２と、ステップＳ０３と、を並行して実行し、これらの全てのステップの条件が満たされた場合に、ステップＳ０４に進むように、検知処理が行われても良い。

ここで、本実施形態にかかるトイレ装置１において、人体が検知されたと判定されない場合の一例を、図９〜図１２を用いて説明する。
図９および図１１は、検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。
図１０は、図９に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。
図１２は、図１１に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。

図９および図１０に表した例では、人体Ｍが便座装置１１に向かって接近しているものの、人体Ｍはトイレ室３に進入していない。この場合、第２検知エリアＡ２においてカウントされた信号Ｓの波数が、第１基準値ＲＶ１を超える可能性がある。しかし、人体Ｍが第１検知エリアＡ１に進入しておらず、信号Ｓの強度は第１レベルＬ１を超えていない。このため、図８に表したフローチャートにおいて、ステップＳ０３の条件が満たされず、判定部１７ｂでは、人体が検知されたとは判定されない。

図１１および図１２に表した例では、人体Ｍが第２検知エリアＡ２に進入しているものの、人体Ｍが送信波の波面（図３参照）と平行方向に移動している。このため、カウントされた波数は第１基準値ＲＶ１を超えず、ステップＳ０２の条件を満たさない。
あるいは、このとき、トイレ装置１の状態や外部環境の変化により、第１検知エリアＡ１がトイレ室３の外部まで広がり、信号Ｓの強度が第１レベルＬ１を超えることもありうる。しかし、その場合においても、第２検知エリアＡ２においてカウントされた波数が第１基準値ＲＶ１を超えていないため、判定部１７ｂにおいて、人体Ｍが検知されたとは判定されない。

なお、図１１に表した例では、図１２のように、前半の人体Ｍが電波センサ１７の真正面に到達するまでは、信号Ｓ２が信号Ｓ１よりも遅れ、後半の人体Ｍが電波センサ１７の真正面を通り過ぎた後は、信号Ｓ１が信号Ｓ２よりも遅れる。この信号Ｓ１と信号Ｓ２の関係は、移動方向判別手段１９５ｃによって、前半が「接近」、後半が「離反」と判定されうる。しかしながら、移動方向判別手段１９５ｃの検出結果に拘わらず、カウントされた波数は第１基準値ＲＶ１を超えないため、判定部１７ｂにおいて、人体Ｍが検知されたとは判定されない。

ここで、例えば、従来技術のように、第１検知エリアＡ１の範囲が第２検知エリアＡ２の範囲と等しい場合、図９および図１０に表した例では、波数および信号強度がともに条件を満たし、トイレ装置において人体が検知されたものと判定される。しかし、図９に表した例の場合、人体がドア２３の前で移動方向を変更し、トイレ室３の前を通り過ぎる可能性もある。従って、従来技術では、検知エリアをトイレ室の外側にまで広げた場合、トイレ装置を使用する意思が無い人を誤って検知してしまう可能性がある。
この点について、従来技術において、検知エリアを予め狭く設定しておくことも考えられる。しかしこの場合、トイレ装置の構造や外部環境などにより検知エリアが狭くなった場合、人体を検出できなくなるという問題がある。
これに対して、本実施形態では、上記の具体例で説明したように、第２検知エリアＡ２において人体Ｍの動きを検出（波数をカウント）し、さらに第１検知エリアＡ１において人体Ｍの有無の検出を行うことで、トイレ装置１を使用する意思のある人体をより高精度に検知することが可能となる。この結果、不必要に便蓋１５の開放や便座１３の加熱が行われる可能性を低減し、消費電力を低減させることが可能となる。

本実施形態にかかるトイレ装置１において、図８に表したフローチャートで表される検知処理に代えて、図１３に表したフローチャートで表される検知処理が実行されてもよい。
図１３は、本発明の実施形態にかかるトイレ装置１における、他の人体検知処理を表すフローチャートである。

まず、ステップＳ１１において、移動方向判別手段１９５ｃにより、人体Ｍの移動方向の検出が行われる。具体的には、移動方向判別手段１９５ｃは、信号Ｓ１と信号Ｓ２との位相差に基づいて、人体Ｍが便座装置１１に対して接近しているか離反しているかを検出する。例えば、人体Ｍが便座装置１１に接近している場合、図７に表したように、信号Ｓ１より遅れて信号Ｓ２が検出される。人体Ｍが便座装置１１から離反している場合は、これとは反対に、信号Ｓ２より遅れて信号Ｓ１が検出される。移動方向判別手段１９５ｃは、この点を利用して、接近または離反を検出する。移動方向判別手段１９５ｃにより人体Ｍがトイレ室に接近していると判定された場合は、ステップＳ１２に進む。

以降のステップＳ１２〜Ｓ１５は、それぞれ、図８に表したフローチャートのステップＳ０１〜Ｓ０４と同様に行われる。
すなわち、ステップＳ１２では、信号強度検出手段１９５ｂによって、信号Ｓの強度と、第２レベルＬ２と、の比較が行われる。
ステップＳ１３では、カウント手段１９５ａにより、信号Ｓの波数と、第１基準値ＲＶ１と、の比較が行われる。
ステップＳ１４では、信号強度検出手段１９５ｂによって、信号Ｓの強度と、第１レベルＬ１と、の比較が行われる。
ステップＳ１５では、判定部１７ｂにより、人体が検知されたと判定される。

なお、図１３に表した検知処理において、ステップＳ１２を省略することも可能である。この場合、ステップＳ１１において接近が検出された場合に、ステップＳ１３において信号Ｓの波数と第１基準値ＲＶとの比較を行う。

なお、図１３に表したフローチャートにおいて、ステップＳ１１の判定と、ステップＳ１２およびＳ１３の判定と、を並行して行ってもよい。この場合、ステップＳ１１〜Ｓ１３の条件が満たされると、ステップＳ１４が実行される。
あるいは、ステップＳ１１の判定と、ステップＳ１２およびＳ１３の判定と、ステップＳ１４の判定と、を並行して行ってもよい。この場合、ステップＳ１１〜Ｓ１４の条件が満たされると、ステップＳ１５が実行される。

第２検知エリアＡ２において、人体Ｍの便座装置１１への接近または離反の検出をさらに行うことで、トイレ装置１を使用する意図のある人体を、より高精度に検知することが可能となる。

特に、図８のフローチャートで表される検知処理の場合、人体が便座装置１１から離反する際に、ステップＳ０１〜Ｓ０３の条件が満たされ、人体が検知されたと判定されてしまう場合がある。このような一例を、図１４および図１５に表す。

図１４は、検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。
図１５は、図１４に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。

図１４に表したように、人体Ｍが便座装置１１から離反する際、送信波の波面に対して垂直方向に移動するため、波数が多くカウントされる。また、人体Ｍは第１検知エリアＡ１内にいるため、信号Ｓの強度も、第１レベルＬ１および第２レベルＬ２を超えて検出される。従って、図８のフローチャートで表される検知処理の場合は、図１４および図１５に表した例において、人体Ｍが検知されたと判定されうる。

これに対して、図１３のフローチャートで表される検知処理によれば、人体Ｍの接近および離反の検出をさらに行う。図１３に表した人体Ｍの動きの場合、図１４に表すように信号Ｓ２が信号Ｓ１より遅れる。このため、移動方向判別手段１９５ｃにより人体Ｍが便座装置１１から離反していると判定される。この結果、判定部１７ｂにより人体が検知されたとは判定されず、トイレ装置１を使用する意図が無い人体を、誤って検知したと判定されてしまう可能性を低減することが可能となる。

本実施形態におけるトイレ装置１において、人体が検知されたと判定される場合の他の一例を、図１６および図１７を用いて説明する。この例では、図８および図１３に表したフローチャートに表される検知処理のどちらが用いられても良い。

図１６は、検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。
図１７は、図１６に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。

図１６に表した例では、最初に人体Ｍが送信波の波面（図３参照）と平行方向に進み、ドア２３の前で回転してトイレ室３に入っている。この場合、第２検知エリアＡ２でカウントされる波数は、図６に表した例に比べて少なくなる。このため、例えば、人体Ｍが第１検知エリアＡ１に進入した後に、波数が第１基準値ＲＶ１を超える。この場合、カウント波数が第１基準値ＲＶ１を超えると、人体Ｍはすでに第１検知エリアＡ１内にいるため、信号Ｓの強度が第１レベルＬ１を超えて検出され、判定部１７ｂにより、人体Ｍが検知されたと判定される。

図１６および図１７に表した例のように、人体Ｍが第１検知エリアＡ１に進入した後に、カウントされた波数が第１基準値ＲＶ１を超える場合もありうる。このため、第２検知エリアＡ２の一部は、第１検知エリアＡ１の少なくとも一部と重なっていることが望ましい。

図１８は、検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。
図１９は、図１８に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。

本実施形態のトイレ装置１は、電波センサ１７がなんらかの理由により人体Ｍを検知しない状態で、トイレ装置１が使用された場合に、人体Ｍをより確実に検知できるように、検出条件を修正できるようにしてもよい。
例えば、トイレ装置１が設置された空間の温度や湿度、トイレ装置１の周りの配置物や構造などによっては、電波センサ１７から放射される電波強度が低下し、あるいは人体から反射される電波の強度が低下する可能性がある。これらの電波強度が低下すると、信号Ｓの強度が第１レベルＬ１および第２レベルＬ２に達しにくくなり、第２検知エリアＡ２および第１検知エリアＡ１が狭くなる。この結果、図１８に表したように、第１検知エリアＡ１の範囲が、人体Ｍが進入できない程度に小さくなる可能性がある。この場合、図８および図１３に表したフローチャートに表される検知処理では、信号Ｓが、第１レベルＬ１以上とならないため、人体Ｍは検知されていないと判定される。

この場合、例えば、トイレ装置１の便蓋１５が自動開閉モードに設定されていたとしても、便蓋１５は、自動的には開かれない。すると、トイレ使用者は、遠隔操作装置２５や自らの手により、便蓋１５を開けることになる。このとき、判定部１７ｂは、信号Ｓが第２レベルＬ２を超え、波数が第１基準値ＲＶ１を超えていたにも拘わらず、信号Ｓが第１レベルＬ１を超えずに便蓋１５が開けられたことを記憶する。便蓋１５の開閉は、例えば、センサやスイッチなどにより検知して、判定部１７ｂに検知信号を出力できる。
判定部１７ｂは、例えば、このような事象（人体Ｍを検知していないのに、便蓋１５が開かれた）が所定の回数起こった場合、第１検知エリアＡ１において、人体Ｍがより検出されやすくなるように、条件を修正する。すなわち、判定部１７ｂは、第１レベルＬ１を低下させる。第１レベルＬ１を低下させることで、第１検知エリアＡ１が広がり、人体Ｍをより検出しやすくなる。

第１レベルＬ１を低下させたにも拘わらず、再度、信号Ｓが第１レベルＬ１以上とはならずに便蓋が開けられた場合、判定部１７ｂは、さらに第１レベルＬ１を低下させてもよい。
第１レベルＬ１をさらに下げることができない場合、判定部１７ｂは、信号強度検出手段１９５ｂによる信号Ｓと、第１レベルＬ１と、の比較を行うステップを省略するように、検知処理を変更することができる。すなわち、判定部１７ｂは、例えば図８に表したフローチャートにおいて、ステップＳ０３を省略し、ステップＳ０１およびＳ０２の条件が満たされた場合にステップＳ０４に進み、人体Ｍが検知されたと判定することができる。

あるいは、判定部１７ｂは、信号Ｓが第２レベルＬ２を超え、波数が第１基準値ＲＶ１を超えていたにも拘わらず、信号Ｓが第１レベルＬ１を超えずに便蓋１５が開けられた場合に、第１レベルＬ１の低下を一切行わずに、ステップＳ０３を省略するように、検知処理を変更してもよい。

このような学習機能を備えることで、第１検知エリアＡ１および第２検知エリアＡ２が変動した場合でも、人体検知の精度の低下を抑制することが可能となる。なお、上述した具体例においては、電波センサ１７により検知されなかった使用者によって便蓋１５が開かれることを条件に，人体Ｍの検出条件を修正していたが、本実施形態は、これに限定されない。
これ以外にも、例えば、電波センサ１７により検知されなかった使用者が、例えば、便座１３に着座したことや、遠隔操作装置（リモコン）２５により便器１１の洗浄を行ったことなどに基づいて、電波センサ１７の検出の条件を上述の如く修正してもよい。

図２０は、検知エリアおよび人体の移動の他の一例を表す平面図である。
図２１は、図２０に表す例において、受信出力部１９１で生成された信号Ｓを表すグラフである。

トイレ室３の構造としては、図１および図２に表したような、トイレ装置１の前方にドア２３が設けられている構造以外にも、トイレ装置１の側方にドア２３が設けられている構造が考えられる。図２０および図２１は、このようなトイレ室３に、本実施形態にかかるトイレ装置１が設置された場合の一例を表している。

図２０に表した例では、トイレ装置１の側方にトイレ室３のドア２３が設けられている。この場合、人体Ｍは、トイレ装置１の側方から第１検知エリアＡ１および第２検知エリアＡ２に進入する。図２０に表したように、第２検知エリアＡ２では、送信波の波面（図３参照）を斜めに横切る方向に人体Ｍが移動する。その後、第１検知エリアＡ１において、人体Ｍはトイレ装置１と対面するもしくは背を向けるように、回転する。このため、図２１０に表したように、最初は、信号の強度が小さく波数も少ないが、その後、信号の強度および波数が増加する。

図８に表したフローチャートに表される検知処理を行うことで、図２０に表したように、トイレ装置１の側方にドア２３が設けられている場合でも、人体検知を高精度に行うことが可能である。

一方で、図１３のフローチャートに表される検知処理の場合、送信波の波面を斜めに横切る方向への移動および回転の動作により、図２１に表したように、信号Ｓ１と信号Ｓ２と、の位相の前後関係が頻繁に変化しうる。このため、ステップＳ１１の条件が満たされず、人体Ｍが非検知と判定されてしまう可能性がある。

この場合、人体Ｍの接近が検出されないまま、便蓋１５が開けられる。判定部１７ｂは、例えば、このような事象が所定の回数起こった場合、ステップＳ１１を省略することができる。すなわち、判定部１７ｂは、図１３に表したフローチャートに表される検知処理に代えて、図８に表したフローチャートに表される検知処理を実行する。

このような学習機能を備えることで、トイレ装置１が設置されるトイレ室３の態様による人体の検知精度の低下を抑制することが可能となる。

なお、上述した実施形態の説明では、トイレ装置を例に挙げて説明したが、本実施形態にかかる発明は、トイレ装置以外における人体の検知にも適用することができる。例えば、本実施形態は、小便器、手洗い、大便器、風呂などの水回り機器などにおける人体検知にも適用することができる。実施形態で説明した電波センサおよび制御部を有する人体検知装置を、これらの水回り機器に備え付けることで、機器や設備を使用する意思の無い人を誤って検出してしまう可能性を低減することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、トイレ装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１ トイレ装置、 ３ トイレ室、 ５ 便座装置、 １１ 便器、 １３ 便座、 １５ 便蓋、 １７ 電波センサ、 １７ａ 送受信部、 １７ｂ 判定部、１９ 制御部、 ２１ 壁、 ２３ ドア、 ２５ 遠隔操作装置、 ２７ 着座センサ、 １７１ 送信部、 １７３ 受信部、 １７５ 検出部、 １９１ 受信出力部、 １９３ 周波数フィルタ、 １９５ 演算部、 １９５ａ カウント手段、 １９５ｂ 信号強度検出手段、 １９５ｃ 移動方向判別手段、 Ａ１ 第１検知エリア、 Ａ２ 第２検知エリア、 Ｍ 人体、 ＴＷ１ 第１送信波、 ＴＷ２ 第２送信波

Claims (6)

1. 便器の上に設けられる便座装置と、
   電波センサと、
   前記電波センサから出力される信号に基づき前記便座装置の動作を制御する制御部と、
   を備えたトイレ装置であって、
   前記電波センサは、
   前記便座装置の前方を含む第１検知エリアにおける人体の有無の検出を実行し、
   前記便座装置の前方および前記第１検知エリアの外側の領域を含む第２検知エリアにおける人体の動きの検出を実行し、
   前記人体の動きの検出結果と、前記人体の有無の検出結果と、に基づいて、前記人体の検知を判定し、
   前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出結果によらず、前記第２検知エリアにおける前記検出結果に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とするトイレ装置。
2. 前記便座装置は、便蓋を有し、
   前記人体が検知されたと前記電波センサが判定したとき、前記制御部は、前記便蓋を開ける制御を実行することを特徴とする請求項１に記載のトイレ装置。
3. 便蓋および便座を有し、便器の上に設けられる便座装置と、
   電波センサと、
   前記電波センサから出力される信号に基づき前記便座装置の動作を制御する制御部と、
   を備えたトイレ装置であって、
   前記電波センサは、
   前記便座装置の前方を含む第１検知エリアにおける人体の有無の検出を実行し、
   前記便座装置の前方および前記第１検知エリアの外側の領域を含む第２検知エリアにおける人体の動きの検出を実行し、
   前記制御部は、
   前記電波センサが前記第２検知エリアにおいて人体の動きを検知したと判定してから所定時間内に前記第１検知エリアにおいて人体を検知したときに、前記便蓋の開放または前記便座の加熱の少なくとも何れかを開始する、
   ことを特徴とするトイレ装置。
4. 前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出結果によらず、前記第２検知エリアにおける前記検出結果に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とする請求項３に記載のトイレ装置。
5. 前記電波センサは、さらに、前記第２検知エリアにおける前記人体の前記便座装置に対する接近または離反を検出し、
   前記電波センサは、前記人体の前記便座装置に対する接近または離反の検出結果と、前記人体の動きの検出結果と、前記人体の有無の検出結果と、に基づいて、前記人体の検知を判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のトイレ装置。
6. 前記電波センサは、前記人体が検知されたと判定されないにも拘わらず、前記トイレ装置が使用されたときは、前記第１検知エリアにおける前記検出の条件を、人体がより検出されやすいように修正することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のトイレ装置。

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