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【発明の名称】 可動体検知装置、トイレ装置、及びトイレ室
【発明者】 【氏名】田中 真吾

【氏名】福島 武徳

【氏名】峯 浩二
【要約】 【課題】他の信号発生源から混入する信号を、自装置からの送信波の反射波との周波数差を求めるための基準信号として取込むのを防止し、高信頼な検知が行えるようにする。

【解決手段】発信回路２１は、指定された周波数帯域内で所定周波数の発信信号Ｂを生成し、発信アンテナを通じ所定方向に電波として放射する。発信信号Ｂは、同時に発信回路２１から装置内部の信号伝送路を通じて変換回路２５に出力される。受信回路２３は、発信アンテナから電波として放射され、可動体２９に当って反射した電波を、受信信号Ａとして受信アンテナを通じて受信し、変換回路２５に出力する。変換回路２５は、受信信号Ａと発信信号Ｂとを夫々読込み、発信信号Ｂを基準信号として受信信号Ａとの周波数差｜Ａ−Ｂ｜（ドップラ周波数）を求め、検出信号として取出す。検出信号を信号処理回路２７に出力する。信号処理回路２７は、検出信号を読込んで所定の信号処理動作を行う。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信信号を読込むと共に、前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として前記送信信号生成手段から直接読込む信号生成手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項２】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信手段によって、前記外部から電波として伝送された信号と共に受信された前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として、前記受信信号と共に読込む信号生成手段と、前記送信信号生成手段により生成される送信信号の周波数を可変調整する手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項３】 請求項２記載の可動体検知装置において、前記可変調整される周波数が、予め決められた複数の周波数である可動体検知装置。
【請求項４】 請求項２記載の可動体検知装置において、前記可変調整される周波数が、任意の異なった値の複数の周波数である可動体検知装置。
【請求項５】 請求項２記載の可動体検知装置において、前記送信信号の周波数が、リモコンからの指令信号によって可変調整される可動体検知装置。
【請求項６】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信手段によって、前記外部から電波として伝送された信号と共に受信された前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として前記受信信号と共に読込む信号生成手段と、前記送信信号生成手段を制御すると共に、前記送信信号生成手段が送信信号を生成していないとき、前記受信手段による信号受信を禁止する手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項７】 請求項６記載の可動体検知装置において、外部に、電波として放射される送信信号が、間欠的に放射される可動体検知装置。
【請求項８】 請求項７記載の可動体検知装置において、前記送信信号の放射時間間隔が、任意の時間間隔に設定可能である可動体検知装置。
【請求項９】 請求項８記載の可動体検知装置において、前記送信信号の放射時間間隔が、リモコンからの指令信号によって可変調整される可動体検知装置。
【請求項１０】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信手段によって、前記外部から電波として伝送された信号と共に受信された前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として前記受信信号と共に読込む信号生成手段と、外部に、電波として放射される送信信号の放射空間領域、及び外部から伝送される電波の受信空間領域を制限する手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項１１】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信手段によって、前記外部から電波として伝送された信号と共に受信された前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として前記受信信号と共に読込む信号生成手段と、外部から電波として伝送された受信信号の変化量が、所定の閾値を超えているときだけ、前記信号生成手段による前記受信信号の読込みを有効と見做す手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項１２】 外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、前記受信手段によって、前記外部から電波として伝送された信号と共に受信された前記送信信号を、前記受信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のに必要な基準信号として前記受信信号と共に読込む信号生成手段と、前記信号生成手段による前記受信信号の読込みのうちの、前記送信信号と同一の連続波形の受信信号の読込みだけを有効と見做す手段と、を備える可動体検知装置。
【請求項１３】 電波を利用した複数個の可動体検知装置が、相互に干渉を生じないように配置されるトイレ装置。
【請求項１４】 複数台のトイレ装置を並設したトイレ室において、各々のトイレ装置が、各トイレ装置毎に設置される、電波を利用した可動体検知装置同士の干渉を防止し得るように配置されているトイレ室。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可動体検知装置、トイレ装置、及びトイレ室に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電波による可動体検知装置を人体検知装置として用いる場合、使用する電磁波の周波数帯域を１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚに設定するのが効果的とされる。このような人体検知装置の代表的なものとして、電波（特にマイクロ波又はミリ波）によるドップラ効果を利用したドップラセンサが挙げられる。上記ドップラセンサは、例えば交通量調査や、地底探索や、自動ドアシステムや、スピードガン等に応用されている。
【０００３】上述した電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサでの人体検知の原理は、下記の（１）式で示される。
【０００４】
ΔＦ＝Ｆs−Ｆb＝２×Ｆs×ｖ／ｃ・・・・・（１）
【０００５】（１）式において、ΔＦはドップラ周波数（約５〜２００Ｈｚ）であり、Ｆsは送信波の周波数（送信周波数）であり、約１０．５２５ＧＨｚである。Ｆbは反射波の周波数（反射周波数）であり、ｖは人の歩行速度であり、Ｃは光速（３００×１０6ｍ／ｓ）である。
【０００６】図１は、上述した電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサによる人体検知の原理の説明図であり、上記ドップラセンサを男子小便器の上部正面に設置した例を示す。また、図２は、上記ドップラセンサが備える機能構成を示すブロック図である。
【０００７】図１において、符号Ｆsは、ドップラセンサ１のアンテナからの送信波であり、符号Ｆbは、送信波Ｆsが男子小便器３に向う人体（歩行者）５に反射することによって生成される、相対運動（歩行者５の歩行速度）ｖによるドップラ周波数シフトを受けた反射波である。図２に示すように、上記反射波Ｆbは受信装置９により受信され、一方、送信装置７からの上記送信波Ｆsは基準信号として受信装置９に読込まれる。そして、差分検出回路１１において、反射波Ｆbと、送信波Ｆsとの周波数差であるΔＦ（ドップラ周波数）が検出信号として取出され、帯域フィルタ１３を通じて出力される。
【０００８】上記アンテナと上記人体５との距離は、ドップラ周波数ΔＦの振幅に反比例するため、ΔＦの値が分かれば人体５の位置を検出できる。また、ドップラ周波数ΔＦの周波数スペクトルを解析することにより、人体５が男子小便器３に近づいているのか、或いは遠ざかっているのか（人体５の移動方向）も検出できる。上記ドップラ信号（ドップラ周波数）ΔＦは、送信波Ｆsが１０ＧＨｚのとき、人体５の歩行速度ｖを１ｍ／ｓとすれば約６７Ｈｚである。また、走行速度１００Ｋｍ／ｈの車の場合には１、８５２Ｈｚとなる。測定対象に応じて帯域フィルタ１３の帯域周波数を設定すれば、ノイズとして混入する他の電波をカットすることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図２で示した帯域フィルタ１３の帯域周波数を、上記ドップラセンサ１の用途に応じて設定することにより、上記構成のドップラセンサ１においてドップラ信号ΔＦに混入する殆どのノイズをカットすることが可能である。
【００１０】しかし、反射波Ｆbと略等しい周波数Ｆb´を有する電波を発信する電波発信源（図示しない）が、偶然に上記ドップラセンサ１の近傍に設置されているような場合には、上記電波発信源による上記ドップラセンサ１への干渉が生じ、その結果、上記ドップラセンサ１の誤動作を招来するという問題が生じる。換言すれば、上記受信装置９が上記発信装置７からの送信波Ｆsではなく、上記電波発信源（図示しない）からの電波Ｆb´を基準信号として読込むことにより、差分検出回路１１が反射波Ｆbと、電波Ｆb´との周波数差を検出信号として取出し、帯域フィルタ１３を通じて出力することになる。そのため、例えば人体５が男子小便器３の前に存在しないのに、存在することを示す信号を出力したり、或いは人体５が男子小便器３から遠ざかっているのに、近づいていることを示す信号を出力したり、人体５の歩行速度を誤検知したりするようなドップラセンサの信頼性を低下させるような不具合が生じる。
【００１１】上記のような不具合は、例えばオフィスビルの男子トイレ室のような、比較的狭い空間内に多数の男子小便器を並設し、各々の男子小便器に上記構成のドップラセンサを設置した場合等に顕著に生じる。また、個室に所謂洋式トイレ装置が１台しか設置されていないような場合でも、用途に応じて１台のトイレ装置に複数個のドップラセンサを設置することもあり得るので、このような場合にも、各センサ同士の間での干渉が問題になる。
【００１２】しかも、上記構成のドップラセンサの場合には、例えば警察による速度取締り等、各種の公共業務に支障が生じないよう、電波法により使用できる周波数が特定の周波数帯域内に制限されている。そのため、センサ同士の上述したような干渉によって、各センサにおいて上記のような誤動作が生じる可能性は高かった。
【００１３】従って本発明の目的は、他の信号発生源からノイズとして混入し得る信号を、自装置からの送信波の反射波との周波数差を求めるための基準信号として取込むのを防止することにより、高信頼な検知が行える可動体検知装置を提供することにある。
【００１４】また、本発明の別の目的は、電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサを可動体検知装置として用いた場合に、その可動体検知装置が並設される環境下において、それらのセンサ同士の間で干渉が生じないようにすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、上記受信信号を読込むと共に、上記送信信号を、上記受信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のに必要な基準信号として送信信号生成手段から直接読込む信号生成手段とを備える。
【００１６】上記構成によれば、信号生成手段が、受信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のに必要な基準信号として送信信号を送信信号生成手段から直接読込むこととしたので、他の信号発生源からノイズとして混入し得る信号を、自装置からの送信波の反射波との周波数差を求めるための基準信号として取込むのを防止できる。
【００１７】本発明の第２の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、上記受信手段によって、外部から電波として伝送された信号と共に受信された送信信号を、受信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のに必要な基準信号として受信信号と共に読込む信号生成手段と、送信信号生成手段により生成される送信信号の周波数を可変調整する手段とを備える。
【００１８】本発明の第２の側面に係る好適な実施形態では、可変調整される周波数は、予め決められた複数の周波数である。任意の異なった値の複数の周波数を用いて送信信号の周波数を可変調整しても差支えない。また、送信信号の周波数は、リモコンからの指令信号によって可変調整することもできる。
【００１９】本発明の第３の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、上記受信手段によって、上記外部から電波として伝送された信号と共に受信された送信信号を、受信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のに必要な基準信号として受信信号と共に読込む信号生成手段と、送信信号生成手段を制御すると共に、送信信号生成手段が送信信号を生成していないとき、受信手段による信号受信を禁止する手段とを備える。
【００２０】本発明の第３の側面に係る好適な実施形態では、外部に、電波として放射される送信信号は、間欠的に放射される。また、送信信号の放射時間間隔は、任意の時間間隔に設定可能である。更に、送信信号の放射時間間隔は、リモコンからの指令信号によって可変調整することもできる。
【００２１】本発明の第４の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、受信手段によって、外部から電波として伝送された信号と共に受信された送信信号を、受信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のに必要な基準信号として受信信号と共に読込む信号生成手段と、外部に、電波として放射される送信信号の放射空間領域、及び外部から伝送される電波の受信空間領域を制限する手段とを備える。
【００２２】本発明の第５の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、受信手段によって、外部から電波として伝送された信号と共に受信された送信信号を、受信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のに必要な基準信号として受信信号と共に読込む信号生成手段と、外部から電波として伝送された受信信号の変化量が、所定の閾値を超えているときだけ、信号生成手段による受信信号の読込みを有効と見做す手段とを備える。
【００２３】本発明の第６の側面に従う可動体検知装置は、外部に、電波として送信するための信号を生成する手段と、外部から電波として伝送された信号を受信する手段と、受信手段によって、外部から電波として伝送された信号と共に受信された送信信号を、受信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のに必要な基準信号として受信信号と共に読込む信号生成手段と、信号生成手段による受信信号の読込みのうちの、送信信号と同一の連続波形の受信信号の読込みだけを有効と見做す手段とを備える。
【００２４】本発明の第７の側面に従うトイレ装置は、電波を利用した複数個の可動体検知装置が、相互に干渉を生じないように配置される。
【００２５】本発明の第８の側面に従うトイレ室は、複数台のトイレ装置を並設した環境下で、各々のトイレ装置が、各トイレ装置毎に設置される、電波を利用した可動体検知装置同士の干渉を防止し得るように配置されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００２７】図３は、本発明の第１の実施形態に係る可動体検知装置の内部構成を示すブロック図である。
【００２８】上記装置は、電波によるドップラ効果を利用して検知動作を行うもので、図３に示すように、発信回路２１と、受信回路２３と、変換回路２５と、信号処理回路２７とを備える。
【００２９】発信回路２１は、指定された周波数帯域内で所定周波数の発信信号Ｂを生成し、その発信信号Ｂを発信アンテナ（図示しない）を通じ所定方向に電波として放射（送信）する。上記発信信号Ｂは、同時に発信回路２１から装置内部の信号伝送路を通じて変換回路２５に出力される。
【００３０】受信回路２３は、上記発信アンテナ（図示しない）から電波として放射され、可動体（人体）２９に当って反射した電波（反射波）を、受信信号Ａとして受信アンテナ（図示しない）を通じて受信し、変換回路２５に出力する。
【００３１】変換回路２５は、上記受信信号Ａと上記発信信号Ｂとを夫々読込み、上記発信信号Ｂを基準信号として受信信号Ａと基準信号である発信信号Ｂとの周波数差｜Ａ−Ｂ｜（ドップラ周波数）を求め、求めた周波数差を検出信号として取出す。そして、この検出信号を信号処理回路２７に出力する。
【００３２】信号処理回路２７は、上記検出信号を読込んで、例えばノイズ成分の除去や、所定の信号処理動作を実行する。
【００３３】上記構成によれば、受信信号Ａとの周波数差を求めるための基準信号として、発信回路２１から装置内部の信号伝送路を通じて変換回路２５に出力される発信信号Ｂを用いることとしたので、他の電波発生源から混入する信号を基準信号として誤用するのを防止できる。そのため、自装置からの送信波の反射波が有する周波数に近い周波数の電波を発信信号として放射する電波発生源が近傍に設置されていても、それによって誤動作する不具合は生じない。
【００３４】図４は、本発明の第２の実施形態に係る可動体検知装置の内部構成の要部を示すブロック図である。
【００３５】本実施形態に係る装置は、図３に示した構成に加えて、図３の発信回路２１と発信アンテナ（図示しない）との間に、調整回路３１と、調整回路３１に夫々接続する複数個のスイッチ３３１〜３３n（図４では、３３1〜３３8）とを更に備える点を特徴とする。なお、本実施形態に係る装置では、発信アンテナ（図示しない）から放射した発信信号を、上述した基準信号として受信回路２３（図３で示した）が受信アンテナ（図示しない）を通じて読込む構成になっている。
【００３６】スイッチ３３1〜３３8は、発信回路２１から出力される、例えば１０ＧＨｚ程度の高周波信号の周波数を、例えばその１／１０００の値である１０ＭＨｚ単位で微調整（周波数を可変）するとき択一的に操作するもので、いずれもノーマルオープン（ＮＯ）の接点を持つ。
【００３７】上記構成において、例えば、スイッチ３３1を投入すると、発信回路２１からの１０ＧＨｚの高周波信号が、調整回路３１において１０．００１ＧＨｚの高周波信号に可変され、発信アンテナ（図示しない）に印加される。次に、スイッチ３３2を投入した場合には１０．００２ＧＨｚの高周波信号が調整回路３１において生成され、発信アンテナ（図示しない）に印加される。このようにして、スイッチ３３3を投入した場合には１０．００３ＧＨｚの高周波信号が、スイッチ３３4を投入した場合には１０．００４ＧＨｚの高周波信号が、スイッチ３３5を投入した場合には１０．００５ＧＨｚの高周波信号が、夫々調整回路３１から発信アンテナ（図示しない）に印加される。更に、スイッチ３３6を投入した場合には１０．００６ＧＨｚの高周波信号が、スイッチ３３7を投入した場合には１０．００７ＧＨｚの高周波信号が、スイッチ３３8を投入した場合には１０．００８ＧＨｚの高周波信号が、夫々調整回路３１から発信アンテナ（図示しない）に印加される。
【００３８】本実施形態によれば、発信回路２１で生成した発信信号の周波数を微調整することができる。そのため、装置近傍に１０ＧＨｚ程度の周波数の電波を放射する電波発生源が設置されていても、上記スイッチ３３1〜３３8のいずれかを択一的に投入することで調整回路３１を通じて発信アンテナに、上記電波発生源からの発信信号と相互に干渉が生じない周波数を持つ発信信号を供給できる。よって、上記装置が近傍の電波発生源からの発信信号によって誤動作するのを防止できる。
【００３９】なお、上記実施形態では、各スイッチ３３1〜３３8毎に、調整回路３１から出力される発信信号の周波数を予め決めていたが、各スイッチ３３1〜３３８毎に異なった周波数の発信信号が出力されるのであれば、予め周波数の値を決めておく必要はない。
【００４０】図５は、本発明の第３の実施形態に係る可動体検知装置の内部構成の要部を示すブロック図である。
【００４１】本実施形態に係る装置は、図３に示した構成に加えて、図３の発信回路２１と発信アンテナ３７との間にスイッチ３５を、受信アンテナ３９と受信回路２３との間にスイッチ４１を夫々備えると共に、発信回路２１、及びスイッチ３５、４１を制御する制御回路４３をも備える点を特徴とする。なお、本実施形態に係る装置においても、発信アンテナ３７から放射した発信信号を、上述した基準信号として受信回路２３が受信アンテナ３９を通じて読込む構成になっている。
【００４２】スイッチ３５、４１は共にノーマルオープン（ＮＯ）の接点を有し、制御回路４３の制御下で連動して開／閉動作を行うよう構成される。また、発信回路２１の発信動作も、制御回路４３によって制御される。
【００４３】制御回路４３は、発信回路２１を駆動するときだけ、スイッチ３５、４１を共に閉じさせ、発信回路２１を駆動停止させているときはスイッチ３５を共に開放した状態に保持する。
【００４４】上記構成によれば、発信回路２１が発信アンテナ３７を通じて外部に発信信号を放射するときだけスイッチ３５、４１を閉じる。そのため、受信回路２３は発信回路２１が駆動停止しているときに、近傍の電波発生源からの発信信号が受信アンテナ３９によって受信されたとしても、その発信信号を基準信号として読込むのを防止できる。
【００４５】図６は、図５に示した第３の実施形態の第１の変形例に係る発信信号の波形図である。
【００４６】本変形例では、図６に示すように、時間間隔Ｔ1、Ｔ2、・・・Ｔnを置いて発信信号が上記発信アンテナ３７から間欠的に放射されるよう、上記制御回路４３が発信回路２１の発信動作を制御する点が特徴である。本変形例では、上記時間間隔Ｔ1、Ｔ2、・・・Ｔnは等しく設定されるものとする。なお、本変形例においても、上述したスイッチ３５、４１は、発信回路２１の駆動時にのみ閉じるよう制御回路４３により制御されるものとする。
【００４７】本変形例によれば、発信信号を発信アンテナ３７から間欠的に放射すると共に、受信回路２３が上記間欠的な発信信号の放射に合わせて受信アンテナ３９から受信信号を読込むことにした。そのため、仮に近傍の電波発生源から上記発信信号と同一周波数の発信信号が放射され、その時期が上記いずれかの発信信号の放射時期の１つに重なったとしても、十分に短い時間間隔で複数回受信した信号同士の平均値をとって、それを上述した基準値として用いるようにすれば、発信信号の放射時間間隔のパターン同士が一致しない限り、上記装置が上記電波発生源からの発信信号によって誤動作するのを防止できる。
【００４８】なお、上記時間間隔Ｔ1、Ｔ2、・・・Ｔnを一義的に設定せずに可変自在とすれば、上記装置からの発信信号の放射時間間隔のパターンと、近傍に存在する電波発生源からの発信信号の放射時間間隔のパターンとが一致する可能性は極めて低くなるから、上記装置が上記電波発生源からの発信信号によって誤動作する確率をより低くすることができる。
【００４９】また、図５で示した構成の可動体検知装置が、比較的近接した位置に多数並設される環境下では、各可動体検知装置に付与する発信信号の放射時間間隔のパターンを変更せず、各装置毎に上記放射時間間隔のパターンをずらして設定することによっても、各装置が誤動作する確率をより低くすることができる。
【００５０】図７は、本発明の第４の実施形態に係る可動体検知装置本体の正面図、第８図は、図７で示した可動体検知装置本体のＡ―Ａ´線断面図である。
【００５１】本実施形態に係る可動体検知装置は、装置本体４５が上述した各電気、電子回路部品を搭載するセンサ基板４７と、電磁波シールド材によって形成された、センサ基板４７のカバー部材４９とで構成される。カバー部材４９には、センサ基板４７に取付けたアンテナ３７（３９）（発信アンテナ３７、受信アンテナ３９）と対応する部位に、発信信号を外部に向けて放射し、また、外部からの電波を受信するための窓５１が形成される。窓５１の大きさ及び形状は、発信信号（電波）の放射範囲に応じて決める。電波には光と同様な、直進する性質があるので、窓５１の大きさ及び形状の設定の仕方如何により、上記発信信号が放射される横幅、到達距離を制限することができる。
【００５２】上記構成の可動体検知装置を比較的狭い空間内に多数設置できるよう、上記装置からの発信信号が放射される横幅、到達距離を考慮の上で上記窓５１の大きさ、形状を設定すれば、比較的狭い空間内に多数の男子小便器を並設した環境や、１台のトイレ装置に多数の装置を設置する環境下でも、装置同士の干渉が生じないようにすることができる。
【００５３】図９は、図７及び図８に示した可動体検知装置を設置した温水洗浄便座付きトイレ装置の正面方向から見た斜視図、図１０は、図９で示したトイレ装置の側面図、図１１は、図９で示したトイレ装置の平面図である。
【００５４】図９乃至図１１において、破線で示す領域５３は、上述した可動体検知装置４５からの電波の放射範囲を示す。この電波の放射範囲５３は、図７、図８で示した窓５１の大きさ、形状の設定により、トイレ装置５５に接近して便座５７に着座しようとする人体や、便座５７から立上ってトイレ装置５５から離れようとする人体の検知が可能な角度に限定されている。
【００５５】上記構成のトイレ装置５５では、トイレ装置５５の他の部位や、トイレ装置５５が設置される室内の適宜な箇所に、上記装置４５と同様の構成の装置が複数個設置される場合がある。そのため、上記装置４５からの電波の放射範囲を限定することにより、極力他の装置に電波が到達しないようにすると共に、上記装置４５に到達する電波の受信範囲を限定して、他の装置から発信された電波を受信しないようにする必要がある。図７、図８で示した構成の装置４５を用いることにより、各装置間での干渉を防止できる。
【００５６】図１２は、受信した発信信号を基準信号とする可動体検知装置を、複数並設した男子小便器の各々に装置同士の干渉が生じない状態で設置することが可能な男子小便器の配置パターンの一例を示す説明図である。
【００５７】図１２に示した例では、男子トイレ室５９の一方の壁面に沿って複数台（図１２の例では４台）の男子小便器６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄが、夫々所定の間隔を置いて一列に配置されている。同様に、他方の壁面に沿って複数台（４台）の男子小便器６１ｅ、６１ｆ、６１ｇ、６１ｈが、やはり夫々所定の間隔を置いて、且つ、男子小便器６１ａ〜６１ｄに対し所謂千鳥状になるように一列に配置されている。
【００５８】上述した各小便器（６１ａ〜６１ｄ、６１ｅ〜６１ｈ）同士の間隔は、隣接する小便器の可動体検知装置同士の間で互いに干渉が生じない距離に設定される。図１２において、符号６３ａ〜符号６３ｈで示す領域は、各小便器６１ａ〜６１ｈに夫々設置した可動体検知装置からの電波の放射範囲を示す。
【００５９】上記のように、小便器６１ａの装置と小便器６１ｅの装置との間、小便器６１ｂの装置と小便器６１ｆの装置との間、小便器６１ｃの装置と小便器６１ｇの装置との間、及び小便器６１ｄの装置と小便器６１ｈの装置との間においては、これら対応する小便器が所謂千鳥状に配置されている。そのため、例えば小便器６１ａの装置からの発信信号が、小便器６１ｅの装置の基準信号として受信されたり、その反対に小便器６１ｅの装置からの発信信号が、小便器６１ａの装置の基準信号として受信されたりするような不具合は生じ難い。
【００６０】図１３は、受信した発信信号を基準信号とする可動体検知装置を、複数並設した男子小便器の各々に装置同士の干渉が生じない状態で設置することが可能な男子小便器の配置パターンの別の一例を示す説明図である。
【００６１】図１３に示した例では、図の上方の壁面から見て左側壁面、右側壁面に沿って各小便器６１ａ〜６１ｈを等間隔に配置し、左側の各小便器の装置からの電波が右側の各小便器の装置に到達したり、その逆の現象が生じたりするのを防止するため、電波の通過を遮断する電磁波シールド材によって形成した衝立６５が、トイレ室中央に設置されている。
【００６２】上記構成によっても、図１２で示した配置パターンにおけると同様の効果を奏し得る。
【００６３】図１４は、受信した発信信号を基準信号とする可動体検知装置を、複数並設した男子小便器の各々に装置同士の干渉が生じない状態で設置することが可能な男子小便器の配置パターンの更に別の一例を示す説明図である。
【００６４】図１４に示した例では、図の上方の壁面から見て左側壁面（つまり、片側壁面）に沿ってだけ、各小便器６１ａ〜６１ｄを等間隔に配置している。
【００６５】上記構成によっても、図１２、図１３で夫々示した配置パターンにおけると同様の効果を奏し得る。
【００６６】図１５は、本発明の第５の実施形態に係る可動体検知装置からの出力波形を示す図である。
【００６７】図１５（ａ）は、振幅、及び周期が一定の信号波形を示し、図１５（ｂ）は、振幅、及び周期が可変する信号波形を示す。
【００６８】例えば、可動体検知装置を備えたトイレ装置に人体が近づいたり、或いはそのトイレ装置から人体が遠ざかったりすると、上記可動体検知装置内に上述したドップラ信号が発生する。人体が同一歩行速度でトイレ装置に近づけば、上述した反射波の振幅は次第に大きくなり、同一歩行速度でトイレ装置から遠ざかって行けば、上記とは逆に上述した反射波の振幅は次第に小さくなる。また、人体がトイレ装置で小用を足しているときなど、人体の揺れに応じてドップラ信号の周波数が変化する。
【００６９】従って、上記トイレ装置に設置した可動体検知装置から、上述したような高周波信号を発信し、人体に反射して戻ってくる信号を受信して、そこからドップラ信号を検出すれば、ドップラ信号の振幅や周波数が変化しているか、或いは、時間的な変化が生じているかを検知することができる。
【００７０】そこで、本実施形態では、上述した可動体検知装置において、ドップラ信号の振幅の変化量に係る閾値、及びドップラ信号の周波数の変化量に係る閾値を予め設定しておき、振幅の変化量、周波数の変化量が共に夫々の閾値以下のドップラ信号については、正しい検出ではないとして無視することとした。
【００７１】よって、図１５（ａ）で示した信号波形は、振幅の変化量、周波数の変化量が共に夫々の閾値以下のドップラ信号を表しているので、他の装置からの発信信号であると判断され、無視される。一方、図１５（ｂ）で示した信号波形は、振幅の変化量β（＝Ｃ／Ｄ）、周波数の変化量（周期の変化量α＝Ａ／Ｂ）が共に夫々の閾値以上であるので、有効なドップラ信号として読込まれることになる。
【００７２】図１６は、本発明の第６の実施形態に係る可動体検知装置の内部構成の要部を示すブロック図である。
【００７３】本実施形態に係る装置は、図３に示した構成に加えて、図３の受信回路２３が受信アンテナ３９を通じて読込んだ受信信号の波形を判定するために波形判定回路６７をも備える点を特徴とする。なお、本実施形態に係る装置においても、発信アンテナ３７から放射した発信信号を、上述した基準信号として受信回路２３が受信アンテナ３９を通じて読込む構成になっている。
【００７４】本実施形態では、発信回路２１から発信アンテナ３７を通じて放射される発信信号は、１０ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの帯域の周波数で連続的に発信される。一方、波形判定回路６７は、受信回路２３が受信アンテナ３９を通じて受信した信号のうちから、発信信号と同一の連続波形（つまり、受信信号±α（＝ドップラ波））のみを抽出して、図３に示した変換回路２５に出力する。このような信号処理を行うことにより、他の装置から放射された発信信号による上記装置への干渉を防止することができる。
【００７５】図１７は、本発明の第７の実施形態に係る可動体検知装置の内部構成の要部を示すブロック図である。
【００７６】本実施形態に係る装置は、発信回路２１（図３で示した）に、ＤＳ（直接拡散方式）の変調回路構成を組込んだもので、まず送信データにより搬送波をディジタル変調し、次いでディジタル変調後の搬送波を拡散変調するように構成されている。ここで、ＤＳ方式とは、携帯電話機システムやＧＰＳにも採用されている、ＳＳ通信の１種である秘話性・耐干渉性を有したＣＤＭＡ方式の代表的な通信方式である。
【００７７】本実施形態に係るＤＳ方式の変調回路構成は、図１７に示すように、送信データを読込む１次変調回路６９と、１次変調回路６９に接続する搬送波生成部７１と、１次変調回路６９の出力側と、発信アンテナ３７との間に接続する２次変調回路７３と、２次変調回路７３に接続する拡散符号生成部７５とを含む。
【００７８】１次変調回路６９は、上述したように、送信データ自体の変調操作、つまり、入力した送信データにより搬送波生成部７１から供給される搬送波をディジタル変調し、２次変調回路７３に出力する。２次変調回路７３は、拡散変調を行うもので、拡散符号生成部７５から供給される拡散符号と称されるシンボル・レートよりも早い速度の擬似ランダム・データ列を使用してＳＳ変調を行う。これにより、元の信号スペクトル（ディジタル変調された搬送波）が、上記拡散符号（つまり、擬似ランダム・データ）を使ってより広帯域に広げられるスペクトル拡散が行われ、その結果としてノイズに対して強い信号になる。上記拡散変調された信号は、発信アンテナ３７から外部に放射される。
【００７９】本実施形態に係る可動体検知装置では、リモートコントローラ（リモコン）（図示しない）からの出力信号に従って発信信号の周波数、及び発信信号を間欠的に放射する場合の発信信号の放射時間間隔のパターンを自在に可変することができる。
【００８０】従って、図１８（ａ）の発信信号の信号スペクトルで示すように、周波数帯域が略同一で強度が異なる発信信号を放射する装置Ａ、装置Ｂ、装置Ｃが近傍に設置されている場合、各装置Ａ、Ｂ、Ｃのリモコンを夫々操作することにより、図１８（ｂ）の発信信号のタイミングチャートで示すように個々の装置からの発信信号の放射時間間隔をずらせば、各装置Ａ、Ｂ、Ｃ間での干渉が生じ難くなる。仮に各装置ＡＢＣ間で、発信信号の放射時期が一致するものがあったとしても、十分に短い時間間隔で複数回受信した信号同士の平均値をとって、それを上述した基準値として用いるようにすれば、発信信号の放射時間間隔のパターン同士が一致しない限り、上記装置が上記電波発生源からの発信信号によって誤動作するのを防止できる。
【００８１】図１９は、本発明の第７の実施形態の変形例に係る可動体検知装置の内部構成の要部を示すブロック図である。
【００８２】本変形例では、まず排他的論理和回路７７が、送信データと拡散符号生成部７５からの拡散符号とを読込んで拡散変調（ＳＳ変調）を行い、次いでディジタル変調回路（１次変調回路）６９が、排他的論理和回路７７からの出力信号により、搬送波生成部７１から供給される搬送波をディジタル変調して発信アンテナ３７に出力する点で上記実施形態と相違する。他の構成は、図１７の装置と同様である。
【００８３】上述した内容は、あくまで本発明の各実施形態、及びそれらの変形例に関するものであって、本発明が上記内容のみに限定されることを意味するものでないのは勿論である。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、他の信号発生源からノイズとして混入し得る信号を、自装置からの送信波の反射波との周波数差を求めるための基準信号として取込むのを防止することにより、高信頼な検知が行える可動体検知装置を提供することができる。
【００８５】また、本発明によれば、電波によるドップラ効果を利用したドップラセンサを可動体検知装置として用いた場合に、その可動体検知装置が並設される環境下において、それらのセンサ同士の間で干渉が生じないようにすることができる。
【出願人】 【識別番号】００００１００８７
【氏名又は名称】東陶機器株式会社
【出願日】 平成１２年１月１３日（２０００．１．１３）
【代理人】 【識別番号】１０００９５３７１
【弁理士】
【氏名又は名称】上村 輝之 （外１名）
【公開番号】 特開２００１−１９４４５０（Ｐ２００１−１９４４５０Ａ）
【公開日】 平成１３年７月１９日（２００１．７．１９）
【出願番号】 特願２０００−９９５７（Ｐ２０００−９９５７）