用水设备的制作方法

文档序号:11212915阅读:753来源:国知局
用水设备的制造方法与工艺

本发明的形态一般涉及一种用水设备。



背景技术:

近几年,提出了将多普勒传感器等电波传感器设置于用水设备的技术。通过多普勒传感器判定出水流的状态,能够根据该判定结果控制设备动作。

例如,提出了如下技术,在设置有多普勒传感器的便器清洗装置中,通过解析多普勒传感器的信号的强度、频率,从而探测出使用者的小便流(水流)(专利文献1)。由此,根据小便量能够供给适当量的清洗水。

专利文献1:国际公开第2003/021052号公报



技术实现要素:

但是,多普勒传感器的信号因对象物的状态、多普勒传感器的周围环境而发生变化。例如,当对象物为水流时,因水流的水势、水压的变化及从多普勒传感器到水流的距离等的变化及温度变化等周围环境的变化而有可能无法观测到所希望的信号强度、频率。在这种情况下,有可能无法稳定地判定出水流状态。

本发明是基于上述问题的认识而进行的,所要解决的技术问题是提供一种用水设备,其能够稳定地判定出水流状态。

第1发明是一种用水设备,其特征为,具备:电波传感器,输出关于水流的探测信号;控制部,根据所述探测信号的相位信息来判定出所述水流的状态,根据判定结果输出控制信号;及被控制部,根据所述控制信号而被控制。

根据该用水设备,根据电波传感器的探测信号的相位信息来判定出水流的状态。由此,与根据探测信号的信号强度、频率来判定出水流状态的情况相比,即使电波传感器的环境发生变化,也能够稳定且高精度地判定出水流状态。

第2发明是如下用水设备,其特征为,在第1发明中,所述水流是从人体或所述被控制部排出的水流,所述电波传感器在沿着所述水流的方向上发射电波,所述控制部判定出所述水流的所述方向是朝向所述电波传感器的方向及离开所述电波传感器的方向当中的任意一个,根据判定出的所述水流的所述方向而控制所述被控制部的动作。

根据该用水设备,电波传感器沿着来自被控制部或人体的水流发射电波。由此,能够高精度地判定出水流方向是接近电波传感器的方向还是离开的方向。

第3发明是如下用水设备,其特征为,在第1或第2发明中,所述电波传感器接收被所述水流反射的发射电波的反射波而输出所述探测信号,所述探测信号包含第1信号与相位不同于所述第1信号的第2信号,所述相位信息基于所述第1信号的相位与所述第2信号的相位之差。

根据该用水设备,与根据探测信号的信号强度、频率来判定出水流状态的情况相比,即使电波传感器的环境发生变化,也能够稳定且高精度地判定出水流状态。

第4发明是如下用水设备,其特征为,在第1~第3中任意1个发明中,所述被控制部具备具有吐水口的喷嘴,所述水流是从所述吐水口吐出的水流。

根据该用水设备,通过根据相位信息,从而即使在来自喷嘴的水流的压力、水势等发生变化的情况下,也能够稳定地判定出水流状态。

第5发明是如下用水设备,其特征为,在第4发明中,当所述控制部判定为从所述吐水口吐出所述水流时,以停止从所述吐水口吐水的方式控制所述被控制部。

根据该用水设备,在喷嘴吐水中使用者从便座掉下来的情况下,及在使用者站立的状态下喷嘴开始误吐水的情况下等,能够防止喷嘴继续吐水而弄湿地板或者将水溅到使用者。

第6发明是如下用水设备,其特征为,在第1~第3中任意1个发明中,还具备便器,所述水流是排出到所述便器的使用者的小便流。

根据该用水设备,通过根据相位信息,从而即使在小便的量、水势等发生变化的情况下,也能够稳定地检测出水流(小便流)。

第7发明是如下用水设备,其特征为,在第6发明中,所述控制部判定出由所述使用者排出的所述小便流的状态,根据所述小便流的判定结果而控制所述被控制部。

根据该用水设备,通过判定出来自使用者的小便流的状态,从而能够判定出使用者在小便中还是结束小便。由此,例如当被控制部是便器清洗单元时,只要使用者虽然接近便器但并不小便,则控制部能够防止便器清洗单元进行清洗。从而,能够节水。

根据本发明的形态,提供一种用水设备,其能够稳定地判定出水流状态。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的冲厕装置的立体图。

图2是表示实施方式所涉及的冲厕装置的要部结构的框图。

图3是例示多普勒传感器的探测信号的示意图。

图4(a)~图4(c)是说明实施方式所涉及的控制部动作的曲线图及流程图。

图5(a)~图5(c)是说明实施方式所涉及的控制部动作的曲线图及流程图。

图6(a)~图6(c)是例示实施方式所涉及的用水设备动作的俯视图。

图7是例示实施方式所涉及的用水设备动作的流程图。

图8是例示实施方式所涉及的用水设备动作的曲线图。

图9(a)~图9(c)是例示实施方式所涉及的用水设备动作的俯视图。

图10是例示实施方式所涉及的用水设备动作的流程图。

图11是例示实施方式所涉及的用水设备动作的流程图。

图12是例示实施方式所涉及的用水设备动作的曲线图。

图13(a)~图13(d)是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的俯视图。

图14是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的流程图。

图15是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的流程图。

图16是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的曲线图。

图17(a)~图17(d)是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的俯视图。

图18是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的流程图。

图19是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的曲线图。

符号说明

17-判定部;19-驱动控制部;100-卫生洗净装置;191-接收输出部;193-滤波器;195a-计数机构;195c-移动方向判别机构;200-便座;300-便盖;400-壳;401、401b、401c-被控制部;410-多普勒传感器;411-振荡器;413-相位位移机构;414-发送部;416-接收部;418a、418b-混频器部;420-控制部;441-便座开闭单元;442-便盖开闭单元;443、443b-便器清洗单元;444-除臭单元;445-暖风单元;446-便座取暖单元;473-喷嘴;474-吐水口;476-喷嘴马达;478-喷嘴清洗部;500-操作部;800-西式坐便器;800b-小便器;801-盆;900-自动水栓装置;901-吐水部;l-距离;lv-基准值;m-使用者;p1、p2-规定时间;s0-探测信号;s1-第1信号;s2-第2信号;sig1~sig5-信号;t1-发送波;t2-反射波;th1~th6-阈值;v1、v2-阈值;w1~w4-水流;t1~t6-时刻。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。并且,在各附图中,对同样的构成要素标注相同的符号并适当省略详细说明。

本实施方式所涉及的用水设备具有发射高频电波的多普勒传感器等电波传感器。该用水设备根据电波传感器的输出对装置(被控制部)的动作进行控制。

以下,首先以具有西式坐便器(以下,有时简单称为“便器”)的冲厕装置为例进行说明。即,“用水设备”是例如设置于西式坐便器的卫生洗净装置或者具有便器、卫生洗净装置的冲厕装置。但是,如后所述,本实施方式还可以应用于具有小便器的冲厕装置或自动水栓装置中。

图1是表示本实施方式所涉及的冲厕装置的立体图。

图2是表示本实施方式所涉及的冲厕装置的要部结构的框图。

图1所示的冲厕装置具有西式坐便器800与设置在其上的卫生洗净装置100。卫生洗净装置100具有壳400、便座200、便盖300。便座200与便盖300开闭自如地分别轴支撑于壳400。

并且,本申请说明书的说明中,有时会使用“方向”。该“方向”是指从就座于便座200的使用者观察的方向。例如,将就座于便座200的使用者的前方作为“前方”,将就座于便座200的使用者的后方作为“后方”。

如图2所示,壳400内部设置有电波传感器(多普勒传感器410)、控制部420、被控制部401。

多普勒传感器410发射(发送)微波或毫米波等高频电波,接收来自探测对象(被探测体)的发射电波的反射波。反射波中含有关于探测对象状态的信息。多普勒传感器410根据发射电波与反射波而输出探测信号。本实施方式中,探测对象是例如水(水流)。即,多普勒传感器410输出关于水流的探测信号。并且,本申请说明书中称为“水流”的范围不仅包含水的流动,而且还包含被加热的温水的流动及使用者的小便等的液体的流动(小便流)。

控制部420中使用微型电子计算机等电路。控制部420根据从多普勒传感器410输出的探测信号而向被控制部401输出控制信号。由此,对被控制部401的动作进行控制。

被控制部401具有喷嘴473、喷嘴马达476、喷嘴清洗部478、便座开闭单元441、便盖开闭单元442、便器清洗单元443、除臭单元444、暖风单元445、便座取暖单元446。喷嘴473受来自喷嘴马达476的驱动力,能够进入或后退于便器800的盆801内。即,喷嘴马达476根据来自控制部420的信号而能够使喷嘴473进退。喷嘴473能够从吐水口474例如朝着前方喷射水(或温水)。由此,能够洗净使用者的局部。喷嘴清洗部478从设置在其内部的未图示的吐水部喷射杀菌水或水,从而能够对喷嘴473的外周表面(主体)进行杀菌或清洗。

便座开闭单元441根据来自控制部420的控制信号而能够开闭便座200。便盖开闭单元442根据来自控制部420的控制信号而能够开闭便盖300。当使用者例如对遥控器等操作部500进行操作时,便器清洗单元443根据来自控制部420的控制信号而能够清洗便器800的盆801内部。除臭单元444通过过滤器或催化剂等降低臭味成分。暖风单元445向就座于便座200的使用者的“臀部”等吹暖风来进行干燥。便座取暖单元446向洗手间内吹出暖风来对洗手间进行取暖。

如图1所示,多普勒传感器410例如设置在便座200后方。具体而言,设置在便座200后方的壳400内部的前方部。

例如,多普勒传感器410探测出从喷嘴473吐出的水(水流)或使用者的小便(小便流)。根据多普勒传感器410的关于水流的探测信号,对被控制部401当中的喷嘴473、喷嘴马达476及便器清洗单元443等进行控制。例如,通过探测出从喷嘴473吐出的水,从而停止从喷嘴473吐出没有必要的水。或者,通过探测出使用者的小便来清洗便器。

如图2所示,多普勒传感器410具有振荡器411、发送部414(天线)、接收部416(天线)、混频器部418a、418b与相位位移机构413。多普勒传感器410是输出包含ich信号与qch信号的探测信号s0的传感器。在该例子中,分别设置有发送侧天线与接收侧天线。但是,发送侧天线与接收侧天线也可以通用。

从连接于振荡器411的发送部414发射高频波、微波或毫米波等10khz~100ghz频带的电波。例如,具有10.50~10.55ghz或24.05~24.25ghz频率的发送波t1朝着冲厕装置的前方发射。接收部416接收来自水流或人体等探测对象的反射波t2。

发送波的一部分(信号sig1)及接收波的一部分(信号sig2)输入到混频器部418a而被合成。由此,输出例如反映多普勒效应的信号(ich信号)。

另外,接收波的一部分输入到相位位移机构413。接收波的一部分被相位位移机构413错开相位而成为信号sig4。作为相位位移机构413的一个例子,可举出变更将接收波信息传递到混频器部418b的配线的长度、配置的方法。在该例子中,相位位移机构413将相位仅错开90°(π/2、1/4波长)。发送波的一部分(信号sig5)及信号sig4输入到混频器部418b而被合成。由此,输出例如反映多普勒效应的信号(qch信号)。

探测信号s0(各自ich信号及qch信号)具有在频率较低的基线上重叠频率较高的信号的波形。

探测信号s0中含有关于多普勒效应的信息。即,当发送波被移动的探测对象反射时,反射波的波长因多普勒效应而发生位移。当探测对象相对于多普勒传感器410发生相对移动时,得到含有频移δf成分的探测信号,频移δf与探测对象的速度成比。从而,通过测定多普勒频移δf,能够求出探测对象的速度。

另外,探测信号s0中还含有关于驻波的信息(驻波信号)。即,在多普勒传感器410与探测对象之间,因发送波与被探测对象反射的反射波发生干涉而产生驻波。

如图2所示,将这样的ich信号、qch信号输入到控制部420。

控制部420具有接收输出部191(a/d转换机构)、滤波器193、判定部17、驱动控制部19。并且,图2所示的框图是一个例子,实施方式并不局限于此。例如,包含于控制部420的功能框的一部分还可以适当被分割或整合。例如,还可以将接收输出部191、滤波器193、判定部17及驱动控制部19相互作为分体而设置。

ich信号及qch信号输入到接收输出部191,被转换成数字信号。被数字化的信号输入到滤波器193。滤波器193除去不需要的频率成分。由此,从ich信号分离出关于驻波的第1信号s1。即,控制部420取得包含于探测信号的第1信号s1。例如,第1信号s1是表示驻波的信号强度且包含ich信号的直流成分的信号。

另外,从qch信号中分离出关于驻波的第2信号s2。即,控制部420取得包含于探测信号的第2信号s2。例如,第2信号s2是表示驻波的信号强度且包含qch信号的直流成分的信号。

并且,滤波器193还可以设置在多普勒传感器410与接收输出部191之间。此时,对由滤波器193进行处理的信号,进行转换为数字信号的转换处理。

控制部420根据所取得的探测信号(第1信号s1及第2信号s2)来判定出探测对象的状态。例如,当探测对象为水流时,在控制部420的判定部17中判定出来自喷嘴473的水流的有无、水的流动方向。之后,控制部420根据判定结果向被控制部401输出控制信号。

并且,多普勒传感器410还可以构成为不仅探测出水流而且还可以探测出使用者。此时,判定部17根据多普勒传感器410的探测信号来判定出使用者的有无、动作。由此,例如当探测到使用者入室时,便盖300自动打开。另外,当探测到使用者退出时,便盖300自动关闭。另外,例如当多普勒传感器410探测到使用者就座时,如果使用者对操作部500进行操作,则喷嘴473进入盆801内,从吐水口474喷射水或温水。另外,例如当探测到使用者离座时,对便座洗浄单元443及除臭单元444进行控制。

图3是例示实施方式所涉及的探测信号(第1信号s1及第2信号s2)的示意图。

图3的横轴表示多普勒传感器410与探测对象之间的距离l。越是图3的右侧则距离l越短,越是左侧则距离l越长。图3的纵轴表示第1信号s1的电压值及第2信号s2的电压值。图3表示相对于距离l的第1信号s1的电压值变化及相对于距离l的第2信号s2的电压值变化。

当距离l发生变化时,第1信号s1及第2信号s2以基准值lv为中心分别进行振动。并且,虽然因多普勒传感器410的周围环境而第1信号s1的振动中心与第2信号s2的振动中心有时会不一致,但是在该例子中,控制部420将各信号的振动中心对齐于基准值lv。例如可从各信号的移动平均值等确定基准值lv。

距离l越长则多普勒传感器410接收的反射波的强度越低。因此,距离l越长则以基准值lv为中心的第1信号s1的振幅越小。同样,距离l越长则以基准值lv为中心的第2信号s2的振幅越小。

在图3所示的波形中,第1信号s1的相位与第2信号s2的相位相互发生偏离。本实施方式中,控制部420根据这样的探测信号的相位信息来判定出探测对象的状态。即,根据第1信号s1的相位与第2信号s2的相位之差来判定出探测对象的状态。接下来,对该判定进行说明。

图4(a)~图4(c)是说明实施方式所涉及的控制部动作的曲线图及流程图。

图4(a)~图4(c)表示探测对象接近多普勒传感器410的情况,即表示距离l变短的情况。即,当探测对象为水流时,水流流向多普勒传感器410。

当探测对象移动时,由于关于图3进行说明的距离l发生变化,因此如图4(a)所示第1信号s1及第2信号s2伴随时间的经过一起发生振动。

另外,图4(a)中,第1信号s1的相位不同于第2信号s2的相位。该相位差因探测对象接近多普勒传感器410还是探测对象离开多普勒传感器410而不同。当探测对象接近多普勒传感器410时,第2信号s2的相位相对于第1信号s1例如落后90°。即,落后于第1信号s1而检测出第2信号s2。移动方向判别机构195c利用该点检测出接近。

图4(b)是例示移动方向判别机构195c及计数机构195a的动作的流程图。

首先,在步骤sa1中,通过移动方向判别机构195c检测出探测对象的移动方向。在步骤sa2中,移动方向判别机构195c判定为探测对象接近多普勒传感器410。在步骤sa3中,计数机构195a在计数上加1。之后,再次从步骤sa1执行处理。

当探测对象继续接近多普勒传感器410时,反复执行步骤sa1~sa3。因此,如图4(c)所示,计数与时间的经过一起增大。该增大的计数相当于因探测对象接近而观测出的第1信号s1的波数。当多普勒传感器410发射的电波的波长为λ时,观测出1个波相当于探测对象移动了λ/2的距离。例如,当多普勒传感器410发射的电波的频率为24ghz左右时,λ/2为6.2mm左右。从而,能够从计数增大的数算出探测对象的移动距离。

并且,在步骤sa1中,当移动方向判别机构195c未检测出接近时,即当并未落后于第1信号s1而检测出第2信号s2时,步骤sa2及步骤sa3不被执行,再次从步骤sa1执行处理。此时,例如在步骤sa0中重置计数。

图5(a)~图5(c)是说明实施方式所涉及的控制部动作的曲线图及流程图。

图5(a)~图5(c)表示探测对象离开多普勒传感器410的情况,即表示距离l变长的情况。即,当探测对象为水流时,水在离开多普勒传感器410的方向上流动。

如图5(a)所示,第1信号s1及第2信号s2与时间的经过一起发生振动。另外,当探测对象离开多普勒传感器410时,第1信号s1的相位相对于第2信号s2例如落后90°。即,落后于第2信号s2而检测出第1信号s1。移动方向判别机构195c利用该点检测出离开。

图5(b)是例示移动方向判别机构195c及计数机构195a的动作的流程图。

首先,在步骤sb1中,通过移动方向判别机构195c检测出探测对象的移动方向。在步骤sb2中,移动方向判别机构195c判定为探测对象离开多普勒传感器410。在步骤sb3中,计数机构195a在计数上加1。之后,再次从步骤sb1执行处理。

当探测对象继续离开多普勒传感器410时,反复执行步骤sb1~sb5。因此,如图5(c)所示,计数与时间的经过一起减少。该减少的计数相当于因探测对象离开而观测出的第1信号s1的波数。能够从计数减少的数算出探测对象的移动距离。

并且,在步骤sb1中,当移动方向判别机构195c未检测出离开时,即当并未落后于第2信号s2而检测出第1信号s1时,步骤sb2及步骤sb3不被执行,再次从步骤sb1执行处理。此时,例如在步骤sb0中重置计数。

将判定部17的判定结果输入到驱动控制部19。驱动控制部19根据关于输入的判定结果的信号、来自操作部500的信号而向被控制部401输出控制信号。由此,对被控制部401的动作进行控制。

如以上说明,能够从多普勒传感器410的探测信号的相位信息判定出探测对象的接近或离开。即,能够判定出水的流向。另外,能够通过接近或离开的判定来判定出水流的状态。并且,本申请说明书中,当称为“水流的状态”时,还包含水流的有无。

如以上所述,多普勒传感器410与探测对象的距离l越近则第1信号s1及第2信号s2的信号强度越高。还可以想到利用该点从信号强度判定出探测对象的状态的方法。例如,相对于信号强度设置规定的阈值,通过对该阈值与信号强度进行比较,从而能够判定出探测对象的状态。另外,还可以想到如下方法,通过从多普勒传感器410的探测信号s0分离出包含多普勒频移δf成分的多普勒信号,从而判定出探测对象的状态。例如,通过从规定频带的多普勒信号探测出探测对象的活动,从而能够判定出探测对象的状态。

但是,当使用根据信号强度、频率来判定出探测对象状态的方法时,多普勒传感器410的判定精度有可能降低。具体而言,多普勒传感器410的探测信号受对象物的状态、多普勒传感器410的周围环境的影响。例如,有可能因水流的水势、水压变化及多普勒传感器410到水流的距离变化而多普勒传感器410的探测信号发生变化,有可能无法得到所希望的信号强度、频率。而且,即使在多普勒传感器410的周围环境发生变化(例如周围温度的变化等)时,多普勒传感器410的探测信号也有可能发生变化,有可能无法得到所希望的信号强度、频率。

如上所述,当多普勒传感器410的探测信号的信号强度、频率发生变化时,信号强度有可能不超过阈值,或有可能无法得到规定频带的多普勒信号,有可能无法判定出探测对象的状态。与此相对,虽然还可以想到使控制部420对应于周围环境而学习阈值等的方法,但是此时控制部420的处理变复杂。

与此相对,在实施方式所涉及的控制部420中,根据探测信号的相位信息来判定出水流的状态。具体而言,如关于图4(a)及图5(a)进行说明的那样,能够根据第1信号s1与第2信号s2的相位偏差(波顺序)来判定出水流的状态。这样的相位关系,即使在多普勒传感器410的探测信号的信号强度、频率发生变化时也比较难以发生变化。由此,根据实施方式,与根据探测信号的信号强度、频率来判定出水流状态的情况相比,即使水流的状态、多普勒传感器410的周围环境发生变化,也能够稳定且高精度地判定出水流状态。

以下,对实施方式所涉及的用水设备的具体例进行说明。

图6(a)~图6(c)是例示实施方式所涉及的用水设备动作的俯视图。

图7是例示实施方式所涉及的用水设备动作的流程图。

图8是例示实施方式所涉及的用水设备动作的曲线图。

在关于图6~图8的具体例中,用水设备是卫生洗净装置100,根据多普勒传感器410的探测信号对喷嘴473的动作进行控制。

如图6(a)~图6(c)所示,多普勒传感器410发射发送波t1。发送波t1例如以多普勒传感器410为中心以同心圆状扩展。此时,还可以使电波具有方向性,以便从多普勒传感器410向某个方向(例如前方)发射的电波的强度高于朝着其他方向发射的电波的强度。如图6(b)所示,当使用者m并未就座的状态下存在来自喷嘴473的水流w1时,多普勒传感器410被配置成发送波t1(至少一部分)被水流w1反射。另外,多普勒传感器410在沿着水流w1的方向上发射电波。发送波t1(至少一部分)的前进方向并不正交于从喷嘴473吐出的水流的方向。根据这样的多普勒传感器410的配置及发送波t1的前进方向,能够高精度地判定出水流w1的方向是接近的方向还是离开的方向。

如图6(a)所示,例如使用者m就座于便座200。此时,多普勒传感器410接收来自使用者m的反射波,通过控制部420判定出使用者m的就座。并且,对使用者m就座的判定还可以基于其他传感器(例如间歇式开关、红外线传感器等)的输出而进行,而不是多普勒传感器410。此时,使用者m对操作部500进行操作,从而控制部420使喷嘴473吐水。

如图7所示,当喷嘴473吐水时(步骤s101:是),多普勒传感器410接收发送波t1的反射波。由此,在步骤s102中,使用关于图4(b)及图5(b)进行说明的方法对对象的移动方向进行判定。如图6(a)所示,在使用者m就座的期间,发送波t1及水流w1被使用者m遮挡。因此,发送波t1不被水流w1反射。

例如,如图6(b)所示,在使用者m离座之后,假设如果并未适当地探测出离座,则有可能继续吐水。此时,多普勒传感器410接收来自水流w1的反射波。移动方向判别机构195c根据来自多普勒传感器410的探测信号来判定出水流方向是朝向多普勒传感器410的方向及离开多普勒传感器410的方向当中的任意一个。之后,在步骤s103中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w1方向是离开多普勒传感器410的方向,因此从计数中减去1。

在步骤s104中,判定是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数是否为阈值th1以下。当计数大于阈值th1时(步骤s104:否),反复执行步骤s102~s104。由于水流w1方向是离开多普勒传感器410的方向,因此当继续从喷嘴473吐水时,如图8所示,与时间的经过一起计数减少。

当计数为阈值th1以下时(步骤s104:是),不管使用者m并未就座,控制部420都能够判定成从喷嘴473的吐水口吐出水流。于是,在步骤s105中,控制部420以停止吐水的方式控制喷嘴473。

例如,在喷嘴473的吐水中使用者m从便座200掉下来时,及在使用者站立的状态下,喷嘴473有可能错误地开始吐水。即使在这样的情况下,也根据关于水流w1的探测信号的相位信息来判定出水流w1的状态,从而能够停止意外的吐水。由此,能够防止弄湿地板或者将水误溅到使用者。

在图6(b)所示的状态下,还可以根据来自多普勒传感器410的探测信号的信号强度、频率解析来判定出水流w1的状态。但是,水流w1的压力、水势有时与时间的经过一起发生变化。与此相伴,信号强度、多普勒频移δf有可能发生变化。例如,当水流w1的水势发生变化时,可想到因离多普勒传感器410的距离l发生变化而信号强度降低。因此,在利用信号强度等的方法中,有时难以稳定地判定出水流w1的状态。与此相对,实施方式中,即使例如水流w1的水势等发生变化而信号强度发生变化,也能够根据相位信息来比较稳定地判定出水流的状态。

图9(a)~图9(c)是例示实施方式所涉及的用水设备动作的俯视图。

图10及图11是例示实施方式所涉及的用水设备动作的流程图。

图12是例示实施方式所涉及的用水设备动作的曲线图。

在关于图9~图12的具体例中,“用水设备”是卫生洗净装置100。如图9(a)所示,使用者m站立于便器800前方向盆801内部排小便。多普勒传感器410输出关于使用者m小便(水流w2)的探测信号。控制部420根据探测信号对便器清洗单元443的动作进行控制。

如图9(a)~图9(c)所示,多普勒传感器410发射发送波t1。如图9(a)所示,当存在来自使用者m的水流w2(小便流)时,多普勒传感器410被配置成发送波t1(至少一部分)被水流w2反射。另外,多普勒传感器410在沿着水流w2的方向上发射电波。发送波t1(至少一部分)的前进方向并不正交于来自使用者m的小便流向。根据这样的多普勒传感器410的配置及发送波t1的前进方向,能够高精度地判定出水流w2的方向是接近的方向还是离开的方向。

例如,在便座200及便盖300打开的状态(图10的步骤s201:是)下,使用者m站立于便器800前而排出水流w2即排出小便。而且,多普勒传感器410接收被水流w2反射的发送波t1的反射波。由此,在图10所示的步骤s202中,根据相位信息判定出水流w2的移动方向。之后,在步骤s203中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w2的方向是接近多普勒传感器410的方向,因此在计数上加1。

在步骤s204中,判定是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数是否为阈值th2以上。当计数小于阈值th2时(步骤s204:否),反复执行步骤s201~s204。由于水流w2方向是接近多普勒传感器410的方向,因此当使用者m继续排小便时,如图12所示,与时间的经过一起计数增大。

当计数为阈值th2以上时(步骤s204:是),能够判定成使用者m排出小便(步骤s205)。

如图11所示,即使在判定成使用者m排小便之后(步骤s206:是),使用者m还继续排小便。此时,多普勒传感器410还接收被水流w2反射的发送波t1的反射波。之后,在步骤s207中,根据相位信息判定出水流w2的移动方向。在步骤s208中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w2方向是接近多普勒传感器410的方向,因此在计数上加1。

在步骤s209中,判定规定时间内是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数的规定时间p1增加量是否为阈值v1以下。当计数的规定时间p1增加量大于阈值v1时(步骤s209:否),反复执行步骤s206~s209。由此,如图12所示,与时间的经过一起计数进一步增大。

当计数的规定时间p1增加量为阈值v1以下时(步骤s209:是),如图9(b)所示,控制部420能够判定为使用者m结束排小便(步骤s210)。控制部420根据该判定结果对便器清洗单元443的动作进行控制。由此,如图9(c)所示,对便器800进行清洗。

即使在该例子中,也可以想到因水流w2(小便)的量、水势发生变化而来自多普勒传感器410的探测信号的信号强度降低。因此,在利用信号强度等的方法中,有可能难以稳定地判定出水流w1的状态。与此相对,实施方式中,即使例如因水流w1的水势等发生变化而信号强度发生变化,也能够根据相位信息来比较稳定地判定出水流的状态。由此,能够高精度地判定出使用者在排小便中还是结束排小便。例如,如果使用者m虽然接近便器800但并不排小便,则控制部420能够使便器清洗单元443不实施清洗。从而,能够节水。

图13(a)~图13(d)是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的俯视图。

图14及图15是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的流程图。

图16是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的曲线图。

在关于图13~图16的具体例中,“用水设备”是小便器800b。小便器800b具有多普勒传感器410、控制部420、被控制部401b。被控制部401b的便器清洗单元443b能够根据来自控制部420的控制信号而对小便器800b内部进行清洗。

使用者m站立于小便器800b前方朝着小便器800b排小便。多普勒传感器410输出关于使用者m小便(水流w2)的探测信号。控制部420根据探测信号对便器清洗单元443b的动作进行控制。

如图13(a)~图13(d)所示,例如多普勒传感器410配置在小便器800b上方,朝着斜下方发射发送波t1。例如,如图13(b)所示,当存在来自使用者m的水流w3(小便流)时,多普勒传感器410被配置成发送波t1(至少一部分)被水流w3反射。另外,多普勒传感器410在沿着水流w3的方向上发射电波。发送波t1(至少一部分)的前进方向并不正交于来自使用者m的小便流向。根据这样的多普勒传感器410的配置及发送波t1的前进方向,能够高精度地判定出水流w3的方向是接近的方向还是离开的方向。

例如,如图13(a)所示,当使用者m接近小便器800b时,多普勒传感器410接收来自使用者m的反射波。由此,与关于图4(b)的说明同样,计数机构195a中计数增大。例如,如图16所示,由于计数为规定的阈值th3以上,因此控制部420判定成使用者m已接近(探测到人体)。

使用者m在接近小便器800b之后,如图13(b)所示排出水流w3,即排出小便。而且,多普勒传感器410接收被水流w3反射的发送波t1的反射波。

此时,如图14所示,在步骤s301中探测到使用者m接近,在步骤s302中,根据相位信息对水流w3的移动方向进行判定。之后,在步骤s303中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w3的方向是接近多普勒传感器410的方向,因此在计数上加1。

在步骤s304中,判定是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数是否为阈值th4以上。当计数小于阈值th4时(步骤s304:否),反复执行步骤s301~s304。由于水流w3方向是接近多普勒传感器410的方向,因此当使用者m继续排小便时,如图16所示,与时间的经过一起计数进一步增大。

当计数为阈值th4以上时(步骤s304:是),能够判定成使用者m排出小便(步骤s305)。

如图15所示,即使在判定成使用者m排小便之后(步骤s306:是),使用者m还继续排小便。此时,多普勒传感器410还接收被水流w3反射的发送波t1的反射波。之后,在步骤s307中,根据相位信息判定出水流w3的移动方向。在步骤s308中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w3的方向是接近多普勒传感器410的方向,因此在计数上加1。

在步骤s309中,判定规定时间内是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数的规定时间p2增加量是否为阈值v2以下。当计数的规定时间p2增加量大于阈值v2时(步骤s309:否),反复执行步骤s306~s309。由此,如图16所示,与时间的经过一起计数进一步增大。

当计数的规定时间p2增加量为阈值v2以下时(步骤s309:是),如图13(c)所示,控制部420能够判定为使用者m结束排小便(步骤s310)。控制部420根据该判定结果对便器清洗单元443b的动作进行控制。由此,如图13(d)所示,用清洗水清洗小便器800b。

即使在该例子中,由于也根据多普勒传感器410的探测信号的相位信息,因此能够比较稳定地判定出水流w3的状态。

图17(a)~图17(d)是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的俯视图。

图18是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的流程图。

图19是例示实施方式所涉及的其他用水设备动作的曲线图。

在关于图17~图19的具体例中,“用水设备”是自动水栓装置900。自动水栓装置900具有多普勒传感器410、控制部420、被控制部401c。被控制部401c的吐水部901根据来自控制部420的控制信号而进行吐水。

使用者m站立于自动水栓装置900前方向吐水部901伸出手。控制部420通过任意传感器探测出使用者m的手而使吐水部901开始吐水。之后,例如当使用者m结束洗手而使用者的手离开吐水部901时,多普勒传感器410输出关于从吐水部901吐出的水流(水流w4)的探测信号。控制部420根据探测信号对吐水部901的动作进行控制。

如图17(a)~图17(d)所示,多普勒传感器410配置在吐水部901上方,朝着斜下方发射发送波t1。例如,如图17(c)所示,当存在来自吐水部901的水流w4时,多普勒传感器410被配置成发送波t1(至少一部分)被水流w4反射。另外,多普勒传感器410在沿着水流w4的方向上发射电波。发送波t1(至少一部分)的前进方向并不正交于来自吐水部901的水流方向。根据这样的多普勒传感器410的配置及发送波t1的前进方向,能够高精度地判定出水流w4的方向是接近多普勒传感器410的方向还是离开的方向。

例如,如图17(a)所示,当使用者m接近自动水栓装置900时,多普勒传感器410接收来自使用者m的反射波。由此,与关于图4(b)的说明同样,计数机构195a中计数增大。例如,如图19所示,由于计数为规定的阈值th5以上,因此控制部420判定成使用者m已接近(探测到人体)。

之后,由于使用者m向吐水部901伸出手,因此如图17(b)所示,吐水部901进行吐水。例如,在使用者洗手期间,水流w4及发送波t1被使用者的手遮挡或扩散。因此,计数的变化较小。之后,当使用者m的手离开吐水部901时,如图17(c)所示,如果吐水部901继续吐水,则多普勒传感器410接收被水流w4反射的发送波t1的反射波。

此时,如图18所示,在步骤s401中探测到使用者m接近,在步骤s402中,根据相位信息对水流w4的移动方向进行判定。之后,在步骤s403中,如果是接近,则计数机构195a在计数上加1,如果是离开,则从计数中减去1。在该例子中,由于水流w4的方向是离开多普勒传感器410的方向,因此从计数中减去1。

在步骤s404中,判定是否得到了规定以上的计数的变化(接近量或离开量)。在该例子中,判定计数是否为阈值th6以下。当计数大于阈值th6时(步骤s404:否),反复执行步骤s401~s404。由于水流w4的方向是离开多普勒传感器410的方向,因此当吐水部901继续吐水时,如图19所示,与时间的经过一起计数减少。

当计数为阈值th6以下时(步骤s404:是),在使用者结束洗手之后,能够判定为吐水部901继续吐水(步骤s405)。控制部420根据该判定结果对吐水部901进行控制并停止吐水(步骤s406)。

即使在该例子中,由于也根据多普勒传感器410的探测信号的相位信息,因此能够比较稳定地判定出水流w4的状态。

以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明并不局限在上述的内容。关于前述的实施方式,本领域技术人员追加适当设计变更的发明,只要具备本发明的特征,则也包含在本发明的范围内。例如,多普勒传感器410、控制部420、被控制部401等所具备的各要素的形状、尺寸、材质、配置等及多普勒传感器410的设置方式等并不局限于例示的内容,而是可以进行适当变更。

另外,前述的各实施方式所具备的各要素,只要技术上可行,则可进行组合,只要包含本发明的特征,则对这些进行组合的发明也包含在本发明的范围内。

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