Title:
Toilettensitzvorrichtung und Toilettenschüsselvorrichtung
Kind Code:
B4


Abstract:

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wäre es, eine Toilettensitzvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage ist, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. ein Betreten und ein Verlassen einer Toilette, ein Sitzen auf dem Toilettensitz oder ein Aufstehen von diesem, genau zu detektieren. Ein Detektor für einen menschlichen Körper (5) umfasst einen Frequenzanalysator (52c), eine Erkennungseinrichtung (52e) und eine Datenbankvorrichtung (52i), die Beispieldaten speichert. Der Frequenzanalysator (52c) wandelt ein Sensorsignal in ein Frequenzraumsignal um und extrahiert Signale von einzelnen Filterbänken mit verschiedenen Frequenzbändern. Die Erkennungseinrichtung (52e) weist Funktionen des Detektierens eines menschlichen Körpers, der einen Raum, in dem mindestens eine Toilettenschüssel (11) montiert ist, betritt, und eines menschlichen Körpers einer auf einem Toilettensitz (12b) sitzenden Person auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Beispieldaten und den Detektionsdaten, die eine Frequenzverteilung von Signalen auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke (5a) umfassen, auf. embedded image




Inventors:
Yamamoto, Yasuko (Osaka, Kadoma-shi, JP)
Sugino, Satoshi (Osaka, Kadoma-shi, JP)
Application Number:
DE112014005168T
Publication Date:
05/24/2018
Filing Date:
12/09/2014
Assignee:
Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. (Osaka, JP)
International Classes:



Foreign References:
WO1998007930A11998-02-26
JP3740696B22006-02-01
JP2001194450A2001-07-19
JP2007101431A2007-04-19
JP2013142221A2013-07-22
JP2001231716A2001-08-28
JP2012211838A2012-11-01
JP200653069A
JP2006053069A2006-02-23
Attorney, Agent or Firm:
BOEHMERT & BOEHMERT Anwaltspartnerschaft mbB - Patentanwälte Rechtsanwälte, 28209, Bremen, DE
Claims:
Toilettensitzvorrichtung (12), umfassend:
einen Körper (12a), der auf einer Toilettenschüssel (11) angeordnet wird,
einen Toilettensitz (12b), der an dem Körper (12a) derart angebracht ist, dass er zwischen einer Oben-Position und einer Unten-Position beweglich ist, und
einen Detektor für einen menschlichen Körper (5), der zum Detektieren eines menschlichen Körpers als ein zu detektierendes Objekt ausgelegt ist,
wobei der Detektor für einen menschlichen Körper (5)umfasst:
einen Sensor (51), der derart ausgelegt ist, dass er ein drahtloses Signal sendet und das durch ein Objekt reflektierte drahtlose Signal empfängt, um ein Sensorsignal, das einer Bewegung des Objekts entspricht, auszugeben,
einen Frequenzanalysator (52c), der derart ausgelegt ist, dass er das Sensorsignal in ein Frequenzraumsignal umwandelt, und durch Verwenden einer Gruppe einzelner Filterbänke (5a) mit verschiedenen Frequenzbändern Signale der einzelnen Filterbänke (5a) aus dem Frequenzraumsignal extrahiert,
eine Erkennungseinrichtung (52e), die derart ausgelegt ist, dass sie einen Erkennungsprozess des Detektierens einer vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage von Detektionsdaten, die mindestens eines von einer Frequenzverteilung von Signalen auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke (5a) und einem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke (5a) umfassen, durchführt; und
eine Datenbankvorrichtung (52i), die derart ausgelegt ist, dass sie Beispieldaten speichert, die mindestens eines von einer Frequenzverteilung, die der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, und einem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten, das der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, umfassen, und
wobei die Erkennungseinrichtung (52e) umfasst:
eine erste Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers einer Person, die einen Raum betritt, in dem die mindestens eine Toilettenschüssel (11) montiert ist, und
eine zweite Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz (12b) sitzenden Person.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach Anspruch 1 wobei:
die Beispieldaten erste Beispieldaten und zweite Beispieldaten, die von den ersten Beispieldaten verschieden sind, umfassen, und
die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie die ersten Beispieldaten verwendet, wenn sie die erste Detektionsfunktion durchführt, und die zweiten Beispieldaten verwendet, wenn sie die zweite Detektionsfunktion durchführt.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, wobei:
die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie, wenn eine Summe von Intensitäten der Signale der einzelnen Filterbänke (5a) größer gleich einem Schwellenwert ist, den Erkennungsprozess durchführt oder ein Ergebnis des Erkennungsprozesses als gültig behandelt,
der Schwellenwert einen ersten Schwellenwert und einen von dem ersten Schwellenwert verschiedenen, zweiten Schwellenwert umfasst, und
die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie den ersten Schwellenwert als den Schwellenwert verwendet, wenn sie die erste Detektionsfunktion durchführt, und den zweiten Schwellenwert als den Schwellenwert verwendet, wenn sie die zweite Detektionsfunktion durchführt.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung (52h) umfasst, welche derart ausgelegt ist, dass sie Hintergrundsignale von Signalen entfernt, die einzeln die einzelnen Filterbänke (5a) passieren.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner einen Abstandsmesser (52k) umfasst, der zum Messen eines Abstands zu dem menschlichen Körper auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist, wobei die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie den Erkennungsprozess in Kombination mit einem Messergebnis des Abstandsmessers (52k) durchführt.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner einen Richtungsdetektor (521) umfasst, der zum Detektieren einer Bewegungsrichtung des menschlichen Körpers auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist, wobei die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie den Erkennungsprozess in Kombination mit einem Detektionsergebnis des Richtungsdetektors (521) durchführt.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner einen Atmungsdetektor (52j) umfasst, der zum Detektieren eines Zustands einer Atmung des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz (12b) sitzenden Person auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Sensor (51) derart vorgesehen ist, dass er einem Rücken des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz (12b) sitzenden Person zugewandt ist.

Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner einen Normierer (52d) umfasst, der derart ausgelegt ist, dass er Intensitäten der Signale, die einzeln die einzelnen Filterbänke (5a) passieren, durch eine Summe der durch den Frequenzanalysator (52c) extrahierten Signale oder eine Summe von Intensitäten von Signalen, die einzeln vorgegebene Filterbänke (5a), die von den einzelnen Filterbänken (5a) ausgewählt sind, passieren, normiert, um normierte Intensitäten zu erzielen, und die normierten Intensitäten ausgibt, wobei die Erkennungseinrichtung (52e) derart ausgelegt ist, dass sie den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage von mindestens einem von einer Frequenzverteilung und einem Komponentenverhältnis der normierten Intensitäten, die von den von dem Normierer (52d) ausgegebenen normierten Intensitäten der einzelnen Filterbänke (5a) berechnet werden, durchführt.

Toilettenschüsselvorrichtung (1), umfassend:
die Toilettensitzvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, und
die Toilettenschüssel (11), auf der der Körper (12a) der Toilettensitzvorrichtung (12) angeordnet wird.

Toilettenschüsselvorrichtung (1) nach Anspruch 10, die ferner eine Steuerung (6) umfasst, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Betrieb einer Wasserzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Wasser in die Toilettenschüssel (11) auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses des Detektors (5) für einen menschlichen Körper steuert.

Toilettenschüsselvorrichtung (1) nach Anspruch 11, die ferner einen Spülkasten zum Speichern von Wasser, das in die Toilettenschüssel (11) zugeführt wird, umfasst, wobei der Spülkasten einem Rücken des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz (12b) sitzenden Person zugewandt ist, und der Sensor (51) an dem Spülkasten vorgesehen ist.

Description:
Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Toilettensitzvorrichtungen und Toilettenschüsselvorrichtungen und insbesondere betrifft sie eine Toilettensitzvorrichtung und eine Toilettenschüsselvorrichtung zum Detektieren eines menschlichen Körpers einer Person, die einen Raum betritt, auf einem Sitz sitzt oder dergleichen.

Stand der Technik

In der Vergangenheit wurden eine Toilettensitzvorrichtung und eine Toilettenschüsselvorrichtung bereitgestellt, die einen Detektor für einen menschlichen Körper umfassen, welcher ein drahtloses Signal verwendet und als Antwort auf eine Detektion einer Bewegung eines Benutzers, wie z.B. ein Betreten oder Verlassen einer Toilette, Wasser zum Spülen liefert (siehe z.B. JP 3740696 B2). Der Detektor für einen menschlichen Körper umfasst einen Doppler-Sensor und ist zum Detektieren einer Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einer mit einem Tiefpassfilter gefilterten Ausgabe des Doppler-Sensors und einem Schwellenwert bestimmt.

Aus der JP 2013-142 221 A ist eine weitere Toilettensitzvorrichtung bekannt, die einen Körper, einen Toilettensitz und einen Detektor für einen menschlichen Körper umfasst, wobei der Detektor einen Sensor aufweist, der ein drahtloses Signal versendet.

Von dem Detektor eines menschlichen Körpers für die Toilettensitzvorrichtung und/oder die Toilettenschüsselvorrichtung wird verlangt, dass er verschiedene Bewegungen, wie z.B. ein Sitzen auf dem Toilettensitz, zusätzlich zum Betreten und Verlassen des Raums durch den Benutzer detektiert.

Jedoch ist es wahrscheinlich, dass der herkömmliche Detektor eines menschlichen Körpers für die Toilettensitzvorrichtung und/oder Toilettenschüsselvorrichtung eine Fehldetektion verursacht, indem er eine Bewegung detektiert, die von der tatsächlichen Bewegung des Benutzers verschieden ist, und eine andere falsche Detektion verursacht, indem er den menschlichen Körper bei Abwesenheit des Benutzers detektiert.

Kurzdarstellung der Erfindung

Angesichts der vorstehenden Unzulänglichkeit wäre eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Toilettensitzvorrichtung und eine Toilettenschüsselvorrichtung vorzuschlagen, die in der Lage sind, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. ein Betreten und ein Verlassen einer Toilette, ein Sitzen auf einem Toilettensitz und ein Aufstehen von diesem, genau zu detektieren.

Eine Toilettensitzvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Körper, der auf einer Toilettenschüssel angeordnet wird, einen Toilettensitz, der an dem Körper derart angebracht wird, dass er zwischen einer Oben-Position und einer Unten-Position beweglich ist, und einen Detektor für einen menschlichen Körper, der zum Detektieren eines menschlichen Körpers als eines zu detektierenden Objekts ausgelegt ist. Der Detektor für einen menschlichen Körper umfasst: einen Sensor, der derart ausgelegt ist, dass er ein drahtloses Signal sendet und das drahtlose Signal, das durch ein Objekt reflektiert wird, empfängt, um ein Sensorsignal, das einer Bewegung des Objekts entspricht, auszugeben; einen Frequenzanalysator, der derart ausgelegt ist, dass er das Sensorsignal in ein Frequenzraumsignal umwandelt, und durch Verwenden einer Gruppe einzelner Filterbänke mit verschiedenen Frequenzbändern Signale der einzelnen Filterbänke aus dem Frequenzraumsignal extrahiert; eine Erkennungseinrichtung, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Erkennungsprozess des Detektierens einer vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage von Detektionsdaten, die mindestens eines von einer Frequenzverteilung von Signalen auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke und einem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke umfassen, durchführt; und eine Datenbankvorrichtung, die derart ausgelegt ist, dass sie Beispieldaten speichert, die mindestens eines von einer Frequenzverteilung, die der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, und einem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten, das der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, umfassen. Die Erkennungseinrichtung umfasst: eine erste Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers einer Person, die einen Raum betritt, in dem mindestens eine Toilettenschüssel montiert ist; und eine zweite Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz sitzenden Person.

Eine Toilettenschüsselvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: die Toilettensitzvorrichtung nach dem vorstehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung und die Toilettenschüssel, auf der der Körper der Toilettensitzvorrichtung angeordnet wird.

Die Toilettenschüsselvorrichtung und die Toilettensitzvorrichtung nach den Aspekten der vorliegenden Erfindung können eine Wirkung des genauen Detektierens verschiedener Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. ein Betreten und Verlassen einer Toilette sowie ein Sitzen auf dem Toilettensitz und ein Aufstehen von diesem, bieten.

Figurenliste

  • 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung einer Toilettenschüsselvorrichtung einer Ausführungsform.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds der Toilettenschüsselvorrichtung gemäß der Ausführungsform.
  • 3A bis 3C sind Erläuterungsdiagramme eines Normierers eines Signalprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 4A bis 4C sind Erläuterungsdiagramme eines Glättungsprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 5A bis 5C sind Erläuterungsdiagramme eines Beispiels für eine Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung gemäß der Ausführungsform.
  • 6 ist ein Erläuterungsdiagramm eines anderen Beispiels der Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung gemäß der Ausführungsform.
  • 7A und 7B sind Erläuterungsdiagramme eines anderen Beispiels für die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung gemäß der Ausführungsform.
  • 8 ist ein Blockdiagramm eines adaptiven Filters, das als ein anderes Beispiel der Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung gemäß der Ausführungsform dient.
  • 9A bis 9C sind Erläuterungsansichten eines Erkennungsprozesses auf der Grundlage einer Hauptkomponentenanalyse (Principle Component Analysis) des Signalprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 10 ist ein Erläuterungsdiagramm eines Erkennungsprozesses auf der Grundlage einer multiplen linearen Regressionsanalyse des Signalprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 11A und 11B sind Erläuterungsdiagramme des Erkennungsprozesses auf der Grundlage einer multiplen linearen Regressionsanalyse des Signalprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 12A und 12B sind Erläuterungsdiagramme des Signalprozessors gemäß der Ausführungsform.
  • 13 ist ein Erläuterungsdiagramm einer Gruppe von Filterbänken gemäß der Ausführungsform.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm eines Betriebs gemäß der Ausführungsform.
  • 15 ist ein Übergangsdiagramm von Modi einer Steuerung gemäß der Ausführungsform.
  • 16 ist ein Blockdiagramm einer Ausgestaltung eines Frequenzanalysators gemäß der Ausführungsform.
  • 17A bis 17C sind Signalverlaufsdiagramme einzelner Signalverläufe bei einer Atmungsdetektion gemäß der Ausführungsform
  • 18 ist ein Erläuterungsdiagramm eines Atmungsdetektionsprozesses gemäß der Ausführungsform.
  • 19A und 19B sind Erläuterungsdiagramme eines Betriebs bei einer Abstandsmessung gemäß der Ausführungsform.
  • 20 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines Überlagerungssignals bei einer Abstandsmessung gemäß der Ausführungsform.
  • 21A bis 21D sind Signalverlaufsdiagramme von Ausgangssignalverläufen bei einer Atmungsdetektion gemäß der Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen

1 zeigt eine Blockausgestaltung einer Toilettenschüsselvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform. 2 zeigt ein Erscheinungsbild der Toilettenschüsselvorrichtung 1. Die Toilettenschüsselvorrichtung 1 umfasst Hauptkomponenten, die eine Toilettenschüssel 11, eine Toilettensitzvorrichtung 12 und einen Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfassen.

Die Toilettenschüssel 11 ist eine westliche Toilette und umfasst eine Schüssel 11a in einer ausgesparten Form und eine Kante 11b, die an einem Außenrand der Schüssel 11a ausgebildet ist (dargestellt in 2). Die Toilettenschüssel 11 umfasst eine Spüleinrichtung 11c, eine Gesäßwascheinrichtung 11d, eine Reinigungsmittelzufuhreinrichtung 11f, eine Beleuchtungssteuerung 11g und eine Hebeeinrichtung 11h (dargestellt in 1). Die Spüleinrichtung 11c ist derart ausgelegt, dass sie Wasser in die Schüssel 11a zuführt und Wasser aus der Schüssel 11a abführt. Die Gesäßwascheinrichtung 11d umfasst eine Waschdüse 11e, die in die Schüssel 11a hervorragt, um ein Gesäß eines menschlichen Körpers zu waschen, und die Waschdüse 11e führt Wasser für ein Gesäßwaschen zu (dargestellt in 2). Die Reinigungsmittelzufuhreinrichtung 11f ist derart ausgelegt, dass sie ein Reinigungsmittel zum Reinigen der Schüssel 11a zuführt. Die Beleuchtungssteuerung 11g ist derart ausgelegt, dass sie eine Beleuchtungseinrichtung in einer Toilette ein- und ausschaltet. Die Hebeeinrichtung 11h ist derart ausgelegt, dass sie einen Toilettensitz 12b und ein Toilettendeckel 12c anhebt und senkt. Das von der Spüleinrichtung 11c und der Gesäßwascheinrichtung 11d benutzte Wasser wird von einem Absperrhahn 7 an eine Wand der Toilette über eine Wassergebrauchsleitung 8 geliefert. Es ist zu beachten, dass die Spüleinrichtung 11c und die Gesäßwascheinrichtung 11d als eine Wasserzufuhrvorrichtung zum Zuführen von Wasser in die Schüssel 11a der Toilettenschüssel 11 dienen.

Die Toilettensitzvorrichtung 12 wird auf einer oberen Fläche der Kante 11b der Toilettenschüssel 11 angeordnet. Die Toilettensitzvorrichtung 12 umfasst einen Toilettensitzkörper 12a, der auf einer Rückseite der oberen Fläche der Kante 11b angeordnet wird, und den Toilettensitz 12b und den Toilettendeckel 12c, die auf eine rotierende Weise an dem Toilettensitzkörper 12a angebracht sind. Der Toilettensitz 12b und der Toilettendeckel 12c sind zwischen ihren Unten-Positionen und ihren Oben-Positionen über einer oberen Fläche der Toilettenschüssel 11 durch die Hebeeinrichtung 11h, die einen Motor oder dergleichen umfasst, bewegbar.

Die Toilettenschüsselvorrichtung 1 umfasst eine Steuerung 6, die derart ausgelegt ist, dass sie Operationen der Spüleinrichtung 11c, der Gesäßwascheinrichtung 11d, der Reinigungsmittelzufuhreinrichtung 11f, der Beleuchtungssteuerung 11g und der Hebeeinrichtung 11h steuert. Die Steuerung 6 kann entweder an der Toilettenschüssel 11 oder der Toilettensitzvorrichtung 12 vorgesehen werden.

Eine Fernsteuerung 3 ist an der Wand der Toilette montiert. Die Fernsteuerung 3 umfasst Handbedienungsschalter zum Bedienen der Spüleinrichtung 11c, der Gesäßwascheinrichtung 11d und der Hebeeinrichtung 11h und sendet Bedienungssignale, wie z.B. Infrarotsignale, gemäß Handbetätigungen der Handbedienungsschalter. Der Toilettensitzkörper 12a der Toilettensitzvorrichtung 12 ist mit einem Empfänger 12d zum Empfangen der von der Fernsteuerung 3 gesendeten Betätigungssignale versehen. Die in 1 dargestellte Steuerung 6 steuert Operationen der Spüleinrichtung 11c, der Gesäßwascheinrichtung 11d und der Hebeeinrichtung 11h gemäß den durch den Empfänger 12d empfangenen Betätigungssignalen.

Außerdem ist der Detektor für einen menschlichen Körper 5 an dem Toilettensitzkörper 12a der Toilettensitzvorrichtung 12 vorgesehen. Der Detektor für einen menschlichen Körper 5 ist derart ausgelegt, dass er Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. Betreten und Verlassen der Toilette durch einen Benutzer (umgesetzt durch eine erste Detektionsfunktion) und Sitzen auf dem Toilettensitz 12b und Aufstehen von diesem durch einen Benutzer (umgesetzt durch eine zweite Detektionsfunktion) detektiert. Nachstehend wird der Detektor für einen menschlichen Körper 5 ausführlich beschrieben.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Detektor für einen menschlichen Körper 5 einen Sensor 51 und einen Signalprozessor 52.

Der Sensor 51 kann ein Doppler-Sensor sein. Der Doppler-Sensor sendet eine Funkwelle mit einer vorgegebenen Frequenz an einen Detektionsbereich, und empfängt eine durch ein sich in dem Detektionsbereich bewegendes Objekt reflektierte Funkwelle, und gibt ein Sensorsignal mit einer Dopplerfrequenz aus, die einer Differenz zwischen Frequenzen der gesendeten Funkwelle und der empfangenen Frequenz entspricht. Daher ist ein Sensorsignal ein analoges Zeitachsensignal, das einer Bewegung des Objekts entspricht. Es ist zu beachten, dass eine Frequenz einer reflektierten Welle durch den Doppler-Effekt verschoben ist, wenn sich das die Funkwelle reflektierende Objekt in dem Detektionsbereich bewegt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das zu detektierende Objekt Bewegungen des menschlichen Körpers in der Toilette (z.B. Betreten und Verlassen des Raums sowie Sitzen auf dem Sitz und Aufstehen von diesem).

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Sensor 51 eine Übertragungssteuerung 51a, eine Übertragungseinrichtung 51b, eine Übertragungsantenne 51c, eine Empfangsantenne 51d und einen Empfänger 51e.

Die Übertragungseinrichtung 51d ist derart ausgelegt, dass sie eine Funkwelle an den Detektionsbereich durch die Übertragungsantenne 51c sendet. Die Übertragungssteuerung 51a ist derart ausgelegt, dass sie zum Beispiel eine Frequenz und einen Sendezeitpunkt der von der Übertragungseinrichtung 51b gesendeten Funkwelle steuert. Die von der Übertragungseinrichtung 51b gesendete Funkwelle kann zum Beispiel eine Millimeterwelle mit der Frequenz von 24,15 GHz sein. Die von der Übertragungseinrichtung 51b gesendete Funkwelle 51b ist nicht auf eine Millimeterwelle beschränkt und kann eine Mikrowelle sein. Außerdem ist dieser Wert ein Beispiel der Frequenz der von der Übertragungseinrichtung 51b zu sendenden Funkwelle und es besteht keine Absicht, die Frequenz auf diesen Wert zu beschränken.

Der Empfänger 51e ist derart ausgelegt, dass er die durch das Objekt in dem Detektionsbereich reflektierte Funkwelle über die Empfangsantenne 51d empfängt und das Sensorsignal ausgibt, das eine Frequenz, die einer Differenz zwischen Frequenzen der gesendeten Funkwelle und der empfangenen Funkwelle entspricht, aufweist. Genauer gesagt, trennt der Empfänger 51e das Sensorsignal in Signale zweier Kanäle, die eine phasengleiche Komponente und eine Quadraturphasenkomponente darstellen, und gibt sie aus.

Der Signalprozessor 52 weist eine Funktion des Durchführens einer Signalverarbeitung an dem von dem Sensor 51 ausgegebenen Sensorsignal auf.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Signalprozessor 52 einen Verstärker 52a, der zum Verstärken des Sensorsignals ausgelegt ist, und einen A/D-Wandler 52b, der zum Umwandeln des durch den Verstärker 52a verstärkten Sensorsignals in ein digitales Sensorsignal und zum Ausgeben des digitalen Sensorsignals ausgelegt ist. Der Verstärker 52a kann einen Verstärker umfassen, der zum Beispiel einen Operationsverstärker umfasst. Genauer gesagt, ist der Verstärker 52a derart ausgelegt, dass er ein Signal der phasengleichen Komponente und ein Signal der Quadraturphasenkomponente verstärkt. Der A/D-Wandler 52b ist derart ausgelegt, dass er das Signal der phasengleichen Komponente und das Signal der Quadraturphasenkomponente in digitale Signale wandelt.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Signalprozessor 52 ferner einen Frequenzanalysator 52c. Der Frequenzanalysator 52c ist derart ausgelegt, dass er ein von dem A/D-Wandler 52b ausgegebenes Zeitraumsensorsignal in ein Frequenzraumsignal (Frequenzachsensignal) wandelt und durch Verwenden einer Gruppe einzelner Filterbänke 5a (dargestellt in 3A) mit verschiedenen Frequenzbändern Signale der einzelnen Filterbänke 5a aus dem Frequenzraumsignal extrahiert.

In dem Frequenzanalysator 52c ist eine vorgegebene Anzahl von Filterbänken 5a (zum Beispiel sechzehn) als eine Gruppe von Filterbänken 5a eingestellt. Jedoch ist diese Anzahl ein Beispiel und es besteht keine Absicht, die Anzahl von Filterbänken 5a in einer Gruppe auf diese Anzahl zu beschränken.

Außerdem umfasst der Signalprozessor 52 einen Normierer 52d. Der Normierer 52d ist derart ausgelegt, dass er Intensitäten der Signale, die einzeln die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch eine Summe von Intensitäten der Signale, die durch den Frequenzanalysator 52c extrahiert werden, oder eine Summe von Intensitäten von Signalen, die einzeln mehrere vorgegebene Filterbänke 5a (zum Beispiel vier Filterbänke auf einer niederfrequenten Seite) passieren, welche von den einzelnen Filterbänken 5a ausgewählt werden, normiert, um normierte Intensitäten zu erhalten, und die normierten Intensitäten ausgibt.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Signalprozessor 52 ferner eine Erkennungseinrichtung 52e, die derart ausgelegt ist, dass sie einen Erkennungsprozesses des Detektierens des Objekts auf der Grundlage einer Frequenzverteilung, die von den von dem Normierer 52d ausgegebenen normierten Intensitäten der einzelnen Filterbänke 5a berechnet wird, durchführt.

Der vorstehend erwähnte Frequenzanalysator 52c weist eine Funktion des Umwandelns des von dem A/D-Wandler 52d ausgegebenen Sensorsignals in das Frequenzraumsignal durch eine diskrete Cosinus-Transformation (DCT) auf. Außerdem umfasst, wie in 3A dargestellt, jede der einzelnen Filterbänke 5a mehrere (in dem dargestellten Beispiel fünf) Frequenzabschnitte 5b. Der Frequenzabschnitt 5b der Filterbank 5a, der DCT verwendet, kann in manchen Fällen als ein DCT-Abschnitt bezeichnet werden. Jede der Filterbänke 5a weist eine Auflösung auf, die von Breiten (Δf1 in 3A) der Frequenzabschnitte 5b abhängt. Im Hinblick auf jede der Filterbänke 5a ist diese Anzahl ein Beispiel der Anzahl von Frequenzabschnitten 5b und es besteht keine Absicht, die Anzahl von Frequenzabschnitten 5b auf diese Anzahl zu beschränken. Die Anzahl von Frequenzabschnitten 5b kann zwei oder mehr, aber ungleich fünf sein oder sie kann eins sein. Eine orthogonale Transformation zum Konvertieren des von dem A/D-Wandler 52b ausgegebenen Sensorsignals in das Frequenzraumsignal ist nicht auf DCT beschränkt, und kann zum Beispiel eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) sein. Der Frequenzabschnitt 5b der Filterbank 5a, der FFT verwendet, kann in manchen Fällen als ein FFT-Abschnitt bezeichnet werden. Außerdem kann die orthogonale Transformation zum Konvertieren des von dem A/D-Wandler 52b ausgegebenen Sensorsignals in das Frequenzraumsignal Wavelet-Transformation (WT) sein.

Wenn jede der Filterbänke 5a mehrere Frequenzabschnitte 5b umfasst, wird es bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 einen Glättungsprozessor 52f zwischen dem Frequenzanalysator 52c und dem Normierer 52d umfasst. Es wird bevorzugt, dass dieser Glättungsprozessor 52f mindestens eine der folgenden zwei Glättungsverarbeitungsfunktionen aufweist (eine erste Glättungsverarbeitungsfunktion und eine zweite Glättungsverarbeitungsfunktion). Die erste Glättungsverarbeitungsfunktion ist eine Funktion des Durchführens einer Glättungsverarbeitung an Intensitäten von Signalen der einzelnen Frequenzabschnitte 5b in einem Frequenzraum (Frequenzachsenrichtung) für jede der einzelnen Filterbänke 5a. Die zweite Glättungsverarbeitungsfunktion ist eine Funktion des Durchführens einer Glättungsverarbeitung an Intensitäten von Signalen der einzelnen Frequenzabschnitte 5b in Zeitachsenrichtung für jede der einzelnen Filterbänke 5a. Dementsprechend kann der Signalprozessor 52 unerwünschte Effekte, die durch Störungen verursacht werden, reduzieren und er kann die unerwünschten Effekte, die durch Störungen verursacht werden, stärker reduzieren, wenn beide Funktionen aufgenommen sind.

Die erste Glättungsverarbeitungsfunktion kann zum Beispiel durch Verwenden eines Mittelwertfilters, eines gewichteten Mittelwertfilters, eines Medianfilters, eines gewichteten Medianfilters oder dergleichen realisiert werden. Wenn die erste Glättungsverarbeitungsfunktion durch Verwenden eines Mittelwertfilters umgesetzt ist, wie in 3A und 4A dargestellt, wird angenommen, dass zu einem Zeitpunkt t1 Intensitäten von Signalen der einzelnen fünf Frequenzabschnitte 5b der Filterbank 5a, die die erste von der niederfrequenten Seite ist, jeweils durch s1, s2, s3, s4 bzw. s5 repräsentiert sind. In dieser Hinsicht ist im Hinblick auf die erste Filterbank 5a, wenn angenommen wird, dass die Intensität des durch die Glättungsverarbeitung mithilfe der ersten Glättungsverarbeitungsfunktion erzielten Signals m11 ist (siehe 3B und 4B), m11 gleich (sl + s2 + s3 + s4 + s5)/5.

Gleichermaßen sind, wie in 3B und 4B dargestellt, die Signale der zweiten Filterbank 5a, der dritten Filterbank 5a, der vierten Filterbank 5a und der fünften Filterbank 5a jeweils durch m21, m31, m41 bzw. m51 repräsentiert. Zusammenfassend repräsentiert in der vorliegenden Ausführungsform zur Vereinfachung der Erklärung mji die Intensität des Signals, die durch die mithilfe der ersten Glättungsverarbeitungsfunktion realisierten Glättungsverarbeitung des Signals der j-ten („j“ ist eine natürliche Zahl) Filterbank 5a zum Zeitpunkt ti („i“ ist eine natürliche Zahl) in der Zeitachse erzielt wird.

Der Normierer 52d normiert die Intensitäten der Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch die Summe der Intensitäten der Signale, die die mehreren vorgegebenen Filterbänke 5a, die in dem Erkennungsprozesses durch die Erkennungseinrichtung 52e verwendet werden, passieren. In dieser Hinsicht wird in der nachstehenden Erklärung angenommen, dass zum Beispiel die Gesamtanzahl von Filterbänken 5a in dem Frequenzanalysator 52c sechzehn ist, und die mehreren vorgegebenen Filterbänke 5a, die für den Erkennungsprozesses verwendet werden, lediglich die fünf Filterbänke sind, die die erste bis fünfte Filterbank von der niederfrequenten Seite darstellen. Wenn die normierte Intensität der Intensität m11 des Signals, das die erste Filterbank 5a zum Zeitpunkt t1 passiert, n11 ist (siehe 3C), kann der Normierer 52d die normierte Intensität n11 berechnen, indem die Beziehung n11 = m11/(m11 + m21 + m31 + m41 + m51) verwendet wird.

Wenn jede der Filterbänke 5a durch einen Frequenzabschnitt 5b gebildet ist, extrahiert außerdem der Normierer 52d die Intensitäten der Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, und normiert die Intensitäten der Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch die Summe der Intensitäten von diesen.

Außerdem kann die zweite Glättungsverarbeitungsfunktion zum Beispiel durch Verwenden eines Mittelwertfilters, eines gewichteten Mittelwertfilters, eines Medianfilters, eines gewichteten Medianfilters oder dergleichen realisiert werden. In einem Fall, in dem die zweite Glättungsverarbeitungsfunktion durch Verwenden eines Mittelwertfilters zum Berechnen eines Mittelwerts von Intensitäten eines Signals an mehreren (zum Beispiel drei) Punkten in Zeitachsenrichtung umgesetzt wird, wie in 4C dargestellt, ist im Hinblick auf die erste Filterbank 5a, wenn angenommen wird, dass die durch die Glättungsverarbeitung mithilfe der zweiten Glättungsverarbeitungsfunktion erzielte Intensität des Signals m1 ist, m1 gleich (m10 + m11 + m12)/3.

Wenn angenommen wird, dass die Intensitäten der Signale der zweiten Filterbank 5a, der dritten Filterbank 5a, der vierten Filterbank 5a und der fünften Filterbank 5a jeweils durch m2, m3, m4 bzw. m5 repräsentiert sind, ist gleichermaßen m2 gleich (m20 + m21 + m22)/3, m3 ist gleich (m30 + m31 + m32)/3 und m4 ist gleich (m40 + m41 + m42)/3 und m5 ist gleich (m50 + m51 + m52)/3.

Zusammenfassend repräsentiert in der vorliegenden Ausführungsform zur Vereinfachung der Erklärung mn die Intensität des Signals, die durch Durchführen der mithilfe der ersten Glättungsverarbeitungsfunktion realisierten Glättungsverarbeitung an dem Signal der n-ten („n“ ist eine natürliche Zahl) Filterbank 5a und weiteres Durchführen der Glättungsverarbeitung durch die zweite Glättungsverarbeitungsfunktion erzielt wird.

Außerdem wird bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 eine Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g und eine Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h umfasst. Die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g ist derart ausgelegt, dass sie Hintergrundsignale (d.h. Störungen), die in den von den einzelnen Filterbänken 5a ausgegebenen Signalen enthalten sind, abschätzt. Die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h ist derart ausgelegt, dass sie die Hintergrundsignale von den die einzelnen Filterbänke 5a passierenden Signalen entfernt.

Es wird bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 Betriebsmodi aufweist, die zum Beispiel einen ersten Modus des Abschätzens der Hintergrundsignale und einen zweiten Modus des Durchführens des Erkennungsprozesses umfasst, wobei der erste Modus und der zweite Modus abwechselnd in einem vorgegebenen Zeitintervall (zum Beispiel 30 Sekunden), das von einem Timer geregelt wird, geschaltet werden. In dieser Hinsicht wird es bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g in einer Zeitdauer des ersten Modus betreibt, und die Hintergrundsignale mit der Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h entfernt und dann den Erkennungsprozesses mit der Erkennungseinrichtung 52e in einer Zeitdauer des zweiten Modus durchführt. Die Zeitdauer des ersten Modus und die Zeitdauer des zweiten Modus sind nicht darauf beschränkt, dass sie die gleiche Länge (zum Beispiel 30 Sekunden) aufweisen, sondern sie können unterschiedliche Längen aufweisen.

Die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h kann derart ausgelegt sein, dass sie die Hintergrundsignale entfernt, indem zum Beispiel die Hintergrundsignale von den Signalen, die von den Filterbänken 5a ausgegeben werden, subtrahiert werden. In diesem Fall kann die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h zum Beispiel einen Subtrahierer umfassen, der derart ausgelegt ist, dass er die Intensitäten b1, b2, ... (siehe 5A) der Hintergrundsignale, die durch die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g abgeschätzt werden, von den Intensitäten der Signale m1, m2, ... (siehe 5B), die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, subtrahiert. 5C zeigt die Intensitäten der Signale, die durch Subtrahieren der Hintergrundsignale von den Signalen in derselben Filterbank 5a erhalten werden. Wenn L1 die Intensität des Signals der ersten Filterbank 5a von links repräsentiert, ist in dieser Hinsicht L1 gleich m1 - b1.

Wenn angenommen wird, dass die Intensitäten der Signale, die durch Subtraktion der Hintergrundsignale der zweiten Filterbank 5a, der dritten Filterbank 5a, der vierten Filterbank 5a und der fünften Filterbank 5a erzielt werden, durch L2, L3, L4 bzw. L5 repräsentiert werden, ist gleichermaßen L2 gleich m2 - b2, und L3 ist gleich m3 - b3, und L4 ist gleich m4 - b4 und L5 ist gleich m5 - b5.

Die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g kann die Intensitäten der Signale, die in der Zeitdauer des ersten Modus in Bezug auf die einzelnen Filterbänke 5a erhalten wurden, als die Intensitäten der Hintergrundsignale der einzelnen Filterbänke 5a abschätzen, und dann aktualisiert sie die Hintergrundsignale nach Bedarf. Außerdem kann die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g einen Mittelwert von Intensitäten mehrerer Signale, die in dem ersten Modus in Bezug auf jede der einzelnen Filterbänke 5a erhalten werden, als die Intensitäten des Hintergrundsignals jeder der einzelnen Filterbänke 5a abschätzen. Mit anderen Worten kann die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g einen Zeitachsen-Mittelwert mehrerer Signale, die im Voraus für jede der einzelnen Filterbänke 5a erhalten wurden, als das Hintergrundsignal behandeln. In diesem Fall kann die Hintergrundsignal-Schätzungseinrichtung 52g eine verbesserte Abschätzungsgenauigkeit der Hintergrundsignale aufweisen.

Außerdem kann die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h ein unmittelbar vorhergehendes Signal (z.B. ein vorheriges Signal) jeder der Filterbänke 5a als das Hintergrundsignal behandeln. In diesem Fall kann der Signalprozessor 52 eine Funktion des Entfernens der Hintergrundsignale aufweisen, indem die unmittelbar vorhergehenden Signale in der Zeitachse subtrahiert werden, bevor die Signale dem Normierungsprozess durch den Normierer 52d unterzogen werden. Zusammenfassend kann in Bezug auf die Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h eine Funktion des Entfernens der Hintergrundsignale aufweisen, indem von den Intensitäten der Signale, die dem Normierungsprozess unterzogen werden sollen, Intensitäten von Signalen, die zu einem Zeitachsenpunkt vor den Signalen, die dem Normierungsprozess unterzogen werden sollen, abgetastet wurden, subtrahiert werden. Wenn angenommen wird, dass, wie in 6 dargestellt, die dem Normierungsprozess unterzuziehenden Signale der einzelnen Filterbänke 5a zum Zeitpunkt t1 durch m1(t1), m2(t1), m3(t1), m4(t1) bzw. m5(t1) repräsentiert werden, und die Signale zum Zeitpunkt t0 unmittelbar vor dem Zeitpunkt t1 durch m1(t0), m2(t0), m3(t0), m4(t0) bzw. m5(t0) repräsentiert werden, und die Intensitäten der Signale nach der Subtraktion durch L1, L2, L3, L4 bzw. L5 repräsentiert werden, ist in diesem Fall L1 gleich m1(t1) - m1(t0), und L2 ist gleich m2(t1) - m2(t0), und L3 ist gleich m3(t1) - m3(t0), und L4 ist gleich m4(t4) - m4(t0), und L5 ist gleich m5(t1) - m5(t0).

In manchen Fällen besteht je nach Umständen der Verwendung des Signalprozessors 52 eine Möglichkeit, dass der Frequenzabschnitt 5b, der ein verhältnismäßig großes Hintergrundsignal (Störung) aufweist, im Voraus bekannt sein kann. Zum Beispiel besteht in einem Fall, in dem eine Vorrichtung, die durch eine kommerzielle Energiequelle mit Energie versorgt werden soll, in einer Nähe des Detektors für einen menschlichen Körper 5 vorhanden ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass verhältnismäßig große Hintergrundstörungen in dem Signal des Frequenzabschnitts 5b enthalten sind, dessen Frequenzband eine Frequenz (zum Beispiel 60 Hz und 120 Hz) umfasst, die ein verhältnismäßig kleines Vielfältiges einer Frequenz der kommerziellen Energiequelle darstellt (zum Beispiel 60 Hz). Außerdem kann die Hintergrundstörung zum Beispiel ein mechanisches Signal der Toilettenschüsselvorrichtung 1, eine Bewegung einer Wasseroberfläche innerhalb der Schüssel 11a und ein Geräusch der Beleuchtungseinrichtung umfassen.

In Bezug auf das Sensorsignal, das bei Bewegung des menschlichen Körpers in dem Detektionsbereich ausgegeben wird, ändert sich dagegen eine Frequenz (Dopplerfrequenz) dieses Sensorsignals kontinuierlich gemäß einem Abstand zwischen dem Sensor 51 und dem Objekt und einer Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts. In diesem Fall erscheint das Sensorsignal nicht dauerhaft bei einer bestimmten Frequenz.

Wenn der Signalprozessor 52 derart ausgelegt ist, dass jede der einzelnen Filterbänke 5a mehrere Frequenzabschnitte 5b umfasst, kann in Anbetracht dieser Tatsache einer der Frequenzabschnitte 5b, in dem das Hintergrundsignal beständig enthalten ist, als ein besonderer Frequenzabschnitt 5bi behandelt werden. Die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h kann derart ausgelegt sein, dass sie das Hintergrundsignal entfernt, indem sie nicht eine Intensität eines tatsächlichen Signals des besonderen Frequenzabschnitts 5bi verwendet, sondern die Intensität des tatsächlichen Signals des besonderen Frequenzabschnitts 5bi durch eine Intensität eines Signals, die auf der Grundlage von Intensitäten von Signalen von zwei Frequenzabschnitten 5b, die zu dem besonderen Frequenzabschnitt 5bi benachbart sind, abgeschätzt wird, ersetzt.

Es wird angenommen, dass der dritte Frequenzabschnitt 5b von links in 7a der besondere Frequenzabschnitt 5bi ist. Die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h behandelt das Signal (die Signalintensität b3) des besonderen Frequenzabschnitts 5bi als ungültig, und ersetzt es, wie in 7B dargestellt, durch die Intensität b3 der Signalkomponente, die auf der Grundlage der Intensitäten b2 und b4 der Signalkomponenten der zwei Frequenzabschnitte 5b, die zu dem besonderen Frequenzabschnitt 5bi benachbart sind, abgeschätzt wurde. Bei der Abschätzung ist die abgeschätzte Intensität b3 des Signals ein Mittelwert der Intensitäten b2 und b4 der Signalkomponenten der zwei Frequenzabschnitte 5b, die zu dem besonderen Frequenzabschnitt 5bi benachbart sind, das heißt (b2 + b4)/2. Wenn angenommen wird, dass der i-te Frequenzabschnitt 5b von der niederfrequenten Seite in der Filterbank 5a als der besondere Frequenzabschnitt 5bi behandelt wird und die Intensität des Signals des besonderen Frequenzabschnitts 5bi durch bi repräsentiert wird, kann zusammenfassend bi durch eine Abschätzungsformel bi = (bi-1 + bi+1)/2 definiert werden.

Dementsprechend kann der Signalprozessor 52 unerwünschte, fortdauernd auftretende Effekte, die durch Hintergrundsignale (Störungen) einer bestimmten Frequenz verursacht werden, in einer kurzen Zeit reduzieren. Daher kann der Signalprozessor 52 die verbesserte Detektionsgenauigkeit des menschlichen Körpers aufweisen.

Die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h kann ein adaptives Filter sein, das derart ausgelegt ist, dass es das Hintergrundsignal durch Filtern des Hintergrundsignals in einem Frequenzraum (Frequenzachse) entfernt.

Das adaptive Filter ist ein Filter, das derart ausgelegt ist, dass es selbst eine Transferfunktion (Filterkoeffizienten) gemäß einem adaptiven Algorithmus (Optimierungsalgorithmus) anpasst und durch Verwenden eines digitalen Filters realisiert werden kann. Diese Art eines adaptiven Filters kann vorzugsweise ein adaptives Filter sein, das DCT (diskrete Cosinus-Transformation) verwendet. In diesem Fall kann der adaptive Algorithmus des adaptiven Filters ein LMS-Algorithmus (Least Mean Square) der DCT sein.

Alternativ kann das adaptive Filter ein adaptives Filter sein, das FFT verwendet. In diesem Fall kann der adaptive Algorithmus des adaptiven Filters ein LMS-Algorithmus (Least Mean Square) der FFT sein. Der LMS-Algorithmus bietet einen Vorteil des Reduzierens eines Rechnungsaufwands im Verhältnis zu einem Projektionsalgorithmus und einem RLS-Algorithmus (Recursive Least Square), und der LMS-Algorithmus der DCT erfordert lediglich eine Berechnung reeller Zahlen und bietet daher einen Vorteil des Reduzierens eines Berechnungsaufwands im Verhältnis zu dem LMS-Algorithmus der FFT, der eine Berechnung komplexer Zahlen erfordert.

Das adaptive Filter weist zum Beispiel eine in 8 dargestellte Ausgestaltung auf. Das adaptive Filter umfasst ein Filter 57a, einen Subtrahierer 57b und einen adaptiven Prozessor 57c. Das Filter 57a weist einen variablen Filterkoeffizienten auf. Der Subtrahierer 57b gibt ein Fehlersignal aus, das durch eine Differenz zwischen einem Ausgangssignal des Filters 57a und einem Referenzsignal definiert ist. Der adaptive Prozessor 57c generiert einen Korrekturkoeffizienten eines Filterkoeffizienten auf der Grundlage eines Eingangssignals und des Fehlersignals gemäß dem adaptiven Algorithmus, und aktualisiert den Filterkoeffizienten. Wenn Hintergrundsignale, die durch thermisches Rauschen verursacht werden, als ein Eingangssignal des Filters 57a gegeben sind und das Referenzsignal ein gewünschtes weißes Rauschen ist, kann das adaptive Filter unerwünschte Hintergrundsignale durch Filtern unerwünschter Hintergrundsignalen entfernen.

Durch geeignetes Einstellen eines Vergessensfaktors des adaptiven Filters kann die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h eine Frequenzverteilung eines Signals extrahieren, die durch Filtern eines langfristigen Mittelwert-Hintergrundsignals in einer Frequenzachse erzielt wird. Der Vergessensfaktor wird bei der Berechnung der Aktualisierung des Filterkoeffizienten verwendet, um bei der Berechnung der Aktualisierung des Filterkoeffizienten Gewichte vorheriger Daten (Filterkoeffizienten) exponentiell zu verringern, wenn die vorherigen Daten weiter entfernt von den aktuellen Daten (Filterkoeffizienten) sind, und um Gewichte der vorherigen Daten (Filterkoeffizienten) exponentiell zu vergrößern, wenn die vorherigen Daten näher an den aktuellen Daten liegen. Der Vergessensfaktor ist eine positive Zahl kleiner eins und wird zum Beispiel aus einem Bereich von ungefähr 0,95 bis 0,99 ausgewählt.

Die Erkennungseinrichtung 52e führt den Erkennungsprozesses des Detektierens von Bewegungen des menschlichen Körpers auf der Grundlage der Frequenzraum-Verteilung der normierten Intensitäten aus, die durch Filtern durch die Filterbänke 5a und Normieren durch den Normierer 52d erzielt werden. In dieser Hinsicht umfasst die Bedeutung von „Detektieren“: „Klassifizieren“, „Erkennen“ und „Identifizieren“.

Die Erkennungseinrichtung 52e detektiert die Bewegungen des menschlichen Körpers, indem zum Beispiel ein Mustererkennungsprozess durch Hauptkomponentenanalyse durchgeführt wird. Die Erkennungseinrichtung 52e arbeitet gemäß einem Erkennungsalgorithmus, der die Hauptkomponentenanalyse verwendet. Um eine derartige Art von Erkennungseinrichtung 52e zu betreiben, erzielt der Signalprozessor 52 vorbereitend Lerndaten eines Falls, in dem der menschliche Körper in dem Detektionsbereich des Sensors 51 nicht anwesend ist, und Teile von Lerndaten, die jeweils verschiedenen Bewegungen des menschlichen Körpers (z.B. Betreten und Verlassen des Raums, sowie Sitzen auf den Sitz) entsprechen (Lernen). Außerdem speichert der Signalprozessor 52 in einer Datenbankvorrichtung 52i vorbereitend Beispieldaten, die durch Durchführen der Hauptkomponentenanalyse an Teilen der Lerndaten erzielt werden. In dieser Hinsicht können die im Voraus in der Datenbankvorrichtung 52i gespeicherten Beispieldaten Daten umfassen, die zur Mustererkennung verwendet werden, was bedeutet, Kategoriedaten, die die Bewegung des Objekts, den Projektionsvektor und einen Bestimmungsgrenzwert miteinander in Beziehung setzen. Es ist zu beachten, dass die Beispieldaten, die aus den dem Betreten und Verlassen des Raums entsprechenden Lerndaten resultieren, ersten Beispieldaten entsprechen. Die Beispieldaten, die aus den dem Sitzen auf dem Sitz entsprechenden Lerndaten resultieren, entsprechen zweiten Beispieldaten.

Zur Vereinfachung der Erläuterung wird angenommen, dass 9A eine Frequenzraumverteilung der normierten Intensitäten zeigt, die den Beispieldaten des Falls entspricht, in dem der menschlichen Körper in dem Detektionsbereich des Sensors 51 nicht anwesend ist. Außerdem zeigt 9B eine Frequenzraumverteilung der normierten Intensitäten, die den Beispieldaten einer vorgegebenen Bewegung des in dem Detektionsbereich anwesenden menschlichen Körpers entspricht. In 9A sind die normierten Intensitäten der Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch m10, m20, m30, m40 bzw. m50 von der niederfrequenten Seite repräsentiert. In 9B sind die normierten Intensitäten der Signale, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch m11, m21 m31, m41 bzw. m51 von der niederfrequenten Seite repräsentiert. Sowohl in 9A als auch in 9B ist die Summe der normierten Intensitäten der Signale, die die drei Filterbänke 5a auf der niederfrequenten Seite passieren, als eine Variable m1 definiert, und die Summe der normierten Intensitäten der Signale, die die zwei Filterbänke 5a auf der Seite höherer Frequenzen passieren, ist als eine Variable m2 definiert. Kurzum ist in 9A, m1 gleich m10 + m20 + m30, und m2 ist gleich m40 + m50. Außerdem ist in 9B, m1 gleich m11 + m21 + m31, und m2 ist gleich m41 + m51.

Um ein zweidimensionales Streudiagramm mit senkrechten Koordinatenachsen, die die zwei Variablen m1 und m2 repräsentieren, einer Projektionsachse und einer Erkennungsgrenze bildhaft zu erläutern, zeigt 9C einen zweidimensionalen Graphen von diesen. In 9C ist eine Koordinatenposition eines Streupunkts („+“ in 9C) innerhalb eines Bereichs, der mit einer gestrichelten Linie eingekreist ist, durch µ0 (m2, m1) repräsentiert, und eine Koordinatenposition eines Streupunkts („+“ in 9C) innerhalb eines Bereichs, der mit einer durchgezogenen Linie eingekreist ist, ist durch µ1 (m2, m1) repräsentiert. In der Hauptkomponentenanalyse werden eine Gruppe Gr0 von Daten, die den Beispieldaten des Falls entsprechen, in dem der menschliche Körper in dem Detektionsbereich des Sensors 51 nicht anwesend ist, und eine Gruppe Gr1 von Daten, die den Beispieldaten der vorgegebenen Bewegung des im Detektionsbereich anwesenden menschlichen Körpers entsprechen, im Voraus bestimmt. Außerdem wird in der Hauptkomponentenanalyse in 9C die Projektionsachse bestimmt, um eine Bedingung zu erfüllen, dass eine Differenz zwischen Mittelwerten von Verteilungen (schematisch mit einer gestrichelten Linie und einer durchgezogenen Linie dargestellt) von Daten, die durch Projizieren, auf die Projektionsachse, der Streupunkte innerhalb der Bereiche, die durch die gestrichelte Linie und die durchgezogene Linie eingekreist sind, maximiert ist, und ferner eine Bedingung zu erfüllen, dass Varianzen der Verteilungen maximiert sind. Daher kann in der Hauptkomponentenanalyse ein Projektionsvektor für einzelne Beispieldaten erhalten werden.

Die Erkennungseinrichtung 52e versucht, das Objekt auf der Grundlage der Frequenzraumverteilung der normierten Intensitäten, die durch den Normierer 52d normiert werden, zu detektieren. In diesem Fall führt die Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Beispieldaten und den Detektionsdaten aus, die die Frequenzraumverteilung der normierten Intensitäten, die durch den Normierer 52d normiert werden, umfassen. Die Erkennungseinrichtung 52e ruft die Beispieldaten, die einer zu detektierenden Bewegung entsprechen, von der Datenbankvorrichtung 52i ab und verwendet die abgerufenen Beispieldaten in dem Erkennungsprozess.

Außerdem umfasst der Signalprozessor 52 eine Ausgabeeinrichtung 52m, die zum Ausgeben des Detektionsergebnisses von der Erkennungseinrichtung 52e ausgelegt ist. Wenn die Erkennungseinrichtung 52e die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers erkennt, gibt die Ausgabeeinrichtung 52m ein Ausgangssignal aus, welches anzeigt, dass die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers detektiert wurde. Wenn die Erkennungseinrichtung 52e den menschlichen Körper in dem Detektionsbereich nicht erkennt, gibt die Ausgabeeinrichtung 52m ein Ausgangssignal aus, welches anzeigt, dass das zu detektierende Objekt noch nicht detektiert wurde.

In 1 können Komponenten des Signalprozessors 52, mit der Ausnahme des Verstärkers 52a, des A/D-Wandlers 52b, der Ausgabeeinrichtung 52m und der Datenbankvorrichtung 52i, durch den Mikrorechner, der geeignete Programme ausführt, realisiert werden.

Es wird bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 eine Änderung des vorstehend erwähnten Bestimmungsgrenzwertes gemäß Einstellungen, die von außen eingegeben werden, erlaubt. Dementsprechend kann der Signalprozessor 52 erforderliche Wahrscheinlichkeiten einer versäumten Detektion und einer Fehldetektion gemäß dem Gebrauch einstellen.

In dem vorstehend erwähnten Signalprozessor 52 wandelt der Frequenzanalysator 52c das von dem A/D-Wandler 52b ausgegebene Sensorsignal (Zeitachsensignal) in das Frequenzraumsignal um, und extrahiert, durch Verwenden der Gruppe einzelner Filterbänke 5a mit verschiedenen Frequenzbändern, Signale der einzelnen Filterbänke 5a aus dem Frequenzraumsignal. Die Erkennungseinrichtung 52e führt den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Beispieldaten und den Detektionsdaten aus, die die Frequenzraumverteilungen von Intensitäten von Signalen, die auf den Signalen der einzelnen Filterbänke5a basieren, umfassen.

Auch wenn das Sensorsignal eine kurze Zeitdauer (z.B. einige zehn ms) aufweist, in der die Frequenzanalyse, wie z.B. DCT, durchgeführt wird, zeigt das Sensorsignal eine eindeutige Frequenzverteilung (statistische Verteilung in einem Frequenzraum), die zwischen den Bewegungen des menschlichen Körpers unterschiedlich ist. Wenn das Merkmal der Frequenzverteilung zum Detektieren der Bewegung des menschlichen Körpers verwendet wird, kann der Signalprozessor 52 die Bewegungen, deren Frequenzverteilung verschieden ist, trennen und erkennen. Daher kann der Signalprozessor 52 die Wahrscheinlichkeit der Fehldetektion, die durch eine unbeabsichtigte Bewegung des Detektionsobjektes verursacht wird, reduzieren. Zusammenfassend kann der Signalprozessor 52 die Bewegungen, die sich statistisch hinsichtlich der Frequenzverteilung, die von den Intensitäten der Signale, die einzeln die mehreren Filterbänke 5a passieren, berechnet wird, unterscheiden, trennen und detektieren, und daher kann die Wahrscheinlichkeit der Fehldetektion reduziert werden.

Außerdem besteht in der Filterbank 5a, die FFT verwendet, in manchen Fällen eine Notwendigkeit, einen Prozess des Multiplizierens einer vorgegebenen Fensterfunktion mit dem Sensorsignal vor dem FFT-Prozess durchzuführen, um eine Nebenkeule außerhalb eines gewünschten Frequenzbands (Passbands) zu reduzieren. Die Fensterfunktion kann zum Beispiel aus einem rechteckigen Fenster, einem Gauss-Fenster, einem Hann-Fenster und einem Hamming-Fenster ausgewählt werden. Dagegen besteht bei der Filterbank 5a, die DCT verwendet, keine Notwendigkeit, die Fensterfunktion zu verwenden. Daher kann die Fensterfunktion durch ein einfaches Digitalfilter realisiert werden.

Außerdem ist die Filterbank 5a, die DCT verwendet, ein Prozess, der auf einer Berechnung reeller Zahlen basiert, während die Filterbank 5a, die FFT verwendet, ein Prozess ist, der auf einer Berechnung komplexer Zahlen basiert (d.h. Berechnung von Intensitäten und Phasen), und daher kann gemäß der Filterbank 5a, die DCT verwendet, ein Berechnungsaufwand reduziert werden. Außerdem beträgt im Vergleich zwischen DCT und FFT mit denselben Verarbeitungspunkten die Frequenzauflösung von DCT die Hälfte der Frequenzauflösung von FFT. Daher kann gemäß der DCT eine Hardware-Ressource, wie z.B. die Datenbankvorrichtung 52i, verkleinert werden. Wenn zum Beispiel die Abtastrate des A/D-Wandlers 52b 128 pro Sekunde beträgt (z.B. beträgt die Abtastfrequenz 1 kHz), weist in dem Signalprozessor 52 ein DCT-Abschnitt 5b eine Breite von 4 Hz auf, während ein FFT-Abschnitt 5b eine Breite von 8 Hz aufweist. Es ist zu beachten, dass diese Zahlenwerte lediglich Beispiele sind, und es besteht keine Absicht von Beschränkungen.

Die Erkennungseinrichtung 52e kann derart ausgelegt sein, dass sie das Objekt auf der Grundlage des Mustererkennungsprozesses durch die Hauptkomponentenanalyse detektiert, oder sie kann derart ausgelegt sein, dass sie das Objekt auf der Grundlage eines anderen Mustererkennungsprozesses detektiert. Zum Beispiel kann die Erkennungseinrichtung 52e derart ausgelegt sein, dass sie das Objekt zum Beispiel auf der Grundlage eines Mustererkennungsprozesses durch KL-Transformation detektiert. Wenn der Signalprozessor 52 derart ausgelegt ist, dass die Erkennungseinrichtung 52e den Mustererkennungsprozess durch die Hauptkomponentenanalyse oder den Mustererkennungsprozess durch eine KL-Transformation ausführt, kann ein Berechnungsaufwand an der Erkennungseinrichtung 52e und ein Kapazitätsbetrag der Datenbankvorrichtung 52i reduziert werden.

Zusätzlich oder alternativ kann die Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Beispieldaten und den Detektionsdaten, die ein Komponentenverhältnis von normierten Intensitäten der Signale der einzelnen Filterbänke 5a, die von dem Normierer 52d ausgegeben werden, umfassen, durchführen.

Diese Art einer Erkennungseinrichtung 52e kann zum Beispiel derart ausgelegt sein, dass sie die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers detektiert, indem der Erkennungsprozess auf der Grundlage einer multiplen linearen Regressionsanalyse durchgeführt wird. Die Erkennungseinrichtung 52e arbeitet gemäß einem Erkennungsalgorithmus, der die Hauptkomponentenanalyse verwendet.

Um eine solche Art der Erkennungseinrichtung 52e zu verwenden, werden Lerndaten, die verschiedenen Bewegungen des menschlichen Körpers in dem Detektionsbereich des Sensors 51 entsprechen, vorbereitend erzielt (Lernen). Beispieldaten, die durch Durchführen der multiplen linearen Regressionsanalyse an den Lerndaten erzielt werden, werden vorbereitend in der Datenbankvorrichtung 52i gespeichert. 10 zeigt einen synthetisierten Signalverlauf Signalverlauf Gs einer Synthese einer Signalkomponente s1, einer Signalkomponente s2 und einer Signalkomponente s3. Gemäß der multiplen linearen Regressionsanalyse kann der synthetisierte Signalverlauf Gs in die Signalkomponenten s1, s2 und s3 mithilfe einer Annahme aufgeteilt werden, auch wenn Arten der Signalkomponenten s1, s2 und s3, die Anzahl von Signalkomponenten und Intensitäten der Signalkomponenten s1, s2 und s3 unbekannt sind. In 10 bezeichnet [S] eine Matrix, deren Matrixelemente die Signalkomponenten s1, s2 und s3 sind, und [S]-1 bezeichnet eine inverse Matrix, und „I“ bezeichnet das Komponentenverhältnis (Koeffizienten) der normierten Intensität. In dieser Hinsicht dienen die vorbereitend in der Datenbankvorrichtung 52i gespeicherten Beispieldaten als Beispieldaten, die in dem Erkennungsprozesses verwendet werden, und Daten, die die Bewegung des menschlichen Körpers mit den Signalkomponenten s1, s2 und s3 in Beziehung setzen.

11A zeigt eine Querachse, die die Zeit anzeigt, und eine vertikale Achse, die die normierte Intensität anzeigt. 11A zeigt A1, welche Zeitachsen-Daten (die dem vorstehend erwähnten synthetisierten Signalverlauf Gs entsprechen) der normierten Intensitäten repräsentiert, die von dem Normierer 52d ausgegeben werden, wenn eine Person die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers im Detektionsbereich vornimmt. Außerdem zeigt 11A auch Signalkomponenten A2 und A3, die von Daten A1 durch die multiple lineare Regressionsanalyse separiert werden. In dieser Hinsicht ist die Signalkomponente A2 eine Signalkomponente, die sich von der vorgegebenen Bewegung der Person herleitet, und die Signalkomponente A3 ist eine Signalkomponente, die sich von der Bewegung eines anderen Objekts herleitet.

Die Erkennungseinrichtung 52e führt den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Beispieldaten und den Detektionsdaten durch, die das Komponentenverhältnis (A2:A3) der normierten Intensitäten der Signale der einzelnen Filterbänke 5a, die von dem Normierer 52d ausgegeben werden, umfassen. Die Erkennungseinrichtung 52e ruft die Beispieldaten, die einer zu detektierenden Bewegung entsprechen, von der Datenbankvorrichtung 52i ab und verwendet die abgerufenen Beispieldaten in dem Erkennungsprozess.

Zum Beispiel zeigt 11B das Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung 52m. In einem Fall, in dem A2 größer ist als A3, bestimmt die Erkennungseinrichtung 52e, dass eine Person die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers vornimmt, und daher weist das Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung 52 einen höheren Pegel auf (der zum Beispiel „1“ entspricht). In einem, von dem Fall, in dem A2 größer ist als A3, unterschiedlichen Fall bestimmt die Erkennungseinrichtung 52e, dass eine Person nicht die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers vornimmt, und daher weist das Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung 52 einen niedrigen Pegel auf (der zum Beispiel „0“ entspricht). Wie aus 11B ersichtlich, wird bestätigt, dass die Wahrscheinlichkeit der Fehldetektion, die durch ein von der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers verschiedenes Objekt verursacht wird, reduziert werden kann.

Es wird bevorzugt, dass der Signalprozessor 52 eine Änderung der vorstehend erwähnten Bestimmungsbedingung (A2 > A3) gemäß von Einstellungen, die von außen eingegeben werden, erlaubt. Zum Beispiel wird bevorzugt, dass die Bestimmungsbedingung auf A2 > α × A3 eingestellt wird und es ermöglicht wird, dass der Koeffizient α gemäß den von außen eingegebenen Einstellungen verändert wird. Dementsprechend kann der Signalprozessor 52 erforderliche Wahrscheinlichkeiten einer versäumten Detektion und der Fehldetektion gemäß dem Gebrauch einstellen.

Es ist zu beachten, dass die Erkennungseinrichtung 52e derart ausgelegt werden kann, dass sie eine Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage des Merkmals der vorstehend erwähnten Frequenzverteilung und des Komponentenverhältnisses der normierten Intensitäten detektiert. Daher kann der Signalprozessor 52 die verbesserte Identifikationsgenauigkeit durch die Erkennungseinrichtung 52e aufweisen.

Außerdem kann der Signalprozessor 52 derart ausgelegt sein, dass er es der Erkennungseinrichtung 52e nur dann erlaubt, den Erkennungsprozess durchzuführen oder das Erkennungsergebnis durch die Erkennungseinrichtung 52e als gültig zu behandeln, wenn die Summe von Intensitäten von Signalkomponenten mehrerer vorgegebener Filterbänke 5a vor einer Normierung durch den Normierer 52d größer gleich einem Schwellenwert ist. Alternativ kann der Signalprozessor 52 derart ausgelegt sein, dass er es der Erkennungseinrichtung 52e nur dann erlaubt, den Erkennungsprozess durchzuführen oder das Erkennungsergebnis durch die Erkennungseinrichtung 52e als gültig zu behandeln, wenn die gewichtete Summe von Intensitäten von Signalkomponenten mehrerer vorgegebener Filterbänke 5a vor einer Normierung durch den Normierer 52d größer gleich einem Schwellenwert ist.

12 betrifft Beispiele, in denen die Intensitäten der Signale der einzelnen Filterbänke 5a, bevor sie durch den Normierer 52s normiert werden, durch m1, m2, m3, m4 und m5 von der niederfrequenten Seite repräsentiert werden. 12A zeigt ein Beispiel, in dem die Summe von Intensitäten [m1 + m2 + m3 + m4 + m5] größer gleich dem Schwellenwert E1 ist. 12B zeigt ein Beispiel, in dem die Summe von Intensitäten [m1 + m2 + m3 + m4 + m5] kleiner als der Schwellenwert E1 ist.

Dementsprechend kann der Signalprozessor 52 die Wahrscheinlichkeit der Fehldetektion reduzieren. Zum Beispiel ist die Erkennungseinrichtung 52e derart ausgelegt, dass sie die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage der Frequenzverteilung, die sich von den normierten Intensitäten der Signalkomponenten herleitet, detektiert. In diesem Fall besteht, wenn eine Person eigentlich nicht die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers im Detektionsbereich vornimmt, aber ein Hintergrundrauschen eingegeben wird, eine Wahrscheinlichkeit, dass die Erkennungseinrichtung 52e bestimmt, dass das Merkmal der Frequenzverteilung der Intensitäten der Signale zu diesem Zeitpunkt dem Merkmal der Frequenzverteilung eines Falls ähnelt, in dem eine Person die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers im Detektionsbereich vornimmt, und daher die Fehldetektion verursacht. Um die Wahrscheinlichkeit der Fehldetektion zu reduzieren, bestimmt angesichts dieser Tatsache der Signalprozessor 52 auf der Grundlage der noch nicht normierten Intensitäten von Signalen, ob der Erkennungsprozess durchzuführen ist.

Außerdem können mehrere vorgegebene Filterbänke 5a vor einer Normierung durch den Normierer 52d als eine Gruppe 5c von Filterbänken behandelt werden (siehe 13). In diesem Fall kann der Signalprozessor 52 bestimmen, ob die Summe oder gewichtete Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalkomponenten größer gleich einem Schwellenwert E2 für jede von mehreren Gruppen 5c von Filterbänken ist. Genauer gesagt, kann der Signalprozessor 52 derart ausgelegt sein, dass er nur dann der Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess durchzuführen oder ein Ergebnis des Erkennungsprozesses durch die Erkennungseinrichtung 52e als gültig zu behandeln erlaubt, wenn in Bezug auf eine beliebige der Gruppen 5c von Filterbänken die Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalkomponenten größer gleich dem Schwellenwert E2 ist. Oder der Signalprozessor 52 kann derart ausgelegt sein, dass er nur dann der Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess durchzuführen oder ein Ergebnis des Erkennungsprozesses durch die Erkennungseinrichtung 52e als gültig zu behandeln erlaubt, wenn in Bezug auf alle der Gruppen 5c von Filterbänken die Summe oder die gewichtete Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalkomponenten größer gleich dem Schwellenwert E2 ist. Nachstehend wird eine Reihe von Prozessen, einschließlich des Bestimmungsprozesses, unter Bezugnahme auf ein in 14 dargestelltes Ablaufdiagramm beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Phrase „die Summe oder gewichtete Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalkomponenten“ nachstehend als die Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalkomponenten abgekürzt ist.

Zunächst führt der A/D-Wandler 52b einen A/D-Umwandlungsprozess des Umwandelns des durch den Verstärker 52a verstärkten Sensorsignals in das digitale Sensorsignal und des Ausgebens des digitalen Sensorsignals aus (X1). Als Nächstes führt der Frequenzanalysator 52c einen Filterbankprozess des Umwandelns des von dem A/D-Wandler 52b ausgegebenen Sensorsignals in das Frequenzraumsignal (Frequenzachsensignal) durch einen DCT-Prozess (X2) und des Extrahierens von Signalen der einzelnen Filterbänke 5a (X3) durch. Zum Beispiel wird in einem Fall von DCT mit 128 Punkten erwogen, dass einhundertachtundzwanzig Frequenzabschnitte 5b in Bündel aus fünf Frequenzabschnitten 5b aufgeteilt werden und somit fünfundzwanzig Filterbänke 5a erzielt werden.

Als Nächstes berechnet zum Beispiel, wie in 13 mit Bezug auf jede von zwei Gruppen 5c von Filterbänken der niederfrequenten Seite und der Seite höherer Frequenzen dargestellt, der Signalprozessor 52 die Summe von noch nicht normierten Intensitäten von Signalen mehrerer Filterbänke 5a, die die Gruppe 5c von Filterbänken bilden. Danach führt der Signalprozessor 52 einen Schwellenwert-basierten Bestimmungsprozess des Bestimmens durch, ob die Summe von Intensitäten von Signalen größer gleich dem Schwellenwert E2 für jede Gruppe 5c von Filterbänken ist (X4).

Wenn die Summe von Intensitäten von Signalen einer beliebigen der Gruppen 5c von Filterbänken größer gleich dem Schwellenwert E2 ist, bestimmt der Signalprozessor 52, dass die Amplitude des von dem Sensor 51 ausgegebenen Sensorsignals groß und daher die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Sensorsignal von Hintergrundstörungen herleitet, gering ist, und führt einen Normierungsprozess durch den Normierer 52d durch (X5). Kurz gesagt, normiert der Normierer 52d Intensitäten von Signalen, die die einzelnen Filterbänke 5a passieren und gibt normierte Intensitäten aus.

Danach führt die Erkennungseinrichtung 52e des Signalprozessors 52 den Erkennungsprozess des Erkennens des Merkmals der Verteilung von Intensitäten eines Signals einzelner Frequenzkomponenten der mehreren Filterbänke 5a, die durch Normierung erzielt werden, und des Bestimmens, ob sich das Merkmal von der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers herleitet, durch (X6). Wenn die Erkennungseinrichtung 52e die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers erkennt, führt die Ausgabeeinrichtung 52m einen Ausgabeprozess zum Ausgeben des Detektionssignals durch (X7).

Wenn die Summe von Intensitäten von Signalen jeder von allen Gruppen 5c von Filterbänken kleiner als der Schwellenwert E2 ist, bestimmt dagegen der Signalprozessor 52, dass die Amplitude des von dem Sensor 51 ausgegebenen Sensorsignals klein und daher die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Sensorsignal von Hintergrundstörungen herleitet, hoch ist. Bei einer Bestimmung, dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Sensorsignal von Hintergrundstörungen herleitet, hoch ist, führt der Signalprozessor 52 nachfolgende Prozesse, die den Normierungsprozess durch den Normierer 52s umfassen, (X5 bis X7) nicht durch.

Wie vorstehend beschrieben, umfassen die Toilettenschüsselvorrichtung 1 und die Toilettensitzvorrichtung 12 der vorliegenden Ausführungsform den vorstehend erwähnten Detektor für einen menschlichen Körper 5, und daher können sie einen unerwünschten Effekt von Hintergrundstörungen, die von einer Bewegung des menschlichen Körpers verschieden sind (z.B. Rauschen, das sich von einer kommerziellen Energiequelle herleitet, ein mechanisches Signal der Toilettenschüsselvorrichtung 1, eine Bewegung einer Wasseroberfläche in der Schüssel 11a und ein Geräusch der Beleuchtungseinrichtung), reduzieren.

Infolgedessen können die Toilettenschüsselvorrichtung 1 und die Toilettensitzvorrichtung 12, die den vorstehend erwähnten Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfassen, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers (z.B. Betreten und Verlassen der Toilette sowie Sitzen auf dem Toilettensitz 12b und Aufstehen von diesem durch den Benutzer) genau detektieren, während eine Fehldetektion unterbunden wird.

Die nachstehende Beschreibung, die auf 15 Bezug nimmt, betrifft den Betrieb der Steuerung 6, die das Detektionsergebnis des Detektors für einen menschlichen Körper 5 verwendet.

Wenn zunächst keine Person in der Toilette verweilt und der Detektor für einen menschlichen Körper 5 keinen menschlichen Körper in der Toilette detektiert, arbeitet die Steuerung 6 der Toilettenschüsselvorrichtung 1 in einem Wartemodus. Die Steuerung 6 im Wartemodus steuert die Spüleinrichtung 11c, um einen Pegel von in der Schüssel 11a gespeichertem Wasser auf einen niedrigen Pegel einzustellen, und steuert die Beleuchtungssteuerung 11g, um die Beleuchtungseinrichtung in der Toilette auszuschalten, und steuert die Hebeeinrichtung 11h, um den Toilettensitz 12b und den Toilettendeckel 12c in ihre Unten-Positionen zu bewegen. Außerdem beendet die Steuerung 6 im Wartemodus Operationen der Gesäßwascheinrichtung 11d und der Reinigungsmittelzufuhreinrichtung 11f.

Wenn der Detektor für einen menschlichen Körper 5 den menschlichen Körper einer Person, die die Toilette betritt, detektiert, geht die Steuerung 6 von dem Wartemodus in einen Anwesenheitsmodus über (J1). Nach dem Übergang vom Wartemodus in den Anwesenheitsmodus steuert die Steuerung 6 die Beleuchtungssteuerung 11g, um eine Beleuchtung in der Toilette einzuschalten, und steuert die Hebeeinrichtung 11h, um den Toilettendeckel 12c in die Oben-Position oder den Toilettensitz 12b und den Toilettendeckel 12c in die Oben-Positionen zu bewegen. Nach dem Detektieren eines Betretens des Raums wählt außerdem die Erkennungseinrichtung 52e einen Wert (ersten Schwellenwert) für den Anwesenheitsmodus als den Schwellenwert E2 (oder den Schwellenwert E1) aus, der in dem vorstehend erwähnten Schwellenwert-basierten Bestimmungsprozess verwendet wird.

Wenn sich die Person der Toilettenschüssel 11 nähert und der Detektor für einen menschlichen Körper 5 den menschlichen Körper der Person, die in einer unmittelbaren Nähe des Sensors 51 (die Antennen 51c und 51d) anhält, detektiert, bestimmt der Detektor für einen menschlichen Körper 5 den menschlichen Körper der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person, und dann geht die Steuerung 6 von dem Anwesenheitsmodus in einen Sitzmodus über (J2). Nach dem Detektieren eines Sitzens auf dem Sitz wählt die Erkennungseinrichtung 52e einen Wert (zweiten Schwellenwert) für den Sitzmodus als den Schwellenwert E2 (oder den Schwellenwert E1) aus, der in dem vorstehend erwähnten Schwellenwert-basierten Bestimmungsprozess verwendet wird.

Wenn der Signalprozessor 52 einen Übergang vom Anwesenheitsmodus in den Sitzmodus erkennt, führt der Frequenzanalysator 52c einen Prozess für den Sitzmodus aus. Dann bestimmt der Atmungsdetektor 52j auf der Grundlage des Analyseergebnisses der Frequenzanalysators 52c einen Zustand von Atmung des menschlichen Körpers der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person. Mit anderen Worten versucht der Atmungsdetektor 52j eine Mikrobewegung des menschlichen Körpers zu detektieren (J3).

In dem Sitzmodus führt der Frequenzanalysator 52c Funktionen von Mittelwert-Subtrahierern 521 und 525, Bandpassfiltern 522 und 526, Differenzierern 523 und 527, Tiefpassfiltern 524 und 528 und einem Phasenkomparator 529 durch, die in 16 dargestellt sind.

Der Frequenzanalysator 52c verwendet die von dem Empfänger 51e ausgegeben Signale zweier Kanäle, die eine phasengleiche Komponente Yi1 (In-Phase) und eine Quadraturphasenkomponente Yq1 (Quadraturphase) der Sensorsignals darstellen.

Der Mittelwert-Subtrahierer 521 unterzieht die phasengleiche Komponente Yi1 einem Mittelwert-Subtraktionsprozess, um eine phasengleiche Komponente Yi2 zu erzeugen (siehe 17A). Die phasengleiche Komponente Yi2 wird mit dem Bandpassfilter 522 gefiltert, das ein Passieren einer vorgegebenen Frequenzbandkomponente ermöglicht, und wird einem Differenzierungsprozess durch den Differenzierer 523 unterzogen, und wird dann mit dem Tiefpassfilter 524 gefiltert. Daher wird eine phasengleiche Komponente Yi3 erhalten (siehe 17B). Die phasengleiche Komponente Yi3 wird in den Phasenkomparator 529 eingegeben.

Der Mittelwert-Subtrahierer 525 unterzieht die Quadraturphasenkomponente Yq1 einem Mittelwert-Subtraktionsprozess, um eine Quadraturphasenkomponente Yq2 zu erzeugen (siehe 17A). Die Quadraturphasenkomponente Yq2 wird mit dem Bandpassfilter 526 gefiltert, die ein Passieren einer vorgegebenen Frequenzbandkomponente ermöglicht, und wird einem Differenzierungsprozess durch den Differenzierer 527 unterzogen, und wird dann mit dem Tiefpassfilter 528 gefiltert. Daher wird eine Quadraturphasenkomponente Yq3 erhalten (siehe 17B). Die Quadraturphasenkomponente Yq3 wird in den Phasenkomparator 529 eingegeben.

Der Phasenkomparator 529 berechnet einen Phasenunterschied φ1 zwischen der phasengleichen Komponente Yi3 und der Quadraturphasenkomponente Yq3 (siehe 18), und erzeugt ein Einatmungssignal Yi4, das einen Einatmungszustand des Einatmens anzeigt, und ein Ausatmungssignal Yq4, das einen Ausatmungszustand des Ausatmens anzeigt, auf der Grundlage des Phasenunterschieds φ1 (siehe 17C). In 18 zeigt der Phasenwinkel φ1, der größer als 0 ist, den Einatmungszustand an, und der Phasenwinkel φ1, der kleiner als 0 ist, zeigt den Ausatmungszustand an. Es ist zu beachten, dass ein Wert [dφ1/dt], der eine Zeitableitung des Phasenunterschieds φ1 ist, eine Dopplerfrequenz darstellt.

Der Atmungsdetektor 52j versucht eine Atmung einer auf dem Sitz sitzenden Person auf der Grundlage eines Musters der Anwesenheit des Einatmungssignals Yi4 und des Ausatmungssignals Yq4 zu detektieren. Auch wenn der menschliche Körper der auf dem Sitz sitzenden Person ruhig bleibt, kann die Erkennungseinrichtung 52e weiterhin den menschlichen Körper der auf dem Sitz sitzenden Person detektieren, solange der Atmungsdetektor 52j eine Atmung detektiert (d.h. eine Mikrobewegung des menschlichen Körpers detektiert).

Wenn eine Situation, in der der Atmungsdetektor 52j die Atmung detektiert, eine vorgegebene Zeitdauer lang nach dem Übergang in den Sitzmodus fortbesteht, steuert die Steuerung 6 im Sitzmodus die Spüleinrichtung 11c, um den Pegel von Wasser, das in der Schüssel 11a gespeichert ist, von einem niedrigem Pegel auf einen hohen Pegel zu ändern. Alternativ kann die Steuerung 6 im Sitzmodus die Spüleinrichtung 11c steuern, um den Pegel von Wasser, das in der Schüssel 11a gespeichert ist, vorläufig auf einen mittleren Pegel zu ändern und ihn dann auf den hohen Pegel zu ändern. Außerdem steuert die Steuerung 6 im Sitzmodus die Reinigungsmittelzufuhreinrichtung 11f, um ein Reinigungsmittel dem Spülwasser beizumischen, um eine Spülwirkung der Schüssel 11a zu verbessern.

Wenn die Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess fortsetzt und die Erkennungseinrichtung 52e eine große Bewegung des menschlichen Körpers detektiert, und der Atmungsdetektor 52j keine Atmung detektiert, bestimmt die Steuerung 6 im Sitzmodus ein Aufstehen von dem Sitz, was bedeutet, dass der menschliche Körper vom Toilettensitz 12b aufsteht. Dann geht die Steuerung 6 vom Sitzmodus in den Anwesenheitsmodus über (J4). Nach dem Detektieren eines Aufstehens von dem Sitz wählt die Erkennungseinrichtung 52e den Wert für den Anwesenheitsmodus als den Schwellenwert E2 (oder den Schwellenwert E1) aus, der in dem vorstehend erwähnten Schwellenwert-basierten Bestimmungsprozess verwendet wird. Nach dem Übergang vom Sitzmodus in den Anwesenheitsmodus stoppt die Steuerung 6, wenn die Gesäßwascheinrichtung 11d im Einsatz ist, die Wasserzufuhr zu der Waschdüse 11e und unterbringt die Waschdüse 11e. Nach Verstreichen einer festen Zeitdauer von dem Übergang vom Sitzmodus in den Anwesenheitsmodus steuert außerdem die Steuerung 6 die Spüleinrichtung 11c, um die Schüssel 11a zu spülen.

Wenn der Detektor für einen menschlichen Körper 5 den menschlichen Körper der Person, die die Toilette verlässt, detektiert, geht die Steuerung 6 im Anwesenheitsmodus von dem Anwesenheitsmodus in den Wartemodus über (J5). Nach dem Übergang vom Anwesenheitsmodus in den Wartemodus steuert die Steuerung 6 die Beleuchtungssteuerung 11g, um eine Beleuchtung der Toilette auszuschalten, und steuert die Hebeeinrichtung 11h, um den Toilettensitz 12b und den Toilettendeckel 12c in die Unten-Positionen zu bewegen. Nach dem Detektieren eines Verlassens des Raums wählt außerdem die Erkennungseinrichtung 52e einen Wert für den Wartemodus als den Schwellenwert E2 (oder den Schwellenwert E1) aus, der in dem vorstehend erwähnten Schwellenwert-basierten Bestimmungsprozess verwendet wird.

Außerdem umfasst der Signalprozessor 52 einen Abstandsmesser 52k, der derart ausgelegt ist, dass er einen Abstand zu dem menschlichen Körper auf der Grundlage der Ausgabe des Frequenzanalysators 52c misst. Außerdem umfasst der Signalprozessor 52 einen Richtungsdetektor 52l, der derart ausgelegt ist, dass er eine Bewegungsrichtung (Annähern oder Entfernen) des menschlichen Körpers auf der Grundlage der Ausgabe des Frequenzanalysators 52c detektiert.

19 bis 21 zeigen kurz einen Betrieb des Abstandsmessers 52k.

Zunächst wiederholt die Übertragungssteuerung 51a des Sensors 51 einen Abtastprozess des Erhöhens und anschließenden Verringerns einer Frequenz fs einer von der Übertragungseinrichtung 51b gesendeten Funkwelle (Übertragungssignal). Die Frequenz fs des Übertragungssignals hängt von einer Variationsbreite Δfa, einer Mittelfrequenz fo1 und einem Abtastzyklus T1 ab (siehe 19A) .

Der Empfänger 51e empfängt eine reflektierte Welle (Empfangssignal) nach einer Zeit T2 = 2W/C, wobei W einen Abstand zwischen dem Sensor 51 und dem menschlichen Körper bezeichnet und C die Lichtgeschwindigkeit darstellt (siehe 19A). Das Empfangssignal weist eine Frequenz fr auf, die von der Variationsbreite Δfa und dem Abtastzyklus T1 auf eine ähnliche Weise wie die Frequenz fs des Übertragungssignals abhängt. Außerdem weist das Empfangssignal eine Mittelfrequenz fo2 = [fo1 + {(2*fo1*Vr)/C}], wobei Vr eine Annäherungsgeschwindigkeit des menschlichen Körpers darstellt.

Der Empfänger 51e generiert ein Überlagerungssignal (beat signal) mit einer Frequenz fb, die einer Differenz zwischen der Frequenz fs des Übertragungssignals und der Frequenz fr des Empfangssignals gleicht, und gibt das Überlagerungssignal aus (siehe 19B).

Wenn sowohl die Frequenz fs des Übertragungssignals als auch die Frequenz fr des Empfangssignals steigen, ist die Frequenz fb des Überlagerungssignals durch eine Beziehung fb = fb1 = [(4*Δfa*W)/(C*T1)] - [(2*fo1*Vr)/C] gegeben. In der vorstehenden Formel repräsentiert der erste Term eine Positionsinformation, die den Abstand vom Detektor für einen menschlichen Körper 5 zu dem menschlichen Körper anzeigt, und der zweite Term repräsentiert eine Geschwindigkeitsinformation, die eine Geschwindigkeit des menschlichen Körpers, der sich dem Detektor für einen menschlichen Körper 5 nähert, anzeigt.

Wenn sowohl die Frequenz des Übertragungssignals als auch des Empfangssignals abnimmt, ist die Frequenz fb des Überlagerungssignals durch eine Beziehung fb = fb2 = [(4*Δfa*W)/(C*T1)] + [(2*fo1*Vr)/C] gegeben. In der vorstehenden Formel repräsentiert der erste Term eine Positionsinformation, die den Abstand vom Detektor für einen menschlichen Körper 5 zu dem menschlichen Körper anzeigt, und der zweite Term repräsentiert eine Geschwindigkeitsinformation, die eine Geschwindigkeit des menschlichen Körpers, der sich dem Detektor für einen menschlichen Körper 5 nähert, anzeigt.

Der Frequenzanalysator 52c unterzieht das Überlagerungssignal (siehe 20) einem Frequenzanalyseprozess. 21A bis 21D zeigen Signalverläufe der Überlagerungssignale, die dem Frequenzanalyseprozess durch den Frequenzanalysator 52c unterzogen werden. Eine Änderung des Signalverlaufs in der Reihenfolge von 21A, 21B, 21C und 21D zeigt, dass sich der menschliche Körper dem Detektor für einen menschlichen Körper 5 nähert.

Der Abstandsmesser 52k misst den Abstand vom Sensor 51 zu dem menschlichen Körper auf der Grundlage des Überlagerungssignals, das dem Frequenzanalyseprozess unterzogen wird. Die Erkennungseinrichtung 52e führt den Erkennungsprozesses in Kombination mit der Abstandsinformation (Messergebnis), die durch den Abstandsmesser 52k generiert wird, durch, und kann daher eine Position des menschlichen Körpers bestimmen. Dementsprechend kann die Erkennungseinrichtung 52e die einzelnen Bewegungen des menschlichen Körpers genau identifizieren und erkennen.

Außerdem bestimmt der Richtungsdetektor 52l die Bewegungsrichtung (Annähern oder Entfernen) des menschlichen Körpers auf der Grundlage der Ausgabe des Frequenzanalysators 52c. Die Erkennungseinrichtung 52e führt den Erkennungsprozesses in Kombination mit einer durch den Richtungsdetektor 521 gegebenen Detektionsinformation durch und kann daher die Bewegungsrichtung des menschlichen Körpers bestimmen. Dementsprechend kann die Erkennungseinrichtung 52e die einzelnen Bewegungen des menschlichen Körpers genau identifizieren und erkennen. Der Richtungsdetektor 52l kann die Bewegungsrichtung des menschlichen Körpers durch einen ähnlichen Prozess wie der Atmungsdetektor 52j oder Unterschiede zwischen Teilen der Abstandsinformation bestimmen.

Außerdem kann die Toilettenschüsselvorrichtung 1 in Anbetracht einer Größe der Toilette eine externe Einstellfunktion des Einstellens eines Bereichs zum Detektieren von Bewegungen des menschlichen Körpers gemäß einer externen Eingabe aufweisen.

Es wird bevorzugt, dass der Sensor 51 (die Übertragungsantenne 51c, die Empfangsantenne 51d) an einer Sitzseite des Toilettensitzes 12b angebracht ist. Zum Beispiel wird bevorzugt, dass der Sensor 51 an dem Toilettensitzkörper 12a vorgesehen ist, der an der Rückseite des menschlichen Körpers der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person angeordnet ist. In einem Fall, in dem ein Spülkasten zum Speichern von Wasser, das in die Toilettenschüssel 11 zugeführt wird, an einer Rückseite des menschlichen Körpers der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person vorgesehen ist, wird bevorzugt, dass der Sensor 51 an dem Spülkasten vorgesehen ist.

Es wird bevorzugt, dass jede von der Übertragungsantenne 51c und der Empfangsantenne 51d derart angeordnet ist, dass sich ihre Antennenfläche in eine vertikale Richtung oder eine als vertikal betrachtete Richtung erstreckt. Außerdem, können die Richtungen der Antennenflächen der Übertragungsantenne 51c und der Empfangsantenne 51d gemäß einem ausgewählten Modus von dem Wartemodus, dem Anwesenheitsmodus und dem Sitzmodus verändert werden. In diesem Fall kann eine Detektionsempfindlichkeit einer Bewegung des menschlichen Körpers verbessert werden.

Der vorstehend erwähnte Detektor für einen menschlichen Körper 5 ist nicht darauf beschränkt, dass er in der Toilettensitzvorrichtung 12 aufgenommen ist, sondern er kann in der Toilettenschüsselvorrichtung 1 oder der Fernsteuerung 3 aufgenommen sein.

(KURZDARSTELLUNG)

(1) Wie vorstehend beschrieben, umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12: den Toilettensitzkörper 12a (Körper), der auf der Toilettenschüssel 11 angeordnet wird; den Toilettensitz 12b, der an dem Toilettensitzkörper 12a derart angebracht ist, dass er zwischen einer Oben-Position und einer Unten-Position beweglich ist; und den Detektor für einen menschlichen Körper 5, der zum Detektieren eines menschlichen Körpers als eines zu detektierenden Objekts ausgelegt ist. Der Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfasst den Sensor 51, der derart ausgelegt ist, dass er ein drahtloses Signal sendet und das durch das Objekt reflektierte drahtlose Signal empfängt, um ein einer Bewegung des Objekts entsprechendes Sensorsignal auszugeben. Der Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfasst ferner den Frequenzanalysator 52c. Der Frequenzanalysator 52c ist derart ausgelegt, dass er das Sensorsignal in das Frequenzraumsignal umwandelt, und, durch Verwenden der Gruppe einzelner Filterbänke 5a mit verschiedenen Frequenzbändern, Signale der einzelnen Filterbänke 5a aus dem Frequenzraumsignal extrahiert. Der Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfasst ferner die Erkennungseinrichtung 52e. Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie den Erkennungsprozess des Detektierens einer vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage der Detektionsdaten durchführt, die mindestens eines von der Frequenzverteilung von Signalen auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke 5a und dem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten auf der Grundlage der Signale der einzelnen Filterbänke 5a umfassen. Der Detektor für einen menschlichen Körper 5 umfasst ferner eine Datenbankvorrichtung 52i, die derart ausgelegt ist, dass sie die Beispieldaten speichert, die mindestens eines von der Frequenzverteilung, die der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, und dem Komponentenverhältnis von Signalintensitäten, das der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers entspricht, umfassen. Die Erkennungseinrichtung 52e umfasst: die erste Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers der Person, die den Raum betritt, in dem mindestens eine Toilettenschüssel 11 montiert ist; und die zweite Detektionsfunktion des Detektierens, durch Durchführen des Erkennungsprozesses auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den Detektionsdaten und den Beispieldaten, des menschlichen Körpers der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person.

Gemäß dieser Ausgestaltung umfasst die Toilettensitzvorrichtung den Detektor für einen menschlichen Körper, der in der Lage ist, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers genau zu detektieren, während eine Fehldetektion unterbunden wird. Die Toilettensitzvorrichtung kann daher eine Wirkung des genauen Detektierens verschiedener Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. ein Betreten und Verlassen der Toilette sowie ein Sitzen auf dem Toilettensitz und ein Aufstehen von diesem, bieten.

(2) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach dem vorstehenden Punkt (1) umfassen die Beispieldaten erste Beispieldaten und zweite Beispieldaten. Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie die ersten Beispieldaten verwendet, wenn sie die erste Detektionsfunktion durchführt, und die zweiten Beispieldaten verwendet, wenn sie die zweite Detektionsfunktion durchführt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 eine Bewegung eines menschlichen Körpers genau detektieren, während eine Fehldetektion unterbunden wird.

(3) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach den vorstehenden Punkten (1) oder (2) ist die Erkennungseinrichtung 52e derart ausgelegt, dass sie, wenn eine Summe von Intensitäten der Signale der einzelnen Filterbänke 5a größer gleich einem Schwellenwert ist, den Erkennungsprozess durchführt oder ein Ergebnis des Erkennungsprozesses als gültig behandelt. Der Schwellenwert umfasst den ersten Schwellenwert (Wert für den Anwesenheitsmodus) und den von dem ersten Schwellenwert verschiedenen, zweiten Schwellenwert (Wert für den Sitzmodus). Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie den ersten Schwellenwert als den Schwellenwert verwendet, wenn sie die erste Detektionsfunktion durchführt, und den zweiten Schwellenwert als den Schwellenwert verwendet, wenn sie die zweite Detektionsfunktion durchführt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 eine Bewegung eines menschlichen Körpers genau detektieren, während eine Fehldetektion unterbunden wird.

(4) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (3) umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12 ferner die Hintergrundsignal-Entfernungseinrichtung 52h, die derart ausgelegt ist, dass sie Hintergrundsignale von Signalen, die einzeln die einzelnen Filterbänke 5a passieren, entfernt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 eine Verbesserung der Detektionsgenauigkeit des menschlichen Körpers bieten.

(5) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (4) umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12 ferner den Abstandsmesser 52k, der zum Messen eines Abstandes zu dem menschlichen Körper auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist. Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie den Erkennungsprozess in Kombination mit einem Messergebnis des Abstandsmessers 52k durchführt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess in Kombination mit dem Messergebnis, das durch den Abstandsmesser 52k generiert wird, durchführen und daher kann sie eine Position des menschlichen Körpers bestimmen. Dementsprechend kann die Erkennungseinrichtung 52e die einzelnen Bewegungen des menschlichen Körpers genau identifizieren und erkennen. Außerdem ist es möglich, unnötige Signale von außerhalb des gewünschten Bereichs zu entfernen.

(6) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (5) umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12 ferner den Richtungsdetektor 521, der zum Detektieren einer Bewegungsrichtung des menschlichen Körpers auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist. Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie den Erkennungsprozess in Kombination mit einem Messergebnis des Richtungsdetektors 52k durchführt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Erkennungseinrichtung 52e den Erkennungsprozess in Kombination mit der durch den Richtungsdetektor 52l bestimmten Bewegungsrichtung durchführen und kann daher eine Anwesenheit des menschlichen Körpers ermitteln. Dementsprechend kann die Erkennungseinrichtung 52e den menschlichen Körper genau identifizieren und erkennen.

(7) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (6) umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12 ferner den Atmungsdetektor 52j, der zum Detektieren eines Zustands der Atmung des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person auf der Grundlage des Sensorsignals ausgelegt ist.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 ein Sitzen eines menschlichen Körpers auf dem Sitz auf der Grundlage einer durch den Atmungsdetektor 52j detektierten Atmung bestimmen.

(8) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (7) ist der Sensor 51 derart vorgesehen, dass er einem Rücken des menschlichen Körpers einer auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person zugewandt ist.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 den menschlichen Körper detektieren.

(9) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (8) umfasst die Toilettensitzvorrichtung 12 ferner den Normierer 52d. Der Normierer 52d ist derart ausgelegt, dass er Intensitäten der Signale, die einzeln die einzelnen Filterbänke 5a passieren, durch eine Summe der Signale, die durch den Frequenzanalysator 52c extrahiert werden, oder eine Summe von Intensitäten von Signalen, die einzeln vorgegebene Filterbänke 5a passieren, die von den einzelnen Filterbänken 5a ausgewählt werden, normiert. Der Normierer 52d ist zum Ausgeben der normierten Intensitäten ausgelegt. Die Erkennungseinrichtung 52e ist derart ausgelegt, dass sie den Erkennungsprozess des Detektierens der vorgegebenen Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage von mindestens einem von einer Frequenzverteilung und einem Komponentenverhältnis der normierten Intensitäten, die von den von dem Normierer 52d ausgegebenen normierten Intensitäten der einzelnen Filterbänke 5a berechnet werden, durchführt.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettensitzvorrichtung 12 die vorgegebene Bewegung des menschlichen Körpers auf der Grundlage von mindestens einem von der Frequenzverteilung und dem Komponentenverhältnis der normierten Intensitäten, die von den normierten Intensitäten der einzelnen Filterbänke 5a berechnet werden, detektieren.

(10) Die Toilettenschüsselvorrichtung 1 umfasst: die Toilettensitzvorrichtung 12 nach einem der vorstehenden Punkte (1) bis (9), und die Toilettenschüssel 11, auf der der Toilettensitzkörper 12a (Körper) der Toilettensitzvorrichtung 12 angeordnet wird.

Infolgedessen umfassen die Toilettenschüsselvorrichtung 1 und die Toilettensitzvorrichtung 12 den Detektor für einen menschlichen Körper 5, der in der Lage ist, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers genau zu detektieren, während eine Fehldetektion unterbunden wird, und daher in der Lage ist, verschiedene Bewegungen eines menschlichen Körpers, wie z.B. Betreten und Verlassen der Toilette sowie Sitzen auf dem Toilettensitz und Aufstehen von diesem, genau zu detektieren.

(11) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettenschüsselvorrichtung 1 nach dem vorstehenden Punkt (10) umfasst die Toilettenschüsselvorrichtung 1 ferner die Steuerung 6, die zum Steuern des Betriebs einer Wasserzufuhrvorrichtung (die Spüleinrichtung 11c und die Gesäßwascheinrichtung 11d) zum Zuführen von Wasser in die Toilettenschüssel 11 auf der Grundlage eines Detektionsergebnisses des Detektors für einen menschlichen Körper 5 ausgelegt ist.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettenschüsselvorrichtung 1 den Betrieb der Wasserzufuhrvorrichtung auf der Grundlage des Detektionsergebnisses des Detektors für einen menschlichen Körper 5 steuern.

(12) In einer bevorzugten Ausgestaltung der Toilettenschüsselvorrichtung 1 nach dem vorstehenden Punkt (11) umfasst die Toilettenschüsselvorrichtung 1 den Spülkasten zum Speichern von Wasser, das in die Toilettenschüssel 11 geliefert wird. Der Spülkasten soll dem Rücken des menschlichen Körpers der auf dem Toilettensitz 12b sitzenden Person zugewandt sein. Der Sensor 51 ist an dem Spülkasten vorgesehen.

Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Toilettenschüsselvorrichtung 1 den menschlichen Körper detektieren.