(57)【要約】【課題】  使用者が意図していないときに操作入力され動作することを防止できる操作入力装置及びそれを用いた吐水装置を提供することを目的とする。【解決手段】  人体の接近を非接触で検出する非接触検出手段と、この非接触手段を覆う表面プレートと、この表面プレートとは電気的に絶縁された状態でその表面プレートの周囲の少なくとも一部に設けられたフレームと、前記表面プレートへパルス電圧を送信し、受信パルス電圧を受信して人体の接触を検出する接触検出手段とを備え、前記接触検出手段からの検出信号に基づいて前記表面プレートへの人体の接触があると判定すると、前記非接触検出手段からの検出信号に基づいて人体の接近があると判定しても操作入力が無いと判定する操作入力装置であって、前記送信パルス電圧と同一周波数かつ同位相のガードパルス電圧を前記フレームに印加する。【選択図】図３
2011006981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の接近を非接触で検出する非接触検出手段と、
前記非接触検出手段の検出方向に設けられ、該非接触検出手段を覆う表面プレートと、この表面プレートとは電気的に絶縁された状態でその表面プレートの周囲の少なくとも一部に設けられたフレームと、
前記表面プレートへ第１の静電結合を介して送信パルス電圧を送信し、
前記表面プレートから第２の静電結合を介して受信パルス電圧を受信し、
前記受信パルス電圧が低下する変化が生じることによって前記表面プレートへの人体の接触を検出する、静電容量方式の接触検出手段と、
前記非接触検出手段及び前記接触検出手段からの検出信号に基づいて人体による操作入力の有無を判定する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記接触検出手段からの検出信号に基づいて前記表面プレートへの人体の接触があると判定すると、前記非接触検出手段からの検出信号に基づいて人体の接近があると判定しても操作入力が無いと判定する操作入力装置であって、
前記接触検出手段より、前記フレームへ第３の静電結合を介して、前記送信パルス電圧と同一周波数かつ同位相のガードパルス電圧が印加されることを特徴とする操作入力装置。
【請求項２】
前記操作入力装置は、前記ガードパルス電圧の出力レベルを調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の操作入力装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記接触検出手段の前記受信パルス電圧が所定時間以上安定する状態が継続した場合、
前記受信パルス電圧が、人体が接触したと判定する際の閾値に所定のマージンを加えた値になるように、前記ガードパルス電圧の出力レベルを調整することを特徴とする請求項２に記載の操作入力装置。
【請求項４】
前記調整手段は、前記ガードパルス電圧の電圧振幅を可変するものであることを特徴とする、請求項２〜３の何れか１つに記載の操作入力装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記ガードパルス電圧のデューティーを可変するものであることを特徴とする、請求項２〜３の何れか１つに記載の操作入力装置。
【請求項６】
前記表面プレートに設けられた押しボタンをさらに備え、
前記制御手段は、前記押しボタンが押された場合には、前記接触検出手段からの検出信号にかかわらず、操作入力が有ったものと判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の操作入力装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の操作入力装置と、
給水流路を開閉する電磁弁と、
前記給水流路を介して供給された水を吐水する吐水部と、
を備え、
前記制御手段は、前記非接触検出手段および前記接触検出手段の少なくともいずれかか
らの検出信号に応じて、前記電磁弁の動作を制御することを特徴とする吐水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の態様は、一般的に、操作入力装置及び吐水装置に関し、具体的には非接触式の操作入力装置及びそれを用いた吐水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、便器などを洗浄する方法としては、バルブを機械的に開閉するレバーを操作する方法がある。これに対して、利便性を高めるため、バルブの代わりに電磁弁を備え、電気的な押しボタンの操作により便器洗浄を行う便器洗浄装置がある（特許文献１）。特許文献１に記載された便器洗浄装置によれば、電気的な押しボタンを有する操作部を比較的自由な位置に設置することができ、また、より小さな力で押しボタンを操作するだけで便器洗浄を行うことができる。さらに、便器洗浄を電気的に制御するシステムを備えれば、使用者が便器から立ち去ることを人体検知センサなどにより検知して、自動的に便器洗浄を行うこともできる。
【０００３】
しかしながら、洋式腰掛便器などの大便器を人体検知センサなどを使って自動洗浄する方式では、使用者が大便器から立ち上がって離れないと、人体検知センサが使用者を検知したままの状態となるため、自動洗浄がなかなか行われない場合がある。使用者は、自動洗浄が行われないと不安になり、トイレ室あるいはトイレブースから出ることができない場合がある。
【０００４】
そのため、使用者が任意のタイミングで便器洗浄を行えるように、押しボタンのような手動洗浄手段を設置して欲しいという要望がある。そこで、前述した電気的な押しボタンの代わりにタッチスイッチを備えた水洗便器の洗浄制御装置がある（特許文献２）。特許文献２に記載された水洗便器の洗浄制御装置によれば、押しボタンのようにスイッチを押し込む必要がなく、タッチスイッチに触れるだけで便器洗浄を行うことができる。そのため、特許文献２に記載された水洗便器の洗浄制御装置は、手に障害をもった使用者などに対して有効である。
【０００５】
一方で、病院などに設置された公共用のトイレ室では、便器洗浄を操作するスイッチに直接触れたくないという要望もある。そこで、押しボタンやタッチスイッチの代わりに光電センサなどの非接触検出手段を備えた水洗トイレの洗浄装置がある（特許文献３）。特許文献３に記載された水洗トイレの洗浄装置によれば、光電センサなどの非接触検出手段に手をかざすだけで便器洗浄を行うことができる。
【０００６】
しかしながら、目の不自由な使用者は、便器洗浄用の操作部やスイッチの位置を手探りで確認するため、意図せずにタッチスイッチを操作したり、非接触検出手段に手をかざしてしまうおそれがある。このようなことは、その使用者が初めて使用するような公共用のトイレにおいて、多く起こり得る。つまり、目の不自由な使用者は、初めて使用するトイレ室あるいはトイレブースに入ると、用便の前にまず便器洗浄用の操作部やスイッチの位置を手探りで確認する必要がある。そのため、その使用者は、用便の前に意図せずにタッチスイッチを操作したり、非接触検出手段に手をかざしてしまうおそれがある。これらにより、使用者が意図していないときに、便器洗浄が行われるおそれがある。
【０００７】
使用者が意図していないときに便器洗浄が行われると、洗浄水が無駄になるという問題がある。また、使用者が再び便器洗浄を行いたい場合であっても、洗浄水がロータンクなどに貯留されるまでの待ち時間が必要になる場合がある。さらに、流したくないものが流れてしまうなどの問題もある。これは、目の不自由な使用者が用便を済ませた後に、便器洗浄用の操作部やスイッチの位置を手探りで確認する場合も同様である。また、使用者が視覚障害者ではない場合であっても、薄暗い中でトイレ室を使用したり、便器の後方に設置された便器洗浄用のスイッチを手探りで操作する場合にも、これらのことは同様に起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１２０７２７号公報
【特許文献２】特開平５−２４７９８４号公報
【特許文献３】特開平１１−３４３６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、水が装置に付着するような状況であっても、使用者が意図していないときに操作入力され動作することを防止できる操作入力装置及びそれを用いた吐水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、人体の接近を非接触で検出する非接触検出手段と、前記非接触検出手段の検出方向に設けられ、該非接触検出手段を覆う表面プレートと、この表面プレートとは電気的に絶縁された状態でその表面プレートの周囲の少なくとも一部に設けられたフレームと、前記表面プレートへ第１の静電結合を介して送信パルス電圧を送信し、前記表面プレートから第２の静電結合を介して受信パルス電圧を受信し、前記受信パルス電圧が低下する変化が生じることによって前記表面プレートへの人体の接触を検出する、静電容量方式の接触検出手段と、前記非接触検出手段及び前記接触検出手段からの検出信号に基づいて人体による操作入力の有無を判定する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記接触検出手段からの検出信号に基づいて前記表面プレートへの人体の接触があると判定すると、前記非接触検出手段からの検出信号に基づいて人体の接近があると判定しても操作入力が無いと判定する操作入力装置であって、前記接触検出手段より、前記フレームへ第３の静電結合を介して、前記送信パルス電圧と同一周波数かつ同位相のガードパルス電圧が印加されることを特徴とする。
よって、この操作入力装置によれば、接触検出手段が外装部への人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段が人体の接近を検出した場合であっても、非接触検出手段からの出力信号を無効にする。そのため、例えば、目の不自由な使用者が、操作入力装置の位置を手探りで確認している場合に、意図せずに非接触検出手段に手を接近させたときでも、操作入力され動作することはない。そのため、使用者が意図していないときに操作入力され動作することを防止できる。
しかも、表面プレートに付着した水によって表面プレートと周囲環境との静電結合が増加し、表面プレートに印加された送信パルス電圧が減衰して人体が接触したと誤判定を起こしそうな現象があっても、表面プレートと周囲環境の間にあるフレームに送信パルス電圧と同位相のガードパルス電圧を印加することにより、前記現象を緩和し、接触検出手段の検出能力を維持して、操作入力装置として正常な動作を行うことができる。
更に、表面プレートに付着した水の量が更に多い場合、フレームから表面プレートへ送信パルス電圧と同位相のガードパルス電圧が印加されるため、受信パルス電圧は増加し、人体の接触を検出しにくい側に作用するため、非接触検出手段の検出信号を有効とする側に動作し、この操作入力装置の主目的である、非接触による操作入力を有効とすることができる。
【００１１】
第２の発明は、前記操作入力装置は、前記ガードパルス電圧の出力レベルを調整する調整手段を設けたことを特徴とする。
よって、ガードパルス電圧による作用を適当な値に調整することで、より確実にその効果を発揮できる。
【００１２】
第３の発明は、前記調整手段は、前記接触検出手段の前記受信パルス電圧が所定時間以上安定する状態が継続した場合、前記受信パルス電圧が、人体が接触したと判定する際の閾値に所定のマージンを加えた値になるように、前記調整手段によって前記ガードパルス電圧の出力レベルを調整することを特徴とする。
よって、操作入力装置の製品の製造ばらつきや、装置の施工状態の違い、装置の使用時の環境変化などに応じてガードパルス電圧の作用を適当な値に自動調整することが可能となる。
【００１３】
第４の発明は、前記調整手段は、前記ガードパルス電圧の電圧振幅を可変するものであることを特徴とする。
よって、簡易的な電気回路により、調整が可能となる。
【００１４】
第５の発明は、前記調整手段は、前記ガードパルス電圧のデューティーを可変するものであることを特徴とする。
よって、マイコンのプログラム等により、新たな電気回路の追加を必要とせず、調整が可能となる。
【００１５】
第６の発明は、
前記表面プレートに設けられた押しボタンをさらに備え、前記制御手段は、前記押しボタンが押された場合には、前記接触検出手段からの検出信号にかかわらず、操作入力が有ったものと判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の操作入力装置である。
よって、操作入力装置に如何なる水の付着があっても、絶対に確実な操作入力の方法を持つことが可能となる。
【００１６】
第７の発明は、前記操作入力装置と、給水流路を開閉する電磁弁と、前記給水流路を介して供給された水を吐水する吐水部と、を備え、前記制御手段は、前記非接触検出手段および前記接触検出手段の少なくともいずれかからの検出信号に応じて、前記電磁弁の動作を制御することを特徴とする吐水装置である。
この吐水装置によれば、接触検出手段が表面プレートへの人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段が人体の接近を検出した場合であっても、非接触検出手段からの出力信号を無効にする。そのため、例えば、目の不自由な使用者が、操作入力装置の位置を手探りで確認している場合に、意図せずに非接触検出手段に手を接近させたときでも、電磁弁が開放され吐水することはない。そのため、使用者が意図していないときに吐水することを防止できる。
そして、上記動作が、公共トイレのような水の付着しやすい環境でも、確実に行われる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の態様によれば、水がかかりやすい環境においても、使用者が意図していないときに操作入力され動作することを防止できる操作入力装置及びそれを用いた吐水装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態にかかる操作入力装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる操作入力装置を表す平面模式図である。
【図３】本実施形態にかかる操作入力装置の内部を表す断面模式図である。
【図４】本実施形態にかかる操作入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【図５】本実施形態の静電容量検出の動作を表すフローチャートである。
【図６】本実施形態の光電検出の動作を表すフローチャートである。
【図７】本実施形態のガード駆動調整の動作を表すフローチャートである。
【図８】本実施形態の回路基板の回路構成を例示する構成図である。
【図９】接触検出手段に関する回路が構成された場合の動作波形を表すタイミングチャートである。
【図１０】非接触検出手段に関する回路が構成された場合の動作波形を表すタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態にかかる操作入力装置を表す平面模式図である。
【図１２】本実施形態にかかる操作入力装置の内部を表す断面模式図である。
【図１３】本実施形態にかかる操作入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる操作入力装置を備えたトイレ装置を例示する斜視模式図である。
図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下、単に「便器」という）１００と、その上部に設けられた便座２１０および便蓋２２０と、便器１００の洗浄を操作する操作入力装置３００と、を備える。なお、便器１００の洗浄機構としては、いわゆる「ロータンク式」でもよく、あるいはロータンクを用いない「水道直圧式」であってもよい。
【００２０】
また、便器１００の上部には、衛生洗浄装置としての機能部などを有するケーシング２３０が設けられていてもよい。そして、便座２１０および便蓋２２０は、このケーシング２３０に対して開閉自在に軸支されていてもよい。但し、本発明においては、ケーシング２３０は必ずしも設けなくてもよい。
【００２１】
操作入力装置３００は、例えばトイレ室の壁面１０などに設けられている。操作入力装置３００は、非接触検出手段３１０を有し、その非接触検出手段３１０により人体の接近を検出した場合には、操作入力信号を出力できる。すなわち、例えば、使用者が非接触検出手段３１０の近傍に手などをかざしたり近づけたりすると、操作入力装置３００は、非接触検出手段３１０により使用者の手などを検出し、操作入力信号を出力できる。その結果、便器１００の洗浄が行われる。
【００２２】
なお、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、トイレ装置だけに限定されず、他の吐水装置に備えられてもよい。つまり、操作入力装置３００は、非接触検出手段３１０からの検出信号に応じて、洗面所や台所、浴室などに使用される水栓装置などの各種の吐水装置の給水制御を行ってもよい。以下では、説明の便宜上、操作入力装置３００がトイレ装置に備えられた場合を例に挙げて説明する。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる操作入力装置を表す平面模式図である。
また、図３は、本実施形態にかかる操作入力装置の内部を表す断面模式図である。なお、図３は、図２に表したＡ−Ａ断面図に相当する。
【００２４】
本実施形態にかかる操作入力装置３００は、人体の接近を非接触で検出する非接触検出手段３１０と、非接触検出手段３１０を保護する外装部３２０と、非接触検出手段３１０などを内蔵するケース３３０と、を備える。なお、ケース３３０と壁１０の間にある３３１はケース固定用の枠である。ケース３３０と枠３３１を一体構造としても良いが、ケース３３０は、非接触検出手段３１０を水や埃から保護するものとして防水構造とし、枠３３１は、壁１０にケース３３０を固定する際の施工誤差を吸収する部材として用いる方が施工の手間や強度の面から好ましい。
【００２５】
外装部３２０は、図３に表したように、操作入力装置３００の便器１００がある側の表面、すなわち非接触検出手段３１０の非接触検出方向の表面に設けられ、外筐を形成している。外装部３２０は、表面プレート３２１と、表面プレート３２１の周縁に設けられたフレーム３２３と、表面プレート３２１とフレーム３２３の間に入り、双方を電気的に絶縁する絶縁部材３２４と、を有する。そして、表面プレート３２１には、「流す」などの文字や点字が設けられている。
【００２６】
非接触検出手段３１０は、例えば反射光量判定方式のアクティブ型赤外線センサ（赤外線投光式センサ）であり、投光素子３１１と、受光素子３１３と、を有する。投光素子３１１は、赤外線を投光する。そして、投光素子３１１から投光された赤外線の少なくとも一部は、人体などの被検知体により反射される。受光素子３１３は、その反射光を受光する。操作入力装置３００は、受光素子３１３により受光された反射光の光量に応じて、人体などが非接触検出手段３１０に接近しているか否かを判断できる。但し、非接触検出手段３１０は、アクティブ型赤外線センサだけに限定されるわけではない。非接触検出手段３１０は、例えば、超音波センサ、またはドップラーセンサなどのマイクロ波センサなどであってもよい。
【００２７】
また、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、外装部３２０への人体の接触を検出する接触検出手段をさらに備える。この接触検出手段は、送信電極と受信電極との間の静電容量を検出する静電容量センサである。このため、図３に表したように、ケース３３０の内部に設けられた回路基板３４０に、送信電極３４１と受信電極３４３とが取り付けられている。そして、送信電極３４１および受信電極３４３と、表面プレート３２１と、の間には結合コンデンサ３５１、３５３がそれぞれ形成されている。なお、結合コンデンサ３５１、３５３は、電子部品のコンデンサであってもよいし、送信電極３４１および受信電極３４３と、表面プレート３２１と、が薄い絶縁体を介してそれぞれ空間的に静電結合されたコンデンサであってもよい。
【００２８】
表面プレート３２１およびフレーム３２３は、金属から形成されている。あるいは、表面プレート３２１およびフレーム３２３は、樹脂から形成され、その表面にメッキが施されている。つまり、表面プレート３２１およびフレーム３２３は、全体として導電性を有する。そして、表面プレート３２１とフレーム３２３とは、絶縁部材３２４によって、互いの電気的な結合が遮断されている。
【００２９】
更に、フレーム３２３に対し、回路基板３４０上のガード駆動電極３４２から結合コンデンサ３５２が形成されている。なお、結合コンデンサ３５２は、電子部品のコンデンサであってもよいし、ガード駆動電極３４２とフレーム３２３と、が薄い絶縁体を介してそれぞれ空間的に静電結合されたコンデンサであってもよい。
なお、このガード駆動電極３４２の働きについては、後に詳述する。
また、図３の４２０は操作入力装置３００の操作面側の表面に付着した水滴の例を示している。まず、水滴４２０が無いものとして動作内容の説明を行う。
【００３０】
ここで、静電容量センサは、送信電極３４１に交流電圧を出力し、この出力が結合コン
デンサ３５１および３５３を介して受信電極３４３に入力される電荷量を測定する方式である。図３に表したように、使用者が表面プレート３２１に手４１０を接触させると、送信電極３４１から受信電極３４３へ向かう電荷の少なくとも一部が、表面プレート３２１から手４１０を経由し、使用者の人体を介して大地へと流れてしまう。そのため、送信電極３４１から受信電極３４３へ向かう電荷は小さくなる。その結果、結合コンデンサ３５１および３５３の実効的な静電容量は小さくなる。よって、操作入力装置３００は、送信電極３４１と受信電極３４３との間の静電容量の変化に応じて、人体などが表面プレート３２１に接触しているか否かを判断できる。
【００３１】
そして、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、接触検出手段が表面プレート３２１への人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段３１０が人体の接近を検出した場合であっても、非接触検出手段３１０からの出力信号を無効にする。あるいは、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、接触検出手段が表面プレート３２１への人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段３１０の検出動作を実行させない。
【００３２】
これによれば、例えば、目の不自由な使用者が、便器１００の洗浄を直ちに行おうという意図がなく、まず、操作入力装置３００の位置を確認するために手探りをしている場合に、非接触検出手段３１０に手４１０を接近させたときでも、便器１００の洗浄は行われない。そのため、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、使用者が意図していないときに便器洗浄が行われることを防止できる。
なお、目の不自由な使用者は、操作入力装置３００の外形の特徴や表面プレート３２１の点字表示などにより、非接触検出手段３１０の存在を認識し、表面プレート３２１から手を離して手をかざすことで、便器洗浄を行うことができる。
【００３３】
次に、本実施形態にかかる操作入力装置３００の動作について、図面を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態にかかる操作入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【００３４】
まず、操作入力装置３００は、動作をスタートさせると（ステップＳ１０１）、接触検出手段により送信電極３４１と受信電極３４３との間の静電容量を検出する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３の静電容量を検出する動作については、後に詳述する。続いて、操作入力装置３００の制御手段（図８参照）３４９は、接触検出手段から出力された静電容量（検出信号）が所定閾値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０５）。これは、使用者が表面プレート３２１に手４１０などを接触させているか否かを判断する動作である。なお、制御手段（図８参照）３４９は、ケース３３０に内蔵された回路基板３４０に設けられている。
【００３５】
接触検出手段から出力された静電容量が所定閾値よりも小さい場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、使用者が表面プレート３２１に手４１０などを接触させて操作入力装置３００の位置を手探りで確認している状態であると判断し、ステップＳ１０３に戻る。つまり、この場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、操作入力装置３００は、非接触検出手段３１０による光電検出（ステップＳ１０７）を行わない。
【００３６】
一方、接触検出手段から出力された静電容量が所定閾値よりも小さくない場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、使用者が表面プレート３２１に手４１０などを接触させていないと判断し、ガード駆動電極３４２へ出力する電圧レベルの調整（ステップＳ１１２）を行う。これについては後に詳述する。
【００３７】
次に非接触検出手段３１０により光電検出を行う（ステップＳ１０７）。つまり、非接触検出手段３１０は、使用者の手４１０などにより反射された赤外線（反射光）の反射光量を検出する（ステップＳ１０７）。なお、反射光量を検出する動作については、後に詳述する。
【００３８】
続いて、制御手段３４９は、非接触検出手段３１０から出力された反射光量（検出信号）が所定閾値よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０９）。これは、使用者が非接触検出手段３１０に手４１０などを接近させているか否かを判断する動作である。非接触検出手段３１０から出力された反射光量が所定閾値よりも大きい場合には（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、使用者が非接触検出手段３１０に手４１０などを接近させている状態であると判断し、制御手段３４９は、操作入力信号を出力する（ステップＳ１１１）。その結果、便器１００の洗浄が行われる。
【００３９】
図４に表したフローチャートのように、接触検出手段から出力された静電容量が所定閾値よりも小さい場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、操作入力装置３００は、非接触検出手段３１０による光電検出（ステップＳ１０７）を行わない。そのため、制御手段３４９からは操作入力信号が出力されず、あるいは操作入力がないことの信号が出力され、便器１００の洗浄は行われない。そのため、操作入力装置３００は、使用者が意図していないときに便器洗浄が行われることを防止できる。
【００４０】
次に、静電容量検出および光電検出の動作について、図面を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態の静電容量検出の動作を表すフローチャートである。
また、図６は、本実施形態の光電検出の動作を表すフローチャートである。
また、図７は、本実施形態のガード電極の駆動の調整動作を表すフローチャートである。
また、図８は、本実施形態の回路基板の回路構成を例示する構成図である。
また、図９は、接触検出手段に関する回路が構成された場合の動作波形を表すタイミングチャートである。
また、図１０は、非接触検出手段に関する回路が構成された場合の動作波形を表すタイミングチャートである。
【００４１】
まず、回路基板３４０の回路構成について、図８を参照しつつ説明する。図８に表した回路構成では、信号Ｓ４を「Ｈ」としてスイッチ３９４を図８の上側に切り替えると非接触検出手段（アクティブ型赤外線センサ）３１０に関する回路が構成され、信号Ｓ４を「Ｌ」としてスイッチ３９４を図８の下側に切り替えると接触検出手段（静電容量センサ）に関する回路が構成される。このように、図８に表した回路構成では、非接触検出手段（アクティブ型赤外線センサ）３１０の信号処理部である赤外線の反射光量を検出する回路と、接触検出手段（静電容量センサ）の信号処理部である送信電極３４１と受信電極３４３との間の静電容量を検出する回路と、が共用されている。但し、非接触検出手段（アクティブ型赤外線センサ）３１０と接触検出手段（静電容量センサ）との回路は、それぞれ別の回路により構成されていてもよい。
【００４２】
非接触検出手段３１０の受光素子３１３または接触検出手段の受信電極３４３から出力されたそれぞれの検出信号（反射光量、静電容量）は、増幅手段３４５により増幅される。まず、アクティブ型赤外線センサとして動作する光電検出の場合、投光素子３１１から赤外線が投光されているとき（信号Ｓ２＝Ｈレベル）、すなわち投光素子３１１から赤外線の投光信号が送信されているときには、スイッチ３９２は信号Ｓ２により「Ｈ：ｏｎ」に切り替えられ、スイッチ３９３は信号Ｓ３により「Ｌ：ｏｆｆ」に切り替えられる。その結果、積分手段３４７は、増幅手段３４５からの信号（増幅された反射光量）を積分する。
【００４３】
一方、投光素子３１１から赤外線が投光されていないとき（信号Ｓ２＝Ｌレベル）、すなわち投光素子３１１から赤外線の投光信号が送信されていないときには、スイッチ３９２は信号Ｓ２により「Ｌ：ｏｆｆ」に切り替えられ、スイッチ３９３は信号Ｓ３により「Ｈ：ｏｎ」に切り替えられる。その結果、反転手段３４６は、増幅手段３４５からの信号（増幅された反射光量）の極性を反転させる。そして、積分手段３４７は、反転手段３４６により極性を反転された信号を積分する。
【００４４】
これと同様に、静電容量検出の場合、送信電極３４１から電気力線が発生しているとき、すなわち送信電極３４１に電圧をかける信号が送信されているときには、スイッチ３９２は信号Ｓ２により「Ｈ：ｏｎ」に切り替えられ、スイッチ３９３は信号Ｓ３により「Ｌ：ｏｆｆ」に切り替えられる。その結果、積分手段３４７は、増幅手段３４５からの信号（増幅された静電容量）を積分する。
【００４５】
一方、送信電極３４１から電気力線が発生していないとき、すなわち送信電極３４１に電圧をかける信号が送信されていないときには、スイッチ３９２は信号Ｓ２により「Ｌ：ｏｆｆ」に切り替えられ、スイッチ３９３は信号Ｓ３により「Ｈ：ｏｎ」に切り替えられる。その結果、反転手段３４６は、増幅手段３４５からの信号（増幅された静電容量）の極性を反転させる。そして、積分手段３４７は、反転手段３４６により極性を反転された信号を積分する。
【００４６】
このようにして、積分手段３４７により積分された積分値は、制御手段３４９へ出力され、その制御手段３４９によりＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換される。なお、スイッチ３９４が信号Ｓ４により「Ｌ：下側」に切り替えられ、接触検出手段（静電容量センサ）に関する回路が構成された場合の動作波形は、図９に表した如くである。また、スイッチ３９４が信号Ｓ４により「Ｈ：上側」に切り替えられ、非接触検出手段（アクティブ型赤外線センサ）３１０に関する回路が構成された場合の動作波形は、図１０に表した如くである。
【００４７】
次に、静電容量検出の動作について図５を用いて説明すると、操作入力装置３００は、接触検出手段により送信電極３４１と受信電極３４３との間の静電容量を検出する場合には、まず、接触検出手段（静電容量センサ）を選択する（ステップＳ３０１）。これは、信号Ｓ４を「Ｌ」に切り替えて、接触検出手段の回路を選択することに相当する（図９に表したタイミングＴ０）。
【００４８】
同時に、操作入力装置３００は、積分手段３４７の積分値をリセットする（ステップＳ３０３）。すなわち、接触検出手段から出力された静電容量は、積分手段３４７により積分されて制御手段３４９へ出力されるため、操作入力装置３００は、まず信号Ｓ１を「Ｌ、Ｈ、Ｌ」の順序で切り替えてスイッチ３９１により積分値をリセット（初期化）する。
【００４９】
続いて、送信電極３４１に電圧をかける信号が送信されているときには、積分手段３４７は、増幅手段３４５からの信号（増幅された静電容量）を積分する（ステップＳ３０５）（図９に表したタイミングＴ１〜Ｔ１６のうちの奇数タイミング）。一方、送信電極３４１に電圧をかける信号が送信されていないときには、積分手段３４７は、反転手段３４６により極性を反転された信号（増幅された静電容量）を積分する（ステップＳ３０７）（図９に表したタイミングＴ１〜Ｔ１６のうちの偶数タイミング）。
【００５０】
このような積分演算が８回終了した場合には（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）（図９に表したタイミングＴ１７）、操作入力装置３００は、その積分演算を終了させる（ステップＳ３１１）。つまり、操作入力装置３００は、信号Ｓ２および信号Ｓ３を「Ｌ：ｏｆｆ」にそれぞれ切り替える。積分演算が８回終了していない場合には（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、その積分演算は８回終了するまで繰り返される。以上の積分演算の繰り返しにより、送信電極３４１に出力された送信信号が、静電結合によって受信電極３４３に伝達され、その信号成分が積分手段３４７の出力として現れる。
【００５１】
一方、受信電極３４３には送信信号以外のノイズ成分も入力されるが、ノイズ成分は不規則に変化するため、送信電極３４１の送信信号のタイミング、つまり積分演算のタイミングと同期しない。よって、図９に表したＴ１〜Ｔ１６のうちの奇数タイミングと偶数タイミングとで増幅信号の極性を反転させながら増幅信号を積分することで、ノイズ成分は相殺され、積分手段３４７の出力として現れない。
【００５２】
このようにして、８回の積分演算後の積分手段３４７の積分値は、送信電極３４１と受信電極３４３の間の静電結合に相当する値となる。
続いて、積分手段３４７からの積分値は、制御手段３４９へ出力され、その制御手段３４９によりＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換される（ステップＳ３１３）。そして、静電容量検出の動作は終了する（ステップＳ３１５）。
【００５３】
次に、光電検出の動作について図６を用いて説明すると、操作入力装置３００は、使用者の手４１０などにより反射された赤外線（反射光）の反射光量を非接触検出手段３１０により検出する場合には、まず、非接触検出手段３１０（アクティブ型赤外線センサ）を選択する（ステップＳ４０１）。これは、信号Ｓ４を「Ｈ」に切り替えて、非接触検出手段３１０の回路を選択することに相当する。続いて、操作入力装置３００は、積分手段３４７積分値をリセットする（ステップＳ４０３）。これは、図５に表したフローチャートのステップＳ３０３の動作と同様である。
【００５４】
続いて、投光素子３１１から赤外線の投光信号が送信されているときには、積分手段３４７は、増幅手段３４５からの信号（増幅された反射光量）を積分する（ステップＳ４０５）。一方、投光素子３１１から赤外線の投光信号が送信されていないときには、積分手段３４７は、反転手段３４６により極性を反転された信号（増幅された反射光量）を積分する（ステップＳ４０７）。
【００５５】
このような積分演算が４回終了した場合には（ステップＳ４０９：Ｙｅｓ）、操作入力装置３００は、その積分演算を終了させる（ステップＳ４１１）。一方、積分演算が４回終了していない場合には（ステップＳ４０９：Ｎｏ）、その積分演算は４回終了するまで繰り返される。以上の動作により、静電容量検出の場合と同様にして、受光素子３１３に入力されるノイズ成分は除去され、反射光量に相当する値が積分手段３４７の出力として現れる。続いて、ステップＳ４１１、ステップＳ４１３、およびステップＳ４１５の動作は、図５に表したフローチャートのステップＳ３１１、ステップＳ３１３、およびステップＳ３１５の動作と同様である。
【００５６】
なお、光電検出の動作における積分回数は４回であるのに対して、静電容量検出の動作における積分回数が８回であるのは、接触検出手段から出力される検出信号が非接触検出手段３１０から出力される検出信号よりも小さい場合を想定したためである。但し、光電検出および静電容量検出における積分回数ついては、図５および図６にそれぞれ例示した回数に限定されず、適宜変更することができる。
【００５７】
以上は、操作入力装置３００に水滴４２０が付着していない状態での動作説明である。次に、図３の如く、使用者の手４１０の手が濡れていたり、濡れ雑巾による掃除が行われた等によって水滴４２０が付着し、表面プレート３２１からフレーム３２３、壁１０へと水滴（または水膜）の繋がりが出来てしまった場合の動作を説明する。
【００５８】
水滴４２０は人体と同じく導電性の物質であるため、水滴４２０が有する導電性の成分をもって表面プレート３２１と壁１０が接続される。壁１０の電位は操作入力装置が置かれた環境の電位であり、大地とほぼ同じ電位、すなわちＧＮＤ（グランド）と同じと考えて良い。これは、人体の電位、接触検出手段の回路の基準電位（電源のマイナス電位）と同じである。
【００５９】
よって、水滴４２０の付着があると、前述の使用者の手４１０が表面プレート３２１に接触した時と同様に、送信電極３４１から受信電極３４３へ向かう電荷の少なくとも一部が、表面プレート３２１から水滴４２０を経由し、壁１０から大地へと流れてしまう。そのため、送信電極３４１から受信電極３４３へ向かう電荷は小さくなる。
ここでガード駆動電極３４２およびフレーム３２３の働きを考慮しない場合、結合コンデンサ３５１および３５３の実効的な静電容量は小さくなり、制御手段３４９は、人体などが表面プレート３２１に接触しているという判断をしてしまう。これが従来の方式にあった不具合の要因である。
【００６０】
しかし、本実施形態においては結果が異なる。図８のように、送信電極３４１に加える交流電圧信号Ｓ２が、ガード電極駆動手段３４８を介してガード電極３４２に対し印加される。
ガード電極駆動手段は、例えば電圧振幅を変化させる増幅回路であり、信号Ｓ２がどれだけの電圧振幅でガード電極３４２に印加されるかを調整する手段である。言い換えれば、信号Ｓ２を送信電極３４１とガード電極３４２にバランス良く出力するための調整手段である。本実施形態では、制御手段３４９が出力する信号Ｓ５によって増幅率が制御される、可変増幅回路（図８のＡ５）である。
【００６１】
この構成により、ガード電極３４２は、送信電極３４１と同様の作用を持ち、その効力の大小がガード電極駆動手段３４８によって調整可能となる。そして、ガード電極３４２の送信電極３４１と同等の作用は、コンデンサ３５２を介してフレーム３２３に伝達される。
【００６２】
前述の説明のように、図３の水滴４２０が付着していない場合、フレーム３２３は表面プレート３２１と絶縁されているため、何も作用しない。よって、水滴４２０の付着が無ければ、ガード電極３４２の存在を考える必要はない。
一方、水滴４２０が付着している場合、表面プレート３２１が壁１０のＧＮＤ電位と水滴４２０の導電成分で電気的に繋がるが、その中間にフレーム３２３が入り、これが送信電極３４１と同じ作用をする。すると、フレーム３２３から信号Ｓ２と同位相のパルス電圧が水滴４２０に印加され、これが水滴４２０の導電成分を経由して表面プレート３２１へ繋がり、更にコンデンサ３５３を介して受信電極３４３に入る。
【００６３】
つまり、図３の水滴４２０のような状態になると、フレーム３２３は送信電極３４１と同様の働きをして、送信電極３４１と受信電極３４３の間の静電容量値を増やす効果をもたらす。すなわち、水滴４２０によって表面プレート３２１と大地のＧＮＤが繋がろうとする作用を、フレーム３２３によって打ち消す働きがある。その効果の量は、ガード駆動手段３４８によって制御され、適切なレベルが存在する。
【００６４】
ガード駆動手段３４８の出力が小さすぎる場合、フレーム３２３の作用が無い側に近づくため、水滴４２０によって表面プレート３２１とＧＮＤとの繋がりが強くなる。その結果、水滴４２０によって、人体が表面プレート３２１に接触しているという判断をしてしまう可能性が高くなる。
【００６５】
逆に、ガード駆動手段３４８の出力が大きすぎる場合、送信電極３４１の出力が大きすぎる、または、送信側の結合コンデンサ３５１が大きすぎるのと同じ状態となる。こうなると、表面プレート３２１に人体が接触しても、手４１０から大地へ逃がすことができる電荷量以上に送信側の出力が大きくなってしまい、手の接触を検出できなくなる。
よって、ガード駆動手段３４８の出力は大きすぎず、小さすぎない適切なレベルがあって、それは図３の接触検出手段である静電容量センサの設計値や壁１０との施工状態等によって異なるため、自動的に調整するのが理想である。
【００６６】
なお、ガード駆動手段３４８の効果を調整する別な方法として、電圧振幅を変化させる可変増幅回路でなく、「送信パルスである信号Ｓ２と同期しながらＤＵＴＹを変化させる方法」や、「信号Ｓ２のパルスの立ち上がり／立ち下がりを鈍らせる（傾きを変える）方法」もある。信号Ｓ２と同一周波数、同位相のパルス信号であれば、矩形波でなく、正弦波でも良い。
【００６７】
また、信号Ｓ５を使った自動調整でなく、例えば、手動の可変抵抗を使って信号Ｓ２を分圧してガード電極３４２に印加する方法もある。この場合、制御手段３４９による調整でなく、ドライバー等を使って可変抵抗を回し、製品ごと、または現場ごとに手動調整することになる。一般に、静電容量センサが周囲環境の影響を受けやすいものであることを考慮すると、製品ごと（製造時）だけでなく、設置後の現場ごとの調整が望ましい。
【００６８】
上述の動作につき、図７を用いて説明する。
図７は、ガード電極の駆動の調整動作を表すフローチャートであり、操作入力装置の動作を例示するフローチャートである図４のステップＳ１１２の動作詳細である。
【００６９】
図４において、接触検出手段から出力された静電容量が所定閾値よりも小さくない場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、使用者が表面プレート３２１に手４１０などを接触させていないと判断し、図７のガード駆動調整のサブルーチンを実行する（ステップＳ１１２）。
【００７０】
より具体的に説明すると、図４のステップＳ１０５では、静電容量検出動作における積分手段３４７の出力のＡ／Ｄ変換（図５のステップＳ３１３）の値が、ある閾値と比較して、小さければ人体が接触していると判定し、小さくなければ人体が接触していないと判定する。
つまり、人体が接触しているか否かを判定するための閾値があり、この閾値を、例えば「１００」とすれば、積分手段出力のＡ／Ｄ値が「１００」以上の場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）に、人体が接触していないと判定し、図７のガード駆動調整のサブルーチンに進む（図４のステップＳ１１２）。
【００７１】
図７において、静電容量の値の安定状態を確認する（ステップＳ７０１）。これは、積分手段出力のＡ／Ｄ値が、前回、またはそれ以前の検出動作時の値と比較して、所定の差があるか否かを見れば良い。
例えば、操作入力装置３００が使用者を待っている「待機状態」にある時に、例えば照明や空調装置等の設置環境におけるノイズによって、人体の接触が全く無くても、積分手段出力のＡ／Ｄ値には、ある程度の変動が生じる。この変動量が、通常「±３」以内とすれば、今回のＡ／Ｄ値と前回のＡ／Ｄ値の差が「±３以内ならば安定」というように判断すれば良い。
こうして、前回の検出動作時のＡ／Ｄ値との差が±３以内であり、静電容量値が安定していると判定すれば（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、その継続時間を判断（ステップＳ７０２）し、その状態が所定時間、この例では３０秒以上であれば（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）ば、静電容量値が適切なレベルにあるかどうかの判断（ステップＳ７０３）に移行する。
上記状態でない場合（ステップＳ７０１：ＮｏまたはステップＳ７０２：Ｎｏ）は、そのままメインルーチンの図４に戻り（ステップＳ７０７）、ステップＳ１０７に進む。
【００７２】
図７のステップＳ７０３に進むのは、操作入力装置３００の使用者がいない待機状態にあって、人体の接触がなく、静電容量値が所定時間（３０秒）以上安定（変動が±３以内）している状態である。
【００７３】
ここで、静電容量値が、このステップの比較閾値である、待機状態にあるときの「上限値」を越えている（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）と、制御手段３４９から出力する信号Ｓ５により、ガード駆動手段３４８の増幅率を１段階下げる（ステップＳ７０４）。
これは、ガード電極３４２が送信電極３４１を補助する作用が大きすぎるため、積分手段出力のＡ／Ｄ値が「上限値」を越えた大き過ぎる値になっており、この状態で表面プレート３２１へ手４１０を接触させても、積分手段出力のＡ／Ｄ値が人体の接触を判定する閾値「１００」以下となるまで下がらず、手４１０を検出できなくなる恐れがあるため、ガード電極３４８の作用を減らす操作である。
例えば、水滴４２０が表面プレート３２１とフレーム３２３を繋ぐように付着しているが、壁１０までは十分に達していない状態などが、この状況に対応する。
数値例を示すと、ステップＳ７０３で比較を行う「上限値」を「１２５」とすれば、静電容量値を示すＡ／Ｄ値がこれを越えていた場合、「１２５以下」となるように、ガード駆動手段３４８の増幅率を１段階下げる。例えば、増幅率を１．００倍から０．９９倍とする。
この動作は、図４のステップＳ１１２が実行されるごとに繰り返されるので、例えば、ガード駆動手段３４８の増幅率が、１．００倍、０．９９倍、０．９８倍、０．９７倍というようにＡ／Ｄ値が「１２５以下」になるまで徐々に下がり、それに伴って、ガード駆動電極３４２に印加される電圧振幅が小さくなって行く。
【００７４】
一方、静電容量値が待機状態の「上限値」を越えていない場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、次の比較値である「下限値」より小さいかを見る（ステップＳ７０５）。静電容量値が「下限値」より小さい場合（ステップＳ７０５：Ｙｅｓ）、制御手段３４９から出力する信号Ｓ５により、ガード駆動手段３４８の増幅率を１段階上げる（ステップＳ７０６）。
これは、ガード電極３４２が送信電極３４１を補助する作用が不足している状態にあり、付着している水滴４２０の影響を十分に除去できていないため、ガード電極３４２の作用を増やす操作である。
【００７５】
数値例を示すと、「下限値」を「１１５」とすれば、静電容量値を示すＡ／Ｄ値がこれを越えていない場合、「１１５以上」となるように、ガード駆動手段３４８の増幅率を１段階上げる。この動作も、図４のステップＳ１１２が実行されるごとに繰り返されるので、例えば、ガード駆動手段３４８の増幅率が０．８０倍、０．８１倍、０．８２倍、０．８３倍と、Ａ／Ｄ値が「１１５以上」になるまで、ガード駆動電極３４２に印加される電圧振幅が大きくなって行く。
以上の動作を繰り返すことで、静電容量値を示す積分手段出力のＡ／Ｄ値は「１１５以上、１２５以下」の範囲、つまり「１２０±５」の範囲に調整される。
【００７６】
なお、ここまで説明したプログラムステップでの静電容量値の比較閾値は、大きい順に並べると、「上限値＝１２５」＞「下限値＝１１５」＞「接触判定値＝１００」となる。
また、「上限値」「下限値」とは、前述のように、手４１０の接触がない、つまり、操作入力装置３００としては「待機状態」にある際の、静電容量値として「適切なレベル」の上限と下限という意味である。
【００７７】
この「適切なレベル」とは、人体の接触を判定する閾値「１００」に所定のマージン「２０」を加えた値であり、通常の環境ノイズによる変動（±３程度）では人体の接触を誤判定することはなく、また、人体の接触によってＡ／Ｄ値に「２０±５以上」の変化（減少）があればこれを検出できる、という、誤検出も無く、手の検出感度も良好な、「待機状態」としてバランスの取れた適切なレベルということである。
こうして、静電容量を示すＡ／Ｄ値が、所定時間（３０秒）以上安定（変化が±３以内）する状態が継続すると、人体が接触したと判定する際の閾値「１００」に対し、所定のマージン「２０」を加えた「１２０」程度（許容範囲は１２０±５）になるようにガード駆動電極３４２への出力が調整される。
【００７８】
また、ガード駆動手段３４８の増幅率を変えるのでなく、送信電極３４１に出力される送信パルスに対し、ガード電極３４２に出力されるパルス（ガードパルス）のデューティーを変える方法もある。前記の増幅率の説明例に数値を合わせれば、デューティーを、１００％、９９％、９８％、９７％と下げる、または、８０％、８１％、８２％と上げる、という操作によっても、ガード駆動電極３４２への出力が調整可能である。
ここで、パルスのデューティーとは、図９の信号Ｓ２のＨｉレベルの出力時間の割合で設定すればよい。これは、図８の制御手段３４９がマイコンであれば、プログラム操作によって、周波数と位相は同じでデューティーのみ異なる２つのパルスを生成し、送信パルスとガードパルスにすれば良い。
なお、Ａ／Ｄ値の閾値、増幅率、デューティー等に具体的数値を挙げたが、単なる数値例であって、本発明がこの数値に限定されるものではない。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、接触検出手段が表面プレート３２１への人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段３１０は人体の接近を検出を行わない。その動作を、水がかかるような環境であっても安定して行うために、フレーム３２３に送信電極３４１と同位相の信号を適切なレベルで印加するので、水４２０の付着があっても手４２０の接触と誤認識せず、実際に手４２０の接触があれば正しく認識できるようになる。こうして、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、水がかかりやすい環境であっても、使用者が意図していないときに便器洗浄が行われることを確実に防止できる。
【００８０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施の形態にかかる操作入力装置を表す平面模式図である。  また、図１２は、本実施形態にかかる操作入力装置の内部を表す断面模式図である。なお、図１２は、図１１に表したＢ−Ｂ断面図に相当する。
【００８１】
本実施形態にかかる操作入力装置３００ａは、図２に表した操作入力装置３００に対して、押しボタン３６１をさらに備える。押しボタン３６１は、図１１に表したように、操作入力装置３００ａの便器１００がある側の表面、すなわち非接触検出手段３１０の非接触検出方向の表面に設けられている。押しボタン３６１と回路基板３４０との間には、ばねなどの弾性を有する弾性体３６３が設けられている。この弾性体３６３は、押しボタン３６１を便器１００側の方向、すなわち非接触検出手段３１０の非接触検出方向に付勢している。そのため、使用者は、便器１００側から手などにより押しボタン３６１を回路基板３４０側に押すことができる。
【００８２】
また、押しボタン３６１は、回路基板３４０に向かって突出した突起部３６１ａを裏面に有する。そして、押しボタン３６１が使用者により押されたときの突起部３６１ａの移動方向であって、回路基板３４０上には、図１２に表したように、ボタンスイッチ３６５が設けられている。使用者が押しボタン３６１を押すと、これに伴い、突起部３６１ａは、ボタンスイッチ３６５に向かって移動する。そして、突起部３６１ａによりボタンスイッチ３６５が押されると、制御手段３４９は操作入力信号を出力する。その結果、便器１００の洗浄が行われる。つまり、使用者は、非接触検出手段３１０に手４１０をかざすだけではなく、押しボタン３６１を押すことによっても、便器１００の洗浄を行うことができる。
【００８３】
押しボタン３６１は、表面プレート３２１およびフレーム３２３と同様に、金属あるいは表面にメッキが施された樹脂から形成されている。つまり、押しボタン３６１は、全体として導電性を有する。そして、押しボタン３６１は、表面プレート３２１と導電性のある面が接触することなどによって電気的に結合されているが、図２と同様に、フレーム３２３とは絶縁部材３２４によって電気的な結合が遮断されている。
【００８４】
このため、送信電極３４１および受信電極３４３と、押しボタン３６１と、の間においても、結合コンデンサ３５１および３５３がそれぞれ形成されているとみなせる。その他の構造については、図２および図３に関して前述した操作入力装置３００の構造と同様である。
【００８５】
なお、押しボタン３６１と表面プレート３２１との電気的な結合は、静電容量を検出するために必要な電気結合であり、必ずしも完全に導通させる必要はない。例えば、押しボタン３６１と表面プレート３２１とが接近する部分の隙間を少なく、その面積を広くして、両者間に大きな静電結合が生じるようにしてもよい。
【００８６】
本実施形態にかかる操作入力装置３００ａによれば、使用者は、非接触検出手段３１０と押しボタン３６１とを好みに応じて使い分けることができる。つまり、使用者は、非接触検出手段３１０に手４１０をかざすことにより便器１００の洗浄を行ってもよいし、押しボタン３６１を押すことにより便器１００の洗浄を行ってもよい。
【００８７】
そして、図２および図３に関して前述した操作入力装置３００と同様に、本実施形態にかかる操作入力装置３００ａは、接触検出手段が表面プレート３２１および押しボタン３６１の少なくともいずれかへの人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段３１０の検出動作を実行させない。（非接触検出手段を動かし、無効にしてもよい）
【００８８】
一方、本実施形態にかかる操作入力装置３００ａは、接触検出手段が表面プレート３２１および押しボタン３６１の少なくともいずれかへの人体の接触を検出している状態であっても、使用者が押しボタン３６１を押した場合には便器１００の洗浄を行う。つまり、本実施形態にかかる操作入力装置３００ａは、使用者が表面プレート３２１や押しボタン３６１に手４１０など接触させているか否かにかかわらず、ボタンスイッチ３６５が押しボタン３６１の突起部３６１ａにより押された場合には、便器１００の洗浄を行う。そのため、例えば、目の不自由な使用者は、仮に非接触検出手段３１０の存在に気づかなくても、押しボタン３６１を手探りで認識し、これを押すことにより、安心して便器１００の洗浄を行うことができる。
【００８９】
これによれば、ボタンスイッチ３６５（押しボタン３６１）が押された場合には、優先的に便器１００の洗浄が行われるとともに、例えば、目の不自由な使用者が、操作入力装置３００の位置を手探りで確認している場合には、意図せずに非接触検出手段３１０に手４１０を接近させたときでも、便器１００の洗浄は行われない。そのため、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、使用者が意図していないときに便器洗浄が行われることを防止できる。
【００９０】
また、押しボタン３６１は、表面プレート３２１と電気的に結合されているため、接触検出手段は押しボタンへの人体の接触も確実に検出できる。そのため、使用者が手探りで押しボタン３６１の位置を確認しているときや、押しボタン３６１を押そうとしているときなど、使用者が非接触検出手段３１０による操作を意図していないときに便器洗浄が行われることを防止できる。
【００９１】
そして、図３で説明した動作と同様に、送信電極３５１と同位相のパルス電圧が、ガード電極３４２から結合コンデンサ３５２を介してフレーム３２３に対し印加される。このため、表面プレート３２１と壁１０を電気的に繋ぐように水滴４２０が付着したとしても、フレーム３２３が送信電極３５１の働きを補助するように動作し、水滴４２０によって表面プレート３２１に人体が触れていると誤認識することを防止できる。
【００９２】
次に、本実施形態にかかる操作入力装置３００ａの動作について、図面を参照しつつ説明する。
図１３は、本実施形態にかかる操作入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【００９３】
まず、動作をスタートさせると（ステップＳ５０１）、制御手段３４９は、ボタンスイッチ３６５（押しボタン３６１）が押されたか否かを判断する（ステップＳ５０３）。ボタンスイッチ３６５（押しボタン３６１）が押された場合には（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、制御手段３４９は、静電容量および反射光量による判断を行うことなく、優先的に操作入力信号を出力する（ステップＳ５１３）。その結果、便器１００の洗浄が優先的に行われる。
【００９４】
続いて、ステップＳ５０５、ステップＳ５０７、ステップＳ５０８、ステップＳ５０９、およびステップＳ５１１の動作は、図４に表したフローチャートのステップＳ１０３、ステップＳ１０５、ステップＳ１１２、ステップＳ１０７、およびステップＳ１０９の動作と同様である。
【００９５】
これによれば、ボタンスイッチ３６５（押しボタン３６１）が押された場合には（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、制御手段３４９は、優先的に操作入力信号を出力するとともに（ステップＳ５１３）、接触検出手段から出力された静電容量が所定閾値よりも小さい場合には（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、操作入力装置３００ａは、非接触検出手段３１０による光電検出（ステップＳ５０９）を行わない。
【００９６】
そのため、ボタンスイッチ３６５（押しボタン３６１）が押された場合には、優先的に便器１００の洗浄が行われるとともに、例えば、目の不自由な使用者が、操作入力装置３００の位置を手探りで確認している場合には、意図せずに非接触検出手段３１０に手４１０を接近させたときでも、便器１００の洗浄は行われない。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態によれば、接触検出手段が表面プレート３２１または押しボタン３６１への人体の接触を検出している状態では、非接触検出手段３１０は人体の接近を検出を行わない。その動作を、水がかかるような環境でも安定して行うために、フレーム３２３に送信電極３４１と同位相の信号が適切なレベルで印加するので、水４２０の付着があっても手４１０の接触と誤認識せず、実際に手４１０の接触があれば正しく認識できるようになる。こうして、本実施形態にかかる操作入力装置３００は、使用者が意図していないときに便器洗浄が行われることを確実に防止できる。
【００９８】
また、操作入力装置は、トイレ装置だけに限定されず、他の吐水装置に備えられてもよい。この場合には、吐水装置は、水源からの水を導水する給水流路と、給水流路を開閉する電磁弁と、例えば図１７に表したような操作入力装置と、給水流路を介して供給された水を吐水する吐水部と、を備える。そして、操作入力装置の制御手段は、非接触検出手段および接触検出手段の少なくともいずれかの検出信号に応じて、電磁弁の動作を制御する。
【００９９】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、操作入力装置３００、３００ａなどが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などや非接触検出手段３１０および結合コンデンサ３５１の設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 壁面、 １００ 便器、 ２１０ 便座、 ２２０ 便蓋、 ２３０ ケーシング、
３００、３００ａ 操作入力装置、 ３１０ 非接触検出手段、 ３１１ 投光素子、
３１３ 受光素子、 ３２０ 外装部、 ３２１ 表面プレート、 ３２３ フレーム、
３２４ 絶縁体、 ３３０ ケース、 ３４０ 回路基板、 ３４１ 送信電極、
３４２ ガード電極、３４３ 受信電極、 ３４５ 増幅手段、 ３４６ 反転手段、
３４７ 積分手段、３４８ ガード駆動手段、３４９ 制御手段、
３５１〜３５３ 結合コンデンサ、３６１ 押しボタン、３６１ａ 突起部、
３６３ 弾性体、 ３６５ ボタンスイッチ、
４１０ 手、４２０ 水滴、 ５１０ 給水管、 ５２０ 電磁弁、 ５３０ 吐水管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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【図１３】
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