(57)【要約】【課題】  本発明は、電波を利用した物体検知装置の電波の送受信アンテナ面と、水周り機器の外郭部材の内壁面との間への湿った空気や、他の部分で生じる結露等による水滴や水膜の侵入を防止することにより、電波の減衰等を抑え、検知性能の安定化をはかることである。【解決手段】  電波を送信波として送信し、物体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波により得られるドップラ信号または干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて物体を検知する物体検知装置において、前記物体検知装置は、前記送信波および前記受信波を送信および受信するアンテナ前面を被覆する吸水率１ｍｇ／ｃｍ２以下かつ比誘電率３以下の独立あるいは半独立気泡構造の弾性部材を備える。【選択図】  図１
2005274406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を送信波として送信し、物体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波により得られるドップラ信号または干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて物体を検知する物体検知装置であって、前記物体検知装置は、前記送信波および前記受信波を送信および受信するアンテナ前面を被覆する弾性部材を備えてなり、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
電波を送信波として送信し、物体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波により得られるドップラ信号または干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて物体を検知する物体検知装置であって、前記物体検知装置は前記送信波および前記受信波を送信および受信するアンテナ全体を覆うケース部材を備え、前記ケース部材はアンテナと面する蓋部を有し、前記蓋部の外側表面上に接合された弾性部材をアンテナ全体を覆うように備えてなり、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴とする物体検知装置。
【請求項３】
前記ケース部材の前記蓋部のアンテナ側の面は、前記アンテナと密着して配置されていることを特徴とする請求項２記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記アンテナ前面を被覆する第２の弾性部材を備え、前記第２の弾性部材と前記ケース部材の前記蓋部のアンテナ側の面とが密着して配置され、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴とする請求項２記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、吸水率１ｍｇ／ｃｍ２以下かつ比誘電率３以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の物体検知装置。
【請求項６】
前記第２の弾性部材は、吸水率１ｍｇ／ｃｍ２以下かつ比誘電率３以下であることを特徴とする、請求項４に記載の物体検知装置。
【請求項７】
前記ケース部材の前記蓋部の外側表面上に、凸形状を少なくとも１つ備えていることを特徴とする請求項２または請求項４記載の物体検知装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、前記蓋部の外側表面から前記弾性部材の外側表面までの厚さが、前記ケース部材の前記蓋部の凸形状の高さよりも、大きく構成されていることを特徴とする請求項７記載の物体検知装置。
【請求項９】
前記物体検知装置は、検知対象物が存在し得る方向に向けて、水周りの機器の内部に配置されるとともに、前記弾性部材の外側表面と前記水周り機器の外郭部材の内壁面とを、密着して配置されることを特徴とする請求項１〜請求項８いずれかに記載の物体検知装置を配置した水周り機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波を利用した物体検知装置に係り、特に水周りの機器内に配置して機器の使用者等を検知するのに好適な物体検知装置の構造に関する発明である。 
【背景技術】
【０００２】
従来、水周りの機器で多く利用されている物体検知装置は光電式のものが多く採用されている。光電式の場合、赤外線を利用するという特性上、赤外線を透過可能なフィルタ部を外観に露出させる必要があり、水周りの機器の外郭部材に物体検知装置を組み込む穴を設ける必要がある。しかしながら、水周りの機器では水を利用しており、被水や結露等の問題が発生しやすく、そのため、組み込む穴の周囲にパッキン等の処理を施して、水周りの機器内部への水の浸入を防止する構造をとっているものがある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。 
【０００３】
また前記のフィルタ部の表面に結露防止等の意味で撥水処理を施しているものも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
前記の問題点に対して、水周りの機器の外郭部材である陶器や樹脂を透過することが可能な電波を利用した物体検知装置も最近では提案されるようになった（例えば、特許文献４参照。）。
しかしこの場合においても、湿度の高い梅雨時期や暖房等で水温と気温の差が広がる冬季には、外郭部材の表面だけでなく、水周りの機器の外郭部材の内壁面と物体検知装置の間に空隙を設けて配置しているため、内壁面にも結露が生じる可能性がある。外郭部材の表面は前記のような撥水処理等にて対応はできるものの、内壁面は表面状態等の問題で表面処理がしにくく、結露等で生じた水滴や水膜の影響を受けて、電波の透過状況が変化してしまうという問題があった。 
【特許文献１】特開２００２−０８８８８５号公報（第１−４頁、第１、２図）
【特許文献２】特開２００１−２９５３５３号公報                      （第２、３、７、１０頁、第１９、２０図）
【特許文献３】特開２００１−０８１８３５号公報（第１−３頁、第２図）
【特許文献４】特開２００２−２８６８３３号公報（第１−９頁、第１、３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、電波を利用した物体検知装置の電波の送受信アンテナ面と、水周り機器の外郭部材の内壁面との間への湿った空気や、他の部分で生じる結露等による水滴や水膜の侵入を防止することにより、電波の減衰等を抑え、検知性能の安定化をはかることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、電波を送信波として送信し、物体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波により得られるドップラ信号または干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて物体を検知する物体検知装置であって、前記物体検知装置は、前記送信波および前記受信波を送信および受信するアンテナ前面を被覆する弾性部材を備えてなり、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴としている。
【０００７】
このような構成により、水周りの空間のように、物体検知装置の配置される空間の湿度が高くかつその空間の温度よりも低温の水等が存在するような場合に生じやすい結露が、アンテナ前面に生じることがなく、また弾性部材には電波の透過に影響を与えにくい比誘電率の低い材料を用いているため、送受信する電波の減衰が少なく、安定した検知性能を確保することを可能としている。さらには、前記弾性部材は、独立または半独立気泡構造とすることが、空気を含んだ状態のため断熱材としての効果と、比誘電率がより低くなり、安定した検知性能を確保するには望ましい。
【０００８】
比誘電率は空気に対する誘電率の比であり、誘電率の異なる空間内を通過する際には、その境界面で少なからず反射が生じるが、その反射量は、厳密には平方根ではあるが、比誘電率の差が大きい程大きくなる傾向がある。一方で、物体を検知するために必要な電波は、前記弾性部材を透過して放射される電波の強度が、アンテナより放射される電波強度に対して、安定して７０〜８０％程度確保されていれば十分であり、このため、電波を透過させる材料としては反射量を２５％以下、可能であれば２０％以下としておく方が望ましく、ここで述べている減衰を生じさせない程度の比誘電率とは、これを確保可能な比誘電率を示している。
また同様に、付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率とは、端面部分等が水に接した状態が継続しても、弾性部材全体にまで浸透することがない程度の吸水率を示している。
【０００９】
また請求項２記載の発明によれば、電波を送信波として送信し、物体によって跳ね返された反射波を受信波として受信し、前記送信波と前記受信波により得られるドップラ信号または干渉により生じる定在波を検波して得られた検波信号に基づいて物体を検知する物体検知装置であって、前記物体検知装置は前記送信波および前記受信波を送信および受信するアンテナ全体を覆うケース部材を備え、前記ケース部材はアンテナと面する蓋部を有し、前記蓋部の外側表面上に接合された弾性部材をアンテナ全体を覆うように備えてなり、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴としている。
【００１０】
このような構成により、他の部位での結露水や給水部から漏水等で、物体検知装置自身が被水しやすいような場所への配置や、また被水以外の洗剤や汚水といった環境雰囲気によるアンテナ自身の腐食等を防止することを可能としている。
なおケース部材は、嵌合部にＯリングやパッキンといったシール部材を設けたり、接着剤等を用いて、嵌合部についても水密構造としておくことが望ましい。
【００１１】
また請求項３記載の発明によれば、前記ケース部材の前記蓋部のアンテナ側の面は、前記アンテナと密着して配置されていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成により、ケース内部のアンテナ前面に余分な空間を残さず、氷点下等の低温の環境下に置かれた場合等にもケース内部の空気により内壁側が結露する可能性をなくすことで、安定した検知性能を確保することを可能としている。
【００１３】
また請求項４記載の発明によれば、前記アンテナ前面を被覆する第２の弾性部材を備え、前記第２の弾性部材と前記ケース部材の前記蓋部のアンテナ側の面とが密着して配置され、前記弾性部材は、前記アンテナ前面に到達する前記受信波の減衰を生じさせない程度の比誘電率を有し、かつ、前記弾性部材に付着された水分による誤検知を生じさせない程度の吸水率を有することを特徴としている。
【００１４】
このような構成により、コネクタ部等のシールドケース外の部材も含めてケース部材内に収納する場合には密閉される空気量が多くなるため、内部のいずれかで生じた結露水が回り込む可能性があるが、アンテナ前面に吸水しにくい第２の弾性部材が密着的に配置されているため、アンテナ前面への回り込みを確実に防止でき、安定した検知性能を確保することを可能としている。
【００１５】
また、請求項５および請求項６記載の発明によれば、前記弾性部材および前記第２の弾性部材は吸水率１ｍｇ／ｃｍ２以下かつ比誘電率３以下であることを特徴としているので、送受信する電波の減衰が少なく、安定した検知性能を確保することを可能としている。
なお、ここで吸水率は、ＪＩＳ  Ｋ  ６７６７「ポリエチレンフォーム試験方法」における吸水率試験方法のＡ法に記載された方法によって求めた値である。
【００１６】
また請求項７記載の発明によれば、前記ケース部材の前記蓋部の外側表面上に、凸形状を少なくとも１つ備えていることを特徴としている。
【００１７】
このような構成により、物体検知装置を組み込む機器の内部に配置する際に、凸形状部を機器の外郭部材の内部の配置面に当てることで、配置面に対する安定した位置決めができ、組み込み時のばらつきを抑えることができ、安定した検知性能を確保することを可能としている。
【００１８】
さらに請求項８記載の発明によれば、前記弾性部材は、前記蓋部の外側表面から前記弾性部材の外側表面までの厚さが、前記ケース部材の前記蓋部の凸形状の高さよりも、大きく構成されていることを特徴としている。
【００１９】
このような構成により、物体検知装置を組み込む機器の外郭部材の内部の配置面が平坦でない場合においても、機器内部の配置面に確実に弾性部材を密着させることができ、安定した検知性能を確保することを可能としている。
【００２０】
そして請求項９記載の発明によれば、前記物体検知装置を、検知対象物が存在し得る方向に向けて、水周りの機器の内部に配置されるとともに、前記弾性部材の外側表面と前記水周り機器の外郭部材の内壁面とを、密着して配置した水周り機器としている。
【００２１】
このような構成により、水周り機器内部のいずれかの他の部位での結露水や、水周り機器が備える給水部から漏水等で生じた水が、水周り機器の外郭部材の内壁面を伝わって物体検知装置のアンテナ前面に流れてきても、流れ込みを防止することができ、また一方で弾性部材に吸水率が低い材料が用いられているため、端面に水が接していても染み込むことがほとんどなく、安定した検知性能を確保することを可能としている。
さらには請求項１の説明で述べたように、弾性部材が独立または半独立の弾性部材であれば、互いの気泡間につながりがないため、端面から内部に水が浸透していくことがないため、より安定した検知性能を確保することを可能としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、水周りの空間に設置される機器の内部に組み込まれる電波を利用した物体検知装置において、物体検知装置の電波の送受信アンテナ面と、水周り機器の外郭部材の内壁面との間への湿った空気や、他の部分で生じる結露等による水滴や水膜の侵入を防止することができ、電波の減衰等を抑え、検知性能の安定化をはかることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図であり、図２はその分解斜視図である。この第１の実施例は本発明の基本となる構造である。
【００２４】
本発明の物体検知装置は、電波を送受信する平面アンテナを配置したアンテナ面１ａと、その裏側に回路パターン、ＦＥＴや誘電体共振器等の発振器部材、そして送信波と受信波をダイオード等の非線形部材等が適切に配置された高周波基板１を主体とし、前記回路パターン等が配置された面１ｂ上には、アルミニウムで構成されたシールドケース２が配置され、固定ねじ３によって前記高周波基板１に固定されている。また前記シ−ルドケース２には、前記高周波基板１を固定する固定ねじ穴２ａ以外に、送信する電波の周波数を適正な値に調整する調整ねじ部２ｂを設けている。前記調整ねじ部２ｂでは、調整用ねじ５を締め込むことで周波数を上げて、緩めて浅くすることで周波数を下げることができるようになっている。周波数の調整後には、この調整ねじ部２ｂ上にラベル６を添付することで、適正な周波数に調整した後に不用意に周波数を変更することを防止している。前記シールドケース２と前記高周波基板１とを固定する固定ねじ３についても、容易に外すことができないような特殊ねじを採用している。またもう一方で、前記高周波基板１のアンテナ面１ａ側には、ポリプロピレンの独立発泡構造の弾性部材４を配置している。
【００２５】
本発明の物体検知装置を配置する水周りの機器の多くは、機器の内部に水路を備えており、その近傍に物体検知装置が配置された場合には、その機器の内部の温度と水路内の水温との差や湿度状況によっては、物体検知装置周囲の環境が高湿度となり、機器の内部に結露が生じることがある。仮に結露や被水でアンテナ面１ａの前方に水膜が生じた場合には、この水膜により電波が減衰されてしまい、本来持つ検知性能を得られなくなってしまう可能性が非常に高いという問題がある。
【００２６】
これに対して、第１の実施例のように物体検知装置のアンテナ面１ａに独立気泡構造の弾性部材４を備えることで、まず気泡を含むことで断熱材としての役割も持つことができており、また水周りの機器の内部に配置している際に、弾性を備えることで機器の内部に密着的に配置でき、さらに独立気泡構造であることにより、吸水率が１ｍｇ／ｃｍ２以下と低く、端面部分に結露水等が触れても浸透することがないことにより、アンテナ面１ａ上を保護できるため、結露水等による性能の低下を防止することができている。
逆に、弾性部材の吸水率が大きいものであった場合には、例え断熱材としての役割や、弾性を備えることで機器の内部に密着的に配置でき、アンテナ面１ａの前方の結露は防止するができても、他の部分で生じた結露水が回り込んで端面部分に触れてしまった場合には、端面部分より吸収してしまい、結果として水分を含んだ膜を作り上げてしまうことになるため、送信波を減衰させ、本来持つ検知性能を得られなくなってしまう。
このため、基材となる樹脂そのものが吸水しにくい材料であり、さらに吸水率が０．５ｍｇ／ｃｍ２以下のものであればより望ましい。
【００２７】
またもう一方で弾性部材４は、基材であるＰＰ等の樹脂はもともと誘電率が低い材料である上に、さらに気泡を含んだ構造であるため、比誘電率が２以下とより空気の１に近い値となっており、より電波を減衰させにくい低誘電率の部材となっているため、本来持つ検知性能を低下させることなく利用することができるようになっている。
比誘電率は空気に対する誘電率の比であり、誘電率の異なる空間内を通過する際には、その境界面で少なからず反射が生じるが、その反射量は、厳密には平方根ではあるが、比誘電率の差が大きい程大きくなる傾向がある。このため、電波を透過させる材料としては反射量を２５％以下、可能であれば２０％以下としておく方が良いため、比誘電率を３以下、望ましくは２以下のものを選定している。また透過する距離、つまり厚みが厚い程透過することによる損失が増える傾向があり、この場合においても、比誘電率が大きい程損失が増える傾向にあるため、比誘電率は可能な限り低いものを選定することが望ましい。
【００２８】
図３は本発明の第２実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図であり、図４はその分解斜視図である。この第２の実施例は先に述べた第１実施例に対して、アンテナ面１ａ自身しいては高周波基板１全体に対する耐環境性を向上させたものである。
【００２９】
第２の実施例では、高周波基板１のアンテナ面１ａ前方にＡＢＳ樹脂製のケース部材８を設け、シールドケース７のフランジ部７ｃとパッキン９を挟み込み、ケース部材８の熱カシメ部８ｃをシールドケース７の貫通穴７ｄに通して、前記熱カシメ部を熱カシメして高周波基板１全体に対して水密構造となるようにしている。図示はしていないがリード線取り出し部はモールドにより防水処理を行っている。
【００３０】
この構造において、前記ケース部材８のアンテナ面１ａと面する蓋部は、せっかく水密構造となるようにしても内部の空気が結露しては意味がないため、不要な空間を極力残さないようアンテナ面１ａと隙間なく密着的に配置される構造となっている。また一方で、高周波基板１はシールドケース７と固定ねじ３にて固定されており、この固定ねじ３による凸を避けるような構造をとっている。さらに、ケース部材８のアンテナ面１ａの前方に位置する蓋部の外表面には、弾性部材４を配置する配置面８ａと、水周りの機器の内部に配置する際の位置決めとなる凸形状８ｂを設けている。前記凸形状８ｂは、水周りの機器の内部に配置する際に弾性部材４がやや圧縮されて密着的に配置されるよう弾性部材４の表面よりもやや低い高さに設定されている。また凸形状８ｂをこのような形状としているのは、水周りの機器の外郭部材に多く用いられている陶器では、特に内壁面において、安定した平面が得られることが少ないため、極力小さい面で受けることを前提として、弾性部材４の変形により、確実な密着性を確保するためである。
【００３１】
弾性部材は、蓋部の外表面から弾性部材の外側表面までの厚みが、凸形状の高さよりも大きく構成されている。水周り機器の外部部材の内壁面の凹凸具合にもよるが、その凹凸を吸収できるだけの圧縮しろが必要なため、厚みは３〜２０ｍｍ程度、凸形状の高さとの差を０．５〜３ｍｍ程度、また圧縮しろが大きすぎると反発力も大きくなりすぎるため、厚みに対して２０％以下としておく方が好ましい。
【００３２】
ケース部材８を構成しているＡＢＳ樹脂は先に記述したＰＰと同様に比誘電率が低く、電波の減衰が少ない材料であり、このような構成にすることで、物体検知装置全体の被水に対する影響をなくすようにしている。アンテナ面１ａの前方については、第１の実施例と同様である。またケース部材８の厚みは、特にアンテナ面１ａ前方を１〜２ｍｍ程度とすることで、送信波の透過時の減衰を極力抑えるようにすることが望ましい。
図５は本発明の第３実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図であり、図６はその分解斜視図である。この第３の実施例は先に述べた第２実施例に対して、さらに静電気等の電気的障害に対する耐性を向上させたものである。
第２の実施例では、シールドケース７にフランジ部７ｃを設けて、高周波基板１全体を水密構造となるように構成しているが、第３の実施例では、第１の実施例の物体検知装置から弾性部材４を除いた物体検知装置としての基本構造体Ａ全体を、アンテナ面１ａ側を覆うフロントケース１０と、シールドケース２側を覆うリアケース１１とを、リアケース１１のフランジ部１１ｃを接着面として、接着により水密構造となるよう構成している。
フロントケース１０もリアケース１０もともにＡＢＳ樹脂で構成しており、このようにシールドケース２後方にもリアケース１１を配置しているのは、静電気等の電気的な衝撃が導電体で構成されているシールドケース２を介して高周波基板１に入り込み、実装しているＦＥＴやダイオードといった半導体部品を破壊する恐れがあり、これを防止するためにＡＢＳ樹脂等の絶縁材料で覆っている。
このような構成にすることで、被水等だけでなく、電気的な障害に対しても強くすることができ、トータル的な耐環境性を向上させることができている。なお、アンテナ面１ａの前方の構成については、第２の実施例と同様である。
図７は本発明の第４実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図であり、図８はその分解斜視図である。この第４の実施例は先に述べた第３実施例に対して、さらに外郭ケース内にも独立あるいは半独立気泡構造の弾性部材を配置して、組立時の環境の影響も受けないようにしたものの別例である。
第４の実施例は、第３の実施例と比べてフロントケース１２の形状が異なり、高周波基板１のアンテナ面１ａに位置する蓋部１２ａがフラットとなっている。面がフラットに構成されることで、フロントケース１２だけでなく、上面に配置する弾性部材１３をシンプルな形状にしておくことができる。しかし一方で、前記アンテナ面１ａと前記蓋部１２ａの内表面の間には、前記高周波基板１とシールドケース２を固定している固定ねじ３の頭をよけるだけの隙間ができてしまうため、第４の実施例では、前記隙間にも前記弾性部材１３と同様のポリプロピレンの独立発泡構造の弾性部材１４を、前記アンテナ面１ａと前記蓋部１２ａの内表面との両面に密着的に配置している。
このような構造にすることで、フロントケース１２とリアケース１１で密封される空間内の空気を極力減らすとともに、万が一内部の空気が結露しても、前記アンテナ面１ａの前方には回りこむことがないようにすることができ、検知性能の低下を防止でき、より安定した検知性能を確保することができる。
上記で説明してきた実施例中のシールドケースは、アルミニウムで構成されたものにて記載しているが、導電材料であれば他の金属や樹脂表面に金属めっきしたものや、炭素や金属材料を混入した樹脂材料であっても問題はない。
また、第２の実施例のケース部材８、第３の実施例のフロントケース１０および第４の実施例のフロントケース１２はＡＢＳ樹脂を採用しているが、比誘電率が低いものであれば、ポリプロピレン等の他の樹脂でも問題ない。同様に第３と第４の実施例のリアケース１１についても絶縁性が確保されていればどのような材料であっても問題はない。
水密構造についてもパッキンと接着について記述したが、特に限定するものではなく、Ｏリング等のシール構造を用いることも可能である。
前記実施例において平面アンテナのパターンとして２×２の送受信一体のものを図示してきたが、組み込む水周り機器に必要な指向性を得るために、適宜枚数や間隔を設計しておく必要がある。
次に、上記で説明してきた物体検知装置を、水周りの機器の内部へ組み込んだ実施例について説明する。
図９は本発明の物体検知装置を備える小便器装置の外観を示す斜視図であり、図１０はその小便器装置内への配置位置を示す側面図であり、さらに図１１はその取り付け構造を示す組立断面図である。
本発明の物体検知装置Ｓを内部に備える小便器装置ＬＵは、壁に沿って配置される内部に給水および排水機能部を隠蔽収納した基台部Ｌと、前記基台部Ｌの前面に固定される小便器Ｕとで構成されており、上部中央には前記基台部Ｌ内部から給水し、前記小便器Ｕのボウル面Ｕａに洗浄水を供給する給水部ＳＰを配置している。
物体検知装置Ｓは、前記小便器Ｕの上部に設けられた収納部Ｕｂ内に下方を向けて配置されている。この際、前記物体検知装置Ｓは、前記基台部Ｌ側から突出している固定部材Ｋ１により、前記物体検知装置Ｓの前面に配置してある弾性部材Ｓ１は前記小便器Ｕの収納部Ｕｂの内壁面に押し付けられ、前記物体検知装置の前面に設けられている凸形状Ｓ２が最終的に前記小便器Ｕの収納部Ｕｂの内壁面と接触することで一定距離となるようるように固定されている。なお前記凸形状Ｓ２は、押し付けられる前の前記弾性部材Ｓ２の自由厚さより低く設定されているのは言うまでもない。
前記固定部材Ｋ１を介して前記物体検知装置Ｓを固定することで、前記基台部Ｌの上部の天板Ｌ１を退けた後に、前面の前記小便器Ｕ取付部Ｌ２横の点検蓋部Ｌ３を外して、横から手を入れて前記物体検知装置Ｓを後方に動かすことことができ、メンテ作業を容易にすることが可能となっている。
また前記物体検知装置Ｓは、主に前記小便器Ｕ内の尿の動きを検知しやすくするため、前記小便器Ｕのボウル面Ｕａ内の空間に送信波を確実に向けるため、下方を向けて配置されており、前記小便器装置ＬＵは、この尿の動きを検知することで、使用開始および終了を判断して、使用終了後に自動的に前記給水部ＳＰから洗浄水を適切な水量だけ供給して、前記小便器Ｕのボウル面Ｕａを洗浄するよう構成されている。
また前記物体検知装置Ｓは下方に向けられてはいるが、送信波には広がりがあるため、前方に立つ使用者の動きも検知可能である。
ここで、尿の動きは使用者の動きに比べて速い動きが主体となるため、周波数的に見て差が有り、また同時に信号の大きさも異なるため、対象とする周波数の帯域と信号増幅のレベルを分けることで、同じ物体検知装置Ｓで２つの対象物を検知可能となっている。
前記小便器装置ＬＵは、通常屋内に設置されるものであり、トイレ空間の気温は１年を通して極端な温度変化はないが、夏場の高湿度の場合や、冬場のトイレ空間の気温と水温との差が大きい場合には、給水部材やその近傍、また洗浄水により小便器Ｕ自身が冷されて結露が生じる恐れがあり、また清掃時等でも前記小便器Ｕと前記基台部Ｌとの隙間から水が浸入する可能性もある。前記小便器Ｕの外表面は、釉薬処理等で平滑な表面とすることで、結露水が付着したままとなるのを防止している。一方で収納部Ｕｂを含めた非外観面は生地のままである。
これに対して前記物体検知装置Ｓは、前面に吸水率が１ｍｇ／ｃｍ２以下で、比誘電率も２以下のポリプロピレンの独立発泡構造の弾性部材Ｓ１を備えており、先述したように前記収納部Ｕｂの内壁面と前記凸形状Ｓ２が接触する距離まで圧縮されることで、生地のままの面に対しても隙間なく密着することができている。これにより、他の部位で発生した結露水や浸入してきた水が回り込んできても、前記物体検知装置Ｓの前方に水膜を発生させることを確実に防止できており、いる。また一方で前記物体検知装置Ｓは、第３や第４の実施例で示したような水密構造を有しているため、被水に対しても問題がなく、本来持つ検知性能を低下させることなく利用することができるようになっている。
図１２は本発明の物体検知装置の弾性部材の形状を変更した場合の小便器装置内への配置位置を示す側面図であり、図１３はその取り付け構造を示す組立断面図である。
この例では、弾性部材Ｓ’３の断面形状を三角としており、物体検知装置Ｓ’は、前記収納部Ｕｂ内の内壁面に対して所定角度を持って下方に向けて配置されている。これによって前記物体検知装置Ｓ’は、前記小便器Ｕのリップ部Ｕｃ先端近傍に向けられている。この際、図１０および図１１で示した例と同様、前記物体検知装置Ｓ’は、前記基台部Ｌ側から突出している固定部材Ｋ’１により、前記物体検知装置Ｓ’の前面に配置してある弾性部材Ｓ’１を前記収納部Ｕｂの内壁面に押し付けられ、前記凸形状Ｓ’２が最終的に前記収納部Ｕｂの内壁面と接触することで一定距離となるようるように固定されている。
このように構成しているのは、使用者をやや遠い距離から検知可能にするためである。
やや遠い距離から使用者を検知できるようにすることで、使用者が接近してきたのか、あるいは遠ざかろうとしているのか、さらにただ横切っただけなのかを判断し始める時間を早くすることができ、確実な便器洗浄動作と誤洗浄の防止をすることが可能である。
また、このようにやや遠い距離から使用者を検知できるようにする配置は他にもあり、図１４は本発明の物体検知装置の小便器装置内への別の配置位置を示す側面図であり、他の配置の例として記載しておく。
ただし、いずれの配置においても、前記小便器Ｕのボウル面Ｕａ内の空間を送信波が必ず通るように向けておく必要はある。
次に、基台部を有しないタイプの小便器装置への配置についても説明する。
図１５は本発明の物体検知装置の別の小便器装置内への配置を示す配置部を分解した斜視図である。
図に示す小便器装置ＵＳは、小便器本体部Ｈと蓋部Ｆとで外観が構成されており、前記小便器本体部Ｈの上部には、前記小便器本体Ｈのボウル面Ｈａに洗浄水を供給する給水機構部Ｊと、前記給水機構部Ｊおよび物体検知装置Ｓを制御する制御部Ｃを収納する収納部Ｈ１が設けられており、前記蓋部Ｆにて蓋をして隠蔽するようなを構成となっている。
前記物体検知装置Ｓは、前記収納部Ｈ１内に配置され、前記給水機構部Ｊより使用者に近い前方側中央に下向きに配置されている。このような位置関係にしているのは給水管等の水や金属が存在するものを検知対象物との間に置かず、確実に検知対象物を検知するためである。
この配置において、前記物体検知装置Ｓは同じ収納空間内に配置された部材を介して、あるいは単独の固定部材を介して、収納部Ｈ１の内壁面に物体検知装置Ｓの前面に配置される弾性部材Ｓ１を密着的に配置していることは言うまでもない。
これまでは、水周りの機器として小便器装置を提案してきたが、最後に大便器装置についても触れておく。
図１６は本発明の物体検知装置を大便器装置に配置した例を示す大便器装置の外観斜視図である。
図に示す大便器装置Ｄは、便器部Ｄ１と便座部Ｄ２と機能部Ｄ３が一体となった多機能便器装置であり、局部洗浄や便器洗浄といった機能を備えたものである。前記物体検知装置Ｓ配置位置としては、便器部Ｄ１の袴内や各機能を生成する手段を収納した機能部Ｄ３内が考えられ、図中に配置例を示しておく。
もちろん大便器装置は、便器洗浄用のタンクを備えた図に示すものに限らず、ローシルエットのものや、便座部が別体となったものでも、また便座部のみのものについても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施例の物体検知装置の構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第２実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図である。
【図４】本発明の第２実施例の物体検知装置の構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第３実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図である。
【図６】本発明の第３実施例の物体検知装置の構造を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の第４実施例の物体検知装置の構造を示す外観斜視図である。
【図８】本発明の第４実施例の物体検知装置の構造を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の物体検知装置を備える小便器装置の外観を示す斜視図である。
【図１０】本発明の物体検知装置の小便器装置内への配置位置を示す側面図である。
【図１１】本発明の物体検知装置の小便器装置内への取り付け構造を示す組立断面図である。
【図１２】本発明の物体検知装置の弾性部材の形状を変更した場合の小便器装置内への配置位置を示す側面図である。
【図１３】本発明の物体検知装置の弾性部材の形状を変更した場合の小便器装置内への取り付け構造を示す組立断面図である。
【図１４】本発明の物体検知装置の小便器装置内への別の配置位置を示す側面図である。
【図１５】本発明の物体検知装置の別の小便器装置内への配置を示す配置部を分解した斜視図である。
【図１６】本発明の第４実施例の物体検知装置を大便器装置に配置した例を示す大便器装置の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…高周波基板、１ａ…アンテナ面、１ｂ…パターン等が配置された面
２…シールドケース、２ａ…固定ねじ穴、２ｂ…調整ねじ部
３…固定ねじ、４…弾性部材、５…調整用ねじ、６…ラベル
７…シールドケース、７ｃ…フランジ部、７ｄ…貫通穴
８…ケース部材、８ａ…弾性部材配置面、８ｂ…凸形状、８ｃ…熱カシメ部
９…パッキン、１０…フロントケース、１０ａ…蓋部、１０ｂ…凸形状
１１…リアケース、１１ｃ…フランジ部
１２…フロントケース、１２ａ…蓋部、１２ｂ…凸形状
１３…弾性部材、１４…第２の弾性部材
Ｓ…物体検知装置、Ｓ１…弾性部材、Ｓ２…凸形状
ＬＵ…小便器装置
Ｌ…基台部、Ｕ…小便器、Ｕａ…ボウル面、Ｕｂ…収納部、Ｕｃ…リップ部
ＳＰ…給水部、Ｋ１…固定部材
Ｓ’…物体検知装置、Ｓ’１…弾性部材、Ｓ’２…凸形状、Ｋ’１…固定部材
Ｓ”…物体検知装置
ＵＳ…小便器装置、Ｆ…蓋部
Ｈ…小便器本体部、、Ｈａ…ボウル面、Ｈ１…収納部
Ｊ…給水機構部、Ｃ…制御部
Ｄ…大便器装置、Ｄ１…便器部、Ｄ２…便座部、Ｄ３…機能部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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