JP2020180006A - 器具 - Google Patents
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Abstract
【課題】物体を収容するために使用されて、情報を生成するモジュールが取り付けられる器具であって、前記情報を含む電波を高強度で発信可能な器具を提供する。【解決手段】本発明の器具1は、ゴミを内部に収容可能であり、情報を生成するモジュール4が取り付けられるゴミ箱2(器具本体)と、ゴミ箱2の壁に設けられるアンテナ5とを備える。本発明の器具1は、モジュール4がゴミ箱2(器具本体)に取り付けられた状態で、モジュール4とアンテナ5とが接続されることで、モジュール4が生成した情報が含まれる電波を、アンテナ5によって外部に送信可能である。【選択図】図1
Description
本発明は、物体を内部に収容するため、物体を表面に載置するため、或いは地下空間を形成するために使用されて、アンテナによって電波を発信可能な器具に関する。
従来、様々な目的から、容器やパレットにセンサを設けて、センサの計測結果に基づく情報を外部に送信することが提案されている。
例えば特許文献1には、容器としてのゴミ箱に重量計を設けることが記載されている。この特許文献1では、重量計によってゴミが一定量蓄積されたことが検知されたときに、その検知結果がインターネットを通じて外部に知らされることで、ゴミの回収が行われる。
また特許文献2には、物品を載置するパレットに、無線タグを貼付することが記載されている。無線タグは、GPSセンサを内蔵する位置情報計測部を有するものであり、位置情報計測部で特定されたパレットの現在位置が物流管理装置に送信されることで、パレットの現在位置が通知される。
また従来、ゴミ箱にゴミが蓄積されたことを知らせるために、図25,図27に示す送信器100,110がゴミ箱に取り付けられている。
図25に示す送信器100は、ゴミ箱よりも小型のカップ状のケース101の内部に、モジュール基板102や超音波センサ(図示せず)が配置されたものである。この送信器100は、超音波センサの検出結果に基づき、ゴミの蓄積量を検出するものであり、一定量のゴミが蓄積されたことが検出されたときには、その情報を含む電波が、モジュール基板102上のアンテナや、アンテナ103を介して、送信される。アンテナ103は、図26に示す構造を有するものであって、図25(b)に示すようにケース101内面に貼り付けられる(図25(b)では、アンテナ103の輪郭を明確とすべく、アンテナ102の輪郭線(白線)を追記している)。
図27に示す送信器110は、上記の送信機100(図25)にアンテナ111を追加したものであり、当該アンテナ111がケース101の外面に取り付けられている。図27の送信機110も、図25の送信器100と同様、超音波センサの検出結果に基づき、ゴミの蓄積量を検出する。そして一定量のゴミが蓄積されたことが検出されたときには、その情報を含む電波が、モジュール基板102上のアンテナ、アンテナ103、及びアンテナ111を介して、送信される(モジュール基板102やアンテナ103は図25(b)参照)。
ところで、壁に囲まれる密閉空間(家屋・ビル・倉庫等の建物内や地下室等)にゴミ箱やパレット等の器具を配置する場合や、中継基地局等の受信側機器から器具が遠く離れている場合や、器具が地下に埋設される場合には、受信側機器における受信感度が弱くならないように、アンテナから輻射される電波を強くする必要がある。その方法として、送信器の出力を上げる方法や、高利得のアンテナを使用する方法がある。図25,図27に示す送信器100,110では、以下に示す理由1〜3から、高利得ではない小型のアンテナが取り付けられて、送信器の出力を上げる方法が採用されている(高利得のアンテナを使用する方法が採用されずに、送信器の出力を上げる方法が採用されている)。
理由1:電波法により輻射される電波強度の最大出力が制限されているため、送信器の出力を上げること及び高利得のアンテナを使用することの双方を実施できない。
理由2:ゴミ箱への取り付けのため、ケース101をゴミ箱よりも小型にせざるを得ないことで、ケース101の内部に設けるアンテナ(ケース101の内面に貼り付けられるアンテナ103や、モジュール基板102上のアンテナ)も小型にせざるを得ない。このためケース101の内部に設けるアンテナを、高利得なものにすることができない。
理由3:図27のようにケース101の外面にアンテナ111を取り付ける場合には、ゴミ箱に送信機を取り付ける際にアンテナ111が支障物とならないように、アンテナ111を小型にせざるを得ない。このためアンテナ111を高利得なものにすることができない。
理由2:ゴミ箱への取り付けのため、ケース101をゴミ箱よりも小型にせざるを得ないことで、ケース101の内部に設けるアンテナ(ケース101の内面に貼り付けられるアンテナ103や、モジュール基板102上のアンテナ)も小型にせざるを得ない。このためケース101の内部に設けるアンテナを、高利得なものにすることができない。
理由3:図27のようにケース101の外面にアンテナ111を取り付ける場合には、ゴミ箱に送信機を取り付ける際にアンテナ111が支障物とならないように、アンテナ111を小型にせざるを得ない。このためアンテナ111を高利得なものにすることができない。
ところで送信器の出力を上げる方法では、消費電力が増え、その結果、送信器で使用される電池寿命が短くなる。一方、もう一つの方法である高利得のアンテナの使用が可能になれば、送信器の出力を抑えることができ、電池寿命を抑えることができ、送信器自体の高周波アンプの価格も抑えることができる。
以上のようなことを要因として、特許文献1,2に開示されるような情報を送信するゴミ箱やパレット等のIOT器具の分野では、高利得のアンテナを使用する方法にて、アンテナから輻射される電波を強くすることが求められている。
本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであって、その目的は、物体を内部に収容するため、物体を表面に載置するため、或いは地下空間を形成するために使用されて、情報を出力するモジュールが取り付けられた器具本体を備える器具であって、前記情報を含む電波を高強度で発信可能な器具を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、次の項に記載の主題を包含する。
項1.物体を内部に収容するため、物体を表面に載置するため、地下空間を形成するために使用されて、情報を出力するモジュールが取り付けられる器具本体と、
前記器具本体の壁に設けられるアンテナとを備え、
前記モジュールが前記器具本体に取り付けられた状態で、前記アンテナが前記モジュールに接続されることで、前記モジュールが出力した情報が含まれる電波を、前記アンテナによって送信可能である、器具。
前記器具本体の壁に設けられるアンテナとを備え、
前記モジュールが前記器具本体に取り付けられた状態で、前記アンテナが前記モジュールに接続されることで、前記モジュールが出力した情報が含まれる電波を、前記アンテナによって送信可能である、器具。
項2.前記アンテナは、粘着シートによって前記壁に貼り付けられる項1に記載の器具。
項3.前記アンテナは、前記壁の表面に形成された溝に嵌め込まれる項1に記載の器具。
項4.前記アンテナは、前記壁に形成されたガイド穴に挿入される項1に記載の器具。
項5.前記アンテナは、ループアンテナである項1乃至4のいずれかに記載の器具。
項6.前記アンテナは、放射器と、反射器とを有し、
前記放射器と前記反射器とは、前記器具本体の壁を介して相対する項1乃至4のいずれかに記載の器具。
前記放射器と前記反射器とは、前記器具本体の壁を介して相対する項1乃至4のいずれかに記載の器具。
項7.前記アンテナは、ダイポールアンテナである項1乃至4のいずれかに記載の器具。
項8.前記アンテナは、複数のアンテナ素子が配列されているアレーアンテナである項1乃至4のいずれかに記載の器具。
項9.前記アンテナは、スロットアンテナである項1乃至4のいずれかに記載の器具。
項10.前記器具本体は、地下空間を形成するために使用されるものであり、
前記スロットアンテナは、スロットが形成された金属製の蓋体であり、
前記蓋体は、前記器具本体の壁の一部を構成するものであり、地上への開口を塞ぐ項9に記載の器具。
前記スロットアンテナは、スロットが形成された金属製の蓋体であり、
前記蓋体は、前記器具本体の壁の一部を構成するものであり、地上への開口を塞ぐ項9に記載の器具。
項11.前記器具本体は、金属製容器であり、
前記スロットアンテナは、スロットが形成された前記器具本体の壁によって構成される項9に記載の器具。
前記スロットアンテナは、スロットが形成された前記器具本体の壁によって構成される項9に記載の器具。
項12.前記スロットは、波状を呈している項10又は11に記載の器具。
項13.異なる方向に延びる2以上の前記壁に沿ってアンテナが設けられる項1乃至9のいずれかに記載の器具。
項14.前記器具本体の内部の状態或いは前記器具本体の現在位置を検知するセンサをさらに備え、
前記モジュールは、前記センサの検知結果に基づく情報を生成する項1乃至13のいずれかに記載の器具。
前記モジュールは、前記センサの検知結果に基づく情報を生成する項1乃至13のいずれかに記載の器具。
項15.前記モジュールや前記センサは、前記器具本体の壁に着脱自在に取り付けられる項14に記載の器具。
項16.前記器具本体は、ゴミ箱であり、
前記センサは、前記ゴミ箱内のゴミの状態を検知可能であり、
前記モジュールは、前記センサからの信号に基づき、前記ゴミ箱内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づく情報を出力する出力部とを備え、
前記判定部によって一定量のゴミが蓄積されたと判定した場合には、前記出力部が、当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
前記センサは、前記ゴミ箱内のゴミの状態を検知可能であり、
前記モジュールは、前記センサからの信号に基づき、前記ゴミ箱内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づく情報を出力する出力部とを備え、
前記判定部によって一定量のゴミが蓄積されたと判定した場合には、前記出力部が、当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
項17.前記器具本体は、物体が表面に載置されるパレットであり、
前記センサは、前記パレットの現在位置を特定可能であり、
前記モジュールが、前記センサによって特定された現在位置を示す情報を生成することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
前記センサは、前記パレットの現在位置を特定可能であり、
前記モジュールが、前記センサによって特定された現在位置を示す情報を生成することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
項18.前記器具本体は、植物栽培培用容器であり、
前記センサは、前記植物栽培培用容器に収容する土のPH或いは含水比を測定可能であり、
前記モジュールが、前記センサの測定結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
前記センサは、前記植物栽培培用容器に収容する土のPH或いは含水比を測定可能であり、
前記モジュールが、前記センサの測定結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
項19.前記器具本体は、地下に埋設される貯液槽或いは給排水設備であり、
前記センサは、前記器具本体の内部の液体の水位を検知し、
前記モジュールが、前記センサの検知結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
前記センサは、前記器具本体の内部の液体の水位を検知し、
前記モジュールが、前記センサの検知結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、項14に記載の器具。
本発明の器具によれば、器具本体の壁にアンテナが設けられることで、アンテナを長くすることがきるので、アンテナから高強度の電波を送信できる。このため、本発明の器具によれば、建物内や地下室等の密閉された空間に器具が配置される場合、器具が受信側機器から遠く離れる場合、或いは器具が地下に埋設される場合に、アンテナから送信される電波を、受信側機器に高感度で受信させることができる。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態に係る器具1を示す概略斜視図である。
本実施形態に係る器具1は、ゴミを内部に収容するために使用される器具本体としてのゴミ箱2と、ゴミ箱2内のゴミ(物体)の状態を検知可能なセンサ3と、センサ3の検知結果に基づく情報を出力するモジュール4と、前記情報を含む電波を送信するアンテナ5とを備える。
ゴミ箱2は、矩形の底壁6Aと、底壁6Aの四辺から上方に延びる四つの側壁6Bとを備えており、四つの側壁6Bに囲まれる内部の空間にゴミを収容可能である。底壁6Aや側壁6Bは、例えばプラスチックから形成される。
図2は、アンテナ5の概略正面図である。アンテナ5は、クラッドループアンテナであり、垂直偏波及び水平偏波の双方を発生する。図1に示すように、アンテナ5はゴミ箱2の側壁6Bに取り付けられる。
図3(a)は、アンテナ5が取り付けられる側壁6Bの平面図である。図3(b)はアンテナ5が取り付けられる側壁6Bを図1のA−A線に沿って切断した断面図である。
図3に示すように、アンテナ5が取り付けられる壁6Bには、アンテナ5を挿入するためのガイド穴36が形成されている。ガイド穴36は、入口部37と、配置部38とから構成される。入口部37は、上下方向に延びて、壁6Bの上面に開口する。配置部38は、入口部37の奥に形成される(すなわち、配置部38は、入口部37の下端に連なる)。配置部38は、側面視でアンテナ5に対応した形状を呈しており、当該配置部38にアンテナが配置される。
側壁6Bへのアンテナ5の取り付けは、ゴミ箱2の製造時に行われる。その手順としては、まず図4(a)に示すように、アンテナ5を構成するケーブル5aが、開口37aから入口部37に入れられる。そしてケーブル5aを入口部37の奥に押し込み(ケーブル5aを図4(a)のA方向に押し込み)、配置部38の周回りにケーブル5aを進入させる(ケーブル5aを図4(b)のB方向に進める)。これにより、アンテナ5が配置部38に配置された状態になる(すなわち、アンテナ5が側壁6Bに取り付けられた状態になる)。
また上記のようにアンテナ5を側壁6Bに取り付ける際には、アンテナ5と伝送ケーブル90(図1)とを接続することも行われる。伝送ケーブル90は、側壁6Bに埋設されるものであり、アンテナ5とモジュール4とを接続するために使用される。伝送ケーブル90の一端90aは配置部38内に延び出ており、当該一端90aにアンテナ5が接続される。伝送ケーブル90の他端90bは、モジュール4の取り付け箇所付近で、側壁6Bの内側に延び出ており、当該モジュール4の他端90bにモジュール4が接続される(詳細には、伝送ケーブル90の他端90bにはコネクターが設けられ、このコネクターに、後述するモジュール4のコネクター4cが接続される)。伝送ケーブル90の他端90bにモジュール4を接続するまでの間では、他端90bを保護するために、他端90bはダミーカバー91(保護カバー)によって覆われる(後述の図5(a))。ダミーカバー91は、両面テープやボルト等の公知の手段により、側壁6Bの内面に着脱自在に取り付けられる。
図1に示すように、センサ3やモジュール4は、カップ状のケース8内に収容される。ケース8は、側壁6Bの上部の内面から延びる固定金具(図示せず)に締結されるものであり、このケース8の締結によって、センサ3やモジュール4は、ゴミ箱2内部の上側に配置される。また、上記固定金具へのケース8の締結がボルト及びナット等によって行われることで、センサ3やモジュール4は、側壁6Bの上部に着脱自在に取り付けられた状態とされる。なおセンサ3から発せされる超音波の向きを調整可能とすべく、上記の固定金具として、ケース8の向きを調整可能な金具を使用することが好ましい。
センサ3は、超音波センサであり、超音波を下方に向けて発信する送波器や、ゴミによって反射された超音波を受信する受波器を備える。このセンサ3は、超音波を発信してから受信するまでの時間に基づき超音波の往復距離を算出し、当該超音波の往復距離を示す信号(以下、距離信号)を出力する。超音波の往復距離は、ゴミの蓄積量に反比例するものであり、ゴミの蓄積量が多い場合には、超音波の往復距離は短くなる。
モジュール4は、電池4aやIC基板4bやコネクター4cを備える。電池4aやコネクター4cやセンサ3はIC基板4bに装着されており、電池4aからセンサ3に電力が供給されることで、センサ3は距離信号を出力し、当該距離信号がIC基板4bに入力される。IC基板4bでは、センサ3からの距離信号に基づきゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果を示す情報を出力する出力部とが機能的に構成される。
側壁6Bへのセンサ3やモジュール4の取り付けは、アンテナ5の取り付け後に行われる(つまりゴミ箱2の製造後に行われる)。この際には、まず、図5(a),図5(b)に示すように、ダミーカバー91を側壁6Bから取り外して、伝送ケーブル90の他端90bを露出させることが行われる。ついで図5(c)に示すように、センサ3やモジュール4が収容されたケース8を側壁6Bの上部に締結し、伝送ケーブル90の他端90bのコネクタにモジュール4のコネクター4cを接続することが行われる。以上でセンサ3やモジュール4の取り付けが完了する。この状態では、アンテナ5とモジュール4とが伝送ケーブル90を介して接続されることで、IC基板4bが出力した情報が含まれる電波をアンテナ5によって送信可能となる。
ゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積された場合には、IC基板4bの判定部が、センサ3からの距離信号に基づき、ゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積されたと判定する。その結果、IC基板4bの出力部は、ゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力し、当該情報が含まれる電波がアンテナ5によって送信される。
図6は、本実施形態の器具1を使用するゴミ回収システム20を示す概略図である。
ゴミ回収システム20は、上記の器具1と、基地局21と、サーバー22とを有する。このゴミ回収システム20では、無線又は有線のネットワークNを介して、基地局21とサーバー22との間における通信が可能である。また、LPWA(Low Power Wide Area)やWi−Fi(登録商標)や3Gや4G等の通信方式によって、器具1のアンテナと基地局21との間における電波Dの送受信が可能である。なお消費電力を抑えて遠距離通信を実現する観点から、通信方式はLPWAであることが好ましい。
上記のゴミ回収システム20では、ゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積された場合、当該ゴミの蓄積を示す情報が含まれる電波Dが、器具1のアンテナ5から送信されて、基地局21に受信される。そしてネットワークNを介して、前記一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報がサーバー22に送信されて、前記情報がサーバー22で出力される。これにより、ゴミ箱2にゴミが蓄積されたことがゴミ回収業者に通知されて、回収車Cによるゴミの回収が行われる。
本実施形態の器具1によれば、ゴミ箱2(器具本体)の側壁6Bにアンテナ5が設けられることで、アンテナ5を長くすることがきるため、アンテナ5から高強度の電波を送信できる(例えば、グラッドループアンテナであるアンテナ5の一辺の長さL1(図2)が電波Dの1/4波長の長さとなるようにアンテナ5を長くすればすれば、アンテナ5から最大強度の電波を送信できる。上記の電波Dの1/4波長の長さとは、「(電波が単位時間当りに進む距離/単位時間当りの通信周波数)×1/4」の計算から求められる長さである)。このため、本実施形態の器具1によれば、建物内や地下室等の密閉された空間に器具1が配置される場合や、器具1が受信側機器(基地局21)から遠く離れる場合でも、アンテナ5から送信される電波を、受信側機器(基地局21)に高感度で受信させることができる。したがって、ゴミ箱2に一定量のゴミが蓄積されたことを確実にゴミ回収者に通知できるので、一定量のゴミが蓄積されたタイミングでゴミを回収できる。またゴミ箱2の側壁6Bにアンテナ5が設けられることで、センサ3やモジュール4を側壁6Bに取り付ける際に、アンテナ5が支障物にならない。このため、センサ3やモジュール4の取り付けを円滑に行うことができる。
またアンテナ5が予めゴミ箱2(器具本体)に設けられることで、器具1を設置する際にアンテナ5をゴミ箱2(器具本体)に取り付ける手間を要しない(具体的には器具1を設置する際に、アンテナ5を購入する手間や、アンテナ5をゴミ箱2に固定する手間や、アンテナ5の向きを調整する手間を要しない)。したがって器具1の設置手間を軽減できる。
またセンサ3やモジュール4がゴミ箱2に着脱自在であることから、センサ3やモジュール4を交換できる。このため、センサ3やモジュール4の機能を安定して維持できる。またセンサ3やモジュール4の取り付けを、ゴミ箱2(器具本体)の製造後に行うことで、器具1の製造コストを安価に抑えることができる。
また側壁6Bに形成されたガイド穴36にアンテナ5が挿入されることで、アンテナ5は側壁6Bの内部に埋設されたものとなる。このため、アンテナ5の損傷を防止できるので、アンテナ5の機能を長期に亘り維持できる。また、アンテナ5の取り付けに要する部品点数を少なく抑えることができるので、アンテナ5の取り付けに要するコストを削減できる。
なお本発明は上記実施形態に限定されず、種々改変することができる。
例えば上記実施形態では、1つの側壁6Bにアンテナ5を設ける例を示したが、図7に示すように、互いに直交する2つの側壁6Bにアンテナ5を設けてもよい(図7の例では、互いに直交する2つの側壁6Bにそれぞれガイド穴36が形成されて、各ガイド穴36にアンテナ5が挿入されている)。このようにすれば、広範囲に電波を放射できるので、アンテナ5から送信される電波を、受信側(基地局21)に受信させるために、ゴミ箱2の向きを細かく調整する手間を要しない。なお図7の例では、図示しない分配器及び伝送ケーブルを用いて、2つのアンテナ5とモジュール4とが接続される。すなわち、各アンテナ5から分配器まで伝送ケーブルで接続し、分配器からモジュール4までも伝送ケーブルで接続することが行われる。また伝送ケーブルや分配器は、側壁6Bに埋設されるものとされる。そして図1の例と同様に、ガイド穴36(配置部38)内に延び出た伝送ケーブルの端にアンテナ5が接続され、側壁6Bの内側に延び出た伝送ケーブルの端にモジュール4が接続される。
また、アンテナ5は、相対する2つの側壁6B、或いは3以上の側壁6Bに設けられてもよい。或いはアンテナ5は、底壁6Aに設けられてもよい。以上のようにする場合でも、アンテナ5を長くすることができるので、アンテナ5から高強度の電波を送信できる。以下、ゴミ箱2の底壁6Aや側壁6Bの総称として壁6と記す。
またアンテナ5をゴミ箱2の壁6に取り付ける方法も、上述したアンテナ5をガイド穴36に挿入する方法に限定されない。例えば図8に示すように、壁6に形成した溝31にアンテナ5を嵌め込むことで、アンテナ5を壁6に取り付けてもよい(図8(a)はアンテナ5を溝31に嵌め込む前の状態を示し、図8(b)はアンテナ5を溝31に嵌め込んだ状態を示す)。このようにアンテナ5を溝31に嵌め込めば、アンテナ5の損傷を防止できるので、アンテナ5の機能を長期に亘り維持できる。また、アンテナ5の取り付けに要する部品点数を少なく抑えることができるので、アンテナ5の取り付けに要するコストを削減できる。なお上記のように溝31にアンテナ5を嵌め込む場合には、例えば、溝31に一端が延び出る伝送ケーブルを介して、アンテナ5とモジュール4とが接続される。
また粘着シート10(図9)によってアンテナ5をゴミ箱2の壁6の内面或いは外面に貼り付ることで、アンテナ5をゴミ箱2に取り付けてもよい(図9は、粘着シート10によってアンテナ5を側壁6Bの内面に貼り付ける例を示している)。この取り付け方法によれば、アンテナ5の配置の自由度が高いので、電波の放射方向を確実に受信側の装置(基地局21)に向けることができる。また、製造コストが安価な粘着シートを用いることで、アンテナ5の取り付けに要するコストを削減できる。なお上記のように粘着シート10によってアンテナ5を壁6の内面或いは外面に貼り付ける場合には、壁6の内面及び/又は外面に沿って延びる伝送ケーブルを介して、アンテナ5とモジュール4とが接続される。
また本発明の器具で使用可能なアンテナは、実施形態に示したグラッドループアンテナに限定されない。例えば、本発明の器具では、図10に示すツインループデルタアンテナ40をゴミ箱2の壁6に設けてもよい。ツインループデルタアンテナ40も、グラッドループアンテナと同様、垂直偏波及び水平偏波の双方を発生する。
また図11に示すように、複数のアンテナ素子41から構成されるアレーアンテナ42をゴミ箱2の壁6に設けてもよい。このアレーアンテナ42によれば、アンテナ効率を高めて利得を向上させることができる。なお電波を広範囲に放射させるべく、図10に示すように、直交する2つの側壁6Bにアンテナ素子41を配列することが好ましい。なお図11の例では、アレーアンテナ42を構成するアンテナ素子41間の接続が、分配器及び伝送ケーブルを用いて行われ、アレーアンテナ42とモジュール4との間の接続が伝送ケーブルを用いて行われる。
また指向性が強く利得が高いアンテナとして、図12や図13に示すアンテナ51が使用されてもよい。アンテナ51は、放射器52と反射器53とを有するものである。放射器52は側壁6Bの外面に設けられ、反射器53は側壁6Bの内面に設けれ、放射器52と反射器53とは側壁6Bを介して相対している。アンテナ51が使用される場合には、放射器52の全周を電波の1波長と同等とし、反射器53の全周を放射器52の全周よりも若干長くすることが好ましい。また、放射器52と反射器53との間の間隔L2(図13)が電波の0.1波長〜0.25波長となるように、側壁6Bの厚さを調整することが好ましい(上記の0.1波長とは、(電波が単位時間当りに進む距離/単位時間当りの通信周波数)×0.1」の計算から求められる長さであり、上記の0.25波長とは、(電波が単位時間当りに進む距離/単位時間当りの通信周波数)×0.25」の計算から求められる長さである)。また図12の例とは逆に、放射器52を側壁6Bの内面に設け、反射器53を側壁6Bの外面に設けてもよい。なお図12の例では、放射器52とモジュール4(図1参照)との間の接続や、反射器53とモジュール4(図1参照)との間の接続が、それぞれ伝送ケーブルを用いて行われる。
また図14に示すダイポールアンテナ55がゴミ箱2の壁6に設けられてもよい。ダイポールアンテナ55が使用される場合には、アンテナ55から最大強度の電波を送信させるべく、アンテナ55の長さL3が電波の1/2波長となるように調整される(上記の電波の1/2波長とは、「(電波が単位時間当りに進む距離/単位時間当りの通信周波数)×1/2」の計算から求められる長さである)。
上記のダイポールアンテナ55は、方向依存性が低く、水平偏波及び垂直偏波のいずれにも対応可能であり、向きを調整することで、アンテナ55の偏波面を、基地局21のアンテナの偏波面に一致させて、基地局21における電波の受信レベルを高めることができる。例えば、基地局21のアンテナが垂直方向に延びることで、基地局21のアンテナが垂直偏波の電波を受信する場合(基地局21のアンテナの偏波面が大地に対して垂直である場合)には、ダイポールアンテナ55が垂直方向(鉛直方向)に延びるように(すなわち図14の「L3の矢印」の延びる方向(アンテナ55の長さ方向)が垂直方向となるように)、アンテナ55がゴミ箱の壁6に設けられる。これにより、ダイポールアンテナ55から垂直偏波の電波が発信されるので、アンテナ55の偏波面を、基地局21のアンテナの偏波面に一致させることができる。そしてダイポールアンテナ55が上記の特徴を有することで、ゴミ箱2が縦長であり、アンテナの長さを確保するためにアンテナを垂直に設置する必要がある場合に、ダイポールアンテナ55は有効である。
また図15や図16に示すスロットアンテナ56がゴミ箱2の壁6に設けられてもよい(図15は、スロットアンテナ56がゴミ箱2の壁6(側壁6B)に設けられた器具57を示す。図16(a)は、スロットアンテナ56が設けられる壁6の部分を拡大して示す平面図である。図16(b)は図16(a)のA−A線断面図である。図16(b)は図16(a)のB−B線断面図である)。
スロットアンテナ56は、金属箔或いは金属板から形成されたものであり、スロット58を有している。スロット58は、例えば、金属箔或いは金属板に打ち抜き加工を施すことで形成される。
スロットアンテナ56は、粘着材59(図16)によってゴミ箱2の壁6に貼り付けられており、伝送ケーブル68(図15)を介してモジュール4と接続される。図示例では、伝送ケーブル68は、壁6(図示例では側壁6B)に埋設されており、壁6から延び出たケーブル68の一端にアンテナ56が接続され、壁から延び出たケーブル68の他端にモジュール4が接続されている。上記の伝送ケーブル68として例えば同軸ケーブルを使用できる。この場合、例えば、同軸ケーブルの中心導体である芯線の一端が、スロット58の一方側側縁に接続され、同軸ケーブルの外側導体である編線シールドの一端が、スロット58の他方側側縁に接続される(上記のスロット58の一方側側縁及び他方側側縁は、スロット58の長手方向に延びるものである)。そして芯線の他端及び編線シールドの他端が、モジュール4に接続される。
上記のスロットアンテナ56も、方向依存性が低く、水平偏波及び垂直偏波のいずれにも対応可能であり、向きを調整することで、アンテナ56の偏波面を、基地局21のアンテナの偏波面に一致させて、基地局21における電波の受信レベルを高めることができる。
例えば、基地局21のアンテナが垂直方向(鉛直方向)に延びることで、基地局21のアンテナが垂直偏波の電波を受信する場合(基地局21のアンテナの偏波面が大地に対して垂直である場合)には、図15に示すように、スロット58が水平方向に延びるように、スロットアンテナ56が壁6に設けられる。このようにすれば、スロットアンテナ56から垂直偏波の電波が発信されるので、スロットアンテナ56の偏波面を、基地局21のアンテナの偏波面に一致させることができる。そしてスロットアンテナ56が上記の特徴を有することで、ゴミ箱2が横長であり、アンテナの長さを確保するためにアンテナを水平に設置する必要がある場合に、スロットアンテナ56は有効である。
なお、基地局21のアンテナが水平方向に延びることで、基地局21のアンテナが水平偏波の電波を受信する場合(基地局21のアンテナの偏波面が水平面である場合)には、図17に示すように、スロット58が垂直方向(鉛直方向)に延びるように、スロットアンテナ56が壁6に設けられる。このようにすれば、スロットアンテナ56から水平偏波の電波が発信されるので、スロットアンテナ56の偏波面を、基地局21のアンテナの偏波面に一致させることができる。
なおスロットアンテナ56の形状は、図15〜図17に示すような矩形の環状に限定されず、垂直偏波或いは水平偏波の電波を発信可能な様々な環状(スロットを有する形状)とすることが可能である。
また図15〜図17に示すスロットアンテナ56の代わりに、図18に示すスロットアンテナ60がゴミ箱2の壁6に設けられてもよい(図18(a)はスロットアンテナ60が設けられる壁6の部分を拡大して示す平面図である。図18(b)は図18(a)のA−A線断面図である。図18(c)は図18(a)のB−B線端面図である)。
図18に示すスロットアンテナ60は、第一導体61と、第二導体62と、第三導体63と、第四導体64とを備える。これら導体61,62,63,64は、金属箔から形成されるものである。例えば巻物から引き出した金属箔を切断することで導体61,62,63,64を得ることができる。
第一導体61と第二導体62とは、間隔をあけて平行に延びており、それぞれ粘着材65によってゴミ箱2の壁6に貼り付けられる。そして第三導体63の一端部63aが導電性粘着テープ66によって第一導体61の一端部61aに貼り付けられ、第三導体63の他端部63bが導電性粘着テープ66によって第二導体62の一端部62aに貼り付けられることで、第一導体61の一端部61aと第二導体62の一端部62aとが第三導体63を介して接続される。また第四導体64の一端部64aが導電性粘着テープ66によって第一導体61の他端部61bに貼り付けされ、第四導体64の他端部64bが導電性粘着テープ66によって第二導体62の他端部62bに貼り付けられることで、第一導体61の他端部61bと第二導体62の他端部62bとが第四導体64を介して接続される。上記の導電性粘着テープ66は、金属箔(例えば銅箔)の表面に粘着材が塗布されたものである。
上記のスロットアンテナで60は、平面視で第一〜第四導体61,62,63,64によって囲まれる空間がスロット67を構成しており、当該スロット67が水平方向に延びるようにアンテナ60をゴミ箱2の壁6に設けることで、アンテナ60は垂直偏波の電波を発するものとなる。またスロット67が垂直方向に延びるようにアンテナ60を壁6に設けることで、アンテナ60は水平偏波の電波を発するものとなる。
上記のスロットアンテナ60によれば、第一導体61を壁6に貼り付ける作業や、第二導体62を壁6に貼り付ける作業を行った後、第三導体63を第一導体61及び第二導体62に貼り付ける作業や、第四導体64を第一導体61及び第二導体62に貼り付ける作業を行うことで、壁6に設けることができる。つまりスロットアンテナ60によれば、導体61,62,63,64の貼り付け作業を順次行うことで壁6に設けることができるので、アンテナが一つの部材から構成される場合のように、アンテナ全体を同時に壁6に貼り付けることを要しない。したがって、予想外の部分が壁6に貼り付りつくことで、貼り付け作業が困難になる事態を回避できるので、アンテナ60を壁6に設ける作業を円滑に進めることができる。
なお第三導体63或いは第四導体64を、第一導体61及び第二導体62に接続する手段は、上記の導電性粘着テープ66に限定されない。例えば、半田付けに
よって、第三導体63或いは第四導体64を第一導体61及び第二導体62に接続してもよい。この場合には、導体61,62をそれぞれ壁6に貼り付ける作業を行った後、導体63,導体64をそれぞれ導体61,62に半田付けする作業が行われる。この場合でも、アンテナ全体を同時に壁6に貼り付けることを要しないので、アンテナを壁6に設ける作業を円滑に進めることができる。
よって、第三導体63或いは第四導体64を第一導体61及び第二導体62に接続してもよい。この場合には、導体61,62をそれぞれ壁6に貼り付ける作業を行った後、導体63,導体64をそれぞれ導体61,62に半田付けする作業が行われる。この場合でも、アンテナ全体を同時に壁6に貼り付けることを要しないので、アンテナを壁6に設ける作業を円滑に進めることができる。
さらに上記のスロットアンテナ60によれば、第一〜第四導体61,62,63,64から構成されることで、寸法を調整し易い。例えば上述したように、巻物から引き出した金属箔を切断することで導体61,62,63,64を得る場合には、巻物から引き出す金属箔の長さを調整することで、導体61,62,63,64の長さを調整できる。さらに幅の異なる複数の巻物を準備し、当該複数の巻物の中から選択した巻物から導体61,62,63,64を得るようにすれば、導体61,62,63,64の幅を所望の値に調整できる。そして以上のように導体61,62,63,64の長さや幅を調整できることで、スロットアンテナ60の縦横の寸法や、スロット67の長さ及び幅を所望の値に調整できる。
なおスロットアンテナ60を構成する導体61,62,63,64は、導電性粘着テープ(金属箔に粘着材が塗布されたもの)であってもよい。この場合、例えば巻物から引き出した導電性粘着テープを切断することで導体61,62,63,64が得られる。そして第一導体61及び第二導体62は、これらに塗布されている粘着材によって壁6に貼り付けられ、第三導体63及び第四導体64は、これらに塗布されている粘着材によって第一導体61及び第二導体62に貼り付けられる。
またスロットアンテナ60の形状も、図18に示すような矩形の環状に限定されず、垂直偏波或いは水平偏波の電波を発信可能な様々な環状(スロットを有する形状)とすることが可能である。さらにアンテナ60を構成する導体の数も、上記の4つに限定されず、アンテナ60の形状に応じて適宜変更可能である。
またスロットアンテナとしては第三導体63及び第四導体64を有さない形状であってもよい。この場合、第1導体61及び第2導体62は間隔をあけて平行に延びており、伝送ケーブル68は、第1導体61及び第2導体62に接続される。第1導体61及び第2導体62の長さを調整することで、共振周波数などを調整することができる。
また上記のアンテナ40,42,51,55,56,60を構成する部材は、金属板や金属線(例えば銅線)から形成され得る(上記の金属板や金属線には、金属箔が含まれる)。また上記のアンテナ40,42,51,55,56,60(図10〜図14)も、図2に示すアンテナ5と同様の方法で、ゴミ箱2に取り付け可能である(つまり、アンテナ40,42,51,55,56,60は、粘着シートによる壁6への貼り付け、壁6に形成される溝への嵌め込み、或いは、壁6に形成されるガイド穴への挿入により、ゴミ箱2に取り付け可能である)。例えば図12の例では、粘着シート10を用いてアンテナ51の放射器52や反射器53を壁6の外面や内面に貼り付ける例を示しているが、壁6の外面や内面に形成された溝に放射器52や反射器53を嵌め込んでもよく、壁6の外面側や内面側に形成されたガイド穴に放射器52や反射器53を挿入してもよい。また例えば、図15〜図17に示したスロットアンテナ56や、図18に示したスロットアンテナ60も、壁6の外面や内面に形成された溝に嵌め込むことや、壁6の外面側や内面側に形成されたガイド穴に挿入することによって、壁6に設けられてもよい。また、上記のアンテナ40,42,51,55,56,60は、壁6に金属を蒸着させることで形成されてもよい。
また上記実施形態では、センサ3やモジュール4を着脱自在とする取り付け方法として、ボルト及びナットによりケース8を側壁6Bに締結する方法を示したが、センサ3やモジュール4は、他の方法で側壁6Bに取り付けられ得る。例えば、マジックテープ(登録商標)や磁石等を備える手段により、センサ3やモジュール4が側壁6Bに着脱自在に取り付けられてもよい。また上記実施形態では、センサ3やモジュール4の取り付けをゴミ箱2の製造後に行う例を示したが、本願発明は、センサ3やモジュール4の取り付けをゴミ箱2の製造時に行うことを排除するものではない。また、本願発明は、壁6からのセンサ3やモジュール4の取り外しが不可能な方法で、センサ3やモジュール4を取り付けることを排除するものでもない。
また上記実施形態では、矩形の底壁6Aから4つの側壁6Bが立設しているゴミ箱2(器具本体)を示したが、ゴミ箱2(器具本体)の形状は上記実施形態に示すものに限定されない。すなわち、器具本体2(ゴミ箱)は、円形、楕円形、或いは多角形(三角形や矩形や五角形等)を呈する底壁と、底壁の外周から立設する側壁を有するものであってよい。またさらに器具本体2(ゴミ箱)は、側壁の上端の開口を塞ぐ蓋体を備えるものであってもよい。また広範囲に電波を放射すべく、異なる方向に延びる2以上の壁6にアンテナ5,40,42,51,55,56,60を設けることが好ましい。
また本発明の器具は、図19や図20に示すように変更され得る。図19や図20に示す器具70は、器具本体としてのゴミ箱71が、ゴミ(ペットボトルのキャップ)を収容するための収容部72と、収容部72の上端の開口を塞ぐ蓋部73とを備えている。蓋部73は、その上端をなす頂壁74と、頂壁74の外周から下方に延びる周壁75とを備えている。アンテナ5は周壁75に粘着シート10によって貼り付けられる。センサ3やモジュール4(図1,図4参照)は、ケース8に収容される。ケース8には吊下部材80が設けられており、吊下部材80を用いてケース8が頂壁74に吊り下げられることで、センサ3やモジュール4は、ゴミ箱71の内部の上側(蓋部の内部)に位置している。吊下部材80は、頂壁74の貫通孔に通される軸部81と、軸部81の先端に設けられる拡径部82とを備えており、拡径部82が頂壁74の上面に支持されることで、ケース8は頂壁74に吊り下げられる。上記の器具70によれば、蓋部73の周壁75にアンテナ5を設けることで、アンテナ5を長くすることできるので、アンテナから発信される電波の強度を高めることができる。また、センサ3がゴミ箱71の内部の上側(蓋部の内部)に位置することで、超音波センサであるセンサ3によってゴミの蓄積量を検出することができる。
また上記の例では、器具本体(ゴミ箱)の内部におけるゴミの状態を検知するセンサとして、超音波センサを使用する例を示したが、超音波センサの代わりに重量センサ(図示せず)が使用されてもよい。この場合、ゴミ箱2の底壁6A(図1参照)の上面に重量センサが取り付けられる。そして重量センサの上に蓄積されるゴミの重量がセンサ3によって測定されて、その測定結果を示す信号がセンサ3から出力される。モジュール4には、センサ3からの信号を受信する受信部と、センサ3からの信号に基づきゴミ箱2内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果を示す情報を出力する出力部とが構成されている。そして判定部が、一定量のゴミが蓄積されたと判定した場合には、出力部が、当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力することで、アンテナから、当該情報を含む電波が送信される。そして当該電波が基地局21に受信され、電波に含まれる情報がサーバー22に受信されることで、ゴミが蓄積されたことがゴミ回収者に通知される。
また、器具本体(ゴミ箱)の内部におけるゴミの状態を検知するセンサとして、光学センサが使用されてもよい。光学センサは、光を発する発光部と、光を受ける受光部と
を備えるものであり、これら発光部や受光部は、側壁6Bの上部の内面に取り付けられる。そして発光部から発せられる光が、ゴミに遮られることで、受光部に受光されなくなった際には、受光部が受光していないことを示す信号(以下、非受光信号)が光学センサから出力される。モジュール4には、光学センサからの信号を受信する受信部と、光学センサからの信号に基づきゴミ箱内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果を示す情報を出力する出力部とが構成されている。そして上記の非受光信号が受信部に受信された際には、判定部が一定量のゴミが蓄積されたと判定することで、出力部が当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力する。これにより、当該情報を含む電波がアンテナから送信される。以上のようにしても、ゴミが蓄積されたことがゴミ回収者に通知することができる。
を備えるものであり、これら発光部や受光部は、側壁6Bの上部の内面に取り付けられる。そして発光部から発せられる光が、ゴミに遮られることで、受光部に受光されなくなった際には、受光部が受光していないことを示す信号(以下、非受光信号)が光学センサから出力される。モジュール4には、光学センサからの信号を受信する受信部と、光学センサからの信号に基づきゴミ箱内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、判定部の判定結果を示す情報を出力する出力部とが構成されている。そして上記の非受光信号が受信部に受信された際には、判定部が一定量のゴミが蓄積されたと判定することで、出力部が当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力する。これにより、当該情報を含む電波がアンテナから送信される。以上のようにしても、ゴミが蓄積されたことがゴミ回収者に通知することができる。
また上記実施形態では、本発明の器具を、ゴミ回収のために使用する例を示したが、本発明の器具は、他の目的にも適用可能である。
図21は、他の目的に適用された本発明の器具94を有する通信システム93を示す概略図である。
図21に示す通信システム93は、器具94と、基地局95と、サーバー96とを備える。器具94は、地下空間Kを形成するために使用される器具本体97を備える。器具本体97は、地下に埋設される貯液槽或いは給排水設備であり、地上への開口を塞ぐ金属製の蓋体98を有するものとされる。器具本体97は、例えば雨水等の液体Wが地下空間Kに流れ込むように設けられて、地下空間K内の液体Wは、例えば農業用水として使用される。なお上記貯液槽としての器具本体97が貯留する液体や、上記給排水設備としての器具本体97が給排水する液体は、水に限定されず、様々な液体とされ得る。また上記貯液槽としての器具本体97は、例えば、地下に埋設されて、ガソリンを貯留するガソリンタンクとされ得る。
図22は、器具94における蓋体98の近傍範囲を示す断面図であり、図23及び図24は、蓋体98の平面図である。
金属製の蓋体98は、器具本体97の壁の一部を構成する板状体であり、蓋体98を貫通するスロット99が形成されることで、スロットアンテナとして機能する(つまり、スロットアンテナである蓋体98によって、器具本体97の壁の一部が構成される)。
スロット99は直線状或いは波状に形成される(図23は直線状に形成されたスロット99を示し、図24は波状に形成されたスロット99を示す)。図24に示すように、スロット99は波状に形成すれば、スロット99の形成による蓋体98の機械強度の低下を、低減できる。
蓋体98には、モジュールやセンサ(図示せず)を収容するケース200が取り付けられる(図22)。ケース200は、例えば蓋体98の下面から延びる固定金具に締結されるものであり、このケース200の締結によって、前記センサ及びモジュールは、蓋体98に取り付けられる。また固定金具へのケース200の締結がボルト及びナット等によって行なわれることで、前記センサ及びモジュールは、蓋体98に着脱自在に取り付けられた状態とされ得る。
前記センサは、「器具本体97の内部の状態」を検知するものであり、前記モジュールは、前記センサの検知結果に基づく情報を生成する。前記センサとして、例えば、前記「器具本体97の内部の状態」としての「器具本体97の内部の液体Wの水位」を検知する超音波センサ或いは光学センサが使用される。この場合、例えば、超音波センサ或いは光学センサは、パルス波P(超音波パルス或いは光波パルス)を発信してから、液体Wの水面で反射されたパルス波Pの反射波Rが受信するまでの時間に基づき液体Wの水位を検知し、当該液体Wの水位を示す信号を出力する。そしてモジュールは、「センサの検知結果に基づく情報」として「液体Wの水位を示す情報」を生成する。
スロットアンテナである蓋体98は、例えば、伝送ケーブル201を介して前記モジュールと接続される。上記の伝送ケーブル201として同軸ケーブルが使用できる。この場合、同軸ケーブルの中心導体である芯線の一端が、スロット99を境とする蓋体98の一方側G(図23、図24)に接続され、同軸ケーブルの外側導体である編線シールドの一端が、スロット99を境とする蓋体98の他方側H(図23、図24)に接続される、そして芯線の他端及び編線シールドの他端が、前記モジュールに接続される。
図21に示す通信システム93では、無線又は有線のネットワークNを介して、基地局95とサーバー96との間における通信が可能である。また、LPWA(Low Power Wide Area)やWi−Fi(登録商標)や3Gや4G等の通信方式によって、スロットアンテナである蓋体98と基地局95との間における電波Dの送受信が可能である。
上記の通信システム93では、前記センサの検知結果に基づく情報(例えば液体Wの水位を示す情報)が前記モジュールから出力される。そして当該情報を示す電波がスロットアンテナである蓋体98から送信されて、前記電波が基地局95に受信される。そしてネットワークNを介して、前記センサの検知結果に基づく情報(例えば液体Wの水位を示す情報)がサーバー96に送信されて、前記情報がサーバー96で出力される。これにより、前記センサの検知結果(例えば液体Wの水位)が管理者に通知される。
上記の器具94によれば、器具本体97の壁をなす蓋体98にスロットが形成されることでスロット長さを長く確保することができるとともに、外気に接触する蓋体98がスロットアンテナとして機能することで、地盤Gによって器具本体97への電波輻射が遮断される状況下で、高強度の電波を送信できる。このため図21に示すように器具94が地下に埋設される場合でも、アンテナから送信される電波を、受信側機器(基地局95)に高感度で受信させることができる。
なお上記では、器具本体97は、地下に埋設される貯液槽或いは給排水設備とされる例を示したが、器具本体97は、貯液槽或いは給排水設備以外の用途で地下に埋設されるものとされ得る(例えば、器具本体97は、物品保管用の地下空間を形成するものとされ得る)。この場合でも、外気に接触する蓋体にスロットを形成して、蓋体をスロットアンテナとして機能させれば、上記と同様の理由から、高強度の電波を送信できる。
また器具本体が、物体を内部に収容する金属製容器とされる場合にも、器具本体(金属製容器)の壁に、当該壁を貫通するスロットを形成して、当該器具本体の壁をスロットアンテナとして機能させることが好ましい(すなわち、スロットが形成された器具本体の壁によって、スロットアンテナを構成することが好ましい)。この場合には、情報を出力するモジュールが、金属製容器である器具本体に取り付けられる。そして前記モジュールが前記器具本体に取り付けられた状態で、スロットアンテナである器具本体の壁が、例えば伝送ケーブルを介して前記モジュールと接続されることで、前記モジュールが出力した情報が含まれる電波を、前記アンテナによって送信可能とされる。以上のようにすれば、金属によって電波輻射が遮断される状況下で、高強度の電波を送信することができる。なおまた上記の場合も、スロットを例えば直線状或いは波状に形成でき、機械強度の低下を低減する観点から、スロットを波状に形成することが好ましい。
また例えば、本発明の器具は物品の保管用途にも使用され得る。この場合、器具本体は、物体が表面に載置されるパレットとされて、パレットの壁にアンテナが設けられる(上記のパレットの表面とは、例えば、パレットの上面や、パレットの側面の上部である)。そして、GPS(Global Positioning System)センサや、GPSセンサの検知結果に基づく情報を出力可能なモジュールが、パレットに着脱自在に或いは一体に設けられる。
上記の変形例では、GPSセンサによってパレット(器具本体)の現在位置(つまり物体の現在位置)が特定されて、当該パレットの現在位置を示す情報(つまり物体の現在位置を示す情報)がモジュールによって出力される。そして当該情報を示す電波がアンテナによって送信され、前記電波が例えばユーザの端末に受信される。これにより、パレットの現在位置がユーザに通知されるので、ユーザは、物品の保管場所を把握できる。またパレットが盗難された場合、ユーザは、パレットの位置を特定できる。
上記の変形例によれば、パレットの壁にアンテナを設けることで、アンテナを長くすることが可能である。このため、モジュールが出力した情報が含まれる電波を受信側(ユーザの端末等)に高感度で受信させることができる。したがって、パレットの現在位置(つまり物体の現在位置)を確実に通知できる。
また本発明の器具は、植物の栽培用途にも使用され得る。この場合、器具本体は、植物栽培用容器(植木鉢やプランター等)とされ、植物栽培用容器の壁にアンテナが設けられる。そして、植物栽培用容器(器具本体)内の物体の状態を検知するセンサと、当該センサの検知結果に基づく情報を出力可能なモジュールが、植物栽培容器に着脱自在に或いは一体に設けられる。
センサは、例えば、植物栽培用容器(器具本体)に収容される土のPH或いは含水比を測定可能なセンサである。この場合、土のPH或いは含水比の測定値を示す信号がセンサからモジュールに出力されて、当該土のPH或いは含水比の測定値を示す情報がモジュールによって出力される。そして当該情報を示す電波がアンテナによって送信されることで、前記情報を示す電波が例えばユーザの端末に受信される。これにより、土のPH或いは含水比の測定値がユーザに通知されるので、ユーザは土の状態を把握できる。
上記の変形例によれば、植物栽培用容器の壁にアンテナを設けることで、アンテナを長くすることが可能である。このため、モジュールが出力した情報が含まれる電波を受信側(ユーザの端末等)に高感度で受信させることができる。したがって、パレットの現在位置を確実に通知できる。
なお、本発明の器具で使用されるセンサは、上記のゴミ箱(器具本体)内のゴミの状態を検知する超音波センサ・重量センサや植物栽培用容器(器具本体)内の土のPH或いは含水比を測定可能なセンサに限定されず、本発明の器具の用途に応じて様々なセンサが使用され得る。すなわち本発明の器具では、上記のセンサ以外に、器具本体の内部の温度や湿度や匂いを検知するセンサも、上記器具本体の内部の状態を検知するセンサとして使用され得る。
なお、器具本体がパレット或いは植物栽培用容器とされる場合には、上記実施形態と同様に、器具本体に設けるアンテナは、ループアンテナ、放射器と反射器とが器具本体の壁を介して相対するアンテナ、ダイポールアンテナ、複数のアンテナ素子が配列されているアレーアンテナ、或いはスロットアンテナとされ得る。また上記のアンテナは、上記実施形態と同様に、粘着シートによって器具本体の壁に貼り付けられてもよく、器具本体の壁の表面に形成された溝に嵌め込まれてもよく、器具本体の壁に形成されたガイド穴に挿入されてもよい。また広範囲に電波を放射すべく、器具本体の異なる方向に延びる2以上の壁に上記のアンテナが設けられてもよい。
また本発明の器具が備える器具本体に、スロットアンテナが設けられる場合には、スロットが通信周波数に同調するようにスロットの長さを調整する観点から、スロットの長さを、通信周波数に対応する電波の波長の1/2の長さとすることが好ましい(通信周波数に対応する電波の波長とは、「電波が単位時間当りに進む距離/単位時間当りの通信周波数」の計算から求められる波長である)。またスロットの幅は、共振する周波数の帯域幅、機械精度、加工方法に基づき調整される。またスロットアンテナと、器具本体に設けられるモジュールとが、例えば伝送ケーブルを介して接続される。この場合、伝送ケーブルの接続点(給電点)は、スロットアンテナの特性インピーダンスと伝送ケーブルの特性インピーダンスを整合するように調整される。また給電点位置調整でインピーダンス整合が取られない場合は、給電点にインピーダンス整合回路が付加されてもよい。
また本発明における器具本体とは、物体を収容する空間の壁、物体を載置する表面を構成する壁、或いは地下空間の壁を構成して、上記の壁にアンテナが設けられるものである。図25及び図27に示したケース101のように、上記の壁に付属品として取り付けられて、且つ、壁を構成する構造体(器具本体)に関する情報(例えば、前記構造体(器具本体)の内部の状態、或いは前記構造体(器具本体)の現在位置を示す情報)を送信するためのアンテナが設けられる物品は、本発明の器具本体に該当しない。
1,57,70,94 器具
2,97 器具本体
3 センサ
4 モジュール
4a バッテリー
4b IC基板
5,40,42,51,55,56,60 アンテナ
6 壁
6A 底壁
6B 側壁
8,200 ケース
9 固定金具
10 粘着シート
20 ゴミ回収システム
21,95 基地局
22,96 サーバー
31 溝
36 ガイド穴
37 入口部
37a 開口
38 配置部
41 アンテナ素子
52 放射器
53 反射器
71 ゴミ箱
72 収容部
73 蓋部
74 頂壁
75 周壁
80 軸部
80 吊下部材
81 軸部
82 拡径部
93 通信システム
98 蓋体(スロットアンテナ)
99 スロット
2,97 器具本体
3 センサ
4 モジュール
4a バッテリー
4b IC基板
5,40,42,51,55,56,60 アンテナ
6 壁
6A 底壁
6B 側壁
8,200 ケース
9 固定金具
10 粘着シート
20 ゴミ回収システム
21,95 基地局
22,96 サーバー
31 溝
36 ガイド穴
37 入口部
37a 開口
38 配置部
41 アンテナ素子
52 放射器
53 反射器
71 ゴミ箱
72 収容部
73 蓋部
74 頂壁
75 周壁
80 軸部
80 吊下部材
81 軸部
82 拡径部
93 通信システム
98 蓋体(スロットアンテナ)
99 スロット
Claims (19)
- 物体を内部に収容するため、物体を表面に載置するため、或いは地下空間を形成するために使用されて、情報を出力するモジュールが取り付けられる器具本体と、
前記器具本体の壁に設けられるアンテナとを備え、
前記モジュールが前記器具本体に取り付けられた状態で、前記アンテナが前記モジュールに接続されることで、前記モジュールが出力した情報が含まれる電波を、前記アンテナによって送信可能である、器具。 - 前記アンテナは、粘着シートによって前記壁に貼り付けられる請求項1に記載の器具。
- 前記アンテナは、前記壁の表面に形成された溝に嵌め込まれる請求項1に記載の器具。
- 前記アンテナは、前記壁に形成されたガイド穴に挿入される請求項1に記載の器具。
- 前記アンテナは、ループアンテナである請求項1乃至4のいずれかに記載の器具。
- 前記アンテナは、放射器と、反射器とを有し、
前記放射器と前記反射器とは、前記器具本体の壁を介して相対する請求項1乃至4のいずれかに記載の器具。 - 前記アンテナは、ダイポールアンテナである請求項1乃至4のいずれかに記載の器具。
- 前記アンテナは、複数のアンテナ素子が配列されているアレーアンテナである請求項1乃至4のいずれかに記載の器具。
- 前記アンテナは、スロットアンテナである請求項1乃至4のいずれかに記載の器具。
- 前記器具本体は、地下空間を形成するために使用されるものであり、
前記スロットアンテナは、スロットが形成された金属製の蓋体であり、
前記蓋体は、前記器具本体の壁の一部を構成するものであり、地上への開口を塞ぐ請求項9に記載の器具。 - 前記器具本体は、金属製容器であり、
前記スロットアンテナは、スロットが形成された前記器具本体の壁によって構成される請求項9に記載の器具。 - 前記スロットは、波状を呈している請求項10又は11に記載の器具。
- 異なる方向に延びる2以上の前記壁に沿ってアンテナが設けられる請求項1乃至9のいずれかに記載の器具。
- 前記器具本体の内部の状態或いは前記器具本体の現在位置を検知するセンサをさらに備え、
前記モジュールは、前記センサの検知結果に基づく情報を生成する請求項1乃至13のいずれかに記載の器具。 - 前記モジュールや前記センサは、前記器具本体の壁に着脱自在に取り付けられる請求項14に記載の器具。
- 前記器具本体は、ゴミ箱であり、
前記センサは、前記ゴミ箱内のゴミの状態を検知可能であり、
前記モジュールは、前記センサからの信号に基づき、前記ゴミ箱内に一定量のゴミが蓄積されたか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づく情報を出力する出力部とを備え、
前記判定部によって一定量のゴミが蓄積されたと判定した場合には、前記出力部が、当該一定量のゴミが蓄積されたことを示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、請求項14に記載の器具。 - 前記器具本体は、物体が表面に載置されるパレットであり、
前記センサは、前記パレットの現在位置を特定可能であり、
前記モジュールが、前記センサによって特定された現在位置を示す情報を生成することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、請求項14に記載の器具。 - 前記器具本体は、植物栽培培用容器であり、
前記センサは、前記植物栽培培用容器に収容する土のPH或いは含水比を測定可能であり、
前記モジュールが、前記センサの測定結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、請求項14に記載の器具。 - 前記器具本体は、地下に埋設される貯液槽或いは給排水設備であり、
前記センサは、前記器具本体の内部の液体の水位を検知し、
前記モジュールが、前記センサの検知結果を示す情報を出力することで、前記アンテナから、当該情報を含む電波が送信される、請求項14に記載の器具。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019083108 | 2019-04-24 | ||
JP2019083108 | 2019-04-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020180006A true JP2020180006A (ja) | 2020-11-05 |
Family
ID=73024193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020077484A Pending JP2020180006A (ja) | 2019-04-24 | 2020-04-24 | 器具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020180006A (ja) |
-
2020
- 2020-04-24 JP JP2020077484A patent/JP2020180006A/ja active Pending
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