WO2025243799A1 - レーダセンサ - Google Patents

Abstract

収容空間（Ｓ）を規定する箱体（１００）に取り付けられるレーダセンサ（１）であって、前記レーダセンサ（１）は、前記収容空間（Ｓ）に配置された対象物（１０３）に電波（Ｒ）を照射し、前記対象物（１０３）からの前記電波（Ｒ）の反射を検出することによって、前記対象物（１０３）を検出するように構成される。

Description

レーダセンサ

　本発明は、レーダセンサに関する。

　例えば特許文献１には、ゴミ箱の筐体に超音波センサが取り付けられる技術が開示されている。超音波センサによってゴミ箱内のゴミの量が検出される。

特開２０１２－１０１８６５号公報

　超音波センサは、例えば温度や湿度の影響を受けやすい。ゴミ箱が屋外に設置される場合、温度や湿度の変化に基づいてゴミの量の測定の精度にばらつきが生じ得る。

　そこで、本発明は、高い精度で箱体内の対象物を検出することができるレーダセンサを提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係るレーダセンサは、収容空間を規定する箱体に取り付けられるレーダセンサであって、前記レーダセンサは、前記収容空間に配置された対象物に電波を照射、前記対象物からの前記電波の反射を検出することによって、前記対象物を検出するように構成される。

　本発明によれば、高い精度で箱体内の対象物を検出することができるレーダセンサを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の構造を概略的に示す上側から見た斜視図である。 本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の構造を概略的に示す下側から見た斜視図である。 図１の３－３線に沿った断面図である。 図１の４－４線に沿った断面図である。 筐体１０から保護部材１２を取り外した状態を示すレーダセンサ１の上側から見た分解斜視図である。 筐体１０から保護部材１２を取り外した状態を示すレーダセンサ１の下側から見た分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の分解斜視図である。 筐体１０にブラケット２２を取り付けた状態を示すレーダセンサ１の上側から見た斜視図である。 回路基板３０の取り付け構造を概略的に示すレーダセンサ１の断面図である。 レンズ１６の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 回路基板３０に実装されるスイッチ４０の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。 スイッチ４０の構造を概略的に示す回路基板３０の部分拡大斜視図である。 一具体例に係る箱体１００の構造を概略的に示す断面図である。 他の具体例に係る箱体１００の構造を概略的に示す断面図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の構造を概略的に示す上側から見た斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の構造を概略的に示す下側から見た斜視図である。

　このレーダセンサ１は、後述するように、例えば屋外や屋内のゴミ箱等の箱体（図示せず）に組み込まれる。具体的には、箱体は、収容空間を規定するベースと、ベースに取り付けられて収容空間を塞ぐ蓋体と、を有している。レーダセンサ１は、例えば蓋体の内面に取り付けられる。レーダセンサ１は、収容空間に電波を照射し、収容空間内の対象物から反射した電波を検出することによって対象物を検出することができる。なお、以下の説明における上下は必ずしも重力方向における上下とは対応しない。

　図１及び図２を併せて参照すると、レーダセンサ１は、例えば概ね平たい直方体の外形を有する筐体１０を有している。筐体１０は、互いに背向する上面１０ａ及び下面１０ｂと、上面１０ａ及び下面１０ｂを互いに接続する４つの側面１０ｃ～１０ｆと、を規定する。側面１０ｃ及び側面１０ｅが互いに背向し、側面１０ｄ及び側面１０ｆが互いに背向する。この例では、上面１０ａ及び下面１０ｂは互いに平行に規定される。また、側面１０ｃ及び側面１０ｅ並びに側面１０ｄ及び側面１０ｆはそれぞれ、下面１０ｂから上面１０ａに向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。

　筐体１０の上面１０ａには、筐体１０の四隅にそれぞれ隣接して４本の固定部材１１が配置される。固定部材１１は例えばネジである。固定部材１１は、筐体１０の上面１０ａから下面１０ｂに向かって筐体１０内にねじ込まれている。固定部材１１は、筐体１０の上面１０ａにその頭部１１ａを露出させている。固定部材１１は、例えば箱体の蓋体の内面が水平面である場合、４本の固定部材１１を用いて筐体１０すなわちレーダセンサ１を蓋体の内面に固定するために用いられる。具体的には、後述するように、蓋体の内面に対して筐体１０の上面１０ａが当接した状態で、蓋体に形成された孔を通じて固定部材１１が筐体１０内にねじ込まれる。

　筐体１０の下面１０ｂには、下面１０ｂの概ね全面を覆う保護部材１２が取り付けられる。筐体１０の上面１０ａと固定部材１１の頭部１１ａとの間に例えば環状の保護部材１３が配置される。また、筐体１０の上面１０ａには、筐体１０の側面１０ｄ及び側面１０ｆに隣接した位置にそれぞれ保護部材１４が配置される。保護部材１４は例えば平面視において矩形に形成される。また、筐体１０の側面１０ｄ及び側面１０ｆには、保護部材１４に隣接してそれぞれ保護部材１５が配置される。保護部材１５は例えば平面視において矩形に形成される。

　保護部材１２は、下面視において下面１０ｂの輪郭よりも大きい輪郭を有する。下面１０ｂの輪郭から外側に延在する保護部材１２の周縁部は側面１０ｃ～１０ｆの下端の一部を覆う。図２に示すように、保護部材１２には、平面視において例えば円形の第１開口１２ａと、平面視において例えば矩形の第２開口１２ｂと、第１開口１２ａに隣接する第３開口１２ｃと、が形成される。第１開口１２ａ内にはレンズ１６が露出する。第２開口１２ｂ内には、筐体１０の下面１０ｂに貼付された例えばラベル（図示せず）が露出する。また、第３開口１２ｃ内には、筐体１０内に組み込まれたスイッチ（図示せず）が配置されている。スイッチは例えばオン／オフスイッチである。

　後述するように、保護部材１２は、筐体１０の下面１０ｂに形成された筐体１０のネジ穴を含む孔等を密閉している。環状の保護部材１３は、レーダセンサ１が取り付けられる蓋体の内面と筐体１０の上面１０ａとの間に挟み込まれて、固定部材１１が挿入される筐体１０のネジ穴を密閉する。また、矩形の保護部材１４、１５は、筐体１０の上面１０ａや側面１０ｄ、１０ｆに形成された筐体１０のネジ穴を含む孔を密閉する。こうした保護部材１２～１５によれば、筐体１０に形成されたネジ穴を含む孔を介した筐体１０内への液体等の浸入を防止することができる。

　保護部材１２～１５は、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等の例えば耐アルカリ性を有する樹脂材料から形成される。特に、保護部材１３～１５は、例えば所定の厚さを有する樹脂シートから形成される。また、保護部材１２は、例えば保護部材１３～１５より大きな厚さを有する弾性樹脂材料（例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ））から形成される。保護部材１２～１５は、例えば両面テープや接着剤によって筐体１０に貼り付けられる。

　図３は、図１の３－３線に沿った断面図である。図４は、図１の４－４線に沿った断面図である。図３及び図４を併せて参照すると、筐体１０は、下側のベース（第１部分）１７と、ベース１７に結合される上側のカバー（第２部分）１８と、を有している。ベース１７は筐体１０の下面１０ｂを規定する一方で、カバー１８は筐体１０の上面１０ａ及び側面１０ｃ～１０ｆを規定する。この例では、ベース１７からカバー１８に向かってねじ込まれるネジである６本の固定部材１９（図４参照）によって、カバー１８がベース１７に結合される。

　図３に示すように、固定部材１１の軸部１１ｂは、カバー１８の天板１８ａから下側に延在するボス部１８ｂを通って、ベース１７の底板１７ａから上側に延在するボス部１７ｂまで延在する。固定部材１１の軸部１１ｂは、ボス部１８ｂとボス部１７ｂとの間でボス部１７ｂの上端に固定されたナット２０に結合される。こうして固定部材１１は筐体１０に締結される。一方で、図４に示すように、固定部材１９の頭部１９ａは、ベース１７の底板１７ａに形成された凹部１７ｃ内に配置されている。固定部材１９の軸部１９ｂは、カバー１８の天板１８ａから下側に延在するボス部１８ｃにねじ込まれる。なお、ベース１７及びカバー１８は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料から形成される。

　図５は、筐体１０から保護部材１２を取り外した状態を示すレーダセンサ１の上側から見た分解斜視図である。図６は、筐体１０から保護部材１２を取り外した状態を示すレーダセンサ１の下側から見た分解斜視図である。図５及び図６を併せて参照すると、保護部材１２の内面には、ベース１７のボス部１７ｂに対応する突部１２ｄが形成される。図３に示すように、突部１２ｄは、ボス部１７ｂの貫通孔内に配置される。筐体１０において、ボス部１７ｂや凹部１７ｃ周りの領域は、固定部材１１、１９のねじ込みによる応力が作用する領域である。保護部材１２は、固定部材１９の頭部１９ａを配置する凹部１７ｃを密閉する。こうして保護部材１２は、ベース１７の下面１０ｂに形成された孔を密閉するとともに、応力が作用する領域を被覆する。

　図７は、本発明の一実施形態に係るレーダセンサ１の分解斜視図である。図３、図４及び図７を併せて参照すると、筐体１０のベース１７は、ボス部１７ｂよりも内側で底板１７ａから上側に延在する周壁１７ｄを有している。一方で、筐体１０のカバー１８は、ボス部１８ｂよりも内側で天板１８ａから下側に延在する周壁１８ｄを有している。周壁１７ｄは、周壁１８ｄよりも内周側に配置される。すなわち、周壁１８ｄの外周面が周壁１７ｄの外周面に少なくとも部分的に面している。ベース１７の周壁１７ｄの上端とカバー１８の天板１８ａとの間にはＯリング等のガスケット２１が配置される。ガスケット２１は、周壁１７ｄ及び周壁１８ｄよりも内側の収容空間を密封する。

　周壁１７ｄ及び周壁１８ｄよりも内側の収容空間には回路基板３０が配置される。この例では、回路基板３０は、ベース１７の底板１７ａやカバー１８の天板１８ａに平行に配置されている。回路基板３０の下面３０ａには、集積回路（ＩＣ）チップ３１が実装される。この例では、ＩＣチップ３１はレーダＩＣチップである。このＩＣチップ３１は、ベース１７に形成されたレンズ１６に対向する位置で回路基板３０に実装されている。ＩＣチップ３１は、レンズ１６に向かって所定の角度範囲（例えば１３０度）を有する電波を照射するように構成されている。また、ＩＣチップ３１は、レンズ１６を介してＩＣチップ３１に戻ってくる電波を検出するように構成されている。なお、回路基板３０には、例えばＩＣチップ３１によって検出された情報を例えば無線通信を介して送信するための無線通信回路（図示せず）も実装される。

　図７から明らかなように、保護部材１５は、筐体１０の側面１０ｄ及び側面１０ｆに形成された孔を密閉するように構成される。この孔には、後述するように、例えば、筐体１０にブラケットを取り付けるための孔が含まれる。また、保護部材１４は、筐体１０の上面１０ａに形成された孔を密閉するように構成される。

　図８は、筐体１０にブラケット２２を取り付けた状態を示すレーダセンサ１の上側から見た斜視図である。図８に示すように、蓋体へのレーダセンサ１の取り付けにあたって、固定部材１１に代えてブラケット２２が用いられてもよい。ブラケット２２は、箱体の蓋体の内面が水平でない場合に、箱体の蓋体の内面に筐体１０を取り付ける際の筐体１０の取付角度を調整するためのものである。

　ブラケット２２は、１対のネジである固定部材２３、２３によって筐体１０の側面１０ｄ、１０ｆに取り付けられる。この例では、ブラケット２２は、筐体１０の側面１０ｄ及び側面１０ｆにそれぞれ取り付けられる１対の揺動片２２ａ、２２ａと、揺動片２２ａ、２２ａを互いに連結する連結片２２ｂと、を有している。揺動片２２ａ、２２ａは、その一部で側面１０ｄ及び側面１０ｆにそれぞれ対向する板状に形成される。同様に、連結片２２ｂは、上面１０ａに対向する板状に形成される。１対の揺動片２２ａ、２２ａは、固定部材２３、２３の軸線ｘ１周りに揺動可能に筐体１０に取り付けられる。この例では、軸線ｘ１は、例えば筐体１０の上面１０ａ、下面１０ｂ、側面１０ｃ及び側面１０ｅに平行に規定される。

　各揺動片２２ａ、２２ａには、軸線ｘ１周りに円弧状に延びる長孔２２ｃ、２２ｃがそれぞれ形成される。長孔２２ｃ、２２ｃを介して、ネジである固定部材２４、２４が筐体１０の側面１０ｄ及び側面１０ｆにそれぞれねじ込まれる。固定部材２４、２４は、軸線ｘ１周りにブラケット２２が揺動する際に長孔２２ｃ、２２ｃ内をそれぞれ移動することができる。固定部材２４が長孔２２ｃの所定の位置に位置決めされた状態で固定部材２３が筐体１０に締め付けられると、軸線ｘ１周りのブラケット２２の揺動は規制される。こうして固定部材２４、２４が長孔２２ｃ、２２ｃ内の所定の位置で揺動片２２ａ、２２ａを締め付けることによって、筐体１０に対するブラケット２２の位置が固定される。ブラケット２２は、軸線ｘ１回りに概ね４５度程度の角度の範囲にわたって揺動することができる。

　この例では、筐体１０はブラケット２２を介して蓋体の内面に取り付けられるので、固定部材１１は必要とされない。したがって、この場合、固定部材１１は筐体１０から取り外されてもよい。固定部材１１が挿入されていた孔は、前述した環状の保護部材１３に代えて保護部材１３Ａによって密閉される。保護部材１３Ａは、例えば、平面視において円形に形成される。保護部材１３Ａは保護部材１３と同様の材料から形成される。また、保護部材１５には、固定部材２３、２４の挿入をそれぞれ受け入れる開口（図示せず）が形成される。開口は、例えば固定部材２３、２４の軸部の径と同様の径を有する。こうして保護部材１４、１５は、筐体１０において、固定部材２３、２４がカバー１８にねじ込まれることによって応力が作用する領域周辺に配置される。

　図９は、回路基板３０の取り付け構造を概略的に示すレーダセンサ１の断面図である。図９は、図３及び図４とは異なる位置の断面図である。図９に示すように、回路基板３０は、この例では、カバー１８の天板１８ａから下側に延在するボス部１８ｅに取り付けられるネジ等の固定部材３２でカバー１８に取り付けられる。固定部材３２は、回路基板３０に形成された孔部３０ｃを貫通する。回路基板３０はその上面３０ｂでボス部１８ｅの下端を受け止める。固定部材３２の頭部３２ａと回路基板３０の下面３０ａとの間にはスペーサ３３が配置される。スペーサ３３は例えば円筒状の金属管である。固定部材３２の軸部３２ｂがボス部１８ｅにねじ込まれる。スペーサ３３の働きで固定部材３２の頭部３２ａは、ベース１７の底板１７ａの内面に所定の隙間を介して配置される。この例では、回路基板３０は２本の固定部材３２によってカバー１８に取り付けられる。固定部材３２及びスペーサ３３は本発明の阻止部材を構成する。

　図１０は、レンズ１６の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。図１０に示すように、レンズ１６は、ベース１７の底板１７ａに形成された凹部１７ｆ内に配置される。この凹部１７ｆは、保護部材１２の第１開口１２ａ内に露出する。レンズ１６は、ＩＣチップ３１から遠い第１レンズ３４と、ＩＣチップ３１に近い第２レンズ３５と、を有している。第１レンズ３４は凹部１７ｆ内で第１開口１２ａを介して筐体１０の外部空間に露出する。第１レンズ３４及び第２レンズ３５はベース１７の底板１７ａに一体的に形成されている。具体的には、ベース１７の製造にあたって、例えば、第２レンズ３５を先に成形した後、成形された第２レンズ３５を金型内に配置した状態で第１レンズ３４及びベース１７の底板１７ａを成形する二色成形が実施される。こうして第１レンズ３４と第２レンズ３５とベース１７とは互いに一体的に形成されている。

　図７及び図１０を併せて参照すると、レンズ１６は、同一の中心軸線ｘ２を有する平たい円柱形状を有する複数（この例では４つ）の第１部分３６ａ、第２部分３６ｂ、第３部分３６ｃ及び第４部分３６ｄが積層されることによって形成される。ＩＣチップ３１は中心軸線ｘ２上で回路基板３０の下面３０ａに実装される。第１レンズ３４は第１部分３６ａ及び第２部分３６ｂを有する。第２レンズ３５は第３部分３６ｃ及び第４部分３６ｄを有する。この例では、第１部分３６ａ、第２部分３６ｂ、第３部分３６ｃ及び第４部分３６ｄは、中心軸線ｘ２に沿ってＩＣチップ３１に向かうにつれて段階的にその径を減少させる。こうしてレンズ１６において、４つのうちで最大径の第１部分３６ａには第２部分３６ｂ周りに環状の段差面が形成される。同様に、第２部分３６ｂには第３部分３６ｃ周りに、第３部分３６ｃには第４部分３６ｄ周りに、それぞれ環状の段差面が形成される。

　ＩＣチップ３１からレンズ１６に向かって円錐状に広範囲（例えば１３０度）に照射された電波は、レンズ１６によって円錐状に狭範囲（例えば６０度）に調整される。調整された狭範囲の電波はレンズ１６から中心軸線ｘ２に沿って照射される。こうした調整にあたって、中心軸線ｘ２に沿った方向における、ＩＣチップ３１とレンズ１６の第４部分３６ｄとの間の距離Ｄや、第１部分３６ａの下面から第４部分３６ｄの上面までの間の厚さＴが調整される。この例では、距離Ｄは例えば５ｍｍ程度に設定される。また、厚さＴは例えば１０ｍｍ程度に設定される。距離Ｄは、上述した固定部材３２とベース１７の底板１７ａとの間の距離よりも大きく設定される。図１０から明らかなように、レンズ１６はベース１７の底板１７ａの凹部１７ｆ内に配置されるので、レンズ１６すなわち第１部分３６ａの外面は、保護部材１２の外面から内側に配置される。

　図１１は、回路基板３０に実装されるスイッチ４０の構造を概略的に示す部分拡大断面図である。図１２は、スイッチ４０の構造を概略的に示す回路基板３０の部分拡大斜視図である。図１１及び図１２を併せて参照すると、このスイッチ４０は回路基板３０の下面３０ａに実装される。スイッチ４０は、ベース１７の底板１７ａから上側に延在するボス部１７ｇ内に配置される。ボス部１７ｇは、保護部材１２の第３開口１２ｃを介して筐体１０の外側の外部空間に連通する貫通孔１７ｈを有する。すなわち、筐体１０の外部空間から保護部材１２の第３開口１２ｃを介してボス部１７ｇ内のスイッチ４０にアクセス可能である。回路基板３０の下面３０ａには発光素子４１がさらに実装される。発光素子４１には例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等が含まれる。発光素子４１は、例えば下面３０ａに沿ってスイッチ４０に向かう光を照射することができる。

　スイッチ４０は、回路基板３０の下面３０ａに固定される支持部４２と、支持部４２に支持される変形部４３と、を有している。支持部４２は、概ね環状の基端部４４と、基端部４４から円筒状に立ち上がる先端部４５と、を有している。基端部４４は回路基板３０の下面３０ａに取り付けられる。先端部４５は、軸線ｘ３周りに円筒状に形成される。先端部４５の外周面４５ａは、基端部４４に連続する基端から先端に向かうにつれて縮径するテーパ面から形成されてもよい。基端部４４及び先端部４５は、例えば所定の硬度を有する樹脂材料から形成される。樹脂材料は、例えば発光素子４１の光を導くことができる透明又は半透明な材料から形成される。この例では、基端部４４から下面３０ａに沿って外周側に突出する凸部４４ａがボス部１７ｇの上端に受け止められる。

　変形部４３は、支持部４２の先端部４５内に配置される軸部４６と、軸部４６に連続する弾性変形部４７と、弾性変形部４７に連続する筒部４８と、を有する。この例では、軸部４６は、軸線ｘ３を中心とする円柱状に形成される。軸部４６の一端すなわち上端には導体４６ａが形成される。この例では、軸部４６の上端の全面に導体４６ａが形成される。一方で、回路基板３０の下面３０ａには、導体４６ａに対向する位置で導電パターン３０ｄが形成される。導電パターン３０ｄは、例えば櫛歯状に噛み合うように形成された２つの導電パターンから形成される。後述するように、軸線ｘ３に沿って軸部４６が回路基板３０に向かって変位することによって軸部４６の上端の導体４６ａが導電パターン３０ｄに接触すると、２つの導電パターンの間の導通が確立される。この導通の確立によってレーダセンサ１のオン／オフが切り替えられる。

　軸部４６の他端すなわち下端は、軸線ｘ３に直交する径方向に環状に広がる。弾性変形部４７は、この軸部４６の下端の環状の部分から軸線ｘ３に沿った方向に筒状に延在する。この例では、弾性変形部４７は軸線ｘ３を中心に円筒状に形成される。弾性変形部４７の外周面は貫通孔１７ｈの内周面に対向する。一方で、弾性変形部４７の内周面は軸部４６の外周面に対向する。後述するように、軸部４６の下端が回路基板３０に向かって押されると、弾性変形部４７は外周側に膨らんで座屈するように弾性変形する。その結果、軸線ｘ３の方向における弾性変形部４７の長さが減少するので、軸部４６は回路基板３０に向かって変位することができる。こうして軸部４６の上端の導体４６ａが回路基板３０の下面３０ａの導電パターン３０ｄに接触することができる。

　筒部４８は、弾性変形部４７の上端から軸線ｘ３に沿った方向に筒状に延在する。この例では、筒部４８は軸線ｘ３を中心に円筒状に形成される。筒部４８の径方向の厚さは弾性変形部４７の径方向の厚さよりも大きい。筒部４８の内周面４８ａは、支持部４２の先端部４５の外周面４５ａに接触する。一方で筒部４８の外周面４８ｂは、ボス部１６ｇの貫通孔１７ｈの内周面に接触する。筒部４８の外周面４８ｂには、外周側に突出する突出部４８ｃが形成される。この例では、突出部４８ｃは、軸線ｘ３周りに環状に形成される。軸線ｘ３を含む仮想平面に沿った断面において、突出部４８ｃは、例えば外周面４８ｂから外周側に凸の円弧状の輪郭を有している。突出部４８ｃの外周端で規定される筒部４８の外径は、貫通孔１７ｈの内周面の内径よりも大きく設定される。その結果、筒部４８は支持部４２の先端部４５の外周面４５ａと貫通孔１７ｈの内周面との間で圧縮されて挟み込まれる。

　図１１から明らかなように、筒部４８の下端は、貫通孔１７ｈの内周面に形成された環状の段差面１７ｉに受け止められる。一方で、筒部４８の上端は、支持部４２の基端部４４の下面に受け止められる。こうして軸線ｘ３の方向において筒部４８の変位は規制される。軸部４６、弾性変形部４７及び筒部４８は一体的に形成される。具体的には、変形部４３は、シリコーン等の弾性樹脂材料から一体的に形成される。変形部４３の成形後に軸部４６の上端に導体４６ａが例えば導電塗料の塗布によって形成される。弾性樹脂材料は、例えば発光素子４１の光を導くことができる透明又は半透明な材料から形成される。この例では、発光素子４１から下面３０ａに沿ってスイッチ４０に向かって照射された光は支持部４２や変形部４３に導かれる。貫通孔１７ｈ内のスイッチ４０は外部空間から視認可能であるので、支持部４２及び変形部４３に導かれた光によって発光素子４１の光を外部空間から視認可能である。

　レーダセンサ１のオン／オフの切り替えにあたって、外部空間から筐体１０の貫通孔１７ｈ内に例えば棒状の部材が挿入される。この部材の先端が回路基板３０に向かって変形部４３の軸部４６の下端を押すと、弾性変形部４７が座屈によって外周側に膨らむように弾性変形する。軸線ｘ３の方向における弾性変形部４７の長さの減少により、軸部４６は回路基板３０に向かって変位する。その結果、軸部４６の上端の導体４６ａが導電パターン３０ｄに接触する。導電パターン３０ｄにおいて２つの導電パターンの間で導通が確立される。この導通によってレーダセンサ１のオン／オフが切り替えられる。変形部４３の筒部４８は支持部４２の先端部４５とボス部１７ｇの貫通孔１７ｈの内周面との間で圧縮されるので、貫通孔１７ｈを通じた筐体１０内への水等の侵入を防止することができる。なお、発光素子４１は、例えばレーダセンサ１がオンになった場合にスイッチ４０に光を照射するように構成されてもよい。

　次に、レーダセンサ１の使用態様について説明する。図１３は、一具体例に係る箱体１００の構造を概略的に示す断面図である。この箱体１００は、例えば屋内や屋外に配置されるゴミ箱である。箱体１００は、収容空間Ｓを規定するベース１０１と、ベース１０１に取り付けられて収容空間Ｓを塞ぐ蓋体１０２と、を有している。蓋体１０２は、例えばヒンジによって開閉可能に構成されている。この例では、蓋体１０２の内面にレーダセンサ１が取り付けられている。この例では、蓋体１０２の内面は水平面から形成されることから、レーダセンサ１は、蓋体１０２を貫通する固定部材１１によって蓋体１０２に固定される。レーダセンサ１は、レンズ１６の中心軸線ｘ２が鉛直方向に沿って規定される。すなわち、筐体１０の下面１０ｂが水平面に沿って規定される。

　レーダセンサ１は、ＩＣチップ３１からレンズ１６に照射された電波Ｒが、レンズ１６によって照射範囲を調整された後にレンズ１６から対象物１０３に向かって照射される。対象物１０３は、収容空間Ｓに配置された例えばゴミである。電波Ｒは、対象物１０３から反射してレンズ１６を介してＩＣチップ３１によって検出される。こうした電波Ｒの反射によって、レーダセンサ１は、収容空間Ｓ内における対象物１０３の量を検出することができる。検出された対象物１０３の量に関するデータは、回路基板３０に実装された無線回路等によって例えばクラウドサーバに送信される。ゴミの回収業者等は、各地の箱体１００内のゴミの量に関するデータを収集することによって、例えばゴミの量が多いゴミ箱からゴミを効率的に回収することができる。

　以上のようなレーダセンサ１では、箱体１００の収容空間Ｓ内のゴミ等の対象物１０３の検出にあたって電波Ｒが用いられる。電波Ｒによる検出は温度や湿度等の変化の影響を受けにくいので、レーダセンサ１は、高い精度で対象物１０３を検出することができる。ただし、ゴミ等によってレーダセンサ１が汚れる場合がある。汚れの除去にあたって例えばアルカリ性の洗剤が用いられる。ポリカーボネートといった樹脂材料から形成された筐体１０はアルカリ性に弱い性質を有するが、筐体１０において、応力が作用する箇所の周辺には保護部材１２～１５が配置されている。これらの保護部材１２～１５は、筐体１０の表面における洗剤の残留や筐体１０内又はネジ穴内への洗剤の侵入を抑制することができる。したがって、筐体１０においてクラックの発生を抑制することができる。特に、所定の厚さを有する保護部材１２によれば、箱体１００内でレーダセンサ１に物体が接触した場合の衝撃から筐体１０を保護することができる。

　また、レンズ１６において、円柱状の第１部分３６ａ及び第２部分３６ｂを有する第１レンズ３４と、円柱状の第３部分３６ｃ及び第４部分３６ｄを有する第２レンズ３５と、が二色成形によって一体的に形成される。より小さい容積を有する第２レンズ３５が単独で成形され、その後に、より大きな容積を有する第１レンズ３４及びベース１７が成形される。その結果、例えば第１レンズ３４及び第２レンズ３５が同時に成形される場合に比べてヒケが防止されるので、より均一な厚みのレンズ１６を成形することができる。第１レンズ３４及び第２レンズ３５が同時に成形される場合、金型内の容積がより大きいので、レンズ１６を成形する領域において均一な厚みの材料で成形することが難しい。例えばレンズ１６の厚さＴが増大する場合、ボイド等が形成される可能性がある。二色成形によれば、そうした不都合を解消することができる。

　さらに、筐体１０内において、回路基板３０は、カバー１８の天板１８ａのボス部１８ｅにねじ込まれる固定部材３２によってカバー１８に取り付けられる。固定部材３２の頭部３２ａと回路基板３０との間には例えば金属製のスペーサ３３が配置される。固定部材３２の頭部３２ａとベース１７の底板１７ａとの間の距離は、ＩＣチップ３１とレンズ１６との間の距離Ｄよりも小さい。したがって、ベース１７の底板１７ａに対して対象物１０３等の物体がぶつかって底板１７ａが回路基板３０に向かって撓んだとしても、底板１７ａは最初に固定部材３２の頭部３２ａに受け止められる。その結果、ＩＣチップ３１とレンズ１６との間の接触を回避することができるので、ＩＣチップ３１やレンズ１６の破損を回避することができる。

　図１４は、他の具体例に係る箱体１００の構造を概略的に示す断面図である。この箱体１００では、蓋体１０２の内面が水平面に沿って規定されていない。したがって、レーダセンサ１はブラケット２２を介して蓋体１０２に固定される。具体的には、レーダセンサ１の姿勢は、筐体１０に対するブラケット２２の角度を調整することによって確立される。ブラケット２２は例えばネジ等によって蓋体１０２に取り付けられる。箱体１００のその他の構成は図１３に示す箱体１００と同様であるので、同一の構成には同一の参照符号を付して、ここでの重複した説明は省略する。

　以上、上記実施形態を通じて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に様々な変更又は改良を加えることができることが当業者には明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、前述の実施形態は、本発明が利用される利用対象を限定するものではなく、本発明はあらゆるものをその利用対象として含み得る。上記実施形態が備える各構成要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、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。例えば、本発明は、製造上の公差等の実施において発生する差を含むものである。また、技術的に矛盾しない範囲において、異なる実施形態で示した構成要素同士を部分的に置換し又は組み合わせることができる。また、前述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせることができる。

　１　レーダセンサ、１０　筐体、１０ａ　上面、１０ｂ　下面、１０ｃ～１０ｆ　側面、１１　固定部材、１１ａ　頭部、１１ｂ　軸部、１２　保護部材、１２ａ　第１開口、１２ｂ　第２開口、１２ｃ　第３開口、１２ｄ　突部、１３、１４、１５　保護部材、１６　レンズ、１７　ベース（第１部分）、１７ａ　底板、１７ｂ　ボス部、１７ｃ　凹部、１７ｄ　ボス部、１７ｅ　周壁、１７ｆ　凹部、１７ｇ　貫通孔、１７ｈ　ボス部、１７ｉ　段差面、１８　カバー（第２部分）、１８ａ　天板、１８ｂ　ボス部、１８ｃ　周壁、１８ｄ　ボス部、１９　固定部材、１９ａ　頭部、１９ｂ　軸部、２０　ナット、２１　ガスケット、２２　ブラケット、２２ａ　揺動片、２２ｂ　連結片、２２ｃ　長孔、２３、２４　固定部材、３０　回路基板、３０ａ　下面、３０ｂ　上面、３０ｃ　孔部、３０ｄ　導電パターン、３１　集積回路（ＩＣ）チップ、３２　固定部材、３２ａ　頭部、３２ｂ　軸部、３３　スペーサ、３４　第１レンズ、３５　第２レンズ、３６ａ　第１部分、３６ｂ　第２部分、３６ｃ　第３部分、３６ｄ　第４部分、４０　スイッチ、４１　発光素子、４２　支持部、４３　変形部、４４　基端部、４４ａ　凸部、４５　先端部、４５ａ　外周面、４６　軸部、４６ａ　導体、４７　弾性変形部、４８　筒部、４８ａ　内周面、４８ｂ　外周面、４８ｃ　突出部、１００　箱体、１０１　ベース、１０２　蓋体、Ｄ　距離、Ｒ　電波、Ｓ　収容空間、Ｔ　厚さ、ｘ１　軸線、ｘ２　中心軸線、ｘ３　軸線

Claims (15)

1. 　収容空間を規定する箱体に取り付けられるレーダセンサであって、
   　前記レーダセンサは、前記収容空間に配置された対象物に電波を照射し、前記対象物からの前記電波の反射を検出することによって、前記対象物を検出するように構成される、レーダセンサ。
2. 　前記レーダセンサは、前記電波を照射する集積回路と、前記集積回路から照射された前記電波の照射範囲を調整するレンズと、を備える、請求項１に記載のレーダセンサ。
3. 　前記レンズは、同一の中心軸線を有する円柱状の複数の部分が積層されたレンズであり、
   　複数の前記円柱部分は、前記中心軸線に沿って前記集積回路に向かうにつれてその径を減少させる、請求項２に記載のレーダセンサ。
4. 　前記レンズは、前記集積回路から遠い第１レンズと、前記集積回路に近い第２レンズと、を有し、前記第１レンズ及び前記第２レンズは二色成形によって形成される、請求項３に記載のレーダセンサ。
5. 　前記集積回路を実装する回路基板と、
   　前記回路基板を収容する筐体と、を備え、
   　前記レンズは前記筐体に一体的に形成される、請求項２に記載のレーダセンサ。
6. 　前記筐体と前記回路基板との間に配置されて、前記回路基板に向かう方向の前記筐体の変形を阻止する阻止部材を備える、請求項５に記載のレーダセンサ。
7. 　前記回路基板に実装されるスイッチを備え、
   　前記スイッチは、
   　前記回路基板に形成された２つの導電パターンと、
   　前記筐体に形成された貫通孔内で弾性変形可能な変形部と、を備え、
   　前記変形部の弾性変形によって、前記変形部の先端に形成された導体が２つの前記導電パターンに接触することによって２つの前記導電パターンの間の導通を確立する、請求項６に記載のレーダセンサ。
8. 　前記変形部は、
   　軸線を有し、一端に前記導体を有する軸部と、
   　前記軸部を取り囲む筒部と、
   　前記軸部と前記筒部との間で弾性変形によって前記軸線の方向に前記軸部を変位させる弾性変形部と、を有し、
   　前記スイッチは、前記筒部内に配置される筒状の支持部であって、前記筐体の前記貫通孔の内周面との間に前記筒部を圧縮するように挟み込む支持部をさらに有する、請求項７に記載のレーダセンサ。
9. 　前記筒部の外径は前記貫通孔の内周面の内径よりも大きい、請求項８に記載のレーダセンサ。
10. 　前記筒部の外周面から外周側に突出する突出部を有する、請求項８に記載のレーダセンサ。
11. 　前記回路基板に実装された発光素子を備え、
    　前記スイッチは、前記貫通孔を通じて前記筐体の外部まで前記発光素子から照射された光を導くように構成される、請求項８に記載のレーダセンサ。
12. 　前記筐体は、互いに固定部材を介して結合される第１部分及び第２部分を有し、
    　前記第１部分及び前記第２部分において応力が作用する領域を被覆する保護部材を備える、請求項５に記載のレーダセンサ。
13. 　前記応力が作用する領域は、前記固定部材の周辺の領域である、請求項１２に記載のレーダセンサ。
14. 　前記筐体を被取付物に取り付けるためのブラケットをさらに備え、
    　前記応力が作用する領域は、前記筐体において前記ブラケットが取り付けられる領域である、請求項１２に記載のレーダセンサ。
15. 　前記保護部材は、耐アルカリ性を有する材料から形成される、請求項１２に記載のレーダセンサ。