人体検知装置及び該人体検知装置を備えた画像処理装置
【課題】人の接近を高精度に判定することができる人体検知装置等を提供する。
【解決手段】それぞれ一対の正負電極１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂを有する第１及び第２の焦電型センサ１０，２０と、各焦電型センサを被覆するレンズ３を備える。垂直状被取付面５１に対して直交する面からなる検知エリア６において、第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを含む検知ブロック３００、３０１が、第１の正極視野と負極視野を結ぶ仮想線１００ｃまたはその延長線と、第２の正極視野と負極視野を結ぶ仮想線２００ｃまたはその延長線が交差する態様で形成されている。交点から被取付面５１への垂線について、各仮想線同士が線対称に形成されている。
【解決手段】それぞれ一対の正負電極１０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂを有する第１及び第２の焦電型センサ１０，２０と、各焦電型センサを被覆するレンズ３を備える。垂直状被取付面５１に対して直交する面からなる検知エリア６において、第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを含む検知ブロック３００、３０１が、第１の正極視野と負極視野を結ぶ仮想線１００ｃまたはその延長線と、第２の正極視野と負極視野を結ぶ仮想線２００ｃまたはその延長線が交差する態様で形成されている。交点から被取付面５１への垂線について、各仮想線同士が線対称に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人を検知するための人体検知装置、及びこの人体検知装置を備えた画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、さらにはこれらの装置の機能を集約したＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と称される多機能デジタル複合機等の画像処理装置には、ユーザが近づいたときに装置を省エネモードから通常モードに復帰させてウォームアップを行うために、ユーザが近づいたことを検知するための人体検知装置が備えられているものがある。
【０００３】
また、このような人検知装置として、省電力かつ低コストな構成で人体検知が行える焦電型センサ（焦電型赤外線センサともいう）を用いたものが知られている。
【０００４】
この焦電型センサは、センサの検知範囲を人が横断したときの温度変化に基づいて検知を行うが、前記画像処理装置に搭載する場合は、装置を使用するために接近する人（ユーザ）の移動方向とセンサとがほぼ向き合う状態となるように、センサが装着されることから、人が接近しても検知範囲の温度変化が小さく検知感度が悪くなる。このため、人の接近を高精度に判定できる人体検出装置の実現が望まれている。
【０００５】
なお、特許文献１には、デュアル素子型焦電センサの人体検知時の移動方向により出力波形の位相が反転する特徴を利用し、出力波形を認識して人の移動方向を判定することが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、１枚の焦電体板に２つの焦電検出部を設けた焦電エレメントを有し、垂直壁に取り付けた場合に、前記２つの焦電検出部を結ぶ仮想直線が水平床と約４５度で交差するセンサ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１６０８５６号公報
【特許文献２】特開平６−８８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記公報に記載の技術によっても、人の接近を高精度に判定するには十分ではなく、さらなる精度の増大が望まれている。
【０００９】
この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、人の接近を高精度に判定することができる人体検知装置を提供し、さらには該人体検知装置を備えた画像処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）被取付体に装着される人体検知装置であって、前記被取付体の垂直状の被取付面に装着されるとともに、それぞれ一対の正負電極を有する第１及び第２の焦電型センサと、各焦電型センサを被覆するレンズを備え、前記レンズにより、前記被取付体の垂直状被取付面に対して直交する面に形成された検知エリアにおいて、前記第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び前記第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、前記第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが前記検知エリア上で交差する態様で形成されており、かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点を通り、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されていることを特徴とする人体検知装置。
（２）前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線と第２の仮想線が交差している前項１に記載の人体検出装置。
（３）前記レンズは該レンズ内に複数の単位レンズが形成された複眼レンズであり、前記複眼レンズによって、前記検知ブロックが複数形成されている前項１または２に記載の人体検知装置。
（４）前記被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する前項１〜３のいずれかに記載の人体検知装置。
（５）前記レンズは、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向と平行な方向である横断方向とで倍率が異なるものに形成されることにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する前項１〜４のいずれかに記載の人体検知装置。
（６）前記複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチが、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向及び／または垂直状被取付面と平行な方向である横断方向に変化している前項３に記載の人体検知装置。
（７）前記第１及び第２の焦電型センサからの検知信号に基づいて、人の移動方向を判定する判定手段を備えている前項１〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
（８）人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段を備え、前記判定手段は、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する前項７に記載の人体検知装置。
（９）人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する前項３〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
（１０）前記検知ブロックは、前記被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向に複数形成され、前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果の最大値が徐々に増加している時に、人体検知装置が装着される被取付体に人が接近していると判定する前項９に記載の人体検知装置。
（１１）前記判定手段は、第１の焦電型センサからの検知信号と第２の焦電型センサからの検知信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定する前項１〜１０のいずれかに記載の人体検知装置。
（１２）前項１〜１１のいずれかに記載の人体検知装置が装着されている画像処理装置。
【発明の効果】
【００１１】
前項（１）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサの一対の正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び第２の焦電型センサの一対の正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが検知エリア上で交差するように形成され、かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点から、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されているから、人が人体検知装置に接近すると、第１の焦電型センサと第２の焦電型センサから、ほぼ同じタイミングで同位相または逆位相の出力信号が出力される。従って、例えば、これらの両出力を同位相の場合は加算し、逆位相の場合は減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号に基づいて人の接近を検知することができ、高精度の検知を行うことができる。
【００１２】
しかも、例えば人体検知装置に対して人が斜めに移動するような場合は、第１の焦電型センサからの出力信号と第２の焦電型センサからの出力信号のタイミング、最大振幅値、最大振幅値となるタイミング等が異なったものとなり、これらを判定することにより、人の移動方向を的確に判定することも可能になる。
【００１３】
前項（２）に記載の発明によれば、高精度な人の接近検知を確実に行うことができる。
【００１４】
前項（３）に記載の発明によれば、複眼レンズによって検知ブロックが複数形成されているから、より高精度の検知を行うことができる。
【００１５】
前項（４）に記載の発明によれば、被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、検知ブロックにおける最適な人体検知感度を実現できる。
【００１６】
前項（５）に記載の発明によれば、接離方向と横断方向とで倍率が異なるものに形成することにより、検知ブロックにおける最適な人体検知感度を実現できる。
【００１７】
前項（６）に記載の発明によれば、複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチを、接離方向及び／または横断方向に変化させることにより、前記接離方向及び／または横断方向において、検知ブロックの配置の疎密状態を変化させることができ、より精度の高い検知を行うことができる。
【００１８】
前項（７）に記載の発明によれば、第１及び第２の焦電型センサからの出力信号に基づいて、人の移動方向を判定することができる。
【００１９】
前項（８）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサと第２の焦電型センサのそれぞれからの出力信号を加算または減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号に基づいて、人の被取付体への接近方向の判定を高精度に行うことができる。
【００２０】
前項（９）に記載の発明によれば、複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定するから、１個の検知ブロックの演算結果に基づいて判定する場合よりも高精度な判定を行うことができる。
【００２１】
前項（１０）に記載の発明によれば、人体検知装置に人が接近していることを高精度に検知することができる。
【００２２】
前項（１１）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサからの出力信号と第２の焦電型センサからの出力信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定することができる。
【００２３】
前項（１２）に記載の発明によれば、人が画像処理装置に接近していることを高精度に検知でき、ユーザが近づいたときに装置を省エネモードから通常モードに復帰させてウォームアップを行う等の処理を精度良く行える画像処理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態に係る人体検知装置が装着された画像処理装置としての画像形成装置の正面図である。
【図２】（Ａ）はセンサ装置の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のIIB−IIB線の断面図である。
【図３】センサ装置の装着状態を説明するための図面である。
【図４】（Ａ）は、画像処理装置におけるセンサ装置の取付面に対して直交する面からなる検知エリアに、検知ブロックが形成されている状態を説明するための斜視図、（Ｂ）は検知ブロックを説明するための平面図である。
【図５】第１及び第２の焦電センサからの出力信号を処理して、人の移動方向を判定する判定回路のブロック図である。
【図６】人の移動方向の判定処理を説明するための検知信号等の波形図である。
【図７】第１、第２のセンサ装置の画像形成装置への取付角度を変更する場合の説明図である。
【図８】基板に対する焦電型センサの配置角度を変更したセンサ装置を画像形成装置に装着する場合の説明図である。
【図９】レンズが複眼レンズである場合のセンサ装置の平面図である。
【図１０】複眼レンズを用いた場合に複数の検知ブロックが形成されている状態を説明するための検知エリア及び検知ブロックの上面図である。
【図１１】複数の検知ブロックから得られる信号に基づいて人の移動方向を判定する場合を説明するための検知信号等の波形図である。
【図１２】検知ブロックにおける２組の正極視野と負極視野の形成状態を変化させることにより、検知精度を変化させる場合を説明するための検知ブロックの上面図である。
【図１３】人が画像形成装置に対して斜めに移動したことを検出する方法を説明するための検知信号等の波形図である。
【図１４】複眼レンズにおいて単位レンズのピッチを変更した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、この発明の一実施形態に係る人体検知装置が装着された画像処理装置としての画像形成装置の正面図である。
【００２７】
図１において、画像形成装置５の垂直状の正面パネルからなる被取付面５１に第１のセンサ装置１及び第２のセンサ装置２の２個のセンサ装置が装着されている。
【００２８】
第１のセンサ装置１は図２に示すように、基板３の上面中央部に、正極電極１０ａと負極電極１０ｂを有する第１の焦電型センサ１０が配置されるとともに、基板３には焦電型センサ１０を被覆する態様でレンズ４が設けられている。同様に、センサ装置２も、基板３の上面中央部に、正極電極２０ａと負極電極２０ｂを有する第２の焦電型センサ２０が配置されるとともに、基板３には焦電型センサ２０を被覆する態様でレンズ４が設けられている。
【００２９】
前記第１、第２のセンサ装置１及び２は、図３に第１及び第２の焦電型センサ１０、２０のみを代表して示すように、画像形成装置５の前記被取付面５１に横向きハの字状の配置で、かつ相互の正極電極１０ａと２０ａが接近側で対向し、相互の負極電極１０ｂと２０ｂが離間側で対向する向きで、装着されている。
【００３０】
また、このような配置の第１、第２のセンサ装置１及び２の装着状態と、各レンズ４の屈折率や焦点距離等の調整により、図４（Ａ）に示すように、前記画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する水平面に形成された検知エリア６において、前記第１の焦電型センサ１０の一対の正負電極１０ａ及び１０ｂに対応する一対の第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂが形成されている。同様に、検知エリア６において、前記第２の焦電型センサ２０の一対の正負電極２０ａ及び２０ｂに対応する一対の第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂが形成されている。そして、これらの正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂの２組により、人体を検知する検知ブロック３００がひとつ形成されている。
【００３１】
なお、検知エリア６は水平面でなく垂直面に形成されていても良く、画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する面に形成されていれば良い。
【００３２】
前記検知ブロック３００において、第１の焦電型センサ１０による前記第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂは、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃの長さと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃの長さが等しく、第１、第２の各仮想線のほぼ中央部で交差した状態となっている。また、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交点Ｐを通り画像形成装置５の被取付面５１におろした垂線Ｌを対称軸として、前記第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが検知エリア６上で線対称に形成されている。
【００３３】
検知ブロック３００において、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃを垂線Ｌを対称軸として検知エリア６上で線対称に形成したのは次の理由による。
【００３４】
即ち、このように形成することにより、第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の正極視野２００ａ及び負極視２００ｂのうち、垂線Ｌの両側で対向するもの同士について、画像形成装置５の被取付面５１からの距離がそれぞれ等しくなる。このため、人が画像形成装置５の被取付面５１と直交する方向Ｑ（この方向は人が画像形成装置５に接近または離間する方向であるから接離方向Ｑという）に移動して画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、ほぼ同じタイミングでほぼ同じ期間、同位相または逆位相の検知出力を生じさせることができる。そして、これを加算または減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号を得ることができ、この大きな出力信号に基づいて人の接近を高精度に検知することができるためである。
【００３５】
なお、この目的のためには、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃが、各仮想線の端部で交差していても良く、また、仮想線同士は交差することなくハの字状等に配置され、仮想線の延長線同士が交差していても良い。
【００３６】
またこの実施形態では、前記接離方向Ｑにおいて、第１の正極視野１００ａと第２の正極視野２００ａ、第１の負極視野１００ｂと第２の負極視野２００ｂがそれぞれ対向し、画像形成装置５の被取付面５１と平行な方向Ｒ（この方向は人が画像形成装置５の側を横断する方向であるから横断方向Ｒという）においては、第１の正極視野１００ａと第２の負極視野２００ｂ、第２の正極視野２００ａと第１の負極視野１００ｂが、それぞれ垂線Ｌの両側で対向する配置となされている。これにより、人が接離方向Ｑにおいて画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、逆位相の検知信号が出力される。
【００３７】
図５は、前記第１及び第２の焦電センサ１０、２０からの出力信号を処理して、人の移動方向を判定する判定回路のブロック図である。
【００３８】
この判定回路は、第１及び第２の焦電センサ１０、２０からの出力信号を演算する演算部７と、演算部７による演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する判定部８を備えている。なお、演算部７及び判定部８はＣＰＵ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムによって構成されている。
【００３９】
図４（Ａ）に示した検知エリア６に前記接離方向Ｑから人が進入し、画像形成装置５に接近するときに、人が検知ブロック３００を通過すると、第１の焦電センサ１０は赤外線変化を検知して図６（Ａ）の検知信号Ｓ１を出力する。一方、前記第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂとは、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが前記垂線Ｌを対称軸として線対称となるように形成され、かつ前記接離方向Ｑにおいて、相互の正極視野１００ａ、２００ａ同士が対向し、相互の負極視野１００ｂと２００ｂ同士が対向した配置となっているから、第２の焦電センサ２０が赤外線変化を検知すると、図６（Ａ）のように、検知信号Ｓ１と同タイミングで逆位相の検知信号Ｓ２を出力する。
【００４０】
前記演算部７は、各センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算することにより、図６（Ａ）の判定用信号Ｓを出力する。判定部８は、演算部７から出力された判定用信号Ｓの最大値等の値から、人が画像形成装置５に接近していると判定する。
【００４１】
演算部７で得られた判定用信号Ｓの最大値は、それぞれ単独の検知信号Ｓ１、Ｓ２の最大値よりも大きな値となるから、第１及び第２の焦電型センサ１０、２０の組み合わせにより人体検知感度が相対的に増大することになり、判定部８による判定精度が向上する。
【００４２】
一方、人が横断方向Ｒに移動し、画像形成装置５の側を通過（横断）するときに、人が検知ブロック３００を通過すると、第１の焦電センサ１０は赤外線変化を検知して図６（Ｂ）の検知信号Ｓ１を出力する。一方、第２の焦電センサ２０は赤外線変化を検知して検知信号Ｓ１と同タイミングで同位相の検知信号Ｓ２を出力する。
【００４３】
前記演算部７は、各センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算することにより、図６（Ｂ）の判定用信号Ｓを出力する。各検知信号Ｓ１、Ｓ２は同位相であるから、判定用信号Ｓは出力されない。
【００４４】
なお、演算部７が第１及び第２の焦電型センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算するのは、画像形成装置５への接近時の検知信号Ｓ１、Ｓ２が逆位相であることから、これら検知信号を合成した判定用信号Ｓの最大値を大きくして、接近方向の感度を増大させるためである。また、接近方向の感度を増大させるのは、ユーザが画像形成装置５を使用するためには画像形成装置５へ必ず接近することから、この接近方向への移動を確実に検知して、画像形成装置５を省エネモードから通常モードに復帰させる等の操作が必要になるからである。
【００４５】
なお、接近時の検知信号Ｓ１、Ｓ２が同位相となるように、第１及び第２の焦電型センサ１０、２０による第１、第２の正負電極視野１００ａ、１００ｂ、２００ａ、２００ｂが形成配置されている場合は、演算部７で、各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を加算すればよい。
【００４６】
つまり、ユーザが画像形成装置５へ接近するときに、検知信号Ｓ１、Ｓ２の絶対値が加算されて、判定用信号が大きくなるように、検知信号Ｓ１、Ｓ２を加算または減算すればよい。
【００４７】
このように、画像形成装置５の側を横断する時は、各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を打ち消して判定用信号を小さくし、画像形成装置５に接近する時は各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を重畳して大きな判定用信号を出力させることで、画像形成装置５への接近を高精度に判定することができる。
【００４８】
また、図７に示すように、第１のセンサ装置１、第２のセンサ装置２の画像形成装置５の被取付面５１への取付角度を変更することにより、検知ブロック３００における第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変え、人を検知した時の検知信号Ｓ１、Ｓ２の波形を変化させ、最適な検知精度を実現しても良い。あるいは、第１のセンサ装置１、第２のセンサ装置２の取付角度を変えるのではなく、図８に示すように、基板３に対する焦電型センサ１０、２０の配置角度を変更したセンサ装置１、２を画像形成装置５に装着することで、検出ブロック３００内の第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変えても良い。あるいは、レンズ４の倍率を接離方向Ｑと横断方向Ｒとで異なるものに形成することにより、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変えても良い。
【００４９】
図９は、この発明の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、第１及び第２の各センサ装置１、２のレンズ４を、縦横方向に多数の単位レンズ４１が形成された複眼レンズ４により構成したものである。そして、各単位レンズ４１の屈折率や焦点距離等を調整することにより、第１の焦電型センサ１０による第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂとが、次のように形成されている。
【００５０】
即ち、図１０（Ａ）に示すように、画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する水平面に形成された検知エリア６において、第１のセンサ装置１におけるレンズ４の１つの単位レンズ４１と、第２のセンサ装置２におけるレンズ４の１つの単位レンズ４１とによって、１つの検知ブロック３０１が形成されると共に、各センサ装置１、２におけるレンズ４のそれぞれの対応する単位レンズ４１によって、複数個の検知ブロック３０１が検知エリア６に分散形成されている。
【００５１】
各検知ブロック３０１は、図４（Ｂ）に示した検知ブロック３００と同様の構成となされている。即ち、図１０（Ｂ）に示すように、第１の焦電型センサ１０による前記第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂは、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃの長さと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃの長さが等しく、各仮想線のほぼ中央部で交差した状態となっている。また、２つの仮想線１００ｃと２００ｃの交点Ｐを通り画像形成装置５の被取付面５１に対しておろした垂線Ｌを対称軸として、前記２つの仮想線１００ｃと２００ｃが検知エリア６上で線対称に形成されている。なお、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが、各仮想線の端部で交差していても良く、また、仮想線同士は交差することなくハの字状等に配置され、仮想線の延長線同士が交差していても良い。
【００５２】
さらに、各検知ブロック３０１では、接離方向Ｑにおいて、第１の正極視野１００ａと第２の正極視野２００ａ、第１の負極視野１００ｂと第２の負極視野２００ｂがそれぞれ対向し、横断方向Ｒにおいては、第１の正極視野１００ａと第２の負極視野２００ｂ、第２の正極視野２００ａと第１の負極視野１００ｂが垂線Ｌの両側でそれぞれ対向する配置となされている。これにより、人が画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、逆位相の検知信号が出力される。
【００５３】
なお、図１０のように複数の検知ブロック３０１が配置された人体検知装置において、人Ｘの移動方向の判定は、図５に示したのと同じ構成の判定回路で行われる。例えば、人Ｘが接離方向Ｑに移動して画像形成装置５に接近すると、第１、第２の焦電型センサ１０、２０からは逆位相の検知信号が出力され、これが演算部７で減算され、減算後の判定用信号に基づいて判定部８で判定される。
【００５４】
この場合、検知エリア６において接離方向Ｑに複数の検知ブロック３０１が形成されているから、人Ｘが画像形成装置５に接近するに従って、第１、第２の焦電型センサ１０、２０との距離が近くなるから、第１の焦電型センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電型センサ２０からの検知信号Ｓ２を演算部７で減算した時の判定用信号Ｓの最大値が、図１１に示すように、検知ブロック３００毎にＰ１、Ｐ２、Ｐ３のように徐々に大きくなる。このため、人が接近していることをより確実にかつ高精度に判定できる。
【００５５】
ところで、図１０のように、各正負極視野を結ぶ第１の仮想線１００ｃ及び第２の仮想線２００ｃが相互の中間点で交差する検知ブロック３０１を形成した場合、検知ブロック３０１の各正負極視野を頂点とする四角形の形状によって、検知精度を変化させることができる。
【００５６】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、接離方向Ｑに長い縦長の検知ブロック３０１ａと、図１２（Ｂ）に示すようにほぼ正方形の検知ブロック３０１ｂと、図１２（Ｃ）に示すように、横断方向Ｒに長い横長の検知ブロック３０１ｃとでは、検知精度が異なる。図１２（Ａ）の検知ブロック３０１ａでは、人が画像形成装置５に接近した時に各焦電型センサ１０、２０から大きな出力が生じ、図１２（Ｃ）の検知ブロック３０１ｃでは、人が画像形成装置５の側を平行に横断した時に、各焦電型センサ１０、２０から大きな出力が生じる。つまり、検知ブロック３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの順で画像形成装置５に対する接近方向の検知精度が高く、検知ブロック３０１ｃ、３０１ｂ、３０１ａの順で画像形成装置５と平行に横断する時の検知精度が高い。
【００５７】
そこで、図１０のように、複数の検知ブロック３０１を前記接離方向Ｑに形成した場合、画像形成装置５の離間側から接近側に向かって、検知ブロック３０１ｃ、３０１ｂ、３０１ａと検知ブロックの形状を変化させても良い。この場合は、人が画像形成装置５に接近するに従って、第１の焦電型センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電型センサ２０からの検知信号Ｓ２を演算部７で減算した時の判定用信号Ｓの最大値の増加度合いが、検知ブロック毎にさらに大きくなる。このため、接近方向の検出精度を更に向上することができる。
【００５８】
なお、複数の検知ブロック３０１を前記横断方向Ｒに形成した場合、一方側から他方側に向かって、検知ブロックを３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃと変化させておき、判定用信号Ｓの変化を把握することにより、人が左右方向のどちらへ移動しているかを判断することも可能になる。
【００５９】
図１３は、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して斜めに移動したことを検出する方法を説明するものである。
【００６０】
図４あるいは図１０のように配置された検知ブロック３００、３０１において、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して斜めに移動した場合、第１の焦電センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電センサ２０からの検知信号Ｓ２には、例えば図１３に示すように、検知信号の出力開始タイミングに時間Ｔ３だけ遅れが生じる。この遅れは、いずれの焦電型センサが温度変化を先に検出するかに依存しており、このため、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して左右方向のどちらへ移動しているかを判定できる。一方、検知信号Ｓ１の最大値Ｖ１と検知信号Ｓ２の最大値Ｖ２、及び検知信号Ｓ１、Ｓ２のそれぞれ出力開始から最大値Ｖ１、Ｖ２のタイミングまでの時間Ｔ１及びＴ２にも差を生じる。このため、最大値Ｖ１及びＶ２の値と、出力開始から最大値までの前記時間Ｔ１及びＴ２とから、移動方向（角度）を判定できる。
【００６１】
図１４は、この発明の更に他の実施形態を示すものである。
【００６２】
この実施形態では、図１４（Ａ）に示すように、前記接離方向Ｑにおいて、複眼レンズ４の単位レンズ４１のピッチＤ１及びＤ２が、変化している。このように構成することで、接離方向Ｑにおいて、図１４（Ｂ）に示すように、複数の検知ブロック３０１のピッチＤ１１、Ｄ１２を異ならせて、検知ブロック３０１の配置の疎密状態を変化させることができ、より精度の高い検知を行うことができる。
【００６３】
なお、接離方向Ｑではなく横断方向Ｒにおいて、複眼レンズ４の単位レンズ４１のピッチを変化させても良い。また、接離方向Ｑ及び横断方向Ｒの両方で、ピッチを変化させても良い。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、各センサ装置１、２のそれぞれにレンズ４を設けたが、第１及び第２の焦電センサ１０、２０に対して１つの共通するレンズを用いても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 第１のセンサ装置
２ 第２のセンサ装置
３ 基板
４ レンズ
５ 画像形成装置
５１ 被取付面
１０ 第１の焦電型センサ
１０ａ 正電極
１０ｂ 負電極
２０ 第２の焦電型センサ
２０ａ 正電極
２０ｂ 負電極
１００ａ 第１の正極視野
１００ｂ 第１の負極視野
２００ａ 第２の正極視野
２００ｂ 第２の負極視野
１００ｃ 第１の仮想線
２００ｃ 第２の仮想線
３００、３０１、３０１ａ〜３０１ｃ 検知ブロック
【技術分野】
【０００１】
この発明は、人を検知するための人体検知装置、及びこの人体検知装置を備えた画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、さらにはこれらの装置の機能を集約したＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と称される多機能デジタル複合機等の画像処理装置には、ユーザが近づいたときに装置を省エネモードから通常モードに復帰させてウォームアップを行うために、ユーザが近づいたことを検知するための人体検知装置が備えられているものがある。
【０００３】
また、このような人検知装置として、省電力かつ低コストな構成で人体検知が行える焦電型センサ（焦電型赤外線センサともいう）を用いたものが知られている。
【０００４】
この焦電型センサは、センサの検知範囲を人が横断したときの温度変化に基づいて検知を行うが、前記画像処理装置に搭載する場合は、装置を使用するために接近する人（ユーザ）の移動方向とセンサとがほぼ向き合う状態となるように、センサが装着されることから、人が接近しても検知範囲の温度変化が小さく検知感度が悪くなる。このため、人の接近を高精度に判定できる人体検出装置の実現が望まれている。
【０００５】
なお、特許文献１には、デュアル素子型焦電センサの人体検知時の移動方向により出力波形の位相が反転する特徴を利用し、出力波形を認識して人の移動方向を判定することが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、１枚の焦電体板に２つの焦電検出部を設けた焦電エレメントを有し、垂直壁に取り付けた場合に、前記２つの焦電検出部を結ぶ仮想直線が水平床と約４５度で交差するセンサ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１６０８５６号公報
【特許文献２】特開平６−８８８７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記公報に記載の技術によっても、人の接近を高精度に判定するには十分ではなく、さらなる精度の増大が望まれている。
【０００９】
この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、人の接近を高精度に判定することができる人体検知装置を提供し、さらには該人体検知装置を備えた画像処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）被取付体に装着される人体検知装置であって、前記被取付体の垂直状の被取付面に装着されるとともに、それぞれ一対の正負電極を有する第１及び第２の焦電型センサと、各焦電型センサを被覆するレンズを備え、前記レンズにより、前記被取付体の垂直状被取付面に対して直交する面に形成された検知エリアにおいて、前記第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び前記第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、前記第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが前記検知エリア上で交差する態様で形成されており、かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点を通り、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されていることを特徴とする人体検知装置。
（２）前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線と第２の仮想線が交差している前項１に記載の人体検出装置。
（３）前記レンズは該レンズ内に複数の単位レンズが形成された複眼レンズであり、前記複眼レンズによって、前記検知ブロックが複数形成されている前項１または２に記載の人体検知装置。
（４）前記被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する前項１〜３のいずれかに記載の人体検知装置。
（５）前記レンズは、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向と平行な方向である横断方向とで倍率が異なるものに形成されることにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する前項１〜４のいずれかに記載の人体検知装置。
（６）前記複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチが、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向及び／または垂直状被取付面と平行な方向である横断方向に変化している前項３に記載の人体検知装置。
（７）前記第１及び第２の焦電型センサからの検知信号に基づいて、人の移動方向を判定する判定手段を備えている前項１〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
（８）人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段を備え、前記判定手段は、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する前項７に記載の人体検知装置。
（９）人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する前項３〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
（１０）前記検知ブロックは、前記被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向に複数形成され、前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果の最大値が徐々に増加している時に、人体検知装置が装着される被取付体に人が接近していると判定する前項９に記載の人体検知装置。
（１１）前記判定手段は、第１の焦電型センサからの検知信号と第２の焦電型センサからの検知信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定する前項１〜１０のいずれかに記載の人体検知装置。
（１２）前項１〜１１のいずれかに記載の人体検知装置が装着されている画像処理装置。
【発明の効果】
【００１１】
前項（１）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサの一対の正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び第２の焦電型センサの一対の正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが検知エリア上で交差するように形成され、かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点から、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されているから、人が人体検知装置に接近すると、第１の焦電型センサと第２の焦電型センサから、ほぼ同じタイミングで同位相または逆位相の出力信号が出力される。従って、例えば、これらの両出力を同位相の場合は加算し、逆位相の場合は減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号に基づいて人の接近を検知することができ、高精度の検知を行うことができる。
【００１２】
しかも、例えば人体検知装置に対して人が斜めに移動するような場合は、第１の焦電型センサからの出力信号と第２の焦電型センサからの出力信号のタイミング、最大振幅値、最大振幅値となるタイミング等が異なったものとなり、これらを判定することにより、人の移動方向を的確に判定することも可能になる。
【００１３】
前項（２）に記載の発明によれば、高精度な人の接近検知を確実に行うことができる。
【００１４】
前項（３）に記載の発明によれば、複眼レンズによって検知ブロックが複数形成されているから、より高精度の検知を行うことができる。
【００１５】
前項（４）に記載の発明によれば、被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、検知ブロックにおける最適な人体検知感度を実現できる。
【００１６】
前項（５）に記載の発明によれば、接離方向と横断方向とで倍率が異なるものに形成することにより、検知ブロックにおける最適な人体検知感度を実現できる。
【００１７】
前項（６）に記載の発明によれば、複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチを、接離方向及び／または横断方向に変化させることにより、前記接離方向及び／または横断方向において、検知ブロックの配置の疎密状態を変化させることができ、より精度の高い検知を行うことができる。
【００１８】
前項（７）に記載の発明によれば、第１及び第２の焦電型センサからの出力信号に基づいて、人の移動方向を判定することができる。
【００１９】
前項（８）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサと第２の焦電型センサのそれぞれからの出力信号を加算または減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号に基づいて、人の被取付体への接近方向の判定を高精度に行うことができる。
【００２０】
前項（９）に記載の発明によれば、複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定するから、１個の検知ブロックの演算結果に基づいて判定する場合よりも高精度な判定を行うことができる。
【００２１】
前項（１０）に記載の発明によれば、人体検知装置に人が接近していることを高精度に検知することができる。
【００２２】
前項（１１）に記載の発明によれば、第１の焦電型センサからの出力信号と第２の焦電型センサからの出力信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定することができる。
【００２３】
前項（１２）に記載の発明によれば、人が画像処理装置に接近していることを高精度に検知でき、ユーザが近づいたときに装置を省エネモードから通常モードに復帰させてウォームアップを行う等の処理を精度良く行える画像処理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の一実施形態に係る人体検知装置が装着された画像処理装置としての画像形成装置の正面図である。
【図２】（Ａ）はセンサ装置の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のIIB−IIB線の断面図である。
【図３】センサ装置の装着状態を説明するための図面である。
【図４】（Ａ）は、画像処理装置におけるセンサ装置の取付面に対して直交する面からなる検知エリアに、検知ブロックが形成されている状態を説明するための斜視図、（Ｂ）は検知ブロックを説明するための平面図である。
【図５】第１及び第２の焦電センサからの出力信号を処理して、人の移動方向を判定する判定回路のブロック図である。
【図６】人の移動方向の判定処理を説明するための検知信号等の波形図である。
【図７】第１、第２のセンサ装置の画像形成装置への取付角度を変更する場合の説明図である。
【図８】基板に対する焦電型センサの配置角度を変更したセンサ装置を画像形成装置に装着する場合の説明図である。
【図９】レンズが複眼レンズである場合のセンサ装置の平面図である。
【図１０】複眼レンズを用いた場合に複数の検知ブロックが形成されている状態を説明するための検知エリア及び検知ブロックの上面図である。
【図１１】複数の検知ブロックから得られる信号に基づいて人の移動方向を判定する場合を説明するための検知信号等の波形図である。
【図１２】検知ブロックにおける２組の正極視野と負極視野の形成状態を変化させることにより、検知精度を変化させる場合を説明するための検知ブロックの上面図である。
【図１３】人が画像形成装置に対して斜めに移動したことを検出する方法を説明するための検知信号等の波形図である。
【図１４】複眼レンズにおいて単位レンズのピッチを変更した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１は、この発明の一実施形態に係る人体検知装置が装着された画像処理装置としての画像形成装置の正面図である。
【００２７】
図１において、画像形成装置５の垂直状の正面パネルからなる被取付面５１に第１のセンサ装置１及び第２のセンサ装置２の２個のセンサ装置が装着されている。
【００２８】
第１のセンサ装置１は図２に示すように、基板３の上面中央部に、正極電極１０ａと負極電極１０ｂを有する第１の焦電型センサ１０が配置されるとともに、基板３には焦電型センサ１０を被覆する態様でレンズ４が設けられている。同様に、センサ装置２も、基板３の上面中央部に、正極電極２０ａと負極電極２０ｂを有する第２の焦電型センサ２０が配置されるとともに、基板３には焦電型センサ２０を被覆する態様でレンズ４が設けられている。
【００２９】
前記第１、第２のセンサ装置１及び２は、図３に第１及び第２の焦電型センサ１０、２０のみを代表して示すように、画像形成装置５の前記被取付面５１に横向きハの字状の配置で、かつ相互の正極電極１０ａと２０ａが接近側で対向し、相互の負極電極１０ｂと２０ｂが離間側で対向する向きで、装着されている。
【００３０】
また、このような配置の第１、第２のセンサ装置１及び２の装着状態と、各レンズ４の屈折率や焦点距離等の調整により、図４（Ａ）に示すように、前記画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する水平面に形成された検知エリア６において、前記第１の焦電型センサ１０の一対の正負電極１０ａ及び１０ｂに対応する一対の第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂが形成されている。同様に、検知エリア６において、前記第２の焦電型センサ２０の一対の正負電極２０ａ及び２０ｂに対応する一対の第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂが形成されている。そして、これらの正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂの２組により、人体を検知する検知ブロック３００がひとつ形成されている。
【００３１】
なお、検知エリア６は水平面でなく垂直面に形成されていても良く、画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する面に形成されていれば良い。
【００３２】
前記検知ブロック３００において、第１の焦電型センサ１０による前記第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂは、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃの長さと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃの長さが等しく、第１、第２の各仮想線のほぼ中央部で交差した状態となっている。また、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交点Ｐを通り画像形成装置５の被取付面５１におろした垂線Ｌを対称軸として、前記第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが検知エリア６上で線対称に形成されている。
【００３３】
検知ブロック３００において、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃを垂線Ｌを対称軸として検知エリア６上で線対称に形成したのは次の理由による。
【００３４】
即ち、このように形成することにより、第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の正極視野２００ａ及び負極視２００ｂのうち、垂線Ｌの両側で対向するもの同士について、画像形成装置５の被取付面５１からの距離がそれぞれ等しくなる。このため、人が画像形成装置５の被取付面５１と直交する方向Ｑ（この方向は人が画像形成装置５に接近または離間する方向であるから接離方向Ｑという）に移動して画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、ほぼ同じタイミングでほぼ同じ期間、同位相または逆位相の検知出力を生じさせることができる。そして、これを加算または減算することにより、１つの焦電型センサの出力から判定する場合に較べて大きな出力信号を得ることができ、この大きな出力信号に基づいて人の接近を高精度に検知することができるためである。
【００３５】
なお、この目的のためには、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃが、各仮想線の端部で交差していても良く、また、仮想線同士は交差することなくハの字状等に配置され、仮想線の延長線同士が交差していても良い。
【００３６】
またこの実施形態では、前記接離方向Ｑにおいて、第１の正極視野１００ａと第２の正極視野２００ａ、第１の負極視野１００ｂと第２の負極視野２００ｂがそれぞれ対向し、画像形成装置５の被取付面５１と平行な方向Ｒ（この方向は人が画像形成装置５の側を横断する方向であるから横断方向Ｒという）においては、第１の正極視野１００ａと第２の負極視野２００ｂ、第２の正極視野２００ａと第１の負極視野１００ｂが、それぞれ垂線Ｌの両側で対向する配置となされている。これにより、人が接離方向Ｑにおいて画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、逆位相の検知信号が出力される。
【００３７】
図５は、前記第１及び第２の焦電センサ１０、２０からの出力信号を処理して、人の移動方向を判定する判定回路のブロック図である。
【００３８】
この判定回路は、第１及び第２の焦電センサ１０、２０からの出力信号を演算する演算部７と、演算部７による演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する判定部８を備えている。なお、演算部７及び判定部８はＣＰＵ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムによって構成されている。
【００３９】
図４（Ａ）に示した検知エリア６に前記接離方向Ｑから人が進入し、画像形成装置５に接近するときに、人が検知ブロック３００を通過すると、第１の焦電センサ１０は赤外線変化を検知して図６（Ａ）の検知信号Ｓ１を出力する。一方、前記第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂとは、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが前記垂線Ｌを対称軸として線対称となるように形成され、かつ前記接離方向Ｑにおいて、相互の正極視野１００ａ、２００ａ同士が対向し、相互の負極視野１００ｂと２００ｂ同士が対向した配置となっているから、第２の焦電センサ２０が赤外線変化を検知すると、図６（Ａ）のように、検知信号Ｓ１と同タイミングで逆位相の検知信号Ｓ２を出力する。
【００４０】
前記演算部７は、各センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算することにより、図６（Ａ）の判定用信号Ｓを出力する。判定部８は、演算部７から出力された判定用信号Ｓの最大値等の値から、人が画像形成装置５に接近していると判定する。
【００４１】
演算部７で得られた判定用信号Ｓの最大値は、それぞれ単独の検知信号Ｓ１、Ｓ２の最大値よりも大きな値となるから、第１及び第２の焦電型センサ１０、２０の組み合わせにより人体検知感度が相対的に増大することになり、判定部８による判定精度が向上する。
【００４２】
一方、人が横断方向Ｒに移動し、画像形成装置５の側を通過（横断）するときに、人が検知ブロック３００を通過すると、第１の焦電センサ１０は赤外線変化を検知して図６（Ｂ）の検知信号Ｓ１を出力する。一方、第２の焦電センサ２０は赤外線変化を検知して検知信号Ｓ１と同タイミングで同位相の検知信号Ｓ２を出力する。
【００４３】
前記演算部７は、各センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算することにより、図６（Ｂ）の判定用信号Ｓを出力する。各検知信号Ｓ１、Ｓ２は同位相であるから、判定用信号Ｓは出力されない。
【００４４】
なお、演算部７が第１及び第２の焦電型センサ１０、２０からの検知信号Ｓ１からＳ２を減算するのは、画像形成装置５への接近時の検知信号Ｓ１、Ｓ２が逆位相であることから、これら検知信号を合成した判定用信号Ｓの最大値を大きくして、接近方向の感度を増大させるためである。また、接近方向の感度を増大させるのは、ユーザが画像形成装置５を使用するためには画像形成装置５へ必ず接近することから、この接近方向への移動を確実に検知して、画像形成装置５を省エネモードから通常モードに復帰させる等の操作が必要になるからである。
【００４５】
なお、接近時の検知信号Ｓ１、Ｓ２が同位相となるように、第１及び第２の焦電型センサ１０、２０による第１、第２の正負電極視野１００ａ、１００ｂ、２００ａ、２００ｂが形成配置されている場合は、演算部７で、各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を加算すればよい。
【００４６】
つまり、ユーザが画像形成装置５へ接近するときに、検知信号Ｓ１、Ｓ２の絶対値が加算されて、判定用信号が大きくなるように、検知信号Ｓ１、Ｓ２を加算または減算すればよい。
【００４７】
このように、画像形成装置５の側を横断する時は、各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を打ち消して判定用信号を小さくし、画像形成装置５に接近する時は各センサからの検知信号Ｓ１、Ｓ２を重畳して大きな判定用信号を出力させることで、画像形成装置５への接近を高精度に判定することができる。
【００４８】
また、図７に示すように、第１のセンサ装置１、第２のセンサ装置２の画像形成装置５の被取付面５１への取付角度を変更することにより、検知ブロック３００における第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変え、人を検知した時の検知信号Ｓ１、Ｓ２の波形を変化させ、最適な検知精度を実現しても良い。あるいは、第１のセンサ装置１、第２のセンサ装置２の取付角度を変えるのではなく、図８に示すように、基板３に対する焦電型センサ１０、２０の配置角度を変更したセンサ装置１、２を画像形成装置５に装着することで、検出ブロック３００内の第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変えても良い。あるいは、レンズ４の倍率を接離方向Ｑと横断方向Ｒとで異なるものに形成することにより、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃの交差角度を変えても良い。
【００４９】
図９は、この発明の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、第１及び第２の各センサ装置１、２のレンズ４を、縦横方向に多数の単位レンズ４１が形成された複眼レンズ４により構成したものである。そして、各単位レンズ４１の屈折率や焦点距離等を調整することにより、第１の焦電型センサ１０による第１の正極視野１００ａ及び負極視野１００ｂと、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａ及び負極視野２００ｂとが、次のように形成されている。
【００５０】
即ち、図１０（Ａ）に示すように、画像形成装置５の被取付面５１に対して直交する水平面に形成された検知エリア６において、第１のセンサ装置１におけるレンズ４の１つの単位レンズ４１と、第２のセンサ装置２におけるレンズ４の１つの単位レンズ４１とによって、１つの検知ブロック３０１が形成されると共に、各センサ装置１、２におけるレンズ４のそれぞれの対応する単位レンズ４１によって、複数個の検知ブロック３０１が検知エリア６に分散形成されている。
【００５１】
各検知ブロック３０１は、図４（Ｂ）に示した検知ブロック３００と同様の構成となされている。即ち、図１０（Ｂ）に示すように、第１の焦電型センサ１０による前記第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂ、第２の焦電型センサ２０による第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂは、第１の正極視野１００ａと負極視野１００ｂを結ぶ第１の仮想線１００ｃの長さと、第２の正極視野２００ａと負極視野２００ｂを結ぶ第２の仮想線２００ｃの長さが等しく、各仮想線のほぼ中央部で交差した状態となっている。また、２つの仮想線１００ｃと２００ｃの交点Ｐを通り画像形成装置５の被取付面５１に対しておろした垂線Ｌを対称軸として、前記２つの仮想線１００ｃと２００ｃが検知エリア６上で線対称に形成されている。なお、第１の仮想線１００ｃと第２の仮想線２００ｃが、各仮想線の端部で交差していても良く、また、仮想線同士は交差することなくハの字状等に配置され、仮想線の延長線同士が交差していても良い。
【００５２】
さらに、各検知ブロック３０１では、接離方向Ｑにおいて、第１の正極視野１００ａと第２の正極視野２００ａ、第１の負極視野１００ｂと第２の負極視野２００ｂがそれぞれ対向し、横断方向Ｒにおいては、第１の正極視野１００ａと第２の負極視野２００ｂ、第２の正極視野２００ａと第１の負極視野１００ｂが垂線Ｌの両側でそれぞれ対向する配置となされている。これにより、人が画像形成装置５に接近した時に、第１の焦電型センサ１０及び第２の焦電型センサ２０から、逆位相の検知信号が出力される。
【００５３】
なお、図１０のように複数の検知ブロック３０１が配置された人体検知装置において、人Ｘの移動方向の判定は、図５に示したのと同じ構成の判定回路で行われる。例えば、人Ｘが接離方向Ｑに移動して画像形成装置５に接近すると、第１、第２の焦電型センサ１０、２０からは逆位相の検知信号が出力され、これが演算部７で減算され、減算後の判定用信号に基づいて判定部８で判定される。
【００５４】
この場合、検知エリア６において接離方向Ｑに複数の検知ブロック３０１が形成されているから、人Ｘが画像形成装置５に接近するに従って、第１、第２の焦電型センサ１０、２０との距離が近くなるから、第１の焦電型センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電型センサ２０からの検知信号Ｓ２を演算部７で減算した時の判定用信号Ｓの最大値が、図１１に示すように、検知ブロック３００毎にＰ１、Ｐ２、Ｐ３のように徐々に大きくなる。このため、人が接近していることをより確実にかつ高精度に判定できる。
【００５５】
ところで、図１０のように、各正負極視野を結ぶ第１の仮想線１００ｃ及び第２の仮想線２００ｃが相互の中間点で交差する検知ブロック３０１を形成した場合、検知ブロック３０１の各正負極視野を頂点とする四角形の形状によって、検知精度を変化させることができる。
【００５６】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、接離方向Ｑに長い縦長の検知ブロック３０１ａと、図１２（Ｂ）に示すようにほぼ正方形の検知ブロック３０１ｂと、図１２（Ｃ）に示すように、横断方向Ｒに長い横長の検知ブロック３０１ｃとでは、検知精度が異なる。図１２（Ａ）の検知ブロック３０１ａでは、人が画像形成装置５に接近した時に各焦電型センサ１０、２０から大きな出力が生じ、図１２（Ｃ）の検知ブロック３０１ｃでは、人が画像形成装置５の側を平行に横断した時に、各焦電型センサ１０、２０から大きな出力が生じる。つまり、検知ブロック３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃの順で画像形成装置５に対する接近方向の検知精度が高く、検知ブロック３０１ｃ、３０１ｂ、３０１ａの順で画像形成装置５と平行に横断する時の検知精度が高い。
【００５７】
そこで、図１０のように、複数の検知ブロック３０１を前記接離方向Ｑに形成した場合、画像形成装置５の離間側から接近側に向かって、検知ブロック３０１ｃ、３０１ｂ、３０１ａと検知ブロックの形状を変化させても良い。この場合は、人が画像形成装置５に接近するに従って、第１の焦電型センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電型センサ２０からの検知信号Ｓ２を演算部７で減算した時の判定用信号Ｓの最大値の増加度合いが、検知ブロック毎にさらに大きくなる。このため、接近方向の検出精度を更に向上することができる。
【００５８】
なお、複数の検知ブロック３０１を前記横断方向Ｒに形成した場合、一方側から他方側に向かって、検知ブロックを３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃと変化させておき、判定用信号Ｓの変化を把握することにより、人が左右方向のどちらへ移動しているかを判断することも可能になる。
【００５９】
図１３は、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して斜めに移動したことを検出する方法を説明するものである。
【００６０】
図４あるいは図１０のように配置された検知ブロック３００、３０１において、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して斜めに移動した場合、第１の焦電センサ１０からの検知信号Ｓ１と、第２の焦電センサ２０からの検知信号Ｓ２には、例えば図１３に示すように、検知信号の出力開始タイミングに時間Ｔ３だけ遅れが生じる。この遅れは、いずれの焦電型センサが温度変化を先に検出するかに依存しており、このため、人が画像形成装置５の被取付面５１に対して左右方向のどちらへ移動しているかを判定できる。一方、検知信号Ｓ１の最大値Ｖ１と検知信号Ｓ２の最大値Ｖ２、及び検知信号Ｓ１、Ｓ２のそれぞれ出力開始から最大値Ｖ１、Ｖ２のタイミングまでの時間Ｔ１及びＴ２にも差を生じる。このため、最大値Ｖ１及びＶ２の値と、出力開始から最大値までの前記時間Ｔ１及びＴ２とから、移動方向（角度）を判定できる。
【００６１】
図１４は、この発明の更に他の実施形態を示すものである。
【００６２】
この実施形態では、図１４（Ａ）に示すように、前記接離方向Ｑにおいて、複眼レンズ４の単位レンズ４１のピッチＤ１及びＤ２が、変化している。このように構成することで、接離方向Ｑにおいて、図１４（Ｂ）に示すように、複数の検知ブロック３０１のピッチＤ１１、Ｄ１２を異ならせて、検知ブロック３０１の配置の疎密状態を変化させることができ、より精度の高い検知を行うことができる。
【００６３】
なお、接離方向Ｑではなく横断方向Ｒにおいて、複眼レンズ４の単位レンズ４１のピッチを変化させても良い。また、接離方向Ｑ及び横断方向Ｒの両方で、ピッチを変化させても良い。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、各センサ装置１、２のそれぞれにレンズ４を設けたが、第１及び第２の焦電センサ１０、２０に対して１つの共通するレンズを用いても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１ 第１のセンサ装置
２ 第２のセンサ装置
３ 基板
４ レンズ
５ 画像形成装置
５１ 被取付面
１０ 第１の焦電型センサ
１０ａ 正電極
１０ｂ 負電極
２０ 第２の焦電型センサ
２０ａ 正電極
２０ｂ 負電極
１００ａ 第１の正極視野
１００ｂ 第１の負極視野
２００ａ 第２の正極視野
２００ｂ 第２の負極視野
１００ｃ 第１の仮想線
２００ｃ 第２の仮想線
３００、３０１、３０１ａ〜３０１ｃ 検知ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被取付体に装着される人体検知装置であって、
前記被取付体の垂直状の被取付面に装着されるとともに、それぞれ一対の正負電極を有する第１及び第２の焦電型センサと、各焦電型センサを被覆するレンズを備え、
前記レンズにより、前記被取付体の垂直状被取付面に対して直交する面に形成された検知エリアにおいて、前記第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び前記第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、前記第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが前記検知エリア上で交差する態様で形成されており、
かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点を通り、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されていることを特徴とする人体検知装置。
【請求項２】
前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線と第２の仮想線が交差している請求項１に記載の人体検出装置。
【請求項３】
前記レンズは該レンズ内に複数の単位レンズが形成された複眼レンズであり、
前記複眼レンズによって、前記検知ブロックが複数形成されている請求項１または２に記載の人体検知装置。
【請求項４】
前記被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する請求項１〜３のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項５】
前記レンズは、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向と平行な方向である横断方向とで倍率が異なるものに形成されることにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する請求項１〜４のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項６】
前記複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチが、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向及び／または垂直状被取付面と平行な方向である横断方向に変化している請求項３に記載の人体検知装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の焦電型センサからの検知信号に基づいて、人の移動方向を判定する判定手段を備えている請求項１〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項８】
人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段を備え、
前記判定手段は、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する請求項７に記載の人体検知装置。
【請求項９】
人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する請求項３〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項１０】
前記検知ブロックは、前記被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向に複数形成され、
前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果の最大値が徐々に増加している時に、人体検知装置が装着される被取付体に人が接近していると判定する請求項９に記載の人体検知装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、第１の焦電型センサからの検知信号と第２の焦電型センサからの検知信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定する請求項１〜１０のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の人体検知装置が装着されている画像処理装置。
【請求項１】
被取付体に装着される人体検知装置であって、
前記被取付体の垂直状の被取付面に装着されるとともに、それぞれ一対の正負電極を有する第１及び第２の焦電型センサと、各焦電型センサを被覆するレンズを備え、
前記レンズにより、前記被取付体の垂直状被取付面に対して直交する面に形成された検知エリアにおいて、前記第１の焦電型センサの正負電極に対応する第１の正極視野と負極視野、及び前記第２の焦電型センサの正負電極に対応する第２の正極視野と負極視野を含む検知ブロックが、前記第１の正極視野と負極視野を結ぶ第１の仮想線またはその延長線と、前記第２の正極視野と負極視野を結ぶ第２の仮想線またはその延長線とが前記検知エリア上で交差する態様で形成されており、
かつ、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線との交点を通り、前記被取付体の垂直状被取付面におろした垂線を対称軸として、第１の仮想線と第２の仮想線が前記検知エリア上で線対称に形成されていることを特徴とする人体検知装置。
【請求項２】
前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線と第２の仮想線が交差している請求項１に記載の人体検出装置。
【請求項３】
前記レンズは該レンズ内に複数の単位レンズが形成された複眼レンズであり、
前記複眼レンズによって、前記検知ブロックが複数形成されている請求項１または２に記載の人体検知装置。
【請求項４】
前記被取付体の被取付面に装着される第１及び第２のセンサ装置の取付角度、及び／または第１及び第２の焦電型センサのセンサ装置内での角度を変更することにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する請求項１〜３のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項５】
前記レンズは、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向と平行な方向である横断方向とで倍率が異なるものに形成されることにより、前記検知ブロックにおいて、前記第１の仮想線またはその延長線と第２の仮想線またはその延長線の交差角度を変更する請求項１〜４のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項６】
前記複眼レンズにおける複数の単位レンズのピッチが、被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向及び／または垂直状被取付面と平行な方向である横断方向に変化している請求項３に記載の人体検知装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の焦電型センサからの検知信号に基づいて、人の移動方向を判定する判定手段を備えている請求項１〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項８】
人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段を備え、
前記判定手段は、前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する請求項７に記載の人体検知装置。
【請求項９】
人体検知装置が装着される被取付体に接近するときに、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力の絶対値が加算されるように、前記第１及び第２の焦電型センサからの出力を加算または減算する演算手段と、
前記演算手段の演算結果に基づいて人の移動方向を判定する判定手段とを備え、
前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果に基づいて、人の移動方向を判定する請求項３〜６のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項１０】
前記検知ブロックは、前記被取付体の垂直状被取付面と直交する方向である接離方向に複数形成され、
前記判定手段は、前記演算手段による前記複数の検知ブロック毎の演算結果の最大値が徐々に増加している時に、人体検知装置が装着される被取付体に人が接近していると判定する請求項９に記載の人体検知装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、第１の焦電型センサからの検知信号と第２の焦電型センサからの検知信号のタイミング差、最大振幅値、最大振幅値となるタイミングにより、人の移動方向を判定する請求項１〜１０のいずれかに記載の人体検知装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の人体検知装置が装着されている画像処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２４２１４０（Ｐ２０１２−２４２１４０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０９９３９（Ｐ２０１１−１０９９３９）
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１６日（２０１１．５．１６）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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