JP2013190701A - 画像処理装置、電力制御方法及び電力制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】人の接近を早期に高精度で検知することができるとともに、接近度合いに応じて電力供給状態を切り替えることができる画像形成装置等を提供する。
【解決手段】焦電型センサからなる人体検知センサ１０５ａと、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズ１０５ｃを備える。人体検知センサの出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断し、各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える。
【選択図】 図６

Description

この発明は、人の接近を検知するとともに、接近度合いに応じて電力供給状態を切り替えることができる画像形成装置、同装置で実行される電力制御方法及び同装置のコンピュータに前記電力制御方法を実行させるための電力制御プログラムに関する。

例えば、コピー機、プリンタ、ファクシミリ、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形成装置には、ユーザーが近づいたときに装置を省電力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、ユーザー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。

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。

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（ユーザー）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。また、どの位置から人が接近しているか、あるいは止まっているか等の検出はできない。

そこで、これらの問題を解決するために、特許文献１には、センサを斜め上方に向けて配置することで、レンズの配光が遠距離から近距離になるにつれ徐々に小さくなるように設定するとともに、センサの出力から得られる時間若しくは周波数から人の位置や移動方向を検出するものが提案されている。

特開平６−４３０２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、人の位置をセンサからの出力を基に時間若しくは周波数で検出するため、出力波形が所定のレベルに戻るまでは検出を行えず、その間にも人はさらに移動していることから、早期に正確な検知を行うことができないという欠点があった。

この発明は、このような欠点を解消するためのなされたものであって、人の接近を早期に高精度で検知することができるとともに、接近度合いに応じて電力供給状態を切り替えることができる画像形成装置及び同装置で実行される電力制御方法を提供し、さらには画像形成装置のコンピュータに前記電力制御方法を実行させるための電力制御プログラムを提供することを課題とする。

上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて出力を発生する焦電型センサからなる人体検知センサと、前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視手段と、画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視手段により人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
（２）前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、人体検知センサの出力が第１の閾値を超えたことにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられた後に、人体検知センサの出力のピーク値に基づいて前記第２の閾値を補正する閾値補正手段を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
（３）画像形成装置の周辺温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された画像形成装置の周辺温度に基づいて前記閾値を補正する閾値補正手段と、を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
（４）前記閾値補正手段は、前記温度検出手段により検出された画像形成装置の周辺温度が人の体温に近いほど前記閾値が小さくなるように補正する請求項３に記載の画像形成装置。
（５）前記閾値は３個以上設定され、前記電力制御手段は、各閾値を超える毎に異なる電力供給モードに切り替える請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
（６）前記電力制御手段によって切り替えられる電力供給モードとして、電力供給される負荷の種類がそれぞれ異なる３個以上のモードが設定されている請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
（７）前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定されるとともに、前記出力監視手段により監視される人体検知センサの出力が、前記第１の閾値を超えてからの時間を計測する時間計測手段を備え、前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち所定時間以内に、人体検知センサの出力が前記第２の閾値を超えた場合にのみ、電力制御手段は電力供給モードを第２のモードから第３のモードに切り替える請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
（８）前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち、人体検知センサの次の出力のピーク値が第２の閾値以下のときは、電力制御手段は電力供給モードを最小電力供給モードである省電力モードに切り替える請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
（９）前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち所定時間以内に、人体検知センサのピーク値が検出されなかった場合または第１または第２の閾値以下の場合は、電力制御手段は電力供給モードを最小電力供給モードである省電力モードに切り替える請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
（１０）入力された画像データを処理する画像処理ブロックと、画像処理された画像データを用紙に印字するためのエンジン制御ブロックと、操作パネル部とを備え、前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定されるとともに、前記電力制御手段は、前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えた場合は電力供給モードを第１のモードから第２のモードに切り替え、第２の閾値を超えた場合は第２のモードから第３のモードに切り替えるものとなされ、前記第１の電力供給モードは、前記画像処理ブロック、エンジン制御ブロック及び操作パネル部に電力供給を行わない省電力モードであり、第２の電力供給モードは、画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うモードであり、第３の電力供給モードは、画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うとともに、前記操作パネル部を起動させるモードである請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
（１１）画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて逆電位を発生する２組以上の焦電電極から構成される人体検知センサと、前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、を備えた画像形成装置において実行される電力制御方法であって、前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視ステップと、画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視ステップにおいて人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御ステップと、を備えたことを特徴とする電力制御方法。
（１２）画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて逆電位を発生する２組以上の焦電電極から構成される人体検知センサと、前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、を備えた画像形成装置のコンピュータに、前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視ステップと、画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視ステップにおいて人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御ステップと、を実行させるための電力制御プログラム。

前項（１）に記載の発明によれば、人体検知センサと複眼レンズによって、画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアが形成されているから、画像形成装置に人が接近するほど、各赤外線検知エリアにおける赤外線変化に伴う人体検知センサからの出力波形は、振幅の大きな換言すればピーク値の大きな波形となる。このような人体検知センサの出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを監視するとともに、超えたときに電力供給モードが切り替えられるから、従来のように出力波形が所定のレベルに戻るまでは検出を行えないという不都合を解消でき、人の接近を早期に高精度で検知し得て、接近度合いに応じて電力供給モードを切り替えることができる。

前項（２）に記載の発明によれば、人体検知センサの出力のピーク値に基づいて第２の閾値が補正されるから、温度の影響によって出力波形が変化しても、人体検出精度を高く維持することができる。

前項（３）に記載の発明によれば、画像形成装置の周辺温度に基づいて、第１及び第２の閾値が補正されるから、温度の影響によって出力波形が変化しても、人体検出精度を高く維持することができる。

前項（４）に記載の発明によれば、温度検出手段により検出された画像形成装置の周辺温度が人の体温に近いほど第１及び第２の閾値が小さくなるように補正されるから、人の接近を確実に検出することができる。

前項（５）に記載の発明によれば、閾値は３個以上設定されるとともに、各閾値を超える毎に異なる電力供給モードに切り替えられるから、より細かい電力制御を行うことができる。

前項（６）に記載の発明によれば、電力モードは、電力供給される画像形成装置の負荷状態に応じて３個以上設定されているから、より細かい電力制御を行うことができる。

前項（７）に記載の発明によれば、第１の閾値を超えてから所定時間以内に、人体検知センサの出力が前記第２の閾値を超えた場合にのみ、第３の電力供給モードに切り替えられるから、画像形成装置に確実に人が接近していると考えられる場合に確実に第３の電力供給モードに切り替えることができる。

前項（８）に記載の発明によれば、人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力制御手段が第１の電力供給モードから第２の電力供給モードに切り替えたのち、人体検知センサの次の出力のピーク値が第２の閾値以下のときは、人が接近しているのではなく単に画像形成装置の側を平行に通過しているかあるいは接近を中断したと判断でき、第２の電力供給モードから省電力モードに切り替えられるから、電力消費の無駄を抑制できる。

前項（９）に記載の発明によれば、第１の電力供給モードから第２の電力供給モードに切り替えられたのち、所定時間以内に人体検知センサのピーク値が検出されなかった場合または第１または第２の閾値以下の場合は、人が停止したと判断でき、第２の電力供給モードから省電力モードに切り替えられるから、電力消費の無駄を抑制できる。

前項（１０）に記載の発明によれば、人が画像形成装置に接近するにつれ、前記画像処理ブロック、エンジン制御ブロック及び操作パネル部に電力供給を行わない省電力モードから、画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うモード、さらには画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うとともに、操作パネル部を起動させるモードへと、モードが切り替えられるから、最接近したときは画像形成装置をすぐに使用することができる状態となる。つまり、電力消費の無駄を抑制しながら、使い勝手の良い画像形成装置となし得る。

前項（１１）に記載の発明によれば、従来のように出力波形が所定のレベルに戻るまでは検出を行えないという不都合を解消でき、人の接近を早期に高精度で検知し得て、接近度合いに応じて電力供給モードを切り替えることができる。

前項（１２）に記載の発明によれば、人の接近を早期に高精度で検知し得て、接近度合いに応じて電力供給モードを切り替えることができる処理を、画像形成装置のコンピュータに実行させることができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 同じく電気的構成を示すブロック図である。 人体検知センサ装置の平面図である。 画像形成装置の側面を見たときの人体検知センサ装置の向きと検知エリアを概略的に示す図である。 画像形成装置の正面斜め上方から見たときの検知エリアを概略的に示す図である。 人が画像形成装置に接近するときの検知エリアと検知センサの出力波形との関係を示す図である。 人が画像形成装置と平行に検知エリアを横断するときの検知エリアと検知センサの出力波形との関係を示す図である。 人が検知エリア内で立ち止まったときの検知エリアと検知センサの出力波形との関係を示す図である。 画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 図９のフローチャートにおけるステップＳ０６の接近検知処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図９のフローチャートにおけるステップＳ０７の電力供給モード切替え処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 環境温度と人体検知センサの出力との関係を示すグラフである。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置１の概略構成図、図２は同じく電気的構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示されるように、画像形成装置は、画像処理ブロック１００、エンジン制御ブロック１０１、操作パネル部１０２、画像読み取り部１０３、電源制御ブロック１０４、人体検知センサ装置１０５等を備えている。

画像処理ブロック１００は、ネットワーク２を通じて入力されあるいは画像読み取り部１０３から入力された画像データを処理するものであり、ネットワーク２との間で通信を行う通信部１００ａ、入力された画像データやその他のデータを記憶するハードディスク装置等からなるデータ記憶部１００ｂ、入力された画像データに対して所定の処理を実行する画像処理部１００ｃ、制御部（ＣＰＵ）１００ｄなどを備えている。なお、制御部１００ｄは、エンジン制御ブロック１０１や電源制御ブロック１０４の制御部等と協働して、画像処理ブロック１００内の各部や画像読み取り部１０３、さらには操作パネル部１０２を制御するものである。

エンジン制御ブロック１０１は、画像形成部１０１ａ、制御部（ＣＰＵ）１０１ｂ、ＲＯＭ１０１ｃ、ＲＡＭ１０１ｄを備えている。

画像形成部１０１ａは、画像データを用紙に印字するための構成要素であり、図示しない感光体ドラム、現像ユニット、耐電ユニット、転写ベルト、トナーカートリッジ、用紙の給紙搬送部、定着部等からなる。

制御部１０１ｂは画像処理ブロック１００の制御部１００ｄや電源制御ブロック１０４の制御部１０４ａ等と協働して、画像形成部１０１ａを制御するものであり、ＲＯＭ１０１ｃは制御部１０１ｂのＣＰＵを動作させるための動作プログラムを記憶するものであり、ＲＡＭ１０１ｄは前記ＣＰＵが動作する際の作業領域を提供するものである。

操作パネル部１０２は、ユーザーが画像形成装置１の使用に際して種々の機能の設定操作を行ったり、装置状態やメッセージを表示するためのものである。

画像読み取り部１０３は、原稿の画像を読み取って電子データである画像データに変換するものである。

電源制御ブロック１０４は、交流商用電源を直流に変換する図示しない電源装置と、制御部（ＣＰＵ）１０４ａを備えている。この制御部１０４ａは、画像形成装置１の各部へ電力を供給するとともに、画像形成装置１の負荷状態に応じて供給電力を制御する他、この実施形態では、人体検知センサ１０５ａの出力に基づいて、画像形成装置１の各部への電力供給モードを複数のモードに切り替える。これらの電力供給モードは、画像処理ブロック、エンジン制御ブロック、操作パネル部等への電力供給のオン／オフの組み合わせにより異なるが、詳細については後述する。

人体検知センサ装置１０５は、図３に示すように、基板１０５ｂ上に配置された人体検知センサ１０５ａと、人体検知センサ１０５ａを被覆する態様で基板１０５ｂに設けられるとともに、縦横方向にほぼ同一の大きさの多数の単位レンズ１０５ｄが形成されたフルネルレンズからなる複眼レンズ１０５ｃとを備えている。

前記人体検知センサ１０１ａは、入射する赤外線の変化量に応じて出力を発生する正負電極対を有する焦電型センサからなる。この実施形態では逆電位を発生する２組の焦電電極から構成されるセンサが用いられている。この場合、２組の焦電電極からの各出力の絶対値を加算してセンサ出力としても良いし、各出力の絶対値の平均値をセンサ出力としても良いし、何れか一方のみの出力を用いても良い。なお、センサ（焦電電極）の個数や構成は限定されることはない。

上記構成の人体検知センサ装置１０５は、図１に示されるように、画像形成装置本体１の正面パネルの下部に、図４に示されるように、センサ中心が斜め上を向くように取り付けられている。このような複眼レンズ１０５ｃを有する人体検知センサ装置１０５の取付により、図４に示すように、人体検知センサ装置から斜め上方に向かって放射状に広がり遠くのエリアほどレンズの配光面積が大きくなる赤外線検知エリア１０が、単位レンズ１０５ｄの数だけ形成されている。従って、このような検知エリア１０は、人の画像形成装置１への接近方向を包含する水平面内においては、図４及び図５に示すように、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなり、接近方向と直交する方向つまり画像形成装置と平行な方向においては、ほぼ等しい面積となっている。

なお、この実施形態では、オフィス内の人の歩行速度＋αである４．８ｋｍ／時の速度で、身長Ｈが１７０ｃｍの人が画像形成装置１に接近したときに、画像形成装置１への到着２秒前の画像形成装置１までの距離Ｌが２．５ｍの位置で、その人の顔を最外側の検知エリアａで検知できるように、検知エリアａ、ｂ、ｃ・・・が形成されている。

次に、図１及び図２に示した画像形成装置１において、人が検知エリアの外側から画像形成装置１に接近したときの動作を、図６を参照して説明する。なお以下の説明では、水平面内に離間側から３個の検知エリアａ〜ｃが形成されているものとして説明する。

人が遠方から最外側の検知エリアaに進入すると、人体の赤外線を受けて人体検知センサ１０５ａから電圧が出力される。

前述したように、人体検知センサ１０５ａは焦電型素子を使用しており、赤外線の移動に伴う入力があるとオフセット電圧に対しプラス→マイナス(又はマイナス→プラス)の出力があり、移動がなくなると出力が収束する特性を持つ。これにより、ユーザーの移動を検知して検知エリアａ〜ｃの面積に応じた周期の波形が出力される。

人が更に接近して検知エリアｂへ進入すると、検知エリアａよりピーク値の大きな出力が出る。これは赤外線強度が距離の２乗に反比例することと、検知エリアの面積に対する人の顔の大きさの割合が大きくなるためである。また、検知エリアが狭くなるため出力の周期が短くなる(周波数が高くなる)。

人が更に接近し、最内側の検知エリアｃへ進入すると更に距離が近くエリアが狭くなり、領域ｂよりピーク値が大きく周期が短い波形となる。

人がどの検知エリアに進入したかは、人体検知センサ１０５ａからの出力の大きさを検出することにより判断される。例えば出力が、予め設定された第１の閾値よりも大きく、第２の閾値以下のときは、検知エリアａに進入したと判断され、第２の閾値よりも大きく、第３の閾値以下のときは、検知エリアｂに進入したと判断され、第３の閾値よりも大きいときは検知エリアｃに進入したと判断される。

人が検知エリアａの外側にいる場合は、画像形成装置１の電力供給モードは最小電力供給モードである省電力モードとし、画像処理ブロック、エンジン制御ブロック及び操作パネル部に電力供給を行わない。人が検知領域ａに進入すると画像形成装置１を使用する可能性があるため、省電力モードから画像処理ブロック１００の各部のみを復帰させる。これは、制御部（ＣＰＵ）１００ｄの復帰に時間がかかるためである。

人が更に検知エリアｂへ進入した場合、画像形成装置１への接近と判断し、画像形成装置１を使用する可能性が更に高くなったと判断して、エンジン制御ブロック１０１の各部及び操作パネル部１０２も省電力モードから復帰させる。ただし、このときは制御部（ＣＰＵ）１０１ｂの復帰のみで、エンジン制御部１０１のモーター等については動作を行わせず、操作パネル部１０２は表示を点灯させない。

最終的に検知エリアｃへ進入したら、操作パネル部１０２の表示を点灯してユーザーが操作パネル部１０２に触れたら直ちに使用可能とする。

一方、人が画像形成装置１と平行に移動し例えば検知エリアａを横断する場合、図７に示すように、横断方向の複数の検知エリアの面積は変わらないため、人体検知センサ１０５ａの出力もほぼ同じであり、波形の周期も移動速度に応じ一定となる。横断の場合も、人が検知エリアａに進入すると、画像処理ブロック１００、エンジン制御ブロック１０１等が省エネモードから復帰するが、画像形成装置１の全体が起動されることはない。また、この実施形態では、検知エリアａ〜ｃをそれぞれ横断する場合は省電力モードに切り替えられるものとなされている。

また、ユーザーが検知エリアａ〜ｃ内で停止した状態では、例えば図８に示すように、検知エリアｂに進入後立ち止まったとすると、図８に破線で示すように、検知エリアｂへの進入によって発生した出力がオフセット電圧になかなか戻らず、次の出力波形のピークが次の閾値を超えることはなく、あるいは一定時間内に次の出力波形も生じない。この実施形態では、人が検知エリアａ〜ｃ内で立ち止まった場合も省電力モードに切り替えられるものとなされている。

このような制御を行うことにより、必要最小限の電力供給でユーザーの利便性を確保できる。

次に、本実施形態における画像形成装置１における電源制御ブロック１０４における制御部１０４ａの動作を、図９のフローチャートを参照して説明する。この処理は、制御部１０４ａのＣＰＵがＲＯＭ等の記録媒体に記録された動作プログラムに従って動作することにより実行される。

図９において、ステップＳ０１では主電源が投入されたかどうかを判断し、投入されなければ（ステップＳ０１でＮＯ）、投入されるのを待つ。投入されると（ステップＳ０１でＹＥＳ）、制御部１０４ａは画像形成装置１の各部に使用時と同じ通常モードで電力を供給する。

次に、ステップＳ０２で操作がなされたかどうかを判断し、操作があれば（ステップＳ０２でＹＥＳ）、ステップＳ０９で操作に応じた処理を行ったのち、ステップＳ０８に進む。なお、ステップＳ０９の処理は、画像処理ブロック１００及びエンジン制御ブロック１０１を用いて行われる。

ステップＳ０２で、操作がなされなければ（ステップＳ０２でＮＯ）、ステップＳ０３で、所定時間が経過したかどうかを判断する。所定時間経過した場合は（ステップＳ０３でＹＥＳ）、ステップＳ０４で省電力モードに移行したのち、ステップＳ０５に進む。所定時間経過していない場合は（ステップＳ０３でＮＯ）、そのままステップＳ０５に進む。

ステップＳ０５では、人体検知センサ１０５ａの出力を監視して人が画像形成装置１に接近したかどうか、つまり人体検知センサ１０５ａから出力が生じたか否かを判断する。人が接近していなければ（ステップＳ０５でＮＯ）、ステップＳ１０で、省電力モードへ移行済みかどうかを判断し、移行済みでなければ（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ０２に戻る。移行済みであれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ステップＳ０５に戻り、人が画像形成装置１に接近したかどうかを監視する。

ステップＳ０５において、人が接近していると（ステップＳ０５でＹＥＳ）、ステップＳ０６で接近検知処理を行ったのち、ステップＳ０７で電力供給モードの切替処理を行う。接近検知処理及び電力供給モードの切替処理については後述する。

次いでステップＳ０８で、主電源が遮断されたかどうかを判断し、遮断されていれば（ステップＳ０８でＹＥＳ）、処理を終了する。遮断されていなければ（ステップＳ０８でＮＯ）、ステップＳ０２に戻る。

図１０は、図９におけるステップＳ０６の接近検知処理のサブルーチンを示すフローチャートである。この処理を図６の波形図を参照して説明する。なお、この処理は所定のサンプリング間隔で行われる。

ステップＳ１０１で、制御部１０４ａに接続された人体検知センサ１０５ａの電圧を監視し、ステップＳ１０２で、過去のＮ回平均のデータから最大値及び最小値を除くデータについて、移動平均処理を行いノイズ成分の除去を行う。従って、初回からＮ回までは次の処理を行うことなく、メインルーチンへ戻る。

ここで、図６に示した検知エリアaにユーザーが進入すると、人体検知センサ１０５ａから出力電圧Vaveが発生する。ステップＳ１０３では、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第１の閾値Vth1を超えていたか否かを判断する。この判断は２回連続で行われる。

２回連続で超えていた場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１１３で、トリガウェイトフラグtrig_-wait_-flagをクリア（０にセット）したのち、ステップＳ１０４に進む。出力電圧Vaveが第１の閾値Vth1を超えていなかった場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、そのままステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、トリガウェイトフラグtrig_-wait_-flagが０か否かを調べ、０でなければ（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０５に進む。０であれば（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１１４で、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第３の閾値Vth3（ただしVth3＞Vth2＞Vth1）を超えているかどうかを判断する。

超えている場合（ステップＳ１１４でＹＥＳ）、ステップＳ１１５で、ｔｒｉｇ＝３をセットしたのち、ステップＳ１１６で、今回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第３の閾値Vth3を超えているかどうかを判断する。超えていれば（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、ステップＳ１１７で、ｓｉｇｎ＝１をセットしたのち、ステップＳ１０５に進む。超えていなければ（ステップＳ１１６でＮＯ）、そのままステップＳ１０５に進む。

前記ステップＳ１１４で、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第３の閾値Vth3を超えていない場合（ステップＳ１１４でＮＯ）、ステップＳ１１８で、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第２の閾値Vth2を超えているかどうかを判断する。

超えている場合（ステップＳ１１８でＹＥＳ）、ステップＳ１１９で、ｔｒｉｇ＝２をセットしたのち、ステップＳ１２０で、今回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第２の閾値Vth2を超えているかどうかを判断する。超えていれば（ステップＳ１２０でＹＥＳ）、ステップＳ１２１で、ｓｉｇｎ＝１をセットしたのち、ステップＳ１０５に進む。超えていなければ（ステップＳ１２０でＮＯ）、そのままステップＳ１０５に進む。

前記ステップＳ１１８で、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第２の閾値Vth2を超えていない場合（ステップＳ１１８でＮＯ）、ステップＳ１２２で、出力電圧Vaveが第１の閾値Vth1を超えているかどうかを判断する。

超えている場合（ステップＳ１２２でＹＥＳ）、ステップＳ１２３で、ｔｒｉｇ＝１をセットしたのち、ステップＳ１２４で、今回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第１の閾値Vth1を超えているかどうかを判断する。超えていれば（ステップＳ１２４でＹＥＳ）、ステップＳ１２５で、ｓｉｇｎ＝１をセットしたのち、ステップＳ１０５に進む。超えていなければ（ステップＳ１２４でＮＯ）、そのままステップＳ１０５に進む。

前記ステップＳ１２２で、前回のサンプリング時の出力電圧Vaveが第１の閾値Vth1を超えていない場合（ステップＳ１２２でＮＯ）、ステップＳ１２６で、「ｔｒｉｇ」「ｓｉｇｎ」をクリア（ｔｒｉｇ＝０、ｓｉｇｎ＝０）したのち、ステップＳ１０５に進む。

このようにして、出力電圧Vaveがいずれの閾値を超えているかどうかを判断し、ｔｒｉｇ＝０〜３をセットする。

ステップＳ１０５では、サンプリングカウント設定値ｓｍｐＮを「ｔｒｉｇ」の値に応じて設定する。この実施形態では、ｔｒｉｇ＝１の場合は８００ｍｓ、ｔｒｉｇ＝２の場合は４００ｍｓ、ｔｒｉｇ＝３の場合は１００ｍｓに設定されている。

次いで、ステップＳ１０６で、今回の「ｔｒｉｇ」の値が前回の「ｔｒｉｇ」の値（ｌａｓｔ_-ｔｒｉｇ）よりも大きいかどうかを判断する。大きい場合、例えばｔｒｉｇ＝０からｔｒｉｇ＝１に変化している場合は（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、ステップＳ１０７でサンプリングカウント（カウント値）Ｎ_-ｓｍｐをクリアし、ステップＳ１０８でｓｉｇｎ＝１かどうかを判断する。

ｓｉｇｎ＝１であれば（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、ステップＳ１０９でセンサの出力値（Vave）が最大値（Vpk）よりも大きい（Vave>Vpk）か否かを判断し、大きい場合は（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、ステップＳ１１０で出力電圧の最大値Vpk=Vaveとしたのち、ステップＳ１１２に進む。大きくなければ（ステップＳ１０８でＮＯ）、そのままステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１０８でｓｉｇｎ＝１でなければ（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１３２で、センサの出力値（Vave）が最大値（Vpk）よりも小さい（Vave<Vpk）か否かを判断し、小さい場合は（ステップＳ１０９でＹＥＳ）、ステップＳ１３３で出力電圧の最大値Vpk=Vaveとしたのち、ステップＳ１１２に進む。小さくなければ（ステップＳ１３２でＮＯ）、そのままステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１０６で、今回の「ｔｒｉｇ」の値が前回の「ｔｒｉｇ」の値（ｌａｓｔ_-ｔｒｉｇ）よりも大きくない場合は（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１２７に進む。

ステップＳ１２７では、今回の「ｔｒｉｇ」の値が前回の「ｔｒｉｇ」の値（ｌａｓｔ_-ｔｒｉｇ）と同じであるかどうかを判断する。同じであれば（ステップＳ１２７でＹＥＳ）、ステップＳ１２８で、サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐをインクリメントしたのち、ステップＳ１２９でｓｉｇｎ＝１かどうかを判断する。

ｓｉｇｎ＝１であれば（ステップＳ１２９でＹＥＳ）、ステップＳ１３０でセンサの出力値（Vave）が最大値（Vpk）よりも大きい（Vave>Vpk）か否かを判断し、大きい場合は（ステップＳ１３０でＹＥＳ）、ステップＳ１３１で出力電圧の最大値Vpk=Vaveとしたのち、ステップＳ１１１に進む。大きくなければ（ステップＳ１３０でＮＯ）、そのままステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１２９でｓｉｇｎ＝１でなければ（ステップＳ１２９でＮＯ）、ステップＳ１３４で、センサの出力値（Vave）が最大値（Vpk）よりも小さい（Vave<Vpk）か否かを判断し、小さい場合は（ステップＳ１３４でＹＥＳ）、ステップＳ１３５で出力電圧の最大値Vpk=Vaveとしたのち、ステップＳ１１１に進む。小さくなければ（ステップＳ１３４でＮＯ）、そのままステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１では、サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐがサンプリングカウント設定値ｓｍｐＮを超えている（Ｎ_-ｓｍｐ＞ｓｍｐＮ）か否かを判断し、超えていれば（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３８で、「ｔｒｉｇ」と「ｓｉｇｎ」を「０」にリセットした後、ステップＳ１１２に進む。サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐがサンプリングカウント設定値ｓｍｐＮを超えていなければ（ステップＳ１１１でＮＯ）、そのままステップＳ１１２に進む。

なお、サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐがサンプリングカウント設定値ｓｍｐＮを超えていることは、画像形成装置に近付いているユーザーが立ち止まったこと等を意味し、この場合は、後述するように電力供給モードが省電力モードに切り替えられる。

ステップＳ１２７において、今回の「ｔｒｉｇ」の値が前回の「ｔｒｉｇ」の値（ｌａｓｔ_-ｔｒｉｇ）よりも小さいかどうか、換言すれば人体検知センサ１０５ａの出力値が閾値を下回ったかどうかを判断する。小さければ（ステップＳ１２７でＮＯ）、ステップＳ１３６で、波形情報を確定して記憶する。波形情報は、ピーク値V_-pk 、最終的にどの閾値を超えていたかを示すｔｒｉｇの値、閾値を超えていた時間（Ｎ_-ｓｍｐ）等からなる。

次にステップＳ１３７で、サンプリングカウントＮ_-ｓｍｐをインクリメントするとともに、トリガウェイトフラグtrig_-wait_-flagを１にセットし、さらに波形が確定したことを示す波形フラグwave_-form_-flagを１にセットし、最大値Vpkを一定値たとえば１．５にセットしたのち、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２では、今回の「ｔｒｉｇ」の値を前回の「ｔｒｉｇ」の値にセットすることによりトリガ情報を更新し、リターンする。

このような処理により、人が画像形成装置１に接近しているときに、人体検知センサ１０５ａの出力がどの閾値を超えたか、換言すればどの検知エリアまで近付いているかが分かり、また途中で停止したかどうか等がわかる。

次に、図９のステップＳＳ０７における電力供給モードの切替処理を、図１１のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ２０１で、「ｔｒｉｇ」の値に変更があったかどうかを判断する。変更があれば（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２０２で、変更後の「ｔｒｉｇ」の値に応じて予め設定された電力供給モードに切り替える。

次いで、ステップＳ２０３で、電力供給モードが通常モードまで切り替えられたかどうかを判断し、切り替えられていなければ（ステップＳ２０３でＮＯ）、人が未だ接近中であるから、図９のステップＳ０６の接近検知処理に戻って接近検知処理を継続する。通常モードまで切り替えられている場合は（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、リターンする。

ステップＳ２０１で、「ｔｒｉｇ」の値に変更がなければ（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ２０４で、サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐがサンプリングカウント設定値ｓｍｐＮよりも大きいか否かを判断し、大きければ（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、人が画像形成装置１と平行に検知エリアを横断しているか、あるいは検知エリア内で停止していると考えられるから、図９におけるステップＳ０４に戻って省電力モードに移行する。

一方、サンプリングカウント値Ｎ_-ｓｍｐがサンプリングカウント設定値ｓｍｐＮよりも大きくなければ（ステップＳ２０４でＮＯ）、ステップＳ２０３に進む。

このようにして、人が画像形成装置１に接近するにつれ、電力供給モードが段階的に切り替えられるから、従来のように人体検知センサ１０５ａの出力波形が所定のレベルに戻るまでは検出を行えないという不都合を解消でき、人の接近を早期に高精度で検知し得て、接近度合いに応じて電力供給モードを切り替えることができる。

ところで、人体検知センサ１０５ａの出力は環境温度による影響を受け、図１２に示すように人の体温（例えば３６．５℃）に近いほど感度が低下し、出力波形のピーク値が小さくなる。

そこで、人体検知センサ装置１０５の近傍に、環境温度を検出するための温度検出手段を設け、温度検出手段により検出された温度に基づいて、予め設定されている各閾値を図１２に示される特性に基づいて補正するのが望ましい。具体的には、温度検出手段により検出された画像形成装置１の周辺温度が人の体温に近いほど前記閾値が小さくなるように補正する。

また、温度検出手段を設けることなく、第１の閾値以外の閾値を補正することも可能である。即ち、人が検出エリアａに進入したときの人体検知センサ１０５ａからの出力波形におけるピーク値と、予め設定されている第１の閾値を比較し、その差に応じて第２の閾値及びそれ以降の閾値を補正する。

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、画像形成装置への接離方向の検知エリアの数が３個、閾値の数が３個、電力供給モードの数が４個である場合を例示したが、検知エリアの数が４個以上、閾値の数が４個以上、電力供給モードの数が５個以上であっても良いし、検知エリアの数が２個、閾値の数が２個、電力供給モードの数が３個であっても良い。

また、検知センサ１０５ａの出力がプラス側に振れたときに第１〜第３の閾値を超えたかどうかを判断したが、検知センサ１０５ａの出力がプラス側に振れたときの閾値である第４〜第６の閾値を、第１〜第３の閾値に対応して設定し、検知センサ１０５ａの出力が第１の閾値と第４の閾値の間に収まっているか、第２の閾値と第５の閾値の間に収まっているか、第３の閾値と第６の閾値の間に収まっているかを判断しても良い。

１ 画像形成装置
１００ 画像処理ブロック
１０１ エンジン制御ブロック
１０２ 操作パネル部
１０４ 電源制御ブロック
１０４ａ 制御部
１０５ 人体検知センサ装置
１０５ａ 人体検知センサ
１０５ｃ 複眼レンズ
１０５ｄ 単位レンズ
ａ〜ｃ 検知エリア

Claims (12)

1. 画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて出力を発生する焦電型センサからなる人体検知センサと、
   前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、
   前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視手段と、
   画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視手段により人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、
   人体検知センサの出力が第１の閾値を超えたことにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられた後に、人体検知センサの出力のピーク値に基づいて前記第２の閾値を補正する閾値補正手段を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成装置の周辺温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段により検出された画像形成装置の周辺温度に基づいて前記閾値を補正する閾値補正手段と、
   を備えている請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記閾値補正手段は、前記温度検出手段により検出された画像形成装置の周辺温度が人の体温に近いほど前記閾値が小さくなるように補正する請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記閾値は３個以上設定され、前記電力制御手段は、各閾値を超える毎に異なる電力供給モードに切り替える請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記電力制御手段によって切り替えられる電力供給モードとして、電力供給される負荷の種類がそれぞれ異なる３個以上のモードが設定されている請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定されるとともに、前記出力監視手段により監視される人体検知センサの出力が、前記第１の閾値を超えてからの時間を計測する時間計測手段を備え、
   前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち所定時間以内に、人体検知センサの出力が前記第２の閾値を超えた場合にのみ、電力制御手段は電力供給モードを第２のモードから第３のモードに切り替える請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、
   前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち、人体検知センサの次の出力のピーク値が第２の閾値以下のときは、電力制御手段は電力供給モードを最小電力供給モードである省電力モードに切り替える請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定され、
   前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えることにより、電力供給モードが第１のモードから第２のモードに切り替えられたのち所定時間以内に、人体検知センサのピーク値が検出されなかった場合または第１または第２の閾値以下の場合は、電力制御手段は電力供給モードを最小電力供給モードである省電力モードに切り替える請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 入力された画像データを処理する画像処理ブロックと、画像処理された画像データを用紙に印字するためのエンジン制御ブロックと、操作パネル部とを備え、
    前記閾値として、第１の閾値と該第１の閾値よりも大きな第２の閾値が設定されるとともに、前記電力制御手段は、前記人体検知センサの出力が第１の閾値を超えた場合は電力供給モードを第１のモードから第２のモードに切り替え、第２の閾値を超えた場合は第２のモードから第３のモードに切り替えるものとなされ、
    前記第１の電力供給モードは、前記画像処理ブロック、エンジン制御ブロック及び操作パネル部に電力供給を行わない省電力モードであり、第２の電力供給モードは、画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うモードであり、第３の電力供給モードは、画像処理ブロック及びエンジン制御ブロックに電力供給を行うとともに、前記操作パネル部を起動させるモードである請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて逆電位を発生する２組以上の焦電電極から構成される人体検知センサと、前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、を備えた画像形成装置において実行される電力制御方法であって、
    前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視ステップと、
    画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視ステップにおいて人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御ステップと、
    を備えたことを特徴とする電力制御方法。
12. 画像形成装置本体に装着されるとともに、入射する赤外線の変化量に応じて逆電位を発生する２組以上の焦電電極から構成される人体検知センサと、前記人体検知センサを被覆するとともに、レンズ内に赤外線を集光する複数の単位レンズが形成された複眼レンズであって、各単位レンズによって画像形成装置の外方接離方向に、画像形成装置に接近するほど面積が小さくなる赤外線検知エリアを形成する複眼レンズと、を備えた画像形成装置のコンピュータに、
    前記人体検知センサの出力を監視するとともに、該出力が１個または複数個の閾値を超えたか否かを判断する出力監視ステップと、
    画像形成装置の各部へ電力を供給するとともに、前記出力監視ステップにおいて人体検知センサの出力が前記各閾値を超えたと判断された場合は、画像形成装置の各部への電力供給モードを切り替える電力制御ステップと、
    を実行させるための電力制御プログラム。

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