JP2014137340A - センサユニット、自動販売機、及び、人感センサによる人感知識別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズによる人感センサの誤感知を効果的に解消することができるセンサユニットを提供する。
【解決手段】金額表示器１２（センサユニット）は、対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサ２４を備える。人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出する変化値算出手段と、人感センサの出力電圧を短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出する定常値算出手段と、変化値算出手段が算出したその時点の変化値と定常値算出手段が算出した直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上であることに基づき、人を感知したものと判定する判定手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、対象物の動きを感知して出力電圧を発生する人感センサを備えたセンサユニット、及び、係る人感センサを備えた自動販売機、更に係る人感センサによる人感知識別方法に関するものである。

従来より例えば自動販売機においては、商品サンプル用照明装置の消費電力の削減や、演出効果の向上、防犯性能の改善等を図る目的で、人感センサが設けられるようになって来ている。この人感センサは、例えばドップラー式電波センサであり、外扉の前面側に利用者が到来する動きを反射して来る電波によって感知し、電圧に変換して信号を出力（出力電圧が変化）する。そして、この人感センサが利用者を感知した場合に、照明装置を点灯し、或いは、それまで暗くしていた照度を上げ、若しくは、所定の演出効果（照明や音声）等を奏するように構成されていた（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００８−１０８１２８号公報 特開２００５−４９９６５号公報

ところで、従来の自動販売機では一定の閾値を設定し、人感センサが対象物の動きを感知し、その出力電圧が上昇して前記閾値を超えた場合、人（利用者）を感知したものと判定していた。しかしながら、自動販売機の人感センサに定常的なノイズが乗る環境では、的確に人を感知することが困難であった。

図１０を参照してこの様子を説明する。この図は従来の自動販売機の人感センサによる人感知識別の状況を示している。図中ＳＶで示す線が人感センサの出力電圧であり、ＴＨで示す値が閾値である。人感センサが出力する電圧は実際には細かく変化するため、出力電圧ＳＶはそれを平均した計算結果である。また、閾値ＴＨは予め実験により人感センサが人（利用者）を感知したときの出力電圧を測定し、決定された一定の値である。

このような自動販売機において、定常的なノイズが人感センサに入り、出力電圧ＳＶが人が居ないにも拘わらず図１０に示す如く徐々に上昇していった場合、閾値ＴＨを超えた時点で自動販売機は人ありと判定し、その後ノイズが減少して出力電圧ＳＶが閾値ＴＨを下回るまでこの状態は続くことになり、ノイズを利用者の動きと誤って感知してしまう状況となっていた。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、ノイズによる人感センサの誤感知を効果的に解消することができるセンサユニット、自動販売機、又は、ノイズによる人感センサの誤感知を効果的に解消することができる人感知識別方法を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明のセンサユニットは、対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサを備えたものであって、人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出する変化値算出手段と、人感センサの出力電圧を短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出する定常値算出手段と、変化値算出手段が算出したその時点の変化値と定常値算出手段が算出した直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上であることに基づき、人を感知したものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明のセンサユニットは、上記発明において自動販売機の前面側における利用者を感知するために当該自動販売機に設けられることを特徴とする。

請求項３の発明のセンサユニットは、上記発明において自動販売機の外扉に設けられる金額表示器であることを特徴とする。

請求項４の発明のセンサユニットは、請求項２又は請求項３の発明において変化値算出手段、定常値算出手段、及び、判定手段として機能する制御手段を備え、この制御手段は、通信により状態情報を自動販売機側の制御手段に送信することを特徴とする。

請求項５の発明の自動販売機は、対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサを備えたものであって、人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出する変化値算出手段と、人感センサの出力電圧を短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出する定常値算出手段と、変化値算出手段が算出したその時点の変化値と定常値算出手段が算出した直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づき、人を感知したものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。

請求項６の発明の自動販売機は、上記発明において照明装置と、この照明装置の点灯を制御する照明装置制御手段とを備え、この照明装置制御手段は、判定手段が人を感知したものと判定した場合、照明装置を点灯することを特徴とする。

請求項７の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記各発明において変化値算出手段は、人感センサの出力電圧を短測定時間で移動平均することにより、変化値を算出することを特徴とする。

請求項８の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記各発明において定常値算出手段には、第１の長測定時間と当該第１の長測定時間より長い第２の長測定時間が設定され、常には人感センサの出力電圧を第２の長測定時間で平均することで定常値を算出しており、判定手段が人を感知したものと判定した後は、人なしと判定するまで人感センサの出力電圧を第１の長測定時間で平均することで定常値を算出することを特徴とする。

請求項９の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記各発明において判定手段は、変化値算出手段が算出したその時点の変化値と定常値算出手段が算出した直近の定常値との差が、人あり閾値より小さい所定の人なし閾値となったことが複数回発生した場合、人なしと判定することを特徴とする。

請求項１０の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記各発明において変化値算出手段には、長さが異なる複数の短測定時間が設定され、人感センサの出力電圧を各短測定時間で平均した複数の変化値を並行して算出しており、判定手段は、変化値算出手段が算出した各変化値と定常値との差に基づいて判定することを特徴とする。

請求項１１の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記発明において判定手段は、各変化値と定常値との差に基づく判定に、各変化値同士の差も加えることを特徴とする。

請求項１２の発明のセンサユニット又は自動販売機は、上記各発明において人感センサは、ドップラー式電波センサであることを特徴とする。

請求項１３の発明の人感知識別方法は、対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出すると共に、人感センサの出力電圧を短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出し、その時点の変化値と直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づいて人を感知したものと判定することを特徴とする。

対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサの出力電圧の変化は、定常的なノイズが載った場合と自動販売機等の利用者（人）である場合とでは異なり、利用者が到来した場合の方が、その度合いが大きくなる。

そこで、本発明のセンサユニット又は自動販売機又は人感知識別方法によれば、対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を変化値算出手段により繰り返し算出すると共に、人感センサの出力電圧を短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を定常値算出手段により繰り返し算出し、その時点の変化値と直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づき、判定手段により人を感知したものと判定するようにしているので、定常的なノイズによる出力電圧の変化では、判定手段が人を感知したものと判定しなくなる。

この様子を図５にて説明する。図中ＳＡＶ１は人感センサの出力電圧を短い短測定時間（例えば後述する如くサンプリング１ｍｓで６４回の６４ｍｓ等）で平均して得られた変化値を示し、ＳＡＶ２は人感センサの出力電圧を短測定時間より十分長い長測定時間（例えば後述する如くサンプリング１ｍｓで１０００回の１ｓ等）で平均して得られた定常値を示している。定常的なノイズが人感センサに入り、変化値ＳＡＶ１（実線）が、人が居ないにも拘わらず図５に示す如く徐々に上昇していった場合、定常値ＳＡＶ２（破線）もそれに追随するかたちで階段状に上昇していくことになるため、ノイズによる変化値ＳＡＶ１の変化程度では、その時点の変化値ＳＡＶ１と直近の定常値ＳＡＶ２との差は小さくなる。即ち、ノイズによる変化値ＳＡＶ１の上昇分が、定常値ＳＡＶ２が上昇することで打ち消されるかたちとなり、その時点の変化値と直近の定常値との差に基づいて判定することで、ノイズによる影響をキャンセルすることが可能となる。

そこで本発明では、変化値算出手段が変化値を繰り返し算出し、定常値算出手段が定常値を繰り返し算出しており、判定手段がその時点の変化値と直近の定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づいて人を感知したものと判定するようにしているので、係るノイズによる誤った人感知を的確に防止し、ノイズに強い装置又は方法とすることが可能となる。

これにより、請求項２や請求項５の発明の如く自動販売機において、ノイズにより自動販売機の前面側に利用者が到来したものと誤って感知する不都合を効果的に防止し、請求項６の如く照明装置制御手段が、判定手段が人を感知したものと判定した場合に照明装置を点灯する制御を実行する自動販売機において、照明装置の制御を最適に行うことができるようになる。

また、請求項３の発明の如くセンサユニットを自動販売機の金額表示器とすれば、請求項１や請求項２の発明のセンサユニットを自動販売機に効率よく採用することができるようになると共に、自動販売機への組み付けも容易となる。

更に、請求項４の発明の如く変化値算出手段、定常値算出手段、及び、判定手段として機能する制御手段を備え、この制御手段が、通信により状態情報を自動販売機側の制御手段に送信するようにすれば、センサユニットの人感センサが感知した情報等を支障無く自動販売機側に通知し、自動販売機側における制御に供することが可能となる。

特に、請求項７の発明の如く変化値算出手段が、人感センサの出力電圧を短測定時間で移動平均することにより、変化値を算出するようにすれば、人感センサが出力する電圧の細かい変化を滑らかにし、それによる誤作動を回避することが可能となると共に、急な変化を捉えやすくなり、また、サンプリング毎に判定手段が判定することになるので、判定動作の分解能が向上し、迅速な人感知識別判定を実現することが可能となる。

また、請求項８の発明の如く定常値算出手段に、第１の長測定時間と当該第１の長測定時間より長い第２の長測定時間を設定し、常には人感センサの出力電圧を第２の長測定時間で平均することで定常値を算出しており、判定手段が人を感知したものと判定した後は、人なしと判定するまで人感センサの出力電圧を第１の長測定時間で平均することで定常値を算出するようにすれば、特に、人なしから人ありへの判定の際に、変化値と定常値との差が出やすくなり、迅速な人あり判定を実現することができるようになる。

また、その後も変化値と定常値との差で人なしとなったか否かの判定を行うことになるので、人あり判定後にノイズが載ってくるような場合にも、支障無く人感知識別判定を行うことが可能となる。その場合、請求項９の発明の如く判定手段が、変化値算出手段が算出したその時点の変化値と定常値算出手段が算出した直近の定常値との差が、人あり閾値より小さい所定の人なし閾値となったことが複数回発生した場合、人なしと判定するようにすれば、誤った人なし判定を回避し、例えば、請求項６の如く照明装置を点灯する場合、人あり判定と人なし判定を繰り返すことによる照明装置の頻繁な点灯／消灯を防止することができるようになる。

また、請求項１０の発明の如く変化値算出手段に長さが異なる複数の短測定時間を設定し、人感センサの出力電圧を各短測定時間で平均した複数の変化値を並行して算出すると共に、判定手段が変化値算出手段が算出した各変化値と定常値との差に基づいて判定するようにすれば、感知した対象物が何であるかも判定可能となる。

例えば、感知した対象物が雨であった場合、対象物が小さく、感知範囲内を短時間で通り過ぎるため、より短い短測定時間の変化値が上昇した後、直ぐに低下するようになり、これにより、対象物が雨であると判定することができる。また、感知した対象物が車であった場合には、対象物が大きく、移動が速いため、より短い短測定時間の変化値の変化が大きくなり、より長い短測定時間の変化値との差が人の場合よりも大きくなる。従って、請求項１１の発明の如く変化値同士の差も判定に加えることで、人感知識別精度を一層向上させることが可能となる。

そして、以上のことは請求項１２の発明の如き人感センサとしてドップラー式電波センサを用いたときに特に有効である。

本発明を適用した一実施例の自動販売機の正面図である。 図１の自動販売機の金額表示器（センサユニット）の正面図である。 図１の自動販売機の人感センサに係る電気回路の概略ブロック図である。 図３の金額表示器側制御装置が実行する人感センサによる人感知識別制御を説明する図である（実施例１）。 定常的なノイズが載った場合に図３の金額表示器側制御装置が算出する変化値と定常値を示す図である。 図３の金額表示器側制御装置が実行する人感センサによるもう一つの人感知識別制御を説明する図である（実施例２）。 図６における判定結果を説明する図である。 図６の人感知識別制御を説明する更にもう一つの図である。 図８における判定結果を説明する図である。 定常的なノイズが載った場合の従来の人感センサの出力電圧と閾値の関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は本発明を適用した一実施例の自動販売機１の正面図を示している。実施例の自動販売機１は、前面が開口した断熱性の本体２と、この本体２の前面を開閉自在に閉塞する外扉３を備えており、例えば屋外に設置される。本体２内に図示しない商品収納庫が構成され、この商品収納庫内に販売する缶飲料、ペットボトル飲料等の商品が収納されている。また、商品収納庫の下側には図示しない機械室が構成され、この機械室内には商品収納庫内を冷却又は加温するための冷凍機が設置されている。尚、商品収納庫の前面開口はこれも図示しない断熱性の内扉で開閉自在に閉塞されている。

外扉３は係る内扉の前側に間隔を存して位置しており、実施例では向かって左側が本体２に回動自在に枢支されている。外扉３の前面上部には商品サンプル室４が構成されており、この商品サンプル室４内に陳列された複数の各商品サンプルに対応して複数の商品選択スイッチ６が配置されている。また、商品サンプル室４の下側の外扉３前面には、広告パネル（広告表示部）５が構成されており、この広告パネル５の下側の外扉３前面下部には商品取出口７が構成されている。

更に、外扉３前面の向かって右側（非枢支側）中央部には化粧パネル８が取り付けられており、この化粧パネル８内に位置して硬貨投入口９、返却レバー１１が設けられている。また、この化粧パネル８の向かって左側の外扉３前面には、本発明におけるセンサユニットの実施例としての金額表示器１２が取り付けられている。この金額表示器１２については後に詳述する。

更に、この金額表示器１２の下側の外扉３前面には紙幣識別装置（ビルバリ）１９が取り付けられている。また、商品取出口７の向かって右側の外扉３前面には硬貨返却口１３が構成されている。

商品サンプル室４の各商品選択スイッチ６の後側には蛍光灯やＬＥＤから成る商品サンプル室照明装置１８が取り付けられ、商品サンプル室４内の商品サンプルを照明している。また、商品サンプル室４内上部には飲料メーカー名等が表示されたロゴパネル（広告表示部）１４が配置されている。そして、このロゴパネル１４や広告パネル５には、蛍光灯やＬＥＤから成る広告用照明装置１６、１７がそれぞれ設けられている。尚、本出願における照明装置としては係る蛍光灯やＬＥＤの他に、液晶パネルや有機ＥＬ等も採用できる。

次に、図２は前記金額表示器（本発明のセンサユニット）１２の正面図を示している。金額表示器１２内には後述する金額表示器側制御装置（センサユニット側制御装置）２１の基板（回路基板）の他、投入金額や商品収納庫内の温度等を表示するための７セグＬＥＤ表示器２２や赤外線通信を行うためのＬＥＤ２３と、本発明に係る人感センサ２４が取り付けられている。

尚、実施例の人感センサ２４としてはドップラー式電波センサが採用されている。人感センサ２４は外扉３の前面側における感知範囲内での感知対象物の動きを反射して来る電波によって感知し、電圧に変換して信号を出力（出力電圧が変化）する。本発明において人感センサ２４は、その出力電圧の変化に基づいて後述する如く自動販売機１の外扉３の前面側に利用者が到来したことを感知するために用いられるものである。

次に、図３は自動販売機１の人感センサ２４に係る電気回路を示している。金額表示器１２に設けられたマイクロコンピュータから成る金額表示器側制御装置２１（センサユニット側の制御手段）の入力には人感センサ２４が接続されている。この金額表示器側制御装置２１は、自動販売機１の商品販売制御を司る自動販売機側制御装置２７（自動販売機側の制御手段）と通信によりデータ（状態情報）の送受信を行う。尚、この発明において「通信による状態情報の送受信」とは、有線又は無線によるデータの送受信の他、単なる信号線を用いた信号（「Ｈ」／「Ｌ」）のやりとりも含むものとする。自動販売機側制御装置２７には前述した各照明装置１６〜１８が接続され、自動販売機側制御装置２７は照明装置制御手段として機能すると共に、更に図示しないが自動販売機１の商品温度制御から商品販売制御に係る各種機器が接続され、自動販売機側制御装置２７はそれらを制御する。

尚、後述する人感センサ２４に係る動作説明では、金額表示器側制御装置２１が本発明における変化値算出手段、定常値算出手段、及び、判定手段として機能するように制御アルゴリズムが組み込まれたかたちで説明するが、それに限らず、金額表示器側制御装置２１からは人感センサ２４の出力電圧に関するデータのみが自動販売機側制御装置２７に送られ、この自動販売機側制御装置２７が本発明における変化値算出手段、定常値算出手段、及び、判定手段として機能するようにしてもよい。

次に、図４を参照しながら金額表示器（センサユニット）１２に設けられた人感センサ２４による対象物の感知と金額表示器側制御装置２１による「人あり」判定制御（人感知識別の方法）について説明する。図４の上のグラフの縦軸は人感センサ２４の出力電圧、横軸は時間である。図４の下のグラフは人あり、人なしの判定状態を示している。

実施例の場合、金額表示器側制御装置２１は１ｍｓ（１ｍ秒）毎に人感センサ２４の出力電圧をサンプリングし、取り込んでいる。また、実施例の金額表示器側制御装置２１には本発明における短測定時間として６４ｍｓ（６４ｍ秒）が設定され、第１の長測定時間として１ｓ（１秒）が、第２の長測定時間として３２ｓ（３２秒）がそれぞれ設定されている。そして、金額表示器側制御装置２１は、サンプリングした人感センサ２４の出力電圧を６４回取り込んで移動平均することで、出力電圧の前記短測定時間の移動平均値である変化値ＳＡＶ１を繰り返し算出している（変化値算出手段）。

また、金額表示器側制御装置２１は、人を感知していない状態では、サンプリングした人感センサ２４の出力電圧を３２０００回取り込んで平均することで、出力電圧の前記第２の長測定時間の平均値である定常値ＳＡＶ２を繰り返し算出している（定常値算出手段）。そして、算出したその時点の変化値ＳＡＶ１（図４の実線）と直近の定常値ＳＡＶ２（図４の太い破線）とを、変化値ＳＡＶ１を算出する毎に、即ち、１ｍｓ毎に比較し、その差ｅが所定の人あり閾値（例えば、０．６Ｖ）以上となったか否か、判定している（判定手段）。

前述の図５において説明した如く、人感センサ２４に定常的なノイズが載り、その出力電圧の変化値ＳＡＶ１が徐々に上昇したとしても、定常値ＳＡＶ２もノイズによる出力電圧の上昇により段階的に上昇する。即ち、ノイズによる変化値ＳＡＶ１の上昇分が、定常値ＳＡＶ２が上昇することで打ち消され、ノイズによる影響がキャンセルされるかたちとなるので、両者の差ｅは大きくならず、前記人あり閾値以上とならない。これにより、ノイズが載って人ありと誤判定する不都合は防止、若しくは、抑制される。

次に、実際に自動販売機１の外扉３の前に利用者（人）が到来し、人感センサ２４の感知範囲内に入ると、人感センサ２４の出力電圧は直ぐに上昇するため、変化値ＳＡＶ１も直ぐに上昇していくが、定常値ＳＡＶ２は３２ｓの平均値であるために直ぐには上昇せず、その差ｅが拡大していく。そして、図４の時刻ｔ１で差ｅが人あり閾値以上となると、金額表示器側制御装置２１は感知対象物を人と判定し、判定結果を「人あり」とする。

このように判定された結果は金額表示器側制御装置２１から自動販売機側制御装置２７に人感センサ感知状態データ（状態情報）として送信される。自動販売機側制御装置２７は、金額表示器側制御装置２１から送信された人感センサ感知状態データが「人あり」であった場合（利用者が到来の場合）、自動販売機側制御装置２７は照明装置１６〜１８を所定時間（例えば１０ｓ）点灯する（同時に所定の演出効果を実行してもよい）。これにより、利用者に商品をアピールすると共に、利用者が商品を選択し易い状態とする。

一方、金額表示器側制御装置２１は、時刻ｔ１で「人あり」と判定した場合、その後はサンプリングした人感センサ２４の出力電圧を１０００回取り込んで平均することで、出力電圧の前記第１の長測定時間の平均値である定常値ＳＡＶ２を繰り返し算出する状態に切り替わる（定常値算出手段）。そして、算出した変化値ＳＡＶ１（図４の実線）と定常値ＳＡＶ２（図４の階段状の細い破線）とを、変化値ＳＡＶ１を算出する毎に（１ｍｓ毎に）比較し、その差ｅが所定の人なし閾値（例えば、プラス／マイナス０．３Ｖ）以内となったか否か、判定する状態に移行する（判定手段）。

人を感知したことで変化値ＳＡＶ１はその動きに応じて上昇し、最大値となった後に降下に転じるが（図４の実線）、より短い長測定時間の１ｓで平均された定常値ＳＡＶ２もそれに追随して段階的に上昇し、下降する変化を示すので、「人あり」判定後にノイズが載ってきた場合にも、誤判定は予防される。利用者が商品を購入して立ち去ると、変化値ＳＡＶ１は最大値から降下し、定常値ＳＡＶ２がそれに近づいていく。

但し、両者の差ｅが時刻ｔ２で人なし閾値以内となった場合にも、金額表示器側制御装置２１は直ぐに「人なし」とは判定せず、それをカウントする。そして、その後の時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、ｔ６で何れも差ｅが人なし閾値以内となり、時刻ｔ７で６回目の人なし閾値以内となった場合、金額表示器側制御装置２１は「人なし」と判定する。

この「人なし」判定結果は同様に金額表示器側制御装置２１から自動販売機側制御装置２７に人感センサ感知状態データ（状態情報）として送信される。自動販売機側制御装置２７は、金額表示器側制御装置２１から送信された人感センサ感知状態データが「人なし」であった場合、自動販売機側制御装置２７は照明装置１６〜１８を消灯する。また、定常値を算出する測定時間も前記第２の長測定時間（３２ｓ）に戻す。

以上のように本発明では、金額表示器側制御装置２１が変化値ＳＡＶ１を繰り返し算出し（変化値算出手段）、また、定常値ＳＡＶ２を繰り返し算出しており（定常値算出手段）、その時点の変化値ＳＡＶ１と直近の定常値ＳＡＶ２との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づいて人を感知したものと判定するようにしているので（判定手段）、ノイズによる誤った人感知を的確に防止し、ノイズに強い自動販売機１とすることが可能となる。

これにより、自動販売機１において、ノイズにより自動販売機１の前面側に利用者が到来したものと誤って感知する不都合を効果的に防止し、自動販売機側制御装置２７（照明装置制御手段）が、金額表示器側制御装置２１（判定手段）が人を感知したものと判定した場合に各照明装置１６〜１８を点灯する制御を実行する際に、照明装置１６〜１８の制御を最適に行うことができるようになる。

また、人感知識別のためのセンサユニットとして自動販売機１の金額表示器１２を採用しているので、センサユニットを自動販売機１に効率よく採用することができるようになると共に、自動販売機１への組み付けも容易となる。

更に、本発明の変化値算出手段、定常値算出手段、及び、判定手段として機能する金額表示器側制御装置２１を備え、この金額表示器側制御装置２１が、通信により人感センサ感知状態データ（状態情報）を自動販売機側制御装置２７に送信するようにしているので、金額表示器２１（センサユニット）の人感センサ２４が感知した情報等を支障無く自動販売機１側に通知し、自動販売機１側における制御に供することが可能となる。

特に、金額表示器側制御装置２１（変化値算出手段）が、人感センサ２４の出力電圧を短測定時間で移動平均することにより、変化値ＳＡＶ１を算出するようにしているので、人感センサ２４が出力する電圧の細かい変化を滑らかにし、それによる誤作動を回避することが可能となると共に、急な変化を捉えやすくなり、また、金額表示器側制御装置２１はサンプリング毎に判定する（判定手段）ことになるので、判定動作の分解能が向上し、迅速な人感知識別判定を実現することが可能となる。

また、金額表示器側制御装置２１（定常値算出手段）に、第１の長測定時間（１ｓ）と当該第１の長測定時間より長い第２の長測定時間（３２ｓ）を設定し、常には人感センサ２４の出力電圧を第２の長測定時間で平均することで定常値ＳＡＶ２を算出しており、金額表示器側制御装置２１（判定手段）が人を感知したものと判定した後は、人なしと判定するまで人感センサ２４の出力電圧を第１の長測定時間で平均することで定常値ＳＡＶ２を算出するようにしているので、特に、「人なし」から「人あり」への判定の際に、変化値ＳＡＶ１と定常値ＳＡＶ２との差が出やすくなり、迅速な「人あり」判定を実現することができるようになる。

また、その後も変化値ＳＡＶ１と定常値ＳＡＶ２との差ｅで「人なし」となったか否かの判定を行うことになるので、「人あり」判定後にノイズが載ってくるような場合にも、支障無く人感知識別判定を行うことが可能となる。その場合、金額表示器側制御装置２１（判定手段）が、算出したその時点の変化値ＳＡＶ１と直近の定常値ＳＡＶ２との差ｅが、人あり閾値より小さい所定の人なし閾値となったことが複数回（実施例では６回）発生した場合、「人なし」と判定するようにしているので、誤った人なし判定を回避し、「人あり」判定と「人なし」判定を繰り返すことによる照明装置１６〜１８の頻繁な点灯／消灯を防止することができるようになる。

次に、図６〜図１０を参照して、本発明の他の実施例について説明する。この実施例の場合、金額表示器側制御装置２１には、記録長の異なる複数の前記短測定時間が設定されている。例えば金額表示器側制御装置２１には第１の短測定時間（１６ｍｓ）と、それより長い第２の短測定時間（３２ｍｓ）と、更にそれより長い第３の短測定時間（６４ｍｓ）が設定されている（第３の短測定時間は実施例１の短測定時間と同一）。

そして、金額表示器側制御装置２１は、サンプリングした人感センサ２４の出力電圧を１６回取り込んで移動平均することで、出力電圧の前記第１の短測定時間の移動平均値である第１の変化値ＳＡＶ１１と、出力電圧を３２回取り込んで移動平均することで、出力電圧の前記第２の短測定時間の移動平均値である第２の変化値ＳＡＶ１２と、出力電圧を６４回取り込んで移動平均することで、出力電圧の前記第３の短測定時間の移動平均値である第３の変化値ＳＡＶ１３を並行して繰り返し算出している（変化値算出手段）。

また、前述同様に金額表示器側制御装置２１は、人を感知していない状態では、サンプリングした人感センサ２４の出力電圧を３２０００回取り込んで平均することで、出力電圧の前記第２の長測定時間の平均値である定常値ＳＡＶ２を繰り返し算出している（定常値算出手段）。そして、算出したその時点の各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３（図６の三つの実線）と直近の定常値ＳＡＶ２（図６の破線）とを、変化値ＳＡＶ１を算出する毎に（１ｍｓ毎に）それぞれ比較し、ＳＡＶ１１とＳＡＶ２の差ｅ１と、ＳＡＶ１２とＳＡＶ２の差ｅ２と、ＳＡＶ１３とＳＡＶ２の差ｅ３の全てが前述した所定の人あり閾値（０．６Ｖ）以上となったか否か、判定している（判定手段）。

この場合、人感センサ２４に定常的なノイズが載り、その出力電圧の変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３が徐々に上昇したとしても、定常値ＳＡＶ２もノイズによる出力電圧の上昇により段階的に上昇するので、両者の差ｅ１〜ｅ３は大きくならず、前記人あり閾値以上とならないので、ノイズが載って人ありと誤判定する不都合は前述同様に防止若しくは解消される。

次に、実際に自動販売機１の外扉３の前に利用者（人）が到来し、人感センサ２４の感知範囲内に入ると、人感センサ２４の出力電圧は直ぐに上昇するため、図６に示すように先ず最も測定時間が短い第１の変化値ＳＡＶ１１が直ぐに上昇し、その次に短い第２の変化値ＳＡＶ１２が上昇し、その次に短い第３の変化値ＳＡＶ１３が上昇していくことになる。

また、人の移動速度が速いとき記録長の異なる各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３同士の差、即ち、第１の変化値ＳＡＶ１１と第２の変化値ＳＡＶ１２との差ｅ１２と、第１の変化値ＳＡＶ１１と第３の変化値ＳＡＶ１３の差ｅ１３と、第２の変化値ＳＡＶ１２と第３の変化値ＳＡＶ１３との差ｅ２３も広がっていく。一方、定常値ＳＡＶ２は３２ｓの平均値であるために直ぐには上昇せず、各差ｅ１〜ｅ３、ｅ１２、ｅ１３、ｅ２３が拡大し、図６の時刻ｔ１で全ての差ｅ１〜ｅ３が人あり閾値以上となり、且つ、差ｅ１２、ｅ１３、ｅ２３が人の動きに基づいて決定された一定範囲内となると（図７に丸で示す）、金額表示器側制御装置２１は感知対象物を人と判定し、判定結果を「人あり」とする。

このように判定された結果は前述同様に金額表示器側制御装置２１から自動販売機側制御装置２７に人感センサ感知状態データ（状態情報）として送信される。自動販売機側制御装置２７は、金額表示器側制御装置２１から送信された人感センサ感知状態データが「人あり」であった場合（利用者が到来の場合）、自動販売機側制御装置２７は照明装置１６〜１８を所定時間（例えば１０ｓ）点灯する。

金額表示器側制御装置２１は、時刻ｔ１で「人あり」と判定した場合、同様にその後はサンプリングした人感センサ２４の出力電圧を１０００回取り込んで平均することで、出力電圧の前記第１の長測定時間の平均値である定常値ＳＡＶ２を繰り返し算出する状態に切り替わる（定常値算出手段）。そして、算出した各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３（図６の各実線）と定常値ＳＡＶ２（図６の階段状の破線）とを、各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３を算出する毎に（１ｍｓ毎に）比較し、その差ｅ１〜ｅ３の全てが前記所定の人なし閾値（０．３Ｖ）以内となったか否か、判定する状態に移行する（判定手段）。

尚、前記各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３同士の差、即ち、第１の変化値ＳＡＶ１１と第２の変化値ＳＡＶ１２との差ｅ１２と、第１の変化値ＳＡＶ１１と第３の変化値ＳＡＶ１３との差ｅ１３と、第２の変化値ＳＡＶ１２と第３の変化値ＳＡＶ１３との差ｅ２３と一定範囲との比較は、後述するように感知対象物が何であるかを判定するために用いるため、一旦「人あり」と判定した後は必ずしも実行しなくてもよいが、実行してもよい。但し、その場合は一定範囲の幅を大きい方向に拡大する必要がある。ここでは実行しないものとする。

人を感知したことで各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３はその動きに応じて次々と上昇し、最大値となった後に次々と降下に転じるが（図６の各実線）、より短い長測定時間の１ｓで平均された定常値ＳＡＶ２もそれに追随して段階的に上昇し、下降する変化を示すので、「人あり」判定後にノイズが載ってきた場合にも、誤判定は予防される。利用者が商品を購入して立ち去ると、第１の変化値ＳＡＶ１１が最大値から降下し、次に第２の変化値ＳＡＶ１２、次に第３の変化値ＳＡＶ１３と続いて降下し、定常値ＳＡＶ２がそれらに近づいていく。

そして、時刻ｔ２で変化値ＳＡＶ１１が先ず人が居ないときの値まで降下し、次に時刻ｔ３で変化値ＳＡＶ１２が同様の値まで降下し、最終的に時刻ｔ４で変化値ＳＡＶ１３も同様の値まで降下して全ての変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３が人が居ないときの値となる。また、定常値ＳＡＶ２も段階的に降下していき、時刻ｔ４には変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３との差ｅ１〜ｅ３が全て人なし閾値以内となる。但し、それらの差ｅ１〜ｅ３が時刻ｔ４で全て人なし閾値以内となった場合にも、同様に金額表示器側制御装置２１は直ぐに「人なし」とは判定せず、それをカウントする。そして、その後の時刻ｔ５、ｔ６で何れも差ｅ１〜ｅ３が全て人なし閾値以内となり、時刻ｔ７でこの場合は４回目の人なし閾値以内となった場合、金額表示器側制御装置２１は「人なし」と判定する。

この「人なし」判定結果は同様に金額表示器側制御装置２１から自動販売機側制御装置２７に人感センサ感知状態データ（状態情報）として送信される。自動販売機側制御装置２７は、金額表示器側制御装置２１から送信された人感センサ感知状態データが「人なし」であった場合、自動販売機側制御装置２７は照明装置１６〜１８を消灯する。また、定常値を算出する測定時間も前記第２の長測定時間（３２ｓ）に戻す。

尚、この実施例において、人感センサ２４が対象物として雨を感知した場合を図８、図９で説明する。時刻ｔ０で雨が人感センサ２４の感知範囲内を落下した場合、対象物が小さく、感知範囲内を短時間で通り過ぎるため、図８の円Ｐで示すように最も短い第１の短測定時間の第１の変化値ＳＡＶ１１が急速に上昇した後、直ぐに低下するようになる。係る場合、第１の変化値ＳＡＶ１２と定常値ＳＡＶ２との差ｅ１が人あり閾値以上とならず、また、各変化値同士の差ｅ１２、ｅ１３、ｅ２３も一定範囲内に届かないため（図９にバツで示す）、この時刻ｔ０では金額表示器側制御装置２７は「人あり」とは判定しない。これにより、雨による誤感知を排除することが可能となる。そして、その後の時刻ｔ１（図８）で利用者（人）が到来した場合には、以後図６と同様となる。

ここで、人感センサ２４が対象物として車を感知した場合は、対象物が大きく、移動が速いため、第１の変化値ＳＡＶ１１の変化が図６よりも大きくなり、第２の変化値ＳＡＶ１２や第３の変化値ＳＡＶ１３との差ｅ１２、ｅ１３が人の場合よりも大きくなる。従って、前述した一定範囲を超えてしまうため、判定はやはりバツとなり、「人あり」判定とはならないことになる。

このように、この実施例では金額表示器側制御装置２１（変化値算出手段）に長さが異なる複数の短測定時間（第１の短測定時間〜第３の短測定時間）を設定し、人感センサ２４の出力電圧を各短測定時間で平均した複数の変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３を並行して算出すると共に、算出した各変化値ＳＡＶ１１〜ＳＡＶ１３と定常値ＳＡＶ２との差ｅ１〜ｅ３に基づいて判定するようにしているので、感知した対象物が何であるかも判定可能となる。

例えば感知した対象物が雨であった場合、対象物が小さく、感知範囲内を短時間で通り過ぎるため、より短い短測定時間の第１の変化値ＳＡＶ１１が上昇した後、直ぐに低下するようになり、これにより、対象物が雨であると判定することができ、人と雨の識別が可能となる。

また、感知した対象物が車であった場合には、対象物が大きく、移動が速いため、第１の変化値ＳＡＶ１１の変化が急峻で、且つ、大きくなり、変化値ＳＡＶ１２、ＳＡＶ１３との差が人の場合よりも大きくなるので、この実施例のように変化値同士の差ｅ１２、ｅ１３、ｅ２３も加味して判定することで、人と車を識別することも可能となり、人感知識別精度を一層向上させることが可能となる。

尚、上記各実施例で示した各数値は、それに限定されるものでは無く、自動販売機１の設置場所や環境等に応じて適宜設定されるべきものである。

１ 自動販売機
３ 外扉
１２ 金額表示器（センサユニット）
１６〜１８ 照明装置
２１ 金額表示器側制御装置
２４ 人感センサ
２７ 自動販売機側制御装置

Claims (13)

1. 対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサを備えたセンサユニットにおいて、
   前記人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出する変化値算出手段と、
   前記人感センサの出力電圧を前記短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出する定常値算出手段と、
   前記変化値算出手段が算出したその時点の前記変化値と前記定常値算出手段が算出した直近の前記定常値との差が所定の人あり閾値以上であることに基づき、人を感知したものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とするセンサユニット。
2. 自動販売機の前面側における利用者を感知するために当該自動販売機に設けられることを特徴とする請求項１に記載のセンサユニット。
3. 前記自動販売機の外扉に設けられる金額表示器であることを特徴とする請求項２に記載のセンサユニット。
4. 前記変化値算出手段、前記定常値算出手段、及び、前記判定手段として機能する制御手段を備え、
   該制御手段は、通信により状態情報を前記自動販売機側の制御手段に送信することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のセンサユニット。
5. 対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサを備えた自動販売機において、
   前記人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出する変化値算出手段と、
   前記人感センサの出力電圧を前記短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出する定常値算出手段と、
   前記変化値算出手段が算出したその時点の前記変化値と前記定常値算出手段が算出した直近の前記定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づき、人を感知したものと判定する判定手段とを備えたことを特徴とする自動販売機。
6. 照明装置と、該照明装置の点灯を制御する照明装置制御手段とを備え、
   該照明装置制御手段は、前記判定手段が人を感知したものと判定した場合、前記照明装置を点灯することを特徴とする請求項５に記載の自動販売機。
7. 前記変化値算出手段は、前記人感センサの出力電圧を前記短測定時間で移動平均することにより、前記変化値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載のセンサユニット又は自動販売機。
8. 前記定常値算出手段には、第１の前記長測定時間と当該第１の長測定時間より長い第２の前記長測定時間が設定され、常には前記人感センサの出力電圧を前記第２の長測定時間で平均することで前記定常値を算出しており、前記判定手段が人を感知したものと判定した後は、人なしと判定するまで前記人感センサの出力電圧を前記第１の長測定時間で平均することで前記定常値を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちの何れかに記載のセンサユニット又は自動販売機。
9. 前記判定手段は、前記変化値算出手段が算出したその時点の前記変化値と前記定常値算出手段が算出した直近の前記定常値との差が、前記人あり閾値より小さい所定の人なし閾値となったことが複数回発生した場合、人なしと判定することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちの何れかに記載のセンサユニット又は自動販売機。
10. 前記変化値算出手段には、長さが異なる複数の前記短測定時間が設定され、前記人感センサの出力電圧を前記各短測定時間で平均した複数の前記変化値を並行して算出しており、
    前記判定手段は、前記変化値算出手段が算出した前記各変化値と前記定常値との差に基づいて判定することを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載のセンサユニット又は自動販売機。
11. 前記判定手段は、前記各変化値と前記定常値との差に基づく判定に、前記各変化値同士の差も加えることを特徴とする請求項９に記載のセンサユニット又は自動販売機。
12. 前記人感センサは、ドップラー式電波センサであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のうちの何れかに記載のセンサユニット又は自動販売機。
13. 対象物の動きを感知し、電圧に変換して出力する人感センサの出力電圧を短い所定の短測定時間で平均して得られる変化値を繰り返し算出すると共に、
    前記人感センサの出力電圧を前記短測定時間よりも十分長い所定の長測定時間で平均して得られる定常値を繰り返し算出し、
    その時点の前記変化値と直近の前記定常値との差が所定の人あり閾値以上となったことに基づいて人を感知したものと判定することを特徴とする人感センサによる人感知識別方法。

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