JP2820271B2 - 事務機器のオペレータ検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、比較的にオペレータと機器との相互応答を
多とする事務機器において、事務機器に対するオペレー
タの接近，離反を検出するオペレータ検出装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

オペレータの検出装置としては、人間の体温を赤外線
センサを用いて検知しその存在を検出するもの（特開昭
58−207148号公報）や、オペレータの操作位置に感圧セ
ンサを設置し、オペレータがこのセンサの上に載ったと
きの圧力により検出するもの（特開昭61−235855号公
報）がある。また、超音波を発し、その反射レベルを検
出する方式ものや、フォトセンサにより反射光を検出す
るものもある。

〔発明が解決しようとする課題〕

赤外線センサを用いたものにおいては、検出器の検出
する受光角が広いうえに、人体の体温の発する赤外線を
受けるものなので、皮膚の露出している面積の大小、例
えば衣服の首の部分の広さ、腕の皮膚の露出の有無、皮
膚の表面温度の高低、機器の前にいる人数などにより、
センサーの出力レベルが変化する。またセンサーそのも
のの温度変化によっても出力レベルが変化する。このよ
うな出力変動要因があるので、センサーの出力レベルに
よってオペレータと機器の間の距離を正確かつ安定に検
出するのは困難である。

その他の問題として、赤外線センサーとして使用され
る焦電型センサーは、受光する赤外線により温度が上昇
して温度差ができるときの変化により出力が生ずるもの
であるので、人が赤外線を発していても、静止していれ
ば、発する赤外線に変化がないので、人の存在または距
離を検出することができなくなってしまう。また、事務
機器においては、例えば複写機の場合、機械内部に定着
用のヒータ、露光ランプ、その他ランプ、モータ、電源
装置、半導体素子などの発熱源があり、ある程度の温度
上昇は避けられない。焦電型センサーの設置位置の温度
が上昇し、人体の顔などの露出した皮膚の温度より高く
なると、人体からの赤外線を受光するように構成されて
いても、焦電型センサーの放射する赤外線の方が多くな
るので、人体からの赤外線により温度変化を生ぜず、検
出不能になる。これを防止するためにはセンサーを冷却
するなどの対策が必要となり、コスト上昇、装置の大型
化等の問題を生ずる。

このように赤外線を用いた装置は、機能を達成するう
えでの制限が多く、オペレータの停止、移動、および移
動方向の検知を確実に行なうには多くの問題をかかえて
いる。

超音波の反射レベルを検出する装置は、超音波を放射
する範囲を特定の領域に限定するのが難かしいこと、反
射波を受信するマイクロフォンの指向性を限定するのも
難かしいことなどより、オペレータの立つ位置に限定し
てオペレータの検出をすることが困難である。また、超
音波は周囲の壁、天井、床などの検出対象物以外の物体
からの反射により、受信する検出レベルに影響を与える
ので、設置する場所ごとにレベル調整が必要になるなど
の問題と、オペレータの大きさ、人数により反射する超
音波の強度が変化し、受信するレベルが影響を受けると
いう問題もあり、複写機のオペレータを検出するには適
していない。

感圧センサを用いたものは、特定の位置に立つオペレ
ータを確実に検出することが可能であるが、事務機器と
検出装置が別置きになり、検出装置が軽いため容易に移
動してしまうので、検出すべき場所が変化しないよう
に、床に張り付けるなどの固定手段が必要になる。この
ため事務機器の設置時，移動時に手間がかかるほか、感
圧センサの高さだけ床に段差が生じ、つまづくなどの問
題が起こる。

本発明は上記の問題点を解決し、より正確にオペレー
タを検出できるオペレータ検出装置を提供し、マンマシ
ーンインターフェースを有する事務機器の改良に役立て
ることを特徴とする。

〔課題を解決するための手段〕

本願の各発明の事務機器のオペレータ検出装置は、そ
れぞれが、オペレータ（４）が事務機器を使用するとき
に存在する方向に距離測定用の媒体を発射する発信手段
（520,620,720;11,12;16,15），前記発信手段（520,62
0,720;11,12;16,15）により発射された媒体の反射を受
ける受信手段（530,630,730;13,14;17,18）、および、
前記発信手段（520,620,720;11,12;16,15）により発射
した信号と前記受信手段（530,630,730;13,14;17,18）
より受けた信号との相互関係と、前記媒体の空気中での
伝搬特性から、反射対象（４）と事務機器（１）との距
離を測定する測定手段（510,610,710）、でなる複数組
の距離検出手段（500,600,700）；を備え、かつ、 第１番の発明は、反射対象が前記複数組の距離検出手
段の内の隣接する２組の、一方の検出領域に入った時の
距離と他方の検出領域に入った時の距離、および一方の
検出領域に入ってから他方の検出領域に入るまでの時間
とから、反射対象の移動する速さおよび移動方向を示す
情報を発生する処理手段（400）；を備え、 第２番の発明は、反射対象が前記複数組の距離検出手
段の内の隣接する２つの、一方の検出領域から出た時の
距離と他方の検出領域から出た時の距離、および一方の
検出領域を出てから他方の検出領域を出るまでの時間と
から、反射対象の移動する速さおよび移動方向を示す情
報を発生する処理手段（400）；を備え、 第３番の発明は、前記複数組の距離検出手段の測定結
果によりオペレータの存在，非存在を示す情報を発生
し、非存在情報を発生した状態においては、反射対象が
前記複数組の距離検出手段の内の隣接する２つの、一方
の検出領域に入った時間および距離と、他方の検出領域
に入った時間および距離から反射対象の移動する速さお
よび移動方向を示す情報を発生し、存在情報を発生した
状態においては、反射対象が前記複数組の距離検出手段
の内の隣接する２つの、一方の検出領域から出た時間お
よび距離と、他方の検出領域から出た時間および距離か
ら、反射対象の移動する速さおよび移動方向を示す情報
を発生する処理手段（400）；を備える。

なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する実施例
の対応要素を示す。

〔作用〕

これによれば、事務機器（実施例においては複写機）
のオペレータ検出装置の発信手段（520,620,720;11,12;
16,15）からオペレータ（４）が該事務機器を操作する
ときに存在する方向に向って距離測定用の媒体（光，超
音波等）を発射して、反射物からの反射を受信手段（53
0,630,730;13,14;17,18）で受ける。測定手段（510,61
0,710）は、媒体の空気中の伝搬特性を基に、受信手段
（530,630,730;13,14;17,18）が受信する反射レベルに
影響されない方式（発信，受信の時間差や受信する位置
の変化等）で、反射物体（４）までの距離を測定する。
この測定を、複数組の測定手段（510,610,710）の個々
で行なう。距離検出媒体により距離を測定する原理が異
なるので、以下、光を使う場合と超音波を使い場合につ
いて記述し、説明する。

（光による検出） 複写機の操作部、表示部、または原稿台、あるいはこ
の近傍に、赤外線発光ダイオードと発光ダイオードの出
力を細いビームにする光学系を、その出力がオペレータ
が複写機を操作するときに役立つ方向に設置する。ビー
ムの発射方向と直行する平面内で、ビーム発射位置から
所定位置から所定距離はなれた位置に、受光レンズを介
して反射光を受光する一次元ポジションセンサ（Positi
on Sensitive Dｅvise略してPSD）を、その長手方向が
ビーム発射位置からの距離の方向になるように設置す
る。SPDが反射波を受光する位置のデータから、３角測
量の原理で対象物までの距離を求めることができる。

（超音波による検出） 複写機の操作部，表示部，または原稿台，あるいはそ
の近傍に、超音波用のスピーカとマイクロフォンを、そ
の指向性がオペレータが複写機を操作するときに立つ方
向に向くように設置する。スピーカから発射された超音
波が、検出対象に当たって反射し、マイクロフォンに戻
ってくるまでの時間を測定し、空気中を音波が伝搬する
速度から距離を求める。発射する超音波は広がりを持つ
ので、全部が同じ距離から反射して来るのではなく、戻
って来るまでの時間は、超音波が反射する位置までの距
離によって異なる。従ってマイクロフォンで受ける信号
には、いろいろな遅延時間の信号が混在している。この
信号の内、一番速く戻って来る信号の遅延時間により検
出対象の距離を決定し、その距離が所定範囲内にあれ
ば、それをオペレータの存在信号とする。

本願の第１番の発明の好ましい実施例では、処理手段
（400）は、オペレータ（４）が存在しないと判定した
ときにおいて、複数の距離検出手段（500,600,700）の
うち、ある距離検出手段において所定の範囲内の距離測
定値が得られたときにタイマーのカウントを開始し、前
記距離検出手段に隣接する距離検出手段の測定値が所定
距離となるまでの時間を測定する。すなわちある距離検
出手段がオペレータ（４）を検出してから隣接するもう
１つの距離検出手段がオペレータ（４）を検出するまで
の時間を検出する。以上により得られた、時間と隣接す
る２つの距離検出手段から得られる測定結果（距離デー
タ）によりオペレータ（４）の接近移動方向と移動速度
を演算する。

本願の第２番の発明の好ましい実施例では、処理手段
（400）は、オペレータ（４）が存在すると判定したと
きにおいて、ある距離検出手段において所定の範囲内の
測定値が得られているとき、この測定値が所定の範囲を
外れた時にタイマーのカウントを開始し、同時に所定の
範囲を外れる前の、所定範囲内にあった距離データを記
憶する。かつ前記距離検出手段に隣接する距離検出手段
の測定値が所定の範囲を外れた時に前記タイマーをオフ
し、このタイマーをオフする直前の距離データを記憶す
る。以上により得られた、タイムデータと隣接する２つ
の距離検出手段から得られる測定結果（距離データ）に
よりオペレータ（４）の退去移動方向と移動速度を演算
する。

本願の第３番の発明の好ましい実施例では、上記第１
番の発明の好ましい実施例における、オペレータ（４）
の接近検出と、上記第２番の発明の好ましい実施例にお
ける、オペレータ（４）の退去検出を共に行なう。

本願の各発明では、距離検出手段が受信手段の検出レ
ベルに影響されず検出対象物の有無のみの検出だけでは
なく、検出対象物までの距離を直接求めてから検出対象
物の有無を判定し、かつこの距離検出手段を複数有する
ので、オペレータ（４）の検出が確実となり、またオペ
レータ（４）の移動方向，移動速度の判定も行なうこと
ができる。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下
の実施例の説明により明らかになろう。

〔実施例〕

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す概略ブロッ
ク図である。

本実施例においては、３つの検出器500,600,700を備
える。検出器500は、赤外線または超音波等の検出媒体
を発する発信器520と、発信器520より発せられた検出媒
体が物体に当たって反射したものを受信する受信器530
と、発信器520の発した信号と受信器530の受信した信号
との相互関係と検出媒体の空気中での伝搬特性により、
検出器500と反射物体との距離を測定する信号処理回路5
10と、により構成されている。信号処理回路510はデー
タラインを介して、オペレータ検出処理用のマイクロプ
ロセッサ400と接続され、このマイクロプロセッサ400
が、複写機本体１内のマイクロプロセッサ200にオペレ
ータ検出データを与える。

距離検出器600および700は、距離検出器500と同一の
構成であり、620,720は発信器、630,730は受信器、610,
710は信号処理回路である。信号処理回路610,710は、オ
ペレータ検出処理用のマイクロプロセッサ400にそれぞ
れ接続されている。

マイクロプロセッサ200は、複写機本体１の主制御装
置の一部を構成しおり、オペレータ検出データに対応し
た、待機制御，入力催告アナウンス，複写準備，忘れ物
報知アナウンス等を行なう。

第2a図に、上述の一実施例を搭載した複写機１の側面
図を示し、第2b図にその上面図を示す。

第2a図，第2b図において、１は複写機本体,2は原稿圧
板,3は操作・表示部,5〜７は検出器の検知部,8a〜8cは
検出媒体として赤外線（光）を使う場合の赤外線ビー
ム,9a〜9f,10a〜10fは超音波を検出媒体として使う場合
の検出領域の外縁部をそれぞれ示し、この領域でオペレ
ータの距離測定が可能であり、所定の距離以内に反射物
があれば、オペレータがいると判定する。赤外線の場合
も超音波の場合も、平均的なオペレータの胸のあたりを
狙って検出するようにしている。この高さであれば、複
写機の前方に複写に使用する用紙の箱や椅子等が置かれ
ても、これらを反射物と誤まって判定することがない。
また検出する方向があまり上を向いていると、複写機か
ら少々離れたオペレータは検出領域から外れてしまい、
検知できなくなってしまう。

距離検出器500,600,700のそれぞれは発射する媒体の
発射方向が平行（検出用の媒体が超音波の場合はその中
心ラインが平行）になるように設置され、かつ、等間隔
に設置されている。平行，等間隔にしてあるのは、隣接
する検出器により得られたデータから、オペレータまた
は複写機の前を通過する人の移動する速さと方向を検出
するときの演算処理を容易にするためで、平行，等間隔
でなくても、移動する速さ，方向を求めることは可能で
ある。

検出器500,600,700のそれぞれの間隔は人体の検知部
位（この実施例では胸から腹のあたり）の標準的な幅よ
りいくぶん狭く、標準的な幅の1/2より広くしている。
これは複写機の前に人が立っているのに、検出できない
のを避けるために幅の上限を決め、必要以上に多くの検
出を設置する無駄を省くためである。

このように検出器を配置するのは、検出器の間隔が検
出対象である人体の幅より広いと、オペレータが複写機
から離れたのか、２つの検出器間に入って検出できなく
なっているのかの区別がつかなくなるのを防ぐためであ
る。

オペレータの存在を判定せず、人体の移動する速さと
移動する方向を検出するだけであれば検出器の検出領域
に入らないまま、検出器が向いている方向からオペレー
タが近づいたり、遠ざかったりするという特殊な条件の
とき以外は、複数の検出器の検出領域を通過するように
配置することにより、その間隔が検出対象の人体の幅よ
り広くても検出可能である。第2a図，第2bにおいて赤外
線と超音波の両方の場合を同時に示すものになっている
のが、両方を同時に設置することを表わすのではなく、
それぞれの場合を１つの図で表わしている。

以下、距離検出用の媒体に赤外線（光）、超音波を使
用した場合のそれぞれの実施例について述べる。

（距離検出用媒体に光を使用した実施例） 第３図に受光素子（PSD）の受光面に当たるスポット
の位置と出力電流との関係を示す特性図を示す。

受光素子14は、共通電極14cと２つの出力端子14a,14b
を持つ素子で、出力端子のそれぞれには、受光面14dの
長手方向のスポット光が当たる位置に応じて第３図に示
すような出力電流が流れる。つまり、スポット光が中央
に当たっている場合には、出力端子14aを流れる電流Ia
と出力端子14bを流れる電流Ibが等しく、スポット光が
右にずれるとIa＜Ibとなり、左にずれるとIb＜Iaとな
る。Ia,Ibの増減の割合は、スポット光の中心からのず
れに比例する。従って、スポット光の位置とIb/Iaの関
係は一定の値で、スポット光の強弱には無関係である。
つまり電流の比を演算することにより、スポット光の当
たる位置を求めることができる。

第４図は、検出器500において、第３図に示した受光
素子14を使って距離測定を実現するための検知部５の構
成概略を示すものである。なお、省略するが検知部6,7
も同様の構成である。

受光素子14がスポット光の当たる位置を検出すること
ができるのを利用して、第４図に示すような構成とする
ことにより、発射した赤外線ビーム（光）が反射する位
置までの距離Ｌを三角測量の要領を求めることができ
る。

以下詳細に説明すると、投光LED11の赤外線光を投光
レンズ12の細かいビームにして、検出対象であるオペレ
ータの立つ位置に向って発射する。検出対象で反射され
るスポット光は受光レンズ13で受光素子14の受光面14d
に実像を結ぶようにする。スポット光の中心からのズレ
ｄは検出対象までの距離Ｌに反比例し、基線長Ｓ、受光
レンズ13と受光素子14の距離ｆとの間には、 f/L＝d/S の関係が成り立つ。

第３図で示したように、受光素子14の出力電流Ia,Ib
には次のような関係がある。

Ia＝c/2−ｄ＝c/2−fS/L Ib＝c/2＋ｄ＝c/2＋fS/L これから、 Ib/Ia＝（cL/2＋fS）／（cL/2−fS） ＝１＋cLS/L となり、（Ib/Ia−１）は1/Lに比例し、ｃ、ｆ、Ｌは検
出器固有の値を持つのでIb/Iaから、検出対象までの距
離Ｌを求めることができる。

この実施例においては、近距離ほど必要な受光素子14
の長さは大きくする必要があるが、精度は高くなり、複
写機１のオペレータ４の存在検出に適する。

次に測定した距離によるオペレータ４の存在の判定に
ついて述べると、それぞれの検出器において距離測定を
し、距離測定の結果のうちの少なくとも１つが50cm内外
の所定値Ａより小さくなった時、オペレータ４が存在す
ると判定する（第１実施例：第7a図）か、複写機１を使
わずに、複写機１の前を通過するだけの人と区別するた
めに前記のオペレータ４の存在状態が所定時間継続した
とき、オペレータ４が存在すると判定するようにしてい
る（第２実施例：第7b図）。

また、隣接する検出器500と600、または検出器600と7
00を使って、オペレータの移動する方向を判定する。例
えば、第2b図において複写機１の前に複写機を横切る方
向（第2b図の縦方向）に通路があり、第2b図の下の方か
ら歩いてきて、複写機１の前を通過するときに、検出器
500と600を使って、移動する速度と移動する方向を判定
する場合について説明する。

検出器500は、人がいない時には背景からの反射によ
る、一定値のデータを検出している。人が来て検出器50
0の検出領域に入ると、距離データが変化し、その人と
複写機との間に距離データが得られる。この変化が生じ
た時に、時間測定用のタイマーを動作させると共に、変
化した直後の距離データの保持する。更に人が移動し、
検出器600の検出領域に達すると、同様に検出器600の距
離データが変化する。このときに前記のタイマーの動作
を停止させ、別のタイマーを動作させると共に変化した
直後の距離データを保持する。この時、別のタイマーを
動作させるのは、検出器600と検出器700により移動する
速さと方向を検出するためである。

検出器500と検出器600の間隔をL₁、距離データが変化
した直後の距離をそれぞれd₅,d₆とすると、２つの検知
部間を移動する距離ｘは、次式により求めることができ
る。

この距離を移動するのに要した時間は前記のタイマー
から得られ、それをｔとすると、移動する速さは、 x/t …（２） で求められる。L₁と（d₅−d₆）から移動する方向が求め
られる。

人の移動が途中で止まって、次の検出器に達しない場
合がありうる。このような場合に備えて、所定時間経過
したときには、検出信号によらずタイマーをリセットす
る。

次に、複写機１の前方にすでに存在しているオペレー
タが移動する場合の移動速度と移動方向の判定について
説明する。この場合は、オペレータは通常、検出器の検
出領域内にあるので、オペレータが例えば検出器500の
検出領域に存在しており、検出器600の方へ移動してこ
の領域を出たとき、すなわち、存在検出時の距離データ
が背景の反射物体による距離データに変化したときに、
時間測定用のタイマーを起動する。この時に、距離デー
タが変化する直前のデータをd₅として記憶する。オペレ
ータが検出器600の検出領域に達し、更にこの検出領域
を外れた時に前記時間測定用のタイマーをオフして、タ
イムデータｔを得ると同時に、検出器600においても検
出領域を外れる直前の距離データをd₆として記憶する。
前記の（１）式，（２）式に距離データd₅,d₆,およびタ
イムデータｔを用いることにより、同様に移動速度，移
動方向を求めることができる。オペレータが検出器600
の検出領域を外れずに検出器600の前方で停止し場合を
考慮し、この場合も所定時間経過したらタイマーは、リ
セットするようにしている。

人の移動方向が特定の場合について説明したが、方向
が違った場合でも同様にして移動する速さ、移動方向を
求めることができる。

また、人が複写機１の操作ボードの前方から複写機１
に向って移動してきた場合において、１つの検出器の検
出領域内を移動することが生ずるが、この場合は検出距
離データの時間的な変化から移動速度，移動方向を検出
することができる。

（超音波センサを用いた実施例） 第５図に、測定媒体として超音波を用いた場合の検出
器500の検知部５の概略構成を示す。なお、構成説明は
省略するがこの場合、検知部6,7も同様な構成となる。

第５図に示す検知部５は、第４図に示す実施例におい
て、赤外線のかわりに超音波を、LED11と投光レンズ12
のかわりにスピーカー15と超音波発振器16を、受光レン
ズ13と受光素子14のかわりにマイクロフォン17とマイク
ロフォン受信器18を用いたものである。10aと、10b,10a
Rと10bRで挟まれる領域は、スピーカー15とマイクロフ
ォン17のそれぞの指向性を示す。実際にはスピーカー15
とマイクロフォン17の距離を比べると、検出器500とオ
ペレータ４との距離の方がはるかに大きいので、第2a
図，第2b図のように総合の検知領域9a−9b,10a−10bと
して表わすことができる。

この構成ではスピーカー15から発射した超音波が例え
ば近くの人で反射し、反射波をマイクロフォン17で受
け、発射から受けるまでの時間を計測する。検出器500
からオペレータ４までの距離をＬ、超音波の発射から受
信までの時間をｄ、空気中での超音波の伝搬速度をｖと
すると Ｌ＝ｖ・d/2 となり、ｖは340m/s程度の値であるから測定したｄから
距離Ｌを求めることができる。

第６図は、発射した超音波と、受信したときの各部で
の波形を示すタイムチャートである。

スピーカー15には第６図に示すような一定周期の超音
波信号が与えられ、この信号がスピーカー15より超音波
として発射される。発射された超音波は物体に当たって
反射し、その反射波をマイクロフォン17で受信する。超
音波は指向性として示した立体角の中のいろいろな物体
で反射して戻って来るので、それぞれの伝送経路が異な
り、受信する信号も発射から受信までの時間が異なるた
め、位相および振幅が違った信号を合成したものになっ
ている。この信号において、いちばん近いところから反
射してきた信号のデータを距離測定のデータとする。

そのため受信信号を増幅し、リミッタにより所定の値
に振幅を制限した後に、検波を行って検波信号を得る。
超音波が発射されてから検波信号の前縁までの時間をα
とし、この値αを用いて上式の演算を行ない、検出器50
0からオペレータ４までの距離を求める。

測定用の媒体として、超音波を用いた場合、第2a図，
第2b図からもわかるように、検出器から遠方になるほど
検出領域が広がるため、隣接する検出器の検出領域と重
なる領域が生ずる。この領域に反射対象が入った時、同
じ周波数の超音波が同時に発信されていると、受信した
信号がどの発信器から発信されたものかを区別すること
ができなくなる。この問題を避けるために、本実施例に
おいては、マイクロプロセッサ400の指令により、検出
器500,600,700は、それぞれ超音波を発信するタイミン
グをずらして、距離測定をするようにしている。

検出器500〜700のそれぞれの距離測定結果により、オ
ペレータの存在を判定する制御、およびオペレータの移
動する速度，方向を判定する制御については、赤外線
（光）を用いた場合の実施例と同様である。

第7a図に、検出器500,600および700により測定される
オペレータまでの距離に基づいて、オペレータの存在を
判定する、マイクロプロセッサ400の第１実施態様の検
出動作を示す。

電源が投入される（ステップ1a:以下カッコ内ではス
テップという語を省略する）と、マイクロプロセッサ40
0は、まず、内部レジスタ，内部タイマ,FLAG等をクリア
して初期化を行ない（1b）、距離検出周期Tsを定める、
Ts時限のタイマTsをスタートして（1c）、距離測定用の
媒体を発信器520より発信して、検出器500による反射物
体（オペレータ）の距離D₅を測定し（2a）、距離測定用
の媒体を発信器620より発信して、検出器600による反射
物体（オペレータ）の距離D₆を測定し（2b）、距離測定
用の媒体を発信器720より発信して、検出器700による反
射物体（オペレータ）の距離D₇を測定する（2c）。

次に、検出器500により検出した距離D₅が所定の値Ａ
未満であるかをチェックし、距離D₅がＡ未満であるとオ
ペレータが検出器から所定距離内に存在しているので、
所定範囲内にオペレータが存在することを示す「オペレ
ータ存在FLAG」を「１」とする（６）。距離D₅がＡ以上
であると所定の範囲内にオペレータが存在しないので次
に検出器600により検出した距離がD₆が所定の値Ａ未満
であるかをチェックし、距離D₆がＡ未満であるとオペレ
ータが所定範囲内に存在しているので、所定範囲内にオ
ペレータが存在することを示す「オペレータ存在FLAG」
を「１」とする（６）。距離D₆がＡ以上であると所定の
距離内にオペレータが存在しないので、検出器700によ
り検出した距離D₇が所定の値Ａ未満であるかをチェック
し、距離D₇がＡ未満であるとオペレータが所定範囲内に
存在しているので、所定範囲内にオペレータが存在する
ことを示す「オペレータ存在FLAG」を「１」とする
（６）。距離D₇がＡ以上であると、検出器500〜700から
所定の範囲内にオペレータが存在しないとして、「オペ
レータ存在FLAG」を「０」（オペレータが存在しない）
とする（７）。

このように検出器500〜700から所定の範囲内にオペレ
ータが存在する（オペレータ存在FLAG＝１）か存在しな
い（オペレータ存在FLAG＝０）を判定すると、マイクロ
プロセッサ400は、検出器500から所定範囲内の領域に対
するオペレータの進退の検出を行ない（ACD5）、検出器
600から所定範囲内の領域に対するオペレータの進退の
検出を行ない（ACD6）、検出器700から所定範囲内の領
域に対するオペレータの進退の検出を行ない（ACD7）、
次にオペレータの移動方向および速度の演算を行ない
（DVC）、更に、以上により得られた検出データ（オペ
レータの存在／不在，移動方向および速度）を、複写機
１の主制御部のマイクロプロセッサ200に転送する
（８）。

次にマイクロプロセッサ400は、タイマTsがタイムオ
ーバしているかをチェックして（９）、タイムオーバし
ていると、あるいはタイムオーバしていないとタイムオ
ーバを待って、またタイマTsをスタートして（1c）、そ
して上述の距離測定以下の検出処理を実行する。

以上により、マイクロプロセッサ400は、実質上Ts周
期で、上述の距離測定および進退検出等を繰返す。

第7b図に、マイクロプロセッサ400の第２実施態様の
検出動作を示す。この第２実施態様でマイクロプロセッ
サ400は、上述の第１実施態様と同様に距離D₅〜D₇の測
定（1a〜2c），オペレータの進退検出（ACD5〜ACD7），
移動方向および速度の演算（DVD）および出力（８）を
行なうが、オペレータの存在／不在の検出は、第１実施
態様の場合と違って、検出器500〜600から所定範囲の領
域にオペレータの存在（D₅〜D₇のいずれかがＡ未満）を
検出してから所定時間（カウント値100）以上継続して
存在を検出したときに、「オペレータが存在する」と判
定（オペレータ存在フラグFLAGを１に）し、不在（D₅〜
D₇のすべてがＡ以上）を検出したときには、即座に「オ
ペレータ不在」と判定（オペレータ不在フラグFLAGをク
リアして０に）する（３〜5,15〜21）。

すなわち、オペレータの存在（D₅〜D₇のいずれかがＡ
未満）を検出すると、計測を開始して、その後は、オペ
レータの存在を検出している間、計時値を更新（カウン
トアップ）して（16）計時値が設定値（100）以上にな
ったかをチェックして（17）、設定値以上になるとタイ
ムアップFLAGを１にして（18）オペレータ存在FLAGを１
にする（６）。オペレータ不在を検出すると、タイムア
ップFLAGを０にし（20）計時値をクリアして（21）、オ
ペレータ存在FLAGをクリアする（７）。

第8a図に、第7a図および第7b図に示す、検出器500の
検出領域に対するオペレータの進退検出（ACD5）の内容
を示す。これにおいてマイクロプロセッサ400は、検出
器500で測定した距離D₅よりオペレータが存在するか否
かを判定し（31）、オペレータが存在すればステップ32
以下の、進入処理（32〜35,45,46）を実行する。オペレ
ータが存在しなければステップ36以下の、退出処理（36
〜44）を実行する。

進入処理（32〜35,45,46）では、まず初めオペレータ
が入ってきたか否かを判定する（32）。すなわち、検出
器500の「オンタイマーFLAG」が「１」にセットされて
いる（すでに進入している）か否（初めて進入した）か
の判断を行ない、「オンタイマーFLAG」が「０」（初め
てオペレータを検知した）であると、検出器500の「オ
ンタイマーFLAG」を「１」にセットし、タイマー（CT5
ON）をクリア（計時開始）する。これによりタイマーCT
5 ONが、新たに計時（検出器500部にオペレータが居る
時間CT5 ON）を開始する（計時は第10図に示す内部タイ
マ割込処理で行なわれる）。更に、その時点でのオペレ
ータまでの距離D₅をレジスタDB5 ONに書込む（33）。検
出器600の「オンタイマーFLAG」が「１」にセットされ
ているか否かをチェックして（34）、それが「１」であ
れば、オペレータが検出器600から500の方向へ移動して
きたことになる。ここで検出器600の「オンタイマーFLA
G」を「０」にリセットし、オペレータの移動方向や移
動速度を判定および計算するため、「6 ON→5 ON移動演
算リクエストFLAG」を「１」にセットする（35）。進入
処理（32〜35,45,46）でオペレータの検出器500部領域
存在が初めてでないことを判定する（32）と、タイマー
（CT5 ON）がタイムオーバしているか否かをチェックし
て（45）、タイムオーバしている（オペレータが設定時
間以上検出器500領域に存在する）と、「検出器500のオ
ンタイマFLAG」をクリアして、「オペレータ５ストップ
FLAG」を「１」（オペレータが検出器500領域で停止し
ている）にセットする。

退出処理（36〜44）では、まず存在したオペレータが
今いなくなった（検出器500のオフタイマーFLAG＝０）
か、あるいは、検出器500の検出領域にオペレータが前
からいなかった（検出器500のオフタイマーFLAG＝１）
かをチェックする（36）。今いなくなった（検出器500
のオフタイマーFLAG＝０）のであれば、検出器500のオ
フタイマーFLAGに１をセットし、検出器500のオフタイ
マーCT5 OFFをクリア（スタート：いなくなってからの
時間計測を開始。計時は第10図に示すタイマ割込処理で
行なわれる）して、レジスタDB5 OFFに、D₅を書込む（3
7）。そして検出器600のオフタイマーFLAGが１（検出器
600の検出領域からオペレータが退去した）であるかを
チェックして（38）、１であると検出器600のオフタイ
マーFLAGをクリアしてオペレータが検出器60の検出領域
を退去してから検出器500の検出領域を退去するまでの
時間の算出要を示すため、「6 OFF→5 OFF移動演算リク
エストFLAG」に１をセットする（39）。検出器500の検
出領域にオペレータが前からいなかった（検出器500の
オフタイマーFLAG＝１）ときには、検出器500のオフタ
イマCT5 OFFの計時値が設定値以上になっているかをチ
ェックして（40）、なっていると、検出器500のオフタ
イマーFLAFをクリアし、D₆（検出器600の距離検出値）
がＡ未満である（オペレータが検出器600の検出領域に
存在する）かをチェックして（42）、Ａ未満であるとオ
ペレータ６ストップFLAGに１をセットする（43）。

第8b図に、第7a図および第7b図に示す、検出器600の
検出領域に対するオペレータの進退検出（ACD6）の内容
を示し、第8c図に、第7a図および第7b図に示す、検出器
700の検出領域に対するオペレータの進退検出（ACD7）
の内容を示す。第8c図に示す進退検出（ACD7）は、第8a
図に示す進退検出（ACD5）と同じであり、第8a図の「検
出器500」を「検出器700」と読み替え、検出器600との
位置関係が逆になるのでオペレータの移動方向を逆に考
えれば、同様の動作であるので、進退検出（ACD7）の詳
細な説明は省略する。

また第8b図の進退検出（ACD6）についても、第8a図の
動作において検出器500を検出器600に置き換え、反射物
体の移動方向が検出器500からと検出器600から２通りあ
ることを除けば他は進退検出（ACD5）と同様の動作とな
るので、詳細な説明は省略する。

なお、マイクロプロセッサ400は、初期化（1b）で10m
sec内部タイマーをスタートして、内部タイマ割込を許
可しており、10msec内部タイマーがタイムオーバする毎
に、第10図に示すタイマー割込処理を実行して、10msec
タイマーを再度スタートして、タイマーCT5 ON,CT6 ON,
CT7 ON,CT5 OFF,CT6 OFFおよびCT7 OFFの内の、それに
よる計時が必要なものを、１カウントアップ（計時値を
10msec分大きい値に更新）する。例えば、タイマーCT5
ONは、ステップ33のクリアにより計時値が０に初期化さ
れ、ステップ33で「検出器500のオンタイマーFLAG＝
１」が設定されているので、ステップ33から、第10図に
示すタイマー割込処理で、計時を行なうことになる。

第9a図および第9b図に、進退検出（ACD5〜７）での検
出処理に基づいたオペレータの移動方向および移動速度
の演算処理（DVD）、すなわち第7a図および第7b図に示
す「移動方向，速度の演算」（DVD）の内容を示す。こ
れにおいてマイクロプロセッサ400は、まず、「オペレ
ータ存在FLAG」が「１」（オペレータが検出器500〜700
の検出領域に存在する）かをチェックする（50）。

「１」である（オペレータが存在する）と、「5 ON→
6 ON移動演算リクエストFLAG」，「7 ON→6 ON移動演算
リクエストFLAG」，「6 ON→5 ON移動演算リクエストFL
AG」および「6 ON→7 ON移動演算リクエストFLAG」をチ
ェックする（51,54,57,60）。すなわち、オペレータが
検出器500の検出領域から検出器600の検出領域に移動し
たが、検出器700の検出領域から検出器600の検出領域に
移動したか、検出器600の検出領域から検出器500の検出
領域に移動したか、あるいは、検出器600の検出領域か
ら検出器700の検出領域に移動したか、をチェックす
る。

「5 ON→6 ON移動演算リクエストFLAG」が１（オペレ
ータが検出器500の検出領域から検出器600の検出領域に
移動した）のときには、「移動方向FLAG1」に「１」を
セットし（52）、レジストDB5 ONのデータ（D₅）をレジ
スタＡに、レジスタDB6 ONのデータ（D₆）をレジスタＢ
に、タイマーCT5 ONのタイムデータ（オペレータが検出
器500の領域に進入してからの経過時間）をレジスタＣ
に格納する（53）。

「7 ON→6 ON移動演算リクエストFLAG」が１（オペレ
ータが検出器700の検出領域から検出器600の検出領域に
移動した）のときには、「移動方向FLAG2」に「１」を
セットし（55）、レジストDB7 ONのデータ（D₇）をレジ
スタＡに、レジスタDB6 ONのデータ（D₆）をレジスタＢ
に、タイマーCT7 ONのタイムデータ（オペレータが検出
器700の領域に進入してからの経過時間）をレジスタＣ
に格納する（56）。

「6 ON→5 ON移動演算リクエストFLAG」が１（オペレ
ータが検出器600の検出領域から検出器500の検出領域に
移動した）のときには、「移動方向FLAG3」に「１」を
セットし（58）、レジストDB6 ONのデータ（D₆）をレジ
スタＡに、レジスタDB5 ONのデータ（D₅）をレジスタＢ
に、タイマーCT6 ONのタイムデータ（オペレータが検出
器600の領域に進入してからの経過時間）をレジスタＣ
に格納する（59）。

「6 ON→7 ON移動演算リクエストFLAG」が１（オペレ
ータが検出器600の検出領域から検出器700の検出領域に
移動した）のときには、「移動方向FLAG4」に「１」を
セットし（61）、レジストDB6 ONのデータ（D₆）をレジ
スタＡに、レジスタDB7 ONのデータ（D₇）をレジスタＢ
に、タイマーCT6 ONのタイムデータ（オペレータが検出
器600の領域に進入してからの経過時間）をレジスタＣ
に格納する（62）。

これらのリクエストFLAGのすべてが０である（オペレ
ータが停止している）ときには、レジスタＡに０（移動
距離＝０）を書込み、レジスタDBVELに０（移動速度＝
０）を書込んで（68）、メインルーチンに戻って「出
力」（８）で、オペレータ存在FLAG,オペレータ５〜７
ストップFLAGのデータと共に、マイクロプロセッサ200
に転送する。

「オペレータ存在FLAG」が０であった（オペレータが
存在しない）ときには、第8b図で、「5 OFF→6 OFF移動
演算リクエストFLAG」，「7 OFF→6 OFF移動演算リクエ
ストFLAG」，「6 OFF→5 OFF移動演算リクエストFLAG」
および「6 OFF→7 OFF移動演算リクエストFLAG」をェッ
クする（70,73,76,79）。すなわち、オペレータが検出
器500の検出領域から退出し次に検出器600の検出領域か
ら退避したか、検出器700の検出領域から退避し次に検
出器600の検出領域から退出したか、検出器600の検出領
域から退出し次に検出器500の検出領域から退避した
か、あるいは、検出器600の検出領域から退避し次に検
出器700の検出領域から退出したかをチェックする。

「5 OFF→6 OFF移動演算リクエストFLAG」が「１」
（オペレータが検出器500の検出領域から退出し次に検
出器600の検出領域から退出した）であると「移動方向5
FLAG」を「１」にセットし（71）、レジスタDB5 OFFの
データ（D₅）をレジスタＡに、レジスタDB6 OFFのデー
タ（D₆）をレジスタＢに、タイマーCT5 OFFのタイムデ
ータ（オペレータが検出器500の検出領域から退去して
からの経過時間）をレジスタＣに格納する（72）。

「7 OFF→6 OFF移動演算リクエストFLAG」が「１」
（オペレータが検出器700の検出領域から退出し次に検
出器600の検出領域から退出した）であると「移動方向6
FLAG」を「１」にセットし（74）、レジスタDB7 OFFの
データ（D₇）をレジスタＡに、レジスタDB6 OFFのデー
タ（D₆）をレジスタＢに、タイマーCT7 OFFのタイムデ
ータ（オペレータが検出器700の検出領域から退去して
からの経過時間）をレジスタＣに格納する（75）。

「6 OFF→5 OFF移動演算リクエストFLAG」が「１」
（オペレータが検出器600の検出領域から退出し次に検
出器500の検出領域から退出した）であると「移動方向7
FLAG」を「１」にセットし（77）、レジスタDB6 OFFの
データ（D₆）をレジスタＡに、レジスタDB5 OFFのデー
タ（D₅）をレジスタＢに、タイマーCT6 OFFのタイムデ
ータ（オペレータが検出器600の検出領域から退去して
からの経過時間）をレジスタＣに格納する（78）。

「6 OFF→7 OFF移動演算リクエストFLAG」が「１」
（オペレータが検出器600の検出領域から退出し次に検
出器700の検出領域から退出した）であると「移動方向7
FLAG」を「１」にセットし（80）、レジスタDB6 OFFの
データ（D₆）をレジスタＡに、レジスタDB7 OFFのデー
タ（D₇）をレジスタＢに、タイマーCT6 OFFのタイムデ
ータ（オペレータが検出器600の検出領域から退去して
からの経過時間）をレジスタＣに格納する（81）。

これらのリクエストFLAGのすべてが０である（オペレ
ータ不在で移動もない）ときには、レジスタＡに０（移
動距離＝０）を書込み、レジスタDBVELに０（移動速度
＝０）を書込んで（68）、メインルーチンに戻って「出
力」（８）で、オペレータ不在FLAGのデータと共に、マ
イクロプロセッサ200に転送する。

移動方向，速度演算（DVD）に進んで、演算リクエス
トFLAG（８種）のいずれか１つが１（オペレータが移動
した）であって、上述の情報処理を終了した場合には、
あらかじめ記憶していたそれぞれの検出器間の距離（本
実施例においては一定）をレジスタＤに格納して（6
3）、レジスタA,B,C,Dの値を基に、移動距離 を計算し、この結果をレジスタDBMOVに書込む（64）。
次にレジスタDBMOVのデータをレジスタＡに格納し、こ
のレジスタＡの値とレジスタＣの値（移動時間）より、
移動速度A/Cを計算し、この計算結果をレジスタDBVELに
書込む（65,66）。次に、すべての「演算リクエストFLA
G」を「０」にリセットする。

そしてメインルーチンへ戻り、「出力」（８）でオペ
レータ存在FLAG（検出器500〜700の検出領域にオペレー
タ存在:1、不在:0），オペレータストップ5FLAG（検出
器500の検出領域にオペレータが停止している:1），オ
ペレータストップ6FLAG（検出器600の検出領域にオペレ
ータが停止している:1），オペレータストップ7FLAG
（検出器700の検出領域にオペレータが停止している:
1），ある検出器への進入移動方向を示す移動方向1FLAG
（検出器500から600への方向:1），移動方向2FLAG（検
出器700から600への方向:1），移動方向3FLAG（検出器6
00から500への方向:1），移動方向4FLAG（検出器600か
ら700への方向:1），ある検出器からの退出移動方向を
示す移動方向5FLAG（検出器500から600への方向:1），
移動方向6FLAG（検出器700から600への方向:1），移動
方向7FLAG（検出器600から500への方向:1），移動方向8
FLAG（検出器600から700への方向:1）等のデータ、レジ
スタあのデータ（移動距離）およびレジスタDBVELのデ
ータ（移動速度）をマイクロプロセッサ200に転送す
る。

第11図に、「移動方向FLAG」が示す移動方向を矢印に
より図示した。図中の矢印101は、「移動方向1FLAG＝
１」が示す移動方向を示し、以下、図中に示す矢印のナ
ンバーの下１桁がが移動方向FLAGのナンバーを示す。こ
れらの移動方向が、移動距離と共に、マイクロプロセッ
サ400から200に報知される。

マイクロプロセッサ200は、マイクロプロセッサ400か
ら与えられる、オペレータの存否，停止位置，移動方
向，移動速度等と、その時の複写機の操作ボード入力設
定ならびに機器状態（動作中，待機中，異常停止中等）
とから、オペレータを検出した場合には、それが単なる
通行人か、複写機を使用しようとする者か、使用中の者
か、使用中に退去しようとする者か、あるいは使用を終
えて退去しようとする者かを判断し、情報報知の要否，
複写準備の要否等を判断して、所要のとき情報報知や複
写準備等を行なう。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、距離検出手段は、受信手段の受
信レベルに影響されず、検出対象の有無のみならず、検
出対象物までの距離を直接求めてから検出対象物の有無
を判定し、また複数の距離検出手段を有するので、オペ
レータの検出をより確実に行なうことができる。さらに
検出器のデータと隣接する検出器とのデータとによりオ
ペレータの移動速度と移動方向も検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す概略ブロック
図である。 第2a図は、本発明一実施例を装備した複写機の側面図を
示し、第2b図はその上面図を示す。 第３図は、本発明の一実施例で用いられる距離検出器の
受光素子14の、スポット光の位置と出力電流の関係を示
すグラフである。 第４図は、本発明において距離測定媒体に赤外線を用い
た場合の距離検出器500の検出部５の概略構成を示すブ
ロック図である。 第５図は、本発明において距離測定媒体に超音波を用い
た場合の距離検出器500の検出部５の概略構成を示すブ
ロック図である。 第６図は、本発明において距離測定媒体に超音波を用い
た場合の距離検出器500の各部の電気信号を示すタイム
チャートである。 第7a図は、第１図に示すマイクロプロセッサ400の、第
１実施態様でのオペレータ検出処理動作を示すフローチ
ャートである。 第7b図は、第１図に示すマイクロプロセッサ400の、第
二実施態様でのオペレータ検出処理動作を示すフローチ
ャートである。 第８図ａは、第7a図および第7b図に示す「500領域での
進退検出」（ACD5）の内容を示すフローチャートであ
る。 第8b図は、第7a図および第7b図に示す「600領域での進
退検出」（ACD6）の内容を示すフローチャートである。 第8c図は、第7a図および第7b図に示す「700領域での進
退検出」（ACD7）の内容を示すフローチャートである。 第9a図および第9b図は、第7a図および第7b図に示す「移
動方向，速度演算」（DVD）の内容を示すフローチャー
トである。 第10図は、第１図に示すマイクロプロセッサ400の、内
部タイマー割込処理動作を示すフローチャートである。 第11図は、マイクロプロセッサ400が検出するオペレー
タの移動方向を示す平面図である 1:複写機本体、2:原稿圧板 3:操作・表示部、5,6,7:オペレータ検出器の検知部 8a〜8c:赤外線ビーム（距離検検出用の媒体） 9a〜9f,10a〜10f:超音波（距離検出用の媒体）の検出領
域外縁 11:投光LED（発信手段）、12:投光レンズ（発信手段） 13:受光レンズ（受信手段）、14:受光素子（受信手段） 15:スピーカー（発信手段）、16:超音波発振器（発信手
段） 17:マイクロフォン（受信手段） 18:マイクロフォン受信器（受信手段） 200:複写機の主制御装置のマイクロプロセッサ 400:マイクロプロセッサ（情報処理手段） 500,600,700:検出器（距離検出手段） 510,610,710:信号処理回路（測定手段） 520,620,720:発信器（発信手段）、530:受信器（受信手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−79968（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261270（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 21/00 370 - 540 G06F 1/00 334

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれが、オペレータが事務機器を使用
   するときに存在する方向に距離測定用の媒体を発射する
   発信手段，前記発信手段により発射された媒体の反射を
   受ける受信手段、および、前記発信手段により発射した
   信号と前記受信手段により受けた信号との相互関係と、
   前記媒体の空気中での伝搬特性から、反射対象と事務機
   器との距離を測定する測定手段、でなる複数組の距離検
   出手段；および、 反射対象が前記複数組の距離検出手段の内の隣接する２
   組の、一方の検出領域に入った時の距離と他方の検出領
   域に入った時の距離、および一方の検出領域に入ってか
   ら他方の検出領域に入るまでの時間とから、反射対象の
   移動する速さおよび移動方向を示す情報を発生する処理
   手段； を備える事務機器のオペレータ検出装置。
2. 【請求項２】それぞれが、オペレータが事務機器を使用
   するときに存在する方向に距離測定用の媒体を発射する
   発信手段，前記発信手段により発射された媒体の反射を
   受ける受信手段、および、前記発信手段により発射した
   信号と前記受信手段により受けた信号との相互関係と、
   前記媒体の空気中での伝搬特性から、反射対象と事務機
   器との距離を測定する測定手段；でなる複数組の距離検
   出手段；および、 反射対象が前記複数組の距離検出手段の内の隣接する２
   つの、一方の検出領域から出た時の距離と他方の検出領
   域から出た時の距離、および一方の検出領域を出てから
   他方の検出領域を出るまでの時間とから、反射対象の移
   動する速さおよび移動方向を示す情報を発生する処理手
   段； を備える事務機器のオペレータ検出装置。
3. 【請求項３】それぞれが、オペレータが事務機器を使用
   するときに存在する方向に距離測定用の媒体を発射する
   発信手段，前記発信手段により発射された媒体の反射を
   受ける受信手段、および、前記発信手段により発射した
   信号と前記受信手段により受けた信号との相互関係と、
   媒体の空気中での伝搬特性から、反射対象と事務機器と
   の距離を測定する測定手段、でなる複数組の距離検出手
   段；および、 前記複数組の距離検出手段の測定結果によりオペレータ
   の存在，非存在を示す情報を発生し、非存在情報を発生
   した状態においては、反射対象が前記複数組の距離検出
   手段の内の隣接する２つの、一方の検出領域に入った時
   間および距離と、他方の検出領域に入った時間および距
   離から反射対象の移動する速さおよび移動方向を示す情
   報を発生し、存在情報を発生した状態においては、反射
   対象が前記複数組の距離検出手段の内の隣接する２つ
   の、一方の検出領域から出た時間および距離と、他方の
   検出領域から出た時間および距離から、反射対象の移動
   する速さおよび移動方向を示す情報を発生する処理手
   段； を備える事務機器のオペレータ検出装置。