JP6444638B2 - ユーザ検出方法とユーザ検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザ検出方法とユーザ検出装置及び画像形成装置に係り、特に、装置近傍の人（物体）を検出して、その人がユーザか否かを検出するユーザ検出方法とユーザ検出装置及び画像形成装置に関するものである。

近年、画像形成装置等の装置機器において、利用者の利便性を向上させるため、また、消費電力を抑えるために、当該装置機器の通常モードから省エネ・モード（ｅｃｏモード）等へ移行することで消費電力を抑える機能を有して、当該装置機器へ接近する人をユーザであるか否かを検出し、当該装置の通常モードから省エネ・モードへの移行を行なったり、自動予熱モードへの移行を行なったりしている。

省エネ・モードとは、当該装置に対する操作がない場合に、メインＣＰＵ等への電力供給を停止することにより、通常モードよりも消費電力を抑えることができるモードのことをいう。

具体的には、例えば、装置付近において人体を検出していない時（未使用時）は、操作表示部（ＬＣＤ）の表示をＯＦＦにするとともに、シート（記録用紙）上に転写された画像情報（トナー像）を定着させる定着手段（ヒータを内蔵したローラ）の定着温度を人体が検出されている時より低い温度に設定し、人体を検出している時は、操作表示部の表示をＯＮするとともに、定着手段の定着温度を定着動作可能な所定温度に設定する機能である。

ここで、従来の画像形成装置におけるユーザの検出操作について説明する。
例えば、距離センサを用いた人体検出では、画像形成装置近傍の人体（検出物体）の距離の時間的な変化（速度）をもとに検出物体がユーザであるか否かを判別する。

この場合、１つの距離センサを用いると画像形成装置に対して１次元の座標軸上での距離、速度を求められる。２つの距離センサを用いた場合は、２次元での座標位置、速度ベクトルを求めることができる。

当該画像形成装置近傍の人体の動きが複雑なことを考慮すると、２以上の距離センサを搭載し、２次元ないし３次元座標での人体検出を行なう方が、１つの距離センサを搭載した場合より、ユーザ検出精度が向上することが考えられる。しかしながら、複数の距離センサを搭載する必要があり、距離センサから出力される検出結果の処理も複雑になるため、信号処理部もより高い演算能力が必要となる。したがって、簡単なアルゴリズムでユーザの検出をできれば、システムを簡素化でき、コストも安く実現できる。

また、ユーザがいない時は、一定時間以上、操作がなければ、省エネ・モードへ移行するが、距離センサを搭載すれば、リアルタイムにユーザの有無が分かり、ユーザがいない時は、即座に省エネ・モードへ移行することで、省電力性能を向上することができる。

従来技術として、例えば、画像形成装置において、当該画像処理装置の周辺にいる人を所定の時間間隔で検出して、検出した人の位置を出力する検出部を備え、当該画像処理装置を中心とした予め設定した半径以内の第１の領域内にいる者を特定し、前記特定された者が、当該画像処理装置を操作するための場所である第３の領域を含む、前記第１の領域よりも当該画像処理装置に近い第２の領域で検出された場合、前記第１の領域に検出された位置から前記第２の領域で検出された位置への移動方向が前記第３の領域に向かう方向であれば、動作モードを省電力モードから非省電力モードに切り替えるようにしたものが提案されている（引用文献１を参照）。

特開２０１１−１７２１３２号公報

従来は、２つ以上の距離センサや、２つ以上のカメラから２次元座標上の１点を求めて、座標の時間変化を観測し、２次元座標上での速度ベクトルを求めて、検出物体がユーザか否かを判断していた。

しかしながら、複数の距離センサやカメラを用いる構成では、信号処理も複雑なものとなり、さらに、コストアップにもつながるという問題が生じる。また、信号処理を行うためのＩＣのスペックアップも必要となり、さらなるコストアップとなる。

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、距離センサの構成を簡単にして、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく簡単な方式によりユーザ検出を行うことができるユーザ検出方法とユーザ検出装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、送信機により信号を送信する送信工程と、送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信機により受信する受信工程と、受信した信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算工程と、演算した結果を記憶する記憶工程とを有し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出方法において、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定工程を有し、前記ユーザ判定工程において、前記検出物体を検出する領域として、前記受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域を設定し、前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、前記ユーザ判定工程は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することを特徴とするものである。

また、本発明は、前記送信工程における信号媒体として、超音波を用いることが好ましい。

また、本発明は、前記ユーザ判定工程において、前記第１検出領域を前記受信機から３０（ｃｍ）付近にわたる範囲とし、前記第２検出領域を前記受信機から３０（ｃｍ）付近から１５０（ｃｍ）付近にわたる範囲とすることが好ましい。

また、本発明は、前記第２検出領域において、前記検出物体の検出速度が＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）から＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）の場合、前記検出物体がユーザであると判定することが好ましい。
本発明において、「＋」は検出物体が装置に近づく方向とする。

また、本発明は、前記演算工程において、記憶した前記検出物体の距離情報から前記検出物体の移動平均を算出して、その移動平均の値（距離、時間）により前記検出物体から前記受信機までの距離、前記検出物体の速度を算出することが好ましい。

さらに、本発明は、信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出装置において、当該ユーザ検出装置を制御する制御部の構成として、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部を備え、前記ユーザ判定部は、前記検出物体を検出する領域として、前記受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域を設定し、当該ユーザ検出装置を制御する制御部の構成として、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部を備え、前記ユーザ判定部として、前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、前記ユーザ判定工程は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することを特徴とするものである。

また、本発明は、前記送信機における信号媒体として、超音波を用いることが好ましい。

また、本発明は、前記ユーザ判定部において、前記第１検出領域を前記受信機から３０（ｃｍ）付近にわたる範囲とし、前記第２検出領域を前記受信機から３０（ｃｍ）付近から１５０（ｃｍ）付近にわたる範囲とすることが好ましい。

また、本発明は、前記第２検出領域において、前記検出物体の検出速度が＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）から＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）の場合、前記検出物体がユーザであると判定することが好ましい。
本発明において、「＋」は検出物体が装置に近づく方向とする。

また、本発明は、前記演算部の構成として、前記メモリ部に記憶した前記検出物体の距離情報から前記検出物体の移動平均を算出して、その移動平均の値（距離、時間）により前記検出物体から前記受信機までの距離、前記検出物体の速度を算出することが好ましい。

また、本発明は、信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出装置を備える画像形成装置において、前記ユーザ検出装置として、請求項６から１０のうちの何れか一項に記載のユーザ検出装置を用いることを特徴とするものである。

本発明のユーザ検出方法によれば、送信機により信号を送信する送信工程と、送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信機により受信する受信工程と、受信した信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算工程と、演算した結果を記憶する記憶工程とを有し、前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ検出方法において、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定工程を有し、前記ユーザ判定工程において、前記検出物体を検出する領域として、前記受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域を設定し、前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、前記ユーザ判定工程は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、ユーザ／非ユーザ判定を行なうことができる。

また、本発明のユーザ検出装置によれば、信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ検出装置において、前記検出物体を検出する領域として、前記受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域を設定し、当該ユーザ検出装置を制御する制御部の構成として、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部を備え、前記ユーザ判定部として、前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、前記ユーザ判定工程は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、ユーザ／非ユーザ判定を行なうことができる。

また、本発明の画像形成装置によれば、信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報（距離、速度）を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ検出装置を備える画像形成装置において、前記ユーザ検出装置として、請求項６から１０のうちの何れか一項に記載のユーザ検出装置を用いることで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、ユーザ／非ユーザ判定を行なうことができる。これにより、省エネ・モードを備えた画像表示装置等の装置機器にユーザ検出装置を採用することで、省電力性能を効率良く発揮することができる。複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、ユーザ／非ユーザ判定を行なうことができるので、省電力性能に優れた画像表示装置を実現できる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）によるユーザを検出する状態を示す説明図である。 前記ユーザ検出装置の構成を示すブロック図である。 前記距離センサにより検出物体を検出して判定する検出領域を示す説明図である。 前記距離センサにより検出された検出物体の検出距離と速度とに基づくユーザ判定の一例を示す説明図である。 前記画像形成装置の距離センサにおいてタイミング発生器による所定のタイミングで送信機から信号を送信して受信機で受信するタイミングチャートの一例を示す説明図である。 前記画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。 （ａ）は前記画像形成装置に対して検出物体が前方から直進して近づいてきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。 （ａ）は前記画像形成装置に対して検出物体が斜め前方から近づいてきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。 前記画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）の構成を示すブロック図である。 前記画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。 （ａ）は前記画像形成装置の前を検出物体が横切るときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。 前記画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）の構成を示すブロック図である。 前記画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。 （ａ）は前記画像形成装置の横から移動して前に検出物体がきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。 前記画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。
図１は発明を実施する形態の一例であって、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）によるユーザを検出する状態を示す説明図、図２は前記ユーザ検出装置の構成を示すブロック図、図３は前記距離センサにより検出物体を検出して判定する検出領域を示す説明図、図４は前記距離センサにより検出された検出物体の検出距離と速度とに基づくユーザ判定の一例を示す説明図である。

本発明の第１実施形態は、図１に示すように、信号を送信する送信機２０と、送信機２０から送信されて検出物体２から反射して返ってくる信号を受信する受信機３０と、受信機３０からの信号に基づき検出物体２の距離情報（距離、速度）を演算する演算部４２と、演算部４２の結果を記憶するメモリ部４３とを有する距離センサ（ユーザ検出装置）１０を備えて、距離センサ１０によりユーザを検出するようにされた画像形成装置１において、距離センサ１０の構成として、本発明に係るユーザ検出装置の特徴的な構成を採用したことを特徴とするものである。

画像形成装置１は、複数の機能を有する、いわゆる複合機であって、動作モードとして、例えばコピーモード、ファクシミリモード（ＦＡＸモード）、ドキュメントファイリングモード（スキャンした画像を画像形成装置内部の記憶装置に記憶するモード）、メールモード（スキャンした画像を電子メールに添付する形式で送信するモード）およびネットワークプリンタモードを備えるものであってもよい。

ここで、画像形成装置１を構成する特徴的な距離センサ１０について説明する。
距離センサ１０は、図１，図２に示すように、送信機２０と受信機３０とを備え、受信信号の状態か送信機２０から検出物体（ユーザ）２を経由して受信機３０に至るまでの距離を測定して検出物体２を検出する。

また、距離センサ１０は、図２に示すように、制御部４０を備えて各部動作を制御する。制御部４０は、タイミング発生部４１、演算部４２、メモリ部４３、ユーザ判定部４４を備えている。

送信機２０は、送信ドライバ２１を介してタイミング発生部４１と接続され、タイミング発生部４１により所定のタイミングで信号を送信するようにされている。信号媒体は、赤外光であっても、超音波であってもよい。

受信機３０は、アンプ／コンパレータ３１を介して演算部４２と接続され、送信機２０から送信されて検出物体２で反射して戻ってきた信号（受信信号）を電気信号としてアンプし、演算できる状態とした上で演算部４２へ信号を送る。

タイミング発生部４１は、送信機２０に対して所定のタイミングで信号を送信させる。

演算部４２は、受信機３０による受信信号の受信結果に基づき、送信機２０から検出物体２までの距離から検出物体２の位置座標を算出する。
具体的には、演算部４２は、信号媒体が赤外光の場合は、受光量より送信機２０から検出物体２までの距離を演算し、信号媒体が超音波である場合は、受信信号の時間差により、送信機２０から検出物体２までの距離を演算する。

メモリ部４３は、検出物体２の位置座標を複数時刻において記憶するとともに、演算部４２により算出された距離情報、速度情報を記憶する。

ユーザ判定部４４は、送信機２０から検出物体２までの距離を用いて検出物体２がユーザであるか否かを判断する。

そして、ユーザ判定部４４は、ユーザを検出する領域として、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域が設定されている。

そして、ユーザ判定部４４は、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定する。

第１実施形態では、図３，図４に示すように、第１検出領域４４１を近距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第２検出領域４４２を中間距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近から１５０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第３検出領域４４３を遠距離領域として、受信機３０から１５０（ｃｍ）を超えて離れた領域とする。

ここで、図４に、距離センサ１０により検出された検出物体２の検出距離と、検出距離より算出される速度とに基づくユーザ判定の一例を示す。

図４では、縦軸に検出距離、横軸に検出物体の移動速度をとって、距離センサ１０により検出された検出物体２の検出距離や移動速度に基づいて、検出物体２がユーザであるか否かを判定する。

ユーザ判定部４４は、検出物体２が第１検出領域４４１内で検出された場合は、速度を測定することなく、検出物体２をユーザと判定する。

また、ユーザ判定部４４は、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、移動速度を計算して、図４に示すように、移動速度が、例えば、＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）〜＋２００（ｃｍ／ｓｅｃ）であれば、検出物体２をユーザと判定する。

そして、ユーザ判定部４４は、検出物体２が第１検出領域４４１や第２検出領域４４２では検出されずに、第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定する。

制御部４０は、このように検出物体２がユーザであるか否かを判断することで、画像形成装置１を例えば省エネ・モードから復帰させたり、また、ユーザが検出されない状態が続けば、画像形成装置１を省エネ・モードへ移行させたりするように構成されている。

次に、第１実施形態の画像形成装置１の距離センサ１０により検出物体２を検出するための送信機２０と受信機３０の動作状態をタイミングチャートに沿って説明する。
図５は第１実施形態の画像形成装置の距離センサにおいてタイミング発生器による所定のタイミングで送信機から信号を送信して受信機で受信するタイミングチャートの一例を示す説明図である。

図５に示すように、距離センサ１０において、タイミング発生部４１からは、送信機２０を駆動するための信号が所定の周期で出力される。第１実施形態では、タイミング発生部４１から４０ＫＨｚの周期で信号が出力される。

距離センサ１０は、送信機２０の信号媒体として超音波が用いられ、センサ固有の周波数で駆動される。第１実施形態では、距離センサ１０は、周波数４０ｋＨｚで駆動される。

ここでは、距離センサ１０の通常Duty比は５０％としている。
Duty比の値は、センサ固有の値により変わる。つまり、通常、Duty比が５０％の時、送信／受信とも最大感度となることから、図５に示す説明図ではDuty比は５０％としている。

パルス数に関しては、パルス数が多いと検出距離が大きくなるが、パルス数は１０程度で飽和する。また、パルス数が多すぎると消費電力が高くなるため、検出距離とのバランスをとるのが望ましい。

距離センサ１０においては、送信機２０の駆動周波数（例えば、４０ｋＨｚ）とパルス数（例えば、１０）が決まるとバースト幅が決定する。
例えば、送信機２０の駆動周波数が４０ｋＨｚ、パルス数が１０とするとバースト幅は２５０（usec）となる。

送信機２０を駆動する送信ドライバ２１による送信波形は、図５に示すような矩形波としているが、これは送信機２０を電気的に駆動している波形であって、実際の超音波の波形を示すものではない。

送信機２０において、送信ドライバ２１からの電気信号が超音波信号（弾性信号）に変換される。そして、検出物体２から反射された超音波信号は、受信機３０にて受信されて再び微小な電気信号に変換される。

アンプ／コンパレータ３１において、この微小な電気信号をオペアンプ等で増幅し、所定の周波数で包絡線検波を行ない、コンパレータを通って、所定のしきい値を超えた信号をアクティブとすることで、デジタル信号化することができる。

ところで、受信機３０は、図５に示すように、送信ドライバ２１の駆動による送信機２０からの送信信号の発信とほぼ同時に受信信号を受けているが、これは送信機２０から受信機３０へ直接入力される信号である。これを「直接到達波」と呼ぶ。したがって、受信機３０により直接到達波以外の信号が受信された場合は、その受信信号は検出物体２から反射した受信信号である。

演算部４２においては、送信信号の駆動時刻から受信信号を受信した時刻までの時間を計測することにより、検出物体２までの距離を計算することができる。

具体的には、この時間は、検出物体２までの距離の２倍を音速（ｔａ＝２５℃では、約３４０（ｍ／ｓｅｃ））で割ったものとなるので、この式より検出物体２までの距離を測定することができる。

メモリ部４３には、上記計算により算出した検出物体２までの距離を逐次記録される。

距離測定を行う時間の間隔は、バースト間隔により調整する。
第１実施形態では、バースト間隔は、４０（ｍｓ）で行っている。
これを測定距離に直すと、３４０（ｍ／ｓ）×４０（ｍｓ）÷２＝６．８（ｍ）であり、片道６．８（ｍ）以上の測定はできないことになる。したがって、バースト間隔を短くすれば、データポイントが多くなり、正確な測定ができる。

次に、第１実施形態の画像形成装置１のユーザを検出する領域において距離センサ１０による検出物体２を検出する状態について図面を参照して説明する。

図６は第１実施形態の画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。

図６に示すように、まず、検出物体２が画像形成装置１から離れた遠距離領域である第３検出領域４４３を通過する場合は、検出物体２はユーザとして判定されない。
画像形成装置１から離れた位置からでは画像形成装置１を操作することができないからである。

次に、検出物体２が近距離領域である第１検出領域４４１内に入って画像形成装置１に近接している状態のときは、検出物体２はユーザとして判定される。

次に、検出物体２が中間距離領域である第２検出領域４４２内に移動してきて、さらに画像形成装置１に近づくように移動してきた場合は、検出物体２のバースト間隔毎の距離をメモリすることで、移動速度を算出して、その移動速度によって検出物体２がユーザか否かを判定する。

第１実施形態では、距離センサ１０は１対の送信機２０と受信機３０からなる超音波センサを用いているので、速度としては１軸の変化となる。つまり、図６に示すように、移動物体２のベクトル方向が画像形成装置１へ垂直に移動する場合は、垂直方向へ１００％のベクトルＶ１が検出できる。また、移動方向が斜めに向かうベクトルＶ２の場合は、ベクトルＶｘとベクトルＶｙにベクトル分解される。水平方向のベクトルＶｘは測定できずに、垂直方向のベクトルＶｙのみの測定となる。

しかし、どれくらいの速度で画像形成装置１に近づいてくるかが問題となるので、水平方向（図６中で左右方向）の移動であるベクトルＶｘは必要なく、垂直方向のベクトルＶｙのみのモニターで検出物体２がユーザか否かを判定できる。

次に、第１実施形態の画像形成装置１に対して近づいてくる検出物体２を距離センサ１０により検出する場合について説明する。

図７（ａ）は第１実施形態の画像形成装置に対して検出物体が前方から直進して近づいてきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフ、図８（ａ）は前記画像形成装置に対して検出物体が斜め前方から近づいてきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。

図７（ａ），図８（ａ）は、横軸に時間、縦軸に検出距離をとった時間に対する移動距離（位置）のグラフであり、図７（ｂ），図８（ｂ）は、横軸に時間、縦軸に移動速度をとった時間に対する移動速度のグラフである。

図７（ａ），（ｂ）、図８（ａ），（ｂ）に示すグラフは、受信機３０によりバースト間隔にて検出された検出物体２の距離を演算部４２で算出して、メモリ部４３にメモリし、そのメモリ結果をプロットしたものである。このグラフでは、生データを三角（△）で示し、生データ３点間の「移動平均」を取ったものを四角（□）で示している。この距離測定結果の移動平均を取った方が、グラフの傾きがなめらかになり、誤判断しづらい曲線になるので、移動平均を取った方が望ましい。

人（ユーザ）の動きは一定ではないので、距離センサ１０が正確に距離を測定できた場合であっても、グラフが滑らかにならず、１区間のみ負の速度などを検出してしまうことがある。このような場合、移動平均を取ることにより、距離グラフを滑らかにしてから、速度を計算することで、人の動きのノイズ成分によらずに、ユーザ判定を正確に行うことができる。

まず、画像形成装置１に対して検出物体２が前方から直進して近づいてきた場合について説明する。

図７（ａ）に示すように、画像形成装置１に対して検出物体２が前方から直進して近づいてきたときは、距離センサ１０により検出物体２は受信機３０から１３０（ｃｍ）程離れた距離で検出され、時間が経過するにつれて徐々に画像形成装置１に接近してくることが分かる。

また、図７（ｂ）に示すように、画像形成装置１に対して検出物体２が前方から直進して近づいてきたときの移動速度は、約＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以下から約＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）以上で推移し、画像形成装置１に近くなればなるほど移動速度が小さくなる。
ここで、移動速度の「＋」はマシンに近づく方向である。

距離センサ１０は、この＋２０〜＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）での移動速度を検出して、検出物体２がユーザであると判定することができる。
この場合、１度の＋２０〜＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）の検出結果によりユーザ判定するのではなく、設定された複数回の移動速度の判定に基づきユーザ判定することが望ましい。これにより、ノイズ入力等による誤動作を防ぐことができる。

次に、画像形成装置１に対して検出物体２が斜め前方から近づいてきた場合について説明する。

図８（ａ）に示すように、画像形成装置１に対して検出物体２が斜め前方から近づいてきたときは、検出物体２が直進してきた場合と同様に、距離センサ１０により検出物体２が検出され、時間が経過するにつれて徐々に画像形成装置１に接近してくることが分かる。

また、図８（ｂ）に示すように、画像形成装置１に対して検出物体２が斜め前方から近づいてきたときの移動速度は、検出物体２が直進してきた場合と同様に、約＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以下から約＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）以上で推移しているので、この速度域の連続により、検出物体２がユーザであると判定することができる。

次に、第１実施形態の画像形成装置１において距離センサ１０により検出された検出物体２がユーザであるか否かを判定する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図９は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。

図９に示すように、画像形成装置１において距離センサ１０によりユーザ検出が開始されると、タイミング発生部４１による周波数に合せて送信機２０より送信される信号を受信機３０によりバースト間隔毎に検出して、検出された受信信号の情報に基づき受信機３０と検出物体２との距離を測定する（ステップＳ１）。

そして、検出物体２が画像形成装置１付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出されたか否かが判断される（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、検出物体２が画像形成装置１付近の第１検出領域４４１で検出されたと判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ３）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ２において、検出物体２が画像形成装置１付近の第１検出領域４４１で検出されていないと判断された場合は、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移しているか否かが判断される。ここでは、検出物体２の移動速度は、約＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）以上から約＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以下の範囲で判定基準が設定されている。

ステップＳ４において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していると判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ５）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ４において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していないと判断された場合は、検出物体２はユーザではない判定されて（ステップＳ６）、ユーザ判定処理は終了する。

以上のように構成したので、第１実施形態によれば、送信機２０と、受信機３０と、検出物体２の距離情報を演算する演算部４２と、演算部４２の結果を記憶するメモリ部４３とを具備し、検出物体２の距離情報に基づきユーザを検出する距離センサ１０を備える画像形成装置１において、距離センサ１０を制御する制御部４０として、検出物体２の距離情報に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部４４を備え、ユーザ判定部４４において、検出物体２を検出する領域として、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域を設定し、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定するように構成することで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、ユーザ／非ユーザ判定を行なうことができる。

なお、第１実施形態では、距離センサ１０として、送信機２０と受信機３０とを別体で構成しているが、送信デバイスと受信デバイスを１デバイスで構成して、送受信を共用するようにしたものであってもよい。

また、第１実施形態では、ユーザを検出する領域として、第１検出領域４４１を受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第２検出領域４４２を受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近から１５０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第３検出領域４４３を受信機３０から１５０（ｃｍ）を超えて離れた領域としているが、それぞれの検出領域を設定する範囲は、距離センサを搭載する画像形成装置等の装置機器の設置される環境スペースに応じて適宜設定することは可能である。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、画像形成装置の前を横切る人が画像形成装置を使用するユーザであるか否かを判定することを特徴とするものである。
図１０は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）の構成を示すブロック図、図１１は前記画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。

なお、第２実施形態の画像形成装置において、第１実施形態の画像形成装置と同様な構成を有するものは、同じ符号を付することで説明を省略する。

第２実施形態の画像形成装置２００は、図１０，図１１に示すように、送信機２０、受信機３０を備えるとともに、各部動作を制御する制御部２４０とを有する距離センサ（ユーザ検出装置）２１０を備えて、画像形成装置２００を使用するユーザを判定することを特徴とするものである。

画像形成装置２００は、図５に示すように、第１実施形態の画像形成装置１と同様に、タイミング発生部４１から発生する周波数に合せて送信機２０により検出信号を送信している。

制御部２４０は、図１０に示すように、タイミング発生部４１、演算部４２、メモリ部４３、ユーザ判定部２４４を備えている。

ユーザ判定部２４４は、送信機２０から検出物体２までの距離を用いて検出物体２がユーザであるか否かを判断する。

そして、ユーザ判定部２４４は、ユーザを検出する領域として、図１１に示すように、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域が設定されている。

そして、ユーザ判定部２４４は、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定する。さらに、検出物体２が画像形成装置２００の前の第１検出領域４４１を横切るときには、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザではないと判定する。

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、図３，図４に示すように、第１検出領域４４１を近距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第２検出領域４４２を中間距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近から１５０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第３検出領域４４３を遠距離領域として、受信機３０から１５０（ｃｍ）を超えて離れた領域とする。

なお、距離センサ２１０により検出された検出物体２の検出距離と、検出距離より算出される速度とに基づくユーザ判定の説明は、第１実施形態の距離センサ１０によるユーザ判定の説明を参照するものとする。

次に、第２実施形態の画像形成装置２００の前を横切る検出物体２を距離センサ２１０により検出する場合について説明する。

図１２（ａ）は第２実施形態の画像形成装置の前を検出物体が横切るときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。

図１２（ａ）は、横軸に時間、縦軸に検出距離をとった時間に対する移動距離（位置）のグラフであり、図１２（ｂ）は、横軸に時間、縦軸に移動速度をとった時間に対する移動速度のグラフである。

図１２（ａ），（ｂ）に示すグラフは、受信機３０によりバースト間隔にて検出された検出物体２の距離を演算部４２で算出して、メモリ部４３にメモリし、そのメモリ結果をプロットしたものである。このグラフでは、生データを三角（△）で示し、生データ３点間の「移動平均」を取ったものを四角（□）で示している。

第２実施形態において、信号媒体に超音波を用いる距離センサ２１０では、センサの特性やアンプゲインによって検出できる距離は変わるが、概ね人体の検出限界距離は、２〜３（ｍ）である。

距離センサ２１０は、受信機３０により検出される受信信号の立下りエッジにより検出物体２を検出するが、受信信号において立下り信号がない場合は、図１２（ａ）に示すように、例えば、２００（ｃｍ）をメモリしている。

すなわち、距離センサ２１０は、人が画像形成装置２００の前を横切る場合、画像形成装置２００の前を通り過ぎると単なる画像形成装置２００を横切った人（非ユーザ）であると判定し、画像形成装置２００の前で止まった場合は、画像形成装置２００の横から侵入してきたユーザであると判定する。

例えば、狭いオフィス環境では、省スペースで多機能の複合機（画像形成装置）を採用しても、その複合機の前に十分なスペースを作ることができず、ユーザがマシンを操作する場合、自然に装置の横からアプローチすることは考えられる。すなわち、ユーザが装置の前に到達するまでの動きは、単に通過する人と同じ動きとなるため、装置の前に到達した時点から装置の前を通り抜けるか、装置の前で立ち止まるかでユーザ／非ユーザが判定できる。したがって、距離センサ２１０は、その動作の違いを検出してユーザ判定を行う。

また、距離センサ２１０は、指向性を持っているため、ユーザではない人（非ユーザ）が画像形成装置２００の前を通り過ぎる場合、受信機３０における非検出領域から検出領域に突然検出物体２が侵入することになる。この場合、検出限界距離の２００（ｃｍ）から突然、近くの距離の検出物体が検出されるため、現実ではありえない移動速度が検出される。この現象を利用して、検出物体２の横切りを検出する。

以下に、第２実施形態の画像形成装置２００の前を横切る検出物体２を距離センサ２１０により検出する場合について具体的に説明する。

図１２（ａ）に示すように、検出物体２が画像形成装置２００の横から前方に近づいてきたときは、検出物体２が受信機３０の検出領域に入ると、検出物体２は受信機３０から２００（ｃｍ）離れた位置から急に画像形成装置２００の前方で近接した位置（３０〜５０（ｃｍ））で検出される。そして、検出物体２が画像形成装置２００の前を通過している間近接した状態が検出される（２秒程度）。そして、画像形成装置２００から２００（ｃｍ）以上遠ざかると受信機３０による検出物体２の検出がされない。

また、図１２（ｂ）に示すように、検出物体２が画像形成装置２００の横から前方に移動してきたときは、検出物体２が受信機３０の検出領域に入ると、移動速度は急に約＋８００（ｃｍ／ｓｅｃ）程度になる。そして、検出物体２は少しの移動で受信機３０に近接するため、直ぐに移動速度が０付近になる。その後、直ぐに検出物体２が遠ざかるため、移動速度は約−８００（ｃｍ／ｓｅｃ）程度になる。

このように、距離センサ２１０により、＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以上の移動速度が計測された場合、人が画像形成装置２００の横から入ってきたと判定される。そして、負（遠ざかる方向）の速い移動速度が計測されることで、人が画像形成装置２００の前を通過したと判定される。

このとき、計測結果に基づきユーザ判定を行う反応時間を遅らせることで、移動速度の変動を確実に検出できるので、ユーザでない人が通り過ぎていったのかを判定するときの誤動作を防止することができる。

次に、第２実施形態の画像形成装置２００において距離センサ２１０により検出された検出物体２がユーザであるか否かを判定する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図１３は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。

図１３に示すように、画像形成装置２００において距離センサ２１０によりユーザ検出が開始されると、タイミング発生部４１による周波数に合せて送信機２０より送信される信号を受信機３０によりバースト間隔毎に検出して、検出された受信信号の情報に基づき受信機３０と検出物体２との距離を測定する（ステップＳ２０１）。

そして、ステップＳ２０２に進み、検出された検出物体２の距離に基づいて移動速度が計測されて、検出物体２の移動速度が規定値以上であるか否かが判断される。
ここでは、検出物体２の移動速度は、＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）が規定値として設定されている。

ステップＳ２０２において、検出物体２の移動速度が規定値以上であると判断された場合は、ユーザ判定部２４４において、人が画像形成装置２００の前を横切っている推測して、ユーザ判定を行う反応時間を遅らせる（ステップＳ２０３）。

そして、ステップＳ２０４に進み、負の移動速度が計測されたか否かが判断される。
ステップＳ２０４において、負の移動速度が計測されていないと判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ２０５）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ２０４において、負の移動速度が計測されたと判断された場合は、検出物体２はユーザではなく、ユーザではない人の横切りと判定されて（ステップＳ２０６）、ユーザ判定処理は終了する。

ここで、説明をステップＳ２０２に戻り、ステップＳ２０２において、検出物体２の移動速度が規定値以上ではないと判断された場合は、ステップＳ２１０に進み、検出物体２が画像形成装置２００付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出されたか否かが判断される（ステップＳ２１０）。

ステップＳ２１０において、検出物体２が画像形成装置２００付近の第１検出領域４４１で検出されたと判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ２１１）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ２１０において、検出物体２が画像形成装置２００付近の第１検出領域４４１で検出されていないと判断された場合は、ステップＳ２２０に進み、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移しているか否かが判断される。
ここでは、検出物体２の移動速度は、約＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）以上から約＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以下の範囲で判定基準が設定されている。

ステップＳ２２０において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していると判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ２２１）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ２２０において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していないと判断された場合は、検出物体２はユーザではない判定されて（ステップＳ２２２）、ユーザ判定処理は終了する。

以上のように構成したので、第２実施形態によれば、送信機２０と、受信機３０と、検出物体２の距離情報を演算する演算部４２と、演算部４２の結果を記憶するメモリ部４３とを具備し、検出物体２の距離情報に基づきユーザを検出する距離センサ２１０を備える画像形成装置２００において、距離センサ２１０を制御する制御部２４０として、検出物体２の距離情報に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部２４４を備え、ユーザ判定部２４４において、検出物体２を検出する領域として、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域を設定し、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定し、検出物体２が画像形成装置２００の前の第１検出領域４４１を横切るときには、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザではないと判定するように構成することで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、画像形成装置２００を通過する人に対してもユーザ／非ユーザ判定を行なうことが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、画像形成装置の横から移動して前方にきた人が画像形成装置を使用するユーザであるか否かを判定することを特徴とするものである。
図１４は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の距離センサ（ユーザ検出装置）の構成を示すブロック図、図１５は前記画像形成装置のユーザを検出する領域における検出物体と距離センサの位置関係を示す説明図である。

なお、第３実施形態の画像形成装置において、第１実施形態の画像形成装置と同様な構成を有するものは、同じ符号を付することで説明を省略する。

第３実施形態の画像形成装置３００は、図１４，図１５に示すように、送信機２０、受信機３０を備えるとともに、各部動作を制御する制御部３４０とを有する距離センサ（ユーザ検出装置）３１０を備えて、画像形成装置３００を使用するユーザを判定することを特徴とするものである。

画像形成装置３００は、図５に示すように、第１実施形態の画像形成装置１と同様に、タイミング発生部４１から発生する周波数に合せて送信機２０により検出信号を送信している。

制御部３４０は、図１４に示すように、タイミング発生部４１、演算部４２、メモリ部４３、ユーザ判定部３４４を備えている。

ユーザ判定部３４４は、送信機２０から検出物体２までの距離を用いて検出物体２がユーザであるか否かを判断する。

そして、ユーザ判定部３４４は、ユーザを検出する領域として、図１５に示すように、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域が設定されている。

そして、ユーザ判定部３４４は、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定する。さらに、検出物体２が画像形成装置３００の横から移動して前方の第１検出領域４４１にきたときには、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであると判定する。

第３実施形態では、第１実施形態と同様に、図３，図４に示すように、第１検出領域４４１を近距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第２検出領域４４２を中間距離領域として、受信機３０から３０（ｃｍ）離れた付近から１５０（ｃｍ）離れた付近にわたる範囲とし、第３検出領域４４３を遠距離領域として、受信機３０から１５０（ｃｍ）を超えて離れた領域とする。

なお、距離センサ３１０により検出された検出物体２の検出距離と、検出距離より算出される速度とに基づくユーザ判定の説明は、第１実施形態の距離センサ１０によるユーザ判定の説明を参照するものとする。

次に、第３実施形態の画像形成装置３００の前を横切る検出物体２を距離センサ２１０により検出する場合について説明する。

図１６（ａ）は第３実施形態の画像形成装置の横から移動して前に検出物体がきたときの検出物体の検出距離と時間との関係を示すグラフ、（ｂ）前記検出物体の移動速度と時間との関係を示すグラフである。

図１６（ａ）は、横軸に時間、縦軸に検出距離をとった時間に対する移動距離（位置）のグラフであり、図１６（ｂ）は、横軸に時間、縦軸に移動速度をとった時間に対する移動速度のグラフである。

図１６（ａ），（ｂ）に示すグラフは、受信機３０によりバースト間隔にて検出された検出物体２の距離を演算部４２で算出して、メモリ部４３にメモリし、そのメモリ結果をプロットしたものである。このグラフでは、生データを三角（△）で示し、生データ３点間の「移動平均」を取ったものを四角（□）で示している。

第３実施形態において、信号媒体に超音波を用いる距離センサ３１０では、センサの特性やアンプゲインによって検出できる距離は変わるが、概ね人体の検出限界距離は、２〜３（ｍ）である。

距離センサ３１０は、受信機３０により検出される受信信号の立下りエッジにより検出物体２を検出するが、受信信号において立下り信号がない場合は、図１６（ａ）に示すように、例えば、２００（ｃｍ）をメモリしている。

すなわち、距離センサ３１０は、人が画像形成装置３００の横から前方にくる場合、画像形成装置３００の前を通り過ぎると単なる画像形成装置３００を横切った人（非ユーザ）であると判定し、画像形成装置３００の前で止まった場合は、画像形成装置３００の横から侵入してきたユーザであると判定する。

また、距離センサ３１０は、指向性を持っているため、ユーザではない人（非ユーザ）が画像形成装置３００の横から前方にくる場合、受信機３０における非検出領域から検出領域に突然検出物体２が侵入することになる。この場合、検出限界距離の２００（ｃｍ）から突然、近くの距離の検出物体が検出されるため、現実ではありえない移動速度が検出される。この現象を利用して、検出物体２の横から前方にきたことを検出する。

以下に、第３実施形態の画像形成装置３００の横から前方にくる検出物体２を距離センサ３１０により検出する場合について具体的に説明する。

図１６（ａ）に示すように、検出物体２が画像形成装置３００の横から前方に近づいてきたときは、検出物体２が受信機３０の検出領域に入ると、検出物体２は受信機３０から２００（ｃｍ）離れた位置から急に画像形成装置３００の前方で近接した位置（３０〜５０（ｃｍ））で検出される。そして、検出物体２が画像形成装置３００の前に近接した状態が検出される。

また、図１６（ｂ）に示すように、検出物体２が画像形成装置３００の横から前方に移動してきたときは、検出物体２が受信機３０の検出領域に入ると、移動速度は急に約＋８００（ｃｍ／ｓｅｃ）程度になる。そして、検出物体２は少しの移動で受信機３０に近接するため、直ぐに移動速度が０付近になる。

このように、距離センサ３１０により、＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以上の移動速度が計測された場合、人が画像形成装置２００の横から入ってきたと判定される。そして、その後、人が第１検出領域４４１に位置して状態が検出されることで、移動してきた人がユーザであると判定される。

このとき、計測結果に基づきユーザ判定を行う反応時間を遅らせることで、移動速度の変動と画像形成装置２００の前にいる状態を確実に検出できるので、移動してきた人がユーザあると判定するときの誤動作を防止することができる。

次に、第３実施形態の画像形成装置３００において距離センサ３１０により検出された検出物体２がユーザであるか否かを判定する処理についてフローチャートに沿って説明する。
図１７は本発明の第３実施形態に係る画像形成装置において距離センサに検出された検出物体のユーザ判定を行う処理フローを説明するフローチャートである。

図１７に示すように、画像形成装置３００において距離センサ３１０によりユーザ検出が開始されると、タイミング発生部４１による周波数に合せて送信機２０より送信される信号を受信機３０によりバースト間隔毎に検出して、検出された受信信号の情報に基づき受信機３０と検出物体２との距離を測定する（ステップＳ３０１）。

そして、ステップＳ３０２に進み、検出された検出物体２の距離に基づいて移動速度が計測されて、検出物体２の移動速度が規定値以上であるか否かが判断される。
ここでは、検出物体２の移動速度は、＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）が規定値として設定されている。

ステップＳ３０２において、検出物体２の移動速度が規定値以上であると判断された場合は、ユーザ判定部３４４において、人が画像形成装置３００の前にきたことを推測して、ユーザ判定を行う反応時間を遅らせる（ステップＳ３０３）。

そして、ステップＳ３０４に進み、人が画像形成装置３００付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出されたか否かが判断される。
ステップＳ３０４において、人が画像形成装置３００付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出された判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ３０５）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ３０４において、人が画像形成装置３００付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出されていないと判断された場合は、検出物体２はユーザではなく、ユーザではない人の横切りと判定されて（ステップＳ３０６）、ユーザ判定処理は終了する。

ここで、説明をステップＳ３０２に戻り、ステップＳ３０２において、検出物体２の移動速度が規定値以上ではないと判断された場合は、ステップＳ３１０に進み、検出物体２が画像形成装置３００付近の近距離領域である第１検出領域４４１で検出されたか否かが判断される（ステップＳ３１０）。

ステップＳ３１０において、検出物体２が画像形成装置３００付近の第１検出領域４４１で検出されたと判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ３１１）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ３１０において、検出物体２が画像形成装置３００付近の第１検出領域４４１で検出されていないと判断された場合は、ステップＳ３２０に進み、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移しているか否かが判断される。
ここでは、検出物体２の移動速度は、約＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）以上から約＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）以下の範囲で判定基準が設定されている。

ステップＳ３２０において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していると判断された場合は、検出物体２はユーザであると判定されて（ステップＳ３２１）、ユーザ判定処理は終了する。

一方、ステップＳ３２０において、検出物体２の移動速度が所定の範囲内で推移していないと判断された場合は、検出物体２はユーザではない判定されて（ステップＳ３２２）、ユーザ判定処理は終了する。

以上のように構成したので、第３実施形態によれば、送信機２０と、受信機３０と、検出物体２の距離情報を演算する演算部４２と、演算部４２の結果を記憶するメモリ部４３とを具備し、検出物体２の距離情報に基づきユーザを検出する距離センサ３１０を備える画像形成装置３００において、距離センサ３１０を制御する制御部３４０として、検出物体２の距離情報に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部３４４を備え、ユーザ判定部３４４において、検出物体２を検出する領域として、受信機３０から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域４４１と、第１検出領域４４１よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第２検出領域４４２と、第２検出領域４４２よりも受信機３０から離れた距離を有する範囲の第３検出領域４４３とを含む複数の検出領域を設定し、検出物体２が第１検出領域４４１で検出された場合は、検出物体２がユーザであると判定し、検出物体２が第２検出領域４４２で検出された場合は、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであるか否かを判定し、検出物体２が第３検出領域４４３で検出された場合は、検出物体２はユーザではないと判定し、検出物体２が画像形成装置２００の横から前方の第１検出領域４４１に移動してきたときには、検出物体２の検出距離と速度に基づき検出物体２がユーザであると判定するように構成することで、複数のセンサやカメラを用いることなく、また、演算能力の高い信号処理部を必要とすることなく、簡単な構成で、ユーザ検出を正確に行い、画像形成装置３００の横から前方に移動してきた人に対してもユーザ／非ユーザ判定を行なうことが可能となる。

以上のように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，２００，３００ 画像形成装置
２ 検出物体
１０，２１０，３１０ 距離センサ（ユーザ検出装置）
２０ 送信機
２１ 送信ドライバ
３０ 受信機
３１ コンパレータ
４０，２４０，３４０ 制御部
４１ タイミング発生部
４２ 演算部
４３ メモリ部
４４，２４４，３４４ ユーザ判定部
４４１ 第１検出領域
４４２ 第２検出領域
４４３ 第３検出領域

Claims (11)

1. 送信機により信号を送信する送信工程と、送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信機により受信する受信工程と、受信した信号に基づき前記検出物体の距離情報を演算する演算工程と、演算した結果を記憶する記憶工程とを有し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出方法において、
   前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定工程を有し、
   前記ユーザ判定工程は、
   前記検出物体を検出する領域として、受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域が設定され、
   前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、
   前記ユーザ判定工程は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することを特徴とするユーザ検出方法。
2. 前記送信工程における信号媒体は、超音波を用いることを特徴とする請求項１に記載のユーザ検出方法。
3. 前記ユーザ判定工程において、
   前記第１検出領域は、前記受信機から３０（ｃｍ）付近にわたる範囲とし、
   前記第２検出領域は、前記受信機から３０（ｃｍ）付近から１５０（ｃｍ）付近にわたる範囲とすることを特徴とする請求項１または２に記載のユーザ検出方法。
4. 前記第２検出領域において、前記検出物体の検出速度が＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）から＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）の場合、前記検出物体がユーザであると判定することを特徴とする請求項１から３のうちの何れか一項に記載のユーザ検出方法。
5. 前記演算工程は、記憶した前記検出物体の距離情報から前記検出物体の移動平均を算出して、その移動平均の値により前記検出物体から前記受信機までの距離、前記検出物体の速度を算出することを特徴とする請求項１から４のうちの何れか一項に記載のユーザ検出方法。
6. 信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出装置において、
   当該ユーザ検出装置を制御する制御部は、前記検出物体の距離情報に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定するユーザ判定部を備え、
   前記ユーザ判定部は、
   前記検出物体を検出する領域として、前記受信機から予め設定した距離を有する範囲の第１検出領域と、前記第１検出領域よりも前記受信機から離れた距離を有する範囲の第２検出領域と、を含む複数の検出領域が設定され、
   前記検出物体が前記第１検出領域で検出された場合は、前記検出物体がユーザであると判定し、前記検出物体が前記第２検出領域で検出された場合は、前記検出物体の検出距離と速度に基づき前記検出物体がユーザであるか否かを判定し、
   前記ユーザ判定部は、さらに、前記検出物体が前記受信機の検出限界距離から急に前記第１検出領域付近及び前記第１検出領域で検出された場合に、前記検出物体が所定の時間が経過後に前記第１検出領域で検出されなかった場合には、前記検出物体はユーザではないと判定することを特徴とするユーザ検出装置。
7. 前記送信機における信号媒体は、超音波を用いることを特徴とする請求項６に記載のユーザ検出装置。
8. 前記ユーザ判定部において、
   前記第１検出領域は、前記受信機から３０（ｃｍ）付近にわたる範囲とし、
   前記第２検出領域は、前記受信機から３０（ｃｍ）付近から１５０（ｃｍ）付近にわたる範囲とすることを特徴とする請求項６または７に記載のユーザ検出装置。
9. 前記第２検出領域において、前記検出物体の検出速度が＋２０（ｃｍ／ｓｅｃ）から＋３００（ｃｍ／ｓｅｃ）の場合、前記検出物体がユーザであると判定することを特徴とする請求項６から８のうちの何れか一項に記載のユーザ検出装置。
10. 前記演算部は、前記メモリ部に記憶した前記検出物体の距離情報から前記検出物体の移動平均を算出して、その移動平均の値により前記検出物体から前記受信機までの距離、前記検出物体の速度を算出することを特徴とする請求項６から９のうちの何れか一項に記載のユーザ検出装置。
11. 信号を送信する送信機と、前記送信機から送信されて検出物体から反射して返ってくる信号を受信する受信機と、前記受信機からの信号に基づき前記検出物体の距離情報を演算する演算部と、前記演算部の結果を記憶するメモリ部とを具備し、前記検出物体の距離情報に基づきユーザを検出するユーザ検出装置を備える画像形成装置において、
    前記ユーザ検出装置として、請求項６から１０のうちの何れか一項に記載のユーザ検出装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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