JPH0650752A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤外線発光手段が発する赤外線を２次元的又
は３次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外線
を赤外線受光手段で受光することにより、前記物体まで
の距離を検出する。 【構成】 装置５は該装置５から該装置５近傍の物体１
８までの距離を検出する検出手段と、この検出手段から
の検出信号に基づき、検出された物体１８が前記装置５
を使用する人か否かを、少なくとも検出された物体１８
が該装置５に到達する以前のタイミングで認識する認識
手段と、この認識手段の認識結果により前記装置５動作
を制御する制御手段とを有する。前記検出手段は、赤外
線発光手段が発光する赤外線を反射ミラー又は投光レン
ズにより２次元又は３次元的に投光し、前記物体から反
射してくる赤外線を受光して前記物体までの距離を検出
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成装置、さらに
詳しくは、画像形成装置近傍の物体を検出する検出手段
に関し、例えば、装置機器に装置機器近傍の物体を検出
するセンサを設けることにより、当該装置機器へ接近す
る使用者を検出し、当該装置機器の自動化をより充実さ
せるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、利用者の便利性を向上させるた
め、装置機器類の自動化が益々図られるようになってき
ている。特に、本発明において着目した分野は、装置機
器に当該装置機器近傍の物体を検出するセンサを設ける
ことにより、当該装置機器へ接近する使用者を検出し、
該装置機器の自動化をより充実させたい分野である。こ
の分野の技術は、例えば、人の接近を検出してドアを自
動的に開閉させる自動ドア、人の接近を検出して操作表
示部（ＬＣＤ）を自動的にＯＮ／ＯＦＦさせる銀行のキ
ャッシュディスペンサなどとして実用化されている。ま
た、画像形成装置においては、自動電源ＯＮ／ＯＦＦ、
自動予熱機能等に応用されている。

【０００３】自動電源ＯＮ／ＯＦＦ機能とは、複写装置
などの画像形成装置において、装置の前面の物体（人
体）の有無を検出するセンサを設け、人体を検出してい
ないとき（非使用時）は電源をＯＦＦにし、人体を検出
しているとき（使用時）は電源をＯＮする機能である。

【０００４】自動予熱機能とは、複写装置などの画像形
成装置において、装置に前面の物体（人体）の有無を検
出するセンサを設け、人体を検出していないとき（非使
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ときよりも低い温度に設定
し（予熱状態）、人体を検出しているとき（使用時）は
操作表示部の表示をＯＮするとともに、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。

【０００５】而して、従来の電源ＯＮ／ＯＦＦ、および
予熱の作動／解除は手動入力により実行しなければなら
なかったが、近年、上述したようにセンサを組み合わせ
て、自動で行う装置が出現してきた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の装置では、以下のような問題点があった。セン
サが装置に直面する物体の存在を検出する構成となって
いるため、非使用者であっても、装置の直前を歩きさえ
すれば使用者として認識し、電源スイッチをオンし、あ
るいは予熱状態を解除してしまう。また、この問題を回
避するためにセンサの感度を弱く設定すると、使用者が
装置の直前に立って初めて使用者と認識するため、予熱
状態解除などの制御が遅れてしまい、結局、使用者がス
イッチを操作してしまうという問題が生じていた。

【０００７】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
ためになされたものであり、装置から装置近傍の物体ま
での距離を検出する検出手段からの検出信号に基づい
て、検出された物体が当該装置を使用する人か否かを、
少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前のタ
イミングで認識し、その認識結果に基づいて当該装置を
制御する装置において、赤外線発光手段が発する赤外線
を２次元又は３次元に投光し、物体から反射してくる赤
外線を赤外線受光手段で受光して、前記物体までの距離
を検出する検出装置を用いることにより、操作上の利便
性を大幅に向上させるようにしたものである。

【０００８】

【構成】本発明は、上記課題を解決するために、（１）
装置から該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手
段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、検出され
た物体が前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検
出された物体が該装置に到達する以前のタイミングで認
識する認識手段と、前記認識手段の認識結果により前記
装置の動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置
において、前記検出手段が、赤外線発光手段と、赤外線
受光手段と、反射ミラーとを有し、前記赤外線発光手段
が発光する赤外線を前記反射ミラーにより２次元的に投
光し、前記物体から反射してくる赤外線を前記赤外線受
光手段で受光すること、（２）装置から該装置近傍の物
体までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段から
の検出信号に基づき、検出された物体が前記装置を使用
する人か否かを、少なくとも検出された物体が該装置に
到達する以前のタイミングで認識する認識手段と、前記
認識手段の認識結果により前記装置の動作を制御する制
御手段とを有する画像形成装置において、前記検出手段
が、１個の赤外線発光手段と、１個の赤外線受光手段
と、反射ミラーとを有し、前記赤外線発光手段が発光す
る赤外線を前記反射ミラーにより２次元的に投光し、前
記物体からの反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段
で受光することにより前記物体までの距離を検出するこ
と、（３）装置から該装置近傍の物体までの距離を検出
する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づ
き、検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、
少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前のタ
イミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結
果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有する
画像形成装置において、前記検出手段が、１個の赤外線
発光手段と、２個の赤外線受光手段と、反射ミラーとを
有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記反射
ミラーにより２次元的に投光し、前記物体から反射して
くる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することにより
前記物体までの距離を検出すること、（４）装置から該
装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前記
検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が前
記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された物
体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認識
手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動作
を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
前記検出手段が、複数個の赤外線発光手段と、１個の赤
外線受光手段と、反射ミラーとを有し、前記赤外線発光
手段が発光する赤外線を前記反射ミラーにより２次元的
に投光し、前記物体から反射してくる赤外線を前記赤外
線受光手段で受光することにより前記物体までの距離を
検出すること、（５）装置から該装置近傍の物体までの
距離を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信
号に基づき、検出された物体が前記装置を使用する人か
否かを、少なくとも検出された物体が該装置に到達する
以前のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段
の認識結果により前記装置の動作を制御する制御手段と
を有する画像形成装置において、前記検出手段が、複数
個の赤外線発光手段と、複数個の赤外線受光手段と、反
射ミラーとを有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外
線を前記反射ミラーにより２次元的に投光し、前記物体
から反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段で受光す
ることにより前記物体までの距離を検出すること、
（６）装置から該装置近傍の物体までの距離を検出する
検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、検
出された物体が前記装置を使用する人か否かを、少なく
とも検出された物体が該装置に到達する以前のタイミン
グで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果によ
り前記装置の動作を制御する制御手段とを有する画像形
成装置において、前記検出手段が、赤外線発光手段と、
赤外線受光手段と、シリンドリカルレンズとを有し、前
記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記シリンドリカ
ルレンズにより２次元的に投光し、前記物体から反射し
てくる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することによ
り前記物体までの距離を検出すること、（７）装置から
該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が
前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された
物体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認
識手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動
作を制御する制御手段とを有する画像形成装置におい
て、前記検出手段が、赤外線発光手段と、赤外線受光手
段と、トロイダルレンズとを有し、前記赤外線発光手段
が発光する赤外線を前記トロイダルレンズにより２次元
的に投光し、前記物体から反射してくる赤外線を前記赤
外線受光手段で受光することにより前記物体までの距離
を検出すること、（８）装置から該装置近傍の物体まで
の距離を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出
信号に基づき、検出された物体が前記装置を使用する人
か否かを、少なくとも検出された物体が該装置に到達す
る以前のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手
段の認識結果により前記装置の動作を制御する制御手段
とを有する画像形成装置において、前記検出手段が、１
個の赤外線発光手段と、１個の赤外線受光手段と、投光
レンズとを有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線
を前記投光レンズにより２次元的に投光し、前記物体か
ら反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段で受光する
ことにより前記物体までの距離を検出すること、（９）
装置から該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手
段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、検出され
た物体が前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検
出された物体が該装置に到達する以前のタイミングで認
識する認識手段と、前記認識手段の認識結果により前記
装置の動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置
において、前記検出手段が、１個の赤外線発光手段と、
２個の赤外線受光手段と、投光レンズとを有し、前記赤
外線発光手段が発光する赤外線を前記投光レンズにより
２次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外線を
前記赤外線受光手段で受光することにより前記物体まで
の距離を検出すること、（１０）装置から該装置近傍の
物体までの距離を検出する検出手段と、前記検出手段か
らの検出信号に基づき、検出された物体が前記装置を使
用する人か否かを、少なくとも検出された物体が該装置
に到達する以前のタイミングで認識する認識手段と、前
記認識手段の認識結果により前記装置の動作を制御する
制御手段とを有する画像形成装置において、前記検出手
段が、複数個の赤外線発光手段と、１個の赤外線受光手
段と、投光レンズとを有し、前記赤外線発光手段が発光
する赤外線を前記投光レンズにより２次元的に投光し、
前記物体から反射してくる赤外線を赤外線受光手段で受
光することにより前記物体までの距離を検出すること、
（１１）装置から該装置近傍の物体までの距離を検出す
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、
検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、少な
くとも検出された物体が該装置に到達する以前のタイミ
ングで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に
より前記装置の動作を制御する制御手段とを有する画像
形成装置において、前記検出手段が、複数個の赤外線発
光手段と、複数個の赤外線受光手段と、投光レンズとを
有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記投光
レンズにより２次元的に投光し、前記物体から反射して
くる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することにより
前記物体までの距離を検出すること、（１２）装置から
該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が
前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された
物体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認
識手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動
作を制御する制御手段とを有する画像形成装置におい
て、前記検出手段が、赤外線発光手段と、赤外線受光手
段と、反射ミラーとを有し、前記赤外線発光手段が発光
する赤外線を前記反射ミラーにより３次元的に投光し、
前記物体から反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段
で受光することにより前記物体までの距離を検出するこ
と、（１３）装置から該装置近傍の物体までの距離を検
出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づ
き、検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、
少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前のタ
イミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結
果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有する
画像形成装置において、前記検出手段が、１個の赤外線
発光手段と、１個の赤外線受光手段と、反射ミラーとを
有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記反射
ミラーにより３次元的に投光し、前記物体から反射して
くる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することにより
前記物体までの距離を検出すること、（１４）装置から
該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が
前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された
物体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認
識手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動
作を制御する制御手段とを有する画像形成装置におい
て、前記検出手段が、１個の赤外線発光手段と、２個の
赤外線受光手段と、反射ミラーとを有し、前記赤外線発
光手段が発光する赤外線を前記反射ミラーにより３次元
的に投光し、前記物体から反射してくる赤外線を前記赤
外線受光手段で受光することにより前記物体までの距離
を検出すること、（１５）装置から該装置近傍の物体ま
での距離を検出する検出手段と、前記検出手段からの検
出信号に基づき、検出された物体が前記装置を使用する
人か否かを、少なくとも検出された物体が該装置に到達
する以前のタイミングで認識する認識手段と、前記認識
手段の認識結果により前記装置の動作を制御する制御手
段とを有する画像形成装置において、前記検出手段が、
複数個の赤外線発光手段と、１個の赤外線受光手段と、
反射ミラーとを有し、前記赤外線発光手段が発光する赤
外線を前記反射ミラーにより３次元的に投光し、前記物
体から反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段で受光
することにより前記物体までの距離を検出すること、
（１６）装置から該装置近傍の物体までの距離を検出す
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、
検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、少な
くとも検出された物体が該装置に到達する以前のタイミ
ングで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果に
より前記装置の動作を制御する制御手段とを有する画像
形成装置において、前記検出手段が、複数個の赤外線発
光手段と、複数個の赤外線受光手段と、反射ミラーとを
有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記反射
ミラーにより３次元的に投光し、前記物体から反射して
くる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することにより
前記物体までの距離を検出すること、（１７）装置から
該装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前
記検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が
前記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された
物体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認
識手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動
作を制御する制御手段とを有する画像形成装置におい
て、前記検出手段が、赤外線発光手段と、赤外線受光手
段と、凹レンズとを有し、前記赤外線発光手段が発光す
る赤外線を前記凹レンズにより３次元的に投光し、前記
物体からの反射してくる赤外線を前記赤外線受光手段で
受光することにより前記物体までの距離を検出するこ
と、（１８）装置から該装置近傍の物体までの距離を検
出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づ
き、検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、
少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前のタ
イミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認識結
果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有する
画像形成装置において、前記検出手段が、１個の赤外線
発光手段と、１個の赤外線受光手段と、凹レンズとを有
し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記凹レン
ズにより３次元的に投光し、前記物体からの反射してく
る赤外線を前記赤外線受光手段で受光することにより前
記物体までの距離を検出すること、（１９）装置から該
装置近傍の物体までの距離を検出する検出手段と、前記
検出手段からの検出信号に基づき、検出された物体が前
記装置を使用する人か否かを、少なくとも検出された物
体が該装置に到達する以前のタイミングで認識する認識
手段と、前記認識手段の認識結果により前記装置の動作
を制御する制御手段とを有する画像形成装置において、
前記検出手段が、１個の赤外線発光手段と、２個の赤外
線受光手段と、凹レンズとを有し、前記赤外線発光手段
が発光する赤外線を前記凹レンズにより３次元的に投光
し、前記物体から反射してくる赤外線を前記赤外線受光
手段で受光することにより前記物体までの距離を検出す
ること、（２０）装置から該装置近傍の物体までの距離
を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に
基づき、検出された物体が前記装置を使用する人か否か
を、少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前
のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認
識結果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有
する画像形成装置において、前記検出手段が、複数個の
赤外線発光手段と、１個の赤外線受光手段と、凹レンズ
とを有し、前記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記
凹レンズにより３次元的に投光し、前記物体から反射し
てくる赤外線を前記赤外線受光手段で受光することによ
り前記物体までの距離を検出すること、或いは、（２
１）装置から該装置近傍の物体までの距離を検出する検
出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、検出
された物体が前記装置を使用する人か否かを、少なくと
も検出された物体が該装置に到達する以前のタイミング
で認識する認識手段と、前記認識手段の認識結果により
装置の動作を制御する制御手段とを有する画像形成装置
において、前記検出手段が、複数個の赤外線発光手段
と、複数個の赤外線受光手段と、凹レンズとを有し、前
記赤外線発光手段が発光する前記赤外線を前記凹レンズ
により３次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤
外線を前記赤外線受光手段で受光することにより前記物
体までの距離を検出することを特徴としたものである。

【０００９】

【作用】装置から該装置近傍の物体までの距離を検出す
る検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づい
て、検出された物体が前記装置を使用する人か否かを、
少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前のタ
イミングで認識する認識手段を有する画像形成装置にお
いて、赤外線発光手段が発する赤外線を２次元的又は３
次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外線を赤
外線受光手段で受光することにより、前記物体までの距
離を検出する。

【００１０】装置概略 図１は、自動応答システムをＯＡ機器に適用した場合の
構成概念を説明するためのブロック図で、該自動応答シ
ステムは、一個以上のセンサより構成されるセンサ部２
と、認識判断装置３と、サービス提供装置４とより構成
され、自動応答機能を実現するために各種ＯＡ機器１に
装着され、ＯＡ機器１の使用者による能動的なはたらき
かけによらず、適切な応答を行い、各種のサービスを提
供するものである。

【００１１】センサ部２は自動応答する対象の物体（例
えば、近付いてくる人間）を認識するための各種データ
を作り出すためにＯＡ機器１の表面または内部に実装さ
れ、得られたデータを認識判断装置３へと送る。センサ
の種類、実装位置およびその個数は、センサからのデー
タより検出したいパラメータ、検出対象とする方向（例
えば、操作パネルの向いている方向＝ＯＡ機器正面方
向）や応答対象とする物体の大きさ（幅、高さ）、検出
精度（分解能、検出間隔）等により適宜決定される。

【００１２】図２は、複写機またはファクシミリまたは
レーザ・ビーム・プリンタである画像形成装置５に複数
の距離センサ６により構成されたセンサ部の実装例を示
す図で、（ａ）図は画像形成装置の全体斜視図、（ｂ）
図は平面図である。図２の例では、応答する対象の物体
を人間（操作可能者）、測定によって得るデータを画像
形成装置５から被測定物体までの距離、測定対象とする
方向を装置５の正面および側面としている。また、それ
らに加えて被測定物体の方向も得るために比較的鋭い指
向性をもった距離センサにより複数方向について距離の
測定を行う。この種のセンサには、たとえば発光部より
赤外光を対象方向に照射し、受後部でその反射光量を計
測することにより距離を測定するものや、ある周波数の
超音波を送波器より発信し、反射波を受波器によって受
けてその位相差によって距離を測定するもの等がある。

【００１３】図２の例では、比較的短い検出期間で高い
分解能を得るために複数のセンサを実装し、各距離セン
サを並列動作させて測定を行う。被測定物体の方向を得
るために各センサは各々少しづつ（１０度間隔）発光・
発信／受光・受信の方向をずらして実装されている。ま
た、垂直方向データ（身長等）は必要としないため、発
光・発信／受光・受信の方向を水平面上にのみ展開して
実装している。センサ部の構成は、距離センサの他に例
えばＣＣＤを用いた画像入力装置等も考えられる。この
場合は、画像入力装置から取り込まれた画像データが認
識判断装置に送られる。

【００１４】認識判断装置３は、ＯＡ機器１に内蔵また
は外付けされ、センサ部２から送られてくるデータに基
づいて認識判断を行う。例えば、図２に示した例のよう
に、物体までの距離およびその方向データからは、静止
物体と応答対象とする移動物体の認識をしたり、応答対
象とする物体（人間）がＯＡ機器を使用するかどうか
（もしくは使用が終了したかどうか）等の行動判断を行
う。また、画像入力装置から構成されるセンサ部を持
ち、画像データを使用する装置については、応答する対
象の物体（人間）の特徴を抽出し、抽出された特徴によ
り個人の特定をおこない、個人のＩＤ（例えば、名前、
番号、等）を生成し、生成された判断データを、サービ
ス提供装置へ送る。

【００１５】サービス提供装置４は、ＯＡ機器１の各部
を駆動する機能を有し、各種自動応答によるサービスを
具現化する。例えば、ＯＡ機器１に近づく応答対象の物
体があり、その物体がＯＡ機器を使用する旨の判断デー
タが送られてきた場合に、予熱モードを自動的に解除す
るとか、反対に使用終了の判断データが送られてきた場
合には、自動的に余熱モードに遷移するといったサービ
スがこれにあたる。また、個人のＩＤがデータとして送
られてくる構成の装置については、使用者毎に操作部の
最適化（キー・レイアウト変更、指示画面の切り替え、
等）等のより使用しやすい環境を提供する。このサービ
ス提供装置は、専用のハード・ウェアを用意しても良い
が、ＯＡ機器の中央演算装置によりソフト・ウェア的に
機能を代行することも可能である。

【００１６】認識判断装置 認識判断装置概略 図３に、認識判断装置の基本構成をブロック図で示し、
各部の動作を説明する。尚、自動応答システムが実装さ
れているＯＡ機器は画像形成装置とし、認識判断装置に
データを送ってくるセンサ部の構成は、図２に示したよ
うに指向性の強い複数の距離センサを発光・受信／受光
・受信の方向を水平面上に展開して実装したものとして
以下の説明を行う。認識判断装置３は、センサ駆動部
７、パラメータ抽出部８、認識判断部９、後処理部１
０、制御部１１、入出力管理部１２、記憶装置１３、デ
ータ線１４、制御線１５、外部Ｉ／Ｆ（インターフェイ
ス）線１６より構成される。

【００１７】センサ駆動部７は、距離センサ６の駆動お
よび測定された距離データの受信をおこなう。制御部１
１からのサンプリング信号に基づき、各距離センサ６を
駆動し物体までの距離を計測する。しかる後、測定結果
データをパラメータ抽出部８へと送出する。パラメータ
抽出部８では、各物体までの距離データより応答対象と
する物体の認識および各種判断に必要となる特徴量パラ
メータを測定された距離データより抽出、計算する。生
成されたパラメータおよびその付加情報は、認識判断部
９へ送られると共に、適宜記憶装置１３に書き込まれ、
必要に応じて他のブロックより読みだされる。

【００１８】認識判断部９は、制御部１１からの要求信
号により応答対象の物体に関わる判断をおこなう。パラ
メータ抽出部８により生成されたパラメータを直接また
は記憶装置１３を介して受け取り、例えば、応答対象の
物体が画像形成装置の使用者であるか否か（画像形成装
置を「使う」か「使わない」か）、画像形成装置の使用
を終了したか否か（「使用中」か「使い終った」か）、
等の判断を行う。

【００１９】後処理部１０は、判断結果を取りまとめて
最終的に外部に出力する形式に整える。例えば、応答対
象とする物体が複数存在する場合の処理がこのブロック
でおこなわれる。制御部１１は認識判断装置全体の制御
をおこなう。入出力管理部１２を介して外部（画像形成
装置）と通信をおこない、また、各ブロックに制御信号
を送ることによりコントロールする。

【００２０】入出力管理部１２は、外部Ｉ／Ｆ線１６を
通して外部（画像形成装置）とのインターフェイスをつ
かさどる。また、外部との同期をとるためのバッファと
しても機能する。入出力される信号には、後処理部１０
で生成されサービス提供装置に送られる判断データの他
に、認識判断装置と画像形成装置との間の各種リクエス
ト、タイミング信号、等の制御信号も含まれる。

【００２１】記憶装置１３は、各ブロックで生成された
ダーテを必要に応じて蓄えておくＲＡＭ、および、各ブ
ロックを動かすのに必要なプログラムおよびデータを蓄
えておくＲＯＭにより構成され、各ブロックによりデー
タの読み出し／書き込みがおこなわれる。データ線１４
は各データの伝送に使用される。制御線１５は制御信号
の伝送に使われる。外部Ｉ／Ｆ線１６は、外部（画像形
成装置）とのインターフェイスのための制御信号および
データの伝送に使われる。

【００２２】センサ駆動部 センサ駆動部７は、制御部１１から制御線１５を介して
周期Ｔ（Ｔは認識する応答対象とする物体の移動速度に
比べて十分に短い周期でなければいけない）で送られて
くるサンプリング信号に従って画像形成装置に実装され
ている距離センサ６を駆動する。各距離センサは同時
（並列）に駆動され、１サンプリング周期（時間間隔
Ｔ）に１回距離の測定をおこなう。測定データは、セン
サ駆動部７内でアナログ・データからデジタル・データ
へと変換され、どのセンサにより測定されたデータかを
識別できる方法（例えば、各データにセンサの識別番号
を付加する）によりパラメータ抽出部８へと送られる。

【００２３】パラメータ抽出部 パラメータ抽出部８では、センサ駆動部７より送られて
きた距離データから認識に必要なパラメータを抽出す
る。尚、各距離センサは、図４に示すように、画像形成
装置５の中心を中心として１０度間隔で…（ただ
し、１０番目〜１９番目については、〇１０，〇１１，
…〇１９のように記す）の１９方向について測定を行う
ように（ただし、測定を行う方向は、画像形成装置の測
面および正面方向のみとし、ここでは背面については考
えない）実装されており、時間間隔Ｔで同時に物体まで
の距離の測定を繰り返すものとする。図４中の各矢印は
センサの発光・発信／受光・受信方向を表す。

【００２４】パラメータ抽出部は時間間隔Ｔで（測定を
行なう度に）以下の処理を行なう。 位置検出 （１）測定結果のストア いま、画像形成装置５が、図４に示すように、前方方向
および側方のうちの一方向に壁等の静止物体１７がある
ような場所に設置されていたとし、距離センサによって
物体までの距離の測定が可能な最大距離をＲmaxする。
この測定可能距離とは、距離センサ自体の測定可能距離
のほかに、各測定可能方向間の隙間（測定が行なわれな
い範囲）が応答対象とする物体（人間）の大きさに比べ
十分小さくなるような範囲である。図４の例では、１９
の測定方向のうち、白抜き文字で示した方向に関して距
離センサの測定可能距離内に何らかの静止物体（この場
合は壁。以下障害物と記す）１７がある。パラメータ抽
出部８は一回の測定毎に記憶装置（メモリ）１３に距離
データをその測定方向（距離センサ番号）と共に蓄えて
おく。図４の場合について記憶装置１３内に書き込まれ
る距離データの例を、図５に模式的に示す。ここで、図
５において、ｒ_dは方向ｄについての測定結果（物体ま
での距離）を表し、また、∞記号は物体が測定されなか
った（Ｒmax）よりも近くに物体が何もなかった）こと
を示している。パラメータ抽出部８は、時間間隔Ｔで測
定を行う度に、測定結果を記憶装置１３内の所定の番地
に書き込む。

【００２５】（２）環境情報の更新 距離センサの測定可能範囲内にあり、画像形成装置５に
能動的に働きかけない物体（＝障害物：例えば、壁、
机、椅子、等）の位置情報を環境情報と呼ぶことにす
る。パラメータ抽出部８は、これらの物体と、画像形成
装置５に能動的に働きかける可能性のある物体（＝動い
ている物体：例えば、人間、等。以下、対象物体と記
す）とを区別するために、記憶装置５内の環境情報を参
照する。環境情報は、概念的には図５に示した各方向に
ついての距離の表のような形式をしており、各方向につ
いてどの距離に障害物があるかを表している。環境情報
は、画像形成装置５に対象物体が距離センサの測定可能
範囲で活動する期間よりも十分長い期間（例えば、電源
投入以降後）に各方向について測定された最大距離をそ
れぞれ選択することにより作成される。上記期間内に測
定された方向ｄについての最大距離をｒ_dmaxとすると、
環境情報は概念的に図６にように示される。時間間隔Ｔ
で測定を行う毎に、各方向について測定された距離ｒｄ
と環境情報ｒｄmaxとが比較され、もし、ｒ_d＞ｒ_dmaxの
関係が成り立てば、環境情報をｒ_dで置き換える。この
ようにして、十分長い時間が経過した後、環境情報が作
られる。例えば、図４のような環境に設置された画像形
成装置で、十分に長い時間（距離センサの測定範囲内に
人間等の動く物体が存在しない時期を経れば十分であ
る）が経過した後の環境情報は図７のようになる。ただ
し、ｒ_dは図４の場合における方向ｄについての障害物
までの距離を表す。

【００２６】（３）物体検出 環境情報の更新をおこなった後、パラメータ抽出部８は
以下の方法で物体検出を行う。例えば、時間ｔ０におけ
る状態が図８に示すように、の方向から対象物体１８
が近づいて来る場合を考える。（１）の手順で記憶装置
内に書き込まれた図８の場合についての距離データを図
９に示す。ただし、ｒ_dtは時刻ｔにおける方向ｄについ
ての物体までの距離とする。パラメータ抽出部８はこの
距離データと、（２）の手順により作成され記憶装置５
内に蓄えられている環境情報とを比較することにより対
象物体を検出する。具体的には、例えば、各方向につい
て環境情報に書かれている距離と距離データとの差をと
る。図９の場合について環境情報との距離データとの差
をとった結果を図１０に示す。図１０によると、方向
について距離データと環境情報との差が生じており、こ
のこと（環境≠距離データ）によりの方向に対象物体
１８が認識される。いま、画像形成装置の中心を原点と
し、〇１０の方向を角度θ＝０とするような極座標系を
考えると、図８の例での対象物体１８の位置は
（ｒ_5t0，５０°）で表される。物体が認識されると、
その位置（距離、および方向）が記憶装置１３内の所定
の位置に書き込まれる。

【００２７】ところで、移動物体１８が画像形成装置に
近づくにつれて、複数の距離センサに同一の物体が測定
されることがあるが、この場合は以下のような方法によ
り位置を算出する。図１１の例では同一の物体がおよ
びの方向でセンサに測定されており、上記手段による
と２つの位置（ｒ₆，θ₆（＝４０°））および（ｒ₇，
θ₇（＝３０°））が検出される。そこで、２つ以上の
位置が検出された場合には、その各々の間の距離を計算
し、その全ての距離が予め定められている値Ｌmin（た
だし、Ｌminは応答対象とする物体（＝人間）の大きさ
から決定される）よりも小さく、かつ、検出方向がとな
りあっているような各点は、一つの位置としてまとめら
れる。２点の場合にはその中点の位置にまとめられ、３
点以上の場合にはその重心の位置にまとめられ、１つの
位置を生成する。図１１の例では検出される２点間の距
離ｌは、

【００２８】

【数１】

【００２９】であり、ｌ＜Ｌminの時には２点は一つに
まとめられ、新たにその中点が位置として採用される。
また、３点以上の場合には、図１２に示すように、ｌ１
＜Ｌminかつｌ２＜Ｌminかつｌ３＜Ｌminの時に限り３
点はまとめられ、３点の重心Ｇが対象物体の位置として
採用され記憶装置に書き込まれる。

【００３０】物体追跡 （１）一物体の追跡 一度対象物体が距離センサの測定可能範囲内で認識され
ると、対象物体の追跡が行なわれる。例えば、図８の例
に示した対象物体１８が時刻ｔ１（＝ｔ０＋Ｔ）に図１
３に示すように移動したとすると、前述した方法により
物体位置（ｒ_6t1，４０°）が検出される。ここで、も
しそのｌ測定間隔時間前（時間Ｔ前）の対象物体の位置
情報が記憶装置１３内にストアされていた場合、移動速
度ｖおよび移動方向φの計算が行なわれる。図１３の例
に示した対象物体１８については、既に図８の例で計算
された位置情報が記憶装置１３内にストアされているの
で、移動速度ｖおよび移動方向φの計算が行なわれる。

【００３１】以下に図８および図１３を例にとり、その
計算方法を説明する。時刻ｔ０からｔ１の間の対象物体
１８の移動距離をｌ_t1、平均速度をｖ_t1、座標原点（画
像形成装置の中心）と時刻ｔ０における対象物体１８の
位置とを結ぶ線と、時刻ｔ０における対象物体１８の位
置と時刻ｔ１における対象物体１８の位置とを結ぶ線と
のなす角（移動方向）をφ_t1と定義すると、各パラメー
タの表す量は図１４に示すようになる。図１４におい
て、ｌ_t1は、

【００３２】

【数２】

【００３３】となる。式３，式５，式６によって計算さ
れた移動速度ｖ、移動方向φは、先に計算された位置
（ｒ，θ）とともに記憶装置１３に書き込まれる。以上
のような操作を時間間隔ｔごとに繰り返すことにより、
記憶装置１３内には位置情報ｒ，θ，およびもしその１
回前に測定した位置情報があれば、移動速度ｖ、移動方
向φが時間間隔ｔごと物体の軌跡情報として順次蓄えら
れていく。物体１８の軌跡情報は、記憶装置１３内では
リスト、またはリングバッファ等のデータ形式で蓄えら
れているが、概念的には表のようなものと考えてさしつ
かえない。図１３の時間Ｔ後（＝ｔ２）の対象物体１８
の移動の様子を図１５に、そのさらに時間Ｔ後（＝ｔ
３）の物体の移動の様子を図１６に、そして物体が時刻
ｔ０からｔ３の間に図８，図１３，図１５，図１６で示
したように移動した場合に得られる軌跡情報の概念図を
図１７に、それぞれ示す。

【００３４】（２）複数物体の追跡 距離センサ６の測定範囲内に複数の対象物体が存在する
場合には、記憶装置内に対象物体毎に複数の軌跡情報を
生成し追跡をおこなう。例えば、図１８に示すように対
象物体Ａおよび対象物体Ｂの２つの対象物体が存在して
いる場合を考える。記憶装置内には対象物体Ａおよび対
象物体Ｂについて２つの軌跡情報が生成される。図１８
の状態では、対象物体Ａの位置として（ｒ₆，θ₆（＝４
０°））、対象物体Ｂの位置として（ｒ₁₂，θ₁₂(＝−
２０°)）が検出され、各々の軌跡情報が書き込まれて
いるものとする。図１８の状態から１サンプリング周期
（時間間隔Ｔ）後の状態を図１９に示す。物体検出によ
り位置１（ｒ₇，θ₇（＝３０°））および位置２
（ｒ₁₁，θ₁₁（＝−１０°））の２つの位置が検出され
る。可能性としては、図２０に示すように、対象物体Ａ
が位置１に、対象物体Ｂが位置２それぞれ移動した（場
合Ａ）か、または対象物体Ａが位置２に、対象物体Ｂが
位置１にそれぞれ移動した（場合Ｂ）という２通りが考
えられるが、以下のような方法でそれぞれの位置をどち
らの軌跡情報に書き込むかを決定する。

【００３５】上記２つの場合についてそれぞれ移動方向
φおよび速度ｖを式５および式６により計算する。場合
Ａについて計算された対象物体Ａの移動方向をφ_A2、移
動速度をｖ_A2、対象物体Ｂの移動方向をφ_B4、移動速度
をｖ_B4、また、場合Ｂについて計算された対象物体Ａの
移動方向をφ_Ab、移動速度をｖ_Ab、対象物体Ｂの移動方
向をφ_Bb、移動速度をｖ_Bbとする。また、１サンプリン
グ周期（時間間隔Ｔ）前の状態（図１８の状態における
対象物体Ａの移動方向をφ_Apre、移動速度をｖ _Apre、対
象物体Ｂの移動方向をφ_Bpreとすると、対象物体Ａの移
動方向の変化量δφ_A、移動速度の変化量δｖ_A、対象物
体Ｂの移動方向の変化量δφ_B、移動速度の変化量をδ
ｖ_Bは、

【００３６】

【数３】

【００３７】と表される。ここで、対象物体ｉに関する
変化量ｅ_iを以下の式９により定義し、さらに場合ｎに
ついての総変化量Ｅｎを以下の式１０により定義する。

【００３８】

【数４】

【００３９】但し、αおよびβは、移動方向の変化量δ
φ_iおよび移動速度の変化量δｖ_iにそれぞれ重み付けを
するための定数である。対象物体と検出位置との組み合
わせには、総変化量の最も少ない場合についての対象物
体と検出位置との組み合わせを採用するものとする。場
合Ａおよび場合Ｂの総変化量Ｅ_a，Ｅ_bは、

【００４０】

【数５】

【００４１】となり、Ｅ_a＜Ｅ_bとなることより場合Ａに
ついての対象物体と検出位置との組み合わせを採用し、
対象物体Ａの軌跡情報には位置１（ｒ₇，θ₇（＝３０
°））、移動方向φ_Aa、移動速度ｖ_Aaが、また、対象物
体Ｂの軌跡情報には位置２（ｒ₁₁，θ₁₁（＝−１０
°））、移動方向φ_Ba、移動速度ｖ_Baがそれぞれ書き込
まれる。

【００４２】３つ以上の対象物体が距離センサの測定範
囲内に存在する場合にも同様に可能性のある全ての場合
について、対象物体と検出位置との組み合わせを作り、
各場合について総変化量Ｅを計算することにより軌跡情
報に書き込むデータを決定する。総変化量Ｅが計算でき
ない対象物体が含まれる場合には、例えば、移動距離１
が最小になるように（１サンプリング周期（時間間隔
Ｔ）前と比べて、近い物体の検出位置同士を対応させ
て）対象物体と検出位置との対応をとるなどの処理をお
こなう。

【００４３】図２１の対象物体Ａおよび対象物体Ｂの例
のように複数の対象物体が画像形成装置から見て重なり
あった（同一のセンサの測定方向上に存在する）場合、
検出される対象物体の数が一時的に減少する。このよう
な場合には、以下のようにして追跡をおこない、軌跡情
報を生成する。図２１の例では、の方向に物体を検出
し、位置（ｒ₉，θ₉（＝１０°））が得られる。ここ
で、１サンプリング周期（時間間隔Ｔ）前の対象物体Ａ
および対象物体Ｂの位置をそれぞれ（ｒ_Apre，θ_Apre）
および（ｒ_Bpre，θ_Bpre）とし、また、図２２に示すよ
うに、検出された位置に対象物体Ａおよび対象物体Ｂが
それぞれ到達したと考えたときの移動方向および移動速
度を、φ_A，ｖ_Aおよびφ_B，ｖ_Bとすると、式５および式
６より、

【００４４】

【数６】

【００４５】となる。また、１サンプリング周期（時間
間隔Ｔ）前の対象物体Ａおよび対象物体Ｂの移動方向お
よび移動速度を、φ_Apre，ｖ_Apreおよびφ_Bpre，ｖ_Bpre
とすると、それぞれの変化量ｅ_Aおよびｅ_Bは式１０よ
り、

【００４６】

【数７】

【００４７】となる。検出された位置を、変化量の少な
い方の対象物体の位置とするものとすると、図２２の例
の場合には、ｅ_B＜ｅ_Aより、検出された位置は対象物体
Ｂの軌跡情報に書き込まれる。この場合、位置の確定し
ない対象物体Ａに関しては、軌跡情報の書き込みが保留
され、位置が確定した時点に、時刻を遡って軌跡情報が
書き込まれる。例えば、１サンプリング周期（時間間隔
Ｔ）後に対象物体Ａの位置が（ｒ_Apost，θ_Apost）に確
定したとすると、２点（ｒ_Apre，θ_Apre）と
（ｒ_Apost，θ_Apost）との中点が保留されていた位置
（ｒ_A，θ_A）に割り当てられる。以下、同様にｎサンプ
リング周期（時間間隔ｎＴ）後に位置が確定した場合に
は、２点をｎ個に内分する点がそれぞれ保留されていた
位置に割り当てられ軌跡情報に書き込まれる。

【００４８】３個以上の対象物体が距離センサの測定範
囲内に存在し、対象物体が画像形成装置から見て重なり
あった（同一のセンサの測定方向上に存在する）場合に
も、同様にして各対象物体について変化量ｅを計算しそ
れらを比較することにより対象物体と検出位置との対応
をとる。

【００４９】認識判断トリガの生成 近づいてくる対象物体１７までの距離ｒが、ある値Ｌmi
n以下になると、パラメータ抽出部８は対象物体１７に
関する距離判断を行うため制御部１１に対して認識判断
トリガを送る。複数の対象物体が測定範囲内に存在する
場合には、対象物体のうちどれかまでの距離ｒがある値
Ｌmin以下になる毎にこの動作が動こる。認識判断トリ
ガは制御部１１で認識判断要求信号に変換され、認識判
断部9に送られる。同様に、画像形成装置を使用してい
る対象物体が遠ざかる際に、対象物体までの距離ｒが、
ある値Ｌmin以上になると、パラメータ抽出部８は対象
物体に関する認識判断を行うために制御部１１に対して
認識判断トリガを送る。複数の対象物体が測定範囲内に
存在する場合も近づく場合と同様である。図２３に判断
認識トリガ生成の様子を示す。

【００５０】Ｌminの値は、普通は認識判断装置が認識
判断結果（＝例えば、対象物体が画像形成装置に作用す
るか否か）をサービス提供装置に出力しなければならな
い距離に設定される。この距離は、認識判断装置からの
出力結果によってもたらされるサービスの種類およびサ
ービスにかかる時間、対象物体の移動速度、等によって
適宜決定される。Ｌmaxの値は、距離センサの測定最大
距離（図４のＲmax）以内の距離に適宜設定される。認
識判断トリガを出力した後、認識判断を行う必要のある
対象物体の軌跡情報に関するデータ（軌跡情報が格納さ
れている記憶装置内のアドレスや、軌跡データのサイ
ズ、対象物体が近づいてきているのか遠ざかっているの
か、等、認識判断部で軌跡情報のアクセスの際に必要と
されるデータ）を認識判断部９へ送る。

【００５１】認識判断部 認識判断部９では、制御部１１からの要求により応答対
象の物体に関わる判断をおこなう。認識判断要求信号を
制御部１１から受け取った後、パラメータ抽出部８より
認識判断を行う必要のある対象物体の軌跡情報に関する
データ（軌跡情報が格納されている記憶装置１３内のア
ドレスや、軌跡データのサイズ、対象物体が近づいてき
ているのか遠ざかっているのか、等、軌跡情報のアクセ
スに必要とされるデータ）をパラメータ抽出部８より受
け取る。しかる後、記憶装置１３内の認識判断を行う必
要のある対象物体の軌跡情報にアクセスし所定の処理を
おこなうことによって、例えば、対象物体が近づいてく
る場合には画像形成装置の使用者であるか否か（画像形
成装置を「使う」か「使わない」か）、遠ざかっていく
場合には画像形成装置の使用を終了したか否か（「使用
中」か「使い終わったか」か）、等の判断を行い、その
結果を後処理部１０へ出力する。以下に認識判断の処理
のうち、対象物体が近づいてくる場合について画像形成
装置を「使う」か「使わない」かの判断をおこなうため
の処理の幾つかの例を説明する。

【００５２】前処理 対象物体に関する認識判断のために、認識判断部９では
軌跡情報から幾つかのパラメータの生成を行う。距離セ
ンサの測定範囲内に基準とする距離を１つ以上幾つか設
ける。例えば、図２４のように画像形成装置の中心から
距離Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，…，Ｌ（ｎ−１）のｎ個の基準
距離（但し、Ｌ０＜Ｌ１＜Ｌ２＜…Ｌ（ｎ−１）の関係
が成り立つものとする）を設けるとする。ここで、画像
形成装置から最も近い距離Ｌ０の基準距離は、Ｌmin
（パラメータ抽出部により認識判断トリガが生成される
距離）に等しいものとする。基準距離Ｌｍにおける軌跡
情報を、時刻ｔ_Lm、距離ｒ_Lm（＝Ｌｍ）、方向θ_Lm、移
動速度ｖ_Lm、移動方向φ_Lmとし、また、距離Ｌ（ｍ−
１）とＬｍとの間の移動速度の変化量をΔｖ_Lm（＝ｖ_Lm
−ｖ_L（_m-1)）、移動方向の変化量をΔ_Lm（＝φ_Lm−φ_L
(_m-1)）とし、各距離についてパラメータを生成する
（但し、距離Ｌ０における移動速度の変化量Δｖ_L0と移
動方向の変化量Δφ₀とを除く）。各距離について生成
されたパラメータを概念的に図２５に示す。生成された
パラメータは、さらに次の段階で利用可能なように処理
をされる。例えば、値範囲によりグループ分けされその
グループ番号に変換されたり、ある値範囲についての正
規化処理等がおこなわれる。

【００５３】認識判断処理 前処理段階で生成されたパラメータを使い認識判断をお
こなう方法のうち、ニューラル・ネットワークを使う方
法について以下に述べる。例えば、対象物体が画像形成
装置を「使う」か「使わない」かを判断するための以下
のようなニューラル・ネットワーク２１を用意する。図
２６に入力層２２、中間層２３、出力層２４の３層から
構成される階層型ニューラル・ネットワークによる認識
判断用ニューラル・ネットワーク２１の模式図を示す。
入力層２２は入力する各パラメータに対応しており、出
力層２４は各判断（この場合は「使う」および「使わな
い」）に対応している。ここで使われるニューラル・ネ
ットワークは、予め実験等により収集された特徴的なパ
ターンを教師データとして、所定の方法（例えば、バッ
クプロパゲーション）で学習しておく。つまり、各パラ
メータを入力とし、その時対象としている物体が画像形
成装置を「使う」か「使わない」かを学習させておくも
のとする。

【００５４】認識判断処理の際は、制御部からの制御信
号により軌跡情報より生成されたパラメータが認識判断
用のニューラル・ネットワークに入力され、その際のニ
ューラル・ネットワークの出力層２４のうち、最も強く
発火した（最も出力値の大きい）ユニットに対応する結
果を認識判断結果として後処理部１０へと出力する。同
様の仕様で、対象物体が画像形成装置を「使用中」か
「使い終わった」かを判断するためのニューラル・ネッ
トワークを用意し、認識判断結果を後処理部１０へと出
力する。

【００５５】後処理部 後処理部１０では認識判断結果を取りまとめて最終的に
外部に出力する形式に整えた後、必要ならば制御部１１
に状態変化を通知した後、入出力管理部１２へ認識判断
データを送る。例えば、図２７に示すように距離センサ
の測定範囲に対象物体が複数存在する場合について考え
る。（ａ）の例の場合には、対象物体Ａがすでに画像形
成装置を使用中である所に、新たに画像形成装置を使用
しようとしている対象物体Ｂがやってくる。この場合、
対象物体Ｂが画像形成装置から距離Ｌminにさしかかっ
たところで認識判断トリガが生成され、認識判断部９に
より対象物体Ｂが画像形成装置を「使う」と判断される
が、この判断はマスクされるか保留されないと、対象物
体Ａが使用中にもかかわらず対象物体Ｂに対するサービ
スが開始されるといった不具合が生ずる。逆に（ｂ）の
例の場合のように、対象物体Ｂが画像形成装置を使用中
である状態で、前の使用者である対象物体Ａが立ち去っ
たとする。この場合、対象物体Ａが画像形成装置から距
離Ｌmaxにさしかかったところで認識判断トリガが生成
され、認識判断部９により対象物体Ａが画像形成装置を
「使い終わった」と判断されるが、この判断もマスクさ
れるか保留されないと、対象物体Ｂが使用中にもかかわ
らずサービスが開始される（余熱モードに遷移したりオ
ートリセットがかかったり等）といった不具合が生ず
る。後処理部１０では必要ならば制御部１１を通して外
部（画像形成装置）の情報（例えば、コピー中であるか
否か、等）を取り込み、複数の対象物体に関する判断を
マスクしたり保留したりすることにより状態を変化させ
る必要が生じた場合にのみ、入出力管理部１２へ認識判
断データを送る。

【００５６】制御部 制御部１１は認識判断装置全体の制御をおこなう。おも
な制御内容には次のようなものがある。

【００５７】（１）各ブロックのタイミング処理 認識判断装置内の各ブロック（センサ駆動部７、パラメ
ータ抽出部８、認識判断部９、後処理部１０、入出力管
理部１２）間でのデータの受渡しのための同期処理をお
こなう。例えば、あるブロックＡからあるブロックＢに
対してデータが転送される場合、まず、ブロックＡから
制御部１１に対してデータ送信要求が出される。制御部
１１はブロックＢに対してブロックＡからのデータ受信
要求信号を送り、ブロックＢの受信準備が完了したこと
を確かめた後、ブロックＡにデータ送信要求信号が送ら
れる。ブロックＡでは制御部１１からのデータ送信要求
信号を受け取った後、データの転送を開始する。

【００５８】（２）各ブロックの要求処理 認識判断装置内の各ブロックから送られてくる要求（例
えば、パラメータ抽出部で発生する認識判断トリガ、各
ブロックで発生するエラーに対するリカバリー要求、
等）について定められた処理をおこなう。

【００５９】（３）記憶装置のアクセス管理 複数のブロックが同時に記憶装置へのアクセスをおこな
わないように（読み出し／書き込みがぶつからないよう
に）、アービトレーションをおこなう。認識判断装置内
の各ブロックは、記憶装置にアクセスする際には制御部
にアクセス権を要求し許可された場合にのみアクセスで
きる。

【００６０】（４）外部とのインターフェイスの制御 外部（画像形成装置）からのクロック信号やリセット信
号を入出力管理部１２を通して受け取り、外部と認識判
断装置内の各ブロックとの同期処理をおこなう。また、
外部情報（画像形成装置の状態、例えば「稼働中である
／ない」や、操作パネルの情報、等）を取り込み、認識
判断に必要なものについては、対応する各ブロックへ転
送する。

【００６１】外部からの種々の要求を入出力管理部１２
を通して受け取り、その要求に答える処理をおこなう。
例えば、外部から対象物体の軌跡情報が要求されると、
記憶装置内の所定のエリアから軌跡情報を読み出し、入
出力管理部１２を通して出力する等の処理がこれにあた
る。また、認識判断装置内でエラー等が発生した際の外
部への要求（例えば、操作パネルにエラーの表示をおこ
なう、等）も制御部１１で生成され、入出力管理部１２
を通して外部に出力される。

【００６２】入出力管理部 入出力管理部１２は、外部Ｉ／Ｆ線１６を通じての外部
（画像形成装置）とのインターフェイスをつかさどる。
また、外部との同期をとるためのバッファとしても機能
し、各入出力データ／信号は入出力管理部１２でラッチ
され同期をとられる。入出力される信号には、後処理部
１０で生成されサービス提供装置に送られる対象物体に
関する判断データの他に、認識判断装置と外部との間の
各種要求、タイミング信号、等の制御信号も含まれる。

【００６３】記憶装置 記憶装置１３は、各ブロックで生成されたデータを必要
に応じて蓄えておくＲＡＭ、および各ブロックを動かす
のに必要なプログラムおよびデータを蓄えておくＲＯＭ
により構成され、各ブロックによりデータの読み出し／
書き込みがおこなわれる。

【００６４】サービス提供装置 サービス提供装置概略 サービス提供装置４は、ＯＡ機器の各部の駆動する機能
を有し、認識判断装置３で生成された各種判断結果を受
り取りそれに対応する自動応答によりサービスを具現化
する。また、必要があれば認識判断部に対して対象物体
に関するより詳しい情報を要求する。サービス提供装置
４は概念的な装置であり、その実現形態には幾つかの方
法が考えられる。特に、専用のハード・ウェアを用意す
ることを規定せず、ＯＡ機器の中央演算装置等によりソ
フト・ウェア的に機能を代行することの可能なサービス
についてはそのような方法で実現したほうがよい。

【００６５】人を対象としてサービス ＯＡ機器に近づく応答対象の物体（人）があり、その物
体がＯＡ機器を使用する旨の判断データが送られてきた
場合には、以下のようなサービスを実行する。 （１）ＡＩ（Artificial Intelligence）余熱機能 （２）ＡＩ自動電源スイッチング機能 （３）ＡＩ圧板自動開閉機能 （４）ＡＩ自動割り込み機能 （５）高さ可変機能 また、ＯＡ機器を使用中だった人が操作を終了しＯＡ機
器を離れ、使用を終了した旨の判断データが送られてき
た場合には、以下のようなサービスを実行する。 （１）ＡＩ余熱機能 （２）ＡＩ自動電源スイッチング機能 （３）ＡＩ圧板自動開閉機能 （４）ＡＩ自動割り込み機能 （５）ＡＩオートリセット機能 （６）ＡＩ原稿・コピー忘れチェック機能

【００６６】個人を対象としたサービス ＯＡ機器に近づく応答対象の物体（人）があり、個人の
ＩＤがデータとして送られてくる構成の装置について
は、以下のようなサービスを実行する。 （１）オペレーションパネルＡＩ自動設定機能 （２）ＡＩガイダンス機能 （３）管理機能 （４）ＡＩ自動割り込み機能 （５）ＡＩオートリセット機能 （６）メッセージ伝言機能

【００６７】次に、画像データによる使用者認識／個人
認識について説明する。 使用者認識 前述の自動応答システムでは、センサとして赤外線セン
サなどの距離センサを使用した例をあげた。次に、距離
情報ではなく、画像データを処理することによって得ら
れる、対象物体（人物）が近づく際の体や顔の向きなど
の情報を基に、その人が「使用する人」であるのか、
「単なる通過者」であるのかを認識／判断する方法につ
いて説明する。距離センサを使用した場合の構成例であ
る図１、実装例である図２、認識判断装置の基本構成で
ある図３などは、以下に述べる画像データによる認識方
式での場合も全く同様である。但し、距離センサ２は、
ＣＣＤやＭＯＳ、撮像管などを使用した何らかの画像デ
ータ入力のためのセンサである必要がある。図３のパラ
メータ抽出部８では、画像データなどから必要な情報を
画像処理などによって抽出することになる。

【００６８】さて、本認識判断装置が付帯されている複
写機などの画像形成装置５を使用する為に近づいて来る
人の動作を考えてみよう。特に、障害物のない場合、通
常人は、使いたい装置に対して真っ直ぐに歩いてくると
考えてよい。つまり、使用したい装置に対して体の向き
を真っ直ぐにして近づいて来る。また、何らかの障害物
などがあったりして、真っ直ぐに近づいて来れない場合
でも、目標の装置の位置まで近づくまでに、その装置が
見える範囲に来れば、少なくとも何回かはその装置を直
視すると考えてよい。つまり、使用したい装置に対し
て、顔の向きが幾度となく真っ直ぐ向くことになる。こ
のような、人間が自然に振る舞う行動をルールとして蓄
えておき、画像処理などによりこれらの行動を抽出／判
定することにより、対象人物が「使用者」なのか単なる
「通過者」なのかを判断する。

【００６９】以下、図２８を参照して具体的な判断の仕
方の簡単な例について説明する。撮影した画像データに
おいて、人物が撮影されているかをまず判断しなければ
ならない（step１）。これには、例えば、誰も映ってい
ない画像データを保持しておき、撮影された画像データ
との差分をとることなどにより可能となる。つまり、現
在撮影した画像データから背景部分を消去することによ
り、残った部分は、背景でない何らかの移動する物体、
つまり対象人物であることが分かる。

【００７０】次に、対象人物の画像データにおいて、体
もしくは顔の向きを検知しなければならない（step
２）。検知と言っても、こちらを向いているか否かを判
断すればよい。非常に単純な例としては、撮影された人
物の体もしくは顔の向きがこちらを向いていれば使用者
として判断してもよい。しかし、通常唯一度だけこちら
を向いていたからといって、単純には判断しがたい。つ
まり、これだけでは十分な精度は得られない。そこで、
例えば、カウンタを設け、こちらを向いていたと観測さ
れる回数をそのカウンタによって記憶しておき、あらか
じめ設定しておいた回数分だけ観測されたときに「使用
者」であると判断しても良い。また、向きをｙｅｓ/ｎ
ｏではなく、例えば、角度数等によって数値化して観測
し、そのデータ列によって判断してもよい。この場合、
あらかじめ「使用者」のデータ列パターンを記憶してお
き、その記憶しておいた表を参照することにより判断し
てもよいし、時間と向きをパラメータとして適度な重み
パラメータを付加した評価関数によって判断してもよい
し、「使用者」の行動パターンを自然言語的なルール
（例えば、短時間に何回もこちらを向いたら、使用者で
ある。等）によって記述しておき、ファジィ推論によっ
て判断してもよいし、あらかじめ「使用者」の行動パタ
ーンをニューラルネットワークに記憶させ、観測された
データ列を入力としてニューラルネットワークから「使
用者」であるか否かを出力させるようにしてもよい。

【００７１】また、本認識処理を実施するための構成
は、基本的には、前述のものと特に大きくは変わりはな
いが、図１における距離センサ２は、ＣＣＤなどの画像
入力センサに変わる。また、近づいて来る対象物体（対
象人物）が撮影された画像データは、図３のパラメータ
抽出部８で処理される。ここで抽出すべき特徴量（デー
タ／情報）は、先に述べた対象人物の顔又は体の向きで
ある。また、認識判断部９では、先に述べた表参照や、
評価関数、ファジィ推論、ニューラルネットワークなど
により判断処理を行うことになる。

【００７２】個人認識 人物である対象物体を特定の個人であることを認識する
ことを、個人識認と呼ぶ。個人認識においては、更に大
きな２つの認識に分けられる。一つは、あらかじめ登録
されている個人を特定するという認識（既個人特定化識
別）と、もう一つは、特に個人を登録しておくのではな
く、ある時点で観測された対象人物に対し、同じ人であ
るか否かを認識（逐次同一人物判別）するものである。
前述の自動応答システムでは、センサとして対象物体の
位置を計測するために、距離センサを具備する例を示
し、その一具体例として赤外線や超音波センサなどを挙
げて説明した。ここでは、対象人物の個人認識に関する
例を示すが、この場合センサの具体例としては、ＣＣＤ
などによる画像入力後、画像データを処理する例を中心
として述べる。

【００７３】この場合、図１に示された認識判断装置３
において個人認識を行い、距離センサ２は画像データが
入力できるセンサとなるだけで、基本的な構成は何ら変
わらない。以下では、説明を簡単にするために一つの画
像入力センサを例として説明するが、図１、図２などで
示したのと同様に複数のセンサを設けても良い。なお、
センサとしてＣＣＤなどの画像入力装置を用いても、前
述の自動応答システムで説明した対象物体までの位置を
観測することは、現在の画像処理技術をもってすればな
んら問題なく可能である（［「ロボット」bit 増刊、pp
711/724,1976年7月号］,[「立体視」日本ロボット学会
誌，Vol.１,pp30/35,1983］など参照）。つまり、画像
入力センサは、距離センサの一具体例に過ぎず、例え
ば、１台の固定されたセンサから撮影された画像データ
から対象物体の位置を求めるには、対象人物の足の位置
の画像データ座標を抽出し、実世界の座標データにマッ
ピングすればよいし、センサが複数台ある場合は、三角
測量の原理を応用（両眼立体視法）すれば対象物体まで
の位置を観測できる。よって、センサが前述の赤外線セ
ンサなどから画像センサに変わったとしても、前述まで
の処理は同様に可能であるばかりか、以降に説明する個
人認識においても有用なセンサとなる。

【００７４】既個人特定化識別 画像データから、既に登録されている個人を特定化す
る、既個人特定化識別についてその処理方法を述べる。
識別技術は古くから存在し、例えば、文字認識などで実
用化されている。既個人特定化識別においても、同様の
技術／原理で行える。原理を簡単に説明すると、あらか
じめ辞書と呼ばれる特定化すべきものの特徴について記
述したものを用意し、観測された入力データの特徴を抽
出し、辞書の各内容と比較して、最も特徴が合致してい
るものを、特定されたものとするわけである。また、こ
のような識別論的なアプローチのほかにも、表参照方
式、評価関数方式、確信度計算方式、ファジィ推論方
式、ニューラルネット方式なども知られている。

【００７５】個人を識別するためのデータとして、あら
かじめ登録しておなかければいけない個人に関する情報
つまり特徴は、画像処理などによって得られる特徴であ
れば何でもよいが、個人を見分けるのに良いものでなけ
ればならない。例えば、身長、体重（体積）、性別、体
や顔の大きさや形、眼鏡の有無などが考えられる。身長
は画像データより頭から爪先までの画素数を実際の長さ
に変換することにより得られる。これは対象物体までの
距離がわかっているはずなので、変換は容易である。頭
および爪先を見つけだすことは、２値化やフィルター処
理などの通常の画像処理技術や知識工学をもってすれば
実現可能である。性別は、髪の毛の形状や、覆き物、化
粧の有無、などを画像処理により得ることにより判別可
能である。画像データによって個人を特定するのに有効
とされ、よく用いられているのは、顔の特徴である。例
えば、目の離れ具合、目の形、顎の輪郭、などのよう
に、各部品間の関係や個々の部品の形状などがよく使用
される。

【００７６】この既個人特定化識別の個人認識により、
ユーザの操作性を向上したり、装置の管理を省力化する
ことなどを実現することが可能となる。例えば、複写機
などの画像形成装置にこの個人認識装置を付けた場合、
オペレーションパネルＡＩ自動設定機能、ＡＩガイダン
ス機能、ＡＩ自動割り込みなどを実現することが可能と
なる。

【００７７】逐次同一人物判別 次に、前述のように、あらかじめ個人を登録しておくの
ではなく、ある時点で観測された対象人物に対し、同じ
人であるか否かの認識である、逐次同一人物判別につい
て述べる。これは、ある時点で観測された対象人物の特
徴を記憶しておき、別の時点で観測された対象人物の特
徴と一致しているかどうかを判定して、同一人物である
かどうかを判別／認識するもので、あらかじめ特定した
い個人の特徴などを含む情報を辞書として登録しておく
必要がない代わりに、例えば、観測された人の名前など
の人為的に誰かが装置に入力してやらなければ分からな
い情報は得ることはできない。逐次同一人物判別を行う
ための方法は、基本的には既個人特定化識別における方
法と大きくは違わない。個人識別では、観測／抽出され
た特徴をもとに、これをあらかじめ辞書に記述しておい
た各個人の特徴を比較するものであったが、逐次同一人
物判定では、ある以前の時点で直接観測された特徴とを
比較する点が違う。同一人物判定において、ある時点で
観測された対象人物の特徴は、辞書として記憶してお
き、後に観測された人物の特徴と比較する際に使用され
るが、直前の観測物体のみを辞書に記憶しても、複数記
憶できるようにしておいても良い。

【００７８】逐次同一人物判別が可能になることによ
り、例えば、装置の使用者が代わったことが分かるの
で、その時点で「使用中／使い終わった」を区別するこ
とができる。同一人物と判別される人が来た場合、それ
がある一定時間内であれば、「使用中」であると認識で
きるし、同一人物でない人がやって来れば、前の人は使
い終わったと認識できる。また、この装置が例えば複写
機であれば各パラメータを自動的にリセット（ＡＩオー
トリセット機能）して次の使用者の誤操作を防ぐことな
どが可能となる。また、ＡＩ自動割り込み機能も個人ま
で特定できなくても、本認識により可能となる。また、
逐次同一人物判別における特徴を観測するためのセンサ
は、特にＣＣＤに限られるわけではない。例えば、色セ
ンサや体重計、音センサなどの人物の特徴を測定できる
ものであれば何でもよい。また、先に説明したＣＣＤ等
による画像入力センサのように単独で判別可能なセンサ
もあるが、単独では判別が困難なセンサでも、複合して
用いることにより、より高い精度で判別が可能となる。
この場合の構成は、図１にある距離センサ２と並列にこ
れらのセンサを連結させれば良いだけである。

【００７９】

【実施例】以下に、本発明の各実施例について説明する
が、各実施例とも、図１の距離センサ２として超音波方
式と赤外光方式が考えられる。図２９は、超音波方式距
離センサの基本構造を説明するための図で、この超音波
方式距離センサは超音波発信部３０と超音波受信部３１
とから成り、一体ユニット又は別ユニットとして構成で
きるようになっている。超音波発信部３０から発信され
た超音波３３は、対象物体３２に当り、反射波３４とし
て反射し、超音波受信部３１にて受信される。

【００８０】図３０は、赤外光方式距離センサの基本構
造を説明するための図で、この赤外線方式距離センサ
は、赤外光投光機能部４０と赤外光受光機能部４１とか
ら成り、一体ユニット又は別ユニットとして構成できる
ようになっている。この赤外光投光機能部４０は、投光
用の光源となる赤外ＬＥＤ４０ａ、赤外光を集光、発散
させる投光レンズ４０ｂとで構成され、また、赤外光受
光機能部４１は、対象物体４２となる人間の反射光を集
光する受光レンズ４１ａ、光量を測定する赤外光検出器
４１ｂから構成され、赤外線投光機能部４０から投光さ
れた赤外線４３が対象物体４２に当り、反射光４４とし
て反射し、赤外光受光機能部４１にて受光される。例え
ば、赤外光投光機能部４０の投光レンズ４０ｂの代わり
に、図３１に示す反射、凹球面ミラー４０ｃ、図３２に
示す反射シリンドリカルミラー４０ｄ、または図３３に
示す反射トロイダルミラー４０ｅを使用して、赤外光を
２次元的に投光することができる。

【００８１】ここで、例えば、赤外光投光機能部４０の
投光レンズ４０ｂの代わりに、図２の画像形成装置５の
高さ方向に、ほぼ平行光となり、画像形成装置５の幅方
向に光源４０ａの発散角以上に発散作用を持つ図３３の
反射トロイダルミラー４０ｅを使用する。そうすると、
画像形成装置５の幅方向に光源４０ａの発散角以上に、
扇型に広がった２次元の光束４３ｅとなり、１個の赤外
光投光機能部で、画像形成装置５の前面の全ての範囲を
投光することができる。従って、投光レンズ４０ｂの代
わりに、図３３の反射トロイダルミラー４０ｅを使用
し、距離センサを赤外光投光機能部１個と赤外光受光機
能部１個で構成すれば、画像形成装置５から対象物体４
２までの距離を検知できる。

【００８２】また、例えば、赤外光投光機能部４０の投
光レンズ４０ｂの代わりに、図２の画像形成装置５の高
さ方向に、ほぼ平行光となり、画像形成装置５の幅方向
に光源４０ａの発散角以上に発散作用を持つ図３３の反
射トロイダルミラー４０ｅを使用する。そうすると、画
像形成装置５の幅方向に光源４０ａの発散角以上に、扇
型に広がった２次元の光束４３ｅとなり、１個の赤外光
投光機能部で、画像形成装置５の前面の全ての範囲を投
光することができる。従って、投光レンズ４０ｂの代わ
りに、図３３の反射トロイダルミラー４０ｅを使用し、
距離センサを赤外光投光機能部１個と赤外光受光機能部
２個で構成すると、画像形成装置５から対象物体４２ま
での距離が２種類検知できるので、画像形成装置５から
対象物体４２までの距離だけでなく、画像形成装置５に
対する対象物体４２位置が特定できる。

【００８３】例えば、赤外光投光機能部分４０の投光レ
ンズ４０ｂの代わりに、図２の画像形成装置５の高さ方
向にのみ、ほぼ平行光となるような図３２の反射シリン
ドリカルミラー４０ｄを使用する。そうすると、画像形
成装置５の幅方向に光源４０ａの発散角だけ扇型に広が
った２次元の光束４３ｄとなり、１個の赤外光投光機能
部分で、発散角の範囲を投光することができる。従っ
て、投光レンズ４０ｂの代わりに、図３２の反射シリン
ドリカルミラー４０ｄを使用し、距離センサを赤外光投
光機能部２個又は数個と赤外光受光機能部１個で構成す
ると、画像形成装置５の前面において、各々の投光範囲
に対する画像形成装置５から対象物体４２の距離が検知
できるので、画像形成装置５に対する対象物体４２の位
置が特定できる。

【００８４】例えば、赤外光投光機能部４０の投光レン
ズ４０ｂの代わりに、図３１の反射凹球面ミラー４０ｃ
を使用すれば、通常の投光レンズ４０ｂと同様に、ほぼ
平行光４３ｃを投光することができる。従って、図３１
の反射凹球面ミラー４０ｃを使用し、距離センサを赤外
光投光機能部数個と赤外光機能部数個で構成すると、画
像形成装置５の前面において、各々の投光範囲に対する
画像形成装置５から対象物体４２の距離が検知できるの
で、画像形成装置５に対する対象物体４２の位置が特定
できる。

【００８５】距離センサの赤外光投光機能部分４０に於
いて、図３４の通常の投光レンズ４０ｂは、球面または
非球面の凸レンズで、光源４０ａから発散している赤外
光をほぼ平行光４３にしている。例えば、通常の投光レ
ンズ４０ｂの代わりに、画像形成装置５の高さ方向にの
み、ほぼ平行光となるような、図３５に示すようなシリ
ンドリカルレンズ４０ｆを使用する。そうすると、画像
形成装置５の幅方向に光源４０ａの発散角だけ扇型に広
がった２次元の光束４３ｆとなり、１個の赤外光投光機
能部で画像形成装置５の前面において、光源４０ａの発
散角の範囲を投光することができる。

【００８６】距離センサの赤外光投光機能部４０に於い
て、図３４の通常の投光レンズ４０ｂは、球面または非
球面の凸レンズで、光源４０ａから発散している赤外光
をほぼ平行光４３にしている。例えば、通常の投光レン
ズ４０ｂの代わりに、画像形成装置５の高さ方向に、ほ
ぼ平行光となり、画像形成装置５の幅方向に光源４０ａ
の発散角以上に発散作用を持つ図３６に示すトロイダル
レンズ４０ｇを使用する。そうすると、画像形成装置５
の幅方向に光源４０ａの発散角以上に、扇型に広がった
２次元の光束４３ｇとなり、１個の赤外光投光機能部分
で、画像形成装置５の前面の全ての範囲を投光すること
ができる。

【００８７】例えば、赤外光投光機能部４０の投光レン
ズ４０ｂの代わりに、画像形成装置５の高さ方向に、ほ
ぼ平行光となり、画像形成装置５の幅方向に光源４０ａ
の発散角以上に発散作用を持つ図３５のトロイダルレン
ズ４０ｆを使用する。そうすると、画像形成装置５の幅
方向に光源４０ａの発散角以上に、扇型に広がった２次
元の光束４３ｆとなり、１個の赤外光投光機能部で、画
像形成装置５の前面の全ての範囲を投光することができ
る。従って、通常の投光レンズ４０ｂの代りに図３５の
トロイダルレンズ４０ｆを使用し、距離センサを赤外光
投光機能部１個と赤外光受光機能部１個で構成すれば、
画像形成装置５から対象物体４２までの距離を検知でき
る。

【００８８】例えば、赤外光投光機能部分４０の投光レ
ンズ４０ｂの代わりに、画像形成装置５の高さ方向に、
ほぼ平行光となり、画像形成装置５の幅方向に光源４０
ａの発散角以上に発散作用を持つ図３５のトロイダルレ
ンズ４０ｆを使用する。そうすると、画像形成装置５の
幅方向に光源４０ａの発散角以上に、扇型に広がった２
次元の光束４３ｆとなり、１個の赤外光投光機能部で、
画像形成装置５の前面の全ての範囲を投光することがで
きる。従って、通常の投光レンズ４０ｂに図３５のトロ
イダルレンズ４０ｆを使用し、距離センサを赤外光投光
機能部１個と赤外光受光機能部２個で構成すると、画像
形成装置５から対象物体４３までの距離が２種類検知で
きるので、画像形成装置５の前面において、画像形成装
置５から対象物体４２までの距離だけでなく、画像形成
装置５に対する対象物体４２の位置が特定できる。

【００８９】例えば、赤外光投光機能部分４０の投光レ
ンズ４０ｂの代わりに、画像形成装置５の高さ方向にの
み、ほぼ平行光となるような図３６のシリンドリカルレ
ンズ４０ｇを使用する。そうすると、画像形成装置５の
幅方向に光源４３ａの発散角だけ扇型に広がった２次元
の光束４３ｇとなり、１個の赤外光投光機能部で、発散
角の範囲を投光することができる。従って、通常の投光
レンズ４０ｂの代りに図３６のシリンドリカルレンズ４
０ｇを使用し、距離センサを赤外光投光機能部２個又は
数個と赤外光受光機能部１個で構成すると、画像形成装
置５の前面において、各々の投光範囲に対する画像形成
装置５から対象物体４２の距離が検知できるので、画像
形成装置５に対する対象物体４２の位置が特定できる。

【００９０】例えば、通常の投光レンズ４０ｂを使用
し、距離センサを赤外光投光機能部数個と赤外光受光機
能部数個で構成すると、画像形成装置５の前面におい
て、各々の投光範囲に対する画像形成装置５から対象物
体４２の距離が検知できるので、画像形成装置５に対す
る対象物体４８の位置が特定できる。

【００９１】これまでの例は、２次元的な光束を投光し
たことを特徴としているが、２次元的な光束では、対象
物体４２を投光できない場合が考えられるので、より広
範囲に３次元的に投光する例を以下に示す。例えば、距
離センサの赤外光投光機能部４０の投光レンズ４０ｂの
代わりに、図３７の反射平面ミラー４０ｈか図３８の反
射凸球面ミラー４０ｉを使用すると、赤外光を３次元的
に投光することができる。

【００９２】例えば、距離センサの赤外光投光機能部４
０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反射凸球面
ミラー４０ｉを使用すると、１個の赤外光投光機能部
で、赤外光を３次元に広がった光束４３ｉとなり、画像
形成装置５の前面の全ての範囲を投光することができ
る。従って、投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反
射凸球面ミラー４０ｉを使用し、距離センサを赤外光投
光機能部１個と赤外光受光機能部１個で構成すれば、画
像形成装置５から対象物体４２までの距離を検知でき
る。

【００９３】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反射凸球
面ミラー４０ｉを使用すると、１個の赤外光投光機能部
で、赤外光を３次元に広がった光束４３ｉとなり、画像
形成装置５の前面の全ての範囲を投光することができ
る。従って、投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反
射凸球面ミラー４０ｉを使用し、距離センサを赤外光投
光機能部１個と赤外光受光機能部２個で構成すると、画
像形成装置５の前面において、画像形成装置５から対象
物体４２までの距離が２種類検知できるので、画像形成
装置５から対象物体４２までの距離だけでなく、画像形
成装置５に対する対象物体４８の位置が特定できる。

【００９４】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反射凸球
面ミラー４０ｉを使用すると、１個の赤外光投光機能部
分で、赤外光を３次元に広がった光束となり、画像形成
装置５の前面の全ての範囲を投光することができる。従
って、投光レンズ４０ｂの代わりに、図３８の反射凸球
面ミラー４０ｉを使用し、距離センサを赤外光投光機能
部分２個又は数個と赤外光受光機能部１個で構成する
と、画像形成装置５の前面において、画像形成装置５か
ら対象物体４２の距離が検知できるので、画像形成装置
５に対する対象物体４２の位置が特定できる。

【００９５】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３７の反射平面
ミラー４０ｈを使用すると、１個の赤外光投光機能部
で、赤外光を３次元に広がった光束４３ｈとなり、画像
形成装置５の前面の全ての範囲を投光することができ
る。従って、投光レンズ４０ｂの代わりに、図３７の反
射平面ミラー４０ｈを使用し、距離センサを赤外光投光
機能部数個と赤外光受光機能部数個で構成すると、画像
形成装置５の前面において、各々の投光範囲に対する画
像形成装置５から対象物体４２の距離が検知できるの
で、画像形成装置５に対する対象物体４２の位置が特定
できる。

【００９６】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３９の凹レンズ
４０ｊを使用すると、光源４０ａの発散角以上に光束を
発散させることができ、赤外光が３次元に広がった光束
となり、画像形成装置５の前面の全ての範囲を投光する
ことができる。

【００９７】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３９の凹レンズ
４０ｊを使用すると、１個の赤外光投光機能部で、赤外
光が３次元に広がった光束となり、画像形成装置５の前
面の全ての範囲を投光することができる。従って、投光
レンズ４０ｂの代わりに、図３９の凹レンズ４０ｊを使
用し、距離センサを赤外光投光機能部１個と赤外光受光
機能部１個で構成すれば、画像形成装置５の前面におい
て、画像形成装置５から対象物体４２の距離を検知でき
る。

【００９８】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂの代わりに、図３９の凹レンズ
４０ｊを使用すると、１個の赤外光投光機能部で、赤外
光が３次元に広がった光束となり、画像形成装置５の前
面の全ての範囲を投光することができる。従って、投光
レンズ４０ｂの代わりに、図３９の凹レンズ４０ｊを使
用し、距離センサを赤外光投光機能部１個と赤外光受光
機能部数個で構成すると、画像形成装置５の前面におい
て、画像形成装置５から対象物体４２までの距離が２種
類検知できるので、画像形成装置５から対象物体４２ま
での距離だけでなく、画像形成装置５に対する対象物体
４２の位置が特定できる。

【００９９】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂを除くと、１個の赤外光投光機
能部分で、赤外光を３次元に広がった光束となり、画像
形成装置５の前面において、光源４０ａの発散角の範囲
で投光することができる。従って、投光レンズ４６ｂを
除き、距離センサを赤外光投光機能部２個又は数個と赤
外光受光機能部１個で構成すると、画像形成装置５の前
面において、各々の投光範囲に対する画像形成装置５か
ら対象物体４２までの距離が検知できるので、画像形成
装置５に対する対象物体４２の位置が特定できる。

【０１００】例えば、距離センサの赤外光投光機能部分
４０の投光レンズ４０ｂを除くと、１個の赤外光投光機
能部で、赤外光が３次元に広がった光束となり、画像形
成装置５の前面において、光源４０ａの発散角の範囲で
投光することができる。従って、投光レンズ４０ａを除
き、距離センサを赤外光投光機能部数個と赤外光受光機
能部数個で構成すると、画像形成装置５の前面におい
て、各々の投光範囲に対する画像形成装置５から対象物
体４２までの距離が検知できるので、画像形成装置５に
対する対象物体４２の位置が特定できる。

【０１０１】

【効果】 構成（１）に対する効果：検出手段の赤外線発光手段が
発する赤外線を、反射ミラーを用いて２次元的に投光す
るため、広範囲の物体について装置からの距離を検出で
き、使用者か否かの認識の精度をあげることができる。 構成（２）に対する効果：赤外線発光手段と赤外線受光
手段をそれぞれ１つ有する検出手段を採用したので、低
コストで利便性のよい装置を提供することができる。 構成（３）に対する効果：１個の赤外線発光手段と２個
の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したので、装
置近傍の物体について、装置本体からの距離のみらな
ず、方向をも検出することができるため、使用者か否か
の判断について、より正確な判断を行うことができる。 構成（４）に対する効果：複数個の赤外線発光手段と１
個の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したので、
装置近傍の物体について、装置本体からの距離のみなら
ず、方向をも検出することができるため、使用者か否か
の判断について、より正確な判断を行うことができる。 構成（５）に対する効果：複数個の赤外線発光手段と複
数個の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したの
で、装置近傍の物体について、装置本体からの距離のみ
ならず、方向をも検出することができるため、使用者か
否かの判断について、より正確な判断を行うことができ
る。 構成（６）に対する効果：検出手段の赤外線発光手段が
発する赤外線を、シリンドリカルレンズを用いて２次元
的に投光するため、広範囲の物体について装置からの距
離を検出でき、使用者か否かの認識の精度をあげること
ができる。 構成（７）に対する効果：検出手段の赤外線発光手段が
発する赤外線を、トロイダルレンズを用いて２次元的に
投光するため、広範囲の物体について装置からの距離を
検出でき、使用者か否かの認識の精度をあげることがで
きる。 構成（８）に対する効果：赤外線発光手段と赤外線受光
手段をそれぞれ１つ有する検出手段を採用したので、低
コストで利便性のよい装置を提供することができる。 構成（９）に対する効果：１個の赤外線発光手段と２個
の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したので、装
置近傍の物体について、装置本体からの距離のみなら
ず、方向をも検出することができるため、使用者か否か
の判断について、より正確な判断を行うことができる。 構成（１０）に対する効果：複数個の赤外線発光手段と
１個の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したの
で、装置近傍の物体について、装置本体からの距離のみ
ならず、方向をも検出することができるため、使用者か
否かの判断について、より正確な判断を行うことができ
る。 構成（１１）に対する効果：複数個の赤外線発光手段と
複数個の赤外線受光手段を有する検出手段を採用したの
で、装置近傍の物体について、装置本体からの距離のみ
ならず、方向をも検出することができるため、使用者か
否かの判断について、より正確な判断を行うことができ
る。 構成（１２）に対する効果：反射ミラーを用いて赤外線
を３次元に投光するため、装置近傍の物体の高さ方向に
ついても検出することができる。 構成（１３）に対する効果：構成（１２）の効果に加え
て、赤外線発光手段と赤外線受光手段をそれぞれ１つ有
する検出手段を採用したので、低コストで利便性のよう
装置を提供することができる。 構成（１４）に対する効果：構成（１２）の効果に加え
て、１個の赤外線発光手段と２個の赤外線受光手段を有
する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につい
て、装置本体からの距離のみならず、方向をも検出する
ことができるため、使用者か否かの判断について、より
正確に判断を行うことができる。 構成（１５）に対する効果：構成（１２）の効果に加え
て、複数個の赤外線発光手段と１個の赤外線受光手段を
有する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につい
て、装置本体からの距離のみならず、方向をも検出する
ことができるため、使用者か否かの判断について、より
正確に判断を行うことができる。 構成（１６）に対する効果：構成（１２）の効果に加え
て、複数個の赤外線発光手段と複数個の赤外線受光手段
を有する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につ
いて、装置本体からの距離のみならず、方向をも検出す
ることができるため、使用者か否かの判断について、よ
り正確に判断を行うことができる。 構成（１７）に対する効果：凹レンズを用いて赤外線を
３次元に投光するため、装置近傍の物体の高さ方向につ
いても検出することができる。 構成（１８）に対する効果：構成（１７）の効果に加え
て、赤外線発光手段と赤外線受光手段をそれぞれ１つを
有する検出手段を採用したので、低コストで利便性のよ
い装置を提供することができる。 構成（１９）に対する効果：構成（１７）の効果に加え
て、１個の赤外線発光手段と２個の赤外線受光手段を有
する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につい
て、装置本体からの距離のみらなず、方向をも検出する
ことができるため、使用者か否かの判断について、より
正確な判断を行うことができる。 構成（２０）に対する効果：構成（１７）の効果に加え
て、複数個の赤外線発光手段と１個の赤外線受光手段を
有する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につい
て、装置本体からの距離のみらなず、方向をも検出する
ことができるため、使用者か否かの判断について、より
正確な判断を行うことができる。 構成（２１）に対する効果：構成（１７）の効果に加え
て、複数個の赤外線発光手段と複数個の赤外線受光手段
を有する検出手段を採用したので、装置近傍の物体につ
いて、装置本体からの距離のみらなず、方向をも検出す
ることができるため、使用者か否かの判断について、よ
り正確な判断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 自動応答システムをＯＡ機器に適用した場合
の構成概念を説明するためのブロック図である。

【図２】 画像形成装置にセンサを実装した場合の例を
示す図である。

【図３】 認識装置の基本構成を示すブロック図であ
る。

【図４】 画像形成装置と障害物との関係を示す図であ
る。

【図５】 画像形成装置と障害物との間の距離データを
模式的に示す図である。

【図６】 画像形成装置に対する環境情報の一例を示す
図である。

【図７】 図４における環境情報を示す図である。

【図８】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図９】 図８における距離データを示す図である。

【図１０】 図９の場合について、環境情報と距離デー
タとの差をとった結果を示す図である。

【図１１】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図１２】 図１１の要部詳細図である。

【図１３】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図１４】 図１３の要部詳細図である。

【図１５】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図１６】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図１７】 対象物体の移動軌跡情報の概念を示す図で
ある。

【図１８】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図１９】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図２０】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図２１】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図２２】 環境情報の変化の状態を示す図である。

【図２３】 対象物体に対する認識判断を説明するため
の図である。

【図２４】 対象物体が画像形成装置に近づいてくる場
合の認識判断の例を説明するための図である。

【図２５】 図２４の例において、各距離について生成
されたパラメータを概念的に示す図である。

【図２６】 階層型ニューラルネットワークの一例を示
す図である。

【図２７】 距離センサの測定範囲内に複数の対象物体
が存在する場合の例を説明するための図である。

【図２８】 対象人物が画像形成装置の使用者なのか、
否かの判断の仕方の一例を示す図である。

【図２９】 超音波方式距離センサの基本構造を説明す
るための図である。

【図３０】 赤外光方式距離センサの基本構造を説明す
るための図である。

【図３１】 赤外線投光機能部として反射凹球ミラーを
使用した例を示す図である。

【図３２】 赤外線投光機能部として反射シリンドリカ
ルミラーを使用した例を示す図である。

【図３３】 赤外線投光機能部として反射トロイダルミ
ラーを使用した例を示す図である。

【図３４】 赤外線投光機能部として投光レンズを使用
した例を示す図である。

【図３５】 赤外線投光機能部としてトロイダルレンズ
を使用した例を示す図である。

【図３６】 赤外線投光機能部としてシリンドリカルレ
ンズを使用した例を示す図である。

【図３７】 赤外線投光機能部として反射平面ミラーを
使用した例を示す図である。

【図３８】 赤外線投光機能部として反射凸球面ミラー
を使用した例を示す図である。

【図３９】 赤外線投光機能部として凹レンズを使用し
た例を示す図である。

【符号の説明】

１…ＯＡ機器、２…センサ部、３…認識判断装置、４…
サービス提供装置、５…画像形成装置、６…距離セン
サ、７…センサ駆動部、８…パラメータ抽出部、９…認
識判断部、１０…後処理部、１１…制御部、１２…入出
力管理部、１３…記憶装置、１４…データ線、１５…制
御線、１６…外部Ｉ／Ｆ、１７…障害物、１８…対象物
体、２１…階層型ニューラル・ネットワーク、２２…入
力層、２３…中間層、２４…出力層、３０…超音波発信
部、３１…超音波受信部、３２…対象物体、３３…発信
超音波、３４…反射波、４０…赤外光投光機能部、４０
ａ…赤外ＬＥＤ、４０ｂ…投光レンズ、４０ｃ…凹球面
ミラー、４０ｄ…反射シリンドリカルミラー、４０ｅ…
反射トロイダルミラー、４０ｆ…トロイダルレンズ、４
０ｇシリンドリカルレンズ、４０ｈ…反射平面ミラー、
４０ｉ…反射凸球面ミラー、４０ｊ…凹レンズ、４１…
赤外光受光機能部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 １０２ Ｇ０６Ｆ 15/62 ４１５ 9287−5Ｌ (72)発明者 荒井 良徳 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 浪江 健史 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大坪 和久 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置から該装置近傍の物体までの距離を
   検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基
   づき、検出された物体が前記装置を使用する人か否か
   を、少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前
   のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認
   識結果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有
   する画像形成装置において、前記検出手段が、赤外線発
   光手段と、赤外線受光手段と、反射ミラーとを有し、前
   記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記反射ミラーに
   より２次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外
   線を前記赤外線受光手段で受光することにより前記物体
   までの距離を検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 装置から該装置近傍の物体までの距離を
   検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基
   づき、検出された物体が前記装置を使用する人か否か
   を、少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前
   のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認
   識結果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有
   する画像形成装置において、前記検出手段が、赤外線発
   光手段と、赤外線受光手段と、投光レンズとを有し、前
   記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記投光レンズに
   より２次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外
   線を前記赤外線受光手段で受光することにより前記物体
   までの距離を検出することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 装置から該装置近傍の物体までの距離を
   検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基
   づき、検出された物体が前記装置を使用する人か否か
   を、少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前
   のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認
   識結果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有
   する画像形成装置において、前記検出手段が、赤外線発
   光手段と、赤外線受光手段と、反射ミラーとを有し、前
   記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記反射ミラーに
   より３次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外
   線を前記赤外線受光手段で受光することにより前記物体
   までの距離を検出することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 装置から該装置近傍の物体までの距離を
   検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基
   づき、検出された物体が前記装置を使用する人か否か
   を、少なくとも検出された物体が該装置に到達する以前
   のタイミングで認識する認識手段と、前記認識手段の認
   識結果により前記装置の動作を制御する制御手段とを有
   する画像形成装置において、前記検出手段が、赤外線発
   光手段と、赤外線受光手段と、投光レンズとを有し、前
   記赤外線発光手段が発光する赤外線を前記投光レンズに
   より３次元的に投光し、前記物体から反射してくる赤外
   線を前記赤外線受光手段で受光することにより前記物体
   までの距離を検出することを特徴とする画像形成装置。