JP2018019024A - 振動を発生させる振動部品が実装されるプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 プリント基板に実装された振動部品によって誘起される他の部材の振動が、プリント基板を介して振動部品に伝搬するのを抑制する。
【解決手段】 振動を発生させる超音波センサ６１０が実装され、台座に固定されるプリント基板６２０であって、プリント基板６２０の超音波センサ６１０が実装される位置（斜線領域）とプリント基板６２０の台座が接触する第１位置（網掛領域）とを結ぶ直線（Ｌ１）上にスリット６２０ｃ及び６２０ｅを形成したことを、特徴とする。
【選択図】 図８

Description

本発明は、振動を発生させる振動部品が実装されるプリント基板の形状に関するものである。

近年の情報処理装置には、情報処理装置を使用する人を検知するためのセンサ（以下、人感センサと呼ぶ）が設けられている。特許文献１には、人感センサとして超音波センサ（振動部品）を備える画像形成装置が開示されている。

特開２０１５−１９５５４８号公報

超音波センサは、超音波を出力する駆動回路や受信した超音波の反射波を増幅する増幅回路などが設けられたプリント基板に実装される。超音波センサは、圧電素子に電圧を印加することによって圧電素子を振動させて、超音波を出力する。また、超音波センサは、出力された超音波の反射波によって圧電素子が振動し、当該振動に応じた検知結果（例えば、電圧値）を出力する。

超音波センサの振動は、超音波センサが実装されたプリント基板から他の部材に伝搬する。そして、他の部材は、超音波センサの振動に伴って振動し、その振動は、プリント基板を介して超音波センサに伝搬する。つまり、超音波センサの振動によって誘起される他の部材の振動が、プリント基板を介して超音波センサに伝搬してしまう。

そこで、本発明では、プリント基板に実装された振動部品によって誘起される他の部材の振動が、プリント基板を介して振動部品に伝搬するのを抑制することを目的とする。

本発明のプリント基板は、動作中に振動を発生させる振動部品が実装され、台座に固定されるプリント基板である。プリント基板にスリットが形成されており、このスリットは、プリント基板の前記振動部品が実装される位置と前記プリント基板の前記台座が接触する第１位置とを結ぶ直線上に形成されている。

本発明によれば、プリント基板に実装された振動部品によって誘起される他の部材の振動が、プリント基板を介して振動部品に伝搬するのを抑制する。

ＭＦＰのブロック図 ＭＦＰ１０の詳細ブロック図 超音波センサの検知エリアを示す図 人感センサ部の斜視図 基板に実装されるデバイスを示したブロック図 ホーン装着前の人感センサ部およびホーン装着後の人感センサ部を示した図 人感センサ部の断面図等を示す図 超音波センサが実装された基板を示した平面図 ホーンの詳細な構造を示した図 ホーンに取り付けされた緩衝部材を示す図 人感センサ部の断面図 ＭＦＰの正面からユーザが近付くケースを説明するための図 ＭＦＰの横からユーザが近付くケースを説明するための図 通行人がＭＦＰの前を通過するケースを説明するための図 超音波センサの検知結果に基づく復帰アルゴリズムを示したフローチャート 基板の変形例を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。以下では、スキャン、プリント、コピーなどの複数の機能を有するＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）に、本発明を適用した形態について説明する。

図１は、ＭＦＰの概略ブロック図である。

ＭＦＰ１０は、電源部１００と、メインコントローラ部２００と、スキャナ部（読取部）３００と、プリンタ部（印刷部）４００と、操作部５００と、人感センサ部６００と、を備えている。ＭＦＰ１０は、少なくとも２つの電力モードを有している。ＭＦＰ１０は、スキャン、プリント、コピーなどの機能を実行することが可能なスタンバイモードと、それよりも電力消費の少ないスリープモードと、を有する。スタンバイモードとは、ＡＣＰＩ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格で規定されるＳ０ステートであって、スリープモードは、Ｓ３ステートである。

ＭＦＰ１０は、スリープモードへの移行条件を満たしたことに従って、スタンバイモードからスリープモードに移行する。具体的には、スタンバイモードで操作部５００がユーザによって操作されずに所定時間が経過したことに従って、ＭＦＰ１０は、スタンバイモードからスリープモードに移行する。スリープモードへの移行条件は、上記の所定時間の経過だけでなく、操作部５００に設けられた節電ボタンをユーザが操作したこと、予め設定したスリープ移行時刻になったこと、プリント処理やスキャン処理を実行せずに所定時間が経過したこと等がある。

スリープモードでは、メインコントローラ部２００、スキャナ部３００、プリンタ部４００及び操作部５００への電力供給が制限されている。また、スリープモードでは、操作部５００の表示部５０１が消灯している。また、スタンバイモードでは、操作部５００の表示部５０１は点灯している。なお、スタンバイモードでは、メインコントローラ部２００、スキャナ部３００、プリンタ部４００及び操作部５００に電力が供給されている。

スリープモードでは、人感センサ部６００に電力が供給されている。スリープモードにおいて、人感センサ部６００が動作するが、スタンバイモードでは、人感センサ部６００は動作しない。スリープモードにおいて、人感センサ部６００の検知結果ＭＦＰ１０に基づいて、ＭＰＦ１０はスリープモードからスタンバイモードに移行する。

図２は、ＭＦＰの詳細ブロック図である。

スキャナ部３００は、原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。スキャナ部３００は、スキャナ制御部３２１とスキャナ駆動部３２２とを有している。スキャナ駆動部３２２は、原稿の画像を読み取る読取ヘッドを移動させるための駆動部、原稿を読取位置まで搬送するための駆動部などを含む。スキャナ制御部３２１は、スキャナ駆動部３２２の動作を制御する。スキャナ制御部３２１は、スキャン処理を行うときに、ユーザによって設定された設定情報をメインコントローラ部２００との通信により受信し、受信した設定情報に基づいてスキャナ駆動部３２２の動作を制御する。

プリンタ部４００は、電子写真方式に従って記録媒体（用紙）に画像を形成する。プリンタ部は、プリンタ制御部４２１とプリンタ駆動部４２２とを有している。プリンタ駆動部４２２は、図示しない感光ドラムを回転させるモータ、定着器を加圧するための機構部、ヒータなどを含む。プリンタ制御部４２１は、プリンタ駆動部４２２の動作を制御する。プリンタ制御部４２１は、プリント処理を行うときに、ユーザによって設定された設定情報をメインコントローラ部２００との通信により受信し、受信した設定情報に基づいてプリンタ駆動部４２２の動作を制御する。

メインコントローラ部２００は、スキャナ部３００やプリンタ部４００の動作を制御する。例えば、メインコントローラ部２００は、操作部５００に入力されたコピー指示に従って、スキャナ部３００に原稿の画像を読み取らせて画像データを生成させる。そして、メインコントローラ部２００は、生成した画像データに対して画像処理を施し、プリンタ部４００に出力する。そして、メインコントローラ部２００は、プリンタ部４００に画像を印刷させる。

メインコントローラ部２００は、スリープモード中にも動作が必要なデバイスが属する電源系統１と、スリープモード中は動作が不要なデバイスが属する電源系統２と、の少なくとも２系統の電源系統を有している。電源部１００から電源Ｉ／Ｆ２０１を介して電源供給を受けた内部電源生成部２０２は、スリープモード中に、電源系統１のデバイスに給電を行う。スリープモード中には、電源系統２のデバイスには、電力が供給されない。

なお、スリープモード中に、電源系統２のデバイスへの電力供給を停止しなくても、制限するだけでも良い。また、スリープモード中に、電源系統２のデバイスへのクロックゲートをしたり、クロック周波数を低下させたりしても良い。電源系統１のデバイスは、電源制御部２１１、ＬＡＮコントローラ２１２、ＦＡＸコントローラ２１３及びＲＡＭ２１４を含む。ＭＦＰ１０がスリープモード中であってもＦＡＸ受信やネットワークからのプリント要求がされたことに従ってスタンバイモードに復帰できるように、スリープモード中にＦＡＸコントローラ２１３やＬＡＮコントローラ２１２に電力が供給されている。

内部電源生成部２０２は、スタンバイモード中に、電源系統２のデバイスに給電を行う。電源系統２のデバイスは、ＣＰＵ２２１、画像処理部２２２、スキャナＩ／Ｆ２２３、プリンタＩ／Ｆ２２４、ＨＤＤ２２５及びＲＯＭ２２６を含む。スリープモード中には、電源系統２のデバイスへの電力供給が停止される。

電源制御部２１１は、ＭＦＰ１０の電力モードを制御するデバイスである。この電源制御部２１１は、ソフトウェアを実行するプロセッサで構成しても良いし、論理回路で構成しても良い。上記した電源制御部２１１には、割り込み信号Ａ，Ｂ及びＣが入力されている。スリープモード中に電源制御部２１１に割り込み信号Ａ〜Ｃが入力されると、電源制御部２１１は、内部電源生成部２０２を制御して電源系統２のデバイスに電力を供給する。これにより、ＭＦＰ１０がスリープモードからスタンバイモードに復帰する。

割り込み信号Ａは、ＦＡＸコントローラ２１３が出力する信号であって、ＦＡＸコントローラ２１３は、ＦＡＸ回線からＦＡＸ受信したことに従って割り込み信号Ａを出力する。割り込み信号Ｂは、ＬＡＮコントローラ２１２が出力する信号であって、ＬＡＮコントローラ２１２は、ＬＡＮからプリントジョブパケットや状態確認パケットを受信したことに従って割り込み信号Ｂを出力する。割り込み信号Ｃは、操作部５００のマイコン５１４から出力される信号であって、マイコン５１４は、人感センサ部６００の検知結果に基づいてＭＦＰ１０の使用者が存在すると判断した場合や節電ボタン５１２が押下された場合に割り込み信号Ｃを出力する。

割り込み信号Ａ〜Ｃが入力されたことによって電力が供給されたＣＰＵ２２１は、スリープモードへ移行する前の状態へＭＦＰ１０を復帰させる。具体的には、ＣＰＵ２２１は、スリープモード中にセルフリフレッシュ動作を行っていたＲＡＭ２１４からＭＰＦ１０の状態を示す情報を読み出す。そして、ＣＰＵ２２１は、読み出した情報を使って、ＭＦＰ１０をスリープモードへ移行する前の状態に戻す。そして、ＣＰＵ２２１は、割り込み信号Ａ〜Ｃの復帰要因に応じた処理を実行する。

操作部５００は、ＬＣＤパネルとタッチパネルとが一体になったＬＣＤタッチパネルユニット５２４（表示部５０１）と、テンキーやスタートキーなどのユーザのキー操作を検知するキー部５１５と、ブザー５２６と、を有する。ＬＣＤタッチパネルユニット５２４には、メインコントローラ部２００のＣＰＵ２２１によって生成された画像データに対応する画像が描画される。ＬＣＤコントローラ５２３は、ＣＰＵ２２１から画像データを受信して、その画像データに基づいてＬＣＤタッチパネルユニット５２４に画像を表示する。ＬＣＤタッチパネルユニット５２４の画面に対してユーザが触れると、タッチパネルコントローラ５１６が、触れられた箇所の座標データを解析してマイコン５１４へ通知する。マイコン５１４は、座標データをＣＰＵ２２１へ通知する。なお、マイコン５１４は、座標データでなく触れられたアイコン等を示す情報をＣＰＵ２２１へ通知しても良い。マイコン５１４は、キー部５１５の操作を定期的にスキャンする。そして、マイコン５１４は、ユーザによるキー部５１５への操作がある判断すると、操作されたキー部５１５の情報をＣＰＵ２２１へ通知する。ＬＣＤタッチパネル５２４やキー部５１５へのユーザ操作があったことが通知されると、ＣＰＵ２２１は、ユーザ操作に応じてＭＦＰ１０を動作させる。

操作部５００は、複数のＬＥＤを有している。主電源ＬＥＤ５１１は、ＭＦＰ１０の主電源が入っているときに点灯する。通知ＬＥＤ部５２７は、マイコン５１４によって点灯が制御され、ジョブ実行中やエラー発生などのＭＦＰ１０の状態をユーザに通知する。

操作部５００もメインコントローラ部２００と同様で、スリープモード中にも動作が必要なデバイスが属する電源系統１と、スリープモード中は動作が不要なデバイスが属する電源系統２と、の少なくとも２系統の電源系統を有している。電源系統１のデバイスは、マイコン５１４と、主電源ＬＥＤ５１１と、節電ボタン５１２と、節電ＬＥＤ５１３と、タッチパネルコントローラ５１６と、キー部５１５と、を含む。電源系統２のデバイスは、ＬＣＤコントローラ５２３と、ＬＣＤタッチパネルユニット５２４と、ブザー５２６と、通知ＬＥＤ部５２７と、を含む。スリープモード中のＭＦＰ１０が節電ボタン５１２に対するユーザ操作に従ってスリープモードからスタンバイモードに復帰できるように、スリープモード中でも、節電ボタン５１２及び節電ボタン５１２を点灯させる節電ＬＥＤ５１３に電力が供給されている。

人感センサ部６００は、電源系統１のデバイスであって、スリープモード中にＭＦＰ１０の使用者を検知するために動作する。人感センサ部６００は、超音波センサ６１０を有する。マイコン５１４は、超音波センサ６１０の検知結果を定期的に読みとって解析することによって、ＭＦＰ１０の使用者が存在するかどうかの判断を行う。本実施形態の超音波センサ６１０は、超音波の出力と受信とを一つのチップで行うセンサである。なお、超音波センサ６１０は、超音波を出力する発振用のチップと超音波を受信する受信用のチップとが別々であっても構わない。本実施形態の超音波センサ（振動部品）６１０は、超音波センサ６１０の内部に配置される圧電素子を振動させることによって、超音波を出力すると共に、圧電素子が受信した振動に対応する電気信号（電圧値）を出力する。

本実施形態では、超音波センサ６１０を利用する例について説明するが、センサは超音波センサでなくても構わない。例えば、超音波センサの代わりに、焦電センサや赤外線センサを利用しても良い。

マイコン５１４は、超音波センサ６１０に発振信号を一定時間出力する。これにより、超音波センサ６１０の圧電素子が振動して、非可聴域の約４０ＫＨｚの超音波が一定時間出力される。その後、マイコン５１４は、超音波センサ６１０が受信した超音波の検知結果に基づいて、ＭＦＰ１０の使用者の存在を判断する。ＭＦＰ１０の使用者が存在すると判断したことに基づいて、マイコン５１４は、割り込み信号Ｃを電源制御部２１１へ出力する。電源制御部２１１は、割り込み信号Ｃが入力されると、電源部１００を制御してＭＦＰ１０の電力モードをスリープモードからスタンバイモードへ復帰させる。なお、本実施形態では、内部電源生成部２０２から人感センサ部６００に電力を供給する例について説明したが、人感センサ部６００への電力供給を電源部１００が直接行っても良い。

図３は、超音波センサの検知エリアを示す図である。

本実施形態の超音波センサ６１０は、超音波を出力して、人などの対象物で反射した超音波（以下、適宜、反射波と呼ぶ）を受信する。超音波を出力してから反射波を受信するまでの時間に基づいて、人や物体までの距離を推定することができる。本実施形態では、マイコン５１４が超音波センサ６１０の検知結果に基づいて人や物体までの距離を算出する。

超音波センサ６１０は、超音波センサ６１０の検知エリアがＭＦＰ１０の正面、あるいはやや下向きになるように設置されている。検知エリアは、ＭＦＰ１０から約２ｍまでの範囲である。人感センサ部６００の設置場所は、スキャナ部３００の前面であって、ＭＦＰ１０を正面から見て操作部５００と反対側である。人感センサ部６００は、操作部５００の前に立つユーザを検知できるように操作部５００の方に傾けて配置される。

図４は、人感センサ部の斜視図である。

人感センサ部６００は、超音波センサ６１０が実装されたプリント基板６２０と、基板６２０を固定する台座６３０と、超音波センサ６１０から出力される超音波の指向性を制御するためのホーン６４０と、緩衝部材（スポンジ）６５０と、を有している。以下、プリント基板６２０を、適宜、基板、と省略する。超音波センサ６１０は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型の超音波センサであり、基板６２０の表面に実装されている。超音波センサ６１０は、印加された電圧にしたがって超音波を出力し、且つ、受信した超音波に対応する電気信号を出力する圧電素子を有している。

台座６３０は、超音波センサ６１０が実装された基板６２０を操作部５００の方に傾けて配置するための部材である。

図５は、基板に実装されるデバイスを示したブロック図である。

基板６２０は、２層のガラスエキポシ基板である。図５に示すように、基板６２０には、超音波センサ６１０、駆動回路６２１、受信抵抗６２２、増幅回路６２３、検波回路６２４、及び、閾値回路６２５が実装されている。駆動回路６２１は、ＣＰＵ２２１から出力される駆動パルスＰを受信したことに従って、超音波センサ６１０の圧電素子を振動させる。受信抵抗６２２は、超音波センサ６１０によって受信された超音波の音圧を電圧に変換する。増幅回路６２３は、変換された電圧を増幅する。増幅回路６２３によって増幅された電圧波形Ｖ１は、検波回路６２４によって復調される。そして、検波回路６２４から出力された信号Ｖ２は、閾値回路６２５に設定された電圧レベルと比較される。そして、閾値回路６２５からアナログ信号Ｓとしてマイコン５１４に出力される。センサ６１０
基板６２０は、ＭＦＰ１０の正面から約１５°だけ操作部５００の方に傾けて配置されている。なお、基板６２０の角度は、上記した約１５°に限定されず、操作部５００と人感センサ部６００との位置関係に基づいて調整される。具体的には、操作部５００と人感センサ部６００との距離が近い場合には、角度が小さくなり、距離が遠い場合には角度が大きくなる。

ホーン６４０は、超音波センサ６１０から出力された超音波が拡散しないように超音波の指向性を制御するための部材である。ホーン６４０がないと、検出範囲を制限することが難しい。ホーン６４０のカバー部材３０１（図６）側の開口部６４４は、約１３ｍｍ×約１３ｍｍの矩形であって、超音波センサ６１０に近づくに従って開口部６４４のサイズが小さくなるすり鉢形状になっている。なお、ホーン６４０の開口部６４４の開口寸法は、上記した寸法に限定されない。

緩衝部材６５０は、ホーン６４０と後述するカバー部材３０１（図６）との間に配置される。緩衝部材６５０は、ホーン６４０とカバー部材３０１との間の隙間から超音波が漏れ出ないように、ホーン６４０とカバー部材３０１との間の隙間を埋めている。

図６は、ホーン装着前の人感センサ部およびホーン装着後の人感センサ部を示した図である。

人感センサ部６００は、スキャナ部３００の内部に設けられるフレーム板金（固定部材）７００に固定されている。基板６２０は、ビス６２６によって台座６３０に固定されている。

ホーン６４０は、基板６２０の超音波センサ６１０が実装される側に配置されている。このホーン６４０は、台座６３０に固定される。ホーン６４０のカバー部材３０１側の端部には、緩衝部材６５０が取り付けられている。緩衝部材６５０は、ホーン６４０とカバー部材３０１との間に配置されており、６５０ホーン６４０とカバー部材３０１との間の隙間を埋める。これにより、ホーン６４０とカバー部材３０１との間の隙間から、超音波センサ６１０から出力された超音波が漏れ出るのを抑制することができる。また、緩衝部材６５０は、スポンジであるので、ホーン６４０の振動がカバー部材３０１に伝搬するのを抑制することができる。

図７は、人感センサ部の断面図等を示す図である。図７（ａ）は、スキャナ部の人感センサが設けられる部分の正面図であり、図７（ｂ）は、スキャナ部の人感センサが設けられる部分の上面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

ユーザが接触可能な場所に人感センサ部６００を配置すると、超音波センサ６１０や基板６２０に対するユーザの指などの接触によって超音波センサ６１０や基板６２０が故障する可能性がある。そこで、図７（ａ）に示すように、スキャナ部３００のカバー部材３０１で人感センサ部６００を覆っている。カバー部材３０１には、超音波センサ６１０から出力された超音波を機外に出力したり、機外で反射した超音波の反射波を受信したりするための複数のスリット３０２が設けられている。各スリット３０２は、水平方向に延びる孔形状である。本実施形態では、３本のスリットが鉛直方向に沿って並べられている。スリット３０２の水平方向の長さ（横幅）は、ホーン６４０の水平方向の開口寸法よりも大きい。

図８は、超音波センサが実装された基板を示した平面図である。

基板６２０には、超音波センサ６１０が実装されている。基板６２０には、上記した駆動回路６２１、受信抵抗６２２、増幅回路６２３、検波回路６２４、閾値回路６２５などが実装されているが、図８では省略している。基板６２０には、基板６２０を台座６３０に固定するためのビス６２６を通過させるビス孔（貫通孔）６２０ａが形成されている。つまり、基板６２０のビス孔６２０ａが形成される部分が、台座６３０と基板６２０との接触位置（第１位置）となる。ビス６２６は、ビス孔６２０ａを介して、台座６３０に固定される。また、基板６２０のビス孔６２０ａとは反対側の端部には、台座６３０に形成された爪部６３１が引っ掛かる切欠部６２０ｂが形成されている。

また、基板６２０の超音波センサ６１０の両サイドには、スリット６２０ｃ及び６２０ｄが形成されている。スリット６２０ｃは、基板６２０における超音波センサ６１０とビス孔６２０ａとの間の位置に形成されている。このスリット６２０ｃは、基板６２０の超音波センサ６１０が実装される位置（図中の斜線領域）と基板６２０の台座６３０が接触する位置（図中の網掛領域）とを結ぶ直線上（Ｌ１上）に形成されている。また、スリット６２０ｃは、基板６２０における超音波センサ６１０と切欠部６２０ｂとの間の位置に形成されている。このスリット６２０ｂは、基板６２０の超音波センサ６１０が実装される位置と基板６２０の台座６３０が接触する位置（切欠部６２０ｂ）とを結ぶ直線Ｌ２上に形成されている。

スリット６２０ｃの長手方向（図中のＹ方向）の長さは、超音波センサ６１０のＹ方向の長さより長い。また、スリット６２０ｄの長手方向（図中のＹ方向）の長さは、超音波センサ６１０のＹ方向の長さより長い。スリット６２０ｃの長手方向（Ｙ方向）は、基板６２０の長手方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。また、スリット６２０ｄの長手方向（Ｙ方向）は、基板６２０の長手方向（図中のＸ方向）と直交する方向である。

また、基板６２０の超音波センサ６１０とビス孔６２０ａとの間には、Ｌ字形状のスリット６２０ｅが形成されている。スリット６２０ｅは、ビス孔６２０ａを囲むように形成されている。スリット６２０ｅも、スリット６２０ｃと同様に、基板６２０における超音波センサ６１０とビス孔６２０ａとの間の位置に形成されている。このスリット６２０ｅは、直線Ｌ上１に形成されている。

スリット６２０ｃは、図中の斜線領域と図中の網掛領域との中心より超音波センサ６１０側（一方側）に形成されており、スリット６２０ｅは、前記した中心よりビス孔６２０ａ側（他方側）に形成されている。

基板６２０に、スリット６２０ｃ、６２０ｄ及び６２０ｅを形成することによって、超音波センサ６１０の振動が、ビス６２６や爪部から他の部材（フレーム板金７００や台座６３０）に伝搬するのを防止することができる。なお、基板６２０とフレーム板金７００等とを電気的に接続する必要がある場合には、金属製のビス６２６が採用される。しかし、基板６２０とフレーム板金７００等とを電気的に接続する必要が無い場合、プラスチック製などのビス６２６を採用しても良い。プラスチック製のビス６２６を採用した場合、超音波センサ６１０の振動がビス６２６を介して他の部材に伝搬するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態の基板６２０には、ホーン６４０に設けられたボス６４３を通過させるボス孔６２０ｆが形成されている。このボス孔６２０ｆに、ホーン６４０のボス６４３が入りこむことによって、超音波センサ６１０に対するホーン６４０の相対位置を高精度に決めることができる。図８の斜線で表した領域には、緩衝部材６５１が接触される。基板６２０のスリット６２０ｃ及び６２０ｄが形成される領域に緩衝部材６５１が接触する。

図９は、ホーンの詳細な構造を示した図である。図９（ａ）は、ホーンの正面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面図であり、図９（ｃ）はホーンの背面図であり、図９（ｄ）は、図９（ａ）の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。

ホーン６４０は、基板６２０に実装された超音波センサ６１０から送信される超音波の指向性を制御する部材である。ホーン６４０は、図９（ａ）及び（ｄ）に示すように、超音波センサ６１０に近づくに従って開口サイズが小さくなるすり鉢形状となっている。本実施形態のホーン６４０の内面６４５は、複数の平面で構成されているが、曲面で構成しても良い。ホーン６４０には、ホーン６４０を台座６３０に固定するための引掛部６４１及び６４２が設けられている。ホーン６４０は、基板６２０に固定されずに、台座６３０に固定されている。ホーン６４０を台座６３０に固定することによって、超音波センサ６１０の振動がホーン６４０に伝搬するのを抑制している。なお、基板６２０に設けられるスリット６２０ｃ、６２０ｄ及び６２０ｅ等によってホーン６４０への振動を十分に抑制することができるならば、ホーン６４０を基板６２０に固定しても良い。

また、ホーン６４０には、図９（ｂ）及び（ｃ）に示すように、超音波センサ６１０に対してホーン６４０の位置を決めるための２つのボス６４３が形成されている。超音波センサ６１０から出力される超音波を、指向性を持たせて出力するために、ホーン６４０を超音波センサ６１０に接近させて配置した方が良い。しかしながら、ホーン６４０を超音波センサ６１０が実装される基板６２０に固定すると、超音波センサ６１０の振動がホーン６４０に伝搬してしまう。また、超音波センサ６１０の振動をホーン６４０が阻害してしまう。

図１０は、ホーンに取り付けされた緩衝部材を示す図である。図１０（ａ）は、ホーンのカバー部材側に取り付けされた緩衝部材を示した図であり、図１０（ｂ）は、ホーンの基板側に取り付けられた緩衝部材を示した図である。

図１０（ａ）に示すように、緩衝部材６５０は、ホーン６４０とカバー部材３０１との間に配置されている。緩衝部材６５０は、スポンジである。また、緩衝部材６５０は、ホーン６４０のカバー部材３０１側の開口より大きな開口を有する。

図１０（ｂ）に示すように、緩衝部材６５１は、ホーンと基板６２０との間に配置されている。緩衝部材６５１も緩衝部材６５０と同様に、スポンジである。また、緩衝部材６５１は、ホーン６４０の基板６２０側の開口より大きな開口を有する。

緩衝部材６５０及び緩衝部材６５１は、吸音性および遮音性が高い素材が望ましい。吸音性に優れた素材として、例えば、グラスウール、ロックウール、軟質ウレタンフォーム等のような、粗雑な表面で且つ内部に多数の気泡形状を有した多孔質材料を、緩衝部材６５０及び６５１に採用するのが望ましい。さらに、遮音性に優れた素材として、スポンジやゴム等のような、圧縮時の応力が小さく且つ被着体の凹凸に良くなじむ柔軟な素材を、緩衝部材６５０及び６５１に採用することができる。

また、緩衝部材６５０及び緩衝部材６５１は、防振性および制振性が高い素材がより望ましい。防振性および制振性に優れた素材として、例えば、ゴムやスポンジ等の弾性状のダンピング材を、緩衝部材６５０及び６５１に採用することができる。

本実施形態では、緩衝部材６５０及び６５１として、日東電工社製のエプトシーラー、もしくは、イノアック社製のカームフレックスを採用している。

図１１は、人感センサ部の断面図である。図１１（ａ）は、人感センサ部の分解断面図であり、図１１（ｂ）は、人感センサ部の断面図である。

図１１（ａ）に示すように、ホーン６４０が台座６３０に固定される前では、緩衝部材６５１は、圧縮されていない。また、図１１（ａ）に示すように、カバー部材３０１がホーン６４０の前に取り付けられる前では、緩衝部材６５０は、圧縮されていない。

台座６３０に対してホーン６４０が固定されると、緩衝部材６５１が圧縮されて、基板６２０とホーン６４０との間の隙間が埋められる。これにより、超音波センサ６１０から出力された超音波が基板６２０とホーン６４０との間の隙間から漏れ出るのを抑制することができる。さらに、基板６２０が、緩衝部材６５１を介してホーン６４０に接触するため、超音波センサ６１０の振動が基板６２０からホーン６４０に伝搬するのを抑制することができる。

さらに、カバー部材３０１が取り付けられると、緩衝部材６５０が圧縮されて、カバー部材３０１とホーン６４０との間の隙間が埋められる。これにより、超音波センサ６１０から出力された超音波がカバー部材３０１とホーン６４０との間の隙間から漏れ出るのを抑制することができる。さらに、ホーン６４０が、緩衝部材６５０を介してカバー部材３０１に接触するため、超音波センサ６１０の振動がホーン６４０からカバー部材３０１に伝搬するのを抑制することができる。

図１２は、ＭＦＰの正面からユーザが近付くケースを説明するための図である。図１２の上段には、ＭＦＰ１０とユーザとの位置関係を横から見た図を記載し、中段には、ＭＦＰ１０とユーザとの位置関係を上から俯瞰した図を記載し、下段には、超音波センサの検知結果を記載している。また、図１２では、ｔ１〜ｔ４における状態を左から順に並べて記載している。後述する図１３及び図１４も同様である。

図１２の下段に示すように、超音波センサ６１０の検知結果の波形は、超音波の発振に伴う波形と反射波による波形とを含む。本実施形態の超音波センサ６１０は、所定時間だけ超音波センサ６１０を発振させて超音波を出力する。このため、超音波センサ６１０の検知結果の初期段階では、超音波を出力のための発振による影響が発生する。そして、超音波センサ６１０は、人や物体で反射した超音波の反射波を受信する。超音波センサ６１０は、反射波の音圧強度を電圧値（この電圧値を検知振幅Ｖとする）として出力する。なお、超音波センサを出力する出力部と受信する受信部とが分離した構成であれば、上記した発振に伴う波形は出現しないが、出力部から出力された超音波が直接受信部に受信されるので、図１２で示した波形と同様の波形となる。

図１２（ｔ１）は、ユーザが超音波センサ６１０の検知可能な位置に侵入した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、予め定めた閾値振幅Ｖｔｈ２より大きな検知振幅Ｖ１が、超音波を発振してから時間Ｄ１が経過したときに発生している。時間Ｄ１は、超音波が出力されてからユーザで反射して戻ってくるまでの往復に掛った時間であるから、ＭＦＰ１０とユーザとの間の距離に対応している。以降の説明では、適宜、時間Ｄ１（直接波を出力してから反射波を検知するまでの時間）を距離Ｄ１として扱う。本実施形態では、予め決めた距離Ｄｔｈ（以下、閾値距離Ｄｔｈと呼ぶ）よりも遠くで閾値振幅Ｖｔｈ２より大きい検知振幅Ｖを検知したことに基づいて検知エリアＡ１に人がいると判断する。また、閾値距離Ｄｔｈよりも近くで閾値振幅Ｖｔｈ１（＞Ｖｔｈ２）より大きい検知振幅Ｖを検知したことに基づいて検知エリアＡ２に人がいると判断する。超音波センサ６１０から遠くの位置にユーザがいる場合は、遠くからの反射波が拡散して全ての反射波を受信できないために、検知振幅Ｖは減衰して小さくなる。図１２（ｔ１）では、閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが、閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないため、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１２（ｔ２）は、ユーザが検知エリアＡ２に向かって移動した状態を示している。ユーザはまだ検知エリア２には侵入していない。

超音波センサ６１０の検知結果として、距離Ｄ１より近く且つ閾値距離Ｄｔｈより遠い距離Ｄ２において、閾値振幅Ｖｔｈ２より大きな検知振幅Ｖ２が出力している。検知振幅Ｖ２は、検知振幅Ｖ１より大きい。図１２（ｔ２）では、閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが、閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないため、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１２（ｔ３）は、ユーザが検知エリアＡ２に侵入した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈより近くの距離Ｄ３において、閾値振幅Ｖｔｈ１より大きな検知振幅Ｖ３が出力している。図１２（ｔ３）では、閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生しているが、所定時間継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１２（ｔ４）は、ユーザが検知エリアＡ２内に滞在している状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈより近くの距離Ｄ４において、閾値振幅Ｖｔｈ１より大きな検知振幅Ｖ４が出力している。所定時間継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生すると、ＭＦＰ１０はスリープモードを解除して、スタンバイモードに移行する。所定時間は、例えば、３００ｍｓである。

図１３は、ＭＦＰの横からユーザが近付くケースを説明するための図である。

図１３（ｔ１）は、ユーザが超音波センサ６１０の検知可能な位置に侵入した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ５において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ５が出力している。この時点では、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１３（ｔ２）は、ユーザが検知エリアＡ２において移動した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ６において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ６が出力している。この時点でも、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１３（ｔ３）は、ユーザがＭＦＰ１０の前に到着した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ７において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ７が出力している。この時点でも、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１３（ｔ４）は、ユーザがＭＦＰ１０の前で滞在している状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ８において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ８が出力している。この時点で、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生したので、ＭＦＰ１０はスリープモードを解除して、スタンバイモードに復帰する。

図１４は、通行人がＭＦＰの前を通過するケースを説明するための図である。

図１４（ｔ１）は、ユーザが超音波センサ６１０の検知可能な距離に侵入した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ９において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ９が出力している。この時点では、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１４（ｔ２）は、通行人が検知エリアＡ２において移動した状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも近い距離Ｄ１０において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ１０が出力している。この時点でも、所定時間（例えば、３００ｍｓ）継続して閾値振幅Ｖｔｈ１を超える検知振幅Ｖが閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１４（ｔ３）は、通行人が検知エリアＡ２外に出た状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも遠い距離Ｄ１１において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ１１が出力している。閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ１１が閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。

図１４（ｔ４）は、ユーザが検知エリアＡ１外に出た状態を示している。超音波センサ６１０の検知結果として、閾値距離Ｄｔｈよりも遠い距離Ｄ１２において、閾値振幅Ｖｔｈ１よりも小さい大きい検知振幅Ｖ１２が出力している。閾値振幅Ｖｔｈ１よりも大きい検知振幅Ｖ１１が閾値距離Ｄｔｈより近くで発生していないので、ＭＦＰ１０はスリープモードを維持する。図１４（ｔ４）のように、通行人がＭＦＰ１０を使用する場所（操作部５００の前の位置）から離れ始めると、検知距離Ｄは徐々に遠くなり、検知振幅Ｖは徐々に小さくなる。

図１５は、超音波センサの検知結果に基づく復帰アルゴリズムを示したフローチャートである。ＭＦＰ１０のマイコン５１４がプログラムに従って、図１５の各ステップを実行する。

マイコン５１４は、一定時間（例えば、１００ｍｓ）毎に、超音波センサ６１０の検知結果を取得する（Ｓ１００１）。そして、マイコン５１４は、超音波センサ６１０から取得した検知結果に基づいて、検知振幅がＶｔｈ１より大きな検知振幅Ｖが発生した距離Ｄを算出する（Ｓ１００２）。そして、マイコン５１４は、算出した距離Ｄが予め定めた閾値距離Ｄｔｈ以上か否かを判断する（Ｓ１００３）。

マイコン５１４は、算出した距離Ｄが予め定めた閾値距離Ｄｔｈ以上であると判断すると（Ｓ１００３：Ｙｅｓ）、カウントＣをインクリメントする（Ｓ１００４）。次に、マイコン５１４は、カウントＣが予め定めた所定値Ｃｔ（例えば、Ｃｔ＝４）以上か否かを判断する（Ｓ１００５）。マイコン５１４は、カウントＣが予め定めた所定値Ｃｔ以上であると判断すると（Ｓ１００５：Ｙｅｓ）、割り込み信号Ｃを電源制御部２１１に出力する（Ｓ１００６）。割り込み信号Ｃを受信した電源制御部２１１は、ＭＦＰ１０をスリープモードからスタンバイモードに復帰させる。そして、マイコン５１４は、カウントＣをクリアする（Ｓ１００７）。

なお、Ｓ１００３において、算出した距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈ未満であると判断した場合（Ｓ１００４：Ｎｏ）、カウントＣをクリアする（Ｓ１００８）。

（変形例）
図１６は、超音波センサが実装される基板の変形例を示す図である。

上記した実施形態では、基板６２０に複数のスリットを設ける例について説明したが、スリットは単数であっても良い。具体的には、図１６（ａ）に示すように、変形例１の基板１６２０には、ビス孔６２０ａの周囲にＬ字形状のスリット１６２０ｅが形成されている。

また、上記した実施形態では、超音波センサ６１０の両サイドにスリット６２０ｃ及び６２０ｄを形成する例について説明したが、超音波センサ６１０を囲むようにスリットを設けても良い。具体的には、図１６（ｂ）に示すように、変形例２の基板２６２０には、超音波センサ６１０を囲むように、４つのスリット２６２０ｅが形成されている。

また、上記した実施形態では、１つの超音波センサ６１０で超音波センサの出力と受信とを行っていたが、超音波の出力と超音波の受信とを別のデバイスで行っても良い。この場合、図１６（ｃ）に示すように、超音波を出力するデバイス（超音波送信部）３６１０と超音波を受信するデバイス（超音波受信部）３６１１とを基板３６２０に実装する。そして、基板３６２０に、デバイス６６１０とデバイス３６１１との間にスリット３６２０ｅを形成する。

（他の実施形態）
上記した実施形態では、本発明の情報処理装置としてＭＦＰについて説明したが、パーソナルコンピュータやサーバなどの情報処理装置であっても良い。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給するよう構成することによっても達成される。この場合、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することにより、上記機能が実現されることとなる。なお、この場合、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合に限られない。例えば、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。つまり、プログラムコードがメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって実現される場合も含まれる。

１０ ＭＦＰ（情報処理装置）
６１０ 超音波センサ
６２０ 基板
６２０ｃ スリット
６２０ｅ スリット
６３０ 台座（固定部材）
７００ フレーム板金

Claims (14)

1. 振動を発生させる振動部品が実装され、台座に固定されるプリント基板であって、
   前記プリント基板の前記振動部品が実装される位置と前記プリント基板の前記台座が接触する第１位置とを結ぶ直線上に第１スリットを形成したことを、特徴とするプリント基板。
2. 前記第１スリットの長手方向の長さは、前記振動部品の前記長手方向の長さより長い、ことを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記第１スリットの長手方向は、前記プリント基板の長手方向と直交する方向である、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント基板。
4. 前記プリント基板の前記振動部品が実装される位置と前記プリント基板の前記台座が接触する第２位置とを結ぶ直線上に第２スリットを形成したことを、特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のプリント基板。
5. 前記第２スリットの長手方向の長さは、前記振動部品の前記長手方向の長さより長い、ことを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
6. 前記第２スリットの長手方向は、前記プリント基板の長手方向と直交する方向である、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のプリント基板。
7. 前記第１スリットと前記第２スリットは、前記振動部品の両サイドに形成されている、ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載のプリント基板。
8. 前記プリント基板の前記振動部品が実装される位置と前記プリント基板の前記台座が接触する第１位置とを結ぶ直線上に第３スリットを形成した、ことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のプリント基板。
9. 前記第１スリット及び前記第３スリットは、それぞれ、前記プリント基板の前記振動部品が実装される位置と前記プリント基板の前記台座が接触する第１位置とを結ぶ直線の中心の一方側及び他方側に形成されている、ことを特徴とする請求項８に記載のプリント基板。
10. 前記第１スリットは、Ｌ字形状である、ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のプリント基板。
11. 前記プリント基板の前記台座が接触する第１位置には、前記プリント基板を前記台座に固定するためのビスを通過させる貫通孔が形成されており、
    前記第１スリットは、前記貫通孔を囲むように形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のプリント基板。
12. 前記振動部品は、振動することによって音波を出力し、且つ、出力された音波の反射波を受信する、ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載のプリント基板。
13. 前記振動部品は、前記プリント基板を備える情報処理装置がスリープモードのときに振動する、ことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載のプリント基板。
14. スリープモードとスタンバイモードとを有する情報処理装置であって、
    請求項１乃至１３の何れか１項に記載のプリント基板と、
    前記プリント基板に実装された前記振動部品の振動によって出力された音波の反射波の検知結果に基づいて、前記情報処理装置の電力モードを制御する制御部と、を備えることを特徴する情報処理装置。

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