(57)【要約】【課題】電波センサを用いて、所定の検出範囲における移動体の有無を正しく判定することである。【解決手段】電波センサ２０は、互いに異なる第１偏波と第２偏波とを送受信するアンテナ部４０と、第１偏波の送受信と第２偏波の送受信とを切り替える偏波切替部７０と、偏波切替部７０に対し偏波切替信号を出力する切替信号出力部６２と、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出した場合に、第１偏波の受信信号レベルと第２偏波の受信信号レベルとの差である信号レベル差について、予め設定された判定基準を用いて、信号レベル差が判定基準未満の場合に、検出範囲の内に移動体があると判定し、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、信号レベル差が判定基準以上の場合は、検出範囲の内には移動体がいないと判定する判定部６４とを含む。【選択図】図２
2020003217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検出範囲に対して電波を送信し、送信した電波が移動体で反射された電波を受信して、前記検出範囲における前記移動体の有無を検出する電波センサであって、
互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを送受信するアンテナ部と、
前記第１偏波の送受信と前記第２偏波の送受信とを切り替える偏波切替部と、
前記偏波切替部に対し予め定めた偏波切替周期で前記第１偏波と前記第２偏波の切り替えを指示する偏波切替信号を出力する切替信号出力部と、
前記アンテナ部の送受信信号に関する処理を行う高周波回路と、
前記高周波回路に接続され、
前記第１偏波の受信信号及び前記第２偏波の受信信号を検出した場合に、前記第１偏波の受信信号レベルと前記第２偏波の受信信号レベルとの差である信号レベル差について、前記電波センサが設置される環境に応じて設定された判定基準を用いて、前記信号レベル差が前記判定基準未満の場合に、前記検出範囲の内に前記移動体があると判定し、前記第１偏波の受信信号及び前記第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、前記信号レベル差が前記判定基準以上の場合には、前記検出範囲の内には前記移動体がいないと判定する判定部と、
を含む、電波センサ。
【請求項２】
前記偏波切替周期は、同一の前記移動体に前記第１偏波と前記第２偏波とを送受信可能な時間幅以内である、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
前記第１偏波と前記第２偏波は、偏波方向が互いに直交する、請求項２に記載の電波センサ。
【請求項４】
前記信号レベル差は、前記第１偏波の受信電力レベルと前記第２偏波の受信電力レベルとの差である、請求項２に記載の電波センサ。
【請求項５】
前記信号レベル差は、前記第１偏波の送受信信号に基づく第１ドップラ信号の振幅レベルと、前記第２偏波の送受信信号に基づく第２ドップラ信号の振幅レベルとの差である、請求項２に記載の電波センサ。
【請求項６】
所定の検出範囲に対して電波を送信し、送信した電波が移動体で反射された電波を受信して、前記検出範囲における前記移動体の有無を検出する電波検出方法であって、
互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを予め定めた偏波切替周期で前記第１偏波と前記第２偏波を切り替えて送信し、
前記第１偏波の受信信号及び前記第２偏波の受信信号を検出した場合に、前記第１偏波の受信信号レベルと前記第２偏波の受信信号レベルとの差である信号レベル差について、電波センサが設置される環境に応じて設定された判定基準を用いて、前記信号レベル差が前記判定基準未満の場合に、前記検出範囲の内に前記移動体があると判定し、前記第１偏波の受信信号及び前記第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、前記信号レベル差が前記判定基準以上の場合には、前記検出範囲の内には前記移動体がいないと判定する、電波検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電波センサ及び電波検出方法に係り、特に、移動体に対し電波を送信し、送信した電波の反射波を受信して移動体の有無を検出する電波センサ及び電波検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から人感センサと照明とを併設し、人感センサによって一定範囲内の人体の存否を検知して検知があった場合に照明を一定時間点灯させる照明制御システムが知られている。例えば、特許文献１では、検知エリア内で人の動きによる温度変化を検知して検出信号を出力するパッシブセンサが知られているが、温度変化の影響を受けることと、検知距離に制限があることを指摘する。そこで、自らが信号を送受信し送信信号と受信信号とに基づいて物体の有無を検出するアクティブセンサを用いることで、温度変化の影響を受けず、長距離で物体の有無の検出が可能となると述べている。かかるアクティブセンサとしては、例えば、反射波に生じたドップラーシフトに基づいて移動体の有無を検出する電波センサが知られている。
【０００３】
特許文献２では、２つのアンテナを用いて同一のタイミングで電波を放射し、反射波をそれぞれのアンテナで受信する場合に一方から放射される放射波が他方から放射される放射波の干渉波となることを指摘する。そこで、１つのアンテナに２つの異なる方式の給電点を設け、互いに直交する偏波を同時に送受信する構成で、互いに干渉波となることを防止することが述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２３３０７号公報
【特許文献２】特開２０１１−８９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電波センサを用いることで、長距離で物体の有無が検出可能になるが、電波は、建物の壁を透過し、壁の向こうの物体の有無まで検出する可能性がある。例えば、非常階段の照明を電波センサによる人体の検出に基づいて点灯するシステムの場合、人体の検出範囲である非常階段の領域を仕切る壁の向こうの人体の有無まで検出し、不要な点灯を行う可能性がある。そこで、所定の検出範囲における移動体の有無を正しく判定できる電波センサ及び電波検出方法が要望される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る電波センサは、所定の検出範囲に対して電波を送信し、送信した電波が移動体で反射された電波を受信して、検出範囲における移動体の有無を検出する電波センサであって、互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを送受信するアンテナ部と、第１偏波の送受信と第２偏波の送受信とを切り替える偏波切替部と、偏波切替部に対し予め定めた偏波切替周期で第１偏波と第２偏波の切り替えを指示する偏波切替信号を出力する切替信号出力部と、アンテナ部の送受信信号に関する処理を行う高周波回路と、高周波回路に接続され、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出した場合に、第１偏波の受信信号レベルと第２偏波の受信信号レベルとの差である信号レベル差について、電波センサが設置される環境に応じて設定された判定基準を用いて、信号レベル差が判定基準未満の場合に、検出範囲の内に移動体があると判定し、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、信号レベル差が判定基準以上の場合は、検出範囲の内には移動体がいないと判定する判定部と、を含む。
【０００７】
本開示に係る電波検出方法は、所定の検出範囲に対して電波を送信し、送信した電波が移動体で反射された電波を受信して、検出範囲における移動体の有無を検出する電波検出方法であって、互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを予め定めた偏波切替周期で第１偏波と第２偏波を切り替えて送信し、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出した場合に、第１偏波の受信信号レベルと第２偏波の受信信号レベルとの差である信号レベル差について、電波センサが設置される環境に応じて設定された判定基準を用いて、信号レベル差が判定基準未満の場合に、検出範囲の内に移動体があると判定し、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、信号レベル差が判定基準以上の場合は、検出範囲の内には移動体がいないと判定する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成の電波センサ及び電波検出方法によれば、所定の検出範囲における移動体の有無を正しく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る電波センサが設置される非常階段における移動体の検出状態を示す図である。
【図２】実施の形態に係る電波センサの構成を示すブロック図である。
【図３】電波の第１偏波をＴＥ波とし、第２偏波をＴＭ波とした場合について、ＴＥ波とＴＭ波がそれぞれ空気中から壁に入射して壁を透過する例を示す図である。
【図４】電波のＴＥ波とＴＭ波が空気中から物体に入射した場合の入射角度と透過係数の関係の一例を示す図である。
【図５】実施の形態に係る電波センサにおいて、移動体の有無の判定の一例を示す図である。
【図６】実施の形態に係る電波検出方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、本開示の実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる周波数等は、説明のための例示であって、電波センサの仕様等に応じて適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、電波センサ２０を用いる照明制御システム１０を示す図である。照明制御システム１０は、非常階段１２の各階において非常階段１２に面した壁面１４と踊り場１５の突き当りの壁面１６の適当な場所に設けられる非常灯１８の点灯、消灯に関する制御を行うシステムである。非常灯１８は、点灯、消灯、あるいは省電力状態である薄暗い点灯状態に制御する照明回路を有する。非常階段１２は、通常時には使用しない階段であるので、非常灯１８は消灯状態または省電力状態であるが、緊急事態等で人８が非常階段１２を利用するときは、非常灯１８を明るく点灯する。照明制御システム１０は、非常灯１８を点灯するか否かについて、電波センサ２０を用いて、非常階段１２における人８の有無を判定する。人８がいないと判定されるときは非常灯１８を消灯状態または省電力状態とし、人８がいると判定されるときは非常灯１８を明るく点灯する。
【００１２】
非常階段１２は、建物の壁面１４と壁面１６との間の空間に設けられている。壁面１４と壁面１６との間の空間は、電波センサ２０が配置される非常階段１２の領域空間であり、電波センサ２０が非常灯１８の点灯及び消灯に関して、人８の有無を検出するものとして設定された範囲であるので、これを所定の検出範囲３０と呼ぶ。例えば、壁面１６を有する壁１７の向こう側に人９がいても、非常灯１８を点灯する必要が無いので、壁１７の向こう側は、所定の検出範囲３０の内でなく、検出範囲外３２である。
【００１３】
電波センサ２０は、所定の検出範囲３０に対して電波２２を送信し、送信した電波２２が移動体である人８で反射された電波２４を受信して、検出範囲３０における移動体である人８の有無を検出するアクティブセンサである。非常階段１２を利用する人８は、緊急事態の事情等で非常階段１２を注意しながら上り下りするので、電波センサ２０は、ドップラ法を利用して、人８が移動することを検出するドップラ型センサである。
【００１４】
ドップラ法は、移動体に対し送信した電波２２の周波数と、移動体から反射した電波２４の周波数との差である周波数差に基づいて、移動体の移動速度を求める方法である。周波数差の信号をドップラ信号と呼ぶと、移動体がないときは、ドップラ信号の振幅はバックグランドのノイズレベルで、移動体があるときは、移動体の速度に関連する周波数差のドップラ信号が現れ、その振幅はノイズレベル以上になる。したがって、電波センサ２０は、送信した電波２２と受信した電波２４とからドップラ信号を算出し、その振幅を所定の判定基準で判定することで、非常階段１２における移動体である人８の有無を検出できる。
【００１５】
ところで、検出範囲３０の内と、検出範囲３０の内でない検出範囲外３２との間を仕切る壁１７を電波センサ２０から送信した電波２３が透過することが生じ得る。この場合、壁１７を透過した電波２３は、検出範囲外３２にいる移動体である人９で反射し、反射された電波２５を電波センサ２０が受信すると、移動体である人９がいる、と誤検出して非常灯１８を点灯することが生じ得る。電波センサ２０は、かかる誤検出を防ぐために、図２に示す構成を有する。
【００１６】
図２は、電波センサ２０の構成を示すブロック図である。電波センサ２０は、アンテナ部４０、高周波回路５０、制御回路６０、及び、偏波切替部７０を含む。図２において、太線は、高周波信号が通る高周波線路８２，８４，８６であり、細線は、一般的な信号線９０，９２，９４である。高周波信号は、導体を通ることで損失が生じるので、高周波線路８２，８４，８６は、出来るだけ短いことが好ましい。
【００１７】
アンテナ部４０は、互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを独立して送受信できるアンテナである。第１偏波と第２偏波とは、互いに偏波方向が異なっていればよく、直交偏波関係でなくてもよい。かかるアンテナ部４０としては、水平偏波アンテナと垂直偏波アンテナとを互いの送受信方向を平行方向でない角度関係で配置する一組のアンテナで構成することができる。
【００１８】
互いの送受信方向を直交させる場合は、１つのマイクロストリップアンテナで構成することができる。例えば、誘電体基板と、その両面に印刷配線された放射素子と地導体板と、放射素子に接続され互いに直交する配置関係を有する２つの給電線を含む平面アンテナのマイクロストリップアンテナを用いることができる。２つの給電線は、水平偏波用の水平給電線と、垂直偏波用の垂直給電線である。水平給電線と垂直給電線は、平面アンテナの正方形の放射素子の４つの辺の内の互いに直交する辺において、各辺の中心を通ってその辺に直交する方向に沿った位置に設けられる。水平給電線と垂直給電線は、正方形の放射素子の中心点よりも辺の縁側に偏った位置に設けられる。
【００１９】
電波は電磁波であるが、電磁波は互いに直交する方向に振動する電界と磁界とで構成される。電磁波において、電界や磁界の振動の方向が一定している場合を直線偏波と言い、 電界の振動の向きと電磁波の伝搬方向とを含む面を偏波面と言う。偏波面が大地に対して水平の場合が水平偏波であり、垂直の場合が垂直偏波である。水平偏波は、電界の振動方向が水平なので、ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波と呼ばれ、垂直偏波は、磁界の振動方向が水平なので、ＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ）波と呼ばれる。したがって、水平給電線は、ＴＥ波の送受信用の給電線として用いられ、垂直給電線は、ＴＭ波の送受信用の給電線として用いられる。以下では、１つのマイクロストリップアンテナで構成されるアンテナ部４０について述べる。
【００２０】
図２のアンテナ部４０は、２つの給電線を含む平面アンテナのマイクロストリップアンテナである。図２において、平面アンテナを正方形の放射素子にモデル化し、互いに直交する辺のそれぞれの辺縁側に設けられる水平給電線４２と垂直給電線４４を示す。垂直給電線４４によって送受信されるＴＭ波を実線で示し、水平給電線４２によって送受信されるＴＥ波を破線で示す。以下では、第１偏波を水平偏波、すなわちＴＥ波とし、第２偏波を垂直偏波、すなわちＴＭ波とする。
【００２１】
高周波回路５０は、送受信信号に関する処理を行う回路である。高周波回路５０は、所定の周波数の送信電波を出力する送信部５２、受信電波を受信する受信部５４、受信電波の電力レベルである受信電力レベルを測定する検波回路５６、及びドップラ処理部５８を含む。
【００２２】
送信部５２が出力する送信電波の所定の周波数は、約２４ＧＨｚである。受信部５４は、ＴＥ波、ＴＭ波を受信して受信波の信号処理を行う回路である。検波回路５６は、受信したＴＥ波、ＴＭ波の電力レベルを測定し、信号線９０を介して測定データを制御回路６０に伝送する回路である。
【００２３】
ドップラ処理部５８は、水平給電線４２から送信されるＴＥ波の送信周波数と、水平給電線４２で受信したＴＥ波の受信周波数との差である周波数差の信号を、ＴＥ波のドップラ信号として求める。求められたＴＥ波のドップラ信号の振幅は、信号線９０を介して制御回路６０に伝送される。同様に、垂直給電線４４から送信されるＴＭ波の送信周波数と、垂直給電線４４で受信したＴＭ波の受信周波数との差である周波数差の信号を、ＴＭ波のドップラ信号として求める。求められたＴＭ波のドップラ信号の振幅は、信号線９０を介して制御回路６０に伝送される。
【００２４】
制御回路６０は、偏波切替部７０に対し、予め定めた偏波切替周期で第１偏波と第２偏波の切り替えを指示する偏波切替信号を出力する切替信号出力部６２を含む。偏波切替信号は、アンテナ部４０において、ＴＥ波の送受信とＴＭ波の送受信を偏波切替周期で繰り返し常時切り替えるために偏波切替部７０に出力される。偏波切替周期は、同一の移動体である人８に第１偏波と第２偏波とを送受信可能な時間幅以内の周期に設定される。偏波切替周期が長すぎる場合には、ＴＥ波を人８に送受信したが、ＴＭ波は誰もいない場所に送受信する等の場合のように、移動体である人８の有無について誤検出の可能性が生じる。非常階段１２における人８の移動速度に対応する周波数は、状況によるが、数１０Ｈｚであるので、偏波切替周期が１０ｍｓ以下でないと、移動する人８について同じ状態におけるＴＥ波とＴＭ波の双方での検出ができない。好ましくは、偏波切替周期は、１ｍｓ未満に設定することがよい。
【００２５】
制御回路６０は、さらに、判定部６４を含む。判定部６４は、検出範囲３０の内における移動体である人８の有無を判定する。判定は、２段階に分けて行われる。
【００２６】
第１段階は、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号の有無に関する判定である。ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号が無い場合は、電波を送信しても反射波が返ってこない状態であるので、検出範囲３０の内に移動体である人８はいないと判定する。ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号の有無は、壁面１６からの反射波の影響を避けるために、ＴＥ波のドップラ信号、及び、ＴＭ波のドップラ信号の有無に基づいて行われる。以下では、第１偏波であるＴＥ波のドップラ信号を第１ドップラ信号と呼び、第２偏波であるＴＭ波のドップラ信号を第２ドップラ信号と呼ぶ。第１ドップラ信号及び第２ドップラ信号は、高周波回路５０のドップラ処理部５８において求められる。ドップラ信号の有無に対する判定基準は、予め定めたドップラ信号におけるノイズレベルに基づいて定めることができる。第１ドップラ信号の振幅レベル、及び、第２ドップラ信号の振幅レベルが、ドップラ信号におけるノイズレベル未満の場合には、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号が無いと判定される。
【００２７】
ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号がある場合には、第２段階に進む。第２段階では、同一偏波切替周期内におけるＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルとの差である信号レベル差を用いる。信号レベル差としては、ドップラ処理部５８によって求められた第１ドップラ信号の振幅レベルと、第２ドップラ信号の振幅レベルの差である振幅レベル差が用いられる。ドップラ信号の振幅は、電波の電力レベルが高いほど大きな振幅になるので、ドップラ信号の振幅レベル差に代えて、検波回路５６によって測定されたＴＥ波の受信電力レベルとＴＭ波の受信電力レベルとの差である電力レベル差を用いてもよい。
【００２８】
同一偏波切替周期内における信号レベル差が予め定めた判定基準未満の場合に、判定部６４は、検出範囲３０の内に、移動体である人８がいると判定する。これに対し、同一偏波切替周期内における信号レベル差が予め定めた判定基準以上の場合には、検出範囲外３２にいる移動体である人９を誤検出したとして、判定部６４は、検出範囲３０の内に、移動体である人８がいないと判定する。判定基準は、電波センサ２０が設置される環境に応じて、予め設定される。
【００２９】
したがって、判定部６４は、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出した場合で、同一偏波切替周期内における信号レベル差が予め定めた判定基準未満の場合に、検出範囲３０の内に、移動体である人８がいると判定する。また、判定部６４は、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、信号レベル差が予め定めた判定基準以上の場合には、検出範囲３０の内には移動体がいないと判定する。移動体である人８，９の有無に関する判定の具体例については後述する。
【００３０】
判定部６４によって検出範囲３０の内に移動体である人８がいると判定されると、信号線９４を介して、非常灯１８の照明回路に対し、明るく点灯する点灯指示信号が伝送される。判定部６４によって検出範囲３０の内に移動体である人８がいないと判定されるときは、非常灯１８に対し、消灯または省電力状態の薄暗い点灯状態とする信号が出力される。
【００３１】
かかる制御回路６０としては、非常灯１８と一体化されている電波センサ２０への搭載に適したマイクロプロセッサが用いられる。
【００３２】
偏波切替部７０は、偏波切替信号に基づいて、高周波回路５０の接続先を、アンテナ部４０の水平給電線４２または垂直給電線４４のいずれとするかを切り替える切替手段である。偏波切替部７０は、水平給電線４２用の水平偏波切替部７２と、垂直給電線４４用の垂直偏波切替部７４と、高周波回路５０用の回路接続部７６とを含む。
【００３３】
高周波線路８２は、水平給電線４２と水平偏波切替部７２との間を接続し、高周波線路８４は、垂直給電線４４と垂直偏波切替部７４との間を接続し、高周波線路８６は、高周波回路５０と回路接続部７６との間を接続する。
【００３４】
上記構成の作用効果、特に制御回路６０の機能について、図３から図５を用いてさらに詳細に説明する。
【００３５】
図３は、ＴＥ波とＴＭ波がそれぞれ空気中から壁面１６に入射して壁１７を透過する例を示す図である。図３において、実線と破線とは、電波が検出範囲３０の空気中を壁面１６に向かって進み、壁１７を透過して壁１７の向こう側へ抜ける進行方向を示す。実線は、ＴＭ波の進行方向を示し、破線は、ＴＥ波の進行方向を示す。電波の進行方向が壁面１６に入射する角度である入射角度θは、壁面１６の法線と電波の進行方向とがなす角度である。壁１７が地表に対し垂直に立設しているとして、水平偏波のＴＥ波の電界のベクトル方向は地表に水平である。図３では、ＴＥ波の進行方向を示す破線に対し、丸印の中に黒丸を付すマークでそのことを示す。垂直偏波のＴＭ波の電界のベクトル方向は地表に垂直であるが、電波の進行方向が大地に対し入射角度θで傾いているので、地表からは入射角度θの分だけ傾く。図３では、ＴＭ波の進行方向を示す実線に対し垂直方向の矢印マークでそのことを示す。
【００３６】
ＴＥ波とＴＭ波が検出範囲３０の空気中を進行して、空気の誘電率よりも大きな誘電率を有する壁１７の壁面１６に入射し、壁１７を透過する特性は、周知のスネルの法則を用いて計算できる。図４は、計算結果の一例を示す図である。横軸は入射角度θであり、縦軸は透過係数である。計算に際しては、壁１７がガラス壁として、ガラスの誘電率を用いた。入射角度θ＝０度においては、ＴＥ波もＴＭ波も壁面１６に対し垂直に入射するので、偏波面の差が現れず、同じ透過係数になるが、入射角度θが大きくなるにつれて、ＴＥ波の透過係数とＴＭ波の透過係数との間に差異が生じる。図４の例では、入射角度θが約１５度以上において、{ＴＭ波の透過係数}＞{ＴＥ波の透過係数}となる。
【００３７】
図１に示す移動体である人９に対する電波の反射を考えると、電波は、電波センサ２０から検出範囲３０の空気中を進行して、壁１７を透過し、検出範囲外３２の空気中に出て、移動体である人９から反射する。移動体である人９から反射した電波は、入射方向と逆方向に、検出範囲外３２の空気中を進行して壁１７を透過し、検出範囲３０の空気中に出て、電波センサ２０に戻る。したがって、電波は、壁１７を２回透過する。電波としてＴＭ波とＴＥ波とを使い分ける場合は、入射角度θが約１５度以上において、{ＴＭ波の透過係数}＞{ＴＥ波の透過係数}であるので、電波センサ２０が受信する反射波としてのＴＥ波の信号レベルはＴＭ波の信号レベルよりも低くなる。
【００３８】
これに対し、検出範囲３０の内の非常階段１２における移動体である人８からの送信波及び反射波は、いずれも空気中のみを通るので、電波センサ２０が受信する反射波としてのＴＥ波の信号レベルは、ＴＭ波の信号レベルと同じである。
【００３９】
電波センサ２０の制御回路６０の判定部６４は、第１段階として、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号の有無に関する判定を行う。第１段階において、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号があると判定されると、第２段階に進む。第２段階では、ＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルとの差である信号レベル差を用いる。上記のように、検出範囲３０の内の非常階段１２における移動体である人８については、ＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルは同じであるので、信号レベル差はゼロである。これに対し、検出範囲外３２における移動体である人９については、ＴＥ波の受信信号レベルは、ＴＭ波の受信信号レベルよりも小さいので、信号レベル差はゼロにはならない。これを用いて、検出範囲３０の内の非常階段１２における移動体である人８と、検出範囲外３２における移動体である人９との区別が行える。
【００４０】
図５は、検出範囲３０の内と、検出範囲外３２のそれぞれについて移動体である人８，９の有無に関する判定部６４の判定の例を示す図である。図５において、ＣＡＳＥ１，ＣＡＳＥ２，ＣＡＳＥ３，ＣＡＳＥ４は、検出範囲３０と検出範囲外３２、移動体である人８と人９に関する４つの組み合わせを示す。各ＣＡＳＥにおける（ａ）は、移動体である人８，９がどこにいるかを示す図である。
【００４１】
（ｂ）は、判定部６４における第１段階の判定に用いられるＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルをそれぞれ破線と実線で示す図である。横軸は時間、縦軸は第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭである。縦軸のＡ０は受信信号の有無に関する判定基準であるドップラ振幅に関する所定のノイズレベルである。
【００４２】
（ｃ）は、判定部６４における第２段階の判定に用いられるＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルの差である信号レベル差を太い実線で示す図である。横軸は時間、縦軸は、第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭの差である信号レベル差ΔＡ＝（ＡＴＭ−ＡＴＥ）である。縦軸の（ΔＡ）０は、ドップラ信号レベル差に関する所定の判定基準である。
【００４３】
（ｄ）は、（ａ）の内容を示す欄で、（ｅ）は、判定部６４の判定結果に基づく非常灯１８の状態を示す欄である。
【００４４】
図６は、所定の検出範囲３０に対して電波を送信し、送信した電波が移動体で反射された電波を受信して、検出範囲３０における移動体である人８の有無を検出する電波検出方法の手順を示すフローチャートである。電波センサ２０は、互いに偏波が異なる第１偏波と第２偏波とを予め定めた偏波切替周期で第１偏波と第２偏波を切り替えて送信する（Ｓ１０）。この工程は次の手順で進められる。すなわち、電波センサ２０における制御回路６０の切替信号出力部６２から偏波切替信号が偏波切替部７０に出力される。偏波切替部７０は、偏波切替信号に基づいて、高周波回路５０の接続先を、アンテナ部４０の水平給電線４２または垂直給電線４４のいずれとするかを切り替える。切替は、例えば、１ｍｓの偏波切替周期で行われる。高周波回路５０の送信部５２は、約２４ＧＨｚの送信周期の送信電波を出力する。偏波切替部７０において、高周波回路５０用の回路接続部７６が水平給電線４２に接続される期間は、アンテナ部４０から第１偏波としてのＴＥ波が送信される。高周波回路５０用の回路接続部７６が垂直給電線４４に接続される期間は、アンテナ部４０から第２偏波としてのＴＭ波が送信される。
【００４５】
次に、検出範囲３０の内における移動体である人８の有無の判定が行われる。この判定は、２段階に分けて行われる。第１段階は、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号の有無に関する判定である。ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号の有無は、ＴＥ波のドップラ信号である第１ドップラ信号の振幅レベルＡＴＥ及びＴM波のドップラ信号である第２ドップラ信号の振幅レベルＡＴＭと、ドップラ信号の有無に対する所定の判定基準Ａ０との比較で行われる。判定基準Ａ０は、ドップラ振幅に関する所定のノイズレベルである。
【００４６】
すなわち、第１段階では、｛（ＡＴＥ，ＡＴＭ）≧Ａ０か否かが判定される（Ｓ１２）。第１ドップラ信号の振幅レベルＡＴＥ及び第２ドップラ信号の振幅レベルＡＴＭは、高周波回路５０の受信部５４で受信した受信信号をドップラ処理部５８で信号処理して制御回路６０の判定部６４に出力される。Ｓ１２の手順は、判定部６４によって実行される。Ｓ１２の判定が肯定される場合は、第２段階の判定としてＳ１４に進む。Ｓ１２の判定が否定される場合は、電波を送信しても反射波が返ってこない状態であるので、検出範囲３０の内に移動体である人８はいないとしてＳ１６に進む。
【００４７】
Ｓ１２の判定が肯定され、ＴＥ波の受信信号及びＴＭ波の受信信号がある場合には、第２段階の判定として、同一偏波切替周期内におけるＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルとの差である信号レベル差が予め定めた判定基準未満か否かが判定される。ＴＥ波の受信信号レベルとＴＭ波の受信信号レベルとして、第１ドップラ信号の振幅レベルＡＴＥ及び第２ドップラ信号の振幅レベルＡＴＭを用いることができる。この場合は、［｛ΔＡ＝（ＡＴＭ−ＡＴＥ）｝≧（ΔＡ）０］か否かが判定される（Ｓ１４）。（ΔＡ）０は、ドップラ信号レベル差に関する所定の判定基準である。Ｓ１２の手順は、判定部６４によって実行される。
【００４８】
Ｓ１４の判定が肯定される場合は、検出範囲外３２にいる移動体である人９を誤検出した場合であるので、検出範囲３０の内には移動体である人８がいないとして、Ｓ１６に進む。Ｓ１４の判定が否定される場合は、検出範囲３０の内に、移動体である人８がいるとされて、Ｓ２０に進む。
【００４９】
このように、２段階の判定によって、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出した場合で、同一偏波切替周期内における信号レベル差が予め定めた判定基準未満の場合に、検出範囲３０の内に、移動体である人８がいると判定する（Ｓ２０）。また、第１偏波の受信信号及び第２偏波の受信信号を検出しない場合、及び、信号レベル差が予め定めた判定基準以上の場合には、検出範囲３０の内には移動体がいないと判定する（Ｓ１６）。Ｓ２０において、検出範囲３０の内に移動体である人８がいると判定されると、信号線９４を介して、非常灯１８の照明回路に対し、明るく点灯する点灯指示信号が伝送される（Ｓ２２）。Ｓ１６において、検出範囲３０の内に移動体である人８がいないと判定されるときは、非常灯１８に対し、消灯または省電力状態の薄暗い点灯状態とする信号が出力される（Ｓ１８）。
【００５０】
図５に戻り、ＣＡＳＥ１は、検出範囲３０の内に移動体である人８がいない状態で、さらに検出範囲外３２にも移動体である人９がいない場合である。この場合、（ｂ）において、第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭはいずれもＡ０未満となり、図６のフローチャートにおいては、Ｓ１２の判定が否定される。そこで、判定部６４は、「検出範囲３０の内に移動体である人８がいない」と判定し、非常灯１８を消灯または省電力状態にする。
【００５１】
ＣＡＳＥ２は、検出範囲３０の内に移動体である人８がいるが、検出範囲外３２には移動体である人９がいない場合である。この場合、（ｂ）において、第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭはいずれもＡ０以上となるが、（ｃ）においてΔＡ＝（ＡＴＭ−ＡＴＥ）は、（ΔＡ）０未満となる。図６のフローチャートにおいては、Ｓ１２の判定が肯定され、Ｓ１４の判定が否定される。そこで、判定部６４は、「検出範囲３０の内に移動体である人８がいる」と判定し、非常灯１８を明るく点灯する。
【００５２】
ＣＡＳＥ３は、検出範囲３０の内に移動体である人８がいて、さらに検出範囲外３２にも移動体である人９がいる場合で、図１に示す状態である。この場合、（ｂ）において、第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭは、検出範囲３０の内の移動体である人８からのドップラ信号と、検出範囲外３２の移動体である人９からのドップラ信号が重畳した信号の振幅となる。検出範囲外３２の移動体である人９からのドップラ信号は、壁１７を２回透過してくるので、電波センサ２０が配置されている領域である検出範囲３０の内の移動体である人８からのドップラ信号に比べはるかに小さい。そこで、（ｂ）における重畳した第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと重畳した第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭは、実質的に、検出範囲３０の内の移動体である人８からの第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭと考えてよい。したがって、（ｃ）においてΔＡ＝（ＡＴＭ−ＡＴＥ）は、ＣＡＳＥ２とほぼ同じで、（ΔＡ）０未満となる。図６のフローチャートにおいては、Ｓ１２の判定が肯定され、Ｓ１４の判定が否定される。そこで、判定部６４は、「検出範囲３０の内に移動体である人８がいる」と判定し、非常灯１８を明るく点灯する。
【００５３】
ＣＡＳＥ４は、検出範囲３０の内に移動体である人８がいないが、検出範囲外３２には移動体である人９がいる場合である。この場合、（ｂ）において、第１ドップラ信号の振幅ＡＴＥと第２ドップラ信号の振幅ＡＴＭはいずれもＡ０以上となる。そして、壁１７を透過する場合のＴＥ波の透過係数とＴＭ波の透過係数の差により、（ｃ）においてΔＡ＝（ＡＴＭ−ＡＴＥ）は、（ΔＡ）０以上になる。図６のフローチャートにおいては、Ｓ１２の判定が肯定され、Ｓ１４の判定も肯定される。そこで、判定部６４は、「検出範囲３０の内に移動体である人８はいない」と判定し、非常灯１８を消灯または省電力状態にする。
【００５４】
上記構成の電波センサ２０によれば、検出範囲外３２に移動体である人９がいても、所定の検出範囲３０における移動体である人８の有無を正しく判定することができる。これにより、非常灯１８の照明状態について、消灯あるいは省電力状態、及び点灯を適切なものとし、誤検出による無駄な点灯をなくせる。
【符号の説明】
【００５５】
８，９  （移動体である）人、１０  照明制御システム、１２  非常階段、１４，１６  壁面、１５  踊場、１７  壁、１８  非常灯、２０  電波センサ、２２，２３，２４，２５  電波、３０  検出範囲、３２  検出範囲外、４０  アンテナ部、４２  水平給電線、４４  垂直給電線、５０  高周波回路、５２  送信部、５４  受信部、５６  検波回路、５８  ドップラ処理部、６０  制御回路、６２  切替信号出力部、６４  判定部、７０  偏波切替部、７２  水平偏波切替部、７４  垂直偏波切替部、７６  回路接続部、８２，８４，８６  高周波線路、９０，９２，９４  信号線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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