(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検出範囲に電波を送信するとともに、前記検出範囲からの電波を受信し、送信に用いた送信信号と受信により得られた受信信号とからドップラー信号を生成して出力する送受信部と、
前記ドップラー信号を用いて前記検出範囲内における人体の有無を判定する人体判定部と、
外部の発生源からの周期的な電波による前記ドップラー信号への影響の有無を判定する影響判定部とを備え、
前記送受信部は、動作を開始してから前記影響判定部によって前記影響があると判定されるまでは前記検出範囲への電波の送信を間欠的とし、前記影響判定部によって前記影響があると判定されると前記検出範囲への電波の送信を連続的とすることを特徴とするドップラーセンサ。
【請求項２】
前記送受信部は、前記検出範囲への電波の送信を連続的としてから所定の連続動作時間が経過すると、再度、前記検出範囲への電波の送信を間欠的とすることを特徴とする請求項１記載のドップラーセンサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のドップラーセンサと、
前記人体判定部の判定に応じて電気的な光源の点灯状態を制御する点灯部とを備えることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドップラーセンサ及び該ドップラーセンサを用いた照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ドップラーセンサによって人体を検出するとともに、人体の検出に応じて光源の点灯・消灯を切り替える照明装置が提供されている。この種の照明装置においては、光源の点灯・消灯の切り替えが手動で行われる場合に比べ、使用者が光源を消灯させる操作をし忘れることによる無駄な電力消費が抑えられる。
【０００３】
上記のドップラーセンサは、例えばミリ波のような電波（送信波）を検出範囲に送信（照射）するとともに、検出範囲で反射された電波（反射波）を受信し、この受信によって得られた電気信号と、上記の送信波と同じ周波数の電気信号とを混合（乗算）し、得られた電気信号から人体の移動速度に対応する周波数帯の成分を抽出することで、ドップラー信号を得る。このドップラー信号の振幅を所定の判定閾値と比較することで、検出範囲内における人体の有無を判定することができる。
【０００４】
人体を検出するセンサしては他には例えば人体から放射される熱線を検出する熱線センサ（いわゆるＰＩＲセンサ）がある。ドップラーセンサは、熱線センサと比較すると、環境の温度変化の影響を受けにくいという利点や、比較的に遠距離の人体を検出することができるという利点がある。上記利点により、ドップラーセンサは、熱線センサに比べ、温度変化が激しい場所での使用や、天井が高い建物内で天井に取り付けられるような使用形態に適している。
【０００５】
さらに、ドップラーセンサでは、上記の送信波の送信及びドップラー信号の生成がそれぞれ間欠的に行われることが多い（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記の検出範囲の割に狭い空間内で複数個のドップラーセンサを同時に使用する場合、各ドップラーセンサの送信波の周波数（以下、「送信周波数」と呼ぶ。）は互いに異なる周波数とされる。このとき、送信周波数間の差は、ドップラー信号として抽出される上記の周波数帯の幅（数Ｈｚ〜数百Ｈｚ）に対して十分に大きく（例えば数ＭＨｚ程度に）される。
【０００８】
しかしながら、一般に、電波を送信する回路では、動作を開始してから送信周波数が安定するまでに一定の時間を要する。
【０００９】
例えば、互いの近くに配置して使用される２個のドップラーセンサにおいて、図３に示すように安定時の送信周波数ｆ１，ｆ２が互いに異なる場合を考える。安定時の送信周波数ｆ１，ｆ２の差ｆ１−ｆ２が十分に大きくされていたとしても、安定時の送信周波数ｆ１がより高いドップラーセンサの間欠動作のオン期間の開始直後の送信周波数ｆの上昇中には、安定時の送信周波数ｆ２がより低いドップラーセンサとの間での送信周波数ｆの差が一時的に上記の周波数帯の範囲内となる。すると、ドップラー信号の信号レベルＶａにノイズ（干渉）が発生し、これが誤判定の原因となる可能性があった。
【００１０】
上記のような干渉を避ける方法としては、上記複数個のドップラーセンサの間欠動作を、互いのオン期間同士が重ならないように同期させるという方法が考えられる。しかしながら、送信周波数ｆ１，ｆ２を決定する発振器などの回路部品にはばらつきや経年劣化があるので、上記のような同期を長期間維持することは困難である。
【００１１】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、干渉を発生させにくいドップラーセンサ及び該ドップラーセンサを用いた照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のドップラーセンサは、所定の検出範囲に電波を送信するとともに、前記検出範囲からの電波を受信し、送信に用いた送信信号と受信により得られた受信信号とからドップラー信号を生成して出力する送受信部と、前記ドップラー信号を用いて前記検出範囲内における人体の有無を判定する人体判定部と、外部の発生源からの周期的な電波による前記ドップラー信号への影響の有無を判定する影響判定部とを備え、前記送受信部は、動作を開始してから前記影響判定部によって前記影響があると判定されるまでは前記検出範囲への電波の送信を間欠的とし、前記影響判定部によって前記影響があると判定されると前記検出範囲への電波の送信を連続的とすることを特徴とする。
【００１３】
このドップラーセンサにおいて、前記送受信部は、前記検出範囲への電波の送信を連続的としてから所定の連続動作時間が経過すると、再度、前記検出範囲への電波の送信を間欠的とすることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の照明装置は、前記ドップラーセンサと、前記人体判定部の判定に応じて電気的な光源の点灯状態を制御する点灯部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、送受信部が検出範囲への電波の送信を連続的としている期間には、他のドップラーセンサのような外部の発生源からの周期的な電波であって送受信部が送信する電波の周波数よりも低い周波数の電波との間での干渉の発生が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上における、ドップラー信号の信号レベルＶａと、人体判定部の出力の信号レベルＶｂと、影響判定部において２値化された人体判定値との、それぞれの時間変化を示す説明図である。
【図３】間欠動作する２個のドップラーセンサのそれぞれの送信周波数ｆ、及び、安定時の送信周波数ｆ１がより高い一方のドップラーセンサで生成されるドップラー信号の信号レベルＶａの時間変化の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
本実施形態の照明装置１は、図１に示すように、電気的な光源２０を点灯させる点灯部２と、所定の検出範囲に電波を送信するとともに、検出範囲からの電波を受信し、送信に用いた送信信号と受信により得られた受信信号とからドップラー信号を生成して出力する送受信部３と、このドップラー信号に基き検出範囲における人体の有無を判定するとともに判定結果に応じて点灯部２を制御する人体判定部４とを備える。一般的には、検出範囲は、光源２０によって照明される範囲に少なくとも一部が重なる。
【００１９】
まず、送受信部３について説明する。送受信部３は、所定の周波数の送信信号を生成する発振器３１と、送信信号が変換された電波である送信波を検出範囲に対して送信する送信アンテナ３２と、送信アンテナ３２から送信された送信波が検出範囲において反射された電波である反射波を受信して受信信号に変換する受信アンテナ３３と、発振器３１が出力した送信信号と受信アンテナ３３が出力した受信信号とを混合した混合信号を出力するミキサ３４と、この混合信号からドップラー信号を抽出及び増幅して人体判定部４に出力するアンプ回路３５とを備える。アンプ回路３５は例えばバンドパスフィルタと増幅回路とからなる。アンプ回路３５においてドップラー信号として抽出される周波数帯は、人体の移動速度に対応する周波数帯（例えば、０〜３２０Ｈｚ）である。また、送受信部３は、通常は、発振器３１による送信信号の生成を間欠的とすることで、上記の送信波の送信及びドップラー信号の出力をそれぞれ間欠的とする間欠動作を行う。上記のような送受信部３は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２０】
人体判定部４は、例えば所定のサンプリング周期毎にドップラーセンサ３の出力（すなわちドップラー信号）の信号レベルＶａをサンプリングして随時記憶し、記憶された信号レベルが所定個数に達する毎に、記憶された信号レベルＶａの中での最高値と最低値との差の０．５倍を演算することで上記の信号レベルＶａの振幅（以下、「ドップラー振幅」と呼ぶ。）を得るとともに、記憶された信号レベルＶａを削除する。そして、人体判定部４は、図２に示すように、ドップラー振幅が所定の判定閾値Ｖｔｈ以上であれば検出範囲に人体が存在すると判定して出力ＶｂをＨレベルとし、ドップラー振幅が判定閾値Ｖｔｈ未満であれば検出範囲に人体が存在しないと判定して出力ＶｂをＬレベルとする。点灯部２は、人体判定部４の出力ＶｂがＨレベルとなってから少なくとも所定の制御遅れ時間は光源２０の点灯を継続させ、人体判定部４の出力ＶｂがＬレベルである状態の継続時間が上記の制御遅れ時間に達したときに光源２０を消灯させる。なお、上記のように光源２０を消灯させる代わりに光源２０の光出力を低下させてもよい。
【００２１】
次に、点灯部２について説明する。点灯部２が点灯させる光源２０はとしては例えば蛍光灯や発光ダイオードといった周知の電気的光源を用いることができる。光源２０として蛍光灯が用いられる場合には点灯部２としては周知の電子安定器を用いることができ、光源２０として発光ダイオードが用いられる場合には点灯部２としては周知の直流電源回路を用いることができる。いずれの場合にも点灯部２は周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。
【００２２】
さらに、本実施形態は、例えば他のドップラーセンサのような外部の発生源からの周期的な電波によるドップラー信号への影響の有無を判定する影響判定部５を備える。すなわち、送受信部３と人体判定部４と影響判定部５とでドップラーセンサ６が構成されている。人体判定部４と影響判定部５とはそれぞれ例えばマイコンを用いて周知技術で実現することができる。
【００２３】
ここで、互いに干渉する２個のドップラーセンサの間欠動作がともに周期的なもの（つまり周期が一定）である場合、干渉によりドップラー信号の信号レベルＶａに発生するノイズも周期的なものとなる。そこで、本実施形態の影響判定部５は、人体判定部４の判定結果の周期性に基いて上記の影響の有無を判定する。
【００２４】
具体的に説明すると、影響判定部５は、人体判定部４の出力Ｖｂを定期的に２値化してサンプリングする。つまり、サンプリングのタイミングで人体判定部４の出力ＶｂがＨレベルであれば１が影響判定部５に記憶され、サンプリングのタイミングで人体判定部４の出力ＶｂがＬレベルであれば０が影響判定部５に記憶される。また、影響判定部５は、上記のように人体判定部４の出力Ｖｂが２値化された数値（以下、「人体判定値」と呼ぶ。）が０から１に変化した直後から、次に人体判定値が０から１に変化する直前までを１周期とみなして、人体判定値において１が連続した個数と０が連続した個数とをそれぞれ記憶する。そして、１が連続した個数と０が連続した個数とがともに所定の周期数（例えば４周期）にわたって変化しなかった場合、上記の影響があったと判定し、所定の出力を送受信部３に入力する。
【００２５】
そして、送受信部３は、上記所定の出力が影響判定部５から入力されると、以後、所定の連続動作時間（例えば３０分）が経過するまでは、送信波の送信及びドップラー信号の出力をそれぞれ連続的とする連続動作を行い、上記の連続動作時間の経過後、間欠動作を再開する。また、間欠動作の再開後に影響判定部５から上記所定の出力が入力されると、再び連続動作時間にわたる連続動作を行う。
【００２６】
上記構成によれば、連続動作の継続中には送信周波数ｆが安定し、図３の例におけるオン期間の開始直後のように送信周波数ｆが一時的に低くなることがない。従って、外部の発生源からの周期的な電波であって送受信部３の安定時の送信周波数よりも低い周波数の電波（例えば、より低い送信周波数ｆを用いるような他のドップラーセンサの送信波）との間での干渉の発生が抑えられる。
【符号の説明】
【００２７】
１  照明装置
２  点灯部
３  送受信部
４  人体判定部
５  影響判定部
６  ドップラーセンサ
２０  光源
【図１】
0005543900.tif 000002
【図２】
0005543900.tif 000003
【図３】
0005543900.tif 000004