(57)【要約】      （修正有）【課題】既存の照明器具の代わりに設置するだけで、人体の位置、呼吸数及び心拍数等を検出することができ、人体の容体の急変を迅速に検知することができる定在波レーダーによる人体異常検知装置及びその利用方法の提供。【解決手段】ケース内に、円周上に配置されたＬＥＤ６と、定在波レーダーモジュール８と、演算部が設けられた基板１１と、ＬＥＤ制御ユニット１０とが配置されている。ＬＥＤから照明光が外部に向けて出射されると共に、定在波レーダーモジュールからマイクロ波が送信され、反射波を検出する。演算部は、送信波及び反射波を合成して、定在波を検出し、この定在波から、被反射体までの距離及び微小変位（脈拍、呼吸）を検出する。これにより、トイレ、風呂場、廊下等に設置してある既存の照明器具の代わりに設置するだけで、人体の位置、呼吸数、呼吸波形及び心拍数等を検出することができ、人体の容体の急変を迅速に検知することができる。【選択図】図２
2014217453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数掃引された電波を外部に送信し、λを送信波の波長として、外部の被反射体から受信した反射波を送信波長に基づく一定距離だけ離隔した２点にて検出し、送信波及び受信波から合成される混合波を検知する混合波検知部と、
前記混合波検知部が検知した合成波の周波数の強度分布から、その直流成分を除去し、測定空間が無人の場合に得られた合成波の周波数の強度分布波形を差し引き、フーリエ変換して、距離スペクトルを求めて、前記被反射体までの距離及び位相の変化分を演算する演算部と、
得られた被反射体までの距離成分から、距離情報を求めることにより、前記測定空間内に進入してきた測定対象者との間の距離成分を抽出する信号処理部と、
測定対象者との間の距離成分の強度分布の推移から、測定対象者の異常を検知すると共に、前記距離スペクトルレベルのピーク値の変化波形をフーリエ変換して、周波数スペクトルを求めて前記測定対象者の身体状態並びに呼吸数及び脈拍を含む生理状態を判定する判定部と、を有することを特徴とする定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項２】
周波数掃引された電波を外部に送信し、λを送信波の波長として、外部の被反射体から受信した反射波を送信波長に基づく一定距離だけ離隔した２点にて検出し、送信波及び受信波から合成される混合波を検知する混合波検知部と、前記混合波検知部が検知した合成波の周波数の強度分布から、その直流成分を除去し、測定空間が無人の場合に得られた前記合成波の周波数の強度分布を差し引き、フーリエ変換して、距離スペクトルを求め、１周期内の前期間の距離スペクトルと、後期間の距離スペクトルとから、両距離スペクトルの位相差と、位相の変化分を演算する演算部と、
前記位相差から得られた被反射体までの距離成分から、距離情報を求めることにより、前記測定空間内に進入してきた測定対象者との間の距離成分を抽出する信号処理部と、
測定対象者との間の距離成分の強度分布の推移から、測定対象者の異常を検知すると共に、前記位相の変化分から、前記測定対象者の身体状態並びに呼吸数及び脈拍を含む生理状態を判定する判定部と、を有することを特徴とする定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項３】
少なくとも一部に透光性のカバーを備えたケースと、このケース内に格納され、前記カバーを介して照明光を外部に照射する発光体としてのＬＥＤ光源と、を有し、
前記混合波検知部、前記演算部、前記信号処理部、及び前記判定部が、前記ケース内に格納され、前記混合波検知部は、前記カバーを介して電波を送受信するものであり、ＬＥＤ照明器具内に内蔵されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項４】
前記ケースの下部に、電球のソケット又はシーリングに装着可能なコネクタからなる給電部が設けられており、この給電部を介して、前記ＬＥＤ光源及び前記混合波検知部に給電されることを特徴とする請求項３に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置請求項１に記載の定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具であって  二股などで照明とレーダー検出部が分岐した構成も含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項５】
前記演算部、前記信号処理部及び前記判定部は、前記混合波検知部と共に、モジュールとして、前記ケース内に格納されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項６】
前記判定部が、前記測定対象者との間の距離、又は前記測定対象者の呼吸数、呼吸波形、若しくは脈拍が、予め設定されている危険領域であると判定したとき、警報信号を外部の警報信号受信部に送信して、警報を発することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項７】
前記判定部が、前記測定対象者との間の距離、又は前記測定対象者の呼吸数、呼吸波形、若しくは脈拍が、予め設定されている危険領域であると判定したとき、前記ＬＥＤ照明器具を、点滅させ、又は調光（強度、色温度）を変化させることにより、警報を発することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置。
【請求項８】
前記請求項１乃至７のいずれか１項に記載の定在波レーダーによる人体異常検知装置を居宅又はビルの天井に設置して、居宅又はビル内の人体の異常を判定することを特徴とする定在波レーダーによる人体異常検知装置の利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード素子）照明器具に関し、特に、定在波レーダーを使用して、照明器具の下方に位置する人体の危険状態を検知する機能を付加した定在波レーダーによる人体異常検知装置及びその利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の人体を検知する照明器具は、人体を赤外線センサ、超音波センサ又はドップラーセンサにより検知して、照明のオン及びオフを制御するものであり（特許文献４，５）、人体の危険状態を検知できるものではなかった。
【０００３】
特許文献１には、間取りが種々異なる監視対象の住居でも容易に設置することができ、居住者の行動推移及び生活空間毎の動向を容易に把握できる居住者監視システムとして、電波を放出し、その反射波を受信する電波センサと、この電波センサが受信する信号の振幅及び位相を検出して検出信号を得る検出部と、この検出信号から居住者又は動物の現在位置、動き、呼吸数及び心拍数を測定して居住者の又は動物の存在の有無を判定する信号処理部と
を有するシステムが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ドップラー効果により監視対象の動きを検出する電波センサを備え、動き信号を、呼吸数の周波数帯域を通過周波数帯域とする呼吸数フィルタを通し、心拍数の周波数帯域を通過周波数帯域とする心拍数フィルタを通して、夫々の最大振幅から、呼吸数及び心拍数を算出する非接触式心肺機能監視装置が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、住居内で、電波を送受信し、電波センサが受信した反射波に応じた信号から、居住者の呼吸に対応する周波数帯の呼吸信号と、この呼吸信号よりも高い周波数帯の動き信号とを抽出し、呼吸信号を検出しつつ、動き信号に基づいて、居住者に一定時間以上動きがない場合に、居住者が異常状態にあると判定する監視システムが開示されている（請求項１）。また、この電波センサは、ドップラーセンサである（請求項３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−６６８７７号公報
【特許文献２】特許第３０５７４３８号公報
【特許文献３】特開２００６−２８５７９５号公報
【特許文献４】特開２０１１−３４９３８号公報
【特許文献５】特開２００３−１３２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術においては、部屋毎に設置された（段落０００７）複数の電波センサにより検出した位相又は振幅から、人の呼吸数及び心拍数を検出するが、居住者の位置情報については、位相又は振幅が変動しているセンサが監視している領域に居住者が位置し、位相又は振幅が変動していないセンサが監視している領域には居住者が不在として、居住者の位置を判定しているにすぎない（段落００１３）。このように、
特許文献１においては、居住者の位置については、どの部屋にいるかという程度の位置情報しか検出できない。また、居住者の異常については、居住者が通常長時間留まらない場所に長時間いるような場合を、異常と判断している（段落００２６）。従って、特許文献１においては、人の異常を高精度にかつ迅速に検出することができない。
【０００８】
また、特許文献１のように、放射された電波の反射波の受信信号の振幅及び位相を検出する場合、その振幅及び位相を検出できる距離は数ｍ以上離隔していることが必要であり、この数ｍ以上離隔した位置からの反射波しか、振幅及び位相を検出することができない。検出器がドップラーレーダーであれば、近距離での心拍及び呼吸の検出が可能であるが、ドップラーレーダーは反射波の周波数の変化を検出するものであるので、特許文献１のように、
信号の振幅及び位相の変化だけでは、心拍及び呼吸を検出することができない。
【０００９】
更に、特許文献２及び３は、ドップラー効果により検出された信号から、最大振幅の周波数を呼吸数及び心拍数として、算出するものであるが、ドップラー方式であるため，対象物の速度は検出できるが、距離を検出することができない。よって、特許文献２及び３は、人体の位置を検出することができない。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、トイレ、風呂場、廊下等に設置してある既存の照明器具の代わりに設置するだけで、人体の位置、呼吸数及び心拍数等を検出することができ、人体の容体の急変を迅速に検知することができる定在波レーダーによる人体異常検知装置及びその利用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るレーダーによる人体異常検知装置は、周波数掃引された電波を外部に送信し、λを送信波の波長として、外部の被反射体から受信した反射波を送信波長に基づく一定距離だけ離隔した２点にて検出し、送信波及び受信波から合成される混合波を検知する混合波検知部と、
前記混合波検知部が検知した合成波の周波数の強度分布から、その直流成分を除去し、測定空間が無人の場合に得られた合成波の周波数の強度分布波形を差し引き、フーリエ変換して、距離スペクトルを求めて、前記被反射体までの距離及び位相の変化分を演算する演算部と、
得られた被反射体までの距離成分から、距離情報を求めることにより、前記測定空間内に進入してきた測定対象者との間の距離成分を抽出する信号処理部と、
測定対象者との間の距離成分の強度分布の推移から、測定対象者の異常を検知すると共に、前記距離スペクトルレベルのピーク値の変化波形をフーリエ変換して、周波数スペクトルを求めて前記測定対象者の身体状態並びに呼吸数及び脈拍を含む生理状態を判定する判定部と、を有することを特徴とする、レーダーによる人体異常検知装置。
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る他のレーダーによる人体異常検知装置は、周波数掃引された電波を外部に送信し、λを送信波の波長として、外部の被反射体から受信した反射波を送信波長に基づく一定距離だけ離隔した２点にて検出し、送信波及び受信波から合成される定在波を検知する定在波検知部と、前記定在波検知部が検知した合成波の周波数の強度分布から、その直流成分を除去し、測定空間が無人の場合に得られた前記合成波の周波数の強度分布を差し引き、フーリエ変換して、距離スペクトルを求め、１周期内の前期間の距離スペクトルと、後期間の距離スペクトルとから、両距離スペクトルの位相差と、位相の変化分を演算する演算部と、前記位相差から得られた被反射体までの距離成分から、距離情報を求めることにより、前記測定空間内に進入してきた測定対象者との間の距離成分を抽出する信号処理部と、測定対象者との間の距離成分の強度分布の推移から、測定対象者の異常を検知すると共に、前記位相の変化分から、前記測定対象者の身体状態並びに呼吸数及び脈拍を含む生理状態を判定する判定部と、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具においては、例えば、前記ケースの下部に、電球のソケット又はシーリングに装着可能なコネクタからなる給電部が設けられており、この給電部を介して、前記ＬＥＤ光源及び前記定在波検知部に給電されることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具においては、例えば、前記演算部、前記信号処理部及び前記判定部は、前記定在波検知部と共に、モジュールとして、前記ケース内に格納されていることを特徴とする。
【００１５】
更に、本発明の定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具においては、例えば、前記判定部が、前記測定対象者との間の距離、又は前記測定対象者の呼吸数、呼吸波形、若しくは脈拍が、予め設定されている危険領域であると判定したとき、警報信号を外部の警報信号受信部に送信して、警報を発することを特徴とする。
【００１６】
そして、本発明の定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具の利用方法は、上記定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具を居宅又はビルの天井に設置して、居宅又はビル内の人体の異常を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、混合波の分析により、微小距離から遠方まで、高精度で、測定対象者までの距離を測定できると共に、測定対象者の呼吸数及び脈拍等の微小変位も測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明器具の外観図である。
【図２】同じくその構造を示す縦断面図である。
【図３】同じくそのレーダー制御モジュール基板７、定在波レーダーモジュール８、及びＬＥＤ制御ユニット１０のブロック図である。
【図４】定在波レーダーの基本構成を示す図である。
【図５】送信波の波長を示す図である。
【図６】合成波のパワーを示す図である。
【図７】フーリエ変換後の図である。
【図８】合成波のパワーを示す図である。
【図９】複数個のターゲットに対する定在波レーダーの基本構成を示す図である。
【図１０】目的の成分ｐａ（ｆｄ、０）を示すスペクトル図である。
【図１１】ターゲットが２個の場合の距離スペクトルを示す図である。
【図１２】合成波のスペクトルの真数部分と虚数部分を示す図である。
【図１３】反射波の検出位置を説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施形態を示すブロック図及び波形図である。
【図１５】距離の測定原理を示す図である。
【図１６】同じく、距離の測定原理を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具をトイレに設置した場合の利用方法を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を風呂場に設置した場合の利用方法を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を廊下に設置した場合の利用方法を示す図である。
【図２０】代表的な異常呼吸パターンを示す図である。
【図２１】本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を電車内の監視に利用した状態を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を道路の状況の監視に利用した状態を示す図である。
【図２３】直下型の照明器具を示す図である。
【図２４】導光方式の照明器具を示す図である。
【図２５】微小変位の検出により呼吸周期を測定したチャート図である。
【図２６】呼吸のリズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、貼付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態に係る定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具の外観図である。ＬＥＤ照明器具のケースは、既存のソケットに装着可能な口金１と、ＡＢＳ等の樹脂素材又はアルミニウム材等で形成され、放熱機能をもつケース本体２と、透明若しくは半透明のＡＢＳ若しくはポリカーボネート等の透光性樹脂素材又はガラス等からなる透光性カバー３とから構成されている。透光性カバー３は、光を拡散させ、又は光ビームを絞り込むレンズ形状を有する。なお、照明器具として、口金１の代わりに、天井のシーリングに引っかけて装着する引掛けシーリング４を備えたものもある。このように、ＬＥＤ照明器具としては、多数のものが存在するが、本発明は、いずれのＬＥＤ照明器具にも適用することができる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に係るＬＥＤ照明器具の構造を示す図である。ＬＥＤ照明器具は、口金１と、ケース本体２と、カバー３とから構成されたケースの内部に、表面実装型ＬＥＤ６と、定在波レーダーモジュール８と、ＬＥＤ制御ユニット１０とが格納されている。口金１の下半部はソケットにねじ込まれる部分であり、導電性の材料で形成されており、この口金１の上半部は、絶縁性の支持体となっている。そして、口金１の絶縁性支持体の上端部には、その内周縁部に周方向に沿って延びるねじ部１ａが設けられており、ケース本体２の下端部にも、その外周縁部に周方向に沿って延びるねじ部２ａが設けられていて、ねじ部１ａをねじ部２ａに螺合させることにより、口金１とケース本体２とが連結されるようになっている。また、ケース本体２の上端部にねじ部２ｂが形成され、カバー３の下端部にねじ部３ａが形成されていて、ねじ部３ａをねじ部２ｂに螺合させることにより、カバー３
とケース本体２とが連結されるようになっている。
【００２１】
ケース本体２内には、絶縁性の基板固定用ガイドフレーム１２が設置されており、このガイドフレーム１２に、ＬＥＤ制御ユニット１０の基板１１が固定されている。この基板１１はその面を上下方向にして、即ち、その面を照明器具の中心軸に平行にして、ガイドフレーム１２に固定されている。ＬＥＤ制御ユニット１０は、この基板１１上に搭載されており、ケース本体２及び口金１に囲まれた空間内に配置されている。この基板１１には、口金
内で、外部から給電された１００Ｖの交流電源が供給され、この電源は、基板１１上に搭載された変換器でＡＣ−ＤＣ変換された後、ＬＥＤ制御ユニット１０に供給される。
【００２２】
ケース本体２の上端部には、放熱性が優れたアルミニウム基板５がその面を水平にして配置されている。このアルミニウム基板５はケース本体２の上端部の縁部に支持されているが、基板１１はこのアルミニウム基板５を挿通して、カバー３内に進出している。そして、この基板１１の上端部に、レーダー制御モジュール基板７がその面を水平にして支持されており、このレーダー制御モジュール基板７の上に定在波レーダーモジュール８が搭載されて
いる。
【００２３】
アルミニウム基板５には、複数個（図示例は７個）のＬＥＤ６が、照明器具の中心軸の周りに等配の位置に、即ち、円周上の等間隔の位置に、配置されている。アルミニウム基板５の電源線には、基板１１の配線が接続されていて、基板１１上の配線を介して、ＬＥＤ制御ユニット１０からアルミニウム基板５上に搭載されたＬＥＤ６に給電され、ＬＥＤ６が発光するようになっている。また、レーダー制御モジュール基板７上に搭載された定在波
レーダーモジュール８には、基板１１上の配線を介して、給電され、定在波レーダーモジュール８はマイクロ波等の電波を送受信し、レーダー制御モジュール基板７は、検出信号を、無線で外部の中継機器に送信する。この定在波レーダーモジュール８の上面には、アンテナ８ａが設置されており、電波はこのアンテナ８ａを介して送受信される。なお、この定在波レーダーモジュール８はレーダー制御モジュール基板７に対して、傾斜可能になっており
、この定在波レーダーモジュール８を傾斜させることにより、アンテナ８ａの指向方向を調節できるようになっている。
【００２４】
図３はレーダー制御モジュール基板７、定在波レーダーモジュール８、及びＬＥＤ制御ユニット１０のブロック図である。外部電源から、ＬＥＤ制御ユニット１０の電源ブロック２１に１００Ｖの交流電源が入力され、電源ブロック２１のＡＣ−ＤＣコンバータにより直流電源に変換されて、内部電源レギュレータ２３に入力され、直流の５Ｖ電源が定在波レーダーモジュール８及びＬＥＤコントローラマイコン２４に供給される。また、ＡＣ−ＤＣコンバータの出力は、ＬＥＤドライバ２２にも供給されてＬＥＤ６の駆動に使用される。ＬＥＤコントローラマイコン２４は定在波レーダーモジュール８からの制御信号を受けて、ＬＥＤドライバ２２にＬＥＤのオン／オフの制御信号及び調光の制御信号を出力し、ＬＥＤドライバ２２はこの制御信号に基づき、ＬＥＤ６を駆動する。
【００２５】
レーダー制御モジュール基板７には、演算部３１が設けられており、演算部３１は、変調信号生成部３８にてＦＭ変調された周波数制御電圧を生成し、この周波数制御電圧をＤＡ変換部３９にてアナログ信号に変換された周波数制御信号がオペアンプ４０を介して増幅された後、２４ＧＨｚ高周波モジュール３５のＶＣＯの制御入力に入力される。この周波数制御信号により、ＶＣＯは発信電波の周波数をスイープさせる。
【００２６】
定在波レーダーモジュール８には、２４ＧＨｚ高周波送受信部３５が設けられており、この２４ＧＨｚ高周波送受信部３５は、２４ＧＨｚ帯ＶＣＯ（電圧制御発振器）と平面アンテナ８ａとが一体化されたモジュールである。そして、この送受信部３５は、ＶＣＯにより平面アンテナ８ａからマイクロ波が発信され、被反射体からの反射波がアンテナ８ａに検出される。送受信部３５には２個の検波器３６ａ、３６ｂが内蔵されており、検波器３６ａ、
３６ｂは送信波及び受信波を検波する。
【００２７】
アンテナ８ａから電波を送信すると、反射物体がある場合は、アンテナ８ａに反射波が戻ってきて、周波数が同じで進行方向が異なる波が重なり、定在波が発生する。ＶＣＯとアンテナ８ａとを接続する線路上及びアンテナ給電部には、送信信号（進行波）と受信信号（反射波）が混在し、それらの合成で定在波が発生する。この場合に、ＶＣＯに供給するスイープ電圧を、少なくとも発信電波が被反射体に反射して戻ってくるまでの時間は一定に保持する必要があるため、前記スイープ電圧は、ステップ状に変化させる必要がある。そして、ＶＣＯを制御して周波数を順次切り替えることにより、複数の周波数に対する混合波の信号レベルが検波器３６ａ、３６ｂにより検出される。検波器３６ａ、３６ｂでは、送信波の電力と、反射波の電力と、定在波によって生じた成分とが検出される。
【００２８】
得られた検波信号は、オペアンプ３７ａ、３７ｂで４００ｋＨｚ以下の必要な帯域が増幅され、演算部３１内のＡＤ変換部４１によりデジタル信号に変換された後、信号処理部４２に入力される。信号処理部４２においては、入力される信号は周期関数で、その周期は被反射体からの距離に逆比例しているので、これをフーリエ変換することにより、周期の逆数である周波数を求めることによって、この周波数から被反射体までの距離を求めることができる。
この処理に際し、予め測定空間が無人の場合に得られた合成波の周波数の強度分布波形を差し引き、フーリエ変換して、距離スペクトルを求める事で  静止物体からの反射波を排除し、従来であれば強い反射波を発生する位置にある微小変位は、埋もれてしまい検出できない問題を解決している。
更に、前記距離スペクトルレベルのピーク値の変化波形をフーリエ変換して、周波数スペクトルを求める事で呼吸数及び脈拍数や異状呼吸（図２０）なども検出する事が出来る。
また、得られた波形の位相を基に、被反射体の微小変位情報を検出することができる。例えば、２４ＧＨｚの場合は、微小変位は光速を４πｆで除算した値となり、約±３．１２５ｍｍの範囲の変位を検出することができる。このように、検波器３６ａ、３６ｂから検出された信号を信号処理することにより、被反射体からの距離、被反射体の速度及び変位を演算し、その経時変化を計測することにより、被反射体の動きを検出することができる。演算部４２ではこの被反射体の動きを分析し、分析結果を警報部４３に出力し、警報部４３はＬＥＤの点灯、点滅、消灯、警報点滅等の制御信号をＬＥＤコントローラマイコン２４に出力する。
【００２９】
また、演算部３１は、得られた被反射体の状態を、高周波ユニット３２を介して無線で、また出力端子３３を介して有線で、外部に送信する。また、演算部３１は、オーディオアンプ３４を介して、警報音を発する。この無線送信、有線送信又は警報音は、いずれか１つの手段を採用すればよい。
【００３０】
次に、本発明の実施形態の動作について、信号処理部４２の構成と共に説明する。定在波は、図４に示すように，信号源であるＶＣＯから生成した送信波ＶＴと、各ターゲットからの反射波ＶＲ１，ＶＲ２，ＶＲ３、・・・ＶＲｎとの干渉によって生じる。定在波レーダーは、この定在波を利用することによって、ターゲットの有無を検知し、各ターゲットまでの距離ｄ１，ｄ２，ｄ３・・・ｄｎを測定する。
【００３１】
送信波（進行波）は、信号源の振幅をＡ、周波数をｆ、光速をｃ（３×１10０８ｍ／ｓ）とすると、各数式１で表される。但し、周波数ｆは、図５に示すように、ｆ０とｆｄで表される。
【００３２】
【数１】
2014217453.tif 000003
【００３３】
ｋ番目のターゲットの距離をｄｋ、ｘ軸上の任意の点における送信波に対する反射波の大きさの比をγｋ（反射係数の大きさ）、位相差をφｋ（反射係数の位相）とすれば、そのターゲットからの反射波は下記数式２にて表すことができる。
【００３４】
【数２】
2014217453.tif 000004
【００３５】
アンテナから検出される検波出力は、合成波になるので、振幅Ｖｃは下記数式３で表され、パワーは振幅の２乗であるので、合成波のパワーは、下記数式４で表される。
【００３６】
【数３】
2014217453.tif 000005
【００３７】
【数４】
2014217453.tif 000006
【００３８】
送信波の大きさは、反射波の大きさより桁違いに大きいので、γｋは１より極めて小さい。そこで、数式４に数式１及び数式２を代入して近似値をとると、下記数式５が得られる。
【００３９】
【数５】
2014217453.tif 000007
【００４０】
この数式５において、｛｝内の第１項は、送信波のパワーを示し、第２項は、反射波のパワーを示し、第３項は、定在波によるパワーの変化分を示す。従来のレーダーは、第２項の反射波を受信して、信号処理を行うが、本発明においては、第３項の信号を信号処理する。このため、第１項目と第２項目を削除するため、合成波パワーｐ（ｆｄ、ｘｓ）をｆｄで微分して、この第１項目及び第２項目を除去する。
【００４１】
ここで、ターゲット（被反射体）の数が１であるとすると、ｎ＝１を数式５に代入して、下記数式６が得られる。この数式６をグラフ化すると、図６のようになる。即ち、合成波のパワーは、固定値１＋γ２と、周期関数との和となる。この図６において、周期関数の周波数（周期の逆数）はｃ／２ｄとなり、距離ｄの成分が入る。このため、周期から周波数を求めれば、距離ｄが求まることになる。数式６から、直流成分１＋γ２を除去して、フーリエ変換すると、図７に示すように、距離スペクトルＰ（ｘ）が求まる。
【００４２】
（数6）
ｐ（ｆ，０）＝１＋γ２＋２γcos（２π（２ｄ／ｃ）ｆ−φ）
【００４３】
先ず、下記数式７に示すフーリエ変換公式に対し、変数の置き換えをし、更に、観測位置を原点として、フーリエ変換すると、下記数式８に示す距離スペクトルが得られる。但し、Ｓａ（ｚ）＝sin（ｚ）／ｚとする。なお、数式８では、直流分がカットされていない。周期のある関数をフーリエ展開すると、その関数に含まれる直流成分と、振動成分（sin、cos）に分解されてしまう。距離スペクトルは、その公式上、下記数式８のように表示される。
【００４４】
【数７】
2014217453.tif 000008
【００４５】
【数８】
2014217453.tif 000009
【００４６】
なお、数式８のA2ｆｗ（１＋Σγｋ２）Sa（２πｆｗ／ｃ）ｘ）は、直流成分
であるが、この直流成分は、実際の回路において、コンデンサにより除去される。
【００４７】
この数式８の第３式で表されるパワーＰ（ｘ）をグラフ図でみると、図８に示すようになる。そして、数式８の｛｝内の第１項目の直流分を除去し、第３項目をcos成分を複素正弦波（解析信号）に変換して除去し、定在波成分である第２項目の成分を抽出することができる。しかし、図８に破線にて示すように、数式８の｛｝内の第２項目の成分には、虚数側の信号が漏れ込んでしまう。つまり、この部分の定在波成分には、虚数側の信号が漏れ込んだ値になってしまう。
【００４８】
このような問題点を解消するために、本発明においては、図９に示すように、送信波とその反射波を合成した信号を検出する際に、送信波の波長をλとして、λ／８だけ離隔した２点にて、信号レベルを検出する。つまり、レーダーの進行方向をｘ軸にとった場合に、被反射体であるｎ個（ｎは自然数、図示は２個のみ）のターゲットからの反射波をアンテナが受信し、これを送信波と共に、ｘ軸方向にλ／８だけ離隔した２個のパワーディテクタで検出し、これを信号処理する。このとき、この２個のディテクタが検出したパワーレベルをｐ（ｆｄ，ｘ１）、ｐ（ｆｄ，ｘ２）とすると、ｘ１＝０の位置に置かれたディテクタの出力は、検出パワーを示す数式５に、ｘ１＝ｘｓ＝０を代入して、下記数式９に示すｐ（ｆｄ、０）として求まり、ｘ１＝−λ／８の位置に置かれたディテクタの出力は、検出パワーを示す数式５に、ｘ２＝ｘｓ＝−λ／８を代入して、下記数式９に示すｐ（ｆｄ、−λ／８）として求まる。この数式９に示すように、λ／８だけ離隔した2点で定在波を検出することに
より、各位置（０，−λ／８）に置かれたディテクタの出力の定在波成分に、cosとsinの直交成分が得られ、これにより、虚像信号を消去することができ、虚像側から漏れ込む信号の影響を解消することができる。即ち、cosとsinの直交成分（Ｘ軸成分とＹ軸成分）から合成されるベクトルが求める解析信号である。通常、虚軸側の信号は測定できないのであるが、−λ／８の位置に、虚軸側の信号が計測できることになり、ベクトル合成信号を形成できる
。このベクトルの回転速度が周波数になるので、本実施形態では、この周波数と位相を解析することになる。
【００４９】
【数９】
2014217453.tif 000010
【００５０】
この数式９におけるｘｓ＝０の位置のディテクタの出力のうちの定在波成分をａ、ｘｓ＝−λ／８の位置のディテクタの出力のうちの定在波成分をｂとすると、ａ、ｂは下記数式１０にて表される。そして、数式８の第３式を下記数式１１に基づいて置き換えをすると、下記数式１２及び数式１３が得られる。即ち、数式１０が求めるＸ軸、Ｙ軸（実信号、虚軸信号）を実信号に変換された形に置き換えることが可能になる。数式１３は、まさに、時間方向の信号と、回転軸での信号を表現しているが、結局、この数式１３により、回転する解析信号を計算できることがわかる。
【００５１】
【数１０】
2014217453.tif 000011
【００５２】
【数１１】
2014217453.tif 000012
【００５３】
【数１２】
2014217453.tif 000013
【００５４】
【数１３】
2014217453.tif 000014
【００５５】
数式１２の右辺のＰＤＣは直流成分であり、ｍ（ｆｄ）cos（θ（ｆｄ）−４π
（ｆ０＋ｆｄ）／ｃ・ｘｓ）は周期的に変化する定在波成分である。この定在波成分は、前述のごとく、ｘｓ＝０の位置の成分ａと、ｘｓ＝−λ／８の位置の成分ｂとの合成成分ａ＋ｊｂは、sinとcosとの直交成分となり、ａとｂとから解析信号を合成することにより、不要の信号（図８に示す虚数側から漏れ込んだ信号）による影響が除去される。よって、この値（数式１３の信号）を解析することにより、図１０に示す目的の成分ｐａ（ｆｄ，０）が得られる。図１２は検波信号をフーリエ変換することにより求められる距離スペクトルを示すものであり、図１２に示すように、送信周波数の掃引による定在波パワーの変動周期ｆ、即ち、距離スペクトルの周波数ｆは、ｃ／（２ｄ）で表される。よって、検波された合成波から直流成分を除去してフーリエ変換すれば、周波数ｆを求めることができ、測定対象者までの距離ｄを求めることができる。
【００５６】
上述の説明では、ｘｓ＝０の位置の成分ａと、ｘｓ＝−λ／８の位置の成分ｂとから、解析信号を合成しているが、本発明はこれに限らず、ｘ軸方向に離隔した２点間の距離を計測して、実軸及び虚軸で得られた信号に係数をかけて計算で合成信号を求めることもできる。図１３に示すように、２個のディテクタが検出したパワーレベルは、実軸成分（Ｉ成分）と虚軸成分（Ｑ成分）として現れ、夫々、sin波形とcos波形の直交成分となる。このとき、
反射波の検出位置が、ｘ軸方向にλ／８だけ離隔している場合は、位相Φが４５°となり、実軸及び虚軸で得られた信号が１：１の関係にあり、従って、係数処理せずに、そのまま解析処理することができる。しかし、例えば、２点間の距離がλ／６であった場合にも、位相が６０°となるだけで、実軸（x軸）：虚軸（ｙ軸）＝１：２として、係数処理（虚軸が実軸の２倍）すれば、距離を解析することができる。よって、必ずしも、λ／８だけ離隔した
２点間で反射波を検出する場合には限らないが、λ／８だけ離隔した２点間で反射波を検出することにより、演算処理が簡素になるという利点がある。
【００５７】
なお、ターゲットが２個の場合の距離スペクトルは、図１１に示すように、ｘｓ＝０のパワーｐ（ｆｄ、０）とｘｓ＝−λ／８のパワーｐ（ｆｄ，−λ／８）との合成波から直流分を除去して、フーリエ変換することにより、距離に対応する周波数が得られ、距離ｄ１，ｄ２が求まる。
【００５８】
ここに、送信周波数の掃引による定在波パワーｐの変動周期と、障害物Ｂまでの距離と、光速とを、それぞれ、Δｆ、ｄ、ｃとすると、数式１４の関係式が成立する。
【００５９】
【数１４】
2014217453.tif 000015
【００６０】
従って、変動周期Δｆを求めることにより、距離ｄを算出することができる。定在波パワーｐを、任意の期間、検出すると、定在波パワーｐの時系列信号が得られ、定在波パワーｐを時間関数として表すことができる。
【００６１】
変動周期Δｆに対応する期間と、送信周波数の掃引幅と、掃引期間とを、それぞれ、Ｔｐ、ΔＦ、τとすると、数式１５が求まる。
【００６２】
【数１５】
2014217453.tif 000016
【００６３】
数式１５に数式１４を代入し、また、定在波パワー信号の周波数をｆｐ（＝１／Ｔｐ）とすると、周波数ｆｐについて数式１６が導き出される。
【００６４】
【数１６】
2014217453.tif 000017
【００６５】
従って、定在波パワー信号の周波数ｆｐを計測することにより、障害物の存在を検知することができ、また、その計測値と、予め設定された掃引幅ΔＦ及び掃引期間τと、光速ｃとを、数式１６に代入することにより、距離ｄを求めることができる。
次に、微小変位計測について説明する。数式８において、位相に着目すると、ｋ番目のターゲットに対する位相は、下記数式１７により求まり、距離ｄｋの変化分をｄｋ、位相の変化分をΔφｋとすると、下記数式１８が得られる。
【００６６】
【数１７】
2014217453.tif 000018
【００６７】
【数１８】
2014217453.tif 000019
【００６８】
この数式１８から、距離ｄの微小変位が求まる。周波数が２４ＧＨｚの場合は、波長1.25cmであるので  位相が９0度の範囲内では、±３．１２５ｍｍの変位を検知することが可能となる。
【００６９】
以上のように、信号処理部４２において、被反射体からの反射波を送信波に合成した定在波の分析により、被反射体の距離及び微小変位を計測することができる。この計測結果を経時的に把握すれば、被反射体の距離、速度及び変位を計測することができ、結局、被反射体の動きを計測できる。従来のレーダーであると、１〜２ｍ以下は距離の測定が困難であったのに対し、本発明により、０ｍに近い至近距離から、２００ｍの遠距離迄、距離の測定が可能である。また、本発明の場合は、微小変位の検知が可能であり、相対変位分解能は０．０１ｍｍにも及ぶ。しかも、定在波レーダーの場合は、衣服を通して、衣服に包まれた人体にて直接反射するので、人体の異常を高精度で検知できる。
【００７０】
次に、本発明の他の実施形態について、図１４を参照して説明する。本実施形態は、生体情報を含む解析信号から、上記数式１８に基づき呼吸数及び脈拍等の生体情報を検知すると共に、測定対象者の距離も検知するものである。
【００７１】
図１４は本実施形態の周波数スイープ信号（実軸及び虚軸の検波信号）を示す図である。発信波の中心周波数ｆ０が例えば２４ＧＨｚで、スイープ周波数が７５ＭＨｚ（ｆｗ）であるとすると、この１周期（７５ＭＨｚ）の期間内において、定在波を、前半の期間と後半の期間とに分けて解析処理する。
【００７２】
即ち、発振器ＶＣＯを周波数ｆ０からｆ０＋ｆｄ１に変化させた際（１周期の前半の期間）に得られた解析信号をｂ１とし、ＶＣＯを周波数ｆ０＋ｆｄ１からｆ０＋ｆｄまで変化させた際（１周期の後半の期間）に得られた解析信号をｂ２として、フーリエ変換して解析すると、上記数式１４と同様の式として、ｂ１とｂ２の解析信号のベクトル面における位相Φ１、Φ２は、下記数式１６及び数式１７で表される。よって、位相差ΔΦは、数式１７から数式１６を差し引いて、下記数式１８で与えられる。これを、位相差を２π／３として、図１５に示す。この位相差ΔΦは、０から２πまでの範囲にある。なお、この位相差は、図１６に示すように、解析信号の位相差ΔΦを意味し、位相の変化分（数式１８のΔΦｋ）ではない。
【００７３】
【数１９】
2014217453.tif 000020
【００７４】
【数２０】
2014217453.tif 000021
【００７５】
【数２１】
2014217453.tif 000022
【００７６】
この数式２１を、ｄｋについて整理すると、下記数式２２が得られる。
【００７７】
【数２２】
2014217453.tif 000023
【００７８】
そして、ｆｄ＝１５０MHｚ、ｆｄ１＝１００MHｚとすると、光速ｃ＝３×１０
８（ｍ／ｓｅｃ）であるから、位相差ΔΦが２π／３（１２０°）の場合は、数式２２により、距離ｄｋはｄｋ＝３×１０８×（２π／３）／４π（１５０×１０６−１００×１０６）＝１．０ｍと求まる。計測範囲は、０から２πまでであるので、１．０ｍの３倍の３ｍまでの距離の計測が可能である。このように、位相差から、微小変位による呼吸数及び脈拍等の生理状態と、距離ｄとの双方を求めることができる。
【００７９】
次に、本発明の実施形態に係る定在波レーダー内蔵型ＬＥＤ照明器具の利用例について説明する。図１７はトイレの天井に本実施形態のＬＥＤ照明器具を設置して、人体の異常を監視する場合、図１８は風呂の天井に本実施形態のＬＥＤ照明器具を設置して、人体の異常を監視する場合、図１９は廊下の天井に本実施形態のＬＥＤ照明器具を設置して、人体の異常を監視する場合を示す。
【００８０】
先ず、図１７に示すように、トイレ内で居住者が倒れた場合について説明する。最初に、ＬＥＤ照明器具の設置後、無人の場合の定在波を分析することにより、ＬＥＤ照明器具から、床面までの距離ｄ４，便座までの距離ｄ３を測定しておく。そして、トイレに居住者が入室した後、本実施形態のＬＥＤ照明器具により、距離ｄ２が計測される。この距離ｄ２は居住者の頭までの距離である。このとき、ＬＥＤ照明器具を点灯させてもよい。このように、ｄ３，ｄ４と異なる距離ｄ２が計測されたことにより、居住者がトイレを利用中であることが判定される。その後、トイレの利用にとって適当な時間が経過した後、距離ｄ２が計測されなくなった場合は、通常のトイレの利用が行われたと判定される。距離ｄ２の観測が終了したときには、ＬＥＤ照明器具を消灯させてもよい。
【００８１】
一方、利用者がトイレ内でうずくまっている場合及び座り込んでいる場合は、人体に異常が生じているのであるが、距離ｄ５及び距離ｄ６は、距離ｄ３，ｄ４とは異なると共に、便座に座っているときの頭までの距離ｄ２より大きいので、異常事態が発生したことがわかる。この場合に、利用者に意識があれば、ＬＥＤ照明器具は利用者の動きも検出するので、置物ではなく、人体であることも判定され、人体に異常が生じたことが確実に把握される。
これにより、警報部４３が警報信号を出力し、トイレ利用者の異常事態を外部に知らせる。また、同時に、ＬＥＤ照明器具を点滅させたり、調光により光量を増減させたり、又は色温度（色相）を変えることにより、危険状態を表示してもよい。トイレの扉の一部が曇りガラスである場合には、上述のＬＥＤ照明器具による危険表示がトイレの外部の家人等に通知される。
【００８２】
また、利用者がトイレの床に倒れており、意識がない場合、ＬＥＤ照明器具は頭の距離ｄ２とは異なる距離ｄ７を計測するが、人体の動きは計測できない。しかし、本発明においては、位相分析により微小変位を検出することができるので、倒れている人の呼吸数及び脈拍等の人体の微小な変位も検出できる。そこで、本発明により、置物ではなく、人体が倒れていることを判定できる。この場合に、定在波レーダーにより、衣服を透過して、その下の人体の表面の動きを直接計測できるので、より確実に人体の異常を検知することができる。生体は反射係数が０．７以上の高い反射体であることから、人体の体表面を利用した変位計測が可能であり、衣服を透過して、人体の皮膚の動きを直接計測できる。一般に、通常の大人の呼吸による変位振幅は、２〜３ｍｍ程度であり、定在波の微小変位は±３ｍｍ程度の計測が可能なため、確実に人体の異常を検知することができる。また、演算部３１に、呼吸数及び脈拍等の危険域又はリズムパターンを予め設定しておけば、呼吸等の検出により、人体か、置物かの区別だけでなく、人体の呼吸状況が重篤なものであるか、そうでないかも判定できる。
【００８３】
図１８に示す風呂場の場合、図１９に示す廊下の場合等も、同様に、無人の場合の計測結果を求めておき、その計測距離を異常検知から排除しておけば、居住者の異常を判定することができる。このとき、通常の人体行動のときの検出される距離の範囲を設定し、その範囲から外れる距離を計測した場合に、居住者に異常が生じたと判定することもできる。しかも、微小変位から呼吸及び脈拍を計測できるので、人体であるか否か、及び人体の場合にどの程度重篤であるかも判定することができる。なお、図２０は呼吸数を計測している状態を示すチャートである。図２０に示す様な典型的な異状呼吸パターンをブロックマッチング等の手法で相関を調べる事でパターンマッチングが可能となり  本発明により、異常呼吸を検出できることがわかる。
【００８４】
図２１は電車の天井に本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を取り付け、ＬＥＤで照明すると共に、定在波を分析して電車の混み具合を判定する方法を示す。このように、本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を電車の天井に取り付ければ、電車内の人体の数が多いか、少ないか及びその人体の数のおおよその数を検出することができる。従って、電車内が満員であるか、通常の混み具合であるか、又はすいているかを、電車の集中運行管理センタで容易に把握することができる。
【００８５】
図２２は、市街地の電柱に本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を取り付け、ＬＥＤで照明すると共に、洪水で道路に水があふれた場合の水位及びこの異常な道路にどの程度の人が存在するかを判定する方法を示す。このように、本発明の実施形態のＬＥＤ照明器具を電柱に取り付ければ、洪水で水があふれた道路の水位の変化及びその場合に道路にどの程度の人数が繰り出しているか等を、防災センターで管理判定することができる。
【００８６】
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、図２３は本発明の照明器具の他の形態を示す。この図２３に示す照明器具は、図２に示す電球型と異なり、看板等の平面発光の表示面の裏側にＬＥＤを配置したものであり、直下型の照明器具である。基板１００上の中心位置に、電波を外部に送信すると共に、外部からの反射波を受信する送受信部１０２が設置されており、この送受信部１０２の周辺に、複数個のＬＥＤ１０１が、例えば、等間隔で配置されている。これらのＬＥＤ１０１及び送受信部１０２は、透光性のカバー１０３に覆われており、ＬＥＤ１０１からの照明光はこのカバー１０３を介して外部に出射し、送受信部１０２はこのカバー１０３を介して送信波及び反射波を送受信する。このカバー１０３は、光を拡散させる作用も有し、カバー１０３からＬＥＤ照明光が外部に向けて拡散し、滑らかな照明光として出射される。この照明器具においても、送受信部１
０２から電波の送信及び反射波の受信が可能である。なお、この直下方式においては、照明カバーの背後にＬＥＤを配置して、ＬＥＤ光が直接外部に出射するようにしている。よって、ＬＥＤ光の光量は強いものの、送受信部１０２は、金属製の放熱基板１０１の背後（下方）に設けることはできず、レーダー送受信部の設置位置に制約がある。なお、平面発光の表示面とは、必ずしも、看板に限らないことは勿論である。看板のように、文字又は図形が
付されていない壁のようなものでも良い。
【００８７】
図２４に示す照明器具は、導光方式の照明器具であり、導光板１１０の背後に電波の送受信部１１２を配置し、導光板１１０の側面から、複数個の等間隔で並べられたＬＥＤ１１１から発光した照明光を導光板１１０内に導入し、照明光を導光板１１０内で反射させて、導光板１１０からその表面に垂直の方向に出射させる。この導光板１１０の前方にも、透光性のカバー１１３が配置されており、このカバー１１３も光の拡散作用を有し、拡散により
滑らかな照明光を出射させることができる。導光板１１０内に進入したＬＥＤ光は、導光板１１０内でその下面及び上面に反射し、導光板１１０の上面から、光量がその面内でほぼ均一な面発光光となって、外部に出射される。この照明器具においても、送受信部１１２から電波の送信及び反射波の受信が可能である。この導光方式においては、照明光を面発光させることができると共に、レーダー送受信部１１２の位置は、導光板１１０の背後でも良く
、その設置場所に制約がない。
【００８８】
図２５は、図２６に示すように、ベッド２０２上に横臥した人２０１の呼吸の状態を、天井に設けた本実施形態のＬＥＤ内蔵型定在波レーダー２００により、距離スペクトルの位相変化分から求めた微小変位として、測定したチャート図である。ベッド上に人が横臥した場合にも、無人の場合の距離スペクトルの計測結果を求めておき、ベッド又はその付属物の計測によるノイズを排除しておけば、ベッド上に人がいるか否かを判定することでき、本発明を離床センサとして使用することができる。この場合に、本発明は、微小変位から呼吸及び脈拍を計測できるので、計測対象物が人体であるか否かを
確実に判定することができる。
【００８９】
一方、空気を吸い込んだ時（吸気時）に肺は膨らみ、空気を吐いた時（呼気時）に肺は縮む。そこで、静止状態から空気を吸い込んだ時もピーク値（吸気時）（肺が膨らんだ状態）までの時間Ａを計測し、静止状態から空気を吐いた時（呼気時）までの時間Ｂを計測すると、Ａ＋Ｂが呼吸の周期となる。つまり、本実施形態の定在波レーダー２００により、人２０１の胸の上下動を検知する。本実施形態においては、人２０１が衣服を身につけていても、また、人２０１の上に布団がかぶせられていても、定在波レーダー２００により人２０１の呼吸による胸の上下動を検知することができる。図２６の右図は、本実施形態の定在波レーダー２００により計測したベッド２０２上の人２０１の呼吸数と、呼吸安定性との経時変化を示す図である。なお、図２６には、別途計測された血圧及び体温の計測結果も示す。この図２６において、呼吸安定性とは、図２５に示す呼吸周期Ａ＋Ｂにおける上下動の大き
さに関係する。つまり、呼吸による胸の上下動が大きい場合には、図２５に示す波が大きくなる。この胸の上下動の大きさが、小さくなったり、大きくなったりして、大小の変化の頻度が多いと、呼吸安定性が悪いといえる。図24においては、胸の上下動の大きさの変化の頻度が小さい場合がグラフの縦軸で上方になり、呼吸安定性が高いといえ、胸の上下動の大きさの変化の頻度が大きい場合がグラフの縦軸で下方になる。この図２６に示すように、この人２０１は、２ヶ月経過した頃から、呼吸安定性が悪くなり（下方に遷移し）、呼吸の乱れが大きくなったことがわかり、心不全の徴候が現れた。しかしながら、血圧及び体温の変化は認められないことは勿論のこと、呼吸数の変化も認められなかった。よって、血圧、体温、呼吸数を監視していただけでは、心不全の徴候を検知することはできない。
【００９０】
また、周知のごとく、心臓の働きは、交感神経及び副交感神経によって拮抗的に制御されており、その心拍間隔は絶えず周期的に変動している。ここで、時系列的な心拍間隔の情報から生成した心拍間隔の変動情報（以下「心拍変動情報」という）を周波数解析すると、２個の主要な周波数成分が観察される。その一つは低周波数（ＬＦ）成分と呼ばれる０．０５〜０．１５Ｈｚの周波数成分であり、主として交感神経及び副交感神経の活動状態を反映
するものである。そして、もう一つは高周波数（ＨＦ）成分と呼ばれる０．１５〜０．４５Ｈｚの周波数成分であり、主として副交感神経の活動状態を反映するものである。これらの各周波数成分は自立神経活動を反映しているため、そのスペクトルのパワーが自律神経の活動状況を示す指標として自律神経機能検査などにおいて利用されている。レム睡眠（ＲＥＭ（Rapid Eye Movement)）の状態は、身体の随意筋が弛緩状態でも脳が覚醒に近い状態を示
し、目がまぶたの下で良く動いている状態である。ノンレム睡眠は熟睡の状態である。そして、入眠してから６０〜１２０分位で最初のレム睡眠が現れ、その後、レム睡眠が現れ、レム睡眠とノンレム睡眠とを繰り返す。その周期は一般的に９０分（９０〜１１０分）で、就寝中に３〜５回程度の周期がある。この場合に、眠りの浅いレム睡眠の時の方が、眠りの深いノンレム睡眠時より起床が楽になることが知られている。睡眠は生体の周期現象のひと
つ（サーカディアンリズム：約２４時間を周期とするリズム）であると考えられており、体内時計と呼ばれる神経組織によって制御されている。
【００９１】
本発明の実施形態においては、心拍間隔の変動情報を周波数解析することにより、ノンレム睡眠とレム睡眠との時間間隔及び回数等を検出することができる、そこで、本実施形態の定常波レーダーによる人体異常検知装置を、心拍数による睡眠状態の異常を検知するために、利用することができる、また、本実施形態のＬＥＤ内蔵型定常波レーダーによれば、心拍数から、ノンレム睡眠のタイミングとレム睡眠のタイミングを知ることができるので、就寝前の入眠誘導時には、ＬＥＤの色温度を赤系の低い色温度の照明にし、覚醒誘導が必要なときには、ＬＥＤの色温度の色温度を青系の高い色温度の照明にするようにすることができる。これにより、適切なタイミングで、照明光を変更することにより、覚醒状態及び入眠状態を適切に支援することができ、精神的な健康状態の維持に寄与することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明によれば、人の転倒等及び人体の呼吸数及び脈拍等の生理情報を検知することができ、人体が危険状態におちいったことを検知することができ、人体の安全の確保に多大の貢献をなす。
【符号の説明】
【００９３】
１：口金
２：ケース本体
３：カバー
５：アルミニウム基板
６：ＬＥＤ
７：定在波レーダーモジュール基板
８：定在波レーダーモジュール
１０：ＬＥＤ制御ユニット
１１：基板
１２：フレーム
３１：演算部
３５：２４ＧＨｚ高周波モジュール
４２：信号処理部
【図１９】
2014217453.tif 000024
【図２０】
2014217453.tif 000025
【図２１】
2014217453.tif 000026
【図２２】
2014217453.tif 000027
【図１】
2014217453.tif 000028
【図２】
2014217453.tif 000029
【図３】
2014217453.tif 000030
【図４】
2014217453.tif 000031
【図５】
2014217453.tif 000032
【図６】
2014217453.tif 000033
【図７】
2014217453.tif 000034
【図８】
2014217453.tif 000035
【図９】
2014217453.tif 000036
【図１０】
2014217453.tif 000037
【図１１】
2014217453.tif 000038
【図１２】
2014217453.tif 000039
【図１３】
2014217453.tif 000040
【図１４】
2014217453.tif 000041
【図１５】
2014217453.tif 000042
【図１６】
2014217453.tif 000043
【図１７】
2014217453.tif 000044
【図１８】
2014217453.tif 000045
【図２３】
2014217453.tif 000046
【図２４】
2014217453.tif 000047
【図２５】
2014217453.tif 000048
【図２６】
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