JP2017211320A - センサ装置及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知精度の向上を図りつつ信号処理の簡易化を図る。【解決手段】センサ装置１は、電波センサ２と、信号処理装置３とを有している。信号処理装置３は、判別部４２と、判別部４２によって雑音成分であると判別された周波数成分ｓ（ｎ）を第２センサ信号から除去する雑音除去部４３とを備えている。判別部４２は、複数の周波数成分ｓ（ｎ）のそれぞれの信号強度同士を比較する。判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度が、一の周波数成分ｓ（ｉ）の近傍の他の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度よりも所定の範囲を超えて大きい場合に一の周波数成分ｓ（ｉ）を雑音成分であると判別する。【選択図】 図２

Description

本発明は、センサ装置及び照明装置に関し、より詳細には、電波を送信し物体で反射した電波を受信して当該物体の存在を検知するセンサ装置、及び当該センサ装置を備えた照明装置に関する。

従来、省エネルギ化等を目的として、センサ装置で人の存在を検知しているときに光源を点灯し、センサ装置で人の存在を検知していないときに光源を消灯（又は調光点灯）するように構成された照明装置が提供されている。このようなセンサ装置として、特許文献１に記載されているセンサ装置を例示する。特許文献１記載のセンサ装置は、ドップラセンサからなる電波センサと、電波センサから出力されるセンサ信号を信号処理する信号処理装置とを備える。電波センサ（ドップラセンサ）は、送信波と反射波の周波数差に等しい周波数のセンサ信号を信号処理装置に出力する。センサ信号の周波数は、電波が反射した物体の移動速度（例えば、人が歩く速度）に比例した周波数、及び静止して振動している物体の振動周波数に等しい値となる。信号処理装置は、電波センサから出力されるセンサ信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換（直交変換）している。信号処理装置は、センサ信号に含まれる雑音成分のうちで定常的に出現する雑音成分（背景信号）を推定している。そして、信号処理装置は、推定した背景信号をセンサ信号から除去することにより、検知対象である物体（例えば、移動する人）の検知精度を向上している。

特開２０１４−２１９２４９号公報

ところで、センサ装置は、より簡易な処理によって検知精度の向上を図ることが求められているが、特許文献１記載のセンサ装置では、検知精度の向上を図りつつ、信号処理装置の信号処理の簡易化を図ることが困難であった。

本発明の目的は、検知精度の向上を図りつつ信号処理の簡易化を図ることができるセンサ装置及び照明装置を提供することである。

本発明の一態様に係るセンサ装置は、電波を送信し、前記電波が物体に反射して戻る反射波を受信することにより、前記物体の移動速度に比例した周波数成分を含むセンサ信号を出力する電波センサを有している。また、センサ装置は、前記電波センサから出力される前記センサ信号を信号処理し、前記物体が検知対象物体であるか否かを認識する信号処理装置を有している。前記信号処理装置は、前記センサ信号を時間領域の第１センサ信号から周波数領域の第２センサ信号に変換する信号変換部を備えている。前記信号処理装置は、前記第２センサ信号の複数の周波数成分のそれぞれの大きさを示す信号強度の分布に基づいて、前記物体が前記検知対象物体であるか否かを認識する認識処理部と、前記複数の周波数成分のそれぞれが雑音成分か否かを判別する判別部とを備えている。前記信号処理装置は、前記判別部によって前記雑音成分であると判別された前記周波数成分を前記第２センサ信号から除去する雑音除去部を備えている。前記判別部は、前記複数の周波数成分のそれぞれの前記信号強度同士を比較する。前記判別部は、一の周波数成分の信号強度が、当該一の周波数成分の近傍の他の周波数成分の信号強度よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記一の周波数成分を雑音成分であると判別する。

本発明の一態様に係る照明装置は、センサ装置と、照明器具とを有している。前記照明器具は、前記センサ装置による前記検知対象物体の検知結果に応じて点灯状態が変化する。

本発明のセンサ装置及び照明装置は、検知精度の向上を図りつつ信号処理の簡易化を図ることができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ装置のブロック図である。 図２は、同上のセンサ装置における信号処理装置の要部のブロック図である。 図３Ａは、電源周波数及びその逓倍の周波数の雑音成分が除去される前の第２センサ信号の周波数分布図である。図３Ｂは、電源周波数及びその逓倍の周波数の雑音成分が除去された後の第２センサ信号の周波数分布図である。 図４は、第２センサ信号の一部の周波数成分に雑音成分が含まれている場合の周波数分布図である。 図５は、第２センサ信号の一部の周波数成分に雑音成分が含まれていない場合の周波数分布図である。 図６Ａは、雑音成分をゼロに置き換えた場合の第２センサ信号の一部の周波数成分の周波数分布図である。図６Ｂは、雑音成分を補完した値に置き換えた場合の第２センサ信号の一部の周波数成分の周波数分布図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る照明装置の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るセンサ装置及び照明装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態で説明する構成は本発明の一例にすぎない。本発明は、以下の実施形態に限定されず、本発明の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

本実施形態のセンサ装置１は、図１に示すように、電波センサ２と信号処理装置３とを有している。電波センサ２は、主要な構成要素として、高周波回路２０、送信アンテナ２１、受信アンテナ２２を有している。ただし、電波センサ２は、必要に応じて、高周波回路２０、送信アンテナ２１、受信アンテナ２２以外の構成要素を有していてもよい。高周波回路２０は、基準周波数の送信信号を生成し、生成した送信信号を送信アンテナ２１に出力する。送信信号は、例えば、２４ＧＨｚ帯の無変調連続波（Continuous Wave）信号である。送信アンテナ２１は、高周波回路２０から出力される送信信号を基準周波数（２４．０５〜２４．２５［ＧＨｚ］の範囲内の決められた周波数）の電波として送信する。受信アンテナ２２は、送信アンテナ２１から送信される電波のうち、物体（移動する物体及び静止する物体の双方を含む）に反射して戻る電波（反射波）を受信して受信信号を出力する。ここで、移動する物体に反射した反射波の周波数は、物体の移動速度に比例した周波数（以下、ドップラー周波数という）だけシフトする。ただし、静止はしているが振動している物体に反射した反射波の周波数も、物体の振動周波数に等しいドップラー周波数だけシフトする。

高周波回路２０は、受信アンテナ２２から出力される受信信号を送信信号とミキシングすることにより、ドップラー周波数に等しい周波数のビート信号を生成する。このビート信号は、時間領域の信号であり、移動する物体や静止しながら振動する物体が複数存在している場合、それぞれの物体の移動速度に比例した周波数及び振動周波数に等しい周波数成分を含んでいる。高周波回路２０は、ＩＱ位相検波器を用いて、受信信号から位相がπ／２だけ異なる２つのビート信号（Ｉ相及びＱ相のビート信号）を生成し、Ｉ相のビート信号を出力ポートＰ１１から第１センサ信号として出力している。ただし、高周波回路２０は、Ｉ相のビート信号の代わりにＱ相のビート信号を第１センサ信号として出力してもよいし、Ｉ相とＱ相の２つのビート信号を第１センサ信号として出力してもよい。

信号処理装置３は、マイクロコントローラ４と、第１センサ信号を増幅するアンプ５と、アンプ５で増幅された第１センサ信号の周波数帯域を制限する帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ）６と、制御電源回路（レギュレータ）７とを備えている。帯域通過フィルタ６は、時間領域の信号である第１センサ信号の周波数成分のうちで検知対象である物体の移動速度に比例した周波数成分を含む周波数帯域の周波数成分を通過させる。本実施形態のセンサ装置１は人を検知対象としている。通常、人が平地を歩いたり、階段を昇降するときの移動速度は、１〜６［ｋｍ／ｈ］程度である。したがって、帯域通過フィルタ６の通過帯域は、４０［Ｈｚ］から３００［Ｈｚ］程度の範囲であればよい。制御電源回路７は、例えば、３端子レギュレータで構成され、電波センサ２の動作電源と、信号処理装置３の動作電源とを作成している。

マイクロコントローラ（以下、マイコンと略す）４は、Ａ／Ｄ入力ポートＰ２１に入力するアナログの第１センサ信号をＡ／Ｄ変換する。また、マイコン４は、移動する物体が人であると判別したときに、出力ポートＰ２２から検知信号を出力する。さらに、マイコン４の通信ポートＰ２３が高周波回路２０の通信ポートＰ１２と電気的に接続されている。これらの通信ポートＰ１２、Ｐ２３は、シリアル通信の規格であるＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）に準拠した、双方向のシリアル通信を行うためのポートである。例えば、マイコン４は、通信ポートＰ２３からセンシング開始のコマンド及びセンシング停止のコマンドを送信する。高周波回路２０は、通信ポートＰ１２にてセンシング開始のコマンドを受信すると送信信号を生成して電波の送信を開始する。また、高周波回路２０は、通信ポートＰ１２にてセンシング停止のコマンドを受信すると送信信号の生成及び電波の送信を停止する。

図２は、信号処理装置３の構成要素のうちでマイコン４が実現する構成要素を示している。マイコン４は、Ａ／Ｄ変換部４０、信号変換部４１、判別部４２、雑音除去部４３、認識処理部４４、データベース４５及び出力部４６を有している。ただし、信号変換部４１、判別部４２、雑音除去部４３及び認識処理部４４は、マイコン４のＣＰＵ（Central Processing Unit）がマイコン４のメモリに格納されているプログラムを実行することで実現される。

Ａ／Ｄ変換部４０は、アンプ５及び帯域通過フィルタ６を経て入力されるアナログの第１センサ信号をサンプリングし、かつ、量子化してディジタルの第１センサ信号にＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換部４０は、マイコン４が備えるＡ／Ｄ変換回路である。

信号変換部４１は、Ａ／Ｄ変換部４０から入力される時間領域の第１センサ信号を高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation：ＦＦＴ）することで周波数領域の第２センサ信号に変換する処理を行う。つまり、ディジタル信号に変換された第１センサ信号は、ＦＦＴによって周波数領域の第２センサ信号に変換される。ただし、信号変換部４１は、離散コサイン変換（Discrete Cosine Transform：ＤＣＴ）によって第１センサ信号を第２センサ信号に変換しても構わない。

ここで、第２センサ信号は、複数の周波数範囲に分割されており、これら複数の周波数範囲の周波数成分のそれぞれを「ｓ（ｎ）」で表す。パラメータｎは、第２センサ信号の周波数範囲を等分に分割したそれぞれの周波数範囲に対して低い方から高い方へ昇順に割り当てられた番号である。また、ｓ（ｉ）は、ｉ番の周波数範囲における周波数成分を示すパラメータであり、周波数範囲内の第２センサ信号の信号強度に対応している。なお、信号変換部４１は、周波数成分ｓ（ｎ）を正規化することが好ましい。以下の説明においては、周波数成分ｓ（ｎ）は正規化されている。

判別部４２は、複数の周波数成分ｓ（ｎ）のそれぞれが雑音成分か否かを判別する。雑音除去部４３は、判別部４２によって雑音成分であると判別された周波数成分ｓ（ｎ）を第２センサ信号から除去する。

認識処理部４４は、雑音除去部４３で雑音成分が除去された後の第２センサ信号の複数の周波数成分ｓ（ｎ）の分布に基づいて検知対象物体（例えば、人）の存在を認識する。そして、認識処理部４４は、検知対象物体の存在を認識する（検知する）と、出力部４６に検知信号を出力させる。出力部４６は、例えば、認識処理部４４が検知対象物体の存在を認識していない（検知していない）ときにハイレベルとなり、認識処理部４４が検知対象物体の存在を認識している（検知している）ときにローレベルとなる電圧信号を出力すればよい。ただし、出力部４６は、認識処理部４４が検知対象物体の存在を認識していない（検知していない）ときにローレベルとなり、認識処理部４４が検知対象物体の存在を認識している（検知している）ときにハイレベルとなる電圧信号を出力してもよい。

認識処理部４４は、例えば、主成分分析（principal component analysis）によるパターン認識処理を実行することによって検知対象物体の存在を認識することが好ましい。認識処理部４４が主成分分析によるパターン認識処理を実行する場合、電波センサ２の検知領域に検知対象物体が存在しないときの第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）の周波数分布のデータ（学習サンプルデータ）をデータベース４５に保存することが好ましい。さらに、別の学習サンプルデータとして、検知対象物体の異なった動きに対応した第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）の周波数分布のデータをデータベース４５に保存することが好ましい。認識処理部４４は、データベース４５に保存されている複数の学習サンプルデータのそれぞれと、リアルタイムで入力される第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）の周波数分布の特徴を比較することで、検出対象物体の存否を認識することが好ましい。なお、上述のような主成分分析によるパターン認識処理については、特許文献１にも開示されているように従来周知であるから、詳細な説明を省略する。ただし、認識処理部４４は、第２センサ信号の複数の周波数成分ｓ（ｎ）のうちで特定の周波数成分ｓ（ｎ）の大きさがしきい値を超えた場合に、検知対象物体が存在すると認識してもよい。

次に、判別部４２における判別処理について説明する。図３Ａ及び図３Ｂはそれぞれ、検知対象物体が存在しないときの第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）の周波数分布を示している。なお、図３Ａ及び図３Ｂのそれぞれの横軸がドップラー周波数、縦軸が正規化された信号強度である。

図３Ａに示すように、第２センサ信号には、電力系統の電源周波数（例えば、６０［Ｈｚ］）に等しい周波数成分及び電源周波数の逓倍（１２０［Ｈｚ］、１８０［Ｈｚ］、２４０［Ｈｚ］）に等しい周波数成分にノイズが重畳している。そして、電力系統の電源周波数及びその逓倍の周波数に等しい周波数成分に重畳するノイズについては、例えば、ノッチフィルタによって第２センサ信号から容易に除去することができる（図３Ｂ参照）。しかしながら、図３Ｂに示した周波数分布においては、およそ１５［Ｈｚ］付近の周波数成分の信号強度が非常に高い値になっている。通常、検知領域内で人が移動している場合、第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）は、人の移動速度に対応した周波数範囲（４０［Ｈｚ］から３００［Ｈｚ］の周波数範囲）内の複数の周波数成分ｓ（ｎ）の信号強度が相対的に高くなる周波数分布を示す。つまり、図３Ｂに示す周波数分布は、検知対象物体（人）が存在するときの周波数分布と明らかに異なっており、およそ１５［Ｈｚ］付近のピークは雑音（ノイズ）であると推定される。ただし、雑音は、図３Ｂに示した周波数範囲（１５［Ｈｚ］付近の周波数範囲）に発生するとは限らず、センサ装置１が設置される環境に応じて様々な周波数範囲に発生する可能性がある。

そこで、判別部４２は、複数の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）のそれぞれの信号強度同士を比較している。そして、判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度が他の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度よりも所定の範囲を超えて大きい場合に一の周波数成分ｓ（ｉ）を雑音成分であると判別する。より詳細には、判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）（の信号強度）が下記の不等式を満足する場合に雑音成分とみなし、下記の不等式を満足しない場合に雑音成分とみなさないことが好ましい。

ｓ（ｉ）＞α×｛ｓ（ｉ−２）＋ｓ（ｉ−１）＋ｓ（ｉ＋１）＋ｓ（ｉ＋２）｝
ここで、重み付けのための係数αの値は、１よりも大きいことが好ましいが、１よりも小さい値であってもよい。また、係数αは固定値でもよいし、変更されてもよい。例えば、認識処理部４４が検知対象物体（人）の存在を長時間に渡って認識（検知）した場合、雑音成分による誤検知の可能性が高いと考えられるので、判別部４２が係数αの値を小さくすればよい。なお、判別部４２は、電波センサ２に電波の送信を開始させるとき、あるいは、電波センサ２に電波を送信させながら、係数αの値を変更してもよい。

例えば、第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）に、図４に示すような周波数分布が存在していると仮定する。判別部４２は、全ての周波数成分ｓ（ｎ）に対して、上記不等式を満足するか否かの判定を行う。そして、ｉ番の周波数成分ｓ（ｉ）が上記不等式を満足するので、判別部４２は、このｉ番の周波数成分ｓ（ｉ）を雑音成分と判別する。一方、第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）に、図５に示すような周波数分布が存在している場合、ｉ番の周波数成分ｓ（ｉ）が上記不等式を満足しない。したがって、判別部４２は、ｉ番の周波数成分ｓ（ｉ）を雑音成分とは判別しない。そして、判別部４２は、全ての周波数成分ｓ（ｎ）の判別結果を雑音除去部４３に伝える。

雑音除去部４３は、例えば、判別部４２によって雑音成分であると判別された周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度をゼロに置き換えることが好ましい（図６Ａ参照）。図６Ａにおいて、破線の白い丸印は雑音除去部４３が雑音除去の処理を行う前の周波数成分ｓ（ｉ）を示し、黒い丸印は雑音除去部４３が雑音除去の処理を行った後の周波数成分ｓ（ｉ）を示している。

あるいは、雑音除去部４３は、雑音成分であると判別された周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度を、その近傍の他の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度で補間した値に置き換えてもよい。例えば、雑音除去部４３は、周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度を、１つ前の周波数成分ｓ（ｉ−１）と１つ後の周波数成分ｓ（ｉ＋１）の信号強度の平均値に置き換えることが好ましい（図６Ｂ参照）。図６Ｂにおいて、破線の白い丸印は雑音除去部４３が雑音除去の処理を行う前の周波数成分ｓ（ｉ）を示し、黒い丸印は雑音除去部４３が雑音除去の処理を行った後の周波数成分ｓ（ｉ）を示している。あるいは、雑音除去部４３は、周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度を、前後２つずつの周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度の平均値に置き換えてもよい。

認識処理部４４は、雑音除去部４３によって雑音成分が除去された後の第２センサ信号に対してパターン認識処理（あるいはしきい値との比較処理）を実行する。そのため、センサ装置１は、雑音除去部４３によって雑音成分が除去されていない第２センサ信号に対して認識処理部４４がパターン認識処理を実行する場合と比較して、検知対象物体の検知精度の向上を図ることができる。しかも、判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度と、その近傍の他の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度とを比較するという、簡単な処理で一の周波数成分ｓ（ｉ）が雑音成分か否かを判別している。その結果、センサ装置１は、特許文献１記載の従来例と比較して、信号処理装置３における信号処理の簡易化を図ることができる。また、センサ装置１は、信号処理の簡易化を図ることにより、認識処理部４４による検知対象物体の認識処理と、判別部４２による雑音成分の判別処理及び雑音除去部４３による雑音成分の除去処理とを並行して実行することができる。その結果、センサ装置１は、雑音成分を除去するために検知対象物体の検知を中断する必要が無いので、使い勝手の向上を図ることができる。

ここで、ドップラー周波数が５００［Ｈｚ］のときの物体の移動速度は、約１１［ｋｍ／ｈ］である。一方、通常、人が階段を昇降する速度は平地を歩く速度（５〜６［ｋｍ／ｈ］程度）よりも遅いと考えられる。したがって、センサ装置１の検知対象物体が階段を昇降する人である場合、認識処理部４４のパターン認識処理において、第２センサ信号の周波数成分ｓ（ｎ）のうちで約３００［Ｈｚ］よりも高い周波数範囲の周波数成分ｓ（ｎ）は不要である。ゆえに、判別部４２は、検知対象物体の移動速度に応じたドップラー周波数を含む周波数範囲の周波数成分ｓ（ｎ）に対してのみ、雑音成分の判別処理を実行することが好ましい。さらに、雑音成分が生じる可能性のある周波数範囲が既知である場合、判別部４２が既知である周波数範囲（判別用周波数範囲）に対して判別処理を実行することが好ましい。例えば、センサ装置１が取り付けられる構造体（後述する照明器具８など）の固有振動数が既知であれば、判別部４２が固有振動数を含む周波数範囲（判別用周波数範囲）に対して判別処理を実行することが好ましい。このように判別部４２が雑音成分の判別処理を実行する周波数範囲を狭めることができれば、信号処理装置３における信号処理の処理量の削減を図ることができる。センサ装置１は、信号処理装置３における信号処理の処理量の削減を図ることにより、検知対象物体の検知に要する時間の短縮を図ることができる。

ところで、判別部４２による雑音成分の判別処理において、一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度と比較される他の周波数成分ｓ（ｎ）の個数は４個に限定されず、２個や６個以上であってもよい。また、他の周波数成分ｓ（ｎ）は、一の周波数成分ｓ（ｉ）の周波数範囲（ｎ＝ｉ）の高い方の周波数範囲と低い方の周波数範囲のそれぞれで同じ個数である必要は無く、それぞれの周波数範囲における周波数成分ｓ（ｎ）の個数が異なっていてもよい。なお、センサ装置１において、上述のような個数の設定はマイコン４のＣＰＵが実行するプログラムに書き込まれている。したがって、センサ装置１において、上述のような個数の設定を変更するには、プログラムを修正する必要がある。あるいは、信号処理装置３にディップスイッチなどの入力デバイスが設けられ、センサ装置１は、入力デバイスによって上述のような個数の設定がマイコン４に入力されるように構成されてもよい。

続いて、本実施形態の照明装置９を説明する。本実施形態の照明装置９は、図７に示すように、センサ装置１と照明器具８とを有している。ただし、以下の説明では、図７において照明装置９の前後、左右及び上下の各方向を規定する。この照明器具８は、建物の避難経路となる階段の踊り場の壁面に設置される階段通路誘導灯である。照明器具８は、常用照明用の第１光源ユニット８０と、非常照明用の２つの第２光源ユニット８２と、器具本体８１とを備えている。また、照明器具８は、非常用電源ユニット、電池ユニット、制御ユニットなどを備えることが好ましい。

器具本体８１は、金属板によって長尺の角樋状に形成されている。第１光源ユニット８０は、器具本体８１の前面の開口を塞ぐように器具本体８１に着脱可能に取り付けられている。２つの第２光源ユニット８２はそれぞれ、器具本体８１の長手方向の両端に取り付けられている。非常用電源ユニット、電池ユニット、制御ユニットは、器具本体８１内に収容されている。

第１光源ユニット８０は、光源となるＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールが取り付けられる取付部材と、ＬＥＤモジュールを覆うようにして取付部材に取り付けられるカバー８００と、電源ユニットとを備えることが好ましい。電源ユニットは、電力系統から供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換回路や、電力変換回路を制御してＬＥＤモジュールから放射される光束を増減（調光）する制御回路などを備えることが好ましい。

２つの第２光源ユニット８２はそれぞれ、光源となるＬＥＤと、ＬＥＤから放射される光束の配光を制御するレンズ８２０と、ＬＥＤ及びレンズ８２０を収容する筐体８２１とを備えることが好ましい。なお、レンズ８２０は、筐体８２１の前面から露出している。これら２つの第２光源ユニット８２は、電力系統の停電時に、電池ユニットから供給される電力により、非常用電源ユニットによって点灯させられて非常用照明を行う。

センサ装置１は、器具本体８１の下面における長手方向の中央に取り付けられている。センサ装置１は、照明器具８の前方に電波を送信し、階段を昇降する人を検知したときに検知信号を出力する。センサ装置１から出力される検知信号は、第１光源ユニット８０の電源ユニットの制御回路に入力される。制御回路は、検知信号が入力されると電力変換回路を制御してＬＥＤモジュールを定格点灯させる。また、制御回路は、検知信号が入力されていないときに電力変換回路を制御してＬＥＤモジュールを調光点灯（定格点灯時よりも少ない光束で点灯）させる。ただし、センサ装置１は、階段室に人が出入りする際に開閉される扉を検知して検知信号を出力しても構わない。

なお、照明装置９を構成する照明器具は、本実施形態の照明器具８、すなわち、階段通路誘導灯に限定されない。例えば、公園などに設置される街路灯や道路照明に用いられる道路灯などの照明器具と、センサ装置１とで照明装置が構成されても構わない。また、センサ装置１は器具本体８１に取り付けられなくてもよい。例えば、照明器具が街路灯や道路灯である場合、照明器具が取り付けられているポールにセンサ装置１が取り付けられてもよい。

上述のようにセンサ装置１は、電波を送信し、電波が物体に反射して戻る反射波を受信することにより、物体の移動速度に比例した周波数成分を含むセンサ信号を出力する電波センサ２を有している。また、センサ装置１は、電波センサ２から出力されるセンサ信号を信号処理し、物体が検知対象物体であるか否かを認識する信号処理装置３を有している。信号処理装置３は、センサ信号を時間領域の第１センサ信号から周波数領域の第２センサ信号に変換する信号変換部４１を備えている。信号処理装置３は、第２センサ信号の複数の周波数成分ｓ（ｎ）のそれぞれの大きさを示す信号強度の分布に基づいて、物体が検知対象物体であるか否かを認識する認識処理部４４を備えている。信号処理装置３は、複数の周波数成分ｓ（ｎ）のそれぞれが雑音成分か否かを判別する判別部４２と、判別部４２によって雑音成分であると判別された周波数成分ｓ（ｎ）を第２センサ信号から除去する雑音除去部４３とを備えている。判別部４２は、複数の周波数成分ｓ（ｎ）のそれぞれの信号強度同士を比較する。判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度が、一の周波数成分ｓ（ｉ）の近傍の他の周波数成分ｓ（ｉ−２）、ｓ（ｉ−１）、ｓ（ｉ＋１）、ｓ（ｉ＋２）の信号強度よりも所定の範囲を超えて大きい場合に一の周波数成分ｓ（ｉ）を雑音成分であると判別する。

センサ装置１が上述のように構成されれば、雑音成分を除去することで検知対象物体の検知精度の向上を図りつつ、簡単な処理で一の周波数成分ｓ（ｉ）が雑音成分か否かを判別することで信号処理装置３における信号処理の簡易化を図ることができる。

また、センサ装置１において、判別部４２は、複数の周波数成分ｓ（ｎ）のうちで、所定の判別用周波数範囲に含まれる周波数成分について雑音成分か否かを判別することが好ましい。

センサ装置１が上述のように構成されれば、判別部４２が雑音成分の判別処理を実行する周波数範囲を狭めることができ、信号処理装置３における信号処理の処理量の削減を図ることができる。

さらに、センサ装置１において、判別部４２は、一の周波数成分ｓ（ｉ）と信号強度を比較する、近傍の他の周波数成分ｓ（ｉ−１）、…の個数を変更可能であることが好ましい。

センサ装置１が上述のように構成されれば、例えば、雑音成分の特徴に応じた適切な周波数範囲の周波数成分ｓ（ｉ−１）、…から雑音成分を判別することができる。

また、センサ装置１において、雑音除去部４３は、判別部４２によって雑音成分であると判別された一の周波数成分ｓ（ｉ）の信号強度をゼロに置き換えることが好ましい。

センサ装置１が上述のように構成されれば、判別部４２の判別処理における雑音成分の影響を低減することができる。

さらに、センサ装置１において、雑音除去部４３は、判別部４２によって雑音成分であると判別された一の周波数成分の信号強度ｓ（ｉ）を、一の周波数成分ｓ（ｉ）の近傍の他の周波数成分の信号強度で補間した値に置き換えることが好ましい。

センサ装置１が上述のように構成されれば、判別部４２の判別処理における雑音成分の影響を低減することができる。

上述のように照明装置９は、センサ装置１と、照明器具８とを有している。照明器具８は、センサ装置１による検知対象物体の検知結果に応じて点灯状態が変化する。

照明装置９が上述のように構成されれば、例えば、人が居ないときに照明器具８が消灯状態（あるいは調光点灯状態）となり、人が居るときに照明器具８が点灯状態になれば、照明器具８の省エネルギ化を図ることができる。

ただし、センサ装置１と組み合わされる電気機器は照明器具に限定されない。例えば、センサ装置１の検知結果に応じて扉を開閉する自動ドアなどとセンサ装置１とが組み合わされてもよい。

１ センサ装置
２ 電波センサ
３ 信号処理装置
４ マイクロコントローラ
８ 照明器具
９ 照明装置
４１ 信号変換部
４２ 判別部
４３ 雑音除去部
４４ 認識処理部
ｓ（ｎ） 第２センサ信号の周波数成分

Claims (6)

1. 電波を送信し、前記電波が物体に反射して戻る反射波を受信することにより、前記物体の移動速度に比例した周波数成分を含むセンサ信号を出力する電波センサと、前記電波センサから出力される前記センサ信号を信号処理し、前記物体が検知対象物体であるか否かを認識する信号処理装置とを有し、
   前記信号処理装置は、前記センサ信号を時間領域の第１センサ信号から周波数領域の第２センサ信号に変換する信号変換部と、前記第２センサ信号の複数の周波数成分のそれぞれの大きさを示す信号強度の分布に基づいて、前記物体が検知対象物体であるか否かを認識する認識処理部と、前記複数の周波数成分のそれぞれが雑音成分か否かを判別する判別部と、前記判別部によって前記雑音成分であると判別された前記周波数成分を前記第２センサ信号から除去する雑音除去部とを備え、
   前記判別部は、前記複数の周波数成分のそれぞれの前記信号強度同士を比較し、一の周波数成分の信号強度が、当該一の周波数成分の近傍の他の周波数成分の信号強度よりも所定の範囲を超えて大きい場合に前記一の周波数成分を雑音成分であると判別することを特徴とするセンサ装置。
2. 前記判別部は、複数の周波数成分のうちで、所定の判別用周波数範囲に含まれる周波数成分について前記雑音成分か否かを判別することを特徴とする請求項１記載のセンサ装置。
3. 前記判別部は、前記一の周波数成分と信号強度を比較する、前記近傍の他の周波数成分の個数を変更可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサ装置。
4. 前記雑音除去部は、前記判別部によって前記雑音成分であると判別された前記一の周波数成分の信号強度をゼロに置き換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
5. 前記雑音除去部は、前記判別部によって前記雑音成分であると判別された前記一の周波数成分の信号強度を、前記一の周波数成分の近傍の他の周波数成分の信号強度で補間した値に置き換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ装置と、照明器具とを有し、前記照明器具は、前記センサ装置による前記検知対象物体の検知結果に応じて点灯状態が変化することを特徴とする照明装置。

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