(57)【要約】【課題】  出力データを生成するレートを制御することにより、低消費電力のセンシング装置を提供する。【解決手段】  センシング装置１００は、少なくとも１つをモーションセンサーとするセンサー群４Ａ〜４Ｃを含むセンサーモジュールと、前記センサー群４Ａ〜４Ｃからの出力に基づいて出力データ９を生成するデータ生成部１４と、を含み、前記データ生成部１４は、前記モーションセンサーからの出力に基づいて前記出力データ９を生成するレートを切り替える。【選択図】図１
2012026825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つをモーションセンサーとするセンサー群を含むセンサーモジュールと、
前記センサー群からの出力に基づいて出力データを生成するデータ生成部と、を含み、
前記データ生成部は、
前記モーションセンサーからの出力に基づいて前記出力データを生成するレートを切り替える、センシング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記レートとして、第１のレートと、前記第１のレートよりも高い第２のレートとを切り替え可能であり、
前記第１のレートから前記第２のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と第１の閾値との比較結果に基づいて行い、
前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と第２の閾値との比較結果に基づいて行う、センシング装置。
【請求項３】
請求項２に記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と前記第２の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行う、センシング装置。
【請求項４】
請求項３に記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号の所与の期間における平均値と前記第２の閾値との比較結果に基づいて行う、センシング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記レートの切り替えを、前記センサー群の一部のセンサーに対してのみ行う、センシング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のセンシング装置において、
前記レートを表すステータスレジスターを有するレジスター部を含み、
前記データ生成部は、
前記レートが変化した場合に、前記ステータスレジスターを更新する、センシング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記ステータスレジスターを更新した場合に割り込み信号を出力する、センシング装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれかに記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記出力データが生成されるレートを表す信号を出力する、センシング装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載のセンシング装置を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センシング装置、電子機器等に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサーモジュールには、ジャイロセンサーや加速度センサー等の動きを検出するセンサー（以下、モーションセンサー）を含むものがある。例えば、特許文献１のセンサーモジュールは、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）やＡＤコンバーター（ＡＤＣ）を含み、モーションセンサーからの信号を変換して一定のレートで出力する。この出力のレートは、センサーモジュールの性能を発揮するために高く固定されており、消費電力が大きくなる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３４０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、モーションセンサーからの出力に基づいて出力データを生成するレートを制御することにより、低消費電力のセンシング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明は、少なくとも１つをモーションセンサーとするセンサー群を含むセンサーモジュールと、前記センサー群からの出力に基づいて出力データを生成するデータ生成部と、を含み、前記データ生成部は、前記モーションセンサーからの出力に基づいて前記出力データを生成するレートを切り替える、センシング装置、である。
【０００６】
本発明によれば、モーションセンサーの出力に基づいてデータ生成部が出力データを生成するレートを切り替えることで、常に高レートで出力データを生成する場合に比べて消費電力を抑えることができる。
【０００７】
ここで、モーションセンサーとは動きを検出するセンサーであり、具体的にはジャイロセンサー、加速度センサー、速度センサー等である。センサーモジュールは複数のセンサー（センサー群）を含むが、少なくとも１つのモーションセンサーが含まれている。
【０００８】
モーションセンサーからの出力は、センシング装置の動作（例えば、移動、加速、回転）に連動して変化する。このとき、特定の方向（例えば、水平方向、垂直方向）の変化に対してのみ連動してもよい。
【０００９】
センシング装置の動作が大きい場合には、センサー群が対象とする測定量の時間当たりの変化が大きくなる。データ生成部は、モーションセンサーからの出力に基づく信号が大きい場合に、出力データを生成するレートを高めることで、出力データの精度を適切なレベルに保つことができる。
【００１０】
そして、データ生成部は、モーションセンサーからの出力に基づく信号が大きい場合だけ高レートで出力データを生成する。そのため、常に高レートで出力データを生成し続ける場合に比べて、消費電力を抑えることができる。
【００１１】
ここで、データ生成部は、２つのレートを切り替えてもよいが、３以上のレートを切り替えてもよい。例えば、モーションセンサー出力信号が大きくなるにつれてレートを多段階に高めることで、消費電力を抑えつつ、出力データを無駄なく適切な精度で出力することができる。
【００１２】
なお、モーションセンサーからの出力に基づいて、とは、モーションセンサーからの出力そのものの値や、増幅してサンプリングした値を判断することでもよいし、これらの値の変化量や、その他の演算処理を施した値を判断することでもよい。演算処理とは、例えば、最大値、最小値、平均値を求めることである。また、モーションセンサーからの出力とは、複数のモーションセンサーからの出力であっても、１つのモーションセンサーからの出力であってもよい。
【００１３】
（２）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記レートとして、第１のレートと、前記第１のレートよりも高い第２のレートとを切り替え可能であり、前記第１のレートから前記第２のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と第１の閾値との比較結果に基づいて行い、前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と第２の閾値との比較結果に基づいて行ってもよい。
【００１４】
本発明によれば、モーションセンサーの出力に基づいて、データ生成部が出力データを、第１のレート、又は第１のレートよりも高い第２のレートで生成する。レートを切り替えることで、常に第２のレートで出力データを生成する場合に比べて消費電力を抑えることができる。このとき、レートは２段階であるため、データ生成部における切り替え制御を単純化することができる。
【００１５】
ここで、レートの切り替えは、モーションセンサーからの出力に基づく信号と第１、第２の閾値とを比較して行う。例えば、生成部は、モーションセンサーからの出力に基づく信号が第１の閾値以上であれば第１のレートから第２のレートへの切り替えを行い、その後にモーションセンサーからの出力に基づく信号が第２の閾値未満になれば第２のレートから第１のレートへの切り替えを行ってもよい。
【００１６】
なお、第１の閾値と第２の閾値とは同じ値でもよいし、ノイズの影響を受けにくいようにヒステリシスをもたせて、第２の閾値を第１の閾値より小さく設定してもよい。また、これらの閾値は、ユーザーが例えばレジスターに書き込むなどの方法で設定できてもよいし、予めＲＯＭなどに保存されていてもよい。
【００１７】
（３）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号と前記第２の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行ってもよい。
【００１８】
（４）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記第２のレートから前記第１のレートへの切り替えを、前記モーションセンサーからの出力に基づく信号の所与の期間における平均値と前記第２の閾値との比較結果に基づいて行ってもよい。
【００１９】
これらの発明によれば、所与の時間におけるモーションセンサーからの出力に基づく信号と第２の閾値とを比較してから第１のレートに切り替える。そのため、例えばノイズ等の影響で誤って第１のレートに戻ってしまう事を防ぐことができる。
【００２０】
出力データを適切な精度で出力するためには、例えばモーションセンサーからの出力が一瞬でも第１の閾値以上になれば、直ちに第１のレートよりも高い第２のレートへと切り替えることが好ましい。一方で、第２のレートから第１のレートへの切り替えには即時性はそれほど求められない。
【００２１】
そこで、これらの発明では、第２のレートから第１のレートへの切り替えにおいては、判定時間を設定する。判定時間は所与の時間であって、判定時間において得られたモーションセンサーからの出力に基づく信号と第２の閾値とで比較が行われる。例えば、得られた複数のモーションセンサーからの出力に基づく信号の全てが第２の閾値未満である場合にのみ第１のレートに切り替えてもよい。また、判定時間において得られるモーションセンサーからの出力に基づく信号の平均値と第２の閾値とを比較して、その結果に基づいて切り替えてもよい。このような比較を行うことにより、ノイズ等の影響で誤って第１のレートに戻ってしまう事を防ぎ、確実な切り替えができる。
【００２２】
なお、この判定時間は、例えば、ミリ秒、秒、分などを単位として定められてもよいし、必要なデータ数に基づいて決定されてもよい。
【００２３】
（５）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記レートの切り替えを、前記センサー群の一部のセンサーに対してのみ行ってもよい。
【００２４】
本発明によれば、２つのレート（第１のレート、第２のレート）の切り替えは、センサー群の一部に対してのみ行われる。このことにより、全てのセンサーが、第１のレートよりも高い第２のレートに従って動作する場合に比べて消費電力を抑えることができる。
【００２５】
（６）このセンシング装置において、前記出力データが生成されるレートを表すステータスレジスターを有するレジスター部を含み、前記データ生成部は、前記レートが変化した場合に、前記ステータスレジスターを更新してもよい。
【００２６】
本発明によれば、データ生成部において生成される出力データのレートがステータスレジスターに反映される。よって、センシング装置の外部の装置（例えば、システム制御部）もステータスレジスターにアクセスするだけで、このレートの状態を知ることができる。
【００２７】
（７）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記ステータスレジスターを更新した場合に割り込み信号を出力してもよい。
【００２８】
本発明によれば、データ生成部において生成される出力データのレートが変化した場合に、割り込み信号を用いてセンシング装置の外部の装置に知らせることもできる。よって、外部の装置は必要な時にだけステータスレジスターにアクセスすることが可能になり、処理の効率が向上する。
【００２９】
（８）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記出力データが生成されるレートを表す信号を出力してもよい。
【００３０】
本発明によれば、データ生成部において生成される出力データのレートが信号として出力される。よって、この信号を受け取るセンシング装置の内部、外部の装置は、常にこのレートの状態を把握することができる。
【００３１】
（９）本発明は、このセンシング装置を含む電子機器である。
【００３２】
本発明によれば、消費電力を抑えた電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】第１実施形態におけるセンサーモジュールを説明する図。
【図２】第１実施形態におけるデータ生成部を説明する図。
【図３】第１実施形態におけるセンシング装置を示す図。
【図４】第１実施形態における波形図。
【図５】第１実施形態におけるフローチャート。
【図６】第２実施形態における波形図。
【図７】第２実施形態の変形例における波形図。
【図８】第２実施形態におけるフローチャート。
【図９】センシング装置とシステム制御部との接続例を示す図。
【図１０】図１０（Ａ）は電子機器の例である携帯電話の図。図１０（Ｂ）は電子機器の例である携帯型ゲーム装置の図。図１０（Ｃ）は電子機器の例であるパーソナルコンピューターの図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３５】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００３６】
１．１．センサーモジュールの構成
図１は、センシング装置１００の一部１のブロック図である。本発明のセンシング装置１００は、少なくともセンサーモジュール２とデータ生成部１４を含む。
【００３７】
センサーモジュール２は、複数のセンサーであるセンサー群４Ａ〜４Ｃを含む。センサーモジュール２は、信号増幅などを行うアナログフロントエンド（ＡＦＥ）５Ａ〜５Ｃ、アナログ量をデジタル値に変換するＡＤコンバーター（ＡＤＣ）６を含んでもよい。
【００３８】
本実施形態では、センサー群４Ａ〜４Ｃの少なくとも１つはモーションセンサーである。モーションセンサーとは、例えば加速度センサーや、ジャイロセンサーといった動きを感知するセンサーを指す。
【００３９】
図１では、例えば、センサー４Ａがモーションセンサーであり、その他のセンサー４Ｂ〜４Ｃは温湿度センサー、圧力センサー、磁気センサー、触覚センサーのいずれか又は組合せであっても良い。また、例えば、センサー群４Ａ〜４Ｃがすべてモーションセンサーであって、３次元加速度センサーや３軸のジャイロセンサーなどを構成していてもよい。このとき、例えばセンサー４Ａは単体で１次元加速度センサーや１軸のジャイロセンサーとして機能してもよい。
【００４０】
ＡＦＥ５Ａ〜５Ｃは、それぞれセンサー４Ａ〜４Ｃからの出力（例えば、アナログ信号）を増幅してもよい。本実施形態では、逐次比較型のＡＤＣ６を用いて、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。センサー群４Ａ〜４Ｃに対して１つしかＡＤＣ６がないため、時分割で変換処理を行う。なお、センサーモジュール２はＡＦＥ５Ａ〜５Ｃのそれぞれに対応する複数のＡＤＣを有していてもよい。
【００４１】
ＡＤＣ６から出力されるセンサーモジュール出力信号７Ａは、センサー群４Ａ〜４Ｃの出力に基づく信号であり、データ生成部１４に出力される。
【００４２】
データ生成部１４は、センサーモジュール出力信号７Ａから出力データ９を生成する。このとき、センサーモジュール出力信号７Ａのうちのモーションセンサーからのデータに基づいて、出力データ９を生成するレートを切り替える。常に高レートで出力データが生成される場合と比較して、消費電力を小さくすることができる。なお、データ生成部１４は、出力データ９の生成の際、演算パラメーター８を用いてもよい。
【００４３】
１．２．データ生成部の構成
図２は、第１実施形態におけるデータ生成部１４のブロック図である。なお、図１と同じ要素には同じ番号を付しており、説明は省略する。
【００４４】
データ生成部１４は、この例では、比較判定部１３、データ演算部３４を含む。他に、カウント部１１、レジスター部１２を含んでいてもよい。なお、データ生成部１４は、例えばマイコンやＣＰＵの一部により実現されてもよい。
【００４５】
データ演算部３４は、例えばＲＡＭ２１やＲＯＭ２２（図３参照）から必要な演算パラメーター８を読み込み、センサーモジュール出力信号７Ａと演算を行い、所定のレートで、結果を出力データ９として出力する。ここで、出力データ９を生成するのに用いられる信号は、モーションセンサーだけでなくセンサー群全てを対象とする。
【００４６】
比較判定部１３は、センサーモジュール出力信号７Ａからモーションセンサーに関するデータを選択して閾値と比較する。そして、比較結果に従ってレート指定信号７Ｂを出力し、データ演算部３４に対してレートの切り替えを指示する。
【００４７】
例えば、閾値Ｔ０、Ｔ１の２つが設定されている場合には（Ｔ０＜Ｔ１）、３つの範囲に区分されて、それぞれについて第１〜第３のレートが設定される。比較判定部１３は、モーションセンサーに関するデータが、Ｔ０未満であれば第１のレートで、Ｔ０以上Ｔ１未満であれば第２のレートで、そしてＴ１以上であれば第３のレートで出力データを生成するように指示する。なお、より詳細な具体例については、波形図と共に後述する。
【００４８】
カウント部１１は、レートの切り替えの判断に用いる判定時間などを測るカウンターを含む。判定時間は、レートを切り替える一回の判断で用いられるモーションセンサー出力に基づく信号を取得する時間である。カウンターは判定時間に基づいて定期的にリセットされてもよい。カウンターでは所与のタイミングを測ることができる。比較判定部１３は、カウント部１１からのカウント値１５によって判定時間を知ることが可能である。また、比較判定部１３は、カウント値１５によって、センサーモジュール出力信号７Ａの各データがどのセンサーから出力されたものであるかを判断してもよい。
【００４９】
レジスター部１２は、閾値を保持する。比較判定部１３は、レジスター部１２から閾値情報１６を取得してもよい。また、判定時間やセンサー群の数などの情報を保持し、内部信号１７でカウント部１１に伝えてもよい。
【００５０】
なお、データ演算部３４は、出力データ９と共にレートについての情報を表す状態出力信号１９をデータ生成部１４の外部に出力してもよい。比較判定部１３は、レート指定信号７Ｂが変化した場合に、レジスター部１２のステータスレジスターを更新し、データ生成部１４の外部に現在のレートの状態を知らせてもよい。
【００５１】
１．３．センシング装置の全体構成
図３は、第１実施形態におけるセンシング装置１００を示す図である。なお、図１〜図２と同じ要素には同じ番号を付しており、説明は省略する。
【００５２】
センシング装置１００は、点線で示される図１における構成１の他に、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）２１、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）２２、入力部２３、出力部２４、電源生成部２５を含んでもよい。また、これらの構成要素はバス２６を経由してアドレスやデータ等を相互にまたは決まった方向に入出力できてもよい。バス２６は、例えば、Ｉ２ＣバスやＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）バスであってもよい。
【００５３】
ここで、センシング装置１００はコントローラー３を含んでおり、コントローラー３の一部がデータ生成部１４を実現してもよい。コントローラー３は、マイコンやＣＰＵなどであってもよい。
【００５４】
ＲＡＭ２１は、プログラム、様々なパラメーター、一時的なデータ等を保持する。例えば、コントローラー３がＣＰＵの場合には、ＣＰＵが用いるプログラムを保持していてもよい。また、演算パラメーター８（図２参照）を保持してもよい。
【００５５】
ＲＯＭ２２は、不揮発性のメモリーであり、センシング装置１００に必要なプログラムや様々なパラメーターを保持する。センシング装置１００の起動時にＲＡＭ２１にデータ等が書き込まれてもよい。
【００５６】
入力部２３は、センシング装置１００の外部からの入力を受け付け、所定のデータに変換して出力する。例えば、レジスター部１２（図２参照）が閾値などを設定するレジスターを用意している場合、ユーザーは入力部２３経由でこれらの値を設定してもよい。
【００５７】
出力部２４は、センシング装置１００の外部へ信号を出力する。例えば、データ生成部１４の出力データ９や状態出力信号１９（図２参照）を出力信号２７として出力してもよい。
【００５８】
電源生成部２５は、センシング装置１００で用いる電源を生成する。
【００５９】
１．４．波形図の説明
図４は、第１実施形態における波形図を示す。波形図における番号は図１〜図３と対応している。ＣＬＫはクロック信号である。この例ではセンサー群は４Ａ、４Ｂ、４Ｃの３つのセンサーで構成されており、センサー４Ｃがモーションセンサーであるとして、出力データ９の変化について説明する。なお、ＣａｌｃＥｎはデータ演算部３４において、出力データを生成するためのイネーブル信号である。データ演算部３４は、受け取ったレート指定信号７Ｂに応じて、内部信号であるＣａｌｃＥｎを生成する。
【００６０】
なお、以下においては、通常よりも高いレートで出力データを生成しているセンシング装置の状態をブースト状態と表現する。また、ブーストの中で多段階のレートがある場合には、ブーストＡ、ブーストＢのように添え字を付して区別する。
【００６１】
比較判定部１３は、レジスター部１２から閾値情報１６として閾値Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２を取得する。ここで、Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ２とする。この例では、センシング装置は通常状態とブーストＡ、Ｂ、Ｃの状態をとる。そして、センサーモジュール出力信号７Ａからモーションセンサー４Ｃのデータを選択し、これらの閾値と比較し、レート指定信号７Ｂを生成する。なお、モーションセンサー４ＣのデータはＣ０、Ｃ１、Ｃ２…であり、比較判定部１３は、カウント値１５に基づいてこれらのデータの選択が可能である。
【００６２】
比較判定部１３は、モーションセンサー４Ｃのデータが閾値Ｔ０未満であれば第１のレートを指定する。ここで、第１のレートは通常動作における出力データ９の生成のレートである。データＣ０〜Ｃ２がいずれも閾値Ｔ０未満であるためレート指定信号７Ｂは第１のレートのままである（時刻ｔ０〜ｔ２）。
【００６３】
比較判定部１３は、モーションセンサー４Ｃのデータが、閾値Ｔ０以上Ｔ１未満であれば第２のレートを指定し、閾値Ｔ２以上であれば第４のレートを指定する。ここで、第２のレート、第４のレートはそれぞれブーストＡ、ブーストＣの状態であり、通常時よりも高いレートでのデータ生成が要求される。
【００６４】
データＣ３は閾値Ｔ０以上Ｔ１未満であるため、その後レート指定信号７Ｂが変化し（時刻ｔ２）、第２のレートが指定される（時刻ｔ２〜ｔ４）。なお、データＣ４も閾値Ｔ０以上Ｔ１未満である。
【００６５】
データＣ５は閾値Ｔ２以上であるため、その後レート指定信号７Ｂが変化し（時刻ｔ４）、第４のレートが指定される（時刻ｔ４以降）。
【００６６】
データ演算部３４は、レート指定信号７Ｂに応じたレートで出力データ９を生成する。この例では、内部信号ＣａｌｃＥｎにより出力データの生成を制御する。また、データ演算部３４は必要な演算パラメーター８を読み込む。
【００６７】
この例では、通常動作時にはレートは１／４であり、ブーストＡ、Ｂ、Ｃの場合のそれぞれ出力レートは１／２、２／３、１であるとする。なお、レートが１であるとは、毎サイクルで出力データ９が生成されるということであり、レートが１／４であるとは、４サイクルに１つしか出力データ９が生成されないということである。
【００６８】
時刻ｔ０〜ｔ２において、レート指定信号７Ｂは第１のレートを指定する。データ演算部３４は、出力データ９を生成するレートが１／４であるため、時刻ｔ０〜ｔ１でＣａｌｃＥｎをイネーブルとして、時刻ｔ１〜ｔ２ではディスエーブルとする。このとき、１２サイクルで３サイクル分の出力データ９が出力されている。
【００６９】
なお、図４の例では、出力データ９として信号７Ａと演算パラメーター８の積が出力されている（例えば、Ａ０＊Ｐ０）が、様々な演算結果が出力されてもよい。なお、出力データ９はレジスター出力であるとする。
【００７０】
時刻ｔ２〜ｔ４において、レート指定信号７Ｂは第２のレートを指定する。データ演算部３４は、出力データ９を生成するレートが１／２であるため、時刻ｔ２〜ｔ３でＣａｌｃＥｎをイネーブルとして、時刻ｔ３〜ｔ４ではディスエーブルとする。このとき、６サイクルで３サイクル分の出力データ９が出力されている。
【００７１】
時刻ｔ４以降において、レート指定信号７Ｂは第４のレートを指定する。データ演算部３４は、出力データ９を生成するレートは１であるため、時刻ｔ４以降でＣａｌｃＥｎをイネーブルとしている。このとき、常に出力データ９が出力されている。
【００７２】
このように、モーションセンサーからの出力に応じて、ブースト動作が必要とされる場合にだけレートを変化させることによって、常に高レートで出力データを生成する場合に比べて消費電力を抑えることができる。
【００７３】
１．５．フローチャート
図５は、第１実施形態におけるフローチャートを示す。第１実施形態の比較判定部１３は図５に従ってレートの切り替えをデータ演算部３４に指示する。
【００７４】
まず、初期設定が行われ（Ｓ０１）、３種類の閾値Ｔ０〜Ｔ２と、第１〜第４のレートが設定される。ここで、閾値はＴ０＜Ｔ１＜Ｔ２とし、第１のレートは通常のレートであり、番号が大きくなるにつれて高レートになるものとする。
【００７５】
モーションセンサーのデータの取得が行われ（Ｓ０４）、取得されたデータを閾値Ｔ０〜Ｔ２と比較してどの区分に属するかが決定される（Ｓ５３）。ここで、具体的には、モーションセンサーのデータが、Ｔ０未満であれば第１のレートに（Ｓ６０）、Ｔ０以上Ｔ１未満であれば第２のレートに（Ｓ６１）、Ｔ１以上Ｔ２未満であれば第３のレートに（Ｓ６２）、Ｔ２以上であれば第４のレートに設定するように指示する（Ｓ６３）。なお、モーションセンサーのデータを直接比較するのではなく、いくつかのデータを取得して、例えば平均化を行った結果を比較してレートを設定してもよい。
【００７６】
このように、レートを細かく区分できることは、センシング装置を搭載した機器の動きが多段階に切り替わるような場合に、より適切に電力消費を抑えることを可能とする。例えば、通常は高速で移動する乗り物にセンシング装置１００が搭載されている場合に、完全停止（例えば閾値Ｔ０未満）の場合と低速移動（例えば閾値Ｔ０以上Ｔ１未満）の場合とで、レートを変えて段階的に消費電力を抑えたいとの要求があり得る。図５のフローに従うことで、そのような制御が実現できる。
【００７７】
その後、終了指示がなければＳ０４に戻り、上記の動作および判断を繰り返す（Ｓ０８Ｎ）。もし、終了指示があれば終了する（Ｓ０８Ｙ）。
【００７８】
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図６〜図８を参照して説明する。第２実施形態では、モーションセンサーの出力に基づいて、第１のレート、又は第１のレートよりも高い第２のレートで出力データが生成される。レートを切り替えることで消費電力を抑えつつ、レートを２段階にすることで、データ生成部における切り替え制御を単純化することができる。
【００７９】
２．１．センシング装置の構成
第２実施形態におけるセンシング装置の構成は第１実施形態と同じである（図１〜図３）。よって、構成についての説明は省略する。
【００８０】
２．２．波形図の説明
図６を用いて、出力データ９について説明する。なお、信号等の説明は第１実施形態の場合と同じであるため詳細な説明を省略する。
【００８１】
この例ではセンサー群は４Ａ、４Ｂ、４Ｃの３つのセンサーで構成されており、すべてモーションセンサーであるとして、出力データ９の変化について説明する。
【００８２】
比較判定部１３は、レジスター部１２から閾値情報１６として第１の閾値と第２の閾値とを取得する。ここで、第１の閾値と第２の閾値は同じ値でもよいが、第２の閾値は第１の閾値よりも小さいものとする。
【００８３】
カウント値１５は、この例では３クロックが判定時間であるため０〜２の値を繰り返す。また、カウント値１５によって、センサーモジュール出力信号７Ａのデータがどのセンサーのものかを区別することが可能である。
【００８４】
通常動作時において、比較判定部１３は、モーションセンサーであるセンサー４Ａ〜４Ｃのデータ、すなわちセンサーモジュール出力信号７Ａが第１の閾値以上であれば第２のレート（ブースト）を指定する。
【００８５】
図６では、データＡ０〜Ｂ３がいずれも第１の閾値未満であるためレート指定信号７Ｂは第１のレート（通常動作）のままである（時刻ｔ０〜ｔ４）。その後、センサーモジュール出力信号７ＡのデータＣ３が、第１の閾値以上であるため、比較判定部１３は、レート指定信号７Ｂによって第２のレートを指定する（時刻ｔ４）。
【００８６】
ブースト時において、比較判定部１３は、センサーモジュール出力信号７Ａが第２の閾値未満であれば第１のレートを指定する。
【００８７】
ここで、センサーモジュール出力信号７Ａのデータそのものが第２の閾値と比較されてもよいが、演算処理を施した値が比較されてもよい。この例では、判定時間（カウント値１５が示す３クロック分の時間）におけるセンサーモジュール出力信号７Ａの平均値が第２の閾値と比較されるものとする。このとき、ノイズ等の影響によって誤ってレートが変化することを防ぐことができる。
【００８８】
比較判定部１３は、時刻ｔ４〜ｔ５において、平均値（Ａ４＋Ｂ４＋Ｃ４）／３、（Ａ５＋Ｂ５＋Ｃ５）／３を求めて、それぞれ第２の閾値と比較する。図６では、（Ａ５＋Ｂ５＋Ｃ５）／３が第２の閾値未満であるとして、その後第１のレートが指定される（時刻ｔ５）。
【００８９】
時刻ｔ５以降においては、比較判定部１３の処理は、時刻ｔ０〜ｔ４の場合と同じである。
【００９０】
データ演算部３４は、レート指定信号７Ｂに応じたレートで出力データ９を生成する。具体的には、内部信号ＣａｌｃＥｎを制御し、演算パラメーター８を必要に応じて読み込み、出力データ９を生成する。
【００９１】
この例では、通常レート時にはレートは１／２であり、ブースト時の場合には１であるとする。
【００９２】
レート指定信号７Ｂが第１のレートを指定する間は（時刻ｔ０〜ｔ４、ｔ５以降）、３サイクル毎にＣａｌｃＥｎが反転し、期間の半分のみで出力データが生成されている（時刻ｔ０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ５〜ｔ６）。そのため、レートは１／２となる。
【００９３】
一方、ブースト時には常に出力データが生成される。そのため、レート指定信号７Ｂが第２のレートを指定する間は（時刻ｔ４〜ｔ５）、出力データも生成され続ける。
【００９４】
本実施形態では、レートを切り替えることで消費電力を抑えつつ、レートを２段階にすることで、データ生成部における切り替え制御を単純化している。このことにより、回路規模を小さくしたり、制御プログラムが複雑になることを回避したりできる。
【００９５】
２．３．変形例の波形図の説明
図６の例では、ブースト時においては、センサー群４Ａ〜４Ｃの全てについて出力データが生成されている（図６のｔ４〜ｔ５）。しかし、センサー群４Ａ〜４Ｃには異なる種類のセンサーが含まれている場合がある。例えば加速度センサーであるセンサー４Ｂのみが、ブースト時に高レートでのデータ出力が要求され、他のセンサー（４Ａ、４Ｃ）のデータは通常時と同じでよいこともありえる。
【００９６】
この変形例によれば、２つのレート（第１のレート、第２のレート）の切り替えは、センサー群の一部に対してのみ行われる。そのため、全てのセンサーが、第１のレートよりも高い第２のレートに従って動作する場合に比べて消費電力を抑えることができる。
【００９７】
図７は、第２実施形態の変形例であり、センサー４Ｂのみがブースト時に高レートでのデータ出力が要求されている場合の波形図である。信号等については図６と同じであり説明を省略する。また、第１のレートが指定されている通常動作時（時刻ｔ０〜ｔ４）は、第２実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００９８】
ブースト時において、データ演算部３４は、カウント値１５等によってセンサーモジュール出力信号７Ａのデータがどのセンサーのものかを区別する。そして、センサー別にＣａｌｃＥｎ信号を制御することによって、一部のセンサーについてのみ第２のレートを適用することが可能である。
【００９９】
具体的には、データ演算部３４は、ブースト時（時刻ｔ４〜ｔ１０）においても、センサーＡ、Ｃについては通常動作時と同じようにＣａｌｃＥｎをディスエーブルにしている（時刻ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８、ｔ９〜ｔ１０）。これにより、センサー４Ｂのみがブーストモードを適用された状態を作ることが可能である。
【０１００】
なお、比較判定部１３については、第２実施例と同じ処理を行い変更はない。
【０１０１】
２．４．フローチャート
図８は、第２実施形態におけるフローチャートを示す。なお、図５と同じステップには同一の同じ番号を付しており、説明は省略する。
【０１０２】
第２実施形態の比較判定部１３は、図８に従って指定されるレートをデータ演算部３４に指示する。
【０１０３】
まず、レートについて初期設定がされる（Ｓ０１Ａ）。この例では、レートとして通常のレートである第１のレートと、それよりも高いレートである第２のレートとが定められる。また、判定時間も設定される。
【０１０４】
次に、判定時間の経過を測定するカウンターがリセットされる（Ｓ０２）。本実施形態では、カウント部１１のカウンターがリセットされる。
【０１０５】
ここで、レートが確認され（Ｓ０３）、レートに応じて異なる操作が行われる。本実施形態では、センシング装置１００は起動時に通常動作であり、第１のレートが指定されているものとする（Ｓ０３Ｙ）。
【０１０６】
そして、モーションセンサーのデータの取得が行われ（Ｓ０４）、第１の閾値以上であれば（Ｓ０６Ｙ）、高いレートである第２のレートを指定する。そうでない場合には（Ｓ０６Ｎ）、現在と同じ第１のレートを指定する。
【０１０７】
一方、第２のレートが指定されているブースト時の場合には（Ｓ０３Ｎ）、判定時間が経過するまで（Ｓ１２Ｎ）、繰り返しデータの取得が行われる（Ｓ０９）。
【０１０８】
判定時間の経過後（Ｓ１２Ｙ）に、取得データの平均値が求められて第２の閾値と比較される（Ｓ１０）。第２の閾値未満であれば（Ｓ１０Ｙ）、第１のレートが指定される（Ｓ１１）。そうでない場合には（Ｓ１０Ｎ）、現在と同じ第２のレートを指定する。
【０１０９】
その後、終了指示がなければＳ０２に戻り、上記の動作および判断を繰り返す（Ｓ０８Ｎ）。もし、終了指示があれば終了する（Ｓ０８Ｙ）。
【０１１０】
３．センシング装置の内部状態の通知
第１および第２実施形態におけるレートの状態をセンシング装置の外部に通知する手段、方法について、図９を参照して説明する。出力レートの情報は、センサーモジュールとデータ生成部とで決定されるためセンシング装置１００の内部で閉じている。しかし、第１および第２実施形態におけるレートの状態を、センシング装置１００の外部から認識できるような手段を備えることはシステム管理上、および適切なデータアクセスの面から好ましい。そこで、以下の手段により、レートの状態をセンシング装置の外部から参照できるようにする。
【０１１１】
３．１．ステータスレジスター
図９は、第１および第２実施形態のセンシング装置１００とシステム制御部４００との接続を示す。システム制御部４００は、センシング装置１００を含むシステム全体を管理する制御部である。
【０１１２】
センシング装置１００のデータ生成部１４は、レジスター部１２を含んでいてもよい。レジスター部１２は、レートの情報をステータスレジスターとして有しており、ステータスレジスターはシステム制御部４００から、例えばバス２６（図３参照）を経由して、アクセスが可能である。例えば、システム制御部４００は定期的にこのレジスターにアクセスすることでレートの状態を把握することが可能である。
【０１１３】
比較判定部１３は、レートを変更する場合には、レート指定信号７Ｂ（図２参照）を用いてステータスレジスターも同時に更新する。これにより、最新のレートの状態がステータスレジスターに反映される。
【０１１４】
３．２．専用出力信号
データ演算部３４は、レートの状態を表す信号（状態出力信号１９）を出力部２４から出力信号２７として出力してもよい。この場合、システム制御部４００はステータスレジスターにアクセスすることなく、常に動作モードやレートの状態を把握できる。
【０１１５】
３．３．割り込み信号
ただし、出力部２４からシステム制御部４００への配線数の制限が有るような場合には、データ演算部３４はレートの変更指示があったときに割り込み信号を発生してもよい。割り込み信号は、出力部２４を経由して出力信号２７として出力されてもよい。割り込み信号は１本の信号線により実現でき、割り込み要求を受け付けたシステム制御部４００は、ステータスレジスターにアクセスすることで変化後のレートの状態を把握することが可能になる。ステータスレジスターの更新と同時に割り込みが発生することで、システム制御部４００は、効率的にレートの状態を把握することが可能である。
【０１１６】
なお、出力信号２７は、レートに関する信号だけでなく、他のステータス信号等も含んでいてもよい。
【０１１７】
４．適用例
本発明の適用例について図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）を参照して説明する。前記のセンシング装置１００は、様々な電子機器に適用され得る。
【０１１８】
図１０（Ａ）に、電子機器の１つである携帯電話９５０の外観図の例を示す。この携帯電話９５０は、入力部として機能するダイヤルボタン９５２や、電話番号や名前やアイコンなどを表示するＬＣＤ９５４や、音出力部として機能し音声を出力するスピーカー９５６を備える。
【０１１９】
図１０（Ｂ）に、電子機器の１つである携帯型ゲーム装置９６０の外観図の例を示す。この携帯型ゲーム装置９６０は、入力部として機能する操作ボタン９６２、十字キー９６４や、ゲーム画像を表示するＬＣＤ９６６や、音出力部として機能しゲーム音を出力するスピーカー９６８を備える。
【０１２０】
図１０（Ｃ）に、電子機器の１つであるパーソナルコンピューター９７０の外観図の例を示す。このパーソナルコンピューター９７０は、入力部として機能するキーボード９７２や、文字、数字、グラフィックなどを表示するＬＣＤ９７４、音出力部９７６を備える。
【０１２１】
前記の実施形態のセンシング装置を図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）の電子機器に組み込むことにより、例えば、電子機器に動きがないような場合に消費電力を抑えることができる。よって、バッテリー駆動時間が長く、好適な電子機器を提供することができる。
【０１２２】
５．その他
前記の実施形態においては、出力データを生成するレートが高レートの場合をセンシング装置のブースト状態とし、低レートの場合を通常状態とした。しかし、高レートの場合を通常状態として、低レートの場合を消費電力を抑える低消費電力状態としても、同様の制御・手法を用いることができる。すなわち、前記の実施形態において、センシング装置の状態が通常状態と低消費電力状態との間で変化するものとしてもよい。
【０１２３】
前記の実施形態においては、センシング装置は、図３の示すバス２６を経由せずに個別に各ブロック（センサーモジュール２とデータ生成部１４等）が接続されている構成であってもよい。また、モーションセンサーは、１次元でも多次元のものでもよい。
【０１２４】
これらの例示に限らず、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２５】
１…センシング装置の一部、２…センサーモジュール、３…コントローラー、４Ａ…センサー、４Ｂ…センサー、４Ｃ…センサー、５Ａ…アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、５Ｂ…アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、５Ｃ…アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、６…ＡＤコンバーター（ＡＤＣ）、７Ａ…センサーモジュール出力信号、７Ｂ…レート指定信号、８…演算パラメーター、９…出力データ、１１…カウント部、１２…レジスター部、１３…比較判定部、１４…データ生成部、１５…カウント値、１６…レジスターデータ（閾値情報）、１７…内部信号、１９…状態出力信号、２１…ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、２２…リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）、２３…入力部、２４…出力部、２５…電源生成部、２６…バス、２７…出力信号、３４…データ演算部、１００…センシング装置、４００…システム制御部、９５０…携帯電話、９５２…ダイヤルボタン、９５４…ＬＣＤ、９５６…スピーカー、９６０…携帯型ゲーム装置、９６２…操作ボタン、９６４…十字キー、９６６…ＬＣＤ、９６８…スピーカー、９７０…パーソナルコンピューター、９７２…キーボード、９７４…ＬＣＤ、９７６…音出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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