(57)【要約】【課題】  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を含み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、前記モーションセンサーの少なくとも１つを含む一部のセンサーが動作する一部動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュール２と、前記モーションセンサーからの出力に基づき前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御する制御部と、を含む。【選択図】図１
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【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み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、前記モーションセンサーの少なくとも１つを含む一部のセンサーが動作する一部動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、
前記モーションセンサーからの出力に基づき前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御する制御部と、を含む、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、
前記制御部は、
前記全部動作モードから前記一部動作モードへの切り替え制御を、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の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、
前記一部動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、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】
センサー群を含み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、少なくとも一部のセンサーが停止する停止動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、
少なくとも１つのモーションセンサーを含む補助センサーモジュールと、
前記モーションセンサーからの出力に基づき前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御する制御部と、を含む、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、
前記制御部は、
前記全部動作モードから前記停止動作モードへの切り替え制御を、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の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、
前記停止動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、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５】
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み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、少なくとも一部のセンサーが停止する停止動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、
少なくとも１つのモーションセンサーを含み、動作モードが、センサーが通常動作する動作モードと、センサーが動作を停止する停止モードとに切り替え可能な補助センサーモジュールと、
前記センサーモジュール又は前記補助センサーモジュールのモーションセンサーからの出力に基づき、
前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御するとともに、
前記補助センサーモジュールの前記動作モードを、前記センサーモジュールの前記動作モードが前記全部動作モードである場合には、前記停止モードに、前記センサーモジュールの前記動作モードが前記停止動作モードである場合には、前記動作モードに切り替え制御する制御部と、を含む、センシング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のセンシング装置において、
前記制御部は、
前記全部動作モードから前記停止動作モードへの切り替え制御を、前記センサーモジュールのモーションセンサーからの出力に基づく信号と第１の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、
前記停止動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、前記補助センサーモジュールの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７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のセンシング装置において、
前記センサー群からの出力に基づく出力データを所与のレートで生成するデータ生成部を含み、
前記データ生成部は、
前記モード制御信号に基づいて、前記所与のレートを切り替える、センシング装置。
【請求項８】
請求項７に記載のセンシング装置において、
前記データ生成部は、
前記動作モードが前記全部動作モードの場合には、前記所与のレートを第１のレートとし、
前記動作モードが前記全部動作モード以外の場合には、前記所与のレートを前記第１のレートよりも低い第２のレートとする、センシング装置。
【請求項９】
請求項７乃至８のいずれかに記載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する、センシング装置。
【請求項１０】
請求項９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１１】
請求項７乃至８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１２】
請求項１乃至１１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、モーションセンサーからの信号を変換して所定の間隔で出力する。この発明では、ＣＰＵを用いずに信号処理を行うことで消費電力を抑える実施例が開示されているものの、他の構成要素であるセンサー、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）やＡＤコンバーター（ＡＤＣ）等は動作し続けるため消費電力が大きくなる問題があった。
【０００３】
特許文献２では、測定レンジが異なる同等機能のモーションセンサーを２つ用意して、状況に応じて切り替えることにより消費電流の増加を抑えられるとしている。しかし、排他的にしか動作しないにもかかわらず、同等機能のモーションセンサーを２つも用意することはコスト増大の問題を生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３４０７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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センサーモジュールの動作モード等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】
【０００６】
（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み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、前記モーションセンサーの少なくとも１つを含む一部のセンサーが動作する一部動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、前記モーションセンサーからの出力に基づき前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御する制御部と、を含む、センシング装置、である。
【０００７】
本発明によれば、モーションセンサーの出力に基づいて制御部が全部動作モードと一部動作モードとを切り替えることで、常時全てのセンサーが動作する場合に比べて消費電力を抑えることができる。また、別途センサーを用意する必要はないので、コスト増加の問題は生じない。
【０００８】
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。
【０００９】
モーションセンサーからの出力に基づく信号は、モーションセンサーからの出力そのものでも、増幅してサンプリングした値でもよいし、変化量を測ったものでも、その他の演算処理を行ったものでもよい。演算処理には、例えば、モーションセンサーからの出力値について最大値、最小値又は平均値を求めること等が含まれる。また、モーションセンサーからの出力に基づく信号は、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。
【００１０】
全部動作モードは、センサーモジュールのセンサー群の全部が動作する、センシング装置の通常の動作モードである。一部動作モードは、センサー群の一部であって、少なくとも１つのモーションセンサーを含む複数又は１つのセンサーのみが動作するモードである。よって、モーションセンサーの動作モードが一部動作モードである時には、全部動作モード時に比べてセンシング装置の消費電力が小さくなる。
【００１１】
（２）このセンシング装置において、前記制御部は、前記全部動作モードから前記一部動作モードへの切り替え制御を、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の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、前記一部動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、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。
【００１２】
本発明によれば、制御部が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、又は第２の閾値との比較結果に基づいて動作モードの切り替え制御を行うことで、誤判断の少ない確実な動作モードの移行ができる。
【００１３】
モーションセンサーからの出力は、センシング装置が動作中（例えば、移動中、加速中、回転中）であるか否か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。
【００１４】
ここで、動作中に測定を行うセンシング装置を例にとると、全部動作モードにおいてモーションセンサーからの出力に基づく信号が第１の閾値よりも小さい場合には、制御部はセンシング装置が動作していないと判断することができる。そして、制御部は、例えばモード制御信号によりモーションセンサーの動作モードを一部動作モードに移行させて低消費電力状態にしてもよい。
【００１５】
逆に、一部動作モードにおいては、モーションセンサーからの出力に基づく信号が第２の閾値よりも大きい場合には、制御部はセンシング装置が動作していると判断することができる。そして、制御部は、例えばモード制御信号によりモーションセンサーを全部動作モードに移行させて、センサーモジュールが通常の動作をするようにしてもよい。
【００１６】
ここで、全部動作モードから一部動作モードへの切り替えにおいては、誤って一部動作モードに移行してしまうとセンサーからの測定データが得られなくなるという問題が生じる。そこで、制御部は正確な判断を行うため、ある程度の時間をかけ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を用いて判断することが好ましい。例えば、この信号の全てが第１の閾値よりも小さいことを切り替えの条件としてもよい。なお、この信号を取得するための所与の時間（以下では判定時間と表現する）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、移行の判断に必要十分なデータ数に基づいて決定されてもよい。
【００１７】
一方、一部動作モードから全部動作モードへの切り替えにおいては、できるだけ早く通常の動作に復帰させたいとの要求がある。そこで、モーションセンサーからの出力に基づく信号が第２の閾値を越えた場合に直ちに全部動作モードに移行してもよい。
【００１８】
制御部が判断に用いる、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の閾値より大きく設定してもよい。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。
【００１９】
なお、停止中に測定を行うようなセンシング装置の場合でも、前記の例において閾値との比較での大小関係を逆にするだけで対応が可能である。そこで、説明の都合上、以降の記述においても、動作中に測定を行うセンシング装置を前提としているものとする。
【００２０】
（３）本発明は、センサー群を含み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、少なくとも一部のセンサーが停止する停止動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、少なくとも１つのモーションセンサーを含む補助センサーモジュールと、前記モーションセンサーからの出力に基づき前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御する制御部と、を含む、センシング装置、である。
【００２１】
（４）このセンシング装置において、前記制御部は、前記全部動作モードから前記停止動作モードへの切り替え制御を、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の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、前記停止動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、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。
【００２２】
本発明によれば、少なくとも１つのモーションセンサーを含む補助センサーモジュールを用いることで、センサーモジュールの動作モードを、センサー群の少なくとも一部を停止させる停止動作モードとすることができ、このときに消費電力を抑えることができる。ここで、効果的に消費電力を抑えるために、停止動作モードにおいてはセンサーモジュールのセンサー群の全てを停止させてもよい。なお、補助センサーモジュールはセンシング装置の特定の動作を検出できるものであればよくセンサーモジュールと同等である必要はない。つまり、補助センサーモジュールとしては廉価なセンサーを選択可能であり、特許文献２の発明のようなコスト増大の問題は生じない。
【００２３】
ここで、制御部が動作モードを切り替える方法は、前記の発明の説明と同様である。このとき、誤判断の少ない確実な動作モードの移行ができる。ただし、一部動作モードに代えて停止動作モードが用いられる。
【００２４】
本発明では、補助センサーモジュールのモーションセンサーからの出力が、センシング装置の動作に連動して変化する。そして、制御部は、動作モードの判定を補助センサーモジュールのモーションセンサーからの出力に基づいて行うことができる。このため、センサーモジュールのセンサー群はモーションセンサーを含まなくてもよい。本発明では、例えば、既存のセンサーモジュールについて構成変更（例えば、設計変更）をすることなく、低消費電力を実現することができる。このことは、柔軟なセンシング装置の設計を可能にする。
【００２５】
（５）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み、動作モードが、前記センサー群の全てが動作する全部動作モードと、少なくとも一部のセンサーが停止する停止動作モードとに切り替え可能なセンサーモジュールと、少なくとも１つのモーションセンサーを含み、動作モードが、センサーが通常動作する動作モードと、センサーが動作を停止する停止モードとに切り替え可能な補助センサーモジュールと、前記センサーモジュール又は前記補助センサーモジュールのモーションセンサーからの出力に基づき、前記センサーモジュールの前記動作モードを切り替え制御するとともに、前記補助センサーモジュールの前記動作モードを、前記センサーモジュールの前記動作モードが前記全部動作モードである場合には、前記停止モードに、前記センサーモジュールの前記動作モードが前記停止動作モードである場合には、前記動作モードに切り替え制御する制御部と、を含む、センシング装置、である。
【００２６】
（６）このセンシング装置において、前記制御部は、前記全部動作モードから前記停止動作モードへの切り替え制御を、前記センサーモジュールのモーションセンサーからの出力に基づく信号と第１の閾値との所与の時間での比較結果に基づいて行い、前記停止動作モードから前記全部動作モードへの切り替え制御を、前記補助センサーモジュールの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。
【００２７】
本発明によれば、センシング装置が通常動作を行う全部動作モードにおいて、制御部が補助センサーモジュールの動作を停止させるので（停止モード）、さらに消費電力を小さくすることができる。また、補助センサーモジュールとしては廉価なセンサーを選択可能であり、特許文献２の発明のようなコスト増大の問題は生じない。
【００２８】
モーションセンサーが、センサーモジュールと補助センサーモジュールの両方に含まれている場合には、全部動作モード時にはセンサーモジュールのモーションセンサー出力に基づき動作モードを判定することができる。このとき、補助センサーモジュールを停止することが可能であり、更に消費電力を抑えることが可能になる。
【００２９】
ここで、制御部が動作モードを切り替える方法については前記と同様であり、誤判断の少ない確実な動作モードの移行ができる。
【００３０】
（７）このセンシング装置において、前記センサー群からの出力に基づく出力データを所与のレートで生成するデータ生成部を含み、前記データ生成部は、前記モード制御信号に基づいて、前記所与のレートを切り替えてもよい。
【００３１】
本発明によれば、モード制御信号に基づいて、データ生成部において生成される出力データのレートを調整することで消費電力を抑えることができる。
【００３２】
データ生成部は、センサー群の出力に基づく信号から、センシング装置の内部又は外部で使用される出力データを生成する。例えば、センシング装置の動作中には、毎クロック出力データを生成する必要があるが、センシング装置が動作していない場合には、一部の機能が使用されていないために、４クロック毎に１データを生成するだけで十分な場合もある。このような状況において、データ生成部はモード制御信号に基づいてセンシング装置が動作しているかいないかを判断して、レートを切り替えることで消費電力を抑えることができる。
【００３３】
データ生成部は、モード制御信号だけでなく、経過時間や他の入力信号等に応じて多段階にレートを切り替えてもよい。例えば、いくつかのレートを用意しておき、センシング装置が動作していない状態が長く続くにつれてレートを段階的に下げ、消費電力も段階的に小さくしてもよい。
【００３４】
（８）このセンシング装置において、前記データ生成部は、前記動作モードが前記全部動作モードの場合には、前記所与のレートを第１のレートとし、前記動作モードが前記全部動作モード以外の場合には、前記所与のレートを前記第１のレートよりも低い第２のレートとしてもよい。
【００３５】
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）をセンサーモジュールの動作モードに連動させることによって、データ生成部における制御を単純化し、回路規模を小さくすることができる。
【００３６】
データ生成部は、センサーモジュールの動作モードが全部動作モードの場合には第１のレート（高レート）で出力データを出力し、全部動作モード以外の場合には、センシング装置が通常動作中でないと判断して、第２のレート（低レート）で出力データを出力する。
【００３７】
（９）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。
【００３８】
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。
【００３９】
（１０）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。
【００４０】
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。
【００４１】
（１１）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。
【００４２】
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。
【００４３】
（１２）本発明は、このセンシング装置を含む電子機器である。
【００４４】
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】
【００４５】
【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実施形態におけるコントローラーを説明する図。
【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実施形態における補助センサーモジュールを説明する図。
【図７】第２実施形態におけるコントローラーを説明する図。
【図８】第２実施形態におけるセンシング装置を示す図。
【図９】第２実施形態における波形図。
【図１０】第２実施形態の変形例における波形図。
【図１１】第２実施形態におけるフローチャート。
【図１２】第３実施形態におけるフローチャート。
【図１３】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１４】図１４（Ａ）は電子機器の例である携帯電話の図。図１４（Ｂ）は電子機器の例である携帯型ゲーム装置の図。図１４（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】
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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とコントローラー３を含む。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、コントローラー３に出力される。なお、センサーモジュールの動作モードを決定するモード制御信号７Ｂは、コントローラー３からセンサーモジュール２の構成要素の全てに送られてもよいし、一部に送られてもよい。
【００５４】
コントローラー３は、モーションセンサーからの出力に基づいてセンサーモジュールの動作モードを制御する。本実施形態では、センサーモジュールの動作モードは、少なくとも全部動作モードと一部動作モードとを含む。コントローラー３は、ＣＰＵやマイコンであってもよい。
【００５５】
コントローラー３がセンサーモジュールを全部動作モードで動作させる場合には、センサー群４Ａ〜４Ｃの全てが動作する。しかし、コントローラー３がセンサーモジュールを一部動作モードで動作させる場合には、センサー群４Ａ〜４Ｃの一部のみが動作する。一部動作モードでも、少なくとも１つのモーションセンサーが動作している。
【００５６】
センサーモジュールが一部動作モードで動作している場合には、電力消費が抑えられる。このとき、動作しないセンサーに対する電源供給を停止してもよいし、信号の出力だけを抑えてもよい。また、動作しないセンサーの後段のＡＦＥが連動して停止してもよい。
【００５７】
例えば、センサーモジュールのセンサー群のうち、センサー４Ａ〜４Ｃは３次元加速度センサーを構成しているとする。通常動作時（全部動作モード）では、これらのセンサーからの出力はＡＦＥ５Ａ〜５Ｃで増幅されて、ＡＤＣ６において時分割でデジタル信号に変換され、コントローラー３に出力される。
【００５８】
しかし、一部動作モードでは、例えばセンサー４Ａのみが動作しており、他のセンサー４Ｂ〜４Ｃは停止する。そして、ＡＦＥ５Ｂ〜５Ｃも連動して停止する。センサー４Ａからの出力は、ＡＦＥ５Ａで増幅されて、ＡＤＣ６で変換されてコントローラー３に出力される。一部動作モードでは、センサー４Ａによる１次元の加速度センサーとしての機能を残して、他のセンサーは停止しているので消費電力が小さくなる。
【００５９】
１．２．コントローラーの構成
図２は、第１実施形態におけるコントローラー３のブロック図である。これを用いて、全部動作モードと一部動作モードとの切り替えについて説明する。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。
【００６０】
コントローラー３は、この例では、カウント部１１、レジスター部１２、制御部１３を含む。さらに、データ生成部１４を含んでいてもよい。前記のように、コントローラー３は例えばＣＰＵであってもよい。
【００６１】
カウント部１１は、動作モードの判断に用いる判定時間を測るカウンターを含む。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時間を測ることができる。制御部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と共に、センサーモジュール出力信号７Ａ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。
【００６２】
レジスター部１２は、全部動作モードと一部動作モードとの切り替えの閾値である第１の閾値、第２の閾値を保持する。また、判定時間を保持し、内部信号１７でカウント部１１に伝えてもよい。
【００６３】
制御部１３は、カウント部１１からはカウント値１５を、レジスター部１２からは閾値情報１６を取得してもよい。そして、センサーモジュール出力信号７Ａのうちモーションセンサーに関するもの（モーションセンサー出力信号）を抽出して閾値との比較処理を行い、全部動作モード又は一部動作モードを指定するモード制御信号７Ｂを出力する。以下の例では、前記の通り、センシング装置１００が動いている時に通常動作を行うものとして説明する。
【００６４】
センサーモジュール２の動作モードが全部動作モードである場合、制御部１３は、モーションセンサー出力信号の全てが判定時間において第１の閾値よりも小さければ、センシング装置１００が動作していないと判断して、一部動作モードへと移行する。
【００６５】
ここで、判定時間は短くてもよいが、動作していないことを慎重に判断するために数秒程度かそれ以上の長さであってもよい。
【００６６】
センサーモジュール２の動作モードが一部動作モードである場合、制御部１３は、モーションセンサー出力信号が第２の閾値よりも大きければ、センシング装置１００が動作していると判断して、全部動作モードへと移行する。
【００６７】
センシング装置１００が動作を開始した場合には、すぐに通常の動作モードに移行することが望ましい。よって、モーションセンサー出力信号が第２の閾値を越えた場合には直ちに全部動作モードへ移行してもよい。但し、ノイズの影響を排除するために、制御部１３はいくつかのデータを平均化して第２の閾値と比較してもよい。
【００６８】
このように、制御部１３は動作モードを決定し、モード制御信号７Ｂをセンサーモジュール２へ出力する。
【００６９】
なお、コントローラーはデータ生成部１４を含んでいてもよい。データ生成部１４は、センサーモジュール出力信号７Ａと演算パラメーター８とを用いて演算を行ってもよい。このとき、制御部１３からのモード制御信号７Ｂに応じて演算処理の内容や出力信号９の生成のレートを変化させてもよい。そして出力データ９やレートについての情報を表す状態出力信号１９をコントローラー３の外部に出力してもよい。さらに、レートを変化させた場合に、内部信号１８によってレジスター部１２のステータスレジスターを更新し、コントローラー３の外部にレートの状態を知らせてもよい。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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る。例えば、レジスター部１２が第１の閾値、第２の閾値、判定時間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を用いてこれらの値を設定してもよい。
【００７５】
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、コントローラー３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。
【００７６】
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。例えば、電源生成部２５は、センサーモジュール２のセンサー群４Ａ〜４Ｃ（図１参照）のうち、一部動作モードで動作するセンサー用とその他のセンサー用の電源を別々に用意し、動作モードが一部動作モードである場合には、動作しないセンサーへの電源供給を止めてもよい。
【００７７】
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つのモーションセンサーで構成されているとして、モード制御信号７Ｂの変化について説明する。なお、ＣａｌｃＥｎはデータ生成部１４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。
【００７８】
制御部１３は、レジスター部１２から閾値情報１６として第１の閾値、第２の閾値を取得する。そして、この例ではモーションセンサー出力信号であるセンサーモジュール出力信号７Ａと比較を行い、モード制御信号７Ｂを生成する。
【００７９】
なお、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。
【００８０】
さらに、データ生成部１４が含まれる場合には、データ生成部１４はモード制御信号７Ｂによって出力データ９を生成するレートを定め、定められたレートに応じてＣａｌｃＥｎを制御してもよい。また、必要な演算パラメーター８を読み込んでもよい。
【００８１】
ここでは、制御部１３が出力するモード制御信号７Ｂの変化を説明し、出力データ９の生成については後の実施例で説明する。
【００８２】
時刻ｔ０において、センサーモジュールの動作モードは全部動作モードである。制御部１３は、全部動作モードにおいて、モーションセンサー出力信号（この例ではセンサーモジュール出力信号７Ａと同一）と第１の閾値とを比較する。そして、判定時間において第１の閾値よりも小さければ、センシング装置１００が動作していないと判断して、一部動作モードへと移行する。
【００８３】
センサーモジュール出力信号７Ａとして、逐次比較型のＡＤＣ６で変換された３つのモーションセンサー４Ａ、４Ｂ、４Ｃからの出力に基づく信号が順に得られる。例えば、Ａ０はモーションセンサー４Ａからのデータであり（時刻ｔ０）、Ｂ０、Ｃ０はそれぞれモーションセンサー４Ｂ、４Ｃからのデータである（時刻ｔ１、ｔ２）。全部動作モードにおいては、モーションセンサー４Ａ、４Ｂ、４Ｃからの出力に基づく信号が１クロック毎に繰り返される。
【００８４】
この例では、前記の通り判定時間は３クロック分の時間である。時刻ｔ０〜ｔ３において、制御部１３は、データＡ０〜Ｃ０のそれぞれが第１の閾値よりも小さければ、モード制御信号７Ｂによってセンサーモジュールの動作モードを一部動作モードに移行させ、条件を満たさなければ全部動作モードを継続させる。この例では、データＡ０〜Ｃ０、Ａ１〜Ｃ１は条件を満たさないが、データＡ２〜Ｃ２は第１の閾値よりも小さいので、制御部１３は、その後に制御信号７Ｂによって動作モードを一部動作モードに移行させている（時刻ｔ４）。
【００８５】
なお、別の手法で動作モードの判定を行ってもよい。例えば、時刻ｔ０〜ｔ３においては、得られたデータＡ０〜Ｃ０の平均値（（Ａ０＋Ｂ０＋Ｃ０）／３）と第１の閾値とを比較して動作モードを判定してもよい。その後は、平均値（（Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１）／３）、（（Ａ２＋Ｂ２＋Ｃ２）／３）のように求めて、比較を行ってもよい。
【００８６】
センサーモジュールの動作モードが一部動作モードになると、モーションセンサー４Ｂ、４Ｃは停止して、低消費電力状態になる。このとき、全部動作モードへの切り替えを判断するために、モーションセンサー４Ａの出力に基づく信号（Ａ３、Ａ４、Ａ５）が用いられる。図４のように、時刻ｔ４で１クロック分のデータＡ３が入力され、時刻ｔ５〜ｔ６では新たなデータは入力されない。一部動作モードでは、センサーモジュール出力信号７Ａとして、間引かれたデータ入力が行われてもよい。
【００８７】
そして、モーションセンサー４Ａからのデータ（Ａ３、Ａ４、Ａ５）を１つずつ第２の閾値と比較し、第２の閾値よりも大きければ、センシング装置１００が動作していると判断して、全部動作モードへと移行する。この例では、データＡ５は第２の閾値よりも大きく、時刻ｔ７以降は再び全部動作モードとなる。ここで、第２の閾値は第１の閾値よりも大きな値か、同じ値に設定されているものとする。
【００８８】
なお、この例ではセンサー４Ａ〜４Ｃがモーションセンサーであるとして説明したが、センサー４Ｂ、４Ｃがモーションセンサー以外のセンサーであっても一部動作モードにおける波形図（時刻ｔ４〜ｔ７）は同様である。また、この例では、３クロックのアラインメントがとられて時刻ｔ７で全部動作モードへと移行しているが、データＡ５を比較した直後に全部動作モードへと移行してもよい。
【００８９】
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実施形態の制御部１３は図５に従ってセンサーモジュール２の動作モードを切り替える。
【００９０】
まず、制御部１３が動作モードの切り替えの判断に用いる判定時間、閾値について初期設定がされる（Ｓ０１）。初期設定とは、例えばセンシング装置１００の起動時にＲＯＭ２２から判定時間や閾値がレジスター部１２の所定のレジスターに格納されることでもよいし、ユーザーが入力部２３を経由して判定時間や閾値を所定のレジスターに書き込むことでもよい。この例では、動作モードの切り替えの判断に用いられる閾値は同じ値（第１の閾値と第２の閾値が等しいため閾値と表現する）であるとして説明するが、全部動作モードから一部動作モードへの切り替えの際には第１の閾値が用いられ、逆の切り替えの際には別の値の第２の閾値が用いられてもよい。
【００９１】
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。
【００９２】
ここで、動作モードの確認が行われて（Ｓ０３）、動作モード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は起動時に全部動作モードとなっているとする（Ｓ０３Ｙ）。
【００９３】
そして、一部動作モードに移行するか否かの判断に用いるデータの取得が、判定時間が経過するまで（Ｓ０５Ｎ）繰り返し行われる（Ｓ０４）。判定時間が経過すると（Ｓ０５Ｙ）取得されたデータに基づいて動作モードの切り替えの判断がされる。取得データの全てが閾値未満であれば（Ｓ０６Ｙ）、センシング装置１００は動いていないものと判断され、センサーモジュール２の動作モードが一部動作モードに設定される（Ｓ０７）。取得されたデータのうち１つでも閾値以上のものがあればセンシング装置１００が通常動作している可能性があるとして、センサーモジュールの動作モードは全部動作モードのままである（Ｓ０６Ｎ）。
【００９４】
一方、センシング装置１００が一部動作モードである場合には（Ｓ０３Ｎ）、１つのデータが取得された後（Ｓ０９）、直ちにそのデータが閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０）。閾値以上である場合には（Ｓ１０Ｙ）、センシング装置１００が通常動作を再開したと判断し、直ちに全部動作モードに復帰するように設定を行う（Ｓ１１）。閾値未満である場合には、一部動作モードのままで低消費電力状態を継続する（Ｓ１０Ｎ）。
【００９５】
取得されたデータに基づいて、動作モードの切り替えの判断がされた後に、プログラムあるいはユーザーによる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）。
【００９６】
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態について図６〜図１１を参照して説明する。第２実施形態では、第１実施形態の構成に加えて補助センサーモジュールを用いる。補助センサーモジュールを用いることで、センサーモジュールの動作モードを、センサー群の少なくとも一部を停止させる停止動作モードとすることができ、このときに消費電力を抑えることができる。ここで、補助センサーモジュールとしては廉価なセンサーを選択可能であり、コスト増大の問題は生じない。そして、センサーモジュールのセンサー群がモーションセンサーを含まない場合でも設計変更せずに低消費電力を実現することができる。
【００９７】
２．１．補助センサーモジュールの構成
図６は、センシング装置１００Ａの一部１Ａのブロック図である。図６を用いて本実施形態おける補助センサーモジュール２０２を説明する。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。
【００９８】
本発明のセンシング装置１００Ａは、少なくともセンサーモジュール２とコントローラー３Ａと補助センサーモジュール２０２とを含む。
【００９９】
補助センサーモジュール２０２は、少なくとも１つのモーションセンサーを含み、図６では、センサー２０４がモーションセンサーである。補助センサーモジュール２０２は、信号増幅などを行うアナログフロントエンド（ＡＦＥ）２０５、アナログ量をデジタル値に変換するＡＤコンバーター（ＡＤＣ）２０６を含む。
【０１００】
ＡＤＣ２０６から出力される補助センサーモジュール出力信号２０７Ａは、センサー２０４の出力に基づく信号であり、コントローラー３Ａに出力される。なお、コントローラー３Ａからの停止指示信号２０７Ｂは、センサーモジュール２へのモード制御信号７Ｂとは独立した信号である。そして、停止指示信号２０７Ｂによって、コントローラー３Ａは補助センサーモジュール２０２の構成要素の全て又は一部を停止させたり（停止モード）、動作させたり（動作モード）できる。
【０１０１】
補助センサーモジュール２０２は、センサーモジュール２に比べて機能を削ったモジュールであってもよい。そして、低消費電力であって、価格も低廉であることが好ましい。補助センサーモジュール２０２を用いることで、以下のように、既存のセンサーモジュール２について設計変更等をすることなく、センシング装置１００Ａの低消費電力化を実現することができる。
【０１０２】
本実施形態では、コントローラー３Ａは第１実施形態の一部動作モードに代えて停止動作モードへと切り替える。停止動作モードでは、このとき、コントローラー３Ａは、センサーモジュール２のセンサー群は停止させて、補助センサーモジュール２０２のモーションセンサーからの信号に基づいて制御を行う。停止動作モードでは、センサーモジュール２ではなく補助センサーモジュール２０２を動作させるので、消費電力が小さくなる。
【０１０３】
ここで、補助センサーモジュール２０２は、常に動作し続けていてもよい。コントローラー３Ａは補助センサーモジュール出力信号２０７Ａだけに基づいて動作モードの切り替えの判断を行う。この場合、センサーモジュール２のセンサー群がモーションセンサーを全く含まない場合にも対応が可能である。
【０１０４】
一方、センサーモジュール２のセンサー群が少なくとも１つのモーションセンサーを含んでいる場合には、コントローラー３Ａは全部動作モードでは補助センサーモジュール２０２の動作を停止させて（停止モード）、更に消費電力を抑えてもよい。全部動作モードにおいては、第１実施形態のようにセンサーモジュール出力信号７Ａによって、コントローラー３Ａが動作モードの切り替えを判断できるからである。
【０１０５】
２．２．コントローラーの構成
図７は、第２実施形態におけるコントローラー３Ａのブロック図である。なお、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。
【０１０６】
コントローラー３Ａの構成は図２とほぼ同じである。ただし、制御部１３Ａはセンサーモジュール出力信号７Ａだけでなく、補助センサーモジュール出力信号２０７Ａも受け取る。
【０１０７】
また、制御部１３Ａは、モード制御信号７Ｂだけでなく、補助センサーモジュール２０２の構成要素の全て又は一部を停止させたり、動作させたりする停止指示信号２０７Ｂも出力する。停止指示信号２０７Ｂは、信号レベルがＬＯのときは停止を指示し、ＨＩのときは動作を指示するような信号であってもよい。
【０１０８】
２．３．センシング装置の全体構成
図８は、第２実施形態におけるセンシング装置１００Ａを示す図である。図３と同じ要素には同じ番号を付しており、説明は省略する。第１実施形態との違いは、補助センサーモジュール２０２が追加されたことである。
【０１０９】
２．４．波形図の説明
図９〜図１０は、第２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６〜図８と対応している。表記の仕方などは図４と同じであり、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図９は、補助センサーモジュール２０２が常に動作し続けている場合の波形図の例である。制御部１３Ａは補助センサーモジュール出力信号２０７Ａに基づいて動作モードの切り替えの判断を行う。停止指示信号２０７Ｂは、信号レベルがＬＯのときは補助センサーモジュール２０２に停止を指示し、ＨＩのときは動作を指示する。図９では、ＨＩのままであり、補助センサーモジュール２０２は動作し続ける。
【０１１１】
制御部１３Ａは、図４と同じように、レジスター部１２から閾値情報１６として第１の閾値、第２の閾値を取得する。そして、この例では補助センサーモジュール出力信号２０７Ａと比較を行い、モード制御信号７Ｂを生成する。なお、カウント値１５は、判定時間を示すために０〜２を繰り返す。
【０１１２】
さらに、データ生成部１４が含まれる場合には、データ生成部１４はモード制御信号７Ｂによって出力データ９を生成するレートを定め、定められたレートに応じてＣａｌｃＥｎを制御してもよい。また、必要な演算パラメーター８を読み込んでもよい。
【０１１３】
ここでは、制御部１３Ａが出力するモード制御信号７Ｂの変化を説明し、出力データ９の生成については後の実施例で説明する。
【０１１４】
時刻ｔ０〜ｔ４では動作モードが全部動作モードである。この間、１クロック毎にセンサー４Ａ、４Ｂ、４Ｃからの出力に基づく信号が順に得られることは第１実施例と同じである（例えばｔ０、ｔ１、ｔ２）。ここで、センサー４Ａ、４Ｂ、４Ｃのすべてがモーションセンサー以外のセンサーであってもよい。制御部１３Ａは、補助センサーモジュール出力信号２０７ＡのデータＤ０、Ｄ１、Ｄ２と第１の閾値とを比較する。図９では、データＤ０、Ｄ１は第１の閾値以上であるが、データＤ２は第１の閾値よりも小さいため、その後の動作モードが停止動作モードに切り替わっている（時刻ｔ４）。
【０１１５】
停止動作モード時には、センサー群の一部が停止しているため、センシング装置１００Ａの消費電力は小さくなる（時刻ｔ４〜ｔ７）。制御部１３Ａは、補助センサーモジュール出力信号２０７ＡのデータＤ３、Ｄ４、Ｄ５と第２の閾値とを比較する。そして、補助センサーモジュール出力信号２０７ＡのデータＤ５が第２の閾値よりも大きいため、その後に動作モードが全部動作モードに切り替わる（時刻ｔ７）。
【０１１６】
この例では、コントローラー３Ａは、動作モードの切り替えの判断に補助センサーモジュール出力信号２０７Ａのみを用いるので、前記のように、センサーモジュール２のセンサー群の中にはモーションセンサーが含まれていなくてもよいことを特徴とする。
【０１１７】
図１０は、補助センサーモジュール２０２がセンサーモジュール２と排他的に動作する場合の波形図の例である。センサーモジュール２のセンサー群が少なくとも１つのモーションセンサーを含んでいる場合、全部動作モードにおいては補助センサーモジュール２０２を停止させることができる。そのため、更に消費電力を抑えることが可能である。図１０の信号は図９と同じであり、説明を省略する。
【０１１８】
コントローラー３Ａは、全部動作モード（時刻ｔ０〜ｔ４）では、センサーモジュール２のセンサー群に含まれるモーションセンサーからの信号に基づいて、動作モードの切り替えを判断する。例えば、センサー４Ｃはモーションセンサーであり、データＣ２が第１の閾値よりも小さいため、その後に動作モードが停止動作モードに切り替わっている（時刻ｔ４）。
【０１１９】
この例では、停止動作モード時にセンサーモジュール２のセンサー群の全部が停止しており、センシング装置１００Ａの消費電力を最も小さくできる（時刻ｔ４〜ｔ７）。そして、その間は補助センサーモジュール出力信号２０７Ａが動作モードの判断に用いられ、補助センサーモジュール出力信号２０７ＡのデータＤ５が第２の閾値よりも大きいため、その後に動作モードが全部動作モードに切り替わっている（時刻ｔ７）。なお、停止指示信号２０７Ｂは、この例ではモード制御信号７Ｂに連動して、補助センサーモジュール２０２の動作と停止を切り替えている。
【０１２０】
２．５．フローチャート
図１１は、第２実施形態におけるフローチャートを示す。第２実施形態の制御部１３Ａは図１１に従ってセンサーモジュール２の動作モードを切り替える。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。
【０１２１】
まず、コントローラー３Ａが動作モードの切り替えの判断に用いる判定時間、閾値について初期設定がされる（Ｓ０１Ａ）。この例では、全部動作モードから停止動作モードへの切り替えの際には第１の閾値が用いられ、逆の切り替えの際には別の第２の閾値が用いられるとする。また、図１０の波形図に対応した、センサーモジュール２と補助センサーモジュール２０２との排他的動作が行われるものとして説明する。
【０１２２】
全部動作モードの場合（Ｓ０３Ｙ）、停止動作モードに移行するか否かの判断材料を得るために、判定時間が経過するまで（Ｓ０５Ｎ）繰り返しデータの取得が行われる（Ｓ０４Ａ）。ここでのデータは、センサーモジュール２が含むモーションセンサーの出力を指す。
【０１２３】
判定時間が経過すると（Ｓ０５Ｙ）取得されたデータに基づいて動作モードの切り替えの判断がされる。取得データの全てが第１の閾値未満であれば（Ｓ０６ＡのＹ）、センシング装置１００Ａは動いていないものと判断され、センサーモジュール２の動作モードが停止動作モードに設定される（Ｓ０７Ａ）。取得されたデータのうち１つでも第1の閾値以上のものがあればセンシング装置１００Ａが通常動作している可能性があるとして、センサーモジュールの動作モードは全部動作モードのままである（Ｓ０６ＡのＮ）。
【０１２４】
一方、センシング装置１００Ａが停止動作モードである場合には（Ｓ０３Ｎ）、補助センサーモジュール２０２からのデータが取得された後（Ｓ０９Ａ）、直ちにそのデータが第２の閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０Ａ）。第２の閾値以上である場合には（Ｓ１０ＡのＹ）、センシング装置１００Ａが通常動作を再開したと判断し、直ちに全部動作モードに復帰するように設定を行う（Ｓ１１）。閾値未満である場合には、停止動作モードのままで低消費電力状態を継続する（Ｓ１０ＡのＮ）。
【０１２５】
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）。
【０１２６】
３．第３実施形態
本発明の第３実施形態について図１〜図４、図９〜図１０、図１２を参照して説明する。第３実施形態では、データ生成部が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。このとき、モード制御信号に基づいて出力データを生成するレートを切り替えることで、更に電力消費を小さくすることを特徴とする。
【０１２７】
３．１．センシング装置の主要な構成
第３実施形態におけるセンシング装置はデータ生成部を必ず備えるが、他は第１実施形態、又は第２実施形態と同じであってもよい。ここでは第１実施形態と同じ構成であるとして説明する。センシング装置１００の一部の構成は図１であり、コントローラー３の構成は図２である。第３実施形態においては、コントローラー３はデータ生成部１４を必ず含み、出力データ９をあるレートで出力する。
【０１２８】
データ生成部１４は、ＲＡＭ２１やＲＯＭ２２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と出力データを生成するための演算を行う。
【０１２９】
ここで、出力データを生成するのに用いられる信号はセンサー群の出力の全てを対象とする。この点、センサー群のうちモーションセンサーからの出力のみを対象として、動作モードを切り替える制御部１３とは異なっている。
【０１３０】
データ生成部１４は通常動作時において、センシング装置１００に必要とされる間隔（通常のレート）で出力データ９を出力する。しかし、センシング装置１００を含む機器等が動作していないと判断した場合には、通常のレートで出力データ９を出力する必要性は少ない。そこで、本実施形態では、センサーモジュール２が全部動作モード以外で動作している場合には、通常のレートよりも低いレートで出力データ９を出力することで消費電力を抑える。このとき、現在のレートについての情報を示す状態出力信号１９を出力してもよい。
【０１３１】
なお、センサーモジュール２の動作モードが変化することで、センサーモジュール出力信号７Ａの内容も変化する。そのため、データ生成部１４では出力データ９のレートの変更と共に、演算処理の内容を変化させてもよい。
【０１３２】
データ生成部１４は、具体的には、制御部１３からのモード制御信号７Ｂに基づいてレートを調整する。このとき、モード制御信号７Ｂのみでなく、動作モードが切り替わってからの経過時間等に応じてレートを多段階に調整してもよい。さらに、制御部１３の機能の一部を含み、モード制御信号７Ｂによらずとも、データ生成部１４自体がモーションセンサーからの信号に基づいてレートの調整を行ってもよい。
【０１３３】
３．２．センシング装置の全体構成
第３実施形態におけるセンシング装置１００の構成は、例えば、図３である。コントローラー３に含まれるデータ生成部１４から出力された出力データ９や状態出力信号１９は、バス２６を経由して出力部２４から出力信号２７として出力されてもよい。
【０１３４】
３．３．波形図の説明
図４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。
【０１３５】
データ生成部１４はモード制御信号７Ｂによって出力データ９を生成するレートを定め、定められたレートに応じてＣａｌｃＥｎを制御する。また、必要な演算パラメーター８を読み込んで演算を行う。ここで、ＣａｌｃＥｎはデータ生成部１４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。
【０１３６】
この例では、出力データ９はセンサーモジュール出力信号７Ａと演算パラメーター８との積であるとする。また、出力データ９はデータ生成部１４の内部信号ＣａｌｃＥｎがイネーブルである場合に生成され、出力データ９はレジスター出力であるとする。
【０１３７】
この例において、データ生成部１４は、全部動作モードでは１クロック毎に出力データ９を生成する（時刻ｔ０〜ｔ４）。一方、一部動作モードではセンサーモジュール出力信号７Ａが入力されるときに限って出力データ９を生成する（例えば、時刻ｔ４〜ｔ５）。一部動作モードにおいては、出力データ９を生成しない期間（例えば、時刻ｔ５〜ｔ６）の存在により出力レートが低くなっているので、消費電力が抑えられる（時刻ｔ４〜ｔ７）。
【０１３８】
なお、一部動作モードでなく停止動作モードを用いる場合でも同様である。例えば、図９と図１０において、動作モードが停止動作モードである場合にも（時刻ｔ４〜ｔ７）、センサーモジュール出力信号７Ａが入力されるときに限って出力データ９を生成する。そのため、停止動作モードにおいては、出力レートが低くなっているので消費電力が抑えられる。なお、図１０の例では、停止動作モードにおいて（時刻ｔ４〜ｔ７）、センサーモジュールのセンサー群の全てが停止しており、出力データ９は生成されない。
【０１３９】
３．４．フローチャート
図１２は、第３実施形態におけるフローチャートを示す。なお、図５、図１１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。
【０１４０】
第３実施形態のデータ生成部１４は、出力データ９を図１２に従って定められるレートで出力する。また、そのレートに応じて内部の演算処理の内容を調整してもよい。この例では、センサーモジュール２の動作モードと出力データ９のレートの切り替えとが連動するため、データ生成部１４における制御を単純化することが可能である。
【０１４１】
まず、レートについて初期設定がされる（Ｓ０１Ｂ）。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、それよりも低いレートである第２のレートとが定められる。
【０１４２】
動作モードが全部動作モードの場合（Ｓ０３Ｙ）には、センシング装置１００は通常動作をしていると判断され、第１のレートに設定される（Ｓ２７）。
【０１４３】
一方、動作モードが全部動作モードでない場合（Ｓ０３Ｎ）には、センシング装置１００は動いていないものと判断され、消費電力を抑えるように、第２のレートに設定される（Ｓ３１）。
【０１４４】
その後、終了指示がなければＳ０３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）。
【０１４５】
４．センシング装置の内部状態の通知
第３の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１３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コントローラー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３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。
【０１４６】
４．１．ステータスレジスター
図１３は、第３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、センシング装置内の制御部とは異なる、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を意味する。
【０１４７】
センシング装置１００のコントローラー３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。
【０１４８】
データ生成部１４は、レートを変更する場合には、内部信号１８（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。
【０１４９】
４．２．専用出力信号
また、データ生成部１４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。
【０１５０】
４．３．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、データ生成部１４は、ステータスレジスターの更新と同時に、出力信号２７として割り込み信号を発生してもよい。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時にのみ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。
【０１５１】
なお、出力信号２７は、レートに関する信号だけでなく、モード制御信号等も含んでいてもよい。
【０１５２】
５．適用例
本発明の適用例について図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を参照して説明する。前記のセンシング装置１００、１００Ａは、様々な電子機器に適用され得る。
【０１５３】
図１４（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。
【０１５４】
図１４（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。
【０１５５】
図１４（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。
【０１５６】
本実施形態のセンシング装置を図１４（Ａ）〜図１４（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場合には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。
【０１５７】
６．その他
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とコントローラー３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。例えば、全部動作モード以外の場合に、特定の方向への移動や加速等を検出するように多次元センサーのうち一部の方向のみが動作してもよい。
【０１５８】
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】
【０１５９】
１…センシング装置の一部、１Ａ…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、３Ａ…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…モード制御信号、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…制御部、１３Ａ…制御部、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、１８…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、１００…センシング装置、１００Ａ…センシング装置、２０２…補助センサーモジュール、２０４…センサー、２０５…アナログフロントエンド（ＡＦＥ）、２０６…ＡＤコンバーター（ＡＤＣ）、２０７Ａ…補助センサーモジュール出力信号、２０７Ｂ…停止指示信号、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】
2012026824.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４】
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【図９】
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【図１０】
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