(57)【要約】  センシング方法は、（ａ）レーダセンサ（８）により受信される特定の検知領域（４）からの第１のセンサ信号を用いて、特定の検知領域（４）に対象物（６）が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行うステップと、（ｂ）前記（ａ）において第１のセンシングにより特定の検知領域（４）に対象物（６）が存在すると検知された際に、第１のセンシングを継続して行うとともに、レーダセンサ（８）から特定の検知領域（４）に向けて送信され且つ第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を用いて、対象物（６）の動作を検知する第２のセンシングを行うステップと、（ｃ）前記（ｂ）において第１のセンシングにより特定の検知領域（４）に対象物（６）が存在しないと検知された際に、第２のセンシングを停止するとともに、第１のセンシングを継続して行うステップとを含む。
2020049648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサを用いて特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング方法であって、
（ａ）前記センサにより受信される前記特定の検知領域からの第１のセンサ信号を用いて、前記特定の検知領域に前記対象物が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行うステップと、
（ｂ）前記（ａ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知された際に、前記第１のセンシングを継続して行うとともに、前記センサから前記特定の検知領域に向けて送信され且つ前記第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を用いて、前記対象物の動作を検知する第２のセンシングを行うステップと、
（ｃ）前記（ｂ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知された際に、前記第２のセンシングを停止するとともに、前記第１のセンシングを継続して行うステップと、を含む
センシング方法。
【請求項２】
前記センサは、前記第１のセンサ信号及び前記第２のセンサ信号を送受信するレーダセンサであり、
前記第１のセンサ信号及び前記第２のセンサ信号の各々は、連続波を周波数変調したＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーダ信号である
請求項１に記載のセンシング方法。
【請求項３】
前記第１のセンシングでは、前記第１のセンサ信号が第１のセンシング時間を単位として前記センサから送信され、
前記第２のセンシングでは、前記第２のセンサ信号が前記第１のセンシング時間よりも短い第２のセンシング時間を単位として前記センサから送信される
請求項２に記載のセンシング方法。
【請求項４】
前記第１のセンサ信号は、前記第１のセンシング時間において少なくとも１つのチャープ波形を含むＦＭＣＷ信号であり、
前記第２のセンサ信号は、前記第２のセンシング時間において少なくとも１つのチャープ波形を含むＦＭＣＷ信号である
請求項３に記載のセンシング方法。
【請求項５】
前記第１のセンシングでは、前記第１のセンサ信号が第１の変調帯域で変調されて前記センサから送信され、
前記第２のセンシングでは、前記第２のセンサ信号が前記第１の変調帯域よりも広い第２の変調帯域で変調されて前記センサから送信される
請求項２に記載のセンシング方法。
【請求項６】
前記第１のセンシングでは、
前記センサから送信された前記第１のセンサ信号と、前記センサで受信された前記第１のセンサ信号の反射信号とを合成することによりビート信号を生成し、
前記ビート信号の信号強度が閾値以上である場合に、前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知する
請求項２〜５のいずれか１項に記載のセンシング方法。
【請求項７】
前記第１のセンシングでは、前記ビート信号のビート周波数が前記特定の検知領域に対応して定められた所定の周波数範囲に含まれない場合には、前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知する
請求項６に記載のセンシング方法。
【請求項８】
前記センサは、
前記第１のセンサ信号としての赤外線を受信する赤外線センサと、
ＦＭＣＷレーダ信号である前記第２のセンサ信号を送受信するレーダセンサと、を含む
請求項１に記載のセンシング方法。
【請求項９】
特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング装置であって、
前記特定の検知領域からの第１のセンサ信号を受信し、前記第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を前記特定の検知領域に向けて送信するセンサと、
前記センサを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
（ａ）前記第１のセンサ信号を用いて、前記特定の検知領域に前記対象物が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行い、
（ｂ）前記（ａ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知した際に、前記第１のセンシングを継続して行うとともに、前記第２のセンサ信号を用いて、前記対象物の動作を検知する第２のセンシングを行い、
（ｃ）前記（ｂ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知した際に、前記第２のセンシングを停止するとともに、前記第１のセンシングを継続して行う
センシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング方法及びセンシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のセンシング装置では、複数のアンテナで受信したレーダ信号を周波数解析し、その後の信号処理により遠距離検知と近距離検知とを実現する。【０００３】
遠距離検知では、複数の受信信号（レーダ信号）を周波数解析した結果を複素数として加算することにより、対象物の存在を検知する。一方、近距離検知では、複数の受信信号を周波数解析した結果を振幅として加算することにより、対象物の存在を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５７１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、対象物の動作を精度良く検知するためには、レーダ信号の距離や速度等の検知分解能を高く設定する必要がある。一方、比較的広い検知範囲で対象物の存在を検知するためには、センシング時のサンプリングデータ数を増やす、又は、検知精度を粗くして検知距離を延ばす必要がある。【０００６】
しかしながら、上述した従来のセンシング装置では、遠距離検知及び近距離検知はともに同じサンプリング信号を用いるため、検知分解能は遠距離検知と近距離検知とで同じである。そのため、遠距離検知及び近距離検知の両方に適した検知範囲及び検知分解能を設定することができないという課題が生じる。【０００７】
本発明は、特定の検知領域における対象物の存在及び動作をともに精度良く検知することができるセンシング方法及びセンシング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るセンシング方法は、センサを用いて特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング方法であって、（ａ）前記センサにより受信される前記特定の検知領域からの第１のセンサ信号を用いて、前記特定の検知領域に前記対象物が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行うステップと、（ｂ）前記（ａ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知された際に、前記第１のセンシングを継続して行うとともに、前記センサから前記特定の検知領域に向けて送信され且つ前記第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を用いて、前記対象物の動作を検知する第２のセンシングを行うステップと、（ｃ）前記（ｂ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知された際に、前記第２のセンシングを停止するとともに、前記第１のセンシングを継続して行うステップと、を含む。【０００９】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係るセンシング方法等によれば、特定の検知領域における対象物の存在及び動作をともに精度良く検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係るセンシング装置による第１のセンシング及び第２のセンシングを説明するための概念図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係るセンシング装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係るセンシング装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施の形態１に係るセンシング装置における存在検知モード及び動作検知モードを説明するためのタイミングチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、実施の形態１に係る第１のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施の形態１に係る第２のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。
【図６】図６は、実施の形態１に係る第１のセンサ信号のビート信号の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、実施の形態２に係るセンシング装置の構成を示すブロック図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施の形態２に係る第１のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施の形態２に係る第２のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。
【図９】図９は、実施の形態３に係るセンシング装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態３に係るセンシング装置における存在検知モード及び動作検知モードを説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一態様に係るセンシング方法は、センサを用いて特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング方法であって、（ａ）前記センサにより受信される前記特定の検知領域からの第１のセンサ信号を用いて、前記特定の検知領域に前記対象物が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行うステップと、（ｂ）前記（ａ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知された際に、前記第１のセンシングを継続して行うとともに、前記センサから前記特定の検知領域に向けて送信され且つ前記第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を用いて、前記対象物の動作を検知する第２のセンシングを行うステップと、（ｃ）前記（ｂ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知された際に、前記第２のセンシングを停止するとともに、前記第１のセンシングを継続して行うステップと、を含む。
【００１３】
本態様によれば、第１のセンシングでは、第１のセンサ信号が用いられ、第２のセンシングでは、第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号が用いられる。これにより、第２のセンシングにおける第２のセンサ信号の検知分解能は、第１のセンシングにおける第１のセンサ信号の検知分解能よりも高くなる。その結果、特定の検知領域における対象物の存在及び動作をともに精度良く検知することができる。また、第１のセンシング及び第２のセンシングをともに行っている状態で、例えば対象物が特定の検知領域から外部に出て行った場合に、第２のセンシングを停止するとともに、第１のセンシングを継続して行う。これにより、例えば対象物が特定の検知領域に再び入ってきた場合に、第２のセンシングをスムーズに再開することができる。
【００１４】
例えば、前記センサは、前記第１のセンサ信号及び前記第２のセンサ信号を送受信するレーダセンサであり、前記第１のセンサ信号及び前記第２のセンサ信号の各々は、連続波を周波数変調したＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーダ信号であるように構成してもよい。
【００１５】
本態様によれば、ＦＭＣＷレーダ信号である第１のセンサ信号を用いて第１のセンシングを行うことができ、ＦＭＣＷレーダ信号である第２のセンサ信号を用いて第２のセンシングを行うことができる。
【００１６】
例えば、前記第１のセンシングでは、前記第１のセンサ信号が第１のセンシング時間を単位として前記センサから送信され、前記第２のセンシングでは、前記第２のセンサ信号が前記第１のセンシング時間よりも短い第２のセンシング時間を単位として前記センサから送信されるように構成してもよい。
【００１７】
例えば、前記第１のセンサ信号は、前記第１のセンシング時間において少なくとも１つのチャープ波形を含むＦＭＣＷ信号であり、前記第２のセンサ信号は、前記第２のセンシング時間において少なくとも１つのチャープ波形を含むＦＭＣＷ信号であるように構成してもよい。
【００１８】
本態様によれば、センシング内容に応じて、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各チャープ波形の個数を適宜設定することができる。例えば、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号のいずれか一方が複数のチャープ波形を含む場合には、対象物の動作速度を検知することができる。
【００１９】
例えば、前記第１のセンシングでは、前記第１のセンサ信号が第１の変調帯域で変調されて前記センサから送信され、前記第２のセンシングでは、前記第２のセンサ信号が前記第１の変調帯域よりも広い第２の変調帯域で変調されて前記センサから送信されるように構成してもよい。
【００２０】
例えば、前記第１のセンシングでは、前記センサから送信された前記第１のセンサ信号と、前記センサで受信された前記第１のセンサ信号の反射信号とを合成することによりビート信号を生成し、前記ビート信号の信号強度が閾値以上である場合に、前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知するように構成してもよい。
【００２１】
本態様によれば、ビート信号の信号強度と閾値とを比較することにより、特定の検知領域に対象物が存在するか否かを容易に検知することができる。
【００２２】
例えば、前記第１のセンシングでは、前記ビート信号のビート周波数が前記特定の検知領域に対応して定められた所定の周波数範囲に含まれない場合には、前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知するように構成してもよい。
【００２３】
本態様によれば、特定の検知領域における対象物の存在を精度良く検知することができる。
【００２４】
例えば、前記センサは、前記第１のセンサ信号としての赤外線を受信する赤外線センサと、ＦＭＣＷレーダ信号である前記第２のセンサ信号を送受信するレーダセンサと、を含むように構成してもよい。
【００２５】
本態様によれば、赤外線である第１のセンサ信号を用いて第１のセンシングを行うことができ、ＦＭＣＷレーダ信号である第２のセンサ信号を用いて第２のセンシングを行うことができる。
【００２６】
また、本発明の一態様に係るセンシング装置は、特定の検知領域における対象物の存在及び動作を検知するセンシング装置であって、前記特定の検知領域からの第１のセンサ信号を受信し、前記第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を前記特定の検知領域に向けて送信するセンサと、前記センサを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、（ａ）前記第１のセンサ信号を用いて、前記特定の検知領域に前記対象物が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行い、（ｂ）前記（ａ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在すると検知した際に、前記第１のセンシングを継続して行うとともに、前記第２のセンサ信号を用いて、前記対象物の動作を検知する第２のセンシングを行い、（ｃ）前記（ｂ）において前記第１のセンシングにより前記特定の検知領域に前記対象物が存在しないと検知した際に、前記第２のセンシングを停止するとともに、前記第１のセンシングを継続して行う。
【００２７】
本態様によれば、第１のセンシングでは、第１のセンサ信号が用いられ、第２のセンシングでは、第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号が用いられる。これにより、第２のセンシングにおける第２のセンサ信号の検知分解能は、第１のセンシングにおける第１のセンサ信号の検知分解能よりも高くなる。その結果、特定の検知領域における対象物の存在及び動作をともに精度良く検知することができる。また、制御部が第１のセンシング及び第２のセンシングをともに行っている状態で、例えば対象物が特定の検知領域から外部に出て行った場合に、制御部は、第２のセンシングを停止するとともに、第１のセンシングを継続して行う。これにより、例えば対象物が特定の検知領域に再び入ってきた場合に、第２のセンシングをスムーズに再開することができる。
【００２８】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２９】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３０】
また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００３１】
（実施の形態１）
［１−１．センシング装置の構成］
まず、図１及び図２を参照しながら、実施の形態１に係るセンシング装置２の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係るセンシング装置２による第１のセンシング及び第２のセンシングを説明するための概念図である。図２は、実施の形態１に係るセンシング装置２の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示すように、センシング装置２は、特定の検知領域４における対象物６の存在及び動作を検知するための装置である。すなわち、センシング装置２は、第１のセンサ信号（後述する）を用いて特定の検知領域４に対象物６が存在するか否かを検知する第１のセンシングと、第１のセンサ信号とは異なる第２のセンサ信号（後述する）を用いて特定の検知領域４における対象物６の動作を検知する第２のセンシングとを行う。また、センシング装置２では、第１のセンシングのみが行われる存在検知モードと、第１のセンシング及び第２のセンシングがともに行われる動作検知モードとに切り替えられる。なお、図１に示すように、特定の検知領域４は、センシング装置２のレーダセンサ８（後述する）から例えば距離Ｄ（例えば５ｍ）の範囲で略円錐状に広がっている。
【００３３】
センシング装置２は、例えばＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）スピーカ等に搭載されたユーザインタフェースとして適用することができる。この場合、対象物６は、例えばＡＩスピーカを操作するユーザである。ユーザ（対象物６）は、特定の検知領域４に位置した状態でジェスチャを行うことにより、ＡＩスピーカに対して、ジェスチャに対応したＡＩスピーカの操作を指示することができる。例えば、ユーザが左腕を振り上げるジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を上げることができ、ユーザが左腕を振り下ろすジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を下げることができる。
【００３４】
図２に示すように、センシング装置２は、レーダセンサ８（センサの一例）と、デジタルシグナルプロセッサ１０（以下、「ＤＳＰ１０」という）（制御部の一例）とを備えている。
【００３５】
図２に示すように、レーダセンサ８は、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を送受信するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニットである。レーダセンサ８のＲＦ周波数は６０ＧＨｚ帯であるとする。なお、本実施の形態では、レーダセンサ８に用いる周波数を６０ＧＨｚ帯としたが、これには限定されない。２４ＧＨｚ帯又は７９ＧＨｚ帯等、レーダとして使用できる周波数帯であれば任意の周波数帯でもよい。
【００３６】
レーダセンサ８は、周波数掃引回路１２と、送信ユニット１４と、受信ユニット１６とを有している。
【００３７】
周波数掃引回路１２は、ＤＳＰ１０からのチャープ制御信号（後述する）に基づいて、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を生成する。第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各々は、連続波を周波数変調したＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）レーダ信号である。周波数掃引回路１２は、生成した第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を、送信ユニット１４のパワーアンプ１８（後述する）及び受信ユニット１６のＩＱ生成回路２６（後述する）の各々に出力する。
【００３８】
送信ユニット１４は、パワーアンプ１８と、送信アンテナ２０とを有している。
【００３９】
パワーアンプ１８は、周波数掃引回路１２からの第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を増幅させる。
【００４０】
送信アンテナ２０は、パワーアンプ１８からの第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号を、特定の検知領域４に向けて送信する。
【００４１】
受信ユニット１６は、受信アンテナ２２と、ローノイズアンプ２４と、ＩＱ生成回路２６と、直交検波器２８と、ＡＤコンバータ３０とを有している。
【００４２】
受信アンテナ２２は、特定の検知領域４に存在する物体（対象物６を含む）で反射した第１のセンサ信号の反射信号及び第２のセンサ信号の反射信号を受信する。
【００４３】
ローノイズアンプ２４は、受信アンテナ２２で受信された第１のセンサ信号の反射信号及び第２のセンサ信号の反射信号を増幅し、直交検波器２８に出力する。
【００４４】
ＩＱ生成回路２６は、周波数掃引回路１２から受けた第１のセンサ信号より９０°位相差のある第１のセンサ信号のローカル信号を生成し、直交検波器２８に出力する。また、ＩＱ生成回路２６は、周波数掃引回路１２から受けた第２のセンサ信号より９０°位相差のある第２のセンサ信号のローカル信号を生成し、直交検波器２８に出力する。
【００４５】
直交検波器２８は、ＩＱ生成回路２６からの第１のセンサ信号のローカル信号と、ローノイズアンプ２４で増幅された第１のセンサ信号の反射信号とを直交検波することにより、第１のセンサ信号のアナログＩＱデータを生成する。
【００４６】
また、直交検波器２８は、ＩＱ生成回路２６からの第２のセンサ信号のローカル信号と、ローノイズアンプ２４で増幅された第２のセンサ信号の反射信号とを直交検波することにより、第２のセンサ信号のアナログＩＱデータを生成する。
【００４７】
ＡＤコンバータ３０は、入力されたサンプリングクロック信号に基づいて、直交検波器２８からの第１のセンサ信号のアナログＩＱデータを、第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータに変換する。また、ＡＤコンバータ３０は、入力されたサンプリングクロック信号に基づいて、直交検波器２８からの第２のセンサ信号のアナログＩＱデータを、第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータに変換する。ＡＤコンバータ３０は、第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータ及び第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータを、ＤＳＰ１０の信号処理部３２に出力する。
【００４８】
図２に示すように、ＤＳＰ１０は、レーダセンサ８を制御するためのコントロールユニットである。ＤＳＰ１０は、例えば予めインストールされたコード又はハードロジックに基づいて、レーダセンサ８を動作させる。ＤＳＰ１０は、信号処理部３２と、存在検知部３４と、動作検知部３６と、レーダ制御部３８とを有している。なお、信号処理部３２、存在検知部３４、動作検知部３６及びレーダ制御部３８の各処理は、例えばマイクロコンピュータで実行されるようにしてもよい。
【００４９】
信号処理部３２は、レーダセンサ８のＡＤコンバータ３０からの第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を行うことにより、第１のセンサ信号のビート信号を生成する。信号処理部３２は、生成した第１のセンサ信号のビート信号を存在検知部３４に出力する。また、信号処理部３２は、レーダセンサ８のＡＤコンバータ３０からの第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ処理を行うことにより、第２のセンサ信号のビート信号を生成する。信号処理部３２は、生成した第２のセンサ信号のビート信号を動作検知部３６に出力する。こうしたＦＦＴ処理によって、対象物６までの距離や相対速度、到来角等に関する情報を得ることができる。なお、信号処理部３２は、デシメーションフィルタ等でデジタルＩＱデータのサンプリングレートを変更してＦＦＴ処理してもよい。
【００５０】
存在検知部３４は、第１のセンサ信号を用いて、特定の検知領域４に対象物６が存在するか否かを検知する第１のセンシングを行う。具体的には、存在検知部３４は、信号処理部３２からの第１のセンサ信号のビート信号の信号強度と閾値とを比較することにより、特定の検知領域４に対象物６が存在するか否かを検知する。なお、閾値は、各周波数で異なっていてもよく、あるいは、温度や混雑の度合い等のセンシング装置２の周囲環境によって適応的に変化させてもよい。存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在すると検知した場合には、存在検知モードから動作検知モードに切り替えるように指示するための第１のモード切替信号をレーダ制御部３８に出力する。一方、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知した場合には、動作検知モードから存在検知モードに切り替えるように指示するための第２のモード切替信号をレーダ制御部３８に出力する。なお、存在検知部３４は、存在検知モード及び動作検知モードに亘って継続して動作する。
【００５１】
動作検知部３６は、第２のセンサ信号を用いて、特定の検知領域４における対象物６の動作を検知する第２のセンシングを行う。例えば、動作検知部３６は、対象物６の動作を示すビート信号を入力することにより、ビート信号の周波数や位相の変化が予め決められた変化と一致するか否かを判定し、対象物６の動作を検知する。あるいは、動作検知部３６は、ＦＦＴ処理した信号を入力することにより、機械学習を行った学習結果に基づいて、対象物６の動作を検知する。
【００５２】
動作検知部３６は、例えば、ａ）レーダセンサ８から対象物６までの距離、ｂ）レーダセンサ８の正面方向に対する対象物６の角度、及び、ｃ）対象物６の動作速度等を連続的に捉えることにより、対象物６の動作を検知する。具体的には、例えば対象物６が手をレーダセンサ８に対して前後に動かした際には、動作検知部３６は、レーダセンサ８から対象物６の手までの距離が短くなったり長くなったりするのを検知することにより、対象物６の手の動作を検知する。なお、動作検知部３６は、動作検知モードでは動作するが、存在検知モードでは動作しない。
【００５３】
レーダ制御部３８は、存在検知部３４からの第１のモード切替信号に基づいて、存在検知モードから動作検知モードに切り替える。レーダ制御部３８は、動作検知モードでは、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各チャープ波形を制御するためのチャープ制御信号を生成する。また、レーダ制御部３８は、存在検知部３４からの第２のモード切替信号に基づいて、動作検知モードから存在検知モードに切り替える。レーダ制御部３８は、存在検知モードでは、第１のセンサ信号のチャープ波形を制御するためのチャープ制御信号を生成する。レーダ制御部３８は、生成したチャープ制御信号をレーダセンサ８の周波数掃引回路１２に出力する。
【００５４】
また、レーダ制御部３８は、低消費電力化のためにレーダセンサ８の動作をオン・オフさせるための間欠制御信号を、レーダセンサ８に出力してもよい。
【００５５】
［１−２．センシング装置の動作］
次に、図３〜図６を参照しながら、実施の形態１に係るセンシング装置２の動作について説明する。図３は、実施の形態１に係るセンシング装置２の動作の流れを示すフローチャートである。図４は、実施の形態１に係るセンシング装置２における存在検知モード及び動作検知モードを説明するためのタイミングチャートである。図５Ａは、実施の形態１に係る第１のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。図５Ｂは、実施の形態１に係る第２のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。図６は、実施の形態１に係る第１のセンサ信号のビート信号の一例を示すグラフである。
【００５６】
図３に示すように、センシング装置２の動作の開始時には、レーダ制御部３８は、存在検知モードで動作し（Ｓ１０１）、存在検知部３４は、第１のセンシングを開始する（Ｓ１０２）。
【００５７】
図４に示すように、存在検知モードでは、存在検知部３４による第１のセンシングのみが行われる。第１のセンシングでは、第１のセンサ信号が、第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１で、第１のセンシング時間Ｔｃ１を単位として送信アンテナ２０から送信される。なお、第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１は、第１のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信される周期であり、例えばＲｆｒａｍｅ１＝１Ｈｚである。第１のセンシング時間Ｔｃ１は、第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１の逆数である第１のフレームＴｆｒａｍｅ１（＝１／Ｒｆｒａｍｅ１）において、第１のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信される時間であり、例えばＴｃ１＝１ｍｓである。第１のフレームＴｆｒａｍｅ１は、第１のセンサ信号を処理する時間単位である。
【００５８】
なお、第１のフレームＴｆｒａｍｅ１のうち第１のセンシング時間Ｔｃ１の期間では、レーダセンサ８の動作は、レーダ制御部３８からの間欠制御信号に基づいてオンされる。一方、第１のフレームＴｆｒａｍｅ１のうち第１のセンシング時間Ｔｃ１以外の期間では、レーダセンサ８の動作は、レーダ制御部３８からの間欠制御信号に基づいてオフされる。
【００５９】
第１のセンシングでは、第１のセンシング時間Ｔｃ１を比較的長く設定することにより、第１のセンサ信号のＳ／Ｎ比が良くなる。その結果、より遠くの対象物６の存在を検知することができる。
【００６０】
図５Ａに示すように、第１のセンサ信号は、第１のセンシング時間Ｔｃ１において１個のチャープ波形を含んでいる。図５Ａに示す例では、第１のセンサ信号のチャープ波形は、時間とともに周波数がリニアに増加するアップチャープであり、チャープ波形の第１のセンシング時間Ｔｃ１は１ｍｓ、第１の変調帯域ＢＷ１は５００ＭＨｚである。なお、本実施の形態では、第１のセンサ信号のチャープ波形をアップチャープとしたが、これに限定されず、例えば時間とともに周波数がリニアに減少するダウンチャープでもよく、あるいは、アップチャープとダウンチャープとの組み合わせでもよい。
【００６１】
第１のセンシングでは、第１のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信されることにより、特定の検知領域４に存在する物体（対象物６を含む）で反射した第１のセンサ信号の反射信号が受信アンテナ２２で受信される。その後、上述したように、信号処理部３２は、ＡＤコンバータ３０からの第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ処理を行うことにより、第１のセンサ信号のビート信号を生成する。例えば図６に示すように、第１のセンサ信号のビート信号は、レーダセンサ８から対象物６までの距離に比例したビート周波数ｆｂにピークを有する信号である。ここで、レーダセンサ８から対象物６までの距離をｄ、第１のセンサ信号の伝播速度（光速）をｃ、第１のセンサ信号の第１の変調帯域をＢＷ１、第１のセンシング時間をＴｃ１としたとき、ビート周波数ｆｂは、次式１により表される。
【００６２】
ｆｂ＝（２ｄ／ｃ）＊（ＢＷ１／Ｔｃ１）    （式１）
【００６３】
図３に戻り、存在検知部３４は、信号処理部３２からの第１のセンサ信号のビート信号の信号強度と閾値とを比較することにより、特定の検知領域４に対象物６が存在するか否かを検知する（Ｓ１０３）。図６に示すように、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度Ｉｂが閾値以上である場合には、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在すると検知する。一方、図示しないが、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度Ｉｂが閾値未満である場合には、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知する。
【００６４】
存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知した場合には（Ｓ１０３でＮＯ）、存在検知モードでの第１のセンシングを継続して行う。
【００６５】
一方、例えば対象物６が特定の検知領域４に入ってくることにより、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在すると検知した場合には（Ｓ１０３でＹＥＳ）、第１のモード切替信号をレーダ制御部３８に出力する。レーダ制御部３８は、存在検知部３４からの第１のモード切替信号に基づいて、存在検知モードから動作検知モードに切り替える（Ｓ１０４）。これにより、動作検知部３６は、第２のセンシングを開始し、存在検知部３４は、第１のセンシングを継続して行う（Ｓ１０５）。
【００６６】
図４に示すように、動作検知モードでは、存在検知部３４による第１のセンシング、及び、動作検知部３６による第２のセンシングがともに行われる。
【００６７】
動作検知モードにおける第１のセンシングは、上述した存在検知モードにおける第１のセンシングと同様であるので、その説明を省略する。なお、動作検知モードにおける第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１は、存在検知モードにおける第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１（例えば１Ｈｚ）と必ずしも同じである必要は無く、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２よりも低いレート（例えば２Ｈｚ又は５Ｈｚ等）であればよい。
【００６８】
第２のセンシングでは、第２のセンサ信号が、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２で、第２のセンシング時間Ｔｃ２を単位として送信アンテナ２０から送信される。なお、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２は、第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信される周期であり、第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１よりも高く、例えばＲｆｒａｍｅ２＝６０Ｈｚである。第２のセンシング時間Ｔｃ２は、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２の逆数である第２のフレームＴｆｒａｍｅ２（＝１／Ｒｆｒａｍｅ２）において、第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信される時間であり、第１のセンシング時間Ｔｃ１よりも短く、例えばＴｃ２＝０．１ｍｓである。第２のフレームＴｆｒａｍｅ２は、第２のセンサ信号を処理する時間単位である。
【００６９】
図４に示すように、第２のセンサ信号は、第１のフレームＴｆｒａｍｅ１のうち第１のセンシング時間Ｔｃ１以外の期間において、送信アンテナ２０から送信される。すなわち、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から同時に送信されることはない。
【００７０】
なお、第２のフレームＴｆｒａｍｅ２のうち第２のセンシング時間Ｔｃ２の期間では、レーダセンサ８の動作は、レーダ制御部３８からの間欠制御信号に基づいてオンされる。一方、第２のフレームＴｆｒａｍｅ２のうち第２のセンシング時間Ｔｃ２以外の期間では、レーダセンサ８の動作は、レーダ制御部３８からの間欠制御信号に基づいてオフされる。
【００７１】
第２のセンシングでは、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２を比較的高く設定することにより、対象物６の細かな動作を検知することができる。
【００７２】
図５Ｂに示すように、第２のセンサ信号は、第２のセンシング時間Ｔｃ２において１個のチャープ波形を含んでいる。図５Ｂに示す例では、第２のセンサ信号のチャープ波形はアップチャープであり、チャープ波形の第２のセンシング時間Ｔｃ２は０．１ｍｓ、第２の変調帯域ＢＷ２は、第１の変調帯域ＢＷ１よりも広い６ＧＨｚである。
【００７３】
一般に、チャープ波形の変調帯域をＢＷ、光速をｃ（＝３×１０８ｍ／ｓ）としたとき、距離分解能（検知精度）はｃ／ＢＷ／２で表される。したがって、第２のセンシングにおける距離分解能はｃ／ＢＷ２／２＝３×１０８／６ＧＨｚ／２＝約２ｃｍとなり、第１のセンシングにおける距離分解能ｃ／ＢＷ１／２＝３×１０８／５００ＭＨｚ／２＝約３０ｃｍよりも高くなる。これは、第２のセンサ信号のチャープ波形の第２の変調帯域ＢＷ２が、第１のセンサ信号のチャープ波形の第１の変調帯域ＢＷ１よりも広いことに起因している。
【００７４】
なお、本実施の形態では、第２のセンサ信号のチャープ波形をアップチャープとしたが、これに限定されず、例えばダウンチャープでもよく、あるいは、アップチャープとダウンチャープとの組み合わせでもよい。
【００７５】
第２のセンシングでは、第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信されることにより、特定の検知領域４に存在する物体（対象物６を含む）で反射した第２のセンサ信号の反射信号が受信アンテナ２２で受信される。その後、上述したように、信号処理部３２は、ＡＤコンバータ３０からの第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ処理を行うことにより、第２のセンサ信号のビート信号を生成する。これにより、動作検知部３６は、対象物６の動作を示すビート信号を入力することにより、ビート信号の周波数や位相の変化が予め決められた変化と一致するか否かを判定し、対象物６の動作を検知する（Ｓ１０６）。あるいは、動作検知部３６は、ＦＦＴ処理した信号を入力することにより、機械学習を行った学習結果に基づいて、対象物６の動作を検知してもよい。
【００７６】
その後、存在検知部３４により特定の検知領域４に対象物６が存在すると検知されている場合には（Ｓ１０７でＮＯ）、上述したステップＳ１０６が再度実行される。
【００７７】
一方、例えば対象物６が特定の検知領域４から外部に出て行くことにより、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知した場合には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、第２のモード切替信号をレーダ制御部３８に出力する。レーダ制御部３８は、存在検知部３４からの第２のモード切替信号に基づいて、動作検知モードから存在検知モードに切り替える（Ｓ１０８）。これにより、動作検知部３６は、第２のセンシングを停止し、存在検知部３４は、第１のセンシングを継続して行う（Ｓ１０９）。
【００７８】
以上のように、存在検知部３４は、存在検知モード及び動作検知モードに亘って、第１のセンシングを継続して行う。一方、動作検知部３６は、動作検知モードにおいてのみ、第２のセンシングを行う。
【００７９】
センシング装置２による対象物６の存在及び動作の検知を継続して行う場合には（Ｓ１１０でＮＯ）、ステップＳ１０３に戻り、上述と同様にステップＳ１０３〜Ｓ１０９が再度実行される。一方、センシング装置２による対象物６の存在及び動作の検知を終了する場合には（Ｓ１１０でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８０】
［１−３．効果］
上述したように、存在検知モードでは、第１のセンサ信号を用いて第１のセンシングが行われる。一方、動作検知モードでは、第１のセンサ信号よりもセンシングレートの高い第２のセンサ信号を用いて第２のセンシングが行われる。
【００８１】
これにより、第２のセンシングにおける第２のセンサ信号の検知分解能は、第１のセンシングにおける第１のセンサ信号の検知分解能よりも高くなる。その結果、特定の検知領域４における対象物６の存在及び動作をともに精度良く検知することができる。
【００８２】
また、動作検知モードにおいて、例えば対象物６が特定の検知領域４から外部に出て行った場合に、動作検知モードから存在検知モードに切り替えられることにより、第２のセンシングが停止されるとともに、第１のセンシングが継続して行われる。これにより、例えば対象物６が特定の検知領域４に再び入ってきた場合に、動作検知モードにおける第２のセンシングをスムーズに再開することができる。
【００８３】
さらに、本実施の形態のセンシング装置２では、存在検知モードと動作検知モードとを適宜切り替えることにより、消費電力を低く抑えることができる。以下、その理由について説明する。
【００８４】
例えば、センシング時におけるセンシング装置２の消費電力を２５０ｍＷ、第１のセンサ信号の第１のセンシング時間Ｔｃ１を１ｍｓ、第１のセンシングレートＲｆｒａｍｅ１を１Ｈｚ、第２のセンサ信号の第２のセンシング時間Ｔｃ２を０．１ｍｓ、第２のセンシングレートＲｆｒａｍｅ２を６０Ｈｚとする。この時、存在検知モードにおけるセンシング装置２の消費電力は、２５０ｍＷ×１ｍｓ×１Ｈｚ＝０．２５ｍＷとなる。一方、動作検知モードにおけるセンシング装置２の消費電力は、上述した０．２５ｍＷと、２５０ｍＷ×０．１ｍｓ×６０Ｈｚ＝１．５ｍＷとを加えた１．７５ｍＷとなる。
【００８５】
ここで、一日のうち、存在検知モードで動作している合計時間を２３時間、動作検知モードで動作している合計時間を１時間とした場合、一日の平均消費電力は０．３ｍＷ程度となる。このように消費電力を低く抑えることができるので、例えばセンシング装置２がバッテリにより駆動される場合に特に有効である。
【００８６】
（実施の形態２）
［２−１．センシング装置の構成］
次に、図７〜図８Ｂを参照しながら、実施の形態２に係るセンシング装置２Ａの構成について説明する。図７は、実施の形態２に係るセンシング装置２Ａの構成を示すブロック図である。図８Ａは、実施の形態２に係る第１のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。図８Ｂは、実施の形態２に係る第２のセンサ信号のチャープ波形の一例を示すグラフである。なお、以下の各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００８７】
図７に示すように、実施の形態２に係るセンシング装置２Ａでは、レーダセンサ８Ａが複数の受信ユニット１６を有している点で、上記実施の形態１と異なっている。複数の受信ユニット１６の各構成は、上記実施の形態１で説明した受信ユニット１６の構成と同一である。複数の受信ユニット１６の各々のＡＤコンバータ３０（図２参照）は、第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータ及び第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータを、ＤＳＰ１０Ａの信号処理部３２Ａに出力する。なお、説明の都合上、図７では、複数の受信ユニット１６の各々を簡略化して図示してある。また、図７に示す例では、レーダセンサ８Ａが２つの受信ユニット１６及び１つの送信ユニット１４を有しているが、３つ以上の受信ユニット１６又は２つ以上の送信ユニット１４を有していてもよい。
【００８８】
さらに、実施の形態２に係るセンシング装置２Ａでは、ＤＳＰ１０Ａのレーダ制御部３８Ａにより生成されるチャープ制御信号が上記実施の形態１と異なっている。具体的には、図８Ａに示すように、第１のセンサ信号は、第１のセンシング時間ｎ×Ｔｃ１において、ｎ個（ｎは２以上の整数）のチャープ波形を含んでいる。すなわち、第１のセンサ信号は、第１のフレームＴｆｒａｍｅ１において、ｎ個のチャープ波形を含んでいる。そのため、ｎ×Ｔｃ１が、第１のフレームＴｆｒａｍｅ１における第１のセンシング時間となる。図８Ａに示す例では、第１のセンサ信号のチャープ波形はアップチャープであり、１個のチャープ波形のセンシング時間Ｔｃ１は１００μｓ、第１の変調帯域ＢＷ１は５００ＭＨｚである。
【００８９】
図８Ｂに示すように、第２のセンサ信号は、第２のフレームＴｆｒａｍｅ２において、ｋ個（ｋは２以上の整数）のチャープ波形を含んでいる。この時、ｋ×Ｔｃ２が、第２のフレームＴｆｒａｍｅ２における第２のセンシング時間となり、第１のセンシング時間よりも短い。なお、図８Ｂに示す例では、第２のセンサ信号のチャープ波形はアップチャープであり、１個のチャープ波形のセンシング時間Ｔｃ２は５０μｓ、第２の変調帯域ＢＷ２は、第１の変調帯域ＢＷ１よりも広い６ＧＨｚである。
【００９０】
［２−２．効果］
上述したように、レーダセンサ８Ａは複数の受信ユニット１６を有しているので、ＤＳＰ１０Ａの信号処理部３２Ａは、複数の受信ユニット１６でそれぞれ受信された複数の第１のセンサ信号に基づいて、複数の受信ユニット１６にそれぞれ対応する複数のビート信号を生成する。これにより、信号処理部３２Ａは、複数のビート信号の位相差に基づいて、対象物６等で反射した第１のセンサ信号の反射信号の到来角を検知することができる。
【００９１】
また、本実施の形態では、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各々は複数のチャープ信号を含んでいるので、信号処理部３２Ａは、対象物６の動作速度を検知することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各々は複数のチャープ信号を含むようにしたが、これに限定されない。例えば、第１のセンサ信号は１個のチャープ信号を含み、第２のセンサ信号は複数のチャープ信号を含むようにしてもよい。あるいは、第１のセンサ信号は複数のチャープ信号を含み、第２のセンサ信号は１個のチャープ信号を含むようにしてもよい。
【００９３】
（実施の形態３）
［３−１．センシング装置の構成及び動作］
次に、図９及び図１０を参照しながら、実施の形態３に係るセンシング装置２Ｂの構成及び動作について説明する。図９は、実施の形態３に係るセンシング装置２Ｂの構成を示すブロック図である。図１０は、実施の形態３に係るセンシング装置２Ｂにおける存在検知モード及び動作検知モードを説明するためのタイミングチャートである。
【００９４】
図９に示すように、実施の形態３に係るセンシング装置２Ｂは、レーダセンサ８Ｂに加えて赤外線センサ４０（センサの一例）を備えている点で、上記実施の形態１と異なっている。赤外線センサ４０は、特定の検知領域４（図１参照）に存在する人等の対象物６（図１参照）から放射される赤外線を、第１のセンサ信号としてフォトダイオードで受光（受信）する。
【００９５】
レーダセンサ８Ｂの受信ユニット１６Ｂは、受信アンテナ２２、ローノイズアンプ２４、ＩＱ生成回路２６、直交検波器２８、ＡＤコンバータ３０ａ及び３０ｂに加えて、第１のスイッチ４２と、第２のスイッチ４４とを有している。なお、説明の都合上、図９及び図１０では、第１のスイッチ４２及び第２のスイッチ４４をそれぞれ「ＳＷ１」及び「ＳＷ２」と表示している。
【００９６】
第１のスイッチ４２は、赤外線センサ４０とＡＤコンバータ３０ｂとの間に配置されたオンオフスイッチである。第２のスイッチ４４は、直交検波器２８とＡＤコンバータ３０ｂとの間に配置されたオンオフスイッチである。第１のスイッチ４２及び第２のスイッチ４４の各々は、レーダ制御部３８Ｂからの間欠制御信号に基づいてオン・オフされる。なお、ＡＤコンバータ３０ａ及び３０ｂの各構成は、上記実施の形態１のＡＤコンバータ３０の構成と同一である。
【００９７】
ＤＳＰ１０Ｂのレーダ制御部３８Ｂは、動作検知モードでは、第２のセンサ信号のチャープ波形を制御するためのチャープ制御信号を生成する。なお、レーダ制御部３８Ｂは、存在検知モード及び動作検知モードでは、第１のセンサ信号のチャープ波形を制御するためのチャープ制御信号を生成しない。そのため、送信アンテナ２０は、第２のセンサ信号のみを送信し、受信アンテナ２２は、第２のセンサ信号の反射信号のみを受信する。
【００９８】
図１０に示すように、存在検知モードでは、存在検知部３４による第１のセンシングのみが行われる。第１のセンシングでは、第１のスイッチ４２はオン・オフを繰り返しており、第１のスイッチ４２がオンしている間、赤外線センサ４０で受光された第１のセンサ信号を受け取る。なお、存在検知モードでは、第２のスイッチ４４はオフしており、レーダセンサ８Ｂは、ＡＤコンバータ３０ｂの動作をオン、ＡＤコンバータ３０ａの動作をオフしている。
【００９９】
第１のセンシングでは、特定の検知領域４に存在する対象物６等から放射される赤外線が赤外線センサ４０で第１のセンサ信号として受光される。その後、上記実施の形態１と同様に、信号処理部３２は、ＡＤコンバータ３０ｂからの第１のセンサ信号のデジタルデータに対して処理を行う。その後、存在検知部３４は、信号処理部３２からの第１のセンサ信号の信号強度と閾値とを比較することにより、特定の検知領域４に対象物６が存在するか否かを検知する。
【０１００】
図１０に示すように、動作検知モードでは、存在検知部３４による第１のセンシング、及び、動作検知部３６による第２のセンシングがともに行われる。なお、動作検知モードでは、レーダセンサ８Ｂは、ＡＤコンバータ３０ａ及び３０ｂの各動作をともにオンしている。
【０１０１】
動作検知モードにおける第１のセンシングでは、第２のスイッチ４４はオフしており、第１のスイッチ４２はオン・オフを繰り返している。第１のスイッチ４２がオンしている間、赤外線センサ４０で受光された第１のセンサ信号を受け取る。
【０１０２】
動作検知モードにおける第２のセンシングでは、第１のスイッチ４２はオフしており、第２のスイッチ４４はオン・オフを繰り返している。第２のスイッチ４４がオンしている間、第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信される。
【０１０３】
なお、上記実施の形態１では、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号はともにＦＭＣＷレーダ信号であるため、第２のセンシング時間Ｔｃ２を第１のセンシング時間Ｔｃ１よりも短くするという制約がある。一方、本実施の形態では、第１のセンサ信号は赤外線であり、第２のセンサ信号はＦＭＣＷレーダ信号であるため、上記実施の形態１のような制約は無く、第２のセンシング時間Ｔｃ２は、必ずしも第１のセンシング時間Ｔｃ１よりも短くなくてもよい。
【０１０４】
第２のセンシングでは、第２のセンサ信号が送信アンテナ２０から送信されることにより、特定の検知領域４に存在する対象物６等で反射した第２のセンサ信号の反射信号が受信アンテナ２２で受信される。その後、上記実施の形態１と同様に、信号処理部３２は、ＡＤコンバータ３０ａからの第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ処理を行うことにより、第２のセンサ信号のビート信号を生成する。これにより、動作検知部３６は、対象物６の動作を示すビート信号を入力することにより、ビート信号の周波数や位相の変化が予め決められた変化と一致するか否かを判定し、対象物６の動作を検知する。あるいは、動作検知部３６は、ＦＦＴ処理した信号を入力することにより、機械学習を行った学習結果に基づいて、対象物６の動作を検知してもよい。
【０１０５】
［３−２．効果］
本実施の形態のように、センサとしてレーダセンサ８Ｂ及び赤外線センサ４０を用いた場合であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態では、赤外線センサ４０を用いたが、赤外線センサ４０に代えて他の種類のセンサを用いてもよい。
【０１０７】
（変形例等）
以上、本発明の１つ又は複数の態様に係るセンシング方法及びセンシング装置について、上記各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【０１０８】
上記各実施の形態では、センシング装置２（２Ａ，２Ｂ）をＡＩスピーカに搭載したが、これに限定されず、例えばテレビジョン受像機又はエアコン等の各種機器に搭載してもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態１及びでは、対象物６が人である場合について説明したが、これに限定されず、対象物６は、例えば自動車、自転車又は動物等であってもよい。
【０１１０】
また、上記実施の形態３では、対象物６が人である場合について説明したが、これに限定されず、対象物６は、例えば赤外線を発生する動物等であってもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態１及び２では、信号処理部３２は、第１のセンサ信号のデジタルＩＱデータ及び第２のセンサ信号のデジタルＩＱデータに対してＦＦＴ処理を行うようにしたが、これに限定されず、例えばＲＭＳ（Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎｓ  Ｓｑｕａｒｅ）処理を行うようにしてもよい。
【０１１２】
また、上記実施の形態１及び２では、第１のセンシングでは、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度が閾値以上である場合に、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在すると検知したが、ビート信号のビート周波数ｆｂを特定の検知領域４に対応する所定の周波数範囲に限定してもよい。すなわち、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度が閾値以上であり、且つ、ビート信号のビート周波数ｆｂが特定の検知領域４に対応して定められた所定の周波数範囲に含まれない場合には、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知する。例えば、特定の検知領域４が距離Ｄ（図１参照）＝０ｍ〜５ｍの範囲であり、第１のセンサ信号のチャープ波形の第１の変調帯域ＢＷ１が０．５ＧＨｚ、第１のセンシング時間Ｔｃ１が１ｍｓである場合、所定の周波数の上限は、上述した式１からｆｂ＝（２×５／（３×１０８））×（５００ＭＨｚ／（１×１０−３））＝１６．７ｋＨｚとなる。同様に、特定の検知領域４が距離Ｄ（図１参照）＝１ｍ〜５ｍの範囲である場合には、上述した式１から、所定の周波数の上限は１６．７ｋＨｚとなり、且つ、所定の周波数の下限は３．４ｋＨｚとなる。
【０１１３】
あるいは、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度が閾値以上であり、且つ、ビート信号のビート周波数ｆｂが対象物６の動作速度範囲（例えば、０．５ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓ）に対応する所定の周波数範囲に含まれない場合に、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知してもよい。
【０１１４】
あるいは、上記実施の形態２のように、対象物６で反射した第１のセンサ信号の反射信号の到来角を検知可能な場合には、次のようにしてもよい。すなわち、第１のセンサ信号のビート信号の信号強度が閾値以上であり、且つ、ビート信号のビート周波数ｆｂが所定の到来角の範囲（例えば、レーダセンサ８の正面方向に対して±６０°）に対応する所定の周波数範囲に含まれない場合に、存在検知部３４は、特定の検知領域４に対象物６が存在しないと検知してもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態１及び２では、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各設定パラメータを一定にしたが、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各ビート信号の信号強度に応じて、第１のセンサ信号及び第２のセンサ信号の各設定パラメータをそれぞれ変更してもよい。例えば、第１のセンサ信号（第２のセンサ信号）のビート信号の信号強度が閾値未満である場合には、第１のセンシング時間（第２のセンシング時間）を長くする、及び／又は、第１のセンサ信号（第２のセンサ信号）の送信パワーを上げてもよい。一方、第１のセンサ信号（第２のセンサ信号）のビート信号の信号強度が閾値よりも十分に大きい場合には、第１のセンシング時間（第２のセンシング時間）を短くする、及び／又は、第１のセンサ信号（第２のセンサ信号）の送信パワーを下げてもよい。
【０１１６】
また、上記実施の形態１及び２では、第１のセンシングでは、第１のセンサ信号が第１のセンシング時間Ｔｃ１を単位として且つ第１の変調帯域ＢＷ１で変調されてレーダセンサ８（８Ａ）から送信され、第２のセンシングでは、第２のセンサ信号が第１のセンシング時間Ｔｃ１よりも短い第２のセンシング時間Ｔｃ２を単位として且つ第１の変調帯域ＢＷ１よりも広い第２の変調帯域ＢＷ２で変調されてレーダセンサ８（８Ａ）から送信されるようにしたが、これに限定されず、上記センシング時間の大小関係の条件（Ｔｃ１＞Ｔｃ２）及び変調帯域の大小関係の条件（ＢＷ２＞ＢＷ１）のいずれか一方をのみを満たすようにしてもよい。
【０１１７】
また、上記各実施の形態におけるセンシング装置２（２Ａ，２Ｂ）が備える構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。
【０１１８】
システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、ａ）ＤＳＰ又はマイクロプロセッサ、ｂ）ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ｃ）ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＯＭには、プログラムが記憶されている。前記ＤＳＰ又はマイクロプロセッサが、前記プログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【０１１９】
なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１２０】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１２１】
また、上記各実施の形態におけるセンシング装置２（２Ａ，２Ｂ）が備える構成要素は、通信ネットワークを介して接続された複数の装置に分散して備えられてもよい。
【０１２２】
また、本発明の一態様は、このようなセンシング装置２（２Ａ，２Ｂ）だけではなく、センシング装置２（２Ａ，２Ｂ）に含まれる特徴的な構成要素をステップとするセンシング方法であってもよい。また、本発明の一態様は、センシング方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本発明の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。
【０１２３】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明に係るセンシング装置は、例えばＡＩスピーカ等に搭載されるユーザインタフェースに適用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
２，２Ａ，２Ｂ  センシング装置
４  特定の検知領域
６  対象物
８，８Ａ，８Ｂ  レーダセンサ
１０，１０Ａ，１０Ｂ  デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
１２  周波数掃引回路
１４  送信ユニット
１６，１６Ｂ  受信ユニット
１８  パワーアンプ
２０  送信アンテナ
２２  受信アンテナ
２４  ローノイズアンプ
２６  ＩＱ生成回路
２８  直交検波器
３０，３０ａ，３０ｂ  ＡＤコンバータ
３２，３２Ａ  信号処理部
３４  存在検知部
３６  動作検知部
３８，３８Ａ，３８Ｂ  レーダ制御部
４０  赤外線センサ
４２  第１のスイッチ
４４  第２のスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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