JP2021105536A - センサー装置 - Google Patents
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Abstract
Description
スイング運動をする検出対象に向けて搬送波を送信する送信アンテナと、
それぞれ異なる位置に配置され、検出対象からの前記搬送波の反射波を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナで受信した前記反射波の相関関係を解析することで、少なくとも検出対象のスイング運動の方向を推定する解析部と、
を備える。
図1は、実施の形態によるセンサー装置100の外観構成図である。センサー装置100は、例えばモーションセンサーと呼ばれるものである。センサー装置100は例えば表示装置(図示せず)に接続され、表示装置はセンサー装置100によって検出された指の移動方向に応じて表示画像をスイープさせる。ただし、センサー装置100の適用範囲はこれに限らず、検出対象の動きを検出する装置として広く適用可能である。
図3は、スイング動作解析部150の処理手順を示すフローチャートである。
次に、スイング動作解析部150で行うスイング運動方向の検出の原理について説明する。ここでは、説明を簡単化するために、図6に示したように、送信アンテナが1つであり、受信アンテナが2つの場合を例にとって説明する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、スイング運動をする検出対象に向けて搬送波を送信する送信アンテナTx1と、それぞれ異なる位置に配置され検出対象からの搬送波の反射波を受信する複数の受信アンテナRx1〜Rx3と、複数の受信アンテナRx1〜Rx3で受信した反射波の相関関係を解析することで少なくとも検出対象のスイング運動の方向を推定するスイング動作解析部150と、を有することにより、検出対象のスイング運動の方向を簡易な構成で検出可能なセンサー装置100を実現できる。
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
上述の実施の形態では、スイング動作解析部150が、時間−周波数解析を実行し、スペクトルグラムを得、このスペクトルグラム中の最大スペクトルの発生時刻を反射波に現れるピークの時刻として得る場合について述べたが、これに限らず、各受信アンテナRx1〜Rx3の受信電力を算出し、スイング動作解析部によって受信電力が最大振幅を示す時刻を反射波に現れるピーク時刻に相当する時刻として得るようにしてもよい。
上述の実施の形態及び他の構成例1では、それぞれの受信アンテナRx1〜Rx3の受信信号のピーク発生時刻の相関関係に基づいてスイング方向を推定する場合について述べたが、それぞれの受信アンテナRx1〜Rx3の受信信号の位相の相関関係に基づいてスイング方向を推定してもよい。
上述の実施の形態及び他の構成例1では、それぞれの受信アンテナRx1〜Rx3の受信信号のピーク発生時刻の相関関係に基づいてスイング方向を推定する場合について述べたが、それぞれの受信アンテナRx1〜Rx3の受信信号の周波数の相関関係に基づいてスイング方向を推定してもよい。
図10に示したセンサー装置200においては、スイング動作解析部230がピーク時刻検出部221、222、223から入力した受信電力のピーク時刻に基づいてスイング方向を推定する場合について述べたが、受信電力のピーク時刻の代わりに、受信電力の比又は差に基づいてスイング方向を推定してもよい。
101 オシレーター
102 パワーアンプ
111〜113 ローノイズアンプ
121〜123 ミキサー
131〜133 帯域通過フィルター(BPF)
141 〜143 アナログデジタル変換器(ADC)
150、230、320、420、510 スイング動作解析部
201 位相シフター
211〜213 二乗和処理部
221〜223 ピーク時刻検出部
311〜313 位相計算部
411〜413 周波数解析部
Tx1 送信アンテナ
Rx1〜Rx3 受信アンテナ
Claims (9)
- スイング運動をする検出対象に向けて搬送波を送信する送信アンテナと、
それぞれ異なる位置に配置され、検出対象からの前記搬送波の反射波を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナで受信した前記反射波の相関関係を解析することで、少なくとも検出対象のスイング運動の方向を推定する解析部と、
を備えるセンサー装置。 - 前記解析部は、それぞれの前記受信アンテナに到達した前記反射波に現れるピークの時刻について、各受信アンテナ間の相関関係を解析することで、前記方向を推定する、
請求項1に記載のセンサー装置。 - それぞれの前記受信アンテナに到達した前記反射波に現れるピークの時刻とは、それぞれの前記受信アンテナの受信信号の周波数スペクトル又は受信電力が最大を示す時刻である、
請求項2に記載のセンサー装置。 - 前記解析部は、それぞれの前記受信アンテナに到達した前記反射波の位相について、各受信アンテナ間の相関関係を解析することで、前記方向を推定する、
請求項1に記載のセンサー装置。 - 前記解析部は、それぞれの前記受信アンテナに到達した前記反射波の周波数について、各受信アンテナ間の相関関係を解析することで、前記方向を推定する、
請求項1に記載のセンサー装置。 - 前記解析部は、前記方向に加えて、前記複数の受信アンテナで受信した前記反射波の周波数に基づいて前記検出対象のスイング運動の速度を推定する、
請求項1から5のいずれか一項に記載のセンサー装置。 - 前記検出対象は、スイング運動をする指である、
請求項1から6のいずれか一項に記載のセンサー装置。 - 前記受信アンテナは、3つ以上であり、全てが同一直線上には並ばないように配置されている、
請求項1から7のいずれか一項に記載のセンサー装置。 - 前記受信アンテナは、4つ以上であり、全てが同一平面上には並ばないように配置されている、
請求項1から7のいずれか一項に記載のセンサー装置。
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2019
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