JP2003263240A

JP2003263240A - 電子機器および衝撃対策方法

Info

Publication number: JP2003263240A
Application number: JP2002065615A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sawabe; 浩澤辺; Koji Shimoda; 幸司下田; Koichi Kobayashi; 浩一小林
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】たとえば落下による衝撃に備えるための衝撃対
策機構を適切なタイミングで作動させる仕組みを低コス
トで実現した電子機器を提供する。【解決手段】無重力センサ９２は、無重力状態で開放状
態となるメカニカルスイッチであり、また、ローパスフ
ィルタ９３は、この無重力センサ９２の出力に含まれる
チャタリング信号を吸収する回路である。そして、（衝
撃対策制御プログラムｂの記述に基づいて動作する）Ｃ
ＰＵ２１は、無重力センサ９２の無重力検出信号が入力
されたときに、ＥＥＰＲＯＭ２２に格納されたしきい値
データａで与えられるたとえばＭ、Ｎの２つの値を用い
て、Ｍ秒後にその入力が継続しているかどうかを調べ、
その繰り返しがＮ回続いたときに、自分が落下状態にあ
ると判断する。そして、自分が落下状態にあると判断し
たら、ＣＰＵ２１は、たとえばハードディスク６３のヘ
ッドを退避させる等の衝撃対策機構を作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、たとえば落下に
よる衝撃に備えるための衝撃対策機構を備えた電子機器
および電子機器の衝撃対策方法に係り、特に、この衝撃
対策機構を適切なタイミングで作動させる仕組みを低コ
ストで実現した電子機器および電子機器の衝撃対策方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、たとえばＰＤＡ（Personal Digit
al Assistant）などと称される携帯情報端末やデジタル
カメラなど、バッテリにより駆動可能な携帯型の電子機
器が種々開発され、広く普及している。

【０００３】この種の電子機器は、利用者が持ち運ぶこ
とが多いため、不注意によって地面に落下させてしまう
おそれも十分にある。したがって、衝撃に対する何らか
の保護機構を備えることは必須である。特に、ハードデ
ィスクなどの物理的な動作を伴う記憶装置では、アクセ
ス動作中に衝撃を受けると、ヘッドとディスクとの衝突
により損傷を与えてしまう。

【０００４】衝撃に対する保護機構の一手法として、保
護すべき装置の周囲を緩衝材で覆うという方法がある
が、大きな衝撃に対しても確実に衝撃を吸収させるに
は、この緩衝材を含めた外周器が大きくなるため、携帯
型の電子機器には不適である。また、この方法は、衝撃
を受けた後に、その衝撃を和らげるものであり、落下が
始まってから衝撃を受けるまでの過程では何もしない。
したがって、たとえばハードディスクのアクセス動作中
に電子機器を落下させてしまった場合には、ヘッドを退
避させるなどといった処置を何ら施すことなく、衝撃の
瞬間を迎えることになってしまう。

【０００５】このようなことから、最近では、たとえば
特開２０００−２６８４７９号公報に記載の衝撃保護装
置のように、自身が落下状態にあることを検知して、衝
撃対策機構を能動的に作動させる方法も考えられ始めて
いる。この方法によれば、たとえばハードディスクのア
クセス動作中に電子機器を落下させてしまった場合であ
っても、その落下中、つまり地面まで達して衝撃を受け
る前に、ヘッドを退避させることができることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この特開２
０００−２６８４７９号公報に記載の衝撃保護装置で用
いられる加速度センサをはじめ、従来においては、自身
が落下状態にあるかどうかを、何らかの状態を検出する
センサからの信号を入力して所定の演算を行うことによ
って判断していた。つまり、この検出機構が複雑とな
り、大幅なコストアップを招いてしまっていた。

【０００７】この発明は、このような事情を考慮してな
されたものであり、たとえば落下による衝撃に備えるた
めの衝撃対策機構を適切なタイミングで作動させる仕組
みを低コストで実現した電子機器および電子機器の衝撃
対策方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、この発明の電子機器は、衝撃対策機構と、無重
力状態で開放状態となる機械式スイッチを用いた無重力
センサと、前記無重力センサが生じさせるチャタリング
信号を吸収するためのローパスフィルタと、前記無重力
センサからの無重力検出信号が前記ローパスフィルタを
透過して入力されたときに、前記衝撃対策機構を作動さ
せる衝撃対策起動手段とを具備することを特徴とする。

【０００９】この発明の電子機器においては、機械式ス
イッチとローパスフィルタとを効果的に組み合わせるこ
とにより、たとえば落下による衝撃に備えるための衝撃
対策機構を適切なタイミングで作動させる仕組みを低コ
ストで実現する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態を説明する。図１は、この発明の実施形態に
係る電子機器の利用環境を説明するための図である。

【００１１】図１に示すように、この電子機器１は、バ
ッテリを搭載した無線通信機能付きの記憶装置であり、
パーソナルコンピュータ２、ポータブルゲームマシン
３、デジタルビデオカメラ４、ＰＤＡ５などの情報機器
を相手に無線通信を行なうものである。この電子機器１
と情報機器２〜５との双方には、Bluetoothモジュール
が搭載されており、このBluetoothモジュールを介して
無線でデータ通信が行なわれる。

【００１２】このBluetoothモジュールにより無線通信
可能な距離は、最大１００m程度であり、この距離内に
電子機器１と情報機器２〜５とが近づくと、Bluetooth
のリンクが自動的に確立し、データの送受信が可能とな
る。

【００１３】また、この電子機器１は、ＵＳＢケーブル
を接続するためのＵＳＢコネクタを有しており、このＵ
ＳＢコネクタを介して有線でデータ通信を行う有線通信
機能も備えている。

【００１４】図２は、この電子機器１の構成を示すブロ
ック図である。

【００１５】図２に示すように、この電子機器１は、エ
ンジン部１１、Bluetooth無線部１２、電源部１３、設
定操作部１４およびデータ記憶部１５を有している。

【００１６】エンジン部１１は、この電子機器１全体を
制御するためのものであり、その中核を担うＣＰＵ２１
は、バス２６を介してＥＥＰＲＯＭ２２と接続されてい
る。このＥＥＰＲＯＭ２２には、後述するしきい値デー
タａを含む各種制御情報が格納される。

【００１７】また、ＣＰＵ２１は、ＣＰＵバス２７を介
してＣＰＵバス／ＰＣＩバスブリッジ２５に接続されて
いる。このＣＰＵバス／ＰＣＩバスブリッジ２５には、
メモリバス２８を介してフラッシュメモリ２３が接続さ
れ、メモリバス２９を介してＤＲＡＭ２４が接続されて
いる。

【００１８】フラッシュメモリ２３は、この電子機器１
の特徴である、衝撃対策機構を適切なタイミングで作動
させるための衝撃対策制御プログラムｂを含むＣＰＵ２
１の動作手順を記述した各種プログラムを格納する。一
方、ＤＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２１のワークメモリとして
利用される。また、このＤＲＡＭ２４は、データ記憶部
１５のキャッシュメモリとしても利用される。

【００１９】ＣＰＵバス／ＰＣＩバスブリッジ２５は、
ＣＰＵバス２７とＰＣＩバス４１とのインターフェース
ブリッジであり、また、バス３０を介して表示コントロ
ーラ３１に接続される。この表示コントローラ３１は、
バス３２を介して接続されるＬＣＤ３３の表示制御を実
行する。

【００２０】このＰＣＩバス４１は、ＰＣＩ／ＩＳＡブ
リッジ４２を介してＩＳＡバス４３に接続される。ま
た、ＰＣＩバス４１には、ＵＳＢホストコントローラ４
６を介してBluetooth無線部１２に接続されるととも
に、ＵＳＢインターフェース４４に接続される。そし
て、ＵＳＢインターフェース４４には、情報機器とケー
ブル接続するためのＵＳＢコネクタ４５が接続される。

【００２１】Bluetooth無線部１２は、ＵＳＢホストコ
ントローラ４６に接続され、Bluetoothの無線機能を制
御するベースバンドＬＳＩ５１と、ベースバンドＬＳＩ
５１が実行するプログラムを格納するフラッシュメモリ
５２、アンテナ５４、ベースバンドＬＳＩ５１とアンテ
ナ５４との間における高周波信号の制御を行なうＲＦ部
５３を具備している。

【００２２】また、ＰＣＩバス４１には、データ記憶部
１５が接続されている。このデータ記憶部１５は、ＰＣ
Ｉバス４１を介して接続されたＩＤＥインターフェイス
コントローラ６１と、ＩＤＥインターフェイスコントロ
ーラ６１にＩＤＥインタフェース６２を介して接続され
たハードディスク６３とを有している。このハードディ
スク６３は、ディスクを高速に回転させ、その表面に書
き込み／読み出し用のヘッドを近づけてデータを読み書
きするものであるため、その動作中に衝撃を受けると破
損などを招いてしまう。そこで、このハードディスク６
３は、衝撃対策機構として、ヘッドを所定の位置に退避
させる機能を有している。そして、この電子機器１は、
この衝撃対策機構を適切なタイミングで作動させる仕組
みを低コストで実現した点を特徴としており、この点に
ついては後述する。

【００２３】さらに、ＰＣＩバス４１には、電源部１３
が接続されている。この電源部１３は、ＰＣＩバス４１
に接続された電源コントローラ７１と、電源コントロー
ラ７１に接続された電源制御回路７３とを具備してい
る。電源制御回路７３には、バッテリ７４およびＡＣ入
力７５が接続されている。この電子機器１をモバイル環
境で使用する場合には、バッテリ７４によって電力を供
給し、バッテリ７４の充電時およびＡＣ駆動可能な環境
で使用する場合には、ＡＣ入力７５から電力を供給す
る。このバッテリ７４およびＡＣ入力７５からの電力
は、電子機器１を動作させるために必要な要素、たとえ
ばエンジン部１１、無線部１２、データ記憶部１５など
に供給される。

【００２４】また、ＩＳＡバス４３には、設定操作部１
４が接続されている。この設定操作部１４には、ＩＳＡ
バス４３に接続されたＩ／Ｏコントローラ８１と、この
Ｉ／Ｏコントローラ８１に接続されたボタン８２および
ロータリスイッチ８３とが設けられている。これらボタ
ン８２およびロータリスイッチ８３は、この電子機器１
の動作環境設定や装置起動のためのものである。そし
て、前述のしきい値データａの設定は、この設定操作部
１４により行われる。

【００２５】さらに、このＩＳＡバス４３には、リアル
タイムクロック（ＲＴＣ）９１が接続される。このリア
ルタイムクロック９１は、独自の内蔵電池によって動作
する時計モジュールであり、複数のレジスタを使ってシ
ステム時刻を計数する。

【００２６】また、その他に、この電子機器１には、無
重力センサ９２およびローパスフィルタ９３とが設けら
れており、この電子機器１は、この無重力センサ９２お
よびローパスフィルタ９３とを用いて、前述した衝撃対
策機構を適切なタイミングで作動させる仕組みを低コス
トで実現した点を特徴としている。以下、この点につい
て詳述する。

【００２７】この無重力センサ９２は、無重力状態で開
放状態となるメカニカルスイッチであり、たとえば図３
に示す構造をもっている。通常時、内部の鉄球９２１
は、導体である周囲ケース９２２の内壁に接し、その結
果、信号線Ｘと信号線Ｙとは電気的に導通する。一方、
無重力の状態では、周囲ケース９２２の内壁から鉄球９
２１が離れ、その結果、信号線Ｘと信号線Ｙとは絶縁さ
れる。つまり、この無重力センサ９２からの出力によ
り、複雑な演算などを行うことなく、自身が落下状態に
あるのかどうかを知ることができる。

【００２８】一方、この無重力センサ９２は、システム
が動作を継続させても何ら支障がない程度の比較的軽度
の衝撃に対しても、その度に開放状態となり、その結
果、短時間に開閉を繰り返す。つまり、いわゆるチャタ
リング信号を生じさせるという欠点を持っている。そこ
で、この電子機器１では、その対策として、第１に、こ
のチャタリング信号を吸収するローパスフィルタ９３を
設け、このローパスフィルタ９３を介在させてＣＰＵ２
１に入力するようにした。また、第２に、（衝撃対策制
御プログラムｂの記述に基づいて動作する）ＣＰＵ２１
が、ローパスフィルタ９３を透過して入力される無重力
センサ９２からの開信号がどの程度連続したときに、自
身が落下状態にあると判定するのか、その検出レベルを
ＥＥＰＲＯＭ２２のしきい値データａにより設定できる
ようにした。図４は、この第１および第２の対策を説明
するための概念図である。

【００２９】まず、無重力センサ９２は、その強弱に関
わらず、無重力を感知する度に、その旨の信号を出力す
る。その結果、この無重力センサ９２の出力には、チャ
タリング信号が含まれることになる（図４の（ａ））。

【００３０】一方、この無重力センサ９２の出力を受け
たローパスフィルタ９３は、その中のチャタリング信号
のみを吸収する（図４の（ｂ））。

【００３１】そして、ＣＰＵ２１は、無重力センサ９２
からの開信号が入力されたときに、たとえばＭ秒後にそ
の入力が継続しているかどうかを調べ、その繰り返しが
Ｎ回続いたときに、自分が落下状態にあると判断して、
前述した衝撃対策機構を作動させる（図４の（ｃ））。
このＭとＮは、ＥＥＰＲＯＭ２２のしきい値データａで
与えられる。したがって、たとえば強度や緩衝材の有無
等によって、衝撃対策機構を作動させるタイミングを任
意に設定することができる。

【００３２】このように、この電子機器１は、無重力セ
ンサ９２とローパスフィルタ９３とを組み合わせること
により、衝撃対策機構を適切なタイミングで作動させる
仕組みを低コストで実現することを可能とする。

【００３３】図５は、この電子機器１における衝撃対策
制御の動作手順を示すフローチャートである。

【００３４】ＣＰＵ２１は、まず、ローパスフィルタ９
３経由で無重力センサ９２の出力を読み出す（ステップ
Ｓ１）。この出力が閉状態を示していれば、つまり無重
力を感知していなければ（ステップＳ２のＮＯ）、ＣＰ
Ｕ２１は、自分は落下状態にないと判定する（ステップ
Ｓ３）。

【００３５】一方、無重力センサ９２の出力が開状態を
示していれば、つまり無重力を感知していれば（ステッ
プＳ２のＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、しきい値データａで
与えられるＭ秒間だけ待機した後（ステップＳ４）、再
度、ステップＳ１からの処理を繰り返す。そして、この
繰り返しが、しきい値データａで与えられるＮ回に達す
ると（ステップＳ５のＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、自分は
落下状態にあると判定し、衝撃対策機構を作動させる
（ステップＳ６）。

【００３６】ところで、誤って地面に落下させて強い衝
撃を与えてしまい、たとえば修理を依頼するといった場
合を考えると、その修理を担当する作業員は、その衝撃
がどの程度であったのかを知ることができれば、その程
度に合わせた作業を適切かつ効率的に行うことができ
る。そこで、この電子機器１では、ＣＰＵ２１が、無重
力センサ９２から無重力検知信号を受け取ったときに、
リアルタイムクロック９１からシステム時刻を取得す
る。また、前述した手順で自分が落下状態にあると判断
した場合、ＣＰＵ２１は、この無重力検知信号が途絶え
たときに、再度リアルタイムクロック９１からシステム
時刻を取得する。そして、ＣＰＵ２１は、この取得した
２つのシステム時刻、またはこの２つのシステム時刻の
差分で求めた時間を不揮発性のメモリであるＥＥＰＲＯ
Ｍ２２またはフラッシュメモリ２３に格納する。

【００３７】このＥＥＰＲＯＭ２２またはフラッシュメ
モリ２３に格納された２つのシステム時刻またはその差
分の時間を読み出せば、作業員は、どの程度の高さから
落下したのか、つまりその衝撃の強さを推測することが
でき、その修理作業を適切かつ効率的に行うことが可能
となる。

【００３８】なお、ここでは、ハードディスク６３のヘ
ッド退避といった衝撃対策機構を例に説明したが、これ
に限られるものではなく、たとえば冷却ファンの停止や
ＬＣＤ３３の照明に用いる冷陰極管の高電圧発生回路の
停止など、種々の衝撃対策機構の作動タイミングに適用
することが可能である。

【００３９】つまり、本願発明は、前記実施形態に限定
されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変形することが可能である。更に、前記
実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示さ
れる複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種
々の発明が抽出され得る。たとえば、実施形態に示され
る全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発
明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決で
き、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場
合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽
出され得る。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、機械
式スイッチとローパスフィルタとを効果的に組み合わせ
ることにより、たとえば落下による衝撃に備えるための
衝撃対策機構を適切なタイミングで作動させる仕組みを
低コストで実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態に係る電子機器の利用環境
を説明するための図。

【図２】同実施形態の電子機器の構成を示すブロック
図。

【図３】同実施形態の電子機器が備える無重力センサの
構造を示す図。

【図４】同実施形態の電子機器における無重力センサの
チャタリング信号対策を説明するための概念図。

【図５】同実施形態の電子機器における衝撃対策制御の
動作手順を示すためのフローチャート。

【符号の説明】

１…電子機器２…パーソナルコンピュータ３…ポータブルゲームマシン４…デジタルビデオカメラ５…ＰＤＡ（personal Digital Assistant) １１…エンジン部１２…Bluetooth無線部１３…電源部１４…設定操作部１５…データ記憶部２１…ＣＰＵ２２…ＥＥＰＲＯＭ２３…フラッシュメモリ２４…ＤＲＡＭ２５…ＣＰＵバス／ＰＣＩバスブリッジ２６，３０，３２…バス２７…ＣＰＵバス２８，２９…メモリバス３１…表示コントローラ３３…ＬＣＤ４１…ＰＣＩバス４２…ＰＣＩ／ＩＳＡブリッジ４３…ＩＳＡバス４４…ＵＳＢインタフェース４５…ＵＳＢコネクタ４６…ＵＳＢホストコントローラ５１…ベースバンドＬＳＩ５２…フラッシュメモリ５３…ＲＦ部５４…アンテナ６１…ＩＤＥインタフェースコントローラ６２…ＩＤＥインタフェース６３…ＨＤＤ７１…電源コントローラ７２…電源制御回路７３…バッテリ７４…ＡＣ入力８１…Ｉ／Ｏコントローラ８２…ボタン８３…ロータリスイッチ９１…リアルタイムクロック（ＲＴＣ）９２…無重力センサ９３…ローパスフィルタａ…しきい値データｂ…衝撃対策制御プログラム

フロントページの続き (72)発明者下田幸司東京都青梅市新町３丁目３番地の１東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者小林浩一東京都青梅市末広町２丁目９番地株式会社東芝青梅工場内Ｆターム(参考） 5D088 MM09 5G056 BD03 BD04 BD32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衝撃対策機構と、無重力状態で開放状態となる機械式スイッチを用いた無
重力センサと、前記無重力センサが生じさせるチャタリング信号を吸収
するためのローパスフィルタと、前記無重力センサからの無重力検出信号が前記ローパス
フィルタを透過して入力されたときに、前記衝撃対策機
構を作動させる衝撃対策起動手段とを具備することを特
徴とする電子機器。
【請求項２】互いに異なる方向の落下を検出させるよ
うに前記無重力センサを複数配置したことを特徴とする
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】磁気ディスク駆動装置を具備し、前記衝撃対策機構は、前記磁気ディスク駆動装置のヘッ
ドを所定の位置に退避させる手段であることを特徴とす
る請求項１記載の電子機器。
【請求項４】前記衝撃対策起動手段は、前記無重力検
出信号の入力時に落下状態にあるか否かを判定するため
の検出レベルを任意に設定する手段を有することを特徴
とする請求項１記載の電子機器。
【請求項５】リアルタイムクロックと、不揮発性のメモリとをさらに具備し、前記衝撃対策起動手段は、前記無重力センサからの無重
力検出信号が入力され続けた時間を前記リアルタイムク
ロックから取得して前記メモリに記録する手段を有する
ことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項６】無重力状態で開放状態となる機械式スイ
ッチを用いた無重力センサからの無重力検出信号を、前
記無重力センサが生じさせるチャタリング信号を吸収す
るためのローパスフィルタを介して入力するステップ
と、前記無重力検出信号を入力したときに、衝撃に対する保
護対策処理を実行するステップとを有することを特徴と
する電子機器の衝撃対策方法。
【請求項７】前記無重力センサからの無重力検出信号
が入力され続けた時間をリアルタイムクロックから取得
して不揮発性のメモリに記録するステップをさらに有す
ることを特徴とする請求項６記載の電子機器の衝撃対策
方法。