JP2014139542A - 電子機器、および電子機器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる電子機器、および電子機器の制御方法を提供することを目的としている。
【解決手段】自電子機器本体の一部に固定された圧電素子と、圧電素子が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した起電圧を表す検出信号を出力する検出部と、検出部が出力した検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、判別した結果に応じて所定の処理を行う制御部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器、および電子機器の制御方法に関する。

電子時計において、利用者によって与えられた衝撃を検出してスイッチ信号としてもちいることが提案されている。このような電子時計では、ブザー音などを出力するために用いられている圧電素子が電子時計のケースに取り付けられている。電子時計のケースに取り付けられている圧電素子は、ケースを叩かれた場合、圧電素子に歪みが加わることで圧電効果を生じ、電圧を発生することが知られている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、電子時計の表面を利用者が叩いたことを圧電素子に発生する信号に応じて検出することが提案されている。特許文献１に記載の技術では、このように検出した信号に応じて、利用者が必要な情報を電子時計のメイン回路に入力したり、利用者が必要な情報の出力をメイン回路から行わせたりすることが提案されている。

また、特許文献２に記載の技術では、特許文献１に記載の技術と同様に電子時計のケースを介して加えられた衝撃を圧電素子で検出する。特許文献２に記載の技術では、２つのタイマーを有し、利用者の意図に反しスイッチが作動しないように、2つのタイマーを利用し誤動作を防止することが提案されている。第１タイマーはＯＮ信号の持続時間を規定し、弱い信号や短い信号を除去する。第２タイマーはスイッチ入力後、信号を受け付けないマスク時間を設け、強い信号などで複数の信号が連続して入ることを防止する。

特開昭５３−８０２６３号公報 特開平１−２７０６９４号公報

しかしながら、従来の技術では、衝撃によるスイッチ操作により実現できる機能は1種類に限られるため、例えば、決定およびキャンセルのような2種類の機能を実現することができないという課題があった。

本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる電子機器、および電子機器の制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電子機器は、自電子機器の一部に固定された圧電素子と、前記圧電素子が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した前記起電圧を表す検出信号を出力する検出部と、前記検出部が出力した前記検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、前記検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、前記判別した結果に応じて所定の処理を行う制御部と、を備えることを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記制御部は、前記検出部から前記検出信号が入力された際、前記検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間以上であるときに、前記第１の検知信号であると判別し、前記検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間未満であるときに、前記第２の検知信号であると判別するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記検出部は、少なくとも1つのフィルタを用いて前記検出信号を任意の周波数成分に分離し、該分離した周波数成分に応じた前記検出信号を出力するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前前記検出部は、カットオフ周波数の異なる周波数特性のフィルタを用いて前記検出信号を分離し、該分離した周波数成分に応じた前記検出信号を出力するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記検出部は、前記起電圧のレベルに基づいて前記検出信号を分離し、該分離した起電圧のレベルに応じた前記検出信号を出力するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記圧電素子を収納するケースを備え、前記ケースは、少なくとも２つの硬度の異なる領域を備えるようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記圧電素子を収納するケースを備え、前記検出部は、硬度の異なる物体で前記ケースが利用者により衝撃を与えられたことによって異なる周波数を表す前記検出信号を検出するようにしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電子機器において、前記圧電素子は報知音を出力するようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電子機器の制御方法は、検出部が、自電子機器の一部に固定された圧電素子が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した前記起電圧を表す検出信号を出力する検出手順と、制御部が、前記検出手順により出力された前記検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、前記検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、前記判別した結果に応じて所定の処理を行う制御手順と、を含むことを特徴としている。

本発明によれば、衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる。

第１実施形態における電子時計の概略断面図である。 第１実施形態における電子時計の概略上面図である。 第１実施形態に係る電子時計１の構成を示したブロック図である。 第１実施形態に係る検出部の構成例を説明する図である。 ガラスを利用者が指と爪で叩いた場合の圧電素子に発生する起電圧の一例である。 図５の時間軸を拡大した図である。 第１実施形態に係る判別処理のフローチャートである。 第１実施形態に係る電子時計のケースの他の例を説明する図である。 第２実施形態に係る電子時計の構成を示したブロック図である。 第２実施形態に係る検出部の構成例を説明する図である。 ガラス２０を利用者が指と爪で叩いた場合の圧電素子６０に発生する起電圧の周波数特性の一例である。 第２実施形態に係る判別処理のフローチャートである。 第３実施形態に係る電子時計の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る検出部の構成例を説明する図である。 ガラスを利用者が手の平と指と爪で叩いた場合の圧電素子に発生する起電圧の一例である。 ガラスを利用者が手の平と指と爪で叩いた場合の圧電素子に発生する起電圧の周波数特性の一例である。 第３実施形態に係る判別処理のフローチャートである。 第３実施形態に係る検出部の構成例の他の例を説明する図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。また、以下の例では、電子機器の一例として、電子時計を例に説明する。
図１は、本実施形態における電子時計１の概略断面図である。図１に示すように、電子時計１は、ケース１０、ガラス２０、基盤３０、電池４０、電極５０、圧電素子６０、裏蓋７０、およびベルト８０を備えている。

ケース１０の内部には、基盤３０、電池４０、電極５０、および圧電素子６０が組み込まれている。ケース１０には、ガラス２０、裏蓋７０、およびベルト８０が取り付けられている。ケース１０は、例えば樹脂またはゴムであり、ガラス２０より柔らかい素材である。

ガラス２０は、基盤３０の上に取り付けられている。ガラス２０は、図２に示すように、表示部９０を保護している。図２は、本実施形態における電子時計１の概略上面図である。図２に示すように、電子時計１は、側面にボタンＡ〜Ｄを備えている。例えばボタンＡは、ストップウォッチ計測を開始する、またはストップウォッチ計測を終了するボタンである。ボタンＢは、動作モードを切り替えるボタンである。ボタンＣは、バックライトを所定時間、点灯させるボタンである。ボタンＤは、表示の切り替えを行うボタンである。図２において、表示部９０は、時刻、動作モード、ストップウォッチの計測時間、ラップデータ、タイマー時刻等を表示する表示部である。表示部９０は、一例として液晶表示装置（ＬＣＤ）である。

基盤３０には、図３を用いて後述する電気回路が取り付けられている。また、基盤３０には、電池４０から電力が供給されている。
電池４０は、基盤３０の各回路、圧電素子６０に電極５０を介して電力を供給する。電池４０は、一例としてボタン型電池である。
電極５０は、電池４０からの電力を基盤３０および圧電素子６０に供給する。

圧電素子６０は、裏蓋７０に固着されている。圧電素子６０は、基盤３０の制御部１０２の制御に応じて、時報等の報知音を発する。また、圧電素子６０は、ケース１０およびガラス２０に加えられた衝撃により発生した信号を、基盤３０の検出部に出力する。
裏蓋７０は、電子時計１の裏面を保護する蓋である。裏蓋７０は、圧電素子６０が報知音を発するときに、共振部の役割を果たす。裏蓋７０は、一例として樹脂、金属である。
ベルト８０は、利用者の手首（腕）に装着されるために使用される。
電極５０は、電池４０の電力を基盤３０および圧電素子６０に供給する。

図３は、本実施形態に係る電子時計１の構成を示したブロック図である。図３に示すように、電子時計１は、発振部１０１、制御部１０２、入力部１０３、表示制御部１０４、表示部９０、検出部１０５、および記憶部１０６を備える。

発振部１０１は、制御部１０２の動作用の基準クロック信号を発生させ、発生させた基準クロック信号を制御部１０２に出力する。なお、発振部１０１が生成した基準クロック信号は、時計動作、タイマー動作、ストップウォッチ計時動作等に使用される。
制御部１０２は、入力部１０３および検出部１０５から入力された検出結果に応じて、電子時計１の動作モードの切り替え、各動作モードにおける動作の選択を行う。制御部１０２は、各動作モードの制御に応じて、及び電子時計１を構成する各電子回路要素の制御等を行う。

入力部１０３は、利用者からの操作による入力を受け付ける、例えば、図２に示したボタンＡ〜ボタンＤを含む。入力部１０３は、利用者からの指示の入力を検出し、検出した検出結果を制御部１０２に出力する。
表示制御部１０４は、制御部１０２からの制御信号に応じて、表示部９０にストップウォッチ計時時刻、タイマー計時時刻、及び時刻等を表示させる。

検出部１０５は、圧電素子６０から入力された信号を検出し、検出した検出結果を制御部１０２に出力する。

記憶部１０６には、制御部１０２が実行するプログラム、タイマー設定情報等が記憶されている。ここで、タイマー設定情報とは、タイマーが計時するタイマー時刻である。記憶部１０６は、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）である。

図４は、本実施形態に係る検出部１０５の構成例を説明する図である。図４に示すように、検出部１０５は、コンパレータ２０１を備えている。コンパレータ２０１は、正入力端子ＩＮ＋が圧電素子６０の一端に接続され、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈに接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２に接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳとする。また、圧電素子６０は、他端が接地されている。

図５は、ガラス２０を利用者が指と爪で叩いた場合の圧電素子６０が発生する起電圧の一例である。図６は、図５の時間軸を拡大した図である。図５および図６において、横軸は時間を表し、縦軸は起電圧のレベルを表している。
図５における曲線ｇ１、および図６における曲線ｇ１１は利用者がガラス２０を指の腹で叩いたときに、圧電素子６０が発生する起電圧を表している。図５における曲線ｇ２、および図６における曲線ｇ１２は、利用者がガラス２０を爪で叩いたときに、圧電素子６０が発生する起電圧を表している。
図５および図６に示すように、爪でガラス２０を叩いた場合、約１［ｍｓｅｃ］以内では、起電圧のレベルが大きいが、その後、急激に減衰する。指の腹でガラス２０を叩いた場合、約１［ｍｓｅｃ］以降の起電圧のレベルは、爪で叩いた場合より大きい。本実施形態では、このような起電圧のレベル差をコンパレータ２０１によって判別することで、ガラス２０が指の腹で叩かれたのか爪で叩かれたのかを判別する。

図７は、本実施形態に係る判別処理のフローチャートである。
（ステップＳ１）制御部１０２は、検出部１０５からの検出信号ＶＳが入力されたか否かを判別する。制御部１０２は、検出部１０５からの検出信号ＶＳが入力されたと判別した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進み、検出部１０５からの検出信号ＶＳが入力されていないと判別した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、ステップＳ１の判別を繰り返す。
（ステップＳ２）ステップＳ１において検出部１０５からの検出信号ＶＳが入力されたと判別した場合、制御部１０２は、所定の時間、次の検出を待機させる。ここで、所定の時間とは、例えば１［ｍｓｅｃ］である。このように所定の時間だけ検出を待機させることで、制御部１０２は、後述するように４００［Ｈｚ］以下の低域成分が多い指の腹で叩かれたことによって発生する起電圧の検出信号を分離する。すなわち、制御部１０２は、１［ｋＨｚ］以上の高域成分が多い爪で叩かれたことによって発生する起電圧の検出信号を分離している。これにより、制御部１０２は、所定の時間だけ検出を待機することで、検出信号の周波数の違いを検出する。制御部１０２は、ステップＳ２終了後、処理をステップＳ３に進める。

（ステップＳ３）制御部１０２は、検出部１０５から閾値Ｖｔｈ以上の検出信号ＶＳが入力されたか否かを判別する。制御部１０２は、検出部１０５から閾値Ｖｔｈ以上の検出信号ＶＳが入力されたと判別した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進み、検出部１０５から閾値Ｖｔｈ以上の検出信号ＶＳが入力されていないと判別した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ５に進む。
（ステップＳ４）制御部１０２は、検出部１０５から閾値Ｖｔｈ以上の検出信号ＶＳが入力されたと判別した場合、予め定められているＳＷ１処理を行う。ここで、ＳＷ１処理とは、例えば、タイマー動作の開始処理である。
（ステップＳ５）制御部１０２は、検出部１０５から閾値Ｖｔｈ以上の検出信号ＶＳが入力されていないと判別した場合、予め定められているＳＷ２処理を行う。ここで、ＳＷ２処理とは、例えば、タイマー動作の停止処理である。

以上のように、本実施形態の電子機器（電子時計１）は、自電子機器本体の一部に固定された圧電素子６０と、圧電素子６０が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した起電圧を表す検出信号を出力する検出部１０５と、検出部１０５が出力した検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、判別した結果に応じて所定の処理を行う制御部１０２と、を備える。
また、本実施形態の電子機器（電子時計１）において、制御部１０２は、検出部１０５から検出信号が入力された際、検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間以上であるときに、第１の検知信号であると判別し、検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間未満であるときに、第２の検知信号であると判別する。

これにより、本実施形態の電子時計１では、圧電素子６０から起電圧に応じた検出信号が入力されたことを検出した際、所定の時間後、閾値以上であるか閾値未満であるかに応じて２つの入力信号に分離する。これにより、ガラス２０が指の腹で叩かれたか爪で叩かれたかを検出し、検出結果に応じて２つの異なる処理を行わせることができる。従って、本実施形態に係る電子時計１では、衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ２の待機時間１［ｍｓｅｃ］を例に説明したが、この待機時間は、電子時計１が備えるケース１０、ガラス２０、圧電素子６０等の特性に応じて選択するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、検出信号が入力された後、ステップＳ２で所定の時間、待機させる例を説明したが、これに限られない。例えば、制御部１０２が、検出部１０５から入力された検出信号の周波数成分を解析し、解析した結果に例えば４００［Ｈｚ］以下の成分を多く含む場合にＳＷ１処理を実行し、解析した結果に例えば１［ｋＨｚ］以上の成分を多く含む場合にＳＷ２処理を実行するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、ガラス２０を利用者が指の腹または爪で叩いたことを判別する例を説明したが、これに限られない。例えば、検出部１０５と制御部１０２とによって、ケース１０またはガラス２０のいずれかが叩かれたかを判別するようにしてもよい。このように検出部１０５と制御部１０２は、ケース１０またはガラス２０のいずれかが叩かれたことに応じて発生する起電圧の検出信号を上述したコンパレータ２０１の閾値と、判別する待機時間とにより判別することができる。

また、ケース１０に硬度の異なる領域を設けるようにしてもよい。
図８は、本実施形態に係る電子時計１のケース１０の他の例を説明する図である。図８に示した例では、ケース１０は、第１硬度を有する領域３０１と、領域３０１より柔らかい第２硬度を有する領域３０２を備えている。利用者は、処理したい内容に応じて、領域１または領域２を叩く。検出部１０５と制御部１０２とは、領域１または領域２のいずれかが叩かれたことに応じて発生する起電圧の検出信号を上述したコンパレータ２０１の閾値と、判別する待機時間とにより判別することができる。なお、硬度の異なる領域は、ガラス２０の上に設けるようにしてもよい。
また、ガラス２０およびケースを叩くのは、利用者の指や爪に限らず、ペン等であってもよい。

［第２実施形態］
第１実施形態では、検出部１０５のコンパレータと所定の待機時間を用いて、圧電素子６０の検出信号を判別す例を説明した。本実施形態では、圧電素子６０の検出信号をフィルタ回路を用いて分離する例を説明する。
図９は、本実施形態に係る電子時計１ａの構成を示すブロック図である。図３の電子時計１の概略構成と異なるのは制御部１０２ａと検出部１０５ａである。

図１０は、本実施形態に係る検出部１０５ａの構成例を説明する図である。図１０に示すように、検出部１０５ａは、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２１１、コンパレータ２１２、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）２２１、およびコンパレータ２２２を備えている。

ＬＰＦ２１１は、ケース１０またはガラス２０がタップされた（叩かれた）場合に、圧電素子６０に発生する起電圧の周波数成分の低い方の検出信号を通過させるフィルタである。ＬＰＦ２１１のカットオフ周波数は、例えば４００［Ｈｚ］である。ＬＰＦ２１１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２１２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。また、圧電素子６０は、他端が接地されている。
コンパレータ２１２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ１に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ａに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ１とする。

ＨＰＦ２２１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、圧電素子６０に発生する起電圧の周波数成分の高い方の検出信号を通過させるフィルタである。ＨＰＦ２２１のカットオフ周波数は、例えば１［ｋＨｚ］である。ＨＰＦ２２１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２２２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。
コンパレータ２２２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ２に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ａに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ２とする。

図１１は、ガラス２０を利用者が指と爪で叩いた場合の圧電素子６０に発生する起電圧の周波数特性の一例である。図１１において、横軸は周波数を表し、縦軸は起電圧のレベルを表している。
図１１における曲線ｇ２１は、利用者がガラス２０を指の腹で叩いた時、圧電素子６０に発生する起電圧を表している。図１１における曲線ｇ２２は、利用者がガラス２０を爪で叩いた時、圧電素子６０に発生する起電圧を表している。
図１１に示すように、指の腹でガラス２０を叩いた場合、約４００［Ｈｚ］の低域成分が、爪で叩いた時の起電圧のレベルが大きい。一方、約１［ｋＨｚ］ 以上では、爪でガラス２０を叩いた時の方が起電圧のレベルが大きい。本実施形態では、このような起電圧の周波数とレベル差をＬＰＦ２１１、ＨＰＦ２２１、コンパレータ２１２およびコンパレータ２２２により判別することで、ガラス２０が指の腹で叩かれたのか爪で叩かれたのかを判別する。

図１２は、本実施形態に係る判別処理のフローチャートである。
（ステップＳ１０１）制御部１０２ａは、検出部１０５ａのコンパレータ２１２からの検出信号ＶＳ１とコンパレータ２２２からの検出信号ＶＳ２が入力されたか否かを判別する。ここで、検出信号ＶＳ１は指の腹によるタップにより発生した起電圧とし、検出信号ＶＳ２は爪によるタップにより発生した起電圧とする。
制御部１０２ａは、コンパレータ２１２からの検出信号ＶＳ１とコンパレータ２２２からの検出信号ＶＳ２とが入力されたと判別した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進む。制御部１０２ａは、コンパレータ２１２からの検出信号ＶＳ１とコンパレータ２２２からの検出信号ＶＳ２とが入力されていないと判別した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、ステップＳ１０１の判別を繰り返す。

（ステップＳ１０２）制御部１０２ａは、コンパレータ２２２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたか否かを判別する。制御部１０２ａは、コンパレータ２２２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたと判別した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進み、コンパレータ２２２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されていないと判別した場合（ステップ１０２；Ｎｏ）、ステップＳ１０３に進む。

（ステップＳ１０３）ステップＳ２においてコンパレータ２２２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されていないと判別した場合、制御部１０２ａは、予め定められているＳＷ１処理を行う。
（ステップＳ１０４）コンパレータ２２２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたと判別した場合、制御部１０２ａは、予め定められているＳＷ２処理を行う。

なお、ステップＳ１０１では、制御部１０２ａが検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２とが入力されたと判別する例を説明したが、制御部１０２ａは、検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２とのうち、いずれか１つの検出信号が入力されたことを判別するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の電子機器（電子時計１ａ）において、検出部１０５ａは、少なくとも１つのフィルタを用いて検出信号を任意の周波数成分に分離し、該分離したカットオフ周波数に応じた検出信号を出力する。
これにより、本実施形態の電子時計１ａでは、圧電素子６０から検出信号が入力されたことを検出した際、ＬＰＦ２１１、ＨＰＦ２２１、コンパレータ２１２、コンパレータ２２２を用いて２つの入力信号に分離する。これにより、ガラス２０が指の腹で叩かれたか爪で叩かれたかを検出し、検出結果に応じて２つの異なる処理を行わせることができる。従って、本実施形態に係る電子時計１ａでは、衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる。

なお、本実施形態では、ＬＰＦ２１１のカットオフ周波数４００［Ｈｚ］、ＨＰＦ２２１のカットオフ周波数１［ｋＨｚ］の例に説明したが、このカットオフ周波数は、電子時計１ａが備えるケース１０、ガラス２０、圧電素子６０等の特性に応じて選択するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、ガラス２０を利用者が指の腹または爪で叩いたことを判別する例を説明したが、これに限られない。検出部１０５と制御部１０２は、ケース１０とガラス２０が叩かれたことを判別するようにしてもよい。また図８に示したように、ケース１０に硬度の異なる領域を設け、叩かれた領域に基づく起電圧による検出信号を判別するようにしてもよい。この場合においても、検出部１０５ａと制御部１０２ａは、起電圧による検出信号を上述したＬＰＦ２１１、ＨＰＦ２２１、コンパレータ２１２、コンパレータ２２２を用いて判別することができる。

なお、本実施形態では、図１０に示したように、制御部１０２ａがＬＰＦ２１１とＨＰＦ２２１を備える例を説明したが、これに限られない。制御部１０２ａは、ケース１０またはガラス２０が叩かれたとき、検出信号を２つの周波数成分に分離することで、指の腹で叩かれたのか爪で叩かれたのかを判別するようにしてもよい。このように検出信号を２つのしゅうは数に分離するため、制御部１０２ａは、ＬＰＦ２２１またはＨＰＦ２２１のいずれか１つのフィルタのみを備えるようにしてもよい。

［第３実施形態］
第１および第２実施形態では、圧電素子６０の検出信号を２つに分離する例を説明した。本実施形態では、圧電素子６０に発生する起電圧の検出信号を３つに分離する例を説明する。
図１３は、本実施形態に係る電子時計１ｂの構成を示すブロック図である。図３の電子時計１の概略構成と異なるのは制御部１０２ｂと検出部１０５ｂである。

図１４は、本実施形態に係る検出部１０５ｂの構成例を説明する図である。図１４に示すように、検出部１０５ｂは、ＬＰＦ２３１、コンパレータ２３２、ＬＰＦ２４２、コンパレータ２４２、ＨＰＦ２５１、およびコンパレータ２５２を備えている。

ＬＰＦ２３１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、周波数成分の第１の周波数を通過させるフィルタである。ＬＰＦ２３１のカットオフ周波数は、例えば１００［Ｈｚ］である。ＬＰＦ２３１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２３２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。また、圧電素子６０は、他端が接地されている。
コンパレータ２３２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ１に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ１とする。

ＬＰＦ２４１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、周波数成分の第２の周波数を通過させるフィルタである。ＬＰＦ２４１のカットオフ周波数は、例えば４００［Ｈｚ］である。ＬＰＦ２４１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２４２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。
コンパレータ２４２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ２に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ２とする。

ＨＰＦ２５１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、周波数成分の第３の周波数を通過させるフィルタである。ＨＰＦ２５１のカットオフ周波数は、例えば１［ｋＨｚ］である。ＨＰＦ２５１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２５２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。
コンパレータ２５２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ３に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ３とする。

図１４の構成によって、ＬＰＦ２３１、コンパレータ２３２により、例えば手の平で叩かれたことによって発生する起電圧の検出信号を検出することができる。ＬＰＦ２４１、コンパレータ２４２により、例えば指の腹で叩かれたことによって発生する起電圧の検出信号を検出している。ＬＰＦ２５１、コンパレータ２５２により、例えば指の腹で叩かれたことによって発生する起電圧の検出信号を検出している。

図１５は、ガラス２０を利用者が手の平と指と爪で叩いた場合の圧電素子６０に発生する起電圧の一例である。図１５において、横軸は時間を表し、縦軸は起電圧のレベルを表している。図１６は、ガラス２０を利用者が手の平と指と爪で叩いた場合の圧電素子６０に発生する起電圧の周波数特性の一例である。図１６において、横軸は周波数を表し、縦軸は起電圧のレベルを表している。

図１５における曲線ｇ３１は、利用者がガラス２０を指の腹で叩いた時、圧電素子６０に発生する起電圧を表している。曲線ｇ３２は、利用者がガラス２０を爪で叩いた時、圧電素子６０に発生する起電圧を表している。曲線ｇ３３は、利用者がガラス２０を手の平で叩いた時、圧電素子６０に発生する起電圧を表している。
図１５に示すように、手の平で叩いた場合、起電圧のレベルが指の腹、爪で叩いた場合より大きい。また、図１６に示すように、手の平で叩いた時の起電圧のレベルは、周波数、約１００［Ｈｚ］以下で、指の腹および爪で叩いた時より大きい。
本実施形態では、このような起電圧の周波数とレベル差をＬＰＦ２３１、ＬＰＦ２４１、ＨＰＦ２５１、コンパレータ２３２、２４２、２５２により判別することで、ガラス２０が指の腹で叩かれたのか爪で叩かれたのかを判別する。

図１７は、本実施形態に係る判別処理のフローチャートである。
（ステップＳ２０１）制御部１０２ｂは、検出部１０５ｂのコンパレータ２３２からの検出信号ＶＳ１とコンパレータ２４２からの検出信号ＶＳ３とコンパレータ２５２からの検出信号ＶＳ３が入力されたか否かを判別する。ここで、検出信号ＶＳ１は手の平によるタップにより発生した起電圧であり、検出信号ＶＳ２は指の腹によるタップにより発生した起電圧であり、検出信号ＶＳ３は爪によるタップにより発生した起電圧である。
制御部１０２ｂは、検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２と検出信号ＶＳ３が入力されたと判別した場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に進む。制御部１０２ｂは、検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２と検出信号ＶＳ３が入力されていないと判別した場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、ステップＳ２０１の判別を繰り返す。

（ステップＳ２０２）制御部１０２ｂは、コンパレータ２３２からの検出信号ＶＳ１が入力されたか否かを判別する。制御部１０２ｂは、検出信号ＶＳ１が入力されたと判別した場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に進み、検出信号ＶＳ１が入力されていないと判別した場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、ステップＳ２０４に進む。
（ステップＳ２０３）ステップＳ２０２において検出信号ＶＳ１が入力されたと判別した場合、制御部１０２ｂは、予め定められているＳＷ１処理を行う。

（ステップＳ２０４）制御部１０２ｂは、コンパレータ２４２から閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたか否かを判別する。制御部１０２ｂは、閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたと判別した場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６に進み、閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されていないと判別した場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０５に進む。
（ステップＳ２０５）ステップＳ２０４において閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されていないと判別した場合、制御部１０２ｂは、予め定められているＳＷ２処理を行う。
（ステップＳ２０６）ステップＳ２０４において閾値Ｖｔｈ２以上の検出信号ＶＳ２が入力されたと判別した場合、制御部１０２ｂは、予め定められているＳＷ３処理を行う。

なお、ステップＳ２０１では、制御部１０２ｂが検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２と検出信号ＶＳ３が入力されたと判別する例を説明したが、制御部１０２ｂは、検出信号ＶＳ１と検出信号ＶＳ２と検出信号ＶＳ３とのうち、少なくとも１つの検出信号が入力されたことを判別するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態の電子機器（電子時計１ｂ）では、圧電素子６０から検出信号が入力されたことを検出した際、ＬＰＦ２３１、ＬＰＦ２４１、ＨＰＦ２５１、コンパレータ２３２、２４２、２５２を用いて３つの入力信号に分離する。これにより、本実施形態の電子時計１ｂは、ガラス２０が手の平で叩かれたか、指の腹で叩かれたか、爪で叩かれたかを検出し、検出結果に応じて３つの異なる処理を行わせることができる。従って、本実施形態に係る電子時計１ｂでは、衝撃によるスイッチ操作により複数の機能を実現できる。

なお、本実施形態では、ＬＰＦ２３１のカットオフ周波数１００［Ｈｚ］、ＬＰＦ２４１のカットオフ周波数４００［Ｈｚ］、ＨＰＦ２５１のカットオフ周波数１［ｋＨｚ］の例に説明したが、このカットオフ周波数は、電子時計１ｂが備えるケース１０、ガラス２０、圧電素子６０等の特性に応じて選択するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、ガラス２０を利用者が手の平、指の腹または爪で叩いたことを判別する例を説明したが、これに限られない。検出部１０５と制御部１０２は、手の平で叩かれた場合、ケース１０とガラス２０が叩かれたことを判別するようにしてもよい。検出部１０５ｂと制御部１０２ｂは、起電圧を上述したＬＰＦ２３１、ＬＰＦ２４１、ＨＰＦ２５１、コンパレータ２３２、２４２、２５２を用いて判別することができる。

なお、本実施形態では、図１７のステップＳ２０４において、検出信号ＶＳ２を用いて判別する例を説明したが、検出信号ＶＳ３を用いて検出するようにしてもよい。

また、本実施形態では、２つのＬＰＦ２３１、ＬＰＦ２４１を用いる例を説明したが、ＬＰＦは１つであってもよい。
図１８は、本実施形態に係る検出部１０５ｃの構成例の他の例を説明する図である。図１８に示すように、検出部１０５ｃは、ＬＰＦ２６１、コンパレータ２６２、コンパレータ２７２、ＨＰＦ２８１、コンパレータ２８２を備えている。

ＬＰＦ２６１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、周波数成分の低い方を通過させるフィルタである。ＬＰＦ２６１のカットオフ周波数は、例えば４００［Ｈｚ］である。ＬＰＦ２６１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２６２の正入力端子ＩＮ＋およびコンパレータ２７２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。また、圧電素子６０は、他端が接地されている。

コンパレータ２６２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ１に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ１とする。
コンパレータ２７２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ２に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ２とする。

ＨＰＦ２８１は、ケース１０またはガラス２０をタップ（叩かれた）場合、周波数成分の高い方を通過させるフィルタである。ＨＰＦ２８１のカットオフ周波数は、例えば１［ｋＨｚ］である。ＨＰＦ２８１は、入力端子が圧電素子６０の一端に接続され、出力端子がコンパレータ２８２の正入力端子ＩＮ＋に接続されている。
コンパレータ２８２は、負入力端子ＩＮ−が閾値電圧Ｖｔｈ３に接続され、出力端子ＯＵＴが制御部１０２ｂに接続されている。出力端子ＯＵＴが出力する出力信号をＶＳ３とする。

図１８において、ＬＰＦ２６１、コンパレータ２６２により、手の平で叩かれたことによる起電圧に基づく検出信号を検出している。ＬＰＦ２６１、コンパレータ２７２により、指の腹で叩かれたことによる起電圧に基づく検出信号を検出している。ＬＰＦ２８１、コンパレータ２８２により、指の腹で叩かれたことによる起電圧に基づく検出信号を検出している。また、図１８において、閾値Ｖｔｈ１の電圧値は、閾値Ｖｔｈ２の電圧値より高い。
制御部１０２ｂによる検出手順は、図１７の処理手順と同様に行う。

なお、第１〜第３実施形態においては、ケース１０またはガラス２０が利用者により、１回叩かれた場合を説明したが、これに限られない。検出部１０５（含む１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）は、複数回、ケース１０またはガラス２０が利用者により、複数回叩かれたことを検出し、検出した回数に予め定められている処理を行うようにしてもよい。また、検出部１０５（含む１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）と制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）は、手の平、指の腹、爪による組み合わせを検出し、検出した結果に応じて予め定められている処理を行うようにしてもよい。これにより、第１〜第３実施形態の電子時計１（含む１ａ、１ｂ）は、圧電素子６０が検出した起電圧に基づく検出信号を用いて、多数の処理を行うことが可能になる。
ここで、複数の処理は、例えば、ストップウォッチの動作開始、ストップウォッチの動作停止、ラップ操作、タイマー動作開始、タイマー動作終了、バックライトの点灯、バックライトの消灯等の処理である。

このように、第１〜第３実施形態においては、圧電素子が検出した起電圧に基づく検出信号を、上述したように利用者がケース１０またはガラス２０の叩き方に応じて判別する。そして、判別した結果に応じて、叩き方毎に予め定められている処理を行う。これにより、第１〜第３実施形態の電子時計１（含む１ａ、１ｂ）では、電子時計１（含む１ａ、１ｂ）のボタンを削減することができるので、電子時計１（含む１ａ、１ｂ）のコストの削減、ボタン削減による防水性の向上、利用者にとっての操作性を向上する効果が得られる。

なお、第１〜第３実施形態においては、検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）がコンパレータを備える例を説明したが、コンパレータは制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）が備えるようにしてもよい。あるいは、制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）は、入力された検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、検出信号のレベルを制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）に予め記憶されている閾値と比較するようにしてもよい。

なお、第１〜第３実施形態においては、ケース１０に硬度の異なる２つの領域を設ける例を説明したが、これに限られない。例えば、ケース１０の表面に複数の硬度が異なる領域を設けるようにしてもよい。この場合、硬度が異なることを、利用者が識別しやすくするように、各領域の色を変えるようにしてもよい。複数の硬度の異なる領域を設けた場合、検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０２ｃ）は、領域に応じたカットオフ周波数を有するフィルタと、領域に応じた閾値のコンパレータを備えるようにしてもよい。

また、第１〜第３実施形態の電子時計１（含む１ａ、１ｂ）は、ケース１０の上面から叩かれたことによる起電圧による検出信号のみではなく、ケース１０が横から叩かれたことにより発生した起電圧による検出信号を検出するようにしてもよい。このようにケース１０の横から叩かれた場合の起電圧のレベルは、ケース１０の上面から叩かれた場合の起電圧のレベルより低い。このように、検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）と制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）は、起電圧のレベルにより、ケース１０の上面が叩かれたのか、ケース１０の横が叩かれたのかを判別し、判別した結果に応じて処理を行うようにしてもよい。

なお、第１〜第３実施形態においては、圧電素子６０の起電圧に基づく検出信号毎に、予め処理を定めてく例を示したが、これに限られない。利用者が、用途に応じて、検出信号と処理を関連づけて記憶部１０６に記憶させるようにしてもよい。

なお、第１〜第３実施形態においては、表示部９０が液晶等の例を説明したが、これに限られない。表示部９０は、機械式の長針、短針による時刻表示であってもよい。さらには、表示部９０は、液晶と機械式の長針、短針による時刻表示の両方を備えていてもよい。

なお、第２〜第３実施形態においては、ＬＰＦ、ＨＰＦを備える例を説明したが、制御部１０２ｂ（含む１０２ｃ）が、入力された検出信号の周波数成分を分析し、分析した結果に応じて、各信号を分離するようにしてもよい。

なお、第１〜第３実施形態においては、電子機器の一例として電子時計１（含む１ａ、１ｂ）に適用した例を説明したが、これに限られない。圧電素子６０、制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）、検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）は、例えば車載用のナビゲーションシステム、ＴＶ（テレビ）など固定されている機器に適用することも可能である。

なお、本発明における制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）および検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより制御部１０２（含む１０２ａ、１０２ｂ）および検出部１０５（含む１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の動作および制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１、１ａ，１ｂ…電子時計、１０…ケース、２０…ガラス、３０…基盤、４０…電池、５０…電極、６０…圧電素子、７０…裏蓋、８０…ベルト、９０…表示部、１０１…発振部、１０２、１０２ａ…制御部、１０３…入力部、１０４…表示制御部、１０５、１０５ａ…検出部、１０６…記憶部、２０１、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２、２６２、２７２、２８２…コンパレータ、２１１、２３１、２４１、２６１…ＬＰＦ、２２１、２５１、２８１…ＨＰＦ

Claims (9)

1. 自電子機器本体の一部に固定された圧電素子と、
   前記圧電素子が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した前記起電圧を表す検出信号を出力する検出部と、
   前記検出部が出力した前記検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、前記検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、前記判別した結果に応じて所定の処理を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記制御部は、
   前記検出部から前記検出信号が入力された際、前記検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間以上であるときに、前記第１の検知信号であると判別し、前記検出信号が継続して入力されている期間が所定の期間未満であるときに、前記第２の検知信号であると判別する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記検出部は、
   少なくとも1つのフィルタを用いて前記検出信号を任意の周波数成分に分離し、該分離した周波数に応じた前記検出信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。
4. 前記検出部は、
   カットオフ周波数の異なる周波数特性のフィルタを用いて前記検出信号を分離し、該分離した周波数成分に応じた前記検出信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器。
5. 前記検出部は、
   前記起電圧のレベルに基づいて前記検出信号を分離し、該分離した起電圧のレベルに応じた前記検出信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記圧電素子を収納するケースを備え、
   前記ケースは、少なくとも２つの硬度の異なる領域を備える
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 前記圧電素子を収納するケースを備え、
   前記検出部は、
   硬度の異なる物体で前記ケースが利用者により衝撃を与えられたことによって異なる周波数を表す前記検出信号を検出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子機器。
8. 前記圧電素子は、報知音を出力する
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電子機器。
9. 検出部が、自電子機器本体の一部に固定された圧電素子と圧電素子が外部から受けた衝撃に応じて発生した起電圧を検出し、検出した前記起電圧を表す検出信号を出力する検出手順と、
   制御部が、前記検出手順により出力された前記検出信号が、第１の検知信号であるか第２の検知信号であるかを、前記検出信号に含まれる周波数成分の違いに基づいて判別し、前記判別した結果に応じて所定の処理を行う制御手順と、
   を含む電子機器の制御方法。

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