WO2006049158A1 - 運動検知装置および運動検知方法 - Google Patents

運動検知装置および運動検知方法 Download PDF

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WO2006049158A1
WO2006049158A1 PCT/JP2005/020095 JP2005020095W WO2006049158A1 WO 2006049158 A1 WO2006049158 A1 WO 2006049158A1 JP 2005020095 W JP2005020095 W JP 2005020095W WO 2006049158 A1 WO2006049158 A1 WO 2006049158A1
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motion
data
short
pseudo
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Takashi Sugawara
Kouji Kawahara
Yuji Chotoku
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International Business Machines Corporation
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    • G—PHYSICS
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
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    • G08B13/02—Mechanical actuation
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/88—Detecting or preventing theft or loss

Definitions

  • the present invention relates to motion detection using an acceleration sensor, and more specifically, detects long-time motion of an electrical device to which the acceleration sensor is attached using acceleration data output from the acceleration sensor.
  • the present invention relates to a motion detection device, a motion detection method, a computer-executable program motion detection processing module for executing motion detection, and an electric device including the motion detection device.
  • Acceleration sensors are attached to various electric devices, and are widely used to detect movements of electric devices such as vibration detection and motion detection.
  • acceleration sensors have become smaller in size and have been installed in information processing devices.
  • information processing devices such as notebook personal computers have become more compact, making it more convenient for mobile users. Sometimes I meet.
  • Patent Document 1 has attached a motion detection sensor to the casing of the device, A band-pass filter circuit that cuts the electric signal band other than the target after amplifying the electric signal from the motion detection sensor, an integration circuit that calculates the acceleration of only the target electric signal band into the speed, and an output value of the integration circuit And a reference value set in advance, and a motion detection device that opens and closes an output contact in response to the comparison is disclosed.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 8-114495
  • Patent Document 2 is a device that detects vibration, and uses a low-frequency motion detection sensor and a voltage signal from the low-frequency motion detection sensor as reference voltage values.
  • the CR integration circuit that integrates the signal differentiated by the CR differentiation circuit and the CR integration circuit that integrates the signal differentiated by the CR differentiation circuit.
  • the output of the CR integration circuit is input as the input pulse signal, and the reference voltage is based on the input time of the pulse signal.
  • a low-frequency motion detection device that outputs only low-frequency vibration components from a signal is disclosed.
  • the motion detection device disclosed in Patent Document 1 controls the vibration by comparing the speed obtained from the acceleration with a reference value.
  • Such a motion detection method can be said to work well when speed is the main factor in a specific frequency band.
  • the low-frequency motion detection device described in Patent Document 2 also includes a process of outputting only a low-frequency component, so that power theft that can function sufficiently for a specific application, etc. However, there may be cases where sufficient detectability cannot be secured for movements that occur at unexpected speeds or accelerations.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of modules used for a conventional motion detection algorithm.
  • Fig. 11 (a) is a diagram showing a conventional detection module that determines the motion using the difference between the maximum and minimum values of acceleration
  • Fig. 11 (b) shows the amount of change in acceleration. It is the figure which showed the conventional detection module which detects a motion.
  • FIG. 11 (c) is a diagram showing a schematic configuration of a response determination module for determining a response.
  • the signals corresponding to the directions (X, Y) orthogonal to the amplified two-dimensional direction from the acceleration sensor not shown are the maximum acceleration values in the X and Y directions, respectively. And input to function blocks 100 and 102 for determining the minimum value.
  • Function blocks 100 and 102 are the largest Value calculation units 104 and 108 and minimum value calculation units 106 and 110 are included.
  • the process for the X direction signal will be described.
  • the signal force from the acceleration sensor is accumulated over a predetermined sampling sequence.
  • the X direction maximum value calculation unit 104 and the X direction minimum value calculation unit 106 execute the calculation of the maximum value and the minimum value when a predetermined sampling time has elapsed, and multiply the respective outputs to the addition unit 114. Input to calculate the square of the difference.
  • the maximum value and the minimum value signal of the signal force in the Y direction are processed in the same manner and input to the adding means 116, and the sum of squares of the difference between the maximum value and the minimum value in the X direction and the Y direction is obtained. Motion data is generated.
  • FIG. 11B similarly, data on acceleration sensor forces in the X direction and the Y direction are input to the average determination modules 122 and 124, respectively.
  • the data from the accelerometer is averaged over a predetermined sampling sequence, and then the average value generated is calculated as the difference data by the data from the current accelerometer and the adding means 126, 128.
  • the difference value is added by the adding means 130 and sent to the response level determining unit in FIG. 11 (c).
  • the calculated motion data is then sent to the response level determination unit 118 shown in FIG. 11 (c).
  • the response level determination unit 118 compares the exercise data with a predetermined threshold at the interval of the delay time given by the time delay module 120, and determines the generation of the alarm and warning corresponding to the exercise.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-321121
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 8-114495
  • the motion detection device is still sensitive to vibration, electromagnetic noise, acoustic noise, etc. that are generated on a daily basis.
  • a security response such as an alarm occurrence may be given.
  • the sensitivity is lowered for this reason, there is a disadvantage that it does not respond to a slow and continuous movement and cannot provide a sufficient function.
  • the movement output is canceled out, which causes a malfunction.
  • the response level determination unit conventionally, even if a security response is activated due to movement, the warning level is reset immediately when the movement is stopped. There are inconveniences such as the security response being activated, which reduces the convenience for the user.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned disadvantages of the prior art, and the present invention measures movements as accurately as possible in a short time unit, and makes the above-mentioned movement in a short time relatively long.
  • the purpose is to provide technology that can continue to monitor over time and accurately detect the motion experienced by motion detectors.
  • the acceleration applied to the electric device changes from positive to negative in a shorter time than the actual speed.
  • the present inventors have statistically calculated a pseudo variance value by effectively using the past history of the output value of the acceleration sensor rather than simply using the short-time output of the acceleration sensor.
  • the present inventors have found that the above-described inconveniences can be solved by using a new configuration that can cope with long-distance motions by using pseudo-dispersion force.
  • the final output value force of the sampling sequence is generated by generating a difference weighted with a force that shows how much change has occurred with respect to the average value of the previous output value.
  • the difference value is squared to calculate the short-term motion deviation (hereinafter referred to as short-time motion deviation) and reflected in the pseudo-dispersion value.
  • the short-time motion deviation increases the relative weight of acceleration for the end motion of the sampling sequence, and is used as a pseudo-dispersion value to prevent malfunctions and prevent short-term errors. Generate acceleration data over time.
  • the short-time motion deviation is further accumulated for a plurality of sampling sequences, and the pseudo-dispersion value V is generated as an averaged value of the accumulated short-time motion deviation.
  • the determination of the motion level is executed using the pseudo variance value, and the signal value is generated as the determination result.
  • the signal value may be a binary signal value or a ternary signal value.
  • the generated binary signal values are sequentially stored in a buffer 'memory, more specifically in a ring' buffer.
  • the binary signal value stored in the ring 'buffer is periodically integrated by an adder or the like to generate an integrated value.
  • the signal generator compares the generated integrated value with a plurality of control threshold values corresponding to the response level, and generates a control signal at a level corresponding to the integrated value, thereby performing control at multiple levels. Talk as possible.
  • the motion detection device, the motion detection method, and the computer execution for executing the motion detection can accurately detect the motion related to the magnitude and duration of the acceleration experienced by the motion detection device. It is possible to provide a processing module for executing possible program motion detection processing and an information processing device including the motion detection device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a functional configuration of a motion detection device of the present invention.
  • the motion detection device 10 of the present invention includes an AZ D converter 14 for receiving a signal from the acceleration sensor 12 and performing AZD conversion.
  • the AZD converter 14 performs digital conversion for each predetermined sampling sequence.
  • the digitally converted value is read by the control unit 16 at a predetermined cycle.
  • the control unit 16 generally acquires the acceleration data from the buffer 'memory of the AZD converter 14 and generates a short-time motion deviation and a pseudo dispersion value, and the pseudo dispersion value generated by the motion detection unit 18
  • a signal generator 20 for determining the magnitude of the motion and generating a control signal to the external module in response to the magnitude of the motion and the duration of the motion.
  • the control unit 16 is connected to an external module via the interface 24 and the internal bus line 22, and has an external module power threshold level setting, a function on Z off setting, and the like. Which command is received and the generated control signal is sent to the external module to control the response of the external module.
  • the motion detection unit 18 of the present invention includes a statistical processing unit 26 that statistically processes acceleration signals in the present invention, and a plurality of ring 'buffer power buffers' memory 28 that are used for statistical processing. Including.
  • the threshold value comparison unit 30 first compares the motion threshold value set by the external module with the generated pseudo dispersion value V.
  • the threshold value comparison unit 30 generates a binary signal value of 0 or 1 in a specific embodiment according to the comparison.
  • the signal value is described as being generated as a binary signal value.
  • the present invention Any signal format can be used.
  • the binary signal value generated by the comparison unit 30 is sent to a nother memory 32 and continuously accumulated at predetermined time intervals.
  • the buffer 'memory 32 is preferably a ring' buffer for the purpose of continuously storing data for a certain period of time.
  • the data in the noffer 'memory 32 is accumulated in the accumulating unit 34 every predetermined sampling period, and the accumulated value is calculated.
  • the integrated value is sent to the control signal generator 36, which generates a control signal in response to the integrated value and the control threshold by parallel comparison of the integrated value and a plurality of control thresholds of the control signal. To do.
  • the generated control signal is sent to the external module via the internal bus line 22 and the interface 24.
  • the external module determines the response level of the received control signal using, for example, a look-up table or a truth table, and executes processing corresponding to the detected motion and the duration of the motion.
  • the pseudo-distributed value V generation processing, the signal value generation buffer' memory and the integration calculation and comparison processing described later are all software-like. Can be made to emirate.
  • the AZD converter 14 and the control unit 16 shown in FIG. 1 can be integrally configured on the same printed circuit board, and the acceleration sensor is also changed in AZD.
  • the control unit 16 can be mounted on the same printed circuit board.
  • the control unit 16 can be configured as a dedicated chip including a micro control code and integrated with an AZD converter, a multi-bit comparator, and the like.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the statistical processing unit 26 according to the present invention, together with the configuration of the nother memory 28. More specifically, the statistical processing unit 26 of the present invention includes a short-time motion deviation generation unit 50 and a pseudo-variance calculation unit 52.
  • the short-time motion deviation generating unit 50 includes an X-direction average processing unit 40 and a Y-direction average processing unit 42.
  • the data from the AZD variable obtained in the predetermined sampling sequence is first stored in the buffer 'memories 28a and 28b in succession.
  • Each of the average processing units 40 and 42 calculates the average value of N data from the corresponding buffer memory when N data are accumulated in the data force buffer 'memory 28a and 28b from the acceleration sensor, and then multiplies them. Send to addition means 44, 46. On the other hand, the last data of the sampling 'sequence is input from the' memory 'to the multiplication and addition means 44, 46, and the square of the difference between each average value and the last data X, of the sequence is calculated. X and Y indicated by 1)
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of the signal generator 20 of the present invention.
  • the signal generation unit 20 includes a threshold comparison unit 30, a ring buffer 32, an integration unit 34, and a control signal generation unit 3 6 is comprised.
  • the threshold comparison unit 30 includes a comparator 54, which reads out the exercise threshold stored in an appropriate storage area such as a ROM at an appropriate timing, and is held until the exercise threshold is reached. Compared with the pseudo-dispersion value V, the output of the binary signal value 0 or 1 is generated.
  • the output of the comparator 54 is held and is written to the ring buffer 32 with a predetermined delay time. Further, the data stored in the ring 'buffer 32 is sampled by an accumulator 34 that includes an adder at a predetermined period. After sampling, the data in the ring 'buffer 32 is integrated to generate an integrated value. The integrated value is gated at the gate 56 by the binary signal value at that time. Even if the accumulated value is generated, the gate 56 does not send the generated accumulated value to the comparator 58 at that time, that is, if significant acceleration motion is not continued at the first stage. For this reason, even if a low-level alarm operation occurs, the alarm can be stopped immediately by the user leaving the device stationary.
  • the integrated value is sent to the comparator 58 for comparison with a plurality of control threshold values (l to k) and the control signal (ad #l to add # k) are generated.
  • the generated control signal is sent to the control signal input of the external module, and the external module looks up the response table and truth table to determine the response.
  • FIG. 4 is a flowchart showing statistical processing executed by the control unit of the present invention.
  • the processing in the control unit starts from step S100, and in step S102, AD converted data X and Y are acquired. Thereafter, in step S104, X and Y values are added to the ring buffers Buff_X and Buff_Y, respectively. Thereafter, in step S106, it is determined whether or not N pieces of data are accumulated in Buff_X and Buff_Y, and the process returns to step S102 to acquire data until a predetermined number of samples N are accumulated.
  • step S 106 If it is determined in step S 106 that N pieces of data have been accumulated (YES), the data stored in the ring 'buffer is transferred to the averaging processing unit and calorie calculating unit shown in FIG. 2, respectively. Then, the value of the short-time motion deviation D is calculated, and in step S110, the obtained short-time motion deviation D value is sequentially stored in the ring buffer Buff_D. If it is determined in step S112 that N pieces of data are not accumulated (NO), step S112 The data is accumulated until the 112 decision returns a positive result.
  • step S114 If it is determined in step S112 that M pieces of data have been accumulated in the ring 'buffer Buff_D (YES), in step S114, the M pieces of data in the ring' buffer are read and averaged to be pseudo-distributed. The value V is calculated and used for the processing shown in FIG. After that, in step S116, in order to wait for AD conversion data from the acceleration sensor to be output and processed, the process waits for 20 seconds from the start of processing. In the present invention, the waiting time may be shorter or longer depending on the speed of AZD conversion. If it is determined in step S116 that 20 s has elapsed, the process returns to step S102, and the next short time motion deviation value is generated by repeating steps S102 to S116.
  • FIG. 5 is a diagram showing a process in the signal generation unit subsequent to the process in step S114 shown in FIG.
  • the motion threshold value stored in an appropriate storage location such as ROM is compared with the pseudo-dispersion value V.
  • a binary signal of 1 in response to whether or not the pseudo-dispersion value V is greater than the motion threshold value, in step S202, a binary signal of 1 if the pseudo-dispersion value V is greater than or equal to the motion threshold value and 0 if it is smaller.
  • a value is generated and held, and then the generated binary signal values are sequentially stored in the ring 'buffer in response to the ring' buffer request in step S204.
  • the storage in the ring 'buffer in step S204 is performed with a time delay of every 0.5 ms in the preferred embodiment of the present invention.
  • a value other than 0.5 ms may be used for the writing cycle in terms of process speed and power consumption.
  • the sampling cycle for integration can be set to the ring 'buffer 32 data' update cycle of 0.5 s. It can be set as appropriate considering the processing speed and power consumption.
  • step S208 the sampled integrated value and the control threshold value are input to the comparator to perform comparison, and a control signal corresponding to the corresponding control threshold value is generated in response to the comparison.
  • the generated control signal is sent to the external module.
  • the processing of the control unit is returned to step S200 again, and thereafter, the processing up to step S208 is repeated until the end of motion detection is instructed.
  • the processing described above may be software configured using microcode such as assembler language or C language and hardware configured as a dedicated chip.
  • the arithmetic processing unit as a DSP, all functions can be configured in a node-like manner, and the processing module can be arranged in the electric device.
  • FIG. 6 is a diagram showing a time waveform of the AZD-converted acceleration data from the acceleration sensor of the present invention.
  • the waveform force shown in (a) is acceleration data in the X direction
  • the waveform shown in (b) is acceleration data in the Y direction.
  • the acceleration data fluctuates greatly in response to subtle movements such as the user. For this reason, if this value is used directly, it cannot be said that it is a data that fully reflects the exercise, because a short period of exercise has a significant effect.
  • FIG. 7 shows a time spectrum of each value obtained from the acceleration data force obtained by the present invention.
  • Figure 7 (a) shows the time spectrum of the (maximum value, minimum value) square and short-time motion deviation D.
  • M represents the (maximum value, minimum value) squared data
  • D represents the short-time motion deviation data.
  • FIG. 7 (b) shows a time spectrum of the pseudo dispersion value obtained by the present invention using the short-time motion deviation shown in FIG. 7 (a).
  • a steep peak with respect to the time scale is still observed.
  • FIG. 8 is a diagram showing an information processing apparatus as a specific embodiment as an electric apparatus including the motion detection apparatus of the present invention.
  • the information processing apparatus 60 shown in FIG. 8 includes an LCD display 62, a housing 64, and a mouse 66 connected via a connector formed in an appropriate part of the housing 64.
  • the motion detection device (not shown) of the present invention is disposed at an appropriate position inside the housing 64 or the LCD display 62 and is not visible from the outside. Motion detection is performed. Even if the information processing apparatus 10 is in the sleep state, the movement detection apparatus of the present invention is operated by notch drive or the like, and detects the movement in the case of theft, for example. An alarm can be generated.
  • FIG. 9 shows functional blocks when the motion detection device of the present invention is mounted on the information processing device 60 shown in FIG. 8 and functions as a theft prevention device.
  • the signal from the acceleration sensor 12 is digitally converted by the AZD conversion 14 and input to the motion detection unit 18.
  • the motion detection unit 18 executes the statistical processing described above to generate a pseudo dispersion value, and sends the generated pseudo dispersion value to the signal generation unit 20.
  • the signal generator 20 integrates the values stored in the ring 'buffer and performs a comparison with the control threshold value (l to k), and in the specific embodiment of the present invention, the control threshold value of 3 levels.
  • a control signal is generated.
  • the generated control signal is sent via the internal bus line 22 and the interface 24 to the anti-theft driver 68 configured in the OS area.
  • the anti-theft driver 68 uses a control signal generated by comparing the control signal with a lookup table that compares the control signal and the response level, or a control signal generated as a bit string of the same digit as the response level.
  • the response level can be determined by associating with the truth table.
  • the anti-theft driver 68 changes the volume and tone of the speaker 70 at the determined response level, for example, and functions as an alarm.
  • the anti-theft driver 68 is included in the OS area 72.
  • the anti-theft driver 68 is stored in the ROM storing the control unit 16 together with other programs. I can leave it to you. In this case, even when the main power of the information processing device 60 is not turned on and the OS is not activated, a control signal is generated along with the detection of motion, and the speaker 70 is set at a response level in response to the control signal. Can be driven.
  • FIG. 10 is a diagram showing a data structure for determining a response level included in the anti-theft driver 68 and an alarm level generated by the motion detection device of the present invention.
  • the control signal is generated as a bit string corresponding to the number of response levels, and the anti-theft driver 68 is controlled by setting an alarm stage corresponding to the control signal bit.
  • an on / off value of a bit corresponding to the value of the control signal of the three levels is sent to the anti-theft driver 68, and corresponding to on / off (1 or 0) Alarm phases are associated.
  • the alarm stage is shown to be provided by changing the volume and tone, any alarm embodiment is used in the present invention. be able to.
  • Fig. 10 (b) shows the time course of the integrated pseudo-dispersion value given by the motion control apparatus of the present invention and the square when using the conventional sum of squares of the maximum value of the amplitude of acceleration data. It is the figure which showed the time change of the sum value, and the threshold value of the alarm level.
  • the pseudo-dispersion value indicated by L1 of the present invention increases when the value exceeds the motion threshold with time, and 0 when the pseudo-dispersion value is smaller than the motion threshold. Since is input, the value decreases sequentially. After that, even if acceleration is given again, if the acceleration is applied for a short time, the threshold is not exceeded, and it decreases again as the acceleration decreases.
  • an alarm is activated for the first time, and gradually increases from level 1 to level 3. Also, in this case, since data of at least several seconds is always stored in the ring buffer, if the threshold value is exceeded, the alarm action will not end unless the integrated value becomes smaller than the threshold level. .
  • the magnitude of the output that is not the acceleration duration is output as it is, so the alarm sounds irregularly near level 1.
  • a level 3 alarm will be generated even if the motion is such as a sudden shift of the information processing device. That is, in the present invention, the acceleration and the duration thereof are better used for alarm control, thereby making it possible to further correlate the motion and the corresponding response.
  • the above method of the present invention can be described in a language such as a machine language, an assembler language, or C microcode, and can be described as a program of a size that can be stored in a ROM or the like. Also, for example, desktop 'personal computers, cars, etc., where power saving requirements are relatively gradual, and OS functions can be used, object-oriented languages such as C ++, Java (registered trademark), etc. Can be described as a computer-executable program.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a functional configuration of a motion detection device of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a motion detection unit in the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a signal generator according to the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing statistical processing executed by the control unit of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing processing in a signal generation unit following the processing in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a time waveform of AZD converted data from the acceleration sensor of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a time spectrum of each value obtained by the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing a preferred embodiment of an information processing device including a motion detection device of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing functional blocks when the motion detection device of the present invention is mounted on the information processing device shown in FIG. 8 and functions as a theft prevention device.
  • FIG. 10 A diagram comparing the data structure (a) for determining the response level included in the anti-theft driver and the alarm 'level (b) generated by the motion detection device of the present invention in comparison with the conventional method. .
  • FIG. 11 is a block diagram showing the functional configuration of modules used for a conventional motion detection algorithm.

Abstract

【課題】　運動検知装置、運動検知方法、運動検知方法を実行させるためのコンピュータ実行可能なプログラム運動検知処理を実行するための処理モジュールおよび該運動検知装置を含む電気装置を提供する。 【解決手段】　本発明の運動検知装置１０は、電気装置の運動により発生する加速度を検出する加速度センサ１２と、加速度センサ１２からのデータの平均値を計算し、データのうちの最後に得られた値との差分を計算させ、得られた差分からデータの擬似分散値を計算する統計処理部を含む運動検知部１８と、運動検知部１８で計算された擬似分散値を運動閾値と比較して運動閾値を越えた判断に応答して信号値を発生させる閾値比較部３０と、閾値比較部３０により生成された信号値を所定の間隔で連続して格納する第１のバッファ・メモリ３２と、第１のバッファ・メモリ３２内の値を積算する手段を備える信号発生部２０とを含み、加速度を適切に運動に関連づける。

Description

明 細 書
運動検知装置および運動検知方法
技術分野
[0001] 本発明は、加速度センサを使用する運動検出に関し、より詳細には、加速度センサ が出力する加速度データを使用して、加速度センサが取り付けられた電気装置の長 時間的な運動を検出する運動検知装置、運動検知方法、運動検出を実行させるた めのコンピュータ実行可能なプログラム運動検知処理を実行するための処理モジュ ールおよび該運動検知装置を含む電気装置に関する。
背景技術
[0002] 加速度センサは、種々の電気装置に取り付けられて、振動検出、運動検出など、電 気装置の動きを検知するために広く使用されている。特に近年では、加速度センサ が小型化し、情報処理装置などにも搭載されるようになってきている。また、近年では 、ノートブック型パーソナル 'コンピュータなどの情報処理装置の小型化が進み、モバ ィル.ユーザにとっては、携帯が便利となっているものの、一方では、それがために盗 難の被害にあうこともある。
[0003] これまで、運動検知装置としては、例えば、特開 2000— 321121号公報 (特許文 献 1)に開示されており、特許文献 1は、装置のケーシングに運動検知センサを取り付 け、運動検知センサからの電気信号を増幅した後に目標以外の電気信号帯域をカツ トする帯域フィルタ回路と、目標とする電気信号帯域のみの加速度を速度に演算す る積分回路と、積分回路の出力値と予め設定した基準値とを比較して、この比較に 応答して出力接点を開閉する運動検知装置を開示している。
[0004] また、例えば特開平 8— 114495号公報 (特許文献 2)は、振動を検知する装置で あって、低周波運動検知センサと、低周波運動検知センサからの電圧信号を基準電 圧値に下げる CR微分回路と、 CR微分回路で微分された信号を積分する CR積分回 路とを含み、 CR積分回路の出力が入力パルス信号として入力され、パルス信号の入 力時間に基づいて基準電圧信号から低周波振動成分だけを出力させる低周波運動 検知装置を開示している。 [0005] 特許文献 1に開示された運動検知装置は、加速度から得られた速度を基準値と比 較することにより、振動に対する制御を実行させている。このような、運動検知方法は 、特定の周波数帯域で速度だけが主要な要素となる場合には、良好に動作するとい える。し力しながら、より広い範囲での加速度や速度に対して柔軟に対応することが できな 、と!/、つた不都合がある。
[0006] また、同様に、特許文献 2に記載された低周波運動検知装置も、低周波成分だけ を出力させる処理を伴うため、特定の用途には充分に機能するということができる力 盗難など、予期しないような速度や加速度で発生する運動に対しては、充分な検出 性を確保できな ヽ場合がある。
[0007] 特にノートブック型パーソナル 'コンピュータなどの情報処理装置は、持ち運びされ ることが多ぐこのため、情報処理装置に運動検知装置をセキュリティ 'モジュールとし て含ませて、盗難などに対応させようとする試みもある。し力しながら、情報処理装置 は、持ち運ばれる場合に、どのような振動や速度に曝されるかについて予測できない ことが多い。このため、従来の方法では、ユーザによる日常的な操作や、不意の取り 扱 、、または電磁的ノイズまたは大きな音などが原因でアラームや警告が頻繁に発 せられてしまい、この結果、セキュリティ 'モジュールが作動しないように設定されてし まうといった不都合があった。上述した不都合を改善するべぐこれまで、電気装置の 経験する運動を加速度の大きさや加速度の変化量を使用して判断する、所謂、運動 検知方法が提案されている。
[0008] 図 11には、従来の運動検出アルゴリズムのために用いられるモジュールの機能構 成を示したブロック図を示す。
[0009] 図 11 (a)は、加速度の最大値と最小値の差を使用して運動を決定する従来の検出 モジュールを示した図であり、図 11 (b)は、加速度の変化量により運動を検出する従 来の検出モジュールを示した図である。また、図 11 (c)は、応答を決定するための応 答決定モジュールの概略構成を示した図である。図 11 (a)から説明すると、図示しな い加速度センサからの増幅された二次元方向に直交する方向（X、 Y)に対応した信 号は、それぞれ X方向および Y方向の加速度の最大値および最小値を決定する機 能ブロック 100、 102へと入力される。機能ブロック 100および 102は、それぞれ最大 値計算部 104、 108と、最小値計算部 106、 110とを含んでいる。 X方向の信号につ いての処理を説明すると、 X方向最大値計算部 104および X方向最小値計算部 106 では、加速度センサからの信号力 所定のサンプリング 'シーケンスにわたり蓄積され る。 X方向最大値計算部 104および X方向最小値計算部 106は、所定のサンプリン グ 'タイムが経過すると、最大値および最小値の計算を実行し、それぞれの出力を乗 算 '加算手段 114へと入力して差の二乗を計算させる。機能ブロック 102では、 Y方 向の信号力もの最大値、最小値信号が同様に処理され、加算手段 116へと入力され 、 X方向および Y方向における最大値および最小値の差の二乗和値として、運動デ ータが生成される。
[0010] また、図 11 (b)では、同様に X方向および Y方向の加速度センサ力ものデータは、 それぞれ平均決定モジュール 122、 124へと入力される。加速度センサからのデータ は、所定のサンプリング ·シーケンスにわたり平均処理され、その後、生成された平均 値は、その時点での加速度センサからのデータと加算手段 126、 128により差分デ ータが計算され、差分値が加算手段 130により加算され、図 11 (c)の応答レベル決 定部へと送られる。
[0011] 計算された運動データは、その後、図 11 (c)に示す応答レベル決定部 118へと送 られる。応答レベル決定部 118は、運動データを、時間遅延モジュール 120で与えら れる遅延時間の間隔で所定の閾値と比較し、運動に対応するアラーム、警告の生成 を判断している。
特許文献 1：特開 2000 - 321121号公報
特許文献 2：特開平 8-114495号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0012] 上述したように、これまで運動を検出するための方法力 種々提案されてきているも のの、運動検知装置は、依然として日常的に発生する振動、電磁ノイズ、音響ノイズ などに過敏に反応して、アラーム発生などのセキュリティ応答を与えてしまうことがあ つた。また、このために感度を低下させると、ゆっくりした継続的な運動に反応せず、 充分な機能を提供できないという不都合があった。さらに細かい振動を継続的に加え られた場合、運動出力が相殺され、誤作動の原因となるという不都合があった。
[0013] また、応答レベル決定部についても、従来では、移動に伴いセキュリティ応答が作 動しても移動が停止されると直ちに警告レベルがリセットされる、ユーザによる大きな 短時間の動作でも簡単にセキュリティ応答が起動される、などの不都合があり、ユー ザに対する利便性を低下させてしまって 、た。
[0014] すなわち、これまで、情報処理装置に限られず、運動を短い時間単位で、且つでき るだけ正確に測定する技術、すなわち、振動ではなくより長周期の運動を正確に測 定する技術が必要とされて 、た。
課題を解決するための手段
[0015] 本発明は上述した従来技術の不都合に鑑みてなされたものであり、本発明は、運 動を短い時間単位で、できるだけ正確に測定し、上述した短時間での運動を比較的 長い時間にわたり監視し続け、運動検知装置が経験している運動を正確に検出する 技術を提供することを目的とする。
[0016] 電気装置に加えられる加速度は、実際の速度よりも短時間で正負に変化する。本 発明者らは、鋭意検討を加えた結果、単に加速度センサの短時間の出力を使用する のではなぐ加速度センサの出力値の過去の履歴を有効に利用して擬似分散値を 算出する統計処理を行ない、さらに擬似分散値力 より長時間間隔の運動に対応で きる新規な構成を用いることにより、上述した不都合を解決することができることを見 出し、本発明に至ったものである。
[0017] 本発明では、サンプリング ·シーケンスの最後の出力値力 それ以前の出力値の平 均値に対してどれだけ大きな変化を示した力を重付けした差分を生成させ、サンプリ ング 'シーケンスごとに差分値を二乗して短時間の運動偏差 (以下、短時間運動偏差 として参照する)を計算させ、擬似分散値に反映させる。短時間運動偏差は、サンプ リング ·シーケンスの終端の運動についての加速度の相対的重みを増加させ、さらに 擬似分散値として用いることで、従来の方法に比較して誤作動を防止しつつ正確な 短時間での加速度データを生成する。本発明ではさらに、短時間運動偏差は、複数 のサンプリング 'シーケンスについて蓄積され、擬似分散値 Vが、蓄積された短時間 運動偏差を平均化処理した値として生成される。 [0018] さらに、本発明では応答決定のために、擬似分散値を使用して運動レベルの判断 を実行させ、信号値を判断結果として生成させる。信号値は、二値信号値でも良いし 、三値信号値でもよい。生成された二値信号値は、順次バッファ 'メモリ、より具体的 にはリング'バッファに記憶される。リング'バッファに記憶された二値信号値は、加算 器などにより周期的に積算されて積算値が生成される。信号発生部は、生成された 積算値と、応答レベルに対応する複数の制御しきい値とを比較して、積算値に対応 したレベルで制御信号を発生させることにより、複数レベルでの制御を可能として ヽ る。
[0019] 本発明の上記構成により、運動から生じる短い時間単位での加速度データを、より 正確に運動を反映させるアルゴリズムを提供することができる。その結果、運動検知 装置が経験している加速度の大きさおよび継続時間に関連する運動を正確に検出 することが可能な、運動検知装置、運動検知方法、運動検知を実行させるためのコン ピュータ実行可能なプログラム運動検知処理を実行するための処理モジュール、お よび該運動検知装置を含む情報処理装置が提供できる。
発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明を図面に示した特定の実施の形態を使用して説明するが、本発明は 、後述する実施の形態に限定されるものではない。
[0021] 図 1は、本発明の運動検知装置の機能構成を示した概略図である。本発明の運動 検知装置 10は、加速度センサ 12からの信号を受け取り、 AZD変換するための AZ D変換器 14を含んでおり、 AZD変換器 14により所定のサンプリング 'シーケンスごと にディジタル変換が行われ、ディジタル変換された値は、所定の周期で制御部 16に より読み取りが行われる。制御部 16は、概ね、 AZD変換器 14のバッファ 'メモリから 加速度データを取得し、短時間運動偏差および擬似分散値を生成する運動検知部 18と、運動検知部 18により生成された擬似分散値を読み出して、運動の大きさを判 断し、運動の大きさおよび運動の継続時間に応答して、外部モジュールへの制御信 号を発生する信号発生部 20とを含んで 、る。
[0022] また、制御部 16は、インタフェース 24および内部バスライン 22を介して、外部モジ ユールへと接続され、外部モジュール力 閾値レベル設定、機能オン Zオフ設定な どの指令を受け取り、また、外部モジュールへと、生成された制御信号を送り、外部 モジュールの応答を制御して 、る。
[0023] さらに、本発明の運動検知部 18は、本発明において加速度信号を統計処理する 統計処理部 26と、統計処理のために使用される、複数のリング'バッファ力 なるバッ ファ 'メモリ 28とを含んでいる。運動検知部 18において統計処理により擬似分散値 V が生成されると、信号発生部 20へと送られる。信号発生部 20では、まず、閾値比較 部 30において外部モジュールにより設定される運動閾値と生成された擬似分散値 V とが比較される。閾値比較部 30は、比較に応じて、特定の実施の形態では、 0または 1の二値信号値を生成させる。以下、本発明では、説明のため信号値が二値信号値 として生成されるものとして説明をおこなうが、運動閾値との比較により電気装置の運 動が指定される信号値である限り、本発明ではいかなる信号形式でも用いることがで きる。比較部 30で生成された二値信号値は、ノ ッファ 'メモリ 32へと送られて所定の 時間間隔ごとに連続的に蓄積される。本発明において、ノ ッファ 'メモリ 32は、種々 のメモリを使用することができる力 連続して一定の時間のデータを蓄積する目的か らは、リング'バッファを使用することが好ましい。
[0024] ノッファ 'メモリ 32内のデータは、所定のサンプリング周期ごとに積算部 34において 積算され、積算値が計算される。積算値は、制御信号発生部 36へと送られ、制御信 号発生部 36では、積算値と制御信号の複数の制御閾値との並列比較により、積算 値および制御閾値に応答した制御信号を生成する。生成された制御信号は、内部 バスライン 22およびインタフェース 24を介して外部モジュールへと送られる。外部モ ジュールは、受信した制御信号を、例えばルックアップ'テーブルや真偽表を使用し て、応答レベルを決定し、検知された運動および運動の継続時間に対応した処理を 実行する。なお、本発明においてプログラム 'スケールや、ハードウェア資源に充分な 余裕がある場合には、擬似分散値 Vの生成処理、信号値生成バッファ 'メモリおよび 後述する積算計算および比較処理は、すべてソフトウェア的にエミユレーシヨンさせる ことができる。
[0025] 本発明では、図 1に示した AZD変換器 14および制御部 16は、同一のプリント基 板上に一体として構成することができ、また加速度センサについても AZD変 お よび制御部 16と共に同一のプリント基板上に実装させることができる。また、制御部 1 6は、マイクロ制御コードを含む専用チップとして、 AZD変^^、マルチビット'コン パレータなどと一体として構成することもできる。
[0026] 図 2は、本発明における統計処理部 26の機能構成を、ノ ッファ 'メモリ 28の構成と 共に示したブロック図である。本発明の統計処理部 26は、より詳細には、短時間運動 偏差生成部 50と、擬似分散計算部 52とを含んで構成されている。短時間運動偏差 生成部 50は、 X方向平均処理部 40と、 Y方向平均処理部 42とを含んでいる。所定 のサンプリング.シーケンスにおいて得られた AZD変^^からのデータは、まず、 N 個連続してバッファ 'メモリ 28a、 28bに格納される。各平均処理部 40、 42は、加速度 センサからのデータ力 バッファ 'メモリ 28a、 28b内に N個蓄積されると、対応するバ ッファ ·メモリから N個のデータの平均値を計算して、乗算加算手段 44、 46に送る。 一方、サンプリング 'シーケンスの最後のデータは、ノ ッファ 'メモリから乗算加算手段 44、 46へと入力され、各平均値と、シーケンスの最後のデータ X、 との差分の二乗 が計算され、式（1)で示される X 、Y
diff diffが生成される。
[0027] さらに、 X 、Y の値は、加算手段 48へと送られ、下記式（2)で示される短時間運
diff diff
動偏差 Dとして、バッファ 'メモリ 28cに格納される。その後、バッファ 'メモリ 28cに M 個の短時間運動偏差 Dが蓄積されると、短時間運動偏差 D値は、擬似分散計算部 52に読み出され、擬似分散計算部 52において、下記式 (3)で与えられる擬似分散 値 Vが計算される。
[0028] [数 1]
Xdiff=(average (X, X;)2
(1 )
Ydiff=(average (Yi_N+1 -Yi)-Yi)2
Di二 (average (X N+1■■ -X ~X)2+ (average (YhN+1■■ ·Ύ -Ύ)2 (2)
Figure imgf000009_0001
[0029] 図 3は、本発明の信号発生部 20の詳細な構成を示したブロック図である。信号発 生部 20は、閾値比較部 30と、リング'バッファ 32と、積算部 34と、制御信号発生部 3 6とを含んで構成されている。また、閾値比較部 30は、コンパレータ 54を含んでいて 、外部モジュール力 送られ、 ROMなどの適切な格納領域に格納された運動閾値 を適切なタイミングで読み出し、運動閾値と、その時点までホールドされた擬似分散 値 Vとを比較して、二値信号値 0または 1の出力を生成する。
[0030] コンパレータ 54の出力は、ー且ホールドされ、所定の遅延時間でリング'バッファ 3 2に書き込みが行われる。また、リング'バッファ 32に格納されたデータは、所定の周 期で加算器を含んで構成される積算部 34によりサンプリングされる。サンプリングの 後、リング'バッファ 32内のデータは、積算されて、積算値が生成される。積算値は、 ゲート 56において、その時点での二値信号値によりゲートされる。このゲート 56は、 積算値が生成されていても、その時点、すなわち初段で有意な加速度運動が継続さ れていなければ、生成された積算値をコンパレータ 58へと送らない。このため、ー且 低レベルでの警報動作が発生しても、ユーザが機器を静置することで、即座に警報 を停止させることができる。ゲート 56で、依然として運動が継続していると判断される 場合には、積算値は、コンパレータ 58へと送られて、複数の制御閾値（l〜k)と比較 が行われ、制御信号 (ad#l〜add#k)が生成される。生成された制御信号は、外部モジ ユールの制御信号入力へと送られ、外部モジュールが応答テーブルや真偽表などを ルックアップして、応答が決定される。
[0031] 図 4は、本発明の制御部が実行する統計処理を示したフローチャートである。制御 部における処理は、ステップ S100から開始し、ステップ S102において、 AD変翻 力ものデータ X、 Yを取得する。その後、ステップ S104において、リング'バッファ Buff _X、 Buff_Yに X、 Yの値をそれぞれ追加する。その後、ステップ S106において、 Buff_X 、 Buff_Yに N個のデータが蓄積されたか否かを判断し所定のサンプル数 N個が蓄積 されるまで、ステップ S 102へと戻ってデータを取得する。
[0032] ステップ S 106において N個のデータが蓄積されたと判断された場合 (YES)には、 リング'バッファに格納されたデータを、それぞれ、図 2に示した平均処理部およびカロ 算手段に入力し、短時間運動偏差 Dの値を計算させ、ステップ S110において、得ら れた短時間運動偏差 Dの値をリング'バッファ Buff_Dに順次格納する。ステップ S112 において N個のデータが蓄積されていないと判断された場合 (NO)には、ステップ S 112の判断が、肯定的な結果を戻すまで、データを蓄積させる。
[0033] ステップ S112において、リング'バッファ Buff_Dに M個のデータが蓄積されたと判断 された場合 (YES)には、ステップ S114において、リング'バッファの M個のデータを 読み出して平均して擬似分散値 Vを計算させ、閾値比較部 30による後述する図 5に 示す処理のために使用する。その後、ステップ S 116では、加速度センサからの AD 変換データが出力され、ノ ッファリングされるのを待っために、処理開始から 20s待 機させる。尚、本発明において、待機時間は、 AZD変換の速度などに応じて、より 短くとも長くとも良 、。ステップ S 116にお 、て 20s経過したと判断されるとステップ S 1 02へと処理を戻し、ステップ S102からステップ S116まで繰り返させることで次の短 時間運動偏差の値を生成させる。
[0034] 図 5には、図 4に示したステップ S114の処理に続ぐ信号発生部での処理を示した 図である。図 5のステップ S 200では、 ROMなどの適切な格納場所に格納されている 運動閾値と擬似分散値 Vと比較する。比較の結果、擬似分散値 Vが、運動閾値よりも 大きいか否かに応答して、ステップ S202で、擬似分散値 Vが運動閾値以上の場合 には 1、小さな場合には 0の二値信号値を生成させ、ホールドさせ、その後、ステップ S204においてリング'バッファの要求に応答して、生成された二値信号値をリング' バッファに順次格納する。
[0035] ステップ S204でのリング'バッファへの格納は、本発明の好ましい実施の形態では 、 0. 5msごとの時間遅延で実行される。し力しながら、本発明では、プロセス速度や 電力消費などの観点力も書き込み周期は、 0. 5ms以外の値を使用してもよい。その 後、ステップ S206でリング'バッファ内のデータを積算させ、積算値を次のサンプリン グが開始されるまでホールドさせる。積算のためのサンプリング周期は、本発明の特 定の実施の形態では、リング'バッファ 32のデータ'アップデート周期の 0. 5s周期と することができるが、これ以外の値でも、サンプリング周期は、処理速度および電力消 費などを考慮して適宜設定することができる。
[0036] その後、ステップ S208において、サンプリングされた積算値と制御閾値とをコンパ レータに入力して比較を実行させ、比較に応答して該当する制御閾値に対応する制 御信号を生成させる。生成された制御信号は、外部モジュールに送られる。一方、制 御部の処理は、再度ステップ S200へと戻され、以後、ステップ S208までの処理が運 動検知の終了が指示されるまで繰り返される。尚、上述した処理は、アセンブラ言語 、 C言語などのマイクロコードを使用したソフトウェアおよび専用チップとして構成され たハードウェアとすることができる。また、演算処理装置を DSPとして構成することに より、全機能をノヽードウエア的に構成させ、処理モジュールとして電気装置内に配置 させることがでさる。
[0037] 図 6は、本発明の加速度センサからの AZD変換された加速度データの時間波形 を示した図である。図 6中、（a)で示された波形力 X方向の加速度データであり、 (b )で示した波形が Y方向の加速度データである。図 6に示されるように、加速度データ は、ユーザなどの微妙な運動に応答して、大きく変動しているのが示されている。この ため、この値を直接使用するのでは、短時間の運動が大きな影響を与え、運動を充 分に反映したデータとは言えな 、。
[0038] 図 7には、本発明により得られた加速度データ力 得られる各値の時間スペクトルを 示す。図 7 (a)は、（最大値 最小値）二乗および短時間運動偏差 Dの時間スぺタト ルを示す。図 7 (a)で、 Mで示すのが、（最大値 最小値）二乗のデータであり、 Dで 示すのが短時間運動偏差のデータである。また、図 7 (b)には、図 7 (a)で示した短時 間運動偏差を使用して、本発明により得られた擬似分散の値の時間スペクトルを示 す。図 7 (a)に示した (最大値 最小値）二乗および短時間運動偏差 Dの時間スぺク トルは、時間スケールに対して依然として急峻なピークが観測されている。し力しなが ら、図 7 (b)に示した擬似分散値の時間スペクトルでは、急峻なピークが平均化され、 短時間の運動ではなぐ長時間の運動をより反映するスペクトルが得られている。この 場合でも、短時間スケールでは、図 7 (a)に示されるように、短時間スケールでは正確 なデータを取得して擬似分散値を生成させて!/、るので、運動を正確に反映して!/、る。
[0039] 図 8には、本発明の運動検知装置を含む電気装置として、情報処理装置を特定の 実施の形態として示した図である。図 8に示した情報処理装置 60は、 LCDディスプレ ィ 62と、筐体 64と、筐体 64の適切な部分に形成されたコネクタを介して接続された マウス 66とを含んでいる。本発明の運動検知装置（図示せず）は、筐体 64または LC Dディスプレイ 62の内部の適切な位置に配置されていて、外部から見えない位置で 運動検知を行っている。本発明の運動検知装置は、情報処理装置 10がスリープ状 態となつているような場合にでも、ノ ッテリー駆動などにより動作されていて、例えば、 盗難と 、つた場合にその運動を検知して、アラームを発生させることができる。
[0040] 図 9は、図 8に示した情報処理装置 60に本発明の運動検知装置を実装し、盗難防 止装置として機能させる場合の機能ブロックを示す。加速度センサ 12からの信号は、 AZD変翻14によりディジタル変換されて、運動検知部 18へと入力されている。運 動検知部 18では、上述した統計処理を実行して擬似分散値を生成させ、生成された 擬似分散値を信号発生部 20へと送っている。信号発生部 20では、リング'バッファに 格納された値を積算して、制御閾値（l〜k)、本発明の特定の実施の形態では、 3レ ベルの制御閾値との比較を実行し、制御信号を生成させている。生成された制御信 号は、内部バスライン 22およびインタフェース 24を介して OS領域に構成された盗難 防止ドライバ 68へと送られている。盗難防止ドライバ 68は、制御信号と応答レベルと を対比させたルックアップ ·テーブルと制御信号を比較する力、または、例えば応答レ ベルと同桁のビット列として生成された制御信号を用い、制御信号を真偽表と対応さ せて応答レベルを決定することができる。
[0041] 盗難防止ドライバ 68は、決定された応答レベルで、例えばスピーカ 70のボリューム および音調を変化させ、アラームとして機能させる。なお、図 9の実施の形態では、盗 難防止ドライバ 68は、 OS領域 72に含まれているが、本発明の他の実施の形態では 、他のプログラムと共に制御部 16を格納する ROMに記憶させておくことができる。こ の場合には、情報処理装置 60の主電源が投入されておらず、 OSが起動されていな い場合でも、運動の検出と共に制御信号を生成し、制御信号に応答した応答レベル でスピーカ 70を駆動させることができる。
[0042] 図 10は、盗難防止ドライバ 68が含む応答レベルを決定するためのデータ構造およ び本発明の運動検知装置により発生されるアラーム 'レベルを示した図である。図 10 (a)を参照すると、制御信号は、応答レベルの数に対応したビット列として生成され、 制御信号ビットに対応させてアラーム段階を設定することによって盗難防止ドライバ 6 8を制御している。図 10 (a)の実施例では、 3レベルの制御信号の値に対応するビッ トのオン'オフの値が盗難防止ドライバ 68へと送られ、オン'オフ（1または 0)に対応し てアラーム段階が対応づけられている。図 10 (a)に示した実施の形態では、アラーム 段階は、音量および音調を変化させることにより与えられているのが示されているもの の、本発明ではいかなるアラームの実施の形態を使用することができる。
[0043] 図 10 (b)は、本発明の運動制御装置により与えられる擬似分散の積算値の時間的 な経過と、従来の加速度データの振幅の最大値の二乗和を使用した場合の、二乗 和値の時間変化と、アラーム.レベルのしきい値とを示した図である。図 10 (b)に示さ れるように、本発明の L1で示される擬似分散値は、時間と共に運動閾値を超える値 の場合に増加し、擬似分散値が運動閾値よりも小さな場合には、 0が入力されるので 順次値が減少する。その後再度加速度が与えられても、加速度が加えられた時間が 短ければ、閾値を超えず、加速度が小さくなるにしたがって、再び減少する。さらに、 所定の閾値以上の大きな加速度が所定期間以上継続されることで、初めてアラーム が起動され、順次レベル 1〜レベル 3へと増加する。また、この場合、リング'バッファ には、少なくとも数 s以上のデータが必ず蓄積されているので、ー且閾値を超えると、 その後もアラーム動作は、積算値が閾値レベルよりも小さくならないと終了しない。
[0044] 一方、 L2で示される従来の加速度センサの出力を使用した検出方法では、出力が 加速度の継続時間ではなぐ大きさがそのまま出力されてしまうので、レベル 1付近で アラームが不規則に鳴り続け、また、例えば情報処理装置を急激にずらしただけのよ うな運動の場合にでもレベル 3のアラームが発生する。すなわち、本発明では、加速 度とその継続時間とをより良好にアラーム制御のために使用することにより、運動と、 それに対応する応答とをより相関づけることを可能とする。
[0045] 本発明の上記方法は、機械語、アセンブラ語、 Cのマイクロコードなどの言語で記 述することができ、 ROMなどに格納できるサイズのプログラムとして記述することがで きる。また、例えばデスクトップ 'パーソナルコンピュータや、自動車などのように、省 電力要求が比較的緩やかで、 OS機能を利用することができる場合には、 C+ +、Ja va (登録商標）などのオブジェクト指向言語などを使用してコンピュータ実行可能なプ ログラムとして記述することができる。
産業上の利用可能性
[0046] 上述したように、本発明によれば、小さ 、が急な加速度を受けた場合や、短期間の 電磁的ノイズを受けた場合にでも運動の継続に応答した応答を可能とし、またユーザ の意図しないセキュリティ動作の起動を防止することにより、従来にましてセキュリティ 機能の利用性を高めることを可能とする。また、運動の大きさに加え、運動の継続時 間に応答して応答レベルを変化させることが可能となるので、緊急性などの識別性な ど、セキュリティ上のユーザ'インタフェースを向上させることができる。さらに、ー且、 応答レベルが高まってしまうと、その後放置しても、所定の期間応答'レベルが保持さ れるので、より高いセキュリティ性を付与することができる。
図面の簡単な説明
[0047] [図 1]本発明の運動検知装置の機能構成を示した概略図。
[図 2]本発明における運動検知部の機能構成を示したブロック図。
[図 3]本発明の信号発生部の詳細な構成を示したブロック図。
[図 4]本発明の制御部が実行する統計処理を示したフローチャート。
[図 5]図 4の処理に続ぐ信号発生部での処理を示した図。
[図 6]本発明の加速度センサからの AZD変換されたデータの時間波形を示した図。
[図 7]本発明により得られた各値の時間スペクトルを示した図。
[図 8]本発明の運動検知装置を含む情報処理装置の好ましい実施の形態を示した図
[図 9]図 8に示した情報処理装置に本発明の運動検知装置を実装し、盗難防止装置 として機能させる場合の機能ブロックを示した図。
[図 10]盗難防止ドライバが含む応答レベルを決定するためのデータ構造 (a)および 本発明の運動検知装置により発生されるアラーム 'レベル (b)を、従来の方法と比較 して示した図。
[図 11]従来の運動検出アルゴリズムのために用いられるモジュールの機能構成を示 したブロック図。
符号の説明
[0048] 10···運動検知装置、 12···加速度センサ、 14···ΑΖϋ変換器、 16···制御部、 18··· 運動検知部、 20···信号発生部、 22…内部バスライン、 24· "インタフェース、 26···統 計処理部、 28···バッファ 'メモリ、 30···閾値比較部、 32···バッファ 'メモリ、 34…積算 部、 36…制御信号発生部、 40· -X方向平均処理部、 42· Y方向平均処理部、 44 …乗算加算手段、 46···乗算加算手段、 48…加算手段、 50···短時間運動偏差生成 部、 52···擬似分散計算部、 54···コンパレータ、 56…ゲート、 58···コンパレータ

Claims

請求の範囲
[1] 電気装置の運動を検出する運動検知装置であって、
前記電気装置の運動により発生する加速度を検出する加速度センサと、 前記加速度センサからのデータの平均値を計算し、前記平均値と前記データのう ちの最後に得られた値との差分を計算し、前記差分から前記データの擬似分散値を 計算する統計処理部を含む運動検知部と、
前記運動検知部で計算された擬似分散値を運動閾値と比較して前記運動閾値を 越えた判断に応答して信号値を発生させる比較部と、
前記比較部により生成された前記信号値を所定の間隔で連続して積算する手段を 備える信号発生部と
を含む、運動検知装置。
[2] 前記統計処理部は、前記データの平均値に対する前記差分を、所定の期間ごとに 複数生成し、生成された複数の前記差分の二乗和値を計算して短時間運動偏差を 生成させ、メモリに書き込む短期間運動偏差生成部と、
前記メモリに書き込まれた前記短時間運動偏差を積算して擬似分散値を計算させ る擬似分散計算部を含む、請求項 1に記載の運動検知装置。
[3] 前記信号発生部は、前記信号値を積算して得られた積算値を複数の制御閾値と 比較する閾値比較部と、前記積算値が前記複数の制御閾値を越えたことに応答して 異なる制御信号を生成させる制御信号発生部を含む
請求項 1に記載の運動検知装置。
[4] 前記信号値は、二値信号値であり、前記信号発生部は、前記信号値を格納する第
1のバッファ 'メモリを含む、請求項 1に記載の運動検知装置。
[5] 前記短時間運動偏差生成部は、前記短時間運動偏差が書き込まれる第 2のバッフ ァ 'メモリを含む、請求項 2に記載の運動検知装置。
[6] 前記運動検知装置は、前記電気装置の盗難防止モジュールである、請求項 1に記 載の運動検知装置。
[7] 電気装置の運動を検出させる方法であって、前記方法は、
前記電気装置の運動により発生する加速度センサのデータを取得して、運動検知 部に送り、前記運動検知部をして前記データの平均値を計算させ、前記平均値と前 記データのうちの最後に得られた値との差分を計算させて短時間運動偏差を生成さ せ、前記短時間運動偏差の値から前記データの擬似分散値を計算させるステップと 前記計算された擬似分散値を閾値比較部に送り、前記閾値比較部において前記 擬似分散値を運動閾値と比較させ前記運動閾値を越えた判断に応答して信号値を 発生させるステップと、
生成された前記信号値を所定の間隔で連続して積算させ、積算値を生成するステ ップと
を含む運動検知方法。
[8] 前記運動検知部に対して、前記データの平均値に対する前記差分を、所定の期間 ごとに複数生成させ、生成された複数の前記差分の二乗和値を計算させて短時間 運動偏差を生成させるステップと、
複数の前記短時間運動偏差をメモリに書き込み、前記メモリに格納された前記短時 間運動偏差を積算して擬似分散値を計算させるステップと
を含む、請求項 7に記載の運動検知方法。
[9] 前記信号値を積算して積算値を生成させ、生成された前記積算値を制御信号の発 生のための複数の制御閾値と比較するステップと、
前記積算値が前記複数の制御閾値を越えたことに応答して異なる制御信号を生成 させるステップと
を含む、請求項 8に記載の運動検知方法。
[10] 前記積算値を生成するステップは、
前記信号値を、時間的に連続してメモリに格納させるステップと、
時間的に連続してメモリに格納された前記信号値を読み出して積算するステップと 、を含む、請求項 7に記載の運動検知方法。
[11] 前記運動検知方法は、前記電気装置の盗難防止のための方法である、請求項 7に 記載の運動検知方法。
[12] コンピュータに対して電気装置の運動を検出させる方法を実行させるためのコンビ ユータ実行可能なプログラムであって、前記プログラムは、コンピュータに対して、 前記電気装置の運動により発生する加速度センサのデータを取得して、運動検知 部に送り、前記運動検知部をして前記データの平均値を計算させ、前記平均値と前 記データのうちの最後に得られた値との差分を計算させて短時間運動偏差を生成さ せ、前記短時間運動偏差の値から前記データの擬似分散値を計算させるステップと 前記計算された擬似分散値を閾値比較部に送り、前記閾値比較部において前記 擬似分散値を運動閾値と比較させ前記運動閾値を越えた判断に応答して信号値を 発生させるステップと、
生成された前記信号値を所定の間隔で連続して積算させ、積算値を生成するステ ップと
を実行させる、プログラム。
[13] 前記運動検知部に対して、前記データの平均値に対する前記差分を、所定の期間 ごとに複数生成させ、生成された複数の前記差分の二乗和値を計算させて短時間 運動偏差を生成させるステップと、
複数の前記短時間運動偏差をメモリに書き込み、前記メモリに格納された前記短時 間運動偏差を積算して擬似分散値を計算させるステップと
を実行させる、請求項 12に記載のプログラム。
[14] 電気装置の運動を検知するための処理を実行する処理モジュールであって、前記 処理モジュールは、
電気装置の運動により発生する加速度センサのデータを取得して、運動検知部に 送り、前記運動検知部をして前記データの平均値を計算させ、前記平均値と前記デ ータのうちの最後に得られた値に対する差分を計算させて短時間運動偏差を生成さ せ、前記短時間運動偏差の値力 前記データの擬似分散値を計算させる機能部と、 前記計算された擬似分散値を閾値比較部に送り、前記閾値比較部において前記 擬似分散値を運動閾値と比較させ前記運動閾値を越えた判断に応答して信号値を 発生させる処理部と、
生成された前記信号値を所定の間隔で連続して積算させ、積算値を生成する処理 部と
を含む、処理モジュール。
[15] 前記運動検知部に対して、前記データの平均値に対する前記差分を、所定の期間 ごとに複数生成させ、生成された複数の前記差分の二乗和値を計算させて短時間 運動偏差を生成させる処理部と、
複数の前記短時間運動偏差をメモリに書き込み、前記メモリに格納された前記短時 間運動偏差を積算して擬似分散値を計算させる処理部と
を含む、請求項 14に記載の処理モジュール。
[16] 請求項 1に記載の運動検知装置を盗難防止モジュールとして含む、電気装置。
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