WO2006080225A1

WO2006080225A1 - 落下検知方法および落下検知装置

Info

Publication number: WO2006080225A1
Application number: PCT/JP2006/300706
Authority: WO
Inventors: Masaru Noda; Isao Sakaguchi
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US7690253B2; CN101111770B; KR20070102588A; EP1850138A1; EP1850138A4; JPWO2006080225A1; CN101111770A; JP4637165B2; US20090031803A1

Abstract

　落下途中に人や物に触れた時にも高い確度で落下を判定できる落下検知方法および落下検知装置を提供する。落下検知装置は、３軸加速度センサーが検出した加速度の大きさをある閾値と比較して加速度検知出力を発生する出力検知手段と、落下加速度出力が中断した後に第一の所定時間以内に復帰した場合にその間の中断を修正した出力中断修正済み加速度出力を発生する出力中断修正手段と、出力中断修正済み加速度出力が第一の所定時間よりも長い第二の所定時間以上継続した時に落下判定出力を発生する出力継続時間判定手段を備える。

Description

明細書

落下検知方法および落下検知装置

技術分野

[0001] 本発明は、磁気ディスクを搭載した携帯型電子機器等の落下保護に利用できる落下検知方法および落下検知装置に関する。

背景技術

[0002] 携帯型電子機器等はその性格上、誤って落下させられる危険性が高!、。ノートパソコンゃ一部のディジタル音楽プレーヤのように磁気ディスクを内蔵しているものは、特に衝撃に対してデリケートであり、落下に備えた保護策が必要である。このような保護策が特許文献 1及び特許文献 2に記載されている。特許文献 1では、 3軸加速度センサーを備え、加速度信号が 3軸共に略零の小さな加速度になり、それがある時間 ϋ 続したときに自由落下中であると判断して、磁気ヘッドを退避領域に移動させて、落下衝突時の衝撃による磁気ディスクの破壊を防止している。特許文献 2では、 3軸カロ速度の合成ベクトルの大きさが 90ミリ秒以上にわたってある閾値を超えたときに落下を検知して、磁気ヘッドを退避領域に移動させて落下衝突時の衝撃による磁気ディスクの破壊を防止してヽる。

特許文献 1：特開 2000— 241442号公報

特許文献 2：米国特許第 5982573号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 携帯型電子機器等が手から滑り落ち始める時や落下途中で、機器が人や物に触れた時などは、一時的に完全な自由落下状態力も外れることがある。そのような場合、特許文献 1および 2に開示された技術では落下検知を見逃すことがある。これは小さな加速度が継続する時間の計測が人や物に触れて途中でリセットされることによるものである。物を誤って落としそうになったとき、人はそれを防ごうと反射的に動作を行い、それに伴い、一時的に完全な自由落下状態力外れる「不完全自由落下」が発生する可能性が極めて高、。 [0004] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、落下途中に人や物に触れた時にも高い確度で落下を判定できる落下検知方法および落下検知装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の落下検知方法は、加速度センサーを備え磁気ディスクを搭載した携帯型電子機器等が落下を始めて、落下の途中で何かに接触して落下が一時的に止まつたとき、その一時的な落下の停止がある時間（「第一の所定時間」ということがある。 ) 以上続けば落下がそこで終わったと判断し、一時的な落下が停まってもそれが短い時間であればその一時的な落下の前に起こっていた落下力継続して落下が続いて、ると判断をし、継続した落下がその携帯型電子機器等にダメッジを与える怖れのある時間（「第二の所定時間」ということがある。第二の所定時間はダメッジを与えるおそれのある落下時間から退避処置をする余裕を差し引いた時間とするのが正確である。）続いている場合は、退避などの対策を取れるようにする。

[0006] 本発明の落下検知方法では更に、携帯型電子機器等に取り付けられている加速度センサーからの出力が落下に相当するものであっても、その出力がある短、時間（「第三の所定時間」 t 、うことがある。 )よりも短!、場合は電子機器等に振動が加えられて、るものと判断して落下に対応する処置をとらな、ようにすることが好ま、。

[0007] 本発明の落下検知方法は、加速度センサーを用いて加速度センサーに印加されて、る加速度を連続したタイミング毎に測定し、測定した加速度をある閾値と比較して落下に相当した値 (「落下加速度」、うことがある。 )であるか落下に相当しな、値 (「非落下加速度」と、うことがある。 )であるかを判定し、

タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、タイミング毎に測定したカロ速度が連続して落下加速度となっている時間を出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、

出力継続時間が第二の所定時間に達するまでは加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をするステップに戻り、

出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下と判定し、タイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が、その前に落下加速度であったとき以来、連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、

出力中断時間が第一の所定時間に達していないときにはその直前の出力継続時間を出力中断時間で修正し加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻り、

出力中断時間が第一の所定時間に達していたら落下が止まったと判定する。

[0008] 測定した加速度を比較する閾値は、重力加速度よりも小さい値とし、加速度が閾値と同等もしくは小さいときに落下加速度であると判定し、加速度が閾値よりも大きいときに非落下加速度であると判定する。加速度センサーを装備した携帯型電子機器等が落下しているときには運動加速度と重力加速度とが相殺して、理論上は加速度センサ一には加速度が力からないが、閾値を重力加速度（9. 8mZs²)の 20〜60%、好ましくは重力加速度のほぼ 40%とすることによって、オフセットの影響を避けることができる。

[0009] 本発明の前記落下検知方法において、出力中断時間と第一の所定時間とを比較するステップで、出力中断時間が第一の所定時間に達していないときには測定した加速度が落下加速度であると見なしてその直前の出力 «続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正して加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻るのが好まし、。

[0010] 本発明の前記落下検知方法において、加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時力連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、

予備継続時間が第三の所定時間に達して、な、ときは落下が止まったと判定し、

予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進むのが好ましい。

[0011] 本発明の落下検知方法で、加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度の 2乗和あるいは 2乗和平方根を閾値と比較することができる。あるいは、測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較することができる。

[0012] 携帯型電子機器等が落下途中に人や物に触れた時などに、加速度センサーが測定した落下加速度に相当した出力が一時的に中断するが、落下加速度に相当した出力の中断時間が短く第一の所定時間未満に回復した時には、その間の出力中断時間を修正した出力継続時間となるので、落下加速度に相当した出力の中断の影響を受けることなく落下加速度の出力継続時間、すなわち落下の継続時間を判定でき、落下途中に人や物に触れた時にも高い確度で落下を判定できる。第一の所定時間は落下加速度の中断を修正できる最長の出力中断時間に相当し、第一の所定時間を第二の所定時間の 1Z2以下にすることで、上下振動などの非落下条件で発生する断続した小加速度検知出力の過剰補正による落下誤判定が起き難いようにできる。

[0013] 落下加速度に相当した出力が中断し、すなわち非落下加速度に相当した出力が短時間 (第一の所定時間よりも短い時間）出たときの出力継続時間の修正は、その中断している間も落下が継続していたとみなして修正前の出力継続時間に出力中断時間を加えてそれを出力継続時間とすることが好ましい。また、落下加速度に相当した出力が短時間のみ出て、その後落下加速度がなくなった場合には、落下加速度が継続して!/ヽた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第一の所定時間よりも更に短い第三の所定時間と比較することによって、上下振動などによって短時間だけ落下加速度に相当した出力が出たときに誤判定を避けることができる。

[0014] 本発明の加速度検知装置は、印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定する加速度センサーと、

測定した加速度をある閾値と比較して測定した加速度が落下加速度か非落下加速度かを判定し、その判定結果を出力する出力検知手段と、

出力検知手段からの出力が落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測して出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、

出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下との判定結果を出力する出力 «続時間判定手段と、

出力検知手段からの出力が非落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、非落下加速度に相当した出力力その前に落下加速度であったとき以来、連続している時間を計測して出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、

出力中断時間が第一の所定時間に達していない時には落下加速度に相当した出力が «続して、ると見なしてその直前の出力 «続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正し、

出力中断時間が第一の所定時間に達しておれば落下が止まったとの判定結果を出力する

出力中断修正手段とを有する。

[0015] 本発明の前記落下検知装置が、

前回に非落下加速度に相当した出力を受けて力それまでの落下加速度に相当した出力が連続していた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、

予備継続時間が第三の所定時間に達してヽなヽ場合は、落下が止まったとの判定を行い、

予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、予備継続時間をリセットして、出力検知手段からの非落下加速度に相当した出力を出力中断修正手段に伝える

予備継続時間判定手段を更に有して、ることが好ま、。

[0016] 本発明の前記落下検知装置で、前記出力中断修正手段は、出力検知手段から落下加速度に相当した出力を受けたときにカウントをリセットし、出力検知手段から非落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測するクロックカウンターを有することができる。そして、そのクロックカウンターのカウントを第一の所定時間に相当したカウントと比較し、

クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達して

Vヽな、ときには、落下加速度に相当した出力が «I続して、ると見なしてその直前の出力継続時間にクロックカウンターのカウントをカ卩えて出力継続時間を修正し、クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達したら落下が止まったとの判定結果を出力することができる。

[0017] また、本発明の落下検知装置で、出力中断修正手段は、遅延時間が第一の所定時間よりも短い遅延手段を複数個直列に連結した多段遅延手段を有することができる。出力検知手段の出力を多段遅延手段に通して得られる多段遅延手段の各遅延タップ出力と出力検知手段の出力との論理和を出力中断修正手段の出力とすることができる。

[0018] 本発明の落下検知装置で、前記加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出力検知手段が、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度の 2乗和あるいは 2乗和平方根を閾値と比較することができる。あるいは、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較することができる

発明の効果

[0019] 本発明による落下検知方法および落下検知装置は、落下途中に人や物に触れたりして一時的に自由落下条件力外れるような落下状態でも、落下を見逃す危険性を無くし、高い確度で落下を判定できる。なお、本発明の効果は、加速度検知手段の校正方法ゃ検知特性の如何に関わらず有効である。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]図 1は、本発明の実施例 1による落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施例 1による落下検知装置に用いている出力検知手段の構成例をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 3]図 3Aと図 3Bとは、実施例 1における加速度出力波形及び出力中断修正波形の例を示す説明図である。 [図 4]図 4Aと図 4Bとは、本発明の実施例 1で説明する落下検知装置で各段の出力を示す説明図である。

[図 5]図 5は、実施例 2で説明する本発明の落下検知のプロセスを示すフローチヤ一トである。

[図 6]図 6は、本発明の実施例 3の落下検知装置に用いている出力中断修正手段と出力継続時間判定手段をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施例 4の落下検知装置に用いている出力中断修正手段をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施例 5の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施例 6の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施例 7で説明する本発明の落下検知方法のプロセスを示すフローチャートである。

[図 11]図 11は、本発明の実施例 8の落下検知装置に用いている出力中断修正手段をブロックダイヤグラムで示す図である。

[図 12]図 12は、実施例 8の落下検知装置の動作を説明する図である。

[図 13]図 13は、本発明の実施例 9の落下検知装置に用いている出力中断修正手段と出力継続時間判定手段をブロックダイヤグラムで示す図である。

符号の説明

[0021] 1 (3軸)加速度センサー

2 出力検知手段

3 出力中断修正手段

4 出力 «続時間判定手段

31、 41 クロックカウンター

36 遅延手段

発明を実施するための最良の形態

[0022] 本発明に係るさらに詳しい形態について、実施例を挙げて説明する。実施例 1

[0023] 図 1に本発明による実施例 1の落下検知装置をブロックダイヤグラムで示す。落下検知装置は、 3軸加速度センサー 1、出力検知手段 2、出力中断修正手段 3および出力継続時間判定手段 4から構成されている。出力検知手段 2は図 2に示す構成をとり、 3軸加速度センサー 1で測定された 3軸の加速度 Ax, Ay, Azの絶対値のいずれも力閾値 Thと同等もしくは小さい時に落下加速度に相当する出力（「落下加速度」と略す。） 25を出す。図 3に示すように、出力検知手段 2の出力 25から落下加速度が消えた後に、落下加速度がある時間 (第一の所定時間）内に回復した場合、出力中断修正手段 3は落下加速度の出力継続時間を落下加速度の中断時間で修正して、修正した出力継続時間続いている落下加速度波形をその出力 35とする。すなわち、落下加速度出力の中断が第一の所定時間以上続いた時に落下加速度出力が消滅したと判定し、それ以外の時は落下加速度出力が継続していると判定し、その判定結果を出力する。出力継続時間判定手段 4は、修正した出力 35が第二の所定時間以上継続した時に落下判定出力 45を発生する。

[0024] 第二の所定時間は、落下を判定する時間であり、落下の終了前に落下判定が出来るように設定する。更に厳密には、落下判定の対象とする高さからの落下所要時間から落下判定後の保護処理の所要時間を差し引いた時間よりも短くする。しかし、落下判定時間 (第二の所定時間)を過度に短くすると、上下振動などの非落下による落下加速度を検知したときに落下と誤判定する確率が高まる。第一の所定時間を 10ミリ秒前後、第二の所定時間を 100ミリ秒前後に設定すると良好な結果が得られた。

[0025] 図 3に、加速度出力波形と出力中断修正済み波形の例を示す。図 3Aは出力検知手段 2から出力された加速度出力 25の波形例を示し、図 3Bは出力中断修正手段 3 で修正した出力 35の波形例を示す。図 3A、図 3Bとも、波形を模式的に示している。図 3Aで、落下加速度出力がないときの出力 25をレベル 0、落下加速度出力をレべル 1として表示している。図 3Aに示す波形では、落下開始直後に落下加速度出力が 2回中断している。落下加速度出力の中断は、手を滑り落ち始める時及び途中で人や物に触れた時などに、一時的に自由落下条件力も外れたことにより生じる。出力中断を修正した加速度出力 35は図 3Bに示す波形のように、落下の始まりから落下の終了までの時間を 10ミリ秒前後に設定された第一の所定時間延長された時までレべル 1の状態が継続する。

[0026] 図 4Aは、加速度出力の出力中断を修正できる例で、図 4Bは、修正できない例を示す。図 4で、符号 25は出力検知手段 2からの加速度出力、符号 35は出力中断修正手段 3で出力中断を修正した加速度出力、符号 45は出力継続時間判定手段 4からの落下判定出力を示し、 T1が第一の所定時間、 T2が第二の所定時間、 T3が落下判定後の保護処理に費やし得る時間を意味している。図 4Aに示す例において、加速度出力 25では落下加速度出力が中断しているが T1よりも短い時間に回復しているので、修正済み加速度出力 35では出力中断が修正されている。そして、修正済み加速度出力 35の継続時間が T2に達した時刻で、落下判定出力 45が発生している。図 4Bに示す例において、落下加速度出力 25が途中で T1よりも長い時間途切れており、修正した加速度出力 35でも出力中断が残っている。修正した加速度出力 35 に出力中断が残っているために、修正した加速度出力 35の継続時間が T2に達しないので、落下判定出力 45の発生がない。 T1より短い出力中断が複数回有るような場合では、図 4Aに示した例と同様に、出力中断が修正される。これにより、人や物に触れながら落下するケースであっても落下を見逃すことなく検知できる。

[0027] 出力検知手段 2は、前述した 3軸の加速度 Ax, Ay, Azの絶対値のいずれも力閾値 Thと同等もしくは小さい時に落下加速度出力 25を出力することに限定されない。 3軸加速度の 2乗和を閾値 Thと比較判定することもできる。あるいは、 3軸加速度の絶対値の和を閾値 Thと比較判定した結果と、 3軸加速度 Ax, Ay, Azの絶対値のいずれをも閾値 Thと比較判定した結果との論理積を加速度出力とすることもできる。この様に、複数の方式を組み合わせて加速度出力を得ることができる。 3軸加速度センサ一に印加されて、る加速度の大きさが、重力加速度よりも小さ、所定の値（閾値）よりも大であるかどうかを判定することができれば良い。

実施例 2

[0028] 図 1から図 4を参照して説明した実施例 1の落下検知装置の働きを図 5のフローチヤートを参照しながら説明する。

[0029] 出力検知手段 2からの加速度出力 25の出力中断時間をカウントするために、出力中断修正手段 3は出力中断時間カウンターを備えている。出力検知手段 2の出力 25 力落下加速度が消えた後に出力中断時間カウンタ一は落下加速度が中断している時間をカウントし、第一の所定時間と比較判定をする。出力検知手段 2からの加速度出力 25の出力継続時間をカウントするために、出力継続時間判定手段 4は出力継続時間カウンターを備えている。出力検知手段 2の出力 25からの落下加速度が中断している時間が、第一の所定時間よりも短いかどうかを判定するために、出力中断時間カウンターのカウントが第一の所定時間と比較して短い場合には、出力中断時間カウンターのカウントを用いて出力 «I続時間カウンターのカウントを修正して、修正した出力継続時間とする。出力継続時間カウンターのカウントの修正は、通常出力中断時間カウンターのカウントを出力 «続時間カウンターのカウントに加える。出力 « 続時間カウンタ一は落下加速度が継続している時間をカウントし、出力継続時間カウンターのカウントを第二の所定時間と比較判定をする。

[0030] 図 5のフローチャートでは、落下加速度の測定の最初に出力 «I続時間カウンターと出力中断時間カウンターとをリセットする (ステップ 101)。 3軸加速度センサー 1からの出力をクロックの連続したタイミング毎に測定 (ステップ 102)して、出力検知手段 2 では加速度センサー出力を実施例 1で説明したようにある閾値と比較して落下に相当した値か落下に相当しない値であるかを判定する (ステップ 103)。その出力 25を出力中断修正手段 3が受けて、タイミング毎に測定した加速度が落下加速度の時には、ステップ 104に進んで出力中断時間カウンターをリセットして、その出力を出力継続時間判定手段 4に伝える。出力継続時間判定手段 4では、出力継続時間カウンタ一のカウントに落下加速度の時間幅あるいは 1カウントをカ卩えて (ステップ 105)、出力継続時間カウンターのカウントを第二の所定時間と比較する (ステップ 106)。ステツプ 106で、出力継続時間カウンターのカウントが第二の所定時間に達しておれば、ステツプ 107に進んで落下判定を行う。ステップ 106で、出力継続時間カウンターが第二の所定時間に達していない場合には、ステップ 102に戻り次のタイミングで加速度を測定する。

[0031] ステップ 103の判定で出力が落下加速度となっていない場合には、その出力 25を出力中断修正手段 3が受けて、出力中断時間カウンターのカウントに非落下加速度の時間幅あるいは 1カウントをカ卩えて (ステップ 110)、出力中断時間カウンターのカウントを第一の所定時間と比較する (ステップ 111)。ステップ 111で、出力中断時間力ゥンターのカウントが第一の所定時間に達しておれば、落下が消滅したことになり、落下加速度の最初のステップへ戻る。ステップ 111で、出力中断時間カウンターのカウントが第一の所定時間に達していない場合は、出力中断時間カウンターのカウントを用いて出力継続時間カウンターのカウントを修正して (ステップ 121)、ステップ 102に戻り次のタイミングで加速度を測定する。

実施例 3

実施例 3の落下検知装置として、出力中断修正手段 3と出力継続時間判定手段 4との回路構成の具体例を図 6に示す。出力中断修正手段 3は、クロックカウンター 31、一致比較器 32、 T1レジスター 33および R—S型フリップフロップ 34から構成されている。クロックカウンター 31は実施例 2における出力中断時間カウンターに相当する。出力継続時間判定手段 4は、クロックカウンター 41、一致比較器 42および T2レジスター 43で構成されている。クロックカウンター 41は実施例 2における出力継続時間カウンターに相当する。 R—S型フリップフロップ 34が初期リセットされているとして、加速度出力 25が立ち上がると、 R—S型フリップフロップ 34はセットされて出力 Qを立ち上げ、次にリセットが入るまではハイ（1)の状態を続ける。クロックカウンター 31は C LR端子に入力される加速度出力 25がハイの期間はクリアされ続け、カウント値は初期値 (普通はゼロを初期値とする）を保つ。加速度出力 25が中断してロー (0)に下がると、クロックカウンター 31はクリア力解放されてクロックをカウントアップする。一致比較器 32は T1レジスター 33に格納されている第一の所定時間に対応する値とクロックカウンター 31のカウント値とを常に比較していて、両者が一致した時に出力を発生して、これにより R—S型フリップフロップ 34にリセットをかける。カウント値が T1レジスター 33の値に到達する前に出力中断から回復するとクロックカウンター 31は再び初期値に戻るので、出力中断の継続時間が第一の所定時間より短い場合には R— S 型フリップフロップ 34はリセットされず、出力 Qをハイに維持する。これにより、出力中断を修正した出力 35が得られる。クロックカウンター 41は出力中断を修正した出力 3 5のローの期間はクリアされて初期値を続け、ハイに立ち上がると初期値力もカウントアップする。一致比較器 42は T2レジスター 43に格納されている第二の所定時間に対応する値とクロックカウンター 41のカウント値とを常に比較して、て、両者が一致した時に出力を発生する。これにより、出力中断を修正した出力が第二の所定時間継続した時に落下判定出力 45を発生させることができる。

実施例 4

[0033] 図 7に、実施例 4の落下検知装置に用いる出力中断修正手段を示す。図 7で、符号 36は D型フリップフロップ、符号 37は OR論理回路である。 D型フリップフロップ 36は D端子に印加されている 2値データをクロック CLKのタイミングで取り込み次のクロックタイミングまで保持しながら Q端子に出力する。 D型フリップフロップ 36を複数段縦続することで多段遅延手段を構成した。加速度出力 25と加速度出力 25を多段遅延手段に通して得られる複数の遅延タップ出力との論理和出力を OR論理回路 37でとることで、出力中断を修正した出力 35を得ることが出来る。クロック周期を遅延段数倍した時間が、第一の所定時間に対応する。

実施例 5

[0034] 図 8に、実施例 5の落下検知装置を示す。 3軸加速度センサー 1で測定された 3軸加速度 Ax, Ay, Azを、 AZD変^ ^5でディジタル値に変換し、マイクロコンピューター 6に取り込む。マイクロコンピューター 6は 3軸加速度センサー 1が測定した加速度の大きさを閾値と比較して落下加速度に相当するかどうかを判定してその結果を用いて実施例 2で説明した図 5のフローチャートに従って落下判定を実行する。落下と判定された時にハードディスク装置のヘッドを所定の安全領域に退避させる等の保護処理を行う。測定した加速度の閾値との比較は、実施例 1で図 2に例示した処理ァルゴリズムに基づくものとすることができる。もしくは、 3軸加速度 Ax, Ay, Azの 2乗和、または更にその平方根の値を所定の閾値と比較して判定することができる。実施例 6

[0035] 図 9に、実施例 6の落下検知装置を示す。 3軸加速度センサー 1が検出した加速度 Ax, Ay, Azが、重力加速度より小さな所定の閾値以下である時に検知出力を発生する出力検知手段 2と、マイクロコンピューター 6を備える。マイクロコンピューター 6が実行する処理プロセスは実施例 2で説明した図 5のフローチャートのステップ 104から 121までに従って落下判定をする。マイクロコンピューター 6は、落下と判定された時にハードディスク装置のヘッドを所定の安全領域に退避させる等の保護処理を行う。本実施例の利点は、 AZD変^^が不要なことである。

実施例 7

[0036] 実施例 6までに説明した落下検知装置に予備継続時間判定手段 38を加えた場合の落下検知方法を図 10のフローチャートを参照しながら説明する。実施例 1から実施例 6の出力中断修正手段 3では出力中断時間カウンターのカウントを第一の所定時間と比較していたが、ここでは出力中断時間カウンターを第一の所定時間と比較する前に、予備継続時間を第三の所定時間と比較判定する。きわめて短い周期をもつた振動が加速度センサーに加えられたときに、その振動による加速度を落下と判定することを避けるために、予備継続時間を第一の所定時間よりも短く設定された第三の所定時間と比較し、予備継続時間が第三の所定時間よりも短い場合は振動であると判定して出力継続時間を修正しな、。

[0037] 図 10のフローチャートでは予備継続時間を測定するために予備継続時間カウンタ一を設けている。落下加速度の測定の最初に出力継続時間カウンターと出力中断時間カウンターとをリセットするとともに、予備継続時間カウンターをリセットする (ステツプ 101 ) ₀ステップ 103での加速度出力が落下に相当した値である力、落下に相当しない値であるかの判定結果を出力中断修正手段が受けて、タイミング毎に測定した加速度が落下加速度に相当するときには、ステップ 130に進んで予備継続時間カウンターのカウントに落下加速度の時間幅あるいは 1カウントカ卩えて、ステップ 104 に進む。ステップ 104以降のプロセスは図 5のフローチャートと同じなので説明を省略する。

[0038] ステップ 103の判定で落下加速度でない場合、予備継続時間カウンターのカウントを第三の所定時間と比較する (ステップ 131)。ステップ 131で予備継続時間カウンタ一のカウントが第三の所定時間に達しておれば、振動ではな力つたということになつて、予備継続時間カウンターをリセットして (ステップ 132)、ステップ 110に進む。ステップ 110以降のプロセスは図 5のフローチャートと同じなので説明を省略する。

[0039] ステップ 131で予備継続時間カウンターのカウントが第三の所定時間に達していない場合は、短い落下加速度の時間のあとに加速度出力の中断があったことになるので、振動であるとの判断をして、加速度測定の初期に戻る。

実施例 8

[0040] 図 11に、実施例 8の落下検知装置に用いる出力中断修正手段 3' を示す。出力中断修正手段 3' は実施例 7で説明した予備継続時間を第三の所定時間 T3と比較するために予備継続時間判定手段 38を備えている。予備継続時間判定手段 38は、加速度出力に中断が発生する以前の出力 «続時間が第三の所定時間 T3よりも長いかどうかを判定し、「長い」と判定した時に R—S型フリップフロップ 34をセットする。出力中断判定手段 39は、出力の中断が第一の所定時間 T1よりも長いかどうかを判定し、「長い」と判定した時に R—S型フリップフロップ 34をリセットする。そして、 R— S型フリップフロップ 34の Q出力端子に出力中断を修正した出力 35を出す。

[0041] 図 12は、出力中断修正手段 3' の動作説明図である。加速度出力 25の波形は、前半部分が振動中の状態に対応し、後半部分が落下中の状態に対応する例である。動作の理解を深めるため、非常に稀な落下例の一つを挙げて説明する。加速度センサ一に、数 100Hzの振動が大きな振幅で継続的に与えられた時に、加速度出力 2 5は図 12に示したような断続波形となることがある。予備継続時間判定手段 38を備えていない場合には、出力中断修正手段はこのような断続波形に対しても、出力継続時間を修正して第二の所定時間以上の場合出力継続時間修正済み出力を生じ、継続した大きな振幅の数 100Hzの振動を落下として誤判定 (検出)する危険性が非常に高い。予備継続時間判定手段 38を用いることで、振動中の波形に対しては予備継続時間判定結果が否となり、 R—S型フリップフロップ 34はセットされず修正出力を発生しない。そのため、継続する大きな振幅の数 100Hzの振動を落下と誤判定（検出）することはない。出力中断を修正した出力 35が生じるのは、落下による加速度出力 25が第三の所定時間以上継続してからとなる。図 12では、落下途中に T1より短い時間で出力中断があるが、この出力中断は修正されて出力されている。そして、この修正した出力 35が T2以上継続した時、落下判定出力 45が発生する。実施例 5 または実施例 6に本実施例 8を適用する場合は、実施例 7と実施例 8に説明した一連の処理はマイクロコンピューター 6で実行される。実施例 9

[0042] 図 13に、実施例 9の落下検知装置に用いられる出力中断修正手段 3' として、実施例 3に実施例 8を適用した回路構成を示す。クロックカウンター 301と一致比較器 3 02と T3レジスター 303とが実施例 3の落下検知装置（図 6参照）に加えられている。クロックカウンター 301は実施例 7における予備継続時間カウンターに相当し、 T3レジスター 303は第三の所定時間を格納している。これらは、実施例 8で述べた予備継続時間判定手段 38に対応する。クロックカウンター 301は小加速度検知出力がハイの間クロックをカウントし、一致比較器 302はカウント値が T3レジスター 303で設定された値と一致した時に出力を発生して、 R—S型フリップフロップ 34をセットする。これにより、前述した実施例 8と同様の動作が得られた。

[0043] 以上説明した通り、本発明により、人や物に触れながら落下する場合であっても落下を見逃すことなく検知可能な落下検知装置を提供することが出来る。更に、継続して加えられた振動を落下として誤検出することを回避できる。

産業上の利用可能性

[0044] 以上説明した通り、本発明により、人や物に触れながら落下する場合であっても落下を見逃すことなく検知可能な落下検知方法および落下検知装置を提供することが出来る。更に、継続して加えられた振動を落下として誤検出することを回避できる。

Claims

請求の範囲

[1] 加速度センサーを用いて加速度センサーに印加されている加速度を連続したタイミング毎に測定し、測定した加速度をある閾値と比較して落下に相当した値 (落下加速度)か落下に相当しな、値 (非落下加速度)かを判定し、

出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下と判定し、

タイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、タイミング毎に測定した加速度が、その前に落下加速度であったとき以来、連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、

出力中断時間が第一の所定時間に達していたら落下が止まったと判定する

落下検知方法。

[2] 出力中断時間と第一の所定時間とを比較するステップにおいて、出力中断時間が第一の所定時間に達していないときには測定した加速度が落下加速度であると見なしてその直前の出力継続時間に出力中断時間を加えて出力継続時間を修正してカロ速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップに戻る請求項 1記載の落下検知方法。

[3] 加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時力連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、予備継続時間が第三の所定時間に達して、な、ときは落下が止まったと判定し、

予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進む請求項 1記載の落下検知方法。

[4] 加速度の測定と測定した加速度の前記閾値との比較判定をする前記ステップでタイミング毎に測定した加速度が非落下加速度の時には、測定した加速度がその前に非落下加速度であった時力連続して落下加速度であった時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、

予備継続時間が第三の所定時間に達している場合は、タイミング毎に測定した加速度が連続して非落下加速度になっている時間を出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較するステップに進む請求項 2記載の落下検知方法。

[5] 加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度の 2乗和あるいは 2乗和平方根を閾値と比較する請求項 1記載の落下検知方法。

[6] 加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較する請求項 1記載の落下検知方法。

[7] 印加されて、る加速度を連続したタイミング毎に測定する加速度センサーと、

測定した加速度をある閾値と比較して測定した加速度が落下に相当した値 (落下加速度)であるか落下に相当しな、値 (非落下加速度)であるかを判定し、その判定結果を出力する出力検知手段と、

出力検知手段力もの出力が落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測して出力継続時間とし、出力継続時間を第二の所定時間と比較し、

出力継続時間が第二の所定時間に達したら落下との判定結果を出力する出力 «続時間判定手段と、出力検知手段力の出力が非落下加速度に相当した出力の場合にはその出力を受けて、非落下加速度に相当した出力力その前に落下加速度であったとき以来、連続している時間を計測して出力中断時間とし、出力中断時間を第一の所定時間と比較し、

出力中断修正手段とを有する落下検知装置。

[8] 前回に非落下加速度に相当した出力を受けて力それまでの落下加速度に相当した出力が連続していた時間を予備継続時間として、予備継続時間を第三の所定時間と比較し、

予備継続時間判定手段を更に有している請求項 7記載の落下検知装置。

[9] 前記出力中断修正手段は、出力検知手段力落下加速度に相当した出力を受けたときにカウントをリセットし、出力検知手段力非落下加速度に相当した出力が連続している時間を計測するクロックカウンターを有し、

クロックカウンターのカウントを第一の所定時間に相当したカウントと比較し、

クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達して Vヽな、ときには、落下加速度に相当した出力が «I続して、ると見なしてその直前の出力継続時間にクロックカウンターのカウントをカ卩えて出力継続時間を修正し、クロックカウンターのカウントが第一の所定時間に相当したカウントに達したら落下が止まったとの判定結果を出力する、請求項 7記載の落下検知装置。

[10] 前記出力中断修正手段は、遅延時間が第一の所定時間よりも短い遅延手段を複数個直列に連結した多段遅延手段を有し、出力検知手段の出力を多段遅延手段に通して得られる多段遅延手段の各遅延タップ出力と出力検知手段の出力との論理和を出力中断修正手段の出力とする請求項 7記載の落下検知装置。

[11] 前記加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出カ検知手段力加速度センサーが測定した各軸方向の加速度の 2乗和あるいは 2乗和平方根を閾値と比較する請求項 7記載の落下検知装置。

[12] 前記加速度センサーが直交した 3軸座標系の各軸方向の加速度を測定し、前記出カ検知手段が、加速度センサーが測定した各軸方向の加速度それぞれを閾値と比較する請求項 7記載の落下検知装置。