(57)【要約】  加速度の絶対値の微分値がほぼ０である第１段階（Ｓ１：定常状態）から負のしきい値ＤＡｔｈ１より負方向に下回ることを検出して第２段階（Ｓ２：落下開始状態）と見なし、その後の加速度の絶対値がしきい値Ａｔｈ１より下回ったとき第３段階（Ｓ３：低重力状態）になったものとし、この低重力状態が所定時間Ｔ３を継続した時、第４段階（Ｓ４：落下中状態）と見なして落下検知信号を出力する。これにより、ソフトウェアで判定を行う場合の処理負荷を軽減して且つ落下予測も行えるようにした。
2008149693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の絶対値の微分値を表す信号が、所定の負のしきい値より負方向に下回るか、負の所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値を表す信号が所定のしきい値を下回るか、定常状態より低い所定の範囲内に入る低重力状態への移行期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える落下検知装置。
【請求項２】
加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の微分値の絶対値を表す信号が、所定のしきい値を超えるか、所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値を表す信号が所定のしきい値を下回るか、定常状態より低い所定の範囲内に入る低重力状態への移行期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える落下検知装置。
【請求項３】
加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の絶対値の微分値を表す信号が、所定の負のしきい値より負方向に下回るか、負の所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値の微分値を表す信号が所定のしきい値より０に近づく低重力状態への移行期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える落下検知装置。
【請求項４】
加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の微分値の絶対値を表す信号が、所定のしきい値を超えるか、所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の微分値の絶対値を表す信号が所定のしきい値より０に近づく低重力状態への移行期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える落下検知装置。
【請求項５】
前記落下開始監視手段が前記落下開始状態を検出したとき、または前記低重力状態移行検出手段が前記低重力状態への移行を検出したとき、落下警告信号を出力する手段と、前記落下中状態検出手段が前記落下状態を検出したとき落下検知信号を出力する手段とを備えた請求項１〜４のうちいずれかに記載の落下検知装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれかに記載の落下検知装置と、磁気ディスクに対してデータの記録または読み出しを行うヘッドと、前記落下検知装置が前記落下開始状態、前記低重力状態、または前記落下中状態を検知したとき、前記ヘッドを退避領域に退避させるヘッド退避手段とを備えた磁気ディスク装置。
【請求項７】
請求項１〜５のうちいずれかに記載の落下検知装置と、衝撃対策処理可能なデバイスとを備えた携帯電子機器であって、前記落下検知装置が前記落下開始状態、前記低重力状態、または前記落下中状態を検知したとき、前記デバイスに対して前記衝撃対策処理を施す衝撃対策処理手段とを備えた携帯電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、装置が落下状態であるか否かを、加速度を基に検知する落下検知装置、それを備えた磁気ディスク装置および携帯電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、装置の落下状態を検知する装置として特許文献１，２が開示されている。
特許文献１の装置の構成を図１に示す。この落下検知装置は、加速度センサ１０、その加速度検出信号を微分して微分信号を出力する微分回路４２、微分信号が所定の第１のしきい値に達したか否かを判別する第１比較器４４、微分信号が第１のしきい値より高い第２のしきい値に達したか否かを判別する第２比較器４６、電圧検出器５０および処理回路４８を備えている。【０００３】
この図１に示した落下検知装置は、加速度センサ１０の出力信号が予め定めた設定値に達して一定時間保たれている場合に、微分信号が第１のしきい値に達した時に第１処理状態と判定し、第２のしきい値に達した時に第２処理状態と判定することにより、例えば第１処理状態ではハードディスク装置の磁気ヘッドが例えば記録動作中であれば記録動作を一時停止させるような安全動作を制御し、第２処理状態と判断された場合に例えばハードディスク装置をさらに安全な状態に制御する。【０００４】
特許文献２の落下検知装置は、加速度センサと落下判定処理部とを備え、その判定には加速度と加速度の微分値との両方を同時に用いるように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−１４７８９９号公報
【特許文献２】特許第３４４１６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが特許文献１の落下検知装置では、落下判定のために同時に２つのしきい値を用いる必要があるので判定処理が複雑となる。そのため、特にソフトウェアで判定を行う場合に、ＣＰＵの演算負荷が大きくなり、処理時間が長くなる等の問題が生じる。【０００６】
また、特許文献１では、落下状態または衝撃が加わった状態のそれぞれについて判定が行えるが、落下の開始が疑われる状態を検出すること（落下予測）ができず、落下に対する早期の対応処理ができないという問題がある。【０００７】
また、特許文献１では加速度を判定に用いているが、一般に加速度センサの加速度検出値にはオフセットを含んでいるため、加速度センサのオフセット調整が必要となる。【０００８】
また、例えば回転しながら落下するような場合に、その遠心力による加速度が加算されることになるので、加速度の検出値には回転による遠心力の影響を受けやすく、装置が回転しながら落下するような場合に的確な落下判定がなされないというおそれもある。【０００９】
特許文献２の落下検知装置でも、加速度と加速度の微分値の両方を同時に用いるため、判定処理が複雑であり、特許文献１の場合と同様の問題が生じる。また落下予測を行うこともできない。【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述の問題を解消してソフトウェアで判定を行う場合の処理負荷を軽減して且つ落下予測も行えるようにした落下検知装置、それを備えた磁気ディスク装置および携帯電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、この発明は次のように構成する。
（１）加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の絶対値の微分値を表す信号が、（定常状態から）所定の負のしきい値より負方向に下回るか、負の所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値を表す信号が所定のしきい値を下回るか、定常状態（重力加速度印加状態）より低い所定の範囲内に入る低重力状態への移行（遷移）期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える。【００１２】
（２）加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の微分値の絶対値を表す信号が、（定常状態から）所定のしきい値を超えるか、所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値を表す信号が所定のしきい値を下回るか、定常状態（重力加速度印加状態）より低い所定の範囲内に入る低重力状態への移行（遷移）期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える。【００１３】
（３）加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の絶対値の微分値を表す信号が、（定常状態から）所定の負のしきい値より負方向に下回るか、負の所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の絶対値の微分値を表す信号が所定のしきい値より０に近づく低重力状態への移行（遷移）期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える。【００１４】
（４）加速度センサの出力信号を基に落下検知を行う落下検知装置であって、
加速度の微分値の絶対値を表す信号が、（定常状態から）所定の正のしきい値を超えるか、所定の範囲内に入る落下開始状態であるか否かを監視する落下開始監視手段と、
前記落下開始状態から所定時間内に前記加速度の微分値の絶対値を表す信号が所定のしきい値より０に近づく低重力状態への移行（遷移）期であるか否かを検出する低重力状態移行検出手段と、
前記低重力状態が所定時間以上継続する落下中状態を検出する落下中状態検出手段と、
を備える。【００１５】
（５）前記落下開始監視手段が前記落下開始状態を検出したとき、または前記低重力状態移行検出手段が前記低重力状態への移行を検出したとき、落下警告信号を出力する手段と、前記落下状態検出手段が前記落下状態を検出したとき落下検知信号を出力する手段とを備える。【００１６】
（６）前記落下検知装置を備えた磁気ディスク装置であって、磁気ディスクに対してデータの記録または読み出しを行うヘッドと、前記落下検知装置が前記落下開始状態、前記低重力状態、または前記落下中状態を検知したとき、前記ヘッドを退避領域に退避させるヘッド退避手段とを備える。【００１７】
（７）前記落下検知装置と、衝撃対策処理可能なデバイスとを備えた携帯電子機器であって、前記落下検知装置が前記落下開始状態、前記低重力状態、または前記落下中状態を検知したとき、前記デバイスに対して前記衝撃対策処理を施す衝撃対策処理手段とを備える。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば次のような効果を奏する。
（１）請求項１〜４に係る発明によれば、落下開始監視手段が行う、加速度の絶対値の微分値を表す信号が所定の負のしきい値より負方向に下回るか負の所定範囲内に入る落下開始状態であるか否かの監視と、低重力状態移行検出手段が行う、落下開始状態から所定時間内に加速度の絶対値を表す信号が所定のしきい値を下回るか定常状態より低い所定の範囲内に入る低重力状態への移行期であるか否かの検出と、落下状態検出手段が行う、低重力状態の所定時間以上の継続を落下状態として検出する処理とは、この時間順序で順次行えばよいので、同時に複数のしきい値を基にする判定や同時に加速度と加速度の微分値を基にした判定を行う必要がなく、特にソフトウェアで判定を行う場合に、ＣＰＵの演算負荷が大きくなり、処理時間が長くなる等の問題が解消できる。【００１９】
また、落下開始監視手段が落下開始状態であることを検出した段階または低重力状態移行検出手段が低重力状態への移行を検出した段階で、落下の開始が疑われるので、すなわち落下予測ができるので、最終的に落下状態の検知を確定するより早く落下に対する対応をとることができる。【００２０】
（２）請求項３・請求項４に係る発明によれば、低重力状態移行検出手段と落下状態検出手段のいずれも、落下開始監視手段と同様に加速度の絶対値の微分値または微分値の絶対値を基にして判定を行うので、すなわち加速度の値を使用しないので、加速度検出のオフセット補正が不要となる。また、装置が回転しながら落下するような場合に、その遠心力による加速度が加速度の検出信号に加算されることになるが、回転速度が一定である場合、加速度の検出信号の微分値には影響を与えないので、回転の影響を受けることなく的確な落下検知を行える。【００２１】
（３）落下開始監視手段が落下開始状態を検出した時または低重力状態移行検出手段が低重力状態への移行を検出した時に落下警告信号を出力することによって落下予測に対する処理が可能となる。また落下状態検出手段が落下状態を検出した時に落下検知信号を出力するので、２段階の状態に応じた落下に対する処理を行うことができる。【００２２】
（４）このような落下検知装置を備え、落下を検知した際にヘッドを退避領域に退避させるように構成したことにより、その磁気ディスク装置を保護することができ、且つ誤検知が少ないので使用中の磁気ディスク装置の応答速度の低下の問題が解消できる。【００２３】
（５）落下開始状態または低重力状態で落下に備える処理を行うことができ、また落下中状態を検知した時に落下に対する処理を行うことができるので、衝撃対策処理可能なデバイスを有効に制御して携帯電子機器の安全性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】特許文献１の落下検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る落下検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同落下検知装置の加速度センサの検出した加速度の絶対値およびその微分値の変化の例、および加速度と加速度の絶対値の微分値を基にして定めた第１段階Ｓ１〜第５段階Ｓ５の各段階の遷移状態を示す図である。
【図４】制御部の処理内容の一部を示すフローチャートである。
【図５】加速度の絶対値およびその微分値を用いて各段階の判定を行う手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る落下検知装置の加速度センサの検出した加速度の絶対値およびその微分値の変化の例、および加速度の絶対値の微分値を基にして定めた第１段階Ｓ１〜第５段階Ｓ５の各段階の遷移状態を示す図である。
【図７】加速度の絶対値の微分値を用いて各段階の判定を行う手順を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る落下検知装置の加速度センサの検出した加速度の絶対値および加速度の微分値の絶対値の変化の例、および加速度の微分値の絶対値を基にして定めた第１段階Ｓ１〜第５段階Ｓ５の各段階の遷移状態を示す図である。
【図９】第３の実施形態に係る落下検知装置の、加速度の微分値の絶対値を用いて各段階の判定を行う手順を示すフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第５の実施形態に係る携帯電子機器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
６０−加速度センサ
１００−落下検知装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
《第１の実施形態》
図２は第１の実施形態に係る落下検知装置の構成を示すブロック図である。落下検知装置１００は、加速度を検出して加速度に対応したアナログ電圧信号を出力する加速度センサ６０、加速度センサ６０の出力電圧をディジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータ７２、およびＡ／Ｄコンバータ７２の出力データを基にして落下検知を行い、検知結果を外部（ホスト装置）へ出力する制御部７４から構成している。【００２７】
落下方向がどの向きであるか不定である場合にも、その落下を検知するために、３次元方向の加速度を検出して、それらを基にして落下検知を行う。この場合、具体的には、図２において加速度センサ６０は互いに直交するＸ軸方向，Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度をそれぞれ検出する３つの加速度センサで構成し、Ａ／Ｄコンバータ７２は各加速度センサの出力電圧をそれぞれディジタルデータに変換する。さらに制御部７４は、後述する、加速度の絶対値を求める際に、各軸方向の加速度をａｘ，ａｙ，ａｚで表すと、ベクトルである加速度ａの絶対値｜ａ｜は、｜ａ｜＝√（ａｘ2 ＋ａｙ2 ＋ａｚ2 ）の演算によって求める。【００２８】
なお、所定の一方向の加速度のみを求めるだけでよい場合には、上記加速度ａの絶対値｜ａ｜は、上記一方向の加速度ａ自体を用いればよい。【００２９】
加速度センサとしては、圧電型、ピエゾ抵抗型、容量型など各種形式の加速度センサを用いることができる。【００３０】
図３は前記落下検知装置１００が落下の前後で受ける加速度と加速度の微分値の時間経過の例を示している。ここで縦軸は加速度の絶対値｜ａ｜およびその微分値｜ａ｜′であり、加速度の絶対値｜ａ｜についてはＡ／Ｄコンバータ７２の出力値、その微分値｜ａ｜′は、単位時間での加速度の絶対値｜ａ｜の差分値である。また、横軸は経過時間ｔ［ｍｓ］である。【００３１】
第１段階Ｓ１はまだ落下を開始していない「定常状態」である。したがって加速度は重力加速度（＝１Ｇ）であり、この時のＡ／Ｄコンバータの出力値は約６００である。また加速度の絶対値｜ａ｜はほぼ一定であるので、その微分値｜ａ｜′はほぼ０である。その後のある時点で落下が開始すると、加速度の絶対値｜ａ｜は急激に低下し、その微分値｜ａ｜′は負方向に低下する。【００３２】
微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ１を下回ったとき、第２段階Ｓ２「落下開始状態」になったものと見なす。【００３３】
その後、落下検知装置は自由運動により低重力状態（無重力状態）となり、加速度の絶対値｜ａ｜はほぼ０となる。【００３４】
加速度の絶対値｜ａ｜がしきい値Ａｔｈ１を下回ったとき、第３段階Ｓ３「低重力状態」になったものと見なす。その後も加速度の絶対値｜ａ｜は低下するが、加速度センサ６０の出力にオフセットが存在する場合には、図３に示すように加速度の絶対値｜ａ｜は完全に０とはならない。【００３５】
この低重力状態が一定時間Ｔ３経過した時点で「落下中状態」になったものと見なす。第４段階Ｓ４はその「落下中状態」である。【００３６】
その後、落下検知装置は（それを搭載した電子機器は）床等に衝突して、落下検知装置の加速度の絶対値｜ａ｜は急激に上昇する。またバウンド等を繰り返すことによって加速度の絶対値｜ａ｜は大きく変動する。図中の第５段階Ｓ５がこの「落下衝撃状態」を表している。【００３７】
その後、バウンドが収まると、または人が電子機器を持ち上げて加速度が安定すると第１段階Ｓ１「定常状態」に戻る。【００３８】
なお、図３に示した例ではクッション材の上に落下させたため、第５段階Ｓ５の時間が比較的長く現れている。【００３９】
図２に示した制御部７４は図３に示したＡ／Ｄコンバータ７２の出力値を基にして落下検知を行う。図４・図５はそのための処理手順をフローチャートとして表したものである。【００４０】
図４は加速度センサの出力から落下検知のための基になるデータを生成する処理手順である。まず、Ａ／Ｄコンバータ７２の出力値（加速度の値）を入力する（ｎ１０）。続いてその絶対値｜ａ｜を演算する（ｎ１１）。さらにその微分値｜ａ｜′を演算する（ｎ１２）。これは前回の加速度の絶対値｜ａ｜と今回の加速度の絶対値｜ａ｜との差分をとること等によって求める。この図４に示した処理は、サンプリング周期毎に繰り返し行う。【００４１】
図５は、前記加速度の絶対値とその微分値を基にして図３に示した第１段階Ｓ１から第５段階Ｓ５の状態を検知するとともに所定の段階で外部へ各種信号を出力するための手順を示すフローチャートである。【００４２】
まず加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ１を下回るか否かを判定する（ｎ２０）。この条件が成立すると「落下開始信号」を外部（ホスト装置）へ出力する（ｎ２０→ｎ２１）。この落下開始信号はホスト装置側で落下警告信号として扱われ、例えばハードディスクドライブ装置であれば、ヘッド退避に備えた読み書き完了制御等を行う。【００４３】
上記ステップｎ２０の繰り返しが図３に示した第１段階Ｓ１「定常状態」である。落下開始信号を出力した状態で図３に示した第２段階Ｓ２「落下開始状態」となる。
なお、この第２段階への移行は、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′が定常状態より低い所定範囲内に入るか否かによって判定するようにしてもよい。【００４４】
その後、加速度の絶対値｜ａ｜がしきい値Ａｔｈ１を下回るのを待つ（ｎ２１→ｎ２２→ｎ２３→ｎ２２→・・・）。所定時間Ｔ２が経過しても（例えば５０ｍｓ経過しても加速度の絶対値｜ａ｜がしきい値Ａｔｈ１より下回らなければ電子機器の単なる移動や取扱いによる一時的な加速度低下であるものと見なして前記落下警告を解除する（ｎ２３→ｎ２４→ｎ２０）。これにより第１段階Ｓ１「定常状態」に戻る。【００４５】
前記所定時間Ｔ２以内に加速度の絶対値がＡｔｈ１未満となれば「低重力状態信号」を出力する（ｎ２２→ｎ２５）。
なお、この第３段階への移行は、加速度の絶対値｜ａ｜が定常状態より低い所定範囲内に入るか否かによって判定するようにしてもよい。【００４６】
上記低重力状態が所定時間Ｔ３継続すれば「落下中信号」を出力する（ｎ２６→ｎ２７）。これで図３に示した第４段階Ｓ４「落下中状態」となる。【００４７】
その後、加速度の絶対値｜ａ｜がしきい値Ａｔｈ２を超えた時、「衝撃信号」を出力する（ｎ２８→ｎ３０）。これにより図３に示した第５段階Ｓ５「落下衝撃状態」となる。【００４８】
もし所定時間Ｔ４が経過しても加速度の絶対値｜ａ｜がしきい値Ａｔｈ２を超えなければ衝撃が未然に回避されたものとして定常状態に戻る（ｎ２８→ｎ２９→ｎ２０）。【００４９】
前記衝撃信号を出力した後、加速度の絶対値が重力加速度（＝１Ｇ）にほぼ等しくなれば定常状態に戻る（ｎ３１→ｎ２０）。【００５０】
また所定時間経過してもほぼ重力加速度にならなければ、例えば落下検知装置が衝撃により異常の状態となったものと見なす異常処理を行う（ｎ３１→ｎ３２→ｎ３３）。【００５１】
このように図３に示した各段階Ｓ１〜Ｓ５のいずれの段階でも加速度の絶対値｜ａ｜とその微分値｜ａ｜′のいずれか一方のみを用いて判定を行うので、ＣＰＵの演算負荷が小さくなり、必要な演算に要する時間（単位時間）を短くできるので、サンプリング周期を短くでき、その結果、より応答性の高い落下検知装置が構成できる。【００５２】
《第２の実施形態》
第１の実施形態では加速度の絶対値とその微分値の両方を基にして（但しタイミングとしては同時に用いることなく）各状態の判定を行ったが、この第２の実施形態では加速度の絶対値の微分値のみを基にして同様の判定を行う。落下検知装置全体の構成は第１の実施形態で図２に示したものと同様である。また加速度の絶対値とその微分値の演算については図４に示した処理手順と同様である。【００５３】
図６は第２の実施形態に係る落下検知装置の落下の前後で受ける加速度と加速度の微分値の時間経過の例を示している。ここで縦軸は加速度の絶対値｜ａ｜およびその微分値｜ａ｜′であり、加速度の絶対値｜ａ｜についてはＡ／Ｄコンバータ７２の出力値、その微分値｜ａ｜′は、単位時間での加速度の絶対値｜ａ｜の差分値である。また、横軸は経過時間ｔ［ｍｓ］である。但し、図６では加速度の絶対値｜ａ｜を表しているがこの値を何らかのしきい値と比較することはない。【００５４】
図６において加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ１を下回ったとき、第２段階Ｓ２「落下開始状態」見なす。
なお、この第２段階への移行は、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′が定常状態より低い所定範囲内に入るか否かによって判定するようにしてもよい。【００５５】
その後、｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ２〜ＤＡｔｈ４の範囲内に入ったとき、第３段階Ｓ３「低重力状態」になったものと見なす。このように｜ａ｜′が単にしきい値ＤＡｔｈ２を超えたか否かを判定するのではなく、所定範囲内に入ったか否かを判定することによって、装置の振動を誤って落下と判定することが無い。【００５６】
この低重力状態が一定時間Ｔ３経過した時点で「落下中状態」になったものと見なす。第４段階Ｓ４はその「落下中状態」である。【００５７】
その後、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ３を超えたとき、第５段階Ｓ５「落下衝撃状態」になったものと見なす。【００５８】
さらにその後、｜ａ｜′がほぼ０となったとき、第１段階Ｓ１「定常状態」になったものと見なす。【００５９】
図７は前記加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′を基にして各段階の判定を行う手順を示すフローチャートである。
まず加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ１を下回るか否かを判定する（ｎ４０）。この条件が成立すると「落下開始信号」を外部へ出力する（ｎ４１）。【００６０】
上記ステップｎ４０の繰り返しが図６に示した第１段階Ｓ１「定常状態」である。落下開始信号を出力した状態で図６に示した第２段階Ｓ２「落下開始状態」となる。【００６１】
その後、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ２〜ＤＡｔｈ４の範囲内に入るのを待つ（ｎ４２→ｎ４３→ｎ４２→・・・）。所定時間Ｔ２が経過しても（例えば５０ｍｓ経過しても｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ２〜ＤＡｔｈ４の範囲内に入らなければ電子機器の単なる移動や取扱いによる一時的な加速度低下であるものと見なして「定常状態」に戻る（ｎ４３→ｎ４０）。【００６２】
前記所定時間Ｔ２以内に｜ａ｜′がＤＡｔｈ２を超えたなら「低重力状態信号」を出力する（ｎ４４）。この状態が所定時間Ｔ３継続すれば「落下中信号」を出力する（ｎ４５→ｎ４６）。これで図６に示した第４段階Ｓ４「落下中状態」となる。【００６３】
その後、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ３を超えた時、「衝撃信号」を出力する（ｎ４７→ｎ４９）。これにより図６に示した第５段階Ｓ５「落下衝撃状態」となる。【００６４】
もし所定時間Ｔ４が経過しても｜ａ｜′がしきい値ＤＡｔｈ３を超えなければ衝撃が未然に回避されたものとして定常状態に戻る（ｎ４８→ｎ４０）。【００６５】
前記衝撃信号を出力した後、加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′がほぼ０になれば定常状態に戻る（ｎ５０→ｎ４０）。【００６６】
また所定時間経過しても｜ａ｜′がほぼ０にならなければ、例えば落下検知装置が衝撃により異常の状態となったものと見なす異常処理を行う（ｎ５１→ｎ５２）。【００６７】
このようにして加速度の絶対値の微分値｜ａ｜′のみを用いて各段階の判定を行い、必要な信号を出力する。【００６８】
《第３の実施形態》
第２の実施形態では加速度の絶対値の微分値を基にして各状態の判定を行ったが、第３の実施形態では加速度の微分値の絶対値を基にして同様の判定を行う。落下検知装置全体の構成は第１の実施形態で図２に示したものと同様である。【００６９】
加速度の微分値の絶対値は次のようにして求める。まず、Ａ／Ｄコンバータ７２の出力値（加速度の値）を入力し、その微分値ａ′を演算する。これは前回の加速度と今回の加速度ａとの差分をとること等によって求める。そして、各軸方向の加速度の微分値をａｘ′，ａｙ′，ａｚ′で表すと、｜ａ′｜＝√（ａｘ′2 ＋ａｙ′2 ＋ａｚ′2 ）の演算によって加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜を求める。この処理をサンプリング周期毎に繰り返し行う。【００７０】
図８は、第３の実施形態に係る落下検知装置の加速度センサの検出した加速度の絶対値および加速度の微分値の絶対値の変化の例、および加速度の微分値の絶対値を基にして定めた第１段階Ｓ１〜第５段階Ｓ５の各段階の遷移状態を示す図である。【００７１】
ここで縦軸は加速度の絶対値｜ａ｜および加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜である。また、横軸は経過時間ｔ［ｍｓ］である。但し、図８では加速度の絶対値｜ａ｜を表しているがこの値を何らかのしきい値と比較することはない。【００７２】
図８において加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ１を超えたとき、第２段階Ｓ２「落下開始状態」見なす。この第２段階への移行は、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜が定常状態より高い所定範囲内に入るか否かによって判定するようにしてもよい。【００７３】
その後、｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ２を下回ったとき、第３段階Ｓ３「低重力状態」になったものと見なす。この第２段階への移行は、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜が所定範囲内に入るか否かによって判定するようにしてもよい。【００７４】
このように｜ａ′｜としきい値との比較を所定範囲内に入ったか否かを判定すれば、装置の振動を誤って落下と判定することが無くなる。【００７５】
この低重力状態が一定時間Ｔ３経過した時点で「落下中状態」になったものと見なす。第４段階Ｓ４はその「落下中状態」である。【００７６】
その後、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ３を超えたとき、第５段階Ｓ５「落下衝撃状態」になったものと見なす。【００７７】
さらにその後、｜ａ′｜がほぼ０となったとき、第１段階Ｓ１「定常状態」になったものと見なす。【００７８】
図９は第３の実施形態に係る落下検知装置の、加速度の微分値の絶対値を用いて各段階の判定を行う手順を示すフローチャートである。【００７９】
まず加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ１を超えるか否かを判定する（ｎ６０）。この条件が成立すると「落下開始信号」を外部へ出力する（ｎ６１）。【００８０】
上記ステップｎ６０の繰り返しが図８に示した第１段階Ｓ１「定常状態」である。落下開始信号を出力した状態で図６に示した第２段階Ｓ２「落下開始状態」となる。【００８１】
その後、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ２を下回るのを待つ（ｎ６２→ｎ６３→ｎ６２→・・・）。所定時間Ｔ２が経過しても（例えば５０ｍｓ経過しても｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ２を下回らなければ電子機器の単なる移動や取扱いによる一時的な加速度低下であるものと見なして「定常状態」に戻る（ｎ６３→ｎ６０）。【００８２】
前記所定時間Ｔ２以内に｜ａ′｜がＤＡｔｈ２を下回ったなら「低重力状態信号」を出力する（ｎ６４）。この状態が所定時間Ｔ３継続すれば「落下中信号」を出力する（ｎ６５→ｎ６６）。これで図８に示した第４段階Ｓ４「落下中状態」となる。【００８３】
その後、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ３を超えた時、「衝撃信号」を出力する（ｎ６７→ｎ６９）。これにより図８に示した第５段階Ｓ５「落下衝撃状態」となる。【００８４】
もし所定時間Ｔ４が経過しても｜ａ′｜がしきい値ＤＡｔｈ３を超えなければ衝撃が未然に回避されたものとして定常状態に戻る（ｎ６８→ｎ６０）。【００８５】
前記衝撃信号を出力した後、加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜がほぼ０になれば定常状態に戻る（ｎ７０→ｎ６０）。【００８６】
また所定時間経過しても｜ａ′｜がほぼ０にならなければ、例えば落下検知装置が衝撃により異常の状態となったものと見なす異常処理を行う（ｎ７１→ｎ７２）。【００８７】
このようにして加速度の微分値の絶対値｜ａ′｜のみを用いて各段階の判定を行い、必要な信号を出力する。【００８８】
このように、第３の実施形態では第２の実施形態の「加速度の絶対値の微分値」を「加速度の微分値の絶対値」に置き換えるとともに、それに応じたしきい値との比較を行うようにしたが、同様にして第１の実施形態で示した「加速度の絶対値の微分値」を「加速度の微分値の絶対値」に置き換えてもよい。その場合には、図５に示したステップｎ２０の判定を、「｜ａ′｜＞ＤＡｔｈ１」の判定に置換すればよい。【００８９】
《第４の実施形態》
図１０はハードディスクドライブ装置等の磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。ここで、読み書き回路２０２はヘッド２０１を用いて磁気ディスク上のトラックに、書き込まれているデータの読み取りまたは書き込みを行う。制御回路２００は読み書き回路２０２を介してデータの読み書き制御を行い、この読み書きデータを、インタフェース２０５を介してホスト装置との間で通信する。また制御回路２００はスピンドルモータ２０４を制御し、ボイスコイルモータ２０３を制御する。また制御回路２００は落下検知装置１００による落下検知信号を読み取って、落下状態の時、ボイスコイルモータ２０３を制御してヘッド２０１を退避領域に退避させる。これにより、たとえば、ハードディスク装置が搭載された携帯機器を落下させた際に、携帯機器が床や地面に衝突するまでにヘッドを磁気ディスクの領域から退避領域へ退避させるので、ヘッド２０１の磁気ディスクの記録面に対する接触による損傷が防止できる。【００９０】
《第５の実施形態》
図１１は、ハードディスクドライブ装置を内蔵したノートパソコンや音楽・映像再生装置等の携帯電子機器の構成を示すブロック図である。ここで落下検知装置１００の構成は第１・第２の実施形態で示したとおりである。デバイス３０１は落下時の衝突による衝撃から保護する必要のあるデバイスであり、且つそのための対策処理可能なデバイスである。例えばハードディスクドライブ装置である。制御回路３００は落下検知装置１００の出力信号を基にしてデバイス３０１を制御する。例えば落下検知装置１００から落下警告信号（落下開始信号または低い重力状態信号）を受け取ったなら、デバイス３０１に対して落下時の衝撃に備えた予備的な第１段階の制御を行う。また落下中状態を表す信号（落下中信号）を受け取ったなら、デバイス３０１に対して落下時の衝撃に備えた第２段階の制御を行う。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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