(57)【要約】【課題】電子機器の自由落下の検出におけるエラーを防止することが可能な電子機器の自由落下検出装置を提供する。【解決手段】電子機器の自由落下検出装置は、電子機器の加速度を検出する加速度センサ１２０と、検出された加速度が閾値より小さいか否かを比較する加速度比較部１４０と、加速度比較部１４０により、検出された加速度が閾値より小さいと判定された場合に、検出された加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定する加速度変化判定部１６０と、加速度変化判定部１６０から出力された判定結果に基づいて、電子機器が自由落下しているか否かを判定する自由落下判定部１８０と、を備える。【選択図】図９
2006105994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）加速度センサを利用して電子機器の加速度を検出するステップと、
（ｂ）検出された前記加速度が閾値より小さいか否かを判定するステップと、
（ｃ）検出された前記加速度が前記閾値より小さいと判定された場合に、検出された前記加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定するステップと、
（ｄ）検出された前記加速度が前記統計的な一定値として前記所定時間維持されたと判定された場合に、前記電子機器が自由落下していると判定するステップと、
を含むことを特徴とする電子機器の自由落下検出方法。
【請求項２】
前記閾値が、基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差及び前記電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定される
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項３】
前記（ａ）ステップの前に、
（ｅ）基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差に基づいて前記閾値を設定するステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項４】
前記（ｅ）ステップは、
前記重力加速度測定誤差を検出するステップと、
検出された前記重力加速度測定誤差を用いて前記閾値を設定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項５】
前記（ｃ）ステップにおいて、
前記所定時間の間、検出された前記加速度が所定範囲内に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項６】
前記（ｃ）ステップにおいて、
前記所定時間の間、検出された前記加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項７】
前記（ｃ）ステップにおいて、
前記所定時間の間、検出された前記加速度のカイ二乗検定によって求められたカイ二乗の値が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出方法。
【請求項８】
電子機器の加速度を検出する加速度センサと、
検出された前記加速度が閾値より小さいか否かを比較する加速度比較部と、
前記加速度比較部により、検出された前記加速度が前記閾値より小さいと判定された場合に、検出された前記加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定する加速度変化判定部と、
前記加速度変化判定部から出力された判定結果に基づいて、前記電子機器が自由落下しているか否かを判定する自由落下判定部と、
を備えることを特徴とする電子機器の自由落下検出装置。
【請求項９】
前記閾値が、基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差及び前記電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定される
ことを特徴とする請求項８に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【請求項１０】
基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差に基づいて前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【請求項１１】
前記閾値設定部は、
前記重力加速度測定誤差を検出する測定誤差検出部と、
検出された前記重力加速度測定誤差を用いて前記閾値を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【請求項１２】
前記加速度変化判定部は、
前記所定時間の間、検出された前記加速度が所定範囲内に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【請求項１３】
前記加速度変化判定部は、
前記所定時間の間、検出された前記加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【請求項１４】
前記加速度変化判定部は、
前記所定時間の間、検出された前記加速度のカイ二乗検定によって求められたカイ二乗の値が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなす
ことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の電子機器の自由落下検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラなどの携帯用電子機器、家電機器、事務用電子機器などの電子機器に係り、さらに詳細には、電子機器が自由落下しているときに、電子機器の自由落下を検出して内部プログラムや内部回路をセーフモードに切り換えることにより、自由落下によって発生する電子機器の損傷を抑えることが可能な電子機器の自由落下検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、電子機器の自由落下を検出して衝撃による物理的損傷を防止する方法及び装置では、電子機器の加速度（例えば、落下加速度）を検出して加速度の大きさが基準重力加速度（すなわち、Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］）の大きさから徐々に減少して“約０”の閾値以下の大きさを一定時間維持した場合に、衝撃保護ルーチンが作動するように構成されていた。
【０００３】
しかし、電子機器の加速度を検出する加速度センサは、周囲環境の影響（例えば、温度変化、時間経過など）によるドリフトまたは加速度センサの内部パラメータの変化により、重力加速度を基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”よりも大きい値に誤って判定するおそれがある。このような場合には、電子機器の実際の加速度が閾値以下を維持していても、加速度センサが、加速度は閾値以下に減少していないと誤って判定し、電子機器の自由落下を検出できないという問題点があった。
【０００４】
図１は、従来の電子機器の自由落下検出方法の問題点を説明するためのグラフである。図１ないし図３のグラフにおいて、縦軸は電子機器の加速度ａであり、横軸は経過時間ｔである。
図１に示すように、加速度センサが基準重力加速度を“９．８［ｍ／ｓ２］”よりも大きいと誤って判定した場合には、実際の基準重力加速度と検出された重力加速度との間に誤差が生じ、加速度センサが、電子機器の加速度は所定の閾値ａｔｈ以下まで減少していないと誤って判定し、電子機器の自由落下を検出することができなくなる。
【０００５】
また、所定の閾値が“０”に近い値として設定されているため、加速度センサは、加速度が“０”に近い値である場合にのみ、電子機器が自由落下していると判定する。したがって、自由落下時に電子機器の移動方向が変化し、電子機器の回転加速度により加速度が“０”に近い値とならない（十分大きい）場合には、加速度センサが電子機器の自由落下を検出することができないという問題点があった。
【０００６】
図２は、従来の電子機器の自由落下検出方法の別の問題点を説明するためのグラフである。図２に示すように、電子機器が回転しながら自由落下し、回転加速度が所定の閾値ａｔｈ以上となる場合には、所定の閾値ａｔｈが“０”に近い値に設定されているので、加速度センサが電子機器の自由落下を検出することができないという問題点があった。
【０００７】
また、加速度センサの測定ノイズによって電子機器の加速度が所定時間内に一時的に閾値を超える場合には、加速度が閾値以下に持続された時間が所定時間より短くなってしまう。このように、電子機器が自由落下していても、加速度が閾値以下に所定時間維持されたとみなされない場合には、加速度センサが電子機器の自由落下を検出することができないという問題点があった。
【０００８】
図３は、従来の電子機器の自由落下検出方法のさらに別の問題点を説明するためのグラフである。図３に示すように、加速度センサの測定ノイズによって電子機器の加速度が所定時間Ｔｔｈ内に一時的に閾値ａｔｈを超える場合には、加速度が閾値ａｔｈ以下に維持された時間Ｔｆが所定時間Ｔｔｈより小さい。したがって、加速度が閾値ａｔｈ以下に維持された時間が“０”に初期化されてしまい、電子機器の自由落下を検出することができなくなるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電子機器の自由落下の検出におけるエラーを防止することが可能な電子機器の自由落下検出方法を提供することを課題とする。
【００１０】
また、本発明は、電子機器の自由落下の検出におけるエラーを防止することが可能な電子機器の自由落下検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の電子機器の自由落下検出方法は、（ａ）加速度センサを利用して電子機器の加速度を検出するステップと、（ｂ）検出された前記加速度が閾値より小さいか否かを判定するステップと、（ｃ）検出された前記加速度が前記閾値より小さいと判定された場合に、検出された前記加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定するステップと、（ｄ）検出された前記加速度が前記統計的な一定値として前記所定時間維持されたと判定された場合に、前記電子機器が自由落下していると判定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記閾値は、基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差及び前記電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定されることが好ましい。
【００１３】
本発明では、加速度センサにより検出された加速度のうち、電子機器が静止状態から加速状態に移行した時点での加速度、または当該時点から所定時間における加速度の平均を、重力加速度として用いることができる。
【００１４】
電子機器の自由落下検出方法は、前記（ａ）ステップの前に、（ｅ）基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差に基づいて前記閾値を設定するステップをさらに含むことが好ましい。
【００１５】
前記（ｅ）ステップは、前記重力加速度測定誤差を検出するステップと、検出された前記重力加速度測定誤差を用いて前記閾値を設定するステップと、を含むことが好ましい。
【００１６】
電子機器の自由落下検出方法は、前記（ｃ）ステップにおいて、前記所定時間の間、検出された前記加速度が所定範囲内に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【００１７】
電子機器の自由落下検出方法は、前記（ｃ）ステップにおいて、前記所定時間の間、検出された前記加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【００１８】
電子機器の自由落下検出方法は、前記（ｃ）ステップにおいて、前記所定時間の間、検出された前記加速度が所定範囲内に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明の電子機器の自由落下検出装置は、電子機器の加速度を検出する加速度センサと、検出された前記加速度が閾値より小さいか否かを比較する加速度比較部と、前記加速度比較部により、検出された前記加速度が前記閾値より小さいと判定された場合に、検出された前記加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定する加速度変化判定部と、前記加速度変化判定部から出力された判定結果に基づいて、前記電子機器が自由落下しているか否かを判定する自由落下判定部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
前記閾値は、基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差及び前記電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定されることが好ましい。
【００２１】
電子機器の自由落下検出装置は、基準重力加速度と前記加速度センサにより検出された重力加速度との差である重力加速度測定誤差に基づいて前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備えることが好ましい。
【００２２】
前記閾値設定部は、前記重力加速度測定誤差を検出する測定誤差検出部と、検出された前記重力加速度測定誤差を用いて前記閾値を設定する設定部と、を備えることが好ましい。
【００２３】
前記加速度変化判定部は、前記所定時間の間、検出された前記加速度が所定範囲内に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【００２４】
前記加速度変化判定部は、前記所定時間の間、検出された前記加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【００２５】
前記加速度変化判定部は、前記所定時間の間、検出された前記加速度のカイ二乗検定によって求められたカイ二乗の値が所定値以下に維持されたと判定された場合に、検出された前記加速度を前記統計的な一定値とみなしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る電子機器の自由落下検出方法及び装置によれば、電子機器の加速度を測定する際に発生する、温度変化などの周囲環境による重力加速度の誤差に関係なく、電子機器の自由落下を正確に検出することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、電子機器が回転しつつ自由落下する場合に発生する回転加速度を考慮して電子機器の自由落下を判定することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、統計的な一定値を用いて電子機器の自由落下を判定するので、加速度センサによって検出された重力加速度の誤差に関係なく、電子機器の自由落下を正確に検出することができ、電子機器の一般的な運動（または振動）と自由落下とを区別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出方法について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出方法を説明するためのフローチャートである。
図４に示すように、まず、基準重力加速度と検出された重力加速度との差（検出された重力加速度が基準重力加速度からずれている分の値であり、以下、重力加速度測定誤差という）に基づいて、閾値を設定する（ステップ１０）。
【００３１】
所定閾値は、ステップ１０を実行する前に、あらかじめ算出・設定されている。所定閾値は、重力加速度測定誤差及び電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定される。すなわち、温度上昇、時間経過または加速度センサの内部パラメータの変化により検出された重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９．８［ｍ／ｓ２］”よりも大きくなった場合に、重力加速度測定誤差が生じるという要因と、電子機器が落下するときに回転加速度が発生するという要因とに基づいて、所定閾値が設定される。基準重力加速度“Ｇ＝９．８［ｍ／ｓ２］”は、予め設定された値である。
【００３２】
例えば、温度の変化または加速度センサの内部パラメータの変化により、検出された重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より“０.２＊Ｇ”ほど大きくなることがある。すなわち、“０.２＊Ｇ”の重力加速度測定誤差が発生することがある。なお、本明細書において、「＊」は乗算を示す。
【００３３】
図５は、電子機器の回転運動によって発生する回転加速度を説明するための模式図である。従来は、電子機器が回転しつつ自由落下する場合には、電子機器の加速度が増大し、電子機器の自由落下を検出できなくなっていた。本発明の実施形態では、図５に示すように、加速度センサが回転軸上に存在しなければ、加速度センサは電子機器の回転加速度ωを検出する。加速度センサによって検出される電子機器の加速度は、下記式（１）により表される。
【００３４】
【数１】
2006105994.tif 000003
【００３５】
ここで、ａＡは加速度センサによって検出される電子機器の加速度、ａＰは回転加速度ωを除いた電子機器の加速度、ｒは回転軸と加速度センサとの距離（回転半径）、を示す。
【００３６】
例えば、電子機器の１秒当たりの回転数が“１”であり、回転半径が“６［ｃｍ］”である場合には、式（１）によって回転加速度ωとして“０.２４１５＊Ｇ[ｍ／ｓ２]”の値が得られる。
本発明は前記した例に限定されず、電子機器の１秒当たりの回転数及び回転半径以外の値を用いて回転加速度を算出することも可能である。本実施形態では、回転加速度が約“０.３＊Ｇ[ｍ／ｓ２]”であると判定されたと仮定する。このような場合において、重力加速度測定誤差及び回転加速度に関わらず電子機器の自由落下を正確に測定するためには、所定閾値を“０.５＊Ｇ[ｍ／ｓ２]”に設定することが望ましい。
【００３７】
前記したように、所定閾値は、ステップ１０の前に重力加速度測定誤差及び電子機器の回転加速度を補償することにより設定されている。ステップ１０では、重力加速度測定誤差が発生する度に閾値を設定し直している。
【００３８】
ステップ１０において、温度の変化または加速度センサの内部パラメータの変化による、重力加速度測定誤差が、リアルタイムで閾値を設定し直すのに反映される。しかし、回転加速度による誤差は反映されない。
【００３９】
図６は、図４のステップ１０の詳細を説明するためのフローチャートである。図６に示すように、まず、重力加速度測定誤差を検出する（ステップ３０）。電子機器が自由落下し始めた状態における電子機器の加速度に対応する重力加速度が、所定時間、基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値に誤って測定された場合には、基準重力加速度と検出された重力加速度との差が重力加速度測定誤差であると判定される。すなわち、検出された重力加速度は、電子機器が静止した状態から自由落下し始めた状態に移行する時点で加速度センサにより検出された電子機器の加速度（例えば、落下加速度）である。
【００４０】
続いて、検出された重力加速度測定誤差を用いて閾値を設定する（ステップ３２）。重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値として誤って検出された場合には、検出された重力加速度測定誤差に相当する分だけ閾値を増加させる。すなわち、閾値は、検出された重力加速度測定誤差に比例して増加する。
【００４１】
図７Ａ及び図７Ｂは、図６のステップ３０及びステップ３２を説明するためのグラフである。より詳細には、図７Ａは、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”と等しい値として検出された場合に設定された閾値ａｔｈ１を説明するためのグラフである。図７Ｂは、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値として検出された場合に設定された閾値ａｔｈ２を説明するためのグラフである。図７Ａ、図７Ｂ及び図８のグラフにおいて、縦軸は電子機器の加速度ａであり、横軸は経過時間ｔである。図７Ｂに示すように、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値として検出された場合には、重力加速度測定誤差が発生し、閾値ａｔｈ１が、当該閾値ａｔｈ１に誤差の分だけ増加した閾値ａｔｈ２に設定し直される。
【００４２】
重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より小さい値として検出された場合には、検出された重力加速度測定誤差の分だけ閾値ａｔｈ１を減少させる。すなわち、閾値は、検出された重力加速度測定誤差に比例して減少する。
【００４３】
したがって、重力加速度が正確に測定されない場合であっても、閾値（所定閾値に相当する）ａｔｈ１を重力加速度測定誤差の分だけ増加または減少させることによって、電子機器が自由落下しているか否かを判定する際に用いられる基準値である閾値を好適に調節することができる。
【００４４】
重力加速度測定誤差が検出されなかった場合には、すなわち、加速度センサが正確な重力加速度（基準重力加速度に等しい）を検出した場合には、図７Ａに示すように、所定閾値ａｔｈ１を維持する。
【００４５】
ステップ１０は、図４の方法に任意的に付加されるステップである。すなわち、ステップ１０を実行しなくても、ステップ１２ないし１８を実行することにより、電子機器の自由落下を検出することができる。この場合には、所定閾値ａｔｈ１が、設定し直されることなく電子機器が自由落下しているか否かを判定するための閾値として用いられる。
【００４６】
ステップ１０に続いて、加速度センサを利用して電子機器の加速度（例えば、落下加速度）を検出する（ステップ１２）。電子機器に設けられた加速度センサは、電子機器が自由落下しているか否かを判定するために、電子機器の加速度を継続的に検出する。
【００４７】
ステップ１２に続いて、検出された加速度が閾値より小さいか否かを判定する（ステップ１４）。ここでの閾値は、ステップ１０の前に設定された所定閾値ａｔｈ１でもよく、ステップ１０で設定し直された閾値（例えば、閾値ａｔｈ２）でもよい。検出された加速度が閾値より小さくなければ（ステップ１４でＮｏ）、ステップ１０（またはステップ１２）に戻り、ステップ１０（またはステップ１２）ないしステップ１４を繰り返す。
【００４８】
検出された加速度が閾値より小さければ（ステップ１４でＹｅｓ）、加速度が統計的に意味のある統計的な一定値（statistical constant）として所定時間維持されるか否かを判定する（ステップ１６）。統計的な一定値は、不変な一定値を意味する数学的な一定値ではなく、統計的な意味で一定値とみなすことができる範囲内で変化することが可能な値である。
【００４９】
以下、統計的な一定値を用いる理由について説明する。ステップ１０の前に算出・設定された所定閾値やステップ１０でリアルタイムに求められる閾値は、例えば、“０.３＊Ｇ”、“０.５＊Ｇ”など、一般的に“０”よりも十分に大きな値である。したがって、加速度センサのドリフトによる誤差、回転加速度による誤差など、各種の誤差を考慮して電子機器が自由落下しているか否かを判定することができる。しかし、閾値が“０”よりも十分に大きい場合には、自由落下ではない一般的な加速運動または振動運動による電子機器の加速度が、所定時間、閾値よりも小さい値に維持される可能性が高まる。このような場合には、加速度センサが、電子機器が自由落下していると判定してしまうおそれがある。このような問題点を解決するために、すなわち、一般的な移動（または振動）による加速度信号と自由落下による加速度信号とを区別するために、本発明では、自由落下時に検出される加速度は、統計的な一定値を維持するという点に着目して、このような統計的な一定値の概念を導入した。
【００５０】
本発明の実施形態に係る、統計的な一定値であるか否かを判定する方法について説明するが、本発明は、以下の説明に限定されない。すなわち、統計的な一定値であるか否かは、種々の方法で判定可能である。
【００５１】
まず、所定時間の間に検出された電子機器の加速度が所定範囲内に維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定することができる。
例えば、所定時間が“３００［ｍｓｅｃ］”であり、所定範囲が“０.２＊Ｇないし０.６＊Ｇ”であり、検出された加速度が“３００［ｍｓｅｃ］”の時間の間に“０.２＊Ｇないし０.６＊Ｇ”の範囲内で変化する場合に、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００５２】
また、所定時間の間に検出された加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定することができる。分散は、資料の散らばりの度合を表す数値である。標準偏差は、資料の散らばりの度合を表す数値であり、分散の正の平方根である。例えば、閾値が“０.１＊Ｇ”であり、検出された加速度の分散が“約０.１＊Ｇ”である場合に、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００５３】
また、カイ二乗検定により求められた、所定時間の間に検出された加速度のカイ二乗の値が所定値以下に維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたであると判定することができる。カイ二乗検定は、予想頻度と実際頻度との差に基づいたテストである。カイ二乗検定は、ある統計的事実について帰無仮説を設定した後、カイ二乗検定を通じて実際頻度と期待頻度との差を求めてカイ二乗の値（χ２値）を求め、帰無仮説を許容または排斥する。カイ二乗の値が大きいということは、帰無仮説の信頼度が低いということを意味する。したがって、検出された加速度のカイ二乗の値がこの所定値を逸脱しなければ、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００５４】
検出された加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されなかった場合には（ステップ１６でＮｏ）、ステップ１０（またはステップ１２）に戻り、ステップ１０（またはステップ１２）ないしステップ１６を繰り返す。
【００５５】
検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持された場合には（ステップ１６でＹｅｓ）、電子機器が自由落下していると判定する（ステップ１８）。例えば、所定時間の間に検出された加速度が所定範囲内に維持された、検出された加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持された、または、検出された加速度のカイ二乗の値が所定値以下に維持された、と判定された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定され、電子機器が自由落下していると判定される。
すなわち、電子機器の加速度が“０”に近い値をとらない場合であっても、加速度が統計的な一定値として所定時間維持されれば、電子機器が回転しつつ自由落下しているとみなされるので、電子機器が自由落下していると判定される。
【００５６】
図８は、本発明の実施形態に係る、電子機器の一般的な移動及び振動による加速度信号と自由落下による加速度信号とを区別するための方法を説明するためのグラフである。図８に示すように、所定閾値を“０.５５＊Ｇ”と仮定し、統計的な一定値をテストするための閾値の範囲を“０.２５＊Ｇないし０.５５＊Ｇ”と仮定し、自由落下判定のための所定時間を“０.３７Ｔ＝２５０［ｍｓｅｃ］”と仮定する。このような場合には、図８に示すように、電子機器の一般的な移動（または振動）による正弦波曲線の加速度信号が、所定時間“０.３７Ｔ＝２５０［ｍｓｅｃ］”の間、“０.２５＊Ｇないし０.５５＊Ｇ”の範囲内に入り続ければ、検出された電子機器の加速度を統計的な一定値とみなし、電子機器が自由落下していると判定される。したがって、この場合には、“ｆ＝０.３７／０.２５≒１.５［Ｈｚ］”以上の周波数を有する電子機器の移動（または振動）を自由落下であると誤って判定することを防ぐことができる。一方、従来の技術では、“１.５［Ｈｚ］ないし５［Ｈｚ］”の周波数を有する電子機器の移動（または振動）を自由落下であると誤って判定してしまいやすい。
【００５７】
電子機器の動きが自由落下であると判定されれば、警告音が鳴り、電子機器の衝撃保護ルーチンが作動する。ここでは、電子機器がセーフモードに切り換えられる。
【００５８】
以下、本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出装置について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
図９は、本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出装置を示すブロック図である。図９に示すように、電子機器の自由落下検出装置は、閾値設定部１００、加速度センサ１２０、加速度比較部１４０、加速度変化判定部１６０及び自由落下判定部１８０を備えている。
【００６０】
閾値設定部１００は、基準重力加速度と検出された電子機器の重力加速度との誤差、すなわち重力加速度測定誤差に基づいて、閾値を設定する。
【００６１】
閾値設定部１００が閾値を設定する前に、所定閾値が、重力加速度測定誤差及び電子機器の回転運動による回転加速度を補償することにより設定される。例えば、温度の上昇により、検出された重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より“０.２＊Ｇ”ほど大きなることがある。すなわち、“０.２＊Ｇ”の重力加速度測定誤差が発生することがある。ここで、基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”は、閾値設定部１００に予め設定されている。また、電子機器が回転しつつ自由落下する場合には、約“０.３＊Ｇ”の回転加速度が発生することがある。したがって、重力加速度測定誤差及び回転加速度に関わらず電子機器の自由落下を正確に測定するためには、所定閾値を“０.５＊Ｇ[ｍ／ｓ２]”に設定することが望ましい。
【００６２】
前記したように、閾値設定部１００は、加速度センサ１２０によって検出された重力加速度から得られる重力加速度測定誤差に比例して閾値を設定する。
【００６３】
図１０は、図９の閾値設定部の詳細を示すブロック図である。図１０に示すように、閾値設定部１００は、測定誤差検出部２００及び設定部２２０を備えている。
【００６４】
測定誤差検出部２００は、加速度センサ１２０によって検出された重力加速度を受信して、検出された重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きいか、または小さいかを判定する。検出された重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きいか、または小さい場合には、測定誤差検出部２００は、検出された重力加速度と基準重力加速度との差を算出し、その差を重力加速度測定誤差として設定部２２０に出力する。
【００６５】
設定部２２０は、測定誤差検出部２００によって検出された重力加速度測定誤差を受信して、検出された重力加速度測定誤差を用いて閾値を設定する。例えば、検出された基準重力加速度が“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きく、重力加速度検出誤差を測定誤差検出部２００から受信すれば、設定部２２０は、重力加速度測定誤差に比例して所定閾値を増加させる。図７Ａ及び図７Ｂは、図１０の設定部２２０の動作を説明するためのグラフである。より詳細には、図７Ａは、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”と等しい値として検出された場合に設定された閾値ａｔｈ１を説明するためのグラフである。図７Ｂは、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値として検出された場合に設定された閾値ａｔｈ２を説明するためのグラフである。図７Ｂに示すように、重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より大きい値として検出された場合には、重力加速度測定誤差が発生し、閾値ａｔｈ１が、当該閾値ａｔｈ１を誤差の分だけ増加した閾値ａｔｈ２に設定し直される。
【００６６】
重力加速度が基準重力加速度“Ｇ＝９.８［ｍ／ｓ２］”より小さい値として検出された場合には、設定部２２０は、検出された重力加速度測定誤差の分だけ閾値を減少させる。
【００６７】
閾値設定部１００は、図９の装置に任意的に付加される構成要素である。閾値設定部１００がなければ、所定閾値ａｔｈ１が設定し直されることなく電子機器が自由落下しているか否かを判定するための閾値として用いられる。
【００６８】
加速度センサ１２０は、電子機器の加速度（重力加速度、落下加速度など）を継続的に検出し、検出結果を閾値設定部１００及び加速度比較部１４０に出力する。
【００６９】
加速度比較部１４０は、検出された電子機器の加速度が閾値より小さいか否かを比較する。加速度センサ１２０から電子機器の加速度を受信すると、加速度比較部１４０は、検出された加速度が所定閾値または閾値設定部１００によって設定された閾値より小さいか否かを比較し、比較結果を加速度変化判定部１６０に出力する。
【００７０】
加速度変化判定部１６０は、加速度比較部１４０の比較結果に応答して、検出された加速度が閾値より小さいと判定された場合に、検出された加速度が統計的に意味のある統計的な一定値として所定時間維持されたか否かを判定して、判定結果を自由落下判定部１８０に出力する。
【００７１】
前記したように、統計的な一定値は、不変な一定値を意味する数学的な一定値ではなく、統計的な意味で一定値とみなすことができる範囲内で変化することが可能な値である。
【００７２】
加速度変化判定部１６０は、所定時間の間に検出された加速度が所定範囲内で維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定することができる。例えば、所定時間が“３００［ｍｓｅｃ］”であり、所定範囲が“０.２＊Ｇないし０.６＊Ｇ”であり、検出された加速度が“３００［ｍｓｅｃ］”の時間の間に“０.２＊Ｇないし０.６＊Ｇ”の範囲内で変化する場合に、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００７３】
また、加速度変化判定部１６０は、また、所定時間の間に検出された加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定することができる。例えば、閾値が“０.１＊Ｇ”であり、検出された加速度の分散が“約０.１＊Ｇ”である場合に、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００７４】
また、加速度変化判定部１６０は、カイ二乗検定により求められた、所定時間の間に検出された加速度のカイ二乗の値が所定値以下に維持された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定することができる。加速度変化判定部１６０は、検出された加速度のカイ二乗の値がこの所定値を逸脱しなければ、検出された加速度が統計的な一定値であるとみなすことができる。
【００７５】
加速度変化判定部１６０を用いて、検出された加速度が統計的な一定値であるか否かを判定する手法は、前記した手法に限定されない。
【００７６】
自由落下判定部１８０は、加速度変化判定部１６０の判定結果に基づいて、電子機器が自由落下しているか否かを判定する。加速度変化判定部１６０によって、所定時間の間に検出された加速度が所定範囲内に維持された、検出された加速度の分散または標準偏差が所定値以下に維持された、または、検出された加速度のカイ二乗の値が所定値以下に維持された、と判定された場合に、検出された加速度が統計的な一定値として所定時間維持されたと判定され、自由落下判定部１８０は、電子機器が回転しつつ自由落下していると判定する。電子機器の動きが自由落下であると判定されれば、警告音が鳴り、電子機器の衝撃保護ルーチンが作動する。ここでは、電子機器がセーフモードに切り換えられる。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜設計変更可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラなどの携帯用電子機器、家電機器、事務用電子機器などの電子機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の電子機器の自由落下検出方法の問題点を説明するためのグラフである。
【図２】従来の電子機器の自由落下検出方法の別の問題点を説明するためのグラフである。
【図３】従来の電子機器の自由落下検出方法のさらに別の問題点を説明するためのグラフである。
【図４】本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】電子機器の回転運動によって発生する回転加速度を説明するための模式図である。
【図６】図４のステップ１０の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図７Ａ】図６のステップ３０及びステップ３２を説明するためのグラフである。
【図７Ｂ】図６のステップ３０及びステップ３２を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の実施形態に係る、電子機器の一般的な移動及び振動による加速度信号と自由落下による加速度信号とを区別するための方法を説明するためのグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係る電子機器の自由落下検出装置を示すブロック図である。
【図１０】図９の閾値設定部の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  閾値設定部
１２０  加速度センサ
１４０  加速度比較部
１６０  加速度変化判定部
１８０  自由落下判定部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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