(57)【要約】【課題】加速度センサの検出限界を超える衝撃の大きさを定量化することを目的とする。【解決手段】運動加速度成分から重力加速度成分を差し引いた成分を検出する加速度センサ(10)を用いて当該加速度センサに加わる衝撃力を検出する方法において、加速度センサの出力信号が加速度センサの落下状態を示す第１期間の長さである落下時間(Th)と、第１期間に続く期間であって、出力信号が前記落下状態と比べて大きい第２期間の長さである衝撃時間(Tg)とを測定し、落下時間(Th)および衝撃時間(Tg)に基づき且つ予め定められた演算によって第２期間に加速度センサに加わった加速度の最大値である最大加速度(Gmax)を算出することを特徴とする。【選択図】図１
2008232631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運動加速度成分から重力加速度成分を差し引いた成分を検出する加速度センサを用いて当該加速度センサに加わる衝撃力を検出する方法であって、
前記加速度センサの出力信号が前記加速度センサの落下状態を示す第１期間の長さである落下時間と、
前記第１期間に続く期間であって、前記出力信号が前記落下状態と比べて大きい第２期間の長さである衝撃時間とを測定し、
前記落下時間および前記衝撃時間に基づき且つ予め定められた演算によって前記第２期間に前記加速度センサに加わった加速度の最大値である最大加速度を算出する
ことを特徴とする衝撃力検出方法。
【請求項２】
次の式で表される最大加速度Ｇｍａｘを算出する
Ｇｍａｘ＝（π・ｇ・Ｔｈ）／（２・Ｔｇ）
ただし、ｇは重力加速度、Ｔｈは落下時間、Ｔｇは衝撃時間である
請求項１に記載の衝撃力検出方法。
【請求項３】
運動加速度成分から重力加速度成分を差し引いた成分を検出する加速度センサと不揮発性メモリとを備え、前記加速度センサによって得られる衝撃情報を前記不揮発性メモリによって記憶する衝撃記録装置であって、
前記加速度センサの出力信号が前記加速度センサの落下状態を示す第１期間の長さである落下時間と、
前記第１期間に続く期間であって、前記出力信号に基づいて判定される前記加速度センサに加わる加速度が前記落下状態と比べて大きい第２期間の長さである衝撃時間と、
前記落下時間および前記衝撃時間に基づき且つ予め定められた演算によって算出される値である最大加速度とのうち、
少なくとも前記落下時間またはそれから算出される落下高さと、前記衝撃時間および最大加速度のどちらかとを前記衝撃情報として記録する
ことを特徴とする衝撃記録装置。
【請求項４】
前記衝撃情報は、前記第１期間の直前における前記出力信号の示す加速度である初速情報を含む
請求項１に記載の衝撃記録装置。
【請求項５】
運動加速度成分から重力加速度成分を差し引いた成分を検出する加速度センサと、不揮発性メモリと、前記加速度センサによって得られる衝撃情報を前記不揮発性メモリに記憶させる衝撃記録処理を実行するプロセッサとを備えた衝撃記録装置であって、
前記衝撃記録処理は、
前記加速度センサの出力信号に基づいて該衝撃記録装置が落下状態であるか否かを判定する第１ステップと、
落下状態であるとの判定に応答して第１の計時を開始する第２ステップと、
前記出力信号の示す加速度が一定以上増大したか否かを判定する第３ステップと、
前記加速度が一定以上増大したとの判定に応答して、前記第１の計時を終了し且つ第２の計時を開始する第４ステップと、
前記出力信号の示す加速度が前記落下状態と同等の値まで降下したか否かを判定する第５ステップと、
前記加速度が前記値まで降下したとの判定に応答して前記第２の計時を終了する第６ステップとを備え、且つ前記第１の計時の結果を前記落下時間とし前記第２の計時の結果を前記衝撃時間として記録する
ことを特徴とする衝撃記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の機器のための衝撃力検出方法、および機器に組み付けられる衝撃記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノート型コンピュータ、オーディオプレーヤ、デジタルカメラなどの各種の可搬型機器の付加機能として、落下に因る衝撃の発生を記録する衝撃記録機能がある。記録された情報は、主として機器が故障したときにユーザから修理を依頼されたサービス担当者によって読み出され、故障診断に利用される。一般に大きな衝撃を受ける状況では機器の外装が損傷を受けるが、必ずしも衝撃の度合いと外傷の度合いとが一致するとは限らない。サービス担当者は、機器の外観の観察からは確かな判別が難しい衝撃の有無を記録された情報によって知ることができる。
【０００３】
特開２００５−３７３００号公報に開示された携帯機器は、３軸加速度センサ、落下判定手段、不揮発性メモリ、およびメモリ制御手段を備える。落下判定手段は、センサ出力を監視し、３軸全ての検出加速度が零になった状態を機器が落下中の状態であると判定する。この判定を受けて、メモリ制御手段は予め定められた１秒程度の時間にわたってセンサ出力情報を逐次に不揮発性メモリに書き込む。これにより落下衝突の前後に跨る短時間の加速度履歴が記録される。落下した機器が例えば床に衝突すると加速度が急激に増大するので、記録された加速度履歴を解析すれば、落下衝突の有無が分かる。
【０００４】
加速度センサの出力に基づく落下の判定に関して、特開２０００−２４１４４２号公報では、高周波成分を除去したピエゾ抵抗型加速度センサの出力値と閾値とを比較する回路が開示されている。特開２００６−１０５９９４号公報において提案された方法は、加速度センサによって刻々と検出される加速度が統計的に一定値とみなせる状態が所定時間にわたって続いた場合に、機器が落下状態であると判定する。
【特許文献１】特開２００５−３７３００号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１４４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
故障の原因が衝撃を受けたことにあるのか否かを判断するには、機器に加わった衝撃の大きさが機器の耐衝撃性能で決まる許容範囲の上限よりも大きいか否かを知る必要がある。十分に大きな衝撃力の検出が可能な加速度センサを機器に組み込めば、故障原因の判断に必要な衝撃の大きさを示す情報は得られる。
【０００６】
しかし、例えば携帯電話は標準重力加速度の値（9.80665ｍ／ｓ２）を１Ｇとして数百Ｇまたはそれ以上の衝撃に耐えるよう設計されるが、携帯電話に組み込み可能な小型の加速度センサの検出可能な衝撃は±数Ｇ程度でしかない。数百Ｇまで検出可能な大型で重い加速度センサを携帯電話やモバイルコンピュータに内蔵させることはできない。価格の上からも大型の加速度センサの採用は現実的ではない。
【０００７】
小型の加速度センサが組み込まれた機器では、加速度センサの検出限界を超える大きな衝撃（加速度）が加わったか否かは分かるが、その衝撃の大きさは分からないという問題があった。上記先行技術のように落下衝突の前後に跨る加速度履歴を記録しておけば、事後において衝撃の大きさを推定する際に加速度履歴を利用することができる。しかし、落下の検出から十分な時間の加速度履歴を記録しなければ、落下衝突前の落下途中で記録が終わってしまい、肝心の落下衝突時の加速度変化を知ることができない。特に大きな衝撃を受ける場合は落下時間が長いと考えられるので、相応の時間にわたって記録しなければならない。落下を検出するごとに十分に長い時間の履歴を記憶するには大容量のメモリが必要である。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、加速度センサの検出限界を超える衝撃力の大きさを定量化することを目的としている。他の目的は衝撃力の大きさを定量化して記録し、または定量化を可能にする情報を記録することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する衝撃力検出方法は、加速度センサに加わる衝撃力を検出する方法であって、前記加速度センサの出力信号が前記加速度センサの落下状態を示す第１期間の長さである落下時間と、前記第１期間に続く期間であって、前記出力信号が前記落下状態と比べて大きい第２期間の長さである衝撃時間とを測定し、前記落下時間および前記衝撃時間に基づき且つ予め定められた演算によって前記第２期間に前記加速度センサに加わった加速度の最大値である最大加速度を算出する。
【００１０】
最大加速度（Ｇｍａｘ）は、落下衝突直後の加速度変化をハーフサイン波形をもつ変化として近似した波高値であり、次式で表される。
【００１１】
Ｇｍａｘ＝（π・ｇ・Ｔｈ）／（２・Ｔｇ）
ただし、ｇ：重力加速度、Ｔｈ：落下時間、Ｔｇ：衝撃時間
重力加速度は定数であるので、落下時間と衝撃時間とを含む衝撃情報に基づいて、最大加速度を算出することができる。
【００１２】
また、落下時間から落下の高さを算定することができる。落下の高さは、衝撃の発生状況を事後に推定する上で有用かつ重要な情報である。衝撃情報に落下時間を含めるのが望ましい。
【００１３】
したがって、落下衝突の事後における衝撃力検出を可能にする衝撃記録装置の構成の選択肢として、上記式により最大加速度を算出して落下時間と一緒に記録する形態、および最大加速度を記録せずに落下時間と衝撃時間とを記録する形態がある。
【００１４】
落下直前の加速度である初速情報を衝撃情報に含めることにより、落下の高さの算定に際して初速情報に基づく補正を行うことができるので、例えば投げられて落下した場合の衝撃の大きさの定量化の精度を高めることができる。
【００１５】
記録におけるデータ形式は任意である。落下時間とともに、または落下時間に代えて落下時間から算出される落下高さを記録してもよい。
【００１６】
好ましい態様において、上記目的を達成する衝撃記録装置は、加速度センサと、不揮発性メモリと、前記加速度センサによって得られる衝撃情報を前記不揮発性メモリに記憶させる衝撃記録処理を実行するプロセッサとを備える。衝撃記録処理は、前記加速度センサの出力信号に基づいて該衝撃記録装置が落下状態であるか否かを判定する第１ステップと、落下状態であるとの判定に応答して第１の計時を開始する第２ステップと、前記出力信号の示す加速度が一定以上増大したか否かを判定する第３ステップと、前記加速度が一定以上増大したとの判定に応答して、前記第１の計時を終了し且つ第２の計時を開始する第４ステップと、前記出力信号の示す加速度が前記落下状態と同等の値まで降下したか否かを判定する第５ステップと、前記加速度が前記値まで降下したとの判定に応答して前記第２の計時を終了する第６ステップとを備え、且つ前記第１の計時の結果を前記落下時間とし前記第２の計時の結果を前記衝撃時間として記録する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加速度センサの検出限界を超える大きさの衝撃が加わった場合であっても、衝撃情報を分析する者が衝撃の大きさを事後に定量的に知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施に係る最大加速度Ｇｍａｘは落下衝突による衝撃の大きさであり、図１において模式的に示される。図示において最大加速度Ｇｍａｘの絶対値（以下、単に値という）は衝撃の検出に使用する加速度センサの検出限界よりも大きい。最大加速度Ｇｍａｘの値は落下時間Ｔｈと衝撃時間Ｔｇとに基づいて算出される。算出の原理は次のとおりである。
【００１９】
図１中の太い線は、静止または等速運動をしている加速度センサが落下をして何かに衝突する状況における落下前から衝突後までの加速度センサの出力信号の変化を示している。ここでいう加速度センサは、図２のように互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３つの軸にそれぞれ沿う加速度ベクトルＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚに応じた信号を出力する。信号は詳しくは運動加速度成分から重力加速度成分を差し引いた成分の大きさおよび方向を表す。図１における加速度センサの出力信号は、加速度ベクトルＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚの合成ベクトルＶの方向および長さを表す。図１では鉛直下向きが正方向（＋）で、鉛直上向きが負方向（−）とされている。
【００２０】
静止または等速運動をしている状態の加速度は重力加速度（ｇ）であり、その値は実質的に１．０Ｇである。自由落下状態における出力信号の値はほぼ零であり、衝突にともなって出力信号の値は急激に増大する。衝突の後、加速度センサがバウンドして衝突面上で静止するとすると、加速度センサに加わる加速度の値は減衰振動曲線を描くように推移する。しかし、加速度センサの出力信号は検出限界で飽和し、出力信号波形は図１のように検出限界にクリップされる。飽和した出力信号からは直接に最大加速度Ｇｍａｘを読み取ることはできないので、以下の計算で最大加速度Ｇｍａｘを算出する。
【００２１】
衝突から出力信号が最初に零に戻るまでの衝撃時間Ｔｇにわたる加速度変化はハーフサイン曲線で近似され、図１中における斜線の付された領域の面積が衝突の瞬間の速度（ｖ）に相応する。すなわち、この速度ｖは次式で表される。
【００２２】
【数１】
2008232631.tif 000003
【００２３】
一方、速度ｖと物体の質量（ｍ）とで決まる衝突時の運動エネルギー（ｍ・ｖ２／２）は、落下開始時の位置エネルギー（ｍ・ｇ・ｈ）と等しい。ｈは落下高さである。ｍ・ｇ・ｈ＝ｍ・ｖ２／２を変形するとｖ＝（２・ｇ・ｈ）１／２が得られる。そして、上記式から次の式が導出される。
【００２４】
【数２】
2008232631.tif 000004
【００２５】
【数３】
2008232631.tif 000005
【００２６】
ここで、落下高さｈと落下時間Ｔｈとにはｈ＝ｇ（Ｔｈ）２／２の関係がある。したがって、最大加速度Ｇｍａｘは次式で表される。
【００２７】
【数４】
2008232631.tif 000006
【００２８】
落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｇを加速度センサの出力信号に基づいて測定すれば、最大加速度Ｇｍａｘを算出し、衝撃の大きさを数値化することができる。落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｇを記録しておけば、衝撃の大きさを客観的に知る必要が生じたときに最大加速度Ｇｍａｘを算出することができる。落下時間Ｔｈおよび最大加速度Ｇｍａｘを記録しておけば、落下の高さｈを算出するとともに衝突面の硬さがどの程度かを推定することができる。
【００２９】
ある機器について故障診断や使用状況の分析などの目的で最大加速度Ｇｍａｘを参照するには、当該機器に衝撃記録装置を組み付けておかなければならない。衝撃記録装置としては、衝撃時間Ｔｇおよび最大加速度Ｇｍａｘのどちらかと、落下時間Ｔｈとを記録するものが望ましい。機器としては、例えば携帯電話、ノート型コンピュータ、デジタルカメラ、携帯型ハードディスクドライブ、電子辞書、オーディオプレーヤ、小型テレビジョンを含む可搬型の電子機器が挙げられる。
【００３０】
図３において、衝撃記録装置１は、加速度センサ１０と不揮発性メモリ２０とプロセッサ３０とを備えている。衝撃記録装置１は、可搬型の電子機器１００に内臓され、電子機器１００に備わる電源回路１１０から電力の供給を受けて動作する。衝撃記録装置１には電子機器１００のシステム時計１２０から日時データＤｄが与えられる。
【００３１】
加速度センサ１０は図２に示される上記加速度ベクトルＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚに応じた３つの信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚをプロセッサ３０へ出力する。信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚは、電子機器１００に加わり必然的に加速度センサ１０にも加わる加速度の値および方向を特定する。加速度センサ１０としては５ｍｍ角程度の小型３軸センサが好ましい。例えば、日立金属株式会社製のピエゾ抵抗型３軸加速度センサ（Ｈ３４Ｃ）がある。この種のセンサは可撓部をもち、可撓部の微妙な位置変化を複数の素子で検出するように構成されている。Ｘ，Ｙ，Ｚの各軸の検出範囲は±２Ｇ程度である。
【００３２】
不揮発性メモリ２０は衝撃情報ＤＳを記憶する。衝撃情報ＤＳは、図４のように落下時間Ｔｈ、衝撃時間Ｔｓおよび日時データＤｄからなる。不揮発性メモリ２０は、数年以上の期間にわたる衝撃情報ＤＳの蓄積が可能なメモリ容量をもつ。不揮発性メモリ２０としては書き換え可能なフラッシュメモリが好適である。
【００３３】
プロセッサ３０はマイクロコンピュータと周辺回路とからなり、プログラムに従って衝撃記録処理を実行する。衝撃記録処理は、加速度センサ１０からの信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚに基づいて落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｓを測定し、システム時計１２０からの日時データＤｄに対応付けて衝撃情報ＤＳとして記録する。
【００３４】
衝撃記録処理に係るプロセッサ３０の動作は図５のフローチャートで示される。プロセッサ３０は、例えば１ｍｓまたはそれより短い周期で加速度センサ１０からの信号Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚの瞬時値を取り込み、それによって加速度を測定する。このサンプリング動作を含む衝撃記録処理は、プロセッサ３０が稼動可能である限り、繰り返し実行される。
【００３５】
図１のように加速度測定（＃１１）に続いて電子機器１００が自由落下状態であるか否かの判定（＃１２）が行われる。自由落下状態とは、加速度の値が零またはそれに近い値であって、電子機器１００が落下していると推定される状態である。一般に電子機器１００の適正な使用状態は自由落下状態ではない。電子機器１００が自由落下状態になるまでは、衝撃記録処理は加速度測定と状態チェックとを繰り返すだけの処理である。
【００３６】
自由落下状態であるか否かの判定の精度を高めるには、所定時間の加速度変化を検知するのが望ましい。すなわち、連続する複数回のサンプリング結果に基づいて総合的に状態を判定するのが好ましい。このような判定は、複数回のサンプリング結果を一時的に記憶するレジスタをプロセッサ３０が有することによって実現することができる。
【００３７】
プロセッサ３０は、自由落下状態を検知すると、落下時間を測定するための第１の計時を開始する（＃１２）。このとき、上記状態チェックを所定時間の加速度変化に基づいて行った場合には、当該所定時間を計時の初期値とするといった何らかの補正を行う。
【００３８】
自由落下状態を検知した時点以降の加速度を測定し（＃１４）、落下衝突があったと推定される加速度の急変の有無をチェックする（＃１５）。加速度の急変が無ければ、加速度が一定になったか否か、すなわち加速度の値が零（それに近い値を含む）以外の一定範囲内の値に保たれる状態が例えば１秒程度の所定期間にわたって続いたか否かをチェックする（＃２１）。
【００３９】
加速度が急変もせず一定にもならない場合は、電子機器１００の落下が続いていると推定される。この場合、プロセッサ３０はステップ＃１４に戻って加速度変化の検知を続ける。また、加速度が急変せずに一定になった場合は、先に検知した自由落下状態は真の落下に因るものではないと推定される。この場合、プロセッサ３０はステップ＃１１に戻って再び自由落下状態を検知する。落下時間の計時途中のタイマをリセットする。
【００４０】
一方、ステップ＃１５で加速度の急変を検知したときには、衝撃時間Ｔｇを測定するための第２の計時を開始する（＃１６）。また、第１の計時を終了して計時結果である落下時間Ｔｈを不揮発性メモリ２０に書き込み、または記録用一時レジスタに記憶させる（＃１７）。
【００４１】
その後、最新の加速度測定の結果から加速方向が反転したか否か、すなわち加速度の値が正から負へまたは負から正に変わったか否かをチェックする（＃１８、＃１９）。ここで検知される加速方向の反転は、図１に示した加速度変化における落下衝突直後に最初に現れるハーフサイン波の後縁に対応する。加速方向の反転の検知に呼応して第２の計時を終了し、計時結果である衝撃時間Ｔｇを不揮発性メモリ２０に書き込む。このとき、プロセッサ３０は、システム時計１２０から日時データＤｄを取り込んで落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｇに対応づける。なお、この時点以前に落下時間Ｔｈを不揮発性メモリ２０に記録していなかった場合には、落下時間Ｔｈを衝撃時間Ｔｇと合わせて記録する。
【００４２】
衝撃時間Ｔｇの測定については、上記ハーフサイン波の前縁から後縁までの時間を測定する代わりに、図１に示す時間Ｔｓまたは時間Ｔｓｇを測定する便宜的な方法がある。時間Ｔｓは加速度センサ１０の出力が検出限界になっている信号飽和時間である。一般に、落下衝突に伴う加速度変化は信号のサンプリング周期程度の時間で一気に零から検出限界に達するほどに急峻であるので、実質的に信号飽和時間は衝撃時間Ｔｇと等しく、時間Ｔｓを衝撃時間Ｔｇとみなすことができる。時間Ｔｓを測定する場合には、上記ステップ＃１５では最新の加速度が検出限界であるか否かをチェックし、ステップ＃１９では最新の加速度が検出限界よりも小さいか否かをチェックすればよい。また、時間Ｔｓｇは、加速度センサ１０の出力が検出限界に達した時点から上記ハーフサイン波の後縁までの時間である。上記ハーフサイン波の前縁の検出と比べてセンサ出力が検出限界に達した時点の検出の方がより確実である場合には、時間Ｔｓｇを測定するのが有効である。時間Ｔｓを衝撃時間Ｔｇとみなすことができるので、当然に時間Ｔｓｇを衝撃時間Ｔｇとみなすことができる。
【００４３】
図６は衝撃記録処理の他の例を示すフローチャートである。図６の例は、図５のフローに、落下開始時点に初速が生じていたか否かを判定するステップ＃１１Ａ、および初速が生じていた場合に初速情報として加速度を記録するステップ＃１１Ｂを追加したものである。初速の判定以後のフローは図５と同様である。図６の衝撃記録処理によって不揮発性メモリ１０に記録される衝撃情報ＤＳｂは、図７のように日時データＤｄ、落下時間Ｔｈ、衝撃時間Ｔｓおよび初速情報Ｇｓからなる。
【００４４】
以上の衝撃記録処理により蓄積される衝撃履歴は、次のように電子機器１００の故障診断に利用される。
【００４５】
落下直前の電子機器１００の姿勢は、３軸の各加速度ベクトルＶｘ，Ｖｙ，Ｖｚの相対関係で特定される（図２参照）。例えば静止状態のように合成ベクトルＶの大きさが１Ｇである状態において初速が与えられると、加速度センサ１０の出力に変化が生じる。この変化の方向により、初速の方向が水平より上向きか下向きかの判定は可能である。
【００４６】
初速が加わる前の状態で＋１Ｇであった加速度が初速が加わって１Ｇを超えた場合と、初速が加わる前の状態で−１Ｇであった加速度が初速が加わって−１Ｇより負側へ増えた場合は水平より上の方向の初速であり、これ以外の変化状態では水平より下方向の初速が加えられたことになる。センサの検出限界を超える初速度の値や方向を正確に判別できないものの、このように初速発生の有無の判定は可能であり、初速のある落下状態を次の３種に大別できる。第１は重力方向と直交する水平方向（真横）の初速が有る状態、第２は重力方向と反対の方向（上向き）の初速が有る状態、第３は重力方向（下向き）の初速が有る状態である。
【００４７】
水平方向の初速がある場合の落下時間Ｔｈは水平方向に初速がない場合の落下時間と同じになる。重力方向の反対の方向（上向き）の初速が有る場合では、測定された落下時間Ｔｈは電子機器１００が上方へ移動して最高点に達するまでの時間（Ｔｂ）と最高点からの落下時間（Ｔａ）との合計である。
【００４８】
電子機器１００と同一構成の試料を用いて事前に衝撃時間Ｔｇに対応した壊れる高さを計測しておく。この壊れる高さからの落下時間をＴｂｒとする。記録された落下時間Ｔｈと壊れる高さからの落下時間Ｔｂｒを比較することで故障診断が可能となる。Ｔｂｒ≧Ｔｈの場合は、Ｔｈが最高点までに達する時間を含んでおり、実際の落下高さは最高点までの高さ分以上で壊れる高さよりも低いことが分かるので、落下による故障が原因ではないと判断することができる。Ｔｂｒ＜Ｔｈの場合は壊れる高さ以上の高さからの落下であって、落下による衝撃が故障の原因であると判断することができる。
【００４９】
壊れる高さまで達していなくてもＴｂｒ＜Ｔｈの成立する場合がある。この場合は実際には壊れないので、故障診断の必要がない。
【００５０】
重力方向と同じ方向（下向き）の初速が有る場合でＴｂｒ＜Ｔｈの時は落下を原因とする故障が起こる。Ｔｂｒ≧Ｔｈであっても落下の事実がないとは言えない。落下高さが低くて初速が大きい場合は落下時間Ｔｈは極端に短い時間となる。重力方向（下向き）の初速が有るときはほぼ落下が故障の原因である。
【００５１】
落下途中でどこかに当たった場合は衝撃前の落下時間Ｔｈで一番長いものを判定する。一番長いものの落下時間ＴｈについてＴｂｒ＜Ｔｈの関係があれば、落下が原因との判断は妥当である。記録された落下時間Ｔｈの全てがＴｂｒ≧Ｔｈの場合は、落下が故障原因ではないとの判断が適切である。
【００５２】
電子機器１００のユーザから修理の依頼があった日と記録されている日時データＤｄが示す最新の記録日時との関係も故障診断の基準になる。落下が故障の原因である場合は修理依頼日と最新の記録日時が比較的に近いのが通常である。衝撃情報が記録されていなかったり、最新の記録日時と修理依頼日とに大きな差があったりしたときは、故障原因が落下である確率は小さい。
【００５３】
故障診断の信頼性を高める上で、日時データＤｄを含む衝撃情報Ｄｓ，Ｄｓｂを、一回の落下に対応する情報を１つと数えて、少なくとも３個以上記録するのが望ましい。記録可能な数を超える落下があった場合の記録については、最も古い情報に代えて最新の情報を記録する形態、より重要な情報を記録する形態がある。重要な情報とは、例えば大きい衝撃を受けたときの記録である。重要な情報を選択的に記録する場合には、プロセッサ３０は最大加速度Ｇｍａｘを算出し、最大加速度Ｇｍａｘの大きい順に記録可能な数の衝撃情報Ｄｓ，Ｄｓｂを残すように不揮発性メモリ２０を制御する。
【００５４】
図８、図９および図１０は加速度センサの出力信号の具体例を示す。
【００５５】
図８において落下前のＸ軸方向の加速度が１Ｇで、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の加速度がほぼ零である。落下直前の姿勢において、Ｘ軸が鉛直方向に沿い、Ｙ軸およびＺ軸が水平方向に沿う。図９は落下前の姿勢が、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸が鉛直方向または水平方向に対して４５度の傾きをもつ場合のセンサ出力例である。落下前のセンサ出力は３軸とも０．５８Ｇの値を示す。図１０は回転を伴う落下に対応した出力例である。回転による遠心力が働くので、回転軸と直交する軸のセンサ出力がプラスとマイナスの両方へ変化する。落下時間内に零を横切る点をカウントすると落下時に何回転したかが分かる。
【００５６】
以上の実施形態の説明では加速度センサ１０の出力信号をサンプリングしながら落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｇを測定するリアルタイム処理を挙げたが、これに限らない。１秒ないし２秒程度にわたって出力信号をデータ化し、信号波形を既存の信号処理手法により総合的に解析して落下時間Ｔｈおよび衝撃時間Ｔｇを特定してもよい。
【００５７】
衝撃記録装置１の構成および衝撃記録処理の内容は本発明に沿う範囲内で適宜変更可能である。例えば、衝撃記録装置１が自己の動作に必要な電源を備えてもよい。この場合、電子機器１００に限らず、電気的な動作機能をもたない任意の物品に衝撃記録装置１を組み付け、衝撃履歴の記録に使用することができる。
【００５８】
加速度センサ１０は重力加速度の検出が可能であれば、構造を問わない。ピエゾ抵抗型、静電容量型、圧電型または他の形式であってもよい。３軸型に限らず、３個以上の１軸センサの組み合わせ、１軸センサと２軸センサの組み合わせであってもよい。衝撃記録装置１を組み付ける機器の移動が鉛直方向のみに限定される用途では、加速度センサ１０は１軸センサでもよい。
【００５９】
上記実施形態は次の２つの発明を含む。１つは、衝撃記録装置１が組み付けられ、日時データＤｄを出力するシステム時計１２０を備え、衝撃記録装置１のプロセッサ３０が、衝撃時間Ｔｇを測定した年月日を特定する日時データＤｄをシステム時計１２０から取得して衝撃情報ＤＳに対応づけて不揮発性メモリ２０に記憶させるた電子機器１である。他の１つは、電子機器１の受けた衝撃の大きさを数値化する方法であって、次の式で表される最大加速度Ｇｍａｘを算出する衝撃力検出方法である。
【００６０】
Ｇｍａｘ＝（π・ｇ・Ｔｈ）／（２・Ｔｇ）
ただし、ｇは重力加速度、Ｔｈは落下時間、Ｔｇは衝撃時間
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】最大加速度の算出の原理を示す図である。
【図２】加速度ベクトルと加速度センサの出力との関係を示す図である。
【図３】衝撃記録装置の構成を示す図である。
【図４】衝撃情報の構成を示す図である。
【図５】衝撃記録装置の動作の第１例を示す図である。
【図６】衝撃記録装置の動作の第２例を示す図である。
【図７】衝撃情報の他の構成を示す図である。
【図８】加速度センサの出力信号の第１例を示す図である。
【図９】加速度センサの出力信号の第２例を示す図である。
【図１０】加速度センサの出力信号の第３例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    衝撃記録装置
１０    加速度センサ
２０    不揮発性メモリ
３０    プロセッサ
Ｄｓ，Ｄｓｂ    衝撃情報
Ｔｈ    落下時間
Ｔｇ    衝撃時間
Ｇｍａｘ    最大加速度
Ｇｓ    初速情報
＃１２    第１ステップ
＃１３    第２ステップ
＃１５    第３ステップ
＃１６    第４ステップ
＃１９    第５ステップ
＃２０    第６ステップ
Ｄｄ    日時データ
１２０    システム時計
【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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