(57)【特許請求の範囲】
【請求項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）か落下に相当しない値（非落下加速度）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加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一方、
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から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ない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落下検知方法。
【請求項２】
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）か落下に相当しない値（非落下加速度）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加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一方、
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とともに、
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から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ない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落下検知方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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に相当した値（落下加速度）であるか落下に相当しない値（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
出力継続時間判定手段と、
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が、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継続してい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、
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し、
さらに前回に非落下加速度に相当した出力を受けてから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いない場合は、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有している落下検知装置。
【請求項６】
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いないときには、落下加速度に相当した出力が継続してい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加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５記載の落下検知装置。
【請求項７】
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５記載の落下検知装置。
【請求項８】
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請求項５記載の落下検知装置。
【請求項９】
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それぞれを閾値と比較する請求項５記載の落下検知装置。
【発明の詳細な説明】
【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い。ノートパソコンや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、それがある時間継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軸加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いる。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
【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から外れることがある。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から外れる「不完全自由落下」が発生する可能性が極めて高い。【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ったとき、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から継続して落下が続いていると判断をし、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、その出力がある短い時間（「第三の所定時間」ということがある。）よりも短い場合は電子機器等に振動が加えられているものと判断して落下に対応する処置をとらないようにすることが好ましい。【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」ということがある。）であるか落下に相当しない値（「非落下加速度」ということがある。）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加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ーには加速度がかからないが、閾値を重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）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い。【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から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ない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１／２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い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
出力継続時間判定手段と、
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が、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継続してい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、
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から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いない場合は、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いることが好ましい。【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いないときには、落下加速度に相当した出力が継続してい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加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から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や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ャートである。
【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            出力継続時間判定手段
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が、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ベル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から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ベル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が、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軸加速度センサーに印加されている加速度の大きさが、重力加速度よりも小さい所定の値（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のフローチャ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から落下加速度が消えた後に出力中断時間カウンター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継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継続時間カウンターのカウントに加える。出力継続時間カウンター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（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カウントを加えて（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）。ステップ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、ステップ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カウントを加えて（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、出力中断時間カウ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】
【００３２】
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ＣＬＲ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はクリアから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３５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から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いて、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、Ａ／Ｄ変換器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に例示した処理ア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、Ａ／Ｄ変換器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っ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い。【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ーを設けている。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（ステップ１０１′）。ステップ１０３での加速度出力が落下に相当した値であるか、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カウント加えて、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ーのカウントが第三の所定時間に達しておれば、振動ではなかったということになって、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継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。加速度センサーに、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２５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３′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３０２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。
【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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【図１２】
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【図１３】
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