(57)【要約】  システム（１０）および方法は、物体が落下する際にスピンし、またはタンブリングする物体に関連した自由落下を検出する。２つの三軸加速度計（１４、１６）が、スピンしながら落下する物体上に加えられる遠心力および求心力によって、そうでなければ、従来の自由落下検出システムによって検出されない、スピンする物体の自由落下を検出するアルゴリズム（２８）への入力を提供する。システムは、オンボードメモリまたはハードディスクドライブを有する可搬デバイスの自由落下を検出するために使用でき、読出し／書込みヘッドを一時停止するための時間をデバイスに許容し、衝撃によって損傷されることがあるデータを損失する可能性を削減する。この自由落下検出システムは、ノート型パソコン、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤ、デジタルカメラ、携帯電話等の可搬デバイスおよび更には自動車に適用できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の固定された距離Ｒだけ相互に隔てて位置し、各加速度計が、それに与えられる加速力の強度および方向を示す第１、第２および第３の加速度ベクトルの信号を生成する、第１および第２の三軸加速度計ＡおよびＢと、
前記加速度ベクトルの信号を処理するためのソフトウェアモジュールを含み、それによって、スピンによって重力加速度が零である状態で遠心加速度に前記加速度計が晒されているか否かを決定するプロセッサと、
前記プロセッサによる前記加速度計がスピンを伴う自由落下をしていることの決定に対応して制御信号を生成する信号生成器と、備え、
前記制御信号は、物理的な衝撃が誘発する損傷から保護されるべき電子デバイス内の保護システムを制御できる、
電子デバイスの自由落下を検出するためのシステム。
【請求項２】
前記ソフトウェアモジュールは、各前記加速度計によって生成された前記加速度ベクトルを相互に比較してスピンを伴う自由落下条件を決定し、前記加速度ベクトルが共通の平面内に存在するか否かを決定し、その場合、前記信号発生器に前記制御信号を生成させるために利用される、スピンを伴う自由落下の指示信号を生成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ソフトウェアモジュールは、
１）前記第１および第２の加速度計ＡおよびＢによって生成される前記加速度ベクトルのクロス乗積が零であり
【数１】
2010522889.tif 000029
、前記第１および第２の加速度計からの前記加速度ベクトルは相互に等しくない
【数２】
2010522889.tif 000030
、または、
２）前記第１および第２の加速度計ＡおよびＢによって生成される前記加速度ベクトルのクロス乗積が零
【数３】
2010522889.tif 000031
ではないが、距離ベクトルが
【数４】
2010522889.tif 000032
のように前記加速度ベクトルＡおよびＢに直交する、
という以上の条件のいずれかが満たされる場合、スピンを伴う自由落下条件が発生していることを決定するようにプログラムされている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記システムの構成要素は、保護されるべきデバイスの内部またはデバイス上に搭載される回路基板上に配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１および第２の加速度計は、保護されるべきデバイスの内部またはデバイス上に固定された距離Ｒだけ隔てて搭載される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
各前記三軸加速度計は、機械的、圧電型、およびＭＥＭＳの加速度計を含むグループから選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
保護されるべきデバイスを更に含み、前記デバイスはＨＤＤ、ＭＰ３プレーヤ、ノート型パソコンおよび可搬ＤＶＤプレーヤを含むグループから選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記ソフトウェアモジュールはまた、前記加速度計の前記加速度ベクトルの全てが閾値より低い場合を決定することによって、前記加速度計がスピンを伴わない自由落下条件に晒されているか否かを決定するようにプログラムされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
所定の固定された距離Ｒだけ相互に隔てて第１および第２の三軸加速度計ＡおよびＢを位置させるステップとを含み、各前記加速度計は、それに与えられる加速力の強度および方向を示す第１、第２および第３の加速度ベクトルの信号を生成し、
ソフトウェアアルゴリズムによって前記加速度ベクトルの信号を処理し、それによって、スピンから生じる重力加速度零状態で遠心加速度に前記加速度計が晒されているか否かを決定するステップと、
前記加速度計がスピンを伴う自由落下をしているという決定に応答して制御信号を生成するステップとを含み、前記制御信号は物理的な衝撃が誘発する損傷から保護されるべき電子デバイス内の保護システムを制御できる、
電子デバイスの自由落下を検出するための方法。
【請求項１０】
スピンを伴う自由落下条件は、各前記加速度計によって生成された前記加速度ベクトルを相互に比較して、前記加速度ベクトルが共通の平面内に存在するか否かを決定することによって決定され、その場合、前記制御信号の生成を引き起こす、スピンを伴う自由落下の指示信号を生成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
１）前記第１および第２の加速度計ＡおよびＢによって生成される前記加速度ベクトルのクロス乗積は零であり
【数５】
2010522889.tif 000033
、前記第１および第２の加速度計からの前記加速度ベクトルは、相互に等しくない
【数６】
2010522889.tif 000034
、または、
２）前記第１および第２の加速度計ＡおよびＢによって生成される前記加速度ベクトルのクロス乗積が零
【数７】
2010522889.tif 000035
でないが、距離ベクトルは
【数８】
2010522889.tif 000036
のように前記加速度ベクトルＡおよびＢに直交する、
という以上の条件のいずれかが満たされる場合、スピンを伴う自由落下が発生していることを決定する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１および第２の加速度計は、保護されるべきデバイスの内部またはデバイス上に固定された距離Ｒだけ隔てて搭載される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記三軸加速度計の各々は、機械的、圧電型、およびＭＥＭＳの加速度計を含むグループから選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
保護されるべきデバイス上に前記加速度計を搭載するステップを更に含み、前記デバイスはＨＤＤ、ＭＰ３プレーヤ、ノート型パソコンおよび可搬ＤＶＤプレーヤを含むグループから選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記ソフトウェアアルゴリズムはまた、前記加速度計の前記加速度ベクトルの全てが閾値より低いときを決定することによって、前記加速度計スピンを伴わない自由落下条件に晒されているか否かを決定する、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、可搬電子デバイスのハードディスクドライブまたは他の感知構成要素を衝撃による損傷から保護するための、このようなデバイスにおけるスピンを伴う自由落下検出のためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型パソコン、ＰＤＡ、ＭＰ３プレーヤ、デジタルカメラおよび携帯電話等の可搬電子デバイスに対する需要が顕著に増加している。常時稼働のオンボードメモリまたはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を伴う可搬電子デバイスの使用が増加するにつれ、デバイスが偶然に落下した場合、それらのデバイスの物理的衝撃によってデータ損失の危険性もまた増加する。データ損失およびその結果としての生産性の損失には、個人的な不都合、通信損失、生産性低下、更に不運な場合には、個人、家族または企業に深刻な結果をもたらす修復不可能なデータ損失を引き起こす可能性がある。
【０００３】
前述の問題に対処するために、これらの可搬デバイスの単純な自由落下を検出でき、衝撃に先立ってオンボードメモリまたはＨＤＤの読出し／書込みヘッドを待機させるように働くことができる自由落下保護システムが考案されている。しかし、この現在の技術は一次元における加速度変化を検出できるが、この同じ技術は、落下物が「スピン」（物体が落下する際のその回転またはタンブリング）しているということに関する非常に一般的なシナリオを正確に検出することができない。
【０００４】
停止している加速度計は１Ｇ（重力）の加速度を測定する。加速度計は、単純な自由落下においては、落下の方向にかかわらず０Ｇの加速度を測定することになる。しかし、スピンを伴う物体の加速度の検出に関連した問題があり、それは以下の問題を含む。正確な、可能性のより高い実生活のシナリオとして、約毎秒４回転のスピンを伴って物体が落下する場合、落下全体を通して加速度計は決して０Ｇに近づかない。むしろ、スピンは、物体に加えられる遠心力および求心力による加速度をもたらすので、落下中の大半で、加速度計は３．０Ｇ超を測定することになる。このようなシナリオにおいて、閾値が高いＧである単一の三軸加速度計を使用する従来の自由落下システム装置は落下検出に役立たない。
【０００５】
落下事象の誤検出を引き起こす可能性があるジョギングまたはダンス等の日常の活動において可搬電子デバイスが使用されている場合、更なる問題が生じる。したがって、携帯デバイス市場はこれまで以上に、可能性のある不運な衝撃に先立って、通常の日常の事象と落下とを区別できる、特に高性能な保護のためのより信頼できる正確な検出技術を必要としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、スピンする物体の自由落下を検出でき、この動きを、偶然にも物体の自由落下に似たものになることがある他の種類の日常の活動から区別できるシステムおよび方法を提供することによって、重力加速度がないことに応答することしかできない以前の落下検出デバイスに関連した問題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これを達成するために、検出システムおよび方法は、第１および第２の三軸加速度計と組み合わされた改良されたアルゴリズムを利用し、それら加速度計はそのアルゴリズムへの入力を提供する。アルゴリズムは、入力を解析して、物体がスピンおよび自由落下していることを示す遠心力または求心力による加速度が発生しているときを決定する。具体的には、三軸加速度計の各々からの加速度ベクトルが比較されて、それらが両方とも同一平面内にあるか否かを決定する。これは、スピンする物体が自由落下中である際、そのスピンする物体に掛かる重力が零である場合のみに発生し得る。アルゴリズムは、ベクトルが相互に平行であるかまたは相互に交差しているかを決定するために、ベクトル情報を使用する。これらは両方ともベクトルが同一平面内にあることを示す条件である。その場合、アルゴリズムは、物体が自由落下条件にあると決定し、衝撃から保護されるべきデバイスのハードドライブまたは他の構成要素の安全を確保するそのデバイスを作動するために利用される制御信号を生成する。
【０００８】
主題の発明の２つの三軸加速度計を伴うアルゴリズムを使用することは、スピンを伴う自由落下の検出を容易にするだけでなく、以前の自由落下検出デバイスに比較してより少ない電力消費のより安価なマイクロプロセッサを使用する。更に具体的には、本発明のアルゴリズムは、サンプリングレートが５０Ｈｚの場合、約６０ミリ秒の検出時間に換算される３サンプリング周期程度の短い間に、三軸加速度計のベクトル出力に基づいて、スピンを伴う自由落下の条件を検出できる。これによって、１メートルの自由落下は概ね０．４５秒（４５０ミリ秒）かかるので、ＨＤＤ等の保護される機構が自由落下の指示に反応するのにより長い時間が許される。本発明に関連した精度および改良は、例えば自動車等の、自由落下保護から利益を得るであろう他の物体に適用することもできるので、可搬デバイスを超えた適用性を考慮できる。
【０００９】
本発明の特徴および利点は、以下に簡単に説明される添付の図面と併せて、その好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】最初に人の手に保持され、次いで落下して床面上で停止するまでの物体の加速度の変化を時間の関数として表すグラフであり、スピンを伴わずに地上に向かって落下している物体に取り付けられた従来の加速度計の読取り値を表すグラフである。
【図２】最初に人の手に保持され、次いで落下して床面上で停止するまでの物体に取り付けられた従来の加速度計の読取り値を時間の関数として表すグラフであり、このグラフの物体はスピンを伴い地上に向かって落下している、グラフである。
【図３】好ましい実施形態に利用され、位置ＡおよびＢでそれぞれ剛性の物体上に配置される２つの加速度計の相対配置の略図である。
【図４】加速度計ＡおよびＢが、重力（Ｇ）が物体に作用しているような、自由落下条件にない物体に付加された場合、それらの加速度計ＡおよびＢによって生成される加速度ベクトルのグラフ図である。
【図５】加速度計ＡおよびＢが、重力（Ｇ）が物体に作用していないような、自由落下条件の物体に付加された場合、それらの加速度計ＡおよびＢによって生成される加速度ベクトルのグラフ図である。
【図６】２つのベクトルＡＡおよびＡＢのクロス乗積と距離ベクトルＲとの間の関係の略図である。
【図７】デバイスのスピンを伴う自由落下を検出し、前記デバイス上のＨＤＤまたは他の構成要素の安全を確保することで対応するための、本発明によって構成された、システムのブロック図である。
【図８】スピンを伴う物体の自由落下を検出し、デバイスのＨＤＤの安全を確保するためのステップを踏むことによってそれに対応するための、本発明のシステムによって利用される、アルゴリズムのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
すでに示されたように、停止している加速度計は１Ｇ（重力）の加速度を測定する。加速度計は、落下の方向にかかわらず、単純な自由落下において０Ｇの加速度を測定することになる。スピンを伴わずに自由落下する物体の加速度信号が図１に示される。図は、１Ｇの落下前の加速度条件、約０Ｇの落下中の加速度、それに続く、衝撃時の加速度の読取り値の不安定なスパイクおよびクラッシュ、および、物体が床面上に１Ｇで停止している際の加速度の読取り値の均一化を表す。
【００１２】
図２は、物体が落下し、それと同時にスピンが物体に与えられる場合のシナリオを例示する。正確な、可能性のより高い実生活のシナリオとして、約毎秒４回転のスピンを伴う物体の落下の場合、落下全体を通して加速度計は決して０Ｇに近づかない。むしろ、スピンは、物体に加えられる遠心力および求心力による加速度をもたらすので、落下中の大半で、加速度計は例示されるように３．０Ｇ超を測定することになる。遠心加速度は、スピンの中心から物体を変移させる力であり、求心力による加速度はスピンの中心に物体を保持する力であることに留意されたい。
【００１３】
スピンを伴う自由落下を測定するために、本発明の好ましい実施形態は三軸加速度計の対を使用して、衝撃の損傷から保護されるべき構成要素を含む物体の加速度を測定する。加速度計は、固定された距離を相互に隔てて物体に付加される。図３の略図は、位置Ａに第１の加速度計、および、位置Ａから距離Ｒにある位置Ｂに第２の加速度計がある状態の配置を例示する。
【００１４】
２つの加速度計に自由落下を認識することを可能にする数学的仮定が、好ましい実施形態によって利用されるアルゴリズムに必要とされる。この仮定は、簡単に言えば、空気抵抗または「抗力」による接線方向の加速度は無視できることである。したがって、このアルゴリズムのために遠心力または求心力による加速度だけが検討されることとなる。この前提は、式１において表され、ここで、ＡＴは接線方向の加速度、ωは角速度、およびＲＲは回転の半径アームである。
【００１５】
【数１】
2010522889.tif 000002
【００１６】
物体がスピンを伴って落下している場合には、落下しながら任意の軸の周りを回転することとなる。したがって、２つの加速度計が落下する物体の剛性の本体に物理的に取り付けられているため、２つの遠心加速度は任意の一平面上に存在するであろう。したがって、物体が落下し、スピンしている際、重力加速度はすでに存在せず、物体上には遠心力のみが及ぼされるため、ＡおよびＢに関するベクトルは一平面上に存在しなくてはならない。遠心加速度のために、２つのベクトルは平行であるか、または、任意の一点で交差する。
【００１７】
したがって、アルゴリズムの基本的前提は２つの加速度ベクトルが同一平面上に存在するか否かを検査することである。測定ＡＡおよびＡＢが単一の平面上（図４の平面ＡＯＢ）に存在する場合には、２つの測定は平行であるか、または一平面上の任意の一点で相互に交差するべきである。これら２つの条件（平行および交差）を検査することによって、物体がスピンを伴って落下しているか否かが決定できる。図４は日常の事象の場合における加速度ベクトルを示す。このような通常の使用（非落下事象）の間、重力加速度と遠心加速度の、結果として生じる加速度ベクトルを同時に加速度計が感知するように、重力（Ｇ）は常に測定に含まれる。測定ベクトルＡＡおよびＡＢは、３次元空間において２つのベクトルを斜めに向ける重力加速度のベクトルのために相互に交差できない。したがって、図４のＡＡおよびＡＢベクトルは１つの平面内に位置しない。
【００１８】
図４において、Ｇは重力加速度ベクトルであり、ωは回転軸に対する角速度であり、ＲＡおよびＲＢは（重力加速度がベクトルＡＡおよびＡＢに作用していないかのような）想定の回転軸からの回転アームである。
【００１９】
式２および式３、
【００２０】
【数２】
2010522889.tif 000003
【００２１】
および
【００２２】
【数３】
2010522889.tif 000004
【００２３】
、を検討すると、物体がスピンを伴って落下している場合、物体は重力加速度を受けず、したがって、Ｇが値０（零）に素早く近づく。したがって、式２および式３における加速度の構成要素、
【００２４】
【数４】
2010522889.tif 000005
【００２５】
のみが残存することになる。物体が剛性の本体である限りは、２つのベクトルは１つの平面上に存在することになる。図５は、スピンを伴う自由落下の事例における測定を表し、したがって、図中には重力は表されていない。図５はまた、物体が衝撃点までスピンし続ける限りは、図５の加速度値は決して０（零）に近づかないので、何故１つの加速度計を使用する従来の自由落下検出が、スピンを伴う自由落下に対して働かないかを説明するのに役立つ。
【００２６】
以下の解析が、測定ベクトルが単一の平面内に存在すること、すなわち、平行な状態および交差した状態であることを示すいずれかの条件が、任意の所与の瞬間に存在するか否かを確認するために必要な式を提供する。測定ベクトルのクロス乗積はこれらの条件を検査するために使用される。
【００２７】
【数５】
2010522889.tif 000006
【００２８】
が零に等しい場合には、２つのベクトルは平行である。条件は以下のように表される。
【００２９】
【数６】
2010522889.tif 000007
【００３０】
式７のＡＸ、ＡＹ、ＡＺ、ＢＸ、ＢＹ、ＢＺは、それぞれ、加速度計ＡおよびＢのＸ、ＹおよびＺ軸における加速度の構成要素であり、一方、ｉ、ｊ、ｋは座標Ｘ、ＹおよびＺの単位ベクトルである。
【００３１】
クロス乗積が零であるか否かを検査するために、式６が満足されなくてはならない。
一旦
【００３２】
【数７】
2010522889.tif 000008
【００３３】
が零となれば、その場合、２つのベクトルは平行であるが、強度は正確には分らない。
【００３４】
【数８】
2010522889.tif 000009
【００３５】
ならば、スピンを検出することは不可能である。重力加速度は両方の加速度計に等しく作用するため、物体が重力下にあったとしても、それらは平行でなくてはならない。理論では、この事例はまれにしか起こり得ない。そうでない場合（
【００３６】
【数９】
2010522889.tif 000010
【００３７】
の事例では）、スピンを伴う自由落下は平行を基にして検出できる。しかし、１つの例
外的事例がある。少なくとも１つの軸の回転が重力加速度に対して直交する場合
【００３８】
【数１０】
2010522889.tif 000011
【００３９】
には、先の事例と同じ理由のために検出できない。
【００４０】
【数１１】
2010522889.tif 000012
【００４１】
である場合には、２つのベクトルが、交差を通過する一平面上に存在するか否かを検査しなくてはならない。２つのベクトルが１つの任意の点で出会うか否かを知るために、条件
【００４２】
【数１２】
2010522889.tif 000013
【００４３】
を使用する。クロス乗積は、１つのベクトルが他方から離れた状態、すなわち、それらが空間においてねじれの位置にあるとしても、零となり得る。条件が満たされさえすれば、その場合、２つのベクトルが相互に交差する。ベクトル
【００４４】
【数１３】
2010522889.tif 000014
【００４５】
は、ベクトル
【００４６】
【数１４】
2010522889.tif 000015
【００４７】
の両方および距離ベクトル
【００４８】
【数１５】
2010522889.tif 000016
【００４９】
に直交する。
距離ベクトル
【００５０】
【数１６】
2010522889.tif 000017
【００５１】
は２つ加速度計に物理的に連結している。２つのベクトル
【００５２】
【数１７】
2010522889.tif 000018
【００５３】
の一方の回転によって作られるベクトル
【００５４】
【数１８】
2010522889.tif 000019
【００５５】
が距離ベクトル
【００５６】
【数１９】
2010522889.tif 000020
【００５７】
に直交する場合には、距離ベクトル
【００５８】
【数２０】
2010522889.tif 000021
【００５９】
は２つの測定ベクトル
【００６０】
【数２１】
2010522889.tif 000022
【００６１】
によって作られる一平面上に存在すべきである。これは、
【００６２】
【数２２】
2010522889.tif 000023
【００６３】
は任意の一点で出会うことを意味する。幾何学的に互換性のある状態のために、３次元空間においてこれらは単一の平面を形成する。図６は条件
【００６４】
【数２３】
2010522889.tif 000024
【００６５】
が満たされる場合を比喩的に表す。
【００６６】
【数２４】
2010522889.tif 000025
【００６７】
が零の場合の例外的事例がある。この場合、回転軸が重力加速度の方向と同じであるため、スピンを伴う自由落下は検出できない。
要約すると、
【００６８】
【数２５】
2010522889.tif 000026
【００６９】
および
【００７０】
【数２６】
2010522889.tif 000027
【００７１】
の場合、測定ベクトルが交差していると言え、したがって、物体はスピンを伴い落下している。
ここで図７のブロック図を参照すると、本発明の好ましい実施形態により構成され、前述の式を加速度計の測定に適用するアルゴリズムを利用する落下検出システム１０が例示される。システム１０は、第１および第２の三軸加速度計１４および１６によって生成される加速度信号を受信し処理するＣＰＵ１２を含む。三軸加速度計１４および１６は、機械的、圧電型、およびＭＥＭＳの加速度計等の任意の種類の既知の三軸加速度計であってよい。
【００７２】
加速度計１４および１６はそれぞれ、落下が誘発する衝撃の損傷から保護されるべきデバイス１８に固定される。図４に関連して示されたように、加速度計は、デバイス１８上に固定された既知の距離Ｒだけ相互に隔てて配置される。これは、点線１９によって示される共通の回路基板上にシステム１０の構成要素の各々が搭載され、そしてその基板が保護されるデバイス１８内部に搭載されることによって達成されることが望ましい。代替的に、加速度計１４および１６はデバイス１８の物理的構造物に直接搭載できる。システム１０によって最も保護されそうなデバイスの種類は、ＨＤＤ、ＭＰ３プレーヤ、ノート型パソコン、可搬ＤＶＤプレーヤ等を含む。
【００７３】
ＣＰＵ１２は、加速度計１４および１６の各々から受信される信号を信号処理ユニット２２に連絡するためのインターフェースユニット２０を含む。信号処理ユニット２２は、加速度計１４および１６から受信される信号を、較正回路２６から受信する情報に基づいて正規化するための正規化アルゴリズム２４を含む。システム１０の最も重要な部分は、図８と共に更に詳細に論じる、スピンを伴う自由落下検出アルゴリズム２８である。検出アルゴリズム２８がスピンを伴う自由落下条件を検出する場合、制御信号３０を生成する指令が制御指令３４のための回路に送られ、次いでそれは、床面または他の物体によるデバイス１８の衝撃に先立って安全なロックされる位置に移動される必要がある、デバイス１８内のＨＤＤまたは他の機構の読出し／書込みヘッドの安全を確保するための機構の動作をトリガするように制御信号生成器３６に命令する。
【００７４】
図８のフローチャートを参照すると、好ましい実施形態の方法のステップ毎のフローが例示される。最初に、ステップ１００で、各加速度計によって生成された加速度信号が解析のためにＣＰＵ１２内に読み込まれる。このステップは毎秒何回も繰り返される。ステップ１０２で、加速度計１４および１６からの生信号が、較正のための入力オフセットおよび感度によって調整される。ステップ１０４で、加速度の読取り値が正規化される。
【００７５】
次に、加速度信号が、図８において点線によって示される、以下のステップを含む、システムおよび方法の心臓部であるスピンを伴う自由落下検出アルゴリズム１０６に送られる。
【００７６】
先の考察に鑑みて、自由落下検出アルゴリズム１０６の目的は、加速度計１４および１６の各々によって生成される加速度ベクトルが同一平面内に存在するか否かを決定することである。この条件は、加速度計が取り付けられたデバイスがスピンを伴う自由落下条件にある場合のみに発生する。加速度計の各々によって生成される加速度ベクトルが同一平面内に存在するか否かを決定するために、ベクトルは先に論じたように平行および交差について検査される。最初にステップ１０８で２つのベクトルのクロス乗積が計算される。これが零である場合には、ベクトルはおそらくは交差することができず、ベクトルが相互に同じではないと仮定すると、ベクトルは実際には平行であろう。ステップ１１０で後者の条件が検査される。ベクトルが同じである場合には、ステップ１１２で検出されたデバイスの動きは通常の使用によるものであり、スピンを伴う自由落下ではないと結論付けられる。一方で、２つのベクトルが同じでない場合、ステップ１１４で物体がスピンを伴う自由落下をしていることをアルゴリズムが決定し、保護制御システムの作動が許可される。
【００７７】
先に論じたように２つのベクトルが同一平面内に存在することも示すそれら２つのベクトルの交差について検査するために、ステップ１０８でベクトルのクロス乗積が零ではないことが決定された後、次いで、ステップ１１６で
【００７８】
【数２７】
2010522889.tif 000028
【００７９】
であるか否かが決定される。その場合、スピンを伴う自由落下が検出される。そうでない場合、デバイスの通常の動きが確認される。
ステップ１１２で、デバイスの通常の動きが決定された場合には、ステップ１１８でアルゴリズムが追加の加速度計読取りに戻り、それによって更に繰り返して処理を開始する。同様に、ステップ１１４でスピンを伴う自由落下が決定される場合、ステップ１２０で制御信号が生成する指令が出され、次いでアルゴリズムが更なる読取りに戻る。制御信号が生成する指令が出される場合、これは、保護されるデバイス１８のＨＤＤまたは他の保護される構成要素の安全を確保するための必要な信号を生成する制御指令１１２のための回路に送られる。
【００８０】
以前の自由落下検出システムにおいて行われるようにスピンを伴わない自由落下状態を、スピンを伴う自由落下とは別に追加して検出するように、自由落下検出アルゴリズム１０８を容易に改良できることは理解されるべきである。図８において点線によって示されるように、これは、２つの加速度計の加速度ベクトル出力ｘ、ｙおよびｚが監視されること、および、ステップ１２４でこれらの出力の全てが約０．３から０．４ｇ’ｓである所定の最小閾値より低くなる場合には、ステップ１２６でスピンを伴わない自由落下条件が示され、ステップが実行されて、保護されるデバイス１８の安全が確保されることを必要とするのみである。
【００８１】
本発明が好ましい実施形態およびそれに対する変更の観点で開示されたが、それに対する多くの他の変更および改良が、以下の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱せずに行えることは理解されるだろう。
【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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【国際調査報告】
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