(57)【要約】【課題】携帯端末にハードディスクドライブ装置の如き衝撃に弱い機構を内蔵させた場合の問題における、落下検出が確実かつ簡単に行えるようにする。【解決手段】端末を構成する筐体に取付けられた３軸の加速度センサの絶対値の和を求め、求められた絶対値の和が、予め決めた第１の閾値以上となった場合に、第１の期間Ｔｂだけ、落下検出を制限し、絶対値の和が、第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となった場合に、第１の期間よりも短い第２の期間Ｔａの設定を開始させて、第２の閾値以下の状態が継続した状態で第２の期間Ｔａの経過後に、加速度センサの出力に応じた落下検出を開始し、第２の期間Ｔａが経過したタイミングで、落下検出が制限される第１の期間Ｔｂの間である場合には、第１の期間Ｔｂが経過してから、加速度センサの出力に応じた落下検出を開始するようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体自身の落下を検出する落下検出方法において、
前記筐体に取付けられた３軸の加速度センサの絶対値の和を求め、
前記絶対値の和が、予め決めた第１の閾値以上となった場合に、第１の期間、落下検出を制限し、
前記絶対値の和が、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となった場合に、前記第１の期間よりも短い第２の期間の設定を開始させて、前記第２の閾値以下の状態が継続した状態で前記第２の期間の経過後に、前記加速度センサの出力に応じた落下検出を開始し、
前記第２の期間が経過したタイミングで、前記落下検出が制限される第１の期間の間である場合には、前記第１の期間が経過してから、前記加速度センサの出力に応じた落下検出を開始することを特徴とする
落下検出方法。
【請求項２】
直交する３軸方向に作用する加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの絶対値の和を検出するセンサ出力検出部と、
前記センサ出力検出部の出力に基づいて、落下検出を行う落下検出部とを備え、
前記落下検出部は、予め決めた第１の閾値以上となった場合に、第１の期間、落下検出を制限し、
前記絶対値の和が、前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となった場合に、前記第１の期間よりも短い第２の期間の設定を開始させて、前記第２の閾値以下の状態が継続した状態で前記第２の期間の経過後に、前記加速度センサの出力に応じた落下検出を開始し、
前記第２の期間が経過したタイミングで、前記落下検出が制限される第１の期間の間である場合には、前記第１の期間が経過してから、前記加速度センサの出力に応じた落下検出を開始する処理を行うことを特徴とする
携帯端末装置。
【請求項３】
請求項２記載の携帯端末装置において、
前記落下検出部が、当該端末装置が落下状態であると判断した場合に、内蔵又は接続されたハードディスクドライブのヘッドを退避させることを特徴とする
携帯端末装置。
【請求項４】
請求項２記載の携帯端末装置において、
前記第１及び第２の期間が設定されている間、前記落下検出部に対して第１及び第２の割り込み信号を送り、前記第１及び第２の割り込み信号の状態で、落下検出を開始させることを特徴とする
携帯端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ハードディスクドライブなどの機器の落下検出方法、及び携帯電話端末などのハードディスクドライブを内蔵した携帯端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯用の小型の携帯端末装置にハードディスクドライブ装置を搭載する例が増えてきている。ハードディスクドライブ装置は、内蔵された磁気ディスクにデータを記憶（記録）するものであり、半導体メモリなどに比べて安価に大容量のデータを記憶させることができる。ハードディスクドライブ装置そのものは小型化が図れており、例えば携帯電話端末の如き小型のものにも、ハードディスクドライブ装置を搭載することが可能になっている。
【０００３】
例えば、記憶容量の大きなハードディスクを使用することで、小型の端末でも大容量の音楽データや画像データを記憶することができ、端末装置の使い勝手が向上する。
【０００４】
ハードディスクドライブ装置は、高速で回転する磁気ディスクの表面に近接して磁気ヘッドを配置して、磁気ヘッドとディスク表面とを一定の距離を保って浮上させることで、記録（記憶）及び再生（読出し）が行われる。
【０００５】
ところで、ハードディスクドライブ装置は、装置に外部から加わる衝撃に弱い問題がある。即ち、上述したように磁気ディスクの表面に近接して磁気ヘッドを配置し記録や再生が行われるため、記録や再生の最中に衝撃が加わると、ヘッドがディスク表面に接触して、ディスクの記録層を破損させてしまう可能性がある。この損傷を防止するためには、ハードディスクドライブ装置を内蔵した端末で、自由落下に相当する加速度を検出した際に、ヘッドを退避させて、ディスク表面と接触しないようにすることが提案されている。
【０００６】
特許文献１には、落下に相当する加速度を３軸センサで検出させて、落下に相当する加速度を所定時間連続して検出した際に、ヘッドの退避を行う構成としたハードディスクドライブ装置についての記載がある。
【特許文献１】特開２０００−２４１４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、携帯電話端末の如き端末装置は、ユーザが常時携帯して使用される機器であり、単純な加速度検出でヘッド退避を行うようにすると、歩行中や走っている際にも、落下していると誤検出してしまう可能性があり、好ましくない。即ち、例えばデスク上に載置されて使用されるような、コンピュータ装置用のハードディスクドライブ装置の場合には、デスクから落ちた場合に相当する自由落下状態を検出すればよいので、比較的簡単に加速度センサの出力から判断が可能である。
【０００８】
これに対して、携帯電話端末の如き常時携帯される機器の場合には、歩行中やジョギング中に、高い加速度が加わったり、或いは加速度が加わらない状態になったりと、常に加速度の加わる状態が変化してしまい、いわゆる自由落下と区別するのが困難である問題があった。
【０００９】
また、携帯電話の如き端末装置は、内蔵されたバッテリで作動する機器であり、バッテリ持続時間の点から低消費電力化が望まれているが、ヘッド退避だけのために制御部が常時、加速度センサの出力を監視するようにすると、制御部での負担が大きく、消費電力の点からも好ましくないという問題があった。
【００１０】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、携帯端末にハードディスクドライブ装置の如き衝撃に弱い機構を内蔵させた場合の問題における、落下検出が確実かつ簡単に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、端末を構成する筐体自身の落下を検出する場合において、筐体に取付けられた３軸の加速度センサの絶対値の和を求め、求められた絶対値の和が、予め決めた第１の閾値以上となった場合に、第１の期間、落下検出を制限し、絶対値の和が、第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となった場合に、第１の期間よりも短い第２の期間の設定を開始させて、第２の閾値以下の状態が継続した状態で第２の期間の経過後に、加速度センサの出力に応じた落下検出を開始し、第２の期間が経過したタイミングで、落下検出が制限される第１の期間の間である場合には、第１の期間が経過してから、加速度センサの出力に応じた落下検出を開始するようにしたものである。
【００１２】
このように落下検出処理を開始させることで、一時的な加速度の低下などの自由落下とは異なる加速度変化を除いた上で、信頼性の高い落下検出が可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、一時的な加速度の低下などの自由落下とは異なる加速度変化を除いた上で、信頼性の高い落下検出が可能になり、例えば歩行時やジョギング時などに誤検出される可能性を低くすることができる。また本発明によると、落下検出が開始されるまでは、単に加速度センサ出力のレベルを判定しているだけでよく、加速度センサの出力を使用した落下判定処理を常時行う必要がなく、それだけ制御系の負担が少ないという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。本例においては、ハードディスクドライブ装置を内蔵した携帯電話端末として構成された、携帯端末装置に適用したものである。
【００１５】
まず、本例の携帯電話端末装置の構成例を、図１を参照して説明する。本例の携帯電話端末装置１００は、無線電話用の基地局と無線通信を行うための無線電話通信用アンテナ１０１を備え、そのアンテナ１０１が無線電話通信用の通信回路１０２に接続してあり、制御部１３０の制御で、基地局との間で無線通信を行うようにしてある。通信回路１０２で通話用の通信を行う際には、受信した音声データを音声データ処理してスピーカ１０４に供給して出力させ、また、マイクロフォン１０５が拾った音声データを通信回路１０２に供給して送信させる。
【００１６】
携帯電話端末装置１００は、操作キーなどで構成された操作部１０６と、液晶ディスプレイなどで構成された表示部１０７とを備える。操作部１０６は、電話番号やメール文などの入力操作や、各種モード設定などが行える。表示部１０７には、メール文、ウェブにアクセスさせた画面などを表示させることができ、再生させる楽曲の一覧の画面などの、楽曲再生に関する画面や、ダウンロードした画像などについても、表示部１０７に表示させることができる。
【００１７】
これらの端末装置１００内の各ブロックは、制御ライン１５０を介して制御部１３０などと接続してあり、またデータライン１６０を介してデータ転送を行える構成としてあり、マイクロコンピュータなどで構成される制御部１３０が、端末装置の各部の動作制御を行う構成としてある。後述する落下検出処理についても、制御部１３０が行う。制御部１３０は、メモリ１０５に必要なデータを記憶させて、各種制御処理を行うようにしてある。また、メモリ１０５とは別に、大容量のデータ記憶手段であるハードディスクドライブ装置１０８を備え、この端末装置１００に入力されたデータやダウンロードされたデータなどを蓄積するようにしてある。例えば音楽データや画像データなどをハードディスクドライブ装置１０８に記憶（記録）させることができる。
【００１８】
また、本例の携帯電話端末装置１００は、加速度センサモジュール１１０を備える。加速度センサモジュール１１０は、この端末装置１００を構成する筐体に加わる加速度を検出するモジュールであり、直交する３軸方向に加わる加速度を、それぞれ別の加速度センサで検出する構成としてある。加速度センサモジュール１１０で検出された加速度のデータは、制御部１３０に供給する。制御部１３０では、供給される加速度のデータを使用して、携帯電話端末１００を構成する筐体が落下していることを検出するようにしてある。制御部１３０が落下していると判断した場合には、ハードディスクドライブ装置１０８に指令を送り、ハードディスクドライブ装置１０８に内蔵されたディスクの記録及び再生を行う磁気ヘッドを、ディスク表面から退避させて、落下時の衝撃による損傷を防止するようにしてある。従って、この退避が行われた際には、ハードディスクへの記録や、ハードディスクからの再生動作は、中断される。
【００１９】
なお、図示はしないが、携帯電話端末装置１００として、カメラ部や非接触ＩＣカード部などの他の構成を備えてもよい。また、加速度センサモジュール１１０の出力を使用して、自律航法で位置測位などの他の処理を行うようにしてもよい。
【００２０】
次に、本例の加速度センサモジュール１１０の具体的な構成例を、図２を参照して説明する。本例の加速度センサモジュール１１０は、直交する３軸方向に配置されたセンサである、Ｘ軸センサ１１１とＹ軸センサ１１２とＺ軸センサ１１３とを備え、それぞれのセンサ１１１，１１２，１１３の出力を、マルチプレクサ１１４で１系統の出力信号とする。ここでは、各センサ１１１，１１２，１１３の出力を時分割で順に出力させる。マルチプレクサ１１４が出力する信号は、アンプ１１５で増幅した後、アナログ／デジタル変換器１１６でデジタルデータに変換し、変換されたデータを、演算器１１７に送られて、コントローラ１１９から指示されたタイミングで、加速度データ出力部１２１から出力させる。コントローラ１１９には、発振器１２０からのクロックが供給され、このクロックに同期して各部で処理が行われる。
【００２１】
また、演算器１１７では、３軸の加速度データの絶対値を加算して、その加算された加速度値を比較器１１８に供給し、予め設定された第１の閾値及び第２の閾値と比較し、その比較結果に基づいて、第１の割り込み信号及び第２の割り込み信号を、出力部１２２から出力して、制御部１３０に供給する構成としてある。第１及び第２の閾値と、第１及び第２の割り込み信号については後述する。
【００２２】
このように構成される加速度センサモジュール１１０と、制御部１３０との間では、図３（ａ）に示すようにデータの伝送が行われることになる。即ち、Ｘ軸の加速度データと、Ｙ軸の加速度データと、Ｚ軸の加速度データと、第１の割り込み信号と、第２の割り込み信号とが、制御部１３０に制御ライン１５０（図１）を介して伝送される。なお、図３（ｂ）に示すように、加速度データについては、所定の制御用のデジタルデータ構成として、制御部１３０側に送るようにしてもよい。
【００２３】
次に、各加速度（の合計値）の変化状態と、比較器１１８で設定される第１及び第２の閾値との関係を、図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｄ）に示した波形が加速度の変化であり、２本の破線で示したレベルの内の、上のレベルが第１の閾値であり、下のレベルが第２の閾値である。なお、端末装置が静止している状態では、各センサの出力の絶対値の合計値は、第１の閾値以下で、第２の閾値以上の値である。
【００２４】
図４（ａ）は、端末が自由落下している場合の加速度の変化例である。この場合には、第１の閾値よりも低い状態から急激に加速度が低下して、第２の閾値以下の状態となり、落下し続ける限り、その加速度が低い状態が続く。
【００２５】
図４（ｂ）は、端末が回転しながら落下している場合の加速度の変化例である。この場合には、第１の閾値よりも低い状態から、一旦、第１の閾値よりも高い状態に変化し、その後は急激に加速度が低下して、第２の閾値以下の状態となり、落下し続ける限り、その加速度が低い状態が続く。
【００２６】
図４（ｃ）は、端末を所持したユーザが歩いている状態での加速度の変化例である。この場合には、第１の閾値よりも高くなる状態と、第２の閾値以下となる状態とが、短い周期で頻繁に現れる波形変化となる。
【００２７】
図４（ｄ）は、端末を所持したユーザが走っている状態での加速度の変化例である。この場合には、歩いている状態と同様に、第１の閾値よりも高くなる状態と、第２の閾値以下となる状態とが、短い周期で頻繁に現れる波形変化となるが、加速度が変化する周期がより短くなっている。
【００２８】
次に、加速度センサモジュール１１０内の比較器１１８で得られる第１の割り込み信号と第２の割り込み信号について説明すると、第１の割り込み信号については、例えば図６（ａ）に示すように、加速度の合計値が第１の閾値以上となったタイミング（ｔ１）で立ち上がる信号であり、その第１の閾値以上となったタイミングから、図６（ｂ）に示すように、一定期間（Ｔｂ）経過すると立ち下がる信号である。
【００２９】
また、第２の割り込み信号については、例えば図６（ａ）に示すように、加速度の合計値が第２の閾値以下となったタイミング（ｔ２）で立ち上がる信号であり、その第１の閾値以上となったタイミングから、図６（ｃ）に示すように、一定期間（Ｔａ）経過すると立ち下がる信号である。但し、一定期間（Ｔａ）経過前であっても、第２の閾値を越えることがあると、第２の割り込み信号は立ち下がる信号としてある。また、第２の割り込み信号を決める期間（Ｔａ）は、第１の割り込み信号の期間（Ｔｂ）よりも短い期間に設定してある。さらに、第２の割り込み信号を決める期間（Ｔａ）は、歩行時や走っている際に、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、加速度が一時的に第２の閾値以下となる平均的な期間よりは、長い期間（時間）に設定してある。第１の割り込み信号を決める期間（Ｔｂ）についても、歩行時や走っている際に、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、加速度が一時的に第１の閾値以上となって、再度第１の閾値を越えるまでの平均的な期間よりは、長い期間（時間）に設定してある。
【００３０】
例えば、第１の割り込み信号を決める期間（Ｔｂ）を２００ｍｓに設定し、第２の割り込み信号を決める期間（Ｔａ）を１００ｍｓに設定する。第１の閾値については、例えば２．５Ｇとし、第２の閾値については、例えば０．７Ｇとする。
【００３１】
次に、このように条件を設定した上で、加速度センサモジュール１１０内で割り込み信号を生成させる処理と、その生成された割り込み信号の出力に基づいて、制御部１３０で落下検知を開始させるまでの処理を、図５のフローチャートを参照して説明する。まず加速度センサモジュール１１０内では、第１の閾値に基づいた第１の割り込み信号が立ち上がったか否か判断する（ステップＳ１１）。ここで立ち上がったと判断した場合には、ピーク検知フラグを立てて、期間（Ｔｂ）のカウントを開始させる（ステップＳ１２）。次に、第２の閾値に基づいた第２の割り込み信号が立ち上がったか否か判断する（ステップＳ１３）。ここで、第２の割り込み信号が立ち上がっていない状態では、この判断を繰り返し行って待機する。
【００３２】
第２の割り込み信号が立ち上がったと判断すると、期間（Ｔａ）のカウントを開始させ（ステップＳ１４）、加速度の絶対値の和が、第２の閾値以下であるか否か判断する（ステップＳ１５）。ここで、第２の閾値以下でなくなった場合には、各状態をリセットして（ステップＳ２２）、ステップＳ１１の判断処理に戻る。
【００３３】
そして、ステップＳ１５で加速度の絶対値の和が第２の閾値以下の状態が続いていると判断した場合には、期間（Ｔａ）が経過して、第２の割り込み信号が立ち下がったか否か判断する（ステップＳ１６）。立ち下がっていない場合には、ステップＳ１５の判断に戻る。
【００３４】
そして次に、ステップＳ１２で立てたピーク検知フラグが立っているか否か判断する（ステップＳ１７）。ここで、ピーク検知フラグが立っていない場合には、ステップＳ２１に移り、制御部１３０で、落下検知処理を開始させる。
【００３５】
ステップＳ１７でピーク検知フラグが立っていると判断した場合には、加速度の絶対値の和が、第２の閾値以下であるか否か判断する（ステップＳ１８）。ここで、第２の閾値以下でなくなった場合には、各状態をリセットして（ステップＳ２２）、ステップＳ１１の判断処理に戻る。
【００３６】
そして、ステップＳ１８で加速度の絶対値の和が第２の閾値以下の状態が続いていると判断した場合には、期間（Ｔｂ）が経過して、第１の割り込み信号が立ち下がったか否か判断する（ステップＳ１９）。立ち下がっていない場合には、ステップＳ１８の判断に戻る。
【００３７】
さらに、ステップＳ１９で第１の割り込み信号が立ち下がったと判断した場合には、加速度の絶対値の和が、第２の閾値以下であるか否か判断し（ステップＳ２０）、第２の閾値以下である場合に、ステップＳ２１に移り、制御部１３０で、落下検知処理を開始させる。ステップＳ２０で第２の閾値以下でなくなったと判断した場合には、各状態をリセットして（ステップＳ２２）、ステップＳ１１の判断処理に戻る。
【００３８】
ステップＳ２１での落下検知が開始されると、例えば制御部１３０は、その時点で特定の方向の加速度が一定値以下である場合に、落下していると判断する。或いは、その時点から、一定期間連続して、特定の方向の加速度が一定値以下である場合に、落下していると判断する。落下していると判断すると、例えば端末装置に内蔵されたハードディスクドライブのヘッドを退避させる処理等の、落下による衝撃での損傷防止処理が行われる。
【００３９】
このようにして処理が行われる場合における、実際の加速度の変化例で落下検知が開始される処理を、図６を参照して説明する。この例では、図６（ａ）に示すように、加速度の和が第１の閾値（閾値１）を越えてから、第２の閾値（閾値２）以下となって、端末装置が落下している例を示している。この例では、第１の閾値を越えたタイミングｔ１で、図６（ｂ）に示すように、第１の割り込み信号が立ち上がり、その期間は落下検知の落下検知が開始されない。そして、第２の閾値（閾値２）以下となったタイミングｔ２で、第２の割り込み信号が立ち上がり、その期間は落下検知の落下検知が開始されない。第２の割り込み信号が立ち下がったタイミングｔ３では、第１の割り込み信号が立ち上っていない限りは、落下検知が開始されるが、ここでは、第１の割り込み信号が立ち上っているので、落下検知の事前判断だけが行われ、第１の割り込み信号が立ち下がったタイミングｔ４で、落下検知の最終判断が開始される。なお、タイミングｔ１で第１の閾値を越えていない場合には、タイミングｔ３で落下検知が開始される。
【００４０】
このようにして、落下検知を開始させるタイミングを制御することで、歩いている状態や走っている状態での加速度の変化と、落下時の加速度の変化とを的確に区別することができ、信頼性の高い落下判断が可能になる。従って、歩行中に落下検出が誤検出されて、例えばハードディスクドライブから読み出した音楽を再生中に、その音楽再生が停止するような事態の発生を効果的に防止できる。
【００４１】
また、制御部１３０には、割り込み信号が供給されない限りは、供給される加速度に基づいた落下検知処理が行われないため、制御部での落下検知を常時行う必要がなく、それだけ制御部での負担を軽減できる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態では、加速度センサモジュール１１０が出力する加速度と割り込み信号とを、端末装置の制御部１３０に供給して、制御部側で落下検知させるようにしたが、例えば、加速度センサモジュール内のコントローラなどで、同様の判断処理を行うようにして、制御部での負担をより少なくする構成としてもよい。
【００４３】
また、上述した実施の形態では、加速度センサモジュールをハードディスクドライブ装置とは別体として構成して、端末装置内に配置したが、ハードディスクドライブ装置を構成する筐体内に、一体に加速度センサ部を取付ける構成としてもよい。この場合、さらに、その一体化された加速度センサ部で落下検知させるようにして、その落下検知した結果に基づいて、加速度センサ部が取付けられたハードディスクドライブ装置内で直ちにヘッドの退避処理を行うようにして、より迅速な対処ができるようにしてもよい。
【００４４】
なお、上述した実施の形態では、携帯電話端末にハードディスク装置を内蔵させた例としたが、その他の各種携帯用の端末装置に、上述した構成のハードディスク装置を内蔵させた場合に適用してもよい。例えば、ハードディスクドライブ内蔵の音楽再生装置、ハードディスクドライブ内蔵のビデオカメラ装置、ハードディスクドライブ内蔵のノート型などの携帯用のパーソナルコンピュータ装置などに適用してもよい。また、ハードディスクドライブ装置以外の衝撃に弱い機構部を、同様の落下検知で保護させる処理を行うようにしてもよい。
【００４５】
さらに、上述した実施の形態では、端末にハードディスクドライブ装置を内蔵させた例としたが、例えば端末に用意されたカードスロットなどに、ハードディスクドライブ装置を接続して、その接続されたハードディスクドライブ装置に関する処理を、端末内で同様に行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態による構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態による加速度センサの構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による加速度センサと制御部とのインターフェイスを示す説明図である。
【図４】一般的な加速度変化の例を示した説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態による落下検出処理例を示したフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態による加速度変化における割り込み信号の例のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０１…アンテナ、１０２…通信回路、１０３…マイクロフォン、１０４…スピーカ、１０５…メモリ、１０６…操作部、１０７…表示部、１０８…ハードディスクドライブ部、１１０…加速度センサモジュール、１１１…Ｘ軸センサ、１１２…Ｙ軸センサ、１１３…Ｚ軸センサ、１３０…制御部、１５０…制御ライン、１６０…データライン
【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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