下落判定装置和下落判定方法
【专利摘要】下落判定装置（10）具有传感器部（11）、冲击计算部（13）和应用处理部（14）。传感器部（11）检测上述预定范围内的加速度。冲击计算部（13）使用传感器部（11）检测出的上述加速度，计算上述预定范围外的加速度。应用处理部（14）使用冲击计算部（13）计算出的上述加速度，判定有无下落。由此，下落判定装置（10）使用低量程的加速度传感器判定下落。
【专利说明】下落判定装置和下落判定方法
【技术领域】
[0001]本発明涉及下落判定装置和下落判定方法。
【背景技术】
[0002]过去已知有如下技术:使用加速度传感器检测移动中的物体的加速度，根据其检测结果来判定物体的状态。在实现了这种技术的加速度传感器中，存在适合于检测低加速度的低量程传感器(low range sensor)和适合于检测高加速度的高量程传感器(highrange sensor)。低量程加速度传感器由于在±5G左右以下的加速度的检测中具有高分辨率，因此适合于伴随有0.5?2.0G的加速度的步行等的状态判定，例如被用于便携式终端用的步数计应用中。与此相对，高量程加速度传感器由于在±70G左右的加速度的检测中具有高分辨率，因此是适合于伴随有几十?100G的冲击的下落等的状态判定。此外，近年来，还提出了同时具有量程不同的多个加速度传感器并根据模式切换这些传感器的便携式终端。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2008-175771号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的问题
[0007]但是，加速度传感器能准确地检测的加速度范围受限于每个传感器，不存在在所有量程中都具有高分辨率的加速度传感器。例如，在便携式终端的下落中，由于伴随有猛烈的冲击，因此低量程加速度传感器无法检测准确的加速度。鉴于这样的实际情况，可以考虑利用高量程加速度传感器来进行下落判定，但是高量程加速度传感器难以应用于在低量程中要求高分辨率的加速度检测的应用。即，存在如果在便携式终端中安装高量程加速度传感器，则难以实现步数计等应用的功能这样的问题。此外，如上所述，通过同时具有低量程和高量程的加速度传感器，能够检测较大范围的加速度，但是，在便携式终端中安装多个加速度传感器会成为妨碍小型化和轻量化的因素。
[0008]所公开的技术是鉴于上述而完成的，目的在于提供一种能够使用低量程加速度传感器来判定下落的下落判定装置和下落判定方法。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]为了解决上述问题并实现达到目的，本申请公开的下落判定装置在一种实施方式中具有检测部、计算部和判定部。检测部检测所述预定范围内的加速度。计算部使用由所述检测部检测出的所述加速度，计算所述预定范围外的加速度。判定部使用由所述计算部计算出的所述加速度，判定有无下落。
[0011]发明效果
[0012]根据本申请公开的下落判定装置的一种实施方式，具有能够使用低量程加速度传感器来判定下落这样的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是示出便携式终端的功能的结构的图。
[0014]图2是示出实施例1中的加速度换算表中的数据存储例的图。
[0015]图3是示出便携式终端的硬件结构的图。
[0016]图4是用于说明实施例1中的便携式终端的动作的流程图。
[0017]图5是用于说明实施例1中计算冲击时刻冲击时的加速度的方法的图。
[0018]图6是示出实施例2中的加速度换算表中的数据存储例的图。
[0019]图7是用于说明实施例2中的便携式终端的动作的流程图。
[0020]图8是用于说明实施例2中计算冲击时刻和冲击时的加速度的范围的方法的图。
[0021]图9是示出执行下落判定程序的计算机的图。
【具体实施方式】
[0022]以下，参照附图，对本申请公开的下落判定装置和下落判定方法的实施例进行详细说明。此外，本申请公开的下落判定装置和下落判定方法不限于该实施例。
[0023]实施例1
[0024]首先，对本申请公开的下落判定装置的一个实施例的便携式终端的结构进行说明。图1是示出本实施例的便携式终端10的功能的结构的图。如图1所示，便携式终端10具有传感器部11、采样处理部12、冲击计算部13和应用处理部14。这些各个结构部分以能够单向或者双向地进行信号或数据的输入/输出的方式连接。
[0025]传感器部11是量程值被设定为“ ±4G”的低量程加速度传感器。因此，作为上限值，传感器部11能够检测(实测)直到“+4G”的加速度，作为下限值，能够检测(实测)直到“-4G”的加速度。此外，传感器部11是检测相互垂直的3个轴方向的加速度的三轴加速度传感器，由于是众所周知的传感器，因而省略详细说明。X轴方向的加速度是在伴随有加速度的运动(步行或下落)中，与左右方向的移动对应的位移值。即，X轴方向的加速度是以传感器部11在预定时刻的安装姿势为基准的在左右方向的移动量，左方向的移动量为正，右方向的移动量为负的。Y轴方向的加速度是在伴随有加速度的运动中，与上下方向的移动对应的位移值。即，Y轴方向的加速度是以传感器部11在预定时刻的安装姿势为基准的在上下方向的移动量，上方向的移动量为正，下方向的移动量为负的。Z轴方向上的加速度是在伴随有加速度的运动中，与前后方向的移动对应的位移值。即，Z轴方向的加速度是以传感器部11在预定时刻的安装姿势为基准的在前后方向的移动量，前方向的移动量为正，后方向的移动量为负。
[0026]采样处理部12周期地对传感器部11检测出的加速度的值进行采样，并将该值输出到冲击计算部13。关于采样周期，从高精度地进行高量程的加速度检测以及冲击计算的观点来看，优选为例如Ims左右的短周期，更优选为0.1ms左右。
[0027]冲击计算部13使用由传感器部11检测到后由采样处理部12输入的加速度，计算超过4G的量程外加速度。即，冲击计算部13使用传感器部11检测出的加速度超过了 4G的时刻、该加速度返回到4G以下的量程内的时刻、超过时刻之前的加速度的斜率和返回时刻之后的加速度的斜率，来计算量程外的加速度。并且，冲击计算部13将计算出的加速度的值作为冲击时的加速度的估计值，输出到应用处理部14。
[0028]在下落判定应用的启动中，应用处理部14将冲击计算部13计算出的冲击时的加速度的值(估计值)换算为实测值，之后，将该值与阈值进行比较，如果换算后的加速度为阈值以上，则判定为存在下落。然后，应用处理部14显示该下落判定结果。
[0029]应用处理部14具有加速度换算表141a。图2是示出在实施例1中，用于将冲击时的加速度(估计值)换算为实测值的加速度换算表141a中的数据存储例的图。如图2所示，在加速度换算表141a中，由冲击计算部13计算出的冲击时加速度被存储为“M估计值”，由高量程加速度传感器预先测定的冲击时加速度被作为“实测值”，彼此相互对应。例如，在计算出M估计值为“5.00G”的情况下，由于实际加速度值被事前设定为“5.50G”，因此使用“5.50G”作为与阈值之间的比较对象。同样，在计算出M估计值为“80.20G”的情况下，由于事前设定的实际加速度值为“80.68G”，因此该值被用于判定有无下落。如上所述，通过应用处理部14由冲击计算部13计算出的、作为M估计值的冲击时加速度被校正为实测值。
[0030]此外，加速度换算表141a中设定的、M估计值与实测值之间的对应关系可以根据便携式终端10在冲击(下落或投掷等)时测出的实测加速度进行更新。即，应用处理部14根据传感器部11的冲击特性或者M估计值的计算精度等,适当更新加速度换算表141a中的上述对应关系，使其始终维持最新状态。由此，应用处理部14能够根据参照了加速度换算表141a的、接近于实际的准确的加速度值来进行下落判定。因此，便携式终端10能够得到更高精度的下落判定结果。其结果是，提高了便携式终端10的可靠性。
[0031]此外，上述便携式终端10物理上例如由移动电话实现。图3是示出作为便携式终端10的移动电话的硬件结构的图。如图3所示，便携式终端10物理上具有CPU (CentralProcessing Unit:中央处理器)10a、加速度传感器10b、存储器10c、显示装置IOd和具有天线A的无线装置10e。如上所述，传感器部11由加速度传感器IOb实现。采样处理部12、冲击计算部13、应用处理部14例如由CPUlOa等集成电路实现。此外，量程值、下落判定的阈值、加速度的采样值和加速度换算表141a被保存在RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)、R0M (Read Only Memory:只读存储器)和闪速存储器等存储器IOc中。冲击计算结果显示在LO) (Liquid Crystal Display:液晶显示器)等显示装置IOd中。
[0032]接下来，说明便携式终端10的动作。在以下的动作说明中，假定用户由于某些原因而使加速度量程为“ ±4G”的便携式终端10坠落到地面的情况。
[0033]图4是用于说明便携式终端10的动作的流程图。在用户启动了便携式终端10的下落判定应用的情况下(SI)，采样处理部12以预定周期取得从传感器部11输入的3个轴方向的各方向上的加速度的值，由此开始加速度的采样(S2)。
[0034]冲击计算部13始终保存比最近的采样时刻早I个时刻和早2个时刻采样到的加速度的值作为采样值(S3)。冲击计算部13保存采样值，并且监视最新的采样值是否超过了作为传感器部11的量程的±4G (S4)。当该监视的结果是采样值超过传感器部11的量程时(S4 ;是)，转入S5的处理。此外，即使得到下一采样值，超过量程之前的2个时刻的采样值％、a2也没有删除，而是继续保存在存储器IOc中。
[0035]在S5中，在超过量程后，冲击计算部13保存刚刚又返回到量程内后的采样值b2、以及其I个时刻之后的采样值b3。此外，冲击计算部13将离开量程的时刻h和返回到量程内时刻t2保存在存储器IOc中(S6)。时刻h可以计算为传感器部11中止加速度的采样的时刻。此外，时刻t2可以计算为传感器部11再次开始加速度的采样的时刻,也可以通过将采样周期X时刻tit2之间的采样数的结果与时刻相加来计算时刻t2。
[0036]此外，在上述监视的结果为采样值处于传感器部11的量程内的期间(S4 ;否)，便携式终端10通过冲击计算部13继续保存与最近2个时刻对应的采样值(S3)。此时所保存的采样值限于2个时刻的数据，因而即使因下落判定应用的启动而长时间执行采样处理，也不会浪费存储器IOc的空闲容量。
[0037]在S7中，冲击计算部13计算超出量程前的加速度的斜率Sp由于冲击计算部13在S3中保存了刚要超过量程前的采样值a1、a2，因此根据这些值和采样周期，通过|ai_a2|/c来计算斜率Sp同样，在S8中，冲击计算部13计算返回到量程内后的加速度的斜率S2。由于冲击计算部13在S5中保存了刚刚返回到量程后的采样值b2、b3，因此根据这些值和采样周期，通过|b2-b3|/c来计算斜率S2。各个计算结果被保存于存储器10c。
[0038]接下来，冲击计算部13根据在S6中保存的时刻h、t2以及在S7和S8中保存的斜率S1、S2，计算便携式终端10受到冲击的时刻t。和该时刻的加速度M (S9)。
[0039]以下，参照图5，对冲击时刻t。和冲击时加速度M的计算方法进行更具体的说明。在图5中，规定X轴为时刻t[ms]，规定y轴为加速度[G]。此外，时刻t0是便携式终端10下落而与地面接触的时刻。时刻h是传感器部11检测出的加速度超过作为量程上限值的“+4G”时的时刻，时刻t2是检测出的加速度又返回到量程内时的时刻。此外，设采样周期为I [ms]，设在S7中保存的斜率(图5的圆圈标记a1、a2之间的斜率)为SI，设在S8中保存的斜率(图5的三角标记b2、b3之间的斜率)为S2。此外，圆圈标记a3是传感器部11检测出的加速度刚刚超过量程上限值后(量程外)的采样值，但是由于该加速度实际没有被检测，因此为了与表示检测加速度的采样值的圆圈标记a1、a2区別开，用虚线来表示。同样，三角标记h是传感器部11检测出的加速度刚要返回到量程内之前(量程外)的采样值，但是由于该加速度实际上没有被检测，因此为了与表示检测加速度的采样值的三角标记b2、b3区別开，用虚线来表示。
[0040]在上述条件下，设作为S9中的计算对象的冲击时刻为t。，则存在Vt1:t2-tc=S2:S1的关系，因此，可由下式(I)计算t。。
[0041]冲击时刻tc= (S1t1+S2t2) / (S^S2)...(1)
[0042]此外，在上述条件下，设作为S9中的计算对象的冲击时加速度为M，则存在M=SAJb、且4=S^+b的关系(b为常数)，因此可由下式(2)计算t。中的加速度M。
[0043]冲击时加速度M=S1S2 (Vt1)/ (SJS2)+4...(2)
[0044]即，冲击计算部13求出通过圆圈标记a” a2的直线B与通过三角标记b2、b3的直线C之间的交点D的二维坐标，将其X坐标值估计为冲击时刻t。，将其y坐标值估计为冲击时加速度M。
[0045]在SlO中，应用处理部14将冲击计算部13在S9中计算出的加速度M换算为实测值。该换算处理是参照上述的加速度换算表141a执行的。加速度M不是由传感器部11实际检测出的值，只是根据实测值通过公式计算出的值(估计值)，因此有可能与实际加速度的值不一致。因此，应用处理部14根据加速度换算表141a中设定的估计值与实测值的对应关系，进行将估计值换算为实测值的校正，使得用于下落判定的加速度的值接近实际加速度的值。例如，当冲击计算部13在S9中计算出的冲击时加速度为“80.00”时，换算为“80.46”(参照图 2)。
[0046]在Sll中，应用处理部14根据SlO中的换算后的冲击时加速度(图2的实测值)和图5所示的阈值Tl，判定便携式终端10有无下落。即，应用处理部14对冲击时加速度M与预先设定的阈值Tl的大小关系进行比较，在冲击时加速度M 3阈值Tl的情况下，判定为存在下落。另一方面，在存在冲击时加速度1<阈值Tl的关系的情况下，应用处理部14判定为没有下落。在下落时，便携式终端10根据接触面的材质不同而产生几十~100G的加速度，因此作为阈值Tl，例如设定为20G。不过，该设定值可以根据便携式终端10的规格或者估计值的计算精度等进行适当变更。
[0047]当在Sll中判定为存在下落时，在S9中计算出的冲击时刻t。作为“下落时刻”，与表示存在下落的信息一起被记录到存储器IOc中。同时，显示装置IOd显示例如“5月19日10:20:35左右，发生下落”这样的表示发生下落的消息。
[0048]如上所述，根据本实施例的便携式终端10，具有传感器部11、冲击计算部13和应用处理部14。传感器部11检测上述预定范围内的加速度。冲击计算部13使用传感器部11检测出的上述加速度，计算上述预定范围外的加速度。应用处理部14使用由冲击计算部13计算出的上述加速度，判定有无下落。更具体而言，冲击计算部13使用时刻A、时刻t2、加速度的斜率S1和加速度的斜率S2，计算上述预定范围外的加速度。时刻h是传感器部11检测出的上述加速度超过上述预定范围的时刻。时刻t2是上述加速度返回到上述预定范围内的时刻。斜率S1是在时刻^前上述加速度的斜率。斜率S2是在时刻t2后上述加速度的斜率。应用处理部14根据冲击计算部13计算出的上述加速度是否为预定值以上，判定有无下落。
[0049]根据本实施例的便携式终端10，根据使用低量程的加速度传感器检测出的加速度，计算受到冲击的时刻和此时的加速度，即使不安装高量程的加速度传感器，也能够判定有没有伴随着高量程的冲击的下`落。换言之，便携式终端10通过预定的公式计算在低量程加速度传感器中因量程不足而不能测定的范围内的加速度，根据其结果，估计量程外的加速度的值。由此，便携式终端10能够迅速判别何时发生了伴随有哪种程度的冲击的下落。因此，便携式终端10如果将该判别结果作为历史信息记录并显示，则用户能够容易地认识到表示发生下落的信息及其时刻。此外，不仅是用户，通信运营商(carrier)和制造商等第三方通过参照上述历史信息，也能够简单迅速地掌握发生下落的信息。因此，即使在便携式终端10因下落的冲击而破损或不可使用时，第三方也能够基于下落时刻，向用户通知其原因为下落。
[0050]尤其是，根据本实施例的便携式终端10，作为斜率S1,使用了时刻h前的加速度的斜率中的、加速度刚要超过量程之前的斜率。在便携式终端10接触到地面之后到加速度超过量程之间，时刻前的加速度的斜率随着精度增加而到达量程上限值(4G)，并超出量程。因此，便携式终端10将加速度的实测值刚要超出量程之前的值(尽可能接近量程外的实测值)用于估计加速度的计算，由此，即使在量程外也能够计算出误差较小的加速度。其结果是，便携式终端10能够进行更高精度的加速度估计。另一方，对于返回到量程内一侧的斜率，便携式终端10使用时刻t2后的加速度的斜率中的、加速度刚刚返回到量程内之后的斜率作为斜率S2。在便携式终端10接触到地面后，时刻t2后的加速度的斜率随着时间经过而精度下降，加速度值减少而接近0[G]。因此，便携式终端10将加速度的实测值刚刚返回到量程内之后的值(尽可能接近量程外的实测值)用于估计加速度的计算，由此，即使在量程外也能够计算出误差较小的加速度。其结果是，便携式终端10能够进行更高精度的加速度估计。
[0051][实施例2]
[0052]接下来，对实施例2中的便携式终端进行说明。实施例2在计算冲击时刻和冲击时的加速度的方法上，与实施例1不同。即，在实施例1中，便携式终端10根据2条直线的交点，直接求出冲击时刻和冲击时的加速度值，但是在实施例2中，先计算冲击时刻，再求出该时刻的加速度值的范围。
[0053]实施例2的便携式终端的结构除了加速度换算表中存储的数据以外，与实施例1的便携式终端10的结构相同。因此，对于相同的构成要素，使用同一参考标号，并省略其整体结构的图示和详细说明，下面，对具有与实施例1不同的方式的加速度换算表进行说明。
[0054]实施例2的应用处理部14具有加速度换算表141b。图6是示出在实施例2中，用于将冲击时的加速度(估计值)换算为实测值的加速度换算表141b的数据存储例的图。如图6所示，在加速度换算表141b中，由冲击计算部13计算出的冲击时的最大加速度被存储为“Ml估计值”，并且，冲击时的最小加速度被存储为“M2估计值”。此外，在加速度换算表141b中，将由高量程加速度传感器预先测定的冲击时加速度作为“实测值”，与这些估计值进行对应。例如，在计算出Ml估计值为“5.10G”、且选择该值作为冲击时加速度的情况下，由于设定了 “5.59G”作为对应的实测值，因此，使用“5.59G”作为与阈值进行比较的比较对象。同样，在计算出M2估计值为“79.70G”、且选择该值作为冲击时加速度的情况下，由于事前设定的实测值为“80.57G”，因此该值被用于判定有无下落。如上所述，通过应用处理部14由冲击计算部13计算出的、作为Ml估计值或M2估计值的冲击时加速度被校正为实测的加速度值。此外，加速度换算表141b中设定的与实测值对应起来的Ml估计值和M2估计值与实施例1 一样，可以随时更新。
[0055]接下来，说明实施例2的便携式终端10的动作。关于动作，除了计算冲击时刻和冲击时的加速度值并将计算结果换算为实测值的处理以外，与实施例1中的便携式终端10的动作相同。因此，对于相同的步骤，使用末尾相同的参考标号，并省略其详细说明。图7是用于说明实施例2的便携式终端10的动作的流程图。实施例2的便携式终端10的动作除了 T9?Tll的各步骤以外，与实施例1的便携式终端10的动作相同。具体而言，实施例1的图4的SI?S8和Sll的各个处理分别对应于实施例2的图7的Tl?T8和T12的各个处理。
[0056]以下，参照图7、图8，详细描述作为与实施例1存在差异的T9?Tll的处理。
[0057]作为前提，在图8中，与实施例1相同，规定X轴为时刻t [ms]，规定y轴为加速度[G]。此外，时刻t0是便携式终端10下落而与地面接触时刻。时刻t3是传感器部11检测出的加速度超过了量程上限值“+4G”时的时刻，时刻t4是检测出的加速度又返回到量程内时的时刻。此外，设采样周期为I [ms]，设在T7中保存的斜率(图8的圆圈标记a4、a52间的斜率)为S3，设在T8中保存的斜率(图8的三角标记b5、b6之间的斜率)为S4。此外，圆圈标记a6是传感器部11检测出的加速度刚刚超过量程上限值之后(量程外)的采样值，但是由于该加速度实际没有被检测，因此为了与表示检测加速度的采样值的圆圈标Ea4、a5区別开，用虚线来表示。同样，三角标记b4是传感器部11检测出的加速度刚要返回到量程内之前(量程外)的采样值，但是由于该加速度实际上没有被检测，因此为了与表示检测加速度的采样值的三角标记b5、b6区別开，用虚线来表示。
[0058]在图8中，设定了下落判定时与实测值进行比较的阈值T2，该阈值T2可以是与实施例I的阈值Tl不同的值。
[0059]返回图7，在T9中，便携式终端10计算冲击时刻tm。由于冲击时刻tm是时刻&与时刻t4的中点，因此下述计算式(3)成立。
[0060]冲击时刻tm= (t3+t4) /2...(3)
[0061]在TlO中，便携式终端10计算冲击时刻的加速度的最大值和最小值。在上述条件下，如果设作为TlO中的计算对象的冲击时的最大加速度为M1，则存在MIzSJm+b、且4=S3t3+b的关系(b为常数)，因此，可通过下式(4)计算时刻tm的最大加速度Ml。
[0062]冲击时最大加速度Ml=S3 (t3+t4)/2+4-S3t3=S3 (t4-t3) /2+4...(4)
[0063]同样，在上述条件下，如果设作为TlO中的计算对象的冲击时的最小加速度为M2，贝IJ存在M2=S4tm+b且4=S4t4+b的关系(b为常数)，因此，可由下式(5)计算时刻tm的最小加速度M2。
[0064]冲击时最小加速度M2=S4 (t3+t4)/2+4-S4t4=S4 (t3-t4)/2+4...(5)
[0065]S卩，冲击计算部13求出通过圆圈标记a4、a5的直线E与表示时刻t=tm的直线G之间的交点H的二维坐标，将其X坐标值估计为冲击时刻tm，将其y坐标值估计为加速度范围的上限值Ml。同样，冲击计算部13求出通过三角标记b5、b6的直线F与上述直线G之间的交点I的二维坐标，将其X坐标值估计为冲击时刻tm，将其y坐标值估计为加速度范围的下限值M2。
[0066]在Tll中，应用处理部14将冲击计算部13在TlO中计算出的加速度换算为实测值。该换算处理是参照上述的加速度换算表141b执行的。从估计值到实测值的换算，可以针对最大加速度Ml、最小加速度M2两者来进行，但是出于提高处理效率的观点，优选的是，应用处理部14在计算出I个值作为换算对象的估计值后，换算为实测值。例如，当冲击计算部13在TlO计算出的冲击时的最大加速度为“5.10”时，该估计值被换算为“5.59”的实测值，同样，在最小加速度为“79.80”时，换算为“80.68”的实测值(参照图6)。
[0067]如上所述，根据实施例2的便携式终端10，具有传感器部11、冲击计算部13和应用处理部14。传感器部11检测上述预定范围内的加速度。冲击计算部13使用由传感器部11检测出的上述加速度，计算上述预定范围外的加速度。应用处理部14使用由冲击计算部13计算出的上述加速度，判定有无下落。更具体而言，冲击计算部13使用时刻t3、时刻t4、加速度的斜率S3和加速度的斜率S4,计算上述预定范围外的加速度的最大值和最小值。时刻t3是传感器部11检测出的上述加速度超过上述预定范围的时刻。时刻t4是上述加速度返回到上述预定范围内的时刻。斜率S3是时刻t3前的上述加速度的斜率。斜率S4是时刻t4后的上述加速度的斜率。应用处理部14根据冲击计算部13计算出的上述加速度是否为预定值以上，判定有无下落。
[0068]S卩，实施例2中的便携式终端10临时计算冲击时的加速度的可取值范围，从处于该范围内的加速度值中，进一步计算出换算为实测值的加速度作为估计值。因此，虽然冲击时的加速度被估计为计算出的加速度的上限值Ml与下限值M2之间的值，但是作为应用处理部14从该范围中选择或计算哪一个值的方法，例如存在如下方法:应用处理部14选择加速度的最大值即Ml估计值，作为实测值的换算对象的估计值。由此，实测值3阈值的可能性较高，能够提高便携式终端10判定为下落的概率。相反，应用处理部14选择加速度的最小值即M2估计值，作为实测值的换算对象的估计值。由此，判定为下落的基准变严格，实测值3阈值的可能性相对下降。其结果是，抑制了便携式终端10判定为下落的比例，能够提高判定为没有下落的概率。
[0069]或者，应用处理部14也可以计算Ml估计值与M2估计值的中间值，将该计算结果作为估计值。由此，便携式终端10能够设定冲击时的平均估计值，因而在判定有无下落时，能够将无偏的实测值用作与阈值进行比较的比较对象。此外，应用处理部14也可以设定以Ml估计值和M2估计值为两端的线段，将距离Ml估计值为预定比率的值作为估计值。例如，如果将预定比率设为1/4，则靠近Ml估计值一侧的加速度值为估计值，判定为下落的条件变松。因此，容易判定为存在下落。另一方面，如果将上述预定比率设为3/4，则靠近M2估计值一侧的加速度值为估计值，判定为下落的条件变严格。因此，难以判定为存在下落。
[0070]此外，在图8中，说明了超过量程一侧(直线E)采用加速度最大值、返回到量程一侧(直线F)采用加速度最小值的例子。但是，根据超过量程前的斜率S3或返回到量程后的斜率S4,有时也会与此相反，直线E采用加速度最小值，直线F采用加速度最大值。为了应对这样的情况，应用处理部14也可以将与超过量程一侧的估计值接近的加速度值作为估计值。具体而言，如果超过量程一侧的估计值为最大估计值M1，则应用处理部14将最大估计值Ml或者距离最大估计值Ml为预定比率(例如0.1?0.4)的加速度值作为实测值的换算对象的估计值。与此相对，如果超过量程一侧的估计值为最小估计值M2，则应用处理部14将最小估计值M2或者距离最小估计值M2为预定比率(例如0.1?0.4)的加速度值作为实测值的换算对象的估计值。由此，优先使用与超出量程一侧的估计值近似的加速度值作为估计值。因此，便携式终端10能够始终将与接触地面的瞬间接近的估计值用于实测值的换算。其结果是，提高了与地面接触时(冲击时)的加速度的估计精度以及下落判定的精度。
[0071]此外，在本实施例中，将冲击时刻乜设为时刻t3与时刻t4的中点，但是不限于此，应用处理部14也可以设定以时刻t3和时刻t4为两端的线段，将距离时刻t3为预定比率(例如，0.1?0.4)的时刻作为冲击时刻tm。由此，优先将与超过量程时刻接近的时刻的加速度值用作估计值。因此，便携式终端10能够始终将近似于接触地面瞬间的估计值用于实测值的换算。其结果是，提高了与地面接触时(冲击时)的加速度的估计精度以及下落判定的精度。
[0072]此外，实施例1的时刻tpt2和本实施例的时刻&士是以各自接触时的时刻t0为基准的相对时刻，但是由于便携式终端10具有计时功能，因而与该功能联合，能够确定发生冲击的实际时刻。因此，用户和第三方通过参照该时刻，能够准确且容易地知晓便携式终端10下落的日期时间。
[0073][下落判定程序]
[0074]此外，在上述各个实施例中说明的各种处理可以通过由计算机执行预先准备的程序来实现。因此，下面使用图9，说明执行具有与图1所示的便携式终端10相同的功能的下落判定程序的计算机的一例。
[0075]图9是示出执行下落判定程序的计算机的图。如图9所示，计算机100具有CPU110、输入装置120、监视器130、声音输入输出装置140、无线通信装置150和加速度传感器160。此外，计算机100具有RAM170和硬盘装置180等数据存储装置，并构成为用总线190彼此连接。CPUllO执行各种运算处理。输入装置120接收来自用户的数据输入。监视器130显不各种信息。声音输入输出装置140输入/输出声音。无线通信装置150经由无线通信与其它计算机之间进行数据收发。加速度传感器160检测3个轴方向上的加速度。RAMl70暂时存储各种信息。
[0076]并且，在硬盘装置180中，存储有下落判定程序181，该下落判定程序181具有与图3所示的CPUlOa相同的功能。此外，在硬盘装置180中，存储有与图3所示的存储器IOc中存储的各种数据(量程值、下落判定的阈值、加速度的采样值)对应的下落判定处理相关数据182和判定历史文件183。
[0077]并且，CPUl 10从硬盘装置180中读出下落判定程序181并在RAM170中展开，由此，下落判定程序181作为下落判定处理171发挥作用。并且，下落判定处理171将从下落判定处理相关数据182中读出的信息等适当地在RAM170上的分配给自己的区域中展开，并根据这些展开的数据等执行各种数据处理。并且，下落判定处理171将预定的信息输出到判定历史文件183。
[0078]此外，上述下落判定程序181不一定要存储在硬盘装置180中，也可以是，计算机100读出CD-ROM等存储介质中存储的该程序并执行。此外，也可以将该程序存储在经由公共线路、互联网、LAN (Local Area Network:局域网)、WAN (Wide Area Network:广域网)等与计算机100连接的其它计算机(或服务器)等中。在该情况下，计算机100从它们中读出程序并执行。
[0079]此外，在上述各个实施例中，便携式终端10将冲击时加速度的计算结果校正为实测值，但是，在采样周期为预定值(例如0.1ms)以下的情况下，冲击计算部13能够高精度地计算冲击时的加速度估计值。因此，在该情况下，可以省略校正处理。
[0080]此外，在上述各个实施例中，便携式终端10在3个轴方向上的加速度中有I个方向的加速度为阈值以上的情况下，判定为存在下落。但是，不限于该方式，也可以是，便携式终端10对多个方向上的加速度进行量程外加速度的估计，在这些估计值中的2个或3个轴方向的估计值为预定的阈值以上的情况下，才判定为存在下落。在该情况下，上述阈值可以针对3个轴方向中的每一个分别设定各自的值。此外，也可以是，便携式终端10对多个方向上的加速度进行量程外加速度的估计，取这些估计值的加权平均，在作为其结果的估计值为预定阈值以上的情况下，判定为存在下落。在该情况下，上述阈值无需对3个轴方向中的每一个设定各自的值，设定I个用于加权平均的估计值的阈值即可。下落的方式多种多样，因下落的方式不同而在各个方向产生加速度。因此，在便携式终端10发生冲击时得到的各个轴方向上的加速度的值根据下落的方式的不同而存在差异。便携式终端10在判定有无下落时，不仅考虑I个方向上的加速度，还考虑多个轴方向上的加速度，由此，能够实现基于更接近实际情况的加速度值的下落判定。其结果是，提高了便携式终端10的下落判定精度以及可靠性。
[0081]此外，关于斜率的计算，斜率也可以不根据相邻的加速度的采样值来计算。S卩，在上述实施例1中，便携式终端10为了计算刚要超过量程前的斜率，使用了彼此相邻的采样值a1、a2。此外，在实施例2中，便携式终端10为了计算刚刚返回到量程后的斜率，使用了彼此相邻的采样值b5、b6。但是，便携式终端10也可以根据不相邻的采样值来计算斜率的值，例如，在采样周期为Ims的情况下,可以根据间隔2ms或3ms的采样值来计算加速度值的斜率。
[0082]此外，关于斜率的计算，也可以是，便携式终端10每当超过量程和返回量程时，计算多个斜率的值，取其平均值。由此，与使用左右各I个斜率的值的情况相比，便携式终端10能够根据抑制了偏差(波动)的更准确的斜率值，进行加速度的估计和下落的判定。其结果是，提高了便携式终端10的判定精度以及可靠性。此外，便携式终端10在计算多个斜率的平均值时，也可以取得被估计为更接近实际情况的、对接近量程外(4G以上)一方的斜率值赋予了权重的平均值(加权平均值)。由此，能够进一步抑制斜率的偏差，根据可靠性更高的斜率值，进行加速度的估计和下落的判定。其结果是，进一步提高了便携式终端10的判定精度以及可靠性。
[0083]此外，在上述各个实施例中，便携式终端10使用至少2个点的采样值来计算斜率，但是并非限定于此，也可以根据任意I点的采样值和作为超过或返回量程时的斜率值的4G，来计算斜率。关于该方式，从高精度地进行量程外加速度值的估计的观点出发，优选为，便携式终端10将更接近量程外的采样值用于上述斜率的计算。例如，在实施例1 (参照图5)中，作为与时刻h的加速度值(4G)的组合，与采样值B1相比，优选使用a2。此外，例如，在实施例2 (图8参照)中，作为与时刻t4的加速度值(4G)的组合，与采样值b6相比，优选使用b5。由此，便携式终端10能够使用超出量程瞬间的斜率和返回到量程瞬间的斜率来进行加速度值的估计。因此，便携式终端10能够根据更接近量程外的加速度值来进行下落的判定。其结果是，能够提高下落判定精度。该方式的斜率值的计算不一定需要对超过量程一侧和返回量程一侧的双方来进行，也可以仅对一方(例如，超过量程一侧)来进行。
[0084]此外，在上述各个实施例中，便携式终端10在根据冲击时的加速度估计值来换算为实测值时，参照了加速度换算表141a、141b，但是，也可以使用预定的计算式，根据估计值计算实测值。
[0085]此外，在上述各个实施例中，作为伴随有高加速度的运动的一例，采用下落为例说明了判定有无下落的便携式终端，但是本发明不限于此，也可以应用于朝向墙面的投掷以及与物体的冲击等下落以外的运动。此外，在上述各个实施例中，作为便携式终端，假定了移动电话、智能手机、PDA (Personal Digital Assistant:个人数字助理)进行了说明,但是，本发明不限于便携式终端，也可以应用于具有低量程加速度传感器的各种电子设备。
[0086]此外，图1所示的便携式终端10的各构成要素物理上不一定要按照图示那样来构成。即，各装置的拆分/合并的具体方式不限于图示的方式，也可以构成为根据各种负载和使用状况等，以任意的单位在功能上或者物理上拆分/合并其全部或者一部分。例如，可以将采样处理部12、冲击计算部13、应用处理部14合并为I个构成要素。相反，关于冲击计算部13，也可以拆分成用于计算刚要超过量程前的斜率的部分、用于计算刚刚返回量程后的斜率的部分以及用于计算冲击时刻和该时刻的加速度的部分。此外，关于应用处理部14，也可以拆分为将冲击时的加速度(估计值)换算为实测值的部分和判定有无下落的部分。此夕卜，也可以将存储器IOc作为便携式终端10的外部装置，并经由网络或线缆来连接。
[0087]标号说明
[0088]10便携式终端，IOa CPU，IOb加速度传感器，IOc存储器，IOd显示装置，IOe无线装置，11传感器部，12采样处理部，13冲击计算部，14应用处理部，141a、141b加速度换算表，100计算机，11OCPU, 120输入装置，130监视器，140声音输入输出装置，150无线通信装置，160加速度传感器，170RAM, 171下落判定处理，180硬盘装置，181下落判定程序，182下落判定处理相关数据，183判定历史文件，A天线，B?I直线，M加速度，Ml最大加速度，M2最小加速度，Tl、T2阈值，to?t4、t。、tm时刻。
【权利要求】
1.一种下落判定装置，其特征在于， 该下落判定装置具有: 检测部，其检测预定范围内的加速度； 计算部，其使用所述检测部检测出的所述加速度，计算所述预定范围外的加速度；以及 判定部，其使用所述计算部计算出的所述加速度，判定有无下落。
2.根据权利要求1所述的下落判定装置，其特征在于， 所述计算部使用所述检测部检测出的所述加速度超过所述预定范围的时刻即第I时亥IJ、所述加速度返回到所述预定范围内的时刻即第2时刻、所述第I时刻前的所述加速度的斜率和所述第2时刻后的所述加速度的斜率，计算所述预定范围外的加速度， 所述判定部根据所述计算部计算出的所述加速度是否为预定值以上，来判定有无下落。
3.一种下落判定方法，其特征在于，该下落判定方法包括以下步骤: 检测预定范围的加速度的下落判定装置检测所述预定范围内的加速度， 使用检测出的所述加速度，计算所述预定范围外的加速度， 使用计算出的所述加速度，判定有无下落。
【文档编号】H04M1/00GK103562730SQ201180071389
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2011年6月9日 优先权日:2011年6月9日
【发明者】笠间晃一朗 申请人:富士通株式会社