JP4251169B2 - 情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。特に、精密機器などにおける落下検出を的確に実行可能とした情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。

さらに、詳細には、本発明は、例えばカメラやＰＣなどハードディスクをデータ記録手段として備えた機器において、的確な落下検出を行い、衝撃によるハードディスク装置の損傷を防止するとともに、誤った落下検出による不要なヘッド退避を防止可能とした情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。

近年、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）の小型に伴い、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置等様々な機器における記録メディアとしてＨＤＤが採用されている。しかし、ＨＤＤには機械的衝撃に弱いという問題点があり、データの書き込み処理や読み出し処理の実行中、ヘッドがディスク上にある状態で、装置の落下などによって大きな衝撃を与えると、ヘッドの破壊によりＨＤＤの使用が不可能となる場合がある。

このような落下によるＨＤＤ破壊を防止するため、ＨＤＤ搭載機器に加速度センサを装着して、センサによる落下検出を行い、機器が落下開始した直後、床面などに衝突して衝撃が発生する以前に、ＨＤＤのヘッドをディスク上から退避させて破壊を防止するという対策がとられているものがある。ヘッドの退避を行った場合は、所定の復帰処理シーケンス、例えば機器が安定した状態に復帰したか否かの確認がなされ、その後、動作可能状態に戻る処理が行われる。

このようなヘッド退避処理を行なうことで、ヘッドの破壊は防止され、ＨＤＤが使用不能になることは避けることができる。加速度センサによる落下検出においては、一般的に加速度センサの計測値が０Ｇとなった場合に落下状態にあると判断する。しかし、実際には、ＨＤＤ搭載機器としてのカメラＰＣなどの装置をユーザが移動させるなどの場合にも加速度センサの計測値が０Ｇとなることがあり、このような状態についても落下状態にあると判定して、ＨＤＤのヘッドをディスク上から退避させることが行われると、復帰処理シーケンスの実行期間、ユーザは機器を使用することができず、例えば機器がカメラなどの場合には、シャッターチャンスを逃してしまうといったことがある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、精密機器などにおける落下検出を的確に実行可能とした情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。

さらに、本発明は、例えば、カメラ、ＰＣなど落下検出機構が備えられた情報処理装置において、的確な落下検出を行い、不要なＨＤＤのヘッド退避処理などが行われることを防止した情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、
情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部の検出情報に基づく履歴情報を格納する記憶部と、
前記加速度検出部の検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する制御部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。

さらに、本発明の情報処理装置の一実施態様において、前記制御部は、前記加速度検出部の検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、前記第１判断処理において、情報処理装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、情報処理装置に対する過去の加速度検出情報を適用して情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理装置の一実施態様において、前記制御部は、前記第２判断処理として、情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至る前の期間において、情報処理装置に対して予め定めた閾値以上の力が加わっているか否かの判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理装置の一実施態様において、前記制御部は、前記第２判断処理として、情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至るまでの単位時間あたりの加速度変化量に基づく判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定する構成であることを特徴とする＞

さらに、本発明の情報処理装置の一実施態様において、前記加速度検出部は、ＸＹＺ直交３軸の加速度を検出する３軸加速度センサであり、前記制御部は、前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の計測値に基づいて、合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、該合成値を前記記憶部に格納し、該合成値に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか否かの判定処理を実行する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理装置の一実施態様において、前記制御部は、前記前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の加速度情報Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの２乗和を合成値（Ｇａｖｇ）として算出する処理を実行する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の第２の側面は、
撮像装置であり、
撮像データを格納するハードディスクと、
撮像装置に発生する加速度を検出する加速度検出部と、
前記加速度検出部の検出情報に基づく履歴情報を格納する記憶部と、
前記加速度検出部の検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて撮像装置が落下状態にあるか、撮像装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行し、落下状態にあるとの判定に基づいて、ハードディスクのヘッド退避処理を実行する制御部と、
を有することを特徴とする撮像装置にある。

さらに、本発明の撮像装置の一実施態様において、前記制御部は、前記加速度検出部の検出情報に基づいて、撮像装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、前記第１判断処理において、撮像装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、撮像装置に対する過去の加速度検出情報を適用して撮像装置が落下状態にあるか、撮像装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行する構成であることを特徴とする。

さらに、本発明の第３の側面は、
情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出ステップと、
前記加速度検出ステップにおける検出情報に基づく履歴情報を記憶部に格納する履歴情報格納ステップと、
前記加速度検出ステップにおける検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態否かの判定処理を実行する落下判定ステップと、
を有することを特徴とする情報処理方法にある。

さらに、本発明の情報処理方法の一実施態様において、前記落下判定ステップは、前記加速度検出ステップの検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、前記第１判断処理において、情報処理装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、情報処理装置に対する過去の加速度検出情報を適用して情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行するステップであることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理方法の一実施態様において、前記落下判定ステップは、前記第２判断処理として、情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至る前の期間において、情報処理装置に対して予め定めた閾値以上の力が加わっているか否かの判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定するステップであることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理方法の一実施態様において、前記落下判定ステップは、前記第２判断処理として、情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至るまでの単位時間あたりの加速度変化量に基づく判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定するステップであることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理方法の一実施態様において、前記加速度検出ステップは、ＸＹＺ直交３軸の加速度を検出する３軸加速度センサによる加速度検出ステップであり、前記落下判定ステップは、前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の計測値に基づいて、合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、該合成値に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか否かの判定処理を実行するステップであることを特徴とする。

さらに、本発明の情報処理方法の一実施態様において、前記落下判定ステップは、前記前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の加速度情報Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの２乗和を合成値（Ｇａｖｇ）として算出する処理を実行することを特徴とする。

さらに、本発明の第４の側面は、
情報処理装置において落下判定処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出ステップと、
前記加速度検出ステップにおける検出情報に基づく履歴情報を記憶部に格納する履歴情報格納ステップと、
前記加速度検出ステップにおける検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する落下判定ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。

なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

本発明の一実施例構成によれば、装置が落下しているか否かの判定処理として、装置が無重力状態になったか否かを判断する第１判断処理と、無重力状態を検知した場合、記憶部に格納済みの加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの第２判断処理を行う。第２判断処理においては、履歴情報に基づいて過去に大きな力が加わっていたか、また無重力状態に至る速度に基づく落下判定処理を実行し、ユーザが装置を持ち上げたり振り下ろしたりしている状態を識別することを可能とした。本構成によって、例えばＨＤＤ搭載機器において、落下でない場合にヘッドを退避させるといった無駄な処理を行なうことを避けることができ、ユーザは復帰処理時間による作業中断を強いられることがなくなり、作業効率を高めることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の情報処理装置、撮像装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの詳細について説明する。

まず、本発明の情報処理装置の基本構成例について、図１を参照して説明する。本発明は、例えばカメラ、ＰＣ、ディスク記録装置などの様々な情報処理装置において適用可能である。まず、図１を参照して、本発明の処理を実行するために必要となる情報処理装置の持つ基本構成について説明する。

情報処理装置１００は、マイクロコンピュータ１０１、メモリ１０２、３軸加速度センサ１０３を有する。マイクロコンピュータ１０１は、情報処理装置１００の処理制御を実行するＣＰＵおよび実行プログラムの記憶領域を備え、制御部として機能する。

３軸加速度センサ１０３は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度をそれぞれ検出し、検出データを制御部としてのマイクロコンピュータ１０１に入力する加速度検出部である。マイクロコンピュータ１０１は、定期的に、例えば約１０ｍｓｅｃごとに、加速度センサ１０３の検知データを入力する。すなわち情報処理装置１００に加わるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報を入力する。

マイクロコンピュータ１０１は、予め設定されたプログラムに従って、定期的に入力する加速度センサ１０３の検出値に基づく加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報をメモリ１０２に記録するとともに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）に基づく合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、算出合成値（Ｇａｖｇ）についても３直交軸に対応する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）とともにメモリ１０２に記録する。合成値は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度値の２乗和として算出される値である。

このように、マイクロコンピュータ１０１は、各計測タイミングにおいて３軸加速度センサ１０３の出力値に基づいて算出される各直交軸方向の加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）と合成値（Ｇａｖｇ）をメモリ１０２に記録していく。この結果、メモリ１２には、各直交軸方向の加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）と合成値（Ｇａｖｇ）の時間推移に従った加速度履歴情報が記録される。

マイクロコンピュータ１０１は、３軸加速度センサ１０３からの入力値と、メモリ１０２に記録された加速度履歴情報に基づいて、情報処理装置１００が落下状態（自由落下）にあるか否かを判定する。マイクロコンピュータ１０１は、情報処理装置が、例えばユーザが保持して振り上げたり振り下ろしたりしている状態であるのか、自由落下状態にあるかを区別して判断する。マイクロコンピュータ１０１による自由落下にあるか否かの判断処理は、以下の２つの判断ステップによって行われる。

（Ａ）第１判断ステップ
３軸加速度センサ１０３から入力する３軸方向の個別の出力値から算出される合成値が０Ｇ近傍にあるかを検証し、合成値が０Ｇ近傍になった場合に、装置が無重力状態になったと判断する。
（Ｂ）第２判断ステップ
第１判断において無重力状態を検知した場合、メモリ１０２に記憶していた加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの判断を行う。

このように、本発明の情報処理装置では、３軸方向の個別の出力値から算出される合成値が０Ｇ近傍にあることを判断するのみではなく、第２判断として、加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの検証判断を行うことが特徴である。この第２判断処理によって、例えば、情報処理装置が真の自由落下状態にあるか、あるいはユーザが装置を振り上げたり振り下ろしたりしている状態にあるかを区別することができる。

メモリ１０２に格納される加速度履歴情報のデータ構成例を図２に示す。図２に示すように、メモリ１０２に格納される加速度履歴情報には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報と、加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報に基づく合成値（Ｇａｖｇ）、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度値の２乗和が、履歴情報として記録される。図２に示す加速度履歴情報は、図２（ａ）に示すような計測タイミング、すなわち計測時間間隔＝ａとして、時間ａ毎に３軸加速度センサ１０３から入力する情報に基づくデータを記録した例である。計測時間間隔＝ａは、例えば１０ｍｓｅｃ程度に設定される。

図３を参照して、マイクロコンピュータ１０１の処理について説明する。マイクロコンピュータ１０１は予め設定されたコンピュータ・プログラムに基づいてデータ処理を実行する。図３は、マイクロコンピュータ１０１がプログラムに基づいて実行する処理について説明するための図であり、ハードウェアおよびソフトウェアによって実行される各処理機能をブロック化して示したブロック図である。

マイクロコンピュータ１０１は、検出値入力部１２１において３軸加速度センサ１０３からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度検出値を定期的に入力し、入力値を合成値算出部１２２、および履歴情報記録部１２３に出力する。

合成値算出部１２２は、検出値入力部１２１から入力する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報に基づいて、例えばＧｘ，Ｇｙ，Ｇｚの２乗和として算出される合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、算出値を履歴情報記録部１２３に出力する。履歴情報記録部１２３は、検出値入力部１２１から入力する加速度（Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ）情報と、合成値算出部１２２から入力する合成値（Ｇａｖｇ）をメモリ１０２に記録する。この処理によって、図２に示す加速度履歴情報がメモリ１０２に記録される。なお、メモリ１０２には、メモリ１０２の記録容量に応じて、一定期間（例えば数秒分）の最新の履歴情報を記録する設定としてよい。すなわち、古い履歴データは、順次、新規データによって上書きされ消去される。

落下判定部１２４は、合成値算出部１２２から合成値（Ｇａｖｇ）を入力するとともに、メモリ１０２にから加速度履歴情報を入力して、情報処理装置が落下状態にあるか否かの判定処理を実行する。

落下判定部１２４の実行する落下判定処理シーケンスについて、図４に示すフローチャートを参照して説明する。まず、落下判定処理シーケンスの一連の流れについて概要を説明し、各ステップの処理の詳細については後段で説明する。

まず、落下判定処理シーケンスの一連の流れについて概要を説明する。まず、無重力状態を検出（Ｓ１０１）すると、メモリ１０２に記憶していた履歴情報の値を確認して、現在［Ｔ＝０］〜一定時間前［Ｔ＝ｎａ］までに、重力加速度を基準に大きな力が加わっていないか判断（Ｓ１０３）する。ａは計測間隔（例えば約１０ｍｓｅｃ）、ｎはサンプル数である。大きな力がかかっていると判定した場合は、非落下であると判断する。装置を振り上げた場合などに生じる無重力状態はこれに相当する。

次に０Ｇに至るまでの変化量に基づく判定処理（Ｓ１０４）を行なう。加速度センサの値は、一定間時間間隔で計測値を取得するため、差分を計算することにより、装置にかかる力の変化量（微分値）を算出することができる。０Ｇに至るまでの変化量（微分値）が、自由落下の際の変化量に近かった場合（主に十分大きかった場合）は、落下と判断する。例えば装置を手で持って振り下ろした場合などは、この変化量が落下に比べて小さくなる。これら総合的判断に基づき、自由落下検出を行う。

以下、図４に示すフローについて、詳細に説明する。まず、ステップＳ１０１において、無重力状態が検出されたか否かを判定する。これは、３軸加速度センサ１０３の最新の検出値に基づいて合成値算出部１２２の算出した合成値（Ｇａｖｇ）が０を示すか否かによって判定する。合成値Ｇａｖｇ≒０を示す場合は、装置が無重力状態になっており落下している可能性があると判断する。この判断処理は、前述した第１判断ステップの処理、すなわち、
（Ａ）第１判断ステップ
３軸加速度センサ１０３から入力する３軸方向の個別の出力値から算出される合成値が０Ｇ近傍にあるかを検証し、合成値が０Ｇ近傍になった場合に、装置が無重力状態になったと判断する。
この判断処理に相当する。

ステップＳ１０１において、Ｎｏの判断がなされた場合は、ステップＳ１１１に進み、落下でないと判断して判定処理は終了する。なお、落下検出部１２４は、継続的に合成値を入力し、ステップＳ１０１の判断を各入力合成値について行なう。ステップＳ１０１において、Ｙｅｓ、すなわち、合成値Ｇａｖｇ≒０を示す場合は、装置が無重力状態になっており落下している可能性があると判断し、ステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０１の判断処理の詳細について、図５を参照して説明する。図５（１）は、情報処理装置３００が落下する様子を示し、図５（２）は、合成値Ｇａｖｇの時間推移を示すグラフを示している。図５（１）に示すように、ステップＳ２０１では、時間［Ｔ＝０−ｎａ］において、情報処理装置３００は静止した状態にあり、このとき、情報処理装置は、下向きの力（重力）のみが作用して、Ｇａｖｇ＝１となる。ステップＳ２０２は、時間［Ｔ＝０］であり、情報処理装置３００は落下状態にあり、このとき、Ｇａｖｇ≒０となる。

このときの、合成値Ｇａｖｇの時間推移は、図５（２）に示すグラフの通りとなる。図５（２）において、右方向に時間が進行し、縦方向は、合成値Ｇａｖｇを示している。時間［Ｔ＝０］において、Ｇａｖｇ≒０となっており、この時点で、図４に示すステップＳ１０１の（Ａ）第１判断処理が実行され、第１判断処理において、Ｙｅｓと判定され、落下の可能性があると判断される。ただし、この時点では、落下であるとの断定はなされず、次のステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２に進むと、メモリから履歴情報を取得する。履歴情報には、図２を参照して説明したように各計測タイミングにおける３軸方向の加速度および合成値が記録されている。

ステップＳ１０３、ステップＳ１０４が前述した第２判断ステップの処理、すなわち、
（Ｂ）第２判断ステップ
第１判断において無重力状態を検知した場合、メモリ１０２に記憶していた加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの判断を行う。
この判断処理ステップに相当する。

第２判断ステップには、ステップＳ１０３（Ｂ１）と、ステップＳ１０４（Ｂ２）の２つの判定処理が含まれる。まず、ステップＳ１０３において、装置に対して過去に大きな力が加わっていないかを判断する。これは、具体的には、履歴情報として記録された合成値（Ｇａｖｇ）と予め定めた閾値ＴＨ１を比較して、過去一定期間の記録情報に含まれる合成値Ｇａｖｇと閾値ＴＨ１を比較する処理として実行される。例えばメモリに記録された履歴情報からＴ＝（０−ｎａ）〜Ｔ＝０の複数の記録情報を取得して、取得した情報の各々について、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立するかを検証する。ａは測定間隔（例えば１０ｍｓｅｃ）、ｎは整数でありサンプル数を示す。

履歴情報から取得した過去の履歴情報について、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立する場合、すなわち、Ｔ＝０の過去一定期間に大きな力が加わっていないと判断した場合はステップＳ１０４に進む。

履歴情報から取得した過去の履歴情報について、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立しない場合、すなわち、Ｔ＝０の過去一定期間に大きな力が加わっていると判断した場合はステップＳ１１１に進み、装置は落下状態にないと判断する。

このステップＳ１０３の判断処理（Ｂ１）は、ユーザが例えば装置を振り上げた状態と、落下状態とを判別するための処理として実行される判断処理である。このステップＳ１０３の判断処理（Ｂ１）について、図６と図５を参照して説明する。

図６（１）は、ユーザが装置を振り上げて振り下げた動作例を示し、図６（２）はこの状態遷移における合成値Ｇａｖｇの推移を示すグラフを示している。太線実線が、ユーザが装置を振り上げて振り下げた動作に対応する合成値Ｇａｖｇの推移を示すグラフである。図６（２）のグラフにおいて、時間［Ｔ＝０］で、Ｇａｖｇ≒０となり、この時点で図４のステップＳ１０１の判定（（Ａ）第１判断）はＹｅｓとなる。次に、履歴情報に基づく第２判断処理として、ステップＳ１０３の判断（Ｂ１）が行われる。

図６（１）に示すように、装置３００が振り上げられると、装置は重力に反して上方向に加速度を持って移動することになるので、静止状態（１Ｇ）に比較して大きな力（１Ｇ＋ｂ）が加わることになる。その後、装置が元の位置まで下降する場合は、落下とほぼ同様の状態が発生し、装置に加わる力は小さくなり、Ｇａｖｇ≒０が計測される。このＧａｖｇ≒０が計測される地点が時間［Ｔ＝０］であり、この時点で、図４に示すフローの第１判断処理ステップＳ１０１の判定がＹｅｓとなり、ステップＳ１０３以降の第２判断処理が実行される。

ステップＳ１０３以降の第２判断処理では、履歴情報から取得した過去の履歴情報に基づいて、過去に大きな力が装置に加わっていたかの判断処理として、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立するか否かが判断される。例えば、図６（２）に示すように閾値ＴＨ１を、
ＴＨ１＝１．５Ｇ
とする。

図６（２）に示すグラフでは、履歴情報から得られる時間Ｔ＝０〜（０−ｎａ）の過去の計測値（Ｇａｖｇ）に、
Ｇａｖｇ＞１．５
の合成値が含まれる。すなわち、振り上げ状態において計測された力に基づいて算出される合成値Ｇａｖｇは、閾値１．５Ｇより大となる。従って、ステップＳ１０３の判定式、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立するか否かの結果は、Ｎｏとなり、ステップＳ１１１に進み、装置は落下状態にないと最終的な判断がなされる。

図５を参照して、実際の落下の場合におけるステップＳ１０３の判定処理について説明する。図５（２）のグラフでは、履歴情報から得られる時間Ｔ＝（０−ｎａ）〜Ｔ＝０の過去の計測値（Ｇａｖｇ）に、
Ｇａｖｇ＞１．５
の合成値は含まれない。すなわち、静止状態（Ｇａｖｇ＝１）から落下状態に推移しており、履歴情報から得られる時間Ｔ＝０〜（０−ｎａ）の過去の計測値（Ｇａｖｇ）には、閾値（ＴＨ１＝１．５Ｇ）以上の合成値（Ｇａｖｇ）を持つデータは存在しない。従って、ステップＳ１０３の判定式、
Ｇａｖｇ＜ＴＨ１
が成立するか否かの判定結果は、Ｙｅｓとなり、ステップＳ１０４に進み、さらに第２判断処理の次の判定ステップ（Ｂ２）を実行する。

ステップＳ１０４の判定ステップ（Ｂ２）は、ステップＳ１０３と同様、計測時間［Ｔ＝０］から過去の一定期間の履歴情報を用いた落下判定処理である。ここでは、無重力状態への推移時間が短いか否かの判定を行なう。すなわち、無重力状態（Ｇａｖｇ≒０）への推移速度に基づいて判定を行なう。具体的には、例えば静止状態（Ｇａｖｇ＝１）から無重力状態（Ｇａｖｇ≒０）への推移速度を、その推移に要した時間に基づいて算出する。すなわち、すなわち、単位時間あたりの合成値変化量（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）と閾値（ＴＨ２）を比較する下記の判定式、
（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２
によって、落下判定処理を行なう。ΔＧａｖｇ／ΔＴは、例えば、図５（２）に示すグラフの傾きに相当する。傾きが急であれば、無重力状態（Ｇａｖｇ≒０）への推移時間が短い、すなわち推移速度が速いということであり、落下であると判断する。

すなわち、判定式、
（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２
が成立する場合は、ステップＳ１１２に進み、落下であると最終判断を行なう。判定式［（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２］が成立しない場合は、ステップＳ１１１に進み、落下ではないとの最終判断を行なう。

このステップＳ１０４の判断処理（Ｂ２）は、ユーザが例えば装置を振り下ろした状態と、落下状態とを判別するための処理として実行される判断処理である。このステップＳ１０４の判断処理（Ｂ２）について、図７と図５を参照して説明する。

図７（１）は、ユーザが装置を振り下ろした動作例を示し、図７（２）はこの状態遷移における合成値Ｇａｖｇの推移を示すグラフを示している。太線実線が、ユーザが装置を振り下ろした動作に対応する合成値Ｇａｖｇの推移を示すグラフである。図７（２）のグラフにおいて、時間［Ｔ＝０］でＧａｖｇ≒０となり、この時点で図４のステップＳ１０１の判定（（Ａ）第１判断）はＹｅｓとなる。次に、履歴情報に基づく第２判断処理として、ステップＳ１０３の判定処理（Ｂ１）の後、ステップＳ１０４の判定処理（Ｂ２）が行われる。

図７（１）に示すように、装置３００が振り下ろされると、静止状態（１Ｇ）から下降し、落下とほぼ同様の状態が発生し、装置に加わる力は小さくなり、Ｇａｖｇ≒０が計測される。このＧａｖｇ≒０が計測される地点が時間［Ｔ＝０］であり、この時点で、図４に示すフローの第１判断処理ステップＳ１０１の判定がＹｅｓとなり、落下の可能性があると判断される。

ステップＳ１０４では、履歴情報から取得した過去の履歴情報に基づいて、無重力状態への推移時間が短いか否かの判定を行なう。すなわち、単位時間あたりの合成値変化量と閾値を比較する下記の判定式、
（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２
によって、落下判定処理を行なう。ΔＧａｖｇ／ΔＴは、例えば、図７（２）に示すグラフの傾きに相当する。傾きが急であれば、無重力状態（Ｇａｖｇ≒０）への推移時間が短い、すなわち推移速度が速いということであり、落下であると判断する。

単位時間あたりの合成値変化量を示す閾値ＴＨ２を、例えば、図７に示す傾き（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）を持つ閾値（ＴＨ２）として設定する。図７の装置振り下ろしにおいては、Ｇａｖｇ＝１からＧ≒０に至る速度はゆっくりであり、グラフから理解されるように、傾きはゆるやかとなり、
（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２
は成立しない。従って、ステップＳ１０４の判定はＮｏとなり、ステップＳ１１１に進み、装置は落下状態にないと最終的な判断がなされる。

図５を参照して、実際の落下の場合におけるステップＳ１０４の判定処理について説明する。図５（２）のグラフにおいて静止状態（Ｇａｖｇ）から無重力状態（Ｇａｖｇ≒０）への推移速度は速く、グラフから理解されるように、傾きは急な傾きとなり、
（ΔＧａｖｇ／ΔＴ）＞ＴＨ２
が成立する。従って、ステップＳ１０４の判定はＹｅｓとなり、ステップＳ１１２に進み、最終的に装置は落下状態にあると判断する。

このように、本発明の情報処理装置は、落下判定処理として、以下の２つの判断ステップ、すなわち、
（Ａ）第１判断ステップ
３軸加速度センサ１０３から入力する３軸方向の個別の出力値から算出される合成値が０Ｇ近傍にあるかを検証し、合成値が０Ｇ近傍になった場合に、装置が無重力状態になったと判断する。
（Ｂ）第２判断ステップ
第１判断において無重力状態を検知した場合、メモリ１０２に記憶していた加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの判断を行う。
これらのステップを実行する。

さらに、（Ｂ）第２判断ステップでは、
（Ｂ１）過去に大きな力が加わっていたか否かに基づく判定処理によって、ユーザが装置を持ち上げるなどして振り上げた状態であることを識別し、
（Ｂ２）無重力に至る速度に基づく判定処理によって、ユーザが装置を振り下ろした状態であることを識別し、
これらの識別結果については、落下でないとの最終判断を行なう構成とした。

この処理によって、例えばＨＤＤ搭載機器において、落下でない場合にヘッドを退避させるといった無駄な処理を行なうことを避けることができ、ユーザは復帰処理時間による作業中断を強いられることがない。

本発明の落下検出処理構成は、例えば、ハードディスク等の記録装置を搭載したカメラや、ＰＣなどにおいて適用可能である。例えば、カメラに本発明の落下検出処理構成を設定することで、不要なヘッド退避処理を防止することができる。ハードディスクを搭載したデジタルカメラあるいはデジタルビデオカメラ等の撮像装置を本発明の情報処理装置とした場合の機器の構成について、図８を参照して説明する。図８に示すブロック図は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）を搭載した、小型で持ち運び可能なデジタルカメラあるいはデジタルビデオカメラなどの撮像装置としての情報処理装置５００の構成を示すブロック図であり、撮影した情報をハードディスク５２０に記録する構成を有する。

情報処理装置（撮像装置）５００は、１つまたは複数のレンズの組み合わせからなるレンズブロック５０１、ＣＣＤ等の撮像素子５０２、撮像素子５０２によって取得された画像データに対する信号処理、例えば、アナログ信号処理、Ａ／Ｄ変換処理、デジタル信号処理、エンコード処理などの信号処理を実行するカメラ信号処理部５０３、カメラ信号処理部５０３において処理された画像データを一時的に記録するデータ記憶部（メモリ）５０４、データ記憶部（メモリ）５０４に記録された画像データを恒久的に記録するハードディスクを備えたハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５２０、データの撮影、記録処理の全体制御を実行するＣＰＵを備えた装置制御部（マイクロコンピュータ）５０５を有する。さらに、ＸＹＺ直交３軸方向の加速度を計測する加速度センサ５０６を有する。

装置制御部（マイクロコンピュータ）５０５は、カメラの撮影、記憶制御を実行する他、上述した落下判定処理を実行する。加速度センサ５０６は、上述したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３直交軸に対応する加速度をそれぞれ検出し、検出データを装置制御部（マイクロコンピュータ）５０５に入力する加速度検出部である。装置制御部（マイクロコンピュータ）５０５は、加速度センサ５０６からの入力情報に基づいて、情報処理装置（撮像装置）５００の状態、すなわち落下状態にあるか否かを先に図４のフローチャートを参照して説明した処理シーケンスに従って実行する。

装置制御部（マイクロコンピュータ）５０５が、先に図４のフローチャートを参照して説明した処理シーケンスに従って実行した落下判定処理の結果、情報処理装置（撮像装置）５００が落下状態にあると判定した場合、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５２０のヘッド退避処理、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５２０への電源供給の停止などの緊急処理を実行する。この処理によって、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）５２０のヘッドの損傷は防止される。

しかし、ユーザによるカメラの持ち上げや、振り下ろしにつていては、落下と判定されずヘッド退避処理を行なうことがない。従って、ユーザはヘッド退避に伴う復帰処理の待機を行なうことなく、即座に、撮影、記録を実行することができる。

以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。

なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。

上述したように、本発明の一実施例構成によれば、装置が落下しているか否かの判定処理として、装置が無重力状態になったか否かを判断する第１判断処理と、無重力状態を検知した場合、記憶部に格納済みの加速度履歴情報を用いて、自由落下状態であるか否かの第２判断処理を行う。第２判断処理においては、履歴情報に基づいて過去に大きな力が加わっていたか、また無重力状態に至る速度に基づく落下判定処理を実行し、ユーザが装置を持ち上げたり振り下ろしたりしている状態を識別することを可能とした。本構成によって、例えばＨＤＤ搭載機器において、落下でない場合にヘッドを退避させるといった無駄な処理を行なうことを避けることができ、ユーザは復帰処理時間による作業中断を強いられることがなくなり、作業効率を高めることができる。

本発明の情報処理装置の基本構成例を示す図である。 情報処理装置のメモリに記録される加速度履歴情報データ例について示す図である。 本発明の情報処理装置の制御部としてのマイクロコンピュータの機能構成を示す図である。 本発明の情報処理装置において実行する落下判定処理のシーケンスについて説明するフローチャートを示す図である。 落下判定処理の具体例を説明する図であり、自然落下時の合成値の推移を説明する図である。 落下判定処理の具体例を説明する図であり、装置振り上げ時の合成値の推移を説明する図である。 落下判定処理の具体例を説明する図であり装置振り下ろし時の合成値の推移を説明する図である。 本発明の一実施例に係る情報処理装置のとしての撮像装置の構成例について説明する図である。

符号の説明

１００ 情報処理装置
１０１ マイクロコンピュータ
１０２ メモリ
１０３ ３軸加速度センサ
１２１ 検出値入力部
１２２ 合成値算出部
１２３ 履歴情報記録部
１２４ 落下判定部
５００ 情報処理装置（撮像装置）
５０１ レンズブロック
５０２ 撮像素子
５０３ カメラ信号処理部
５０４ データ記憶部（メモリ）
５０５ マイクロコンピュータ
５０６ 加速度センサ
５２０ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）

Claims (15)

1. 情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部の検出情報に基づく履歴情報を格納する記憶部と、
   前記加速度検出部の検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する制御部と、
   を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記制御部は、
   前記加速度検出部の検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、
   前記第１判断処理において、情報処理装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、情報処理装置に対する過去の加速度検出情報を適用して情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記制御部は、
   前記第２判断処理として、
   情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至る前の期間において、情報処理装置に対して予め定めた閾値以上の力が加わっているか否かの判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定する構成であることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記制御部は、
   前記第２判断処理として、
   情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至るまでの単位時間あたりの加速度変化量に基づく判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定する構成であることを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
5. 前記加速度検出部は、ＸＹＺ直交３軸の加速度を検出する３軸加速度センサであり、
   前記制御部は、前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の計測値に基づいて、合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、該合成値を前記記憶部に格納し、該合成値に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか否かの判定処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の情報処理装置。
6. 前記制御部は、
   前記前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の加速度情報Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの２乗和を合成値（Ｇａｖｇ）として算出する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 撮像装置であり、
   撮像データを格納するハードディスクと、
   撮像装置に発生する加速度を検出する加速度検出部と、
   前記加速度検出部の検出情報に基づく履歴情報を格納する記憶部と、
   前記加速度検出部の検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて撮像装置が落下状態にあるか、撮像装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行し、落下状態にあるとの判定に基づいて、ハードディスクのヘッド退避処理を実行する制御部と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
8. 前記制御部は、
   前記加速度検出部の検出情報に基づいて、撮像装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、
   前記第１判断処理において、撮像装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、撮像装置に対する過去の加速度検出情報を適用して撮像装置が落下状態にあるか、撮像装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行する構成であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出ステップと、
   前記加速度検出ステップにおける検出情報に基づく履歴情報を記憶部に格納する履歴情報格納ステップと、
   前記加速度検出ステップにおける検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態否かの判定処理を実行する落下判定ステップと、
   を有することを特徴とする情報処理方法。
10. 前記落下判定ステップは、
    前記加速度検出ステップの検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態にあるか否かを判断する第１判断処理と、
    前記第１判断処理において、情報処理装置が無重力状態にあると判断した場合に、前記記憶部に格納された履歴情報に基づいて、情報処理装置に対する過去の加速度検出情報を適用して情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する第２判断処理を実行するステップであることを特徴とする請求項９に記載の情報処理方法。
11. 前記落下判定ステップは、
    前記第２判断処理として、
    情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至る前の期間において、情報処理装置に対して予め定めた閾値以上の力が加わっているか否かの判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定するステップであることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理方法。
12. 前記落下判定ステップは、
    前記第２判断処理として、
    情報処理装置が無重力状態に至る直前の期間の加速度検出情報を前記記憶部から取得し、該期間の加速度検出情報に基づいて、情報処理装置が無重力状態に至るまでの単位時間あたりの加速度変化量に基づく判定処理を実行し、該判定結果に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態を判定するステップであることを特徴とする請求項１０に記載の情報処理方法。
13. 前記加速度検出ステップは、ＸＹＺ直交３軸の加速度を検出する３軸加速度センサによる加速度検出ステップであり、
    前記落下判定ステップは、
    前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の計測値に基づいて、合成値（Ｇａｖｇ）を算出し、該合成値に基づいて情報処理装置が落下状態にあるか否かの判定処理を実行するステップであることを特徴とする請求項９乃至１２いずれかに記載の情報処理方法。
14. 前記落下判定ステップは、
    前記前記３軸加速度センサの検出するＸＹＺ各方向の加速度情報Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚの２乗和を合成値（Ｇａｖｇ）として算出する処理を実行することを特徴とする請求項１３に記載の情報処理方法。
15. 情報処理装置において落下判定処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
    情報処理装置に発生する加速度を検出する加速度検出ステップと、
    前記加速度検出ステップにおける検出情報に基づく履歴情報を記憶部に格納する履歴情報格納ステップと、
    前記加速度検出ステップにおける検出情報と、前記記憶部に格納された履歴情報とに基づいて情報処理装置が落下状態にあるか、情報処理装置の振り上げ状態および振り下ろし状態に相当する非落下状態にあるかの状態判定処理を実行する落下判定ステップと、
    を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。

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