特許 6041386 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6041386

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/28 20060101AFI20161128BHJP

   G01C 21/00 20060101ALI20161128BHJP

   G01C 5/06 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G01C21/28

   G01C21/00

   G01C5/06

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-42146(P2013-42146)

(22)【出願日】2013年3月4日

(65)【公開番号】特開2014-169931(P2014-169931A)

(43)【公開日】2014年9月18日

【審査請求日】2016年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142837

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 則彰

(74)【代理人】

【識別番号】100123685

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 信行

(72)【発明者】

【氏名】大海 学

(72)【発明者】

【氏名】内山 武

(72)【発明者】

【氏名】篠原 陽子

【審査官】 柳幸 憲子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２９２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３２６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６７４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６９０５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００３９８２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０９３４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００７２１５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１３０５３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ２１／００−２１／３６，２３／００−２５／００

Ｇ０１Ｃ ５／０６

Ｇ０１Ｐ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向の加速度を測定する水平加速度センサと、
鉛直方向の加速度を測定する鉛直加速度センサと、
外気圧を測定する気圧センサと、
前記水平加速度センサと前記鉛直加速度センサと前記気圧センサの出力信号を取得し、取得した出力信号より現在の位置の推定を行う演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度が予め定めた範囲を超えた場合に、当該超えた時点より所定時間、前記鉛直加速度センサの出力信号に替えて前記気圧センサの出力信号を用いた前記現在の位置の推定を行うことを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記所定時間は、前記演算部により前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度の値に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記演算部は、前記加速度値と、当該加速度値に応じて定められた時間と、を加速度値ごとに予め記憶部に記憶し、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度値に基づいて前記記憶部より時間を抽出し、抽出した時間を前記所定時間に設定することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記演算部には、あらかじめ前記鉛直方向の加速度の上限値と下限値とが設定され、
前記所定時間は、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度が前記上限値と下限値とで構成される数値範囲外の値を示す時間と等しいことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項5】

人工衛星からの信号を受信することで位置を測定するＧＰＳ装置を備え、
前記演算部は、前記ＧＰＳ装置からの信号を取得可能な場合に、前記出力信号とともに当該ＧＰＳ装置からの信号に基づいて現在の位置を測定し、前記ＧＰＳ装置からの信号を取得できない場合に、直前に前記ＧＰＳ装置から取得した信号に基づいて測定した位置を基準位置として、当該基準位置から前記現在の位置までの移動量を前記出力信号に基づいて推定することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器。

【請求項6】

前記気圧センサが大気圧の変動を測定する気圧変動センサであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測位機能をもつ電子機器、特に携帯用の通信機器やパーソナルコンピュータ等の電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータなどでは、機器の現在位置を把握する測位機能を持つものが標準的になってきており、当該測位機能としてＧＰＳ（全地球測位システム）が利用されている。ＧＰＳは人工衛星からの電波を受信することによって自身の位置を知ることができるシステムであり、機器の上空が遮られない限りどこでも機能する。しかし、機器が屋内にある場合や、屋外にあっても上空に遮蔽物がある場合は衛星からの受信ができないため、位置を知ることは難しい。

【0003】

ところで、多くの電子機器には加速度センサが搭載されている。当該加速度センサは、機器の姿勢を知ることで画面表示の向きを調整したり、落下を検知して衝撃に備える動作を行ったりするために使われている。そこで、電子機器では、これらの加速度センサの出力を積分することによって、機器の初期座標からの相対位置を算出することができるので、前述のＧＰＳを用いた測位システムと組み合わせることによって、屋内での測位が可能となる。例えば特許文献１では、携帯電話において、人工衛星からの電波が受信できない場合に、方位センサと加速度センサと角速度センサの出力信号を積分するなどの処理をして、それを直近の人工衛星からの電波によって得られた絶対位置情報と合成することによって、現在の位置を知ることができる機器が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２３３０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、加速度センサを用いて測位を行う方法においては、落下衝撃のような非常に大きな加速度がかかった場合に当該加速度センサが一時的に機能しなくなるために、その機能しない時間内での移動を検出できなくなって正確な測位ができない、という課題があった。具体的には、電子機器は、屋内で用いられＧＰＳが機能しない状況において、壁などに衝突したり、床に落下した場合に、一時的に加速度センサの出力が不安定になってしまうため、それに基づく測位ができずに正確な現在位置が検出できなくなる。

【0006】

本発明はこのような事情に考慮してなされたもので、その目的は、屋内などのＧＰＳが機能しない場所で衝撃を受けた場合であっても正確な測位ができる電子機器を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る電子機器は、水平方向の加速度を測定する水平加速度センサと、鉛直方向の加速度を測定する鉛直加速度センサと、外気圧を測定する気圧センサと、前記水平加速度センサと前記鉛直加速度センサと前記気圧センサの出力信号を取得し、取得した出力信号より現在の位置の推定を行う演算部と、を備え、前記演算部は、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度が予め定めた範囲を超えた場合に、当該超えた時点より所定時間、前記鉛直加速度センサの出力信号に替えて前記気圧センサの出力信号を用いた前記現在の位置の推定を行うことを特徴とする。
本発明に係る電子機器によれば、落下や衝突などの衝撃を受けて鉛直加速度センサの出力信号が信頼できない時間においても、気圧センサの出力信号を利用することによって正確な測位ができる。

【0008】

また、本発明に係る電子機器において、前記所定時間は、前記演算部により前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度の値に基づいて設定されることを特徴とする。
また、本発明に係る電子機器において、前記演算部は、前記加速度値と、当該加速度値に応じて定められた時間と、を加速度値ごとに予め記憶部に記憶し、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度値に基づいて前記記憶部より時間を抽出し、抽出した時間を前記所定時間に設定することを特徴とする。
本発明に係る電子機器によれば、鉛直加速度センサの出力が衝撃等により信頼できない時間のみ気圧センサの出力信号を利用して測位するため、より正確な測位ができる。

【0009】

また、本発明に係る電子機器において、前記演算部には、あらかじめ前記鉛直方向の加速度の上限値と下限値とが設定され、前記所定時間は、前記鉛直加速度センサの測定した前記鉛直方向の加速度が前記上限値と下限値とで構成される数値範囲外の値を示す時間と等しいことを特徴とする。
本発明に係る電子機器によれば、鉛直加速度センサの機能が回復するとすみやかに鉛直加速度センサの出力信号を利用して測位するため、より正確な測位ができる。

【0010】

また、本発明に係る電子機器において、人工衛星からの信号を受信することで位置を測定するＧＰＳ装置を備え、前記演算部は、前記ＧＰＳ装置からの信号を取得可能な場合に、前記出力信号とともに当該ＧＰＳ装置からの信号に基づいて現在の位置を測定し、前記ＧＰＳ装置からの信号を取得できない場合に、直前に前記ＧＰＳ装置から取得した信号に基づいて測定した位置を基準位置として、当該基準位置から前記現在の位置までの移動量を前記出力信号に基づいて推定することを特徴とする。
本発明に係る電子機器によれば、人工衛星からの信号を受信できない場合においてのみ、衝撃直後に気圧センサの出力信号を利用するため、より正確な測位ができる。

【0011】

本発明に係る電子機器は、気圧センサが大気圧の変動を測定する気圧変動センサであることを特徴とする。
本発明に係る電子機器によれば、海抜高度によらず急激な上下方向の変位に対応して鉛直加速度センサに代わって気圧変動センサの出力信号によって測位するため、より正確な測位ができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る電子機器によれば、強い衝撃を受けて一時的に加速度センサの出力信号が信頼できない場合であっても、気圧センサの出力信号を利用することで、常に正確な現在位置の測位ができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る第一実施形態の電子機器のブロック図である。

【図2】第１実施形態に係るセンサ部の出力信号の時間変化を示す図である。

【図3】本発明に係る電子機器が実行する位置推定動作を説明するためのフローチャートである。

【図4】第２実施形態に係るセンサ部の出力信号の時間変化を示す図である。

【図5】第２実施形態に係る演算部の動作フローを示す図である。

【図6】第３実施形態に係るセンサ部の出力信号の時間変化を示す図である。

【図7】第４実施形態に係るセンサ部の出力信号の時間変化を示す図である。

【図8】第５実施形態に係るセンサ部の出力信号の時間変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る電子機器の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電子機器１のブロック図である。電子機器１は、例えば、携帯用の通信機器やパーソナルコンピュータであって、鉛直加速度センサ２と水平加速度センサ３と気圧センサ４を含んで構成されるセンサ部１０と、制御部５と、アンテナ６と、ＧＰＳ受信部７と、演算部８と、で構成される。センサ部１０とアンテナ６を持つＧＰＳ受信部７とは、制御部５に接続される。また、制御部５は演算部８に接続される。

【0015】

鉛直加速度センサ２、水平加速度センサ３は、例えば、静電容量式、ピエゾ抵抗式、等各種の加速度センサからなり、それぞれ電子機器１に作用する鉛直方向、水平方向の加速度を検出し、制御部５に対して検出した加速度の信号を出力する。

【0016】

気圧センサ４は、例えば、静電容量式、振動式、等各種の外気圧を検出可能なセンサからなり、制御部５に対して検出した外気圧の信号を出力する。また、気圧センサ４は、一部に外気と連通する開口を持つキャビティを持ち、その開口を覆うようにカンチレバーが配置され、そのカンチレバーは基部側が開口内壁に固定され先端側が自由になることで先端と開口内壁の隙間が微小な空気ギャップとなっている構造を持つ差圧センサであっても良い。

【0017】

なお、以下の説明において、センサ部１０からの出力信号と表現した場合には、鉛直加速度センサ２，水平加速度センサ３，気圧センサ４の全ての出力信号、又は全てのセンサのうちの（特定されない）何れか一つの出力信号を示唆するものとする。

【0018】

ＧＰＳ受信部７は、アンテナ６を介して人工衛星から発せられるＧＰＳ信号を受信する受信機であり、制御部５に対して受信したＧＰＳ信号を出力する。
制御部５は、例えば、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備えて構成され、電子機器１の各種機能・動作を統括的に制御する。また、制御部５は、センサ部１０からの出力信号と、ＧＰＳ受信部７からのＧＰＳ信号を入力し、それら入力した各種の信号を演算部８に送信する。

【0019】

演算部８は、制御部５より受信した各種の信号に対して次の処理を行う。まず直近に得られたＧＰＳ信号から、直近にＧＰＳ信号が得られたときの時刻と、その時刻における電子機器１の位置をＲＡＭに格納する。ＧＰＳ信号は、複数のＧＰＳ衛星から発信される電波を受信し、それらの衛星の軌道情報と時刻から電子機器１の現在位置を求めた信号である。次に、現在の時刻と上記直近にＧＰＳ信号が得られた時刻との差を求めて、直近にＧＰＳ信号が得られてからの経過時間をＲＡＭに格納する。次に鉛直加速度センサ２からの信号と、水平加速度センサ３からの信号を、上記経過時間に亘って積分する。このとき鉛直加速度センサ２からの信号は、場合によっては気圧センサ４の信号によって置換されるが、これについては後述する。この演算によって得られた電子機器１の位置情報を制御部５に返信する。

【0020】

次いで、当該電子機器１の位置推定動作について図２を用いて説明する。
まず、電子機器１が鉛直方向上向きに衝撃を受けた際の、センサ部１０に備わる鉛直加速度センサ２と気圧センサ４それぞれの出力変化について述べる。ここで、図２は、本実施形態に係るセンサ部１０の出力信号の時間変化を示す図である。図２（ａ）は鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの時間ｔに対する変化の様子を、図２（ｂ）は気圧センサ４の出力である気圧ｐの時間ｔに対する変化の様子をそれぞれ示す。

【0021】

電子機器１は、初期状態（ｔ＝０）において、鉛直加速度ａ１、気圧ｐ１を検出しているものとする。ここで初期状態は静止状態とし、鉛直加速度ａ１を重力加速度とする。そして、時刻ｔ１において電子機器１が鉛直方向上向きに大きな衝撃を受けると、鉛直加速度センサ２の出力信号は大きく変動する。そのため、図２（ａ）に示すように、当該時刻ｔ１〜時刻ｔ２までの間、鉛直加速度センサ２の出力信号は正確な鉛直加速度を示さない。これは、上記衝撃によって極めて短時間に大きな加速度が電子機器１に加わるため、鉛直加速度センサ２が当該加速度の急峻な変化に対応できないためである。他方、図２（ｂ）に示す気圧センサ４は、上記時刻ｔ１〜時刻ｔ２において、電子機器１が鉛直方向に移動したことによる外気圧の変化に基づき、気圧ｐ１から気圧ｐ２への変化を検出する。つまり、気圧センサ４は、電子機器１が大きな衝撃を受けても、当該衝撃によって外気圧そのものが変動するわけではないので、安定して外気圧を示す信号を出力する。

【0022】

次に、上記鉛直加速度センサ２と気圧センサ４それぞれの出力変化に基づく、電子機器１の位置推定動作を図３に基づいて説明する。ここで図３は、演算部８の動作フローを示す。

【0023】

はじめに、制御部５は、センサ部１０及びＧＰＳ受信部７からの出力信号を受信し、演算部８に送信する（ステップＳ１）。すると、演算部８は、ステップＳ１にてＧＰＳ信号を取得できたか否か、つまり、電子機器１が屋外等のＧＰＳ信号を受信できる位置にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、演算部８は、ステップＳ２にて取得できたと判断する場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、当該ＧＰＳ信号に基づく電子機器１の位置推定の演算処理を実行する（ステップＳ３）。

【0024】

一方、演算部８は、ステップＳ２にて取得できなかったと判断する（つまり、電子機器１が屋内等にある）場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、加速度センサ（鉛直加速度センサ２及び水平加速度センサ３）の出力に基づく電子機器１の位置推定の演算処理を実行する（ステップＳ４）。

【0025】

次いで、演算部８は、図２で述べた衝撃に基づく鉛直加速度センサ２の出力信号の変動を検知したか否かを判断する（ステップＳ５）。
そして、演算部８は、ステップＳ５にて出力信号の変動を検知したと判断する場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、鉛直加速度センサ２の出力を破棄するとともに、気圧センサ４の出力に基づく位置推定処理を実行する（ステップＳ６）。具体的には、演算部８は、制御部５を介して受信したＧＰＳ信号によって最も直近に把握した位置情報（すなわち、ステップＳ３にて最後に実行した位置推定処理に基づく位置情報）を基準位置とし、その基準位置からの移動量を、水平加速度センサ３、気圧センサ４からの出力を組み合わせて現在の位置を推定する。

【0026】

次いで、演算部８は、ステップＳ６の処理を開始してから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ７）、経過していないと判断した場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ６以降の処理を繰り返す。一方、演算部８は、ステップＳ７にて経過したと判断した場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、及び、ステップＳ５にて出力信号の変動を検知しなかったと判断する場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、加速度センサの出力に基づく電子機器１の位置推定の演算処理を実行し、本フローを終了する。

【0027】

ここで、上述した演算部８による、電子機器１が衝撃を受けたか否かを判断する手順（図３のステップＳ５）と、気圧センサ４の出力に基づく位置推定処理を実行する時間（所定時間）を設定する手順（図３のステップＳ７）と、について説明する。演算部８は、衝撃時に相当する鉛直加速度の大きさと各鉛直加速度の大きさに応じた時間（所定時間）とを対応付けたルックアップテーブルを、内部に備わるメモリに記憶している。そして、演算部８は、鉛直加速度を取得する都度、当該ルックアップテーブルを参照する。つまり、演算部８は、取得した鉛直加速度がルックアップテーブルに記載の鉛直加速度よりも小さい場合、電子機器１が衝撃を受けていないと判断する（ステップＳ５；Ｎｏ）。一方で、演算部８は、取得した鉛直加速度がルックアップテーブルに存在する場合（予め定めた範囲を超えた場合）、電子機器１が衝撃を受けたと判断し（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、当該鉛直加速度に対応する時間をルックアップテーブルより抽出して、当該時間をステップＳ７に係る所定時間に設定する。なお、所定時間は、上述のように、演算部８が衝撃によって発生した鉛直加速度の大きさに応じてその都度自動的に最適な値をルックアップテーブルより抽出することで、最も適切な時間に設定することも可能であるし、あらかじめユーザが適宜に設定できるようにしておいても良い。

【0028】

このような構成と駆動方法を組み合わせることで本実施形態に係る電子機器１は、屋内などでＧＰＳによる位置推定が不可能な場所で使用され、且つ衝撃を受けて鉛直加速度センサ２の出力が正しい加速度を示さない時間帯においても、気圧センサ４の出力を利用することで高精度での現在位置推定が可能となる。

【0029】

（第２の実施形態）
次いで、本発明の第２の実施形態に係る電子機器について図３から図５を用いて説明する。ここで、第２の実施形態に係る電子機器の構成は、図１に示した第１の実施形態に係る電子機器と同一であるので、説明を省略する。
図４は、第２の実施形態に係るセンサ部１０の出力信号の時間変化を示す図である。図４（ａ）は鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの時間ｔに対する変化の様子を、図４（ｂ）は気圧センサ４の出力である気圧ｐの時間ｔに対する変化の様子をそれぞれ示す。

【0030】

本実施形態に係る電子機器１では、鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの値が位置推定に利用可能な値であるかどうかを演算部８が判定する基準、すなわち図３におけるステップＳ５を実行する基準として、加速度の上限ａｍａｘと下限ａｍｉｎがあらかじめメモリ等に設定される。つまり、通常の駆動時には鉛直加速度センサ２の出力がａｍｉｎからａｍａｘのあいだで推移する一方、電子機器１が衝撃を受けた瞬間、上記出力がａｍｉｎを下回る、あるいはａｍａｘを上回る場合（予め定めた範囲を超えた場合）がある。この場合、その後の鉛直加速度センサ２の出力は、実際に電子機器１が受けている加速度とは無関係な値を示してしまう。そこで、本実施形態に係る電子機器１において、演算部８は、上記図３のステップＳ５にて、上記鉛直加速度センサ２の出力がａｍｉｎからａｍａｘのあいだで推移するか否かの判断を行うものとする。

【0031】

なお、加速度の上限ａｍａｘと下限ａｍｉｎは、電子機器１を製造した時点で設定することも可能であるが、電子機器１を駆動する際に適宜変更できるようにすることも可能である。また、演算部８は、ａｍａｘとａｍｉｎの設定値に関する所定の学習機能を有し、電子機器１の駆動中にａｍａｘとａｍｉｎの値の変更を繰り返すことで、位置推定に利用可能な鉛直加速度の数値範囲を最適化させることも可能である。

【0032】

ここで、図５は電子機器１の駆動中にａｍａｘとａｍｉｎの値の変更を繰り返す場合の演算フローを示す。図３と同一の処理には同一符号を与える。図３との差異は、演算部８が位置推定を行うステップ（Ｓ８）の後で、ａｍａｘとａｍｉｎの値の変更が必要か判断し、必要であれば変更する（ステップＳ９）点である。

【0033】

このような構成と駆動方法を組み合わせることで本実施形態に係る電子機器１においては、第１の実施形態に係る電子機器に比べて一層高精度での位置推定が可能となる。

【0034】

（第３の実施形態）
次いで、本発明の第３の実施形態に係る電子機器について説明する。ここで、第３の実施形態に係る電子機器の構成は、図１に示した第１の実施形態に係る電子機器と同一であるので、説明を省略する。
図６は、第３の実施形態に係るセンサ部１０の出力信号の時間変化を示す図である。図６（ａ）は鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの時間ｔに対する変化の様子を、図６（ｂ）は気圧センサ４の出力である気圧ｐの時間ｔに対する変化の様子をそれぞれ示す。

【0035】

図６に示すように、電子機器１は、初期状態ｔ＝０で第１の実施形態と同じく静止状態にあるものとする。そして、この静止状態の後、時刻ｔ１において電子機器１の自由落下が始まったものとする。ここで、図６（ａ）において、時刻ｔ１以降〜時刻ｔ３では鉛直加速度ａがゼロになり、電子機器１が自由落下状態にあることを示す。

【0036】

そして、電子機器１は、時刻ｔ３において何らかの物体（たとえば床等）に衝突することで鉛直加速度ａが瞬間的に大きな値を持ったものとする。すると、当該時刻ｔ３〜時刻ｔ２（時間帯ｄｔ）までは、鉛直加速度センサ２の出力が正しい加速度を示さなくなる。ただし、この時間帯ｄｔにおいても気圧センサ４は床の外気圧ｐ２を出力し続けているので、演算部８はこの気圧センサ４の出力値を利用することで正しい位置推定ができる。

【0037】

つまり、本実施形態に係る電子機器１において、演算部８は、鉛直加速度センサ２の出力がゼロとなる状態，当該ゼロとなる時間，当該時間経過後の気圧センサ４の出力，を検出することで、電子機器１の自由落下状態，当該自由落下の時間，落下後の気圧，に関する情報を把握ができるため、それらの情報を組み合わせることにより、落下距離を正確に算出することができる。

【0038】

このような構成と駆動方法を組み合わせることにより、電子機器１が自由落下した場合に衝撃に備える動作ができるだけでなく、落下後の位置推定が正確にできる。

【0039】

（第４の実施形態）
次いで、本発明の第４の実施形態に係る電子機器について説明する。ここで、第４の実施形態に係る電子機器の構成は、図１に示した第１の実施形態に係る電子機器と同一であるので、説明を省略する。

【0040】

図７は、第４の実施形態に係るセンサ部１０の出力信号の時間変化を示す図である。図７（ａ）は鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの時間ｔに対する変化の様子を、図７（ｂ）は気圧センサ４の出力である気圧ｐの時間ｔに対する変化の様子をそれぞれ示す。図７に示すように、電子機器１は、初期状態ｔ＝０で第１の実施形態と同じく静止状態にあるものとする。そして、この静止状態の後、時刻ｔ１において電子機器１の自由落下が始まったものとする。図７（ａ）において、時刻ｔ１以降〜時刻ｔ３では鉛直加速度ａがゼロになり、電子機器１が自由落下状態にあることを示す。

【0041】

そして、電子機器１は、時刻ｔ３において何らかの物体（たとえば床等）に衝突することで鉛直加速度ａが瞬間的に大きな値を持ったものとする。すると、当該時刻ｔ３〜時刻ｔ２（時間帯ｄｔ）までは、鉛直加速度センサ２の出力が正しい加速度を示さなくなる。さらに、本実施形態においては、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ３以降に電子機器１が再度の落下を始め、時刻ｔ４までは当該自由落下を継続する。この際、演算部８は、鉛直加速度センサ２が、図７（ｂ）に示すように、衝撃によって正確な鉛直加速度を示さない状態を継続しているため、当該鉛直加速度センサ２の出力から上記再度の落下を検出できずに落下時間も把握できない。他方、図７（ｂ）に示す気圧センサ４の出力は、この再度の落下の間であっても正確に高さ変化に対応した外気圧、すなわち初期位置ではｐ１、最初の落下位置ではｐ２、その後再度の落下位置ではｐ３、からなる有意な値を検出する。そのため、演算部８は、これらｐ１〜ｐ３の値を利用することで、電子機器１が連続的に複数回の落下を行った場合であっても正しい位置推定ができる。

【0042】

このような構成と駆動方法を組み合わせることにより、電子機器１が短時間に繰り返し衝撃受けた場合であっても、衝撃後の位置推定が正確にできる。

【0043】

（第５の実施形態）
次いで、本発明の第５の実施形態に係る電子機器について説明する。ここで、第５の実施形態に係る電子機器の構成は、図１に示した第１の実施形態に係る電子機器と同一であるので、説明を省略する。

【0044】

図８は、第５の実施形態に係るセンサ部１０の出力信号の時間変化を示す図である。図８（ａ）は鉛直加速度センサ２の出力である鉛直加速度ａの時間ｔに対する変化の様子を、図８（ｂ）は気圧センサ４の出力である気圧ｐの時間ｔに対する変化の様子をそれぞれ示す。図８に示すように、電子機器１は、初期状態ｔ＝０で第１の実施形態と同じく静止状態にあるものとする。そして、この静止状態の後、時刻ｔ１において電子機器１の自由落下が始まったものとする。図８（ａ）において、時刻ｔ１以降〜時刻ｔ３では鉛直加速度ａがゼロになり、電子機器１が自由落下状態にあることを示す。

【0045】

そして、電子機器１は、時刻ｔ３において何らかの物体（たとえば床等）に衝突することで鉛直加速度ａが瞬間的に大きな値を持ったものとする。すると、当該時刻ｔ３〜時刻ｔ２（時間帯ｄｔ）までは、鉛直加速度センサ２の出力が正しい加速度を示さなくなる。さらに、第４実施形態（図７）と同様に、時刻ｔ３以降に電子機器１が再度の落下を始め、時刻ｔ４までは当該自由落下を継続する。

【0046】

さらに、本実施形態においては、電子機器１は、時刻ｔ４以降において、例えば、摩擦のある斜面を滑り落ちる場合などによって等速落下状態になるものと仮定する。ただし、図８（ａ）に示すように、電子機器１が等速落下を開始した時刻ｔ４において、鉛直加速度センサ２の出力が上記衝突の影響によってまだ正しい加速度を示さない状態にあるため、演算部８は電子機器１が等速落下していることを検出できない。鉛直加速度センサ２の出力が再び正しい加速度を示し始めるｔ２では初期状態と同じ出力を与えるが、電子機器１は落下し続けている。そのため、演算部８は、鉛直加速度センサ２の出力のみで位置推定処理を行うと、時間の経過とともに正しい位置からのずれ量が増加してしまう。他方、図８（ｂ）に示す気圧センサ４の出力は、自由落下や衝撃にも関わらず高さ変化に対応した外気圧、すなわち初期位置ではｐ１、最初の落下位置ではｐ２、その後再度の落下位置ではｐ３、更にはその後の等速落下状態においても正しい高さに対応した値を示す。そのため、演算部８は、電子機器１が衝撃を受けた後に等速移動状態になった場合、これらの気圧センサ４の出力値を利用することで正しい位置推定ができる。

【0047】

このような構成と駆動方法を組み合わせることにより、電子機器１が衝撃を受けた後に等速移動状態になった場合であっても、位置推定が正確にできる。

【符号の説明】

【0048】

１ 電子機器
２ 鉛直加速度センサ
３ 水平加速度センサ
４ 気圧センサ
５ 制御部
６ アンテナ
７ ＧＰＳ受信部（ＧＰＳ装置）
８ 演算部
１０ センサ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】