JP2023066278A - 回転検出装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】回転体のより正確な回転角度を検出できる回転検出装置等を提供する。【解決手段】実施形態に係る回転検出装置は、回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含み、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出するための処理をするように構成される。【選択図】図９

Description

本発明は、回転運動する回転体の回転角度を検出するための回転検出装置、方法及びプログラムに関する。

開き戸等、軸の回りを回転する回転体に取り付けられ、加速度センサにより検出された加速度と、加速度センサから回転体の回転軸を与える蝶番までの距離とに基づいて、回転体の回転角度を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１は、このように加速度センサを用いて回転体の回転角度を検出する装置を開示する。しかし、このような装置では、加速度センサを用いることにより回転体の正確な回転角度を検出することができないことがある。

特表２０１６－５３４３３１号公報

本実施形態は、上述した背景からなされたものであり、回転体のより正確な回転角度を検出できる回転検出装置等を提供することを目的とする。

上記に記載された課題を解決するために、実施形態にかかる回転検出装置は、回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含み、前記少なくとも一つのプロセッサは、前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出するための処理をするように構成される。

また、実施形態にかかる方法は、回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含むコンピュータにおいて、前記少なくとも一つのプロセッサが所定の指示命令を実行することによりなされる方法であって、前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出する段階を含む。

また、実施形態にかかるプログラムは、回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含むコンピュータを、前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出する処理を行うように構成されたプロセッサとして機能させる。

本実施形態によれば、回転体のより正確な回転角度を検出できる回転検出装置等を提供できる。

図１は、実施形態に係る回転検出装置１００を含むシステム１の構成を例示する図である。 図２Ａは、図１に示した回転検出装置１００の構成の例を示すブロック図である。 図２Ｂは、図１に示した外部装置２００において情報処理に関する部分の構成の例を示すブロック図である。 図３Ａは、回転体２０に取り付けられた回転検出装置１００を例示する第１の図である。 図３Ｂは、回転体２０に取り付けられた回転検出装置１００を例示する第２の図である。 図４Ａは、閉状態において正常な位置にあった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となり正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第１の図である。 図４Ｂは、閉状態において正常な位置にあった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となり正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第２の図である。 図４Ｃは、閉状態において正常な位置にあった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となり正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第３の図である。 回転体２０が図４Ａ～図４Ｃに示したように動く場合に回転検出装置１００により検出される回転体２０の回転角度ωを例示する第１の図である。 図６Ａは、閉状態において正常な位置になかった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となってから正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第１の図である。 図６Ｂは、閉状態において正常な位置になかった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となってから正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第２の図である。 図６Ｃは、閉状態において正常な位置になかった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となってから正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第３の図である。 図７は、回転体２０が図６Ａ～図６Ｃに示したように動く場合に回転検出装置１００により検出される回転体２０の回転角度ωを例示する図である。 図８は、図２Ａに示した回転検出装置１００による回転体２０の開状態及び閉状態の検出に用いられるベクトル２２５，２２６を例示する図である。 図９は、図２Ａに示した回転検出装置１００の処理フローを示す図である。 図１０Ａは、住宅等の出入り口の扉３の鍵に取り付けられたオートロック装置４を示す第１の図である。 図１０Ｂは、住宅等の出入り口の扉３の鍵に取り付けられたオートロック装置４を示す第２の図である。 図１１は、図１０Ａ及び図１０Ａに示したオートロック装置４の本体ケース４０に収容されるオートロック制御装置５の構成の例を示すブロック図である。 図１２は、図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１１に示したオートロック制御装置５の処理フローを示す図である。

［第１の実施形態］
添付図面を参照して本開示の第１の実施形態を説明する。なお、図面における共通する構成要素及び処理には同一の参照符号が付されている。また、以下、住居の壁面に出入り口として設けられた開口部、家庭用冷蔵庫の開口部、及びノートＰＣのキーボードの部分等、扉により開閉されたり、蓋により覆われたり露わにされたりする部分は、開口部と総称されることがある。また、以下、これらのような扉及び蓋のように、回転軸の廻りを回転する物体は、回転体と総称される。なお、回転体の回転軸は必ずしも１つである必要はなく、複数の軸の周囲を回転する物体も回転体に含まれる。また、回転の角速度は、回転角速度と記載され、回転の角度は回転角度と記載される。

また、ｎは正の整数であり、ｉは１～ｎの整数である。また、開口部が開かれている状態にあること、及び回転体が開口部を閉じた状態にあることの両方が開状態と総称される。また、開口部が閉じられている状態にあること、及び回転体が開口部を閉じている状態にあることの両方が閉状態と総称される。また、以下の記載においては、以下と未満との間、及び以上とより大きいとの間に実質的な差異はない。

１．本開示に係るシステムの概要
例えば、住居、自動車、及び動物の飼育室の出入口等、人が出入りする開口部は、一般に、床に対して垂直な軸の廻りを回転する開き戸式の扉により開閉される。また、例えば、家庭用の横開き式の冷蔵庫、及び横開き式の電子レンジ等の家電装置の開口部も、床に対して垂直な軸の廻りを回転する開き戸式の扉により開閉される。

一方、例えば、複写機の上面に配置された原稿ガラス（プラテンガラス）等の部分は、床に対して水平な軸を回転する蓋又は自動原稿送り装置（ＡＤＦ）により覆われたり露わにされたりする。また、例えば、ノートＰＣのキーボード部分も、閉じられたときにキーボード部分に対向する面にディスプレイが配置され、床に対して水平な軸を回転する蓋により開閉される。以上述べたように、様々な物体の開口部等は、軸の廻りを回転する扉及び蓋等の回転体により開閉される。なお、ここでは床に対して水平な軸の廻りを回転すると記載したが当然にこれのみには限定されない。例えば、当該軸は、床面に対して水平以外のねじれた位置にあってもよい。

住居の出入り口を開閉する扉、動物の飼育室の出入り口を開閉する扉、及び冷蔵庫の開口部を開閉する扉等が、使用者の意に反して開いたままになると、窃盗、動物の逃走及び冷蔵物の腐敗等の様々な不具合が起きる。従って、これらのような開口部が、扉等の回転体により閉じられて閉状態になっているか、閉じられずに開状態になっているかを検出することは、非常に重要である。以下に説明する実施の形態にかかる回転検出装置１００は、開口部が回転体により閉じられて閉状態になっているか、閉じられずに開状態になっているかを、回転体の角度に基づいて正確に検出できるように構成されている。

２．システム１の構成
図１は、実施形態に係る回転検出装置１００を含むシステム１の構成を例示する図である。図１に示すように、システム１は、回転検出装置１００と、外部装置２００とを含む。例えば、外部装置２００は、家電装置、監視カメラ（防犯カメラ）、回転体２０が配置された施設等を管理する管理者の管理者端末装置、回転体２０を使用する使用者の使用者端末装置、回転体２０としてのドアを含む車両、回転体２０としての蓋を含む収容容器、及び回転検出装置１００を利用して回転体２０に取り付けられた鍵の施錠及び開錠（施開錠）を制御する施開錠制御装置又はそれらの組み合わせを含む。

回転検出装置１００と、家電装置と、管理者端末装置、使用者端末装置、及び施開錠制御装置等とは、インターネット等の有線通信回線及び無線通信回線を含むネットワークを介して、相互に情報の送受信が可能に接続されて構成されてもよい。なお、以下、家電装置、管理者端末装置、使用者端末装置及び施開錠制御装置は、外部装置２００と総称されることがある。なお、回転検出装置１００と外部装置２００とは、一体に構成されてもよく、あるいは、別体として構成されてもよい。

３．回転検出装置１００の構成
図２Ａは、図１に示した実施形態に係る回転検出装置１００の構成の例を示すブロック図である。なお、回転検出装置１００は、図２Ａに示す構成要素の全てを備える必要はなく、一部を省略した構成をとることも可能であるし、他の構成要素を加えることも可能である。

図２Ａに示すように、回転検出装置１００は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び不揮発性メモリ、ＨＤＤ等を含むメモリ１１１、ＣＰＵ等から構成されるプロセッサ１１２、通信インターフェイス（通信ＩＦ）１１４、及び角速度センサ１１５を含む。そして、これらの各構成要素は制御ライン及びデータラインを介して互いに電気的に接続される。なお、メモリ１１１は、通信インターフェイス１１４等を介して接続されたデータベースや外部記憶装置等も含みうる。つまり、回転検出装置１００は、メモリ１１１、プロセッサ１１２及び通信インターフェイス１１４の他に、角速度センサ１１５を備えたコンピュータである。

メモリ１１１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ、ＨＤＤを含み、記憶部として機能する。当該メモリ１１１は、本開示に係るアプリケーションやＯＳを実行するための指示命令をプログラムとして記憶する。このようなプログラムは、プロセッサ１１２によって、記録媒体、又はネットワークから通信インターフェイス１１４を介してメモリ１１１にロードされて実行される。

また、本開示においては、メモリ１１１（特にＲＡＭ）は、上記プログラムがプロセッサ１１２によって実行される間、データの書き込み及び読み込みを実行するために一時的に用いられる。

また、本開示においては、メモリ１１１は、角速度センサ１１５に基づいて回転体２０に対して回転操作がされる前の回転体２０の第１角度と、回転操作がされた後の回転体２０の第２角度とを算出し、第１角度と、第２角度と、あらかじめ決められた閾値とに基づいて回転体２０が開状態にあると検出する処理を行うように構成されたプロセッサとして機能させるプログラムを記憶する。

プロセッサ１１２は、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ：マイコン）から構成され、メモリ１１１に記憶された各種プログラムに基づいて、接続された他の構成要素を制御するための制御部として機能する。なお、プロセッサ１１２は、単一のＣＰＵで構成されても、複数のＣＰＵで構成されてもよい。

また、本開示においては、プロセッサ１１２は、角速度センサ１１５に基づいて回転体２０に対して回転操作がされる前の回転体２０の第１角度と、回転操作がされた後の回転体２０の第２角度とを算出し、第１角度と、第２角度と、あらかじめ決められた閾値とに基づいて回転体２０が開状態にあると検出する処理を行うためのプログラムを実行する。

通信インターフェイス１１４は、例えば、ＰＣ及びサーバ装置（不図示）等と、回転検出装置１００において用いられるプログラム、各種情報等を送受信するために、変調や復調等の処理を行う通信部として機能する。通信インターフェイス１１４は、上記の無線通信方式や公知の有線通信方式にしたがって、ＰＣ及びサーバ装置等と通信する。本開示においては、回転検出装置１００は、通信インターフェイス１１４を介して、ＰＣ又はサーバ装置等に、開口部が閉状態にあるか開かれた開状態にあるか等の情報を送信する。

また、通信インターフェイス１１４は、ネットワークを介して接続された外部装置２００との通信を行う。また、通信インターフェイス１１４を介した外部装置との通信は、回転検出装置１００が取り付けられた住居等の施設に配置され、回転検出装置１００による扉等の回転体２０の閉状態又は開状態の検出に応じて制御される家電装置への制御信号の送信及び家電装置からの信号の受信を含む。また、外部装置との通信は、扉等の回転体が設置された住居等の施設を管理する管理者の管理者端末装置との間の情報の送受信を含む。また、外部装置との通信は、扉等の回転体２０を手動で操作し、回転させる使用者の使用者端末装置との間の情報の送受信を含む。また、外部装置との通信は、回転検出装置１００を利用した回転体２０の鍵の施開錠を制御する施開錠制御装置との間の情報の送受信を含む。

角速度センサ１１５は、回転運動する回転体２０に取り付けられて回転体２０の角速度を検出するための検出部として機能する。このような角速度センサ１１５は、例えばジャイロセンサである。角速度センサ１１５には、互いに直交する３つの軸Ｘ_ａｓ，Ｙ_ａｓ，Ｚ_ａｓがあらかじめ設定されている。角速度センサ１１５は、プロセッサ１１２の制御により停止状態から起動して動作状態となって、電力を消費して回転検出装置１００の回転角速度θを検出してプロセッサ１１２に出力する。また、角速度センサ１１５は、プロセッサ１１２の制御により回転検出装置１００の回転角速度θの検出を停止し、電力を消費しない停止状態となる。

４．外部装置２００の構成
図２Ｂは、図１に示した外部装置２００において情報処理に関する部分の構成の例を示すブロック図である。なお、外部装置２００は、図２Ａに示す構成要素の全てを備える必要はなく、一部を省略した構成をとることも可能であるし、他の構成要素を加えることも可能である。また、以下、「外部装置２００において情報処理に関する部分」は、「外部装置２００」と略記される。

図２Ｂによると、外部装置２００は、メモリ２１１、プロセッサ２１２、ディスプレイ２１３、通信処理回路２１５及びアンテナを含む通信インターフェイス２１４、タッチパネル２１７及びハードキー２１８等を含む入力インターフェイス２１６を含む。そして、これらの各構成要素が制御ライン及びデータラインを介して互いに電気的に接続される。なお、タッチパネル２１７及びハードキー２１８は、外部装置２００の外部に設置され、入力インターフェイス２１６を介して接続されるようなものであってもよいし、外部装置２００内に含まれ入力インターフェイス２１６を介して接続されるものであってもよい。

プロセッサ２１２は、ＣＰＵ及びその周辺回路から構成され、メモリ２１１に記憶された各種プログラムに基づいて、接続された他の構成要素を制御する制御部として機能するための処理を行う。具体的には、プロセッサ２１２は、回転検出装置１００から受信した信号を処理するプログラムやＯＳを実行するためのプログラムをメモリ２１１から読み出して実行する。本実施形態においては、プロセッサ２１２は、回転検出装置１００から回転体２０が開状態にあるか閉状態にあるかを示す信号を、通信インターフェイス２１４を介して受信するための処理を行う。また、プロセッサ２１２は、回転体２０が開状態にあるか閉状態にあるかをディスプレイ２１３への画像表示及びディスプレイ２１３内蔵のスピーカからの音声出力により外部装置２００の使用者に通知する。

また、プロセッサ２１２は、使用者がタッチパネル２１７及びハードキー２１８に対して行った操作を、入力インターフェイス２１６を介して受け、受けた操作を示す情報を、通信インターフェイス２１４を介して回転検出装置１００に送信する処理等をさらに行う。なお、プロセッサ２１２は、単一のＣＰＵで構成されてもよいが、複数のＣＰＵで構成されてもよい。また、プロセッサ２１２は、画像処理に特化したＧＰＵ等、他の種類のプロセッサを適宜、組み合わせることにより構成されてもよい。

メモリ２１１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、ＨＤＤ等から構成され、記憶部として機能する。ＲＯＭは、本実施形態に係るアプリケーションやＯＳを実行するための指示命令をプログラムとして記憶する。ＲＡＭは、ＲＯＭに記憶されたプログラムがプロセッサ２１２により処理されている間、データの書き込み及び読み込みをするために用いられるメモリである。不揮発性メモリは、当該プログラムの実行によってデータの書き込み及び読み込みが実行されるメモリであって、ここに書き込まれたデータは、当該プログラムの実行が終了した後でも保存される。

本実施形態においては、メモリ２１１には、回転検出装置１００から回転体２０が開状態にあるか閉状態にあるかを示す信号を、通信インターフェイス２１４を介して受信するための処理のためのプログラム、及び、回転体２０が開状態にあるか閉状態にあるかをディスプレイ２１３への画像表示及びディスプレイ２１３内蔵のスピーカからの音声出力により外部装置２００の使用者に通知する処理を行うプログラム等が記憶される。なお、メモリ２１１として特に図示はしていないが、入力インターフェイス２１６を介して取り外し可能な記憶媒体やデータベース等と接続されていてもよい。

通信インターフェイス２１４は、通信処理回路２１５及びアンテナを介して、遠隔に設置された回転検出装置１００及び外部装置２００以外の他の外部装置との間で情報の送受信をする通信部として機能する。通信処理回路２１５は、本実施形態に係る情報の処理を実行するためのプログラム、及び外部装置２００との間で回転体２０の開状態又は閉状態を示す情報等を送受信するための処理をする。

通信処理回路２１５は、ＬＴＥ方式に代表されるような広帯域の無線通信方式に基づいて処理されるが、ＩＥＥＥ８０２．１１に代表されるような無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような狭帯域の無線通信に関する方式に基づいて処理することも可能である。また、無線通信に代えて、または加えて、有線通信を用いることも可能である。

入力インターフェイス２１６は、タッチパネル２１７及びハードキー２１８と有線又は無線によって接続され、各種情報の入出力を行う入出力部として機能する入力インターフェイス２１６の例としては、シリアルポート、パラレルポート、ＵＳＢなど、様々な方式が挙げられる。また、無線（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））で接続するような場合には、通信インターフェイス２１４とその機能を兼用することも可能である。

入力インターフェイス２１６を介して、外部装置２００にはタッチパネル１１７及びハードキー２１８等の各構成要素が接続される。なお、外部装置２００には、これらの構成要素を含む場合もあれば、これらの構成要素を含まない場合もある。

タッチパネル２１７は、例えばディスプレイ２１３を被覆するように配置され、ディスプレイ２１３が表示する画像データに対応する位置座標の情報をプロセッサ２１２に出力する。タッチパネル方式としては、抵抗膜方式、静電容量結合方式、超音波表面弾性波方式など、公知の方式を利用することができる。本実施形態においては、タッチパネル２１７は、指示体によりディスプレイ２１３に表示された各アイコン等に対するスワイプ操作やタップ操作を検出する。そして、検出されたタップ操作に応じて移動の速さに関連する入力がなされていることが検出される。なお、本実施形態では外部装置２００に備えられる入力インターフェイス２１６を用いたが、プロセッサ２１２等を備える本体に無線又は有線で接続された入力インターフェイス２１６を用いることも可能である。

ハードキー２１８は、機械的なスイッチ及びボタン等を含み、外部装置２００の使用者の操作を受け入れてプロセッサ２１２に出力する。

ディスプレイ２１３は、スピーカを内蔵し、プロセッサ２１２の指示に応じて、メモリ２１１に記憶された画像情報、及び回転検出装置１００から受信した回転体２０の開状態又は閉状態を表示する表示部として機能する。ディスプレイ２１３は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイから構成される。

５．回転体２０の開状態及び閉状態を検出する方法
図３Ａ及び図３Ｂは、家屋及び家電装置等の扉、ノートＰＣの蓋等の回転体２０に取り付けられた回転検出装置１００を例示する第１及び第２の図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂには長方形で薄い形状の回転体２０が例示されており、回転体２０の長方形の面の短辺に平行な方向はＸ方向とされ、回転体２０の長方形の面の長辺に平行な方向はＺ方向とされ、Ｘ方向及びＺ方向の両方に直交する方向はＹ方向とされている。

つまり、回転体２０に対して、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標系が定義されうる。図３Ｂに示すように、回転体２０には、Ｚ軸に平行な回転軸を有する蝶番２２が取り付けられており、回転体２０は、蝶番２２の軸の廻りを回転しうる。なお、回転体２０が家屋の出入り口の扉であるときには、蝶番２２は、この出入り口に扉を固定し、使用者が手動で扉を押す回転操作がなされると、扉をその軸の廻りで回転させる。

次に、角速度センサ１１５が検出した回転角速度θから、回転角度ω及びその大きさ｜ω｜を計算する方法を説明する。なお、以下、プロセッサ１１２が角速度センサ１１５を制御して、Δｔの時間間隔ごとに、時間ｔ_０～ｔ_ｉ－１，ｔ_ｉ～ｔ_ｎの間、回転体２０の回転角速度θを検出する場合が具体例とされる。なお、例えば、Δｔは５０ｍｓであり、ｔ_０～ｔ_ｎの間の時間Ｔは１０秒である。

角速度センサ１１５が時間ｔ_０からΔｔ×ｉの時間が経過した時間ｔ_ｉにおいて検出した角速度θ_ｉは、軸Ｘ_ａｓ，Ｙ_ａｓ，Ｚ_ａｓそれぞれの廻りの成分θ_ｉＸ，θ_ｉＹ，θ_ｉＺを含む。従って、角速度センサ１１５が時間ｔ_ｉで検出した角速度θ_ｉは、ベクトルを用いて、θ_ｉ＝（θ_ｉＸ，θ_ｉＹ，θ_ｉＺ）と表されうる。同様に、時間ｔ_ｉにおける回転体２０の回転角度ω_ｉもまた、軸Ｘ_ａｓ，Ｙ_ａｓ，Ｚ_ａｓそれぞれの廻りの成分ω_ｉＸ，ω_ｉＹ，ω_ｉＺを含むので、ベクトルを用いて、ω_ｉ＝（ω_ｉＸ，ω_ｉＹ，ω_ｉＺ）と表されうる。

上述したように、図３Ａ及び図３Ｂには互いに直行するＸ，Ｙ，Ｚ座標軸が示されている。しかしながら、このＸ，Ｙ，Ｚ座標軸の方向と、上述した回転検出装置１００の角速度センサ１１５に設定されたＸ_ａｓ，Ｙ_ａｓ，Ｚ_ａｓ軸の方向とは無関係であり、通常、一致しない。従って、回転体２０がＺ軸の廻りを回転するときであっても、時間ｔ_ｉにおいて角速度センサ１１５が検出する角速度θ_ｉは、Ｚ_ａｓ軸の廻りの角速度の成分θ_ｉＺだけでなく、成分θ_ｉＸ，θ_ｉＹ，θ_ｉＺの全てを含みうる。

この場合、回転体２０の角速度の検出の開始後、時間ｔ_ｉにおける回転体２０の回転角度ω_ｉの値は、時間ｔ_ｉ－１における回転体２０の回転角度ω_ｉ－１に、時間ｔ_ｉにおいて検出された角速度θ_ｉに時間間隔Δｔを乗算した値を加算した値ω_ｉ－１＋Δｔ×θ_ｉで表されうる。つまり、ω_ｉ＝ω_ｉ－１＋Δｔ×θ_ｉであり、従って、この値ω_ｉは、回転体２０の回転角速度θの時間ｔ_０～ｔ_ｉにおける時間積分値にほぼ等しい。

時間ｔ_ｉにおける回転体２０の回転角度ω_ｉのＸ_ａｓ軸の廻りの成分ω_ｉＸは、時間ｔ_ｉ－１における回転体２０の回転角度ω_ｉ－１の成分ω_ｉ－１Ｘに、時間間隔Δｔと時間_ｉにおいて検出された角速度θ_ｉの成分θ_ｉｘとの乗算値Δｔ×θ_ｉｘを加えた値である。つまり、ω_ｉＸ＝ω_ｉ－１Ｘ＋Δｔ×θ_ｉｘであり、この値ω_ｉＸは、時間ｔ_０～ｔ_ｉの間の回転体２０の回転角速度θのＸ_ａｓ軸の廻りの成分θ_ｘの時間積分値にほぼ等しい。

同様に、時間ｔ_ｉにおける回転体２０の回転角度ω_ｉのＹ_ａｓ軸の廻りの成分ω_ｉＹは、時間ｔ_ｉ－１における回転体２０の回転角度ω_ｉ－１の成分ω_ｉ－１Ｙに、時間間隔Δｔと時間_ｉにおいて検出された角速度θ_ｉの成分θ_ｉＹとの乗算値Δｔ×θ_ｉｘを加えた値である。つまり、ω_ｉＹ＝ω_ｉ－１Ｙ＋Δｔ×θ_ｉＹであり、この値ω_ｉＹは、時間ｔ_０～ｔ_ｉの間の回転体２０の回転角速度θのＹ_ａｓ軸の廻りの成分θ_Ｙの時間積分値にほぼ等しい。

また、同様に、時間ｔ_ｉにおける回転体２０のＺ_ａｓ軸の廻りの回転角度ω_ｉの成分ω_ｉＺは、時間ｔ_ｉ－１における回転体２０の回転角度ω_ｉ－１の成分ω_ｉ－１Ｚに、時間間隔Δｔと時間_ｉにおいて検出された角速度θ_ｉの成分θ_ｉＺとの乗算値Δｔ×θ_ｉｘを加えた値である。つまり、ω_ｉＺ＝ω_ｉ－１Ｚ＋Δｔ×θ_ｉＺであり、この値ω_ｉＺは、時間ｔ_０～ｔ_ｉの間の回転体２０の回転角速度θのＺ_ａｓ軸の廻りの成分θ_Ｚの時間積分値にほぼ等しい。

また、時間ｔ_ｉにおける回転体２０の回転角度ω_ｉの大きさ｜ω_ｉ｜は、ベクトル（ω_ｉＸ，ω_ｉＹ，ω_ｉＺ）のノルムで、つまり、｜ω_ｉ｜＝（ω_ｉＸ ^２，ω_ｉＹ ^２，ω_ｉＺ ^２）^１／２である。以上説明したように、角速度センサ１１５が回転体２０の時間ｔ_ｉにおける回転角速度θ_ｉを検出するたびに、プロセッサ１１２は、回転体２０の時間ｔ_ｉにおける回転角度ω_ｉの大きさ｜ω_ｉ｜を計算できる。

図４Ａ～図４Ｃは、閉状態において正常な位置にあった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となり、その後、正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する第１～第３の図である。図５は、回転体２０が図４Ａ～図４Ｃに示したように動く場合に回転検出装置１００により検出される回転体２０の回転角度ωを例示する図である。なお、図示の都合上、図５などにおいては、回転体２０の回転角度ωのうち、Ｚ_ａｓ軸の廻りの回転角度のみが示され、Ｘ_ａｓ軸及びＹ_ａｓ軸の廻りの回転角度は省略されている。図４Ａに示すように正常な位置にあった回転体２０が、回転操作により図４Ｂに示す位置まで回転し、さらに回転操作により図４Ｃに示すように正常な位置に戻される場合を説明する。

この場合には、図５に示すように、回転体２０の回転角度ωは、図４Ａに示した時間ｔ_０における状態における回転角度の原点ω_oから、点線２２０の上を移動し、あらかじめ設定された閾値２２７の範囲を超えると、回転体２０が開状態にあると判定される。さらに、回転体２０は、図４Ｂに示した回転体２０が最も大きく開いた状態における回転角度ω_ａに達する。図４Ｂに示した状態から回転操作が行われて回転体２０が閉じられ、図４Ｃに示すように正常な位置に戻されると、回転体２０の回転角度ωは、点線２２１の上を移動し、原点ω_ｏから正常な範囲を与える閾値２２８の範囲に含まれる回転角度ω_ｂに至る。

回転体２０が開状態から正常な位置に戻される場合であっても、回転角度ω_ｂが原点ω_０と重なるとは限らず、誤差が生じる理由は、角速度センサ１１５に誤差があったり、角速度センサ１１５が角速度θを検出する際に外乱及びノイズを受けたり、回転角度の大きさ｜ω｜の計算において誤差が生じたりするからである。図５に示したように、回転体２０の回転角度の大きさ｜ω｜が閾値２２７を超えると、回転検出装置１００は、回転体２０が開状態にあることを検出できる。また、回転体２０の回転角度の大きさ｜ω｜が閾値２２８以下の範囲内になると、回転検出装置１００は、回転体２０が閉状態にあることを検出できる。

図６Ａ～図６Ｃは、閉状態において正常な位置になかった回転体２０が回転操作に応じて回転して開状態となってから正常な位置に戻されて閉状態になるまでの動きを例示する図である。図７は、回転体２０が図６Ａ～図６Ｃに示したように動く場合に回転検出装置１００により検出される回転体２０の回転角度ωを例示する図である。図６Ａに実線で示すように、使用者が適切に回転体２０を閉状態にしなかった等の理由により、回転体２０が閉状態において点線で示すような正常な位置にならないことがある。この位置から、回転体２０が回転操作により図６Ｂに実線で示す位置まで回転して開状態となり、さらに回転操作により図６Ｃに実線で示すように正常な位置に戻される場合を説明する。

この場合には、図７に示すように、回転体２０の回転角度ωは、図６Ａに実線で示した状態における回転角度の原点ω_０（第１角度）から、点線２２２の上を移動し、閾値２２７の範囲を超えると、回転体２０が開状態にあると判定されうる。さらに、回転体２０は、図６Ｂに実線で示した回転体２０が最も大きく開いた状態における回転角度ω_ｃに達する。図６Ｂに実線で示した状態から回転操作が行われて回転体２０が閉じられ、図６Ｃに実線で示した正常な位置に戻されると、回転体２０の回転角度ωは、点線２２３の上を移動し、閾値２２８が与える範囲を通過せずに、原点ω_ｏから閾値２２８が与える範囲外の回転角度ω_ｄに至り、オフセット２２４が生じてしまうことがある。

オフセット２２４が生じる理由は、図６Ｃに実線で示すように、回転体２０が正常な位置に戻ったにもかかわらず、図６Ａに実線で示したように、回転体２０が回転操作を受ける前に正常な位置になかったからである。このような場合には、回転検出装置１００は、図６Ｃに点線で示すように、あたかも回転体２０が正常な位置を超えて回転したかのように、回転体２０の回転角度ωを計算してしまう。従って、このまま何らの対策も行わなければ、回転体２０が実際には閉状態において正常な位置にあるにもかかわらず、回転体２０の回転角度ωが、閾値２２８が与える範囲内とならない。従って、このような場合には、回転検出装置１００は、閾値２２８だけを用いて、回転体２０が閉状態となったことを検出できない。

図８は、図２Ａに示した回転検出装置１００による回転体２０の開状態及び閉状態の検出に用いられるベクトル２２５，２２６を例示する図である。このような不具合を解消するために、まず、回転検出装置１００は、回転体２０の回転角度ωが閾値２２７を超えたときの回転角度ω_ｏｐ（第２角度）のベクトル２２５（＝（ω_ｏｐＸ，ω_ｏｐＹ，ω_ｏｐＺ）；ω_ｏｐ）を記憶する。さらに、回転体２０の回転が終わったと判断できるタイミングで、回転検出装置１００は、回転体２０の回転の原点ω_ｏから回転角度ω_ｄ（＝（ω_ｄＸ，ω_ｄＹ，ω_ｄＺ））までのベクトル２２６（＝（ω_ｄＸ－ω_ｏＸ，ω_ｄＹ－ω_ｏＹ，ω_ｄＺ－ω_ｏＺ））を計算する。

さらに、回転検出装置１００は、ベクトル２２５とベクトル２２６の内積（＝（ω_ｏｐＸ，×（ω_ｄＸ－ω_ｏＸ），ω_ｏｐＹ×（ω_ｄＹ－ω_ｏＹ），ω_ｏｐＺ×（ω_ｄＺ－ω_ｏＺ）））を計算する。この内積が負値であるとき、つまり、ベクトル２２５とベクトル２２６の方向の差が９０°～２７０°の範囲内であるときにも、回転検出装置１００は、回転体２０が閉状態に至ったことを検出する。例えば、回転体２０が、扉及びノートＰＣの蓋のように、９０°以上、回転する可能性があるときには、このように回転体２０の閉状態を検出することは、特に有効である。なお、図５、図７及び図８においては、閾値２２７と閾値２２８とが異なる場合を例示したが、これらの閾値は同じであってよい。また、閾値２２８は、その大きさが閾値２２７を超えない範囲で最適化されうる。

このように、ベクトル２２６の大きさと、ベクトル２２５及びベクトル２２６の内積値とを併用して回転体２０の閉状態を検出できる。内積値を利用すると、回転体２０が正常位置から開閉されなかったときでも、回転体２０が開状態から閉状態になったことを確実に検出できる。また、閉状態の検出に内積値を利用することにより、回転検出装置１００は、回転体２０が回転を開始したタイミングの正確な情報なしに、回転体２０が閉状態になったことを検出できる。同様に、回転検出装置１００によれば、回転体２０の開状態及び閉状態の回転角度があらかじめ分かっていなくても、回転体２０が開状態にあるか、閉状態にあるかを検出できる。

６．回転検出装置１００の処理
以下、図９を参照して回転検出装置１００の処理Ｓ１０を説明する。図９は、図２Ａに示した回転検出装置１００の処理フローを示す図である。図９に示すステップＳ１００において、回転検出装置１００は、角速度センサ１１５を起動し、回転体２０が開状態にあるか閉状態にあるかを検出する処理を開始する。

ステップＳ１０２において、回転検出装置１００は、最後に回転体２０の回転角速度θ_ｉを測定してから、あらかじめ決められた時間間隔Δｔ（例えば５０ｍｓ）が経過したか否かを判断する。回転検出装置１００は、Δｔの時間が経過したときにはＳ１０４の処理に進み、経過しないときにはＳ１０２の処理に留まる。

ステップＳ１０４において、回転検出装置１００は、角速度センサ１１５を制御して、回転体２０の回転角速度θ_ｉを測定させ、測定された回転角速度θ_ｉを受け入れる。

ステップＳ１０６において、回転検出装置１００は、Ｓ１０６が最初に行われるときには原点ω_０に、時間間隔Δｔと回転角速度θ_１との乗算値を加算する。Ｓ１０６が２回目以降に行われるときには、それまでに計算された回転体２０の回転角度ω_ｉ－１に、回転角速度θ_ｉと時間間隔Δｔとの乗算値を加算して、回転角速度θの時間ｔ_０～ｔ_ｉの間の時間積分値を回転角度ω_ｉとして計算する。

ステップＳ１０８において、回転検出装置１００は、回転角度ω_ｉの大きさ｜ω_ｉ｜が、図５、図７及び図８に示した閾値２２７以上であるか否かを判断する。｜ω_ｉ｜が、閾値２２７以上であるとき（Ｙ）には、回転検出装置１００はＳ１１０の処理に進み、閾値２２７未満のとき（Ｎ）には、回転検出装置１００はＳ１１６の処理に進む。

ステップＳ１１０において、回転検出装置１００は、図８に示したベクトル２２５（ω_ｏｐ）を既に記憶したか否かを判断する。回転検出装置１００は、回転角度ω_ｏｐを既に記憶しているとき（Ｙ）にはＳ１０２の処理に戻り、まだ記憶していないとき（Ｎ）にはＳ１１２の処理に進む。

ステップＳ１１２において、回転検出装置１００は、回転体２０が開状態であることを検出し、このことを示す情報を、通信インターフェイス１１４を介して回転検出装置１００の外部にある外部装置に送信する。この情報を受信した回転検出装置１００の外部装置は、回転体２０が開状態にあることを、回転体２０の管理者等に通知する等の処理を行う。

ステップＳ１１４において、回転検出装置１００は、Ｓ１０６の処理において計算された回転角度ω_ｉを、回転角度ω_ｏｐとして記憶し、Ｓ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１１６において、回転検出装置１００は、図８に示した回転角度ω_ｏｐを示すベクトル２２５とベクトル２２６との内積を計算し、さらに、回転角度ω_ｄのベクトル２２６の大きさを計算する。回転検出装置１００は、計算した内積の値が負であるとき、または、回転角度ω_ｄのベクトル２２６が閾値２２８以下であるとき（Ｙ）にはＳ１１８の処理に進み、計算した内積の値が負でなく、または、回転角度ω_ｄのベクトル２２６が閾値２２８より大きいとき（Ｎ）にはＳ１２２の処理に進む。

ステップＳ１１８において、回転検出装置１００は、計算した内積の値が負であり、または、回転角度ω_ｄのベクトル２２６が閾値２２８以下である状態が、予め決められた一定の時間、例えば０．５ｓ（＝Δｔ（５０ｍｓ）×１０）以上、連続しているか否かを判断する。回転検出装置１００は、この状態が一定の時間以上、連続しているとき（Ｙ）には、回転体２０の回転が終了して安定な状態に至ったと判断し、Ｓ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０において、回転検出装置１００は、回転体２０が閉状態であることを検出し、このことを示す情報を、通信インターフェイス１１４を介して外部装置に送信する。この情報を受信した回転検出装置１００の外部装置は、回転体２０が閉状態にあることを、回転体２０が配置された施設の管理者に通知する等の処理を行う。

ステップＳ１２２において、回転検出装置１００は、Ｓ１００の処理が実行されてから、回転体２０の開閉時間として充分に長い時間として、あらかじめ決められた時間Ｔ、例えば１０ｓ（＝Δｔ（５０ｍｓ）×２００）が経過したか否かを判断する。回転検出装置１００は、時間Ｔが経過したとき（Ｙ）にはＳ１２４の処理に進み、経過していないとき（Ｎ）にはＳ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１２４において、回転検出装置１００は、回転体２０が開状態であることも、閉状態であることも検出できず、何らかのエラーが発生したと判断する。さらに、回転検出装置１００は、エラーの発生を示すエラー情報を、通信インターフェイス１１４を介して外部装置２００に送信する。

外部装置２００が家電装置、例えば冷蔵庫であり、回転体２０がその扉でありうる。このときには、冷蔵庫は、回転検出装置１００から扉の開状態を示す情報が、例えば、数分間連続して送られてきたときに、扉が開けられたまま放置されていることを示す警報音を出力するなどの処理を行う。

また、外部装置２００が建物の内部に設置された家電装置、例えば照明装置であり、回転体２０が当該建物の入り口の扉でありうる。回転検出装置１００から受信した扉の開状態になった情報を受信すると照明装置をオンにし、閉状態になった情報を受信すると照明装置をオフにするなどの処理を行う。

また、外部装置２００が監視カメラであり、回転体２０がその監視対象の出入り口の扉でありうる。このときには、監視カメラは、回転検出装置１００から受信した扉の開状態を示す情報が、閉状態を示す情報に変化したとき、及びこの逆の変化が起きたときに監視対象の出入り口の撮影を行い、扉を開閉した人物の画像を撮影して記憶する。

また、外部装置２００は、管理者端末装置と監視カメラとの組み合わせであり、回転体２０は管理者が管理する建物の扉でありうる。管理者端末装置は、回転検出装置１００から受信した扉の閉状態を示す情報が、開状態を示す情報に変化したときに、及びこれと逆の変化が起きたとき、管理者に対する警報を出力する。また、回転検出装置１００から受信した扉の閉状態を示す情報が、開状態を示す情報に変化したときに、及びこれと逆の変化が起きたとき、監視カメラは、建物の扉の撮影を行う。さらに、管理者端末装置は、監視カメラが撮影した扉付近の画像を管理者に表示する。

また、外部装置２００は、使用者端末装置であり、回転体２０は使用者の自家用車のドアでありうる。使用者端末装置は、使用者が自家用車のエンジンを起動したり、扉を閉めたりする動作を行ったにもかかわらず、回転検出装置１００から回転体２０が閉状態になったことを示す情報を受信できないときに異常を検出する。そして、使用者に、自家用車のドアがいわゆる「半ドア」状態になっていることを知らせる警報を出力する。

また、外部装置２００は、外部装置２００は、施開錠制御装置であり、回転体２０は住宅などの扉でありうる。このときには、施開錠制御装置は、回転検出装置１００から扉が閉められたにもかかわらず、扉の鍵の施錠がなされていないときに、自動的に扉の鍵を制御し、施錠する。

ステップＳ１２６において、回転検出装置１００は、角速度センサ１１５の動作を停止させ、処理を終了する。なお、図９には、閾値２２８と内積値の両方を用いて回転体２０の閉状態を検出する場合を示したが、閾値２２８及び内積値の一方を用いて回転体２０の閉状態を検出することもできる。また、角速度センサ１１５を用いて回転体２０の開状態及び閉状態を検出すると、回転体２０に磁石等を取り付けてこれらの状態を検出する場合に比べて、外乱の影響を受けにくい。また、回転体２０に磁石等の付属物を取り付ける手間が省かれる。

例えば、上記の特許文献１に示した技術では、回転体の回転速度を積分して回転速度に変換し、さらに回転の速度を積分して扉の回転の角度を求める。したがって、このような装置では、積分演算が２回繰り返されるため、検出された回転体の回転角度は、加速度センサの出力に含まれる誤差やノイズの影響を受けやすい。さらに、このような装置では、回転体が開閉する開口部が開状態にあるのか、閉状態にあるのかを正確に検出することができない。しかし、図９に示した処理によると、回転体２０の回転角度が正確に分からない場合であっても、回転体２０の閉状態及び開状態を正確に検出できる。また、図９に示した処理によると、回転体２０が実際には閉状態にあるにもかかわらず、回転体２０が開状態にあるとの誤検出が防がれる。また、図９に示した処理によれば、ノイズなどの外乱及び積分値を求める処理等に起因する誤差が累積しても、正確に回転体２０が閉状態となったことを検出できる。また、図９に示した処理によれば、定常状態が閉状態でない回転体２０の開状態及び閉状態を正確に検出できる。

［第２の実施形態］
以下、回転検出装置１００を住宅等の出入り口に取り付けられた扉の鍵に応用する第２の実施形態を説明する。第２の実施形態として説明するオートロック制御装置５は、外部装置２００の一例である。オートロック制御装置５は、扉が開けられてから一定の時間が経過した後に扉の鍵の閉状態を検出したときに、自動的に扉の鍵を制御して施錠する。一般的に、オートロック装置は、室外から室内に入る人を制限してセキュリティを強化するために用いられる。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、住宅等の出入り口の扉３の鍵に取り付けられたオートロック装置４を示す第１及び第２の図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、扉３は、図３Ａ及び図３Ｂに示した回転体２０と同様に、使用者の手作業により押されて蝶番２２の軸の廻りを回転する。

オートロック装置４は、扉３の室外側に元々取り付けられている鍵（不図示）の支持体４３上に、鍵のサムターン（不図示）とかみ合うように、しかも、ドアノブ４２と干渉しない位置に取り付けられる。オートロック装置４は、本体ケース４０を有する。そして、図１１に示す回転検出装置１００及びオートロック制御装置５が本体ケース４０の中に収容される。

図１１は、図１０Ａ及び図１０Ａに示したオートロック装置４の本体ケース４０に収容されて扉３の鍵を制御して施錠及び解錠（施解錠）するオートロック制御装置５の構成の例を示すブロック図である。図１１に示すように、オートロック制御装置５は、制御インターフェイス（制御ＩＦ）５００と、モータ５０４と、モータ駆動回路５０２と、回転角度センサ５０６とを含む。

制御インターフェイス５００は、回転検出装置１００の各構成部分と制御ライン及びデータラインを介して電気的に接続されている。制御インターフェイス５００は、回転検出装置１００から扉３が開状態又は閉状態にあるとの情報を受信し、モータ駆動回路５０２に制御信号を出力する。また、制御インターフェイス５００は、回転角度センサ５０６が検出した鍵のサムターンの回転角度を受け入れて回転検出装置１００に送信する。オートロック制御装置５は、これらの構成要素により、扉３の鍵の施錠及び開錠を制御する施開錠制御装置として機能する。つまり、オートロック制御装置５は、回転検出装置１００からの開状態又は閉状態の検出結果の通信を受けて施開錠を行う外部装置２００として機能する。

モータ駆動回路５０２は、制御インターフェイス５００から入力された制御信号に従って、モータ５０４を駆動して回転させる。モータ５０４は、鍵のサムターンを回転させられるように、サムターンと部材を介して接続される。モータ５０４は、モータ駆動回路５０２により駆動されると、鍵のサムターンを回転させ、鍵を解錠状態又は施錠状態とする。回転角度センサ５０６は、鍵のサムターンの回転角度を検出し、制御インターフェイス５００を介して回転検出装置１００に出力する。

以下、オートロック制御装置５の処理Ｓ１４を説明する。図１２は、図１１に示したオートロック制御装置５の処理フローを示す図である。図１２に示すステップ１４０において、オートロック制御装置５の制御インターフェイス５００は、回転角度センサ５０６の出力信号を受け入れる。オートロック制御装置５は、回転角度センサ５０６の出力信号がサムターンの回転を示すとき（Ｙ）にはＳ１４２の処理に進み、回転していることを示さないとき（Ｎ）にはＳ１４０の処理に留まる。

ステップＳ１４２において、オートロック制御装置５の制御インターフェイス５００は、回転検出装置１００に、サムターンが回転したことを示す情報を送信する。回転検出装置１００は、この情報を受信すると角速度センサ１１５を起動する。制御インターフェイス５００は、回転検出装置１００に、扉３が開状態になったか閉状態になったかを検出させる。オートロック制御装置５は、回転検出装置１００から扉３が開状態又は閉状態になったことを示す情報を受信するとＳ１４４の処理に進む。

ステップＳ１４４において、制御インターフェイス５００は、扉３の閉状態が検出されたか否かを判断する。オートロック制御装置５は、扉３の閉状態が検出されたとき（Ｙ）にはＳ１５０の処理に進み、検出されなかったとき（Ｎ）にはＳ１４６の処理に進む。具体的には、図９のＳ１２０において、回転検出装置１００から回転体が閉状態であること示す情報がオートロック制御装置５に送信されるが、オートロック制御装置５は当該情報を受信したか否かを判断する。

ステップＳ１４６において、制御インターフェイス５００は、扉３の開状態が検出されたか否かを判断する。具体的には、図９のＳ１１２において、回転検出装置１００から回転体が開状態であること示す情報がオートロック制御装置５に送信されるが、オートロック制御装置５は当該情報を受信したか否かを判断する。オートロック制御装置５は、扉３の開状態が検出されたとき（Ｙ）にはＳ１４８の処理に進み、検出されなかったとき（Ｎ）にはＳ１４４の処理に戻る。

ステップＳ１４８において、制御インターフェイス５００は、扉３が開状態なので、施錠できないことを示す情報を回転検出装置１００に送信する。

ステップＳ１５０において、制御インターフェイス５００は、モータ駆動回路５０２に制御信号を出力し、モータ５０４を駆動させる。モータ駆動回路５０２により駆動されたモータ５０４は回転し、扉３の鍵のサムターンを施錠の方向に回転させ、施錠する。

ステップＳ１５２において、制御インターフェイス５００は、回転検出装置１００に処理が終了したことを示す情報を送信する。この情報を受信すると、回転検出装置１００は、角速度センサ１１５を停止させる。

図１２に示したオートロック制御装置５の処理は、オートロック装置４による扉３の鍵の施錠を確実にし、オートロック装置４を備えた住居等のセキュリティを向上させる。また、図１２に示した処理によると、サムターンの回転により扉３の回転の始まりを検出できるので、図９に示した処理に比べ、角速度センサ１１５の起動及び停止を、タイミングよく、しかも容易に制御できる。なお、図１２には、オートロック制御装置５が鍵を施錠する場合を示したが、処理を適切に変更することにより、オートロック制御装置５は鍵を解錠することもできる。

［第３の実施形態］
以下、第３の実施形態を説明する。外部装置２００は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した監視カメラ４５でありうる。監視カメラ４５は、扉３の画像を撮影して監視する。例えば、回転検出装置１００は、図９のＳ１１２及びＳ１２０において、回転体が開状態であることを示す情報、又は回転体が閉状態であることを示す情報を監視カメラ４５に送信する。監視カメラ４５は、当該情報を受信することによって、扉３が閉状態であることを示す情報を受信したタイミングで撮影を開始する。また、監視カメラ４５は、扉３が開状態であることを示す情報を受信したタイミングで撮影を開始する。このように、回転検出装置１００が監視カメラ４５を制御することにより、扉３を開閉した人を特定したり、監視対象の施設などのセキュリティをさらに向上させたりできる。

［第４の実施形態］
以下、第４の実施形態を説明する。第１～第３の実施形態において、回転検出装置１００を、回転体２０が開状態にあるか、閉状態にあるかの検出、及び回転検出装置１００を利用したオートロック制御装置５による施開錠等に利用する場合を例示したが、回転検出装置１００は、さらに広い用途を有する。例えば、回転検出装置１００が、住宅の扉などの回転体２０の開状態を検出すると（図９のＳ１１２）、回転体２０が開状態であることを示す情報を外部装置２００の一つである照明装置や空調装置に送信する。当該情報を受信した照明装置や空調装置は、照明や空調をオンにするよう制御する。また、逆に回転検出装置１００が、住宅の扉などの回転体２０の閉状態を検出すると（図９のＳ１２０）、回転体２０が閉状態であることを示す情報を照明装置や空調装置に送信する。当該情報を受信した照明装置や空調装置は、照明や空調をオフにするよう制御する。このように、回転検出装置１００の検出結果を家電装置に利用することによって、家電装置の消し忘れを防止したり、室内環境を適切にしたりすることが可能となる。

また、回転検出装置１００が、宅配ボックスの扉などの回転体２０の開状態を検出すると（図９のＳ１１２）、回転体２０が開状態であることを示す情報を外部装置２００の一つである宅配ボックスの管理者端末装置に送信する。当該情報を受信した管理者端末装置は、当該管理者に宅配ボックスが利用されたことを通知する。このように、回転検出装置１００の検出結果を宅配ボックスに利用することによって、宅配ボックスの円滑な管理が可能となる。

［第５の実施形態］
以下、第５の実施形態を説明する。例えば住居の住人が不在のときに、家事代行業者や宅配業者、クリーニング業者など、住人以外の者を住居の中に招き入れることもできる。このような場合において、回転検出装置１００を住居の入り口に扉に利用することにより、当該住居の住人に扉が開閉された状況を正確に知らせることが可能である。具体的には、回転検出装置１００は、回転体２０である扉の開状態又は閉状態（図９のＳ１１２又はＳ１２０）であること示す情報を住人の端末装置に送信する。また、第３の実施形態と同様に、扉に設置された監視カメラに送信する。これによって、住人以外の者が扉を開閉したことをいち早く把握することが可能であるし、住人以外の者の行動も把握することが可能である。また、いわゆるインテリジェントハウス及びスマートホームと呼ばれる分野においては、あらかじめ認証された住人以外の者による扉の施解錠がなされたことを住人の端末装置に送信することが可能である。これによって、住人は扉が施解錠されたこを知ることが可能であるが、回転検出装置１００からの情報をさらに受信することで、より高いセキュリティを実現することが可能である。

［第６の実施形態］
以下、第６の実施形態を説明する。外部装置２００は、企業の管理部門の端末装置であってよい。外部装置２００が企業の管理部門の端末装置であるときには、企業等のオフィスビル又はスペースの入り口に設置された扉と、端末装置と、企業の従業員それぞれを一意に識別可能なＩＣカードシステムとを組み合わせる。このとき、扉に配置された回転検出装置１００から回転体２０である扉の開状態又は閉状態（図９のＳ１１２又はＳ１２０）であること示す情報を受信することにより、従業員それぞれがオフィス等の扉を開いた時間及び閉じた時間を正確に検出し、記憶できる。従って、オートロック制御装置５とＩＣカードシステムとを組み合わせて連携させることにより、企業の従業員の入室時間及び退室時間を正確に管理できる入退室管理システムを実現できる。

［変形例］
以上説明したように、回転検出装置１００及びその応用装置は、以上例示した用途以外にも、様々な用途に用いられうる。例えば、回転検出装置１００により、航空機等に搭載された装置の扉の開閉を検出して、乗員及び整備員などに通報することにより、航空機等の輸送機器の安全性を向上させることができる。あるいは、回転検出装置１００及びその応用装置は、回転体としての収容容器の蓋に応用され、収容容器の蓋が開状態にあることを周囲の作業員などに通報することができる。このように回転検出装置１００及びその応用装置を構成することにより、収容容器のなかの薬剤の漏洩などを防止できる。

本開示にかかる処理及び手順は、実施形態において明示的に説明された装置よってだけでなく、ソフトウェア、ハードウェア又はこれらの組み合わせにより実現されうる。具体的には、本明細書で説明された処理及び手順は、集積回路、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、磁気ディスク、光ストレージ等の媒体に、当該処理に相当するロジックを実装することにより実現されうる。また、本明細書で説明される処理及び手順は、それらの処理及び手順をコンピュータプログラムとして実装されえ、端末装置及びサーバ装置を含む各種のコンピュータにより実行されうる。

本明細書中において、単一の装置、ソフトウェア、コンポーネント、及び／又は、モジュールによって実行されると説明された処理及び手順は、複数の装置、複数のソフトウェア、複数のコンポーネント、及び／又は、複数のモジュールによって実行されうる。また、本明細書において、単一のメモリ及び記憶装置に格納される旨が説明された各種情報は、単一の装置に含まれる複数のメモリ又は複数の装置に分散して配置された複数のメモリに分散して格納されうる。さらに、本明細書において説明された複数のソフトウェア及びハードウェアは、それらをより少ない構成要素に統合することにより、又は、より多い構成要素に分解することにより実現されうる。

本発明の実施形態が説明されたが、この実施形態は、例として提示されたものであり、発明の範囲を限定することを意図されていない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることができ、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更され得る。これら実施形態やその変形は、本発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ システム、１００ 回転検出装置、１１１ メモリ、１１２ プロセッサ、１１４ 通信インターフェイス、１１５ 角速度センサ、２０ 回転体、２００ 外部装置、２２ 蝶番、２２５，２２６ ベクトル、２２７，２２８ 閾値、３ 扉、４ オートロック装置、４０ 本体ケース、４２ ドアノブ、４３ 支持体、４４ サムターン、４５ 監視カメラ、５ オートロック制御装置、５００ 制御インターフェイス、５０２ モータ駆動回路、５０４ モータ、５０６ 回転角度センサ

Claims (10)

1. 回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含み、
   前記少なくとも一つのプロセッサは、
   前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出するための処理をするように構成された、回転検出装置。
2. 前記少なくとも一つのプロセッサは、前記第１角度と、前記第２角度と、あらかじめ決められた閾値とに基づいて前記回転体が開状態及び閉状態の少なくともいずれかにあると検出するための処理をするように構成された、回転検出装置。
3. 前記第２角度と前記第１角度との差が前記閾値よりも大きい場合は前記回転体が開状態にあると検出される、請求項２に記載の回転検出装置。
4. 前記第２角度と前記第１角度との差が前記閾値以下となる場合、及び前記回転操作がされる前の角速度と前記回転操作がされた後の角速度との内積が負となる場合の少なくともいずれか一方の場合は前記回転体が閉状態にあると検出される、請求項３に記載の回転検出装置。
5. 前記閾値は第１閾値と前記第１閾値よりも小さい第２閾値があり、
   前記第２角度と前記第１角度との差が前記第１閾値よりも大きい場合は前記回転体が開状態にあると検出され、
   前記第２角度と前記第１角度との差が前記第２閾値以下となる場合、及び前記回転操作がされる前の角速度と前記回転操作がされた後の角速度との内積が負となる場合の少なくともいずれか一方の場合は前記回転体が閉状態にあると検出される
   請求項２に記載の回転検出装置。
6. 有線又は無線で接続された外部装置と通信するための通信インターフェイスをさらに含み、
   前記少なくとも一つのプロセッサは、前記回転体が開状態又は閉状態の少なくともいずれかにあると検出されたことを、前記通信インターフェイスを介して前記外部装置に送信する、
   請求項２～５のいずれか一項に記載の回転検出装置。
7. 前記回転体は扉であり、
   前記外部装置は前記扉の回転操作をする使用者が所持する使用者端末装置、前記扉が設置された施設を管理する管理者が所持する管理者端末装置、前記施設内に配置された家電装置の少なくともいずれかである、
   前記の請求項６に記載の回転検出装置。
8. 前記回転体は扉であり、
   前記外部装置は前記扉の施解錠を制御する施開錠制御装置であり、
   前記少なくとも一つのプロセッサは、前記施開錠制御装置により前記扉の施錠を制御するために、前記扉が閉状態にあると検出されたことを、前記通信インターフェイスを介して前記施開錠制御装置に送信する、
   請求項６に記載の回転検出装置。
9. 回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含むコンピュータにおいて、前記少なくとも一つのプロセッサが所定の指示命令を実行することによりなされる方法であって、
   前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出する段階を含む方法。
10. 回転運動する回転体に取り付けられて前記回転体の角速度を検出するように構成された角速度センサと、前記角速度センサで検出された前記角速度に基づく制御をするように構成された少なくとも一つのプロセッサとを含むコンピュータを、
    前記角速度センサに基づいて前記回転体に対して回転操作がされる前の前記回転体の第１角度と、前記回転操作がされた後の前記回転体の第２角度とを算出する処理を行うように構成されたプロセッサとして機能させる、
    プログラム。
    
    

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