JP6912110B2 - 角度検出システム、角度検出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、角度検出システム、角度検出方法及びプログラムに関する。

抵抗体を用いて押圧角度を検出する角度検出装置が知られている。特許文献１には、接触面を構成する座標検出シートに接触したときの接触点の電圧を検出する座標検出装置と、回転軸を中心に回転可能な操作部の回転運動と連動して座標検出シート上を円状に摺動する摺動手段と、を有する角度検出装置が開示されている。特許文献１に開示された角度検出装置では、摺動手段の摺動により、座標検出装置にて検出された接触点の電圧値に基づいて、操作部の回転角度を計測する。

特開平１１−２０３０３６号公報

特許文献１の角度検出装置では、元の接触点の位置と最新の接触点の位置から回転角度を求めるために三角関数の演算を行う。一般的に角度検出装置における演算処理には比較的性能の低いマイコンが用いられるが、特許文献１の角度検出装置のように、回転角度を求めるために三角関数の演算を行うと演算処理に時間がかかるという問題があった。

本開示の目的は、以上の背景に鑑みなされたものであり、角度検出のための演算処理に要する時間を抑制することができる角度検出装置を提供することにある。

一態様による角度検出装置は、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれている、スクロールリングと、前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得する出力値取得手段と、前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出する個別角度算出手段と、前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、前記第２暫定角度に基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出する押圧角度算出手段と、を備える。

一態様による角度検出方法は、スクロールリングを用いた角度検出方法であって、前記スクロールリングは、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれており、前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得するステップと、前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出するステップと、前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、前記第２暫定角度に基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出するステップと、を備える。

一態様によるプログラムは、スクロールリングを用いた角度検出処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記スクロールリングは、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれており、前記角度検出処理は、前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得するステップと、前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出するステップと、前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、前記第２暫定角度に基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出するステップと、を備える。

上述の態様によれば、角度検出のための演算処理に要する時間を抑制することができる。

実施の形態１に係る角度検出装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る角度検出装置の構成を示すブロック図である。 第１の抵抗体が押圧された位置に対する第１円周角度、第２の抵抗体が押圧された位置に対する第２円周角度、について具体的に説明する模式図である。 第１近似式及び第２近似式の作成方法について説明するグラフである。 実施の形態２に係る角度検出装置における押圧角度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。 図５の処理について具体的に説明する模式図である。 図５の処理について具体的に説明する模式図である。 図５の処理について具体的に説明する模式図である。 図５の処理について具体的に説明する模式図である。 図５の処理について具体的に説明する模式図である。

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、以下の各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る角度検出装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、角度検出装置１は、スクロールリング１０と、出力値取得手段３１と、個別角度算出手段３２と、暫定角度設定手段３３と、押圧角度算出手段３４と、を備える。

スクロールリング１０は、第１の抵抗体１１と第２の抵抗体１２を有する。第１の抵抗体１１及び第２の抵抗体１２は、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である。第１の抵抗体１１には、中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極１１ａ及び電極１１ｂが配設されている。第２の抵抗体１２には、中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極１２ａ及び電極１２ｂが配設されている。第１の抵抗体１１おける中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極１１ａの取り付け位置が０°に設定され、他方の電極１１ｂの取り付け位置が角度１８０°に設定されている。第２の抵抗体１２おける中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極１２ａの取り付け位置が０°に設定され、他方の電極１２ｂの取り付け位置が角度１８０°に設定されている。第１の抵抗体１１における基準とする一方の電極１１ａと、第２の抵抗体１２における基準とする一方の電極１２ａと、は中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれている。

出力値取得手段３１は、スクロールリング１０が押圧されたときに、スクロールリング１０が押圧された角度位置である押圧角度に応じた、第１の抵抗体１１の出力値である第１の出力値と、第２の抵抗体１２の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得する。

個別角度算出手段３２は、第１の抵抗体１１の出力値と第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された第１の出力値に対応する第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出する。また、個別角度算出手段３２は、第２の抵抗体１２の出力値と第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された第２の出力値に対応する第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出する。

暫定角度設定手段３３は、第１個別角度と第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する。押圧角度算出手段３４は、第２暫定角度に基づいて選択された所定の算出式を用いて第１暫定角度より押圧角度を算出する。

このようにすることで、角度検出のための演算処理に要する時間を抑制することができる。

［実施の形態２］
図２は、実施の形態２に係る角度検出装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、角度検出装置１０１は、スクロールリング１１０と、Ａ／Ｄ変換部１２０と、制御部１３０と、を備える。

スクロールリング１１０は、第１の抵抗体１１１と第２の抵抗体１１２を有する。第１の抵抗体１１１及び第２の抵抗体１１２は、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である。第１の抵抗体１１１及び第２の抵抗体１１２は、材質に、例えば、圧力に応じて抵抗が変化する感圧導電ゴムを含む。

第１の抵抗体１１１には、中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極１１１ａ及び電極１１１ｂが配設されている。一方の電極１１１ａが高電位側ＸＶＤＤ（印可電圧）で、他方の電極１１１ｂが低電位側のＸＧＮＤ（グランド電位）である。第２の抵抗体１１２には、中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極１１２ａ及び電極１１２ｂが配設されている。一方の電極１１２ａが高電位側ＹＶＤＤ（印可電圧）で、他方の電極１１２ｂが低電位側のＹＧＮＤ（グランド電位）である。

第１の抵抗体１１１おける中心位置を中心とする円周周りの角度（第１円周角度）は、基準とする一方の電極１１１ａの取り付け位置が０°に設定され、他方の電極１１１ｂの取り付け位置が角度１８０°に設定されている。第２の抵抗体１１２おける中心位置を中心とする円周周りの角度（第２円周角度）は、基準とする一方の電極１１２ａの取り付け位置が０°に設定され、他方の電極１１２ｂの取り付け位置が角度１８０°に設定されている。第１円周角度において０°に設定された電極１１１ａと、第２円周角度において０°に設定された電極１１２ａと、は、第１の抵抗体１１１及び第２の抵抗体１１２の中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれている。

Ａ／Ｄ変換部１２０は、一般的なＡ／Ｄコンバータであり、スクロールリング１１０が押されると、第１の抵抗体１１１のＡ／Ｄ変換されたリード値及び第２の抵抗体１１２のＡ／Ｄ変換されたリード値を出力する。ここで、第１の抵抗体１１１のＡ／Ｄ変換されたリード値を第１の抵抗体１１１の出力値（第１の出力値）、第２の抵抗体１１２のＡ／Ｄ変換されたリード値を第２の抵抗体１１２の出力値（第２の出力値）とする。

制御部１３０は、通信インターフェース１４０を介してＡ／Ｄ変換部１２０と接続されている。制御部１３０は、出力値取得手段１３１と、個別角度算出手段１３２と、暫定角度設定手段１３３と、押圧角度算出手段１３４と、を備える。

出力値取得手段１３１は、スクロールリング１１０が押圧されたときに、第１の出力値と、第２の出力値と、をそれぞれ取得する。

個別角度算出手段１３２は、第１近似式より導出された、第１の出力値に対応する第１円周角度のうち０または符号が正であるものを第１個別角度として算出する。ここで、第１近似式は、第１の出力値と第１円周角度との相関関係を示す近似式である。また、個別角度算出手段１３２は、第２近似式より導出された、第２の出力値に対応する第２円周角度のうち０または符号が正であるものを第２個別角度として算出する。ここで、第２近似式は、第２の出力値と第２円周角度との相関関係を示す近似式である。

暫定角度設定手段１３３は、第１個別角度と第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する。押圧角度算出手段１３４は、第２暫定角度に基づいて選択された所定の算出式を用いて第１暫定角度より押圧角度を算出する。

次に、第１の抵抗体１１１が押圧された位置に対する第１円周角度、第２の抵抗体１１２が押圧された位置に対する第２円周角度、について具体的に説明する。
図３は、第１の抵抗体１１１が押圧された位置に対する第１円周角度、第２の抵抗体１１２が押圧された位置に対する第２円周角度、について具体的に説明する模式図である。

図３の上段左側に示すように、電極１１１ａの位置と電極１１１ｂの位置を結ぶ対称線に対し、一方の側にある点を点Ｐ１、他方の側にある点を点Ｐ２とする。電極１１１ａの位置から点Ｐ１までの円周の距離Ｌ１と、電極１１１ａの位置から点Ｐ２までの円周の距離Ｌ２が同じであれば、点Ｐ１が押圧されたときと点Ｐ２が押圧されたときで第１の出力値は同じになる。また、点Ｐ１が押圧された場合と点Ｐ２が押圧された場合で第１の出力値が同じであれば、いずれの場合にも、図３の上段右側に示すように、第１の出力値に対応する第１円周角度として、符号のみ異なる２つの角度（ここでは１２０°と−１２０°）が得られる。第１円周角度Ｘの範囲は、０≦Ｘ≦１８０°及び−１８０°≦Ｘ≦０である。

図３の下段左側に示すように、電極１１２ａの位置と電極１１２ｂの位置を結ぶ対称線に対し、一方の側にある点を点Ｐ３、他方の側にある点を点Ｐ４とする。電極１１２ａの位置から点Ｐ３までの円周の距離Ｌ３と、電極１１１ａの位置から点Ｐ４までの円周の距離Ｌ４が同じであれば、点Ｐ３が押圧された場合と点Ｐ４が押圧された場合と、で第２の出力値は同じになる。また、点Ｐ３が押圧された場合と点Ｐ４が押圧された場合で第２の出力値が同じであれば、いずれの場合にも、図３の下段右側に示すように、第２の出力値に対応する第２円周角度として、符号のみ異なる２つの角度（ここでは６０°と−６０°）が得られる。第２円周角度Ｙの範囲は、０≦Ｙ≦１８０°及び−１８０°≦Ｙ≦０である。

次に、第１近似式及び第２近似式について説明する。
第１の出力値Ｘ０と第１円周角度Ｘとの相関関係を示す第１近似式は以下のように表される。
第１近似式：Ｘ＝±（ａ１×Ｘ０×ＸＶＤＤ／ｐ＋ｂ１）
ここで、第１近似式において、ａ１、ｂ１は係数、ｐはＡ／Ｄコンバータの分解能、ＸＶＤＤは第１の抵抗体１１１の印加電圧である。

第２の出力値Ｙ０と第２円周角度Ｙとの相関関係を示す第２近似式は以下のように表される。
第２近似式：Ｙ＝±（ａ２×Ｙ０×ＹＶＤＤ／ｐ＋ｂ２）
ここで、第２近似式において、ａ２、ｂ２は係数、ｐはＡ／Ｄコンバータの分解能、ＹＶＤＤは第２の抵抗体１１２の印加電圧である。

ここで、第１近似式及び第２近似式の作成方法について以下で説明する。図４は、第１近似式及び第２近似式の作成方法について説明するグラフである。図４の上段において、横軸は第１円周角度、縦軸は第１の出力値Ｘ０である。第１の出力値Ｘ０と第１円周角度Ｘとの相関の実測結果が実線で示されている。図４の下段において、横軸は第２円周角度、縦軸は第２の出力値Ｙ０である。第２の出力値Ｙ０と第２円周角度Ｙとの相関の実測結果が実線で示されている。

図４の上段に示すように、（第１基準角度−第１設定角度）≦Ｘ≦（第１基準角度＋第１設定角度）の範囲では、実測結果において、第１の出力値Ｘ０と第１円周角度Ｘとの実質的な比例関係が成り立っている。ここでは、所定の第１基準角度は９０°、所定の第１設定角度は４５°としている。しかしながら、Ｘ＜（第１基準角度−第１設定角度）の範囲、Ｘ＞（第１基準角度＋第１設定角度）の範囲では、実測結果において、第１の出力値Ｘ０と第１円周角度Ｘとの比例関係が成り立っていない。

仮に、第１円周角度が０°から１８０°までの範囲の実測結果を用いて第１近似式を作成すると、破線で示すように、（第１基準角度−第１設定角度）≦Ｘ≦（第１基準角度＋第１設定角度）の範囲においても実測結果との乖離が大きくなる。よって、第１近似式は、実質的な比例関係が成り立っている、（第１基準角度−第１設定角度）≦Ｘ≦（第１基準角度＋第１設定角度）の範囲において得られた、第１の抵抗体の出力値と第１円周角度との相関関係より作成する。

第２近似式の場合と同様、図４の下段に示すように、第２近似式は、実質的な比例関係が成り立っている、（第２基準角度−第２設定角度）≦Ｘ≦（第２基準角度＋第２設定角度）の範囲において得られた、第２の抵抗体の出力値と第２円周角度との相関関係より作成する。ここでは、所定の第２基準角度は９０°、所定の第２設定角度は４５°としている。なお、第２近似式の作成方法は、第１近似式の作成方法と同様であるので、詳細の説明を省略する。

図５は、角度検出装置１０１における押圧角度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、まず、第１の抵抗体１１１のＡ／Ｄ変換されたリード値である第１の出力値Ｘ０、第２の抵抗体１１２のＡ／Ｄ変換されたリード値である第２の出力値Ｙ０、を読み込む（ステップＳ１）。続いて、第１個別角度｜Ｘ｜及び第２個別角度｜Ｙ｜を算出する（ステップＳ２）。ここで、第１個別角度｜Ｘ｜は、第１近似式に第１の出力値Ｘ０を代入することで導出された第１円周角度のうち、０または符号が正のものである。また、第２個別角度｜Ｙ｜は、第２近似式に第２の出力値Ｙ０を代入することで導出された第２円周角度のうち、０または符号が正のものである。

ステップＳ２に続いて、第１個別角度｜Ｘ｜と第２個別角度｜Ｙ｜のいずれが９０°に近いか判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、第１個別角度｜Ｘ｜の方が９０°に近いと判定された場合には、第１個別角度｜Ｘ｜を第１暫定角度、第２個別角度｜Ｙ｜を第２暫定角度に設定する。一方、ステップＳ３において、第２個別角度｜Ｙ｜の方が９０°に近いと判定された場合には、第２個別角度｜Ｙ｜を第１暫定角度、第１個別角度｜Ｘ｜を第２暫定角度に設定する。

ステップＳ３において、第１個別角度｜Ｘ｜の方が９０°に近いと判定された場合（第１個別角度｜Ｘ｜が第１暫定角度の場合）、第２暫定角度である第２個別角度｜Ｙ｜が０°以上かつ９０°未満（０°≦｜Ｙ｜≦９０°）であるか判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、０°≦｜Ｙ｜≦９０°であると判定された場合（ＹＥＳ）、押圧角度を求める所定の算出式を、押圧角度＝｜Ｘ｜として指圧角度を算出する（ステップＳ５）。ステップＳ４において、０°≦｜Ｙ｜≦９０°ではないと判定された場合（ＮＯ）、押圧角度を求める所定の算出式を、押圧角度＝３６０°−｜Ｘ｜として指圧角度を算出する（ステップＳ６）。

ステップＳ３において、第２個別角度｜Ｙ｜の方が９０°に近いと判定された場合（第２個別角度｜Ｙ｜が第１暫定角度の場合）、第２暫定角度である第１個別角度｜Ｘ｜が０°以上かつ９０°未満（０°≦｜Ｘ｜≦９０°）であるか判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において、０°≦｜Ｘ｜≦９０°であると判定された場合（ＹＥＳ）、４５０−｜Ｘ｜＜３６０°であるか判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、４５０−｜Ｘ｜＜３６０°であると判定された場合（ＹＥＳ）、押圧角度を求める所定の算出式を、押圧角度＝４５０°−｜Ｙ｜として指圧角度を算出する（ステップＳ９）。ステップＳ８において、４５０−｜Ｘ｜＜３６０°ではないと判定された場合（ＮＯ）、押圧角度を求める所定の算出式を、押圧角度＝４５０°−｜Ｙ｜−３６０°として指圧角度を算出する（ステップＳ１０）。

ステップＳ７において、０°≦｜Ｘ｜≦９０°ではないと判定された場合（ＮＯ）、押圧角度を求める所定の算出式を、押圧角度＝９０°＋｜Ｙ｜として指圧角度を算出する（ステップＳ１１）。上述した処理において、押圧角度の範囲は、０以上３６０°以下である。

なお、上述した第１近似式では、第１の出力値Ｘ０に対応する第１円周角度Ｘとして、絶対値が同じで符号のみ異なる２つの値（０の場合は０のみ）が得られるように設定している。このため、図５のステップＳ２では、得られた第１円周角度Ｘのうち、０または符号が正のものを第１個別角度｜Ｘ｜として選択している。これに対し、以下に示すように、第１近似式を、第１の出力値Ｘ０に対応する第１円周角度Ｘとして正の値（０の場合は０）のみが得られるように設定してもよい。
第１近似式：Ｘ＝ａ１×Ｘ０×ＸＶＤＤ／ｐ＋ｂ１
このように設定した場合には、第１円周角度Ｘが、そのまま第１個別角度｜Ｘ｜となる。

同様に、上述した第２近似式では、第２の出力値Ｙ０に対応する第２円周角度Ｙとして、絶対値が同じで符号のみ異なる２つの値（０の場合は０のみ）が得られるように設定しているので、このため、図５のステップＳ２では、得られた第２円周角度Ｙのうち、０または符号が正のものを第２個別角度｜Ｙ｜として選択している。これに対し、第２近似式を、第２の出力値Ｙ０に対応する第２円周角度Ｙとして正の値（０の場合は０）のみが得られるように設定してもよい。
第２近似式：Ｙ＝ａ２×Ｙ０×ＹＶＤＤ／ｐ＋ｂ２
このように設定した場合は、第２円周角度Ｙがそのまま第２個別角度｜Ｙ｜となる。

図６から図１０は、図５の処理について具体的に説明する模式図である。図６に示すように、第１近似式に第１の出力値Ｘ０を代入することで導出された第１円周角度Ｘとして６０°及び−６０°が得られたとする。また、第２近似式に第２の出力値Ｙ０を代入することで導出された第２円周角度Ｙとして２５°及び−２５°が得られたとする。このとき、第１円周角度Ｘのうち０または符号が正のものである第１個別角度｜Ｘ｜は６０°である。また、第２円周角度Ｙのうち０または符号が正のものである第２個別角度｜Ｙ｜は２５°である。よって、第１個別角度｜Ｘ｜の方が９０°に近い（第１個別角度｜Ｘ｜が第１暫定角度に設定されている）ので、図５の処理においてステップＳ３からステップＳ４に進む。また、第２暫定角度に設定された第２個別角度｜Ｙ｜について、０°≦｜Ｙ｜≦９０°であるので、図５の処理においてステップＳ４からステップＳ５に進む。よって、押圧角度は｜Ｘ｜＝６０°である。

図７に示すように、第１円周角度Ｘとして７０°及び−７０°が得られ、第２円周角度Ｙとして１５５°及び−１５５°が得られたとする。このとき、第１個別角度｜Ｘ｜は７０°、第２個別角度｜Ｙ｜は１５５°である。よって、第１個別角度｜Ｘ｜の方が９０°に近い（第１個別角度｜Ｘ｜が第１暫定角度に設定されている）ので、図５の処理においてステップＳ３からステップＳ４に進む。また、第２暫定角度に設定された第２個別角度｜Ｙ｜について、０°≦｜Ｙ｜≦９０°ではないので、図５の処理においてステップＳ４からステップＳ６に進む。よって、押圧角度は３６０°−｜Ｘ｜＝２９０°である。

図８に示すように、第１円周角度Ｘとして２５°及び−２５°が得られ、第２円周角度Ｙとして１１０°及び−１１０°が得られたとする。このとき、第１個別角度｜Ｘ｜は２５°、第２個別角度｜Ｙ｜は１１０°である。よって、第２個別角度｜Ｙ｜の方が９０°に近い（第２個別角度｜Ｙ｜が第１暫定角度に設定されている）ので、図５の処理においてステップＳ３からステップＳ７に進む。また、第２暫定角度に設定された第１個別角度｜Ｘ｜について、０°≦｜Ｘ｜≦９０°であるので、図５の処理においてステップＳ７からステップＳ８に進む。さらに、４５０−｜Ｘ｜＜３６０°であるので、図５の処理においてステップＳ８からステップＳ９に進む。よって、押圧角度は４５０°−｜Ｙ｜＝３４０°である。

図９に示すように、第１円周角度Ｘとして２５°及び−２５°が得られ、第２円周角度Ｙとして６０°及び−６０°が得られたとする。このとき、第１個別角度｜Ｘ｜は２５°、第２個別角度｜Ｙ｜は６０°である。よって、｜Ｙ｜の方が９０°に近い（第２個別角度｜Ｙ｜が第１暫定角度に設定されている）ので、図５の処理においてステップＳ３からステップＳ７に進む。また、第２暫定角度に設定された第１個別角度｜Ｘ｜について、０°≦｜Ｘ｜≦９０°であるので、図５の処理においてステップＳ７からステップＳ８に進む。さらに、４５０−｜Ｘ｜＜３６０°ではないので、図５の処理においてステップＳ８からステップＳ１０に進む。よって、押圧角度は４５０°−｜Ｙ｜−３６０°＝３０°である。

図１０に示すように、第１円周角度Ｘとして１５５°及び−１５５°が得られ、第２円周角度Ｙとして７０°及び−７０°が得られたとする。このとき、第１個別角度｜Ｘ｜は１５５°、第２個別角度｜Ｙ｜は７０°である。よって、｜Ｙ｜の方が９０°に近い（第２個別角度｜Ｙ｜が第１暫定角度に設定されている）ので、図５の処理においてステップＳ３からステップＳ７に進む。また、第２暫定角度に設定された第１個別角度｜Ｘ｜について、０°≦｜Ｘ｜≦９０°ではないので、図５の処理においてステップＳ７からステップＳ１１に進む。よって、押圧角度は９０°＋｜Ｙ｜＝１６０°である。

以上により、本実施の形態に係る角度検出装置１によれば、押圧角度を、処理負荷の高い三角関数や逆三角関数の計算を行うことなく、簡単な条件分岐（ｉｆ文）の処理によって算出することができる。これにより、角度検出のための演算処理に要する時間を抑制することができる。

なお、以上、実施の形態を参照して本開示について説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではない。本開示の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

上述の実施の形態では、本開示をハードウェアの構成として説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。本開示は、各処理を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上述のプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒy）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１、１０１ 角度検出装置
１０、１１０ スクロールリング
１１、１１１ 第１の抵抗体
１１ａ、１１１ａ 一方の電極
１１ｂ、１１１ｂ 他方の電極
１２、１１２ 第２の抵抗体
１２ａ、１１２ａ 一方の電極
１２ｂ、１１２ｂ 他方の電極
３１、１３１ 出力値取得手段
３２、１３２ 個別角度算出手段
３３、１３３ 暫定角度設定手段
３４、１３４ 押圧角度算出手段
１２０ Ａ／Ｄ変換部
１３０ 制御部

Claims (7)

1. 中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれている、スクロールリングと、
   前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得する出力値取得手段と、
   前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出する個別角度算出手段と、
   前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、
   前記第２暫定角度が所定の範囲内であるか否かに基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出する押圧角度算出手段と、を備える、角度検出システム。
2. 前記押圧角度算出手段は、
   前記第１個別角度が前記第１暫定角度に設定され、かつ、前記第２暫定角度が０°以上９０°未満である場合、前記押圧角度が前記第１暫定角度に等しくなる式を前記所定の算出式として選択し、
   前記第１個別角度が前記第１暫定角度に設定され、かつ、前記第２暫定角度が９０°以上１８０°以下である場合、前記押圧角度が３６０°から前記第１暫定角度を引いた角度に等しくなる式を前記所定の算出式として選択し、
   前記第２個別角度が前記第１暫定角度に設定され、かつ、前記第２暫定角度が０°以上９０°未満で、かつ、４５０°から前記第１暫定角度を引いた角度が３６０°以上である場合、前記押圧角度が９０°から前記第１暫定角度を引いた角度に等しくなる式を前記所定の算出式として選択し、
   前記第２個別角度が前記第１暫定角度に設定され、かつ、前記第２暫定角度が０°以上９０°未満で、かつ、４５０°から前記第１暫定角度を引いた角度が３６０°未満である場合、前記押圧角度が４５０°から前記第１暫定角度を引いた角度に等しくなる式を前記所定の算出式として選択し、
   前記第２個別角度が前記第１暫定角度に設定され、かつ、９０°以上１８０°以下である場合、前記押圧角度が９０°に前記第１暫定角度を加えた角度に等しくなる式を前記所定の算出式として選択する、請求項１に記載の角度検出システム。
3. 前記第１近似式は、所定の第１基準角度より所定の第１設定角度を引いた角度から前記第１基準角度に前記第１設定角度を加えた角度までの範囲に前記第１円周角度がある場合において得られた、前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係より作成された近似式であり、
   前記第２近似式は、所定の第２基準角度より所定の第２設定角度を引いた角度から前記第２基準角度に前記第２設定角度を加えた角度までの範囲に前記第２円周角度がある場合において得られた、前記第２の出力値と前記第２円周角度との相関関係より作成された近似式である、請求項１または２に記載の角度検出システム。
4. 前記第１基準角度及び前記第２基準角度は９０°であり、前記第１設定角度及び前記第２設定角度は４５°である、請求項３に記載の角度検出システム。
5. 前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体は、材質に、圧力に応じて抵抗が変化する感圧導電ゴムを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の角度検出システム。
6. スクロールリングを用いた角度検出方法であって、
   前記スクロールリングは、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれており、
   前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得するステップと、
   前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出するステップと、
   前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、
   前記第２暫定角度が所定の範囲内であるか否かに基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出するステップと、を備える、角度検出方法。
7. スクロールリングを用いた角度検出処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記スクロールリングは、中心位置が一致するように重ねて配置された２つの円形感圧抵抗体である第１の抵抗体と第２の抵抗体を有し、前記第１の抵抗体及び第２の抵抗体には、それぞれ、前記中心位置を中心とする円周周りに１８０°ずれた位置に２つの電極が配設され、前記第１の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第１円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第２の抵抗体おける前記中心位置を中心とする円周周りの角度である第２円周角度は、基準とする一方の電極の取り付け位置が０°に設定され、他方の電極の取り付け位置が角度１８０°に設定されており、前記第１の抵抗体における基準とする一方の電極と、前記第２の抵抗体における基準とする一方の電極と、は前記中心位置を中心とする円周周りの角度が９０°ずれており、
   前記角度検出処理は、
   前記スクロールリングが押圧されたときに、前記スクロールリングが押圧された角度位置である押圧角度に応じた、前記第１の抵抗体の出力値である第１の出力値と、前記第２の抵抗体の出力値である第２の出力値と、をそれぞれ取得するステップと、
   前記第１の出力値と前記第１円周角度との相関関係を示す第１近似式より導出された、前記第１の出力値に対応する前記第１円周角度のうち０または符号が正である第１個別角度を算出するとともに、前記第２の抵抗体の出力値と前記第２円周角度との相関関係を示す第２近似式より導出された、前記第２の出力値に対応する前記第２円周角度のうち０または符号が正である第２個別角度を算出するステップと、
   前記第１個別角度と前記第２個別角度のうち、９０°に近い方の角度を第１暫定角度に設定し、もう一方の角度を第２暫定角度に設定する暫定角度設定手段と、
   前記第２暫定角度が所定の範囲内であるか否かに基づいて選択された所定の算出式を用いて前記第１暫定角度より前記押圧角度を算出するステップと、を備えるプログラム。

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