(57)【要約】      （修正有）【課題】ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供すること。【解決手段】水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられる連結部材３、及び、連結部材３に回転可能に取り付けられるマスト１ｂにおける下端、のうちのいずれか一方に、取り付け可能であり又は設けられ、マスト回転軸まわりの周方向に沿って配置される複数の被検出部と、連結部材３及び下端のうちの他方に取り付け可能であり又は設けられ、マスト回転軸の方向で複数の被検出部のそれぞれと対向するときに第１信号を発生する１つ以上の検出部とを含む、回転角検出装置４０が開示される。【選択図】図４Ｂ
2019060864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられる連結部材、及び、前記連結部材に回転可能に取り付けられるマストにおける下端、のうちのいずれか一方に、取り付け可能であり又は設けられ、マスト回転軸まわりの周方向に沿って配置される複数の被検出部と、
前記連結部材及び前記下端のうちの他方に取り付け可能であり又は設けられ、前記マスト回転軸の方向で前記複数の被検出部のそれぞれと対向するときに第１信号を発生する１つ以上の検出部とを含む、回転角検出装置。
【請求項２】
前記複数の被検出部は、円環状の第１基板に設けられ、
前記１つ以上の検出部は、円環状の第２基板に設けられ、
前記第１基板は、前記マストにおける前記マスト回転軸の方向で前記下端側の端面、及び、前記連結部材における前記マスト回転軸の方向で前記端面に対向する表面、のうちのいずれか一方に取り付け可能であり、
前記第２基板は、前記端面及び前記表面のうちの他方に取り付け可能である、請求項１に記載の回転角検出装置。
【請求項３】
前記複数の被検出部及び前記１つ以上の検出部は、前記マスト回転軸の方向に視て、前記マスト回転軸からの径方向で前記端面よりも径方向外側に配置される、請求項２に記載の回転角検出装置。
【請求項４】
前記１つ以上の検出部は、前記マスト回転軸まわりの周方向で異なる角度に設けられる第１検出部及び第２検出部を含む、請求項２又は３に記載の回転角検出装置。
【請求項５】
前記複数の被検出部、前記第１検出部、及び前記第２検出部は、前記マストが前記マスト回転軸まわりに回転した場合に前記第１検出部及び前記第２検出部が前記第１信号を発生する角度範囲が、前記マスト回転軸まわりの周方向でそれぞれ離散的にかつ互いに一部だけ重なり合う態様で交互に生じるように、互いに対して配置される、請求項４に記載の回転角検出装置。
【請求項６】
前記マスト回転軸からの径方向で前記複数の被検出部とは異なる距離に設けられる第３被検出部と、
前記マスト回転軸の方向で前記第３被検出部と対向するときに第２信号を発生する第３検出部とを更に含む、請求項４又は５に記載の回転角検出装置。
【請求項７】
処理装置を更に含み、
前記処理装置は、前記第１検出部からの前記第１信号と、前記第２検出部からの前記第１信号とに基づいて、前記マスト回転軸まわりの前記マストの回転角の算出値を導出し、かつ、前記第３検出部からの前記第２信号に基づいて、前記回転角の算出値をリセットする、請求項６に記載の回転角検出装置。
【請求項８】
前記第１検出部及び前記第２検出部は、測定光を出射し、反射光を受光する光学式のセンサであり、
前記複数の被検出部は、前記測定光を反射する反射体である、請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項９】
前記第１検出部及び前記第２検出部は、磁気を検出するセンサであり、
前記複数の被検出部は、前記マスト回転軸の方向で前記第２基板側の磁極が同一である第１磁石である、請求項４〜７のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項１０】
前記マスト回転軸まわりの周方向で前記複数の被検出部の間に、第２磁石を更に含み、
前記第２磁石は、前記マスト回転軸の方向で前記第２基板側の磁極が、前記第１磁石とは異なる、請求項９に記載の回転角検出装置。
【請求項１１】
前記マスト回転軸まわりの角速度を測定する角速度検出部を有することを特徴とする、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【請求項１２】
前記マスト回転軸まわりの角速度を測定する角速度検出部と、
処理装置と、を更に含み、
前記処理装置は、前記第１検出部からの前記第１信号と、前記第２検出部からの前記第１信号と、前記角速度検出部により検出された角速度に基づいて、前記マスト回転軸まわりの前記マストの回転角の算出値を算出するものであって、
前記第１信号に基づいて、角速度検出部により測定された角速度に基づき算出される回転角の算出値をリセットする、請求項４〜１０のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検出体の回転に応じて回転する磁石を設け、磁石の回転によって変化する磁束の大きさを検出する磁電変換素子（磁気センサ）によって、被検出体の回転に応じた検出信号を出力する回転角検出装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004-264094号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来技術は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角を検出するために適用することが難しい。ウインドサーフィンボードやヨット等では、外観に実質的に影響しない態様で、マストの回転角を検出できる回転角検出装置が有用となる。
【０００５】
そこで、１つの側面では、本発明は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの側面では、水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられる連結部材、及び、前記連結部材に回転可能に取り付けられるマストにおける下端、のうちのいずれか一方に、取り付け可能であり又は設けられ、マスト回転軸まわりの周方向に沿って配置される複数の被検出部と、
前記連結部材及び前記下端のうちの他方に取り付け可能であり又は設けられ、前記マスト回転軸の方向で前記複数の被検出部のそれぞれと対向するときに第１信号を発生する１つ以上の検出部とを含む、回転角検出装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面では、本発明によれば、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適な回転角検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】ウインドサーフィンボードの説明図である。
【図１Ｂ】ヨットの説明図である。
【図２】ボードとマストとの間の接続部を示す概略断面図（マストの取り付け前の状態）である。
【図３】ボードとマストとの間の接続部を示す概略断面図（マストの取り付け状態）である。
【図４Ａ】回転角検出装置が取り付けられた状態での接続部を示す概略断面図（マストの取り付け前の状態）である。
【図４Ｂ】回転角検出装置が取り付けられた状態での接続部を示す概略断面図（マストの取り付け状態）である。
【図５】取り付け状態の被検出部基板を示す平面図である。
【図６】取り付け状態のセンサ基板を示す平面図である。
【図７】取り付け状態の被検出部基板とセンサ基板との関係を示す平面図である。
【図８】実施例１による検出部の検出原理の説明図である。
【図９】連結シャフトまわりのマストの回転角と、第１信号及び第２信号の発生との関係を示す説明図である。
【図１０Ａ】回転角検出装置の信号処理系の一例を示す図である。
【図１０Ｂ】回転角検出装置の信号処理系の他の一例を示す図である。
【図１０Ｃ】回転角検出装置の信号処理系の他の一例を示す図である。
【図１１】表示機器での出力例を示す図である。
【図１２】マイクロコンピュータにより実行される回転角算出処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図１３】第１変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１４】第１変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１５】第１変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１６】第２変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１７】第３変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１８】第４変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図１９】実施例２による回転角検出装置が取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図である。
【図２０】取り付け状態の被検出部基板を示す平面図である。
【図２１】取り付け状態のセンサ基板を示す平面図である。
【図２２】取り付け状態の被検出部基板とセンサ基板との関係を示す平面図である。
【図２３】検出部の検出原理の説明図である。
【図２４】マイクロコンピュータにより実行される回転角算出処理の一例を示す概略フローチャートである。
【図２５】０点補正フラグの自律的なリセットが可能な構成の説明図である。
【図２６】第５変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図２７】第５変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図２８】第５変形例による回転角検出装置の説明図である。
【図２９】実施例３による回転角検出装置が取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図である。
【図３０】実施例３による回転角検出装置の説明図である。
【図３１】回転角検出装置により算出される回転角の算出値の説明図である。
【図３２】実施例３による回転角検出装置の回転角の算出方法の一例を示す概略フローチャートである。
【図３３Ａ】回転角検出装置の回転角の算出方法の説明図（１）である。
【図３３Ｂ】回転角検出装置の回転角の算出方法の説明図（２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
以下で説明する各実施例による回転角検出装置は、ウインドサーフィンボードやヨット等におけるマストの回転角検出に好適である。
【００１１】
回転角検出装置が適用可能なウインドサーフィンボードやヨット等は、任意のタイプであるが、例えば、図１Ａに示すようなウインドサーフィンボード１や、図１Ｂに示すようなヨット２に適用可能である。
【００１２】
ウインドサーフィンボード１は、図１Ａに示すように、ボード１ａと、マスト１ｂとを含む。ボード１ａは、水上を滑走可能な部位である。マスト１ｂは、上下方向に延在し、帆１ｃを張るための棒状部材である。マスト１ｂは、矢印Ｒ１で示すように、回転可能である。
【００１３】
ヨット２は、図１Ｂに示すように、デッキ２ａと、マスト２ｂとを含む。デッキ２ａは、水上を滑走可能な部位である。マスト２ｂは、上下方向に延在し、帆２ｃを張るための棒状部材である。マスト２ｂは、矢印Ｒ２で示すように、回転可能である。
【００１４】
以下では、特に言及しない限り、ウインドサーフィンボード１に関する適用例を説明するが、ヨット２に関する適用例も実質的に同様である。
【００１５】
図２及び図３は、図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部（連結部）を示す概略断面図である。図２は、マスト１ｂの取り付け直前の状態を模式的に示し、矢印Ｒ３は、取り付け方向を示す。図３は、マスト１ｂの取り付け状態を模式的に示す。図２には、互いに直交する３軸であるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が定義されている。Ｚ軸は、後述の連結シャフト３２の軸に対応する。以下、Ｚ軸の方向を、「上下方向」と称する場合がある。
【００１６】
マスト１ｂは、連結部材３を介して、ボード１ａに取り付けられる。連結部材３は、ボード１ａに取り付けられる。例えば連結部材３は、取り外し可能な態様でボード１ａに取り付けられる。連結部材３は、取り付け状態では、ボード１ａに対して変位不能である。即ち、連結部材３は、ボード１ａに固定された状態となる。
【００１７】
連結部材３は、例えばゴムにより形成される部位（後述のゴム部３０）を備え、ユニバーサルジョイントとして機能する。即ち、連結部材３は、ボード１ａに対するマスト１ｂのＸ軸まわりの回転とＹ軸まわりの回転の双方を許容する。これにより、ボード１ａに対してマスト１ｂを傾けることが可能である。
【００１８】
マスト１ｂは、連結部材３に対してＺ軸まわりに回転可能に連結される。尚、連結部材３に対する連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転により図１Ａに示した矢印Ｒ１による帆１ｃの回転が実現される。
【００１９】
例えば、連結部材３は、ゴム部３０と、連結シャフト３２を備える。ゴム部３０は、上述のように、連結部材３をユニバーサルジョイントとして機能させる。尚、ゴム部３０に代えて、機械的な回転機構が使用されてもよい。連結シャフト３２は、ゴム部３０の上部から上下方向に延在し、マスト回転軸の一例を形成する。マスト１ｂを連結部材３に取り付ける際に、連結シャフト３２にマスト１ｂの下端が連結される。連結シャフト３２は、上端部に、上下方向にオフセットした２つの係合周溝３３が形成される。係合周溝３３には、後述のストッパ１２が係合される。
【００２０】
例えば、マスト１ｂの下端は、本体部１０と接続端部１１とを含む。本体部１０及び接続端部１１は、ともに中空の筒状の形態であり、マスト１ｂの下端の中空の円筒状部を形成する。本体部１０は、例えば金属により形成され、接続端部１１は、例えば樹脂により形成される。本体部１０の周面には、帆１ｃの調整用等の貫通穴１４が形成される。貫通穴１４は、上下方向にオフセットしかつ周方向にオフセットして複数個所形成されている。接続端部１１は、連結シャフト３２を受け入れる中空部を有する。接続端部１１には、ストッパ１２が設けられる。ストッパ１２は、接続端部１１の中空部に突出し、図３に示すように、連結シャフト３２の係合周溝３３に係合する。ストッパ１２は、係合周溝３３に対して回転可能に係合される。マスト１ｂは、ストッパ１２が係合周溝３３に係合することで、連結シャフト３２に対して上下方向に実質的に変位不能且つ回転可能となる。尚、「実質的に変位不能」とは、ガタ分の変位を許容する趣旨である。
【００２１】
次に、上述したウインドサーフィンボード１やヨット２に適用可能な回転角検出装置の幾つかの実施例を順に説明する。
【００２２】
［実施例１］
図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１による回転角検出装置４０が取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。図４Ａは、マスト１ｂの取り付け直前の状態を模式的に示し、図４Ｂは、マスト１ｂの取り付け状態を模式的に示す。図５は、取り付け状態の被検出部基板４１０を示す平面図（下面視）である。図６は、取り付け状態のセンサ基板４３０を示す平面図（上面視）である。図５及び図６には、連結シャフト３２の回転中心Ｏが示され、Ｘ軸とＹ軸とが示される。以下では、説明上、連結シャフト３２まわりの回転角度又は角度とは、連結シャフト３２の回転中心Ｏまわりの回転角度又は角度であり、Ｘ軸を０度（０点）とする。また、以下では、０点は、ボード１ａに対する帆１ｃの角度が０度となりかつ帆１ｃが前進用の向きである状態（以下、「中立状態」とも称する）に対応するものとする。図７は、取り付け状態の被検出部基板４１０とセンサ基板４３０との関係を示す平面図（上面視）である。図７では、被検出部基板４１０が透視で示される。図８は、検出部４３の検出原理の説明図である。
【００２３】
実施例１では、回転角検出装置４０は、好ましい一例として、多様な仕様のボード１ａやマスト１ｂに適用できるように、ボード１ａやマスト１ｂに後付けされる使用形態である。但し、変形例では、回転角検出装置４０の一部又は全部が、ボード１ａやマスト１ｂに一体化された状態で販売等されてもよい。
【００２４】
回転角検出装置４０は、複数の被検出部４１と、検出部４３とを含む。
【００２５】
実施例１では、一例として、複数の被検出部４１は、マスト１ｂ側に設けられ、検出部４３は、連結部材３側に設けられる。但し、変形例では、逆であってもよい。即ち、複数の被検出部４１は、連結部材３側に設けられ、検出部４３は、マスト１ｂ側に設けられてもよい。
【００２６】
具体的には、複数の被検出部４１は、被検出部基板４１０（第１基板の一例）に設けられ、検出部４３は、センサ基板４３０（第２基板の一例）に設けられる。
【００２７】
被検出部基板４１０は、図５に示すように、連結シャフト３２が通る穴４１１を中央に有する円環状の形態である。被検出部基板４１０は、接続端部１１の端面１１ａ（下側の表面）に接着剤や、両面テープ、マジックテープ(Magic  Tape)（登録商標）、ベルクロ(Velcro)（登録商標）等により固定されてよい。
【００２８】
被検出部基板４１０には、複数の被検出部４１が連結シャフト３２まわりの周方向に沿って配列される。実施例１では、一例として、複数の被検出部４１は、測定光に対して高い反射率を有する光反射部（反射体）であり、連結シャフト３２まわりの周方向で１０度（以下、「第１ピッチ」とも称する）の角度間隔で設けられる。尚、１０度は、あくまで一例であり、必要な分解能に応じて、他の角度ピッチが採用されてもよい。マスト回転軸まわりの周方向で複数の被検出部４１の間には、測定光に対して低い反射率を有する低反射部４１２が設けられる。低反射部４１２は、例えば測定光の波長に対して吸光性の高い材料の部位により実現されてもよい。尚、被検出部基板４１０における複数の被検出部４１が設けられる側の表面は、複数の被検出部４１及び後述の０点補正用の被検出部４２を除く全領域が低反射部とされてよい。
【００２９】
複数の被検出部４１は、図５に示すように、連結シャフト３２からの径方向で同一の距離に設けられる。図５に示す例では、複数の被検出部４１は、被検出部基板４１０の外周縁付近に設けられる。
【００３０】
図５に示す例では、被検出部基板４１０は、例えば以下のようにして製作されてよい。先ず、光学的透明フィルム（厚さ0.2mm程度）にマスキングテープでマスキングし、スリット部のテープを切り取る。次いで、スリット部にアクリル鏡作製用の銀スプレーをコーティングし、乾いた後にテープを剥がし、銀スプレーコート面に黒色スプレーで重ねてコーティングする。これにより、スリット部が高反射部となり、複数の被検出部４１が形成され、かつ、黒色スプレーコーティングされた低反射部４１２とが形成される。この場合、複数の被検出部４１はフィルムなどを使った印刷法により安価に作製でき、形状や寸法変更に対しても変更が容易である。
【００３１】
回転角検出装置４０は、好ましくは、図５に示すように、連結シャフト３２まわりの０点に対応する角度に０点補正用の被検出部４２（第３被検出部の一例）を更に含む。０点補正用の被検出部４２は、後述するように連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値に対する０点補正のために設けられる。実施例１では、回転角検出装置４０は、０点補正用の被検出部４２を更に含むものとする。
【００３２】
０点補正用の被検出部４２は、連結シャフト３２からの径方向で複数の被検出部４１とは異なる距離に設けられる。０点補正用の被検出部４２は、連結シャフト３２まわりの０点に対応する角度にだけ（１か所）設けられる。図５に示す例では、０点補正用の被検出部４２は、連結シャフト３２からの径方向で複数の被検出部４１よりも径方向内側に配置される。但し、変形例では、０点補正用の被検出部４２は、連結シャフト３２からの径方向で複数の被検出部４１よりも径方向外側に配置されてもよい。尚、図５に示す例では、０点補正用の被検出部４２は、連結シャフト３２まわりの０点に対応する角度に位置する被検出部４１と連続する形態（一体的な形態）であるが、連結シャフト３２に関する径方向で分離していてもよい。
【００３３】
センサ基板４３０は、図６に示すように、連結シャフト３２が通る穴４３１を中央に有する円環状の形態である。センサ基板４３０は、連結部材３における接続端部１１の端面１１ａに対向する表面に取り付けられる。センサ基板４３０は、例えば連結シャフト３２の露出部の根本側に延在する金属ワッシャ３２８の上側表面３２８ａに接着剤や、両面テープ、マジックテープ(Magic  Tape)（登録商標）、ベルクロ(Velcro)（登録商標）等により固定されてよい。
【００３４】
センサ基板４３０には、複数の被検出部４１のいずれかとＺ軸の方向で対向可能な検出部４３が設けられる。即ち、連結シャフト３２からの径方向で複数の被検出部４１と同じ距離に、検出部４３が設けられる。複数の被検出部４１のうちの、検出部４３がＺ軸の方向で対向する一の被検出部４１は、被検出部基板４１０の回転角度に応じて異なる。
【００３５】
実施例１では、検出部４３は、測定光を出射し被検出部４１からの反射光を受光する光学式のセンサである。例えば、検出部４３は、図８に模式的に示すように、ＬＥＤ(Light-Emitting  Diode)４３１１から測定光（矢印７００参照）を出射しフォトダイオード又はフォトトランジスタ４３１２で被検出部４１からの反射光を受光するフォトリフレクタである。この場合、検出部４３は、任意の一の被検出部４１とＺ軸の方向で対向するときに、受光量が増加することで第１信号（例えば“Ｈｉｇｈ”）を発生する。例えば、受光量や受光反射率に閾値を設け、閾値を超えると“Ｈｉｇｈ”を発生し、閾値を下回ると“Ｌｏｗ”を発生する。
【００３６】
図６に示す例では、被検出部基板４１０は、例えば以下のようにして製作されてよい。先ず、フレキシブル基板（厚さ0.1mm程度）もしくは薄いプリント基板（厚さ0.6mm程度）でセンサ結合用配線を形成し、高さ1〜1.5ｍｍ程度のフォトリフレクタを実装する。次いで、センサ面が埋まる程度、透明樹脂等でコーキングし、摩擦面を平滑化する。この際、適宜、フッ素コートによる平滑性向上、薄いガラスを全面完全に接着して耐摩擦性を向上させてもよい。
【００３７】
検出部４３は、好ましくは、２つ以上、連結シャフト３２まわりの異なる角度に設けられる。実施例１では、一例として、検出部４３は、図６に示すように、２つの検出部、即ち第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂを含む。尚、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、連結シャフト３２からの径方向で同一の距離（複数の被検出部４１と同じ距離）に設けられる。２つ以上の検出部４３を設けることで、後述のようにマスト１ｂの回転方向が検知可能となる。
【００３８】
実施例１では、一例として、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、図６に示すように、連結シャフト３２まわりの周方向で、８５度だけオフセットされる。８５度は、第１ピッチ（本実施例では、１０度）の整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度の一例である。第１ピッチとは、上述のように、連結シャフト３２まわりの周方向での複数の被検出部４１間の角度間隔である。８５度に代えて、７５度といった他の、「第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度」が利用されてもよい。
【００３９】
尚、実施例１では、一例として、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、連結シャフト３２まわりの角度がそれぞれ９０度及び５度の位置に配置されるが、これに限られない。第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、「第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度」だけオフセットされる態様で、連結シャフト３２まわりの任意の角度に配置されてよい。
【００４０】
回転角検出装置４０は、０点補正用の検出部４４（第３検出部の一例）を更に含む。０点補正用の検出部４４は、上述した０点補正用の被検出部４２とともに、後述するように連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値に対する０点補正のために利用される。０点補正用の検出部４４は、連結シャフト３２からの径方向で０点補正用の被検出部４２と同じ距離に設けられる。０点補正用の検出部４４は、上述した検出部４３と同様、測定光を出射し被検出部４２からの反射光を受光する光学式のセンサであり、例えばフォトリフレクタである。この場合、０点補正用の検出部４４は、０点補正用の被検出部４２とＺ軸の方向で対向するときに、受光量が増加することで第２信号（例えば“Ｈｉｇｈ”）を発生する。
【００４１】
センサ基板４３０及び被検出部基板４１０は、中立状態で、０点補正用の検出部４４と０点補正用の被検出部４２とがＺ軸の方向で対向するように、互いに対して位置決めされて連結シャフト３２及び接続端部１１にそれぞれ固定される。即ち、中立状態では、０点補正用の検出部４４と０点補正用の被検出部４２とは、連結シャフト３２まわりの同一の角度に位置する。
【００４２】
実施例１では、マスト１ｂが連結シャフト３２まわりに回転すると、被検出部基板４１０は、センサ基板４３０に対して同様に回転する。即ち、複数の被検出部４２が第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂに対して相対的に回転する。回転中、複数の被検出部４２のうちの一の被検出部４２が、第１検出部４３ａに対向する位置関係に来ると、第１検出部４３ａが第１信号を発生する。同様に、回転中、複数の被検出部４２のうちの一の被検出部４２が、第２検出部４３ｂに対向する位置関係に来ると、第２検出部４３ｂが第１信号を発生する。従って、第１信号の発生状況を監視することで（図９で後述）、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を把握することが可能となる。
【００４３】
図９は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角と、第１信号及び第２信号の発生との関係を示す説明図である。図９では、第１信号及び第２信号は、それぞれ“Ｈｉｇｈ”である。図９では、説明用に、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角は、−２０度から４０度付近までの範囲で示されるが、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角は、３６０度の範囲であることができる。図９では、上側に、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角と、第１検出部４３ａからの第１信号“Ｈｉｇｈ”の発生との関係が示される。また、真ん中に、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角と、第２検出部４３ｂからの第１信号“Ｈｉｇｈ”の発生との関係が示される。また、下側に、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角と、０点補正用の検出部４４からの第２信号“Ｈｉｇｈ”の発生との関係が示される。尚、図９では、“Ｈｉｇｈ”は“Ｈ”、“Ｌｏｗ”は“Ｌ”で表記されている。
【００４４】
実施例１では、上述のように、被検出部４１の第１ピッチは１０度であり、一の被検出部４１の角度範囲は１０度である。従って、図９に示すように、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂからはそれぞれ、１０度ごとに第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する。
【００４５】
また、実施例１では、上述のように、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、連結シャフト３２まわりの周方向で、第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度だけオフセットされる。従って、第１検出部４３ａから第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する角度範囲と、第２検出部４３ｂから第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する角度範囲とは、図９に示すように、５度だけずれる。このため、図９に示すように、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂから第１信号の発生状態は、以下の４状態が存在する。
（状態I）第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂの双方から第１信号が発生する状態
（状態II）第１検出部４３ａだけから第１信号が発生する状態（第２検出部４３ｂからの信号は“Ｌｏｗ”）
（状態III）第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂのいずれも第１信号が発生しない状態（第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂからの信号はともに“Ｌｏｗ”）
（状態IV）第２検出部４３ｂだけから第１信号が発生する状態（第１検出部４３ａからの信号は“Ｌｏｗ”）
そして、実施例１では、これらの４状態は、上面視でマスト１ｂが反時計回りに回転するときは、状態I、状態II、状態III、状態IVという順序で変化する。また、上面視でマスト１ｂが時計回りに回転するときは、逆に、状態IV、状態III、状態II、状態Iという順序で変化する。また、各状態間の遷移は、５度毎に生じる。
【００４６】
従って、実施例１では、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂからの各第１信号の発生状況に基づいて、これらの４状態の変化態様を検出することで、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角であって、０点からの回転角を把握することが可能となることが分かる。即ち、実施例１では、上述のように、４状態（状態Ｉ〜IV）の各状態間の遷移があるごとに、その遷移方向に応じて５度だけ増加又は減少させることで、０点からの回転角を把握することが可能となる。例えば、状態I、状態II、状態III、状態IVという方向で、ある状態から他の状態への一の遷移が生じると、回転角の現在値に、“５度”が加算（インクリメント）される。また、状態IV、状態III、状態II、状態Iという方向で、ある状態から他の状態への一の遷移が生じると、回転角の現在値に、“５度”が減算（デクリメント）される。これにより、０点からの回転角を監視（算出）することが可能となる。
【００４７】
ところで、このような回転角の監視方法はインクリメンタル式であるため、ロギング中にデータ欠損があると、積算誤差が乗った状態となる。積算誤差が乗った状態が比較的長い期間にわたり継続すると、更なるデータ欠損に起因して積算誤差が蓄積していくので、大きな誤差を生む可能性がある。
【００４８】
この点、実施例１では、０点補正用の被検出部４２及び検出部４４が設けられるので、０点補正が可能であり、積算誤差が乗った状態が比較的長い期間にわたり継続することを防止できる。即ち、実施例１では、中立状態（連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角＝０度）において、０点補正用の検出部４４から第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する。従って、実施例１では、０点補正用の検出部４４から第１信号“Ｈｉｇｈ”に基づいて、０点補正（リセット）を実行できる。この結果、積算誤差が乗った状態が比較的長い期間にわたり継続することを防止できる。
【００４９】
本実施例によれば、ウインドサーフィンボード１のマスト１ｂの回転角検出に好適な回転角検出装置４０が得られる。具体的には、回転角検出装置４０は、上述のように、マスト１ｂの下端と連結部材３とに配置される。より具体的には、被検出部基板４１０及びセンサ基板４３０が接続端部１１の端面１１ａと連結部材３との間の空間（わずかな隙間）を利用して配置される。これにより、ウインドサーフィンボード１の外観に実質的に影響しない態様で、かつ、連結シャフト３２とマスト１ｂとの間の連結機能を損なうことがない態様で、被検出部基板４１０及びセンサ基板４３０の配置を成立させることができる。また、被検出部基板４１０及びセンサ基板４３０は、例えば総厚1.5〜2.5ｍｍで作製することも可能であり、接続端部１１の端面１１ａと連結部材３との間に容易に取り付けることができる。また、接続端部１１の端面１１ａと連結部材３との間の空間は、一般的なウインドサーフィンボードにおいて存在するので、回転角検出装置４０の汎用性を高めることができる。従って、回転角検出装置４０は、多様なウインドサーフィンボードやヨット等に適用できる。
【００５０】
次に、図１０Ａ乃至図１０Ｃ等を参照して、回転角検出装置４０の信号処理系について説明する。図１０Ａ乃至図１０Ｃは、信号処理系のバリエーションを示す図である。
【００５１】
回転角検出装置４０の信号処理系は、図１０Ａ乃至図１０Ｃに示すように、第１検出部４３ａ、第２検出部４３ｂ及び０点補正用の検出部４４（以下、纏めて「検出部４３、４４」とも称する）に電気的に接続される処理装置４００を含む。処理装置４００と検出部４３、４４との間の電気的な接続は、例えば有線により実現される。但し、変形例では、処理装置４００と検出部４３、４４との間で無線通信が実現されてもよい。処理装置４００は、例えばウインドサーフィンボード１に取り外し可能に配置されてもよい。処理装置４００は、例えばマスト１ｂの適当な個所に固定されてもよい。尚、以下で説明する処理装置４００の機能の一部又は全部は、検出部４３、４４に内蔵されうるコンピュータにより実現されてもよい。
【００５２】
処理装置４００は、マイクロコンピュータ４０１（図１０Ａ乃至図１０Ｃでは「マイコン」と表記）を含む。
【００５３】
マイクロコンピュータ４０１は、検出部４３、４４からの電気信号を処理し、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を算出する。即ち、マイクロコンピュータ４０１は、検出部４３、４４による検出結果に基づいて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を算出する。回転角の算出方法は、上述した通りであるが、具体的な一例は、図１２を参照して後述する。
【００５４】
連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、多様な態様で利用可能である。
【００５５】
例えば、図１０Ａに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００のメモリ４０２に保持される。メモリ４０２は、例えばＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）メモリやカード型のメモリ（例えばＳＤメモリカード）等であってよい。この場合、ユーザは、メモリ４０２からデータを読み出すことで、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果を確認や解析等できる。
【００５６】
また、図１０Ｂに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００Ｂの通信モジュール４０３により、外部装置８００に送信される。通信モジュール４０３から外部装置８００への送信は、オンラインであってもオフラインであってもよい。外部装置８００は、例えばユーザのＰＣ(Personal  Computer)や、スマートフォンなどの携帯端末、タブレット端末、ウエアラブル端末等であり得る。また、外部装置８００は、外部のサーバであってもよい。通信モジュール４０３から外部装置８００への送信は、例えば有線による通信路、無線による通信路、又はこれらの組み合わせで実現されてよい。無線による通信路に係るネットワークは、例えば、携帯電話の無線通信網、インターネット、World  Wide  Web、VPN（Virtual  Private  Network）、WAN（Wide  Area  Network）、又はこれらの任意の組み合わせ等を含んでもよい。
【００５７】
また、図１０Ｃに示す例では、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果は、処理装置４００Ｂに電気的に接続される表示機器４０５に出力される。表示機器４０５への出力は、オンラインであってもオフラインであってもよい。表示機器４０５は、ユーザのスマートフォンなどの携帯端末やタブレット端末の表示部により実現されてもよいし、ウインドサーフィンボード１に取り付け可能な専用の表示機器であってもよい。
【００５８】
尚、図１０Ｃに示す例において、表示機器４０５には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出結果に代えて又は加えて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の最適値を表す支援情報が出力されてもよい。最適値は、例えばマイクロコンピュータ４０１により進行方向や風向きなどの外部情報に基づいて導出されてもよい。
【００５９】
図１１は、図１０Ｃに示す例に係る表示機器４０５での出力例を示す図である。図１１には、表示機器４０５の表示領域９００は、表示領域９０１と、表示領域９０２とを含む。表示領域９０１には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の現状を示す概略上面図が示される。表示領域９０２には、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の時系列データ（現時点までの所定期間にわたる時系列データ)が示される。
【００６０】
ユーザは、図１１に示すように、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角を数値（図１１では“α”が数値となる）として得ることができるので、感覚などに頼ることなく、セーリング技術の向上を効率的に図ることが可能となりうる。例えば、ボード１ａとマスト１ｂとの相対角度の把握が可能となり、効率よく推進力を得ることが可能となる。また、回転角の情報を提示することで、ユーザが効率の良い推進力を確保する条件（姿勢、重心位置、腕や足への負荷など）を把握することができ、上達スピードの向上を図ることができる。尚、図１１には、実績のデータが示されるが、最適値のデータが併せて表示されてもよい。
【００６１】
図１２は、マイクロコンピュータ４０１により実行される回転角算出処理の一例を示す概略フローチャートである。図１２に示す処理は、例えば回転角検出装置４０の電源がオンでありかつ測定開始の指示がユーザから入力された場合に起動し、所定周期毎に実行されてよい。
【００６２】
ステップＳ１２００では、マイクロコンピュータ４０１は、検出部４３、４４（第１検出部４３ａ、第２検出部４３ｂ及び０点補正用の検出部４４）から信号（“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”）を取得する。尚、検出部４３、４４から信号は、所定のメモリ領域に随時書き込まれてもよい。この場合、ステップＳ１２００では、マイクロコンピュータ４０１は、メモリ領域から各信号（“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”に係る状態）を取得する。
【００６３】
ステップＳ１２０２では、マイクロコンピュータ４０１は、０点補正用の検出部４４からの信号が第２信号“Ｈｉｇｈ”であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１２０４に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１２０６に進む。
【００６４】
ステップＳ１２０４では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“０”にリセットする。
【００６５】
ステップＳ１２０６では、マイクロコンピュータ４０１は、上述した４状態（状態Ｉ〜IV）の各状態間の遷移が生じたか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１２０８に進み、それ以外の場合は、今回の処理周期はそのまま終了する。
【００６６】
ステップＳ１２０８では、マイクロコンピュータ４０１は、ステップＳ１２０６で生じた遷移が増加方向（即ち、状態I、状態II、状態III、状態IV、状態I、以下同様の方向）であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ１２１０に進み、それ以外の場合は、ステップＳ１２１２に進む。
【００６７】
ステップＳ１２１０では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“５”だけインクリメントする。
【００６８】
ステップＳ１２１２では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“５”だけデクリメントする。
【００６９】
図１２に示す処理によれば、検出部４３、４４（第１検出部４３ａ、第２検出部４３ｂ及び０点補正用の検出部４４）から信号に基づいて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αをリアルタイムに算出することが可能となる。また、０点補正用の検出部４４からの第２信号“Ｈｉｇｈ”の発生イベントに基づいて、０点補正（リセット）が実行されるので、積算誤差が乗った状態が比較的長い期間にわたり継続することを防止できる。尚、図１２に示す処理により得られる回転角の算出値αは、時系列で保存され、例えば１１に示したような出力に利用されてよい。
【００７０】
次に、図１３以降を参照して、上述した実施例１に対する変形例について説明する。以下では、上述した実施例１に対する異なる構成を説明し、特に言及しない構成については、上述した実施例１と同様であってよい。また、上述した実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付与して説明を省略する場合がある。
【００７１】
図１３乃至図１５は、第１変形例による回転角検出装置４０Ａの説明図である。図１３は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ａとセンサ基板４３０Ａとの関係を示す平面図（上面視）である。図１３では、被検出部基板４１０Ａが透視で示される。図１４は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ａを示す平面図（下面視）である。図１５は、取り付け状態のセンサ基板４３０Ａを示す平面図（上面視）である。図１４及び図１５には、連結シャフト３２の回転中心Ｏが示され、Ｘ軸とＹ軸とが示される。
【００７２】
第１変形例では、回転角検出装置４０は、複数の被検出部４１に加えて、複数の被検出部４１Ａを更に含む。即ち、被検出部基板４１０Ａには、複数の被検出部４１及び０点補正用の被検出部４２に加えて、複数の被検出部４１Ａが設けられる。
【００７３】
複数の被検出部４１Ａは、連結シャフト３２まわりの周方向に沿って配列される。第１変形例では、一例として、複数の被検出部４１Ａは、測定光に対して高い反射率を有する光反射部（反射体）であり、連結シャフト３２まわりの周方向で１０度（第１ピッチ）の角度間隔で設けられる。マスト回転軸まわりの周方向で複数の被検出部４１Ａの間には、測定光に対して低い反射率を有する低反射部４１２Ａが設けられる。低反射部４１２Ａは、例えば測定光の波長に対して吸光性の高い材料の部位により実現されてもよい。尚、被検出部基板４１０Ａにおける複数の被検出部４１、４１Ａが設けられる側の表面は、複数の被検出部４１、４１Ａ及び０点補正用の被検出部４２を除く全領域が低反射部とされてよい。
【００７４】
複数の被検出部４１Ａは、複数の被検出部４１に対して、連結シャフト３２まわりの周方向で第１ピッチの半分（即ち５度）だけずれて配置される。この場合、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、図１５に示すように、連結シャフト３２まわりの周方向で、９０度だけオフセットされる。９０度は、第１ピッチの整数倍の一例である。９０度に代えて、８０度といった他の、「第１ピッチの整数倍」が利用されてもよい。また、第１変形例における更なる変形例では、複数の被検出部４１Ａは、複数の被検出部４１に対して、連結シャフト３２まわりの周方向でずれずに配置されてもよい。この場合、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、上述した実施例１のように、連結シャフト３２まわりの周方向で、「第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度」だけオフセットされる。
【００７５】
第１変形例によっても、図９に示したような上述した実施例１と同様の態様で第１信号及び第２信号が得られるので、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
尚、図１３乃至図１５では、被検出部４１及び被検出部４１Ａは、連結シャフト３２に関する径方向で隣接しているが、離間してもよい。また、隣接する同士の被検出部４１及び被検出部４１Ａの各組は、連結シャフト３２に関する径方向に対して傾斜する斜めのパターンで形成されてもよい。
【００７７】
図１６は、第２変形例による回転角検出装置４０Ｂの説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。
【００７８】
第２変形例では、被検出部基板４１０Ｂ及びセンサ基板４３０Ｂは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側まで延在する。また、被検出部基板４１０Ｂに設けられる複数の被検出部４１（図１６では図示されず）は、好ましくは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置される。同様に、センサ基板４３０Ｂに設けられる第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂは、好ましくは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置される。これにより、被検出部基板４１０Ｂ及びセンサ基板４３０Ｂ間で上下方向に作用しうる力に起因した応力発生部から、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂを離すことができる。これにより、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂの耐久性を高めることができる。尚、同様の観点から、０点補正用の被検出部４２及び０点補正用の検出部４４についても、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置されてもよい。
【００７９】
図１７は、第３変形例による回転角検出装置４０Ｃの説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。
【００８０】
第３変形例では、被検出部基板４１０Ｃ及びセンサ基板４３０Ｃは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側まで延在する。具体的には、被検出部基板４１０Ｃ及びセンサ基板４３０Ｃは、金属ワッシャ３２８まわりに延在する円環状の形態である。被検出部基板４１０Ｃは、接続端部１１の端面１１ａに例えば両面テープ１７００により接着される。この場合も、被検出部基板４１０Ｃ及びセンサ基板４３０Ｃ間で上下方向に作用しうる力に起因した応力発生部から、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂを離すことができる。これにより、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂの耐久性を高めることができる。また、０点補正用の被検出部４２及び０点補正用の検出部４４についても、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置されることで、０点補正用の被検出部４２及び０点補正用の検出部４４の耐久性を高めることができる。
【００８１】
図１８は、第４変形例による回転角検出装置４０Ｄの説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。
【００８２】
第４変形例では、被検出部基板４１０Ｄ及びセンサ基板４３０Ｄは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側まで延在する。具体的には、被検出部基板４１０Ｄは、領域全体、又は、接続端部１１の端面１１ａや金属ワッシャ３２８と当接する領域が、耐摩耗性樹脂のような耐摩耗性のある素材（金属・セラミックス・ガラスなど）もしくは、すべり抵抗が小さい素材（テフロン（登録商標）などフッ素素材）により形成又はコーティングされる。被検出部基板４１０Ｄに設けられる複数の被検出部４１（図１８では図示されず）は、好ましくは、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置される。センサ基板４３０Ｄは、金属ワッシャ３２８まわりに延在する円環状の形態である。この場合も、被検出部基板４１０Ｄ及びセンサ基板４３０Ｄ間で上下方向に作用しうる力に起因した応力発生部から、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂを離すことができる。これにより、複数の被検出部４１、第１検出部４３ａ及び第２検出部４３ｂの耐久性を高めることができる。また、０点補正用の被検出部４２及び０点補正用の検出部４４についても、連結シャフト３２からの径方向で接続端部１１の端面１１ａよりも径方向外側に配置することで、０点補正用の被検出部４２及び０点補正用の検出部４４の耐久性を高めることができる。
【００８３】
［実施例２］
実施例２は、上述した実施例１に対して、光学式の検出に代えて、磁気式の検出を用いる点が異なる。以下では、上述した実施例１に対する異なる構成を説明し、特に言及しない構成については、上述した実施例１と同様であってよい。また、上述した実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付与して説明を省略する場合がある。
【００８４】
図１９は、実施例２による回転角検出装置４０Ｅが取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図である。図２０は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ｅを示す平面図（下面視）である。図２１は、取り付け状態のセンサ基板４３０Ｅを示す平面図（上面視）である。図２２は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ｅとセンサ基板４３０Ｅとの関係を示す平面図（上面視）である。図２２では、被検出部基板４１０Ｅが透視で示される。図２３は、検出部４３Ｅの検出原理の説明図である。
【００８５】
実施例２では、回転角検出装置４０Ｅは、好ましい一例として、多様な仕様のボード１ａやマスト１ｂに適用できるように、ボード１ａやマスト１ｂに後付けされる使用形態である。但し、変形例では、回転角検出装置４０Ｅの一部又は全部が、ボード１ａやマスト１ｂに一体化された状態で販売等されてもよい。
【００８６】
回転角検出装置４０Ｅは、複数の被検出部４１Ｅと、検出部４３Ｅとを含む。
【００８７】
実施例２では、一例として、複数の被検出部４１Ｅは、マスト１ｂ側に設けられ、検出部４３Ｅは、連結部材３側に設けられる。但し、変形例では、逆であってもよい。即ち、複数の被検出部４１Ｅは、連結部材３側に設けられ、検出部４３Ｅは、マスト１ｂ側に設けられてもよい。
【００８８】
具体的には、複数の被検出部４１Ｅは、被検出部基板４１０Ｅ（第１基板の一例）に設けられ、検出部４３Ｅは、センサ基板４３０Ｅ（第２基板の一例）に設けられる。
【００８９】
被検出部基板４１０Ｅは、図２０に示すように、連結シャフト３２が通る穴４１１を中央に有する円環状の形態である。被検出部基板４１０Ｅは、接続端部１１の端面１１ａに接着剤等により固定される。
【００９０】
被検出部基板４１０Ｅには、複数の被検出部４１Ｅが連結シャフト３２まわりの周方向に沿って配列される。実施例２では、一例として、複数の被検出部４１Ｅは、Ｓ極が下側（センサ基板４３０Ｅ側）に向く磁石であり、連結シャフト３２まわりの周方向で１０度（以下、同様に「第１ピッチ」とも称する）の角度間隔で設けられる。尚、１０度は、あくまで一例であり、他の角度ピッチが採用されてもよい。
【００９１】
本実施例では、一例として、マスト回転軸まわりの周方向で複数の被検出部４１Ｅの間には、Ｎ極が下側に向く磁石４１２Ｅが設けられる。以下、区別のため、複数の被検出部４１Ｅを、第１磁石４１Ｅと称し、磁石４１２Ｅを第２磁石４１２Ｅとも称する。
【００９２】
複数の第１磁石４１Ｅは、図２０に示すように、連結シャフト３２からの径方向で同一の距離に設けられる。図２０に示す例では、複数の第１磁石４１Ｅは、被検出部基板４１０Ｅの外周縁付近に設けられる。
【００９３】
図２０に示す例では、被検出部基板４１０Ｅは、例えば以下のようにして製作されてよい。薄型磁石（0.5ｍｍ程度）をその厚さ程度のFRP（Fiberglass  Reinforced  Plastics：強化プラスチック）に穴をあけてN極とS極と交互に円周状に並べ接着コーキングを行う。
【００９４】
回転角検出装置４０Ｅは、好ましくは、図２０に示すように、連結シャフト３２まわりの０点に対応する角度に０点補正用の被検出部４２Ｅを更に含む。０点補正用の被検出部４２Ｅは、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値に対する０点補正のために設けられる。実施例２では、回転角検出装置４０Ｅは、０点補正用の被検出部４２Ｅを更に含むものとする。被検出部４２Ｅは、例えばＳ極が下側に向く磁石であり、以下、「０点補正用の磁石４２Ｅ」と称する。
【００９５】
０点補正用の磁石４２Ｅは、連結シャフト３２からの径方向で複数の第１磁石４１Ｅとは異なる距離に設けられる。図２０に示す例では、０点補正用の磁石４２Ｅは、連結シャフト３２からの径方向で複数の第１磁石４１Ｅよりも径方向内側に配置される。但し、変形例では、０点補正用の磁石４２Ｅは、連結シャフト３２からの径方向で複数の第１磁石４１Ｅよりも径方向外側に配置されてもよい。尚、図２０に示す例では、０点補正用の磁石４２Ｅは、連結シャフト３２に関する径方向で分離しているが、連結シャフト３２まわりの０点に対応する角度に位置する第１磁石４１Ｅと連続する形態（一体的な形態）であってもよい。
【００９６】
センサ基板４３０Ｅは、図２１に示すように、連結シャフト３２が通る穴４３１を中央に有する円環状の形態である。センサ基板４３０Ｅは、連結部材３における接続端部１１の端面１１ａに対向する表面に取り付けられる。センサ基板４３０Ｅは、例えば連結シャフト３２の露出部の根本側に延在する金属ワッシャ３２８の上側表面３２８ａに接着剤等により固定される。
【００９７】
センサ基板４３０Ｅには、複数の第１磁石４１ＥのいずれかとＺ軸の方向で対向可能な検出部４３Ｅが設けられる。即ち、連結シャフト３２からの径方向で複数の第１磁石４１Ｅと同じ距離に、検出部４３Ｅが設けられる。複数の第１磁石４１Ｅのうちの、検出部４３ＥがＺ軸の方向で対向する一の第１磁石４１Ｅは、被検出部基板４１０Ｅの回転角度に応じて異なる。
【００９８】
実施例２では、検出部４３Ｅは、第１磁石４１Ｅが生成する磁界に応答する磁気式のセンサである。例えば、検出部４３Ｅは、図２３に模式的に示すように、ホールラッチである。図２３では、第１磁石４１Ｅ（Ｓ極）に対向する位置関係であるときのホールラッチが示されている。検出部４３Ｅは、任意の一の第１磁石４１ＥとＺ軸の方向で対向するときに、第１信号“Ｈｉｇｈ”を発生する。検出部４３Ｅは、任意の一の第２磁石４１２ＥとＺ軸の方向で対向するときに、第１信号とは異なる信号“Ｌｏｗ”を発生する。ホールラッチセンサは磁極を認識した時に状態を決めるトリガ信号を出して状態（メモリ状態）を決めるつかい方が一般的である。例えば、ホールラッチセンサは、S極を認識してメモリをHigh状態にし、状態を変えるような磁極（この場合はN極）がセンサに認識されるまでは、その状態（High状態）を維持する。このようにして、検出部４３Ｅにより“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”が生成される。
【００９９】
被検出部基板４１０Ｅは、例えば以下のようにして製作されてよい。先ず、フレキシブル基板（厚さ0.1mm程度）もしくは薄いプリント基板（厚さ0.6mm程度）でセンサ結合用配線を形成し、高さ1ｍｍ程度のホールラッチセンサを実装する。次いで、センサ面が埋まる程度、樹脂等でコーキングし、摩擦面を平滑化する。この際、適宜、フッ素コートにより平滑性向上を向上させてもよいし、薄いガラスを全面完全に接着して耐摩擦性を向上させてもよい。
【０１００】
検出部４３Ｅは、好ましくは、２つ以上、連結シャフト３２まわりの異なる角度に設けられる。実施例２では、一例として、検出部４３Ｅは、図２１に示すように、２つの検出部、即ち第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂを含む。尚、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂは、連結シャフト３２からの径方向で同一の距離（複数の第１磁石４１Ｅと同じ距離）に設けられる。２つ以上の検出部４３Ｅを設けることで、マスト１ｂの回転方向が検知可能となる。
【０１０１】
実施例２では、一例として、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂは、図２１に示すように、連結シャフト３２まわりの周方向で、８５度だけオフセットされる。８５度は、第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度の一例である。第１ピッチとは、上述のように、連結シャフト３２まわりの周方向での複数の第１磁石４１Ｅ間の角度間隔である。８５度に代えて、７５度といった他の、「第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度」が利用されてもよい。
【０１０２】
尚、実施例２では、一例として、第２検出部４３Ｅｂは、連結シャフト３２まわりの角度が５度の位置に配置されるが、これに限られない。第２検出部４３Ｅｂは、連結シャフト３２まわりの任意の角度に配置されてよい。
【０１０３】
回転角検出装置４０Ｅは、０点補正用の検出部４４Ｅ（第３検出部の一例）を更に含む。０点補正用の検出部４４Ｅは、上述した０点補正用の磁石４２Ｅとともに、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値に対する０点補正のために利用される。０点補正用の検出部４４Ｅは、連結シャフト３２からの径方向で０点補正用の磁石４２Ｅと同じ距離に設けられる。０点補正用の検出部４４Ｅは、上述した検出部４３Ｅと同様、ホールラッチである。この場合、０点補正用の検出部４４Ｅは、０点補正用の磁石４２ＥとＺ軸の方向で対向するときに、第２信号“Ｈｉｇｈ”を発生する。
【０１０４】
センサ基板４３０Ｅ及び被検出部基板４１０Ｅは、中立状態で、０点補正用の検出部４４Ｅと０点補正用の磁石４２ＥとがＺ軸の方向で対向するように、互いに対して位置決めされて連結シャフト３２及び接続端部１１にそれぞれ固定される。即ち、中立状態では、０点補正用の検出部４４Ｅと０点補正用の磁石４２Ｅとは、連結シャフト３２まわりの同一の角度に位置する。
【０１０５】
実施例２では、マスト１ｂが連結シャフト３２まわりに回転すると、被検出部基板４１０Ｅは、センサ基板４３０Ｅに対して同様に回転する。即ち、複数の磁石４２Ｅが第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂに対して相対的に回転する。回転中、複数の磁石４２Ｅのうちの一の磁石４２Ｅが、第１検出部４３Ｅａに対向する位置関係に来ると、第１検出部４３Ｅａが第１信号を発生する。同様に、回転中、複数の磁石４２Ｅのうちの一の磁石４２Ｅが、第２検出部４３Ｅｂに対向する位置関係に来ると、第２検出部４３Ｅｂが第１信号を発生する。
【０１０６】
実施例２では、上述のように、第１磁石４１Ｅの第１ピッチは１０度であり、一の第１磁石４１Ｅの角度範囲は１０度である。従って、図９に示すように、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂからはそれぞれ、１０度ごとに第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する。また、実施例２では、上述のように、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂは、連結シャフト３２まわりの周方向で、第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度だけオフセットされる。従って、第１検出部４３Ｅａから第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する角度範囲と、第２検出部４３Ｅｂから第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生する角度範囲とは、図９に示すように、５度だけずれる。即ち、実施例２によっても、図９を参照して上述した実施例１と同様に、以下の４状態が存在する。
（状態I）第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂの双方から第１信号が発生する状態
（状態II）第１検出部４３Ｅａだけから第１信号が発生する状態（第２検出部４３Ｅｂからの信号は“Ｌｏｗ”）
（状態III）第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂのいずれも第１信号が発生しない状態（第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂからの信号はともに“Ｌｏｗ”）
（状態IV）第２検出部４３Ｅｂだけから第１信号が発生する状態（第１検出部４３Ｅａからの信号は“Ｌｏｗ”）
そして、実施例２では、これらの４状態は、上面視でマスト１ｂが反時計回りに回転するときは、状態I、状態II、状態III、状態IVという順序で変化する。また、上面視でマスト１ｂが時計回りに回転するときは、逆に、状態IV、状態III、状態II、状態Iという順序で変化する。また、各状態間の遷移は、５度毎に生じる。
【０１０７】
従って、実施例２では、上述した実施例１と同様、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂからの各第１信号の発生状況に基づいて、これらの４状態の変化態様を検出することで、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角であって、０点からの回転角を把握することが可能となることが分かる。
【０１０８】
回転角検出装置４０Ｅの信号処理系は、以下の点を除き、図１０Ａ乃至図１０Ｃ等を参照して上述した実施例１と同様であってよい。即ち、検出部４３、４４については、第１検出部４３Ｅａ、第２検出部４３Ｅｂ及び０点補正用の検出部４４Ｅ（以下、「検出部４３Ｅ等」とも称する）で置換される点が異なる。また、マイクロコンピュータ４０１については、以下のように実行する処理は異なる。
【０１０９】
図２４は、マイクロコンピュータ４０１により実行される回転角算出処理の一例を示す概略フローチャートである。図２４に示す処理は、例えば回転角検出装置４０Ｅの電源がオンでありかつ測定開始の指示がユーザから入力された場合に起動し、所定周期毎に実行されてよい。
【０１１０】
ステップＳ２４００では、マイクロコンピュータ４０１は、検出部４３Ｅ等（第１検出部４３Ｅａ、第２検出部４３Ｅｂ及び０点補正用の検出部４４Ｅ）から信号（“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”）を取得する。ここでは、前提として、０点補正用の検出部４４Ｅは、第２信号“Ｈｉｇｈ”を発生する際に、０点補正フラグ（メモリ状態）を“１”にセットする。
【０１１１】
ステップＳ２４０２では、マイクロコンピュータ４０１は、０点補正フラグが“１”であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ２４０４に進み、それ以外の場合は、ステップＳ２４０６に進む。
【０１１２】
ステップＳ２４０４では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“０”にリセットする。
【０１１３】
ステップＳ２４０５では、マイクロコンピュータ４０１は、０点補正フラグを“０”にリセットする。尚、０点補正フラグが“０”にリセットされた場合でも、０点補正用の検出部４４Ｅが依然として第２信号“Ｈｉｇｈ”を発生しているときは、０点補正フラグは再び“１”にセットされことになる。従って、０点補正フラグが実質的に“０”にリセットされる状況は、０点補正フラグが“１”にセットされた後、初めて第１検出部４３Ｅａから第１信号“Ｈｉｇｈ”が発生したときとなる。
【０１１４】
ステップＳ２４０６では、マイクロコンピュータ４０１は、上述した４状態（状態Ｉ〜IV）の各状態間の遷移が生じたか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ２４０８に進み、それ以外の場合は、今回の処理周期はそのまま終了する。
【０１１５】
ステップＳ２４０８では、マイクロコンピュータ４０１は、ステップＳ２４０６で生じた遷移が増加方向（即ち、状態I、状態II、状態III、状態IV、状態I、以下同様の方向）であるか否かを判定する。判定結果が“ＹＥＳ”の場合は、ステップＳ２４１０に進み、それ以外の場合は、ステップＳ２４１２に進む。
【０１１６】
ステップＳ２４１０では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“５”だけインクリメントする。
【０１１７】
ステップＳ２４１２では、マイクロコンピュータ４０１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αを、“５”だけデクリメントする。
【０１１８】
図２４に示す処理によれば、検出部４３Ｅ等（第１検出部４３Ｅａ、第２検出部４３Ｅｂ及び０点補正用の検出部４４Ｅ）から信号に基づいて、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αをリアルタイムに算出することが可能となる。また、０点補正用の検出部４４Ｅからの第２信号“Ｈｉｇｈ”の発生イベントに基づいて、０点補正（リセット）が実行されるので、積算誤差が乗った状態が比較的長い期間にわたり継続することを防止できる。
【０１１９】
尚、図２４に示す処理では、マイクロコンピュータ４０１が０点補正フラグを強制的にリセットさせているが、これに限られない。例えば、図２５に示す変形例による被検出部基板４１０Ｅのように、連結シャフト３２まわりの周方向で０点補正用の磁石４２Ｅの両側にリセット用磁石４１４が設けられてもよい。リセット用磁石４１４は、Ｎ極が下側に向くように設けられる。リセット用磁石４１４は、連結シャフト３２まわりの周方向で０点補正用の磁石４２Ｅに対して１０度だけオフセットされる。１０度に代えて他の角度（例えば５度等）が使用されてもよい。この場合、０点補正用の検出部４４Ｅは、任意の一のリセット用磁石４１４とＺ軸の方向で対向するときに、第１信号とは異なる信号“Ｌｏｗ”（リセット用の信号）を発生する。このようにして、図２５に示す変形例では、０点補正用の検出部４４Ｅにより“Ｈｉｇｈ”又は“Ｌｏｗ”となるデジタル2値データが生成されるので、マイクロコンピュータ４０１が０点補正フラグを強制的にリセットさせる必要が無くなる。
【０１２０】
次に、図２６以降を参照して、上述した実施例２に対する変形例について説明する。以下では、上述した実施例２に対する異なる構成を説明し、特に言及しない構成については、上述した実施例２と同様であってよい。また、上述した実施例２と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付与して説明を省略する場合がある。
【０１２１】
図２６乃至図２８は、第５変形例による回転角検出装置４０Ｆの説明図である。図２６は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ｆとセンサ基板４３０Ｆとの関係を示す平面図（上面視）である。図２６では、被検出部基板４１０Ｆが透視で示される。図２７は、取り付け状態の被検出部基板４１０Ｆを示す平面図（下面視）である。図２８は、取り付け状態のセンサ基板４３０Ｆを示す平面図（上面視）である。図２７及び図２８には、連結シャフト３２の回転中心Ｏが示され、Ｘ軸とＹ軸とが示される。
【０１２２】
第５変形例では、回転角検出装置４０Ｅは、複数の第１磁石４１Ｅに加えて、複数の被検出部４１Ｆを更に含む。即ち、被検出部基板４１０Ｆには、複数の第１磁石４１Ｅ及び０点補正用の磁石４２Ｅに加えて、複数の被検出部４１Ｆが設けられる。
【０１２３】
複数の被検出部４１Ｆは、連結シャフト３２まわりの周方向に沿って配列される。第５変形例では、一例として、複数の被検出部４１Ｆは、Ｓ極が下側に向く磁石であり、連結シャフト３２まわりの周方向で１０度（第１ピッチ）の角度間隔で設けられる。マスト回転軸まわりの周方向で複数の被検出部４１Ｆの間には、Ｎ極が下側に向く磁石４１２Ｆが設けられる。以下、区別のため、複数の被検出部４１Ｆを、第１磁石４１Ｆと称し、磁石４１２Ｆを第２磁石４１２Ｆとも称する。
【０１２４】
複数の第１磁石４１Ｆは、複数の第１磁石４１Ｅに対して、連結シャフト３２まわりの周方向で第１ピッチの半分（即ち５度）だけずれて配置される。この場合、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂは、図２８に示すように、連結シャフト３２まわりの周方向で、９０度だけオフセットされる。９０度は、第１ピッチの整数倍の一例である。９０度に代えて、８０度といった他の、「第１ピッチの整数倍」が利用されてもよい。また、第５変形例における更なる変形例では、複数の第１磁石４１Ｆは、複数の第１磁石４１Ｅに対して、連結シャフト３２まわりの周方向でずれずに配置されてもよい。この場合、第１検出部４３Ｅａ及び第２検出部４３Ｅｂは、上述した実施例２のように、連結シャフト３２まわりの周方向で、「第１ピッチの整数倍と第１ピッチの半分とを足した角度」だけオフセットされる。
【０１２５】
第５変形例によっても、図９に示したような上述した実施例２と同様の態様で第１信号及び第２信号が得られるので、上述した実施例２と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
尚、図２６乃至図２８では、第１磁石４１Ｅ及び第１磁石４１Ｆは、連結シャフト３２に関する径方向で離間しているが、隣接してもよい。また、隣接する同士の第１磁石４１Ｅ及び第１磁石４１Ｆの各組は、連結シャフト３２に関する径方向に対して傾斜する斜めの一体的な磁石で形成されてもよい。
【０１２７】
また、実施例２においても、上述した実施例１に対する第２変形例乃至第４変形例の考え方が適用可能である。
【０１２８】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【０１２９】
例えば、上述した実施例２では、磁気式のセンサとしてホールラッチが用いられるが、これに限られない。例えば、検出部４３Ｅは、磁界の強さが閾値を超えた場合に“Ｈｉｇｈ”を生成しかつ磁界の強さが閾値を下回る場合に“Ｌｏｗ”を生成するセンサであってもよい。この場合、第２磁石４１２Ｅ（第２磁石４１２Ｆも同様）を省略することが可能である。
【０１３０】
また、上述した実施例１と実施例２とは組み合わせることも可能である。例えば、上述した実施例１において、光学式の０点補正用の被検出部４２及び検出部４４に代えて、磁気式の０点補正用の被検出部４２Ｅ（磁石４２Ｅ）及び検出部４４Ｅが利用されてもよい。また、上述した実施例１において、配線の観点で不利となるが、光学式の０点補正用の被検出部４２はセンサ基板４３０に設けられ、検出部４４が被検出部基板４１０に設けられてもよい。これは、実施例２についても同様である。
【０１３１】
また、上述した実施例１では、もっとも頻度が高くなる傾向がある角度を０点として補正しているが、例えば１０度のような他の角度を０点として補正を行ってもよい。
【０１３２】
また、上述した実施例１では、回転方向を検知するために第１検出部４３ａと第２検出部４３ｂが設けられるが、回転方向を検知する必要がない用途などでは、第１検出部４３ａと第２検出部４３ｂのいずれかが省略されてもよい。この場合でも、０点からの回転角については依然として算出可能である。これは、実施例２についても同様である。
【０１３３】
［実施例３］
実施例３は、上述した実施例１等に対して、更に回転角の算出値の精度を向上させたものである。具体的には、上述した実施例１等においては、回転角の算出値は、５度刻みで得ることができるが、本実施例では、５度よりも細かい回転角の算出値を得ることができる。以下では、上述した実施例１に対する異なる構成を説明し、特に言及しない構成については、上述した実施例１と同様であってよい。また、上述した実施例１と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付与して説明を省略する場合がある。
【０１３４】
図２９は、実施例３による回転角検出装置４０が取り付けられた状態での図１ＡのＱ部の説明図であり、ボード１ａとマスト１ｂとの間の接続部を示す概略断面図であり、マスト１ｂの取り付け状態を模式的に示す。図３０は、被検出部基板４１０及びジャイロセンサ５０を示す平面図（下面視）である。
【０１３５】
本実施例では、本体部１０には、ジャイロセンサ５０が取り付けられており、更に、第１検出部４３ａ、第２検出部４３ｂ及びジャイロセンサ５０等において得られた情報に基づき回転角を算出したり各種制御を行うための制御部５１が設けられている。尚、回転角の算出に用いるセンサとしては、地磁気センサ等が考えられるが、地磁気センサは地磁気状態によっては誤差が大きくなってしまうか、最悪機能しないため、精度の高い回転角の算出値を得ることはできない。このため、精度の高い回転角の算出値を得ることのできるものが求められている。また、本願においては、ジャイロセンサを角速度検出部と記載する場合があり、制御部５１を処理装置と記載する場合がある。
【０１３６】
ジャイロセンサ５０は、角速度を検出することのできるセンサである。本実施例では、ウインドサーフィンボードやヨットは水面に浮かんでおり、略水平に保たれているため、ボードの回転方向をみるだけであればＺ軸方向を中心に回転する１軸の角速度を検出することができるものであればよい。よって、通常の３軸の角速度を検出することができるジャイロセンサを流用することができる（当然のことながらアルゴリズムとして３軸すべての角速度をつかってもよい）。
【０１３７】
図３１に示されるように、実施例１等における回転角検出装置においては、実際の回転角ψＡが＋６度の場合や、回転角ψＢが＋９度の場合であっても、状態Ｉにある場合には回転角の算出値は＋５度として得られる。本実施例は、回転角の算出値をより細かく高い精度で得ることができる。（図３１の０点補正用の検出パルスは−５＜Plus＜５であり、±5を含まず、本例の場合、例えば−４≦Plus≦４（±３は必ず含む）となり、図９とは異なる。本実施例３の説明のアルゴリズムではジャイロセンサを使用する場合には図３１を使用例とし、ジャイロを含まない場合を図９で説明しているが、これは説明に用いたアルゴリズムの違いだけの話であるため、別のアルゴリズムを使用すれば、検出パルスは原理上、図９、図３１のどちらでもジャイロを利用するしないに関わらず利用できるものである）。
【０１３８】
次に、本実施例における回転角の算出方法について、図３２に示すフローチャートに基づき説明する。図３２に示される回転角の検出方法は、制御部５１における制御に基づきなされるが、実施例１等のようなマイクロコンピュータ４０１により実行してもよい。
【０１３９】
本実施例における回転角の算出方法では、最初に角度の０点調整を行う。
【０１４０】
具体的には、ステップＳ３２０２では、本体部１０を−３度の位置まで回転させる。この状態を図３１の回転角ψＣとして示す。
【０１４１】
次に、ステップ３２０４では、ジャイロセンサ５０のスイッチをオンにする。これによりジャイロセンサ５０が起動する。
【０１４２】
次に、ステップ３２０６では、本体部１０を＋方向に回転させる。尚、この回転は、例えば、本体部１０を＋３度の位置まで回転させる。
【０１４３】
次に、ステップ３２０８では、制御部５１が、第２検出部４３ｂからの信号がＨｉｇｈ（Ｈ）であるか否かが判断される。第２検出部４３ｂからの信号がＨである場合には、ステップ３２１０に移行し、第２検出部４３ｂからの信号が「Ｌｏｗ」Ｌである場合には、ステップ３２０６に移行し、更に本体部１０を＋方向に回転させる。
【０１４４】
次に、ステップ３２１０では、制御部５１が、制御部５１等に内蔵されているタイマーをスタートさせ、初期化、即ち、α＝０、β＝０、θ＝０にする。尚、αは、第１検出部４３ａ、第２検出部４３ｂ及び０点補正用の検出部４４より得られる信号に基づく連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値であり、θはジャイロセンサ５０により得られる回転角の算出値である。βは、β＝α＋θより得られる値である。
【０１４５】
次に、ステップ３２１２では、時刻ｔｎ１における角速度ω１をジャイロセンサ５０により測定する。
【０１４６】
次に、ステップ３２１４では、時刻ｔｎ１より、例えば、１０ｍｓ経過した時刻ｔｎ２における角速度ω２をジャイロセンサ５０により測定する。
【０１４７】
次に、ステップ３２１６では、ジャイロセンサ５０により得られる回転角の算出値θをθ＝｛（ω１＋ω２）／２｝×（ｔｎ２−ｔｎ１）に基づき算出する。
【０１４８】
次に、ステップ３２１８では、回転角の算出値βをβ＝α＋θに基づき算出する。
【０１４９】
次に、ステップ３２２０では、回転角の算出値βが、マイナス、即ち、０度未満であるか否かが判断される。回転角の算出値βが０度未満である場合にはステップ３２２２に移行し、回転角の算出値βが０度未満ではない場合にはステップ３２２４に移行する。
【０１５０】
ステップ３２２２では、回転角の算出値βに３６０度を加えることにより、新たな回転角の算出値βとした後、ステップ３２２８に移行する。
【０１５１】
次に、ステップ３２２４では、回転角の算出値βが、３６０度を超えるか否かが判断される。回転角の算出値βが３６０度を超える場合にはステップ３２２６に移行し、回転角の算出値βが３６０度を超えない場合にはステップ３２２８に移行する。
【０１５２】
ステップ３２２６では、回転角の算出値βより３６０度を引くことにより、新たな回転角の算出値βとした後、ステップ３２２８に移行する。
【０１５３】
次に、ステップ３２２８では、このように得られた時刻ｔｎ１から時刻ｔｎ２における角速度の値より算出された回転角の算出値βを、時刻ｔｎにおける回転角の算出値βとして制御部５１等の内部に搭載されている記憶部に記憶させる。また、このように得られた回転角の算出値βを不図示の表示部等に表示させてもよい。
【０１５４】
次に、ステップＳ３２３０では、制御部５１は、上述した４状態（状態Ｉ〜IV）の各状態間の遷移が生じたか否かを判定する。遷移が生じた場合にはステップＳ３２３２に移行し、遷移が生じていない場合にはステップ３２１２に移行し再びジャイロセンサ５０により角速度の測定を行う。
【０１５５】
次に、ステップＳ３２３２では、制御部５１は、ステップＳ３２３０で生じた遷移が増加方向（即ち、状態I、状態II、状態III、状態IV、状態I、以下同様の方向）であるか否かを判定する。遷移が増加方向である場合にはステップＳ３２３４に移行し、遷移が増加方向ではない場合にはステップＳ３２３６に移行する。
【０１５６】
ステップＳ３２３０及びステップＳ３２３２について、図３３Ａ及び図３３Ｂに基づき詳細に説明する。今までの状態が図３３Ａにおける太線Ａで囲まれた状態Ｉであった場合、図３３Ｂにおける太線Ｂ１で囲まれた状態IIや、太線Ｂ２で囲まれた状態IVとなった場合には、各状態間の遷移が生じたものとする。また、遷移が増加方向である場合とは、例えば、今までの状態が図３３Ａにおける太線Ａで囲まれた状態Ｉであった場合に、図３３Ｂの太線Ｂで囲まれた状態IIに遷移した場合である。また、遷移が増加方向ではない場合とは、例えば、今までの状態が図３３Ａにおける太線Ａで囲まれた状態Ｉであった場合に、図３３Ｂの太線Ｂ２で囲まれた状態IVに遷移した場合である。
【０１５７】
ステップＳ３２３４では、制御部５１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αに５度を加え、新たな回転角の算出値αとする。
【０１５８】
ステップＳ３２３６では、制御部５１は、連結シャフト３２まわりのマスト１ｂの回転角の算出値αより５度を引き、新たな回転角の算出値αとする。
【０１５９】
ステップＳ３２３８では、制御部５１は、ジャイロセンサ５０により得られる回転角の算出値θを０度にリセットした後、ステップ３２１２に移行する。
【０１６０】
本実施例においては、ジャイロセンサ５０により得られる回転角の算出値θは、５度よりも小さな角度であるため、α＋θにより得られる回転角の算出値βは５度よりも細かな角度となる。また、ジャイロセンサ５０のみの場合では、回転角の誤差が蓄積されるため、時間の経過とともに誤差が大きくなるが、本実施例では、状態の遷移が生じる度に、ジャイロセンサ５０により得られる回転角の算出値θが０度にリセットされる。このため、回転角の誤差が蓄積されることを抑制することができ、正確な回転角を得ることができる。即ち、本実施例では、図３１において回転角ψＡが＋６度の場合には、回転角の算出値βは＋６度であり、回転角ψＢが＋９度の場合には、回転角の算出値βは＋９度となるため、正確で細かい回転角を得ることができる。
【０１６１】
本実施例は、ウインドサーフィンボードやヨットのマストの回転角の検出方法について説明したが、回転角を検出し記録等を行うことが必要な装置等であれば、適用可能である。
【０１６２】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
［付記１］
水上を滑走可能なボード又はデッキ側に取り付けられる連結部材、及び、前記連結部材に回転可能に取り付けられるマストにおける下端、のうちのいずれか一方に、取り付け可能であり又は設けられ、マスト回転軸まわりの周方向に沿って配置される複数の被検出部と、
前記連結部材及び前記下端のうちの他方に取り付け可能であり又は設けられ、前記マスト回転軸の方向で前記複数の被検出部のそれぞれと対向するときに第１信号を発生する１つ以上の検出部とを含む、回転角検出装置。
［付記２］
前記複数の被検出部は、円環状の第１基板に設けられ、
前記１つ以上の検出部は、円環状の第２基板に設けられ、
前記第１基板は、前記マストにおける前記マスト回転軸の方向で前記下端側の端面、及び、前記連結部材における前記マスト回転軸の方向で前記端面に対向する表面、のうちのいずれか一方に取り付け可能であり、
前記第２基板は、前記端面及び前記表面のうちの他方に取り付け可能である、付記１に記載の回転角検出装置。
［付記３］
前記複数の被検出部及び前記１つ以上の検出部は、前記マスト回転軸の方向に視て、前記マスト回転軸からの径方向で前記端面よりも径方向外側に配置される、付記２に記載の回転角検出装置。
［付記４］
前記１つ以上の検出部は、前記マスト回転軸まわりの周方向で異なる角度に設けられる第１検出部及び第２検出部を含む、付記２又は３に記載の回転角検出装置。
［付記５］
前記複数の被検出部、前記第１検出部、及び前記第２検出部は、前記マストが前記マスト回転軸まわりに回転した場合に前記第１検出部及び前記第２検出部が前記第１信号を発生する角度範囲が、前記マスト回転軸まわりの周方向でそれぞれ離散的にかつ互いに一部だけ重なり合う態様で交互に生じるように、互いに対して配置される、付記４に記載の回転角検出装置。
［付記６］
前記複数の被検出部は、前記マスト回転軸まわりの周方向で第１ピッチの角度間隔で設けられ、
前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記マスト回転軸まわりの周方向で、前記第１ピッチの整数倍と前記第１ピッチの半分とを足した角度だけオフセットされる、付記５に記載の回転角検出装置。
［付記７］
前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記マスト回転軸からの径方向で同一の距離に設けられる、付記６に記載の回転角検出装置。
［付記８］
前記複数の被検出部は、前記マスト回転軸からの径方向で第１距離にかつ前記マスト回転軸まわりの周方向で第１ピッチの角度間隔で、複数の第１被検出部と、前記マスト回転軸からの径方向で前記第１距離とは異なる第２距離にかつ前記マスト回転軸まわりの周方向で前記第１ピッチの半分だけ前記複数の第１被検出部に対してオフセットしつつ前記第１ピッチの角度間隔で、複数の第２被検出部とを含み、
前記第１検出部は、前記マスト回転軸からの径方向で前記第１距離に設けられ、前記第２検出部は、前記マスト回転軸からの径方向で前記第２距離に設けられ、
前記第１検出部及び前記第２検出部は、前記マスト回転軸まわりの周方向で、前記第１ピッチの整数倍の角度だけオフセットされる、付記５に記載の回転角検出装置。
［付記９］
前記マスト回転軸からの径方向で前記複数の被検出部とは異なる距離に設けられる第３被検出部と、
前記マスト回転軸の方向で前記第３被検出部と対向するときに第２信号を発生する第３検出部とを更に含む、付記４〜８のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記１０］
前記第３被検出部は、前記第１基板に設けられ、前記第３検出部は、前記第２基板に設けられる、付記９に記載の回転角検出装置。
［付記１１］
処理装置を更に含み、
前記処理装置は、前記第１検出部からの前記第１信号と、前記第２検出部からの前記第１信号とに基づいて、前記マスト回転軸まわりの前記マストの回転角の算出値を導出し、かつ、前記第３検出部からの前記第２信号に基づいて、前記回転角の算出値をリセットする、付記９又は１０に記載の回転角検出装置。
［付記１２］
前記第１検出部及び前記第２検出部は、測定光を出射し、反射光を受光する光学式のセンサであり、
前記複数の被検出部は、前記測定光を反射する反射体である、付記４〜１１のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記１３］
前記第１検出部及び前記第２検出部は、磁気を検出するセンサであり、
前記複数の被検出部は、前記マスト回転軸の方向で前記第２基板側の磁極が同一である第１磁石である、付記４〜１１のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記１４］
前記マスト回転軸まわりの周方向で前記複数の被検出部の間に、第２磁石を更に含み、
前記第２磁石は、前記マスト回転軸の方向で前記第２基板側の磁極が、前記第１磁石とは異なる、付記１３に記載の回転角検出装置。
［付記１５］
前記マスト回転軸まわりの角速度を測定する角速度検出部を有することを特徴とする、付記１〜１４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
［付記１６］
前記マスト回転軸まわりの角速度を測定する角速度検出部と、
処理装置と、を更に含み、
前記処理装置は、前記第１検出部からの前記第１信号と、前記第２検出部からの前記第１信号と、前記角速度検出部により検出された角速度に基づいて、前記マスト回転軸まわりの前記マストの回転角の算出値を算出するものであって、
前記第１信号に基づいて、角速度検出部により測定された角速度に基づき算出される回転角の算出値をリセットする、付記４〜１４のうちのいずれか１項に記載の回転角検出装置。
【符号の説明】
【０１６３】
１  ウインドサーフィンボード
１ａ  ボード
１ｂ  マスト
１ｃ  帆
２  ヨット
２ａ  デッキ
２ｂ  マスト
２ｃ  帆
３  連結部材
１０  本体部
１１  接続端部
１２  ストッパ
１４  貫通穴
３０  ゴム部
３２  連結シャフト
３３  係合周溝
４０、４０Ａ〜Ｆ  回転角検出装置
４１  被検出部
４１Ａ  被検出部
４１Ｅ  第１磁石
４１Ｆ  被検出部（第１磁石）
４２  ０点補正用の被検出部
４２Ｅ  ０点補正用の被検出部（磁石）
４３  検出部
４３ａ  第１検出部
４３ｂ  第２検出部
４３Ｅ  検出部
４３Ｅａ  第１検出部
４３Ｅｂ  第２検出部
４４、４４Ｅ  ０点補正用の検出部
３２８  金属ワッシャ
４００  処理装置
４００Ｂ  処理装置
４０１  マイクロコンピュータ
４０２  メモリ
４０３  通信モジュール
４０５  表示機器
４１０、４１０Ａ〜Ｆ  被検出部基板
４１１  穴
４１２、４１２Ａ  低反射部
４１２Ｅ、４１２Ｆ  第２磁石
４１４  リセット用磁石
４３０、４３０Ａ〜Ｆ  センサ基板
４３１  穴
８００  外部装置
９００  表示領域
９０１  表示領域
９０２  表示領域
１７００  両面テープ
４３１２  フォトトランジスタ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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