加速度センサー

1. 序論

Accelerometer、 LinearAccelerationSensor および GravitySensor API は Generic Sensor API [GENERIC-SENSOR] インターフェイスを拡張し、デバイスにより定義されるローカル座標系において、デバイスの X、Y、Z 軸に加えられる加速度に関する情報を提供する。

2. 例

let sensor = new Accelerometer();
sensor.start();

sensor.onreading = () => {
    console.log("Acceleration along X-axis: " + sensor.x);
    console.log("Acceleration along Y-axis: " + sensor.y);
    console.log("Acceleration along Z-axis: " + sensor.z);
}

sensor.onerror = event => console.log(event.error.name, event.error.message);

次の例は、画面座標系で読み取り値を提供する重力センサーを使用する方法を示す。このスニペットは、 dom screen が地面に垂直であり、レンダリングされたウェブページの下部が下向きであるときに、コンソールへメッセージを出力する。

let sensor = new GravitySensor({frequency: 5, referenceFrame: "screen"});

sensor.onreading = () => {
  if (sensor.y >= 9.8) {
    console.log("Web page is perpendicular to the ground.");
  }
}

sensor.start();

次の例は、dom screen の向きにかかわらず、デバイスの x 軸方向のシェイクジェスチャーを検出する。

const shakeThreshold = 25;

let sensor = new LinearAccelerationSensor({frequency: 60});

sensor.addEventListener('reading', () => {
  if (sensor.x > shakeThreshold) {
    console.log("Shake detected.");
  }
});

sensor.start();

3. ユースケースおよび要件

ユースケースおよび要件は、 Motion Sensors Explainer および Sensor use cases 文書に列挙されている。

4. セキュリティおよびプライバシーの考慮事項

加速度センサーなどの慣性センサーにより提供されるセンサー読み取り値は、攻撃者により、たとえばキーロギング、位置追跡、フィンガープリンティングおよびユーザー識別など、さまざまなセキュリティ脅威を悪用するために使用される可能性がある。

セキュリティコミュニティにより公開された研究論文、たとえば [KEYSTROKEDEFENSE] は、周波数を絞っても攻撃成功のリスクは完全には排除されない一方で、スロットリングは、センサーを使用する正当な理由を持つウェブアプリケーションの有用性に大きく影響し得ることを示している。

[TOUCHSIGNATURES] および [ACCESSORY] の研究論文は、実装が、慣性センサーの使用中に視覚的な表示を提供したり、センサー読み取り値へアクセスするために明示的なユーザー同意を要求したりできることを提案している。これらの軽減戦略は、Generic Sensor API [GENERIC-SENSOR] で定義される一般的な軽減策を補完する。

この仕様は、センサーキャリブレーションフィンガープリンティング [SENSORID] および高精度のセンサー読み取り値に依存する攻撃を軽減するため、加速度センサー読み取り値量子化アルゴリズム (最新の読み取り値から値を取得する操作から呼び出される) を定義する。量子化アルゴリズムの詳細は、W3C Privacy Interest Group の勧告に従う。

5. Permissions Policy 統合

この仕様は、[DEVICE-ORIENTATION] で定義される、文字列 "accelerometer" により識別されるポリシー制御機能を利用する。

6. モデル

6.1. Accelerometer

Accelerometer センサー型は、次の関連データを持つ:

拡張センサーインターフェイス: Accelerometer
センサー権限名: "accelerometer"
センサー機能名: "accelerometer"
権限失効アルゴリズム: "accelerometer" を用いて汎用センサー権限失効アルゴリズムを呼び出す。
既定のセンサー: デバイスの主たる加速度センサー。
仮想センサー型: "accelerometer"

Accelerometer センサー型の Sensor に対する最新の読み取り値は、"x"、"y"、"z" であるキーを持ち、かつ対応する軸についてのデバイスの加速度を含む値を持つ 3 つのエントリを含む。

加速度は、時間に関するデバイスの速度の変化率である。その単位はメートル毎秒毎秒 (m/s²) [SI] である。

加速度測定の参照フレームは慣性系でなければならず、たとえば、自由落下中のデバイスは各軸について 0 (m/s²) の加速度値を提供する。

加速度値の符号は、ローカル座標系における右手系の規約に従わなければならない (下図を参照)。

加速度センサー座標系。

6.2. Linear Acceleration Sensor

Linear Acceleration Sensor センサー型は、次の関連データを持つ:

拡張センサーインターフェイス: LinearAccelerationSensor
センサー権限名: "accelerometer"
センサー機能名: "accelerometer"
権限失効アルゴリズム: "accelerometer" を用いて汎用センサー権限失効アルゴリズムを呼び出す。
仮想センサー型: "linear-acceleration"

Linear Acceleration Sensor センサー型の Sensor に対する最新の読み取り値は、"x"、"y"、"z" であるキーを持ち、かつ対応する軸についてのデバイスの線形加速度を含む値を持つ 3 つのエントリを含む。

線形加速度は、センサーをホストするデバイスに加えられる加速度であり、重力の寄与を含まない。

注: 重力と線形加速度の関係は、 Motion Sensors Explainer § gravity-and-linear-acceleration で論じられている。

6.3. Gravity Sensor

Gravity Sensor センサー型は、次の関連データを持つ:

拡張センサーインターフェイス: GravitySensor
センサー権限名: "accelerometer"
センサー機能名: "accelerometer"
権限失効アルゴリズム: "accelerometer" を用いて汎用センサー権限失効アルゴリズムを呼び出す。
仮想センサー型: "gravity"

Gravity Sensor センサー型の Sensor に対する最新の読み取り値は、"x"、"y"、"z" であるキーを持ち、かつ対応する軸についての重力による加速度を含む値を持つ 3 つのエントリを含む。

重力は、近くの質量へ向かってデバイスの速度が増加することを防ぐ、デバイスの加速度の成分である。短時間を超えて自由落下しているデバイスは、重力について誤った値を計算する可能性がある。

注: 重力と線形加速度の関係は、 Motion Sensors Explainer § gravity-and-linear-acceleration で論じられている。

6.4. 参照フレーム

ローカル座標系は、 Accelerometer、 LinearAccelerationSensor、および GravitySensor 読み取り値の参照フレームを表す。それはデバイス座標系または画面座標系のいずれかであり得る。

デバイス座標系は、物理デバイスに結び付けられた 3 次元直交座標系 (x, y, z) として定義される。表示装置を持つデバイスでは、デバイス座標系の原点はデバイス表示の中心である。デバイスが既定の位置で保持される場合、 Y 軸は表示の上部へ向かい、X 軸は表示の右へ向かい、 Z 軸は X 軸と Y 軸のベクトル積であり、表示から外向きに、閲覧者へ向かって指す。デバイス座標系は、 dom screen の向きにかかわらず静止したままである (下図を参照)。

デバイス座標系。

画面座標系は、dom screen に結び付けられた 3 次元直交座標系 (x, y, z) として定義される。画面座標系の原点は dom screen の中心である。Y 軸は常に dom screen の上部へ向かい、 X 軸は dom screen の右へ向かい、 Z 軸は X 軸と Y 軸のベクトル積であり、 dom screen から外向きに、閲覧者へ向かって指す (下図を参照)。

画面座標系。

デバイス座標系と画面座標系の主な違いは、画面座標系が常に dom screen の向きに追従することである。すなわち、現在の向きの種類が変化した場合、デバイスに対して X 軸と Y 軸を入れ替える。対照的に、デバイス座標系は常にデバイスに対して静止したままである。

7. API

7.1. Accelerometer インターフェイス

[SecureContext, Exposed=Window]
interface Accelerometer : Sensor {
  constructor(optional AccelerometerSensorOptions options = {});
  readonly attribute double? x;
  readonly attribute double? y;
  readonly attribute double? z;
};

enum AccelerometerLocalCoordinateSystem { "device", "screen" };

dictionary AccelerometerSensorOptions : SensorOptions {
  AccelerometerLocalCoordinateSystem referenceFrame = "device";
};

new Accelerometer(options) コンストラクター手順は、this と options を用いて、加速度センサーオブジェクトを構築する抽象操作を呼び出すことである。

Accelerometer に対する対応センサーオプションは "frequency" および "referenceFrame" である。

7.1.1. Accelerometer.x

x 属性は、Accelerometer インターフェイスの属性であり、 this と "x" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは x 軸方向の加速度を表す。

7.1.2. Accelerometer.y

y 属性は、Accelerometer インターフェイスの属性であり、 this と "y" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは y 軸方向の加速度を表す。

7.1.3. Accelerometer.z

z 属性は、Accelerometer インターフェイスの属性であり、 this と "z" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは z 軸方向の加速度を表す。

7.2. LinearAccelerationSensor インターフェイス

[SecureContext, Exposed=Window]
interface LinearAccelerationSensor : Accelerometer {
  constructor(optional AccelerometerSensorOptions options = {});
};

new LinearAccelerationSensor(options) コンストラクター手順は、this と options を用いて、加速度センサーオブジェクトを構築する抽象操作を呼び出すことである。

LinearAccelerationSensor に対する対応センサーオプションは "frequency" および "referenceFrame" である。

7.2.1. LinearAccelerationSensor.x

x 属性は、LinearAccelerationSensor インターフェイスの属性であり、 this と "x" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは x 軸方向の線形加速度を表す。

7.2.2. LinearAccelerationSensor.y

y 属性は、LinearAccelerationSensor インターフェイスの属性であり、 this と "y" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは y 軸方向の線形加速度を表す。

7.2.3. LinearAccelerationSensor.z

z 属性は、LinearAccelerationSensor インターフェイスの属性であり、 this と "z" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは z 軸方向の線形加速度を表す。

7.3. GravitySensor インターフェイス

[SecureContext, Exposed=Window]
interface GravitySensor : Accelerometer {
  constructor(optional AccelerometerSensorOptions options = {});
};

new GravitySensor(options) コンストラクター手順は、this と options を用いて、加速度センサーオブジェクトを構築する抽象操作を呼び出すことである。

GravitySensor に対する対応センサーオプションは "frequency" および "referenceFrame" である。

7.3.1. GravitySensor.x

x 属性は、GravitySensor インターフェイスの属性であり、 this と "x" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは重力による x 軸方向の加速度の影響を表す。

7.3.2. GravitySensor.y

y 属性は、GravitySensor インターフェイスの属性であり、 this と "y" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは重力による y 軸方向の加速度の影響を表す。

7.3.3. GravitySensor.z

z 属性は、GravitySensor インターフェイスの属性であり、 this と "z" を引数として最新の読み取り値から値を取得するを呼び出した結果を返す。これは重力による z 軸方向の加速度の影響を表す。

8. 抽象操作

8.1. 加速度センサーオブジェクトを構築する

入力: object、Accelerometer、 LinearAccelerationSensor または GravitySensor オブジェクト。; options、AccelerometerSensorOptions オブジェクト。

object のセンサー型を用いてセンサーポリシー制御機能をチェックするを呼び出した結果を allowed とする。
allowed が false なら、次を実行する:
1. SecurityError DOMException を投げる。
object および options を用いてセンサーオブジェクトを初期化するを呼び出す。
options.referenceFrame が "screen" なら、次を実行する:
1. object のローカル座標系を画面座標系に設定する。
そうでなければ、object のローカル座標系をデバイス座標系に定義する。

8.2. 加速度センサー読み取り値量子化アルゴリズム

Accelerometer センサー型は、次の読み取り値量子化アルゴリズムを定義する:

入力: reading、センサー読み取り値
出力: センサー読み取り値

reading を quantizedReading とする。
quantizedReading["x"] が null でないなら、quantizedReading["x"] を最も近い 0.1 m/s² に設定する。
quantizedReading["y"] が null でないなら、quantizedReading["y"] を最も近い 0.1 m/s² に設定する。
quantizedReading["z"] が null でないなら、quantizedReading["z"] を最も近い 0.1 m/s² に設定する。
quantizedReading を返す。

9. 自動化

この節は、Generic Sensor API § 9 Automation を拡張し、Accelerometer 固有の仮想センサーメタデータを提供する。この仕様で使用される仮想センサー型の一部は、 [DEVICE-ORIENTATION] で定義されている。

10. 謝辞

Generic Sensor API に関する作業について Tobie Langel に感謝する。

センサーキャリブレーションフィンガープリンティング軽減提案および議論について、 W3C Privacy Interest Group と Paul Jensen に感謝する。

加速度センサー

概要

この文書のステータス

1. 序論

2. 例

3. ユースケースおよび要件

4. セキュリティおよびプライバシーの考慮事項

5. Permissions Policy 統合

6. モデル

6.1. Accelerometer

6.2. Linear Acceleration Sensor

6.3. Gravity Sensor

6.4. 参照フレーム

7. API

7.1. Accelerometer インターフェイス

7.1.1. Accelerometer.x

7.1.2. Accelerometer.y

7.1.3. Accelerometer.z

7.2. LinearAccelerationSensor インターフェイス

7.2.1. LinearAccelerationSensor.x

7.2.2. LinearAccelerationSensor.y

7.2.3. LinearAccelerationSensor.z

7.3. GravitySensor インターフェイス

7.3.1. GravitySensor.x

7.3.2. GravitySensor.y

7.3.3. GravitySensor.z

8. 抽象操作

8.1. 加速度センサーオブジェクトを構築する

8.2. 加速度センサー読み取り値量子化アルゴリズム

9. 自動化

9.1. Accelerometer 自動化

9.2. Linear Accelerometer 自動化

9.3. Gravity 自動化

10. 謝辞

適合性

文書 規約

適合 アルゴリズム

索引

この仕様で定義される用語

参照により定義される用語

参照文献

規範参照

非規範参照

IDL 索引

文書規約

適合アルゴリズム