JP2010079834A - Device for determination of mounting position of coordinate detection device and electronic board system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボード上の任意の位置に取り付けられる座標検出装置を用いて電子ペンの指示位置を検出する電子ボードシステムにおける座標検出装置の取り付け位置判断装置及び電子ボードシステムに関し、特に、電子ペンの指示位置と表示装置によって表示される入力位置を一致させるために補正技術に関するものである。 The present invention relates to a coordinate detection device attachment position determination device and an electronic board system in an electronic board system that detects an indication position of an electronic pen using a coordinate detection device attached to an arbitrary position on a board, and more particularly to an electronic pen system. The present invention relates to a correction technique for matching an indicated position with an input position displayed by a display device.
従来において、パーソナルコンピュータから成る画面生成装置で生成した文字や画像などのオブジェクトの操作画面を表示画面投影装置に入力し、この表示画面投影装置により操作画面を大型の電子ボードに投影して表示し、表示された操作画面上で文字オブジェクトを描画したり、画像オブジェクトを操作したりする電子ボードシステムが知られている。
この電子ボードシステムは主に会議や授業などで用いられる。画面生成装置の表示画面に電子的な資料を表示し、電子ボードに映像を投影することにより複数の人間で資料の内容を共有し、電子ペンによる文字の書き込みや拡大表示のような表示内容の強調を簡単に行える。これにより、自然なインタフェースによる効果的なプレゼンテーションを可能とする。
電子ボードシステムの座標検出装置には、既存のホワイトボードや黒板などに取り付けて使用するものも存在する。例えば、特許文献1、特許文献2のようなペンから超音波に同期して赤外線等の光を発生し、位置を固定した受信器で赤外線を受光してから超音波を受信するまでの時間からペンと超音波センサまでの距離を計測し、三角測量により座標入力面でのペン先の2次元座標を求める技術を利用した小型な座標検出装置がある。
このような座標検出装置は表示一体型の電子ボードシステムに比べて安価であり、電子ボードシステムの設置場所や投影映像の大きさを自由に設定することが可能である。
Conventionally, an operation screen of objects such as characters and images generated by a screen generation device composed of a personal computer is input to a display screen projection device, and the operation screen is projected onto a large electronic board by the display screen projection device and displayed. There is known an electronic board system for drawing a character object on a displayed operation screen or operating an image object.
This electronic board system is mainly used in meetings and classes. Electronic materials are displayed on the display screen of the screen generator, and the content of the materials is shared by multiple people by projecting images on the electronic board. Emphasis can be done easily. This enables an effective presentation with a natural interface.
Some coordinate detection devices for electronic board systems are attached to an existing whiteboard or blackboard. For example, from pens such as Patent Literature 1 and Patent Literature 2, light such as infrared rays is generated in synchronization with ultrasonic waves, and the time from when the infrared rays are received by a receiver whose position is fixed until the ultrasonic waves are received. There is a small coordinate detection device that uses a technique for measuring the distance between a pen and an ultrasonic sensor and obtaining the two-dimensional coordinates of the pen tip on a coordinate input surface by triangulation.
Such a coordinate detection apparatus is less expensive than a display-integrated electronic board system, and the installation location of the electronic board system and the size of the projected image can be freely set.
ホワイトボードや黒板に取り付けて使用する小型座標検出装置は取り付けている位置や方向によって検出座標の増加方向が異なる。
例えば左上に取り付けた時と右上に取り付けた時では、横方向の座標増加方向が反転する。電子ペンの入力位置と表示画面投影装置によって表示された画面内の指示位置を一致させるためには、取り付け位置の指定や検出座標と表示画面投影装置での画面内の指示位置座標へ変換する位置合わせ処理が必要となる。
取り付け位置の指定には、パーソナルコンピュータに対して座標検出装置以外の入力装置によって、座標検出装置からの検出座標を処理するプログラムに取り付け位置を入力する方法がある。しかし、この方法はユーザに対して別の入力装置を使わせる必要があるため、操作が煩雑になってしまう。
また、座標検出装置に取り付け位置を指定するスイッチを取り付ける方法もあるが、座標検出装置の製造コストが増大してしまうことや、既存の座標検出装置には利用できないといった問題がある。
The small coordinate detection device attached to the whiteboard or blackboard has different detection coordinate increasing directions depending on the attachment position and direction.
For example, when it is attached to the upper left and to the upper right, the horizontal coordinate increasing direction is reversed. In order to match the input position of the electronic pen and the designated position on the screen displayed by the display screen projection device, the position of the attachment position designation or detection coordinates and the position converted to the designated position coordinate on the screen in the display screen projection device A matching process is required.
The designation of the attachment position includes a method of inputting the attachment position to a program for processing the detected coordinates from the coordinate detection apparatus by an input device other than the coordinate detection apparatus with respect to the personal computer. However, since this method requires the user to use another input device, the operation becomes complicated.
There is also a method of attaching a switch for designating the attachment position to the coordinate detection device, but there are problems that the manufacturing cost of the coordinate detection device increases and that it cannot be used for an existing coordinate detection device.
本発明の目的は、ホワイトボードや黒板に取り付けて使用する座標検出装置を用いた電子ボードシステムにおいて、ユーザに煩雑な操作を必要とすることなく座標検出装置の取り付け位置を指定することができる座標検出装置の取り付け位置判断装置及び電子ボードシステムを提供することにある。 An object of the present invention is an electronic board system that uses a coordinate detection device that is attached to a whiteboard or a blackboard, and is capable of designating the attachment position of the coordinate detection device without requiring a complicated operation for the user. An object of the present invention is to provide a detection device mounting position determination device and an electronic board system.
上記目的を達成するために、本発明に係る座標検出装置の取り付け位置判断装置は、投影装置によってホワイトボードなどの投影面に表示された任意の図形を電子ペンでなぞった時の入力開始点から入力終了点までの位置座標データの変化量に基づき座標検出装置の取り付け位置を判断する手段を備えたことを特徴とする。
また、座標検出装置の取り付け位置の判断結果に基づき、座標検出装置の座標系とホワイトボードなどの投影面の表示座標系とを一致させる手段を備えることを特徴とする。
本発明に係る電子ボードシステムは、文字及び画像などを表示するための操作画面を生成する画面生成装置と、生成された操作画面をホワイトボードや黒板といった投影面に投影して表示させる投影装置と、投影表示された操作画面上で操作を行う電子ペンと、ボード上の任意の位置に設置することで当該電子ペンによる操作時の位置座標を検出し、描画操作に伴う位置座標データ群を前記画面生成装置の表示処理手段に入力する座標検出装置と、入力された位置座標データ群を前記画面生成装置内の記憶手段に記憶させると共に、記憶された位置座標データ群を読み出して前記投影装置に入力し、前記投影面に操作内容を投影表示する表示処理手段とから成る電子ボードシステムにおいて、
前記投影装置によってホワイトボードなどの投影面に表示された任意の図形を電子ペンでなぞった時の入力開始点から入力終了点までの位置座標データの変化量に基づき座標検出装置の取り付け位置を判断する手段を備えたことを特徴とする。
また、座標検出装置の取り付け位置の判断結果に基づき、座標検出装置の座標系とホワイトボードなどの投影面の表示座標系とを一致させる手段を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the coordinate detection device attachment position determination device according to the present invention is based on an input start point when an arbitrary figure displayed on a projection surface such as a whiteboard is traced with an electronic pen by a projection device. Means is provided for determining a mounting position of the coordinate detection device based on a change amount of the position coordinate data up to the input end point.
Further, the present invention is characterized by comprising means for matching the coordinate system of the coordinate detection device and the display coordinate system of a projection surface such as a whiteboard based on the determination result of the attachment position of the coordinate detection device.
An electronic board system according to the present invention includes a screen generation device that generates an operation screen for displaying characters and images, and a projection device that projects and displays the generated operation screen on a projection surface such as a whiteboard or a blackboard. , An electronic pen that operates on the projected operation screen, and a position coordinate at the time of operation with the electronic pen by installing it at an arbitrary position on the board, and a position coordinate data group associated with a drawing operation The coordinate detection device for inputting to the display processing means of the screen generation device and the input position coordinate data group are stored in the storage means in the screen generation device, and the stored position coordinate data group is read out to the projection device. In an electronic board system comprising input processing and display processing means for projecting and displaying the operation content on the projection plane,
Judgment position of the coordinate detection device based on the amount of change in the position coordinate data from the input start point to the input end point when an arbitrary figure displayed on the projection surface such as a whiteboard by the projection device is traced with the electronic pen It has the means to perform.
Further, the present invention is characterized by comprising means for matching the coordinate system of the coordinate detection device and the display coordinate system of a projection surface such as a whiteboard based on the determination result of the attachment position of the coordinate detection device.
本発明によれば、座標検出装置に別のスイッチなどを用意することなく、また別の入力方法を用いることなく電子ペンの入力だけで座標検出装置の取り付け位置を指定することができ、安価で煩雑な操作の必要のない電子ボードシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to designate the mounting position of the coordinate detection device by only inputting with the electronic pen without preparing another switch or the like in the coordinate detection device and without using another input method. An electronic board system that does not require complicated operations can be provided.
以下、本発明に係る電子ボードシステムの一実施の形態について、図面に基づき説明する。
図1は、本発明を適用した電子ボードシステムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
本実施形態の電子ボードシステムは、投影面101、座標検出装置102、入力ペン103、表示画面投影表示装置104、制御用コンピュータ105、この制御用コンピュータ105に付属したキーボード106及び表示装置107で構成されている。
制御用コンピュータ105は汎用のパーソナルコンピュータと同等の機能を有するもので、内部メモリには座標検出装置103で検出された座標を表示映像の指示位置と一致させる検出座標変換プログラム1051が格納されている。
表示画面投影表示装置104には表示装置107に表示されている画面と同じものが投影面101に対して入力エリア108の大きさで表示される。
座標検出装置102と検出座標変換プログラム105によって、投影面101に表示画面投影装置104で投影した映像による入力エリア108の範囲内で、入力ペン103を使って入力することができる。
Hereinafter, an embodiment of an electronic board system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an electronic board system to which the present invention is applied.
The electronic board system of this embodiment includes a projection plane 101, a coordinate detection device 102, an input pen 103, a display screen projection display device 104, a control computer 105, a keyboard 106 attached to the control computer 105, and a display device 107. Has been.
The control computer 105 has a function equivalent to that of a general-purpose personal computer, and a detection
On the display screen projection display device 104, the same screen as that displayed on the display device 107 is displayed on the projection plane 101 in the size of the
With the coordinate detection device 102 and the detected coordinate conversion program 105, the input pen 103 can be used for input within the range of the
図2は座標検出装置102から制御用コンピュータ105に通知された情報について、1つの入力イベントごとのデータ構造を示した図である。
座標検出装置102から通知された情報は、座標検出装置102を左上に設置したときに横方向の座標系となるX座標値201と縦方向の座標系となるY座標値202、入力ペン103のペン先スイッチ押下情報203から構成される。
ペン先スイッチは盤面に触れているとONとなり、盤面から離れているとOFFとなる。
FIG. 2 is a diagram showing a data structure for each input event regarding information notified from the coordinate detection apparatus 102 to the control computer 105.
The information notified from the coordinate detection device 102 includes an X coordinate value 201 that is a horizontal coordinate system, a
The pen tip switch is turned on when touching the board surface, and turned off when it is away from the board surface.
図3は、座標検出装置102の座標系、および入力ペン103を動かしたときの座標値の増加方向を示す図である。
検出座標は座標検出装置102から離れていくほど値が大きくなる。座標検出装置102を左上に取り付けた場合、X座標の座標増加方向は右方向となり、Y座標の座標増加方向は下方向になる。よって、座標検出装置102を左上に取り付けている状態で入力ペン103を左上から右下に動かした場合、X座標値とY座標値は共に増加する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a coordinate system of the coordinate detection device 102 and an increasing direction of coordinate values when the input pen 103 is moved.
The detected coordinate value increases as the distance from the coordinate detecting device 102 increases. When the coordinate detection device 102 is mounted on the upper left, the coordinate increase direction of the X coordinate is the right direction, and the coordinate increase direction of the Y coordinate is the downward direction. Therefore, when the input pen 103 is moved from the upper left to the lower right while the coordinate detection device 102 is attached to the upper left, both the X coordinate value and the Y coordinate value increase.
図4は座標検出装置102の取り付け位置と座標系の方向を示す図である。
座標検出装置102を左上に取り付けたときを基準とした場合、座標検出装置102を右上に取り付けると左上に取り付けていた座標検出装置102を右90°回転させた場合と同じ向きとなる。
同じように座標検出装置102を左下に取り付けると左上に取り付けていた座標検出装置102を左90°回転させた場合と同じ向きになる。
座標検出装置102を右下に取り付けると左上に取り付けていた座標検出装置102を180°回転させた場合と同じ向きになる。
これにより、入力ペン103を動かした場合に座標検出装置から送信されてくる座標情報の増加方向は取り付け位置によって異なった結果になる。
FIG. 4 is a diagram showing the attachment position of the coordinate detection device 102 and the direction of the coordinate system.
When the coordinate detection device 102 is attached to the upper left, when the coordinate detection device 102 is attached to the upper right, the orientation is the same as when the coordinate detection device 102 attached to the upper left is rotated 90 ° to the right.
Similarly, when the coordinate detection device 102 is attached to the lower left, the orientation is the same as when the coordinate detection device 102 attached to the upper left is rotated 90 ° to the left.
When the coordinate detection device 102 is attached to the lower right, the orientation is the same as when the coordinate detection device 102 attached to the upper left is rotated 180 °.
Thereby, when the input pen 103 is moved, the increase direction of the coordinate information transmitted from the coordinate detection device is different depending on the attachment position.
図5は取り付け位置に対応した入力ペン103を動かしたときの入力座標の増加方向の表である。
図4で示した4箇所の取り付け位置に対して、入力ペン103で左から右へ入力した場合、取り付け位置が左上の場合はX座標値のみが増加する。右上に取り付けた場合はY座標値のみが減少する。左下に取り付けた場合はY座標値のみが増加する。右下に取り付けた場合はX座標値のみ減少する。
また、4箇所の取り付け位置に対して、入力ペン103で上から下へ入力した場合、取り付け位置が左上の場合はY座標値のみが増加する。右上に取り付けた場合はX座標値のみが増加する。左下に取り付けた場合はX座標値のみが減少する。右下に取り付けた場合はY座標値のみが減少する。
FIG. 5 is a table of increasing directions of input coordinates when the input pen 103 corresponding to the attachment position is moved.
In the case of inputting from the left to the right with the input pen 103 with respect to the four attachment positions shown in FIG. 4, when the attachment position is at the upper left, only the X coordinate value increases. When attached to the upper right, only the Y coordinate value decreases. When attached to the lower left, only the Y coordinate value increases. When attached to the lower right, only the X coordinate value decreases.
Also, when the input position is input from the top to the bottom with the input pen 103 with respect to the four attachment positions, only the Y coordinate value increases when the attachment position is in the upper left. When attached to the upper right, only the X coordinate value increases. When attached to the lower left, only the X coordinate value decreases. When attached to the lower right, only the Y coordinate value decreases.
図6は、座標検出装置102の取り付け位置を指定するために任意の図形を入力させる例として2本の直線を入力させたときの図である。
投影表示領域601の中央に水平入力補助線602を表示させる。ユーザはこの入力補助線Aをなぞるように左から右に入力ペン103で入力する。
次に投影表示領域601の中央に垂直入力補助線603を表示させる。ユーザはこの入力補助線Bをなぞるように上から下に入力ペンで入力する。
以上の入力ペンによる入力情報と図5で示した座標検出装置102の取り付け位置による座標値の増減情報から座標検出装置の取り付け位置を判別する。
なお、本発明で使用する入力補助線は、十字形状に限定されるものではなく、L字形状などの任意の形状を使用することができる。
FIG. 6 is a diagram when two straight lines are input as an example of inputting an arbitrary figure for designating the attachment position of the coordinate detection device 102.
A horizontal input auxiliary line 602 is displayed at the center of the projection display area 601. The user inputs from the left to the right with the input pen 103 so as to trace the input auxiliary line A.
Next, a vertical input auxiliary line 603 is displayed at the center of the projection display area 601. The user inputs from the top to the bottom with the input pen so as to trace the input auxiliary line B.
The attachment position of the coordinate detection device is determined from the input information from the input pen and the coordinate value increase / decrease information depending on the attachment position of the coordinate detection device 102 shown in FIG.
The input auxiliary line used in the present invention is not limited to a cross shape, and an arbitrary shape such as an L shape can be used.
図7は、制御用コンピュータ105の内部メモリに格納された検出座標変換プログラム1051の機能構成を示すブロック図である。
検出座標変換プログラム1051は、座標検出装置102が検出したX座標値202、Y座標値203、ボタン押下情報204を受け取る入力情報処理部701と検出された情報を記憶させる検出座標記憶部702と、座標検出装置102の取り付け位置を判別するための入力補助線を表示する入力補助線表示部703と、入力補助線を入力ペン102でなぞった時の検出座標の変化量に基づき座標検出装置の取り付け位置を判断する取り付け位置判断部704と、座標検出装置102の取り付け位置を記憶させる取り付け位置記憶部7045、取り付け位置情報から検出されたX座標値とY座標値を投影映像のXY座標系と一致するように座標変換を行う座標変換処理部706で構成される。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the detected coordinate
The detected coordinate
図7(a)に示すように検出座標で取り付け位置判別処理を行う場合、入力補助線表示部703は最初に投影映像の中央部分に水平の直線を表示させるように表示画面投影装置104に映像情報を送信する。
入力情報処理部701は受け取った入力情報のボタン押下情報204がONになった入力情報を水平直線の入力開始点として検出座標記憶部702に入力データ情報を記憶させる。ボタン押下情報204がOFFになるまで入力情報処理部701は入力データ情報を検出座標記憶部702に順番に記憶させる。
ボタン押下情報204がOFFになった入力データ情報を受け取ったとき、水平直線の入力終了点とし、入力開始点から入力終了点までの入力データ情報を水平直線入力情報群として検出座標記憶部702に記憶させ、同時に入力補助線表示部に水平の直線の代わりに垂直の直線を表示させる。
As shown in FIG. 7A, when the attachment position determination process is performed using the detected coordinates, the input auxiliary
The input
When the input data information with the
次に水平直線と同様に、入力情報処理部701は受け取った入力情報のボタン押下情報204がONになった入力情報を垂直直線の入力開始点として検出座標記憶部702に入力データ情報を記憶させる。
ボタン押下情報204がOFFになるまで入力情報処理部701は入力データ情報を検出座標記憶部702に順番に記憶させる。
ボタン押下情報204がOFFになった入力データ情報を受け取ったとき、垂直直線の入力終了点とし、入力開始点から入力終了点までの入力データ情報を垂直直線入力情報群とし、取り付け位置判断部704が水平直線入力情報群と垂直直線入力情報群から取り付け位置を判断し、取り付け位置記憶部705に取り付け位置を記憶させる。
Next, similarly to the horizontal straight line, the input
The input
When the input data information in which the
図7(b)に示すように、検出座標を入力情報として処理する場合、入力情報処理部701は入力データ情報を座標変換処理部706に入力し、座標変換処理部706は取り付け位置記憶部705に記憶された取り付け位置からX座標値、Y座標値を投影映像のXY座標系と一致するように変換し、入力情報として表示画面投影装置で表示される内容に反映させる。
As shown in FIG. 7B, when the detected coordinates are processed as input information, the input
図8は入力情報処理部701、取り付け位置判断部704による取り付け位置判断処理のフローチャートである。
座標検出装置102の取り付け位置判断処理を開始すると、まず水平の入力補助直線を表示画面投影装置104で表示させる(ステップ801)。
次に、座標検出装置102で検出された入力情報を取得し、ボタン押下情報がONである入力情報が検出されたら入力情報を格納する(ステップ802、803、804)。
次に、ボタン押下情報がONである入力情報が格納された状態でボタン押下情報がOFFである入力情報が検出されたら水平直線入力情報群として入力データを纏める。(ステップ805、806)。
次に、垂直の入力補助直線を表示画面投影装置104で表示させる(ステップ807)。
水平直線と同様に、座標検出装置102で検出された入力情報を取得し、ボタン押下情報がONである入力情報が検出されたら入力情報を格納する(ステップ808、809、810)。
FIG. 8 is a flowchart of attachment position determination processing by the input
When the attachment position determination process of the coordinate detection device 102 is started, a horizontal input auxiliary straight line is first displayed on the display screen projection device 104 (step 801).
Next, the input information detected by the coordinate detection apparatus 102 is acquired, and when the input information whose button press information is ON is detected, the input information is stored (
Next, when input information whose button press information is OFF is detected in a state where the input information whose button press information is ON is stored, the input data is collected as a horizontal straight line input information group. (
Next, a vertical input auxiliary straight line is displayed on the display screen projection device 104 (step 807).
Similarly to the horizontal straight line, the input information detected by the coordinate detection device 102 is acquired, and the input information is stored when the input information whose button press information is ON is detected (
次に、ボタン押下情報がONである入力情報が格納された状態でボタン押下情報がOFFである入力情報が検出されたら垂直直線入力情報群として入力データを纏める(ステップ811、812)。
次に、水平直線入力情報群と垂直直線入力情報群のX座標値、Y座標値の変化量から座標検出装置102の取り付け位置を判断する(ステップ813)。このときの座標変化量と取り付け位置の関係は図5(a)および図5(b)を使用する。
判断した座標検出装置の取り付け位置を記憶部05に記憶させ、取り付け位置判断処理を終了する(ステップ814)。
Next, when input information whose button press information is OFF is detected in a state where the input information whose button press information is ON is stored, the input data is collected as a vertical straight line input information group (
Next, the mounting position of the coordinate detection device 102 is determined from the amount of change in the X coordinate value and the Y coordinate value of the horizontal straight line input information group and the vertical straight line input information group (step 813). 5A and 5B are used for the relationship between the coordinate change amount and the attachment position at this time.
The determined attachment position of the coordinate detection device is stored in the storage unit 05, and the attachment position determination process is terminated (step 814).
101 投影面
102 座標検出装置
103 入力ペン
104 表示画面投影装置
105 制御用コンピュータ
106 キーボード
107 表示装置
108 入力エリア
201 パケットデータ
202 X座標値
203 Y座標値
204 ボタン押下情報
601 投影表示領域
602 水平入力補助線
603 垂直入力補助線
701 入力情報処理部
702 検出座標記憶部
703 入力補助線表示部
704 取り付け位置判断部
705 取り付け位置記憶部
706 座標変換処理部
1051 検出座標変換プログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Projection surface 102 Coordinate detection apparatus 103 Input pen 104 Display screen projection apparatus 105 Control computer 106 Keyboard 107
Claims (4)
前記投影装置によってホワイトボードなどの投影面に表示された任意の図形を電子ペンでなぞった時の入力開始点から入力終了点までの位置座標データの変化量に基づき座標検出装置の取り付け位置を判断する手段を備えたことを特徴とする電子ボードシステム。 On a screen generation device that generates an operation screen for displaying characters and images, a projection device that projects and displays the generated operation screen on a projection surface such as a whiteboard or a blackboard, and a projected operation screen By installing the electronic pen to be operated and an arbitrary position on the board, the position coordinates at the time of operation by the electronic pen are detected, and the position coordinate data group accompanying the drawing operation is input to the display processing means of the screen generation device The coordinate detection device to be stored, and the input position coordinate data group to be stored in the storage means in the screen generation device, the stored position coordinate data group is read out and input to the projection device, and the operation content on the projection surface In an electronic board system comprising display processing means for projecting and displaying
Judgment position of the coordinate detection device based on the amount of change in the position coordinate data from the input start point to the input end point when an arbitrary figure displayed on the projection surface such as a whiteboard by the projection device is traced with the electronic pen An electronic board system comprising means for performing
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