JP2015138299A - Indication tool and coordinate detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、指示具及び座標検出システムに関する。 The present invention relates to an indicator and a coordinate detection system.
電子黒板等で用いられる座標入力方法の一つとして、発光ペンを用いる方法が既に知られている。また、電子黒板では、ユーザが文字や画像の座標を入力しようとしたとき、発光ペンを電子黒板から浮かせた状態の発光ペンの先端が示す位置を電子黒板上に表示し、入力する際の目印として使用する機能(ホバリング機能)が既に知られている。 As one of coordinate input methods used in an electronic blackboard or the like, a method using a light emitting pen is already known. On the electronic blackboard, when the user tries to input the coordinates of characters and images, the position indicated by the tip of the light emitting pen in a state where the light emitting pen is lifted from the electronic blackboard is displayed on the electronic blackboard, The function (hovering function) to be used as is already known.
しかし、これまでの発光ペンを用いる方法では、ホバリング機能を使用する場合、発光ペン(指示具)の先端を常に発光させておくため、発光ペン自体の消費電力が増える問題があった。これを回避するために、発光ペンが座標検出面に接触している間は発光させ、ペンが座標検出面から離れると消える方法も考えられている。しかし、この方法では、ホバリング機能を発揮することができないという問題があった。 However, conventional methods using a light-emitting pen have a problem in that the power consumption of the light-emitting pen itself increases because the tip of the light-emitting pen (indicator) is always caused to emit light when the hovering function is used. In order to avoid this, a method is considered in which light is emitted while the light-emitting pen is in contact with the coordinate detection surface and disappears when the pen leaves the coordinate detection surface. However, this method has a problem that the hovering function cannot be exhibited.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、消費電力を少なくしつつ、ホバリング機能を発揮させることができる指示具を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the indicating tool which can exhibit a hovering function, reducing power consumption.
一実施形態によれば、座標検出面へ座標入力する指示具であって、発光する発光手段と、当該指示具の動きを検知する動き検知手段と、前記動き検知手段により検知された、前記座標検出面から離れた状態での動きより、前記座標検出面へ座標入力しようとしているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果によって、前記座標検出面へ座標入力しようとしていると判定されたときは前記発光手段を発光させ、前記座標検出面へ座標入力しようとしていないと判定されたときは前記発光手段の発光を停止するように制御する発光制御手段とを有することを特徴とする。 According to one embodiment, a pointing device for inputting coordinates to the coordinate detection surface, the light emitting means for emitting light, the motion detecting means for detecting the movement of the pointing tool, and the coordinates detected by the motion detecting means. Based on the movement away from the detection surface, a determination unit that determines whether or not to input coordinates to the coordinate detection surface, and a determination result of the determination unit determines that coordinates are to be input to the coordinate detection surface. And a light emission control means for controlling the light emission means to stop light emission when it is determined that coordinates are not input to the coordinate detection surface. .
本発明の一実施形態によれば、消費電力を少なくしつつ、ホバリング機能を発揮させることができる指示具を提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide an indicator that can exhibit a hovering function while reducing power consumption.
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図1は、本発明の第一の実施形態における座標検出システムの構成例を示す。 FIG. 1 shows a configuration example of a coordinate detection system in the first embodiment of the present invention.
座標検出システム500は、指示具13と、座標入力装置400と、付加的な要素としてPC(Personal Computer)300と、PC300用のディスプレイ301と、を含む。また、座標入力装置400は、制御装置100と、ディスプレイ20と、4つの検出部11a〜11dと、4つの周辺発光部15a〜15dと、を含む。なお、任意の1つ以上の検出部を示す場合は、以下、総称して検出部11ともいう。また、任意の1つ以上の周辺発光部を示す場合は、以下、総称して周辺発光部15ともいう。また、ディスプレイ20の表示面は、座標入力装置400の座標検出面200を兼ねている。なお、ディスプレイ20には電子黒板も含まれる。また、座標検出システム500は、赤外線光遮断またはペン発光を用いた公知の三角測量方式による座標の検出方法を使用することができる。
The
また、座標入力装置400にはPC300が接続されており、座標入力装置400は、PC300が出力した映像をディスプレイ20に表示することができる。
Further, the PC 300 is connected to the
ペン発光を用いた方法を使用する4つの検出部11a〜11dは、ディスプレイ20の表示面である座標検出面200の検出範囲の四隅に配置されている。また、赤外線光遮断を用いた方法で使用する4つの周辺発光部15a〜15dは、ディスプレイ20の周囲の側縁部に配置されている。なお、検出部11及び周辺発光部15は、ディスプレイ20と一体型の構造でも良いし、ディスプレイ20に固定して使用する着脱可能な構造であっても良い。タッチパネル機能を有しないディスプレイ20に検出部11及び周辺発光部15を固定して使用することにより、ユーザは、指示具13を用いてタッチパネルを操作しているかのようにして、ディスプレイ20上での指示具13による座標入力の操作が可能となる。
The four detection units 11 a to 11 d that use the method using pen light emission are arranged at the four corners of the detection range of the
ここでは、ペン発光を用いた方法を使用する場合の座標入力装置400と指示具13について、以下説明する。
Here, the
指示具13には、先端に発光部がある。指示具13の発光部は、指示具13の先端が座標検出面200に触れている間は発光する。座標入力装置400の制御装置100は、指示具13の発光部が発光する光を検出部11により検出し、指示具13の座標を三角測量方式等により算出する。
The
座標入力装置400には、座標検出システム500に対応したアプリケーションがインストールされている。アプリケーションは、ユーザが操作した指示具13の座標検出面200の上の動きに応じて、検出部11から出力される検出信号に基づき、位置情報を取得する。取得した位置情報に基づき、アプリケーションは、指示具13の動きを解析する。解析結果により、アプリケーションは、座標入力装置400を制御する。
An application corresponding to the
また、アプリケーションは、操作用のメニューをディスプレイ20に表示することができる。ユーザがアプリケーションを使用して絵を描きたいとき、ユーザは、アプリケーションが表示した操作用メニューの描画の項目を、指示具13で触れることにより、描画モードを選択することができる。描画モードのとき、ユーザは、指示具13で座標検出面200を再び触れることにより、ディスプレイ20に図形を描画することができる。このとき、制御装置100は、指示具13が座標検出面200に触れている位置を、検出部11によりリアルタイムで解析して、指示具13が座標検出面200上をどのように移動したのかを示す時系列の座標の軌跡を作成する。また、制御装置100は、時系列の座標の軌跡を連結して線を作成し、ディスプレイ20に表示する。
Further, the application can display an operation menu on the
図1では、座標入力装置400は、PC300から出力された画像をディスプレイ20に表示している。ユーザは、指示具13を用いて、PC300から出力されたディスプレイ20上の画像上に描画をすることもできる。
In FIG. 1, the
ユーザは、ディスプレイ20に表示された画像に追加記載したい場合、指示具13が座標検出面200に触れないようにして、画像を追加したい位置まで移動する。画像を追加したい位置まで移動した後、ユーザは、座標検出面200上に指示具13を接触させ、画像の座標を入力する。図1では、ユーザは、指示具13を三角形の形状に沿って移動させて、画像の座標を入力している。制御装置100は、指示具13の移動による一連の座標入力の動作を1つのストローク(三角形)として保持し、PC300から出力された画像と、指示具13で入力した画像(三角形)を合成して、ディスプレイ20上に表示することができる。
When the user wants to additionally describe the image displayed on the
以上のように、座標検出システム500を適用することで、ユーザは、指示具13で座標検出面200に触れるだけで、様々な操作が可能となる。
As described above, by applying the
図2は、本発明の第一の実施形態における座標入力装置のハードウェア構成例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention.
座標入力装置400は、制御装置100と、ディスプレイ20と、検出部11と、を含む。ここで、制御装置100は、市販の情報処理装置又は座標検出システム用に開発された情報処理装置で良い。制御装置100は、アドレスバスやデータバス等のバスライン118を介して電気的に接続されたCPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、SSD(Solid State Drive)104、ネットワークコントローラ105、外部記憶コントローラ106、センサコントローラ114、GPU(Graphics Processing Unit)112、及び、キャプチャデバイス111を有している。
The
CPU101は、アプリケーションを実行して座標検出システム500の動作全体を制御する。ROM102には、主に、制御装置100が起動する際、CPU101により実行されるIPL(Initial Program Loader )等のプログラムが記憶されている。RAM103は、CPU101がアプリケーションを実行する際のワークエリアとなる。SSD104は、座標検出システム用のアプリケーション119や各種データが記憶された不揮発メモリである。ネットワークコントローラ105は、ネットワーク(図示していない)を介してサーバ(図示していない)等と通信する際に通信プロトコルに基づく処理を行う。なお、ネットワークコントローラ105は、LAN(Local Area Network)又は複数のLANが接続されたWAN(Wide Area Network)(例えばインターネット)等のネットワークに接続される。
The
外部記憶コントローラ106は、着脱可能な外部メモリ117に対する書き込み又は外部メモリ117からの読み出しを行う。外部メモリ117は、例えばUSB(Universal Serial Bus)メモリ又はSDカード等である。キャプチャデバイス111は、画像等を取り込むためのインタフェースであり、PC300に接続して、PC300が出力している画像を取り込む。GPU112は、描画専用のプロセッサであり、ディスプレイ20の各ピクセルの画素値の演算等を実行する。ディスプレイコントローラ113は、GPU112が作成した画像をディスプレイ20に出力する。ディスプレイ20の表示面は、座標入力装置400の座標検出面200も兼ねている。
The
センサコントローラ114には、4つの検出部11a〜11dが接続されている。座標入力装置400は、4つの検出部11a〜11dを使用し、ペン発光を用いた方法で座標を入力することができる。詳しくは図3で後述する。
Four detectors 11a to 11d are connected to the
なお、制御装置100は、指示具13と通信するための通信手段として、指示具コントローラ116を有しても良い。
Note that the
また、指示具13は、先端が押圧されたことを制御装置100に通知するための押圧信号を送信する通信手段を有しても良い。制御装置100は、指示具13の先端が押圧されたことを通知する、指示具13の通信手段から送信される押圧信号を、指示具コントローラ116を介して受信するようにしても良い。これにより、制御装置100は、指示具13の先端が押圧されたことを検出することができるようにしても良い。
In addition, the
なお、座標検出システム用のアプリケーションは、外部メモリ117に記憶された状態で流通されても良い。また、座標検出システム用のアプリケーションは、ネットワークコントローラ105を介して、ネットワーク上のサーバ(図示していない)等からダウンロードされてもよい。また、流通されるアプリケーションのファイル形式は、圧縮されたファイルの状態でも実行形式のファイルでもよい。
The application for the coordinate detection system may be distributed in a state stored in the
図3は、本発明の第一の実施形態における座標入力装置の検出部と検出範囲の関係の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the detection unit and the detection range of the coordinate input device according to the first embodiment of the present invention.
座標入力装置400の検出部11と座標検出面200の検出範囲の関係を示す。座標検出面200の検出範囲は、本図には図示していないコンピュータ等の制御装置100の出力を表示するディスプレイ20の表示範囲と一致させるようにしても良い。なお、本実施例では、座標検出面200の検出範囲とディスプレイ20の表示範囲が一致している場合について説明する。また、座標検出面200と検出範囲とを一致させ、座標検出面200全体が検出範囲となるようにしても良い。
The relationship between the detection part 11 of the coordinate
検出部11の配置方法の一例として、図3では、4つの検出部11a〜11dが、座標検出面200の検出範囲の四隅に配置されている。なお、座標入力装置400は、座標検出面200の検出範囲において、検出したい指示具13の数等の条件により、検出部11の数を増減させてもよい。検出部11は、一次元または二次元のセンサと結像光学系を組み合わせて構成されている。制御装置100(図示していない)は、検出部11の出力を処理し、座標検出面200の検出範囲上の強度分布を作成する。制御装置100は、検出部11の出力から作成した強度分布を用いて、座標検出面200上で指示具13によって指示された位置の座標を特定する。
As an example of the arrangement method of the detection unit 11, in FIG. 3, four detection units 11 a to 11 d are arranged at the four corners of the detection range of the coordinate
図4は、本発明の第一の実施形態における指示具の外観の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the appearance of the pointing tool according to the first embodiment of the present invention.
指示具13は、発光部1と、接触検知スイッチ2と、電源スイッチ3と、持ち手部4と、を含む。
The
指示具13は、マーカーなど従来の筆記具と同様に指示具13の先端で文字や線を書いたりするイメージで使用できるように、先端部分に発光部1を設けている。
The
発光部1は、接触検知スイッチ2と一体で形成され、指示具13の先端部に設けている。
The
接触検知スイッチ2は、ユーザが指示具13を用いて文字や画像の座標を入力する際、指示具13の先端に圧力がかかると、先端の発光部1と一体で持ち手部4側に可動し、機械的に接触状態を検知するようにしている。
When the user inputs characters or image coordinates using the
なお、発光部1は、接触検知スイッチ2と一体で形成されていなくても良い。また、発光部1より発光された光が検出部11に届き、指示具13の座標位置を検出できる位置であれば、発光部1の位置は、指示具13の先端部ではなく、他の位置にあっても良い。例えば、発光部1は、接触検知スイッチ2と持ち手部4の間の部分にリング状の形状で設けられていても良い。
The
電源スイッチ3は、指示具13の上部にあるが、持ち手部4の側面の位置にあっても良い。指示具13は、電源スイッチ3によって、ユーザが手動で電源をON又はOFFすることができる。
The
持ち手部4の内部には、電源(二次電池又は一次電池)を内蔵しており、指示具13は、ワイヤレスで使用することができる。ユーザは、指示具13の持ち手部4を持って、座標検出面200上に指示具13で文字や画像の座標を入力することができる。
A power source (secondary battery or primary battery) is built in the
なお、発光部1から発光される光の波長は、検出部11が検出できる波長の範囲に対応させれば良い。発光部1から発光する光としては、一般的に可視光または赤外光が用いられている。また、接触検知スイッチ2は、先端の発光部1と一体で形成されても良い。
The wavelength of the light emitted from the
図5は、本発明の第一の実施形態における、指示具の内部構成の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the internal configuration of the pointing tool in the first embodiment of the present invention.
指示具13は、発光部1と、接触検知スイッチ2と、電源スイッチ3と、電源部9と、動き検知部5と、制御部6とを含む。
The
発光部1は、検出部11が検出することができる波長の光で光るLED(Light Emitting Diode)を含む。
The
接触検知スイッチ2は、指示具13の先端が座標検出面200の検出範囲の面に触れているか否かを検知することができる。接触検知スイッチ2は、ユーザが指示具13を用いて文字や画像の座標を入力する際、指示具13の先端に圧力がかかると、先端の発光部1と一体で持ち手部4側に可動し、機械的に接触状態を検知するようにしている。指示具13は、その他の方法で接触を検知しても良い。ただし、接触を検知する方法は、機構が単純で低消費電力であることが望ましい。
The
ユーザは、電源スイッチ3により、指示具13の電源をON又はOFFすることができる。
The user can turn on or off the power of the
電源部9は、二次電池又は一次電池を有し、各ブロックに電力の供給を行っている。なお、電源部9は、電源スイッチ3により、電源のON又はOFFが切り替えられる。
The
動き検知部5は、3軸の加速度センサ及び角速度センサを用いて、指示具13の動きを検知するようにしている。各加速度センサは、各検出軸方向の加速度を測定することができる。また、角速度センサは、指示具13の傾きを検知することができる。また、加速度センサ及び角速度センサは、検知精度や検知間隔を変更することにより、低消費電力モードで動作させることもできる。指示具13の動き検知についての詳細は、図6にて説明する。なお、本実施の形態では、指示具13の動き検知部5は、3軸の加速度センサ及び角速度センサの4つのセンサを設けているが、任意の一つ以上のセンサを含むようにしても良い。
The
制御部6は、発光制御手段601と、移動距離計測手段602と、傾き計測手段603と、判定手段604と、を含む。
The control unit 6 includes a light
発光制御手段601は、発光部1の発光の制御を行う。なお、発光制御手段601は、一般的なPWM(Pulse Width Modulation)制御で発光強度の制御を行うようにしても良い。発光制御手段601は、判定手段604から指示に応じて、発光の制御を行う。
The light
移動距離計測手段602は、動き検知部5の各加速度センサからの情報と、接触検知スイッチ2の情報と、を入手し、座標検出面200から離れた位置から各軸方向への移動距離を計測する。
The movement
傾き計測手段603は、動き検知部5の角速度センサからの情報を入手し、指示具13の傾きを計測する。
The
判定手段604は、接触検知スイッチ2と、動き検知部5と、移動距離計測手段602と、傾き計測手段603と、からの情報を入手し、指示具13が座標検出面200へ座標入力しようとしているか否かを判定する。判定手段604は、判定結果に応じて、発光制御手段601に発光の制御を指示する。
The
図6は、本発明の第一の実施形態における、検出範囲の平面と指示具の位置関係を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the positional relationship between the plane of the detection range and the pointing tool in the first embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態の座標入力装置400として、電子黒板のように座標検出面200が垂直に固定設置されている装置を例として説明する。電子黒板の座標検出面200は、固定されているため、タブレット端末のように座標検出面200の角度を自由に動かすことはできない。また、座標検出面200の検出範囲は、座標検出面200の全体を検出範囲として実施形態を説明している。従って、座標検出面200の検出範囲は、座標検出面200の縦の長さ(H)と横の長さ(W)で囲まれた範囲であるとして説明する。
As an example of the coordinate
なお、座標検出面200の検出範囲を規定する長さとは、指示具13が座標検出面200から離れた地点から座標検出面と平行な平面上を移動した距離が座標検出面200の検出範囲の枠内にいるかどうかを判定するための距離を言う。本発明の一実施形態では、座標検出面200の検出範囲を規定する長さとしては、座標検出面200の縦の長さ(H)と横の長さ(W)を用いている。また、座標検出面200の検出範囲を規定する長さは、図示されていない制御部6の不揮発性メモリに格納しておき、いつでも読み出すことができるようにしても良い。
Note that the length that defines the detection range of the coordinate
座標入力装置400において、座標検出面200の平面をXY軸(水平方向をX軸、垂直方向をY軸)とし、座標検出面200に直交する方向をZ軸と定義する。また、座標入力しようとしている指示具13の軸に平行な方向をZ'軸、Z'軸と直交する方向をX'Y'軸と定義する。
In the coordinate
ホバリング機能は、ユーザがこれから座標を入力しようとしている状態のときに、文字や画像の座標の入力を始めるための目安として、座標検出面200の検出範囲上で発光する指示具13の先端が示す位置にポインタを表示する機能である。本発明の実施形態の判定手段604では、ユーザが座標を入力しようとしているか否かを判定する指示具13の動きの条件として、以下の4つの条件に基づいて判定している。判定手段604がホバリングのために発光制御を行うかどうかを判定するための4つの条件について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、判定手段604がホバリングのために発光制御を行うと判定するのは、以下の条件1〜4の4つの条件を全て満足する場合である。
The hovering function is indicated by the tip of the
条件1は、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内に存在している状態であること。
条件2は、指示具13に所定の動きがある状態であること。
条件3は、座標検出面200に対して、直交方向と、指示具13の傾きと、がなす角度が所定の範囲内であること。
条件4は、指示具13の先端と座標検出面200との距離が所定の距離以内であること。
まず、条件1に関して、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内に存在している状態であるかどうかを判定する方法について、以下に説明する。
First, regarding
指示具13が座標検出面200の枠外にある場合、指示具13は座標検出面200へ座標入力しようとしてないとため、判定手段604は、ホバリング機能が不要と判定することができる。指示具13が座標検出面200の枠外にある場合、ユーザが指示具13を用いて座標を入力しようとしても、ユーザは座標検出面200の枠内でしか指示具13を用いて座標を入力することはできない。従って、ユーザが座標を入力しようとした場合は、必ず座標検出面200の枠内に指示具13を持ってくる必要がある。このため、座標検出面200の枠外にある場合、判定手段604は、ユーザが座標入力しようとしている状態でないと判定しても良い。また、座標検出面200の枠内で座標入力していたユーザが指示具13を座標検出面200の枠外に移動した場合も、同様に、判定手段604は、ユーザが座標入力しようとしている状態でないと判定しても良い。
When the
また、ユーザが座標入力後に指示具13を移動させたとき、判定手段604は、指示具13の位置が座標検出面200の検出範囲の枠内にあるかどうかを判定する。判定手段604は、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内にあるかどうかを判定するため、座標検出面200の検出範囲を規定する縦の長さ及び横の長さを用いて判定しても良い。判定手段604は、図示されていない制御部6の不揮発性メモリから、座標入力装置400の座標検出面200の検出範囲を規定する縦の長さ(H)及び横の長さ(W)を入手することができる。判定手段604は、移動距離計測手段602で計測した指示具の移動距離と、座標検出面200の検出範囲を規定する縦の長さ(H)及び横の長さ(W)との関係から、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内にあるかどうかを判定する。
When the user moves the
ここで、座標入力後の指示具13の移動距離が、座標検出面200の検出範囲の枠外か否かの判定について詳細に説明する。
Here, the determination of whether or not the movement distance of the
まず、移動距離計測手段602は、指示具13の接触検知スイッチ2がOFFになったことを検知したときから、指示具13が座標検出面200と平行なXY軸方向に移動した移動距離の計測を開始する。接触検知スイッチ2がOFFになった地点を原点とし、XY平面における指示具13が移動した後の座標を(X1、Y1)とする。すなわち、移動距離計測手段602による計測結果は、X軸方向の移動距離として絶対値|X1|、Y軸方向の移動距離として絶対値|Y1|となる。
First, the moving
次に、判定手段604は、移動距離計測手段602から指示具13のX軸方向の移動距離及びY軸方向の移動距離を入手する。また、判定手段604は、メモリに格納されている座標検出面200の検出範囲の規定の長さ(座標検出面200の検出範囲の縦の長さ(H)及び横の長さ(W))と指示具13のX軸方向の移動距離(X1)及びY軸方向の移動距離(Y1)を比較する。
Next, the
判定手段604が、座標検出面200の枠外と判定するのは、X軸方向の移動距離(X1)が座標検出面200の検出範囲の横の長さ(W)よりも長い場合である。又は、Y軸方向の移動距離(Y1)が座標検出面200の検出範囲の縦の長さ(H)よりも長い場合である。
The
すなわち、
|X1|>W 又は |Y1|>H
の場合である。
That is,
| X1 |> W or | Y1 |> H
This is the case.
実際には、指示具13の位置によっては移動距離|X1|、|Y1|はもっと小さな値でも検出範囲外に出る場合もある。しかし、指示具13は、座標検出面200のどの位置に自分がいるかは分からない。そのため、判定手段604は、指示具13がどの位置にあっても確実に枠外に出てしまう座標検出面200の検出範囲の規定の長さを用いて判定することが望ましい。指示具13の動き検知部5には、X軸及びY軸の移動距離を測るために2つの加速度センサがある。よって、X軸方向の移動距離が座標検出面200の横の長さ(W)より長いか、又はY軸方向の移動距離が座標検出面200の縦の長さ(H)より長いかの少なくともいずれか一方の場合、判定手段604は、指示具13が枠外であると判定することができる。
Actually, depending on the position of the
また、本実施例では、座標検出面200が長方形の検出範囲になる事例を説明しているため、座標検出面200を規定する長さとして、検出範囲の縦(H)、横(W)の長さを用いて枠外であるか否かを判定している。座標検出面200の検出範囲を規定する長さとしては、検出範囲の対角線の長さを用いるようにしても良い。同様に、座標検出面200の検出範囲が多角形になる場合、判定手段604は、多角形の対角線の最大長を座標検出面200の検出範囲を規定する長さとして用いても良い。
In addition, since the present embodiment describes an example in which the coordinate
判定手段604のプログラムには、移動距離の判定条件として座標検出面200の検出範囲の規定の長さを組み込むようにしても良い。また、指示具13に座標検出面200の規定の長さを変数として持たせ、ユーザが指示具13を使用する際に、座標検出面200の規定の長さをユーザが選択して使用できるようにしても良い。また、指示具13は、座標検出面200の検出範囲の規定の長さを外部から設定できるように通信手段を有しても良い。
The program of the
また、指示具13は、座標入力装置400から接触検知スイッチ2がOFFになった地点の位置情報を入手できるように通信手段を有しても良い。判定手段604は、通信手段を介して座標入力装置400から位置情報を入手し、接触検知スイッチ2がOFFになった地点からの移動距離に応じて、座標検出面200の枠外を判定することができる。
In addition, the
また、座標検出面200は、ディスプレイ20の表示面を兼ねている場合が多い。この場合は、座標検出面200の枠内は、枠外に比べて明るいという特徴がある。これを利用して、指示具13は、先端の近傍に取り付けた光検知部7を用い、座標検出面200から発光される光を受光する。指示具13の判定手段604は、光検知部7で検出した光量の変化により、指示具13が座標検出面200の枠内にいるか否かを判定することができる。なお、詳細については図7で説明する。
Further, the coordinate
以上より、指示具13では、座標検出面200を規定する長さ(例えば縦横の長さ、対角線の長さ等)を使用して、座標検出面200の検出範囲の枠内に存在している状態であるか否かを判定することができる。また、指示具13では、先端の近傍に取り付けた光検知部7により座標検出面200の光量を検知する方法を用いることにより、座標検出面200を規定する長さを使用する方法に比べ、ホバリング用の発光を行う空間領域の不要な領域を更に減らすことができる。
As described above, the
次に、条件2に関して、指示具13に所定の動きがある状態であると判定する方法について、以下に説明する。
Next, regarding the
ユーザが指示具13を持っていない場合及び持っていてもほとんど動かしていない場合は、ホバリング機能は不要である。ユーザが指示具13を持っていない場合、ユーザは座標を入力することはできない。座標入力しようとした場合、ユーザは、必ず指示具13を座標検出面200の検出範囲の枠内に持って行き、座標を入力するための準備が必要である。従って、ユーザが指示具13を持っていない場合は、座標入力しようとしていないと判定して良い。また、ユーザが指示具13を持っていても、指示具13に動きがほとんどない場合、ユーザが何らかの理由で指示具13を停止している状態或いはユーザが座標入力とは別のこと考えているときと推測される。ユーザが指示具13を持ったまま停止している状態とは、例えば、ユーザが指示具13を持ったまま、他のメンバーと討論している状態、又はユーザが何かアイデアを考案中のため、座標入力を中断したりしている状態等が考えられる。このような状況下では、ユーザがいつまた座標入力を開始するのか不明である。従って、判定手段604は、ユーザが座標入力をしようとしていないと判定できる。なお、ユーザが座標を入力しようとしていると判定するのは、指示具13に所定の動きがある場合である。
When the user does not have the
ユーザが指示具13を持っていない場合、指示具13は、まったく動かいないため、動き検知部5にて判定することができる。また、ユーザが指示具13を持っているがほとんど動かしていない場合、指示具13の動き量は、わずかである。動き検知部5で検出される加速度や角速度の値は、所定の閾値以下で振動しており、指示具13の判定手段604は、ユーザが指示具13を持っているがほとんど動かしていないことを動き検知部5からの情報により判定することができる。
When the user does not have the
以上より、指示具13では、動き検知部5からの情報により、指示具13に所定の動きがあるかどうかを判定することができる。
As described above, the
次に、条件3に関して、座標検出面200に対して、直交方向と、指示具13の傾きと、がなす角度が所定の範囲内であることを判定するための方法について、以下に説明する。
Next, regarding
電子黒板のような座標入力装置400の座標検出面200は、垂直に設置されるため、この座標検出面200に対して入力する場合、指示具13は、座標検出面200に対してほぼ直交(地面に対してはほば水平:Z'軸)する状態になる。しかし、指示具13は座標検出面200に対して正確に直交しているわけではない。このため、判定手段604は、Z軸に対してZ'軸がなす角度が所定の範囲内であれば、条件3に該当すると判定する。逆に、Z軸に対してZ'軸がなす角度が所定の範囲を超える場合は、ユーザが指示具13を使用して座標入力しようとしている状態でないと判定しても良い。なお、Z軸に対するZ'軸がなす角度は、ユーザによって個人差があるため、複数人で実験等を行い、統計をとって決定しても良い。なお、座標検出面200に対して直交するZ軸と、移動後の指示具13のZ'軸との傾きは、傾き計測手段603により計測される。傾き計測手段603は、動き検知部5の角速度センサからの情報に基づいて傾きを計測する。判定手段604は、傾き計測手段603の計測結果によりZ軸に対するZ'軸の傾きが、所定の範囲内か否かを判定することができる。
Since the coordinate
以上より、指示具13では、座標検出面200に対して、直交方向と、指示具13の傾きと、がなす角度が所定の範囲内であることを判定することができる。
As described above, the
最後に、条件4に関して、指示具13の先端と座標検出面200との距離が所定の距離以内であることを判定する方法について、以下に説明する。
Finally, regarding
指示具13の先端が座標検出面200に近接したときに、ホバリングの機能を発揮させる。従って、指示具13が所定の距離以上離れた場合は、ホバリングの機能は不要となる。ホバリング機能は、ユーザがこれから座標を入力しようとしている状態のときに、文字や画像の座標の入力を始めるための目安として、座標検出面200の検出範囲上で発光する指示具13の先端が示す位置にポインタを表示する機能である。指示具13が所定の距離以上離れた場合は、検出部11での検出精度が悪くなり、指示具13の先端が示す位置を特定することができなくなる。また、指示具13が所定の距離以上離れた場合は、座標検出面200上に表示されるポインタと、指示具13の先端の位置と、が大きくずれてしまう場合が考えられる。また、座標検出面200から離れているということは、座標入力することができないということであり、ユーザが座標を入力しようとしていないと判定しても良い。従って、座標検出面200から直交方向に所定の距離以上離れた場合は、ホバリングの機能は不要と判定して良い。ユーザが座標を入力しようとしていると判定するのは、指示具13が座標検出面200から直交方向に所定の距離より短い距離しか離れていない場合である。一般的に、ホバリング機能を発揮させるときの座標検出面200から直交方向の距離は、数センチ程度である。
When the tip of the
ユーザが入力を行う場合は、指示具13の発光部1を座標検出面200に向けた状態、且つ、座標検出面200に対して指示具13を座標検出面200にほぼ直交させた状態で入力を行うことが一般的である。このため、ユーザが入力中又は次の入力のために指示具13を移動させている最中は、座標検出面200のZ軸から所定の傾きの範囲で、指示具13のZ'軸は、ほぼ一致していると考えて良い。従って、次の入力のために指示具13を移動させている最中の座標検出面200からの指示具13の距離はZ'軸方向の移動距離と考えてよい。従って、移動距離計測手段602は、座標検出面200に対する直交方向への指示具13の移動距離を計測すればよい。
When the user performs an input, the input is performed with the
移動距離計測手段602は、指示具13が座標検出面200から離れたことを接触検知スイッチ2で検知する。移動距離計測手段602は、接触検知スイッチ2で指示具13が座標検出面200から離れたことを検知後、指示具13が座標検出面200から離れてからの経過時間の測定を開始する。移動距離計測手段602は、動き検知部5の加速度センサによって、Z'軸方向の加速度を検知する。移動距離計測手段602は、経過時間の測定結果と、動き検知部5の加速度センサによるZ'軸方向の加速度の検知結果と、により、Z'軸方向の移動距離を算出することができる。
The movement distance measuring means 602 detects that the
以上より、指示具13では、指示具13の先端と座標検出面200との距離が所定の距離以内であることを判定することができる。
As described above, the
ところで、条件1及び条件4では、指示具13の移動距離を算出している。指示具13の移動距離計測手段602による移動距離の算出方法について以下に説明する。
By the way, in the
動き検知部5の加速度センサによって計測された加速度と、指示具13が座標検出面200から離れてから現時点までの経過時間をT(接触検知スイッチ2がOFFになってからの経過時間)とする。移動距離は、加速度と時間の関係から計算される。
The acceleration measured by the acceleration sensor of the
一般的には、速度V、初速V0、加速度A、時間T、移動距離Sとすると、
V=V0+AT
S=V0×T+A×T2/2
との関係がある。距離の算出の開始位置は、指示具13が座標検出面200に触れている状態が開始位置となる。従って、Z方向の初速V0=0と考えてよい。以上より、速度Vと、移動距離Sは、
V=AT
S=A×T2/2
となる。従って、移動距離計測手段602は、この計算で移動距離Sを概算することができる。また、指示具13には、X軸Y軸Z軸の3軸の加速度センサが付いているので、それぞれの方向に対して、上記の方法で移動距離を求めることができる。
In general, when velocity V, initial velocity V 0 , acceleration A, time T, and movement distance S are
V = V 0 + AT
S = V 0 × T + A ×
There is a relationship. The starting position of the distance calculation is the state where the
V = AT
S = A × T 2/2
It becomes. Therefore, the movement distance measuring means 602 can approximate the movement distance S by this calculation. Further, since the
図7は、本発明の第一の実施形態における条件1の判定を光検知で行う場合の指示具の内部構成の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the internal configuration of the pointing tool when the
指示具13には、図5の内部構成に加えて、光検知部7が含まれる。光検知部7は、指示具13の先端の近傍に配置され、フォトダイオード等の光センサで実現される。光検知部7の検知結果は、制御部6の判定手段604に通知される。判定手段604は、光検知部7の光量の変化の検知結果より、指示具13が座標検出面200の検知範囲の枠内にいるか否かを判定することができる。
The
また、指示具13は発光部1より赤外線を発しているため、光検知部7は、赤外線をカットして、可視光を検知するようにした方が望ましい。また、指示具13では、光検知部7で座標検出面200の検出範囲を検知している間、発光部1の発光を一時的に中止するようにしても良い。
Moreover, since the
図8は、本発明の第一の実施形態におけるホバリング用発光の判定方法の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method for determining light emission for hovering according to the first embodiment of the present invention.
指示具13では、判定1〜5の5つの判定に関する判定手段604の判定結果に基づいて、ホバリング用の発光をするか否かの判定が行われる。また、判定手段604の判定結果に応じて、発光制御手段601は、指示具13を次の3つ状態(入力状態、スリープ状態、ホバリング状態)に分け、発光制御を行う。
The
指示具13のホバリング用発光の判定方法について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。
A method for determining the light emission for hovering of the
最初に、判定手段604が、指示具13の状態をホバリング状態と判定して、発光制御手段601にホバリング用に発光制御を指示する場合を説明する。
First, a case where the
ユーザが指示具13を用いて座標入力後、指示具13が座標検出面200を離れたときから、ホバリング用の発光をするか否かの判定が開始される(判定開始)。
After the user inputs coordinates using the
ステップS801では、判定手段604は、判定1として、接触検知スイッチ2の状態がON又はOFFのいずれになっているかを判定する。接触検知スイッチ2がONとは、ユーザが指示具13を座標検出面200に接触させ、文字又は図形等を入力中のときである。接触検知スイッチ2がOFFとは、指示具13が座標検出面200から離れており、ユーザが座標検出面200に何も入力をしていないときである。ここで、判定手段604は、接触検知スイッチ2がOFFと判定する。
In step S801, the
ステップS802では、判定手段604は、判定2として、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内にいるか否か(条件1)の判定をする。ここで、判定手段604は、指示具13が座標検出面200の検出範囲の枠内にいること確認し、「yes」と判定する。
In step S <b> 802, the
ステップS803では、判定手段604は、判定3として、指示具13に所定の動きがあるか否か(条件2)の判定をする。ここで、判定手段604は、指示具13に所定の動きがあること確認し、「yes」と判定する。
In step S803, the
ステップS804では、判定手段604は、判定4として、指示具13が座標検出面200に対して、直交方向と、指示具13の傾きと、がなす角度が所定の範囲内であるか否か(条件3)の判定をする。ここで、判定手段604は、指示具13が座標検出面200に対して、直交方向と、指示具13の傾きと、がなす角度が所定の範囲内であること確認し、「yes」と判定する。
In step S804, the
ステップS804では、判定手段604は、判定5として、指示具13と座標検出面200との距離が所定の距離以内か否か(条件4)の判定をする。ここで、判定手段604は、指示具13と座標検出面200との距離が所定の距離以内であること確認し、「yes」と判定する。
In step S804, the
判定手段604は、判定1が入力状態ではなく(接触検知スイッチ2がOFF)、判定2〜4の判定が全て「yes」と判定した。すなわち、ユーザが指示具13を用いて、座標検出面200に文字や画像の座標を入力しようとしていると、判定手段604が判定した。判定手段604は、発光制御手段601に対してホバリング用の発光(ホバリング状態)になるように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量をホバリング用の発光になるように発光強度の制御を行う。
The
次に、判定手段604が、指示具13の状態を入力状態と判定して、発光制御手段601に入力用に発光制御を指示する場合を説明する。
Next, a case where the
ステップS801において、判定手段604は、判定1の判定結果として、接触検知スイッチ2がONと判定する。ユーザは、指示具13を用いて、座標検出面200に文字や画像の座標入力をしている状態である。ユーザが座標検出面200に文字や画像の座標入力を始めると、指示具13の先端に圧力がかかり、指示具13の接触検知スイッチ2はONになる。判定手段604は、接触検知スイッチ2がONになったことを検出すると、指示具13が入力状態であると判定し、発光制御手段601に対して入力用の発光(入力状態)になるように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量を入力用の発光になるように発光強度の制御を行う。
In step S801, the
最後に、判定手段604が、指示具13の状態をスリープ状態と判定して、発光制御手段601に消灯を指示する場合を説明する。
Finally, a case will be described in which the
ステップS802〜805において、判定手段604は、条件1〜4の条件のうち、少なくとも1つ判定が「no」と判定された場合、ホバリングが不要と判定し、発光制御手段601に対して、発光部1を消灯(スリープ状態)するように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の発光を停止する(消灯)。
In steps S <b> 802 to 805, the
なお、指示具13が入力状態又はホバリング状態のときに、判定手段604が判定2〜5の判定結果によりスリープ状態に移行すると判定した場合、指示具13はすぐにスリープ状態に移行しなくても良い。判定手段604による判定2〜5の判定結果が所定の時間経過しても同じ判定結果だった場合、指示具13は、入力状態又はホバリング状態からスリープ状態に移行するようにするようにしても良い。また、所定の時間の長さは、判定2〜5の条件毎に適宜、設定するようにしても良いし、同一の時間を設定しても良い。
When the
また、図8の実施例では、各条件の判定は「yes」又は「no」の2択であるが、条件毎に複数の閾値を設けることで、ホバリング用発光の発光強度をより細かく制御しても良い。例えば、条件4の判定では、座標検出面200に対する指示具13の距離について、ホバリング用発光の発光強度を設定するために、閾値を2つ設けても良い。なお、距離閾値2は、距離閾値1よりも大きいとする。
In the example of FIG. 8, each condition is determined by “yes” or “no”. However, by providing a plurality of threshold values for each condition, the emission intensity of the hovering light emission can be controlled more finely. May be. For example, in the determination of
座標検出面200に対する指示具13の距離Dが、距離閾値2より離れている場合は、発光部1を消灯するようにしても良い。また、座標検出面200に対する指示具13の距離Dが距離閾値2以下であり、距離閾値1よりも大きい場合は、ホバリング状態(2)であるとしても良い。また、座標検出面200に対する指示具13の距離が距離閾値1以下の場合は、ホバリング状態(1)の状態であるとしても良い。
When the distance D of the
すなわち
距離閾値2>距離閾値1
距離D>距離閾値2 のとき、 消灯
距離閾値2≧距離D>距離閾値1 のとき、 ホバリング状態(2)
距離閾値1≧距離D のとき、 ホバリング状態(1)
である。
That is,
When distance D>
When
It is.
なお、発光制御手段601は、ホバリング状態(1)の発光強度とホバリング状態(2)の発光強度とを異なるように、発光部1の光量制御を行うようにしても良い。
Note that the light
他の条件でも複数の閾値を設け、発光制御手段601による細かい発光制御をすることは、ユーザの使い勝手と指示具13の低消費電力を両立することができる。
Providing a plurality of threshold values under other conditions and performing fine light emission control by the light emission control means 601 can achieve both user convenience and low power consumption of the
図9は、本発明の第一の実施形態における指示具の状態遷移の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of state transition of the pointing tool according to the first embodiment of the present invention.
指示具13の状態遷移について図9を参照しながら説明する。
The state transition of the
指示具13の状態は、状態S1〜S5の5つの状態を含む。以下、指示具13の各状態について、詳細に説明する。
The state of the
状態S1は、指示具13の電源がOFFの状態であり、電源部9から各ブロックに電力が供給されていない状態である。
State S1 is a state in which the power supply of the
次に、状態S2は、初期化状態である。状態S2では、指示具13の電源スイッチ3により指示具13の電源がONされた後、各パラメータの初期化が実施される。
Next, the state S2 is an initialization state. In the state S2, after the power of the
次に、状態S3は、スリープ状態である。状態S3では、発光部1の発光を停止している(消灯)。また、スリープ状態では、動き検知部5の検知精度は重要ではないため、動き検知部5の各センサの検知精度や検知間隔が変更され、低消費電力モードで動作している。
Next, the state S3 is a sleep state. In the state S3, the light emission of the
次に、状態S4は、入力状態である。状態S4は、指示具13の先端が座標検出面200に接触し、指示具13の接触検知スイッチ2がONになっており、ユーザが文字や画像の座標を入力している状態である。
Next, the state S4 is an input state. State S4 is a state in which the tip of the
最後に、状態S5は、ホバリング状態であり、発光部1の発光強度を落としている状態である。
Finally, the state S5 is a hovering state in which the light emission intensity of the
指示具13が、状態S1〜5の各状態から他の状態に遷移するときのそれぞれの条件について以下に説明する。
Each condition when the
ステップS901では、指示具13は、状態S1の電源OFF状態から、電源スイッチ3が押され、指示具13の電源がONとなる。指示具13は、状態S1の電源OFF状態から、状態S2の初期化状態に遷移する。
In step S901, the
ステップS902では、指示具13は、状態S2の初期化状態から、初期化設定が完了する。指示具13は、状態S2の初期化状態から状態S3のスリープ状態に遷移する。
In step S902, the
ステップS903では、指示具13の判定手段604は、接触検知スイッチ2がONになったことを検出し、発光制御手段601に対して入力用の発光になるように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量を入力用の発光になるように発光強度の制御を行う。指示具13は、状態S3のスリープ状態から状態S4の入力状態に遷移する。
In step S903, the
ステップS904では、指示具13の判定手段604は、接触検知スイッチ2のOFFになったことを検出し、発光制御手段601に対してホバリング用の発光になるように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量をホバリング用の発光になるように発光強度の制御を行う。指示具13は、状態S4の入力状態から状態S5のホバリング状態に遷移する。
In step S904, the
ステップS905では、指示具13の判定手段604は、接触検知スイッチ2がONになったことを検出し、発光制御手段601に対して入力用の発光になるように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量を入力用の発光になるように発光強度の制御を行う。指示具13は、状態S5のホバリング状態から状態S4の入力状態に遷移する。
In step S905, the
ステップS906では、指示具13の判定手段604は、判定1〜5の結果に応じて、ホバリングが不要と判定し、発光制御手段601に対して消灯するよう指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の発光を停止する(消灯)。指示具13は、状態S5のホバリング状態から状態S3のスリープ状態に遷移する。
In step S906, the
ステップS907では、指示具13の判定手段604は、動き検知部5で所定の動作が検出されたとき、これから入力が始まる可能性が高いと判定する。従って、判定手段604は、発光制御手段601に対して、ホバリング用の発光を再開するように指示する。発光制御手段601は、判定手段604の指示に応じて、発光部1の光量をホバリング用の発光になるように発光強度の制御を行う。指示具13は、状態S3のスリープ状態から状態S5のホバリング状態に遷移する。
In step S907, the
ステップS912〜ステップS915では、状態S2〜状態S5の各状態において、指示具13の電源スイッチ3により指示具13の電源がOFFされた場合の遷移であり、指示具13は、各状態から状態S1の電源がOFFの状態に遷移する。
Steps S912 to S915 are transitions when the power of the
なお、図9の例では、ホバリング状態は1段階であったが、判定条件の際に説明したようにホバリング状態を複数の段階にしても良い。例えば、条件4の判定では、座標検出面200に対する指示具13の距離について、ホバリング用発光の発光強度を設定するために、閾値を2つ設けても良い。また、指示具13のバッテリーの残量に応じて、指示具13の判定手段604は、発光制御手段601に対して、ホバリング時の発光強度を変えて、発光を指示するようにしても良い。段階を複数設けることで、指示具13では、各条件の判定結果に応じてホバリング時の電力を細かく制御することができる。
In the example of FIG. 9, the hovering state is one stage, but the hovering state may be a plurality of stages as described in the determination condition. For example, in the determination of
図10は、本発明の第一の実施形態における発光部のLEDのPWM制御の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of PWM control of the LED of the light emitting unit in the first embodiment of the present invention.
ホバリング機能は、文字や画像の座標の入力を始めるための目安として、座標検出面200の表示する機能である。
The hovering function is a function for displaying on the coordinate
ホバリング機能は、ユーザがこれから座標を入力しようとしている状態のときに、文字や画像の座標入力を始めるための目安として、座標検出面200の検出範囲上で発光する指示具13の先端が示す位置にポインタを表示する機能である。このため、座標入力装置400は、指示具13がホバリング状態のときは、指示具13が入力状態のときに比べ、高精度で座標計測する必要はない。従って、指示具13がホバリング状態のとき、発光制御手段601により発光部1の発光する光量を減らし、座標検出精度を落としても良い。ホバリング状態のとき、発光制御手段601は、指示具13の発光部1(LED)への電力供給をPWM制御によって行い、消費電力を削減させても良い。なお、指示具13では、PWM制御により発光部1の発光強度は低下し、座標入力装置400では、検出部11での指示具13の座標検出の精度も低下する。
The hovering function is a position indicated by the tip of the
指示具13が入力状態のときは、座標の検知精度が入力の性能に大きく影響する。指示具13が入力状態のとき、座標入力装置400は、高精度で座標検出を行うため、発光制御手段601は、発光部1を座標検出精度が十分保たれる強度で発光させることが望ましい。
When the
発光制御手段601は、発光部1(LED)のPWM制御を行い、発光部1(LED)の発光する光量を制御する。PWM制御は、発光部1のLEDに供給される電源ラインのON又はOFFのスイッチング制御をパルス信号により行う制御である。図10には、「LED OFF」と、「LED−PWM制御1」と、「LED−PWM制御2」と、の3つのPWM制御の例が表示されている。PWM制御では、「LED ON期間」(制御パルスがHiの期間)の幅が広ければ広い程、消費電力は大きくなる。逆に、「LED ON期間」の幅が狭ければ狭い程、消費電力は小さくなる。
The light emission control means 601 performs PWM control of the light emitting unit 1 (LED), and controls the amount of light emitted by the light emitting unit 1 (LED). The PWM control is a control for performing ON / OFF switching control of the power supply line supplied to the LED of the
「LED−PWM制御1」は、LEDの電源ONの期間が電源OFFの期間よりも長い場合の例である。「LED−PWM制御2」は、LEDの電源OFFの期間が電源ONの期間よりも長い場合の制御パルスの例である。これらの制御パルスでLEDをPWM制御した場合、消費電力は、「LED−PWM制御1」より「LED−PWM制御2」の方が少なく、発光強度は、「LED−PWM制御2」より「LED−PWM制御1」の方が大きい。
“LED-
ホバリング時は、座標検出精度を落としても良く、発光制御手段601は、ホバリング時の発光部1をPWM制御することで発光強度を落とし、指示具13の消費電力を削減することが可能である。例えば、発光制御手段601は、入力状態のとき、座標検出精度が高いことが要望されるため、発光強度が強い「LED−PWM制御1」でPWM制御を行っても良い。また、発光制御手段601は、ホバリング状態のとき、座標検出精度を落としても良いため、「LED−PWM制御1」に比べて発光強度が弱い「LED−PWM制御2」でPWM制御を行うようにしても良い。
During hovering, the coordinate detection accuracy may be lowered, and the light
なお、ここでは、PWM制御によりLEDを発光させるための制御パルスを2通り記載しているが、更に、複数の制御パターンを用意しても良い。また、指示具13の判定手段604は、あらかじめ用意した複数の制御パルス中から状況に応じて制御パルスを選択し、発光制御手段601に対して、使用する制御パターンを指示するようにしても良い。また、判定手段604は、指示具13のバッテリーの残量に応じて、制御パターンを変えるようにしても良い。
Here, although two kinds of control pulses for causing the LED to emit light by PWM control are described, a plurality of control patterns may be prepared. Further, the
図11は、本発明の第一の実施形態における、状態遷移の各ステートとLEDの発光状態の実施例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing an example of each state transition state and the light emission state of the LED in the first embodiment of the present invention.
状態遷移の各ステートとLEDの発光状態の実施例として、図11(a)と図11(b)について説明する。 FIG. 11A and FIG. 11B will be described as examples of each state transition state and the light emission state of the LED.
図11(a)は、状態S4の入力状態と、状態S5のホバリング状態と、の発光部1の発光制御手段601のPWM制御が異なる場合を示したものである。
FIG. 11A illustrates a case where the PWM control of the light
状態S4の入力状態のとき、判定手段604は、指示具13の発光部1を発光させるために図10の「LED−PWM制御1」の制御パルスを用いてPWM制御を行うように、発光制御手段601へ指示する。
In the input state of state S4, the
また、状態S5のホバリング状態のとき、判定手段604は、指示具13の発光部1を発光させるために図10の「LED−PWM制御2」の制御パルスを用いてPWM制御を行うように、発光制御手段601へ指示する。
Further, in the hovering state of state S5, the
「LED−PWM制御2」の「LED ON期間」は、「LED−PWM制御1」の「LED ON期間」に比べ短い。よって、状態S5のホバリング状態では、状態S4の入力状態よりも発光部1の発光強度が下がり、消費電力が削減されている。また、状態S5のホバリング状態では、座標入力装置400の座標検出精度は、状態S4の入力状態に比べ落ちている。
The “LED ON period” of “LED-
また、図11(b)は、状態S4の入力状態と、状態S5のホバリング状態との発光部1の発光制御手段601のPWM制御が同じ場合である。
FIG. 11B shows a case where the PWM control of the light emission control means 601 of the
判定手段604は、状態S4の入力状態と状態S5のホバリング状態の両方の状態で、図10の「LED−PWM制御1」の制御パルスを用いてPWM制御を行うように、発光制御手段601へ指示する。
The determination means 604 sends the light emission control means 601 to perform the PWM control using the control pulse of “LED-
状態S5のホバリング状態では、図11(a)に比べ、消費電力の削減が小さい。しかし、状態S5のホバリング状態では、図11(a)に比べ、座標検出精度を高めることができる。 In the hovering state of state S5, the reduction in power consumption is small compared to FIG. However, in the hovering state in the state S5, the coordinate detection accuracy can be improved as compared with FIG.
本発明の一実施形態によれば、座標検出面200から離れた状態での指示具の動きを検知して、ユーザが入力しようとしているのか否かを判定することができる。指示具13が座標検出面200に接触している場合又は指示具13が座標検出面200から離れた状態でユーザが座標検出面200へ座標入力しようとしていると判定したとき、指示具13は発光部1を光らせることができる。よって、ペン発光方式を用いた座標測定方式において座標検出面から離れた状態での指示具の動きより、座標入力しようとしているか否かに応じて指示具の発光を制御し、ホバリング機能を実現することができる。
According to one embodiment of the present invention, it is possible to detect whether the user is going to input by detecting the movement of the pointing tool in a state away from the coordinate
また、本実施の形態においては、判定手段604がホバリングのために発光制御を行うと判定するのは、条件1〜4の4つの条件を全て満足する場合、すなわち、判定2〜5の4つの判定全てが「yes」と判定された場合である。なお、指示具13の判定手段604は、条件1〜4の4つの条件のうち、任意の一つ以上の条件が満足する場合でもホバリングのために発光制御を行うと判定しても良い。
In the present embodiment, it is determined that the
また、指示具13は、ユーザによって使用形態が異なる場合もあるので、ユーザが条件1〜4を任意に選択して使用することができるように選択するための選択スイッチを設けても良い。例えば、条件1と条件4を使用するとか、条件4のみを使用するとか、任意に選択できるようにしても良い。
Moreover, since the usage pattern of the
また、ホバリング用の発光をするか否かの判定方法の説明では、判定1〜判定5の順番で行うように説明しているが、判定2〜判定5の順番を入れ替えて判定するようにしても良い。また、判定2〜判定5の判定のうち、いくつかの判定をスキップして判定するようにしても良い。
In the description of the method for determining whether or not to emit light for hovering, it is described that the determination is performed in the order of
なお、本発明の一実施形態で説明した発光部1は、本発明の発光手段の一部又は一例である。また、本発明の一実施形態で説明した接触検知スイッチ2は、本発明の接触検知手段の一部又は一例である。また、本発明の一実施形態で説明した動き検知部5は、本発明の動き検知手段の一部又は一例である。また、本発明の一実施形態で説明した光検知部7は、本発明の光検知手段の一部又は一例である。
In addition, the
また、前述した第一の実施形態で説明した制御処理を実現するためのプログラムを記録媒体に記録することで、各実施形態での処理をコンピュータに実施させることができる。 Further, by recording a program for realizing the control processing described in the first embodiment on a recording medium, the computer can execute the processing in each embodiment.
また、このプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムが記録された記憶媒体をコンピュータや携帯端末装置に読み取らせて、前述した制御処理を実現させることも可能である。なお、記録媒体は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。 It is also possible to record the program on a recording medium and cause the computer or portable terminal device to read the recording medium on which the program is recorded, thereby realizing the control processing described above. As the recording medium, various types of recording media such as a semiconductor memory for electrically recording information such as a CD-ROM, a flexible disk, and a magneto-optical disk can be used.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to such specific embodiment, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.
1 発光部
2 接触検知スイッチ
3 電源スイッチ
4 持ち手部
5 動き検知部
6 制御部
7 光検知部
9 電源部
11 検出部
11a 検出部
11b 検出部
11c 検出部
11d 検出部
13 指示具
20 ディスプレイ
100 制御装置
101 CPU
114 センサコントローラ
116 指示具コントローラ
200 座標検出面
300 PC
301 ディスプレイ
400 座標入力装置
500 座標検出システム
601 発光制御手段
602 移動距離計測手段
603 傾き計測手段
604 判定手段
DESCRIPTION OF
114 Sensor controller 116
Claims (9)
発光する発光手段と、
当該指示具の動きを検知する動き検知手段と、
前記動き検知手段により検知された、前記座標検出面から離れた状態での動きより、前記座標検出面へ座標入力しようとしているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果によって、前記座標検出面へ座標入力しようとしていると判定されたときは前記発光手段を発光させ、前記座標検出面へ座標入力しようとしていないと判定されたときは前記発光手段の発光を停止するように制御する発光制御手段と、
を有することを特徴とする指示具。 An indicator for inputting coordinates to the coordinate detection surface,
A light emitting means for emitting light;
Movement detecting means for detecting movement of the pointing tool;
A determination unit that determines whether or not a coordinate is input to the coordinate detection surface based on a movement away from the coordinate detection surface detected by the movement detection unit;
When it is determined by the determination result of the determination means that the coordinate input to the coordinate detection surface is about to be performed, the light emission unit is caused to emit light, and when it is determined that the coordinate input to the coordinate detection surface is not about to be performed, Light emission control means for controlling to stop the light emission of,
A pointing device characterized by comprising:
前記動き検知手段によって検知された動きから当該指示具の移動距離を計測する移動距離計測手段と、
を更に有し、
前記接触検知手段が前記座標検出面へ接触したことを検知したとき、
前記発光制御手段は、前記発光手段を発光させることを特徴とすることを特徴とする請求項1記載の指示具。 Contact detection means for detecting whether or not the coordinate detection surface is in contact;
A moving distance measuring means for measuring a moving distance of the pointing tool from the movement detected by the movement detecting means;
Further comprising
When it is detected that the contact detection means has contacted the coordinate detection surface,
The indicator according to claim 1, wherein the light emission control unit causes the light emission unit to emit light.
を更に有し、
前記判定手段は、前記座標検出面に対して直交方向と、前記傾き計測手段が計測した当該指示具の傾きと、がなす角度が所定の範囲内か否かに基づいて、前記座標検出面へ座標入力しようとしているか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の指示具。 Inclination measuring means for measuring the inclination of the pointing tool from the movement detected by the movement detecting means;
Further comprising
The determination means is directed to the coordinate detection surface based on whether or not an angle formed by a direction orthogonal to the coordinate detection surface and the inclination of the pointing tool measured by the inclination measurement means is within a predetermined range. The indicator according to any one of claims 1 to 5, wherein it is determined whether or not coordinates are to be input.
前記動き検知手段により、所定の動きが検出された場合、前記発光制御手段は、前記発光手段の発光を再開することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の指示具。 When light emission of the light emitting means is stopped by the light emission control means,
The indicator according to any one of claims 1 to 6, wherein when the predetermined motion is detected by the motion detection unit, the light emission control unit restarts the light emission of the light emission unit.
を更に有し、
前記判定手段は、前記光検知手段で検出される光量の変化により前記前記座標検出面の検出範囲の枠内にいるか否かに基づいて、前記座標検出面へ座標入力しようとしているか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の指示具。 A light detection means for receiving light emitted from the coordinate detection surface;
Further comprising
The determination means determines whether or not to input coordinates to the coordinate detection surface based on whether or not the detection range of the coordinate detection surface is within the frame of the detection range of the coordinate detection surface based on a change in the amount of light detected by the light detection means. The indicator according to any one of claims 1 to 7, wherein:
当該指示具の動きを検知する動き検知手段と、
前記動き検知手段により検知された、前記座標入力装置の座標検出面から離れた面上での動きにより、前記座標検出面へ座標入力しようとしているか否かを判定する判定手段、
前記判定手段の判定結果によって、前記座標検出面へ座標入力しようとしていると判定されたときは前記発光手段を発光させ、前記座標検出面へ座標入力しようとしていないと判定されたときは前記発光手段の発光を停止するように制御する発光制御手段と、
を有することを特徴とする座標検出システム。 A coordinate detection system including an indicator having light emitting means for emitting light and a coordinate input device for inputting coordinates using the indicator.
Movement detecting means for detecting movement of the pointing tool;
A determination unit that determines whether or not a coordinate is input to the coordinate detection surface by a movement on a surface away from the coordinate detection surface of the coordinate input device detected by the motion detection unit;
When it is determined by the determination result of the determination means that the coordinate input to the coordinate detection surface is about to be performed, the light emission unit is caused to emit light, and when it is determined that the coordinate input to the coordinate detection surface is not about to be performed, Light emission control means for controlling to stop the light emission of,
A coordinate detection system comprising:
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- 2014-01-20 JP JP2014008082A patent/JP2015138299A/en active Pending
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