JP2005196350A - Information input device, its control method, control program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体を用いて情報を入力する情報入力装置、その制御方法、制御プログラム及び記録媒体に関する。 The present invention relates to an information input device that inputs information using a moving body, a control method thereof, a control program, and a recording medium.
従来より、ペン型操作子を用いてパーソナルコンピュータなどの外部機器に座標情報を入力する座標入力装置が知られている。この種の座標入力装置にあっては、ペン型操作子が超音波信号と赤外線同期信号とを無線送信する機能を具備し、これら信号の受信結果からペン型操作子の位置を演算している(例えば、特許文献1)。詳述すると、この座標入力装置にあっては、ペン型移動体から送信される赤外線同期信号によりペン型移動体と同期をとり、この同期タイミングからペン型移動体が超音波信号を送信する送信タイミングを知り、この送信タイミングと、超音波信号の受信タイミングまでの時間を超音波の伝搬時間として取得することにより、この伝搬時間からペン型操作子までの距離を演算することができる。
しかしながら、上述した無線接続構成の情報入力装置は、赤外線による光通信を行うため、照明光などによる光学的な外乱に弱く、また、ペン型操作子との間に光遮蔽物があると使用できない、といった問題がある。その他にも、光通信を行うためのLEDが一つだと、ペン型移動体や情報入力装置の向きや位置が制限されてしまい、この制限をなくすために多数のLEDを設けると、ペン型操作子が大型化してしまうという不具合が生じる。 However, the information input device having the above-described wireless connection configuration performs optical communication using infrared rays, and thus is vulnerable to optical disturbance due to illumination light or the like, and cannot be used when there is a light shielding object between the pen-type controller and the like. There is a problem such as. In addition, if there is one LED for optical communication, the orientation and position of the pen-type moving body and the information input device are limited. If many LEDs are provided to eliminate this limitation, the pen-type There arises a problem that the operation element is enlarged.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、光通信を用いずに、移動体の情報を簡易な構成で入力することができる情報入力装置、その制御方法、制御プログラム及びこの制御プログラムが記録された記録媒体を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an information input device capable of inputting information of a moving body with a simple configuration without using optical communication, a control method thereof, a control program, and this control An object of the present invention is to provide a recording medium on which a program is recorded.
上記課題を解決するため、本発明は、移動体と、この移動体を用いて情報を入力する入力装置とを備えた情報入力装置において、前記移動体は、前記情報入力装置と電波により無線通信を行う第1無線通信手段と、この第1無線通信手段による前記情報入力装置との通信同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号を出力する超音波信号出力手段とを有し、前記入力装置は、前記第1無線通信手段と無線通信を行う第2無線通信手段と、前記超音波信号を受信する超音波信号受信手段と、前記第2無線通信手段による前記移動体との通信同期タイミングと、前記超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測し、この時間差から前記移動体までの距離を算出する距離算出手段とを有することを特徴とする。この構成によれば、移動体が、入力装置との通信同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号を出力し、入力装置が、移動体との通信同期タイミングと超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測し、この時間差から移動体までの距離を算出するので、移動体までの距離を簡易に算出することができる。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an information input device including a moving body and an input device that inputs information using the moving body, wherein the moving body wirelessly communicates with the information input device by radio waves. A first wireless communication means for performing an ultrasonic signal output means for outputting an ultrasonic signal at a timing synchronized with a communication synchronization timing with the information input device by the first wireless communication means, A second wireless communication means for performing wireless communication with the first wireless communication means, an ultrasonic signal receiving means for receiving the ultrasonic signal, and a communication synchronization timing with the moving body by the second wireless communication means, It has a distance calculation means for measuring a time difference from the reception timing of the ultrasonic signal and calculating a distance to the moving body from the time difference. According to this configuration, the mobile body outputs an ultrasonic signal at a timing synchronized with the communication synchronization timing with the input device, and the input device has a time difference between the communication synchronization timing with the mobile body and the reception timing of the ultrasonic signal. And the distance to the moving body is calculated from this time difference, so that the distance to the moving body can be easily calculated.
上記構成において、前記超音波信号受信手段は、前記超音波信号を異なる位置で受信する複数の受信部を有し、前記距離算出手段は、前記第2無線通信手段による前記移動体との通信同期タイミングと、前記複数の受信部における前記超音波信号の受信タイミングとの時間差をそれぞれ計測して前記移動体と前記複数の受信部との距離をそれぞれ算出し、これら距離から前記移動体の位置を算出するようにしてもよい。また、前記入力装置は、前記距離算出手段の出力結果を所定の外部機器に出力する出力手段を有してもよく、また、前記第2無線通信手段が前記距離算出手段の算出結果を所定の外部機器に送信するようにしてもよい。また、前記入力装置は、時刻を計時する計時手段と、この計時手段により計時された時刻を表示する表示手段とを有する時計として構成してもよい。 In the above configuration, the ultrasonic signal receiving unit includes a plurality of receiving units that receive the ultrasonic signals at different positions, and the distance calculating unit is configured to synchronize communication with the moving body by the second wireless communication unit. The time difference between the timing and the reception timing of the ultrasonic signals at the plurality of receiving units is respectively measured to calculate the distance between the moving body and the plurality of receiving units, and the position of the moving body is determined from these distances. You may make it calculate. The input device may include an output unit that outputs an output result of the distance calculation unit to a predetermined external device, and the second wireless communication unit outputs a calculation result of the distance calculation unit to a predetermined value. You may make it transmit to an external apparatus. Further, the input device may be configured as a timepiece having time measuring means for measuring time and display means for displaying the time measured by the time measuring means.
また、本発明は、移動体と、この移動体を用いて情報を入力する入力装置とを備えた情報入力装置の制御方法において、前記入力装置は、前記移動体との間の通信同期を確立する通信同期確立ステップと、前記移動体との通信同期タイミングと、前記移動体から通信同期タイミングに同期したタイミングで送信される超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測する時間差計測ステップと、前記時間差から前記移動体までの距離を算出する距離算出ステップとを有することを特徴とする。この構成によれば、移動体が、入力装置との通信同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号を出力し、入力装置が、移動体との通信同期タイミングと超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測し、この時間差から移動体までの距離を算出するので、移動体までの距離を簡易に算出することができる。上記構成において、前記時間差計測ステップにおいては、前記移動体との通信同期タイミングと、複数の位置における前記超音波信号の受信タイミングとの時間差をそれぞれ計測し、前記距離算出ステップにおいては、計測した複数の前記時間差から前記移動体と前記複数の位置との距離をそれぞれ算出し、これら距離から前記移動体の位置を算出するようにしてもよい。 According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for an information input device including a mobile body and an input device for inputting information using the mobile body, wherein the input device establishes communication synchronization with the mobile body. A communication synchronization establishment step, a communication synchronization timing with the mobile body, and a time difference measurement step for measuring a time difference between a reception timing of an ultrasonic signal transmitted at a timing synchronized with the communication synchronization timing from the mobile body, A distance calculating step of calculating a distance from the time difference to the moving body. According to this configuration, the mobile body outputs an ultrasonic signal at a timing synchronized with the communication synchronization timing with the input device, and the input device has a time difference between the communication synchronization timing with the mobile body and the reception timing of the ultrasonic signal. And the distance to the moving body is calculated from this time difference, so that the distance to the moving body can be easily calculated. In the above configuration, in the time difference measurement step, a time difference between the communication synchronization timing with the mobile body and the reception timing of the ultrasonic signal at a plurality of positions is measured, and in the distance calculation step, a plurality of measured The distance between the moving body and the plurality of positions may be calculated from the time difference, and the position of the moving body may be calculated from the distances.
また、本発明は、以上説明した情報入力装置及びその制御方法に適用する他、この発明を実施するための制御プログラムを電気通信回線を介して一般ユーザに配布したり、そのようなプログラムを、CD−ROMや、フロッピー(登録商標)ディスクや光記録ディスクといった、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に格納して一般ユーザに配布する、といった態様でも実施され得る。 Further, the present invention is applied to the information input apparatus and its control method described above, and a control program for carrying out the present invention is distributed to general users via an electric communication line, or such a program is It can also be implemented in such a manner that it is stored in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM, floppy (registered trademark) disk, or optical recording disk and distributed to general users.
本発明は、移動体が、入力装置との通信同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号を出力し、入力装置が、移動体との通信同期タイミングと超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測し、この時間差から移動体までの距離を算出するので、光通信を用いずに、移動体の情報を簡易な構成で入力することができる。 In the present invention, the mobile body outputs an ultrasonic signal at a timing synchronized with the communication synchronization timing with the input device, and the input device measures the time difference between the communication synchronization timing with the mobile device and the reception timing of the ultrasonic signal. And since the distance to a mobile body is calculated from this time difference, the information of a mobile body can be input with a simple structure, without using optical communication.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る情報入力装置の概要を示す図である。この情報入力装置は、入力装置1とペン型移動体2とが構成されるものであり、入力装置1は、ペン型移動体2を用いてパーソナルコンピュータ(以下、PCという。)100などに位置情報(座標情報)を入力する、いわゆるポインティングデバイスとして機能する装置である。この情報入力装置において、ペン型移動体2は、ユーザが手に持って位置指定操作や筆記操作を行う操作子であり、Bluetooth(登録商標)や無線LAN(Local Area Network)などの近距離無線通信により入力装置1と通信する機能と、超音波信号S1を周期的に送信する機能とを具備する。なお、これら信号の送信位置はユーザが手で持つ部分を避けた位置が好ましく、例えば、図1に示すように、ペン型移動体2の先端側から超音波信号S1を送信し、後端側から上記近距離無線通信を行う無線通信信号S2を送信するように構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an information input device according to the present embodiment. This information input device includes an
一方、入力装置1は、上記近距離無線通信によりペン型移動体2と通信する機能と、超音波信号S1を受信する機能とを具備し、この超音波信号S1の受信タイミングからペン型移動体2の位置を特定し、この位置に対応する位置情報をPC100などに出力する。図1に示すように、本実施形態では、この入力装置1は、本体ケース3と、ユーザの身体(腕)に装着するためのバンド4とを備え、腕時計として使用可能に構成されている。本体ケース3には、外観に表される構成として、各種情報を表示する表示部5と、複数の操作子6と、各種接続端子(図示せず)とを備えている。ここで、接続端子としては、例えば、ペン型移動体2の充電用の端子と、USB(Universal Serial Bus)端子などのPC100などの外部機器と接続するための端子とが設けられている。
On the other hand, the
この入力装置1においては、超音波信号S1を離れた位置で受信する構成となっている。本実施形態では、本体ケース3を左手に装着し、ペン型移動体2を右手で把持すると想定した場合にペン型移動体2側の面となる、本体ケース3の右側面の離れた位置(図1中、例えば、符号A、Bにより示す位置)にて、超音波信号S1を受信するように、後述する超音波受信用アンテナ31A、31Bが配置されている。
The
図2は、この入力装置1の機能的構成を示す図である。この入力装置1において、制御部10は、この入力装置1全体を制御するコンピュータとして機能するものであり、CPU(Central Processing Unit)などから構成される。記憶部11は、制御部10が実行する各種制御プログラムやデータの他に、自装置1に割り当てられたペン型移動体2の端末識別情報(端末ID)などが記憶されている。
FIG. 2 is a diagram showing a functional configuration of the
無線通信部(第2無線通信手段)20は、制御部10の制御の下、Bluetoothや無線LANなどにより、数十メートル程度の通信サービスエリアを周囲に形成し、この通信サービスエリア内のペン型移動体2などと近距離無線通信を行うためのものであり、専用アンテナ21を介して受信したアナログ受信信号をデジタル信号に変換するためのRF部やベースバンド部を備える通信制御部22の他に、通信用クロックf1を生成する通信用クロック生成部23や、ペン型移動体2とデータの送受信タイミングの同期(フレーム同期)をとるための通信用同期クロックf2を生成する通信用同期クロック生成部24などを備えている。ここで、この無線通信部20は、ペン型移動体2と無線通信を行う場合は、記憶部11に記憶された端末識別情報を参照することにより、この入力装置1に割り当てられたペン型移動体2と通信を行う。
The wireless communication unit (second wireless communication means) 20 forms a communication service area of about several tens of meters in the surroundings by Bluetooth, wireless LAN, or the like under the control of the
超音波受信部(超音波信号受信手段)30A、30Bは、ペン型移動体2から送信された超音波信号S1をそれぞれ超音波受信用アンテナ31A、31Bを介して受信し、受信結果を制御部10に通知する。また、充電部40は、ペン型移動体2を充電する充電手段として機能するものであり、図示せぬ充電端子にペン型移動体2が接続されたことを検出すると、この端子を介して充電電力をペン型移動体2に供給する。また、この充電部40は、ペン型移動体2の電源電力(例えば、後述する蓄電部85の出力電圧)を監視することにより、十分に充電されたことを検知して充電を自動で終了する。これにより、ペン型移動体2の蓄電部85の過充電を回避する。
The ultrasonic receiving units (ultrasonic signal receiving means) 30A and 30B receive the ultrasonic signals S1 transmitted from the pen-
通信インターフェース50は、位置情報などをPC100などの外部機器に出力する出力手段として機能するものであり、例えば、USB(Universal Serial Bus)インターフェースが適用される。ここで、この入力装置1は、内蔵電池(図示せず)によって駆動するが、この通信インターフェース50にUSBインターフェースを適用した場合は、このUSBインターフェースに接続された機器(PC100など)からバスパワーが供給されている間は、自装置1をバスパワーで駆動したり、このバスパワーを充電電力としてペン型移動体2に供給するようにしてもよい。これにより、通信インターフェース50に外部機器が接続されている場合は、入力装置1の内蔵電池の残量に関係なく、入力装置1を長時間使用することが可能となる。
The
計時部60は、時刻を計時するものであり、発振回路、クロックカウンタ及びレジスタなどから構成される。また、表示部5は、制御部10の制御の下、計時部60で計時される時刻や各種情報を表示するものであり、例えば、液晶表示パネルや液晶駆動回路から構成される。
The
一方、ペン型移動体2において、制御部70は、この入力装置1全体を制御するコンピュータとして機能するものであり、CPUなどから構成される。記憶部71は、制御部70が実行する各種制御プログラムやデータの他に、自装置2に割り当てられた入力装置1の端末識別情報(端末ID)などが記憶されている。
On the other hand, in the pen-
無線通信部(第1無線通信手段)80は、Bluetoothや無線LANなどにより入力装置1と無線通信するためのものであり、入力装置1の無線通信部20と略同様の構成を具備する。すなわち、無線通信部80は、専用アンテナ81を介して受信したアナログ受信信号をデジタル信号に変換するためのRF部やベースバンド部を備える通信制御部82の他に、通信用クロックf1を生成する通信用クロック生成部83や、入力装置1とデータの送受信タイミングの同期(フレーム同期)をとるための通信用同期クロック(通信用同期信号)f2を生成する通信用同期クロック生成部84などを備えている。
The wireless communication unit (first wireless communication means) 80 is for wireless communication with the
超音波出力部(超音波信号出力手段)90は、制御部70の制御の下、超音波信号S1を専用アンテナ91を介して送信するものである。蓄電部85は、このペン型移動体2の電源として機能するものであり、充電電池が適用され、入力装置1の充電部40によって充電される。
The ultrasonic output unit (ultrasonic signal output unit) 90 transmits the ultrasonic signal S <b> 1 via the
以上の構成の下、このペン型移動体2においては、無線通信部80により入力装置1との通信同期が確立した場合に、制御部70が記憶部71に記憶された制御プログラムを実行することにより、超音波出力部90により通信用同期クロックf2に同期したタイミングで超音波信号S1が出力される。なお、ペン型移動体2が未使用の場合にも超音波信号S1を送信し続けるとすると、未使用時(若しくは待機時)の電力消費量が増えて好ましくない。そこで、ペン型移動体2又は入力装置1に終了停止用の操作子を設け、この操作子が操作された場合に超音波信号S1の送信を停止するように構成してもよい。
With the above configuration, in the pen-
次に、入力装置1が位置情報をPC100に出力する場合の動作について説明する。図3は、この場合の入力装置1の動作を示すフローチャートである。なお、この動作は、ユーザが操作子6を操作して、動作モードを、時刻を表示する時刻表示モードから座標情報を出力する動作モードに切り換えた場合、或いは、制御部10が通信インターフェース50に外部機器が接続されたことを検出した場合などに実行される。
Next, an operation when the
まず、入力装置1の制御部10は、自装置1に割り当てられたペン型移動体2との間で通信同期を確立する処理を行う(ステップS1)。ここで、この通信同期確立処理は、入力装置1の通信用同期クロックf2と、ペン型移動体2の通信用同期クロックf2との同期をとる処理を含んでいる。例えば、Bluetoothの場合は、Bluetoothの規格に従った方式、つまり、ピコネット内同期を図るために、スレーブ(ペン型移動体2)がマスタ(入力装置1)のBluetoothクロック(例えば、入力装置1の通信用同期クロックf2)を参照することによってマスタと同期するように一定のオフセット値(クロックオフセット)を自分のクロック(通信用クロックf1)に与え、マスタとスレーブがそれぞれの時間スロットに共通のスロット番号付けをつける処理が適用される。これにより、入力装置1の通信用同期クロックf2と、ペン型移動体2の通信用同期クロックf2との同期がとられ、この通信用同期クロックf2を基準にしてフレーム同期タイミングが決定される。
First, the
ここで、入力装置1とペン型移動体2との間で通信同期が確立されると、上述したように、通信用同期クロックf2に同期したタイミングで超音波信号S1が出力される。本実施形態では、図4に符号αで示すように、超音波信号S1は、通信用同期クロックf2のタイミングt0から予め定めた設定時間T0経過したタイミングt1で出力される。なお、この設定時間T0は任意に設定した時間でよく、例えばゼロでもよい。
Here, when communication synchronization is established between the
次いで、入力装置1の制御部10は、自装置1の通信用同期クロックf2を基準にして、各超音波受信部30A、30Bにより超音波信号S1を受信するまでの時間を計測する(ステップS2)。より具体的には、制御部10は、通信用同期クロックf2の出力タイミング(例えば、立ち上がり又は立ち下がりのタイミング)で例えば通信用クロックf1のカウントを開始し、各超音波受信部30A、30Bが超音波信号S1を受信した時点のカウント値をそれぞれ取得する処理を行う。
Next, the
次に、制御部10は、これらの時間(カウント値)と、設定時間T0(予め記憶されているカウント値)との差、すなわち、超音波信号S1の伝搬時間をそれぞれ算出し(ステップS3)、各伝搬時間から、ペン型移動体2と、超音波受信用アンテナ31A、31Bとの距離をそれぞれ算出する(ステップS4)。そして、制御部10は、これらの距離と、予め記憶されている超音波受信用アンテナ31A、31Bの離間距離とによって、周知の三角測量法によりペン型移動体2の位置を算出し(ステップS4)、この位置情報を通信インターフェース50を介してPC100に出力する(ステップS5)。この制御部10は、上記ステップS1〜ステップS5の処理を周期的に繰り返す。これにより、ペン型移動体2の位置情報を連続的にPC100に出力することができ、ユーザによる位置指定操作や筆記操作の情報がPC100に入力される。
Next, the
以上説明したように、本実施形態によれば、ペン型移動体2が入力装置1との通信用同期クロックf2に同期したタイミングで超音波信号S1を送信するので、入力装置1は、ペン型移動体2との通信同期タイミングと超音波信号S1の受信タイミングとの時間差から超音波信号S1の伝搬時間を簡易に取得でき、伝搬距離の算出及ぶペン型移動体2の位置の算出を簡易に行うことができる。ここで、この同期を確立する処理は、既存の近距離無線通信方式に含まれる処理であるため、無線通信部20、80は汎用の近距離無線通信用モジュールを用いればよく、コスト低減に有利である。
As described above, according to the present embodiment, the pen-
さらに、入力装置1とペン型移動体2との間は、超音波信号S1と電波による無線通信信号S2とが送受信されるだけなので、この間に腕や物が存在したとしても、超音波信号S1や無線通信信号S2が遮断されることがなく、また、これら信号は光通信の場合に比して広い指向性を有する。このため、入力装置1とペン型移動体2との間で光通信を行う従来のものに比して、腕や物が介在してもよく、入力装置1とペン型移動体2との位置関係も制限されないなど、使用条件が緩和され、様々な状況で使用することが可能である。
Furthermore, since only the ultrasonic signal S1 and the radio communication signal S2 using radio waves are transmitted and received between the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ペン型移動体2が、入力装置1との通信用同期クロックf2に同期したタイミングで超音波信号S1を送信する場合について述べたが、要は、入力装置1との通信同期タイミングで超音波信号S1を送信すればよく、例えば、入力装置1とのフレーム同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号S1を送信してもよい。
The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the pen-
また、上述の実施形態において、ペン型移動体2の操作エリアを設定し、ペン型移動体2がこの操作エリア内にある場合にのみ、ペン型移動体2の位置情報を外部機器に送信するようにしてもよい。具体的には、図5に示すように、ペン型移動体2と通信同期を確立した後に、まず、操作エリアを設定すべく操作エリア設定処理を行う(ステップS10)。この操作エリア設定処理は、例えば、図6に示すように、ペン型移動体2によって操作エリアSの所定位置(例えば、操作エリアの角の位置(基準点X1、基準点X2、若しくは4つの角の位置)を指定することにより、各位置の位置情報を取得し、これら位置情報から操作エリア(図6に符号Sにより示す)を設定する処理である。次いで、入力装置1においては、上記のステップS2〜S5の処理によって位置情報を算出し(ステップS11)、この位置情報の座標が操作エリアS内にあるか否かを判別する指示位置判別処理を行い(ステップS12)、操作エリアS内にあれば位置情報を出力する(ステップS5)。このようにすれば、ペン型移動体2の指示位置が、操作エリアSにある場合のみ位置情報が外部機器に入力されるので、誤操作や位置情報の誤入力を防止することができる。
In the above-described embodiment, the operation area of the pen-
また、上述の実施形態では、入力装置1を腕時計形状に形成する場合について述べたが、図7に示すように、入力装置1を、ペンケースを模した直方体形状に形成し、ペン型移動体2を着脱可能に設けてもよい。この構成によれば、入力装置1とペン型移動体2とが一体となるため、持ち運びが容易となる。また、ペン型移動体2の取り外し検知によりペン型移動体2の使用開始を検出して、ペン型移動体2の位置情報を出力する上記処理を自動的に実行し、ペン型移動体2の装着検知により使用終了を検知するといったことも容易に実現可能である。
In the above-described embodiment, the case where the
さらに、本実施形態では、入力装置1に対するペン型移動体2の相対位置を算出するため、入力装置1を腕に装着した場合、腕を動かしただけでも算出する位置が変わってしまうが、図8に示すように、ペン型移動体2の使用時は入力装置1を所定位置に固定することにより、入力装置1の位置が動いて算出する位置情報が変わってしまう場合を回避することができる。ここで、符号A、Bは、超音波信号S1を受信する位置の一例であり、符号101は内蔵電池(例えば充電電池)を示し、符号102は、PC100などの外部機器と接続するための端子を示している。
Furthermore, in this embodiment, since the relative position of the pen-
また、上述の各実施形態では、入力装置1が位置情報を出力する場合について述べたが、ペン型移動体2が筆記操作された場合の位置情報(座標情報)から文字を認識する文字認識処理を行い、文字情報(テキストデータ)を出力するようにしてもよい。これにより、このペン型移動体2を用いて文字入力を効率よく行うことが可能となる。さらに、ペン型移動体2に、文字の色、線の太さなどの付加情報を指定する指定手段(操作スイッチなど)を設け、この付加情報をペン型移動体2が無線通信部80によって入力装置1に無線送信するようにしてもよい。これにより、入力文字の色や線の太さなどをユーザが簡易に指定することが可能となる。
In each of the above-described embodiments, the case where the
さらに、上述の実施形態では、入力装置1が超音波信号S1を2カ所で受信して2次元の位置情報を算出する場合について説明したが、3カ所以上で受信して3次元の位置情報を算出するようにしてもよく、また、単に一カ所で受信して入力装置1とペン型移動体2との距離だけを算出してもよい。なお、上述の各実施形態において、ペン型移動体2は、ペン型に限らず、様々な形状を適用してもよいことは勿論である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
また、上述の各実施形態では、入力装置1が算出した位置情報又は距離情報を通信インターフェース50を介してケーブルで接続された外部機器に出力する場合について述べたが、通信インターフェース50を省略し、無線通信部20により位置情報又は距離情報を外部機器に送信するようにしてもよい。この構成によれば、入力装置1の構成をより簡素化することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the position information or the distance information calculated by the
また、上述の実施形態では、外部機器に情報を入力する情報入力装置に本発明を適用する場合について説明したが、このペン型移動体2により入力装置1だけに情報を入力する場合にも適用してもよく、また、入力装置1として、PC100などのコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistants)や携帯電話機等の携帯型情報処理装置などに広く適用が可能である。
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to an information input device that inputs information to an external device has been described. However, the present invention is also applicable to the case where information is input only to the
また、上述の各実施形態では、ペン型移動体2の位置や距離を算出する制御プログラムを入力装置1に予め格納しておく場合について説明したが、この制御プログラムを、磁気記録媒体、光記録媒体、半導体記録媒体などのコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータが記録媒体からこの制御プログラムを読み取って実行するようにしてもよい。また、この制御プログラムを通信ネットワーク上の配信サーバなどからダウンロードできるようにしてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, a case has been described in which a control program for calculating the position and distance of the pen-
1…入力装置、2…ペン型移動体、5…表示部、6……操作子、10、70…制御部、11、71…記憶部、20、80…無線通信部、30A、30B…超音波受信部、40…充電部、60…計時部、85…蓄電部、90…超音波出力部、100…PC。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記移動体は、
前記情報入力装置と電波により無線通信を行う第1無線通信手段と、
この第1無線通信手段による前記情報入力装置との通信同期タイミングに同期したタイミングで超音波信号を出力する超音波信号出力手段とを有し、
前記入力装置は、
前記第1無線通信手段と無線通信を行う第2無線通信手段と、
前記超音波信号を受信する超音波信号受信手段と、前記第2無線通信手段による前記移動体との通信同期タイミングと、前記超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測し、この時間差から前記移動体までの距離を算出する距離算出手段とを有することを特徴とする情報入力装置。 In an information input device comprising a moving body and an input device for inputting information using the moving body,
The moving body is
First wireless communication means for performing wireless communication with the information input device by radio waves;
Ultrasonic signal output means for outputting an ultrasonic signal at a timing synchronized with a communication synchronization timing with the information input device by the first wireless communication means,
The input device is:
Second wireless communication means for performing wireless communication with the first wireless communication means;
The time difference between the ultrasonic signal receiving means for receiving the ultrasonic signal, the communication synchronization timing with the moving body by the second wireless communication means, and the reception timing of the ultrasonic signal is measured, and the movement is determined from this time difference. An information input device comprising distance calculation means for calculating a distance to the body.
前記距離算出手段は、前記第2無線通信手段による前記移動体との通信同期タイミングと、前記複数の受信部における前記超音波信号の受信タイミングとの時間差をそれぞれ計測して前記移動体と前記複数の受信部との距離をそれぞれ算出し、これら距離から前記移動体の位置を算出することを特徴とする請求項1に記載の情報入力装置。 The ultrasonic signal receiving means includes a plurality of receiving units that receive the ultrasonic signals at different positions;
The distance calculation means measures the time difference between the communication synchronization timing with the mobile body by the second wireless communication means and the reception timing of the ultrasonic signal at the plurality of receiving sections, respectively, and the mobile body and the plurality The information input device according to claim 1, wherein a distance from the receiver is calculated, and a position of the moving body is calculated from the distance.
前記入力装置は、
前記移動体との間の通信同期を確立する通信同期確立ステップと、
前記移動体との通信同期タイミングと、前記移動体から通信同期タイミングに同期したタイミングで送信される超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測する時間差計測ステップと、
前記時間差から前記移動体までの距離を算出する距離算出ステップと
を有することを特徴とする情報入力装置の制御方法。 In an information input device control method comprising a moving body and an input device that inputs information using the moving body,
The input device is:
Establishing communication synchronization with the mobile, communication synchronization establishing step;
A time difference measuring step for measuring a time difference between a communication synchronization timing with the mobile body and a reception timing of an ultrasonic signal transmitted at a timing synchronized with the communication synchronization timing from the mobile body;
And a distance calculating step of calculating a distance from the time difference to the moving body.
前記距離算出ステップにおいては、計測した複数の前記時間差から前記移動体と前記複数の位置との距離をそれぞれ算出し、これら距離から前記移動体の位置を算出することを特徴とする請求項6に記載の情報入力装置の制御方法。 In the time difference measurement step, each of the communication synchronization timing with the mobile body and the time difference between the reception timing of the ultrasonic signals at a plurality of positions are measured,
The distance calculation step calculates the distance between the moving body and the plurality of positions from the plurality of measured time differences, respectively, and calculates the position of the moving body from these distances. The control method of the information input device of description.
前記入力装置に、前記移動体との間の通信同期を確立させ、
前記移動体との通信同期タイミングと、前記移動体から通信同期タイミングに同期したタイミングで送信される超音波信号の受信タイミングとの時間差を計測させ、
前記時間差から前記移動体までの距離を算出させる
ことを特徴とする制御プログラム。 In a control program for controlling, by a computer, an information input device including a moving body and an input device that inputs information using the moving body,
Allowing the input device to establish communication synchronization with the mobile;
Measuring the time difference between the communication synchronization timing with the mobile body and the reception timing of the ultrasonic signal transmitted at a timing synchronized with the communication synchronization timing from the mobile body,
A control program for calculating a distance to the moving body from the time difference.
計測した複数の前記時間差から前記移動体と前記複数の位置との距離をそれぞれ算出させ、これら距離から前記移動体の位置を算出させる
ことを特徴とする請求項8に記載の制御プログラム。 Let the input device measure the time difference between the communication synchronization timing with the moving body and the reception timing of the ultrasonic signal at a plurality of positions, respectively.
The control program according to claim 8, wherein distances between the moving body and the plurality of positions are respectively calculated from the plurality of measured time differences, and the position of the moving body is calculated from the distances.
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- 2004-01-05 JP JP2004000365A patent/JP2005196350A/en active Pending
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