JP2001513234A - 実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための改装組込可能な装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 アクティブ追跡システムを使ったグラフデータ取得システムにより、実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための改装組込可能な装置が提供される。同装置は、システムのコンポーネントが比較的低コストで、ドライ消去タイプの白板といった種々の従来の書込面構造体へ容易に改装組込できる。従来の三角測量手法を使い、書込装置又は消去装置の位置と移動が追跡される。書込手段に関連したコード化機構により、書込線幅又は消去巾の性質又は特性が決定されるのと同様に、書込手段がマーキングに使われているか又は消去手段として使われているかを区別する能力が備えられる。こうして生成されたデータストリームは様々に使われ、例えばデジタル計算機のメモリに情報を与え及び／又は遠く離れた場所に情報を与える。

Description

【発明の詳細な説明】 実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための改装組込可能な装置 発明の分野 本発明は電子データ捕捉装置に関する。更に特定すると、実質的な平面を電子 データ捕捉装置に変換するための改装組込可能な装置に関する。 従来技術の説明 電子黒板の技術は少なくとも１９６０年代の中頃まで遡り、当時はある位置と 別の位置を結ぶグラフデータ、特に手書きやスケッチを扱うことに力点が置かれ ていた。米国特許番号第３，７０６，８５０号にこうした研究に関するシステム が公開されている。 同じ頃、線で書かれた図面をコンピュータへ入力できるグラフィックタブレッ トが開発された。米国特許番号第３，８３８，２１２号はこの領域の初期の例で ある。 １９８０年代の中頃までには第三の種類の製品グループが開発され、いわゆる ドライ消去タイプの白板上に描かれた資料のローカルハードコピーへのニーズが 検討されていた。電子コピーボード（ＥＣＢ）として集約されるこの種類のグル ープのシステムは周知の縮小写真コピー機と多くの共通点を有し、独立した装置 と基本的に関係している。 こうした装置は何れも、親しみやすい書込ツールを使った自然なコミュニケー ションを行う類似装置をユーザに提供しようとする。電子黒板や電子コピーボー ドで使われる類似装置は、多数の人が眺められるように壁に固着されてマウント される面であり、色付きマーカでマーキングや書込を行い、消去装置で面を拭い て消すようになっている。グラフィックタブレットの類似装置では、デスクトッ プのスレートとスタイラスが独立で使われる。 電子黒板や電子コピーボードは共に、専用の極めて特殊な表面と装置構造体を 必要とすることを当業者は認識している。こうした特殊構造物は移動できず、厄 介で、相対的に高価なシステムとなる。この技術の流れを汲むシステムと手法は セクレマンの米国特許番号第３，６１３，０６６号、ガルウィン他の米国特許番 号第４，５５８，３１３号、ハンセンの米国特許番号第４，５０６，３５４号、 榎木戸の米国特許番号第４，６７０，７５１号、宮森の米国特許番号第４，７１ １，９７７号（Ｒｅ３３、９３６）、マリコートの米国特許番号第４，７７７， ３２９号、ステフィック他の米国特許番号第４，８１４，５５２号、マリコート の米国特許番号第５，２４８，８５６号、村上の米国特許番号第５，０２３，４ ０８号、ウィルソンの米国特許番号第５，４３４，３７０号に例示されている。 前記０６６の特許では、表示パネルと、本パネル上のポインタの位置と移動に 応答する手段が開示され、計算機への情報信号が生成される。波長の揃った弱い 光が組織的かつ繰り返し十字に配置されたパネル表面に平行に発せられ、少なく ともパネル表面の一部を走査する。表示パネルに対するマーカの位置は走査光ビ ームとマーカとが干渉することで検出される。 前記３１３の特許では、インジケータをデータに処理するインタフェイスが扱 われ、同インタフェイスはシステム構成部品として光源と背面の反射装置を用い て、表面上を手動で動かされるインジケータの位置と運動で生ずる光の閉塞を監 視する。 前記７５１の特許では、可変消去エリアを有する電子黒板のための消去装置が 開示されている。消去装置は小エリア消去ユニットと、取り外し可能な大エリア 消去ユニットを有する。検出装置は消去装置がボード表面にいつ接触したかを決 定すると共に、小エリア消去ユニット又は大エリア消去ユニットが現に使用中で あるか否かも決定する。 前記９７７の特許は、電子黒板、書込器具、位置検出制御ユニットを開示して いる。本システムは磁気バイアスを使い、書込面に表示されたビデオ情報の位置 に対する書込／消去エレメントの位置を検出する。 前記３２９と８５６の特許では、超音波（３２９の特許）又は走査光（８５６ の特許）を用いて、表面上の移動エレメントの位置を監視するグラフ入力システ ムが述べられている。８５６の特許は、バーコード手法に基づいて書込装置又は 消去装置の位置と運動を光学的に追跡する少なくとも２つの離れて置かれた送受 信機構造体の局を含んでいる。８５６の特許はこれら送受信構造体が従来の書込 面に改装組込可能であると述べてはいるが、こうした改装組込を実施することに 関する記述もなければ、別々に離れた構造体に使用時の関係変化（例えば、使用 中に白板表面を横切る書込手段の移動で生じる白板の移動と振動）を感知させな いようにすることが不可能な場合や、離れて置かれている複数のセンサの相対的 位置の不安定さのために使用中に定期的な校正を行わないと正確な走査をもたら す適切な精度が達成されない場合に、開示された走査技術が改装組込されるのに 適しているかどうかも明らかでない。 前記５５２の特許では、手書き図形を計算機に入力する入力装置又はスタイラ スが開示されており、本計算機は書込インスツルメントと、前記書込インスツル メントが書込面と接触しているか否かを決定する圧力スイッチと、書込面上のス タイラスの位置を三角測量する音響送信機と、データとタイミング情報を計算機 に送信するための無線送信機とから成る。作動時にスタイラスは、システムが直 ちに受信する赤外線信号と、或る遅れ期間をおいて２つのマイクロフォンで受信 される超音波パルスを送信するが、前記遅れ期間は音速及び各マイクロフォンと スタイラス間の距離の関数である。本情報からシステムはスタイラスの位置を計 算できる。機能を示すスイッチがスタイラス上にマウントされる。複数のスタイ ラスを使って、各スタイラスに特有の識別コードを送信させ、どのスタイラスが 信号源であるかをシステムで決めることができる。 前記４０８の特許では、所定の共振周波数を有する同調回路を含む書込ツール の位置を感知する感知タブレットを含む電子黒板が述べられている。 前記３７０の特許では、書込面に対する書込手段のＸ、Ｙ、Ｚ位置に従ってデ ジタル記録が生成されるグラフデータ取得システムが開示されている。書込面に 近接するゾーンに電磁放射空間が生成され、電磁対話型のペンが電磁放射と相互 作用し、書込面に対して前記ペンを位置決めする信号が生成される。 上記概説したタイプの先行技術システムは相対的に、複雑で、移動できず、高 価である。通常は容易に改装組込するには程遠く、まして多くのユーザが既に所 有する種々の書込面構造体に対しては尚更である。役立つよう正確に作動させる ためこうしたシステムは実際、埋込センサ又は事前に正確に決められた性質を有 する特殊面を頼りとする。更に従来システムは、書込スタイラス又は消去装置の 状態に関する情報を生成することについては、それらの書込面上の位置又は場所 に関する情報を生成すること以上に、特に不向きである。 従って、先行技術で利用できる種々の特徴と利点を提供するのみならず、上述 の種々の性能、コスト、簡便さ、移動し易さ、先進的成果を更に有効に取り入れ た新たなグラフデータ取得システムを提供することが有利である。特別なマウン ト装置又は定期的な校正を必要とすることなく、既存の書込面に容易に改装組込 され、他方では高度の精確さ及び安定性を提供し、更に先進的な特徴を十分に補 足するようなシステムを提供することは特に有利である。 発明の概要 本発明は、実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための改装組込可能 な装置を提供するため、連続的に作動する追跡システムを用いるグラフデータ取 得システムである。改装組込可能なアセンブリを製造する種々の手法が公開され ており、任意の実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換できる。従って本シス テムのコンポーネントは、相対的に低価格で、従来の種々の書込面構造体、例え ばいわゆるドライ消去白板に容易に改装組込可能である。 本発明では書込装置又は消去装置の位置と動きを追跡するため、従来の三角測 量手法を用いる。上記の多くのこうした手法は既知であるが、伝統的に特殊又は 専用の書込面を必要とするか又はそうでなければ既存の書込面に改装組込するに は適していなかった。本発明では、現在の追跡技術における重要な改善点と、ド ライ消去又は他の平面に追跡アセンブリを素早くかつ効率的に改装組込できる新 たな改善取付手法とを利用し、他方で書込手段を３次元的に正確に追跡する精密 追跡システムを提供し、マーキング表面上に置かれたマーク全てを捕捉する。 更に本発明では書込手段に関連したコード化機構を使い、例えば色付き書込器 具を特定色にすると書込線幅又は消去巾の性質又は特性が決まるのと同様に、書 込手段がマーキングのために使われているのか又は消去手段として使われている のかを区別する能力が提供される。こうして生成されたデータストリームは種々 のやり方で使用でき、例えばデジタル計算機のメモリに情報を供給したり及び／ 又は情報を遠くの場所に送信しシステムの書込面上で起こっている書込機能の実 際状況をライブで表示する。 図面の簡単な説明 図１は、実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための本発明による改 装組込可能な装置の分解図を示す。 図２は、本発明の第一好適実施例によるセンサアレイ取付方法の部分断面の側 面図を示す。 図３は、本発明の第二好適実施例によるセンサアレイ取付方法の部分断面の側 面図を示す。 図４は、本発明の第三好適実施例によるセンサアレイ取付方法の部分断面の側 面図を示す。 図５は、本発明の第四好適実施例によるセンサアレイ取付方法の部分断面の側 面図を示す。 図６は、本発明によるＬ型センサアレイの斜視図を示す。 図７ａ−７ｃは本発明の代替実施例で、センサアレイを書込面に取り付けるた めのマウント構成の側部、底部、頂部を示す。 図８は、本発明によるマーキング手段の部分断面の側面図を示す。 図９ａ−９ｃは、本発明の代替実施例によるツーポイント又はスキージタイプ の消去装置の端面図（図９ａ）、側面図（図９ｂ）、斜視図（図９ｃ）を示す。 図１０は、本発明によるツーポイント又はスキージタイプの消去装置の消去エ ッジの図を示す。 図１１は、図９ａ−９ｃ及び図１０の消去装置を消去装置のＹ軸に平行に動か し、表示板の狭いエリアを消すための使い方を示す。 図１２は、図９ａ−９ｃ及び図１０の消去装置を、表示板のＸ軸に平行に動か し、広い部分を消すための使い方を示す。 図１３は、図１１の狭い消去巾と図１２の広い消去巾の中間の消去面を提供す るように対角方向に動く、図９ａ−９ｃ及び図１０の消去装置を示す。 発明の詳細な説明 本発明は、実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための改装組込可能 な装置を提供するため、連続的に作動する追跡システムを用いるグラフデータ取 得システムである。改装組込可能な組立品を製造する種々の手法が公開されてお り、任意の実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換できる。従って本システム のコンポーネントは、相対的に低価格で、従来の種々の書込面構造体、例えばい わゆるドライ消去白板に容易に改装組込可能である。 本発明では書込装置又は消去装置の位置と動きを追跡するため、従来の三角測 量手法を用いる。上記の多くのこうした手法は既知であるが、伝統的に特殊又は 専用の書込面を必要とするか又はそうでなければ既存の書込面に改装組込するに は適していなかった。本発明では、現在の追跡技術における重要な改善点と、ド ライ消去又は他の平面に追跡アセンブリを素早くかつ効率的に改装組込できる新 たな改善取付手法とを利用し、他方で書込手段を３次元的に正確に追跡する精密 追跡システムを提供し、マーキング表面上に置かれたマーク全てを捕捉する。 更に本発明では書込手段に関連したコード化機構を使い、例えば色付き書込器 具を特定色にすると書込線幅又は消去巾の性質又は特性が決まるのと同様に、書 込手段がマーキングのために使われているのか又は消去手段として使われている のかを区別する能力が提供される。こうして生成されたデータストリームは種々 のやり方で使うことができ、例えばデジタル計算機のメモリに情報を供給したり 及び／又は情報を遠くの場所に送信しシステムの書込面上で起こっている書込機 能の実際状況をライブで表示する。 図１は、実質的な平面を電子データ捕捉装置に変換するための本発明による改 装組込可能な装置の分解図を示す。図１の書込面１４は、取付方法１２により取 り付けられたセンサアレイ１０を有する。書込面としては、白板又は黒板、テー ブル、ビデオ表示装置、壁、告知板、床を始めとする任意の実質的な平面が可能 である。センサアレイとしては、先行技術に関連させて述べた任意の従来型の位 置感知装置、又はＭＩＲ装置との関連で以下に詳しく述べるものが可能である。 取付方法としては、センサアレイを書込面に張り付ける任意の手法又は装置が 可能である。この改装組込可能な構成は最初は取るに足らぬように思われるが、 テキストや図面の精確な表示に変換される位置情報を捕らえるマーキング手段を 正確に追跡することの困難さに照らすと取るに足らぬものではなくなる。この点 に関し先行技術では殆ど必ずと言えるほど、書込手段の位置情報を捕らえる種々 センサーの正確な位置を保証するため、専用の特殊な書込面を使うことを頼りと した。これが必要な理由は、波形と光パターン中の細かな変化を検出するため正 確な校正が位置感知装置に必要だったからである。こうした状況では、累積誤差 と、マーカーがボード表面を横切って繰り返し移動する際に書込面が動くことに 起因する変動及び移動との両者により、許容し難い（理解できない）結果が生じ る傾向にある。 従って本発明で鍵となる態様では、アレイ自身内の種々のセンサ間の関係を確 実かつ厳密に固定するユニタリセンサアレイを備えており、前記ユニタリアレイ アセンブリは任意の実質的な平面へ繰り返し外されたり張り付けることが可能で あって尚かつ必要とされる高い精度と正確さを提供し、高品質のテキストと図面 を結果的に捕らえるようになっている。本構成はアクティブな書込手段を採用す るシステムで特に重要で、例えばこうした手段により、異なる色と同様にペン幅 又は消去装置操作といった異なる機能を指示する種々のパターン又は周波数を有 する信号を生成する場合、更には書込面上でのマーキング行為が、書込面の振動 や移動を生じさせ、結果的に過渡時における振動又はボード表面における移動に 起因した不正確さとなる場合、特に重要である。 図２は、本発明の第一好適実施例によるユニタリ移動センサアレイ取付方法の 部分断面の側面図を示す。本発明の本実施例の書込面１４は従来の方法で壁２２ に固着される。センサアレイ１０は、ベルクロといった両面粘着マウントテープ 又は暫定ファスナから成っていてもよい取付方法２０で、書込面へ張り付けられ る。本取付方法は、種々の他の応用例にも適しているが、ビデオテープのような 表面に特に適している。 図３は、本発明の第二好適実施例による移動ユニタリセンサアレイ取付方法の 部分断面の側面図を示す。本発明の本実施例のセンサアレイ１０は、ブラケット ３０で壁２２にマウントされてもよい。ブラケット自身はボルト又はトグルのよ うなファスナ３２で壁に固着される。書込面１４は同じブラケットで壁に固着さ れてもよく、又は分離されて固着されてもよい。 図４は、本発明の第三好適実施例による移動ユニタリセンサアレイ取付方法の 部分断面の側面図を示す。本発明の本実施例の書込面１４は従来の手法で壁２２ に固着される。鋭角をなして上方に突き出る部分を有するブラケット４２が、ボ ルト又はトグルのようなファスナ４４で壁に固着される。センサアレイ１０は本 ブラケットに、壁にマウントされたブラケットの突き出し部分に確実に係止する ように適合している相補的な溝を有する第二ブラケット４０で張り付けられる。 図５は、本発明の第四好適実施例による移動ユニタリセンサアレイ取付方法の 部分断面の側面図を示す。本発明の本実施例の書込面１４は従来の手法で壁２２ に固着される。センサアレイ１０は、白板の上端といった書込面の上端と係止す るように適合しているＵ型部分５２を含むクリップオンブラケット５０に張り付 けられる。本発明の本実施例は、壁と書込面の間にクリップオンブラケットのＵ 型部分を格納する少なくとも僅かな隙間があることを前提としている。 図６は、本発明による移動ユニタリＬ型センサアレイの斜視図を示す。本発明 の本実施例のセンサアレイはＬ型形状に形成され、３つの交差するセンサー経路 ６１、６２、６３を有している。追加センサー６４、６５も備えられている。本 構成により書込手段の位置の精密な三角測量が可能になり高精度が提供される。 センサアセンブリに関係する種々のコンポーネントは、センサアレイにマウント されるモジュール６６の中に置かれる。 図７ａ−７ｃは、移動ユニタリセンサアレイを書込面に取り付けるためのマウ ント装置の側部、底部、頂部を提供する本発明の代替実施例を示す。図７ａは、 側部にセンサアレイ７０ａが張り付けられた書込面１４を示す。図７ｂは底部に センサアレイ７０ｂが張り付けられた書込面１４を示す（種々の書込手段を保持 するトレイの役割も果たしてよい）。図７ｃは頂部にセンサアレイ７０ｃが張り 付けられた書込面１４を示す。 図２−７より本発明は、移動ユニタリセンサアレイを任意の実質的な平面に取 り付け可能にする様々な構成を提供していることが分かる。従ってセンサーアレ イは、個々のセンサー全てが標準ユニタリパッケージ内に含まれるように製造さ れればよく、又様々なアダプタ及び／又はファスナを提供することで図示の取付 となるよう代替的に構成されてもよい。センサアレイの精度は製造の際しかも或 る共通な範囲内のセンサを校正することで保証されることを認識しておくことが 重要である。従ってセンサ間の関係はセンサアレイ製造の際に決まる。従ってセ ンサアレイは、書込手段の位置を正確かつ精密に決定する精度を持たせた種々の 機構により、任意の実質的な平面に対し容易に改装組込可能である。こうしたや り方で本発明は専用書込面の必要性を回避し、真に小型可搬型の電子データ捕捉 装置を提供し、更には本来の校正及び再校正を必要とせずテキストと図面を忠実 に捕らえるデータ取得システムを提供する。 本発明では校正が工場で行われるが、一部ユーザは所望の機能を定義し追加す るため、現場でシステムを校正するオプションを望んでもよい。例えば平らな表 面上に「デッド」エリアを作って本エリア内のマークが計算機に送られないよう にすることを望んでもよい。又作動エリア内の特定エレメントを校正しツールバ ー、ビデオウィンドウ、その他の特性を作ることを望んでもよい。更にセンサア レイ内のエレメントをユーザ現場で校正すると、可搬性の点で役立つ又は様々な サイズの平面エリアに応じた多方面に及ぶユーザ定義の構成が提供される。現場 での校正は以下に限らず種々の方法で達成される。 （１）システムは、書込又は消去のための器具を平面エリアの任意の位置、例 えば右上側又は左下側でタップするようユーザに指示してもよく、その座標値か ら作動エリアを計算する。 （２）代替的に、ユーザは作動エリアの内部又は境界上の特定位置に送信機を 置いてもよい。センサアレイは送信機からの信号を検出し、平面の作動エリアを 計算する。 本発明の別の特徴は、アクティブな書込手段を備えている点である。図８は本 発明によるマーキング手段の部分断面の側面図を示す。種々の多機能書込手段を 先行技術に関連し扱ってきたが、こうした装置は種々の追跡スキームと連携して 作動する能力の点で幾つかの制約を抱えている。例えば一部手段は光学的スキー ム用に特別設計されている一方、他の手段は電磁追跡スキーム用に特別設計され ている。 図８の書込手段は標準的なドライ消去マーカ８０を受け入れ確実に保持するよ うに適合化された内径を有するスリーブ８２を提供する。本開示のマーキング手 段は、ユーザに馴染みの容易に入手可能なマーカを使っている。スリーブはペン のテーパー輪郭線に沿ってテーパーが付いており、ペン先が書込面に置かれた時 にペン先の移動を検出するスイッチ９０の部分で終了している。検出時には信号 が生成され、同信号はセンサアレイに送られ、マーキング手段が書込面と現に接 触している（書込面から離れた上方ではない、この場合検出により誤った平面の 情報がセンサアレイに提供される）旨が示される。従ってセンサアレイは、マー キング手段が書込面に正しく合っている場合のみ、マーキング手段の位置を追跡 する。こうした信号は、例えばペンの所で受信される追跡情報を中継又はフィー ドバックすることで実際の位置情報を伝えてもよく、時間ベースのマーキング手 段の位置が導き出されるようになってもよい。 こうした信号は、例えばマーキング手段が赤ペン又は青ペンなのか、マーキン グ手段が細い線又は太い線を引いているのか、マーキング手段が消去装置として 作動しているのか等、マーキング手段の特定の機能又は色を識別するように、変 調又はデジタル的にコード化されてもよい。最後に述べた点に関し本開示のマー キング手段は、スリーブ８２に固着されるよう適合化されたカラー８４を含んで いる。カラーは、自分がスリーブに取り付けられている旨を示すスイッチ８５を 起動させる。プランジャ８６がカラー内で動けるように取り付けられている。消 去装置８８がプランジャ内に確実に受け入れられている。 作動時、消去装置は書込面に押しつけられて、書込面上のマーキングを消す。 この動作によりプランジャはカラ 中に押し込まれ、スイッチ９０が起動し、消 去装置と書込面が接触していることが表示される。カラーが存在するのでスイッ チ８５が起動し、マーキング手段が消去装置の機能を果たしていることが表示さ れる。 消去装置のデータを計算機に送る既存電子コピ 板システムでは、消去装置は 所定のサイズを有する。システムは、ユーザが消去装置底部の全面積に等しいエ リアを既に消去していると仮定する。従ってこれよりも狭いエリアを消すには、 ユーザはより小さい消去装置を置いて使わねばならない。ユーザが狭いエリアを 消去装置の側部だけで消そうとすると、これは多くのユーザが試みる自然な方法 であるのだが、システムは以前に消されていたエリアサイズについて不正確なデ ータを受信することになる。本開示のツーポイント消去装置は単一のツールで広 い範囲に亘るエリアを消す能力をユーザーに提供することで、この問題を解決す る。 ツーポイント消去装置１１０（図９ａ−９ｃ）は、長方形又は円形の薄いハン ドル１００と、薄い消去エッジ１０２と、２つの送信機１０３、１０４とで構成 される。各送信機は図１０のように消去エッジの各端に取り付けられる。狭い部 分を消すにはボード１１２上で消去装置のＹ軸に平行な方向に消去装置を動かす （図１１）。広い部分を消すには消去装置のＸ軸に平行な方向に消去装置を動か す（図１２）。消去装置を対角方向に動かすと「狭い」部分と「広い部分」の中 間サイズの部分を消すことができる（図１３）。従って本発明で提供される消去 装置は人間工学的に設計され、標準的な黒板／白板の消去装置と同じやり方で操 作され、消去装置をマーキング面の前後に素早く動かせばマーキング面の広い部 分を消すことができ、望むならば消去装置のモーメントとプロフィールを精密に コントロールしマーキング面の特定部分だけを消すことができる。従って２つの 送信機を使って消去装置の端を正確に位置決めすると、連続的に変化し更に容易 に制御された消去巾を決めることになる。 マーキング手段の位置の実際の決定に関し本発明は、先行技術との関連で先に 述べた諸手法を始めとする、現在の任意の位置決め手法と共に使われるように容 易に適合化されている。本発明の本好適実施例は、マイクロパワーインパルスレ ーダ（ＭＩＲ）装置を含む三角測量スキームと連携して作動する。ＭＩＲ装置は 他の超広帯域レーダに似たパルスレーダであるが、多くのレーダよりもはるかに 短いパルスを発生し、少ない数の共通電子部品で作られ小型な上安価である。Ｍ ＩＲ装置は自動車のバックアップシステムといったアプリケーションや壁の背後 にある植え込みボルトやその他の目標物を探す携帯用ツールとして使われている 。 ＭＩＲ装置の１つの特徴はパルス生成回路である。各パルスは１０億分の１秒 であり、各ＭＩＲ装置は１秒間に約２００万個のパルスを発生する。実際のパル ス繰り返し速度は、他のレーダからの干渉の可能性を減らすためランダムノイズ でコード化され、他方各ＭＩＲ装置は自分自身に同調している。受信信号をサン プリングする場合と同じパルスが送信用に使われる。パルス巾が短いことの直接 的な３つの利点は以下の通りである。 ・ＭＩＲは従来のレーダに比べて広い周波数帯域で作動し、高解像度と高精度が 得られ、他のレーダからの干渉をより受けにくくなる。 ・低パワーに関する要件が極めて少なく、これは電流は短いパルス時間内に流れ パルスも頻度が少ないからである。例えば或るタイプのＭＩＲ装置は単一ＡＡ電 池で数年間も作動できる。 ・パルスから発生するマイクロウェーブは極めて低く、それ故に安全レベル（マ イクロワット）にある。実際にＭＩＲは、セルラー電話の百万分の一以下しか発 生しない。 従来のレーダで見ると、ＭＩＲ装置のアンテナ構成が作動特性の大部分を決定 する。幾つかのアンテナシステムがＭＩＲセンサの超広域周波数に合うように設 計されている。中心周波数を約２ＧＨｚとする標準的なＭＩＲモーションセンサ の場合、小型の１．５インチアンテナを使ってもよい。しかしＭＩＲ装置は柔軟 性が充分あるので、より大きなアンテナを使えば波長が長いレンジを与えること になり、相対的に低めの中心周波数でも作動できる。 多数のパルスの平均化をＭＩＲ装置上で行い、雑音の影響を減らし感度を高め る。ナノ秒内に受信される単一パルスは種々の形態の外部干渉で汚染されている 恐れがあるが、同一レンジのゲートに戻ってきた多くのパルスを組み合わせた結 果は、実際に戻ったものをよく表している。レンジゲート当たりの平均の数は調 整可能である（名目で約１万サンプルである）。 正確なパルス発生と検出回数は少なくとも以下の理由からランダムなものとさ れる。 ・ラジオ局やテレビ局の調和周波数のような持続波（ＣＷ）干渉は、誤った警告 を始動させ得る受信エコーを伴ったうなり周波数が生じる可能性がある。１万サ ンプルのＭＩＲ戻りエコーをランダムな回数に亘って平均すると、ランダムサン プルのＣＷ干渉は事実上零に平均化される。 ・ランダム作動ということは、複数のＭＩＲ装置が互いに干渉せず配列できるこ とを意味する。チャネル割当は不必要であり、殆ど無制限の数のセンサがたとえ 同じ帯域スペクトルを有していても同一付近にあってもよい。これは、複数のセ ンサでマーキング手段の位置を三角測量する白板タイプの応用例で特に役立つ。 本発明を好適実施例に言及しここでは述べたが、当業者は本発明の精神と範囲 から離れることなく他の応用例でここに述べられたものを置き換えてもよいこと を容易に認識するであろう。従って本発明は以下の請求の範囲によって限定され るべきものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＥＥ，ＧＥ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＪＰ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．実質的な平面をデータ捕捉装置のための書込面に変換するために適合化され た装置において、ユニタリセンサアレイであって、前記センサアレイ自身内の ２つ又はそれ以上のセンサ間に一定関係を確立し、前記書込面上のマーキング 手段の位置を決定するため追跡機能を提供する、そのようなユニタリセンサア レイと、前記ユニタリセンサアレイを前記実質的な平面の近くに張り付けるた めの取付手段とから成ることを特徴とする装置。 ２．前記取付手段は、ベルクロのようなダブル粘着マウントテープ又は暫定ファ スナのいずれかを更に含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載の装 置。 ３．前記取付手段は、ファスナで壁に固着されたブラケットを更に含んでいるこ とを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 ４．前記取付手段は、ファスナで壁に固着され鋭角をなして上向きに壁から突出 する部分を有する第一ブラケットと、前記センサアレイに関連し、前記第一ブ ラケットの前記突出する部分に係止するように適合化された補足溝を有する第 二ブラケットとを更に含んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載の装 置。 ５．前記取付手段は、前記書込面の上端に係止するように適合化されているＵ型 部分を有するクリップオンブラケットを更に含んでいることを特徴とする、上 記請求項１に記載の装置。 ６．前記センサアレイはＬ型センサアレイを更に含んでいることを特徴とする、 上記請求項１に記載の装置。 ７．前記センサアレイは、書込手段の位置について精密な三角測量を可能にする ことで高精度を提供するため、３つの交差するセンサ経路を可能にするように Ｌ型形状に形成されていることを特徴とする、上記請求項６に記載の装置。 ８．前記センサアレイは、前記書込面の頂部にマウントされるように適合化され ていることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 ９．前記センサアレイは、前記書込面の側部にマウントされるように適合化され ていることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 10．前記センサアレイは、前記書込面の底部にマウントされるように適合化され ていることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 11．前記センサアレイは、標準的なユニタリパッケージ内に含まれるように製造 され、前記センサアレイの精度は、製造の最中に前記パッケージ内の前記セン サを校正することで保証されることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置 。 12．前記追跡機能は、マイクロパワーインパルスレーダ（ＭＩＲ）装置を更に含 んでいることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 13．標準的なマーカを受け入れて確実に保持するよう適合化された内径を有する スリーブと、マーキング手段が前記書込面と接触する旨を表示するように前記 センサアレイに送られる信号を生成するためにマーカ先端の移動を検出する第 一スイッチとから成るマーキング手段を更に含んでいることを特徴とする、上 記請求項１に記載の装置。 14．前記信号は、特定のマーキング手段の機能又は色を識別するために、変調又 はデジタル的にコード化されてもよいことを特徴とする、上記請求項１３に記 載の装置。 15．前記スリーブに固着されるよう適合化されているカラーを更に含み、前記カ ラーは、自分がスリーブに取り付けられている旨表示する第二スイッチを起動 させることを特徴とする、上記請求項１３に記載の装置。 16．前記カラー内で動けるように取り付けられたプランジャと、前記プランジャ 内に確実に格納される消去装置とを更に含んでいることを特徴とする、上記請 求項１５に記載の装置。 17．前記カラーが存在することで前記第二スイッチが作動し、これにより前記マ ーキング手段が消去装置としての機能を果たす旨が示されることを特徴とする 、上記請求項１６に記載の装置。 18．前記マーキング手段は現場での校正シーケンスの最中に、前記書込面の作動 部分が計算される座標値を確立するために、前記書込面の特定位置において前 記書込平面にタップないし接触されることを特徴とする、上記請求項１に記載 の装置。 19．前記書込面の作動エリアは、前記書込面の内部又は境界上の前記センサアレ イの特定位置を検出することで決定され、前記特定位置は、前記位置に置かれ た送信機により識別されることを特徴とする、上記請求項１に記載の装置。 20．ハンドルと消去エッジと少なくとも２つの送信機とから成り、第一の送信機 は前記消去エッジの第一端に、第二の送信機は前記消去エッジの第二端に取り 付けられる消去装置を更に含み、前記消去装置を前記消去装置の軸に対して垂 直に動かすことにより、前記書込面の狭い部分を消すように前記消去装置を作 動させることができ、前記消去装置を前記消去装置の軸に対して垂直に動かす ことにより、前記マーキング面の広い部分を消すように前記消去装置を作動さ せることができ、前記消去装置のエッジを前記消去装置軸と前記軸に対して垂 直な角度の中間の角度に置くことにより、前記広い消去巾と狭い消去巾の中間 の消去巾を消すように前記消去装置を作動させることができることを特徴とす る、上記請求項１に記載の装置。