JP2007233999A - 普通教室提示システム及びホワイトボード上での操作によりコンピュータに対してコマンドを与える方法並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ホワイトボード4に貼り付け可能な操作シート器6を備える。操作シート器6の表面には操作ボタンが表示されている。パソコン1は、操作シート器6に割り当てられている操作ボタン(コマンド等)の情報を含む操作シート器ボタン属性表を記憶している。マーカー5で操作シート器6の操作ボタンをクリックすると、座標読取装置3を通じてパソコン1がそれを検知し、対応するコマンドを実行する。投影されているパソコンの画面DESKTOPに依存することなく、操作シート器を用いて所望のコマンドをパソコンに実行させることができる。特別なホワイトボードを用意する必要が無く、普通教室においても利用者が直感的に操作・運用ができる。
【選択図】 図1
Description
(1)板書の内容(マーカー等で描かれた文字や図形)をパソコンに取り込む機能
(2)ホワイトボード上での操作によりパソコンに対してコマンドを与え、所定の動作を行わせる機能
前記操作シート器の形状は矩形又は多角形であり、その表面の一部又は全部は、前記処理部に対する操作を行うためのボタンの領域として用いられ、
前記処理部は、前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の情報と、前記操作シート器に設けられた前記ボタンの位置の情報と、前記ボタンに対応づけられたコマンドの情報を含む操作シート器ボタン属性表を予め記憶しており、
(a)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を取得するステップと、
(b)取得した座標から前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(c)前記操作シート器ボタン属性表から対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を読み出すステップと、
(d)読み出した座標から予め定められた正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(e)前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを前記正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きと比較することにより、前記ボード上の前記操作シート器の座標を前記正規化位置の座標に変換するための正規化回転角を算出するステップと、を含む前記操作シート器に関するキャリブレーション処理を実行し、
(A)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された座標を取得するステップと、
(B)取得した前記座標を前記正規化回転角に基づき回転するステップと、
(C)前記操作シート器ボタン属性表を参照して回転された座標に対応する前記ボタンを抽出するステップと、
(D)抽出された前記ボタンに対応付けられたコマンドを実行するステップと、を含む前記操作シート器に関する変換処理及びコマンド実行処理を実行する、ことを特徴とするものである。
前記(a)のステップで取得された座標から前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺の長さを求め、それを複数の前記操作シート器ボタン属性表の対角線又は少なくともひとつの辺の長さと比較することにより、使用する操作シート器ボタン属性表を決定する、ようにしてもよい。
前記操作シート器には、固有の識別情報が予め書き込まれたRFIDが設けられ、
前記処理部は、複数の前記操作シート器に対応する複数の前記操作シート器ボタン属性表を予め記憶し、複数の前記操作シート器ボタン属性表には、それぞれ前記識別情報が予め記憶され、
前記キャリブレーション処理を実行する際に、前記RFID読取装置で前記RFIDから情報を読み取り、読み取った情報を複数の前記操作シート器ボタン属性表の前記識別情報と比較することにより、使用する操作シート器ボタン属性表を決定する、ようにしてもよい。
また、前記処理部は、画像を表示する表示部を含み、
前記処理部は、前記操作シート器に対する前記筆記具兼操作部による予め定められた操作を前記座標読取装置で検知したとき、前記表示部に前記操作シートに対応する画像を表示するようにしてもよい。
前記操作シート器の表面の一部又は全部は、前記コンピュータに対する操作を行うためのボタンの領域として用いられ、
前記コンピュータは、前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の情報と、前記操作シート器に設けられた前記ボタンの位置の情報と、前記ボタンに対応づけられたコマンドの情報を含む操作シート器ボタン属性表を予め記憶していることを特徴とするシステムにおいて、前記操作シート器を用いて前記コンピュータに対してコマンドを与える方法であって、
(a)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を取得するステップと、
(b)取得した座標から前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(c)前記操作シート器ボタン属性表から対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を読み出すステップと、
(d)読み出した座標から予め定められた正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(e)前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを前記正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きと比較することにより、前記ボード上の前記操作シート器の座標を前記正規化位置の座標に変換するための正規化回転角を算出するステップと、
(A)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された座標を取得するステップと、
(B)取得した前記座標を前記正規化回転角に基づき回転するステップと、
(C)前記操作シート器ボタン属性表を参照して回転された座標に対応する前記ボタンを抽出するステップと、
(D)抽出された前記ボタンに対応付けられたコマンドを実行するステップと、を備えるものである。
この発明に係るプログラムは、例えば、記録媒体に記録される。
媒体には、例えば、EPROMデバイス、フラッシュメモリデバイス、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、CD(CD−ROM、Video−CDを含む)、DVD(DVD−Video、DVD−ROM、DVD−RAMを含む)、ROMカートリッジ、バッテリバックアップ付きのRAMメモリカートリッジ、フラッシュメモリカートリッジ、不揮発性RAMカートリッジ等を含む。
図1に、本発明の実施の形態に係るシステムの全体図を示す。本システムは、パソコン(処理部)1と、パソコン1に接続されパソコンの画像(デスクトップ画面)DESKTOPをスクリーン兼ホワイトボード又は黒板(以下、「ホワイトボード」又は「ボード」と記す)4に投影するプロジェクタ(投影装置)2と、ホワイトボード4の隅に取り付けられてその上に書かれた絵や文字をコンピュータに取り込んだり、投影されたパソコンの画像DESKTOPに対する操作を検知する(例えば、クリックなどの操作の有無を判定する)座標読取装置3と、ホワイトボード4の上に絵や文字を書いたり、投影されたパソコンの画像DESKTOPに対するクリックなどの操作を行うためのマーカー及びそれを保持するマーカーホルダー(以下、「マーカー」又は「筆記具兼操作部」と記す)5と、ホワイトボード4に投影されたパソコンの画像DESKTOPの外側の領域に貼り付けられるひとつ又は複数の操作シート器6とを備える。
最初にキャリブレーションを実行する。図3に示されるパラメータに従って、図4に示す画面をパソコン1上に作成し、それをホワイトボード4に投影する(図2のフローチャートのS1)。図4の例は、9つのキャリブレーション点Cを格子状に配置したものである。
座標読取装置3から、マーカー5でポイントされたボード座標を取得する(S11)。
取得した座標(ボード座標)が含まれるエリアを図5(a)から検索する(S12)。検索したエリアをAとする。
同様に、図5(b)からエリアAに対応するエリアを取得する(S13)。取得したエリアをaとする。
エリアAを4等分し、取得した座標が含まれるエリアを検索する(S14)。このエリアをBとする。
同様に、エリアaを4等分し、エリアBに対応するエリアを取得する(S15)。このエリアをbとする。
最後に残ったパソコン画面の座標のエリアの中心を計算し、その座標を変換後のパソコン画面の座標とする(S17)。
ホワイトボード4上の操作シート器6は、パソコン画面の投影像のような歪みはなく、また、操作シート器6に設けられたボタンをポイントしたかどうか分かればよく、検出精度はボタンの大きさでありその許容範囲も大きい。この点を考慮し、位置決定方式(押されたボタンの決定)を図7に示すように簡略に行う(図7中で、「WB座標」はボード座標を意味する)。
なお、「正規化」とはキャリブレーションを行うための操作又はキャリブレーションそのものを意味する。正規化回転角とは、キャリブレーションにより得られた回転角度であり、当該回転角度に基づきボード座標を回転する操作シート器6に関する変換処理に用いられるものである。正規化位置とは、予め任意に定められたものであり、キャリブレーションの基準となる位置を意味する。WB座標による操作シート器6上の任意の位置は、正規化回転角に基づく回転操作により、正規化位置の操作シート器6上の位置に変換される。キャリブレーション及びその結果得られた正規化回転角に基づく変換処理により、例えば、ボード4上に傾いて配置された操作シート器6が、そこに整列して配置されたかのように扱える。キャリブレーションは操作シート器6の傾きを検出する処理であり、変換処理は当該傾きを直す処理と言うこともできる。
操作シート器6には、ひとつ又は複数のボタンアイコンが配置(プリント)されている。図9では、4つのボタン6a乃至6dが配置されている。操作シート器6は長方形であり、その対角線上に2つのキャリブレーション点P,Qが定義されている。
利用者がマーカー5をキャリブレーション点P,Qに押し当てることで、座標読取装置3によりホワイトボード4に貼り付けられた操作シート器6のキャリブレーション点P,Qのボード座標を取得する(図8のS21)。操作シート器6は多少傾いているから、実際は図9のPとQ’の座標が取得される。
図10の処理は、マーカー5で示されたポイントがパソコン画面DESKTOPの領域外であると判断されたときに実行される。
座標読取装置3によりマーカー5でポイントされたボード座標を取得する(S31)。例えば、図9の点R’がポイントされたとする。
操作シート器ボタン属性表は、次の方法で自動的に判定され選択される。
・操作シートを斜めにおいた場合でもホワイトボード上のボタン以外の部分を押しても機能を実現することが可能。
・複数の操作シートをRFID等で識別し、利用者が操作シートを貼り付けることにより違った機能を実現することができる。
・操作シートは利用者が自由にレイアウトを生成でき、必要なアプリケーションを登録することができる。
・初心者、上級者の使い方に応じ操作シートを2分割し、必要に応じて機能を切り替えることが可能。
・2枚のシートを縦・横と分けて認識を行え、シートボタンを自由に貼り付けることが可能。
・PDA等の無線LAN環境を含む機器を利用した外部操作シートも可能で、教室の場所を問わずアプリケーションの操作が可能。
・操作シートをデザインできる(ボタン配置やサイズ、シートの背景等を任意にデザインできる)。
・複数の操作シートを別々に配置することにより、利用者が任意の場所に外部操作シートを貼り付けることが可能。
・パソコンのアプリケーションを外部操作シートで制御することが可能。
・ボタン部分を個別に分割でき、ユーザが自由に変更することが可能。
・利用者ごとにボタンに割り当てる機能を指定できる。
・利用者が、ボタン配置やサイズ、シートの背景等を任意にデザインし、ボタン部分を個別に分割し、あるいは、ボタンに割り当てられた機能を変更したとき、パソコンにより変更した外部操作シートを印刷することができる。
・PDA等の携帯端末を利用して外部操作シートを代用することが可能。
・普通教室に存在する複数の生徒PC端末の画面をコンピュータ上に映し、外部操作シートを利用して制御できる。
・外部操作シートのボタン割付(カスタマイズ)が簡単に行え、同時にモニター内(デスクトップ内)表示パネルも連動して変更される。
上記発明の実施の形態1では、操作シート器6は画像DESKTOPの外側に配置され、画像DESKTOPに表示されていない機能を行うことで、画像DESKTOPで不足している機能を補完するものであったが、本発明はこれに限定されない。
(1)サブシート表示処理(図13参照)
S50:操作シート器6上での特定の操作(長押し、ペンアクション、ボタンとの組み合わせなど)がなされたかどうか判断する。
S51:S50でそのような操作がされたと判断されたとき(S50でYES)、発明の実施の形態1の処理で取得されている操作シート器6を座標に基づき、サブシートをパソコン1の画面に表示する。そして、サブシートにボタン属性表を対応付ける。パソコン1の画面に表示されるサブシートは、操作シート器6を意味するシンボル(アイコンのようなもの)又は操作シート器6の外観と類似する画像表現(操作シート器6の撮影画像あるいはそれに相似するもの)などである。
従来のマウス等のクリック操作と同様に、パソコン1の画面の前記サブシートが操作されたとき、パソコン1は所定の操作を実行する。
・「消去」
シングルタップ(ボタンを1回操作すること):矩形指定消去ツール
長押し:矩形指定消去ツール、全消去、アンドゥ、リドゥのサブシートが「消去」の位置から左方向に伸びて、拡張機能が使用可能になる(以下同様)
・「ホワイトボード」
シングルタップ:通常のホワイトボード
長押し:あらかじめ何種類かの背景画像が設定されたホワイトボード
・「黒ペン」
シングルタップ:黒ペン自由曲線
長押し:通常ペン先自由曲線、マジックインキペン先自由曲線、直線、矢印、矩形、塗りつぶし矩形、三角、丸。
・「赤ペン」
シングルタップ:赤ペン自由曲線
長押し:色選択
・「青ペン」
シングルタップ:青ペン自由曲線
長押し:ペン太さ選択
・「停止」
シングルタップ:これまでと同じ
長押し:アプリケーションのリストが並んで、任意のアプリを終了
例えば、上記説明において、対角線に関する処理を例示して説明を加えたが、本発明はこれに限定されない。いずれか一つの辺について同様の処理を適用することもでき、これも本発明は含むものである。また、操作シート器は矩形(長方形又は正方形)に限らず、三角形や五角形などの多角形であってもよい。例えば、矩形の操作シート器の長辺又は短辺に関して、上記説明した処理を行うようにでき、対角線の場合と同様の作用効果を奏する。また、三角形の操作シート器を用い、その一辺について上記説明の処理を適用することもできる。
2 プロジェクタ(投影装置)
3 座標読取装置
4 スクリーン兼用のホワイトボード又は黒板(ボード)
5 マーカー及びマーカーホルダー(筆記具兼用の操作部)
6 操作シート器
Claims (6)
- スクリーンを兼ねる筆記可能なボードと、処理部と、前記処理部に接続され前記処理部で生成された画像を前記ボードに投影する投影装置と、前記ボード上に筆記し又は投影された画像に対して操作を行うための筆記具兼操作部と、前記ボードに取り付けられ、前記筆記具兼操作部から発信された信号に基づき、前記ボード上に筆記された絵や文字を前記処理部に取り込むとともに投影された画像に対する操作を検知する座標読取装置と、前記ボード上に設けられるひとつ又は複数の操作シート器とを備え、
前記操作シート器の形状は矩形又は多角形であり、その表面の一部又は全部は、前記処理部に対する操作を行うためのボタンの領域として用いられ、
前記処理部は、前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の情報と、前記操作シート器に設けられた前記ボタンの位置の情報と、前記ボタンに対応づけられたコマンドの情報を含む操作シート器ボタン属性表を予め記憶しており、
(a)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を取得するステップと、
(b)取得した座標から前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(c)前記操作シート器ボタン属性表から対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を読み出すステップと、
(d)読み出した座標から予め定められた正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(e)前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを前記正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きと比較することにより、前記ボード上の前記操作シート器の座標を前記正規化位置の座標に変換するための正規化回転角を算出するステップと、を含む前記操作シート器に関するキャリブレーション処理を実行し、
(A)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された座標を取得するステップと、
(B)取得した前記座標を前記正規化回転角に基づき回転するステップと、
(C)前記操作シート器ボタン属性表を参照して回転された座標に対応する前記ボタンを抽出するステップと、
(D)抽出された前記ボタンに対応付けられたコマンドを実行するステップと、を含む前記操作シート器に関する変換処理及びコマンド実行処理を実行する、ことを特徴とする普通教室提示システム。 - 前記処理部は、対角線又は少なくともひとつの辺の長さが互いに異なる複数の前記操作シート器に対応する複数の前記操作シート器ボタン属性表を予め記憶し、複数の前記操作シート器ボタン属性表には、それぞれ複数の前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺の長さが予め記憶され、
前記(a)のステップで取得された座標から前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺の長さを求め、それを複数の前記操作シート器ボタン属性表の対角線又は少なくともひとつの辺の長さと比較することにより、使用する操作シート器ボタン属性表を決定することを特徴とする請求項1記載の普通教室提示システム。 - 前記処理部に接続されるRFID(Radio Frequency Identification)読取装置を備え、
前記操作シート器には、固有の識別情報が予め書き込まれたRFIDが設けられ、
前記処理部は、複数の前記操作シート器に対応する複数の前記操作シート器ボタン属性表を予め記憶し、複数の前記操作シート器ボタン属性表には、それぞれ前記識別情報が予め記憶され、
前記キャリブレーション処理を実行する際に、前記RFID読取装置で前記RFIDから情報を読み取り、読み取った情報を複数の前記操作シート器ボタン属性表の前記識別情報と比較することにより、使用する操作シート器ボタン属性表を決定することを特徴とする請求項1記載の普通教室提示システム。 - 前記処理部は、画像を表示する表示部を含み、
前記処理部は、前記操作シート器に対する前記筆記具兼操作部による予め定められた操作を前記座標読取装置で検知したとき、前記表示部に前記操作シートに対応する画像を表示することを特徴とする請求項1記載の普通教室提示システム。 - スクリーンを兼ねる筆記可能なボードと、コンピュータと、前記コンピュータに接続され前記コンピュータで生成された画像を前記ボードに投影する投影装置と、前記ボード上に筆記し又は投影された画像に対して操作を行うための筆記具兼操作部と、前記ボードに取り付けられ、前記筆記具兼操作部から発信された信号に基づき、前記ボード上に筆記された絵や文字を前記コンピュータに取り込むとともに投影された画像に対する操作を検知する座標読取装置と、前記ボード上に設けられるひとつ又は複数の操作シート器とを備え、
前記操作シート器の表面の一部又は全部は、前記コンピュータに対する操作を行うためのボタンの領域として用いられ、
前記コンピュータは、前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の情報と、前記操作シート器に設けられた前記ボタンの位置の情報と、前記ボタンに対応づけられたコマンドの情報を含む操作シート器ボタン属性表を予め記憶していることを特徴とするシステムにおいて、前記操作シート器を用いて前記コンピュータに対してコマンドを与える方法であって、
(a)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を取得するステップと、
(b)取得した座標から前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(c)前記操作シート器ボタン属性表から対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を読み出すステップと、
(d)読み出した座標から予め定められた正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(e)前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを前記正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きと比較することにより、前記ボード上の前記操作シート器の座標を前記正規化位置の座標に変換するための正規化回転角を算出するステップと、
(A)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された座標を取得するステップと、
(B)取得した前記座標を前記正規化回転角に基づき回転するステップと、
(C)前記操作シート器ボタン属性表を参照して回転された座標に対応する前記ボタンを抽出するステップと、
(D)抽出された前記ボタンに対応付けられたコマンドを実行するステップと、を備えるホワイトボード上での操作によりコンピュータに対してコマンドを与える方法。 - スクリーンを兼ねる筆記可能なボードと、コンピュータと、前記コンピュータに接続され前記コンピュータで生成された画像を前記ボードに投影する投影装置と、前記ボード上に筆記し又は投影された画像に対して操作を行うための筆記具兼操作部と、前記ボードに取り付けられ、前記筆記具兼操作部から発信された信号に基づき、前記ボード上に筆記された絵や文字を前記コンピュータに取り込むとともに投影された画像に対する操作を検知する座標読取装置と、前記ボード上に設けられるひとつ又は複数の操作シート器とを備え、
前記操作シート器の表面の一部又は全部は、前記コンピュータに対する操作を行うためのボタンの領域として用いられ、
前記コンピュータは、前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の情報と、前記操作シート器に設けられた前記ボタンの位置の情報と、前記ボタンに対応づけられたコマンドの情報を含む操作シート器ボタン属性表を予め記憶していることを特徴とするシステムにおいて、前記操作シート器を用いて前記コンピュータに対してコマンドを与えるためのプログラムであって、
(a)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された前記操作シート器の対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を取得するステップと、
(b)取得した座標から前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(c)前記操作シート器ボタン属性表から対角線又は少なくともひとつの辺に関する2点の座標を読み出すステップと、
(d)読み出した座標から予め定められた正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを求めるステップと、
(e)前記ボード上における対角線又は少なくともひとつの辺の傾きを前記正規化位置の対角線又は少なくともひとつの辺の傾きと比較することにより、前記ボード上の前記操作シート器の座標を前記正規化位置の座標に変換するための正規化回転角を算出するステップと、
(A)前記座標読取装置により前記筆記具兼操作部で示された座標を取得するステップと、
(B)取得した前記座標を前記正規化回転角に基づき回転するステップと、
(C)前記操作シート器ボタン属性表を参照して回転された座標に対応する前記ボタンを抽出するステップと、
(D)抽出された前記ボタンに対応付けられたコマンドを実行するステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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