JP2008123082A - Electronic writing instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子筆記具に関する。 The present invention relates to an electronic writing instrument.
特許文献1は、専用紙のドットパターンを読み取る電子ペンを開示する。この電子ペンは、インクペンと同様のペン先部を有するインクペンユニットなどを有する。そして、電子ペンは、電子ペン用用紙への書込みにより専用紙のドットパターンを読み取り、ストロークデータを生成する。また、電子ペンの赤外線LED及びカメラは、筆圧データに基づいてオン/オフが切り替えられる。 Patent Document 1 discloses an electronic pen that reads a dot pattern of dedicated paper. The electronic pen includes an ink pen unit having a pen tip portion similar to the ink pen. Then, the electronic pen reads the dot pattern of the dedicated paper by writing on the electronic pen paper, and generates stroke data. The infrared LED and the camera of the electronic pen are switched on / off based on the writing pressure data.
特許文献2は、タブレットと組合せて利用されるペン入力装置を開示する。このペン入力装置は、スイッチにより、入力する線の色や種類などのモードを切り替える機能を有する。
特許文献1の電子ペンは、インクペンにより、電子ペン用用紙へ書込むことができる。また、特許文献1の電子ペンは、この書込みの軌跡データとなるストロークデータを生成する。ストロークデータは、特許文献2のタブレット式入力装置による書込みの軌跡データと同等のものとして利用することが可能である。すなわち、特許文献1の電子ペンは、電子ペン用用紙への書込みと、その書込みの軌跡データの生成とを、ユーザによる1回の書込み操作により実現することが可能である。このような電子ペンは、たとえば官公庁の申請書類への記入、病院のカルテへの記入などに好適に利用され得るものと考えられる。
The electronic pen disclosed in Patent Document 1 can be written on paper for an electronic pen by using an ink pen. Further, the electronic pen disclosed in Patent Document 1 generates stroke data serving as the writing locus data. The stroke data can be used as equivalent to the locus data of writing by the tablet input device of
ところで、電子ペンが書込みの軌跡データを生成することに着目し、たとえば電子ペン用用紙で地図を作成し、その地図中の位置を電子ペンで読み取り、電子ペンの軌跡データからその読取位置にある観光地の緯度経度データを生成し、ナビゲーション装置の目的地設定に応用することなどが考えられる。これにより、ナビゲーション装置自体において目的地を選択するための操作をする必要がなくなり、ナビゲーション装置の操作に不慣れなユーザであっても容易に目的地を設定することが可能となる。また、特許文献1の電子ペンを流用できるので、そのようなナビゲーションシステムは、安価に実現できるものと予想される。 By the way, paying attention to the fact that the electronic pen generates writing trajectory data, for example, a map is created with electronic pen paper, the position in the map is read with the electronic pen, and the electronic pen trajectory data is at the reading position. It is conceivable to generate latitude / longitude data of a sightseeing spot and apply it to the destination setting of a navigation device. Thereby, it is not necessary to perform an operation for selecting a destination in the navigation device itself, and even a user unfamiliar with the operation of the navigation device can easily set the destination. In addition, since the electronic pen disclosed in Patent Document 1 can be used, such a navigation system is expected to be realized at low cost.
しかしながら、電子ペン用用紙で作成された地図などを電子ペンで読み取ると、その読取位置には、インクペンにより、文字やマークなどが書き込まれてしまう。その結果、ユーザが地図などを汚したくないと考えていたとしても、その紙面は汚れてしまう。また、ユーザが以前に目的地に設定した地点には文字やマークなどが書込まれており、その地点を再度目的地に設定しようとしても、既に書込まれている文字やマークなどが障害となって、電子ペンが正しい読取を実行することができなくなってしまう可能性もある。 However, when a map or the like created with electronic pen paper is read with the electronic pen, characters, marks, and the like are written at the reading position with the ink pen. As a result, even if the user does not want to contaminate the map or the like, the paper surface becomes dirty. In addition, characters or marks are written at points that the user has previously set as the destination, and even if the user tries to set the point as the destination again, the characters or marks that have already been written are faulty. Thus, the electronic pen may not be able to perform correct reading.
なお、インクペンによる、このような地図などの紙面の汚れを防止するためには、電子ペン用用紙で作成された地図などの上にたとえば透明シートなどを重ね、その上から電子ペンにより地図などへ書込みを行うようにしたりする必要がある。ユーザにとって面倒であり、かつ、電子ペンと透明シートとの組合せによっては、透明シートにより正しい読取を実行することができなくなってしまう可能性もある。 In order to prevent such a stain on the paper surface of the map or the like due to the ink pen, for example, a transparent sheet or the like is overlaid on the map or the like made with the paper for the electronic pen, and then the map is moved to the map or the like with the electronic pen. It is necessary to perform writing. It is troublesome for the user, and depending on the combination of the electronic pen and the transparent sheet, there is a possibility that correct reading cannot be performed by the transparent sheet.
本発明は、電子ペンなどの電子筆記具が読取可能な所定のパターンが印刷された電子筆記具用媒体への書込みをすることなく、その所定のパターンを読み取ることができる電子筆記具を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to obtain an electronic writing instrument that can read the predetermined pattern without writing on the medium for the electronic writing instrument on which the predetermined pattern that can be read by the electronic writing instrument such as an electronic pen is printed. To do.
本発明に係る電子筆記具には、当該電子筆記具が読取可能な所定のパターンが印刷された電子筆記具用媒体への書込みが可能な書込みペン軸と、電子筆記具用媒体への書込みができないなぞりペン軸とがペン先として切替可能に配設される。また、この電子筆記具は、ペン先の電子筆記具用媒体への接触部位近傍に印刷されている所定のパターンから、座標値を生成する生成手段を有する。 The electronic writing instrument according to the present invention includes a writing pen shaft capable of writing to an electronic writing instrument medium on which a predetermined pattern readable by the electronic writing instrument is printed, and a tracing pen axis capable of not writing to the electronic writing instrument medium Are arranged to be switchable as a nib. In addition, the electronic writing instrument includes a generating unit that generates a coordinate value from a predetermined pattern printed in the vicinity of a contact portion of the pen tip with the electronic writing instrument medium.
本発明に係る電子筆記具は、上述した発明の構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、この電子筆記具は、ペン先の電子筆記具用媒体への接触部位近傍を撮像して生成手段へ出力する撮像部材と、書込みペン軸およびなぞりペン軸の一方をペン先の位置へ切り替える切替部材と、撮像部材および切替部材へ制御信号を出力する切替指示手段と、切替指示手段により切り替えられる複数の動作モードの数と同数の状態を取り、各状態が各動作モードと1対1に対応しているスイッチ部材と、を有する。 The electronic writing instrument according to the present invention has the following features in addition to the above-described configuration of the invention. That is, the electronic writing instrument includes an imaging member that images the vicinity of the contact portion of the pen tip with the electronic writing instrument medium and outputs the same to the generation unit, and a switching member that switches one of the writing pen shaft and the tracing pen shaft to the pen tip position. Switching instruction means for outputting a control signal to the imaging member and the switching member, and the same number of states as the number of operation modes switched by the switching instruction means, and each state corresponds to each operation mode on a one-to-one basis. And a switch member.
本発明に係る電子筆記具は、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、切替指示手段は、書込みペン軸をペン先の位置とするとともに撮像部材を動作させるペン読取モードと、書込みペン軸をペン先の位置とするとともに撮像部材を停止させるペンモードとの間でモードを切り替える場合、モードに応じた制御状態へ切り替えるための制御信号を撮像部材のみへ出力する。 The electronic writing instrument according to the present invention has the following characteristics in addition to the components of the above-described invention. That is, the switching instructing means is between a pen reading mode in which the writing pen axis is set to the pen tip position and the imaging member is operated, and a pen mode in which the writing pen axis is set to the pen tip position and the imaging member is stopped. When the mode is switched, a control signal for switching to a control state corresponding to the mode is output only to the imaging member.
本発明に係る電子筆記具は、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、切替指示手段は、書込みペン軸をペン先の位置とするとともに撮像部材を動作させるペン読取モードと、なぞりペン軸をペン先の位置とするとともに撮像部材を動作させる読取モードとの間でモードを切り替える場合、モードに応じた制御状態へ切り替えるための制御信号を切替部材のみへ出力する。 The electronic writing instrument according to the present invention has the following characteristics in addition to the components of the above-described invention. That is, the switching instructing means is between a pen reading mode in which the writing pen axis is set to the pen tip position and the imaging member is operated, and a reading mode in which the tracing pen axis is set to the pen tip position and the imaging member is operated. When the mode is switched, a control signal for switching to the control state corresponding to the mode is output only to the switching member.
本発明に係る電子筆記具は、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、この電子筆記具は、切替指示手段が撮像部材および切替部材へ制御信号を出力した後に、切替指示手段が設定した動作モードを表示する表示部材を有する。 The electronic writing instrument according to the present invention has the following characteristics in addition to the components of the above-described invention. That is, the electronic writing instrument has a display member that displays the operation mode set by the switching instruction unit after the switching instruction unit outputs a control signal to the imaging member and the switching member.
本発明に係る電子筆記具は、上述した発明の各構成に加えて以下の特徴を有するものである。すなわち、切替指示手段は、当該電子筆記具の不使用時には、切替部材により書込みペン軸およびなぞりペン軸を当該電子筆記具内へ収容させる。しかも、切替指示手段は、当該電子筆記具の使用を開始する時に撮像部材を動作させる場合には、撮像部材および切替部材へともに制御信号を出力し、書込みペン軸あるいはなぞりペン軸がペン先の位置にあるときには生成手段が撮像部材からの撮像画像に基づいて座標値を生成可能な状態になっているものである。 The electronic writing instrument according to the present invention has the following characteristics in addition to the components of the above-described invention. That is, the switching instruction means causes the writing pen shaft and the tracing pen shaft to be accommodated in the electronic writing instrument by the switching member when the electronic writing instrument is not used. In addition, the switching instruction means outputs a control signal to both the imaging member and the switching member when the imaging member is operated when starting to use the electronic writing instrument, and the writing pen axis or the tracing pen axis is the position of the pen tip. In this case, the generation means is in a state in which the coordinate value can be generated based on the captured image from the imaging member.
本発明では、電子筆記具が読取可能な所定のパターンが印刷された電子筆記具用媒体への書込みをすることなく、その所定のパターンを読み取ることができる。 In the present invention, the predetermined pattern can be read without writing to the electronic writing instrument medium on which the predetermined pattern that can be read by the electronic writing instrument is printed.
以下、本発明の実施の形態に係る電子筆記具を、図面に基づいて説明する。電子筆記具は、電子ペン1を例として説明する。 Hereinafter, an electronic writing instrument according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The electronic writing instrument will be described using the electronic pen 1 as an example.
図1は、本発明の実施の形態に係る電子ペン1の外観図である。図1(A)は、正面図であり、図1(B)は、右側面図である。電子ペン1は、サインペンやボールペンより一回り太いペン形状のハウジング10を有する。このハウジング10内には、紙への書込みが可能な書込みペン軸としてのボールペン軸11と、紙への書込みができないなぞりペン軸としてのスタイラスペン(stylus pen)軸12と、が収容されている。スタイラスペン軸12は、たとえばプラスチック製の軸部材であり、その先端が球面に形成されている。また、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12は、択一的に、ハウジング10の一端部から外へ突出可能である。ハウジング10から突出したボールペン軸11の先端部分あるいはスタイラスペン軸12の先端部分が、電子ペン1のペン先となる。
FIG. 1 is an external view of an electronic pen 1 according to an embodiment of the present invention. 1A is a front view and FIG. 1B is a right side view. The electronic pen 1 has a pen-
ハウジング10の内部には、赤外線LED(Light Emitting Diode)13と、撮像部材としてのCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)センサ14とが配設される。赤外線LED13およびCMOSセンサ14は、ハウジング10のペン先側の端部に配設される。赤外線LED13は、電子ペン1のペン先の周囲に赤外線を照射する。CMOSセンサ14は、紙面により反射された赤外線などを受光し、撮像画像データを周期的に出力する。
Inside the
ハウジング10の側面には、表示部材としての2つの表示LED15,16と、スライド式の電源スイッチ23とが配設される。2つの表示LED15,16は、ハウジング10の側面に縦に並べられている。2つの表示LED15,16の左側には、「座標読取OK」の文字と、「書込/読取」の文字とが印刷されている。以下において「座標読取OK」の文字と並んでいる表示LEDを、座標読取LED15と呼び、「書込/読取」の文字と並んでいる表示LEDを、書込LED16とよぶ。
On the side surface of the
図1(B)に示すように、ハウジング10の他端部には、ロータリ式のモードスイッチ17が配設される。モードスイッチ17は、電子ペン1の動作モードを設定するためのスイッチ部材である。モードスイッチ17は、3つの位置に設定することができる。ハウジング10には、このモードスイッチ17の3つの設定位置に対応付けて、「Scan」、「Pen」および「Pen Scan」の文字が印刷される。
As shown in FIG. 1B, a
図2は、図1の電子ペン1に内蔵される電子回路のブロック図である。電子ペン1は、上述した赤外線LED13、CMOSセンサ14、座標読取LED15、書込LED16、電源スイッチ23、モードスイッチ17の他に、切替部材としてのペン先切替回路18、撮画制御回路19、切替検知回路20、USBI/F(Universal Serial Bus Interface)21、マイクロコンピュータIC22などを有する。
FIG. 2 is a block diagram of an electronic circuit built in the electronic pen 1 of FIG. In addition to the
また、これらの電子部品には、ハウジング10に内蔵されるバッテリ24から電力が供給される。バッテリ24は、電源スイッチ23がオン状態になると、これらの電子部品へ電力を供給する。なお、バッテリ24は、電子ペン1に着脱可能であってもよい。
Further, electric power is supplied to these electronic components from a
ペン先切替回路18は、ハウジング10に内蔵されているボールペン軸11およびスタイラスペン軸12を、択一的に、ペン先の位置に設定する。ペン先切替回路18は、たとえばDCモータなどの駆動モータを有し、マイクロコンピュータIC22からの制御信号に応じて駆動モータを駆動し、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12の中の一方をペン先の位置に設定する。また、ペン先切替回路18は、ペン先の位置にあるボールペン軸11あるいはスタイラスペン軸12を、ハウジング10に収容する。
The pen
なお、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12は、このペン先切替回路18によるペン先の駆動モータによる切り替えに替えて、スイッチ部材17の回転などに連動して機械的にペン先へ切り替えられるようにしてもよい。
Note that the
撮画制御回路19は、赤外線LED13およびCMOSセンサ14による撮画動作を制御する。つまり、撮画制御回路19は、マイクロコンピュータIC22からの制御信号に応じて、赤外線LED13の発光およびその停止と、CMOSセンサ14による撮像画像データの生成出力およびその停止とを制御する。
The
切替検知回路20は、モードスイッチ17に接続され、モードスイッチ17の状態変化を検出する。モードスイッチ17の設定位置が変更されると、切替検知回路20は、切替検知信号をマイクロコンピュータIC22へ出力する。
The switching
マイクロコンピュータIC22は、図示外のI/O(Input/Output)ポート、CPU(Central Processing Unit)、メモリなどを有する。I/Oポートには、CMOSセンサ14、座標読取LED15、書込LED16、モードスイッチ17、ペン先切替回路18、撮画制御回路19、切替検知回路20、USBI/F21などが接続される。CPUは、メモリから図示外の制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、マイクロコンピュータIC22には、生成手段としての座標生成部31、切替指示手段としてのモード制御部32、メモリ管理部33、データメモリ34、筆跡データ送信部35などが実現される。
The
なお、このマイクロコンピュータIC22のCPUが実行する制御プログラムは、電子ペン1の出荷前にメモリに記憶されたものであっても、電子ペン1の出荷後にメモリに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、電子ペン1の出荷後にメモリに記憶されたものであってもよい。電子ペン1の出荷後にメモリに記憶される制御プログラムは、たとえばCD−ROMなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
The control program executed by the CPU of the
図3は、図1の電子ペン1が読取可能な所定のパターンとしての座標パターン41の一例を示す図である。座標パターン41は、たとえば6×6個のドット42が縦横のマトリックス状に配列されたドットパターンを基本とするものである。実際には、各ドット42は、図3に示すように、所定の一定間隔毎の複数の縦基準線と複数の横基準線との交点の位置を基準として、上下左右のいずれか1つの方向(すなわち、4つの方向の中の1つの方向)へ少しずれた位置に印刷される。そして、1つの座標パターン41における36個のドットのずれ方向の組合せは、複数の座標パターン41の中で唯一な組合せとされる。そのため、たとえば紙面などに印刷される複数のドット42の中から任意の6×6個のドット42を選択すると、少なくとも紙面中の位置を示すものとして利用することができる。ドット42同士の間隔が0.3ミリメートルである場合、この36個のドットのずれ方向の組合せにより、約6,000万平方キロメートルのサイズの紙面中の位置を0.3ミリメートルの精度で区別することが可能である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the coordinate
座標生成部31は、CMOSセンサ14が周期的に生成出力する撮像画像データを取得する。座標生成部31は、各撮像画像データを解析し、撮像画像中の1つの座標パターン41を特定し、特定した座標パターン41に対応する座標値を生成する。なお、座標生成部31は、特定した座標パターン41に対応する座標値を得るために、紙面に印刷される複数の座標パターン41と複数の座標値とを予め対応付けた座標変換データベースを使用するようにしてもよい。この座標変換データベースは、たとえばマイクロコンピュータIC22の図示外のメモリに記憶されていればよい。
The coordinate
データメモリ34は、たとえばマイクロコンピュータIC22の図示外のメモリに実現される。データメモリ34は、たとえばモードフラグ36、筆跡データ37などを記憶する。
The
モードフラグ36は、電子ペン1に設定されている現在の動作モードを示すデータである。
The
筆跡データ37は、電子ペン1により読み取った軌跡を示すデータである。筆跡データ37は、後述する図8に示すように、複数の読取座標データ38により構成される。複数の読取座標データ38は、座標生成部31が生成する複数の読取座標値を、その生成順に有する。なお、筆跡データ37は、各読取座標データ38と対応付けて、その座標値が読み取られた時刻のデータや、その座標値が読み取られたときの筆圧のデータなどを有するものであってもよい。
The
メモリ管理部33は、データメモリ34を管理する。すなわち、メモリ管理部33は、モードフラグ36や筆跡データ37を更新するとともに、たとえば座標生成部31により生成される読取座標値を、読取座標データ38として筆跡データ37に追加する。また、メモリ管理部33は、たとえばモードフラグ36の値を、モード制御部32が特定した動作モードに対応する値に更新する。
The
筆跡データ送信部35は、USBI/F21によるデータ通信を制御する。すなわち、筆跡データ送信部35は、USBケーブル2により、他の機器(たとえば後述する図9中のカーナビゲーション装置3)が有するUSBI/Fに接続されると、データメモリ34に記憶される筆跡データ37を他の機器へ送信するための制御を実行する。
The handwriting
なお、電子ペン1は、USBI/F21の代わりに、たとえばブルートゥースなどによる無線通信I/Fを有するものであってもよい。この変形例の場合、筆跡データ送信部35は、無線通信I/Fが他の機器が有する無線通信I/Fを認識すると、データメモリ34に記憶される筆跡データ37を他の機器へ送信するための制御を実行すればよい。
The electronic pen 1 may have a wireless communication I / F using, for example, Bluetooth instead of the USB I /
モード制御部32は、電子ペン1の動作モードを決定し、電子ペン1を設定する。電子ペン1の動作モードには、ペン読取モードと、ペンモードと、読取モードと、がある。これら3つの動作モードは、モードスイッチ17の3つの設定状態と1対1に対応付けられる。モード制御部32は、モードスイッチ17の設定状態に基づいて1つの動作モードを決定し、その決定した動作モードに応じた制御信号を、ペン先切替回路18および撮画制御回路19へ出力する。また、モード制御部32は、決定した動作モードを、メモリ管理部33へ供給する。メモリ管理部33は、モードフラグ36の値を、モード制御部32から通知された動作モードに対応する値へ更新する。
The
ペン読取モードでは、ハウジング10から吐出するペン先の位置にボールペン軸11が設定され、かつ、座標生成部31が座標値を生成する。ペンモードでは、ボールペン軸11がペン先の位置に設定され、かつ、座標生成部31が座標値を生成しない。読取モードでは、スタイラスペン軸12がペン先の位置に設定され、かつ、座標生成部31が座標値を生成するモードである。
In the pen reading mode, the ball-
次に、以上の構成を有する電子ペン1の動作を説明する。まず、電子ペン1のモード切替動作について説明する。 Next, the operation of the electronic pen 1 having the above configuration will be described. First, the mode switching operation of the electronic pen 1 will be described.
ユーザは、まず、電源スイッチ23をオンに設定する。電源スイッチ23の状態がオフ状態からオン状態に変化すると、バッテリ24は、電子ペン1内の電子部品に接続され、マイクロコンピュータIC22などへ電力を供給し始める。マイクロコンピュータIC22には、座標生成部31、メモリ管理部33、筆跡データ送信部35、モード制御部32などが実現される。なお、電源スイッチ23がオフ状態であるとき、ペン先切替回路18は、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12をハウジング10内に収容している。
The user first sets the
図4は、図2中のモード制御部32によるモード判定処理の流れを示すフローチャートである。モード制御部32は、まず、モードスイッチ17の設定状態を読み取り、モードスイッチ17の設定状態に対応する1つの動作モードを決定する(ステップST1)。たとえば図1(B)に示すように、モードスイッチ17が「Scan」に設定されている場合、モード制御部32は、モードスイッチ17が読取モードに設定されていることを読み取り、電子ペン1の動作モードを読取モードに決定する。電源投入時における電子ペン1の動作モードを決定すると、モード制御部32は、その決定した動作モードに応じた制御信号を、ペン先切替回路18および撮画制御回路19へ出力する。
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of mode determination processing by the
たとえばモードスイッチ17が「Scan」に設定されていることに基づいて電子ペン1の動作モードを読取モードに決定した場合、モード制御部32は、スタイラスペン軸12をペン先位置に設定するための制御信号をペン先切替回路18へ出力し、かつ、読取動作のための制御信号を撮画制御回路19へ出力する(ステップST2)。ペン先切替回路18は、駆動モータを駆動し、スタイラスペン軸12をペン先位置に設定する。撮画制御回路19は、赤外線LED13を点灯させ、CMOSセンサ14による撮像を開始する。CMOSセンサ14は、撮像画像データを周期的にマイクロコンピュータIC22へ出力し始める。
For example, when the operation mode of the electronic pen 1 is determined to be the reading mode based on the
その後、モード制御部32は、2つの表示LED15,16の点灯を制御する。具体的には、読取モードでは、モード制御部32は、座標読取LED15を点灯し、かつ、書込LED16を消灯する(ステップST3)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、読取モードを通知する(ステップST4)。その結果、メモリ管理部33は、データメモリ34に記憶されるモードフラグ36を、読取モードに対応する値に更新する。
Thereafter, the
この他にもたとえば、モード制御部32は、モードスイッチ17が「Pen Scan」に設定されていることに基づいて電子ペン1の動作モードをペン読取モードに決定した場合、ボールペン軸11をペン先位置に設定するための制御信号をペン先切替回路18へ出力し、かつ、読取動作のための制御信号を撮画制御回路19へ出力する(ステップST5)。ペン先切替回路18は、駆動モータを駆動し、ボールペン軸11をペン先位置に設定する。撮画制御回路19は、赤外線LED13を点灯させ、CMOSセンサ14による撮像を開始する。CMOSセンサ14は、撮像画像データを周期的にマイクロコンピュータIC22へ出力し始める。
In addition to this, for example, when the
その後、モード制御部32は、ペン読取モードに設定されていることを示すために座標読取LED15を点灯し、かつ、書込LED16を点灯する(ステップST6)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、ペン読取モードを通知する(ステップST7)。その結果、メモリ管理部33は、モードフラグ36を、ペン読取モードに対応する値に更新する。
Thereafter, the
この他にもたとえば、モード制御部32は、モードスイッチ17が「Pen」に設定されていることに基づいて電子ペン1の動作モードをペンモードに決定した場合、ボールペン軸11をペン先位置に設定するための制御信号をペン先切替回路18へ出力し、かつ、読取停止のための制御信号を撮画制御回路19へ出力する(ステップST8)。ペン先切替回路18は、駆動モータを駆動し、ボールペン軸11をペン先位置に設定する。撮画制御回路19は、赤外線LED13を消灯させ、CMOSセンサ14による撮像を停止する。CMOSセンサ14は、マイクロコンピュータIC22へ撮像画像データを出力しなくなる。
In addition to this, for example, when the operation mode of the electronic pen 1 is determined to be the pen mode based on the
その後、モード制御部32は、ペンモードに設定されていることを示すために、座標読取LED15を消灯し、かつ、書込LED16を点灯する(ステップST9)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、ペンモードを通知する(ステップST10)。その結果、メモリ管理部33は、モードフラグ36を、通知されたペンモードに対応する値に更新する。
Thereafter, the
以上の電源投入時のモード設定処理を終えると、モード制御部32は、モードの切替検知入力待ち状態となる(ステップST11)。そして、ユーザがモードスイッチ17を操作すると、切替検知回路20は、切替検知信号をマイクロコンピュータIC22へ出力する。モード制御部32は、マイクロコンピュータIC22に切替検知信号が入力されると、新たに設定されたモードを判断する(ステップST12)。モード制御部32は、モードスイッチ17の設定状態を読み取り、モードスイッチ17の設定状態に対応する1つの動作モードを決定し、決定した動作モードに応じたモード設定制御を実行する。
When the above-described mode setting process at power-on is finished, the
具体的にはたとえばモードスイッチ17が「Scan」に設定されていることに基づいて電子ペン1の動作モードを読取モードに決定した場合、モード制御部32は、モードフラグ36から読み込んだ現在設定中の動作モードと、モードスイッチ17により新たに設定された読取モードとの間での設定の相違に応じた制御信号を、ペン先切替回路18および撮画制御回路19へ出力する(ステップST13)。
Specifically, for example, when the operation mode of the electronic pen 1 is determined to be the reading mode based on the
図5は、動作モード変更時にモード制御部32が出力する制御信号の組合せを示す表である。モード制御部32が出力する制御信号は、モードフラグ36に記憶される現在の動作モードと、モードスイッチ17により設定される新たな動作モードとの間での設定の相違に応じたものとなる。
FIG. 5 is a table showing combinations of control signals output by the
電子ペン1の新たな動作モードが読取モードである場合、モード制御部32は、モードフラグ36に記憶される現在の動作モードに応じて、図5の第一行目に示す制御信号を出力する。たとえばモードフラグ36に記憶される現在の動作モードがペン読取モードである場合、モード制御部32は、スタイラスペン軸12をペン先位置に設定するための制御信号をペン先切替回路18へ出力する。モード制御部32は、撮画制御回路19へ、制御信号を出力しない。
When the new operation mode of the electronic pen 1 is the reading mode, the
その後、モード制御部32は、更新される動作モードが読取モードであるので、座標読取LED15を点灯し、かつ、書込LED16を消灯する(ステップST14)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、読取モードを通知する(ステップST15)。その結果、メモリ管理部33は、データメモリ34に記憶されるモードフラグ36を、読取モードに対応する値に更新する。
Thereafter, since the operation mode to be updated is the reading mode, the
この他にもたとえば、モード制御部32は、モードスイッチ17が「Pen Scan」に設定されていることに基づいて電子ペン1の新たな動作モードをペン読取モードに決定した場合、モードフラグ36に記憶される現在の動作モードに応じて、図5の第二行目に示す制御信号を出力する(ステップST16)。たとえばモードフラグ36に記憶される現在の動作モードが読取モードである場合、モード制御部32は、ボールペン軸11をペン先位置に設定するための制御信号をペン先切替回路18へ出力する。モード制御部32は、撮画制御回路19へ制御信号を出力しない。この他にもたとえば、モードフラグ36に記憶される現在の動作モードがペンモードである場合、モード制御部32は、撮画制御回路19へ、読取動作のための制御信号を出力する。モード制御部32は、ペン先切替回路18へ制御信号を出力しない。
In addition to this, for example, when the
その後、モード制御部32は、更新される動作モードがペン読取モードであるので、座標読取LED15を点灯し、かつ、書込LED16を点灯する(ステップST17)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、ペン読取モードを通知する(ステップST18)。その結果、メモリ管理部33は、データメモリ34に記憶されるモードフラグ36を、ペン読取モードに対応する値に更新する。
Thereafter, since the updated operation mode is the pen reading mode, the
この他にもたとえば、モード制御部32は、モードスイッチ17が「Pen」に設定されていることに基づいて電子ペン1の動作モードをペンモードに決定した場合、モードフラグ36に記憶される現在の動作モードに応じて、図5の第三行目に示す制御信号を出力する(ステップST19)。たとえばモードフラグ36に記憶される現在の動作モードがペン読取モードである場合、モード制御部32は、読取を停止するための制御信号を撮画制御回路19へ出力する。モード制御部32は、ペン先切替回路18へ制御信号を出力しない。撮画制御回路19は、読取を停止するために、赤外線LED13を消灯させ、CMOSセンサ14による撮像を停止する。CMOSセンサ14は、マイクロコンピュータIC22へ撮像画像データを出力しなくなる。
In addition, for example, when the
その後、モード制御部32は、更新される動作モードがペンモードであるので、座標読取LED15を消灯し、かつ、書込LED16を点灯する(ステップST20)。また、モード制御部32は、メモリ管理部33へ、ペンモードを通知する(ステップST21)。その結果、メモリ管理部33は、データメモリ34に記憶されるモードフラグ36を、ペンモードに対応する値に更新する。
Thereafter, since the updated operation mode is the pen mode, the
以上のモード変更処理を終えると、モード制御部32は、再び、切替検知入力待ち状態となる(ステップST11)。そして、ユーザがモードスイッチ17を操作すると、モード制御部32は、先のステップST12からステップST21までのモード変更処理を繰り返し実行する。
When the above-described mode change processing is completed, the
これにより、ユーザは、電源スイッチ23のオン/オフ切替操作と、モードスイッチ17の設定操作により、動作モードを所望のモードに切り替えて電子ペン1を使用することができる。ユーザは、所望の動作モードに切り替えて、1つの電子ペン1を多目的に使用することができる。
Thus, the user can use the electronic pen 1 by switching the operation mode to a desired mode by the on / off switching operation of the
次に、たとえば読取モードに設定された電子ペン1により、複数の座標パターン41に重ねて地図が印刷された地図シートを読み取り、その電子ペン1を自動車などの車両に設置されるカーナビゲーション装置3に接続し、電子ペン1で読み取った地図中の地点を目的地とする動作を説明する。
Next, for example, the electronic pen 1 set in the reading mode reads a map sheet on which a map is printed over the plurality of coordinate
図6は、図3の座標パターン41と地図画像とが重ねて印刷された、電子筆記具用媒体としての地図シート5を示す図である。地図シート5は、印刷物の一種である。地図シート5は、赤外線を反射する紙面の全面に、赤外線を吸収するインクにより複数のドット42が印刷される。また、地図画像は、赤外線を透過するインクにより、複数のドット42と重ねて印刷される。
FIG. 6 is a diagram showing a
図7は、図1の電子ペン1の使用状態を示す説明図である。電子ペン1は、ボールペンなどと同様に、ペン先が紙面の所望の位置に触れるように手に持って使用される。読取モードの場合、スタイラスペン軸12がペン先位置にある。したがって、電子ペン1のペン先が地図シート5に触れたとしても、書込みはなされない。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a use state of the electronic pen 1 of FIG. The electronic pen 1 is used by being held in a hand so that the pen tip touches a desired position on the paper surface, like a ballpoint pen. In the reading mode, the
電子ペン1の赤外線LED13は、ペン先およびその周囲に赤外線を照射する。赤外線は、紙面により反射され、かつ、複数のドット42により吸収される。電子ペン1のCMOSセンサ14は、紙面により反射された赤外線を受光する。CMOSセンサ14は、複数のドット42により赤外線が吸収された画像を撮画し、撮像画像データを周期的に生成する。座標生成部31は、各撮像画像データを解析し、撮像された画像中の1つの座標パターン41を特定し、その特定した座標パターン41に1対1に対応する座標値を生成する。メモリ管理部33は、筆跡データ37に、座標生成部31が生成した読取座標値を有する読取座標データ38を追加する。筆跡データ37は、更新される。
The
図8は、図2中の筆跡データ37のデータ構造の一例を示す図である。筆跡データ37は、複数の読取座標データ38を有する。複数の読取座標データ38は、座標生成部31が生成した複数の読取座標値を、生成順に記憶したものである。図8の筆跡データ37は、電子ペン1により地図シート5に1つの丸を書込んだ場合のものである。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the data structure of the
読取モードの電子ペン1により地図シート5の所望の地点に丸を書込んだ後、ユーザは、この電子ペン1をカーナビゲーション装置3に接続する。図9は、電子ペン1とカーナビゲーション装置3とをUSBケーブル2により接続した状態を示す説明図である。電子ペン1の筆跡データ送信部35は、電子ペン1のUSBI/F21にカーナビゲーション装置3が有するUSBI/Fが接続されたことを検出すると、データメモリ34から筆跡データ37を読み込む。筆跡データ送信部35は、読み込んだ筆跡データ37を、接続されているカーナビゲーション装置3へ送信する。
After writing a circle at a desired point on the
筆跡データ37を受信したカーナビゲーション装置3は、まず、その受信した筆跡データ37を解析する。カーナビゲーション装置3は、その筆跡データ37の複数の読取座標値に基づいて、地図シート5中の電子ペン1により書き込みがなされた地点を特定する。なお、カーナビゲーション装置3は、たとえば地図シート5における座標値と緯度経度とが予め対応付けられた座標値変換データベースなどを記憶し、この座標値変換データベースなどを参照して、地図シート5中の電子ペン1により書込まれた地点の緯度経度値を特定すればよい。電子ペン1により書込まれた地点の緯度経度値を特定した後、カーナビゲーション装置3は、特定した緯度経度値の地点を目的地とし、たとえば現在の自車位置を出発地とする経路を探索する。そして、カーナビゲーション装置3は、探索した経路を、液晶デバイス51に表示する。
The
これにより、ユーザは、電子ペン1により地図上の所定の地点に丸をつけるだけで、カーナビゲーション装置3に目的地を設定することができる。ユーザは、カーナビゲーション装置3のタッチパネルやボタン52を操作することなく、カーナビゲーション装置3に目的地を設定することができる。
As a result, the user can set a destination in the
以上のように、この実施の形態に係る電子ペン1では、ボールペン軸11とスタイラスペン軸12とをペン先として切り替えることができる。また、電子ペン1の座標生成部31は、ペン先による地図シート5の接触部位近傍(たとえばペン先の接触部位あるいはその周辺部位など)に印刷されている所定の座標パターン41からその座標パターン41に対応する座標値を生成する。
As described above, in the electronic pen 1 according to this embodiment, the
したがって、この電子ペン1では、スタイラスペン軸12をペン先に設定すると、地図シート5への実際の書込みをすることなく、ペン先が接触する部位に印刷されている所定の座標パターン41から、その接触部位近傍の座標値を生成することができる。その結果、電子ペン1は、地図シート5を汚すことがない。地図シート5は、見やすい状態に保持される。逆に、地図シート5などに書込みをしたい場合には、モードスイッチ17を操作するだけで、同一の電子ペン1を使用して書込みが可能である。さらに、電子ペン1は、ペンモードにおいて単なる筆記具としても利用することができる。
Therefore, in this electronic pen 1, when the
また、この電子ペン1は、ペン先をボールペン軸11とスタイラスペン軸12との間で切り替えることができるので、書込みをする場合と書込みをしない場合とで兼用することができる。ユーザは、所定の座標パターン41が印刷された地図シート5などへ書込みをするための電子ペンと、書込みをしない電子ペンとを別々に揃えたり、それらを使い分けたり、電子ペンのペン先を、着脱可能なボールペン軸とスタイラスペン軸との間で手作業で付け替えたりする必要がない。
In addition, since the electronic pen 1 can switch the pen tip between the ball-
また、この実施の形態のモードスイッチ17は、電子ペン1の3つの動作モード(読取モード、ペン読取モードおよびペンモード)のそれぞれと1対1に対応する3つの設定位置を有する。したがって、ユーザは、モードスイッチ17により、電子ペン1の動作モードを正しく設定し、設定状態を正確に確認することができる。
Further, the
また、この実施の形態のモード制御部32は、図5に示すように、読取モードとペン読取モードとの間で動作モードを切り替える場合、ペン先切替回路18のみへ制御信号を出力し、ペン読取モードとペンモードとの間で動作モードを切り替える場合、撮画制御回路19のみへ制御信号を出力する。また、切替前後の動作モードが同じ場合には、制御信号を出力しない。したがって、モード制御部32は、動作モードを切り替える場合において、切り替える必要がない回路へ制御信号を無駄に出力しないため、必要最小限の制御により最小限の時間で動作モードを切り替えることができる。また、バッテリ24の電力は、無駄に消費されなくなる。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、この実施の形態の座標読取LED15および書込LED16は、電子ペン1に設定されている動作モードを表示する。ユーザは、この表示により、電子ペン1の設定状態が、モードスイッチ17により設定した動作モードになっているか否かを確認することができる。したがって、ユーザは、たとえばモードスイッチ17を「Scan」に設定してから電子ペン1が座標値を生成可能な状態となる前に、電子ペン1による地図シート5などの読取操作を始めないようにすることができる。特に、モードスイッチ17の設定を「Pen」から「Pen Scan」へ変更した場合には、ペン先が切り替わらないことになるが、そのようなモード変更の場合でも、CMOSセンサ14が撮像画像データの生成を開始する前に、読取操作を始めないようにすることができる。
Further, the coordinate reading
また、この実施の形態のボールペン軸11およびスタイラスペン軸12は、電源スイッチ23がオフ状態にある不使用時には、ハウジング10内に収容されている。そして、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12は、電源スイッチ23がオン状態に切り替わると、モード制御部32からの制御信号に基づいて、ペン先切替回路18が択一的にペン先位置に設定する。同様に、CMOSセンサ14は、モード制御部32からの制御信号に基づいて、撮像画像データの生成を開始する。したがって、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12の中の一方がペン先位置に設定されている状態では、CMOSセンサ14は、撮像画像データの生成が可能となっている。ユーザは、ペン先が出たら直ぐに電子ペン1を座標値の読取に使用することができる。
Further, the ball-
また、この実施の形態のボールペン軸11およびスタイラスペン軸12は、ペン先切替回路18により択一的にペン先の位置へ切り替え制御される。また、バッテリ24は、このペン先切替回路18、マイクロコンピュータIC22に実現されるモード制御部32、CMOSセンサ14などの各部へ電力を供給する。したがって、バッテリ24の電力が不足していると、モードスイッチ17が操作されてからペン先が切り替わるまでに通常より時間がかかるようになる。あるいは、ペン先は、切り替わらなくなる。ユーザは、これらのペン先の切替スピードにより、バッテリの電力が不足し、筆跡の読み取りができない可能性を知ることができる。これに対して、この実施の形態とは異なり、仮にたとえば、ボールペン軸11およびスタイラスペン軸12が、市販されている多色ボールペンのように機械的な機構により切り替えられる場合、ペン先の切替スピードにより、筆跡の読み取りができない可能性を知ることはできない。
Further, the
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形や変更が可能である。 The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention. is there.
上記実施の形態の電源スイッチ23は、電子ペン1のハウジングの他端側に配設され、ユーザにより操作される。この他にもたとえば、電源スイッチ23を、電子ペン1のハウジングの一端側(ペン先側)に配設し、電子ペン1のペン先に対するキャップの着脱により、電源スイッチ23のオンオフが切り替わるようにしてもよい。また、この変形例においてモード制御部32は、電子ペン1のペン先にキャップを装着した状態を、書込みも読取もしない第四の動作モードとするようにしてもよい。
The
上記実施の形態の電子ペン1は、動作モードを設定するために、ロータリ式のモードスイッチ17を有する。この他にもたとえば、電子ペン1は、動作モードを設定するために、ペン先を選択する第一のスイッチ部材と、読取オンオフを設定する第二のスイッチ部材とを別々に有するものであってもよい。図10は、第一のスイッチ部材62および第二のスイッチ部材61を有する変形例の電子ペン7の外観図である。第一のスイッチ部材62および第二のスイッチ部材61は、ハウジングの他端側に並べて配設される。
The electronic pen 1 of the above embodiment has a
また、この変形例の電子ペン7のモード制御部32では、さらに、第一のスイッチ部材62が読取状態に設定され、かつ、第二のスイッチ部材61が座標読取オフ状態に設定されている場合、電源スイッチ23の替わりに、バッテリ24から電子部品への給電を停止するようにしてもよい。
Further, in the
上記実施の形態では、電子ペン1,7が生成した軌跡データ37は、カーナビゲーション装置3の目的地設定に利用されている。この他にもたとえば、軌跡データ37は、カーナビゲーション装置3の案内経路の修正指示などに利用されてもよい。また、電子ペン1,7は、カーナビゲーション装置3以外の情報処理装置、たとえばパーソナルコンピュータ、携帯電話端末、ナビゲーション装置、AV(オーディオビジュアル)機器、店舗端末などへ軌跡データ37を送信するようにしてもよい。これらの情報処理装置は、電子ペン1,7が生成する軌跡データ37を、たとえばコンテンツデータを選択するために利用したり、電子ペン1のユーザに対する優待データなどを特定したりするために利用したりすればよい。また、スタイラスペン軸12をペン先とする電子ペン1,7は、PDAなどのタッチパネルを有する電子機器への入力に利用することもできる。
In the above embodiment, the
本発明は、所定のパターンが印刷された印刷物を読み取る電子ペンなどにおいて好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used in an electronic pen that reads a printed matter on which a predetermined pattern is printed.
1,7 電子ペン(電子筆記具)
3 カーナビゲーション装置
5 地図シート(電子筆記具用媒体)
11 ボールペン軸(書込みペン軸)
12 スタイラスペン軸(なぞりペン軸)
14 CMOSセンサ(撮像部材)
15 座標読取LED(表示部材の一部)
16 書込LED(表示部材の一部)
17 モードスイッチ(スイッチ部材)
18 ペン先切替回路(切替部材)
24 バッテリ
31 座標生成部(生成手段)
32 モード制御部(切替指示手段)
41 座標パターン(所定のパターン)
61 第二のスイッチ部材(スイッチ部材の一部)
62 第一のスイッチ部材(スイッチ部材の一部)
1,7 Electronic pen (electronic writing instrument)
3
11 Ballpoint pen axis (writing pen axis)
12 Stylus pen axis (trace pen axis)
14 CMOS sensor (imaging member)
15 Coordinate reading LED (part of display member)
16 Write LED (part of display member)
17 Mode switch (switch member)
18 Pen tip switching circuit (switching member)
24
32 Mode controller (switching instruction means)
41 Coordinate pattern (predetermined pattern)
61 Second switch member (part of switch member)
62 1st switch member (a part of switch member)
Claims (6)
上記ペン先の上記電子筆記具用媒体への接触部位近傍に印刷されている上記所定のパターンから、座標値を生成する生成手段を有することを特徴とする電子筆記具。 A writing pen shaft capable of writing on a medium for electronic writing instruments on which a predetermined pattern readable by the electronic writing instrument is printed and a tracing pen shaft which cannot be written on the medium for electronic writing instruments can be switched as a pen tip. As well as
An electronic writing instrument comprising generating means for generating coordinate values from the predetermined pattern printed in the vicinity of a contact portion of the pen tip with the electronic writing instrument medium.
前記書込みペン軸および前記なぞりペン軸の一方を前記ペン先の位置へ切り替える切替部材と、
上記撮像部材および上記切替部材へ制御信号を出力する切替指示手段と、
前記切替指示手段により切り替えられる複数の動作モードの数と同数の状態を取り、各状態が上記各動作モードと1対1に対応しているスイッチ部材と、
を有することを特徴とする請求項1記載の電子筆記具。 An imaging member that images the vicinity of a contact portion of the pen tip to the electronic writing instrument medium and outputs the image to the generation unit;
A switching member for switching one of the writing pen shaft and the tracing pen shaft to the position of the pen tip;
Switching instruction means for outputting a control signal to the imaging member and the switching member;
A switch member that takes the same number of states as the plurality of operation modes switched by the switching instruction means, and each state has a one-to-one correspondence with each of the operation modes;
The electronic writing instrument according to claim 1, comprising:
当該電子筆記具の使用を開始する時に前記撮像部材を動作させる場合には、前記切替指示手段は、前記撮像部材および前記切替部材へともに制御信号を出力し、前記書込みペン軸あるいは前記なぞりペン軸が前記ペン先の位置にあるときには、前記生成手段が前記撮像部材からの撮像画像に基づいて座標値を生成可能な状態になっていること、
を特徴とする請求項2記載の電子筆記具。 The switching instruction means allows the writing pen shaft and the tracing pen shaft to be accommodated in the electronic writing instrument by the switching member when the electronic writing instrument is not used, and
When operating the imaging member when starting to use the electronic writing instrument, the switching instruction means outputs a control signal to both the imaging member and the switching member, and the writing pen shaft or the tracing pen shaft is When in the position of the pen tip, the generation means is in a state capable of generating a coordinate value based on a captured image from the imaging member;
The electronic writing instrument according to claim 2.
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