JP2009015745A - 電子ペン、プログラム及び採点システム - Google Patents

Abstract

【課題】音声によりリアルタイムで、記入情報が正しく認識されたか否かを確認可能な電子ペンを提供する。
【解決手段】採点者が解答用紙４に採点記号を記入すると、電子ペン１０は、記入内容に対応する記入情報を取得する。さらに、電子ペン１０は、取得した記入情報に基づいて特徴情報を参照することで、解答用紙４に記入した採点記号を認識し、採点結果情報を作成する。続いて、電子ペン１０は、音声情報記憶手段から抽出した音声情報に基づいて、認識した採点記号を表す音声を出力する。これによれば、電子ペン１０が記入情報に基づく認識処理を行うため、利用者は、音声によりリアルタイムで、採点記号が正しく認識されたか否かを確認することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子ペンにより電子ペン用帳票に記入された記入情報を処理する技術に関する。

近年、「電子ペン」、「デジタルペン」などと呼ばれるペン型入力デバイスが登場しており（以下、本明細書では「電子ペン」と呼ぶ。）、その代表的なものとしてスウェーデンのAnoto社が開発した「アノトペン（Anoto pen）」が知られている（特許文献１参照）。アノトペンは、所定のドットパターンが印刷された専用紙（以下、「専用ペーパー」とも呼ぶ。）とペアで使用される。アノトペンは、通常のインクタイプのペン先部に加えて、専用紙上のドットパターンを読み取るための小型カメラと、データ通信ユニットを搭載している。利用者が専用紙上にアノトペンで文字などを書いたり、専用紙上に図案化されている画像にチェックマークを記入したりすると、ペンの移動に伴って小型カメラが専用紙に印刷されたドットパターンを検出し、利用者が書き込んだ文字、画像などの記入情報が取得される。この記入情報が、データ通信ユニットによりアノトペンから近くのパーソナルコンピュータや携帯電話などの端末装置に送信される。このアノトペンを利用したシステムは、キーボードに代わる入力デバイスとして利用することが可能であり、上述のパーソナルコンピュータやキーボードの使用に抵抗がある利用者にとっては非常に使いやすい。そのため、現在、各種ビジネス上の書類、申込書、契約書等に記入されたデータをデジタル化する手法として、電子ペンを利用したシステムが普及しつつある（例えば、特許文献２）。

既にいくつかの教育機関では、電子ペンを利用したテスト採点システムが稼動しており、特に小問毎の正誤データを容易に入力可能となる点で大きな実績をあげている。しかし、従来型システムにおいて、生徒ＩＤ、採点記号、部分点等の記入内容は、電子ペンが取得した記入情報を端末装置に送信し、当該端末装置が記入情報の認識結果を画面上に表示してはじめて確認することが可能となる。換言すると、採点者は、記入直後に記入情報が正しく認識されたかどうかを確認することができなかった。そのため、採点者は、採点済の記入情報の認識結果を端末装置の画面上で確認し終えるまで、次の採点作業に取り掛かることができないという問題が生じていた。

特表２００３−５１１７６１号公報 特開２００４−１５３６１２号公報

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、音声によりリアルタイムで、記入情報が正しく認識されたか否かを確認可能な電子ペンを提供することを課題とする。

本発明の１つの観点では、認識可能なドットパターンが印刷された電子ペン用帳票に記入された情報を処理する電子ペンであって、前記電子ペンは、音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、前記記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、前記電子ペン用帳票への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段と、を備える。

上記のように構成された電子ペンは、当該電子ペンにより認識可能なドットパターンが印刷された電子ペン用帳票に記入された内容に対応するデジタルデータである記入情報を処理することができる。利用者が電子ペンにより電子ペン用帳票に任意の記号を記入すると、記入情報取得手段は、記入内容に対応する記入情報を取得する。さらに、認識手段は、取得した記入情報に基づいて特徴情報を参照することで、電子ペン用帳票に記入した記号を認識し、採点結果情報を作成する。続いて、音声情報抽出手段は、音声情報記憶手段から、認識した記号を表す音声情報を抽出する。そして、音声出力手段は、抽出した音声情報に基づいて、音声出力部から認識した記号を表す音声を出力する。これによれば、電子ペンが記入情報に基づく認識処理を行うため、利用者は、音声によりリアルタイムで、記入情報が正しく認識されたか否かを確認することができる。

本発明の別の観点では、認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンであって、前記電子ペンは、音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段と、を備える。

上記のように構成された電子ペンにおいて、採点者は、受験者等が解答を記入した解答用紙に対して、電子ペンによりマル、バツ等の採点記号を記入することで採点を行う。記入情報取得手段は、解答用紙に記入された採点記号に対応する記入情報を取得する。さらに、認識手段は、取得した記入情報に基づいて特徴情報を参照することで、解答用紙に記入した採点記号を認識し、採点結果情報を作成する。続いて、音声情報抽出手段は、音声情報記憶手段から、認識した採点記号を表す音声情報を抽出する。そして、音声出力手段は、抽出した音声情報に基づいて、音声出力部から認識した採点記号を表す音声を出力する。このように電子ペンは、記入情報に基づく認識処理を電子ペン内部でリアルタイムに行い、認識した採点記号を音声出力することができる。そのため、採点者は、自身が記入した採点記号が正しく認識されたか否かを音声により容易に確認することができる。よって、認識が間違っている場合に、採点者は、その場で採点記号を修正することが可能となる。

上記電子ペンの一態様では、前記電子ペンは、端末装置と通信可能であって、前記認識手段が作成した認識結果情報を前記端末装置に送信する。端末装置とは、例えば、電子ペンと通信可能なパーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯端末等である。これによれば、端末装置は、電子ペンから採点結果情報を取得し、当該採点結果情報に基づいて、採点結果を集計したり、必要な分析を行ったりすることが可能となる。

上記の電子ペンの他の一態様は、解答用紙上の設問の識別情報を含む解答用紙情報を前記端末装置から受け取る受信手段を備え、前記認識手段は、前記解答用紙情報に基づいて前記記入内容に対応する設問を識別し、前記音声情報抽出手段は、前記認識手段が認識した設問及び採点記号を表す音声情報を抽出する。これにより、設問毎に採点結果を音声出力することが可能となる。

本発明の別の観点では、認識可能なドットパターンが印刷された電子ペン用帳票に記入された情報を処理する電子ペンにより実行されるプログラムであって、前記電子ペンは、音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部を備え、前記プログラムは、記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段、前記記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段、前記電子ペン用帳票への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段、前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段、前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段、前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段、として前記コンピュータを機能させる。

また、本発明の別の観点では、認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンにより実行されるプログラムであって、前記電子ペンは、音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部を備え、採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段、前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段、前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段、前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段、前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段、前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段、として前記コンピュータを機能させる。

上記プログラムを電子ペンにより実行することで、上述の電子ペンを実現することができる。また、上述の電子ペンの各態様も同様に実現することができる。

本発明のさらに別の観点では、認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンと、前記電子ペンと通信可能な端末装置とを備える採点システムであって、前記電子ペンは、音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、前記認識結果情報を前記端末装置に送信する送信手段と、を備え、前記端末装置は、前記電子ペンから前記採点結果情報を取得する採点結果情報取得手段を備える。このような採点システムによれば、採点者は、自身が記入した採点記号が正しく認識されたか否かを音声により容易に確認することができる。よって、認識が間違っている場合に、採点者は、その場で採点記号を修正することが可能となる。また、端末装置は、電子ペンから採点結果情報を取得し、当該採点結果情報に基づいて、採点結果を集計したり、必要な分析を行ったりすることが可能となる。

本発明によれば、利用者は、音声によりリアルタイムで、記入情報が正しく認識されたか否かを確認することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。まず、本発明のシステムにおいて入力デバイスとして使用される電子ペンの概要について説明する。

［電子ペン］
図１は電子ペンの使用形態を模式的に示す図であり、図２は電子ペンの構造を示す機能ブロック図である。図１に示すように、電子ペン１０は、ドットパターンが印刷された専用ペーパー２０と組み合わせて使用される。電子ペン１０は、通常のインクペンと同様のペン先部１７を備えており、利用者は通常のインクペンと同様に専用ペーパー２０上に文字などを書くことになる。

図２に示すように、電子ペン１０は、その内部にプロセッサ１１、メモリ１２、データ通信ユニット１３、バッテリー１４、ＬＥＤ１５、カメラ１６、圧力センサ１８、スピーカ１９及び専用アプリケーション５０を備える。また、電子ペン１０は通常のインクペンと同様の構成要素としてインクカートリッジ（図示せず）などを有する。なお、図２では、メモリ１２と専用アプリケーション５０を別々に記載しているが、専用アプリケーション５０がメモリ１２内に保持されていることとしてもよい。

電子ペン１０は、ペン先部１７により専用ペーパー２０上に描かれたインクの軌跡をデータ化するのではなく、専用ペーパー２０上で電子ペン１０が移動した軌跡座標をデータ化する。ＬＥＤ１５が専用ペーパー２０上のペン先部１７近傍を照明しつつ、カメラ１６が専用ペーパー２０に印刷されているドットパターンを読み取り、データ化する。つまり、電子ペン１０は専用ペーパー２０上で利用者が電子ペン１０を移動させることにより生じるストロークデータを画像データ又はベクトルデータとして取得することができる。

圧力センサ１８は、利用者が電子ペン１０により専用ペーパー上に文字などを書く際にペン先部１７に与えられる圧力、即ち筆圧を検出し、プロセッサ１１へ供給する。プロセッサ１１は、圧力センサ１８から与えられる筆圧データに基づいて、ＬＥＤ１５及びカメラ１６のスイッチオン／オフの切換を行う。即ち、利用者が電子ペン１０で専用ペーパー２０上に文字などを書くと、ペン先部１７には筆圧がかかる。よって、所定値以上の筆圧が検出されたときに、利用者が記述を開始したと判定して、ＬＥＤ１５及びカメラ１６を作動する。

カメラ１６は専用ペーパー２０上のドットパターンを読み取り、そのパターンデータをプロセッサ１１に供給する。プロセッサ１１は、供給されたドットパターンから、専用ペーパー２０上でのＸ／Ｙ座標を算出する。

プロセッサ１１は、利用者の記述が行われる間に、筆圧の配列データ及びＸ／Ｙ座標データを取得し、タイムスタンプ（時間情報）と関連付けてメモリ１２に記憶していく。よって、メモリ１２内には利用者の記述内容に対応するデータが時系列で記憶されていく。メモリ１２の容量は例えば１Ｍバイト程度とすることができる。

プロセッサ１１は、予め電子ペン１０が保有している専用アプリケーション５０により、メモリ１２内のデータに基づいて所定の処理を実行する。専用アプリケーション５０とは、電子ペン１０が専用ペーパー２０に記入することで取得したデータに基づいて所定の処理を実行するものであって、原則として専用ペーパー２０に対応付けられている。つまり、種類の異なる専用ペーパー２０の場合、各専用ペーパー２０に記入されたデータを処理する専用アプリケーション５０はそれぞれ異なる。しかし、専用ペーパー２０と専用アプリケーションの対応は必ずしも１対１である必要はなく、複数種類の専用ペーパー２０に１つの専用アプリケーションを対応付けることとしてもよい。

処理を実行した結果、音声を出力する場合、プロセッサ１１は、スピーカ１９から音声を出力する。音声を出力するための音声情報は、予めメモリ１２に記憶しておいて適宜抽出することとしてもよいし、専用アプリケーション５０による処理の実行により作成することとしてもよい。

なお、電子ペン１０は、データ通信ユニット１３により、端末装置２５やサーバとデータを送受信することが可能である。具体的には、専用アプリケーション５０による処理の実行結果等を、データ通信ユニット１３により、端末装置２５等に送信することができる。端末装置２５は、ハードウェアとして、電子ペン１０とのデータ通信が可能なアンテナ装置、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、スピーカ、ディスプレイ等で構成される、パーソナルコンピュータや携帯電話、或いは携帯端末である。

送信指示その他の指示は、利用者が専用ペーパー２０上の所定位置に設けられた専用ボックスを電子ペン１０でチェックすることにより実行される。専用ボックスの位置座標には、予め送信指示が対応付けられており、プロセッサ１１は専用ボックスの位置座標を受信すると、データ通信ユニット１３にメモリ１２内に記憶された実行結果に関するデータを供給し、端末装置２５への送信を行わせる。なお、電子ペン１０は、データの送信完了を電子ペンの振動により示すことができる。また、電子ペン１０自体を操作することにより、送信を行うこととしてもよい。例えば電子ペン１０を端末装置２５にＵＳＢ接続することにより電子ペン１０内のデータを送信できる場合には、専用ボックスへの記入は不要となる。

バッテリー１４は電子ペン１０内の各要素に電源供給するためのものであり、例えば電子ペンのキャップ（図示せず）により電子ペン１０自体の電源のオン／オフを行うことができる。

このように、電子ペン１０は利用者が専用ペーパー２０上に記述した文字などに対応する座標データ、ストロークデータ及び筆圧データを取得して所定の処理を実行する機能、及び、実行結果に関するデータを近傍の端末装置２５へ送信する機能を有するが、電子ペン１０のペン先部１７は通常のインクペンとなっているため、専用ペーパー２０上に記述した内容はオリジナルの原本として残るという特徴がある。即ち、紙の原本に対して記述するのと同時に、その内容を座標データなどの形態でリアルタイムに電子化することができる。

なお、電子ペン１０の標準機能によれば、電子ペン１０により得られるデータは、原則として座標データ又はベクトルデータの形態であり、テキストデータではない。

また、電子ペン１０内には、ペン自体及びその所有者に関するプロパティ情報（ペン情報及びペン所有者情報）を保持することができ、アプリケーションから参照することができる。ペン情報としては、バッテリーレベル、ペンＩＤ、ペン製造者番号、ペンソフトウェアのバージョン、サブスクリプションプロバイダのＩＤなどを保持できる。また、ペン所有者情報としては、国籍、言語、タイムゾーン、emailアドレス、空きメモリ容量、名称、住所、ファックス／電話番号、携帯電話番号などを保持することができる。

なお、上記の例におけるデータ通信ユニット１３では、Bluetooth（登録商標）の無線伝送、ＵＳＢケーブルを使用した有線伝送、端子などの接触によるデータ伝送など、各種の方法によって電子ペン１０から端末装置２５へのデータ送信を行うことが考えられる。

次に、電子ペンにより利用者が記述した内容のＸ／Ｙ座標データを取得する方法について説明する。前述のように専用ペーパー２０には、所定のドットパターンが印刷されている。電子ペン１０のカメラ１６は、利用者が専用ペーパー２０上に記述したインクの軌跡を読み取るのではなく、専用ペーパー２０上のドットパターンを読み取る。実際、図１に示すように、ＬＥＤ１５による照明エリア及びカメラ１６の撮影エリア（照明エリア内に位置する）は、ペン先部１７が専用ペーパー２０に接触する位置とはずれている。

ドットパターンはカーボンを含む専用インキなどで印刷されており、カメラ１６はその専用インキによるパターンのみを認識することができる。専用インキ以外のインキ（カーボンを含まない）により、専用ペーパー上に罫線や枠などを印刷しても、電子ペンはそれらを認識することはない。よって、専用ペーパーを利用して各種申込書などの帳票を生成する際は、専用インキ以外のインキで入力枠や罫線、注意書きなどを印刷する。

ドットパターンは、図３に例示するように、各ドットの位置がデータに対応付けされている。図３の例では、ドットの位置を格子の基準位置（縦線及び横線の交差点）から上下左右にシフトすることにより、０〜３の２ビット情報を表示した例である。このようにして表現された情報の組合せにより、専用ペーパー上の位置座標が決定される。図４（ａ）に例示するように、縦横約２mmの範囲内に３６個のドットが格子状に配置され、これらのドットにより示されるデータの配列（図４（ｂ））が、その専用ペーパー上の位置座標と対応付けされている。よって、電子ペン１０のカメラ１６が図４（ａ）に示すようなドットパターンを撮影すると、プロセッサ１１はカメラ１６から入力されるドットパターンのデータに基づいて図４（ｂ）に示すデータ配列を取得し、それに対応する専用ペーパー上の位置座標（即ち、そのドットパターンがその専用ペーパー上のどの位置にあるのか）をリアルタイムで算出する。なお、ドットパターンを認識する最小単位は２mm×２mmであり、カメラ１６は毎秒１００回程度の撮影を行う。

次に、専用ペーパーについて説明する。専用ペーパーの構造の一例を図５に示す。図示のように、専用ペーパー２０は、台紙３０上にドットパターン３２が印刷され、その上に罫線などの図案３４が印刷されている。台紙３０は通常は紙であり、ドットパターン３２は前述のようにカーボンを含んだ専用インキにより印刷される。また、通常のインキなどにより図案３４が印刷される。ドットパターンと図案とは同時に印刷してもよいし、いずれかを先に印刷してもよい。

図案３４の例を図６に示す。図６は、ある申込書３６の例であり、複数の記入欄３８や送信ボックス３９が印刷されている。図６には明確に図示されていないが、実際にはドットパターンが申込書３６の全面に印刷されており、その上に記入欄３８や送信ボックス３９が通常のインキにより印刷されている。利用者は、ドットパターンを意識することなく、従来からある申込書と同様に、電子ペン１０を使用して必要事項を申込書３６の各記入欄３８に記入すればよい。

専用ペーパー２０上のエリアは大きく２種類のエリアに分けることができる。１つは記入エリアであり、電子ペン１０による記述内容をそのまま情報として取り扱うエリアである。図６の例では複数の記入欄３８がこれに該当する。もう１つは機能エレメントであり、対応するエリア内を電子ペン１０でチェックした際に、予めそのエリアに対して定義されているアクション、指示などを実行するようになっている。図６の例における送信ボックス３９がこれに該当する。

送信ボックス３９は前述したように電子ペン１０内に記憶されている実行結果等に関するデータを近傍の端末装置２５へ送信するための指示を行う際に使用される。利用者が送信ボックス３９内に電子ペン１０でチェックを入れると、電子ペン１０が送信ボックス内のドットパターンを読み取る。当該パターンは送信指示に対応付けられており、電子ペン１０内のプロセッサ１１はデータ通信ユニット１３にメモリ１２内の記憶データの送信命令を発する。

ドットパターンの割り当ては、通常、用紙の種類毎に行われる。即ち、ある申込書内のドットパターンは１枚の用紙の中で重複することはないが、同一の申込書には全て同じドットパターンが印刷されている。よって、利用者が電子ペン１０で必要事項を入力すると、その入力事項がその申込書のどの項目に対するものであるかを、申込書上の座標データから特定することができる。

このように、ドットパターンを印刷した専用ペーパー上に所定の図案を印刷することにより、専用ペーパーを利用した各種申込書が生成できる。利用者は電子ペン１０を使用して通常の要領で必要事項を記入すれば、その電子データが自動的に取得される。

上記の例では、ドットパターンは専用ペーパー上にカーボンを含むインキにより印刷されているが、プリンタ及びカーボンを含むインクを使用してドットパターンを通常の紙上にプリントすることも可能である。さらに、専用ペーパー上の図案も印刷ではなく、プリンタにより形成することも可能である。ドットパターンをプリンタにより紙上に形成する場合には、１枚１枚に異なるドットパターンを形成することが可能である。よって、形成されたドットパターンの違いにより、それらの用紙１枚１枚を識別し、区別することが可能となる。

なお、本明細書においては、「印刷」の語は、通常の印刷のみならず、プリンタによるプリントも含む概念とする。

[音声出力方法]
次に、本発明の電子ペンによる音声出力方法について、図７を参照して説明する。図７は、解答用紙４の使用形態を示す図である。

本実施形態では、模擬試験などで受験者が解答を記入した解答用紙４を用いて採点者が採点を行う。解答用紙４は、上述の専用ペーパーとして作成され、試験を受ける受験者は筆記具として電子ペンではなく、通常の鉛筆やペンを使用して問題に対する解答を解答用紙４に記入する。模擬試験後、解答用紙４は回収され、採点者に配布される。採点者は、電子ペン１０を使用して採点作業を行う。採点者が使用する電子ペン１０には、例えばインクユニット内に赤インクが充填されるので、採点結果は解答用紙４上に赤ペンで記入されることになる。

採点者が、電子ペン１０を用いてマル（○）、サンカク（△）などの採点記号を記入すると、電子ペン１０は、記入された採点記号に対応する記入情報を取得する。さらに、電子ペン１０は、取得した記入情報に含まれるストロークデータに基づいて、予め記憶している採点記号の特徴を示す特徴情報を参照することで、解答用紙４に記入された採点記号を認識し、採点結果情報を作成する。続いて、電子ペン１０は、認識した採点記号を表す音声情報に基づいて、図７に示すように、スピーカ１９から音声を出力する。このように、電子ペン１０は、１つの採点記号が記入されると、それと同時に採点記号を認識し、認識した採点記号を表す音声を出力する。そのため、採点者は、音声によりリアルタイムで、記入した採点記号が正しく認識されたか否かを判断することができる。よって、間違いがあればその場で修正することが可能となる。

なお、電子ペン１０を端末装置２５と接続し、作成した採点結果情報を送信することとしてもよい。これによれば、端末装置２５は、電子ペン１０から取得した採点結果情報に基づいて、所定単位、例えば所定数の受験生の解答についての採点結果を集計し、必要な分析などを行って集計情報を算出することができる。集計情報は、学校や学習塾などで生徒の成績分析などのために使用される。

[専用アプリケーション]
次に、本実施形態における音声出力処理を実行する専用アプリケーション５０について、図８を参照して説明する。図８は、電子ペン１０が有する専用アプリケーション５０の内部構成を示す。専用アプリケーション５０は、電子ペン１０が解答用紙４に記入した内容に対応するデジタルデータである記入情報に基づく、音声出力処理を実行するものであって、ダウンロード等により予め電子ペン１０にインストールされている。

なお、専用アプリケーションは、原則として専用ペーパー２０に対応付けされている。つまり、専用ペーパー２０の種類が異なれば、その種類に応じて各専用ペーパー２０に記入されたデータを処理する専用アプリケーションは異なる。しかし、専用ペーパー２０と専用アプリケーションの対応は必ずしも１対１である必要はなく、複数種類の専用ペーパー２０に１つの専用アプリケーションを対応付けてデータを処理させてもよい。また、１種類の専用ペーパー２０に複数の専用アプリケーションを対応付けてデータを処理させてもよい。

図８に示すように、専用アプリケーション５０は、情報記憶部１０１、記入情報取得部１０２、採点結果情報作成部１０３、音声情報抽出部１０４、音声出力部１０５及びデータ通信部１０６を有する。

情報記憶部１０１は、特徴情報及び音声情報を記憶している。情報記憶部１０１は、本発明における特徴情報記憶手段及び音声情報記憶手段として機能する。

特徴情報は、各採点記号のストロークデータの特徴を示す情報である。ここで、採点記号について説明する。採点記号を決定する際には考慮すべき点は、採点者が使用する採点記号の形には採点者毎に個人差があるということである。通常、マル「○」やサンカク「△」は１ストロークで記入されるが、バツについては「×」や「／」などを使用する場合があり、「×」の場合には２ストロークとなる。採点記号に１ストロークと２ストロークの記号が混在していると、１つの採点記号がどのストロークで構成されているか判別する必要が生じるが、これを自動判別することは難しい。そこで、本実施形態では、採点記号は全て１ストロークの記号とした。これにより、１つのストロークは１つの採点記号に対応していることになり、採点記号に対応するストロークデータを判別する必要がなくなる。

この点を考慮して決定された採点記号の例を図９に示す。なお、図９（ａ）〜（ｃ）に示す各採点記号上の矢印は電子ペン１０の軌跡の方向を便宜上示したものであり、実際に記入される採点記号に矢印は含まれない。図９（ａ）は、解答が正解であった場合に記入されるマルの記入例である。マルの採点記号の特徴としては、例えばストロークが一筆書きであること、略円形であること、ストロークの始点と終点が近接していることなどの所定の条件が特徴情報として記憶される。図９（ｂ）は、サンカクの記入例である。サンカクの採点記号の特徴としては、例えばストロークが一筆書きであること、ストロークの折れ曲がり点が２つあること、ストロークの始点と終点が近接していることなどの条件が特徴情報として記憶される。図９（ｃ）は、バツの採点記号の記入例であり、バツの採点記号の特徴としては、例えばストロークが左から右へ移動すること（始点が終点よりも左に存在すること）、ストロークが所定角度範囲内の右上がりであること、などが特徴情報として記憶される。

なお、本実施形態では、採点記号は全て１ストロークの記号としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の記号に適用することができる。また、上記の採点記号は例示に過ぎず、本発明の適用がこれらの採点記号に限定されるものではない。

音声情報は、各採点記号を表す音声情報である。具体的には、各採点記号を表す「マル」や「サンカク」といった音声を出力するための情報が音声情報として記憶される。なお、各音声情報は、採点記号と対応付けられた状態で記憶される。

記入情報取得部１０２は、解答用紙４への電子ペン１０による記入に対応する記入情報を取得する。記入情報には、上述のように、ストロークデータや座標データが含まれている。記入情報取得部１０２は、本発明における記入情報取得手段として機能する。

採点結果情報作成部１０３は、記入情報取得部１０２が取得した記入情報に含まれるストロークデータの特徴を分析し、情報記憶部１０１に記憶されている特徴情報を参照することで、そのストロークデータに対応する採点記号を認識する。また、採点結果情報作成部１０３は、認識した採点記号により、採点結果情報を作成する。採点結果情報作成部１０３は、本発明における認識手段として機能する。

音声情報抽出部１０４は、情報記憶部１０１から、採点結果情報作成部１０３が認識した採点記号に対応する音声情報を抽出する。音声情報抽出部１０４は、本発明における音声情報抽出手段として機能する。

音声出力部１０５は、音声情報抽出部１０４が抽出した音声情報をスピーカ１９に再生出力させる。音声出力部１０５は、本発明における音声出力手段として機能する。

データ通信部１０６は、アンテナ等のデータ通信ユニット１３により構成され、端末装置２５とデータの送受信を行う。本実施例においてデータ通信部１０６は、採点結果情報作成部１０３によって作成された採点結果情報を端末装置２５へ送信する。なお、データ通信部１０６は、電子ペン１０にインストールする専用アプリケーションをダウンロードするために使用されてもよい。データ通信部１０６は、本発明における送信手段として機能する。

[音声出力処理]
次に、本実施形態の電子ペン１０により実行される音声出力処理について説明する。音声出力処理は、解答用紙４に対して採点者が電子ペン１０を使用して記入した採点記号を認識し、認識した採点記号を表す音声を出力する処理であり、実際には電子ペン１０内のプロセッサ１１などが専用アプリケーション５０を実行し、図８に示す記入情報取得部１０２、採点結果情報作成部１０３、音声情報抽出部１０４、音声出力部１０５等として機能することにより実現される。なお、以下に説明する音声出力処理は、解答用紙４上に１つの採点記号が記入される毎に実行されるものである。図１０は、音声出力処理のフローチャートである。

利用者は、電子ペン１０を使用して、解答用紙４に採点記号を記入する。このとき、電子ペン１０の記入情報取得部１０２は、採点記号に対応する記入情報を取得する（ステップＳ１）。続いて、採点結果情報作成部１０３は、取得した記入情報に含まれるストロークデータに基づいて、情報記憶部１０１が記憶している特徴情報を参照することにより、当該ストロークデータの特徴を分析し、対応する採点記号を認識する（ステップＳ２）。そして、採点結果情報作成部１０３は、認識した採点記号により、採点結果情報を作成する（ステップＳ３）。

さらに、音声情報抽出部１０４は、情報記憶部１０１から、認識した採点記号を表す音声情報を抽出する（ステップＳ４）。そして、音声出力部１０５は、抽出した音声情報をスピーカ１９に再生出力させる（ステップＳ５）。このように、認識した採点記号を表す音声情報を電子ペン１０のスピーカ１９に再生出力させることで音声出力処理は完了する。

なお、ステップＳ３により作成した採点結果情報は、データ通信部１０６により、端末装置２５に送信されることとしてもよい。これによれば、端末装置２５は、採点結果情報に基づいて、採点結果を集計したり、必要な分析を行ったりすることが可能となる。

このように本発明の電子ペン１０は、ストロークデータの認識処理を電子ペン１０内部でリアルタイムに行い、認識結果を電子ペン１０に搭載されたスピーカ１９から音声出力することができる。そのため、採点者は、自身が記入した採点記号が正しく認識されたか否かを音声により容易に確認することができる。よって、認識が間違っている場合に、採点者は、その場で採点記号を修正することが可能となる。

これによれば、従来とは異なり、電子ペン１０は記入情報を端末装置２５に送信する必要がなく、採点者はリアルタイムに認識結果を確認することができる。また、端末装置２５が記入情報の認識結果を画面上に表示するまで採点記号が正しく認識されたか否かを確認することができないという従来の問題を解消することができる。つまり、端末装置２５により認識結果を確認する作業が不要となるため、採点者は、採点作業に集中することができ、作業時間の大幅な短縮及びコスト削減を図ることができる。

なお、本実施形態では、電子ペン１０が解答用紙４に記入した採点記号を認識し、認識した採点記号を表す音声情報をスピーカ１９に再生出力させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子ペン１０が任意の専用ペーパー２０に記入した任意の記号を認識し、認識した記号を表す音声情報をスピーカ１９に再生出力させることとしてもよい。よって、例えば電子ペン１０が専用ペーパー２０に記入したＩＤ等を認識し、認識したＩＤを表す音声情報をスピーカ１９に再生出力させることとしてもよい。

また、本実施形態では、記入情報に含まれるストロークデータに基づいて特徴情報を参照することにより採点記号を認識することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、記入情報に基づいて記号を認識することができれば、その方法は任意である。

また、本実施形態では、電子ペン１０にスピーカ１９が搭載されており、認識結果をスピーカ１９から音声出力することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、電子ペン１０にディスプレイが搭載されており、認識結果をディスプレイに表示することとしてもよい。即ち、認識結果の確認方法としてディスプレイを利用することとしてもよいが、ディスプレイを見る動作は、音声を聞く動作と異なり、書く動作と同時に行えないため、本発明にはスピーカ１９から音声出力する方法がより適している。

［変形例］
上記の実施形態では、電子ペン１０と端末装置２５との間のデータ通信機能を利用して、電子ペン１０が作成した採点結果情報を端末装置２５に送信し、端末装置２５側で採点結果の集計などを行うことができると述べた。これに加えて、端末装置２５から解答用紙情報を電子ペン１０へ送信することとしてもよい。

具体的には、各設問について、その設問のエリアを特定する情報や設問番号の情報を含む解答用紙情報を端末装置２５から電子ペン１０へ送信する。これにより、採点者が解答用紙上に採点記号を記入すると、電子ペン１０はその採点記号を認識することに加え、その採点記号がどの設問に対して記入されたかを認識することができる。よって、設問番号に対応する音声情報を用意しておけば、電子ペン１０は、採点記号と設問とを認識した後、例えば「設問２番バツ」、「設問３番マル」などと設問番号と採点結果をともに音声出力することが可能となる。このような場合、解答用紙情報は、解答用紙のデザインに応じて変化するため、使用する都度、端末装置２５から電子ペン１０へ送信可能とすることが有効となる。

さらに、採点者が各設問について採点記号のみならず部分点を記入することがある。このような場合には、上記の解答用紙情報に、各設問の部分点の情報を記憶させておく。そして、採点者がその設問対して誤った部分点（例えば部分点が５点であるのに、採点者が１０点を記入したような場合）に、その旨を音声によるエラーメッセージで出力することも可能となる。

本発明によれば、音声によりリアルタイムで、記入情報が正しく認識されたか否かを確認可能な電子ペンとして利用することができる。

電子ペンの使用形態を模式的に示す図である。 電子ペンの構造を示す機能ブロック図である。 専用ペーパーに印刷されたドットパターンによる情報の表現方法を説明する図である。 ドットパターン及びそれに対応する情報の例である。 専用ペーパーにより構成される帳票の構造を示す。 電子ペン用帳票の例を示す。 本実施形態で使用する電子ペン用帳票の例である。 電子ペンにおける専用アプリケーションの機能ブロック図である。 採点記号の例を示す。 音声出力処理のフローチャートである。

符号の説明

１０…電子ペン
１１…プロセッサ
１２…メモリ
１３…データ通信ユニット
１４…バッテリー
１５…ＬＥＤ
１６…カメラ
１８…圧力センサ
１９…スピーカ
５０…専用アプリケーション

Claims (7)

1. 認識可能なドットパターンが印刷された電子ペン用帳票に記入された情報を処理する電子ペンであって、
   前記電子ペンは、
   音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、
   記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、
   前記記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、
   前記電子ペン用帳票への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、
   前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、
   前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、
   前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段と、を備えることを特徴とする電子ペン。
2. 認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンであって、
   前記電子ペンは、
   音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、
   採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、
   前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、
   前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、
   前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、
   前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、
   前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段と、を備えることを特徴とする電子ペン。
3. 前記電子ペンは、端末装置と通信可能であって、
   前記認識手段が作成した認識結果情報を前記端末装置に送信することを特徴とする送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ペン。
4. 解答用紙上の設問の識別情報を含む解答用紙情報を前記端末装置から受け取る受信手段を備え、
   前記認識手段は、前記解答用紙情報に基づいて前記記入内容に対応する設問を識別し、
   前記音声情報抽出手段は、前記認識手段が認識した設問及び採点記号を表す音声情報を抽出することを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
5. 認識可能なドットパターンが印刷された電子ペン用帳票に記入された情報を処理する電子ペンにより実行されるプログラムであって、
   前記電子ペンは、
   音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部を備え、
   前記プログラムは、
   記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段、
   前記記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段、
   前記電子ペン用帳票への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段、
   前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段、
   前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段、
   前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
6. 認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンにより実行されるプログラムであって、
   前記電子ペンは、
   音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部を備え、
   採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段、
   前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段、
   前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段、
   前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段、
   前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段、
   前記音声情報に基づく音声を前記音声出力部から出力させる音声出力手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
7. 認識可能なドットパターンが印刷された解答用紙に記入された情報を処理する電子ペンと、前記電子ペンと通信可能な端末装置とを備える採点システムであって、
   前記電子ペンは、
   音声情報に基づいて音声を出力する音声出力部と、
   採点記号の特徴を示す特徴情報を記憶する特徴情報記憶手段と、
   前記採点記号を表す音声情報を記憶する音声情報記憶手段と、
   前記解答用紙への記入内容に対応する記入情報を取得する記入情報取得手段と、
   前記特徴情報を参照して、前記記入情報に対応する採点記号を認識し、認識結果情報を作成する認識手段と、
   前記音声情報記憶手段から、前記認識手段が認識した採点記号を表す音声情報を抽出する音声情報抽出手段と、
   前記認識結果情報を前記端末装置に送信する送信手段と、を備え、
   前記端末装置は、
   前記電子ペンから前記採点結果情報を取得する採点結果情報取得手段を備えることを特徴とする採点システム。

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