JP2009026095A - 端末装置及びそれに用いられるプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】利用者の所望する経路の距離情報を提供できる端末装置を提供する。
【解決手段】専用紙２Ａに印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン１Ａから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算する端末装置３であって、座標データを受信するデータ通信手段と、データ通信手段によって受信され、筆跡に沿って電子ペン１Ａによって演算された座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段とを備える。電子ペン１Ａは筆跡に沿った離散的な座標データを演算して端末装置３へ送信し、端末装置３は、各補間関数の線積分値の積算値と縮尺値に基づいて、地図エリアになぞられた経路における地表上の距離を演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地理的情報提供システムの技術分野に属し、詳しくは、電子ペンにより電子ペン用媒体等に印刷された地図上の距離情報を提供する技術に関するものである。

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と共に使用される。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）。

本出願人は、Anoto 社の技術に見られるような電子ペンを用い、地図が印刷されている上記専用紙上で、利用者が上記電子ペンで出発地と目的地とを指定すると、出発地から目的地までの経路と、当該経路の距離情報を提供する地理的情報提供システムを提案している（特許文献３参照）。また、本出願人の提案以前においても、建設現場や測量会社、地図会社において、図面から長さ等を求める場面が多くあるため、デジタイザによる座標入力装置を用い、スタイラスペンによってパネルをヒットして座標値を入力することで、例えば建築図面における長さを求める技術が提案されている（特許文献４参照）。

特表２００３−５１１７６１号公報 特開２００４−１５３６１２号公報 特開２００４−４６４２４号公報 特公平３−５０２８３号公報

上述の地理的情報提供システムでは、出発地の緯度経度情報と目的地の緯度経度情報とに基づいて、出発地から目的地までの最短直線経路を算出している。したがって、この地理的情報提供システムは、最短直線経路以外の経路の距離情報を算出しないため、必ずしも利用者の所望の経路に関する距離情報を提供することができないという問題点があった。また、上記のデジタイザによる座標入力装置も同様に、単にスタイラスペンによってパネルをヒットして入力された座標値間の長さを求めるにとどまるものであった。

そこで本発明は、電子ペン又はスキャナの操作により、利用者の所望する経路に応じた距離情報を提供できる端末装置を提供し、併せてそれに用いられるプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る端末装置は、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算する端末装置であって、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、利用者が電子ペン又はスキャナにより媒体に接触した状態で、媒体に記入又は媒体上を移動すると、電子ペン又はスキャナは、筆跡又は移動軌跡に沿った離散的な座標データを演算し、端末装置へ送信する。端末装置においては、データ通信手段が、電子ペン又はスキャナから送信された座標データを受信し、距離演算手段は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段によって受信され、筆跡に沿って電子ペン又はスキャナによって演算された座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する。したがって、利用者が所望の文字や線分を電子ペン又はスキャナで記入等することによって、端末装置は、その筆跡等に応じた距離を精度よく演算することができる。

または、本発明に係る端末装置は、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算する端末装置であって、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、利用者が電子ペン又はスキャナにより媒体に接触した状態で、媒体に記入又は媒体上を移動すると、電子ペン又はスキャナは、筆跡又は移動軌跡に沿った離散的な座標データを演算し、端末装置へ送信する。端末装置においては、データ通信手段が、電子ペン又はスキャナから送信された座標データを受信し、距離演算手段は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段によって受信され、筆跡に沿って電子ペン又はスキャナによって演算された座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する。したがって、利用者が所望の文字や線分を電子ペン又はスキャナで記入等することによって、端末装置は、その筆跡等に応じた距離を精度よく演算することができる。

または、本発明に係る端末装置は、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算する端末装置であって、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、利用者が電子ペン又はスキャナにより媒体の地図エリアに接触した状態で、媒体をなぞると、電子ペン又はスキャナは、なぞった経路に沿った離散的な座標データを演算し、端末装置へ送信する。端末装置においては、データ通信手段が、電子ペン又はスキャナから送信された座標データを受信し、距離演算手段は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段によって受信され、筆跡に沿って電子ペン又はスキャナによって演算された座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する。したがって、利用者が地図エリア上で所望の経路を電子ペン又はスキャナでなぞることによって、端末装置は、地図エリア上になぞられた筆跡等に応じた地図上の距離を精度よく演算することができる。

または、本発明に係る端末装置は、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算する端末装置であって、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、利用者が電子ペン又はスキャナにより媒体の地図エリアに接触した状態で、媒体をなぞると、電子ペン又はスキャナは、なぞった経路に沿った離散的な座標データを演算し、端末装置へ送信する。端末装置においては、データ通信手段が、電子ペン又はスキャナから送信された座標データを受信し、距離演算手段は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段によって受信され、筆跡に沿って電子ペン又はスキャナによって演算された座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する。したがって、利用者が地図エリア上で所望の経路を電子ペン又はスキャナでなぞることによって、端末装置は、地図エリア上になぞられた筆跡等に応じた地図上の距離を精度よく演算することができる。

さらに、上記端末装置において、補間関数は、スプライン関数又はラグランジュ関数であることを特徴とする。この場合、電子ペンは、位置座標間を滑らかな曲線で結んだ距離を演算することができる。

さらに、上記端末装置において、距離演算手段によって演算された距離を報知する音声出力手段を備えるとよい。これにより、利用者は、距離演算手段によって演算された距離を認識することができる。

また、本発明に係るプログラムは、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算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。

または、本発明に係るプログラムは、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算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。

あるいは、本発明に係るプログラムは、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算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。

または、本発明に係るプログラムは、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算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。

上記プログラムをコンピュータにおいて実行することにより、上述の端末装置を実現することができる。

本発明に係る端末装置及びそれに用いられるプログラムによれば、電子ペン及びスキャナの操作により、地図エリア等の媒体上に記入等をした際に、当該記入等による軌跡の座標データを演算しつつ軌跡の距離を演算する。この際、電子ペンやスキャナで取得した離散的な座標データの複数の位置座標を補間することによって、実際に描いた軌跡に近づけ、より正確に道のりを求めることができる。これにより、利用者が所望する経路に応じた精度のよい距離情報を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本実施形態の端末装置３を用いた地図情報提供システムのシステム構成図を示している。図１に示すように、地図情報提供システムは、地図が印刷された専用紙（媒体）２Ａ（２）と、地図上をなぞる電子ペン１Ａ（１）と、電子ペン１Ａから送信される情報を受信して地図に関する情報を演算して演算結果を報知する、パソコン、携帯電話等からなる端末装置３によって構成される。この端末装置３は、専用紙２Ａに印刷されたドットパターン（コード化パターン）を読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン１Ａから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算するようになっている。

電子ペン１Ａは、通常のインクペンと同様のペン先部１ａを備えており、利用者が通常のインクペンと同様にペン先部１ａによって専用紙２Ａに文字や絵柄などを書くと、ペン先部１ａの移動した軌跡（筆跡）に沿って、専用紙２Ａに印刷されたドットパターンを局所的、連続的に読み取り、専用紙２Ａにおけるその局所位置の座標を演算し、その座標データとともに、電子ペン１Ａを識別する電子ペン識別ＩＤ、筆記された時刻情報（タイムスタンプ）等を関連付けて端末装置３に送信する。端末装置３は、電子ペン１Ａより電子ペン識別ＩＤや座標データ等を受信すると、その受信した座標データ等に基づいて、電子ペン１Ａの移動軌跡に応じた距離を演算する。以下、システムの各構成について詳細に説明する。

［専用紙］
まず専用紙（媒体）２Ａについて説明する。本実施形態で使用する専用紙２Ａは、用紙にドットパターンが印刷され、さらにその上に罫線や記入枠、地図などの図案や項目、文言、イラスト等が印刷されたものである。ドットパターンは、赤外線を吸収するカーボンを含んだインキにより印刷される。また、図案等は、赤外域に吸収性を持たないインキにより印刷される。ドットパターンと図案等とは用紙に対して同時に印刷してもよいし、どちらかを先に印刷してもよい。

図２に本実施形態で使用する地図等が印刷された専用紙２Ａの例を示す。図２に示す専用紙２Ａは、地図を表示する地図エリア１００を有する。ドットパターンは、専用紙２Ａのほぼ全面に印刷されており、その上に地図の図柄、建物名称等の文字、地図記号等がカーボンを含まない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、電子ペン１Ａを用いてこの地図エリア１００に出発地から目的地までの所望の経路を記入する。

［ドットパターン］
続いてドットパターン（コード化パターン）について説明する。電子ペン１Ａによって読み取られるドットパターンは、前述のアノト技術を採用したものである。図３は、専用紙２Ａに印刷されるドットパターンのドットの位置とそのドットが変換される値との関係を説明する図である。図３に示すように、ドットパターンの各ドットは、その位置によって所定の値に対応付けられている。すなわち、ドットの位置を格子の基準位置（縦線及び横線の交差点：格子点）から上下左右のどの方向にシフトされているかによって、各ドットは、０〜３の値に対応付けられている。また、各ドットの値は、さらに、Ｘ座標用の第１ビット値及びＹ座標用の第２ビット値に変換される。このようにして対応付けられた情報の組合せにより、ドットパターンは、専用紙２Ａにおける位置座標が決定されるよう構成されている。

図４は専用紙２Ａ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ための図である。図４（ａ）は、専用紙２Ａにおける、ある局所部のドットパターンの配列を示している。図４（ａ）に示すように、縦横約２mmの範囲内に６×６個のドットが、専用紙２Ａ上のどの部分から６×６ドットを取ってもユニークなパターンとなるように配置されている。これら３６（＝６×６）個のドットにより形成されるドットパターンは位置座標（例えば、そのドットパターンがその専用紙２Ａ上のどの位置にあるのか）及びドットパターンアドレス（コード化パターンアドレス）を保持している。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す各ドットを、格子の基準位置からのシフト方向によって、図３に示す規則性に基づいて対応づけられた値に変換したものである。この変換は、ドットパターンの画像を撮影する電子ペン１Ａによって行われる。

［電子ペン］
次に、電子ペン１Ａについて図５を参照して説明する。電子ペン１Ａは、その筐体１０の内部に、プロセッサ１１、データ通信ユニット１２、バッテリー１３、ＬＥＤ１４、ＣＭＯＳカメラ１５、圧力センサ１６、インクカートリッジ１７、及びクロック１８を備える。インクカートリッジ１７の先端は、ペン先部１ａとなっており、利用者は、電子ペン１Ａのペン先部１ａを専用紙２Ａに当接させながら経路や文字、絵柄を描くことができる。

バッテリー１３は電子ペン１Ａ内の各部品に電力を供給するためのものであり、例えば電子ペン１Ａのキャップ（図示せず）の脱着により電子ペン１Ａ自体の電源のオン／オフを行うよう構成させてもよい。圧力センサ１６は、利用者が電子ペン１Ａにより専用紙２Ａ上に文字などを書く際にペン先部１ａ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。クロック１８は、現在時刻（タイムスタンプ）を示す時間情報を発信し、プロセッサ１１へ供給する。

プロセッサ１１は、圧力センサ１６から与えられる筆圧データに基づいて、ＬＥＤ１４及びカメラ１５のスイッチのオン／オフを切換える。即ち、利用者が電子ペン１Ａで専用紙２Ａ上に文字などを書くと、ペン先部１ａには筆圧がかかり、圧力センサ１６によって所定値以上の筆圧が検出されたときに、プロセッサ１１は、利用者が記入を開始したと判定して、ＬＥＤ１４及びカメラ１５を作動させる。その一方、圧力センサ１６によって検出された筆圧が所定値未満であると、プロセッサ１１は、利用者による筆圧が終了したと判断して、ＬＥＤ１４及びカメラ１５の作動を終了させる。

ＬＥＤ１４とＣＭＯＳカメラ１５は、電子ペン１Ａのペン先部１ａ付近に取り付けられており、筐体１０におけるＬＥＤ１４及びＣＭＯＳカメラ１５が向く部分には、開口部１０ａが形成されている。ＬＥＤ１４は、専用紙２Ａ上のペン先部１ａ近傍（領域Ａ：図１参照）に向けて赤外線を照明する。領域Ａは、ペン先部１ａが専用紙２Ａに接触する位置とはわずかにずれている。カメラ１５は、ＬＥＤ１４によって照明された領域Ａ内におけるドットパターンを撮影し、そのドットパターンの画像データをプロセッサ１１に供給する。ここで、カーボンは赤外線を吸収するため、ＬＥＤ１４によって照射された赤外線は、ドットの部分でドットに含まれるカーボンによって吸収される。そのため、ドットの部分は、赤外線の反射量が少なく、ドット以外の部分は赤外線の反射量が多い。したがって、カメラ１５の撮影により、赤外線の反射量の違いから、カーボンを含むドットの領域とそれ以外の領域を区別することができる。たとえ撮影領域に罫線や枠などが印刷されてあったとしても、罫線や枠などのインクは、赤外域に吸収性を持たないため、ドットパターンを認識することができる。なお、カメラ１５による撮影領域は、図４（ａ）に示すような約２mm×約２mmの大きさを含む範囲であり、カメラ１５の撮影は毎秒５０〜１００回程度行われる。

プロセッサ１１は、利用者の記入が行われる間、カメラ１５によって供給される画像データのドットパターンから、利用者が記入するストローク（筆跡）の専用紙２上におけるＸ，Ｙ座標（単に「座標データ」とも呼ぶ）を連続的に演算していく。すなわち、プロセッサ１１は、カメラ１５によって供給される、図４（ａ）に示されるようなドットパターンの画像データを図４（ｂ）に示すデータ配列に変換し、さらに、Ｘ座標ビット値・Ｙ座標ビット値に変換して、そのデータ配列から所定の演算方法によりＸ，Ｙ座標データを算出するとともに、ドットパターンアドレスを算出する。ここで、ドットパターンアドレスとは、地図エリア１００が印刷された専用紙２Ａの頁ごと或いは種類ごとに設定される識別子であるが、ドットパターンアドレスと地図の縮尺情報とが対応できるような、少なくとも、地図エリア１００ごとにドットパターンアドレスが対応付けられている。

そして、プロセッサ１１は、クロック１８から取得した時間情報２１と、ドットパターンアドレス２２と、座標データ２３及び筆圧データ２４とを関連付け、これらの情報を記入情報２０として取得する。そして、プロセッサ１１は、記入情報２０を、データ通信ユニット１２に対して、端末装置３へ送信させる。図６に記入情報２０の概念図を示す。ここで、１枚の専用紙２Ａにおける６×６のドットパターンは、その専用紙２Ａ内で重複することはないため、利用者が電子ペン１Ａで地図エリア１００をなぞると、そのなぞった箇所が地図エリア１００のどの位置であるかを、記入情報２０から特定することができる。

データ通信ユニット１２は、プロセッサ１１により供給される、時間情報２１、ドットパターンアドレス２２、座標データ２３、筆圧データ２４が関連付けられた記入情報２０を、端末装置３へ無線送信する。データ通信ユニット１２による送信は、 Bluetooth（登録商標）の無線送信によると好適である。なお、ＵＳＢケーブルを使用した有線送信、端子などの接触によるデータ通信など、他の方法によって、データ通信ユニット１２から端末装置３へデータ通信を行ってもよい。データ通信ユニット１２による端末装置３への記入情報２０の送信は、即時的且つ逐次的に行われる。

［端末装置］
次に、端末装置３について図７を参照して説明する。端末装置３は、ハードウェアとして、電子ペン１Ａ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、ＰＣや携帯電話、或いは携帯端末である。図７は、端末装置３の機能ブロック図である。端末装置３は、電子ペン１Ａから受信したＸ，Ｙ座標データを含む記入情報２０を用いて専用アプリケーションを実行することで所定の処理を行う。

図７に示すように、端末装置３は、情報記憶手段３０、データ通信手段３１、距離演算手段３２、音声出力手段３３及び表示手段３４を備える。物理的には、情報記憶手段４０は、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリによって構成され、データ通信手段３１は、データ通信ユニット、プロセッサ等によって構成され、音声出力手段３３はスピーカ、表示手段３４はディスプレイ等で構成される。また、距離演算手段３２は、ＣＰＵ等のプロセッサに組み込まれている。

情報記憶手段３０は、地図エリア１００におけるドットパターンアドレス２２で特定される地図エリア１００に印刷された地図の縮尺値を、そのドットパターンアドレス２２に対応付けた縮尺情報として記憶している。また、電子ペン１Ａから取得した記入情報２０と、距離演算手段３２が演算した軌跡（筆跡）の長さＬや地表上の距離（道のり）Ｄを記憶するメモリである。

データ通信手段３１は、電子ペン１Ａのデータ通信ユニット１２によって送信される記入情報２０を即時的且つ逐次的に取得する手段であり、 Bluetooth（登録商標）による通信方式の電波を受信するアンテナ等により構成される。

距離演算手段３２は、データ通信手段３１によって受信された複数の記入情報２０を参照し、記入情報２０に含まれるドットパターンアドレス２２に対応付けられた縮尺値を情報記憶手段３０から読みだすとともに、軌跡（筆跡）の開始点７０１から終了点７０３（図９参照）までの座標データ２３に基づいて軌跡（筆跡）の長さＬを演算し、さらに、その長さから地表上の距離（道のり）Ｄを演算し、情報記憶手段３０に記憶させる。すなわち、距離演算手段３０は、座標データ２３の複数の位置座標を用いて、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置までの間に記入された筆跡の長さＬを演算する。

より具体的には、距離演算手段３２は、データ通信手段３１によって受信され、筆跡に沿って電子ペン１Ａによって演算された、時系列的な順位を有する複数の離散的な位置座標データ２３の座標点に対して、スプライン補間或いはラグランジュ補間を適用可能とするため、Ｘ座標の単調増加又は単調減少が連続するよう区間分けし、なおかつ、滑らかな曲線となるように補間関数を適用するため、連続する三つの座標点のなす角が閾値未満の座標点においても区間の境界として区間分けを行い、各区間で補間を適用して補間関数を求める。そのうえで、距離演算手段６３は、各区間の補間関数の線積分値を演算し、その積分値を積算することで精度よく筆跡の長さＬを求める。

それと合わせて、距離演算手段３２は、記入情報２０に含まれるドットパターンアドレス２２に基づいて、情報記憶手段３０に記憶された縮尺情報を参照して、そのドットパターンアドレス２２に対応した縮尺値ｃを読み取る。そして、距離演算手段３２は、上述のように演算した筆跡の長さＬと縮尺値ｃとから、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置に至るまでの地表上の距離（道のり）Ｄを演算する。なお、情報記憶手段３０に記憶された縮尺情報は、地図における単位長さ当たりの地表上の距離（地図１ｃｍは、地表の○ｋｍに相当）であってもよいし、縮尺割合（１：２５０００、１／２５０００）であってもよい。

ここで、地表上の距離（道のり）Ｄを求めるために、地図上の長さに対して、縮尺情報に基づいて掛けるべき倍率をｓとすれば、
Ｄ ＝ Ｌ × ｓ
となり、例えば、縮尺値ｃ＝１／２５０００とすれば、
Ｄ ＝ Ｌ × ｓ ＝ Ｌ × １／ｃ
となる。

すなわち、距離演算手段３２は、電子ペン１Ａから取得した複数の記入情報２０に基づいて、ペン先部１ａの離脱が認識された時点で、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置まで電子ペン１Ａで地図エリア１００がなぞられた軌跡（筆跡）に応じた地表上の距離（道のり）Ｄを演算し、音声出力手段３３（スピーカ）に伝送するほか、情報記憶手段３０に記憶する。

距離演算手段３２は、演算した地表上の距離（道のり）Ｄを、音声出力手段３３に音声で報知させる。この音声出力手段３３による案内メッセージの一例としては「出発地から目的地までの道のりは、○○ｋｍです。」が挙げられる。また、距離演算手段３２によって演算された地表上の距離（道のり）Ｄを表示手段３４で表示させる。

端末装置３は、ストローク処理用の専用アプリケーションがインストールされることにより、上述の各手段が構成される。

［専用アプリケーション］
次に、端末装置３にインストールされる専用アプリケーション（プログラム）４について図８を参照して説明する。図８は、専用アプリケーション４のモジュール構成を示す。専用アプリケーション４は、電子ペン１Ａが専用紙２Ａをなぞった経路に関する記入情報２０に基づいて所定の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端末装置３にインストールされている。専用アプリケーション４は、専用紙２Ａに対応付けられており、電子ペン１Ａによる専用紙２Ａへの記入により、端末装置３が記入情報２０を受信することにより、専用アプリケーション４が動作する。

図８に示すように、専用アプリケーション４は、データ通信モジュール４１、情報記憶モジュール４２、及び距離演算モジュール４３を有する。

データ通信モジュール４１は、電子ペン１Ａから記入情報２０を受信する機能を有し、端末装置３にデータ通信手段３１を構成させるモジュールである。

情報記憶モジュール４２は、地図エリア１００におけるドットパターンアドレス２２に対応させて、地図エリア１００に描かれた地図の縮尺値を保持し、また、電子ペン１Ａから取得した記入情報２０と，距離演算手段３２が演算した軌跡（筆跡）長さＬや地表上の距離（道のり）Ｄをメモリに記憶させるモジュールであって、端末装置３に情報記憶手段３０を構成させるモジュールである。

距離演算モジュール４３は、複数の記入情報２０を参照し、座標データ２３に沿った経路を決定し、その経路の長さＬを求め、さらに、記入情報２０のドットパターンアドレス２２に対応付けられた縮尺値を情報記憶手段３０から読み出して、縮尺値を参照して地表上の距離（道のり）Ｄを演算し、音声出力手段３３に対して音声で地表上の距離Ｄを報知させる機能を有し、端末装置３に距離演算手段３２を構成させるモジュールである。

［端末装置による距離演算処理］
次に、本実施形態の端末装置により行われる距離演算処理について図９及び図１０を参照して説明する。図９は、電子ペン１Ａでなぞられた筆跡のある専用紙２Ａを示す図である。図１０は、距離演算のフローチャートである。

ここで、本実施形態における距離演算処理とは、利用者が電子ペン１Ａを専用紙２Ａの地図エリア１００に接触させてから離脱させるまでの間に、なぞった経路における地表上の距離（道のり）Ｄを算出し、その結果を通知する処理である。

図９に示すように、利用者は、電子ペン１Ａのペン先部１ａにより、専用紙２Ａの地図エリア１００上の出発地（接触開始点）７０１に接触（ペン・ダウン）する。すると、電子ペン１Ａは、圧力センサ１６で検出された筆圧が所定値以上になったことで、地図エリア１００への接触を検出し（ステップＳ１）、ＬＥＤ１４によって赤外線を照射しつつカメラ１５によってドットパターンを撮像し、プロセッサ１１によって、撮像されたドットパターンの画像データから地図エリア１００への接触位置における座標データ２３及びドットパターンアドレス２２を演算する（ステップＳ２）。そしてプロセッサ１１は、クロック１８によって発信された現在時刻を示す時間情報２１、ドットパターンアドレス２２、座標データ２３、筆圧データ２４を関連付けた記入情報２０を取得する（ステップＳ３）。さらに、電子ペン１Ａは、当該記入情報２０を端末装置３へ送信する（ステップＳ４）。

利用者が電子ペン１Ａのペン先部１ａを地図エリア１００に接触させた状態で利用者の所望する経路をなぞり続けると、電子ペン１Ａは地図エリア１００から離れていないため（ステップＳ５；ノー）、ステップＳ２に移り、所定の間隔（例えば、１秒間に７５回）でカメラ１５により撮像されるドットパターンの画像データに応じて、ステップＳ２からステップＳ５を繰り返す。すなわち、電子ペン１Ａは、上記経路の各地点（通過点７０２Ａ，７０２Ｂ，７０２Ｃ，７０２Ｄ，…）の座標データ２３及びドットパターンアドレス２２を取得し（ステップＳ２）、上記のように、座標データ２３等を含む記入情報２０を生成し（ステップＳ３）、当該記入情報２０を端末装置３へ送信し（ステップＳ４）続ける。そして、利用者は出発地から目的地まで経路をなぞり終え、終了点７０３で電子ペン１Ａを専用紙２Ａから離脱（ペン・アップ）させる。すると、電子ペン１Ａは、圧力センサ１６による筆圧が所定値未満になったことを検出することで、地図エリア１００から離れたことを検出すると（ステップＳ５；イエス）、処理を終了する。

このように、電子ペン１Ａは、専用紙２Ａに接触している間、即時的且つ逐次的に記入情報２０を端末装置３へ送信する。ここで、即時的とは、電子ペン１Ａが記入情報２０を生成すると、その記入情報２０は即座に端末装置３へ送信され、端末装置３によって取得されることを意味し、また、逐次的とは、電子ペン１Ａが記入情報２０を連続的に取得している間、その記入情報２０は、次々に端末装置３へ送信され、端末装置３によって取得されることを意味している。

端末装置３のデータ通信手段３１は、電子ペン１Ａから即時的且つ逐次的に記入情報２０を受信する。これにより、利用者が電子ペン１Ａで専用紙２Ａの地図エリア１００をなぞると、端末装置３は、リアルタイムで電子ペン１Ａがなぞった経路下にあるドットパターンに対応した座標データ２３を時系列順に取得する。そして、データ通信手段３１は、電子ペン１Ａから記入情報２０を受信すると、記入情報２０を情報記憶手段３０に保存するとともに、距離演算手段３２に伝送する（ステップＳ１１）。

利用者が電子ペン１Ａを地図エリア１００から離脱させ、圧力センサ１６によってペン・アップが認識されると、電子ペン１Ａから記入情報２０が送信されなくなるため、端末装置３では、データ通信手段３１により記入情報２０を受信しなくなるので、距離演算手段３２は、電子ペン１Ａのペン・アップを認識し（ステップＳ１２）、距離演算手段３２は、Ｘ，Ｙ座標データに基づいて地図エリア１００上の筆跡の長さを演算する（ステップＳ１３〜Ｓ１６）。具体的には、複数の座標データを、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けし（ステップＳ１３）、次いで連続する三つの座標点でなす角を求めて、その角度が閾値（９０度）未満となる座標点でさらに区間分けする（ステップＳ１４）。そして、各区間に対して、スプライン関数或いはラグランジュ関数等の補間関数を適用し、補間関数を求める（ステップＳ１５）。続いて、各区間でその補間関数の線積分値を求め、さらに各積分値を積算して筆跡の長さＬを求める（ステップ１６）。さらに距離演算手段３２は、ドットパターンアドレスに基づいて、情報記憶手段３０に記憶された縮尺情報を参照してそのドットパターンアドレスに対応した縮尺値ｃを読み取り、筆跡の長さＬと縮尺値ｃとから、地表上の距離（道のり）Ｄを演算する（ステップＳ１７）。

なお、通常、ドットパターンアドレスは専用紙２Ａの種類ないし頁毎に同一であり、ステップＳ２で求められるドットパターンアドレスは変わらないため、ドットパターンアドレスを求めるのは最初の１回のみでもよいし、繰り返しドットパターンアドレスを求めて、何らかの原因によりドットパターンアドレスが変わった場合は距離演算手段３２に伝送することとしてもよい。また、ドットパターンアドレスが変わらない限り、距離演算手段３２が縮尺情報を参照して縮尺値を取得するのは、最初の１回のみでよい。

そして、電子ペン１Ａが地図エリア１００から離れた後で、得られた座標データ２３と縮尺値ｃに基づいて地表上の距離（道のり）Ｄを演算することになる。そして、音声出力手段３３は、距離演算手段３２が演算して確定した接触開始点７０１から終了点７０３までの地表上の距離（道のり）Ｄを音声出力手段３３に音声で通知させたり、表示手段３４に表示させる（ステップＳ１８）。これにより、距離演算を終了する。

このように、利用者が電子ペン１Ａを所望の経路に沿って地図エリア１００上でなぞると、それに応じて、電子ペン１Ａは、なぞられた経路に沿って複数の位置座標を演算し、当該位置座標に基づいて、地図上の経路における地表上の距離（道のり）Ｄを、端末装置３の音声出力手段３３や表示手段３４を介して報知することができる。

ここで、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理における距離演算手段３２の距離演算の詳細について図１１〜図１４を参照しながら説明する。ここで、座標データ２３の座標点は、図１１に示すように、時系列順でt(0),t(1),…とする。

まず、時系列順の複数の座標データ２３を、Ｘ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けする（ステップＳ１３）。図１２に示すように、t(0)〜t(5)でＸ座標が単調増加、t(5)〜t(11) でＸ座標が単調減少、t(11) 〜でＸ座標が単調増加であるので、座標点t(5),t(11)を区間分けの境界とする。

次に、図１３に示すように、座標点t(0),t(1),…t(k-2),t(k-1),t(k),t(k+1),…に対して、連続する三つの座標点によってなす角θ(1),…θ(k-1),θ(k),θ(k+1),θ(k+2),…（１８０度より小さい方の角）を求める。これらのなす角θ(1),…θ(k-1),θ(k),θ(k+1),θ(k+2),…のうち、閾値９０度未満である角の頂角に当たる座標点を抽出し、区間分けの境界とする（ステップＳ１４）。ここでは、座標点t(15),t(19) でのなす角が９０度未満であるため、座標点t(15),t(19) が抽出され、これらが区間分けの境界とされる。なお、この閾値角度は適宜変えてよい。

よって、座標点t(0)〜t(5), t(5)〜t(11), t(11)〜(15), t(15) 〜(19), t(19) 〜に区間分けされる。この区間分けされた各区間を、図１４に示すように、
Ｄ(0):t(0)〜t(5)
Ｄ(1):t(5)〜t(11)
Ｄ(2):t(11) 〜(15)
Ｄ(3):t(15) 〜(19)
Ｄ(4):t(19) 〜
とする。

そして、各区間ごとにスプライン補間を施す（ステップＳ１５）。各区間Ｄ(m) に、区間内にある座標点を用いて、スプライン補間をかけ、図１４に示すように、得られたスプライン関数をＦ0(x), Ｆ1(x), …, Ｆｍ-1(x),Ｆｍ(x),Ｆｍ+1(x),…とする。

すると、なぞった軌跡の長さＬは、
Ｘｍａｘ（ｍ）：区間Ｄ（ｍ）におけるＸ座標の最大値
Ｘｍｉｎ（ｍ）：区間Ｄ（ｍ）におけるＸ座標の最小値
ｍｍａｘ：区間を分けたときのｍの最大値
とすれば、次式で表される。

このようにして、各区間で補間関数を用いて線積分し、各積分値を積算することで、実際に描いた軌跡に近づいたより正確な道のりが得られる。なお、補間関数は、スプライン補間のほか、ラグランジュ補間など様々な補間関数が適用可能である。

［第１実施形態の端末装置を用いたシステムによる作用効果］
この端末装置３を用いたシステムによれば、利用者が電子ペン１Ａで、地図エリア１００をなぞると、電子ペン１Ａは、なぞられた経路上の座標を所定間隔で演算し、当該座標を含む記入情報２０を生成し、即時的且つ逐次的に当該記入情報２０を端末装置３へ送信する。そして、端末装置３は、電子ペン１Ａから上記記入情報２０を取得し、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて、軌跡（筆跡）を決定し、当該軌跡の長さＬを演算したうえで、縮尺値ｃを参照し、地表上の距離（道のり）Ｄを演算する。この場合、距離演算手段３２は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段３１によって受信され、筆跡に沿って電子ペン１Ａによって演算された座標データ２３の複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けし、さらに連続する三点のなす角が閾値角度未満にならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけることで、適用する補間関数により滑らかな曲線で筆跡を再現するようにし、各補間関数の線積分を演算して、積分値を積算することで精度よく筆跡の長さＬを求める。そして、音声出力手段３３乃至表示手段３４により距離Ｄを報知させる。このように、端末装置３は、電子ペン１Ａによってなぞられた経路に沿って演算された座標データ２３を含む記入情報２０を取得することにより、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて軌跡（筆跡）を決定し、端末装置３は、上記軌跡（筆跡）の長さＬを演算して、音声等により利用者に報知することができる。これにより、出発地から目的地までに複数の経路がある場合にも、利用者はこの端末装置３を使用したシステムによって、簡単に経路ごとの距離を知ることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では図１５に示す電子ペン１Ｂ（１）を使用するとともに、図１６に示す、電子ペン１Ｂから端末装置３へのデータ送信処理に対応付けられたドットパターンが形成された送信エリア１１０を有する専用紙２Ｂ（２）を使用する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の部分については同じ符号を付してその説明を適宜省略する。

第２実施形態と第１実施形態とが異なる点は、第１実施形態では、利用者が電子ペン１Ａで地図エリア１００へ経路を記入している間に、電子ペン１Ａが記入情報２０を即時的且つ逐次的に端末装置３へ送信し、端末装置３も随時軌跡を演算して道のりＤを求めていたのに対し、第２実施形態では、利用者が電子ペン１Ｂで地図エリア１００へ経路を記入している間、電子ペン１Ｂは、記入された経路に沿って生成した記入情報２０をメモリ１９に記憶しておき、利用者は経路の記入を終了した段階で、専用紙２Ｂの送信エリア１１０に電子ペン１Ｂでチェックマークないしタップを記入することで、電子ペン１Ｂから記入情報２０をまとめて端末装置３へ送信させ、端末装置３では、まとめて軌跡を演算して道のりＤを求める点にある。そのため、第２実施形態の電子ペン１Ｂは、図１５に示すように、記入情報２０を記憶するためのメモリ１９を備える。

第２実施形態において、利用者が図３に示す専用紙２Ｂの地図エリア１００をなぞると、電子ペン１Ｂは、なぞられた軌跡（筆跡）に沿ってドットパターンを読み取って座標データ２３を逐次演算していき、当該座標データ２３を含む記入情報２０をメモリ１９に保存していく。

電子ペン１Ｂのプロセッサ１１は、ドットパターンの画像データからの座標データの演算において、送信エリア１１０内の筆跡に基づく記入情報２０が得られると、データ通信ユニット１２に対して、メモリ１９に記憶していた記入情報２０をまとめて端末装置３へ送信させる機能を有している。したがって、利用者が電子ペン１Ｂで地図エリア１００への経路の記入を終え、電子ペン１Ｂで送信エリア１１０に接触すると、電子ペン１Ｂは、メモリ１９に保存した記入情報２０を端末装置３へ送信する。

そして、端末装置３は、電子ペン１Ｂから受信した記入情報２０に含まれるドットパターンアドレス２２に基づいて、専用紙２Ｂ上の地図エリア１００の縮尺値を情報記憶手段３０から読み出して特定し、開始点７０１から終了点７０３までの軌跡（筆跡）の長さＬを算出することにより、地表上の距離（道のり）Ｄを演算し、音声出力手段３３によって地表上の距離Ｄを報知する。

［端末装置による距離演算処理］
続いて、第２実施形態の端末装置により行われる距離演算処理について図１７及び図１８を参照して説明する。図１７は、電子ペン１Ｂでなぞられた筆跡のある専用紙２Ｂを示す図である。図１８は、電子ペン１Ｂにおける距離演算のフローチャートである。

図１７に示すように、利用者は、電子ペン１Ｂのペン先部１ａにより、専用紙２Ｂの地図エリア１００のうち、利用者の所望する経路の開始点７０１に接触する。すると、電子ペン１Ｂは、圧力センサ１６で検出された筆圧が所定値以上になったことで、地図エリア１００への接触を検出し（ステップＳ２１）、ＬＥＤ１４によって赤外線を照射しつつカメラ１５によってドットパターンを撮像し、プロセッサ１１によって、撮像されたドットパターンの画像データから地図エリア１００への接触位置における座標データ２３及びドットパターンアドレス２２を演算する（ステップＳ２２）。そして電子ペン１Ｂは、クロック１８によって発信された現在時刻を示す時間情報２１、ドットパターンアドレス２２、座標データ２３、筆圧データ２４を関連付けた記入情報２０を取得する（ステップＳ２３）し、この取得した記入情報２０をメモリ１９に保存する（ステップＳ２４）。次いで、利用者が電子ペン１Ｂのペン先部１ａを地図エリア１００に接触させた状態で利用者の所望する経路をなぞり続けると、電子ペン１Ｂは送信エリア１１０内の筆跡に基づく記入情報２０を取得しないため（ステップＳ２５；ノー）、ステップ２へ移り、所定の間隔（例えば、１秒間に７５回）で、連続的に各地点（通過点７０２Ａ，７０２Ｂ，７０２Ｃ，７０２Ｄ，…）の座標データ２３を演算していくとともに記入情報２０を生成していき、それらの記入情報２０をメモリ１９へ保存する。

そして、利用者が電子ペン１Ｂを経路の終了点７０３で地図エリア１００から離した後に、電子ペン１Ｂで送信エリア１１０に接触すると（ステップＳ２５；イエス）、電子ペン１Ｂは、メモリ１９に保持してある記入情報２０をまとめて端末装置３へ送信する（ステップＳ２６）。

端末装置３におけるデータ通信手段３１は、電子ペン１Ｂが送信した記入情報２０を受信し、当該記入情報２０を情報記憶手段３０に保存するとともに、距離演算手段３２に伝送する（ステップＳ３１）。

距離演算手段３２は、記入情報２０のＸ，Ｙ座標データに基づいて地図エリア１００上の筆跡の長さを演算する（ステップＳ３２〜Ｓ３６）。このステップＳ３２〜Ｓ３６の演算手順は、第１実施形態においてステップＳ１３〜Ｓ１７で説明した手順と同様である。すなわち、複数の座標データを、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けし（ステップＳ３２）、次いで連続する三つの座標点でなす角を求めて、その角度が閾値（９０度）未満となる座標点でさらに区間分けする（ステップＳ３３）。そして、各区間に対して、スプライン関数或いはラグランジュ関数等の補間関数を適用し、補間関数を求める（ステップＳ３４）。続いて、各区間でその補間関数の線積分値を求め、さらに各積分値を積算して筆跡の長さＬを求める（ステップ３５）。さらに距離演算手段３２は、ドットパターンアドレスに基づいて、情報記憶手段３０に記憶された縮尺情報を参照してそのドットパターンアドレスに対応した縮尺値ｃを読得り、筆跡の長さＬと縮尺値ｃとから、地表上の距離（道のり）Ｄを演算する（ステップＳ３６）。

この第２実施形態では、利用者が電子ペン１Ｂで、地図エリア１００をなぞると、電子ペン１Ｂは、なぞられた経路上の座標データ２３を所定間隔で演算し、当該座標データ２３を含む記入情報２０を生成し、メモリ１９に記憶する。そして、利用者が電子ペン１Ｂを送信エリア１１０に接触させると、電子ペン１Ｂは、当該記入情報２０を端末装置３へまとめて送信する。そして、端末装置３は、電子ペン１Ｂから記入情報２０を取得し、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて、軌跡（筆跡）を決定し、当該経路の長さＬを演算したうえで、縮尺値ｃを参照し、地表上の距離（道のり）Ｄを演算する。このように、端末装置３は、電子ペン１Ｂによってなぞられた経路に沿って演算された座標データ２３を含む記入情報２０を取得することにより、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて軌跡（筆跡）を決定し、端末装置３は、上記軌跡（筆跡）の長さＬを演算することにより、利用者が電子ペン１Ｂでなぞった任意の経路における地表上の距離Ｄを演算することができる。

そして、地表上の距離（道のり）Ｄを演算した後、距離演算手段３２は、演算して確定した接触開始点７０１から終了点７０３までの地表上の距離（道のり）Ｄを音声出力手段３３に音声で通知させたり、表示手段３４に表示させたりする（ステップＳ３７）。これにより、距離演算を終了する。

ここで、ステップＳ３２〜Ｓ３５の処理における距離演算手段３２の距離演算の詳細は、第１実施形態で図１１〜図１４を参照して説明したステップＳ１３〜Ｓ１６の処理と同じである。

［第２実施形態の端末装置を用いたシステムによる作用効果］
この端末装置３を用いたシステムによれば、利用者が電子ペン１Ｂで、地図エリア１００をなぞると、電子ペン１Ｂは、なぞられた経路上の座標を所定間隔で演算し、当該座標を含む記入情報２０を生成し、メモリ１９に記憶する。そして、利用者が電子ペン１Ｂを送信エリア１１０に接触させると、電子ペン１Ｂは、当該記入情報２０を端末装置３へまとめて送信する。そして、端末装置３は、電子ペン１Ｂから記入情報２０を取得し、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて、軌跡（筆跡）を決定し、当該軌跡の長さＬを演算したうえで、縮尺値ｃを参照し、地表上の距離（道のり）Ｄを演算する。この場合、距離演算手段３２は、補間関数による補間の適用を可能とするため、データ通信手段３１によって受信され、筆跡に沿って電子ペン１Ｂによって演算された座標データ２３の複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けし、さらに連続する三点のなす角が閾値角度未満にならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけることで、適用する補間関数により滑らかな曲線で筆跡を再現するようにし、各補間関数の線積分を演算して、積分値を積算することで精度よく筆跡の長さＬを求める。そして、音声出力手段３３乃至表示手段３４により距離Ｄを報知させる。このように、端末装置３は、電子ペン１Ｂによってなぞられた経路に沿って演算された座標データ２３を含む記入情報２０を取得することにより、当該記入情報２０の座標データ２３に基づいて軌跡（筆跡）を決定し、端末装置３は、上記軌跡（筆跡）の長さＬを演算して、音声等により利用者に報知することができる。これにより、出発地から目的地までに複数の経路がある場合にも、利用者はこの端末装置３を使用したシステムによって、簡単に経路ごとの距離を知ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、図１９を参照して第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態とは区間分けの方法が異なるだけで、それ以外は第１実施形態及び第２実施形態と同様である。図１９は、図１０のフローチャートにおけるステップＳ１３，Ｓ１４、図１８のフローチャートにおけるステップＳ３２，Ｓ３３で行う区間分けの変形例を示すフローチャートである。

第３実施形態では、記入情報２０における座標データ２３の位置座標の時系列のデータにおいて、Ｘ座標の単調増加又は単調減少が連続するという観点と、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないという観点の両方から同時に判断して区間分けする。

図１０のステップＳ１２又は図１８のシステムＳ３１に続いて、図１９に示す区間分け処理を開始する。まず、座標データの区間分けのためのｎに初期値０（ｎ＝０）を付与する（ステップＳ４１）。そして、連続する三つの座標点t(n),t(n+1),t(n+2)のＸ座標（ｎ＝０とする）が単調増加又は単調減少かを判断し（ステップＳ４２）、イエスの場合は、座標点t(n),t(n+1),t(n+2)のなす角を求め（ステップＳ４３）、その角度が閾値未満か否かを判断し（ステップＳ４４）、イエスの場合は、座標点t(n+1)を区間の境界とする（ステップＳ４５）。一方、ステップＳ４２において、連続する三つの座標点t(n),t(n+1),t(n+2)のＸ座標が、単調増加でも単調減少でもない場合（ノー）は、増減傾向が変化しているため、ステップＳ４５に進み、座標点t(n+1)を区間の境界とする。

また、ステップＳ４４において、なす角が閾値未満ではなかった場合（ノー）と、ステップＳ４５を経た場合のいずれの場合も、座標点t(n+2)が終点か否かを判断し（ステップＳ４６）、イエスの場合は区間分けを終了する。ノーの場合は、ｎを１だけインクリメントさせて（ステップＳ４７：ｎ＝ｎ＋＋）、区間分けの妥当性を判断する対象の連続する三点を、時系列で一番古い１点を除き次に新しい１点を加えた新たな連続する三点とし、ステップＳ４２〜４６の手順を繰り返して行う。この手順により時系列順の座標点の最後まで処理すると（ステップＳ４６：イエス）、区間分けを終了する。区間分けを終了すると、図１０又は図１８に戻り、図１０のステップＳ１５又は図１８のステップＳ３４に進む。この方法により、Ｘ座標の単調増加又は単調減少が連続し、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならない区間分けを同時に判断して処理することができる。

［第３実施形態の端末装置を用いたシステムによる作用効果］
この端末装置３を用いたシステムによれば、第１，２実施形態の端末装置３を用いたシステムと同様に、精度よく筆跡の長さＬを求めることができる。すなわち、距離演算手段３２における演算時に、座標データ２３の複数の位置座標に対して、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するよう区間分けすることに加え、さらに、連続する三つの座標点のなす角が閾値未満の座標点においても区間の境界とするようにしたことで、適用する補間関数により、より滑らかな曲線で筆跡を再現することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明は上記した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

上記実施形態では、連続する三つの座標点のなす角が閾値未満の座標点においても区間の境界として区間分けを行ったが、これを省略し、Ｘ座標の単調増加又は単調減少が連続するよう区間分けした後で、各区間に補間を適用し補間関数を求めるようにしてもよい。このようにしても、スプライン関数やラグランジュ関数を求めることはでき、急峻な曲がりを有する道のりを求めることが想定されない場合は、十分である。

上記実施形態では、地図エリア１００に経路をなぞって地表上の距離（道のり）Ｄを求めるために、距離演算手段３２が縮尺情報を参照しているが、例えば、地図エリア１００から地表上の距離（道のり）Ｄを求めるのではなく、単に、専用紙２Ｂになぞった長さを求めたい場合には、距離演算手段３２に、縮尺情報を参照させずに線積分の長さを演算させて、音声出力手段に音声で出力させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、距離演算手段３２は、軌跡（筆跡）の長さＬの演算に先立って、情報記憶手段３０から縮尺情報を取得しているが、軌跡の長さＬを算出した後、縮尺情報を取得するようにしてもよい。

上記実施形態では、データ通信手段３１によって受信された記入情報２０に含まれる座標データ２３が連続して同じであれば、同じ座標データ２３の記入情報２０のうち、２つ目以降の記入情報２０を情報記憶手段３０に記憶せず、距離演算手段３２も軌跡の長さの演算に加味しないようにしてもよい。これにより、端末装置３の処理の負担を低減することができる。同様にして、上記第２実施形態の電子ペン１Ｂは、取得した記入情報２０に含まれる座標データが連続して同じであれば、同じ座標データ２３の記入情報２０のうち、２つ目以降の記入情報２０をメモリ１９に記憶しないようにしてもよい。

また、上記実施形態では、インクカートリッジを有する電子ペン１を使用したが、インクカートリッジの付いていないペン型スキャナを用いてもよい。

また、電子ペン１内に、ペン自体又はその所有者に関するプロパティ情報（ペン情報又はペン所有者情報）を保持しておき、端末装置３から参照することができるようにしてもよいし、プロパティ情報の全部又は一部を記入情報とともに端末装置３に送信するようにしてもよい。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、空きメモリ容量などが挙げられる。また、ペン所有者情報としては、国籍、言語、タイムゾーン、Ｅメールアドレス、名称、住所、ファックス／電話番号、携帯電話番号などが挙げられる。

また、上記実施形態では、ドットは赤外線を吸収するカーボンを含むインクとし、電子ペン１のＬＥＤ１４を、赤外線を照射するＬＥＤとし、カメラ１５によって赤外線の反射量の差によって、電子ペン１でドットパターンを読み取っているが、これに限らない。例えば、ドットは所定波長の光によって所定波長を発光するインクとし、電子ペン１のＬＥＤ１４を、ドットのインクを発光させる光を照射するものとし、カメラ１５によってドットのインクが発光する波長の領域を検知することによって、電子ペン１でドットパターンを読み取るようにしてもよく、カメラ１５によってドットパターンが読み取れれば、ドットのインクの種別やＬＥＤ１４の照射光等は上記実施形態で示したものに限られない。また、専用紙２における位置座標が特定できるものであれば、ドットパターンの代わりに、別のコード化されたパターン、例えば、２次元コードパターンなどであってもよい。

本発明は、電子ペン用媒体から構成される、登山用の地図、タウンマップ等の地図アプリケーション、建築見取り図、設計図面等の建築アプリケーション、ゴールまでに辿った経路の最短距離を競う迷路クイズ等に適用することができる。

本発明の端末装置を用いたシステム構成図である。 第１実施形態で使用する専用紙の一例を示す平面図である。 専用紙に印刷されたドットパターンによる情報の表現方法の説明図である。 専用紙２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ための図である。 第１実施形態で使用する電子ペンを模式的に示す説明図である。 記入情報の構成示す概念図である。 第１実施形態で使用する端末装置の機能ブロック図である。 第１実施形態における専用アプリケーションのモジュール構成図である。 電子ペンでなぞられた筆跡のある図２の専用紙を示す図である。 第１実施形態における距離演算のフローチャートである。 距離演算手段で行う演算処理の第１段階の説明図である。 距離演算手段で行う演算処理の第２段階の説明図である。 距離演算手段で行う演算処理の第３段階の説明図である。 距離演算手段で行う演算処理の第４段階の説明図である。 第２実施形態で使用する電子ペンを模式的に示す説明図である。 第２実施形態で使用する専用紙の一例を示す平面図である。 電子ペンでなぞられた筆跡のある図１６の専用紙を示す図である。 第２実施形態における距離演算のフローチャートである。 第３実施形態における距離演算の区間分けのフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ，２Ａ…電子ペン、１ａ…ペン先部、１１…プロセッサ、１２…データ通信ユニット、１３…バッテリー、１４…ＬＥＤ、１５…ＣＭＯＳカメラ、１６…圧力センサ、１７…インクカートリッジ、１８…クロック、１９…メモリ、２，２Ａ，２Ｂ…専用紙（媒体）、２０…記入情報、２１…時間情報、２２…ドットパターンアドレス、２３…座標データ、２４…筆圧データ、３…端末装置、３０…情報記憶手段、３１…データ通信手段、３２…距離演算手段、３３…音声出力手段、３４…表示手段、４…専用アプリケーション、４１…データ通信モジュール、４２…情報記憶モジュール、４３…距離演算モジュール、１００…地図エリア、１１０…送信エリア、７０１…接始点、７０２Ａ，７０２Ｂ，７０２Ｃ，７０２Ｄ…通過点、７０３…終了点。

Claims (10)

1. 媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算する端末装置であって、
   座標データを受信するデータ通信手段と、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段と
   を備えることを特徴とする端末装置。
2. 媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算する端末装置であって、
   座標データを受信するデータ通信手段と、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段と
   を備えることを特徴とする端末装置。
3. 地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算する端末装置であって、
   座標データを受信するデータ通信手段と、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段と
   を備えることを特徴とする端末装置。
4. 地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算する端末装置であって、
   座標データを受信するデータ通信手段と、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段と
   を備えることを特徴とする端末装置。
5. 前記補間関数は、スプライン関数又はラグランジュ関数であることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の端末装置。
6. さらに、前記距離演算手段によって演算された前記距離を報知する音声出力手段と
   を備えることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の端末装置。
7. 媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
   座標データを受信するデータ通信手段、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段
   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。
8. 媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから筆跡の長さに応じた距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
   座標データを受信するデータ通信手段、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて筆跡に応じた距離を演算する距離演算手段
   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。
9. 地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
   座標データを受信するデータ通信手段、
   前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段
   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。
10. 地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
    座標データを受信するデータ通信手段、
    前記データ通信手段によって受信され、前記筆跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データの複数の位置座標を、時系列順でＸ座標の単調増加又は単調減少が連続するように、且つ、連続する三点のなす角が閾値角度未満とならないように区間分けしたうえで、区間毎に補間関数で補間をかけ、各補間関数の線積分値に基づいて前記地図エリア上の筆跡に対応する地表上の距離を演算する距離演算手段
    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。

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