JP2016122382A - システム、描画方法、情報処理装置、プログラム - Google Patents

システム、描画方法、情報処理装置、プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】電子ペンが電子ホワイトボードに送信する情報量を増やすことが可能なシステムを提供すること。【解決手段】自機に作用する物理量を取得する機能を備えた第１の装置２と、前記第１の装置による指示位置を検出し、検出した指示位置に基づく情報を表示装置に表示する第２の装置１００とを有するシステム４００であって、前記第１の装置は、前記物理量を時間間隔ごとに検出する物理量検出手段２２と、前記物理量検出手段が検出した時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信する物理量送信手段４１と、を有し、前記第２の装置は、前記送信データを受信する送信データ受信手段５１と、前記送信データから時間間隔ごとの物理量を取り出す物理量取り出し手段５２と、取り出された前記物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて前記表示装置に表示する情報表示手段５４、５６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、システム、描画方法、情報処理装置及びプログラムに関する。
従来のホワイトボードに情報の取込機能や表示機能、通信機能等が追加された電子的なホワイトボードが知られている。ユーザが電子ホワイトボードに書き込んだ情報は座標データとして蓄積され、電子ホワイトボードがディスプレイの表示面に描画する。したがって、ユーザは従来のホワイトボードと同様に文字や図形などを描画でき、さらに描画データを保存したり他の電子ホワイトボードや端末に送信するなどして活用することができる。
ユーザが表示面に座標を入力するためのツールとして電子ペンが提供される場合がある。電子ペンが電子ホワイトボードと通信する機能を備える場合、電子ホワイトボードの機能性や操作性などを向上できる。例えば、電子ペンが筆圧の検知機能を有する場合、電子ペンが筆圧を所定の頻度で電子ホワイトボードに送信することで、電子ホワイトボードは筆圧に応じて描画する線の太さを変更できる。ユーザから見ると強く描画した線は太く表示されるので実際にペンで書いているかのような使用感が得られる（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、電子ペンが筆圧情報に応じて赤外線信号における信号幅を変化させて赤外線を送信するペン入力表示装置が開示されている。
ところで、ユーザから見た使用感を向上させるためにためには、電子ペンが筆圧情報を送信する頻度が高い方が好ましい。しかしながら、近年では無線通信機能を搭載している電子機器が増大しており、電子ペンが筆圧情報を送信するための電波と他の電子機器の電波（環境ノイズ）とが干渉するおそれが生じている。このため、電子ペンが高い頻度で筆圧情報を送信するほど環境ノイズと干渉する可能性も増大し、筆圧情報が電子ホワイトボードに届かないという不都合が生じるおそれがある。また、電子ペンが筆圧情報を送信する頻度が高いほど消費電力が大きくなるという不都合も生じる。
このように、従来では電子ペンと電子ホワイトボードの通信頻度を増大しにくいため、電子ホワイトボードに送信する情報量を増やしにくいという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑み、電子ペンが電子ホワイトボードに送信する情報量を増やすことが可能なシステムを提供することを目的とする。
上記課題に鑑み、本発明は、自機に作用する物理量を取得する機能を備えた第１の装置と、前記第１の装置による指示位置を検出し、検出した指示位置に基づく情報を表示装置に表示する第２の装置とを有するシステムであって、前記第１の装置は、前記物理量を時間間隔ごとに検出する物理量検出手段と、前記物理量検出手段が検出した前記時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信する物理量送信手段と、を有し、前記第２の装置は、前記送信データを受信する送信データ受信手段と、前記送信データ受信手段によって受信された前記送信データから前記時間間隔ごとの物理量を取り出す物理量取り出し手段と、前記物理量取り出し手段によって取り出された前記時間間隔ごとの物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて前記表示装置に表示する情報表示手段と、を有する。
電子ペンが電子ホワイトボードに送信する情報量を増やすことが可能なシステムを提供することができる。
本実施形態における描画システムの概略を示す図の一例である。 描画システムの概略図の一例である。 電子ペンの概略構成図の一例である。 コンピュータのハードウェア構成図の一例である。 電子ペン及びコンピュータを有する描画システムの機能ブロック図の一例である。 送信データのパケットフォーマットを模式的に説明する図の一例である。 電子ペンがコンピュータに送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である。 電子ペン、コンピュータの動作手順を示すフローチャート図の一例である。 電子ペン及びコンピュータを有する描画システムの機能ブロック図の一例である（実施例２）。 電子ペンがコンピュータに送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である（実施例２）。 電子ペン、コンピュータの動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。 ３つの筆圧情報が含まれる１つの送信データのデータ部の一例を示す図である。 電子ペン及びコンピュータを有する描画システムの機能ブロック図の一例である（実施例３）。 筆圧情報の補間方法を説明する図の一例である。 描画データへの筆圧情報の反映について説明する図の一例である。 電子ペンがコンピュータに送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である（実施例３）。 コンピュータが送信データを受信する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。 送信データのうちデータ部を模式的に示す図の一例である。 描画システムの概略を説明する図の一例である。 電子ペン及びコンピュータを有する描画システムの機能ブロック図の一例である。 電子ペンがコンピュータに送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である（実施例４）。 電子ペン、コンピュータの動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例４）。 複数の電子ペンがある場合に、コンピュータが座標入力に用いられている電子ペンを特定する方法を説明する図の一例である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
＜本実施例の描画システムの概略＞
図１は、本実施形態における描画システム４００の概略を示す図の一例である。図１（ａ）は比較のために図示した筆圧情報の送信を模式的に示す。図１（ａ）の電子ペン２は１回の送信で１個の筆圧情報Prを電子ホワイトボード３００に送信している。このため、電子ホワイトボード３００が例えば滑らかに線の太さが変化するように表示するには、高頻度に筆圧情報Prを送信する必要があった。
図１（ｂ）は本実施形態の筆圧情報の送信を模式的に示している。本実施形態の電子ペン２は１回の送信でｎ個（ｎは自然数。ここでは３個であるとする）の筆圧情報Prを電子ホワイトボード３００に送信する。このため、電子ペン２が高頻度に筆圧情報を送信しなくても、電子ホワイトボード３００は筆圧情報を線の太さに反映させ滑らかに線の太さが変化するように表示することができる。
電子ペン２がｎ個の筆圧情報を送信する間に、電子ホワイトボード３００は電子ペン２の複数の座標を検知しているため、ｎ個の筆圧情報Prをそれぞれ別の座標に応づけることが好ましい。電子ホワイトボード３００はｎ個の筆圧情報をｔ[ms]の時間間隔をおいて線の太さに反映させる。これにより、一度にｎ個の筆圧情報Prが送信されても、電子ホワイトボード３００は筆圧情報が１つずつ送信されている場合と同様に線の太さを変化させて表示できる。
＜用語について＞
本実施例で用いる用語について説明する。
電子ペン…発光部を有し電子ホワイトボード３００と通信する機能を備えたペン状の部材である。ユーザは電子ペン２を用いてディスプレイ２００の表示面の位置を指示する。なお、ユーザは電子ペン２でない指やペン状部材を用いてディスプレイ２００の表示面を指示しても座標を入力することができる。ディスプレイ２００は表示装置の一例である。
ｎ個…本実施形態では主に複数個である。しかし、後述する実施例２，４に示すように１個の筆圧情報が送信される場合が含まれうる。
座標…電子ホワイトボード３００のディスプレイ２００の表示面における電子ペン２の位置を示す位置情報である。この座標は任意に設定された原点と三次元の座標系において１点を示す世界座標で表される。あるいは、ディスプレイ２００のコーナー（例えば、左上）を原点とする二次元の座標系を用いて表されてもよい。
＜構成例＞
図２は、本実施形態における描画システム４００の概略図の一例を示す。描画システム４００は、ディスプレイ２００、４つの撮像部３２ａ〜３２ｄ（以下、４つの撮像部を区別しないで説明する場合は撮像部３２という）と、４つの再帰反射板８１ａ〜８１ｄ（以下、４つの再帰反射板を区別しないで説明する場合は再帰反射板８１という）、及び、コンピュータ１００を有する。
また、コンピュータ１００には画像出力装置７０が接続されているが、画像出力装置７０はなくてもよい。すなわち、電子ホワイトボード３００は少なくともディスプレイ２００とコンピュータ１００を有し、その他の構成要素を適宜、有していてもよい。
ディスプレイ２００は液晶ディスプレイ、プラズマ発光型ディスプレイ、有機ＥＬ型ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、又は、ＦＥＤ（Field Emission Display）などどのようなものでもよく表示方式は問わない。また、自発光するものの他、プロジェクターやリアプロジェクションなどの投影装置で映像を投影してディスプレイを構築してもよい。本実施形態ではディスプレイ２００がタッチパネルを有している必要はないが、有していてもよい。
４つの再帰反射板８１ａ〜８１ｄは、ディスプレイ２００の周囲に固定されて配置されていてもよく、着脱可能に装着されていてもよい。再帰反射板８１は電子ペン２が用いられた描画では必要ないためである。ただし、再帰反射板８１が配置されている場合、ユーザは発光部を有さない指やペン状部材を用いて座標を入力できる。
コンピュータ１００には、描画システム４００に対応した後述の描画システム用プログラム１１９がインストールされている。コンピュータ１００がこの描画システム用プログラム１１９を実行することで、撮像部３２が撮像した画像に基づきユーザが電子ペン２で指示した座標を検出する。コンピュータ１００はその座標に基づきディスプレイ２００に点や線などの視覚情報を描画する。
また、コンピュータ１００は描画システム４００への操作を受け付けるためのメニュー（視覚情報の一例）をディスプレイ２００に表示するため、座標に基づいてどのメニューが選択されたのかを判定して操作を受け付ける。
例えば、ユーザが線を描画するメニューに触れた後、電子ペン２でディスプレイ２００の表示面に図形を描画した場合、コンピュータ１００は電子ペン２が触れている位置の座標をリアルタイムに取得して、時系列の座標を作成する。コンピュータ１００は時系列の座標を接続して線を作成しディスプレイ２００に表示する。
なお、メニューには線の色、太さ、線種等を指定するためのものがあり、ユーザはこれらを選択して描画する線を選択できる。なお、線の太さに関して、ユーザがメニューから太さを選択すればユーザの選択が優先される。ユーザが線の太さを選択していない場合は予め定められた基本となる線の太さに対し、電子ペン２から送信される筆圧情報に応じた太さの線が描画される。また、電子ペン２が筆圧情報をコンピュータ１００に送信しない場合（例えば、筆圧を検知する機能がない場合）、予め定められた基本となる太さの線が描画される。
なお、メニューには描画に関するものの他、表示面に描画された内容全体（以下、ページという）の保存、ページの再表示、ページめくり、ページの印刷、ユーザのＰＣ（Personal Computer）などへのページの送信を受け付けるものがある。
例えば、図２では、ユーザが三角形の形状に沿って電子ペン２を移動させたため、コンピュータ１００は三角形を構成する一連の座標を記録する。そして、コンピュータ１００は画像出力装置７０がディスプレイ７１に出力する画像と三角形を合成して（画像や三角形が合成された画像は視覚情報の一例である）ディスプレイ２００に表示する。ユーザからはディスプレイ２００にユーザが三角形を描画しているように見える。
このように、ディスプレイ２００がタッチパネルを有していなくても、ユーザは描画システム４００に対し様々な操作を行うことができる。また、再帰反射板８１を使用することで、ユーザは電子ペン２を用いなくても指やペン状部材を用いて描画システム４００を操作することができる。
次に、図３を用いて電子ペン２の概略構成について説明する。図３は電子ペン２の概略構成図の一例を示す。電子ペン２は、ＬＥＤなどで赤外光を発する先端部２１と、先端部２１がディスプレイ２００の表示面に物理的に接触した際の筆圧を検知する接触検知部２２と、接触検知部２２が検知した筆圧の筆圧情報をコンピュータ１００に無線により通知する無線通知部２３と、電子ペン２の軸方向に稼動する後端部２４と、後端部２４がディスプレイ２００の表示面に物理的に押圧されたことを検知する後端スイッチ２５と、電子ペン２の全体を制御するＣＰＵ２６と、ＲＡＭ２７と、ＲＯＭ２８と、及び、Ａ／Ｄ変換部２９とを有する。ＲＯＭ２８には電子ペン用プログラムが記憶されており、ＣＰＵ２６は電子ペン用プログラムを実行し、以下のような機能を提供する。なお、電子ペン２は図示する以外にもマイコンなどの情報処理装置が有する一般的な構成を有している。
接触検知部２２は高分子圧膜フィルムなどを有しており、接触検知部２２が検知した筆圧はＡ／Ｄ変換部２９に送信される。Ａ／Ｄ変換部２９はアナログ信号の筆圧をデジタル信号の筆圧情報に変換する。ＣＰＵ２６は筆圧を閾値と比較して、先端部２１が表示面に接触したこと（この場合、ＣＰＵ２６は接触信号を生成する）及び表示面から離れたこと（この場合、ＣＰＵ２６は非接触信号を生成する）を検知することができる。ＣＰＵ２６は先端部２１が表示面に接触した場合には先端部２１の発光部を発光させ、表示面から離れた場合には発光部を消灯させる。これにより消費電力を低減できる。あるいは先端部２１が常時点灯していてもよい。この場合、ユーザの使用状態を推定するための加速度センサ等のセンサを搭載し、その出力によりＣＰＵ２６が、ユーザが使用しているかどうかを判定し、使用していないときは消灯する。
また、後端部２４がディスプレイ２００の表示面に押圧されると後端スイッチ２５がＯＮになり、ＣＰＵ２６はＯＮ情報を検出する。また、後端部２４がディスプレイ２００の表示面から離れると後端スイッチ２５がＯＦＦになり、ＣＰＵ２６はＯＦＦ情報を検出する。
また、電子ペン２が固有のＩＤなどの属性情報をＲＯＭなどに格納していることが好ましい。これにより、電子ペン２が複数ある場合でもコンピュータ１００は電子ペン２を識別して筆圧情報と対応づけることができる。
無線通知部２３は例えばBluetooth（登録商標）によりコンピュータ１００と通信するが、赤外線、無線ＬＡＮ、超音波、可視光通信などで通信してもよい。無線通知部２３は、接触信号・非接触信号、ＯＮ情報、ＩＤ及び筆圧情報を電子ホワイトボード３００に送信することができる。
電子ホワイトボード３００が接触信号を受信した場合、再帰反射板を照明する光源（次述する）を消灯させ、非接触信号を受信した場合は再帰反射板を照明する光源を点灯させる。再帰反射板を照明する光源の消灯時には撮像部３２が電子ペン２の発光部を撮像でき、再帰反射板を照明する光源の点灯時には撮像部３２が指やペン状部材を撮像できる。
また、電子ホワイトボード３００はＯＮ情報を受信した場合、検知した電子ペン２の座標に表示されている描画データを消去する。すなわち、ユーザは電子ペン２の後端部２４でディスプレイ２００の表示面をこすることで電子ペン２を消しゴムのように使うことができる。
なお、電子ペン２が電子ホワイトボード３００にコンピュータ１００に送信する情報はこれら（接触信号・非接触信号、ＯＮ情報、ＩＤ及び筆圧情報）に限られない。
次に、図４を用いて、コンピュータ１００のハードウェア構成について説明する。図４はコンピュータ１００のハードウェア構成図の一例である。コンピュータ１００は、アドレスバスやデータバス等のバスライン１１８を介して電気的に接続されたＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＳＳＤ（Solid State Drive）１０４、ネットワークコントローラ１０５、外部記憶コントローラ１０６、電子ペンコントローラ１１６、センサコントローラ１１４、ＧＰＵ（Graphics Processor Unit）１１２、及び、キャプチャデバイス１１１を備えている。さらに、本実施形態におけるコンピュータ１００は、ＧＰＵ１１２に接続されたディスプレイコントローラ１１３を備えている。
ＣＰＵ１０１は描画システム用プログラム１１９を実行して描画システム４００の全体的な動作を制御する。ＲＯＭ１０２にはＩＰＬ（Initial Program Loader）等、主に描画システム４００の起動時にＣＰＵ１０１が実行するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行する際の作業メモリである。ＳＳＤ１０４は、描画システム用プログラム１１９や各種データが記憶された不揮発メモリである。
ネットワークコントローラ１０５は、コンピュータ１００がネットワークを介して他の機器と通信する際に通信プロトコルに基づく処理を行う。なお、ネットワークは、ＬＡＮ又は複数のＬＡＮが接続されたＷＡＮなどである。ＷＡＮは例えばインターネット等でもよい。また、ネットワークに携帯電話網が含まれていてもよい。また、ネットワークコントローラ１０５が専用線で直接、他の機器と接続されていてもよい。他の機器とはサーバなどの他、別の描画システム４００が含まれる。ネットワークコントローラ１０５が別の描画システム４００と接続された場合、ユーザは別の描画システム４００と描画内容を送受信して各拠点の描画システム４００が同じ描画内容をディスプレイ２００に表示できる。
外部記憶コントローラ１０６は、ＣＰＵ１０１からの指示により着脱可能な外部メモリ１１７に対する書き込み又は外部メモリ１１７からの読み出しを行う。外部メモリ１１７は、例えばＵＳＢメモリ、ＳＤカード等のフラッシュメモリである。
電子ペンコントローラ１１６は、電子ペン２の無線通知部２３と無線で通信し、接触信号・非接触信号、ＯＮ情報、ＩＤ及び筆圧情報などを受信する。これにより、コンピュータ１００はユーザが電子ペン２を用いて描画しているか否かを検出することができる。なお、コンピュータ１００と電子ペン２が通信しない場合には、電子ペンコントローラ１１６はなくてもよい。
センサコントローラ１１４には４つの撮像部３２ａ〜３２ｄが接続されている。撮像部３２ａ〜３２ｄは電子ペン２が発光する赤外光及び再帰反射板が反射する赤外等に感度を有している。撮像部３２ａ〜３２ｄは２次元画像を取得するためのCMOSやCCDイメージセンサでもよいし、リニアイメージセンサのように１次元画像を取得するイメージセンサでもよい。また、ＰＳＤ(position sensitive detector)と呼ばれる位置検知用デバイスのように、光を面的又は線的に検知するデバイス全般を指すものとする。
撮像部３２は最低、２つあれば１つ以上の座標を検出できる。図７にも示したように、撮像部３２はディスプレイ２００のコーナーに、ディスプレイ２００の表示面に略平行な方向に光軸を向けて配置される。これにより、表示面の付近（表示面から所定距離内）の指示部材を撮像することができる。このような撮像範囲を周辺部と称する場合がある。撮像部３２の数が多いほど同時に検出可能な座標の数が増える。センサコントローラ１１４は、撮像部３２ａ〜３２ｄが撮像した画像から三角測量方式による座標の検出を行う。
また、センサコントローラ１１４には４つの光源３１が接続されている。光源３１は例えば撮像部３２に隣接して又は撮像部３２と一体に配置されており、再帰反射板８１を照明する。光源３１は例えば赤外光を照射するものであり、撮像部３２は赤外等に感度を有するので室内照明などの光を撮像せずに手やペン状部材の影を撮像できる。上述したように、ＣＰＵ１０１は電子ペン２から非接触信号を受信している間だけ光源３１を点灯する。したがって、ユーザは電子ペン２を用いても指やペン状部材を用いても座標を入力できる。
キャプチャデバイス１１１は、画像出力装置７０がディスプレイ７１に表示している映像を取り込む。
ＧＰＵ１１２はディスプレイ２００の各ピクセルの画素値を演算する描画専用のプロセッサである。ディスプレイコントローラ１１３は、ＧＰＵ１１２が作成した画像をディスプレイ２００に出力する。
なお、描画システム用プログラム１１９は、外部メモリ１１７に記憶された状態で配布されてもよいし、ネットワークコントローラ１０５を介して描画システム４００のメーカのサーバやメーカの依頼先の企業のサーバからダウンロードされてもよい。また、描画システム用プログラム１１９は配布形式で配布されてもよいし実行形式で配布されてもよい。
＜＜機能について＞＞
図５は、電子ペン２及びコンピュータ１００を有する描画システム４００の機能ブロック図の一例を示す。電子ペン２は、筆圧変換部４５、信号生成部４２、筆圧記録部４３、発光制御部４４、ペン側送受信部４１及び信号数記憶部４６を有している。信号数記憶部４６はＲＯＭ２８又はＲＡＭ２７などの記憶装置に構築されており、電子ペン２が１回で送信する筆圧情報の信号数ｎが記憶されている。信号数記憶部４６とコンピュータ１００の信号数記憶部５７に記憶されている信号数ｎは同じ値である。よって、コンピュータ１００が信号数ｎを電子ペン２に送信することが好ましい。コンピュータ１００は所定のタイミングで（例えば初めて電子ペン２とコンピュータ１００が通信する際、定期的等）、コンピュータ１００が信号数ｎを送信する。あるいは、電子ペン２にユーザインタフェースを設け、ユーザが電子ペン２に信号数ｎを設定してもよい。あるいは、信号数ｎが電子ペン２の出荷時に予め信号数記憶部４６に記憶されていてもよい。
筆圧変換部４５はＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行し、電子ペン２の接触検知部２２及びＡ／Ｄ変換部２９と協働することで実現される機能又は手段である。筆圧変換部４５は接触検知部２２が検知した筆圧を予め決まった時間間隔ｔごとに筆圧情報に変換する。
発光制御部４４は、ＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行し電子ペン２の先端部２１と協働することで実現される機能又は手段である。発光制御部４４は筆圧変換部４５から筆圧情報を取得して閾値と比較し、閾値以上であれば先端部２１を発光させ閾値未満であれば先端部２１を発光させない（消灯する）。
筆圧記録部４３は、ＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行しＲＡＭ２７と協働することで実現される機能又は手段である。筆圧記録部４３は信号数記憶部４６から信号数ｎを読み出す。また、筆圧記録部４３は筆圧変換部４５から筆圧情報を取得すると、信号数ｎになるまで筆圧情報を例えばＲＡＭ２７に蓄積しておき、信号数ｎの筆圧情報を時間間隔ｔごとに信号生成部４２に出力する。
信号生成部４２はＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行して実現される機能又は手段である。信号生成部４２は信号数ｎの筆圧情報を例えばBluetoothのパケットフォーマットに格納してペン側送受信部４１に出力する。詳細は図６にて説明する。電子ペンから電子ホワイトボードに送信される情報を送信データSdという。
ペン側送受信部４１はＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行し無線通知部２３と協働することで実現される機能又は手段である。ペン側送受信部４１はｎ個の筆圧情報が含まれる送信データSdを１回の送信で電子ホワイトボード３００に送信する。
次に、コンピュータ１００の機能について説明する。コンピュータ１００は装置側送受信部５１、筆圧展開部５２、筆圧出力部５４、座標算出部５３、座標出力部５５、描画データ生成部５６及び信号数記憶部５７を有している。信号数記憶部５７は、コンピュータ１００のＳＳＤ１０４，ＲＯＭ１０２又はＲＡＭ１０３などの記憶装置に構築されており、電子ペン２が１回で送信する筆圧情報の信号数ｎが記憶されている。信号数記憶部５７に記憶される信号数ｎは電子ホワイトボードの出荷時に予め記憶されていてもよいし、また、ディスプレイ２００をユーザインタフェースとしてユーザが信号数ｎを設定してもよい。また、ネットワークを経由してサーバなどが設定してもよい。
装置側送受信部５１はコンピュータ１００のＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行し電子ペンコントローラ１１６と協働することで実現される機能又は手段である。装置側送受信部５１は送信データからｎ個の筆圧情報Prをまとめて取り出し、筆圧展開部５２に出力する。
筆圧展開部５２はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。筆圧展開部５２はｎ個の筆圧情報を展開する。展開とは、ｎ個の筆圧情報を時系列に取り出して１つ１つの独立した筆圧情報Prを生成することをいう。なお、筆圧展開部５２は物理量取り出し手段の一例である。
筆圧出力部５４はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。筆圧出力部５４は予め決まった時間間隔ｔごとに筆圧情報Prを描画データ生成部５６に送出する。したがって、筆圧情報が電子ペン２から１つずつ送信される場合と同様に筆圧情報が１つずつ描画データ生成部５６に入力される。
座標算出部５３はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行し、撮像部３２と協働することで実現される機能又は手段である。座標算出部５３は２つの撮像部３２が撮像する同じ電子ペン２の発光部の座標Psを三角測量の原理で算出し、座標出力部５５に出力する。具体的には、例えば撮像部３２ａが撮像した画像における水平方向の発光部の位置から撮像部３２から見た電子ペン２の方向が分かる。同様に撮像部３２ｂから見た電子ペン２の方向も分かる。この２つの方向が交差する位置が電子ペン２の座標である。なお、座標算出部５３は予め定められた周期で座標Psの算出を繰り返す。
座標出力部５５はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。座標出力部５５は座標算出部５３が算出した座標Psを順次、描画データ生成部５６に出力する。
描画データ生成部５６はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。描画データ生成部５６は座標出力部５５が出力する座標を時系列に結ぶ線の描画データを生成する。そして、この時の線の太さを筆圧出力部５４が出力した筆圧情報Prに応じて調整する。例えば次の算出式、「太さ＝係数×筆圧情報×基本となる太さ」で太さを算出して、筆圧情報が大きいほど太くし、筆圧情報が小さいほど細くなる線の描画データを生成する。係数は筆圧情報を太さに変換するための定数又は変数である。
なお、座標の取得と筆圧情報の受信が同じタイミングであるとは限らないが、本実施例では無視できる時間差で座標が取得され筆圧情報が受信されるものとする。また、座標の取得頻度と筆圧情報の取得頻度が同じであるとは限らない。「座標の取得頻度＞筆圧情報の取得頻度」であれば、１つの筆圧情報を２つの座標に対応づけるなどしてコンピュータ１００が筆圧情報を補う。「座標の取得頻度＜筆圧情報の取得頻度」であれば、コンピュータ１００が複数の筆圧情報の平均などを算出し１つの座標に対応づける。
＜＜送信データ＞＞
図６（ａ）は送信データのパケットフォーマットを模式的に説明する図の一例である。図６（ａ）の送信データは、一例としてBluetooth（登録商標）ＬＥという規格を例にしており、送信データは、主にプリアンプル、アクセスアドレス、ヘッダー、レングス、データ部、及び、ＣＲＣを有している。
なお、Bluetooth（登録商標）ＬＥでは電子ペン２とコンピュータ１００がペアリングすることなく通信できる。したがって、複数の電子ペン２はそれぞれがコンピュータ１００との通信範囲に接近するだけでコンピュータ１００と通信することができる。
プリアンプルはこれから送信データが送信されることを送信側が受信側に伝えるための同期に使われる８ビットの信号である。アクセスアドレスは送信側と受信側が通信時に使うランダムな３２ビットの信号である。ヘッダーは送信データの種類を示し、例えばデバイスの発見と接続、接続要求、などを送信側が受信側に伝える８ビットの信号である。レングスはデータ部の長さを示す８ビットの信号である。データ部は送信される情報（例えば筆圧情報）が格納される１６〜６２４ビット（２〜３９バイト）の信号である。ＣＲＣは２４ビットの誤り訂正符号である。本実施形態ではこのプリアンプルからＣＲＣまでを１回で送信される１つの送信データとして説明する。
図６（ｂ）は１つの筆圧情報が含まれる１つの送信データのデータ部を示す。図６（ｂ）では１つの送信データでＩＤと１つの筆圧情報とが送信される。なお、１つの筆圧情報は例えば１６ビット（２バイト）程度である。
図６（ｃ）は送信データのパケットフォーマットであり、図６（ｄ）は３つの筆圧情報が含まれる１つの送信データのデータ部を示す。図６（ｄ）では１つの送信データで１つのＩＤと３つの筆圧情報が送信される。図６に示すように、データ部には信号の先頭からＩＤ、時系列の筆圧情報[0]〜[2]が連続して格納される。なお、ＩＤに近い側の筆圧情報ほど古いものとするが、信号生成部４２はＩＤに近いほど新しい筆圧情報を格納してもよい。
データ部の最大サイズは６２４ビット（３９バイト）なので、ＩＤが含まれなければ最大１９個の比較情報を格納可能である。
連続して筆圧情報を格納することで、送信データの全体サイズを小さくすることができる。これにより以下の効果が得られる。
１．送信時間を低減できるので電子ペン２の消費電流が小さくなる。
２．データ部の先頭から順にＩＤ，筆圧情報を読み出せば良いので、筆圧情報の展開処理の負荷を低減できる。
なお、信号生成部４２は筆圧情報だけでなく、各筆圧情報に取得時刻を添付してデータ部を構築してもよい。また、信号生成部４２は先頭の筆圧情報に取得時刻を添付して、各筆圧情報に時間間隔ｔを添付してデータ部を構築してもよい。
また、図６（ｂ）（ｃ）は筆圧情報が送信される送信データを示す例であり、接触信号・非接触信号、又は、ＯＮ情報は適宜、筆圧情報とは別に送信される。なお、１つの送信データに、異なる情報が含まれていてもよい。どの情報がデータ部に含まれているかは、例えば筆圧情報、接触信号・非接触信号、及び、ＯＮ情報の先頭のビット列で受信側が識別してもよいし、筆圧情報、接触信号・非接触信号、及び、ＯＮ情報の区別を示す情報を送信側が付加してもよい。
図６はBluetooth（登録商標）ＬＥのパケットフォーマットであるが、赤外線、無線ＬＡＮ、超音波又は可視光通信で送信データが送信される場合も、１つの送信データで複数の筆圧情報が送信されるのは同じである。
＜動作手順＞
図７は、電子ペン２がコンピュータ１００に送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である。図７は、電子ペン２が筆圧取得可能状態となり、コンピュータ１００が送信データを受信可能な状態となるとスタートする。
S1：電子ペン２の接触検知部２２は時間間隔ｔ[ms]ごとに筆圧の取得をｎ回行う。まず、接触検知部２２は筆圧[0]を取得する。図７では信号数ｎは「３」である。
S2：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[1]を取得する。
S3：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[2]を取得する。
S4：筆圧変換部４５は取得した筆圧を古い順から筆圧情報[0]，筆圧情報[1]，筆圧情報[2]に変換して、筆圧記録部４３は３つの筆圧情報を記録する。信号生成部４２は３つの筆圧情報が含まれる送信データを生成する。なお、電子ペン２の処理は図８（ａ）にて詳細を説明する。
S5：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[0]，筆圧情報[1]，筆圧情報[2]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。
S6：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は、送信データを受信する。コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[0]，筆圧情報[1]，筆圧情報[2]を時系列に展開する。S7：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、筆圧情報[0]を描画データ生成部５６に出力する。
S8：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[0]が反映された線を描画する。
S9：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[1]を描画データ生成部５６に出力する。
S10：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[1]が反映された線を描画する。
S11：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[2]を描画データ生成部５６に出力する。
S12：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[2]が反映された線を描画する。なお、コンピュータ１００の処理は図８（ｂ）にて詳細を説明する。
筆圧情報[3]〜[5]についても同様である。
S13：ステップＳ４で筆圧情報[0]，筆圧情報[1]，筆圧情報[2]を送信する処理と並列に、接触検知部２２は筆圧[3]を取得する。
S14：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[4]を取得する。
S15：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[5]を取得する。
S16：筆圧変換部４５は取得した筆圧を古い順から筆圧情報[3]，筆圧情報[4]，筆圧情報[5]に変換して、筆圧記録部４３が３つの筆圧情報を記録する。信号生成部４２は３つの筆圧情報が含まれる送信データを生成する。
S17：電子ペン２のペン側送受信部４１は筆圧情報[3]，筆圧情報[4]，筆圧情報[5]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。
S18：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は、送信データを受信する。コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[3]，筆圧情報[4]，筆圧情報[5]を時系列に展開する。
S19：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、筆圧情報[3]を描画データ生成部５６に出力する。
S20：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[3]が反映された線を描画する。
S21：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[4]を描画データ生成部５６に出力する。
S22：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[4]が反映された線を描画する。
S23：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[5]を描画データ生成部５６に出力する。
S24：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[5]が反映された線を描画する。
電子ペン２とコンピュータ１００は以上のような処理を繰り返し行う。
図８（ａ）は電子ペン２が送信データを送信する手順を示すフローチャート図の一例である。
電子ペン２が筆圧情報を取得可能になると、筆圧記録部４３が変数ａを初期化する（Ｓ１０）。ここでは初期化により変数ａはゼロになるものとする。
電子ペン２の接触検知部２２が筆圧[a]を検知する（Ｓ２０）。
筆圧変換部４５はステップＳ２０で検知された筆圧にＡ／Ｄ変換などを施し筆圧情報[a]を取得する（Ｓ３０）。筆圧記録部４３は筆圧情報[a]を記録する。
次に、筆圧記録部４３は変数ａを１つ大きくする（Ｓ４０）。
筆圧記録部４３は変数ａが信号数記憶部４６に記憶されている信号数ｎと一致するか否かを判定する（Ｓ５０）。
ステップＳ５０の判定がＮｏの場合、筆圧変換部４５はｔ[ms]待機する（Ｓ６０）。そして、処理はステップＳ２０に戻り次の筆圧が取得される。
ステップＳ５０の判定がＹｅｓの場合、信号生成部４２は筆圧情報[n-2]〜筆圧[n]を含む送信データを作成し、ペン側送受信部４１が送信データをコンピュータ１００に送信する（Ｓ７０）。この後、処理はステップＳ１０に戻り、次の３つの筆圧情報が取得される。
図８（ｂ）はコンピュータ１００が送信データを受信する手順を示すフローチャート図の一例である。
装置側送受信部５１は送信データを受信したか否かを判定する（Ｓ１１０）。受信していない場合は受信するまで待機する。
ステップＳ１１０の判定がＹｅｓの場合、筆圧展開部５２は３つの筆圧情報[n-2]〜筆圧[n]を展開する（Ｓ１２０）。
筆圧出力部５４はカウンタｂを初期化する（Ｓ１３０）。ここでは初期化によりカウンタｂはゼロになるものとする。
筆圧出力部５４は描画データ生成部５６に筆圧情報［b］を出力し、描画データ生成部５６が座標出力部５５が出力した座標に筆圧情報［b］を反映させた描画データを出力する（Ｓ１４０）。
筆圧出力部５４は時間間隔t[ms]待機する（Ｓ１５０）。
筆圧出力部５４はカウンタｂを１つ大きくする（Ｓ１６０）。
そして、筆圧出力部５４はカウンタｂがｎと一致するか否かを判定する（Ｓ１７０）。
ステップＳ１７０の判定がＮｏの場合、処理はステップＳ１４０に戻る。ステップＳ１７０の判定がＹｅｓの場合、処理はステップＳ１１０に戻り、送信データの受信までコンピュータ１００は待機する。
以上説明したように、本実施例の描画システム４００はｎ個の筆圧情報を１つの送信データで送信できるので、コンピュータ１００に送信する情報量を増やす際に送信頻度を上げる必要性を低減できる。例えば、従来はＡ［Ｈｚ］で１回の送信データが送信されていたものとする。例えば、筆圧情報を送信するために３倍の頻度で送信データを送信することが要請されたが、Ａ×３［Ｈｚ］の送信頻度では干渉する場合が生じうる。これは、周囲にBluetooth（登録商標）や無線ＬＡＮなどの電子ペン２と近い周波数帯で通信する機器が存在している場合に生じうる。これに対し本実施例の描画システム４００は、Ａ［Ｈｚ］の送信頻度のまま３倍の情報を送信できる。
また、周囲にこのような機器が増えたため、Ａ［Ｈｚ］での送信データの送信が困難になった場合には、１つの送信データに含まれる信号数ｎを大きくして、送信頻度を下げることができる。したがって、送信頻度を下げてもコンピュータ１００に送信する情報量を減らすことがない。また、送信頻度が低減するので電子ペン２の消費電力を抑制できる。
本実施例では信号数ｎを動的に変更可能な描画システム４００について説明する。本明細書において、同一の符号を付した構成要素については、同様の機能を果たすので、一度説明した構成要素の説明を省略あるいは相違点についてのみ説明する場合がある。
実施例１のように１回の送信でｎ個の筆圧情報を送信することで多くの利点が得られるが、ｎ個を大きくするとユーザが電子ペン２で座標を入力してから電子ホワイトボード３００が筆圧情報を受信するまでの時間差が大きくなる傾向になる。このため、電子ペン２は好ましくは少ないｎ個で送信頻度を上げて送信データを送信することが好ましい。
そこで、本実施形態では干渉の有無を判断して可能な限り信号数ｎを小さくしかつ送信頻度を大きくすることができる描画システム４００について説明する。
＜機能について＞
図９は本実施例の電子ペン２及びコンピュータ１００を有する描画システム４００の機能ブロック図の一例を示す。本実施例の電子ペン２は新たに信号数変更部４８及びテーブル記憶部４７を有している。テーブル記憶部４７はＲＯＭ２８又はＲＡＭ２７などの記憶装置に構築されており、表１に示す送信頻度・信号数テーブルが記憶されている。
Figure 2016122382
 表１は送信頻度・信号数テーブルの一例を示す。送信頻度・信号数テーブルは番号に対応づけて送信頻度と信号数ｎが対応づけられている。説明の便宜上、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎ［個／秒］が記載されているが、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎは送信頻度・信号数テーブルには登録されていなくてもよい。
番号１の送信頻度は１００［Ｈｚ］、信号数ｎは１個である。したがって、１秒間に１００個の筆圧情報が送信される。メーカなどの開発者は１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎを実験的に定めておくことができる。例えば、電子ホワイトボード３００が１秒間にどれくらいの筆圧情報を受信できれば、ユーザにとって使用感の優れた描画が可能かを実験する。信号数ｎが１つの場合、実験的に定めた値が送信頻度になる。
番号２以下の送信頻度と信号数は、実験的に得られた１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎが得られるように設定されている。すなわち、「送信頻度×信号数」はほぼ一定である。なお、必ずしもほぼ一定である必要はなく信号数ｎが大きくなることで１秒間に送信される筆圧情報の数が小さくなったり大きくなったりしてもよい。
図９に戻って説明する。電子ペン２の信号数変更部４８は電子ペン２のＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行することで実現される機能又は手段である。信号数変更部４８は、ペン側送受信部４１を介してテーブル記憶部４７に記憶されている信号数ｎの番号Ｎｏを電子ホワイトボード３００に通知する。通知には送信頻度・信号数テーブルの番号Ｎｏが用いられる。電子ホワイトボード３００も同じ送信頻度・信号数テーブルを有しているため、番号Ｎｏにより送信頻度と信号数ｎを特定できる。信号数変更部４８は例えば番号１の信号数ｎに基づき送信データの送信を開始する。
そして、信号数変更部４８は電子ホワイトボード３００からの送信データのエラー通知（非受信情報の一例である）Ｅｒに基づき、送信頻度・信号数テーブルの番号を１つずつ大きくすることで信号数ｎを大きくする。信号数変更部４８は現在の信号数ｎを信号数記憶部４６に記憶させる。
次に、コンピュータ１００について説明する。本実施例のコンピュータ１００は新たに信号数取得部５９及びテーブル記憶部５８を有している。テーブル記憶部５８は、コンピュータ１００のＳＳＤ１０４，ＲＯＭ１０２又はＲＡＭ１０３などの記憶装置に構築されている。コンピュータ１００のテーブル記憶部５８は、表１の送信頻度・信号数テーブルを記憶している。
テーブル記憶部５８はＬＡＮなどのネットワーク上に配置しておき、コンピュータ１００がダウンロードしてもよい。また、電子ペン２はコンピュータ１００から送信頻度・信号数テーブルを取得してもよい。
コンピュータ１００の信号数取得部５９は、電子ペン２から番号Ｎｏの通知を取得すると番号に対応づけられた信号数ｎを送信頻度・信号数テーブルから読み出して、コンピュータ１００の信号数記憶部５７に記憶させる。これにより、電子ペン２と電子ホワイトボード３００が保持する信号数ｎを同じ値に維持することができる。
また、信号数取得部５９は送信頻度・信号数テーブルから番号に対応づけられた送信頻度を読み出して、該送信頻度で装置側送受信部５１が送信データを受信するか否かを監視する。例えば、送信頻度で決まる受信間隔の倍程度まで待機しても装置側送受信部５１が送信データを受信しない場合、送信データを受信できないと判定する。そして、信号数取得部５９は装置側送受信部５１を介して電子ペン２にエラー通知Ｅｒを送信する。これにより、電子ペン２は送信頻度を下げ、信号数ｎを大きくすることができる。
なお、信号数取得部５９は、装置側送受信部５１が送信データを受信しないことを実施例３で説明する筆圧番号で判断してもよい。筆圧番号は筆圧情報と共に送信される連番（規則的に増減する数値などであれば連番である必要はない）なので信号数取得部５９は筆圧番号を監視することで受信できなかった送信データがあることを検知できる。
なお、コンピュータ１００は送信頻度・信号数テーブルをネットワークからダウンロードしてもよい。また、電子ペン２は送信頻度・信号数テーブルをネットワークからダウンロードしてもよいし、コンピュータ１００から送信頻度・信号数テーブルを取得してもよい。
＜動作手順＞
図１０は、電子ペン２がコンピュータ１００に送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である。図１０は、電子ペン２が筆圧取得可能状態となり、コンピュータ１００が送信データを受信可能な状態となるとスタートする。なお、初期の送信頻度は１００［Ｈｚ］、信号数ｎは「１」であるとする。
S1：接触検知部２２は筆圧[0]を取得する。
S2：筆圧変換部４５は取得した筆圧を筆圧情報[0]に変換して、筆圧記録部４３が筆圧情報[0]を記録する。そして、信号生成部４２が送信データを生成する。
S3：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[0]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。
S4：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は送信データを受信する。コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[0]を展開する。
S5：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、筆圧情報[0]を描画データ生成部５６に出力する。
S6：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[0]が反映された線を描画する。
S7：次に、接触検知部２２は筆圧[1]を取得する。
S8：筆圧変換部４５は取得した筆圧を筆圧情報[1]に変換して、筆圧記録部４３が筆圧情報[1]を記録する。そして、信号生成部４２が送信データを生成する。
S9：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[1]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。しかし、干渉などによりコンピュータ１００は受信できない。
S10：接触検知部２２は筆圧[2]を取得する。
S11：筆圧変換部４５は取得した筆圧を筆圧情報[2]に変換して、筆圧記録部４３が筆圧情報[2]を記録する。そして、信号生成部４２が送信データを生成する。
S12：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[2]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。しかし、干渉などによりコンピュータ１００は受信できない。
S13：コンピュータ１００の信号数取得部５９は送信頻度のタイミングで送信データを受信できないことを検知して、エラー通知を電子ペン２に送信する。
S14：電子ペン２のペン側送受信部４１はエラー通知を受信する。
S15：電子ペン２の信号数変更部４８は送信頻度・信号数テーブルを参照して送信レートを減らし信号数ｎを増やす。
S16：また、電子ペン２の信号数変更部４８は新たに選択した送信頻度・信号数テーブルの番号をコンピュータ１００に通知する。
S17：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は番号を受信し、信号数取得部５９が送信頻度・信号数テーブルから信号数ｎを取得して信号数記憶部５７に記憶させる。これにより、電子ペン２とコンピュータ１００が保持する信号数ｎが一致する。
S18：接触検知部２２は筆圧[3]を取得する。
S19：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[4]を取得する。
S20：筆圧変換部４５は取得した筆圧を古い順から筆圧情報[3]，筆圧情報[4]に変換して、筆圧記録部４３が筆圧情報を記録する。信号生成部４２は送信データを生成する。
S21：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[3]，筆圧情報[4]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。
S22：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は、送信データを受信する。コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[3]，筆圧情報[4]を時系列に展開する。
S23：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、筆圧情報[3]を描画データ生成部５６に出力する。
S24：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[3]が反映された線を描画する。
S25：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[4]を描画データ生成部５６に出力する。
S26：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[4]が反映された線を描画する。
図１１（ａ）は電子ペン２が送信データを送信する手順を示すフローチャート図の一例である。図１１（ａ）は図１０のステップＳ１４，１５の処理を説明するフローチャート図である。なお、図１１（ａ）は、ステップＳ８０、Ｓ８１、Ｓ９０、Ｓ９１が図８（ａ）に追加されている。以下、ステップＳ８０、Ｓ８１、Ｓ９０、Ｓ９１について説明する。
ステップＳ７０で送信データを送信すると、電子ペン２の信号数変更部４８はエラー通知を受信したか否かを判定する（Ｓ８０）。エラー通知を受信しない場合、処理はステップＳ８１に進む。
信号数変更部４８は安定通知を受信したか否かを判定する（Ｓ８０）。安定通知を受信しない場合、処理はステップＳ１０に戻る。安定通知についてはコンピュータ１００の処理である図１１（ｂ）で説明する。
エラー通知を受信した場合（Ｓ８０のＹｅｓ）、電子ペン２の信号数変更部４８は送信頻度・信号数テーブルの番号をそれまでよりも１つ大きくしてコンピュータ１００に通知する（Ｓ９０）。また、信号数ｎを信号数記憶部４６に記憶させる。この後、処理はステップＳ１０に戻り新しい信号数ｎで送信データの送信処理が開始される。
また、安定通知を受信した場合（Ｓ８１のＹｅｓ）、電子ペン２の信号数変更部４８は送信頻度・信号数テーブルの番号をそれまでよりも１つ小さくしてコンピュータ１００に通知する（Ｓ９１）。また、信号数ｎを信号数記憶部４６に記憶させる。この後、処理はステップＳ１０に戻り新しい信号数ｎで送信データの送信処理が開始される。
図１１（ｂ）はコンピュータ１００が送信データを受信する手順を示すフローチャート図の一例である。図１１（ｂ）は図１０のステップＳ１３の処理を説明している。なお、図１１（ｂ）は、ステップＳ１８０、Ｓ１８１，Ｓ１８２、Ｓ１９０が図８（ｂ）に追加されている。以下、ステップＳ１８０、Ｓ１８１，Ｓ１８２、Ｓ１９０について説明する。
ステップＳ１１０で装置側送受信部５１が送信データを受信しない場合、コンピュータ１００の信号数取得部５９は送信データを受信しない時間が閾値以上か否かを判定する（Ｓ１８０）。この閾値は現在の送信頻度の逆数の２倍程度である。ステップＳ１８０の判定がＮｏの場合、処理はステップＳ１８１に進む。
そして、ステップＳ１８０の判定がＹｅｓの場合、コンピュータ１００の信号数取得部５９はエラー通知を電子ペン２に送信する（Ｓ１９０）。
また、コンピュータ１００の信号数取得部５９が安定して送信データを受信しているか否かを判定する（Ｓ１８１）。安定しているとは、例えば数回から数十回以上、送信データが連続して受信されていることをいう。ステップＳ１８１の判定がＮｏの場合、処理はステップＳ１１０に戻る。
そして、ステップＳ１８１の判定がＹｅｓの場合、コンピュータ１００の信号数取得部５９は安定通知を電子ペン２に送信する（Ｓ１８２）。
このように、電子ペン２とコンピュータ１００は動的に送信頻度と信号数ｎを変更して、電子ペン２は現在の環境ノイズに対し適切な信号数ｎで筆圧情報を電子ホワイトボード３００に送信できる。段階的に送信頻度を下げることで、周囲の環境ノイズに対し送信可能な最も高い送信頻度で送信できる。電子ペン２がエラー通知を受信せずに通信できれば、送信頻度を上げ信号数ｎを小さくするので、周囲の電波による干渉状態に対し送信可能な最も高い送信頻度で送信できる。
なお、本実施例では、送信頻度・信号数テーブルの番号１の送信頻度と信号数１で送信データの送信を開始したが、例えば番号３の送信頻度と信号数３で送信データの送信を開始してもよい。
また、本実施例ではエラー通知を受信した電子ペン２が送信頻度と信号数ｎを決めているが、コンピュータ１００の信号数取得部５９が送信頻度と信号数ｎを決定してもよい。すなわち、コンピュータ１００の信号数取得部５９はエラー通知と共に送信頻度・信号数テーブルの番号を電子ペン２に通知する。電子ペン２の信号数変更部４８はコンピュータ１００から番号で指示された送信頻度と信号数ｎで送信データを送信する。
実施例１，２のように１回の送信で複数の筆圧情報が送信される場合、電子ペン２は送信頻度を上げずに電子ホワイトボード３００に送信する情報量を増やすことができる。しかしながら、送信頻度を上げない状態でも電波が干渉しないとは限らない。電波が干渉した場合、電子ホワイトボード３００は１つの送信データに含まれている全ての筆圧情報を受信できなくなるため、信号数ｎが大きい状態で干渉が生じると失う筆圧情報の数も多くなってしまう。
そこで、本実施例では干渉が生じた場合に筆圧情報を補間することができる描画システム４００について説明する。なお、以下では電子ホワイトボード３００が送信データを受信できなかったことをデータロスと称する。
＜送信データ＞
まず、図１２を用いて本実施例の送信データについて説明する。本実施例では筆圧情報のデータロスを電子ホワイトボード３００が検知するために、１つの筆圧情報に筆圧番号が添付されて送信される。
図１２は３つの筆圧情報が含まれる１つの送信データのデータ部を示す。図１２（ａ）は送信データのパケットフォーマットを、図１２（ｂ）はデータ部に格納されるｎ個（図１２では３つ）の筆圧情報を模式的に示す。図１２（ｂ）では図６（ｄ）と同様に、１つの送信データでＩＤと３つの筆圧情報とが送信されているが、それぞれの筆圧情報の先頭に筆圧番号が格納されている。すなわち、筆圧情報[0]の筆圧番号は「０」、筆圧情報[1]の筆圧番号は「１」、筆圧情報[2]の筆圧番号は「２」である。次回の送信データの筆圧番号は「３」から始まる。筆圧番号は連番である必要はないが、このように規則的に増加又は減少することで、電子ホワイトボード３００はデータロスの有無を判断できる。
なお、筆圧番号の格納場所は、各筆圧情報の先頭でなくてもよい。例えば、図１２（ｃ）に示すように筆圧情報の後にまとめて３つの筆圧番号が格納されていてもよい。すなわち、筆圧情報[2]の後に筆圧番号「０、１，２」が格納されている。また、例えばＩＤと筆圧情報[０]の間に、又は、ＩＤよりも前に筆圧番号「０、１，２」が格納されてもよい。
＜機能について＞
図１３は本実施例の電子ペン２及びコンピュータ１００を有する描画システム４００の機能ブロック図の一例を示す。図１３において図５と同一の符号を付した構成要素は同様の機能を果たすので、主に本実施例の主要な構成要素についてのみ説明する場合がある。
本実施例の電子ペン２は実施例１の図５の機能ブロック図と同様である。一方、コンピュータ１００はデータ補間部６０を有している。データ補間部６０はＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。データ補間部６０は最後に取得した筆圧番号を保持しておく。そして、筆圧展開部５２が展開した筆圧番号と筆圧情報のうち、筆圧番号が最後に取得した筆圧番号の次に来るべき値になっているか否かを判定する。そして、次に来るべき値になっていない場合、データ補間部６０はデータを補間する。
＜＜筆圧情報の補間＞＞
図１４を用いて筆圧情報の補間について説明する。図１４は筆圧情報の補間方法を説明する図の一例である。図１４では横軸が時刻、縦軸が筆圧値になっている。電子ペン２が時系列に取得した筆圧が時刻に対し対応づけられている。黒丸はデータロスしなかった筆圧値を、白丸はデータロスした筆圧値をそれぞれ示す。すなわち、筆圧３〜５はデータロスしている。データ補間部６０は、データロスした区間に最も近い筆圧２、６及びこれらに隣接した筆圧１，７を少なくとも使って、３次スプライン曲線３０１を求める。ここではさらに補間の精度を上げるため筆圧０、８も使用するものとする。３次スプライン曲線３０１は、６つの座標の間にある５つの区間sp1〜sp5が、それぞれ独立した３次曲線で結ばれ、各座標で滑らかに連結されるという考え方に基づく。求める区間は区間sp1〜sp5の５つで、区間sp3が補間対象である。各区間sp1〜sp5のそれぞれの両端の筆圧を通る３次直線の式を５つ求める。
まず、それぞれの直線の式を以下のように設定する。ｘは時刻、ｙは筆圧値である。
y = a1x^3 +b1x^2+c1x+d1
y = a2x^3 +b2x^2+c2x+d2
：
y = a5x^3 +b5x^2+c5x+d5
区間sp1〜sp5の境界点（すなわち筆圧０、１，２，６，７，８）で(x,y)が一致することを使ってa1〜a5,b1〜b5,c1〜c5,d1〜d5を変数とする連立方程式を立てる。１つの式に境界点が２つあるので、１０個の式が得られる。
次に、５つの曲線が筆圧０、１，２，６，７，８で滑らかに接続されるように、それぞれの微分、２階微分が境界点で一致するように式を立てる。これにより変数の数に対し十分な数の連立方程式が得られるので変数a1〜a5,b1〜b5,c1〜c5,d1〜d5を決定できる。したがって、補間対象である区間sp3の式「y=a3x^3+b3x^2+c3x+d3」を求めることができ、データ補間部６０は筆圧２から時間間隔ｔ後の筆圧３，さらに時間間隔ｔ後の筆圧４，さらに時間間隔ｔ後の筆圧５を算出できる。
なお、スプライン曲線は４次以上でもよく、例えばコンピュータ１００の処理能力等が考慮され決定される。また、採用する筆圧点は変数を決定できる程度にあればよく、筆圧０、８を含めなくてもよい。あるいは、筆圧０よりも前の筆圧及び筆圧８よりも後の筆圧を用いて補間してもよい。
なお、図１４で説明したようにデータロスの前後の筆圧情報からデータロスした筆圧情報を補間するのでなく、データロスの前の筆圧情報だけからデータロスした筆圧情報を補間してもよい。すなわち、データ補間部６０は筆圧情報０〜２を最小二乗法などで直線又は曲線に近似する。この直線又は曲線を時間間隔ｔ後の筆圧３，さらに時間間隔ｔ後の筆圧４，さらに時間間隔ｔ後の筆圧５の範囲まで外挿することで、筆圧３，４，５を算出できる。
この方法では補間される筆圧情報の精度が下がる可能性があるが、補間のために過去の筆圧しか使わないので、データ補間部６０はデータロスの有無を判定する前に筆圧情報を推定しておくことができる。したがって、データロスしない場合と同程度のタイミングで筆圧情報を描画データへ反映させることができる。データロスの有無の判定の結果、データロスしていない場合は、補間した筆圧情報を破棄すればよい。
＜筆圧情報の描画データへの反映について＞
図１５は、描画データへの筆圧情報の反映について説明する図の一例である。例えばユーザが電子ペン２で直線状に座標を入力したものとする。また、説明の便宜上、座標の取得頻度と筆圧情報の取得頻度が同じであるとし、１つの座標には１つの筆圧情報が対応づけられるものとする。
図１５（ａ）では０〜８の座標が図示されている。電子ペン２は３つずつ筆圧情報を電子ホワイトボード３００に送信するが、筆圧情報３〜５がデータロスしたものとする。電子ホワイトボード３００が筆圧情報３〜５のデータロスを検知した時、８番目の座標点近くまで描画されていると考えられ、少なくとも座標３〜５には筆圧情報を反映できていない。座標６〜8に筆圧情報が反映されるか否かは描画のロジックなどによるが、図１５（ａ）では反映されていないものとした。
このため、コンピュータ１００の描画データ生成部５６は座標３〜５の線の太さには、例えば基本となる太さを反映させるか又は座標０〜２の座標に反映させた筆圧情報を反映させて描画しておく。
そして、図１５（ｂ）に示すように、座標３〜５の筆圧情報３〜５が補間されたら、描画データ生成部５６は座標３〜５に補間された筆圧情報３〜５を反映させる。このように、筆圧情報が補間され次第、描画データ生成部５６が描画データに筆圧情報を反映させることで、線が描画されてからわずかな遅れで線に筆圧が反映される。よって、電子ホワイトボード３００はユーザが違和感を感じにくい描画が可能になる。
＜動作手順＞
図１６は、電子ペン２がコンピュータ１００に送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である。図１６ではステップＳ１７で筆圧情報[3]〜[5]がデータロスしており、次の送信タイミングで電子ペン２が筆圧情報[6]〜[8]をコンピュータ１００に送信している。筆圧情報[3]〜[5]の送信（S17）までの手順は図７と同様なので、以下では筆圧情報[6]〜[8]の送信以降の処理について説明する。
S18：ステップＳ１７で筆圧情報[3]，筆圧情報[4]，筆圧情報[5]を送信する処理と並列に、接触検知部２２は筆圧[6]を取得する。
S19：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[7]を取得する。
S20：接触検知部２２は時間間隔ｔ後に筆圧[8]を取得する。
S21：筆圧変換部４５は取得した筆圧を古い順から筆圧情報[6]，筆圧情報[7]，筆圧情報[8]に変換して、筆圧記録部４３が筆圧情報を記録する。そして、信号生成部４２が送信データを生成する。
S22：電子ペン２のペン側送受信部４１は、筆圧情報[6]，筆圧情報[7]，筆圧情報[8]が含まれる送信データをコンピュータ１００に送信する。
S23：コンピュータ１００の装置側送受信部５１は、送信データを受信する。コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[6]，筆圧情報[7]，筆圧情報[8]を時系列に展開する。次に、コンピュータ１００の筆圧展開部５２は筆圧情報[6]，筆圧情報[7]，筆圧情報[8]をデータ補間部６０に出力する。
S24：データ補間部６０は、データロスの有無を判断する。筆圧情報[3]〜[5]が受信されていないため、データロスがあると判断される。
S25：データ補間部６０は筆圧情報[0]〜[2]、筆圧情報[6]〜[8]を使って筆圧情報[3]〜[5]を補間する。筆圧情報[3]〜[5]を補間したデータ補間部６０は筆圧出力部５４に筆圧情報[3]〜[5]を出力する。
S26：これにより、描画データ生成部５６はすでにディスプレイ２００に描画された線の太さに筆圧情報[3]〜[5]を反映させる。
S27：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[6]を描画データ生成部５６に出力する。
S28：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[6]が反映された線を描画する。
S29：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[7]を描画データ生成部５６に出力する。
S30：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[7]が反映された線を描画する。
S31：次に、コンピュータ１００の筆圧出力部５４は、時間間隔ｔの経過後、筆圧情報[8]を描画データ生成部５６に出力する。
S32：これにより、描画データ生成部５６はディスプレイ２００の電子ペン２が存在する座標に筆圧情報[8]が反映された線を描画する。
図１７はコンピュータ１００が送信データを受信する手順を示すフローチャート図の一例である。電子ペン２が送信データを送信する手順は図８（ａ）と同様なので図示を省略する。なお、図１７は、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０が図８（ｂ）に追加されている。以下、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０について説明する。
ステップＳ１２０で筆圧情報が展開されると、データ補間部６０はデータロスの有無を判断する（Ｓ２１０）。ステップＳ２１０の判定がＮｏの場合は実施例１と同様にステップＳ１３０以降の処理が実行される。
ステップＳ２１０の判定がＹｅｓの場合、データ補間部６０は筆圧情報を補間する（Ｓ２２０）。
そして、筆圧出力部５４が補間により得られた筆圧情報を描画データ生成部５６に出力することで、描画データ生成部５６は補間された筆圧情報をディスプレイ２００の線に反映させる（Ｓ２３０）。
この後、処理はステップＳ１３０に戻り、最後に受信された筆圧情報に対する処理が行われる。
以上のように、本実施例によれば、データロスした筆圧情報を補間するので、１回の送信で複数の筆圧情報が送信されても、描画データにデータロスした筆圧情報を反映させることができる。
漢字上の線など１ストロークの時間が短く、同一ストロークに対応する筆圧情報が少ない場合、手がかりが少ないために適切な補完が難しい。しかし、本実施例のように複数の筆圧情報が送信されることで、複数の筆圧情報を手がかりにしてより精度の良い補間が可能になる。
なお、本実施例では、信号数ｎの重複しない複数の筆圧情報が送信されているが、電子ペン２は筆圧情報を重複させて送信してもよい。
図１８は、送信データのうちデータ部を模式的に示す図の一例である。図１８（ａ）では筆圧情報[0]〜[3]が、図１８（ｂ）では筆圧情報[2]〜[5]がそれぞれ送信される。すなわち、筆圧情報[2][3]が重複して送信されている。４つの筆圧情報のうち２つが重複しているので実質的な送信頻度は５０％に低下する。しかし、以下のように１つの筆圧情報を送信する場合の送信頻度よりは小さい送信頻度で、電子ペン２は単位時間あたり同じ数の筆圧情報を送信できる。
１つの筆圧情報を送信する場合の送信頻度…Ａ[Ｈｚ]
重複しない４つの筆圧情報を送信する場合の送信頻度…Ａ／４[Ｈｚ]
４つの筆圧情報のうち２つの筆圧情報が重複してもＡ／４[Ｈｚ]と時間あたりに同じ数の筆圧情報を送信するにはＡ／２[Ｈｚ]の頻度で送信すればよく、１つの筆圧情報をＡ[Ｈｚ]で送信する場合の送信頻度の半分でよい。したがって、筆圧情報を重複させることでデータロスする筆圧情報の数を少なくして送信頻度を下げることができる。また、データロスする筆圧情報の数が少ないので、補間処理の負荷を低減でき補間結果の精度も向上する。
本実施例では１つの電子ホワイトボード（コンピュータ１００）３００が複数の電子ペン２と通信する描画システム４００について説明する。
図１９は、本実施例における描画システム４００の概略を説明する図の一例である。図１９（ａ）では２本の電子ペン２ａ、２ｂが使用されており、電子ホワイトボード３００ａは２本の電子ペン２ａ、２ｂからそれぞれ筆圧情報を受信する。このように、１台の電子ホワイトボード３００で複数の電子ペン２が使用される場合、周波数帯などが同じため電波の干渉が発生しやすくなる。
また、図１９（ｂ）のように電子ホワイトボード３００ａ，３００ｂが並んで使用される場合がある。電子ホワイトボード３００ａでは電子ペン２ａ、２ｂが、電子ホワイトボード３００ｂでは電子ペン２ｃ、２ｄがそれぞれ使用されている。２つの電子ホワイトボード３００ａ、３００ｂの間隔や電子ペン２ａ〜２ｄの電波の強度にもよるが、電子ホワイトボード３００ａは電子ペン２ａ〜２ｄの４つの電子ペン２から送信データを受信してしまい、電子ホワイトボード３００ｂは電子ペン２ａ〜２ｄの４つの電子ペン２から送信データを受信してしまう。
これは、電子ペン２と電子ホワイトボード３００にペアリングが不要なために生じるが、ペアリングが必要な場合でも同一の周波数帯の電波が干渉しあうおそれがある点では同じである。したがって、電子ホワイトボード３００の周囲の電子ペン２の数が多くなるほど干渉する可能性が高くなる。
そこで、本実施例では電子ホワイトボード３００が通信する電子ペン２の数に応じて送信頻度を低減し、信号数ｎを増やす描画システム４００について説明する。
＜機能について＞
図２０は本実施例の電子ペン２及びコンピュータ１００を有する描画システム４００の機能ブロック図の一例を示す。本実施例において、図５において同一の符号を付した構成要素は同様の機能を果たすので、主に本実施例の主要な構成要素についてのみ説明する場合がある。図２０の機能ブロック図によれば、電子ペン２は信号数取得部５０及び第２テーブル記憶部４９を有している。
Figure 2016122382
 第２テーブル記憶部４９には表２に示す電子ペン個数テーブルが記憶されている。電子ペン個数テーブルは電子ペン２の数に対応づけて送信頻度と信号数ｎが対応づけられている。なお、説明の便宜上、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎ［個／秒］が記載されているが、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎは電子ペン個数テーブルには登録されていなくてもよい。メーカなどの開発者等が電子ペン２の数に対し干渉しにくい送信頻度を実験的に定めることで表２のようなテーブルを作成できる。
電子ペン２の数が多いほど小さい送信頻度と大きな信号数ｎが対応づけられている。しかしながら、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎはほぼ一定である。したがって、電子ペン２の数が増えても、１秒間に送信される筆圧情報の数が少なくなることがない。なお、１秒間に送信される筆圧情報の数Ｎは電子ペン２の数の増大に伴って増減してもよい。
図２０に戻って説明する。電子ペン２の信号数取得部５０は、電子ペン２のＣＰＵ２６が電子ペン用プログラムを実行することで実現される機能又は手段である。電子ペン２の信号数取得部５０は、コンピュータ１００から指示された電子ペン２の数ａに対応づけられた送信頻度と信号数ｎを電子ペン個数テーブルから読み出す。信号数取得部５０は信号数記憶部４６に信号数ｎを記憶させる。
次に、コンピュータ１００について説明する。コンピュータ１００はペン数決定部６２及び第２テーブル記憶部６１を有している。コンピュータ１００のペン数決定部６２はコンピュータ１００のＣＰＵ１０１が描画システム用プログラム１１９を実行することで実現される機能又は手段である。ペン数決定部６２は、装置側送受信部５１が受信する送信データを監視して異なるＩＤの数を決定する。ＩＤは電子ペン２ごとに異なっているので、ＩＤの数だけコンピュータ１００の周囲に電子ペン２が存在することになる。ペン数決定部６２はこの電子ペン２の数ａを電子ペン２に送信する。
なお、コンピュータ１００から電子ペン２の数が送信される対象となる電子ペン２は、自機である電子ホワイトボード３００に座標を入力している電子ペン２だけでよい。例えば図２０の例では、電子ホワイトボード３００ａは電子ペン２ａ、２ｂにだけ電子ペン２の数を送信する。電子ペン２ａ、２ｂの特定方法は図２３にて後述する。
また、ペン数決定部６２は第２テーブル記憶部６１から電子ペン２の数ｎに対応づけられている信号数ｎを信号数記憶部５７に記憶させる。
なお、ペン数決定部６２は電子ペン２の数ａではなく、第２テーブル記憶部６１の電子ペン個数テーブルから送信頻度と信号数ｎを読み出して電子ペン２に送信してもよい。この場合、電子ペン２は第２テーブル記憶部４９を有していなくてもよい。
また、電子ペン２が周囲の電子ペン２の数を検知してもよく、この場合、電子ペン２が電子ペン個数テーブルから読み出した送信頻度と信号数ｎをコンピュータ１００に送信したり、電子ペン２の数を送信してもよい。
なお、コンピュータ１００は電子ペン個数テーブルをネットワークからダウンロードしてもよい。また、電子ペン２は電子ペン個数テーブルをネットワークからダウンロードしてもよいし、コンピュータ１００から電子ペン個数テーブルを取得してもよい。
＜動作手順＞
図２１は、電子ペン２がコンピュータ１００に送信データを送信する手順を示すシーケンス図の一例である。
S1：コンピュータ１００のペン数決定部６２は電子ペン２の数を確認する。この処理は通信の開始前及び途中に適宜行えばよい。
S2：ペン数決定部６２は装置側送受信部５１を介して電子ペン２の数を電子ペン２に送信する。
S3：電子ペン２のペン側送受信部４１は電子ペン２の数を受信する。電子ペン２の信号数取得部５０は電子ペン個数テーブルから送信頻度と信号数ｎを読み出す。これにより、電子ペン２の信号数取得部５０は送信頻度を変更させ、信号数ｎを信号数記憶部４６に記憶させる。図２１では信号数ｎが「３」であったものとする。
ステップＳ４以降の処理は実施例１と同様である。すなわち、電子ペン２は３つの筆圧情報を１回の送信で電子ホワイトボード３００に送信する。
なお、コンピュータ１００は実施例３と同様にデータロスを判断して、筆圧情報を補間することができる。また、データロスの有無に応じて、実施例２と同様に送信頻度を増減したり信号数ｎを増減したりする処理を行うことができる。すなわち、コンピュータ１００のペン数決定部６２が電子ペン２の数に応じて送信頻度と信号数ｎの初期値を決めるが、その後の干渉の程度に応じて、送信頻度を下げ（信号数ｎを上げ）たり、送信頻度を上げ（信号数ｎを下げ）たりすることができる。
図２２（ａ）は電子ペン２が送信データを送信する手順を示すフローチャート図の一例である。図２２（ａ）は、ステップＳ２、Ｓ４が図８（ａ）に追加されている。以下、ステップＳ２、Ｓ４について説明する。
ペン側送受信部４１は電子ホワイトボード３００から電子ペンの数を受信したか否かを判断する（Ｓ２）。ステップＳ２の判定がＮｏの場合、実施例１と同様にステップＳ１０以降の処理が実行される。
ステップＳ２の判定がＹｅｓの場合、電子ペン２の信号数取得部５０は電子ペン個数テーブルから送信頻度と信号数ｎを読み出し、送信頻度を変更し信号数ｎを信号数記憶部４６に記憶させる（Ｓ４）。以降は、信号数ｎに応じて実施例１と同様にステップＳ１０以降の処理が実行される。
図２２（ｂ）はコンピュータ１００が送信データを受信する手順を示すフローチャート図の一例である。図２２（ｂ）は、ステップＳ１０２、Ｓ１０４が図８（ｂ）に追加されている。以下、ステップＳ１０２、Ｓ１０４について説明する。
コンピュータ１００のペン数決定部６２は電子ペン２の数に変更があるか否かを判定する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２の判定がＮｏの場合、実施例１と同様にステップＳ１１０以降の処理が実行される。
ステップＳ１０２の判定がＹｅｓの場合、コンピュータ１００のペン数決定部６２は電子ペンの数を電子ペン２に送信する（Ｓ１０４）。以降は、送信データの受信に応じて実施例１と同様にステップＳ１１０以降の処理が実行される。
本実施例によれば、周囲に複数の電子ペン２が存在する場合に、送信頻度や信号数ｎを干渉しない最適な値に制御できる。
＜座標入力に用いられている電子ペン２の特定について＞
図２３は複数の電子ペン２がある場合に、コンピュータ１００が座標入力に用いられている電子ペン２を特定する方法を説明する図の一例である。図２３（ａ）では電子ペン２と電子ホワイトボード３００が通信しているか少なくとも通信可能であるが、電子ペン２ａはまだ座標入力に使用されていない。
図２３（ｂ）では電子ペン２ａが座標入力に使用された。この時、コンピュータ１００の座標算出部５３が座標を検出することで、電子ペン２ａが座標の入力に使用されたことを検知する。筆圧展開部５２は座標検出と同時、直前又は直後に受信される最初の接触情報の送信データのＩＤに基づき座標入力に用いられている電子ペン２ａを特定する。したがって、コンピュータ１００は電子ペンの数を電子ペン２ａに送信できる。
図２３（ｃ）では２本目の電子ペン２ｂと電子ホワイトボード３００が通信しているか少なくとも通信可能であるが、電子ペン２ｂがまだ座標入力に使用されていない。したがって、コンピュータ１００は電子ペン２の数を電子ペン２ｂには送信しない（送信してもよい）。
図２３（ｄ）では電子ペン２ｂが座標入力に使用された。同様に、筆圧展開部５２は座標検出と同時、直前又は直後に受信される最初の接触情報の送信データのＩＤに基づき座標入力に用いられている電子ペン２ｂを特定する。したがって、コンピュータ１００は２本目の電子ペン２ｂに電子ペンの数を送信できる。
なお、座標算出部５３が算出する座標にＩＤが添付され、筆圧情報にもＩＤを添付されることで、座標と筆圧情報が紐づけられる。描画データ生成部５６は電子ペン２ａが描画した線に電子ペン２ａの筆圧情報を反映させ、電子ペン２ｂが描画した線に電子ペン２ｂの筆圧情報を反映させることができる。
＜その他の好適例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、電子ペン２の座標は赤外光を撮像して得られた像の三角測量からコンピュータ１００が求めるのでなく、電子ペン２が発する超音波に基づきコンピュータ１００が座標を決定してもよい。ディスプレイ２００の周囲の最低２箇所で超音波を検知すれば、超音波が検知される時間差から電子ペンの座標を検知できる。
また、本実施形態では筆圧情報を線の太さに反映させたが、筆圧情報をその他の描画属性に反映させてもよい。例えば、筆圧情報を階調情報に変換すれば、筆圧に応じて描画オブジェクトの濃淡を変えることができる。また、筆圧情報を色情報に変換すれば、筆圧に応じて色をかえることができる。
また、本実施形態では電子ペン２に作用する物理量として筆圧情報を送信したが、電子ペン２に作用する物理量はこれに限られない。例えば、ユーザの握力（電子ペンを保持する力）、電子ペンに生じる加速度、速度などを送信してもよい。握力が送信された場合、握力を筆圧情報と同様に用いることができる。加速度や速度が送信された場合、電子ペン２がマウスカーソルを操作する場合などに、コンピュータ１００がマウスカーソルを移動させる移動速度に反映させることができる。
また、上記の電子ペン又はコンピュータ１００の機能の一部又は全部はソフト的に実現されるだけでなく、専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現されてもよい。
２ 電子ペン
３２ 撮像部
４１ ペン側送受信部
４２ 信号生成部
４３ 筆圧記録部
４４ 発光制御部
４５ 筆圧変換部
４６ 信号数記憶部
４７、５８ テーブル記憶部
４８ 信号数変更部
４９、６１ 第２テーブル記憶部
５０、５９ 信号数取得部
５１ 装置側送受信部
５２ 筆圧展開部
５３ 座標算出部
５４ 筆圧出力部
５５ 座標出力部
５６ 描画データ生成部
５７ 信号数記憶部
６０ データ補間部
６２ ペン数決定部
１００ コンピュータ
３００ 電子ホワイトボード
４００ 描画システム
特許第４１４３４６２号公報

Claims (14)

  1. 自機に作用する物理量を取得する機能を備えた第１の装置と、前記第１の装置による指示位置を検出し、検出した指示位置に基づく情報を表示装置に表示する第２の装置とを有するシステムであって、
    前記第１の装置は、
    前記物理量を時間間隔ごとに検出する物理量検出手段と、
    前記物理量検出手段が検出した前記時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信する物理量送信手段と、を有し、
    前記第２の装置は、
    前記送信データを受信する送信データ受信手段と、
    前記送信データ受信手段によって受信された前記送信データから前記時間間隔ごとの物理量を取り出す物理量取り出し手段と、
    前記物理量取り出し手段によって取り出された前記時間間隔ごとの物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて前記表示装置に表示する情報表示手段と、を有するシステム。
  2. 前記第２の装置は、前記送信データが受信されないことを検知した場合、前記第１の装置に非受信情報を通知する通知手段を有し、
    前記第１の装置は、前記非受信情報を受信した場合、前記物理量送信手段が１つの前記送信データで送信する前記物理量の数を大きくすると共に前記送信データの送信頻度を低減する送信頻度低減手段を有する請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第２の装置は、前記送信データが受信されないことを検知した場合、前記第１の装置に前記送信データの送信頻度と１つの前記送信データで送信する前記物理量の数を通知する通知手段を有し、
    前記第１の装置の前記物理量送信手段は、前記通知手段により通知された送信頻度で、前記通知手段により通知された数の前記物理量を１つの前記送信データに含めて前記第２の装置に送信する請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第２の装置は、前記第２の装置と通信可能な前記第１の装置の数を推定する数推定手段を有し、
    前記数推定手段は推定した前記第１の装置の数を前記第１の装置に通知し、
    前記第１の装置は、前記第２の装置から受信した前記第１の装置の数に応じて前記送信データの送信頻度及び１つの前記送信データで送信する前記物理量の数を決定する送信頻度決定手段を有し、
    前記物理量送信手段は、前記送信頻度決定手段が決定した送信頻度で、前記送信頻度決定手段が決定した数の前記物理量を１つの送信データに含めて前記第２の装置に送信する請求項１に記載のシステム。
  5. 前記第２の装置は、前記第２の装置と通信可能な前記第１の装置の数を推定する数推定手段を有し、
    前記数推定手段は前記第１の装置の数に応じて決定した、１つの前記送信データで送信する前記物理量の数及び前記送信データの送信頻度を前記第１の装置に通知し、
    前記第１の装置の前記物理量送信手段は、前記第２の装置から受信した送信頻度で、前記第２の装置から受信した数の前記物理量を１つの前記送信データに含めて前記第１の装置に送信する、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記第２の装置は、前記送信データが受信されないことを検知した場合には、前記第１の装置に対し前記送信データの送信頻度を下げさせ、かつ、１つの送信データで送信する前記物理量の数を増大させ、
    前記送信データが安定して受信されている場合には、前記第１の装置に対し前記送信データの送信頻度を上げさせ、かつ、１つの送信データで送信する前記物理量の数を低減させる請求項２〜５いずれか１項に記載のシステム。
  7. 前記第１の装置の前記物理量送信手段が単位時間あたりに送信する前記物理量の数は、 １つの前記送信データで送信する前記物理量の数及び前記送信データの送信頻度が変更されてもほぼ一定のままである請求項２〜６のいずれか１項に記載のシステム。
  8. 前記第２の装置は、前記送信データが受信されないことを検知した場合、少なくとも過去に受信された前記物理量を用いて受信されなかった前記物理量を推定する推定手段を有し、
    前記情報表示手段は、前記推定手段が推定した前記物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させる請求項１〜７いずれか１項に記載のシステム。
  9. 前記情報表示手段は、受信されなかった前記送信データに含まれる前記物理量が反映されずに前記表示装置に表示された、前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に対し、前記推定手段が推定した前記物理量を反映させる請求項８に記載のシステム。
  10. 前記第１の装置の前記物理量送信手段は、１つ前に送信した前記送信データに含まれていた前記物理量を次回の前記送信データに含めて送信する請求項１〜９いずれか１項に記載のシステム。
  11. 前記物理量は、筆圧、握力、加速度又は速度である請求項１〜１０いずれか１項に記載のシステム。
  12. 自機に作用する物理量を取得する機能を備えた第１の装置と、前記第１の装置による指示位置を検出し、検出した指示位置に基づく情報を表示装置に表示する第２の装置とを有するシステムによって行われる描画方法であって、
    前記第１の装置は、
    物理量検出手段が、前記物理量を時間間隔ごとに検出するステップと、
    物理量送信手段が、前記物理量検出手段が検出した前記時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信するステップと、を有し、
    前記第２の装置は、
    送信データ受信手段が、前記送信データを受信するステップと、
    物理量取り出し手段が、前記送信データ受信手段によって受信された前記送信データから前記時間間隔ごとの前記物理量を取り出すステップと、
    情報表示手段が、前記物理量取り出し手段によって取り出された前記時間間隔ごとの物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて前記表示装置に表示するステップと、を有する描画方法。
  13. 自機に作用する物理量を時間間隔ごとに検出する物理量検出手段と、
    前記物理量検出手段が検出した前記時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信する物理量送信手段と、を備えた第１の装置から前記送信データを受信する情報処理装置であって、
    前記送信データを受信する送信データ受信手段と、
    前記送信データ受信手段によって受信された前記送信データから前記時間間隔ごとの前記物理量を取り出す物理量取り出し手段と、
    前記物理量取り出し手段によって取り出された前記時間間隔ごとの物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて表示装置に表示する情報表示手段と、を有する情報処理装置。
  14. 自機に作用する物理量を時間間隔ごとに検出する物理量検出手段と、
    前記物理量検出手段が検出した前記時間間隔ごとの物理量を１つの送信データで送信する物理量送信手段と、を備えた第１の装置から前記送信データを受信する情報処理装置に、
    前記送信データを受信する送信データ受信ステップと、
    前記送信データ受信ステップによって受信された前記送信データから前記時間間隔ごとの前記物理量を取り出す物理量取り出しステップと、
    前記物理量取り出しステップによって取り出された前記時間間隔ごとの物理量を前記時間間隔ごとに検出された前記第１の装置による指示位置に基づく情報に反映させて表示装置に表示する情報表示ステップと、を実行させるためのプログラム。
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