JP2016170640A - 筆跡集約システム、筆跡集約方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別可能とする。
【解決手段】電子ペン３は、用紙４に対するペンダウンを検知すると（ステップＳ１０１）、筆跡データ等を生成し、集約装置２に送信する（ステップＳ１０２）。集約装置２は、電子ペン３から筆跡データ等を受信すると、表示制御処理を行う（ステップＳ１１２）。表示制御処理では、集約装置２は、筆跡データの受信時刻と生成時刻との差が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。閾値以上の場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、集約装置２は、表示態様を変更し（ステップＳ２０２）、表示処理を行う（ステップＳ２０３）。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子ペンによって生成される筆跡データを集約する筆跡集約システム等に関するものである。

現在、教育現場において、電子ペンを用いるシステムの導入が進んでいる。例えば、特許文献１には、電子ペンを用いるシステムにおいて、教師が生徒の解答の進捗状況を把握できる仕組みが開示されている。特許文献１の仕組みを用いることによって、教師は、教師用端末に集約される生徒の筆跡データを参照し、指導が必要な生徒を発見したり、適切なタイミングで解説を加えたりしながら、授業を進めていくことができる。

特開２０１３−４７９８１号公報

ところで、教師用端末に集約される筆跡データの中で、しばしば特定の生徒の筆跡データだけが遅れて表示されることがある。この遅延の原因を大別すると、第１は生徒のつまずき、第２は無線の干渉などのシステムの問題である。

これに対して、教師からは、システムの問題による遅延を、生徒のつまずきによる遅延と区別して認識したいという要望がある。これは、生徒のつまずきによる遅延であれば、指導が必要と認識し、システムの問題による遅延であれば、システム的な改善が必要と認識する必要があるためである。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別可能とする筆跡集約システム等を提供することである。

前述した目的を達成するための第１の発明は、複数の電子ペンと集約装置とが接続され、前記集約装置が前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを表示手段に表示させる筆跡集約システムであって、前記電子ペンは、前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを送信する送信手段、を備え、前記集約装置は、前記筆跡データと前記生成時刻とを受信する受信手段と、前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御手段と、を備えることを特徴とする筆跡集約システムである。第１の発明によって、集約装置を閲覧する教師は、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別することができる。

例えば、第１の発明における前記表示制御手段は、前記受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の前記筆跡データを遅延筆跡データとし、前記遅延筆跡データに関する情報を強調して表示させる。これによって、教師は、無線の干渉などのシステムの問題によって遅延している筆跡データを把握することができる。

例えば、第１の発明における記表示制御手段は、前記受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の前記筆跡データを遅延筆跡データとし、前記遅延筆跡データと異なる前記筆跡データを正常筆跡データとし、前記正常筆跡データに関する情報の表示態様を変更する。また、例えば、第１の発明における前記表示制御手段は、前記遅延筆跡データに係る前記受信時刻と前記生成時刻との差を遅延時間とし、前記正常筆跡データに関する情報を前記遅延時間だけ遅らせて表示させる。また、例えば、第１の発明における前記表示制御手段は、前記正常筆跡データに関する情報の表示速度を遅らせて表示させる。これによって、教師は、無線の干渉などのシステムの問題によって遅延しているにも関わらず、生徒のつまずきによって遅延していると誤解することがない。

例えば、第１の発明における筆跡集約システムは、前記電子ペンから前記筆跡データと前記生成時刻とを受信し、前記筆跡データの中継受信時刻とともに前記集約装置に送信する中継装置を更に有し、前記表示制御手段は、更に、前記中継受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上か否か、又は、前記受信時刻と前記中継受信時刻との差が閾値以上か否かを判断し、これらの判断結果に基づいて前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する。これによって、生徒用端末が筆跡データを中継する場合であっても、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別することができる。

第２の発明は、複数の電子ペンと、表示手段を備える集約装置とが接続され、前記集約装置が前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを前記表示手段に表示させる筆跡集約方法であって、前記電子ペンが、前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを前記集約装置に送信する送信ステップと、前記集約装置が、前記筆跡データと前記生成時刻とを受信する受信ステップと、前記集約装置が、前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御ステップと、を含むことを特徴とする筆跡集約方法である。第２の発明によって、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別することができる。

第３の発明は、コンピュータを、複数の電子ペンと接続され、前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを表示手段に表示させる集約装置として機能させるためのプログラムであって、前記電子ペンから、前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを受信する受信手段と、前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御手段として機能させるためのプログラムである。第３の発明のプログラムを汎用のコンピュータにインストールすることによって、第１の発明における集約装置を得ることができる。

本発明により、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別可能とする筆跡集約システム等を提供することができる。

筆跡集約システム１の概要を示す図 ドットパターンのドットとそのドットが変換される値との関係を示す図 （ａ）は、ドットパターンを模式的に示し、（ｂ）は、それに対応する情報の例を示す図 集約装置２のハードウエア構成図 電子ペン３の構造を示す概略図 第１実施形態における筆跡集約処理の流れを示すフローチャート 第１実施形態における表示制御処理の流れを示すフローチャート 表示画面２０１を示す図 表示画面３０１を示す図 表示画面５０１を示す図 筆跡集約システム１ａの概要を示す図 第２実施形態における筆跡集約処理の流れを示すフローチャート 第２実施形態における表示制御処理の流れを示すフローチャート

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、教育現場において、各生徒が、後述する電子ペンや中継装置を使用し、教師が、後述する集約装置を教師用端末として用いる場合に好適であるが、これに限定されるわけではない。本発明は、前述の課題と同様の課題を有する場合に適用すれば、同様の効果を奏する。

＜第１実施形態＞
最初に、図１〜１０を参照しながら、第１実施形態について説明する。

図１は、筆跡集約システム１の概要を示す図である。図１に示すように、筆跡集約システム１は、筆跡データを生成する電子ペン３と、電子ペン３専用の用紙４と、電子ペン３によって生成される筆跡データを集約する集約装置２と、を備える。

用紙４には、それぞれ異なる座標範囲のドットパターン（コード化パターン）が印刷される。ドットパターンは、電子ペン３により読み取ることができるように赤外線を吸収するカーボンを含んだインクにより印刷され、その他の文字や図などは、赤外線を吸収しないインキにより印刷される。筆跡データは、集約装置２により記憶される。筆跡データ及び用紙４を示す画像は、集約装置２が備える表示手段に表示される。

図２は、ドットパターンのドットとそのドットが変換される値との関係を示す図である。図２は、アノト方式のドットパターン（コード化パターン）を示している。図２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、ドットの位置を仮想格子の基準位置（縦線及び横線の交差点）から上下左右のどの方向にシフトするかによって、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、更に、Ｘ座標用の第１ビット値及びＹ座標用の第２ビット値に変換できる。このようにして対応付けられた情報の組合せにより、用紙４上の位置座標が決定されるように構成されている。

図３は、（ａ）は、ドットパターンを模式的に示し、（ｂ）は、それに対応する情報の例を示す図である。図３（ａ）に示すように、縦横約２ｃｍの範囲内に６×６個のドットが、用紙４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個のドットにより形成されるドットパターンは、用紙４内の位置座標の情報を保持している。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す規則性に基づいて対応付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３によって行われる。

図４は、集約装置２のハードウエア構成図である。なお、図４のハードウエア構成は一例である。集約装置２は、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能であり、デスクトップＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等のいずれであっても良い。

図５に示すように、集約装置２は、制御部２１、記憶部２２、メディア入出力部２３、通信制御部２４、入力部２５、表示部２６、周辺機器Ｉ／Ｆ部２７等が、バス２８を介して接続される。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等によって構成される。ＣＰＵは、記憶部２２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス２８を介して接続された各装置を駆動制御し、集約装置２が行う後述する処理を実現する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部２２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部２１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。

記憶部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等であり、制御部２１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Operating System）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、後述する処理をコンピュータに実行させるためのアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部２１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。

メディア入出力部２３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。通信制御部２４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワークを介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。

入力部２５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部２５を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。表示部２６は、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。尚、入力部２５及び表示部２６は、タッチパネルディスプレイのように、一体となっていても良い。

周辺機器Ｉ／Ｆ（Interface）部２７は、コンピュータと周辺機器とのデータ送受信を行うためのポートやアンテナ等であり、コンピュータは周辺機器Ｉ／Ｆ部２７を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器との接続形態は、有線（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等）、無線（例えば、Bluetooth（登録商標）等）を問わない。バス２８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。

図５は、電子ペン３の構造を示す概略図である。図５に示すように、電子ペン３は、その筐体１０１の内部に、インクカートリッジ１０４、ＬＥＤ１０５、ＣＭＯＳカメラ１０６、圧力センサ１０７、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成されるプロセッサ１０８、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ１０９、リアルタイムクロック１１０、アンテナ等により構成される通信ユニット１１１及びバッテリー１１２を備える。インクカートリッジ１０４の先端は、ペン先部１０３となっており、ユーザは、電子ペン３のペン先部１０３を用紙４に当接させて、筆跡（手書き筆跡）を記入する。ここで、電子ペン３のペン先部１０３が用紙４等に最初に接触することを「ペンダウン」と呼び、接触している（当接している）状態からペン先部１０３が離れることを「ペンアップ」と呼ぶ。電子ペン３のペンダウンからペンアップまでの間に記入される軌跡が１つの筆跡となり、文字や図形等は、１つ又は複数個の筆跡からなる。

バッテリー１１２は、電子ペン３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３のキャップ（図示せず）の脱着により電子ペン３自体の電源のオン／オフを行うように構成してもよい。リアルタイムクロック１１０は、記入時刻（タイムスタンプ）を示す時刻情報を発信し、プロセッサ１０８に供給する。圧力センサ１０７は、ユーザが電子ペン３により用紙４等に文字やマークを書く際にペン先部１０３からインクカートリッジ１０４を通じて与えられる圧力、即ち筆圧を検出し、その値をプロセッサ１０８へ伝送する。

プロセッサ１０８は、圧力センサ１０７から与えられる筆圧データに基づいて、ＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６のスイッチのオン／オフを切替える。即ち、ユーザが電子ペン３で用紙４等に文字などを書くと、ペン先部１０３に筆圧がかかり、圧力センサ１０７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１０８は、ユーザが記入を開始したと判定して、ＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６を作動させる。そして、通信ユニット１１１が、圧力センサ１０７により検出されたペンダウン情報と、後述する電子ペン３の識別情報（以後、「ペンＩＤ」と呼ぶ。）とを関連付けて、集約装置２へ送信する。また、ユーザが１つの筆跡を記入し終えて電子ペン３を用紙４等から離すと、圧力センサ１０７は、所定値以上の筆圧が検出されなくなることでペンアップを検出する。すると、通信ユニット１１１が、圧力センサ１０７により検出されたペンアップ情報とペンＩＤとを関連付けて、集約装置２へ送信する。

ＬＥＤ１０５とＣＭＯＳカメラ１０６は、電子ペン３のペン先部１０３付近に取り付けられており、筐体１０１におけるＬＥＤ１０５及びＣＭＯＳカメラ１０６と対向する部分には、開口部１０２が形成されている。ＬＥＤ１０５は、用紙４上のペン先部１０３近傍に向けて赤外線を照明する。その領域は、ペン先部１０３が用紙４等に接触する位置とはわずかにずれている。ＣＭＯＳカメラ１０６には、赤外線を透過し赤外線以外を遮断する赤外線フィルタが設けられており、ＣＭＯＳカメラ１０６は、ＬＥＤ１０５によって照明された領域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１０８に供給する。

ここで、カーボンは赤外線を吸収するため、ＬＥＤ１０５によって照射された赤外線は、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。ＣＭＯＳカメラ１０６の撮影により、赤外線の反射量の違いから閾値を設けることによって、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。したがって、用紙４に文字や図面などが印刷されていた場合でも、印刷したインクは赤外域に吸収性を持たないため、プロセッサ１０８は、ドットパターンを認識することができる。なお、ＣＭＯＳカメラ１０６による撮影領域は、図３（ａ）に示すような約２ｍｍ×約２ｍｍの大きさを含む範囲であり、ＣＭＯＳカメラ１０６の撮影は毎秒５０〜１００回程度の定間隔で行われる。また、ＣＭＯＳカメラ１０６は、ドットを鮮明に撮影するため、十分な被写界深度を有している。

プロセッサ１０８は、ユーザの記入が行われる間、ＣＭＯＳカメラ１０６によって供給される画像データのドットパターンから、ユーザが記入する筆跡の用紙４等におけるＸ、Ｙ座標（以後、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１０８は、ＣＭＯＳカメラ１０６によって供給される、図３（ａ）に示されるようなドットパターンの画像データを図３（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座標データを演算する。なお、プロセッサ１０８は、ドットパターンに対向する電子ペン３の角度に起因するドットの画像上の配列を補正する回転補正処理機能を備えており、座標演算の際にその機能が実行される。そして、プロセッサ１０８は、リアルタイムクロック１１０から発信される記入時刻（タイムスタンプ）、筆圧データ及び座標データを対応付ける。なお、用紙４における６×６のドットパターンは、用紙４で重複することはないため、ユーザが電子ペン３で文字等を記入すると、記入された位置が用紙４のどの位置に当たるかを、プロセッサ１０８による座標演算により特定することができる。

メモリ１０９には、電子ペン３を識別するためのペンＩＤ、ペン製造者番号、ペンソフトウェアのバージョン等のプロパティ情報が記憶されている。そして、通信ユニット１１１は、ペンＩＤと、記入時刻（タイムスタンプ）と、筆圧データと、座標データとを関連付けて、集約装置２へ送信する。この場合の通信ユニット１１１による集約装置２への送信は、Bluetooth（登録商標）などの無線送信によって、即時的かつ逐次的に行われる。

１つの筆跡は、１個又は複数個のＸ、Ｙ座標（座標点）からなる。ペンダウン情報及びペンアップ情報によって、筆跡を構成する最初と最後の座標点を識別することができる。以降、電子ペン３のペンダウンからペンアップまでの間に生成され、集約装置２に送信される１個又は複数個のＸ、Ｙ座標データの集合を、「筆跡データ」と呼ぶ。筆跡データは、集約装置２により記憶される。

なお、電子ペン３は、インクカートリッジ１０４に代えて、インキが充填されていないペン部を備えてもよい。

図６は、第１実施形態における筆跡集約処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すように、電子ペン３のプロセッサ１０８は、用紙４に対するペンダウンを検知すると（ステップＳ１０１）、筆跡データ等を生成し、集約装置２に送信する（ステップＳ１０２）。第１実施形態では、電子ペン３は、少なくとも、筆跡データ及び筆跡データの生成時刻を送信するが、それ以外のデータ（例えば、ペンＩＤ等）を送信しても良い。

筆跡データの生成時刻は、電子ペン３が筆跡データを生成してから集約装置２に送信するまでの間であれば、どのタイミングの時刻であっても良いが、全ての電子ペン３において同一のタイミングの時刻とすることが望ましい。

電子ペン３は、生徒が用紙４に筆跡を記入し続けている間、筆跡データを生成し、集約装置２に送信する。生徒が電子ペン３を用紙４から離すと（ペンアップ）、電子ペン３のプロセッサ１０８は、集約装置２への筆跡データ等の送信を中止する（ステップＳ１０３）。そして、電子ペン３のプロセッサ１０８は、次のペンダウンを検知すると（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、ステップＳ１０２から処理を繰り返し、次のペンダウンを検知しなければ（ステップＳ１０４のＮｏ）、処理を終了する。

集約装置２の制御部２１は、電子ペン３から筆跡データ等を受信すると、記憶部２２に筆跡データを記憶し（ステップＳ１１１）、表示制御処理を行う（ステップＳ１１２）。表示制御処理については、図７を参照しながら説明する。そして、集約装置２の制御部２１は、次の筆跡データ等を受信すると（ステップＳ１１３のＹｅｓ）、ステップＳ１１１から処理を繰り返し、次の筆跡データ等を受信しなければ（ステップＳ１１３のＮｏ）、処理を終了する。

図７は、第１実施形態における表示制御処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、集約装置２の制御部２１は、筆跡データの受信時刻と生成時刻との差が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。閾値以上の場合（ステップＳ２０１のＹｅｓ）、集約装置２の制御部２１は、表示態様を変更し（ステップＳ２０２）、表示処理を行う（ステップＳ２０３）。一方、閾値未満の場合（ステップＳ２０１のＮｏ）、集約装置２の制御部２１は、表示態様を変更せずに、表示処理を行う（ステップＳ２０３）。

筆跡データの受信時刻は、集約装置２が筆跡データを受信してからステップＳ２０１の判定処理を行うまでの間であれば、どのタイミングの時刻であっても良いが、全ての電子ペン３に対して同一のタイミングの時刻とすることが望ましい。

図８は、表示画面２０１を示す図である。表示画面２０１には、「太郎」、「次郎」、「花子」の３名の生徒の筆跡データが集約され、解答内容２１１〜２１３として一覧表示されている。図８の例において生徒に出題された問題は、ある曲線のグラフを記入することである。

ここで、「名前」、「ペンＩＤ」、「解答」といった項目名、罫線、座標軸は、用紙４に印字されている。集約装置２の記憶部２２には、予め用紙４の印字内容を示す画像データが記憶されている。一方、「太郎」、「次郎」、「花子」といった名前や、解答結果であるグラフの曲線は、電子ペン３によって生成され、送信される筆跡データである。また、「１」、「２」、「３」といったペンＩＤは、電子ペン３から送信されるデータである。すなわち、集約装置２の制御部２１は、用紙４の印字内容を示す画像データに対して、電子ペン３から受信する筆跡データやペンＩＤを重ねて表示部２６に表示する。以下、図９、図１０に示す例についても同様である。

図８に示す例では、「次郎」の筆跡データが遅延し、「次郎」の筆跡データの表示態様を変更する場合を示している。すなわち、図８に示す例では、集約装置２の制御部２１は、受信時刻と生成時刻との差が閾値以上の筆跡データ（＝「次郎」の筆跡データ）を遅延筆跡データとし、遅延筆跡データに関する情報の表示態様を変更する。特に、図８に示す例では、集約装置２の制御部２１は、遅延筆跡データに関する情報を強調して表示させる。これによって、教師は、「次郎」の筆跡データが、無線の干渉などのシステムの問題によって遅延していることを把握することができる。

筆跡データに関する情報とは、例えば、筆跡データそのもの、電子ペン３のペンＩＤ、電子ペン３を使用する生徒の名前等であり、筆跡データに紐付けられる情報であれば良い。図８に示す例では、解答欄の筆跡データを表示態様変更対象２２１とし、生徒の名前を表示態様変更対象２２２とし、電子ペン３のペンＩＤを表示態様変更対象２２３としている。

表示対象の変更とは、例えば、筆跡データの線の色や太さを変更したり、ペンＩＤなどの文字の色や太さ、背景の色を変更したり、罫線を太くしたりすることである。図８に示す例では、表示態様変更対象２２１は、筆跡データの線の太さが変更されている。また、表示態様変更対象２２２、２２３は、背景の色が変更されている。尚、図８では、斜線を付すことで、背景の色が変更されていることを図示している。

図９は、表示画面３０１を示す図である。表示画面３０１には、「太郎」、「次郎」、「花子」の３名の生徒の筆跡データが集約され、解答内容３１１〜３１３として一覧表示されている。図９の例において生徒に出題された問題は、多肢選択型の問１〜問３である。

図９に示す例では、「次郎」の筆跡データが遅延し、「太郎」と「花子」の筆跡データの表示態様を変更する場合を示している。この場合、集約装置２の制御部２１は、受信時刻と生成時刻との差が閾値以上の筆跡データ（＝「次郎」の筆跡データ）を遅延筆跡データとし、遅延筆跡データと異なる筆跡データ（＝「太郎」と「花子」の筆跡データ）を正常筆跡データとし、正常筆跡データに関する情報の表示態様を変更する。特に、図９に示す例では、集約装置２の制御部２１は、遅延筆跡データに係る受信時刻と生成時刻との差を遅延時間とし、正常筆跡データに関する情報を遅延時間だけ遅らせて表示させる。これによって、「次郎」の筆跡データが、無線の干渉などのシステムの問題によって遅延しても、他の生徒の筆跡データも同じ時間遅れて表示されるので、教師は、「次郎」のつまずきによって筆跡データが遅延していると誤解することがない。

図９に示す例では、「太郎」の解答内容３１１を表示態様変更対象３２１とし、「花子」の解答内容３１３を表示態様変更対象３２２としている。例えば、「次郎」が最初に自分の名前を記入した時、無線の干渉によって筆跡データが遅延し、その後も「次郎」の筆跡データが遅延しているとする。そして、「太郎」、「次郎」、「花子」が同じタイミングで問１を解答したとすると、「次郎」の筆跡データが遅延しても、三人の筆跡データは同じタイミングで集約装置２の表示部２６に表示される。

また、集約装置２の制御部２１は、正常筆跡データに関する情報の表示速度を遅らせて表示させるようにしても良い。これによって、「次郎」の筆跡データが、無線の干渉などのシステムの問題によって遅延しても、他の生徒の筆跡データも遅れて表示されるので、教師は、「次郎」のつまずきによって筆跡データが遅延していると誤解することがない。

なお、本実施形態とは異なり、集約装置２の制御部２１は、ステップＳ２０３の表示処理において、生徒のつまずきが原因で遅延している場合に、筆跡データ（正常筆跡データ）に関する情報の表示態様を変更してもよい。これによって、教師は、生徒のつまずきによる遅延を容易に把握することができる。ここで、集約装置２の制御部２１は、各生徒の正常筆跡データの生成時刻又は受信時刻から、生徒のつまずきによる遅延を判断できる。例えば、制御部２１は、受信した正常筆跡データの生成時刻又は受信時刻が、問題を出題した時刻から所定時間経過している場合、つまずきによる遅延と判断できる。

図１０は、表示画面５０１を示す図である。表示画面５０１には、「太郎」、「次郎」、「花子」の３名の生徒の筆跡データが集約され、解答内容５１１〜５１３として一覧表示されている。図１０の例において生徒に出題された問題は、図８と同様のある曲線のグラフを記入することである。

図１０に示す例では、「次郎」の筆跡データが「次郎」のつまずきで遅延している場合を示している。図の例では、「次郎」の解答内容５１２を表示態様変更対象５２１としている。表示態様変更対象５２１には、解答欄に「指導要」のメッセージが重ねて表示されている。これによって、教師は、生徒のつまずきによる遅延を容易に把握することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図１１〜図１３を参照しながら、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、電子ペン３と集約装置２が直接筆跡データを送受信していたが、第２実施形態では、中継装置５が筆跡データを中継する。

図１１は、筆跡集約システム１ａの概要を示す図である。図１１に示すように、筆跡集約システム１ａは、筆跡データを生成する電子ペン３と、電子ペン３専用の用紙４と、電子ペン３によって生成される筆跡データを集約する集約装置２と、筆跡データを中継する中継装置５と、集約装置２及び中継装置５を相互に接続するアクセスポイント６とを備える。

中継装置５は、例えば、各生徒に配布されるタブレット端末である。但し、中継装置５は、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、スマートフォン等でも良い。尚、中継装置５のハードウエア構成は、集約装置２と同様であるため、説明を省略する。

中継装置５は、紐付けられた電子ペン３から受信する筆跡データを集約装置２に中継したり、表示手段に表示したりする他に、集約装置２から他の生徒の筆跡データを受信し、他の生徒の筆跡データを表示手段に表示する。これによって、生徒は、他の生徒の解答を参考にして理解を深めることができる。また、集約装置２は、教師による配信指示の入力を受け付け、配信指示が入力されると、他の生徒の筆跡データを中継装置５に配信する。

アクセスポイント６は、例えば、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の親機である。中継装置５は、アクセスポイント６を介して、筆跡データを集約装置２に送信する。また、集約装置２は、アクセスポイント６を介して、他の生徒の筆跡データを中継装置５に送信する。但し、集約装置２及び中継装置５の接続形態は無線接続に限られるものではなく、ＬＡＮケーブル等による有線接続であっても良い。

図１２は、第２実施形態における筆跡集約処理の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、電子ペン３のプロセッサ１０８は、用紙４に対するペンダウンを検知すると（ステップＳ６０１）、筆跡データ等を生成し、中継装置５に送信する（ステップＳ６０２）。第２実施形態では、電子ペン３は、少なくとも、筆跡データ及び筆跡データの生成時刻を送信するが、それ以外のデータ（例えば、ペンＩＤ等）を送信しても良い。

電子ペン３は、生徒が用紙４に筆跡を記入し続けている間、筆跡データを生成し、中継装置５に送信する。生徒が電子ペン３を用紙４から離すと（ペンアップ）、電子ペン３のプロセッサ１０８は、中継装置５への筆跡データ等の送信を中止する（ステップＳ６０３）。そして、電子ペン３のプロセッサ１０８は、次のペンダウンを検知すると（ステップＳ６０４のＹｅｓ）、ステップＳ６０２から処理を繰り返し、次のペンダウンを検知しなければ（ステップＳ６０４のＮｏ）、処理を終了する。

中継装置５の制御部２１は、電子ペン３から筆跡データ等を中継受信すると（ステップＳ６１１）、集約装置２に筆跡データ等の転送を行う（ステップＳ６１２）。ここで、中継装置５は、筆跡データおよび生成時刻の他に、中継受信時刻を集約装置２に転送する。そして、中継装置５の制御部２１は、次の筆跡データ等を受信すると（ステップＳ６１３のＹｅｓ）、ステップＳ６１１から処理を繰り返し、次の筆跡データ等を受信しなければ（ステップＳ６１３のＮｏ）、処理を終了する。

中継受信時刻は、中継装置５が筆跡データを中継受信してから集約装置２に転送するまでの間であれば、どのタイミングの時刻であっても良いが、全ての中継装置５において同一のタイミングの時刻とすることが望ましい。

集約装置２の制御部２１は、中継装置５から筆跡データ等を受信すると、記憶部２２に筆跡データを記憶し（ステップＳ６２１）、表示制御処理を行う（ステップＳ６２２）。表示制御処理については、図１３を参照しながら説明する。そして、集約装置２の制御部２１は、次の筆跡データ等を受信すると（ステップＳ６２３のＹｅｓ）、ステップＳ６２１から処理を繰り返し、次の筆跡データ等を受信しなければ（ステップＳ６２３のＮｏ）、処理を終了する。

図１３は、第２実施形態における表示制御処理の流れを示すフローチャートである。図１３に示すように、集約装置２の制御部２１は、筆跡データの中継受信時刻と生成時刻の差、受信時刻と中継受信時刻の差、受信時刻と生成時刻の差のいずれかが閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。いずれかが閾値以上の場合（ステップＳ７０１のＹｅｓ）、集約装置２の制御部２１は、表示態様を変更し（ステップＳ７０２）、表示処理を行う（ステップＳ７０３）。一方、いずれも閾値未満の場合（ステップＳ７０１のＮｏ）、集約装置２の制御部２１は、表示態様を変更せずに、表示処理を行う（ステップＳ７０３）。表示態様の変更については、第１実施形態と同様である。

以上の通り、本発明の筆跡集約システムによれば、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを識別可能とすることができる。

なお、本実施形態とは異なり、各中継装置５が各筆跡データの遅延状況に応じた表示制御を行っても良い。例えば、各中継装置５の制御部２１が、各筆跡データの中継受信時刻と生成時刻との差が閾値以上であるかを各々判断し、閾値以上と判断した場合、筆跡データの表示態様を変更してもよい。これによって、各中継装置５の表示画面において、システムの問題が原因で遅延している筆跡データを把握することができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る筆跡集約システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ………筆跡集約システム
２………集約装置
３………電子ペン
４………用紙
５………中継装置
６………アクセスポイント

Claims (8)

1. 複数の電子ペンと集約装置とが接続され、前記集約装置が前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを表示手段に表示させる筆跡集約システムであって、
   前記電子ペンは、
   前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを送信する送信手段、
   を備え、
   前記集約装置は、
   前記筆跡データと前記生成時刻とを受信する受信手段と、
   前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする筆跡集約システム。
2. 前記表示制御手段は、前記受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の前記筆跡データを遅延筆跡データとし、前記遅延筆跡データに関する情報を強調して表示させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の筆跡集約システム。
3. 前記表示制御手段は、前記受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の前記筆跡データを遅延筆跡データとし、前記遅延筆跡データと異なる前記筆跡データを正常筆跡データとし、前記正常筆跡データに関する情報の表示態様を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の筆跡集約システム。
4. 前記表示制御手段は、前記遅延筆跡データに係る前記受信時刻と前記生成時刻との差を遅延時間とし、前記正常筆跡データに関する情報を前記遅延時間だけ遅らせて表示させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の筆跡集約システム。
5. 前記表示制御手段は、前記正常筆跡データに関する情報の表示速度を遅らせて表示させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の筆跡集約システム。
6. 前記電子ペンから前記筆跡データと前記生成時刻とを受信し、前記筆跡データの中継受信時刻とともに前記集約装置に送信する中継装置を更に有し、
   前記表示制御手段は、更に、前記中継受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上か否か、又は、前記受信時刻と前記中継受信時刻との差が閾値以上か否かを判断し、これらの判断結果に基づいて前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の筆跡集約システム。
7. 複数の電子ペンと、表示手段を備える集約装置とが接続され、前記集約装置が前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを前記表示手段に表示させる筆跡集約方法であって、
   前記電子ペンが、前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを前記集約装置に送信する送信ステップと、
   前記集約装置が、前記筆跡データと前記生成時刻とを受信する受信ステップと、
   前記集約装置が、前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御ステップと、
   を含むことを特徴とする筆跡集約方法。
8. コンピュータを、複数の電子ペンと接続され、前記電子ペンによって生成される筆跡データを集約し、前記筆跡データを表示手段に表示させる集約装置として機能させるためのプログラムであって、
   前記電子ペンから、前記筆跡データと、前記筆跡データの生成時刻とを受信する受信手段と、
   前記筆跡データの受信時刻と前記生成時刻との差が閾値以上の場合、前記筆跡データに関する情報の表示態様を変更する表示制御手段
   として機能させるためのプログラム。

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