JP2018156341A - 座標検出システム、座標検出装置および検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子ペンによるホバリング検出と、指によるホバリング検出とを判別することができる座標検出システム、座標検出装置および検出方法を提供する。【解決手段】座標検出装置は、電子ペンからの情報を受信する第１通信部と、電子ペンおよび指によるホバリングを検出する第１検出部と、を備え、電子ペンは、座標検出装置に情報を送信する第２通信部と、電子ペンがタッチパネルに接近したことを検出した場合、接近検出信号を座標検出装置に送信する第２検出部と、を備え、座標検出装置は、接近検出信号を受信した場合、電子ペンがタッチパネルに接近したと判定する第１判定部と、ホバリングが検出され、かつ、接近検出信号が受信された場合、電子ペンによるホバリングが検出されたと判定し、ホバリングが検出され、かつ、接近検出信号が受信されない場合、指によるホバリングが検出されたと判定する判定処理部と、をさらに備える。【選択図】図６

Description

本発明は、座標検出システム、座標検出装置および検出方法に関する。

タッチパネル機能およびディスプレイ機能を有するタッチパネルディスプレイに対して、スタイラスとしての電子ペンまたは指によって描画等の各種処理を行うことができる電子黒板（インタラクティブ・ホワイトボード、または、電子ホワイトボードともいう）が広く普及している。このような電子黒板では、電子ペンまたは指によるタッチ検出（接触検出）のみならず、タッチパネルディスプレイに対して接近したことを検出するホバリング検出を可能とする技術も開発されている。

このような電子ペンまたは指によって描画等の処理を行う技術として、表示装置の周辺に１以上設けられ、物体の接触を検出する物体検出装置は物体に光を発する発光手段を備え、先端から照射される照射光を検知して入力デバイスの表示装置への接触を検出するデバイス検出装置は、入力デバイスから照射された照射光又は発光手段から発せられた発光光を撮像する撮像手段を備え、情報処理装置は、撮像手段により撮像された撮像画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段により取得された照射光及び発光光が撮像された撮像画像のうち照射光の撮像画像により輝度値が高い領域があるとき、発光手段を消灯制御し、入力デバイスの表示装置への接触検出を待機するようデバイス検出装置を制御する制御手段と、を備える装置が開示されている（特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、電子ペンによるホバリング検出と、指によるホバリング検出とを判別することができないという問題点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子ペンによるホバリング検出と、指によるホバリング検出とを判別することができる座標検出システム、座標検出装置および検出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、座標検出装置と、前記座標検出装置に対して筆記入力するための電子ペンと、を有する座標検出システムであって、前記座標検出装置は、前記電子ペンからの情報を受信する第１通信部と、タッチパネルに対する前記電子ペンおよび指によるホバリングを検出する第１検出部と、を備え、前記電子ペンは、前記座標検出装置に情報を送信する第２通信部と、前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したことを検出した場合、接近検出信号を、前記第２通信部を介して前記座標検出装置に送信する第２検出部と、を備え、前記座標検出装置は、前記第１通信部を介して、前記接近検出信号を受信した場合、前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したと判定する第１判定部と、前記第１検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記第１判定部により前記接近検出信号が受信された場合、前記電子ペンによるホバリングが検出されたと判定し、前記第１検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記第１判定部により前記接近検出信号が受信されない場合、前記指によるホバリングが検出されたと判定する判定処理部と、をさらに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、電子ペンによるホバリング検出と、指によるホバリング検出とを判別することができる。

図１は、実施形態に係る電子黒板システムの外観の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る電子ペンの外観の一例を示す図である。 図３は、電子ペンに対するタッチ検出およびホバリング検出を説明する図である。 図４は、実施形態に係る電子黒板のハードウェア構成の一例を示す図である。 図５は、実施形態に係る電子ペンのハードウェア構成の一例を示す図である。 図６は、実施形態に係る電子黒板システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。 図７は、照度検出回路によるディスプレイ接近検出を説明する図である。 図８は、実施形態に係る電子黒板のパネル検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る電子ペンの状態検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下に、図１〜図９を参照しながら、本発明に係る座標検出システム、座標検出装置および検出方法の実施形態を詳細に説明する。また、以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。

（電子黒板システムの全体構成）
図１は、実施形態に係る電子黒板システムの外観の一例を示す図である。図１を参照しながら、本実施形態に係る電子黒板システム１の全体構成について説明する。

図１に示すように、電子黒板システム１は、会議室または教育現場等の複数のユーザが集まる環境に配置され、タッチパネル機能およびディスプレイ機能を有するタッチパネルディスプレイ２１１が設けられた電子黒板１０と、タッチパネルディスプレイ２１１に対して筆記等の入力操作を行うためのスタイラスとしての電子ペン２０と、を備える。電子黒板１０は、タッチパネルディスプレイ２１１が設置された本体部１０ａと、本体部１０ａを自由自在に移動可能とする台車部１０ｂと、を含む。電子黒板１０は、タッチパネルディスプレイ２１１に対する電子ペン２０または指等のスタイラスが接触（タッチ）した状態で行われるタッチ操作によって、タッチ操作の位置を示す座標を検出することによって、筆記等の入力操作を可能とする座標検出装置である。

（電子ペンの構成）
図２は、実施形態に係る電子ペンの外観の一例を示す図である。図２を参照しながら、本実施形態に係る電子ペン２０の構成の一例を説明する。

図２に示すように、電子ペン２０は、ユーザが握る部分である本体部２０ａに、ペン先がタッチパネルディスプレイ２１１にタッチしたか否かを検出するためのペン先スイッチ３１１と、ペン尻に設置されたペン尻スイッチ３１２と、タッチパネルディスプレイ２１１が照射するバックライトの照度を検出する照度センサ３１３（照度検出部）と、照度センサ３１３が検出した照度と比較する基準値を設定するためのロータリースイッチ３１４と、電子黒板１０と無線通信を行う無線通信Ｉ／Ｆ３０３と、を有する。

（タッチ検出およびホバリング検出について）
図３は、電子ペンに対するタッチ検出およびホバリング検出を説明する図である。図３を参照しながら、電子ペン２０を例にしてタッチ検出およびホバリング検出について説明する。

図３のうち図３（ａ）は、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１にタッチ（接触）した状態を示す。このタッチした状態では、電子ペン２０のペン先スイッチ３１１がタッチパネルディスプレイ２１１に対する接触により押下されるので、電子ペン２０側でタッチ検出を行うことができる。

図３のうち図３（ｂ）は、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に対して接近した状態を示す。この接近した状態では、電子ペン２０のペン先スイッチ３１１がタッチパネルディスプレイ２１１から離れているので押下されることはないが、照度センサ３１３が検出するタッチパネルディスプレイ２１１が照射するバックライトの照度が大きくなることによって、電子ペン２０側で、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に対して接近したことを検出することができる。このように、電子ペン２０（または指）がタッチパネルディスプレイ２１１に対して接近したことの検出を、ホバリング検出と称するものとする。具体的には、電子ペン２０の照度センサ３１３が検出する照度は、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に対して接近するほど大きくなるので、当該照度と所定の基準値とを比較し、当該基準値よりも大きくなった場合に、ホバリング検出されたものとする。

また、タッチパネルディスプレイ２１１のタッチパネル機能（後述するタッチパネル２１１ａが実現する機能）は、電子ペン２０または指がタッチパネルディスプレイ２１１に接触した場合に検出される静電容量（第２静電容量）と、電子ペン２０または指がタッチパネルディスプレイ２１１に接近した場合に検出される静電容量（第１静電容量）との違いから、双方を判別することができる。すなわち、電子黒板１０側で、検出される静電容量の相違から、図３（ａ）に示すような状態のタッチ検出、および、図３（ｂ）に示すような状態のホバリング検出が可能となる。このようにタッチ検出とは別にホバリング検出が可能となることによって、タッチ検出に対応する処理とは別のホバリング検出に対応する処理が可能となる。ただし、電子黒板１０によるタッチ検出機能およびホバリング検出機能では、電子ペン２０または指のうちいずれによって、タッチ検出したのかホバリング検出したのかを区別することが困難である。

（電子黒板のハードウェア構成）
図４は、実施形態に係る電子黒板のハードウェア構成の一例を示す図である。図４を参照しながら、本実施形態に係る電子黒板１０のハードウェア構成について説明する。

図４に示すように、本実施形態に係る電子黒板１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、記憶装置２０３と、ネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０４と、タッチパネル制御回路２０５と、ディスプレイ制御回路２０６と、無線通信Ｉ／Ｆ２０７と、タッチパネルディスプレイ２１１と、を備えている。このうち、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、記憶装置２０３、ネットワークＩ／Ｆ２０４、タッチパネル制御回路２０５、ディスプレイ制御回路２０６、および無線通信Ｉ／Ｆ２０７は、バス２０８によって互いに通信可能となるように接続されている。また、タッチパネル制御回路２０５には、タッチパネルディスプレイ２１１のうちタッチパネル機能を実現するタッチパネル２１１ａが接続されている。また、ディスプレイ制御回路２０６には、タッチパネルディスプレイ２１１のうちディスプレイ機能を実現するディスプレイ２１１ｂが接続されている。

なお、電子黒板１０の上述の構成要件のうち、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２および記憶装置２０３は、制御装置として一体の装置として、本体部１０ａに内蔵される構成であってもよく、本体部１０ａの外部に別体として設置される構成であってもよい。

ＣＰＵ２０１は、電子黒板１０全体の動作を制御する集積回路である。ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される揮発性の記憶装置である。記憶装置２０３は、電子黒板１０の動作を実現する各種プログラム、および、画像データ等の各種データ等を記憶する不揮発性の補助記憶装置である。記憶装置２０３は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）またはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等である。

ネットワークＩ／Ｆ２０４は、インターネット等のネットワークを利用して、外部機器とのデータを通信するためのインターフェースである。ネットワークＩ／Ｆ２０４は、例えば、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）等である。ネットワークＩ／Ｆ２０４が対応する規格としては、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の場合、例えば、１０Ｂａｓｅ−Ｔ、１００Ｂａｓｅ−ＴＸ、または１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のイーサネット（登録商標）規格が挙げられる。

タッチパネル制御回路２０５は、タッチパネルディスプレイ２１１のタッチパネル２１１ａに必要な電圧等を供給すると共に、タッチ有効範囲内でのタッチ操作を検出して、そのタッチ操作の位置を示す座標情報をＣＰＵ２０１に出力する回路である。ＣＰＵ２０１は、タッチパネル制御回路２０５から出力された座標情報に基づいて、ユーザが描画した文字または図形等の画像データを生成したり、ユーザがどの機能ボタンをタッチしたかを判断する。

ディスプレイ制御回路２０６は、タッチパネルディスプレイ２１１のディスプレイ２１１ｂに必要な電圧等を供給すると共に、ＣＰＵ２０１の制御に従って、ユーザが描画した文字または図形等を描画したり、画像データを表示する回路である。

無線通信Ｉ／Ｆ２０７は、電子ペン２０との間でデータを無線通信するためのインターフェースである。無線通信Ｉ／Ｆ２０７が対応する規格としては、例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎが挙げられる。

なお、電子黒板１０のハードウェアの構成は、図４に示す構成に限定されるものではない。例えば、ネットワークＩ／Ｆ２０４によって外部装置とデータ通信する必要がない場合、ネットワークＩ／Ｆ２０４は備えられないものとしてもよい。また、ネットワークＩ／Ｆ２０４を介して音声データを通信する場合、マイクおよびスピーカ等が備えられているものとしてもよい。

（電子ペンのハードウェア構成）
図５は、実施形態に係る電子ペンのハードウェア構成の一例を示す図である。図５を参照しながら、本実施形態に係る電子ペン２０のハードウェア構成について説明する。

図５に示すように、本実施形態に係る電子ペン２０は、制御回路３０１と、メモリ３０２と、無線通信Ｉ／Ｆ３０３と、ペン先スイッチ検出回路３０４と、ペン尻スイッチ検出回路３０５と、照度検出回路３０６と、ロータリースイッチ検出回路３０７と、ペン先スイッチ３１１と、ペン尻スイッチ３１２と、照度センサ３１３と、ロータリースイッチ３１４と、を備えている。このうち、制御回路３０１、メモリ３０２、無線通信Ｉ／Ｆ３０３、ペン先スイッチ検出回路３０４、ペン尻スイッチ検出回路３０５、照度検出回路３０６およびロータリースイッチ検出回路３０７は、バス３０８によって互いに通信可能となるように接続されている。

制御回路３０１は、電子ペン２０全体の動作を制御する集積回路である。メモリ３０２は、電子ペン２０を示す識別情報等を記憶する不揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、例えば、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。

無線通信Ｉ／Ｆ３０３は、電子黒板１０との間でデータを無線通信するためのインターフェースである。無線通信Ｉ／Ｆ３０３が対応する規格としては、例えば、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎが挙げられる。

ペン先スイッチ検出回路３０４は、ペン先スイッチ３１１のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出するための回路である。ペン先スイッチ検出回路３０４は、ペン先スイッチ３１１がＯＮ状態になったことを検出すると、その検出情報（スイッチ押下検出信号）を、メモリ３０２に記憶された識別情報と共に、無線通信Ｉ／Ｆ３０３を介して、電子黒板１０に無線送信する。

ペン尻スイッチ検出回路３０５は、ペン尻スイッチ３１２のＯＮ／ＯＦＦの状態を検出するための回路である。ペン尻スイッチ検出回路３０５は、ペン尻スイッチ３１２がＯＮ状態になったことを検出すると、その検出情報を、メモリ３０２に記憶された識別情報と共に、無線通信Ｉ／Ｆ３０３を介して、電子黒板１０に無線送信する。

照度検出回路３０６は、ペン先の照度を検出する照度センサ３１３を駆動するための電力等を供給する回路である。照度検出回路３０６は、照度センサ３１３により検出された照度が、後述するように、ロータリースイッチ検出回路３０７によって設定された基準値より高いことを検出すると、その検出情報（ディスプレイ接近検出信号）を、メモリ３０２に記憶された識別情報と共に、無線通信Ｉ／Ｆ３０３を介して、電子黒板１０に無線送信する。

ロータリースイッチ検出回路３０７は、ロータリースイッチ３１４の回転位置に基づいて、照度検出回路３０６で使用する照度と比較するための基準値を設定する回路である。なお、基準値は、電子黒板１０上の筆記操作（タッチによる操作またはホバリングによる操作）によって設定され、その設定された基準値の情報がタッチパネル制御回路２０５により認識され、電子黒板１０の無線通信Ｉ／Ｆ２０７を介して、基準値の情報が電子ペン２０に送信され、電子ペン２０は、受信した基準値を使用するものとしてもよい。

なお、電子ペン２０のハードウェアの構成は、図５に示す構成に限定されるものではない。例えば、ペン尻スイッチ検出回路３０５によってペン尻スイッチ３１２のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出する必要がない場合、ペン尻スイッチ検出回路３０５およびペン尻スイッチ３１２は備えられないものとしてもよい。また、ペン尻スイッチ検出回路３０５用に、照度センサ３１３および照度検出回路３０６とは別の照度センサおよび照度検出回路を備えるものとし、ペン先スイッチ３１１とは別のホバリングに対応する処理を電子黒板１０に実行させるものとしてもよい。

（電子黒板システムの機能ブロックの構成および動作）
図６は、実施形態に係る電子黒板システムの機能ブロックの構成の一例を示す図である。図７は、照度検出回路によるディスプレイ接近検出を説明する図である。図６および図７を参照しながら、本実施形態に係る電子黒板システム１の機能ブロックの構成および動作について説明する。

図６に示すように、本実施形態に係る電子黒板１０は、無線通信部１１（第１通信部、通信部）と、パネル検出部１２（第１検出部、検出部）と、スイッチ押下判定部１３（第２判定部）と、ディスプレイ接近判定部１４（第１判定部、判定部）と、処理部１５（判定処理部）と、表示制御部１６と、表示部１７と、記憶部１８と、を有する。

無線通信部１１は、電子ペン２０との間でデータを無線通信する機能部である。無線通信部１１は、例えば、図４に示す無線通信Ｉ／Ｆ２０７によって実現される。

パネル検出部１２は、ユーザによる電子ペン２０または指による筆記入力を受け付ける機能部である。パネル検出部１２は、電子ペン２０または指がタッチパネルディスプレイ２１１のタッチパネル２１１ａにタッチ（接触）した場合の静電容量と、電子ペン２０または指がタッチパネル２１１ａに接近した場合の静電容量との違いから、タッチしたことを検出するタッチ検出機能、および、接近したことを検出するホバリング検出機能を有する。パネル検出部１２は、例えば、図４に示すタッチパネル２１１ａ、タッチパネル制御回路２０５、および、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。

スイッチ押下判定部１３は、後述する電子ペン２０の第１スイッチ押下検出部２２から、ペン先スイッチ３１１の押下が検出されたことを示すスイッチ押下検出信号（接触検出信号）を、無線通信部１１を介して受信した場合、ペン先スイッチ３１１が押下されたと判定する機能部である。また、スイッチ押下判定部１３は、スイッチ押下検出信号と共に識別情報を受信し、当該識別情報によって、当該スイッチ押下検出信号が電子ペン２０からの信号であることを特定することができる。スイッチ押下判定部１３は、例えば、図４に示すＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。なお、スイッチ押下判定部１３は、後述する電子ペン２０の第２スイッチ押下検出部２３から、ペン尻スイッチ３１２の押下が検出されたことを示す検出信号を、無線通信部１１を介して受信した場合、ペン尻スイッチ３１２が押下されたと判定するものとしてもよい。

ディスプレイ接近判定部１４は、後述する電子ペン２０のディスプレイ接近検出部２４から、検出された照度が基準値よりも高いことを示すディスプレイ接近検出信号（接近検出信号）を、無線通信部１１を介して受信した場合、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に接近したと判定する機能部である。また、ディスプレイ接近判定部１４は、ディスプレイ接近検出信号と共に識別情報を受信し、当該識別情報によって、当該ディスプレイ接近検出信号が電子ペン２０からの信号であることを特定することができる。ディスプレイ接近判定部１４は、例えば、図４に示すＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。

処理部１５は、パネル検出部１２によりタッチ検出またはホバリング検出がされたか、スイッチ押下判定部１３によりペン先スイッチ３１１が押下されたか、および、ディスプレイ接近判定部１４により電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に接近したかに応じて、電子ペン２０または指によってタッチ検出またはホバリング検出のいずれかの検出がなされたのかを判定し、判定した検出に対応する処理を実行する機能部である。処理部１５は、例えば、図４に示すＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。なお、処理部１５は、スイッチ押下判定部１３によりペン尻スイッチ３１２が押下された場合に、それに対応する処理を実行するものとしてもよい。

表示制御部１６は、表示部１７に各種画像および映像を表示させる制御を行う機能部である。表示制御部１６は、例えば、図４に示すディスプレイ制御回路２０６、および、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行することによって実現される。

表示部１７は、表示制御部１６の制御に従って、各種画像および映像を表示する機能部である。表示部１７は、例えば、図４に示すタッチパネルディスプレイ２１１のディスプレイ２１１ｂによって実現される。

記憶部１８は、電子黒板１０の動作を実現する各種プログラム、および、画像データ等の各種データ等を記憶する機能部である。記憶部１８は、例えば、図４示す記憶装置２０３によって実現される。

なお、図６に示すスイッチ押下判定部１３、ディスプレイ接近判定部１４および処理部１５は、図４に示すＣＰＵ２０１にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよく、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよく、または、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

図６に示すように、本実施形態に係る電子ペン２０は、無線通信部２１（第２通信部）と、第１スイッチ押下検出部２２（第３検出部）と、第２スイッチ押下検出部２３と、ディスプレイ接近検出部２４（第２検出部）と、基準値設定部２５（設定部）と、記憶部２６と、を有する。

無線通信部２１は、電子黒板１０との間でデータを無線通信する機能部である。無線通信部２１は、例えば、図５に示す無線通信Ｉ／Ｆ３０３によって実現される。

第１スイッチ押下検出部２２は、ペン先スイッチ３１１の押下を検出する機能部である。第１スイッチ押下検出部２２は、ペン先スイッチ３１１の押下を検出した（電子ペン２０のペン先がタッチパネルディスプレイ２１１に接触した）場合、その検出を示すスイッチ押下検出信号を、記憶部２６に記憶された識別情報と共に、無線通信部２１を介して、電子黒板１０へ送信する。なお、第１スイッチ押下検出部２２は、ペン先スイッチ３１１の押下によってペン先がタッチパネルディスプレイ２１１に接触したことを検出することに限定されるものではなく、その他のセンシング手段によって接触を検出するものとしてもよい。第１スイッチ押下検出部２２は、例えば、図５に示すペン先スイッチ検出回路３０４によって実現される。

第２スイッチ押下検出部２３は、ペン尻スイッチ３１２の押下を検出する機能部である。第２スイッチ押下検出部２３は、ペン尻スイッチ３１２の押下を検出した場合、その検出を示す検出信号を、記憶部２６に記憶された識別情報と共に、無線通信部２１を介して、電子黒板１０へ送信する。第２スイッチ押下検出部２３は、例えば、図５に示すペン尻スイッチ検出回路３０５によって実現される。

ディスプレイ接近検出部２４は、電子ペン２０のペン先の照度を検出し、検出した照度が、基準値設定部２５により設定された基準値よりも高いか否かを検出する機能部である。ディスプレイ接近検出部２４は、検出した照度が基準値よりも高いことを検出した場合、その検出を示すディスプレイ接近検出信号を、記憶部２６に記憶された識別情報と共に、無線通信部２１を介して、電子黒板１０へ送信する。ディスプレイ接近検出部２４で照度が基準値よりも高いことが検出された場合、タッチパネルディスプレイ２１１のディスプレイ２１１ｂのバックライトによる照度が高い状態になっており、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に接近している状態であると判断できる。したがって、基準値設定部２５により設定される基準値は、一般的な使用環境（タッチパネルディスプレイ２１１から電子ペン２０を離した状態）の照度と、電子ペン２０のペン先をタッチパネルディスプレイ２１１に接触させた状態での照度との間に設定する必要がある。ディスプレイ接近検出部２４は、例えば、図５に示す照度センサ３１３および照度検出回路３０６によって実現される。

ここで、図７に、ディスプレイ接近検出部２４により検出された照度と、基準値との比較を示す。図７に示す例では、基準値が４００［ｌｕｘ］に設定されているものとし、ディスプレイ接近検出部２４により検出された照度が、基準値である４００［ｌｕｘ］を超えている状態の間、ディスプレイ接近検出部２４はディスプレイ接近検出信号を出力し、基準値を下回った場合、ディスプレイ接近検出信号の出力を停止する。

基準値設定部２５は、ディスプレイ接近検出部２４で検出された照度と比較するための基準値を設定する機能部である。基準値設定部２５は、例えば、図５に示すロータリースイッチ３１４およびロータリースイッチ検出回路３０７によって実現される。

記憶部２６は、電子ペン２０を示す識別情報等を記憶する機能部である。記憶部２６は、例えば、図５に示すメモリ３０２によって実現される。

なお、図６に示した電子黒板１０および電子ペン２０それぞれの各機能部は、機能を概念的に示したものであって、このような構成に限定されるものではない。例えば、図６で独立した機能部として図示した複数の機能部を、１つの機能部として構成してもよい。一方、図６の１つの機能部が有する機能を複数に分割し、複数の機能部として構成するものとしてもよい。

（パネル検出処理）
図８は、実施形態に係る電子黒板のパネル検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８を参照しながら、本実施形態に係る電子黒板１０のパネル検出処理の流れを説明する。

＜ステップＳ１０１＞
電子黒板１０のパネル検出部１２は、電子ペン２０または指によってタッチパネル２１１ａに対してタッチ検出があったか否かを判定する。タッチ検出があった場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ移行し、タッチ検出がなかった場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０５へ移行する。

＜ステップＳ１０２＞
電子黒板１０のスイッチ押下判定部１３は、電子ペン２０の第１スイッチ押下検出部２２から、ペン先スイッチ３１１の押下が検出されたことを示すスイッチ押下検出信号を受信したか否かを判定する。スイッチ押下検出信号を受信した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、電子ペン２０によるタッチ検出がされたものとしてステップＳ１０３へ移行する。一方、スイッチ押下検出信号を受信しなかった場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、指によるタッチ検出がされたものとしてステップＳ１０４へ移行する。

＜ステップＳ１０３＞
電子黒板１０の処理部１５は、電子ペン２０によるタッチ検出がされたものと判定し、当該検出に対応した処理を実行する。そして、ステップＳ１０１へ戻る。

＜ステップＳ１０４＞
処理部１５は、指によるタッチ検出がされたものと判定し、当該検出に対応した処理を実行する。そして、ステップＳ１０１へ戻る。

＜ステップＳ１０５＞
パネル検出部１２は、電子ペン２０または指によってタッチパネル２１１ａに対してホバリング検出があったか否かを判定する。ホバリング検出があった場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ移行し、ホバリング検出がなかった場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０９へ移行する。

＜ステップＳ１０６＞
電子黒板１０のディスプレイ接近判定部１４は、電子ペン２０のディスプレイ接近検出部２４から、検出された照度が基準値よりも高いことを示すディスプレイ接近検出信号を受信したか否かを判定する。ディスプレイ接近検出信号を受信した場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、電子ペン２０によるホバリング検出がされたものとしてステップＳ１０７へ移行する。一方、ディスプレイ接近検出信号を受信しなかった場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、指によるホバリング検出がされたものとしてステップＳ１０８へ移行する。

＜ステップＳ１０７＞
処理部１５は、電子ペン２０によるホバリング検出がされたものと判定し、当該検出に対応した処理を実行する。そして、ステップＳ１０１へ戻る。

＜ステップＳ１０８＞
処理部１５は、指によるホバリング検出がされたものと判定し、当該検出に対応した処理を実行する。そして、ステップＳ１０１へ戻る。

＜ステップＳ１０９＞
処理部１５は、電子ペン２０および指のいずれについても、タッチ検出およびホバリング検出がされていないものとして、何も処理しない。そして、ステップＳ１０１へ戻る。

以上のステップＳ１０１〜Ｓ１０９が繰り返されることによって、電子黒板１０のパネル検出処理が実行される。

（パネル検出処理）
図９は、実施形態に係る電子ペンの状態検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９を参照しながら、本実施形態に係る電子ペン２０の状態検出処理の流れを説明する。

＜ステップＳ２０１＞
電子ペン２０の第１スイッチ押下検出部２２は、ペン先スイッチ３１１の押下の有無を検出する。ペン先スイッチ３１１の押下が検出された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２へ移行し、検出されない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ステップＳ２０３へ移行する。

＜ステップＳ２０２＞
第１スイッチ押下検出部２２は、ペン先スイッチ３１１の押下を検出した場合、その検出を示すスイッチ押下検出信号を、記憶部２６に記憶された識別情報と共に、無線通信部２１を介して、電子黒板１０へ送信する。そして、ステップＳ２０１へ戻る。

＜ステップＳ２０３＞
電子ペン２０のディスプレイ接近検出部２４は、電子ペン２０のペン先の照度を検出し、検出した照度が、基準値設定部２５により設定された基準値よりも高いか否かを検出する。照度が基準値よりも高い場合、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に接近しているものとし（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０４へ移行する。一方、照度が基準値よりも低い場合、電子ペン２０がタッチパネルディスプレイ２１１に接近していないものとし（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ステップＳ２０１へ戻る。

＜ステップＳ２０４＞
ディスプレイ接近検出部２４は、検出した照度が基準値よりも高いことを検出した場合、その検出を示すディスプレイ接近検出信号を、記憶部２６に記憶された識別情報と共に、無線通信部２１を介して、電子黒板１０へ送信する。そして、ステップＳ２０１へ戻る。

以上のステップＳ２０１〜Ｓ２０４が繰り返されることによって、電子ペン２０の状態検出処理が実行される。

以上のように、本実施形態では、パネル検出部１２によって、電子ペン２０または指によるタッチ（接触）またはホバリングが検出され、電子ペン２０によって、タッチされた場合（照度センサ３１３が押下された場合）にスイッチ押下検出信号が電子黒板１０に送信され、タッチパネルディスプレイ２１１に接近した場合（照度が基準値を超えた場合）にディスプレイ接近検出信号を電子黒板１０に送信するものとしている。これによって、電子ペン２０は、タッチパネルディスプレイ２１１に対して、電子ペン２０によるタッチ検出またはホバリング検出、および、指によるタッチ検出およびホバリング検出を判別することができる。したがって、電子ペン２０は、電子ペン２０または指によるタッチ検出またはホバリング検出をそれぞれ判別できるので、それぞれの検出に対応した処理を実行することが可能となる。

また、上述の実施形態において、電子黒板１０の各機能部の少なくともいずれかがプログラムの実行によって実現される場合、そのプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、上述の実施形態に係る電子黒板１０で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶して提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態の電子黒板１０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態の電子黒板１０で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、上述の実施形態の電子黒板１０で実行されるプログラムは、上述した各機能部のうち少なくともいずれかを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ２０１が上述の記憶装置（例えば、記憶装置２０３）からプログラムを読み出して実行することにより、上述の各機能部が主記憶装置（例えば、ＲＡＭ２０２）上にロードされて生成されるようになっている。

１ 電子黒板システム
１０ 電子黒板
１０ａ 本体部
１０ｂ 台車部
１１ 無線通信部
１２ パネル検出部
１３ スイッチ押下判定部
１４ ディスプレイ接近判定部
１５ 処理部
１６ 表示制御部
１７ 表示部
１８ 記憶部
２０ 電子ペン
２０ａ 本体部
２１ 無線通信部
２２ 第１スイッチ押下検出部
２３ 第２スイッチ押下検出部
２４ ディスプレイ接近検出部
２５ 基準値設定部
２６ 記憶部
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＡＭ
２０３ 記憶装置
２０４ ネットワークＩ／Ｆ
２０５ タッチパネル制御回路
２０６ ディスプレイ制御回路
２０７ 無線通信Ｉ／Ｆ
２０８ バス
２１１ タッチパネルディスプレイ
２１１ａ タッチパネル
２１１ｂ ディスプレイ
３０１ 制御回路
３０２ メモリ
３０３ 無線通信Ｉ／Ｆ
３０４ ペン先スイッチ検出回路
３０５ ペン尻スイッチ検出回路
３０６ 照度検出回路
３０７ ロータリースイッチ検出回路
３０８ バス
３１１ ペン先スイッチ
３１２ ペン尻スイッチ
３１３ 照度センサ
３１４ ロータリースイッチ

特開２０１６−０３８９０２号公報

Claims (10)

1. 座標検出装置と、前記座標検出装置に対して筆記入力するための電子ペンと、を有する座標検出システムであって、
   前記座標検出装置は、
   前記電子ペンからの情報を受信する第１通信部と、
   タッチパネルに対する前記電子ペンおよび指によるホバリングを検出する第１検出部と、
   を備え、
   前記電子ペンは、
   前記座標検出装置に情報を送信する第２通信部と、
   前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したことを検出した場合、接近検出信号を、前記第２通信部を介して前記座標検出装置に送信する第２検出部と、
   を備え、
   前記座標検出装置は、
   前記第１通信部を介して、前記接近検出信号を受信した場合、前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したと判定する第１判定部と、
   前記第１検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記第１判定部により前記接近検出信号が受信された場合、前記電子ペンによるホバリングが検出されたと判定し、前記第１検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記第１判定部により前記接近検出信号が受信されない場合、前記指によるホバリングが検出されたと判定する判定処理部と、
   をさらに備えた座標検出システム。
2. 前記電子ペンは、該電子ペンが前記タッチパネルに接触したことを検出した場合、接触検出信号を、前記第２通信部を介して前記座標検出装置に送信する第３検出部を、さらに備え、
   前記座標検出装置は、前記第１通信部を介して、前記接触検出信号を受信した場合、前記電子ペンが前記タッチパネルに接触したと判定する第２判定部を、さらに備え、
   前記第１検出部は、前記タッチパネルに対する前記電子ペンおよび前記指による接触を、さらに検出し、
   前記判定処理部は、前記第１検出部により接触が検出され、かつ、前記第２判定部により前記接触検出信号が受信された場合、前記電子ペンによる接触が検出されたと判定し、前記第１検出部により接触が検出され、かつ、前記第２判定部により前記接触検出信号が受信されない場合、前記指による接触が検出されたと判定する請求項１に記載の座標検出システム。
3. 前記判定処理部は、前記電子ペンまたは前記指によって、ホバリングの検出または接触の検出のいずれの検出がなされたのかに応じて、該検出に対応する処理を実行する請求項１または２に記載の座標検出システム。
4. 前記第１検出部は、前記電子ペンまたは前記指が前記タッチパネルに接近した場合の第１静電容量と、前記電子ペンまたは前記指が前記タッチパネルに接触した場合の第２静電容量との違いから、前記タッチパネルに対する前記電子ペンおよび前記指によるホバリングまたは接触のいずれかを検出する請求項２に記載の座標検出システム。
5. 前記第２検出部は、照度検出部により検出された前記電子ペンのペン先の照度が、基準値より高い場合、前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したことを検出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の座標検出システム。
6. 前記電子ペンは、前記基準値を設定する設定部を、さらに備えた請求項５に記載の座標検出システム。
7. 前記設定部は、ロータリースイッチの回転位置に基づいて、前記基準値を設定する請求項６に記載の座標検出システム。
8. 前記第１検出部は、前記タッチパネルに対する前記電子ペンによる操作入力を受け付け、
   前記第１通信部は、前記操作入力による情報を、前記電子ペンに送信し、
   前記設定部は、前記第２通信部を介して受信した前記操作入力による情報に基づいて、前記基準値を設定する請求項６に記載の座標検出システム。
9. 前記電子ペンからの情報を受信する通信部と、
   タッチパネルに対する前記電子ペンおよび指によるホバリングを検出する検出部と、
   前記通信部を介して、前記電子ペンから、該電子ペンが前記タッチパネルに接近したことを検出したことを示す接近検出信号を受信した場合、該電子ペンが前記タッチパネルに接近したと判定する判定部と、
   前記検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記判定部により前記接近検出信号が受信された場合、前記電子ペンによるホバリングが検出されたと判定し、前記検出部によりホバリングが検出され、かつ、前記判定部により前記接近検出信号が受信されない場合、前記指によるホバリングが検出されたと判定する判定処理部と、
   を備えた座標検出装置。
10. 座標検出装置と、前記座標検出装置に対して筆記入力するための電子ペンと、を有する座標検出システムの検出方法であって、
    タッチパネルに対する前記電子ペンおよび指によるホバリングを検出する第１検出ステップと、
    前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したことを検出した場合、接近検出信号を前記座標検出装置に送信する第２検出ステップと、
    前記座標検出装置が前記接近検出信号を受信した場合、前記電子ペンが前記タッチパネルに接近したと判定する判定ステップと、
    前記第１検出ステップにおいてホバリングを検出し、かつ、前記接近検出信号を受信した場合、前記電子ペンによるホバリングが検出されたと判定し、前記第１検出ステップにおいてホバリングを検出し、かつ、前記接近検出信号を受信しない場合、前記指によるホバリングが検出されたと判定する判定処理ステップと、
    を有する検出方法。

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