JP2019207596A - Writing input device - Google Patents

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松井 邦晃
Kuniaki Matsui
邦晃 松井
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Abstract

To provide a writing input device capable of appropriately determining the ON state and OFF state of an electronic pen.SOLUTION: A writing input device 1 comprises: a detection value acquisition section 171 for acquiring a writing force value for a stylus pen 20; a differential value calculation section 172 for, based on a plurality of the writing force values acquired by the detection value acquisition section 171, calculating a differential value expressing a ratio in changes of the writing force values to temporal changes; and a determination processing section 174 for, based on the differential value calculated by the differential value calculation section 172, determining whether the stylus pen 20 is in an ON state or in an OFF state.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、筆記入力装置に関し、特にはタッチパネルと電子ペンとを備える筆記入力装置に関する。   The present invention relates to a writing input device, and more particularly to a writing input device including a touch panel and an electronic pen.

従来、タッチパネル上にユーザーにより電子ペン(スタイラスペン)で手書きされた場合に、筆圧及び座標を検出して手書き情報を表示パネルに表示させるシステムが知られている(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, a system that detects writing pressure and coordinates and displays handwritten information on a display panel when a user performs handwriting on a touch panel with an electronic pen (stylus pen) is known (see, for example, Patent Document 1).

従来のシステムでは、電子ペンの筆圧が閾値以上の場合に、手書き入力が行われている状態、すなわち電子ペンがオン状態であると判定し、電子ペンの筆圧が閾値未満の場合に、手書き入力が行われていない状態、すなわち電子ペンがオフ状態であると判定している。   In the conventional system, when the writing pressure of the electronic pen is equal to or greater than the threshold, it is determined that the handwriting input is performed, i.e., the electronic pen is on, and the writing pressure of the electronic pen is less than the threshold. It is determined that handwriting input is not performed, that is, the electronic pen is in an off state.

特開2011−227580号公報JP 2011-227580 A

ここで、電子ペンは、構造上、固有の特性を有する。例えば、複数の電子ペンそれぞれにおいて、筆圧センサにより検出される筆圧値にばらつきが生じる。このため、複数の電子ペンにおいて、電子ペンのオン状態及びオフ状態を判別するための筆圧の閾値にばらつきが生じる。よって、筆圧が閾値を超えるか否かに基づいて電子ペンのオン状態及びオフ状態を判別する従来のシステムでは、オン状態及びオフ状態を適切に判別することが困難である。   Here, the electronic pen has an inherent characteristic in structure. For example, the pen pressure values detected by the pen pressure sensor vary in each of the plurality of electronic pens. For this reason, in a plurality of electronic pens, variation occurs in the threshold value of the pen pressure for determining the on state and the off state of the electronic pen. Therefore, in the conventional system that determines the on state and the off state of the electronic pen based on whether or not the writing pressure exceeds the threshold value, it is difficult to appropriately determine the on state and the off state.

本発明の目的は、電子ペンのオン状態及びオフ状態を適切に判別することが可能な筆記入力装置を提供するものである。   An object of the present invention is to provide a writing input device capable of appropriately discriminating between an on state and an off state of an electronic pen.

本発明の一の態様に係る筆記入力装置は、電子ペンの筆圧値を取得する筆圧取得部と、前記筆圧取得部により取得される複数の前記筆圧値に基づいて、時間の変化に対する前記筆圧値の変化の割合を示す微分値を算出する微分値算出部と、前記微分値算出部により算出される前記微分値に基づいて、前記電子ペンがオン状態であるか又はオフ状態であるかを判定する判定処理部と、を備える。   A writing input device according to an aspect of the present invention includes a writing pressure acquisition unit that acquires a writing pressure value of an electronic pen, and a change in time based on the plurality of writing pressure values acquired by the writing pressure acquisition unit. A differential value calculation unit that calculates a differential value indicating a rate of change in the writing pressure value with respect to the electronic pen, and the electronic pen is in an on state or an off state based on the differential value calculated by the differential value calculation unit And a determination processing unit for determining whether or not.

本発明によれば、電子ペンのオン状態及びオフ状態を適切に判別することが可能である。   According to the present invention, it is possible to appropriately determine the on state and the off state of the electronic pen.

図1は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の全体構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a writing input apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置のペン管理テーブルの一例を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a pen management table of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の色割り当てテーブルの一例を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a color assignment table of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施形態に係るスタイラスペンの構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the stylus pen according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の筆圧値テーブルの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a writing pressure value table of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の時間の変化に対する筆圧値の変化を表すグラフの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a graph representing a change in writing pressure value with respect to a change in time of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の微分値テーブルの一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a differential value table of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置の閾値設定画面の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a threshold setting screen of the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図10は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing executed by the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図11は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置で実行される処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing executed by the writing input device according to the embodiment of the present invention. 図12は、本発明の実施形態に係る筆記入力装置における、時間の変化に対する筆圧値の変化を表すグラフ及びスタイラスペンのオン状態及びオフ状態を表すグラフの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a graph representing a change in writing pressure value with respect to a change in time and a graph representing an on state and an off state of a stylus pen in the writing input device according to the embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: It does not have the character which limits the technical scope of this invention.

[実施形態1]
図1は本発明の実施形態1に係る筆記入力装置1の全体構成を示す模式図である。筆記入力装置1は、表示パネル1Aと、タッチパネル1B(本発明の筆記ボードの一例)と、スタイラスペン20(本発明の電子ペンの一例)と、を備えている。筆記入力装置1は、スタイラスペン20を用いた操作入力をタッチパネル1Bにて受け付け、受け付けた操作入力に基づいて各種の情報を表示パネル1Aに表示する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a writing input apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The writing input device 1 includes a display panel 1A, a touch panel 1B (an example of a writing board of the present invention), and a stylus pen 20 (an example of an electronic pen of the present invention). The writing input device 1 receives an operation input using the stylus pen 20 on the touch panel 1B, and displays various information on the display panel 1A based on the received operation input.

筆記入力装置1は、例えばパーソナルコンピュータと同等の機能を有しており、電源投入時にOS(Operating System)等を起動し、起動したOS上で各種ドライバソフトウェア、アプリケーションソフトウェア等が動作するように構成されている。筆記入力装置1は、OSの起動後、デスクトップ、アイコン、ボタン、メニュー、ウインドウなどのGUIのコンポーネント等のオブジェクトを表示パネル1Aに表示することにより、ユーザーにGUI環境を提供する。前記オブジェクトには、ユーザーが各種のパラメータ等を入力するための設定画面(例えば、後述する閾値設定画面(図9参照))が含まれる。   The writing input device 1 has a function equivalent to, for example, a personal computer, and is configured such that an OS (Operating System) or the like is activated when the power is turned on, and various driver software, application software, and the like operate on the activated OS. Has been. The writing input device 1 provides a GUI environment to the user by displaying objects such as a GUI component such as a desktop, an icon, a button, a menu, and a window on the display panel 1A after the OS is started. The object includes a setting screen (for example, a threshold setting screen described later (see FIG. 9)) for the user to input various parameters and the like.

ユーザーは、スタイラスペン20を用いて操作対象のオブジェクトに対する操作を行うことにより、各種の処理を筆記入力装置1に実行させることができる。筆記入力装置1は、スタイラスペン20を用いて行われた操作をタッチパネル1Bにて検出し、検出した操作に応じて、アプリケーションを起動する処理、アイコンで示されるファイルの内容を表示する処理、ボタンに割り当たられた機能を実行する処理、メニューを表示させる処理、ウインドウを移動させる処理等の様々な処理を実行する。   The user can cause the writing input apparatus 1 to execute various processes by performing operations on the operation target object using the stylus pen 20. The writing input device 1 detects an operation performed using the stylus pen 20 on the touch panel 1B, a process of starting an application according to the detected operation, a process of displaying the contents of a file indicated by an icon, a button Various processes such as a process for executing the function assigned to the menu, a process for displaying a menu, and a process for moving a window are executed.

筆記入力装置1が備えるアプリケーションソフトウェアの1つとして、画面上で描かれた軌跡に対応する線(手書き線)を表示パネル1Aに表示させるペンソフトが含まれる。筆記入力装置1は、ペンソフトを実行することにより、スタイラスペン20により指定されたタッチパネル1B上の位置を時系列的に検出して画面上で描かれた軌跡を特定し、特定した軌跡に対応する線を表示パネル1Aに表示させる機能を実現する。   As one of the application software provided in the writing input device 1, pen software for displaying a line (handwritten line) corresponding to a locus drawn on the screen on the display panel 1A is included. The writing input device 1 executes the pen software, detects the position on the touch panel 1B designated by the stylus pen 20 in time series, identifies the locus drawn on the screen, and corresponds to the identified locus. The function to display the line to be displayed on the display panel 1A is realized.

筆記入力装置1は、複数のスタイラスペン20を使用できるように構成されてもよい。例えば上述したペンソフトでは、2人のユーザーがそれぞれ異なるスタイラスペン20を使用して手書き文字及び線画をタッチパネル1B上で描画することにより、当該手書き文字及び線画を表示パネル1A上に表示させることができる。また、手書き文字及び線画を表示する際の表示色が複数のスタイラスペン20の間で重複しないように、各スタイラスペン20に表示色を割り当てることが可能な構成であってもよい。   The writing input device 1 may be configured such that a plurality of stylus pens 20 can be used. For example, in the pen software described above, two users can display handwritten characters and line drawings on the display panel 1A by drawing handwritten characters and line drawings on the touch panel 1B using different stylus pens 20, respectively. it can. Moreover, the structure which can assign a display color to each stylus pen 20 may be sufficient so that the display color at the time of displaying a handwritten character and a line drawing may not overlap between several stylus pens 20.

尚、筆記入力装置1にて使用できるスタイラスペン20の数は2つに限定されるものではなく、3つ以上であってもよい。   Note that the number of stylus pens 20 that can be used in the writing input device 1 is not limited to two, and may be three or more.

図2は、筆記入力装置1の構成を示すブロック図である。筆記入力装置1は、表示パネル1A及びタッチパネル1Bの動作を制御する制御装置10を備えている。制御装置10は、主制御部11、記憶部12、ペン接続部13、バックライト制御部14、表示制御部15、タッチパネル制御部16、ペン制御部17を備えている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the writing input device 1. The writing input device 1 includes a control device 10 that controls operations of the display panel 1A and the touch panel 1B. The control device 10 includes a main control unit 11, a storage unit 12, a pen connection unit 13, a backlight control unit 14, a display control unit 15, a touch panel control unit 16, and a pen control unit 17.

主制御部11は、例えば、CPU、RAMなどにより構成される。主制御部11のCPUは、OS、各種ドライバソフトウェア等のコンピュータプログラムをRAMにロードして実行することにより、上述のハードウェア各部の動作を制御し、装置全体を本発明に係る筆記入力装置として機能させる。   The main control unit 11 is configured by, for example, a CPU, a RAM, and the like. The CPU of the main control unit 11 controls the operation of each of the above-described hardware units by loading a computer program such as the OS and various driver software into the RAM and executing it, and the entire device is used as the writing input device according to the present invention. Make it work.

記憶部12は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等の不揮発性の記憶手段である。記憶部12は、主制御部11により実行されるOS、ドライバソフトウェア、ペンソフトを含む各種アプリケーションソフトウェア、及びOS等のプログラムによって使用されるデータ等を記憶する。また、記憶部12は、登録されたスタイラスペン20の情報を記憶するペン管理テーブル、スタイラスペン20に割り当てた表示色等の情報を記憶する色割り当てテーブル等を備える。   The storage unit 12 is a nonvolatile storage unit such as an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM), a flash memory, or an HDD (Hard Disk Drive). The storage unit 12 stores an OS executed by the main control unit 11, driver software, various application software including pen software, data used by a program such as the OS, and the like. The storage unit 12 also includes a pen management table that stores information on the registered stylus pen 20, a color assignment table that stores information such as display colors assigned to the stylus pen 20, and the like.

ペン接続部13は、無線ドングル18を装着するための装着部13Aを備える。無線ドングル18は、複数のスタイラスペン20との間で無線通信を行う機能を有する。無線ドングル18と複数のスタイラスペン20との間の無線通信として、例えば、IEEE802.11の規格に準拠した無線通信、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)、赤外線通信などを採用することができる。無線ドングル18をペン接続部13の装着部13Aに装着した状態で複数のスタイラスペン20それぞれにおいて所定の操作(例えば、図に示していない登録ボタンの押下操作)を行うことにより、複数のスタイラスペン20が無線ドングル18に登録される。   The pen connection unit 13 includes a mounting unit 13 </ b> A for mounting the wireless dongle 18. The wireless dongle 18 has a function of performing wireless communication with a plurality of stylus pens 20. As the wireless communication between the wireless dongle 18 and the plurality of stylus pens 20, for example, wireless communication compliant with the IEEE 802.11 standard, Bluetooth (registered trademark), ZigBee (registered trademark), infrared communication, or the like may be adopted. it can. By performing a predetermined operation (for example, pressing operation of a registration button not shown) in each of the plurality of stylus pens 20 with the wireless dongle 18 mounted on the mounting unit 13A of the pen connection unit 13, the plurality of stylus pens. 20 is registered in the wireless dongle 18.

筆記入力装置1は、無線ドングル18を通じて、登録された複数のスタイラスペン20の情報を取得し、登録された複数のスタイラスペン20の情報を記憶部12内のペン管理テーブルにて管理する。   The writing input device 1 acquires information on a plurality of registered stylus pens 20 through the wireless dongle 18 and manages the information on the registered plurality of stylus pens 20 in a pen management table in the storage unit 12.

尚、本実施形態では、無線ドングル18を用いて複数のスタイラスペン20を登録する構成としたが、無線ドングル18を用いずに、筆記入力装置1とスタイラスペン20との間で直接的に通信を行うことにより、スタイラスペン20を筆記入力装置1に登録させる構成としてもよい。   In the present embodiment, a plurality of stylus pens 20 are registered using the wireless dongle 18, but communication is performed directly between the writing input device 1 and the stylus pen 20 without using the wireless dongle 18. It is good also as a structure which registers the stylus pen 20 in the writing input device 1 by performing.

バックライト制御部14にはバックライト(不図示)が接続されており、表示制御部15には表示パネル1Aが接続されている。バックライトは、白色LED(Light Emitting Diode)又は冷陰極蛍光管等の光源を有し、表示パネル1Aを背面側から照明する。バックライト制御部14は、主制御部11からの指示に従ってバックライトの光源の点灯及び消灯を制御する。表示パネル1Aは、例えばカラー液晶パネルであり、主制御部11からの指示に従って表示制御部15が表示パネル1Aを駆動させることにより、画像、文字等の各種情報を表示する。   A backlight (not shown) is connected to the backlight control unit 14, and the display panel 1 </ b> A is connected to the display control unit 15. The backlight includes a light source such as a white LED (Light Emitting Diode) or a cold cathode fluorescent tube, and illuminates the display panel 1A from the back side. The backlight control unit 14 controls turning on and off of the light source of the backlight in accordance with instructions from the main control unit 11. The display panel 1A is, for example, a color liquid crystal panel, and displays various information such as images and characters by the display control unit 15 driving the display panel 1A according to instructions from the main control unit 11.

タッチパネル制御部16にはタッチパネル1Bが接続されている。タッチパネル1Bは、表示パネル1Aの前面側(表示面側)に配置されており、タッチパネル1B上におけるスタイラスペン20による操作を検出するためのタッチセンサ(不図示)を備える。このようなタッチセンサには、静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式、赤外線方式等のセンサを用いることができる。尚、タッチセンサは、スタイラスペン20とタッチパネル1Bとの接触状態を検出する構成であってもよく、スタイラスペン20とタッチパネル1Bとの接触状態だけでなく、近接状態を検出する構成であってもよい。   The touch panel 1B is connected to the touch panel control unit 16. The touch panel 1B is disposed on the front side (display side) of the display panel 1A, and includes a touch sensor (not shown) for detecting an operation by the stylus pen 20 on the touch panel 1B. As such a touch sensor, a sensor of a capacitance method, a resistance film method, an electromagnetic induction method, an infrared method, or the like can be used. The touch sensor may be configured to detect a contact state between the stylus pen 20 and the touch panel 1B, and may be configured to detect not only a contact state between the stylus pen 20 and the touch panel 1B but also a proximity state. Good.

タッチパネル制御部16は、タッチセンサの動作を制御すると共に、タッチセンサからの出力に基づいて、スタイラスペン20により指定されたタッチパネル1B上の位置を検出し、検出した位置の位置情報を主制御部11に送信する。主制御部11は、タッチパネル制御部16から送信される位置情報に応じて、タッチパネル1B上で描かれた軌跡を特定する処理等を実行する。   The touch panel control unit 16 controls the operation of the touch sensor, detects the position on the touch panel 1B designated by the stylus pen 20 based on the output from the touch sensor, and outputs the position information of the detected position to the main control unit. 11 to send. The main control unit 11 executes a process of specifying a locus drawn on the touch panel 1B according to the position information transmitted from the touch panel control unit 16.

ペン制御部17は、スタイラスペン20から取得する情報に基づいて、スタイラスペン20による手書き入力が行われている状態、すなわちスタイラスペン20のペン先部が押圧された状態(オン状態)と、スタイラスペン20による手書き入力が行われていない状態、すなわちスタイラスペン20のペン先部が押圧されていない状態(オフ状態)とを適切に判別する処理を行う。ペン制御部17の具体的な処理は後述する。   Based on the information acquired from the stylus pen 20, the pen control unit 17 is in a state where handwriting input is performed by the stylus pen 20, that is, a state where the pen tip portion of the stylus pen 20 is pressed (on state), and a stylus. A process of appropriately determining a state in which handwriting input by the pen 20 is not performed, that is, a state in which the pen tip portion of the stylus pen 20 is not pressed (off state) is performed. Specific processing of the pen control unit 17 will be described later.

次に、筆記入力装置1が備える各テーブルについて説明する。   Next, each table provided in the writing input device 1 will be described.

図3はペン管理テーブルの一例を示す概念図である。ペン管理テーブルは、各スタイラスペン20に割り当てられたID(ペンID)と、スタイラスペン20の固有情報である識別子とを関連付けて記憶する。   FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a pen management table. The pen management table stores an ID (pen ID) assigned to each stylus pen 20 and an identifier that is unique information of the stylus pen 20 in association with each other.

ペンIDは、例えば1〜M(Mは登録済みのスタイラスペン20の数)の整数値により表される。また、識別子は、スタイラスペン20の製造番号、シリアル番号等のスタイラスペン20を一意に識別することができる固有情報であり、例えば英数字及び記号により表される。   The pen ID is represented by an integer value of 1 to M (M is the number of registered stylus pens 20), for example. The identifier is unique information that can uniquely identify the stylus pen 20 such as a manufacturing number and a serial number of the stylus pen 20, and is represented by alphanumeric characters and symbols, for example.

無線ドングル18は、スタイラスペン20の登録時に、当該スタイラスペン20に対してペンIDを割り当てると共に、当該スタイラスペン20から識別子を取得する。また、主制御部11は、ペン接続部13を通じて、無線ドングル18に登録されたスタイラスペン20のペンID及び識別子を取得し、記憶部12内のペン管理テーブルに記憶させる。   When registering the stylus pen 20, the wireless dongle 18 assigns a pen ID to the stylus pen 20 and acquires an identifier from the stylus pen 20. Further, the main control unit 11 acquires the pen ID and identifier of the stylus pen 20 registered in the wireless dongle 18 through the pen connection unit 13 and stores them in the pen management table in the storage unit 12.

図3に示す例では、2本のスタイラスペン20が登録されている状態を示しており、識別子(1)のスタイラスペン20に対し、ペンID「1」が割り当てられ、識別子(2)のスタイラスペン20に対し、ペンID「2」が割り当てられていることを示している。   The example shown in FIG. 3 shows a state in which two stylus pens 20 are registered, the pen ID “1” is assigned to the stylus pen 20 with the identifier (1), and the stylus with the identifier (2). This indicates that the pen ID “2” is assigned to the pen 20.

図4は色割り当てテーブルの一例を示す概念図である。色割り当てテーブルは、手書き文字及び線画を表示する際の表示色(色名)、各表示色の色コード、及び当該表示色が割り当てられたスタイラスペン20のペンIDを関連付けて記憶する。本実施形態では、黒色、赤色、青色、緑色、黄色を表示色として定めている。各表示色にはそれぞれ一意の色コードが予め規定されている。スタイラスペン20に対する表示色は、筆記入力装置1において自動的に設定されてもよいし、ユーザーにより手動で設定されてもよい。   FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a color assignment table. The color assignment table stores the display color (color name) when displaying handwritten characters and line drawings, the color code of each display color, and the pen ID of the stylus pen 20 to which the display color is assigned. In the present embodiment, black, red, blue, green, and yellow are defined as display colors. Each display color has a unique color code defined in advance. The display color for the stylus pen 20 may be automatically set in the writing input device 1 or manually set by the user.

図5は、スタイラスペン20の構成を示すブロック図である。スタイラスペン20は、制御部21、圧力センサ22、加速度センサ23、スイッチ24、LED25、アンテナ26を備えている。スタイラスペン20は、アンテナ26を介して制御装置10と無線通信を行う。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the stylus pen 20. The stylus pen 20 includes a control unit 21, a pressure sensor 22, an acceleration sensor 23, a switch 24, an LED 25, and an antenna 26. The stylus pen 20 performs wireless communication with the control device 10 via the antenna 26.

制御部21は、例えば、CPU、RAMなどにより構成される。制御部21のCPUは、コンピュータプログラムをRAMにロードして実行することにより、スタイラスペン20の動作を制御する。   The control unit 21 is configured by, for example, a CPU, a RAM, and the like. The CPU of the control unit 21 controls the operation of the stylus pen 20 by loading a computer program into the RAM and executing it.

圧力センサ22は、例えば、半導体ピエゾ抵抗圧力センサで構成されており、図示しないダイヤフラムの表面に半導体ひずみゲージが形成されている。したがって、タッチ操作時にペン先部をタッチパネル1Bに押し当てると、ペン先部を介してペン先軸が押し込まれて、圧力センサ22のダイヤフラムの表面を押圧し、これにより、ダイヤフラムが変形して発生するピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換する。これにより、スタイラスペン20における筆圧(圧力)を検出することができる。尚、筆圧を検出する構成は、これに限定されず、周知の構成を採用することができる。   The pressure sensor 22 is constituted by, for example, a semiconductor piezoresistive pressure sensor, and a semiconductor strain gauge is formed on the surface of a diaphragm (not shown). Therefore, when the pen tip portion is pressed against the touch panel 1B during the touch operation, the pen tip shaft is pushed through the pen tip portion and presses the surface of the diaphragm of the pressure sensor 22, thereby deforming and generating the diaphragm. Changes in electrical resistance due to the piezoresistive effect are converted into electrical signals. Thereby, the writing pressure (pressure) in the stylus pen 20 can be detected. In addition, the structure which detects a pen pressure is not limited to this, A well-known structure is employable.

また圧力センサ22は、例えば、1m秒(1ms)のサンプリング周波数で筆圧を検出する。   The pressure sensor 22 detects the writing pressure with a sampling frequency of 1 ms (1 ms), for example.

加速度センサ23は、互いに直交する3軸方向の加速度を検出する3軸加速度センサである。加速度センサ23によって検出される加速度は、加速度センサ23の左右(X軸方向)、上下(Y軸方向)及び前後(Z軸方向)の移動に伴う変位値である。すなわち、加速度データを積分処理等することによって、所定時点のスタイラスペン20の姿勢(3次元基準位置)を基準とした、スタイラスペン20の左右、上下及び前後の移動量を算出することができる。   The acceleration sensor 23 is a triaxial acceleration sensor that detects acceleration in three axial directions orthogonal to each other. The acceleration detected by the acceleration sensor 23 is a displacement value accompanying the movement of the acceleration sensor 23 in the left and right (X-axis direction), up and down (Y-axis direction), and front and rear (Z-axis direction). That is, by integrating the acceleration data or the like, it is possible to calculate the amount of movement of the stylus pen 20 left, right, up, down, and forward and backward with reference to the posture (three-dimensional reference position) of the stylus pen 20 at a predetermined time.

制御部21は、圧力センサ22により検出される検出値(筆圧値)と、加速度センサ23により検出される検出値(加速度)とを、スタイラスペン20のペンIDを関連付けて制御装置10に送信する。尚、制御部21は、各検出値をアナログデータからデジタルデータに変換して制御装置10に送信する。   The control unit 21 transmits the detection value (writing pressure value) detected by the pressure sensor 22 and the detection value (acceleration) detected by the acceleration sensor 23 to the control device 10 in association with the pen ID of the stylus pen 20. To do. The control unit 21 converts each detected value from analog data to digital data and transmits the converted data to the control device 10.

スイッチ24は、スタイラスペン20の電源をオン/オフするための操作スイッチである。LED25は、図示しないバッテリーの残量を表示するためのインジケータである。   The switch 24 is an operation switch for turning on / off the power of the stylus pen 20. The LED 25 is an indicator for displaying a remaining battery level (not shown).

次に、制御装置10のペン制御部17(図2参照)の具体的な処理を説明する。ペン制御部17は、検出値取得部171、微分値算出部172、設定処理部173、判定処理部174を含んでいる。   Next, specific processing of the pen control unit 17 (see FIG. 2) of the control device 10 will be described. The pen control unit 17 includes a detection value acquisition unit 171, a differential value calculation unit 172, a setting processing unit 173, and a determination processing unit 174.

検出値取得部171は、スタイラスペン20の圧力センサ22により検出される筆圧値を取得する。例えば、検出値取得部171は、1msのサンプリング周波数で検出される筆圧値を順次取得し、筆圧値テーブルに格納する。図6は、筆圧値テーブルの一例を示す図である。筆圧値テーブルには、予めN個の格納テーブルTg(n)が設定されており、検出値取得部171は、スタイラスペン20から筆圧値を取得した順(時系列)に格納テーブルに格納する。図6に示す例では、10個の格納テーブルTg(0)〜Tg(9)と、各格納テーブルに格納された筆圧値G(0)〜G(9)を示している。尚、検出値取得部171は、スタイラスペン20の圧力センサ22により検出された検出値を、1024段階(0レベル〜1023レベル)に変換し、変換した値を筆圧値として筆圧値テーブルに格納する。検出値取得部171は、本発明の筆圧取得部の一例である。   The detection value acquisition unit 171 acquires the pen pressure value detected by the pressure sensor 22 of the stylus pen 20. For example, the detection value acquisition unit 171 sequentially acquires pen pressure values detected at a sampling frequency of 1 ms and stores them in the pen pressure value table. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a writing pressure value table. In the pen pressure value table, N storage tables Tg (n) are set in advance, and the detection value acquisition unit 171 stores the pen pressure values in the order in which the pen pressure values are acquired from the stylus pen 20 (in time series). To do. In the example shown in FIG. 6, ten storage tables Tg (0) to Tg (9) and pen pressure values G (0) to G (9) stored in the respective storage tables are shown. The detection value acquisition unit 171 converts the detection value detected by the pressure sensor 22 of the stylus pen 20 into 1024 levels (0 level to 1023 level), and uses the converted value as a writing pressure value in the writing pressure value table. Store. The detection value acquisition unit 171 is an example of a writing pressure acquisition unit of the present invention.

また検出値取得部171は、スタイラスペン20の加速度センサ23により所定の周期で検出される加速度を取得する。検出値取得部171は、本発明の加速度取得部の一例である。   The detection value acquisition unit 171 acquires acceleration detected by the acceleration sensor 23 of the stylus pen 20 at a predetermined cycle. The detection value acquisition unit 171 is an example of the acceleration acquisition unit of the present invention.

微分値算出部172は、検出値取得部171により取得される筆圧値に基づいて微分値を算出する。具体的には、微分値算出部172は、筆圧値テーブル(図6参照)の格納テーブルTg(n)及びTg(n−1)に格納された筆圧値G(n)及びG(n−1)に基づいて、時間の変化に対する筆圧値の変化の割合を示す微分値を算出する。微分値d(n)は、時間の変化に対する筆圧値の変化を表すグラフにおける傾きを示す。図7は、時間tの変化に対する筆圧値の変化を表すグラフの一例を示している。図7に示すグラフでは、スタイラスペン20がタッチパネル1Bに接触してオンする状態から、スタイラスペン20がタッチパネル1Bから離れてオフする状態までの一連の操作に応じた筆圧値の変化の様子を示している。   The differential value calculation unit 172 calculates a differential value based on the pen pressure value acquired by the detection value acquisition unit 171. Specifically, the differential value calculation unit 172 writes the pen pressure values G (n) and G (n) stored in the storage tables Tg (n) and Tg (n−1) of the pen pressure value table (see FIG. 6). Based on (-1), a differential value indicating a ratio of a change in writing pressure value with respect to a change in time is calculated. The differential value d (n) indicates a slope in a graph representing a change in writing pressure value with respect to a change in time. FIG. 7 shows an example of a graph representing a change in writing pressure value with respect to a change in time t. In the graph shown in FIG. 7, the change in the pen pressure value according to a series of operations from the state in which the stylus pen 20 contacts and touches the touch panel 1B to the state in which the stylus pen 20 leaves the touch panel 1B and turns off is shown. Show.

微分値算出部172は、算出した微分値d(n)を微分値テーブルに格納する。図8は、微分値テーブルの一例を示す図である。微分値テーブルには、予めN個の格納テーブルが設定されており、微分値算出部172は、微分値d(n)を算出した順(時系列)に格納テーブルに格納する。図8に示す例では、10個の格納テーブルTd(0)〜Td(9)と、各格納テーブルに格納された微分値d(0)〜d(9)を示している。   The differential value calculation unit 172 stores the calculated differential value d (n) in the differential value table. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the differential value table. In the differential value table, N storage tables are set in advance, and the differential value calculation unit 172 stores the differential values d (n) in the storage table in the order of calculation (time series). In the example shown in FIG. 8, ten storage tables Td (0) to Td (9) and differential values d (0) to d (9) stored in the respective storage tables are shown.

判定処理部174は、スタイラスペン20のペン先部が押圧された状態(オン状態)であるか、又は押圧されていない状態(オフ状態)であるかを判定する筆圧判定処理を実行する。具体的には、判定処理部174は、微分値算出部172により算出された微分値に基づいて前記筆圧判定処理を実行する。例えば、判定処理部174は、微分値算出部172により算出された微分値(図8参照)が、連続して5回、第1閾値以上となる場合に前記オン状態であると判定し、連続して5回、第2閾値未満となる場合に前記オフ状態であると判定する。   The determination processing unit 174 performs a writing pressure determination process for determining whether the pen tip portion of the stylus pen 20 is pressed (on state) or not pressed (off state). Specifically, the determination processing unit 174 performs the writing pressure determination process based on the differential value calculated by the differential value calculation unit 172. For example, the determination processing unit 174 determines that the differential value (see FIG. 8) calculated by the differential value calculation unit 172 is the ON state when the differential value (see FIG. 8) is continuously equal to or more than the first threshold value five times. Then, when it is less than the second threshold value five times, it is determined to be in the off state.

また判定処理部174は、スタイラスペン20の姿勢を判定する姿勢判定処理を実行する。具体的には、判定処理部174は、検出値取得部171により取得された加速度に基づいて前記姿勢判定処理を実行する。例えば、判定処理部174は、検出値取得部171により取得された加速度が第3閾値以上となる場合に、スタイラスペン20がユーザーに把持されていると判定し、前記加速度が第3閾値未満となる場合に、スタイラスペン20がユーザーに把持されておらず放置されている(静止状態)と判定する。   In addition, the determination processing unit 174 executes posture determination processing for determining the posture of the stylus pen 20. Specifically, the determination processing unit 174 performs the posture determination process based on the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171. For example, the determination processing unit 174 determines that the stylus pen 20 is held by the user when the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171 is equal to or greater than a third threshold, and the acceleration is less than the third threshold. In this case, it is determined that the stylus pen 20 is not held by the user and is left (still state).

またペン制御部17は、前記加速度が第3閾値未満となる場合に圧力センサ22により検出された筆圧値を、圧力センサ22の初期値に設定する。例えば、ペン制御部17は、前記加速度が第3閾値未満となった時点で筆圧値テーブル(図6参照)に格納されている複数の筆圧値の平均値を前記初期値に設定する。前記初期値は、スタイラスペン20固有の初期状態(電源投入時)における筆圧値を表している。   In addition, the pen control unit 17 sets the writing pressure value detected by the pressure sensor 22 when the acceleration is less than the third threshold as the initial value of the pressure sensor 22. For example, the pen control unit 17 sets an average value of a plurality of pen pressure values stored in the pen pressure value table (see FIG. 6) as the initial value when the acceleration becomes less than the third threshold. The initial value represents a writing pressure value in an initial state (when power is turned on) unique to the stylus pen 20.

設定処理部173は、上述の第1閾値、第2閾値、及び第3閾値を設定する。例えば、設定処理部173は、表示パネル1Aに表示される閾値設定画面D1において、ユーザーにより入力されるパラメータ(係数)に基づいて、第1閾値、第2閾値、及び第3閾値を設定する。表示制御部15は、第1閾値及び第2閾値を設定するためのパラメータの入力をユーザーから受け付ける閾値設定画面D1を表示パネル1Aに表示させる。   The setting processing unit 173 sets the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value described above. For example, the setting processing unit 173 sets the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value on the threshold value setting screen D1 displayed on the display panel 1A based on the parameter (coefficient) input by the user. The display control unit 15 causes the display panel 1A to display a threshold setting screen D1 for accepting input of parameters for setting the first threshold and the second threshold from the user.

図9は、閾値設定画面D1の一例を示す図である。図9に示す閾値設定画面D1において、筆圧検出設定の開始傾き係数As(パラメータ)は、図7に示すグラフにおいて、時間の経過と共に筆圧値が上昇する場合の傾き(開始傾き)の第1閾値に対応する係数を示す。ユーザーは閾値設定画面D1において“As”を入力する。例えばスタイラスペン20の駆動電圧が3.3Vの場合、第1閾値は、(As×1[ms]/3.3)×1024で算出される。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the threshold setting screen D1. In the threshold value setting screen D1 shown in FIG. 9, the start inclination coefficient As (parameter) for the pen pressure detection setting is the first slope coefficient (start inclination) when the pen pressure value increases with time in the graph shown in FIG. A coefficient corresponding to one threshold is shown. The user inputs “As” on the threshold setting screen D1. For example, when the drive voltage of the stylus pen 20 is 3.3 V, the first threshold value is calculated as (As × 1 [ms] /3.3) × 1024.

また図9に示す閾値設定画面D1において、筆圧検出設定の終了傾き係数Ae(パラメータ)は、図7に示すグラフにおいて、時間の経過と共に筆圧値が下降する場合の傾き(終了傾き)の第2閾値に対応する係数を示す。ユーザーは閾値設定画面D1において“Ae”を入力する。例えばスタイラスペン20の駆動電圧が3.3Vの場合、第2閾値は、(Ae×1[ms]/3.3)×1024で算出される。第1閾値は正の値となり、第2閾値は負の値となる。   In addition, in the threshold setting screen D1 shown in FIG. 9, the end slope coefficient Ae (parameter) for the pen pressure detection setting is the slope (end slope) when the pen pressure value decreases over time in the graph shown in FIG. 7. A coefficient corresponding to the second threshold is shown. The user inputs “Ae” on the threshold setting screen D1. For example, when the driving voltage of the stylus pen 20 is 3.3 V, the second threshold value is calculated as (Ae × 1 [ms] /3.3) × 1024. The first threshold value is a positive value, and the second threshold value is a negative value.

図9に示す閾値設定画面D1において、キャリブレーション設定の加速度係数Aaは、第3閾値を示す係数(パラメータ)であり、ユーザーにより入力される。加速度係数Aaは、スタイラスペン20がユーザーに把持されているか、又は放置されているかを判定する閾値となる値であり、例えば1.5g(g=9.8m/s^2)に設定される。加速度センサ23により検出される加速度が前記加速度係数未満となる場合に、圧力センサ22により検出された筆圧値を、圧力センサ22の初期値に設定する処理(キャリブレーション処理)が実行される。キャリブレーション処理は、検出値取得部171により加速度が取得される度に実行される。尚、キャリブレーション処理において、ペン制御部17は、圧力センサ22により検出された筆圧値を、前記初期値に応じて変更する処理を行ってもよい。例えば、ペン制御部17は、前記筆圧値を、初期値の変動量(変化率)に応じて変更する。   In the threshold setting screen D1 shown in FIG. 9, the acceleration coefficient Aa for calibration setting is a coefficient (parameter) indicating the third threshold and is input by the user. The acceleration coefficient Aa is a value serving as a threshold value for determining whether the stylus pen 20 is held by the user or left, and is set to 1.5 g (g = 9.8 m / s ^ 2), for example. . When the acceleration detected by the acceleration sensor 23 is less than the acceleration coefficient, a process (calibration process) for setting the writing pressure value detected by the pressure sensor 22 to the initial value of the pressure sensor 22 is executed. The calibration process is executed every time acceleration is acquired by the detection value acquisition unit 171. In the calibration process, the pen control unit 17 may perform a process of changing the writing pressure value detected by the pressure sensor 22 according to the initial value. For example, the pen control unit 17 changes the writing pressure value according to the fluctuation amount (change rate) of the initial value.

またペン制御部17は、スタイラスペン20がオン状態である場合にスタイラスペン20からペンID及び表示色等の固有情報を取得する。表示制御部15は、前記ペン情報と、スタイラスペン20により指定されたタッチパネル1B上の位置を示す位置情報とに基づいて、スタイラスペン2により描かれた軌跡に対応する線(手書き線)を表示パネル1Aに表示させる。スタイラスペン20がオフ状態である場合は、ペン制御部17は前記ペン情報を取得せず、表示制御部15による前記表示処理は行われない。   The pen control unit 17 acquires unique information such as a pen ID and a display color from the stylus pen 20 when the stylus pen 20 is in an on state. The display control unit 15 displays a line (handwritten line) corresponding to the locus drawn by the stylus pen 2 based on the pen information and the position information indicating the position on the touch panel 1B designated by the stylus pen 20. Display on panel 1A. When the stylus pen 20 is in the off state, the pen control unit 17 does not acquire the pen information, and the display process by the display control unit 15 is not performed.

以下、図10及び図11のフローチャートを用いて、制御装置10のペン制御部17によって実行される処理の手順の一例について説明する。ここでは、設定処理部173により、第1閾値が“+10”に設定され、第2閾値が“−10”に設定され、第3閾値が“1.5g”に設定されているものとする。またスタイラスペン20の圧力センサ22は、例えば1msのサンプリング周波数で筆圧値を検出するものとする。尚、図10及び図11において、S101,S102,・・・は処理手順の番号(ステップ番号)を示す。   Hereinafter, an example of a procedure of processing executed by the pen control unit 17 of the control device 10 will be described using the flowcharts of FIGS. 10 and 11. Here, it is assumed that the setting processing unit 173 sets the first threshold value to “+10”, the second threshold value to “−10”, and the third threshold value to “1.5 g”. The pressure sensor 22 of the stylus pen 20 detects the writing pressure value at a sampling frequency of 1 ms, for example. 10 and 11, S101, S102,... Indicate processing procedure numbers (step numbers).

筆記入力装置1の電源が投入され、例えばペンソフトが起動すると、スタイラスペン20の圧力センサ22は筆圧値の検出を開始し、ペン制御部17(検出値取得部171)は、圧力センサ22により検出された筆圧値を取得する。先ず、検出値取得部171は、圧力センサ22により検出された筆圧値G(0)を取得し、筆圧値テーブルの格納テーブルTg(0)に格納する(図6参照)(S101)。尚、筆圧値G(0)は、電源投入時のスタイラスペン20の圧力センサ22により検出値に対応するため、初期値に設定される。   When the power of the writing input device 1 is turned on, for example, when the pen software is activated, the pressure sensor 22 of the stylus pen 20 starts detecting the writing pressure value, and the pen control unit 17 (detected value acquisition unit 171) The pen pressure value detected by is acquired. First, the detection value acquisition unit 171 acquires the pen pressure value G (0) detected by the pressure sensor 22 and stores it in the storage table Tg (0) of the pen pressure value table (see FIG. 6) (S101). The writing pressure value G (0) is set to an initial value in order to correspond to the detection value by the pressure sensor 22 of the stylus pen 20 when the power is turned on.

次に、1ms経過すると(S102)、ペン制御部17は格納テーブルTg(n)の変数“n”をインクリメントさせる(S103)。検出値取得部171は、圧力センサ22により検出された筆圧値G(1)を取得し、筆圧値テーブルの格納テーブルTg(1)に格納する(図6参照)(S104)。   Next, when 1 ms elapses (S102), the pen control unit 17 increments the variable “n” of the storage table Tg (n) (S103). The detection value acquisition unit 171 acquires the pen pressure value G (1) detected by the pressure sensor 22 and stores it in the storage table Tg (1) of the pen pressure value table (see FIG. 6) (S104).

次に、変数“n”が“0”でない場合(S105:NO)、処理はS106に移行し、ペン制御部17(微分値算出部172)は、筆圧値テーブル(図6参照)の格納テーブルTg(n)及びTg(n−1)に格納されたに筆圧値G(n)及びG(n−1)に基づいて微分値d(n)を算出する。ここでは、ペン制御部17(微分値算出部172)は、筆圧値G(0)、G(1)に基づいて微分値を算出する。微分値算出部172は、算出した微分値d(1)を微分値テーブルの格納テーブルTd(1)に格納する(図8参照)。   Next, when the variable “n” is not “0” (S105: NO), the process proceeds to S106, and the pen control unit 17 (differential value calculation unit 172) stores the writing pressure value table (see FIG. 6). A differential value d (n) is calculated based on the pen pressure values G (n) and G (n−1) stored in the tables Tg (n) and Tg (n−1). Here, the pen control unit 17 (differential value calculation unit 172) calculates a differential value based on the pen pressure values G (0) and G (1). The differential value calculation unit 172 stores the calculated differential value d (1) in the storage table Td (1) of the differential value table (see FIG. 8).

尚、変数“n”が“0”である場合(S105:YES)、処理はS110に移行し、ペン制御部17(微分値算出部172)は、筆圧値テーブル(図6参照)の格納テーブルTg(0)及びTg(9)に格納されたに筆圧値G(0)及びG(9)に基づいて微分値d(0)を算出する。微分値算出部172は、算出した微分値d(0)を微分値テーブルの格納テーブルTd(0)に格納する(図8参照)。   If the variable “n” is “0” (S105: YES), the process proceeds to S110, and the pen controller 17 (differential value calculator 172) stores the writing pressure value table (see FIG. 6). A differential value d (0) is calculated based on the pen pressure values G (0) and G (9) stored in the tables Tg (0) and Tg (9). The differential value calculation unit 172 stores the calculated differential value d (0) in the storage table Td (0) of the differential value table (see FIG. 8).

次に、変数“n”が“8”以下である場合(S107:NO)、S108に移行し、ペン制御部17は格納テーブルTg(n)の変数“n”をインクリメントさせる。次に、1ms経過すると(S109)、処理はS112に移行し、ペン制御部17(判定処理部174)は、検出値取得部171により取得された加速度に基づいてスタイラスペン20の姿勢を判定する。具体的には、ペン制御部17(判定処理部174)は、検出値取得部171により取得された加速度が“1.5g”(第3閾値)未満であるか否かを判定する。   Next, when the variable “n” is “8” or less (S107: NO), the process proceeds to S108, and the pen control unit 17 increments the variable “n” of the storage table Tg (n). Next, when 1 ms elapses (S109), the process proceeds to S112, and the pen control unit 17 (determination processing unit 174) determines the posture of the stylus pen 20 based on the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171. . Specifically, the pen control unit 17 (determination processing unit 174) determines whether or not the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171 is less than “1.5 g” (third threshold value).

検出値取得部171により取得された加速度が“1.5g”未満の場合(S112:YES)、ペン制御部17は、前記キャリブレーション処理を実行して、圧力センサ22により検出された筆圧値を圧力センサ22の初期値に設定する(S113)。ここでは、電源投入時に設定された初期値G(0)を、筆圧値テーブル(図6参照)に格納された筆圧値に基づいて変更する。例えば、ペン制御部17は、筆圧値テーブルに格納された筆圧値G(0)〜G(9)の平均値を前記初期値に設定する。その後、処理はS104に戻る。すなわち、検出値取得部171により取得された加速度が“1.5g”未満の場合(S112:YES)、ペン制御部17は、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する処理を行わない。検出値取得部171により取得された加速度が“1.5g”を超える場合(S112:NO)、処理はS114に移行する。   When the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171 is less than “1.5 g” (S112: YES), the pen control unit 17 executes the calibration process and detects the pen pressure value detected by the pressure sensor 22. Is set to the initial value of the pressure sensor 22 (S113). Here, the initial value G (0) set when the power is turned on is changed based on the pen pressure value stored in the pen pressure value table (see FIG. 6). For example, the pen control unit 17 sets the average value of the pen pressure values G (0) to G (9) stored in the pen pressure value table as the initial value. Thereafter, the process returns to S104. That is, when the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171 is less than “1.5 g” (S112: YES), the pen control unit 17 does not perform a process of determining the on state and the off state of the stylus pen 20. When the acceleration acquired by the detection value acquisition unit 171 exceeds “1.5 g” (S112: NO), the process proceeds to S114.

S114において、ペン制御部17(判定処理部174)は、微分値算出部172により算出された微分値(図8参照)が、連続して5回、第1閾値“+10”以上となるか否かを判定する。前記微分値が、連続して5回、第1閾値“+10”以上となる場合(S114:YES)、ペン制御部17(判定処理部174)は、スタイラスペン20のペン先部が押圧された状態(オン状態)であると判定する(S115)。その後、処理はS104に戻る。   In S114, the pen control unit 17 (determination processing unit 174) determines whether or not the differential value (see FIG. 8) calculated by the differential value calculation unit 172 is equal to or greater than the first threshold “+10” five times in succession. Determine whether. When the differential value is equal to or greater than the first threshold “+10” five times in succession (S114: YES), the pen control unit 17 (determination processing unit 174) has pressed the pen tip of the stylus pen 20. It determines with it being in a state (on state) (S115). Thereafter, the process returns to S104.

前記微分値が、連続して5回、第1閾値“+10”未満となる場合(S114:NO)、処理はS116に移行する。S116において、ペン制御部17(判定処理部174)は、前記微分値が、連続して5回、第2閾値“−10”未満となるか否かを判定する。前記微分値が、連続して5回、第2閾値“−10”未満となる場合(S116:YES)、ペン制御部17(判定処理部174)は、スタイラスペン20のペン先部が押圧されていない状態(オフ状態)であると判定する(S117)。その後、処理はS104に戻る。また前記微分値が、連続して5回、第2閾値“−10”以上となる場合(S116:NO)、処理はS104に戻る。ペン制御部17は、上述のS104〜S117の処理を繰り返す。   When the differential value is continuously less than the first threshold “+10” five times (S114: NO), the process proceeds to S116. In S116, the pen control unit 17 (determination processing unit 174) determines whether or not the differential value is continuously less than the second threshold value “−10” five times. When the differential value is continuously less than the second threshold “−10” five times (S116: YES), the pen control unit 17 (determination processing unit 174) presses the pen tip of the stylus pen 20. It is determined that it is not in a state (off state) (S117). Thereafter, the process returns to S104. If the differential value is continuously equal to or greater than the second threshold “−10” five times (S116: NO), the process returns to S104. The pen control unit 17 repeats the processes of S104 to S117 described above.

本実施形態に係る筆記入力装置1によれば、筆圧値の変化の割合(微分値)、すなわち時間の変化に対する筆圧値の変化を表すグラフにおける傾きに基づいて、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する。これにより、筆圧値の閾値に基づいてスタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する構成と比較して、適切にオン状態及びオフ状態を判別することができる。例えば、複数のスタイラスペンにおいて構造上のばらつきが生じる場合、筆圧値にばらつきが生じる。このような場合であっても、筆記入力装置1では、筆圧値の変化の割合に基づいて前記オン状態及びオフ状態を判別するため、適切にオン状態及びオフ状態を判別することができる。   According to the writing input device 1 according to the present embodiment, the stylus pen 20 is turned on based on the ratio (differential value) of the change in the pen pressure value, that is, the slope in the graph representing the change in the pen pressure value with respect to the change in time. And determining the off state. Thereby, compared with the structure which discriminate | determines the ON state and OFF state of the stylus pen 20 based on the threshold value of a pen pressure value, an ON state and an OFF state can be discriminate | determined appropriately. For example, when structural variations occur in a plurality of stylus pens, the writing pressure values vary. Even in such a case, since the writing input device 1 determines the on state and the off state based on the rate of change in the writing pressure value, the on state and the off state can be appropriately determined.

また本実施形態に係る筆記入力装置1によれば、前記オン状態及びオフ状態を早期に判別することができる。図12には、時間の変化に対する筆圧値の変化を表すグラフと、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を表すグラフとを示している。例えば判定処理部174は、前記微分値が、連続して所定回数(図中の点線枠a)、第1閾値以上となる場合に前記オン状態であると判定し、連続して所定回数(図中の点線枠b)、第2閾値未満となる場合に前記オフ状態であると判定する。すなわち、判定処理部174は、時刻t1でオン状態であると判定し、時刻t3でオフ状態であると判定する。これに対して、筆圧値の閾値p0に基づいてスタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する構成では、時刻t2でオン状態であると判定され、時刻t4でオフ状態であると判定される。このように、本実施形態に係る筆記入力装置1によれば、筆圧値の閾値に基づいてスタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する構成と比較して、前記オン状態及びオフ状態を早期に判別することができる。   Moreover, according to the writing input device 1 which concerns on this embodiment, the said ON state and an OFF state can be discriminate | determined at an early stage. FIG. 12 shows a graph representing a change in writing pressure value with respect to a change in time and a graph representing an on state and an off state of the stylus pen 20. For example, the determination processing unit 174 determines that the differential value is in the ON state when the differential value is continuously the predetermined number of times (dotted line frame a in the figure) and the first threshold value or more, and the predetermined number of times (FIG. When the middle dotted line frame b) is less than the second threshold value, it is determined to be in the off state. That is, the determination processing unit 174 determines that it is on at time t1 and determines that it is off at time t3. On the other hand, in the configuration for determining the on state and the off state of the stylus pen 20 based on the threshold value p0 of the pen pressure value, it is determined that the stylus pen 20 is in the on state at time t2, and is determined to be in the off state at time t4. The Thus, according to the writing input device 1 according to the present embodiment, the ON state and the OFF state are compared with the configuration in which the ON state and the OFF state of the stylus pen 20 are determined based on the threshold value of the writing pressure value. It can be determined early.

また本実施形態に係る筆記入力装置1によれば、加速度が第3閾値以上である場合に、スタイラスペン20がユーザーに把持されていると判定し、前記加速度が第3閾値未満の場合に、スタイラスペン20がユーザーに把持されておらず放置されていると判定する。そして、前記加速度が第3閾値未満の場合、判定処理部174は、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する処理を実行しない。これにより、ユーザーがスタイラスペン20を使用していない場合に、オン状態であると判定する誤動作を回避することができる。また、スタイラスペン20の構造的な不具合によりオン状態が維持されてしまう誤動作を回避することができる。   Moreover, according to the writing input device 1 according to the present embodiment, when the acceleration is equal to or greater than the third threshold, it is determined that the stylus pen 20 is held by the user, and when the acceleration is less than the third threshold, It is determined that the stylus pen 20 is not held by the user and is left. When the acceleration is less than the third threshold value, the determination processing unit 174 does not execute processing for determining the on state and the off state of the stylus pen 20. Thereby, when the user is not using the stylus pen 20, it is possible to avoid a malfunction that is determined to be in the on state. Further, it is possible to avoid a malfunction in which the ON state is maintained due to a structural defect of the stylus pen 20.

また前記加速度が第3閾値未満の場合に圧力センサ22により検出される筆圧値を、圧力センサ22の初期値に設定する。本実施形態に係る筆記入力装置1では、筆圧値の変化(微分値)に基づいてスタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する構成であるため、スタイラスペン20の製造ばらつきに起因する初期値の変動を吸収することができる。すなわち、スタイラスペン20に製造ばらつきが生じた場合でも、適切にスタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別することができる。   Further, the writing pressure value detected by the pressure sensor 22 when the acceleration is less than the third threshold value is set to the initial value of the pressure sensor 22. Since the writing input device 1 according to the present embodiment is configured to determine the on state and the off state of the stylus pen 20 based on the change (differential value) of the writing pressure value, the initial state caused by manufacturing variations of the stylus pen 20 The fluctuation of the value can be absorbed. That is, even when manufacturing variations occur in the stylus pen 20, it is possible to appropriately determine the on state and the off state of the stylus pen 20.

[実施形態2]
実施形態2に係る筆記入力装置1では、ペン制御部17(判定処理部174)は、筆圧値の変化の割合(微分値)と、筆圧値の閾値とに基づいて、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を判別する。例えば、判定処理部174は、前記微分値が連続して所定回数(例えば5回)、第1閾値以上となる条件と、前記筆圧値が第4閾値以上となる条件との少なくとも何れかの条件を満たす場合に、前記オン状態であると判定する。また、判定処理部174は、前記微分値が連続して所定回数(例えば5回)、第2閾値未満となる条件と、前記筆圧値が第5閾値未満となる条件との少なくとも何れかの条件を満たす場合に、前記オフ状態であると判定する。尚、前記第4閾値及び前記第5閾値は、同一の筆圧値であってもよいし、異なる筆圧値であってもよい。
[Embodiment 2]
In the writing input device 1 according to the second embodiment, the pen control unit 17 (determination processing unit 174) determines whether the stylus pen 20 is based on the change rate (differential value) of the writing pressure value and the threshold value of the writing pressure value. Discriminate between ON state and OFF state. For example, the determination processing unit 174 has at least one of a condition that the differential value is continuously a predetermined number of times (for example, 5 times) and the first threshold value or more, and a condition that the writing pressure value is the fourth threshold value or more. When the condition is satisfied, it is determined that the device is in the on state. In addition, the determination processing unit 174 has at least one of a condition that the differential value is continuously less than a second threshold value for a predetermined number of times (for example, 5 times) and a condition that the writing pressure value is less than a fifth threshold value. When the condition is satisfied, it is determined that the vehicle is in the off state. The fourth threshold value and the fifth threshold value may be the same writing pressure value or different writing pressure values.

実施形態2に係る筆記入力装置1によれば、例えば、前記微分値が連続して所定回数、第1閾値以上とならない場合であっても、前記筆圧値が第4閾値以上となった時点で、判定処理部174は、スタイラスペン20がオン状態であると判定する。また、前記筆圧値が第5閾値未満とならない場合であっても、前記微分値が連続して所定回数、第2閾値未満となった時点で、判定処理部174は、スタイラスペン20がオフ状態であると判定する。実施形態2に係る筆記入力装置1によれば、スタイラスペン20のオン状態及びオフ状態を、より確実かつ早期に判別することが可能となる。   According to the writing input device 1 according to the second embodiment, for example, even when the differential value does not continuously exceed the first threshold value a predetermined number of times, the writing pressure value becomes the fourth threshold value or more. Thus, the determination processing unit 174 determines that the stylus pen 20 is on. Even if the writing pressure value does not become less than the fifth threshold value, the determination processing unit 174 determines that the stylus pen 20 is turned off when the differential value continuously becomes less than the second threshold value a predetermined number of times. It is determined that it is in a state. According to the writing input device 1 according to the second embodiment, the on state and the off state of the stylus pen 20 can be determined more reliably and early.

尚、ペン制御部17は、キャリブレーション処理において、圧力センサ22により検出された筆圧値と、前記第4閾値及び前記第5閾値とを、初期値の変動量(変化率)に応じて変更してもよい。   In the calibration process, the pen control unit 17 changes the writing pressure value detected by the pressure sensor 22, the fourth threshold value, and the fifth threshold value according to the amount of change (change rate) of the initial value. May be.

尚、本発明に係る筆記入力装置1は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された各実施形態を自由に組み合わせること、或いは各実施形態を適宜、変形又は一部を省略することによって構成されることも可能である。   The writing input device 1 according to the present invention can be freely combined with the above-described embodiments within the scope of the invention described in each claim, or can be modified or partially modified as appropriate. It is also possible to configure by omitting.

1 :筆記入力装置
1A :表示パネル
1B :タッチパネル
10 :制御装置
11 :主制御部
12 :記憶部
13 :ペン接続部
14 :バックライト制御部
15 :表示制御部
16 :タッチパネル制御部
17 :ペン制御部
20 :スタイラスペン
21 :制御部
22 :圧力センサ
23 :加速度センサ
171 :検出値取得部
172 :微分値算出部
173 :設定処理部
174 :判定処理部
Aa :加速度係数
Ae :終了傾き係数
As :開始傾き係数
D1 :閾値設定画面
1: Writing input device 1A: Display panel 1B: Touch panel 10: Control device 11: Main control unit 12: Storage unit 13: Pen connection unit 14: Backlight control unit 15: Display control unit 16: Touch panel control unit 17: Pen control Unit 20: Stylus pen 21: Control unit 22: Pressure sensor 23: Acceleration sensor 171: Detection value acquisition unit 172: Differential value calculation unit 173: Setting processing unit 174: Determination processing unit Aa: Acceleration coefficient Ae: End inclination coefficient As: Start slope coefficient D1: Threshold setting screen

Claims (9)

電子ペンの筆圧値を取得する筆圧取得部と、
前記筆圧取得部により取得される複数の前記筆圧値に基づいて、時間の変化に対する前記筆圧値の変化の割合を示す微分値を算出する微分値算出部と、
前記微分値算出部により算出される前記微分値に基づいて、前記電子ペンがオン状態であるか又はオフ状態であるかを判定する判定処理部と、
を備える筆記入力装置。
A writing pressure acquisition unit for acquiring a writing pressure value of the electronic pen;
Based on the plurality of writing pressure values acquired by the writing pressure acquisition unit, a differential value calculation unit that calculates a differential value indicating a ratio of the change in the writing pressure value with respect to a change in time,
A determination processing unit that determines whether the electronic pen is in an on state or an off state based on the differential value calculated by the differential value calculation unit;
A writing input device comprising:
前記判定処理部は、前記微分値が予め設定された第1閾値以上となる場合に前記電子ペンがオン状態であると判定し、前記微分値が予め設定された第2閾値未満となる場合に前記電子ペンがオフ状態であると判定する、
を備える請求項1に記載の筆記入力装置。
The determination processing unit determines that the electronic pen is in an on state when the differential value is equal to or greater than a preset first threshold value, and when the differential value is less than a preset second threshold value. Determining that the electronic pen is in an off state;
The writing input device according to claim 1, comprising:
前記判定処理部は、前記微分値が、連続して所定回数、前記第1閾値以上となる場合に前記電子ペンがオン状態であると判定し、連続して所定回数、前記第2閾値未満となる場合に前記電子ペンがオフ状態であると判定する、
請求項2に記載の筆記入力装置。
The determination processing unit determines that the electronic pen is in an ON state when the differential value is continuously equal to or greater than the first threshold value for a predetermined number of times, and is continuously less than the second threshold value for the predetermined number of times. It is determined that the electronic pen is in an off state.
The writing input device according to claim 2.
前記電子ペンにおける互いに直交する3軸方向の加速度を取得する加速度取得部をさらに備え、
前記判定処理部は、前記加速度取得部により取得される前記加速度が予め設定された第3閾値以上である場合に、前記電子ペンがユーザーに把持されていると判定し、前記加速度が前記第3閾値未満の場合に、前記電子ペンがユーザーに把持されておらず放置されていると判定する、
請求項2又は請求項3に記載の筆記入力装置。
An acceleration acquisition unit that acquires accelerations in three axial directions orthogonal to each other in the electronic pen;
The determination processing unit determines that the electronic pen is being held by a user when the acceleration acquired by the acceleration acquisition unit is equal to or greater than a preset third threshold, and the acceleration is determined by the third When the electronic pen is less than the threshold, it is determined that the electronic pen is not held by the user and is left;
The writing input device according to claim 2 or claim 3.
前記判定処理部は、前記加速度が前記第3閾値以上である場合に、前記電子ペンがオン状態であるか又はオフ状態であるかを判定する処理を行い、前記加速度が前記第3閾値未満の場合に、当該処理を行わない、
請求項4に記載の筆記入力装置。
The determination processing unit performs a process of determining whether the electronic pen is in an on state or an off state when the acceleration is equal to or greater than the third threshold, and the acceleration is less than the third threshold. If this process is not performed,
The writing input device according to claim 4.
前記第1閾値及び前記第2閾値を設定するためのパラメータの入力をユーザーから受け付ける設定画面を表示パネルに表示させる表示制御部と、
前記パラメータに基づいて前記第1閾値及び前記第2閾値を設定する設定処理部と、
をさらに備える請求項2から請求項5の何れか1項に記載の筆記入力装置。
A display control unit for displaying on the display panel a setting screen for accepting input of parameters for setting the first threshold and the second threshold from a user;
A setting processing unit configured to set the first threshold and the second threshold based on the parameter;
The writing input device according to any one of claims 2 to 5, further comprising:
前記判定処理部は、前記微分値算出部により算出される前記微分値と、前記筆圧取得部により取得される前記筆圧値とに基づいて、前記電子ペンがオン状態であるか又はオフ状態であるかを判定する、
請求項1に記載の筆記入力装置。
The determination processing unit is configured such that the electronic pen is in an on state or an off state based on the differential value calculated by the differential value calculation unit and the writing pressure value acquired by the writing pressure acquisition unit. To determine whether
The writing input device according to claim 1.
前記判定処理部は、前記微分値が予め設定された第1閾値以上となる条件と、前記筆圧値が予め設定された第4閾値以上となる条件との少なくとも何れかの条件を満たす場合に、前記電子ペンがオン状態であると判定し、前記微分値が予め設定された第2閾値未満となる条件と、前記筆圧値が予め設定された第5閾値未満となる条件との少なくとも何れかの条件を満たす場合に、前記電子ペンがオフ状態であると判定する、
請求項7に記載の筆記入力装置。
In the case where the determination processing unit satisfies at least one of a condition in which the differential value is equal to or greater than a preset first threshold value and a condition in which the writing pressure value is equal to or greater than a preset fourth threshold value. The electronic pen is determined to be in an on state, and at least one of a condition that the differential value is less than a preset second threshold value and a condition that the writing pressure value is less than a preset fifth threshold value If the condition is satisfied, the electronic pen is determined to be in an off state.
The writing input device according to claim 7.
前記電子ペンがオン状態の場合に前記電子ペンから取得する前記電子ペンの固有情報に基づいて、前記電子ペンにより描かれた軌跡に対応する線を表示パネルに表示させる表示制御部をさらに備える、
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の筆記入力装置。
A display control unit configured to display a line corresponding to a locus drawn by the electronic pen on a display panel based on unique information of the electronic pen acquired from the electronic pen when the electronic pen is in an on state;
The writing input device according to any one of claims 1 to 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024034266A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 マレリ株式会社 Operating panel

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