JP2019207596A - Writing input device - Google Patents
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Abstract
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
[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
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
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
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
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:
Claims (9)
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:
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:
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.
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:
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018103140A JP2019207596A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Writing input device |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2019207596A true JP2019207596A (en) | 2019-12-05 |
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ID=68767067
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JP2018103140A Pending JP2019207596A (en) | 2018-05-30 | 2018-05-30 | Writing input device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019207596A (en) |
Cited By (1)
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 |
-
2018
- 2018-05-30 JP JP2018103140A patent/JP2019207596A/en active Pending
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WO2024034266A1 (en) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | マレリ株式会社 | Operating panel |
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