JP3918373B2 - 座標読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交番磁界発生手段から発生した交番磁界により、座標入力シートに敷設された複数の導線に発生した信号に基づいて上記交番磁界発生手段の位置座標を読み取る座標読取装置に関し、詳しくは、上記交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても正確な位置座標を読取ることができる座標読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記座標読取装置として、たとえば、図１６に示すものが知られている（特開平５−１６５５６０号公報）。図１６は、従来の座標読取装置の構成を示す説明図である。
図１６に示す座標読取装置は、Ｘ座標を検出するためのＸ１〜Ｘｍのセンスコイル（導線）およびＹ座標を検出するためのＹ１〜Ｙｎのセンスコイル（導線）を有するタブレット（座標入力シート）９１と、このタブレット９１のセンスコイルを順次走査する走査回路９２と、センスコイルに発生する誘導信号を検出して位置座標の演算を行う検出回路９０とを備える。
【０００３】
そして、交番磁界を発生するコイル１０１を有するペン（座標入力手段）１００がタブレット９１に接触すると、ペン１００が接触した付近のセンスコイルには、コイル１０１から発生した交番磁界との磁気結合により誘導信号９７が誘起され、その誘導信号９７は、検出回路９０に入力される。検出回路９０に入力された誘導信号９７は、増幅器９３によって増幅され、検波回路９４によって例えば振幅検波される。次にＡ／Ｄ変換回路９５は、上記検波された誘導信号の振幅を計測し、その計測値をＣＰＵ９６に出力する。そして、ＣＰＵ９６は、入力されたデジタル値に基づいてペン１００の位置座標を演算する。たとえば、デジタル値と位置座標とを対応付けた位置座標テーブルを参照し、デジタル値に対応する位置座標を選択するという演算手法を用いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の座標読取装置は、位置座標テーブルを構成するデジタル値は予め設定された固定値であるため、ペン１００の電池が消耗して交番磁界の出力レベルが低下すると、その出力レベルが低下した交番磁界によってセンスコイルに発生する誘導信号を検出し、その誘導信号の振幅値に対応する位置座標を選択してしまうので、位置座標の読取精度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、座標入力手段から発生する交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても、座標入力手段の正確な位置座標を読取ることができる座標読取装置を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および発明の効果】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１ないし請求項５に記載の発明では、交番磁界を発生する座標入力手段により座標を入力する座標入力面と、この座標入力面の下方に敷設された複数の導線とを有する座標入力シートと、前記座標入力手段から発生する交番磁界の強度に対応して、前記導線に発生する第１の信号レベルを検出する第１信号レベル検出手段と、この第１信号レベル検出手段により検出された前記第１の信号レベルに基づいて前記座標入力面上の座標入力手段の位置座標を読取る座標読取装置において、
前記交番磁界の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となる第２の信号レベルを検出する第２信号レベル検出手段と、前記第１の信号レベルを、前記交番磁界の所定の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となった基準信号レベルと、前記第２の信号レベルとの比に基づいて補正する第１信号レベル補正手段と、を備えたという技術的手段を用いる。
【０００７】
第２信号レベル検出手段は、座標入力手段から発生する交番磁界の強度に対応して、座標入力面の下方に敷設された複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となる第２の信号レベルを検出する。
つまり、複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベル差に基づいて座標入力手段の位置座標を検出する手法を用いる座標読取装置にあっては、２つの信号のレベル差が零、つまり同一の値になる位置の座標は２本の導線の中央であり、座標入力手段から出力される交番磁界の大きさに依存しない。
このため、上記条件を満たす出力が得られたとき、該信号の大きさは座標入力手段からの交番磁界の大きさによって決まる。
【０００８】
また、第１信号レベル補正手段は、交番磁界の強度に対応して導線に発生する第１の信号レベルを、交番磁界の所定の強度に対応して、複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となった基準信号レベルと、第２信号レベル検出手段によって検出された第２の信号レベルとの比に基づいて補正する。
つまり、基準信号レベルと第２の信号レベルとの比は、第２の信号レベルが基準信号レベルに対してどのくらい低下しているかを示すため、その比に基づいて第１の信号レベルの低下による位置座標の誤差を補正することにより、交番磁界の強度が低下した場合であっても、座標入力手段の正確な位置座標を読取ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の座標読取装置において、前記第１の信号レベルを記憶する第１信号レベル記憶手段を備え、前記第１信号レベル補正手段は、前記比に基づいて、前記第１信号レベル記憶手段に記憶された第１の信号レベルのうち、前記第２信号レベル検出手段が前記第２の信号レベルを検出する前における前記第１の信号レベルを、遡及して補正するという技術的手段を用いる。
【００１０】
第１信号レベル記憶手段は、導線に発生する第１の信号レベルを記憶し、第１信号レベル補正手段は、基準信号レベルと第２の信号レベルとの比に基づいて、第１信号レベル記憶手段に記憶された第１の信号レベルのうち、第２信号レベル検出手段が第２の信号レベルを検出する前における第１の信号レベルを遡及して補正する。
つまり、第２信号レベル検出手段が第２の信号レベルを検出したときまでに第１信号レベル記憶手段に記憶されている第１の信号レベルを遡及して補正することができるため、過去に検出された第１の信号レベルが低下したものであっても正確な位置座標を読取ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の座標読取装置において、前記第１信号レベル補正手段は、前記信号レベルを前記位置座標に変換する変換手段を有し、該変換手段の内容は前記第２信号レベル検出手段により更新され、その更新動作後、所定時間内は前記更新を行わないようにしたタイマ手段を有するという技術的手段を用いる。
【００１２】
つまり、多数の座標の入力を行っている場合、頻繁に隣接コイルの中心点を通過するので、第２信号レベル検出手段が動作することになるが、短時間では座標入力手段の交番磁界の大きさは検出座標に誤差を生じさせるほど変化しないので、変換手段の内容が設定されていても以前の内容と変わらないということになる。
【００１３】
そこで、一度、第２信号レベル検出手段により第１信号レベル補正手段が有する変換手段の内容を設定したならば、タイマ手段により一定時間は第２信号レベル検出手段が動作しても変換手段の内容を更新し設定しない。そして一定時間が経過した後に、第２信号レベル検出手段が動作したならば前述したように第１信号レベル補正手段が有する変換手段の内容を更新し設定する。
すなわち、頻繁に変換手段の内容を更新設定することによる消費電力の増大を招くことなく、正確な位置座標の読取が可能になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の座標読取装置において、前記座標入力手段は、その属性を示す属性情報を送信する属性情報送信手段を備え、前記第１信号レベル補正手段は、前記属性情報送信手段により送信された属性情報を認識するとともに、その認識された属性情報に基づいて前記第１の信号レベルを補正するという技術的手段を用いる。
【００１５】
座標入力手段に備えられた属性情報送信手段は、座標入力手段の属性を示す属性情報を送信し、第１信号レベル補正手段は、属性情報送信手段により送信された属性情報を認識するとともに、その認識された属性情報に基づいて第１の信号レベルを補正する。
つまり、座標入力手段の属性には、たとえば後述する発明の実施の形態に記載するように、黒、赤、青など、使用するインクの色や、太字、細字など、ペン先の太さなどがある。そして、それらの属性の異なるペンを複数使用して筆記する場合、ペンごとに電池の消耗状態が異なる場合がある。たとえば、黒色のペンの使用頻度が最も高く、青色のペンの使用頻度が最も低い場合、黒色のペンの電池の消耗が最も早い。このような場合に、最も電圧が低下している黒色のペンによって筆記しているときに求めた比を青色のペンによって筆記しているときに検出される第１の信号レベルの補正に用いると、正確な補正を行うことができない可能性がある。
そこで、座標入力手段の属性に基づいて第１の信号レベルを補正するようにすれば、座標入力手段の属性が変わった場合であっても正確な補正を行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の座標読取装置において、前記第２の信号レベルが所定の値以下となった場合には、そのことを報知する報知手段を備えたという技術的手段を用いる。
【００１７】
つまり、たとえば後述する発明の実施の形態に記載するように、座標入力手段たるペンに内蔵された電池が消耗すると、第２の信号レベルが低下するため、第２の信号レベルが所定の値以下となった場合に、電子黒板に備えられた電池切れ報知用ＬＥＤを点灯させたり、スピーカにより警告音を再生したりすることにより、電池切れを報知することができる。
なお、上記座標入力シートには、可撓性を有していないシート状または板状のもの、あるいは可撓性を有するシート状または板状のものを含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、この発明に係る座標読取装置の第１実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下に述べる各実施形態では、この発明に係る座標読取装置として、座標入力シート上に描かれる手書き文字や図形などを電気的に読み取る、いわゆる電子黒板を例に挙げて説明する。
［主要構成］
最初に、第１実施形態に係る電子黒板の主要構成について図１および図２を参照して説明する。
図１は、電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図であり、図２は、図１に示す電子黒板にパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略称する）およびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【００１９】
電子黒板１には、筆記パネル１０と、筆記面２１ａに筆記を行うためのペン６０と、筆記された軌跡およびその軌跡を示すデータを消去するためのイレーサ４０とが備えられている。筆記パネル１０には、枠状のフレーム１１が備えられており、そのフレーム１１には、筆記パネル本体２０が組み込まれている。フレーム１１の前面下端には、その下端に沿って板状の台１２が前面に張り出す形で取り付けられている。台１２の上面には、ペン６０を収容するための断面半円形状の凹部１２ａが形成されており、その凹部１２ａの右側には、イレーサ４０などを置くための平面部１２ｂが形成されている。
【００２０】
フレーム１１の前面右側には、操作部３０が設けられている。操作部３０には、操作音や警告音などの音を再生するスピーカ３１と、筆記面２１ａに筆記された内容を示すデータ（以下、筆記データと略称する）を記憶したページ数を７セグメントのＬＥＤによって表示するページ数表示ＬＥＤ３２と、押すごとに１ページずつ戻るページ戻りボタン３３と、押すごとに１ページずつ送るページ送りボタン３４と、記憶されている筆記データを押すごとに１ページずつ消去する消去ボタン３５と、記憶されている筆記データをプリンタ２００（図２）へ出力するために押すプリンタ出力ボタン３６と、記憶されている筆記データをＰＣ１００（図２）へ出力するために押すＰＣ出力ボタン３７と、ペン６０の電池切れを報知する電池切れ報知用ＬＥＤ３９と、この電子黒板１を起動あるいは停止するために押す電源ボタン３８とが設けられている。
【００２１】
フレーム１１の前面下部には、この電子黒板１の電源となる単２乾電池１４ａを４本収容するバッテリケース１４が設けられており、そのバッテリケース１４の前面には、蓋１４ｂが開閉可能に取付けられている。バッテリケース１４の右側には、スピーカ３１のボリュームを調節するボリューム調節つまみ１３ｃが設けられており、その右側には、コネクタ１３ｂ、１３ａが設けられている。図２に示すように、コネクタ１３ｂには、プリンタ２００と接続された接続ケーブル２０１のプラグ２０２が接続され、コネクタ１３ａには、ＰＣ１００と接続された接続ケーブル１０１のプラグ１０２が接続される。
つまり、電子黒板１の筆記面２１ａに筆記された内容を示す筆記データをＰＣ１００へ出力し、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３により、電子黒板１に筆記された内容を見ることができる。また、筆記データをプリンタ２００へ出力し、電子黒板１に筆記された内容を印刷用紙２０３に印刷することもできる。
【００２２】
また、フレーム１１の裏面上端の両端部には、この電子黒板１を壁に掛けるための金具１５、１５が取付けられている。
この第１実施形態では、筆記面２１ａの高さＨ１は９００ｍｍであり、幅Ｗ１は６００ｍｍである。また、フレーム１１および台１２は、ポリプロピレンなどの合成樹脂により軽量に形成されており、電子黒板１の総重量は１０ｋｇ以下である。
【００２３】
［ネットワークの構成］
次に、電子黒板１と他の電子黒板１との間でデータの通信を行う場合のネットワークの構成について、それをブロックで示す図３を参照して説明する。
なお、ここでは、企業内において電子黒板１を備えた複数の部屋間、あるいは、企業間で通信を行う場合を例に挙げて説明する。
企業２内の部屋３には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたＬＡＮボード１０３とが備えられており、部屋４には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたモデム１０８とが備えられている。各部屋３に備えられたＬＡＮボード１０３は、ＬＡＮケーブル１０４によりＨＵＢ１０５に接続されている。また、ＨＵＢ１０５は、サーバ１０６に接続されており、サーバ１０６は、インターネット３００を介して他の企業５に接続可能になっている。また、部屋４に備えられたモデム１０８は、電話回線１０９から公衆通信交換網３０１を介して他の企業５に接続可能になっている。
なお、図示しないが、他の企業５内には、企業２内と同様に、ＰＣを介して通信可能な電子黒板１が備えられている。
【００２４】
ここで、上記ネットワークにおけるデータの流れについて説明する。
ある部屋３に備えられた電子黒板１に記憶された筆記データは、ＰＣ１００からＬＡＮボード１０３およびＨＵＢ１０５を介して指定された部屋３のＰＣ１００へ送信される。そして、そのデータを受信した者は、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３に受信データを表示することにより（図２）、あるいは、受信データをＰＣ１００に接続されたプリンタ２００により用紙２０３に印刷することにより（図２）、受信データの内容を見ることができる。
また、筆記データを、たとえばＴＩＦＦ（Ｔａｇ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式で電子メールに画像ファイルとして添付し、サーバ１０６からインターネット３００を介して他の企業５へ送信することもできる。これにより、他の企業５は、企業２から送信された電子メールに添付されている画像ファイルをデコードすることにより、筆記データの内容を見ることができる。
【００２５】
［筆記パネル本体２０の構造］
次に、筆記パネル本体２０の構造について図４を参照して説明する。
図４は、筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
筆記パネル本体２０は、筆記面２１ａを有する筆記シート２１と、板状のパネル２２と、センスコイル２３が敷設された枠形状の取付パネル２４と、板状のバックパネル２５とを順に積層した構造である。
この実施形態では、筆記シート２１は、貼り合わされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムにより厚さ０．１ｍｍに形成されており、パネル２２は、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）などにより厚さ３．０ｍｍに形成されている。また、取付パネル２４は、発泡スチロールなどの発泡樹脂製材料により厚さ４０ｍｍに形成されており、バックパネル２５は、アルミニウムなどの導電性材料により厚さ１．０ｍｍに形成されている。さらに、筆記パネル本体２０の各端部を挾持するフレーム１１の全体の厚さは５０ｍｍである。
【００２６】
［センスコイル２３の構成］
次に、センスコイル２３の構成について図５を参照して説明する。
図５（Ａ）は、図４に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
なお、以下の説明では、センスコイル２３のうちＸ軸方向に配列されたセンスコイルをＸコイルと称し、Ｙ軸方向に配列されたセンスコイルをＹコイルと称する。
図５（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向には、ペン６０およびイレーサ４０の（Ｘ，Ｙ）座標のＸ座標を検出するためのＸ１〜ＸｍのＸコイルがｍ本配置されており、Ｙ軸方向には、Ｙ座標を検出するためのＹ１〜ＹｎのＹコイルがＸコイルと直交してｎ本配置されている。ＸコイルおよびＹコイルは、それぞれ略矩形状に形成されており、矩形部分の長辺の長さはそれぞれＰ２Ｘ，Ｐ２Ｙである。
【００２７】
図５（Ｂ）に示すように、Ｘコイルは、それぞれ幅（矩形部分の短辺の長さ）Ｐ１に形成されており、隣接するＸコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。各Ｙコイルもそれぞれ幅Ｐ１に形成されており、隣接するＹコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。また、Ｘコイルの各端子２３ａは、Ｘコイル切替え回路５０ａに接続されており、Ｙコイルの各端子２３ｂは、Ｙコイル切替え回路５０ｂに接続されている（図９）。
この第１実施形態では、Ｐ１＝５０ｍｍであり、Ｐ２Ｘ＝６８０ｍｍであり、Ｐ２Ｙ＝９８０ｍｍである。また、ｍ＝２２であり、ｎ＝３３である。さらに、ＸコイルおよびＹコイルは、共に表面に絶縁被膜層（たとえば、ニクロム層やエナメル層）を有する直径０．３５ｍｍの銅線により形成されている。
なお、図５（Ａ）では、コイルの配置を分かり易くするために各コイルの辺が重ならないように描かれているが、実際には、たとえばＸコイルＸ１の長辺部には各ＹコイルＹ１，Ｙ２，Ｙ３・・・の短辺部が重なって配置されている。また、端子２３ａ，２３ｂは、その間隔を最小にして構成されている。
【００２８】
［位置座標テーブル］
次に、筆記面２１ａ上のペン６０の位置座標を検出するための位置座標テーブルについて図６および図７を参照して説明する。
図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。図７（Ａ）は位置座標テーブルをグラフ化して示す説明図であり、図７（Ｂ）は位置座標テーブルの説明図であり、図７（Ｃ）は補正後の位置座標テーブルの説明図である。
【００２９】
図６においてＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３の中心線をそれぞれＣ１，Ｃ２，Ｃ３とし、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３に発生する電圧をそれぞれｅｘ１，ｅｘ２，ｅｘ３とする。図６（Ｂ）に示すように、電圧ｅｘ１〜ｅｘ３は、それぞれセンスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３において最大となり、端部に近づくにつれて小さくなる単峰性を示す。なお、各コイルは、自己のヌル点、すなわち電圧ｅｘ１〜ｅｘ３がそれぞれ０となる点が隣接するコイルの中心の外側となるようにＰ１／２で重ねられる。
ここで、コイルの幅Ｐ１は、コイルに発生する電圧が単峰性を示す限り広くしてもよい。また、ヌル点が隣接するコイルの中心の外側となる限り、重なり部分を狭く、すなわちＰ１／２より狭くしてもよい。これにより、広い面積をより少ないコイルで位置座標検出することが可能となる。
また、図６（Ｃ）に示すようにＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差は、センスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３上にそれぞれ最大値を有し、センスコイルの中心とセンスコイルの長辺部分との中間点、つまり隣接するセンスコイルが重なった部分の中間点で零となるようなグラフとなる。
【００３０】
たとえば、図６（Ｃ）において（ｅｘ１−ｅｘ２）を示すグラフの右半分（実線で示す部分）は、ＸコイルＸ１の中心Ｃ１から、ＸコイルＸ２が重ねられた部分の中間点Ｑ１までの距離（重ねピッチの１／２、つまりＰ１／４）と（ｅｘ１−ｅｘ２）との関係を示す。今、仮にペン６０が点Ｑ２に存在する場合、（ｅｘ１−ｅｘ２）を検出すれば中心Ｃ１からＱ２点までの距離ΔＸ１を検出できるため、Ｑ２点のＸ座標を求めることができる。
この実施形態では、コイル幅Ｐ１が５０ｍｍであるから、Ｐ１／４＝１２．５ｍｍである。たとえば、図６（Ｃ）において（ｅｘ１−ｅｘ２）の特性を示す部分（実線で描いた部分）を電圧差（ｅｘ１−ｅｘ２）を８ｂｉｔのデジタルデータに変換すると、図７（Ａ）に示すグラフを得る。このグラフをテーブル形式に変換すると、図７（Ｂ）に示す位置座標テーブル５８ａを得る。この位置座標テーブル５８ａは、ＲＯＭ５８（図９）などに記憶され、ペン６０の位置座標の演算に用いられる。
【００３１】
［ペン６０の主要構成］
次に、ペン６０の主要構成について図８を参照して説明する。
図８（Ａ）は、ペン６０の内部構造を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すペン６０の電気的構成を示す説明図である。
ペン６０には円筒形状の胴体部６１ａと、この胴体部６１ａの後端に着脱可能に取付けられた蓋６１ｃとが備えられている。胴体部６１ａの内部には、コイルＬ１と、矢印Ｆ２で示す方向へ取り出し可能なインクカートリッジ６３と、このインクカートリッジ６３に挿入されたペン先６２と、コイルＬ１から交番磁界を発生させるための発振回路などが実装された回路基板６９と、この回路基板６９に電源を供給する電池７０とが設けられている。
【００３２】
また、インクカートリッジ６３と回路基板６９との間には、上記発振回路などへの電源の供給および遮断を行うための押しボタン式のスイッチ６７が設けられている。スイッチ６７は、ペン先６２を筆記面２１ａ（図１）に押し付け、インクカートリッジ６３が矢印Ｆ１で示す方向へ移動するとＯＮし、矢印Ｆ２で示す方向へ戻るとＯＦＦする。つまり、ペン６０によって筆記面２１ａに筆記を行うときにコイルＬ１から交番磁界が発生する。
図８（Ｂ）に示すように、回路基板６９に実装された回路は、ペンの属性ごとに異なる発振周波数が設定されたＣＲ発振回路６９ｅと、このＣＲ発振回路６９ｅから発振された信号を搬送する搬送波を発振するＬＣ発振回路６９ｃと、このＬＣ発振回路６９ｃの発振周波数をＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数によってＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調するＦＳＫ回路６９ｄとから構成される。
たとえば、搬送周波数は４１０ｋＨｚであり、ＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数は黒色のペンの場合が４．１ｋＨｚである。
なお、イレーサ４０には交番磁界を発生するコイル、発振回路および電池などが内蔵されている。
【００３３】
［電子黒板１の電気的構成および主な制御内容］
次に、電子黒板１の電気的構成および主な制御内容について図９および図１１を参照して説明する。
図９は電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図であり、図１１は図９に示すＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
図９に示すように、電子黒板１に内蔵された制御装置５０には、トランジスタなどのスイッチング素子（たとえば、ＭＯＳ ＦＥＴ）により、ＸコイルをＸ１〜Ｘｍまで順に切替えるＸコイル切替え回路５０ａと、ＹコイルをＹ１〜Ｙｎまで順に切替えるＹコイル切替え回路５０ｂとが備えられている。また、ＲＯＭ５８には、ＣＰＵ５６が実行する各種制御プログラムや位置座標テーブル５８ａ（図７（Ｂ））などが記憶されている。
【００３４】
図１１に示すように、ＣＰＵ５６は、電源ボタン３８（図１）が押されて電源がＯＮしたことを検出すると（ステップ（以下、Ｓと略す）１００）、ＲＯＭ５８に記憶されている制御プログラムや位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアにロードするなどの初期設定を行い（Ｓ２００）、座標読取処理を行う（Ｓ３００）。
［座標読取処理］
ここで座標読取処理について図１０および図１２を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、相互に隣接するセンスコイルから検出した信号の電圧値が略同一である場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、ＲＡＭ５９の記憶内容の一部を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、スキャンによって各Ｘコイルから検出した検出値がコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに格納されている状態を示す説明図である。図１２は、座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【００３５】
最初に、この座標読取処理の特徴について説明する。
図７（Ｂ）に示す位置座標テーブル５８ａは、最大電圧を発生したセンスコイルと２番目に高い電圧を発生したセンスコイルとの電圧差ＤＩＦＦ（８ｂｉｔのデジタル値）とセンスコイルの中心からの距離ΔＸとを対応付けて構成されており、演算されたＤＩＦＦに対応するΔＸなどを用いて位置座標の演算を行う。
しかし、ＤＩＦＦは、ペン６０から発生する交番磁界の強度が低下していない状態、つまりペン６０の電池７０が消耗していない状態で測定した固定値であるため、ペン６０の電池７０が消耗して交番磁界の強度が低下し、ＤＩＦＦの値が小さくなると、それに対応する距離ΔＸが大きくなってしまうので、演算した位置座標に誤差が生じる。
【００３６】
そこで、ペン６０の電池７０が消耗していないときに、相互に隣接するセンスコイルから検出した電圧値が同じである場合のそのときの電圧値を基準値ｇとしてＲＯＭ５８に記憶しておき、ペン６０を使用しているときに、上述したように、相互に隣接するセンスコイルから同じ電圧値が検出された場合のその検出値ｄと上記基準値ｇとの比ｒを用いて位置座標テーブル５８ａのＤＩＦＦを補正することにより、交番磁界の強度低下による位置座標の誤差を補正する。
たとえば、図１０（Ａ）に示す例では、ペン６０の電池７０が消耗していないときにＸコイルをスキャンし、あるタイミングでＸコイルＸ３およびＸ４から検出された電圧が略同一となったときのその電圧を基準値ｇに設定する。また、その後時間が経過し、あるタイミングでＸコイルＸ５およびＸ６から検出された電圧が略同一となったときのその電圧を検出値ｄとし、比ｒ＝ｄ／ｇを求め、その比ｒを用いてＤＩＦＦを補正する。
なお、相互に隣接するセンスコイルから同じ電圧値が検出される場合としては、たとえば図６（Ａ）において、ペン６０がＸコイルＸ１およびＸ２が重なっている部分の中心線Ｑ１上に存在するタイミングと、ＸコイルＸ１およびＸ２がスキャンされるタイミングとが一致した場合である。
【００３７】
次に座標読取処理の流れについて図１２を参照して説明する。
ＣＰＵ５６は、Ｘコイル切替え回路５０ａを動作させてＸコイルのスキャンを行う（Ｓ３０２）。このとき、筆記面２１ａ上に置かれたペン６０から発生する交番磁界と、Ｘコイルとの磁気結合により各Ｘコイルに発生した信号は、増幅器５０ｃによって増幅され、その増幅された信号は、バンドパスフィルタ５０ｄによって不要な帯域が濾過され、振幅検波回路５１によって振幅検波される。続いてその振幅検波された信号は、Ａ／Ｄ変換回路５２によって振幅、つまり電圧値に対応したデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏ回路５３を介してＣＰＵ５６に入力され、ＣＰＵ５６はペン６０を検出したと判定する（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）。
【００３８】
ＣＰＵ５６は、ＸコイルＸ１〜Ｘｍをスキャンして入力されたデジタル信号によって示される検出値（この発明に係る第１の信号レベル）ｅ（１）〜ｅ（ｍ）を図１０（Ｃ）に示すように、Ｘコイルのコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａ（図１０（Ｃ））に順次格納して行く（Ｓ３０６）。
また、バンドパスフィルタ５０ｄを通過した信号は、リミッタ回路５４によって方形波パルスに成形され、ＦＳＫ復調回路５５は、リミッタ回路５４から入力した方形波パルスに基づいてＦＳＫ復調を行い、そのＦＳＫ復調結果を示す値をＩ／Ｏ回路５３を介してＣＰＵ５６へ出力する。そして、ＣＰＵ５６は、ＦＳＫ復調回路５５から出力された値を読込み（Ｓ３０８）、その値に基づいてペン属性を判定する（Ｓ３１０）。
たとえば、黒色のペンを使用した場合のＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数が４．１ｋＨｚの場合にＦＳＫ復調回路５５から出力される値が２４５であるとすると、ＣＰＵ５６はＦＳＫ復調回路５５から読込んだ値が２４５である場合に、ペン属性は黒色であると判定する。
【００３９】
そしてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている検出値の中で、相互に隣接するＸコイルの検出値ｄが同じであるＸコイルが存在するか否かを判定する（Ｓ３１４）。図１０（Ｃ）に示す例では、コイル番号Ｘ５およびＸ６の検出値が共に同じ１２８であるため、Ｘコイルの検出値ｄが同じであるＸコイルが存在すると判定し（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ５９のワークエリアにロードされている位置座標テーブル５８ａを破棄し、新たにＲＯＭ５８から位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、Ｓ３１２において判定したペン属性と対応付けてワークエリアに格納する（Ｓ３１６）。たとえば、ペン属性が黒色である場合は、図１０（Ｂ）に示すように、ワークエリアに再ロードされた位置座標テーブル５８ａは、黒色のペン専用の位置座標テーブルに設定される。
なお、古い位置座標テーブル５８ａを破棄するのは、補正された位置座標テーブルを再補正しないようにするためである。
【００４０】
続いてＣＰＵ５６は、Ｓ３１４において検出した検出値ｄと基準値（この発明に係る基準信号レベル）ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、その比ｒをワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａのＤＩＦＦの各値に乗算する（Ｓ３２０）。
たとえば、基準値ｇが２５６であるとすると、図１０（Ｃ）に示す例では、検出値ｄが１２８であるから、比ｒ＝ｄ／ｇ＝１２８／２５６＝０．５を位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに乗算し、図７（Ｃ）に示すように、各ＤＩＦＦの値が約１／２に補正された新たな位置座標テーブル５８ｂを得る。なお、図７（Ｃ）に示す各ＤＩＦＦは、比ｒを乗算した結果を四捨五入してある。
【００４１】
そしてＣＰＵ５６は、以下の手順でＸ座標を演算する（Ｓ３３０）。
まず、一時記憶エリア５９ａに格納されている検出値ｅ（１）〜ｅ（ｍ）の中で最大の検出値ｅ（ｍａｘ）を選択し、その検出値ｅ（ｍａｘ）を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘと称する）をＲＡＭ５９に記憶する。
たとえば、図６に示すように、ペン６０は位置Ｑ３に存在し、図６（Ｂ）に示すように、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３からそれぞれ電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３が検出されたとすると、最大の電圧値ｅ２を選択し、その電圧値ｅ２を発生したＸコイルのコイル番号２をｍａｘとしてＲＡＭ５９に記憶する。
そして、ＣＰＵ５６はｅ（ｍａｘ）の両隣の検出値ｅ（ｍａｘ±１）のうち大きい方を決定し、その決定した検出値を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘ２と称する）をＲＡＭ５９に記憶する。
【００４２】
図６に示す例では、ｅ２の両隣の電圧値ｅ３，ｅ１のうち大きい方のｅ３を決定し、そのｅ３を発生したＸコイルのコイル番号３をｍａｘ２としてＲＡＭ５９に記憶する。
続いてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に記憶されたコイル番号ｍａｘおよびｍａｘ２を比較して、コイル番号ｍａｘ２はコイル番号ｍａｘからＸ軸の＋方向または−方向のどちらに存在しているかを判定する。そして、ｍａｘ２≧ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを１に設定し、ｍａｘ２＜ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを−１に設定する。図６に示す例では、ｍａｘ＝２でｍａｘ２＝３であるから、ｍａｘ２＞ｍａｘとなり、変数ＳＩＤＥを１に設定する。
続いてＣＰＵ５６は、
【００４３】
ＤＩＦＦ＝ｅ（ｍａｘ）−ｅ（ｍａｘ２）・・・（１）
【００４４】
を演算し、その演算されたＤＩＦＦに最も近い位置座標をＲＯＭ５８に記憶されている位置座標テーブル５８ａから読出し、それをＯＦＦＳＥＴとする。続いてＣＰＵ５６は、
【００４５】
Ｘ１＝（Ｐ１／２）×ｍａｘ＋ＯＦＦＳＥＴ×ＳＩＤＥ・・・（２）
【００４６】
を演算し、Ｘ座標Ｘ１を求める（Ｓ３３０）。ここで、（Ｐ１／２）×ｍａｘは、コイル番号ｍａｘの中心のＸ座標を示す。図６に示す例では、（２）式は、Ｘ＝（Ｐ１／２）×２＋（ｅ２−ｅ３）×１となり、位置Ｑ３のＸ座標は、ＸコイルＸ２の中心線Ｃ２からＸ軸の＋方向に（ｅ２−ｅ３）に対応する距離、たとえばΔＸ２離れた座標となる（Ｓ３３０）。
また、図１０（Ｃ）に示す例では、ＸコイルＸ５およびＸ６が共に最大値の１２８であるため、ＤＩＦＦ＝０となり、位置座標テーブル５８ａからΔＸ＝１２．５ｍｍがＯＦＦＳＥＴとして抽出される。また、ＸコイルＸ６をｍａｘとして選択した場合は、ｍａｘ２＝５となるため、ｍａｘ＞ｍａｘ２となるので変数ＳＩＤＥは−１に設定される。
したがって、コイル幅Ｐ１＝５０ｍｍとすると、１２．５ｍｍ＝Ｐ１／４であるから、Ｘ１＝（Ｐ１／２）×６＋１２．５ｍｍ×（−１）＝（Ｐ１／２）×６−Ｐ１／４となる（Ｓ３３０）。
つまり、Ｘ座標Ｘ１は、ＸコイルＸ５およびＸ６が重なった部分の中心点となる。
【００４７】
そしてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを実行し（Ｓ３３２）、各Ｙコイルの検出値をＲＡＭ５９のＹコイル用の位置座標格納エリアに格納する（Ｓ３３４）。続いてＣＰＵ５６は、前述のＳ３１４〜Ｓ３２０と同じ処理を実行し（Ｓ３３８〜Ｓ３４４）、Ｓ３３８において同じ検出値ｄのＹコイルが存在する場合は、ＲＡＭ５８のワークエリアに記憶されている位置座標テーブルを破棄してＲＯＭ５８からオリジナルの位置座標テーブルを再ロードし（Ｓ３４０）、Ｓ３３８において検出した検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３４２）、Ｓ３４０において再ロードした位置座標テーブルの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算し（Ｓ３４４）、Ｓ３３０におけるＸ座標の演算と同じ手法を用いてＹ座標を演算する（Ｓ３５４）。
【００４８】
ここで図１１の説明に戻り、また、ＣＰＵ５６は、ページ戻りボタン３３、ページ送りボタン３４および消去ボタン３５が押されたときに、記憶されている筆記データのページ単位での戻し、送り、あるいは消去などのページ処理を行う（Ｓ４００）。さらに、ＣＰＵ５６は、操作部３０に設けられた各種ボタン（図１）の操作により発生するスイッチング信号をＩ／Ｆ回路５７（図９）を介して取り込み、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データを記憶するページをページ単位で送ったり、戻したり、あるいは位置座標データをページ単位で消去するなどのページ処理を実行する（Ｓ４００）。また、ＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データのうち、目的のページの位置座標データを適当なフォーマットに変換してＰＣ１００やプリンタ２００（図２）へ出力するデータ出力処理を実行する（Ｓ５００）。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ５６は、各種ボタンが押された際に発生するスイッチング信号に基づいて音声回路３１ａを動作させてスピーカ３１から「ピー」、「ピッ」などの操作音を発生する音声出力処理を実行する（Ｓ６００）。またＣＰＵ５６は、イレーサ４０に内蔵されたコイルから発生する交番磁界によってＸコイルおよびＹコイルに発生する電圧に基づいてイレーサ４０の払拭軌跡を演算し、その演算した払拭軌跡内の位置座標データをＲＡＭ５９（図９）から消去するイレーサ処理を実行する（Ｓ７００）。
【００５０】
以上のように、第１実施形態の電子黒板１を使用すれば、ペン６０の電池７０が消耗し、交番磁界の強度が低下した場合であっても、その低下の程度に対応して位置座標テーブルを補正することができるため、ペン６０の正確な位置座標を読取ることができる。
しかも、ペン属性ごとに専用の位置座標テーブルを作成し、補正を行うことができるため、ペンごとに電池７０の消耗程度が異なる場合であっても、その消耗程度に対応した正確な位置座標を読取ることができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。
この第２実施形態の電子黒板は、過去に読取られた位置座標を遡及して補正できることを特徴とする。
図１３は、この第２実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の第２ないし第４実施形態では、座標読取処理以外のＣＰＵ５６が実行する処理および他の構成は、前述の第１実施形態の電子黒板と同じであるため、その同じ部分の説明を省略し、座標読取処理の流れについてのみ説明する。また、第１実施形態の電子黒板と同じ構成については同一の符号を用いる。
【００５２】
ＣＰＵ５６は、Ｘコイルをスキャンし（Ｓ３０２）、ペン６０を検出すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、各Ｘコイルの検出値をＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３０６）、ＦＳＫ復調回路５５の値を読込み（Ｓ３０８）、ペン属性を判定する（Ｓ３１０）。続いてＣＰＵ５６は、一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在する場合は（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、ペン属性と対応付ける（Ｓ３１６）。続いてＣＰＵ５６は、検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、ワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算する（Ｓ３２０）。
【００５３】
続いてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを行い（Ｓ３３２）、各Ｙコイルの検出値を一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３３４）、上述したＳ３１４〜Ｓ３２０と同じ処理を実行し、位置座標テーブル５８ａを補正する（Ｓ３３８〜Ｓ３４４）。
そしてＣＰＵ５６は、ペン６０が筆記面２１ａから離れたことを検出し（Ｓ３０４：Ｎｏ）、一時記憶エリアにＸ座標またはＹ座標の検出値が記憶されている場合は（Ｓ３５６：Ｙｅｓ）、ワークエリアに記憶されている補正された位置座標テーブル５８ａを参照し、記憶されている検出値に対応するΔＸを抽出し、そのΔＸなどを用いて前述した手法によってＸＹ座標を演算する（Ｓ３５８）。続いてＣＰＵ５６は、演算されたＸＹ座標をＲＡＭ５９の確定エリア５９ｂ（図１０（Ｂ））に移動する（Ｓ３６０）。
【００５４】
以降、ＣＰＵ５６は、ペン６０が筆記面２１ａに接触している間は、Ｓ３０２〜Ｓ３４４を実行して検出値の記憶および位置座標テーブル５８ａの補正を行い、ペン６０が筆記面２１ａから離れたときにＳ３５６〜Ｓ３６０を実行してＸＹ座標を演算するというサイクルを繰り返す。
以上のように、第２実施形態の電子黒板を使用すれば、補正された位置座標テーブルによって座標の演算を行う範囲を、隣接コイルで同一の値が検出される以前に入力された座標についても補正できるので正確な座標の読取を行うことができる。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、この発明の第３実施形態について図１４を参照して説明する。
この第３施形態の電子黒板は、同一の検出値ｄが検出されても、以前の検出から所定時間が経過していない場合は位置座標テーブル５８を更新しないことを特徴とする。
図１４は、この第３実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
ＣＰＵ５６は、Ｘコイルをスキャンし（Ｓ３０２）、ペン６０を検出すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、各Ｘコイルの検出値をＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３０６）、ＦＳＫ復調回路５５の値を読込み（Ｓ３０８）、ペン属性を判定する（Ｓ３１０）。続いてＣＰＵ５６は、タイマ（たとえばＣＰＵ５６に内蔵されたタイマ）の計測時間Ｔが、予めＲＯＭ５８などに設定されている設定時間Ｔ１以上になっている場合は（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在するか否かを判定する（Ｓ３１４）。
続いてＣＰＵ５６は、同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在する場合は（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、ペン属性と対応付ける（Ｓ３１６）。続いてＣＰＵ５６は、検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、ワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算する（Ｓ３２０）。
つまり、位置座標テーブル５８ａの内容は、第２信号レベル検出手段（Ｓ３１４）により検出されたペン６０の出力に対応して更新される。
続いてＣＰＵ５６は、タイマをリセットし（Ｓ３２２）、タイマをスタートし（Ｓ３２４）、Ｘ座標を演算する（Ｓ３３０）。
続いてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを行い（Ｓ３３２）、Ｘコイルの検出値に対して実行したＳ３０６〜Ｓ３３０と同じ処理をＹコイルの検出値に対して実行し、Ｙ座標を演算する（Ｓ３３２〜Ｓ３５４）。
【００５７】
以上のように、ＣＰＵ５６は一連の処理において一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するコイルが存在しても、タイマの値が所定の値Ｔ１以下である場合は、位置座標テーブル５８ａを再ロードして値を比ｒにより更新する動作は行わない。一方、タイマの値が所定の値Ｔ１以上になっている場合は、上述したような位置座標テーブル５８ａを更新する処理が行われ、再びタイマをリセットして再スタートさせる。
なお、この第３実施形態では設定時間Ｔ１は秒単位、分単位あるいは時間単位で設定することができる。また、一度位置座標テーブル５８ａを補正した場合は、電子黒板１の電源が遮断するまで同じ位置座標テーブル５８ａを使用するように構成することもできる。
【００５８】
以上のように、第３実施形態の電子黒板を使用すれば、同じ検出値ｄのコイルが存在する場合であっても、時間Ｔ１が経過していない場合は、位置座標テーブルの更新を行わないように制限することができるため、位置座標テーブル５８ａを更新するために用いるＣＰＵパワーの無駄な消費を防止できる。
【００５９】
［第４実施形態］
次に、この発明の第４実施形態について図１５を参照して説明する。
この第４施形態の電子黒板は、ペン６０の電池７０の電圧が低下したことを報知できることを特徴とする。
図１５は、この第４実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。なお、Ｓ３０２〜Ｓ３２０、Ｓ３３０〜Ｓ３４４およびＳ３５４は、第１実施形態と同じ処理であるため説明を省略する。
【００６０】
ＣＰＵ５６は、位置座標テーブル５８ａを更新すると（Ｓ３２０）、Ｓ３１８において演算した比ｒが予めＲＯＭ５８などに設定されている設定値ｒ１以下であるか否かを判定し（Ｓ３２６）、比ｒが設定値ｒ１以下である場合は（Ｓ３２６：Ｙｅｓ）、ペン６０の電池７０が消耗していることを報知する（Ｓ３２８）。この第４実施形態では、電池切れ報知用ＬＥＤ３９（図１）を点灯または点滅させる。なお、スピーカ３１（図１）から「ピー」などの電子音を再生して報知する構成でもよい。
またＣＰＵ５６は、Ｙコイルをスキャンした際に同じ検出値ｄのコイルの存在を検出し、位置座標テーブル５８ａを補正する場合でも、比ｒが設定値ｒ１以下である場合は（Ｓ３４６：Ｙｅｓ）、電池消耗を報知する（Ｓ３４８）。
なお、この第４実施形態では、設定値ｒ１は０．２５≦ｒ１≦０．５の範囲から選択して設定する。
【００６１】
以上のように、第４実施形態の電子黒板を使用すれば、ペン６０の電池７０の電圧低下を報知することができるため、電圧が低下した状態でペン６０を使用することによる位置座標の読取精度が低下するのを防止することができる。
なお、ｒ／ｒ１を演算し、その演算結果、つまり電池６０の電圧に対応した表示を行うように構成することもできる。たとえば、電池切れ報知用ＬＥＤ３９を複数設け、電池７０の電圧に対応して段階的に表示したり、あるいは電池切れ報知用ＬＥＤ３９の発光色を電圧に対応して変化したりするように構成する。
また、上記各実施形態におけるＳ３１４では、検出値が完全同一のコイルを検出する処理を説明したが、検出値の値が少し異なるだけである場合（たとえば検出精度以内の差である場合）には、略同一とみなして処理するように構成することもできる。
【００６２】
ところで、ペン６０がこの発明の座標入力手段に対応し、筆記面２１ａが座標入力面に対応し、センスコイル２３が導線に対応し、取付パネル２４が座標入力シートに対応し、電池切れ報知用ＬＥＤ３９が報知手段に対応する。また、スイッチ６７、ＬＣ発振回路６９ｃ、ＣＲ発振回路６９ｅ、ＦＳＫ回路６９ｄおよび電池７０がこの発明の属性情報送信手段に対応する。
さらに、ＣＰＵ５６が実行するＳ３０２およびＳ３３２がこの発明の第１信号レベル検出手段として機能し、Ｓ３１４が第２信号レベル検出手段として機能し、Ｓ３１６〜Ｓ３２０およびＳ３４０〜Ｓ３４４が第１信号レベル補正手段として機能する。また、ＣＰＵ５６が実行するＳ３２０およびＳ３４４が、この発明の変換手段として機能し、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３６、Ｓ３５０およびＳ３５２がタイマ手段として機能する。さらに、ＣＰＵ５６が実行するＳ３１０が属性情報認識手段として機能し、Ｓ３２６、Ｓ３２８、Ｓ３４６およびＳ３４８が報知手段として機能する。なお、設定値ｒ１が請求項５に記載の所定の値に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態に係る電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図である。
【図２】 図１に示す電子黒板にＰＣおよびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【図３】 電子黒板１と他の電子黒板１との間でデータの通信を行う場合のネットワークの構成をブロックで示す説明図である。
【図４】 筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
【図５】 図５（Ａ）は図５に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
【図６】 図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。
【図７】 図７（Ａ）は位置座標テーブルをグラフ化して示す説明図であり、図７（Ｂ）は位置座標テーブルの説明図であり、図７（Ｃ）は補正後の位置座標テーブルの説明図である。
【図８】 図８（Ａ）は、ペン６０の内部構造を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すペン６０の電気的構成を示す説明図である。
【図９】 電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図１０】 図１０（Ａ）は、相互に隣接するセンスコイルから検出した信号の電圧値が略同一である場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、ＲＡＭ５９の記憶内容の一部を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、スキャンによって各Ｘコイルから検出した検出値がコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに格納されている状態を示す説明図である。
【図１１】 ＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】 第１実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】 第２実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】 第３実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】 第４実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】 従来の座標読取装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電子黒板（座標読取装置）
２１ａ 筆記面（座標入力面）
２３ センスコイル（導線）
２４ 取付パネル（座標入力シート）
３０ 操作部
５６ ＣＰＵ
５８ａ 位置座標テーブル
６０ ペン（座標入力手段）
３９ 電池切れ報知用ＬＥＤ（報知手段）
【発明の属する技術分野】
この発明は、交番磁界発生手段から発生した交番磁界により、座標入力シートに敷設された複数の導線に発生した信号に基づいて上記交番磁界発生手段の位置座標を読み取る座標読取装置に関し、詳しくは、上記交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても正確な位置座標を読取ることができる座標読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記座標読取装置として、たとえば、図１６に示すものが知られている（特開平５−１６５５６０号公報）。図１６は、従来の座標読取装置の構成を示す説明図である。
図１６に示す座標読取装置は、Ｘ座標を検出するためのＸ１〜Ｘｍのセンスコイル（導線）およびＹ座標を検出するためのＹ１〜Ｙｎのセンスコイル（導線）を有するタブレット（座標入力シート）９１と、このタブレット９１のセンスコイルを順次走査する走査回路９２と、センスコイルに発生する誘導信号を検出して位置座標の演算を行う検出回路９０とを備える。
【０００３】
そして、交番磁界を発生するコイル１０１を有するペン（座標入力手段）１００がタブレット９１に接触すると、ペン１００が接触した付近のセンスコイルには、コイル１０１から発生した交番磁界との磁気結合により誘導信号９７が誘起され、その誘導信号９７は、検出回路９０に入力される。検出回路９０に入力された誘導信号９７は、増幅器９３によって増幅され、検波回路９４によって例えば振幅検波される。次にＡ／Ｄ変換回路９５は、上記検波された誘導信号の振幅を計測し、その計測値をＣＰＵ９６に出力する。そして、ＣＰＵ９６は、入力されたデジタル値に基づいてペン１００の位置座標を演算する。たとえば、デジタル値と位置座標とを対応付けた位置座標テーブルを参照し、デジタル値に対応する位置座標を選択するという演算手法を用いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の座標読取装置は、位置座標テーブルを構成するデジタル値は予め設定された固定値であるため、ペン１００の電池が消耗して交番磁界の出力レベルが低下すると、その出力レベルが低下した交番磁界によってセンスコイルに発生する誘導信号を検出し、その誘導信号の振幅値に対応する位置座標を選択してしまうので、位置座標の読取精度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、座標入力手段から発生する交番磁界の出力レベルが低下した場合であっても、座標入力手段の正確な位置座標を読取ることができる座標読取装置を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および発明の効果】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１ないし請求項５に記載の発明では、交番磁界を発生する座標入力手段により座標を入力する座標入力面と、この座標入力面の下方に敷設された複数の導線とを有する座標入力シートと、前記座標入力手段から発生する交番磁界の強度に対応して、前記導線に発生する第１の信号レベルを検出する第１信号レベル検出手段と、この第１信号レベル検出手段により検出された前記第１の信号レベルに基づいて前記座標入力面上の座標入力手段の位置座標を読取る座標読取装置において、
前記交番磁界の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となる第２の信号レベルを検出する第２信号レベル検出手段と、前記第１の信号レベルを、前記交番磁界の所定の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となった基準信号レベルと、前記第２の信号レベルとの比に基づいて補正する第１信号レベル補正手段と、を備えたという技術的手段を用いる。
【０００７】
第２信号レベル検出手段は、座標入力手段から発生する交番磁界の強度に対応して、座標入力面の下方に敷設された複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となる第２の信号レベルを検出する。
つまり、複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベル差に基づいて座標入力手段の位置座標を検出する手法を用いる座標読取装置にあっては、２つの信号のレベル差が零、つまり同一の値になる位置の座標は２本の導線の中央であり、座標入力手段から出力される交番磁界の大きさに依存しない。
このため、上記条件を満たす出力が得られたとき、該信号の大きさは座標入力手段からの交番磁界の大きさによって決まる。
【０００８】
また、第１信号レベル補正手段は、交番磁界の強度に対応して導線に発生する第１の信号レベルを、交番磁界の所定の強度に対応して、複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となった基準信号レベルと、第２信号レベル検出手段によって検出された第２の信号レベルとの比に基づいて補正する。
つまり、基準信号レベルと第２の信号レベルとの比は、第２の信号レベルが基準信号レベルに対してどのくらい低下しているかを示すため、その比に基づいて第１の信号レベルの低下による位置座標の誤差を補正することにより、交番磁界の強度が低下した場合であっても、座標入力手段の正確な位置座標を読取ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の座標読取装置において、前記第１の信号レベルを記憶する第１信号レベル記憶手段を備え、前記第１信号レベル補正手段は、前記比に基づいて、前記第１信号レベル記憶手段に記憶された第１の信号レベルのうち、前記第２信号レベル検出手段が前記第２の信号レベルを検出する前における前記第１の信号レベルを、遡及して補正するという技術的手段を用いる。
【００１０】
第１信号レベル記憶手段は、導線に発生する第１の信号レベルを記憶し、第１信号レベル補正手段は、基準信号レベルと第２の信号レベルとの比に基づいて、第１信号レベル記憶手段に記憶された第１の信号レベルのうち、第２信号レベル検出手段が第２の信号レベルを検出する前における第１の信号レベルを遡及して補正する。
つまり、第２信号レベル検出手段が第２の信号レベルを検出したときまでに第１信号レベル記憶手段に記憶されている第１の信号レベルを遡及して補正することができるため、過去に検出された第１の信号レベルが低下したものであっても正確な位置座標を読取ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の座標読取装置において、前記第１信号レベル補正手段は、前記信号レベルを前記位置座標に変換する変換手段を有し、該変換手段の内容は前記第２信号レベル検出手段により更新され、その更新動作後、所定時間内は前記更新を行わないようにしたタイマ手段を有するという技術的手段を用いる。
【００１２】
つまり、多数の座標の入力を行っている場合、頻繁に隣接コイルの中心点を通過するので、第２信号レベル検出手段が動作することになるが、短時間では座標入力手段の交番磁界の大きさは検出座標に誤差を生じさせるほど変化しないので、変換手段の内容が設定されていても以前の内容と変わらないということになる。
【００１３】
そこで、一度、第２信号レベル検出手段により第１信号レベル補正手段が有する変換手段の内容を設定したならば、タイマ手段により一定時間は第２信号レベル検出手段が動作しても変換手段の内容を更新し設定しない。そして一定時間が経過した後に、第２信号レベル検出手段が動作したならば前述したように第１信号レベル補正手段が有する変換手段の内容を更新し設定する。
すなわち、頻繁に変換手段の内容を更新設定することによる消費電力の増大を招くことなく、正確な位置座標の読取が可能になる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の座標読取装置において、前記座標入力手段は、その属性を示す属性情報を送信する属性情報送信手段を備え、前記第１信号レベル補正手段は、前記属性情報送信手段により送信された属性情報を認識するとともに、その認識された属性情報に基づいて前記第１の信号レベルを補正するという技術的手段を用いる。
【００１５】
座標入力手段に備えられた属性情報送信手段は、座標入力手段の属性を示す属性情報を送信し、第１信号レベル補正手段は、属性情報送信手段により送信された属性情報を認識するとともに、その認識された属性情報に基づいて第１の信号レベルを補正する。
つまり、座標入力手段の属性には、たとえば後述する発明の実施の形態に記載するように、黒、赤、青など、使用するインクの色や、太字、細字など、ペン先の太さなどがある。そして、それらの属性の異なるペンを複数使用して筆記する場合、ペンごとに電池の消耗状態が異なる場合がある。たとえば、黒色のペンの使用頻度が最も高く、青色のペンの使用頻度が最も低い場合、黒色のペンの電池の消耗が最も早い。このような場合に、最も電圧が低下している黒色のペンによって筆記しているときに求めた比を青色のペンによって筆記しているときに検出される第１の信号レベルの補正に用いると、正確な補正を行うことができない可能性がある。
そこで、座標入力手段の属性に基づいて第１の信号レベルを補正するようにすれば、座標入力手段の属性が変わった場合であっても正確な補正を行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の座標読取装置において、前記第２の信号レベルが所定の値以下となった場合には、そのことを報知する報知手段を備えたという技術的手段を用いる。
【００１７】
つまり、たとえば後述する発明の実施の形態に記載するように、座標入力手段たるペンに内蔵された電池が消耗すると、第２の信号レベルが低下するため、第２の信号レベルが所定の値以下となった場合に、電子黒板に備えられた電池切れ報知用ＬＥＤを点灯させたり、スピーカにより警告音を再生したりすることにより、電池切れを報知することができる。
なお、上記座標入力シートには、可撓性を有していないシート状または板状のもの、あるいは可撓性を有するシート状または板状のものを含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
以下、この発明に係る座標読取装置の第１実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下に述べる各実施形態では、この発明に係る座標読取装置として、座標入力シート上に描かれる手書き文字や図形などを電気的に読み取る、いわゆる電子黒板を例に挙げて説明する。
［主要構成］
最初に、第１実施形態に係る電子黒板の主要構成について図１および図２を参照して説明する。
図１は、電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図であり、図２は、図１に示す電子黒板にパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略称する）およびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【００１９】
電子黒板１には、筆記パネル１０と、筆記面２１ａに筆記を行うためのペン６０と、筆記された軌跡およびその軌跡を示すデータを消去するためのイレーサ４０とが備えられている。筆記パネル１０には、枠状のフレーム１１が備えられており、そのフレーム１１には、筆記パネル本体２０が組み込まれている。フレーム１１の前面下端には、その下端に沿って板状の台１２が前面に張り出す形で取り付けられている。台１２の上面には、ペン６０を収容するための断面半円形状の凹部１２ａが形成されており、その凹部１２ａの右側には、イレーサ４０などを置くための平面部１２ｂが形成されている。
【００２０】
フレーム１１の前面右側には、操作部３０が設けられている。操作部３０には、操作音や警告音などの音を再生するスピーカ３１と、筆記面２１ａに筆記された内容を示すデータ（以下、筆記データと略称する）を記憶したページ数を７セグメントのＬＥＤによって表示するページ数表示ＬＥＤ３２と、押すごとに１ページずつ戻るページ戻りボタン３３と、押すごとに１ページずつ送るページ送りボタン３４と、記憶されている筆記データを押すごとに１ページずつ消去する消去ボタン３５と、記憶されている筆記データをプリンタ２００（図２）へ出力するために押すプリンタ出力ボタン３６と、記憶されている筆記データをＰＣ１００（図２）へ出力するために押すＰＣ出力ボタン３７と、ペン６０の電池切れを報知する電池切れ報知用ＬＥＤ３９と、この電子黒板１を起動あるいは停止するために押す電源ボタン３８とが設けられている。
【００２１】
フレーム１１の前面下部には、この電子黒板１の電源となる単２乾電池１４ａを４本収容するバッテリケース１４が設けられており、そのバッテリケース１４の前面には、蓋１４ｂが開閉可能に取付けられている。バッテリケース１４の右側には、スピーカ３１のボリュームを調節するボリューム調節つまみ１３ｃが設けられており、その右側には、コネクタ１３ｂ、１３ａが設けられている。図２に示すように、コネクタ１３ｂには、プリンタ２００と接続された接続ケーブル２０１のプラグ２０２が接続され、コネクタ１３ａには、ＰＣ１００と接続された接続ケーブル１０１のプラグ１０２が接続される。
つまり、電子黒板１の筆記面２１ａに筆記された内容を示す筆記データをＰＣ１００へ出力し、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３により、電子黒板１に筆記された内容を見ることができる。また、筆記データをプリンタ２００へ出力し、電子黒板１に筆記された内容を印刷用紙２０３に印刷することもできる。
【００２２】
また、フレーム１１の裏面上端の両端部には、この電子黒板１を壁に掛けるための金具１５、１５が取付けられている。
この第１実施形態では、筆記面２１ａの高さＨ１は９００ｍｍであり、幅Ｗ１は６００ｍｍである。また、フレーム１１および台１２は、ポリプロピレンなどの合成樹脂により軽量に形成されており、電子黒板１の総重量は１０ｋｇ以下である。
【００２３】
［ネットワークの構成］
次に、電子黒板１と他の電子黒板１との間でデータの通信を行う場合のネットワークの構成について、それをブロックで示す図３を参照して説明する。
なお、ここでは、企業内において電子黒板１を備えた複数の部屋間、あるいは、企業間で通信を行う場合を例に挙げて説明する。
企業２内の部屋３には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたＬＡＮボード１０３とが備えられており、部屋４には、電子黒板１と、この電子黒板１と接続されたＰＣ１００と、このＰＣ１００と接続されたモデム１０８とが備えられている。各部屋３に備えられたＬＡＮボード１０３は、ＬＡＮケーブル１０４によりＨＵＢ１０５に接続されている。また、ＨＵＢ１０５は、サーバ１０６に接続されており、サーバ１０６は、インターネット３００を介して他の企業５に接続可能になっている。また、部屋４に備えられたモデム１０８は、電話回線１０９から公衆通信交換網３０１を介して他の企業５に接続可能になっている。
なお、図示しないが、他の企業５内には、企業２内と同様に、ＰＣを介して通信可能な電子黒板１が備えられている。
【００２４】
ここで、上記ネットワークにおけるデータの流れについて説明する。
ある部屋３に備えられた電子黒板１に記憶された筆記データは、ＰＣ１００からＬＡＮボード１０３およびＨＵＢ１０５を介して指定された部屋３のＰＣ１００へ送信される。そして、そのデータを受信した者は、ＰＣ１００に備えられたモニタ１０３に受信データを表示することにより（図２）、あるいは、受信データをＰＣ１００に接続されたプリンタ２００により用紙２０３に印刷することにより（図２）、受信データの内容を見ることができる。
また、筆記データを、たとえばＴＩＦＦ（Ｔａｇ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式で電子メールに画像ファイルとして添付し、サーバ１０６からインターネット３００を介して他の企業５へ送信することもできる。これにより、他の企業５は、企業２から送信された電子メールに添付されている画像ファイルをデコードすることにより、筆記データの内容を見ることができる。
【００２５】
［筆記パネル本体２０の構造］
次に、筆記パネル本体２０の構造について図４を参照して説明する。
図４は、筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
筆記パネル本体２０は、筆記面２１ａを有する筆記シート２１と、板状のパネル２２と、センスコイル２３が敷設された枠形状の取付パネル２４と、板状のバックパネル２５とを順に積層した構造である。
この実施形態では、筆記シート２１は、貼り合わされたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）フィルムにより厚さ０．１ｍｍに形成されており、パネル２２は、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体）、ＰＣ（ポリカーボネート）などにより厚さ３．０ｍｍに形成されている。また、取付パネル２４は、発泡スチロールなどの発泡樹脂製材料により厚さ４０ｍｍに形成されており、バックパネル２５は、アルミニウムなどの導電性材料により厚さ１．０ｍｍに形成されている。さらに、筆記パネル本体２０の各端部を挾持するフレーム１１の全体の厚さは５０ｍｍである。
【００２６】
［センスコイル２３の構成］
次に、センスコイル２３の構成について図５を参照して説明する。
図５（Ａ）は、図４に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
なお、以下の説明では、センスコイル２３のうちＸ軸方向に配列されたセンスコイルをＸコイルと称し、Ｙ軸方向に配列されたセンスコイルをＹコイルと称する。
図５（Ａ）に示すように、Ｘ軸方向には、ペン６０およびイレーサ４０の（Ｘ，Ｙ）座標のＸ座標を検出するためのＸ１〜ＸｍのＸコイルがｍ本配置されており、Ｙ軸方向には、Ｙ座標を検出するためのＹ１〜ＹｎのＹコイルがＸコイルと直交してｎ本配置されている。ＸコイルおよびＹコイルは、それぞれ略矩形状に形成されており、矩形部分の長辺の長さはそれぞれＰ２Ｘ，Ｐ２Ｙである。
【００２７】
図５（Ｂ）に示すように、Ｘコイルは、それぞれ幅（矩形部分の短辺の長さ）Ｐ１に形成されており、隣接するＸコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。各Ｙコイルもそれぞれ幅Ｐ１に形成されており、隣接するＹコイルは、Ｐ１／２のピッチでそれぞれ重ねられている。また、Ｘコイルの各端子２３ａは、Ｘコイル切替え回路５０ａに接続されており、Ｙコイルの各端子２３ｂは、Ｙコイル切替え回路５０ｂに接続されている（図９）。
この第１実施形態では、Ｐ１＝５０ｍｍであり、Ｐ２Ｘ＝６８０ｍｍであり、Ｐ２Ｙ＝９８０ｍｍである。また、ｍ＝２２であり、ｎ＝３３である。さらに、ＸコイルおよびＹコイルは、共に表面に絶縁被膜層（たとえば、ニクロム層やエナメル層）を有する直径０．３５ｍｍの銅線により形成されている。
なお、図５（Ａ）では、コイルの配置を分かり易くするために各コイルの辺が重ならないように描かれているが、実際には、たとえばＸコイルＸ１の長辺部には各ＹコイルＹ１，Ｙ２，Ｙ３・・・の短辺部が重なって配置されている。また、端子２３ａ，２３ｂは、その間隔を最小にして構成されている。
【００２８】
［位置座標テーブル］
次に、筆記面２１ａ上のペン６０の位置座標を検出するための位置座標テーブルについて図６および図７を参照して説明する。
図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。図７（Ａ）は位置座標テーブルをグラフ化して示す説明図であり、図７（Ｂ）は位置座標テーブルの説明図であり、図７（Ｃ）は補正後の位置座標テーブルの説明図である。
【００２９】
図６においてＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３の中心線をそれぞれＣ１，Ｃ２，Ｃ３とし、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３に発生する電圧をそれぞれｅｘ１，ｅｘ２，ｅｘ３とする。図６（Ｂ）に示すように、電圧ｅｘ１〜ｅｘ３は、それぞれセンスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３において最大となり、端部に近づくにつれて小さくなる単峰性を示す。なお、各コイルは、自己のヌル点、すなわち電圧ｅｘ１〜ｅｘ３がそれぞれ０となる点が隣接するコイルの中心の外側となるようにＰ１／２で重ねられる。
ここで、コイルの幅Ｐ１は、コイルに発生する電圧が単峰性を示す限り広くしてもよい。また、ヌル点が隣接するコイルの中心の外側となる限り、重なり部分を狭く、すなわちＰ１／２より狭くしてもよい。これにより、広い面積をより少ないコイルで位置座標検出することが可能となる。
また、図６（Ｃ）に示すようにＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差は、センスコイルの中心Ｃ１〜Ｃ３上にそれぞれ最大値を有し、センスコイルの中心とセンスコイルの長辺部分との中間点、つまり隣接するセンスコイルが重なった部分の中間点で零となるようなグラフとなる。
【００３０】
たとえば、図６（Ｃ）において（ｅｘ１−ｅｘ２）を示すグラフの右半分（実線で示す部分）は、ＸコイルＸ１の中心Ｃ１から、ＸコイルＸ２が重ねられた部分の中間点Ｑ１までの距離（重ねピッチの１／２、つまりＰ１／４）と（ｅｘ１−ｅｘ２）との関係を示す。今、仮にペン６０が点Ｑ２に存在する場合、（ｅｘ１−ｅｘ２）を検出すれば中心Ｃ１からＱ２点までの距離ΔＸ１を検出できるため、Ｑ２点のＸ座標を求めることができる。
この実施形態では、コイル幅Ｐ１が５０ｍｍであるから、Ｐ１／４＝１２．５ｍｍである。たとえば、図６（Ｃ）において（ｅｘ１−ｅｘ２）の特性を示す部分（実線で描いた部分）を電圧差（ｅｘ１−ｅｘ２）を８ｂｉｔのデジタルデータに変換すると、図７（Ａ）に示すグラフを得る。このグラフをテーブル形式に変換すると、図７（Ｂ）に示す位置座標テーブル５８ａを得る。この位置座標テーブル５８ａは、ＲＯＭ５８（図９）などに記憶され、ペン６０の位置座標の演算に用いられる。
【００３１】
［ペン６０の主要構成］
次に、ペン６０の主要構成について図８を参照して説明する。
図８（Ａ）は、ペン６０の内部構造を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すペン６０の電気的構成を示す説明図である。
ペン６０には円筒形状の胴体部６１ａと、この胴体部６１ａの後端に着脱可能に取付けられた蓋６１ｃとが備えられている。胴体部６１ａの内部には、コイルＬ１と、矢印Ｆ２で示す方向へ取り出し可能なインクカートリッジ６３と、このインクカートリッジ６３に挿入されたペン先６２と、コイルＬ１から交番磁界を発生させるための発振回路などが実装された回路基板６９と、この回路基板６９に電源を供給する電池７０とが設けられている。
【００３２】
また、インクカートリッジ６３と回路基板６９との間には、上記発振回路などへの電源の供給および遮断を行うための押しボタン式のスイッチ６７が設けられている。スイッチ６７は、ペン先６２を筆記面２１ａ（図１）に押し付け、インクカートリッジ６３が矢印Ｆ１で示す方向へ移動するとＯＮし、矢印Ｆ２で示す方向へ戻るとＯＦＦする。つまり、ペン６０によって筆記面２１ａに筆記を行うときにコイルＬ１から交番磁界が発生する。
図８（Ｂ）に示すように、回路基板６９に実装された回路は、ペンの属性ごとに異なる発振周波数が設定されたＣＲ発振回路６９ｅと、このＣＲ発振回路６９ｅから発振された信号を搬送する搬送波を発振するＬＣ発振回路６９ｃと、このＬＣ発振回路６９ｃの発振周波数をＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数によってＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調するＦＳＫ回路６９ｄとから構成される。
たとえば、搬送周波数は４１０ｋＨｚであり、ＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数は黒色のペンの場合が４．１ｋＨｚである。
なお、イレーサ４０には交番磁界を発生するコイル、発振回路および電池などが内蔵されている。
【００３３】
［電子黒板１の電気的構成および主な制御内容］
次に、電子黒板１の電気的構成および主な制御内容について図９および図１１を参照して説明する。
図９は電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図であり、図１１は図９に示すＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
図９に示すように、電子黒板１に内蔵された制御装置５０には、トランジスタなどのスイッチング素子（たとえば、ＭＯＳ ＦＥＴ）により、ＸコイルをＸ１〜Ｘｍまで順に切替えるＸコイル切替え回路５０ａと、ＹコイルをＹ１〜Ｙｎまで順に切替えるＹコイル切替え回路５０ｂとが備えられている。また、ＲＯＭ５８には、ＣＰＵ５６が実行する各種制御プログラムや位置座標テーブル５８ａ（図７（Ｂ））などが記憶されている。
【００３４】
図１１に示すように、ＣＰＵ５６は、電源ボタン３８（図１）が押されて電源がＯＮしたことを検出すると（ステップ（以下、Ｓと略す）１００）、ＲＯＭ５８に記憶されている制御プログラムや位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアにロードするなどの初期設定を行い（Ｓ２００）、座標読取処理を行う（Ｓ３００）。
［座標読取処理］
ここで座標読取処理について図１０および図１２を参照して説明する。
図１０（Ａ）は、相互に隣接するセンスコイルから検出した信号の電圧値が略同一である場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、ＲＡＭ５９の記憶内容の一部を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、スキャンによって各Ｘコイルから検出した検出値がコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに格納されている状態を示す説明図である。図１２は、座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【００３５】
最初に、この座標読取処理の特徴について説明する。
図７（Ｂ）に示す位置座標テーブル５８ａは、最大電圧を発生したセンスコイルと２番目に高い電圧を発生したセンスコイルとの電圧差ＤＩＦＦ（８ｂｉｔのデジタル値）とセンスコイルの中心からの距離ΔＸとを対応付けて構成されており、演算されたＤＩＦＦに対応するΔＸなどを用いて位置座標の演算を行う。
しかし、ＤＩＦＦは、ペン６０から発生する交番磁界の強度が低下していない状態、つまりペン６０の電池７０が消耗していない状態で測定した固定値であるため、ペン６０の電池７０が消耗して交番磁界の強度が低下し、ＤＩＦＦの値が小さくなると、それに対応する距離ΔＸが大きくなってしまうので、演算した位置座標に誤差が生じる。
【００３６】
そこで、ペン６０の電池７０が消耗していないときに、相互に隣接するセンスコイルから検出した電圧値が同じである場合のそのときの電圧値を基準値ｇとしてＲＯＭ５８に記憶しておき、ペン６０を使用しているときに、上述したように、相互に隣接するセンスコイルから同じ電圧値が検出された場合のその検出値ｄと上記基準値ｇとの比ｒを用いて位置座標テーブル５８ａのＤＩＦＦを補正することにより、交番磁界の強度低下による位置座標の誤差を補正する。
たとえば、図１０（Ａ）に示す例では、ペン６０の電池７０が消耗していないときにＸコイルをスキャンし、あるタイミングでＸコイルＸ３およびＸ４から検出された電圧が略同一となったときのその電圧を基準値ｇに設定する。また、その後時間が経過し、あるタイミングでＸコイルＸ５およびＸ６から検出された電圧が略同一となったときのその電圧を検出値ｄとし、比ｒ＝ｄ／ｇを求め、その比ｒを用いてＤＩＦＦを補正する。
なお、相互に隣接するセンスコイルから同じ電圧値が検出される場合としては、たとえば図６（Ａ）において、ペン６０がＸコイルＸ１およびＸ２が重なっている部分の中心線Ｑ１上に存在するタイミングと、ＸコイルＸ１およびＸ２がスキャンされるタイミングとが一致した場合である。
【００３７】
次に座標読取処理の流れについて図１２を参照して説明する。
ＣＰＵ５６は、Ｘコイル切替え回路５０ａを動作させてＸコイルのスキャンを行う（Ｓ３０２）。このとき、筆記面２１ａ上に置かれたペン６０から発生する交番磁界と、Ｘコイルとの磁気結合により各Ｘコイルに発生した信号は、増幅器５０ｃによって増幅され、その増幅された信号は、バンドパスフィルタ５０ｄによって不要な帯域が濾過され、振幅検波回路５１によって振幅検波される。続いてその振幅検波された信号は、Ａ／Ｄ変換回路５２によって振幅、つまり電圧値に対応したデジタル信号に変換され、Ｉ／Ｏ回路５３を介してＣＰＵ５６に入力され、ＣＰＵ５６はペン６０を検出したと判定する（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）。
【００３８】
ＣＰＵ５６は、ＸコイルＸ１〜Ｘｍをスキャンして入力されたデジタル信号によって示される検出値（この発明に係る第１の信号レベル）ｅ（１）〜ｅ（ｍ）を図１０（Ｃ）に示すように、Ｘコイルのコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａ（図１０（Ｃ））に順次格納して行く（Ｓ３０６）。
また、バンドパスフィルタ５０ｄを通過した信号は、リミッタ回路５４によって方形波パルスに成形され、ＦＳＫ復調回路５５は、リミッタ回路５４から入力した方形波パルスに基づいてＦＳＫ復調を行い、そのＦＳＫ復調結果を示す値をＩ／Ｏ回路５３を介してＣＰＵ５６へ出力する。そして、ＣＰＵ５６は、ＦＳＫ復調回路５５から出力された値を読込み（Ｓ３０８）、その値に基づいてペン属性を判定する（Ｓ３１０）。
たとえば、黒色のペンを使用した場合のＣＲ発振回路６９ｅの発振周波数が４．１ｋＨｚの場合にＦＳＫ復調回路５５から出力される値が２４５であるとすると、ＣＰＵ５６はＦＳＫ復調回路５５から読込んだ値が２４５である場合に、ペン属性は黒色であると判定する。
【００３９】
そしてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている検出値の中で、相互に隣接するＸコイルの検出値ｄが同じであるＸコイルが存在するか否かを判定する（Ｓ３１４）。図１０（Ｃ）に示す例では、コイル番号Ｘ５およびＸ６の検出値が共に同じ１２８であるため、Ｘコイルの検出値ｄが同じであるＸコイルが存在すると判定し（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ５９のワークエリアにロードされている位置座標テーブル５８ａを破棄し、新たにＲＯＭ５８から位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、Ｓ３１２において判定したペン属性と対応付けてワークエリアに格納する（Ｓ３１６）。たとえば、ペン属性が黒色である場合は、図１０（Ｂ）に示すように、ワークエリアに再ロードされた位置座標テーブル５８ａは、黒色のペン専用の位置座標テーブルに設定される。
なお、古い位置座標テーブル５８ａを破棄するのは、補正された位置座標テーブルを再補正しないようにするためである。
【００４０】
続いてＣＰＵ５６は、Ｓ３１４において検出した検出値ｄと基準値（この発明に係る基準信号レベル）ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、その比ｒをワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａのＤＩＦＦの各値に乗算する（Ｓ３２０）。
たとえば、基準値ｇが２５６であるとすると、図１０（Ｃ）に示す例では、検出値ｄが１２８であるから、比ｒ＝ｄ／ｇ＝１２８／２５６＝０．５を位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに乗算し、図７（Ｃ）に示すように、各ＤＩＦＦの値が約１／２に補正された新たな位置座標テーブル５８ｂを得る。なお、図７（Ｃ）に示す各ＤＩＦＦは、比ｒを乗算した結果を四捨五入してある。
【００４１】
そしてＣＰＵ５６は、以下の手順でＸ座標を演算する（Ｓ３３０）。
まず、一時記憶エリア５９ａに格納されている検出値ｅ（１）〜ｅ（ｍ）の中で最大の検出値ｅ（ｍａｘ）を選択し、その検出値ｅ（ｍａｘ）を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘと称する）をＲＡＭ５９に記憶する。
たとえば、図６に示すように、ペン６０は位置Ｑ３に存在し、図６（Ｂ）に示すように、ＸコイルＸ１，Ｘ２，Ｘ３からそれぞれ電圧ｅ１，ｅ２，ｅ３が検出されたとすると、最大の電圧値ｅ２を選択し、その電圧値ｅ２を発生したＸコイルのコイル番号２をｍａｘとしてＲＡＭ５９に記憶する。
そして、ＣＰＵ５６はｅ（ｍａｘ）の両隣の検出値ｅ（ｍａｘ±１）のうち大きい方を決定し、その決定した検出値を発生したＸコイルのコイル番号（以下、ｍａｘ２と称する）をＲＡＭ５９に記憶する。
【００４２】
図６に示す例では、ｅ２の両隣の電圧値ｅ３，ｅ１のうち大きい方のｅ３を決定し、そのｅ３を発生したＸコイルのコイル番号３をｍａｘ２としてＲＡＭ５９に記憶する。
続いてＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に記憶されたコイル番号ｍａｘおよびｍａｘ２を比較して、コイル番号ｍａｘ２はコイル番号ｍａｘからＸ軸の＋方向または−方向のどちらに存在しているかを判定する。そして、ｍａｘ２≧ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを１に設定し、ｍａｘ２＜ｍａｘである場合は、変数ＳＩＤＥを−１に設定する。図６に示す例では、ｍａｘ＝２でｍａｘ２＝３であるから、ｍａｘ２＞ｍａｘとなり、変数ＳＩＤＥを１に設定する。
続いてＣＰＵ５６は、
【００４３】
ＤＩＦＦ＝ｅ（ｍａｘ）−ｅ（ｍａｘ２）・・・（１）
【００４４】
を演算し、その演算されたＤＩＦＦに最も近い位置座標をＲＯＭ５８に記憶されている位置座標テーブル５８ａから読出し、それをＯＦＦＳＥＴとする。続いてＣＰＵ５６は、
【００４５】
Ｘ１＝（Ｐ１／２）×ｍａｘ＋ＯＦＦＳＥＴ×ＳＩＤＥ・・・（２）
【００４６】
を演算し、Ｘ座標Ｘ１を求める（Ｓ３３０）。ここで、（Ｐ１／２）×ｍａｘは、コイル番号ｍａｘの中心のＸ座標を示す。図６に示す例では、（２）式は、Ｘ＝（Ｐ１／２）×２＋（ｅ２−ｅ３）×１となり、位置Ｑ３のＸ座標は、ＸコイルＸ２の中心線Ｃ２からＸ軸の＋方向に（ｅ２−ｅ３）に対応する距離、たとえばΔＸ２離れた座標となる（Ｓ３３０）。
また、図１０（Ｃ）に示す例では、ＸコイルＸ５およびＸ６が共に最大値の１２８であるため、ＤＩＦＦ＝０となり、位置座標テーブル５８ａからΔＸ＝１２．５ｍｍがＯＦＦＳＥＴとして抽出される。また、ＸコイルＸ６をｍａｘとして選択した場合は、ｍａｘ２＝５となるため、ｍａｘ＞ｍａｘ２となるので変数ＳＩＤＥは−１に設定される。
したがって、コイル幅Ｐ１＝５０ｍｍとすると、１２．５ｍｍ＝Ｐ１／４であるから、Ｘ１＝（Ｐ１／２）×６＋１２．５ｍｍ×（−１）＝（Ｐ１／２）×６−Ｐ１／４となる（Ｓ３３０）。
つまり、Ｘ座標Ｘ１は、ＸコイルＸ５およびＸ６が重なった部分の中心点となる。
【００４７】
そしてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを実行し（Ｓ３３２）、各Ｙコイルの検出値をＲＡＭ５９のＹコイル用の位置座標格納エリアに格納する（Ｓ３３４）。続いてＣＰＵ５６は、前述のＳ３１４〜Ｓ３２０と同じ処理を実行し（Ｓ３３８〜Ｓ３４４）、Ｓ３３８において同じ検出値ｄのＹコイルが存在する場合は、ＲＡＭ５８のワークエリアに記憶されている位置座標テーブルを破棄してＲＯＭ５８からオリジナルの位置座標テーブルを再ロードし（Ｓ３４０）、Ｓ３３８において検出した検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３４２）、Ｓ３４０において再ロードした位置座標テーブルの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算し（Ｓ３４４）、Ｓ３３０におけるＸ座標の演算と同じ手法を用いてＹ座標を演算する（Ｓ３５４）。
【００４８】
ここで図１１の説明に戻り、また、ＣＰＵ５６は、ページ戻りボタン３３、ページ送りボタン３４および消去ボタン３５が押されたときに、記憶されている筆記データのページ単位での戻し、送り、あるいは消去などのページ処理を行う（Ｓ４００）。さらに、ＣＰＵ５６は、操作部３０に設けられた各種ボタン（図１）の操作により発生するスイッチング信号をＩ／Ｆ回路５７（図９）を介して取り込み、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データを記憶するページをページ単位で送ったり、戻したり、あるいは位置座標データをページ単位で消去するなどのページ処理を実行する（Ｓ４００）。また、ＣＰＵ５６は、ＲＡＭ５９に格納されている位置座標データのうち、目的のページの位置座標データを適当なフォーマットに変換してＰＣ１００やプリンタ２００（図２）へ出力するデータ出力処理を実行する（Ｓ５００）。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ５６は、各種ボタンが押された際に発生するスイッチング信号に基づいて音声回路３１ａを動作させてスピーカ３１から「ピー」、「ピッ」などの操作音を発生する音声出力処理を実行する（Ｓ６００）。またＣＰＵ５６は、イレーサ４０に内蔵されたコイルから発生する交番磁界によってＸコイルおよびＹコイルに発生する電圧に基づいてイレーサ４０の払拭軌跡を演算し、その演算した払拭軌跡内の位置座標データをＲＡＭ５９（図９）から消去するイレーサ処理を実行する（Ｓ７００）。
【００５０】
以上のように、第１実施形態の電子黒板１を使用すれば、ペン６０の電池７０が消耗し、交番磁界の強度が低下した場合であっても、その低下の程度に対応して位置座標テーブルを補正することができるため、ペン６０の正確な位置座標を読取ることができる。
しかも、ペン属性ごとに専用の位置座標テーブルを作成し、補正を行うことができるため、ペンごとに電池７０の消耗程度が異なる場合であっても、その消耗程度に対応した正確な位置座標を読取ることができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、この発明の第２実施形態について図１３を参照して説明する。
この第２実施形態の電子黒板は、過去に読取られた位置座標を遡及して補正できることを特徴とする。
図１３は、この第２実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の第２ないし第４実施形態では、座標読取処理以外のＣＰＵ５６が実行する処理および他の構成は、前述の第１実施形態の電子黒板と同じであるため、その同じ部分の説明を省略し、座標読取処理の流れについてのみ説明する。また、第１実施形態の電子黒板と同じ構成については同一の符号を用いる。
【００５２】
ＣＰＵ５６は、Ｘコイルをスキャンし（Ｓ３０２）、ペン６０を検出すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、各Ｘコイルの検出値をＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３０６）、ＦＳＫ復調回路５５の値を読込み（Ｓ３０８）、ペン属性を判定する（Ｓ３１０）。続いてＣＰＵ５６は、一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在する場合は（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、ペン属性と対応付ける（Ｓ３１６）。続いてＣＰＵ５６は、検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、ワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算する（Ｓ３２０）。
【００５３】
続いてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを行い（Ｓ３３２）、各Ｙコイルの検出値を一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３３４）、上述したＳ３１４〜Ｓ３２０と同じ処理を実行し、位置座標テーブル５８ａを補正する（Ｓ３３８〜Ｓ３４４）。
そしてＣＰＵ５６は、ペン６０が筆記面２１ａから離れたことを検出し（Ｓ３０４：Ｎｏ）、一時記憶エリアにＸ座標またはＹ座標の検出値が記憶されている場合は（Ｓ３５６：Ｙｅｓ）、ワークエリアに記憶されている補正された位置座標テーブル５８ａを参照し、記憶されている検出値に対応するΔＸを抽出し、そのΔＸなどを用いて前述した手法によってＸＹ座標を演算する（Ｓ３５８）。続いてＣＰＵ５６は、演算されたＸＹ座標をＲＡＭ５９の確定エリア５９ｂ（図１０（Ｂ））に移動する（Ｓ３６０）。
【００５４】
以降、ＣＰＵ５６は、ペン６０が筆記面２１ａに接触している間は、Ｓ３０２〜Ｓ３４４を実行して検出値の記憶および位置座標テーブル５８ａの補正を行い、ペン６０が筆記面２１ａから離れたときにＳ３５６〜Ｓ３６０を実行してＸＹ座標を演算するというサイクルを繰り返す。
以上のように、第２実施形態の電子黒板を使用すれば、補正された位置座標テーブルによって座標の演算を行う範囲を、隣接コイルで同一の値が検出される以前に入力された座標についても補正できるので正確な座標の読取を行うことができる。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、この発明の第３実施形態について図１４を参照して説明する。
この第３施形態の電子黒板は、同一の検出値ｄが検出されても、以前の検出から所定時間が経過していない場合は位置座標テーブル５８を更新しないことを特徴とする。
図１４は、この第３実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
ＣＰＵ５６は、Ｘコイルをスキャンし（Ｓ３０２）、ペン６０を検出すると（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、各Ｘコイルの検出値をＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに記憶し（Ｓ３０６）、ＦＳＫ復調回路５５の値を読込み（Ｓ３０８）、ペン属性を判定する（Ｓ３１０）。続いてＣＰＵ５６は、タイマ（たとえばＣＰＵ５６に内蔵されたタイマ）の計測時間Ｔが、予めＲＯＭ５８などに設定されている設定時間Ｔ１以上になっている場合は（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在するか否かを判定する（Ｓ３１４）。
続いてＣＰＵ５６は、同じ検出値ｄを示す相互に隣接するＸコイルが存在する場合は（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、位置座標テーブル５８ａをＲＡＭ５９のワークエリアに再ロードし、ペン属性と対応付ける（Ｓ３１６）。続いてＣＰＵ５６は、検出値ｄと基準値ｇとの比ｒを演算し（Ｓ３１８）、ワークエリアに記憶されている位置座標テーブル５８ａの各ＤＩＦＦに比ｒを乗算する（Ｓ３２０）。
つまり、位置座標テーブル５８ａの内容は、第２信号レベル検出手段（Ｓ３１４）により検出されたペン６０の出力に対応して更新される。
続いてＣＰＵ５６は、タイマをリセットし（Ｓ３２２）、タイマをスタートし（Ｓ３２４）、Ｘ座標を演算する（Ｓ３３０）。
続いてＣＰＵ５６は、Ｙコイルのスキャンを行い（Ｓ３３２）、Ｘコイルの検出値に対して実行したＳ３０６〜Ｓ３３０と同じ処理をＹコイルの検出値に対して実行し、Ｙ座標を演算する（Ｓ３３２〜Ｓ３５４）。
【００５７】
以上のように、ＣＰＵ５６は一連の処理において一時記憶エリア５９ａに記憶されている検出値の中で同じ検出値ｄを示す相互に隣接するコイルが存在しても、タイマの値が所定の値Ｔ１以下である場合は、位置座標テーブル５８ａを再ロードして値を比ｒにより更新する動作は行わない。一方、タイマの値が所定の値Ｔ１以上になっている場合は、上述したような位置座標テーブル５８ａを更新する処理が行われ、再びタイマをリセットして再スタートさせる。
なお、この第３実施形態では設定時間Ｔ１は秒単位、分単位あるいは時間単位で設定することができる。また、一度位置座標テーブル５８ａを補正した場合は、電子黒板１の電源が遮断するまで同じ位置座標テーブル５８ａを使用するように構成することもできる。
【００５８】
以上のように、第３実施形態の電子黒板を使用すれば、同じ検出値ｄのコイルが存在する場合であっても、時間Ｔ１が経過していない場合は、位置座標テーブルの更新を行わないように制限することができるため、位置座標テーブル５８ａを更新するために用いるＣＰＵパワーの無駄な消費を防止できる。
【００５９】
［第４実施形態］
次に、この発明の第４実施形態について図１５を参照して説明する。
この第４施形態の電子黒板は、ペン６０の電池７０の電圧が低下したことを報知できることを特徴とする。
図１５は、この第４実施形態の電子黒板に備えられたＣＰＵ５６が実行する座標読取処理の流れを示すフローチャートである。なお、Ｓ３０２〜Ｓ３２０、Ｓ３３０〜Ｓ３４４およびＳ３５４は、第１実施形態と同じ処理であるため説明を省略する。
【００６０】
ＣＰＵ５６は、位置座標テーブル５８ａを更新すると（Ｓ３２０）、Ｓ３１８において演算した比ｒが予めＲＯＭ５８などに設定されている設定値ｒ１以下であるか否かを判定し（Ｓ３２６）、比ｒが設定値ｒ１以下である場合は（Ｓ３２６：Ｙｅｓ）、ペン６０の電池７０が消耗していることを報知する（Ｓ３２８）。この第４実施形態では、電池切れ報知用ＬＥＤ３９（図１）を点灯または点滅させる。なお、スピーカ３１（図１）から「ピー」などの電子音を再生して報知する構成でもよい。
またＣＰＵ５６は、Ｙコイルをスキャンした際に同じ検出値ｄのコイルの存在を検出し、位置座標テーブル５８ａを補正する場合でも、比ｒが設定値ｒ１以下である場合は（Ｓ３４６：Ｙｅｓ）、電池消耗を報知する（Ｓ３４８）。
なお、この第４実施形態では、設定値ｒ１は０．２５≦ｒ１≦０．５の範囲から選択して設定する。
【００６１】
以上のように、第４実施形態の電子黒板を使用すれば、ペン６０の電池７０の電圧低下を報知することができるため、電圧が低下した状態でペン６０を使用することによる位置座標の読取精度が低下するのを防止することができる。
なお、ｒ／ｒ１を演算し、その演算結果、つまり電池６０の電圧に対応した表示を行うように構成することもできる。たとえば、電池切れ報知用ＬＥＤ３９を複数設け、電池７０の電圧に対応して段階的に表示したり、あるいは電池切れ報知用ＬＥＤ３９の発光色を電圧に対応して変化したりするように構成する。
また、上記各実施形態におけるＳ３１４では、検出値が完全同一のコイルを検出する処理を説明したが、検出値の値が少し異なるだけである場合（たとえば検出精度以内の差である場合）には、略同一とみなして処理するように構成することもできる。
【００６２】
ところで、ペン６０がこの発明の座標入力手段に対応し、筆記面２１ａが座標入力面に対応し、センスコイル２３が導線に対応し、取付パネル２４が座標入力シートに対応し、電池切れ報知用ＬＥＤ３９が報知手段に対応する。また、スイッチ６７、ＬＣ発振回路６９ｃ、ＣＲ発振回路６９ｅ、ＦＳＫ回路６９ｄおよび電池７０がこの発明の属性情報送信手段に対応する。
さらに、ＣＰＵ５６が実行するＳ３０２およびＳ３３２がこの発明の第１信号レベル検出手段として機能し、Ｓ３１４が第２信号レベル検出手段として機能し、Ｓ３１６〜Ｓ３２０およびＳ３４０〜Ｓ３４４が第１信号レベル補正手段として機能する。また、ＣＰＵ５６が実行するＳ３２０およびＳ３４４が、この発明の変換手段として機能し、Ｓ３１２、Ｓ３２２、Ｓ３２４、Ｓ３３６、Ｓ３５０およびＳ３５２がタイマ手段として機能する。さらに、ＣＰＵ５６が実行するＳ３１０が属性情報認識手段として機能し、Ｓ３２６、Ｓ３２８、Ｓ３４６およびＳ３４８が報知手段として機能する。なお、設定値ｒ１が請求項５に記載の所定の値に対応する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態に係る電子黒板の主要構成を示す外観斜視説明図である。
【図２】 図１に示す電子黒板にＰＣおよびプリンタを接続した状態を示す説明図である。
【図３】 電子黒板１と他の電子黒板１との間でデータの通信を行う場合のネットワークの構成をブロックで示す説明図である。
【図４】 筆記パネル本体２０の各構成部材を示す説明図である。
【図５】 図５（Ａ）は図５に示すセンスコイル２３の構成を一部を省略して示す説明図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示すセンスコイル２３の幅および重ねピッチを示す説明図である。
【図６】 図６（Ａ）はＸコイルＸ１〜Ｘ３の一部を示す説明図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３に発生する電圧と幅方向の距離との関係を示すグラフであり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）に示すＸコイルＸ１〜Ｘ３の相互に隣接するセンスコイル間の電圧差を示すグラフである。
【図７】 図７（Ａ）は位置座標テーブルをグラフ化して示す説明図であり、図７（Ｂ）は位置座標テーブルの説明図であり、図７（Ｃ）は補正後の位置座標テーブルの説明図である。
【図８】 図８（Ａ）は、ペン６０の内部構造を示す説明図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示すペン６０の電気的構成を示す説明図である。
【図９】 電子黒板１の電気的構成をブロックで示す説明図である。
【図１０】 図１０（Ａ）は、相互に隣接するセンスコイルから検出した信号の電圧値が略同一である場合を示す説明図であり、図１０（Ｂ）は、ＲＡＭ５９の記憶内容の一部を示す説明図であり、図１０（Ｃ）は、スキャンによって各Ｘコイルから検出した検出値がコイル番号と対応付けてＲＡＭ５９の一時記憶エリア５９ａに格納されている状態を示す説明図である。
【図１１】 ＣＰＵ５６による主な制御内容を示すフローチャートである。
【図１２】 第１実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】 第２実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】 第３実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】 第４実施形態における座標読取処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】 従来の座標読取装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電子黒板（座標読取装置）
２１ａ 筆記面（座標入力面）
２３ センスコイル（導線）
２４ 取付パネル（座標入力シート）
３０ 操作部
５６ ＣＰＵ
５８ａ 位置座標テーブル
６０ ペン（座標入力手段）
３９ 電池切れ報知用ＬＥＤ（報知手段）
Claims (5)
- 交番磁界を発生する座標入力手段により座標を入力する座標入力面と、この座標入力面の下方に敷設された複数の導線とを有する座標入力シートと、
前記座標入力手段から発生する交番磁界の強度に対応して、前記導線に発生する第１の信号レベルを検出する第１信号レベル検出手段と、
この第１信号レベル検出手段により検出された前記第１の信号レベルに基づいて前記座標入力面上の座標入力手段の位置座標を読取る座標読取装置において、
前記交番磁界の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となる第２の信号レベルを検出する第２信号レベル検出手段と、
前記第１の信号レベルを、前記交番磁界の所定の強度に対応して、前記複数の導線のうち相互に隣接する導線から検出される２つの信号のレベルが、略同一となった基準信号レベルと、前記第２の信号レベルとの比に基づいて補正する第１信号レベル補正手段と、
を備えたことを特徴とする座標読取装置。 - 前記第１の信号レベルを記憶する第１信号レベル記憶手段を備え、
前記第１信号レベル補正手段は、前記比に基づいて、前記第１信号レベル記憶手段に記憶された第１の信号レベルのうち、前記第２信号レベル検出手段が前記第２の信号レベルを検出する前における前記第１の信号レベルを、遡及して補正することを特徴とする請求項１に記載の座標読取装置。 - 前記第１信号レベル補正手段は、前記信号レベルを前記位置座標に変換する変換手段を有し、該変換手段の内容は前記第２信号レベル検出手段により更新され、その更新動作後、所定時間内は前記更新を行わないようにしたタイマ手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の座標読取装置。
- 前記座標入力手段は、その属性を示す属性情報を送信する属性情報送信手段を備え、
前記第１信号レベル補正手段は、前記属性情報送信手段により送信された属性情報を認識するとともに、その認識された属性情報に基づいて前記第１の信号レベルを補正することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の座標読取装置。 - 前記第２の信号レベルが所定の値以下となった場合には、そのことを報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の座標読取装置。
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