JP5260069B2 - デジタルペンシステム及びデジタルペン - Google Patents

Description

本発明はデジタルペンシステム及びデジタルペンに関するものであり、デジタルペンで入力した手書きデータを端末と通信を行う際に、データ送信を最適化する機能を備えたデジタルペンシステム及びそれに用いるデジタルペンに関する。

ペンなどの筆記用具は人間にとって扱いやすい入力手段の一つである。近年、筆記用具の入力方法の利点を活かしながら手書き入力情報のデータ処理の容易なデジタルペンが開発され、利用されるようになってきている。例えば、学校のように複数の利用者が同時にデータを送信する用途への活用が望まれている。

しかし、大勢の利用者が同時にデータの送信を行おうとすると、データの衝突が発生し全ての利用者がデータ送信を行えないという課題があった。

そこで、本出願人は、特許文献１に開示されるような、ストリーミングモードとストアモードとの切替部を備えたデジタルペンを開発し、特許出願している。
特開２００６−２８５５１６号公報

特許文献１のデジタルペンは、ストリーミングモードとストアモードとの切替部を備えているので、特定のデジタルペンのデータのみを端末に送信し、他のデジタルペンのデータは一端、記憶しておき、適宜、端末に送信することができるため、データの衝突を防ぐことができる。

しかし、複数のデジタルペンを同時に使用する場合に、適宜、設定を変更することが困難である。また、端末側から一括して設定を変更することができれば、便利である。

本発明は、端末側から一括してデジタルペンの設定を変更することができるデジタルペンシステム及びそれに用いるデジタルペンを提供することである。

本発明に係るデジタルペンシステムは、アドレスデータが印刷された複数の用紙と、前記用紙からアドレスデータを個々に取得する複数のデジタルペンと、前記複数のデジタルペンと通信可能に接続された端末とを備えたデジタルペンシステムであって、端末は、デジタルペンの個体ごとにモードの設定要求を行うモード要求手段と、前記モード設定要求をデジタルペンに送信する通信制御手段とを備え、デジタルペンは、端末からのモード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定するモード設定手段と、前記端末の通信制御手段から送信されたモード要求を受信し、且つ前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて、データ送信を行う通信制御手段とを備えている。これにより、端末側から一括してデジタルペンの設定を変更することができる。

上述のモード要求手段は、前記デジタルペンの個体識別子により、端末へのデータ送信を継続的に行うか間欠的に行うかを前記デジタルペンに要求することが好ましい。

または、上述のモード要求手段は、データ送信中のデジタルペンの本数により、端末へのデータ送信を断続的に行うか間欠的に行うかを前記デジタルペンに要求することが好ましい。

ここで、上述のモード要求手段は、間欠的な端末へのデータ送信の間隔を、時間によって要求することが好ましい。

または、上述のモード要求手段は、間欠的な端末へのデータ送信の間隔を、筆記画数によって要求することが好ましい。

ちなみに、上述の通信制御手段は無線通信を用いることが好ましい。

本発明に係るデジタルペンシステムは、アドレスデータが印刷された用紙からアドレスデータを取得し、デジタルペンの個体ごとにモードの設定要求を行う端末との間でデータ送信を行うデジタルペンであって、端末からのモード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定するモード設定手段と、端末からのモード設定要求を受信し、且つ前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて、データ送信を行う通信制御手段と、を備えている。これにより、端末側から一括してデジタルペンの設定を変更することができる。

本発明によれば、端末側から一括してデジタルペンの設定を変更することができるデジタルペンシステム及びそれに用いるデジタルペンを提供することができる。

本発明に係るデジタルペンシステム及びそれに用いるデジタルペンの実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。先ず、本発明のデジタルペンシステムの基本的な構成について説明する。

デジタルペンシステムは、図１に示すように、アドレスデータが印刷された用紙２００、用紙２００からアドレスデータを取得するデジタルペン１００、デジタルペン１００と通信可能に接続された端末３００を備える。ちなみに、本実施形態のデジタルペンシステムはアノト（登録商標）方式を採用している。

デジタルペン１００は、図２に示すように、インクリフィル１１１、圧力センサ１１３、光学モジュール１１５、カメラ１１７、光照射装置１１９、バッテリ１２１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２３、メモリ１２５、クロック１２９、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）１３１、無線通信システム１３３、振動子１３５、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）１３７を備える。

インクリフィル１１１は、通常の筆記用ペンと同様に、紙にインクを転写することにより筆記結果を記録するインクを保存するものである。圧力センサ１１３は、ユーザーがデジタルペン１００により手書き入力を行っていることを検知する手段であり、手書き入力中は圧力センサが圧力を検知する。

光学モジュール１１５は、カメラ１１７及び光照射装置１１９を備える。カメラ１１７は、光照射装置１１９から照射され、アノト（登録商標）方式で使用する用紙２００により反射した光を受光するための受光装置である。光照射装置１１９は、カメラ１１７により受光するための光を照射する装置である。ここでの光は赤外線を利用するが、カメラ１１７により受光し、光学モジュール１１５により検出可能であれば、赤外線に限らず別の波長の光でもよい。

バッテリ１２１は、デジタルペン１００の各部に電力を供給するための電力供給手段である。ＣＰＵ１２３は、デジタルペン１００を制御するための制御手段である。メモリ１２５は、デジタルペン１００内のデータを記憶するための記憶手段である。

クロック１２９は、手書き入力が行われる時間を計測するための時間計測手段である。ＵＳＢ１３１は、デジタルペン１００により入力された手書きデータを接続した電子機器（端末）に転送するためのデータ送信手段である。無線通信システム１３３は、無線通信手段を備えた他の電子機器に対して手書きデータを送信するためのデータ送信手段である。無線通信手段は、ブルートゥース（登録商標）による方式などが用いられるが特に限定されない。ＵＳＢ１３１と無線通信システム１３３は、どちらか一方を備えていればもう一方が備えられていなくても本発明によるデジタルペンシステムは動作可能である。

振動子１３５は、振動により情報をユーザーに伝える手段である。ＬＥＤ１３７は、点灯、点滅などにより情報をユーザーに伝える通知手段である。振動子１３５とＬＥＤ１３７は、どちらか一方を備えていればもう一方が備えられてなくてもユーザーに情報を伝えることが可能である。あるいは、ブザー等の音声により通知を行ってもよい。

デジタルペン１００が手書きデータを記録するためには、用紙２００に手書き入力を行う必要がある。図３は、用紙２００の構成例を示す模式図である。用紙２００には、一定の間隔の格子２３の各交点２５に外周が接するように同一の直径の点２４が印刷されている。点２４は、光学モジュール１１５により検出可能であれば、人間の眼により識別不可能な色で印刷されていてもよい。例えば、カメラ１１７が赤外線カメラである場合、用紙２００全体が赤外線を反射し、点２４が赤外線を吸収するインクで印刷されていることにより点２４を光学モジュール１１５により検出可能である。

また、格子２３は実際に見える必要はなく、架空の格子でもよい。格子２３の間隔は、短いほど解像度の高い画像を得ることができる。本実施形態では、光学モジュール１１５の読み取り精度を考えると０．３ｍｍ程度が好ましい。また、この場合、点２５の直径は８０μｍから１２０μｍが好ましい。ただし、これらの値は特に限定されない。

点２４は、格子２３の交点２５から上下左右のいずれかの方向にずれた位置に印刷されている。この上下左右の４方向の情報は２ビットの情報とすることができる。つまり点２４は１つにつき２ビットの情報を持つことになり、６×６の３６個の交点２５とその上下左右に位置する点２４は６×６×２＝７２ビットの情報を持つことになる。用紙２００は、６×６の３６個の交点の領域毎に点２４の上下左右の並びを変え、位置情報として記録している。

デジタルペン１００は毎秒５０回から１００回、カメラ１１７により用紙２００を撮影し、光学モジュール１１５により点２４の並びを検出し、検出した並びから用紙２００のアドレスデータを取得する。このようにしてデジタルペン１００は、ユーザーが手書き入力を行った際に用紙２００のどの位置に記入したかを記録することが可能となる。

次に、本発明のデジタルペンシステムの特徴的な部分について説明する。
デジタルペン１００は、入力手段１０１、記憶手段１０２、モード設定手段１０３、通信制御手段１０４を備えている。

入力手段１０１は、用紙２００に印刷されたアドレスデータを光学モジュール１１５で認識することにより読み取りを行う。入力手段１０１は、読み取ったアドレスデータから手書きデータを生成し、記憶手段１０２に格納する。

記憶手段１０２は、入力手段１０１により読み取ったアドレスデータから生成された手書きデータ、及びデジタルペン１００固有の個体識別子を格納している。この記憶手段１０２はメモリにより構成されている。

モード設定手段１０３は、端末３００からのモード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定する。

通信制御手段１０４は、端末３００からのモード設定要求を受信し、且つモード設定手段１０３によって設定されたモードに基づいて、手書きデータを端末３００に送信する。

端末３００は、入力手段３０１、記憶手段３０２、通信制御手段３０３、モード要求手段３０４を備える。モード要求手段３０４は、端末３００に接続されたデジタルペン１００のモードを任意のモードに設定する要求を通信制御手段３０３に送信する。デジタルペン１００をどのモードに設定するかはデジタルペン設定判定情報に基づき行う。

デジタルペン設定判定情報は、予め端末３００のキーボードなどの入力手段３０１を用いて入力され、モード要求手段３０４に格納されている。複数のデジタルペン１００が端末３００に接続されている場合には、間欠的にデータを送信するモード設定要求を行うことが好ましい。ちなみに、本発明でいう間欠とは、デジタルペンと端末との接続は維持した状態で、データ送信を既定条件ごとに行う場合と、デジタルペンと端末との接続を維持せず、既定条件が成立したらデジタルペンと端末とを接続し、データ送信を行い、その後、再び相互の接続を切断する場合の両方を含む。

デジタルペン１００の個体識別子によってモードを設定する場合は、予めモード要求手段３０４に、図４に示すように個体識別子とモード識別子から構成されたデジタルペン設定判定情報が格納される。そして、モード要求手段３０４は、複数のデジタルペン１００の接続を検出すると、その各々の個体識別子とデジタルペン設定判定情報とを照合し、その結果に基づきモード設定要求、即ちどのデジタルペンのデータ送信を間欠的に行うか否かの情報を、互いの通信制御手段を介して各々のデジタルペン１００に対して行う。

また、デジタルペン１００の接続本数によってモードを設定する場合は、予めモード要求手段３０４に、図５に示すように接続本数とモード識別子から構成されたデジタルペン設定判定情報が格納される。そして、モード要求手段３０４は、デジタルペン１００の接続を検出すると、接続総数とデジタルペン設定判定情報とを照合し、その結果に基づきモード設定要求、即ち接続総数が設定値未満の場合はデジタルペンのデータ送信を継続的に行い、接続総数が設定値以上の場合はデジタルペンのデータ送信を間欠的に行う情報を、互いの通信制御手段を介して各々のデジタルペン１００に対して行う。

通信制御手段を介してモード設定要求を受信したデジタルペン１００は、モード設定手段１０３が前記モード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定する。そして、このモードに基づいて、モード設定手段１０３は記憶手段１０２から手書きデータを呼び出して、通信制御手段１０４に送信する。

通信制御手段１０４は、モード設定手段１０３によって設定されたモードに基づいて送信されてきた手書きデータを、端末３００の通信制御手段３０３に対して送信する。つまり、モード設定要求が継続的な送信を示す場合には、手書きデータを生成しながらデータを端末３００に送信する。反対に間欠的な通信を示す場合には、手書きデータは一端、記憶手段１０２に止めておき、データ送信は予め定められた頻度で行う。データ送信の頻度はモード設定要求に記録されている。例えば、データ送信の頻度は、時間で設定したり、ペンアップ数（但し、１ペンアップとは一筆をいう。）で設定したり、画数で設定したりすることができる。このとき、行が変わったことの判定は、筆記したアドレス位置の変化を使用して判定する。例えば、横書きであれば、ｘ座標が前筆のアドレスよりも小さく、ｙ座標が行間分大きい場合は、行が変わったと判定する。

このような構成のデジタルペンシステム及びそれに用いるデジタルペンは、端末側のキーボードなどの入力手段を操作するだけで、一括して簡単にデジタルペンのモード設定を変更することができる。つまり、具体的なケースとして、以下のような場合に一括して簡単にデジタルペンのモード設定を変更することができる。

例えば、デジタルペン１００と端末３００との通信手段がブルートゥース（登録商標）による場合は、現状では端末にデジタルペン１００を７本しか接続できないが、接続が７本まではデータを端末に断続的に送信する設定とし、８本以上となると間欠的に送信する設定に変更することができる。

また、デジタルペンの用途に応じて間欠の方法を切り替える。つまり、授業などに使用する場合は、教師が使用するデジタルペンはデータを端末に断続的に送信する設定とし、生徒が使用するデジタルペンはデータを端末に間欠的に送信する設定に変更することができる。

また、接続可能本数に応じて間欠の程度を切り替える。つまり、デジタルペンを使用する人数が少ない場合は、データを端末に短い間隔で送信する設定とし、デジタルペンを使用する人数が多くなると、データを端末に長い間隔で送信する設定に変更することができる。

本発明に係るデジタルペンシステムの構成を示す図である。 本発明に係るデジタルペンの構成を示す図である。 本発明に係るデジタルペンシステムの用紙の一例を示す図である。 個体識別子とモード識別子の関係を示した図である。 接続本数とモード識別子の関係を示した図である。

符号の説明

１００ デジタルペン
１０１ 入力手段
１０２ 記憶手段
１０３ モード設定手段
１０４ 通信制御手段
２００ 用紙
３００ 端末
３０１ 入力手段
３０２ 記憶手段
３０３ モード要求手段
３０４ 通信制御手段

Claims (5)

1. アドレスデータが印刷された複数の用紙と、前記用紙からアドレスデータを個々に取得する複数のデジタルペンと、前記複数のデジタルペンと通信可能に接続された端末とを備えるデジタルペンシステムであって、
   端末は、デジタルペンの個体ごとにモードの設定要求を行うモード要求手段と、前記モード設定要求をデジタルペンに送信する通信制御手段とを備え、
   デジタルペンは、端末からのモード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定するモード設定手段と、前記端末の通信制御手段から送信されたモード設定要求を受信し、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて、データ送信を行う通信制御手段とを備え、
   前記モード設定要求が間欠的なデータ送信を示す場合に、該間欠的なデータ送信の間隔を、ペンアップ数又は画数に基づいて定める手段を有することを特徴とする、デジタルペンシステム。
2. 前記モード要求手段は、前記デジタルペンの個体識別子により、端末へのデータ送信を継続的に行うか間欠的に行うかを前記デジタルペンに要求することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルペンシステム。
3. 前記モード要求手段は、データ送信中のデジタルペンの本数により、端末へのデータ送信を継続的に行うか間欠的に行うかを前記デジタルペンに要求することを特徴とする、請求項１に記載のデジタルペンシステム。
4. 前記通信制御手段は無線通信を用いることを特徴とする、請求項１に記載のデジタルペンシステム。
5. アドレスデータが印刷された用紙からアドレスデータを取得し、デジタルペンの個体ごとにモードの設定要求を行う端末との間でデータ送信を行うデジタルペンであって、
   端末からのモード設定要求に基づいて、データ送信を行うモードを設定するモード設定手段と、
   端末からのモード設定要求を受信し、前記モード設定手段によって設定されたモードに基づいて、データ送信を行う通信制御手段と、を備え、
   前記モード設定要求が間欠的なデータ送信を示す場合に、該間欠的なデータ送信の間隔を、ペンアップ数又は画数に基づいて定める手段を有することを特徴とする、デジタルペン。

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