JP6264003B2 - 座標入力システム、座標指示部、座標入力部、座標入力システムの制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、座標入力システム、座標指示部、座標入力部、座標入力システムの制御方法、及びプログラムに関する。
液晶一体型タブレットや電子情報ボード等、センサからの入力座標に基づいて、即時に入力座標位置の軌跡を、表示画面上に表示する機器（以下、座標入力表示装置と呼ぶ）が開発されている。この種の機器は、ユーザが持つ座標指示部の発光部を構成するLEDや再帰反射材等より発光された光を受光部で受信し、位置座標の検出を行う技術であり、既に知られている。
しかし、今までの座標支持部の発光を用いた座標入力表示装置では、常時発光させているので、消費電力が大きいため電源に内蔵電池を用いた場合、内蔵電池の消耗が激しく、短時間しか連続稼働できないという問題があった。
そこで、この問題を解決するため、種々の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、座標の検出精度を高める目的で、ペン先から発光する光により三角測量を用いて座標を算出する構成と制御方法が開示されている。
特許文献１には、座標の検出精度を高める目的で、ペン先から発光する光により三角測量を用いて座標を算出する構成と制御方法が開示されている。
特許文献１に記載の発明は、ペン先からの光により三角測量を用いて座標を算出している。しかしながら、ペン先を常時発光させているので、電源として内蔵電池を用いた場合の内蔵電池の消耗が激しく、短時間しか連続稼働できない。
そこで、本発明の目的は、消費電力を低減させ、連続稼働時間を増やすことにある。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持され、人体を検知しないときは前記発光部を発光させず、人体を検知する人体センサを有する座標指示部と、前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び、前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部と、を備え、前記発光量制御部は、人体を検知すると前記発光部を発光させることを特徴とする。
本発明によれば、消費電力を低減させ、連続稼働時間を増やすことができる。
本発明は、座標入力装置について、座標指示部の発光部を発光させて座標を算出する制御技術に際して、以下の特徴を有する。
要するに、本発明は、状況に応じて座標指示部の発光部の発光量を適宜変化させることを含む。
要するに、本発明は、状況に応じて座標指示部の発光部の発光量を適宜変化させることを含む。
本発明の実施の形態について、以下の図面を用いて詳細に解説する。
＜本発明の前提となった技術＞
図１は、発光部と発光検出部とを用いた三角測量による座標位置検出の従来技術について説明する図である。
従来技術である、光を用いた三角測量の原理を、図１を用いて説明する。
発光検出部1のある点を０点とし、横方向をX軸とし、縦方向をY軸とする。また、発光部の座標を(a,b)とする。発光部による発光を、発光検出部1及び発光検出部2で検出するが、この時既知として分かっているものは、「発光検出部1及び発光検出部2からの、X軸に対する発光部への角度α及び角度β」、及び「発光検出部1と発光検出部2の距離L」である。
ｂとａとの関係は、数式(1),(2)で表される。
b = a * tanα …(1)
b = (L - a) * tanβ …(2)
と表すことができるので、これらの連立方程式を解くことで、既知の値α、β、Lより発光部の座標(a,b)を以下の数式(3),(4)のように算出することができる。
a = L * tanβ / (tanα ＋ tanβ) …(3)
b = L * tanα * tanβ / (tanα + tanβ) …(4)
＜本発明の前提となった技術＞
図１は、発光部と発光検出部とを用いた三角測量による座標位置検出の従来技術について説明する図である。
従来技術である、光を用いた三角測量の原理を、図１を用いて説明する。
発光検出部1のある点を０点とし、横方向をX軸とし、縦方向をY軸とする。また、発光部の座標を(a,b)とする。発光部による発光を、発光検出部1及び発光検出部2で検出するが、この時既知として分かっているものは、「発光検出部1及び発光検出部2からの、X軸に対する発光部への角度α及び角度β」、及び「発光検出部1と発光検出部2の距離L」である。
ｂとａとの関係は、数式(1),(2)で表される。
b = a * tanα …(1)
b = (L - a) * tanβ …(2)
と表すことができるので、これらの連立方程式を解くことで、既知の値α、β、Lより発光部の座標(a,b)を以下の数式(3),(4)のように算出することができる。
a = L * tanβ / (tanα ＋ tanβ) …(3)
b = L * tanα * tanβ / (tanα + tanβ) …(4)
従来技術では、あくまで、光を用いた座標位置算出について言及してあるだけで、実際の使用を想定した場合の連続発光時間に限りがあるという課題には触れていなかった。
図２は、本発明の座標入力システムの全体の概要を示すブロック図の一例である。
座標入力システム500は、主に座標入力部400と、座標指示部13とを有する。座標入力部400は、座標表示部200、発光検出部1(11a)、発光検出部2(11b)、…、及びコンピュータ100を有する。コンピュータ100は、発光量制御部としての全体制御部101、座標算出部119aを有する。コンピュータ100は距離算出部119bを有してもよい。
座標指示部13は、主に人体を感知する人体センサ132、及び発光部133を有する。
発光量制御部としての全体制御部101から発光部133に伸びる矢印は発光部133を制御するための信号としての赤外線、超短波、もしくは極超短波を示す。座標指示部13及び座標入力部400は図示しない通信手段を有するものとする。
座標入力システム500は、主に座標入力部400と、座標指示部13とを有する。座標入力部400は、座標表示部200、発光検出部1(11a)、発光検出部2(11b)、…、及びコンピュータ100を有する。コンピュータ100は、発光量制御部としての全体制御部101、座標算出部119aを有する。コンピュータ100は距離算出部119bを有してもよい。
座標指示部13は、主に人体を感知する人体センサ132、及び発光部133を有する。
発光量制御部としての全体制御部101から発光部133に伸びる矢印は発光部133を制御するための信号としての赤外線、超短波、もしくは極超短波を示す。座標指示部13及び座標入力部400は図示しない通信手段を有するものとする。
図３は、座標入力システムを拡張した場合のシステム構成図の一例である。座標入力システム500は、座標表示部200、４つの検出部11a〜11d、４つの周辺発光部15a〜15d、コンピュータ100、及び、付加的な要素としてPC（Personal Computer）300を有する。尚、任意の１つ以上検出部を示す場合は、単に発光検出部11といい、任意の１つ以上検出部を示す場合は、単に周辺発光部15という。
ここで、付加的な要素とは、座標表示部としての座標表示部200に画像を表示させるための手段を意味する。
４つの周辺発光部15a〜15dは、例えばLED（Light Emitted Diode）が用いられ、座標表示部200の周囲に配置されているか、着脱可能に装着されている。コンピュータ100にはPC300が接続されており、コンピュータ100はPC300が出力した映像を座標表示部200に表示することができる。
コンピュータ100には座標入力システム500に対応したアプリケーションソフトウェア（以下、アプリケーションと表記）がインストールされており、アプリーションは発光検出部11a(11b、…)からの信号に基づきユーザが操作した位置を検出する。アプリケーションは位置に基づきジェスチャーを解析し、コンピュータ100の動作を制御する。尚、アプリケーションは、操作用のメニューを座標表示部200に表示することができる。
例えば、ユーザが線を描画するメニューに触れた後、座標指示部13で座標表示部200の盤面に図形を描画した場合、コンピュータ100は座標指示部13が接触している位置をリアルタイムに解析して、時系列の座標を作成する。コンピュータ100は時系列の座標を接続して線を作成し座標表示部200に表示する。図ではユーザが三角形の形状に沿って座標指示部13を移動させたため、コンピュータ100は一連の座標を１つのストロークとしての三角形として記録する。そして、PC300の画像と合成して座標表示部200に表示する。
コンピュータ100には座標入力システム500に対応したアプリケーションソフトウェア（以下、アプリケーションと表記）がインストールされており、アプリーションは発光検出部11a(11b、…)からの信号に基づきユーザが操作した位置を検出する。アプリケーションは位置に基づきジェスチャーを解析し、コンピュータ100の動作を制御する。尚、アプリケーションは、操作用のメニューを座標表示部200に表示することができる。
例えば、ユーザが線を描画するメニューに触れた後、座標指示部13で座標表示部200の盤面に図形を描画した場合、コンピュータ100は座標指示部13が接触している位置をリアルタイムに解析して、時系列の座標を作成する。コンピュータ100は時系列の座標を接続して線を作成し座標表示部200に表示する。図ではユーザが三角形の形状に沿って座標指示部13を移動させたため、コンピュータ100は一連の座標を１つのストロークとしての三角形として記録する。そして、PC300の画像と合成して座標表示部200に表示する。
このように、座標表示部200がタッチパネル機能を有していなくても、座標入力システム500を適用することで、ユーザは座標指示部13で座標表示部200に触れるだけで様々な操作が可能になる。また、後述するように、ユーザは座標指示部13を用いなくても手指で位置を入力できる。
図４は、図３に示したコンピュータのハードウェア構成図の一例である。
コンピュータ100は、市販の情報処理装置又は座標入力システム用に開発された情報処理装置である。コンピュータ100は、バスライン118、CPU101、ROM102、RAM103、SSD104、ネットワークコントローラ105、外部記憶コントローラ106、センサコントローラ114、GPU112、及び、キャプチャデバイス111を有する。全体制御部としてのGPUはGraphics Processing Unitの略である。ROMはRead Only Memoryの略である。RAMはRandom Access Memoryの略である。SSDはSolid State Driveの略である。
CPU101はアプリケーションを実行して座標入力システム500の動作全体を制御する。ROM102にはIPL等が記憶されており、主に起動時にCPU101が実行するプログラムが記憶されている。IPLはInitial Program Leaderの略である。
RAM103は、CPU101がアプリケーションを実行する際のワークエリアとなる。SSD104は、座標検出システム用のアプリケーション119や各種データが記憶された不揮発メモリである。ネットワークコントローラ105は、不図示のネットワークを介してサーバ等と通信する際に通信プロトコルに基づく処理を行う。尚、ネットワークは、LAN又は複数のLANが接続されたWAN（例えばインターネット）等が挙げられる。LANはLocal Area Networkの略であり、WANはWide Area Networkの略である。
コンピュータ100は、市販の情報処理装置又は座標入力システム用に開発された情報処理装置である。コンピュータ100は、バスライン118、CPU101、ROM102、RAM103、SSD104、ネットワークコントローラ105、外部記憶コントローラ106、センサコントローラ114、GPU112、及び、キャプチャデバイス111を有する。全体制御部としてのGPUはGraphics Processing Unitの略である。ROMはRead Only Memoryの略である。RAMはRandom Access Memoryの略である。SSDはSolid State Driveの略である。
CPU101はアプリケーションを実行して座標入力システム500の動作全体を制御する。ROM102にはIPL等が記憶されており、主に起動時にCPU101が実行するプログラムが記憶されている。IPLはInitial Program Leaderの略である。
RAM103は、CPU101がアプリケーションを実行する際のワークエリアとなる。SSD104は、座標検出システム用のアプリケーション119や各種データが記憶された不揮発メモリである。ネットワークコントローラ105は、不図示のネットワークを介してサーバ等と通信する際に通信プロトコルに基づく処理を行う。尚、ネットワークは、LAN又は複数のLANが接続されたWAN（例えばインターネット）等が挙げられる。LANはLocal Area Networkの略であり、WANはWide Area Networkの略である。
外部記憶コントローラ106は、着脱可能な外部メモリ117に対する書き込み又は外部メモリ117からの読み出しを行う。外部メモリ117は、例えばUSBメモリ、SDカード等が挙げられる。USBはUniversal Serial Busの略である。
キャプチャデバイス111は、PC300が表示装置301に表示している映像を取り込む、すなわちキャプチャする。GPU112は、座標表示部200の各ピクセルの画素値を演算する描画専用のプロセッサである。ディスプレイコントローラ113は、GPU112が作成した画像を座標表示部200に出力する。
センサコントローラ114には、４つの検出部11a〜11dが接続されており、赤外線光遮断による三角測量方式による座標の検出を行う。詳しくは後述する。
キャプチャデバイス111は、PC300が表示装置301に表示している映像を取り込む、すなわちキャプチャする。GPU112は、座標表示部200の各ピクセルの画素値を演算する描画専用のプロセッサである。ディスプレイコントローラ113は、GPU112が作成した画像を座標表示部200に出力する。
センサコントローラ114には、４つの検出部11a〜11dが接続されており、赤外線光遮断による三角測量方式による座標の検出を行う。詳しくは後述する。
尚、本実施形態では、コンピュータ100は座標指示部13と通信する必要はないが、通信機能を有していてもよい。この場合、図示するようにコンピュータ100は電子ペンコントローラ116を有し、座標指示部13から押圧信号を受信する。但し、図６のように座標指示部13が人体センサ132及び図示しない通知手段を有している場合である。これにより、コンピュータ100は先端が押圧されているか否かを検出することができる。
尚、座標検出システム用のアプリケーションは、外部メモリ117に記憶された状態で流通されてもよいし、ネットワークコントローラ105を介して不図示のサーバからダウンロードされてもよい。アプリケーションは圧縮された状態でも実行形式でもよい。
尚、座標検出システム用のアプリケーションは、外部メモリ117に記憶された状態で流通されてもよいし、ネットワークコントローラ105を介して不図示のサーバからダウンロードされてもよい。アプリケーションは圧縮された状態でも実行形式でもよい。
図５は、図２に示した発光検出部についての説明図である。
本発明の座標入力システムにおける制御について図２及び図５を用いて簡単に説明する。
座標入力部400の発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)は、座標指示部13の発光部133より発光された光を検出する機能を有する。座標算出部1(119a：図２参照)は、検出されたデータに基づいて三角測量の原理を用いて座標を算出する。座標入力部400は座標情報に基づいて座標表示部200に座標指示部13の軌跡を表示する。
本発明の座標入力システムにおける制御について図２及び図５を用いて簡単に説明する。
座標入力部400の発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)は、座標指示部13の発光部133より発光された光を検出する機能を有する。座標算出部1(119a：図２参照)は、検出されたデータに基づいて三角測量の原理を用いて座標を算出する。座標入力部400は座標情報に基づいて座標表示部200に座標指示部13の軌跡を表示する。
一方、座標入力部400の発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)にはもう一つの機能がある。その機能とは座標入力部400の座標表示部200に対する垂直方向の距離を算出する機能である。座標表示部200に対する垂直方向の光を検出し、検出した光の情報を元にして座標入力部400から座標指示部13の発光部133までの距離を距離算出部119bで算出する。その算出結果を座標入力部400の発光量制御部101へ転送し、発光を制御する。
このように、元々ある発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)を拡張させることで、ハード構成を追加することなく、機能を追加することができる。ここで、発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)の拡張とは、単に受光した距離を算出するためだけでなく、座標指示部13の発光量の制御に用いることを意味する。
このように、元々ある発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)を拡張させることで、ハード構成を追加することなく、機能を追加することができる。ここで、発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)の拡張とは、単に受光した距離を算出するためだけでなく、座標指示部13の発光量の制御に用いることを意味する。
図６は、座標入力システムの制御方法についての説明図である。表１は、制御方法1のモード1について説明するための表である。図７は、制御方法1の動作フローの一例である。図８は、制御方法1の動作シーケンスの一例である。
制御方法1は図６に示す通り、座標指示部13と座標表示部200との間の距離に応じて座標指示部13の発光部133の発光を制御する制御方法である。座標表示部200と座標指示部13との間の距離が例えば30cm以下のような近い場合はユーザが座標表示部200に座標指示部13で文字等を書き込むことが多い。このため、座標指示部13の検出精度を向上させるため、座標入力部400は、座標指示部13の発光部133の発光量が大となるように制御する。
それに対して、座標表示部200と座標指示部13との間の距離が例えば30cm以上と遠い場合は、座標指示部13の座標位置を検出する動作はすぐには行われないと考えられるので、発光量が小となるように発光部133を制御する。この時、発光量が大とは座標表示部上で細かい座標を識別するために必要な発光量で、発光量が小とは座標表示部200と座標指示部13との間の距離を測定するために必要な発光量である。ちなみに、発光量が大でも座標表示部200と座標指示部13との間の距離を測定することは可能である。
それに対して、座標表示部200と座標指示部13との間の距離が例えば30cm以上と遠い場合は、座標指示部13の座標位置を検出する動作はすぐには行われないと考えられるので、発光量が小となるように発光部133を制御する。この時、発光量が大とは座標表示部上で細かい座標を識別するために必要な発光量で、発光量が小とは座標表示部200と座標指示部13との間の距離を測定するために必要な発光量である。ちなみに、発光量が大でも座標表示部200と座標指示部13との間の距離を測定することは可能である。
座標表示部200と座標指示部13との間の距離を算出する方法は、前述した通り、発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)によって検出された光の量に応じて算出する。実際に距離を算出する際には、座標指示部13の発光量と、座標指示部13から発光検出部1(11a)〜発光検出部4(11d)までの距離が分かっている状態でキャリブレーションを行い、光量と距離との関係式を算出しておく必要がある。また、座標表示部200から座標指示部13までの距離を算出する動作と、三角測量を利用して座標表示部200に座標指示部13の位置を表示させる動作とは、使用する特徴量が違うので、同時に動作することは可能である。
図７に示す動作フローについて述べる。
電源がオンとなると、キャリブレーションが行われる。尚、キャリブレーション時の発光部133の発光量と座標指示部13の所定の位置が予め設定されているものとする（ステップS1）。
座標指示部13の発光部133の発光量が大で発光制御する（ステップS2）。
座標入力部400の距離算出部1(119b)は、座標指示部13から座標表示部200までの距離を測定する（ステップS3）。
座標入力部400の発光量制御部101は、座標指示部13までの距離が近い、例えば所定値未満か、すなわち30cm未満か否かを判断する（ステップS4）。座標指示部13から座標表示部200までの距離が近い場合（ステップS4/Y）、ステップS2に戻る。座標指示部13から座標表示部200までの距離が近くない場合（ステップS4/N）、発光量制御部101は、発光部133の発光量が小となるように制御する（ステップS5）。
尚、電源オフ時に強制的に動作フローから抜けるようになっている。
電源がオンとなると、キャリブレーションが行われる。尚、キャリブレーション時の発光部133の発光量と座標指示部13の所定の位置が予め設定されているものとする（ステップS1）。
座標指示部13の発光部133の発光量が大で発光制御する（ステップS2）。
座標入力部400の距離算出部1(119b)は、座標指示部13から座標表示部200までの距離を測定する（ステップS3）。
座標入力部400の発光量制御部101は、座標指示部13までの距離が近い、例えば所定値未満か、すなわち30cm未満か否かを判断する（ステップS4）。座標指示部13から座標表示部200までの距離が近い場合（ステップS4/Y）、ステップS2に戻る。座標指示部13から座標表示部200までの距離が近くない場合（ステップS4/N）、発光量制御部101は、発光部133の発光量が小となるように制御する（ステップS5）。
尚、電源オフ時に強制的に動作フローから抜けるようになっている。
図８に示す動作シーケンスは、電源オン→座標指示部と座標表示部との間の距離が近い場合の動作→座標指示部と座標表示部との間の距離が遠い場合の動作を想定したものである。
全体制御部101は座標入力部400のCPU101である。
電源がオンされると、座標指示部13は、キャリブレーション用に発光部133の発光量を全体制御部に通知する（ステップS11）。
座標表示部200の発光検出部11は、キャリブレーション用に光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS12）。
全体制御部101は、発光量が大で発光部133を発光するように座標指示部13を制御する（ステップS13）。
座標表示部200は、座標指示部13との間の距離を算出するために発光検出部11による光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS14）。
座標指示部13が座標表示部200の近距離地点である30cm以内の領域へ移動した場合、全体制御部101は、発光部133を発光量が大で発光するように座標指示部13を制御する（ステップS15）。
座標表示部200の発光検出部11は、座標指示部13との間の距離を算出するために光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS16）。
座標指示部13が座標表示部200の遠距離地点である30cm以上の領域へ移動した場合、全体制御部101は、座標指示部13の発光部133を発光量が小で発光するように制御する（ステップS17）。
全体制御部101は座標入力部400のCPU101である。
電源がオンされると、座標指示部13は、キャリブレーション用に発光部133の発光量を全体制御部に通知する（ステップS11）。
座標表示部200の発光検出部11は、キャリブレーション用に光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS12）。
全体制御部101は、発光量が大で発光部133を発光するように座標指示部13を制御する（ステップS13）。
座標表示部200は、座標指示部13との間の距離を算出するために発光検出部11による光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS14）。
座標指示部13が座標表示部200の近距離地点である30cm以内の領域へ移動した場合、全体制御部101は、発光部133を発光量が大で発光するように座標指示部13を制御する（ステップS15）。
座標表示部200の発光検出部11は、座標指示部13との間の距離を算出するために光の検出量を全体制御部101に通知する（ステップS16）。
座標指示部13が座標表示部200の遠距離地点である30cm以上の領域へ移動した場合、全体制御部101は、座標指示部13の発光部133を発光量が小で発光するように制御する（ステップS17）。
図９は、座標指示部の発光制御方法についての説明図である。
表２は、制御方法２のモードについて説明するための表である。
表２は、制御方法２のモードについて説明するための表である。
制御方法2は図９及び表２に示す通り、座標指示部13がユーザ150に握られているか否かに応じて発光部133の発光を制御する方法である。
図９に示す座標指示部13は、筐体の形状がペン型であり、円錐状の先端に発光部133が設けられている。発光部133は例えばLEDが用いられている。座標指示部13の首軸もしくはグリップには人体センサ132が設けられており、電源としての電池134が着脱自在に内蔵されている。
ペン型の座標指示部13に人体センサ132としての温度センサや圧力センサを設けることで、座標指示部13が人体としてのユーザに握られていることが検知できる。正確には、ユーザの人差し指が人体センサ132に接触していることが検知されるが、他の指や掌で握られていても検知できる。
図には示されない座標入力装置は、座標指示部13が握られていることを検知すると、ユーザ150が文字を書こうとしている状態であると認識し、座標指示部13の発光部133の発光量が大になるように制御する。これとは逆に、座標指示部13がユーザ150に握られていると検知されなければ、ユーザ150のポケットや図示しないテーブル等に座標指示部13が置いてあると判断し、発光部133の発光量なしに発光制御する。
図９に示す座標指示部13は、筐体の形状がペン型であり、円錐状の先端に発光部133が設けられている。発光部133は例えばLEDが用いられている。座標指示部13の首軸もしくはグリップには人体センサ132が設けられており、電源としての電池134が着脱自在に内蔵されている。
ペン型の座標指示部13に人体センサ132としての温度センサや圧力センサを設けることで、座標指示部13が人体としてのユーザに握られていることが検知できる。正確には、ユーザの人差し指が人体センサ132に接触していることが検知されるが、他の指や掌で握られていても検知できる。
図には示されない座標入力装置は、座標指示部13が握られていることを検知すると、ユーザ150が文字を書こうとしている状態であると認識し、座標指示部13の発光部133の発光量が大になるように制御する。これとは逆に、座標指示部13がユーザ150に握られていると検知されなければ、ユーザ150のポケットや図示しないテーブル等に座標指示部13が置いてあると判断し、発光部133の発光量なしに発光制御する。
図１０は、制御方法2の動作シーケンスについての説明図である。
このシーケンスは、「電源オン→座標指示部が握られている場合の動作→座標指示部が握られていない場合の動作」を想定した場合のシーケンスである。
電源がオンされると、全体制御部101は、座標指示部13の発光部133の発光量が大で発光するように制御する（ステップS21）。
ユーザ150が座標指示部13を握ると、座標指示部13は、座標指示部13のユーザ150による握り状態を全体制御部に通知する（ステップS22）。
全体制御部101は、座標指示部13に発光量が大で発光部133を発光するように制御する（ステップS23）。
ユーザ150が座標指示部13をポケットの中に入れたり、物の上に置いたりして手を離すと、座標指示部13は、座標指示部13のユーザ150による握り状態を全体制御部101に通知する（ステップS24）。
全体制御部101は、発光なしに制御するように座標指示部13を制御する（ステップS25）。
このシーケンスは、「電源オン→座標指示部が握られている場合の動作→座標指示部が握られていない場合の動作」を想定した場合のシーケンスである。
電源がオンされると、全体制御部101は、座標指示部13の発光部133の発光量が大で発光するように制御する（ステップS21）。
ユーザ150が座標指示部13を握ると、座標指示部13は、座標指示部13のユーザ150による握り状態を全体制御部に通知する（ステップS22）。
全体制御部101は、座標指示部13に発光量が大で発光部133を発光するように制御する（ステップS23）。
ユーザ150が座標指示部13をポケットの中に入れたり、物の上に置いたりして手を離すと、座標指示部13は、座標指示部13のユーザ150による握り状態を全体制御部101に通知する（ステップS24）。
全体制御部101は、発光なしに制御するように座標指示部13を制御する（ステップS25）。
図１１(a)、(b)、図１２(a)、(b)は、座標指示部の発光制御方法としての制御方法3についての説明図である。表３は、制御方法3のモードについて説明するための表である。
制御方法3は図１１(a)、(b)、図１２(a)、(b)に示す通り、座標指示部13の状態及び座標指示部13と座標表示部200との間の距離に応じた状態1〜状態4について、発光を制御する制御方法である。制御方法3は、制御方法1と制御方法2とを合わせたイメージである。状態1は座標指示部13がユーザ150に握られており、座標表示部200との間の距離も30cm以内と近いので、座標指示部13を使って座標表示部200に文字等を書こうとする動作が行われる可能性が高い。この場合、座標入力部400は、座標指示部13の発光部133を発光量が大になるように制御する。
状態2、3はユーザ150がすぐに座標表示部200に文字等を書く可能性は低いので、座標表示部200から座標指示部13までの距離を算出するために必要な光量は確保してある発光量が小になるように制御する。状態4においては、ユーザ150が座標表示部200に座標指示部13で文字等をすぐに書く可能性はほぼないので、座標入力部400は、座標指示部13の発光部133を発光量なしに制御する。このように発光モードを判定するための情報を複合させることで、より詳細な発光制御が可能となる。
以上のように、状況に応じでペンの発光量を適宜変化させるので、座標指示部の発光部を常時発光させるのではなく、状態に応じて適宜最適な発光状態に制御することで、消費電力を低減させ、連続稼働時間を増やすことができる。
以上のように、状況に応じでペンの発光量を適宜変化させるので、座標指示部の発光部を常時発光させるのではなく、状態に応じて適宜最適な発光状態に制御することで、消費電力を低減させ、連続稼働時間を増やすことができる。
＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係る座標入力システムは、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
以上で説明した本発明に係る座標入力システムは、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
例えば、
発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持される座標指示部における、発光部からの光を検出する複数の発光検出部、発光検出部で検出された光に基づいて発光部の座標を算出する座標算出部、座標算出部によって算出された座標に基づいて座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び、発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部のコンピュータに、
複数の発光検出部が、発光部からの光を検出する手順、
座標算出部が、発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する手順、
座標表示部が、座標算出部によって算出された座標に基づいて座標指示部の軌跡を表示する手順、
発光量制御部が、座標指示部と座標表示部との間の距離または発光部の発光状態の少なくとも一方に応じて発光部の発光を制御する手順、
を実行させるためのプログラムが挙げられる。
発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持される座標指示部における、発光部からの光を検出する複数の発光検出部、発光検出部で検出された光に基づいて発光部の座標を算出する座標算出部、座標算出部によって算出された座標に基づいて座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び、発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部のコンピュータに、
複数の発光検出部が、発光部からの光を検出する手順、
座標算出部が、発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する手順、
座標表示部が、座標算出部によって算出された座標に基づいて座標指示部の軌跡を表示する手順、
発光量制御部が、座標指示部と座標表示部との間の距離または発光部の発光状態の少なくとも一方に応じて発光部の発光を制御する手順、
を実行させるためのプログラムが挙げられる。
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク（FD）、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク（FD）、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。RAMは、Random-Access Memoryの略である。ROMは、Read-Only Memoryの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。HDDは、Hard Disc Driveの略である。
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。例えば、上述の説明では、所定の距離を30cmとして説明したが、本発明ではこれに限定されるものではなく、実現可能であれば10cmであっても40cmであってもよい。また、上述の説明では、発光検出部11の数が４個の場合で説明したが、限定されるものではない。
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 発光検出部
１３ 座標指示部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 周辺発光部
１００ コンピュータ
１０１ ＣＰＵ（全体制御部、発光量制御部）
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＳＳＤ
１０５ ネットワークコントローラ
１０６ 外部記憶コントローラ
１１１ キャプチャデバイス
１１２ ＧＰＵ
１１３ ディスプレイコントローラ
１１４ センサコントローラ
１１６ 電子ペンコントローラ
１１７ 外部メモリ
１３２ 人体センサ
１３３ 発光部
１３４ バッテリー
１５０ ユーザ
２００ 座標表示部
３００ ＰＣ
４００ 座標入力部
５００ 座標入力システム
１３ 座標指示部
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 周辺発光部
１００ コンピュータ
１０１ ＣＰＵ（全体制御部、発光量制御部）
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１０４ ＳＳＤ
１０５ ネットワークコントローラ
１０６ 外部記憶コントローラ
１１１ キャプチャデバイス
１１２ ＧＰＵ
１１３ ディスプレイコントローラ
１１４ センサコントローラ
１１６ 電子ペンコントローラ
１１７ 外部メモリ
１３２ 人体センサ
１３３ 発光部
１３４ バッテリー
１５０ ユーザ
２００ 座標表示部
３００ ＰＣ
４００ 座標入力部
５００ 座標入力システム
Claims (7)
- 発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持され、人体を検知しないときは前記発光部を発光させず、人体を検知する人体センサを有する座標指示部と、
前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び、前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部と、
を備え、
前記発光量制御部は、人体を検知すると前記発光部を発光させることを特徴とする座標入力システム。 - 前記座標入力部は、前記複数の発光検出部で検出された光に基づいて前記座標指示部との間の距離を算出する算出部を有し、前記発光量制御部は、前記座標指示部との間の距離が所定値未満の場合は前記発光部を最大限に発光させ、前記座標指示部との間の距離が所定値以上の場合は前記発光部を最小限に発光させることを特徴とする請求項１記載の座標入力システム。
- 前記座標入力部は、前記複数の発光検出部で検出された光に基づいて前記座標指示部との間の距離を算出する算出部を有し、前記発光量制御部は、前記人体センサが人体を検知し、且つ前記座標指示部と前記座標入力部との間の距離が所定値未満の場合は前記発光部を最大限に発光させ、前記人体センサが人体を検知し、且つ前記座標指示部と前記座標入力部との間の距離が所定値以上の場合は前記発光部を最小限に発光させ、前記人体センサが人体を検知せず、且つ、前記座標指示部と前記座標入力部との間の距離が所定値未満の場合は前記発光部を最小限に発光させ、前記人体センサが人体を検知せず、且つ、前記座標指示部と前記座標入力部との間の距離が所定値以上の場合は前記発光部を発光させないことを特徴とする請求項１記載の座標入力システム。
- 発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持され、人体を検知しないときは前記発光部を発光させず、人体を検知する人体センサを有する座標指示部と、前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部と、を有する座標入力システムにおいて、前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御し、人体を検知すると前記発光部を発光させることを特徴とする座標入力システムの制御方法。
- 発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持される座標指示部と、前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部と、を有する座標入力システムに用いられる座標指示部であって、
前記座標指示部は、筐体の形状がペン型であり、人体を検知しないときは前記発光部を発光させず、人体を検知する人体センサをペン先に有し、前記発光量制御部は、人体を検知すると前記発光部を発光させることを特徴とする座標指示部。 - 発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持される座標指示部と、前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部と、を有する座標入力システムに用いられる座標入力部であって、
前記座標入力部は、前記複数の発光検出部で検出された光に基づいて前記座標指示部との間の距離を算出する算出部を有し、前記発光量制御部は、前記座標指示部との間の距離が所定値未満の場合は前記発光部を最大限に発光させ、前記座標指示部との間の距離が所定値以上の場合は前記発光部を最小限に発光させることを特徴とする座標入力部。 - 発光量が外部からの指示により制御される発光部を有し、ユーザにより任意の位置に保持され、人体を検知しないときは前記発光部を発光させず、人体を検知する人体センサを有する座標指示部における、前記発光部からの光を検出する複数の発光検出部、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する座標算出部、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する座標表示部、及び、前記発光部の発光を制御する発光量制御部を有する座標入力部のコンピュータに、
複数の発光検出部が、前記発光部からの光を検出する手順、
座標算出部が、前記発光検出部で検出された光に基づいて前記発光部の座標を算出する手順、
座標表示部が、前記座標算出部によって算出された座標に基づいて前記座標指示部の軌跡を表示する手順、
発光量制御部が、前記座標指示部の状態に応じて前記発光部の発光を制御する手順、
発光量制御部が、人体を検知すると前記発光部を発光させる手順、
を実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
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| JP2013254410A JP6264003B2 (ja) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 座標入力システム、座標指示部、座標入力部、座標入力システムの制御方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2006157638A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Sharp Corp | 遠隔制御装置、電子デバイス、表示装置およびゲーム機用コントロール装置 |
| JP2006243850A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd | 平面表示装置とその画像入力方法と光ペン。 |
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