JP6274116B2 - 情報入力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザが紙媒体に筆記具で筆記したときの筆記具の移動軌跡を電子化することによって、ユーザが筆記した情報を取得可能な情報入力装置に関する。
台座上に載置された紙媒体に筆記具で筆記された場合の筆記具の移動軌跡を電子化することが可能な情報入力装置が知られている。特許文献1は、複数のコイルを内蔵した2つの筐体からなる情報入力装置を開示する。情報入力装置は、バッテリーを電源として駆動する。2つの筐体は、未使用時に折り畳まれ、使用時に見開かれる。見開かれた状態の2つの筐体には、冊子状の紙媒体が載置される。この状態で、情報入力装置は、複数のコイルに通電することによって誘導磁界を発生させる。筆記具に内蔵されたコイルには、情報入力装置から発生した誘導磁界に応じて、誘導電流が流れる。筆記具は、コイルに誘導電流が流れることに応じて、誘導磁界を発生させる。情報入力装置は、筆記具から発生した誘導磁界を、複数のコイルによって検出する。これによって情報入力装置は、筆記具の位置を特定する。
特開2014−96071号公報
バッテリー消費を抑制するために、情報入力装置は、2つの筐体が折り畳まれた未使用時に省電力モードで動作することが好ましい。この場合、情報入力装置は、2つの筐体が折り畳まれたことを検出する必要がある。しかしながら、例えば、情報入力装置に電源スイッチを付加し、2つの筐体が折り畳まれたことを電源スイッチによって情報入力装置に通知する場合、ユーザは、手動で電源スイッチを操作しなければならず、煩わしいという問題点がある。又、例えば、情報入力装置にセンサを付加し、2つの筐体が折り畳まれたことをセンサによって検出させる場合、センサを情報入力装置に新たに付加する必要があり、装置のコストが増大するという問題点がある。
本発明の目的は、2つの筐体が折り畳まれたときの消費電力を、簡易な構成で抑制できる情報入力装置を提供することである。
本発明の情報入力装置は、複数のコイルが平面に沿って配列された2つの領域であって、それぞれの領域が対向する状態である折り畳み状態と、それぞれの領域が対向しない状態である見開き状態とに切り替え可能な2つの領域を有する検出部と、前記検出部の前記2つの領域が前記折り畳み状態であるか、又は、前記見開き状態であるかを判断する第1判断手段と、前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断された場合、前記検出部の状態を、消費電流が相対的に大きい通常状態から、相対的に小さい省電力状態に切り替える切替手段とを備え、前記検出部は、前記通常状態において、前記2つの領域のうち一方を、前記複数のコイルに電流が通電された送信状態及び前記複数のコイルの誘導電流を検出可能な受信状態が交互に切り替わる送受信状態とし、同時に、前記2つの領域のうち他方を、前記複数のコイルの前記誘導電流を検出可能な受信状態が維持される連続受信状態とした第1状態と、前記一方を前記連続受信状態とし、前記他方を前記送受信状態とした第2状態とに交互に切り替え、前記第1判断手段は、前記連続受信状態である前記2つの領域の何れかの前記複数のコイルに前記誘導電流が検出されない場合、前記見開き状態と判断し、前記誘導電流が検出された場合、前記折り畳み状態であると判断することを特徴とする。
上記の情報入力装置において、検出部は、送信状態の複数のコイルから誘導磁界を発生させる。誘導磁界は、筆記具に内蔵されたコイルに誘導電流を生じさせる。筆記具は、コイルに生じた誘導電流に基づいて誘導磁界を発生させる。筆記具から発生した誘導磁界は、検出部の送受信状態の複数のコイルに誘導電流を生じさせる。検出部は、誘導電流が生じたコイルの位置に基づいて、筆記具の位置を特定できる。情報入力装置は、2つの領域のそれぞれを第1状態と第2状態に切り替えることによって、2つの領域の全てで筆記具の位置を検出する。
上記において、2つの領域が見開き状態の場合、連続受信状態の複数のコイルに誘導電流は生じない。このため、情報入力装置は、連続受信状態の複数のコイルにて誘導電流が検出されない場合、2つの領域が見開き状態であると判断する。一方、2つの領域が折り畳み状態の場合、連続受信状態の複数のコイルに、送受信状態の複数のコイルから発生した誘導磁界が作用し、連続受信状態のコイルに誘導電流が流れる。このため、情報入力装置は、連続受信状態の複数のコイルに誘導電流が検出された場合、2つの領域が折り畳み状態であると判断する。このように、情報入力装置は、筆記具の位置を検出するための検出部をそのまま用い、2つの領域が折り畳み状態であると判断できる。従って、情報入力装置は、折りたたみ状態であると判断した場合に省電力状態に切り替えることによって、2つの筐体が折り畳まれたときの消費電力を、簡易な構成で抑制できる。
本発明において、前記切替手段は、前記2つの領域のうち一方の前記複数のコイルのうち一部の複数のコイルのみに電流を通電させた第1省電力状態に切り替える第1切替手段を更に備えてもよい。なお、情報入力装置は、一部の複数のコイルのみに電流を通電させた場合も、2つの領域が折り畳み状態であると判断できる。従って、情報入力装置は、複数のコイルに通電することによる消費電力を抑制することによって、2つの領域が折り畳まれた状態の消費電力を適切に抑制できる。
本発明において、前記第1切替手段は、前記一部の複数のコイルのみに電流を間欠的に通電させた前記第1省電力状態に切り替えてもよい。この場合、情報入力装置は、一部の複数のコイルに通電することによる消費電力を更に抑制できる。従って、情報入力装置は、2つの領域が折り畳まれた状態の消費電力を更に適切に抑制できる。
本発明において、前記切替手段は、前記2つの領域のそれぞれの前記複数のコイルへの通電を停止させた第2省電力状態に切り替える第2切替手段を更に備えてもよい。この場合、情報入力装置は、複数のコイルに通電する電流量を最小限に抑制できる。従って、情報入力装置は、2つの領域が折り畳まれた状態の消費電力を大幅に抑制できる。
本発明において、前記切替手段は、前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断されてからの経過時間が所定時間よりも小さい場合、前記第1省電力状態を維持してもよい。この場合、情報入力装置は、2つの領域が一旦折り畳み状態とされてから、見開き状態に戻された場合、見開き状態を適切に検出できる。
本発明において、前記第2切替手段は、前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断されてからの経過時間が所定時間以上の場合、前記第2省電力状態に切り替えてもよい。この場合、情報入力装置は、折り畳み状態での経過時間が所定時間以上となった後、消費電力を大幅に抑制できる。
本発明において、前記検出部を前記第1状態と前記第2状態とに切り替える制御を行う制御部を備え、前記第2切替手段は、前記制御部に供給される電源をOFFすることによって前記第2省電力状態に切り替えてもよい。この場合、情報入力装置は、制御部の消費電力も抑制できるので、2つの領域が折りたたまれた状態の消費電力を更に抑制できる。
手書入力システム1の概要を示す図である。 読取装置2の平面図である。 読取装置2の電気的構成を示すブロック図である。 通常状態における読取装置2を示す図である。 通常状態、第1省電力状態、及び、第2省電力状態における読取装置2を示す図である。 ASICメイン処理のフローチャートである。 CPUメイン処理のフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1、図2を参照して、本実施形態に係る手書入力システム1の概要を説明する。以下の説明では、図1の左上側、右下側、上側、下側、右上側、左下側を、それぞれ、読取装置2の左側、右側、前側、後側、上側、下側と定義して説明する。
図1に示すように、手書入力システム1は、読取装置2、電子ペン3、スマートフォン19等を主に備える。読取装置2は、折り畳んで携行可能な、薄型軽量の手書き入力装置である。手書入力システム1では、ユーザは電子ペン3を用いて、読取装置2に装着された紙媒体100の複数の用紙111のそれぞれに線画を筆記する。読取装置2は、筆記の過程における電子ペン3の複数の位置を取得する。
スマートフォン19は、読取装置2で特定された複数の位置を取得する。スマートフォン19は、取得した複数の位置に基づき、電子ペン3によって複数の用紙111のそれぞれに筆記された線画を特定する。スマートフォン19は、特定された線画を少なくとも含む画像の画像ファイルを作成する。
スマートフォン19のユーザは、作成された複数の画像ファイルのうち何れかを選択する操作を、タッチパネル191を介して入力する。スマートフォン19は、選択された画像ファイルに対応する画像を、ディスプレイ192に表示させる。ユーザは、電子ペン3によって複数の用紙111のそれぞれに筆記された線画と同一形状の線画を含む画像を、ディスプレイ192を介して視認できる。
図2に示すように、読取装置2は、左右一対の左読取装置2L、右読取装置2R、フラットケーブル6,及びカバー4を構成の主体とする。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、矩形薄板状である。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、カバー4の前面に左右方向に見開き可能に配置されている。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、フラットケーブル6によって電気的に接続されている。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、フラットケーブル6が曲折したり伸長したりすることによって、それぞれが対向する状態である折り畳まれた状態と、それぞれが対向しない状態である見開いた状態との間で変形可能である。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、使用時に見開いた状態とされ、未使用時に折り畳まれた状態とされる。左読取装置2L及び右読取装置2Rは、見開いた状態で左右方向に並んで配置される。右読取装置2Rは、3つのLED5を上端に備える。LED5は、読取装置2の状態をユーザに通知可能である。カバー4は、袋状の袋部4Aを左側に備える。左読取装置2Lは、袋部4A内に差し込まれることでカバー4に着脱可能に装着される。右読取装置2Rは、樹脂フィルム等によってカバー4の右前面に貼り付けられる。
図1に示すように、左読取装置2L及び右読取装置2Rが見開かれた状態の読取装置2の前面には、紙媒体100が着脱可能に装着される。紙媒体100は、見開き可能な冊子状である。紙媒体100では、一対の表紙(表表紙110L及び裏表紙110R)と複数の用紙111とを備える。表表紙110L、裏表紙110R、及び、複数の用紙111のそれぞれは矩形状である。表表紙110L、裏表紙110R、及び、複数の用紙111は、それぞれの長手方向に延びる一辺で綴じられている。複数の用紙111の綴じられた部分は、上下方向に延びる。一例として、紙媒体100はA5サイズのノートである。
紙媒体100は、表表紙110Lが左読取装置2Lの前面である検出領域201L(図2参照)に載置され、且つ、裏表紙110Rが右読取装置2Rの前面である検出領域201R(図2参照)に載置されるように、左読取装置2L及び右読取装置2Rが見開かれた状態の読取装置2に装着される。紙媒体100は、粘着テープ等によって、紙媒体100が読取装置2に位置決めされた状態で装着される。ユーザは、電子ペン3を用いて紙媒体100の複数の用紙111のそれぞれに線画を筆記できる。
電子ペン3は、公知の電磁誘導式の電子ペンであり、筒体30、芯体31、コイル32、可変容量コンデンサ33、基板34、コンデンサ35、及びインク収納部36を主に備える。筒体30は、円柱状の形状を有し、芯体31の一部、コイル32、可変容量コンデンサ33、基板34、コンデンサ35、及びインク収納部36を内部に収容する。芯体31は、電子ペン3の先端部に設けられている。芯体31は図示外の弾性部材によって、電子ペン3の先端側に付勢されている。芯体31の先端部は、筒体30の外部に突出している。芯体31の後端側は、インクが収納されているインク収納部36に接続されている。インク収納部36は、芯体31にインクを供給する。ユーザが電子ペン3を用いて複数の用紙111のそれぞれに筆記すると、複数の用紙111のそれぞれに、インクによって線画が形成される。
コイル32は、インク収納部36の周囲に巻回された状態で、芯体31と可変容量コンデンサ33との間に保持されている。可変容量コンデンサ33は、基板34によって電子ペン3の内部に固定されている。基板34には、コンデンサ35が搭載されている。コンデンサ35及び可変容量コンデンサ33はコイル32に並列に接続され、周知の共振(同調)回路を構成する。
スマートフォン19は、タッチパネル191及びディスプレイ192を備える。タッチパネル191は、各種指示を入力するために使用される。ディスプレイ192は、画像ファイルに対応する画像を表示可能である。なお、スマートフォン19の代わりに汎用PCやタブレットPCが用いられてもよい。
図3を参照して、読取装置2の電気的構成と、読取装置2が座標データを検出する原理の概要とを説明する。読取装置2は、センサ基板7L,7R、メイン基板20、センサ制御基板28,29、入力部25、3つのLED5、トランジスタ40、レギュレータ41、及び、電池42を備える。センサ基板7Lは、左読取装置2L内、且つ、検出領域201L(図2参照)に対応する位置に設けられる。センサ基板7Rは、右読取装置2R内、かつ、検出領域201R(図2参照)に対応する位置に設けられる。左読取装置2L及び右読取装置2Rが見開かれた状態で、センサ基板7L、7Rも見開かれた状態になる。左読取装置2L及び右読取装置2Rが折り畳まれた状態で、センサ基板7L、7Rも折り畳まれた状態になる。以下、センサ基板7L、7Rが折り畳まれた状態を、「折り畳み状態」といい、センサ基板7L、7Rが見開かれた状態を、「見開き状態」という。入力部25及び3つのLED5は、右読取装置2Rに設けられる。3つのLED5のそれぞれの色は、黄色、緑色、及び赤色である。
メイン基板20は、CPU21、RAM22、フラッシュROM23、及び無線通信部24を備える。RAM22、フラッシュROM23、及び無線通信部24は、CPU21に電気的に接続されている。CPU21は、読取装置2の制御を行う。RAM22は、演算データ等の各種データを一時的に記憶する。
フラッシュROM23には、ストロークデータが記憶される。又、フラッシュROM23には、CPU21が読取装置2を制御するために実行するプログラムが記憶される。読取装置2は、後述する無線通信部24を介して通信可能な外部機器(図示外)又はネットワークからプログラムを受信して、フラッシュROM23にインストールできる。なお、読取装置2は、図示外の媒体読取装置(例えば、メモリカードスロット)を備えてもよい。読取装置2は、記憶媒体(例えば、メモリカード)に記憶されているプログラムを、媒体読取装置で読み取ってフラッシュROM23にインストールしてもよい。
無線通信部24は、外部の電子機器と近距離無線通信を実行するためのコントローラである。近距離無線通信の規格の具体例として、Bluetooth(登録商標)が挙げられる。入力部25及び3つのLED5は、CPU21に電気的に接続されている。入力部25は、読取装置2に対する指示を入力するためのスイッチである。
センサ基板7L、7Rには、上下方向及び左右方向のそれぞれに細長いループコイルが複数配列されている。センサ基板7Lは、センサ制御基板28のASIC28Aに電気的に接続されている。ASIC28Aは、センサ基板7Lの複数のループコイルに対する電流の通電を制御する。センサ基板7Rは、センサ制御基板29のASIC29Aに電気的に接続されている。ASIC29Aは、センサ基板7Rの複数のループコイルに対する電流の通電を制御する。ASIC28A,29Aのうち、マスター側のASIC28AはCPU21に直接接続される。スレーブ側のASIC29Aは、ASIC28Aに接続される。ASIC28A、29Aには、プログラムが記憶されたROM(図示外)を内蔵する。
電池42は、メイン基板20、及び、センサ制御基板28、29を駆動するための電源電源である。レギュレータ41は、電池42の電圧を安定化させる。レギュレータ41によって安定化された電池42の電源は、メイン基板20に直接供給される。又、レギュレータ41によって安定化された電池42の電源は、トランジスタ40を介して、センサ制御基板28、29に供給される。トランジスタ40は、センサ制御基板28、29に対する電源の供給のON/OFFを制御可能である。CPU21は、トランジスタ40のベースに接続し、センサ制御基板28、29に対する電源の供給のON/OFFを切り替えることができる。
センサ基板7Lを含む左読取装置2L、及び、センサ基板7Rを含む右読取装置2R上で電子ペン3による筆記動作が行われた場合に、電子ペン3の位置が検出される動作の原理を、概略的に説明する。読取装置2は、センサ基板7L、7Rを見開き状態として使用される。ASIC28A,29Aは、センサ基板7L、7Rのそれぞれの複数のループコイルに、一本ずつ特定の周波数の電流を通電させる。これにより、電流が通電されたループコイルから磁界が発生する。
なお、センサ基板7L、7Rのそれぞれの複数のループコイルは、特定の大きさの領域毎に複数に区分される。以下、区分されたそれぞれの領域に含まれる複数のコイルを、「区分コイル」という。電流の通電は、区分コイルに含まれる複数のループコイルに対して同時に、且つ、区分コイル毎に行われる。例えば、ASIC28Aは、センサ基板7Lの複数のループコイルに対し、区分コイル毎に電流を通電させる。ASIC29Aは、センサ基板7Rの複数のループコイルに対し、区分コイル毎に電流を通電させる。ASIC28A,29Aは、区分コイルに含まれる複数のループコイルに対して電流を同時に通電した後、通電を停止させる。ASIC28A,29Aは、複数の区分コイルから1つずつ順番に選択し、選択した区分コイルに対する電流の通電及び停止を繰り返す。これによって、電流が通電された区分コイルに含まれる複数のループコイルから、磁界が発生する。
特定の区分コイルに含まれる複数のループコイルに電流が通電された状態で、ユーザが電子ペン3を用いて、左読取装置2L上の用紙111に線画を筆記する動作を行った場合を例に挙げる。筆記の動作に応じ、電子ペン3はセンサ基板7Lに近接する。そのため、電子ペン3の共振回路は電磁誘導によって共振し、誘導磁界を生じる。センサ基板7Lの複数のループコイルは、電子ペン3の共振回路から誘導磁界が発せられている場合、誘導磁界を受信する。
ASIC28Aは、センサ基板7Lの特定の区分コイルに含まれる複数のループコイルに対する電流の通電を停止させた後、センサ基板7Lの複数のループコイルに流れる誘導電流を検出する。検出された誘導電流は、ASIC28Aによって増幅、振幅検波された後、検出結果として随時CPU21に出力される。CPU21は、ASIC28Aから出力された検出結果に基づいて、左読取装置2L上の電子ペン3の位置を検出する。
又、電子ペン3を用い、センサ基板7Lを含む左読取装置2L上の用紙111に対して線画を筆記する動作が行われている状態では、芯体31に筆圧が付与される。コイル32のインダクタンスは、芯体31に付与される筆圧に応じて変化する。これにより、芯体31に付与される筆圧に応じて、電子ペン3の共振回路の共振周波数が変化する。CPU21は、共振周波数の変化(位相変化)を検出し、電子ペン3が紙媒体100の複数の用紙111のそれぞれに接触しているか否かを判断する。つまりCPU21は、紙媒体100の複数の用紙111のそれぞれに線画が筆記されている状態であるか否かを判断できる。
なお、ユーザが電子ペン3を用いて、右読取装置2R上の用紙111に線画を筆記する動作を行った場合、上記と同じ処理が、ASIC29A及びセンサ基板7Rによって実行される。これによって、CPU21は、右読取装置2R上の電子ペン3の位置を検出する。
センサ基板7L、7Rとで、複数のループコイルに対する電流の通電を切り替えるタイミングについて、図4を参照して説明する。初めにASIC28Aは、センサ基板7Lの複数の区分コイルを順番に1つずつ選択する。ASIC28Aは、選択した区分コイルに含まれる複数のループコイルに電流を通電させ、その後、通電を停止させる。ASIC28Aは、センサ基板7Lの複数のループコイルの何れかかによって誘導電流が検出されたか判定する。以上の処理は、センサ基板7Lの複数の区分コイルが全て選択されるまで繰り返し実行される(a)。以下、センサ基板7L、7Rにおいて、複数のループコイルに対して区分コイル毎に電流が通電された状態を、「送信状態」という。センサ基板7L、7Rにおいて、複数のループコイルに対する電流の通電が停止され、誘導電流を検出可能な状態を、「受信状態」という。センサ基板7L、7Rにおいて、送信状態と受信状態とが交互に切り替わる状態を、「送受信状態」という。
図4(a)は、センサ基板7Lが送受信状態であることを示している。センサ基板7Lは、送信状態において区分コイルに含まれる複数のループコイルから発生した磁界に応じて電子ペン3から誘導磁界が発せられた場合、受信状態において複数のループコイルの何れかに発生した誘導電流を検出する。CPU21は、ASIC28Aから出力された検出結果に基づいて、左読取装置2L上の電子ペン3の位置を検出する。
一方、ASIC29Aは、ASIC28Aがセンサ基板7Lを送受信状態に制御しているとき、複数のループコイルに対する電流の通電を停止させ、誘導電流を検出可能な状態を維持させる。以下、センサ基板7L、7Rにおいて、複数のループコイルに対する電流の通電が停止され、誘導電流を検出可能な状態が維持された状態を、「連続受信状態」という。図4(a)は、センサ基板7Rが連続受信状態であることを示している。
なお、図4(a)の状態で、連続受信状態のセンサ基板7Rを含む右読取装置2R上の用紙111に対して、電子ペン3による筆記動作が行われた場合、センサ基板7Rの複数のループコイルから磁界は発生しないので、近接した電子ペン3からも誘導磁界は発せられない。このため、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流は流れないので、CPU21は、電子ペン3の位置を検出することはできない。
これに対し、ASIC28Aは、ASIC29Aを制御し、センサ基板7Lが送受信状態で且つセンサ基板7Rが連続受信状態である状態(a)と、センサ基板7Lが連続受信状態で且つセンサ基板7Rが送受信状態である状態(b)とを交互に切り替える。これによって、センサ基板7L、7Rの両方を、電子ペン3の位置を検出可能な送受信状態とする。これによって、左読取装置2L、及び、右読取装置2Rの何れの上の用紙111に対して電子ペン3で筆記する動作が行われた場合も、CPU21は、電子ペン3の位置を検出し、線画が筆記されている状態であることを判断できる。以下、センサ基板7Lが送受信状態で且つセンサ基板7Rが連続受信状態である状態(a)と、センサ基板7Lが連続受信状態で且つセンサ基板7Rが送受信状態である状態(b)とが交互に切り替わる状態を、「通常状態」という。
図5を参照し、センサ基板7L、7Rが見開き状態(c)と折り畳み状態(d)〜(f)の間で変化した場合の動作について説明する。見開き状態(c)の場合、連続受信状態のセンサ基板7Lにおいて複数のループコイルから磁界は発生せず、電子ペン3からも誘導磁界が発せられないので、複数のループコイルに誘導電流は流れない。これに対し、(d)のように、センサ基板7L,7Rが折り畳み状態となり、連続受信状態のセンサ基板7Lが、送受信状態のセンサ基板7Rに重ねられると、センサ基板7Lの複数のループコイルには、センサ基板7Rの複数のループコイルに電流が通電されることに応じて発生する磁界が作用し、誘導電流が流れる。ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7Lの複数のループコイルに誘導電流が流れていることを検出した場合、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であると判断する。
なお、(d)の場合と異なり、送受信状態のセンサ基板7Lが、連続受信状態のセンサ基板7Rに重ねられた場合、センサ基板7Rの複数のループコイルには、センサ基板7Lの複数のループコイルに電流が通電されることに応じて発生する磁界が作用し、誘導電流が流れる。ASIC29Aは、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていることを検出した場合、ASIC28Aに対して通知信号を出力する。以下、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていることが検出されたことに応じて、ASIC29AからASIC28Aに対して出力される通知信号を、「電流検出信号」という。ASIC28Aは、ASIC29Aから出力された電流検出信号を検出した場合、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であると判断する。
ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であると判断した場合、センサ基板7Lの複数の区分コイルのうち、見開き状態においてセンサ基板7Rから離隔する側に配置された区分コイル51のみに対して、電流を通電させる。以下、センサ基板7Lにおいて、区分コイル51にのみ電流が通電された状態を、「連続送信状態」という。
なお、区分コイル51に対して電流が通電されるタイミングは、センサ基板7Lが送受信状態のときに区分コイル51に対して電流が通電されるタイミングと同一である。つまり、センサ基板7Lでは、送受信状態において区分コイル51以外の複数の区分コイルに対して電流の通電が行われる期間、連続送信状態では電流が通電されない。そして、センサ基板7Lでは、送受信状態において区分コイル51に電流が通電されるタイミングでのみ、連続送信状態において電流が通電される。即ち、連続送信状態では、区分コイル51に電流が間欠的に通電され、間欠的に磁界が発生することになる。従って、センサ基板7Lの消費電力は、送受信状態よりも連続送信状態の方が、区分コイル51以外の区分コイルに対して通電される電流分少なくなる。
又、ASIC28Aは、センサ基板7Lを連続送信状態で動作させた状態で、ASIC29Aに対して制御信号を出力する。以下、センサ基板7Lを連続送信状態で動作させた状態でASIC28AからASIC29Aに対して出力される制御信号を、「第1制御信号」という。ASIC29Aは、ASIC28Aから出力された第1制御信号を検出した場合、センサ基板7Rを連続受信状態とする。
センサ基板7L、7Rが折り畳み状態で維持されている場合、センサ基板7Rの複数のループコイルには、センサ基板7Lの区分コイル51に電流が通電されることに応じて間欠的に発生する磁界が作用し、誘導電流が流れる。ASIC29Aは、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていることを検出した場合、ASIC28Aに対して電流検出信号を出力する。ASIC28Aは、ASIC29Aから電流検出信号を検出した場合、センサ基板7Lを連続送信状態で継続して動作させる。以下、センサ基板7Lが連続送信状態で動作し、且つ、センサ基板7Rが連続受信状態で動作する状態を、「第1省電力状態」という。
なお、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態(e)から見開き状態(c)に変化した場合、連続送信状態のセンサ基板7Lの区分コイル51にて発生する磁界が、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに作用しなくなる。このため、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れなくなる。ASIC29Aは、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れなくなったことを検出した場合、ASIC28Aに対する電流検出信号の出力を停止させる。ASIC28Aは、電流検出信号が検出されなくなった場合、センサ基板7L、7Rが見開き状態であると判断する。この場合、ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rの状態を、第1省電力状態から通常状態に戻す。具体的には、ASIC28Aは、ASIC29Aを制御し、センサ基板7Lが送受信状態で且つセンサ基板7Rが連続受信状態である状態(a)(図4参照)と、センサ基板7Lが連続受信状態で且つセンサ基板7Rが送受信状態である状態(b)(図4参照)(c)(図5参照)とを交互に切り替える。
CPU21は、ASIC28Aがセンサ基板7L、7Rを第1省電力状態で動作させている状態が所定時間以上経過したと判断した場合、トランジスタ40を制御し、電池42からレギュレータ41を介してセンサ制御基板28、29に供給される電源をOFFさせる(f)。この場合、ASIC28A、29Aに電源が供給されなくなり、センサ基板7L、7Rのそれぞれの複数のループコイルに対する電流の通電は全て停止される。センサ基板7Lの消費電力は、連続送信状態において区分コイル51に通電される電流分、連続送信状態よりも更に少なくなる。更に、ASIC28A、29Aによって消費される電力分も抑制される。以下、センサ基板7L、7Rのそれぞれの複数のループコイルに対する電流の通電が全て停止した状態を、「第2省電力状態」という。
図6を参照し、ASIC28Aによって実行されるASICメイン処理について説明する。ASICメイン処理は、ASIC28Aに対する電源の供給が開始された場合、ASIC28Aに内蔵されたROM(図示略)に記憶されたプログラムをASI28Aが実行することによって、開始される。なお、ASIC28Aに対する電源の供給は、CPU21がS41(図7参照)の処理を実行することによってONされ、S51(図7参照)の処理を実行することによってOFFされる。つまり、ASIC28AによるASICメイン処理の実行時期は、CPU21によって制御される。詳細は後述する。
ASIC28Aは、センサ基板7Lを送受信状態とする(S11)。ASIC28Aは、センサ基板7Rを連続受信状態とするために、ASIC29Aに対して第1制御信号を出力する(S11)。ASIC29Aは、第1制御信号を検出した場合、センサ基板7Rを連続受信状態とする(図4(a)参照)。
ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れているか否かを、ASIC29Aから出力される電流検出信号を検出したかによって判断する。ASIC28Aは、電流検出信号を検出した場合、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていると判断する(S13:YES)。この場合、ASIC28Aは処理をS19に進める。
一方、ASIC28Aは、電流検出信号を検出しない場合、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていないと判断する(S13:NO)。この場合、ASIC28Aは、センサ基板7Lを連続受信状態とする(S15)。ASIC28Aは、センサ基板7Rを送受信状態とするために、ASIC29Aに対して制御信号を出力する(S15)。以下、ASIC28AからASIC29Aに対して送信される、センサ基板7Rを送受信状態とするための制御信号を、「第2制御信号」という。ASIC29Aは、第2制御信号を検出した場合、センサ基板7Rを送受信状態とする(図4(b)、図5(c)(d)参照)。
ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7Lの複数のループコイルに誘導電流が流れているか否かを判断する。ASIC28Aは、センサ基板7Lの複数のループコイルに誘導電流が流れていると判断した場合(S17:YES)、処理をS19に進める。一方、ASIC28Aは、センサ基板7Lの複数のループコイルに誘導電流が流れていないと判断した場合(S17:NO)、処理をS11に戻す。なお、S11、S15の処理が実行された場合の、センサ基板7L、7Rの状態が、通常状態に対応する(図4(a)(b)、図5(c)(d)参照)。
ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7L、7Rに誘導電流が流れていると判断した場合(S13:YES、S17:YES)、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であることを通知するための信号を、CPU21に出力する(S19)。以下、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であることを通知するための信号を、「折り畳み通知信号」という。
ASIC28Aは、センサ基板7Lを連続送信状態とする(S21)。ASIC28Aは、センサ基板7Rを連続受信状態とするために、ASIC29Aに対して第1制御信号を出力する(S21)。ASIC29Aは、第1制御信号を検出した場合、センサ基板7Rを連続受信状態とする(図5(e)参照)。なお、S21の処理が実行された場合の、センサ基板7L、7Rが、第1省電力状態に対応する。
ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れているか否かを、ASIC29Aから出力される電流検出信号を検出したかによって判断する。ASIC28Aは、電流検出信号を検出した場合、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていると判断する(S23:YES)。この場合、ASIC28Aは処理をS21に戻す。一方、ASIC28Aは、電流検出信号を検出しない場合、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていないと判断する(S23:NO)。この場合、ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rが見開き状態であることを通知するための信号を、CPU21に出力する(S25)。以下、センサ基板7L、7Rが見開き状態であることを通知するための信号を、「見開き通知信号」という。ASIC28Aは処理をS11に戻す。
なお、ASIC28Aは、上記のASICメイン処理と並行して、電子ペン3の位置を検出するための処理(図示略)を実行する。この処理では、センサ基板7L、7Rが通常状態で動作する場合において、送受信状態のセンサ基板7L、7Rの複数のループコイルに流れる誘導電流が検出された場合、検出結果をCPU21に出力する。
図7を参照し、CPU21によって実行されるCPUメイン処理について説明する。CPUメイン処理は、CPU21に対する電源の供給が開始された場合、フラッシュROM23に記憶されたプログラムをCPU21が実行することによって、開始される。CPU21は、トランジスタ40に出力する信号の電圧を制御し、センサ制御基板28、29に対する電源の供給をONさせる。これによって、ASIC28A、29Aに電源が供給される(S41)。ASIC28AはASICメイン処理(図6参照)を開始させる。読取装置2は通常状態で動作を開始する。
CPU21は、ASIC28Aから出力される折り畳み通知信号を検出したか判断する(S43)。CPU21は、折り畳み通知信号を検出しないと判断した場合(S43:NO)、処理をS43に戻す。CPU21は、折り畳み通知信号を検出したと判断した場合(S43:YES)、見開き通知信号を受信したか判断する(S45)。CPU21は、見開き通知信号を検出したと判断した場合(S45:YES)、処理をS43に戻す。
CPU21は、見開き通知信号を検出しないと判断した場合(S45:NO)、S43の処理によって折り畳み通知信号を検出してから所定時間が経過したか判断する(S49)。CPU21は、所定時間が経過していないと判断した場合(S49:NO)、処理をS45に戻す。
CPU21は、S43の処理によって折り畳み通知信号を検出してから、見開き通知信号を検出しない状態(S45:NO)で所定時間が経過したと判断した場合(S49:YES)、トランジスタ40に出力する信号の電圧を制御し、センサ制御基板28、29に対する電源の供給をOFFさせる。これによって、ASIC28A、29Aに対する電源の供給がOFFされる(S51)。ASIC28AはASICメイン処理(図6参照)を停止させる。又、センサ基板7L、7Rの複数のループコイルに対する電流の通電は停止される。なお、S51の処理が実行された場合の、センサ基板7L,7Rの状態が、第2省電力状態に対応する(図5(f)参照)。
CPU21は、読取装置2の電源をONさせる操作を、入力部25を介して検出したか判断する(S53)。CPU21は、電源をONさせる操作を検出しないと判断した場合(S53:NO)、処理をS53に戻す。CPU21は、電源をONさせる操作を検出したと判断した場合(S53:YES)、処理をS41に戻す。CPU21は、トランジスタ40に出力する信号の電圧を制御し、センサ制御基板28、29に対する電源の供給をONさせる(S41)。なお、CPU21がS41の処理を実行することによって、センサ基板7L,7Rは通常状態で動作を再開する。CPU21は処理を繰り返す。
なお、CPU21は、上記のCPUメイン処理と平行して、電子ペン3の位置を検出するための処理(図示略)を実行する。この処理では、ASIC28Aから出力される検出結果に基づいて、電子ペン3を検出したループコイルの位置が特定され、電子ペン3の位置が検出される。又、電子ペン3が用紙111に接触しているか否かが、共振周波数の変化に基づいて判断される。これによって、用紙111に線画が筆記されている状態であるか否かが判断される。線画が筆記されていると判断された場合、電子ペン3の位置を示す座標データを、フラッシュROM23に記憶する。
以上説明したように、読取装置2は、送信状態のセンサ基板7L、7Rの複数のループコイルから、誘導磁界を発生させる。誘導磁界は、電子ペン3に内蔵されたコイル32に誘導電流を生じさせる。電子ペン3は、コイル32に生じた誘導電流に基づいて誘導磁界を発生させる。電子ペン3から発生した誘導磁界は、受信状態のセンサ基板7L、7Rの複数のループコイルに誘導電流を生じさせる。CPU21は、センサ基板7L、7Rの複数のループコイルのうち、誘導電流が生じたループコイルの位置に基づいて、電子ペン3の位置を特定する。ASIC28Aは、センサ基板7Lを送受信状態とし且つセンサ基板7Rを連続受信状態とした状態と、センサ基板7Lを連続受信状態とし且つセンサ基板7Rを送受信状態とした状態とに交互に切り替えることによって、左読取装置2L及び右読取装置2Rの全てで、電子ペン3の位置を検出する。
センサ基板7L、7Rが見開き状態の場合、連続受信状態の複数のコイルに誘導電流は流れない。このため、ASIC28Aは、連続受信状態の複数のコイルに誘導電流が流れない場合(S13:NO、S17:NO)、センサ基板7L、7Rが見開き状態であると判断する。一方、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態の場合、連続受信状態の複数のコイルに、送受信状態の複数のコイルから発生した誘導磁界が作用し、連続受信状態のコイルに誘導電流が流れる。このため、ASIC28Aは、連続受信状態の複数のコイルに誘導電流が検出された場合(S13:YES、S17:YES)、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であると判断する。
以上のように、ASIC28Aは、電子ペン3の位置を検出するために使用されるセンサ基板7L、7Rをそのまま用いることによって、センサ基板7L、7Rが見開き状態か、又は、折り畳み状態かを特定できる。従って、ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態の場合に、第1省電力状態に切り替える。これによって、センサ基板7L、7Rが折り畳まれたときの消費電力を、簡易な構成で抑制できる。
ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rを第1省電力状態で動作させる場合、センサ基板7Lを連続送信状態で動作させる。連続送信状態では、センサ基板7Lの複数のループコイルのうち、区分コイル51にのみ電流が間欠的に通電される(S21)。これによって、ASIC28Aは、センサ基板7Lを送受信状態で動作させる場合と比べて、センサ基板7Lの消費電力を抑制できる。なお、ASIC28Aは、センサ基板7Lの区分コイル51にのみ電流を通電させた場合でも、センサ基板7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れるかを判断することによって、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であるかを特定できる。このように、ASIC28Aは、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態であることを継続して監視しつつ、センサ基板7Lの消費電力を適切に抑制できる。
センサ基板7L、7Rが折り畳み状態となってからの経過時間が所定時間以上の場合、センサ基板7L、7Rが折り畳み状態から見開き状態に切り替えられる可能性は低くなる。このため、CPU21は、ASIC28Aから出力された折り畳み通知信号を検出してからの経過時間が所定時間となった場合、センサ制御基板28、29に対する電池42からの電源の供給をOFFする(S51)。この場合、センサ基板7L、7Rのそれぞれの複数のループコイルに対する電流の通電も停止されるので、CPU21は、読取装置2が折り畳み状態である場合の消費電力を大幅に抑制できる。
なお、折り畳み状態での経過時間が所定時間よりも小さい場合、及びセンサ基板7L、7Rが折り畳み状態から見開き状態に戻される可能性が高い。このため、CPU21は、及びセンサ基板7L、7Rが折り畳み状態となってからの経過時間が所定時間よりも短い場合(S49:NO)、センサ基板7L、7Rを第1省電力状態で継続して動作させる。これによって、CPU21は、及びセンサ基板7L、7Rが折り畳み状態から見開き状態に戻された場合に、センサ基板7L、7Rを元の通常状態に適切に復帰させることができる。
CPU21は、センサ制御基板28、29に対する電源の供給をOFFすることによって、センサ基板7L、7Rを第2省電力状態で動作させる。又、センサ基板7L、7Rの複数のコイルに対する電流の通電を停止させて消費電力を抑制できるだけでなく、センサ制御基板28、29のASIC28A、29Aの消費電力も抑制できる。このため、CPU21は、読取装置2の消費電力を大幅に抑制できる。
なお、センサ基板7L、7Rは本発明の「検出部」の一例である。S13、S17、23の処理を行うASIC28Aは本発明の「第1判断手段」の一例である。S21の処理を行うASIC28A、及び、S51の処理を行うCPU21は、本発明の「切替手段」の一例である。S21の処理を行うASIC28Aは本発明の「第1切替手段」の一例である。S51の処理を行うCPU21は、本発明の「第2切替手段」の一例である。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態において、読取装置2は、センサ基板7L、7Rを備えていた。これに対し、読取装置2は、曲折及び伸長が可能な1つのセンサ基板を備えていてもよい。ASIC28Aは、1つのセンサ基板のうち左側部分の動作を制御し、ASIC29Aは、1つのセンサ基板のうち右側部分の動作を制御してもよい。
第1省電力状態において、連続送信状態のセンサ基板7Lのうち電流を通電させる区分コイル51の位置は、センサ基板7Rと離隔する位置でなくてもよい。例えば、電流を通電させる区分コイル51の位置は、センサ基板7Rと近接する位置であってもよい。又、ASIC28Aは、電流を通電させる区分コイル51の位置を、設定により切り替え可能としてもよい。
第1省電力状態において、連続送信状態のセンサ基板7Lでは、区分コイル51にのみ電流が間欠的に通電された。これに対し、連続送信状態のセンサ基板7Lにおいて、複数のループコイルの全てに電流が間欠的に通電されてもよい。この場合、電流が通電される周期を大きくすることによって、センサ基板7Lの消費電力を抑制できる。
ASIC28Aは、連続受信状態のセンサ基板7L、7Rの複数のループコイルに誘導電流が流れていることを検出した場合(S13:YES、S17:YES)、読取装置2を第1省電力状態で動作せず、通常状態のまま動作させてもよい。なおこの場合、センサ基板7L、7Rにおいて複数のループコイルを送信状態とする時間を、通常状態よりも短くし、受信状態とする時間を、通常状態よりも長くしてもよい。これによって、センサ基板7Lの消費電力を抑制できる。
第1省電力状態において、ASIC28Aは、センサ基板7Lを送受信状態で動作させ、センサ基板7Rを連続受信状態で動作させてもよい。なおこの場合、センサ基板7Lにおいて複数のループコイルを送信状態とする時間を、通常状態よりも短くし、受信状態とする時間を、通常状態よりも長くしてもよい。これによって、センサ基板7Lの消費電力を抑制できる。
上記実施形態において、CPU21は、上記のASICメイン処理(図6参照)及びCPUメイン処理(図7参照)の両方を実行してもよい。なお、CPU21がASICメイン処理を実行する場合、ASIC28Aに指示信号を出力し、ASIC28A、29Aにセンサ基板7R、7Lを制御させてもよい。この場合、センサ基板7L、7Rが本発明の「検出部」に対応する。S13、S17、23の処理を行うCPU21が本発明の「第1判断手段」に対応する。S21、S51の処理を行うCPU21が本発明の「切替手段」に対応する。S21の処理を行うCPU21が本発明の「第1切替手段」に対応する。S51の処理を行うCPU21が本発明の「第2切替手段」に対応する。ASIC28A、29Aが本発明の「制御部」に対応する。
1 :手書入力システム
2 :読取装置
2L :左読取装置
2R :右読取装置
3 :電子ペン
7L、7R :センサ基板
21 :CPU
28、29 :センサ制御基板
28A、29A :ASIC
40 :トランジスタ
42 :電池

Claims (7)

  1. 複数のコイルが平面に沿って配列された2つの領域であって、それぞれの領域が対向する状態である折り畳み状態と、それぞれの領域が対向しない状態である見開き状態とに切り替え可能な2つの領域を有する検出部と、
    前記検出部の前記2つの領域が前記折り畳み状態であるか、又は、前記見開き状態であるかを判断する第1判断手段と、
    前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断された場合、前記検出部の状態を、消費電流が相対的に大きい通常状態から、相対的に小さい省電力状態に切り替える切替手段と
    を備え、
    前記検出部は、前記通常状態において、
    前記2つの領域のうち一方を、前記複数のコイルに電流が通電された送信状態及び前記複数のコイルの誘導電流を検出可能な受信状態が交互に切り替わる送受信状態とし、同時に、前記2つの領域のうち他方を、前記複数のコイルの前記誘導電流を検出可能な受信状態が維持される連続受信状態とした第1状態と、
    前記一方を前記連続受信状態とし、前記他方を前記送受信状態とした第2状態と
    に交互に切り替え、
    前記第1判断手段は、
    前記連続受信状態である前記2つの領域の何れかの前記複数のコイルに前記誘導電流が検出されない場合、前記見開き状態と判断し、前記誘導電流が検出された場合、前記折り畳み状態であると判断することを特徴とする情報入力装置。
  2. 前記切替手段は、
    前記2つの領域のうち一方の前記複数のコイルのうち、一部の複数のコイルのみに電流を通電させた第1省電力状態に切り替える第1切替手段を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の情報入力装置。
  3. 前記第1切替手段は、
    前記一部の複数のコイルのみに電流を間欠的に通電させた前記第1省電力状態に切り替えることを特徴とする請求項2に記載の情報入力装置。
  4. 前記切替手段は、
    前記2つの領域のそれぞれの前記複数のコイルへの通電を停止させた第2省電力状態に切り替える第2切替手段を更に備えたことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の情報入力装置。
  5. 前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断されてからの経過時間が所定時間よりも小さい場合、前記第1省電力状態を維持することを特徴とする請求項2又は3に記載の情報入力装置。
  6. 前記第2切替手段は、
    前記第1判断手段によって前記折り畳み状態であると判断されてからの経過時間が所定時間以上の場合、前記第2省電力状態に切り替えることを特徴とする請求項4に記載の情報入力装置。
  7. 前記検出部を前記第1状態と前記第2状態とに切り替える制御を行う制御部を備え、
    前記第2切替手段は、前記制御部に供給される電源をOFFすることによって前記第2省電力状態に切り替えることを特徴とする請求項6に記載の情報入力装置。
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