JP7329938B2 - 情報処理システム、位置指示器、及び、情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理システム、位置指示器、及び、情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法に関する。

電子ペンのような位置指示器を用いて表示画面上に入力可能に構成された電子機器において、画面表示のスクロール操作を簡単に行えるようにするため、画面の右側と下側に溝状の入力部を設ける技術が存在する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００４－２０６６１３号公報

しかしながら、上記の技術によれば、電子機器側に溝という特殊なハードウェア機構を設ける必要がある。電子機器側に特別なハードウェア機構を設けることなく、位置指示器による表示画面上の表示物の移動制御を簡単に行えるようにすることが求められていた。

したがって、本発明の目的の一つは、位置指示器による表示画面上の表示物の移動制御を簡単に行える情報処理システム、位置指示器、及び、情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法を提供することにある。

本発明による情報処理システムは、情報処理装置、及び前記情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器を有する情報処理システムであって、前記位置指示器は、ユーザの指の移動量を検出する第１のセンサと、前記位置指示器の傾きを検出する第２のセンサと、前記第１のセンサによって検出された移動量及び前記第２のセンサによって検出された傾きを示すデータを送信する送信部と、を有し、前記情報処理装置は、前記位置指示器から送信された前記データを受信する受信部と、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾き及び前記移動量に基づいて、表示画面に表示される表示物の移動を制御する第１のプロセッサと、を有する、ことを特徴とする。

本発明による位置指示器は、情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器であって、ユーザの指の移動量を検出する第１のセンサと、前記位置指示器の傾きを検出する第２のセンサと、前記第１のセンサによって検出された移動量及び前記第２のセンサによって検出された傾きを示すデータを送信する送信部と、を有する、ことを特徴とする。

本発明による方法は、情報処理装置、及び前記情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器を有する情報処理システムにおいて、前記情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法であって、前記位置指示器が、ユーザの指の移動量を検出するステップと、前記位置指示器が、前記位置指示器の傾きを検出するステップと、前記位置指示器が、検出した前記移動量及び前記傾きを示すデータを送信するステップと、前記情報処理装置が、前記位置指示器から送信された前記データを受信するステップと、前記情報処理装置が、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾き及び前記移動量に基づいて、前記表示画面に表示される表示物の移動を制御するステップと、を有することを特徴とする。

位置指示器による表示画面上の表示物の移動制御を簡単に行える情報処理システム、位置指示器、及び、情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法を提供することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態による情報処理システム１の使用状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による電子ペン２のシステム構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるコントローラ２０の動作モードの遷移を示す図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態による電子ペン２の模式的な側面図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態による電子ペン２の模式的な断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施の形態によるコンピュータ３のシステム構成を示す図であり、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態の変形例によるコンピュータ３のシステム構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるアプリケーションプログラム１７によって表示されるウインドウ４０の例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態による電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態によるコンピュータ３のＣＰＵ１５が行う処理を示すフローチャートである。 図９に示したステップＳ２１の選択を説明する図である。 図９に示したステップＳ２１の選択を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態による電子ペン２のシステム構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による電子ペン２の模式的な側面図である。 本発明の第２の実施の形態によるコントローラ２０の動作モードの遷移を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態によるコンピュータ３のＣＰＵ１５が行う処理を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態による電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による情報処理システム１の使用状態を示す図である。同図に示すように、情報処理システム１は、電子ペン２及びコンピュータ３を有して構成される。

電子ペン２は、コンピュータ３に位置情報を入力する位置指示器であり、タッチパッド１２のタッチ面上における位置をユーザが指示するために用いられる。電子ペン２によって指示された位置は、コンピュータ３に対する入力となる。

コンピュータ３は、典型的には、ノートパソコンタイプの情報処理装置である。ただし、タブレットタイプやデスクトップタイプのパソコンやサーバコンピュータなど、他の種類の情報処理装置であってもよい。

コンピュータ３は、図１に示すように、ディスプレイ１０と、キーボード１１と、タッチパッド１２とを有して構成される。ディスプレイ１０は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示画面を有する表示装置であり、文字や図形を視覚的に出力する役割を果たす。キーボード１１及びタッチパッド１２は、ユーザがコンピュータ３への入力を行うための入力装置である。

タッチパッド１２は、タッチ面上における指や電子ペン２の位置を検出可能に構成される。典型的には、指の検出は静電容量方式によって実行され、電子ペン２の検出はアクティブ静電方式によって実行される。この場合の電子ペン２は、ペン先に設けられる電極（後述する図２に示すペン先電極２３）を通じて、タッチパッド１２との間で信号を送受信可能に構成される。以下では、こうして送受信される信号のうち、タッチパッド１２から電子ペン２に向けて送信される信号をアップリンク信号ＵＳと称し、電子ペン２からタッチパッド１２に向けて送信される信号をダウンリンク信号ＤＳと称する。アップリンク信号ＵＳの到達距離は１０ｃｍ程度、ダウンリンク信号ＤＳの到達距離は数ｃｍ程度である。

なお、タッチパッド１２による指や電子ペン２の位置の検出は、他の方式で行うこととしても構わない。例えば、指だけでなく電子ペン２の検出も静電容量方式により行うこととしてもよいし、電子ペン２の検出を電磁誘導方式によって行うこととしてもよい。また、タッチパッド１２は、例えば感圧方式により指及び電子ペン２の位置の検出を行うことしてもよい。さらに、タッチパッド１２に加えて、又は、タッチパッド１２に代えて、ディスプレイ１０など他の装置が指や電子ペン２の位置の検出を行うこととしてもよい。

タッチパッド１２は、クリック操作を検出する機能も有している。具体的には、タッチ面のタップ操作を図示しない圧力センサによって検出することでクリック操作を検出することとしてもよいし（プレッシャーパッド）、タッチ面の下側に押しボタンスイッチを配置しておき、タッチ面自体がユーザの押下に応じて下向きに変位して押しボタンスイッチを押下することで、クリック操作を検出することとしてもよい（クリックパッド）。或いは、タッチ面の近傍にクリック用のボタンを別に設け、そのボタンの押下によりクリック操作を検出することとしてもよい。

電子ペン２とコンピュータ３とは、上記のペン先電極２３を通じた通信の他にも、例えばブルートゥース（登録商標）のような近距離無線通信Ｂを介して互いに通信可能に構成される。近距離無線通信Ｂの到達距離は、上述したアップリンク信号ＵＳやダウンリンク信号ＤＳに比べると非常に長く、１０ｍ程度である。

図２は、電子ペン２のシステム構成を示す図である。同図に示すように、電子ペン２は、コントローラ２０と、ペン先電極２３と、信号発生回路２４と、圧力センサ２５と、モーションセンサ２６と、通信部２７とを有して構成される。このうちコントローラ２０は、内部にプロセッサ２１及びメモリ２２を有して構成される。

コントローラ２０は、メモリ２２内に予め記憶されるプログラムをプロセッサ２１が読み出して実行することにより動作する機能部であり、電子ペン２内の各部を制御する役割を担う。この制御には、ペン先電極２３を通じてアップリンク信号ＵＳを受信する処理、信号発生回路２４に対してダウンリンク信号ＤＳを供給する処理、通信部２７を介してコンピュータ３との間で近距離無線通信Ｂを行う処理、圧力センサ２５及びモーションセンサ２６のそれぞれが検出している物理量を取得する処理などが含まれる。

図３は、コントローラ２０の動作モードの遷移を示す図である。同図に示すように、コントローラ２０の動作モードには、位置入力モードと表示物制御モードとが含まれる。位置入力モードは、タッチパッド１２との間でアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信を行うことにより、タッチ面上における自身の位置をコンピュータ３に検出させるモード（電子ペン２がコンピュータ３に位置情報を入力する第１のモード）である。コントローラ２０は、コンピュータ３からアップリンク信号ＵＳを受信している場合（すなわち、アップリンク信号ＵＳが受信できるほどタッチパッド１２に接近している場合）に、位置入力モードにエントリする。一方、表示物制御モードは、電子ペン２でのユーザ操作により、図１に示したディスプレイ１０に表示される表示物（具体的には、後述する図６に示すノブ４２ｃ，４３ｃ）を移動させるモード（電子ペン２がコンピュータ３を制御する第２のモード）である。コントローラ２０は、コンピュータ３からアップリンク信号ＵＳを受信していない場合（すなわち、アップリンク信号ＵＳが受信できるほどタッチパッド１２に接近していない場合）に、表示物制御モードにエントリする。

図２に戻る。ペン先電極２３は、電子ペン２のペン先に設けられる導体であり、コントローラ２０及び信号発生回路２４と接続される。アップリンク信号ＵＳにより後述するタッチセンサ１３に発生する静電界の中にペン先電極２３が入ると、アップリンク信号ＵＳに応じた電荷がペン先電極２３内に誘導される。コントローラ２０は、こうして誘導された電荷を復調することによってアップリンク信号ＵＳを受信する。また、信号発生回路２４からペン先電極２３にダウンリンク信号ＤＳが供給されると、ペン先電極２３によりダウンリンク信号ＤＳに応じた静電界が形成される。詳しくは後述するが、コンピュータ３は、この静電界からダウンリンク信号ＤＳを取得する。

信号発生回路２４は、コントローラ２０から供給されたダウンリンク信号ＤＳに基づいて所定の搬送波信号を変調し、ペン先電極２３に供給する回路である。

通信部２７は、近距離無線通信Ｂ用のインターフェイスを担う機能部である。通信部２７は、初めにコンピュータ３とのペアリングを確立し、その後、コントローラ２０の制御に従い、近距離無線通信Ｂによる信号の送信及び受信を行う。詳しくは後述するが、通信部２７は、圧力センサ２５によって検出されたユーザの指の移動量、及び、モーションセンサ２６によって検出された傾きを示すデータを送信する送信部としての役割を担う。

圧力センサ２５は圧力を検出可能に構成されたセンサであり、本実施の形態では、電子ペン２の表面におけるユーザの指の移動量を検出する役割を担う。なお、圧力センサ２５に代えて、又は、圧力センサ２５とともに、静電センサを用いることも可能である。また、モーションセンサ２６は物体の加速度、傾き、方向などを検出可能に構成されたセンサであり、本実施の形態では、電子ペン２本体の傾きを検出する役割を担う。モーションセンサ２６として具体的には、例えば６軸センサを用いることが好適である。

図４（ａ）は、模式的な電子ペン２の側面図であり、図４（ｂ）は、模式的な電子ペン２の断面図である。これらの図に示すように、電子ペン２の側面には、圧力検知型のサイドスイッチ３０が露出している。圧力センサ２５は、サイドスイッチ３０の内側表面に沿って配置される。ユーザがサイドスイッチ３０に一定値以上の圧力を加えながら図示した方向Ａに沿って指を移動させると、圧力センサ２５によりこの移動の量が検出される。モーションセンサ２６は、電子ペン２内に固定される基板３１の表面に固定されており、上述したように、電子ペン２本体の傾きを検出する役割を担う。

次に図５（ａ）は、コンピュータ３のシステム構成を示す図である。同図に示すように、コンピュータ３は、図１にも示したディスプレイ１０、キーボード１１、タッチパッド１２の他に、センサコントローラ１４、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１５、メモリ１６、及び通信部１８を有して構成される。タッチパッド１２は、内部にタッチセンサ１３を有して構成される。メモリ１６には、アプリケーションプログラム１７（のオブジェクトコード）が格納される。

タッチセンサ１３は、図示していないが、等間隔でｘ方向に延在する複数の線状電極（以下、「Ｘ電極」と称する）と、等間隔でｙ方向に延在する複数の線状電極（以下、「Ｙ電極」と称する）とが重畳配置されてなる構成を有している。ただし、複数の島状電極がマトリクス状に配置されてなる構成を有することとしてもよい。後述する図５（ｂ）に例示するように、ディスプレイ１０などタッチパッド１２以外の装置が指や電子ペン２の位置の検出を行う場合には、ディスプレイ１０などの装置にタッチセンサ１３が設けられる。

センサコントローラ１４は、タッチセンサ１３を介して、指及び電子ペン２によって指示されるタッチ面上の位置を検出する機能部である。以下、静電容量方式による指の検出と、アクティブ静電方式による電子ペン２の検出とを時分割で行う場合を例に取り、センサコントローラ１４の動作について詳述する。

指の検出を行う場合、センサコントローラ１４は、Ｘ電極の本数分のパルスからなる指検出用信号をタッチセンサ１３内の複数のＸ電極のそれぞれに供給し、タッチセンサ１３内の複数のＹ電極のそれぞれで受信する。そして、各Ｙ電極で受信された信号と、各Ｘ電極に供給した指検出用信号との相関を算出し、その結果に基づいて指の位置を導出するように構成される。あるＹ電極で受信される指検出用信号の振幅にはそのＹ電極と各Ｘ電極との交点の静電容量が反映されており、各交点の静電容量は指の接近により減少するので、センサコントローラ１４は、上記の処理により指の位置を導出することができる。

一方、電子ペン２の検出に関して、センサコントローラ１４は、ディスカバリモード及び通信モードのいずれかで動作するように構成される。このうちディスカバリモードは、電子ペン２をまだ検出していないときにエントリするモードである。ディスカバリモードにエントリ中のセンサコントローラ１４は、複数のＸ電極又はＹ電極のそれぞれから定期的にアップリンク信号ＵＳを送信し、タッチセンサ１３内の各Ｘ電極及び各Ｙ電極を順次走査することにより、アップリンク信号ＵＳを受信した電子ペン２が送信してくるダウンリンク信号ＤＳの受信を待機する。ダウンリンク信号ＤＳが受信された場合、センサコントローラ１４は、各Ｘ電極及び各Ｙ電極での受信強度に基づき、電子ペン２の位置を導出する（グローバルスキャン）。センサコントローラ１４は、こうして位置を導出したことによって電子ペン２を検出し、該電子ペン２との通信モードにエントリする。通信モードにエントリした後のセンサコントローラ１４は、直前に導出した位置の近傍に位置する線状電極のみを走査することにより、電子ペン２の位置を更新していくように構成される（ローカルスキャン）。

電子ペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳは、センサコントローラ１４が上記のようにして電子ペン２の位置を検出するためのバースト信号（例えば、単一周波数かつ無変調の信号）と、電子ペン２内に保持される各種データによって変調されてなるデータ信号とを含んで構成される。データ信号により送信されるデータは、コマンドを含むアップリンク信号ＵＳの送信によりセンサコントローラ１４が送信を指示したものであり、例えば、電子ペン２のペン先に加わる圧力を含む筆圧を示す筆圧値、電子ペン２の表面に配置されるスイッチのオンオフ状態を示す情報、電子ペン２を識別するためのペンＩＤなどを含む。データ信号を受信したセンサコントローラ１４は、受信したデータ信号を復号することにより、電子ペン２が送信したデータを取得する。

センサコントローラ１４は、通信モードにエントリしている間、アップリンク信号ＵＳの送信による電子ペン２への指示と、ダウンリンク信号ＤＳの受信による電子ペン２の位置検出及び電子ペン２が送信したデータの受信とを断続的に実行する。電子ペン２がタッチセンサ１３から遠ざかるなどの理由でダウンリンク信号ＤＳが所定時間にわたって受信されなくなると、センサコントローラ１４は通信モードを解除し、ディスカバリモードに戻る。

ここで、図５（ｂ）は、本実施の形態の変形例によるコンピュータ３のシステム構成を示す図である。本変形例によるコンピュータ３は、図５（ｂ）に示すように構成してもよい。図５（ａ）に示した構成との違いは、タッチパッドではなくディスプレイ１０の内部にタッチセンサ１３を有している点である。なお、タッチセンサ１３自体の機能は図５（ａ）の場合と同様であるが、指及び電子ペン２の検出に用いる電極（例えば、上述したＸ電極及びＹ電極など）の一部又は全部をディスプレイ１０内の画素の駆動動作に用いる電極（例えば、液晶ディスプレイの共通電極や有機ＥＬディスプレイの負極など）と共用してもよい。ただしこの場合、画素の駆動動作中には指及び電子ペン２の検出を行えないので、センサコントローラ１４は、画素の駆動動作が行われていない時間に、指及び電子ペン２の検出を行う必要がある。

図５（ａ）に戻る。ＣＰＵ(Central Processing Unit)１５は、メモリ１６内に予め記憶されるプログラム（例えば、図示したアプリケーションプログラム１７）を読み出して実行することにより動作する機能部であり、コンピュータ３内の各部を制御する役割を担う。この制御には、カーソルや各種のウインドウを含むグラフィカルユーザインターフェースである画像をディスプレイ１０に表示させる処理、センサコントローラ１４が検出した指及び電子ペン２の位置並びにセンサコントローラ１４が電子ペン２から受信したデータを逐次取得し、取得したこれらのデータに基づき、ディスプレイ１０に表示させているカーソルの移動やデジタルインクの生成及びレンダリングを行う処理、キーボード１１、タッチパッド１２、及びマウスなどの各種入力手段からの入力を受け付ける処理、通信部２７を介して電子ペン２との間で近距離無線通信Ｂを行う処理、電子ペン２から受信される移動量及び傾きを示すデータに基づいて、ディスプレイ１０に表示される表示物の移動制御を行う処理などが含まれる。

メモリ１６は、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)などの主記憶装置と、ハードディスクなどの補助記憶装置とを含む記憶装置である。

通信部１８は、近距離無線通信Ｂ用のインターフェイスを担う機能部である。通信部１８は、初めに電子ペン２とのペアリングを確立し、その後、ＣＰＵ１５の制御に従い、近距離無線通信Ｂによる信号の送信及び受信を行う。詳しくは後述するが、通信部１８は、上述した移動量及び傾きを示すデータを電子ペン２から受信する受信部としての役割を担う。

アプリケーションプログラム１７は、図示しないオペレーションシステムソフトウェア上で動作するプログラムである。ＣＰＵ１５は、例えばタッチパッド１２上でのユーザの操作に応じてアプリケーションプログラム１７を起動するよう構成される。こうして起動したアプリケーションプログラム１７は、内部のコードに従い、後述するウインドウの表示処理を含む様々な処理を実行する。

図６は、アプリケーションプログラム１７によって表示されるウインドウ４０の例を示す図である。ウインドウ４０は、図示するように、長方形の表示領域４１と、その右辺に沿って配置された縦スクロールバー４２と、その下辺に沿って配置された横スクロールバー４３とを含んで構成される。縦スクロールバー４２は、上側アロー４２ａ、下側アロー４２ｂ、及びノブ４２ｃを有して構成される。同様に、横スクロールバー４３は、左側アロー４３ａ、右側アロー４３ｂ、及びノブ４３ｃを有して構成される。

縦スクロールバー４２及び横スクロールバー４３は、表示領域４１に表示すべき表示ータの面積が表示領域４１の面積よりも大きい場合に、各ノブのサイズ及び位置によって表示データの全体中における現在表示中の部分の位置を示すとともに、各ノブ又は各アローの操作によって表示中部分を変更するための操作を受け付ける役割を果たす。縦スクロールバー４２は表示中部分を縦方向に変更するために用いられるものであり、以下では、このような縦方向の変更を「縦スクロール」と称する。横スクロールバー４３は表示中部分を横方向に変更するために用いられるものであり、以下では、このような横方向の変更を「横スクロール」と称する。

縦スクロール又は横スクロールを例えばキーボード１１によって実施する場合、ユーザは、キーボード１１に含まれるカーソルキー（図示せず）を使って容易に縦スクロール又は横スクロールを行うことができる。この場合、ユーザが縦スクロールバー４２及び横スクロールバー４３を直接操作する必要はなく、アプリケーションプログラム１７は、カーソルキーの操作量に応じて縦スクロール及び横スクロールを行うとともにノブ４２ｃ，４３ｃの表示を更新する。

また、縦スクロール又は横スクロールを図示しないマウスによって実施する場合、ユーザは、ディスプレイ１０に表示されているカーソルをいずれかのノブ又はアローの位置に移動し、適宜マウスボタンのクリック操作を行うことによって、容易に縦スクロール又は横スクロールを行うことができる。

これらに対し、タッチパッド１２上での電子ペン２の操作により縦スクロール又は横スクロールをすることは、可能ではあるが困難である。この場合も、マウスの場合と同様、ディスプレイ１０に表示されているカーソルをいずれかのノブ又はアローの位置に移動し、タッチパッド１２のクリック操作を行うことによって縦スクロール又は横スクロールを行うことができるが、電子ペン２での操作は、カーソルをいずれかのノブ又はアローの位置に移動するという細かい操作には不向きであるし、そのような細かい操作をしながらのタッチパッド１２のクリック操作はなお困難である。上述した特許文献１に記載の技術は、画面の右側と下側に設けた溝状の入力部によりこの困難さを克服するものであるが、溝という特殊なハードウェア機構を設ける必要があるため、すべてのコンピュータ３に適用することは難しい。本発明は、図２に示した圧力センサ２５及びモーションセンサ２６によって検出される物理量によってディスプレイ１０に表示される表示物を移動させられるように電子ペン２及びコンピュータ３を構成することで、特許文献１に記載される溝状の入力部のような特別なハードウェア機構を設けることなく、電子ペン２によるディスプレイ１０上の表示物（具体的には、ノブ４２ｃ，４３ｃ）の移動制御を簡単に行うことができるようにしたものである。以下、この点について、電子ペン２及びコンピュータ３のフローチャートを参照しながら、詳しく説明する。

図７及び図８は、電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。初めに図７は、図３に示した位置入力モード及び表示物制御モードの切り替えにかかる処理を示している。同図に示すように、電子ペン２はまず、アップリンク信号ＵＳの受信を試行する（ステップＳ１）。この試行は、電子ペン２がコンピュータ３を検出する前には、コンピュータ３によるアップリンク信号ＵＳの送信周期よりも十分短い周期で繰り返し実行される。一方、電子ペン２がコンピュータ３を検出した後には、電子ペン２は、例えばアップリンク信号ＵＳを介してコンピュータ３から指示されたタイミングで、アップリンク信号ＵＳの受信を試行する。

アップリンク信号ＵＳの受信を試行した後、電子ペン２は、アップリンク信号ＵＳが受信されたか否かを判定する（ステップＳ２）。その結果、受信されたと判定した場合には、位置入力モードにエントリし（ステップＳ３）、受信したアップリンク信号ＵＳにより示される送信スケジュールに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う（ステップＳ４）。

一方、ステップＳ２において受信されていないと判定した電子ペン２は、表示物制御モードにエントリし（ステップＳ５）、ダウンリンク信号ＤＳを送信することなく処理を終了する。

次に図８は、圧力センサ２５及びモーションセンサ２６によって検出される物理量の送信にかかる処理を示している。同図に示すように、電子ペン２はまず、圧力センサ２５によって圧力の印加が検知されるまで待機する（ステップＳ１０）。この待機は要するに、図４（ｂ）等に示したサイドスイッチ３０にユーザが触れるまで待機することを意味する。圧力センサ２５によって圧力の印加が検知されると、電子ペン２は、近距離無線通信Ｂによってコンピュータ３とペアリング中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここでペアリング中であると判定した電子ペン２は、モーションセンサ２６の出力を参照することによって電子ペン２の傾きを検出する（ステップＳ１２）とともに、圧力センサ２５の出力を参照することによって指の移動量（図４に示した方向Ａの移動量）を検出する（ステップＳ１３）。そして、電子ペン２の現在のモードが位置入力モード及び表示物制御モードのいずれであるかを判定し（ステップＳ１４）、表示物制御モードであれば、ステップＳ１２，Ｓ１３で検出した傾き及び移動量を示すデータを、近距離無線通信Ｂによってコンピュータ３に送信する（ステップＳ１５）。

一方、ステップＳ１１でペアリング中でないと判定した場合、及び、ステップＳ１４で位置入力モードと判定した場合、電子ペン２は、それ以上の処理を行わずに処理を終了する。したがって、近距離無線通信Ｂによるペアリングが確立されていない場合、及び、電子ペン２がペン先電極２３を通じた通信を行っている場合には、電子ペン２からコンピュータ３に対し、傾き及び移動量を示すデータが送信されないことになる。

図９は、コンピュータ３のＣＰＵ１５が行う処理を示すフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ１５によって周期的に実行される。同図に示すように、コンピュータ３はまず、近距離無線通信Ｂによって電子ペン２とペアリング中であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。ここでペアリング中でないと判定したコンピュータ３は、以降の処理を行わずに処理を終了する。上述したように、ペアリング中でない場合、電子ペン２から傾き及び移動量を示すデータが送信されてくることはないからである。

一方、ステップＳ２０でペアリング中であると判定したコンピュータ３は、電子ペン２から傾き及び移動量を示すデータを受信すると（ステップＳ２１）、まず初めに、受信した傾きに基づいて、制御対象の表示物（具体的には、ノブ４２ｃ，４３ｃのいずれか一方）を選択する（ステップＳ２２）。

図１０及び図１１は、ステップＳ２１の選択を説明する図である。図１０は電子ペン２の傾きが水平でない場合を示し、図１１は電子ペン２の傾きが水平である場合を示している。一般に、ウインドウを見ているユーザが縦スクロールを行う頻度は、横スクロールを行う頻度に比べて格段に大きい。したがって、横スクロールを行うのは、ユーザが図１１のように電子ペン２を水平に持った場合に限定し、その他の場合では縦スクロールを行うことが好ましい。そこでコンピュータ３は、ステップＳ２２の選択を行うに際し、電子ペン２の傾きが水平から所定の角度範囲（例えば５°）内に収まる値（第１の値）である場合には横スクロール用のノブ４３ｃを選択し、その他の値（水平から所定の角度範囲内に収まらない値。第２の値）である場合には縦スクロール用のノブ４２ｃを選択することが好ましい。

図９に戻り、ステップＳ２２でスクロールの方向を選択したコンピュータ３は次に、受信した移動量に基づき、選択した表示物の移動を実施する（ステップＳ２３）。具体的には、現在アクティブな（つまり、最前面に表示されている）ウインドウ内のノブ４２ｃ又はノブ４３ｃ（図６を参照）を移動させる処理を行う。こうして、電子ペン２上での操作によるスクロールが実現される。なお、コンピュータ３は、受信した移動量の符号に応じて（すなわち、プラスの場合とマイナスの場合とで）、表示物の移動の向きを変えることが好ましい。こうすることで、ユーザは、図２に示したサイドスイッチ３０上での指の移動方向を変えることにより、スクロールの向きを変えることができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態による情報処理システム１によれば、圧力センサ２５及びモーションセンサ２６によって検出される物理量（電子ペン２の傾き及びサイドスイッチ３０上での指の移動量）によって、ディスプレイ１０に表示される表示物（具体的には、ノブ４２ｃ，４３ｃ）を移動させることができる。したがって、特許文献１に記載される溝状の入力部のような特別なハードウェア機構を設けることなく、電子ペン２によるディスプレイ１０上の表示物の移動制御を簡単に行うことが可能になる。

次に、本発明の第２の実施の形態による情報処理システム１について説明する。本実施の形態による情報処理システム１は、アップリンク信号ＵＳの受信の有無ではなく電子ペン２に設けたスイッチのオンオフによって位置入力モードと表示物制御モードの切り替えを行う点で第１の実施の形態による情報処理システム１と異なり、その他の点では第１の実施の形態による情報処理システム１と同様である。そこで以下では、第１の実施の形態による情報処理システム１と同様の構成については同一の符号を付し、第１の実施の形態による情報処理システム１との相違点に着目して説明する。

図１２は、本実施の形態による電子ペン２のシステム構成を示す図である。また、図１３は、本実施の形態による電子ペン２の模式的な側面図である。図１２と図２、図１３と図４（ａ）をそれぞれ比較すると理解されるように、本実施の形態による電子ペン２は、電子ペン２の側面に設けられたスイッチ３２をさらに有する点で、第１の実施の形態による電子ペン２と相違する。

スイッチ３２は、ユーザによりオンオフ可能に構成される。具体的には、押し下げられているときにオンとなり、押し下げられていないときにオフとなる押しボタンタイプのスイッチによりスイッチ３２を構成することが好ましい。コントローラ２０は、スイッチ３２のオンオフを検出し、その結果に応じて位置入力モードと表示物制御モードの切り替えを行うよう構成される。

図１４は、本実施の形態によるコントローラ２０の動作モードの遷移を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるコントローラ２０は、スイッチ３２がオンになっている場合に表示物制御モードにエントリし、スイッチ３２がオフになっている場合に位置入力モードにエントリする。

図１５は、本実施の形態による位置入力モード及び表示物制御モードの切り替えにかかるコントローラ２０の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、電子ペン２は、スイッチ３２の操作を検出すると（ステップＳ３０）、スイッチ３２がオンオフいずれの状態であるかを判定する（ステップＳ３１）。そして、スイッチ３２がオンであれば、、表示物制御モードにエントリする（ステップＳ３２）。一方、スイッチ３２がオフであれば、位置入力モードにエントリする（ステップＳ３３）。これによりユーザは、スイッチ３２のオンオフに応じて、電子ペン２によるスクロール操作のオンオフを切り替えることが可能になる。

以上説明したように、本実施の形態による情報処理システム１によれば、スイッチ３２のオンオフにより、ユーザが意識的に、電子ペン２によるスクロール操作のオンオフを切り替えることができる。したがって、例えば飛行機の座席のように電子ペン２とコンピュータ３の間の距離を十分に取れない（したがって、アップリンク信号ＵＳを受信しない位置に電子ペン２を持って行くことが難しい）ような場合においても、特許文献１に記載される溝状の入力部のような特別なハードウェア機構を設けることなく、電子ペン２によるディスプレイ１０上の表示物の移動制御を簡単に行うことが可能になる。

次に、本発明の第３の実施の形態による情報処理システム１について説明する。本実施の形態による情報処理システム１は、コンピュータ３が図５（ｂ）に示した構成を有する点、コントローラ２０の動作モードの切り替えをコンピュータ３から指示する点で第１の実施の形態による情報処理システム１と異なり、その他の点では第１の実施の形態による情報処理システム１と同様である。そこで以下では、第１の実施の形態による情報処理システム１と同様の構成については同一の符号を付し、第１の実施の形態による情報処理システム１との相違点に着目して説明する。

図１６は、本実施の形態によるコンピュータ３のＣＰＵ１５が行う処理を示すフローチャートである。同図に示すように、コンピュータ３はまず、近距離無線通信Ｂによって電子ペン２とペアリング中であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。ここでペアリング中でないと判定したコンピュータ３は、以降の処理を行わずに処理を終了する。

一方、ステップＳ４０でペアリング中であると判定したコンピュータ３は、センサコントローラ１４によって検出されている電子ペン２の指示位置が、所定領域（例えば、図６に例示した縦スクロールバー４２又は横スクロールバー４３が表示されている領域）内に移動すること、若しくは、該所定領域の外に移動することを監視する（ステップＳ４１）。そして、電子ペン２の指示位置が所定領域内に移動した場合、図５（ｂ）に示した通信部１８を用いて、表示物制御モードへの切り替え指示を電子ペン２に対して送信する（ステップＳ４２）。一方、電子ペン２の指示位置が所定領域外に移動した場合、図５（ｂ）に示した通信部１８を用いて、位置入力モードへの切り替え指示を電子ペン２に対して送信する（ステップＳ４３）。ステップＳ４２又はステップＳ４２で送信を実施したコンピュータ３は、ステップＳ４０に戻って処理を繰り返す。

図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、本実施の形態による電子ペン２のコントローラ２０が行う処理を示すフローチャートである。図１７（ａ）は、コンピュータ３が表示物制御モードへの切り替え指示を送信した場合を示し、図１７（ｂ）は、コンピュータ３が位置入力モードへの切り替え指示を送信した場合を示している。

初めに図１７（ａ）を参照すると、電子ペン２は、表示物制御モードへの切り替え指示を受信する（ステップＳ５０）と、圧力センサ２５によって圧力の印加が検知されているか否かを判定する（ステップＳ５１）。なお、この判定処理は、一度だけでなく、所定時間にわたって繰り返し実行されることとしてもよい。ステップＳ５１で圧力の印加が検知されていると判定した場合、電子ペン２は、表示物制御モードにエントリする（ステップＳ５２）。これ以降、図８に示したように、圧力センサ２５によって圧力の印加が検知される都度、電子ペン２からコンピュータ３に対して傾き及び移動量を示すデータの送信が行われることになり、その結果として表示物の移動制御が実行されることになる。一方、ステップＳ５１で圧力の印加が検知されていないと判定した場合、電子ペン２は、位置入力モードにエントリする（若しくは、位置入力モードを継続する）（ステップＳ５３）。この場合、コンピュータ３が送信した表示物制御モードへの切り替え指示は無視され、引き続き位置情報の入力が行われる。

次に図１７（ｂ）を参照すると、電子ペン２は、位置入力モードへの切り替示を受信する（ステップＳ６０）と、直ちに、位置入力モードにエントリする（ステップＳ６１）。これにより、ユーザは、所定領域外に電子ペン２を移動させた後、直ちに、電子ペン２による位置情報の入力を行うことが可能になる。

以上説明したように、本実施の形態による情報処理システム１によれば、電子ペン２の指示位置が所定領域内に移動したことに応じて電子ペン２を表示物制御モードにエントリさせ、電子ペン２の指示位置が所定領域外に移動したことに応じて電子ペン２を位置入力モードにエントリさせることができる。したがってユーザは、電子ペン２の指示位置を例えば縦スクロールバー４２又は横スクロールバー４３の上に移動させる必要はあるものの、その後、図６に示した各アローや各ノブを直接操作することなく、スクロールを行うことが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。

例えば、電子ペン２の断面を略三角形などの略多角形とし、電子ペン２のコントローラ２０又はコンピュータ３のＣＰＵ１５は、モーションセンサ２６の検出結果に基づき、上になっている側面を判定することとしてもよい。こうすることで、所定の側面が上になっているときのみ、表示画面上の表示物の移動制御を行うように情報処理システム１を構成することが可能になる。

また、上記各実施の形態では、移動制御の対象となる表示物がノブ４２ｃ，４３ｃである場合を説明したが、ノブ４２ｃ，４３ｃの表示物を移動制御の対象としてもよいのは勿論である。

１ 情報処理システム
２ 電子ペン
３ コンピュータ
１０ ディスプレイ
１１ キーボード
１２ タッチパッド
１３ タッチセンサ
１４ センサコントローラ
１６ メモリ
１７ アプリケーション
１８ 通信部
２０ コントローラ
２１ プロセッサ
２２ メモリ
２３ ペン先電極
２４ 信号発生回路
２５ 圧力センサ
２６ モーションセンサ
３０ サイドスイッチ
３１ 基板
３２ スイッチ
４０ ウインドウ
４１ 表示領域
４２ 縦スクロールバー
４２ａ 上側アロー
４２ｂ 下側アロー
４２ｃ，４３ｃ ノブ
４３ 横スクロールバー
４３ａ 左側アロー
４３ｂ 右側アロー
Ｂ 近距離無線通信
ＤＳ ダウンリンク信号
ＵＳ アップリンク信号

Claims (18)

1. 情報処理装置、及び
   前記情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器
   を有する情報処理システムであって、
   前記位置指示器は、
   ユーザの指の移動量を検出する第１のセンサと、
   前記位置指示器の傾きを検出する第２のセンサと、
   前記第１のセンサによって検出された移動量及び前記第２のセンサによって検出された傾きを示すデータを送信する送信部と、を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記位置指示器から送信された前記データを受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾き及び前記移動量に基づいて、表示画面に表示される表示物の移動を制御する第１のプロセッサと、を有し、
   前記位置指示器は、前記位置指示器が前記情報処理装置に位置情報を入力する第１のモード、及び、前記位置指示器が前記情報処理装置に前記位置情報を入力しない第２のモードのいずれかで動作する第２のプロセッサをさらに有し、
   前記送信部は、前記第２のプロセッサが前記第２のモードにエントリしている場合に、前記データの送信を行う、
   ことを特徴とする情報処理システム。
2. 前記第２のプロセッサは、前記第１のモードにエントリしている場合に、前記位置指示器の先端に設けられる電極を通じて信号の送信を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
3. 前記送信部は、前記電極による通信とは異なる近距離無線通信によって前記データの送信を行う、
   ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理システム。
4. 前記第１のプロセッサによって制御される前記表示物の移動は、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾きに応じて前記表示物を選択し、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記移動量に基づく、選択した表示物の移動である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
5. 前記第１のプロセッサは、前記移動量の符号に応じて、前記表示物の移動の向きを変更する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理システム。
6. 前記第１のプロセッサは、
   前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾きが第１の値の場合、前記表示画面に表示される第１のスクロールバーを、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記移動量に基づいて移動させる一方、
   前記受信部によって受信された前記データにより示される前記傾きが第２の値の場合、前記第１のスクロールバーとは異なる第２のスクロールバーを、前記受信部によって受信された前記データにより示される前記移動量に基づいて移動させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理システム。
7. 前記第１のスクロールバーは横スクロールバーであり、
   前記第２のスクロールバーは縦スクロールバーであり、
   前記第１の値は水平から所定の角度範囲内に収まる値であり、
   前記第２の値は水平から所定の角度範囲内に収まらない値である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理システム。
8. 前記第１のプロセッサは、メモリに格納されるアプリケーションプログラムを実行することにより、前記第１のスクロールバー及び前記第２のスクロールバーを含むグラフィカルユーザインターフェースを前記表示画面に表示する、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の情報処理システム。
9. 前記情報処理装置は、前記位置指示器によって指示される位置をタッチセンサを介して検出するセンサコントローラをさらに有し、
   前記第２のプロセッサは、前記タッチセンサに発生する静電界を通じて前記センサコントローラが送信するアップリンク信号を受信していない場合に、前記第２のモードにエントリする、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報処理システム。
10. 前記情報処理装置は、前記位置指示器によって指示される位置をタッチセンサを介して検出するセンサコントローラをさらに有し、
    前記第２のプロセッサは、前記タッチセンサに発生する静電界を通じて前記センサコントローラが送信するアップリンク信号を受信している場合に、前記第１のモードにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報処理システム。
11. 前記位置指示器は、ユーザによって操作可能なスイッチをさらに有し、
    前記第２のプロセッサは、前記スイッチの操作状態に応じて、前記第１のモード及び前記第２のモードのいずれかにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報処理システム。
12. 前記第１のプロセッサは、前記位置指示器による指示位置が前記表示画面内に設けられる所定領域内に移動したことに応じて、前記位置指示器に対し、前記第２のモードへの切り替えを送信し、
    前記第２のプロセッサは、前記第２のモードへの切り替えを受信した場合に、前記第２のモードにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の情報処理システム。
13. 前記第１のプロセッサは、前記位置指示器の指示位置が前記所定領域外に移動したことに応じて、前記位置指示器に対し、前記第１のモードへの切り替えを送信し、
    前記第２のプロセッサは、前記第１のモードへの切り替えを受信した場合に、前記第１のモードにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の情報処理システム。
14. 情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器であって、
    ユーザの指の移動量を検出する第１のセンサと、
    前記位置指示器の傾きを検出する第２のセンサと、
    前記第１のセンサによって検出された移動量及び前記第２のセンサによって検出された傾きを示すデータを送信する送信部と、
    前記位置指示器が前記情報処理装置に位置情報を入力する第１のモード、及び、前記位置指示器が前記情報処理装置に前記位置情報を入力しない第２のモードのいずれかで動作する第２のプロセッサと、を有し、
    前記送信部は、前記第２のプロセッサが前記第２のモードにエントリしている場合に、前記データの送信を行う、
    ことを特徴とする位置指示器。
15. 前記第２のプロセッサは、前記情報処理装置のタッチセンサに発生する静電界を通じて前記情報処理装置のセンサコントローラが送信するアップリンク信号を受信していない場合に、前記第２のモードにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の位置指示器。
16. 前記第２のプロセッサは、前記情報処理装置のタッチセンサに発生する静電界を通じて前記情報処理装置のセンサコントローラが送信するアップリンク信号を受信している場合に、前記第１のモードにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の位置指示器。
17. ユーザによって操作可能なスイッチをさらに有し、
    前記第２のプロセッサは、前記スイッチの操作状態に応じて、前記第１のモード及び前記第２のモードのいずれかにエントリする、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の位置指示器。
18. 情報処理装置、及び
    前記情報処理装置に位置情報を入力する位置指示器
    を有する情報処理システムにおいて、前記情報処理装置の表示画面に表示される表示物の移動制御を行う方法であって、
    前記位置指示器が、ユーザの指の移動量を検出するステップと、
    前記位置指示器が、前記位置指示器の傾きを検出するステップと、
    前記位置指示器が、検出した前記移動量及び前記傾きを示すデータを送信するステップと、
    前記情報処理装置が、前記位置指示器から送信された前記データを受信するステップと、
    前記情報処理装置が、前記受信するステップにおいて受信された前記データにより示される前記傾き及び前記移動量に基づいて、前記表示画面に表示される表示物の移動を制御するステップと、
    前記位置指示器が、前記位置指示器が前記情報処理装置に位置情報を入力する第１のモード、及び、前記位置指示器が前記情報処理装置に前記位置情報を入力しない第２のモードのいずれかにエントリするステップと、を有し、
    前記送信するステップは、前記エントリするステップにより前記位置指示器が前記第２のモードにエントリしている場合に、前記データの送信を行う、
    することを特徴とする方法。

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