JPH08166843A - ワイヤレスペンとそれを用いたワイヤレスペンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤレスペンにより入力した文字をボード
に表示したり、表示した情報をワイヤレスメモカードに
メモしたりできるワイヤレスペンとそれを用いたワイヤ
レスペンシステムを提供する。 【構成】 ワイヤレスペン１０に組み込んだ加速度セン
サ１３を用いて入力した情報をワイヤレスペン１０に内
蔵したＣＰＵ５１を用いて積分することにより、空間的
な位置情報に変換し、この位置情報を遠隔通信機能を用
いてワイヤレス基地局へ送信し、その情報をシステムコ
ンピュータで処理あるいは管理することによって位置情
報の連続として入力した文字を表示ボードに表示させる
構成を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワイヤレスペンの構造
とそれを用いたワイヤレスペンシステムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年のマルチメディア化に伴い、情報通
信は一層の高度化，多様化，大容量化が進められてい
る。この中でも、ヒューマンインターフェイスの観点か
ら、情報端末への通信媒体としてワイヤレス通信が注目
されている。そのため、屋外の移動電話基地局、構内の
ＬＡＮ基地局などの様々な形態の固定基地局と、電話や
情報端末などに代表される様々な形態の情報通信端末間
をワイヤレスで接続する各種の情報通信システム、例え
ば、移動携帯電話やＰＨＳ（Personal HandyphoneSyste
m）などが急速に普及しつつある。また、情報通信のパ
ーソナル化に伴い、種々の携帯電話が大幅に普及すると
同時に、ＩＣカードと固定電話を利用したパーソナル電
話システムが検討されている。さらに、生産ラインのＦ
Ａ（FactoryAutomation）システム、あるいは流通のＰ
ＯＳ（Point of Sales）システムなどへも、ワイヤレス
通信をベースにしたシステムが積極的に導入されつつあ
る。

【０００３】ワイヤレス通信を中心とした各種システム
の特徴は、通信の少なくとも一方が有線でないため、携
帯機とともに移動できることであり、これにより人の行
動を制限しない通信が可能になっている。このことは、
小規模のミーティングなどに代表されるグループによる
知的作業に適用できる。

【０００４】具体的な例を示す。例えば、会議室などの
狭いエリアにおけるスタッフのフリーミーティング，討
論などのグループによる知的作業を想定する。構成スタ
ッフは２０人以下、特定の議題についてブレーンストー
ミングやアイデアの整理などの知的作業を行っていると
仮定する。このようなミーティングは現在、日常的な行
事として頻繁に行われている。スタッフの前には、アイ
デアを紹介したり、発言を整理したり、他のスタッフを
説得するために、通常、ボードなどの視覚的な記録媒体
が準備されている。従来のグループによる知的作業で
は、特定のスタッフに記録の役割が充てられ、残りのス
タッフによって、あるいはその役割を交代しながら知的
作業は行われる。この様に、小規模のグループの場合で
さえも、１−２人は知的作業だけでなく記録などの他の
処理に従事しなければならず、効率的な人的資源の運用
が難しい。従って、人的資源の効率的な運用の観点か
ら、小規模なグループによる知的作業においては、記録
やメモなどの行為を支援する何らかの方法が強く要求さ
れている。

【０００５】通常、ミーティングなどでは資料が配布さ
れ、それについての説明や議論がなされる。比較的小規
模なグループによる知的作業では、より自由に討論でき
る雰囲気が大切であり、そのため、知的作業の生産性を
阻害する要因は極力排除されなければならない。このよ
うな環境において、各スタッフは必要に応じて表示ボー
ドに書かれた情報をメモする必要があり、これにより知
的作業はまた中断される。従って、表示ボードに書かれ
た情報を容易にメモできる何らかの手段が必要である。
また、自分のアイデアを説明したりする場合には、通
常表示ボードなどを使う。なぜなら、音声情報だけに頼
るより、表示ボードなどへ視覚的な情報を書き込み、音
声と視覚の混じった情報を示すことにより、より正確な
グループによる知的作業が可能になるからである。しか
しながら、表示ボードなどへ移動したり、文字あるいは
描画を表示ボードへ記述する行為は、少なからず知的作
業を中断する。従って、グループによる知的作業の効率
を上げるには、最小限の中断で、適切な情報を能率良く
他のスタッフに示すことが強く要求される。具体的に
は、議論や説明はその場所で行え、説明に必要な文字、
描画などの情報は居ながらにして入力でき、その出力は
全員が共通の「紙」として認識している大型の表示ボー
ドなどに表示できることが望ましい。

【０００６】以上のように、グループによる知的作業に
おいて、人的資源の効率的な運用の観点から、記録やメ
モの機能はコンピュータなどで支援されてゆく必要があ
り、また、知的作業を能率的に、しかも適切な情報を提
示する観点から、その場で文字や描画の入力ができ、そ
れを全員が共通の「紙」として認識している大型表示ボ
ードなどに表示できる入力装置と、そのシステムが必要
である。さらに、知的作業中のメモなども欠かせないた
め表示ボードに表示された情報は、必要に応じてデータ
を運ぶことのできるカードなどへ容易に書き込める必要
がある。このようなグループによる知的作業を支援する
入力装置，メモカード，大型表示ボードなどからなるシ
ステムが強く望まれていたが、現実にはまだ適切な入力
装置やそれを利用した支援システムは実現されていなか
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の知的作業では、
記録といった処理に対して少ないスタッフの中から人的
資源を充て、また、討論では表示ボードまで移動し文字
や描画を行うため、度々中断しながら議論がなされ、さ
らに、知的作業が中断されるにも関わらず、表示ボード
に示された情報をメモする必要があった。しかしなが
ら、このようなグループによる知的作業を電子機器によ
り支援するという考え方はあったものの、具体的な入力
装置やシステムの提案はなかった。

【０００８】本発明の目的は、ワイヤレスペンに内蔵し
た圧電素子などを用いた加速度センサによる位置検知機
能により、文字あるいは描画などを入力し、それをワイ
ヤレスペンに内蔵した回路により無線信号に変換して、
ワイヤレス基地局を含んだ表示ボードへ送信させ、入力
した文字や描画をボードに表示させたり、表示ボードに
表示した情報をワイヤレスメモカードにメモしたりする
ことを特徴としており、グループによる知的作業の効率
化を支援するシステムを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるワイヤレ
スペンは、ＣＰＵと、メモリと、これらを電気的に接続
したデジタル並びにアナログ回路と、マイクロ波帯や中
波帯などの高周波方式を用いた遠隔通信用の変復調回路
と通信アンテナとを搭載したワイヤレス携帯機であっ
て、かつ、位置情報検知用の加速度センサを組み込んだ
ものである。

【００１０】また、本発明にかかるワイヤレスペンシス
テムは、前記のワイヤレスペンと、表示ボードと、ワイ
ヤレス基地局と、並びにそれらを管理するシステムコン
ピュータから構成されたものである。

【００１１】さらに、ワイヤレスメモカードを構成に加
えたものである。

【００１２】そして、ワイヤレスペンに組み込んだ加速
度センサを用いて入力した情報を、ワイヤレスペンに内
蔵したＣＰＵを用いて積分することにより空間的な位置
情報に変換し、その位置情報を遠隔通信機能を用いてワ
イヤレス基地局へ送信し、その情報をシステムコンピュ
ータで処理あるいは管理することによって、位置情報の
連続として入力した文字、あるいは描画情報を表示ボー
ドに表示させるものである。

【００１３】さらに、表示ボードに表示した文字、ある
いは描画情報を、システムコンピュータとワイヤレス基
地局を通して、ワイヤレスメモカードへ書き込むもので
ある。

【００１４】

【作用】本発明は、ワイヤレスペンの加速度センサによ
る位置検知機能により、文字あるいは描画といった情報
をその場で入力し、それらをワイヤレスペンに内蔵した
変調回路により無線信号に変換して、入力情報を大型表
示ボードなどに表示させたり、表示ボードに表示された
情報をワイヤレスメモカードに書き込んだりすることを
特徴としており、グループによる知的作業を支援するこ
とができる。

【００１５】

【実施例】図１に、本発明によるワイヤレスペンの一実
施例の機能ブロック図を示す。基本的な構成は、従来の
ワイヤレスカードとほぼ同様であるが、入出力（Ｉ／
Ｏ）ドライバに加速度センサが接続されていることが大
きく異なっている。図１において、１１は指先で入力で
きる入力要請スイッチ、１２はワイヤレスペンの出力機
器であるＬＥＤ表示部、１３は位置情報検知用の加速度
センサ、１４は電池、１５は電子回路部で、ＣＰＵ５
１，メモリ５２，変調器５３，復調器５４，Ｉ／Ｏドラ
イバ５５等を含んでいる。１６はダイポール型のアンテ
ナであり、１０はワイヤレスペン全体を示す。ワイヤレ
ス情報の送受信には、ワイヤレスペン１０並びにワイヤ
レス基地局（図示せず）のアンテナや発振器などのＲＦ
回路が用いられ、アンテナ１６からの信号は復調器５４
あるいは変調器５３を通して、信号はデジタル化されＣ
ＰＵ５１へ入力される。ＣＰＵ５１では送受信した信号
を受け、接続した出力機器への制御並びに入出力操作を
行う。

【００１６】図２に、本発明によるワイヤレスペン１０
の概形を示す。１７は入力スイッチを兼ねたペン先であ
り、その他は図１と同じである。作製したワイヤレスペ
ン１０の寸法の一例を示すと、全長は約１５ｃｍ、直径
１４ｍｍである。ワイヤレスのキャリア電波として、
２．４５ＧＨｚ帯を用いたため、アンテナ１６の全長は
約６ｃｍであった。ワイヤレスペン１０の通信方式とし
は、発信回路を含まない反射方式とし、信号の送受信は
ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）を採用した。通常、
紙の様な記録媒体を想定してワイヤレスペン１０を動作
させる場合、入力要請スイッチ１１を押すことにより、
システムコンピュータとの通信処理が開始される。この
結果、コンピュータからの許可信号により、ワイヤレス
ペン１０のＣＰＵ５１はＬＥＤ表示部１２を発光させ、
ワイヤレスペン１０の携帯者は入力ペン先１７と加速度
センサ１３とで入力を行い、入力終了はペン先１７によ
り認識し、ワイヤレス基地局へ通知される。

【００１７】図３に、本発明によるワイヤレスペンシス
テムの構成要素の一つであるワイヤレスメモカード２０
を示す。２１は液晶ディスプレイ、２２テンキー、２３
は判定などに用いる入力ボタン類であり、２４は通知を
出力するＬＥＤである。作製したワイヤレスメモカード
２０の寸法の一例を示すと、幅８６mm，高さ５４mm，厚
さ５mmである。このワイヤレスメモカード２０には図
１，２に示したワイヤレスペン１０と同様に加速度セン
サ（図示せず）を内蔵しているため、入力ボタン２３を
押すことにより、ワイヤレスペン１０と同様に文字ある
いは描画の入力が可能になる。入力可能時にはＬＥＤ２
４が発光し、カード携帯者は入力可能状態であることを
認識できる。入力後、完了ボタンを押すことにより、ワ
イヤレスメモカード２０のＣＰＵは入力完了を認識し、
ワイヤレス基地局へ通知される。カードの場合、加速度
センサによる入力に加えて、テンキー２２による入力も
可能であった。また、カード携帯者が表示ボードの情報
をメモしたい場合には、記録ボタン２３を押す。これに
より、ワイヤレスメモカード２０は書き込み要請の情報
をワイヤレス基地局を通してシステムのコンピュータに
通知し、コンピュータは表示ボードに書き込まれた一部
の情報をカードへ返信する。これらの一連の操作によ
り、表示ボードに表示された情報をワイヤレスメモカー
ド２０にメモすることが出来た。

【００１８】図４に、ワイヤレスペンシステムにおける
ワイヤレス基地局、並びにシステムコンピュータを含ん
だ表示ボード３０を示す。３１は大型液晶ディスプレイ
等からなる表示部であり、３２はワイヤレス基地局のア
ンテナ、３３はワイヤレス基地局の変復調ユニット、３
４はシステムコンピュータである。ワイヤレスペン１０
あるいはワイヤレスメモカード２０の遠隔通信は、基本
的にアンテナ３２と変復調ユニット３３によって構成さ
れるワイヤレス基地局によって行われるが、このワイヤ
レス基地局は無線信号への変換、デジタル信号への復調
が基本的な機能であり、情報処理や信号制御は行わな
い。

【００１９】図５に、本発明によるワイヤレスペンシス
テムの全体の構成を示す。３０はワイヤレス基地局とシ
ステムコンピュータを含んだ表示ボードであり、２０は
ワイヤレスメモカードであり、１０はワイヤレスペン、
それぞれ図１〜４に示したものである。このシステムを
グループによる知的作業に適用した場合の手順について
説明する。

【００２０】第一に、ワイヤレスペン１０あるいはワイ
ヤレスメモカード２０の入力スイッチを押すこと（送信
要請）により、ワイヤレスペン１０のＣＰＵ５１は、加
速度センサ１３の位置情報の初期値を設定するととも
に、送信要請信号を表示ボード３０に組み込まれたワイ
ヤレス基地局へ送信する。ワイヤレス基地局は受信した
無線信号をデジタルの信号へ復調し、システムコンピュ
ータ３４へ送る。システムコンピュータ３４は送信要請
信号を受けて、それに対する許可信号を発信するととも
に、表示ボード３０の表示部３１の適当なエリアに表示
領域を割り当てる。

【００２１】第二に、システムコンピュータ３４より発
信された許可信号は、ワイヤレス基地局で無線信号へ変
換され、基地局アンテナより送信され、ワイヤレスメモ
カード２０あるいはワイヤレスペン１０のアンテナで受
信される。受信した信号は復調回路でデジタル信号に復
調され、結果として、送信許可の信号はワイヤレスメモ
カード２０あるいはワイヤレスペン１０のＣＰＵへ通知
される。ＣＰＵはこれに伴い、ワイヤレスペン１０の出
力機器であるＬＥＤ表示部１２のＬＥＤを点灯させる
（入力許可）。以上の処理により、送信要請とその許可
の手順が完了する。

【００２２】第三に、ワイヤレスペン１０やワイヤレス
メモカード２０の携帯者はワイヤレスペン１０やワイヤ
レスメモカード２０を動かすことにより、文字あるいは
描画のような情報を入力する（情報入力）。内蔵した加
速度センサは動きに応じた加速度情報をワイヤレスペン
１０やワイヤレスメモカード２０のＣＰＵへ伝送し、Ｃ
ＰＵはこの加速度情報を積分して速度情報とし、さらに
これを積分することにより、２次元の位置情報へ変換
し、変調器を通してワイヤレス基地局へ入力情報を伝送
する。ワイヤレス基地局は受信した入力情報をシステム
のコンピュータ３４へ送信し、コンピュータはその情報
を処理・演算し、表示ボード３０などの表示器へ、文字
や描画の情報として表示させた（情報表示）。なお、加
速度センサを用いて位置情報を得る技術自体は公知であ
るので、その詳細は省略。

【００２３】第四に、表示ボード３０に表示された情報
のメモが必要な場合、ワイヤレスメモカード２０の携帯
者は、ワイヤレスメモカード２０の入力ボタン２３で情
報記録の要請信号をシステムコンピュータ３４へ送信し
（メモ要請）、この処理と信号の流れは、ワイヤレスペ
ン１０による文字あるいは描画の入力手順と全く同じで
ある。結果として、システムコンピュータ３４は表示ボ
ード３０の情報を無線信号としてワイヤレスメモカード
２０へ送信し、ワイヤレスメモカード２０のＣＰＵはメ
モリに情報を記録する（情報メモ）。カード携帯者は自
席に戻り、コンピュータを介してそのメモ情報を引き出
す。

【００２４】以上の送信要請，入力許可，情報入力，情
報表示，メモ要請，および情報メモが、ワイヤレスペン
システムの基本的な機能であり、作業効率の大幅な向上
や議論の中断が少なくなるという意味から、小規模なグ
ループによる知的作業に極めて有効である。以上の例は
グループによるミーティングなどを想定したが、本発明
のワイヤレスペンシステムは、音声と視覚情報の融合に
よって効率化が図れるグループの知的作業全般に有効で
あり、人的資源の有効利用のみならず、重要なアイデア
の創出を支援できるというメリットがある。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるワ
イヤレスペンは、ＣＰＵと、メモリと、これらを電気的
に接続したデジタル並びにアナログ回路と、マイクロ波
帯や中波帯などの高周波方式を用いた遠隔通信用の変復
調回路と通信アンテナとを搭載したワイヤレス携帯機で
あって、かつ、位置情報検知用の加速度センサを組み込
んだ構成をとり、それを用いて本発明のワイヤレスペン
システムは、表示ボードと、ワイヤレス基地局と、並び
にそれらを管理するシステムコンピュータから構成さ
れ、さらに、これらにワイヤレスメモカードを加えた構
成とされるので、ペン携帯者はグループによる知的作業
中、場所を移動することなく、簡単なペン入力により自
分のアイデアを文字並びに描画として、大型表示ボード
に直接表示させることができる。また、必要な場合、各
自が携帯したワイヤレスメモカードにボード情報をメモ
することが可能である。これにより、全員が知的作業に
集中することができ、議論を中断することなく表示ボー
ドに表示させたり、メモすることができるため、効率的
な知的作業を可能にできるという利点がある。

【００２６】さらに、ワイヤレスペンに組み込んだ加速
度センサを用いて入力した情報を、ワイヤレスペンに内
蔵したＣＰＵを用いて積分することにより空間的な位置
情報に変換し、その位置情報を遠隔通信機能を用いてワ
イヤレス基地局へ送信し、その情報をシステムコンピュ
ータで処理あるいは管理することによって、位置情報の
連続として入力した文字、あるいは描画情報を表示ボー
ドに表示させるようにしたので、ワイヤレスペンにより
簡単に情報入力を行うことができる。

【００２７】また、表示ボードに表示した文字、あるい
は描画情報を、システムコンピュータとワイヤレス基地
局を通して、ワイヤレスメモカードへ書き込むようにし
たので、表示ボードの表示とともにワイヤレスメモカー
ドに簡単に書込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイヤレスペンの機能ブロック図である。

【図２】ワイヤレスペンの概略の構成を示す図である。

【図３】ワイヤレス多機能カードの概略の構成を示す図
である。

【図４】ワイヤレス基地局並びにシステムコンピュータ
を含んだ表示ボードを示す斜視図である。

【図５】ワイヤレスペンシステムの全体の概略の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１０ ワイヤレスペン １１ 入力要請スイッチ １２ ＬＥＤ表示部 １３ 加速度センサ １４ 電池 １５ 電子回路部 １６ アンテナ １７ ペン先 ２０ ワイヤレスメモカード ２１ 液晶ディスプレイ ２２ テンキー ２３ 入力ボタン ２４ ＬＥＤ ３０ 表示ボード ３１ 表示部 ３２ アンテナ ３３ 変復調ユニット ３４ システムコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一ノ瀬 裕 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＰＵと、メモリと、これらを電気的に
   接続したデジタル並びにアナログ回路と、マイクロ波帯
   や中波帯などの高周波方式を用いた遠隔通信用の変復調
   回路と通信アンテナとを搭載したワイヤレス携帯機であ
   って、かつ、位置情報検知用の加速度センサを組み込ん
   だことを特徴とするワイヤレスペン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワイヤレスペンと、表示
   ボードと、ワイヤレス基地局と、並びにそれらを管理す
   るシステムコンピュータから構成されることを特徴とす
   るワイヤレスペンシステム。
3. 【請求項３】 請求項１記載のワイヤレスペンと、ワイ
   ヤレスメモカードと、表示ボードと、ワイヤレス基地局
   と、並びにそれらを管理するシステムコンピュータから
   構成されることを特徴とするワイヤレスペンシステム。
4. 【請求項４】 ワイヤレスペンに組み込んだ加速度セン
   サを用いて入力した情報をワイヤレスペンに内蔵したＣ
   ＰＵを用いて積分することにより、空間的な位置情報に
   変換し、その位置情報を遠隔通信機能を用いてワイヤレ
   ス基地局へ送信し、その情報をシステムコンピュータで
   処理あるいは管理することによって、位置情報の連続と
   して入力した文字、あるいは描画情報を表示ボードに表
   示させることを特徴とする請求項２または３記載のワイ
   ヤレスペンシステム。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載のワイヤレスペン
   システムにおいて、表示ボードに表示した文字、あるい
   は描画情報を、システムコンピュータとワイヤレス基地
   局を通して、ワイヤレスメモカードへ書き込むことを特
   徴とするワイヤレスペンシステム。