JPWO2021172033A5

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Publication number: JPWO2021172033A5
Application number: JP2022503255A
Authority: JP
Filing date: 2021-02-12
Publication date: 2024-02-14
Anticipated expiration: 2041-02-12

Description

上記の課題を解決するために、
指示操作装置と、センサを備える情報処理装置とで構成される情報入出力システムであって、
前記指示操作装置は、
第１の電極及び第２の電極と、
前記情報処理装置に送信する信号を発生する信号発生回路と、
前記信号発生回路からの信号を第１の電極又は第２の電極を通じて、前記情報処理装置の前記センサに送信するための第１の送信回路と、
前記第１の電極又は前記第２の電極を通じて前記情報処理装置からの情報を受信する受信回路と、
前記受信部で受信した情報を記憶する情報記憶部と、
前記情報記憶部に記憶した情報を外部に送出するための送出用部と、
を備え、
前記情報処理装置は、
前記センサを通じて前記指示操作装置から受信した信号を処理する処理部と、
前記処理部の処理結果に応じた情報を取得する取得回路と、
前記取得回路で取得した前記情報を、前記センサを通じて前記指示操作装置に送信する第２の送信回路と、
を備えることを特徴とする情報入出力システムを提供する。

この発明による情報入出力システムの第１の実施形態の構成例の概要を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する情報処理装置の構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの動作を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態における処理動作例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの動作の流れを説明するためのフローチャートの一部を示す図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの動作の流れを説明するためのフローチャートの一部を示す図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの動作の流れを説明するためのフローチャートの一部を示す図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する情報処理装置の動作の流れを説明するためのフローチャートの一部を示す図である。この発明による情報入出力システムの第１の実施形態を構成する情報処理装置の動作の流れを説明するためのフローチャートの一部を示す図である。この発明による情報入出力システムの第２の実施形態の構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第２の実施形態を構成する指示操作装置の例としての電子ペンの構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第２の実施形態を構成する情報処理装置のセンサの構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第２の実施形態を構成する情報処理装置の構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの第２の実施形態を構成する情報処理装置のセンサの他の構成例を説明するための図である。この発明による情報入出力システムの実施形態を構成する指示操作装置の他の構成例を説明するための図である。

位置検出センサ２１は、図２に示すように、表示デバイス２２の表示画面の表面側に重ねられて配設されている。この場合に、位置検出センサ２１の位置検出領域が、表示デバイス２２の表示画面の表示領域とほぼ一致するようにして配設されている。なお、図１においては、表示デバイス２２の表示画面の表示領域は点線で示してある。

記憶部２０７は、制御回路２０１による制御に基づき、情報の記憶及び読み出しが行われる。この実施形態では、位置検出センサ２１の表示デバイス２２の表示領域に対応する検出領域には、複数の部分検出エリアが予め設定されている。すなわち、図１の例では、位置検出センサ２１の検出領域内に、矩形の３個の部分検出エリアＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３が設定されている。そして、これら３個の部分検出エリアＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３以外のエリアＡＲ０は、この実施形態では、電子ペン３による筆記入力検出エリアとされている。図１及び図２に示すように、表示デバイス２２の表示画面には、部分検出エリアＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３を使用者に視覚的に認識させるためのエリア枠画像ＡＲ１ｐ，ＡＲ２ｐ，ＡＲ３ｐが表示されている。

信号受信モードにおいては、制御回路３０１は、切替制御信号ＳＷ２により、図４（Ｅ）に示すように、切替スイッチ回路３０５を固定端子Ｒ側に切り替える。したがって、信号受信回路３０３は、周辺電極３２で受信した位置検出センサからの信号を切替スイッチ回路３０４を通じて受け取り、当該受信した信号に応じた復調等の処理をして、その処理結果の信号を制御回路３０１に送る。そして、この信号受信モードでは、制御回路３０１は、図４（Ｄ）に示すように、切替制御信号ＳＷ１によりスイッチ回路３０４をオフとして、中心電極としての芯体３１からの信号送出は行わないようにする。

制御回路３０１は、信号受信回路３０３からの信号により、位置検出センサから受信した信号を解析して、相手の位置検出装置の仕様を判断し、その判断結果に基づいて、相手の位置検出装置の位置検出センサと信号のインタラクションをするタイミングを定める。そして、制御回路３０１は、信号発信回路３０２から出力する信号のフォーマットを、相手の情報処理装置２の仕様に合致するものとなるように制御し、定めたタイミングで位置検出センサとのインタラクションを行うようにする。

そして、制御回路３０１は、信号送出モードにおいては、この実施形態では、位置検出用のバースト信号と筆圧情報とペンＩＤとを情報処理装置２側に送出する位置検出期間Ｔａと、電子ペン３の傾き角の検出用の傾き検出期間Ｔｂとを時分割で、複数回、実行するようにする。

そして、制御回路３０１は、位置検出期間Ｔａにおいては、信号発信回路３０２を制御して、情報処理装置２での位置検出のための所定周波数の位置検出用信号（バースト信号）と、筆圧検出部３３で検出した筆圧に応じた筆圧情報と、ペンＩＤとを含む信号を、スイッチ回路３０４を通じて芯体３１に供給して、静電容量結合により位置検出センサに送信するようにする。このとき、周辺電極３２は、アース端子に接続されているので、中心電極としての芯体３１に対してシールド電極として働き、芯体３１へのノイズの混入を防止する。

なお、情報処理装置２´は、情報処理装置２と同様の構成を備えるものでなくともよいことは言うまでない。ただし、筆記入力情報を転送する情報処理装置２´としては、位置検出センサ２１´を備えるものである方が良いことは言うまでもない。また、図５（Ｂ）の例のペンＩＤに対応する情報や、図５（Ｃ）の例のキーワードに対応する情報が転送される情報処理装置２´としては、位置検出センサ２１´は備える必要はなく、少なくとも、それらの情報を表示するための表示画面を備える表示デバイス２２´を備えるものであればよい。

このステップＳ１で、情報処理装置２の位置検出センサ２１と電界結合する状態になっていると判別したときには、制御回路３０１は、信号受信モードの期間であるか否か判別する（ステップＳ２）。このステップＳ２で、信号受信モードの期間ではないと判別したときには、制御回路３０１は、信号送出モードの期間であるか否か判別する（ステップＳ４）。そして、このステップＳ４で、信号送出モードの期間ではないと判別したときには、制御回路３０１は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１からの処理を繰り返す。

そして、ステップＳ４で、信号送出モードの期間であると判別したときには、制御回路３０１は、位置検出期間Ｔａか、傾き検出期間Ｔｂのいずれであるかを判別する（図７のステップＳ１１）。このステップＳ１１で、位置検出期間Ｔａであると判別したときには、制御回路３０１は、スイッチ回路３０４はオン、切替スイッチ回路３０５は端子Ｇに接続するように切り替え制御する（ステップＳ１２）。次いで、制御回路３０１は、信号発信回路３０２から、位置検出用信号と、筆圧情報と、ペンＩＤとを中心電極としての芯体３１から送出させるように制御する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３の次には、制御回路３０１は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１からの処理を繰り返す。

図６のステップＳ２で、信号受信モードの期間であると判別したときには、制御回路３０１は、スイッチ回路３０４はオフ、切替スイッチ回路３０５は端子Ｒに接続するように切り替え制御する（ステップＳ３）。次いで、制御回路３０１は、信号受信回路３０３の出力に基づいて、受信信号を検出したか否か判別する（ステップＳ５）。このステップＳ５で、受信信号を検出してはいないと判別したときには、制御回路３０１は、処理をステップＳ１に戻し、このステップＳ１からの処理を繰り返す。

［第１の実施形態の効果］
以上のようにして、上述した第１の実施形態の情報入出力システム１においては、情報処理装置２の位置検出センサ２１の検出領域内に予め設定されている部分検出エリアを、電子ペン３で位置指示することで、当該部分検出エリアに対応付けられて記憶部２０７に記憶されている情報が電子ペン３に送られ、電子ペン３の情報記憶部３４に記憶される。

そして、電子ペン３の近距離無線通信部３５を他の情報処理装置の近距離無線通信部とペアリングさせることで、情報記憶部３４に記憶した情報を、当該他の情報処理装置に送信することができる。すなわち、この実施形態の情報入出力システムによれば、情報処理装置２の記憶部２０７に記憶した情報を、電子ペン３を介して他の情報処理装置に転送することができる。したがって、この実施形態の情報入出力システムにより、種々の有益な情報転送ができる。

図１１は、この第２の情報入出力システム１Ａの構成例の概要を説明するための図である。この第２の実施形態の情報入出力システム１Ａは、情報処理装置２Ａと、電子ペン３Ａとで構成される。

この第２の実施形態の情報入出力システム１Ａにおける情報処理装置２Ａには、１～複数個のセンサ２１Ａが接続可能とされている。図１１の例では、センサ２１Ａは、４個が、情報処理装置２Ａに接続されている。

情報処理装置２Ａは、図１１に示すように、複数個の入出力ポートを備える入出力ポート群２２１と、この入出力ポート群２２１に接続される信号送受信回路２２２と、この信号送受信回路２２２が接続される処理制御部２２３と、この処理制御部２２３に接続される記憶部２２４とを備える。

なお、以下の説明においては、ポート番号ＰＯ１、ＰＯ２、ＰＯ３、ＰＯ４の入出力ポートのそれぞれに接続されているセンサ２１Ａを区別する必要があるときには、図１１に示すように、それぞれセンサ２１Ａ－１、センサ２１Ａ－２、センサ２１Ａ－３、センサ２１Ａ－４のように記載する。

情報処理装置２Ａにおいては、入出力ポート群２２１の内の、当該センサ２１Ａが接続されている入出力ポートを通じて、センサ２１Ａからの信号が受信され、信号送受信回路２２２に供給される。

信号送受信回路２２２は、入出力ポート群２２１から信号を受信したときには、その受信信号がポート番号ＰＯ１～ＰＯ４のいずれからの受信信号であるかをか判別し、その判別結果のポート番号の情報を、処理制御部２２３に供給する。

処理制御部２２３は、信号送受信回路２２２から、受信信号を受けたポート番号の情報を受け取ると、記憶部２２４から、受信信号を受けたポート番号に対応付けられて記憶されている情報を読み出して取得し、取得した情報を信号送受信回路２２２に送る。

信号送受信回路２２２は、処理制御部２２３から受け取った情報を、入出力ポート群２２１の内の、受信信号を受けたポート番号の入出力ポートを通じて、その入出力ポートが接続されているセンサ２１Ａに送出する。

したがって、この第２の実施形態の情報入出力システム１Ａにおいては、高機能携帯電話端末５の使用者は、電子ペン３Ａのペン先を、自分が情報を見てみたい地点に設置されているセンサ２１Ａに接触あるいは近接させることで、情報処理装置２Ａから、その地点に関連する情報を電子ペン３Ａの情報記憶部３４Ａに記憶させることができる。そして、使用者は、その後、電子ペン３Ａと高機能携帯電話端末５とを、電子ペン３Ａの近距離無線通信部３５Ａを用いて無線通信することができる状態とすることで、電子ペン３Ａの情報記憶部３４Ａに記憶されている情報を、高機能携帯電話端末５の表示画面５Ｄに表示させて観ることができる。

［第２の実施形態のセンサの変形例］
図１５は、第２の実施形態の情報入出力システム１Ａにおいて、情報処理装置２Ａに接続されるセンサの他の構成例を示すものである。

この例のセンサ２１Ｂにおいては、図１５（Ｂ）に示すように、電子ペン３Ａのペン先により指示操作されると、可撓性の基板２１１Ｂ１が撓み、第１の電極２１２Ａと第２の電極２１３Ａとが接触する状態となる。したがって、電子ペン３Ａの芯体３１Ａあるいは周辺電極３２Ａから送出される信号は、第１の電極２１２Ａと第２の電極２１３Ａとの接触点及びセンサ２１Ｂの端子を通じて情報処理装置２Ａに送信される。また、情報処理装置２Ａから送られてくる情報は、センサ２１Ｂの第１の電極２１２Ｂと第２の電極２１３Ｂとの接触点を通じて電子ペン３Ａの周辺電極３２Ａに送信される。その他の構成及び動作は、上述した第２の実施形態と同様とされる。

図１６は、指示操作装置の他の例の構成例を示すものである。この図１６の例の指示操作装置は、ペン型ではなく、この例では直方体形状のパック型の構成である。図１６（Ａ）は、この例の指示操作装置３Ｂの側面図、図１６（Ｂ）は、この例の指示操作装置３Ｂの底面図である。

この例の指示操作装置３Ｂの電子回路３００Ｂは、第１の電極３１Ｂまたは第２の電極３２Ｂから送出する信号を発生する信号発生回路を備えると共に、第１の電極３１Ｂまたは第２の電極３２Ｂで受信した情報を、情報記憶部３４Ｂに記憶する処理機能を備える。電子回路３００Ｂにおいては、信号発生回路からの信号の送出と、情報処理装置からの情報の受信とは、上述の実施形態と同様に、時分割制御により行うように構成されている。

なお、この例の指示操作装置３Ｂを第１の実施形態の情報入出力システムの電子ペン３に代えて用いる場合には、信号発生回路からの信号は、第１の電極３１Ｂまたは第２の電極３２Ｂのいずれか、あるいは両方から送出すると共に、情報処理装置からセンサを介して受信する場合には、第２の電極３２Ｂを通じて受信するようにする。

そして、この例の指示操作装置３Ｂを第２の実施形態の情報入出力システム１Ａにおいて用いる場合であって、当該指示操作装置３Ｂを、位置検出センサにおける位置指示用途として用いない場合には、信号発生回路からの信号は、第１の電極３１Ｂまたは第２の電極３２Ｂのいずれかから送出してもよいし、両方から送出してもよい。また、情報処理装置からセンサを介して受信する場合にも、第１の電極３１Ｂまたは第２の電極３２Ｂのいずれかで受信してもよいし、両方で受信してもよい。

１，１Ａ…情報入出力システム、２，２Ａ…情報処理装置、３，３Ａ…電子ペン、３Ｂ…指示操作装置、２１…位置検出センサ、２１Ａ…センサ、３１，３１Ａ…芯体、３２，３２Ａ…周辺電極、３１Ｂ…第１の電極、３２Ｂ…第２の電極、３４，３４Ａ，３４Ｂ…情報記憶部、３５，３５Ａ，３５Ｂ…近距離無線通信部

Claims

指示操作装置と、センサを備える情報処理装置とで構成される情報入出力システムであって、
前記指示操作装置は、
第１の電極及び第２の電極と、
前記情報処理装置に送信する信号を発生する信号発生回路と、
前記信号発生回路からの信号を第１の電極又は第２の電極を通じて、前記情報処理装置の前記センサに送信するための第１の送信回路と、
前記第１の電極又は前記第２の電極を通じて前記情報処理装置からの情報を受信する受信回路と、
前記受信部で受信した情報を記憶する情報記憶部と、
前記情報記憶部に記憶した情報を外部に送出するための送出用部と、
を備え、
前記情報処理装置は、
前記センサを通じて前記指示操作装置から受信した信号を処理する処理部と、
前記処理部の処理結果に応じた情報を取得する取得回路と、
前記取得回路で取得した前記情報を、前記センサを通じて前記指示操作装置に送信する第２の送信回路と、
を備えることを特徴とする情報入出力システム。
前記指示操作装置の前記第１の電極及び前記第２の電極は、前記情報処理装置の前記センサと電界結合が可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の前記センサは、絶縁層を介して対向する少なくとも２種の電極の、少なくとも１組で構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の前記センサは、絶縁層を介して対向する２種の導体群からなり、一方の導体群は、複数の電極が互いに第１の方向に平行な状態で第１の平面上に配列され、他方の導体群は、互いに前記第１の方向とは交差する方向に平行な状態で第２の平面上に配列されてなり、
前記情報処理装置の処理部は、前記指示操作装置からの信号を受信する前記センサの前記第１の平面及び第２の平面に平行な平面上の位置を検出する位置検出回路を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の処理部は、前記位置検出回路で検出された位置に応じた処理を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置は、表示画面を有する表示部を備え、前記センサは、前記表示画面に重畳して配設され、
前記情報処理装置の前記処理部は、前記位置検出回路で検出された位置に対応する前記表示画面の表示画像を、前記位置検出回路の位置検出結果を反映したものとする
ことを特徴とする請求項５に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の前記取得回路は、前記位置検出回路で検出された前記位置に応じた情報を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の前記取得回路は、前記位置検出回路で検出された前記位置と、前記センサを通じて前記指示操作装置から受信した信号とに応じた情報を取得する
ことを特徴とする請求項４に記載の情報入出力システム。
前記センサを通じて前記指示操作装置から受信した信号は、前記指示操作装置の識別情報あるいは前記指示操作装置の使用者の識別情報である
ことを特徴とする請求項８に記載の情報入出力システム。
前記センサを通じて前記指示操作装置から受信した信号は、所定のキーワードである
ことを特徴とする請求項８に記載の情報入出力システム。
前記指示操作装置の前記送出用部は、無線通信部である
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記指示操作装置の前記送出用部は、前記第１の電極又は前記第２の電極を通じて、前記情報処理装置の前記センサに情報を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置は、前記処理部の処理結果に応じた情報を記憶する記憶部を備え、前記取得回路は、前記記憶部から、前記センサを通じて前記指示操作装置に送信する情報を読み出して取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置は、通信ネットワークに接続するための通信部を備え、前記取得回路は、前記処理部の処理結果に応じた情報を、前記通信部を用いて前記通信ネットワークを通じて取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記情報処理装置の前記取得回路は、前記位置検出回路で検出された前記位置の情報を取得し、
前記第２の送信回路は、前記取得回路で取得された前記位置検出回路で検出された前記位置の情報を前記センサを通じて前記指示操作装置に送信する
ことを特徴とする請求項４に記載の情報入出力システム。
前記指示操作装置は、ペン型の装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。
前記指示操作装置は、パック型の装置である
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力システム。