(57)【要約】【課題】情報を発信する複数の電子ペンと、同時に使用されるそれぞれの電子ペンの情報に基づき投票と手書き遠隔操作を実現させる情報処理装置とを備えた遠隔指示送受信システムを提供する。【解決手段】第１の送受信装置２０と、第２の送受信装置３０と、情報処理装置１０とを備え、前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段３１を有し、情報処理装置は、第１の波長帯域にある光を受信したときに第２の送受信装置の位置情報を算出し、第２の波長帯域にある光を第１の送受信装置が受信したときに算出された前記位置情報に対応する第２の送受信装置の個別情報を認識する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の送受信装置と、この第１の送受信装置と互いに臨める位置において光もしくは電磁波を介して信号を前記第１の送受信装置との間で送受信する複数の第２の送受信装置と、前記第１の送受信装置が受信した信号を情報に変換する情報処理装置とを備え、
前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段を有し、
前記情報処理装置は、
複数ある前記第２の送受信装置から発光される前記第１の波長帯域にある光を前記第１の送受信装置が受信したとき、前記第２の送受信装置の位置情報を算出し、
前記位置情報が算出された前記第２の送受信装置から発光される前記第２の波長帯域の光を前記第１の送受信装置が受信したとき、当該光の発光形態に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識することを特徴とする遠隔指示送受信システム。
【請求項２】
少なくとも撮像手段を有する第１の送受信装置と、前記撮像手段による撮像領域内に位置する複数の第２の送受信装置と、前記撮像手段が撮像した画像データを基に情報を取得する情報処理装置とを備え、
前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段と、この発光手段の発光のタイミングと発光の継続時間とを制御する発光制御手段とを有し、
前記情報処理装置は、
前記撮像手段によって前記第２の送受信装置を撮影した画像データを取り込む画像入力手段と、前記画像データにおける前記第１の波長帯域の発光位置に基づいて前記第２の送受信装置の位置情報を算出する位置情報算出手段と、前記算出された位置情報における前記第２の波長帯域の発光のタイミングと発光の継続時間に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する個別情報認識手段とを有することを特徴とする遠隔指示送受信システム。
【請求項３】
前記発光制御手段は、前記発光のタイミングと前記発光の継続時間を、当該第２の送受信装置が属するグループ毎に切り替えて前記発光手段に発光させ、
前記個別情報認識手段は、前記算出された位置情報における前記第２の波長帯域の発光のタイミングと発光の継続時間に基づき、第２の送受信装置の個別情報と前記グループとを認識することを特徴とする請求項２に記載の遠隔指示送受信システム。
【請求項４】
前記第１の波長帯域にある光は可視光線の赤色より波長が長く、前記第２の波長帯域にある光は可視光線の赤色より波長が短いことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の遠隔指示送受信システム。
【請求項５】
少なくとも撮像手段を有する第１の送受信装置と、前記撮像手段による撮像領域内に位置する複数の第２の送受信装置と、前記撮像手段が撮像した画像データを基に情報を取得する情報処理装置とを備え、
前記第２の送受信装置は、異なる波長の可視光線を放射する複数の光源を備え、これらの光源により多段階の輝度で発光する発光手段と、この発光手段による発光の波長および輝度とを切り替え制御する発光制御手段とを有し、
前記情報処理装置は、
前記撮像手段によって前記第２の送受信装置を撮影した画像データを取り込む画像入力手段と、前記画像データにおける所定の波長帯域の発光位置に基づいて前記第２の送受信装置の位置情報を算出する位置情報算出手段と、前記算出された位置情報における光の波長および輝度に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する個別情報認識手段とを有することを特徴とする遠隔指示送受信システム。
【請求項６】
前記発光制御手段は、前記発光手段が発光する光の波長および輝度を、当該第２の送受信装置が属するグループ毎に変更して前記発光手段に発光させ、
前記個別情報認識手段は、前記算出された位置情報における光の波長と輝度に基づき、第２の送受信装置の個別情報と前記グループを認識することを特徴とする請求項５に記載の遠隔指示送受信システム。
【請求項７】
複数の前記第２の送受信装置それぞれには個別情報に含まれる識別番号が付されており、
前記情報処理装置は、前記位置情報が算出された前記第２の送受信装置の前記識別番号を認識することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の遠隔指示送受信システム。
【請求項８】
前記情報処理装置に制御されて所定の情報を表示する表示装置をさらに備え、
前記情報処理装置は、
前記位置情報から認識される第２の送受信装置の数、前記位置情報、前記個別情報の少なくともいずれかを前記表示装置に表示させる出力情報生成手段を有することを特徴とする請求項２または５に記載の遠隔指示送受信システム。
【請求項９】
前記位置情報算出手段は、前記撮像手段が撮像した画像データに基づき、一の第２の送受信装置の第１の位置情報を取得し、所定時間後に第２の位置情報を取得し、該第１の位置情報と該第２の位置情報とから前記一の第２の送受信装置の移動情報を算出し、
前記出力情報生成手段は、前記移動情報を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項８に記載の遠隔指示送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を発信する複数の電子ペンと、同時に使用されるそれぞれの電子ペンの情報に基づき投票と手書き遠隔操作を実現させる情報処理装置とを備えた遠隔指示送受信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子黒板、電子ペン等の機器を使用したＩＣＴ（Information and Communication Technology：情報通信技術）教育は、新しい教育スタイルとして広まっている。電子ペンは、例えば電子黒板のタッチパネル等に文字等の情報を入力する機能を有している。電子ペンを直接タッチパネル等に接触させずに文字等の情報を入力する手段も開発されている。この手段は、パーソナルコンピュータのマウスシステムに類似した機能を有しており、電子黒板等の表示装置に備えられたカメラで、電子ペンを撮影して、この電子ペンの位置を検出して、文字入力等の操作コマンドに変換している（特許文献１参照）。
【０００３】
また、発光部を備えた電子ペン等の指示棒を、カメラで撮影し、撮影画像から発光位置と発光色を信号変換部で検出して、パーソナルコンピュータへ通知することで、マウスの代替にする技術も開示されている（特許文献２参照）。特許文献２では、カメラは表示スクリーンに向かっており、表示スクリーンと発光した電子ペンを同時に撮影することで、電子ペンの位置（座標）を容易に検出できる構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４８４７９号公報
【特許文献２】特開平１０−８３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＩＣＴ教育が採用されている初中等教育では、電子黒板を正面に見る位置に複数の生徒が着席しており、教師が電子黒板に表示された情報に基づいて生徒に質問を行う場面が想定される。教師の質問に対する回答の形態としては、一人の生徒に答えさせるもの、各生徒にいくつかの選択肢の中から自分の答えを選ばせるもの（投票）がある。ここで、前者では文字、記号、図形等を生徒に手書き入力させる（手書き遠隔操作）場合がある。
【０００６】
特許文献１，２において開示された技術は、電子ペンをマウスシステムに代替するものとして開発されており、複数の電子ペンを同時に認識する機能は備えておらず、その電子ペンがどのような情報を発信したかを識別する機能も備えていない。しかしながら、前記のような教育場面を想定すると、投票や手書き遠隔操作は重要な機能の一つであり、かかる機能を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムが望まれていた。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、情報を発信する複数の電子ペンと、同時に使用されるそれぞれの電子ペンの情報に基づき投票と手書き遠隔操作を実現させる情報処理装置とを備えた遠隔指示送受信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の遠隔指示送受信システムは、第１の送受信装置と、この第１の送受信装置と互いに臨める位置において光もしくは電磁波を介して信号を送受信する複数の第２の送受信装置と、前記第１の送受信装置が受信した信号を情報に変換する情報処理装置とを備え、前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段を有し、前記情報処理装置は、複数ある前記第２の送受信装置から発光される前記第１の波長帯域にある光を前記第１の送受信装置が受信したとき、前記第２の送受信装置の位置情報を算出し、前記位置情報が算出された前記第２の送受信装置から発光される前記第２の波長帯域の光を前記第１の送受信装置が受信したとき、当該光の発光形態に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する構成としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の電子ペン（第２の送受信装置）の位置情報を第１の波長帯域にある光に基づいて認識する機能、位置情報が算出された電子ペンがどのような個別情報を発信したかを第２の波長帯域にある光に基づいて識別する機能を備え、それぞれの位置情報と個別情報とを関連づけることで、投票や手書き遠隔操作を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムを提供できる。このように、本発明は、周囲の発光体等に紛れにくい第１の波長帯域の光を任意に選択することができ、電子ペンの位置情報を算出することができる。そして、位置が算出されて特定された後電子ペンに対して、第２の波長帯域の光によって個別情報を認識するため、情報量が多い場合であっても誤認を防止することができる。また、電子ペンからの情報発信は波長の異なる光の発光と発光形態とを信号として適用しているため、大量の電子ペンの情報を同時に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる遠隔指示送受信システムの全体図
【図２】本発明の一実施形態にかかる遠隔指示送受信システムのブロック図
【図３】本発明の一実施形態にかかる電子ペンの説明断面図
【図４】本発明の一実施形態における電子ペンの位置情報算出または属性情報の認識プロセスを示すフロー図
【図５】本発明の一実施形態における第１分類指示にかかる電子ペンの分類プロセスを示すフロー図
【図６】電子ペンの識別番号認識を示す説明図
【図７】電子ペンのグループ分類の一例を示す説明図
【図８】電子ペンの手書き（マウス）モードのプロセスを示すフロー図
【図９】電子ペンの手書き（マウス）モードの説明図
【図１０】本発明の一実施形態における第２分類指示にかかる電子ペンの分類プロセスを示すフロー図
【図１１】第２分類指示にかかる分類の一例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、第１の送受信装置と、この第１の送受信装置と互いに臨める位置において光もしくは電磁波を介して信号を前記第１の送受信装置との間で送受信する複数の第２の送受信装置と、前記第１の送受信装置が受信した信号を情報に変換する情報処理装置とを備え、前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段を有し、前記情報処理装置は、複数ある前記第２の送受信装置から発光される前記第１の波長帯域にある光を前記第１の送受信装置が受信したとき、前記第２の送受信装置の位置情報を算出し、前記位置情報が算出された前記第２の送受信装置から発光される前記第２の波長帯域の光を前記第１の送受信装置が受信したとき、当該光の発光形態に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する構成とする。
【００１２】
これによると、複数の電子ペン（第２の送受信装置）の位置情報を第１の波長帯域にある光に基づいて認識する機能、位置情報が算出された電子ペンがどのような個別情報を発信したかを第２の波長帯域にある光に基づいて識別する機能を備え、それぞれの位置情報と個別情報とを関連づけることで、投票や手書き遠隔操作を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムを提供することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、少なくとも撮像手段を有する第１の送受信装置と、前記撮像手段による撮像領域内に位置する複数の第２の送受信装置と、前記撮像手段が撮像した画像データを基に情報を取得する情報処理装置とを備え、前記第２の送受信装置は、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光させる発光手段と、この発光手段の発光のタイミングと発光の継続時間とを制御する発光制御手段とを有し、前記情報処理装置は、前記撮像手段によって前記第２の送受信装置を撮影した画像データを取り込む画像入力手段と、前記画像データにおける前記第１の波長帯域の発光位置に基づいて前記第２の送受信装置の位置情報を算出する位置情報算出手段と、前記算出された位置情報における前記第２の波長帯域の発光のタイミングと発光の継続時間に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する個別情報認識手段とを有する構成とする。
【００１４】
これによると、撮像した画像データの中から複数の電子ペン（第２の送受信装置）の位置情報を第１の波長帯域にある光に基づいて認識する機能、位置情報が算出された電子ペンがどのような個別情報を発信したかを第２の波長帯域にある光に基づいて識別する機能を備え、それぞれの位置情報と個別情報とを関連づけることで、投票や手書き遠隔操作を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムを提供することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様によれば、前記発光制御手段は、前記発光のタイミングと前記発光の継続時間とを、当該第２の送受信装置が属するグループ毎に切り替えて前記発光手段に発光させ、前記個別情報認識手段は、前記算出された位置情報における前記第２の波長帯域の発光のタイミングと発光の継続時間とに基づき、第２の送受信装置の個別情報と前記グループを認識する構成とする。
【００１６】
これによると、第２の送受信装置の発光のタイミングと発光の継続時間とを制御することで、それぞれのグループ毎に異なるタイミングで発光が行われるため、第２の送受信装置個別の情報を誤認することなく認識することができる。また、時間を同期させてタイミングと継続時間とを制御して発光させているため、時間の分割をより小さくすることで、第２の送受信装置の数量が多い場合であっても、容易にグループ分けをすることができる。
【００１７】
本発明の第４の態様によれば、前記第１の波長帯域にある光は可視光線の赤色より波長が長く、前記第２の波長帯域にある光は可視光線の赤色より波長が短い構成とする。
【００１８】
これによると、位置情報を算出する第１の波長帯域にある光に赤外光を適用することで、第２の送受信装置の周囲から第１の送受信装置へ向かう可視光に紛れることなく赤外光を受信することができ、位置情報の誤認を防止することができる。そして、確認された位置情報に基づいて可視光を適用した第２の送受信装置の個別情報の光信号を受信するため、個別情報についても誤認を防止することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様によれば、少なくとも撮像手段を有する第１の送受信装置と、前記撮像手段による撮像領域内に位置する複数の第２の送受信装置と、前記撮像手段が撮像した画像データを基に情報を取得する情報処理装置とを備え、前記第２の送受信装置は、異なる波長の可視光線を放射する複数の光源を備え、これらの光源により多段階の輝度で発光する発光手段と、この発光手段による発光の波長および輝度とを切り替え制御する発光制御手段とを有し、前記情報処理装置は、前記撮像手段によって前記第２の送受信装置を撮影した画像データを取り込む画像入力手段と、前記画像データにおける所定の波長帯域の発光位置に基づいて前記第２の送受信装置の位置情報を算出する位置情報算出手段と、前記算出された位置情報における光の波長および輝度に基づいて前記第２の送受信装置の個別情報を認識する個別情報認識手段とを有する構成とする。
【００２０】
これによると、複数の電子ペン（第２の送受信装置）の位置情報を所定の波長の光に基づいて認識する機能、位置情報が算出された電子ペンがどのような個別情報を発信したかを光の波長および輝度に基づいて識別する機能を備え、それぞれの位置情報と個別情報とを関連づけることで、投票や手書き遠隔操作を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムを提供することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様によれば、前記発光制御手段は、前記発光手段が発光する光の波長および輝度を、当該第２の送受信装置が属するグループ毎に変更して前記発光手段に発光させ、前記個別情報認識手段は、前記算出された位置情報における光の波長と輝度に基づき、第２の送受信装置の個別情報と前記グループを認識する構成とする。
【００２２】
これによると、第２の送受信装置の発光の色と輝度とを制御することで、それぞれのグループ毎に異なる色と輝度で発光を行わせることができるため、情報処理装置は誤認することなく個別情報を認識することができる。また、複数の色および複数の輝度とは種々の組み合わせをすることができるため、第２の送受信装置の数量が多い場合であっても、容易にグループ分けをすることができる。例えば、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光源を適用すれば、組み合わせによって種々の色で発光することができ、分類されるグループの数が多い場合でも容易に対応することができる。
【００２３】
本発明の第７の態様によれば、複数の前記第２の送受信装置それぞれには個別情報に含まれる識別番号が付されており、前記情報処理装置は、前記位置情報が算出された前記第２の送受信装置の前記識別番号を認識する構成とする。
【００２４】
これによると、第２の送受信装置それぞれに付された識別番号によって、第２の送受信装置を使用する操作者と位置情報および個別情報との関連づけを容易にすることができる。
【００２５】
本発明の第８の態様によれば、前記情報処理装置に制御されて所定の情報を表示する表示装置をさらに備え、前記情報処理装置は、前記位置情報から認識される第２の送受信装置の数、前記位置情報、前記個別情報の少なくともいずれかを前記表示装置に表示させる出力情報生成手段を有する構成とする。
【００２６】
これによると、第２の送受信装置の発光から確認された出席者の人数や、第２の送受信装置のＩＤやその操作結果を表示することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様によれば、前記位置情報算出手段は、前記撮像手段が連続して撮像した画像データに基づき、一の第２の送受信装置の第１の位置情報を取得し、所定時間後に第２の位置情報を取得し、該第１の位置情報と該第２の位置情報とから前記一の第２の送受信装置の移動情報を算出し、前記出力情報生成手段は、前記移動情報を前記表示装置に表示させる構成とする。
【００２８】
これによると、第２の送受信装置の移動軌跡を取得できるため、第２の送受信装置はパーソナルコンピュータのマウスシステムと同様に、文字、記号、図形等の手書き入力（手書き遠隔操作）装置とすることができる。
【００２９】
このように、本発明によれば、画像データを処理することで遠隔指示送受信システムを実現させていることから、情報処理にあたって、従来技術と比べてデータ量の削減を図ることができるとともに、処理時間の短縮も図ることができる。
【００３０】
なお、例えば、第１の送受信装置を撮像手段であるカメラと無線発信装置、第２の送受信装置を前記したように電子ペン、情報処理装置をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、表示装置を大型のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイとすることができる。また、指示制御手段はＰＣへの入力にかかるキーボード、マウス、ディスプレイに付加されたタッチパネルとすることができ、画像入力手段、位置情報算出手段、個別情報認識手段、発光指示手段はＰＣのプロセッサが実行するプログラムとすることができる。なお、これらは一例であり限定されない。
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
［全体構成の説明］
図１を参照すると、本実施形態にかかる遠隔指示送受信システム１は、カメラ（撮像部）２１および無線発信器２２からなる第１の送受信装置２０と、この第１の送受信装置２０と互いに臨める位置において光もしくは電磁波を介して信号を送受信する複数の電子ペン（第２の送受信装置）３０と、第１の送受信装置２０および電子ペン３０を制御するとともに取得したデータの処理を行う情報処理装置１０と、情報処理装置１０が生成した情報を表示する表示装置５０とを備える。表示装置５０には大型のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）を適用することができ、このディスプレイには情報処理装置１０の指示制御手段であるタッチパネル１１を付加することができる。操作者は、タッチパネル１１をタッチ操作することによって、情報処理装置１０に処理命令等を入力する。
【００３３】
カメラ２１は、複数の電子ペン３０を同時に撮像できるように配置されている。なお、複数台のカメラ２１を配置して、異なる空間位置を重ね合わせるように、複数の電子ペン３０を同時に撮像できる構成とすることもできる。また、カメラ２１は電子ペン３０が発光する光の波長帯域に併せて感度が選択されており、可視光および赤外光で撮影できるものが好適である。
【００３４】
無線発信器２２の仕様は特に限定されず、電磁波、音波、光波を介して、電子ペン３０に信号を送出する。無線発信器２２は、例えば２．４ＧＨｚ帯高度化小電力データ通信を行う仕様とすることができる。
【００３５】
図２，３も併せて参照すると、電子ペン３０は、使用者が手で握る筒状のペン本体４３と、ペン本体４３の一端に配設された発光部３１（発光手段）と、ペン本体４３の内部に搭載され発光部３１の発光または消灯を選択するスイッチ部（信号切替手段）３５と、情報処理装置１０からの指示を第１の送受信装置２０を経由して受信する受信部４１と、受信された指示内容により発光部３１の発光モードを制御する発光制御部４０と、受信部４１や発光制御部４０の回路を動作させるとともに発光部３１に発光をさせるための電源を供給する電源部４２とを備えている。なお、本実施形態では第２の送受信装置を電子ペンとして説明するが、例えば、教育現場において複数の生徒、学生それぞれが携帯する端末機器に前記機能を備えることで実現することができ、電子ペンには限定されない。
【００３６】
ペン本体４３は、例えば合成樹脂材料によって形成されており、本実施形態のようにペンに類似した形態に限定されず、手に装着する手袋形状や、腕輪形状とすることもできる。
【００３７】
発光部３１は、基板３４に配設された発光素子である光源３２と、光源３２を保護するカバー３３とを備えている。発光素子は赤外線（ＩＲ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の波長を個別に出力する複数のＬＥＤ（発光ダイオード：Light Emitting Diode）を適用できる。ここで赤外線（ＩＲ）ＬＥＤの光源３２は可視光線の赤色より波長が長い第１の波長帯域にある光を発光し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれのＬＥＤの光源３２は可視光線の赤色より波長が短い第２の波長帯域にある光を発光する。また、このように光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）ＬＥＤの光源３２を適用すれば、組み合わせによって種々の色で発光することもできる。ここで、発光制御部４０の指令に従って供給される電力を変動させて、複数の輝度で光源３２を発光させることもできる。例えば、発光輝度を０％（消灯：Ｌ）、５０％（Ｍ）、１００％（Ｈ）の３値とすることができる。
【００３８】
カバー３３は、例えば透明の合成樹脂材料によって形成されており、レンズ機能と拡散機能を備え、ＬＥＤの発光を半球状に光出射するとともに、先端頂点部からの光出射について特に強い指向性を持たせるように構成することができる。例えば、表示装置５０に文字、記号、図形等を表示させるともに、表示装置５０の画面を表示されたコンピュータグラフィックスに対するグラフィカルユーザインタフェースのポインティングデバイスとしても適用する「手書きモード」の場合には、高い指向性になるようにして、入力操作の信頼性を向上させることができる。
【００３９】
スイッチ部３５は、プッシュ型でオン／オフ動作するタクトスイッチ３８，３９と、ダイヤル３６と、ロータリースイッチ３７とを備える。ダイヤル３６は、円筒形状で電子ペンの外周を回転し、ロータリースイッチ３７の可動軸と連結している。ロータリースイッチ３７は、可動軸の回転位置に応じた複数の選択情報を生成できるよう構成されている。
【００４０】
プッシュ式のタクトスイッチ３８，３９は、操作ボタンを押下操作することで、各々に割り当てられた動作を発光制御部４０に実行させる。例えば、第１のタクトスイッチ３８には、マウスのボタンと同様の機能が与えられ、第２のタクトスイッチ３９には、表示画面を送り方向及び戻り方向にスクロールさせるような機能を付与させることもできる。
【００４１】
ロータリースイッチ３７は、主に個別情報となる属性情報を選択する手段となる。ロータリースイッチ３７は、ダイヤル３６を回転操作することで、電子ペン３０の機能に関する属性が切り替えられる。かかるスイッチ群の組み合わせとなるスイッチ部３５によって、電子ペン３０の操作者は場面に応じて種々の発光形態の選択を行うことができる。
【００４２】
受信部４１は、アンテナと受信回路（図示せず）を備えており、第１の送受信装置２０の無線発信器２２から発信された信号を、電磁波、音波、光波を介して、受信し、発光制御部４０にその信号を送出する。受信部４１は、例えば２．４ＧＨｚ帯高度化小電力データ通信の仕様とすることができる。
【００４３】
発光制御部４０は、第１の送受信装置２０を介して送出された光もしくは電磁波の信号によって情報処理装置１０からの情報を認識する。この情報としては、電子ペン３０の発光タイミング、発光の継続時間、発光させる光源３２の選択、スイッチ部３５の操作と発光形態との関連付け、複数の電子ペン３０同士の発光の時間同期等がある。さらに、発光制御部４０は、固有のペン識別情報（ＩＤ）を記憶し、情報処理装置１０から送出された情報に基づいて、スイッチ部３５の操作に応じて属性（個別）情報に基づく発光形態の制御を行う。
【００４４】
なお、発光制御部４０は一種のコンピュータであり、演算を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびプロセッサによる演算の結果および各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリは、システム停止後も常時電圧供給されるバックアップ機能付きＲＡＭで実現することができる。このように、発光制御部４０は電子ペン３０の動作を制御する。
【００４５】
電源部４２は電子ペン３０の回路を動作させる電力を供給する回路であり、電池を備える。電池は、例えば、充電型、交換型どちらでも適用でき、特に限定されない。なお、電動ハブラシなどでみられるような、充電池と電磁誘導方式による充電回路を備え、外部の充電台装置に載せて非接触充電させる方式が好適である。
【００４６】
情報処理装置１０は、表示装置５０に付加されたタッチパネル１１（指示制御手段）と、このタッチパネル１１に入力された指示に基づいて電子ペン３０の発光の形態を指示する発光指示部１５および光源調整部１６（発光指示手段）と、カメラ２１が撮像した画像を取り込む画像入力部１７（画像入力手段）と、画像入力部１７で処理された画像データが取り込まれて情報処理を行う位置情報算出部１２（位置情報算出手段）および属性（個別）情報認識部１３（個別情報認識手段）と、位置情報算出部１２および属性情報認識部１３の処理結果に基づき表示装置５０へ出力する情報を生成する出力情報生成部１４（出力情報生成手段）とから構成されている。
【００４７】
情報処理装置１０は、パーソナルコンピュータを適用することができ、演算を実行するプロセッサ（ＣＰＵ）、各種データを一時記憶する記憶領域およびプロセッサによる演算の作業領域を提供するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、プロセッサが実行するプログラムおよび演算に使用する各種のデータが予め格納されている読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、およびプロセッサによる演算の結果および各部から得られたデータのうち保存しておくものを格納する書き換え可能な不揮発性メモリを備えている。不揮発性メモリは、システム停止後も常時電圧供給されるバックアップ機能付きＲＡＭで実現することができる。
【００４８】
このように、情報処理装置１０は、画像データを画像入力部１７、位置情報算出部１２、属性情報認識部１３等の画像認識機能によって画像処理し、表示装置５０への表示情報供給とタッチパネル１１への入力情報に応じた入力操作処理など、本電子ペンシステムの動作を制御している。かかる構成によって、電磁波を使用した無線送受信装置と比べて、同時に多くの情報を処理することができる。
【００４９】
タッチパネル１１は、電極が配設された平板状をなすパネル本体の表面側に、ユーザの指などの指示物によるタッチ操作が行われるタッチ面が平面状に形成されて、２次元の座標入力手段として、表示装置５０のディスプレイの前面に配置されている。
【００５０】
タッチパネル１１の作用としては、指を接触させるもしくは近接させることによって静電容量を変化させて位置を検出する静電容量式のものがある。静電容量式のタッチパネル装置は、誘電体の基板の一面に第１電極を、他面に第２電極を形成し、ユーザの指がタッチパネルに接触もしくは近接されると、第１電極と第２電極とが交叉する部分の静電容量が変化するため、この静電容量の変化を検出して座標を算出している。また、タッチパネル装置はディスプレイの前面に配置するため、ディスプレイの画像が識別できるように透明となっている。
【００５１】
タッチパネル１１は、大画面の表示装置５０と組み合わせることで、プレゼンテーションや講義に用いることができるようにした、いわゆるインタラクティブホワイトボードとして用いられる。本実施形態では、表示装置５０をプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）で構成し、いずれも透明材料で構成されたタッチパネル１１の本体、送信電極及び受信電極の背面側に表示装置５０を配置している。
【００５２】
なお、指示制御手段としては前記したタッチパネル１１には限定されず、ＰＣへの入力にかかるキーボード、マウス等とすることもできる。
【００５３】
発光指示部１５は、複数の電子ペン３０同士の発光時間を互いに同期させるとともに、スイッチ部３５の操作によって選択される属性（個別）情報に対応する発光のタイミングと継続時間とを規定した第１発光モードの指令を電子ペン３０の発光制御部４０へ送出する。
【００５４】
ここで、発光のタイミングと継続時間について説明する。第１発光モードにおける電子ペン３０の発光の属性（個別）情報を認識する期間（認識期間）には、一定の時間（例えば１００ｍｓ）が割り当てられる。この認識期間はさらに細分化され、例えば１ｍｓ毎のタイムスロットを生成し、これらのタイムスロットには識別もしくは解析処理のための番号が付される。それぞれの電子ペン３０の発光制御部４０には、その属性（個別）情報に対応した所定のタイムスロットの番号で発光し、かつ、発光を所定のタイムスロット分継続するという情報が保管されている。
【００５５】
例えば、Ａという属性を有する電子ペン３０は、５番目のタイムスロット（０時間から５ｍｓ経過後）に発光して、１０番目のタイムスロットで消灯する（０時間から１１ｍｓ経過前）旨の指示情報が発光制御部４０に保管されている場合、一の電子ペン３０の操作者Ｘがスイッチ部３５によってＡというグループに属する旨の選択をしたとき、操作者Ｘの電子ペン３０は５番目のタイムスロットのときに発光して、１０番目のタイムスロットで消灯する。
【００５６】
なお、複数の電子ペン３０があるときには、互いに時間が同期して発光の制御がされているため、Ａを選択した複数の操作者の電子ペン３０は同時に５番目のタイムスロットのときに発光して、１０番目のタイムスロットで消灯するが、他の属性を選択した操作者の電子ペン３０は異なるタイミング、継続時間で発光させる。また、前記した一定の時間（例えば１００ｍｓ）を繰り返し発光の認識期間とすることで、取得する情報量を多くして情報の信頼性を向上させることができる。このように、時間を同期させてタイミングと継続時間とを制御して発光させているため、時間の分割をより小さくしたり、発光・消灯のタイミングを変えたりすることで、第２の送受信装置の数量が多い場合であっても、属性毎に容易にグループ分けをすることができる。
【００５７】
光源調整部１６は、スイッチ部３５の操作によって選択される属性（個別）情報に対応する光源３２の色と輝度とを規定した第２発光モードの指令を電子ペン３０の発光制御部４０へ送出する。例えば、光源３２の発光素子に赤外線（ＩＲ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の波長を個別に出力する複数のＬＥＤを適用し、発光輝度が０％（消灯：Ｌ）、５０％（Ｍ）、１００％（Ｈ）の３値となるように電力を供給するように制御すれば、属性の分類が多い場合であっても、種々の発光パターンを選択することができ、容易にグループ分けすることができる。
【００５８】
画像入力部１７は、カメラ２１からの画像を取り込んで、ＣＰＵが処理できるように画像を画像データに変換する。
【００５９】
位置情報算出部１２は、画像入力部１７から送出された画像データに基づいて、発光した電子ペン３０の位置を算出する。本実施形態においては、可視光線の赤色より波長が長い第１の波長帯域にある赤外線（ＩＲ）ＬＥＤの光源３２からの光によって、電子ペン３０の位置算出を実行している。
【００６０】
赤外光を電子ペン３０の位置算出に適用する理由は、赤外光は電子ペン３０の周囲から第１の送受信装置２０へ向かう可視光に紛れることなく受信することができ、位置情報の誤認を防止することができるためである。
【００６１】
属性情報認識部１３は、画像入力部１７から送出された画像データに基づいて、発光した電子ペン３０の属性（個別）情報を認識する。電子ペン３０は、前記したように、発光制御部４０に記憶された固有のペン識別情報（ＩＤ）と、情報処理装置１０から送出された情報に基づいて、スイッチ部３５の操作に応じて選択されたその他の属性（個別）情報とを有している。これらの情報は、第１発光モードや第２発光モードに基づく光源３２の発光によって、情報処理装置１０へ伝達される。属性情報認識部１３は、第１発光モードや第２発光モードの発光形態に従い画像データを属性（個別）情報に変換する。
【００６２】
出力情報生成部１４は、位置情報算出部１２および属性情報認識部１３の処理結果に基づき表示装置５０へ出力する情報を生成する。出力される情報としては、例えば、学校において教師が複数の生徒にいくつかの選択肢の中から自分の答えを選ばせる（投票）場合、選択肢毎の生徒数を表にしたものや、特定の生徒の回答等がある。
【００６３】
ここで、予め位置情報算出部１２によって一の電子ペン３０の位置が算出され、その位置が確認された一の電子ペン３０の属性（個別）情報が属性情報認識部１３によって認識されるようにすることで、周囲の光に紛れることや、複数の電子ペン３０間で情報が錯綜することを防止して、正確な出力情報を生成することができる。
【００６４】
表示装置５０は、出力情報生成部１４が生成した情報を表示する。表示装置５０は、大型のプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や液晶ディスプレイを適用することができる。なお、表示装置５０は、通常のＰＣのディスプレイとしても機能しており、ＰＣの指令に基づき、文字、図形、記号、写真を表示させ、例えば、学校において教師が生徒に対する問題、回答、プレゼンテーション等を表示させることができる。
【００６５】
続いて、本実施形態にかかる一実施例について図面を参照して説明する。なお、以下で説明するプロセスは、操作者が情報処理装置１０のタッチパネル１１を操作して指示内容を入力すると、情報処理装置１０が所定の処理インターバル（例えば、１ｍｓ〜１００ｍｓ）をもって処理を実行する。このプロセスは情報処理装置１０に搭載されたＣＰＵにより実行される。
【００６６】
［光の波長帯域による情報処理プロセス］
図４は、情報処理装置１０によって実行される光の波長帯域による遠隔指示送受信の基本的なプロセスを示している。電子ペン３０は、操作者がスイッチ部３５を適宜選択することによって発光する。本実施例において、赤外線（ＩＲ）ＬＥＤの光源３２によって可視光線の赤色より波長が長い第１の波長帯域にある光と、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）それぞれのＬＥＤの光源３２によって可視光線の赤色より波長が短い第２の波長帯域にある光との両方もしくはいずれか一方を発光させる場合について説明する。
【００６７】
なお、第１の波長帯域にある光だけを発光させる場合とは、例えば個々の電子ペン３０の位置情報のみを算出して電子ペン３０の総数を確認する場合や電子ペン３０の移動座標を認識する場合などが考えられる。また、第２の波長帯域にある光だけを発光させる場合とは、予め直前に記憶した電子ペン３０の位置情報を利用して属性（個別）情報を認識する場合であり、第１の波長帯域および第２の波長帯域の両方を発光させる場合とは、電子ペン３０の位置情報と属性（個別）情報を同時に認識する場合である。
【００６８】
操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して、生徒の出席人数を確認する（電子ペン３０の発光総数の確認）か、あるいは電子ペン３０のＩＤ毎の出欠をとるか、または、文字、記号、図形等を生徒に手書き入力させる（手書き遠隔操作）か、各生徒にいくつかの選択肢の中から自分の答えを選ばせる（投票）かなどの動作モードを指示すると、発光指示部１５または光源調整部１６は、指示された動作モードに対応して、対象となる電子ペン３０に対し第１の波長帯域にある光を発光させるかを判定する（ＳＴ１０１）。発光の指示が第１の波長帯域にある光である場合、さらに第２の波長帯域にある光も発光させる指示かを判定する（ＳＴ１０２）。
【００６９】
第１と第２の波長帯域の光を両方とも発光させる場合（ＳＴ１０２：ＹＥＳ）、発光指示部１５または光源調整部１６は、その旨の信号を第１の送受信装置２０の無線発信器２２を介して電子ペン３０に送出する（ＳＴ１０３）。その後、電子ペン３０を持つ操作者（例えば生徒）がスイッチ部３５を選択して、発光部３１を発光させると、電子ペン３０は発光指示部１５または光源調整部１６から送出された信号に従うため、第１と第２の波長帯域の両方の光を発光する。
【００７０】
画像入力部１７は、第１の送受信装置２０のカメラ２１が発光した電子ペン３０を撮影した画像を受信する（ＳＴ１０４）。画像入力部１７はＣＰＵで処理するための画像データを位置情報算出部１２に送出し、位置情報算出部１２は第１の波長帯域の光を画像解析することによって、位置情報を算出する（ＳＴ１０５）。第１の波長帯域の光は赤外光であり、ノイズとなる電子ペン３０の周囲からの光と容易に区別することができるため、確実に電子ペン３０の位置を算出することができる。
【００７１】
位置情報算出部１２が一の電子ペン３０の位置を算出すると、この一の電子ペン３０について、属性情報認識部１３は算出した位置における第２の波長帯域の光を画像解析することによって、属性（個別）情報を認識する（ＳＴ１０６）。このように、予め位置が特定された一の電子ペン３０についての属性（個別）情報を認識するため、ノイズとなる電子ペン３０の周囲からの光と容易に区別することができ、確実に一の電子ペン３０の属性（個別）情報を認識することができる。
【００７２】
属性情報認識部１３が認識した属性（個別）情報には発光制御部４０に記憶された固有のペン識別情報（ＩＤ）があり、位置情報とＩＤとが関連付けられる。出力情報生成部１４は、位置情報、ＩＤおよびその他の属性（個別）情報に基づき、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して入力した指示内容に応じて、位置情報と属性（個別）情報とを関連付けて、電子ペン３０それぞれの個別情報の集積結果や投票結果等を生成する（ＳＴ１０７）。
【００７３】
また、発光の指示が第１の波長帯域にある光ではない場合（ＳＴ１０１：Ｎｏ）、発光の指示が第２の波長帯域にある光を発光させる指示かを判定する（ＳＴ１１２）。第２の波長帯域の光を発光させる場合、発光指示部１５または光源調整部１６はその旨の信号を第１の送受信装置２０の無線発信器２２を介して電子ペン３０に送出する（ＳＴ１１３）。その後、ＳＴ１０４とＳＴ１０６と同様なプロセスが、ＳＴ１１４とＳＴ１１５とで行われる。ＳＴ１１５において、属性情報認識部１３が第２の波長帯域の光を画像解析することによって属性（個別）情報を認識する際には、予め記憶済みの電子ペン３０の位置情報を利用することにより当該位置の第２の波長帯域の光を得ることができる。また、動作モード（例えば、生徒への指示のために単純に電子ペン３０を発光させるだけの場合など）によっては、ＳＴ１１５の属性（個別）情報の認識を不要としても良い。
【００７４】
また、ＳＴ１１５で算出された属性（個別）情報は、情報処理装置１０が備えるメモリに保管しても良いし、出力情報生成部１４が出力情報を生成しても良い。なお、第１と第２の波長帯域の光を両方とも発光させない場合（ＳＴ１１２：Ｎｏ）にはプロセスは終了となる。
【００７５】
なお、本実施例において、発光指示部１５から電子ペン３０に指示を行う場合は、後述する第１発光モード（発光のタイミングと発光の継続時間の指示）を行うとき、光源調整部１６から電子ペン３０に指示を行う場合は、後述する第２分類指示（発光の色と輝度の指示）を行うときとしている。
【００７６】
また、発光の指示が第１の波長帯域にある光だけの場合（ＳＴ１０２：Ｎｏ）、ＳＴ１０４とＳＴ１０５と同様なプロセスが、ＳＴ１０９とＳＴ１１０とで行われる。ＳＴ１１０で算出された位置情報は、情報処理装置１０が備えるメモリに保管しても良いし、出力情報生成部１４が出力情報を生成するために使用しても良い。
【００７７】
このように、本実施例では、第１の波長帯域の光に赤外光を適用することで、電子ペン３０周囲の可視光によるノイズを排除して位置情報を算出し、算出された位置情報における電子ペン３０の属性（個別）情報を認識するため、信頼性の高い電子ペン３０の個別情報を取得することができる。また、位置情報や属性（個別）情報のみを予めメモリに保管しておき、その後の情報処理に活用することもできる。
【００７８】
［第１分類指示による情報処理プロセス］
続いて、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して第１分類指示を行った場合の情報処理のプロセスについて説明する。ここで、第１分類指示とは複数ある電子ペン３０をそれぞれの属性（個別）情報に応じて複数のグループに分類する指示の一つであり、少なくとも発光のタイミングと発光の継続時間とを含む第１発光モードをグループ毎に割り当てるものである。なお、以下で説明するプロセスは、情報処理部１０が実行するプロセスとともに、電子ペン３０の発光制御部４０が実行する制御プロセスについても含むものとして説明する。
【００７９】
図５を参照すると、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して電子ペン３０の発光形態を第１分類指示（ＳＴ２０１）にすると、発光指示部１５は複数の電子ペン３０同士の発光時間を互いに同期させるとともに、スイッチ部３５の操作によって選択される属性（個別）情報に対応する発光のタイミングと継続時間とを規定した第１発光モードの割り当てを設定する（ＳＴ２０２）。
【００８０】
第１発光モードの指令にかかる信号は、第１の送受信装置２０の無線発信器２２を経由して電子ペン３０の発光制御部４０へ送出される（ＳＴ２０３）。
【００８１】
それぞれの電子ペン３０の発光制御部４０には、その属性（個別）情報に対応した所定のタイムスロットの番号で発光し、かつ、発光を所定のタイムスロット分継続するという情報が保管されている。発光制御部４０は、情報処理装置１０からの信号を受信すると、第１発光モードに基づき、スイッチ部３５によって一の属性（個別）情報に対応する発光の形態が選択されたとき、該当する発光形態で発光部３１を発光させるように制御プロセスを設定する（ＳＴ２０４）。
【００８２】
スイッチ部３５によって一の属性（個別）情報に対応する発光の形態が選択される（ＳＴ２０５）と、発光制御部４０は第１の送受信装置２０の無線発信器２２から受信した制御信号と時間同期させる（ＳＴ２０６）。
【００８３】
続いて、発光制御部４０は、電子ペン３０の属性（個別）情報に応じて選択された発光の形態に基づき、第１発光モードの指定されたタイムスロット（発光のタイミングと発光継続時間）で、第１の波長帯域にある光および第２の波長帯域にある光を発光部３１において発光させる（ＳＴ２０７）。
【００８４】
画像入力部１７は、第１の送受信装置２０のカメラ２１が発光した電子ペン３０を撮影した画像を受信する（ＳＴ２０８）。画像入力部１７はＣＰＵで処理するための画像データを位置情報算出部１２へ送出し、位置情報算出部１２は第１の波長帯域の光を画像解析することによって、位置情報を算出する（ＳＴ２０９）。
【００８５】
位置情報算出部１２が一の電子ペン３０の位置を算出すると、この一の電子ペン３０について、属性情報認識部１３は第２の波長帯域の光を画像解析することによって、属性（個別）情報を認識する（ＳＴ２１０）。
【００８６】
属性情報認識部１３が認識した属性（個別）情報には発光制御部４０に記憶された固有のペン識別情報（ＩＤ）があり、位置情報とＩＤとが関連付けられる。出力情報生成部１４は、位置情報、ＩＤおよびその他の属性（個別）情報に基づき、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して入力された第１分類指示に応じて、複数の電子ペン３０を複数のグループに分類する（ＳＴ２１１）。
【００８７】
出力情報生成部１４は、位置情報と属性（個別）情報とを関連付けて、電子ペン３０の個別情報の集積結果や投票結果等を生成する（ＳＴ２１２）。これらの結果は、出力情報生成部１４から表示装置５０に信号として送出されて、表示装置５０に表示される（ＳＴ２１３）。
【００８８】
図６は、第１分類指示の一例で、教師が生徒の出欠をとる場面を想定している。ここでは、電子ペン３０の識別番号（ＩＤ）毎の点灯の有無を調べるので、第１の波長帯域の光（赤外線）と第２の波長帯域の光（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の両方が同時に発光されても良いし、あるいは、直前に得た位置情報を利用する場合は第２の波長帯域の光だけが発光されるようにしても良い。
【００８９】
図６を参照すると、それぞれに識別番号（ＩＤ）が付された６本の電子ペン３０が点灯もしくは消灯している。ここで、図６の右側のタイムスロットのチャートを見ると、ＩＤがＸ１の電子ペン３０は時間０から０１と０２の二つのタイムスロット分点灯することで「Ｘ１」であるという属性（個別）情報となり、ＩＤがＸ２の電子ペン３０は０２と０３の二つのタイムスロット分点灯することで「Ｘ２」であるという属性（個別）情報となる。このように第１分類指示は、それぞれの電子ペン３０の属性（個別）情報に応じて発光のタイミングと発光の継続時間を制御する指令である。
【００９０】
図６において、スイッチ部３５によって発光が選択（ＯＮ）された電子ペンのＩＤは、Ｘ１，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ３の４本であり、Ｘ２，Ｙ２のスイッチ部３５はＯＦＦとなっている。ＯＮされた電子ペン３０はタイムスロットのチャートのハッチングとして示すように、ＩＤに対応したタイムスロットで発光する。一方、ＯＦＦの電子ペン３０はＩＤに対応した破線で示すタイムスロットにおいて発光されない。
【００９１】
なお、このタイムスロットは前記したように一定時間の認識期間を分割して形成されたものであり、一定の時間（例えば１００ｍｓ）を繰り返し発光の認識期間とすることで、取得する情報量を多くして情報の信頼性を向上させることができる。図６では、第１認識期間と第２認識期間の一部のみを示している。
【００９２】
カメラ２１は発光した電子ペン３０を撮影し、この画像を情報処理装置１０に送信する。情報処理装置１０は、画像データを画像解析して得た電子ペン３０の位置情報あるいは記憶済みの位置情報と、発光形態に基づいて、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して入力した第１分類指示に応じて、複数の電子ペン３０を複数のグループに分類する。表示装置５０はこの分類結果を表示する。
【００９３】
図６に示す実施例では、発光が認識された電子ペン３０のＩＤを表と、出席／欠席という複数のグループに分類した表とを表示している。本実施例は、このように容易に出欠確認を行うことができる。
【００９４】
図７は第１分類指示の他の例である。図７においては、図６で説明した複数の電子ペン３０の識別番号（ＩＤ）が予め確認されている。図７では、例えば、教師が各生徒にいくつかの選択肢（Ａ，Ｂ，Ｃ）の中から自分の答えを選ばせる場面（投票）を想定している。この場合も、第１の波長帯域の光（赤外線）と第２の波長帯域の光（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の両方が同時に発光されても良いし、あるいは、直前に得た位置情報を利用する場合は第２の波長帯域の光だけが発光されるようにしても良い。
【００９５】
生徒はＡ，Ｂ，Ｃのいずれかを選び、電子ペン３０のスイッチ部３５によって発光の形態を選択する。続いてスイッチ部３５によって発光が選択されると、それぞれの電子ペン３０はその属性（個別）情報に対応するタイムスロットで発光する。図７の右側のタイムスロットのチャートを見ると、ＩＤがＸ１の電子ペン３０は「Ａ」を選択しており、時間０から０１と０２の二つのタイムスロット分点灯することで「Ａ」であるという属性（個別）情報を発信している。一方、ＩＤがＸ３の電子ペン３０は「Ｂ」を選択しており、０３と０４の二つのタイムスロット分点灯することで「Ｂ」であるという属性（個別）情報を発信している。また、ＩＤがＹ１の電子ペン３０は「Ｃ」を選択しており、０５と０６の二つのタイムスロット分点灯することで「Ｃ」であるという属性（個別）情報を発信している。
【００９６】
図７において、スイッチ部３５によって発光が選択（ＯＮ）された電子ペン３０のＩＤは、Ｘ１，Ｘ３，Ｙ１，Ｙ３の４本であり、Ｘ２，Ｙ２のスイッチ部３５はＯＦＦとなっている。ＯＮされた電子ペン３０はタイムスロットのチャートのハッチングとして示すように、グループＡ，Ｂ，Ｃに対応したタイムスロットで発光する。一方、ＯＦＦの電子ペン３０は発光されない。ＯＦＦの電子ペン３０は「不在」もしくは「棄権」であると想定することができる。
【００９７】
カメラ２１は発光した電子ペン３０を撮影し、この画像を情報処理装置１０に送信する。情報処理装置１０は、画像データを画像解析して得た電子ペン３０の位置情報あるいは記憶済みの位置情報と、発光形態に基づいて、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して入力された第１分類指示に応じて、複数の電子ペン３０を複数のグループに分類する。表示装置５０はこの分類結果を表示する。
【００９８】
図７に示す実施例では、グループＡ，Ｂ，Ｃの人数とＩＤの表を表示している。本実施例は、このように多数の選択肢に対する複数の回答者の投票を容易に行うことができる。
【００９９】
［移動座標の認識処理プロセス］
続いて、図８を参照して、移動座標の認識処理プロセスについて説明する。本実施例における移動座標の認識処理は、電子ペン３０による手書きモード（マウスモード）を実現する機能である。この機能は、情報処理装置１０を介して表示装置５０に文字、記号、図形等を表示させるともに、表示装置５０の画面を表示されたコンピュータグラフィックスに対するグラフィカルユーザインタフェースのポインティングデバイスとしても適用することができる。この「手書きモード」は、例えば、教師が一人の生徒を指名して文字、記号、図形等を作成する指示をした場面が想定される。
【０１００】
電子ペン３０の発光制御部４０は、操作者のスイッチ部３５への操作によって電子ペン３０が「手書きモード」になっているかを判定する（ＳＴ３０１）。「手書きモード」が選択されている場合、発光制御部４０は選択された属性（個別）情報に応じて発光部３１の光源３２を発光させる（ＳＴ３０２）。この発光の形態は、前記したように、波長帯域、タイミング、継続時間が、属性（個別）情報に応じて適宜選択される。なお、この属性（個別）情報に対応する発光の形態については、発光制御部４０に搭載されたメモリに予め記憶しておいても良いし、情報処理装置１０の発光指示部１５、光源調整部１６からの指令に基づいて発光制御部４０のメモリに一時的に記憶されるものでも良い。
【０１０１】
電子ペン３０が発光すると、第１の送受信装置２０のカメラ２１は電子ペン３０を撮像（受信）し（ＳＴ３０３）、この画像を情報処理装置１０の画像入力部１７へ送出する。画像入力部１７はＣＰＵで処理するための画像データを位置情報算出部１２および属性情報認識部１３へ送出する。
【０１０２】
位置情報算出部１２は、電子ペン３０の位置を座標として算出する（ＳＴ３０４）。属性情報認識部１３は、電子ペン３０が「手書きモード」であること、および電子ペン３０の識別番号を認識する（ＳＴ３０５）。算出された位置情報と属性（個別）情報とは属性情報認識部１３のメモリに記憶される（ＳＴ３０６）。
【０１０３】
属性情報認識部１３は、取得された電子ペン３０の識別番号および座標データに関して前回値の有無を判定する（ＳＴ３０７）。
【０１０４】
前回値が無い場合（ＳＴ３０７：ＮＯ）には、位置情報算出部１２および属性情報認識部１３から出力情報生成部１４へ識別番号および座標データが送出される。出力情報生成部１４は、電子ペン３０の座標をポインティングとして表示装置５０に表示させるための情報を生成する（ＳＴ３０８）。電子ペン３０のポインティングは、例えば、表示装置５０に元々表示された画像に重ね合わせられるように表示される（ＳＴ３０９）。
【０１０５】
前回値がある場合（ＳＴ３０７：ＹＥＳ）には、属性情報認識部１３は前回値と今回値との座標データに基づいて変化量を計算する（ＳＴ３１０）。なお、このときの電子ペン３０の変化（移動）は、例えば、操作者が表示装置５０に表示された電子ペン３０のポインティングを眺めつつ、電子ペン３０を上下左右に移動させてディスプレイ上のポインティングを変化させることで実現される。
【０１０６】
算出された変化量は出力情報生成部１４へ送出され、出力情報生成部１４は電子ペン３０の今回値の座標をポインティングとして表示装置５０に表示させるための情報を生成する（ＳＴ３１１）。このとき、出力情報生成部１４が前回値から今回値への軌跡を表示させるようにしても良い。かかる構成によって、文字、記号、図形等を入力する電子ペン３０による手書きモード（マウスモード）を実現することができる。電子ペン３０のポインティングは、例えば、表示装置５０に元々表示された画像に重ね合わせられるように表示される（ＳＴ３１２）。なお、本プロセスは、電子ペン３０の位置情報を得られれば良いので、第１の波長帯域（赤外線）だけを発光させることで実現できるが、一定のインターバルで電子ペン３０の属性（個別）情報を第２の波長帯域から取得するように構成することもできる。
【０１０７】
図９（ａ）を参照すると、電子ペン３０のポインティングは前回値から今回値へと移動し、破線で示す移動の軌跡Ｌを表示する。一方、図９（ｂ）を参照すると、マウスモードのように前回値は表示せず（矢印で表している）、移動後の今回値のみを表示する。このように、本実施例における移動座標の認識処理は、電子ペン３０による手書きモード（マウスモード）を実現することができる。
【０１０８】
［第２分類指示による情報処理プロセス］
続いて、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して第２分類指示を行った場合の情報処理のプロセスについて説明する。ここで、第２分類指示とは複数ある電子ペン３０をそれぞれの属性（個別）情報に応じて複数のグループに分類する指示の一つであり、少なくとも、電子ペン３０の発光の色と輝度とを制御するものである。なお、以下で説明するプロセスは電子ペン３０の発光制御部４０が実行する制御プロセスについても含む。
【０１０９】
図１０を参照すると、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して電子ペン３０の発光形態を第２分類指示（ＳＴ４０１）にすると、光源調整部１６は複数の電子ペン３０がスイッチ部３５の操作によって選択される属性（個別）情報に対応するグループ毎に異なる色と輝度で発光するよう規定された第２発光モードの割り当てを設定する（ＳＴ４０２）。第２発光モードには、例えば、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光源が適用される。
【０１１０】
第２発光モードの指令にかかる信号は、第１の送受信装置２０の無線発信器２２を経由して電子ペン３０の発光制御部４０へ送出される（ＳＴ４０３）。
【０１１１】
それぞれの電子ペン３０の発光制御部４０には、その属性（個別）情報に対応して発光部３１を所定の色と輝度で発光する旨の情報が保管されている。発光制御部４０は、情報処理装置１０からの信号を受信すると、第２発光モードに基づき、スイッチ部３５によって一の属性（個別）情報に対応する発光の形態が選択されたとき、該当する発光形態で発光部３１を発光させるように制御プロセスを設定する（ＳＴ４０４）。
【０１１２】
スイッチ部３５によって一の属性（個別）情報に対応する発光の形態が選択される（ＳＴ４０５）。
【０１１３】
続いて、発光制御部４０は、電子ペン３０の属性（個別）情報に応じて選択された発光の形態に基づき、第２発光モードの指定された色と輝度で発光部３１を発光させる（ＳＴ４０６）。
【０１１４】
画像入力部１７は、第１の送受信装置２０のカメラ２１が発光した電子ペン３０を撮影した画像を受信する（ＳＴ４０７）。
【０１１５】
属性情報認識部１３は画像解析を行うことによって属性（個別）情報を認識する（ＳＴ４０８）。
【０１１６】
出力情報生成部１４は、属性（個別）情報に基づき、操作者（例えば教師）がタッチパネル１１を操作して入力された第２分類指示に応じて、複数の電子ペン３０を複数のグループに分類する（ＳＴ４０９）。
【０１１７】
出力情報生成部１４は、出力用の分類情報を生成する（ＳＴ４１０）。これらの結果は、出力情報生成部１４から表示装置５０に信号として送出されて、表示装置５０に表示される（ＳＴ４１１）。
【０１１８】
図１１では、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）ＬＥＤの光源３２の組み合わせにおいて、さらに、発光制御部４０の指令に従って供給される電力を変動させて、発光輝度を０％（消灯：Ｌ）、５０％（Ｍ）、１００％（Ｈ）の３値とした一実施例を示している。
【０１１９】
この実施例では、１６のグループに分類して、それぞれに色と輝度を割り当てている。例えば、グループ１では、赤が１００％（ＲがＨ）、緑が１００％（ＧがＨ）、青が１００％（ＢがＨ）となっており、グループ１０では、赤が５０％（ＲがＭ）、緑が０％（ＧがＬ）、青が１００％（ＢがＨ）となっている。
【０１２０】
このように第２分類指示による情報処理プロセスでは、電子ペン３０の発光の色と輝度とを制御することで、それぞれのグループ毎に異なる色と輝度で発光が行われるため、誤認することなく属性（個別）情報を認識することができる。また、複数の色および複数の輝度とを組み合わせることで、電子ペン３０の数量が多い場合であっても、容易にグループ分けをすることができる。また、本実施例のように、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光源を適用すれば、組み合わせによって種々の色で発光することができ、分類されるグループの数が多い場合でも容易に対応することができる。
【０１２１】
この色と輝度にかかる第２分類指示は、発光のタイミングと継続時間にかかる第１分類指示と重畳して適用することにより、分類するグループ数が極めて多い場合であっても対応できるとともに、位置情報、識別番号とその他の属性（個別）情報とを組み合わせることにより、選択肢が複雑な投票にも対応することができる。
【０１２２】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。例えば、先生が一人の生徒を指名する場面のように、電子ペン３０の発光制御をスイッチ部３５に依存せずに情報処理装置１０に実行させて電子ペン３０を任意に発光させることもできる。さらに、音楽の時間で生徒それぞれが異なる楽器を持って合奏をするときに、音を出すタイミングを指示するために、情報処理装置１０が電子ペン３０をタイミングに合わせて発光させることもできる。また、電子ペン３０に音声出力回路を付加して、発光と同じタイミングで音声を発生するような構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、複数の電子ペンの位置を同時に認識する機能、その電子ペンがどのような情報を発信したかを識別する機能を備え、それぞれの位置情報と属性（個別）情報とを関連づけた上で、投票や手書き遠隔操作を実現できる電子ペンを有する遠隔指示送受信システムとして有用である。特に、電子黒板、電子ペン等の機器を使用したＩＣＴ教育の現場において有用なシステムとなる。
【符号の説明】
【０１２４】
１  遠隔指示送受信システム
１０  情報処理装置
１１  タッチパネル（指示制御手段）
１２  位置情報算出部
１３  属性情報認識部
１４  出力情報生成部
１５  発光指示部
１６  光源調整部
１７  画像入力部
２０  第１の送受信装置
２１  カメラ（撮像手段）
２２  無線発信器
３０  電子ペン（第２の送受信装置）
３１  発光部（発光手段）
３２  光源
３５  スイッチ部（信号切替手段）
４０  発光制御部（発光制御手段）
４１  受信部
４２  電源部
５０  表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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