(57)【要約】      （修正有）【課題】入力デバイスによる座標検出装置への入力操作中に、入力デバイスに充電を行うことを容易にする座標検出システムを提供する。【解決手段】座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段６０１と、撮像された画像に基づいて入力デバイスの座標を検出する検出手段６０２と、検出された座標に基づいて所定の時間後の入力デバイスの座標を予測する予測手段６０３と、予測された座標に基づいて座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段６０４と、を有する。【選択図】図６
2015162935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段と、
前記撮像された画像に基づいて入力デバイスの座標を検出する検出手段と、
前記検出された座標に基づいて所定の時間後の前記入力デバイスの座標を予測する予測手段と、
前記予測された座標に対応する前記座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段と、
を有する座標検出システム。
【請求項２】
前記座標検出面の複数の座標に対応して設けられた複数の給電用コイルと、
前記複数の給電用コイルのうちの指定された給電用コイルに電力を供給するスイッチング回路と、
を有し、
前記給電制御手段は、前記予測された座標に基づいて前記電力を供給する給電用コイルを指定する請求項１に記載の座標検出システム。
【請求項３】
前記複数の給電用コイルは、前記座標検出面の全面に亘って配置されていることを特徴とする請求項２に記載の座標検出システム。
【請求項４】
前記座標検出面の裏側に配置された給電用コイルを、前記座標検出面に沿って指定された位置に移動させる給電用コイル移動手段を有し、
前記給電制御手段は、前記予測された座標に基づいて前記給電用コイルの位置を指定する請求項１に記載の座標検出システム。
【請求項５】
前記座標検出面の裏側に配置された複数の給電用コイルを、前記座標検出面に沿って指定された位置に移動させる給電用コイル移動手段と、
前記複数の給電用コイルのうちの指定された給電用コイルに給電するスイッチング回路と、
を有し、
前記給電制御手段は、前記予測された座標に基づいて前記複数の給電用コイルの位置と、前記給電するコイルとを指定する請求項１に記載の座標検出システム。
【請求項６】
前記給電用コイル移動手段を複数有することを特徴とする請求項４又は５に記載の座標検出システム。
【請求項７】
前記入力デバイスは、
前記座標検出面との接触時に発光する光源と、
充電可能な二次電池と、
前記ワイヤレス給電を受電する受電用コイルと、
前記受電用コイルが受電した電力により前記二次電池を充電する充電部と、
を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載の座標検出システム。
【請求項８】
座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段によって撮像された画像に基づいて入力デバイスの座標を検出する検出手段と、
前記検出された座標に基づいて所定の時間後の前記入力デバイスの座標を予測する予測手段と、
前記予測された座標に基づいて前記座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段と、
を有する情報処理装置。
【請求項９】
座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段によって撮像された画像に基づいて入力デバイスの座標を検出する検出手段と、
前記検出された座標に基づいて所定の時間後の前記入力デバイスの座標を予測する予測手段と、
前記予測された座標に基づいて前記座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段と、
として情報処理装置を機能させるプログラム。
【請求項１０】
座標検出面に入力を行う入力デバイスへの情報処理装置による充電制御方法であって、
前記座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段によって撮像された画像に基づいて前記入力デバイスの座標を検出する検出ステップと、
前記検出された座標に基づいて所定の時間後の前記入力デバイスの座標を予測する予測ステップと、
前記予測された座標に基づいて前記座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御ステップと、
を有する充電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標検出システム、情報処理装置、プログラム、及び充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ画面上等に座標入力面を設け、ディスプレイ画面にタッチしながら画像を制御できる電子黒板等の座標入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、複数のイメージセンサを用いて、発光手段を有する移動体の座標位置を出力する座標情報出力装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、タブレット装置にデータを入力するためのスタイラスに二次電池を搭載し、スタイラスをタブレット装置に収納した際に二次電池に充電を行うペン入力装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
また、ワイヤレスパワーコンソーシアム（ＷＰＣ）により策定されているワイヤレス給電の国際標準規格である「Ｑｉ（登録商標）」に代表される非接触の充電技術が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献２のように、発光部を有する入力デバイスを用いて入力操作を行う場合、入力デバイス側の電力が失われると発光部が発光できないため、座標入力等の入力操作を行うことができない。特許文献３の技術においても、電池切れが発生すると、充電を行っている期間、入力操作を行うことができないことは同様である。
【０００５】
また、従来の非接触の充電技術は、充電器の所定位置に機器を置いた状態で充電を行うことが想定されており、例えば、座標検出装置への入力操作中に、入力デバイスに充電を行うことには困難を伴っていた。
【０００６】
本発明の実施の形態は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、入力デバイスによる座標検出装置への入力操作中に、入力デバイスに充電を行うことを容易にする座標検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る座標検出システムは、座標検出面の画像を撮像する複数の撮像手段と、前記撮像された画像に基づいて入力デバイスの座標を検出する検出手段と、前記検出された座標に基づいて所定の時間後の前記入力デバイスの座標を予測する予測手段と、前記予測された座標に基づいて前記座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施の形態によれば、入力デバイスによる座標検出装置への入力操作中に、入力デバイスに充電を行うことを容易にする座標検出システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る座標検出システムのシステム構成例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る座標検出装置のハードウェア構成図である。
【図３】一実施形態に係る入力デバイスの外観の一例である。
【図４】一実施形態に係る入力デバイスのハードウェア構成図である。
【図５】第１の実施形態に係る座標入力部の構成図である。
【図６】第１の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。
【図７】第１の実施形態に係る座標検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る座標入力部の構成図である。
【図９】第２の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。
【図１０】第２の実施形態に係る座標検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係る座標入力部の構成図である。
【図１２】第３の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。
【図１３】第３の実施形態に係る座標検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】変形例に係る座標入力部の構成例である。
【図１５】その他の実施形態に係る座標入力部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１１】
＜システムの構成＞
図１は一実施形態に係る座標検出システムの構成例を示す図である。座標検出システム１００は、座標入力部１０１、複数の検出部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、制御装置１０３、入力デバイス１０４等を有する。また、付加的な要素として、ＰＣ（Personal Computer）１０５を有していても良い。
【００１２】
座標入力部１０１は、例えば、光学式のタッチパネル等、入力デバイス１０４で座標入力を行う座標検出面１０８を有している。
【００１３】
複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄは、例えば、カメラモジュール等の撮像デバイスである。複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄは、例えば、座標入力部１０１の四隅に、座標検出面１０８を撮像できるように配置されている。
【００１４】
入力デバイス１０４は、例えば、ペン型の入力デバイスであり、ペン先が押下された場合、ペン先が発光する。また、本実施の形態に係る入力デバイス１０４は、二次電池を有し、ワイヤレス給電により充電可能な構成となっている。
【００１５】
制御装置１０３は、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄに接続され、入力デバイス１０４の座標を検出する制御等を行う。制御装置１０３には、例えば、座標検出システム１００に対応したアプリケーションがインストールされている。このアプリケーションは、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄを用いて、座標入力部１０１の座標検出面に入力デバイス１０４のペン先が接触し、発光したことを検知する。さらにアプリケーションは、例えば、公知の三角測量法等を用いて入力デバイスの位置（座標）を検出する。
【００１６】
座標検出装置１０７は、例えば、座標入力部１０１、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄ、及び制御装置１０３等を含む。尚、座標検出装置１０７は、一体型の装置であっても良いし、座標入力部１０１、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄ、及び制御装置１０３のうちの少なくとも一部が分離可能な構成であっても良い。また、制御装置１０３は、ＰＣやタブレット端末等の汎用の情報処理装置等であっても良い。
【００１７】
上記構成により、座標入力部１０１が、例えば、接触式のタッチパネル機能等を有していなくても、入力デバイス１０４を用いて座標入力が行えるようになる。
【００１８】
また、本実施の形態に係る座標検出装置１０７は、入力デバイス１０４を用いて、座標検出装置１０７の座標検出面１０８に入力を行っているとき、所定の時間後の入力デバイス１０４の位置（座標）を予測する予測手段を有している。さらに、予測された座標に基づいて、座標検出装置１０７の座標検出面の指定位置にワイヤレス給電を行わせる給電制御手段を有している。これにより、本実施形態に係る座標検出装置１０７は、入力デバイス１０４による座標検出面への入力操作中に、入力デバイス１０４にワイヤレス充電を行うことができるようになっている。
【００１９】
また、座標検出装置１０７は、座標入力部１０１の座標検出面等に、例えば、プロジェクタや、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のディスプレイにより、ＰＣ１０５等から入力された画像を表示可能なものであっても良い。
【００２０】
また、制御装置１０３にインストールされたアプリケーションは、例えば、操作用のメニュー等を座標入力部１０１等に表示することができるものであっても良い。例えば、ユーザが線を描画するメニューに触れた後、入力デバイス１０４で座標入力部１０１の座標検出面に図形を描画した場合、制御装置１０３は、入力デバイス１０４は、時系列の座標を接続して線を作成し、座標入力部１０１に表示する。図１の例では、ユーザが三角形の形状に沿って入力デバイス１０４を移動させたため、制御装置１０３は、一連の座標を１つのストローク（三角形）として記録する。そして、制御装置１０３は、入力された三角形とＰＣ１０５から入力されたの画像と合成して座標入力部１０１等に表示する。
【００２１】
＜ハードウェア構成＞
（座標検出装置）
図２は、本発明の第一の実施形態における座標検出装置のハードウェア構成図である。座標検出装置１０７は、例えば、ディスプレイ２１５、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄ、制御装置１０３等を有する。尚、制御装置１０３は、汎用の情報処理装置であっても良いし、座標検出システム１００用に開発された情報処理装置であっても良い。
【００２２】
制御装置１０３は、一般的なコンピュータの構成を有しており、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、ＳＳＤ（Solid State Drive）２０４、ネットワークコントローラ２０５、外部記憶コントローラ２０６、キャプチャデバイス２０７、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）２０８、ディスプレイコントローラ２０９、センサコントローラ２１０、及び電子ペンコントローラ２１１、及びバス２１３等を有する。
【００２３】
ＣＰＵ２０１は、アプリケーションを実行して座標検出システム１００の動作全体を制御する演算装置である。ＲＯＭ２０２は、制御装置１０３が起動する際にＣＰＵ２０１により実行されるＩＰＬ（Initial Program Loader）等のプログラムを記憶する、例えば、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性のメモリである。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１がアプリケーション等を実行する際のワークエリアとして利用される揮発性のメモリである。
【００２４】
ＳＳＤ２０４は、座標検出システム１００用のアプリケーション２１４や、各種データが記憶されたストレージデバイスである。ネットワークコントローラ２０５は、例えば、インターネット、有線／無線ＬＡＮ（Local Area Net work）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等のネットワークに制御装置１０３を接続し、他の機器とデータの送受信を行うための通信インタフェースである。外部記憶コントローラ２０６は、着脱可能な外部メモリ２１２に対する書き込み、又は外部メモリ２１２からの読み出しを行う。外部メモリ２１２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Device）メモリや、各種メモリカード等である。
【００２５】
キャプチャデバイス２０７は、画像等を取り込むためのインタフェースであり、ＰＣ１０５等に接続して、ＰＣ１０５等が出力する画像を取り込む。ＧＰＵ２０８は、描画専用のプロセッサであり、ディスプレイ２１５の各ピクセルの画素値の演算等を実行する。ディスプレイコントローラ２０９は、ＧＰＵ２０８が作成した画像をディスプレイ２１５に表示させる。
【００２６】
センサコントローラ２１０には、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄが接続されている。座標検出装置１０７は、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄを使用し、入力デバイス１０４の座標を検出する制御を行う。
【００２７】
なお、制御装置１０３は、入力デバイス１０４と通信するための通信手段として、指示具コントローラ１１６を有していても良い。例えば、入力デバイス１０４が、先端が押下されたことを制御装置１０３に通知するための押圧信号を送信する手段を有している場合、指示具コントローラ１１６により押圧信号を受信し、入力デバイス１０４の先端の押下を検出するものであっても良い。
【００２８】
尚、座標検出システム１００用のアプリケーションは、例えば、外部メモリ２１２等の記録媒体に記録された状態で流通されるものであっても良いし、ネットワーク上のサーバ等から、ＳＳＤ２０４等にダウンロードされるものであっても良い。また、流通されるアプリケーションのファイル形式は、圧縮されたファイルの状態であっても良いし、実行形式のファイルであっても良い。
【００２９】
尚、図２のディスプレイ２１５は、座標検出装置１０７の座標入力部１０１の一例であり、座標検出装置１０７は、必ずしも、ディスプレイ２１５を有していなくても良い。
【００３０】
（入力デバイス）
図３は、一実施形態に係る入力デバイスの外観の一例を示す図である。入力デバイス１０４は、例えば、ペン型の外観を有しており、ペン先部３０１、発光部３０２、持ち手部３０３を有する。図３において、ペン先部３０１は、発光のスイッチとなっており、例えば、座標検出面への接触時等、ペン先部３０１が押下された際に、発光部３０２が発光するように構成されている。
【００３１】
図４は、一実施形態に係る入力デバイスのハードウェア構成図である。図４において、入力デバイス１０４は、受電用コイル４０１、受電部４０２、充電部４０３、二次電池部４０４、スイッチ部４０５、光源部４０６を有する。
【００３２】
受電用コイル４０１は、ワイヤレス給電の給電用コイルから、電磁誘導によって電力を受電するためのコイルである。受電用コイル４０１は、入力デバイス１０４の、例えば、ペン先部３０１に近い位置に実装され、ペン先部３０１を給電用コイルに近づけたとき、給電用コイルからの電力を受電できるようになっている。受電部４０２は、ワイヤレス給電の給電用コイルから、受電用コイル４０１を介して、電磁誘導によって電力を受け取る回路部である。
【００３３】
充電部４０３は、受電用コイル４０１及び受電部４０２が受電した電力を用いて、二次電池部４０４に充電を行う。二次電池部４０４は、繰り返し充放電が可能な二次電池と、その保護回路等を含む。充電部４０３及び二次電池部４０４は、例えば、入力デバイス１０４の持ち手部３０３に格納される。
【００３４】
スイッチ部４０５は、入力デバイス１０４のペン先部３０１が押下されたとき、二次電池部４０４の電力を光源部４０６に供給するスイッチである。光源部４０６は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源を有し、スイッチ部４０５から電力が供給されたときに光源を発光させる。
【００３５】
上記構成により、入力デバイス１０４は、例えば、送電中の給電用コイルの近傍でペン先部３０１を押下すると、発光部３０２が発光すると共に、受電用コイル４０１及び受電部４０２により受電した電力により、二次電池部４０４に充電することができる。
【００３６】
［第１の実施形態］
＜座標検出部の構成＞
図５は、第１の実施形態に係る座標入力部の構成図である。図５において、本実施の形態に係る座標入力部５０１の四隅には、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄが配置されている。また、座標入力部５０１には、ワイヤレス給電用の複数の給電用コイル５０２が、座標検出面５０３に沿って、全面に亘って配置されている。
【００３７】
図５の例では、座標入力部５０１の座標検出面５０３の裏面に複数の給電用コイル５０２が２層に、ほぼ等間隔となるように配置されている。尚、図５の構成は一例であって、複数の給電用コイル５０２の層構成は、１層であっても良いし、３層以上であっても良い。
【００３８】
複数の給電用コイル５０２は、複数の給電用コイル５０２のうちの一つを選択することにより、座標検出面の任意の座標またはその近傍に電力を供給できるように構成されている。尚、複数の給電用コイル５０２は、用途や、システムの要求等に応じて、座標検出面の表面に配置されていても良いし、座標検出面に埋め込まれているもの等であっても良い。また、複数の給電用コイル５０２のコイルサイズ及び巻き数は、例えば、入力デバイス１０４が座標検出面５０３に接しているときに、入力デバイス１０４の受電用コイル４０１に効率良く給電が行えるように設定される。
【００３９】
＜機能構成＞
図６は、第１の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。本実施形態に係る座標検出装置６００は、撮像手段６０１、検出手段６０２、予測手段６０３、給電制御手段６０４、電源６０５、スイッチング回路６０６、複数の給電用コイル５０２を有する。
【００４０】
撮像手段６０１は、座標検出面５０３を複数の方向から撮像する、例えば、カメラモジュール等を用いた撮像手段であり、図５の検出部１０２ａ〜１０２ｄに対応する。
【００４１】
検出手段６０２は、撮像手段６０１が撮像した画像に基づいて、入力デバイス１０４の発光を検知し、検知した入力デバイス１０４（光源）の座標を検出する。検出手段６０２は、例えば、公知の三角測量法により入力デバイス１０４の座標を検出する。三角測量法は、２つの撮像手段から得られる画素の視差を用いて距離の測定を行うものである。
【００４２】
例えば、図５において、検出手段６０２は、検出部１０２ａと１０２ｃ、及び／又は検出部１０２ｂと１０２ｄで撮像された画像の視差を用いて、三角測量法により、座標入力部５０１の短辺から入力デバイス１０４までの距離を算出する。同様に、検出手段６０２は、検出部１０２ａと１０２ｂ、及び／又は検出部１０２ｃと１０２ｄで撮像された画像の視差を用いて、三角測量法により、座標入力部５０１の長辺から入力デバイス１０４までの距離を算出する。これにより、検出手段６０２は、座標検出面５０３上の入力デバイス１０４の座標を検出することができる。尚、検出手段６０２は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムや、センサコントローラ２１０等によって実現される。
【００４３】
予測手段６０３は、検出手段６０２により、入力デバイス１０４の発光が検知されると、検出手段６０２が検出した入力デバイス１０４の座標を所定の時間毎に取得する。また、取得した所定時間毎の入力デバイス１０４の座標に基づいて、最後に座標を取得した時点から所定の時間後の入力デバイス１０４の座標を予測する。
【００４４】
例えば、検出手段６０２が入力デバイス１０４の発光を検知した時刻をｔ１とし、時刻ｔ１から所定の時間Δｔ（例えば、１００ｍｓ）後の時刻をｔ２とする。予測手段６０３は、時刻ｔ１における入力デバイス１０４の座標と、時刻ｔ２における入力デバイス１０４の座標とを用いて、時刻ｔ２から所定の時間Δｔ後の時刻ｔ３における入力デバイス１０４の座標を予測する。
【００４５】
具体的な例として、入力デバイス１０４の時刻ｔ１における座標と、時刻ｔ２における座標より、時刻ｔ１からｔ２の期間における入力デバイス１０４の移動方向と速度を求める。また、予測手段６０３は、例えば、入力デバイス１０４が、時刻ｔ１からｔ２までの期間と同様の移動方向と速度で、時刻ｔ２からｔ３までの期間も移動するものとして、時刻ｔ３における入力デバイス１０４の座標を算出する。予測手段６０３は、例えば、この動作を、入力デバイス１０４の発光が停止するまで繰り返し、所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の座標を予測する。
【００４６】
尚、上記予測手段６０３の処理はあくまで一例であって、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、上記の例では、時刻ｔ１、ｔ２に基づいて、時刻ｔ３の座標を予測するものとしたが、予測手段６０３は、さらに多くの時点の座標に基づいて所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の座標を予測するものであっても良い。また、上記説明とは異なる仮定に基づいて、所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の座標を予測するものであっても良い。予測手段６０３は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００４７】
給電制御手段６０４は、複数の給電用コイル５０２のうち、予測手段６０３が予測した座標に対応する給電用コイルを選択し、スイッチング回路６０６を制御して、選択した給電用コイルに電源を供給させる制御を行う。給電制御手段６０４は、例えば、図２のＳＳＤ２０４等に、複数の給電用コイル５０２のそれぞれに対応する座標範囲を示すテーブル（情報）を有していても良い。これにより、給電制御手段６０４は、例えば、このテーブルに基づいて、予測手段６０３が予測した座標に対応する給電用コイルを容易に選択することができるようになる。尚、給電制御手段６０４は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００４８】
スイッチング回路６０６は、電源６０５と、複数の給電用コイル５０２に接続され、給電制御手段６０４に指定された給電用コイルに電源６０５から供給される電力を供給する。
【００４９】
＜処理の流れ＞
図７は、本実施の形態に係る座標検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。撮像手段６０１は、検出部１０２ａ〜１０２ｄを用いて座標検出面５０３の撮像を行い、検出手段６０２は、入力デバイス１０４の光源の発光を検出する（ステップＳ７０１）。
【００５０】
検出手段６０２は、光源の発光を検出すると、光源（入力デバイス１０４）の座標を検出する（ステップＳ７０２）。予測手段６０３は、検出手段６０２によって検出された光源の座標に基づいて、所定の時間Δｔ後の光源の座標を予測（算出）する（ステップＳ７０３）。
【００５１】
給電制御手段６０４は、予測手段６０３によって予測された、所定の時間Δｔ後の光源の座標に基づいて、給電を行う給電用コイルを選択し（ステップＳ７０４）、選択された給電用コイルに給電するようスイッチング回路を制御する（ステップＳ７０５）。
【００５２】
ステップＳ７０６において、入力デバイス１０４の光源の発光が継続している場合、ステップＳ７０２に戻って上記処理を繰り返す。一方、ステップＳ７０６において、入力デバイス１０４の光源の発光が停止している場合、給電制御手段６０４は、例えば、給電用コイルへの給電を停止させ（ステップＳ７０７）、処理を終了する。
【００５３】
以上、本実施の形態に係る座標検出装置６００は、予測手段６０３により予測された、所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の光源の座標に対応する給電用コイルにワイヤレス給電用の給電を行う。これにより、入力デバイス１０４による座標入力中に、入力デバイス１０４にワイヤレス充電を行うことを容易にする。また、本実施の形態の構成は、給電用コイルに可動部分が無く、スイッチングのみで送電位置を変えることができるので、入力デバイス１０４の動きに対する追従性が高いという特徴がある。
【００５４】
［第２の実施形態］
＜座標検出部の構成＞
図８は、第２の実施形態に係る座標入力部の構成図である。本実施の形態に係る座標入力部５０１の四隅には、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄが配置されている。また、座標入力部５０１の座標検出面５０３の裏側（裏面等）に、ワイヤレス給電用の給電用コイル８０５が配置されている。さらに、座標入力部５０１は、給電用コイル８０５を座標検出面５０３に沿って指定された位置に移動させる給電用コイル移動手段である、コイル駆動用シャフト８０１、８０３、シャフト駆動機構８０２、８０４等を有している。
【００５５】
図８の例では、給電用コイル移動手段は、コイル駆動用シャフト８０１と、シャフト駆動機構８０２とにより、給電用コイル８０５を上下方向に移動させることができる。また、給電用コイル移動手段は、コイル駆動用シャフト８０３と、シャフト駆動機構８０４とにより、給電用コイル８０５を左右方向に移動させることができる。
【００５６】
尚、給電用コイル８０５のコイルサイズ及び巻き数は、例えば、入力デバイス１０４が座標検出面５０３に接しているときに、入力デバイス１０４の受電用コイル４０１に効率良く給電が行われるように設定される。
【００５７】
＜機能構成＞
図９は、第２の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。本実施形態に係る座標検出装置９００は、撮像手段９０１、検出手段９０２、予測手段９０３、給電制御手段９０４、シャフト駆動部９０５、電源９０６、スイッチング回路９０７、及び給電用コイル８０５を有する。
【００５８】
撮像手段９０１は、座標検出面５０３を複数の方向から撮像する、例えば、カメラモジュール等を用いた撮像手段であり、図８の検出部１０２ａ〜１０２ｄに対応する。
【００５９】
検出手段９０２は、撮像手段９０１が撮像した画像に基づいて、入力デバイス１０４の発光を検知し、検知した入力デバイス１０４（光源）の座標を検出する。尚、検出手段９０２の座標の検出処理は第１の実施形態と同様で良い。また、本実施の形態に係る検出手段９０２は、入力デバイス１０４が発光しているか否かを示す制御信号をスイッチング回路９０７に通知するものであっても良い。尚、検出手段９０２は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムや、センサコントローラ２１０等によって実現される。
【００６０】
予測手段９０３は、検出手段９０２により、入力デバイス１０４の発光が検知されると、検出手段９０２が検出した入力デバイス１０４の座標に基づいて、最後に座標を取得した時点から所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の座標を予測する。尚、予測手段９０３の予測処理は、第１の実施形態と同様で良い。また、予測手段９０３は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００６１】
給電制御手段９０４は、現在の給電用コイル８０５の座標から、予測手段６０３が予測した座標に対応する位置に給電用コイル８０５を移動させる制御を行う。給電制御手段６０４は、例えば、図２のＳＳＤ２０４等に、座標検出面５０３の座標系と、シャフト駆動機構８０２、８０４による給電用コイル８０５の位置とを関連づけるテーブル（情報）を有していても良い。給電制御手段９０４は、例えば、このテーブルに基づいて、予測手段６０３が予測した座標に対応する位置に給電用コイルが移動するようにシャフト駆動部９０５を制御する。尚、給電制御手段９０４は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００６２】
シャフト駆動部９０５は、給電制御手段９０４に指定された位置に給電用コイルを移動させる手段であり、図９のコイル駆動用シャフト８０１、８０３、シャフト駆動機構８０２、８０４等を含む。
【００６３】
スイッチング回路９０７は、電源９０６と、給電用コイル８０５に接続され、検出手段９０２からの制御信号、又は給電制御手段９０４の制御に基づいて、給電用コイル８０５に電源９０６からの電力の供給を制御する。
【００６４】
＜処理の流れ＞
図１０は、第２の実施形態に係る座標検出システムの処理の流れを示すフローチャートである。撮像手段９０１は、検出部１０２ａ〜１０２ｄを用いて座標検出面５０３の撮像を行い、検出手段９０２は、入力デバイス１０４の光源の発光を検出する（ステップＳ１００１）。
【００６５】
検出手段９０２は、光源の発光を検出すると、光源（入力デバイス１０４）の座標を検出する（ステップＳ１００２）。予測手段９０３は、検出手段９０２によって検出された光源の座標に基づいて、所定の時間Δｔ後の光源の座標を予測（算出）する（ステップＳ１００３）。
【００６６】
給電制御手段９０４は、予測手段９０３によって予測された、所定の時間Δｔ後の光源の座標に基づいて、給電用コイルの位置を決定し（ステップＳ１００４）、決定された位置に給電用コイルを移動するようにシャフト駆動部９０５を制御する（ステップＳ１００５）。また、給電制御手段９０４により、給電用コイル８０５への電源の供給を制御する場合は、給電制御手段９０４は、給電用コイル８０５に電源を供給するようにスイッチング回路９０７を制御する（ステップＳ１００６）。尚、検出手段９０２からの制御信号により、給電用コイル８０５への電源の供給を制御する場合は、ステップＳ１００６の処理は省略する。
【００６７】
ステップＳ１００７において、入力デバイス１０４の光源の発光が継続している場合、ステップＳ１００２に戻って上記処理を繰り返す。一方、ステップＳ１００７において、入力デバイス１０４の光源の発光が停止している場合、給電制御手段９０４は、例えば、給電用コイルへの給電を停止させ（ステップＳ７０７）、処理を終了する。
【００６８】
以上、本実施の形態に係る座標検出装置６００は、予測手段６０３により予測された、所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の光源の座標に対応する位置に給電用コイルを移動させ、ワイヤレス給電用の給電を行う。これにより、入力デバイス１０４による座標入力中に、入力デバイス１０４にワイヤレス充電を行うことを容易にする。また、本実施の形態では、給電用コイルの数が１つで良いので、例えば、第１の実施形態に対してコストメリットがある。
【００６９】
［第３の実施形態］
＜座標検出部の構成＞
図１１は、第３の実施形態に係る座標入力部の構成図である。本実施の形態に係る座標入力部５０１の四隅には、複数の検出部１０２ａ〜１０２ｄが配置されている。また、座標入力部５０１の座標検出面５０３の裏側（裏面等）には、複数のワイヤレス給電用の給電用コイル１１０３が配置されている。さらに、座標入力部５０１は、複数の給電用コイル１１０３を座標検出面５０３に沿って指定された位置に移動させる給電用コイル移動手段として、コイル駆動用シャフト１１０１、シャフト駆動機構１１０２等を有している。
【００７０】
尚、複数の給電用コイル１１０３のコイルサイズ及び巻き数は、例えば、入力デバイス１０４が座標検出面５０３に接しているときに、入力デバイス１０４の受電用コイル４０１に効率良く給電が行われるように設定される。
【００７１】
＜機能構成＞
図１２は、第３の実施形態に係る座標検出装置の機能構成図である。本実施形態に係る座標検出装置１２００は、撮像手段１２０１、検出手段１２０２、予測手段１２０３、給電制御手段１２０４、シャフト駆動部１２０５、電源１２０６、スイッチング回路１２０７、及び複数の給電用コイル１１０３を有する。また、給電制御手段１２０４は、給電用コイル選択手段１２０８及びコイル位置決定手段１２０９を有する。
【００７２】
撮像手段１２０１は、座標検出面５０３を複数の方向から撮像する、例えば、カメラモジュール等を用いた撮像手段であり、図１１の検出部１０２ａ〜１０２ｄに対応する。
【００７３】
検出手段１２０２は、撮像手段１２０１が撮像した画像に基づいて、入力デバイス１０４の発光を検知し、検知した入力デバイス１０４（光源）の座標を検出する。尚、検出手段９０２の座標の検出処理は第１の実施形態と同様で良い。検出手段１２０２は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムや、センサコントローラ２１０等によって実現される。
【００７４】
予測手段１２０３は、検出手段１２０２により、入力デバイス１０４の発光が検知されると、検出手段９０２が検出した入力デバイス１０４の座標に基づいて、最後に座標を取得した時点から所定の時間Δｔ後の入力デバイス１０４の座標を予測する。尚、予測手段１２０３の処理は、第１の実施形態と同様で良い。また、予測手段１２０３は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００７５】
給電制御手段１２０４の給電用コイル選択手段１２０８は、予測手段１２０３が予測した座標に基づいて、複数の給電用コイル１１０３のうち、給電を行う給電用コイルを選択する。また、給電制御手段１２０４のコイル位置決定手段１２０９は、給電用コイル選択手段１２０８が選択した給電用コイルが、予測手段６０３が予測した座標に対応する位置となるように、複数の給電用コイル１１０３を移動させる。給電制御手段１２０４は、例えば、図２のＳＳＤ２０４等に、座標検出面５０３の座標と、給電を行うコイルと、シャフト駆動部１２０５の位置とを関連付けたテーブル等の情報を有していても良い。給電制御手段１２０４は、例えば、このテーブルに基づいて、予測手段６０３が予測した座標に対応する位置の給電用コイルに電源が供給されるように、スイッチング回路１２０７と、シャフト駆動部１２０５を制御することができる。尚、給電制御手段１２０４は、例えば、図２のＣＰＵ２０１で動作するプログラムによって実現される。
【００７６】
シャフト駆動部１２０５は、給電制御手段９０４に指定された位置に複数の給電用コイル１１０３を移動させる手段であり、図１１のコイル駆動用シャフト１１０１、及びシャフト駆動機構１１０２等を含む。
【００７７】
スイッチング回路１２０７は、電源１２０６と、複数の給電用コイル１１０３に接続され複数の給電用コイル１１０３のうち、給電用コイル選択手段１２０８に選択された給電用コイルに電源１２０６から供給された電力を供給する。
【００７８】
＜処理の流れ＞
図１３は、第３の実施形態に係る座標検出システムの処理の流れを示すフローチャートである。撮像手段１２０１は、検出部１０２ａ〜１０２ｄを用いて座標検出面５０３の撮像を行い、検出手段１２０２は、入力デバイス１０４の光源の発光を検出する（ステップＳ１３０１）。
【００７９】
検出手段１２０２は、光源の発光を検出すると、光源（入力デバイス１０４）の座標を検出する（ステップＳ１３０２）。予測手段１２０３は、検出手段１２０２によって検出された光源の座標に基づいて、所定の時間Δｔ後の光源の座標を予測（算出）する（ステップＳ１３０３）。
【００８０】
給電制御手段１２０４のコイル位置決定手段１２０９は、予測手段１２０３によって予測された、所定の時間Δｔ後の光源の座標に基づいて、複数の給電用コイル１１０３の位置を決定する（ステップＳ１３０４）。また、コイル位置決定手段１２０９は、決定された位置に複数の給電用コイル１１０３を移動するようにシャフト駆動部１２０５を制御する（ステップＳ１３０５）。
【００８１】
また、給電制御手段１２０４の給電用コイル選択手段１２０８は、予測手段１２０３によって予測された、所定の時間Δｔ後の光源の座標に基づいて、複数の給電用コイル１１０３のうち、給電を行う給電用コイルを選択する（ステップＳ１３０６）。また、給電用コイル選択手段１２０８は、ステップＳ１３０６で選択した給電用コイルに電源１２０６からの電力が供給されるように、スイッチング回路１２０７を制御し、選択した給電用コイルに給電する（ステップＳ１３０７）。
【００８２】
ステップＳ１３０８において、入力デバイス１０４の光源の発光が継続している場合、ステップＳ１３０２に戻って上記処理を繰り返す。一方、ステップＳ１３０８において、入力デバイス１０４の光源の発光が停止している場合、給電制御手段１２０４は、例えば、給電用コイルへの給電を停止させ（ステップＳ１３０９）、処理を終了する。
【００８３】
本実施の形態では、第１の実施形態よりも給電用コイルの数を減らしつつ、第２の実施形態のコイル駆動用のシャフトを１つとし、第２の実施形態よりも、給電用コイルの追従性を高めている。
【００８４】
（変形例１）
座標入力部５０１は、例えば、図１４（ａ）のように、複数の給電用コイルアレイ１４０２−１、１４０２−２、複数のコイル駆動用シャフト１４０１−１、１４０１−２、及び複数のシャフト駆動機構１４０３−１、１４０３−２を有していても良い。座標検出面５０３が広い場合等、図１４（ａ）のような構成とすることにより、第３の実施形態の給電用コイルの追従性を高めることができる。
【００８５】
（変形例２）
また、座標入力部５０１は、例えば、図１４（ｂ）のように、複数の給電用コイル１４０７−１、１４０７−２、複数のコイル駆動シャフト１４０４−１、１４０４−２、１４０５−１、１４０５−２、及び複数のシャフト駆動機構１４０６−１、１４０６−２、１４０８−１、１４０８−２を有していても良い。座標検出面５０３が広い場合等、図１４（ａ）のような構成とすることにより、第２の実施形態の給電用コイルの追従性を高めることができる。
【００８６】
［その他の実施形態］
第１〜第３の実施形態において、座標入力部５０１の座標検出面５０３には、例えば、ＬＣＤディスプレイ等の表示装置を設けることができる。或いは、図２のディスプレイ２１５の表示パネルの裏面に、第１〜第３の実施形態に係る座標入力部５０１を組み込んでも良い。ここでは、座標入力部５０１の前に表示装置を設ける場合の構成例について、簡単に説明する。
【００８７】
図１５は、その他の実施形態に係る座標入力部の構成例を示す図である。図１５の例では、第１の実施形態に係る座標入力部５０１の座標検出面５０３の前に、例えば、ＬＣＤパネル等の薄型の表示装置１５０１が設けられている。尚、図１５は、あくまでイメージであり、実際には、表示装置１５０１は、座標入力部５０１の座標検出面５０３にできるだけ近接させて配置することが望ましい。
【００８８】
図１５の構成により、表示装置１５０１の表示面を座標入力部５０１の座標検出面として利用できるようになる。また、座標入力部５０１に設けられた複数の給電コイルにより、入力デバイス１０４による座標検出面への座標入力中に、入力デバイス１０４にワイヤレス給電を行うことができるようになる。
【００８９】
尚、座標入力部５０１の複数の給電用コイルのコイルサイズ及び巻き数は、例えば、入力デバイス１０４が表示装置１５０１の表示面に接している際に、入力デバイス１０４の受電用コイル４０１に効率良く給電が行えるように設定される。
【符号の説明】
【００９０】
１００    座標検出システム
１０７、６００、９００、１２００    座標検出装置
５０２、１１０３    複数の給電コイル
６０１、９０１、１２０１    撮像手段
６０２、９０２、１２０２    検出手段
６０３、９０３、１２０２    予測手段
６０４、９０４、１２０４    給電制御手段
６０６、９０７、１２０７    スイッチング回路
８０５    給電用コイル
９０５、１２０５    シャフト駆動部（給電用コイル移動手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９１】
【特許文献１】特開２００４−５２７９号公報
【特許文献２】特開平５−１９９５４号公報
【特許文献３】特開平６−１１０５９５号公報
【図１】
2015162935.tif 000003
【図２】
2015162935.tif 000004
【図３】
2015162935.tif 000005
【図４】
2015162935.tif 000006
【図５】
2015162935.tif 000007
【図６】
2015162935.tif 000008
【図７】
2015162935.tif 000009
【図８】
2015162935.tif 000010
【図９】
2015162935.tif 000011
【図１０】
2015162935.tif 000012
【図１１】
2015162935.tif 000013
【図１２】
2015162935.tif 000014
【図１３】
2015162935.tif 000015
【図１４】
2015162935.tif 000016
【図１５】
2015162935.tif 000017