(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板であって、
前記タッチパネルに対するタッチ操作を検出するタッチ操作検出手段、
前記電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出するスイッチ操作検出手段、
前記ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ前記電子ペンと前記タッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出するジェスチャ操作検出手段、
前記ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出する切替情報検出手段、
前記切替情報検出手段によって検出された前記切替情報に基づいて、前記ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの、少なくとも２段階にジェスチャモードを切り替えて設定するジェスチャモード切替手段、および
前記ジェスチャ操作検出手段によって前記ジェスチャ操作が検出されたとき、前記ジェスチャモード切替手段によって設定された前記ジェスチャモードと前記表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する処理実行手段を備える、電子黒板。
【請求項２】
前記切替情報検出手段は、前記切替情報として前記タッチパネルと前記電子ペンとの間の距離を検出する距離検出手段を含み、
前記ジェスチャモード切替手段は、前記距離検出手段によって検出された前記距離に基づいて前記ジェスチャモードを切り替える、請求項１記載の電子黒板。
【請求項３】
前記切替情報検出手段は、前記切替情報として前記タッチパネルに対する前記電子ペンのペン先方向を検出するペン先方向検出手段を含み、
前記ジェスチャモード切替手段は、前記ペン先方向検出手段によって検出された前記ペン先方向に基づいて前記ジェスチャモードを切り替える、請求項１または２記載の電子黒板。
【請求項４】
前記電子ペンは、複数の前記ジェスチャスイッチを有し、
前記切替情報検出手段は、前記スイッチ操作検出手段による検出結果に基づいて、前記切替情報として複数の前記ジェスチャスイッチのいずれがオン状態になっているかを示すスイッチ選択パターンを検出し、
前記ジェスチャモード切替手段は、前記切替情報検出手段によって検出された前記スイッチ選択パターンに基づいて前記ジェスチャモードを切り替える、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子黒板。
【請求項５】
前記ジェスチャモード切替手段によって切り替えられる前記ジェスチャモードは、前記第１ジェスチャモードとしての近接モードと前記第２ジェスチャモードとしての遠隔モードとを含み、
前記近接モード時に割り当てられる前記第１機能は、前記表示部に表示されるツールバーの移動に関する機能を含み、
前記遠隔モード時に割り当てられる前記第２機能は、前記表示部に表示されるページの変更に関する機能を含む、請求項２記載の電子黒板。
【請求項６】
タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板のプロセッサによって実行される情報処理プログラムであって、前記プロセッサを、
前記タッチパネルに対するタッチ操作を検出するタッチ操作検出手段、
前記電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出するスイッチ操作検出手段、
前記ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ前記電子ペンと前記タッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出するジェスチャ操作検出手段、
前記ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出する切替情報検出手段、
前記切替情報検出手段によって検出された前記切替情報に基づいて、前記ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの、少なくとも２段階にジェスチャモードを切り替えて設定するジェスチャモード切替手段、および
前記ジェスチャ操作検出手段によって前記ジェスチャ操作が検出されたとき、前記ジェスチャモード切替手段によって設定された前記ジェスチャモードと前記表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する処理実行手段として機能させる、情報処理プログラム。
【請求項７】
タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板における情報処理方法であって、
前記電子黒板のプロセッサは、
（ａ）前記電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出し、
（ｂ）前記ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ前記電子ペンと前記タッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出し、
（ｃ）前記ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出し、
（ｄ）前記ステップ（ｃ）で検出した前記切替情報に基づいて、前記ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとのいずれかにジェスチャモードを設定し、そして
（ｅ）前記ステップ（ｂ）で前記ジェスチャ操作が検出されたとき、前記ステップ（ｄ）で設定した前記ジェスチャモードと前記表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する、情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子黒板、情報処理プログラムおよび情報処理方法に関し、特にたとえば、タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる、電子黒板、情報処理プログラムおよび情報処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議や教育現場などにおいて、表示面上にタッチパネルが設けられた大型の表示部（タッチパネル付きディスプレイ）を備える電子黒板の利用が広がっている。電子黒板は、タッチパネルに対するユーザのタッチ操作を受け付け、ユーザが電子ペンまたは指先などを用いてタッチパネル上に手書きした文字や図形などを表示面に表示する。このような電子黒板の利用方法としては、たとえば、企画会議などにおいて、電子黒板の表示部に表示した会議資料に対して書き込みをしながらプレゼンテーションを進めていくような状況が想定される。
【０００３】
一方、特許文献１には、大画面を有し、複数のユーザで共用すると共に、タッチパネルの操作を介してユーザ同士が協調作業を行う情報処理装置に関する技術が開示されている。特許文献１の情報処理装置は、表示部、表示部に対するユーザの位置を検出するユーザ位置検出部、表示部の表示画面に対するユーザの状態を検出するユーザ状態検出部、およびユーザの位置と状況とに応じて表示部に表示するＧＵＩを制御する演算部を備える。
【０００４】
また、特許文献１の情報処理装置では、タッチパネルに対するタッチ操作とは別に、カメラによる撮影画像を利用してユーザの顔や手の動きを検出し、検出したユーザの顔や手の動きに基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１４５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の電子黒板に対する入力操作は、電子ペン等をタッチパネルに接触させて入力操作を行うタッチ操作によるものか、電子黒板に接続したノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）等への入力操作によるものを基本としている。このため、たとえばユーザがタッチパネルから離れた位置に立って会議資料などの説明を行っている場合には、そのままでは電子黒板に対する入力操作を行うことができず、タッチパネルまたはノートＰＣの位置まで移動する必要があるので、不便である。したがって、電子黒板の更なる利便性の向上が求められる。
【０００７】
一方、特許文献１には、どのようなジェスチャ操作に対してどのような機能（コマンド）が割り当てられるかについての具体的な開示はないが、１つのジェスチャ操作に対して１つの機能が割り当てられるだけと考えられる。このため、特許文献１の技術では、ジェスチャ操作によって実行される機能が限定される。したがって、特許文献１の技術を電子黒板に応用することを考えても、更なる利便性の向上が求められる。
【０００８】
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、電子黒板、情報処理プログラムおよび情報処理方法を提供することである。
【０００９】
この発明の他の目的は、利便性に優れる、電子黒板、情報処理プログラムおよび情報処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板であって、タッチパネルに対するタッチ操作を検出するタッチ操作検出手段、電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出するスイッチ操作検出手段、ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ電子ペンとタッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出するジェスチャ操作検出手段、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出する切替情報検出手段、切替情報検出手段によって検出された切替情報に基づいて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの、少なくとも２段階にジェスチャモードを切り替えて設定するジェスチャモード切替手段、およびジェスチャ操作検出手段によってジェスチャ操作が検出されたとき、ジェスチャモード切替手段によって設定されたジェスチャモードと表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する処理実行手段を備える、電子黒板である。
【００１１】
第１の発明では、電子黒板は、タッチパネルが設けられた大型の表示部を備える装置本体と電子ペンとを含む。この電子黒板は、タッチ操作検出手段、スイッチ操作検出手段およびジェスチャ操作検出手段を備え、タッチパネルに対するタッチ操作とは別に、ジェスチャスイッチがオン状態であってかつ電子ペンがタッチパネルに対して非接触の状態（タッチ検出されない状態）で行われる、電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作によっても入力操作を行うことが可能とされる。さらに、電子黒板は、切替情報検出手段、ジェスチャモード切替手段および処理実行手段を備え、切替情報に基づいて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの少なくとも２段階にジェスチャモードを切り替える。そして、電子ペンの動作に基づいてジェスチャ操作が検出されたとき、設定されたジェスチャモードと表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する。つまり、ユーザが電子ペンを用いて同じジェスチャ操作を行っても、第１ジェスチャモード時と第２ジェスチャモード時とで、さらに表示部の表示状態によって、違う機能を実行させることが可能である。
【００１２】
第１の発明によれば、タッチ操作だけでなく、電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としたので、電子黒板の利便性が向上する。また、１つのジェスチャ操作に複数の機能を割り当てることが可能なので、限られたジェスチャ数で多くの機能に対応でき、電子黒板の利便性が向上する。
【００１３】
また、第１の発明によれば、ジェスチャスイッチがオン状態のときの電子ペンの動作に基づいてジェスチャ操作を検出するので、ジェスチャ操作の検出ミスによる誤動作が生じ難く、また、ジェスチャ操作の検出に要する処理負担も低減される。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に従属し、切替情報検出手段は、切替情報としてタッチパネルと電子ペンとの間の距離を検出する距離検出手段を含み、ジェスチャモード切替手段は、距離検出手段によって検出された距離に基づいてジェスチャモードを切り替える。
【００１５】
第２の発明では、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報として、タッチパネルと電子ペンとの間の距離を利用する。このため、ユーザは、ジェスチャモードを気にすることなく、タッチパネルとの位置関係に基づき、直感的にジェスチャ操作を行うことができる。
【００１６】
第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、切替情報検出手段は、切替情報としてタッチパネルに対する電子ペンのペン先方向を検出するペン先方向検出手段を含み、ジェスチャモード切替手段は、ペン先方向検出手段によって検出されたペン先方向に基づいてジェスチャモードを切り替える。
【００１７】
第３の発明では、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報として、タッチパネルに対する電子ペンのペン先方向を利用する。
【００１８】
第４の発明は、第１ないし第３のいずれかの発明に従属し、電子ペンは、複数のジェスチャスイッチを有し、切替情報検出手段は、スイッチ操作検出手段による検出結果に基づいて、切替情報として複数のジェスチャスイッチのいずれがオン状態になっているかを示すスイッチ選択パターンを検出し、ジェスチャモード切替手段は、切替情報検出手段によって検出されたスイッチ選択パターンに基づいてジェスチャモードを切り替える。
【００１９】
第４の発明では、電子ペンに複数のジェスチャスイッチが設けられ、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報として、複数のジェスチャスイッチのいずれがオン状態になっているかを示すスイッチ選択パターンを利用する。ジェスチャスイッチのスイッチ選択パターンを切替情報として利用するので、切替情報の検出が容易となる。
【００２０】
第５の発明は、第２の発明に従属し、ジェスチャモード切替手段によって切り替えられるジェスチャモードは、第１ジェスチャモードとしての近接モードと第２ジェスチャモードとしての遠隔モードとを含み、近接モード時に割り当てられる第１機能は、表示部に表示されるツールバーの移動に関する機能を含み、遠隔モード時に割り当てられる第２機能は、表示部に表示されるページの変更に関する機能を含む。
【００２１】
第５の発明では、タッチパネルと電子ペンとの間の距離に応じて、ジェスチャモードが、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードである近接モードと、ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードである遠隔モードとに切り替えられる。そして、近接モード時のジェスチャ操作に割り当てられる第１機能は、書き込みに関する機能（ツールバーの移動など）を含み、遠隔モード時のジェスチャ操作に割り当てられる第２機能は、ディスプレイに表示されるページの変更に関する機能（ページ送りなど）を含むようにされる。これによって、ユーザは、タッチパネルとの位置関係に基づいてより直感的にジェスチャ操作を行うことができ、電子黒板の利便性がより向上する。
【００２２】
第６の発明は、タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板のプロセッサによって実行される情報処理プログラムであって、プロセッサを、タッチパネルに対するタッチ操作を検出するタッチ操作検出手段、電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出するスイッチ操作検出手段、ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ電子ペンとタッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出するジェスチャ操作検出手段、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出する切替情報検出手段、切替情報検出手段によって検出された切替情報に基づいて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの、少なくとも２段階にジェスチャモードを切り替えて設定するジェスチャモード切替手段、およびジェスチャ操作検出手段によってジェスチャ操作が検出されたとき、ジェスチャモード切替手段によって設定されたジェスチャモードと表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する処理実行手段として機能させる、情報処理プログラムである。
【００２３】
第６の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏し、電子黒板の利便性が向上する。
【００２４】
第７の発明は、タッチパネルが設けられた表示部を備え、電子ペンによって入力操作が行われる電子黒板における情報処理方法であって、電子黒板のプロセッサは、（ａ）電子ペンに設けられるジェスチャスイッチに対するスイッチ操作を検出し、（ｂ）ジェスチャスイッチがオン状態であって、かつ電子ペンとタッチパネルとが非接触状態のときの当該電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作を検出し、（ｃ）ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報を検出し、（ｄ）ステップ（ｃ）で検出した切替情報に基づいて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、当該ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとのいずれかにジェスチャモードを設定し、そして（ｅ）ステップ（ｂ）でジェスチャ操作が検出されたとき、ステップ（ｄ）で設定したジェスチャモードと表示部の表示状態との組み合わせに対応して割り当てられた当該ジェスチャ操作の機能に応じた処理を実行する、情報処理方法である。ただし、ステップ（ｃ）およびステップ（ｄ）の処理は、ステップ（ａ）の処理の前に行うこともできる。
【００２５】
第７の発明によれば、第１の発明と同様の作用効果を奏し、電子黒板の利便性が向上する。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、タッチ操作だけでなく、電子ペンの動作に基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としたので、電子黒板の利便性が向上する。また、１つのジェスチャ操作に複数の機能を割り当てることが可能なので、限られたジェスチャ数で多くの機能に対応でき、電子黒板の利便性が向上する。
【００２７】
また、この発明によれば、ジェスチャスイッチがオン状態のときの電子ペンの動作に基づいてジェスチャ操作を検出するので、ジェスチャ操作の検出ミスによる誤動作が生じ難く、また、ジェスチャ操作の検出に要する処理負担も低減される。
【００２８】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の第１実施例である電子黒板の外観を概略的に示す図解図である。
【図２】図１の装置本体の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】図１の電子ペンを示す図解図であり、(Ａ)は電子ペンの外観を概略的に示す図解図であり、(Ｂ)は電子ペンの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】図１の装置本体のディスプレイに表示される画面の一例を概略的に示す図解図である。
【図５】図１の電子黒板において利用される切替情報の一例を説明するための図解図であって、電子黒板が適用された環境を上方から見た様子を概略的に示す。
【図６】図２に示すＲＡＭのメモリマップの一例を示す図解図である。
【図７】ジェスチャ機能テーブルの一例を示す図解図である。
【図８】図２に示すＣＰＵが実行するジェスチャ操作に基づく制御処理の一例を示すフロー図である。
【図９】この発明の第２実施例である電子黒板において利用される切替情報の一例を説明するための図解図であり、(Ａ)は第１ジェスチャモード時の電子ペンのペン先方向を示し、(Ｂ)は第２ジェスチャモード時の電子ペンのペン先方向を示す。
【図１０】図９の電子黒板において切替情報として利用される電子ペンのペン先方向の他の例を示す図解図である。
【図１１】この発明の第３実施例である電子黒板が備える電子ペンの外観を概略的に示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［第１実施例］
図１を参照して、この発明の第１実施例である電子黒板１０は、インタラクティブ・ホワイトボード（ＩＷＢ：Interactive Whiteboard）または電子ホワイトボードとも呼ばれ、会議室や教育現場などの複数のユーザが集まる環境に配置される。電子黒板１０は、表示面上にタッチパネル２４が設けられた大型のディスプレイ（表示部）２２を備える装置本体１２と、装置本体１２に対して入力操作を行うための電子ペン１４とを含む。
【００３１】
詳細は後述するように、電子黒板１０では、タッチパネル２４に対するタッチ操作、つまりタッチパネル２４に対して電子ペン１４またはユーザの指先などが接触した状態で行われるタッチ操作によって、装置本体１２に対して入力操作を行うことが可能である。また、電子黒板１０では、タッチパネル２４に対するタッチ操作とは別に、タッチパネル２４に対して非接触の状態（タッチ検出されない状態）で行われる、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作によっても、装置本体１２に対して入力操作を行うことが可能である。
【００３２】
なお、タッチパネル２４の検出方式によっては、タッチパネル２４に対して非接触の状態でもタッチ検出可能なものもあるが、タッチ検出によるものはタッチ操作に含まれるものとする。
【００３３】
以下、電子黒板１０の構成について具体的に説明する。電子黒板１０は、装置本体１２と電子ペン１４とを含む。
【００３４】
図１に示すように、電子黒板１０の装置本体１２は、矩形板状の筐体２０を備え、筐体２０の前面側には、ディスプレイ２２が設けられる。ディスプレイ２２としては、たとえばＬＣＤやＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどを用いることができる。ディスプレイ２２の表示面（画面）の大きさは、たとえば６０〜８０Ｖ型である。
【００３５】
また、ディスプレイ２２の表示面上には、タッチパネル２４が設けられる。タッチパネル２４は、汎用のタッチパネルであり、静電容量方式、電磁誘導方式、抵抗膜方式および赤外線方式などの任意の方式のものを用いることができる。この第１実施例では、タッチパネル２４としては、静電容量方式のタッチパネルが用いられる。また、タッチパネル２４のタッチ有効範囲（入力有効エリア）は、ディスプレイ２２の表示面の略全域に設けられる。ユーザは、電子ペン１４または指先を用いてタッチパネル２４を操作（タッチ操作）することによって、装置本体１２に対して入力操作を行うことができる。
【００３６】
また、筐体２０の下端両側部のそれぞれには、脚部２６が設けられ、筐体２０の下端中央部には、電子ペン１４を載置するためのペンホルダ２８が設けられる。また、ペンホルダ２８の上方、つまり筐体２０の下枠の中央部には、無線通信回路４０および超音波受信回路４２が内蔵される。
【００３７】
図２は、電子黒板１０の装置本体１２の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、装置本体１２は、ＣＰＵ３０を含む。ＣＰＵ３０には、バス４４を介してＲＡＭ３２、ＨＤＤ３４、タッチパネル制御回路３６、およびディスプレイ制御回路３８などが接続される。また、タッチパネル制御回路３６には、タッチパネル２４が接続され、ディスプレイ制御回路３８には、ディスプレイ２２が接続される。
【００３８】
なお、ＣＰＵ３０、ＲＡＭ３２およびＨＤＤ３４等を含む制御装置（装置本体１２のコントローラ）は、タッチパネル２４およびディスプレイ２２等を保持する筐体２０（図１参照）に内蔵されていてもよいし、筐体２０の外部に別体として設けられていてもよい（外付けでもよい）。
【００３９】
ＣＰＵ３０は、装置本体１２（延いては電子黒板１０）の全体的な制御を司る。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３０のワーク領域およびバッファ領域として用いられる。ＨＤＤ３４は、不揮発性のメモリであり、装置本体１２のオペレーティングシステムや各種のアプリケーションプログラム等の制御プログラムを記憶したり、装置本体１２で使用する各種のデータを記憶したりする。ＣＰＵ３０は、ＨＤＤ３４か読み出した制御プログラムおよびデータをＲＡＭ３２に書き込み（記憶して）、ＲＡＭ３２に記憶された制御プログラムに従って装置本体１２を構成する各部の制御を実行する。ただし、ＨＤＤ３４に代えて、ＲＯＭやフラッシュメモリのような他の不揮発性のメモリを設けるようにしてもよい。
【００４０】
タッチパネル制御回路３６は、タッチパネル２４に必要な電圧などを付与すると共に、タッチパネル２４のタッチ有効範囲内でのタッチ操作（タッチ入力）を検出して、そのタッチ操作の位置を示すタッチ座標データをＣＰＵ３０に出力する。ＣＰＵ３０は、タッチパネル制御回路３６から入力されたタッチ座標データに基づいて、ユーザが描画した手書きの文字や図形などの画像データを生成したり、ユーザがどの機能ボタンをタッチしたかを判断したりする。
【００４１】
ディスプレイ制御回路３８は、ＧＰＵおよびＶＲＡＭなどを含む。ＧＰＵは、ＣＰＵ３０の指示の下、ＲＡＭ３２に記憶された描画データ９４ｂおよび画像生成データ９４ｅ（図６参照）を用いて、ディスプレイ２２に表示するための表示画像データをＶＲＡＭに生成し、生成した表示画像データをディスプレイ２２に出力する。したがって、ディスプレイ２２には、たとえば、ユーザが電子ペン１４を用いたタッチ操作によって入力した文字や図形などの画像が表示される。
【００４２】
また、ＣＰＵ３０には、バス４４を介して無線通信回路４０および超音波受信回路４２が接続される。無線通信回路４０は、電子ペン１４との間で電波（赤外線などでもよい）による無線通信を行う。すなわち、無線通信回路４０は、電子ペン１４への通信データを無線信号（電波信号）に変調してアンテナから送信し、また、電子ペン１４からの無線信号を同じアンテナで受信して通信データに復調する。また、超音波受信回路４２は、電子ペン１４からの超音波信号を受信する。後述するように、無線通信回路４０および超音波受信回路４２は、タッチパネル２４（装置本体１２）と電子ペン１４との間の距離を測定するための距離検出手段の一部として機能する。
【００４３】
図３(Ａ)に示すように、電子ペン１４は、略円筒状のペン本体５０を備える。ペン本体５０の先端（ペン先）には、ペン先スイッチ５２が設けられ、ペン本体５０の先端部外面には、ジェスチャスイッチ５４が設けられる。
【００４４】
ペン先スイッチ５２は、ユーザが電子ペン１４のペン先を対象物（タッチパネル２４）に接触させたときに、オン状態になり、ペン先に何も接触していないときには、オフ状態となる機械式のスイッチである。つまり、ペン先スイッチ５２は、ユーザがタッチパネル２４に対してタッチ操作を行っているときに、オン状態となる。ただし、ペン先スイッチ５２は、機械式のスイッチに限定される必要は無く、光学式のスイッチ等を用いることもできる。
【００４５】
ジェスチャスイッチ５４は、ジェスチャ操作の開始を示すために用いられる押しボタンスイッチである。ジェスチャスイッチ５４は、ユーザによって押下されているときに、オン状態となる。そして、後述のように、ジェスチャスイッチ５４がオン状態のときの電子ペン１４の所定の動作が、ジェスチャ操作として検出される。ジェスチャスイッチ５４は、たとえば、ペンで文字を書くときのようにユーザが電子ペン１４を把持したとき（ペン持ちしたとき）に、人差し指または親指で操作し易い位置に配置される。ただし、ジェスチャスイッチ５４の配置位置は特に限定されるものではない。
【００４６】
図３(Ｂ)は、電子ペン１４の電気的な構成を示すブロック図である。図３(Ｂ)に示すように、電子ペン１４は、制御回路５６を含む。制御回路５６には、バス７０を介して、メモリ５８、無線通信回路６０、ペン先スイッチ検出回路６２、ジェスチャスイッチ検出回路６４、超音波発信回路６６および６軸センサ６８等が接続される。
【００４７】
制御回路５６は、電子ペン１４の全体的な制御を司る。メモリ５８は、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭ（登録商標）のような不揮発性のメモリであり、当該メモリ５８を内蔵する電子ペン１４に設定された識別情報などを記憶する。無線通信回路６０は、装置本体１２との間で電波（赤外線などでもよい）による無線通信を行う。すなわち、無線通信回路６０は、装置本体１２への通信データを無線信号に変調してアンテナから送信し、また、装置本体１２からの無線信号を同じアンテナで受信して通信データに復調する。
【００４８】
ペン先スイッチ検出回路６２は、ペン先スイッチ５２のオン状態およびオフ状態を検出するための回路である。制御回路５６は、ペン先スイッチ検出回路６２によってペン先スイッチ５２がオン状態となったことが検出されると、その検出情報をメモリ５８に記憶された識別情報と共に無線通信回路６０を介して装置本体１２に送信する。
【００４９】
ジェスチャスイッチ検出回路６４は、ジェスチャスイッチ５４のオン状態およびオフ状態を検出するための回路である。制御回路５６は、ジェスチャスイッチ検出回路６４によってジェスチャスイッチ５４がオン状態となったことが検出されると、その検出情報をメモリ５８に記憶された識別情報と共に無線通信回路６０を介して装置本体１２に送信する。
【００５０】
また、超音波発信回路６６は、装置本体１２に対して超音波信号を発信するための回路である。この超音波発信回路６６は、無線通信回路６０と共に、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を測定するための距離検出手段の一部として機能する。
【００５１】
ここで、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離（水平距離）を検出する方法について説明する。この第１実施例では、超音波信号の発信から受信までにかかる信号到達時間に基づいて、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離が算出される。この際には、電波信号と超音波信号との伝播速度の差が利用される。なお、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離情報は、後述のように、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報として用いられる。
【００５２】
具体的には、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を検出する際には、無線通信回路６０からの電波信号と超音波発信回路６６からの超音波信号とが、電子ペン１４から同時に発信される。装置本体１２の無線通信回路４０は、無線通信回路６０が発信した電波信号を受信し、その受信時刻をＣＰＵ３０に出力する。また、装置本体１２の超音波受信回路４２は、超音波発信回路６６が発信した超音波信号を受信し、その受信時刻をＣＰＵ３０に出力する。
【００５３】
ここで、電波信号の伝播速度（約３０万ｋｍ／ｓｅｃ）は、超音波信号の伝播速度（約３４０ｍ／ｓｅｃ）と比較して十分に大きいので、電波信号の発信から受信までにかかる信号到達時間は０と見做すことができる。すなわち、無線通信回路４０における電波信号の受信時刻は、仮想的に超音波信号の送信時刻と見做すことができる。したがって、ＣＰＵ３０は、電波信号の受信時刻と超音波信号の受信時刻との時間差を、超音波信号の発信から受信までにかかる信号到達時間として検出する。そして、ＣＰＵ３０は、この超音波信号の信号到達時間に基づいて、超音波発信回路６６から超音波受信回路４２までの距離を、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離として算出（検出）し、ＲＡＭ３２等に一時記憶する。
【００５４】
このようなタッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離検出処理（切替情報検出処理）は、所定時間（たとえば数秒）毎に行われる。すなわち、この第１実施例では、ＣＰＵ３０は、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を常に把握している。
【００５５】
なお、ここで算出されるタッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離は、厳密には水平距離ではないが、ユーザが会議室内を移動することによる電子ペン１４の水平方向の動きの大きさと比較して、電子ペン１４の鉛直方向（上下方向）の動きは小さいと考えられるので、上記の算出距離をタッチパネル２４と電子ペン１４との間の水平距離として扱うものとする。
【００５６】
また、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を検出する方法は、上記のような方法に限定されるものではなく、公知の距離検出方法を適宜採用できる。たとえば、装置本体１２の無線通信回路４０が電子ペン１４の無線通信回路６０から受信した電波信号の電波強度に基づいて、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を検出することもできる。
【００５７】
さらに、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離だけでなく、電子ペン１４の平面位置座標を検出するようにしてもよい。電子ペン１４の平面位置座標を検出する場合には、たとえば、装置本体１２の筐体２０の下枠両端部のそれぞれに超音波受信回路４２を設けるようにする。そして、超音波発信回路６６と２つの超音波受信回路４２のそれぞれとの間の距離を検出し、これら２つの距離に基づいて、電子ペン１４の平面位置座標を特定するようにするとよい。
【００５８】
図３(Ｂ)の説明に戻って、６軸センサ６８は、タッチパネル２４に対して非接触の状態のときの電子ペン１４の動作（移動状態）を検出するためのセンサであって、加速度センサ６８ａとジャイロセンサ（角速度センサ）６８ｂとを含む。加速度センサ６８ａは、互いに直交する３軸方向の加速度を検出する３軸加速度センサであり、ジャイロセンサ６８ｂは、互いに直交する３軸周りの回転角速度を検出する３軸ジャイロセンサである。
【００５９】
６軸センサ６８は、周知のセンサであるので詳細な説明は省略するが、加速度センサ６８ａによって検出される加速度は、加速度センサ６８ａの左右（Ｘ軸方向）、上下（Ｙ軸方向）および前後（Ｚ軸方向）の移動に伴う変位値である。すなわち、加速度データを積分処理等することによって、所定時点の電子ペン１４の姿勢（３次元基準位置）を基準とした、電子ペン１４の左右、上下および前後の移動量を算出できる。一方、ジャイロセンサ６８ｂによって検出される角速度は、当該ジャイロセンサ６８ｂの左右方向の軸周り（Ｘ軸周り）、上下方向の軸周り（Ｙ軸周り）および前後方向の軸周り（Ｚ軸周り）の回転に伴う変位値である。すなわち、角速度データを積分処理等することによって、所定時点の電子ペン１４の姿勢を基準とした、電子ペン１４のＸ軸周り、Ｙ軸周りおよびＺ軸周りの回転量を算出できる。したがって、６軸センサ６８によって検出される加速度データおよび角速度データに基づいて、電子ペン１４の各方向への移動量および回転量を算出でき、電子ペン１４の様々な動作を検出できる。
【００６０】
電子ペン１４の制御回路５６は、ジェスチャスイッチ５４がオン状態となったことが検出されると、電子ペン１４の動作に応じた加速度データおよび角速度データを６軸センサ６８から取得する。そして、電子ペン１４の制御回路５６は、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であることを示す検出情報（スイッチ検出情報）と共に、ジェスチャスイッチ５４がオン状態中の所定時間分の加速度データおよび角速度データを、無線通信回路６０を介して装置本体１２に送信する。
【００６１】
装置本体１２のＣＰＵ３０は、無線通信回路４０を介して受信した加速度データおよび角速度データに基づいて、先ず電子ペン１４の３次元基準位置を設定し、その３次元基準位置からの電子ペン１４の動作を検出する。そして、その電子ペン１４の動作が示すジェスチャ操作に割り当てられた機能（コマンド）に応じた処理を実行する。したがって、ユーザは、電子ペン１４のジェスチャスイッチ５４を押下しながら、電子ペン１４を右方向に動かす（右移動）等の所定のジェスチャ操作を行うことによって、装置本体１２に対して所定の入力操作を行うことができる。
【００６２】
ただし、ペン先スイッチ５２とジェスチャスイッチ５４とが同時にオン状態になっているときは、ユーザがタッチパネル２４を用いて書き込みをしているときに誤ってジェスチャスイッチ５４を押下してしまっていることが想定されるので、タッチ操作の検出を優先して、ジェスチャ操作の検出は実行しないものとする。
【００６３】
このような電子黒板１０は、電子ペン１４などによる描画を実現する描画ソフト（ペンソフト）を含む種々のアプリケーションソフトを実行することが可能である。図４に示すように、描画ソフトが起動されると、装置本体１２のディスプレイ２２の表示面には、ユーザによる描画が可能な描画領域８０が画面表示される。ユーザは、この描画領域８０に対してタッチパネル２４を用いてタッチ操作を行うことにより、手書きの文字や図形などを描画できる。また、ディスプレイ２２の表示面には、ユーザが利用する機能を指定するための各種の機能ボタンが配置されたツールバー８２、ページ番号の表示とシート送りボタンとを含むページ表示８４、およびシートの一覧がサムネイルで表示されるページ一覧表示８６の領域が、ユーザによる入力操作に応じて、描画領域８０と区分された状態で画面表示される。
【００６４】
電子黒板１０の利用方法としては、会議または講義などにおいて、ユーザが装置本体１２の近傍に立って、ディスプレイ２２に表示した会議資料または教材などに対して書き込みをしながらプレゼンテーションまたは講義を進めたり、ユーザがタッチパネル２４から離れた位置に立って、ディスプレイ２２に表示した会議資料または教材などの説明を行ったりする状況が想定される。
【００６５】
ここで、たとえば、ユーザがタッチパネル２４を用いて書き込みを行う場合、つまりユーザがタッチパネル２４の近傍にいる場合には、書き込みに関する機能がジェスチャ操作に対して割り当てられていると便利である。一方、ユーザがタッチパネル２４から離れた位置にいる場合には、すぐに書き込みを行うことはないので、書き込みに関する機能は必要性が低い。つまり、タッチパネル２４に対するユーザの位置によって、ユーザが必要とする機能は異なり、ジェスチャ操作に求められる機能が変わる。
【００６６】
そこで、この第１実施例では、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離（水平距離）に応じて、ジェスチャ操作に割り当てる機能を変更するようにし、１つのジェスチャ操作で２種類以上の操作を行うことを可能にしている。つまり、１つのジェスチャ操作に対して複数の機能を割り当てている。
【００６７】
具体的は、この第１実施例では、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離に応じて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードである近接モードと、ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードである遠隔モードとの２段階のジェスチャモードに切り替えるようにしている。つまり、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を、ジェスチャ操作に割り当てる機能を切り替えるための指標となる切替情報として利用する。
【００６８】
図５は、電子黒板１０が適用された環境を上方から見た様子を概略的に示す図解図である。図５に示すように、装置本体１２の前方には、タッチパネル２４からの距離が小さい近接領域Ｒ１と、タッチパネル２４からの距離が大きい遠隔領域Ｒ２とが仮想的に設定される。ここで、近接領域Ｒ１は、書き込みを行うときにユーザが存在すると想定される領域、つまりユーザがタッチパネル２４に対してすぐにタッチ操作を行うことが可能な領域に設定される。遠隔領域Ｒ２は、近接領域Ｒ１の外側に設定される。
【００６９】
この第１実施例では、上述のように、超音波受信回路４２で受信される超音波信号の信号到達時間に基づいて、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を算出する。このため、近接領域Ｒ１は、装置本体１２の筐体２０の下枠中央部（超音波受信回路４２の位置）を中心とする半円状の領域として設定され、その半径Ｌは、たとえば１ｍに設定される。
【００７０】
ただし、近接領域Ｒ１の形状および大きさ等の設定態様は、上記の態様に限定されない。たとえば、近接領域Ｒ１は、装置本体１２の前方に設定される矩形状の領域であってもよい。なお、この場合には、電子ペン１４が近接領域Ｒ１および遠隔領域Ｒ２のどちらに存在するかを判断するために、電子ペン１４の平面位置座標を検出する必要がある。
【００７１】
そして、電子ペン１４（延いてはユーザ）が近接領域Ｒ１内に存在する場合には、ジェスチャモードは近接モードに設定され、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作には、第１機能が割り当てられる。一方、電子ペン１４が遠隔領域Ｒ２内（近接領域Ｒ１外）に存在する場合には、ジェスチャモードは遠隔モードに設定され、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作には、第２機能が割り当てられる。したがって、ユーザが同じジェスチャ操作を行っても、近接モード時と遠隔モード時とでは、違う機能が実行される（図７参照）。
【００７２】
ここで、近接モード時、つまりユーザがタッチパネル２４の近傍にいる場合には、タッチパネル２４を用いた書き込みが行われる可能性が高い。このため、ジェスチャ操作に割り当てる第１機能は、主として書き込みに関する機能（ツールバー８２の移動など）であることが好ましい。また、遠隔モード時、つまりユーザがタッチパネル２４から離れた位置にいる場合には、ディスプレイ２２に表示した会議資料などの説明を行っている可能性が高い。このため、ジェスチャ操作に割り当てる第２機能は、主としてディスプレイ２２に表示されるページの変更に関する機能（ページ送りなど）であることが好ましい。なお、遠隔モード時においては、ジェスチャ操作に関係なく、自動的にツールバー８２を隠す（非表示にする）ようにしてもよい。
【００７３】
このように、ユーザがタッチパネル２４の近傍にいるときには、ジェスチャ操作によって書き込みに関する機能が実行され、ユーザがタッチパネル２４から離れた位置にいるときには、ジェスチャ操作によってページの変更に関する機能が実行されることは、ユーザにとって直感的に受け入れ易い自然な動作である。また、近接モードと遠隔モードとの切り替えは、ユーザによる入力操作とは関係なく、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離に応じて実行される。したがって、ユーザは、ジェスチャモードを気にすることなく、タッチパネル２４との位置関係に基づき、直感的にジェスチャ操作を行うことができる。
【００７４】
図６は、図２に示した装置本体１２のＲＡＭ３２のメモリマップ９０の一例を示す。図６に示すように、ＲＡＭ３２は、プログラム記憶領域９２およびデータ記憶領域９４を含む。プログラム記憶領域９２には、タッチ操作検出プログラム９２ａ、描画プログラム９２ｂ、切替情報検出プログラム９２ｃ、モード切替プログラム９２ｄ、ジェスチャ操作検出プログラム９２ｅおよび表示プログラム９２ｆなどの制御プログラムが記憶される。
【００７５】
タッチ操作検出プログラム９２ａは、タッチパネル制御回路３６から出力されたタッチ座標データに基づいて、装置本体１２のタッチパネル２４上（ディスプレイ２２の表示面）にユーザが電子ペン１４などを用いて文字や図形などを描画している操作を検出したり、装置本体１２のディスプレイ２２の表示面に表示されたツールバー８２などに含まれる各種の機能ボタン等に対する操作を検出したりするためのプログラムである。
【００７６】
描画プログラム９２ｂは、タッチパネル制御回路３６から出力されたタッチ座標データ（描画データ９４ｂ）および画像生成データ９４ｅに基づいて表示画像データを生成し、ユーザが電子ペン１４などで入力した文字や図形などを含む画面をディスプレイ２２に表示するためのプログラムである。
【００７７】
切替情報検出プログラム９２ｃは、ジェスチャモードを切り替えるための切替情報を検出するためのプログラムである。この第１実施例では、切替情報検出プログラム９２ｃは、無線通信回路４０による電波信号の受信時刻と超音波受信回路４２による超音波信号の受信時刻との時間差に基づいて、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を切替情報として検出するプログラムである。
【００７８】
モード切替プログラム９２ｄは、切替情報検出プログラム９２ｃによって検出された切替情報に基づいて、ジェスチャモードを切り替えるためのプログラムである。
【００７９】
ジェスチャ操作検出プログラム９２ｅは、ジェスチャ操作を検出するためのプログラムであり、６軸センサ６８からの加速度データおよび角速度データに基づいて電子ペン１４の動作を検出し、検出した電子ペン１４の動作が所定の動作に該当する場合に、その電子ペン１４の動作を所定のジェスチャ操作として検出するプログラムである。たとえば、ジェスチャ操作検出プログラム９２ｅは、電子ペン１４が所定以上の速度で所定以上の距離を移動した場合に、その電子ペン１４の移動方向に応じて、右移動、左移動、上移動、下移動、前移動および後移動などのジェスチャ操作を検出する。
【００８０】
ただし、ジェスチャ操作検出プログラム９２ｅによるジェスチャ操作の検出は、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であって、かつペン先スイッチ５２がオフ状態のときの電子ペン１４の動作に基づくものである。また、ジェスチャ操作として検出する電子ペン１４の右移動などの動作は、基本的には、電子ペン１４全体がその姿勢を保ったまま移動する態様を想定しているが、電子ペン１４の後端部を支点として回転するように電子ペン１４のペン先が移動する態様を採用してもよい。
【００８１】
表示プログラム９２ｆは、表示画像データまたは映像データをディスプレイ２２に出力するためのプログラムであり、たとえば、タッチ操作またはジェスチャ操作による入力操作に基づいて、ディスプレイ２２における画面表示の内容を変更する。
【００８２】
なお、図示は省略するが、プログラム記憶領域９２には、電子黒板１０の制御処理（情報処理）の実行に必要な他のプログラムも記憶される。
【００８３】
また、データ記憶領域９４には、描画データ９４ａ、切替情報データ９４ｂ、ジェスチャ操作データ９４ｃ、ジェスチャ機能データ９４ｄおよび画像生成データ９４ｅなどのデータが記憶される。
【００８４】
描画データ９４ａは、タッチパネル２４を用いてユーザによって手書きされた文字および図形などについてのタッチ座標データの集合である。たとえば、描画データ９４ａは、タップによる点またはスライドによる線を、点または線ごとに管理するデータである。
【００８５】
切替情報データ９４ｂは、切替情報検出プログラム９２ｃに従って検出された切替情報のデータである。この第１実施例では、切替情報は、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離情報である。
【００８６】
ジェスチャ操作データ９４ｃは、ジェスチャ操作検出プログラム９２ｅに従って検出された右移動および左移動などのジェスチャ操作のデータである。
【００８７】
ジェスチャ機能データ９４ｄは、ジェスチャ操作に予め割り当てられた機能についてのテーブルのデータである。具体的には、図７に示すように、ジェスチャ機能データ９４ｄに従うジェスチャ機能テーブルでは、ジェスチャ操作の種類（パターン）に対応付けて、近接モード時の機能および遠隔モード時の機能が記述される。また、遠隔モード時の機能は、ページ一覧表示の非表示時とページ一覧表示の表示時とに分けて記述される。ただし、図７に示すジェスチャ操作の種類およびそれに割り当てている各ジェスチャモードにおける機能は、単なる一例であり、電子黒板１０の使用環境などに応じて適宜変更することが可能である。
【００８８】
図７と共に図４を適宜参照して、ジェスチャ操作「右移動」には、近接モード時の機能として「ツールバーの右移動」が割り当てられている。たとえば、近接モード時にジェスチャ操作「右移動」が検出されると、ツールバー８２がディスプレイ２２の左端に画面表示されている場合には、ツールバー８２は右端に移動される。また、ツールバー８２がディスプレイ２２の右端に画面表示されている場合には、ツールバー８２は隠されて非表示とされ、ツールバー８２が非表示の場合には、ツールバー８２がディスプレイ２２の左端に画面表示される。つまり、近接モード時にジェスチャ操作「右移動」が検出されると、ツールバー８２は、左端に表示、右端に表示、非表示、左端に表示…の順に、右方向に移動するようにその位置が変えられる。一方、ジェスチャ操作「右移動」には、遠隔モード時であってかつページ一覧表示の非表示時の機能として「ページ送り」が割り当てられ、遠隔モード時であってかつページ一覧表示の表示時の機能として「ページ一覧表示のカーソル右移動」が割り当てられている。
【００８９】
また、ジェスチャ操作「左移動」、「上移動」、「下移動」、「前移動」および「後移動」のそれぞれについても、近接モードと遠隔モードとで別の機能が割り当てられているが、図７に示す通りなので、詳細な説明は省略する。
【００９０】
なお、ジェスチャ機能テーブルにおける「−」の記号は、機能が何も割り当てられていないことを示す。たとえば、ジェスチャ操作「上移動」には、遠隔モード時であってかつページ一覧表示の非表示時の機能としては何も割り当てられていない。したがって、遠隔モード時であってかつページ一覧表示の非表示時に、ジェスチャ操作「上移動」が検出されたとしても、何の機能も実行されない。また、ジェスチャ操作「前移動」には、近接モード時の機能と、遠隔モード時であってかつページ一覧表示の表示時の機能との双方に、「画面の拡大」が割り当てられている。すなわち、全ての種類のジェスチャ操作において、近接モードと遠隔モードとで異なる機能を割り当てる必要はなく、近接モードと遠隔モードとで同じ機能が割り当てられるジェスチャ操作があってもよい。
【００９１】
図６に戻って、画像生成データ９４ｅは、ディスプレイ２２に表示する各種の画面に対応する表示画像データを生成するためのポリゴンデータやテクスチャデータなどのデータである。また、画像生成データ９４ｅには、ツールバー８２等の各種のアイコンについての画像データも含まれる。
【００９２】
なお、図示は省略するが、データ記憶領域９４には、上記の各制御プログラムの実行に必要な他のデータが記憶されたり、各制御プログラムの実行に必要なタイマ（カウンタ）やレジスタが設けられたりする。
【００９３】
続いて、上述のような電子黒板１０の動作についてフロー図を用いて説明する。図８は、装置本体１２のＣＰＵ３０が実行する、ジェスチャ操作に基づく制御処理の一例を示すフロー図である。
【００９４】
図８に示すように、ＣＰＵ３０は、たとえば描画ソフトが起動されると、ステップＳ１でユーザによって終了操作が入力されたか否かを判断する。ステップＳ１で“ＹＥＳ”であれば、そのままこの制御処理を終了する。一方、ステップＳ１で“ＮＯ”であれば、ステップＳ３において、電子ペン１４とタッチパネル２４との距離情報を取得する。すなわち、ＣＰＵ３０は、ジェスチャモードを切り替えるための切替情報として、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を超音波受信回路４２で受信される超音波信号の信号到達時間に基づいて算出する。
【００９５】
次のステップＳ５では、ステップＳ３で取得したタッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離が所定値以上であるか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ３０は、装置本体１２の前方に設定される近接領域Ｒ１内と遠隔領域Ｒ２内とのいずれに電子ペン１４（延いてはユーザ）が存在するかを判断する。
【００９６】
ステップＳ５で“ＮＯ”の場合、すなわちタッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離が所定値未満であって電子ペン１４が近接領域Ｒ１内に位置する場合には、ステップＳ７において、ジェスチャモードを近接モードに設定して、ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ５で“ＹＥＳ”の場合、すなわちタッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離が所定値以上であって電子ペン１４が遠隔領域Ｒ２内に位置する場合には、ステップＳ９において、ジェスチャモードを遠隔モードに設定して、ステップＳ１１に進む。
【００９７】
なお、この第１実施例では、ステップＳ３〜Ｓ９までの処理、すなわち検出した切替情報に基づきジェスチャモードを切り替えるジェスチャモード設定処理は、所定時間（たとえば数秒）毎に行われる。すなわち、ＣＰＵ３０は、ジェスチャモードを所定時間毎に更新していく。これによって、ジェスチャ操作に応じて機能を実行する処理反応を速くすることができる。ただし、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であることが検出されたときに、つまり後述するステップＳ１１で“ＹＥＳ”のときに、ステップＳ３〜Ｓ９までのジェスチャモード設定処理を実行するようにしてもよい。
【００９８】
ステップＳ１１では、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であるか否かを判断する。すなわち、ＣＰＵ３０は、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であることを示す電子ペン１４からのスイッチ検出情報が、無線通信回路４０において受信されたか否かを判断する。ステップＳ１１で“ＮＯ”であれば、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１１で“ＹＥＳ”であれば、ステップＳ１３において、電子ペン１４の動作情報を取得する。すなわち、ＣＰＵ３０は、スイッチ検出情報と共に電子ペン１４から送信される加速度データおよび角速度データを、無線通信回路４０を介して取得する。
【００９９】
次のステップＳ１５では、電子ペン１４の３次元基準位置を設定する。すなわち、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１３で取得した電子ペン１４の加速度データおよび角速度データのうち、最初の所定時間分の加速度データおよび角速度データを用いて、電子ペン１４の動作を検出する基準となる３次元基準位置を設定する。
【０１００】
続くステップＳ１７では、ジェスチャ操作の種類を判定する。すなわち、ＣＰＵ３０は、ステップＳ１３で取得した電子ペン１４の加速度データおよび角速度データに基づいて、ステップＳ１５で設定した３次元基準位置からの電子ペン１４の動作を検出し、その電子ペン１４の動作が、所定のジェスチャ操作を示す動作に該当するかどうかを判断することによって、「右移動」や「左移動」などのジェスチャ操作の種類を判定する。
【０１０１】
そして、ステップＳ１９では、ジェスチャ操作に基づく画面表示の変更処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３０は、図７に示すジェスチャ機能テーブルを参照して、ステップＳ７またはステップＳ９で設定されたジェスチャモードにおける、ステップＳ１９で判定されたジェスチャ操作の機能を読み出し、読み出した機能に応じた画面表示の変更処理を実行する。たとえば、ジェスチャ操作「右移動」を検出したとき、近接モードに設定されていれば、「ツールバーの右移動」、つまりディスプレイ２２の画面表示において、ツールバー８２の位置を右方向に移動させる処理を実行する。
【０１０２】
以上のように、この第１実施例によれば、タッチ操作だけでなく、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としたので、電子黒板１０の利便性が向上する。また、１つのジェスチャ操作に複数の機能を割り当てることが可能なので、限られたジェスチャ数で多くの機能に対応でき、電子黒板１０の利便性が向上する。
【０１０３】
また、第１実施例によれば、ジェスチャスイッチ５４がオン状態のときの電子ペン１４の動作に基づいて、ジェスチャ操作を検出する。このため、電子ペン１４の動作を常時検出し、その検出した一連の動作の中から所定のジェスチャ操作を抽出して検出するような場合と比較して、ジェスチャ操作の検出ミスによる誤動作が生じ難く、また、ジェスチャ操作の検出に要する処理負担も大幅に低減される。
【０１０４】
さらに、第１実施例によれば、ジェスチャ操作に割り当てられる機能を切り替えるための切替情報として、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を利用するので、ユーザは、ジェスチャモードを気にすることなく、タッチパネル２４との位置関係に基づき、直感的にジェスチャ操作を行うことができる。
【０１０５】
なお、上述の第１実施例では、ジェスチャモードを近接モード（第１ジェスチャモード）と遠隔モード（第２ジェスチャモード）との２段階に切り替えるようにしたが、これに限定されない。たとえば、近距離モード、中距離モードおよび遠距離モードというように、ジェスチャモードを３段階以上に切り替えるようにすることもできる。
【０１０６】
［第２実施例］
次に、図９を参照して、この発明の第２実施例である電子黒板１０について説明する。この第２実施例では、ジェスチャモードを切り替えるための切替情報として、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離を利用する代わりに、電子ペン１４のペン先方向を利用する点が上述の第１実施例と異なる。その他の部分の構成については同様であるので、上述の第１実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
【０１０７】
図９に示すように、この第２実施例では、電子ペン１４のペン先方向に応じて、ジェスチャ操作に第１機能が割り当てられる第１ジェスチャモードと、ジェスチャ操作に第２機能が割り当てられる第２ジェスチャモードとの２段階のジェスチャモードに切り替える。つまり、電子ペン１４のペン先方向を、ジェスチャ操作に割り当てる機能を切り替えるための指標となる切替情報として利用する。
【０１０８】
具体的には、装置本体１２のＣＰＵ３０（図２参照）は、ジェスチャスイッチ５４がオン状態であることが検出されたときに、電子ペン１４から送信される６軸センサ６８の加速度データおよび角速度データに基づいて、電子ペン１４のペン先方向を検出する。そして、ＣＰＵ３０は、図９(Ａ)に示すように電子ペン１４のペン先方向がタッチパネル２４側を向いているときには、ジェスチャモードを第１ジェスチャモードに設定し、図９(Ｂ)に示すように電子ペン１４のペン先方向がタッチパネル２４の反対側を向いているときには、ジェスチャモードを第２ジェスチャモードに設定する。
【０１０９】
なお、電子ペン１４のペン先方向を検出するに際しては、最初に電子ペン１４のペン先の基準方向を設定しておく。たとえば、電子黒板１０の使用を開始するときに、タッチペン１４のペン先でタッチパネル２４をタッチするように（つまりペン先をタッチパネル２４側に向けるように）画面表示する。その後、ペン先スイッチ５２がオン状態のときの加速度データおよび角速度データを電子ペン１４の６軸センサ６８から取得する。そして、その加速度データおよび角速度データに基づいて電子ペン１４の基準方向を設定し、ＲＡＭ３２等に記憶しておくとよい。
【０１１０】
また、第１ジェスチャモードおよび第２ジェスチャモードのそれぞれにおいてジェスチャ操作に割り当てる機能は、任意に設定できるが、図９(Ａ)に示すように、ユーザが通常のペンの持ち方で電子ペン１４を把持しているときには、タッチパネル２４を用いた書き込みを行う可能性が高い。このため、第１ジェスチャモードにおいてジェスチャ操作に割り当てる第１機能は、主として書き込みに関する機能であることが好ましい。一方、図９(Ｂ)に示すように、ユーザが電子ペン１４の端部を把持する長持ちをしているときには、タッチパネル２４を用いた書き込みがすぐに行われる可能性は低い。このため、第２ジェスチャモードにおいてジェスチャ操作に割り当てる第２機能は、主としてディスプレイ２２に表示されるページの変更に関する機能であることが好ましい。
【０１１１】
このように、電子ペン１４のペン先方向をタッチパネル２４側に向けているときは、電子ペン１４をペンとして利用し、電子ペン１４のペン先方向をタッチパネル２４の反対側に向けているときは、タッチパネル２４に対する書き込みをせず、電子ペン１４を支持棒に模して利用する、ということをユーザは直感的に理解し易い。したがって、ユーザは、ジェスチャモードを気にすることなく、電子ペン１４のペン先方向に基づき、直感的にジェスチャ操作を行うことができる。
【０１１２】
この第２実施例によれば、第１実施例と同様に、タッチ操作だけでなく、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としたので、電子黒板１０の利便性が向上する。また、１つのジェスチャ操作に複数の機能を割り当てることが可能なので、限られたジェスチャ数で多くの機能に対応でき、電子黒板１０の利便性が向上する。
【０１１３】
なお、上述の第２実施例では、電子ペン１４のペン先方向がタッチパネル２４側を向いている場合と、タッチパネル２４の反対側を向いている場合とで、ジェスチャモードを切り替えるようにしたが、これに限定されない。たとえば、図１０(Ａ)に示すように、タッチパネル２４方向に対して電子ペン１４が横方向（右向きまたは左向き）を向いている場合や、図１０(Ｂ)に示すように、電子ペン１４が鉛直方向（下向きまたは上向き）を向いている場合に対応させて、ジェスチャモードを切り替えるようにしてもよい。
【０１１４】
［第３実施例］
続いて、図１１を参照して、この発明の第３実施例である電子黒板１０について説明する。この第３実施例では、電子ペン１４に複数のジェスチャスイッチ５４を設け、ジェスチャモードを切り替えるための切替情報として、ジェスチャスイッチ５４のスイッチ選択パターン（押下パターン）を利用する点が、上述の第１実施例と異なる。その他の部分の構成については同様であるので、上述の第１実施例と共通する部分については、同じ参照番号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。
【０１１５】
具体的には、図１１に示すように、電子ペン１４には、３つのジェスチャスイッチ５４、すなわち第１ジェスチャスイッチ５４ａ、第２ジェスチャスイッチ５４ｂおよび第３ジェスチャスイッチ５４ｃが設けられる。
【０１１６】
ジェスチャスイッチ検出回路６４（図３(Ｂ)参照）は、ジェスチャスイッチ５４ａ,５４ｂ,５４ｃのいずれかが操作されたことを検出すると、その検出結果を制御回路５６（図３(Ｂ)参照）に通知する。これに応じて、制御回路５６は、ジェスチャスイッチ５４ａ,５４ｂ,５４ｃがオン状態であることを示すスイッチ検出情報と共に、ジェスチャスイッチ５４ａ,５４ｂ,５４ｃのいずれがオン状態になっているかを示すスイッチ選択パターンを示す情報を、無線通信回路６０を介して装置本体１２に送信する。
【０１１７】
装置本体１２のＣＰＵ３０（図２参照）は、電子ペン１４からのスイッチ検出情報およびスイッチ選択パターンを示す情報を取得すると、これに基づいてジェスチャモードを設定する。たとえば、第１ジェスチャスイッチ５４ａがオン状態であることを検出すると、ジェスチャモードを第１ジェスチャモードに設定し、第２ジェスチャスイッチ５４ｂがオン状態であることを検出すると、ジェスチャモードを第２ジェスチャモードに設定し、第３ジェスチャスイッチ５４ｃがオン状態であることを検出すると、ジェスチャモードを第３ジェスチャモードに設定する。
【０１１８】
この第３実施例によれば、第１実施例と同様に、タッチ操作だけでなく、電子ペン１４の動作に基づくジェスチャ操作による入力操作を可能としたので、電子黒板１０の利便性が向上する。また、１つのジェスチャ操作に複数の機能を割り当てることが可能なので、限られたジェスチャ数で多くの機能に対応でき、電子黒板１０の利便性が向上する。
【０１１９】
また、第３実施例によれば、ジェスチャスイッチ５４のスイッチ選択パターンを切替情報として利用するので、切替情報の検出が容易となる。
【０１２０】
なお、上述の第３実施例では、電子ペン１４に３つのジェスチャスイッチ５４（５４ａ,５４ｂ,５４ｃ）を設けたが、電子ペン１４にジェスチャスイッチ５４を設ける数は、２つでもよいし、４つ以上でもよい。
【０１２１】
また、ジェスチャスイッチ５４のスイッチ選択パターンとしては、いずれか１つのジェスチャスイッチ５４のみがオン状態であることだけでなく、複数のジェスチャスイッチ５４が同時押しされたことを含むこともできる。たとえば、電子ペン１４に第１ジェスチャスイッチ５４ａおよび第２ジェスチャスイッチ５４ｂの２つのジェスチャスイッチ５４を設けた場合には、第１ジェスチャスイッチ５４ａのみがオン状態であることを検出すると、ジェスチャモードを第１ジェスチャモードに設定し、第２ジェスチャスイッチ５４ｂのみがオン状態であることを検出すると、ジェスチャモードを第２ジェスチャモードに設定し、第１ジェスチャスイッチ５４ａおよび第２ジェスチャスイッチ５４ｂの双方がオン状態であること（同時押しされたこと）を検出すると、ジェスチャモードを第３ジェスチャモードに設定する、というようにしてもよい。
【０１２２】
なお、上述の各実施例では、ジェスチャモードを切り替えるための切替情報としてそれぞれ、タッチパネル２４と電子ペン１４との間の距離、電子ペン１４のペン先方向、およびジェスチャスイッチ５４のスイッチ選択パターンを用いたが、これらを組み合わせて切替情報として用いることもできる。
【０１２３】
また、上述の各実施例では、電子ペン１４の動作を検出するためのセンサとして、加速度センサ６８ａとジャイロセンサ６８ｂとを組み合わせた６軸センサ６８を用いているが、これに限定されず、加速度センサまたはジャイロセンサのいずれかのみを用いてもよい。また、６軸センサに３軸コンパスを加えた９軸センサを用いれば、より正確な電子ペン１４の動作検出が可能となる。さらに、カメラ画像などに基づいて電子ペン１４の動作を検出することもできる。
【０１２４】
さらに、上述の各実施例では、ジェスチャスイッチ５４が押下されているとき（押下中の状態）をオン状態として検出するようにしたが、ジェスチャスイッチ５４は、短押し（短クリック）後の所定時間だけオン状態となるようにしてもよい。つまり、ジェスチャスイッチ５４が押下された後の所定時間内（数秒程度）の電子ペン１４の動作をジェスチャ操作として検出することもできる。
【０１２５】
なお、上で挙げた寸法などの具体的数値は、いずれも単なる一例であり、製品の仕様などの必要に応じて適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
１０  …電子黒板
１２  …装置本体
１４  …電子ペン
２２  …ディスプレイ（表示部）
２４  …タッチパネル
３０  …ＣＰＵ
３２  …ＲＡＭ
３４  …ＨＤＤ
４０,６０…無線通信回路
４２  …超音波受信回路
５４  …ジェスチャスイッチ
６６  …超音波発信回路
６８  …６軸センサ
【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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