(57)【要約】【課題】使用者の理解度を正確に判定し、それに応じて適切な学習の指導を行う。【解決手段】ノート３０への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子ペン２で生成され出力された磁界を受信可能なセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ及び接近検出コイル１２１と、筆記信号の受信結果に基づき、電子ペン２の位置情報の取得を行う制御手順と、受信された筆記信号の出力態様に基づき、電子ペン２の姿勢状態を検出する制御手順と、出力された電子ペン２の姿勢状態の検出結果と、当該姿勢状態に対応づけられる時間情報とに基づき、電子ペン２の使用者の思考状態を推定する制御手順と、推定結果の思考状態を出力する制御手順とを有する。【選択図】図１０
2012168308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界印加用コイルを備えた信号生成手段を有し、被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具の前記信号生成手段で生成され出力された、位置検出用の筆記信号を受信可能な複数のコイルと、
前記複数のコイルでの前記筆記信号の受信結果に基づき、前記電子筆記具の位置情報の取得を行う位置情報取得手段と、
前記複数のコイルで受信された前記筆記信号の出力態様に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段より検出された前記電子筆記具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とに基づき、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定する思考状態推定手段と、
前記思考状態推定手段での推定結果を出力する出力手段と、
を有する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項２】
請求項１記載の電子筆記システムにおいて、
前記思考状態推定手段は、
前記姿勢検出手段の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とともに、当該姿勢に対応付けられて前記位置情報取得手段が取得した前記電子筆記具の位置情報が、一定の範囲内にあるか否かにも基づいて、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子筆記システムにおいて、
前記コイルでの、前記筆記信号の受信結果に基づき、当該筆記信号の周波数を検出する周波数検出手段を有し、
前記姿勢検出手段は、
前記周波数検出手段により検出された前記筆記信号の周波数に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子筆記システムにおいて、
前記思考状態推定手段は、
前記姿勢検出手段で検出された前記電子筆記具の複数の姿勢それぞれに対応づけられる時間情報に対し、前記複数の姿勢それぞれについて定められる所定の重み付けを行う重み付け手段を有し、
前記重み付け手段で重み付けされた後の前記電子筆記具の複数の姿勢ごとの前記時間情報に基づき、前記電子筆記具の使用者の不得意度を推定し、
前記出力手段は、
前記重み付け後の前記時間情報に基づく前記思考状態推定手段の推定結果を出力する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子筆記システムにおいて、
前記複数のコイル、前記位置情報取得手段、前記姿勢検出手段、前記思考状態推定手段、及び前記出力手段は、被筆記体に設けられる電子筆記装置に備えられており、
前記出力手段は、
前記電子筆記装置の思考状態推定手段での推定結果を、前記電子筆記装置に送受信可能に接続された操作端末へ出力する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子筆記システムにおいて、
前記複数のコイルは、
磁界印加用コイルを備えた第２信号生成手段を有し、被筆記体への消しゴムによる消去動作を検出する電子消しゴム具の前記第２信号生成手段で生成され出力された、消去動作検出用の消去信号も受信可能であり、
前記姿勢検出手段は、
前記複数のコイルで受信された前記消去信号の出力態様に基づき、前記電子消しゴム具の姿勢も検出し、
前記思考状態推定手段は、
前記姿勢検出手段より検出された前記電子消しゴム具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報にも基づき、前記電子筆記具及び前記電子消しゴム具の使用者の思考状態を推定する
ことを特徴とする電子筆記システム。
【請求項７】
磁界印加用コイルを備えた信号生成手段を有し、被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具の前記信号生成手段で生成され出力された、位置検出用の筆記信号を受信可能な複数のコイルと、
前記複数のコイルでの前記筆記信号の受信結果に基づき、前記電子筆記具の位置情報の取得を行う位置情報取得手段と、
前記複数のコイルで受信された前記筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出する姿勢検出手段と、
前記姿勢検出手段より検出された前記電子筆記具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とに基づき、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定する思考状態推定手段と、
前記思考状態推定手段での推定結果に基づいて所定の出力を行う出力手段と、
を有する
ことを特徴とする電子筆記装置。
【請求項８】
被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具からの位置検出用の筆記信号を複数のコイルで受信し、その筆記信号の受信結果に基づき前記電子筆記具の位置情報の取得を行う複数の電子筆記装置に対し、情報送受信可能に接続された表示端末の演算手段に対し、
前記複数の電子筆記装置それぞれにおける、前記筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき検出された前記電子筆記具の姿勢、及び、当該姿勢に対応づけられる時間情報、に基づき推定された、複数の前記電子筆記具それぞれの使用者の思考状態情報を、対応する複数の使用者識別情報とともに取得する、情報取得手順と、
前記取得された複数の前記使用者識別情報のそれぞれを、対応する前記思考状態情報に対応させた表示態様で表示する、表示制御手順と、
を実行させるための表示制御プログラム。
【請求項９】
請求項８記載の表示制御プログラムにおいて、
前記情報取得手順は、
前記電子筆記具の姿勢と、前記時間情報と、前記使用者識別情報と、前記複数の電子筆記装置それぞれにおける前記筆記信号の受信結果に基づき取得された前記電子筆記具の位置情報とを取得し、
前記表示制御手順は、
前記取得された前記電子筆記具の前記位置情報を、前記使用者識別情報とともに表示する、
ことを特徴とする表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の筆記内容を電子的に入力可能な電子筆記装置、この電子筆記装置を用いた電子筆記システム、及びこの電子筆記システムに用いるコンピュータで実行する表示制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、操作者の手書きによる筆記内容を電子的に入力可能な電子筆記装置が知られている。この電子筆記装置では、操作者が、いわゆる電子ペン等の電子筆記具を用いて、被筆記体の筆記面に、手書きの所望の文字列等を筆記する。それと同時に、当該電子筆記具から磁界が送信され、上記被筆記体の背面に配置されたコイルでその磁界が受信される。これにより、筆記面への筆記動作に対応した位置情報の時間的変化によって筆記データが生成され、電子ファイルとして保存される。
【０００３】
このような電子筆記装置を学習用機材として用いることが、例えば特許文献１で提案されている。この従来技術では、使用者が所定の問題の解答を手書き入力で記入した際に、その手書き動作に要した経過時間の長さで当該問題の理解度を計り、指導すべきポイントを効率よく見つけることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２２７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、手書き動作に要した時間の長さだけで使用者の理解度を判断した場合には、使用者が十分に理解していながら単に手書き入力の動作が遅いだけである可能性もある。上記従来技術では、このような場合と、理解度が低いために手書き動作が遅い場合との区別ができないため、使用者の理解度を正確に判定できるものではなかった。
【０００６】
本発明の目的は、使用者の理解度を正確に判定し、それに応じて適切な学習の指導を行うことができる電子筆記システム、電子筆記装置、及び表示制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、磁界印加用コイルを備えた信号生成手段を有し、被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具の前記信号生成手段で生成され出力された、位置検出用の筆記信号を受信可能な複数のコイルと、前記複数のコイルでの前記筆記信号の受信結果に基づき、前記電子筆記具の位置情報の取得を行う位置情報取得手段と、前記複数のコイルで受信された前記筆記信号の出力態様に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段より検出された前記電子筆記具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とに基づき、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定する思考状態推定手段と、前記思考状態推定手段での推定結果を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明の電子筆記システムにおいては、電子筆記具からの筆記信号が複数のコイルで受信されると、当該筆記信号の受信結果に基づいて位置情報取得手段が電子筆記具の位置情報を取得する。上記位置情報取得手段が電子筆記具の位置情報を取得できることで、使用者が現在筆記している筆記内容を検出できる。
【０００９】
使用者が被筆記体に対する筆記によって学習を行う場合に、電子筆記システムを用い、上記手法により、電子筆記具の筆記内容を検出する。その場合、学習課題に対する使用者の理解度の良否によって使用者の思考状態がそれぞれ異なり、当該思考状態の差異によって使用者の電子ペンの取り扱い方が異なるようになる。例えば、使用者が学習課題の内容を素早く理解した場合には、使用者は、通常通り連続的に筆記体への筆記を進めるので、電子筆記具の下端を筆記体に断続的に接触させることになる。逆に、例えば使用者が学習課題の内容をなかなか理解できなかった場合には、使用者は、筆記動作を中断して思考状態に入る。その結果、電子筆記具の下端を被筆記体から離して空中に浮かせた状態としたり、電子筆記具を被筆記体の上に横にして置いたりすることになる。
【００１０】
そこで、上記に対応して、本願第１発明においては、上記電子筆記具からの筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、姿勢検出手段が当該電子筆記具の姿勢を検出する。そして、思考状態推定手段が、上記姿勢検出手段が検出した当該電子筆記具の姿勢とそれに対応付けられる時間情報とに基づいて、電子筆記具の使用者の思考状態を推定する。推定された使用者の思考状態は出力手段によって所定の出力先へ出力される。
【００１１】
以上のようにして、本願第１発明においては、使用者による電子筆記具の姿勢の時間的変化挙動に基づき思考状態を推定できるので、学習課題に対する使用者の理解度を正確に判定し、それに応じて適切な学習の指導を行うことができる。
【００１２】
第２発明は、上記第１発明において、前記思考状態推定手段は、前記姿勢検出手段の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とともに、当該姿勢に対応付けられて前記位置情報取得手段が取得した前記電子筆記具の位置情報が、一定の範囲内にあるか否かにも基づいて、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定することを特徴とする。
【００１３】
電子筆記具が同じ姿勢を長い時間継続した場合でも、その時間に対応する当該電子筆記具の位置が一定範囲内に収まっている場合と大きく移動している場合とでは思考状態が異なっているとみなせる。そこで、上記に対応して、本願第２発明においては、思考状態推定手段が、姿勢に対応付けられて位置情報取得手段が取得した電子筆記具の位置情報が一定の範囲内にあるか否かにも基づいて、電子筆記具の使用者の思考状態を推定する。これにより、使用者による電子筆記具の姿勢の時間的変化挙動に加えて、位置的変化挙動にも基づいて思考状態を推定できるので、学習課題に対する使用者の理解度をさらに高い精度で判定できる。
【００１４】
第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記コイルでの、前記筆記信号の受信結果に基づき、当該筆記信号の周波数を検出する周波数検出手段を有し、前記姿勢検出手段は、前記周波数検出手段により検出された前記筆記信号の周波数に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出することを特徴とする。
【００１５】
これにより、電子筆記具の姿勢の変化を、電子筆記具の磁界印可用コイルと電子筆記装置のコイルとの位置関係の変化に基づく、筆記信号の周波数の値の変化により識別することができる。この結果、センサ等の検出手段を別段設け電子筆記具の上記状態を検出する場合よりも構成を簡略化し、コスト低減を図ることができる。
【００１６】
第４発明は、上記第１乃至第３発明のいずれかに発明において、前記思考状態推定手段は、前記姿勢検出手段で検出された前記電子筆記具の複数の姿勢それぞれに対応づけられる時間情報に対し、前記複数の姿勢それぞれについて定められる所定の重み付けを行う重み付け手段を有し、前記重み付け手段で重み付けされた後の前記電子筆記具の複数の姿勢ごとの前記時間情報に基づき、前記電子筆記具の使用者の不得意度を推定し、前記出力手段は、前記重み付け後の前記時間情報に基づく前記思考状態推定手段の推定結果を出力することを特徴とする。
【００１７】
これにより、使用者の思考状態を推定する処理については操作端末側に分担できるので、電子筆記装置における処理の負担を軽減できる。この結果、その分だけ電子筆記装置単体での処理能力の向上やコストの低減が可能となる。
【００１８】
また、重み付け手段は、各姿勢に対応づけられた時間情報に対し、それぞれの姿勢に応じた重み付けを行う。例えば、上述したような最も理解度の高い筆記動作中の思考状態や、その他段階的に理解度の程度が異なる思考状態に対し、重み付け手段は、それぞれの理解度に対応した所定の係数を上記時間情報に適用して重み付けを行う。これにより、思考状態推定手段はそれら重み付けされた時間情報を用いて、学習課題中の各筆記内容に対する使用者の理解度を一律に評価できる。この結果、単純な計算だけで使用者の理解度を量的に比較できる。
【００１９】
第５発明は、上記第１乃至第４発明のいずれかに発明において、前記複数のコイル、前記位置情報取得手段、前記姿勢検出手段、前記思考状態推定手段、及び前記出力手段は、被筆記体に設けられる電子筆記装置に備えられており、前記出力手段は、前記電子筆記装置の思考状態推定手段での推定結果を、前記電子筆記装置に送受信可能に接続された操作端末へ出力することを特徴とする。
【００２０】
これにより、操作端末における処理の負担を最も軽減できるので、例えば１つの操作端末で多数の電子筆記装置を接続するのに適している。またこれにより、電子筆記装置と操作端末間の通信量を削減できるので、帯域が十分でない状況での通信でも処理が遅くならない。このことによっても、１つの操作端末で多数の電子筆記装置を接続するのに適している。
【００２１】
第６発明は、上記第１乃至第５発明のいずれかに発明において、磁界印加用コイルを備えた第２信号生成手段を有し、被筆記体への消しゴムによる消去動作を検出する電子消しゴム具の前記第２信号生成手段で生成され出力された、消去動作検出用の消去信号も受信可能であり、前記姿勢検出手段は、前記複数のコイルで受信された前記消去信号の出力態様に基づき、前記電子消しゴム具の姿勢も検出し、前記思考状態推定手段は、前記姿勢検出手段より検出された前記電子消しゴム具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報にも基づき、前記電子筆記具及び前記電子消しゴム具の使用者の思考状態を推定することを特徴とする。
【００２２】
これにより、学習者の消しゴムかけによる消去動作における思考状態も反映させて、より高い精度で学習者の理解度を判定できる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本願第７発明は、磁界印加用コイルを備えた信号生成手段を有し、被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具の前記信号生成手段で生成され出力された、位置検出用の筆記信号を受信可能な複数のコイルと、前記複数のコイルでの前記筆記信号の受信結果に基づき、前記電子筆記具の位置情報の取得を行う位置情報取得手段と、前記複数のコイルで受信された前記筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、前記電子筆記具の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記姿勢検出手段より検出された前記電子筆記具の姿勢の検出結果と、当該姿勢に対応づけられる時間情報とに基づき、前記電子筆記具の使用者の思考状態を推定する思考状態推定手段と、前記思考状態推定手段での推定結果に基づいて所定の出力を行う出力手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
本願第７発明の電子筆記装置においては、電子筆記具からの筆記信号が複数のコイルで受信されると、当該筆記信号の受信結果に基づいて位置情報取得手段が電子筆記具の位置情報を取得する。上記位置情報取得手段が電子筆記具の位置情報を取得できることで、使用者が現在筆記している筆記内容を検出できる。
【００２５】
また、本願第７発明においては、上記電子筆記具からの筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、姿勢検出手段が当該電子筆記具の姿勢を検出する。そして、思考状態推定手段が、上記姿勢検出手段が検出した当該電子筆記具の姿勢とそれに対応付けられる時間情報とに基づいて、電子筆記具の使用者の思考状態を推定する。推定された使用者の思考状態は出力手段によって所定の出力を行う。
【００２６】
以上のようにして、本願第７発明においては、電子筆記装置単体で、使用者による電子筆記具の姿勢の時間的変化挙動に基づき思考状態を推定できる。したがって、学習課題に対する使用者の理解度を判定できるので、使用者の理解度に応じた適切な学習の指導を行うことができる。
【００２７】
上記目的を達成するために、第８発明の表示制御プログラムは、被筆記体への筆記内容に対応したデータ入力を行う電子筆記具からの位置検出用の筆記信号を複数のコイルで受信し、その筆記信号の受信結果に基づき前記電子筆記具の位置情報の取得を行う複数の電子筆記装置に対し、情報送受信可能に接続された表示端末の演算手段に対し、前記複数の電子筆記装置それぞれにおける、前記筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき検出された前記電子筆記具の姿勢、及び、当該姿勢に対応づけられる時間情報、に基づき推定された、複数の前記電子筆記具それぞれの使用者の思考状態情報を、対応する複数の使用者識別情報とともに取得する、情報取得手順と、前記取得された複数の前記使用者識別情報のそれぞれを、対応する前記思考状態情報に対応させた表示態様で表示する、表示制御手順と、を実行させる。
【００２８】
本願第８発明においては、電子筆記装置において電子筆記具からの筆記信号が複数のコイルで受信されると、当該筆記信号の受信結果に基づいて電子筆記具の位置情報が取得され、使用者が現在筆記している筆記内容が検出される。
【００２９】
また、本願第８発明においては、複数の上記電子筆記装置に対し、１つの表示端末を情報送受信可能に接続する。そして、当該表示端末において、本願第７発明の表示制御プログラムを備えた演算手段が、情報取得手順で、複数の電子筆記装置それぞれにおいて検出された電子筆記具の姿勢及び時間情報に基づき推定された各使用者の思考状態情報を、各使用者識別情報とともに取得する。そして、演算手段は、表示制御手順で、取得された使用者識別情報のそれぞれを、対応する思考状態情報に対応させた表示態様で表示する。
【００３０】
以上のようにして、本願第８発明においては、複数の電子筆記装置の各使用者による電子筆記具の姿勢の時間的変化挙動に基づき推定された、各使用者の思考状態が表示端末に表示される。これにより、表示端末の操作者は、どの使用者がどの程度の理解度であるかを明確に認識することができる。この結果、表示端末の操作者が、各電子筆記装置の使用者の理解度に応じて適切な学習の指導を行うことができる。
【００３１】
第９発明は、上記第８発明において、前記情報取得手順は、前記電子筆記具の姿勢と、前記時間情報と、前記使用者識別情報と、前記複数の電子筆記装置それぞれにおける前記筆記信号の受信結果に基づき取得された前記電子筆記具の位置情報とを取得し、前記表示制御手順は、前記取得された前記電子筆記具の前記位置情報を、前記使用者識別情報とともに表示する、ことを特徴とする。
【００３２】
これにより、表示端末には、任意の電子筆記装置の使用者の各思考状態にそれぞれ対応する筆記内容を表示できる。この結果、表示端末の使用者は、当該電子筆記装置の使用者がどの学習課題に対してどの程度の理解度であるかを把握できる。また、設問解答のどの部分で思考しているのかが把握できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、使用者の理解度を正確に判定し、それに応じて適切な学習の指導を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態の電子筆記システムの概略的構成を示す図である。
【図２】座標検出装置を備えた手書き入力装置の使用時の様子を表す、外観斜視図、概念的平面図、及び概念的側面図である。
【図３】電子ペンの内部構成を表す概念的平面図である。
【図４】手書き入力装置の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図５】コイルシートの内部構成を表す概念的平面図である。
【図６】電子ペンのコイルと、座標検出装置のコイルシートとの位置関係を表す説明図である。
【図７】周波数が一定状態である場合及び不定状態である場合表す説明図である。
【図８】電子ペンが起立した入力姿勢状態で、静止時の各コイルの電圧分布と、移動時の１コイルの電圧変化を表す図である。
【図９】電子ペンが横置きされた放置姿勢状態で、静止時の各コイルの電圧分布と、移動時の１コイルの電圧変化を表す図である。
【図１０】ペン姿勢状態と学習者の思考状態との対応を表す図である。
【図１１】各ペン姿勢状態の累積時間を計時する例を表す図である。
【図１２】座標検出装置の筆記面の一例を表す図である。
【図１３】座標検出装置のＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図１４】パーソナルコンピュータのＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図１５】学習者側にもパーソナルコンピュータを設けた場合の概略的構成を表す図である。
【図１６】学習者側のパーソナルコンピュータに設問を表示する場合の表示例と、座標検出装置の筆記面の一例を表す図である。
【図１７】不得意度の算出例を表す図である。
【図１８】不得意度を算出する場合の座標検出装置のＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図１９】不得意度を算出する場合のパーソナルコンピュータのＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図２０】複数の学習者を一括して監視する場合の概略的構成を表す図である。
【図２１】パーソナルコンピュータでの表示例を表す図である。
【図２２】複数一括監視の場合の座標検出装置のＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図２３】複数一括監視の場合のパーソナルコンピュータのＣＰＵが実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図２４】消しゴムでの消去動作も検出する場合の、電子ペンの内部構成を表す概念的平面図、及び不得意度の算出例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
本実施形態における電子筆記システムＳは、図１に示すように、相互に情報を送受可能に接続された手書き入力装置１と、パーソナルコンピュータ２００（以下、ＰＣ２００と略記する）とを有する。手書き入力装置１は、例えば学校生徒などの学習者が使用して、問題の解答を後述のように手書きで筆記入力する入力端末である。操作端末であるＰＣ２００は、例えば教師などの指導者が使用して、上記手書き入力装置１における学習者の解答の入力状況を検出し、その入力状況に応じた制御を行う。なお、図示する例では、手書き入力装置１とＰＣ２００とが有線ケーブルを介して情報送受可能に接続しているが、他にも無線ネットワークを介して接続してもよい。
【００３７】
手書き入力装置１は、図２（ａ）に示すように、電子筆記具である電子ペン２と、電子筆記装置である座標検出装置３とを有する。手書き入力装置１では、学習者が電子ペン２を持つ。電子ペン２は、後述のノート３０への筆記内容に対応してデータ入力を行うためのものであり、筆記具としての機能に加え、位置情報すなわち座標データの入力手段として機能する。
【００３８】
図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）に示すように、座標検出装置３は、後述のノート３０を略覆うように所定の方向（図２（ｂ）中左右方向）に見開き可能な形状に構成された可塑性部材からなるシート体１０を有している。シート体１０は、左側コイルシート１００Ｌを備えた左側シート部１０Ｌと、右側コイルシート１００Ｒを備えた右側シート部１０Ｒとを有する。
【００３９】
そして、略ノート形状の被筆記体である上記所定の方向に見開き可能な形状のノート３０が、シート体１０に重なるように配置されている。なお、左側シート部１０Ｌ及び右側シート部１０Ｒに、図２（ａ）に示すようなノート保持部１１をそれぞれ設けてもよい。これにより、座標検出装置３を容易かつ確実にノート３０と一体化することができ、学習者による取り扱い性を向上することができる。
【００４０】
また、図２（ｃ）に示すように、左側シート部１０Ｌ及び右側シート部１０Ｒの背面側（図２（ｃ）中下側）には、磁気シールド１５Ｌ及び磁気シールド１５Ｒがそれぞれ設けられている。磁気シールド１５Ｌ，１５Ｒは、電磁波減衰機能を備えた磁性材料から構成されている。
【００４１】
学習者は、電子ペン２を用いてノート３０の左筆記面３１Ｌや右筆記面３１Ｒに手書きの所望の文字列等を解答として筆記する。この筆記動作に対応した電子ペン２の移動により、筆記された筆記内容に対応した電子的な入力情報、すなわち後述のペン位置データ列が電子ファイルに保存される。その際、実際にインクを用いてノート３０の左筆記面３１Ｌや右筆記面３１Ｒ等にページを切り替えながら筆記が行われるのと同様、学習者が図示しないページ切替ボタンを操作することにより、電子ファイルのページ切り替え（ページ送り又はページ戻し）を行いながら保存することができる。
【００４２】
学習者が手書き入力装置１を使用する際には、電子ペン２に備えられた図示しない電源スイッチがオンされる。電子ペン２は、図３及び図４に示すように、先端に設けられたペン先２ａと、永久磁石４７と、磁界印加用コイルであるコイル４４及びコンデンサ４５を備えた、信号生成手段であるＬＣ発振回路４１と、先端スイッチ４２と、電子ペン２全体の制御を行う制御部４６及び上記コンデンサ４５が配置された制御基板４０と、電池４３とを有する。なお、磁界印加用コイルを備えた信号生成手段としては、上記ＬＣ発振回路４１のような発振回路に限られず、共振回路でもよい。
【００４３】
先端スイッチ４２は、ペン先２ａの筆記面３１Ｌ，３１Ｒへの接触状態に応じて動作し、コイル４４から発生させる交番磁界（後述）の周波数を変更するための指令信号Ｓ０を、制御部４６に対して出力するスイッチである。この先端スイッチ４２は、学習者が文字等を筆記するために、ペン先２ａを筆記面３１Ｌ，３１Ｒに押しつけた（ペンダウンした）ときにオンとなる。この場合、制御部４６に対して指令信号Ｓ０が出力される。一方、学習者が文字等の筆記を止め、ペン先２ａを筆記面３１Ｌ，３１Ｒから離した（ペンアップした）ときにオフとなる。この場合、制御部４６に対して指令信号Ｓ０は出力されない。
【００４４】
ＬＣ発振回路４１は、位置検出用の筆記信号である交番磁界（以下適宜、単に「磁界」と称する）を生成して出力するための回路である。ＬＣ発振回路４１のコイル４４は、永久磁石４７に巻回するように配置されると共に、コンデンサ４５と電気的に接続されており、ＬＣ発振回路４１で生成された磁界を発生する。ＬＣ発振回路４１がコイル４４から発生させる磁界の周波数は、先端スイッチ４２のオン又はオフに応じた制御部４６による制御に基づき、コンデンサ４５の容量を変化させることにより変更される。すなわち、先端スイッチ４２がオンの場合、上記指令信号Ｓ０が入力された制御部４６が、コイル４４から特定の周波数ｆ１の磁界を発生させるようにＬＣ発振回路４１を制御する。一方、先端スイッチ４２がオフの場合、上記指令信号Ｓ０が入力されていない制御部４６が、コイル４４から特定の周波数ｆ２の磁界を発生させるようにＬＣ発振回路４１を制御する。
【００４５】
なお、以下適宜、先端スイッチ４２がオンの場合にコイル４４から発生される磁界の周波数ｆ１を「入力周波数ｆ１」と称し、先端スイッチ４２がオフの場合にコイル４４から発生される磁界の周波数ｆ２を「接近周波数ｆ２」と称する。コイル４４から発生された磁界は、座標検出装置３で検出される。なお、ｆ１＞ｆ２とすることにより、接近周波数ｆ２の磁界を発生する際の、電子ペン２での消費電力を低減することができる。
【００４６】
電池４３は、電子ペン２の電源スイッチがオンにされることで、制御部４６やＬＣ発振回路４１等に電力を供給する。
【００４７】
一方、座標検出装置３は、図４に示すように、コイルシート１００Ｌ，１００Ｒと、接近検出回路５０と、位置検出回路６０と、周辺回路７０と、マイコン８０と、電池２１と、スイッチ部９０とを有する。なお、コイルシート１００Ｌ，１００Ｒと接近検出回路５０及び位置検出回路６０とは、信号ラインを介して接続されている。接近検出回路５０、位置検出回路６０、及び周辺回路７０と電池２１とは、スイッチ部９０を介して電力ラインによって接続されている。
【００４８】
マイコン８０は、ＣＰＵ８０ａと、ＲＯＭ８０ｂと、ＲＡＭ８０ｃと、カウンタ８０ｄと、クロック８０ｅと、その他のＡ／Ｄ変換機能部や割り込み機能部等とを、一つの集積回路として構成したものである。このマイコン８０は、座標検出装置３で実行される各種の処理を制御し、接近検出回路５０、位置検出回路６０、及び周辺回路７０の動作状態を制御する。その制御内容の詳細は、図１１を用いて後述する。
【００４９】
コイルシート１００Ｌ，１００Ｒは、図４及び図５に示すように、センスコイル部１１０と、接近検出コイル部１２０とを含む。すなわち、図５に示すように配置されたセンスコイル部１１０及び接近検出コイル部１２０が例えば外形が長方形の薄板状に樹脂成形されて、コイルシート１００Ｌ，１００Ｒが構成されている。
【００５０】
センスコイル部１１０は、図５に示すように、ｘ軸方向に配列されたｍ個のループ状のセンスコイルＸ１〜Ｘｍと、ｙ軸方向に配列されたｎ個のループ状のセンスコイルＹ１〜Ｙｎとによって構成されている。なお、センスコイル部１１０を構成するｍ個のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ及びｎ個のセンスコイルＹ１〜Ｙｎのそれぞれは、電子ペン２のコイル４４で発生された磁界を受信可能なコイルであり、各請求項記載の主コイルに相当する。センスコイルＸ１〜ＸｍとセンスコイルＹ１〜Ｙｎとは、互いに直交した位置関係で配置されている。また、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎは、コイル面方向がノート３０の筆記面３１Ｌ，３１Ｒの方向と略平行となっている。さらに、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎは、例えば表面に絶縁被膜層が形成された銅線によって形成されている。またさらに、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎは、図示及び説明を省略する引き出し線により後述する位置検出回路６０のマルチプレクサ６２に接続されている。そして、センスコイル部１１０のスキャン処理が開始され、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎが電子ペン２のコイル４４で発生された磁界を受信することによって、言い換えれば、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎとコイル４４で発生された磁界との電磁誘導によって、当該センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎには、起電力が発生する。すなわち、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎは、コイル４４との磁気結合によって、信号Ｓ１（図４参照）を発生する。
【００５１】
センスコイルＸ１〜Ｘｍは、それぞれ、ｘ軸方向の幅Ｐ１の辺とＰ１より長いｙ軸方向の長さＰ２の辺とを備えた、略長方形状に形成されている。センスコイルＸ１〜Ｘｍのそれぞれは、所定の一定ピッチでｘ軸方向に連続して配列されている。例えば、隣接するセンスコイルＸ１〜Ｘｍは、Ｐ１の２分の１のピッチでそれぞれ重ねられている。
【００５２】
センスコイルＹ１〜Ｙｎは、それぞれ、ｘ軸方向の幅Ｐ３の辺とＰ３より短いｙ軸方向の長さＰ１の辺とを備えた、略長方形状に形成されている。センスコイルＹ１〜Ｙｎのそれぞれは、所定の一定ピッチでｙ軸方向に連続して配列されている。例えば、隣接するセンスコイルＹ１〜Ｙｎは、Ｐ１の２分の１のピッチでそれぞれ重ねられている。
【００５３】
なお、図５では、視覚的にわかりやすくするため、便宜上、センスコイルＸ１〜ＸｍとセンスコイルＹ１〜Ｙｎとの各辺がそれぞれ重ならないようにしており、上記ピッチで配列された状態では図示されていない。また、図５では、後述するマルチプレクサ６２に入る引き出し線を省略してセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎの形状を図示している。
【００５４】
接近検出コイル部１２０は、図５に示すように、センスコイル部１１０のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎとは異なる一つのループ状の接近検出コイル１２１によって構成されている。なお、接近検出コイル部１２０を構成する接近検出コイル１２１は、電子ペン２のコイル４４で発生された磁界を受信可能なコイルである。接近検出コイル１２１は、コイル面方向がノート３０の筆記面３１Ｌ，３１Ｒの方向と略平行となっている。また、接近検出コイル１２１は、図示及び説明を省略する引き出し線により後述する接近検出回路５０のバンドパスフィルタ５２に接続されている。そして、接近検出コイル部１２０のスキャン処理が開始され、接近検出コイル１２１が電子ペン２のコイル４４で発生された磁界を受信することによって、言い換えれば、接近検出コイル１２１とコイル４４で発生された磁界との電磁誘導によって、当該接近検出コイル１２１には、起電力が発生する。すなわち、接近検出コイル１２１は、コイル４４との磁気結合によって、信号Ｓ２（図４参照）を発生する。なお、これらセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ及び接近検出コイル１２１が、各請求項記載の複数のコイルに相当する。
【００５５】
図４に戻り、接近検出回路５０は、接近検出コイル１２１で発生する信号Ｓ２に基づき、電子ペン２が座標検出装置３に接近したことを検出する、周知の回路である。この接近検出回路５０は、図４に示すように、バンドパスフィルタ５２と、増幅回路５４と、切替回路５５と、整流回路５６と、電圧検出回路５８と、リミッタ５９とを備えている。
【００５６】
バンドパスフィルタ５２は、入力される上記信号Ｓ２に対して、不要な帯域を除去する。このバンドパスフィルタ５２は、例えば上記接近周波数ｆ２よりも小さい特定の周波数ｆ３（詳細は後述）から接近周波数ｆ２までの範囲の周波数の信号Ｓ２１を通過させる。
【００５７】
増幅回路５４は、バンドパスフィルタ５２を通過した信号Ｓ２１を増幅し、信号Ｓ２２とする。
【００５８】
切替回路５５は、マイコン８０からの出力先選択信号Ｓ２７に基づき、増幅回路５４と、整流回路５６及びリミッタ５９のうち一方とを接続する。切替回路５５が増幅回路５４と整流回路５６とを接続した場合には、増幅回路５４で増幅された信号Ｓ２２に対応する信号Ｓ２８が、切替回路５５を介して整流回路５６に出力される。整流回路５６は、切替回路５５から入力された信号Ｓ２８の振幅検波を行う。
【００５９】
電圧検出回路５８は、ノイズや周波数の値が不定状態である磁界による誤動作を防止し、上記特定の周波数ｆ３から接近周波数ｆ２までの範囲の周波数成分を除去する。そのために、電圧検出回路５８は、整流回路５６で振幅検波された信号Ｓ２３の振幅を検出する。これにより、接近検出コイル部１２０のスキャン処理において接近検出コイル１２１で受信された磁界による出力電圧の値Ｖを検出する。そして、電圧検出回路５８は、その検出した信号Ｓ２３の振幅が所定のしきい値Ｖｔｈを超えているかどうかを判定する。なお、電子ペン２がコイルシート１００Ｌ，１００Ｒ（詳細には接近検出コイル１２１）に対し接近した場合に、上記信号Ｓ２３の振幅がしきい値Ｖｔｈを超える。電子ペン２がコイルシート１００Ｌ，１００Ｒに対し接近し、電圧検出回路５８により、上記信号Ｓ２３の振幅がしきい値Ｖｔｈを超えたことが検出された場合には、信号Ｓ２４がマイコン８０に出力される。
【００６０】
一方、切替回路５５が増幅回路５４とリミッタ５９とを接続した場合には、増幅回路５４で増幅された信号Ｓ２２に対応する信号Ｓ２５が、切替回路５５を介してリミッタ５９に出力される。リミッタ５９は、切替回路５５から入力された信号Ｓ２５を周波数及び位相情報だけのデジタル信号Ｓ２６に処理してマイコン８０の図示しない割り込み入力に入力する。マイコン８０は、リミッタ５９から入力された信号Ｓ２６の周期をタイマー等により計測することにより、上記接近検出コイル１２１からの信号Ｓ２の周波数を判定して、ＲＡＭ８０ｃに記憶する。
【００６１】
位置検出回路６０は、電子ペン２が存在するコイルシート１００Ｌ，１００Ｒ上の位置を表す座標を検出する、周知の回路である。この位置検出回路６０は、図４に示すように、マルチプレクサ６２（以下適宜、「ＭＵＸ６２」と称する）と、増幅回路６４と、整流回路６６と、リミッタ６８とを備えている。
【００６２】
ＭＵＸ６２は、マイコン８０からのコイル選択信号Ｓ３に基づき、センスコイル部１１０のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎを１つずつ順番に選択する。そして、ＭＵＸ６２は、選択されたセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎにおいて発生された上記信号Ｓ１を入力し、対応する信号Ｓ１１を増幅回路６４に出力する。
【００６３】
増幅回路６４は、ＭＵＸ６２から入力される上記信号Ｓ１１を増幅する。増幅回路６４で増幅された信号Ｓ１２すなわち電子ペン入力検知信号Ｓ１２は、リミッタ６８に入力される。リミッタ６８は、増幅回路６４から入力された信号Ｓ１２を周波数及び位相情報だけのデジタル信号Ｓ１５に処理してマイコン８０の割り込み入力に入力する。マイコン８０は、リミッタ６８から入力された信号Ｓ１５の周期をタイマー等により計測することにより、上記センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎからの信号Ｓ１の周波数を判定して、現在スキャンしているセンスコイル部１１０のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎのコイル番号と共にＲＡＭ８０ｃに記憶する。
【００６４】
また、増幅回路６４で増幅された別の信号Ｓ１３は、整流回路６６に入力される。整流回路６６は、増幅回路６４から入力された信号Ｓ１３を振幅検波した後、平滑化して直流信号に変換する。整流回路６６で振幅検波された信号Ｓ１４は、マイコン８０に入力される。マイコン８０は、前述したようにＡ／Ｄ変換機能を備えており、上記入力された振幅検波後の信号Ｓ１４をデジタル信号に変換する。このとき、マイコン８０の上記ＲＯＭ８０ｂには、各センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎの検出レベルと、電子ペン２とノート３０との接触点の座標データ（以下適宜、単に「電子ペン２の座標データ」という）のオフセット値とを対応付けて記憶する位置座標テーブルが記憶されている（詳細な説明は省略する）。マイコン８０は、上記デジタル信号に対し、位置座標テーブルを適用することにより、電子ペン２の座標データ、すなわち、ｘ軸方向のｘ座標及びｙ軸方向のｙ座標を算出する。なお、算出された座標データは後述の周辺回路７０のフラッシュメモリ７２に記憶される。これら算出された複数の座標データの集合が、学習者により手書き入力した筆記データを構成する。
【００６５】
また、マイコン８０は、センスコイル部１１０のスキャン処理時にＲＡＭ８０ｃに記憶した、最大出力のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎのコイル番号に基づき、当該コイル番号で表されるセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎから得られる上記信号Ｓ１の周波数を検出する。これにより、当該コイル番号で表されるセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎで受信された磁界の周波数の値ｆを検出する。また、マイコン８０は、接近検出コイル部１２０のスキャン処理時にＲＡＭ８０ｃに記憶した、接近検出コイル１２１から得られる上記信号Ｓ２の周波数により、当該接近検出コイル１２１で受信された磁界の周波数の値ｆを検出する。なお、周波数検出の詳細については、後述する。
【００６６】
周辺回路７０は、図４に示すように、フラッシュメモリ７２と、通信インターフェース７４と、発音部７６とを備えている。
【００６７】
フラッシュメモリ７２には、電子ファイルが予め用意されており、マイコン８０で算出された複数の座標データに基づく筆記データ等が、上記電子ファイルに書き込まれ、保存される。
【００６８】
通信インターフェース７４は、フラッシュメモリ７２に保存された複数の座標データを含む筆記データや、後述する学習者状態情報などの各種情報を上記ＰＣ２００に送信したり、またＰＣ２００から所定の情報を受信するためのインターフェースである。具体的には、通信インターフェース７４は、例えばＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ（ＵＳＢ）接続のためのＵＳＢインターフェースや、無線又は有線のネットワークインターフェースである。
【００６９】
発音部７６は、例えばデコーダ、アンプ、及びスピーカで構成され、マイコン８０から入力された符号化音声データをデコーダで復号してアナログの音声信号に変換し、これをアンプで増幅した後にスピーカで発音する。
【００７０】
スイッチ部９０は、マイコン８０からの制御信号Ｓａにしたがって、電池２１を、接近検出回路５０、若しくは、位置検出回路６０及び周辺回路７０に、選択的に接続する。
【００７１】
電池２１は、座標検出装置３に備えられた図示しない電源スイッチがオンにされることで、マイコン８０等に電力を供給する。
【００７２】
（Ａ）本実施形態においてペン姿勢状態を検出する手法原理
上記構成の本実施形態の特徴は、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ又は接近検出コイル１２１で受信された磁界の周波数態様に基づき、電子ペン２の姿勢の状態を判定し、その電子ペン２の姿勢状態の継続時間に基づいて当該手書き入力装置１を使用している学習者の思考状態をリアルタイムに推定することにある。このうち、電子ペン２の姿勢状態を検出する手法原理について、以下に説明する。
【００７３】
電子ペン２の位置情報を取得する際には、所定の周期で各センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎを順次選択し、選択されたセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎでの磁界の受信結果に基づき、電子ペン２の座標データの算出が行われる。このとき同時に、選択されたセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎでの磁界の受信結果に基づき、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎで受信された磁界の周波数の値ｆを検出し、その検出された周波数の値ｆが所定値ｆｔｈ２以下より大きいかどうかの判定、及び、その検出された周波数の値ｆが不定状態となっているかどうかの判定等も行われる。
【００７４】
すなわち、学習者が電子ペン２を用いて筆記面３１Ｌ，３１Ｒへ筆記を行っているときは、電子ペン２で発生された磁界が、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎで受信される。そして、その受信結果に基づき、電子ペン２の座標データが算出される。これにより、学習者が筆記面３１Ｌ，３１Ｒへ筆記するときの筆記動作に対応した、電子ペン２の移動軌跡を表す複数の座標データを含む筆記データが算出される。
【００７５】
また、上記のように学習者が電子ペン２を用いて筆記動作を行っている場合、電子ペン２は、筆記面３１Ｌ，３１Ｒへの筆記内容に対応したデータ入力を行う入力姿勢の状態となる。図６（ａ）には、入力姿勢の状態となっている電子ペン２のコイル４４と、座標検出装置３のコイルシート１００Ｌ，１００Ｒとの位置関係を表している。図６（ａ）に示すように、電子ペン２が入力姿勢の状態となっている場合には、一般に、電子ペン２のコイル４４の軸線方向と、筆記面３１Ｌ，３１Ｒの方向、すなわちコイルシート１００Ｌ，１００Ｒに含まれるセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１のコイル面方向とが、交差する位置関係となる。このような位置関係の場合には、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数の値ｆは、電子ペン２がペンダウン状態の場合（先端スイッチ４２がオンの場合）に上記入力周波数ｆ１となり、電子ペン２がペンアップ状態の場合（先端スイッチ４２がオフの場合）に上記接近周波数ｆ２となる。
【００７６】
これに対し、学習者が上記筆記動作を中断し電子ペン２を筆記面３１Ｌ，３１Ｒの上へ置いたままにしている場合、電子ペン２は、筆記面３１Ｌ、３１Ｒ上に載置されている放置姿勢の状態となる。なお、本実施形態の座標検出装置３のように電子筆記装置がノートカバータイプである場合には、被筆記体がノート３０のようなノート状となるので、電子筆記具が被筆記体上に載置され放置されることが比較的発生しやすい。図６（ｂ）には、放置姿勢の状態となっている電子ペン２のコイル４４と、座標検出装置３のコイルシート１００Ｌ，１００Ｒとの位置関係を表している。図６（ｂ）に示すように、電子ペン２が放置姿勢の状態となっている場合には、一般に、電子ペン２のコイル４４の軸線方向と、筆記面３１Ｌ，３１Ｒの方向、すなわちコイルシート１００Ｌ，１００Ｒに含まれるセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１のコイル面方向とが、略平行となる位置関係となる。このような位置関係の場合には、上記図６（ａ）に示すような位置関係の場合に比べて、例えば電子ペン２のコイル４４がコイルシート１００Ｌ，１００Ｒの背面側に設けられた磁気シールド１５Ｌ，１５Ｒに近接するので、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１のインダクタンスが大きくなる。ここで、共振周波数をｆ０、インダクタンスをＬ、静電容量をＣとすると、
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で表される関係が成り立つ。したがって、上記のような位置関係の変化により、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１のインダクタンスが大きくなった場合には、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との共振周波数は小さくなる。この結果、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数態様が変化する。すなわち、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数の値ｆが、上記入力周波数ｆ１及び接近周波数ｆ２よりも小さい周波数、すなわち特定の周波数ｆ３となる。
【００７７】
以上により本実施形態の手書き入力装置１では、座標検出装置３が電子ペン２の位置情報を取得する際に、マイコン８０が、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎでの磁界の受信結果に基づき、当該磁界の周波数の値ｆを検出する。そして、その検出された磁界の周波数態様、すなわち周波数の値ｆが上記接近周波数ｆ２より小さい所定値ｆｔｈ２より大きいかどうかを判定することにより、電子ペン２が放置姿勢の状態にあるか又は入力姿勢の状態にあるかを判定する。そしてこのとき、ｆ≦ｆｔｈ２であった場合には、電子ペン２が放置姿勢の状態にあると判定する。また、検出した周波数の値ｆが入力周波数ｆ１である場合には、電子ペン２がペンダウンの姿勢状態にあると判定し、検出した周波数の値ｆが接近周波数ｆ２である場合には、電子ペン２がペンアップの姿勢状態にあると判定できる。
【００７８】
また、電子ペン２が上記図６（ａ）に示すような入力姿勢の状態（若しくは上記図６（ｂ）に示すような放置姿勢の状態）となっている場合には、図７（ａ）に示すように、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数の値ｆが、一定状態となる。これに対し、学習者が電子ペン２を上記入力姿勢の状態（若しくは上記放置姿勢の状態）から、電子ペン２をセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１から離間した状態、すなわち電子ペン２を筆記面３１Ｌ，３１Ｒから遠く離した状態とする場合がある。この場合には、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との磁気結合状態が変化し、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との共振周波数が不定となる。この結果、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数態様が変化する。すなわち、電子ペン２をセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１から離間した状態にした場合には、図７（ｂ）に示すように、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界の周波数の値ｆが、不定状態となる。
【００７９】
これにより本実施形態の手書き入力装置１では、座標検出装置３が電子ペン２の位置情報を取得する際に、マイコン８０が、上記検出された周波数の値ｆが不定状態となっているかどうかを判定することにより、電子ペン２がセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎから離間して座標検出装置３の近傍に電子ペン２が存在しない、いわゆるペンなし状態であるかどうかを判定する。つまり、上記検出された磁界の周波数の値ｆが不定状態となった場合には、電子ペン２がセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎから離間したペンなし状態であると判定される。
【００８０】
なお、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で受信される磁界による出力電圧、すなわちセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１で生起される出力電圧の値Ｖは、一般に、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との距離に依存する。したがって、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との距離に応じて、上記生起される出力電圧の値Ｖが変化する。すなわち、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との距離が近いほど、上記生起される出力電圧の値Ｖが大きくなる。逆に、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１との距離が遠いほど、上記生起される出力電圧の値Ｖが小さくなる。したがって、上記のように電子ペン２が筆記面３１Ｌ，３１Ｒから遠く離された状態とされている場合には、電子ペン２のコイル４４と、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎや接近検出コイル１２１とが磁気結合状態とならないので、上記生起される出力電圧の値Ｖは、きわめて小さいか略０となる。
【００８１】
この点に着目して、電圧検出回路５８が、接近検出コイル部１２０のスキャン処理において接近検出コイル１２１で受信される磁界の出力態様、すなわち当該接近検出コイル１２１で生起される上記信号Ｓ２に基づいた上記信号Ｓ２３の振幅がしきい値Ｖｔｈを超えているかどうかを判定してもよい。このとき、電圧検出回路５８により、上記信号Ｓ２３の振幅がしきい値Ｖｔｈを超えていることが検出された場合には、信号Ｓ２４がマイコン８０に出力される。マイコン８０は、電圧検出回路５８から信号Ｓ２４が入力されたかどうかを判定することにより、接近検出コイル１２１で生起される出力電圧の値Ｖがしきい値Ｖｔｈより大きいかどうかを判定する。これにより、電子ペン２が接近検出コイル１２１に対し接近したかどうかを判定できる。このようにして、接近検出コイル１２１で受信される磁界の出力態様に基づいて、電子ペン２がセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎから離間しているか、つまり上記ペンなし状態となっているか否かを判定してもよい。
【００８２】
また、座標検出装置３が電子ペン２の入力姿勢（図６（ａ）の状態）と放置姿勢（図６（ｂ）の状態）を判別する手法として、上述した磁界周波数に基づいて判定する手法以外にも、センスコイル間の出力電圧の分布に基づいて判定する手法もある。例えば、図８（ａ）に示すように電子ペン２が起立した入力姿勢の状態でそのコイル４４の軸方向中心点Ｏｃがｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２上で静止している際には、図８（ｂ）に示すようにｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２の一箇所で電圧がピークとなってそれから離間するセンスコイルほど電圧が下がるよう分布パターンとなる。ちなみに、電子ペン２が起立して入力姿勢の状態を維持したままＸ方向で移動させた場合、そのＸ方向位置に対応してｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２の電圧は図８（ｃ）に示すように変化する。なお、この図８で示す例においては、上記図５中のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ中のうちの隣接するｎ〜ｎ＋４番目のセンスコイルＸｎ〜Ｘｎ＋４の範囲で説明し、また図示の煩雑を避けるために各センスコイルＸｎ〜Ｘｎ＋４は重複しない配置で示している。
【００８３】
これに対して、上記図８（ａ）に対応する図９（ａ）に示すように、電子ペン２が横置きにされた放置姿勢の状態でそのコイル４４の軸方向中心点Ｏｃがｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２上で静止している際には、図９（ｂ）に示すようにｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２の両隣の２つのセンスコイルＸｎ＋１、Ｘｎ＋３の２箇所でピーク電圧が分散し、ｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２ではそれより低い電圧となり、２つのセンスコイルＸｎ＋１、Ｘｎ＋３から離間するセンスコイルほど電圧が下がるよう分布する、いわゆる双峰形の分布パターンとなる。これは、コイル４４の軸方向両端から磁束が放出されることに起因する。上記図８の分布パターンと図９の分布パターンの違いを検出することにより、電子ペン２のペン姿勢が入力姿勢と放置姿勢のいずれであるかを判定することができる。ちなみに、電子ペン２が横置きされて放置姿勢の状態を維持したままＸ方向で移動させた場合、そのＸ方向位置に対応してｎ＋２番目のセンスコイルＸｎ＋２の電圧は図９（ｃ）に示すように変化する。
【００８４】
（Ｂ）ペン姿勢状態から学習者の思考状態を推定する手法原理
以上の手法原理によって、手書き入力装置１は、電子ペン２が起立してその下端が筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上に接触しているペンダウン状態、起立したまま筆記面３１Ｌ，３１Ｒから少しだけ離間しているペンアップ状態、筆記面３１Ｌ、３１Ｒから大きく離間しているペンなし状態、及び筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上に放置されたペン放置状態の各姿勢状態をリアルタイムに検出できる。さらに、本実施形態の電子筆記システムＳは、これら検出した電子ペン２の姿勢状態に基づいて当該電子ペン２を使用している学習者の思考状態をリアルタイムに推定する。以下、その手法原理について説明する。
【００８５】
まず、本実施形態の例では、電子ペン２の姿勢状態の検出結果が変化するたびに、手書き入力装置１の座標検出装置３がそれぞれの姿勢を維持した時間を計時しておく。そして、手書き入力装置１は、当該電子ペン２の姿勢状態とそれに対応付けられる時間情報とに基づいて、電子ペン２の使用者である学習者の思考状態を推定する。
【００８６】
図１０に示すように、電子筆ペン２が上記ペンアップ状態とペンダウン状態（図中ではそれぞれペンＵｐ、ペンＤｏｗｎと略記、以下同様）とを短い時間間隔で交互に繰り返している間は、学習者が学習課題の内容を素早く理解し、通常通り電子ペン２の下端を筆記面３１Ｌ，３１Ｒに接触させつつ、連続的に筆記面３１Ｌ，３１Ｒへの筆記を進めているものと見なす。つまり、このときには学習者が筆記動作中の思考状態であると推定する。
【００８７】
また、電子ペン２が上記ペンアップ状態を維持している間は、学習者が筆記を一時的に中断して軽度に思考している状態であると推定する。また、電子ペン２が上記ペンなし状態を長く継続している間は、学習者が筆記を中断して中間程度に思考している思考状態であると推定する。また、電子ペン２が上記ペン放置状態を長く継続している間は、使用者が筆記を本格的に中断し、学習課題の内容をなかなか理解できずに重度に思考している思考状態であると推定する。なお、図中に示す検出周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３は、それぞれ上述した入力周波数ｆ１、接近周波数ｆ２、特定の周波数ｆ３に相当する。
【００８８】
そして本実施形態では、例えば図１１（ａ）に示すように、ペンなし状態の累積時間（図中のｂ１＋ｂ２）が所定時間を超えた場合には、当該設問のヒントとなる音声データを発音させるなどの中度の思考状態に対応した指導処置を自動的に行う。または、例えば図１１（ｂ）に示すように、ペン放置情報の累積時間（図中のｃ３）が所定時間を超えた場合には、教科書の対応する説明ページなどを閲覧してもう一度理解するよう指示するなどの音声データを発音させるといった重度の思考状態に対応した指導処置を自動的に行う。
【００８９】
なお、本実施形態の例では、図１２に示すように、ノート３０の筆記面３１Ｌ，３１Ｒ自体が問題用紙となって各設問とその解答欄があらかじめ記載されており、学習者は各解答欄に解答を記入する。各解答欄は筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上でそれぞれ離れた位置に配置されているので、手書き入力装置１の座標検出装置３は学習者が筆記入力した解答の筆記データを検出した際に、その位置情報から学習者が現在どの設問を解答しているかを認識できる。またこの例では、上述した各ペン状態の累積時間を各設問ごとに計時する。
【００９０】
（Ｃ）本実施形態の制御処理
以上のような機能を実現するために、座標検出装置３のＣＰＵ８０ａで行われる制御処理の内容を、図１３により順を追って説明する。
【００９１】
図１３において、このフローに示す処理は、例えば学習者が座標検出装置３の電源をオンした場合に開始される。まずステップＳＳ５で、ＣＰＵ８０ａは、座標検出装置３に取り付けられている問題用紙の種類、つまりノート３０の種類を識別する。
【００９２】
そして、ステップＳＳ１０に移り、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ５で識別した問題用紙の識別情報をＰＣ２００に送信する。
【００９３】
そして、ステップＳＳ１５に移り、ＣＰＵ８０ａは、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ又は接近検出コイル１２１で受信された磁界の周波数態様に基づき、電子ペン２の姿勢状態を検出する。つまり、上記手法原理（Ａ）によってその時点の電子ペン２の姿勢状態を検出する。
【００９４】
そして、ステップＳＳ２０に移り、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態が、ペンダウン状態であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンダウン状態である場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２５へ移る。
【００９５】
ステップＳＳ２５では、ＣＰＵ８０ａは、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎから検出した座標データの集合に基づいて、学習者が筆記入力した解答の筆記データを取得し、その筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上の位置情報を位置データとして算出する。
【００９６】
そして、ステップＳＳ３０に移り、ＣＰＵ８０ａは、直前の上記ステップＳＳ２５の手順で算出した位置データと、前回同じステップＳＳ２５の手順で算出した位置データとを比較し、それらの間の筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上での距離ｄを算出する。
【００９７】
そして、ステップＳＳ３５に移り、ＣＰＵ８０ａは、直前の上記ステップＳＳ３０の手順で算出した距離ｄが所定値ｄｔｈより大きいか否かを判定する。これにより、筆記面３１Ｌ，３１Ｒ上で上記所定値ｄｔｈ相当の距離以上に離間している他の設問の解答欄への筆記入力に切り替わったか否か、すなわち学習者が設問を切り替えたか否かを判定する。距離ｄが所定値ｄｔｈより大きい場合、判定が満たされ、ステップＳＳ４０へ移る。
【００９８】
ステップＳＳ４０では、ＣＰＵ８０ａは、設問ごとの各ペン姿勢状態の累積時間を計時する計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値を全て０にリセットし、ステップＳＳ４５へ移る。なお、これら計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値が、各請求項記載の時間情報に相当する。
【００９９】
一方、上記ステップＳＳ３５の判定において、距離ｄが所定値ｄｔｈ以下であった場合、判定は満たされず、ステップＳＳ４５へ移る。
【０１００】
ステップＳＳ４５では、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ２５で取得した筆記データと算出した位置データをＰＣ２００へ送信し、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１０１】
また一方、上記ステップＳＳ２０の判定において、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンダウン状態でない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ５０へ移る。
【０１０２】
ステップＳＳ５０では、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態が、ペンアップ状態であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンアップ状態である場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ５５へ移る。
【０１０３】
ステップＳＳ５５では、ＣＰＵ８０ａは、ペンアップ状態に対応する計時カウンタｔｕの値を１増加する。
【０１０４】
そして、ステップＳＳ６０に移り、ＣＰＵ８０ａは、この時点のペンアップ状態計時カウンタｔｕの値が所定値ｔ１より大きいか否かを判定する。これにより、学習者が筆記動作を中断して軽度の思考状態を長く継続し、軽度の思考に対応した指導処置が必要となっているか否かを判定する。ペンアップ状態計時カウンタｔｕの値が所定値ｔ１より大きい場合、判定が満たされ、ステップＳＳ６５へ移る。
【０１０５】
ステップＳＳ６５では、ＣＰＵ８０ａは、学習者がペンアップ状態に対応する軽度の思考状態を継続しているので、適切な指導処置が必要であることを示すペンアップトリガ信号をＰＣ２００に送信する。
【０１０６】
そして、ステップＳＳ７０に移り、ＣＰＵ８０ａは、ペンアップ状態計時カウンタｔｕの値を０にリセットし、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１０７】
一方、上記ステップＳＳ６０の判定において、ペンアップ状態計時カウンタｔｕの値が所定値ｔ１以下であった場合、判定は満たされず、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１０８】
また一方、上記ステップＳＳ５０の判定において、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンアップ状態でない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ７５へ移る。
【０１０９】
ステップＳＳ７５では、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態が、ペンなし状態であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンなし状態である場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ８０へ移る。
【０１１０】
ステップＳＳ８０では、ＣＰＵ８０ａは、ペンなし状態に対応する計時カウンタｔｎの値を１増加する。
【０１１１】
そして、ステップＳＳ８５に移り、ＣＰＵ８０ａは、この時点のペンなし状態計時カウンタｔｎの値が所定値ｔ２より大きいか否かを判定する。これにより、学習者が筆記動作を中断して中度の思考状態を長く継続し、中度の思考に対応した指導処置が必要となっているか否かを判定する。ペンなし状態計時カウンタｔｎの値が所定値ｔ２より大きい場合、判定が満たされ、ステップＳＳ９０へ移る。
【０１１２】
ステップＳＳ９０では、ＣＰＵ８０ａは、学習者がペンなし状態に対応する中度の思考状態を継続しているので、適切な指導処置が必要であることを示すペンなしトリガ信号をＰＣ２００に送信する。
【０１１３】
そして、ステップＳＳ９５に移り、ＣＰＵ８０ａは、ペンなし状態計時カウンタｔｎの値を０にリセットし、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１１４】
一方、上記ステップＳＳ８５の判定において、ペンなし状態計時カウンタｔｎの値が所定値ｔ２以下であった場合、判定は満たされず、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１１５】
また一方、上記ステップＳＳ７５の判定において、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペンなし状態でない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ１００へ移る。
【０１１６】
ステップＳＳ１００では、ＣＰＵ８０ａは、上記ステップＳＳ１５で検出した姿勢状態がペン放置状態であるとみなし、ペン放置状態に対応する計時カウンタｔｌの値を１増加する。
【０１１７】
そして、ステップＳＳ１０５に移り、ＣＰＵ８０ａは、この時点のペン放置状態計時カウンタｔｌの値が所定値ｔ３より大きいか否かを判定する。これにより、学習者が筆記動作を中断して重度の思考状態を長く継続し、重度の思考に対応した指導処置が必要となっているか否かを判定する。ペン放置状態計時カウンタｔｌの値が所定値ｔ３より大きい場合、判定が満たされ、ステップＳＳ１１０へ移る。
【０１１８】
ステップＳＳ１１０では、ＣＰＵ８０ａは、学習者がペン放置状態に対応する重度の思考状態を継続しているので、適切な指導処置が必要であることを示すペン放置トリガ信号をＰＣ２００に送信する。
【０１１９】
そして、ステップＳＳ１１５に移り、ＣＰＵ８０ａは、ペン放置状態計時カウンタｔｌの値を０にリセットし、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１２０】
一方、上記ステップＳＳ１０５の判定において、ペン放置状態計時カウンタｔｌの値が所定値ｔ３以下であった場合、判定は満たされず、ステップＳＳ１５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１２１】
次に、ＰＣ２００が備えるＣＰＵ（特に図示せず）で行われる制御処理の内容を、図１４により順を追って説明する。
【０１２２】
図１４において、このフローに示す処理は、例えば指導者がＰＣ２００を操作して当該電子筆記システムＳのアプリケーションプログラムを起動した場合に開始される。なお、ＰＣ２００は汎用のパーソナルコンピュータであり、当該電子筆記システムＳのアプリケーションプログラムはあらかじめ別途インストールされたプログラムである。まずステップＳＳ２０５で、ＣＰＵは、座標検出装置３から何らかのデータを受信するまでループ待機する。そして、ＣＰＵは、座標検出装置３からデータを受信した際に、ステップＳＳ２１０へ移る。
【０１２３】
ステップＳＳ２１０では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが問題用紙の識別情報であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが問題用紙の識別情報である場合、判定が満たされ、ステップＳＳ２１５へ移る。
【０１２４】
ステップＳＳ２１５では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが問題用紙の識別情報に基づいて設問及び解答を設定する。つまり、問題用紙の設定を行う。そして、ステップＳＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。
【０１２５】
一方、上記ステップＳＳ２１０の判定において、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが問題用紙の識別情報でない場合、判定は満たされず、ステップＳＳ２２０へ移る。
【０１２６】
ステップＳＳ２２０では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが、位置データを含む筆記データであるか否かを判定する。上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが筆記データである場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２２５へ移る。
【０１２７】
ステップＳＳ２２５では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信した位置データに基づいて学習者が現在着手している設問を認識する。
【０１２８】
そして、ステップＳＳ２３０に移り、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２２５で認識した設問に対応して、上記ステップＳＳ２０５で受信した筆記データを当該学習者による解答として保存する。そして、ステップＳＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。
【０１２９】
また一方、上記ステップＳＳ２２０の判定において、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータが筆記データでない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ２３５へ移る。
【０１３０】
ステップＳＳ２３５では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンアップトリガ信号であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンアップトリガ信号である場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２４０へ移る。
【０１３１】
ステップＳＳ２４０では、ＣＰＵは、この時点で学習者がどの設問に着手しているかすでに認識しているか否かを判定する。すでに上記ステップＳＳ２２５で学習者が現在どの設問に着手しているか認識している場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２４５へ移る。
【０１３２】
ステップＳＳ２４５では、ＣＰＵは、学習者が現在着手している設問とその軽度の思考に応じた指導音声の音声データを座標検出装置３へ送信し、その発音部７６に再生させるよう指示する。そして、ステップＳＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。
【０１３３】
また一方、上記ステップＳＳ２３５の判定において、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンアップトリガ信号でない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ２５０へ移る。
【０１３４】
ステップＳＳ２５０では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンなしトリガ信号であるか否かを判定する。上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンなしトリガ信号である場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２５５へ移る。
【０１３５】
ステップＳＳ２５５では、ＣＰＵは、この時点で学習者がどの設問に着手しているかすでに認識しているか否かを判定する。すでに上記ステップＳＳ２２５で学習者が現在どの設問に着手しているか認識している場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２６０へ移る。
【０１３６】
ステップＳＳ２６０では、ＣＰＵは、学習者が現在着手している設問とその中度の思考に応じた指導音声の音声データを座標検出装置３へ送信し、その発音部７６に再生させるよう指示する。そして、ステップＳＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。
【０１３７】
また一方、上記ステップＳＳ２５０の判定において、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペンなしトリガ信号でない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ２６５へ移る。
【０１３８】
ステップＳＳ２６５では、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２０５で受信したデータがペン放置トリガ信号であるとみなし、この時点で学習者がどの設問に着手しているかすでに認識しているか否かを判定する。すでに上記ステップＳＳ２２５で学習者が現在どの設問に着手しているか認識している場合には、判定が満たされ、ステップＳＳ２７０へ移る。
【０１３９】
ステップＳＳ２７０では、ＣＰＵは、学習者が現在着手している設問とその重度の思考に応じた指導音声の音声データを座標検出装置３へ送信し、その発音部７６に再生させるよう指示する。そして、ステップＳＳ２０５へ戻り、同様の手順を繰り返す。
【０１４０】
また一方、上記ステップＳＳ２４０，ＳＳ２５５，ＳＳ２６５のそれぞれの判定において、まだ学習者がどの設問に着手しているか認識していない場合には、判定は満たされず、ステップＳＳ２０５へ戻って同様の手順を繰り返す。これらの場合には、学習者がまだいずれの設問にも着手を始めていないとみなせる。
【０１４１】
以上において、上記図１３のフローにおけるステップＳＳ２５の手順が、各請求項記載の位置情報取得手段に相当し、ステップＳＳ１５の手順が、姿勢検出手段に相当し、ステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順が、思考状態推定手段に相当し、ステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順が、出力手段に相当する。また、ステップＳＳ１５の手順は、周波数検出手段にも相当する。
【０１４２】
以上説明したように、本実施形態の電子筆記システムＳにおいては、電子ペン２からの筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、ステップＳＳ１５の手順が当該電子ペン２の姿勢状態を検出する。そして、ステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順が、上記ステップＳＳ１５の手順が検出した当該電子ペン２の姿勢状態とそれに対応付けられる計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌとに基づいて、電子ペン２を使用する学習者の思考状態を推定する。推定された学習者の思考状態はステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順によって指導者が使用するＰＣ２００へ出力される。
【０１４３】
以上のようにして、本実施形態においては、学習者による電子ペン２の姿勢の時間的変化挙動に基づき思考状態を推定できるので、学習課題に対する学習者の理解度を高い精度で判定できる。この結果、学習者の理解度を正確に判定し、それに応じて適切な学習の指導を行うことができる。
【０１４４】
また、本実施形態では特に、電子ペン２の姿勢の変化を、電子ペン２の磁界印可用コイル４４と座標検出装置３のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ及び接近検出コイル１２１との位置関係の変化に基づく、磁界の周波数の値の変化により識別することができる。この結果、センサ等の検出手段を別段設け電子ペン２の上記姿勢状態を検出する場合よりも構成を簡略化し、コスト低減を図ることができる。
【０１４５】
また、本実施形態では特に、手書き入力装置１が、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ及び接近検出コイル１２１を備え、ステップＳＳ２５の手順、ステップＳＳ１５の手順、ステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順、ステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順を実行する。また、ステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順において、手書き入力装置１のステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順での思考状態の推定結果をＰＣ２００へ出力する。これにより、ＰＣ２００における処理の負担を最も軽減できるので、例えば１つのＰＣ２００で多数の手書き入力装置１を接続するのに適している（特に図示せず）。またこれにより、電子ペン２とＰＣ２００間の通信量を削減できるので、帯域が十分でない状況での通信でも処理が遅くならない。このことによっても、１つのＰＣ２００で多数の手書き入力装置１を接続するのに適している。
【０１４６】
なお、本発明はこれに限られず、手書き入力装置１は、センスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎ及び接近検出コイル１２１を備え、ステップＳＳ２５の手順及びステップＳＳ１５の手順で検出した筆記データ及びペン姿勢状態をＰＣ２００へ出力するだけの構成としてもよい。この場合には、ＰＣ２００側で、学習者の思考状態を推定するステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順、及びそれら推定結果を出力するステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、ステップＳＳ１１０の各手順に対応する手順を実行する。またこの場合には、手書き入力装置１側で、ペン姿勢状態をＰＣ２００へ出力する手順が、各請求項記載の第１出力手順に相当する。このようにすると、学習者の思考状態を推定する処理についてはＰＣ２００側に分担できるので、手書き入力装置１における処理の負担を軽減できる。この結果、その分だけ手書き入力装置１単体での処理能力の向上やコストの低減が可能となる。
【０１４７】
なお、上記実施形態では、電子ペン２で発生された磁界を座標検出装置３のセンスコイルＸ１〜Ｘｍ，Ｙ１〜Ｙｎで受信し、その受信結果に基づいて電子ペン２の座標データや姿勢を検出したが、本発明はこれに限られない。他にも、電子ペン２がいわゆるジャイロや６軸加速度センサなどを備え、自らその座標データや姿勢を検出してもよい。そしてこの場合には、電子ペン２がどのような姿勢状態であっても、その時の位置情報を常に取得できる。これを利用して、手書き入力装置１が、電子ペン２の姿勢状態の検出結果と、当該姿勢状態に対応付けられる時間情報とともに、当該姿勢状態に対応づけられる電子ペン２の位置情報が一定範囲内にあるか否かにも基づいて、学習者の思考状態を推定してもよい。
【０１４８】
ここで、電子ペン２が同じ姿勢を長い時間継続した場合でも、その時間に対応する当該電子ペン２の位置が一定範囲内に収まっている場合と、大きく移動している場合とでは、学習者の思考状態が異なっていると推定できる。これに対応して、手書き入力装置１が、各姿勢状態に対応付けられる電子ペン２の座標位置が一定の範囲内にあるか否かにも基づいて、学習者の思考状態を推定する。これにより、学習者による電子ペン２の姿勢状態の時間的変化挙動に加えて、位置的変化挙動にも基づいて思考状態を推定できるので、学習課題に対する学習者の理解度をさらに高い精度で判定できる。なお、上記実施形態の構成でも、ペンダウン状態の間はもちろん、ペンアップ状態の間でも電子ペン２の座標データは算出できる。
【０１４９】
また、本発明は上記実施形態の構成に限られず、単体の手書き入力装置１だけで全ての機能を実現する、いわゆるスタンドアローンの構成としてもよい。この場合には、特に図示しないが、上記図１３におけるステップＳＳ１０の手順を省略し、ステップＳＳ４５の手順の代わりに、上記図１４におけるステップＳＳ２２５、ステップＳＳ２３０に相当する手順を実行し、ステップＳＳ６５の手順の代わりに、ステップＳＳ２４０、ステップＳＳ２４５に相当する手順を実行し、ステップＳＳ９０の手順の代わりに、ステップＳＳ２５５、ステップＳＳ２６０に相当する手順を実行し、ステップＳＳ１１０の手順の代わりに、ステップＳＳ２６５、ステップＳＳ２７０に相当する手順を実行すればよい。この場合、ステップＳＳ２４０、ステップＳＳ２５５、ステップＳＳ２６５に相当する各手順が、各請求項記載の出力手段に相当する。
【０１５０】
この構成例の電子筆記システムＳにおいては、電子ペン２からの筆記信号の周波数態様又は出力態様に基づき、ステップＳＳ１５の手順が当該電子ペン２の姿勢状態を検出する。そして、ステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順が、上記ステップＳＳ１５の手順が検出した当該電子ペン２の姿勢状態とそれに対応付けられる計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌとに基づいて、電子ペン２を使用する学習者の思考状態を推定する。推定された学習者の思考状態はステップＳＳ２４０、ステップＳＳ２５５、ステップＳＳ２６５の各手順によってステップＳＳ２４５、ステップＳＳ２６０、ステップＳＳ２７０の各手順へ出力される。
【０１５１】
以上のようにして、このスタンドアローンの構成例においては、手書き入力装置１単体で、学習者による電子ペン２の姿勢の時間的変化挙動に基づき思考状態を推定できる。したがって、学習課題に対する学習者の理解度を判定できるので、学習者の理解度に応じた適切な学習の指導を行うことができる。
【０１５２】
また、このスタンドアローンの構成例では特に、ステップＳＳ２４０、ステップＳＳ２５５、ステップＳＳ２６５の各手順により出力された学習者の思考状態の推定結果に基づき、対応する報知を行うステップＳＳ２４５、ステップＳＳ２６０、ステップＳＳ２７０の各手順を実行する。これにより、例えば、学習者のその時の思考状態に応じた適切なヒントや説明などのコンテンツを、その場で学習者に対して報知することができる。なお、報知の態様としては、発音部７６による指導音声の発音に限られず、例えば座標検出装置３が表示部を備えて指導画像や動画を表示して報知してもよい。
【０１５３】
また、上記スタンドアローンの構成例とは逆に、図１５に示すように指導者側のＰＣ２００とは別に学習者の側にもＰＣ３００を設け、これらを互いに情報送受可能に接続し、学習者側のＰＣ３００に手書き入力装置１を接続する構成としてもよい。この場合には、学習者の思考状態の推定結果が学習者側のＰＣ３００から指導者側のＰＣ２００へ出力される。また、学習者の思考状態を推定するステップＳＳ６０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ１０５の各手順は、上記実施形態と同様に手書き入力装置１が実行してもよいし、学習者側のＰＣ３００に分担させてもよい。
【０１５４】
このように学習者側にもＰＣ３００を設けることで、図１６に示すように、各設問を学習者側のＰＣ３００の表示部に表示させ、座標検出部３が備えるノート３０の筆記面３１Ｌ，３１Ｒには解答だけを記載させることができる。この場合に、学習者側のＰＣ３００の表示部に設問を１問だけ切り替えて表示させることで、学習者がその時点でどの設問に着手しているかが明確に認識できる。これにより、ステップＳＳ３０での距離ｄの算出や、ステップＳＳ３５での設問切り替えの判定を簡略化できる。
【０１５５】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【０１５６】
（１）各思考状態の思考程度を反映させた不得意度を推定する場合
上記実施形態では、電子ペン２の各姿勢状態にそれぞれ一対一で対応する思考状態とその思考程度を推定するだけであったが、本発明はこれに限られない。例えば、各思考状態の思考程度とその累積時間を反映させて、総体的な不得意度まで推定してもよい。
【０１５７】
例えば、図１７に示すように、同一の設問に対して、学習者が筆記中、軽度思考中、中度思考中、重度思考中を繰り返して解答した場合を考える。図示する例では、筆記中以外の各思考状態のそれぞれの累積時間は、中度思考中がａ１＋ａ２、中度思考中がｂ１＋ｂ２、重度思考中がｃ１となる。ここでこの例では、当該学習者の当該設問に対する不得意な程度を量的に捉えるとして、中度の思考状態を単位時間で継続した際の不得意度は、軽度の思考状態をその２倍の時間で継続した場合と同等であるとみなす。また、重度の思考状態を単位時間で継続した際の不得意度は、軽度の思考状態をその３倍の時間で継続した場合と同等であるとみなす。
【０１５８】
このような関係にある場合、中度思考状態の累積時間に２を乗算し、重度思考状態の累積時間に３を乗算することで、それら算出した時間の長さは、不得意度の尺度において、軽度思考状態の累積時間の長さと一律に評価できる。つまり、この例の２や３などの等価係数で各思考状態の累積時間を重み付けすることで、それぞれを各思考状態の思考の程度を反映させた比較可能な量に換算できる。本第１変形例の例では、筆記中以外の各思考状態のそれぞれの累積時間に上記等価係数で重み付けを行い、さらにそれらを合計した値を、当該学習者の当該設問に対する総体的な不得意度ｋとする。図示する例では、不得意度ｋ＝（ａ１＋ａ２）＋２×（ｂ１＋ｂ２）＋３×ｃ１となる。
【０１５９】
以上のような機能を実現するために、座標検出装置３のＣＰＵ８０ａで行われる制御処理は、図１８に示すような内容となる。この制御処理は、上記図１３に示した制御処理からステップＳＳ３０〜ステップＳＳ４０、ステップＳＳ５５、ステップＳＳ６０、ステップＳＳ７０、ステップＳＳ８０、ステップＳＳ８５、ステップＳＳ９５、ステップＳＳ１００、ステップＳＳ１０５、及びステップＳＳ１１５を省略した内容である。つまり、座標検出装置３のＣＰＵ８０ａが行う制御処理において、各ペン姿勢状態に対応する計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの計時に関する手順を全て省略した内容となる。
【０１６０】
また、ＰＣ２００のＣＰＵで行われる制御処理は、図１９に示す内容となる。この制御処理は、上記図１４に示した制御処理に対し、ステップＳＳ２３０の手順の後に新たに追加されたステップＳＳ２３１へ移る。
【０１６１】
ステップＳＳ２３１では、ＣＰＵは、ステップＳＳ２０５で受信した位置データに基づいて、学習者が解答を筆記入力している設問の切り替えが行われたか否かを判定する。設問が切り替えられている場合、判定が満たされ、ステップＳＳ２３２へ移る。
【０１６２】
ステップＳＳ２３２では、ＣＰＵは、各ペン姿勢状態に対応する計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値、つまり各累積時間に対して、上述した重み付け処理と合算により不得意度ｋを算出する。この不得意度ｋは、上記ステップＳＳ２３１で切り替えが判定される直前に学習者が着手していた設問に対する不得意度となる。
【０１６３】
そして、ステップＳＳ２３３に移り、ＣＰＵは、上記ステップＳＳ２３２で算出した不得意度ｋを設問に対応付けて保存する。
【０１６４】
そして、ステップＳＳ２３４に移り、ＣＰＵは、設問ごとの各ペン姿勢状態の累積時間を計時する計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値を全て０にリセットし、ステップＳＳ２０５へ戻って同様の手順を繰り返す。
【０１６５】
一方、上記ステップＳＳ２３１の判定において、設問が切り替えられていなかった場合、判定は満たされず、ステップＳＳ２０５へ戻る。
【０１６６】
また、ステップＳＳ２３５の判定でペンアップトリガ信号を受信したと判定した場合には、ステップＳＳ２４０、ステップＳＳ２４５の代わりにステップＳＳ２４６へ移る。
【０１６７】
ステップＳＳ２４６では、ＣＰＵは、ペンアップ状態に対応する計時カウンタｔｕの値を１増加し、ステップＳＳ２０５へ戻る。
【０１６８】
また、ステップＳＳ２５０の判定でペンなしトリガ信号を受信したと判定した場合には、ステップＳＳ２５５、ステップＳＳ２６０の代わりにステップＳＳ２６１へ移る。
【０１６９】
ステップＳＳ２６１では、ＣＰＵは、ペンなし状態に対応する計時カウンタｔｎの値を１増加し、ステップＳＳ２０５へ戻る。
【０１７０】
また、ステップＳＳ２５０の判定でペンなしトリガ信号を受信していないと判定した場合には、ペン放置トリガ信号を受信したとみなして、ステップＳＳ２６５、ステップＳＳ２７０の代わりにステップＳＳ２７１へ移る。
【０１７１】
ステップＳＳ２７１では、ＣＰＵは、ペン放置状態に対応する計時カウンタｔｌの値を１増加し、ステップＳＳ２０５へ戻る。
【０１７２】
以上において、上記図１９のフローにおけるステップＳＳ２３２、ステップＳＳ２３５、ステップＳＳ２６０の手順が各請求項記載の思考状態推定手段に相当し、ステップＳＳ２３２の手順が、重み付け手段に相当し、ステップＳＳ２３３の手順が、出力手段に相当する。
【０１７３】
以上説明したように、本第１変形例の電子筆記システムＳにおいては、ステップＳＳ２３２の手順が、各姿勢状態に対応づけられた計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値に対し、それぞれの姿勢状態に応じた重み付けを行う。上述したような最も不得意度の低い、つまり最も理解度の高い筆記動作中の思考状態や、その他段階的に理解度の程度が異なる思考状態に対し、ステップＳＳ２３２の手順は、それぞれの理解度に対応した等価係数をそれぞれの計時カウンタｔｕ、ｔｎ、ｔｌの値に適用して重み付けを行う。これにより、ステップＳＳ２３２、ステップＳＳ２３５、ステップＳＳ２６０の手順はそれら重み付けされた累積時間の時間情報を用いて、学習課題中の各筆記内容に対する学習者の理解度を一律に評価できる。この結果、単純な計算だけで学習者の理解度を量的に比較できる。
【０１７４】
なお、上記第１変形例では、設問ごとに不得意度ｋを算出したが、この他にも問題用紙ごと、または教科ごとに算出してもよい。また、その算出方法においても、各設問の各思考状態ごとに対応する累積時間を合計し、それらに対して上記重み付け処理と合算によって不得意度ｋを算出してもよい。または各設問ごとの不得意度ｋの平均又は合計値で算出してもよい。
【０１７５】
（２）指導者が複数の学習者の筆記内容と思考状態を一括して監視する場合
上記実施形態では、指導者側のＰＣ２００の１台に対して学習者が使用する手書き入力装置１を１つだけ接続し、当該学習者が軽度以上の思考状態を所定時間以上に継続した際に、対応する指導コンテンツを当該手書き入力装置１で再生する構成であったが、本発明はこれに限られない。例えば、指導者側のＰＣ２００の１台に対して複数の手書き入力装置１を接続し、それら複数の手書き入力装置１を使用する複数の学習者のそれぞれの筆記内容と思考状態を、当該１台のＰＣ２００で一括して監視する構成としてもよい。
【０１７６】
本第２変形例の電子筆記システムＳは、図２０に示すように、指導者側の１台のＰＣ２００に対して、４つの手書き入力装置１が接続されている。これら４つの手書き入力装置１には、それぞれ使用する学習者の使用者識別情報があらかじめ割り当てられており、ＰＣ２００にはこの使用者識別情報と学習者の個人情報とが関連付けられてＰＣ２００に記憶されている。なお、図示する例ではＰＣ２００と各手書き入力装置１が有線ネットワークで接続されているが、これに限らず無線ネットワークで接続してもよい。
【０１７７】
そして、例えば図２１に示すように、ＰＣ２００の表示部で学習者ごとに当該学習者の顔写真２０１、名前２０２、及び使用者識別情報２０３（図中のＩＤ）とともに、それぞれの手書き入力装置１の筆記面３１Ｌ，３１Ｒにその時点で筆記入力されている筆記データ２０４をリアルタイムに表示する。またこの例では、各学習者に対応する表示領域で、当該学習者の軽度の思考状態が継続した際には着手中の設問の解答欄のフレーム２０５を赤色化し、中度の思考状態が継続した際には当該学習者の表示領域のフレーム２０６全体を赤色化し、重度の思考状態が継続した際には当該学習者の表示領域のフレーム２０６全体を点滅するよう表示する。これにより、指導者は、複数の学習者による各設問の解答内容や進捗状況、及び思考状態を一括してリアルタイムに監視でき、それぞれの理解度を的確に把握できる。
【０１７８】
以上のような機能を実現するために、座標検出装置３のＣＰＵ８０ａで行われる制御処理は、図２２に示すような内容となる。この制御処理は、上記図１３に示した制御内容のうち、ステップＳＳ４５、ステップＳＳ６５、ステップＳＳ９０、及びステップＳＳ１１０のそれぞれの手順において、各データや信号とともに当該手書き入力装置１に割り当てられている使用者識別情報（図中では端末ＩＤと略記）をＰＣ２００へ送信する処理が追加された手順となる。
【０１７９】
また、ＰＣ２００のＣＰＵで行われる制御処理は、図２３に示す内容となる。この制御処理は、上記図１４に示した制御内容のうち、ステップＳＳ２３０の手順に代えて、受信した使用者識別情報に対応する学習者の表示領域で位置データに対応する筆記位置に筆記データを描画するステップＳＳ２３０Ａの手順を実行する。また、図１４のステップＳＳ２４５に代えて、受信した使用者識別情報に対応する学習者の表示領域で着手中の設問の解答欄のフレーム２０５を赤色化するステップＳＳ２４７の手順を実行する。
【０１８０】
また、図１４のステップＳＳ２２５を省略するとともに、ステップＳＳ２６０に代えて、受信した使用者識別情報に対応する学習者の表示領域のフレーム２０６全体を赤色化するステップＳＳ２６２の手順を実行する。また、図１４のステップＳＳ２６５を省略するとともに、ステップＳＳ２７０に代えて、受信した使用者識別情報に対応する学習者の表示領域のフレーム２０６全体を点滅するよう表示するステップＳＳ２７２の手順を実行する。
【０１８１】
以上において、ＰＣ２００が各請求項記載の表示端末に相当し、ＰＣ２００のＣＰＵが演算手段に相当し、上記図２３のフローにおけるステップＳＳ２３０Ａ、ステップＳＳ２４７、ステップＳＳ２６２、ステップＳＳ２７２の各手順が、表示制御手順に相当する。
【０１８２】
以上説明したように、本第２変形例の電子筆記システムＳにおいては、複数の手書き入力装置１の各学習者による電子ペン２の姿勢状態の時間的変化挙動に基づき推定された、各学習者の思考状態がＰＣ２００に表示される。これにより、ＰＣ２００の操作者である指導者は、どの学習者がどの程度の理解度であるかを明確に認識することができる。この結果、ＰＣ２００の指導者が、各手書き入力装置１の学習者の理解度に応じて適切な学習の指導を行うことができる。なお、上記第２変形例では、ＰＣ２００に各学習者の筆記内容と思考状態の両方を表示させていたが、どちらか一方だけを表示させてもよい。
【０１８３】
また、上記第２変形例では特に、ＰＣ２００において、任意の手書き入力装置１の学習者の思考状態にそれぞれ対応する筆記内容を表示できる。この結果、ＰＣ２００の指導者は、当該手書き入力装置１の学習者がどの学習課題に対してどの程度の理解度であるかを認識できる。
【０１８４】
（３）ペン先の他端に設けた消しゴムでの消去動作も検出する場合
本発明は、電子ペン２においてペン先２ａの他端に消しゴムを設け、その消しゴムでの消去動作も姿勢状態として検出して思考状態を推定してもよい。
【０１８５】
本変形例の場合の電子ペン２は、上記図３に対応する図２４（ａ）に示すように、上記実施形態での構成に加えてペン先２ａの他端に消しゴム１４０を設けている。さらにこの消しゴム１４０にも対応して、永久磁石１４７と、磁界印可用コイルであるコイル１４４及びコンデンサ（特に図示せず）を備えた、信号生成手段であるＬＣ発振回路（特に図示せず）と、他端スイッチ１４２とを有する。なおこの消しゴム１４０側の場合でも、磁界印加用コイルを備えた信号生成手段としては、上記ＬＣ発振回路のような発振回路に限られず、共振回路でもよい。
【０１８６】
この例では、制御部４６は、ペンアップ状態及びペンダウン状態の間は消しゴム１４０側のコイル１４４から何も磁界を発生させないようにし、学習者が消しゴム１４０をかけて他端スイッチ１４２がオンの場合にだけ消しゴム１４０側のコイル１４４から特定の周波数ｆ４で磁界を発生させる。このときの姿勢状態を消しゴムダウン状態とし、この姿勢状態の間はペン先２ａ側のコイル４４からは何も磁界を発生させないようにする。また、消しゴム１４０側のコイル１４４から発生させる磁界の周波数ｆ４は、上記の接近周波数ｆ２より低く、入力周波数ｆ１、特定の周波数ｆ３と異なる周波数に設定するとよい。このように構成した電子ペン２Ａを用いることで、座標検出装置３は、入力される磁界の周波数態様の違いに基づいて５種類の姿勢状態を検出できる。
【０１８７】
そして本変形例は、例えば図２４（ｂ）に示すように、上記消しゴムダウン状態における学習者の思考状態が最も高度に思考している状態とみなし、対応する等価係数を４とした不得意度ｋを算出できる。これにより、学習者の消しゴムかけ動作における思考状態も反映させて、より高い精度で学習者の理解度を判定できる。なお、上記図２４（ａ）に示した構成では、電子ペン２においてペン先２ａの他端に消しゴム１４０を一体に設けた構成としたが、これに限られず、他にも特に図示しないが電子ペンと消しゴムとを別体で設けた構成としてもよい。この場合には、それぞれにＬＣ発振回路を個別に備える構成となる。
【０１８８】
なお、以上において、図４等の各図中に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【０１８９】
また、図１３、図１４、図１８、図１９、図２２、図２３等に示すフローチャートは本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【０１９０】
なお、上記実施形態及び各変形例における手書き入力装置は、電子ペンがノートの筆記面に対して実際に筆記できる構成であったが、これに限られず、いわゆるスタイラスの構成に適用してもよい。
【０１９１】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【０１９２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【０１９３】
１                手書き入力装置
２，２Ａ          電子ペン（電子筆記具）
３                座標検出装置（電子筆記装置）
３０              ノート（被筆記体）
４１              ＬＣ発振回路（信号生成手段）
４４              コイル（磁界印加用コイル）
８０ａ            ＣＰＵ
１２１            接近検出コイル（複数のコイル）
２００            指導者用パーソナルコンピュータ（操作端末、表示端末）
Ｘ１〜Ｘｍ        センスコイル（複数のコイル）
Ｙ１〜Ｙｎ        センスコイル（複数のコイル）
Ｓ                電子筆記システム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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