(57)【要約】【課題】タッチペンの使用状況の検出精度を向上させ、非使用時のバッテリーの電力消費を抑制する。【解決手段】タッチペン１０４は、作動を指示する作動信号をタッチパネル１００から取得する作動信号取得手段１２と、指示面に対する姿勢情報を検出する姿勢検出手段１６と、指示した指示面の位置をタッチパネルが検出するための検出信号を出力する検出信号出力手段２２と、検出信号出力手段２２から検出信号を出力する駆動モード、および検出信号出力手段２２から検出信号を出力しないスタンバイモードの何れかに切り替えるモード変更手段１８と、を備え、モード変更手段１８は、スタンバイモードにおいて、作動信号取得手段１２が作動信号を取得し、かつ、姿勢検出手段１６が検出した姿勢情報が指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、スタンバイモードから駆動モードへ切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルの指示面を指示するための指示装置であって、
作動を指示する作動信号を前記タッチパネルから取得する作動信号取得手段と、
前記指示面に対する姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、
前記指示面の指示を前記タッチパネルが検出するための検出信号を出力する検出信号出力手段と、
前記検出信号出力手段から前記検出信号を出力する駆動モード、および前記検出信号出力手段から前記検出信号を出力しないスタンバイモードの何れかに切り替えるモード変更手段と、を備え、
前記モード変更手段は、前記スタンバイモードにおいて、前記作動信号取得手段が前記作動信号を取得し、かつ、前記姿勢検出手段が検出した前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、前記スタンバイモードから前記駆動モードへ切り替えることを特徴とする指示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の指示装置において、
前記モード変更手段は、前記駆動モードにおいて、前記作動信号取得手段が前記作動信号を取得しないか、または、前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢でないことを示す場合、前記駆動モードから前記スタンバイモードへ切り替えることを特徴とする指示装置。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の指示装置において、
前記姿勢情報は、前記指示面と対向する角度に関する情報を含むことを特徴とする指示装置。
【請求項４】
タッチパネルの指示面を指示するための指示装置の制御方法であって、
作動を指示する作動信号を前記タッチパネルから取得する作動信号取得工程と、
前記指示面に対する姿勢情報を検出する姿勢検出工程と、
前記指示面の指示を前記タッチパネルが検出するための検出信号を出力しないスタンバイモードであって、前記作動信号取得工程で前記作動信号を取得し、かつ、前記姿勢検出工程で検出した前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、前記スタンバイモードから前記検出信号を出力する駆動モードへ切り替えるモード変更工程と、を備えることを特徴とする指示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指示装置および指示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報端末の入力装置としてタッチパネルが広く採用されている。ユーザーは、タッチパネルに表示されたユーザーインターフェイス画面を指示することで所望の操作を指示できる。また、タッチパネル上で文字や画像を描画して入力することも可能である。この場合、画像の描画精度や文字認識の精度を向上させるべく、ユーザーは情報端末に合ったペン型入力デバイス（タッチペン）を使って入力する。
例えば、タッチパネルが電磁誘導方式である場合、内部に保持した乾電池等のバッテリーから電力を取得して指示部から磁界を発生し、タッチパネルに指示を通知するタッチペンが用いられる。このようなタッチペンに用いられるバッテリーは電力容量が少ないため、磁界を発生した状態を長時間に渡り継続させることはバッテリーの消耗を促進する。従って、下記特許文献１に示すように、タッチパネルから離れることで、タッチペンがタッチパネルから発せられる作動信号を取得できない場合、磁界の発生を休止してタッチペンの消費電力を抑えるデータ処理装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平９−５０９５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タッチパネルから発せられる作動信号を取得できる範囲内にタッチペンが置かれている場合、タッチペンが使用されていないにも係らず駆動状態に遷移し、磁界を発生することでバッテリーの電力が消費され続けるという問題を有した。
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、タッチペンの使用状況の検出精度を向上させ、非使用時のバッテリーの電力消費を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる指示装置は、タッチパネルの指示面を指示するための指示装置であって、作動を指示する作動信号を前記タッチパネルから取得する作動信号取得手段と、前記指示面に対する姿勢情報を検出する姿勢検出手段と、前記指示面の指示を前記タッチパネルが検出するための検出信号を出力する検出信号出力手段と、前記検出信号出力手段から前記検出信号を出力する駆動モード、および前記検出信号出力手段から前記検出信号を出力しないスタンバイモードの何れかに切り替えるモード変更手段と、を備え、前記モード変更手段は、前記スタンバイモードにおいて、前記作動信号取得手段が前記作動信号を取得し、かつ、前記姿勢検出手段が検出した前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、前記スタンバイモードから前記駆動モードへ切り替えることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、指示装置は、スタンバイモードにおいて、作動信号取得手段が作動信号を取得し、かつ、姿勢検出手段が検出した姿勢情報が指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、スタンバイモードから駆動モードへ切り替わる。従って、指示装置がタッチパネルの指示面を指示可能に接近した場合、指示装置はスタンバイモードから駆動モードに切り替わるため、検出信号を出力する駆動モードへの遷移が適切に行われることから電力消費を抑制できる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる指示装置において、前記モード変更手段は、前記駆動モードにおいて、前記作動信号取得手段が前記作動信号を取得しないか、または、前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢でないことを示す場合、前記駆動モードから前記スタンバイモードへ切り替えることが好ましい。
【０００９】
このような構成によれば、指示装置は作動信号取得手段が作動信号を取得しないか、または、姿勢情報が指示面を指示可能な姿勢でないことを示す場合、駆動モードからスタンバイモードへ変更されるため、電力消費を更に抑制できる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例にかかる指示装置において、前記姿勢情報は、前記指示面と対向する角度に関する情報を含むことが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、指示装置がユーザーに把持されて指示面を指示する態様か否かを角度で判定できる。
【００１２】
［適用例４］
本適用例にかかる指示装置の制御方法は、タッチパネルの指示面を指示するための指示装置の制御方法であって、作動を指示する作動信号を前記タッチパネルから取得する作動信号取得工程と、前記指示面に対する姿勢情報を検出する姿勢検出工程と、前記指示面の指示を前記タッチパネルが検出するための検出信号を出力しないスタンバイモードであって、前記作動信号取得工程で前記作動信号を取得し、かつ、前記姿勢検出工程で検出した前記姿勢情報が前記指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、前記スタンバイモードから前記検出信号を出力する駆動モードへ切り替えるモード変更工程と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
このような方法によれば、指示装置は、スタンバイモードにおいて、作動信号取得工程で作動信号を取得し、かつ、姿勢検出工程で検出した姿勢情報が指示面を指示可能な姿勢であることを示す場合、スタンバイモードから駆動モードへ切り替わる。従って、指示装置がタッチパネルの指示面を指示可能に接近した場合、指示装置はスタンバイモードから駆動モードに切り替わるため、検出信号を出力する駆動モードへの遷移が適切に行われることから電力消費を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るタッチペンを含むデータ処理システムの概略図。
【図２】本発明の実施形態に係るタッチペンの機能構成を示す図。
【図３】本発明の実施形態に係るタッチペンのブロック回路図。
【図４】本発明の実施形態に係るタッチペンのモード切り替え処理の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施形態）
図１はデータ処理システム５の概略図を示す。このデータ処理システム５は、タッチパネル１００、およびタッチパネル１００を指示するための指示装置であるタッチペン１０４を備える。
タッチパネル１００は、図示を略したタブレット端末装置等の情報端末装置に組み込まれ、表示手段として機能する液晶パネルと、位置検出手段として機能するデジタイザーが一体に構成されている。本実施形態では、タッチパネル１００は電磁誘導方式を採用し、デジタイザーの指示面にはタッチペン１０４の指示位置を検出するための導電ループ群（図示は略す）が形成されている。また、タッチパネル１００の駆動中は、導電ループ群から浮遊磁界等の磁力線が出力されるように構成されている。
【００１７】
ユーザーは、タッチペン１０４を把持し、タッチパネル１００に表示されたユーザーインターフェイス画面を指示することで、指示したユーザーインターフェイス画面に関連付けられた操作が実行される。
一般的に、ユーザーはタッチペン１０４を筆記用具と同じように把持するため、タッチペン１０４が使用される時には、タッチペン１０４とタッチパネル１００の表示面とは所定の角度Ｄで接する。
タッチペン１０４の内部には、巻装されたコイル２０２、種々の電子部品が組み込まれた支持体２０８および電源を供給する電池２１０等が具備されている。コイル２０２は、タッチパネル１００から出力される磁力線による磁場を検知することに加え、タッチパネル１００に対して自身の指示位置を検出可能な検出信号としての磁界を発生する。従って、コイル２０２はタッチペン１０４の鋭頭状の先端部内に配設されている。
【００１８】
尚、本実施形態では、タッチペン１０４の動作モードはスタンバイモードと駆動モードの２つのモードを遷移する。駆動モードはタッチパネル１００がタッチペン１０４の指示位置を検出するための検出信号をタッチパネル１００に伝送すべく出力するモードであり、スタンバイモードはタッチペン１０４が検出信号を出力せず、タッチペン１０４が備える電池２１０の消費を抑制するモードである。
図２はタッチペン１０４の機能構成を示す図である。このタッチペン１０４は、作動信号取得手段１２、姿勢検出手段１６、モード変更手段１８、検出信号生成手段２０および検出信号出力手段２２を備える。
【００１９】
作動信号取得手段１２は、作動を指示する作動信号を取得し、取得した作動信号をモード変更手段１８に出力する。尚、本実施形態では、作動信号はタッチパネル１００から出力される磁力線による磁場変動を取得するが、これには限定されず、認証が必要な電波信号を作動信号としてタッチパネル１００から送信される態様も想定できる。
姿勢検出手段１６は、タッチペン１０４の姿勢に関する情報を検出する。本実施形態では、姿勢検出手段１６は加速度センサーやジャイロセンサーを用いた電子回路を想定し、タッチペン１０４とタッチパネル１００の指示面との相対的な位置関係を検出する。
【００２０】
例えば、タッチペン１０４の先端部が指示面と対向する場合に、タッチペン１０４とタッチパネル１００の表示面との成す角度Ｄを算出し、角度Ｄに基づく姿勢に関する信号をモード変更手段１８に出力する。一般的に、ユーザーがタッチペン１０４を把持し、タッチパネル１００を指示する場合、角度Ｄは所定の範囲に収まる。一方で、タッチペン１０４がタッチパネル１００の指示面上に寝かして置かれた場合、角度Ｄは０度となる。尚、この信号には角度Ｄに加えて、タッチペン１０４の上下姿勢を示す情報や、タッチペン１０４が移動する場合の加速度に関する情報等を含んでも良い。
モード変更手段１８は、作動信号取得手段１２から出力される作動信号、および姿勢検出手段１６から出力される姿勢に関する信号に基づいて、タッチペン１０４のモードを何れかに切り替えて変更する。
【００２１】
例えば、タッチペン１０４がスタンバイモードであって、タッチパネル１００からの作動信号が取得できる状態であって、更に、角度Ｄが２０度から９０度の範囲に入る場合、先端部がタッチパネル１００の指示面を指示可能な状態でタッチペン１０４が把持されていると判定する。この結果、モード変更手段１８は、自身のモードをスタンバイモードから駆動モードへ変更する。これにより、モード変更手段１８は検出信号生成手段２０に対して検出信号の生成を指示する。
他方で、現在のモードが駆動モードであって、作動信号が確認できない場合、または、タッチペン１０４が指示面を指示可能に把持されていないと判定される場合、モード変更手段１８は、自身のモードを駆動モードからスタンバイモードへ変更する。これにより、検出信号生成手段２０に対して検出信号の生成中止を指示する。
【００２２】
尚、タッチペン１０４がユーザーにより使用可能な状態で把持されているか、否かの判定には、タッチペン１０４の姿勢に加え、タッチペン１０４に加わる加速度情報等も参照して判定しても良い。例えば、ユーザーがタッチペン１０４を使用中の加減速パターンを記憶しておき、現在の加減速パターンと記憶した加減速パターンとを比較し、ユーザーがタッチパネル１００を指示すべく把持しているか、否かを判定しても良い。
検出信号生成手段２０は、モード変更手段１８の指示に基づいて、検出信号を生成したり、生成を終了したりする。生成した検出信号は検出信号出力手段２２から出力され、タッチパネル１００に対してタッチペン１０４が指示した領域の磁界に変化を与える。この磁界の変化をタッチパネル１００の導電ループ群が検知することにより、タッチパネル１００はタッチペン１０４の指示位置を認識する。
【００２３】
図３は、タッチペン１０４のブロック回路図である。タッチパネル１００は、通常の作動時に磁力線による磁場変化が作動信号としてタッチペン１０４のコイル２０２に伝わる。
コイル２０２の一方の側３０２は、例えばユーザーの手を経て接地点に容量結合されるため、コイル２０２の他方の側３０４に電気信号が発生する。スタンバイモードでは、スイッチ３０６を下側の位置とするため、電気信号は作動信号検出回路３０８に供給される。この結果、作動信号検出回路３０８は第１の出力信号を出力する。
また、タッチペン１０４の姿勢を検出する姿勢検出回路３２０は、前記した加速度センサーやジャイロセンサー等を含む電子回路であり、ユーザーに把持された所定の姿勢を検出した場合、第２の出力信号を出力する。
【００２４】
モード変更回路３３５は、論理ゲート３３０で第１の出力信号と第２の出力信号の論理積を求め、論理積に基づいてスイッチ（３０６，３１０）を設定する。
本実施形態では、タッチペン１０４がスタンバイモードの場合、一方のスイッチ３０６は作動信号検出回路３０８と接続する下側の位置であり、他方のスイッチ３１０はオフ（断線）状態である。従って、タッチペン１０４が把持された所定の姿勢で作動信号を検出した場合、タッチペン１０４は駆動モードに変更され、一方のスイッチ３０６は発振回路２０６と接続する上側に設定されると共に、他方のスイッチ３１０はオン（結線）状態になる。この結果、電池２１０から発振回路２０６に電源が供給され、発振回路２０６で検出信号を生成し、コイル２０２から出力されてタッチパネル１００に伝わる。
【００２５】
タッチペン１０４が駆動モードに変更された場合、所定の時間ごとにスイッチ（３０６，３１０）を一時的に切り替えてタッチパネル１００からの作動信号の有無とタッチペン１０４の姿勢を確認し、これらの結果に応じて駆動モードの継続、または駆動モードからスタンバイモードへ変更しても良い。
図４は、タッチペン１０４のモード切り替え処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、タッチペン１０４が駆動中に所定の時間間隔で実行される。処理が開始されると、タッチペン１０４は作動信号の取得を行い（ステップＳ２５０）＜作動信号取得工程＞、作動信号を所得できたか、否かを判定する（ステップＳ２５５）。
判定の結果、作動信号を取得できなかった場合（ステップＳ２５５でＮｏ）、ステップＳ２８０に進む。他方で、作動信号を取得できた場合（ステップＳ２５５でＹｅｓ）、タッチペン１０４はタッチパネル１００の指示面に対する姿勢情報を取得する（ステップＳ２６０）＜姿勢検出工程＞。
【００２６】
次に、タッチペン１０４は自身とタッチパネル１００との成す角度が所定角度よりも大きいか、否かを判定する（ステップＳ２６５）。
ここで、タッチパネル１００との成す角度が所定角度よりも小さいと判定した場合（ステップＳ２６５でＮｏ）、ステップＳ２８０に進む。
他方で、タッチパネル１００との成す角度が所定角度よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２６５でＹｅｓ）、現在のモードがスタンバイモードであるか、否かを判定する（ステップＳ２７０）。
【００２７】
ここで、現在のモードがスタンバイモードである場合（ステップＳ２７０でＹｅｓ）、タッチペン１０４は駆動モードに移行し（ステップＳ２７５）＜モード変更工程＞、タッチパネル１００に対して検出信号の出力を開始して一連の処理を終了する。
他方で、現在のモードがスタンバイモードではなく駆動モードである場合（ステップＳ２７０でＮｏ）、一連の処理を終了する。
また、ステップＳ２８０では、現在のモードが駆動モードであるか、否かを判定する（ステップＳ２８０）。
【００２８】
ここで、現在のモードが駆動モードである場合（ステップＳ２８０でＹｅｓ）、タッチペン１０４のモードが変更されてスタンバイモードに移行し（ステップＳ２８５）、検出信号の出力を止めて一連の処理を終了する。
他方で、現在のモードが駆動モードではなくスタンバイモードである場合（ステップＳ２８０でＮｏ）、一連の処理を終了する。
【００２９】
以上の処理により、タッチペン１０４がタッチパネル１００からの作動信号を取得できる状態であって、かつ、タッチペン１０４がユーザーにより使用可能な姿勢であると判定される場合に、タッチペン１０４はモードが変更されてスタンバイモードから駆動モードに移行する。従って、タッチペン１０４は、ユーザーに把持されてタッチパネル１００への指示手段として使われる場合に駆動モードに移行し、自身の指示位置をタッチパネル１００が取得するための検出信号を出力する。
また、駆動モードで検出信号を出力中に、ユーザーが把持していたタッチペン１０４を置いた場合や、タッチペン１０４をタッチパネル１００から離した場合、タッチペン１０４はスタンバイモードに移行し、検出信号の出力を終了する。
このように、スタンバイモードから駆動モードへの切り替えが使用実態に合わせて適切に行われるため、タッチペン１０４の消費電力を軽減できることに加え、タッチペン１０４に搭載する電池２１０の小型化、軽量化および長寿命化を図れる。
【符号の説明】
【００３０】
５…データ処理システム、１２…作動信号取得手段、１６…姿勢検出手段、１８…モード変更手段、２０…検出信号生成手段、２２…検出信号出力手段、１００…タッチパネル、１０４…タッチペン、２０２…コイル、２０６…発振回路、２０８…支持体、２１０…電池、３０６…スイッチ、３０８…作動信号検出回路、３１０…スイッチ、３２０…姿勢検出回路、３３０…論理ゲート、３３５…モード変更回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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