(57)【要約】      （修正有）【課題】入力面に接触した接触体の種類を精度良く判別することが可能な手書き入力装置、接触体判別プログラムおよび接触体判別方法を提供する。【解決手段】手書き入力装置は、接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面１３ａを有し、入力面に対する接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出する第１検出部１４と、入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部１４と、複数の第２検出部１４によりそれぞれ検出された複数の振動情報の中から、入力面１３ａに対する接触体の接触位置に応じて、接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部１４からの接触体の種類の判別に用いる２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と接触情報とに基づいて、接触体の種類を判別する接触体判別部とを備える。【選択図】図１４
2016212737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面を有し、前記入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出する第１検出部と、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部と、
前記複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する接触体判別部と、
を備える手書き入力装置。
【請求項２】
前記接触体判別部は、前記接触情報に基づいて前記入力面に対するユーザーの手の接触位置を特定し、前記複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報の中から、前記ユーザーの手の接触位置に最も近くに配置された前記第２検出部により検出された振動情報を除いて、前記接触体の種類を判別する、
請求項１に記載の手書き入力装置。
【請求項３】
接触体毎に、あらかじめ前記入力面に対して当該接触体を用いた情報の入力が行われた際に前記第２検出部により検出された振動情報と、当該振動情報に関する当該接触体に固有の特徴情報とを含む接触体特徴情報を記憶する接触体特徴情報記憶部をさらに備え、
前記接触体判別部は、前記接触情報に基づいて前記接触体の種類を判別する判別処理を実行し、当該判別処理を実行したが判別できなかった場合、前記第２検出部により検出された振動情報と前記接触体特徴情報記憶部に記憶される前記接触体特徴情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する、
請求項１または２に記載の手書き入力装置。
【請求項４】
前記接触体特徴情報を生成して、生成された前記接触体特徴情報を前記接触体特徴情報記憶部に追加で記憶させる追加記憶部をさらに備える、
請求項３に記載の手書き入力装置。
【請求項５】
前記接触体判別部は、前記接触体特徴情報に含まれる前記振動情報を当該接触体特徴情報に対応する接触体の使用履歴に応じて変形させた振動情報と、前記第２検出部により検出された前記振動情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する、
請求項３または４に記載の手書き入力装置。
【請求項６】
前記第２検出部は、前記入力面に接触する位置に配置される、
請求項１〜４の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項７】
前記第２検出部は、前記入力面上に載置された前記用紙に接触する位置に配置される、
請求項１〜５の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項８】
前記第２検出部は、前記入力面の背面側に配置される、
請求項１〜６の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項９】
前記第２検出部は、前記入力面の外周部に配置される、
請求項１〜７の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項１０】
前記振動情報により示される振動をフーリエ変換するフーリエ変換部を備え、
前記接触体判別部は、前記接触情報と、前記フーリエ変換部によるフーリエ変換の結果とに基づいて、前記接触体の種類を判別する、
請求項１〜８の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項１１】
前記接触体判別部は、前記接触情報と、前記振動情報により示される振動の波形とに基づいて、前記接触体の種類を判別する、
請求項１〜８の何れか１項に記載の手書き入力装置。
【請求項１２】
コンピューターに、
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として取得する処理を実行させ、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報を取得する処理を実行させ、
取得された前記複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する処理を実行させるための接触体判別プログラム。
【請求項１３】
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出し、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報を取得し、
取得された前記複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する、
接触体判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手書き入力装置、接触体判別プログラムおよび接触体判別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばペン等の接触体を用いて入力面または当該入力面上に載置された用紙に手書きで記入された内容を電子データとして入力可能な手書き入力装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この手書き入力装置は、デジタイザを備えており、例えばデジタイザ上に載置された用紙にペンによる記入が行われると、デジタイザがペンの押圧を検知し、当該押圧を検知した位置の移動軌跡を手書きデータ（電子データ）として入力することができる。
【０００３】
このような手書き入力装置に対しては、接触体の種類（例えば、ペンおよび消しゴムの何れであるか）を判別し、判別した接触体の種類に応じた入力処理を行うことが要望されることがある。
【０００４】
特許文献２には、タッチパッドに媒体（接触体）がタッチした領域の大きさ（面積）と、媒体から発信される信号とに基づいて、当該媒体がペン、消しゴムおよび指先の何れであるかを判別する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、接触検知プレートに対してスタイラスまたは指が接触した際に発生する撓み振動波を測定することによって、接触検知プレートに接触した接触体がスタイラスおよび指の何れであるかを判別する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０５１０９号公報
【特許文献２】特開２０１２−１０８６４７号公報
【特許文献３】特表２００３−５１９４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の装置では、接触体の判別の精度、多様な種類の接触体への対応、汎用の筆記具に対する種類判別、等において改善の余地がある。
【０００８】
特許文献１に記載される、接触体がタッチした領域の大きさだけでは、接触体の種類を精度良く判別することは難しい。そこで、特許文献２に記載の技術のように、ボタンが押下されることによって信号を発信する通信部を接触体に装着して判別の精度を高めようとすると、汎用の筆記具を接触体として用いる場合に接触体の種類判別が難しくなるという問題が生じる。
【０００９】
なお、入力面に対する接触体の接触圧力および接触面積を検知することによって接触体の種類を判別することで、接触体の種類判別の精度を向上させる構成が考えられる。しかし、この構成では、各接触体における接触圧力および接触面積の特徴が類似しているため、接触体を誤判別してしまうおそれがあるという問題がある。図１は、各接触体について、入力面に対する接触圧力および接触面積を示す模式図である。図１に示すように、サインペン、ボールペン、蛍光ペン、クレヨンおよび消しゴムは、入力面に対する接触圧力および接触面積が一部重複しているため、検知された接触圧力および接触面積がその重複部分に含まれると誤判別を起こしてしまうおそれがある。例えば、接触圧力が１５０〜２００［ｇｆ］であり、かつ、接触面積が２〜３［ｍｍ２］である場合、接触体の種類がボールペン、サインペンまたは消しゴムの何れであるかまで絞り込むことはできるが、接触体の種類を最終的に判別することはできない。
【００１０】
また、特許文献３に記載の技術のように、接触検知プレートに発生した撓み振動波を測定するだけでは、接触体の種類を精度良く判別することは難しい。接触検知プレートの入力面（接触面）上に用紙が配置された場合や、ユーザーが装置を保持する等の目的で入力面を手で触ったりした場合には、測定される撓み振動波も変化するからである。
【００１１】
本発明の目的は、接触体の種類を精度良く判別することが可能な手書き入力装置、接触体判別プログラムおよび接触体判別方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る手書き入力装置は、
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面を有し、前記入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出する第１検出部と、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部と、
前記複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する接触体判別部と、
を備える。
【００１３】
本発明に係る接触体判別プログラムは、
コンピューターに、
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として取得する処理を実行させ、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報を取得する処理を実行させ、
取得された前記複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する処理を実行させる。
【００１４】
本発明に係る接触体判別方法は、
接触体の直接的な接触または用紙を介した接触による情報の入力が可能な入力面に対する前記接触体の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出し、
前記入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置され、前記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の第２検出部によりそれぞれ検出された複数の振動情報を取得し、
取得された前記複数の振動情報の中から、前記入力面に対する前記接触体の接触位置に応じて、前記接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報を選択し、選択された２以上の振動情報と前記接触情報とに基づいて、前記接触体の種類を判別する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力面に対する接触体の接触面積および接触圧力の少なくとも一方に加えて、接触により発生する振動、すなわち接触体毎に明確な違いが現れるパラメーターも用いて接触体の種類が判別されるため、接触体の種類を精度良く判別することができる。さらに、入力面に対してそれぞれ異なる位置に配置された複数の第２検出部により検出された振動情報の中から、入力面に対する接触体の接触位置に応じて、接触体の接触位置からの距離が異なる２以上の第２検出部からの２以上の振動情報が選択される。これにより、接触体の接触位置と第２検出部との距離の違いに応じて、当該第２検出部により検出される振動情報に違いが生じる特性も考慮し、接触体の種類をより精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】各接触体について入力面に対する接触圧力および接触面積の取り得る範囲を模式的に示す図である。
【図２】前提技術における手書き入力装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図３】前提技術における手書き入力装置の制御系の主要部を示す図である。
【図４】前提技術における振動検出部の配置構成の変形例を示す図である。
【図５】前提技術における振動検出部の配置構成の変形例を示す図である。
【図６】前提技術における手書き入力装置の接触体判別処理を示すフローチャートである。
【図７】接触体の種類を段階的に絞っていき、最終的な接触体の種類を判別する様子を説明する図である。
【図８】各接触体が用紙に接触することにより発生する振動の波形の一例を示すグラフである。
【図９】接触体の種類判別のサブルーチンを示す図である。
【図１０】各接触体が用紙に接触することにより発生する振動に対するフーリエ変換の結果の一例を示すグラフである。
【図１１】前提技術における手書き入力装置の接触体追加処理を示すフローチャートである。
【図１２】同一の接触体（ペン類）が用紙に接触することにより発生する振動に対するフーリエ変換の結果の一例を示すグラフである。
【図１３】同一の接触体（消しゴム）が用紙に接触することにより発生する振動に対するフーリエ変換の結果を示すグラフである。
【図１４】本実施の形態における振動検出部の配置構成を示す図である。
【図１５】タッチパネルの入力面に対して接触体を用いた第１情報の入力を行う様子を示している。
【図１６】本実施の形態における手書き入力装置の接触体判別処理を示すフローチャートである。
【図１７】使用履歴の異なる同一の接触体が用紙に接触することにより発生する振動に対するフーリエ変換の結果の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［前提技術］
本実施の形態を説明する前に、本発明の前提技術について説明する。図２は、前提技術における手書き入力装置１０の全体構成を概略的に示す図である。図３は、前提技術における手書き入力装置１０の制御系の主要部を示す。図２、３に示す手書き入力装置１０は、各部の制御を行うための制御部１１と、外部機器との間で各種情報を送受信するための通信Ｉ／Ｆ部１２と、感圧式である第１検出部としてのタッチパネル１３と、ユーザーが手書きで記入するために用いられる接触体２０（筆記具）が用紙３０を介してタッチパネル１３の入力面に接触することにより発生する振動波を検出する第２検出部としての振動検出部１４と、タッチパネル１３の入力面、すなわち用紙３０を載置可能な載置面上に用紙３０を保持するためのクリップ等の保持部１５とを備える。接触体２０としては、ボールペン、サインペン、蛍光ペン、クレヨンまたは消しゴム等が挙げられる。保持部１５の開閉度合いと連動して、あるいは保持部１５に光学センサーを設けることにより、タッチパネル１３の入力面に用紙３０が保持されているかどうかを検出するための出力を発生し、制御部１１に入力するようにしても良い。
【００１８】
図２Ａに示すように、ユーザーは、接触体２０を用いて、タッチパネル１３上に載置された用紙３０に手書きで記入する。タッチパネル１３が有する圧力センサーは、用紙３０を介して接触体２０の押圧を検知し、図２Ｂに示すように、当該押圧を検知した位置の移動軌跡を示す手書き情報１６を手書きデータ（電子データ）として入力する。なお、ユーザーは、タッチパネル１３上に用紙３０が載置されていない状態において、接触体２０を用いてタッチパネル１３の入力面に手書きで記入することもできる。この場合も、タッチパネル１３は、接触体２０の押圧を直接検知し、当該押圧を検知した位置の移動軌跡を示す手書き情報１６を手書きデータとして入力する。
【００１９】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１ｂやＲＡＭ（Random Access Memory）１１ｃなどのメモリと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＳＤ（Secure Digital）カードなどの記憶部１１ｄとを備えて構成される。ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｂや記憶部１１ｄに記憶した接触体判別プログラムを含む制御プログラムをＲＡＭ１１ｃに展開して実行し、手書き入力装置１０の全体制御を行う。また、ＲＡＭ１１ｃは、用紙３０に手書きで記入が行われた際に、手書き情報１６を記憶する入力バッファとしても機能する。記憶部１１ｄには、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触圧力および接触面積を示す接触情報と、接触体２０の接触により発生する振動の特徴を示す振動情報と、接触体の種類とを関連づけた接触体判別情報があらかじめ記憶されている。制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶した制御プログラムに基づき、タッチパネル１３により検知された接触体２０の押圧の位置軌跡、強度（筆圧）および範囲から用紙３０に記入された内容を特定する。なお、前提技術において、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体の接触圧力および接触面積と、接触体の接触により発生する振動とに基づいて、接触体の種類を判別する接触体判別部として機能する。
【００２０】
通信Ｉ／Ｆ部１２は、ＮＩＣ（Network Interface Card）やモデム等であり、Ethernet（登録商標）やＮＦＣ（Near Field Communication）、Bluetooth（登録商標）、TransferJet（登録商標）等の規格に従って、有線や無線により、手書きデータの転送先のコンピューター装置等との通信を可能にする。
【００２１】
感圧式のタッチパネル１３は、例えば、デジタルマトリクス抵抗膜式のタッチパネルであり、用紙３０の上からの接触体２０による押圧を圧力センサーにより検知して、ユーザーによる接触体２０を用いた記入動作により、用紙３０上に記入された文字や図形等に対応する情報の入力を受ける。タッチパネル１３は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体の接触位置、接触圧力および接触面積を検知し、当該接触位置、接触圧力および接触面積を接触情報として制御部１１に出力する。制御部１１に出力された接触情報は、後述する接触体の種類を判別する接触体判別処理で用いられる。
【００２２】
なお、前提技術では、タッチパネル１３の方式が感圧式、より具体的にはデジタルマトリクス抵抗膜式であるため、ボールペン、シャープペンシルまたは鉛筆等のような一般的な筆記用具の代わりにスタイラスペンや指を用いても、用紙３０への記入動作を検出することができる。なお、前提技術において、「記入動作」は、接触体２０を用いて文字や図形等を用紙３０に記入することによって、タッチパネル１３を介して上記文字や図形等に対応する情報が手書き入力装置１０に入力される動作のみに限定されず、接触体２０と消しゴムとを併用して用紙３０への文字や図形等の記入を完成させる際に、タッチパネル１３を介して上記完成した文字や図形等に対応する情報が手書き入力装置１０に入力される動作も含む。また、本明細書では、消しゴムで用紙３０上の文字や図形を消去する際に、タッチパネル１３を通じて消しゴムの移動軌跡を検知し、入力済みの文字や図形に相当する情報から消しゴムの移動軌跡に応じて消去を行う動作も「記入動作」と呼ぶ。
【００２３】
振動検出部１４は、図２Ａに示すように、タッチパネル１３の入力面に接触する位置（より具体的には、タッチパネル１３の入力面上に載置された用紙３０の外側位置）に配置されたマイクロフォン等であり、接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動を検出する。すなわち、接触体２０が用紙３０に接触することにより発生した振動はタッチパネル１３の入力面に伝搬し、その伝搬した振動が振動検出部１４に検出される。そして、振動検出部１４は、検出した振動を振動情報として制御部１１に出力する。制御部１１に出力された振動情報は、上述の接触情報とともに、接触体の種類を判別する接触体判別処理で用いられる。
【００２４】
なお、振動検出部１４の配置構成は、図２Ａに示す態様に限られない。例えば、振動検出部１４は、タッチパネル１３の入力面上に載置された用紙３０に接触する位置に配置され、接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動を検出しても良い。また、振動検出部１４の個数も１つに限定されず複数であっても良い。例えば、図４Ａ、図４ＡのＡ−Ａ断面図である図４Ｂに示すように、振動検出部１４は、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部に８つ配置されるとともに、入力面１３ａの背面側、より具体的にはタッチパネル１３が有する圧力センサー１３ｂの裏面における中央部に１つ配置されても良い。また、図５Ａ、図５ＡのＢ−Ｂ断面図である図５Ｂに示すように、振動検出部１４は、タッチパネル１３の入力面１３ａの背面側、より具体的にはタッチパネル１３の圧力センサー１３ｂの裏面における上部、中央部および下部に９つ配置されても良い。圧力センサー１３ｂの裏面に振動検出部１４が配置された場合でも、振動検出部１４は、接触体２０が用紙３０に接触することにより発生し、入力面１３ａおよび圧力センサー１３ｂを介して振動検出部１４に伝搬した振動を検出することができる。
【００２５】
保持部１５は、タッチパネル１３上に用紙３０を保持する。より具体的には、保持部１５は、その一端に設けられた回動軸が手書き入力装置１０の筐体に固定され、バネや保持部１５の材料が有する撓み性等により、他端が回動して用紙３０を押圧するように構成されている。用紙３０を交換する場合は、保持部１５の他端に設けた開口部に指を入れて持ち上げるように保持部１５を回動させる。すなわち、ユーザーは、保持部１５を開閉させることによって、保持部１５に用紙３０の上端部付近を保持させたり、用紙３０を取り替えたりする。また、保持部１５は、その一端が手書き入力装置１０の筐体に固定される構成に限らず、磁石等を用いてタッチパネル１３上に用紙３０を保持する構造としても良い。なお、タッチパネル１３の用紙載置面に、用紙３０の滑りを防止するような加工を施したり、用紙３０の滑りを防止するためのシート状の摩擦力付与部材を貼り付けたりしても良い。
【００２６】
次に、前提技術において、タッチパネル１３上に載置されている用紙３０に接触体２０による記入が行われた際、接触体２０の種別を判別する接触体判別処理について説明する。図６は、前提技術における、制御部１１が接触体判別プログラムに基づいて実行する、接触体判別処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば手書き入力装置１０の電源がオンされた後、用紙３０に接触体２０による記入が行われる毎に実行される。
【００２７】
まず、制御部１１は、タッチパネル１３から出力された接触情報を取得する（ステップＳ１００）。
【００２８】
次に、制御部１１は、振動検出部１４から出力された振動情報を取得する（ステップＳ１２０）。
【００２９】
最後に、制御部１１は、ステップＳ１００にて取得した接触情報により示される接触圧力および接触面積と、ステップＳ１２０にて取得した振動情報により示される振動とに基づいて、接触体２０の種類を判別する（ステップＳ１４０）。
【００３０】
前提技術では、制御部１１は、接触圧力、接触面積および振動を用いて、接触体２０の種類を段階的に絞っていくことにより、最終的に目的とする接触体２０の種類を判別する。以下、接触体２０の種類を段階的に絞っていくことにより接触体２０の種類を判別する例について説明する。まず、接触圧力が例えば１５０〜２００［ｇｆ］の範囲内である場合、制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶されている接触体判別情報を参照し、接触体２０の種類がボールペン、サインペン、クレヨンおよび消しゴムの何れかであると判断する（図１，７を参照）。タッチパネル１３の入力面に対する蛍光ペンの接触圧力は１５０〜２００［ｇｆ］の範囲外であるため、この段階で蛍光ペンは、接触体２０の種類から除外される。
【００３１】
次に、接触面積が例えば２〜３［ｍｍ２］の範囲内である場合、制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶されている接触体判別情報を参照し、接触体２０の種類がボールペン、サインペンおよび消しゴムの何れかであると判断する（図１，７を参照）。タッチパネル１３の入力面に対するクレヨンの接触面積は２〜３［ｍｍ２］の範囲外であるため、この段階でクレヨンは、接触体２０の種類から除外される。ユーザーの指や手をこの段階で接触体２０の種類から除外するようにしても良い。
【００３２】
最後に、制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶されている接触体判別情報を参照し、振動情報により示される振動の波形の特徴から、接触体２０の種類が例えばボールペンであると最終的に判断する（図７を参照）。図８は、各接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動の波形をプロットした時間対大きさのグラフである。図８Ａは、接触体２０としてのボールペンが用紙３０に接触することにより発生する振動の波形のグラフである。図８Ａの点線部分に示すように、接触体２０がボールペンである場合、振動の波形は、等間隔に細かく刻まれる特徴を有する。図８Ｂは、接触体２０としての消しゴムが用紙３０に接触することにより発生する振動の波形のグラフである。図８Ｂの点線部分に示すように、接触体２０が消しゴムである場合、振動の波形は、その終端がテール状になる特徴を有する。図８Ｃは、接触体２０としてのサインペンが用紙３０に接触することにより発生する振動の波形のグラフである。図８Ｃの点線部分に示すように、接触体２０がサインペンである場合、振動の波形は、徐々に減衰していく特徴を有する。このように、ボールペン、消しゴムおよびサインペンといった接触体２０で振動の波形が異なるのは、各接触体２０の組成素材が異なり、各接触体２０が用紙３０に接触（より具体的には接地して摺動した）際に、するする滑ったり、ぺたぺたくっついたり、またはぬるぬるっとしたり等、接触体２０毎に用紙３０に対して異なる動作をするからである。以上のように、振動情報により示される振動の波形は、接触体２０毎に明確な違いが現れるパラメーターであるため、制御部１１は、当該パラメーターを用いることにより接触体２０の種類を精度良く判別することができる。
【００３３】
図９は、図６のステップＳ１４０の詳細を示す、接触体の種類判別のサブルーチンである。図９に示すように、制御部１１は、まず接触圧力が所定範囲（例えば、１５０〜２００［ｇｆ］）内にあるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。判定の結果、接触圧力が上記所定範囲内にある場合（ステップＳ１６０、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６２に遷移する。一方、接触圧力が上記所定範囲外である場合（ステップＳ１６０、ＮＯ）、処理はステップＳ１７６に遷移する。
【００３４】
ステップＳ１６２では、制御部１１は、接触面積が所定範囲（例えば、２〜３［ｍｍ２］）内にあるか否かを判定する。判定の結果、接触面積が上記所定範囲内である場合（ステップＳ１６２、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６４に遷移する。一方、接触面積が上記所定範囲外である場合（ステップＳ１６４、ＮＯ）、処理はステップＳ１７６に遷移する。
【００３５】
ステップＳ１６４では、制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶されている接触体判別情報を参照して、振動情報により示される振動の波形の特徴が消しゴムの振動波形の特徴に一致するかを判定する。判定の結果、消しゴムの振動波形の特徴に一致している場合（ステップＳ１６４、ＹＥＳ）、制御部１１は、接触体２０の種類が消しゴムであると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類が消しゴムであることを示す情報を書き込む（ステップＳ１６６）。ステップＳ１６６における処理が完了することによって、接触体の種類判別のサブルーチンは終了する。
【００３６】
一方、消しゴムの振動波形の特徴に一致していない場合（ステップＳ１６４、ＮＯ）、制御部１１は、振動情報により示される振動の波形の特徴がボールペンの振動波形の特徴に一致するかを判定する（ステップＳ１６８）。判定の結果、ボールペンの振動波形の特徴に一致している場合（ステップＳ１６８、ＹＥＳ）、制御部１１は、接触体２０の種類がボールペンであると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類がボールペンであることを示す情報を書き込む（ステップＳ１７０）。ステップＳ１７０における処理が完了することによって、接触体の種類判別のサブルーチンは終了する。
【００３７】
一方、ボールペンの振動波形の特徴に一致していない場合（ステップＳ１６８、ＮＯ）、制御部１１は、振動情報により示される振動の波形の特徴がサインペンの振動波形の特徴に一致するかを判定する（ステップＳ１７２）。判定の結果、サインペンの振動波形の特徴に一致している場合（ステップＳ１７２、ＹＥＳ）、制御部１１は、接触体２０の種類がサインペンであると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類がサインペンであることを示す情報を書き込む（ステップＳ１７４）。ステップＳ１７４における処理が完了することによって、接触体の種類判別のサブルーチンは終了する。
【００３８】
一方、サインペンの振動波形の特徴に一致していない場合（ステップＳ１７２、ＮＯ）、処理はステップＳ１７６に遷移する。ステップＳ１７６では、制御部１１は、接触体の種類を特定するのに十分情報が揃ったか否かを判定する。判定の結果、接触体の種類を特定するのに十分情報が揃っている場合（ステップＳ１７６、ＹＥＳ）、制御部１１は、消しゴム、ボールペン、サインペン以外の接触体であると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類を示す情報を書き込む（ステップＳ１７８）。ステップＳ１７８における処理が完了することによって、接触体の種類判別のサブルーチンは終了する。
【００３９】
一方、接触体の種類を特定するのに十分情報が揃っていない場合（ステップＳ１７６、ＮＯ）、処理はステップＳ１６０に戻って、制御部１１は、上述した各ステップの処理を繰り返す。
【００４０】
なお、上記前提技術において、制御部１１は、振動情報により示される振動をフーリエ変換し、接触情報により示される接触圧力および接触面積と当該フーリエ変換の結果とに基づいて、接触体２０の種類を判別しても良い。この場合、制御部１１は、振動情報により示される振動をフーリエ変換するフーリエ変換部として機能する。図１０は、各接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形をプロットした周波数対大きさのグラフである。図１０において、点線Ｌ１は、接触体２０としてのボールペンが用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形である。点線Ｌ１に示すように、接触体２０がボールペンである場合、フーリエ変換した結果として得られる波形のピーク周波数はおおよそ２２０［Ｈｚ］である。図１０において、実線Ｌ２は、接触体２０としてのサインペンが用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形である。実線Ｌ２に示すように、接触体２０がサインペンである場合、フーリエ変換した結果として得られる波形のピーク周波数はおおよそ８００［Ｈｚ］である。図１０において、一点鎖線Ｌ３は、接触体２０としての消しゴムが用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形である。一点鎖線Ｌ３に示すように、接触体２０が消しゴムである場合、フーリエ変換した結果として得られる波形のピーク周波数はおおよそ２５０［Ｈｚ］である。以上のように、振動情報により示される振動をフーリエ変換した結果として得られる波形のピーク周波数は、接触体２０毎に明確な違いが現れるパラメーターであるため、制御部１１は、当該パラメーターを用いることにより接触体２０の種類を精度良く判別することができる。
【００４１】
また、上記前提技術において、制御部１１は、判別可能な接触体２０の種類を追加するため、その接触体２０に関する接触体判別情報を記憶部１１ｄに記録しても良い。例えば、種類の判別が可能な第１の接触体と、外見的には似ているが振動情報の特徴が第１の接触体とは異なる第２の接触体が存在すると仮定する。この場合、第２の接触体をタッチパネル１３の入力面あるいはその上に配置された用紙３０に、接触体を接触させながら移動させて振動を検知することにより、第２の接触体に固有の振動情報を取得し、記憶部１１ｄに記憶しておくことで、種類の識別が可能な新たな接触体を追加することができる。図１１は、制御部１１が実行する接触体追加処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば手書き入力装置１０の電源がオンされた後、ユーザーによる接触体２０の追加操作、より具体的には、接触情報および振動情報の入力操作を受け付けることによって実行される。まず、制御部１１は、追加対象の接触体２０について、タッチパネル１３の入力面に対する接触圧力および接触面積を示す接触情報と、接触により発生する振動の特徴を示す振動情報とを取得する（ステップＳ２００）。そして、制御部１１は、取得した接触情報と振動情報とを関連づけた接触体判別情報を記憶部１１ｄに記録する（ステップＳ２２０）。なお、制御部１１が、取得した接触情報と振動情報に基づいて、追加しようとする接触体の種類が、既に判別可能となっている接触体の種類から区別可能かどうかを判断する処理を行うように構成し、その判断結果を表示や音でユーザーに通知するようにしても良い。
【００４２】
[実施の形態]
次に、本実施の形態における手書き入力装置１０の特徴について説明する。本実施の形態では前提技術と異なり、手書き入力装置１０は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離の違いに応じて、振動検出部１４により検出される振動情報に違いが生じる振動特性も考慮し、接触体２０の種類を判別する機能を有する。この機能により、上記振動特性を考慮しない前提技術と比べて、接触体２０の種類をより精度良く判別することができる。
【００４３】
ここで、上記振動特性について具体的に説明する。図１２は、接触体２０がボールペン、フェルトペン、鉛筆等のペン類である場合に、同一の接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形（以下、単に「スペクトル波形」とも言う）をプロットした周波数対大きさのグラフの一例である。実線Ｌ１は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離が短い場合の波形を示す一方、点線Ｌ２は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離が長い場合の波形を示す。実線Ｌ１および点線Ｌ２に示すように、高周波域の範囲（例えば、５００［Ｈｚ］以上）では、接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離の違いに応じて波形が変化する一方、図中において点線で囲まれた低〜中周波域の範囲（例えば、１００〜３００［Ｈｚ］の範囲）では、接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離の違いに応じて波形がほとんど変化しない。以上のように、接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離に関係なく、低〜中周波域の範囲における波形の特徴を確認することにより、接触体２０の種類がペン類の何れかであるかについて精度良く判別することができる。
【００４４】
図１３は、接触体２０が消しゴムである場合に、同一の接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られる波形をプロットした周波数対大きさのグラフである。実線Ｌ１は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離が短い場合の波形を示す。一方、点線Ｌ２は、タッチパネル１３の入力面に対する接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離が長い場合の波形を示す。実線Ｌ１および点線Ｌ２に示すように、高周波域の範囲（例えば、５００［Ｈｚ］以上）では、接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離の違いに応じて波形、より具体的には減衰量が大きく変化する一方、図中において点線で囲まれた低〜中周波域の範囲（例えば、１００〜３００［Ｈｚ］の範囲）でも、スペクトルのピーク位置のシフトやカーブ形状の変化を起こし、上記ペンの場合と異なり、この部分でも接触体２０と振動検出部１４との距離が異なると相関関係がなくなる現象が発生する。以上のように、接触体２０の接触位置と振動検出部１４との距離に応じて、高周波域の範囲における波形が大きく変化したか否か及び低周波領域の形状変化について確認することにより、接触体２０の種類が消しゴムであるか否かについて精度良く判別することができる。
【００４５】
図１４は、本実施の形態における振動検出部１４の配置構成を示す図である。図１４に示すように、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部における左上部分には、振動検出部１４ａが配置される。また、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部における右上部分には、振動検出部１４ｂが配置される。また、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部における左下部分には、振動検出部１４ｃが配置される。また、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部における左下部分には、振動検出部１４ｃが配置される。また、タッチパネル１３の入力面１３ａの外周部における右下部分には、振動検出部１４ｄが配置される。
【００４６】
図１２を参照しながら説明したように、接触体２０がペン類である場合、振動検出部１４ａ〜１４ｄの検出結果から得られるスペクトル波形の高周波域の範囲では、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４の違いに応じて当該スペクトル波形の形状が変化する。一方、振動検出部１４ａ〜１４ｄの検出結果から得られるスペクトル波形の低〜中周波域の範囲では、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４の違いに応じてスペクトル波形の形状がほとんど変化しない。よって、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離に関係なく、低〜中周波域の範囲におけるスペクトル波形の特徴を確認することにより、接触体２０の種類がペン類の何れかであるかについて精度良く判別することができる。
【００４７】
また、図１３を参照しながら説明したように、接触体２０が消しゴムである場合、振動検出部１４ａ〜１４ｄの検出結果から得られるスペクトル波形の高周波域の範囲では、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４の違いに応じて当該スペクトル波形の形状が大きく変化する。この変化量は、接触体２０がペン類である場合に、高周波域の範囲において接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４の違いに応じてスペクトル波形の形状が変化する量より大きい。一方、振動検出部１４ａ〜１４ｄの検出結果から得られるスペクトル波形の低〜中周波域の範囲においても、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４の違いに応じてスペクトル波形の形状が変化を起こし、それぞれのスペクトルパターンの相関が小さくなる。よって、接触体２０の接触位置Ｐと振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離ｄ１〜ｄ４に応じて、高周波域の範囲におけるスペクトル波形が大きく変化したか否か及び低周波域の形状変化について確認することにより、接触体２０の種類が消しゴムであるか否かについて精度良く判別することができる。
【００４８】
本実施の形態では、上記振動特性も考慮して接触体２０の種類を判別するため、記憶部１１ｄには、接触体２０毎に、あらかじめタッチパネル１３の入力面１３ａに対して接触体２０を用いた第１情報の入力が行われた際に振動検出部１４ａ〜１４ｄにより検出された振動情報に基づくスペクトル波形情報と、当該振動情報に関する接触体２０に固有の特徴情報とを含む接触体特徴情報が記憶されている。第１情報の入力とは、図１５に示すように、タッチパネル１３の入力面１３ａに、接触体２０を接触させながら、各振動検出部１４ａ〜１４ｄの近くを通るように連続的に移動させて図形（図１５では円）を描くことによって各振動検出部１４ａ〜１４ｄから振動情報を生成し、タッチパネル１３から接触体の接触位置情報を生成することを言う。振動検出部１４ａ〜１４ｄは、入力面１３ａに対して接触体２０を用いて円が描かれている際、接触体２０が接触することにより発生する振動を検出し、検出した振動を振動情報として制御部１１に出力する。また、タッチパネル１３は、入力面１３ａに対して接触体２０を用いて円が描かれている際、入力面１３ａに対する接触体２０の接触位置、より具体的には接触体２０を用いて描かれた円を構成し、連続した位置を検知して制御部１１に出力する。なお、記憶部１１ｄは、接触体特徴情報記憶部として機能する。
【００４９】
制御部１１は、追加記憶部としても機能し、種類の識別が可能な新たな接触体２０を追加するために、新たな接触体特徴情報を生成して記憶部１１ｄに記憶させる。具体的に説明すると、まず、制御部１１は、振動検出部１４ａ〜１４ｄから出力された振動情報により示される振動をフーリエ変換してスペクトル波形を求める。次に、制御部１１は、振動検出部１４ａとタッチパネル１３から出力された接触位置Ｐとの距離ｄ１と、当該接触位置Ｐに対応して振動検出部１４ａに検出された振動に基づくスペクトル波形とを対応づけた第１特徴情報を生成する。また、制御部１１は、振動検出部１４ｂとタッチパネル１３から出力された接触位置Ｐとの距離ｄ２と、当該接触位置Ｐに対応して振動検出部１４ｂに検出された振動に基づくスペクトル波形とを対応づけた第２特徴情報を生成する。また、制御部１１は、振動検出部１４ｃとタッチパネル１３から出力された接触位置Ｐとの距離ｄ３と、当該接触位置Ｐに対応して振動検出部１４ｃに検出された振動に基づくスペクトル波形とを対応づけた第３特徴情報を生成する。また、制御部１１は、振動検出部１４ｄとタッチパネル１３から出力された接触位置Ｐとの距離ｄ４と、当該接触位置Ｐに対応して振動検出部１４ｄに検出された振動に基づくスペクトル波形とを対応づけた第４特徴情報を生成する。
【００５０】
次に、制御部１１は、第１特徴情報、第２特徴情報、第３特徴情報および第４特徴情報を１つにまとめて、各振動検出部１４ａ〜１４ｄと接触位置Ｐとの距離でスペクトル波形をソートした上で、所定距離間隔でスペクトル波形を並べたスペクトル波形情報（「振動情報」に相当）を生成する。
【００５１】
次に、制御部１１は、スペクトル波形情報に含まれる各スペクトル波形を参照して相関性の高い、より具体的には波形の類似度が高い周波数領域を抽出し、抽出された周波数領域を接触体２０に固有の特徴情報として設定する。そして、制御部１１は、スペクトル波形情報と、設定された特徴情報とを対応づけて接触体特徴情報を生成する。
【００５２】
制御部１１は、生成された接触体特徴情報を記憶部１１ｄに追加で記憶させる場合、当該接触体特徴情報に含まれる特徴情報に示される周波数領域において、当該接触体特徴情報に含まれるスペクトル波形情報と、既に記憶部１１ｄに記憶されている接触体特徴情報に含まれるスペクトル波形情報との間で相関があるか否かについて判定する。判定の結果、相関がある場合、制御部１１は、生成された接触体特徴情報を記憶部１１ｄに追加で記憶させない。重複した内容の接触体特徴情報が記憶部１１ｄに記憶されることを防止するためである。一方、相関がある場合、制御部１１は、生成された接触体特徴情報を記憶部１１ｄに追加で記憶させる。
【００５３】
次に、本実施の形態において、タッチパネル１３上に載置されている用紙３０に接触体２０による記入が行われた際、接触体２０の種別を判別する接触体判別処理について説明する。図１６は、本実施の形態における、制御部１１が接触体判別プログラムに基づいて実行する、接触体判別処理を示すフローチャートである。本処理は、例えば手書き入力装置１０の電源がオンされた後、用紙３０に接触体２０による記入が行われる毎に実行される。
【００５４】
まず、制御部１１は、タッチパネル１３から出力された接触情報を取得する（ステップＳ３００）。次に、制御部１１は、振動検出部１４ａ〜１４ｄから出力された振動情報を取得する（ステップＳ３２０）。
【００５５】
次に、制御部１１は、ステップＳ３００にて取得した接触情報により示される接触圧力および接触面積に基づいて、接触体２０の種類を判別する処理を実行する（ステップＳ３２０）。接触体２０の種類を判別することができた場合（ステップＳ３３０、ＹＥＳ）、手書き入力装置１０は図１６における処理を終了する。
【００５６】
一方、接触体２０の種類を判別することができなかった場合（ステップＳ３３０、ＮＯ）、制御部１１は、ステップＳ３１０にて振動検出部１４ａ〜１４ｄから取得した接触情報のうち、タッチパネル１３の入力面１３ａに接触した手のひら位置に最も近い振動検出部から取得した振動情報を除外する（ステップＳ３４０）。ユーザーの手のひらが接触することにより発生する振動の影響を除いて、振動情報に基づく接触体判別処理を精度良く行うためである。本実施の形態では、制御部１１は、ステップＳ３００にて取得した接触情報により示される接触圧力および接触面積に基づいて、手のひら位置を特定することができる。
【００５７】
なお、ユーザーの利き手、すなわち右利きなのか左利きなのかを手書き入力装置１０に設定しておき、その利き手の設定内容に応じて除外対象の振動情報を決定しても良い。例えば、ユーザーの利き手が右利きである場合、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面１３ａの右下に配置される振動検出部１４ｄから取得した接触情報を除外する。一方、ユーザーの利き手が左利きである場合、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面１３ａの左下に配置される振動検出部１４ｃから取得した接触情報を除外する。また、手書き入力装置１０側で自動的にユーザーの利き手を設定しても良い。例えば、タッチパネル１３の入力面１３ａに対して接触体２０を用いた情報の入力が行われた際に、接触体２０の接触位置と手のひら位置との関係に応じてユーザーの利き手を設定しても良い。例えば、接触体２０の接触位置が手のひら位置の左側に位置する場合にはユーザーの利き手として右利きを設定する。
【００５８】
次に、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面１３ａに対して接触体２０が最初に接触した位置に最も近い振動検出部（例えば、振動検出部１４ｃ）から取得した振動情報により示される振動をフーリエ変換する（ステップＳ３５０）。次に、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面１３ａに対して接触体２０が最初に接触した位置に最も遠い振動検出部（例えば、振動検出部１４ｂ）から取得した振動情報により示される振動をフーリエ変換する（ステップＳ３６０）。
【００５９】
次に、制御部１１は、低周波域において、ステップＳ３５０におけるフーリエ変換の結果として得られるスペクトル波形と、ステップＳ３６０におけるフーリエ変換の結果として得られるスペクトル波形との相関値を算出する（ステップＳ３７０）。そして、制御部１１は、高周波域において、ステップＳ３５０で得られるスペクトル波形からの、ステップＳ３６０で得られるスペクトル波形の減衰量を計算する（ステップＳ３７５）。次に、制御部１１は、ステップＳ３７０にて算出された相関値が所定値より小さいか否か、すなわち接触体２０の接触位置と振動検出部１４ｂ，１４ｃとの距離に応じて低周波域の範囲におけるスペクトル波形が大きく変化したか否かについて判定する（ステップＳ３８０）。
【００６０】
判定の結果、相関値が所定値より小さい場合（ステップＳ３８０、ＹＥＳ）、さらに高周波域でのスペクトル減衰量が所定値以上であるかを判定し、減衰量が所定値以上であれば（ステップＳ３８５、ＹＥＳ）、制御部１１は、接触体２０の種類が消しゴムであると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類が消しゴムであることを示す情報を書き込む（ステップＳ３９０）。ステップＳ３９０における処理が完了することによって、手書き入力装置１０は図１６における処理を終了する。
【００６１】
一方、相関値が所定値より小さくない場合（ステップＳ３８０、ＹＥＳ）、及び、減衰量が所定値より小さい場合（ステップＳ３８５、ＮＯ）、制御部１１は、タッチパネル１３の入力面１３ａに対して接触体２０が最初に接触した位置との距離が、所定距離未満で当該所定距離に最も近い位置に配置されている振動検出部（例えば、振動検出部１４ａ）から取得した振動情報により示される振動をフーリエ変換する（ステップＳ４００）。接触体２０が最初に接触した位置に近い位置に配置されている振動検出部は、接触体２０を持っているユーザーの手の接触による影響を受けた振動を検出する可能性があるため、一定の距離離れている振動検出部により検出された振動を使用して接触体の判別精度を向上させるためである。
【００６２】
次に、制御部１１は、記憶部１１ｄに記憶されている各接触体２０の接触体特徴情報に含まれるスペクトル波形情報を参照し、振動検出部１４ａ〜１４ｄと接触位置との距離がステップＳ４００で用いた所定距離に最も近いスペクトル波形を接触体２０毎に取得する（ステップＳ４１０）。
【００６３】
次に、制御部１１は、接触体２０がペン類である場合に当該ペン類の種類に応じて異なる波形の特徴が生じる低〜中周波域の範囲において、ステップＳ４００におけるフーリエ変換の結果として得られるスペクトル波形と、ステップＳ４１０にて接触体２０毎に取得したスペクトル波形との相関値を算出する（ステップＳ４２０）。次に、制御部１１は、ステップＳ４２０にて算出された相関値が所定値以上のものがあるか否かについて判定する（ステップＳ４３０）。
【００６４】
判定の結果、相関値が所定値以上のものがある場合（ステップＳ４３０、ＹＥＳ）、制御部１１は、接触体２０の種類が、最も相関値が高いスペクトル波形に対応するペンであると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類が当該ペンであることを示す情報を書き込む（ステップＳ４４０）。ステップＳ４４０における処理が完了することによって、手書き入力装置１０は図１６における処理を終了する。
【００６５】
一方、相関値が所定値以上のものがない場合（ステップＳ４３０、ＮＯ）、制御部１１は、接触体２０の種類がノイズ、より具体的にはユーザーの手のひらや指であると判断して、ＲＡＭ１１ｃまたは記憶部１１ｄに接触体２０の種類がノイズであることを示す情報を書き込む（ステップＳ４５０）。ステップＳ４５０における処理が完了することによって、手書き入力装置１０は図１６における処理を終了する。上述したフローを実行することにより、タッチパネル１３によって生成される接触情報と、複数の振動検出部１４から生成される複数の振動情報とを用いて、接触体２０の種類判別が行われる。特に、複数の振動検出部１４のうち、接触体２０の接触位置からの距離が異なる２以上の振動検出部１４から生成される２以上の振動情報を用いて、接触体が消しゴムか否かを判別するため、接触情報のみで接触体２０の種類を判別する態様や、振動情報のみで接触体２０の種類を判別する態様に比べて、判別の精度を高くすることができる。
【００６６】
なお、上記フローチャートにおいて、制御部１１は、接触体特徴情報に含まれるスペクトル波形を当該接触体特徴情報に対応する接触体２０の使用履歴に応じて変形させたスペクトル波形と、振動検出部により検出された振動情報をフーリエ変換したスペクトル波形との相関値に基づいて、接触体２０としてペン類の種類を判別しても良い。図１７は、接触体２０がフェルトペン等である場合に、使用履歴の異なる接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動をフーリエ変換した結果として得られるスペクトル波形を示す。実線Ｌ１は、接触体２０の使用回数が少ない場合のスペクトル波形を示す一方、点線Ｌ２は、接触体２０の使用回数が多い場合のスペクトル波形を示す。実線Ｌ１および点線Ｌ２に示すように、スペクトル波形のピーク波長が低周波域側にシフトしている。このシフトは、接触体２０（フェルトペン等）の使用回数が増えるにつれてペン先の摩耗が進行し、接触体２０が用紙３０に接触することにより発生する振動の特徴が徐々に変化することに起因する。接触体２０の使用履歴に応じて変形させたスペクトル波形をあらかじめ記憶部１１ｄに記憶させても良いし、相関値を算出する際に、接触体２０の使用履歴に応じてスペクトル波形を所定量だけシフト（変形）させる算出式を用いて、記憶部１１ｄに記憶されているスペクトル波形を変形させても良い。以上のように、接触体２０の使用履歴も考慮して、接触体２０の種類を判別することにより、接触体２０の種類がペン類の何れかであるかについての判別精度をより向上させることができる。
【００６７】
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、手書き入力装置１０は、接触体２０の直接的な接触または用紙３０を介した接触による情報の入力が可能な入力面１３ａを有し、入力面１３ａに対する接触体２０の接触圧力および接触面積の少なくとも一方を接触情報として検出するタッチパネル１３と、入力面１３ａに対してそれぞれ異なる位置に配置され、上記接触により発生する振動を振動情報として検出する複数の振動検出部１４ａ〜１４ｄと、複数の振動検出部１４ａ〜１４ｄによりそれぞれ検出された複数の振動情報の中から、入力面１３ａに対する接触体２０の接触位置に応じて、接触体２０の種類の判別に用いる振動情報を選択し、選択された振動情報と接触情報とに基づいて、接触体２０の種類を判別する制御部１１とを備える。
【００６８】
このように構成した本実施の形態によれば、入力面１３ａに対する接触体２０の接触面積および接触圧力の少なくとも一方に加えて接触により発生する振動も用いて接触体２０の種類が判別する際、入力面１３ａに対してそれぞれ異なる位置に配置された複数の振動検出部１４ａ〜１４ｄにより検出された振動情報の中から、入力面１３ａに対する接触体２０の接触位置に応じて好適な振動情報が選択される。これにより、接触体２０の接触位置と振動検出部１４ａ〜１４ｄとの距離の違いに応じて、振動検出部１４ａ〜１４ｄにより検出される振動情報に違いが生じる特性も考慮し、接触体２０の種類をより精度良く判別することができる。
【００６９】
なお、上記実施の形態において、制御部１１は、接触情報により示される接触圧力および接触面積と、振動情報により示される振動とに基づいて、接触体２０の種類を判別する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部１１は、接触情報により示される接触面積と、振動情報により示される振動とに基づいて、接触体２０の種類を判別しても良い。また、制御部１１は、接触情報により示される接触圧力と、振動情報により示される振動とに基づいて、接触体２０の種類を判別しても良い。ただし、接触体２０の種類を精度良く判別する観点からは、当該判別に用いられるパラメーターは多いことが好ましく、制御部１１は、接触圧力、接触面積および振動の３つのパラ−メーターに基づいて接触体２０の種類を判別することが好ましい。
【００７０】
また、上記実施の形態において、接触体２０の接触圧力、接触面積、振動情報以外の他の情報として、例えば各接触体に固有な特徴的な移動情報を、接触体２０の種類の判別にさらに採り入れるようにしても良い。係る移動情報としては、例えば消しゴムの往復動を示す情報や、サインペンによる円囲みを示す情報等が挙げられる。
【００７１】
また、上記実施の形態では、手書き入力装置１０は、タッチパネル１３の入力面１３ａ上に用紙３０を保持するためのクリップ等の保持部１５を備える例について説明したが、手書き入力装置１０の構成としては、保持部１５を省いた構成も採用可能である。
【００７２】
また、上記実施の形態において、用紙３０は、紙のみに限らず、プラスチック製のシートや、紙とプラスチックの複合材等の各種の記録媒体を用いても構わない。
【００７３】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１０  手書き入力装置
１１  制御部
１１ａ  ＣＰＵ
１１ｂ  ＲＯＭ
１１ｃ  ＲＡＭ
１１ｄ  記憶部
１２  通信Ｉ／Ｆ部
１３  タッチパネル
１３ａ  入力面
１３ｂ  圧力センサー
１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  振動検出部
１５  保持部
１６  手書き情報
２０  接触体
３０  用紙
Ｐ  接触位置
【図１】
2016212737.tif 000003
【図２】
2016212737.tif 000004
【図３】
2016212737.tif 000005
【図４】
2016212737.tif 000006
【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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