(57)【要約】【課題】既存の黒板等に容易且つ低コストにて設置して当該黒板等における機能をそのままに、電子黒板の機能を付加することができ、しかも、一般の電子黒板に比較して操作が容易で、制御装置等の扱いに不慣れな人であっても比較的容易に操作することができる電子黒板システムを提供することを課題とする。【解決手段】書き消し可能な筆記ボード１と、筆記ボード１にブラックライトを照射して筆記ボード１上にスクリーンＳを生成するプロジェクタ３と、スクリーンＳ上におけるポインタの位置と動きを検出するセンサー４と、プロジェクタ３を制御する制御装置２とで構成され、制御装置２は、センサー４の検出信号に基づいてプロジェクタ３を制御し、スクリーンＳに相応の画像を投影させることを特徴とする電子黒板システムである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
書き消し可能な筆記ボードと、前記筆記ボードにブラックライトを照射して前記筆記ボード上にスクリーンを生成するプロジェクタと、前記スクリーン上におけるポインタの位置と動きを検出するセンサーと、前記プロジェクタを制御する制御装置とで構成され、前記制御装置は、前記センサーの検出信号に基づいて前記プロジェクタを制御し、前記スクリーンに相応の画像を投影させることを特徴とする電子黒板システム。
【請求項２】
前記センサーは前記プロジェクタに一体化されている、請求項１に記載の電子黒板システム。
【請求項３】
前記制御装置に接続される外部端末を更に含み、前記外部端末における操作で前記プロジェクタからの投影データの選択操作を可能にした、請求項１又は２に記載の電子黒板システム。
【請求項４】
前記スクリーン上に常時メニューアイコンが表示される、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子黒板システム。
【請求項５】
前記ポインタによる前記スクリーンに対する長押し操作により、表示位置、長さ並びに太さの選択を含む線引き動作に関するマーカーモードが始動する、請求項１乃至４のいずれかに記載の電子黒板システム。
【請求項６】
前記スクリーン上に罫線、五線譜、アルファベット練習用罫線その他の補助線を選択表示させるためのガイド表示機能が含まれる、請求項１乃至５のいずれかに記載の電子黒板システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子黒板システムに関するものであり、より詳細には、既設の黒板又はホワイトボード（以下黒板等とする）に簡単に配備でき、その配備により当該黒板等を電子黒板化でき、しかも電子黒板の操作に不慣れな人であっても簡単な操作で使用することができる電子黒板システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
黒板は、主に学校における授業において古くから使用されてきているが、それは、現在においても変わりがない。ところで、例えば、国語の授業における漢字の学習、音楽の授業における音符の学習、英語の授業におけるアルファベットの学習等に際しては、より分かりやすく且つ迅速に授業を進めるために、黒板上に、漢字を覚えるための罫線やマス、楽譜を書くための五線譜、アルファベットを筆記するための罫線等が表示されていることが好ましいが、そのためには、それらが表示された専用の黒板を用意する必要があり、実際的ではない。また、算数の授業における図形の学習等においては、図形を正確に表現するために、大きな定規やＴ定規を用いる必要がある。
【０００３】
また、英語の授業におけるヒアリングの練習のための音響設備、音楽や社会等の授業における音や動画の再生機器等が必要となる授業も多々存するが、そのためには黒板以外に電子黒板等を用意する必要がある。しかるに、電子黒板は高価でその設置のためのスペースを確保する必要があるところ、そのスペースの確保が困難な場合があるだけでなく、電子黒板は、いわば制御装置画面をスクリーン上に再生するもので、制御装置等に不慣れな人にとっては扱いに戸惑い、扱いを躊躇する場合も起こり得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８４７９７号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０９９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、生徒にとってより分かりやすく、より興味をそそる授業を行うために電子黒板が不可欠になってきているが、従来の黒板等の他に電子黒板を用意することは、予算の面及び設置スペースの面で制約を伴うだけでなく、制御装置等に不慣れな人にとっては扱いに戸惑い、扱いを躊躇する場合も起こり得るという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる背景の下になされたもので、既存の黒板等に容易且つ低コストにて設置して当該黒板等における機能をそのままに、電子黒板の機能を付加することができ、しかも、一般の電子黒板に比較して操作が容易で、制御装置等の扱いに不慣れな人であっても比較的容易に操作することができる電子黒板システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、書き消し可能な筆記ボードと、前記筆記ボードにブラックライトを照射して前記筆記ボード上にスクリーンを生成するプロジェクタと、前記スクリーン上におけるポインタの位置と動きを検出するセンサーと、前記プロジェクタを制御する制御装置とで構成され、前記制御装置は、前記センサーの検出信号に基づいて前記プロジェクタを制御し、前記スクリーンに相応の画像を投影させることを特徴とする電子黒板システムである。
【０００８】
一実施形態においては、前記センサーは前記プロジェクタに一体化される。また、前記制御装置に接続される外部端末を更に含み、前記外部端末における操作で前記プロジェクタからの投影データの選択操作が可能にされる。
【０００９】
一実施形態においては、前記スクリーン上に常時メニューアイコンが表示され、前記ポインタによる前記スクリーンに対する長押し操作により、表示位置、長さ並びに太さの選択を含む線引き動作に関するマーカーモードが始動する。また、一実施形態においては、前記スクリーン上に罫線、五線譜、アルファベット練習用罫線その他の補助線を選択表示させるためのガイド表示機能が含まれる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述したように、書き消し可能な筆記ボードと、前記筆記ボードにブラックライトを照射して前記筆記ボード上にスクリーンを生成するプロジェクタと、前記スクリーン上におけるポインタの位置と動きを検出するセンサーと、前記プロジェクタを制御する制御装置とで構成されるものであって、既存の黒板等に容易且つ低コストにて設置して当該黒板等における機能をそのままに、電子黒板の機能を付加することができる効果があり、また、一般の電子黒板に比較して操作が容易で、制御装置等の扱いに不慣れな人であっても比較的容易に操作することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子黒板システムの概略構成図である。
【図２】本発明に係る電子黒板システムの概略ブロック図である。
【図３】本発明に係る電子黒板システムのメニューモードの流れを説明するためのフロー図である。
【図４】本発明に係る電子黒板システムの外部入力モードの流れを説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る電子黒板システムにつき、添付図面に依拠して説明する。図１及び図２に示されるように、本発明に係る電子黒板システムは、書き消し可能な筆記ボード１と、筆記ボード１にブラックライトを照射して筆記ボード１上にスクリーンＳを形成するプロジェクタ３と、スクリーンＳ上におけるポインタの位置と動きを検出するセンサー４と、プロジェクタ３を制御する制御装置２とで構成される。センサー４は、プロジェクタ３に組み込んで一体化することができる。
【００１３】
好ましい実施形態においては更に、Ｗｉ−Ｆｉルーター９等を介して制御装置２に接続される外部端末（スマートホン、タブレット端末等）５を含み、外部端末５における操作で、プロジェクタ３から投影されるデータの選択が可能にされる（図２参照）。
【００１４】
制御装置２は、通例、パソコンであり、ＣＰＵ６と、記憶部７と、外部インターフェイス８とを備える。記憶部７には、本発明に係る電子黒板システムの専用アプリケーションと、プロジェクタ３から投影する各種データが保存される。ＣＰＵ６は、センサー４からの検出信号を入力して解釈し、対応するモードを立ち上げ、また、記憶部７から要求されたデータを取り出し、外部インターフェイス８を介してプロジェクタ３に供給し、スクリーンＳ上に投影させる。
【００１５】
本発明におけるスクリーンＳは、一般的なプロジェクタ投影用の専用スクリーンではなく、学校等における既設の黒板、ホワイトボードを含む書き消し自在の筆記ボード１に対し、プロジェクタ３からブラックライトを照射することにより、当該筆記ボード１上にその都度生成されるものである。従って、本発明における電子黒板システムは、既設の筆記ボード１に適用して、当該筆記ボード１を電子黒板化し得るものであり、この点に大きな特徴を有するものである。
【００１６】
既設の筆記ボード１に設置するに当たっては、例えば、スクリーンＳを生成するための筆記ボード１の上縁にプロジェクタ３を固定し、これに接続される制御部２を筆記ボード１の近辺に配置する。あるいは、筆記ボード１の上縁にガイドレールを渡し、プロジェクタ３をこのガイドレールに沿って移動可能に設置することとしてもよい。
【００１７】
プロジェクタ３は、制御装置２からの画像データ信号等を受けて、スクリーンＳに対応画像を投影する。投影する画像としては、写真、グラフ、表、文字、図形等の静止画のみならず、動画も含まれる。本システムの起動後は、プロジェクタ３から常時、筆記ボード１に向けてブラックライトが照射されてスクリーンＳが生成されるが、スクリーンＳの存在は見た目には分からない。そして、スクリーンＳ上には常時メニューアイコン１１が表示される（メニューモード）。
【００１８】
センサー４としては赤外線センサーが用いられ、常時スクリーンＳ全面に赤外線を放出することで、スクリーンＳに触れている指、ペン、スティック等のいずれかであるポインタのスクリーンＳ上における位置及び動きが精確に検出され、その検出信号が制御装置２に送信される。このポインタの位置及び動きの検出は、極力高精度に行われる必要があるため、赤外線はできるだけスクリーンＳに沿って放出させることが好ましい。センサー４からのポインタの位置及び動きの検出信号は、外部インターフェイス８を介してＣＰＵ６に取り込まれて解析され、対応するモードの起動や、メニューの展開、要求データの読み出し等の動作が実行される。
【００１９】
なお、上述したように、本発明に係るシステムにおけるスクリーンＳを生成する面としては、黒板又はホワイトボード等の筆記ボード１が想定されていて、タッチパネルではないので、ポインタは必ずしもスクリーンＳにタッチする必要はなく、ポインタを、スクリーンＳに触れない極僅かな離隔位置にて所定時間静止させたり移動させたりしても、センサー４による検出が可能である。従って、以下にタッチと表現する動作には、必ずしもスクリーンＳに実際に触れている場合だけでなく、触れていない場合も含まれるものと理解されたい。
【００２０】
本発明に係る電子ボードシステムには、上記メニューモードの他に、いくつかのモードが含まれる。その１つはマーカーモードであり、このマーカーモードは、例えば、ポインタによるスクリーンＳに対する長押し操作により起動し、線の表示位置、長さ並びに太さの選択を含む線引き動作が可能となる。例えば、このマーカーモードにおいては、スクリーンＳ上の任意の位置に任意の長さ並びに太さのラインを、任意の方向に表示することができる。そのライン表示は、ブラックライトの照射範囲上に有色ライトが照射されることにより行われる。
【００２１】
即ち、上記のとおり、筆記ボード１上にプロジェクタ３からブラックライトが照射されることによりスクリーンＳが生成されるが、ポインタをスクリーンＳのある位置にタッチした後タッチオフし、スクリーンＳの他の位置にタッチすると、その両位置間を結ぶ線が有色ライトで照射される。その線の太さは、リサイズ可能にされる。そのためには、例えば、ライン表示後、後述するようにしてスクリーンＳ上にリサイズアイコン１２を表示させ、そのリサイズアイコン１２をタッチすることでリサイズモードにした後、リサイズ操作可能となるようにすればよい。
【００２２】
上記のとおり、スクリーンＳ上には常時メニューアイコン１１が表示されたメニューモードとなっている。そこでメニューアイコン１１をタッチすることで、メニュー機能が起動してメニューが展開され、制御装置２の記憶部７に保存されている静止画データ、動画データ、各種データ表、グラフ等の各種データが表示され、所望のデータの選択表示が可能となる。タッチ操作により選択されたデータは制御装置２の記憶部７から読み出され、スクリーンＳ上に表示される。表示されたデータは、ポインタでタッチしつつドラッグすることで、スクリーンＳ上の任意の位置に移動させることができる。
【００２３】
また、移動させたデータを、その位置に固定するためのロック機能が具備される。このロック機能は、当該表示データ上で何らかの操作を行うためにポインタを動かした場合に、当該表示データが不用意にポインタの動きに追随して移動しないようにするために不可欠な機能であり、例えば、表示データをドラッグした後、スクリーンＳの任意の位置をタッチすることで、表示データがその位置にロックされるようにすることができる。
【００２４】
本電子黒板システムには、ガイドモードが含まれる。記憶部７に記憶される静止画データとしては、上記写真、グラフ、表、文字、図形等の他に、罫線、五線譜、英習字用罫線その他の補助線についてのデータが含まれており、ガイドモードにおいて、これらのうちの所望の補助線を選択して、スクリーンＳ上に背景として多数列表示させることができる。そしてその場合、その補助線上に、一般の黒板やホワイトボードのように、チョークやマーカーを用いて文字や音符等を筆記することができ、また、その筆記した文字や音符等は、黒板消し等用いて消去することができる。その場合補助線は、消去されずに残ることはを言うまでもない。
【００２５】
なお、このガイドモードにより筆記ボード１に表示された罫線等は、その上に文字等を記載することが想定されているので、ロック機能を用いなくても、表示した位置に固定される。このガイドモードは、罫線、五線譜、英習字用罫線その他の補助線等を、一般のデータと同様に記憶部７に保存し、そのデータをタッチ操作により選択して、制御装置２の記憶部７から読み出し、スクリーンＳ上に表示させること、つまり、メニューモードの一部とすることも可能であるが、その場合は、ロック機能を機能させる必要がある。
【００２６】
本発明に係る電子黒板システムは更に、上述したメニューモード、マーカーモード、ガイドモードの他に、外部端末モードを含む。即ち、スクリーンＳに表示されるデータは、制御装置２に保存されているものに限らず、専用アプリケーションをインストールした外部端末５に保存されたデータの中から選択されたものであり得る。そのために、外部端末５を操作して保存データ中の表示しようとするデータを呼び出して選択し、送信操作をすると、当該データ信号がＷｉ−Ｆｉルーター９を介して制御装置２に無線送信される。そして、ＣＰＵ６によって要求データが読み出され、プロジェクタ３によってスクリーンＳに表示される。
【００２７】
以下に、添付のフロー図に依拠して、本発明に係る電子黒板システムにおける処理の流れについて説明する。なお、前提として、制御装置２、プロジェクタ３及びセンサー４の電源を入れ、制御装置２並びに外部端末５にインストールされている専用アプリケーションを起動させている状態とする。即ち、スクリーンＳにはブラックライトが照射されてスクリーンＳが生成され、メニューアイコン１１が表示されてメニューモードとなった状態である。
【００２８】
［メニューモード］
本システムを立ち上げると、メニューモードである初期画面が表示される（ステップＳ１１）。そこでメニューアイコン１１がタッチされると（ステップＳ１２→Ｙｅｓ）、制御装置２内の記憶部７に保存されているデータファイルが、種類ごとにまとめられたフォルダとして呼び出され、スクリーンＳ上に文字、図形、写真等種類ごとに、フォルダの表示がなされる（ステップＳ１３）。フォルダの種類としては、例えば、算数の授業で使用する図形の種類、理科の授業で使用する動物の種類等が挙げられる。
【００２９】
そこで所望のフォルダをポインタで選択（タッチ）すると（ステップＳ１４）、フォルダが展開され、そこに含まれるデータが表示される。例えば、算数の授業で使用する図形の種類フォルダを選択して展開させた場合、三角形、楕円形、円錐形等の図形データが表示されるので、そのうちの所望データをポインタで選択してドラッグし、スクリーンＳ上の所望個所に表示させる（ステップＳ１５）。
【００３０】
このようにして所望のデータをスクリーンＳ上の所望の位置に表示させると、同時にスクリーンＳ上にリサイズアイコン１２及びごみ箱アイコン１３が現われる。例えば、リサイズアイコン１２はデータ表示域の右下部に表示され、ごみ箱アイコン１３はデータ表示域の左上部に表示される。
【００３１】
表示データをリサイズする場合は、リサイズアイコン１２をポインタでドラッグすることで（ステップＳ１６→Ｙｅｓ）、表示されているデータをリサイズすることができる（ステップＳ１７）。また、消去する場合は、ごみ箱アイコン１３をタッチすることで（ステップＳ１８→Ｙｅｓ）、表示されているデータを消去することができる（ステップＳ１９）。
【００３２】
なお、表示されたデータは、制御装置２又はプロジェクタ３の電源を切るか、あるいは、ごみ箱アイコン１３を利用して消去しない限り、スクリーンＳ上から消えない。また、スクリーンＳ上に表示されたリサイズアイコン１２及びごみ箱アイコン１３は、スクリーンＳ上に表示されているデータが表示されていないスクリーンＳ上をタッチすることで、消すことができる。
【００３３】
［マーカーモード］
上述したようにマーカーモードは、スクリーンＳ上の任意の位置に任意の長さ並びに太さのラインを、任意の方向に表示することが可能となるモードである。このマーカーモードへの移行（ステップＳ２１）は、直線の始点を決定し、当該始点をポインタで長押しすることによる（ステップＳ２０→Ｙｅｓ）。
【００３４】
このマーカーモードへの移行に伴い、直線の始点（長押ししている点）が表示されるので、一旦タッチアップし、直線の終点を決定して当該終点をポインタでタッチする。これにより、前記始点から前記終点間に有色ラインが表示される。この有色ラインは、その一部をタッチしてドラッグすることで、スクリーンＳ上の任意の位置に移動させることができる。
【００３５】
表示された直線は、その太さや長さを変更することができる。即ち、垂直線の場合、始点から見て、終点を左右いずれかの方向にずらし、水平線の場合は、始点から見て、終点を上下いずれかの方向にずらす。これにより、始点と終点を結ぶ線が対角線となる有色四角形（太線）がスクリーンＳに表示される。このようにして、細いライン線だけでなく、太いマーカー線も引くこと（表示すること）ができる。この太いマーカー線は、例えば、筆記ボード１に書いた文字の一部を強調するような場合に利用される。
【００３６】
マーカーモードにおいては、終点の決定後、当該ラインやマーカー線にタッチすることで、スクリーンＳ上にリサイズアイコン１２及びごみ箱アイコン１３が表示される。例えば、リサイズアイコン１２は終点上に表示され、ごみ箱アイコン１２は始点上に表示される。リサイズする際は、リサイズアイコン１２を指等でドラッグすることで、表示されている直線をリサイズすることができ、当該直線を消去する際は、ごみ箱アイコン１３をタッチする。
【００３７】
このマーカーモードにおいて表示された直線も、制御装置２又はプロジェクタ３の電源を切るか、あるいは、ごみ箱アイコン１３を利用して消去しない限り消えない。また、直線上に表示されたリサイズアイコン１２及びごみ箱アイコン１３は、スクリーンＳ上の当該直線が表示されていない部分をタッチすることで、消すことができる。
【００３８】
[外部入力モード]
専用アプリケーションをインストールした外部端末５を、Ｗｉ−Ｆｉルーター９等を介して制御装置２に無線接続することで、外部端末５からの操作でスクリーンＳ上に表示するデータを決定することができるようにすることができる。そのためには先ず、外部端末５にインストールした専用アプリケーションを立ち上げ、外部入力モードの初期画面を表示させる（ステップＳ１０１）。
【００３９】
この外部入力モードには、ガイドモード、カメラモード及びデータモードが含まれ、初期画面においていずれかのモードを選択する。ここでガイドモードが選択されると（ステップＳ１０２）、外部端末５の画面に、専用アプリケーションに保存されているガイドの種類が表示される（ステップＳ１０３）。なお、ここにいうガイドは、罫線、五線譜、英習字用罫線その他の補助線である。外部端末操作者は、表示されたガイドのうちの所望のガイドを選択すると（ステップＳ１０４）、その選択されたガイドの選択信号が制御装置２に送信され、プロジェクタ３によってスクリーンＳ上に表示される（ステップＳ１０５）。
【００４０】
ガイドモードの選択に伴い、外部端末５の画面にガイドの種類の他に、ガイドクリアアイコンが表示され、このガイドクリアアイコンがタッチされると（ステップＳ１０６）、消去信号が制御装置２に送信され、消去対象のガイドがスクリーンＳ上から消去される（ステップＳ１０７）。なお、同時に表示されている初期画面表示アイコンをタッチすることで、初期画面に戻すことができる。また、外部端末５に「戻る」機能を有するボタンが設けられている場合には、当該ボタンを押すことにより、初期画面に戻すことができる（ステップＳ１０８）。
【００４１】
また、カメラモードが選択されると、外部端末５のカメラ機能が起動し、カメラモード用画面が表示ざれる（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。その際、ネガポジ反転アイコンが用意されていて、それがタッチされると、ネガポジ反転処理が行われる（ステップＳ２０４→Ｙｅｓ、Ｓ２０５）。撮影された写真の画像データは、外部端末５に保存されると共に、Ｗｉ−Ｆｉルーター９を介して制御装置２へ送信され、記憶部７に記憶される（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。カメラモードの場合もガイドモードの場合と同様に、初期画面表示アイコンをタッチするか、外部端末５の「戻る」機能ボタンを押すことで、初期画面に戻すことができる（ステップＳ２０８）。
【００４２】
記憶部７に記憶させた画像データは、上記メニューモードにおいて呼び出して、スクリーンＳ上に表示させることができる。なお、このカメラモードにおいては、静止画像だけでなく、動画像を撮影し、静止画像と同様に取り扱うことができる。
【００４３】
データモードが選択されると、外部端末５の画面にデータがフォルダとして表示され（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）、使用者は所望のフォルダをタッチし、そこに含まれているデータのうちの所望のものを選択すると、その選択されたデータがスクリーンＳ上に表示される（ステップＳ３０４、Ｓ３０５）。データモードの場合も上記各モードの場合と同様に、初期画面表示アイコンをタッチするか、外部端末５の「戻る」機能ボタンを押すかすることで、初期画面に戻すことができる（ステップＳ３０６）。
【００４４】
なお、このデータモードは、上記ガイドモードと一体化させることとしてもよい。その場合は、上記ガイドモードにおけるガイドを、データモードにおけるデータの１つとして扱い、他のデータと一緒に保存しておけばよい。
【００４５】
以上の外部入力モードの各モードにおいても、スクリーンＳ上にデータを表示させる際に、同時にリサイズアイコン１２及びごみ箱アイコン１３を表示させ、外部端末５において、表示データのリサイズ操作並びに消去操作が可能にされる。
【００４６】
この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施形態について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。
【符号の説明】
【００４７】
１    筆記ボード
２    制御装置
３    プロジェクタ
４    センサー
５    外部端末
６    ＣＰＵ
７    記憶部
８    外部インターフェイス
９    Ｗｉ‐Ｆｉルーター
１１    メニューアイコン
１２    リサイズアイコン
１３    ごみ箱アイコン
Ｓ    スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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