(57)【要約】【課題】指示体が遮蔽されたときの位置座標を検出するための処理による負荷を低減する。【解決手段】電子ペンからの光が指などの遮蔽物１４により遮蔽された後、遮蔽が終了したとき、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間の距離を算出する。軌跡ａのように、距離が短い場合（所定の閾値未満の場合）は直線による簡易補間を行い、軌跡ｂのように、距離が長い場合（所定の閾値以上の場合）は最小自乗法による補間を行うように、補間処理を切り替える。【選択図】図１７
2016110299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示する表示面の周辺の複数箇所に配置されている光検出部からの出力に基づいて、前記表示面上の指示体の位置座標を検出する座標検出システムであって、
前記光検出部からの出力に基づいて、前記指示体が遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定手段と、
前記指示体の遮蔽が始まったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽開始位置検出手段と、
前記指示体の遮蔽が終わったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽終了位置検出手段と、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間における位置座標の補間を行い、複数の種類の補間処理を有する座標補間手段と、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間の遮蔽距離を検出する遮蔽距離検出手段と、
前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離に応じて、前記座標補間手段における複数の補間処理を切り替える切り替え手段と、
を有する、座標検出システム。
【請求項２】
請求項１に記載された座標検出システムにおいて、
前記遮蔽が始まったときから遮蔽が終わったときまでの時間を検出する遮蔽時間検出手段を有し、
前記切り替え手段は、前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離、および前記遮蔽時間検出手段により検出された遮蔽時間に応じて、前記座標補間手段における補間処理を切り替える、座標検出システム。
【請求項３】
請求項１に記載された座標検出システムにおいて、
前記遮蔽が始まったときから遮蔽が終わったときまでの時間を検出する遮蔽時間検出手段と、前記遮蔽が始まったときから前記遮蔽が終わったときの間の前記指示体の加速度を検出する加速度検出手段と、を有し、
前記切り替え手段は、前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離、および前記加速度検出手段により検出された加速度に応じて、前記座標補間手段における補間処理を切り替える、座標検出システム。
【請求項４】
請求項３に記載された座標検出システムにおいて、
前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離および前記遮蔽時間検出手段により検出された遮蔽時間から算出される遮蔽領域における速度を算出する第１の速度算出手段と、
前記遮蔽開始位置までの１ストロークの位置座標および時間から算出される前記１ストロークにおける速度を算出する第２の速度算出手段と、を有し、
前記加速度検出手段は、前記第１の速度算出手段および前記第２の速度算出手段により算出された速度から、前記加速度を検出する、座標検出システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された座標検出システムにおいて、
前記座標補間手段は、前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間を直線で補間する第１の補間処理と、前記遮蔽開始位置を含む１ストロークの位置座標と前記遮蔽終了位置とから最小自乗法により取得した位置座標で補間する第２の補間処理が可能であり、前記切り替え手段は、前記遮蔽距離が所定の閾値未満のとき、前記第１の補間処理が実行され、前記遮蔽距離が前記閾値以上のとき、前記第２の補間処理が実行されるように切り替える、座標検出システム。
【請求項６】
情報を表示する表示面の周辺の複数箇所に配置されている光検出部からの出力に基づいて、前記表示面上の指示体の位置座標を検出する座標検出システムにより実行される座標検出方法であって、
前記光検出部からの出力に基づいて、前記指示体が遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定ステップと、
前記指示体の遮蔽が始まったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽開始位置検出ステップと、
前記指示体の遮蔽が終わったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽終了位置検出ステップと、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間の遮蔽距離を検出する遮蔽距離検出ステップと、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間における位置座標の補間を行う、複数の種類の補間処理を有する座標補間ステップと、
前記遮蔽距離に応じて、前記座標補間ステップにおける複数の補間処理を切り替える補間制御ステップと、
を有する座標検出方法。
【請求項７】
情報を表示する表示面と、前記表示面の周辺の複数箇所に配置された光検出部とを有する座標入力装置からの情報を処理する情報処理装置であって、
前記光検出部からの出力に基づいて、前記指示体が遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定手段と、
前記指示体の遮蔽が始まったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽開始位置検出段と、
前記指示体の遮蔽が終わったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽終了位置検出手段と、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間における位置座標の補間を行い、複数の種類の補間処理を有する座標補間手段と、
前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間の遮蔽距離を検出する遮蔽距離検出手段と、
前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離に応じて、前記座標補間手段における複数の補間処理を切り替える切り替え手段と、
を有する、情報処理装置。
【請求項８】
コンピュータを請求項７に記載された情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標検出システム、座標検出方法、情報処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルなどの座標入力装置が普及している。このような座標入力装置により、ユーザが指示体によって指示した座標入力面上の位置情報である位置座標をコンピュータに入力して、コンピュータを制御したり、文字や図形などの書き込みを行ったりすることができる。
【０００３】
また、座標入力装置には、位置座標が光学的に検出される光学式の座標入力装置があり、光学式の座標入力装置には、指示体からの光の検出に基づいて位置座標が検出される光検出方式の座標入力装置と、指示体による光遮断に基づいて位置座標が検出される光遮断方式の座標入力装置とがある。
【０００４】
すなわち、例えば特許文献１には、光検出方式の座標入力装置によりコンピュータに位置座標を入力する座標入力システムが記載されている。この座標入力システムでは、座標入力面としてのタッチパネル上に位置するポインタ（指示体）を座標入力面の周辺の複数箇所に配置されているデジタルカメラで撮影し、それぞれのデジタルカメラで取得した画像フレームを処理し、ポインタが接触している位置座標を三角測量により検出する。ここで、ポインタとしては、アクティブポインタ（発光機能を有するポインタ：例えば電子ペン）、パッシブポインタ（発光機能を有しないポインタ：例えば指）の双方の使用が可能である。
【０００５】
また、特許文献２には、光遮断方式の座標入力装置によりコンピュータに位置座標を入力する座標入力システムが記載されている。この座標入力システムは、座標入力面の周辺の２箇所に配置された、扇形に広がる発光面を有する受発光部と、座標入力面の周辺に配置された再帰性反射部とを備えている。そして、各受発光部から前記座標入力面に出射され、前記再帰性反射部で反射し、各受発光部に戻る光が前記座標入力面に接触した指示体により遮断されたとき、各受発光部の間の距離と、各受発光部における受光強度分布から求めた各受発光部と前記遮断された光路のなす角度とから、三角測量により前記指示体の位置座標を検出する。
【０００６】
ところが、このような光学式の座標入力装置を有する座標入力システムは、座標入力面の周辺の複数箇所に配置されている光検出部（光センサ）の出力に基づいて指示体の位置座標を検出する構成を有するため、光検出部から見て、指示体が指などの陰に隠れているとき（以下、この状態を遮蔽という）、位置座標を検出できなくなる。
【０００７】
これを防止するため、特許文献１に記載された対話型入力システムでは、１つのポインタからデジタルカメラへの光が他のポインタにより遮蔽されたとき、カルマンフィルタなどの予測フィルタを用いて追跡した位置座標を、遮蔽により欠損した位置座標として用いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような予測フィルタを用いる追跡には、位置座標を検出するための処理による負荷が高くなるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、指示体が遮蔽されたときの位置座標を検出するための処理による負荷を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、情報を表示する表示面の周辺の複数箇所に配置されている光検出部からの出力に基づいて、前記表示面上の指示体の位置座標を検出する座標検出システムであって、前記光検出部からの出力に基づいて、前記指示体が遮蔽されているか否かを判定する遮蔽判定手段と、前記指示体の遮蔽が始まったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽開始位置検出手段と、前記指示体の遮蔽が終わったときの前記指示体の位置座標を検出する遮蔽終了位置検出手段と、前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間における位置座標の補間を行い、複数の種類の補間処理を有する座標補間手段と、前記遮蔽開始位置と前記遮蔽終了位置との間の遮蔽距離を検出する遮蔽距離検出手段と、前記遮蔽距離検出手段により検出された遮蔽距離に応じて、前記座標補間手段における複数の補間処理を切り替える切り替え手段と、を有する、座標検出システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、指示体が遮蔽されたときの位置座標を検出するための処理による負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される座標検出システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１におけるコンピュータのハードウェア構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る座標検出システムの前提の座標検出システムの機能の概要について説明するための図である。
【図４】図３に示すシステムの動作の概要を示すフローチャートである。
【図５】図４における座標検出処理について説明するための図である。
【図６】図４におけるフレーム判定処理を示すフローチャートである。
【図７】図４における遮蔽判定処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図８】図７における１ストロークに対応する位置座標について説明するための図である。
【図９】図７に示す遮蔽判定処理の第１の例では遮蔽が検知できない場合について説明するための図である。
【図１０】図４における遮蔽判定処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図１１】図４における座標補間処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図１２】図４における座標補間処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図１３】図１２におけるマーキングについて説明するための図である。
【図１４】電子ペンの軌跡と遮断領域について説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る座標検出システムの機能の概要について説明するための図である。
【図１６】図１５に示すシステムの動作の概要を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける補間処理とその前提の座標検出システムにおける補間処理について説明するための図である。
【図１８】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける補間処理の切り替えについて説明するための図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける遮蔽判定処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける座標補間処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける座標補間処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける遮蔽判定処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施形態に係る座標検出システムにおける座標補間処理の第３の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
〈座標検出システムの全体構成〉
図１は、本発明が適用される座標検出システムの全体構成を示す図である。
【００１３】
この座標検出システム５００は、発光機能を有する指示体としての電子ペン１３、電子ボード２００、情報処理装置としてのコンピュータ１００、および、付加的な要素としてＰＣ（Personal Computer）３００を有している。ここで、電子ペン１３と電子ボード２００が光検出方式の座標入力装置を構成する。
【００１４】
電子ボード２００は、座標入力面および情報を表示する表示面としての盤面２０１、ならびに光検出部としての受光センサ１１ａ〜１１ｄ（任意の１つ以上を示す場合は、単に受光センサ１１という）を備えている。受光センサ１１ａ〜１１ｄは、盤面２０１の周辺の複数箇所としての盤面２０１の四角の外側に配置されている。ただし、これは配置形態の一例であり、盤面２０１に接触した位置（位置座標）の検出対象である電子ペン１３の数などにより増減させてもよい。
【００１５】
受光センサ１１は一次元または二次元配列された複数の受光素子群と結像光学系とを組み合わせて構成されており、その出力はコンピュータ１００によって処理され、受光素子群における受光強度分布（被写体画像）が電子ペン１３により指示された盤面２０１上の位置座標を求めるために用いられる。
【００１６】
盤面２０１の四つの縁の外側には、盤面２０１の表面の照度が均等になるように盤面２０１の表面を照明するための周辺発光部１２ａ〜１２ｄが配置されている。この周辺発光部１２ａ〜１２ｄは、指などのパッシブポインタを指示体として用いる場合に動作させる。なお、以下の説明は、指示体としてアクティブポインタである電子ペン１３を用いる場合について説明する。
【００１７】
コンピュータ１００にはＰＣ３００が接続されており、コンピュータ１００はＰＣ３００が出力した映像を盤面２０１に内蔵されている液晶ディスプレイなどの表示デバイスにより表示することができる。
【００１８】
また、コンピュータ１００には座標検出システムに対応したアプリケーションがインストールされており、アプリケーションは受光センサ１１からの信号に基づきユーザが電子ペン１３でタッチした盤面２０１上の位置座標を検出する。そして、アプリケーションは位置座標に基づきジェスチャーを解析し、コンピュータ１００を制御する。
【００１９】
アプリケーションは、操作用のメニューを盤面２０１により表示することができる。例えば、ユーザが線を描画するメニューに触れた後、電子ペン１３で盤面２０１に図形を描画した場合、コンピュータ１００は電子ペン１３が接触している位置座標をリアルタイムに解析して、時系列の座標を作成する。
【００２０】
コンピュータ１００は時系列の座標を接続して線を作成し盤面２０１により表示する。図ではユーザが三角形の形状に沿って指示具を移動させたため、コンピュータ１００は一連の座標を１つのストローク（三角形）として記録する。そして、ＰＣ３００の表示装置３０１に表示されている画像（ここでは、太陽および山）と合成して盤面２０１により表示する。
【００２１】
このように、電子ボード２００がタッチパネル機能を有していなくても、アプリケーションを使用することで、ユーザは電子ペン１３で電子ボード２００の盤面２０１に触れるだけで様々な操作が可能になる。
【００２２】
〈コンピュータのハードウェア構成〉
図２は、図１におけるコンピュータ１００のハードウェア構成を説明するための図である。コンピュータ１００は、市販の情報処理装置または座標検出システム用に開発された情報処理装置である。
【００２３】
コンピュータ１００は、アドレスバスやデータバス等のバスライン１１８を介して電気的に接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、ＳＳＤ（Solid State Drive）１０４、ネットワークコントローラ１０５、外部記憶コントローラ１０６、キャプチャデバイス１１１、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１１２、および、センサコントローラ１１４を有している。
【００２４】
ＣＰＵ１０１はアプリケーションを実行して座標検出システム５００の全体を制御する。ＲＯＭ１０２にはＩＰＬ（Initial Program Loader）等、主に起動時にＣＰＵ１０１が実行するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がアプリケーションを実行する際のワークエリアとなる。ＳＳＤ１０４は、座標検出システム用のアプリケーション１１９や各種データが記憶された不揮発メモリである。ネットワークコントローラ１０５は、ネットワークを介してサーバなどと通信する際に通信プロトコルに基づく処理を行う。なお、ネットワークは、ＬＡＮ（Local Area Network）または複数のＬＡＮが接続されたＷＡＮ（Wide Area Network、例えばインターネット）などである。
【００２５】
外部記憶コントローラ１０６は、着脱可能な外部メモリ１１７に対する書き込み／読み出しを行う。外部メモリ１１７は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）カードなどである。キャプチャデバイス１１１は、ＰＣ３００が表示装置３０１により表示している映像を取り込む（キャプチャする）。ＧＰＵ１１２は、電子ボード２００の各ピクセルの画素値を演算する描画専用のプロセッサである。ディスプレイコントローラ１１３は、ＧＰＵ１１２が作成した画像を電子ボード２００に出力する。
【００２６】
センサコントローラ１１４には、受光センサ１１が接続されており、受光センサ１１の受光出力を所定の周期（例えば１０ｍｓ）でサンプリングし、受光方向を検出する。そして、隣り合う２つの受光センサ１１の受光出力から検出した受光方向に基づいて三角測量により電子ペン１３の位置座標を検出する。
【００２７】
電子ペンコントローラ１１６が電子ペン１３からの押圧信号を受信することで、コンピュータ１００は電子ペン１３の先端が押圧されているか否かを検出することができる。電子ペンコントローラ１１６と電子ペン１３との間の通信手段としては、電波や音波や、座標検出のための光とは波長の異なる光などを用いることができる。
【００２８】
なお、座標検出システム用のアプリケーション１１９は、外部メモリ１１７に記憶された状態で流通されてもよいし、ネットワークコントローラ１０５を介して不図示のサーバからダウンロードされてもよい。アプリケーション１１９は圧縮された状態でも実行形式でもよい。
【００２９】
〈本発明の前提の座標検出システムの機能〉
図３は、本発明の実施形態に係る座標検出システム（以下、本システム）の前提の座標検出システム（以下、前提システム）の機能の概要について説明するための図である。
【００３０】
本システムについて説明する前に前提システムについて説明する理由は、本システムが前提システムを構成する座標検出部１２１、フレーム判定部１２２、遮蔽判定部１２３、および座標補間部１２４のうち、遮蔽判定部１２３および座標補間部１２４を改良したものであるからである。
【００３１】
図示のように、前提システムは、受光センサ１１ａおよび１１ｂの出力が入力される座標検出部１２１、座標検出部１２１の出力が入力されるフレーム判定部１２２、フレーム判定部１２２の出力が入力される遮蔽判定部１２３、および遮蔽判定部１２３の出力が入力される座標補間部１２４を備えている。これらの各部は図２におけるアプリケーション１１９により実現される機能ブロックである。
【００３２】
座標検出部１２１は、受光センサ１１ａおよび１１ｂの出力に基づいて、三角測量により電子ペン１３の位置座標を算出する。フレーム判定部１２２は、座標検出部１２１の出力に基づいて、画像のフレーム番号を判定する。遮蔽判定部１２３は、フレーム判定部１２２の出力に基づいて、電子ペン１３からの光が遮蔽物（例えば指）１４により遮蔽されたか否か等を判定する。座標補間部１２４は、遮蔽判定部１２３の出力に基づいて、遮蔽が開始されたときの電子ペン１３の位置座標と、遮蔽が終了したときの電子ペン１３の位置座標との間における位置座標を補間する。
【００３３】
これらの各部の詳細については後述する。前述したように、本システムは、前提システムにおける遮蔽判定部１２３および座標補間部１２４を改良したものであるから、座標判定部および座標補間部については、前提システムについて説明した後に本システムについて説明する。
【００３４】
〈前提システムの動作〉
図４は、図３に示すシステムの動作の概要を示すフローチャートである。
まず受光センサ１１ａ，１１ｂより画像ＯＬ，ＯＲを取得する（ステップＳ１）。次に画像ＯＬ，ＯＲの特徴量を算出する（ステップＳ２）。すなわち、例えばラベリングによりペン発光領域を切り出し、特徴量として発光領域の重心、ラベル数を算出する。
【００３５】
次に画像ＯＬ，ＯＲの重心を用いて図５の角度θＬ，θＲの算出し（ステップＳ３）、その算出結果を用いて、三角測量により、電子ペン１３の位置座標を算出する（ステップＳ４）。
【００３６】
ここまでの処理は、座標検出部１２１により行われる。以後、フレーム判定部１２２、遮蔽判定部１２３、座標補間部１２４が、それぞれフレーム判定処理（ステップＳ５）、遮蔽判定処理（ステップＳ６）、および座標補間処理（ステップＳ７）を順番に実行する。これらの各処理の内容については後述する。
【００３７】
〈前提システムにおけるフレーム判定処理〉
図６は、フレーム判定処理（図４のステップＳ５）を示すフローチャートである。
【００３８】
まず画像ＯＬ，ＯＲのフレーム番号Ｎを確認する（ステップＳ１１）。フレーム番号Ｎとは受光センサ１１の起動後、何フレーム目であるかを表す情報である。次にＮが１より大きいか否かを判定する（ステップＳ１２）。判定の結果、Ｎが１より大きければ（ステップＳ１２：Yes）、遮蔽判定フローに移り、そうでない場合は（ステップＳ１２：No）、何もせずに終了する。
【００３９】
〈前提システムにおける遮蔽判定処理の第１の例〉
図７は、遮蔽判定処理（図４のステップＳ６）の第１の例を示すフローチャートであり、図８は、図７における１ストロークに対応する位置座標について説明するための図である。
【００４０】
まず先にステップＳ２で算出した画像ＯＬ，ＯＲのラベル数のうち、フレーム番号Ｎの画像ＯＬｎ，ＯＲｎのラベル数を比較し、異なる否かを判定する（ステップＳ２１）。異なる場合（ステップＳ２１：Yes）、ラベル数が少ない方の受光センサは遮蔽されていると考えられるので、遮蔽有と判定する。ラベル数が一致する場合は（ステップＳ２１：No）、遮蔽無と判定する。
【００４１】
遮蔽有の場合、これまでの遮蔽回数が０であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。これまでの遮蔽回数が０ならば（ステップＳ２２：Yes）、Ｎ−１フレームまでの１ストロークに対応する位置座標を保存し（ステップＳ２３）、遮蔽回数をインクリメントし（ステップＳ２４）、終了する。
【００４２】
図８に示すように、１ストロークとは電子ペンの位置座標が検出され始めてから、検出が終了するまでの連続したフレームに対応する個々の座標の集まりのことである。例えば「三」という漢字は３ストロークからなり、仮に図の点Ｐｓの位置座標で遮蔽が発生したとすると、矩形で囲まれた部分が（Ｎ−１）フレームまでの１ストロークに対応することになる。なお、点Ｐｅは遮蔽が終了した位置である。以後、遮蔽が発生した位置座標（遮蔽が始まった位置座標）を「遮蔽開始位置」、遮蔽が終了した位置座標を遮蔽終了位置という。
【００４３】
図７の説明に戻る。これまでの遮蔽回数が０でない、すなわち１以上である場合は（ステップＳ２２：No）、遮蔽回数をインクリメントし（ステップＳ２５）、座標補間処理に移る。
【００４４】
遮蔽無の場合は（ステップＳ２１：No）、座標補間処理に移る。遮蔽無の場合も座標補間処理に移る理由は、遮蔽無の場合として遮蔽が終了した直後の遮蔽無の場合があり、その場合は遮蔽前後の画像から遮蔽部分の位置座標を補間する必要があり、通常の遮蔽無しの場合と振る舞いが異なるためである。
【００４５】
<画像のラベル数のみでは遮蔽が検知できない場合>
図９は、図７に示す遮蔽判定処理の第１の例では遮蔽が検知できない場合について説明するための図である。
【００４６】
図示のように、電子ペンが複数あり、それぞれの位置座標をＡ，Ｂとする。このとき、それぞれに対して遮蔽物１４ａ，１４ｂにより遮蔽が発生すると、受光センサ１１aで取得された画像ＯＬのラベル数と、受光センサ１１ｂで取得された画像ＯＲのラベル数とが等しくなってしまうため、図７に示す遮蔽判定処理（ステップＳ２１）では、本当は遮蔽有であるにも関わらず、遮蔽無と誤判定してしまう。
【００４７】
〈前提システムにおける遮蔽判定処理の第２の例〉
そこで、遮蔽判定処理（図４のステップＳ６）の第２の例により、図９に示す場合にも正しい遮蔽判定を可能にした。図１０は、遮蔽判定処理の第２の例を示すフローチャートである。
【００４８】
まず先にステップＳ２で算出したフレーム番号Ｎの画像ＯＬｎ，ＯＲｎのそれぞれのラベル数と電子ペンの接触信号数（盤面２０１に接触している電子ペンの数）とを比較し、「画像ＯＬｎのラベル数≠電子ペンの接触信号数」または「画像ＯＲｎのラベル数≠電子ペンの接触信号数」が成立するか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００４９】
そして、成立する場合は（ステップＳ３１：Yes）、遮蔽有とし、成立しない場合は（ステップＳ３１：No）、遮蔽無とする。判定結果に応じて分岐するステップであるステップＳ３２〜Ｓ３５は、遮蔽判定処理の第１の例（図７）におけるステップＳ２２〜Ｓ２５と同じである。
【００５０】
〈前提システムにおける座標補間処理の第１の例〉
図１１は、座標補間処理（図４のステップＳ７）の第１の例を示すフローチャートである。この処理は座標補間部１２４により実行される。
【００５１】
まずこれまでの遮蔽回数が０回であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。そして、０であった場合は（ステップＳ４１：Yes）、この図に示すフローを終了する。一方、０でなかった場合は（ステップＳ４１：No）、遮蔽が終了していないか否かを判定する（ステップＳ４２）。遮蔽が終了していないときは（ステップＳ４２：Yes）、この図に示すフローを終了する。
【００５２】
遮蔽が終了していたときは（ステップＳ４２：No）、遮蔽回数１のときに保存した１ストロークに対応する位置座標（ステップＳ２３またはＳ３３で保存した位置座標）と今回算出した位置座標との間を、n次の多項式を用いた最小自乗法でフィッティングし（ステップＳ４３）、遮蔽回数を０にして（ステップＳ４４）、この図に示すフローを終了する。
【００５３】
〈前提システムにおける座標補間処理の第２の例〉
図１２は、前提システムにおける座標補間処理（図４のステップＳ７）の第２の例を示すフローチャートであり、図１３は、図１２におけるマーキングについて説明するための図である。
【００５４】
この座標補間処理の第２の例は、遮蔽発生時にストロークが多項式で近似できないような形状をしており、座標補間処理の第１の例によりフィッティングした線が電子ペンの軌跡と大きくずれてしまう場合にも対応できる。
【００５５】
そのような場合は、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置とが離れている場合に多い。そこで、これまでの遮蔽回数が０回でなかった場合（ステップＳ５１：No）、遮蔽前後の位置座標間の距離が所定の閾値より長いか否かを判定し（ステップＳ５２）、長い場合は（ステップＳ５２：Yes）、図１３に示すように、フィッティングした領域を一定時間マーキングし（ステップＳ５３）、ＯＫ／ＮＧのボタンを表示する。
【００５６】
マーキングされた領域がユーザにとって受け入れられる場合、ユーザがＯＫボタンをタップすると、マーキング通りの描画が行われる。一方、ＮＧボタンがタップされた場合は、遮蔽領域（遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間）は描画されず、ユーザが再度筆記し直すことができる。
【００５７】
遮蔽前後の位置座標間の距離が所定の閾値以下であった場合は、（ステップＳ５２：No）、座標補間処理の第１の例（ステップＳ４３）と同様にフィッティングし（ステップＳ５４）、遮蔽回数を０にして（ステップＳ５５）、この図に示すフローを終了する。ステップＳ５３の後も遮蔽回数を０にして（ステップＳ５５）、この図に示すフローを終了する。
【００５８】
このようなマーキングを行いユーザに選択させるモードと、マーキングを行わずにフィッティングを行うモード、マーキングを行わずフィッティングも行わないモードを設け、ユーザが用途に応じて使い分けを可能に構成することもできる。
【００５９】
〈電子ペンの軌跡〉
図１４は、電子ペンの軌跡と遮断領域について説明するための図である。
図１１および図１２を参照して説明したように、ここまで説明した前提システムにおける座標補間処理においては、図示のように、電子ペンの遮蔽が終了して遮蔽終了位置が検出されてから、遮蔽領域の補間を実施する。以後説明する本システムにおける座標補間処理の場合も同じである。このように遮蔽が終了した後に補間を実施することで、遮蔽が開始したときに予測して補間する処理と比べると、補間された位置座標の精度が高くなるという利点がある。
【００６０】
〈本システムの機能〉
以上説明した前提方式では、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間をn次の多項式を用いた最小自乗法で算出した位置座標により補間するため、必要以上の補間処理が発生し、無駄なソフト処理による負荷があるという問題がある。本システムによれは、この問題を解決して、補間処理のソフト処理を低減することができる。
【００６１】
図１５は、本システムの機能の概要について説明するための図である。この図において、図３（前提システム）と同じ部分には図３と同じ参照符号を付した。本システムは、前提システムにおける遮蔽判定部１２３および座標補間部１２４を改良し、それぞれ遮蔽判定部１２３ａ、座標補間部１２４ａとしたものである。
【００６２】
図１６は、図１５に示すシステムの動作の概要を示すフローチャートである。この図において、図４（前提システムの動作の概要を示すフローチャート）と同じステップには、図と同じステップ番号（参照符号）を付した。
【００６３】
図示のように、遮蔽判定部１２３ａにより実行される遮蔽判定処理（ステップＳ６ａ）および座標補間部１２４ａにより実行される座標補間処理（ステップＳ７ａ）の内容が図４と異なる。それ以外の処理は図４と同じである。
【００６４】
〈本システムにおける補間と前提システムにおける補間〉
図１７は、本システムにおける座標補間処理（ステップＳ６ａ）による補間処理と前提システムにおける座標補間処理（図４のステップＳ６）による補間処理について説明するための図である。また、図１８は、本システムにおける補間処理の切り替えについて説明するための図である。
【００６５】
図１７に示すように、前提システムでは、ｎ次の多項式を用いた最小自乗法でフィッティングして、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間の遮蔽領域を補間する。一方、本システムでは、遮蔽領域を直線で補間する簡易補間機能を備えている。
【００６６】
そして、図１８における電子ペンの軌跡ａのように、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間の距離（以下、遮蔽距離）が短い場合（所定の閾値未満の場合）は直線補間を行い、図１８における電子ペンの軌跡ｂのように、遮蔽距離が長い場合（所定の閾値以上の場合）は従来システムと同じ補間を行うように、補間処理を切り替える。すなわち、遮蔽距離の長短に応じて、複数の種類の補間処理を切り替える。
【００６７】
〈本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例〉
図１９は、本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例を示すフローチャートである。
【００６８】
この図において、ステップＳ６１、Ｓ６２、Ｓ６３、Ｓ６５、Ｓ６７は、それぞれ前提システムにおける遮蔽判定処理の第１の例（図７）におけるステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５と同じである。
【００６９】
前提システムとの違いは、遮蔽無のときに（ステップＳ６１：No）、現在の位置座標を遮蔽終了位置として保存し（ステップＳ６６）、遮蔽有であり（ステップＳ６１：Yes）、かつ遮蔽回数が０のときに（ステップＳ６２：Yes）、現在の位置座標を遮蔽開始位置として保存することである（ステップＳ６４）。すなわち、遮蔽判定部１２３ａは、本発明に係る遮蔽判定手段、遮蔽開始位置検出手段、および遮蔽終了位置検出手段として機能する。なお、ステップＳ６６により、遮蔽途中でなくても遮蔽終了位置として保存されてしまうが、その場合は後述する座標補間処理で使用されないので問題はない。
【００７０】
〈本システムにおける座標補間処理の第１の例〉
図２０は、本システムにおける座標補間処理の第１の例を示すフローチャートである。この座標補間処理は、本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例（図１７）におけるステップＳ６６またはＳ６７の後に実行される。
【００７１】
この図において、ステップＳ７１、Ｓ７２、Ｓ７５、Ｓ７７は、それぞれ前提システムにおける座標補間処理の第１の例（図１１）におけるステップ４１、Ｓ４２、Ｓ４３、Ｓ４４と同じである。すなわち、本システムにおける座標補間処理の第１の例は、前提システムにおける座標補間処理の第１の例にステップＳ７３、Ｓ７４、Ｓ７６を付加したものといえる。
【００７２】
これらのステップを付加したことにより以下の処理が実行される。
遮蔽回数が０であり（ステップＳ７１：Yes）、かつ遮蔽が終了しているとき（ステップＳ７２：No）、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置から遮蔽距離を算出する（ステップＳ７３）。このとき遮蔽判定部１２３ａは遮蔽距離検出手段として機能する。この遮蔽開始位置と遮蔽終了位置は、本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例により取得したものである。
【００７３】
次に遮蔽距離がスレッショルド距離（閾値）以上か否かを判定する（ステップＳ７４）。そして、遮蔽距離がスレッショルド距離以上の場合は（ステップＳ７４：Yes）、前提システムと同じ補間処理を行い（ステップＳ７５）、スレッショルド距離未満の場合は（ステップＳ７４：No）、遮蔽開始位置と遮蔽終了位置との間を直線で結ぶ簡易補間を行う（ステップＳ７６）。つまり、図１８に示した補間処理の切り替えが実行される。このとき、座標補間部１２４ａが切り替え手段としても機能する。
【００７４】
〈本システムにおける座標補間処理の第２の例〉
前述したように、本システムにおける座標補間処理の第１の例では、遮蔽距離に応じて、補間処理を切り替えている。本システムにおける座標補間処理の第２の例では、遮蔽距離および遮蔽時間に応じて、補間処理を切り替える。この座標補間処理も本システムにおける第１の遮蔽判定処理（図１７）におけるステップＳ６６またはＳ６７の後に実行される。
【００７５】
図２１は、本システムにおける座標補間処理の第２の例を示すフローチャートである。この図において、ステップＳ８１、Ｓ８２、Ｓ８３、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ８７、Ｓ８８は、それぞれ本システムにおける座標補間処理の第１の例（図２０）におけるステップ７１、Ｓ７２、Ｓ７３、Ｓ７４、Ｓ７５、Ｓ７６、Ｓ７７と同じである。
【００７６】
すなわち、本システムにおける第２の座標補間処理は、本システムにおける第１の座標補間処理におけるステップＳ７３とＳ７４の間にステップＳ８４を挿入したものといえる。
【００７７】
ステップＳ８４では、まず遮蔽回数（遮蔽期間のフレーム数）を参照する。この遮蔽回数は、本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例（図１９）におけるステップＳ６５またはＳ６７でインクリメントされた値であり、遮蔽時間の長さに比例する。つまり、遮蔽判定部１２３ａは遮蔽時間検出手段として機能している。そして、遮蔽時間が所定の閾値以上の場合は、用意されている値の異なる２つのパラメータのうち、値の小さい方のパラメータをスレッショルド距離として選択し、遮蔽時間が所定の閾値未満の場合は、値の大きい方のパラメータをスレッショルド距離として選択する。
【００７８】
以後のステップＳ８５〜Ｓ８７では、ステップＳ８４で選択されたスレッショルド距離とステップＳ８３で算出された遮蔽距離とを比較して、その大小関係に応じて補間処理を切り替える。
【００７９】
つまり、遮蔽距離だけでなく遮蔽時間をも考慮することにより、さらに適切な補間処理の切り替えを行うことができる。すなわち、例えば、遮蔽距離が短く遮蔽時間が長い場合で直線により簡易的に補間しない方がよい場合や、遮蔽距離が長く遮蔽時が短い場合で厳密に補間する必要がない場合に対応することができる。これらの場合、適切な補間処理を行うことで、ソフト処理の負荷を下げることができる。なお、ここで２つのスレッショルド距離を切り替えているが、３つ以上のスレッショルド距離を切り替えてもよい。
【００８０】
〈本システムにおける遮蔽判定処理の第２の例〉
図２２は、本システムにおける遮蔽判定処理の第２の例を示すフローチャートである。この図において、ステップＳ９１、Ｓ９２、Ｓ９３、Ｓ９４、Ｓ９６、Ｓ９７、Ｓ９８は、それぞれ本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例（図１９）におけるステップ６１、Ｓ６３、Ｓ６４、Ｓ６５、Ｓ６６、Ｓ６７と同じである。
【００８１】
つまり、本システムにおける遮蔽判定処理の第２の例は、本システムにおける遮蔽判定処理の第１の例におけるステップＳ６２とＳ６５との間にステップＳ９５を挿入したものといえる。
【００８２】
ステップＳ９５では、遮蔽有であり（ステップＳ９１：Yes）、かつ遮蔽回数が０のときに（ステップＳ９２：Yes）、Ｎ−１フレームまでの１ストロークに対応するフレーム数を保存する。すなわち、遮蔽が発生していない時もフレーム数をカウントしておき（カウントする期間は１ストローク分が適当）、遮蔽が発生した時に最後の１ストローク分のフレーム数を保存する。
【００８３】
〈本システムにおける座標補間処理の第３の例〉
本システムにおける座標補間処理における第３の例では、遮蔽距離、および遮蔽前後の電子ペンの移動加速度に応じて、補間方法を切り替える。
【００８４】
図２３は、本システムにおける座標補間処理の第３の例を示すフローチャートである。この座標補間処理は本システムにおける遮蔽判定処理の第２の例（図２２）におけるステップＳ９７またはＳ９８の後に実行される。
【００８５】
この図において、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９は、それぞれ本システムにおける座標補間処理の第２の例（図２１）におけるステップＳ８１、Ｓ８２、Ｓ８３、Ｓ８５、Ｓ８６、Ｓ８７、Ｓ８８と同じである。
【００８６】
つまり、本システムにおける座標補間処理の第３の例は、本システムにおける座標補間処理の第２の例におけるステップＳ８４の代わりにステップＳ１０４およびＳ１０５を設けたものといえる。
【００８７】
ステップＳ１０４では、まず遮蔽距離および遮蔽回数より、遮蔽期間の電子ペンの移動速度を算出する。ここで、遮蔽距離はステップＳ１０３で算出された値である。また、遮蔽回数は、本システムにおける遮蔽判定処理の第２の例（図２２）におけるステップＳ９６またはＳ９８でインクリメントされた値であり、遮蔽時間の長さに比例する。このとき座標補間部１２４ａは第１の速度算出手段として機能する。
【００８８】
ステップＳ１０４では、次に本システムにおける第２の遮蔽判定処理（図２０）におけるステップＳ９３で保存した１ストローク分の位置座標より１ストローク分の長さを算出し、その長さとステップ９４で保存した１ストローク分のフレーム数より遮蔽前の電子ペンの移動速度を算出する。このとき座標補間部１２４ａは第２の速度算出手段として機能する。
【００８９】
ステップＳ１０５では、まずステップＳ１０４で算出された遮蔽前の移動速度と遮蔽期間の移動速度とを比較することにより、加速しているか、減速しているかを判定する。このとき座標補間部１２４ａは加速度検出手段として機能する。そして、減速している場合は、用意されている値の異なる２つのパラメータのうち、値の小さい方のパラメータをスレッショルド距離として選択し、加速している場合は、値の大きい方のパラメータをスレッショルド距離として選択する。
【００９０】
以後のステップＳ１０６〜Ｓ１０８では、ステップＳ１０５で選択されたスレッショルド距離とステップＳ１０３で算出された遮蔽距離とを比較して、その大小関係に応じて補間処理を切り替える。
【００９１】
つまり、遮蔽距離だけでなく遮蔽領域で加速しているか減速しているかをも考慮することにより、さらに適切な補間処理の切り替えを行うことができる。すなわち、例えば、遮蔽距離が短くても減速していれば、厳密な補間処理を実行することができる。なお、ここで２つのスレッショルド距離を切り替えているが、３つ以上のスレッショルド距離を切り替えてもよい。
【００９２】
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る座標検出システムは下記（１）〜（５）の特徴を有する。
（１）電子ペンの遮蔽終了位置が検出されてから、遮蔽領域の補間を実施するので、遮蔽が開始したときに予測して補間する処理よりも位置座標の精度が高くなる。
（２）遮蔽距離が短い場合、簡易的な補間処理に切り替えることにより、補間処理の負荷を低減することができる。
（３）遮蔽距離のみでなく、遮蔽時間も考慮することにより、さらに適切な補間処理の切り替えができる。
（４）遮蔽距離のみでなく、遮蔽領域で加速しているか減速しているかをも考慮することにより、さらに適切な補間処理の切り替えができる。
（５）使用するパラメータ（スレッショルド距離など）をユーザが選択できるモードを設けることで、会議の重要さなどのようにユーザの用途にあわせて、最適な切り替え方法を選択することができる。
【００９３】
なお、以上説明した本システムは、指示体として発光機能を有する電子ペンを用いたものであるが、指のような発光機能を持たない指示体を用いることもできる。また、本システムは光検出方式の座標入力装置を有する座標検出システムに関するものであるが、本発明は光遮断方式の座標入力装置を有する座標検出システムに適用することもできる。この場合、図４のステップＳ２において、ラベリングにより遮断領域を切り出し、特徴量として発光領域の重心およびラベル数を算出することになる。また、電子ペンに加速度センサを設け、その出力を電子ペンコントローラ１１６へ送信することで、座標補間処理の第３の例（図２３）における加速度算出に用いることもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１００…コンピュータ、２０１…盤面、１１，１１ａ〜ｄ…受光センサ、１２１…座標検出部、１２２…フレーム判定部、１２３ａ…遮蔽判定部、１２４ａ…座標補間部、２００…電子ボード、５００…座標検出システム。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特表２０１１−５２２３３２号公報
【特許文献２】特開２００１−２６５５１７号公報
【図１】
2016110299.tif 000003
【図２】
2016110299.tif 000004
【図３】
2016110299.tif 000005
【図４】
2016110299.tif 000006
【図５】
2016110299.tif 000007
【図６】
2016110299.tif 000008
【図７】
2016110299.tif 000009
【図８】
2016110299.tif 000010
【図９】
2016110299.tif 000011
【図１０】
2016110299.tif 000012
【図１１】
2016110299.tif 000013
【図１２】
2016110299.tif 000014
【図１３】
2016110299.tif 000015
【図１４】
2016110299.tif 000016
【図１５】
2016110299.tif 000017
【図１６】
2016110299.tif 000018
【図１７】
2016110299.tif 000019
【図１８】
2016110299.tif 000020
【図１９】
2016110299.tif 000021
【図２０】
2016110299.tif 000022
【図２１】
2016110299.tif 000023
【図２２】
2016110299.tif 000024
【図２３】
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