(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コード化パターンが印刷された媒体を読み取る電子ペンであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000019
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段と、
を備えることを特徴とする電子ペン。
【請求項２】
地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取る電子ペンであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000020
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段と、
を備えることを特徴とする電子ペン。
【請求項３】
さらに、前記面積演算手段によって演算された前記面積を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ペン。
【請求項４】
前記コード化パターン上における前記地図エリアを識別するコード化パターンアドレスと、前記地図エリアの縮尺値とを対応付けた縮尺情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記面積演算手段は、前記閉領域の面積と前記縮尺情報に基づいて、地表上の面積を演算することを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
【請求項５】
コード化パターンが印刷された媒体を読み取る電子ペンにより実行されるプログラムであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000021
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段、
として前記電子ペンを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取る電子ペンにより実行されるプログラムであって、
前記媒体の接触状態を検出する接触検出手段、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000022
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段、
として前記電子ペンを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
コード化パターンが印刷された媒体を読み取るスキャナであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000023
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段と、
を備えることを特徴とするスキャナ。
【請求項８】
地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取るスキャナであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000024
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段と、
を備えることを特徴とするスキャナ。
【請求項９】
コード化パターンが印刷された媒体を読み取るスキャナにより実行されるプログラムであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000025
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段、
として前記スキャナを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取るスキャナにより実行されるプログラムであって、
前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、
前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、
前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000026
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段、
として前記スキャナを機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペンやスキャナにより、電子ペン用媒体等に印刷された地図上の面積情報を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、「電子ペン」、「デジタルペン」などと呼ばれるペン型入力デバイスが登場しており（以下、本明細書では「電子ペン」と呼ぶ。）、その代表的なものとしてスウェーデンのＡｎｏｔｏ社が開発した「アノトペン（Ａｎｏｔｏ  ｐｅｎ）」が知られている。アノトペンは、所定のドットパターンが印刷された専用紙（以下、「専用ペーパー」とも呼ぶ。）とともに使用される。アノトペンは、通常のインクタイプのペン先部に加えて、専用紙上のドットパターンを読み取るための小型カメラと、データ通信ユニットを搭載している。利用者が専用紙上にアノトペンで文字などを書いたり、専用紙上に図案化されている画像にチェックマークを記入したりすると、ペンの移動に伴って小型カメラが専用紙に印刷されたドットパターンを検出し、利用者が書き込んだ文字、画像などの記入情報が取得される。この記入情報が、データ通信ユニットによりアノトペンから近くのパーソナルコンピュータや携帯電話などの端末装置に送信される。このアノトペンを利用したシステムは、キーボードに代わる入力デバイスとして利用することが可能であり、上述のパーソナルコンピュータやキーボードの使用に抵抗がある利用者にとっては非常に使いやすい。そのため、現在、各種ビジネス上の書類、申込書、契約書等に記入されたデータをデジタル化する手法として、電子ペンを利用したシステムが普及しつつある（特許文献１参照）。
【０００３】
これと関連して、デジタイザなどの座標入力装置において、複数の座標値で囲まれる領域について、地図の縮尺も用いて面積を求める手法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、本出願人は、Ａｎｏｔｏ社の技術に見られるような電子ペンを用い、地図が印刷されている上記専用ペーパー上で、利用者が上記電子ペンで閉曲線を描画すると、当該閉曲線内部の面積を算出する面積算出システムを提案している（特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５１１７６１号公報
【特許文献２】特公平３−５０２８３号公報
【特許文献３】特開２００６−３０９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２においては、面積の具体的な求め方については何ら記載されていない。一方、特許文献３は、閉曲線内部を予め定義されている単位図形に分割することにより、当該閉曲線内部の閉領域の面積を計算している。しかし、実際には利用者が描画した閉曲線内部が整数個の単位図形に分割できるとは限らず、１個の単位図形に満たない誤差領域が生じる。このため、特許文献３の手法により得られる面積は、概略値としては使用できるが、高精度の面積計算を要求されるような分野には適用することができない。
【０００７】
本発明は、媒体上で利用者が特定した閉領域の面積を高精度で提供することが可能な電子ペン、スキャナ及びそれに用いられるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの観点では、コード化パターンが印刷された媒体を読み取る電子ペンは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000002
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段と、を備える。
【０００９】
上記の電子ペンは、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取る際に使用される。利用者が電子ペンにより媒体上である領域をなぞると、接触検出手段が電子ペンの媒体への接触状態を検出する。位置座標演算手段は、接触検出手段によって接触状態が検出されている間、媒体に印刷されているコード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する。面積演算手段は、位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000003
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する。こうして、電子ペンは、利用者が媒体上に電子ペンで記入した閉領域の面積を算出することができる。
【００１０】
本発明の他の観点では、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取る電子ペンは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000004
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段と、を備える。
【００１１】
上記の電子ペンは、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体のコード化パターンを読み取る際に使用される。利用者が電子ペンにより媒体上である領域をなぞると、接触検出手段が電子ペンの媒体への接触状態を検出する。位置座標演算手段は、接触検出手段によって接触状態が検出されている間、媒体に印刷されているコード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する。面積演算手段は、位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000005
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する。こうして、利用者が媒体の地図エリア上に電子ペンで記入した閉領域の地表上の面積を算出することができる。
【００１２】
上記の電子ペンの一態様は、前記面積演算手段によって演算された前記面積を報知する報知手段を備えてもよい。これにより、利用者は面積演算手段によって演算された面積を認識することができる。
【００１４】
上記の電子ペンの他の一態様は、前記コード化パターン上における前記地図エリアを識別するコード化パターンアドレスと、前記地図エリアの縮尺値とを対応付けた縮尺情報を記憶する記憶手段をさらに備え、前記面積演算手段は、前記閉領域の面積と前記縮尺情報に基づいて、地表上の面積を演算する。この場合、電子ペンは媒体から取得したコード化パターンアドレスに基づいて、記憶手段に記憶された縮尺情報を取得して面積演算手段により地表上の面積を求めることができる。
【００１５】
本発明の他の観点では、コード化パターンが印刷された媒体を読み取る電子ペンにより実行されるプログラムは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000006
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段、として前記電子ペンを機能させる。
【００１６】
本発明の他の観点では、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取る電子ペンにより実行されるプログラムは、前記媒体の接触状態を検出する接触検出手段、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000007
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段、として前記電子ペンを機能させる。
【００１７】
本発明の他の観点では、コード化パターンが印刷された媒体を読み取るスキャナは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000008
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段と、を備える。
【００１８】
上記のスキャナは、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取る際に使用される。利用者がスキャナにより媒体上で所望の領域をなぞると、接触検出手段がスキャナの媒体への接触状態を検出する。位置座標演算手段は、接触検出手段によって接触状態が検出されている間、媒体に印刷されているコード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する。面積演算手段は、位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000009
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する。こうして、利用者が媒体上でなぞった閉領域の面積を算出することができる。
【００１９】
本発明の他の観点では、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取るスキャナは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段と、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段と、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000010
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段と、を備える。
【００２０】
上記のスキャナは、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体のコード化パターンを読み取る際に使用される。利用者がスキャナにより媒体上で所望の領域をなぞると、接触検出手段がスキャナの媒体への接触状態を検出する。位置座標演算手段は、接触検出手段によって接触状態が検出されている間、媒体に印刷されているコード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する。面積演算手段は、位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000011
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する。こうして、利用者が媒体の地図エリア上でなぞった閉領域の地表上の面積を演出することができる。
【００２１】
本発明の他の観点では、コード化パターンが印刷された媒体を読み取るスキャナにより実行されるプログラムは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000012
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、面積を演算する面積演算手段、として前記スキャナを機能させる。
【００２２】
本発明の他の観点では、地図エリアとコード化パターンとが重ねて印刷された媒体を読み取るスキャナにより実行されるプログラムは、前記媒体への接触状態を検出する接触検出手段、前記接触検出手段によって接触状態が検出されている間、前記コード化パターンを局所的に撮像して、その位置座標を演算する位置座標演算手段、前記位置座標演算手段によって演算された位置座標に基づいて規定される閉領域を構成する線の補間関数ｆｔ（ｘ）を求め、微小区間ｄｘにおける補間関数をＹ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ）、ｆ１（ｘ）、ｆ２（ｘ）、・・・として、
【数１】
0004935552.tif 000013
ただし、Ｎ＝（ｔｍａｘ−１）／２
を、前記閉領域を構成する線のＸ座標が存在する範囲で積算して、前記地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積を演算する面積演算手段、として前記スキャナを機能させる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る電子ペン又はスキャナ及びそれらに用いられるプログラムによれば、利用者の操作に応じて、地図エリア等の媒体上に記入等をした際に、当該記入等による軌跡の位置座標を演算しつつ、その軌跡により規定される閉領域の面積を演算する。これにより、電子ペンやスキャナは、使用者の所望の閉領域に対応する面積を演算することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２５】
本実施形態の情報処理システムは、図１及び図２に示すように、電子ペン８０、専用ペーパー（電子ペン用媒体）２０及び端末装置８５から構成される。ここで、図１は電子ペン８０の使用形態を模式的に示す図であり、図２は電子ペン８０の構成を示すブロック図である。専用ペーパー２０には、ドットパターン（コード化パターン）が印刷されている。電子ペン８０は、通常のインクペンと同様のペン先部１７を備えており、利用者が通常のインクペンと同様にペン先部１７によって専用ペーパー２０上に閉曲線などを書くと、電子ペン８０は、ペン先部１７の移動軌跡（筆跡）に沿って、専用ペーパー２０に印刷されたドットパターンを局所的、連続的に読み取り、専用ペーパー２０におけるその局所位置の座標を算出し、その座標データ等に基づいて、閉曲線を記憶したり、その閉曲線の内部の閉領域に応じた面積を演算する等、所定の処理を実行する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２６】
なお、端末装置８５は、ハードウェアとして、電子ペン８０とのデータ通信が可能なアンテナ装置、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）といったメモリ、スピーカ、ディスプレイ等で構成される、パーソナルコンピュータや携帯電話、或いは携帯端末である。
【００２７】
［専用ペーパー］
まず、専用ペーパー２０について説明する。専用ペーパー２０は、用紙上にドットパターンが印刷され、さらにその上に罫線や記入枠などの図案や項目、文言、イラスト等が印刷されたものである。ドットパターンは、赤外線を吸収するカーボンを含んだインキにより印刷される。また、図案等は、赤外域に吸収性を持たないインキにより印刷される。ドットパターンと図案等とは用紙に対して同時に印刷してもよいし、どちらかを先に別々に印刷してもよい。
【００２８】
図３に、本実施形態で使用する地図等が印刷された専用ペーパー２０の例を示す。図３に示す専用ペーパー２０は、地図を表示する地図エリア１００を有する。ドットパターンは、専用ペーパー２０のほぼ全面に印刷されており、その上に地図の図柄、地名等の文字などが赤外域に吸収性を持たないインキにより印刷されている。なお、図３の例では、地理上の１つの島（「○○島」）が印刷されている。利用者は、ドットパターンを意識することなく、電子ペン８０を用いて、上記地図エリア１００上に所望の閉曲線を記入する。図３の例では、利用者は電子ペン８０を用いて、「○○島」の輪郭をなぞっている。
【００２９】
［ドットパターン］
続いて、ドットパターン（コード化パターン）について説明する。図４は、専用ペーパー２０に印刷されたドットパターンのドットとそのドットが変換される値との関係を説明する図である。図４に示すように、ドットパターンの各ドットは、その位置によって所定の値に対応付けられている。すなわち、ドットの位置を格子の基準位置（縦線及び横線の交差点）から上下左右のどの方向にシフトするかによって、各ドットは、０〜３の値に対応付けられている。また、各ドットの値は、さらに、Ｘ座標用の第１ビット値及びＹ座標用の第２ビット値に変換される。このようにして対応付けられた情報の組合せにより、専用ペーパー２０上の位置座標が決定されるよう構成されている。
【００３０】
図５（ａ）は、あるドットパターンの配列を示している。図５（ａ）に示すように、縦横約２ｍｍの範囲内に６×６個のドットが、専用ペーパー２０上のどの部分から６×６ドットを取ってもユニークなパターンとなるように配置されている。これら３６個のドットにより形成されるドットパターンは位置座標（例えば、そのドットパターンがその専用ペーパー２０上のどの位置にあるのか）と専用ペーパー２０毎に固有の識別子であるドットパターンアドレスを保持している。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す各ドットを、格子の基準位置からのシフト方向によって、図４に示す規則性に基づいて対応づけられた値に変換したものである。この変換は、ドットパターンの画像を撮影する電子ペン８０によって行われる。
【００３１】
［電子ペン］
次に電子ペン８０について説明する。図２に示すように、電子ペン８０は、その内部にプロセッサ１１、メモリ１２、データ通信ユニット１３、バッテリー１４、ＬＥＤ１５、カメラ１６、圧力センサ１８、スピーカ（音声出力部）１９及びクロック２２を備える。また、電子ペン８０は通常のインクペンと同様の構成要素としてインクカートリッジ（図示せず）などを有する。
【００３２】
バッテリー１４は電子ペン８０内の各部品に電力を供給するためのものであり、例えば電子ペン８０のキャップ（図示せず）の脱着により電子ペン８０自体の電源のオン／オフを行うよう構成させてもよい。クロック２２は、現在時刻（タイムスタンプ）を発信し、プロセッサ１１に供給する。圧力センサ１８は、利用者が電子ペン８０により専用ペーパー２０上に文字などを書く際にペン先部１７に与えられる圧力、即ち筆圧を検出し、プロセッサ１１へ供給する。
【００３３】
プロセッサ１１は、圧力センサ１８から与えられる筆圧データに基づいて、ＬＥＤ１５及びカメラ１６のスイッチオン／オフの切換を行う。即ち、利用者が電子ペン８０で専用ペーパー２０上に記入すると、ペン先部１７には筆圧がかかる。圧力センサ１８によって所定値以上の筆圧が検出されたときに、プロセッサ１１は、利用者が専用ペーパー２０に記入を開始したと判定して、ＬＥＤ１５及びカメラ１６を作動させる。
【００３４】
ＬＥＤ１５は、電子ペン８０のペン先付近に取り付けられており、専用ペーパー２０上のペン先部１７近傍（領域１５ａ）に向けて、赤外線を照明する（図１参照）。領域１５ａは、ペン先部１７が専用ペーパー２０に接触する位置とはわずかにずれている。カメラ１６は、ＬＥＤ１５によって照明された領域１５ａ内におけるドットパターンを撮影し、そのドットパターンの画像データをプロセッサ１１に供給する。ここで、カーボンは赤外線を吸収するため、ＬＥＤ１５によって照射された赤外線は、ドットの部分でドットに含まれるカーボンによって吸収される。そのため、ドットの部分は、赤外線の反射量が少なく、ドット以外の部分は赤外線の反射量が多い。したがって、カメラ１６の撮影により、赤外線の反射量の違いから、カーボンを含むドットの領域とそれ以外の領域を区別することができる。たとえ撮影領域に罫線や枠などが印刷されてあったとしても、罫線や枠などのインクは赤外域に吸収性を持たないため、ドットパターンを認識することができる。なお、カメラ１６による撮影領域は、図５（ａ）に示すような約２ｍｍ×約２ｍｍの大きさを含む範囲であり、カメラ１６の撮影は、毎秒５０〜１００回程度行われる。
【００３５】
プロセッサ１１は、利用者による記入等が行われる間、カメラ１６によって供給される画像データのドットパターンから、利用者が記入する直線や曲線の専用ペーパー２０上でのＸ，Ｙ座標（単に「座標データ」、「位置座標」とも呼ぶ）を連続的に算出していく。すなわち、プロセッサ１１は、カメラ１６によって供給される、図５（ａ）に示されるようなドットパターンの画像データを図５（ｂ）に示すデータ配列に変換し、さらに、Ｘ座標ビット値・Ｙ座標ビット値に変換して、そのデータ配列から所定の演算方法によりＸ，Ｙ座標データを算出するとともに、専用ペーパー２０に固有のドットパターンアドレス（コード化パターンアドレス）を算出する。そしてプロセッサ１１は、現在時刻（タイムスタンプ）を発信するクロック２２から時間情報を取得し、その時間情報と、筆圧データ、Ｘ，Ｙ座標データ及びドットパターンアドレスとを関連付け、これらの情報を位置座標情報（記入情報）として取得する。さらに、プロセッサ１１は、位置座標情報に基づいて所定の処理を実行する。ここで、一枚の専用ペーパー（電子ペン用媒体）２０内の６×６のドットパターンは、その専用ペーパー２０内で重複することはないため、利用者が電子ペン８０で所定のエリアに記入すると、その筆跡が専用ペーパー２０のどの位置に対応するものであるかを、座標データから特定することができる。
【００３６】
メモリ１２には、予めドットパターンアドレスで特定される地図エリア１００に印刷された地図の縮尺値が、そのドットパターンアドレスに対応付けられた縮尺情報として記憶されている。また、メモリ１２には、プロセッサ１１によって、位置座標情報が時系列で記憶され、さらに後述する面積演算手段６３によって演算される面積が一時記憶される。メモリ１２の容量は例えば１Ｍバイト〜２Ｇバイト程度とするとよい。スピーカ（音声出力部）１９は、プロセッサ１１による出力指示によって、各種情報に応じた音声データを再生出力する。
【００３７】
データ通信ユニット１３は、プロセッサ１１により供給されるメモリ１２内の所定のデータを端末装置８５へ無線送信する。データ通信ユニット１３による送信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の無線送信によると好適である。なお、ＵＳＢケーブルを使用した有線送信、端子などの接触によるデータ送信など、他の方法によって、データ通信ユニット１３から端末装置８５へデータ送信を行ってもよい。
【００３８】
ここで、電子ペン８０が有する機能について図６を参照して説明する。図６は、電子ペン８０の主要な構成を示す機能ブロック図である。電子ペン８０は、取得したＸ，Ｙ座標データに基づいて、専用アプリケーションを実行することで所定の処理を行う。
【００３９】
図６に示すように、電子ペン８０は、機能的には、情報記憶手段５８、接触検出手段６０、位置座標演算手段６１、アドレス取得手段６２、面積演算手段６３、データ通信手段６４、及び報知手段６５を備える。情報記憶手段５８は、物理的には、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ１２によって構成され、接触検出手段６０は、ペン先部１７が専用ペーパー２０に接触していることを検出するための圧力センサ１８やプロセッサ１１等によって構成される。また、位置座標演算手段６１、アドレス取得手段６２は、カメラ１６、メモリ１２及びプロセッサ１１等によって構成される。面積演算手段６３は、プロセッサ１１等によって構成される。そして、データ通信手段６４は、データ通信ユニット１３によって構成され、報知手段６５は、プロセッサ１１及びスピーカ１９によって構成される。
【００４０】
情報記憶手段５８は、ドットパターンアドレス（コード化パターンアドレス）で特定される地図エリア１００に印刷された地図の縮尺値を、そのドットパターンアドレスに対応付けた縮尺情報として記憶している。なお、縮尺値は、例えば「１：２５０００」のような比の形、あるいは「２万５千分の１」のような分数で表される。また、情報記憶手段５８は、クロック２２が発信した時間情報と、接触検出手段６０が検出した筆圧データと、位置座標演算手段６１が演算した座標データと、アドレス取得手段６２が取得したドットパターンアドレスとを関連付けた位置座標情報や、面積演算手段６３によって演算された面積等を記憶する。
【００４１】
接触検出手段６０は、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以上であることを条件として、電子ペン８０のペン先部１７が専用ペーパー２０に接触（ペン・ダウン）した状態であることを検出し、その検出結果を位置座標演算手段６１及びアドレス取得手段６２に伝達する。また、接触検出手段６０は、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以下となったことを条件として、ペン先部１７が専用ペーパー２０から離脱（ペン・アップ）したことを検出すると、その検出結果を面積演算手段６３に伝達する。
【００４２】
位置座標演算手段６１は、接触検出手段６０によってペン先部１７が専用ペーパー２０に接触している状態であると検出されている間、すなわち、電子ペン８０が専用ペーパー２０の地図エリア１００に接触を開始して直線や曲線等が記入され、地図エリア１００から離れるまでの間、カメラ１６によって局所的にペン先部１７付近のドットパターンを撮像し続け（例えば、１秒間に７５回）、その画像データに基づいて専用ペーパー２０上でのＸ，Ｙ座標データを連続的に演算し続け、演算したＸ，Ｙ座標データをクロック２２が発信した時間情報及び接触検出手段６０が検出した筆圧データと関連付けて、情報記憶手段５８に記憶する。アドレス取得手段６２は、電子ペン８０が地図エリア１００へ接触したことを接触検出手段６０が検出した際に、ドットパターンの画像データに基づいて、専用ペーパー２０の頁毎に設定されるドットパターンアドレスを求め、情報記憶手段５８に記憶する。
【００４３】
面積演算手段６３は、接触検出手段６０によりペン・アップが検出されると、情報記憶手段５８に記憶された位置座標情報を取得する。そして、ペン先部１７が地図エリア１００に接触した位置（ペン・ダウン位置）から離脱する位置（ペン・アップ位置）までの位置座標情報に含まれる、電子ペン８０で専用ペーパー２０の地図エリア１００上がなぞられる閉曲線等の筆跡に応じた座標データに基づいて、当該閉曲線内部の閉領域に対応する地図上の面積を演算する。さらに、面積演算手段６３は、得られた地図上の面積と、情報記憶手段５８により記憶された縮尺情報とを利用して地表上の面積Ｓを演算し、情報記憶手段５８に記憶する。
【００４４】
すなわち、面積演算手段６３は、位置座標演算手段６１によって連続的に演算された位置座標及びアドレス取得手段６２によって求められたドットパターンアドレスを用いて、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置までの間に記入された筆跡により規定される地図エリア上の閉領域に対応する地表上の面積Ｓを演算する。面積演算手段６３による面積計算について以下に詳細に説明する。
【００４５】
図７は、面積演算手段６３による面積計算の方法を説明するための図である。いま、図３に示すように、利用者が電子ペン８０を利用し、専用ペーパー２０の地図エリア１００内に印刷されている「○○島」の輪郭をなぞると、その輪郭に対応する閉曲線１５０が特定される。電子ペン８０はこの閉曲線１５０に沿って時系列順の複数のＸ，Ｙ座標データを演算する。
【００４６】
図７において、面積演算手段６３は、位置座標演算手段６１により演算されたＸ，Ｙ座標データで表される位置座標を直線補間することにより閉曲線１５０を規定し、その閉曲線１５０内部の閉領域１５１を、斜線で示すような複数の微小領域１６０に分割する。各微小領域１６０は、閉領域１５１をＸ方向に所定幅ｄｘ毎に分割してなる。具体的には、面積演算手段６３は、まず、閉領域１５１のＸ座標の最小値Ｘｍｉｎ及び最大値Ｘｍａｘを求め、ＸｍｉｎからＸｍａｘの間を、Ｘ方向の長さがｄｘである複数の微小区間に分割する。それら微小区間毎に微小領域１６０が規定される。面積演算手段６３は、複数の微小領域１６０毎に面積を計算し、その合計を閉領域１５１の面積とする。
【００４７】
ここで、ある微小区間ｄｘで補間される関数をｆｔ（ｘ）とし、Ｙ座標の値が大きい関数からｔ＝０，１，２，…とする。すなわち、ある微小区間ｄｘで補間される関数を、Ｙ座標の値が大きい関数から順にｆ０（ｘ），ｆ１（ｘ），ｆ２（ｘ），…とする。そして変数「ｋ」を導入し、
Ｘｍｉｎのとき、ｋ＝０、
Ｘｍｉｎ＋ｄｘのとき、ｋ＝１、
Ｘｍｉｎ＋２ｄｘのとき、ｋ＝２、
Ｘｍｉｎ＋３ｄｘのとき、ｋ＝３、
……
Ｘｍａｘのとき、ｋ＝ｋｍａｘ、
として、ｋを、閉領域１５１内に存在する微小領域１６０の順位とする。
【００４８】
ａ０＝Ｘｍｉｎ、ｂｍａｘ＝ｂｋｍａｘ＝Ｘｍａｘ、
となるようなＸ座標ａｊ、ｂｊによって順位ｋにおける微小区間ｄｘを定義すると、Ｘ座標ａｊからｂｊ間の微小区間ｄｘ内にある閉領域１５１の面積Ｍｊの一般式は、次式で表される。
【００４９】
【数１】
0004935552.tif 000014
ただし、Ｎ＝（ｔmax−１）／２  である。
【００５０】
図７の例では、ｔmaxが１の場合の微小領域１６０ｐとｔmaxが５の場合の微小区間１６０ｑが斜線により例示されている。微小領域１６０ｐは１つの領域からなり、その一方、微小領域１６０ｑは、Ｙ方向に並んだ３つの領域１６０ｑ１、１６０ｑ２、１６０ｑ３により構成されている。１つの微小区間ｄｘにおける微小領域１６０の面積をＭｊで示すこととする。
【００５１】
例えば、微小領域１６０ｐの面積Ｍｊ（ｐ）は、微小領域１６０ｐを規定する関数ｆ０（ｘ）とｆ１（ｘ）の差の積分により得られ、以下の式により算出される。
【００５２】
【数２】
0004935552.tif 000015
【００５３】
一方、微小領域１６０ｑは３つの領域１６０ｑ１、１６０ｑ２、１６０ｑ３から構成され、微小領域１６０ｑの面積は、３つの領域１６０ｑ１、１６０ｑ２、１６０ｑ３の面積の和となる。微小領域１６０ｑを構成する３つの領域の面積をそれぞれＭｊ１（ｑ）、Ｍｊ２（ｑ）、Ｍｊ３（ｑ）とすると、各領域の面積はその領域を規定する関数の差の積分により得られ、以下のようになる。
【００５４】
【数３】
0004935552.tif 000016
よって、微小領域１６０ｑの面積Ｍｊ（ｑ）は、上記３つの領域の面積の和となり、以下の式により得られる。
【００５５】
【数４】
0004935552.tif 000017
【００５６】
面積演算手段６３は、こうしてＸ座標の最小値Ｘｍｉｎから最大値Ｘｍａｘまでの間に規定される複数の微小領域についてそれぞれ面積を計算し、それらの総和を閉領域１５１の面積、即ち地図上の面積として算出する。
【００５７】
このように、本実施例では、利用者の筆跡により規定される閉領域１５１が多数の曲線を含む複雑な形状であったとしても、それを複数の微小領域１６０に分割し、微小領域１６０毎の面積の総和として算出するので、精度の高い面積計算が可能となる。
【００５８】
また、面積演算手段６３は、アドレス取得手段６２によって求められたドットパターンアドレスに基づいて、情報記憶手段５８に記憶された縮尺情報を参照して、そのドットパターンアドレスに対応した縮尺値を取得する。そして、面積演算手段６３は、位置座標が専用ペーパー２０における実寸に則しているものとすれば、上記のように演算した地図上の面積と縮尺値とから、利用者が記入した閉曲線内部の閉領域の地表上の面積Ｓを以下のように演算する。
【００５９】
【数５】
0004935552.tif 000018
ここで、「ｃ」は縮尺率であり、例えば２万５千分の１などである。
【００６０】
すなわち、面積演算手段６３は、接触検出手段６０の検出情報、位置座標演算手段６１による座標データ及びアドレス取得手段６２によるドットパターンアドレス情報によって、ペン先部１７の地図エリア１００からの離脱（ペン・アップ）が認識された時点で、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置まで電子ペン８０で地図エリア１００がなぞられた筆跡により規定される閉領域の地表上の面積Ｓを演算し、面積Ｓを報知手段６５に伝達するほか、情報記憶手段５８に記憶する。
【００６１】
報知手段６５は、面積演算手段６３によって算出された地表上の面積Ｓを、スピーカ１９に音声で報知させる。報知手段６５による案内メッセージ例としては「面積は、○○ｋｍ２です。」である。
【００６２】
なお、報知手段６５は、面積演算手段６３によって演算された地表上の面積Ｓを端末装置８５で表示させるために、面積Ｓの情報をデータ通信手段６４によって端末装置８５へ送信するように構成してもよい。
【００６３】
電子ペン８０は、専用アプリケーションがインストールされることにより、上述の各手段が構成される。
【００６４】
［専用アプリケーション］
次に、専用アプリケーション５５について図８を参照して説明する。図８は、専用アプリケーション５５のモジュール構成を示す。専用アプリケーション５５は、電子ペン８０が専用ペーパー２０をなぞった閉曲線に関する座標情報に基づいて所定の処理を実行するものであって、ダウンロード等により予め電子ペン８０にインストールされている。
【００６５】
図８に示すように、専用アプリケーション５５は、接触検出モジュール３００、情報記憶モジュール３０１、位置座標演算モジュール３０２、アドレス取得モジュール３０３、面積演算モジュール３０４、報知モジュール３０５、及びデータ通信モジュール３０６を有する。
【００６６】
接触検出モジュール３００は、電子ペン８０のペン先部１７が専用ペーパー２０に対して接触状態であることを、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以上であることを条件として検出し、位置座標演算手段６１及びアドレス取得手段６２に伝達する機能を有するほか、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以下となったことを条件として、ペン先部１７が専用ペーパー２０から離脱したことを検出し、面積演算手段６３に伝達する機能を有する。接触検出モジュール３００は、電子ペン８０に接触検出手段６０を構成させるモジュールである。
【００６７】
情報記憶モジュール３０１は、地図エリア１００を特定するためのドットパターンアドレスとその地図エリア１００の縮尺値とを対応付けた縮尺情報をメモリ１２に記憶させる機能を有するほか、位置座標演算手段６１が演算した座標データを含む位置座標情報や、面積演算手段６３によって演算された面積等をメモリ１２に記憶させる機能を有する。情報記憶モジュール３０１は、電子ペン８０に情報記憶手段５８を構成させるモジュールである。
【００６８】
位置座標演算モジュール３０２は、接触検出手段６０によってペン先部１７が専用ペーパー２０に接触している状態であると検出されている間、カメラ１６によって局所的にペン先部１７付近のドットパターンを撮像し続け、その画像データに基づいてＸ，Ｙ座標データを連続的に演算し続け、演算したＸ，Ｙ座標データをクロック２２が発信した時間情報及び接触検出手段６０が検出した筆圧データと関連付けて、情報記憶手段５８に記憶する機能を有する。位置座標演算モジュール３０２は、電子ペン８０に位置座標演算手段６１を構成させるモジュールである。
【００６９】
アドレス取得モジュール３０３は、電子ペン８０が地図エリア１００へ接触したことを接触検出手段６０が検出した際に、ドットパターンの画像データに基づいて、専用ペーパー２０の頁毎に設定されるドットパターンアドレスを求め、情報記憶手段５８に記憶する機能を有する。アドレス取得モジュール３０３は、電子ペン８０にアドレス取得手段６２を構成させるモジュールである。
【００７０】
面積演算モジュール３０４は、接触検出手段６０によりペン・アップが検出されると、情報記憶手段５８に記憶された位置座標情報を取得して、ペン先部１７が地図エリア１００に接触した位置（ペン・ダウン位置）から離脱する位置（ペン・アップ位置）までの位置座標情報に含まれる、電子ペン８０で専用ペーパー２０の地図エリア１００上がなぞられる閉曲線等の筆跡に応じた座標データに基づいて、当該閉曲線内部の閉領域に対応する地図上の面積を演算する。さらに、面積演算手段６３は、得られた地図上の面積と、情報記憶手段５８により記憶された縮尺情報とを利用して地表上の面積Ｓを演算し、報知手段６５に伝達するほか、情報記憶手段５８に記憶させる機能を有する。面積演算モジュール３０４は、電子ペン８０に面積演算手段６３を構成させるモジュールである。
【００７１】
報知モジュール３０５は、面積演算手段６３によって確定された地表上の面積Ｓをスピーカ１９に音声で報知させる機能を有し、電子ペン８０に報知手段６５を構成させるモジュールである。
【００７２】
データ通信モジュール３０６は、端末装置８５等を介して専用アプリケーション５５をダウンロードしたり、面積演算手段６３によって演算された地表上の面積Ｓを端末装置８５で表示したりする等のために、端末装置８５とデータの送受信を行う機能を有する。データ通信モジュール３０６は、電子ペン８０にデータ通信手段６４を構成させるモジュールである。
【００７３】
［面積演算システムによる面積演算処理］
次に、本実施形態の面積演算システムにより行われる面積演算処理について図３、図７及び図９を参照して説明する。図９は、電子ペン８０における面積演算のフローチャートである。
【００７４】
ここで、本実施形態における面積演算処理とは、利用者が電子ペン８０を専用ペーパー２０の地図エリア１００に接触させてから離脱させるまでの間に、なぞった閉曲線内部の閉領域における地表上の面積Ｓを算出し、その結果を通知する処理である。
【００７５】
図３に示すように、利用者は、電子ペン８０のペン先部１７により、専用ペーパー（電子ペン用媒体）２０の地図エリア１００上の面積計算の対象となる領域（図３の例では「○○島」）の輪郭をなぞる。すると、接触検出手段６０は、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以上となったことで、電子ペン８０のペン先部１７が専用ペーパー２０に接触（ペン・ダウン）したことを検出し、位置座標演算手段６１及びアドレス取得手段６２に伝達する。そして、利用者が地図エリア１００上の面積計算の対象となる領域の輪郭をなぞり終えるまで、即ち、電子ペン８０が閉曲線をなぞって接触開始点に戻り接触が解除（ペン・アップ）されるまで、接触検出手段６０は、電子ペン８０の接触を検出し続け、位置座標演算手段６１及びアドレス取得手段６２に伝達し続ける。
【００７６】
位置座標演算手段６１は、カメラ１６によって接触開始点（ペン・ダウン位置）からドットパターンの撮像を開始し、専用ペーパー２０上での局所的なＸ，Ｙ座標データ（位置座標）の演算を連続的に行い、演算したＸ，Ｙ座標データをクロック２２が発信した時間情報及び接触検出手段６０が検出した筆圧データと関連付けて、情報記憶手段５８に記憶する。それとともに、アドレス取得手段６２は、ドットパターンの画像データからドットパターンアドレスを求め、情報記憶手段５８に記憶する。情報記憶手段５８は、時間情報と、筆圧データと、Ｘ，Ｙ座標データと、ドットパターンアドレスとを、位置座標情報として記憶する。
【００７７】
接触検出手段６０は、圧力センサ１８で検出された筆圧が所定値以下となったことでペン・アップを検出すると、その検出結果を面積演算手段６３に伝達する。すると、面積演算手段６３は、情報記憶手段５８に記憶された位置座標情報に含まれる、利用者がなぞった閉曲線上のＸ，Ｙ座標の集合である筆跡データを取得する（ステップＳ１）。そして、面積演算手段６３は、筆跡データに基づいて閉領域を認識する（ステップＳ２）。図３の例では、利用者により「○○島」の輪郭がなぞられたことで電子ペン８０が取得した筆跡データに基づいて閉曲線１５０が特定され、その内部の閉領域１５１（図７参照）が認識される。次に、面積演算手段６３は、閉領域を構成する座標データから、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘ及び最小値Ｘｍｉｎを特定する（ステップＳ３）。そして、面積演算手段６３は、Ｘ座標の最小値Ｘｍｉｎから微小区間ｄｘの位置に存在する、１つ目の微小領域１６０を認識し、その微小領域１６０における関数ｆｔ（ｘ）を求める（ステップＳ４）。そして、面積演算手段６３は、前述のように、その微小領域における２つの関数の差を積分することにより、当該微小領域１６０の面積Ｍｊを求める（ステップＳ５）。
【００７８】
次に、面積演算手段６３は、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘに相当する最後の微小区間１６０（即ち、ｊ＝ｋｍａｘ）まで面積Ｍｊを計算し加算したかを判定し（ステップＳ６）、加算していない場合には（ステップＳ６；ノー）、次の微小区間ｄｘに対応する微小領域１６０における関数ｆｔ（ｘ）を同様に求める（ステップＳ７）。そして、面積演算手段６３は、求められた関数ｆｔ（ｘ）に基づいてその微小領域１６０の面積Ｍｊを求め、先に求められている微小領域の面積Ｍｊに加算する（ステップＳ６）。こうして、面積演算手段６３は、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘに対応する最後の微小領域１６０まで、複数の微小領域１６０の面積Ｍｊを繰り返し求めて加算する。
【００７９】
全ての微小領域１６０の面積Ｍｊが加算されると（ステップＳ６；イエス）、その面積Ｍｊの和は地図上の閉領域１５１の面積となる。続いて、面積演算手段６３は、情報記憶手段５８に記憶された縮尺情報を参照して、位置座標情報に含まれるドットパターンアドレスに対応した縮尺率（縮尺値）ｃを取得する。そして、面積演算手段６３は、地図上の面積と、縮尺率ｃとを用いて地表上の面積Ｓを算出する（ステップＳ８）。そして、報知手段６５は、面積演算手段６３から地表上の面積Ｓを取得し、スピーカ１９から音声により利用者に報知する（ステップＳ９）。こうして、面積演算処理は終了する。
【００８０】
このように、利用者が電子ペン８０を所望の閉曲線に沿って地図エリア１００上でなぞると、それに応じて、電子ペン８０がなぞった閉曲線の位置座標を取得し、当該位置座標に基づいて、地図上における閉曲線内部の閉領域の面積を演算し、地表上の面積Ｓをスピーカ１９を介して出力することができる。
【００８１】
［本電子ペンシステムによる作用効果］
この電子ペン８０を利用したシステムによれば、利用者が電子ペン８０で、地図エリア１００上の閉領域の輪郭をなぞると、電子ペン８０は、電子ペン８０で地図エリア１００をなぞった閉曲線に応じた筆跡（軌跡）の位置座標を演算する。そして、当該位置座標に基づいて、地図エリア１００上の閉領域の面積及び地表上の面積Ｓを算出し、地表上の面積Ｓを出力する。このように、電子ペン８０は、利用者の所望する領域の地表上の面積を算出して、音声等により利用者に報知することができる。利用者はこの電子ペン８０を利用したシステムによって、地図上の所望する領域の地表上の面積を簡単に知ることができる。
【００８２】
なお、本発明は、上記実施形態に限られない。
【００８３】
上記実施形態では、面積演算手段６３によって、閉領域１５１を規定するための閉曲線１５０が、演算された位置座標を直線補間することにより規定されたが、その代わりに、設定された微小区間ｄｘ内のいくつかの位置座標を間引き、その領域に近接する位置座標同士を直線補間して関数ｆｔ（ｘ）を設定してもよい。これにより、面積演算手段６３による処理の負荷を軽減することができる。
【００８４】
また、上記実施形態においては、報知手段６５が、面積演算手段６３によって演算された地表上の面積Ｓをスピーカ（音声出力部）１９により出力させた。その代わりに、報知手段６５がデータ通信手段６４を介して端末装置８５に対して当該面積Ｓを送信し、端末装置８５の画面やスピーカから当該面積Ｓを出力させるようにしてもよい。更に、面積Ｓのみでなく、筆跡の閉曲線に応じて演算した位置座標情報も併せて端末装置８５に送信し、利用者が地図エリア１００に記入した閉領域を当該面積と併せて端末装置８５の画面に表示させるようにしてもよい。
【００８５】
上記実施形態では、ドットパターンアドレスに縮尺値を対応付けて縮尺情報としているが、その代わりに例えば、地図エリア１００のエリアＩＤと、ドットパターン上における地図エリア１００の位置座標を示す座標データと、その地図エリア１００の縮尺値とを対応付けて縮尺情報としてもよい。この場合、面積演算手段６３は、アドレス取得手段６２により求められたドットパターンアドレスに代え、位置座標演算手段６１が演算した座標データに基づいて、情報記憶手段５８に記憶された縮尺情報を参照して、その座標データに対応した縮尺値を取得する。これにより座標データからエリアＩＤを特定して縮尺値を取得することができるため、同じ専用ペーパー２０上に縮尺率の異なる複数の地図エリアが印刷されている場合にも、地図エリア毎に地表上の面積Ｓを演算することができる。
【００８６】
上記実施形態では、位置座標演算手段６１が、所定の間隔で通過する位置座標を演算し、メモリ１２に保持していたが、位置座標演算手段６１がある通過点の位置座標を演算した結果、直前の位置座標等と同一座標値である場合は、その演算した位置座標をメモリ１２に保持しないようにしても良い。この場合、電子ペン８０が軌跡の面積を算出するために、不要な座標値を保存してしまうことを回避することができる。
【００８７】
上記実施形態では、位置座標を求める装置として電子ペン８０を適用したが、インクカートリッジの付いていないペン型スキャナを電子ペン８０の代わりに適用しても良い。ペン型スキャナは通常、ペン先やインクカートリッジを有さないが、上記実施形態の接触検出手段６０と同等の機能を実現する、上記実施形態の電子ペン８０のペン先部１７と同様の物理的機構を設ければよい。或いは、ペン型スキャナに電源オン・オフによってカメラによる撮像を開始・終了させることとして、上記実施形態の位置座標演算手段６１と同様の位置座標演算により、有意な座標データが得られた時点の位置座標をペン・ダウン位置、所定時間以上、有意なデータが得られなくなった直前の時点の位置座標をペン・アップ位置とするよう、上記実施形態を変形させてもよい。また、上記実施形態と同様に各種の変形が可能である。
【００８８】
また、上記実施形態では、閉曲線１５０は、ペン・ダウン位置からペン・アップ位置までの一回のストロークにより記入された軌跡によって規定されているが、面積演算手段６３は、複数のストロークの軌跡から閉曲線１５０を規定するよう処理してもよい。これにより、利用者は、無理に一回のストロークで閉空間を描かなくとも、数回のストロークで閉空間１５０を描くことで、閉空間１５０の地表上の面積Ｓを知ることができる。また、専用ペーパー２０が地図でない場合には、面積演算手段６３によって、閉曲線１５０内の面積そのものを演算し、報知手段６５によって報知させるとよい。
【００８９】
また、電子ペン８０内に、ペン自体又はその所有者に関するプロパティ情報（ペン情報又はペン所有者情報）を保持しておき、端末装置８５から参照することができるようにしてもよいし、プロパティ情報の全部又は一部を位置座標情報と共に端末装置８５に送信するようにしてもよい。ペン情報としては、バッテリーレベル、ペンＩＤ、ペン製造者番号、ペンソフトウェアのバージョン、サブスクリプションプロバイダのＩＤ、空きメモリ容量などが挙げられる。また、ペン所有者情報としては、国籍、言語、タイムゾーン、ｅｍａｉｌアドレス、名称、住所、ファックス／電話番号、携帯電話番号などが挙げられる。
【００９０】
また、上記実施形態では、ドットは赤外線を吸収するカーボンを含むインクとし、電子ペン８０のＬＥＤ１５を、赤外線を照射するＬＥＤとし、カメラ１６によって赤外線の反射量の差によって、電子ペン８０でドットパターンを読み取っていたが、これに限らない。例えば、ドットは所定波長の光によって所定波長を発光するインクとし、電子ペン８０のＬＥＤ１５を、ドットのインクを発光させる光を照射するものとし、カメラ１６によってドットのインクが発光する波長の領域を検知することによって、電子ペン８０でドットパターンを読み取るようにしてもよく、カメラ１６によってドットパターンが読み取れれば、ドットのインクの種別やＬＥＤ１５の照射光等は上記実施形態で示したものに限られない。また、専用ペーパー２０における位置座標が特定できるものであれば、ドットパターンの代わりに、別のコード化されたパターン、例えば、２次元コードパターンなどであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、電子ペン用媒体から構成される地図上で所定領域の面積を算出するアプリケーションに適用することができる。また、例えば球形のボールなどの立体的な測定対象物に対して電子ペン用媒体をあてがって測定対象領域を電子ペンでなぞり、その測定対象領域の面積を算出するアプリケーションにも適用することができる。具体的に、本発明の面積演算システムにより、人間の頭部、皮膚のシミ、自動車の破損部分の面積などを算出することができる。つまり、医療目的で人間の体の一部の面積を算出すること、かつらなどを作成する目的で頭部の一部分の面積を算出すること、修理の目的で自動車の破損部分の面積を算出することなどが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】電子ペンの使用形態を模式的に示す図である。
【図２】実施形態における電子ペンの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態における専用ペーパー（電子ペン用媒体）を示す図である。
【図４】専用ペーパーに印刷されたドットパターンによる情報の表現方法を説明する図である。
【図５】（ａ）は、ドットパターンを模式的に示し、（ｂ）は、それに対応する情報の例を示す図である。
【図６】電子ペンの主要な構成を示す機能ブロック図である。
【図７】閉領域の面積演算方法を説明する図である。
【図８】実施形態における専用アプリケーションのモジュール構成図である。
【図９】実施形態における面積演算処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９３】
１１…プロセッサ、１２…メモリ、１３…データ通信ユニット、１４…バッテリー、１５…ＬＥＤ、１６…カメラ、１８…圧力センサ、１９…スピーカ、２０…専用ペーパー（電子ペン用媒体）、２２…クロック、５５…専用アプリケーション、５８…情報記憶手段、６０…接触検出手段、６１…位置座標演算手段、６２…アドレス取得手段、６３…面積演算手段、６４…データ通信手段、６５…報知手段、８０…電子ペン、８５…端末装置、１００…地図エリア、１５０…閉曲線、１５１…閉領域、１６０…微小領域。
【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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