(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に印刷されたコード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データの軌跡によって規定される閉領域の面積を演算する端末装置であって、
座標データを受信するデータ通信手段と、
前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.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、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端末装置。
【請求項２】
地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の軌跡によって規定される閉領域の地表上の面積を演算する端末装置であって、
座標データを受信するデータ通信手段と、
前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.tif 000014
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、前記地図エリアにおける地図の縮尺値を参照して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端末装置。
【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に記載の端末装置。
【請求項４】
媒体に印刷されたコード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データの軌跡から面積を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
座標データを受信するデータ通信手段、
前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.tif 000015
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、
として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムであって、
座標データを受信するデータ通信手段、
前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.tif 000016
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、前記地図エリアにおける地図の縮尺値を参照して地表上の面積を演算する面積演算手段、
として前記コンピュータ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、ペン装置によりペン装置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】
これに関連して、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、利用者の所望する閉領域の面積を高精度で提供する端末装置、それに用いられるプログラム及び情報処理システ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、媒体に印刷されたコード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データの軌跡によって規定される閉領域の面積を演算する端末装置は、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.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、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の端末装置は、媒体に印刷されたコード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データの軌跡によって規定される閉領域の面積を演算する。具体的に、端末装置は、データ通信手段と面積演算手段とを備える。データ通信手段は、電子ペン又はスキャナから座標データを受信する。面積演算手段は、前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、電子ペン又はスキャナの軌跡を特定し、その軌跡により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】
0004973384.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。
【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が印刷された媒体の前記コード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の軌跡によって規定される閉領域の地表上の面積を演算する端末装置は、座標データを受信するデータ通信手段と、前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.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、前記地図エリアにおける地図の縮尺値を参照して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。
【００１１】
上記の端末装置は、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の軌跡によって規定される閉領域の地表上の面積を演算する。具体的に、端末装置は、データ通信手段と面積演算手段とを備える。データ通信手段は、電子ペン又はスキャナから座標データを受信する。面積演算手段は、データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、電子ペン又はスキャナの軌跡を特定し、その軌跡により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】
0004973384.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、地図上の面積を算出する。そして、地図上の面積と、前記地図エリアにおける地図の縮尺値とに基づいて、前記軌跡により規定される閉領域に対応する地表上の面積を演算する。
【００１２】
上記の端末装置の一態様では、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ができる。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報知手段により認識することができる。
【００１４】
本発明の他の観点では、媒体に印刷されたコード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データの軌跡から面積を演算するコンピュータにより実行されるプログラムは、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.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、
として前記コンピュータを機能させる。
【００１５】
本発明の他の観点では、地図エリアとコード化パターンが印刷された媒体の前記コード化パターンを所定時間ごとに読み取って演算された離散的な座標データを電子ペン又はスキャナから受信し、その座標データから前記地図エリア上の筆跡によって示される経路に対応する地表上の距離を演算するコンピュータにより実行されるプログラムは、座標データを受信するデータ通信手段、前記データ通信手段によって受信され、前記軌跡に沿って前記電子ペン又は前記スキャナによって演算された前記座標データに基づいて、前記軌跡により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】
0004973384.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、前記地図エリアにおける地図の縮尺値を参照して地表上の面積を演算する面積演算手段、として前記コンピュータを機能させる。
【００１６】
上記プログラムをコンピュータにより実行することにより、上述の端末装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る端末装置、それに用いられるプログラムによれば、電子ペン又はスキャナの操作により、利用者の所望する閉領域の面積を高精度で提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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１０、専用ペーパー（電子ペン用媒体）２０及び端末装置２５から構成される。ここで、図１は電子ペン１０の使用形態を模式的に示す図であり、図２は電子ペン１０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１０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１０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、その座標データ等を端末装置２５へ送信する。電子ペン１０は、端末装置２５へ確実にデータを送信できるよう、端末装置２５の近傍で使用される。端末装置２５は、受信した座標データ等に基づいて、電子ペン１０の移動軌跡により規定される閉領域の面積を演算する。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２０】
［専用ペーパー］
まず、専用ペーパー（媒体）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、さらにその上に地図などの図案や項目、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、どちらかを先に印刷してもよい。
【００２１】
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表示エリア１００と、送信エリア１１０とを有する。利用者が電子ペン１０で送信エリア１１０に接触すると、それまでに電子ペン１０内部に記憶されていた座標データなどの記入情報が端末装置２５へ送信される。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１０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。
【００２２】
［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ビット値に変換できる。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。
【００２３】
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１０によって行われる。
【００２４】
［電子ペン］
次に電子ペン１０について説明する。図２に示すように、電子ペン１０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及びクロック２２を備える。また、電子ペン１０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。
【００２５】
バッテリー１４は電子ペン１０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１０のキャップ（図示せず）の脱着により電子ペン１０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）を示す時間情報を発信し、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１０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。
【００２６】
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のスイッチのオン／オフを切換える。即ち、利用者が電子ペン１０で専用ペーパー２０上に記入すると、ペン先部１７には筆圧がかかり、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。その一方、圧力センサ１８によって検出された筆圧が所定値未満であると、プロセッサ１１は、利用者による筆記が終了したと判定して、ＬＥＤ１５及びカメラ１６の作動を終了させる。
【００２７】
ＬＥＤ１５は、電子ペン１０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。たとえ撮影領域に図案等が印刷されてあったとしても、図案等のインクは、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。
【００２８】
プロセッサ１１は、利用者によって記入が行われて、カメラ１６が作動している間、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、利用者が記入するストロークの専用ペーパー２０上でのＸ，Ｙ座標データ（単に「座標データ」とも呼ぶ）を連続的に演算していく。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、ドットパターンアドレスを算出する。ここで、ドットパターンアドレスとは、専用ペーパー２０の頁ごと又は種類ごとに設定される識別子であるが、ドットパターンアドレスと地図の縮尺情報とが対応できるよう、少なくとも、地図表示エリア１００ごとにドットパターンアドレスが対応付けられている。
【００２９】
そしてプロセッサ１１は、クロック２２から取得した時間情報２５１と、ドットパターンアドレス２５２と、座標データ２５３と、筆圧データ２５４とを関連付け、これらの情報を記入情報２５０として取得する。そして、プロセッサ１１は、記入情報２５０を、データ通信ユニット１３により端末装置２５へ送信させる。図６に記入情報２５０の概念図を示す。ここで、一枚の専用ペーパー（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１０で地図エリア１００をなぞると、そのなぞった箇所が地図エリア１００のどの位置であるかを、記入情報２５０から特定することができる。
【００３０】
データ通信ユニット１３は、プロセッサ１１により供給される記入情報２５０を、端末装置２５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２５へデータ送信を行ってもよい。データ通信ユニット１３による端末装置２５への記入情報２５０の送信は、送信エリア１１０へのチェックマーク後に行われる。
【００３１】
［端末装置］
次に、端末装置２５について図７を参照して説明する。端末装置２５は、ハードウェアとして、電子ペン１０とのデータ通信が可能なアンテナ装置、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ、スピーカ、ディスプレイ等で構成される、ＰＣや携帯電話、或いは携帯端末である。図７は、端末装置２５の機能ブロック図である。端末装置２５は、電子ペン１０から受信したＸ，Ｙ座標データを含む記入情報２５０を用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。
【００３２】
図７に示すように、端末装置２５は、情報記憶手段４０、データ通信手段４１、面積演算手段４２、音声出力部４３及び表示部４４を備える。物理的には、情報記憶手段４０は、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリによって構成され、データ通信手段４１は、データ通信ユニット、プロセッサ等によって構成され、音声出力部４３はスピーカ、表示部４４はディスプレイ等で構成される。また、面積演算手段４２は、ＣＰＵ等のプロセッサに組み込まれている。
【００３３】
情報記憶手段４０は、地図エリア１００におけるドットパターンアドレス２５２に対応させて、地図エリア１００に描かれた地図の縮尺値を記憶している。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４０は、電子ペン１０から取得した記入情報２５０と、面積演算手段４２が演算した軌跡（筆跡）により規定される閉領域の面積や地表上の面積を記憶するメモリである。
【００３４】
データ通信手段４１は、電子ペン１０のデータ通信ユニット１３によって送信される記入情報２５０を受信する手段であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）による通信方式の電波を受信するアンテナ等により構成される。
【００３５】
面積演算手段４２は、データ通信手段４１によって受信された複数の記入情報２５０を参照し、記入情報２５０に含まれるドットパターンアドレス２５２に対応付けられた縮尺値を情報記憶手段４０から読み出す。また、面積演算手段４２は、軌跡（筆跡）の座標データ２５３に沿って軌跡（筆跡）を決定し、その軌跡（筆跡）により規定される閉領域の面積、即ち地図エリア上の面積を算出する。さらに、面積演算手段４２は、縮尺値を参照して、地図エリア上の面積から地表上の面積を演算する。面積演算手段４２による面積計算について以下に詳細に説明する。
【００３６】
図８は、面積演算手段４２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１０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」の輪郭をなぞることで送信された記入情報２５０を、端末装置２５のデータ通信手段４１が受信することにより、面積演算手段４２は、その輪郭に対応した閉曲線１５０に沿って時系列順の複数のＸ，Ｙ座標データを取得する。図８は、この閉曲線１５０を示す。
【００３７】
図８において、面積演算手段４２は、取得したされた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を複数の微小領域１６０に分割する。具体的には、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。これら微小区間毎に微小領域１６０が規定される。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
【数１】
0004973384.tif 000008
ただし、Ｎ＝（ｔmax−１）／２  である。
【００４１】
図８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つの領域である。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。
【００４２】
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。
【００４３】
【数２】
0004973384.tif 000009
【００４４】
一方、微小領域１６０ｑは３つの領域から構成される。微小領域１６０ｑの面積はＭｊ（ｑ）で示される。なお、微小領域１６０ｑの面積Ｍｊ（ｑ）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。
【００４５】
【数３】
0004973384.tif 000010
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。
【００４６】
【数４】
0004973384.tif 000011
【００４７】
面積演算手段４２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。
【００４８】
このように、本実施形態では、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。
【００４９】
また、面積演算手段４２は、記入情報２５０に含まれるドットパターンアドレスに基づいて、情報記憶手段４０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４２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。
【００５０】
【数５】
0004973384.tif 000012
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。
【００５１】
また、面積演算手段４２は、こうして演算した地表上の面積Ｓを、音声出力部４３から音声で報知させる。音声による案内メッセージ例は「面積は、○○ｋｍ２です。」である。なお、面積演算手段４２は、さらに地表上の面積Ｓを表示部４４上に文字などで表示してもよい。
【００５２】
［専用アプリケーション］
次に、端末装置２５にインストールされる専用アプリケーション（プログラム）５５について図９を参照して説明する。図９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１０が専用ペーパー２０をなぞった経路に関する記入情報２５０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端末装置２５にインストールされている。専用アプリケーション５５は、専用ペーパー２０に対応付けられており、電子ペン１０による専用ペーパー２０への記入により、端末装置２５が記入情報２５０を受信することにより、専用アプリケーション５５が動作する。
【００５３】
図９に示すように、専用アプリケーション５５は、データ通信モジュール３００、情報記憶モジュール３０１、及び面積演算モジュール３０２を有する。
【００５４】
データ通信モジュール３００は、専用アプリケーション５５をダウンロードしたり、電子ペン１０から記入情報２５０を受信したりする機能を有する。データ通信モジュール３００は、端末装置２５にデータ通信手段４１を構成させるモジュールである。
【００５５】
情報記憶モジュール３０１は、地図エリア１００におけるドットパターンアドレス２５２に対応させて、地図エリア１００に描かれた地図の縮尺値を保持し、また、電子ペン１０から取得した記入情報２５０と、面積演算手段４２が演算した地図上の面積や地表上の面積をメモリに記憶させる機能を有する。情報記憶モジュール３０１は、端末装置２５に情報記憶手段４０を構成させるモジュールである。
【００５６】
面積演算モジュール３０２は、複数の記入情報２５０を参照し、座標データ２５３に沿った軌跡を決定し、その軌跡により規定される閉領域の面積を求め、さらに、記入情報２５０のドットパターンアドレス２５２に対応付けられた縮尺値を情報記憶手段４０から読み出して、縮尺値を参照して地表上の面積Ｓを演算し、音声出力部４３に対して音声で地表上の面積Ｓを報知させる機能を有する。面積演算モジュール３０２は、端末装置２５に面積演算手段４２を構成させるモジュールである。
【００５７】
［面積演算処理］
次に、本実施形態の電子ペン・システムにより行われる面積演算処理について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は面積演算処理のフローチャートであり、図１１は面積演算処理中の面積演算ステップのフローチャートである。
【００５８】
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１０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。
【００５９】
図３に示すように、利用者は、電子ペン１０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内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。電子ペン１０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１０のペン先部１７が専用ペーパー２０に接触したことを検出し、カメラ１６によって特定の接触開始点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）とドットパターンアドレスを演算する。そして、利用者が地図エリア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１０が閉曲線をなぞって接触開始点に戻り接触が解除されるまで）、電子ペン１０は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）。
【００６０】
利用者が面積計算の対象となる領域をなぞり終え、電子ペン１０を送信エリア１１０（図３参照）に接触させると、電子ペン１０は図６に示す記入情報２５０を端末装置２５へ送信する（ステップＳ２）。端末装置２５は、電子ペン１０から送信された記入情報２５０を受信し（ステップＳ３）、面積演算を行う（ステップＳ４）。ステップＳ４において実行される面積演算の詳細なフローチャートを図１１に示す。
【００６１】
面積演算手段４２は、記入情報２５０から筆跡データを取得し（ステップＳ２１）、筆跡データに基づいて閉領域を認識する（ステップＳ２２）。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８参照）が認識される。次に、面積演算手段４２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Ｓ２３）。そして、面積演算手段４２は、Ｘ座標の最小値Ｘｍｉｎから微小区間ｄｘの位置におけるする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Ｓ２４）。そして、面積演算手段４２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Ｓ２５）。
【００６２】
次に、面積演算手段４２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Ｓ２６）、加算していない場合には（ステップＳ２６；Ｎｏ）、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Ｓ２７）。そして、面積演算手段４２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Ｓ２６）。こうして、面積演算手段４２は、Ｘ座標の最大値Ｘｍａｘに対応する最後の微小領域１６０まで、微小領域１６０面積Ｍｊを繰り返し求めて加算する。
【００６３】
全ての微小領域１６０の面積Ｍｊが加算されると（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、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４２は、情報記憶手段４０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４２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Ｓ２８）。さらに、面積演算手段４２は、算出された地表上の面積Ｓを音声出力部４３から音声により利用者に報知する（ステップＳ２９）。こうして、面積演算処理は終了する。
【００６４】
このように、利用者が電子ペン１０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１０は、なぞった閉曲線の位置座標を取得する。そして、端末装置２５は、その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を音声出力部４３を介して出力することができる。
【００６５】
［本実施形態による作用効果］
実施形態の電子ペン及び端末装置によれば、利用者が電子ペン１０で地図表示エリア１００をなぞると、電子ペン１０は、なぞられた経路上の座標を所定間隔で演算し、当該座標を含む記入情報２５０を生成し、メモリ１２に記憶する。そして、利用者が電子ペン１０を送信エリア１１０に接触させると、電子ペン１０は、当該記入情報２５０を端末装置２５へまとめて送信する。
【００６６】
端末装置２５は、電子ペン１０から記入情報２５０を取得し、当該記入情報２５０の座標データ２５３に基づいて、軌跡（筆跡）を決定し、当該軌跡により規定される地図上の面積を算出する。さらに、端末装置２５は、縮尺値ｃを参照し、軌跡により規定される地図上の閉領域に対応する地表上の面積Ｓを演算して音声出力部４３または表示部４４により出力する。これにより、利用者はこの情報処理システムによって、地図上の所望する領域の精度の高い地表上の面積を簡単に知ることができる。
【００６７】
なお、本発明は、上記の実施形態に限られない。
【００６８】
上記実施形態では、面積演算手段４２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４２による処理の負荷を軽減することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、電子ペン１０は、送信エリア１１０をチェックマークをしたときに、記入情報２５０を端末装置２５へ送信したが、位置座標を演算する都度、逐次且つ即時的に端末装置２５へ送信するようにしてもよい。このとき、端末装置２５のデータ通信手段４１は、逐次的に記入情報２５０を受信し、面積演算手段４２は、ペン・アップとなった最後の記入情報２５０の受信を確認した後、面積演算処理を行うようにするとよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、地図エリア１００上でなぞられた閉領域に対応する地表上の面積Ｓを求めるために、面積演算手段４２が縮尺値ｃを参照しているが、単に、専用ペーパー２０上でなぞった閉領域の面積を求めたい場合には、面積演算手段４２は縮尺値ｃを使用することなく、地図上の面積を音声出力部４３に音声で出力させるようにしてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、データ通信手段４１によって受信された記入情報２５０に含まれる座標データ２５３が連続して同じであれば、同じ座標データ２５３の記入情報２５０のうち、２つ目以降の記入情報２５０を情報記憶手段４０に記憶せず、面積演算手段４２も軌跡の長さの演算に加味しないようにしてもよい。これにより、端末装置２５の処理の負担を低減することができる。同様にして、上記第実施形態の電子ペン１０は、取得した記入情報２５０に含まれる座標データ２５３が連続して同じであれば、同じ座標データ２５３の記入情報２５０のうち、２つ目以降の記入情報２５０をメモリ１２に記憶しないようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、位置座標を求める装置としてインクカートリッジを有する電子ペン１０を使用したが、インクカートリッジの付いていないペン型スキャナを用いてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、端末装置２５は、音声出力部４３によって音声で地表上の面積Ｓを報知したが、これに限られず、表示部４４へ文字や画像で出力するようにしてもよい。
【００７４】
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４２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４２によって、閉曲線１５０内の面積そのものを演算し、報知手段４３，４４によって報知させるとよい。
【００７５】
また、電子ペン１０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２５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記入情報と共に端末装置２５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。
【００７６】
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１０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１０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１０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１０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】
【００７７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】電子ペンの使用形態を模式的に示す図である。
【図２】第１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】記入情報の構成を示す図である。
【図７】実施形態における端末装置の機能ブロック図である。
【図８】閉領域の面積演算方法を説明する図である。
【図９】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１０】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。
【図１１】面積演算処理中の面積演算ステップのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１０…電子ペン、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、２０…専用ペーパー（媒体）、２２…クロック、２５…端末装置、４０…情報記憶手段、４１…データ通信手段、４２…面積演算手段、４３…音声出力部、４４…表示部、５５…専用アプリケーション、１００…地図エリア、１１０…送信エリア、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】
0004973384.tif 000023
【図８】
0004973384.tif 000024
【図９】
0004973384.tif 000025
【図１０】
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【図１１】
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