(57)【要約】【課題】ペン回し等による外乱入力成分を除去し、精度良く筆跡を検出することができるようにする。【解決手段】外乱入力判定部７は、Ａ／Ｄ変換部２０を介して供給される加速度センサ２やジャイロセンサ３の検出信号からペン回し動作や頭を掻く動作等による外乱入力の有無を判定し、基準点検出部８は、外乱発生時の点と外乱終了時の点を補正基準点として検出し、筆跡補正部９は、筆跡算出部２１によって算出された筆跡を補正基準点に基づいて補正する。【選択図】図１
2009059230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを有するペン型入力装置であって、
前記外乱入力判定手段は、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定し、
前記基準点検出手段は、前記外乱入力判定手段による判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出し、
前記筆跡補正手段が、前記基準点検出手段によって検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とするペン型入力装置。
【請求項２】
前記外乱入力判定手段は、前記筆記動作検出手段によって検出された前記筆記動作に基づいて、前記外乱入力の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のペン型入力装置。
【請求項３】
前記外乱入力判定手段は、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡に基づいて外乱入力の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のペン型入力装置。
【請求項４】
所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを有するペン型入力装置であって、
画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記画像に対して所定の演算処理を施す画像演算手段と、を備え、
前記外乱入力判定手段は、前記画像演算手段による演算結果に基づいて、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定し、
前記基準点検出手段は、前記外乱入力判定手段による判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出し、
前記筆跡補正手段が、前記基準点検出手段によって検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とするペン型入力装置。
【請求項５】
所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを備えるペン型入力装置の入力方法であって、
前記外乱入力判定手段により、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定する外乱入力判定ステップと、
前記基準点検出手段により、前記外乱入力判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点として検出する補正基準点検出ステップと、
前記筆跡補正手段により、前記補正基準点検出ステップにおいて検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正ステップと、を有することを特徴とするペン型入力装置の入力方法。
【請求項６】
前記外乱入力判定ステップにおいては、前記筆記動作検出手段によって検出された前記筆記動作に基づいて、前記外乱入力の有無が判定されることを特徴とする請求項５に記載のペン型入力装置の入力方法。
【請求項７】
前記外乱入力判定ステップにおいては、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡に基づいて外乱入力の有無が判定されることを特徴とする請求項６に記載のペン型入力装置の入力方法。
【請求項８】
所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを備えるペン型入力装置の入力方法であって、
画像取得手段により画像を取得する画像取得ステップと、
画像演算手段により前記画像取得ステップにおいて取得された前記画像に対して所定の演算処理を施す画像演算ステップと、
前記外乱入力判定手段により前記画像演算ステップにおける演算結果に基づいて、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定する外乱入力判定ステップと、
前記基準点検出手段により前記外乱入力判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出する補正基準点検出ステップと、を有し
前記筆跡補正手段により前記補正基準点検出ステップにおいて検出された前記補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とするペン型入力装置の入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペン型入力装置及びその入力方法に関し、特に、筆跡を検出して文字情報を入力するペン型入力装置、及びその入力方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、コンピュータの入力デバイスとしては、マウス及びキーボードが広く用いられている。しかし、円滑に操作ができ、入力ができるようにするためには、訓練や慣れが必要である。このため、高齢者にとっては決して手軽に使用できる機器とは言えず、また、図形の入力に関しては不得手であるという欠点もある。
そこで、近年、ペン型入力デバイスが使用されるようになってきている。このペン型入力デバイスは、鉛筆やボールペンなどと同様に扱うことができるため、訓練が不要であり、図形描画にも優れているという利点がある。また、文章中への追記が容易であるという利点もあるため、今後、このようなペン型入力デバイスの需要が増加すると思われる。ペン型入力デバイスには、タブレットと組み合わせることによって初めて入力機能が発現するタブレット型のものもある。例えば、電磁誘導の原理を応用してペンの位置を検出する入力デバイスや、超音波の伝播状態からペンの位置を検出するデバイスなどである。
【０００３】
しかし、ペン型入力デバイスは、外出先で利用したいというニーズが強く、小型化や軽量化が非常に重要な要素となっている。タブレットと組み合わせるペン型入力デバイスは、タブレットをペンとともに持ち歩かなくてはならず、外出先での利用は困難である。従って、外出先でも手軽に使用可能なペン型入力デバイスを実現するためには、特定の筆記面（タブレットの表面）を必要とするタブレット型ではなく、ペン型入力デバイス単体で文字情報を入力できる機能を有するものが望ましい。
ペン型入力デバイス単体で入力機能を実現したものとして、慣性センサを組み込んだものがある。即ち、ペンに組み込んだ加速度センサやジャイロセンサ等で加速度や角速度を検出し、得られた検出データに対して積分演算することにより、ペンの位置を示す位置データを算出するというものである。このような構成とすることにより、ペン型入力デバイス単体で、ペンの位置検出を行うことができ、文字や図形の入力が可能となる。
【０００４】
また、特許文献１記載の発明では、自然の状態に近い手書き文字情報を得ることを目的として、加速度センサからの信号を積分し、ペン先の位置情報を得る構成としている。
また、特許文献２記載の発明では、ペンの回転によって発生する誤差を除去するため加速度センサに加え圧電振動ジャイロセンサを備えた構成とし、圧電振動ジャイロによって検出された角速度情報に基づいてペンの姿勢及び位置を補正している。
【特許文献１】特許第３０４５８９１号
【特許文献２】特開平６−６７７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、加速度センサはドリフトや筆記面との摩擦等による外乱の影響によって誤差を生じやすい。例えば、特許文献１の発明においては、加速度センサのみを用いているため、積分を繰り返すことによって発生する積分誤差が累積され、手書き情報を正確に再現することはできず、数文字以上の筆跡再現は極めて難しい。
また、特許文献２の発明では、加速度センサに加え、圧電振動ジャイロセンサも組み合わせた構成としているが、このような構成によってもやはり積分によって発生する誤差を完全に除去することはできない。例えば、ペンで文字を書いている途中、ペンで頭を掻いたり、手の周りでペンを回転させたりするなどの筆記以外の動作（非筆記動作）はしばしば見かけるものであるが、このような動作は加速度センサからの信号を２重積分することによって筆跡を再現させようとするプロセスでは積分定数分が誤差として混入してしまい、実際の描画軌跡とかけはなれた筆跡を再現することになってしまうという問題があった。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、非筆記動作という大きな外乱入力があった場合でも実際の筆記軌跡との差が小さい筆跡を再現可能なペン型入力装置及びその入力方法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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを有するペン型入力装置であって、前記外乱入力判定手段は、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定し、前記基準点検出手段は、前記外乱入力判定手段による判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出し、前記筆跡補正手段が、前記基準点検出手段によって検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記外乱入力判定手段は、前記筆記動作検出手段によって検出された前記筆記動作に基づいて、前記外乱入力の有無を判定することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、前記外乱入力判定手段は、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡に基づいて外乱入力の有無を判定することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを有するペン型入力装置であって、画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記画像に対して所定の演算処理を施す画像演算手段と、を備え、前記外乱入力判定手段は、前記画像演算手段による演算結果に基づいて、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定し、前記基準点検出手段は、前記外乱入力判定手段による判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出し、前記筆跡補正手段が、前記基準点検出手段によって検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを備えるペン型入力装置の入力方法であって、前記外乱入力判定手段により、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定する外乱入力判定ステップと、前記基準点検出手段により、前記外乱入力判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点として検出する補正基準点検出ステップと、前記筆跡補正手段により、前記補正基準点検出ステップにおいて検出された補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正ステップと、を有することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記外乱入力判定ステップにおいては、前記筆記動作検出手段によって検出された前記筆記動作に基づいて、前記外乱入力の有無が判定されることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、前記外乱入力判定ステップにおいては、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡に基づいて外乱入力の有無が判定されることを特徴とする。
【０００９】
請求項８に記載の発明は、所定の筆記面に接触して筆記する筆記手段と、前記筆記手段の筆記動作を検出する筆記動作検出手段と、前記筆記動作に基づいて筆跡を算出する筆跡算出手段と、補正基準点を検出する基準点検出手段と、外乱入力の有無を判定する外乱入力判定手段と、前記筆跡算出手段によって算出された前記筆跡を補正する筆跡補正手段とを備えるペン型入力装置の入力方法であって、画像取得手段により画像を取得する画像取得ステップと、画像演算手段により前記画像取得ステップにおいて取得された前記画像に対して所定の演算処理を施す画像演算ステップと、前記外乱入力判定手段により前記画像演算ステップにおける演算結果に基づいて、前記筆記手段による前記筆記動作ではない非筆記動作の有無を判定する外乱入力判定ステップと、前記基準点検出手段により前記外乱入力判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記非筆記動作を開始した点、及び前記非筆記動作を終了した点を補正基準点としてとして検出する補正基準点検出ステップと、を有し、前記筆跡補正手段により前記補正基準点検出ステップにおいて検出された前記補正基準点に基づいて、前記筆跡算出手段によって算出された筆跡を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のペン型入力装置及びその入力方法によれば、非筆記動作による外乱入力を検出し、その影響を除去するようにしたので、非筆記動作があった場合でも、実際の筆記軌跡との差が小さい筆跡を再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明が適用されるペン型入力デバイスの一実施の形態の構成例を示す図である。同図に示すように、本実施の形態は、筆記部１０と、筆記部１０の後端に設けられ、筆記部１０の先端にかかるＺ軸方向の圧力を検出し、検出信号を出力する圧力センサ４と、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸（３軸）の加速度をそれぞれ検出し、検出信号を出力する１個の加速度センサ２と、Ｘ軸周りの角速度を検出し、検出信号を出力する１軸ジャイロセンサ（以下ジャイロセンサと記載する）３ｃと、Ｙ軸周りの角速度を検出し、検出信号を出力する１軸ジャイロセンサ３ｂと、Ｚ軸周りの角速度を検出し、検出信号を出力する１軸ジャイロセンサ３ａと、後述する非筆記動作等による外乱入力の有無を判定する外乱入力判定部７と、加速度センサ２及びジャイロセンサ３の検出信号に基づいて筆跡を演算する筆跡演算回路５と、検出データや筆跡検出結果等の各種データを記憶する記憶部６と、外乱入力の始点及び終点を補正基準点として検出する基準点検出部８とから構成されている。これらの各構成要素は、ペン軸（ペン型入力デバイス１の筆記部１０の中央をＺ軸方向に貫く軸）上またはその周囲に取り付けられている。以下では、ジャイロセンサ３ａ、３ｂ、３ｃを区別しない場合、適宜単に、ジャイロセンサ３と記載する。
【００１２】
図２は、本実施の形態の電気的な構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本発明の第１の実施の形態としてのペン型入力デバイス１は、加速度センサ２と、ジャイロセンサ３ａ、３ｂ、３ｃと、圧力センサ４と、筆跡演算回路５を構成するＡ／Ｄ変換部２０及び筆跡算出部２１と、記憶部６と、外乱入力判定部７と、基準点検出部８と、筆跡補正部９とから構成されている。
加速度センサ２は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各座標軸の方向の加速度を検出し、検出信号をＡ／Ｄ変換部２０に供給するようになっている。ジャイロセンサ３ａは、Ｘ軸周りの角速度を検出し、検出信号をＡ／Ｄ変換部２０に供給するようになっている。ジャイロセンサ３ｂは、Ｙ軸周りの角速度を検出し、検出信号をＡ／Ｄ変換部２０に供給するようになっている。ジャイロセンサ３ｃは、Ｚ軸周りの角速度を検出し、検出信号をＡ／Ｄ変換部２０に供給するようになっている。圧力センサ４は、Ｚ軸方向にかかる圧力を検出し、Ａ／Ｄ変換部２０に供給するようになっている。
Ａ／Ｄ変換部２０は、加速度センサ２、ジャイロセンサ３ａ、３ｂ、３ｃ、圧力センサ４から供給されるアナログ信号である検出信号をデジタルの検出データに変換し、筆跡算出部２１及び外乱入力判定部７にそれぞれ供給するようになっている。
【００１３】
筆跡算出部２１は、Ａ／Ｄ変換部２０によってデジタルのデータに変換された加速センサ２、ジャイロセンサ３、及び圧力センサ４の各センサからの検出データを入力し、これらの検出データに基づいて、筆跡を算出するようになっている。筆跡は、例えば、Ｘ座標値及びＹ座標値により表される複数の点の集まりによって表すことができる。
筆跡算出部２１は積分回路を有し、積分回路は、具体的には、加速度センサ２が検出したＸ、Ｙ、Ｚ方向の各加速度を２回積分して筆記部１０の移動方向及び移動距離を算出し、筆跡を検出するようになっている。検出された筆跡の筆跡データ（例えば、Ｘ軸座標値とＹ軸座標値とからなる）は、記憶部６に供給され、記憶される。
【００１４】
外乱入力判定部７は、Ａ／Ｄ変換部２０より供給される各センサの検出信号に対応する検出データに基づいて、非筆記動作等による外乱入力であるか否かを判定するようになっている。基準点検出部８は、外乱入力判定部７による判定結果に基づいて、非筆記動作に移行する地点及び非筆記動作から筆記動作に移行する地点を補正基準点として検出するようになっている。
各センサから出力される検出信号の出力レベルは周囲の温度に影響される。出力レベルの温度による変化は検出された筆跡に影響する。従って、温度による変動分を帳消しにする必要がある。そのためには、例えば、ペン型入力デバイス１に温度センサを設け、温度に比例したレベルの温度信号を出力するようにし、各センサから出力される検出信号と温度信号の差動演算（検出信号の出力レベルと温度信号の出力レベルの差分を演算）する。これにより、検出データから温度依存成分を除去することができ、より精度良く位置情報を得るようにすることができる。
【００１５】
また、筆記中は、筆記部１０の先端が被筆記部材に−Ｚ軸方向に押圧され、筆記部１０の後端が圧力センサ４に接触し、圧力センサ４をＺ軸方向に押圧するので、この圧力センサ４の検出信号の有無、または検出信号の出力レベルと予め定めた閾値とを比較することによって、筆記部１０の先端が被筆記部材に押圧されて筆記中であるか、または筆記部１０の先端が空中を移動している状態であるかを判定することができる。
筆跡演算回路５を構成するＡ／Ｄ変換部２０には外乱入力判定部７が接続されており、外乱入力判定部７によって外乱が除去されるようになっている。外乱とは、例えば、筆記者がペン型入力デバイス１を用いて筆記中に、ペン型入力デバイス１を手の周りで回す行為や、ペン型入力デバイス１で頭を掻く行為等の筆記動作とは無関係な非筆記動作によって各センサから出力される検出信号のことである。
加速度センサ２で検出される慣性力を積分することによって位置を算出する方式では、上述した非筆記動作が、積分誤差を増大させ、実際に筆記した軌跡とかけ離れた筆跡を再現させる結果を誘発する。
【００１６】
図３は、筆跡算出方法を説明するための図である。例えば、図３に示すように、「リコー」と筆記している最中、「コ」の字を書き終えた後に頭を掻き、その後「―」を書いた場合を考える。実際の筆記（図３（ａ））に対して加速度センサからの信号を積分して得られた筆跡は２図（ｂ）のようになってしまう。このような非筆記動作に起因して発生する誤差を除去するため、前述の外乱入力判定部７を用いて非筆記動作の有無を判定し、筆記補正部９が筆跡算出部２１によって検出された筆跡を補正することにより、実際に筆記した軌跡により近い筆跡を再現することが可能となる。
この外乱入力判定部７の外乱判定、及び筆跡補正部９による筆記補正の例について、以下に詳細を説明する。外乱として、例えば上述した２つの例（ペン型入力デバイス１を手の周りで回す行為（以下では「ペン回し」と記載する）による外乱と、ペン型入力デバイス１で頭を掻く行為による外乱）を考える。
ペン回しを行った場合には、Ｘ軸周り、またはＹ軸周りの角速度が発生する（角速度が０より大きくなる）。この角速度はジャイロセンサ３によって検出される。そこで、検出された角速度が予め設定した基準値を超えたか否かを判定し、検出された角速度が基準値を超えたと判定された場合、ペン回しが行われていると判定することができる。
【００１７】
また、ペン回し中にペン軸平面（ペンの軸（筆記部１０の中心を通る軸）を含む平面）上で、ペン型入力デバイス１の姿勢が１８０度（ｄｅｇ）反対向きになったとき、通常の筆記動作中にこのような姿勢状態になることは有り得ないので、Ｚ軸方向の加速度成分の符号が逆になった場合にペン回し動作を行っていると判定しても良い。
例えば、ペン回し動作を行うことにより筆記部１０には遠心力が働き、−Ｚ軸方向に一定期間だけ加速度が発生する。これにより、ペン回し動作が行われていると判定することができる。また、角速度の検出の有無と、−Ｚ軸方向の加速度の検出の有無についてＡＮＤ（論理積）またはＯＲ（論理和）を取り、判定を行うようにしてもよい。
また、頭を掻くという非筆記動作に関しては、ペン型入力デバイス１のペン先とは逆のインクの出ない方の端面を使って頭を掻くのが普通である。そのため、ペン型入力デバイス１のペン先は水平もしくはインク吐出部が上を向き、Ｚ軸方向の加速度が０もしくは筆記時とは逆符号になるので、これをもって非筆記動作が行われているか否かの判定を行うことができる。
【００１８】
次に、外乱入力有りと判定された場合の筆跡補正プロセスに関して、図３を参照して説明する。筆記動作から非筆記動作へ移行するとき、ペン先は停止もしくは運動量が非常に小さくなるので、加速度センサ２及びジャイロセンサ３からの検出信号が所定の閾値よりも小さくなる点、すなわち図３（ｂ）における点ａ’を外乱入力の始点とし、図３（ｂ）の点ｂ’を外乱入力の終点とする。
この２点ａ’及びｂ’を補正基準点とし、点ａ’の座標と点ｂ’の座標が一致するよう位置情報の補正処理をすることにより、図３（ｃ）に示したように、実際の筆跡に近い筆記軌跡を得ることができる。
なお、各センサ（加速度センサ２、ジャイロセンサ３、圧力センサ４）からの検出信号に対して、筆記動作以外の要因で発生する信号成分を除去するため、ローパスフィルタやバンドパスフィルタ等を設けるようにしても良い。例えば、図２のＡ／Ｄ変換部２０の前段にローパスフィルタまたはバンドパスフィルタを設けるようにすることができる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態では、各センサから出力される検出信号がＡ／Ｄ変換部２０を介して一旦、筆跡算出部２１に供給され、筆跡算出部２１において各センサからの検出データに対して積分演算等が施されることによって得られたペン先の位置情報を示すデータが外乱入力判定部７に供給されるようにしている。
これにより、外乱入力判定部７においては、複数の検出信号から得られた位置情報に基づいて総合的に外乱入力の有無を判定することができる。このように、複数のセンサからの検出信号を総合的に判断する構成とすることにより、検出信号のノイズによる影響を減少させ、外乱入力判定の精度を向上させることができる。外乱入力判定の基準の一例としては、第１の実施の形態で上述したように、ペン型入力デバイス１の姿勢が１８０度逆になること等が挙げられる。
【００２０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。第３の実施の形態では、第２の実施の形態において、画像取得部３１と、画像取得部３１によって取得された画像に対して所定の画像処理を施す画像演算部３２とを新たに設けるようにしている。画像演算部３２によって画像処理が施された画像データは、外乱入力判定部７に供給されるようになっている。
第１の実施の形態及び第２の実施の形態で示した構成でも外乱入力判定は可能であるが、第３の実施の形態は、これらとは異なる構成及び方法で外乱入力判定を行う。例えば、ペン型入力デバイス１の筆記端部周辺（筆記部１０の周辺）に、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等の撮像素子を取り付け、鉛直下向き（−Ｚ軸方向）にある被写体の画像に対応する画像情報を取得する。
次に、画像取得部３１によって得られた画像情報を処理する画像演算部３２を画像取得部３１の後段に配置し、画像取得部３１によって取得された画像情報に基づいて、外乱入力判定を行うことができる構成とする。
このような構成とすると、例えば、頭を掻くためにペン型入力デバイス１を上部（鉛直上方向）に持ち上げたとき、通常の筆記動作中には取得されない非筆記部材である紙の紙面等のエッジ部の画像情報が取得される。このため、この画像情報に基づいてペン型入力デバイス１が非筆記状態であると判定することができる。また、例えば、「ペン回し」が行われている最中は、ペン型入力デバイス１のペン先が筆記者（ユーザ）や天井のある方向を向くため、非筆記部材である紙等の色や筆記部１０のインクの色以外の色を検出する。従って、紙や筆記部１０のインクの色以外の色が画像情報に含まれるか否かを判定することにより、外乱入力の有無を判定するようにしても良い。
【００２１】
図６は、第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において、ユーザによってペン型入力デバイス１を用いて筆記動作が開始されると、ステップＳ２において、加速度センサ２によって加速度が検出され、検出信号が出力されるとともに、ジャイロセンサ３によって角速度が検出され、検出信号が出力される。
次に、ステップＳ３において、外乱入力判定部７において外乱の有無が判定され、外乱入力がないと判定された場合、ステップＳ４に進み、筆跡算出部２１において筆跡が算出される。その後、ステップＳ８においてユーザによる筆記が終了し、本処理が終了する。
一方、ステップＳ３において、外乱入力があったと判定された場合、ステップＳ５に進む。ステップＳ５においては、筆跡算出部２１において筆跡が算出される。次に、ステップＳ６において、補正基準点が検出され、ステップＳ７において、補正基準点に基づいてステップＳ５において算出された筆跡が補正される。その後、ステップＳ８に進み、ユーザによる筆記が終了し、本処理が終了する。
【００２２】
図７は、第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、ユーザによってペン型入力デバイス１を用いて筆記動作が開始されると、ステップＳ１２において、加速度センサ２によって加速度が検出され、検出信号が出力されるとともに、ジャイロセンサ３によって角速度が検出され、検出信号が出力される。
次に、ステップＳ１３において、筆跡算出部２１によって筆跡が算出される。次に、ステップＳ１４において、外乱入力判定部７において外乱の有無が判定され、外乱入力がないと判定された場合、ステップＳ１７に進む。一方、ステップＳ１４において、外乱入力があったと判定された場合、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５においては、補正基準点が検出され、ステップＳ１６において、補正基準点に基づいてステップＳ１３において算出された筆跡が補正される。その後、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７においては、ユーザによる筆記が終了し、本処理が終了する。
【００２３】
図８は、第３の実施の形態の動作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３１において、ユーザによってペン型入力デバイス１を用いて筆記動作が開始されると、ステップＳ３２において、加速度センサ２によって加速度が検出され、検出信号が出力されるとともに、ジャイロセンサ３によって角速度が検出され、検出信号が出力される。
次に、ステップＳ３３において、画像取得部３１によって画像情報が取得され、画像演算部３２によって画像処理が行われる。画像処理結果は外乱入力判定部７に供給される。次に、ステップＳ３４において、外乱入力判定部７において、画像演算部３２より供給された画像処理結果に基づいて外乱の有無が判定され、外乱入力がないと判定された場合、ステップＳ３５に進み、筆跡算出部２１において筆跡が算出される。その後、ステップＳ３９においてユーザによる筆記が終了し、本処理が終了する。
一方、ステップＳ３４において、外乱入力があったと判定された場合、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６においては、筆跡算出部２１において筆跡が算出される。次に、ステップＳ３７において、補正基準点が検出され、ステップＳ３８において、補正基準点に基づいてステップＳ３６において算出された筆跡が補正される。その後、ステップＳ３９に進み、ユーザによる筆記が終了し、本処理が終了する。
【００２４】
以上説明したように、本実施の形態においては、ペン回しや頭を掻くといった非筆記動作を検出し、それらの動作によって発生する外乱成分を加速度センサ２及びジャイロセンサ３から出力される検出信号から除去することができるので、より精度よくペン型入力デバイスによる筆記軌跡を検出し、筆跡を求めることができる。
なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができることは言うまでもない。
また本発明は、例えば、ペン型入力デバイスだけでなく、その他の様々な入力デバイスにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用されるペン型入力デバイスの第１の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の電気的な構成例を示すブロック図である。
【図３】筆跡算出方法を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【図８】第３の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１  ペン型入力デバイス、２  加速度センサ、３  ジャイロセンサ、４  圧力センサ、６  記憶部、７  外乱入力判定部、８  基準点検出部、９  筆跡補正部、２０  Ａ／Ｄ変換部、２１  筆跡検出部、３１  画像取得部、３２  画像演算部
【図１】
2009059230.tif 000003
【図２】
2009059230.tif 000004
【図３】
2009059230.tif 000005
【図４】
2009059230.tif 000006
【図５】
2009059230.tif 000007
【図６】
2009059230.tif 000008
【図７】
2009059230.tif 000009
【図８】
2009059230.tif 000010