JP7014757B2 - ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法及びタッチコントローラ。 - Google Patents

Description

本発明は、ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法及びタッチコントローラに関する。

タブレット型のコンピュータやデジタイザのように、ペン入力を実現する装置（以下、「ペン入力装置」と称する）が知られている。この種のペン入力装置は一般に、ペンの位置を導出するデバイスと、オペレーティングシステムや各種アプリケーションを実行するホストコンピュータとを有して構成される。デバイスは、ペンの位置を導出する都度、導出したペンの位置を示すレポートを生成し、ホストコンピュータに対して送信するように構成される。ホストコンピュータは、こうしてデバイスから供給されたレポートに基づき、ペンダウンからペンアップまでの一連の位置により構成されるストロークデータを生成し、描画する処理などを行う。

デバイスが送信するレポートには、ペンの位置を示すデータ（以下、「位置データ」と称する）の他にも各種のデータ（以下、「非位置データ」と称する）が含まれる。非位置データには、各ペンに予め格納されているペンＩＤなどの時刻とともに変化しないデータ（以下、「静的データ」と称する）と、ペン先に加わる圧力（筆圧）の値を示す筆圧値やペンの傾きを示す傾きデータなどの、位置データに比べて少ない頻度で取得されることのあるデータ（以下、「低頻度データ」と称する）とが含まれる。

デバイスは、ペンから静的データを一旦受信すると、その後に送信する各レポート内にその静的データを配置するよう構成される。ホストコンピュータは、デバイスから受信されるレポートに静的データが含まれていた場合には、その静的データに応じたストロークデータの生成を行う。例えば、レポートにペンＩＤが含まれており、アプリケーション内においてそのペンＩＤに対応付けて描画色が設定されていた場合であれば、ホストコンピュータは、その描画色をストロークデータに設定するよう構成される。

また、デバイスは、ペンからの受信などによって低頻度データを取得すると、次に送信するレポート内にその低頻度データを配置するよう構成される。ホストコンピュータは、デバイスから受信されるレポートに低頻度データが含まれていた場合には、その低頻度データに応じたストロークデータの生成を行う。例えば、レポートに筆圧値が含まれていた場合であれば、ホストコンピュータは、その筆圧値に応じてストロークデータの線幅又は透明度などを設定するよう構成される。

特許文献１には、データサイズの大きいペンＩＤを複数回に分割して送信するペンが開示されている。このペンは、分割ペンＩＤを送信する都度、筆圧値を送信するように構成される。一方、特許文献２には、ペンＩＤを送信する間、筆圧値の送信を停止するペンが開示されている。

国際公開第２０１５／１１１１５９号明細書 国際公開第２０１８／０２９８５５号明細書

しかしながら、背景技術の方法によれば、デバイスからのレポートに非位置データが含まれていない場合、ホストコンピュータは、少なくとも最新の非位置データに応じたストロークデータの生成を行うことができない。その結果、ユーザが設定したペン色をストロークデータの描画色に反映できない、ユーザがペンをパネルに押し当てる力をストロークデータの線幅に反映できない、など、描画処理上の問題が発生する場合があった。

したかって、本発明の目的のひとつは、ホストコンピュータが可能な限り最新の非位置データに応じてストロークデータを生成できるようにすることにある。

また、背景技術のペンによれば、ペンアップに伴って筆圧値が急激に変化する場合がある。筆圧値が急激に変化すると、描画されるストロークデータの線幅や透明度が急に変化することになるため、ユーザに違和感を感じさせてしまう。

したがって、本発明の目的の他のひとつは、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化を緩和し、自然な筆跡を演出することにある。

本発明の第１の側面による方法は、ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法であって、前記レポートは、導出された前記位置を示す位置データを格納する第１の領域と、該位置データとは異なる非位置データを格納する第２の領域とを含み、前記方法は、複数の前記レポートを保持するためのバッファ領域をメモリ内に確保する確保ステップと、所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データを含む前記レポートを生成し、前記バッファ領域に蓄積する蓄積ステップと、前記非位置データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に非位置データを書き込む書込ステップと、前記バッファ領域に蓄積された複数の前記レポートを前記ホストコンピュータに対して送信する送信ステップと、を含む方法である。

本発明の第１の側面によるタッチコントローラは、ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示す位置データを格納する第１の領域と、該位置データとは異なる非位置データを格納する第２の領域とを含むレポートをホストコンピュータに対して送信するタッチコントローラであって、複数の前記レポートを保持するためのバッファ領域をメモリ内に確保し、所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データを含む前記レポートを生成して前記バッファ領域に蓄積し、前記非位置データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に非位置データを書き込み、前記バッファ領域に蓄積された複数の前記レポートを前記ホストコンピュータに対して送信する、タッチコントローラである。

本発明の第２の側面による方法は、ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法であって、所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成する生成ステップと、前記生成ステップにおいて生成された前記レポートを、順次、前記ホストコンピュータに対して送信する送信ステップと、前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する加工ステップと、を含む方法である。

本発明の第２の側面によるタッチコントローラは、ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するタッチコントローラであって、所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成し、前記生成ステップにおいて生成された前記レポートを、順次、前記ホストコンピュータに対して送信し、前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する、タッチコントローラである。

本発明の第１の側面によれば、非位置データの取得前に生成済みのレポートにも、取得した最新の非位置データに応じた非位置データを書き込むことができる。したがってホストコンピュータは、可能な限り最新の非位置データに応じてストロークデータを生成できるようになる。

本発明の第２の側面によれば、ペンアップを検出したことに応じて未送信のレポートに含まれる筆圧値を加工しているので、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化を緩和し、自然な筆跡を演出することが可能になる。

本発明の第１の実施の形態によるペン入力装置１の構成を示す図である。 デバイス３からホストコンピュータ４に対して送信されるレポートＲのデータ構造の一例を示す図である。 デバイス３によるレポートＲの具体的な送信方法を説明する図である。 ペン信号ＰＳから得られるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）と、バッファ領域Ｂ内にレポートＲとして書き込まれるデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。 バッファ領域Ｂ内の各レポートＲに対し、本発明の第１の実施の形態による書き込みを実行した後の状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態によるデバイス３が行うレポート生成処理の処理フローを示す図である。 図６のステップＳ７で実行される筆圧処理の詳細を示す図である。 図６のステップＳ９で実行されるペンＩＤ処理の詳細を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）とデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。 図６のステップＳ７において本発明の第２の実施の形態によるデバイス３が行う筆圧処理の詳細を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の変形例におけるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）とデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。 図６のステップＳ７において本発明の第２の実施の形態の変形例によるデバイス３が行う筆圧処理の詳細を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態によるペン入力装置１の構成を示す図である。ペン入力装置１は、図示したペン５による入力を実現する装置であり、ペン入力のためのタッチ面を有して構成される。具体的な例では、ペン入力装置１はタブレット型のコンピュータ又はデジタイザであり、前者の場合、タッチ面はディスプレイのパネル面により構成される。

ペン入力装置１は、図１に示すように、センサ電極群２と、デバイス３と、ホストコンピュータ４とを有して構成される。センサ電極群２は、タッチ面の直下に配置される複数のセンサ電極である。センサ電極群２を構成する複数のセンサ電極には、それぞれ図示したｙ方向に延在し、ｘ方向（ｙ方向と直交する方向）に等間隔で配置された複数のＸ電極２ｘと、それぞれ図示したｘ方向に延在し、ｙ方向に等間隔で配置された複数のＹ電極２ｙとが含まれる。

デバイス３は、センサ電極群２に接続された集積回路であり、メモリ３１及び送信部３２を有して構成される。デバイス３は、タッチ面内におけるペン５の位置を周期的に導出する機能を有しており、導出の都度、導出したペン５の位置を示すレポートＲをホストコンピュータ４に対して送信するよう構成される。このようなデバイス３は一般に、センサコントローラ又はタッチコントローラとも称される。

デバイス３による位置導出の具体的な方法は特に限定されないが、例えばアクティブ静電結合方式を用いることが好適である。アクティブ静電結合方式を用いる場合、デバイス３は、ペン５が送信するペン信号ＰＳをセンサ電極群２により受信し、その結果によってペン５の位置を導出するよう構成される。

ペン信号ＰＳについて、詳しく説明する。ペン信号ＰＳは、無変調のキャリア信号であるバースト信号と、各種データによって変調されてなるデータ信号とを含んで構成される。このうちバースト信号は、デバイス３がペン５の位置を導出するために使用される信号である。具体的に説明すると、デバイス３は、センサ電極群２を構成する複数のセンサ電極のそれぞれについて、バースト信号の受信強度を検出する。そして、各センサ電極の位置と、それぞれにおける受信強度とに基づき、ペン５の位置を導出する。

一方、データ信号は、ペン５からデバイス３に対して、各種データを送信するために使用される信号である。データ信号により送信される各種データには、複数のペン５にユニークに割り当てられるペンＩＤ、ペン５のペン先に加わる圧力を示す筆圧値などが含まれる。ペンＩＤは、ペン５のメモリ内に予め格納される。また、筆圧値は、ペン５に内蔵される圧力センサによって検出される。

ここで、デバイス３とペン５とは、双方向に信号の送受信を行えるように構成されてもよいし（双方向通信）、ペン５からデバイス３に対してのみ信号を送信できるように構成されてもよい（片方向通信）。

デバイス３とペン５とが双方向通信を行う場合、デバイス３は、一定期間ごとにセンサ電極群２を介してアップリンク信号を送信するよう構成され、ペン５は、このアップリンク信号の受信に応じてペン信号ＰＳを送信するよう構成される。この場合、ペン５がペン信号ＰＳ内のデータ信号により送信するデータの具体的な内容は、アップリンク信号内のコマンドにより、デバイス３からペン５に要求される。こうして要求されるデータには、上述したペンＩＤが含まれる。

一方、デバイス３とペン５とが片方向通信を行う場合、ペン５は、通常はバースト信号及び筆圧値（低頻度データ）を含むペン信号ＰＳを送信し、筆圧値の変化に基づいてペンダウン（タッチ面への接触）を検出したことに応じて、バースト信号及びペンＩＤ（静的データ）を含むペン信号ＰＳを送信するよう構成される。こうすることで、デバイス３は、新たに検出されたペン５のペンＩＤを取得することが可能になる。

図２は、デバイス３からホストコンピュータ４に対して送信されるレポートＲのデータ構造の一例を示す図である。なお、同図には１８バイトのデータにより構成されるレポートＲの例を示しているが、レポートＲのデータサイズは１８バイトに限定されない。

図２に示すように、レポートＲは、レポートＩＤを格納するレポートＩＤ領域１０と、Ｘ座標を格納するＸ座標領域１１と、Ｙ座標を格納するＹ座標領域１２と、筆圧値を格納する筆圧値領域１３と、ペンＩＤを格納するペンＩＤ領域１４とを含んで構成される。

レポートＩＤは、デバイス３からホストコンピュータ４に順次送信される複数のレポートＲの生成順を示す１バイトのデータである。ホストコンピュータ４は、このレポートＩＤに基づいて各レポートＲの生成順を取得し、生成順にレポートＲを処理するように構成される。

Ｘ座標及びＹ座標は、デバイス３によって導出されたペン５の位置を示すデータ（位置データ）であり、それぞれ２バイトのデータによって構成される。したがって、Ｘ座標領域１１及びＹ座標領域１２は、デバイス３によって導出された位置を示す位置データを格納する領域（第１の領域）を構成する。デバイス３は、新たにペン５の位置を導出する都度新たなレポートＲを生成し、その中のＸ座標領域１１及びＹ座標領域１２に、導出したＸ座標及びＹ座標のそれぞれを格納する。

筆圧値及びペンＩＤはともに、位置データとは異なる非位置データである。したがって、筆圧値領域１３及びペンＩＤ領域１４は、非位置データを格納する領域（第２の領域）を構成する。筆圧値は上述した低頻度データ（位置データに比べて少ない頻度で取得されることのあるデータ）に相当し、ペンＩＤは上述した静的データ（後述するスキャン時刻ごとに変化しないデータ）に相当する。

筆圧値は、例えば１６ビットのデータである。ただし、例えば１２ビットなど、より短いデータ又はより長いデータにより筆圧値を構成することとしてもよい。デバイス３は、原則として、ペン信号ＰＳに含まれていた筆圧値を筆圧値領域１３内に格納する。ただし、ペン５は、例えばデータサイズの大きいペンＩＤの送信時などに、ペン信号ＰＳ内への筆圧値の配置を省略することがある。この場合、背景技術においては、筆圧値領域１３が空欄になる。これに対し、本実施の形態によるデバイス３は、前後の筆圧値から筆圧値領域１３内に格納すべき筆圧値を導出し、少なくとも後述するバッファ領域Ｂ内に残っているレポートＲについては、その筆圧値領域１３内に導出した筆圧値を書き込むように構成される。この点の詳細については後述する。

ペンＩＤは、例えば５１ビットのデータであり、具体的には、ベンダーＩＤ、シリアルＩＤ、及びデバイスＩＤの組み合わせにより構成される。データサイズが大きいため、ペン５からデバイス３へのペンＩＤの送信は通常、複数（例えば４つ）のペン信号ＰＳに分けて実施される。デバイス３は、こうして分割送信されたペンＩＤの分割データをすべて受信した場合に、元のペンＩＤを復元する。そして、その後に送信するすべてのレポートＲのペンＩＤ領域１４に、復元したペンＩＤを格納する。ペンＩＤの復元前に生成済みのレポートＲのペンＩＤ領域１４は、背景技術においては空欄となる。これに対し、本実施の形態によるデバイス３は、少なくとも後述するバッファ領域Ｂ内に残っているレポートＲについては、そのペンＩＤ領域１４内に復元したペンＩＤを書き込むように構成される。この点についても、後ほど詳述する。

図３は、デバイス３によるレポートＲの具体的な送信方法を説明する図である。デバイス３はまず、複数のレポートＲを保持するためのバッファ領域Ｂをメモリ３１内に確保する。バッファ領域Ｂは、先入れ先出し式のキューとして構成される。そして、所定のスキャン時刻ごとにペン５の位置を導出し、その都度、導出した位置を示す位置データを含むレポートＲを生成し、バッファ領域Ｂ内に蓄積していく。

バッファ領域Ｂ内に蓄積された各レポートＲは、送信部３２によって生成順に取り出され、ホストコンピュータ４に対して送信される。送信部３２により取り出されたレポートＲは、バッファ領域Ｂから削除される。送信部３２による具体的な送信の方法は特に限定されないが、例えば、レポートＲを生成順に蓄積する先入れ先出し式のキューにより送信部３２を構成し、ホストコンピュータ４から送信部３２に対して定期的にポーリングを行うことによって、ホストコンピュータ４への各レポートＲの送信を実現することが好ましい。

図１に戻る。ホストコンピュータ４は、プロセッサ及びメモリと、ディスプレイや通信装置などの各種入出力装置とを含む装置である。デバイス３は、ホストコンピュータ４に設けられる各種入出力装置のうちの１つを構成する。ホストコンピュータ４は、オペレーティングシステムや各種アプリケーションを実行可能に構成される。各種アプリケーションには、ペン入力に基づいてストロークデータを生成し、描画する描画アプリケーションが含まれる。

描画アプリケーションの機能のうちペン入力に関わる部分について具体的に説明すると、描画アプリケーションは、デバイス３からレポートＲを受信すると、まずその中の位置データを取得する。そして、順次取得される複数の位置データに基づき、一連の制御点により構成されるストロークデータの生成を行う。また、描画アプリケーションは、レポートＲの中にペンＩＤが含まれていた場合には、そのペンＩＤに基づく処理を行う。この処理は、例えば、アプリケーション内においてそのペンＩＤに対応付けて描画色が設定されていた場合に、その描画色をストロークデータに設定する処理である。さらに、描画アプリケーションは、レポートＲの中に筆圧値が含まれていた場合には、その筆圧値に応じてストロークデータの線幅又は透明度などを設定する処理を行う。

次に、バッファ領域Ｂ内に残っている各レポートＲに対し、それぞれの生成後に得られた筆圧値及びペンＩＤを書き込む処理について、詳しく説明する。

図４は、ペン信号ＰＳから得られるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）と、バッファ領域Ｂ内にレポートＲとして書き込まれるデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。なお、同図には、バッファ領域Ｂ内の各レポートＲに対して本実施の形態による書き込みを実行する前の状態を示している。同図に示すように、デバイス３は、ペン信号ＰＳに基づいてペン５の位置（（Ｘ_１，Ｙ_１）など）を導出する都度、導出した位置を示す位置データを含むレポートＲを生成し、バッファ領域Ｂに格納する。

図４の例では、１，２，７，８番目のペン信号ＰＳからは筆圧値（Ｐ_１など）が得られる一方、３～６番目のペン信号ＰＳからは筆圧値が得られない。これは、ペンＩＤを送信するためにペン信号ＰＳが使用され、ペン信号ＰＳ内に筆圧値が含まれないことによるものである。その結果、３～６番目のレポートＲには筆圧値が含まれていない。

また、３～６番目のペン信号ＰＳにはペンＩＤの分割データ（ペンＩＤ（１）～（４））が含まれている。これを受け、６番目以降のすべてのレポートＲにペンＩＤが含まれている一方で、５番目までのすべてのレポートＲにはペンＩＤは含まれていない。

レポートＲに筆圧値が含まれていない場合、ホストコンピュータ４は、少なくとも最新の筆圧値に応じたストロークデータの生成を行うことができない。そうすると、ユーザがペンをパネルに押し当てる力をストロークデータの線幅に反映できないなどの不都合が生ずる。また、レポートＲにペンＩＤが含まれていない場合、ホストコンピュータ４は、ペンＩＤに応じたストロークデータの生成を行うことができない。そうすると、ユーザが設定したペン色をストロークデータの描画色に反映できないなどの不都合が生ずる。そこで本実施の形態によるデバイス３は、筆圧値やペンＩＤなどの非位置データを取得したことに応じて、バッファ領域Ｂ内に蓄積されている１以上のレポートＲ内に非位置データを書き込む処理を行う。

図５は、バッファ領域Ｂ内の各レポートＲに対し、この書き込みを実行した後の状態を示す図である。まず筆圧値について説明すると、デバイス３は、筆圧値を取得したことに応じて、バッファ領域Ｂ内に蓄積されている１以上のレポートＲそれぞれの筆圧値領域１３に、それまでに取得されていた最新の筆圧値と、今回取得された筆圧値とに基づいて導出される筆圧値を書き込む。図５に示す７番目のレポートＲを例に取ると、「それまでに取得されていた最新の筆圧値」は、２番目のペン信号ＰＳから取得された筆圧値Ｐ_２である。また、「今回取得された筆圧値」は、７番目のペン信号ＰＳから取得される筆圧値Ｐ_７である。そしてデバイス３は、例えば以下の式（１）に従って、筆圧値が欠落している３番目～６番目のレポートＲ用の筆圧値を算出し、それぞれの筆圧値領域１３内に書き込む。ただし、式（１）は、ｎ番目（ｎは０以上の整数）のレポートＲに含まれる筆圧値Ｐ_ｎと、ｎ＋ｍ番目（ｍは２以上の整数）のレポートＲに含まれる筆圧値Ｐ_ｎとに基づいて、ｎ＋ｋ番目（ｋは１以上ｍ－１以下の整数）のレポートＲに含まれる筆圧値Ｐ_ｎ＋ｋを算出する数式となっている。図５に示す７番目のレポートＲに関して言えば、ｎ＝２、ｍ＝５、ｋ＝１～４である。なお、筆圧値の算出に式（１）を用いる場合、デバイス３は、最新の筆圧値をメモリ３１内に保持しておくことが好ましい。

次にペンＩＤについて説明すると、デバイス３は、順次受信される分割データに基づいてペンＩＤを取得したことに応じて、バッファ領域Ｂ内に蓄積されている１以上のレポートＲそれぞれのペンＩＤ領域１４に、取得したペンＩＤを書き込む。図５には、デバイス３がペンＩＤを取得した時点で、２番目以降のレポートＲが削除されずにバッファ領域Ｂに残っていた場合を示している。この場合、デバイス３は、バッファ領域Ｂ内に蓄積されている２番目～５番目のレポートＲのペンＩＤ領域１４内に、取得したペンＩＤを書き込む。

筆圧値やペンＩＤなどの非位置データの書き込みを以上のようにして実行することにより、デバイス３は、非位置データの取得前に生成済みのレポートＲにも、取得した最新の非位置データに応じた非位置データを書き込むことができる。したがってホストコンピュータ４は、可能な限り最新の非位置データに応じてストロークデータを生成できるようになる。

図６は、本実施の形態によるデバイス３が行うレポート生成処理の処理フローを示す図である。以下、この図６を参照しながら、本実施の形態によるデバイス３が行う処理について、より詳しく説明する。

デバイス３はまず、図３にも示したように、複数のレポートＲを保持するためのバッファ領域Ｂをメモリ３１内に確保する（ステップＳ１）。続いてデバイス３は、ステップＳ３～Ｓ１０の処理を繰り返し実行する（ステップＳ２）。

ステップＳ２のループ処理において、デバイス３はまず、予め周期的に設定されたスキャン時刻の到来を待機する（ステップＳ３）。スキャン時刻が到来した場合、デバイス３はペン信号ＰＳのスキャンを実施し（ステップＳ４）、その結果に基づいてペン５の位置を導出する（ステップＳ５）。

続いてデバイス３は、ペン信号ＰＳ内に筆圧値が含まれるか否かを判定する（ステップＳ６）。そしてデバイス３は、含まれないと判定した場合にはステップＳ８に処理を進める一方、含まれると判定した場合には筆圧処理（ステップＳ７）を実行する。

図７は、ステップＳ７で実行される筆圧処理の詳細を示す図である。同図に示すように、デバイス３はまず、ペン信号ＰＳから筆圧値を取得する（ステップＳ２０）。続いてデバイス３は、筆圧値を含まないレポートＲがバッファ領域Ｂ内に残されているか否かを判定し（ステップＳ２１）、残されていると判定した場合には、例えば上述した式（１）を用いて、まず各レポートＲ内に配置すべき筆圧値を算出する（ステップＳ２２）。そして、算出した筆圧値を各レポートＲ内に書き込み（ステップＳ２３）、筆圧処理を終了する。ステップＳ２１で残されていないと判定した場合、デバイス３は、ステップＳ２２，Ｓ２３の処理を行わずに筆圧処理を終了する。

図６に戻る。デバイス３は次に、ペン信号ＰＳ内にペンＩＤの一部（分割データ）が含まれるか否かを判定する（ステップＳ８）。そして、含まれないと判定した場合にはステップＳ１０に処理を進める一方、含まれると判定した場合にはペンＩＤ処理（ステップＳ９）を実行する。

図８は、ステップＳ９で実行されるペンＩＤ処理の詳細を示す図である。同図に示すように、デバイス３はまず、ペン信号ＰＳからペンＩＤの一部を取得する（ステップＳ３０）。続いてデバイス３は、ペンＩＤの全体が揃ったか否かを判定し（ステップＳ３１）、揃ったと判定した場合には、それまでに受信した分割データからペンＩＤを取得する（ステップＳ３２）。一方、ステップＳ３１で揃っていないと判定した場合、デバイス３は、ペンＩＤ処理を終了する。

ステップＳ３２でペンＩＤを取得したデバイス３は、次に、ペンＩＤを含まないレポートＲがバッファ領域Ｂ内に残されているか否かを判定し（ステップＳ３３）、残されていると判定した場合には、残されていた各レポートＲ内にペンＩＤを書き込み（ステップＳ３４）、ペンＩＤ処理を終了する。

図６に戻る。デバイス３は次に、レポートＲを生成し、バッファ領域Ｂに蓄積する（ステップＳ１０）。このレポートＲには、ステップＳ５で導出したペン５の位置を示す位置データの他、今回のステップＳ２０で筆圧値を取得済みである場合にはその筆圧値、及び、今回以前のステップＳ３２でペンＩＤを取得済みである場合にはそのペンＩＤがそれぞれ含まれる。バッファ領域Ｂに蓄積されたレポートＲは、後ほど、上述したように送信部３２によって生成順に取り出され、ホストコンピュータに対して送信される。レポート生成処理に関しては、ステップＳ３に戻って処理が繰り返される。

以上説明したように、本実施の形態にかかるデバイス３により実行される方法によれば、非位置データ（静的データ及び低頻度データ）の取得前に生成済みのレポートＲにも、取得した最新の非位置データに応じた非位置データを書き込むことができる。したがってホストコンピュータ４は、可能な限り最新の非位置データに応じてストロークデータを生成できるようになる。

なお、本実施の形態では、書き込み対象とする静的データとしてペンＩＤを取り上げたが、ペン５のベンダーを識別するためのベンダーＩＤ、ユーザによってペン５に設定された色、及び、ペン５の種類を示すペンタイプなどの他の種類の静的データについても、ペンＩＤと同様に書き込みの対象とすることができる。複数の静的データを書き込みの対象としてもよい。

また、デバイス３は、筆圧値によりペン５がホバー状態（ペン先がタッチ面に接触していない状態）であることが示される場合、図７のステップＳ２１～Ｓ２３、及び、図８のステップＳ３３，Ｓ３４の処理を実行しないこととしてもよい。これは、ペン５がホバー状態である場合、ホストコンピュータ４によるストロークデータの生成が行われないことによるものであり、こうすることでデバイス３が行う処理を軽減することが可能になる。

また、本実施の形態では、静的データ（ペンＩＤ）と低頻度データ（筆圧値）の両方をバッファ領域Ｂ内のレポートＲへの書き込みの対象としたが、いずれか一方のみを書き込みの対象としてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、ペンアップの検出に応じて未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工するようにデバイス３を構成する点で、第１の実施の形態と異なる。その他の点では第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付し、以下では、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。

図９は、本実施の形態におけるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）とデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。同図の例においては、すべてのデータＤＡＴＡ（ＰＳ）に筆圧値が含まれている。したがって、これらに対応してバッファ領域Ｂ内に格納されるレポートＲにも、筆圧値が含まれている。

図９の例では、１～５番目のペン信号ＰＳに対応する筆圧値Ｐ_１～Ｐ_５が０より大きい値である一方、６番目以降のペン信号ＰＳに対応する筆圧値Ｐ_６～Ｐ_８が０となっている。デバイス３は、このように筆圧値が０以下に変化したことに応じて、ペン５がパネルから離れたこと（ペンアップ）を検出する。そして、ペンアップを検出したことに応じて、未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工する。図９の例では、ペンアップの直前に生成されたレポートＲ（５番目のレポートＲ）内の筆圧値Ｐ_５を、その１／２の値に書き換えている。こうすることで、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化が緩和されるので、描画されるストロークデータの線幅や透明度が急に変化することを防ぎ、自然な筆跡を演出することが可能になる。

なお、筆圧値の加工処理の具体的な内容は、図９に示したものに限られない。例えば、ペンアップの直前に生成された２つのレポートＲ（４番目と５番目のレポートＲ）内の筆圧値Ｐ_４，Ｐ_５を、さらにその１つ前のレポートＲ内の筆圧値Ｐ_３を用いて、それぞれ（２／３）Ｐ_３，（１／３）Ｐ_３に書き換えるなど、多様な加工処理を採用することが可能である。

図１０は、図６のステップＳ７において本実施の形態によるデバイス３が行う筆圧処理の詳細を示す図である。図７と比較すると理解されるように、この筆圧処理は、図７に記載の筆圧処理の最後にステップＳ４０～Ｓ４４を追加したものとなっている。以下、図７との違いに着目して説明する。

ステップＳ２１において残されていないと判定した、又は、ステップＳ２３で筆圧値を各レポートに書き込んだデバイス３は次に、現在がペンダウン状態か否かを判定する（ステップＳ４０）。この判定は、ステップＳ２０で取得した筆圧値が０より大きいか否かを判定することによって実行される。

ステップＳ４０においてペンダウン状態である（すなわち、筆圧値が０より大きい）と判定した場合、デバイス３は、ブール型の変数であるペンダウンフラグにＴｒｕｅ（真）を設定し、筆圧処理を終了する。

一方、ステップＳ４０においてペンダウン状態でない（すなわち、筆圧値が０以下である）と判定した場合、デバイス３は次に、ペンダウンフラグの値を判定する（ステップＳ４２）。その結果、ペンダウンフラグがＴｒｕｅであった場合、バッファ領域Ｂ内に残ってるレポートＲ内の筆圧値を加工する処理を行う（ステップＳ４３）。この処理の具体的な内容については、図９を参照して説明したとおりである。デバイス３は、ステップＳ４３が終了した後、ペンダウンフラグにＦａｌｓｅ（偽）を設定し（ステップＳ４４）、筆圧処理を終了する。ステップＳ４２においてＦａｌｓｅであると判定した場合、デバイス３は、ステップＳ４３，Ｓ４４を行わずに筆圧処理を終了する。

以上の処理によれば、ペンアップを検出した直後（すなわち、ペンダウン状態でなく、かつ、ペンダウンフラグがＴｒｕｅであった場合）に、未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工することが可能になる。したがって、上述したように、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化を緩和し、自然な筆跡を演出することが可能になる。

なお、本実施の形態では、ペンアップを検出した時点で生成済みのレポートＲを筆圧値加工の対象としたが、ペンアップを検出した時点で未生成のレポートＲを筆圧値加工の対象とすることも可能である。この点について、図１１及び図１２を参照しながら、以下で詳しく説明する。

図１１は、本実施の形態の変形例におけるデータＤＡＴＡ（ＰＳ）とデータＤＡＴＡ（Ｂ）との関係を時系列で示す図である。同図の例においても、すべてのデータＤＡＴＡ（ＰＳ）に筆圧値が含まれている。したがって、これらに対応してバッファ領域Ｂ内に格納されるレポートＲにも、筆圧値が含まれている。

図１１の例でも、デバイス３は、６番目のペン信号ＰＳに対応する筆圧値Ｐ_６が０以下となったことに応じてペンアップを検出する。そして、ペンアップを検出したことに応じて、未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工する。ただし、本変形例によるデバイス３は、５番目のレポートＲではなく、ペンアップ後に生成される６番目以降のレポートＲ内の筆圧値を０より大きい値に書き換える。具体的には、６番目のレポートＲの筆圧値をＰ_５／２とし、７番目のレポートＲの筆圧値をＰ_５／４としている。こうすることによっても、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化が緩和されるので、描画されるストロークデータの線幅や透明度が急に変化することを防ぎ、自然な筆跡を演出することが可能になる。

図１２は、図６のステップＳ７において本変形例によるデバイス３が行う筆圧処理の詳細を示す図である。図１０と比較すると理解されるように、この筆圧処理は、図１０に記載のステップＳ４３をステップＳ５０に変更し、さらに、処理の最後にステップＳ５１～Ｓ５３を追加したものとなっている。以下、図１０との違いに着目して説明する。

ステップＳ２１においてペンダウンフラグがＴｒｕｅであると判定したデバイス３は、整数型の変数である加工残回数に所定値を代入する（ステップＳ５０）。加工残回数は、ペンアップ後に筆圧値を加工するレポートＲの数を表しており、図１２では２としているが、１又は３以上の数であってもよい。

ステップＳ４２においてペンダウンフラグがＦａｌｓｅであると判定した、又は、ステップＳ４４でペンダウンフラグにＦａｌｓｅを設定したデバイス３は次に、加工残回数が０であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。ここで０であると判定した場合、デバイス３は筆圧処理を終了する。一方、０でないと判定した場合、デバイス３は、今回取得した筆圧値を加工する（ステップＳ５２）。例えば、図１１に記載の６番目のレポートＲに関して言えば、今回取得した筆圧値Ｐ_６を、５番目のレポートＲ内に書き込んだ筆圧値Ｐ_５を用いて、Ｐ_５／２に加工する。なお、こうして加工された筆圧値は、図６のステップＳ１０において、対応するレポートＲ内に書き込まれることになる。ステップＳ５２の加工を終えたデバイス３は、加工残回数を１デクリメントし（ステップＳ５３）、筆圧処理を終了する。

このように、本変形例によっても、ペンアップを検出した直後（すなわち、ペンダウン状態でなく、かつ、ペンダウンフラグがＴｒｕｅであった場合）に、未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工することが可能になる。したがって、上述したように、ペンアップ時の急激な筆圧値の変化を緩和し、自然な筆跡を演出することが可能になる。

なお、本実施の形態では、第１の実施の形態によるデバイス３がペンアップの検出に応じて未送信の１以上のレポートＲに含まれる筆圧値を加工する例を説明したが、第１の実施の形態で説明した書き込み処理を行わずに本実施の形態による加工処理を行うようにデバイス３を構成することも可能である。また、第２の実施の形態による加工と、第２の実施の形態の変形例による加工との両方を行うようにデバイス３を構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。

例えば、上記各実施の形態では、本発明にかかる処理をデバイス３が実行することとしたが、ホストコンピュータ４上で動作するデバイス３のデバイスドライバにより、本発明にかかる処理の一部又は全部を実行することとしてもよい。

１ ペン入力装置
２ センサ電極群
２ｘ 電極
２ｙ 電極
３ デバイス
４ ホストコンピュータ
５ ペン
１０ レポートＩＤ領域
１１ Ｘ座標領域
１２ Ｙ座標領域
１３ 筆圧値領域
１４ ペンＩＤ領域
３１ メモリ
３２ 送信部
Ｂ バッファ領域
ＰＳ ペン信号

Claims (16)

1. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法であって、
   所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成してバッファ領域に蓄積する蓄積ステップと、
   前記バッファ領域に蓄積されている複数の前記レポートを、順次、前記バッファ領域から取り出して前記ホストコンピュータに対して送信するとともに、前記バッファ領域から取り出した前記レポートを前記バッファ領域から削除する送信ステップと、
   前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、前記バッファ領域内にあり未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する加工ステップと、
   を含む方法。
2. 前記デバイスは、前記ペンから受信される筆圧値が０以下になったことに応じて、前記ペンアップを検出する、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記未送信の１以上のレポートは、前記ペンアップを検出した時点で未生成のレポートである、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記加工ステップは、前記ペンアップを検出した直後に生成されるレポート内の筆圧値を、０より大きい値に書き換えるステップを含む、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記未送信の１以上のレポートは、前記ペンアップを検出した時点で生成済みのレポートである、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記加工ステップは、前記ペンアップを検出した直後に生成されるレポート内の筆圧値を加工しない、
   請求項５に記載の方法。
7. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するタッチコントローラであって、
   所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成してバッファ領域に蓄積し、
   前記バッファ領域に蓄積されている複数の前記レポートを、順次、前記バッファ領域から取り出して前記ホストコンピュータに対して送信するとともに、前記バッファ領域から取り出した前記レポートを前記バッファ領域から削除し、
   前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、前記バッファ領域内にあり未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する、
   タッチコントローラ。
8. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法であって、
   所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにおいて生成された前記レポートを、順次、前記ホストコンピュータに対して送信する送信ステップと、
   前記筆圧値が０以下になったことにより前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する加工ステップと、を含み、
   前記加工ステップは、前記ペンアップを検出した直後に生成されるレポート内の筆圧値を、０より大きい値に書き換えるステップを含む、
   方法。
9. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するタッチコントローラであって、
   所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データ及び前記ペンのペン先に加わる圧力を示す筆圧値を含む前記レポートを生成し、
   生成した前記レポートを、順次、前記ホストコンピュータに対して送信し、
   前記筆圧値が０以下になったことにより前記ペンがパネルから離れたペンアップを検出したことに応じて、前記ペンアップを検出した直後に生成するレポート内の筆圧値を０より大きい値に書き換えることとなるよう、未送信の１以上の前記レポートに含まれる前記筆圧値を加工する、
   タッチコントローラ。
10. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法であって、
    前記レポートは、導出された前記位置を示す位置データを格納する第１の領域と、該位置データとは異なる非位置データを格納する第２の領域とを含み、
    前記方法は、
    複数の前記レポートを保持するためのバッファ領域をメモリ内に確保する確保ステップと、
    所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データを含む前記レポートを生成し、前記バッファ領域に蓄積する蓄積ステップと、
    前記非位置データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に非位置データを書き込む書込ステップと、
    前記バッファ領域に蓄積された複数の前記レポートを前記ホストコンピュータに対して送信する送信ステップと、
    を含む方法。
11. 前記非位置データは、前記スキャン時刻ごとに変化しない静的データであり、
    前記書込ステップは、前記静的データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に、取得した前記静的データを書き込むステップである、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記静的データは、前記ペンを識別するためのペンＩＤ、前記ペンのベンダーを識別するためのベンダーＩＤ、ユーザによって前記ペンに設定された色、及び、前記ペンの種類を示すペンタイプのいずれか１つ以上を含む、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記ペンは、タッチ面への接触を検出したことに応じて、前記デバイスに対して前記静的データを送信するよう構成される、
    請求項１１に記載の方法。
14. 前記非位置データは、前記ペンからの信号に基づき前記位置データに比べて少ない頻度で取得されることのある低頻度データであり、
    前記書込ステップは、前記低頻度データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に、それまで取得されていた最新の前記低頻度データと、今回取得された前記低頻度データとに基づいて導出される低頻度データを書き込むステップである、
    請求項１０に記載の方法。
15. 前記デバイスは、前記ペンがタッチ面に接触していないホバー状態である場合、前記書込ステップを行わない、
    請求項１０に記載の方法。
16. ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示す位置データを格納する第１の領域と、該位置データとは異なる非位置データを格納する第２の領域とを含むレポートをホストコンピュータに対して送信するタッチコントローラであって、
    複数の前記レポートを保持するためのバッファ領域をメモリ内に確保し、
    所定のスキャン時刻ごとに前記ペンの位置を導出し、導出した位置を示す位置データを含む前記レポートを生成して前記バッファ領域に蓄積し、
    前記非位置データを取得したことに応じて、前記バッファ領域内に蓄積されている１以上の前記レポートそれぞれの前記第２の領域に非位置データを書き込み、
    前記バッファ領域に蓄積された複数の前記レポートを前記ホストコンピュータに対して送信する、
    タッチコントローラ。

Images