JP4155111B2

JP4155111B2 - 状態通知装置及びその状態通知装置を用いた軸体

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Publication number: JP4155111B2
Application number: JP2003155133A
Authority: JP
Inventors: 博一高柳; 弘道高橋; 英夫門井; 仁志和気; 欣一小澤; 利宏瀧本
Original assignee: Pentel Co Ltd
Current assignee: Pentel Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004284341A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、使用者が状態通知装置を持った状態で紙やタブレット等の手書電子媒体に筆記することの他に、紙のような媒体への塗布、紙のような媒体に筆記された筆跡やタブレット等の手書電子媒体上の筆記データの消去、使用者の把持具合、使用者が把持して動かした際の座標もしくは移動情報などの状態を、予め設定した振動、光、香り等の表現手段によって、使用者に知らせるための装置である。例えば筆記、塗布又は消去を開始したばかりの状態では弱い振動、激しい筆記、塗布又は消去状態では激しい振動の様に興趣性を持たせる。特に使用者が把持又は筆記するものの一例としては、ボールペンやシャープペンシルなどの筆記具。えのぐ、化粧料、接着剤を塗布する塗布具。また消去機能を持つものでは軸筒内から繰り出し可能な消し具。座標入、出力ペンなどや超音波を利用した筆跡入力装置に使用する電子ペン、コンピュータのマウス、携帯電話や携帯情報端末等が挙げられる。
【０００２】
【従来技術】
従来筆記具に、光源（ＬＥＤ）や筆圧を感知するセンサー等を装着した筆記具が知られている。
光源（ＬＥＤ）を設けた筆記具では、筆記する際の照明を意図したものであったり、また筆圧を感知するセンサーを設けたものは、予め設定した筆圧の範囲を設け、複数枚綴りの複写用紙に適切な筆圧で筆記できる様にしたものである。
また、筆記したときの雑音を電気的に変換し、ランプの点滅、イルミネーションなど光電装置のスイッチやブザー、メロディーなどの音響装置のスイッチとして、又は光電装置、音響装置、電動装置を組合わせた玩具として利用するものが知られている。
【特許文献】
実用新案登録願昭和５９−１８０４２７号。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来知られている光源（ＬＥＤ）や筆圧を感知するセンサー、振動体を用いて筆記状態を使用者に知らせる筆記具は、筆記結果を良好なものにする為に設けられているものであり、興趣性を意識したものではなかった。
また、興趣性を意識したものであっても、プリント基板、スイッチ等の構成部品が、筆記具の外側に取り付けられる為、携帯性や使用感覚が好ましいものではなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
筆記部を有し、使用者が把持又は筆記している状態を検出する検出部と、該検出部で検出した前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段を設けた。
【０００５】
【発明の実施と形態】
本発明の構成は、入力から使用者の把持動作および筆記、塗布、消去動作を検出し、状態に応じてＬＥＤを点灯や、振動モータを使用して振動により使用者に異なるパターンの通知を行うものである。
【０００６】
【実施例】
以下、第１実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例による状態通知装置の模式的回路図、図２は本装置の状態遷移図である。
なお、本実施例においては、一例として筆記具を使用した筆記を例に説明する。
本実施例による状態通知装置は、筆記部（図示せず）および図１に示す要素からなる。図１において、ワンチップ・マイクロコントローラ１（以下マイコンと表記する）は、入力から使用者の把持動作および筆記動作を検出し、状態に応じて使用者に異なるパターンの通知を行う。電源スイッチ２は、使用者の操作により、電池３から各部品への電源供給を制御する。ＬＥＤ４は通知要素であり、使用者に状態を通知するのに使用する。加速度センサ５は、把持動作および筆記動作を検出するために使用する。
【０００７】
マイコン１は、以下挙げるものに限るわけではないが、例えばＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社製のＰＩＣ１２Ｆ６２９を使用することができる。ＰＩＣ１２Ｆ６２９は、ＣＰＵの他、プログラムを内蔵するためのＲＯＭ、変数など演算結果を一時的に保存するためのＲＡＭ、時間を計測できるタイマなどを内蔵したワンチップ・マイクロコントローラである。またクロックも内蔵しているため、電源のみ供給すれば動作させることが可能である。また表面実装タイプであれば６ｍｍ四方に収まるサイズであるため、本装置に内蔵することが可能である。
【０００８】
電源スイッチ２は、例えばスライドスイッチを本装置表面に露出させ、使用者が操作するようにしてもよいし、また筆記部の動作に連動させてもよい。
ＬＥＤ４は、本実施例では単色のＬＥＤ４を一つ使用するが、装置におけるＬＥＤ４の設置位置については、筆記部に近いところ、つまり使用者の注視点の近くに設置するとか、装置の尾部または中央部など積極的に邪魔をしないよう使用者の周辺視野に設置するなどが考えられ、また、どの位置に関しても、直接ＬＥＤ４が見えるように設置する、導光部、拡散部やフィルタを設けてＬＥＤ４が発する光を使用者に対してより多様に提示することが可能である。一方、複数のＬＥＤを装着する構成も可能であり、それによって通知パターンの多様性を増すことができる。また、互いに色の異なる複数のＬＥＤもしくは複数の素子を一つにパッケージしたＬＥＤを使用し、混色点灯させることにより、多様な色を作り出すことが可能である。また本実施例におけるようにＬＥＤ４を一つのみ使用する場合でも、Ｄ／Ａ変換器を持つマイコンであれば明るさを調整することが可能であるし、本実施例に挙げた、Ｄ／Ａ変換器を持たないＰＩＣ１２Ｆ６２９であっても、例えば１００Ｈｚ以上程度の十分に高速な周期でＬＥＤ４を点滅させ、デューティを制御することにより、ＬＥＤ４の見かけの明るさを滑らかに変化させることが可能である。
【０００９】
加速度センサ５は、以下挙げるものに限るわけではないが、例えばＡＮＡＬＯＧＤＥＶＩＣＥＳ社製のＡＤＸＬ２０２を使用することができる。ＡＤＸＬ２０２は互いに直交するｘおよびｙの二つの方向の加速度を検出する機能を持っており、筆記部の軸方向と直交する面内の方向の加速度を検出するような向きでＡＤＸＬ２０２を実装することにより、筆記動作に伴う動きを検出することができる。ＡＤＸＬ２０２は、二本の端子からそれぞれｘ方向およびｙ方向の加速度を出力する。加速度は、ｘおよびｙについて、互いに共有する中心を持つパルス列として出力され、パルスのデューティを計測することにより、加速度を計算することができる。
【００１０】
なお、全体の加速度を求めるには、本来、ｘ方向およびｙ方向の加速度をそれぞれ二乗し、それらの和の平方根を計算する必要がある。使用するマイコン１のＲＯＭ容量もしくは動作スピードに余裕がある場合はその計算を行ってもよいが、本実施例においては、ｘ方向およびｙ方向の加速度の絶対値の和をもって、全体の加速度に替えることとする。本実施例においては、精密な計測が目的ではなく、筆記動作が行われているかどうかの検出が目的であるので、厳密性はそれほど要求されない。厳密性を要求するような場合には、プログラムもしくはマイコン１の再検討により、正確な計算が可能であるような構成に変更するのは容易である。また、加速度センサ５は同時に重力も検出する。筆記部が常に重力に対して垂直であれば重力は検出されないが、使用者は常に筆記部を垂直に把持するわけではない。従って、重力の影響を取り除くために加速度自体ではなく加速度の変化を用いるか、もしくは多少傾いても構わないよう、予め筆記状態と見なす加速度値を勘案しておく必要がある。
【００１１】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図２を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた加速度によってマイコン１がＬＥＤ４の点灯状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００１２】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はＬＥＤ４を消灯させ、加速度センサ５の出力を計測して加速度を計算する（Ｓ１）。筆記動作によって生じると考えられる加速度よりも大きな加速度を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ２）。その後、加速度検出を継続し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ＬＥＤ４の明るさを緩やかに変化させる（Ｓ４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ＬＥＤ４を点滅させる（Ｓ５）。加速度が小さい状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続した場合は、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに加速度検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００１３】
筆記状態によって生じると考えられる加速度の大きさは、１Ｇから１Ｇの十分の一程度を目安としてよいと考えられる。筆記時の加速度にはもとより個人差が存在するため、本実施例における構成では、万人に対して有効な数値を決定するのは困難である。従って、筆記状態にあると見なす最小の加速度は、上記の範囲の中でも比較的小さい方が好ましい。一方、それによって、把持しているが筆記していない状態でも、筆記部を少し動かすことによって筆記状態にあると見なされる可能性が高くなる。しかし、本来、本実施例による装置は筆記動作の精密な計測を目的とするものではない。また、筆記状態にあるのにそれを検出せず通知しない、という方が問題が大きいと考えられるので、小さめの数値を選択するのが好ましいと考えられる。
上述したように、本実施例における目的は精密な計測ではなく、筆記動作が行われているかどうかの検出である。そのため、二軸の加速度センサ５を使用しながら絶対値の和のみを利用した。しかし、加速度の大きさだけではなく方向も利用し、筆記方向によって点灯の仕方を変える、もしくは例えば通知要素として複数色のＬＥＤを使用した場合に、筆記方向によって色を変えるなどの機能も容易に実現可能である。
【００１４】
各状態におけるＬＥＤ４の点灯方法は、休止状態においては電池の消耗を防ぐためにも消灯させ、把持状態と筆記状態において点灯させながら、且つ、通知という機能の観点からして、把持状態と筆記状態とを明確に区別できるような点灯のさせ方をするのが好ましい。例えば、把持状態においては、比較的緩やかに、秒単位の周期で明るさを変化させ、筆記状態においては、その加速度の状態に応じて激しく点滅するようにして、両状態を明確に区別して通知する。加速度が小さいときに明るさを緩やかに変化させるにおいては、例えば固定周期で変化させたり、間隔や最大の明るさをランダムに変化させたり、１／ｆ周期で明るさを変動させたり、様々な方法を考えることが可能である。
【００１５】
また加速度が大きいときには、単に大きいときに点灯するようにするだけでも、筆記の途中で一時的に加速度が小さくなったときに明るさが変わるために使用者が通知を認識できると考えられるし、また、例えば加速度が大きい状態が続いた場合にランダムに点滅させるようにすると、より把持状態との区別が明確になると期待できる。また、起動および終了時のＬＥＤ４による通知方法も、点滅のさせ方、回数、また起動および終了を通知するかどうかを含めて任意であり、上記した動作に限るものではない。
【００１６】
以下、第２実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図３は本実施例による状態通知装置の模式的回路図、図４は本装置の状態遷移図である。
図３に示す本実施例による状態通知装置は、第１実施例による状態通知装置に、接触検出部６を加えたものである。接触検出部６は、互いに接触していない二つの導電体からなり、使用者が筆記部（図示せず）を把持する際に、使用者の皮膚が二つの導電体をまたいで接触するような位置に設置することにより、使用者が本装置を把持したことを検出することができるものである。より具体的には、筆記部のグリップに、線状にした二つの導電体を二重螺旋にして巻きつけたり、円柱の帯状にした二つの導電体を狭い間隔でグリップに被せたりすることにより、使用者がグリップを把持する際に使用者の指によってブリッジされるようにする。なお接触検出部６は模式的に描いたものであり、更にいくつかの部品を追加する必要がある場合もある。
【００１７】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図４を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がＬＥＤ４の点灯状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００１８】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はＬＥＤ４を消灯させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ１１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ１２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ＬＥＤ４の明るさを緩やかに変化させる（Ｓ１４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ＬＥＤ４を点滅させる（Ｓ１５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ１３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
加速度の検出、およびＬＥＤ４の点灯方法などは、第１実施例におけると同様である。
【００１９】
以下、第３実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図５は本実施例による状態通知装置の模式的回路図である。図６は本装置の状態遷移図である。
【００２０】
図５に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、通知要素としてＬＥＤ４の替わりに振動モータ７を用いたものである。振動モータ７は、例えば、ＤＣモータの軸に偏心した重りを装着し、モータの回転によって振動が生じるようにしてあるものである。Ｄ／Ａ変換器を持つマイコンであれば、直接回転速度を調整することによって振動の強さを替えることが可能であるし、先の実施例に挙げた、Ｄ／Ａ変換器を持たないＰＩＣ１２Ｆ６２９であっても、例えば１００Ｈｚ以上程度の十分に高速な周期で振動モータ７をオン／オフし、そのデューティを制御することにより、振動の強さを変化させることが可能である。
振動モータ７は、以下挙げるものに限るわけではないが、例えばシコー技研社製のＳＥ−４Ｓを使用することができる。ＳＥ−４Ｓのサイズは直径４ｍｍであって、本装置に内蔵することが可能である。
【００２１】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図６を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１が振動モータ７の回転状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００２２】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１は振動モータ７を停止させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ２１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、振動モータ７を一定時間連続的もしくは断続的に何らかのパターンに従って回転させて振動させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ２２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、振動モータ７の振動の強さを緩やかに変化させる（Ｓ２４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、振動モータ７を回転させて振動させる（Ｓ２５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、振動モータ７を一定時間連続的もしくは断続的に何らかのパターンに従って回転させて振動させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ２３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００２３】
振動モータ７の振動の強さは、強すぎると筆記に差し支えるため、最強でも筆記動作に直接影響を与えない強さにすることが望ましい。もっとも、遊興などとして、正常に筆記できることを必ずしも条件としない場合は、その限りではない。本実施例においては、筆記動作に影響を与えないことを条件とする。最強でもあまり強く振動させないという条件の下で、通知という観点から、把持状態と筆記状態とを明確に区別できるような振動のさせ方をするのが好ましい。例えば、把持状態においては、極めて弱い振動をさせたり、振動モータ７を回転させるかさせないかといったレベルで振動を変動させたりし、一方筆記状態においては、把持状態におけるよりも強く振動をさせるが、例えば、加速度の変化に応じて断続的に振動させることによって、「連続的な弱い振動」と「断続的なやや強い振動」という形で把持状態と筆記状態とを明確に区別して通知する。
【００２４】
振動モータ７の振動は加速度センサ５の計測出力に影響を与える。従って、筆記状態にあるかどうかの判定に用いる加速度の数値としては、第１実施例におけるよりも多少大きめの数値を設定する必要がある。筆記状態における振動モータ７の振動を上記したように断続的にすれば、振動モータ７を停止しているときに加速度センサ５の計測を行うことによって、比較的正確な数値を得ることができる。また、終了の判定には接触検出部６を用いているので、例え振動モータ７の振動のために装置が筆記状態にあると判断してしまっても、最終的に装置は停止する。
【００２５】
以下、第４実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図７は本実施例による状態通知装置の模式的回路図である。図８は本装置の状態遷移図である。
図７に示す本実施例による状態通知装置は、第３実施例による状態通知装置において、通知要素として振動モータ７の替わりにファンモータ８および芳香保持部９を用いたものである。ファンモータ８は、ＤＣモータの軸にファンを取り付けたものであるが、基本的には定方向性の気流を生じるものであれば何でもよく、本実施例ではモータの回転によって軸流方向の気流を生じるものを使用する。芳香保持部９は、例えば多孔質の板に液体の芳香剤をしみこませたものであり、ファンモータ８の回転によって起きる気流により、芳香保持部９から芳香が発せられる。これらファンモータ８および芳香保持部９の組み合わせを、装置内の外部と空気の流通がしやすい位置、例えば装置の尾部に設置することにより、ファンモータ８を回転させることにより使用者が芳香を楽しむことが可能になる。芳香保持部９を使用者がアクセスしやすいように設置することにより、使用者が、自身で好みの芳香剤を芳香保持部９に滴下するなどしてセットすることが可能になる。Ｄ／Ａ変換器を持つマイコンであれば、直接回転速度を調整することによって回転速度を替えることが可能であるし、本実施例で使用するＤ／Ａ変換器を持たないＰＩＣ１２Ｆ６２９であっても、例えば１００Ｈｚ以上程度の十分に高速な周期で振動モータ７をオン／オフし、そのデューティを制御することにより、回転速度を変化させることが可能である。また、ファンモータ８は、振動モータ７ほどではないにせよ、回転させることにより、多少の振動源となる。従って、第３実施例において、振動モータ７ではなく、より一般的なモータを使用するのも選択肢の一つである。
芳香を発生させる手段としては、他に芳香保持部９をヒータで暖めて芳香を飛散させる、または芳香保持部９を密閉容器に収め、一時的に開口することによって芳香を外部に出すなどの方法でも構わない。
【００２６】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図８を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がファンモータ８の回転状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００２７】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はファンモータ８を停止させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ３１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ファンモータ８を一定時間だけ回転させて芳香を発し、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ３２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ファンモータ８を停止させたままにする（Ｓ３４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ファンモータ８を回転させて芳香を発する（Ｓ３５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ファンモータ８を一定時間だけ回転させて芳香を発し、休止状態に移行することを通知する（Ｓ３３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００２８】
芳香は時間的な分解能が低いため、ファンモータ８を回転させたり停止させたりしても、即時にその効果の影響を期待することはできない。すなわち、例えばファンモータ８を回転状態から停止させたときに、光が消えたり振動が消えたりするほどすぐに芳香が消えることはない。従って、芳香の程度で把持状態および筆記状態を区別することは困難であることから、ファンモータ８の回転のさせ方については、次のような方法が好ましいと考えられる。まず、把持状態においてはファンモータ８を停止させておく。筆記状態においても、大きな加速度を検出しても、例えば一定時間継続しなければファンモータ８を回転させないようにするなどして、過剰に芳香を発生させないことが好ましい。かわりに、起動時と終了時には明確に芳香を発生させるようにする。
【００２９】
以下、第５実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図９は本実施例による状態通知装置の模式的回路図、図１０は本装置の状態遷移図である。
図９に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、加速度センサ５を動き検出センサ１０に替えたものである。通知要素がＬＥＤ４でなく、振動モータ７やファンモータ８などであっても構わないのは言うまでもない。動き検出センサ１０は、例えば、複数の電極をボールなどの物体でまたいで導通させ、ボールが動くことによって電極間の導通がオンになったりオフになったりするものである。この他、替わりに、振動センサや衝撃センサなどを用いてもよい。全て、加速度センサ５のような方向検出および定量的な計測はできないが、動いたかどうかを一般にオン／オフ信号で判断することができるためにマイコン１の処理は簡単になり、普通安価でもある。ただし、特に振動センサや衝撃センサについては、周辺にいくつか部品を追加する必要がある場合がある。また、センサの方向性によっては、複数のセンサを配置する必要がある。更に、検出限界の加速度値について、適度な数値を持つセンサを選定する必要がある。
【００３０】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図１０を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および動き検出センサ１０の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がＬＥＤ４の点灯状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００３１】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はＬＥＤ４を消灯させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ４１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ４２）。その後、動き検出を開始し、動きが検出されない場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ＬＥＤ４の明るさを緩やかに変化させる（Ｓ４４）。動きが検出された場合は筆記状態にある可能性があると見なし、動き検出センサ１０のオン／オフの変化に応じて、ＬＥＤ４を点滅させる（Ｓ４５）。動き検出センサ１０の状態に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ４３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００３２】
以下、第６実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１１は本実施例による状態通知装置の模式的回路図、図１２は本装置の状態遷移図である。
図１１に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、加速度センサ５を筆圧検出部１１に替えたものである。通知要素がＬＥＤ４でなく、振動モータ７やファンモータ８などであっても構わないのは、第５実施例同様言うまでもない。筆圧検出部１１は、例えば、センサとしてプッシュスイッチを使うとすると、筆記部（図示せず）の紙に当接する部位の後端を装置内でプッシュスイッチによって受け、使用者が筆記を行うと、筆記しているストロークの間だけプッシュスイッチがオンになるようにすることで、実現することができる。また、プッシュスイッチでなく感圧センサを用いても、筆圧検出部１１を実現することができる。この場合、同様に筆記部の紙に当接する部位の後端を装置内で感圧センサによって受ける。一般的に感圧センサの出力はアナログ値であることが多いため、マイコン１はＡ／Ｄ変換器を持っているのが好ましい。第１実施例に挙げたマイコン１であるＰＩＣ１２Ｆ６２９はＡ／Ｄ変換器を持っていないが、ＰＩＣ１２Ｆ６７５がＡ／Ｄ変換器を持っており、マイコン１としてＰＩＣ１２Ｆ６７５を使用することにより、アナログ値を計測することが可能になる。またＰＩＣ１２Ｆ６２９であっても、アナログコンパレータを持っており、これを用いれば、アナログ値をオン／オフに変換することが可能である。
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図１２を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および筆圧検出部１１の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がＬＥＤ４の点灯状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、筆記部が紙なり何なりに筆記している状態のみを指す。
【００３３】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はＬＥＤ４を消灯させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ５１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ５２）。その後、筆圧検出を開始し、検出されない場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ＬＥＤ４の明るさを緩やかに変化させる（Ｓ５４）。筆圧が検出された場合は筆記状態にあると見なし、ＬＥＤ４を点滅させる（Ｓ５５）。筆圧検出部１１の状態に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ５３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
Ａ／Ｄ変換器を持つマイコン１を使用する場合は、筆記状態にある場合、筆圧の大きさに応じてＬＥＤ４の点滅状態を変えるとか、複数の色を発色することが可能である構成の場合は、筆圧の大きさに応じてＬＥＤ４の色を変えるなどのことも可能である。
【００３４】
以下、第７実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１３は本実施例による状態通知装置の模式的回路図である。図１４は本装置の状態遷移図である。
図１３に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、通知要素としてＬＥＤ４の替わりにスピーカ１２を用いたものである。スピーカ１２は、例えば、マイコン１から矩形波を出力することにより、その周波数の音を発することができるものを使用する。本実施例で使用しているＰＩＣ１２Ｆ６２９は、内蔵するクロックで動作させた場合、４ＭＨｚで動作し、１ＭＨｚの分周でカウントすることができる８ビットタイマを使用すると、標準的な音程である数１００Ｈｚの音に必要な矩形波を、十分な精度で出力することが可能である。
【００３５】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図１４を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がスピーカ１２の発音状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００３６】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はスピーカ１２への出力を停止し、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ６１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、スピーカ１２を短時間だけ一回乃至断続的に複数回発音させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ６２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、スピーカ１２を小さめの音で緩やかに変動させながら発音させる（Ｓ６４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、スピーカ１２を発音させる（Ｓ６５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、スピーカ１２を短時間だけ一回乃至断続的に複数回発音させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ６３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００３７】
スピーカ１２の発音については、使用者に過大な刺激を与えないよう、例えば把持状態においては比較的小さな音で発音させる方が好ましい。その際、特定のパターンもしくはメロディに従って音階を変化させる、例えば１／ｆランダムに音階および発音長を変動させるなどして、使用者にとって好ましい刺激を与えるという方策が一般的であろう。ただし、故意にその逆を目的とする場合も考えられる。筆記状態においては、加速度変化に応じて音階を変化させるなどして状態通知を行う。
【００３８】
以下、第８実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１５は本実施例による状態通知装置の模式的回路図である。図１６は本装置の状態遷移図である。
図１５に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、通知要素としてＬＥＤ４の替わりにペルチェ素子１３を用いたものである。ペルチェ素子１３は、流す電流の極性により、熱を発したり吸収したりすることができる。発熱であれば、ペルチェ素子１３ではなく、セラミックヒータ素子などのヒータを用いることも可能である。一方吸熱であれば、ファンによる空冷などが可能である。また本実施例においてはペルチェ素子１３の極性を固定するが、極性をマイコンによる制御によって切り替えることができるように回路を追加することは容易であるし、サーミスタなどを追加することによって、マイコン制御の恒温性を実現するのも容易である。グリップ（図示せず）に金属を使用し、その内側にペルチェ素子１３を当接することによって、使用者に冷熱の感覚を伝達する。
【００３９】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図１６を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がペルチェ素子１３を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はペルチェ素子１３への出力を停止し、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ７１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ペルチェ素子１３の出力を一定時間だけ入れて発熱もしくは吸熱を行わせ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ７２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ペルチェ素子１３の出力を切るか、もしくは低出力に保つ（Ｓ７４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ペルチェ素子１３の出力を入れて発熱もしくは吸熱を行わせる（Ｓ７５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ペルチェ素子１３の出力を切る（Ｓ７３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００４０】
冷熱は時間的な分解能が比較的低く即時的な反応が得られないため、冷熱の程度によって把持状態および筆記状態を明確に区別するのは困難である。従って、把持状態の検出および通知に主眼をおいた構成とした。また通知が接触によるため、把持状態を終了した際の通知は除外した。
【００４１】
以下、第９実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１７は本実施例による状態通知装置の模式的回路図、図１８は本装置の状態遷移図である。
図１７に示す本実施例による状態通知装置は、第２実施例による状態通知装置において、接触検出部６を圧力センサ１４に置き換えたものである。圧力センサ１４は、感圧センサであるとか、気圧センサを用いることができる。例えば感圧センサであれば、グリップの内側に感圧センサを敷設し、使用者が把持して圧力を加えることによって把持を検出する。また気圧センサであれば、グリップの内側に密閉した空隙を構成し、その空間内の気圧を気圧センサで計測する。使用者がグリップを把持すると内部の気圧が上昇するため、把持を検出することができる。一般的に圧力センサの出力はアナログ値であるため、マイコン１はＡ／Ｄ変換器を持っているのが好ましい。第２実施例に挙げたマイコン１であるＰＩＣ１２Ｆ６２９はＡ／Ｄ変換器を持っていないが、ＰＩＣ１２Ｆ６７５がＡ／Ｄ変換器を持っており、マイコン１としてＰＩＣ１２Ｆ６７５を使用することにより、アナログ値を計測することが可能になる。またＰＩＣ１２Ｆ６２９であっても、アナログコンパレータを持っており、これを用いれば、アナログ値をオン／オフに変換することが可能である。
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図１８を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、圧力センサ１４および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた圧力状態および加速度によってマイコン１がＬＥＤ４の点灯状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はＬＥＤ４を消灯させ、圧力センサ１４を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ８１）。使用者の把持による圧力を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ８２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ＬＥＤ４の明るさを緩やかに変化させる（Ｓ８４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ＬＥＤ４を点滅させる（Ｓ８５）。計測した加速度に依らず、圧力センサ１４によって把持されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ＬＥＤ４を一回乃至複数回点滅させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ８３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに圧力検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００４２】
以下、第１０実施例の詳細を、添付図面を参照して説明する。図１９は本実施例による状態通知装置の模式的回路図である。図２０は本装置の状態遷移図である。
図７に示す本実施例による状態通知装置は、第３実施例による状態通知装置において、通知要素として振動モータ７の替わりにファンモータ８および浮遊体１５を用いたものである。ファンモータ８は、ＤＣモータの軸にファンを取り付けたものであるが、基本的には定方向性の気流を生じるものであれば何でもよく、本実施例ではモータの回転によって軸流方向の気流を生じるものを使用する。浮遊体１５は、基本的に、空気の流通する間隙を設けた少なくとも一部が透明なケース（図示せず）の中に封入した物体である。例えば浮遊体１５は、ファンモータ８の近傍に一端を固定した布きれであって、ファンモータ８の回転によって起きる気流により棚引くものであったり、例えば紙吹雪のような大量の細かい飛散物であって、気流により巻き上がる運動をするものである。これらの他、同類の通知方法の例として、例えばアクチュエータにより装置に設けた可動部が変位もしくは変形したり、モータによって装置内に封入した装飾体が回転するようなものが考えられる。
【００４３】
次に、本装置の動作を、状態遷移図である図２０を用いて詳細に説明する。動作は、基本的に、接触検出部６および加速度センサ５の出力をマイコン１によって計算し、求めた接触状態および加速度によってマイコン１がファンモータ８の回転状態を制御することによって行う。本実施例においては、筆記状態とは、必ずしも筆記部（図示せず）が紙なり何なりに筆記している状態のみを指すのではなく、ストロークとストロークの間で、筆記部が宙に浮いて移動している状態をも含む。
【００４４】
使用者によって電源スイッチ２が入れられると、マイコン１はファンモータ８を停止させ、接触検出部６を調べて、使用者が把持しているかどうかを検出する（Ｓ９１）。使用者の指の接触を検出すると、使用者が本装置を把持したものと見なし、ファンモータ８を一定時間だけ回転させて浮遊体１５を運動させ、休止状態から起動したことを通知する（Ｓ９２）。その後、加速度検出を開始し、加速度が小さい場合は把持されているが筆記されていないと見なして、ファンモータ８の回転速度を緩やかに変化させる（Ｓ９４）。加速度が大きい場合は筆記状態にある可能性があると見なし、加速度の大きさもしくは変化などに応じて、ファンモータ８を比較的高速に回転させて浮遊体１５を運動させる（Ｓ９５）。計測した加速度に依らず、接触検出部６によって接触されていないと検出された場合は、その状態が一定時間、少なくとも数秒程度以上継続することを確認した上で、筆記動作および把持状態が終了したと見なし、ファンモータ８を一定時間だけ回転させて浮遊体１５を運動させ、休止状態に移行することを通知する（Ｓ９３）。休止状態においては、マイコン１を低消費電力のスリープ状態におき、定期的に、例えば数１００ｍｓから数秒おきに接触検出をすることによって、電池の消耗を防ぐ。
【００４５】
次に、複数の状態通知手段を用いた実施例について説明する。実施例１１は第２の実施例で示したＬＥＤによる発光と、第３の実施例で示した振動モータによる振動を組み合わせた状態通知装置とした。この結果、視認による筆記状態の確認と、体感的に振動によって筆記状態を知ることが出来る。
なお、複数の状態通知手段を用いる場合には、特定の筆記状態に対して、複数の状態通知手段を同期させる構成も可能であるし、また、異なる把持状態、筆記状態に対して、複数の状態通知手段のそれぞれを独立に適用し、より解像度および興趣性の高い状態通知を実現する構成も可能である。勿論、複数の状態通知手段の同期および独立させた適用は、一つの状態通知装置の中で、把持および筆記状態に応じて混在させても構わない。
【００４６】
実施例１２は、第３の実施例で示した振動モータにより発生する振動と、第４の実施例で示したファンモータ及び芳香保持部を組み合わせた状態通知装置とした。この結果、体感的に振動モータから発せられる振動によって筆記状態を知ることも可能であり、ファンモータおよび芳香保持部により、ファンモータの回転により起きる気流により芳香が広がり、芳香によっても筆記状態を知ることが出来る。振動と芳香を同期させた状態通知を行う構成においては、ファンモータの回転により発生する比較的微少な振動をそのまま用いる、もしくは増幅するなどして、振動による状態通知に代えることにより、構成を簡略化することが可能である。
【００４７】
実施例１３は、第７の実施例で示した発音体としてのスピーカから発せられる音声と、第８の実施例で示した発熱体としてのペルチェ素子を組み合わせた状態通知装置とした。この結果、スピーカから発せられる音により筆記状態を知ることも可能であり、またペルチェ素子により、筆記状態を体感的に冷、熱の感覚で使用者に知らせることが出来る。
【００４８】
実施例１４は、第８の実施例で示した発熱体としてのペルチェ素子と、第９の実施例で示した圧力センサを用い装置の一部および／もしくは変形、もしくは別体の運動を組み合わせた状態通知装置とした。この結果、ペルチェ素子により、筆記状態を体感的に冷、熱の感覚で使用者に知らせることも可能であり、また圧力センサによって使用者が状態通知装置を把持して圧力を加えることによって把持を検出することも可能である。
【００４９】
実施例１５は、第３の実施例で示した振動モータより発生する振動と、第４の実施例で示した芳香保持部より発せられる香り、第８の実施例で示した発熱体としてのペルチェ素子を組み合わせた状態通知装置とした。この結果、筆記状態を体感的に振動、香り、冷、熱の感覚で使用者に知らせることが可能である。
【００５０】
実施例１６は、第３の実施例で示した振動モータより発生する振動と、第４の実施例で示した芳香保持部より発せられる香り、第８の実施例で示した発熱体としてのペルチェ素子を組み合わせた状態通知装置を筆記具の軸体に収めた。軸体の形状としては、使用者の手に把持することが可能なものであれば、太さや大きさ等は特に限定されるものではない。
なお、本実施例では筆記具を例に説明しているが、筆記具に限らず塗布具や消し具、電子ペンなどでも良い。
【００５１】
【発明の効果】
以上、説明した様に本発明は筆記することの他に、筆記具を保持している間、設計に応じて、使用者に予め定められたパターンで、筆記具の使用状態や把持状態を通知することができ、興趣性に富み、携帯性に優れているという効果を奏する。
なお、筆記具の代わりに塗布具、消去具、電子入、出力ペンを用いた場合も、筆記具と同様の効果を奏することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】状態通知装置の模式的回路図。
【図２】動作状態遷移図。
【図３】状態通知装置の模式的回路図。
【図４】動作状態遷移図。
【図５】状態通知装置の模式的回路図。
【図６】動作状態遷移図。
【図７】状態通知装置の模式的回路図。
【図８】動作状態遷移図。
【図９】状態通知装置の模式的回路図。
【図１０】動作状態遷移図。
【図１１】状態通知装置の模式的回路図。
【図１２】動作状態遷移図。
【図１３】状態通知装置の模式的回路図。
【図１４】動作状態遷移図。
【図１５】状態通知装置の模式的回路図。
【図１６】動作状態遷移図。
【図１７】状態通知装置の模式的回路図。
【図１８】動作状態遷移図。
【図１９】状態通知装置の模式的回路図。
【図２０】動作状態遷移図。
【符号の説明】
１マイコン
２電源スイッチ
３電池
４ＬＥＤ
５加速度センサ
６接触検出部
７振動モータ
８ファンモータ
９芳香保持部
１０動き検出センサ
１１筆圧検出部
１２スピーカ
１３ペルチェ素子
１４圧力センサ

Claims

筆記部を有し、使用者が把持又は筆記している状態を検出する検出部と、該検出部で検出した前記把持又は筆記している状態をそれぞれ区別可能なように前記使用者に通知する通知手段を設けたことを特徴とする状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、光源から発光される光であることを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、振動体より発生する振動であることを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、発音体から発せられる音であることを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、発熱体によって発する熱、もしくは吸熱体によって奪われる熱であることを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、装置の一部の変位もしくは変形、もしくは別体の運動であることを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段は、前記請求項２〜請求項６に記載した手段を少なくとも２つ以上組み合わせたことを特徴とする請求項１記載の状態通知装置。
筆記部を有し、使用者が把持又は筆記している状態を検出する検出部と、該検出部で検出した前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段を設けた状態通知装置であって、前記通知手段として少なくとも、発熱体によって発する熱、もしくは吸熱体によって奪われる熱を用いることを特徴とする状態通知装置。
筆記部を有し、使用者が把持又は筆記している状態を検出する検出部と、該検出部で検出した前記把持又は筆記している状態を前記使用者に通知する通知手段を設けた状態通知装置であって、前記通知手段として少なくとも、装置の一部の変位もしくは変形、もしくは別体の運動を用いることを特徴とする状態通知装置。
前記、請求項１〜請求項９の何れかに記載の状態通知装置において、筆記機能または塗布または消去または電子入力の機能を有することを特徴とする状態通知装置。
前記、請求項１〜請求項１０の何れかに記載の状態通知装置を用いたことを特徴とする軸体。
前記軸体は、塗布機能または消去機能または電子入出力機能を有することを特徴とする請求項１１記載の軸体。