JPH04246713A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＡ（オフィスオート
メーション）機器の入力装置として用いられる感圧式の
座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の感圧式の座標入力装置には、２枚
の抵抗膜シートが備えられており、入力ペンで抵抗膜シ
ートを押圧したときの２枚の抵抗膜シート間の接触抵抗
値に基づいて、押圧した位置のＸ及びＹ座標が入力され
るように構成されているものがある。

【０００３】この感圧式の座標入力装置では、入力ペン
の抵抗膜シートに対する接触状態及び非接触状態の切替
り時にチャタリングが発生することがあり、又、抵抗膜
シートの感度が不均一であるような場合にも同様に、分
割抵抗値が一定にならないためにチャタリングが発生す
ることがある。

【０００４】そこで、従来の感圧式の座標入力装置は、
このようなチャタリングによる座標入力への影響を防止
するために、入力ペンの抵抗膜シートに対する接触状態
及び非接触状態の切替り時にチャタリングが発生してい
る間は座標の入力が行われないように、ハードウェアや
ソフトウエアによって対処可能なように構成されている
。

【０００５】又、従来の感圧式の座標入力装置では、入
力ペンの抵抗膜シートに対する接触状態及び非接触状態
の切替り時のみならず、接触状態にある間においても入
力ペンによる押圧が弱い場合、例えば、直線のストロー
クを入力する際に始点と終点との中間点では入力ペンに
よる押圧が弱くなるのが一般であり、このような場合に
は、中間点における上述の２枚の抵抗膜シート間の接触
電圧が低くなってチャタリングが発生し、入力される位
置の座標が予期しない点に飛んでしまうという問題点が
あった。

【０００６】そこで、従来の感圧式の座標入力装置は、
後述のごとく、入力された位置の座標を平均化し、入力
座標が予期しない点に飛んで文字や図形がストロークの
途中で分割されないように構成されている。

【０００７】図６は従来の感圧式の座標入力装置の座標
の読み取り動作を説明するための説明図であり、図６（
Ａ）　はそのタイミングチャート、及び図６（Ｂ）　は
図６（Ａ）　の時間軸を拡大したタイミングチャートで
ある。

【０００８】図６（Ａ）　に示すように、入力された位
置座標の平均化処理に用いるｎ個の読み取り座標のサン
プリングを区間（時間間隔）ｔにおいて行う場合、座標
入力装置に備えられているＡ／Ｄ変換回路のサンプリン
グ周期はｔ／ｎ（＝ｔａ　）である。

【０００９】図６（Ｂ）　に示すように、ＣＦ　は座標
読み取り前のチャタリングの発生をチェックするための
動作開始タイミング、ｘはＸ座標の読み取り動作の開始
タイミング、ｙはＹ座標の読み取り動作の開始タイミン
グ、及びＣＲ　は座標読み取り後のチャタリングの発生
をチェックするための動作開始タイミングである。

【００１０】従って、従来の感圧式の座標入力装置は、
各区間ｔにおいて、最初（１番目）の座標読み取り前に
タイミングＣＦ　でチャタリングのチェックを開始し、
即ち入力ペンが抵抗膜シートに対して接触状態にあるか
、あるいは非接触状態にあるかを判定し、接触状態にあ
ると判定した場合には引き続くタイミングｘ及びｙでＸ
座標及びＹ座標の読み取りをそれぞれ開始する。Ｘ座標
及びＹ座標の読み取り後、タイミングＣＲ　でチャタリ
ングのチェックを開始し、チャタリングの発生が検知さ
れない場合には、次（２番目）の座標読み取り前のチャ
タリングのチェック、２番目の座標のＸ座標の読み取り
、Ｙ座標の読み取り、及び２番目の座標読み取り後のチ
ャタリングのチェックを順次実施し、区間ｔにおける最
後（ｎ番目）の座標のＸ及びＹ座標を読み終えた後に、
タイミングＣＲ　でチャタリングのチェックを開始する
。このチェックによりチャタリングの発生が検知されな
い場合には、読み取ったｎ個の座標のデータを平均化し
、入力座標が予期しない点に飛んで文字や図形がストロ
ークの途中で分割されないように構成されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の感圧
式の座標入力装置では、区間ｔ毎にサンプリング周期ｔ
ａ　の最後の周期区間においてｎ番目の座標を読み取っ
た後に読み終えたｎ個の座標のデータを平均化するので
、この平均化のための処理時間がサンプリング周期ｔａ
　より長くなると、ｎ・ｔａ　＞ｔとなり平均化処理を
行うことができないという問題点がある。

【００１２】従って、本発明は、読み取り座標のデータ
を補正、平均化する処理時間を十分確保することにより
、文字や図形の入力の際にストロークの途中で発生した
り抵抗膜シートの感度が不均一であるような場合に発生
するチャタリングによって起こる入力点の欠落やストロ
ークの分割を防止することができると共に、入力された
文字や図形の認識が確実に行われることに寄与すること
ができる座標入力装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】感圧式のタブレットと、
タブレットの押圧位置の座標データを入力可能な座標デ
ータ変換手段と、押圧時のタブレットの抵抗値に対応す
る電圧値に基づいてチャタリングの発生を検知可能な検
知手段と、検知手段によりチャタリングの発生が検知さ
れた時に入力された座標データを除去すると共に除去さ
れた座標データ以外の入力座標データの補正及び平均化
を行う処理手段とを備えており、座標データ変換手段に
よる座標データの入力に必要な時間と処理手段による補
正及び平均化の処理時間との和が所定の時間よりも短く
なるように構成されている。

【００１４】

【作用】タブレットを押圧した位置の座標データが座標
データ変換手段によって入力される際に、押圧時のタブ
レットの抵抗値に対応する電圧値に基づいてチャタリン
グの発生を検知手段が検知すると、処理手段がチャタリ
ング発生時に入力された座標データを除去すると共に除
去された座標データ以外の入力座標データの補正及び平
均化を行う。又、座標データ変換手段による座標データ
の入力に必要な時間と処理手段による補正及び平均化の
処理時間との和が所定の時間よりも短くなるように構成
されている。

【００１５】従って、読み取り座標のデータを補正、平
均化するための処理時間を十分確保することができると
共に、有効な座標データのみを入力することができるの
で、文字や図形の入力の際にストロークの途中で発生し
たり抵抗膜シートの感度が不均一であるような場合に発
生するチャタリングによって起こる入力点の欠落やスト
ロークの分割を防止することができると共に、入力され
た文字や図形の認識が確実に行われることに寄与するこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１７】図２は本発明に係る感圧式の座標入力装置
の一実施例を示すブロック図、及び図３は図２の感圧タ
ブレット２１の概略構成を示す斜視図である。

【００１８】これらの図に示すように、本発明に係る感
圧式の座標入力装置には、感圧タブレット２１、ドライ
バ回路２２、Ａ／Ｄ変換回路２３、タブレット電圧検知
回路２４、ＣＰＵ（中央処理装置）２５、ＲＯＭ（リー
ドオンリメモリ）２６、及びＲＡＭ（ランダムアクセス
メモリ）２７が備えられている。

【００１９】感圧タブレット２１は図３に示すように、
入力ペン１３が押圧されたときの押圧位置のＸ及びＹ座
標をそれぞれ入力するための抵抗膜シート１１と抵抗膜
シート１２とがこれらの間に図示していないスペーサを
挟んで一体化され、重畳されることにより構成されてい
る。

【００２０】図２に示すように、感圧タブレット２１を
構成しているＸ座標入力用の抵抗膜シート１１のＸ方向
の左右端には端子ＸＨ　及びＸＬ　がそれぞれ形成され
ており、Ｙ座標入力用の抵抗膜シート１２のＹ方向の上
下端には端子ＹＨ　及びＹＬ　がそれぞれ形成されてい
る。

【００２１】これらの端子ＸＨ　、ＸＬ　、ＹＨ　及び
ＹＬ　の各々には、後述するようにドライバ回路２２に
より座標入力用の電圧が印加されることが可能であり、
入力ペン１３の押圧位置の分割抵抗値に応じた端子ＸＨ
　、ＸＬ　、ＹＨ　及びＹＬ　の各々の電圧値がＡ／Ｄ
変換回路２３によって読み取られディジタル値に変換さ
れるように構成されている。

【００２２】Ａ／Ｄ変換回路２３によりディジタル値に
変換された各電圧値は、ＣＰＵ２５によって読み取られ
るように構成されており、ＣＰＵ２５はドライバ回路２
２の端子ＸＨ　、ＸＬ　、ＹＨ　及びＹＬ　への電圧の
印加を制御するように構成されている。

【００２３】タブレット電圧検知回路２４は、ドライバ
回路２２により例えば５Ｖの電圧が抵抗膜シート１１の
左端の端子ＸＨ　に印加され、右端の端子ＸＬ　と抵抗
膜シート１２の上下端の端子ＹＨ　及びＹＬ　とが共に
オープンにされたときの抵抗膜シート１２の下端の端子
ＹＬ　の電圧値に基づいて、入力ペン１３の抵抗膜シー
ト１１に対する接触状態及び非接触状態の切替り時や、
入力ペン１３が抵抗膜シート１１に対した接触状態にあ
る間において入力ペン１３による押圧が弱い場合に発生
するチャタリングを検知可能なように構成されている。

【００２４】ＲＯＭ２６はＣＰＵ２５に接続されており
、ＲＯＭ２６にはＣＰＵ２５のプログラムや、後述する
チャタリングの発生を判定するための閾値電圧ＶＳＨの
データが予め格納されている。

【００２５】ＲＡＭ２７はＣＰＵ２５に接続されており
、Ｘ及びＹ座標の入力データを格納するためのＣＰＵ２
５の作業エリア等を有している。

【００２６】ドライバ回路２２及びＡ／Ｄ変換回路２３
は本発明の座標データ変換手段の一実施例である。タブ
レット電圧検知回路２４は本発明の検知手段の一実施例
である。ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６及びＲＡＭ２７は本発
明の処理手段の一実施例である。

【００２７】入力ペン１３の押圧位置の分割抵抗値に応
じた端子ＸＨ　、ＸＬ　、ＹＨ　及びＹＬ　の各々の電
圧値により、押圧位置のＸ及びＹ座標を読み取り、入力
する方法について説明する。

【００２８】ドライバ回路２２から抵抗膜シート１１の
左端の端子ＸＨ　に、例えば５Ｖの電圧を印加すると共
に、右端の端子ＸＬ　に０Ｖの電圧を印加し、又、抵抗
膜シート１２の上下端の端子ＹＨ　及びＹＬ　を共にオ
ープンにすることにより、抵抗膜シート１２の下端の端
子ＹＬ　の電圧値から入力ペン１３の押圧位置のＸ座標
を読み取り入力することができる。

【００２９】同様にして、ドライバ回路２２によって抵
抗膜シート１２の上端の端子ＹＨ　に、例えば５Ｖの電
圧を印加すると共に、下端の端子ＹＬ　に０Ｖを印加し
、又、抵抗膜シート１１の左右端の端子ＸＨ　及びＸＬ
　を共にオープンにすることにより、抵抗膜シート１１
の右端の端子ＸＬ　の電圧値から入力ペン１３の押圧位
置のＹ座標を読み取り入力することができる。

【００３０】次に、この実施例の座標入力装置における
座標の読み取りタイミングを説明する。

【００３１】図４は本発明に係る座標入力装置の座標の
読み取り動作を説明するための説明図であり、図４（Ａ
）　はそのタイミングチャート、及び図４（Ｂ）　は図
４（Ａ）　の時間軸を拡大したタイミングチャートであ
る。

【００３２】図４（Ａ）　に示すように、区間（時間間
隔）ｔは複数（ｎ）個の座標の座標データを読み取り、
且つ読み取った座標データの補正、平均化を行う周期で
あり、通常、区間ｔで読み取る座標の数ｎは１０個未満
である。又、Ａ／Ｄ変換回路２３のサンプリング周期は
ｔ／１０〜ｔ／４０の範囲内の値に設定されている。

【００３３】従って、この実施例の座標入力装置は、ｎ
個の座標の座標データを読み取り、読み取った座標デー
タの補正、平均化を行う処理時間を除いても、区間ｔ内
にはｔの数１０％の空き時間が確保されており、読み取
った座標データを補正し平均化する処理時間を十分確保
することができるように構成されている。

【００３４】図４（Ｂ）　に示すように、区間ｔの最初
のサンプリング周期（ｔ／１０〜ｔ／４０の範囲内の値
）の区間においてＣＦ　は最初の座標読み取り前のチャ
タリングの発生をチェックするための動作開始タイミン
グ、ｘはＸ座標の読み取り動作の開始タイミング、ｙは
Ｙ座標の読み取り動作の開始タイミング、及びＣＭ　は
座標読み取り後のチャタリングチェックと次の座標読み
取り前のチャタリングチェックを兼用したチャタリング
の発生をチェックするための動作開始タイミングである
。又、ＣＲ　は最後（ｎ番目）の座標読み取り後のチャ
タリングの発生をチェックするための動作開始タイミン
グである。

【００３５】区間ｔは本発明の所定の時間に相当する。

【００３６】次に、上述の実施例の動作、特にＣＰＵ２
５の動作を説明する。

【００３７】図１は図２の座標入力装置の動作を説明す
るためのフローチャートである。

【００３８】同図に示すように、先ずステップＳ１にお
いて、前述したように、ＣＰＵ２５はドライバ回路２２
を制御することにより５Ｖの電圧を抵抗膜シート１１の
左端の端子ＸＨ　に印加すると共に、右端の端子ＸＬ　
と抵抗膜シート１２の上下端の端子ＹＨ　及びＹＬ　と
を共にオープンにし、抵抗膜シート１２の下端の端子Ｙ
Ｌ　の電圧をＡ／Ｄ変換回路２３からチェック電圧ＶＴ
ＡＢ　として読み取る。

【００３９】次いで、このときのチェック電圧ＶＴＡＢ
　と閾値電圧ＶＳＨとを比較し、サンプリングした複数
の座標についてＶＴＡＢ　＞ＶＳＨが連続して成立しな
い場合には、入力ペン１３が抵抗膜シート１１に対して
非接触状態であると判定してステップＳ１の動作を繰返
す。

【００４０】他方、サンプリングした複数の座標につい
てＶＴＡＢ　＞ＶＳＨが連続して成立した場合には、入
力ペン１３が抵抗膜シート１１に対して接触状態であり
、チャタリングが発生していないと判定してステップＳ
２以下へ進む。（チェックＣｆ　） ステップＳ２では前述したように、ドライバ回路２２を
制御することにより抵抗膜シート１１の左端の端子ＸＨ
　に、例えば５Ｖを印加すると共に、右端の端子ＸＬ　
に０Ｖを印加し、又、抵抗膜シート１２の上下端の端子
ＹＨ　及びＹＬ　を共にオープンにし、抵抗膜シート１
２の下端の端子ＹＬ　の電圧をＡ／Ｄ変換回路２３から
読み取る（Ｘ座標読み取り入力）。

【００４１】次いでステップＳ３では、文字や図形のス
トロークの途中で入力ペン１３の抵抗膜シート１１に対
する押圧力が小さくなってチャタリングが発生したり、
又、抵抗膜シ−ト１１及び１２の感度が不均一である場
合にも同様にチャタリングが発生することがあるので、
Ｘ座標の読み取り電圧ＶＸ　を次のように補正する。

【００４２】ＶＸ　＝（Ｖｃｃ／ＶＴＡＢ　）×ＶＸＩ
Ｎ　ここで、Ｖｃｃは５（Ｖ）、ＶＴＡＢ　はタイミン
グＣＦ　で開始されるチャタリングチェックＣｆ　及び
タイミングＣＭ　で開始されるチャタリングチェックＣ
ｍ　でのチェック電圧、並びにＶＸＩＮ　はＡ／Ｄ変換
回路２３からのＸ座標の電圧である。

【００４３】この補正後、ステップＳ４へ進む。

【００４４】ステップＳ４ではステップＳ２と同様に、
ドライバ回路２２を制御することにより抵抗膜シート１
２の上端の端子ＹＨ　に、例えば５Ｖを印加すると共に
、下端の端子ＹＬ　に０Ｖを印加し、又、抵抗膜シート
１１の左右端の端子ＸＨ　及びＸＬ　を共にオープンに
し、抵抗膜シート１１の右端の端子ＸＬ　の電圧をＡ／
Ｄ変換回路２３から読み取る（Ｙ座標読み取り入力）。

【００４５】次いで、ステップＳ５ではステップＳ３と
同様に、Ｙ座標の読み取り電圧ＶＹ　を次のように補正
する。

【００４６】ＶＹ　＝（Ｖｃｃ／ＶＴＡＢ　）×ＶＹＩ
Ｎ　ここで、ＶＹＩＮ　はＡ／Ｄ変換回路２３からのＹ
座標の電圧である。

【００４７】この補正後、ステップＳ６へ進む。

【００４８】ステップＳ６では、タイミングＣＭ　で開
始されるチャタリングのチェックＣｍ　、又はタイミン
グＣＲ　で開始されるチャタリングのチェックＣｒ　に
よりチャタリング発生の有無を判定し、ステップＳ２〜
Ｓ５において得られたＸ及びＹ座標のデータが有効か否
かを判定する。 即ち、ＶＴＡＢ　＞ＶＳＨが成立する場合には座標デー
タを有効と判定し、ステップＳ８へ進む。又、ＶＴＡＢ
＞ＶＳＨが成立せず座標データを無効と判定した場合に
はステップＳ７へ進み、当該座標のデータを読み飛ばし
てステップＳ８へ進む。

【００４９】ステップＳ８では、ｎ個の座標の座標デー
タが入力されたか否かを判定し、入力された場合にはス
テップＳ９に進む。又、入力されていない場合にはステ
ップＳ１１へ進む。

【００５０】ステップＳ１１　では、このときのチェッ
ク電圧ＶＴＡＢと閾値電圧ＶＳＨとを比較し、ＶＴＡＢ
　＞ＶＳＨが成立しない場合には、入力ペン１３が抵抗
膜シート１１に対して非接触状態であると判定してステ
ップＳ１１　の動作を繰返す。

【００５１】他方、ＶＴＡＢ　＞ＶＳＨが成立した場合
には、入力ペン１３が抵抗膜シートに対して接触状態で
あり、チャタリングが発生していないと判定してステッ
プＳ２以下へ進む。（チェックＣｍ　） ステップＳ９では図５に示すように、これまでに読み取
ったｎ×ｎ個の座標データを平均化し、ステップＳ１０
　へ進む。

【００５２】続くステップＳ１０　では、平均化された
座標データをＲＡＭ２７に格納する。

【００５３】従って、図６（Ａ）　示す従来の座標入力
装置の座標の読み取り動作のタイミングでは、区間ｔに
おいてｎ×２回のチャタリング発生のチェックを行うが
、この実施例では区間ｔにおいてｎ＋１回のチャタリン
グ発生のチェックを行うので、チェックのための時間を
短縮することができ、読み取った座標データを補正、平
均化する処理時間を更に長く設定することができる。

【００５４】次に、ステップＳ９における座標データの
平均化処理を説明する。

【００５５】図５は図１のフローチャートの平均化処理
を示す説明図である。

【００５６】同図に示すように、先ずｎ個の座標の座標
データの平均をＸ及びＹ座標について算出することによ
り平均化された座標点ｍを求める。

【００５７】次いで、今回読み込んだｎ個の座標点の内
、平均化された座標点ｍから所定の距離ａ以上離れてい
る点があれば、その点を除去して１つ前の平均化された
座標点ｍ−１に置き換え、再度ｎ個の座標データの平均
をＸ及びＹ座標について算出し、平均化された座標点ｍ
´を求める。これは、チャタリングのために本来入力さ
れるべき座標から離れてしまった座標点によって平均化
された座標点ｍの誤差が大きくなることを防止するため
であり、この方法により新しく平均化された座標点ｍ´
は前回の平均化された座標点ｍ−１の近傍に位置するこ
とになる。

【００５８】次いで、今回の平均化された座標点ｍ（又
はｍ´）と前回の平均化された座標点ｍ−１との平均を
算出して平均化された座標点ｋを求める。

【００５９】従って、この平均化された座標点ｋは前回
の平均化された座標点ｍ−１に更に接近することになり
、ｎ個の点在していた座標点Ｉｎ　、Ｉｎ−１　、Ｉｎ
−２　、及びＩｎ−３　等の座標データを収束させるこ
とができる。

【００６０】上述の実施例によれば、読み取り座標のデ
ータを補正、平均化するための処理時間を十分確保する
ことができるので、文字や図形の入力の際にストローク
の途中で発生したり抵抗膜シートの感度が不均一である
ような場合に発生するチャタリングによって起こる入力
点の欠落やストロークの分割を防止することができる。 又、これにより、入力された文字や図形の認識が確実に
行うことが可能になる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、感圧式
のタブレットと、タブレットの押圧位置の座標データを
入力可能な座標データ変換手段と、押圧時のタブレット
の抵抗値に対応する電圧値に基づいてチャタリングの発
生を検知可能な検知手段と、検知手段によりチャタリン
グの発生が検知された時に入力された座標データを除去
すると共に除去された座標データ以外の入力座標データ
の補正及び平均化を行う処理手段とを備えており、座標
データ変換手段による座標データの入力に必要な時間と
処理手段による補正及び平均化の処理時間との和が所定
の時間よりも短くなるように構成されている。

【００６２】従って、読み取り入力された座標のデータ
を補正、平均化するための処理時間を十分確保すること
ができると共に、有効な座標データのみを入力すること
ができるので、文字や図形の入力の際にストロークの途
中で発生したり抵抗膜シートの感度が不均一であるよう
な場合に発生するチャタリングによって起こる入力点の
欠落やストロークの分割を防止することができると共に
、入力された文字や図形の認識が確実に行われることに
寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の座標入力装置の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図２】本発明に係る感圧式の座標入力装置の一実施例
を示すブロック図である。

【図３】図１の感圧タブレットの概略構成を示す斜視図
である。

【図４】本発明に係る座標入力装置の座標の読み取り動
作を説明するための説明図である。

【図５】図１のフローチャートの平均化処理を示す説明
図である。

【図６】従来の感圧式の座標入力装置の座標の読み取り
動作を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１１、１２　　抵抗膜シート １３　　入力ペン ２１　　感圧タブレット ２２　　ドライバ回路 ２３　　Ａ／Ｄ変換回路 ２４　　タブレット電圧検知回路 ２５　　ＣＰＵ ２６　　ＲＯＭ ２７　　ＲＡＭ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　感圧式のタブレットと、該タブレット
   の押圧位置の座標データを入力可能な座標データ変換手
   段と、押圧時の前記タブレットの抵抗値に対応する電圧
   値に基づいてチャタリングの発生を検知可能な検知手段
   と、該検知手段によりチャタリングの発生が検知された
   時に入力された座標データを除去すると共に該除去され
   た座標データ以外の入力座標データの補正及び平均化を
   行う処理手段とを備えており、前記座標データ変換手段
   による座標データの入力に必要な時間と前記処理手段に
   よる補正及び平均化の処理時間との和が所定の時間より
   も短くなるように構成されていることを特徴とする座標
   入力装置。