JPH0447320A - Wireless coordinate reading device to detect height information - Google Patents
Wireless coordinate reading device to detect height informationInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、コンピュータ等の外部装置へ座標入力を行う
座標読取装置に関し、特に座標読取装置本体と座標指示
器との間を信号線で接続する必要のないワイヤレス座標
読取装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a coordinate reading device that inputs coordinates to an external device such as a computer, and in particular, the present invention relates to a coordinate reading device that inputs coordinates to an external device such as a computer. This relates to a wireless coordinate reading device that does not require
[発明の概要]
本発明はセンスライン板に敷設された複数の励磁ライン
に順次交流信号を与えると同時にセンスラインを順次選
択し、コイルとコンデンサによる共振回路を有する座標
指示器がセンスライン板上に置かれた場合、励磁ライン
、コイル、センスライン3者間の電磁結合によってセン
スラインに誘導した誘導信号から座標値を求めるワイヤ
レス座標読取装置において、座標指示器の置かれた位置
の高さ情報も検出することのできる座標読取装置を実現
することを目的としている。[Summary of the Invention] The present invention sequentially applies an AC signal to a plurality of excitation lines laid on a sense line board, and at the same time sequentially selects a sense line, and a coordinate indicator having a resonant circuit including a coil and a capacitor is installed on the sense line board. When the coordinate indicator is placed in a wireless coordinate reading device that obtains coordinate values from the induced signal induced in the sense line by electromagnetic coupling between the excitation line, coil, and sense line, the height information of the position where the coordinate indicator is placed. The purpose of the present invention is to realize a coordinate reading device that can also detect.
このために本発明では、センスライン板の下に金属板を
設け、センスラインに誘導した誘導信号の位相を検出す
る位相検出回路と、検出した位相信号を高さ情報に変換
する制御回路とを設けて座標読取装置を構成した。To this end, in the present invention, a metal plate is provided below the sense line plate, and a phase detection circuit that detects the phase of the induced signal induced into the sense line and a control circuit that converts the detected phase signal into height information are provided. A coordinate reading device was constructed.
座標指示器に内臓されるコイルがセンスライン板上に配
置された金属板から離れるにつれ、コイルのインダクタ
ンスが変化し、誘導信号の位相が変化することを利用し
、位相信号を検出して高さ情報に変換するようにしてい
るのである。As the coil built into the coordinate indicator moves away from the metal plate placed on the sense line plate, the inductance of the coil changes and the phase of the induced signal changes.Using this, the phase signal is detected and the height is determined. We are trying to convert it into information.
[従来の技術]
座標読取装置において高さ情報を得る技術としては、誘
導信号の振幅を利用する技術が知られている。第8図は
、その説明図である。[Prior Art] As a technique for obtaining height information in a coordinate reading device, a technique that utilizes the amplitude of a guidance signal is known. FIG. 8 is an explanatory diagram thereof.
励磁ライン102とセンスライン103を直交して配置
してセンスライン板101を構成し、励磁ライン102
に交流信号を与え、センスライン103上に誘導される
誘導信号を観測する。座標指示器104はコイル105
とコンデンサによる共振回路を内臓している。The excitation line 102 and the sense line 103 are arranged orthogonally to form the sense line plate 101, and the excitation line 102
An alternating current signal is applied to the sense line 103, and the induced signal induced on the sense line 103 is observed. The coordinate indicator 104 is a coil 105
It has a built-in resonant circuit using a capacitor.
図のように座標指示器104をセンスライン板101上
に置くと、励磁ライン102、コイル105、センスラ
イン103の3者の電磁結合によってセンスライン10
3上には誘導信号が発生する。座標指示器104がセン
スライン板101直上にあれば誘導信号の振幅は大きく
なり、センスライン板101から離れれば振幅は小さ(
なっていく、誘導信号を増幅検波し振幅を測定すれば、
座標指示器の高さ情報を求めることができるのである。When the coordinate indicator 104 is placed on the sense line plate 101 as shown in the figure, the sense line
A guidance signal is generated on 3. If the coordinate indicator 104 is directly above the sense line plate 101, the amplitude of the guidance signal will be large, and if it is away from the sense line plate 101, the amplitude will be small (
If you amplify and detect the induced signal and measure the amplitude,
This allows the height information of the coordinate indicator to be obtained.
[発明が解決しようとする課題]
以上の説明は原理を述べたものであって、実際には励磁
ライン102とセンスライン103とを複数設けてセン
スライン板101とし、座標指示器104はセンスライ
ン板101平面上任意の位置に置かれる。第8図に示し
たように固定点に置かれることはない。[Problems to be Solved by the Invention] The above explanation describes the principle, and in reality, a plurality of excitation lines 102 and sense lines 103 are provided to form the sense line plate 101, and the coordinate indicator 104 is connected to the sense line. The board 101 is placed at any position on the plane. It is not placed at a fixed point as shown in FIG.
このため、高さ情報として誘導信号の振幅を用いる技術
では、座標指示器が置かれた平面上の位!によっても振
幅が変化してしまい、精度よく高さ情報を検出すること
ができないという問題があった。For this reason, in the technology that uses the amplitude of the guidance signal as height information, the position on the plane where the coordinate indicator is placed is difficult to determine. There was a problem in that the amplitude also changed due to the change in height, making it impossible to detect height information with high accuracy.
たとえば、第8図に示した直線X上を座標指示器104
が移動していく場合、第9図に示すように、誘導信号の
振幅はセンスライン103の中央で最大になり周辺に移
動するに従って減少してしまう。For example, the coordinate indicator 104
As the sense line 103 moves, the amplitude of the induced signal becomes maximum at the center of the sense line 103 and decreases as it moves toward the periphery, as shown in FIG.
本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決する
ためになされたものである。主たる目的は、座標読取装
置本体と座標指示器との間を信号線で接続する必要のな
いワイヤレス座標読取装置であって、座標指示器の置か
れた位置の高さ情報も検出することのできるワイヤレス
座標読取装置を実現することであり、より具体的な目的
は、位置による影響を受けることなく、精度よい高さ情
報を検出することのできるワイヤレス座標読取装置を実
現することである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional technology. The main purpose is a wireless coordinate reading device that does not require a signal line connection between the coordinate reading device and the coordinate indicator, and can also detect height information of the position where the coordinate indicator is placed. The purpose is to realize a wireless coordinate reading device, and a more specific objective is to realize a wireless coordinate reading device that can detect height information with high accuracy without being affected by position.
[課題を解決するための手段]
上記課題を解決するために、本発明では、複数の励磁ラ
イン群と複数のセンスライン群を重ねて配!したセンス
ライン板と、センスライン板上に置かれ、コイルとコン
デンサによる共振回路を有する座標指示器とによって構
成され、励磁ライン群に順次交流信号を与えると同時に
、センスライン群を順次選択し、センスラインに誘導し
た誘導信号から座標指示器が置かれた位置の座標値を求
めるワイヤレス座標読取装置において、センスライン板
上に配置される金属板と、励磁ライン群に与えた交流信
号と、センスラインに誘導した誘導信号とを入力して、
誘導信号の位相を検出し位相信号として出力する位相検
出回路と、座標読取装置各部を制御するとともに、位相
信号を入力して、位相信号を座標指示器がセンスライン
板上に置かれた位置の高さ情報に変換する制御装置とを
設けて座標読取装置を構成した。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, a plurality of excitation line groups and a plurality of sense line groups are arranged in an overlapping manner! The coordinate indicator is placed on the sense line board and has a resonant circuit made up of a coil and a capacitor. In a wireless coordinate reading device that obtains the coordinate values of the position where the coordinate indicator is placed from the guidance signal guided to the sense line, a metal plate placed on the sense line plate, an AC signal given to the excitation line group, and a sense Input the guidance signal guided to the line,
A phase detection circuit that detects the phase of the guidance signal and outputs it as a phase signal and controls each part of the coordinate reading device, inputs the phase signal, and detects the position where the coordinate indicator is placed on the sense line board. A coordinate reading device was constructed by providing a control device for converting to height information.
[作 用]
このように構成した座標読取装置において、励磁ライン
群に順次交流信号を与え、同時にセンスライン群を選択
していく過程で、選択された励磁ラインとセンスライン
の近傍に座標指示器が置かれていると、センスラインに
は誘導信号が発生する。[Function] In the coordinate reading device configured as described above, in the process of sequentially applying an AC signal to the excitation line group and selecting the sense line group at the same time, a coordinate indicator is placed near the selected excitation line and sense line. is placed, an induced signal is generated on the sense line.
一方座標指示器に内臓されたコイルのインダクタンスは
、コイルとセンスライン板上に配置された金属板との間
の距離によって変化する。このインダクタンスの変化は
コイルの構成する共振回路の共振周波数を変化させ、前
記誘導信号の位相を変化させる要因となる。On the other hand, the inductance of the coil built into the coordinate indicator changes depending on the distance between the coil and the metal plate placed on the sense line plate. This change in inductance causes a change in the resonant frequency of the resonant circuit constituted by the coil, and causes a change in the phase of the induction signal.
位相検出回路は、センスラインに誘導した誘導信号の位
相を検出して位相信号とし、制御回路はこの位相信号を
入力して高さ情報に変換しているのである。The phase detection circuit detects the phase of the induced signal induced into the sense line and uses it as a phase signal, and the control circuit inputs this phase signal and converts it into height information.
[実施例]
(第1の実施例による座標読取装置の構成)以下本発明
の第1の実施例を第1図ないし第6図に基づき説明する
。[Embodiment] (Configuration of coordinate reading device according to first embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
まず、構成について説明する。第1図、第2図および第
3図に本発明による座標読取装置の構成図を示す。First, the configuration will be explained. FIGS. 1, 2, and 3 show configuration diagrams of a coordinate reading device according to the present invention.
第1図において、1はセンスライン板であり、励磁ライ
ン群2とセンスライン群3が敷設されている。励磁ライ
ン群2とセンスライン群3は折り返しループをなし、お
互いが等間隔になるよう並べられている。第1の実施例
では、励磁ライン群2とセンスライン群3とは直交して
配置されている。In FIG. 1, 1 is a sense line plate on which an excitation line group 2 and a sense line group 3 are laid. The excitation line group 2 and the sense line group 3 form a folded loop and are arranged at regular intervals. In the first embodiment, the excitation line group 2 and the sense line group 3 are arranged orthogonally.
第1図では図示していないが、第2図のセンスライン板
の断面図に示すように、センスライン板1の下にはスペ
ーサ14をはさんで金属板13が配置されている。Although not shown in FIG. 1, as shown in the cross-sectional view of the sense line plate in FIG. 2, a metal plate 13 is placed below the sense line plate 1 with a spacer 14 in between.
4は励磁走査回路であり、励磁ライン群2の各励磁ライ
ンが接続される。励磁走査回路4はアナログスイッチ等
の複数の電子的スイッチ素子で構成されており、後述す
る励磁回路6から供給される励磁信号dsを、選択した
1本の励磁ラインに与えるようになっている。4 is an excitation scanning circuit to which each excitation line of the excitation line group 2 is connected. The excitation scanning circuit 4 is composed of a plurality of electronic switching elements such as analog switches, and is adapted to apply an excitation signal ds supplied from an excitation circuit 6, which will be described later, to one selected excitation line.
5はセンス走査回路であり、センスライン群3の各セン
スラインが接続される。励磁走査回路4と同様に電子的
スイッチ素子で構成され、センスラインの1本を選択し
て、後述する増幅検波回路7および位相検出回路8に接
続するようになっている。5 is a sense scanning circuit to which each sense line of the sense line group 3 is connected. Like the excitation scanning circuit 4, it is composed of electronic switching elements, and one of the sense lines is selected and connected to an amplification detection circuit 7 and a phase detection circuit 8, which will be described later.
6は励磁回路である。11i述する制御回路9から励磁
クロックdcを入力し、これを波形整形、増幅して励磁
信号dsとして出力する。6 is an excitation circuit. An excitation clock dc is inputted from the control circuit 9 described in 11i, which is waveform-shaped and amplified to be output as an excitation signal ds.
7はセンスライン群3に誘導した誘導信号i3を増幅検
波し、誘導信号の振幅信号asを出力する増幅検波回路
である。この回路は座標値算出のために使われる。Reference numeral 7 denotes an amplification/detection circuit that amplifies and detects the induced signal i3 induced into the sense line group 3 and outputs an amplitude signal as of the induced signal. This circuit is used to calculate coordinate values.
8は誘導信号isの位相信号psを検出する位相検出回
路である。詳細な構成図を第3図に示す。8 is a phase detection circuit that detects the phase signal ps of the induction signal is. A detailed configuration diagram is shown in FIG.
81は増幅回路、82はコンパレータである。増幅回路
81には、センス走査回路5から誘導信号jsが入力さ
れる。コンパレータ82の出力は排他的論理和回路83
の一方の入力に接続される。81 is an amplifier circuit, and 82 is a comparator. The induction signal js is inputted to the amplifier circuit 81 from the sense scanning circuit 5 . The output of the comparator 82 is the exclusive OR circuit 83
connected to one input of the
排他的論理和回路83の他方の入力には、励磁クロック
dcが入力され、出力は抵抗とコンデンサによって構成
される積分回路84に接続されている。この回路では励
磁クロックdcを基準位相信号とし、誘導信号isの位
相を積分回路84に充電される電圧信号として検出する
ようになっている。The excitation clock dc is input to the other input of the exclusive OR circuit 83, and the output is connected to an integrating circuit 84 composed of a resistor and a capacitor. In this circuit, the excitation clock dc is used as a reference phase signal, and the phase of the induction signal is is detected as a voltage signal charged in the integrating circuit 84.
この実施例に示した位相検出回路8の構成は、励磁クロ
ックdcに対して誘導信号isの位相の差を検出する回
路であり、進み、遅れは検出できない、しかし、設計事
項として、位相検波するための基準信号の取り方、回路
による位相の反転、遅れ等のために誘導信号が基準信号
と比較して進み、遅れの挙動を示すことも考えられる。The configuration of the phase detection circuit 8 shown in this embodiment is a circuit that detects the phase difference of the induction signal is with respect to the excitation clock dc, and cannot detect a lead or a lag.However, as a design matter, phase detection is required. It is also conceivable that the induced signal advances compared to the reference signal and exhibits delayed behavior due to the way the reference signal is taken, the phase inversion caused by the circuit, the delay, etc.
このような場合は、位相の進み遅れを検出する回路を設
ければよい、この回路は容易に実現できる。In such a case, a circuit for detecting phase lead/lag may be provided, and this circuit can be easily realized.
位相検出回路の構成は本発明にとって本質的なものでは
なく、要は2つの信号の位相差を検出する回路であれば
いいのであって、この回路に限定されるものではない。The configuration of the phase detection circuit is not essential to the present invention, and the circuit is not limited to this circuit as long as it detects the phase difference between two signals.
ふたたび第1図にもどり説明を続ける。制御回路9は各
部を制御するとともに、各信号を入力して演算し、座標
′値および高さ情報を求める。前記励磁走査回路4には
選択する励磁ラインを指示するドライブアドレスdad
rsを、センス走査回路5には選択するセンスラインを
指示するセンスアドレス5adrsを与える。また、座
標値を算出するために振幅信号asを、高さ情報を算出
するために位相信号psを入力する。この制御回路9は
マイクロプロセッサによって実現され、各演算処理はプ
ログラムによって行われる。Let's return to Figure 1 and continue the explanation. The control circuit 9 controls each part, inputs and calculates each signal, and obtains coordinate values and height information. The excitation scanning circuit 4 has a drive address dad for instructing the excitation line to be selected.
rs is given to the sense scanning circuit 5, and a sense address 5adrs indicating the sense line to be selected is given to the sense scanning circuit 5. Further, an amplitude signal as is inputted to calculate coordinate values, and a phase signal ps is inputted to calculate height information. This control circuit 9 is realized by a microprocessor, and each calculation process is performed by a program.
座標指示器10はコイル11とコンデンサ12による共
振回路によって構成されている。この共振回路の共振周
波数は、前記励磁クロックdcの周波数周辺にしておく
、必ずしも一致させる必要はない。The coordinate indicator 10 is constituted by a resonant circuit including a coil 11 and a capacitor 12. The resonant frequency of this resonant circuit is set around the frequency of the excitation clock dc, but does not necessarily have to match.
(座標読取装置の走査と座標算出の動作について)
次に動作について説明する。まず励磁ライン群2とセン
スライン群3を選択する動作と座標算出動作について説
明する。(About the scanning and coordinate calculation operations of the coordinate reading device) Next, the operations will be described. First, the operation of selecting the excitation line group 2 and the sense line group 3 and the coordinate calculation operation will be explained.
制御回路9は、ドライブアドレスdadrsを出力して
励磁ラインの1本を選択する。これによって励磁図Ia
6の出力が選択された励磁ラインに接続され、励磁ライ
ンは交流磁界を発生する。制御回路9は1本の励磁ライ
ンを選択している間に、センスアドレス5adrsを出
力してセンスライン群3を順次選択していく、!!択さ
れたセンスラインは増幅検波回路7および位相検出回路
8に接続されることになる。制御回路9はこの操作をく
りかえす、この操作を「走査」と呼ぶ。The control circuit 9 outputs a drive address dadrs to select one of the excitation lines. As a result, the excitation diagram Ia
The output of 6 is connected to the selected excitation line, which generates an alternating magnetic field. While selecting one excitation line, the control circuit 9 outputs the sense address 5adrs to sequentially select the sense line group 3,! ! The selected sense line is connected to the amplification detection circuit 7 and the phase detection circuit 8. The control circuit 9 repeats this operation, which is called "scanning".
座標指示器10がセンスライン板1上にない場合は、励
磁ライン群2とセンスライン群3とが直交している関係
から、選択された励磁ラインには何の信号も誘導されな
い、しかし、座標指示器10がセンスライン板l上に置
かれると、センスライン群3の各センスラインには、セ
ンスライン板lと座標指示器10との位置関係に応じた
誘導信号isが誘導される。これは励磁ライン、コイル
11、センスラインの3者間のtm結合による効果のた
めである。If the coordinate indicator 10 is not on the sense line plate 1, no signal will be induced to the selected excitation line because the excitation line group 2 and the sense line group 3 are perpendicular to each other. When the indicator 10 is placed on the sense line plate l, a guidance signal is is induced to each sense line of the sense line group 3 in accordance with the positional relationship between the sense line plate l and the coordinate indicator 10. This is due to the effect of tm coupling between the excitation line, coil 11, and sense line.
第4図は、誘導信号isを走査のタイミング図として示
したものである。第1図を例にして、励磁ライン群2を
図の上部から下部へ、センスライン群3を図の左から右
へ走査した場合を示している。コイル11の位置pは励
磁ラインd2とセンスラインs2の交差する領域にある
。FIG. 4 shows the guidance signal is as a scanning timing diagram. Taking FIG. 1 as an example, the excitation line group 2 is scanned from the top to the bottom of the figure, and the sense line group 3 is scanned from the left to the right of the figure. The position p of the coil 11 is located in the area where the excitation line d2 and the sense line s2 intersect.
いま、励磁ラインdOとセンスラインsOが選択されて
いるような場合、すなわち、両者の交差する領域がコイ
ル11の位置pから遠く離れている場合は誘導信号is
は観測されない、励磁ラインとセンスラインの交差する
領域がコイルの位置pに近づくにつれ誘導信号i$は大
きくなり、励磁ラインd2とセンスラインs2が選択さ
れたときに最大となる。誘導信号isは第4図のタイミ
ング図に示したような分布になる。Now, when the excitation line dO and the sense line sO are selected, that is, when the area where they intersect is far away from the position p of the coil 11, the induction signal is
is not observed.As the region where the excitation line and the sense line intersect approaches the position p of the coil, the induced signal i$ becomes larger, and becomes maximum when the excitation line d2 and the sense line s2 are selected. The guidance signal is has a distribution as shown in the timing diagram of FIG.
誘導信号isは、増幅検波回路7によって振幅信号as
に変換され、その大きさが制御回路9によって読み取ら
れる。座標算出の方法は本発明の主旨ではないので詳細
は省略するが1.制御回路9は第4図のタイミング図で
示すところの信号1spXisxlSisxh、1sy
ls 1syhの振幅信号から座標指示器10の置かれ
た位置の座標値を算出する。The induced signal is is converted into an amplitude signal as by the amplification/detection circuit 7.
, and its magnitude is read by the control circuit 9. Since the method of calculating coordinates is not the gist of the present invention, the details will be omitted, but 1. The control circuit 9 receives signals 1spXisxlSisxh, 1sy as shown in the timing diagram of FIG.
The coordinate values of the position where the coordinate indicator 10 is placed are calculated from the amplitude signal of ls 1syh.
(高さ情報を算出する動作について) 次に高さ情報を算出する動作について説明する。(About the operation of calculating height information) Next, the operation of calculating height information will be explained.
コイルに金属が近づくとインダクタンスが変化すること
が知られている0本座標読取装置では、センスライン板
1の下に金属板13が置かれている。このため、座標指
示器10がセンスライン板1の上で上下すると、コイル
11のインダクタンスが変化する。このインダクタンス
の変化をとらえて高さ情報に変換することが本発明の主
旨である。In the zero-line coordinate reading device, which is known to change the inductance when metal approaches the coil, a metal plate 13 is placed below the sense line plate 1. Therefore, when the coordinate indicator 10 moves up and down on the sense line plate 1, the inductance of the coil 11 changes. The gist of the present invention is to capture this change in inductance and convert it into height information.
制御回路9は前述したようにセンスライン板1の走査を
行う、その間誘導信号isは位相検出回路8に入力され
て位相信号psに変換される。The control circuit 9 scans the sense line plate 1 as described above, during which the induced signal is is input to the phase detection circuit 8 and converted into a phase signal ps.
位相検出回路8の動作を第5図のタイミング図によって
説明する9図において、dCは励磁クロック、dsは励
磁信号、isは誘導信号である。In FIG. 9, which explains the operation of the phase detection circuit 8 using the timing diagram of FIG. 5, dC is an excitation clock, ds is an excitation signal, and is is an induction signal.
座標指示器10がセンスライン板1の直上に置かれてい
る場合、すなわち高さOの状態で、誘導信号isは励磁
信号dsに対して一定の位相差をもって誘導している。When the coordinate indicator 10 is placed directly above the sense line plate 1, that is, at a height O, the guiding signal is is guided with a constant phase difference with respect to the excitation signal ds.
誘導信号isが処理される過程を説明する。まず誘導信
号isは位相検波回路8内の増幅回路81によって増幅
され、さらにコンパレータ82によって方形波に変換さ
れ、誘導信号整形波ipとなる。誘導信号整形波ipと
励磁クロックdcは排他的論理和回路83によって位相
検波され、検波信号ppとなる。さらに検波信号ppは
積分回路84によって直流信号に変換され位相信号p3
となるのである。The process by which the guidance signal is is processed will be explained. First, the guided signal is is amplified by the amplifier circuit 81 in the phase detection circuit 8, and further converted into a square wave by the comparator 82, resulting in a shaped guided signal wave ip. The induced signal shaped wave ip and the excitation clock dc are phase-detected by an exclusive OR circuit 83 to become a detected signal pp. Furthermore, the detection signal pp is converted into a DC signal by an integrating circuit 84 and a phase signal p3
It becomes.
コイルは金属板に近づくにしたがってインダクタンスが
小さくなる。したがって、逆に座標指示器10がセンス
ライン板1から離れるにつれ、コイル11のインダクタ
ンスは大きくなり、この結果共振回路の共振周波数は低
くなっていく。この効果は誘導信号isの位相を遅らせ
る方向に影響を与える。第5図において、誘導信号js
hは、座標指示器10がセンスライン板1から離れた場
合のものであり、座標指示器IOがセンスライン板1直
上に置かれていたときの誘導信号isよりも遅れている
ことを示している。この信号は同様に位相検出回路8に
よって位相信号pshに変換される0回路の動作から明
かなように位相信号pshの大きさは位相信号psより
も大きくなり、位相の変化を検出できることがわかる。The inductance of the coil decreases as it approaches the metal plate. Therefore, conversely, as the coordinate indicator 10 moves away from the sense line plate 1, the inductance of the coil 11 increases, and as a result, the resonant frequency of the resonant circuit decreases. This effect has an influence in the direction of delaying the phase of the induction signal is. In FIG. 5, the guiding signal js
h is the result when the coordinate indicator 10 is separated from the sense line board 1, and shows that it lags behind the guidance signal is when the coordinate indicator IO was placed directly above the sense line board 1. There is. This signal is similarly converted into a phase signal psh by the phase detection circuit 8.As is clear from the operation of the 0 circuit, the magnitude of the phase signal psh is larger than the phase signal ps, and it can be seen that a change in phase can be detected.
制御回路9は、走査処理の過程で、位相信号pSをA/
D変換し、その大きさ゛を取り込む、そして、第4図に
示したところの、座標を算出するために使われる信号i
spが発生したときの位相信号psを高さ情報を算出す
るための位相情報として採用する。The control circuit 9 converts the phase signal pS into an A/
D-transform it, take in its size, and then convert the signal i used to calculate the coordinates as shown in Figure 4.
The phase signal ps when sp occurs is employed as phase information for calculating height information.
位相信号psを採用するタイミングは、上記信号isp
が発生した場合に限られるわけではなく、誘導信号が発
生していれば位相検出は可能なので、特定のタイミング
でサンプリングすればよい、しかし、S/Nを考慮する
と、最も大きい誘導信号であるispの位相を検出する
ことが好ましい。The timing at which the phase signal ps is adopted is the above signal isp.
It is not limited to the case where the induced signal occurs, but phase detection is possible as long as the induced signal is generated, so sampling at a specific timing is sufficient. However, considering the S/N, the isp It is preferable to detect the phase of .
高さに対する位相信号psの傾向を図示すると、第6図
のようになる1図のようにカーブは直線ではなく、位相
信号psはそのままでは高さ情報にはならない、制御回
路9は、位相信号psを入力することによって、これを
高さ情報に変換する。When the tendency of the phase signal ps with respect to height is illustrated, the curve is not a straight line as shown in FIG. 1, and the phase signal ps does not become height information as it is. By inputting ps, this is converted into height information.
詳細は省略するが、第6図に示す高さ一位相の傾向を変
換表の形で記憶しておき、位相信号psを入力して変換
表をひき、高さを求めることは簡単に実現することがで
きる。Although the details are omitted, it is easy to memorize the trend of height and phase shown in Fig. 6 in the form of a conversion table, input the phase signal ps, and draw the conversion table to find the height. be able to.
(第2の実施例による座標読取装置の構成)本発明の主
旨は、コイルのインダクタンスがセンスライン板の下に
置かれた金属板からの距離によって変化し、これが励磁
ライン、コイル、センスライン3者間の電磁結合によっ
て生じる誘導信号の位相を変化させることを検出して高
さ情報を得ることで、ある、したがって励磁ラインおよ
びセンスラインの配置については第1の実施例に限られ
るものではない。(Configuration of coordinate reading device according to second embodiment) The gist of the present invention is that the inductance of the coil changes depending on the distance from the metal plate placed under the sense line plate, and this changes between the excitation line, the coil, and the sense line 3. The height information is obtained by detecting changes in the phase of the induced signal caused by electromagnetic coupling between the two. Therefore, the arrangement of the excitation line and the sense line is not limited to the first embodiment. .
第7図は、第2の実施例の構成図である0図に示すよう
にこの実施例の場合は、励磁ライン群22はセンスライ
ン群3と直交せず同一方向に配置されている。さらに両
者は一部がオーバーラツプするようになっている。その
他の構成は第1の実施例と同様である。FIG. 7 is a block diagram of the second embodiment. As shown in FIG. 0, in this embodiment, the excitation line group 22 is not perpendicular to the sense line group 3 but is arranged in the same direction. Furthermore, the two overlap in part. The other configurations are similar to the first embodiment.
このように構成したセンスライン板21で、励磁回路4
によって1本の励磁ラインを選択して励磁信号を与え、
同時にこの励磁ラインにオーバーラツプする1本のセン
スラインを選択すると、このセンスラインには励磁ライ
ンとの電磁結合による誘導信号が発生する。With the sense line plate 21 configured in this way, the excitation circuit 4
Select one excitation line and give an excitation signal by
When one sense line that overlaps this excitation line is selected at the same time, an induced signal is generated in this sense line due to electromagnetic coupling with the excitation line.
第1の実施例と異なることは、座標指示器10がセンス
ライン板21上になくても誘導信号が発生することであ
る。しかし、座標指示器10がセンスライン板21上に
置かれると、結合はより強くなり、大きな誘導信号が発
生する。したがって、誘導信号の振幅を観測することに
よって座標値を求めることはでき、高さ情報を算出する
ための位相信号も検出することができる。The difference from the first embodiment is that a guidance signal is generated even if the coordinate indicator 10 is not on the sense line plate 21. However, when the coordinate indicator 10 is placed on the sense line plate 21, the coupling becomes stronger and a larger induced signal is generated. Therefore, coordinate values can be determined by observing the amplitude of the guidance signal, and a phase signal for calculating height information can also be detected.
誘導信号はコイルを介して結合する信号と、直接励磁ラ
インと結合する信号の和になるので、位相信号は、第1
の実施例に比較すると基準となる、すなわち高さ0での
値は異なる。しかし、励磁ライン群直接結合する信号の
位相は一定であるのに対し、コイルを介して結合する信
号の位相は、檀いかわらずセンスライン板の下に配置さ
れた金(板からの距離の影響を受けるので、第1の実施
θと同様に位相信号から高さ情報を算出すること力でき
る。Since the induced signal is the sum of the signal coupled through the coil and the signal coupled directly to the excitation line, the phase signal is the first
When compared with the example shown in FIG. However, while the phase of the signal directly coupled to the excitation line group is constant, the phase of the signal coupled via the coil remains constant due to the distance from the metal plate placed below the sense line plate. Therefore, height information can be calculated from the phase signal in the same way as in the first implementation θ.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明では複数の励磁ライン群と
複数のセンスライン群とを重ねて配置したセンスライン
板の下に金属板を設け、座標指牙器を励磁信号に共振す
るように構成したことにJっで、励磁ライン、座標指示
器、センスラインσ3者間の電磁結合による誘導信号の
位相から座桟指示器の置かれた位置の高さを求めている
。したがって、誘導信号の振幅情報を利用しないので、
位置の影響を受けないで精度よく高さ情報を求ゲること
のできる、ワイヤレス座標読取装置を実ヰすることがで
きた。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a metal plate is provided under a sense line plate in which a plurality of excitation line groups and a plurality of sense line groups are arranged in an overlapping manner, and a coordinate finger device is connected to an excitation signal. Since it is configured to resonate, the height of the position where the pedestal indicator is placed is determined from the phase of the induced signal due to electromagnetic coupling between the excitation line, the coordinate indicator, and the sense line σ. Therefore, since the amplitude information of the induced signal is not used,
We were able to implement a wireless coordinate reading device that can accurately obtain height information without being affected by position.
第1図は本発明によるワイヤレス座標読取装置の第1の
実施例の構成図、第2図はセンスライン板の断面図、第
3図は位相検出回路の構成図、第4図は誘導信号の発生
タイミング図、第5図は位相検出動作のタイミング図、
第6図は高さに対する位相信号の変化を示すグラフ、第
7図は第2の実施例の構成図、第8図は従来の高さ検出
技術の説明図、第9図は誘導信号の振幅の分布図である
。
1・・・・・センスライン板
2・・・・・励磁ライン群
3・・・・・センスライン群
4・・・・・励磁走査回路
5・・・・・センス走査回路
6・・・・・励磁回路
7・・・・・増幅検波回路
8・・・・・位相検出回路
9・・・・・制御回路
10・・・・・座標指示器
11・・・・・コイル
12 ・ ・ ・ ・
・コンデンサ
以
上Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment of a wireless coordinate reading device according to the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a sense line plate, Fig. 3 is a block diagram of a phase detection circuit, and Fig. 4 is a block diagram of a guided signal. Generation timing diagram, Figure 5 is a timing diagram of phase detection operation,
Fig. 6 is a graph showing the change in phase signal with respect to height, Fig. 7 is a configuration diagram of the second embodiment, Fig. 8 is an explanatory diagram of the conventional height detection technology, and Fig. 9 is the amplitude of the induced signal. It is a distribution map of 1...Sense line plate 2...Excitation line group 3...Sense line group 4...Excitation scanning circuit 5...Sense scanning circuit 6... - Excitation circuit 7... Amplification detection circuit 8... Phase detection circuit 9... Control circuit 10... Coordinate indicator 11... Coil 12...・More than capacitor
Claims (1)
て配置したセンスライン板と、 b、該センスライン板上に置かれ、コイルとコンデンサ
による共振回路を有する座標指示器 とによって構成され、前記励磁ライン群に順次交流信号
を与えると同時に、前記センスライン群を順次選択し、
該センスラインに誘導した誘導信号から前記座標指示器
が置かれた位置の座標値を求めるワイヤレス座標読取装
置において、 c、前記センスライン板下に配置される金属板と、 d、前記励磁ライン群に与えた交流信号と、前記センス
ラインに誘導した誘導信号とを入力して、該誘導信号の
位相を検出し位相信号として出力する位相検出回路と、 e、座標読取装置各部を制御するとともに、前記位相信
号を入力して、該位相信号を前記座標指示器が前記セン
スライン板上に置かれた位置の高さ情報に変換する制御
装置 とを設けたことを特徴とする高さ情報を検出するワイヤ
レス座標読取装置。[Scope of Claims] a. A sense line plate in which a plurality of excitation line groups and a plurality of sense line groups are arranged one on top of the other; b. A coordinate indicator placed on the sense line plate and having a resonant circuit including a coil and a capacitor. and sequentially applying an alternating current signal to the excitation line group and sequentially selecting the sense line group,
A wireless coordinate reading device that obtains coordinate values of a position where the coordinate indicator is placed from a guidance signal guided to the sense line, c. a metal plate disposed under the sense line plate; d. the excitation line group. a phase detection circuit that inputs the alternating current signal given to the sense line and the guided signal guided to the sense line, detects the phase of the guided signal, and outputs it as a phase signal; e. Controls each part of the coordinate reading device; Detecting height information, further comprising a control device that inputs the phase signal and converts the phase signal into height information of a position where the coordinate indicator is placed on the sense line plate. wireless coordinate reading device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15332890A JP3069707B2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Wireless coordinate reader for detecting height information |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15332890A JP3069707B2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Wireless coordinate reader for detecting height information |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447320A true JPH0447320A (en) | 1992-02-17 |
| JP3069707B2 JP3069707B2 (en) | 2000-07-24 |
Family
ID=15560091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15332890A Expired - Lifetime JP3069707B2 (en) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | Wireless coordinate reader for detecting height information |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3069707B2 (en) |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15332890A patent/JP3069707B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3069707B2 (en) | 2000-07-24 |
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