JPH0535396A - ワイヤレス座標読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導信号の位相から座標指示器のスイッチの
状態を検出するワイヤレス座標読取装置において、スイ
ッチ状態を正確に検出する。 【構成】 座標指示器１０をセンスライン板１上に置い
て励磁ライン群２に交流信号を加えるとセンスライン群
３に誘導信号ｉｓが発生する。座標指示器１０は前記交
流信号に共振する共振回路を持ち、操作回路を操作する
ことによって共振周波数が変化する。位相検出回路８は
誘導信号ｉｓを入力し、位相信号ｐｓを検出する。制御
回路９は位相信号ｐｓを入力し、記憶している学習位相
値と比較してスイッチ状態を検出する。さらに前記セン
スライン板１上の学習領域を指示したとき、位相信号ｐ
ｓと学習位相値とから、新たな学習位相値を求め記憶す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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おいて、座標指示器に
設けられたスイッチの状態を検出する技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】センスライン板から交流磁界を発生さ
せ、この交流磁界によって座標指示器と結合し、センス
ライン板自ら誘導信号を検出して座標値を求めるワイヤ
レス座標読取装置が知られている。この種の座標読取装
置において、座標指示器にスイッチ等を設け、これを操
作することによって共振周波数が変化するようして、セ
ンスライン板に誘導する誘導信号の位相からスイッチの
状態を検出するように座標読取装置を構成することがで
きる。

【０００３】座標指示器の共振周波数を変化させるため
には、たとえば図１６のようにスイッチ９０７と第２の
コンデンサ９０８の直列回路をコイル９０５と第１のコ
ンデンサ９０６による共振回路に並列に接続することで
実現できる。上記のように座標指示器を構成し、励磁ラ
イン９０２とセンスライン９０３とを直交配置してセン
スライン板９０１となし、励磁ライン９０２に励磁信号
として交流信号を与え、センスライン９０３上に誘導す
る誘導信号を観測する。

【０００４】座標指示器９０４をセンスライン板９０１
上に置いてスイッチ９０７をオン／オフする。スイッチ
９０７がオフの場合、誘導信号と励磁信号とは、電磁結
合による効果および回路の特性によって一定の位相差を
もつ。スイッチ９０７がオンになると、共振回路には第
２のコンデンサ９０８が並列に接続されるので共振周波
数は低い方に変化し、誘導信号の位相はオフの場合に比
べて遅れる。この位相の遅れを検出することによってス
イッチの状態を判定することができる。

【０００５】具体的には、誘導信号と励磁信号とを位相
検出回路に入力し、位相の遅れを電圧値に変換して、こ
の値をマイクロプロセッサ等に入力し、しきい値と比較
してスイッチの状態を判定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、スイッ
チ検出を行うために誘導信号の位相情報を用いている
が、このような共振回路を有する回路系において、位相
を厳密に管理することはそう簡単なことではない。たと
えば座標指示器は共振周波数を一定の値に調整する必要
があり、そのために共振回路にトリマコンデンサを設け
て調整することが一般的である。しかし、調整にはばら
つきが伴うものであり、複数の座標指示器をすべて同じ
特性にすることは不可能である。また、ある時点で特性
を同じに調整したとしても、使用中にしだいに変動して
しまうことも考えられる。

【０００７】その他の位相の変動の原因としては、座標
指示器および座標読取装置本体の温度による位相特性の
変動がある。この変動もかなり大きなものであり、使用
温度範囲、たとえば５℃〜３５℃の範囲では決して無視
できるものではない。座標指示器の共振周波数あるいは
回路の位相特性が変動すると、誘導信号の位相が変動
し、座標指示器のスイッチを操作したときの位相も異な
って、その結果スイッチを誤検出するという問題が生じ
る。

【０００８】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。その主たる目
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、
座標指示器に設けたスイッチのオン／オフ状態を正確に
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。

【０００９】さらに詳細に目的を述べれば、座標指示器
や座標読取装置本体の位相特性が変動した場合、その位
相特性を学習することによって正確にスイッチの状態を
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。

【００１０】

【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、コイルとコンデンサによる共振回路と、
操作回路とを接続してなし、操作回路を操作することに
よって共振周波数が変化するように構成した座標指示器
と、交流磁界を発生するとともに、この交流磁界によっ
て座標指示器と結合し、誘導信号を検出するセンスライ
ン板と、交流磁界の位相を基準に誘導信号の位相信号を
検出する位相検出回路と、位相信号を入力し、記憶して
いる学習位相値と位相信号とを比較することによって座
標指示器の操作回路の操作状態を求めるとともに、座標
指示器がセンスライン板上に設定された特定の領域を指
示したとき、位相信号を入力し、この位相信号と記憶し
ている学習位相値とから新たな学習位相値を求め、学習
位相値を記憶するようになした制御回路とを設けてワイ
ヤレス座標読取装置を構成した。

【００１１】

【作用】このように構成した座標読取装置において、セ
ンスライン板上に座標指示器を置くとセンスライン板に
は誘導信号が発生する。座標指示器の操作回路を操作す
ると、共振回路の共振周波数が変化するようになってい
るため、操作に伴って誘導信号の位相が変化する。

【００１２】センスライン板に誘導した誘導信号は位相
検出回路に入力され位相信号として検出される。制御回
路は、この位相信号を入力し、これを自ら記憶している
学習位相値と比較して操作状態を判定する。一方、セン
スライン上に設定された特定の領域を座標指示器によっ
て指示し、座標指示器の操作回路を操作してその状態を
保持した場合も、センスライン板には操作状態に応じた
位相の誘導信号が発生する。

【００１３】この誘導信号は上記と同様に位相検出回路
に入力され位相信号が検出される。制御回路はこの位相
信号と自ら記憶している学習位相値とを演算することに
よって新たな学習位相値を求め、これを再び記憶する。
この学習位相値は上述したように座標指示器の操作状態
の判定に使われる。こうして操作状態における座標指示
器および座標読取装置本体の位相特性が学習されるた
め、それらの位相特性が変化しても正確にスイッチの識
別を行うことが可能になるのである。

【００１４】

【実施例】以下本発明の第１の実施例を図１ないし図９
に基づき説明する。まず、構成について説明する。図１
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、同一群内
のお互いは等間隔に並べられている。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。

【００１５】図２に示すようにセンスライン板１の一部
の領域には学習領域２０が設定されており、後述する制
御回路９によって識別されるようになっている。本実施
例の場合、学習領域は、後述する座標指示器に設けられ
たスイッチのとり得る状態に応じた領域に分割されてい
る。学習領域の位置は任意である。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。

【００１６】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。この回路も励磁走
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。６は
励磁回路である。後述する制御回路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。

【００１７】７はセンスライン群３に誘導した誘導信号
ｉｓ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。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。詳細な構成図を図３に
示す。図３において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ｉｓ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。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の位相信号
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。

【００１８】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、設計上の選択事項として、位相検波するための基
準信号の取り方、回路特性等に自由度があり、設計によ
っては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。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。

【００１９】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
回路であればよいのであって、この回路に限定されるも
のではない。ふたたび図１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、座標値およびスイッチの状態を求める。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ｄａｄｒｓ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ｓａｄｒｓを与
える。また、座標値およびスイッチ状態を算出するため
に振幅信号ａｓと位相信号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。

【００２０】１０は座標指示器であり、一実施例の回路
図を図４に示す。図４においてコイル１１と第１のコン
デンサ１２は共振回路を構成している。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。スイッチ１３
ａと第２のコンデンサ１４ａは直列に接続され１つのス
イッチ回路をなす。本実施例ではスイッチ１３としてノ
ーマルオープンのスイッチを使用している。詳細は後述
するが、スイッチ１３を押すことによって共振周波数を
ずらすようにするためである。スイッチ回路は複数並列
に接続され、前記共振回路に並列に接続される。なお、
スイッチの数は設計上の選択事項である。

【００２１】スイッチ回路の第２のコンデンサは、各ス
イッチを押すことによって位相の変化量が異なるよう
に、異なった値とする。ただし、複数のスイッチに同じ
意味を持たせるようにするときは、同じ値を用いてもよ
いことはいうまでもない。また、適当な定数を採用する
ことによって、複数のスイッチを同時に押したときの状
態を検出することも可能となる。

【００２２】次に動作について説明する。座標読取装置
の制御を司るのは制御回路９であり、図５に示すフロー
チャートの処理を行う。まず励磁ライン群２とセンスラ
イン群３を選択する動作について説明する。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（ステップ１）。これによって励磁回
路６の出力が選択された励磁ラインに接続され、この励
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ｓａｄｒ
ｓを出力してセンスライン群３を順次選択していく（ス
テップ２）。選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。

【００２３】図５のフローチャートでは、励磁ライン群
２を確定した後にセンスライン群３を順次選択するよう
にしているが、この順序は逆であってもよい。その場合
は、図５におけるステップ４とステップ５の順序も逆に
する。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
しない。座標指示器１０がセンスライン板１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１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１
１、センスラインの３者間の電磁結合による効果のため
である。

【００２４】図６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。図６に示した例は、図１に
示す励磁ライン群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。図
１において、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。いま、励磁ライ
ンｄ０とセンスラインｓ０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ｉｓ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。こうして誘導信号ｉｓは図６のタイミング図
に示したような分布になる。

【００２５】誘導信号ｉｓは、増幅検波回路７によって
振幅信号ａｓに、また位相検出回路８によって位相信号
ｐｓに変換される。位相検出回路８の動作については後
述する。これらの信号は、その大きさが制御回路９によ
って読み取られる（ステップ３）。制御回路９の入力は
Ａ／Ｄ変換回路となっており、これらの信号をデジタル
量として読み取るようになっている。

【００２６】制御回路９は、以上の処理を座標情報算出
に必要な誘導信号が得られる範囲、たとえば励磁ライ
ン、センスラインとも５本の範囲についてくりかえす
（ステップ４、ステップ５）。この操作を「走査」と呼
んでいる。なお、走査範囲は５本に限られるものではな
い。１走査が終わると制御回路９は座標値を算出する。
座標算出の方法は本発明の主旨ではないので詳細な説明
は省略するが、図６のタイミング図で示すところの信号
ｉｓｐ、ｉｓｘｌ、ｉｓｘｈ、ｉｓｙｌ、ｉｓｙｈ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。

【００２７】次に位相検出回路８の動作について説明す
る。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。位相検出回路８の動
作を図７のタイミング図によって説明する。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。座標指示器１０のスイッチが何も押されて
いない場合、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。

【００２８】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８
１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８
３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ｐｓとなる。

【００２９】座標指示器１０のスイッチの一つが押され
ると、押されたスイッチに直列に接続されたコンデンサ
が共振回路に並列に接続される。このため共振回路の共
振周波数は低い方に変化する。この変化は誘導信号ｉｓ
の位相を遅らせる方向に影響を与える。図７において、
誘導信号ｉｓｈは、スイッチの一つを押した場合のもの
であり、スイッチを押していないときの誘導信号ｉｓよ
りも位相が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によって誘導信号整形波ｉｐｈ、検
波信号ｐｐｈ、位相信号ｐｓｈと変換される。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。

【００３０】次にスイッチ状態を判定する動作、および
位相を学習する動作について、ふたたび図５のフローチ
ャートにもとづいて説明する。制御回路９は、走査を行
う間に入力した誘導信号の位相信号ｐｓの中から、スイ
ッチ検出位相信号として、たとえば座標値を算出するた
めに用いた誘導信号ｉｓｐの位相信号を選択する（ステ
ップ６）（以後スイッチ検出位相信号の符号をｐｓｗと
する）。このとき、スイッチ検出位相信号ｐｓｗを選択
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、座標指示器の置かれた位置と特定
の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘導信号を採
用するようにすればよい。しかし、Ｓ／Ｎを考慮する
と、最も大きい誘導信号であるｉｓｐを採用することが
好ましい。

【００３１】一方、制御回路９は座標読取装置本来の機
能として座標指示器１０の置かれた位置を求める。そし
て、求めた座標値を基に、その位置が学習領域２０内か
否かの判定を行う（ステップ７）。この判定処理は単純
な数値の大小比較であるため説明は省略する。この判定
によって、学習領域２０内であると判定された場合はス
テップ９に、そうでない場合はステップ８に処理は分岐
する。

【００３２】ステップ８はスイッチ状態を判定する処理
である。この処理は、スイッチ検出位相信号ｐｓｗを制
御回路９自らが記憶しているしきい値と比較することに
よって行なわれる。スイッチ状態判定の一例の処理の詳
細なフローチャートを図８に示す。この判定は単純な数
値の比較となっている。図８に示した処理の例では、ス
イッチのとり得る状態が３状態、すなわちスイッチオ
フ、スイッチ１オン、スイッチ２オンの状態があって、
それぞれのスイッチ状態でのスイッチ検出位相信号ｐｓ
ｗが、ｐｓｗ０＜ｐｓｗ１＜ｐｓｗ２となっている。Ｔ
ｈ１０はスイッチ１とスイッチオフの状態を識別するし
きい値、Ｔｈ２１はスイッチ２とスイッチ１の状態を識
別するしきい値を示している。なお、以下の説明におい
てもスイッチのとり得る状態は上記３状態であるとす
る。

【００３３】たとえば、いまスイッチ１が操作され、ス
イッチ検出位相信号ｐｓｗ１が観測された場合を考え
る。この値は、まずステップ８１でしきい値Ｔｈ２１と
比較される。上記の位相の関係、およびしきい値との関
係から、ｐｓｗ１＜Ｔｈ２１であり、ステップ８１での
判定はｎｏとなる。続いてステップ８２でしきい値Ｔｈ
１０と比較される。この場合はｐｓｗ１＞Ｔｈ１０であ
るから、判定はｙｅｓとなり、ステップ８３に分岐して
スイッチ１オンと判定されるのである。

【００３４】なお、ここで説明した判定処理は、説明の
ために簡略化したものであり、判定するスイッチの数、
判定の順序、判定の大小関係等はこの説明に限定される
ものではない。以上、ステップ６からステップ８までの
スイッチ状態を判定する処理について説明したが、各ス
テップの順序は本質的なものではなく、この順番に限ら
れるものではない。学習領域の判定だけはスイッチ状態
を判定する前に行わなければならず、このことについて
は前後関係が規定されるが、たとえば学習領域の判定
（ステップ７）後にスイッチ検出位相信号選択（ステッ
プ６）、続いてスイッチ状態判定（ステップ８）の順で
行っても同様の機能となる。処理の流れについては、あ
る程度の自由度をもって設計できる。

【００３５】次に、ステップ７において、座標指示器１
０によって指示された位置が学習領域２０内と判定さ
れ、ステップ９において位相を学習する処理について説
明する。この処理の一例の詳細なフローチャートを図９
に示す。まず、制御回路９は、指示された位置が、学習
領域２０内の各スイッチに対応付けられた領域のどの領
域かを識別する（ステップ９１）。続いて、識別した領
域に対応するスイッチ状態についての学習位相値を自ら
の記憶装置から選択し、検出したスイッチ検出位相信号
ｐｓｗｎとともに、次の［数１］によって新たな学習位
相値を求る。

【００３６】

【数１】

【００３７】この学習位相値を更新する処理は、複数回
の走査について行われる。学習位相値の算出処理（ステ
ップ９）は図５のフローチャートの処理のくりかえしで
毎回呼ばれており、定められた学習回数、この処理が行
われることになる。この間、ステップ９３の判定はｎｏ
となって、ステップ９４は行われない。定められた学習
回数が完了するとステップ９３の判定がｙｅｓとなり、
上記の処理によって求められた学習位相値に基づいて
［数２］によってしきい値が求められる（ステップ９
４）。

【００３８】

【数２】

【００３９】［数１］は、前回の走査までで求められた
学習位相値と今回の走査で観測されたスイッチ検出位相
信号との重みづけ平均をとって、新たな学習位相値を求
めることを意味している。重み係数ｗは観測される位相
に学習位相が追従する速度を規定するパラメータであ
り、走査の速度、位相の変動の速度等を考慮して選択さ
れる値である。

【００４０】［数２］は学習された学習位相値をもと
に、各スイッチの学習位相値の中間の値を求めしきい値
とすることを意味している。具体的には次のように行わ
れる。たとえば、スイッチ１の状態を学習させる場合を
想定する。操作者は、座標指示器１０のスイッチ１を押
しながら図２に示した学習領域２０内の「ＳＷ１オン」
と表示された領域を指示し、その状態を保持する。

【００４１】この間制御回路は、ステップ９２において
走査ごとにスイッチ検出位相信号ｐｓｗ１を選択し、記
憶している学習位相値ｌｐｓｗ１とともに、上記［数
１］の演算を行って新たな学習位相値ｌｐｓｗ１を求め
る。この処理を学習に必要な回数だけくりかえす。そし
て学習が完了した後、ステップ９４において新たな学習
位相値を基にしきい値を求めるのである。

【００４２】「学習に必要な回数」は、実験によって定
めればよい定数であるが、極端に少なくしなければ適当
な値でよい。十数回以上という程度である。当社の場
合、走査の周期は５ｍｓｅｃであり、この周期で学習が
行われる。仮に１００回行ったとしても処理時間は０．
１ｓｅｃであり操作上はさほど影響はない。以上の処理
を、すべてのスイッチ状態について行うのである。

【００４３】ところで、しきい値算出のタイミングは、
上記の説明の場合に限られるわけではないので、いくつ
かの説明を加えておく。たとえば、図９のフローチャー
トにおいてステップ９３を省略し、１回の学習が行われ
るたびにしきい値を求めるようにしてもよい。しかし、
しきい値は、最終的に学習された位相に基づいて求めら
れればよいのであるから、学習途中に求めても意味がな
い。結果は図９のフローそのままの場合と同様になる
が、座標読取装置全体の処理速度向上のためには図９の
フローの方が合理的である。

【００４４】より処理を合理化するには、すべてのスイ
ッチ状態についての学習が終了してからしきい値を求め
るようにしてもよい。ただし、この場合には操作者にそ
れなりの操作上の制限が生じる。どのように操作させる
かは、操作のしやすさ等を考慮して設計すればよい。第
１の実施例では、学習領域２０を各スイッチに対応付け
て設けていたが、これを１つの領域とし、時間分割で各
スイッチに対応付けるようにして同じ機能を実現するこ
とができる。以下この学習領域に関する別の実施例につ
いて簡単に説明する。

【００４５】図１０に示すように、学習領域２１は１つ
の領域としてセンスライン板１に設定する。実施例１の
ように分割はしない。制御回路９の動作の全体は図５の
フローチャートと同様であるが、学習位相値算出の処理
（ステップ９）が異なるので、この処理の一例の概略フ
ローチャートを図１１に示し、説明をする。

【００４６】制御回路９は各スイッチ状態についての学
習を順に行っていく。図１１に示す例では、まずスイッ
チオフの状態の学習を行い（ステップ９５）、続いてス
イッチ１の状態（ステップ９６）、スイッチ２の状態
（ステップ９７）の順に学習を行っていくことを示して
いる。それぞれのスイッチ状態での学習は、実施例１と
同様に複数回の走査について行う。複数回の学習を行う
ためには、そのための制御処理が必要であるが、図１１
のフローチャートでは、時間分割で各スイッチ状態を行
うことをイメージ的に示すことが目的であるので、詳細
なフローは省略している。図９に示した第１の実施例で
のフローチャートとは説明のレベルが異なっている。

【００４７】このように、学習の対象とするスイッチの
状態を時間分割によって座標読取装置自身のタイミング
で変更していく。そのため、現在どの状態を学習してい
るのかを操作者に通知する必要があるので、何かしらの
表示手段が必要となる。また、各スイッチの学習期間の
間に操作者はスイッチの状態を変更しなければならない
ので、ある程度のディレイが必要となるであろう。これ
らについては操作のしやすさを考慮して設計を行えばよ
い。

【００４８】学習領域の第１および第２の実施例は、通
常のスイッチ検出処理と同じ状態のまま学習処理を行う
ようにしている例であったが、学習処理を特定のモード
のもとでのみ行えるようにしてもよい。たとえば、「学
習モード」なるモードを設けて、特定の操作でのみこの
モードに移れるようにする。そして、学習モード内での
み、上記実施例で説明した処理が行われるようにするの
である。学習モードに入るためには、たとえば、座標読
取装置の読み取り領域の一部にモード変更領域を設けた
り、あるいは機械的なスイッチを設けるなどいろいろ考
えられる。この手段についても使いやすさを考慮して適
当な方法を採用するのがよいだろう。

【００４９】本発明は誘導信号の位相によって座標指示
器のスイッチ状態を検出するワイヤレス座標読取装置に
関するものであるから、誘導信号を検出する原理につい
ては第１の実施例で説明した座標読取装置に限定される
ものではない。また位相を変化させるための座標指示器
の回路についても第１の実施例で説明した回路に限定さ
れるものではない。

【００５０】図１２は座標読取装置本体に関する第２の
実施例の構成図である。この構成では、励磁ライン群１
０２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ップするように
なっている。その他の構成は第１の実施例と同様であ
る。このように構成したセンスライン板１０１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ップする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。

【００５１】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１０１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１０１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ができ、位
相信号も検出することができる。

【００５２】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の実施例とは異なった値となる。しか
し、励磁ラインと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、あい
かわらずスイッチの状態によって変化するので、第１の
実施例と同様に位相信号からスイッチ状態を判定するこ
とができる。スイッチ状態を判定する動作および位相を
学習する動作は第１の実施例と同様である。

【００５３】さらに図示はしないが、励磁を間欠的に行
い、励磁を止めている間に検出される誘導信号によって
座標値およびスイッチ状態を検出する座標読取装置につ
いても同様に実施することができる。座標指示器の回路
についてはさまざまな回路が可能である。図１３、図１
４および図１５は、座標指示器に関する第２、第３およ
び第４の実施例の回路図である。

【００５４】図１３の第２の実施例による座標指示器で
は、各スイッチ回路に直列に抵抗器が接続されている。
図１４の第３の実施例による座標指示器では、スイッチ
と抵抗器の直列回路の一端を共通に第２のコンデンサに
接続し、この回路を共振回路に並列に接続している。い
ずれの回路によっても第１の実施例と同様の機能を有す
るように実現することができる。

【００５５】第１の実施例における座標指示器では、ノ
ーマルオープンのスイッチを使用したが、ノーマルクロ
ーズのスイッチを使っても構成することができる。図１
５に、この第４の実施例の回路図を示す。座標指示器の
４１０の回路のスイッチ４１３ａ、４１３ｂ・・・はす
べてノーマルクローズタイプのスイッチである。これら
のスイッチが何も押されていない場合、各スイッチはす
べて閉じており、全ての第２のコンデンサ４１４が共振
回路に並列に接続されている。この状態で誘導信号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。

【００５６】スイッチの一つが押されると、押されたス
イッチに直列に接続された第２のコンデンサは共振回路
から切り放され、共振回路の共振周波数は高い方に変化
する。この変化は誘導信号ｉｓの位相を進ませる方向に
影響を与える。位相の進みの変化は位相検出回路８によ
って検出され、制御回路９は第１の実施例で説明した動
作と同様にスイッチの判定を行う。

【００５７】ノーマルオープンのスイッチとノーマルク
ローズのスイッチを組み合わせて、位相の進み、遅れ両
方の領域でスイッチの判定を行うように構成することも
可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、スイッ
チを操作することによって共振周波数が変化するように
した座標指示器と、座標指示器と結合して誘導信号を検
出するセンスライン板と、センスライン板に誘導した誘
導信号の位相を検出する位相検出回路と、制御回路とで
構成され、誘導信号の位相信号から座標指示器のスイッ
チ状態を検出する座標読取装置において、位相信号と記
憶している学習位相値とを比較してスイッチ状態を判定
するとともに、座標指示器によってセンスライン板に設
けられた学習領域を指示することによって、このとき検
出される位相信号と記憶している学習位相値から新たな
学習位相値を求め、これを記憶するように制御回路を構
成した。

【００５９】このため、座標指示器や座標読取装置本体
の位相特性が変動した場合も、この特性を学習すること
ができるため、スイッチ状態を判定するしきい値を特性
に合わせることができ、正確にスイッチの状態を検出す
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
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるワイヤレス座標読取装置の第１の
実施例の構成図である。

【図２】本発明によるワイヤレス座標読取装置に用いる
学習領域の実施例の説明図である。

【図３】第１の実施例における位相検出回路の構成図で
ある。

【図４】第１の実施例における座標指示器の回路図であ
る。

【図５】第１の実施例における制御回路の処理のフロー
チャートである。

【図６】第１の実施例における誘導信号の発生タイミン
グ図である。

【図７】第１の実施例における位相検出動作のタイミン
グ図である。

【図８】第１の実施例におけるスイッチ状態判定のフロ
ーチャートである。

【図９】第１の実施例における学習位相値算出のフロー
チャートである。

【図１０】学習領域の他の実施例の説明図である。

【図１１】図１０における学習位相値算出のフローチャ
ートである。

【図１２】座標読取装置本体に関する第２の実施例の構
成図である。

【図１３】座標指示器に関する第２の実施例の回路図で
ある。

【図１４】座標指示器に関する第３の実施例の回路図で
ある。

【図１５】座標指示器に関する第４の実施例の回路図で
ある。

【図１６】従来のスイッチ検出技術の説明図である。

【符号の説明】

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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ．コイルとコンデンサによる共振回路
   と、操作回路とを接続してなり、該操作回路を操作する
   ことによって共振周波数が変化するように構成した座標
   指示器と、 ｂ．交流磁界を発生するとともに、該交流磁界によって
   前記座標指示器と結合し、誘導信号を検出するセンスラ
   イン板と、 ｃ．前記交流磁界の位相を基準に前記誘導信号の位相信
   号を検出する位相検出回路と、 ｄ．前記位相信号を入力し、記憶している学習位相値と
   該位相信号とを比較することによって前記座標指示器の
   操作回路の操作状態を求めるとともに、前記座標指示器
   によって前記センスライン板上に設定された特定の領域
   を指示したとき、前記位相信号を入力し、該位相信号と
   記憶している学習位相値とから新たな学習位相値を求
   め、該学習位相値を記憶するようになした制御回路とに
   よって構成されることを特徴とするワイヤレス座標読取
   装置。
2. 【請求項２】 前記センスライン板は、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置した構成であ
   り、励磁ライン群が発生する交流磁界によって前記座標
   指示器と結合し、センスラインが誘導信号を発生するよ
   うになしたセンスライン板であることを特徴とする、請
   求項１記載のワイヤレス座標読取装置。
3. 【請求項３】 前記座標指示器は、コイルと第１のコン
   デンサによる共振回路と、１または複数のスイッチ回路
   を接続してなり、スイッチを操作することによって共振
   周波数が変化するようにした座標指示器であることを特
   徴とする、請求項１または請求項２記載のワイヤレス座
   標読取装置。