JPH06348410A - コンピュータによる簡易作図方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作図操作を従来の紙と鉛筆による作図法と可
及的に接近させて、その操作を容易にしたコンピュータ
による簡易作図方法を得ることを目的とする。 【構成】 演算手段に入力板と、その入力された結果を
図示する表示板とを接続して構成され、前記入力板と表
示板とを上下に重ね合わせて構成し、前記表示板上へ筆
記具で記入した線がその筆記具の軌跡に従ってそのまゝ
表示板上へ表示されるように構成したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコンピュータ付簡易作
図装置、いわゆる簡易ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉ
ｄｅｄ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ）のソフトウェアとして用
いられる簡易作図方法に関するもので、特に、その装置
への入力操作を可及的容易にするための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＡＤ装置は設計者、または作
図者が描きたいと欲する線をキーボードやマウス、ある
いは電気鉛筆などを使ってコンピュータの演算部分をな
すＣＰＵや、そのＣＰＵを経て記憶部へ入力し、同時に
入力された情報の内容をブラウン管上に表示させて、入
力内容を確認したり修正を加えたりしつゝ作図を進める
ようになっている。

【０００３】そして、現在のＣＡＤ装置は機械、電気、
および化学など広い範囲の技術者の要求に応えるべく、
ますます高度化している。すなわち、例えば、現在最も
多用されているＩＢＭ系のＣＡＤ装置では、操作者は前
方のブラウン管や液晶板などの表示装置によって表示さ
れた図形や、その座標値など多くの情報を読み取りなが
ら、左手で描かれる図形を選択するためのキーボード
を、また、右手でＣＲＴ上のカーソルを移動させたり、
図形の拡大やウインドウ機能を行わせるためのマウスを
それぞれ操作しつゝ作図を行うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな複雑な操作は、類似品の設計をする場合のように、
先に入力されていた情報を流用したり転用して作図する
場合、あるいは、予め登録しておいた特定の図形や記号
を引用して作図する場合を除くと、画面が製図用紙に比
して小さいこともあって、その作図の効率は紙面にドラ
フタで作図する場合に比して高いとは限らない。また、
学生時代に紙とドラフタで製図を覚えた技術者が新たに
操作を覚えようとする場合も、それまでの作図の要領や
経験がほとんど活かせず、折角のＣＡＤ装置を座標計算
にだけ使用しているなど、宝のもち腐れとなるような使
用例も少なくなく、設計の生産性を向上させる上で、前
記複雑な操作が一つの原因となっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
消するため、演算手段に入力板と、その入力された結果
を図示する表示板とを接続して構成され、前記入力板と
表示板とを上下に重ね合わせて構成し、前記表示板上へ
筆記具で記入した線が筆記具の軌跡に沿ってそのまゝ表
示板上へ表示されるように構成したものであり、一層、
具体的には、演算手段に筆記具の軌跡とテンプレートの
種類を判別可能な入力板と、それによって入力された情
報を表示する表示板とを接続し、前記入力板と表示板と
を上下に重ね合わせて構成すると共に、前記テンプレー
トの位置と姿勢および筆記具によって指示されるテンプ
レート上の位置とが検出可能に構成され、前記表示板上
へ筆記具によって指示された情報が表示可能に構成され
たものと、演算手段に入力板と、その入力された情報を
図示する表示板とを接続し、前記入力板と表示板とを上
下に重ね合わせて構成すると共に、前記入力板に筆記具
を付属させ、その筆記具が移動した軌跡が、一旦、表示
板上へ表示されるように構成したものとを包含する。

【０００６】

【作用】入力板と表示板とは上下に重ね合わせて構成さ
れているから、筆記具を単独で、あるいはテンプレート
と共に用いて表示板上で図形を描いたり、入力板上の点
を指示すると、表示板の下面に配置された入力板によっ
て筆記具の軌跡やテンプレートの種類、位置、姿勢など
が検出され、ＣＰＵによって処理されて、筆記具の軌跡
や筆記具によって指示された図形が、一旦は表示板上に
そのまゝ表示される。なお、入力された図形の座標や大
きさなどは、後の操作によって変形が可能とされる。

【０００７】

【実施例】以下、図示の実施例によってこの発明を説明
する。図１において、１０はこの発明に係る作図方法を
利用したコンピュータ付簡易作図装置、いわゆる簡易Ｃ
ＡＤである。簡易ＣＡＤ１０は演算手段たるＣＰＵ（Ｃ
ｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１
を中心として構成されており、表示部２０と、磁気記録
装置からなる記録部１２、および、プリンタ１３とが付
設されて、いわゆるパソコンと略同様に構成された装置
（ハードウェア）を備えている。また、その他にこの種
の作図装置に固有の入力手段として入力板３１と、それ
に付属する筆記具３２とテンプレート３３とが用意され
ている。

【０００８】表示部２０は平板状の枠体２１に支持され
た液晶板からなる表示板２２と、表示板２２の周囲の枠
体２１に設けられた数植表示部２３、線の種類や太さを
選択するための押しボタン部２４、およびテンキー２５
などが設けられている。

【０００９】入力手段を構成する入力板３１は平板状に
作られた磁気感応素子群からなり、図２で示すように、
前記液晶板からなる表示板２２の下側に重ね合わせて表
裏一体に形成されている。そして、これに付属する筆記
具３２とテンプレート３３とが入力板３１の特性に合わ
せて磁性材料によって作られている。

【００１０】筆記具３２は鉛筆状をなし、その一端と他
端とに磁化方向の異なる磁石３２ａと３２ｂとが取付け
られている。斯くて、筆記具３２の端部の一方３２ａを
置くと、その磁力は液晶板を通して入力板３１上の磁気
感応素子によって検出され、その位置情報がＣＰＵ１１
によって処理され、前記記録部１２に記録されると共
に、表示板２２上に表示される。また、既に表示板２２
上に表示されている線図や図形の上に筆記具３２の他端
３２ｂを置くと、その磁力は前記と同様に入力板３１上
の磁気感応素子によって検出され、その位置情報がＣＰ
Ｕ１１によって処理されて、先に記録された入力情報を
否定し消し去るように作用する。

【００１１】こゝで、前記ＣＰＵ１１は入力板３１と表
示板２２とは相互に同一の座標を持つようにプログラム
されている。すなわち、入力板３１から入力された座標
信号は、前記ＣＰＵ１１を経て表示板２２の同一座標に
表示されるように構成されている。

【００１２】なお、入力板３１は磁気感応素子によって
構成されたものに限られるものではなく、感圧素子、感
熱素子、或いは感光素子などの素子を一平面上に無数に
配列したものを用いることも可能である。また、筆記具
３２とテンプレート３３も、入力板３１の特性に応じた
ものが使用されることは自明の事柄である。

【００１３】この実施例において、テンプレート３３は
少なくとも、図４で示す直線プレート３３ａと、図形プ
レート３３ｂ、および文字プレート３３ｃの三種からな
っている。テンプレート３３には比較的離れた２つの位
置に２個の矢印ａ、ｂで示す少なくとも２個の位置表示
点が設けられている。位置表示点は前記磁気感応素子に
よって検出可能な信号源からなっており、信号源はこの
例では磁化された鉄粉の薄膜からなっている。斯くて、
テンプレート３３を前記入力板３１の上に置くと、前記
位置表示点が液晶板を通して入力板３１上の素子によっ
て検出され、その位置情報がＣＰＵ１１によって処理さ
れ、テンプレート３３の置かれた位置と方向、すなわ
ち、傾きが算出され前記ＣＰＵ１１の内部、または記録
部１２に記憶される。次に、各種テンプレート３３の使
用法を個別に説明する。

【００１４】まず、直線プレート３３ａは直線の線分を
入力するため用いられる。すなわち、図５で示すよう
に、表示板２２上に直線プレート３３ａを置き、鉛筆で
線を引くときの要頭で筆記具３２を直線プレート３３ａ
に沿って移動させると、その軌跡が信号として表示板２
２の下面に設けた入力板３１によって検出される。そし
て、予め、入力されていた直線プレート３３ａの位置と
角度から筆記具３２の移動した軌跡が位置情報としてＣ
ＰＵ１１によって、後述する図７以下の流れ図で示すよ
うに処理され、直線プレート３３ａの縁に沿って表示板
２２上に直線が描かれる。

【００１５】直線が描かれる過程を説明すると、表示板
２２上に直線プレート３３ａが置かれたとき、ＣＰＵ１
１の内部では直線プレート３３ａの縁に沿って無限長の
直線が引かれ、筆記具３２が直線プレート３３ａの縁に
沿って移動したとき、その始点と終点が入力板３１によ
って検出され、その間の距離に相当する直線が表示板２
２上に表示されるようになっている。なお、筆記具３２
が入力板３１上にある間、筆記具３２によって指示され
た点の座標は前記枠体２１に設けられた数値表示部２３
に表示されるから、その数値をテンキー２５やマウスな
どの操作手段によって修正すれば、以後、すべての数値
が補正されて表示される。

【００１６】図形プレート３３ｂには合成樹脂製の板材
に円や円弧、あるいは楕円などが打ち抜かれて作られお
り、鉛筆用のテンプレートを用いて円や円弧を描くとき
と同様にして、筆記具３２を用いて各種の曲線を引く。
まず、図６で示すように、表示板２２上に図形プレート
３３ｂを置き、円や円弧を単独で、あるいは他の直線や
曲線に接するように描くと、それに用いた円や円弧の縁
に沿って表示板２２上に所望の曲線が表示される。

【００１７】このとき、ＣＰＵ１１の内部では、表示板
２２上に図形プレート３３ｂが置かれたとき、すべての
図形が検出され、筆記具３２がそのうちのいずれかの図
形を通して入力板３１に触れたとき、それ以外の図形が
自動的に消去される。そして、テンプレートに形成され
た図形に沿って筆記具３２を動かすと、その始点と終点
が入力板３１によって検出され円弧を描くのか円を描く
のかが判断される。すなわち、筆記具３２の軌跡が円を
描くと表示板２２上にその位置と大きさが表示され、同
時にその中心点と半径とが数値表示部２３に表示され
る。また、筆記具３２の軌跡が円を描かず、途中で止ま
ったときは、円弧が描かれたものと判断され、同様に中
心点と半径とが数値表示部２３に表示される。

【００１８】なお、数値表示部２３に表示された数値を
テンキー２５によって修正すれば、その修正された数値
に従ってＣＰＵ１１の内部で処理が行われ、図形が表示
板２２上に表示される。もっとも、そのようなテンキー
２５による操作が増すことは、操作の簡略性を阻害する
ことになるので、この装置では線分間を円弧で結ぶとき
は、一旦、その旨の指示をしておく限り、接線と円弧と
は滑らかに接続するようにプログラム（ＦＵＺＺＹ Ｆ
ＲＥＥＤＯＭ）してあり、接続しては具合のわるいとき
には、解除できるようになっている。

【００１９】文字プレート３３ｃも合成樹脂製の板材に
数字やアルファベット等を打ち抜いて形成されており、
市販されているテンプレートを用いて文字や数字を書く
ときと同様にして用いる。まず、図７で示すように、文
字プレート３３ｃを表示板２２上の任意の位置に置き、
文字をなす孔の縁に沿って筆記具３２を動かすと、筆記
具３２の軌跡が、あるいは、単に特定の文字をなす孔を
通して筆記具３２が表示板２２に接したとき、その指示
された文字が表示板２２上に表示される。そして、数値
表示部２３に表れる数字を選択することによって文字の
大きさや傾斜などを変えることができる。このような文
字の変形も本質的には自由にできるが、操作の簡略性の
点から文字の書体や使用頻度の少ない外国語の文字や各
種の変形は可及的に文字プレート３３ｃの数を増して対
応するのが好ましい。

【００２０】次に、図８以下の流れ図によって、以上説
明した使用法の基礎となるＣＰＵ１１の内部での処理を
説明する。まず、図８は主ルーチンであり、表示板２２
上にテンプレート３３が置かれると、そのテンプレート
のマークが読みとられ、それが何であるか、すなわち、
直線プレート３３ａ、図形プレート３３ｂ、および文字
プレート３３ｃのいずれであるかが判断される。次に、
各テンプレート３３に筆記具３２が当てられると、その
動きから直線プレート３３ａの場合は引かれた直線の始
点と終点とが読み取られ、図形プレート３３ｂ、および
文字プレート３３ｃの場合はテンプレートのどの位置に
配された図形が使用されるのかを読み取る。このように
して読み取った情報により、図示されるべき座標とベク
トル（以下、プロットベクトルという）とが仮決定さ
れ、表示板２２上に表示される。

【００２１】ＣＰＵ１１の内部では引き続いて処理が進
行し、凡そ、始点補正、ファジー補正、およびサイズ補
正の順で図９、図１０、および図１１で示すサブルーチ
ンが呼出されて、所定の補正が行われる。その結果、前
記プロットベクトルが決定され、先に表示板２２上に表
示された仮決定の点や線などが、補正後のものに変更さ
れて、操作者がＯＫの判断を入力したとき、一連のルー
チンを終了する。

【００２２】前記３種のサブルーチンのアルゴリズムは
類型化されており、略統一されている。すなわち、サブ
ルーチンが呼び出されると、まず、当初のコマンドによ
って仮決定されたプロットベクトルの妥当性が問われ
る。操作者からそれが妥当である旨の操作がなされゝば
直ちにサブルーチンから主ルーチンへ戻される。補正の
必要があるときは、まず、その補正の程度について情報
を入力することが求められる。補正のレベルとして０か
ら７までの８段階が設定されており、その一つを選択す
ると、その数字が小さい程、筆記具の操作に加えられる
補正が少なく、大きい程、自動的になされる補正の度合
いが大きくなる。

【００２３】すなわち、始点補正においては、Ｘ軸やＹ
軸に対して僅かに傾斜した直線が引かれたとき、Ｘ軸や
Ｙ軸に対して平行となるよう補正される。また、ファジ
ー補正においては、線分の端部が他の線分と接続すると
きや接線を引く場合など、実際に表示板上に描かれたも
のが多少ずれていても、正しく接続するよう、その程度
に応じて補正される。サイズ補正は主として文字の大き
さについて使用されるもので、予め、一律に設定されて
いる文字の大きさが不適当なとき、例えば、先に記入し
た文字の大きさや書体に合致させるように、程度に応じ
て補正が行われる。

【００２４】補正は操作者が押しボタン部２４を押圧操
作することによっても行われ、補正のための操作が行わ
れると、補正後の線や点が表示板２２上に表示される。
操作者がそれでよいと思えば（ｙｅｓであれば）、コマ
ンドは直ちに主ルーチンへ戻される。ｎｏであれば、テ
ンキー２５によってセット値変更が可能となる。変更し
た数値により再び補正後の線や点が表示板２２上に表示
される過程がｙｅｓを入力するまで繰り返される。な
お、前記したセット値読み取りの補正レベルやベクトル
の補正の具体的内容は図中の説明の通りである。

【００２５】なお、以上の実施例は入力板３１によって
その位置を認識可能な筆記具３２とテンプレート３３の
使用を前提とするものであるが、この発明の構成上、そ
のような筆記具３２の使用は必須であるが、テンプレー
ト３３を使用することは必須ではなく、直線を引いたり
文字を書くときは、通常の定規や文字プレートによって
行ってもよいことは当然である。また、円を描くときに
本質的にはテンプレートを必要としないが、表示板２２
上でコンパスを用いると、その表面を傷めるので、円定
規を用いるのが好ましい。もっとも、上記実施例のよう
な入力板３１と直接に関連性を持たせたテンプレート３
３を用いないときは、入力板３１上に描かれた図形の位
置と方向を認識するための特別の画像処理のソフトウエ
ェアを準備する必要があるのは勿論のことである。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、以上のように、筆記
具によって表示板に図形を示す線、あるいは文字を記入
すれば、それが下方の入力板によって検出され、ＣＰＵ
で処理されて、表示板上に筆記具が移動した軌跡上に表
示される。よって、座標を正確に入力しない限り、図形
を示す一本の線すら引けない従来のＣＡＤ装置に比し
て、従来の紙と鉛筆によって作図を行っていた者でも、
その経験が活かされて新たに覚えなければならない操作
が減り、ＣＡＤ装置の操作を覚えて、図面のＣＡＤ化へ
移行するのが容易になる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るコンピュータ付簡易作図装置の
全体構成を示すシステム図である。

【図２】そのＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】筆記具を示す正面図である。

【図４】各種のテンプレートを示す平面図であり、
（ａ）は直線プレート、（ｂ）は図形プレート、（ｃ）
は文字プレートをそれぞれ示すものである。

【図５】図１で示す装置を使用して直線を描く状態を示
す正面図である。

【図６】図１で示す装置を使用して図形を描く状態を示
す正面図である。

【図７】図１で示す装置を使用して文字を描く状態を示
す正面図である。

【図８】図１で示す装置の作動を示す流れ図である。

【図９】その一部のルーチンを示す流れ図である。

【図１０】図９相当の一部のルーチンを示す流れ図であ
る。

【図１１】その他のルーチンを示す流れ図である。

【符号の説明】

１０・・・コンピュータ付簡易作図装置（簡易ＣＡＤ） ２０・・・表示部 ２１・・・平板状の枠体 ２２・・・表示板 ２３・・・数値表示部 ２４・・・押しボタン部 ２５・・・テンキー ３１・・・入力板 ３２・・・筆記具（３２ａ、３２ｂ） ３３・・・テンプレート ３３ａ・・定規プレート ３３ｂ・・図形プレート ３３ｃ・・文字プレート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 演算手段たるＣＰＵに入力板と、その入
   力された結果を図示する表示板とを接続して構成され、
   前記入力板と表示板とを上下に重ね合わせて構成し、前
   記表示板上へ筆記具で記入した線が筆記具の軌跡に沿っ
   てそのまゝ表示板上へ表示可能に構成してなるコンピュ
   ータによる簡易作図方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記表示板と入力板
   とは重ね合わせて配置され、前記表示板は液晶表示板で
   構成されると共に、前記入力板を一群の磁気感応素子で
   構成してなるコンピュータによる簡易作図方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記入力板はそれに
   付属する筆記具の先端位置およびテンプレートの位置と
   姿勢を検出可能に構成されているコンピュータによる簡
   易作図方法。
4. 【請求項４】 演算手段たるＣＰＵに筆記具の軌跡とテ
   ンプレートの種類をを判別可能な入力板と、それによっ
   て入力された情報を表示する表示板とを接続し、前記入
   力板と表示板とを上下に重ね合わせて構成すると共に、
   前記テンプレートの位置と姿勢および筆記具によって指
   示されるテンプレート上の位置とが検出可能に構成さ
   れ、前記表示板上へ筆記具によって指示された情報が表
   示可能に構成されたコンピュータによる簡易作図方法。
5. 【請求項５】 演算手段たるＣＰＵに入力板と、その入
   力された情報を図示する表示板とを接続し、前記入力板
   と表示板とを上下に重ね合わせて構成すると共に、前記
   入力板に筆記具を付属させ、その筆記具が移動した軌跡
   が、一旦、表示板上へ表示されるように構成してなるコ
   ンピュータによる簡易作図方法。