JPH0736602A

JPH0736602A - 座標入力装置及び情報処理装置

Info

Publication number: JPH0736602A
Application number: JP5182880A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Konishi; 義治小西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】座標入力装置において、ペン入力時、各時点
毎に入力の可否をチェックし、入力制限を行なうことに
より、より厳密な機密保護を実現することにある。【構成】ＩＤコードに対応する固有の周波数ｆｃの交
流磁界を発生するコイルを具備して座標入力する入力ペ
ン１と、該入力ペン１の交流磁界を受信して誘導電圧を
発生するセンサ部２と、該センサ部２の誘導電圧を同期
検波して直流電圧を出力する検波部４と、サンプルアン
ドホールド部（Ｓ／Ｈ部）５と、Ａ／Ｄ変換部６との読
み取りブロックと、前記検波部４に連続可変周波数信号
を出力して周波数ｆｃを測定するＶＦＯ８及びＤ／Ａ変
換部９と、前記読み取りブロックのデジタル出力から入
力ペン１の指示座標を算出し且つ前記測定周波数ｆｃを
対応するＩＤコードに変換して座標と同時にＩＤコード
を外部出力するＣＰＵ部７とから成る。【効果】入力ペンの交流磁界の周波数をペン毎のＩＤ
コードとして用いるため、容易に且つ厳密な機密保護機
能を所持させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、情報処理装置の入力手
段としての座標入力装置及びそれを利用した情報処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標入力装置では、或る一種類の
ペンの間でペンを識別する手段はなかった。なお、座標
入力装置のペン入力の識別、保護に関しては特開昭６０
−１７５１９１号公報がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
一台の座標入力装置で複数の入力者が各々所有の入力ペ
ンで入力を行なう場合、使用者の入力制限は、パスワー
ド入力、ＩＤカード使用等の補助的手段を用いる必要が
あった。そのため、入力とは直接には関係ないＩＤカー
ドを別に所持したり、またパスワードを記憶、または記
録しておくことが必要であり、これらの条件が満足され
ない場合は、逆に使用許可者までも入力不可能となる危
険性があった。さらにまた、前記補助的な手段で一旦入
力制限が解除されれば、その後誰でも入力が可能になっ
てしまう問題があった。

【０００４】本発明は、前記補助的手段を用いなくと
も、ペン入力時、各時点毎に入力の可否をチェックし、
入力制限を行なうことにより、使用者の操作軽減を行な
うと同時に、より厳密な機密保護を実現することを目的
とする。また前記入力時点毎でなくとも、補助手段を用
いず入力ペン自身の所持で容易に入力可能なセキュリテ
ィキー管理ができる情報処理装置の実現を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の座標入力装置
は、その入力ペンに所持させるＩＤコードとして、ペン
の指示座標検出に用いるペンから出力する交流磁界の周
波数を用い、座標検出と同時に周波数を測定してＩＤコ
ードを出力するようにしたものである。

【０００６】また、入力ペンに鍵構造を設け、鍵の操作
によって座標入力の許可／禁止制御をするようにしたも
のである。

【０００７】また、本発明の情報処理装置は、前記座標
入力装置を入力手段として、入力するＩＤコードを利用
して前記入力手段からの入力の許可／禁止制御を行なう
ようにしたものである。

【０００８】また、鍵構造を設けた入力ペンを用いた座
標入力装置を入力手段とし、前記入力ペンの鍵をセキュ
リティキーとして前記入力手段からの入力の許可／禁止
制御を行なうようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明の座標入力装置によれば、入力ペンで座
標入力した際、入力ペンの交流磁界の周波数を読み取
り、登録されている周波数であれば、それに対応したＩ
Ｄコードを読み取ったペン指示座標と同時に外部出力す
る。

【００１０】また入力ペンに鍵構造を設けた場合は、そ
のペンの鍵で入力許可した後、はじめてペン指示座標が
外部出力される。

【００１１】また、本発明の情報処理装置によれば、前
記座標入力装置を入力手段として用いた場合は、入力す
るＩＤコードを用いて入力許可されてから入力手段から
の入力が行なわれる。

【００１２】また、鍵構造を設けた入力ペンを用いた座
標入力装置を入力手段として用いた場合は、入力ペンの
鍵をセキュリティキーとして入力許可されてから入力手
段からの入力が行なえる。

【００１３】

【実施例】以下図面の一実施例により本発明を説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る座標入力装置の構成
を示すブロック図である。１は座標指示用の入力ペンで
あり、先端部から交流磁界を発生する。２はセンサ部で
あり、ボード上にＸ軸導線パターン２ａとＹ軸導線パタ
ーン２ｂとが格子状に配置された構造になっており、前
記ペン１によって座標指示されると、その指示位置に応
じた誘導電圧を各導線パターン２ａ，２ｂより出力す
る。この誘導電圧は、入力ペン１の発生する交流磁界と
同一周波数の交流電圧となる。３ａ及び３ｂはマルチプ
レクサで、各々導線パターン２ａ及び２ｂの各導線を順
次選択し、その誘導電圧を出力する。この誘導電圧の読
み取り制御装置が次のように構成される。即ち、４は検
波部、５はサンプルホールド部（Ｓ／Ｈ部）、６はＡ／
Ｄ変換部で、これらの３ブロックで、前記センサ出力の
交流電圧を検出しデジタル量を変換する。７はＣＰＵ部
であり、マルチプレクサ３ａ，３ｂ，及び検波部３、Ｓ
／Ｈ部４、Ａ／Ｄ変換部５の各ブロックを制御すると共
にセンサ部出力値より入力ペン１の指示座標を算出して
装置外部へ出力する。このＣＰＵ部７はマイクロプロセ
ッサで実現できる。８のＶＦＯ及び９のＤ／Ａ変換部は
検波部４へ入力するセンサ検出用クロックの周波数制御
を行なうブロックである。

【００１４】以上の構成になる座標入力装置について以
下にその作動を説明する。入力ペン１は座標入力装置か
ら分離する独立構造であり、複数のペンを一台の座標入
力装置に使用できる。各々の入力ペン１は図２に示す構
造となっており、内蔵の発振器１ａからのクロックがペ
ン先に配置されたコイル１ｂに流れ、コイル１ｂより交
流磁界を発生して、その発生磁界がペン先より外部へ出
力される。発振器１ａは内蔵の電池１ｃから電源給電さ
れ、各入力ペン固有の一定周波数ｆｃのクロックを発振
し、一定周波数ｆｃの交流磁界を発生する。

【００１５】入力ペン１から一定周波数ｆｃの交流磁界
を受けたセンサ部２では、その格子状に配列された導線
パターン２ａ，２ｂに交流磁界と同一周波数ｆｃの誘導
電圧を誘起する。誘導電圧はマルチプレクサ３ａ，３ｂ
を経由して検波部４へ入力される。そして検波部４では
ＶＦＯ８から入力するクロックの周波数ｆ_vfoと同一の
周波数の入力電圧のみを検出して、その入力交流電圧に
比例した直流電圧を出力する。このとき、周波数ｆ_vfo
と異なる周波数の入力電圧はゼロとなる（本動作を同期
検波と呼ぶ）。

【００１６】次にＳ／Ｈ部５では、ＣＰＵ部７が信号線
１１で制御し、マルチプレクサ３ａ，３ｂでセンサ部２
の各導線パターン２ａ，２ｂを選択した時点で、信号線
１３により検波部４からの出力直流電圧をサンプリング
する。そして、さらにＳ／Ｈ部５は、次段のＡ／Ｄ変換
部６でＡ／Ｄ変換を行なうのに充分な時間だけサンプリ
ングした直流電圧値をホールドする。Ａ／Ｄ変換部６で
は直流電圧値がデジタル値に変換されＣＰＵ部７に入力
される。ＣＰＵ部７ではマルチプレクサ３ａ，３ｂ経由
で選択した導線パターン２ａ，２ｂ全ての誘導電圧の大
きさをデジタル値として読み取り、これらの値の分布に
よりペン先の指示座標入力を算出する。その読み取った
座標は外部インタフェース信号線１０より座標入力装置
外に出力する。

【００１７】次に、入力ペン１のＩＤコード読み取り原
理について説明する。Ｄ／Ａ変換部９はＣＰＵ部７から
のデジタル入力を直流電圧に変換してＶＦＯ８に入力
し、ＶＦＯ８は入力する直流電圧値に応じてその出力周
波数を変化させる機能を有する。そこで、入力ペン１か
ら発せられる交流磁界の周波数ｆｃはペン毎に異なるた
め、ＣＰＵ部７はＤ／Ａ変換部９を介してＶＦＯ８を制
御し、ＶＦＯ８の出力周波数ｆ_VFOを色々に変化させて
検波部４に入力する。検波部４では、入力する周波数ｆ
_VFOが入力ペン１の周波数ｆｃと等しくなった場合のみ
検波して、周波数ｆ_VF _Oと一致する周波数ｆｃの入力交
流電圧を比例した直流電圧に検波して出力するから、し
たがってＣＰＵ部７はＶＦＯ８の周波数ｆ_VFOを連続的
に変化させ、その間、センサ部２から入力する交流電圧
が検波部４で検波されたとき、その検出周波数ｆ_VFOが
使用した入力ペン１の固有の周波数ｆｃとして認識でき
ることになる。

【００１８】また、ＣＰＵ部７では、検出測定した入力
ペン１の周波数ｆｃに対応したＩＤコードの変換テーブ
ル１４を記憶所持しており、これにより変換したＩＤコ
ードを入力ペン１の指示座標と同時に外部インタフェー
ス信号線１０より座標入力装置外へ出力することができ
る。ＩＤコード変換テーブル１４の実施例を図３に示
し、また外部インタフェース信号線１０より外部出力す
る指示座標とＩＤコードの出力形式１５の実施例を図４
の（ａ）に示す。測定した入力ペン１の発生磁界の周波
数がｆｃｉであれば、図３にもとづきＩＤコードとして
ＩＤｉを図４の（ａ）に示す出力形式で指示座標Ｘ，Ｙ
と同時に外部出力する。ここでもし、変換テーブルに入
力ペン１の発生磁界の周波数ｆｃｉが存在しなければ、
図４の（ｂ）のとおり指示座標Ｘ，Ｙのみを出力するこ
とになる。

【００１９】前記ＩＤコード変換テーブルは、例えばＣ
ＰＵ部７にＲＯＭを設け、予め座標入力装置としてサポ
ートする入力ペン１の種類分だけ記憶しておけばよい。
またこの実施例では、入力ペン１の指示座標をセンサ部
２に伝達すべき入力ペン特有の交流磁界の周波数そのも
のをＩＤコードとしているため、入力ペン１にＩＤコー
ド登録用のメモリ、及びそのメモリをバックアップする
電池が不要である。

【００２０】図５及び図６は、入力ペン単位で周波数ｆ
ｃを可変とし、使用者が変更した周波数をＩＤコードと
して再登録することができるようにした実施例である。

【００２１】図５は、周波数ｆｃを可変とした入力ペン
１の実施例の断面図であり、発振器１ａでは周波数可変
部１ｄにより周波数ｆｃを変更できる。周波数可変部１
ｄにはその値を変更するために回転式のボリュームが設
けられており、さらにその上部の入力ペンケースに開口
部１ｅが形成してあり、ドライバ等でボリュームを回転
し、周波数ｆｃを変更することができる。変更した周波
数ｆｃは、ＣＰＵ部７でＩＤコードとして再登録する。

【００２２】図６は、その構成を示したＣＰＵ部７のブ
ロック図で、７ａはマイクロプロセッサで、前述したペ
ン指示座標の読み取り、座標計算、ＩＤコード検索、変
換等のＣＰＵ部の主な制御を実施している。７ｂはＲＡ
Ｍで、メモリバックアップされたスタッティックＲＡＭ
は不揮発性のＲＡＭが用いられ、図３と同じＩＤコード
変換テーブルが記憶されている。７ｃはＩＤコード登録
モード判定部であり、モード切換スイッチ７ｄにより通
常入力モードとＩＤ登録モードの切替え判定を行なう。

【００２３】通常入力モードでは、モード切換えスイッ
チ７ｄはオフ状態であるが、ペン入力中にこれをオンに
切換えると、マイクロプロセッサ７ａはその状態変化を
読み取り、その時点の入力ペン１の周波数ｆｃｍと対応
するＩＤコードＩＤｍを記憶する。次に、使用者が入力
ペン１のボリュームにより入力ペン１の周波数ｆｃｍを
周波数ｆｃｎに変更し、さらにモード切替スイッチ７ｄ
をオンに戻した際、この状態変化を読み取ったマイクロ
プロセッサ７ａは、記憶していたＩＤコードＩＤｍに対
応する周波数ｆｃｍを周波数ｆｃｎに変更し、ＲＡＭ７
ｂのＩＤコード変換テーブルに再登録する。これにより
ＩＤコードＩＤｍに対応する周波数はｆｃｎとなり、周
波数ｆｃｍの入力ペン１はＩＤコードを持たなくなる。
このように、入力ペン自身で周波数を可変とし、ＩＤコ
ードとしての周波数を変更できるようにしたが、ＩＤコ
ードを登録済みの入力ペンを用意すれば、全く同様に前
記方法を用いて周波数可変でない入力ペンでも未登録周
波数のペンに登録変更することも可能である。

【００２４】以上のよう、この実施例では、入力ペンを
紛失した際に、紛失した入力ペンと同一周波数の予備の
ペンを用意し、ＩＤ登録してある周波数を変更すること
により、紛失した入力ペンを入手した他者が座標入力装
置に入力可能となることを防止する効果がある。

【００２５】さらに、この実施例では、モード切替スイ
ッチ７ｄをＩＤコードの追加操作用に使用し、さらにＩ
Ｄコードの追加入力手段を用意して、ＩＤコード追加操
作用に使用しても構わない。その場合、ＩＤコード未登
録の入力ペンを追加登録することができる。

【００２６】次に前記座標入力装置の情報処理装置への
応用実施例について説明する。図７及び図８は、本座標
入力装置の情報処理装置への応用例を示すブロック図で
ある。図７における情報処理装置では入力手段として座
標入力装置１６を用い、座標入力装置１６への入力ペン
の指示座標が入力制御部１７を経由し、主制御部１８に
入力され、データ処理されるものである。ＩＤコード登
録メモリ１９は本装置への入力を許可できる入力ペンの
ＩＤコードのみを格納するメモリである。

【００２７】前述の通り、座標入力装置１６からは座標
値と同時にＩＤコードが出力されるが、入力制御部１７
ではＩＤコード登録メモリ１９に予じめ格納されている
ＩＤコード全てを参照し、ＩＤコードが登録されている
場合のみその座標値を主制御部１８に出力する。この入
力制御部１７、主制御部１８、及びＩＤコード登録メモ
リ１９はマイクロプロセッサシステムで実現できる。

【００２８】入力ペンは前述の通り交換可能であり、複
数の入力ペンが使用できる。したがってＩＤコードがＩ
Ｄコード登録メモリ１９に登録されている入力ペンのみ
本情報処理装置への使用が許可され、ＩＤコード未登録
の場合は入力禁止となる。本実施例によれば、ＩＤコー
ド入力、セキュリティキー等の手段を用いずとも、入力
手段である入力ペン自身で入力許可／禁止制御ができる
ため、簡易でかつ確実な機密保護された情報処理システ
ムが構築できる。

【００２９】図８は、ＩＤコードの他に入力ペンによる
パスワード入力も用いて入力許可／禁止制御を行なう情
報処理装置の実施例である。この情報処理装置では、入
力制御部１７にＩＤコード登録メモリ１９の他にパスワ
ード登録メモリ２１も接続されている。パスワード登録
メモリ２１には、本情報処理装置の使用者の数だけパス
ワードの筆跡の座標列パターンが予め登録されている。

【００３０】この実施例装置の使用開始時には、主制御
部１８は表示部２２へ使用者へのパスワード入力要求表
示を行なう。そこで使用者が座標入力装置１６へ自分の
パスワードを記入すると、座標入力装置１６からはパス
ワードの座標値列と同時にＩＤコードが入力制御部１７
へ出力される。入力制御部１７では、先づＩＤコードが
登録済みであるかどうかをＩＤコード登録メモリ１９を
参照し確認する。登録済みＩＤコードであれば、さらに
入力制御部１７はパスワードの筆跡の座標列パターンを
パスワード登録メモリ２１の座標列パターンと比較し、
登録済みのパスワードと判断されれば、以後は座標入力
装置１６からの座標値は主制御部１８へ出力される。し
たがって、入力ペン１のＩＤコードとパスワードが登録
済みの場合は、座標入力装置１６による情報処理装置へ
の入力がパスワード入力以後から可能となる。

【００３１】この実施例によれば、ＩＤコードとパスワ
ードの組合せ分だけ使用入力者の識別ができることか
ら、ＩＤコードに相当する入力ペン１の周波数ｆｃの種
類を減らすことができ、したがって入力ペン１の種類が
少なくても多くの使用者をサポートすることができる。
また、これは情報処理装置の実施例であるが、前記の座
標入力装置の実施例におけるＣＰＵ部７が入力制御装置
１７、ＩＤコード登録メモリ１９、及びパスワード登録
メモリ２１の機能を持てば、座標入力装置自身でも入力
許可／禁止制御が可能となる。

【００３２】以上は、いずれも入力ペンの周波数をＩＤ
コードとして使用し、入力許可／禁止制御を実施した例
を説明したが、図９に示すように入力ペンの一部を機械
的な鍵構造として、この鍵をセキュリティキーとして入
力許可／禁止制御を実施してもよい。

【００３３】図９において、１ｅは鍵部であり、１ｆは
鍵部未使用時にペン入力操作に支障のないように設けた
鍵部カバーである。図１０は、セキュリティキーを用い
た際のＣＰＵ部７の入力許可／禁止制御を説明する図で
あり、セキュリティキー読み取り部２０はキーの状態を
読み取り、マイクロプロセッサ７ａに信号出力する。セ
キュリティキー読み取り部２０のキー操作部の構造は図
１１に示す通りであり、回転部２０ｄに設けたキー位置
マーク２０ａが固定部２０ｅの位置マーク２０ｂに合致
しているときは、セキュリティキーオフ状態、キー位置
マーク２ａが固定部２０ｅの位置マーク２０ｃに合った
ときは、セキュリティキーオン状態を示す。セキュリテ
ィキーオフ状態では、座標読み取り出力制御を行なって
いるマイクロプセッサ７ａがセキュリティキーを監視
し、座標値を外部に出力しない。この座標値の外部出力
は、キー位置マーク２ａが位置マーク２０ｃに合ったオ
ン状態のとき出力する。このように本実施例では、入力
に用いるペン１にセキュリティキーが付属しており、他
の手段を別に用意せずに、このセキュリティキーで容易
に座標入力装置のセキュリティキー管理ができる。

【００３４】また、この鍵構造を設けた入力ペンを用い
た座標入力装置を情報処理装置の入力手段とし用いるこ
とができる。この場合入力ペンの鍵をセキュリティキー
として入力手段からの入力の許可／禁止制御を行なわせ
る。その制御はキー操作の信号を情報処理装置の入力制
御部に入力して入力の許可／禁止の制御を行なわせる。
これによって情報処理装置のセキュリティキー管理がで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の座標入力装置に
よれば、入力ペンの指示座標の読み取りに用いる交流磁
界の周波数自身をペン毎の固有のものとして読み取り、
ＩＤコードとして座標と同時に外部出力するようにした
ため、この本発明の座標入力装置を種々のシステムの入
力手段として使用した場合、この外部出力するＩＤコー
ドを用いて容易に且つ入力時点毎の厳密な機密保護機能
を所持させることができる。また入力ペンを紛失した際
に、ＩＤ登録してある周波数を変更可能に構成したこと
により、これを入手した他者が入力可能となることを防
止できる。また前記座標入力装置を採用した情報処理装
置によれば、座標入力装置の入力ペン自身の所持による
だけで、しかも入力時点毎の入力許可／禁止を制御する
ため、オペレータの負荷を軽減して厳密なセキュリティ
キー管理ができる。またこれは鍵構造を設けた入力ペン
を用いた座標入力装置を入力手段とした情報処理装置の
場合にも、そのキー操作により入力手段からの入力の許
可／禁止制御をすることにより同様にセキュリティキー
管理ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例座標入力装置のブロック構成
図である。

【図２】図１に使用する入力ペンの断面図である。

【図３】図１のＩＤコード変換テーブルの説明図であ
る。

【図４】図１における指示座標値とＩＤコードの出力形
式説明図である。

【図５】本発明の他の実施例の入力ペンの断面図であ
る。

【図６】図５におけるＩＤコード周波数変更機能を備え
たＣＰＵ部ブロック図である。

【図７】本発明の他の実施例情報処理装置のブロック構
成図である。

【図８】本発明の他の実施例情報処理装置のブロック構
成図である。

【図９】本発明の他の実施例の入力ペンの断面図であ
る。

【図１０】図９における座標入力装置のＣＰＵ部ブロッ
ク構成図である。

【図１１】図９におけるセキュリティキー操作部構造図
である。

【符号の説明】

１…入力ペン、１ａ…発振器、１ｂ…コイル、２…セン
サ部、３ａ，３ｂ…マルチプレクサ、４…検波部、５…
Ｓ／Ｈ部、６…Ａ／Ｄ変換部、７…ＣＰＵ部、８…ＶＦ
Ｏ、９…Ｄ／Ａ変換部、１４…ＩＤコード変換テーブ
ル、１５…出力形式、１６…座標入力装置、１７…入力
制御部、１８…主制御部、１９…ＩＤコード登録メモ
リ、２０…セキュリティキー読み取り部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流磁界を発生する入力ペンにより座標
入力した指示座標を読み取り外部出力するようにした座
標入力装置において、前記交流磁界の周波数をＩＤコー
ドとする入力ペンと、該入力ペンによる指示座標を読み
取るとき同時に前記交流磁界の周波数を測定すると共に
測定周波数を対応するＩＤコードに変換して座標と同時
に外部出力する読み取り制御装置とを設けたことを特徴
とする座標入力装置。
【請求項２】ＩＤコードとする交流磁界の周波数を可
変に構成した入力ペンを設け、且つ前記読み取り制御装
置に変更後の周波数に対応するＩＤコードを再登録でき
るＩＤコード登録モード切り替スイッチを設けたことを
特徴とする請求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】入力ペンの一部に機械的な鍵構造を設
け、且つ前記読み取り制御装置に鍵をセキュリティキー
としての入力の許可／禁止制御を行なわせるセキュリテ
ィキー読み取り部を設けたことを特徴とする請求項１記
載の座標入力装置。
【請求項４】交流磁界を発生する入力ペンにより座標
入力した指示座標を読み取り外部出力するようにした座
標入力装置であって、前記交流磁界の周波数をＩＤコー
ドとする入力ペンと、該入力ペンによる指示座標を読み
取るとき同時に前記交流磁界の周波数を測定すると共に
測定周波数を対応するＩＤコードに変換して座標と同時
に外部出力する読み取り制御装置とを設けた座標入力装
置を入力手段として設け、該入力手段から入力するＩＤ
コードを用いて前記入力手段からの入力の許可／禁止制
御をする入力制御部を設けたことを特徴とする情報処理
装置。
【請求項５】一部に機械的な鍵構造を設けた入力ペン
により座標入力した指示座標を読み取り外部出力するよ
うにした座標入力装置を入力手段に設け、前記入力ペン
の鍵をセキュリティキーとして前記入力手段からの入力
の許可／禁止制御をする入力制御部を設けたことを特徴
とする情報処理装置。