JPS6097429A - 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】 （発明の技術分野） 本発明は平面状の入力面の任意の点を筆記具やスタイラ
ス等で押圧することにより、その点の二次元座標をコン
ピュータ等へ入力する装置に関し、特に抵抗体シート上
に生じた電圧値を基に座標データを得る入力装置に関す
る。

（従来技術とその問題点） 抵抗体シートを用いた二次元座標大刀装置は、コードつ
きのペンを必要吉しない安価で操作性の良い入力装置と
して注目されている。

ところがこの入力装置は、大面積の抵抗体シートで形成
された大刀面内の１点の′電圧を測定することから、人
間の手などからのｖｊ４ノイズにより、出力される座標
イ１１が変動するきいう欠点があった。

このため、入力面を構成する抵抗体膜の上下に、絶縁層
を介してシールド電極を設けることで人体からの誘洒、
ノイズを防ぐこ七が考えられた。しかしながらシールド
電極を設けると、抵抗体膜とシールド正４；シ間の静ｔ
ａｒ、　’ｊイ階のために、Ｘ、Ｙの座標検出モードを
（１１史えるアナログスイッチを所望のモードにＵ）閘
えた後に観測される過渡応答の波形が、軽５　＞　ｊｌ
’Ｈ，川でペンを移動させた時に生ずる抵抗体膜の接触
点の接触Ｉ（抗の変動に大きく依存するこみになった。

このため出力される川（（禁は、人体の影響を受＆ｆな
いながらも、軽い筆圧でペンを移動させたＩｌ、ｌｌｃ
／）接触抵抗の変動によって、予期しない不連続な座標
値か出力されることがあった。

そこで、１１ｆ来（よこの対策として予期しない座標値
かイ４／らｔｂ、た時に、それを除外することで安定し
た座標値を１１」力させるようにしていた。

貼る従来構成−例を第１図を用いて飲明すると、座標人
力装置は同図に示したように、抵抗体シート１、ｔｔｔ
、流涼２、アナログスイッチ３、差動増幅器４、ＡＤ変
換器５、ペン検出回路６、主演算制御装置７′、インタ
フェース回路８から成っている。

上記構成において、Ｘ、Ｙの座檎データを得るまでの動
作を次に説明する。

まず、アナログスイッチ３をＸ座標検出側に設定し、一
定時間（例えば、抵抗体と電極間容量による時間遅れや
、アナログスイッチ３や差動増幅器４の応答時間によっ
て決まる値）経過した後、ＡＤ変換器５によりて抵抗体
から得られたＸ座標に対応するアナログ電圧をディジタ
ルデータに変換し、該データは主演算制御装置７′のデ
ータ収集回路９に送出されて、データ収集回路９におい
てはデータをデマルチプレクサ１０を介してＸＯレジス
タ１１に保持する。次にアナログスイッチ３をＸ座標検
出側に切換え、上記と同様にしてＹ座標に相当するデー
タがＹ（Ｊレジスタ１２に収納される。

一方、主演算制御装置７′のデータ処理回路１３では得
られたデータを必賛な分解能に変換したり、該データ処
理回路１３中のペンステータスレジスタ１４の値を、Ｉ
Ｏボート２１．シーケンス制御回路１９を介して供給さ
れるペン検出回路６の出力に応じて設定し、後段のイン
タフェース回路８ヘデータを送出する。このデータ処理
回路１３では、すでに送出したデータをレジスタＸＰ几
ＩＶ、ＹＰＲＩＶ１５，１６に保持しており、新しい座
標データが、ＸΩ、Ｙ０レジスタ１１　、１２に収納さ
れると、座標間距離判別回路１７が、ｘｇ、ｙΩレジス
タ１１　、１２トレシスタＸＰ　ＲＩ　Ｖ、　ＹＰ　Ｒ
Ｉ　Ｖ１５　、１６４Ｃ収納されたデータとの差（距離
）を、あらかじめ許容範囲として設定した値と比較し、
もし許容範囲以内ならばレジスタＸＰ１（１■■、ＹＰ
ＲＩＶ１５，１６にＸρ、Ｙρレジスタ１１　、１２の
最新データを転送し、有効な座標として出力する。しか
じ筆圧が軽いなどのか因で正確なアナログ電圧が得られ
なかった場合には、即ち、ｘｇ、ｙρレジスタ１１　、
１２のデータとレジスタＸｌ’ｌも１■、ＹＰＲＩＶ１
５゜１６のデータとの距離が設定値を越えた場合には、
ＸＢ　、　Ｙｙ）レジスタ１１　、１２の最新データは
座標ノイズであるとして無効にし、ノイズを除去するよ
うになっている。

しかしながら上記構成においては、Ｘ、Ｙ各々の座標検
出モードにアナログスイッチ３を設定して一定時間経過
後に盲目的にＡＤ変換を行ない座標データを得ていたた
めに、　（座標値上してのノイズ判定のみに頼らざるを
得す）完全なアナログ電圧レベルでのノイズ判定は行な
えなかった。従って、２点の座標間の距離比較でのみノ
イズ判定を行なうため、ノイズを強く抑えて確実性を高
めざるを得す、ために入手可能なペン速度を制限するも
のであった。また、距離の判定では、常に前回有効とし
て送出した座標との距離で判定しているために、一時的
にペン速度が速くなり、ノイズと判定された場合に、ペ
ンを最後に有効となった押圧点に近づけるか、ペンをい
ったん持ち上げるかしない上次の・可動座標が得られず
、操作性を悪くしていたう （発明の目的） 従って、本発明の目的きするところは、ペンの電圧の軽
い時などに生する不安定状態に起因する座像のノイズを
除去し、常に安定な座標データを出力できる装置を揚供
することにある。また本発明の他の目的とする々ころは
、ペンが一時的に許容範囲を越えた速度で動かされたと
きに、いったん座標ノイズと判定されても、その後再び
許容範囲内の速度に戻った時にはただちに座標データを
出力可能にし、操作性の向上をはかることにある。

（発明の概要） 本発明は」二記目的を達成するため、Ｘ、Ｙ座標に対応
した電圧値をそれぞれ複数個サンプリングし、Ｘ、Ｙ座
標毎にサンプリングされた各データのうち、それぞれ少
くとも２個のデータの偏差が所定の許容変動範囲にある
か否かを判断すると共に、引き続き略同−押圧点のＸ、
Ｙ座標を同様にサンプリングして偏差が許容変動範囲に
あるかを判断し、両者のデータが共に許容される時のみ
、先のデータと最近のデータとを比較Φ判定して有効と
判定した時最新のデータを出力するようにしたものであ
る。

（発明の実施例） 以下、本発明の詳細を第２図以降に示した実施例によっ
て説明する。

第２図は実施例の座標入力装置の概要を示しており、該
座標入力装置は図示のように、抵抗体シート１、電流源
２、アナログスイッチ３、差動増幅器４、ＡＩ）変換器
５、ペン検出回路６、主演算制御装置７、それにインタ
フェース回路８から成っている。上記主演算制御装置７
の内部をさらに詳細に表わしたものが第３図であり、同
図に示すように主演算制御装置ｒｅ　７の内部には、過
渡応答監視・データ収集回路１８、座標距離判定回路１
７、データ処理回路１３、シーケンス制御回路１９等が
用意されている。また、この各回路１３　、１７　、１
８　、１９は（にそれぞれ後述する機能手段（回路）を
もっているが、これは以下の動作説明から明らかとなろ
う。

今初期状態においては、抵抗体シート１に（”Ｉの入力
もなく、シーケンス制御卸回路１９のペンフラグ２０は
リセットされており、このような状態からペン人力があ
ると、ペン検出回路６よりＩ／ＩＪボート２１を経てシ
ーケンス制御回路１９に１８号が送られ、次に示す一連
のデータ収集シーケンスがスタートする。

上記信号の供給によりシーケンス制御回路１９では、ま
ずペンフラグ２０の状態を判定するが、ペンフラグ２０
がリセットされているのでメインフラグｎがリセットさ
れる。メインフラグ２２がリセットされるとシーケンス
制御回路１９は、過渡応答監視・データ収集回路１８の
トランジェントフラグ囚をリセットし、過渡応答監視・
データ収集回路１８に起動をかけて１回めのデータ収集
を行なわせる。即ち、アナログスイッチ３をＸ座標検出
側に切換え、約９．９＋ｎ５ｅｃ経過した後に、ｎ回の
ＡＤ変換を連続して行ない、ＡＩ）変換器５により得ら
れたデジタルデータは、最大値・最小値判断回路２４を
通じ介して必要に応じてＭＡ、Ｘレジスタ２５、ＭＩＮ
レジスタ２６にセットされる。その一方でｎ回のサンプ
リンクデータは加算器２７により総和がきられＳＵＭレ
ジスタ四に保持される。この総オｌかとられたあとＳＵ
Ｍレジスタの内容は、デマルチプレクサ１０ｆＣよりＸ
（６レジスタ１１に移される。他方、１１回サンベリン
グデータの最大値と最小値は、減算回路２９によってそ
の差がめられ比較回路３０により設定値と比較され、そ
の差が許容変動範囲内にあるか否か、換言する。ならサ
ンプリンタデータが安定した信頼性のあるものかどうか
が判定される。

即ち、第４図は実際のアナログ電圧波形七の対応を示し
、図中、波形３４はＡｌ）変換器の入力端子で観測され
る電圧波形である。

いま、時刻０でアナログスイッチ３をＸ座標検出モード
に切換えたあと、所定の時間（ｔｄ）経過後、図中３５
で示したタイミングで連続して少なくとも２回のＡＩＪ
変換によるサンプリングを行なう。その一連のサンプリ
ング値（図中黒丸で表わした各点）の最大値と最小値の
差が、斜線の帝３６で示した設定値の範囲内に収まって
いるときは、抵抗体シート１の接触状態は安定であると
判定される。しかし第５図に示したように抵抗体シート
１の接触状態が不安定なために最大値と最小値との差が
設定値３６の範囲を越えてしまった場合には、座標ノイ
ズの原因となるため、後続の処理のために、過渡応答監
視・データ収集回路１８はそのトランジェントフラグ２
３をセットする。

次にアナログスイッチ３をＹ座標検出側に切換えれば、
上記と同様にしてＹＯレジスタに収納するデータ１２が
得られ、また、最大値と最小値さの差が許容範囲外であ
れば、トランジェントフラグ２３がセットされる。

上記トランジエンｉ・フラグ２３は、シーケンス副側１
凹路１９　（１１１１内からのみリセットできるように
なっており、過渡応答監視拳データ収集回路１８ではリ
セットできないようになっている。従って、Ｘ座標検出
時もしくはＹ座椋検出時どちらか一方でも過渡応答が不
安定であると、トランジェントフラグ２３がセットされ
るため、データ収集回路］８において、Ｘ座標検出、Ｙ
％ｃ標検出の一連の動作が終了した後にトランジェント
フラグ２３をチェックするようにしＣもよい。

そして、上述したように比較回路３０がサンプリングし
たデータの差が許′１４範ｕ外であるとして、トランジ
ェントフラグ２３をセットした場合は、シーケンス制御
回路１９のリジェクト制御回路３１に制御が移される。

リジェクト制御回路３１は、トランジェントフラグ２３
を立てる原因となった不安定な状態が一過性のものであ
るかを判断し、必要に応じて全体のシーケンスをコント
ロールする。

以上のように過渡応答監視・データ収集回路１８の一連
の動作終了後、トランジェントフラグ膿がセットされて
いなければ、ＸＺ　、ＹＯレジスタ１１　、１２内のデ
ータはほぼ正確なデータであることが保証される。

然る後、シーケンス制御回路１９内でメインフラグ２２
の状態がチェックされ、これがセットされていない時に
は、ＸＺ、ＹΩレジスタ１１　、１２内のデータをそれ
ぞれＸｌレジスタ３２．Ｙｌレジスタ３３へ転送しメイ
ンフラグをセットした後、再び前記同様トランジェント
フラグるをリセットし過渡応答監視・データ収集回路１
８に起動をかけ、２回めのデータ収集を行なわせる。

２回めのデータ収集によって再びほぼ正確なデータがＸ
Ｚ、Ｙρレジスタ１１　、１２にセットされると、メイ
ンフラグ２２のチェックが行なわわる。そして、Ｘｌ、
Ｙｌレジスタ３２　、３３に前回収集した信和に足る正
確なデータがすでに保持されている場合には、メインフ
ラグ２２がセットされているので、この場合は、制イ１
４１が、）１５．ＹΩレジスタ１１．１２（！：ＸＩ、
Ｙｌレジスタ３２　、３２との内容、即ち座標データの
判定手段たる距離判別回路１７に移される。この距（ｌ
！ｌ（の演算には公知の適宜の手段が用いられ、算出さ
れたＸＺ、ＹＱレジスタ１．１　、１２のデータとＸｉ
、Ｙｌレジスタ３２　、３３のデータとの差即ち、最新
の座標データと前回収集の座（非データの差である２点
間の距離は、距離判別回路１７により設定値と比較され
る。もし、この距離が設定値よりも大きい場合は、シー
ケンス制御回路１９により１回めのデータ収集に制御が
＃される。反対に距離が設定値以内に入っている場合に
は、ＸＺ。

Ｙ５３レジスタ１１　、１２に保持されているデータ、
すなわち最新のデータを真のデータとしてデータ処理回
路■３へ送出する。

デー〃肋り押回路１３ではＩ区非ζこＬトζ１〕でデー
タ０）平滑処理を行ない後段のインタレエース回路８に
データを送出すると共に、ペンフラグ２０のセット、リ
セットを行なう。こうして正確な座標データが出力され
るとメインフラグｎがセットされ、シーケンス制御回路
１９により、動作は次のデータ収集処理ルーチンに戻る
。

従って、直前にペンダウン状態の正確な座標データが出
力されていたとすると、−上記の如くメインフラグ２２
がセットされているので、今度はただちに２回めのデー
タ収集ルーチンへ移ることとなる。すなわち、この場合
には新しい座標データがＸ＠　、Ｙρレジスタ１１　、
１２にセットされると、ただちに座標間距離判定回路１
７が動作することになる。これによってペンの移動が安
定に続いている時には、常に前回の有効座標との距離で
判断するため、１回のサンプリングで済むことになり、
変換速度が低下するということはない。

一方、ただちに２回めのデータ収集ルーチンに移っても
、その時点で抵抗体シート１の接触が不安定なために、
トランジェントフラグおがセットされることがある。こ
のような時には、シーケンス制御１０１路１つはある適
当なタイミングでトランジェントフラグがセットされて
いるこ七を検知し、メインフラグをクリアして以後のデ
ータ収集を１回めのデータ収集上して制御シーケンスを
コントロールするようになっている。こうするこみによ
って、例えば倒らかの条件でペンが許容される速度を越
えて動かされた場合に、サンプリングした座標点が直前
にイｊ効として送出した座標点から設定値以−１：、離
れたために無効となっても、ペン速度が許容範囲内に戻
った時点で、直ちに、ｒＪｌび有効座標を出力すること
が可能きなる。

（発明の効果） 以上ｎ−Ｐ述したように本発明によれば、軽い圧力でペ
ン人力が行なわれた場合にも、常に正確で安定した座標
のみを出力することが可１１ヒとなる。咳た、ペンが一
時的に許容される速波を越えて動かされ、サンプリング
さイ’ｌた座標か無効として出力されなくとも、その俵
許′：８１ＩＡ囲内の速度に決った時点で、丹び直ちに
有効な座標を出力することができるため、操作性を向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の実Ｍｇ例のブロック図、第２図は本発明
による実施例の大まかなブロック図であり、第３図は動
作の説明のための詳細なブロック図、第４［・Ｎ及び第
５１ν１は回路中で覗【１ｌｊｌされる電圧の波形を表
わした図である。 図において３はアナログスイッチ、５はＡＩ）変換器、
７は主演’算ｉｔ山ａ１装置＋”：ｓ　１９はシーケア
　スｆｌｉ制御装置ｒ、ｔ％１７は座標間距離判定回路
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 抵抗体シート上の押圧点のＸ、Ｙ座標にそれぞれ対応し
   た７＋を圧値を出力する座標人力手段と、該座標入力手
   段のＸ、Ｙ座；ｐ、：ｌｊに対応した電圧値を択一交番
   的に出力させるスイッチング手段と、前記Ｘ、Ｙ座標に
   対応した電圧値をそれぞれ複数個サンプリングしてなる
   データを収納する記憶手段と、前記サンブリンクされた
   各々のデータのうち少くさも２個υ）データの偏差が所
   定の許容変動範囲にあるか否かを判断する比較手段と、
   前記スイッチング手段の切換えにより略同−押圧点のＸ
   、Ｙ座標の電圧値をそれぞれ複数回サンプリングして前
   記記憶手段に新らたに取６ませる制御手段とを備え、該
   Ｗｒらだに取込まれたＸ、Ｙ座標毎の各データのうち少
   くとも２１ＩＩ！１１のデータの偏差がＨ［定の計容変
   動範囲にあるか台かを前記比１に手段によって判断させ
   、最新のデータと前回のデータとが共に許容範囲内にあ
   る時にのみ、最近に取込まれたデータと前回取込まれた
   値のＸ、Ｙ座標の累積値をＸ、Ｙ座標毎に判別手段によ
   って比較させ、該判定手段による判定が所定の許容変動
   範囲にある時のみ最近のデー多を出力させるようにした
   こ吉を％徴とする入力装置。