JP2012137926A - Handwriting input system - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To establish an electronic pen communication method with low power consumption.SOLUTION: A handwriting input system is an electronic pen that has one or more ultrasonic-electromagnetic wave emission circuit and an ultrasonic emission element which emit an ultrasonic signal and an electromagnetic wave signal for detecting position coordinates and a pen switch which is a sensor for detecting handwriting state and function keys; and emits an ultrasonic signal and an electromagnetic wave signal based on a signal table in which emission time intervals are predetermined. The handwriting input system having receiving device that includes an electromagnetic wave receiving element and at least two or more ultrasonic receiving elements for receiving the ultrasonic signal and the electromagnetic wave signal emitted by the electronic pen during handwriting and float writing to detect position coordinates of the electronic pen based on a difference in arrival time between the electromagnetic wave signal and the ultrasonic signal during handwriting and float writing. Time intervals of electromagnetic wave emission signals for obtaining position coordinates of the electronic pen are varied, and the variation of the time intervals of the electromagnetic wave signals is collated with a predetermined signal table on the receiving device side, and thereby ON/OFF information of the pen switch and the function keys is obtained.

Description

本発明は少なくとも、位置座標を検出するための超音波信号と電磁波信号を発信する1個以上の超音波電磁波発信回路と超音波発信素子と、筆記状態であることを検知するペンスイッチと1個以上のファンクションキー(1個以上のファンクションキーの役割の一例を示すと、PCに接続して使用するマウスの右ボタンと左ボタンの役割、または筆記状態とマウス状態の切替とマウスの左ボタン、キーボードを使用した時のEnterキーの役割等の組合せなど。)を具備する電子ペンを設け、筆記時または浮遊筆記時(浮遊筆記時とは、筆記面上での筆記後、電子ペンの先端が筆記面に触れないで、予め定められた筆記入力範囲を移動している状態であり、前記状態でファンクションキーが押されている状態も含む。主に、筆記面上での電子ペンの移動の確認や、LCD上でカーソル機能等を実行して、電子ペンを移動させている状態。)に前記電子ペンから発せられる電磁波信号を受信する電磁波受信素子と、前記超音波信号を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信素子を具備し、前記電磁波信号と、前記超音波信号の到達時間差から前記電子ペンの筆記時および浮遊筆記時での位置座標を検出する受信装置とを有する筆跡入力システムにおいて、その電磁波信号間(たとえば電子ペンが発信する電磁波の時間間隔が、ペンスイッチを押している筆記状態の場合は11ミリ秒間隔、ファンクションキーが押されている場合は13ミリ秒間隔というように違う電磁波の信号間隔にすることにより、受信装置に電子ペンの状態を連絡する。)の時間間隔からペンスイッチおよび1個以上設けられているファンクションキーのオン・オフ情報を得ることができる機能を持つ筆跡入力システムに関する。 The present invention includes at least one ultrasonic wave electromagnetic wave transmission circuit and an ultrasonic wave transmission element for transmitting an ultrasonic signal and an electromagnetic wave signal for detecting position coordinates, and a pen switch for detecting a writing state. The above function keys (An example of the role of one or more function keys is to use the right and left buttons of the mouse connected to the PC, or to switch between writing and mouse states and the left button of the mouse. An electronic pen with a combination of the role of the Enter key when using the keyboard, etc.) is provided, and at the time of writing or floating writing (floating writing is the tip of the electronic pen after writing on the writing surface This includes a state in which the user has moved within a predetermined writing input range without touching the writing surface, and includes a state in which the function key is pressed in the state described above. An electromagnetic wave receiving element for receiving an electromagnetic wave signal emitted from the electronic pen to confirm movement, performing a cursor function on the LCD and moving the electronic pen.) And receiving the ultrasonic signal Handwriting input comprising at least two or more ultrasonic receiving elements and having the electromagnetic wave signal and a receiving device for detecting a position coordinate at the time of writing and floating writing of the electronic pen from a difference in arrival time of the ultrasonic signal In the system, between the electromagnetic wave signals (for example, the time interval of the electromagnetic wave transmitted by the electronic pen is 11 milliseconds when the pen switch is being written, and 13 milliseconds when the function key is pressed. By setting the signal interval of the electromagnetic wave to be different, the electronic device is informed of the status of the electronic pen.) Is about handwriting input system having a function capable of obtaining an on-off information of the function keys have.

従来、赤外線もしくは電磁波と超音波を発信する回路とペン先が筆記されていることを検知できるセンサを備えた電子ペンと、電子ペンから発信される赤外線信号を受信する受信素子と、超音波信号を受信する複数の受信素子を組み込んだ受信装置を有する手書き筆跡入力システムが開発されている。この筆跡入力システムは、電子ペンで筆記すると受信装置が、電子ペンから発信された超音波信号と赤外線信号とを複数の受信素子により受信し、電子ペンの位置座標を計測し、位置座標とペン先のオン−オフ状態を合わせて筆跡データとして検出する。筆跡データを連続的に検出することにより、書いた文字や図形等を手書き筆跡データとして認識する筆跡入力システムが知られている。   Conventionally, an electronic pen provided with a circuit that transmits infrared rays or electromagnetic waves and ultrasonic waves, and a sensor that can detect that the pen tip is written, a receiving element that receives an infrared signal transmitted from the electronic pen, and an ultrasonic signal A handwriting handwriting input system having a receiving device in which a plurality of receiving elements for receiving is incorporated has been developed. In this handwriting input system, when writing with an electronic pen, the receiving device receives ultrasonic signals and infrared signals transmitted from the electronic pen by a plurality of receiving elements, measures the position coordinates of the electronic pen, and determines the position coordinates and the pen. The previous on-off state is combined and detected as handwriting data. 2. Description of the Related Art There is known a handwriting input system that recognizes written characters and figures as handwritten handwriting data by continuously detecting handwriting data.

超音波と赤外線を利用する座標入力システムは、座標検出以外の機能(PCに接続されているようなマウスを使用して実現する機能や、アプリケーション機能)を持たなかったが、最近、上記したマウス機能やその他のアプリケーション機能を持つものが市場に現れている。前記したマウス機能やその他のアプリケーション機能(座標検出以外の機能)は、電子ペンから受信装置側への情報伝達を行う際に、複雑な手段(赤外線信号を超音波の発信開始の信号以外のタイミングでも複数回赤外線信号を発信することにより、その時間間隔や繰返しの回数や発光時間または、モールス信号やアスキーコード等の手段を用いることにより情報を受信装置側に通信していた。)を使用するため、電子ペン側の電力消費が多く、頻繁な電池交換または、大型の電池を使用することにより、電子ペンの外形が大型化してしまっていた。また、ピエゾとその周辺回路から発生する電磁波を赤外線の替りに使用するものは、多数回の電磁波信号の時間間隔の組合せや多数回の電磁波信号で通信するため、前記と同様な問題があった。
特開2004−310598号超音波によるペン入力時に、ペン先の筆圧情報とペン情報を伝達するのに赤外線を使用している。情報の伝達方法は、赤外線のオン・オフによるビット列によるものである。 特開2004−302761号超音波によるペン入力時に、ペン先の筆圧情報とペン情報を伝達するのに赤外線を使用している。情報の伝達方法は、ペンの状態が変化したときのみ赤外線を変調し、それ以外は、同期に必要な最低限の赤外線を送信するものである。 特開2004−302761号超音波によるペン入力時に、ペン情報を受信装置に伝達するのにピエゾ素子とその周辺回路から発信される超音波と電磁波を利用している。しかし、ペンが筆記状態であることを受信装置に伝達するだけのものである。
The coordinate input system using ultrasonic and infrared did not have functions other than coordinate detection (functions realized using a mouse connected to a PC or application functions). Those with functionality and other application functions are appearing on the market. The above mouse function and other application functions (functions other than coordinate detection) are complicated means (timing other than the signal for starting the transmission of an ultrasonic wave when transmitting information from the electronic pen to the receiving device side). However, by transmitting an infrared signal a plurality of times, information is communicated to the receiving device side by using means such as the time interval, the number of repetitions, the light emission time, or Morse code or ASCII code. For this reason, the power consumption on the electronic pen side is large, and the external shape of the electronic pen has been increased by frequent battery replacement or using a large battery. In addition, those that use electromagnetic waves generated from the piezo and its peripheral circuit instead of infrared rays have the same problems as described above because they communicate with combinations of time intervals of multiple electromagnetic signals and multiple electromagnetic signals. .
JP-A-2004-310598 Infrared rays are used to transmit pen pressure information and pen information at the time of pen input by ultrasonic waves. The information transmission method is based on a bit string by turning on / off infrared rays. JP-A-2004-302761 At the time of pen input by ultrasonic waves, infrared rays are used to transmit pen pressure information and pen information. The information transmission method modulates infrared rays only when the state of the pen changes, and transmits the minimum infrared rays necessary for synchronization otherwise. JP-A-2004-302761 At the time of pen input by ultrasonic waves, ultrasonic waves and electromagnetic waves transmitted from the piezo element and its peripheral circuits are used to transmit pen information to the receiving device. However, it only transmits to the receiving device that the pen is in a writing state.

超音波を利用した座標入力装置おいて、座標検出情報以外の情報を受信装置へ情報伝達するには、ケーブルを使用したシリアル通信や、光や電波による赤外線発信素子もしくは電波発信素子を利用したシリアル通信により行っていた。具体的には、超音波の発信タイミングを受信装置へ伝達する赤外線発信素子による多数回の発光を行い、ビット対応やコードによる複雑な通信を行っていた。このため、電子ペンが内蔵する電池の消耗が早い。また、ピエゾとその周辺回路から発生する電磁波を赤外線の替りに使用するものは、多数回の電磁波信号の時間間隔の組合せや多数回の電磁波信号で通信するため、前記と同様な問題があった。電子ペンと受信装置の間で、簡単で雑音等の影響が少なく、消費電力の少ない通信方法を確立することが大きな課題となっていた。
本発明の目的は、上記課題を解決し、特別な部品を設けることなく、現状の超音波と電磁波の時間間隔を変えるだけで、その時間間隔からペンスイッチおよび1個以上のファンクションキーのオン・オフ情報を得る機能を持つ筆跡入力システムをより省電力で提供する。
To transmit information other than coordinate detection information to a receiving device in a coordinate input device using ultrasonic waves, serial communication using a cable, infrared transmission element using light or radio wave, or serial using a radio transmission element It was done by communication. Specifically, the infrared transmission element that transmits the transmission timing of the ultrasonic wave to the receiving device emits light a number of times, and complicated communication using bits and codes is performed. For this reason, the battery built in the electronic pen is quickly consumed. In addition, those that use electromagnetic waves generated from the piezo and its peripheral circuit instead of infrared rays have the same problems as described above because they communicate with combinations of time intervals of multiple electromagnetic signals and multiple electromagnetic signals. . Establishing a communication method between the electronic pen and the receiving apparatus that is simple and less affected by noise and consumes less power has been a major issue.
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to change the current ultrasonic and electromagnetic wave time intervals without providing special parts, and to turn on / off the pen switch and one or more function keys from that time interval. Provide a handwriting input system with a function to obtain off-information with lower power consumption.

本発明は、少なくとも、位置座標を検出するための超音波信号および電磁波信号を発信する1個以上の超音波電磁波発振回路と、超音波発信素子と、筆記状態であることを検知するセンサであるペンスイッチと1個以上のファンクションスイッチを具備し、超音波信号および電磁波信号の発信周期を、前記ペンスイッチと1個以上のファンクションスイッチのON、OFF状態の組み合わせ毎に予め定めた信号表に基づいて発信する電子ペンと、筆記時及び浮遊筆記時に、前記電子ペンから発せられる超音波信号を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信素子と、前記電子ペンから発せられる電磁波信号を受信する電磁波受信素子を具備し、前記超音波信号と電磁波信号の到達時間差から、前記電子ペンの筆記時及び浮遊筆記時の位置座標を検出すると共に、該電子ペンから発信される電磁波信号間の時間間隔から判別するために、前記電子ペンに設けられた信号表と同一の信号表を設けた受信装置とからなる筆跡入力システムであり、電子ペンに設けられたペンスイッチと1個以上設けられているファンクションスイッチのON、OFF状態毎に電磁波信号の時間間隔を予め決めた信号表に基づいて受信装置へ電磁波信号を発信し、受信装置では電子ペンから発信された電磁波信号の発信周期を、受信装置に格納された信号表と照合し、電子ペンの使用状態に応じた電磁波信号の受信を行う筆跡入力システムを提案するものである。 The present invention is at least one ultrasonic electromagnetic wave oscillation circuit for transmitting an ultrasonic signal and an electromagnetic wave signal for detecting a position coordinate, an ultrasonic transmission element, and a sensor for detecting a writing state. It is equipped with a pen switch and one or more function switches, and the transmission cycle of ultrasonic signals and electromagnetic wave signals is based on a predetermined signal table for each combination of the pen switch and one or more function switches. An electronic pen for transmitting, at least two ultrasonic receiving elements for receiving an ultrasonic signal emitted from the electronic pen during writing and floating writing, and an electromagnetic wave receiving for receiving an electromagnetic wave signal emitted from the electronic pen Equipped with an element to detect the position coordinates of the electronic pen during writing and floating writing from the arrival time difference between the ultrasonic signal and electromagnetic wave signal And a handwriting input system comprising a receiving device provided with the same signal table as the signal table provided in the electronic pen in order to determine from the time interval between electromagnetic wave signals transmitted from the electronic pen, An electromagnetic wave signal is transmitted to the receiving device based on a signal table in which the time interval of the electromagnetic wave signal is determined in advance for each ON / OFF state of the pen switch provided on the electronic pen and one or more function switches provided on the electronic pen. Then, the handwriting input system which collates the transmission period of the electromagnetic wave signal transmitted from the electronic pen with the signal table | surface stored in the receiver, and receives the electromagnetic wave signal according to the use condition of an electronic pen is proposed.

本発明では、電子ペンから1回の超音波発信信号と電磁波発信信号を同時に送り、電子ペンの位置座表測定を受信装置側で実施する。繰返し実行することで連続的に位置座標データを得る。また前記した電磁波発信信号の受信時間間隔からペンスイッチおよび1個以上のファンクションキーのオン・オフ情報(ペンスイッチおよび1個以上のファンクションキーのオン・オフ情報の他にも電磁波発信信号の時間間隔から、ペン先の筆圧情報や筆記具のペン先のカラー情報、ペン先の太さ情報や、筆等のペン先の変化情報、筆記部に触れている人間の体温情報や握り圧情報や濡れ具合情報、ペーハー情報等の通信が考えられる。)等を得ることができる。
受信装置側で、電子ペンから発信される電磁波信号の時間間隔の測定が増加するだけで、電子ペン側には部品の追加もない。また浮遊筆記時には電子ペンの超音波発信信号および電磁波発信信号の時間間隔が長くなるので消費電力を大幅に減らすことができる。また、最初の一回を除いては、毎回情報が伝達されるので、非常に早くペンの情報を伝達することができる。また、素数の時間間隔や整数倍でない時間間隔で情報を伝達すれば、1回または複数回の情報が伝達されなくても正確にその失われた情報が復元できる。
In the present invention, one ultrasonic transmission signal and electromagnetic wave transmission signal are simultaneously sent from the electronic pen, and the position table measurement of the electronic pen is performed on the receiving device side. The position coordinate data is obtained continuously by repeatedly executing. In addition, the on / off information of the pen switch and one or more function keys (in addition to the on / off information of the pen switch and one or more function keys) From pen pressure information, pen tip color information, pen tip thickness information, pen tip change information, temperature information of human touching the writing part, grip pressure information and wetness Communication of condition information, pH information, etc.) can be obtained.
Only the time interval measurement of the electromagnetic wave signal transmitted from the electronic pen is increased on the receiving device side, and no components are added on the electronic pen side. In addition, during floating writing, the time interval between the ultrasonic wave transmission signal and the electromagnetic wave transmission signal of the electronic pen becomes long, so that power consumption can be greatly reduced. Further, since the information is transmitted every time except for the first time, the pen information can be transmitted very quickly. Further, if information is transmitted at a prime time interval or a time interval that is not an integral multiple, the lost information can be accurately restored even if the information is not transmitted once or a plurality of times.

本実施例の手書き筆跡入力システム構成図。The handwritten handwriting input system block diagram of a present Example. 本実施例の電子ペン構成図。The electronic pen block diagram of a present Example. 本実施例の電子ペンブロック図。The electronic pen block diagram of a present Example. 本実施例の受信装置構成図。1 is a configuration diagram of a receiving apparatus according to the present embodiment. 本実施例の受信装置ブロック図。The receiving device block diagram of a present Example. 本実施例の信号表。The signal table of a present Example. 本実施例の電磁波信号タイミング図。The electromagnetic wave signal timing diagram of a present Example. 本実施例の超音波信号・電磁波信号タイミング図。FIG. 6 is an ultrasonic signal / electromagnetic wave signal timing chart of the present embodiment.

本発明は、超音波と電磁波を利用する座標検出装置に適用される。通常、超音波は、電子ペンから超音波受信器の距離が遠くなるに従って、指数関数的に減衰する。超音波による筆記時の位置座表検出は通常100〜50ppsで10〜20msecごとである。一方、超音波の速度は330m/secであるので、例えば0.4m四方の座標検出装置の場合、超音波受信器と電子ペンの最大検出距離は0.4m×1.41=0.57m程度で、時間にして0.57m÷330m/sec=1.8msecである。残りの八〜九割以上の時間は超音波を利用する座標検出には使用していない。上記の時間間隔で位置座標を検出することにより通常の文字等の筆記時においては1mm以下の分解能を得ることができる。また、長い直線やデッサン時の長い曲線を高速で書くときにも十分になめらかなカーブを再現できる。しかし、浮遊筆記時にはこのような細かい位置座標は必要としないばかりか邪魔である。人が空間にペンを停止維持することは困難であり、モーションも大きくなりがちである。この必要とされない状態の位置座標検出回数を少なくすることにより測定する時間間隔を変えることができる。またスイッチ情報(ペンスイッチおよび1個以上のファンクションキーのオン・オフ情報。)ペンスイッチおよび1個以上のファンクションキーのオン・オフ情報の変化は、スイッチのチャッタリング等の問題を避けるために20〜40msec以上の時間が経過してから変更される。そのため、それぞれの情報1〜5(図6を参照)は、最低でも複数回連続して送信される。さらに、全てのスイッチがオフになってもペンの位置情報を継続して受信装置側に通報するために1分間、情報4または情報5を送信し続ける。これは、いずれかのスイッチが押されれば、再度繰返す。1分間以上、全てのスイッチがオフであれば、省エネのために送信は中止される。受信装置側ではその測定時間間隔の変化から図6の信号表に対応したペンスイッチとファンクションキーのオン・オフ情報等を得る。   The present invention is applied to a coordinate detection apparatus using ultrasonic waves and electromagnetic waves. Usually, the ultrasonic wave attenuates exponentially as the distance from the electronic pen to the ultrasonic receiver increases. Detection of position coordinates during writing with ultrasonic waves is usually 100 to 50 pps every 10 to 20 msec. On the other hand, since the ultrasonic velocity is 330 m / sec, for example, in the case of a 0.4 m square coordinate detection device, the maximum detection distance between the ultrasonic receiver and the electronic pen is about 0.4 m × 1.41 = 0.57 m. In terms of time, 0.57 m / 330 m / sec = 1.8 msec. The remaining 80 to 90% or more of time is not used for coordinate detection using ultrasonic waves. By detecting the position coordinates at the above time intervals, a resolution of 1 mm or less can be obtained when writing a normal character or the like. In addition, a sufficiently smooth curve can be reproduced even when a long straight line or a long curve at the time of drawing is written at high speed. However, such fine position coordinates are not only necessary for floating writing, but are in the way. It is difficult for a person to keep the pen in space and the motion tends to be large. The time interval for measurement can be changed by reducing the number of times position coordinates are detected in this unnecessary state. Also, switch information (on / off information of the pen switch and one or more function keys). The change in the on / off information of the pen switch and one or more function keys is 20 to avoid problems such as chattering of the switch. It is changed after a time of ˜40 msec or more has elapsed. Therefore, each information 1-5 (refer FIG. 6) is transmitted continuously several times at least. Further, even if all the switches are turned off, the information 4 or the information 5 is continuously transmitted for one minute in order to continuously notify the position information of the pen to the receiving device side. This is repeated again if any switch is pressed. If all the switches are off for 1 minute or longer, transmission is stopped to save energy. On the receiving device side, pen switch and function key on / off information corresponding to the signal table of FIG. 6 is obtained from the change in the measurement time interval.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。図1〜8は、装置図面が煩雑にならないよう単純な構成を模式的に表現した物である。本発明は、以下の実施例に限定される物ではなく、本発明の技術範囲において、種々の変形例を含むものである。また、各実施例において、同じ構成については同じ参照符号を付けた。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. 1 to 8 are schematic representations of simple configurations so that the apparatus drawings do not become complicated. The present invention is not limited to the following examples, and includes various modifications within the technical scope of the present invention. Moreover, in each Example, the same referential mark was attached | subjected about the same structure.

図1に、本発明の筆跡入力システム構成図を示す。電子ペン4はペンスイッチ7、第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9を持ち、どれかが押されると電磁波6が電子ペン4から発信され受信装置1に受信される。同時に超音波5が電子ペン4から発信され距離に比例した時間後、受信装置1に受信される。その後、ペンスイッチ7、第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9のオン・オフ状態に対応する情報1〜情報5の時間経過後(図7参照)、再度電磁波6と超音波5が電子ペン4から発信され、受信装置1に受信される。それらの情報は、USBケーブル2を経由して受信装置1と接続されたパーソナルコンピュータ3に連絡される。   FIG. 1 shows a block diagram of the handwriting input system of the present invention. The electronic pen 4 has a pen switch 7, a first function key 8, and a second function key 9. When any one of them is pressed, an electromagnetic wave 6 is transmitted from the electronic pen 4 and received by the receiving device 1. Simultaneously, the ultrasonic wave 5 is transmitted from the electronic pen 4 and is received by the receiving device 1 after a time proportional to the distance. Thereafter, after the time of information 1 to information 5 corresponding to the on / off state of the pen switch 7, the first function key 8, and the second function key 9 has elapsed (see FIG. 7), the electromagnetic wave 6 and the ultrasonic wave 5 are again transmitted to the electronic pen. 4 is received by the receiving device 1. Such information is communicated to the personal computer 3 connected to the receiving device 1 via the USB cable 2.

図2に、本発明の電子ペン4の構成図を示す。電子ペン4は先端に筆記状態をセンスするペンスイッチ7、電子ペン4は前部横に第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9を持つ。電子ペン4は、電池10から電力を供給され、回路部11で制御される。電磁波は、回路部11のコイル部で主に発信され、超音波は、超音波発振素子12から発信される。   In FIG. 2, the block diagram of the electronic pen 4 of this invention is shown. The electronic pen 4 has a pen switch 7 for sensing the writing state at the tip, and the electronic pen 4 has a first function key 8 and a second function key 9 on the side of the front. The electronic pen 4 is supplied with electric power from the battery 10 and is controlled by the circuit unit 11. The electromagnetic wave is mainly transmitted from the coil portion of the circuit unit 11, and the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic oscillation element 12.

図3に、本発明の電子ペンブロック図を示す。ペンスイッチ7は、電子ペン4の筆記時の検出に使用し、第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9は、マウスモードの浮遊筆記時の検出に使用する。第1ファンクションキー8は、マウスモードへの切替に使用する。第2ファンクションキー9は、マウスモードの左ボタンに使用する。第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9の情報は個別にマイクロコンピュータ13に連絡される。このマウスモードの対応は、ユーザが使用しやすいように、第1ファンクションキー8と、第2ファンクションキー9の役割を逆にして使用しても良いように、パーソナルコンピュータ3にはスイッチのオン・オフ情報として連絡する。電池10(図2参照)はマイクロコンピュータ13経由で他のブロックに電源を供給する。   FIG. 3 is a block diagram of the electronic pen according to the present invention. The pen switch 7 is used for detection when the electronic pen 4 is written, and the first function key 8 and the second function key 9 are used for detection when the mouse mode is floating. The first function key 8 is used for switching to the mouse mode. The second function key 9 is used for the left button of the mouse mode. Information on the first function key 8 and the second function key 9 is individually communicated to the microcomputer 13. In correspondence with the mouse mode, the personal computer 3 is turned on / off so that the roles of the first function key 8 and the second function key 9 may be reversed so that the user can easily use them. Contact as off information. The battery 10 (see FIG. 2) supplies power to other blocks via the microcomputer 13.

電池10の電圧は電池電圧検出回路15で監視され、規定された電圧以下になるとマイクロコンピュータ13に警報を出す。超音波電磁波発信回路14は、マイクロコンピュータ13からの指示で超音波発振素子12を振動させ、超音波および電磁波を出力する。   The voltage of the battery 10 is monitored by the battery voltage detection circuit 15, and an alarm is given to the microcomputer 13 when the voltage falls below a specified voltage. The ultrasonic electromagnetic wave transmission circuit 14 vibrates the ultrasonic oscillation element 12 according to an instruction from the microcomputer 13 and outputs ultrasonic waves and electromagnetic waves.

電子ペン4は、ペンスイッチ7、第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9が一つ以上オンであれば、図6の信号表に記載されている情報1〜5を選択し、これを図7に示した超音波電磁波信号タイミング図(送信側はペン内部のCPU、受信側は受信装置のCPU内に格納されている。)に従い発信する。   If at least one of the pen switch 7, the first function key 8, and the second function key 9 is on, the electronic pen 4 selects the information 1 to 5 described in the signal table of FIG. 7 is transmitted according to the ultrasonic electromagnetic wave signal timing chart shown in FIG. 7 (the transmitting side is stored in the CPU inside the pen and the receiving side is stored in the CPU of the receiving device).

図4に、本発明の受信装置構成図を示す。受信装置1は、電磁波受信素子16を1つと、超音波受信素子17を2つ持ち、USBケーブル2でパーソナルコンピュータ3に接続される。   FIG. 4 shows a configuration diagram of the receiving apparatus of the present invention. The receiving apparatus 1 has one electromagnetic wave receiving element 16 and two ultrasonic receiving elements 17 and is connected to the personal computer 3 by the USB cable 2.

図5に、本発明の受信装置1のブロック図を示す。電子ペン4から発信された電磁波信号は電磁波受信素子16により受信され、その信号は、電磁波受信回路19で増幅フィルタリングされ、パルス信号になり電磁波信号解析回路21に送られる。電磁波信号解析回路21は、その信号を2つの超音波距離測定回路20とマイクロコンピュータ13に送る。   FIG. 5 shows a block diagram of the receiving apparatus 1 of the present invention. The electromagnetic wave signal transmitted from the electronic pen 4 is received by the electromagnetic wave receiving element 16, and the signal is amplified and filtered by the electromagnetic wave receiving circuit 19, converted into a pulse signal, and sent to the electromagnetic wave signal analyzing circuit 21. The electromagnetic wave signal analysis circuit 21 sends the signal to the two ultrasonic distance measurement circuits 20 and the microcomputer 13.

電子ペン4から発信された超音波信号は、空気中を約330m/secで伝搬し、距離に対応した時間遅れで2つの超音波受信素子17に受信され、受信された超音波信号は、2つの超音波受信回路18で増幅フィルタリングされたサイン波形になり、2つの超音波距離測定回路20に送る。これを、図8の超音波信号タイミング図に示す。   The ultrasonic signal transmitted from the electronic pen 4 propagates in the air at about 330 m / sec, is received by the two ultrasonic receiving elements 17 with a time delay corresponding to the distance, and the received ultrasonic signal is 2 The sine waveform is amplified and filtered by the two ultrasonic receiving circuits 18 and sent to the two ultrasonic distance measuring circuits 20. This is shown in the ultrasonic signal timing diagram of FIG.

2つの超音波距離測定回路20は、電磁波信号解析回路21からの信号で時間の計測を開始し、2つの超音波距離測定回路20からの信号で、時間の計測を完了し、2つの超音波到達時間をマイクロコンピュータ13に送る。ここまで、最長1.8msecで完了する。その後、マイクロコンピュータ13は、2つの超音波の飛翔時間から、電子ペンの座標情報を計算する。   The two ultrasonic distance measuring circuits 20 start measuring time with the signals from the electromagnetic wave signal analyzing circuit 21, complete the time measurement with the signals from the two ultrasonic distance measuring circuits 20, and receive two ultrasonic waves. The arrival time is sent to the microcomputer 13. Up to this point, the process is completed in a maximum of 1.8 msec. Thereafter, the microcomputer 13 calculates the coordinate information of the electronic pen from the flight time of the two ultrasonic waves.

マイクロコンピュータ13は、電磁波信号解析回路21からの信号と前回の信号との時間間隔を測定し、図7に示した電磁波信号タイミング図から該当する情報1〜5を選択し、図6に示した信号表からペンスイッチ7、第1ファンクションキー8、第2ファンクションキー9のオン・オフ情報を得、座標情報とともにUSB I.F.22経由でパーソナルコンピュータに3に送る。また、バッテリー不十分情報は、図7に示した電磁波信号タイミング図から該当する情報5を選択し、電子ペン4の3種類のスイッチが最低一つ以上オンになった時から始まり、3種類のスイッチが全てオフになったときに1分間の情報通信時間があることを利用して情報5を受信装置1に送信する。この結果3種類のスイッチが全てオフになった状態では消費電流がおよそ半分に減る。ペンスイッチがオンからオフになり、第1または第2ファンクションキーがオンの場合は、消費電流がおよそ2/3に減る。その結果、全体では20〜25%電池の寿命を延ばすことができた。   The microcomputer 13 measures the time interval between the signal from the electromagnetic wave signal analysis circuit 21 and the previous signal, selects the corresponding information 1 to 5 from the electromagnetic wave signal timing diagram shown in FIG. 7, and is shown in FIG. On / off information of the pen switch 7, the first function key 8, and the second function key 9 is obtained from the signal table, and the USB I.D. F. 22 to 3 to the personal computer. Also, the battery inadequate information starts from when at least one of the three kinds of switches of the electronic pen 4 is turned on by selecting the corresponding information 5 from the electromagnetic wave signal timing diagram shown in FIG. Information 5 is transmitted to the receiving device 1 using the fact that there is an information communication time of one minute when all the switches are turned off. As a result, the current consumption is reduced to approximately half when all three types of switches are turned off. When the pen switch is turned off from on and the first or second function key is on, the current consumption is reduced to about 2/3. As a result, the life of the battery could be extended by 20 to 25% as a whole.

図7にあるように、情報1は11msec、情報2は13msecと情報1〜5は、素数または、数倍の整数で相互に割れない時間間隔を使用することで電磁波信号が外部からの外乱ノイズ等により1回または連続して複数回受信できないことが発生しても情報を失わないようにすることができる。   As shown in FIG. 7, the information 1 is 11 msec, the information 2 is 13 msec, and the information 1 to 5 is a prime number or an integer that is a multiple of several times, so that the electromagnetic wave signal is a disturbance noise from the outside. For example, information can be prevented from being lost even if it cannot be received once or continuously several times.

1 受信装置
2 USBケーブル
3 IBM−PC
4 電子ペン
5 超音波
6 電磁波
7 ペンスイッチ
8 ファンクションキー1
9 ファンクションキー2
10 電池
11 回路部
12 超音波発信素子
13 マイクロコンピュータ
14 超音波電磁波発信回路
15 電池電圧検出回路
16 電磁波受信素子
17 超音波受信素子
18 超音波受信回路
19 電磁波受信回路
20 超音波距離測定回路
21 電磁波信号解析回路
22 USB I.F.回路
1 receiver 2 USB cable 3 IBM-PC
4 Electronic pen 5 Ultrasonic wave 6 Electromagnetic wave 7 Pen switch 8 Function key 1
9 Function key 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery 11 Circuit part 12 Ultrasonic transmission element 13 Microcomputer 14 Ultrasonic electromagnetic wave transmission circuit 15 Battery voltage detection circuit 16 Electromagnetic wave reception element 17 Ultrasonic reception element 18 Ultrasonic reception circuit 19 Electromagnetic wave reception circuit 20 Ultrasonic distance measurement circuit 21 Electromagnetic wave Signal analysis circuit 22 USB I.I. F. circuit

Claims (1)

少なくとも、位置座標を検出するための超音波信号および電磁波信号を発信する1個以上の超音波電磁波発信回路と、超音波発信素子と、筆記状態であることを検知するセンサであるペンスイッチと1個以上のファンクションスイッチを具備し、超音波信号および電磁波信号の発信周期を、前記ペンスイッチと1個以上のファンクションスイッチのON、OFF状態の組み合わせ毎に予め定めた信号表に基づいて発信する電子ペンと、筆記時及び浮遊筆記時に、前記電子ペンから発せられる超音波信号を受信する少なくとも2つ以上の超音波受信素子と、前記電子ペンから発せられる電磁波信号を受信する電磁波受信素子を具備し、前記超音波信号と電磁波信号の到達時間差から、前記電子ペンの筆記時及び浮遊筆記時の位置座標を検出すると共に、該電子ペンから発信される電磁波信号間の時間間隔から判別するために、前記電子ペンに設けられた信号表と同一の信号表を設けた受信装置とからなる筆跡入力システムであり、電子ペンに設けられたペンスイッチと1個以上設けられているファンクションスイッチのON、OFF状態毎に電磁波信号の時間間隔を予め決めた信号表に基づいて受信装置へ電磁波信号を発信し、受信装置では電子ペンから発信された電磁波信号の発信周期を、受信装置に格納された信号表と照合し、電子ペンの使用状態に応じた電磁波信号の受信を行うことを特徴とする筆跡入力システム。 At least one ultrasonic wave electromagnetic wave transmission circuit for transmitting an ultrasonic signal and an electromagnetic wave signal for detecting position coordinates, an ultrasonic wave transmission element, a pen switch that is a sensor for detecting a writing state, and 1 An electronic device comprising at least one function switch and transmitting an ultrasonic signal and electromagnetic wave signal transmission cycle based on a predetermined signal table for each combination of ON and OFF states of the pen switch and at least one function switch. A pen, at least two ultrasonic receiving elements for receiving an ultrasonic signal emitted from the electronic pen during writing and floating writing, and an electromagnetic wave receiving element for receiving an electromagnetic wave signal emitted from the electronic pen And detecting the position coordinates of the electronic pen during writing and floating writing from the difference in arrival time between the ultrasonic signal and the electromagnetic wave signal. A handwriting input system comprising a receiver provided with a signal table identical to the signal table provided in the electronic pen in order to discriminate from the time interval between electromagnetic wave signals transmitted from the electronic pen. An electromagnetic wave signal is transmitted to the receiving device based on a signal table in which the time interval of the electromagnetic wave signal is determined in advance for each ON / OFF state of the provided pen switch and one or more function switches. The handwriting input system characterized by collating the transmission cycle of the electromagnetic wave signal transmitted from the signal table with the signal table stored in the receiving device, and receiving the electromagnetic wave signal according to the use state of the electronic pen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008139991A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Pentel Corp Handwriting input system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040032399A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-19 Fujitsu Limited Ultrasonic coordinate input apparatus
JP2008139991A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Pentel Corp Handwriting input system

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