DE3727683C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Koordinateneingabeeinrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine herkömmliche Koordinateneingabeeinrichtung dieser Art (DE-OS 35 07 110) enthält in einer Eingabeebene eingebettete Leiter, und in einem Koordinatenzeiger befinden sich Spulen, die elektromagnetische Felder erfassen, die um die durch eine Spannungsquelle vorgespannten Leiter herum erzeugt werden. Eine derartige herkömmliche Koordinateneingabeeinrichtung soll im folgenden anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert werden.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Koordinateneingabeeinrichtung ist im Prinzip in der DE-OS 35 07 110, genauer in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 60-282772 beschrieben. Nach Fig. 1 umfaßt die grundsätzliche Anordnung der Koordinateneingabeeinrichtung: Eine Eingabeebene 2 b mit einer Hauptschleife 2 a und einer Kompensationsschleife 3 a; einen Treiber 2, der in die Hauptschleife 2 a über einen Oszillator 1 einen Strom konstanter Amplitude einspeist; einen Treiber 3, der in die Kompensationsschleife 3 a einen Strom einspeist; und einen Aufnehmer (Koordinatenzeiger) 6 mit einer Felddetektorspule. Eine Verstärkerschaltung dient zum Verstärken eines von dem Aufnehmer 6 erfaßten Ausgangssignals; ferner sind vorgesehen: eine Polaritätsbestimmungsschaltung 8, eine Detektorschaltung 9, Abtast- und Halteverstärker 11 und 12, ein Multiplexer 13, ein Analog/Digital- (A/D-)Umsetzer 14, ein ROM-Tabellenspeicher 15 zum Speichern von Kompensationswerten als erste Speichereinrichtung, ein ROM-Tabellenspeicher 16 zum Speichern von Korrekturwerten für Interpolationswerte-Fehler als zweite Speichereinrichtung, und eine Steuerschaltung 10. Ferner ist ein Schalterfeld 4 für eine X-Richtung in einer X-Richtungs-Schleife der Hauptschleife 2 a vorgesehen, während ein Schalterfeld 5 in einer Y-Richtungs-Schleife für die Hauptschleife 2 a vorgesehen ist.

Die Hauptschleife 2 a ist in der Eingabeebene 2 b so eingebettet, daß jede Schleife zu einer benachbarten Schleife parallel angeordnet ist und zu dieser einen Abstand von 5 mm aufweist. Ein Anschluß der jeweiligen Schleifen "L" ist an das Schalterfeld 4 angeschlossen (im Fall der Y-Schleife an das Schalterfeld 5), während der andere Anschluß an der Quellenleitung 2 s liegt. Somit bilden die Schleifen "L" eine Eingabeebene mit einer Größe von 200×200 mm. Die Quellenleitung 2 s ist an den Treiber 2 angeschlossen. Eine ähnliche Schleifen-Konfiguration ist für die Y-Richtung vorgesehen, derart, daß die Schleifen die X-Schleifen rechtwinklig kreuzen.

Die von der Hauptschleife 2 a getrennte Kompensationsschleife 3 a umgibt die gesamte Hauptschleife 2 a und ist benachbart zu der Quellenleitung 2 s eingebettet. Ein Anschluß der Kompensationsschleife 3 a ist an den Treiber 3 angeschlossen, der einen Strom konstanter Amplitude in die Schleife einspeist. Dieser Strom fließt durch die Kompensationsschleife 3 a in einer zur Stromrichtung in der Quellenleitung 2 s der Hauptschleife 2 a entgegengesetzten Richtung. Der andere Anschluß der Kompensationsschleife 3 a liegt auf Masse.

Der ROM-Tabellenspeicher 15 speichert Kompensationswerte nach Maßgabe der Zone der jeweiligen Schleife und der Y-Richtung. Als Ergebnis der Erfassung in der Steuerschaltung 10 wird der entsprechende Kompensationswert ISC von der Steuerschaltung 10 übertragen, und der Interpolationswert wird durch eine Recheneinrichtung innerhalb dieser Steuerschaltung 10 berechnet.

Ein weiterer ROM-Tabellenspeicher 16 zum Speichern der Korrekturwerte hat die Funktion, diejenigen Fehler zu korrigieren, mit denen die von der Recheneinrichtung berechneten Interpolationswerte behaftet sind, um so korrekte Positionsinformationen für das Koordinatensystem zu erhalten. In dem ROM-Tabellenspeicher 16 sind die Korrekturwerte für die Interpolationswerte in Einheiten von 0,1 mm vorab gespeichert, z. B. in bezug auf die erfaßten Segmente.

An der Spitze des Aufnehmers 6 ist die Felddetektorspule vorgesehen. Sie hat die Aufgabe, das elektromagnetische Feld zu erfassen und so eine Detektorspannung als Ausgangssignal zu erzeugen. Diese wird an die Detektorschaltung 9 und über die Verstärkerschaltung 7 an die Polaritätsbestimmungsschaltung 8 gelegt.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Koordinateneingabeeinrichtung skizziert werden.

Zunächst erfolgt das Positionserfassen durch den Aufnehmer 6 grundlegend entsprechend den nachfolgend erläuterten drei Schritten gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramm. Diese Schritte umfassen eine Segmenterfassung zum Erkennen angenäherter Segmentpositionen, eine Interpolation zum Erfassen der genauen Segmentpositionen innerhalb des erfaßten Segments und eine Positions-Synthese für die Segmentposition und die exakte Position innerhalb des erfaßten Segments.

Beim Schritt "Segmenterfassung" werden beide Treiber 2 und 3 betrieben, indem der Oszillator 1 eine Sinuswelle erzeugt. In diesem Zustand fließt von dem Treiber 2 durch lediglich eine Schleife "L" der Schalterfelder 4 und 5, die von der Steuerschaltung 10 festgelegt wird, als Abtastsignal ein Strom. Gleichzeitig fließt vom Treiber 3 durch die Kompensationsschleife 3 a ein Strom, dessen Amplitude halb so groß ist wie die des durch die Hauptschleife 2 a fließenden Stroms. Wenn durch die einzelnen Schleifen "L" der Strom fließt, werden die durch die Schleifen "L" erzeugten elektromagnetischen Felder von dem Aufnehmer 6 erfaßt, und die induzierte Spannung wird von der Verstärkerschaltung 7 verstärkt, um ein Signal einer gewünschten Amplitude zu erhalten. Die Phase dieses Signals wird mit derjenigen des Oszillator-Ausgangssignals in der Polaritätsbestimmungsschaltung (Phasenvergleicher) 8 verglichen. In anderen Worten: Die Polarität des erzeugten Feldes wird innerhalb der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 festgestellt. Wenn die Schleife der Leiter "L" auf der linken Seite des Aufnehmers 6 von dem Treiber angesteuert wird, so ist das Ausgangssignal der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 "H", wohingegen das Ausgangssignal der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 auf "L" (niedriger Pegel) übergeht, wenn die Schleife "L" auf der rechten Seite des Aufnehmers 6 (in der Zeichnung) angesteuert wird.

Wenn also die Schleifen "L" von der Steuerschaltung 10 sequentiell ausgewählt zwischen X₁ und X _n einen Strom führen, läßt sich die ungefähre Position des Aufnehmers 6, d. h., das dem Aufnehmer 6 benachbarte Segment, feststellen, da das von der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 abgeleitete Signal invertiert wurde.

Die grundlegende Idee dieses Verfahrens soll im folgenden näher erläutert werden.

Fig. 4 zeigt eine typische Spannungsverteilung für die festgestellte Spannung. Die Verteilung der Magnetfeldstärke "Hz" entsprechend der jeweiligen Schleife "L" repräsentiert negativ auf der linken Seite des Nullpunktes und positiv auf deren rechter Seite, während der Absolutwert der Magnetfeldstärke Hz als Spannung festgestellt wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist jedes der Segmente in 10-mm-Intervallen voneinander angeordnet und ist von den jeweiligen Schleifen "L" um 5 mm getrennt. Abschnitte benachbarter Segmente sind in Intervallen von 5 mm überlappt, so daß die Verteilung der in Fig. 3 dargestellten Verteilung entspricht. Zum besseren Verständnis soll folgendes vereinbart werden: Die jeweiligen Schleifen, die den Koordinaten X = 5 n mm; 5 (n+1) mm; 5 (n+2) mm; 5 (n+3) mm; und 5 (n+4) mm entsprechen, werden als L5n; L5(n+1); L5(n+2); L5(n+3) bzw. L5(n+4) bezeichnet, wobei 0≦ n ≦37 mit "n" als natürlicher Zahl ist.

Befindet sich der Aufnehmer 6 an der Stelle A, so wird das Abtastsignal sequentiell zu den jeweiligen Schleifen in Reihenfolge übertragen. Wenn die Schleife L5(n+3) das Abtastsignal empfängt, d. h., SEG = n + 3 und X = 5 (n+3) mm, wird das Magnetfeld erneut positiv, und der Aufnehmer 6 befindet sich in der Zone, die definiert wird durch X ≦ 5 (n+3) mm. Dann kann man die Detektorspannung V _n+3 in der Schleife L5(n+3) erhalten. Anschließend werden die Schleife X = 5 (n+1) mm und das zwei Segmente vor dem derzeit abgetasteten Segment befindliche Segment SEG = n+1 ausgewählt, um eine weitere Detektorspannung V _n+1 zu erhalten. In diesem Stadium ist das Magnetfeld mit Sicherheit negativ, und die Polaritäten der Magnetfelder, die zwischen den Schleifen L5 (n+1) und L5 (n+3) erzeugt werden, sind einander entgegengesetzt. Dadurch läßt sich die Stelle A innerhalb der Zone von SEG = n+1, d. h., der Zone lokalisieren, die definiert wird durch 5 (n+1) mm ≦ X ≦ 5 (n+3) mm. Dies bedeutet, daß sich der Aufnehmer 6 innerhalb der Zone befindet, die definiert ist durch 15 mm≦ X ≦ 25 mm und SEG = 3 in Fig. 3.

Nachdem das in Frage kommende Segment auf der Grundlage des oben erläuterten Feststellungs-Prinzips ermittelt wurde (in Fig. 4: SEG = n+1 und andere Segmente), wird die am weitesten links in dem Segment SEG = n+1 befindliche Schleife L5 (n+1) durch die Steuerschaltung 10 ausgewählt. In diesem Fall wird das in dem Aufnehmer 6 und der Verstärkerschaltung 7 verarbeitete Signal von der Detektorschaltung 5 in einen Gleichstrom umgesetzt und dann innerhalb der Abtast- und Halteschaltung 11 als Gleichspannung gespeichert.

Anschließend wird die am rechten Ende des Segmentes SEG = n+1 befindliche Schleife L5 (n+3) von der Steuerschaltung 10 ausgewählt. In diesem Fall wählt die Steuerschaltung 10 die nachfolgende Schleife L5 (n+3) unter Überspringen der Schleife L5 (n+2) aus, da halbe Abschnitte der jeweiligen Segmente einander überlappen, um die Genauigkeit zu erhöhen. In ähnlicher Weise wird die von der Detektorschaltung 9 erhaltene Gleichspannung in dem Abtast- und Halteverstärkerkreis 12 gehalten.

Unter diesen Umständen werden die in den Abtast- und Halteverstärkern 11 und 12 gehaltenen Gleichspannungen ansprechend auf ein von der Steuerschaltung 10 kommendes Steuersignal ausgewählt und dann durch A/D-Umsetzung in entsprechende Digitalwerte umgesetzt, die den Spannungen V _n+1, V _n+3 der Schleifen L5 (n+1) und L5 (n+3) entsprechen.

Im nächsten Schritt werden durch Steuerung der Steuerschaltung 10 die beiden Schalterfelder 4 und 5 abgeschaltet. Demzufolge wird, da der oben erwähnte, vorbestimmte Strom lediglich durch die Kompensationsschleife 3 a fließt, das erfaßte Ausgangssignal in der gleichen Weise A/D-umgesetzt, um die lediglich von der Kompensationsschleife 3 a abgeleitete Spannung Vc zu erzeugen.

Anschließend veranlaßt die Steuerschaltung 10 den ROM-Tabellenspeicher 15, die den Segmentwerten (Abständen in der gleichen Richtung) in X- und Y-Richtung entsprechenden Kompensationswerte ISC abzugeben, wobei die Segmentwerte durch Segment-Bestimmung erhalten werden, woraufhin die Steuerschaltung die Recheneinrichtung in der Steuerschaltung 10 veranlaßt, den Interpolationswert P′ auf der Grundlage der Spannungen V _n+1, V _n+3, Vc und des Kompensationswerts ISC nach folgender Gleichung zu berechnen:

Nachdem dieser Interpolationswert P′ berechnet ist, wird aus dem ROM-Tabellenspeicher 16 der Korrekturwert zum Korrigieren des oben erwähnten Fehlers ausgelesen, um den Koordinatenwert zu erhalten, der die Lage innerhalb des Segments angibt. Der gewünschte X-Koordinaten-Datenwert entsprechend der Stelle, auf den der Aufnehmer zeigt, läßt sich dadurch berechnen, daß die Positions-Koordinatendaten des Segments und der Koordinatenwert innerhalb dieses Segments mit Hilfe der Recheneinrichtung innerhalb der Steuerschaltung 10 synthetisiert werden.

In ähnlicher Weise wird der Y-Koordinaten-Datenwert des Aufnehmers berechnet, und der berechnete Koordinatenwert wird über die Schnittstellenschaltung 17 an einen Hostrechner gegeben.

Bei einer Koordinateneingabeeinrichtung, die mit elektromagnetischer Induktion arbeitet, ist eine Annäherungs-Detektoreinrichtung vorhanden, durch die die Koordinaten-Ausgangssignale erzeugt werden können, ohne daß der Aufnehmer 6 tatsächlich durch eine Bedienungsperson von Hand gegen die Eingabeebene 2 b gepreßt wird.

Die einzelnen Leiter der Schleifen "L" der Eingabeebene 2 b werden sequentiell angesteuert. Wenn die von der Spule in dem Aufnehmer 6 ausgegebene Feld-Detektorspannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, kann festgestellt werden, daß die Spitze des Aufnehmers 6 in dichter Nähe zu der Eingabeebene 2 b gehalten wird, und anschließend wird der Abtastvorgang angehalten, so daß eine vorbestimmte Koordinaten-Feststelloperation begonnen wird.

Allerdings ist bei dem herkömmlichen Annäherungs-Detektorverfahren folgendes zu beachten: Auch wenn der Aufnehmer 6 auf der Eingabeebene liegt, erfolgt die Annäherungs-Feststellung, da die Spitze des Aufnehmers 6 der Eingabeebene 2 b sehr nahe ist. Wenn also die Detektorspannungen unter solchen Umständen erzeugt werden, enthalten die Koordinaten-Ausgabewerte viele Fehler, und es werden Fehler-Operationen durchgeführt, da das Erfassen des nachfolgenden Signals und auch die Erzeugung des Interpolationsfelds nicht richtig durchgeführt werden. Tatsächlich kommt es vor, daß, während der Aufnehmer 6 auf der Eingabeebene 2 b liegt, der auf dem Anzeigeschirm dargestellte Cursor in unvorhersehbarer Weise über die gesamte Bildschirmfläche springt, so daß die Eingabeposition auf der Eingabeebene 2 b nicht spezifiziert werden kann. Dies führt zu Fehlfunktionen.

Um diesem Nachteil zu begegnen, kann man eine Lösung ins Auge fassen, gemäß der ein als Aufnehmer 6 dienender Griffel in seinem Inneren mit einer Detektoreinrichtung nach Art eines Schalters zum Feststellen des Hinfallens des Griffels versehen ist, so daß kein Ausgangssignal der Aufnehmerspule 6 an die Verstärkerschaltung 7 und an die Steuerschaltung 10 gegeben wird, wenn der Griffel hinfällt. In der o. g. DE-OS 35 07 110 ist in dem als Koordinatenzeiger dienenden Aufnehmer ein Schalter als Ein-Aus-Schalter vorgesehen, welcher bei Berührung zwischen Koordinatenzeiger und Eingabeebene betätigt wird und mit einem Signal eine Torschaltung öffnet. Beide Ausführungsformen des Koordinatenzeigers (Aufnehmers) mit eingebautem Schalter sind konstruktiv aufwendig und erfordern ein relativ dickes Anschlußkabel wegen zusätzlich erforderlicher Leitungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Nachteile zu vermeiden oder doch zumindest zu mildern und demgemäß eine Koordinateneingabeeinrichtung zu schaffen, bei der ein Hinfallen oder Kippen des Koordinatenzeigers nicht durch mechanische Mittel, sondern durch elektronische Mittel erkannt wird, um so Feststellungsfehler und Fehlfunktionen zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Ausgangssignal des Koordinatenzeigers besondere Unterschiede aufweist, abhängig davon, ob der Koordinatenzeiger senkrecht oder waagrecht zur Eingabeebene positioniert ist. Nur wenn der Schwellenwert zweimal überschritten wird, liegt eine beabsichtigte Koordinateneingabe vor. Vorteilhaft ist es, daß durch die Erfindung herkömmliche Koordinatenzeiger mit Anschlußkabel (Aufnehmer) verwendet werden können, da die Erfindung mit rein elektronischen Schaltungsmitteln realisierbar ist. In der DE-OS 28 50 960 ist eine Koordinateneingabevorrichtung mit gitterförmig in einer Eingabeebene angeordneten Leitern beschrieben, wobei die Leiter durch Erregerspulen in Schwingungen gesetzt werden, wozu eine Platte aus einem magnetostriktivem Material zu Hilfe genommen wird. Die Koordinatenerfassung beruht auf der Laufzeit der Welle entlang den jeweiligen Leitern.

In der DE-OS 35 40 626 ist eine Einrichtung zur Zeicheneingabe und zur Darstellung der Zeichen mittels einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung beschrieben. Zwar ist dort auf verschiedene Schräglagen eines Schreibstiftes eingegangen, jedoch werden dort die Schräglagen nicht dahingehend ausgewertet, ob eine beabsichtigte oder eine unbeabsichtigte Koordinateneingabe erfolgt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer bereits konzipierten Koordinateneingabevorrichtung;

Fig. 2 bis 4 Skizzen zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 bis 9 Skizzen, die die grundlegende Idee der Erfindung verdeutlichen;

Fig. 10 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Koordinateneingabeeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform, und

Fig. 11 ein Flußdiagramm, welches den typischen Betrieb der Einrichtung nach Fig. 10 verdeutlicht.

Zunächst soll erläutert werden, wodurch es möglich ist, die korrekte Koordinatenerfassung nur dann durchzuführen, wenn der Koordinatenzeiger seine korrekte Lage einnimmt.

Wenn durch die Leiter oder Schleifen "L", der HF-(Hochfrequenz-)Strom geleitet wird, ergibt sich eine Magnetfeldstärke, die von der Spule in dem als Koordinatenzeiger dienenden Aufnehmer 6 erfaßt wird, wie sie in Fig. 5 für den Zustand dargestellt ist, daß der Aufnehmer 6 etwa senkrecht zur Eingabeebene 2 b orientiert ist. Bei diesem Beispiel befindet sich der Aufnehmer 6 in der Nähe der dem Zeitpunkt "tn" entsprechenden Schleife. Dies kann man daran erkennen, daß die Polarität des Magnetfeldes in der Nähe des Zeitpunktes "tn" umgekehrt wird.

Wenn andererseits der Aufnehmer 6 hingelegt wird, ist die Polarität der ermittelten Feldstärke konstant, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Das heißt: Es findet keine Polaritätsumkehr statt.

Anhand von Fig. 7 soll der Unterschied der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Erscheinungen näher erläutert werden.

Fig. 7 zeigt einen Magnetfeldvektor "H" an dem Punkt "B" während der Strom sequentiell durch drei Schleifen fließt; eine Vektorkomponente "Hx" verläuft in einer Richtung (X-Achse) parallel zur Eingabeebene 2 b; eine Vektorkomponente "Hz" verläuft in einer Richtung (Z-Achse) senkrecht zur Eingabeebene 2 b. Strom fließt nur durch diejenige Spule, die durch markiert ist. Fig. 7a zeigt die Situation, in der Strom durch die linke Schleife Ln fließt; Fig. 7b zeigt den Zustand, daß Strom durch die mittlere Schleife Ln+1 fließt, und Fig. 7c zeigt den Fall des Stromflusses durch die rechte Schleife Ln+2.

In diesem Zustand ist die Stärke des Magnetfeldvektors "H" umgekehrt proportional zu dem Abstand zwischen der erregten Schleife und der Lage der Spule des Aufnehmers 6, und seine Richtung entspricht der Richtung einer Tangente im Punkt "B" an einen Kreis mit einem Radius, der dem Abstand zwischen der Schleife und dem Punkt "B" entspricht.

Trägt man der oben definierten Komponente Hx für die Parallelrichtung und der Komponente Hz für die Vertikalrichtung des Magnetfeldvektors H Rechnung, so wird die Komponente Hz für die Vertikalrichtung zwischen den Schleifen Ln+1 und Ln+2 umgekehrt, während die Komponente Hx für die Parallelrichtung nicht umgekehrt wird. Da der Aufnehmer 6 in bezug auf die Eingabeebene 2 b etwa im rechten Winkel gehalten wird, erfaßt die Detektorspule hauptsächlich die Vertikalkomponente Hz. Wird der Aufnehmer 6 hingegen hingelegt oder auf der Eingabeebene 2 b abgerollt, so erfaßt die Spule hauptsächlich die Parallelkomponente Hx, aber praktisch nichts von der Vertikalkomponente Hz, da sie empfindlich ist für die zur Eingabeebene 2 b parallele Feldrichtung. Wenn also der Aufnehmer 6 in der Nähe der Eingabeebene 2 b mit richtiger Höhe angeordnet ist, d. h.: Wenn der Aufnehmer nicht auf der Eingabeebene 2 b liegt, wird notwendigerweise die Polaritätsumkehr des Magnetfeldes festgestellt.

Gemäß obiger Beschreibung ändert sich die frühere Magnetfeldstärke gemäß dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Verlauf.

Bei der oben beschriebenen Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1 empfängt der Aufnehmer 6 das sich ändernde Feld, welches dadurch entsteht, daß HF-Strom in die jeweiligen Spulen eingespeist wird, während die Amplitude der festgestellten HF-Spannung erfaßt wird. Folglich entsprechen die Feld-Verteilungskurven gemäß Fig. 5 und 6 den in den Fig. 8 bzw. 9 dargestellten Kurven.

Es geht also darum, für das Feststellen der Annäherung des Aufnehmers eine Schwellenspannung "V _TH" zu bestimmen, d. h.: eine vorab eingestellte Spannung. Dies wird in erfindungsgemäßer Weise durchgeführt. Die festgestellte Spannung wird nach folgenden Kriterien geprüft, während die Schleifen "L" von dem HF-Strom sukzessive gespeist werden. Die festgestellte Spannung überschreitet einmal die oben erwähnte Schwellenspannung V _TH und ist anschließend niedriger als V _TH. Wenn danach die festgestellte Spannung erneut die Schwellenspannung V _TH übersteigt, wird die Koordinaten-Feststellung durchgeführt, da der Aufnehmer 6 gegenüber der Eingabeebene 2 b etwa einen rechten Winkel einnimmt.

Wenn hingegen die festgestellte Spannung nicht nochmals die Schwellenspannung V _TH übersteigt, erfolgt keine Koordinaten-Feststellung, da der Aufnehmer 6 möglicherweise auf der Eingabeebene 2 b aufliegt. Durch die oben erläuterte Grundidee der Erfindung läßt sich bei einer Koordinateneingabeeinrichtung das Auftreten von Erfassungsfehlern sowie ein Fehlbetrieb, hervorgerufen durch eine im Normalbetrieb nicht vorkommende Lage des Aufnehmers 6, vermeiden.

Im folgenden soll anhand der Fig. 10 eine Ausführungsform einer Koordinateneingabeeinrichtung 100 erläutert werden.

Es werden in Fig. 10 für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1. Diese Teile sollen nicht nochmals erläutert werden.

Wie man leicht aus Fig. 10 ersieht, enthält die Koordinateneingabeeinrichtung 100 folgende neuen Schaltungsteile, zusätzlich zu den Schaltungselementen der bereits konzipierten Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1: Die Einrichtung 100 enthält zusätzlich ein Register für Aufnehmerannäherungs-Erkennung 31, das an die Steuerschaltung 10 angeschlossen ist, sowie einen Vergleicher 32, der die von dem Abtast- und Halteverstärker 11 kommende Ausgangsspannung mit einer von einer Spannungsquelle 33 erzeugten Spannung vergleicht, um die Schwellenspannung V _TH voreinzustellen. Das Erkennungs-Register 31 und der Vergleicher 32 bilden eine Annäherungs-Detektoreinrichtung für den Koordinatenzeiger.

Anhand der Fig. 10 und 11 (letztere ist ein Flußdiagramm) soll nun die Arbeitsweise der Einrichtung 100 beschrieben werden.

Vor dem Betrieb wird das Register für Aufnehmerannäherungs-Erkennung 31, durch die Steuerschaltung 10 gelöscht. Dann wird nach Einstellung des Abtast- und Halteverstärkers 11 auf den Abtastbetrieb die Gesamtheit der Schleifen Xn abgetastet, indem sequentiell ein HF-Strom in die einzelnen Schleifen Xn der Hauptschleife 2 a in X-Richtung eingespeist wird. Bei diesem Abtastvorgang vergleicht der Vergleicher 32 die oben genannte Schwellenspannung V _TH und das von der Abtast- und Halteschaltung 11 kommende Ausgangssignal. Wenn das Vergleicher-Ausgangssignal des Vergleichers 32 den Pegel "H" annimmt, hat die festgestellte Spannung einmal diese Schwellenspannung V _TH überschritten, wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. In diesem Fall wird auf den Inhalt des Erkennungsregisters 31 "1" addiert, und anschließend wird die folgende Schleife abgetastet, um ein weiteres Ausgangssignal von dem Vergleicher 32 zu erhalten.

Wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die Schwellenspannung V _TH während der Schleifen-Abtastschritte zweimal überschreitet, erhöht sich der Inhalt des Erkennungsregisters 31 auf "2", selbst wenn die resultierende Detektorspannung höher oder niedriger als die Schwellenspannung V _TH ist. Wenn der Inhalt des Erkennungsregisters 31 "2" wird, kann die Steuerschaltung 10 auf der Grundlage der oben erläuterten Grundidee der Erfindung bestimmen, daß die richtige Koordinateneingabe durchgeführt wird, bei der der Aufnehmer 6 in der richtigen Lage und Höhe auf der Eingabeebene 2 b gehalten wird, d. h., etwa 90° gegenüber der Eingabeebene. Wenn eine solche Feststellung durch die Steuerschaltung 10 abgeschlossen ist, wird der Erkennungsvorgang für die Aufnehmer-Annäherung abgeschlossen, und es schließt sich der Betrieb an, wie er im Flußdiagramm nach Fig. 2 gezeigt ist.

Wenn während des Aufnehmer-Annäherungs-Erkennungsvorgangs der Aufnehmer 6 hingelegt, gerollt oder sonstwie in eine Lage gebracht wird, die nicht dem Normalbetrieb entspricht, beurteilt die Steuerschaltung 10 mit Sicherheit nicht, daß die Koordinateneingabe erfolgen kann, da der Inhalt des Erkennungsregisters 31 nicht dem Wert "2" entspricht. Folglich kann auch keine Koordinaten-Feststellungsoperation ansprechend auf das von dem Aufnehmer 6 kommende Signal durchgeführt werden, wenn letzterer auf der Eingabeebene liegt. Folglich lassen sich Fehler und Fehlbetrieb, hervorgerufen durch Hinfallen oder Hinlegen des Aufnehmers 6, zuverlässig verhindern.

Wenn außerdem die von dem Aufnehmer 6 festgestellte Spannung nicht den Schwellenwert V _TH erreicht, wird keine Koordinaten-Feststelloperation durchgeführt, da dann die Höhe des Aufnehmers 6 nicht korrekt ist und sich der Aufnehmer 6 nicht in der richtigen Lage befindet (d. h.: Der Inhalt des Erkennungsregisters 31 wird nicht "2", was zu dem gleichen Beurteilungsergebnis seitens der Steuerschaltung 10 führt, wie es in der oben beschriebenen Situation der Fall war). In anderen Worten: Eine Koordinaten-Feststellung läßt sich nur dann erwarten, wenn der Aufnehmer 6 in seiner richtigen Lage und Höhe gehalten wird.

Abweichungen von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung möglich: Während die oben beschriebene Koordinateneingabeeinrichtung auf einem System mit elektromagnetischer Induktion beruht, ist die erfindungsgemäße Idee auch bei anderen kontaktlosen Erkennungssystemen einsetzbar, z. B. bei einem System mit elektrostatischer Induktion.

Claims (5)

1. Koordinateneingabeeinrichtung, bei der mehrere parallel in einer Eingabeebene (2 b) eingebettete Leiter (L) sequentiell mit Abtastsignalen gespeist werden und eine Koordinatenstelle auf der Eingabeebene (2 b) auf der Grundlage eines Signals erkannt wird, das von einem Koordinatenzeiger (6) erfaßt wird, mit welchem wahlweise auf eine Stelle auf der Eingabeebene (2 b) gezeigt werden kann, und mit einer Einrichtung (31) zum Feststellen der Annäherung an die Eingabeebene (2 b) durch den Koordinatenzeiger (6), dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung (31) bei Annäherung der Spitze des Koordinatenzeigers (6) an die Eingabeebene (2 b), während Abtastsignale in die Leiter (L) eingespeist werden, auf Ausgangssignale des Koordinatenzeigers (6) anspricht, und daß eine Koordinatenerkennungsoperation abhängig davon durchgeführt wird, ob Absolutwerte des Ausgangssignals, das mittels des Koordinatenzeigers (6) von den Leitern (L) erfaßt wird, während eines bestimmten Abtastvorgangs zweimal aufeinanderfolgend einen bestimmten Ausgangspegel (V _TH) übersteigen.

2. Koordinateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abtastsignale HF-Ströme in die einzelnen Leiter eingespeist werden.

3. Koordinateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinatenzeiger durch elektromagnetische Induktion auf die Abtastsignale anspricht.

4. Koordinateneingabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koordinatenzeiger durch elektrostatische Induktion auf Abtastsignale anspricht.

5. Koordinateneingabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Ausgangssignale des Koordinatenzeigers (6) ansprechende Einrichtung (31) ein Register aufweist, dessen Inhalt jeweils um "1" erhöht wird, wenn der Absolutwert des Ausgangssignals während eines bestimmten Abtastvorganges den bestimmten Ausgangspegel (V _TH) übersteigt, und daß der Inhalt des Registers nach jedem Abtastvorgang auf Null zurückgestellt wird.