DE69021106T2

DE69021106T2 - Koordinateneingabegerät.

Info

Publication number: DE69021106T2
Application number: DE69021106T
Authority: DE
Inventors: Shinji Saeki
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2010-03-20
Also published as: JPH02249019A; KR900014975A; EP0388860B1; EP0388860A3; EP0388860A2; DE69021106D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Koordinateneingabegerät zur Eingabe von Koordinatenwerten in ein Informationsgerät wie z.B einen Computer, und im besonderen ein Koordinateneingabegerät, das mit elektromagnetischer Induktion arbeitet.
Es wurden bereits verschiedene Typen von Koordinateneingabegeräten vorgeschlagen. EP-A-295 699 und EP-A-259 894 offenbaren ein Koordinateneingabegerät zur Positionsbestimmung durc einen Positionszeiger mit orthogonal angeordneten Abfrageleitungsgruppen. Eine Vielzahl von Abfrageleitungen in X- und Y- Richtung werden übereinandergelegt und mit einem Abtastmittel verbunden. Dies dient zum Senden eines induzierten Spannungssignals aus verschiedenen Spannungen, die in der angewählten Schleifenspule induziert wurden. Die Schaltungsanordnung beinhaltet einen Verbindungsschaltkreis zum Verbinden der angewählten Schleifenspule alternativ mit dem Senderkreis oder mit dem Empfängerkreis. Die Tatsache, daß jede Schleifenspule sowohl zur Übertragung von AC-Signalen als auch zum Empfangen der induzierten Signale dient, dämpft die Stärke der induzierten Signale während der Empfangsdauer und deshalb ist es schwierig, die Koordinaten genau zu erfassen und zu berechnen.
EP-A-159 498 offenbart Abfrageleitungen, die allgemein an einem Ende verbunden sind, und ferner eine kabellose Eingabevorrichtung.
Ein herkömmliches Koordinateneingabegerät wird in US-A-4 088 842 und in JP-A-55.96411 offenbart und vom Zedent der vorliegenden Anmeldung angemeldet.
Bei dem beschriebenen herkömmlichen Koordinateneingabegerät muß ein Erregersignal von einem Koordinateneingabegerät- Hauptkörper an einen Koordinatenanzeiger gelegt werden, um von dem Koordinatenanzeiger ein wechselndes Magnetfeld erzeugen zu lassen. Anders ausgedrückt müssen der Koordinateneingabegerät-Hauptkörper und der Koordinatenanzeiger durch Kabel verbunden sein. Wenn daher ein Bediener Zeichen eingibt, schränkt das Kabel die Bewegungsfreiheit des Koordinatenanzeigers ein und vermindert erheblich die Bedienbarkeit des Koordinateneingabegeräts.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Koordinateneingabegerät mit hoher Bedienerfreundlichkeit bereitzustellen, das die Beweglichkeit des Koordinatenanzeigers auf keine Weise einschränkt.
Diese und weiter Aufgaben der Erfindung werden erreicht durch ein Koordinateneingabegerät beinhaltend eine erste Abfrageleitungsgruppe mit einer Vielzahl von Abfrageleitungen, die parallel zu einer der orthogonalen X-Y-Koordinatenachsen angeordnet sind, eine zweite Abfrageleitungsgruppe mit einer Vielzahl von Abfrageleitungen, die parallel zu der anderen x- Y-Koordinatenachse angeordnet sind, erste Abtastmittel zum sequentiellen Anwählen der ersten Abfrageleitungsgruppe, Erregermittel zur Erregung der ersten Abfrageleitungsgruppe, zweite Abtastmittel zum sequentiellen Anwählen der zweiten Abfrageleitungsgruppe, ein Signalverarbeitungsmittel zur Verarbeitung von in der zweiten Abfrageleitungsgruppe induzierten Induktionssignalen, Induktionssignal-Speichermittel zum Speichern der Menge der durch dieses Signalverarbeitungsmittel verarbeiteten Induktionssignale, ein Steuermittel zur Bestimmung von Koordinaten aus den im Induktionssignal- Speichermittel gespeicherten Induktionssignalen, und einen Koordinatenanzeiger mit einem Resonanzmittel zum in Resonanz Treten mit dem Erregersignal aus dem Erregermittel, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastmittel ausschließlich mit dem Erregermittel verbunden ist, und daß das zweite Abtastmittel ausschließlich mit dem Signalverarbeitungsmittel verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Koordinateneingabegerät benutzt eine Abfrageleitungsgruppe zu Erregerzwecken und die andere Abfrageleitungsgruppe zu Empfängerzwecken und nutzt so das Phänomen, daß der Resonanzkreis des Koordinatenanzeigers mit dem von der ersten Abfrageleitungsgruppe erzeugten Wechselmagnetfeld in Resonanz tritt und die Induktionssignale von dem in dem in Resonanz schwingenden Koordinatenanzeiger auftretenden Wechselmagnetfeld in der zweiten Abfrageleitungsgruppe induziert werden.
Wenn der Abstand zwischen einer ersten, durch den ersten Abtastkreis sequentiell erregten Abfrageleitung und dem Koordinatenanzeiger klein ist, fließt ein stärkerer Strom durch den Resonanzkreis des Koordinatenanzeigers. Wenn der Abstand zwischen einer zweiten, sequentiell durch den zweiten Abfragekreis angewählten Abfrageleitung und dem Koordinatenanzeiger zu diesem Zeitpunkt klein ist, tritt in der zweiten Abfrageleitung ein größerer Induktionsstrom (Induktionssignal) auf. Z.B. wird das stärkste Induktionssignal induziert, wenn eine erregte erste Abfrageleitung unmittelbar unter dem Koordinatenanzeiger angewählt wird und ferner, wenn eine zweite Abfrageleitung unmittelbar unter dem Koordinatenanzeiger angewählt wird. Daher kann die Position des Koordinatenanzeigers, oder anders ausgedrückt, können die Koordinaten durch Speichern der Vielzahl der abgetasteten Induktionssignale in Übereinstimmung mit den Positionen der angewählten ersten und zweiten Abfrageleitungen im Induktionssignal- Speicherkreis sowie durch Vergleichen der Größe durch den Steuerkreis bestimmt werden.
Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden verdeutlicht durch die nachstehende, genauere Beschreibung der Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen; in diesen zeigt
Fig. 1 eine Konfiguration eines Koordinateneingabegeräts als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Konfiguration eines Abtastschaltkreises im Gerät der Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Konfiguration eines Signalverarbeitungskreises eines Koordinatenanzeigers im Gerät der Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Schaltbild eines Resonanzkreises in einem Koordinatenanzeiger gemäß Fig. 1;
Fig. 5 ist ein Diagramm der Signalwellenformen;
Fig. 6 ist eine erläuternde Darstellung für die Koordinatenberechnung;
Fig. 7 ist eine erläuternde Darstellung für eine Induktionssignal-Speicherschaltung;
Fig. 8 zeigt eine weitere Konfiguration der Abtastleitungen; und
Fig. 9 zeigt eine weitere Konfiguration der Abtastleitungen.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 7 beschrieben. Figur 1 ist eine Konfiguration des erfindungsgemäßen Koordinateneingabegeräts. In der Zeichnung stellt die Bezugsziffer 1 eine Abfrageleitungsgruppe dar; S1 ist eine erste Abfrageleitungsgruppe mit Abfrageleitungen Y&sub1; - Yn; S2 ist eine zweite Abfrageleitungsgruppe mit Abfrageleitungen x&sub1; - xm; 2 ist ein erster Abtastkreis zum sequentiellen Anwählen der ersten Abfrageleitungsgruppe S1; 3 ist ein zweiter Abtastkreis zum sequentiellen Anwählen der zweiten Abfrageleitungsgruppe S2; 4 ist ein Erregerkreislauf zum Erregen der ersten Abtrageleitungsgruppe S1; 5 ist ein Signalverarbeitungskreis zum Verarbeiten und Digitalisieren der in der zweiten Abfrageleitungsgruppe S2 induzierten Induktionssignale; 6 ist ein Steuerkreis bestehend aus einer einfachen ZE-Schaltung; 7 ist ein Induktionssignal-Speicherschaltkreis zum Abspeichern der digitalisierten Induktionssignale; und 8 ist ein Koordinatenanzeiger mit einem Resonanzschaltkreis (nicht dargestellt).
Figur 2 ist eine detaillierte Konfiguration des ersten Abtastschaltkreises 2. Jeweils gleiche Bezugsziffern werden zur Kennzeichnung gleicher Bauteile wie in Figur 1 verwendet. Bezugsziffer 20 stellt einen Decodierer dar; 21 ist eine Analogschaltergruppe mit Schaltvorrichtungen 21&sub1;-21n; 100 ist ein aus dem Erregerschaltkreis 4 ausgegebenes Erregersignal; und 101 ist ein aus dem Steuerschaltkreis 6 ausgegebenes Wahlsignal. Zwar ist der zweite Abtastschaltkreis 3 nicht im Detail dargestellt, er hat jedoch die selbe Konfiguration wie der erste Abtastschaltkreis 2, und der Unterschied liegt darin, daß das Induktionssignal 103 aus dem zweiten Abtastschaltkreis 3 ausgegeben wird, während das Erregersignal 100 in den ersten Abtastschaltkreis 2 eingegeben wird.
Figur 3 ist eine detaillierte Konfiguration des Signalverarbeitungsschaltkreises 5. Bezugsziffer 50 stellt einen Verstärkerteil dar; 51 ist ein Erfassungsteil; 52 ist ein Glättungsteil; und 53 ist ein A/D-Wandlerteil. Figur 4 stellt den im Resonanzschaltkreis enthaltenen Koordinatenanzeiger 8 dar. Bezugsziffer 80 stellt eine Spule dar und 81 einen Kondensator. Sie bilden zusammen einen LC- Resonanzschaltkreis.
Figur 5 ist ein Wellenformdiagramm für jedes Signal; Figur 6 ist eine erläuternde Darstellung der Koordinatenberechnung, und Figur 7 ist eine erläuternde Darstellung des Induktionssignal-Speicherschaltkreises 7.
Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform erklärt.
In Figur 1 wird der Fall erklärt, wenn der Koordinatenanzeiger 8 am Schnittpunkt der Abfrageleitung x&sub4; und der Abfrageleitung y&sub4; (Figur 1, Teil A) positioniert wird.
Das Erregersignal 100 (eine Sinuskurve mit 614,4 kHz) wird vom Erregerschaltkreis 4 auf die erste Abfrageleitung 2 gelegt.
Als erstes wählt der erste Abtastschaltkreis 2 mittels des aus dem Steuerschaltkreis 6 ausgegebenen Anwählsignals 101 die Abfrageleitung y&sub1; der ersten Abfrageleitungsgruppe S1 an. Mit anderen Worten, der Decodierer 20 in Figur 2 schaltet mittels des Erregersignals 101 den Analogschalter 211 ein, leitet das Erregersignal 100 zur ersten Abfrageleitung y&sub1; und erzeugt aus der ersten Abfrageleitung y1 ein Magnetfeld mit 614,4 kHz. Zwischenzeitlich wählt der zweite Abtastschaltkreis 3 sequentiell die zweite Abfrageleitungsgruppe S2 in der Reihenfolge x&sub1;, x&sub2;, ...xm gemäß dem aus dem Steuerschaltkreis 6 ausgegebenen Anwählsignal 102 an. Wenn das Abtasten der zweiten Abfrageleitungsgruppe abgeschlossen ist, wählt der erste Abtastschaltkreis 2 die Abfrageleitung y&sub2; der ersten Abfrageleitungsgruppe S1 mittels des aus dem Steuerschaltkreis 6 ausgegebenen Anwählsignals 101 an, während der zweite Abtastschaltkreis 3 sequentiell die zweite Abfrageleitungsgruppe S2 in der Reihenfolge x&sub1;, x&sub2;, ...xm in Übereinstimmung mit dem aus dem Steuerschaltkreis 6 ausgegebenen Anwählsignal 102 anwählt. Das Abtasten wird danach auf dieselbe Weise wiederholt, und schließlich wählt der erste Abtastschaltkreis 2 die Abfrageleitung yn der ersten Abfrageleitungsgruppe S1 an, während der zweite Abtastschaltkreis 3 sequentiell die zweite Abfrageleitungsgruppe S2 in der Reihenfolge x&sub1;, x&sub2;, ....xm anwählt. Die Reihe der Anwählvorgänge ("Abtasten" bezeichnet), d.h. Abtasten der Abfrageleitung y&sub1; und der Abfrageleitung x&sub1; bis zum Abtasten der Abfrageleitung yn und der Abfrageleitung xm wird als "vollständiges Abtasten" bezeichnet. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 5 bestimmt die Wellenform des 614,4 kHz-Induktionssignals 103, das in der sequentiell während des vollständigen Abtastens angewählten zweiten Abfrageleitungsgruppe S2 auftritt, digitalisiert sequentiell die Größe dieses Signals und erzeugt das Induktionssignal 104. Ferner wird das so digitalisierte Induktionssignal 104 mittels des Steuerschaltkreises 6 im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 sequentiell gespeichert. Das Verfahren des Abspeicherns in den Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 wird später detailliert beschrieben.
Als nächstes wird das oben beschriebene Induktionssignal mit Bezug auf Figur 5 detailliert beschrieben. Figur 5 ist ein Wellenformdiagramm, wenn der Koordinatenanzeiger an Teil A in Figur 1 steht, und stellt die Ahwählsignale 101 und 102, die an den ersten und zweiten Abtastschaltkreis 2 und 3 gegeben werden, sowie das Induktionssignal vor der A/D-Wandlung (Signal 106 in Figur 3) durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 5 dar.
Symbol a stellt das Induktionssignal dar, wenn die direkt unter dem Teil A befindlichen erste Abfrageleitung y&sub4; und die zweite Abfrageleitung x&sub4; angewählt werden, und dieses Signal ist das größte Signal unter den während des vollständigen Abtastens erfaßten Signalen. Denn der stärkste Strom wird im Resonanzschaltkreis des Koordinatenanzeigers erzeugt, wenn die innerhalb der ersten Abfrageleitungsgruppe die dem Koordinatenanzeiger 8 am nächsten liegende Abfrageleitung y&sub4; angewählt wird, und der stärkste Induktionsstrom (Induktionssignal) wird durch das Magnetfeld im Koordinatenanzeiger erzeugt, wenn die innerhalb der Abfrageleitungsgruppe des Koordinatenanzeigers 8 am nächsten liegende Abfrageleitung x&sub4; angewählt wird.
Die Symbole b und c repräsentieren die Induktionssignale, wenn die linke und rechte Seite von Teil A, d.h. wenn die erste Abfrageleitung y&sub4; und die zweite Abfrageleitung x&sub3; angewählt werden, bzw. wenn die erste Abfrageleitung y&sub4; und die zweite Abfrageleitung x&sub5; angewählt werden. Die Induktionssignale b und c sind aufgrund des Abstandes zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und den angewählten zweiten Abfrageleitungen schwächer als das Induktionssignal a, obwohl der durch den Resonanzschaltkreis fließende Strom der gleiche ist.
Die Symbole d und e repräsentieren die Induktionssignale, wenn die Teile oberhalb und unterhalb von Teil A, d.h. wenn die erste Abfrageleitung y&sub3; und die zweite Abfrageleitung x&sub4; angewählt werden, bzw. wenn die erste Abfrageleitung y&sub5; und die zweite Abfrageleitung x&sub4; angewählt werden. Die Induktionssignale d und e sind aufgrund des Abstandes zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und den angewählten zweiten Abfrageleitungen schwächer als das Induktionssignal a, da der durch den Resonanzschaltkreis des Koordinatenanzeigers 8 fließende Strom schwächer wird, obwohl die zweite Abfrageleitung zum Erfassen des Induktionssignals die gleiche ist. Zwar werden die Größen der Induktionssignale a - e oben erklärt, die Größen anderer Induktionssignale werden jedoch auf ähnliche Weise durch die Beziehung der Positionen zwischen den Positionen der aus der ersten und zweiten Abfrageleitungsgruppe S1 und S2 gewählten Abfrageleitungen und des Koordinatenanzeigers 8 bestimmt. Übrigens, da die erste Abfrageleitungsgruppe S1 und die zweite Abfrageleitungsgruppe S2 orthogonal aufeinander stehen, werden die von der ersten Abfrageleitungsgruppe S1 erzeugten Signale nicht grundlegend in die zweite Abfrageleitungsgruppe S2 induziert. Daher kann die Größe eines lnduktionssignals aus dem Positionsverhältnis zwischen den Positionen der aus den ersten und zweiten Abfrageleitungsgruppen S1 und S2 gewählten Abfrageleitungen und dem Koordinatenanzeiger 8 bestimmt werden.
Als erstes wird die Berechnungsmethode der X-Koordinate mittels der Induktionssignale a, b und c mit Bezug auf Figur 6 erklärt. Figur 6(1) ist eine vergrößerte Darstellung der Teile neben dem in Figur 1 dargestellten Teil A. Gesetzt den Fall, der Koordinatenanzeiger 8 bewegt die Mittellinie der Abfrageleitung y&sub4; vom Mittelpunkt L0 der Abfrageleitung x&sub4; nach L1 zwischen die Abfrageleitung x&sub4; und die Abfrageleitung x&sub5;. Die Figuren 6(2) und (3) stellen die Induktionssignale a, b und c dar, wenn der Koordinatenanzeiger 8 an L0 bzw. L1 liegt. Zuerst wird der Fall des an L0 liegenden Koordinatenanzeigers 8 erklärt, wie in Figur 6(2) dargestellt wird. Wie bereits beschrieben, sind die Induktionssignale a, b und c die Signale, wenn die Abfrageleitung x&sub4;, die Abfrageleitung x&sub3; und die Abfrageleitung x&sub5; angewählt werden, während jeweils Abfrageleitung y4 angewählt wird. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Induktionssignal a den größten Wert an, und die Induktionssignale b und c sind gleich groß, da der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung x&sub3; sowie der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung x&sub5; gleich sind. Als nächstes wird der in Figur 6(3) dargestellte Fall des an L1 liegenden Koordinatenanzeigers 8 erklärt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Induktionssignale a und c gleich groß, da der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung x&sub4; sowie der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung x&sub5; gleich sind. Daher können die Koordinaten durch Einsatz des vom Anmelder der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Systems (japanische Patentveröffentlichung Nr. 96411/1980) berechnet werden. Mit anderen Worten wird die durch die folgende Formel definierte Berechnung auf Basis der oben beschriebenen Induktionssignale durchgeführt.
Formel 1:
Q = (Vp - Vp+1)/(Vp - Vp-1) wobei Vp+1 > Vp-1
Wenn in der obigen Formel das Induktionssignal in Vp eingesetzt wird, das Induktionssignal b in Vp-1 und das Induktionssignal c in Vp+1, und wenn der Koordinatenanzeiger 8 von L0 nach L1 bewegt wird, wird die dann auftretende Veränderung von Q in Figur 6(4) dargestellt. Wenn der Koordinatenanzeiger 8 auf der Position L0 steht, ist Q=1; und wenn er auf der Position L1 steht, ist Q=0, wie aus der oben gegebenen Beschreibung offensichtlich wird. Wenn der Koordinatenanzeiger 8 zwischen L0 und L1 liegt, nimmt Q einen Wert entsprechend dem Verhältnis 0< Q< 1 an, der dieser Position beim Verhältnis 1:1 entspricht. Demnach ist es möglich, Q aus den Induktionssignalen a, b und c zu berechnen, indem die Eigenschaften von Q vorab versuchsweise bestimmt werden, und die korrekte Position des Koordinatenanzeigers zwischen L0 und L1 auf der Abfrageleitung zu bestimmen. Ferner kann die X- Koordinate aus Q und der Position der Abfrageleitung bestimmt werden, auf der das Induktionssignal a erfaßt wird. Eine detaillierte Beschreibung dieser Koordinaten-Berechnungsmethode wird hier unterlassen, da sie in der japanischen Patenveröffentlichung 96411/1980 beschrieben ist.
Als nächstes wird die Berechnungsmethode der Y-Koordinaten auf der Basis der Induktionssignale a, d und e mit Bezug auf Figur 6 beschrieben. Das gleiche Konzept, wie oben für die X- Koordinaten beschrieben, kann auch auf die Y-Koordinaten angewendet werden. Es wird angenommen, daß in Figur 6(1) der Koordinatenanzeiger 8 sich auf der Mittellinie der Abfrageleitung x&sub4; vom Mittelpunkt L0 der Abfrageleitung y&sub4; nach L2 zwischen der Abfrageleitung y&sub4; und der Abfrageleitung y&sub5; bewegt. Die Figuren 6(5) und (6) stellen die Induktionssignale a, d und e dar, wenn der Koordinatenanzeiger 8 an L0 und L2 steht. Zunächst wird der in Figur 6(5) dargestellte Fall erklärt, wenn der Koordinatenanzeiger 8 auf L0 steht. Wie bereits beschrieben, sind die Induktionssignale a, d und e die Signale, wenn die Abfrageleitung x&sub4; angewählt wird, während die Abfrageleitung y&sub4; gewählt ist, wenn die Abfrageleitung x&sub4; angewählt wird, während die Abfrageleitung y&sub3; gewählt ist, und wenn die Abfrageleitung x&sub4; angewählt wird, während die Abfrageleitung y&sub5; gewählt ist. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Induktionssignal a den größten Wert an, und die Induktionssignale d und e sind gleich, da der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung y&sub3; gleich dem Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung y&sub5; ist. Als nächstes wird der in Figur 6(6) beschriebene Fall des auf L2 stehenden Koordinatenanzeigers 8 erklärt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Induktionssignale a und e gleich, da der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung y&sub4;, und der Abstand zwischen dem Koordinatenanzeiger 8 und der Abfrageleitung y&sub5; gleich sind. Daher werden die Merkmale von Q bei Bewegen des Koordinatenanzeigers 8 von L0 nach L2 mittels Einsetzen des Induktionssignals a in Vp, des Induktionssignals e in Vp-1 und des Induktionssignals e in Vp+1 auf Basis der Formel 1 bestimmt, und zwar auf die gleiche Art wie bei der bereits beschriebenen Methode für die X-Koordinaten, das Ergebnis ist, wie in Figur 6(7) dargestellt wird. Als Ergebnis können die im wesentlichen selben Eigenschaften wie die der in Figur 6(4) dargestellten X-Koordinaten erhalten werden, und die Y- Koordinaten können mittels der Eigenschaften von Q auf dieselbe Weise erhalten werden wie die X-Koordinaten.
Übrigens wird der oben beschriebene Vorgang durch Lesen der Induktionssignale 104 ausgeführt, die von dem aus einer einfachen ZE-Schaltung bestehenden Steuerschaltkreis 6 im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 abgespeichert werden.
Hier wird das Speicherverfahren für die Induktionssignale 104 im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 und das Verfahren zum Abrufen derselben aus dem Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 mit Bezug auf Figur 7 beschrieben.
Der Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 besteht aus einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), und die Lese/Schreib- Steuerung erfolgt über den Steuerschaltkreis 6. Figur 7 stellt eine anwenderdefinierte Speicheraufteilung zur Speicherung der Induktionssignale 104 in den RAM dar und repräsentiert den Fall, daß die Adressen mit Beginn bei Adresse 1001 zugewiesen werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet die Adresse übrigens hier die Dezimaldarstellung. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Anzahl der Anwählkombinationen der ersten Abfrageleitungs gruppe S1 mit n Abfrageleitungen und der zweiten Abfrageleitungsgruppe S2 mit m Abfrageleitungen n x m. Daher beträgt der Adressenraum des Induktionssignal-Speicherschaltkreises 7 zum Speichern aller Induktionssignale 104 bei einmaligem vollständigem Abtasten n x m Bytes (unter der Annahme, daß das A/D-gewandelte Induktionssignal 104 eine 8-Bit-Information ist), und die Adressen laufen von 1001 bis 1000 + (n x m). Die Induktionssignale 104 werden beginnend bei Adresse 1001 in Übereinstimmung mit dem vollständigen Abtasten durch den Steuerschaltkreis 6 sequentiell in den Induktionssignal- Speicherschaltkreis 7 eingespeichert (geschrieben) . Anders ausgedrückt wenn die y-te (1< y< n) Abfrageleitung und die x te Abfrageleitung (1< x< m) jeweils durch den ersten und den zweiten Abtastschaltkreis 2 und 3 angewählt werden, wird das Induktionssignal 104 zu diesem Zeitpunkt in der Adresse 1000 + (y-1) x m + X des Induktionssignal-Speicherschaltkreises 7 gespeichert. Die Induktionssignale a bis e der oben in Figur 6 beschriebenen Ausführungsform werden gemäß diesem Verfahren an der in Figur 7 dargestellten Adresse gespeichert.
Als nächstes wird das Verfahren des Auslesens der Induktionssignale a - e aus dem Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 erklärt. Zuerst wird das Induktionssignal a durch Erfassen des größten Wertes im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 erkannt, und die Positionen der das Induktionssignal erfassenden ersten und zweiten Abfrageleitungen können aus dessen Adresse (1000 + 3m + 4) bestimmt werden. Da die Induktionssignale 104 gemäß der oben beschriebenen Methode sequentiell im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 gespeichert werden, sind die Induktionssignale links und rechts vom Induktionssignal a an der Adresse ±1 der Adresse des Induktionssignals a gespeichert. Anders ausgedrückt, das Induktionssignal b ist an Adresse 1000 + 3m + 3 gespeichert und das Induktionssignal c an der Adresse 1000 + 3m + 5. Die Induktionssignale oberhalb und unterhalb des Induktionssignals a werden an der Adresse ±m der Adresse des Induktionssignals a gespeichert. Anders ausgedrückt, das Induktionssignal d ist an der Adresse 1000 + 2m + 4 und das Induktionssignal e an der Adresse 1000 + 4m + 4 gespeichert. Daher können die zur Koordinatenberechnung benötigten Daten, d.h. die Induktionssignale a bis e und die Positionen der ersten und der zweiten Abfrageleitung, die das Induktionssignal a in der oben beschriebenen Ausführungsform erfassen, durch Feststellen des maximalen Wertes aus dem Induktionssignal-Speicherschaltkreises 7 bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, können die Koordinaten durch Erfassen des maximalen Wertes des Induktionssignals, der Positionen der ersten und zweiten Abfrageleitungen, die den maximalen Wert erfassen, und ferner durch die Induktionssignale links und rechts sowie oberhalb und unterhalb des den maximalen Wert erfassenden lnduktionssignals aus dem Induktionssignal- Speicherschaltkreis 7 durch den Steuerschaltkreis 6 bestimmt werden.
Übrigens können verschiedene Verfahren zur Verarbeitung im Steuerschaltkreis 6 angewendet werden. Beim Abtasten ist es beispielsweise möglich, ein Verfahren anzuwenden, das beim nächsten Mal nach dem Erfassen des maximalen Wertes des für die Koordinatenberechnung nötigen Induktionssignals kein volles Abtasten mehr durchführt, sondern nur die Teile neben dem maximalen Wert des erfaßten Induktionssignals zur Koordinatenberechnung abtastet (dieses Abtasten wird "Teil-Abtasten" genannt). Beschrieben wird mit Bezug auf Figur 1 der Fall, in dem der Bereich des Teil-Abtastens jeweils 2 Abfrageleitungen links und rechts sowie oberhalb und unterhalb der Abfrageleitung abdeckt, die den maximalen Wert des Induktionssignals erfaßt. Wenn der Koordinatenanzeiger 8 am Teil A in Figur 1 positioniert wird, geht der Bereich des Teil-Abtastens von den Abfrageleitungen y&sub2; bis y&sub6; der ersten Abfrageleitungsgruppe S1, und von den Abfrageleitungen x&sub2; bis x&sub6; der zweiten Abfrageleitungsgruppe. D.h. ein Abtasten erfolgt vom Anwählen der Abfrageleitungen y&sub2; und x&sub2; zum Anwählen der Abfrageleitungen y&sub2; und y&sub6;, und 25 Induktionssignale werden sequentiell im Induktionssignal-Speicherschaltkreis 7 gespeichert. Danach erfolgt der Vorgang der Koordinatenberechnung auf dieselbe Art wie in der oben beschriebenen Ausführungsform. Im Vergleich mit der oben genannten Ausführungsform benötigt diese Ausführungsform nur 25 Bytes, da der Adressenraum des Induktionssignal-Speicherschaltkreises 7 und die für ein Abtasten notwendige Zeit kleiner werden. Daher kann die Koordinaten- Erfassungskapazität pro Zeiteinheit verbessert werden. Als weiteres Beispiel der Verarbeitung durch den Steuer schaltkreis 6 gibt es eine Methode, die einen Schwellenwert ohne Erfassen des maximalen Wertes beim vollen Abtasten bestimmt. D.h., diese Methode geht in Teil-Abtasten über, wenn beim vollen Abtasten ein Induktionssignal festgestellt wird, das größer als ein Schwellenwert ist. Gemäß dieser Methode kann die Verarbeitung während des vollen Abtastens in Teil-Abtasten übergehen, so daß die Zeit bis zur Berechnung der ersten Koordinate verkürzt und die Ansprechzeit des Koordinateneingabegeräts verbessert werden kann.
In bezug auf die Verarbeitung der Koordinatenberechnung können verschiedene Systeme, die Koordinaten durch Verwendung des maximalen Wertes oder seiner umliegenden Induktionssignale berechnen, und die zuvor schon angesprochen worden sind, neben dem System eingesetzt werden, das die Koordinaten durch Verwendung von drei Signalarten bestimmt, d.h. den maximalen Wert des Induktionssignals und die Signale auf beiden Seiten desselben.
Der Koordinatenanzeiger der oben beschriebenen Ausführungsform benutzt eine kernlose Spule 80, wie in Figur 4 dargestellt wird, doch wenn statt der kernlosen Spule eine Spule mit Magnetkörper eingesetzt wird, läßt sich der Wirkungsgrad des Abtastens der Induktionssignale natürlich verbessern. Ein Beispiel einer Spule mit Magnetkörper ist eine Spule mit gleichen Merkmalen wie eine Spule, die in einem Mittelwellenempfänger mit Stabantenne benutzt wird, da die Frequenz des Erregersignals in der oben beschriebenen Ausführungsform 614,4 kHz beträgt.
Zwar benutzt die oben beschriebene Ausführungsform eine Sinuswelle mit 614,4 kHz als Erregersignal, jedoch sind Frequenz und Wellenform nicht auf diese Werte begrenzt.
Die Figuren 8 und 9 sind Darstellungen weiterer Beispiele der erfindungsgemäßen Abfrageleitungsgruppen. Figur 8 stellt ein Beispiel dar, in dem die Breite der Abfrageleitung erweitert ist, und Figur 9 stellt ein Beispiel dar, bei dem das in der Abfrageleitungsgruppe induzierte Signal in einen Differentialverstärker 82 eingespeist wird. In diesem Fall schaltet der Abtastschaltkreis 8 sequentiell jeweils zwei Analogschalter 81&sub1; und 81&sub2;, 81&sub2; und 81&sub3;, 81&sub3; und 81&sub4; ein. Die Koordinaten können in dieser Abfrageleitungskonfiguration auch mit der selben Methode wie in der oben beschriebenen Ausführungsform berechnet werden. An den Abfrageleitungen selbst können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, wie z.B. eine Abfrageleitung mit einer Vielzahl von Windungen.
Wie oben beschrieben, bestimmt die vorliegende Erfindung die Koordinaten mittels Erweitern der Abfrageleitungsgruppen jeweils entlang der orthogonalen X-Y-Achsen, durch sequentielles Erregen einer der Abfrageleitungsgruppen durch den Erregerschaltkreis, sequentielles Verarbeiten der in der jeweils anderen Abfrageleitungsgruppe induzierten Induktionssignale, wenn der Koordinatenanzeiger, der den Resonanzschaltkreis mit diesem Erregersignal zum Schwingen bringt, in die Nähe einer der Abfrageleitungsgruppen gebracht wird, Speichern der Größe des verarbeiteten Induktionssignals im Induktionssignal-Speicherschaltkreis, und Bestimmung der Koordinaten aus diesem Induktionssignal. Da also die Notwendigkeit zum Anlegen der Signale aus dem Koordinateneingabegerät-Hauptkörper an den Koordinatenanzeiger durch Kabel entfällt, können die bisher zwischen dem Koordinateneingabegerät-Hauptköper und dem Koordinatenanzeiger bei herkömmlichen Koordinateneingabegeräten erforderlichen Kabel eliminiert werden.
Entsprechend kann ein Bediener den Koordinatenanzeiger auf diese Weise mit dem gleichen Gefühl benutzen, als würde er die Eingabezeichen und -zahlen einfach auf das Koordinateneingabegerät schreiben, und das Koordinateneingabegerät hat somit hohe Bedienerfreundlichkeit, und die Bewegungsfreiheit des Koordinatenanzeigers kann hierdurch erheblich verbessert werden. Ferner werden Kabelbruchprobleme zwischen dem Koordinateneingabegerät-Hauptkörper und dem Koordinatenanzeiger, die bei herkömmlichen Koordinateneingabegeräten auftraten, vollständig ausgeschlossen und die Zuverlässigkeit des Koordinateneingabegeräts wird verbessert.

Claims

1. Ein Koordinateneingabegerät beinhaltend eine erste Abfrageleitungsgruppe (S1) mit einer Vielzahl von Anfrageleitungen, die parallel zu einer der orthogonalen X-Y- Koordinatenachsen angeordnet sind, eine zweite Abfrageleitungsgruppe (S2) mit einer Vielzahl von Abfrageleitungen, die parallel zu der anderen X-Y-Koordinatenachse angeordnet sind, erste Abtastmittel (2) zum sequentiellen Anwählen der ersten Abfrageleitungsgruppe (S1), Erregermittel (4) zur Erregung der ersten Abfrageleitungsgruppe (S1), zweite Abtastmittel (3) zum sequentiellen Anwählen der zweiten Abfrageleitungsgruppe (S2), ein Signalverarbeitungsmittel (5) zur Verarbeitung von in der zweiten Abfrageleitungsgruppe (S2) induzierten Induktionssignalen, Induktionssignal- Speichermittel (7) zum Speichern der Menge der durch dieses Signalverarbeitungsmittel verarbeiteten lnduktionssignale, ein Steuermittel (6) zur Bestimmung von Koordinaten aus den im Induktionssignal-Speichermittel gespeicherten Induktionssignalen, und ein Koordinatenanzeiger (8) mit einem Resonanzmittel zum in Resonanz Treten mit dem Erregersignal aus dem Erregermittel (4), dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abtastmittel (2) ausschließlich mit dem Erregermittel (4) verbunden ist, und daß das zweite Abtastmittel (3) ausschließlich mit dem Signalverarbeitungsmittel (5) verbunden ist.

2. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei das erste Abtastmittel (2) ein erstes Decodiermittel (20) zur Aufnahme eines ersten, vom Steuermittel ausgegebenen Wählzeichensignals, und eine Vielzahl von Schaltermitteln (21) zur Eingabe eines vom Erregermittel (4) ausgegebenen Erregersignals in die erste Abfrageleitung in Reaktion auf Signale aus dem Decodiermittel aufweist.

3. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Abtastmittel (3) ein zweites Decodiermittel (20) zur Aufnahme eines zweiten aus dem Steuermittel ausgegebenen Wählzeichensignals, und eine Vielzahl von Schaltermitteln (21) zur Ausgabe von in der zweiten Abfrageleitungsgruppe induzierten Induktionssignalen an das Signalverarbeitungsmittel (5) aufweist.

4. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Signalverarbeitungsmittel (5) ein Verstärkermittel (50) zur Verstärkung der Induktionssignale, ein Abtastmittel (51) zum Abtasten der verstärkten Induktionssignale, ein Glättmittel (52) zum Glätten der Abtastmittelausgabe, sowie ein Analog- Digital-Wandlermittel (53) zur Umwandlung der Glättmittelausgabe aufweist.

5. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei der Koordinatenanzeiger (8) ein Kondensatormittel (81) und ein Spulenmittel (80) als Resonanzmittel beinhaltet.

6. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei jede Abfrageleitung einen umgedrehten Teil hat und die Abfrageleitungen jeweils an einem Ende miteinander verbunden sind.

7. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 1, wobei das Steuermittel (6) ein Mittel zur Berechnung der Position des Koordinatenanzeigers in einer Abfrageleitung aus einer Vielzahl von Induktionssignaldaten hat.

8. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 7, wobei das Rechenmittel ein Mittel zur Bestimmung einer Position entlang einer Achse aus dem maximalen Induktionssignal, dem Signal unmittelbar nach dem maximalen Signal, und dem Signal unmittelbar vor dem maximalen Signal beinhaltet.

9. Ein Koordinateneingabegerät gemäß Anspruch 7, wobei das Rechenmittel ein Mittel zur Bestimmung einer Position entlang einer Achse aus dem maximalen Induktionssignal und zwei angrenzenden Induktionssignalspitzen beinhaltet.