DE69031137T2

DE69031137T2 - Koordinateneingabevorrichtung

Info

Publication number: DE69031137T2
Application number: DE69031137T
Authority: DE
Inventors: Shigeki Mori; Noriyuki Suzuki; Atsushi Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-02-15
Filing date: 1990-02-14
Publication date: 1998-01-29
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: EP0383304A2; DE69031137D1; EP0383304B1; EP0383304A3; US5561447A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Koordinateneingabevorrichtung und insbesondere eine Koordinateneingabevorrichtung zur Erfassung der Position eines auf eine gewünschte Position auf der Koordinateneingabeplatte gedrückten Koordinateneingabestifts und zur Ausgabe an eine Zielvorrichtung.
In den vergangenen Jahren wurde einem System zur Erkennung von handschriftlichen Zeichen und Figuren in einer direkt prozeßgekoppelten Art als Mensch-Maschinen-Schnittstelle der nachfolgenden Generation Aufmerksamkeit zuteil. Bei dem Handschrift-Erkennungssystem ist eine Koordinateneingabevorrichtung sowie eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, und die durch einen stiftförmigen Indikator von Hand geschriebenen Aufzeichnungen der Zeichen und Figuren werden durch die Anzeigeeinrichtung angezeigt. Das heißt, Zeichen, Figuren usw. können auf dieselbe Art und Weise eingegeben werden, wie wenn sie von Hand auf Papier geschriebenen werden.
Bei einem derartigen System wird die Koordinateneingabevorrichtung auf eine derartige Art und Weise gesteuert, daß die mit einer notwendigen Auflösung digitalisierten Koordinatenwertdaten bei jeder vorbestimmten Zeitperiode abgetastet wer den, und die Koordinatenwertdaten werden in einem vorbestimmten Bereich in einer Speichereinrichtung gespeichert oder bei jeder Abtastung über eine Übertragungseinrichtung an eine Hauptinformations-Verarbeitungsvorrichtung übertragen. Eine Gruppe von Koordinatenwertdaten wird nachstehend als Punktdatenfolge bezeichnet.
Es ist jedoch für die Hauptinformations-Verarbeitungsvorrichtung zur Erkennung von Zeichen oder dergleichen unerwünscht, die gespeicherte oder übertragene Punktdatenfolge in der ursprünglichen Form direkt zu verwenden.
Dies ist aufgrund dessen der Fall, daß eine gewisse Zeit zur Berechnung der Koordinatenwertdaten benötigt wird. Deshalb gibt es während der Berechnung der Koordinatenwertdaten einen Fall, bei dem die durch einen Eingabestift angezeigte Koordinatenposition fluktuiert und eine Oszillation auftritt, da beispielsweise der Eingabestift leicht abgehoben ist oder der Eingabestift leicht gleitet oder dergleichen. Selbst in einem derartigen Fall ergibt sich das Problem, daß wenn der Koordinatenwert auf der Grundlage eines Spannungswerts oder dergleichen berechnet und auf eine dem gewöhnlichen Fall ähnliche Weise als eine Koordinateneingabeposition verwendet wird, Koordinatenwertdaten eingegeben werden können, die von der Bedienungsperson unerwünscht sind.
Bei einer Koordinateneingabevorrichtung der Widerstandsschicht-Bauart, der Ultraschallschwingungs-Bauart oder dergleichen tritt bei den erfaßten Koordinaten in dem Einschwin gzustand des Schreibdrucks direkt nach dem Stift- Hebevorgang, direkt vor dem Stift-Senkvorgang und dergleichen eine große Fluktuaktion auf. Die vorstehend beschriebene Punktdatenfolge umfaßt ebenso die Daten der Einschwingzeitperiode des Schreibdrucks.
Da eine derartige Fluktuation der Koordinatenwertdaten bei der Erkennung von Zeichen und Figuren nach der vollständigen Eingabe eines Zeichens oder einer Figur ziemlich störend ist, muß die durch die Eingabe des Zeichens oder der Figur erhaltene Punktdatenfolge neu reschematisch werden, um Fluktuationseffekte zu beseitigen, und der Erkennungsvorgang des Zeichens, der Figur oder dergleichen muß auf der Grundlage der reschematischen Punktdatenfolge durchgeführt werden.
Jedoch weist ein derartiges Verfahren die nachstehenden Nachteile auf.
1) Zusätzlich zu einem Speicherbereich für die Punktdatenfolge wird ein anderer Speicherbereich für die Punktdatenfolge benötigt, die durch Beseitigung des Fluktuationsfaktors reschematisch wurde.
2) Im Fall eines Zeichens oder einer Figur wie eines chinesischen Schriftzeichens oder dergleichen, bei dem die Anzahl an Strichen groß ist und eine Anzahl komplizierter Komponentenelementen vorhanden ist, wird eine ziemlich lange Zeit zur Durchführung des Beseitigungsvorgangs des Fluktuationsfaktors benötigt.
Die vorstehend genannten Nachteile verursachen beispielsweise ebenso eine Beeinträchtigung eines Erkennungsverhältnisses und einer Erkennungsgeschwindigkeit des Zeichens, der Figur oder dergleichen.
In der Patentschrift US-A-4 575 580 wird eine Koordinateneingabevorrichtung offenbart, bei der durch Anzeige einer gewünschten Position auf einer Koordinateneingabeoberfläche durch einen Eingabestift Koordinatenwertdaten der angezeigten Position erfaßt und ausgegeben werden. Genauer umfaßt diese Eingabevorrichtung gemäß dem Stand der Technik eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung, daß die Koordinateneingabeoberfläche durch den Eingabestift gedrückt wird, eine Koordinatenwert-Erhaltungseinrichtung zum Erhalt der Koordinatenwertdaten der gedrückten Position, wobei durch die Erfassungseinrichtung erfaßt wird, daß eine Position auf der Koordinateneingabeoberfläche gedrückt ist, und eine Steuereinrichtung zum derartigen Steuern, daß wenn durch die Erfassungseinrichtung erfaßt wird, daß ein Druck auf die Koordinateneingabeoberfläche ausgeübt wird, die durch die Koordinatenwert-Erhaltungseinrichtung vor einem Stift-Untenzustand erhaltenen Koordinatenwertdaten ungültig gemacht werden. Die Eingabeoberfläche besteht aus zwei Widerstandsschichten mit einem dazwischenliegenden Elastomer, wobei eine "Eingabestift-Oben/Untenbedingung" durch eine Überspannungsvorspannungseinrichtung erfaßt wird, die zum Test des Auftretens einer "Eingabestift-Obenbedingung" während einem Intervall bis zum vorstehend erwähnten Test des Eingabestifts auf einem der Widerstandsschichten angebracht ist. Ferner ist eine Einrichtung zum Mitteln einer Vielzahl von die Eingabestift- Positionskoordinaten x/y darstellenden Spannungen vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koordinateneingabevorrichtung zu schaffen, die eine Fluktuation von Koordinatenwertdaten direkt nach dem Stift-Senkvorgang eines zur Eingabe von Koordinaten dienenden Eingabestifts beseitigen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koordinateneingabevorrichtung zu schaffen, die immer stabile Koordinatenwertdaten ausgeben kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koordinateneingabevorrichtung zu schaffen, bei der, wenn bestimmt ist, daß ein Eingabestift zur Eingabe der Koordinaten in einen Stift-Untenzustand versetzt wurde, die nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach dem Versetzen in den Stift- Untenzustand erfaßten Koordinatendaten in einer Speichereinrichtung gespeichert und die erfaßten Koordinatendaten nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit ausgegeben werden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Koordinateneingabevorrichtung zu schaffen, bei dem während einer Zeitperiode zur Berechnung der Koordinatenwerte der angezeigten Positionen das Auftreten einer Fluktuation eines Eingabestifts erfaßt wird und die Koordinatenwerte ungültig gemacht werden, wodurch eine fehlerhafte Erfassung nach der Eingabe der Koordinaten verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Koordinateneingabevorrichtung zur Erfassung und Ausgabe von Koordinatenwertdaten einer gewünschten Position durch Anzeige einer gewünschten Position auf einer Koordinateneingabeoberfläche mit einem Eingabestift mit einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe der Koordinatenwertdaten, einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Oben-/Untenzustands des Eingabestifts, einer Speichereinrichtung zum Speichern der Koordinatenwertdaten, einer Abtasteinrichtung zur Abtastung der Koordinatenwertdaten und einer Ausgabesteuereinrichtung zur Steuerung der Ausgabeeinrichtung gelöst, um die in der Speichereinrichtung ge speicherten Koordinatenwertdaten auszugeben, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Meßeinrichtung zur Messung einer vorbestimmten konstanten Zeitperiode vorgesehen ist, die von einem Haltezustand der Koordinateneingabeoberfläche, des Materials des Eingabestifts sowie dem Schreibvorgang einer Bedienungsperson abhängt, wobei die vorbestimmte konstante Zeitperiode die Folgezeit eines direkt nach der Erfassung eines Untenzustands des Eingabestifts durch die Erfassungseinrichtung auftretenden Schreib-Druckaüsgleichsvorgangs darstellt, die Abtasteinrichtung die Koordinatenwertdaten nach der gemessenen Folgezeit abtastet und eine Speichersteuereinrichtung vorgesehen ist, welche die Speichereinrichtung zum lediglichen Speichern der von der Abtasteinrichtung nach dem Verstreichen der von der Meßeinrichtung gemessenen Zeit abgetasteten Koordinatenwertdaten steuert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ausführlich beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Koordinateneingabevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine erklärende Darstellung des Prinzips der Erfassung eines Druckpunktes und der Erfassung von Koordinaten.
Fig. 3(a) und 3(b) zeigen Darstellungen zur Erklärung eines Zählers in einem Festspeicher bzw. ROM und Koordinatendaten.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Inhalts eines Unterbrechungsvorgangs bei dem Ausführungsbeispiel
Fig. 5 zeigt eine Darstellung der Grundzüge der Korrektur von Koordinatendaten.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Speicherzustands von Daten in dem Fall der Ausführung eines Korrekturvorgangs.
Fig. 7 zeigt ein-Ablaufdiagramm eines Koordinateneingabevorgangs bei einer nicht im Rahmen der Patentansprüche enthaltenen alternativen Koordinateneingabevorrichtung, die jedoch als Vereinfachung zum allgemeinen Verständnis der Erfindung hilfreich ist.
Fig. 8 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Koordinatenerfassungszeit bei einer weiteren nicht im Rahmen der Patentansprüche enthaltenen alternativen Koordinateneingabevorrichtung, die jedoch als Vereinfachung zum allgemeinen Verständnis der Erfindung hilfreich ist.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung eines Beispiels eines Aufbaus einer Erfassungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel, und
Fig. 10 zeigt eine Darstellung des Zeitablaufs zur Erfassung der Koordinaten.
Nachstehend wird ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Koordinateneingabevorrichtung, bei der eine Anzeigeeinrichtung im Zusammenbau integriert ist.
Bei dem Schaltbild bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Zentraleinheit bzw. CPU zum Steuern der gesamten Vorrichtung. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine ein Widerstandsschicht verwendende, transparente Eingabetafel bzw. Eingabetableau. Die Koordinaten werden durch Drücken und Anzeige der Tafeloberfläche unter Verwendung eines Eingabestifts 13 einge geben. Die Eingabetafel 11 wird durch eine Glasplatte 11a (Unterschicht)-- und einen PET-Film 11b (Oberschicht) ausgebildet. Ein Widerstandsschicht wird auf der Oberfläche der Glasplatte ha ausgebildet, indem ein Material wie Indiumzinnoxid (ITO) oder dergleichen auf der Oberfläche der Glasplatte 11a durch einen Dampfabscheidungsvorgang, Drucken oder dergleichen ausgebildet wird. Die Glasplatte 11a und der Film 11b sind derart überlappend angeordnet, daß deren Oberflächen der Widerstandsschichten einander gegenüberliegen. Ein (nicht gezeigter) Abstandshalter wie ein Mikrosilikongummi oder dergleichen ist zwischen der Glasplatte und dem Film angebracht. Lediglich wenn die Oberfläche des Films gedrückt wird, kommen die beiden Widerstandsschichten an dem Druckpunkt miteinander in Kontakt. Leitungsmuster als Anschlüsse zum Anlegen einer Spannung an die Widerstandsschichten oder zum Messen des Potentials sind bei beiden Kantenabschnitten der Widerstandsschichten der Glasplatte und des Films ausgebildet.
Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Druckpunkt-Erfassungseinrichtung zum Anlegen einer vorbestimmten Spannung an beide Enden der Widerstandsschichten und zum Messen des Potentials.
Die Erfassungseinrichtung 12 erfaßt die Position des Druckpunktes auf der Grundlage des Pegels des zu messenden Potentials.
Das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff bzw. RAM, der als Arbeitsspeicher der Zentraleinheit 10 verwendet wird und verschiedene Daten speichert. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet eine Erzeugungseinrichtung eines Unterbrechungssignals, die jede vorbestimmte Periode beispielsweise alle 10 ms bei der Zentraleinheit ein Unterbrechungsimpulssignal erzeugt. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet ein durch eine Flüssigkristall-Ansteuereinrichtung 16 betätigtes Flüssigkristallfeld (LCD-Feld). Das Flüssigkristallfeld 17 ist unterhalb der Tafel 11 angeordnet. Das Bezugszeichen 19 bezeichnet einen Festspeicher bzw. ROM, in dem ein Steuerverarbeitungsvorgang der Zentraleinheit 10 und dergleichen gespeichert ist.
Gewöhnlich führt die Zentraleinheit 10 die Informationsverarbeitung wie die Erkennung von Zeichen, Figuren und dergleichen, eine Dokumentverarbeitung und dergleichen aus. Jedoch steuert die Zentraleinheit 10 bei jedem Unterbrechungsvorgang die Druckpunkt-Erfassungseinrichtung 12 und tastet die Koordinatenwerte des angezeigten Punkts ab. Zusätzlich zu den Programmen hinsichtlich den Vorgängen der Erkennung von Zeichen, Figuren usw., ist auch ein wie im Ablaufdiagramm aus Fig. 4 dargestelltes Programm, das nachstehend erklärt wird, in dem Festspeicher 19 gespeichert.
Das Bezugszeichen 21 bezeichnet einen A/D-Umsetzer zur Umwandlung eines analogen Spannungswerts aus der Erfassungseinrichtung 12 in digitale Werte. Das Bezugszeichen 18 stellt eine Ein/Aus-Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Ein/Auszustands eines bei dem Eingabestift 13 vorgesehenen Schalters dar. Wird ein Signal aus dem Schalter der Haupteinheit der Koordinanteneingabevorrichtung zugeführt, unterscheidet die Haupteinheit auf der Grundlage des Ein/Auszustands des Schaltersignals, ob Koordinaten eingegeben wurden oder nicht.

< Beschreibung des Prinzips der Koordinatenerfassung (siehe Fig. 2)>

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der Beziehung zwischen der Tafel 11, der Zentraleinheit 10 und der Druckpunkt-Erfassungseinrichtung 12 bei dem Ausführungsbeispiel Die Erfassungseinrichtung 12 weist wie im Schaltbild dargestellt Transistoren Tr&sub1; bis Tr&sub4; und Widerstände auf.
Das Prinzip der Erfassung des Hebe-/Senkvorgangs des Eingabestifts 13 und das Prinzip der Erfassung von Koordinaten ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Zuerst wird dem Transistor Tr&sub1; ein EIN-Signal aus der Zentraleinheit 10 und den Transistoren Tr&sub2; bis Tr&sub4; ein AUS- Signal aus der Zentraleinheit 10 zugeführt. Wurde die Tafel fest genug gedrückt, so kommen die zwei Widerstandsschichten der Tafel 11 derart miteinander in Kontakt, daß ein Potential von einem vorbestimmten Schwellwert Vth oder mehr als X- Ausgangssignal erhalten wird. Falls andererseits kein Druck auf die Tafel ausgeübt wird oder falls der auf die Tafel ausgeübte Druck ungenügend ist, wird als X-Ausgangssignal lediglich ein Potential von weniger als Vth erhalten. Deshalb kann durch die von der Zentraleinheit 10 durchgeführte Messung des X-Ausgangspotentials, die über den A/D-Umsetzer 21 erfolgt, der Hebe-/Senkvorgang des Stifts unterschieden werden.
Die Steuerung im Fall der Erfassung von Koordinaten wird nachstehend beschrieben. Zuerst wird zur Erfassung der Koordinate auf der x-Achse den Transistoren Tr&sub1; und Tr&sub2; das EIN- Signal und den Transistoren Tr&sub3; und Tr&sub4; das AUS-Signal zugeführt. In diesem Zustand hängt das Potential des X-Eingangs- signals von der x-Koordinate des Druckpunkts auf der Tafel ab. Die Daten des x-Koordinatenwerts werden durch die A/D- Umsetzung des Potentials und den Abruf erhalten. Das heißt, die Position (auf der x-Achse) auf der Glasplatte des Eingabestifts 13 kann durch die umgewandelten Daten erfaßt werden. Auf eine ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben werden zur Erfassung der Koordinate der y-Achse den Transistoren Tr&sub1; und Tr&sub2; das AUS-Signal und den Transistoren Tr&sub3; und Tr&sub4; das EIN- Signal zugeführt und die Potentialdaten eines Y-Ausgangssignals übergeben.

< Beschreibung der Grundzüge des Vorgangs (gemäß Fig. 3)>

Durch das Einstellen von Vth auf einen hohen Pegel kann die Koordinatenerfassung in dem Fall eines ungenügenden Schreibdrucks verhindert werden. Der Pegel von Vth, durch den der Hebe-/Senkvorgang des Stifts unterschieden werden kann, variiert jedoch entsprechend der Druckposition der Tafel und kann sich mit der Zeit verringern und dergleichen. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Merkmale gibt es, wenn Vth auf einen ziemlich hohen Pegel eingestellt ist, eine derartige Gefahr, daß selbst in dem Fall eines gewöhnlichen Schreibdrucks fälschlicherweise bestimmt wird, daß der Stift-Hebevorgang ausgeführt wurde. Deshalb muß Vth auf einen etwas niedrigeren Pegel eingestellt werden. Eine derartige Pegeleinstellung ist einer der Nachteile der herkömmlichen Technik. Das heißt, selbst wenn der Schreibdruck in einem Einschwingzustand des Schreibdrucks ungenügend ist, erfolgt die Bestimmung, daß der Stift-Senkvorgang ausgeführt wurde. Die Koordinaten werden in einem ungenügenden Kontaktzustand der Widerstandsschichten erfaßt.
Deshalb wird bei dem Ausführungsbeispiel das nachstehend beschriebene Steuerverfahren verwendet. Wie in Fig. 3(a) dargestellt, werden ein Zähler (ein Byte) und Speicherbereiche zum Speichern von n Koordinatenwertdaten in dem Speicher 14 mit
wahlfreiem Zugriff gespeichert. Vorausgesetzt, daß jedes der x- und y-Koordinatenwertdaten durch 16 Bits ausgedrückt wird, sind vier Bytes notwendig, um die Informationen eines Punktes auszudrücken. Deshalb werden, wie in der Darstellung gezeigt, die Adressen in dem Zähler und die Speicherbereiche der Koordinatenwertdaten auf 1, 1+1 bis 1+4, 1+5 bis 1+8,..., und 1+4n-3 bis 1+4n eingestellt. Nach der Ausführung des Unterbrechungsvorgangs wird der Zählwert des Zählers im Fall des Stift-Hebevorgangs auf Null gelöscht oder im Fall des Stift- Senkvorgangs um "1" erhöht, und anschließend wird der Unter- brechungsvorgang beendet. Im Fall des Stift-Senkvorgangs werden die Koordinaten nicht erfaßt bis der Zählwert des Zählers einen bestimmten Wert (auf den nachstehend unter "K" Bezug genommen wird) erreicht und der Unterbrechungsvorgang beendet wird. Nach mehrfacher Wiederholung des Unterbrechungsvorgangs, wenn der Zählwert des Zählers "K" erreicht hat, werden die Koordinaten erfaßt und die abgetasteten Koordinatenwertdaten beginnend an Adresse 1+1 in die Speicherbereiche gespeichert.
Die Fortsetzungszeit des Einschwingzustands des Schreibdruck direkt nach dem Stift-Senkvorgang unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Haltebedingung der Tafel, dem Stiftmaterial sowie dem Schreibvorgang der Bedienungsperson. Jedoch weist sie einen Wert in einem Bereich von 10 ms bis 100 ms auf. Da bei dem Ausführungsbeispiel der Unterbrechungsvorgang alle 10 ms ausgeführt wird, können durch Einstellen des Werts von "K" auf etwa 5 bis 10 die unerwünschten Koordinatenwertdaten direkt nach dem Stift-Senkvorgang beseitigt werden.
Danach werden die Koordinatenwertdaten in dem Speicherbereich #1 bei jeder Abtastung gespeichert. Vor einem derartigen Speichervorgang werden, wie in Fig. 3(b) dargestellt, die gespeicherten Daten in den Speicherbereichen nacheinander auf eine derartige Weise verschoben, daß die Daten aus dem Speicherbereich #n-1 in den Speicherbereich #n, die Daten aus dem
Speicherbereich #2 in den Speicherbereich #3 und der Inhalt (die direkt zuvor eingegebenen Koordinatendaten) aus dem Speicherbereich #1 in den Speicherbereich #2 verschoben werden. Die in dem Speicherbereich #n vor dem vorstehend be schriebenen Verschiebungsvorgang gespeicherten Koordinatenwertdaten werden als Erfassungskoordinaten in einen Speicherbereich einer Punktdatenfolge gespeichert, der in dem Speicher 14 mit wahlfreiern Zugriff getrennt vorgesehen ist. Danach schreitet das Verarbeitungsunterprogramm zu dem Hauptverarbeitungsprogramm fort. Beträgt die Anzahl an Abtastzeilen n oder weniger, erfolgt keine Ausgabe, da die auszugebenden Koordinatenwertdaten noch nicht vorhanden sind. Um zu wissen, ob die Anzahl an Abtastzeilen n überschritten hat, wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu erfahren, ob der Zählwert des Zählers "K+n-1" erreicht hat oder nicht. Hat er "K+n-1" erreicht, so wird der Zählwert nicht mehr weiter erhöht. Durch die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden die n-malig vorausgehenden Abtastdaten immer als eine an das Hauptverarbeitungsprogramm zu übertragende Ausgabe der Erfassungskoordinaten verwendet.
Wird der Stift-Hebevorgang nach der Beendigung der Eingabe eines Strichs erfaßt, wird der Zählwert des Zählers auf Null gelöscht und der Unterbrechungsvorgang beendet. Zu diesem Zeitpunkt werden die in den Speicherbereichen #1 bis #n gespeicherten Koordinatenwertdaten nicht ausgegeben sondern verworfen. Da die Fortsetzungszeit des Einschwingzustands des Schreibdrucks direkt vor dem Stift-Hebevorgang zumeist auf etwa zehnfache 10 ms eingestellt ist, falls die Abtastperiode wie vorstehend erwähnt auf 10 ms eingestellt ist, können durch Einstellen des Werts von n auf etwa 3 bis 7 die unerwünschten Koordinatenwertdaten direkt vor dem Stift-Hebevorgang von den Ausgabedaten beseitigt werden.
Da jedoch die Ausgabe der erfaßten Koordinaten immer auf den n-mal vorausgehenden Abtastkoordinatenwert eingestellt ist, tritt für das Zeitintervall von der Eingabe bis zur Ausgabe die Verzögerung von lediglich n mal der Abtastperiode auf. Eine Verzögerung von bis zu etwa 100 ms wird jedoch von der Bedienungsperson kaum wahrgenommen. Wird die Abtastperiode auf 10 ms und der Wert von n auf 3 bis 7 eingestellt, tritt deshalb praktisch kein Problem auf.

< Beschreibung des Verarbeitungsablaufs (siehe Fig. 4)>

Die vorstehend beschriebenen Verarbeitungsvorgänge sind in einem Ablaufdiagramm in Fig. 4 zusammengefaßt. Wie bereits vorstehend beschrieben, zeigt das Ablaufdiagramm den durch den Signalempfang von der Erzeugungseinrichtung des Unterbrechungssignals 15 ausgeführten Unterbrechungsvorgang.
Zuerst wird in Schritt S101 eine Untersuchung zur Erkennung durchgeführt, ob der Stift-Hebevorgang oder der Stift- Senkvorgang ausgeführt wurde. Wurde der Stift-Hebevorgang durchgeführt, wird in Schritt S102 der Zählwert des Zählers auf Null gelöscht, und das Verarbeitungsunterprogramm kehrt zum Hauptverarbeitungsprogramm zurück. Wurde der Stift- Senkvorgang durchgeführt, folgt Schritt S103 und der Zählwert des Zählers wird mit "K+n-1" verglichen. Als Ergebnis des Vergleichs bedeutet es, wenn der Zählwert weniger als "K+n-1" beträgt, daß es noch nicht die Zeit zur Ausgabe des Koordinatenwertdaten ist, so daß die Vorgänge gemäß Schritt S104 und den nachfolgenden Schritten ausgeführt werden.
In Schritt S104 wird der Zählwert des Zählers zuerst um "1" erhöht. Im nachfolgenden Schritt S105 wird überprüft, ob der Zählwert weniger als "K" beträgt oder nicht. Beträgt dieser weniger als "K", bedeutet das, daß sich der Schreibdruck direkt nach dem Stift-Senkvorgang immer noch in dem Einschwingzustand befindet. Deshalb erfolgt keine weitere Verarbeitung, und das Verarbeitungsunterprogramm kehrt zum Hauptverarbeitungsprogramm zurück. Wenn jedoch der Zählwert "K" oder mehr beträgt, bedeutet das, daß sich der Schreibdruck in dem stabilen Zustand befindet, so daß die Schritte S106 und S107 folgen. In Schritt S106 werden die Daten in jedem Speicherbereich an den nachfolgenden Speicherbereich verschoben. Danach werden in Schritt S107 die Koordinatenwerte erfaßt und die Erfassungskoordinatenwertdaten in dem Speicherbereich #1 gespeichert, und das Verarbeitungsunterprogramm kehrt zum Hauptverarbeitungsprogramm zurück.
Wenn andererseits in Schritt S103 bestimmt wurde, daß der Zählwert "K+n-1" erreicht hat, folgt Schritt S108, und die im Speicherbereich #n gespeicherten Koordinatendaten werden als Erfassungsdaten ausgegeben, und der vorstehend beschriebene Vorgang wird durchgeführt.
Obwohl das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel hinsichtlich des Falls beschrieben wurde, bei dem direkt nach dem Stift-Senkvorgang und direkt vor dem Stift-Hebevorgang die Koordinatendaten nicht ausgegeben werden, wurde herausge funden, daß selbst während des Stift-Senkvorgangs ebenso eine Fluktuation bei den Koordinatenwerten auftritt.
Beispielsweise wird vorausgesetzt, daß die Erfassungskoordinatenwerte von P&sub1;, P&sub2; und P&sub3; für einen Linienzug erhalten werden, wie in Fig. 5 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Bei dem Wert P&sub2; tritt aufgrund von Ursachen wie Rauschen, Quantisierungsfehlern, zeitweisem Mangel an Schreibdruck und dergleichen eine Fluktuation auf. Um die Menge derartiger Fluktuationen sichtbar zu verringern, genügt es, wie auch aus der Darstellung ersichtlich, anstatt den Daten am Punkt P&sub2; selbst den Mittelwert zwischen den Daten am Punkt P&sub2; und den Daten an den Punkten P&sub1; und P&sub3; vor und nach dem Punkt P&sub2; auszugeben, das heißt:
Deshalb kann wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, falls der Mittelwert der Daten in den Speicherbereichen #n, #n-1 und #n-2 wie in Fig. 6 dargestellt ausgegeben wird anstatt einfach die Koordinatenwertdaten aus dem Speicherbereich #n als die Ausgabedaten zu verwenden, die aufgrund von Ursachen wie Rauschen und dergleichen auftretende Fluktuation verringert werden.
Die Anzahl an Daten, die zur Berechnung des Mittelwerts verwendet werden, ist nicht auf drei beschränkt, sondern es genügt, eine beliebige Anzahl m aus den n Speicherdaten zu verwenden.
Ein Berechnungsverfahren des Mittelwerts (ein Korrekturverfahren) ist nicht lediglich auf das arithmetische Mittlungsverfahren beschränkt. Beispielsweise ist es ebenso möglich, ein Gewichtungsverfahren zur derartigen Gewichtung wie:
oder ein geometrisches Mittlungsverfahren zu verwenden.
In dem vorstehend erwähnten Fall der Verwendung von m Daten aus n Daten als Ausgabedaten, werden die Daten in den Speicherbereichen von #1 bis #(n-m) nach dem Stift-Hebevorgang verworfen. Wenn deshalb der Wert von (n-m) auf etwa 3 bis 7 eingestellt ist, können die unerwünschten Koordinatenwertdaten direkt vor dem Stift-Hebevorgang von den Ausgabedaten in einer ähnlichen Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel beseitigt werden.
Wie vorstehend beschrieben, werden gemäß dem Ausführungsbeispiel die in dem Einschwingzustand des Schreibdrucks direkt nach dem Stift-senkvorgang erfaßten instabilen Erfassungskoordinatendaten beseitigt und die resultierenden stabilen Daten ausgegeben. Deshalb können stabile Koordinatendaten ausgegeben werden. Auf diese Weise kann die Erkennungseffizienz gegebenenfalls gesteigert werden.
Wie in Fig. 7 dargestellt, wird eine Überprüfung durchgeführt, ob der Schreibdruck auf die Eingabeoberfläche der Koordinateneingabevorrichtung unvollständig ist oder nicht, mit anderen Worten, ob der Druck auf die Eingabeoberfläche nachgelassen hat oder nicht, und wenn der Druck nachgelassen hat, werden jedoch die berechneten Koordinatenwerte nicht verwendet.
Diese alternative Vorrichtung ist nicht im Rahmen der Patentansprüche enthalten, dient jedoch zur Erleichterung des allgemeinen Verständnisses der Erfindung.
Eine Alternative zu dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Der schematische Aufbau der alternativen Koordinateneingabevorrichtung ist derselbe wie der in Fig. 1 dargestellte Aufbau.
Der Koordinatenerfassungsvorgang wird nachstehend als Merkmal des verbesserten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm des Koordinatenerfassungsvorgangs der Zentraleinheit 10 der alternativen Koordinateneingabevorrichtung. Ein Steuerprogramm zur Ausführung eines derartigen Vorgangs ist in dem Festspeicher 19 gespeichert.
Zuerst wird in Schritt S210 auf der Grundlage des Signals aus der EIN/AUS-Erfassungseinrichtung 18 eine Überprüfung durchgeführt, ob der Eingabestift 13 gesenkt wurde oder nicht.
Wenn der Eingabestift 13-angehoben wurde, werden die Koordinatenwerte nicht erfaßt. Wenn der Eingabestift 13 gesenkt wurde, folgt Schritt S202. Der Stift-Hebe-/Stift-Senkvorgang kann durch die Überprüfung unterschieden werden, ob sich das Signal aus der EIN/AUS-Erfassungseinrichtung 18 auf hohem oder niedrigem Pegel befindet.
In Schritt S202 wird ein Signal der x-Achsenerfassung an die Druckpunkt-Erfassungseinrichtung 12 ausgegeben und ein durch den A/D-Umsetzer 21 in den digitalen Wert gewandelter Spannungswert eingegeben. Danach folgt Schritt S203 und auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben wird das Signal der y- Achsenerfassung an die Druckpunkt-Erfassungseinrichtung 12 ausgegeben und der Spannungswert von dem A/D-Umsetzer 21 eingegeben. Wenn die Spannungswerte entsprechend beiden Koordinaten der x- und y-Achsen eingegeben sind, folgt Schritt S204 und der Hebe-/Senkvorgang des Eingabestifts 13 wird wieder unterschieden. Zu diesem Zeitpunkt folgt Schritt S205, wenn der Untenzustand andauert, und diese Spannungswerte werden als Koordinatenwerte spezifiziert. Nachdem der Spannungswert in den Koordinatenwert gewandelt wurde, wird der Koordinatenwert einer Vorrichtung zugeführt, an welche die Koordinateneingabevorrichtung angeschlossen ist.
In dem anderen Fall, das heißt, falls der Eingabestift 13 in Schritt S204 angehoben wurde, werden die Eingabedaten in den Schritten S202 und S203 nicht verwendet. Das Verarbeitungsunterprogramm kehrt zu der Schleife zur Unterscheidung des Oben-/Untenzustands des Eingabestifts 13 in Schritt S201 zurück Durch Wiederholung der vorstehend beschriebenen Vorgänge können Koordinaten bei einer Anzahl von Eingabepunkten erhalten und in einer vorbestimmten Zeit ausgegeben werden. Wie vorstehend beschrieben, wird der Oben-/Untenzustand des Eingabestifts vor und nach dem Koordinatenerfassungsvorgang unterschieden und wenn erfaßt wurde, daß der Eingabestift während der Erfassung der Koordinatenposition angehoben wurde, wird die Koordinatenposition nicht verwendet, wodurch die Genauigkeit der Koordinatenerfassung verbessert werden kann.
Bei dieser alternativen Vorrichtung ist ein Schalter zur Erfassung vorgesehen, daß der Stift auf die Tafel gedrückt wird, und der Oben-/Untenzustand des Eingabestifts 13 wird zu Beginn und am Ende der Koordinatenerfassung durchgeführt. Jedoch ist die Erfindung nicht auf ein derartiges Verfahren beschränkt.
Eine weiterhin alternative Vorrichtung, die zur Vereinfachung des allgemeinen Verständnisses der Erfindung dient, ist nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 und 9 beschrieben.
Fig. 8 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des Koordinatenerfassungsvorgangs bei dieser alternativen Vorrichtung.
Fig. 9 zeigt eine Darstellung eines Beispiels eines Schaltungsaufbaus zur Erfassung des Oben-/Untenzustands des Eingabestifts und zur Erfassung der Koordinaten auf der Tafel der Widerstandsschicht ohne einen Schalter zur Erfassung des - Oben-/Untenzustands des Eingabestifts zu verwenden. Der Schaltungsaufbau ist derselbe wie jener der Druckpunkt- Erfassungseinrichtung 12 aus Fig. 1.
In Fig. 8 bezeichnen a, b, c und a' Zeitperioden zur Unterscheidung des Stift-Senkvorgangs, zur Erfassung der x- Koordinate, zur Erfassung der y-Koordinate und zur Unterscheidung des Stift-Hebevorgangs. Die Vorrichtung wird nachstehend zusammen mit der Arbeitssweise gemäß Fig. 9 beschrieben.
Zuerst wird gemäß Fig. 9, wenn der Stift-Senkvorgang während des Zeitablaufs a in Fig. 8 erfaßt wird, ein Niederpegelsignal aus der Zentraleinheit 10 an eine Signalleitung X+, ein Hochpegelsignal an eine Signalleitung Y+ und ein Niederpegel signal an Signalleitungen X- und Y- angelegt. Auf diese Weise wird lediglich der pnp-Transistor Tr&sub3; angesteuert und alle anderen Transistoren werden nicht angesteuert. Zu diesem Zeitpunkt wird, falls die Eingabeoberfläche der Tafel 11 gedrückt wird, während der Dauer des Zeitablaufs a eine Spannung mit dem vorbestimmten Schwellwert Vth oder mehr aus dem X-Ausgang erhalten. Falls die Eingabeoberfläche der Tafel 11 nicht gedrückt wird oder dessen Drücken ungenügend ist, übersteigt der Signalpegel des X-Ausgangs während der Dauer des Zeitablaufs a nicht Vth. Deshalb wird in Betracht gezogen, daß der Eingabestift angehoben wurde, und die vorstehend beschriebenen Vorgänge werden wiederholt bis der Eingabestift gesenkt wird.
Übersteigt das X-Ausgangssingal während der Dauer des Zeitablaufs a Vth, so beginnt die Erfassung der Koordinatenposition. Während der Dauer des Zeitablaufs b wird die x-Koordinate erfaßt. Zu dieser Zeit gibt die Zentraleinheit die Steuersignale zur Ansteuerung des pnp-Transistors Tr&sub3; und zur Nichtansteuerung der npn-Transistoren Tr&sub1; und Tr&sub2; aus. Mit anderen Worten werden die Signalleitungen X+, X- und Y- auf einen niedrigen Pegel und die Signalleitung Y+ auf einen hohen Pegel gesetzt.
In diesem Zustand hängt der X-Ausgang von der x-Koordinate des gedrückten Punkts der Tafel 11 ab. Durch Übergabe einer derartigen Spannung als Wert, der durch den A/D-Umsetzer 21 in den digitalen Wert umgewandelt wurde, können die Daten der x-Koordinate erhalten werden.
Die y-Koordinate wird während der Dauer des Zeitablaufs c erfaßt. In diesem Fall werden die Transistoren Tr&sub1; und Tr&sub2; angesteuert und die Transistoren Tr&sub3; und Tr&sub4; nicht angesteuert. Die Spannung des Y-Ausgangs wird zu dieser Zeit auf eine ähnliche Weise eingegeben wie in dem Fall des Zeitablaufs a, und die Daten der y-Koordinate werden auf der Grundlage des Spannungswerts erhalten. Nachdem die Koordinatendaten von x und y wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, wird der Transistor Tr&sub3; während der Dauer des Zeitablaufs a' wieder angesteuert und die Transistoren Tr&sub1;, Tr&sub2; und Tr&sub4; nicht angesteuert. Der Hebe-/Senkvorgang des Eingabestifts wird auf- eine ähnliche Art und Weise wie im Fall des Zeitablaufs a erfaßt. Wurde der Eingabestift angehoben, werden die bis dahin eingegebenen Spannungswerte der x- und y-Achse ungültig gemacht und der Vorgang zum Zeitablauf a erneut ausgeführt.
Die Genauigkeit der Daten wird durch die vorstehend beschriebene Unterscheidung des Oben-/Untenzustands des Eingabestifts vor und nach der Koordinatenerfassung verbessert.
Obwohl die Erfassungsdaten bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel an die Vorrichtung selbst (in dem Hauptprogramm) ausgegeben werden, ist die Erfindung nicht auf einen derartigen Aufbau beschränkt. Die Erfassungsdatenausgabe kann ebenso an einen externen Hostrechner oder dergleichen erfolgen. In diesem Fall wird die Vorrichtung lediglich zur Erfassung der Koordinaten verwendet. Deshalb genügt es, die Koordinaten durch das Hauptprogramm zu erfassen (die Erzeugungseinrichtung des Unterbrechungssignals 15 und dergleichen ist nicht notwendig).
Andererseits ist die Erfindung, obwohl das Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf das Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Koordinateneingabevorrichtung der Widerstandsschicht-Bauart verwendet wurde, nicht auf ein derartiges Beispiel beschränkt. Die Erfindung kann ebenso weitgehend auf die Koordinateneingabevorrichtung einer anderen Bauart (beispielsweise einer Ultraschallschwingungs-Bauart) angewandt werden, bei welcher der Erfassungskoordinatenwert fluktuiert, wenn der Schreibdruck ungenügend ist.
Ferner sind bei der alternativen Vorrichtung aus Fig. 8 die Zeitabläufe zur Unterscheidung des Untenzustands des Eingabestifts nicht auf die Zeitabläufe vor und nach der Koordinatenerfassung beschränkt. Wie in Fig. 10 durch a' dargestellt, kann der Untenzustand des Eingabestifts ebenso während eines Zeitintervalls zwischen den Perioden von b und c zur Erfassung der x- und y-Koordinaten unterschieden werden. Wie vorstehend beschrieben, kann die Erfassung, wenn der Obenluntenzustand des Eingabestifts für die Eingabezeitperiode einer einzelnen Koordinate viele Male erfaßt wurde, weiterhin wirksam ausgeführt werden.
Zusätzlich kann der Oben-/Untenzustand des Eingabestifts durch andere verschiedene Verfahrensarten unterschieden werden. Beispielsweise kann die Koordinatenerfassung durch die Unterbrechung durch den Eingabestift 13 begonnen werden, und die Unterscheidung am Ende der Koordinatenerfassung kann ebenso durch die Spannungspegelerfassung ausgeführt werden wie in Fig. 8 oder 9 dargestellt.
Wie vorstehend beschrieben, können die stabilen Koordinatendaten erfindungsgemäß ausgegeben werden ohne die Vorrichtung zu belasten, an welche die Erfassungdaten ausgegeben werden.
Werden andererseits die Koordinatendaten ausgegeben, können durch die Korrektur der Koordinatendaten durch eine Gruppe von zuvor und danach vorhandenen Koordinatendaten hinsichtlich der Zeit die weiterhin stabilen Koordinatendaten ausgegeben werden.
Wird erfindungsgemäß erfaßt, daß der Eingabestift angehoben oder während der Zeitdauer der Koordinatenwertberechnung gesenkt wurde, ergibt sich dadurch, daß die Koordinatenwerte ungültig gemacht werden, ein derartiger Vorteil, daß die fehlerhafte Erfassung durch den Hebe-/Senkvorgang des Eingabestifts nach der Eingabe der Koordinaten oder dergleichen verhindert werden kann.

Claims

1. Koordinateneingabevorrichtung zur Erfassung und Ausgabe von Koordinatenwertdaten einer gewünschten Position durch Anzeige einer gewünschten Position auf einer Koordinateneingabeoberfläche (11) mit einem Eingabestift (13) mit:

einer Ausgabeeinrichtung (17) zur Ausgabe der Koordinatenwertdaten,

einer Erfassungseinrichtung (12, 18) zur Erfassung eines Oben-/Untenzustands des Eingabestifts (13), einer Speichereinrichtung (14) zum Speichern der Koordinatenwertdaten,

einer Abtasteinrichtung (10) zur Abtastung der Koordinatenwertdaten,

einer Ausgabesteuereinrichtung (10, 16) zur Steuerung der Ausgabeeinrichtung (17), um die in der Speichereinrichtung (14) gespeicherten Koordinatenwertdaten auszugeben,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Meßeinrichtung (10, 14) zur Messung einer vorbestimmten konstanten Zeitperiode vorgesehen ist, die von einem Haltezustand der Koordinateneingabeoberfläche (11), des Materials des Eingabestifts (13) sowie dem Schreibvorgang einer Bedienungsperson abhängt, wobei die vorbestimmte konstante Zeitperiode die Folgezeit eines direkt nach der Erfassung eines Untenzustands des Eingabestifts durch die Erfassungseinrichtung (12, 18) auftretenden Schreib-Druckausgleichsvorgangs darstellt,

die Abtasteinrichtung (10) die Koordinatenwertdaten nach der gemessenen konstanten Zeitperiode abtastet und

eine Speichersteuereinrichtung (10) vorgesehen ist, die die Speichereinrichtung (14) zum Speichern der von der Abtasteinrichtung (10) nach dem Verstreichen der gemessenen Zeitperiode abgetasteten Koordinatenwertdaten steuert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Speichereinrichtung (14) eine Vielzahl von Koordinatenwertdaten speichert, die vor den Koordinatenwertdaten der gewünschten Position abgetastet werden und

bei der Erfassung eines Obenzustands des Eingabestifts (13) durch die Erfassungseinrichtung (12, 18) die Speichersteuereinrichtung (10) die Speichereinrichtung (14) steuert, um eine Vielzahl von Teilen der Koordinatenwertdaten aus den nach der gemessenen vorbestimmten Zeitperiode und vor der Erfassung des Obenzustands des Eingabestifts (13) gespeicherten Koordinatenwertdaten zu löschen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Speichereinrichtung (14) x- und y-Komponenten einer Vielzahl von vor der Abtastung der Koordinatenwertdaten der gewünschten Positionen abgetasteten Koordinatenwertdaten paarweise speichert und

die Speichersteuereinrichtung (10) Durchschnittswerte der x- und y-Komponenten der Vielzahl von Koordinatenwertdaten herleitet, wenn der Untenzustand des Eingabestifts (13) durch die Erfassungseinrichtung (12, 18) erfaßt wird, und die Ausgabeeinrichtung (17) zur Ausgabe neuer Koordinatenwertdaten mit den hergeleiteten Durchschnittswerten der x- und y- Komponenten steuert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Speichersteuereinrichtung (10) einen Mittelwert der drei in der Speichereinrichtung (14) vor den Erfassungszeit punkt des Hebevorgangs des Stifts gespeicherten Koordinatenwertdaten ausgibt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (17) eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Koordinatenwertdaten ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Anzeigeeinrichtung eine Flüssigkristallanzeige ist.