JP2006011763A - Input device - Google Patents

Input device Download PDF

Info

Publication number
JP2006011763A
JP2006011763A JP2004187205A JP2004187205A JP2006011763A JP 2006011763 A JP2006011763 A JP 2006011763A JP 2004187205 A JP2004187205 A JP 2004187205A JP 2004187205 A JP2004187205 A JP 2004187205A JP 2006011763 A JP2006011763 A JP 2006011763A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
data
input
signal
input device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004187205A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshinari Oyama
俊成 大山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP2004187205A priority Critical patent/JP2006011763A/en
Publication of JP2006011763A publication Critical patent/JP2006011763A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that an input device, which performs an input operation by using the vibration generated when an input surface is touched by a pojnter, can only specify an instruction position. <P>SOLUTION: This input device comprises: a rugged pattern 2 installed on an input surface and generating vibration; a converting means 3 for converting vibration generated by the rugged pattern 2 into an electric signal; an envelope detection circuit 4 for extracting an envelope from the electric signal; and a recognizing means 5 for recognizing a signal from the envelope detection circuit 4, hereby detecting a vibration pattern having inherent vibration. Since the generated pattern itself of the vibration can be provided with meaning, it is possible to input desired information data by devising the arrangement of the projecting parts and flat parts of the rugged pattern 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、入力装置に関するものであり、特に指示器が入力表面を摩擦したときに生ずる振動により入力を行う入力装置に関するものである。   The present invention relates to an input device, and more particularly to an input device that performs input by vibration generated when an indicator rubs an input surface.

従来よりコンピュータや携帯端末等に対して入力を行う装置として、キーボードやマウスやタッチパネル等が広く知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like are widely known as devices for inputting to a computer, a portable terminal, and the like.

キーボードは、指で押すキーの下にスイッチとばね部材とを設け、ばね部材の弾性を利用してスイッチを開閉し入力を行っている。   The keyboard is provided with a switch and a spring member under a key pressed by a finger, and performs input by opening and closing the switch using the elasticity of the spring member.

マウスは、例えば、筐体内に球体と、球体の回転を検出する手段とを設け、球体を転がすことより位置情報の入力を行っている。   For example, the mouse is provided with a sphere and a means for detecting the rotation of the sphere in the housing, and inputs position information by rolling the sphere.

タッチパネルは、2枚の透明抵抗膜を隙間を設けて重ねて配置し、タッチしたときに隙間がつぶれ2枚の透明抵抗膜が接触し抵抗値が変化することを利用して入力を行っている。   The touch panel is arranged by placing two transparent resistive films with a gap between them, and using the fact that when touched, the gap is collapsed and the two transparent resistive films come into contact and the resistance value changes. .

このように、入力装置は機械的な可動部を持ち、複数の機械部品が必要であり、コストが高くなり、また壊れやすいという問題があった。   As described above, the input device has a mechanical movable part, requires a plurality of mechanical parts, and has a problem that the cost is high and the device is easily broken.

この問題を解決するため、指示器が入力表面を摩擦したときに生ずる振動を用い、入力を行う入力装置が知られており、多くの提案をみるところである(例えば、特許文献1参照。)。   In order to solve this problem, an input device that performs input using vibration generated when an indicator rubs the input surface is known, and many proposals are being seen (for example, see Patent Document 1).

特許文献1に示した従来技術の入力装置を図面を用いて説明する。図9は、特許文献1に示した従来技術の入力装置を示す構成図である。
図9において、101はペン、102はボス、103は伝搬板、104、105は検出素子ある。ペン101は、指示器の役割を果たすものである。
A conventional input device disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a block diagram showing a conventional input device disclosed in Patent Document 1. In FIG.
In FIG. 9, 101 is a pen, 102 is a boss, 103 is a propagation plate, and 104 and 105 are detection elements. The pen 101 serves as an indicator.

特許文献1に示した従来技術の入力装置は、ペン101が入力表面の突起物であるボス102を摩擦することにより生ずる振動を検出素子104、105で検出することにより指示位置を特定するものである。   The prior art input device disclosed in Patent Document 1 specifies the indicated position by detecting vibrations caused by the pen 101 rubbing the boss 102 which is a projection on the input surface by the detection elements 104 and 105. is there.

以下に検出の手順を説明する。まず、ペン101が入力表面のボス102を摩擦することにより振動が生ずる。この振動は、伝搬板103を経由し、裏側に配置された検出素子104に到達する。また、縁に設けられた検出素子105にも到達する。振動の発生地点に近い検出素子104と遠い検出素子105とでは振動の伝搬速度に基づいた到達時間の差が現れる。この到達時間の差を利用して演算により指示位置を特定できる。   The detection procedure will be described below. First, vibration occurs when the pen 101 rubs against the boss 102 on the input surface. This vibration reaches the detection element 104 disposed on the back side through the propagation plate 103. It also reaches the detection element 105 provided at the edge. A difference in arrival time based on the propagation speed of vibration appears between the detection element 104 near the generation point of vibration and the detection element 105 far away. The indicated position can be specified by calculation using the difference in arrival time.

特開平8−297534号公報(第2−4頁、第1図)JP-A-8-297534 (page 2-4, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1に示した従来技術の入力装置は、振動の到達時間を利用しているものであるから、指示位置を特定することしかできないという欠点があった。   However, since the input device of the prior art disclosed in Patent Document 1 uses the arrival time of vibration, there is a drawback that only the designated position can be specified.

本発明の目的は、上記課題を解決しようとするもので、コストが安く、壊れにくく、さまざまな情報を入力することが可能な入力装置を提供することにある。   An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an input device that can input various information at a low cost and is not easily broken.

上記目的を達成するため、本発明の入力装置は下記に示す構造を採用する。   In order to achieve the above object, the input device of the present invention adopts the following structure.

指示器が入力表面を摩擦したときに生ずる振動により入力を行う入力装置であって、入力表面に設けられ振動を発生させるための突起部と平坦部とを有する凹凸パターンと、凹凸パターンにより発生した振動を電気信号に変換するための変換手段と、電気信号から包絡線を取り出すための包絡線検波回路と、包絡線検波回路からの信号を識別するための認識手段と、を有することを特徴とする。   An input device that performs input by vibration generated when the indicator rubs the input surface, and is generated by the concavo-convex pattern provided on the input surface and having projections and flat portions for generating vibration, and the concavo-convex pattern. It has a conversion means for converting vibration into an electric signal, an envelope detection circuit for extracting an envelope from the electric signal, and a recognition means for identifying a signal from the envelope detection circuit, To do.

凹凸パターンを複数設け、複数の凹凸パターンに対応した振動から電気信号を得ることを特徴とする。   A plurality of concavo-convex patterns are provided, and an electrical signal is obtained from vibration corresponding to the plurality of concavo-convex patterns.

突起部と平坦部との配列によって、変換手段に特有振動が入力し、特有振動は、入力したい所望の情報データ用の振動を含むことを特徴とする。   A characteristic vibration is input to the conversion means by the arrangement of the protrusion and the flat part, and the characteristic vibration includes a vibration for desired information data to be input.

特有振動は、同期信号を生成するための同期データ用の振動と、特有振動が正確かどうかを判断するためのチェックデータ用の振動と、を有することを特徴とする。   The characteristic vibration includes a vibration for synchronization data for generating a synchronization signal and a vibration for check data for determining whether the characteristic vibration is accurate.

認識手段は、同期信号を生成するための位相同期回路と、同期信号に基いて信号をサンプリングするサンプリング回路と、サンプリングしたデータを一時保存するデータバッファと、データバッファ内のデータが正確かどうか判断する判断手段と、同期信号に基づき入力の速度を算出する入力速度算出手段と、を有することを特徴とする。   The recognition means includes a phase synchronization circuit for generating a synchronization signal, a sampling circuit for sampling the signal based on the synchronization signal, a data buffer for temporarily storing the sampled data, and determining whether the data in the data buffer is accurate And a determination unit for calculating the input speed based on the synchronization signal.

本発明の入力装置によれば、入力表面の振動を利用したことによって、機械的な構造を簡単にでき、コストを安く、かつ壊れ難くすることができる。   According to the input device of the present invention, by utilizing the vibration of the input surface, the mechanical structure can be simplified, the cost can be reduced, and the breakage can be prevented.

また、特有振動が入力するように凹凸パターンを配列したことによって、所望の情報を入力することができる。凹凸パターンは複数設けることもできるために、さまざまな情報を入力することができる。   Moreover, desired information can be input by arranging the concavo-convex pattern so that specific vibrations are input. Since a plurality of concavo-convex patterns can be provided, various information can be input.

さらに、凹凸パターンは、同期データとチェックデータとを設けることによって、正確に情報を入力できる。   Furthermore, information on the concavo-convex pattern can be accurately input by providing synchronization data and check data.

以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図1は、本発明の入力装置を示すものであって、図1(a)は構成図であり、図1(b)は本発明の入力装置から出力される波形を模式的に示した波形図である。図2と図3とは、本発明の入力装置の凹凸パターンの一例を模式的に示す外観図である。図4は、本発明の入力装置の凹凸パターンから得られる情報を説明するための図である。図5は、本発明の入力装置の包絡線検波回路の回路図である。図6は、本発明の入力装置の包絡線検波回路の波形を模式的に示した波形図である。図7は、本発明の入力装置の認識手段の構成図であり、図8は、本発明の入力装置の位相同期回路の構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an input device of the present invention, FIG. 1 (a) is a configuration diagram, and FIG. 1 (b) is a waveform schematically showing a waveform output from the input device of the present invention. FIG. 2 and 3 are external views schematically showing an example of the uneven pattern of the input device of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining information obtained from the uneven pattern of the input device of the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram of an envelope detection circuit of the input device according to the present invention. FIG. 6 is a waveform diagram schematically showing the waveform of the envelope detection circuit of the input device of the present invention. FIG. 7 is a block diagram of the recognition means of the input device of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of the phase synchronization circuit of the input device of the present invention.

[構造説明:図1〜図5、図7、図8]
まず、本発明の入力装置の構成を図1から図5と図7と図8とを用いて説明する。
図1において、1は指示器である。図1においては指示器1を指として記載しているが
、指示器とは指に限定されるものではなく、スタイラスや指示棒などを含む包括的な概念である。2は凹凸パターン、3は変換手段である。4は包絡線検波回路、5は認識手段、16は検波後ディジタル信号、20は振動パターン、31は突起部、32は平坦部、40は変換手段出力信号、42は入力情報信号である。
本発明の実施の形態では、変換手段3としては圧電素子を利用するものとして説明する。圧電素子とは、機械的な力を電気信号に変換する素子であって、凹凸パターン2からの振動を電気信号に変換するものである。もちろん、本発明の変換手段3は圧電素子に限定されるものではない。例えば、スピーカのように、振動により発生する音を利用して電気信号を作り出すこともできる。
[Description of structure: FIGS. 1-5, 7, 8]
First, the configuration of the input device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5, 7, and 8. FIG.
In FIG. 1, 1 is an indicator. In FIG. 1, the indicator 1 is described as a finger, but the indicator is not limited to a finger and is a comprehensive concept including a stylus, an indicator stick, and the like. 2 is an uneven pattern and 3 is a conversion means. 4 is an envelope detection circuit, 5 is a recognition means, 16 is a digital signal after detection, 20 is a vibration pattern, 31 is a protrusion, 32 is a flat portion, 40 is a conversion means output signal, and 42 is an input information signal.
In the embodiment of the present invention, the conversion means 3 will be described as using a piezoelectric element. The piezoelectric element is an element that converts mechanical force into an electric signal, and converts vibration from the uneven pattern 2 into an electric signal. Of course, the conversion means 3 of the present invention is not limited to a piezoelectric element. For example, an electrical signal can be generated using sound generated by vibration, such as a speaker.

図1(a)の凹凸パターン2は、図の左から、突起部31が2つ並び平坦部32が1つあり、突起部31があり平坦部32が2つ続き、突起部31と平坦部32とが並び、最後に突起部31が2つある状態を一例として示しているが、もちろんこれに限定されるものではない。
本発明の入力装置は、指示器1により凹凸パターン2を摩擦し、振動を発生させる。凹凸パターン2の形状によって、凹凸パターン2に依存した特有振動が発生する。この特有振動は、図1(b)に示すような、振動パターン20として検出される。後述するようにこの振動パターン20そのものにディジタルデータとしての意味をもたせることができるために、凹凸パターン2を所望の形状、すなわち、突起部31と平坦部32との配列を自由に設定することで自由に特有振動を作り出すことができる。
In the uneven pattern 2 in FIG. 1A, from the left of the drawing, two protrusions 31 are arranged, one flat part 32, one protrusion 31 and two flat parts 32 are continued, and the protrusion 31 and the flat part. 32 is shown as an example, and there are two protrusions 31 at the end. However, the present invention is not limited to this.
The input device of the present invention rubs the concavo-convex pattern 2 with the indicator 1 to generate vibration. Depending on the shape of the concavo-convex pattern 2, a specific vibration depending on the concavo-convex pattern 2 is generated. This characteristic vibration is detected as a vibration pattern 20 as shown in FIG. As will be described later, since the vibration pattern 20 itself can have a meaning as digital data, the concave-convex pattern 2 can be freely set in a desired shape, that is, by arranging the protrusions 31 and the flat portions 32. Freely create unique vibrations.

図2において、6はX方向凹凸パターン、7はY方向凹凸パターンである。   In FIG. 2, 6 is an X-direction uneven pattern, and 7 is a Y-direction uneven pattern.

図3において、8は円周凹凸パターンである。   In FIG. 3, 8 is a circumferential uneven | corrugated pattern.

図4において、50は同期データ、51は境界データ、52は情報データ、53はチェックデータである。   In FIG. 4, 50 is synchronization data, 51 is boundary data, 52 is information data, and 53 is check data.

図5は、包絡線検波回路4を示す回路図であり、9はダイオード、10は抵抗、11はコンデンサ、30はローパスフィルタ、41は整流後信号である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing the envelope detection circuit 4, wherein 9 is a diode, 10 is a resistor, 11 is a capacitor, 30 is a low-pass filter, and 41 is a rectified signal.

図7は、認識手段5の構成図であり、12は位相同期回路、13はサンプリング回路、14はデータバッファ、15は判断手段、35はカウンタ、17は同期信号、18はデータ信号、19は成否信号、36は入力スピード信号である。   FIG. 7 is a block diagram of the recognition means 5, wherein 12 is a phase synchronization circuit, 13 is a sampling circuit, 14 is a data buffer, 15 is determination means, 35 is a counter, 17 is a synchronization signal, 18 is a data signal, and 19 is A success / failure signal 36 is an input speed signal.

図8は、位相同期回路12の構成図であり、21は位相比較回路、22はループフィルタ、23は電圧制御発振器、24は分周器である。
なお、図2、図3、図4、図5、図7、図8において図1と同一の構成には同一の番号を付与している。
FIG. 8 is a configuration diagram of the phase locked loop circuit 12, in which 21 is a phase comparison circuit, 22 is a loop filter, 23 is a voltage controlled oscillator, and 24 is a frequency divider.
2, 3, 4, 5, 7, and 8, the same reference numerals are assigned to the same components as those in FIG. 1.

[原理説明:図1、図2、図3]
まずはじめに、本発明の入力装置の検出の基本原理を図1、図2、図3を用いて説明する。
図1(a)に示すように、指示器1により入力表面が摩擦されると、突起部31では振動が発生し、平坦部32では振動が発生しない。すなわち、図1(b)に示す波形図のような凹凸パターン2に依存した特有振動である振動パターン20が発生する。この振動パターン20は変換手段3により電気信号に変換され、変換手段出力信号40として包絡線検波回路4に入力される。
[Principle explanation: Fig.1, Fig.2, Fig.3]
First, the basic principle of detection of the input device of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, when the input surface is rubbed by the indicator 1, vibration is generated in the protrusion 31 and vibration is not generated in the flat portion 32. That is, a vibration pattern 20 that is a specific vibration depending on the uneven pattern 2 as shown in the waveform diagram of FIG. This vibration pattern 20 is converted into an electrical signal by the conversion means 3 and input to the envelope detection circuit 4 as a conversion means output signal 40.

包絡線検波回路4は、細かく振動する電気信号である変換手段出力信号40を、変換手
段出力信号40の周囲を囲む包絡線の信号に変換しディジタル化し、検波後ディジタル信号16として出力する。
The envelope detection circuit 4 converts the conversion means output signal 40, which is an electric signal that vibrates finely, into an envelope signal surrounding the conversion means output signal 40, digitizes it, and outputs it as a digital signal 16 after detection.

次に、検波後ディジタル信号16は、認識手段5に入力され、凹凸パターン2が識別され、入力情報信号42となる。   Next, the post-detection digital signal 16 is input to the recognizing means 5 so that the concave / convex pattern 2 is identified and becomes an input information signal 42.

以上の原理に基づけば、異なる凹凸パターンを複数設けることによって、所望の情報を入力することが可能である。例えば図2のように、X方向凹凸パターン6と、Y方向凹凸パターン7とを別々に設けることにより、マウスのような入力装置を実現することができる。   Based on the above principle, it is possible to input desired information by providing a plurality of different uneven patterns. For example, as shown in FIG. 2, an input device such as a mouse can be realized by separately providing the X-direction uneven pattern 6 and the Y-direction uneven pattern 7.

また、図3のように、円周状に円周凹凸パターン8を設ければ、ジョグダイアルのような入力装置を実現できる。   Further, as shown in FIG. 3, if the circumferential uneven pattern 8 is provided in a circumferential shape, an input device such as a jog dial can be realized.

[動作説明:図1、図5、図6、図7]
次に、本発明の入力装置の検出の詳細な動作を図1、図5、図6、図7を用いて説明する。
指示器1により発生した振動が変換手段3により変換された変換手段出力信号40は、包絡線検波回路4に入力される。包絡線検波回路4は図5に示すとおり、ダイオード9からなる半端整流回路と、抵抗10、コンデンサ11からなるローパスフィルタ30とで構成される。
信号波形について以下に説明する。図6に示す61は、変換手段出力信号40の波形であり、62は整流後信号41の波形であり、63は検波後ディジタル信号16の波形である。
波形62は、波形61を図5に示すダイオード9により半端整流したものである。整流後信号41は、次に、ローパスフィルタ30により高周波成分が除去され、整流後信号41の信号の山部分を囲む包絡線の信号に変換されるので波形63のような形状になる。
[Description of operation: FIG. 1, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7]
Next, the detailed operation of detection by the input device of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 5, 6, and 7. FIG.
The conversion means output signal 40 obtained by converting the vibration generated by the indicator 1 by the conversion means 3 is input to the envelope detection circuit 4. As shown in FIG. 5, the envelope detection circuit 4 includes a half-end rectifier circuit composed of a diode 9 and a low-pass filter 30 composed of a resistor 10 and a capacitor 11.
The signal waveform will be described below. 6 is a waveform of the conversion means output signal 40, 62 is a waveform of the rectified signal 41, and 63 is a waveform of the digital signal 16 after detection.
A waveform 62 is obtained by half-rectifying the waveform 61 by the diode 9 shown in FIG. Next, the high-frequency component is removed from the rectified signal 41 by the low-pass filter 30 and is converted into an envelope signal surrounding the peak portion of the rectified signal 41, so that it has a shape like a waveform 63.

検波後ディジタル信号16は認識手段5に入力される。認識手段5は図7に示すとおり、位相同期回路12と、サンプリング回路13と、データバッファ14と、判断手段15と、カウンタ35で構成される。
位相同期回路12は検波後ディジタル信号16を基に同期信号17を生成する。サンプリング回路13は同期信号17のタイミングに基づき、検波後ディジタル信号16を読み取り、データバッファ14にデータを順次格納する。判断手段15はデータバッファ14内のデータが正確かどうか判断し、成否信号19を生成する。カウンタ35は同期信号17を一定時間カウントすることにより入力スピードを算出し、入力スピード信号36を生成する。
The post-detection digital signal 16 is input to the recognition means 5. As shown in FIG. 7, the recognition unit 5 includes a phase synchronization circuit 12, a sampling circuit 13, a data buffer 14, a determination unit 15, and a counter 35.
The phase synchronization circuit 12 generates a synchronization signal 17 based on the detected digital signal 16. The sampling circuit 13 reads the digital signal 16 after detection based on the timing of the synchronization signal 17 and sequentially stores the data in the data buffer 14. The judging means 15 judges whether the data in the data buffer 14 is accurate and generates a success / failure signal 19. The counter 35 calculates the input speed by counting the synchronization signal 17 for a predetermined time, and generates an input speed signal 36.

図示しないホストコンピュータは、データ信号18、成否信号19、入力スピード信号36からなる入力情報信号42を参照することで、入力を検出できる。   A host computer (not shown) can detect an input by referring to an input information signal 42 including a data signal 18, a success / failure signal 19, and an input speed signal 36.

次に、発生する振動パターン20そのものにディジタルデータとしての意味をもたせることができる場合を説明する。入力したいディジタルデータとは、特有の意味を持つデータであり、例えば、位置情報データであったり、数値データであったり、それら組み合わせたものであったり、さまざまな情報データを含んでいる。
凹凸パターン2を構成する突起部31と平坦部32との数と並びとを所望の配列状態にすることで、任意の特有振動である振動パターン20を作り出すことができる。
作られた振動パターン20は、突起部31に相当する部分を“1”、平坦部32に相当する部分を“0”とすることで、特有の意味を持つ任意のディジタルデータとすることができる。
例えば、突起部31を4つ並べれば“1111”、突起部31と平坦部32とを交互に4つずつ計8つ並べれば“10101010”のディジタルデータを作ることができる。もちろん、突起部31と平坦部32とは、凹凸パターン2を設ける部分のサイズの制限があるまで設けることができるため、ディジタルデータの長さも自由に選ぶことができる。
このようにして、凹凸パターン2を構成する突起部と平坦部との配列を工夫することで、入力したい所望の情報データ用の振動を含む任意の振動パターン20を発生させ、特有の意味を持つ任意のディジタルデータを入力することができる。
Next, a case where the generated vibration pattern 20 itself can have a meaning as digital data will be described. The digital data to be input is data having a specific meaning, for example, position information data, numerical data, a combination thereof, and various information data.
By making the number and arrangement of the protrusions 31 and the flat portions 32 constituting the uneven pattern 2 into a desired arrangement state, it is possible to create a vibration pattern 20 that is an arbitrary specific vibration.
The created vibration pattern 20 can be any digital data having a specific meaning by setting the portion corresponding to the protrusion 31 to “1” and the portion corresponding to the flat portion 32 to “0”. .
For example, digital data of “1011010” can be generated by arranging four protrusions 31 and arranging “1111”, and arranging four protrusions 31 and flat parts 32 by four in total. Of course, since the protrusion 31 and the flat part 32 can be provided until the size of the part where the uneven pattern 2 is provided is limited, the length of the digital data can be freely selected.
In this way, by devising the arrangement of the protrusions and flat portions constituting the concavo-convex pattern 2, an arbitrary vibration pattern 20 including vibrations for desired information data to be input is generated and has a specific meaning. Arbitrary digital data can be input.

実際に特有の意味を持つ任意のディジタルデータを入力するには、入力したい所望の情報データのほかに、同期データや境界データ、チェックデータを有する。
図4に任意のディジタルデータの構成を示す。図4は、図1に示す突起部31を“1”、平坦部32を“0”で表した凹凸パターン2から得られるデータの構成を示している。50は同期用の同期データ、51はデータの境界用の境界データ、52は所望のデータである情報データ、53はチェックサム用のチェックデータである。
In order to input arbitrary digital data having a peculiar meaning in practice, in addition to desired information data to be input, synchronization data, boundary data, and check data are included.
FIG. 4 shows the structure of arbitrary digital data. FIG. 4 shows the structure of data obtained from the concavo-convex pattern 2 in which the protrusion 31 shown in FIG. 1 is represented by “1” and the flat portion 32 is represented by “0”. 50 is synchronization data for synchronization, 51 is boundary data for data boundary, 52 is information data as desired data, and 53 is check data for checksum.

振動パターン20を作る凹凸パターン2はパケット化されており、1つのパケットの構成は、同期データ50と境界データ51と情報データ52とチェックデータ53とからなる。したがって、予め用意する凹凸パターン2は、同期データ50用の突起部31や平坦部32の配列と、境界データ51用の突起部31や平坦部32の配列と、入力したい所望の情報データ52用の突起部31や平坦部32の配列と、チェックデータ用の突起部31や平坦部32の配列とを有する。   The concave / convex pattern 2 that forms the vibration pattern 20 is packetized, and the configuration of one packet includes synchronization data 50, boundary data 51, information data 52, and check data 53. Accordingly, the uneven pattern 2 prepared in advance is used for the arrangement of the protrusions 31 and the flat parts 32 for the synchronization data 50, the arrangement of the protrusions 31 and the flat parts 32 for the boundary data 51, and the desired information data 52 to be input. The protrusions 31 and the flat portions 32 are arranged, and the check data protrusions 31 and the flat portions 32 are arranged.

[同期動作説明:図4、図7、図8]
次に、位相同期回路12の同期信号17を生成する動作を図4、図8を用いて説明する。
同期信号17を生成する動作とは、入力したいディジタルデータ内の同期データ50を利用し、読み出し時に、同期データ50から発生する一定周期の信号に対し、位相の同期した同期信号17を生成する動作のことである。
[Synchronous operation description: FIG. 4, FIG. 7, FIG. 8]
Next, the operation of generating the synchronization signal 17 of the phase synchronization circuit 12 will be described with reference to FIGS.
The operation of generating the synchronization signal 17 is an operation of using the synchronization data 50 in the digital data to be input and generating the synchronization signal 17 having a phase synchronized with respect to a signal having a fixed period generated from the synchronization data 50 at the time of reading. That is.

位相を同期させるには、一般に周波数シンセサイザやFM復調器などで使われる位相同期回路12を用いる。以下に具体的に説明する。
同期データ50は連続した“1”で構成される。図4では、一例として“11111111”である。この場合、図1に示す凹凸パターン2は、突起部31が8つ並んでいる状態である。
In order to synchronize the phase, a phase synchronization circuit 12 generally used in a frequency synthesizer, an FM demodulator, or the like is used. This will be specifically described below.
The synchronization data 50 is composed of continuous “1” s. In FIG. 4, it is “11111111” as an example. In this case, the concavo-convex pattern 2 shown in FIG. 1 is a state in which eight protrusions 31 are arranged.

図8に示すように、同期データ50に基づく検波後ディジタル信号16は位相比較回路21で分周器24の出力と比較され、その差がループフィルタ22で積分された後、電圧制御発振器23と、分周器24とを経由し位相比較回路21にフィードバックされる。このフィードバックの結果、位相比較回路21は2つの入力が同期のとれた同一周波数信号となるよう制御される。すなわち、分周器24の入力端子では、分周比倍の周波数となっているので、これを、図7に示すサンプリング回路13のデータ取りこみのタイミングの基となる同期信号17として使う。これにより、指示器1による摩擦のスピードに関わらず、正確にデータをサンプリングすることができる。   As shown in FIG. 8, the post-detection digital signal 16 based on the synchronization data 50 is compared with the output of the frequency divider 24 by the phase comparison circuit 21, and the difference is integrated by the loop filter 22. The signal is fed back to the phase comparison circuit 21 via the frequency divider 24. As a result of this feedback, the phase comparison circuit 21 is controlled so that the two inputs become the same frequency signal in synchronization. That is, since the frequency at the input terminal of the frequency divider 24 is a frequency multiplied by the frequency division ratio, this frequency is used as the synchronization signal 17 that is the basis of the data acquisition timing of the sampling circuit 13 shown in FIG. Thereby, data can be sampled accurately regardless of the speed of friction by the indicator 1.

[判断動作説明:図4、図7]
次に、判断手段15の判断動作を図4、図7を用いて説明する。
判断動作とは、一連の情報データ52(図4では情報データ52は2つ)に加えて、この一連の情報データ52に関係したチェックサム用のチェックデータ53を付加し、読み出し時に、もしエラーが発生したなら一連の情報データ52とチェックデータ53との関係が崩れることで成否を判断するものである。
[Description of judgment operation: FIGS. 4 and 7]
Next, the determination operation of the determination unit 15 will be described with reference to FIGS.
In addition to the series of information data 52 (two information data 52 in FIG. 4), the determination operation adds checksum data 53 for checksum related to the series of information data 52, and if an error occurs during reading If the error occurs, the success or failure is determined by breaking the relationship between the series of information data 52 and the check data 53.

以下に具体的に説明する。図4に示すように、同期データ50の後には、境界データ51が配置される。境界データ51は、同期データ50とのデータの境界を識別するためのデータであるが、特に前後非対称なデータとすることにより、指示器1による摩擦の方向を判断することにも利用できる。図4では、一例として“01011110”である。この場合、図1に示す凹凸パターン2は、平坦部32があり突起部31が1つあり、次に平坦部32があり突起部31が4つ並び平坦部32がある状態である。   This will be specifically described below. As shown in FIG. 4, boundary data 51 is arranged after the synchronization data 50. The boundary data 51 is data for identifying the boundary of the data with the synchronization data 50. However, the boundary data 51 can be used to determine the direction of friction by the indicator 1 by using data that is particularly asymmetrical in the longitudinal direction. In FIG. 4, it is “01011110” as an example. In this case, the concavo-convex pattern 2 shown in FIG. 1 is in a state in which there is a flat portion 32 and one protrusion 31, and then there are four flat portions 32 and four protrusions 31 are arranged.

情報データ52は同期データ50、境界データ51と異なるものであれば何種類使用して良いため、さまざまな情報を持たせることができる。チェックデータ53は、全ての情報データ52を加算した値であるチェックサムとする。これにより、図7に示すように、判断手段15は、サンプリングされたチェックデータ53の値と、データバッファ14内の全ての情報データ52を基に判断手段15が自ら加算した値とが一致したかどうかにより、成否信号19を生成する。   Any number of types of information data 52 can be used as long as they are different from the synchronization data 50 and the boundary data 51, and various information can be provided. The check data 53 is a checksum that is a value obtained by adding all the information data 52. As a result, as shown in FIG. 7, the determination unit 15 matches the value of the sampled check data 53 with the value added by the determination unit 15 based on all the information data 52 in the data buffer 14. The success / failure signal 19 is generated depending on whether or not.

本発明の入力装置は、入力表面の振動を利用することによって、機械的な構造を簡単にでき、コストを安く、かつ壊れ難くすることができる。また、特有振動である振動パターンが入力できるように凹凸パターンの突起部と平坦部とを配列したことによって、所望の情報を入力することができる。凹凸パターンは、複数設けることができるために、さまざまな情報を入力することができる。凹凸パターンは、同期データとチェックデータとを設けたことによって、正確に情報を入力できる。もちろん、境界データの付加などはデータ構造の必要性に応じて任意に行うことができるので、さらに多くの情報を入力することができる。
もちろん、凹凸パターンは、入力したい情報が複数ある場合、情報ごとに独立して設けなくてもよい。突起部と平坦部とからなる配列を、異なる情報であっても連続して配列しても構わない。この場合は、境界データを用いて、入力したい情報の境界を規定すればよいのである。
The input device of the present invention can simplify the mechanical structure by utilizing the vibration of the input surface, and can reduce the cost and make it difficult to break. Moreover, desired information can be input by arranging the protrusions and flat portions of the concavo-convex pattern so that a vibration pattern that is a specific vibration can be input. Since a plurality of uneven patterns can be provided, various information can be input. Information on the concave / convex pattern can be input accurately by providing synchronization data and check data. Of course, addition of boundary data and the like can be performed arbitrarily according to the necessity of the data structure, so that more information can be input.
Of course, when there are a plurality of pieces of information to be input, the uneven pattern may not be provided independently for each piece of information. Even if it is different information, the arrangement | sequence which consists of a projection part and a flat part may be arranged continuously. In this case, the boundary of information desired to be input may be defined using boundary data.

本発明の入力装置は、コストが安く、壊れにくく、さまざまな情報を入力することが求められるコンピュータや、情報端末等に適用することができる。特にスイッチ等の機械的な可動部を必要としないために、小型の携帯情報端末に好適である。   The input device of the present invention can be applied to a computer, an information terminal, and the like that are inexpensive, are not easily broken, and are required to input various information. In particular, since a mechanical movable part such as a switch is not required, it is suitable for a small portable information terminal.

本発明の入力装置を説明する図である。It is a figure explaining the input device of this invention. 本発明の入力装置の凹凸パターンを模式的に示す外観図である。It is an external view which shows typically the uneven | corrugated pattern of the input device of this invention. 本発明の入力装置の凹凸パターンを模式的に示す外観図である。It is an external view which shows typically the uneven | corrugated pattern of the input device of this invention. 本発明の入力装置の凹凸パターンから得られるデータの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the data obtained from the uneven | corrugated pattern of the input device of this invention. 本発明の入力装置の包絡線検波回路の回路図である。It is a circuit diagram of the envelope detection circuit of the input device of the present invention. 本発明の入力装置の包絡線検波回路の波形を模式的に示した波形図である。It is the wave form diagram which showed typically the waveform of the envelope detection circuit of the input device of this invention. 本発明の入力装置の認識手段の構成図である。It is a block diagram of the recognition means of the input device of this invention. 本発明の入力装置の位相同期回路の構成図である。It is a block diagram of the phase locked loop of the input device of this invention. 従来技術を示す構成図である。It is a block diagram which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 指示器
2 凹凸パターン
3 変換手段
4 包絡線検波回路
5 認識手段
6 X方向凹凸パターン
7 Y方向凹凸パターン
8 円周凹凸パターン
9 ダイオード
10 抵抗
11 コンデンサ
12 位相同期回路
13 サンプリング回路
14 データバッファ
15 判断手段
16 検波後ディジタル信号
17 同期信号
18 データ信号
19 成否信号
20 振動パターン
21 位相比較回路
22 ループフィルタ
23 電圧制御発振器
24 分周器
30 ローパスフィルタ
31 突起部
32 平坦部
35 カウンタ
36 入力スピード信号
40 変換手段出力信号
41 整流後信号
42 入力情報信号
50 同期データ
51 境界データ
52 情報データ
53 チェックデータ
61〜63 波形
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indicator 2 Uneven pattern 3 Conversion means 4 Envelope detection circuit 5 Recognition means 6 X direction uneven pattern 7 Y direction uneven pattern 8 Circumferential uneven pattern 9 Diode 10 Resistance 11 Capacitor 12 Phase synchronization circuit 13 Sampling circuit 14 Data buffer 15 Judgment Means 16 Digital signal after detection 17 Synchronization signal 18 Data signal 19 Success / failure signal 20 Vibration pattern 21 Phase comparison circuit 22 Loop filter 23 Voltage controlled oscillator 24 Divider 30 Low pass filter 31 Protrusion 32 Flat part 35 Counter 36 Input speed signal 40 Conversion Means output signal 41 Signal after rectification 42 Input information signal 50 Synchronization data 51 Boundary data 52 Information data 53 Check data 61 to 63 Waveform

Claims (5)

指示器が入力表面を摩擦したときに生ずる振動により入力を行う入力装置であって、
前記入力表面に設けられ前記振動を発生させるための突起部と平坦部とを有する凹凸パターンと、
該凹凸パターンにより発生した振動を電気信号に変換するための変換手段と、
該電気信号から包絡線を取り出すための包絡線検波回路と、
該包絡線検波回路からの信号を識別するための認識手段と、
を有することを特徴とする入力装置。
An input device for inputting by vibration generated when the indicator rubs the input surface,
A concavo-convex pattern provided on the input surface and having a protrusion and a flat part for generating the vibration;
Conversion means for converting vibration generated by the uneven pattern into an electrical signal;
An envelope detection circuit for extracting an envelope from the electrical signal;
Recognition means for identifying the signal from the envelope detector circuit;
An input device comprising:
前記凹凸パターンを複数設け、複数の前記凹凸パターンに対応した振動から前記電気信号を得ることを特徴とする請求項1に記載の入力装置。   The input device according to claim 1, wherein a plurality of the concavo-convex patterns are provided, and the electrical signal is obtained from vibration corresponding to the plurality of the concavo-convex patterns. 前記突起部と前記平坦部との配列によって、前記変換手段に特有振動が入力し、該特有振動は、入力したい所望の情報データ用の振動を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の入力装置。   The specific vibration is input to the conversion means by the arrangement of the protrusion and the flat portion, and the specific vibration includes vibration for desired information data to be input. Input device. 前記特有振動は、同期信号を生成するための同期データ用の振動と、前記特有振動が正確かどうかを判断するためのチェックデータ用の振動と、を有することを特徴とする請求項3に記載の入力装置。   The characteristic vibration includes vibration for synchronization data for generating a synchronization signal and vibration for check data for determining whether the characteristic vibration is accurate. Input device. 前記認識手段は、前記同期信号を生成するための位相同期回路と、前記同期信号に基いて信号をサンプリングするサンプリング回路と、サンプリングしたデータを一時保存するデータバッファと、該データバッファ内のデータが正確かどうか判断する判断手段と、前記同期信号に基づき入力の速度を算出する入力速度算出手段と、
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の入力装置。
The recognition means includes a phase synchronization circuit for generating the synchronization signal, a sampling circuit for sampling a signal based on the synchronization signal, a data buffer for temporarily storing sampled data, and data in the data buffer A determination means for determining whether or not it is correct; an input speed calculation means for calculating an input speed based on the synchronization signal;
The input device according to claim 1, further comprising:
JP2004187205A 2004-06-25 2004-06-25 Input device Pending JP2006011763A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004187205A JP2006011763A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004187205A JP2006011763A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006011763A true JP2006011763A (en) 2006-01-12

Family

ID=35778970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004187205A Pending JP2006011763A (en) 2004-06-25 2004-06-25 Input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006011763A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010530655A (en) * 2007-05-17 2010-09-09 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー Electronic device and method with vibration input recognition
WO2013035991A2 (en) * 2011-09-05 2013-03-14 (주)펜제너레이션스 Microstructure optical film
WO2014115913A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 (주)펜제너레이션스 Microstructured optical film
JPWO2016006400A1 (en) * 2014-07-11 2017-04-27 株式会社村田製作所 Input device and electronic device
US10488984B2 (en) 2016-02-25 2019-11-26 Fanuc Corporation Data transmission system, touch panel apparatus and data transmission method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010530655A (en) * 2007-05-17 2010-09-09 ソニー エリクソン モバイル コミュニケーションズ, エービー Electronic device and method with vibration input recognition
WO2013035991A2 (en) * 2011-09-05 2013-03-14 (주)펜제너레이션스 Microstructure optical film
WO2013035991A3 (en) * 2011-09-05 2013-05-02 (주)펜제너레이션스 Microstructure optical film
KR101263387B1 (en) 2011-09-05 2013-05-21 (주)펜제너레이션스 Microstructured optical film
WO2014115913A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 (주)펜제너레이션스 Microstructured optical film
JPWO2016006400A1 (en) * 2014-07-11 2017-04-27 株式会社村田製作所 Input device and electronic device
US10488984B2 (en) 2016-02-25 2019-11-26 Fanuc Corporation Data transmission system, touch panel apparatus and data transmission method
DE102017103484B4 (en) 2016-02-25 2022-09-22 Fanuc Corporation Data transmission system, touch screen device and data transmission method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI482070B (en) Method for detecting a sustained contact and corresponding device
US6703764B2 (en) Pointing apparatus using piezoelectric film, method for producing the apparatus, apparatus and method for detecting pointing information thereof
US20090051667A1 (en) Method and apparatus for providing input feedback in a portable terminal
US20060267961A1 (en) Notebook-sized computer and input system of notebook-sized computer
TW201104525A (en) Determinative method and device of touch point movement
JP2010049583A (en) Wrist watch type electronic note apparatus
TWM379794U (en) Touch screen device
JP2004311196A (en) Input device
JP2000347807A (en) Coordinate input device capable of input using finger, pen, and the like
CN209562594U (en) Smart machine key control device
EP3046009A1 (en) Information processing device, input method, and program
WO2016139798A1 (en) Input detection method, input detection program, and device
JP2006011763A (en) Input device
JP5965540B2 (en) Method and apparatus for recognizing key input on virtual keyboard
US10877569B2 (en) Touch device and operating method thereof
JPH1074429A (en) Jogging pad, and information input device
CN110413189B (en) Virtual keyboard control method and system
KR101558810B1 (en) Acoustic User Interface Apparatus and Method for Recognition of Touching and Scrubbing
JP2008300247A (en) Electrostatic capacity type touch switch device
KR101473465B1 (en) Keyboard, electronic device using the same and input method
JP2009276238A (en) Sensor signal detection circuit
KR102340385B1 (en) Electronic device including power-on button and inductive touch force sensor
CN105868594A (en) Terminal control method and device
US8497846B2 (en) Touch detection method and touch detector using the same
JP2001100907A (en) Information input device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090421

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090609

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091020