JP2006338526A - Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method - Google Patents

Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method

Info

Publication number
JP2006338526A
JP2006338526A JP2005164364A JP2005164364A JP2006338526A JP 2006338526 A JP2006338526 A JP 2006338526A JP 2005164364 A JP2005164364 A JP 2005164364A JP 2005164364 A JP2005164364 A JP 2005164364A JP 2006338526 A JP2006338526 A JP 2006338526A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
magnetic
data
position
device
sensor
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.)
Withdrawn
Application number
JP2005164364A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Francois Ridel Jean
Hiroshi Yoshizawa
ジャンフランソワ リデル
弘 吉澤
Original Assignee
Dentsu Kiko Kk
電通企工株式会社
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

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the number of Hall elements in a magnetic detection input device designating a specific position on a screen by a magnetic sensor for exhibiting constant magnetic detection accuracy by a simple and compact configuration. <P>SOLUTION: This pointing device is provided with a pallet 12 for drawing by a magnetic pen 10, a magnetic sensor 14, which is arranged so that the center position C2 of a crossing face crossing the Z axis direction and the center position C1 on the pallet 12 are arranged on the same axis and outputs three measurement data corresponding to three axial magnetic components of the magnetic pen 10, and a computing processing part 5 calculating positional data of the magnetic pen 10 based on each of three magnetic vectors representing respective variations between the three measurement data outputted from the magnetic sensor 14 and previously measure three reference data while setting the center position on the virtual pallet 12 as a starting point. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば携帯情報端末,携帯電話機およびパソコン(パーソナルコンピュータ)等に装備され3軸磁気センサーを用いて画面上の特定の位置を指定する入力デバイスの関連技術に関し、特に、磁気デバイスの移動軌跡に基づいて手書きの文字,絵,図等を認識することができる入力デバイスの関連技術に用いて好適な、ポインティングデバイス,同ポインティングデバイスを装備したモーションセンサー並びに同ポインティングデバイスを装備した文字認識装置および位置データ演算方法に関する。 The present invention is, for example, a portable information terminal, relates to a portable phone and a personal computer related art input device for designating a specific position on the screen using the 3-axis magnetic sensor is mounted on (personal computer) or the like, in particular, the movement of the magnetic device handwriting on the basis of the trajectory, painting, suitable for use in the relevant art input devices that can recognize FIG etc., a pointing device, equipped with a character recognition device motion sensor and the pointing device equipped with the pointing device and a position data calculation method.

一般に、パソコンに対してユーザが入力操作を行なう場合、ユーザは、文字,数字等についてはキーボードを用いて直接入力し、また、画面上のアイコンの選択,ファイルのドラッグ,メニューバーのスクロール等についてはマウスを介在させ画面上のカーソルを移動させることにより間接的に入力する。 In general, when performing a user input operation to the personal computer, the user characters, for numbers and the like directly input using the keyboard, also, the selection of icons on the screen, dragging the file, the scroll for a menu bar indirectly input by moving the cursor on the screen is interposed the mouse. これらのキーボードおよびマウス等は、入力デバイス(入力機器,入力装置又は入力手段)として機能し、特に、マウスのように画面上のカーソルを移動させることによって画面上の特定の位置を指定する入力デバイスは、ポインティングデバイス(ポインティング装置,位置決め装置)と呼ばれる。 Input devices such as a keyboard and a mouse, etc., and functions as an input device (input device, input device or input device), in particular, for designating a specific position on the screen by moving a cursor on the screen as a mouse It is referred to as a pointing device (pointing device, the positioning device).

このポインティングデバイスは、各種の装置(又は機器)の機能や用途に応じて、多数の種類が知られている。 The pointing device according to the function and use of the various devices (or equipment), and many types are known. 具体的には、平坦なボード(以下、平板と呼ぶ。)又はパッド上に、ユーザが指やタッチペンを接触させ、この状態で指やタッチペンをスライドさせることによりカーソルを動かすものや、指でボールを回転させてカーソルを動かすトラックボールや、ゲーム機器において前後左右の各方向に傾斜可能なレバーと複数のボタンとを操作してカーソルを動かすジョイスティック等が製品化されている。 Specifically, flat board (hereinafter, referred to as a flat plate.) Or a ball on the pads, the user contacting the finger or the touch pen, and which move the cursor by sliding a finger or a touch pen in this state, a finger rotate or trackball to move the cursor by operating a lever and a plurality of buttons that can be tilted in each direction of the front, rear, left and right in a game apparatus joystick to move the cursor is commercialized.

上記の平板又はパッドを用いたポインティングデバイスの種類は、さらに、細分化されており、タブレット(又はディジタイザ),タッチパネル,タッチパッド,タッチスクリーン等の種類がある。 Type of pointing device using the above-described flat plate or pad further has been subdivided, the tablet (or a digitizer), a touch panel, a touch pad, there is a type, such as a touch screen. ここで、タブレットは、指やタッチペンを平板上に接触させて動かすものであり、タッチパネルは、上記タブレットを小型化したものであり、タッチパッドは、指を平坦なパッド上に接触させた状態で短い距離をスライドさせるものであり、さらに、タッチスクリーンは、タッチパネルと表示用スクリーンとが一体形成されたものである。 Here, the tablet is intended to move the finger or stylus in contact on a flat plate, a touch panel is obtained by downsizing the tablet, touch pad, while in contact with a finger on a flat pad a short distance is intended to slide, further, the touch screen includes a touch panel and the display screen is one that was integrally formed. 実装例として、タブレットは、回路設計CAD(Computer Aided Design)等、高い精度が必要な場合に用いられ、タッチパッド,トラックボールはそれぞれノートパソコン等に設けられ、また、タッチパネル,タッチスクリーンはそれぞれ携帯情報端末,携帯電話機,現金自動支払い機,駅の券売機等に設けられる。 As an example implementation, the tablet, such as a circuit design CAD (Computer Aided Design), used when requiring high accuracy, a touch pad, provided in each trackball laptop or the like, and a touch panel, the touch screen mobile respectively information terminals, mobile phone, cash automatic teller machine, is provided in the ticket vending machine or the like of the station.

これらに加えて、上記の平板又はパッドを用いたポインティングデバイスの一種に、磁気検出型(磁気検出方式)ポインティングデバイスがある。 In addition to these, the type of pointing device using the above-described flat plate or pad, magnetic detection type (magnetic detection method) is a pointing device. この磁気検出型ポインティングデバイスは、磁気を帯びたペン型形状の磁気ペンと、磁気ペンが接触した位置を検出するタッチパネルとを有するものである。 The magnetic detection type pointing device is one having a magnetic pen pen type shape magnetized, and a touch panel for detecting a position where the magnetic pen is in contact. そして、磁気検出型ポインティングデバイスは、タッチパネルの直下に、複数のホール素子を、各ホール素子が相互に所定間隔空くようアレイ状に配置し、各ホール素子が検出する磁気の強さHの強弱をモニタし、磁気ペンの軌跡を取得するようになっている。 Then, the magnetic detection type pointing device is directly below the touch panel, a plurality of Hall elements, Hall elements are arranged in an array so that vacant predetermined distance from each other, the strength of the magnetic intensity H of the Hall elements to detect monitored, so as to obtain the trajectory of the magnetic pen. ここで、ホール素子は、特定の方向からの磁気の強さHだけを感知する感知の指向性(感磁方向)を有する半導体素子である。 Here, the Hall element is a semiconductor device having a directional sensing to sense only the magnetic intensity H from a specific direction (magnetic sensitive direction).

なお、磁気とは、以下の説明において、特に断らない限り、磁界(磁場)の強さHおよび磁束密度B(透磁率μ×磁界の強さH)を意味する。 Note that the magnetic, in the following description, unless otherwise specified, refers to a magnetic field (magnetic field) strength H and the magnetic flux density B (permeability mu × field strength H).
図11はアレイ状に配置された複数のホール素子をもつ磁気検出型ポインティングデバイスの一例を示す図である。 Figure 11 is a diagram showing an example of a magnetic detection type pointing device with the Hall devices arranged in an array. この図11に示すタッチパネル100の直下には、多数のホール素子(○で表したもの)が、縦方向および横方向に一定間隔を空けてアレイ状に設けられており、全てのホール素子から出力される微弱電圧は、主制御部(中央演算回路)101に取り込まれるようになっている。 Immediately below the touch panel 100 shown in FIG. 11, a number of Hall elements (those expressed by ○) is provided in an array in the vertical and horizontal directions at regular intervals, the output from all the Hall elements weak voltage has become the main control unit to be incorporated into the (central processing circuit) 101. ここで、ユーザが磁気ペン10を動かす前は、点A付近の複数個のホール素子が検出する磁気の強さHは大きく、点B付近のホール素子が検出する磁気の強さHは小さい。 Here, before the user moves the magnetic pen 10, large magnetism strength H in which a plurality of Hall elements in the vicinity of the point A is detected, the intensity H of the magnetic Hall element of the vicinity of the point B is detected is small. 一方、ユーザが磁気ペン10を点Aから点Bに向かって動かすと、点A付近の各ホール素子が検出する磁気の強さHは小さくなり、また、点B付近の各ホール素子が検出する磁気の強さHは大きくなる。 On the other hand, the user moves towards the point B of the magnetic pen 10 from the point A, the magnetic strength H of the Hall elements in the vicinity of the point A is detected is decreased, also, the Hall elements in the vicinity of the point B is detected magnetic strength H increases. 従って、タッチパネル100の面上において、磁気の強さHの大小が生じるので、各ホール素子にて検出される大小を示すデータを用いて、磁気ペン10の移動軌跡を取得できる。 Thus, on the surface of the touch panel 100, since the magnitude of the magnetic strength H is generated, using the data indicating the magnitude detected by the Hall elements, you can obtain the movement locus of the magnetic pen 10.

さらに、図11に示すポインティングデバイスを用いて、動き検出と、手書き文字の認識との各機能を実現できる。 Further, by using the pointing device shown in FIG. 11, the motion detection, the functions of the handwriting recognition can be realized. ここで、動き検出は、磁気ペン10の移動軌跡をメモリに逐次記憶し、記憶された移動軌跡を連続的に読み出すことにより可能である。 Here, the motion detection is sequentially stores the locus of movement of the magnetic pen 10 on the memory, it is the stored movement locus possible by continuously reading. 一方、手書き文字の認識は、磁気ペン10の移動軌跡データと、予め設けた文字の特徴データとを比較して認識できる。 On the other hand, recognition of handwritten characters can be recognized by comparing the movement locus data of the magnetic pen 10, the feature data provided in advance characters.

ここで、主制御部101は、各ホール素子が検出した個別の磁気の強さH 1 ,H 2 ,…,H J (Jは自然数を表す。)についての自乗和計算により全体の磁気の強さHを取得し、磁気ペン10の磁気発生部分又は帯磁部分(例えば磁気ペン10の先端部)の方位角および伏角を演算し、3次元空間における磁気ペン10の先端部の座標(X,Y,Z)を計測し、さらに、一定時間毎に計測した磁気ペン10の先端部の座標データを逐次メモリに連続的に記憶する。 Here, the main control unit 101, the intensity H 1 of the individual magnetic by each Hall element detects, H 2, ..., H J (J represents. A natural number) the strength of the entire magnetic by square sum calculation for is to get the H, we calculate the azimuth and dip angle of the magnetic generating portion or magnetized portions of magnetic pen 10 (e.g., the tip of the magnetic pen 10), the tip of the coordinates of the magnetic pen 10 in 3-dimensional space (X, Y measures the Z), further continuously stored sequentially in the memory coordinate data of the tip of the magnetic pen 10 which is measured at predetermined time intervals. そして、主制御部101は、文字の特徴に関するデータを記憶した文字認識用メモリを参照し、この文字認識用メモリのデータと、磁気ペンの先端部の座標データとを読み出すことにより、磁気ペン10の移動軌跡を画面上に表示し、手書き文字,絵,図等の取得および文字認識が可能になる。 Then, the main control unit 101 refers to the character recognition memory storing data relating to characteristics of the character, and data of the character recognition memory, by reading the coordinate data of the end portion of the magnetic pen, the magnetic pen 10 the movement locus displayed on the screen of the handwritten character, a picture, it is possible to obtain and character recognition in FIG like.

従来から、ポインティングデバイスについては、多数提案されている(例えば特許文献1〜4参照)。 Conventionally, for the pointing device, (for example, see Patent Documents 1 to 4) that have been proposed.
特許文献1記載の磁気センサーアレイは、基板上に複数の磁気センサーを所定間隔に配置し、複数の磁気センサーに対する所定位置にマグネットを配置するものである。 Magnetic sensor array described in Patent Document 1, a plurality of magnetic sensors arranged at predetermined intervals on the substrate, is to place a magnet in a predetermined position relative to the plurality of magnetic sensors. これにより、実装位置合わせが簡単になり、また、微妙な位置ズレは自動的に補正される。 This makes it easy to implement the alignment, also slight misalignment is automatically corrected.

特許文献2記載の3軸モーションセンサーは、3次元にて移動自在な可動子に設置された電極と、固定部材に設けられた電極との間に発生するキャパシタンスが、可動子の移動によって変化することを検出することにより、3次元の動きを検知するようになっている。 3-axis motion sensor described in Patent Document 2, the electrodes located on movable armature in 3D, capacitance generated between the electrodes provided on the fixing member is changed by the movement of the movable element by detecting that, so as to detect the three-dimensional motion. これにより、3次元の動きを検出するコンパクトで安価な装置が得られる。 Thus, an inexpensive device can be obtained a compact for detecting a three-dimensional motion.
さらに、特許文献3記載のポインティングデバイス用磁気センサーは、マグネットの発生する磁力を検出する複数の磁気センサーと、磁気センサーの信号を用いてマグネットの座標位置を検出する検出制御部と、検出制御部の信号を出力する出力制御部とを1つの筐体に収納し、これにより、精度よくマグネットの座標を検知するものである。 Further, the magnetic sensor for a pointing device described in Patent Document 3 includes a plurality of magnetic sensors for detecting the magnetic force generated in the magnet for a detection control unit for detecting a coordinate position of the magnet by using the signal of the magnetic sensor, the detection control unit and an output control section for outputting a signal accommodated in one housing, thereby, which detects the coordinates of accurately magnet.

また、特許文献4記載のポインティングデバイスは、樹脂上にマグネットとマグネットを覆う磁性体とを設けるとともに、マグネットの移動により生じる磁束密度変化を基板上に設けた磁気センサーにより検出し入力点の座標値を出力するものである。 Further, the pointing device of Patent Document 4 is provided with a magnetic body on a resin covering the magnet and the magnet, the coordinate values ​​of the input point detected by the magnetic sensor having a magnetic flux density changes caused by the movement of the magnet on the substrate and it outputs a. これにより、マグネット外部への漏れ磁束を減らし、かつ磁気センサー側の磁束密度を減らさずに、出力感度が増加する。 This reduces the leakage flux of the magnet outside and without decreasing the magnetic flux density of the magnetic sensor side, the output sensitivity is increased.
特開2003−196019号公報 JP 2003-196019 JP 特開2003−004481号公報 JP 2003-004481 JP 特開2004−069695号公報 JP 2004-069695 JP 特開2003−316512号公報 JP 2003-316512 JP

しかしながら、ホール素子をアレイ状に配置した磁気検出型ポインティングデバイスは、多数のホール素子からの電圧データを処理するので演算処理量が大きく、また、3次元直交座標系により記述された既存のプログラムの大幅な変更を伴わずに演算処理を行なえる必要がある。 However, the magnetic detection type pointing device arranged Hall elements in an array, the large amount of arithmetic processing because processing the voltage data from multiple Hall elements, also of existing programs written by the three-dimensional orthogonal coordinate system there is a need perform the arithmetic processing without significant changes. そして、多数のホール素子が必要なので、コストが高くなるという課題がある。 Then, because a number of Hall elements necessary, there is a problem that cost is increased.

また、携帯情報端末等の小型化に追随できるようにホール素子の個数を減らす必要がある。 Further, it is necessary to reduce the number of Hall elements so that it can follow the miniaturization of such a portable information terminal. そのうえ、モーションセンサーや文字認識装置に振動,衝撃が加えられても、磁気検出能力の精度を維持するために、やはり、ホール素子の個数を最小限に抑制する必要があり、ハードウェア部品の個数についても、ホール素子と同様に低減させる必要がある。 Moreover, the vibration motion sensors and the character recognition device, even if impact is applied, in order to maintain the accuracy of the magnetic detection capability, still needs to be suppressed to a minimum the number of Hall elements, the number of hardware components for also needs to be reduced similarly to the Hall element. これらに対して、従来の磁気検出型ポインティングデバイスは、パソコンの周辺機器やゲーム機器等として製品化されたものが多く小型化が困難であるという課題がある。 For these, the conventional magnetic detection type pointing device, there is a problem that those commercialized many miniaturization is difficult as a peripheral device or a game equipment or the like of the personal computer.

さらに、モーションセンサーや文字認識装置の製造時において、各ホール素子を正確に配置することが困難であり、また、各ホール素子から均一の微弱電圧を出力する調整が困難であるという課題がある。 Further, at the time of manufacture of the motion sensor and the character recognition apparatus, it is difficult to each Hall element is precisely located, also, there is a problem that it is difficult to adjust for outputting a weak voltage of uniformity from the Hall elements.
上記の特許文献1〜4には、これらの課題に対する示唆は何ら記載されていない。 Patent Documents 1 to 4 described above, suggested for these problems is not described in any way.
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、3軸磁気センサーを用いて画面上の特定の位置を指定する磁気検出型入力デバイスにおいて、ホール素子の個数が少なく、比較的簡素かつ小型で一定の磁気検出精度を発揮可能な、ポインティングデバイス,モーションセンサー並びに文字認識装置および位置データ演算方法を提供することを目的とする。 The present invention has been in view conceived of the above problems, a magnetic detection type input device for designating a specific position on the screen using the 3-axis magnetic sensor, fewer number of Hall elements, a relatively simple and compact and capable of exhibiting a constant magnetic detection accuracy, a pointing device, and an object thereof is to provide a motion sensor as well as a character recognition device and the position data calculation method.

このため、本発明のポインティングデバイスは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の所定位置とパレット上の所定位置とが、いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の所定位置を原点に設定し、磁気センサーから出力された複数の計測データと基準データ記憶部に記憶された複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気デバイスの位置に関する位 Therefore, the pointing device of the present invention includes a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, a predetermined position and the pallet on the crossover plane of a predetermined position, it is arranged so as to be coaxial about either coordinate axis direction, and a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device, a predetermined a reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in the coordinate system, sets a predetermined position on the pallet at the origin, it is stored in a plurality of measurement data and reference data storage unit that is output from the magnetic sensor based on each of the plurality of magnetic vectors representing each amount of change between a plurality of reference data, position on the position of the magnetic device データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項1)。 It is characterized in that it is constructed to include an arithmetic processing unit for calculating the data (claim 1).

この演算処理部は、原点を用いて表した複数の磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、磁気ベクトル演算部にて演算された複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて位置データを計算する位置データ計算部とをそなえて構成されてもよい(請求項2)。 The operation processing unit includes a magnetic vector calculating unit for respectively calculating a plurality of magnetic vectors represented using the origin position to calculate the position data based on each of the plurality of magnetic vectors computed by the magnetic vector calculation unit It may be configured to include a data generator (claim 2).
また、本発明のポインティングデバイスは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、n(nは自然数を表す。)次元座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の中心位置とパレット上の中心位置とが、所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスのn次元座標系におけるn個の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、n次元座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の中心位置を原点に設定し、磁気センサーから出力されたn個の計測データと基準データ記憶部に記憶されたn個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気センサ Further, the pointing device of the present invention includes a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, n (n is. A natural number) the crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the dimension coordinate system, crossover plane and the center position of the center position and the pallet of the above, for a given coordinate axis direction is arranged so as to be coaxial, the n measurements for each size of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic device a magnetic sensor for outputting data, respectively, and reference data storage unit which respectively stores n pieces of reference data to be a reference in the n-dimensional coordinate system, the center position on the pallet is set to the origin, is output from the magnetic sensor n based on each of the n magnetic vector representing each change amount of the pieces of measurement data and the reference data storage unit to the stored n reference data, a magnetic sensor から磁気デバイスへの距離,角度および方向を含む磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項3)。 Is characterized in that it is constructed to include an arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device including a distance to the magnetic device, the angle and direction from (claim 3).

この演算処理部は、原点を用いて表したn個の磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、磁気ベクトル演算部にて演算されたn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、位置データを計算する位置データ計算部とをそなえて構成されてもよい(請求項4)。 The operation processing unit includes a magnetic vector calculator for calculating n number of magnetic vectors represented using the origin respectively, based on each of the n magnetic vectors computed by the magnetic vector operation unit, the position data It may be configured to include a position data calculation unit for calculating (claim 4).
さらに、本発明のポインティングデバイスは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、3次元直交座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の中心位置とパレット上の中心位置とが、所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの3次元直交座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、3次元直交座標系における3軸について基準となる3つの基準電圧値データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の中心位置を原点に設定し、磁気センサーから出力された3つの計測電圧値データと基準データ記憶部に記憶された3つの基準電圧値データとの各変化量を表す3つの磁気ベクトルのそれぞれに基 Furthermore, the pointing device of the present invention includes a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system, the center of the intersecting surface position and the pallet on and the center position of, for a given coordinate axis direction is arranged so as to be coaxial, the magnetic sensor to output a plurality of measurement data, respectively due to each of the plurality of magnetic components in three-dimensional orthogonal coordinate system of the magnetic device, 3 set a reference data storage unit that stores the three axes in the dimensional orthogonal coordinate system serving as a reference three reference voltage value data, respectively, the center position on the pallet to the origin, three measurement voltage value data outputted from the magnetic sensor three each group of the magnetic vector representing each amount of change between three reference voltage value data stored in the reference data storage unit and いて、磁気センサーから出力された磁気デバイスの磁気の強さ,磁気デバイスの方位および磁気デバイスの伏角からなる磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項5)。 There are, characterized by being constructed to include an arithmetic processing unit for calculating the magnetic strength of the magnetic device output from the magnetic sensor, the position data relating to the position of the magnetic device comprising a dip orientation and magnetic devices of magnetic device It is set to (claim 5).

この演算処理部は、原点を用いて表した3つの磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、磁気ベクトル演算部にて演算された3つの磁気ベクトルの各大きさに基づく磁気デバイスの磁気の強さと、3つの磁気ベクトルのうちの2つの磁気ベクトルに基づく磁気デバイスの方位と、3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づく磁気デバイスの伏角とを位置データとして計算する位置データ計算部とをそなえて構成されてもよく(請求項6)、また、位置データ計算部は、パレット上の中心位置を原点に設定しパレット上の複数の座標点に含まれる所定の座標軸方向成分を一定値に設定するように構成されてもよい(請求項7)。 The operation processing unit includes a magnetic vector calculator for calculating the three magnetic vectors represented using the origin respectively, of the magnetic devices based on the size of the three magnetic vectors computed by the magnetic vector operation unit magnetic and strength, configured to include the orientation of the magnetic device based on two of the magnetic vector of the three magnetic vector, and a position data calculation unit for calculating the dip angle as the position data of the magnetic devices based on each of the three magnetic vectors It may be (claim 6), also the position data calculation unit, so as to set a predetermined coordinate axis direction component included in the plurality of coordinate points on the pallet to set the central position on the pallet to the origin at a constant value It may be configured to (claim 7).

上記の基準データ記憶部は、磁気デバイスの磁気が感知されない状態において磁気センサーが計測した複数の計測データを複数の基準データとしてそれぞれ記憶するように構成することができる(請求項8)。 Reference data storage unit described above may be configured to each store a plurality of measurement data magnetic sensor is measured in a state that is not sensed magnetic magnetic device as a plurality of reference data (claim 8).
また、本発明のモーションセンサーは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の所定位置とパレット上の所定位置とが、いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の所定位置を原点に設定し、磁気センサーから出力された複数の計測データと基準データ記憶部に記憶された複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気デバイスの位置に関する位置データ Also, the motion sensor of the present invention, a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, on the predetermined position and the pallet on the crossover plane and the predetermined position is disposed so as to be coaxial about either coordinate axis direction, and a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device, a predetermined coordinate a reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in the system, sets a predetermined position on the pallet at the origin, is stored in a plurality of measurement data and reference data storage unit that is output from the magnetic sensor plurality based on each of the plurality of magnetic vectors representing each amount of change between the reference data, position data relating to the position of the magnetic device 計算する演算処理部と、演算処理部にて計算された位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、位置データ記憶部に逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項9)。 An arithmetic processing unit for calculations, track data representing the position data storage unit for sequentially storing the position data calculated by the arithmetic processing unit, the movement locus of the magnetic device using the sequentially stored position data in the position data storage unit It is characterized in that it is configured to include the locus data calculator for calculating the (claim 9).

さらに、本発明のモーションセンサーは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、n次元座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の中心位置とパレット上の中心位置とが、所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスのn次元座標系におけるn個の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、n次元座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の中心位置を原点に設定し、磁気センサーから出力されたn個の計測データと基準データ記憶部に記憶されたn個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気センサーから磁気デバイスへの距 Furthermore, the motion sensor of the present invention, a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the n-dimensional coordinate system, on the cross surface center position and the pallet on the and the center position, for a given coordinate axis direction is arranged so as to be coaxial, the magnetic sensor that outputs a n number of measurement data corresponding to each size of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic device respectively a reference data storage unit for storing n reference data serving as a reference in the n-dimensional coordinate system, respectively, the center position on the pallet is set to the origin, n number of measurement data and reference data storing output from the magnetic sensor based on each of the n magnetic vector representing each amount of change between the stored n reference data section, distance from the magnetic sensor to the magnetic device ,角度および方向を含む磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、演算処理部にて計算された位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、位置データ記憶部に逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項10)。 An arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device includes an angle and direction, the position data storage unit for sequentially storing the position data calculated by the arithmetic processing unit, which is sequentially stored in the position data storage unit using the position data is characterized in that it is configured to include the locus data calculator for calculating the locus data indicating the moving locus of the magnetic device (claim 10).

そして、本発明のモーションセンサーは、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、3次元直交座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の中心位置とパレット上の中心位置とが、所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの3次元直交座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、3次元直交座標系における3軸について基準となる3つの基準電圧値データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の中心位置を原点に設定し、磁気センサーから出力された3つの計測電圧値データと基準データ記憶部に記憶された3つの基準電圧値データとの各変化量を表す3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づい The motion sensor of the present invention includes a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system, the center of the intersecting surface position and the pallet on and the center position of, for a given coordinate axis direction is arranged so as to be coaxial, the magnetic sensor to output a plurality of measurement data, respectively due to each of the plurality of magnetic components in three-dimensional orthogonal coordinate system of the magnetic device, 3 set a reference data storage unit that stores the three axes in the dimensional orthogonal coordinate system serving as a reference three reference voltage value data, respectively, the center position on the pallet to the origin, three measurement voltage value data outputted from the magnetic sensor based on each of the three magnetic vector representing each amount of change between the reference data storage unit to the stored three reference voltage value data 、磁気センサーから出力された磁気デバイスの磁気の強さ,磁気デバイスの方位および磁気デバイスの伏角からなる磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、演算処理部にて計算された位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、位置データ記憶部に逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項11)。 The magnetic strength of the magnetic device output from the magnetic sensor, and the arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device comprising a dip orientation and magnetic devices of the magnetic device, which is calculated by the arithmetic processing unit position a position data storage unit for sequentially storing the data, that is configured to include the locus data calculator for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic device using the sequentially stored position data in the position data storage unit It is characterized (claim 11).

また、上記の請求項9〜請求項11に係る本発明のモーションセンサーは、軌跡データ演算部にて演算された軌跡データを用いて上記の磁気デバイスの移動軌跡を表示する表示部をそなえて構成することができる(請求項12)。 Also, the motion sensor of the present invention according to claims 9 11 above, configured to include a display unit for displaying a moving locus of the magnetic device using the trajectory data calculated by the locus data calculation unit it can be (claim 12).
さらに、本発明の文字認識装置は、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の所定位置とパレット上の所定位置とが、いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、パレット上の所定位置を原点に設定し、磁気センサーから出力された複数の計測データと基準データ記憶部に記憶された複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気デバイスの位置に関する位置データを計 Further, the character recognition device of the present invention includes a pallet that is drawn by the magnetic device magnetized, has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, a predetermined position and the pallet on the crossover plane of a predetermined position, it is arranged so as to be coaxial about either coordinate axis direction, and a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device, a predetermined a reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in the coordinate system, sets a predetermined position on the pallet at the origin, it is stored in a plurality of measurement data and reference data storage unit that is output from the magnetic sensor based on each of the plurality of magnetic vectors representing each amount of change between a plurality of reference data, a total of positional data relating to the position of the magnetic device する演算処理部と、演算処理部にて計算された位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、位置データ記憶部に逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部と、軌跡データ演算部にて演算された軌跡データを記憶する軌跡データ記憶部と、少なくとも文字の特徴を含む特徴データを記憶する特徴データ記憶部と、軌跡データ記憶部に記憶された軌跡データと、特徴データ記憶部に記憶された特徴データとに基づいて磁気デバイスの移動により書かれた文字を認識する文字認識部とをそなえて構成されたことを特徴としている(請求項13)。 An arithmetic processing unit that, the position data storage unit for sequentially storing the position data calculated by the arithmetic processing unit, the track data representing the moving locus of the magnetic device using the sequentially stored position data in the position data storage unit and locus data calculator for calculating the locus data storage unit for storing the locus data computed by the locus data operation unit, and the feature data storing unit for storing the feature data including a feature of at least characters, the locus data storage unit the stored locus data, is characterized in that the characters written by the movement of the magnetic device on the basis of the stored feature data is configured to include a recognizing character recognition unit in the feature data storage unit (according section 13).

また、本発明の位置データ演算方法は、所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の所定位置と、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレット上の所定位置とが、いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ磁気センサーが出力し、演算処理部が、上の所定位置を原点に設定し、演算処理部が、磁気センサーから出力された複数の計測データと、基準データ記憶部に記憶された所定の座標系において基準となる複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気デバイスの位置に関する位置データを計算するように構成されたことを特徴としてい The position data calculation method of the present invention has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, and the predetermined position on the crossover plane on the pallet to be drawn by the magnetic device magnetized and the predetermined position, for any coordinate axis direction is arranged so as to be coaxial, a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device to output the magnetic sensor respectively, the arithmetic processing unit but sets a predetermined position of the upper at the origin, the processing unit comprises a plurality of measurement data output from the magnetic sensor, a plurality of reference data serving as a reference in a predetermined coordinate system stored in the reference data storage unit based on each of the plurality of magnetic vectors representing each amount of change, which has features in that it is configured to calculate the position data on the position of the magnetic device (請求項14)。 (Claim 14).

ここで、請求項14に係る本発明の位置データ演算方法は、次の(i),(ii),( Here, the position data calculation method of the present invention according to claim 14, the following (i), (ii), (
iii)に示すように構成することができる。 It may be configured as shown in iii).
(i)上記の計算された位置データを位置データ記憶部が逐次記憶し、逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを軌跡データ演算部が演算するように構成する(請求項15)。 (I) the position data storage unit the calculated position data described above stored sequentially, locus data calculating unit the locus data representing a locus of movement of the magnetic device is configured to calculate using the sequentially stored position data (claim 15).

(ii)上記の計算された位置データを位置データ記憶部が逐次記憶し、逐次記憶された位置データを用いて磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを軌跡データ演算部が演算し、演算された軌跡データを軌跡データ記憶部が記憶し、文字認識部が、軌跡データ記憶部に記憶された軌跡データと、特徴データ記憶部に記憶された少なくとも文字の特徴を含む特徴データとに基づいて磁気デバイスの移動により書かれた文字を認識するように構成する(請求項16)。 (Ii) the position data storage unit the calculated position data described above is stored sequentially, the track data representing the moving locus of the magnetic device calculates trajectory data calculating unit with a successively stored position data, which is calculated the locus data is stored in the locus data storage unit, a character recognition unit, the magnetic device on the basis of the characteristic data including the locus data storage unit to the stored locus data, the characteristics of at least the character stored in the feature data storage unit configured to recognize characters written by the movement of (claim 16).

(iii)文字認識部による文字認識に際して、磁気デバイスをパレットに接触させながら移動させる(請求項17)。 In character recognition by (iii) a character recognition unit, moves while in contact with the magnetic device to the pallet (claim 17).

本発明のポインティングデバイス(請求項1〜8)によれば、磁気センサーから磁気を帯びた物質までの、相対的な距離,角度,方向を連続的に計測できるので、磁気デバイスの位置と、磁気デバイスの軌跡とを認識でき、また、手書きの文字,絵,図等を取得できる。 According to the pointing device of the present invention (claims 1-8), from the magnetic sensor to the material magnetized, relative distances, angles, since the direction can be continuously measured, the position of the magnetic device, the magnetic able to recognize the locus of the device, also, handwriting, painting, FIG like can be obtained.
そして、本発明のモーションセンサー(請求項9〜12)によれば、例えば3次元の磁気成分のうちの2軸の磁気成分だけを用いて磁気デバイスの位置を取得でき、磁気成分数の削減と演算負荷の低減とを図ることができる。 Then, according to the motion sensor of the present invention (claim 9 to 12), for example, only the magnetic component of the two axes of the three-dimensional magnetic component can obtain the position of the magnetic device with a reduction in the number of magnetic components it can be achieved and reduction of the computational load.

さらに、本発明の文字認識装置(請求項13)によれば、製造時における調整工程を大幅に簡素化でき、衝撃に対する強度が増大する。 Furthermore, according to the character recognition device of the present invention (Claim 13), greatly simplifying the adjustment process at the time of manufacture, impact strength is increased.
そして、本発明の位置データ演算方法(請求項14)によれば、ホール素子等の磁気検出デバイスの個数を1個にすることができ、また、簡素な構成により演算処理量を低減できる。 Then, according to the position data calculation method of the present invention (Claim 14), the number of the magnetic detection device such as a Hall element can be reduced to one, also possible to reduce the amount of arithmetic processing with a simple configuration.

また、本発明の位置データ演算方法(請求項15)によれば、ユーザが視覚的又は直感的に指で直接指し示す感覚と同様な感覚で入力操作できる。 Further, according to the position data calculation method of the present invention (Claim 15), the user can input operation in the same sense and sense indicated visually or intuitively directly with a finger.
加えて、本発明の位置データ演算方法(請求項16)によれば、ユーザは、視覚上、違和感のない手書き文字を認識できる。 In addition, according to the position data calculation method of the present invention (Claim 16), the user can visually be recognized with no discomfort handwriting.
さらに、本発明の位置データ演算方法(請求項17)によれば、文字認識部において、磁気を帯びた磁気デバイスと描画されるパレットとの接触の情報を活用することができ、文字認識の精度を高めることができる。 Furthermore, according to the position data calculation method of the present invention (Claim 17), in the character recognition unit, it is possible to use the information in contact with the pallet to be drawn to the magnetic device magnetized, the character recognition accuracy it can be increased.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings illustrating the embodiments of the present invention.
(A)本発明の一実施形態の説明 本発明を適用される磁気検出型ポインティングデバイス(以下、特に断らない限り、ポインティングデバイスと呼ぶ。)は、磁気デバイスが発生する磁気の強さHの変化量を演算して磁気デバイスの3次元空間における位置を取得するものであり、また、磁気デバイスとして磁気ペンを用いた磁気ペン型(磁気ペン方式)の入力デバイスである。 Magnetic detection type pointing device which is applied the description of the invention The embodiment of (A) (hereinafter, unless otherwise specified, is referred to as a pointing device.) A change in the magnetic intensity H of the magnetic device may occur it is intended to obtain a position in 3-dimensional space of the magnetic device by calculating the amount, also an input device of a magnetic pen (magnetic pen-based) using a magnetic pen as a magnetic device. 本ポインティングデバイスの機能は、画面上の特定の位置を指定する点において、マウス,タブレット,タッチパネル等の位置検出機能と同様である。 Function of the pointing device, in that designating a specific position on the screen, a mouse, a tablet, is the same as the position detection function such as a touch panel. 例えば携帯情報端末,携帯電話機,パソコン等のディスプレイ(表示部,表示機器,表示装置,ウィンドウ)の画面上に表示されるカーソルは、ユーザが磁気ペンを動かすことにより、移動し、画面上のアイコンやファイル等への文字入力位置が指定される。 For example, a portable information terminal, a cellular phone, a display such as a personal computer (display unit, the display device, the display device, a window) the cursor displayed on the screen of, when the user moves the magnetic pen, to move, on a screen icon character input position to and files, and the like are specified. 本ポインティングデバイスは、モーションセンサー(動き検出センサー),文字認識装置等に応用される。 This pointing device, a motion sensor (motion detection sensor), is applied to a character recognition apparatus or the like.

(I)ポインティングデバイスをモーションセンサーに実装する場合 モーションセンサーは、物体の動きを検出するものであって、例えばスポーツのフォームをチェックする装置等に用いられる。 (I) motion sensor when implementing pointing device motion sensor is for detecting the movement of an object, used in example apparatus that checks the sports form. このモーションセンサーの動作の一例は、ユーザが、「文字をなぞる」、あるいは、「絵,図等を描画する(以下、「文字,絵,図等を描画する」と表現することがある。)」ためのテーブル台(描画用の台座:後述する仮想パレット12に相当する。)上の一点に磁気ペンを接触させ、この状態において、磁気ペンを動かして文字,絵,図等を描画する。 An example of the operation of the motion sensor, the user, "Tracing character", or, to draw "pictures, FIG etc. (hereinafter, may be expressed as" drawing characters, pictures, and FIG etc. ".) "table top for (pedestal for drawing:. corresponding to the virtual pallet 12 to be described later) contacting the magnetic pen to a point on, in this state, draws characters, pictures, and FIG like to move the magnetic pen. この磁気ペンの移動中に、ポインティングデバイスが磁気ペンの位置を複数回に亘って計測し、計測した位置データをメモリに逐次記憶する。 During movement of the magnetic pen, pointing device measures over the position of the magnetic pen multiple times, sequentially stores the position data measured in the memory. この逐次記憶された位置データによって、例えば磁気ペンの移動軌跡をデータ化した軌跡データが得られる。 This sequential stored position data, for example, locus data and data of the movement locus of the magnetic pen is obtained.

例えば、上記のフォームのチェックをする場合、被験者の身体の一部位(例えば腕等)に磁気ペンを装着し、被験者が動いている間、ポインティングデバイスが、磁気ペンの位置を計測し、計測した位置データをメモリに逐次記憶する。 For example, when the check of the above form, one site of the subject's body (e.g., arm, etc.) a magnetic pen is attached to, while moving subject, pointing device, measures the position of the magnetic pen, the measured sequentially storing the position data in the memory. モーションセンサーは、逐次記憶された位置データを用いて磁気変化量を演算し、これにより、身体の一部位の動きを検出する。 Motion sensor computes the magnetic change amount using the sequentially stored position data, thereby detecting a portion position of the movement.

(II)ポインティングデバイスを文字認識装置に実装する場合 文字認識装置は、手書き文字を認識(識別,判定)するものであり、多数の文字の特徴をデータ化した文字データを保持する文字データメモリを有する。 (II) the character recognition device when implementing the pointing device to the character recognition apparatus, recognize handwriting (identification, determination) is intended to, character data memory for storing character data and data of the characteristics of a number of characters a. この文字認識装置の動作例は、モーションセンサーの動作と同様に、磁気ペンの移動中に、ポインティングデバイスが磁気ペンの位置を複数回に亘って計測し、計測した位置データをメモリに逐次記憶する。 Operation example of the character recognition device, similar to the operation of the motion sensor, during movement of the magnetic pen, pointing device measures over the position of the magnetic pen multiple times, sequentially stores the position data measured in the memory . この逐次記憶された位置データによって磁気ペンの移動軌跡が得られるので、この移動軌跡を表す軌跡データと、上記の文字データとを比較することにより、ユーザがなぞった文字が特定される。 The movement locus of the magnetic pen is obtained by the sequential stored position data, by comparing the trajectory data representing the movement trajectory, and said character data, characters user traces are identified.

これらのポインティングデバイス,モーションセンサー,文字認識装置等は、いずれも、種々の機器,装置類に組み込まれた状態で使用されたり、あるいは、単独のモジュールとして製品化することもできる。 These pointing devices, motion sensor, the character recognition apparatus or the like are all, various devices, or be used in a state of being incorporated in the apparatus such, or can be manufactured as a single module. また、具体的には、携帯情報端末,携帯電話機,パソコン,磁力計,磁力物質の探知機,家庭用のゲーム機器,ゲーム店に設けられる比較的大型のアミューズメント機器等、各種の装置(又はセンサー,デバイス,機器,モジュール,ユニット等),製品等に応用される。 Also, specifically, portable information terminals, portable telephones, personal computers, magnetometers, the magnetic material detectors, game machines for home, relatively large amusement equipment is provided in a game store or the like, various devices (or sensors , devices, equipment, module, unit, etc.), are applied to the products.

以下、ポインティングデバイスと、モーションセンサー,文字認識装置とを設けた携帯情報端末について説明する。 Hereinafter, a pointing device, a motion sensor, the portable information terminal provided with a character recognition apparatus. なお、携帯電話機,パソコン等に、ポインティングデバイス等を実装する例については、それぞれ、後述する第1変形例,第2変形例において説明する。 Note that the mobile phone, the personal computer or the like, for example of mounting the pointing device or the like, respectively, a first modified example to be described later, will be described in the second modification.
図1は本発明を適用される携帯情報端末の概略的なブロック図である。 Figure 1 is a schematic block diagram of a portable information terminal to which the present invention is applied. この図1に示す携帯情報端末1は、情報データの入出力機能とともに、ユーザがフリーハンドで描画した文字,図,絵等の線図の取得機能を有する小型の情報管理端末であって、ディスプレイ(表示部)11,仮想パレット(パレット)12,磁気ペン(磁気デバイス)10,磁気センサー(3軸磁気センサー)14,基準データメモリ(基準データ記憶部)22,選択回路15,増幅回路16,軌跡データメモリ(軌跡データ記憶部)18,インターフェース部80,主制御部17,文字データメモリ(特徴データ記憶部)31をそなえて構成されている。 Portable information terminal 1 shown in FIG. 1, along with input and output functions of the information data, character user freehand drawing, a small information management terminal having figure, acquisition function of the diagram, such as picture display (display unit) 11, a virtual palette (palette) 12, a magnetic pen (magnetic device) 10, a magnetic sensor (3-axis magnetic sensor) 14, a reference data memory (reference data storage unit) 22, selection circuit 15, amplification circuit 16, locus data memory (locus data storage unit) 18, an interface unit 80, and a main controller 17, and includes a character data memory (feature data storage unit) 31.

ここで、ディスプレイ11は、演算された軌跡データを用いて磁気ペン10の移動軌跡を表示するものであり、具体的には、フォント文字,アイコン等や、ユーザによって入力された手書き文字,図,絵等のエコーバックを表示するものである。 Here, the display 11 is for displaying a moving locus of the magnetic pen 10 by using the computed trajectory data, specifically, font character, and icons, handwriting, drawing input by the user, it is intended to display the echo back, such as a picture.
また、仮想パレット12は、磁気を帯びた磁気ペン10によって描画されるパレットであって、概略平板状の外観形状を有する。 The virtual pallet 12 is a pallet that is drawn by the magnetic pen 10 magnetized, has a general plate-like external shape. 具体的には、仮想パレット12は、磁気ペン10を用いた手書き文字をなぞったり、あるいは、絵,図等を描画するためのテーブル台であって、ディスプレイ11とは別個に設けられている。 Specifically, the virtual pallet 12 or tracing handwritten characters using a magnetic pen 10, or a picture, a table top for drawing FIG etc., are provided separately from the display 11. そして、ユーザがこの仮想パレット12の所望の位置に磁気ペン10の先端部分を接触させた状態で文字,絵,図等を描画する間に、磁気センサー14が磁気ペン10の磁気の強さHと磁気の方向とを表すデータを主制御部17側に出力し、磁気ペン10の位置が追跡されるようになっている。 Then, while the user draws the characters, pictures, FIG like being in contact with the tip portion of the magnetic pen 10 to a desired position of the virtual pallet 12, the magnetic sensor 14 is a magnetic pen 10 magnetic strength H and data representing the direction of the magnetic output to the main control unit 17 side, the position of the magnetic pen 10 is adapted to be tracked.

なお、磁気ペン10を仮想パレット12に近接させてはいるが非接触な状態で磁気ペン10を仮想パレット12のやや上方で移動させても、磁気ペン10の位置を追跡できる。 Even by moving the magnetic pen 10 slightly above the virtual pallet 12 in a non-contact state but is in close proximity to the magnetic pen 10 on the virtual pallet 12 can track the position of the magnetic pen 10.
また、磁気ペン10は磁気を帯びたものである。 The magnetic pen 10 is that magnetized. この磁気ペン10は、内部に例えば磁石,コイル等の磁気発生素子を有し、例えば先端部が磁気発生又は帯磁するように磁石等が設けられている。 The magnetic pen 10 is internal to, for example, the magnet has a magnetic generating element such as a coil, for example, the tip portion is a magnet or the like is provided to magnetically generated or magnetized. そして、仮想パレット12上に磁気ペン10が接触した状態でユーザが文字,絵,図等を描画すると、磁気ペン10周辺の磁気の強さHが変化し、この変化量が磁気センサー14によって検出されるようになっている。 When the user draws a character, a picture, a drawing or the like in a state where the magnetic pen 10 is in contact on the virtual pallet 12, the magnetic pen 10 near the magnetic strength H is changed, detecting the amount of change by the magnetic sensor 14 It is adapted to be. また、磁気発生部分又は帯磁部分は、磁気ペン10の先端部以外にすることもでき、磁気ペン10は、ペン型形状以外の形状を有する磁気デバイスを用いてもよい。 The magnetic generation portion or magnetisable portion, can also be other than the tip portion of the magnetic pen 10, the magnetic pen 10 may be a magnetic device having a shape other than a pen type shape. これに加えて、磁気ペン10は、ディスプレイ11上のアイコン,メニューおよび項目の選択等の通常機能をも有する。 In addition, the magnetic pen 10 has an icon on the display 11, also the normal function of selection of menus and items.

なお、磁気ペン10のスライドによる劣化を防止するため、比較的強度な材料を仮想パレット12の材質として採用することができ、また、比較的柔らかい材料を磁気ペン10の材質として採用するようにもできる。 In order to prevent deterioration due to sliding of the magnetic pen 10, it is possible to adopt a relatively strong material as the material of the virtual palette 12, also to adopt a relatively soft material as the material of the magnetic pen 10 it can.
次に、磁気センサー14は、n(nは自然数を表す。)次元座標系(例えば3次元直交座標系)におけるいずれかの座標軸(例えばZ軸)方向と交叉する交叉面(天井面又は上面)を有し、この交叉面上の中心位置と仮想パレット12上の中心位置とが、Z軸方向について同軸になるように配置され、磁気ペン10のn次元座標系におけるn個の磁気成分の各々に起因するn種の計測データをそれぞれ出力するものである。 Next, the magnetic sensor 14, n (n is a natural number.) Dimension coordinate system (e.g., three-dimensional orthogonal coordinate system) either of the coordinate axes in (for example, Z-axis) intersecting plane intersecting the direction (the ceiling surface or the top surface) has a central position on the cross-plane and the center position on the virtual pallet 12, the Z-axis direction is arranged so as to be coaxial, each of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic pen 10 is intended to output the n kinds of measurement data resulting from. ここで、天井面および仮想パレット12上の各中心位置を同軸上に調整する理由は、後述する座標演算の演算量を軽減するためである。 The reason for adjusting the respective center positions of the ceiling surface and the virtual palette 12 coaxially is to reduce the amount of calculation coordinate calculation to be described later. また、同軸上の貫通位置は、中心位置に限定する必要はなく、磁気検出のための座標演算方法に基づいて、天井面上および仮想パレット12上のいずれかの位置を貫通位置に設定してもよい。 The through position coaxial need not be limited to the central position, on the basis of the coordinate calculation method for the magnetic detection, and set one of the positions on the ceiling surface and the virtual pallet 12 into the through position it may be.

さらに具体的には、この磁気センサー14は、磁気ペン10の磁気について3次元空間における磁気(磁界)の強さHおよびその3軸の磁気成分(H X ,H Y ,H Z )を検出(又は計測)し、検出した各磁気成分H X ,H Y ,H Zのそれぞれに応じた値を有する微弱電圧V X ,V Y ,V Zを主制御部17側に出力する。 More specifically, the magnetic sensor 14, the strength H and the magnetic component of the three axes of the magnetic field (magnetic field) in the three-dimensional space for the magnetism of the magnetic pen 10 (H X, H Y, H Z) is detected ( or measurement), and the magnetic component H X detected, H Y, weak voltage V X having a value corresponding to the respective H Z, V Y, and outputs the V Z to the main control unit 17 side. そして、磁気センサー14と、上記の仮想パレット12とが協働することにより、磁気ペン10と仮想パレット12とが接触する位置を検出する接触位置検出装置として機能する。 Then, a magnetic sensor 14, by the virtual pallet 12 cooperate above, the magnetic pen 10 and the virtual pallet 12 functions as a contact position detecting apparatus for detecting a position in contact.

この磁気センサー14は、例えば図5(b)に示すように、基板(基台)14a上に、X成分(X方向の磁気成分H X )用の磁気検出デバイス14xと、Y成分(Y方向の磁気成分H Y )用の磁気検出デバイス14yと、Z成分(Z方向の磁気成分H Z )用の磁気検出デバイス14zとを有し、これらの磁気検出デバイス14x〜14zは、いずれも、内部にホール素子(図示省略)を設けている。 The magnetic sensor 14 is, for example, as shown in FIG. 5 (b), the substrate on (base) 14a, a magnetic detection device 14x for X component (magnetic component H X in the X direction), Y component (Y-direction a magnetic detection device 14y of the magnetic component H Y) for the, and a magnetic detection device 14z for Z component (magnetic component H Z in the Z direction), these magnetic detection device 14x~14z, any internal It is provided a Hall element (not shown) to. このホール素子には駆動用の電流が常時供給されており、この状態で磁気が加えられると電子が移動し、電荷の両極化が起こり、これにより、微弱電圧V X ,V Y ,V Zが発生する(この現象がホール効果と呼ばれる。)。 This is the Hall element and the current for driving is always supplied, when the magnetic is added in this state electrons move, occur poles of charge, thereby, weak voltage V X, V Y, V Z is It occurs (. this phenomenon is known as the Hall effect).

また、各ホール素子は、特定方向からの磁気の強さHを感知する感知の指向性(感磁方向)を有するので、3個の磁気検出デバイス14x〜14zは、磁気検出デバイス14x〜14z内部に設けられた各ホール素子の磁気指向性が相互に直交するように配置されている。 Further, the Hall element, since it has a directional sensing for sensing the magnetic intensity H from a specific direction (magnetic sensing direction), three magnetic detection device 14x~14z is magnetic detection device 14x~14z internal magnetic directivity of the Hall element provided is arranged so as to be perpendicular to each other. なお、磁気検出(又は磁気計測)機能は、上記の3個のホール素子を用いた構成例に限定されず、各種の汎用の磁気センサーを用いて実現可能である。 The magnetic detection (or magnetic measurement) function is not limited to the configuration example using the three Hall elements of the above can be implemented using a variety of general-purpose magnetic sensor.

次に、基準データメモリ22は、n次元(例えば3次元)の座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶するものである。 Next, the reference data memory 22 is for storing each serving as a reference n reference data in the coordinate system of the n-dimensional (e.g., 3-dimensional). この基準データメモリ22は、磁気ペン10の磁気が感知されない状態において磁気センサー14が計測したn個の計測データをn個の基準データとしてそれぞれ記憶するようになっている。 The reference data memory 22 is adapted to respectively store n pieces of measurement data the magnetic sensor 14 is measured in a state that is not sensed magnetism of the magnetic pen 10 as n reference data. この「磁気ペン10の磁気が感知されない状態」とは、磁気ペン10の磁気がない状態であって、特に断らない限り、磁気ペン10において磁気が発生しない状態,磁気ペン10の磁気が出力されない状態,磁気ペン10および磁気センサー14間において磁気が遮蔽される状態等の各状態をも含む意味である。 The "state where the magnetic is not sensed magnetic pen 10" is a state where there is no magnetic magnetic pen 10, unless otherwise specified, no state, magnetic magnetic pen 10 is outputted without magnetism is generated in the magnetic pen 10 state, it means to include the states such as the state in which magnetism is shielded in between the magnetic pen 10 and the magnetic sensor 14.

また、選択回路15は、磁気センサー14からの微弱電圧V X ,V Y ,V Zのうちのいずれかの微弱電圧を主制御部17からの検出方向の切り替え制御信号に基づいて選択出力するものである。 The selection circuit 15, which selects output based on the detected direction of the switching control signal of the weak voltage V X from the magnetic sensor 14, V Y, one of the weak voltage of V Z from the main control unit 17 it is. 各微弱電圧V X ,V Y ,V Zはいずれもデータ取得時に出力され、選択回路15は、所定時刻tにおける微弱電圧V X (t),V Y (t),V Z (t)を取得し、X,Y,Zと順次切り替えられる切り替え制御信号によって、これらの微弱電圧V X (t),V Y (t),V Z (t)のうちの一つを切り替えて出力する。 Each weak voltage V X, V Y, V Z are both is output during data acquisition, selection circuit 15, obtains a weak voltage V X at a predetermined time t (t), V Y ( t), V Z (t) and, X, Y, by sequentially switching switches control signals and Z, these weak voltage V X (t), V Y (t), by switching one of V Z (t) is output. これに続いて、選択回路15は、時刻t+Δtにおける各微弱電圧V X (t+Δt),V Y (t+Δt),V Z (t+Δt)を再度取得し、上記と同様に各微弱電圧の切り替え出力を繰り返す。 Following this, the selection circuit 15, each weak voltage at time t + Δt V X (t + Δt), V Y (t + Δt), and obtains the V Z (t + Δt) and repeats the switching output of each weak voltage as above .

さらに、増幅回路16は選択回路15から入力される微弱電圧を、主制御部17から入力される増幅率制御信号により指定された増幅率で増幅しその増幅電圧を出力するものである。 Moreover, the amplifier circuit 16 and outputs a weak voltage input from the selection circuit 15, the amplified voltage amplified by the specified amplification factor by the amplification factor control signal input from the main control unit 17. この増幅率は、微弱電圧の値と、主制御部17が認識可能な最低電圧の値とに基づいて決定される。 The amplification factor is determined based on the value of the weak voltage, the main controller 17 and the value of recognizable minimum voltage. また、増幅率が固定の場合は専用の増幅回路を設ける必要があるのに対し、増幅率が可変なので、増幅回路16および主制御部17は、種々の汎用品を用いることができる。 Also, if the amplification factor is fixed, whereas it is necessary to provide an amplifier circuit dedicated since the amplification factor is variable, the amplification circuit 16 and the main control unit 17 can use a variety of general-purpose products. 増幅率の一例として、磁気センサー14からの数ミリボルトの微弱電圧は、約1ボルト程度に増幅される。 As an example of the amplification factor, weak voltage of several millivolts from the magnetic sensor 14 is amplified to about 1 volt. なお、選択回路15および増幅回路16は、いずれも、例えば論理回路デバイスが用いられ、また、両機能を一体化させたIC(Integrated Circuit)等を用いることもできる。 The selection circuit 15 and amplifier circuit 16 are each, for example a logic circuit device is used, it can also be used IC (Integrated Circuit) or the like is integrated both functions.

そして、軌跡データメモリ18は、増幅回路16からの増幅電圧データを記憶するものであって例えばRAM(Random Access Memory)が用いられる。 Then, the locus data memory 18 is for storing the amplified voltage data from the amplifier circuit 16 for example RAM (Random Access Memory) is used. なお、文字データメモリ31については後述する。 It will be described later character data memory 31.
さらに、インターフェース部80は、ユーザが記録した情報データを、加入者電話回線又はインターネット等を介してパソコン,装置等と送受信するものであり、この機能は例えばポート,コネクタおよびデバイスドライバ等によって実現される。 Further, the interface section 80, the information data recorded by a user, the personal computer via a subscriber telephone line or the Internet or the like, which transmits and receives a device or the like, this function is realized by, for example, ports, connectors, and device drivers, etc. that. 具体的には、ユーザは、携帯情報端末1と、固定電話機,携帯電話機又はパソコン等とを接続し、加入者電話回線又はインターネット等を介して、手書き文字,絵,図等の情報データを送受信するのである。 Specifically, the user transceiver and the portable information terminal 1, a fixed telephone, connects the mobile phone or personal computer, via a subscriber telephone line or the Internet, etc., handwriting, painting, information data of FIG etc. than it is.

次に、主制御部17は、各増幅電圧データを計測データとして演算処理することにより、磁気ペン10の3次元空間における位置を取得し、取得した位置を例えばカーソルによりディスプレイ11の画面上に表示させるものであって、A/D(Analogue/Digital)コンバータ19と、演算処理部5とをそなえて構成されている。 The main control unit 17, by processing each amplified voltage data as the measurement data to get a position in 3-dimensional space of the magnetic pen 10, displays the obtained position, for example by a cursor on the screen of the display 11 It is one that is, the a / D (Analogue / Digital) converter 19, and is configured to include an arithmetic processing unit 5. ここで、A/Dコンバータ19は、増幅回路16からのアナログ増幅電圧値をディジタル電圧データに変換するものであり、例えば後述するCPUのデータ入出力用の複数のポートの内部に設けられている。 Here, A / D converter 19 is for converting the analog amplified voltage value from the amplifier circuit 16 to digital voltage data, for example, provided inside a plurality of ports for input and output of data to be described later CPU .

さらに、演算処理部5は、仮想パレット12上の所定位置を原点に設定し、磁気センサー14から出力されたn個の計測データ(3軸の計測データ)と基準データメモリ22に記憶されたn個の基準データとの各変化量を表す3軸の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気ペン10の位置に関する位置データを計算するものである。 Further, the arithmetic processing section 5 sets a predetermined position on the virtual pallet 12 to the origin, stored n pieces of measurement data output from the magnetic sensor 14 (measurement data triaxial) and the reference data memory 22 n based on each of the magnetic vector of the three axes representing each change amount of the pieces of reference data, and to calculate the position data on the position of the magnetic pen 10. また、磁気ペン10の位置に関する位置データは、磁気センサー14から磁気ペン10(又は磁気ペン10の先端部)への距離,角度および方向についてのデータを含み、磁気センサー14および磁気ペン10間の相対的な距離,その距離に応じた磁気ベクトルの強さ,磁気センサー14から磁気ペン10方向の方位角,伏角等を表すデータである。 The position data relating to the position of the magnetic pen 10, the distance from the magnetic sensor 14 to the magnetic pen 10 (or tip of the magnetic pen 10) includes data for the angle and direction, between the magnetic sensor 14 and the magnetic pen 10 relative distance, the strength of the magnetic vector in accordance with the distance, azimuth angle of the magnetic pen 10 direction from the magnetic sensor 14 is data representing the dip angle or the like.

そして、演算処理部5にて取得された位置データが連続的に処理され、位置データに対応する画面上のカーソルがディスプレイ11に表示される。 The position data acquired by the arithmetic processing unit 5 is continuously processed, a cursor on the screen corresponding to the position data is displayed on the display 11. この位置データの処理によって、3次元空間における磁気ペン10の座標が計測され、本ポインティングデバイスの磁気検出機能が実現するのである。 The processing of the position data is measured coordinates of the magnetic pen 10 is in three-dimensional space, it is to realize the magnetic detection function of the present pointing device.
従って、本位置データ演算方法(位置検出方法)は、n次元座標系におけるZ軸等の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の中心位置と、磁気ペン10によって描画される仮想パレット12上の中心位置とが、Z軸方向について同軸になるように配置され、磁気ペン10のn次元座標系におけるn個(例えば3個)の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ磁気センサー14が出力し、そして、演算処理部5が、仮想パレット12上の中心位置を原点に設定し、磁気センサー14から出力されたn個の計測データと、基準データメモリ22に記憶されたn次元座標系において基準となるn個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気ペン10の位置に関する位置データを計 Thus, the present position data calculation process (position detecting process) has a crossover plane crossing the axis direction, such as a Z-axis in the n-dimensional coordinate system, and the central position on the cross plane, drawn by the magnetic pen 10 virtual and the center position on the pallet 12, is arranged so as to be coaxial about the Z-axis direction, n number (e.g., three) in the n-dimensional coordinate system of the magnetic pen 10 n-number of corresponding to each size of the magnetic component of the the measured data are outputted by the magnetic sensor 14, and the arithmetic processing unit 5 sets a central position on the virtual pallet 12 to the origin, and n pieces of measurement data output from the magnetic sensor 14, the reference data memory 22 based on each of the n magnetic vector representing each amount of change between n reference data serving as a reference in the stored n-dimensional coordinate system, a total of positional data relating to the position of the magnetic pen 10 するようにしている。 It is way.

これにより、所望の時点における磁気ペン10の位置が得られる。 Thus, the position of the magnetic pen 10 is obtained at the desired time.
そして、本位置データ演算方法(動き検出方法)は、計算された位置データが、後述する位置データメモリ26(図3参照)に逐次記憶され、軌跡データ演算部29(図3参照)が逐次記憶された位置データを用いて磁気ペン10の移動軌跡を表す軌跡データを演算する。 Then, the present position data calculation process (motion estimation method), the calculated position data are successively stored in the position data memory 26 which will be described later (see FIG. 3), the trajectory data calculation section 29 (see FIG. 3) is sequentially stored computing the locus data representing a locus of movement of the magnetic pen 10 by using the position data.

これにより、磁気ペン10の移動方向が得られる。 Thus, the moving direction of the magnetic pen 10 is obtained. なお、後述するように、この磁気ペン10の軌跡データを用いて、文字認識を行なえるようにもなっている。 As will be described later, using the trajectory data of the magnetic pen 10, which is also the so perform character recognition.
さらに、上記の位置データ演算方法(位置検出方法,動き検出方法)は、磁気センサー14が磁気ペン10の磁気が感知されない状態におけるn個(例えば3個)の計測データを計測し、基準データメモリ22がn個の計測データのそれぞれを上記のn個の基準データとして記憶する。 Furthermore, the position data calculation process (position detecting process, the motion detecting method) described above, the measurement data of n in a state in which the magnetic sensor 14 is not sensed magnetic magnetic pen 10 (e.g., three) is measured and the reference data memory 22 stores each of the n measured data as described above for n reference data. この基準データの取得により比較が可能になる。 Comparison is made possible by the acquisition of the reference data.

次に、図2を参照して、主制御部17の周辺の概略的なハードウェア構成を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, illustrating a schematic hardware configuration of the periphery of the main controller 17.
図2は本発明の一実施形態に係るポインティングデバイスのブロック図であり、ポインティングデバイスとしての機能は、この図2に示す磁気ペン10,磁気センサー14,演算処理部5および主制御部17,ディスプレイ11,仮想パレット12が協働することにより実現される。 Figure 2 is a block diagram of a pointing device according to an embodiment of the present invention, functions as a pointing device, the magnetic pen 10 shown in FIG. 2, the magnetic sensor 14, the arithmetic processing unit 5 and a main control unit 17, a display 11 is realized by a virtual palette 12 cooperate. ユーザは、磁気ペン10を用いて、画面上における文字等の書き込む位置や、画面上のアイコン,図形等の座標を指定し、携帯情報端末1を操作する。 The user, using a magnetic pen 10, the position of writing the characters or the like on the screen, on the screen icons to specify the coordinates of the figure and the like, operating the portable information terminal 1. なお、図2に示すもので上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。 Incidentally, elements having the same reference numerals as those described above with those shown in FIG. 2 represents the same as those.

換言すれば、本ポインティングデバイスは、磁気を帯びた磁気ペン10と、磁気ペン10の3次元直交座標系における3軸磁気成分の各大きさに対応する3つの計測電圧値データをそれぞれ出力する磁気センサー14と、3次元直交座標系における3軸について基準となる3つの基準電圧値データをそれぞれ記憶する基準データメモリ22と、磁気センサー14から出力された3つの計測電圧値データと基準データメモリ22に記憶された3つの基準電圧値データとの各変化量を表す3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気ペン10の磁気の強さ,磁気ペン10の方位および磁気ペン10の伏角からなる磁気ペン10の位置に関する位置データを計算する演算処理部5とをそなえて構成されている。 In other words, the pointing device, the magnetic pen 10 magnetized, magnetism outputs three measured voltage value data corresponding to each size of the three-axis magnetic components in three-dimensional orthogonal coordinate system of the magnetic pen 10, respectively a sensor 14, a reference data memory 22 for storing three reference voltage value data serving as a reference for the three axes in a three-dimensional orthogonal coordinate system respectively, the three output from the magnetic sensor 14 measures the voltage value data and the reference data memory 22 based on each of the three magnetic vector representing each amount of change between the stored three reference voltage value data to, the magnetic strength of the magnetic pen 10, the magnetic consisting dip azimuth and the magnetic pen 10 of the magnetic pen 10 It is configured to include an arithmetic processing unit 5 to calculate the position data on the position of the pen 10.

この主制御部17の機能についてさらに詳述する。 Further detail the function of the main control unit 17.
主制御部17は、増幅回路16に対して増幅率制御信号を出力し所望の増幅率の増幅電圧を取得し、また、選択回路15に対して切り替え制御信号を一定時間間隔で出力するようになっている。 The main control unit 17 outputs a gain control signal to the amplifier circuit 16 obtains the amplified voltage of a desired amplification factor, and as to output the switching control signal at predetermined time intervals to the selection circuit 15 going on. この時間間隔は、磁気の強さHの計測サンプリング間隔に相当し、磁気の強さHの変化量の幅に応じて調整可能になっている。 This time interval corresponds to the measurement sampling period of the magnetic intensity H, which is adjustable according to the width of the variation of the magnetic intensity H. これに加えて、主制御部17は、ディスプレイ11,仮想パレット12およびインターフェース部80(図1)等の携帯情報端末1内部のモジュールや周辺機器等の設定,動作等の制御を行なう。 In addition, the main controller 17, display 11, virtual pallet 12 and interface unit 80 (FIG. 1) the portable information terminal 1 inside the module and peripheral devices settings such as, for controlling the operation and the like.

これにより、増幅回路16から例えば増幅電圧V Xが出力されると、この増幅電圧V Xは、主制御部17のA/Dコンバータ19にて変換され、変換された電圧データV Xは、ソフトウェア処理によって自乗される。 Thus, if for example amplified voltage V X from the amplification circuit 16 is output, the amplified voltage V X is converted by the A / D converter 19 of the main control unit 17, it converted voltage data V X, the software It is squared by the processing. これと同様に、増幅電圧V Y ,V Zもソフトウェア処理によって各々自乗され、自乗和V X 2 +V Y 2 +V Z 2が得られ、この自乗和から磁気の強さHが取得される。 Similarly, amplified voltage V Y, V Z also are respectively squared by software processing, the square sum V X 2 + V Y 2 + V Z 2 is obtained, the intensity H of the magnetic from the square sum is obtained. さらに、増幅電圧V X ,V Y ,V Zに基づいて磁気ペン10の位置も取得され、従って、ポインティングデバイスとして機能する。 Furthermore, the position of the magnetic pen 10 on the basis of the amplified voltage V X, V Y, V Z is also acquired, therefore, functions as a pointing device. なお、これらの演算の詳細は後述する。 The details of these operations will be described later.

また、各電圧データ(計測データ)V X ,V Y ,V Zはいずれも軌跡データメモリ18に格納され、主制御部17は、一定時間毎に、格納された電圧データの差分を演算して磁気ペン10の軌跡をディスプレイ11に表示させる。 Each voltage data (measurement data) V X, V Y, V Z is stored both in the locus data memory 18, the main control unit 17, at regular time intervals, by calculating the difference between the stored voltage data were to display the trajectory of the magnetic pen 10 on the display 11. これにより、モーションセンサーとしての機能が実現される。 As a result, the function as a motion sensor can be realized.
なお、主制御部17の機能は、例えば汎用のCPU,ROM,RAM等によって発揮される。 The functions of the main control unit 17, for example, a general-purpose CPU, ROM, exerted by RAM. 主制御部17の機能は、図示を省略する半導体チップ化されたMPU(Micro Processing Unit)と、外付けのA/Dコンバータを増幅回路16と主制御部17との間に設けることによっても実現できる。 The function of the main control unit 17, also realized by providing between the semiconductor chip has been MPU not shown (Micro Processing Unit), an external A / D converter and amplifier circuit 16 and the main control unit 17 it can. また、主制御部17,インターフェース部80,文字データメモリ31,軌跡データメモリ18,基準データメモリ22は、いずれも、電子回路13として実装されている(なお、電子回路13a,13bについては後述する。)。 The main control unit 17, interface unit 80, a character data memory 31, the locus data memory 18, the reference data memory 22 are both implemented as an electronic circuit 13 (Note that the electronic circuit 13a, will be described later 13b .).

次に、図3を参照して演算処理部5および主制御部17の各々についてさらに説明する。 It will now be described for each of the processing unit 5 and a main control unit 17 with reference to FIG. なお、図3に示すもので、上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。 Incidentally, as shown in figure 3, the elements having the same reference numerals as those set out above representative of the the same as those.
図3は本発明の一実施形態に係る主制御部17のソフトウェア処理のブロック図である。 Figure 3 is a block diagram of a software processing of the main control unit 17 according to an embodiment of the present invention. この図3に示す主制御部17は、軌跡データメモリ18,A/Dコンバータ19,磁気データ取得部20,磁気ベクトル計算部(磁気ベクトル演算部)21,基準データメモリ22,磁気データメモリ23,方位角計算部24a,伏角計算部24b,磁気ベクトル強さ計算部24c,磁気ペン位置計算部(位置データ計算部)25,位置データメモリ(位置データ記憶部)26,軌跡データ演算部29,表示処理部27をそなえて構成されている。 The main control unit 17 shown in FIG. 3, the locus data memory 18, A / D converter 19, the magnetic data acquisition unit 20, the magnetic vector calculation unit (magnetic-vector calculating unit) 21, a reference data memory 22, a magnetic data memory 23, azimuth calculation section 24a, dip calculator 24b, the magnetic vector intensity calculation unit 24c, the magnetic pen position calculation unit (position data calculation unit) 25, a position data memory (position data storage unit) 26, the locus data calculating unit 29, a display It is configured to include a processor 27.

ここで、磁気データ取得部20は、A/Dコンバータ19にて変換された3軸の各増幅電圧データ(磁気データ)を取り込み、各増幅電圧データを磁気データメモリ23に格納するものである。 Here, the magnetic data acquisition unit 20 is for storing captures the amplified voltage data of three axes converted by the A / D converter 19 (magnetic data), each amplifying the voltage data to the magnetic data memory 23.
また、磁気ベクトル計算部21は、原点を用いて表したn個(例えば3個)の磁気ベクトルをそれぞれ演算するものであり、磁気データメモリ23に格納された各増幅電圧データを用いて3軸の各磁気ベクトルを計算する。 The magnetic vector calculation section 21 is for calculating the magnetic vector of n expressed using the origin (e.g., three), respectively, three axes with each amplified voltage data stored in the magnetic data memory 23 calculating the respective magnetic vectors of. さらに、基準データメモリ22は、磁気ペン10がない状態において磁気センサー14が出力した3軸の計測データから地磁気データ(3軸の地磁気成分の強さを表すデータ)を除去した補正後の3軸の計測データをそれぞれ3軸の基準計測データとして記憶するものである。 Furthermore, the reference data memory 22, three-axis after correction to remove (data representing the intensity of the geomagnetic components of 3 axes) geomagnetic data from the measurement data of the three-axis magnetic sensor 14 is outputted in the absence of the magnetic pen 10 measurement data, respectively is configured to store as the reference measurement data of three axes. すなわち、基準データメモリ22は、基準値の計測と、基準値の記憶とを行なう。 That is, the reference data memory 22, performs the measurement of the reference value, and a storage of the reference value.

また、軌跡データメモリ18は増幅回路16からの増幅電圧データを記憶するものである。 Further, the trajectory data memory 18 is for storing the amplified voltage data from the amplifier circuit 16.
そして、方位角計算部24aは、磁気ベクトル計算部21にて計算された磁気ベクトルの方位角を計算するものであり、伏角計算部24bは、方位角計算部24aが計算した磁気ベクトルと同一の磁気ベクトルの伏角を計算するものである。 Then, the azimuth angle calculation unit 24a is adapted to calculate the azimuth angle of the magnetic vector calculated by the magnetic vector calculation unit 21, the dip angle calculation unit 24b, the same magnetic vector azimuth angle calculation unit 24a is calculated it is to compute the dip angle of the magnetic vector.

図4は方位角および伏角を説明するための図である。 Figure 4 is a diagram for explaining the azimuth and dip angle. 方位角とは、この図4に示すX−Y平面(水平面)上の原点C1において、X軸から、磁気ペン10の先端をX−Y平面上に投影した半直線に向かって広がる角度を表す。 And azimuthal angle, at the origin C1 on the X-Y plane shown in FIG. 4 (horizontal), represents an angle from the X-axis extends towards the half line obtained by projecting the tip of the magnetic pen 10 on the X-Y plane . また、伏角(仰角)は、原点C1に設けられた磁気センサー14が、X−Y平面から磁気ペン10の先端方向を仰ぎ見た角度である。 Also, dip angle (elevation angle), the magnetic sensor 14 provided at the origin C1 is the angle as viewed looking up the tip end direction of the magnetic pen 10 from the X-Y plane. すなわち、伏角はX−Y平面からZ軸の正方向に広がる視野角である。 That, dip is the viewing angle extending from the X-Y plane in the positive direction of the Z-axis. なお、伏角は、X−Y平面からZ軸の負方向に広がる視野角を表す俯角と異なるが、視野角は俯角により定義することもできる。 Incidentally, dip is different from the depression angle that represents the view angle extending from the X-Y plane in the negative direction of the Z axis, viewing angle can also be defined by the depression angle.

また、磁気ベクトル強さ計算部24c(図3)は、方位角計算部24aが計算した磁気ベクトルと同一の磁気ベクトルの強さ(磁気ベクトルの長さ)を計算するものである。 The magnetic vector intensity calculation section 24c (FIG. 3) is to calculate the strength of the same magnetic vector and the magnetic vector azimuth angle calculation unit 24a has calculated (the length of the magnetic vector). すなわち、方位角計算部24a,伏角計算部24bおよび磁気ベクトル強さ計算部24cは、同一時刻において取得された同一の磁気ベクトルについて、それぞれ、方位角,伏角,磁気ベクトルの強さを計算する。 That is, the azimuth angle calculation unit 24a, dip calculator 24b and the magnetic vectors strength calculating unit 24c, for the same magnetic vectors obtained at the same time, respectively, to calculate azimuth, dip angle, the strength of the magnetic vector.

さらに、磁気ペン位置計算部25は、仮想パレット12上の中心位置を原点に設定し仮想パレット12上に設定した各座標点に含まれるZ軸方向成分を一定値(例えば0)に設定するものであって、磁気ベクトル計算部21にて演算されたn個(例えば3個)の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、位置データを計算する。 Further, the magnetic pen position calculator 25, which sets the Z-axis direction component included in each coordinate point set on the virtual palette 12 sets the center position of the virtual pallet 12 to the origin at a constant value (e.g., 0) a is, based on the respective magnetic vector of n, which is calculated by the magnetic vector calculation unit 21 (e.g., three), to calculate the position data. そして、磁気ペン位置計算部25は、磁気ベクトル計算部21にて演算された3つの磁気ベクトルの各大きさに基づく磁気ペン10の磁気の強さと、3つの磁気ベクトルのうちの2つの磁気ベクトルに基づく磁気ペン10の方位と、3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づく磁気ペン10の伏角とを計算する。 The magnetic pen position calculating unit 25, the two magnetic vectors of magnetic and strength, three magnetic vectors in the magnetic pen 10 based on the magnitude of the three magnetic vectors computed by the magnetic vector calculation unit 21 and orientation of the magnetic pen 10 based on, for calculating the dip angle of the magnetic pen 10 based on each of the three magnetic vectors. これにより、方位角計算部24a等において計算された方位角,伏角,磁気ベクトルの強さ等に基づいて、磁気ペン10の位置が得られる。 Thus, the azimuth angle calculated in azimuth calculation section 24a and the like, dip, based on the strength of the magnetic vector, the position of the magnetic pen 10 is obtained.

そして、位置データメモリ26は、磁気ペン位置計算部25にて計算された磁気ペン10の位置を記憶するものであり、軌跡データ演算部29は、位置データメモリ26に逐次記憶された位置データを用いて磁気ペン10の移動軌跡を表す軌跡データを演算するものであり、表示処理部27は、位置データメモリ26に記憶された磁気ペン10の位置をディスプレイ11に表示させるものである。 Then, the position data memory 26 is for storing the position of the magnetic pen 10 calculated by the magnetic pen position calculating section 25, the locus data calculating unit 29 sequentially stored position data in the position data memory 26 used are those for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic pen 10, the display processing unit 27 is for displaying the position of the magnetic pen 10 which is stored in the position data memory 26 to the display 11.

なお、演算処理部5において、磁気データ取得部20,磁気ベクトル計算部21,方位角計算部24a,伏角計算部24b,磁気ベクトル強さ計算部24c,磁気ペン位置計算部25の各機能は、いずれも、CPU,ROM,RAM(ソフトウェア)によって実現する。 Incidentally, the arithmetic processing unit 5, the magnetic data acquisition unit 20, the magnetic vector calculation unit 21, the azimuth angle calculation unit 24a, dip calculator 24b, the magnetic vector intensity calculation unit 24c, the function of the magnetic pen position calculating unit 25, both realized CPU, ROM, by RAM (software). また、基準データメモリ22,磁気データメモリ23,位置データメモリ26は、いずれもRAMが用いられ、また、3種類の各メモリ22,23,26の実体は、同一のRAMにそれぞれ別個に割り当てられたメモリ領域である。 The reference data memory 22, a magnetic data memory 23, the position data memory 26 are all RAM is used, also, three kinds of entities of each memory 22, 23, 26, respectively are separately assigned to the same RAM It was a memory area. なお、各メモリ22,23,26のそれぞれに別個のRAMを設けるようにもできる。 It is also to provide a separate RAM to each of the memories 22, 23, 26. さらに、表示処理部27は、ディスプレイ11を駆動するデバイスドライバや、表示処理を行なう汎用のIC,LSI(Large Scale Integration)等によって実現可能である。 Further, the display processing unit 27, and a device driver for driving the display 11, a general-purpose IC for performing display processing can be realized by LSI (Large Scale Integration) or the like.

以上をまとめると、モーションセンサーは、磁気を帯びた磁気ペン10よって描画される仮想パレット12と、n次元座標系(例えば3次元直交座標系)における例えばZ軸等いずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、交叉面上の例えば中心位置と仮想パレット12上の例えば中心位置とが、Z軸方向について同軸になるように配置され、磁気ペン10からのn個の磁気成分(H X ,H Y ,H Z )をn個のホール素子が各々変換したn個の計測データ(n個の磁気成分の各大きさに対応する計測データ[計測電圧値データ]に相当する。例えばn個の微弱電圧)をそれぞれ出力する磁気センサー14と、n次元座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶する基準データメモリ22と、仮想パレット12上の例えば中心 In summary, the motion sensor intersects the virtual pallet 12 that is magnetically pen 10 thus drawn magnetized, n-dimensional coordinate system (e.g., three-dimensional orthogonal coordinate system) either coordinate axis direction, and the like for example, Z-axis in has a cross plane, and for example, the center position on crossing surface and for example, the center position on the virtual pallet 12, the Z-axis direction is arranged so as to be coaxial, n pieces of the magnetic component of the magnetic pen 10 (H X , H Y, H Z) and corresponding to n measured data [measured voltage value data] Hall element corresponding to each size of each transformed n pieces of measurement data (n pieces of magnetic component. for example the n weak voltage) of the magnetic sensor 14 that outputs a reference data memory 22 for storing n reference data serving as a reference in the n-dimensional coordinate system, respectively, for example, the center on the virtual palette 12 置を原点に設定し、磁気センサー14から出力されたn個の計測データ(3つの計測電圧値データ)と基準データメモリ22に記憶されたn個の基準データ(3つの基準電圧値データ)との各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気センサー14から磁気ペン10への距離,角度および方向を含む磁気ペン10の位置に関する位置データ(例えば磁気ペン10の磁気の強さ,磁気ペン10の方位および磁気ペン10の伏角からなる位置データ)を計算する演算処理部5と、演算処理部5にて計算された位置データを逐次記憶する位置データメモリ26と、位置データメモリ26に逐次記憶された位置データを用いて磁気ペン10の移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部29とをそなえて構成されたこ Set location as the origin, and n pieces of measurement data output from the magnetic sensor 14 (three measured voltage value data) and n reference data (three reference voltage value data) stored in the reference data memory 22 based on each of the n magnetic vector representing each change amount of the distance to the magnetic pen 10 from the magnetic sensor 14, the position data regarding the position of the magnetic pen 10 which includes an angle and direction (e.g., the magnetic pen 10 magnetic strength is, an arithmetic processing unit 5 to calculate the position data) consisting of dip angle of orientation and the magnetic pen 10 of the magnetic pen 10, the position data memory 26 sequentially stores the position data calculated by the arithmetic processing unit 5, the position data this, which is configured to include the locus data calculation unit 29 for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic pen 10 using sequentially stored position data in the memory 26 になる。 To become.

また、演算処理部5は、n個(3個)の磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル計算部21と、磁気ベクトル計算部21にて演算されたn個(3個)の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、位置データを計算する磁気ペン位置計算部25とをそなえて構成されている。 Moreover, the processor 5, the magnetic vector of n (3) and the magnetic vector calculation unit 21 for calculating respectively, in each of the magnetic vector of n, which is calculated by the magnetic vector calculation section 21 (3) based on, and is configured to include a magnetic pen position calculation unit 25 to calculate the position data. さらに、モーションセンサーは、軌跡データ演算部29にて演算された軌跡データを用いて上記の磁気ペン10の移動軌跡を表示するディスプレイ11を設けて構成されたことになる。 Furthermore, the motion sensor would using the trajectory data calculated by the locus data calculating unit 29 is configured to provide a display 11 for displaying the moving locus of the magnetic pen 10 described above.

そして、図6を用いて後述するように、移動軌跡の取得方法は、磁気センサー14において、3個の計測データ(X measure ,Y measure ,Z measure )が生成され、演算処理部5において、3個の計測データ(X measure ,Y measure ,Z measure )と、基準データメモリ22に記憶された3個の基準データ(X ref ,Y ref ,X ref )との各変化量(X measure −X ref ,Y measure −Y ref ,Z measure −Z ref )が演算される。 As described later with reference to FIG. 6, the method obtains a moving track, in the magnetic sensor 14, three measurement data (X measure, Y measure, Z measure) is generated, the processing unit 5, 3 pieces of measurement data (X measure, Y measure, Z measure) and three reference data stored in the reference data memory 22 (X ref, Y ref, X ref) each amount of change between (X measure -X ref , Y measure -Y ref, Z measure -Z ref) is calculated. これにより、磁気ペン10の位置に関する位置データが計算されるのである。 Accordingly, it is the position data relating to the position of the magnetic pen 10 is calculated.

このようにして、本ポインティングデバイスによれば、ホール素子の個数が少なく、比較的簡素かつ小型で一定の磁気検出精度を発揮できるようになる。 Thus, according to this pointing device, less the number of Hall elements, it becomes possible to exert a constant magnetic detection accuracy in a relatively simple and compact.
ところで、モーションセンサーに、文字の特徴(文字の形、画数等)を識別する機能を設けることにより、文字認識装置を構成することができる。 Meanwhile, the motion sensor, the character feature (character shape, strokes, etc.) by providing the ability to identify, it is possible to construct a character recognition device.
この識別機能を実現するために、モーションセンサーに文字データメモリ31(例えば図1)が設けられている。 To achieve this identification function, the character data memory 31 (e.g., FIG. 1) to the motion sensor is provided. ここで、文字データメモリ31は、特徴データ記憶部として機能し、文字の特徴を含む特徴データを記憶するものである。 Here, the character data memory 31 functions as a feature data storage unit is configured to store feature data including a feature of a character. なお、文字データメモリ31は、文字の特徴のみならず、例えば記号,マーク等を保持するようにもできる。 The character data memory 31 may not only features of a character, for example symbols, also to hold a mark or the like.

さらに、上記の軌跡データ演算部29にて演算された軌跡データを記憶する軌跡データメモリ18を設け、入力された手書き文字と、予め保持された多数の字についての特徴データとを対比し、例えば特徴点の個数に基づいて、一致又は不一致が判定されるようになっている。 Furthermore, the trajectory data memory 18 for storing the locus data computed by said locus data calculating unit 29 is provided, compared with the input handwriting, the feature data for a number of characters that have been previously held, for example, based on the number of feature points, match or mismatch is adapted to be determined.
従って、本文字認識装置は、上記の磁気ペン10と、磁気センサー14と基準データメモリ22と、演算処理部5と、位置データメモリ26と、軌跡データ演算部29とをそなえ、さらに、軌跡データ演算部29にて演算された軌跡データを記憶する軌跡データメモリ18と、文字の特徴を含む特徴データを記憶する文字データメモリ31と、軌跡データメモリ18に記憶された軌跡データと、文字データメモリ31に記憶された特徴データとに基づいて磁気ペン10の移動により書かれた文字を認識する文字認識部とをそなえて構成されている。 Thus, the character recognition device includes a magnetic pen 10 described above, includes the magnetic sensor 14 and the reference data memory 22, an arithmetic processing unit 5, the position data memory 26, a trajectory data calculating unit 29, furthermore, the trajectory data and locus data memory 18 for storing the locus data calculated by the arithmetic unit 29, a character data memory 31 for storing feature data including a feature of a character, the locus data stored in the locus data memory 18, character data memory It is configured to include a recognizing character recognition unit characters written by the movement of the magnetic pen 10 on the basis of the stored feature data 31.

なお、軌跡データメモリ18,文字データメモリ31の機能は、例えばROM(Read Only Memory)又は書き替え可能なROM等を用いることができ、また、RAM,ROM等以外の記憶デバイス(記憶手段,記憶メディア)を用いることもできる。 Incidentally, the locus data memory 18, the function of character data memory 31, for example, ROM (Read Only Memory) or a rewritable or the like can be used ROM, also, RAM, storage device (storage means other than a ROM or the like, stores media) can also be used.
また、本位置データ演算方法(文字認識方法)は、磁気を帯びた磁気ペン10のn次元座標系におけるn個の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ磁気センサー14が出力し、磁気センサー14から出力されたn個の計測データと、基準データメモリ22に記憶されたn次元座標系において基準となるn個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、磁気ペン10の位置に関する位置データを演算処理部5が計算し、上記の計算された位置データを位置データメモリ26が逐次記憶し、位置データメモリ26に逐次記憶された位置データを用いて磁気ペン10の移動軌跡を表す軌跡データを軌跡データ演算部29が演算する。 Further, the present position data calculation process (character recognition method) is, n pieces of the measurement data each magnetic sensor 14 corresponding to each size of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic pen 10 magnetized is outputs, n pieces of the magnetic vector representing each change amount of the n pieces of measurement data output from the magnetic sensor 14, the n pieces of reference data serving as a reference in the n-dimensional coordinate system stored in the reference data memory 22 based on the respective position of the position data relating to the position calculation processing unit 5 calculates the magnetic pen 10, the calculated position data of the position data memory 26 stores sequentially, which is sequentially stored in the position data memory 26 locus data calculating unit 29 the locus data representing a locus of movement of the magnetic pen 10 is calculated by using the data. さらに、軌跡データ演算部29にて演算された軌跡データを軌跡データメモリ18が記憶し、文字認識部が、軌跡データメモリ18に記憶された軌跡データと、文字データメモリ31に記憶された文字の特徴を含む特徴データとに基づいて磁気ペン10の移動により書かれた文字を認識するのである。 Furthermore, storing the trajectory data calculated by the locus data calculating unit 29 locus data memory 18, the character recognition unit, the locus data stored in the locus data memory 18, the character stored in the character data memory 31 than is to recognize characters written by the movement of the magnetic pen 10 on the basis of the feature data including a feature. このとき、磁気ペン10の先端部分を仮想パレット12に接触させながら移動させるので、文字認識精度を高めることができる。 At this time, since the moving while contacting the distal end portion of the magnetic pen 10 on the virtual pallet 12, it is possible to improve the character recognition accuracy. もちろん磁気ペン10を仮想パレットに近接させてはいるが非接触な状態で磁気ペン10を移動させながら、文字認識をすることも可能である。 While course the magnetic pen 10 is brought close to the virtual palette by moving the magnetic pen 10 has a non-contact state is, it is possible to character recognition.

また、本位置データ演算方法(文字認識方法)は、磁気センサー14が磁気ペン10の磁気が感知されない状態におけるn個(例えば3個)の計測データを計測し、基準データメモリ22がn個の計測データのそれぞれを上記のn個の基準データとして記憶する。 Further, the present position data calculation process (character recognition method), the magnetic sensor 14 measures the measurement data of n in a state in which not sensed magnetic magnetic pen 10 (e.g., three), the reference data memory 22 of n each measurement data is stored as the above-described n reference data. この基準データの取得により比較が可能になる。 Comparison is made possible by the acquisition of the reference data.
これにより、ユーザが仮想パレット12上にて磁気ペン10を動かしている間は、磁気センサー14が3軸の各磁気成分(H X ,H Y ,H Z )を所定時間、高速に計測し、演算処理部5は、計測された各磁気成分(H X ,H Y ,H Z )を処理した計測磁気データを磁気データメモリ23等に逐次蓄積し、磁気ベクトル計算部21が、蓄積された計測磁気データの変化量(磁気の変動分)を計算して磁気ベクトルに変換する。 Thus, while the user is moving the magnetic pen 10 at the virtual pallet 12 above, the magnetic component of the magnetic sensor 14 is three-axis (H X, H Y, H Z) for a predetermined time, measured at a high speed, measuring the processor 5, in which each magnetic component is measured (H X, H Y, H Z) sequentially accumulates measured magnetic data processing in the magnetic data memory 23 or the like, the magnetic vector calculation unit 21, accumulated converting the magnetic vector by calculating the amount of change of the magnetic data (variation in the magnetic). そして、演算処理部5が、3軸の各磁気ベクトルを読み出すことにより、磁気ペン10の軌跡データを取得し、表示処理部27は、この軌跡データを次々にディスプレイ11に表示させる。 Then, the arithmetic processing unit 5, by reading out the magnetic vector of the three axes to obtain the locus data of the magnetic pen 10, the display processing unit 27 displays on the display 11 the locus data one after another.

一方、ユーザは、残像により表示された線画を連続的に視認するので、手書き文字を認識し、また、この手書き文字と同様に、仮想パレット12の画面範囲において描画された絵,図等をも視認可能となる。 Meanwhile, since the user continuously view the line drawing displayed by afterimage, recognize handwriting, also similar to the handwritten character, a picture drawn in the screen range of the virtual palette 12, also FIG like visible to become.
このように、手書き文字等の軌跡を取得することにより、モーションセンサー,文字認識装置又は磁力計等の多様な応用を実現できる。 Thus, by obtaining the locus of such handwriting motion sensor, various applications such as character recognition device or magnetometer can be realized.

次に、図5(a)を参照して本ポインティングデバイスの磁気検出方法の一例を説明する。 Next, with reference to FIGS. 5 (a) illustrating an example of a magnetic detection method of the present pointing device.
図5(a)は本発明の一実施形態に係る磁気検出方法を説明するための図である。 5 (a) is a diagram for explaining a magnetic sensing method according to an embodiment of the present invention. この図5(a)に示す仮想パレット12および磁気センサー14の各天井面は、いずれも、X−Y平面(例えば地平面)と平行になるように設けられ、また、仮想パレット12の天井面の中心部C1および磁気センサー14の天井面の中心部C2が、ともに、X−Y平面と垂直に交叉するZ軸と同軸になるように配置されている。 Each ceiling of virtual pallet 12 and the magnetic sensor 14 shown in FIG. 5 (a) are both provided in parallel with the X-Y plane (e.g. horizontal plane), and the ceiling surface of the virtual palette 12 center C1 and the center C2 of the ceiling surface of the magnetic sensor 14 are both being arranged such that the Z axis coaxially intersecting perpendicularly with the X-Y plane.

ここで、演算処理部5は、仮想パレット12の中心部C1を原点とし、この原点C1の座標値を(0,0,0)に設定し、また、仮想パレット12の4隅の座標値を(+45,0,0),(+135,0,0),(−135,0,0),(−45,0,0)に設定又は割り当てを行なう。 Here, the processor 5, the center C1 of the virtual palette 12 as the origin, and sets a coordinate value of the origin C1 to (0,0,0), also the four corners of the coordinate values ​​of the virtual palette 12 (Tasu45,0,0), (+ 135,0,0), (- 135,0,0), (- 45,0,0) to perform setting or assignment. なお、+45,0,+135等の値は度数”°”で表したものである。 Incidentally, + 45,0, values ​​such as + 135 is a representation in degrees "°".

この設定により、仮想パレット12の接触面(天井面)の至るところにおける座標のZ成分(Zパラメータ)が全て一定値(例えば0)になるので、演算処理部5は、3軸のX,Y,Zの各成分のうちのX成分とY成分との2種類の成分だけを用いて演算可能になる。 This setting, since the contact surface of the virtual pallet 12 Z components of the coordinates in throughout the (ceiling surface) (Z parameter) are all fixed value (e.g. 0), the arithmetic processing unit 5, the three axes X, Y allows operation with only two components of the X component and Y component of each component of Z. これに加えて、演算処理部5は、三角関数を用いて上記の4隅の座標値を演算し、例えばsin45°,cos45°等の簡潔な値を用いて演算できる。 In addition to this, the processor 5 uses the trigonometric function calculates the four corners of the coordinate values ​​of the, for example sin 45 °, can be calculated using the simple values ​​such as cos 45 °. 従って、成分数の削減と演算負荷の低減とを図ることができる。 Therefore, it is possible to achieve a reduction of the reduction and the operation load of the number of components.

次に、図6を参照し、磁気センサー14から磁気ペン10への方位角,伏角および距離の3種類の各値の計算方法について説明する。 Next, referring to FIG. 6, the azimuth angle of the magnetic pen 10 from the magnetic sensor 14, calculation of the values ​​of the three magnetic dip and distance will be described.
また、図6は本発明の一実施形態に係る磁気ペン10の座標値の計算方法を説明するための図である。 Also, FIG. 6 is a diagram for explaining a method of calculating the coordinate values ​​of the magnetic pen 10 according to an embodiment of the present invention. この図6に示すX−Y平面28は、X軸およびY軸の両軸と平行であり、Z軸と垂直に交叉する面であって、磁気センサー14の天井面に相当する。 The X-Y plane 28 shown in FIG. 6 is parallel to both axes of X-axis and Y-axis, a plane crossing perpendicularly to the Z-axis, which corresponds to the ceiling surface of the magnetic sensor 14. なお、3軸相互の直交関係と、3軸それぞれの向きとは、図5(a),図5(b)と図6との間において同一である(X軸,Y軸,Z軸が各々右手の人さし指,親指,中指に相当する。)。 Note that the orthogonal relationship of the three axes mutually 3 and the shaft each orientation is the same (X axis, Y axis, and Z-axis respectively between the FIG. 5 (a), 5 (b) and FIG. 6 the right hand of the index finger, thumb, corresponding to the middle finger.). なお、図6において、上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。 In FIG. 6, components having the same reference numerals as those described above represent the the same as those.

ここで、伏角θ1,θ2は各々水平面から磁気の方向を仰ぎ見た角度(仰角)である(水平面よりも下側に広がる視野角を表す俯角とは異なる。)。 Here, dip .theta.1, .theta.2 are each a look angle looking up the direction of the magnetic from the horizontal plane (elevation) (different from the depression representing the viewing angle extending below the horizontal plane.). 具体的には、伏角θ1は、位置1(磁気ペン10の先端)から原点C1への方向とZ成分(Z方向の磁気成分H Z )から原点C1への方向とにより形成される角度を表し、伏角θ2は、位置2(磁気ペン10の先端)から原点C1への方向とZ成分から原点C1への方向とにより形成される角度を表す。 Specifically, dip angle θ1 is, position 1 represents the angle formed by the direction of the direction and the Z component of the (magnetic tip of the pen 10) to the origin C1 (magnetic component H Z in the Z direction) to the origin C1 , dip θ2 represents an angle formed by the direction of the direction and the Z component of the position 2 (the tip of the magnetic pen 10) to the origin C1 to the origin C1.

以下、磁気ベクトル,方位角および伏角の各計算式の一例を示す。 Hereinafter, the magnetic vectors, an example of the calculation formula of the azimuth and dip angle.
(F1)磁気ベクトルの計算方法について X vect = X measure − X ref (F1) for the calculation method of the magnetic vector X vect = X measure - X ref
vect = Y measure − Y ref Y vect = Y measure - Y ref
vect = Z measure − Z ref Z vect = Z measure - Z ref
ここで、X vect ,X ref ,X measureはそれぞれX軸ベクトル値,X軸基準値,X軸計測値を表す。 Here, X vect, X ref, X its measure each X-axis vector values, X-axis reference value, representing the X-axis measurement. 同様に、Y vect ,Y ref ,Y measureはそれぞれY軸ベクトル値,Y軸基準値,Y軸計測値を表す。 Similarly, Y vect, Y ref, Y its measure each Y-axis vector values, Y-axis reference value represents a Y-axis measurement. また、Z vect ,Z ref ,Z measureはそれぞれZ軸ベクトル値,Z軸基準値,Z軸計測値を表す。 Further, Z vect, Z ref, respectively Z its measure Z axis vector value, Z-axis reference value, represents the Z-axis measurement.

(F2)方位角の計算方法について X軸およびY軸の各ベクトル値(X vect ,Y vect )を用いて、方位角Dは、次の数1により得られる。 (F2) each vector value of X-axis and Y-axis method of calculating the azimuth angle (X vect, Y vect) using the azimuth D is obtained by the following equation 1. ここで、arctanは逆正接関数tan -1を表す。 Here, arctan represents the inverse tangent function tan -1.

(F3)磁気ベクトルの強さの計算方法について X軸,Y軸,Z軸の各ベクトル値(X vect ,Y vect ,Z vect )を用いて、全磁気の強さHは、次の数2により得られる。 (F3) X-axis about the strength of the calculation method of the magnetic vector, Y-axis, with each vector value of the Z axis (X vect, Y vect, Z vect) the strength H of the total magnetic, the following Equation 2 by obtained.

(F4)伏角の計算方法について X軸,Y軸,Z軸の各ベクトル値(X vect ,Y vect ,Z vect )を用いて、伏角θは、次の数3により得られる。 (F4) X axis The calculation method of the dip, Y-axis, each vector value of the Z axis (X vect, Y vect, Z vect) using, the dip angle theta, obtained by the following equation (3). ここで、arcsinは逆正弦関数sin -1を表す。 Here, arcsin represents the inverse sine function sin -1.

このような構成により、仮想パレット12の中心部を原点C1に設定し、磁気ペン10が、図6の位置1にいる状態において、磁気センサー14の計測により、(方位1,磁気の強さH1)が得られる。 With this configuration, by setting the center portion of the virtual pallet 12 to the origin C1, in the state in which the magnetic pen 10, in a position 1 in FIG. 6, by the measurement of the magnetic sensor 14, (direction 1, the magnetic intensity H1 ) can be obtained. そして、磁気ペン10が位置2に移動した状態における計測により、(方位2,磁気の強さH2)が得られる。 Then, by the measurement in a state in which the magnetic pen 10 is moved to position 2, it is obtained (orientation 2, the magnetic strength H2). さらに、3種類の磁気ベクトルに基づいた演算により、伏角θ1,θ2のそれぞれが得られる。 Further, by calculation based on the three types of the magnetic vector, dip angle .theta.1, each θ2 is obtained. そして、この状態において所定の演算を行なうことにより、磁気ペン10の位置,座標を計測する。 Then, by performing a predetermined operation in this state, the position of the magnetic pen 10, to measure the coordinates.

従って、本ポインティングデバイスによれば、所望の時点において、磁気センサー14から磁気ペン10までの方位,角度,相対的な距離を計測し、この計測を繰り返すことにより、磁気ペン10の連続的な位置による軌跡を認識できる。 Therefore, according to this pointing device at the desired time, the orientation of the magnetic sensor 14 to the magnetic pen 10, the angle, the relative distance is measured by repeating this measurement, successive positions of the magnetic pen 10 locus can be recognized by. そして、この軌跡データと文字データメモリ18に記憶された文字の特徴データとを比較することにより、手書き文字の取得,認識が可能になる。 By comparing the feature data of characters stored in the locus data and character data memory 18, obtains handwriting allows recognition.

また、本ポインティングデバイスを用いた磁気検出方法について、図7を参照して詳述する。 Further, the magnetic detection method using this pointing device will be described in detail with reference to FIG.
図7は本発明の一実施形態に係るポインティングデバイスを用いた磁気検出方法を説明するためのフローチャートである。 Figure 7 is a flow chart for explaining the magnetic detection method using the pointing device according to an embodiment of the present invention. 磁気センサー14は、磁気ペン10がない状態における磁気センサー14から出力される各軸の計測値を各軸の基準電圧値として計測し、また、その各軸の計測値を記憶する(ステップA1)。 The magnetic sensor 14, the measured values ​​of each axis output from the magnetic sensor 14 in the absence of the magnetic pen 10 is measured as a reference voltage value of each axis, also stores the measured values ​​of the respective axes (Step A1) . すなわち、磁気ペン10において磁気が発生しない状態,磁気ペン10の磁気が出力されない状態,磁気ペン10および磁気センサー14間において磁気が遮蔽される状態等において各値が計測される。 That is, the state in which no magnetism is generated in the magnetic pen 10, a state in which magnetism not output of the magnetic pen 10, the respective values ​​in a state such that magnetism is shielded in between the magnetic pen 10 and the magnetic sensor 14 is measured.

次に、演算処理部5(又は主制御部17)は、磁気センサー14にて検出された磁気ペン10の磁力を計測し、磁気センサー14から出力されるX,Y,Zの各軸について計測された微弱電圧を計測する(ステップA2)。 Next, the arithmetic processing unit 5 (or the main control unit 17), the magnetic force of the magnetic pen 10 detected by the magnetic sensor 14 measures, X outputted from the magnetic sensor 14, Y, for each axis of Z measurement been weak voltage measured (step A2).
ステップA2に続き、磁気ベクトル計算部21(又は演算処理部5)は、基準データメモリ22に記憶された各軸の基準電圧値と各軸の計測電圧値との各差分電圧データ(各変化量)を演算し、演算結果(例えば変化量)を用いて、X軸,Y軸,Z軸のそれぞれについて磁気ベクトルに変換する(ステップA3)。 Following step A2, the magnetic vector calculation unit 21 (or the processing unit 5), the reference voltage value of each axis stored in the reference data memory 22 and the differential voltage data (each variation between the measured voltage value of each axis ) calculates the operation result using the (e.g. variation), X-axis, Y-axis, for each of the Z-axis into a magnetic vector (step A3).

そして、各軸の磁気ベクトルを用いて、方位角計算部24a,伏角計算部24b,磁気ベクトル強さ計算部24cは、それぞれ、磁気ペン10の方位角,磁気ペン10の伏角,磁気ペン10の先端における磁気の強さHを計算する(ステップA4)。 Then, by using the magnetic vector of each axis, the azimuth angle calculation unit 24a, dip calculator 24b, the magnetic vector intensity calculating unit 24c, respectively, the azimuth angles of the magnetic pen 10, dip of the magnetic pen 10, the magnetic pen 10 calculating the magnetic intensity H at the leading end (step A4).
このように、ポインティングデバイスは、上記の計算結果を用いて磁気ペン10の位置を認識できる。 Thus, the pointing device can recognize the position of the magnetic pen 10 by using the above calculation results. また、ポインティングデバイスは、磁気ペン10の位置データを、位置データメモリ26等に格納することにより、磁気ペン10の軌跡を取得できる。 Further, the pointing device, the position data of the magnetic pen 10, by storing the position data memory 26 and the like can obtain the trajectory of the magnetic pen 10.

さらに、手書き文字の認識方法は、最初に、ユーザが、画面上におけるアイコン,図,絵等の位置又は描画時の画面上における入力開始位置に磁気ペン10を接触させる。 Furthermore, a method of recognizing handwritten characters, first, a user, an icon on the screen, drawing, contacting the magnetic pen 10 on the input start position on the screen at the position or drawing such as a picture. 続いて、演算処理部5は、上記の処理を行ない、演算により得た文字の入力点の座標値を表示処理部27に入力する。 Subsequently, the processor 5 performs the above process, is input to the display processing unit 27 the coordinates of the input point of the character obtained by calculation. 表示処理部27は、携帯情報端末1,携帯電話機2(図8参照),パソコン等の入力検出部(入力検出手段)の座標点にマーキングを行なう。 The display processing unit 27, the portable information terminal 1, the cellular phone 2 (see FIG. 8), to mark the coordinate points of the input detection unit such as a personal computer (input detecting means).

これらの処理は、短時間に多数回数行なわれ、ディスプレイ11に、手書き文字が徐々に表示される。 These processes are many times performed in a short time, the display 11, the handwritten character is displayed gradually. ユーザは、ディスプレイ11の残像によって、視覚上、違和感のない手書き文字を認識できる。 The user, by the afterimage of the display 11, visually can recognize no discomfort handwriting.
また、ユーザは、画面上のアイコンや画像等に対して、「ここ」,「この部分」等、ユーザが視覚的又は直感的に指で直接指し示す感覚と同様な感覚で入力操作可能になる。 The user, with respect to icons or images on the screen, "where", "the portion" or the like, the user is capable of inputting operation in the same sense and sense indicated visually or intuitively directly with a finger.

このように、本ポインティングデバイスは、モーションセンサー,文字認識装置等に応用できる。 Thus, the pointing device, a motion sensor can be applied to a character recognition apparatus or the like. また、本ポインティングデバイスを構成する部品およびモジュール等の個数は、従来のポインティングデバイスの部品等の個数とほぼ同一なので、製造者は、大幅な設計変更を伴わずに機能を実装でき、低コスト化を図れる。 The number of such components and modules constituting the pointing device, since almost the same as the number of parts such as a conventional pointing device, the manufacturer can implement functions without significant design change, cost reduction the achieved.
これにより、ポインティングデバイスによれば、2次元的な処理のみならず、3次元空間における相対的距離をも得られるので、3次元のモーションセンサーとして応用可能である。 Thus, according to the pointing device, not only the two-dimensional processing, so also obtained relative distances in three-dimensional space, is applicable as a three-dimensional motion sensor.

また、既存のモーションセンサーおよび文字認識装置は、いずれも、X,Y,Zの3軸の全てについてホール素子を設けて構成されているが、本モーションセンサーおよび本文字認識装置によれば、2個のホール素子を用いてX,Yの2軸からの磁気成分を用いて、ソフトウェア処理により、上記の計算式を行ない、Z軸方向からの磁気成分を取得できる。 Moreover, the existing motion sensor and the character recognition apparatus, both, X, Y, but for all three axes of Z is constructed by providing a Hall element, according to the present motion sensor and the character recognition apparatus, 2 X using the number of Hall elements, using magnetic components from biaxial Y, by software processing, it performs the above equation can be obtained a magnetic component from the Z-axis direction. 従って、ホール素子の数を少なくでき、低コスト化を図ることができる。 Therefore, it is possible to reduce the number of Hall elements, it is possible to reduce the cost.

さらに、従来のモーションセンサーおよび文字認識装置は、いずれも、多数のホール素子をアレイ状に設けていたので、製造時において、各ホール素子の位置や方向の正確な調整を要し、さらに、衝撃によってホール素子等の位置ずれが生じる可能性があった。 Moreover, the conventional motion sensor and the character recognition apparatus, both, because it was provided with a number of Hall elements in an array, at the time of manufacture, requires accurate adjustment of the position and orientation of the Hall elements, and further, the impact positional deviation such as a Hall element was likely caused by.
これに対して、本モーションセンサーおよび本文字認識装置によれば、製造時におけるホール素子の位置,方向の調整工程を大幅に簡素化でき、さらに、衝撃に対する強度が増大する。 In contrast, according to the present motion sensor and the character recognition device, greatly simplifying position, the direction of adjustment steps of the Hall element at the time of manufacture, further, impact strength is increased.

このように、本ポインティングデバイスは、モーションセンサー,文字認識装置等に応用できる。 Thus, the pointing device, a motion sensor can be applied to a character recognition apparatus or the like. また、本ポインティングデバイスを構成する部品およびモジュール等の個数は、従来のポインティングデバイスの部品等の個数とほぼ同一なので、製造者は、大幅な設計変更を伴わずに機能を実装でき、低コスト化を図れる。 The number of such components and modules constituting the pointing device, since almost the same as the number of parts such as a conventional pointing device, the manufacturer can implement functions without significant design change, cost reduction the achieved.
(A1)第1変形例の説明 次に、本ポインティングデバイスを実装したモーションセンサー,文字認識装置等を携帯電話機に応用する例について説明する。 (A1) Description of First Modification Next, an example of applying motion sensor mounted with the pointing device, a character recognition device such as a mobile phone.

図8は本発明の一実施形態の第1変形例に係る携帯電話機の概略的なブロック図である。 Figure 8 is a schematic block diagram of a mobile phone according to a first modification of the embodiment of the present invention. この図8に示す携帯電話機2は、ユーザが磁気ペン10でなぞった手書きの文字や、描画した絵,図等の取得,記憶,送受信を行なう機能を有し、また、通常の加入者電話として動作するほかに、音声,画像,メールおよびファイル等の各種情報データの無線送受信を行なう。 Cellular phone 2 shown in FIG. 8, and handwritten characters user traces the magnetic pen 10, a picture drawn, acquisition of FIG etc., stored, has a function of transmitting and receiving, and as a normal subscriber telephone in addition to operations performed voice, image, the wireless transmission and reception of various information data such as mail and file. この携帯電話機2は、携帯情報端末1と異なり、主制御部17の前段に、送受信処理部(無線送受信処理部)33aが設けられている。 The mobile phone 2 is different from the portable information terminal 1, in front of the main control unit 17, transmission and reception processing section (wireless transmission and reception processing unit) 33a is provided. この送受信処理部33aは、例えば無線信号の送受信と、情報データの変復調と、音声,画像,メールおよびファイル等の情報データについての送受信フォーマット処理とを行なうものである。 The transmission and reception processing section 33a, for example, and performs transmission and reception of radio signals, and modulation and demodulation of information data, voice, image, and receive formatting of information data such as mail and file. さらに、主制御部17に接続されたキーパッド90は、画面上に表示される項目(又はメニュー等)の選択又は切り替えと、文字,数字,メッセージ等の入力とを行なうための操作キーである。 Further, a keypad 90 connected to the main control unit 17 is the operation key for performing the selection or switching of the item (or menu or the like) displayed on the screen, characters, numbers, and an input message such as . なお、音声入力用のマイク91,音声出力用のスピーカ92等も設けられている。 Incidentally, the microphone 91 for voice input is also provided a speaker 92, etc. for audio output. そして、送受信処理部33a,主制御部17,文字データメモリ31,軌跡データメモリ18,基準データメモリ22が電子回路13aとして実装されている。 The transmitting and receiving unit 33a, the main control unit 17, a character data memory 31, the locus data memory 18, the reference data memory 22 is implemented as an electronic circuit 13a. これら以外のもので上述したものと同一符号を有するものはそれらと同一のものを表す。 These other components having the same reference numerals as those described above in what represents the same as those.

また、携帯電話機2は、図5(a)に示す携帯情報端末1の構成と同一構成を有し、仮想パレット12および磁気センサー14の各天井面が、いずれも、X−Y平面と平行になるように設けられ、また、仮想パレット12の天井面の中心部C1および磁気センサー14の天井面の中心部C2が、ともに、X−Y平面と垂直に交叉するZ軸と同軸になるように配置されている。 The mobile phone 2 has a configuration same configuration portable information terminal 1 shown in FIG. 5 (a), the ceiling surface of the virtual pallet 12 and the magnetic sensor 14 are both parallel to the the X-Y plane provided so that, also, as the center C2 of the ceiling surface of the center portion C1 and the magnetic sensor 14 of the ceiling surface of the virtual pallet 12 are both made to the Z axis coaxially intersecting perpendicularly with the X-Y plane It is located.

そして、携帯電話機2における磁気検出方法も、演算処理部5が、仮想パレット12の中心部C1を座標値(0,0,0)の原点に設定し、また、仮想パレット12の4隅の座標値を演算処理が容易になるように設定する。 The magnetic detection method in the mobile phone 2 also, the arithmetic processing section 5 sets a center C1 of the virtual pallet 12 to the origin of coordinates (0, 0, 0), also the coordinates of the four corners of the virtual palette 12 to set the value to the arithmetic processing is facilitated. この設定により、仮想パレット12の接触面上の各点における座標値のZ成分が全て一定値になり、演算処理部5は、3軸成分のうちのX成分とY成分との2種類の成分だけを用いて位置データの演算を行なうようになっている。 This setting, two components of the Z component of the coordinate values ​​at each point on the contact surface of the virtual pallet 12 is all constant value, the arithmetic processing unit 5, the X and Y components of the three axial components and it performs the calculation of the position data by using only.

このような構成により、ユーザが、仮想パレット12上において、磁気ペン10を用いて文字等を手書き入力している間、磁気センサー14は、X軸,Y軸,Z軸の各磁気成分を出力し続ける。 With this configuration, the user, on a virtual pallet 12, while handwritten characters and the like using a magnetic pen 10, the magnetic sensor 14, X-axis, Y-axis, the output of each magnetic component in the Z-axis to continue. そして、各磁気成分は、選択回路15,増幅回路16をそれぞれ介して、演算処理部5に入力される。 Then, each magnetic component is connected via the selection circuit 15, an amplifier circuit 16, respectively, are input to the arithmetic processing unit 5. 演算処理部5は、磁気センサー14から磁気ペン10への方位角,伏角および距離の各値を上述した計算方法(図6参照)によって取得し、磁気ペン10の位置データを取得する。 The processor 5 obtains the azimuth angle of the magnetic pen 10 from the magnetic sensor 14, the calculation method described above the values ​​of dip angle and distance (see FIG. 6) acquires the position data of the magnetic pen 10. これにより、携帯電話機2において、ポインティングデバイスとしての機能が実現する。 Thus, the mobile phone 2, to realize the function as a pointing device.

また、連続的な演算結果は、メモリに蓄積され、磁気センサー14と磁気ペン10との間における方位,角度,相対的な距離が得られ、磁気ペンの軌跡を表す軌跡データが生成され、携帯電話機2において、モーションセンサーとしての機能が実現する。 Further, the continuous operation result is stored in the memory, orientation between the magnetic sensor 14 and the magnetic pen 10, the angle, relative distance is obtained, locus data representing a locus of the magnetic pen is generated, the mobile in telephone 2, functions as a motion sensor is realized. さらに、軌跡データが、文字データメモリ31に保持された文字の特徴データと対比され、これにより、携帯電話機2において、文字認識装置としての機能が実現する。 Furthermore, the trajectory data is compared with the character of the characteristic data stored in the character data memory 31, thereby, the mobile phone 2, the function as the character recognition apparatus can be realized.

また、携帯電話機2と通話又は通信する相手先携帯電話機,相手先固定電話機あるいは通信装置(図示省略)が文字データメモリ31を設けることによって、携帯電話機2により得られた軌跡データは、送受信処理部33aを介して送信される。 Further, the destination mobile phone to call or communicate with the cellular phone 2, by the destination fixed telephone or communication device (not shown) provided character data memory 31, the locus data obtained by the mobile phone 2, transmission and reception processing unit It is transmitted via the 33a. そして、相手先携帯電話機等は、受信した軌跡データを復調し、手書き文字等をディスプレイに表示する。 The destination cellular phone or the like, demodulates the received path data, and displays the handwritten character or the like on the display. この逆に、携帯電話機2は、相手先携帯電話機等において取得された手書き文字等を受信すると、手書き文字等を取得し、ディスプレイ11に表示する。 Vice versa, the mobile phone 2 receives the handwritten character or the like acquired at the destination mobile telephone or the like, acquires the handwritten character or the like, is displayed on the display 11.

このように、携帯電話機2においても、モーションセンサー又は文字認識装置の機能は、最大3個の磁気センサー14を設けることにより実現できるので、モーションセンサーの規模の拡大を抑止でき、また、携帯電話機2の小型化に寄与でき、携帯電話機2のコストの低減を促進できる。 Thus, in the cellular phone 2, the function of motion sensors or character recognition device, can be realized by providing up to three magnetic sensors 14, it can suppress the expansion of motion sensor scale, also the cellular phone 2 of not contribute to miniaturization, can facilitate the reduction of the cellular phone 2 cost.
さらに、本モーションセンサーによれば、製造時におけるホール素子の位置,方向の調整工程を大幅に簡素化でき、さらに、衝撃に対する強度が増大する。 Further, according to this motion sensor, greatly simplifying position, the direction of adjustment steps of the Hall element at the time of manufacture, further, impact strength is increased.

加えて、本モーションセンサーによれば、2個のホール素子を用いてX,Yの2軸からの磁気成分を検出し、これらの2軸の磁気成分を用いて、Z軸方向からの磁気成分を取得できる。 In addition, according to the motion sensor, X using two Hall elements to detect magnetic components from biaxial Y, using magnetic components of these two axes, the magnetic component of the Z-axis direction the possible acquisition. 従って、ホール素子の数を少なくでき、低コスト化を図ることができる。 Therefore, it is possible to reduce the number of Hall elements, it is possible to reduce the cost.
そして、本ポインティングデバイスによれば、3次元空間における相対的距離をも得られるので、3次元的のモーションセンサーとして応用することができる。 Then, according to this pointing device, since the resulting relative distance in three-dimensional space, it can be applied as a 3-dimensional motion sensor.

(A2)第2変形例の説明 例えばパソコンに本ポインティングデバイスを付加することもできる。 (A2) can also be added to the pointing device described example, a personal computer of the second modification.
図9は本発明の一実施形態の第2変形例に係るパソコンシステムの概略的なブロック図である。 Figure 9 is a schematic block diagram of a computer system according to a second modification of the embodiment of the present invention. この図9に示すパソコン本体34は、インターフェース用のコネクタ36を介して、外付け磁気検出装置35と接続されている。 PC 34 shown in FIG. 9, via the connector 36 of the interface, and is connected to the external magnetic detector 35.

ここで、外付け磁気検出装置35は、ポインティングデバイス,モーションセンサーおよび文字認識装置としての各機能を実装されたものであって、ポインティングデバイスとしての磁気ペン10の位置データを検出,計測および記憶し、モーションセンサーとしての軌跡データを演算および記憶し、さらに、文字認識装置としての文字データを記憶、抽出するものである。 Here, the external magnetic detector 35, which has been implemented the functions as a pointing device, a motion sensor and the character recognition device, detects the position data of the magnetic pen 10 serving as a pointing device, it is measured and stored calculates and stores the path data as a motion sensor, further, stores the character data as the character recognition apparatus, and extracts. 外付け磁気検出装置35は、主制御部17の前段に、接続部81を設けている。 External magnetic detection device 35, in front of the main controller 17 is provided with a connecting portion 81.

この接続部81は、上記の位置データ,軌跡データ,文字データ等についてパソコン本体34と入出力するものであり、例えばポート,コネクタおよびデバイスドライバ等が設けられている。 The connecting portion 81 is for input and output on the PC 34 for the position data, locus data, character data or the like described above, for example ports, connectors and the device driver and the like. なお、接続部81は、文字データの代わりに、抽出した文字コード等をパソコン本体34に入力するようにもできる。 The connecting portion 81, instead of the character data, it is also the extracted character code or the like to be input to the personal computer 34.
これにより、外付け磁気検出装置35において取得された磁気ペン10の位置,移動軌跡又は手書き文字等の各情報データが、パソコン本体34に入力され、ディスプレイ11にて表示される。 Thus, the position of the magnetic pen 10 obtained in the external magnetic detector 35, the information data such as moving locus or handwriting is input to the personal computer 34, is displayed on the display 11.

(A3)第3変形例の説明 さらに、第3変形例として、本ポインティングデバイスは、3D(3次元)磁力計にも応用できる。 (A3) further description of the third modification, as a third modified example, the pointing device, 3D (3-dimensional) can be applied to magnetometer.
図10は本発明の一実施形態の第3変形例に係る3D磁力計の磁気検出方法を説明するための図である。 Figure 10 is a diagram for explaining the magnetic detection method of 3D magnetometer according to a third modification of the embodiment of the present invention. この図10に示す3D磁力計7は、磁気の強さHを計測する計測機器であって、3D磁力計7自身と磁石30等の磁力を帯びた計測対象の物質との間の距離,位置を取得できるため、3次元的に計測できる。 3D magnetometer 7 illustrated in FIG. 10 is a measuring device for measuring the magnetic intensity H, the distance between the material to be measured tinged force such as 3D magnetometer 7 itself and the magnet 30, the position because it can obtain a three-dimensionally can be measured.

これにより、3D磁力計7の構成を簡素化でき、低コスト化も図ることができる。 This can simplify the configuration of the 3D magnetometer 7, cost reduction can also be achieved.
(B)その他 本発明は上述した実施態様およびその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。 (B) OTHER present invention is not limited to the embodiments and modifications described above, without departing from the scope of the present invention can be modified in various ways.
本ポインティングデバイス,モーションセンサー,文字認識装置等は、さらに、磁力物質の探知機,家庭用のゲーム機器,ゲーム店に設けられる比較的大型のアミューズメント機器等、各種の装置,製品等に応用される。 This pointing device, a motion sensor, the character recognition apparatus or the like, further, the magnetic material detectors, game machines for home, relatively large amusement equipment is provided in a game store or the like, various devices are applied to a product such as .

具体的な用途,応用例は、例えば以下の(J1)〜(J8)に示すように種々拡張できる。 Specific applications, applications may, for example, various extensions as shown in the following (J1) ~ (J8).
(J1)モーションセンサー(電子ペット,ロボット,ゲームコントローラー) (J1) motion sensor (electronic pet, robot, game controller)
(J2)ゲーム機器等の携帯情報端末の傾斜による画面操作 (J3)携帯情報端末用ナビゲーション (J4)カーナビゲーション(自律航法の立体測位精度の向上を図るもの。) (J2), such as a game machine portable information inclined by screen operation of the terminal (J3) mobile information terminal navigation (J4) car navigation (as improved solid positioning accuracy of the autonomous navigation.)
(J5)傾斜,振動,感震等のモニタ (J6)習字,デザイン等(各データの簡易な送受信が可能となる。) (J5) tilt, vibration, KanShinto monitor (J6) calligraphy, design and (it is possible to simple transmission and reception of each data.)
(J7)アミューズメント機器,ゲーム機器等に実装される位置認識装置又は磁力物質の探知機等 (J8)磁気デバイスを用いて物体の表面に沿ってスライドさせることにより、物体の3次元形状を取得する。 (J7) amusement equipment, by sliding along the surface of the object using the position recognition device or the detectors or the like of the magnetic force material (J8) magnetic device is mounted on a game machine or the like, to obtain a three-dimensional shape of the object .

そして、上記のポインティングデバイス,モーションセンサー,文字認識装置等を複数設ける態様や、これらを混在させる態様等、多岐の応用が可能となる。 Then, the above pointing device, a motion sensor, and mode providing a plurality of character recognition apparatus or the like, aspects like to mix them, the range of applications is possible.
さらに、本ポインティングデバイス等によれば、各種装置,機器等に、無線信号の送受信機能を設けることにより、接続ケーブルなしでゲーム機器等を構成できる。 Further, according to this pointing device, various devices, the devices, etc., by providing the function of transmitting and receiving radio signals can be configured a game equipment or the like without a connection cable.

本発明によれば、安価な磁気センサーを利用することにより、磁気ペンの位置の認識により動作するポインティングデバイスはもちろんのことながら、その軌跡を知ることができるので、文字認識等の分野にも応用できる。 According to the present invention, by utilizing an inexpensive magnetic sensor, while that of the pointing device is of course to be operated by the recognition of the position of the magnetic pen, it is possible to know the locus, it applied to fields such as character recognition it can.
また、本発明によれば、2次元的な処理だけでなく、相対的な距離も計算できるので、3次元空間におけるモーションセンサーとして応用することができる。 Further, according to the present invention, not only the two-dimensional processing, so the relative distances can be calculated, it can be applied as a motion sensor in the three-dimensional space.

本発明を適用される携帯情報端末の概略的なブロック図である。 It is a schematic block diagram of a portable information terminal to which the present invention is applied. 本発明の一実施形態に係るポインティングデバイスのブロック図である。 It is a block diagram of a pointing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る主制御部のソフトウェア処理のブロック図である。 It is a block diagram of a software processing of the main control section according to an embodiment of the present invention. 方位角および伏角を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an azimuth and dip angle. (a)は本発明の一実施形態に係る磁気検出方法を説明するための図であり、(b)は磁気センサーの概略的なブロック図である。 (A) is a diagram for explaining a magnetic sensing method according to an embodiment of the present invention, (b) is a schematic block diagram of a magnetic sensor. 本発明の一実施形態に係る磁気ペンの座標値の計算方法を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a method of calculating the coordinate values ​​of the magnetic pen according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るポインティングデバイスを用いた磁気検出方法を説明するためのフローチャートである。 It is a flowchart for explaining the magnetic detection method using the pointing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の第1変形例に係る携帯電話機の概略的なブロック図である。 It is a schematic block diagram of a mobile phone according to a first modification of the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の第2変形例に係るパソコンシステムの概略的なブロック図である。 It is a schematic block diagram of a computer system according to a second modification of the embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態の第3変形例に係る3次元磁力計の磁気検出方法を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the magnetic detection method of a three-dimensional magnetometer according to a third modification of the embodiment of the present invention. アレイ状に配置された複数のホール素子をもつ磁気検出型ポインティングデバイスの一例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of a magnetic detection type pointing device with the Hall devices arranged in an array.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 携帯情報端末 2 携帯電話機 5 演算処理部 7 3次元磁力計 10 磁気ペン(磁気デバイス) 1 portable information terminal 2 the portable telephone 5 the arithmetic processing unit 7 three-dimensional magnetometer 10 magnetic pen (magnetic device)
11 ディスプレイ(表示部) 11 display (display section)
12 仮想パレット 13,13a,13b 電子回路 14 磁気センサー 14a 基板 14x X成分用の磁気検出デバイス 14y Y成分用の磁気検出デバイス 14z Z成分用の磁気検出デバイス 15 選択回路 16 増幅回路 17 主制御部 19 A/Dコンバータ 18 軌跡データメモリ(軌跡データ記憶部) 12 virtual palette 13, 13a, 13b electronics 14 magnetic sensor 14a substrate 14x X-component of the magnetic detection device 14y Y magnetic detection device 14z magnetic detection device 15 selecting circuit for Z components for components 16 amplifier circuit 17 main control unit 19 A / D converter 18 locus data memory (locus data storage unit)
20 磁気データ取得部 21 磁気ベクトル計算部(磁気ベクトル演算部) 20 magnetic data acquisition unit 21 the magnetic vector calculation unit (magnetic-vector calculating unit)
22 基準データメモリ(基準データ記憶部) 22 reference data memory (reference data storage unit)
23 磁気データメモリ 24a 方位角計算部 24b 伏角計算部 24c 磁気ベクトル強さ計算部 25 磁気ペン位置計算部(位置データ計算部) 23 magnetic data memory 24a azimuth calculating section 24b dip angle calculation unit 24c magnetic vector intensity calculating unit 25 the magnetic pen position calculation unit (position data calculation unit)
26 位置データメモリ(位置データ記憶部) 26 position data memory (position data storage unit)
27 表示処理部 28 X−Y平面 29 軌跡データ演算部 30 磁石 31 文字データメモリ(特徴データ記憶部) 27 display processing unit 28 X-Y plane 29 locus data calculating unit 30 magnet 31 character data memory (feature data storage unit)
33a 送受信処理部 34 パソコン本体 35 外付け磁気検出装置 36 コネクタ 80 インターフェース部 81 接続部 90 キーパッド 91 スピーカ 92 マイク 33a transceiving processor 34 PC 35 external magnetic detector 36 connector 80 interface unit 81 connecting portion 90 keypad 91 speaker 92 microphone

Claims (17)

  1. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の所定位置と該パレット上の所定位置とが、該いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 Has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, and the predetermined position on the predetermined position and the pallet on the crossover plane, the said one coordinate axis direction is arranged to be coaxial, a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device,
    該所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in said predetermined coordinate system,
    該パレット上の該所定位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該複数の計測データと該基準データ記憶部に記憶された該複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、ポインティングデバイス。 The the predetermined position on the pallet is set to the origin, the plurality representing respective change amounts of the stored plurality of reference data in the measurement data and the reference data storage unit of the plurality of output from the magnetic sensor magnetic based on the respective vector, characterized in that it is configured to include an arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device, a pointing device.
  2. 該演算処理部が、 The arithmetic processing unit,
    該原点を用いて表した該複数の磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、 A magnetic vector calculating unit for calculating respective plurality of magnetic vectors represented using raw point,
    該磁気ベクトル演算部にて演算された該複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて該位置データを計算する位置データ計算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項1記載のポインティングデバイス。 Characterized in that it is configured to include a position data calculation unit which calculates the position data based on each of the plurality of magnetic vectors computed by the magnetic vector operation unit, a pointing device of claim 1, wherein .
  3. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    n(nは自然数を表す。)次元座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の中心位置と該パレット上の中心位置とが、該所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスのn次元座標系におけるn個の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 n (n is a natural number.) have a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the dimension coordinate system, and the central position on the crossover plane and the center position on the pallet, coaxial about the predetermined coordinate axis direction is arranged such that a magnetic sensor that outputs n pieces of measurement data, respectively corresponding to each size of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic device,
    該n次元座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit which respectively stores n pieces of reference data to be a reference in said n-dimensional coordinate system,
    該パレット上の中心位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該n個の計測データと該基準データ記憶部に記憶された該n個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気センサーから該磁気デバイスへの距離,角度および方向を含む該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、ポインティングデバイス。 n pieces representing each amount of change between the center position is set at the origin on the pallet, the magnetic output from the sensor the n pieces of measurement data and the n pieces of reference data stored in the reference data storage unit based on each of the magnetic vector of the distance from the magnetic sensor to the magnetic device, and characterized by being configured to include an arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device includes an angle and direction to, pointing device.
  4. 該演算処理部が、 The arithmetic processing unit,
    該原点を用いて表した該n個の磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、 A magnetic vector calculator for calculating each said n pieces of magnetic vectors represented using raw point,
    該磁気ベクトル演算部にて演算された該n個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて該位置データを計算する位置データ計算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項3記載のポインティングデバイス。 Characterized in that it is configured to include a position data calculation unit which calculates the position data based on each of the n pieces of magnetic vectors computed by the magnetic vector operation unit, the pointing of claim 3, wherein device.
  5. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    3次元直交座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の中心位置と該パレット上の中心位置とが、該所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの該3次元直交座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 Has a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system, the center position of the center position and the pallet on the crossover plane for the predetermined coordinate axis direction are arranged to be coaxial, a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic component in the three-dimensional orthogonal coordinate system of the magnetic device,
    該3次元直交座標系における3軸について基準となる3つの基準電圧値データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit which respectively stores the three axes serving as a reference three reference voltage value data for the said three-dimensional orthogonal coordinate system,
    該パレット上の中心位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該3つの計測電圧値データと該基準データ記憶部に記憶された該3つの基準電圧値データとの各変化量を表す3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気センサーから出力された該磁気デバイスの該磁気の強さ,該磁気デバイスの方位および該磁気デバイスの伏角からなる該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部とをそなえて構成されたことを特徴とする、ポインティングデバイス。 The central position on the pallet is set to the origin, indicating each amount of change between the magnetic output from the sensor the said three measurement voltage value data and the reference data storage unit to the stored said three reference voltage value data based on each of the three magnetic vectors, magnetic of the magnetic of the magnetic device is output from the sensor strength, position data relating to the position of the magnetic device consisting of azimuth and dip angle of the magnetic device of the magnetic device calculated characterized in that it is configured to include an arithmetic processing unit that, pointing device.
  6. 該演算処理部が、 The arithmetic processing unit,
    該原点を用いて表した該3つの磁気ベクトルをそれぞれ演算する磁気ベクトル演算部と、 A magnetic vector calculator for calculating each said three magnetic vectors represented using raw point,
    該磁気ベクトル演算部にて演算された該3つの磁気ベクトルの各大きさに基づく該磁気デバイスの該磁気の強さと、該3つの磁気ベクトルのうちの2つの磁気ベクトルに基づく該磁気デバイスの方位と、該3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づく該磁気デバイスの伏角とを該位置データとして計算する位置データ計算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項5記載のポインティングデバイス。 And strength of the magnetic of the magnetic devices based on the magnitude of the magnetic vector said three magnetic vectors computed by the arithmetic unit, the orientation of the magnetic device based on two of the magnetic vector of the three magnetic vectors When, characterized in that the dip angle of the magnetic devices based on each of the three magnetic vectors are constructed to include a position data calculation unit which calculates as said position data, a pointing device of claim 5, wherein.
  7. 該位置データ計算部が、 The position data calculation unit,
    該パレット上の中心位置を原点に設定し該パレット上の複数の座標点に含まれる所定の座標軸方向成分を一定値に設定するように構成されたことを特徴とする、請求項6記載のポインティングデバイス。 Characterized in that it is configured to set the predetermined coordinate axis direction component included in the plurality of coordinate points on the pallet the center position is set at the origin on the pallet to a constant value, pointing of claim 6, wherein device.
  8. 該基準データ記憶部が、 The reference data storage unit,
    該磁気デバイスの該磁気が感知されない状態において該磁気センサーが計測した該複数の計測データを該複数の基準データとしてそれぞれ記憶するように構成されたことを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれか一項記載のポインティングデバイス。 Characterized in that it is configured to store respective measurement data of the plurality of magnetic sensors is measured as a plurality of reference data in a state where the magnetic of the magnetic device is not sensed, claims 1 to 7 pointing device according to any one claim of.
  9. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の所定位置と該パレット上の所定位置とが、該いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 Has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, and the predetermined position on the predetermined position and the pallet on the crossover plane, the said one coordinate axis direction is arranged to be coaxial, a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device,
    該所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in said predetermined coordinate system,
    該パレット上の該所定位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該複数の計測データと該基準データ記憶部に記憶された該複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、 The the predetermined position on the pallet is set to the origin, the plurality representing respective change amounts of the stored plurality of reference data in the measurement data and the reference data storage unit of the plurality of output from the magnetic sensor magnetic based on the respective vectors, the arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device,
    該演算処理部にて計算された該位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、 A position data storage unit for sequentially storing said position data calculated by the arithmetic processing unit,
    該位置データ記憶部に逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、モーションセンサー。 Characterized in that it is configured to include the locus data calculator for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic device using the sequentially stored said position data to the position data storage unit, a motion sensor.
  10. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    n(nは自然数を表す。)次元座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の中心位置と該パレット上の中心位置とが、該所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスのn次元座標系におけるn個の磁気成分の各大きさに対応するn個の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 n (n is a natural number.) have a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the dimension coordinate system, and the central position on the crossover plane and the center position on the pallet, coaxial about the predetermined coordinate axis direction is arranged such that a magnetic sensor that outputs n pieces of measurement data, respectively corresponding to each size of the n magnetic component in the n-dimensional coordinate system of the magnetic device,
    該n次元座標系において基準となるn個の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit which respectively stores n pieces of reference data to be a reference in said n-dimensional coordinate system,
    該パレット上の中心位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該n個の計測データと該基準データ記憶部に記憶された該n個の基準データとの各変化量を表すn個の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気センサーから該磁気デバイスへの距離,角度および方向を含む該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、 n pieces representing each amount of change between the center position is set at the origin on the pallet, the magnetic output from the sensor the n pieces of measurement data and the n pieces of reference data stored in the reference data storage unit based on each of the magnetic vector of a processing unit from the magnetic sensor to calculate the position data on the position of the magnetic device including a distance to the magnetic device, the angle and direction,
    該演算処理部にて計算された該位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、 A position data storage unit for sequentially storing said position data calculated by the arithmetic processing unit,
    該位置データ記憶部に逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、モーションセンサー。 Characterized in that it is configured to include the locus data calculator for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic device using the sequentially stored said position data to the position data storage unit, a motion sensor.
  11. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    3次元直交座標系における所定の座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の中心位置と該パレット上の中心位置とが、該所定の座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの該3次元直交座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 Has a crossover plane intersecting the predetermined coordinate axis direction in the three-dimensional orthogonal coordinate system, the center position of the center position and the pallet on the crossover plane for the predetermined coordinate axis direction are arranged to be coaxial, a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic component in the three-dimensional orthogonal coordinate system of the magnetic device,
    該3次元直交座標系における3軸について基準となる3つの基準電圧値データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit which respectively stores the three axes serving as a reference three reference voltage value data for the said three-dimensional orthogonal coordinate system,
    該パレット上の中心位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該3つの計測電圧値データと該基準データ記憶部に記憶された該3つの基準電圧値データとの各変化量を表す3つの磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気センサーから出力された該磁気デバイスの該磁気の強さ,該磁気デバイスの方位および該磁気デバイスの伏角からなる該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、 The central position on the pallet is set to the origin, indicating each amount of change between the magnetic output from the sensor the said three measurement voltage value data and the reference data storage unit to the stored said three reference voltage value data based on each of the three magnetic vectors, magnetic of the magnetic of the magnetic device is output from the sensor strength, position data relating to the position of the magnetic device consisting of azimuth and dip angle of the magnetic device of the magnetic device calculated an arithmetic processing unit that,
    該演算処理部にて計算された該位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、 A position data storage unit for sequentially storing said position data calculated by the arithmetic processing unit,
    該位置データ記憶部に逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部とをそなえて構成されたことを特徴とする、モーションセンサー。 Characterized in that it is configured to include the locus data calculator for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic device using the sequentially stored said position data to the position data storage unit, a motion sensor.
  12. 該軌跡データ演算部にて演算された該軌跡データを用いて上記の磁気デバイスの移動軌跡を表示する表示部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項9〜請求項11のいずれか一項記載のモーションセンサー。 Characterized in that it is configured to include a display unit for displaying a moving locus of the magnetic device using the locus data calculated by the trajectory data calculation unit, any of claims 9 11 motion sensor described one paragraph.
  13. 磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレットと、 A pallet drawn by magnetic devices magnetized,
    所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の所定位置と該パレット上の所定位置とが、該いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ出力する磁気センサーと、 Has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, and the predetermined position on the predetermined position and the pallet on the crossover plane, the said one coordinate axis direction is arranged to be coaxial, a magnetic sensor to output a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device,
    該所定の座標系において基準となる複数の基準データをそれぞれ記憶する基準データ記憶部と、 A reference data storage unit for each store a plurality of reference data to be a reference in said predetermined coordinate system,
    該パレット上の該所定位置を原点に設定し、該磁気センサーから出力された該複数の計測データと該基準データ記憶部に記憶された該複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算する演算処理部と、 The the predetermined position on the pallet is set to the origin, the plurality representing respective change amounts of the stored plurality of reference data in the measurement data and the reference data storage unit of the plurality of output from the magnetic sensor magnetic based on the respective vectors, the arithmetic processing unit to calculate the position data on the position of the magnetic device,
    該演算処理部にて計算された該位置データを逐次記憶する位置データ記憶部と、 A position data storage unit for sequentially storing said position data calculated by the arithmetic processing unit,
    該位置データ記憶部に逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを演算する軌跡データ演算部と、 And locus data calculator for calculating the locus data representing a locus of movement of the magnetic device using the sequentially stored said position data to the position data storage unit,
    該軌跡データ演算部にて演算された該軌跡データを記憶する軌跡データ記憶部と、 And locus data storage unit for storing the trajectory data calculated by the trajectory data calculation unit,
    少なくとも文字の特徴を含む特徴データを記憶する特徴データ記憶部と、 A feature data storage section for storing feature data including a feature of at least characters,
    該軌跡データ記憶部に記憶された該軌跡データと、該特徴データ記憶部に記憶された該特徴データとに基づいて該磁気デバイスの移動により書かれた文字を認識する文字認識部とをそなえて構成されたことを特徴とする、文字認識装置。 Equipped with the trajectory data stored in the locus data storage unit, and recognizing the character recognizing unit characters written by the movement of the magnetic device on the basis of the said characteristic data stored in the feature data storage unit characterized in that it is configured, the character recognition device.
  14. 所定座標系におけるいずれかの座標軸方向と交叉する交叉面を有し、該交叉面上の所定位置と、磁気を帯びた磁気デバイスによって描画されるパレット上の所定位置とが、該いずれかの座標軸方向について同軸になるように配置され、該磁気デバイスの所定座標系における複数の磁気成分の各々に起因する複数の計測データをそれぞれ磁気センサーが出力し、 Has a crossover plane intersecting with any of the coordinate axis direction in a predetermined coordinate system, and the predetermined position on the crossover plane, and the predetermined position on the pallet to be drawn by the magnetic device magnetized, said one of the coordinate axes is arranged to be coaxial to the direction, a plurality of measurement data resulting from each of the plurality of magnetic components in a predetermined coordinate system of the magnetic device magnetic sensors each output,
    演算処理部が、上の該所定位置を原点に設定し、 Arithmetic processing unit sets a the predetermined position of the upper at the origin,
    該演算処理部が、該磁気センサーから出力された該複数の計測データと、基準データ記憶部に記憶された該所定の座標系において基準となる複数の基準データとの各変化量を表す複数の磁気ベクトルのそれぞれに基づいて、該磁気デバイスの位置に関する位置データを計算するように構成されたことを特徴とする、位置データ演算方法。 The arithmetic processing unit, a plurality of output from the magnetic sensor and measurement data, of said predetermined stored in the reference data storage unit coordinate system more representative of a respective amount of change between a plurality of reference data serving as a reference in based on the respective magnetic vectors, characterized in that it is configured to calculate the position data on the position of the magnetic device, the position data calculation method.
  15. 上記の計算された位置データを位置データ記憶部が逐次記憶し、 Position data storage unit the calculated position data described above stored sequentially,
    逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを軌跡データ演算部が演算するように構成されたことを特徴とする、請求項14記載の位置データ演算方法。 Wherein the trajectory data calculating unit the locus data representing a locus of movement of the magnetic device is configured to calculate using successively stored said position data, the position data calculation method according to claim 14, wherein.
  16. 上記の計算された位置データを位置データ記憶部が逐次記憶し、 Position data storage unit the calculated position data described above stored sequentially,
    逐次記憶された該位置データを用いて該磁気デバイスの移動軌跡を表す軌跡データを軌跡データ演算部が演算し、 The trajectory data representing the moving locus of the magnetic device calculates trajectory data calculating unit with a successively stored said position data,
    演算された該軌跡データを軌跡データ記憶部が記憶し、 The calculated the locus data is stored trajectory data storage unit,
    文字認識部が、該軌跡データ記憶部に記憶された該軌跡データと、特徴データ記憶部に記憶された少なくとも文字の特徴を含む特徴データとに基づいて該磁気デバイスの移動により書かれた文字を認識するように構成されたことを特徴とする、請求項14記載の位置データ演算方法。 Character recognition unit, and the locus data stored in the locus data storage unit, a character written by the movement of the magnetic device based on the feature data including a feature of at least characters stored in the feature data storage unit characterized in that it is configured to recognize that the position data calculation method according to claim 14, wherein.
  17. 該文字認識部による文字認識に際して、該磁気デバイスを該パレットに接触させながら移動させることを特徴とする、請求項16記載の位置データ演算方法。 In the character recognition by the character recognition unit, a magnetic device and wherein the moving while in contact in the pallet, the position data calculation method according to claim 16, wherein.
JP2005164364A 2005-06-03 2005-06-03 Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method Withdrawn JP2006338526A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005164364A JP2006338526A (en) 2005-06-03 2005-06-03 Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005164364A JP2006338526A (en) 2005-06-03 2005-06-03 Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006338526A true true JP2006338526A (en) 2006-12-14

Family

ID=37559004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005164364A Withdrawn JP2006338526A (en) 2005-06-03 2005-06-03 Pointing device, motion sensor, character recognition device, and position data computing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006338526A (en)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086183A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Casio Comput Co Ltd Magnetic sensing type input panel and display device with input panel
JP2011253542A (en) * 2010-06-02 2011-12-15 Sony Computer Entertainment Inc Magnetic input for computer apparatus
JP2013526959A (en) * 2010-05-28 2013-06-27 シー・アール・バード・インコーポレーテッドC R Bard Incorporated Inserting the induction system for the needle and medical components
CN104871120A (en) * 2012-09-14 2015-08-26 维德万特格有限公司 Electric apparatus which determines user input using magnetic field sensor
US9125578B2 (en) 2009-06-12 2015-09-08 Bard Access Systems, Inc. Apparatus and method for catheter navigation and tip location
US9265443B2 (en) 2006-10-23 2016-02-23 Bard Access Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
JP2016505813A (en) * 2012-11-20 2016-02-25 コミサリア ア レネルジ アトミクエ オウ エネルジ アルタナティヴ Method for automatic recognition of a movable magnetic object
US9339206B2 (en) 2009-06-12 2016-05-17 Bard Access Systems, Inc. Adaptor for endovascular electrocardiography
US9345422B2 (en) 2006-10-23 2016-05-24 Bard Acess Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
US9415188B2 (en) 2010-10-29 2016-08-16 C. R. Bard, Inc. Bioimpedance-assisted placement of a medical device
US9445734B2 (en) 2009-06-12 2016-09-20 Bard Access Systems, Inc. Devices and methods for endovascular electrography
US9456766B2 (en) 2007-11-26 2016-10-04 C. R. Bard, Inc. Apparatus for use with needle insertion guidance system
US9492097B2 (en) 2007-11-26 2016-11-15 C. R. Bard, Inc. Needle length determination and calibration for insertion guidance system
US9521961B2 (en) 2007-11-26 2016-12-20 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for guiding a medical instrument
US9526440B2 (en) 2007-11-26 2016-12-27 C.R. Bard, Inc. System for placement of a catheter including a signal-generating stylet
US9532724B2 (en) 2009-06-12 2017-01-03 Bard Access Systems, Inc. Apparatus and method for catheter navigation using endovascular energy mapping
US9549685B2 (en) 2007-11-26 2017-01-24 C. R. Bard, Inc. Apparatus and display methods relating to intravascular placement of a catheter
JP2017507446A (en) * 2014-02-21 2017-03-16 トライス カンパニー リミテッド Multi-scale digitizer that uses a three-dimensional magnetic sensor and a magnetic pen
US9636031B2 (en) 2007-11-26 2017-05-02 C.R. Bard, Inc. Stylets for use with apparatus for intravascular placement of a catheter
US9649048B2 (en) 2007-11-26 2017-05-16 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for breaching a sterile field for intravascular placement of a catheter
US9681823B2 (en) 2007-11-26 2017-06-20 C. R. Bard, Inc. Integrated system for intravascular placement of a catheter
US9839372B2 (en) 2014-02-06 2017-12-12 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for guidance and placement of an intravascular device
US9901714B2 (en) 2008-08-22 2018-02-27 C. R. Bard, Inc. Catheter assembly including ECG sensor and magnetic assemblies
US9907513B2 (en) 2008-10-07 2018-03-06 Bard Access Systems, Inc. Percutaneous magnetic gastrostomy

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9833169B2 (en) 2006-10-23 2017-12-05 Bard Access Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
US9265443B2 (en) 2006-10-23 2016-02-23 Bard Access Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
US9345422B2 (en) 2006-10-23 2016-05-24 Bard Acess Systems, Inc. Method of locating the tip of a central venous catheter
JP2009086183A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Casio Comput Co Ltd Magnetic sensing type input panel and display device with input panel
US9649048B2 (en) 2007-11-26 2017-05-16 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for breaching a sterile field for intravascular placement of a catheter
US9636031B2 (en) 2007-11-26 2017-05-02 C.R. Bard, Inc. Stylets for use with apparatus for intravascular placement of a catheter
US9549685B2 (en) 2007-11-26 2017-01-24 C. R. Bard, Inc. Apparatus and display methods relating to intravascular placement of a catheter
US9526440B2 (en) 2007-11-26 2016-12-27 C.R. Bard, Inc. System for placement of a catheter including a signal-generating stylet
US9681823B2 (en) 2007-11-26 2017-06-20 C. R. Bard, Inc. Integrated system for intravascular placement of a catheter
US9521961B2 (en) 2007-11-26 2016-12-20 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for guiding a medical instrument
US9492097B2 (en) 2007-11-26 2016-11-15 C. R. Bard, Inc. Needle length determination and calibration for insertion guidance system
US9554716B2 (en) 2007-11-26 2017-01-31 C. R. Bard, Inc. Insertion guidance system for needles and medical components
US9456766B2 (en) 2007-11-26 2016-10-04 C. R. Bard, Inc. Apparatus for use with needle insertion guidance system
US9901714B2 (en) 2008-08-22 2018-02-27 C. R. Bard, Inc. Catheter assembly including ECG sensor and magnetic assemblies
US9907513B2 (en) 2008-10-07 2018-03-06 Bard Access Systems, Inc. Percutaneous magnetic gastrostomy
US9532724B2 (en) 2009-06-12 2017-01-03 Bard Access Systems, Inc. Apparatus and method for catheter navigation using endovascular energy mapping
US9339206B2 (en) 2009-06-12 2016-05-17 Bard Access Systems, Inc. Adaptor for endovascular electrocardiography
US9125578B2 (en) 2009-06-12 2015-09-08 Bard Access Systems, Inc. Apparatus and method for catheter navigation and tip location
US9445734B2 (en) 2009-06-12 2016-09-20 Bard Access Systems, Inc. Devices and methods for endovascular electrography
JP2013526961A (en) * 2010-05-28 2013-06-27 シー・アール・バード・インコーポレーテッドC R Bard Incorporated Apparatus for use with the needle insertion guidance system
JP2013526959A (en) * 2010-05-28 2013-06-27 シー・アール・バード・インコーポレーテッドC R Bard Incorporated Inserting the induction system for the needle and medical components
JP2011253542A (en) * 2010-06-02 2011-12-15 Sony Computer Entertainment Inc Magnetic input for computer apparatus
US8773121B2 (en) 2010-06-02 2014-07-08 Sony Computer Entertainment Inc. Magnetic input for computer device
US9415188B2 (en) 2010-10-29 2016-08-16 C. R. Bard, Inc. Bioimpedance-assisted placement of a medical device
CN104871120A (en) * 2012-09-14 2015-08-26 维德万特格有限公司 Electric apparatus which determines user input using magnetic field sensor
JP2015531947A (en) * 2012-09-14 2015-11-05 ワイドヴァンテージ インク Electrical apparatus for determining user input using a magnetic field sensor
JP2016505813A (en) * 2012-11-20 2016-02-25 コミサリア ア レネルジ アトミクエ オウ エネルジ アルタナティヴ Method for automatic recognition of a movable magnetic object
US9839372B2 (en) 2014-02-06 2017-12-12 C. R. Bard, Inc. Systems and methods for guidance and placement of an intravascular device
JP2017507446A (en) * 2014-02-21 2017-03-16 トライス カンパニー リミテッド Multi-scale digitizer that uses a three-dimensional magnetic sensor and a magnetic pen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ballagas et al. The smart phone: a ubiquitous input device
US6993451B2 (en) 3D input apparatus and method thereof
US8548608B2 (en) Sensor fusion algorithm
US20040027330A1 (en) Intuitive mobile device interface to virtual spaces
US20100328351A1 (en) User interface
US7827698B2 (en) Orientation-sensitive signal output
US20080042973A1 (en) System for sensing yaw rate using a magnetic field sensor and portable electronic devices using the same
US20100302177A1 (en) Method and apparatus for providing user interface based on contact position and intensity of contact force on touch screen
US20040140962A1 (en) Inertial sensors integration
US20090303204A1 (en) Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US20130009907A1 (en) Magnetic Stylus
US20110279397A1 (en) Device and method for monitoring the object&#39;s behavior
US20090201261A1 (en) Method and apparatus for extended adjustment based on relative positioning of multiple objects contemporaneously in a sensing region
US20030223803A1 (en) Writing pen with piezo sensor
US6606085B1 (en) Coordinate input device
US20090262074A1 (en) Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices
US20060176270A1 (en) One dimensional and three dimensional extensions of the slide pad
US20120256835A1 (en) Motion control used as controlling device
US20130147833A1 (en) Electronic Device with a User Interface that has more than Two Degrees of Freedom, the User Interface Comprising a Touch-Sensitive Surface and Contact-Free Detection Means
Wang et al. An inertial-measurement-unit-based pen with a trajectory reconstruction algorithm and its applications
US20020158921A1 (en) Method and apparatus for virtual oversized display using a small panel display as a movable user interface
US20110157017A1 (en) Portable data processing appartatus
US8121640B2 (en) Dual module portable devices
US20110043457A1 (en) Tactile User Interface for an Electronic Device
US20080106517A1 (en) 3D remote control system employing absolute and relative position detection

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080314

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080327