JP2013246811A - Electromagnetic induction detector - Google Patents
Electromagnetic induction detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013246811A JP2013246811A JP2012122621A JP2012122621A JP2013246811A JP 2013246811 A JP2013246811 A JP 2013246811A JP 2012122621 A JP2012122621 A JP 2012122621A JP 2012122621 A JP2012122621 A JP 2012122621A JP 2013246811 A JP2013246811 A JP 2013246811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic induction
- loop coil
- detection
- unit
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
Description
本発明は電磁誘導式検出装置に関し、特に、検出面に指示される共振回路を有する指示具を検出する電磁誘導式検出装置に関する。 The present invention relates to an electromagnetic induction detection device, and more particularly to an electromagnetic induction detection device that detects an indicator having a resonance circuit indicated on a detection surface.
複数の検出用のループコイルを検出面に配置し、共振回路を有する指示具との間での電磁誘導を利用して指示具を検出する電磁誘導式検出装置は一般的に知られている。複数のループコイルがＸ方向及びＹ方向に複数平行に配置されており、これらのループコイルを順次切り替えながら、誘導電圧を検出することで指示具の指示位置座標を検出するのが一般的である。例えば、特許文献１には、複数のループコイルをマルチプレクサにより切り替える電磁誘導式検出装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Generally, an electromagnetic induction type detection apparatus that detects a pointing tool by using a plurality of detection loop coils on a detection surface and using electromagnetic induction with a pointing tool having a resonance circuit is generally known. A plurality of loop coils are arranged in parallel in the X direction and the Y direction, and it is common to detect the indicated position coordinates of the pointing tool by detecting the induced voltage while sequentially switching these loop coils. . For example, Patent Document 1 discloses an electromagnetic induction detection device that switches a plurality of loop coils using a multiplexer.
また、特許文献２には、検出用のループコイルに直列に共振コンデンサを設けた例が開示されている。この例も、複数のループコイルをマルチプレクサにより切り替える方式であり、ループコイルと共振コンデンサの間にマルチプレクサが挿入されている。 Patent Document 2 discloses an example in which a resonant capacitor is provided in series with a loop coil for detection. This example is also a method of switching a plurality of loop coils by a multiplexer, and a multiplexer is inserted between the loop coil and the resonance capacitor.
このような電磁誘導式検出装置では、マルチプレクサを用いるため、マルチプレクサのオン抵抗によるエネルギ損失が存在する。マルチプレクサのスイッチを構成する回路はアナログスイッチであり、そのオン抵抗は一般的には９０Ωから２００Ω程度あり、受信信号レベルの低下の要因となるため、指示具の検出感度を高くできないという問題があった。また、低抵抗化されたアナログスイッチも存在するが、コスト面等で課題があった。 In such an electromagnetic induction type detection device, since a multiplexer is used, there is energy loss due to the on-resistance of the multiplexer. The circuit that constitutes the switch of the multiplexer is an analog switch, and its on-resistance is generally about 90Ω to 200Ω, which causes a decrease in the received signal level. Therefore, there is a problem that the detection sensitivity of the indicator cannot be increased. It was. There are also analog switches with reduced resistance, but there are problems in terms of cost and the like.
また、特にループコイルを駆動する場合、駆動回路の電流供給能力に対して、ループコイルの選択回路のインピーダンスが追加の損失となる。そのため、ループコイルへの電流供給能力を維持しながら低電力化することも難しかった。 In particular, when the loop coil is driven, the impedance of the loop coil selection circuit becomes an additional loss with respect to the current supply capability of the drive circuit. Therefore, it has been difficult to reduce the power while maintaining the current supply capability to the loop coil.
また、特許文献２のような共振コンデンサを設けた構成であっても、マルチプレクサがループコイルと共振コンデンサの間に挿入されるため、送信電流を大きくできず、やはり指示具の検出感度を高くできないという問題があった。 Further, even in a configuration provided with a resonant capacitor as in Patent Document 2, since the multiplexer is inserted between the loop coil and the resonant capacitor, the transmission current cannot be increased, and the detection sensitivity of the indicator cannot be increased. There was a problem.
ループコイルに供給する送信電流は検出感度に大きく影響を及ぼすが、従来技術では、上述のように種々の制約があり、検出感度を十分に高くできなかった。 Although the transmission current supplied to the loop coil greatly affects the detection sensitivity, the conventional technology has various limitations as described above, and the detection sensitivity cannot be sufficiently increased.
本発明は、斯かる実情に鑑み、送信電流をコントロール可能であり、検出感度も十分に高くできる電磁誘導式検出装置を提供しようとするものである。 In view of such a situation, the present invention is intended to provide an electromagnetic induction type detection device capable of controlling a transmission current and having sufficiently high detection sensitivity.
上述した本発明の目的を達成するために、本発明の電磁誘導式検出装置は、検出面に配置されるループコイルと該ループコイルに並列に接続されるコンデンサとからなる並列共振回路を具備するセンサ部と、センサ部の並列共振回路を駆動する電圧源と、指示具の共振回路の共振周波数で電圧源の駆動をオンオフ制御するスイッチ部と、センサ部の並列共振回路のループコイルからの誘導起電力を受信し、受信信号を基に指示具を検出する検出部と、を具備するものである。 In order to achieve the above-described object of the present invention, an electromagnetic induction detection device of the present invention includes a parallel resonance circuit including a loop coil disposed on a detection surface and a capacitor connected in parallel to the loop coil. A sensor unit, a voltage source that drives the parallel resonance circuit of the sensor unit, a switch unit that controls on / off of driving of the voltage source at the resonance frequency of the resonance circuit of the pointing device, and induction from the loop coil of the parallel resonance circuit of the sensor unit A detection unit that receives an electromotive force and detects an indicator based on the received signal.
ここで、センサ部は、検出面に平行に配置される複数のループコイルを具備し、さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の１次元指示位置を検出するものであっても良い。 Here, the sensor unit includes a plurality of loop coils arranged in parallel to the detection surface, and further includes a loop coil switch unit capable of sequentially switching the plurality of loop coils at a predetermined timing. The one-dimensional pointing position of the pointing tool may be detected based on the switching timing of the loop coil switch unit and the received signal.
また、センサ部は、検出面のＸ軸方向に平行に配置される複数のループコイルと、これらに直交するようにＹ軸方向に平行に配置される複数のループコイルとを具備し、さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の２次元指示位置を検出するものであっても良い。 The sensor unit includes a plurality of loop coils arranged in parallel to the X-axis direction of the detection surface, and a plurality of loop coils arranged in parallel to the Y-axis direction so as to be orthogonal to these, A loop coil switch unit capable of sequentially switching a plurality of loop coils at a predetermined timing, and the detection unit detects a two-dimensional pointing position of the pointing device based on the switching timing of the loop coil switch unit and the received signal. It may be.
さらに、センサ部は、検出面のＸ軸方向に平行に配置される複数のループコイルと、これらに直交するようにＹ軸方向に平行に配置される複数のループコイルと、これらに直交するようにＺ軸方向に平行に配置される複数のループコイルとを具備し、さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の３次元指示位置を検出するものであっても良い。 Further, the sensor unit includes a plurality of loop coils arranged parallel to the X-axis direction of the detection surface, a plurality of loop coils arranged parallel to the Y-axis direction so as to be orthogonal thereto, and orthogonal to these. And a plurality of loop coils arranged in parallel to the Z-axis direction, further comprising a loop coil switch unit capable of sequentially switching the plurality of loop coils at a predetermined timing, and the detection unit is a loop coil switch unit The three-dimensional pointing position of the pointing tool may be detected based on the switching timing and the received signal.
また、スイッチ部は、オープンドレイン、オープンコレクタ、又はオープンソースの何れかで構成されても良い。 Further, the switch unit may be configured by any one of an open drain, an open collector, and an open source.
また、ループコイルスイッチ部は、オープンドレイン、オープンコレクタ、又はオープンソースの何れかで構成されても良い。 Further, the loop coil switch unit may be configured by any one of an open drain, an open collector, and an open source.
また、検出部は、センサ部の並列共振回路のループコイルとコンデンサとの間に接続されれば良い。 Moreover, the detection part should just be connected between the loop coil and capacitor | condenser of the parallel resonance circuit of a sensor part.
さらに、検出部で検出される信号の大きさに応じて、スイッチ部のオンオフ制御のオン時間を調整するフィードバック感度調整部を具備するものであっても良い。 Furthermore, a feedback sensitivity adjustment unit that adjusts the on time of the on / off control of the switch unit according to the magnitude of the signal detected by the detection unit may be provided.
本発明の電磁誘導式検出装置には、送信電流をコントロール可能であり、検出感度も十分に高くできるという利点がある。 The electromagnetic induction type detection device of the present invention has the advantages that the transmission current can be controlled and the detection sensitivity can be sufficiently increased.
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の第１実施例の電磁誘導式検出装置を説明するための概略構成図である。電磁誘導式検出装置は、指示具１を検出するものである。指示具１はコンデンサとコイルからなる共振回路２を有するものである。そして、第１実施例では、指示具１が検出面３に置かれたことを検出するものである。図示の通り、本発明の電磁誘導式検出装置は、センサ部１０と、電圧源２０と、スイッチ部３０と、検出部４０とで主に構成されている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described together with illustrated examples. FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining an electromagnetic induction detection device according to a first embodiment of the present invention. The electromagnetic induction type detection device detects the indicator 1. The indicator 1 has a resonance circuit 2 composed of a capacitor and a coil. In the first embodiment, it is detected that the pointing tool 1 is placed on the detection surface 3. As shown in the figure, the electromagnetic induction type detection device of the present invention mainly includes a sensor unit 10, a voltage source 20, a switch unit 30, and a detection unit 40.
センサ部１０は、ループコイル１１とコンデンサ１２とからなる並列共振回路を具備するものである。ループコイル１１は、検出面３に配置されるものである。ループコイル１１に誘導起電圧が発生可能な範囲が検出面３となる。図示例では、ループコイル１１は２重巻き構成のものを示したが、本発明はこれに限定されず、１重巻きであっても良いし、より多く巻かれるものであっても良い。そして、ループコイル１１には、コンデンサ１２が並列に接続されている。これにより、ループコイル１１とコンデンサ１２が、並列共振回路を構成している。 The sensor unit 10 includes a parallel resonance circuit including a loop coil 11 and a capacitor 12. The loop coil 11 is disposed on the detection surface 3. A range in which an induced electromotive voltage can be generated in the loop coil 11 is the detection surface 3. In the illustrated example, the loop coil 11 has a double-winding configuration, but the present invention is not limited to this, and may be a single-winding or more windings. A capacitor 12 is connected in parallel to the loop coil 11. Thereby, the loop coil 11 and the capacitor | condenser 12 comprise the parallel resonance circuit.
電圧源２０は、センサ部１０の並列共振回路を駆動するものである。電圧源２０は、後述のスイッチ部３０を組み合わせることで、所定周波数で任意のパルス幅のクロックパルス信号を発生するものである。 The voltage source 20 drives the parallel resonant circuit of the sensor unit 10. The voltage source 20 generates a clock pulse signal having an arbitrary pulse width at a predetermined frequency by combining a switch unit 30 described later.
スイッチ部３０は、指示具１の共振回路２の共振周波数で電圧源２０の駆動をオンオフ制御するものである。この際のパルス幅は、送信電流が飽和しない範囲で決定されれば良い。即ち、本発明の電磁誘導式検出装置の構成では、電圧源２０からループコイル１１を通ってグラウンドに導通することになるため、大量の電流が流れ得る。したがって、パルス幅が長く電流が飽和状態となる前に、短いパルス幅でループコイル１１を駆動すれば良い。スイッチ部３０は、例えば半導体スイッチ回路により構成されれば良い。具体的には、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が利用可能である。スイッチ部３０は、例えばこれらのトランジスタを図示例のようにオープンドレインで用いれば良い。スイッチ部３０の制御信号ＴＰとして、指示具１の共振回路２の共振周波数で所定のパルス幅の制御信号を用いれば、これに応じてループコイル１１を所望の通り駆動可能となる。これにより、電圧源２０から見た負荷が低インピーダンスとなるため、送信電流の損失を減らすことが可能となる。また、スイッチ部３０は、オープンコレクタやオープンソースで構成されても良い。 The switch unit 30 performs on / off control of the drive of the voltage source 20 at the resonance frequency of the resonance circuit 2 of the indicator 1. The pulse width at this time may be determined within a range where the transmission current is not saturated. That is, in the configuration of the electromagnetic induction type detection device of the present invention, a large amount of current can flow because the voltage source 20 is conducted to the ground through the loop coil 11. Therefore, the loop coil 11 may be driven with a short pulse width before the pulse width is long and the current is saturated. The switch unit 30 may be configured by a semiconductor switch circuit, for example. Specifically, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like can be used. For the switch unit 30, for example, these transistors may be used as an open drain as shown in the drawing. If a control signal having a predetermined pulse width is used as the control signal TP of the switch unit 30 at the resonance frequency of the resonance circuit 2 of the indicator 1, the loop coil 11 can be driven as desired. Thereby, since the load seen from the voltage source 20 becomes a low impedance, it becomes possible to reduce the loss of transmission current. Moreover, the switch part 30 may be comprised by an open collector or an open source.
検出部４０は、センサ部１０の並列共振回路のループコイル１１からの誘導起電力を受信し、受信信号を基に指示具１を検出するものである。ループコイル１１に発生する誘導起電力を検出部４０において受信することで、指示具１の有無が検出できる。検出部４０は、図示例ではセンサ部１０の並列共振回路のループコイル１１とコンデンサ１２との間に接続されている。図示例では、ループコイル１１とコンデンサ１２の間で且つ電圧源２０側（スイッチ部３０側）に検出部４０が接続されているが、本発明はこれに限定されず、グラウンド側に接続されていても良い。 The detection unit 40 receives the induced electromotive force from the loop coil 11 of the parallel resonance circuit of the sensor unit 10 and detects the indicator 1 based on the received signal. By receiving the induced electromotive force generated in the loop coil 11 at the detection unit 40, the presence or absence of the pointing tool 1 can be detected. In the illustrated example, the detection unit 40 is connected between the loop coil 11 and the capacitor 12 of the parallel resonance circuit of the sensor unit 10. In the illustrated example, the detection unit 40 is connected between the loop coil 11 and the capacitor 12 and on the voltage source 20 side (switch unit 30 side). However, the present invention is not limited to this and is connected to the ground side. May be.
以下、本発明の電磁誘導式検出装置の検出動作について説明する。まず、スイッチ部３０により電圧源２０の駆動を、指示具１の共振回路２の共振周波数でオンオフ制御する。これにより、ループコイル１１が送信ループコイルとして駆動され、オンオフ制御の駆動周波数に対応した磁界を発生する。スイッチ部３０のオン時間であるパルス幅は、ループコイル１１の送信電流が飽和状態となる前にオフとなる程度に設定されれば良い。そして、この状態で指示具１が検出面３に置かれると、指示具１の共振回路２のコイルが励振され、電圧源２０のスイッチ部３０によるオンオフ制御の駆動周波数に同期した誘導電圧が発生する。スイッチ部３０による電圧源２０の駆動がオフの際には、ループコイル１１は受信ループコイルとして機能する。このとき、ループコイル１１から発生していた磁界は直ちに消滅するが、指示具１の共振回路２に発生していた誘導電圧は、徐々に減衰する。この指示具１の共振回路２に発生した誘導電圧により、逆に今度はループコイル１１が励振され、ループコイル１１に誘導電圧が発生する。この誘導電圧を検出部４０にて受信することで、指示具１の有無を検出可能となる。即ち、受信信号が検出されれば、指示具１が存在していることになる。 Hereinafter, the detection operation of the electromagnetic induction detection device of the present invention will be described. First, the driving of the voltage source 20 is controlled by the switch unit 30 at the resonance frequency of the resonance circuit 2 of the indicator 1. As a result, the loop coil 11 is driven as a transmission loop coil and generates a magnetic field corresponding to the driving frequency of the on / off control. The pulse width that is the ON time of the switch unit 30 may be set to such an extent that the transmission current of the loop coil 11 is turned off before becoming saturated. When the indicator 1 is placed on the detection surface 3 in this state, the coil of the resonance circuit 2 of the indicator 1 is excited, and an induced voltage is generated in synchronization with the driving frequency of the on / off control by the switch unit 30 of the voltage source 20. To do. When the driving of the voltage source 20 by the switch unit 30 is off, the loop coil 11 functions as a reception loop coil. At this time, the magnetic field generated from the loop coil 11 immediately disappears, but the induced voltage generated in the resonance circuit 2 of the indicator 1 gradually attenuates. On the contrary, the loop coil 11 is excited by the induced voltage generated in the resonance circuit 2 of the pointing device 1, and an induced voltage is generated in the loop coil 11. The presence or absence of the pointing tool 1 can be detected by receiving the induced voltage at the detection unit 40. That is, if a received signal is detected, the pointing tool 1 is present.
本発明の第１実施例の電磁誘導式検出装置のよれば、上述のように、大量の送信電流を流すことが可能となるため、高感度に指示具の検出が可能となり、例えば検出面からの検出高を高くすることが可能となる。 According to the electromagnetic induction type detection device of the first embodiment of the present invention, as described above, a large amount of transmission current can be passed, so that the indicator can be detected with high sensitivity. It is possible to increase the detection height of.
次に、本発明の第２実施例の電磁誘導式検出装置を説明する。図２は、本発明の第２実施例の電磁誘導式検出装置を説明するための概略構成図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、詳説は省略する。第１実施例では、指示具の有無を検出可能な構成を示したが、第２実施例は、指示具の１次元指示位置を検出可能な構成である。図示の通り、第２実施例の電磁誘導式検出装置は、センサ部１０が、複数のループコイル１１を具備するものである。複数のループコイル１１は、検出面に平行に配置される。より具体的には、複数のループコイル１１は、１次元方向に例えば等間隔に並べられる。 Next, an electromagnetic induction type detection apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining an electromagnetic induction detection device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. In the first embodiment, the configuration capable of detecting the presence / absence of the pointing tool is shown, but in the second embodiment, the one-dimensional pointing position of the pointing tool can be detected. As shown in the drawing, in the electromagnetic induction type detection device of the second embodiment, the sensor unit 10 includes a plurality of loop coils 11. The plurality of loop coils 11 are arranged in parallel to the detection surface. More specifically, the plurality of loop coils 11 are arranged, for example, at equal intervals in the one-dimensional direction.
そして、これら複数のループコイル１１を所定のタイミングで順次切り替え可能なループコイルスイッチ部１３を有している。ループコイルスイッチ部１３は、例えば半導体スイッチ回路により構成されれば良い。具体的には、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が利用可能である。ループコイルスイッチ部１３は、これらのトランジスタをオープンコレクタで用いれば良い。そして、ループコイルスイッチ部１３の制御信号ＳＥＬにより、各ループコイル１１を選択するように制御すれば良い。また、ループコイルスイッチ部１３は、オープンドレインやオープンソースで構成されても良い。このような構成により、ループコイルスイッチ部が、センサ部を構成する並列共振回路に対して影響を及ぼすことが無くなる。 And it has the loop coil switch part 13 which can switch these several loop coils 11 sequentially at a predetermined timing. The loop coil switch unit 13 may be configured by, for example, a semiconductor switch circuit. Specifically, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), or the like can be used. The loop coil switch unit 13 may use these transistors as an open collector. Then, control may be performed so that each loop coil 11 is selected by the control signal SEL of the loop coil switch unit 13. Further, the loop coil switch unit 13 may be configured by an open drain or an open source. With this configuration, the loop coil switch unit does not affect the parallel resonant circuit that forms the sensor unit.
検出部４０は、ループコイルスイッチ部１３の切り替えタイミングとループコイル１１からの受信信号を基に、指示具１の１次元指示位置を検出する。即ち、あるループコイル１１がオンになったタイミングでその位置に指示具１が存在すると、指示具１の共振回路２のコイルが励振される。そして、そのループコイル１１がオフになった際には、指示具１の共振回路２に発生した誘導電圧によりそのループコイル１１が励振されて誘導電圧が発生することになる。したがって、このループコイル１１からの受信信号をモニタしておけば、ループコイル１１から誘導電圧が発生すればそのループコイル１１が配置されている位置に指示具１が存在することを検出することが可能となる。よって、ループコイル１１は１次元方向に並べられているので、指示具１の１次元位置が検出可能となる。 The detection unit 40 detects the one-dimensional indication position of the pointing tool 1 based on the switching timing of the loop coil switch unit 13 and the received signal from the loop coil 11. That is, when the pointing device 1 is present at a position when a certain loop coil 11 is turned on, the coil of the resonance circuit 2 of the pointing device 1 is excited. When the loop coil 11 is turned off, the loop coil 11 is excited by the induced voltage generated in the resonance circuit 2 of the pointing device 1 to generate an induced voltage. Therefore, if the received signal from the loop coil 11 is monitored, if an induced voltage is generated from the loop coil 11, it can be detected that the indicator 1 is present at the position where the loop coil 11 is disposed. It becomes possible. Therefore, since the loop coils 11 are arranged in the one-dimensional direction, the one-dimensional position of the pointing tool 1 can be detected.
次に、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置を説明する。図３は、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置を説明するための概略構成図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、詳説は省略する。第２実施例では、指示具の１次元位置を検出可能な構成を示したが、第３実施例は、指示具の２次元指示位置を検出可能な構成である。図示の通り、第３実施例の電磁誘導式検出装置は、センサ部１０が、検出面のＸ軸方向に平行に配置される複数のループコイル１１Ｘと、これらに直交するようにＹ軸方向に平行に配置される複数のループコイル１１Ｙとからなる。なお、図示例では、ループコイルが各軸方向に３つ配置した例を示したが、本発明はこれに限定されず、検出面に合わせてさらに多くのループコイルを配置しても良い。また、コンデンサ１２Ｘ，１２Ｙが、これらのループコイルに並列に接続されている。各ループコイルが順次切り替えられたときに、選択されたループコイルにコンデンサが並列に接続されるように構成されれば良い。 Next, an electromagnetic induction type detection apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining an electromagnetic induction detection device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. In the second embodiment, the configuration capable of detecting the one-dimensional position of the pointing tool is shown, but in the third embodiment, the two-dimensional pointing position of the pointing tool can be detected. As shown in the figure, the electromagnetic induction type detection device of the third embodiment is such that the sensor unit 10 has a plurality of loop coils 11 X arranged in parallel to the X-axis direction of the detection surface, and the Y-axis direction so as to be orthogonal thereto. and a plurality of loop coils 11 Y which is parallel to the. In the illustrated example, three loop coils are arranged in each axial direction. However, the present invention is not limited to this, and more loop coils may be arranged in accordance with the detection surface. Capacitors 12 X and 12 Y are connected in parallel to these loop coils. What is necessary is just to be comprised so that a capacitor | condenser may be connected in parallel to the selected loop coil when each loop coil is switched sequentially.
そして、所定のタイミングで複数のループコイル１１Ｘ，１１Ｙを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部１３Ｘ，１３Ｙを具備している。これらは、制御信号ＸＳＥＬ，ＹＳＥＬで制御されれば良い。 Then, and comprises a predetermined plurality of loop coils 11 at timing X, 11 Y capable sequentially switching loop coil switching unit 13 X, 13 Y. These may be controlled by the control signals XSEL and YSEL.
検出部４０は、ループコイルスイッチ部１３Ｘ，１３Ｙの切り替えタイミングとループコイル１１Ｘ，１１Ｙからの受信信号を基に、指示具１の２次元指示位置を検出する。即ち、Ｘ軸方向のあるループコイル１１Ｘがオンになったタイミングでその位置に指示具１が存在すると、指示具１の共振回路２のコイルが励振され、そのループコイル１１Ｘから誘導電圧を受信し指示具１の存在を検出できる。さらに、Ｙ軸方向のあるループコイル１１Ｙがオンになったタイミングで誘導電圧が受信されれば、Ｘ軸とＹ軸の交点に指示具１が存在することが検出できるため、指示具１の２次元座標位置が検出可能となる。 The detection unit 40 detects the two-dimensional indication position of the pointing device 1 based on the switching timing of the loop coil switch units 13 X and 13 Y and the received signals from the loop coils 11 X and 11 Y. That is, when the pointing device 1 is present at the position when the loop coil 11 X in the X-axis direction is turned on, the coil of the resonance circuit 2 of the pointing device 1 is excited, and an induced voltage is generated from the loop coil 11 X. The presence of the indicator 1 can be detected by reception. Furthermore, if the induced voltage is received at the timing when the loop coil 11 Y in the Y-axis direction is turned on, it can be detected that the indicator 1 exists at the intersection of the X-axis and the Y-axis. A two-dimensional coordinate position can be detected.
また、図示例の本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置では、Ｘ軸方向のループコイル１１ＸとＹ軸方向のループコイル１１Ｙを、それぞれ送信ループコイルと受信ループコイルを相互に切り替えながら検出する構成を示した。このように、電圧源２０の駆動をＸ軸方向のループコイル１１ＸとＹ軸方向のループコイル１１Ｙを選択的にオンオフ制御可能なように、スイッチ部３０Ｘとスイッチ部３０Ｙが設けられている。順次、Ｘ軸方向とＹ軸方向のループコイルに対して、制御信号ＴＰＸ，ＴＰＹによりスイッチ部３０Ｘ，３０Ｙを用いて電圧源２０をオンオフ制御する。また、図示例では、送信ループコイルとして動作させた後に、そのループコイルに検出部４０を接続するための検出スイッチ部１５が設けられている。 In the electromagnetic induction type detecting device of the third embodiment of the present invention shown in the figure, the loop coil 11 X in the X- axis direction and the loop coil 11 Y in the Y-axis direction are respectively connected to the transmission loop coil and the reception loop coil. The configuration to detect while switching was shown. Thus, driving the so the loop coil 11 Y loop coils 11 X and Y-axis direction of the X-axis direction can be selectively on-off control of the voltage source 20, the switch unit 30 X and the switch section 30 Y is provided ing. The voltage source 20 is sequentially turned on and off using the switch units 30 X and 30 Y by the control signals TPX and TPY for the loop coils in the X-axis direction and the Y-axis direction. In the illustrated example, a detection switch unit 15 for connecting the detection unit 40 to the loop coil after being operated as a transmission loop coil is provided.
図４に、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置の各制御信号と受信信号のタイミングチャートを示す。この例では、まずＹ軸方向のループコイル１１Ｙを送信ループコイルとして用い、ループコイルスイッチ部１３Ｙにより複数のループコイル１１Ｙを順次切り替えている。そして、電圧源２０をオンオフ制御しながらループコイル１１Ｙを所定時間駆動し、その後、電圧源２０の駆動をオフにし、検出部４０を検出スイッチ部１５により接続し、受信ループコイルとして動作させて、ループコイルからの誘導起電力を受信している。Ｙ軸方向のループコイル１１Ｙをすべて駆動完了すると、今度はＸ軸方向のループコイル１１Ｘを同様に制御し、検出部４０を検出スイッチ部１５によりループコイル１１Ｘに接続して受信信号を検出している。 FIG. 4 shows a timing chart of each control signal and reception signal of the electromagnetic induction type detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. In this example, first, using the loop coil 11 Y in the Y-axis direction as the transmission loop coils are successively switching a plurality of loop coils 11 Y by the loop coil switching unit 13 Y. Then, the loop coil 11 Y is driven for a predetermined time while controlling the voltage source 20 on and off, and then the drive of the voltage source 20 is turned off, and the detection unit 40 is connected by the detection switch unit 15 to operate as a reception loop coil. The induced electromotive force from the loop coil is received. When all the Y-axis direction loop coils 11 Y have been driven, the X-axis direction loop coil 11 X is controlled in the same manner, and the detection unit 40 is connected to the loop coil 11 X by the detection switch unit 15 to receive the received signal. Detected.
このように動作させることで、指示具１の２次元座標位置が検出可能となる。しかしながら、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置は、以下に説明するように、一方のループコイルを送信ループコイルとして動作させ、他方のループコイルを受信ループコイルとして動作させることも可能である。以下、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置の他の構成について説明する。図５は、本発明の第３実施例の電磁誘導式検出装置の他の構成について説明するための概略構成図である。図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、詳説は省略する。図示例は、Ｘ軸方向のループコイル１１Ｘを受信ループコイルとして動作させ、Ｙ軸方向のループコイル１１Ｙを送信ループコイルとして動作させた例である。図６に、この場合の各制御信号と受信信号のタイミングチャートを示す。図示の通り、制御信号ＹＳＥＬによりＹ軸方向のループコイル１１Ｙを順次駆動中に、Ｘ軸方向のループコイル１１Ｘを制御信号ＸＳＥＬによりループコイルスイッチ部１３Ｘを用いて順次選択し、その際のループコイルからの誘導起電力を受信している。このように構成すると、回路構成や制御がシンプルとなる。 By operating in this way, the two-dimensional coordinate position of the pointing tool 1 can be detected. However, the electromagnetic induction type detection apparatus according to the third embodiment of the present invention can operate one loop coil as a transmission loop coil and the other loop coil as a reception loop coil as described below. It is. Hereinafter, another configuration of the electromagnetic induction detection device according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic configuration diagram for explaining another configuration of the electromagnetic induction detection device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. The illustrated example is an example in which the loop coil 11 X in the X-axis direction is operated as a reception loop coil and the loop coil 11 Y in the Y-axis direction is operated as a transmission loop coil. FIG. 6 shows a timing chart of each control signal and reception signal in this case. As shown in the figure, the loop coil 11 Y in the Y-axis direction is sequentially driven by the control signal YSEL, and the loop coil 11 X in the X-axis direction is sequentially selected by using the loop coil switch unit 13 X by the control signal XSEL. The induced electromotive force from the loop coil is received. With this configuration, the circuit configuration and control become simple.
また、第３実施例の電磁誘導式検出装置では、２次元指示位置を検出可能なように、Ｘ軸方向とＹ軸方向にループコイルを配置した例を示したが、本発明はこれに限定されず、さらにこれらに直交するようにＺ方向に平行に複数のループコイルを配置する構成であっても良い。このときには、ループコイルスイッチ部を、Ｚ軸方向のループコイルも順次切り替え可能なように構成し、検出部では、これらの切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の３次元指示位置を検出するように構成すれば良い。 Moreover, in the electromagnetic induction type detection apparatus of the third embodiment, the example in which the loop coils are arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction so as to detect the two-dimensional indication position is shown, but the present invention is limited to this. The configuration may be such that a plurality of loop coils are arranged in parallel to the Z direction so as to be orthogonal to these. At this time, the loop coil switch unit is configured so that the loop coil in the Z-axis direction can be sequentially switched, and the detection unit detects the three-dimensional pointing position of the pointing tool based on the switching timing and the received signal. What is necessary is just to comprise.
さらに、本発明の電磁誘導式検出装置は、スイッチ部のオン時間であるパルス幅により、送信電流を容易に制御できるものであるため、受信信号に応じて送信電流をフィードバック制御することも可能である。図７は、フィードバック機能を設けた本発明の第４実施例の電磁誘導式検出装置を説明するための概略構成図である。図中、図２等と同一の符号を付した部分は同一物を表わしているため、詳説は省略する。なお、図示例では、説明を簡単にするために、第２実施例の２次元指示位置を検出可能な構成にフィードバック機能を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、第１実施例や第３実施例においても、同様にフィードバック機能を設けることが可能である。 Furthermore, since the electromagnetic induction detection device of the present invention can easily control the transmission current according to the pulse width which is the ON time of the switch unit, it is also possible to feedback control the transmission current according to the received signal. is there. FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining an electromagnetic induction type detection apparatus according to a fourth embodiment of the present invention provided with a feedback function. In the figure, the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. In the illustrated example, in order to simplify the description, an example in which the feedback function is provided in the configuration capable of detecting the two-dimensional indication position of the second embodiment is shown, but the present invention is not limited to this, and the first In the first embodiment and the third embodiment, a feedback function can be provided in the same manner.
図示の通り、第４実施例では、検出部４０で検出される信号の大きさに応じて、スイッチ部３０のオンオフ制御のオン時間を調整するためのフィードバック感度調整部５０を設けている。フィードバック感度調整部５０は、例えば指示具１の信号を受信するまでは感度が最大となるように、オン時間を長め、即ち、送信電流が飽和状態となる前の最大パルス幅に調整する。そして、指示具１が検出面に近づいてくると、受信信号の信号レベルが上がってくるため、これに応じて送信電流を下げるように、パルス幅を短くしていく。このように制御することで、指示具１をいち早く検出できると共に、検出後は消費電力を抑えることも可能となる。また、液晶モニタ等に本発明の電磁誘導式検出装置を組み込んだ場合には、組み込む際の画面表面から検出面までの距離に応じて、検出感度を変える必要があるが、本発明の電磁誘導式検出装置であれば、任意に感度が変えられるため、種々の液晶モニタにも対応可能である。したがって、どのような状況においても同じような検出感度で指示具を検出できるように調整することも可能となる。 As shown in the figure, in the fourth embodiment, a feedback sensitivity adjustment unit 50 for adjusting the on time of the on / off control of the switch unit 30 according to the magnitude of the signal detected by the detection unit 40 is provided. For example, the feedback sensitivity adjustment unit 50 increases the ON time so that the sensitivity is maximized until the signal of the indicator 1 is received, that is, adjusts the maximum pulse width before the transmission current is saturated. When the pointing tool 1 approaches the detection surface, the signal level of the received signal increases. Accordingly, the pulse width is shortened so as to reduce the transmission current accordingly. By controlling in this way, the indicator 1 can be detected quickly, and power consumption can be suppressed after detection. In addition, when the electromagnetic induction detection device of the present invention is incorporated in a liquid crystal monitor or the like, it is necessary to change the detection sensitivity according to the distance from the screen surface to the detection surface at the time of incorporation. Since the sensitivity can be arbitrarily changed with the type detection device, it can be applied to various liquid crystal monitors. Therefore, it is possible to make adjustments so that the pointing device can be detected with the same detection sensitivity in any situation.
なお、本発明の電磁誘導式検出装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the electromagnetic induction type detection device of the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
１ 指示具
２ 共振回路
３ 検出面
１０ センサ部
１１ ループコイル
１２ コンデンサ
１３ ループコイルスイッチ部
１５ 検出スイッチ部
２０ 電圧源
３０ スイッチ部
４０ 検出部
５０ フィードバック感度調整部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indicator 2 Resonance circuit 3 Detection surface 10 Sensor part 11 Loop coil 12 Capacitor 13 Loop coil switch part 15 Detection switch part 20 Voltage source 30 Switch part 40 Detection part 50 Feedback sensitivity adjustment part
Claims (8)
検出面に配置されるループコイルと該ループコイルに並列に接続されるコンデンサとからなる並列共振回路を具備するセンサ部と、
前記センサ部の並列共振回路を駆動する電圧源と、
指示具の共振回路の共振周波数で電圧源の駆動をオンオフ制御するスイッチ部と、
前記センサ部の並列共振回路のループコイルからの誘導起電力を受信し、受信信号を基に指示具を検出する検出部と、
を具備することを特徴とする電磁誘導式検出装置。 An electromagnetic induction detection device for detecting an indicator having a resonance circuit indicated on a detection surface, the electromagnetic induction detection device,
A sensor unit including a parallel resonance circuit including a loop coil disposed on the detection surface and a capacitor connected in parallel to the loop coil;
A voltage source for driving a parallel resonant circuit of the sensor unit;
A switch unit that controls on / off of the drive of the voltage source at the resonance frequency of the resonance circuit of the indicator;
A detection unit that receives an induced electromotive force from a loop coil of a parallel resonance circuit of the sensor unit and detects an indicator based on the received signal;
An electromagnetic induction type detecting device comprising:
さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、
前記検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の１次元指示位置を検出する、
ことを特徴とする電磁誘導式検出装置。 2. The electromagnetic induction detection device according to claim 1, wherein the sensor unit includes a plurality of loop coils arranged in parallel to a detection surface,
Furthermore, it comprises a loop coil switch unit capable of sequentially switching a plurality of loop coils at a predetermined timing,
The detection unit detects a one-dimensional indication position of the indicator based on the switching timing of the loop coil switch unit and the received signal.
An electromagnetic induction type detecting device.
さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、
前記検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の２次元指示位置を検出する、
ことを特徴とする電磁誘導式検出装置。 2. The electromagnetic induction detection device according to claim 1, wherein the sensor unit is arranged in parallel with a plurality of loop coils arranged in parallel to the X-axis direction of the detection surface and in the Y-axis direction so as to be orthogonal thereto. A plurality of loop coils,
Furthermore, it comprises a loop coil switch unit capable of sequentially switching a plurality of loop coils at a predetermined timing,
The detection unit detects a two-dimensional indication position of the indicator based on the switching timing of the loop coil switch unit and the received signal.
An electromagnetic induction type detecting device.
さらに、所定のタイミングで複数のループコイルを順次切り替え可能なループコイルスイッチ部を具備し、
前記検出部は、ループコイルスイッチ部の切り替えタイミングと受信信号を基に、指示具の３次元指示位置を検出する、
ことを特徴とする電磁誘導式検出装置。 2. The electromagnetic induction detection device according to claim 1, wherein the sensor unit is arranged in parallel with a plurality of loop coils arranged in parallel to the X-axis direction of the detection surface and in the Y-axis direction so as to be orthogonal thereto. A plurality of loop coils, and a plurality of loop coils arranged in parallel to the Z-axis direction so as to be orthogonal thereto,
Furthermore, it comprises a loop coil switch unit capable of sequentially switching a plurality of loop coils at a predetermined timing,
The detection unit detects a three-dimensional indication position of the indicator based on the switching timing of the loop coil switch unit and the received signal.
An electromagnetic induction type detecting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012122621A JP2013246811A (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Electromagnetic induction detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012122621A JP2013246811A (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Electromagnetic induction detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013246811A true JP2013246811A (en) | 2013-12-09 |
Family
ID=49846484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012122621A Pending JP2013246811A (en) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Electromagnetic induction detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013246811A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016224638A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
| CN108111187A (en) * | 2017-11-16 | 2018-06-01 | 深圳市绘王动漫科技有限公司 | Passive drive plate emits signal drive circuit |
-
2012
- 2012-05-30 JP JP2012122621A patent/JP2013246811A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016224638A (en) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Display device |
| CN108111187A (en) * | 2017-11-16 | 2018-06-01 | 深圳市绘王动漫科技有限公司 | Passive drive plate emits signal drive circuit |
| CN108111187B (en) * | 2017-11-16 | 2020-02-21 | 深圳市绘王动漫科技有限公司 | Passive drive plate transmission signal drive circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5911608B2 (en) | Resonant transmission power supply apparatus and resonant transmission power supply system | |
| JP6223471B2 (en) | Resonant transmission power supply apparatus and resonant transmission power supply system | |
| JPWO2016088261A1 (en) | Resonant power transmission system, transmission device, and feeding position control system | |
| JP2014021937A5 (en) | ||
| JP6154696B2 (en) | Coordinate detection device | |
| JP6066171B2 (en) | Sensing device for measuring position of object by electromagnetic induction method and control method thereof | |
| JP2018533349A5 (en) | ||
| WO2016057804A1 (en) | Method and system for contactless power transfer in a gate driver unit | |
| JP2017147002A (en) | Electromagnetic induction input type sensing device and control method for the same | |
| JP2013246811A (en) | Electromagnetic induction detector | |
| US9897468B2 (en) | Position detection device | |
| JP5714194B1 (en) | Specified position detection device | |
| KR100836683B1 (en) | Apparatus for controlling igbt selection of synchronous induction heating circuit | |
| KR102483258B1 (en) | Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission method thereof | |
| US8378604B2 (en) | DC brushless motor drive circuit with current variable-voltage | |
| CN111337866A (en) | Switching power supply and magnetic resonance imaging system | |
| KR20160042639A (en) | Synchronous rectification controller and power converter using the same | |
| JP2015089253A (en) | Power transmitter | |
| KR100784313B1 (en) | Apparatus for controlling induction heating circuit | |
| US10848002B2 (en) | Microrobot propulsion apparatus based on wireless power transfer including multipurpose inverter and method of manufacturing the same | |
| EP3441853B1 (en) | Inductive beacon for time-keying virtual reality applications | |
| WO2009018790A8 (en) | Equipment for contactless integrated circuit reading | |
| JP2021157513A (en) | Vibration actuator and method of driving the same | |
| CN109286247A (en) | A kind of Poewr control method of wireless transmitter, device and wireless power supply system | |
| JP2016118449A (en) | Position detection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130925 |