JP2973925B2

JP2973925B2 - タッチパッド入力装置

Info

Publication number: JP2973925B2
Application number: JP8137898A
Authority: JP
Inventors: 正明斉藤
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1999-11-08
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: JPH09319508A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は指や筆記具等が接触
した位置の座標を検出してパーソナルコンピュータ等の
情報処理装置に位置座標を入力すためのタッチパッド入
力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置には、各
種のポインティング・デバイスが使用される。このうち
の代表的なものが机上での動きに沿って座標データを入
力するためのデバイスとしてのマウスである。

【０００３】図８は、いわゆるバスマウス方式と呼ばれ
るマウスについての回路を表わしたものである。マウス
１１は、机の表面や専用のパッドと転接するボール１２
を備えたデバイスである。このボール１２が回転すると
そのＸ軸方向（左右方向）の移動成分が第１および第２
のＸ軸方向検出機構１３ａ、１３ｂによって検出され、
パルス状のＸ_a信号１４_aとＸ_b信号１４_bが出力され
る。また、Ｙ軸方向（上下方向）の移動成分が第１およ
び第２のＹ軸方向検出機構１５ａ、１５ｂによって検出
され、パルス状のＹ_a信号１６_aとＹ_b信号１６_bが出
力される。マウス１１には、この他、指によって押下す
る右スイッチ１７と左スイッチ１８の２つのスイッチが
備えられているのが通常である。これらのスイッチ１
７、１８からは右スイッチオン・オフデータ２１あるい
は左スイッチオン・オフデータ２２が出力される。これ
ら座標データ（Ｘ_a，Ｘ_b，Ｙ_a，Ｙ_b）とスイッチ信
号を、そのまま本体側の装置に出力する形式のマウス
を、バスマウス方式のマウスという。

【０００４】このマウス１１をコンピュータ２４に接続
しているものとする。コンピュータ２４では、座標デー
タとしてのＸ_a信号１４_a、Ｘ_b信号１４_b、Ｙ_a信号
１６ _aおよびＹ_b信号１６_bをアップダウンカウンタ２
５に入力して、移動量を算出し、その結果をマウス用の
Ｉ／Ｏ（入出力）ポート２６に入力するようになってい
る。このＩ／Ｏポート２６には右スイッチオン・オフデ
ータ２１と左スイッチオン・オフデータ２２も入力され
るようになっている。

【０００５】図９は、マウスから出力される座標データ
の様子を表わしたものである。同図（ａ）はＸ_a信号１
４_aを、また同図（ｂ）はＸ_b信号１４_bを表わしてい
る。マウス１１が左右どちらかの方向に移動するとＸ_a
信号１４_aとＸ_b信号１４_bがこの移動期間の間出力さ
れる。これらの信号１４_a、１４_bの位相差で移動方向
が表わされる。右方向に移動するときにはパルス状のＸ
_a信号１４_aの方がＸ _b信号１４_bよりも早く現われ、
左方向に移動するときにはＸ_b信号１４_bの方がＸ_a信
号１４_aよりも早く現われる。図ではＸ_a信号１４_aの
方がＸ_b信号１４_bよりも早く現われているので、右方
向に移動していることになる。このとき、アップダウン
カウンタ２５はＸ軸方向についてアップカウントを行
い、インクリメントされる。Ｘ軸方向の移動量はパルス
の個数によって表わされる。

【０００６】この図９の（ｃ）はＹ_a信号１６_aを、ま
た同図（ｄ）はＹ_b信号１６_bを表わしている。マウス
１１が上下（奥側と手前側）どちらかの方向に移動する
とＹ _a信号１６_aとＹ_b信号１６_bがこの移動期間の間
出力される。これらの信号１６_a、１６_bの位相差で同
様に移動方向が表わされる。上方向に移動するときには
パルス状のＹ_a信号１６_aの方がＹ_b信号１６_bよりも
早く現われ、下方向に移動するときにはＹ_b信号１６_b
の方がＹ_a信号１６_aよりも早く現われる。図ではＹ_b
信号１６_bの方がＹ_a信号１５_aよりも早く現われてい
るので、下方向に移動していることになる。このとき、
アップダウンカウンタ２５はＹ軸方向についてダウンカ
ウントを行い、デクリメントされる。Ｙ軸方向の移動量
もパルスの個数によって表わされる。

【０００７】図１０は、他の種類のポインティング・デ
バイスとしてのタッチパッドの構造を表わしたものであ
る。このようなタッチパッドについては、例えば特開昭
６１−２４３５２１号公報に開示がある。タッチパッド
３０は、シート体３１と感圧導電体３２とシート３３の
３つのシートをこの順に積層した構造となっている。一
方のシート体３１における感圧導電体３２と対向する面
（下面）には導電体３４が印刷されている。また、他方
のシート体３３の感圧導電体３２と対向する面（上面）
には抵抗体３５が印刷されている。感圧導電体３２はほ
ぼ方形の異方性感圧導電ゴムシートから構成されてお
り、厚さ方向に圧力が加わったときにのみ導電性となる
ようになっている。

【０００８】このような構造のタッチパッド３０のシー
ト体３１を指や筆記具等（以下単に指と表現する）で矢
印３７方向に押圧すると、その押下された位置で感圧導
電体３２が導通し、押圧位置における電位が導電体３４
を介して、図示しない電圧・周波数コンバータに入力さ
れる。そして、その電位に比例した周波数のパルスが発
生することになる。このパルスは図示しないカウンタが
計数してＸ座標を示すＸ座標データが出力される。この
後、図示しないスイッチが切り替えられて同様にして押
圧位置における電位が導電体３４を介して電圧・周波数
コンバータに入力され、周波数に変換されて出力される
パルスがカウントされてＹ座標データが出力されること
になる。このようにして、Ｘ座標およびＹ座標の座標デ
ータを得ることができる。

【０００９】タッチパッドとしては、図１０に示した抵
抗を利用した装置以外に、容量の変化によって座標デー
タを作成するものも存在する。この装置は、２つの抵抗
体の間の容量の変化を検出する静電容量方式を利用した
ものである。

【００１０】なお、タッチパッドはマウスと同様に座標
データを入力するポインティング・デバイスであるた
め、従来のマウスインタフェースに選択的に接続して座
標データの入力を行うようにしているのが一般的であ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このようにタッチパッ
ドはマウスに使用するマウスインタフェースを使用して
座標データの入力を行うようになっている。マウスイン
タフェースは、図８および図９で説明したようにＸ座標
およびＹ座標における相対的な移動量を取り扱うように
なっている。このため、タッチパッドから出力されるデ
ータも相対的な座標データとして利用されるようになっ
ていた。この結果、タッチパッドは指で押圧した絶対座
標を原理的には検出可能であるものの、例えばデジタイ
ザのように指で文字を入力するというようなサイン機能
を実現することができなかった。

【００１２】そこで本発明の目的は、マウスと同等の機
能を実現するタッチパッドを用いて絶対座標の入力機能
を実現するようにしたタッチパッド入力装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）所定の面上における押圧点の座標を検出する
押圧座標検出手段と、（ロ）絶対座標の入力モードを選
択する入力モード選択手段と、（ハ）この入力モード選
択手段によって絶対座標の入力モードが選択された状態
で押圧座標検出手段が押圧点の存在を検出したとき二次
元平面上の基準となる座標点に対するこの押圧点までの
移動量と移動方向を表わした相対座標データを作成しこ
の相対座標データに付加する形で押圧座標検出手段の検
出した押圧点の移動状態を表わした座標データを出力す
る座標データ出力手段と、（ニ）この座標データ出力手
段の出力した座標データを入力して入力モード選択手段
によって選択されたモードにおける押圧点の移動時の座
標を検出する座標検出手段と、（ホ）絶対座標の入力モ
ードで座標データ出力手段が出力する座標データの累積
値を押圧座標検出手段の検出した二次元座標位置の累積
値と比較し累積値の誤差を検出する誤差検出手段と、
（へ）この誤差検出手段の検出結果に基づいて絶対座標
の入力モードで座標データ出力手段が出力する座標デー
タを補正する座標データ補正手段とをタッチパッド入力
装置に具備させる。

【００１４】すなわち請求項１記載の発明では、絶対座
標の入力モードを選択する入力モード選択手段を備えて
おり、タッチパッド入力装置は絶対座標の入力モードが
選択された状態で押圧座標検出手段が指等の押圧によっ
て押圧点の座標を検出したとき、二次元平面上の基準と
なる座標点に対するこの押圧点までの移動量と移動方向
を表わした相対座標データを相対座標データ作成手段に
よって作成する。ここで二次元平面上の基準となる座標
点とは、予め定められた固定点であってもよいし、前
回、押圧が最終的に行われた点であってもよい。相対座
標データ作成手段によって作成された相対座標データ
は、座標データ出力手段から今回の押圧点の移動に関す
る座標データに付加する形で出力されるので、パーソナ
ルコンピュータ等の情報処理装置側では、相対座標デー
タと実際の移動に関する座標データとを用いて押圧点の
移動を絶対座標によって判別することができる。また、
座標データをパーソナルコンピュータ等の情報処理装置
側に送出する場合、絶対座標の入力モードでは送出した
座標データの誤差の累積が問題となるので、請求項１記
載の発明では誤差検出手段でこの累積誤差を検出し、必
要に応じてその値を補正するようにしている。

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
タッチパッド入力装置の座標データ出力手段がＸ軸方向
とＹ軸方向の双方における移動方向の成分と移動量の成
分をそれぞれパルスの位相と個数で表わすためのそれぞ
れ２種類の２値信号を使用しているとき、押圧点の移動
といった通常の状態でこれら合計４種類の２値信号が同
時に同一の論理状態となることはないのを利用し、これ
をモードの選択に利用することにしている。

【００２０】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
タッチパッド入力装置で絶対座標の入力モードが選択さ
れた場合、Ｘ軸方向の２種類の信号が同時に一方の論理
状態に変化するときにはタッチパッドが押圧されたこと
を検出し、Ｙ軸方向の２種類の信号が同時に前記一方の
論理状態に変化するときにはタッチパッドの押圧が解除
されたことを検出するようにしている。これも、同時に
出現しない信号状態を用いることでタッチパッドに対す
る押圧の開始と解除とを情報処理装置側に知らせること
を可能にしている。

【００２１】

【発明の実施の形態】

【００２２】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２３】図１は本発明の一実施例におけるタッチパ
ッドとこれが接続された情報処理装置の回路構成の要部
を表わしたものである。タッチパッド１０１は、パッド
ユニット１０２と座標検出回路１０３およびコントロー
ラ１０４から構成されている。コントローラ１０４はワ
ンチップマイクロコンピュータから構成されており、そ
の内部にはプログラムや所定の固定的なデータを格納し
たＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１１１と、各種デ
ータを一時的に格納するためのＲＡＭ（ランダム・アク
セス・メモリ）１１２と、ＡＬＵ（Arithmetic Logic U
nit ）１１３が備えられている。コントローラ１０４
は、パーソナルコンピュータ１２１に対して、Ｘ軸方向
の座標情報を示すＸ_a信号１２２_aならびにＸ_b信号１
２２_bと、Ｙ軸方向の座標情報を示すＹ_a信号１２３_a
ならびにＹ_b信号１２３_bを送出すると共に、右スイッ
チオン・オフデータ１２４あるいは左スイッチオン・オ
フデータ１２５を出力するようになっている。

【００２４】パーソナルコンピュータ１２１の方には、
Ｉ／Ｏポート１３１と、アップダウンカウンタ１３２お
よびモード検出回路１３３が備えられている。モード検
出回路１３３には、タッチパッド１０１のコントローラ
１０４からＸ_a信号１２２_a、Ｘ_b信号１２２_b、Ｙ_a
信号１２３_aならびにＹ_b信号１２３_bが入力されるよ
うになっており、タッチパッドの動作モードを検出する
ようになっている。この検出結果としての第１のモード
信号１３４₁と第２のモード信号１３４₂はＩ／Ｏポー
ト１３１に送出される。第１のモード信号１３４₁は、
Ｌ（ロー）レベルのときに従来と同様の互換モードを示
し、Ｈ（ハイ）レベルのときに絶対座標を擬似的に表わ
した擬似絶対座標モードを示すようになっている。擬似
絶対座標は相対座標を使用して絶対座標と同等の機能を
エミュレートするための座標である。擬似絶対座標モー
ドでは、絶対座標を使用したタッチパッド１０１固有の
機能としての手書き図形の入力機能（サイン機能）を実
現することができる。第２のモード信号１３４₂は擬似
絶対座標モードにおける状態を表示するもので、これが
Ｌレベルのときには指がタッチパッド１０１から離れて
いることを示し、Ｈレベルのときにはタッチパッド１０
１を押圧していることを示す。

【００２５】Ｘ_a信号１２２_a、Ｘ_b信号１２２_b、Ｙ
_a信号１２３_aならびにＹ_b信号１２３_bはアップダウ
ンカウンタ１３２にも入力される。アップダウンカウン
タ１３２はこれらの信号をカウントして、移動量を算出
し、その結果をＩ／Ｏポート１３１に送出するようにな
っている。また、タッチパッド１０１のコントローラ１
０４から出力される右スイッチオン・オフデータ１２４
および左スイッチオン・オフデータ１２５は、Ｉ／Ｏポ
ート１３１に直接入力されるようになっている。

【００２６】図２は、タッチパッドを擬似絶対座標モー
ドで手書き図形を入力する様子を表わしたものである。
本実施例のタッチパッド１０１は長方形をしており、そ
の四隅には仮の起点を設定するための第１〜第４の起点
設定ボタン１４１〜１４４が配置されている。これらの
起点設定ボタン１４１〜１４４は、特別なスイッチある
いは座標検知手段ではなく、タッチパッドとしての機能
を有する領域の隅に位置する点である。通常の入力操作
ではこれらの起点設定ボタン１４１〜１４４に相当する
領域を指で押圧することがないので、本実施例のタッチ
パッド１０１ではこれらの箇所が押圧されたとき特別な
意味合いを持たせることにしている。

【００２７】すなわち、第１〜第４の起点設定ボタン１
４１〜１４４のうちのいずれか１点を所定時間（例えば
１秒）以上継続的に押圧すると、図１に示したコントロ
ーラ１０４はタッチパッド１０１を擬似絶対座標モード
に設定すると共に、押圧したその起点設定ボタンの位置
を仮の起点（０，０）として設定する。そして、この仮
の起点（０，０）との位置関係で手書き図形の入力を行
う。

【００２８】図２に示したように手書き図形「い」を入
力するものとすると、操作者は第１の起点設定ボタン１
４１から指を離した後、第１の座標点（Ｘ₁，Ｙ₁）で
指をタッチパッド１０１に再び押しつけ、この状態で曲
線１５１で示したようにパッド表面をなぞって第２の座
標点（Ｘ₂，Ｙ₂）に来たとき、この指を離す。そし
て、第３の座標点（Ｘ₃，Ｙ₃）で再び指をタッチパッ
ド１０１に押しつけ、曲線１５２で示したようにパッド
表面をなぞって第４の座標点（Ｘ₄，Ｙ₄）に来たと
き、この指を離す。これにより、仮の起点（０，０）か
ら図のように離れた位置で手書き図形「い」が２つの曲
線１５１、１５２によって入力されたことになる。

【００２９】図３は、以上の操作のうちの擬似絶対座標
モードへの設定および仮の起点の設定を行うためのコン
トローラ側が行う処理の流れを表わしたものである。図
１に示したコントローラ１０４は、座標検出回路１０３
の出力を監視しており、第１〜第４の起点設定ボタン１
４１〜１４４のいずれかの押圧が検出されたら（ステッ
プＳ１０１；Ｙ）、現在設定されているモードが擬似絶
対座標モードであるかどうかをチェックする（ステップ
Ｓ１０２）。現在設定されているモードが互換モードで
あれば（Ｎ）、そのボタンがｔ秒以上継続的に押圧され
るかどうかを判別する（ステップＳ１０３）。ここでｔ
秒は前記したように例えば１秒に設定されている。その
ボタンがｔ秒以上継続的に押圧されれば（Ｙ）、そのボ
タン位置を起点に設定し、タッチパッド１０１を擬似絶
対座標モードに設定する（ステップＳ１０４）。例えば
操作者が第１の起点設定ボタン１４１を１秒以上継続的
に押圧したとすれば、第１の起点設定ボタン１４１の位
置が仮の起点に設定されると共に、擬似絶対座標モード
が設定される。

【００３０】これに対して、操作者が誤って第１〜第４
の起点設定ボタン１４１〜１４４のいずれかに触れた場
合には、そのボタンが継続的にｔ秒以上押圧されること
はない。この場合には、現在設定されているモードとし
ての互換モードが維持されることになる。

【００３１】擬似絶対座標モードの解除を行うには、擬
似絶対座標モードに設定されている状態で操作者が単に
第１〜第４の起点設定ボタン１４１〜１４４のうちのい
ずれかを押圧すればよい。すなわち、これらのボタンの
いずれかを押圧し（ステップＳ１０１；Ｙ）、そのとき
擬似絶対座標モードに設定されていることが判明したな
らば（ステップＳ１０２；Ｙ）、この擬似絶対座標モー
ドが解除されて、互換モードへの設定が行われる（ステ
ップＳ１０５）。

【００３２】もっとも、各モードへの設定や解除は、装
置によって各種の方法を採ることができる。例えば、タ
ッチパッド１０１側に専用のスイッチやボタンを用意し
たり、図１に示したパーソナルコンピュータ１２１に対
してキーボード等の入力手段によってモードの設定や解
除に対する指示を行うことによっても、このようなモー
ドの設定や解除が可能である。

【００３３】図４は、モード変化の生じた際のタッチパ
ッド側の処理の流れを表わしたものである。図１で説明
したようにパーソナルコンピュータ１２１側にはモード
検出回路１３３が設けられており、これにはタッチパッ
ド１０１のコントローラ１０４からＸ_a信号１２２_a、
Ｘ_b信号１２２_b、Ｙ_a信号１２３_aならびにＹ_b信号
１２３_bが入力されるようになっている。モード切り替
えが行われるときには（ステップＳ２０１；Ｙ）、これ
が図３で示した論理によって互換モードへの切り替えが
行われる場合かどうかを判別し（ステップＳ２０２）、
互換モードへの切り替えが行われる場合には、Ｘ_a、Ｘ
_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２２_a、１２２_b、１２
３_a、１２３_bを一斉にＬレベルに設定する（ステップ
Ｓ２０３）。

【００３４】これらＸ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１
２２_a、１２２_b、１２３_a、１２３_bは、図９で説明
したマウスによる移動方向と位相との関係で説明したと
同様に、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向の移動時に一方が他
方よりも先にＨレベルに立ち上がる。したがって、これ
ら４種類の信号１２２_a、１２２_b、１２３_a、１２３
_bが同時にＨレベルになったりＬレベルになるような事
態は存在しない。そこで、このような特殊な信号状態を
タッチパッド１０１側で生成することで、パーソナルコ
ンピュータ１２１側にどのようなモードに設定されたか
を報知できるようにしたものである。ステップＳ２０２
で擬似絶対座標モードへ設定することが判別された場合
には（Ｎ）、Ｘ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２
２_a、１２２ _b、１２３_a、１２３_bを一斉にＨレベル
に設定することになる（ステップＳ２０４）。

【００３５】図５は、操作者がタッチパッドの第１〜第
４の起点設定ボタン以外の領域に触れたときの処理の内
容を互換モードを中心として表わしたものである。第１
〜第４の起点設定ボタン１４１〜１４４に指で触れた場
合の処理を除いたのは、このような処理を図３ですでに
説明しているからである。したがって、モードや起点の
設定をタッチパッド１０１以外の場所で行うようにして
いれば、今から説明する図５の処理はタッチパッド１０
１のすべての入力領域に対して適用されることになる。

【００３６】タッチパッド１０１のいずれかの箇所（第
１〜第４の起点設定ボタン１４１〜１４４で示す領域を
除く）が押圧（オン）されたら（ステップＳ３０１；
Ｙ）、図１に示したコントローラ１０４は現在設定され
ているモードが互換モードであるか否かの判別を行う
（ステップＳ３０２）。互換モードであると判別された
場合には、押圧されたポインタの座標が単位時間内に移
動するかどうかを監視する（ステップＳ３０３）。押圧
ポイントが移動した場合には（Ｙ）、その単位時間にお
ける移動量と移動方向を演算して（ステップＳ３０
４）、マウスの動きに相当するその演算結果をＸ軸方向
の座標情報を示すＸ_a信号１２２_aならびにＸ_b信号１
２２_bと、Ｙ軸方向の座標情報を示すＹ_a信号１２３_a
ならびにＹ_b信号１２３_bとしてパーソナルコンピュー
タ１２１に送出する（ステップＳ３０５）。パーソナル
コンピュータ１２１側では、アップダウンカウンタ１３
２が移動方向と移動量を解読してその結果をＩ／Ｏポー
ト１３１に送出することになる。

【００３７】タッチパッド１０１側では演算結果を送出
したら、その単位時間経過後の押圧箇所の座標データに
更新する（ステップＳ３０６）。そして、タッチパッド
１０１から指が離されたかどうかをチェックし（ステッ
プＳ３０７）、離されていなければ（Ｎ）、押圧ポイン
トが更に移動する可能性があるのでステップＳ３０３に
処理を戻す。これに対して、この時点でタッチパッド１
０１から指が離れている場合には（ステップＳ３０７；
Ｙ）、タッチパッド１０１が押圧されている場合の処理
を終了させる（リターン）。

【００３８】ステップＳ３０２で擬似絶対座標モードに
設定されていると判別された場合には（Ｎ）、この擬似
絶対座標モードにおける信号処理が実行され（ステップ
Ｓ３０８）、その結果が逐次パーソナルコンピュータ１
２１側に送出される。

【００３９】図６は、図５のステップＳ３０８による擬
似絶対座標モードでの処理の流れを表わしたものであ
る。擬似絶対座標モードに設定されている状態で図１に
示すタッチパッド１０１が押圧されたら、コントローラ
１０４は前回の最終的な押圧箇所の座標から今回押圧さ
れた箇所の座標に至る移動量と移動方向を演算する（ス
テップＳ４０１）。この例では図２に示す第１の起点設
定ボタン１４１を指で押圧して仮の起点を定めた後に第
１の座標点（Ｘ₁，Ｙ₁）を押圧したので、破線１６１
で示す移動が行われたことになる。そこで、コントロー
ラ１０４は仮の起点（０，０）から第１の座標点
（Ｘ₁，Ｙ₁）に至る破線１６１に沿ってマウスで移動
したときにパーソナルコンピュータ１２１側に送出され
るべきＸ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２２_a、１２
２_b、１２３_a、１２３_bを作成する。

【００４０】そして、これらの信号１２２_a、１２
２_b、１２３_a、１２３_bをパーソナルコンピュータ１
２１側に送出した後、Ｘ軸方向の座標情報を示すＸ_a信
号１２２ _aならびにＸ_b信号１２２_bを同時にＬレベル
に設定する（ステップＳ４０２）。Ｘ_a、Ｘ_bの両信号
１２２_a、１２２_bを同時にＬレベルに設定すると、パ
ーソナルコンピュータ１２１側のモード検出回路１３３
は指がタッチパッド１０１に押圧されたことを検出して
第２のモード信号１３４₂をＨレベルに設定する。すな
わち、この時点以後は第１の座標点（Ｘ₁，Ｙ₁）から
の座標データの入力が開始される。

【００４１】図７は、擬似絶対座標モードにおけるタッ
チパッドから出力される信号とパーソナルコンピュータ
側のモード判定の様子を表わしたものである。同図
（ａ）はタッチパッド１０１側から出力されるＸ軸方向
の座標情報を示すＸ_a信号１２２ _aを表わし、同図
（ｂ）はＸ軸方向の他の座標情報を示すＸ_b信号１２２
_bを表わしている。同様に同図（ｃ）はＹ軸方向の座標
情報を示すＹ_a信号１２３_aを表わし、同図（ｄ）はＹ
軸方向の他の座標情報を示すＹ_b信号１２３_bを表わし
ている。

【００４２】時刻Ｔ₁に操作者がタッチパッド１０１を
擬似絶対座標モードに設定したとすると、その時点でＸ
_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２２_a、１２２_b、１
２３ _a、１２３_bが一斉にＨレベルとなり、パーソナル
コンピュータ１２１側ではモード検出回路１３３が擬似
絶対座標モードへの移行を検出して第１のモード信号１
３４₁（図７（ｅ））をＨレベルに設定する。そして、
時刻Ｔ₂のわずか手前の時点で操作者が指で第１の座標
点（Ｘ₁，Ｙ₁）を押圧すると、図２の破線１６１で示
す移動量および移動方向を表わしたＸ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、
Ｙ_bの各信号１２２_a、１２２_b、１２３_a、１２３_b
が出力された後、それが終了した時刻Ｔ ₂の時点で第２
のモード信号１３４₂（図７（ｆ））がＨレベルに変化
する。パーソナルコンピュータ１２１側では、この時点
で第１の座標点（Ｘ₁，Ｙ₁）を認識することになる
（図７（ｇ））。

【００４３】図６に戻って説明を行う。第１の座標点
（Ｘ₁，Ｙ₁）の位置をパーソナルコンピュータ１２１
側に知らせたら、この第１の座標点（Ｘ₁，Ｙ₁）を起
点として押圧点が移動するかどうかの監視がコントロー
ラ１０４によって行われる（ステップＳ４０３）。そし
て、押圧ポイントが移動した場合には（Ｙ）、その単位
時間における移動量と移動方向の演算が行われ（ステッ
プＳ４０４）、マウスの動きに相当するその演算結果を
Ｘ軸方向の座標情報を示すＸ_a信号１２２_aならびにＸ
_b信号１２２_bと、Ｙ軸方向の座標情報を示すＹ_a信号
１２３_aならびにＹ_b信号１２３_bとしてパーソナルコ
ンピュータ１２１に送出する（ステップＳ４０５）。パ
ーソナルコンピュータ１２１側では、アップダウンカウ
ンタ１３２が移動方向と移動量を解読してその結果をＩ
／Ｏポート１３１に送出することになる。

【００４４】タッチパッド１０１側では演算結果を送出
したら、その単位時間経過後の押圧箇所の座標データに
更新する（ステップＳ４０６）。そして、タッチパッド
１０１から指が離されたかどうかをチェックし（ステッ
プＳ４０７）、離されていなければ（Ｎ）、押圧ポイン
トが更に移動する可能性があるのでステップＳ４０３に
処理を戻す。このようにして、図２の曲線１５１に沿っ
て指がタッチパッド１０１上を押圧しながら移動してい
る間、単位時間間隔でパーソナルコンピュータ１２１に
対する演算結果の送出が繰り返されることになる（ステ
ップＳ４０３〜Ｓ４０７）。

【００４５】なお、このように移動量の演算が複数回繰
り返されて、それぞれの演算結果に対してＸ_a、Ｘ_b、
Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２２_a、１２２_b、１２３_a、１
２３ _bがパーソナルコンピュータ１２１に送出される
と、累積の移動量と絶対座標との関係で誤差が蓄積され
る可能性がある。そこで、ステップＳ４０４の処理では
コントローラ１０４のＲＡＭ１１２に累積の移動量を格
納するようにしており、誤差がある程度累積するたびに
これを消去するような形で演算値の補正が行われるよう
になっている。

【００４６】また、図７では時刻Ｔ₂から時刻Ｔ₃の間
にＸ_a信号１２２_aとＸ_b信号１２２_bが１回ずつ相次
いで立ち上がった状態を示しているが、曲線１５１をト
レースしている間、単位時間ごとにこのようなパルス状
の波形が移動量と移動方向に応じて複数出力されること
になる。また、この図７ではＹ軸方向の座標情報を示す
Ｙ_a信号１２３_aならびにＹ_b信号１２３_bの変化を特
に示していないが、Ｙ軸方向の座標も曲線１５１をトレ
ースするのに応じて変化している。したがって、Ｙ_a信
号１２３_aおよびＹ_b信号１２３_bも同様にパルス状の
変化をしていることになる。図７では斜線で付した領域
について、このようなパルス状の波形の変化の図示を省
略している。

【００４７】このようにして、指が第２の座標点
（Ｘ₂，Ｙ₂）に到達すると、操作者はこの指をタッチ
パッド１０１から離すことになる（ステップＳ４０７；
Ｙ）。この時刻Ｔ₃に、コントローラ１０４はこれを検
出し、そのときの第２の座標点（Ｘ ₂，Ｙ₂）の座標を
ＲＡＭ１１２に格納する（ステップＳ４０８）。そし
て、Ｙ _a、Ｙ_b両信号１２３_a、１２３_bを一斉にＬレ
ベルに立ち下げる（ステップＳ４０９）。パーソナルコ
ンピュータ１２１側ではモード検出回路１３３がこれを
検出し、指がタッチパッド１０１から離れたことを認識
することになる。

【００４８】この後、操作者は第２の座標点（Ｘ₂，Ｙ
₂）から第３の座標点（Ｘ₃，Ｙ₃）まで破線１６２で
示すようにタッチパッド１０１に接触させない状態で指
を移動させた後、第３の座標点（Ｘ₃，Ｙ₃）を押圧す
る。これにより、図５のステップＳ３０１で再びタッチ
パッド１０１の押圧が検出され、図６のステップＳ４０
１で第２の座標点（Ｘ₂，Ｙ₂）と第３の座標点
（Ｘ₃，Ｙ₃）の間の移動量と移動方向が演算される。
そして、これらを表わしたＸ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各
信号１２２_a、１２２_b、１２３_a、１２３_bがパーソ
ナルコンピュータ１２１に送出された直後の時刻Ｔ₄か
ら、操作者の指の動きに応じて、第３の座標点（Ｘ₃，
Ｙ₃）を起点とした曲線１５２の座標位置のトレースが
開始されることになる。第４の座標点（Ｘ₄，Ｙ₄）に
至るまでの処理は、すでに説明した曲線１５１について
の処理と同様であり、その説明を省略する。

【００４９】このようにして、時刻Ｔ₅に操作者が第４
の座標点（Ｘ₄，Ｙ₄）で指をタッチパッド１０１から
離すと、コントローラ１０４はこれを検出し、そのとき
の第４の座標点（Ｘ₄，Ｙ₄）の座標をＲＡＭ１１２に
格納する（ステップＳ４０８）。そして、Ｙ_a、Ｙ_b両
信号１２３_a、１２３_bを一斉にＬレベルに立ち下げる
（ステップＳ４０９）。パーソナルコンピュータ１２１
側ではモード検出回路１３３がこれを検出し、指がタッ
チパッド１０１から離れたことを認識する。

【００５０】以上の操作で操作者は手書き図形「い」を
入力したことになる。ここで手書き図形の入力を終了さ
せて互換モードに切り替えるものとすれば、図３で説明
したようにその後の時刻Ｔ₆の直前に操作者は第１〜第
４の起点設定ボタン１４１〜１４４のいずれかを指で押
圧することになる。これにより、コントローラ１０４は
その時点でＬレベルとなっているＹ_a、Ｙ_bの両信号１
２３_a、１２３_bを同時に立ち上げた後、その直後の時
刻Ｔ₆にＸ_a、Ｘ_b、Ｙ_a、Ｙ_bの各信号１２２_a、１
２２_b、１２３_a、１２３_bを一斉に立ち下げる（ステ
ップＳ２０３）。パーソナルコンピュータ１２１側では
モード検出回路１３３がこれを検出し、互換モードへの
切り替えが行われることになる。

【００５１】なお、以上説明した実施例では図１０に示
したタッチパッドを使用することを前提として説明した
が、タッチパッドは他の原理で動作するものであっても
よいことは当然である。また、実施例では互換モードと
擬似絶対座標モードの切り替えを、タッチパッドの特定
の領域を使用して行うようにしたが、これに限るもので
はない。例えばタッチパッドの任意のポイントを軽くた
たく（タッピングする）ことにより、切り替えが可能で
ある。すなわち、最初のタッピングで擬似絶対座標モー
ドに設定し、次のタッピングで互換モードに切り替える
といった具合である。また、タッピングが連続して行わ
れる回数によってモードを変更したり、マウスの左右の
スイッチボタンを同時に押したときにモードを切り替え
るといった手法も可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１〜請求項３
記載の発明によれば、押圧点の移動に基づく座標データ
に相対座標データを付加する形をとったので、従来のマ
ウスと同じ機能をサポートした上で、更にタッチパッド
にデジタイザのように指で入力するサイン機能を追加で
きるようにした。これにより、マウスについてのインタ
フェースとの互換性を維持しつつ、タッチパッドによる
入力形態の多様化を実現することができる。しかも請求
項１記載の発明によれば、絶対座標の入力モードで累積
誤差を誤差検出手段で検出するようにし、必要に応じて
その値を補正するので、誤差の累積による不都合を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるタッチパッドとこれ
が接続された情報処理装置の回路構成の要部を表わした
ブロック図である。

【図２】タッチパッドを擬似絶対座標モードで手書き図
形を入力する様子を表わした説明図である。

【図３】本実施例で擬似絶対座標モードへの設定および
仮の起点の設定を行うためのコントローラ側が行う処理
の流れを表わした流れ図である。

【図４】本実施例でモード変化の生じた際のタッチパッ
ド側の処理の流れを表わした流れ図である。

【図５】操作者がタッチパッドの第１〜第４の起点設定
ボタン以外の領域に触れたときの処理の内容を互換モー
ドを中心として表わした流れ図である。

【図６】図５のステップＳ３０８による擬似絶対座標モ
ードでの処理の流れを表わした流れ図である。

【図７】擬似絶対座標モードにおけるタッチパッドから
出力される信号とパーソナルコンピュータ側のモード判
定の様子を表わした流れ図である。

【図８】従来使用されたマウスとこれを接続したコンピ
ュータの入力回路部分を表わしたブロック図である。

【図９】従来用いられたマウスから出力される座標デー
タの様子を表わした各種波形図である。

【図１０】タッチパッドの構造の一例を表わした斜視図
である。

【符号の説明】

３０、１０１タッチパッド１０２パッドユニット１０３座標検出回路１０４コントローラ１１１ＲＯＭ１１２ＲＡＭ１１３ＡＬＵ１２１パーソナルコンピュータ１３１Ｉ／Ｏポート１３２アップダウンカウンタ１３３モード検出回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の面上における押圧点の座標を検出
する押圧座標検出手段と、絶対座標の入力モードを選択する入力モード選択手段
と、この入力モード選択手段によって絶対座標の入力モード
が選択された状態で前記押圧座標検出手段が押圧点の存
在を検出したとき二次元平面上の基準となる座標点に対
するこの押圧点までの移動量と移動方向を表わした相対
座標データを作成しこの相対座標データに付加する形で
前記押圧座標検出手段の検出した押圧点の移動状態を表
わした座標データを出力する座標データ出力手段と、この座標データ出力手段の出力した座標データを入力し
て入力モード選択手段によって選択されたモードにおけ
る前記押圧点の移動時の座標を検出する座標検出手段
と、絶対座標の入力モードで前記座標データ出力手段が出力
する座標データの累積値を前記押圧座標検出手段の検出
した二次元座標位置の累積値と比較し累積値の誤差を検
出する誤差検出手段と、この誤差検出手段の検出結果に基づいて絶対座標の入力
モードで前記座標データ出力手段が出力する座標データ
を補正する座標データ補正手段とを具備することを特徴
とするタッチパッド入力装置。
【請求項２】Ｘ軸方向とＹ軸方向で二次元座標位置を
表わすとき前記座標データ出力手段はＸ軸方向とＹ軸方
向の双方における移動方向の成分と移動量の成分をそれ
ぞれパルスの位相と個数で表わすためのそれぞれ２種類
の２値信号を使用し、これら合計４種類の２値信号が同
時に一方の論理状態となる場合に、前記入力モード選択
手段は絶対座標の入力モードを選択し、他方の論理状態
となる場合には他の所定の入力モードを選択することを
特徴とする請求項１記載のタッチパッド入力装置。
【請求項３】Ｘ軸方向の２種類の信号が同時に前記一
方の論理状態に変化するとき前記タッチパッドが押圧さ
れたことを検出し、Ｙ軸方向の２種類の信号が同時に前
記一方の論理状態に変化するとき前記タッチパッドの押
圧が解除されたことを検出する請求項２記載のタッチパ
ッド入力装置。