JP3058700B2 - ポーリング方式データ転送型タブレット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスタイラスペン等を用い
て手動で２次元座標の入力を行うとともに座標データの
ホストコンピュータに対する転送を行なうタブレットに
関し、特に双方向並列バスを介してホストコンピュータ
に接続可能であり且つアテンションとコマンドとデータ
パケットとを含む処理単位を随時ポーリング方式に従っ
てホストコンピュータとの間で交換する事により座標デ
ータの非同期的な転送を行なうタブレットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７を参照して一般的なタブレットの構
成を先ず簡単に説明する。タブレット１は２次元座標面
を規定するフラットセンサ２により構成されている。適
当な入力器具例えばスタイラスペン３を用いてフラット
センサ２の表面上に存在する所望の位置を手動で指定し
てやると、フラットセンサ２は指定された位置に応じた
検出信号を発生する。タブレット１はさらにＣＰＵを内
蔵しており、検出信号に基いて指定された位置の２次元
座標データを算出する。算出された座標データは信号ケ
ーブル４を介してホストコンピュータ５に送られ種々の
処理が行なわれる。ホストコンピュータ５は周辺の入出
力端末装置又はデバイスと接続する為に、異なった種類
のインタフェースを内蔵しており送受信される信号の形
式に従って使い分けられる。これらのインタフェースに
は非同期式調歩同期方式に従うデータ信号を受け入れる
為のＲＳ４２３シリアルインタフェースや、アテンショ
ンとコマンドとデータパケットとを含む処理単位を随時
ポーリング方式に従って双方向並列バスを介して交換す
る事によりデータ信号の非同期的な転送を行なうインタ
フェースが含まれる。以下後者のデータ通信方式をＢｉ
ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｂｕｓの
頭文字をとってＢＰＢと言う事にする。

【０００３】図８は従来のタブレットから送信されるデ
ータ信号の波形を示す。タブレットで作成される座標デ
ータは例えば１バイト８ビットからなるパラレルデータ
として表わされる。８ビットパラレルデータは例えばＮ
ＲＺＩ変換され図示する様に８ビットのシリアルデータ
信号（以下ＮＲＺＩ信号）として出力される。この様な
データ送信方法が非同期式調歩同期方式と呼ばれるもの
である。従って一般にタブレットはＲＳ４２３シリアル
インタフェースを通じてホストコンピュータに接続され
る。

【０００４】しかしながらホストコンピュータに内蔵さ
れるＲＳ４２３シリアルポートは極めて汎用性が高く通
常はプリンタ及びモデム等によって専有されている。従
って、市場においては別のインタフェース例えばＢＰＢ
インタフェースを介して座標データの転送が可能なタブ
レットに対する要求が広くある。しかしながら、一般に
ＲＳ４２３インタフェースとＢＰＢインタフェースでは
通信プロトコルや信号形式が異なりタブレットを直接Ｂ
ＰＢインタフェースを介してホストコンピュータに接続
する事はできない。

【０００５】次に図９を参照してホストコンピュータの
ＢＰＢインタフェースを簡潔に説明する。ＢＰＢインタ
フェースは一種のシリアル通信方式であって、複数の周
辺端末機器又はデバイスが１本のＢＰＢ信号線に並列接
続可能となっている。各々のデバイスの送信出力はトラ
ンジスタのオープンコレクタを介してホストコンピュー
タに供給され且つ同時にＢＰＢ信号を受信する。ホスト
コンピュータに装着されている個々のＢＰＢインタフェ
ース用ポート６は、共通のＢＰＢ信号線に接続されるＢ
ＰＢ端子７と、電源ライン（例えば＋５Ｖ）に接続され
る電源端子８と、接地ラインＧＮＤに接続される接地端
子９と、電源投入信号ラインに接続されるスイッチ端子
１０とを具備している。ホストコンピュータと個々のデ
バイスとを結ぶＢＰＢ信号線はオープンコレクタ接続さ
れているので、送受信信号のマークは接地ラインのレベ
ルである０Ｖとなりスペースは電源ラインの電圧＋５Ｖ
となる。オープンコレクタ接続されている為全てのデバ
イスがＢＰＢ信号線を何時でもマーク状態にする事が可
能である。従ってデバイス間におけるデータの干渉ある
いは競合を防止する為にＢＰＢインタフェースにおいて
は特別の通信プロトコルが決められている。加えて、デ
バイスを各ポート６に接続すると端子１０を介して電源
投入信号が接地ラインＧＮＤに短絡されホストコンピュ
ータの電源が立ち上がる様になっている。さらに、接続
されたデバイスは電源端子８及び接地端子９とによりホ
ストコンピュータから電源の供給を受ける。

【０００６】ホストコンピュータの内部では、フィルタ
１１を介して共通のＢＰＢ信号線に専用のトランシーバ
１２が接続されている。このＢＰＢトランシーバ１２は
ホストコンピュータのＣＰＵ１３によって指定される種
々のアプリケーションに応じてＢＰＢ信号線を介してデ
バイスとの間でデータの授受を行なう。

【０００７】ＢＰＢインタフェースはアテンションとコ
マンドとデータパケットとを含む処理単位を随時ポーリ
ング方式に従って授受又は交換する事によりデータの非
同期的な転送を行なうものである。図１０に１個の処理
単位の例を示す。１個の処理単位はバイナリビット列か
ら構成されており各ビットはデューティ比により０１デ
ータがコード化されている。例えば、１ビットの周期が
１００マイクロセカンドの時ローレベルが６５マイクロ
セカンドでハイレベルが３５マイクロセカンドであれば
ビットはデータ０を示し、逆にローレベルが３５マイク
ロセカンドでハイレベルが６５マイクロセカンドであれ
ばビットデータは１を示す。処理単位の先頭部には１バ
イト即ち８ビットからなるアテンションとシンクコード
が位置している。従って、アテンションとシンクの期間
は８００マイクロセカンドとなる。この後にはやはり１
バイト８ビットからなるコマンドパケットが続いてい
る。コマンドパケットは細分化されており４ビットから
なるアドレス指定コード、２ビットからなる送信／受信
指定コード、２ビットからなるレジスタ指定コードとを
含んでいる。アドレス指定コードはデバイスの指定を行
なうものであり最大で１６個のデバイスを個々に指定で
きる。送信／受信指定コードは選択されたデバイスに対
して送信若しくは受信を指定する為のものである。さら
にレジスタ指定コードは選択されたデバイスに内蔵され
る４個のレジスタのうち転送を実行するデータが内蔵さ
れているものを指定する為のものである。コマンドパケ
ットの次には１ビットからなるストップコードを介して
ポーズ部が位置している。このポーズ部により後続のデ
ータパケットは先行するコマンドパケットから分離され
ている。データパケットは１ビットからなるスタートコ
ードと１ビットからなるストップコードとの間に定義さ
れており２ないし８バイト分のデータを収納する事がで
きる。

【０００８】次にＢＰＢインタフェースのプロトコルを
簡潔に説明する。ホストコンピュータは電源立ち上げ後
に特定のデバイスを指定するコマンドパケットを発行す
る。コマンドパケットは前述した様にデバイスアドレス
コード、送信／受信指定コード及びレジスタ指定コード
を有している。アドレス指定コードにより選択されたデ
バイス例えばタブレットが送信すべき座標データを有し
ており且つ送信／受信指定コードにより送信動作が指示
されている場合には、タブレットはレジスタ指定コード
で示されたレジスタの内容をホストコンピュータに送出
する。この様にＢＰＢのプロトコルはホストコンピュー
タからデバイスに対するポーリング処理が基本となる。

【０００９】一方、送信／受信指定コードが受信になっ
ている時には、コマンドパケットに続くデータパケット
に収められた２ないし８バイト分のデータを選択された
デバイスの指定されたレジスタに書き込む。ホストコン
ピュータとあるデバイスがデータの授受を行なっている
場合、ホストコンピュータはアドレス指定コードを変更
しないで処理単位を送り続ける。この為、ホストコンピ
ュータがタブレットと通信している時には他のデバイス
例えばキーボードに対してアドレス指定コードを発行す
る事はない。もしオペレータによりキーボードのボタン
が押された時は、キーボードは送信すべきデータを持つ
のであるから、ホストコンピュータに対してデータを送
信したい旨知らせる。これがいわゆるサービスリクエス
トである。サービスリクエストは例えばコマンドパケッ
トとデータパケットの間に位置するポーズ期間中に３０
０マイクロセカンド以上ＢＰＢ信号線をオープンコレク
タを介してローレベルに保持する事により行なわれる。
これにより、非選択デバイスからホストコンピュータに
対してリクエストがある事を通知するのである。ホスト
コンピュータはサービスリクエストがあるとデバイスア
ドレスを変えてサービスリクエストを起こしたデバイス
をサーチする。サービスリクエストを発行したデバイス
はホストコンピュータからポーリングされるとサービス
リクエストを停止する。この様なＢＰＢ通信は複数例え
ば１６台のデバイスを選択的にアクセスする事ができ
る。しかしながら、各々のデバイスが同時にアクティブ
状態になりサービスリクエストを多発すると通信処理は
極端に遅くなってしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述した様に一般に市
販されるタブレットはＲＳ４２３シリアルポート等の非
同期式調歩型同期インタフェースを介して座標データの
転送を行なう様に設計されている。この場合にはデータ
転送は高速で行なわれ何ら問題はない。しかしながら、
ＲＳ４２３シリアルポートは一般にプリンタあるいはモ
デムによって専有されておりタブレットに振り分けられ
る余地はない。従って別途用意されているＢＰＢインタ
フェースを介して座標データの転送を行なわざるを得な
い事態が往々発生する。この時、タブレットとホストコ
ンピュータを接続する為ＢＰＢ専用のコンバータが必要
であった。このコンバータは高価であり且つ場所をとる
為、直接ＢＰＢインタフェースに接続可能なタブレット
が望まれていた。従って、本発明は直接ＢＰＢ信号の授
受が可能なワンチップＣＰＵを内蔵するタブレットを提
供する事を一般的な目的とする。

【００１１】ところで、ホストコンピュータとタブレッ
トとの座標データの授受をポーリングで行なう場合に
は、ホストコンピュータのポーリング間隔即ち処理単位
の発行間隔により座標データの転送レートが決定され
る。このポーリング間隔はデータパケットが付随してい
ない場合には即ちコマンドパケットのみの場合には約１
１ミリセカンドである。デバイスから２バイトのデータ
を送信する時には１４ミリセカンド前後となり、４バイ
トのデータを送信する時には１６ミリセカンド前後とな
り、最大の８バイトのデータを送信する時には１８ミリ
セカンドから２０ミリセカンドとなる。周辺デバイスは
ホストコンピュータから低速で且つ不連続なタイミング
によりポーリングされる為、転送レートが遅くなりがち
である。特に、従来のタブレットからコンバータを介し
て絶対座標を送信する場合には、１ポイント当たりのデ
ータ量が４バイト程度となり転送レートが著しく遅くな
るという問題が生じる。この為、従来ＢＰＢインタフェ
ースを介した座標データの転送レートは１秒あたり６０
ポイントが限度であった。この為、文字認識等１秒間に
１００ポイント以上の座標データの転送が必要な場合に
はＢＰＢインタフェースは今まで対応する事ができない
という問題点があった。従って、本発明はＢＰＢインタ
フェースを介して直接１秒間に１００ポイント以上の座
標データの高速転送が可能なタブレットを提供する事を
特徴的な目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明にかかるタブレットは双方向並列バスを介し
てホストコンピュータに直接接続可能であり、アテンシ
ョンとコマンドとデータパケットとを含む処理単位を随
時ポーリング方式に従って交換する事により座標データ
の非同期的ではあるが高速の転送を行なう事ができる。
タブレットは、手動入力された座標検出信号を処理して
座標データを生成する為の処理部と、生成された座標デ
ータを一時保持する為のレジスタ手段と、レジスタ手段
から座標データを一定の時間間隔で順次蓄積する為のバ
ッファ手段と、ホストコンピュータから並列バスを介し
て来着した処理単位に含まれるアテンションに応じ且つ
コマンドに従って蓄積された順に複数の座標データを順
にデータパケットとしてホストコンピュータに送信する
為のデータ送信部とを備えている。これらの構成要素は
ワンチップＣＰＵに一括して収納する事が可能である。

【００１３】好ましくは、該バッファ手段はＦＩＦＯか
ら構成されている。又、該処理部は座標検出信号を処理
して先頭の絶対座標データ及び後続の相対座標データを
順次生成するとともに、該データ送信部はコマンドに従
って最初に絶対座標データを送信し続いて相対座標デー
タを送信する事により送信データ圧縮を行なう様になっ
ている。

【００１４】

【作用】本発明によれば、タブレットに内蔵されるワン
チップＣＰＵは座標データの生成及び転送処理に兼用さ
れており、直接ＢＰＢを介してホストコンピュータに接
続可能である。加えて、タブレット内で生成された座標
データをＦＩＦＯ等らかなるバッファ手段に一定間隔で
蓄積するとともに、ホストコンピュータからのポーリン
グに応じて複数のポイントを表わす座標データ群を非同
期で送出する事により転送レートを向上させている。さ
らに、転送すべき座標データを必要に応じて絶対座標デ
ータと相対座標データとで構成する事によりデータ圧縮
を行ない実質的に高速転送を実現している。

【００１５】

【実施例】以下図面を参照して本発明にかかるタブレッ
トの好適な実施例を詳細に説明する。図１は本発明の全
体的なハードウェア構成を示す模式的なブロック図であ
る。タブレットはスタイラスペン等を用いて手動入力さ
れた位置に対応する座標検出信号を出力するフラットセ
ンサ２とワンチップＣＰＵ１４とから構成されている。
ワンチップＣＰＵ１４はフラットセンサ２に組み込まれ
ており、平板型且つ小型薄型のタブレットが実現してい
る。このタブレットは信号ケーブル４を介してＢＰＢイ
ンタフェースを有するホストコンピュータ５に直接接続
されている。ワンチップＣＰＵ１４はタブレット処理部
１５を備えており手動入力された座標検出信号を処理し
て座標データを生成する。又、０番レジスタ、１番レジ
スタ、２番レジスタ及び３番レジスタに分割されたレジ
スタ手段を具備しており、生成された座標データを一時
所定の番号を有するレジスタに保持する。ワンチップＣ
ＰＵ１４はさらにタブレット処理部１５とは別にデータ
転送部を有している。このデータ転送部は同期型シリア
ルポート１６と、タイマーカウンタＴ１と一対のワンシ
ョットタイマーＴ２及びＴ３とを備えている。シリアル
ポート１６の内部には例えばＦＩＦＯからなるバッファ
手段が内蔵されており、レジスタ手段から座標データを
一定の時間間隔で順次蓄積する。そして、シリアルポー
ト１６はホストコンピュータから信号ケーブル４を介し
て来着した処理単位に含まれるアテンションに応じ且つ
コマンドに従って蓄積された複数の座標データを順にデ
ータパケットとしてホストコンピュータ５に送信する。
シリアルポート１６はアテンションやコマンドパケット
を受け入れる為の受信端子ＲＸＤと、座標データを送出
する為の出力端子ＴＸＤを具備している。出力された座
標データは反転回路１７を介して反転された後オープン
コレクタ等から構成されるディジタルトランジスタ１８
を通って信号ケーブル４に供給される。このシリアルポ
ート１６は内部クロックＣＬＫにより生成された受信ク
ロック信号及び送信クロック信号に応答して受信動作及
び送信動作を行なう。タイマーカウンタＴ１は入力端子
Ｔ１Ｉと出力端子Ｔ１Ｏとを備えており、内部クロック
から発生する送信クロック信号及び受信クロック信号の
周期を設定する為のものである。ワンショットタイマー
Ｔ２も入力端子Ｔ２Ｉと出力端子Ｔ２Ｏとを備えており
割り込み処理によりタイマーカウンタＴ１を制御する。
他のワンショットタイマーＴ３はホストコンピュータか
ら発行された処理単位の来着に応じてワンチップＣＰＵ
１４のデータ転送部を活性化する為のものである。

【００１６】次に図２を参照してポーリング方式に基く
タブレットの座標データ転送動作を説明する。ステップ
１０１においてホストコンピュータから処理単位が発行
されＢＰＢ転送が開始すると、ワンショットタイマーＴ
３が作動しワンチップＣＰＵ１４が活性化され、ステッ
プ１０２において最初の１バイトデータが受信される。
ステップ１０３において、この１バイトデータがアテン
ションであると判断された場合には、ステップ１０４に
おいて後続の１バイトデータからなるコマンドが受信さ
れる。この時、タイマーカウンタＴ１は受信動作に必要
な長周期のクロック信号を設定している。続いて、ステ
ップ１０５において受信されたコマンドの解読を行ない
受信が指示されている場合にはステップ１０６に進み受
信準備を行なう。続いてステップ１０７において１バイ
ト毎にデータパケットからデータ受信を行ない、ステッ
プ１０８において全てのバイトデータの受信が終了した
と判断された場合にはステップ１１２に進み次のコマン
ドパケットの受信準備を行なう。

【００１７】一方ステップ１０５においてコマンドを解
読した結果送信が指示されている場合には、ステップ１
０９に進み送信準備を行なう。この時、タイマーカウン
タＴ１はワンショットタイマーＴ２によって割り込み制
御され、送信動作に必要な短周期の内部クロック信号を
設定する。続いて、ステップ１１０において１バイト毎
に送信を行ない、ステップ１１１において全てのバイト
データの送信が１データパケット内において終了したと
判断された場合には、ステップ１１２に進み次のコマン
ドの受信準備を行なう。この時、ワンショットタイマー
Ｔ３はリセットされワンチップＣＰＵ１４は待機状態に
おかれる。なお、ステップ１０５においてコマンドを解
読した結果当該タブレットがアクセスされていないと判
断された時には応答する事なしにステップ１１２に進
む。

【００１８】さらに図３を参照してワンチップＣＰＵ１
４に内蔵されるデータ転送部を構成する各構成要素の動
作を詳細に説明する。ＢＰＢ信号は通常ハイレベルに維
持されている。ホストコンピュータが処理単位を発行す
るとタイミングＰ１においてＢＰＢ信号はローレベルと
なりアテンションとシンクが供給される。続いて１バイ
ト分の時間が経過した後タイミングＰ２においてコマン
ドパケットが与えられる。さらに１バイト分の時間が経
過した後タイミングＰ３においてＢＰＢ信号は一旦ハイ
レベルになりポーズ期間が与えられる。次にデータパケ
ットが後続する。

【００１９】最初、ＢＰＢ信号がハイレベルにある間は
タブレットのワンチップＣＰＵは待機状態におかれる。
即ち、ワンショットタイマーＴ３の出力端子Ｔ３Ｏはロ
ーアクティブのワンショット待機状態に保持され、他の
ワンショットタイマーＴ２の出力端子Ｔ２Ｏはハイアク
ティブのワンショット待機状態に保持され、シリアルポ
ートは同期クロック待機状態に保持される。

【００２０】ホストコンピュータから処理単位が発行さ
れるとＢＰＢ信号がタイミングＰ１においてローレベル
に切り換えられ、タイマーＴ３の出力端子Ｔ３Ｏがハイ
レベルとなり他のワンショットタイマーＴ２を許可す
る。従って、タイマーＴ２の出力端子Ｔ２Ｏがハイレベ
ルになり、これに同期してタイマーカウンタＴ１が１０
０マイクロセカンドの周期カウントを開始する。これに
より、同期型シリアルポートの内部クロックは１００マ
イクロセカンドの周期を有する受信用クロック信号を発
生する。従って、シリアルポートは１バイトからなるア
テンション情報を読み取る。

【００２１】この受信により入力されたデータが００Ｈ
であれば確かにアテンションである事が分かり、タイミ
ングＰ２においてシリアル割り込みが発生する。この割
り込みによりコマンドパケット受信準備の為、各構成要
素は一旦待機状態に保持される。

【００２２】コマンドパケットが入力されるとＢＰＢ信
号が立ち下がる為、受信動作が再び繰り返されシリアル
ポートは１バイトデータからなるコマンドを受信し且つ
解読してタイミングＰ３の時割り込みを発生する。解読
されたコマンドのコードが当該タブレットに対する座標
データの送信を指示している場合にはワンショットタイ
マーＴ２のワンショット割り込みがタイミングＰ４にお
いて発生し送信開始タイミングを作る。即ち、タイマー
カウンタＴ１は受信用クロック信号の周期１００マイク
ロセカンドの計測から、送信用クロック信号の周期３３
マイクロセカンドの計測へと切り換えられる。この送信
用クロック信号に同期して座標データの送信が行なわれ
る。この時、ワンショットタイマーＴ２のワンショット
は再びセットされる。これは送信終了時点を知る為であ
る。即ち、全ての座標データの送信が終了するとタイミ
ングＰ５においてワンショットタイマーＴ２のワンショ
ット割り込みが発生するのである。この後、次のコマン
ド入力の為ワンチップＣＰＵの各ポートは待機状態にお
かれる。なお、送信すべき座標データは前述した様にワ
ンチップＣＰＵのメインルーチンで予め作成される。

【００２３】次に図４のタイミングチャートを参照して
シリアルポートのコマンドパケット受信動作を詳細に説
明する。図示する様に、ＢＰＢ信号に表われるコマンド
はバイナリビットの列から構成されている。各ビットは
デューティ比を変える事により０か１かのバイナリデー
タを与えられている。例えば、１ビットの周期を１００
マイクロセカンドに設定し前半の３５マイクロセカンド
分だけローレベルとし後半の６５マイクロセカンドをハ
イレベルにした場合にはビットデータ１が与えられる。
逆に、前半の６５マイクロセカンドの間信号レベルをロ
ーにし後半の３５マイクロセカンドの間信号レベルをハ
イに設定するとビットデータ０が与えられる。この様に
デューティ比で２値化されたビットデータを受信し読み
取る為に、シリアルポートに内蔵されるクロックＣＬＫ
は１００マイクロセカンドの周期を有する受信用クロッ
ク信号を出力する。内部クロックのかかる設定はワンシ
ョットタイマーＴ２の立ち上がりにより制御される。受
信用クロック信号ＣＬＫの各立ち上がりエッジに同期し
てＢＰＢ信号に含まれるビットデータのレベルをサンプ
リングする事によりバイナリデータが読み取られる。

【００２４】次に図５を参照してシリアルポートの座標
データ送信動作を詳細に説明する。送信すべき座標デー
タは本来例えばＮＲＺＩ信号ＳＤによって表わされてい
る。即ち、各ビット周期毎に、データが１であればハイ
レベルにセットされデータが０であればローレベルにセ
ットされる。かかるＮＲＺＩ信号をデューティ比により
表わされたＢＰＢ信号に変換する為に、シリアルポート
の内部クロックＣＬＫは３３マイクロセカンドの周期を
有する送信用クロック信号を出力する。この周期は受信
用クロック信号の３分の１に設定されており、且つワン
ショットタイマーＴ２の立ち上がりに同期して発信が開
始する。この送信用クロック信号に同期してＮＲＺＩ信
号ＳＤはＢＰＢ信号に変換される。即ち、ＮＲＺＩ信号
の１ビット周期は３分割され、データが１である場合に
は第１分割部分が０レベルに設定され第２及び第３分割
部分が１レベルに設定される。逆に、ＮＲＺＩ信号が０
である場合には第１及び第２分割部分は０レベルに設定
され第３分割部分のみが１レベルに設定される。かかる
変換は所定のプログラムにより自動的に行なわれる。

【００２５】次に図６のフローチャートを参照して図３
に表われた種々の割り込み処理のシークエンスを詳細に
説明する。割り込み処理はフェーズ１ないしフェーズ５
に分けられており、各々図３に示すタイミングＰ１ない
しＰ５において行われる。先ずステップ２０１において
指定されたフェーズにジャンプする。通常、先ず最初に
アテンションの検出を行なうのでフェーズ１にジャンプ
する。即ち、ステップ２０２において入力されたＢＰＢ
信号がアテンションか否かを判定する。アテンションで
ある場合にはステップ２０３においてフェーズ２にジャ
ンプする。

【００２６】フェーズ２においてはステップ２０４でア
テンションに続くコマンドの解析が行なわれる。ステッ
プ２０５においてコマンドを解析した結果送信動作が指
示されている場合にはステップ２０６で送信準備を行な
った後、ステップ２０７においてフェーズ３にジャンプ
する。一方受信が指示されている場合にはステップ２０
８において受信準備がなされ、ステップ２０９において
フェーズ４にジャンプする。さらに、コマンドの内容が
当該タブレットに無関係である場合にはフェーズ５にジ
ャンプする。

【００２７】フェーズ３においては、ステップ２１０で
１バイトデータ毎に送信を行なう。ステップ２１１で送
信が終了したと判断された場合には、ステップ２１２で
フェーズ５にジャンプする。

【００２８】フェーズ４においては、ステップ２１３で
１バイト毎のデータ受信が行なわれ、ステップ２１４で
受信が終了したと判断された場合には、ステップ２１５
でフェーズ５にジャンプする。

【００２９】フェーズ５においては、ステップ２１６で
次のコマンドの受信準備がなされ、次のコマンドが発行
された場合にはステップ２１７でフェーズ１にジャンプ
する。

【００３０】以上で本発明にかかるタブレットのＢＰＢ
通信を可能とするハードウェア構成の説明を終える。引
き続いてＢＰＢ通信における座標データの高速転送方式
を説明する。

【００３１】ＢＰＢ通信においては、指定したデバイス
に対してポーリングを行ない当該デバイスからデータを
受け取る。このポーリング間隔は前述した様にデバイス
が送信すべきデータの長さにより約１１ミリセカンドか
ら１８ミリセカンドの間で変化する。これはデバイスが
データを受信又は送信した後、ある時間間隔をおいてホ
ストコンピュータのＢＰＢトランシーバあるいはドライ
バに割り込みをかけるからである。タブレットから座標
データを送信する場合、１回のポーリングで１ポイント
分の座標データを処理していては毎秒１００ポイント以
上の転送レートを達成する事はできない。従来、１ポイ
ント当たりのデータ量が少ないマウスでさえも毎秒６０
ポイント程度であった。本発明においては、毎秒１００
ポイント以上の転送レートを実現する為に特別のプロト
コルを採用している。

【００３２】図１１にこのプロトコルを達成する為のハ
ードウェア構成を示す。図示する様に、タブレットのワ
ンチップＣＰＵ１４は手動入力された座標検出信号を処
理して座標データを生成する為のタブレット処理部１５
と、生成された座標データを一時保持する為のレジスタ
２１と、レジスタ２１から座標データを一定の時間間隔
で順次蓄積する為の８段リングバッファ２２と、ホスト
コンピュータから並列バスを介して来着した処理単位に
含まれるコマンドに従って蓄積された順に複数の座標デ
ータをホストコンピュータに送信する為のシリアルポー
ト１６とを有している。８段リングバッファ２２は例え
ばＦＩＦＯから構成されており、座標データは一定間隔
例えば１０ミリセカンド毎に上段から下段に向って順次
蓄積される。シリアルポート１６はホストコンピュータ
からのコマンドに従って蓄積された順に座標データを読
み出しＢＰＢ信号線に出力する。この際、シリアルポー
ト１６はリングバッファ２２の座標データが空になった
時は最後のデータである事を示すステイタスを送信す
る。逆に一度送信処理を行なった後においてもリングバ
ッファ内に依然として座標データが残っている場合に
は、ホストコンピュータのＢＰＢトランシーバあるいは
ＢＰＢドライバに割り込みをかけ再度コマンドを発行さ
せる。このコマンドに応答してリングバッファ内に残さ
れた座標データの転送を行なう。

【００３３】リングバッファ２２はＦＩＦＯで構成され
ており、ファーストインファーストアウトベースで座標
データの受け渡しを行なう。即ち、入力された座標デー
タは１０ミリセカンドの一定間隔で上段から順に座標デ
ータＤ１ないしＤ８を蓄積する。一方、シリアルポート
１６からの読み出しに応じて１１ミリセカンドから１８
ミリセカンドの不定間隔で蓄積された順に座標データを
出力する。この様にして、リングバッファはポーリング
によるサンプリングの不連続性を吸収する事ができる。

【００３４】図１２に上述したリングバッファの入出力
タイミングを示す。リングバッファは例えば毎秒１００
ポイントの転送レートを達成する為に、１０ミリセカン
ドの一定間隔で１ポイント毎の座標データＤ１ないしＤ
４を順次受け入れる。一方、シリアルポート１６は不定
間隔でホストコンピュータからコマンドＣ１ないしＣ３
を受け取る。最初のコマンドＣ１が来た時点において
は、リングバッファの内部は空であるので座標データの
送信は行なわれない。続いて、例えば１６ミリセカンド
後に次のコマンドＣ２が来たとする。この時にはリング
バッファ内に蓄えられている最も古い座標データＤ１が
取り出され出力される。座標データＤ１は最後のデータ
でない事を示すステイタスになっている為、ホストコン
ピュータ側のＢＰＢドライバは直ちにコマンドを発行し
次の座標データＤ２を受け取る。座標データＤ２は当該
時点において最後のものである事を示すステイタスにな
っている為、ドライバは受け取ったデータを処理してド
ライバ割り込みを終了する。この様な動作を繰り返す事
によって、ドライバ割り込みが不連続であり且つ低速で
あっても一定間隔のサンプリングを保証する事ができ
る。上述した様に、本発明においてはドライバの割り込
みにより連続して２回以上タブレットから座標データを
得る事により高速化を図っている。これは、１ポイント
当たりの座標データの転送処理が１０ミリセカンドの一
定期間より短かい時間例えば４ミリセカンド以内で実行
できるからである。しかしながら、各ポイントを絶対座
標で表わした場合にはデータのバイト数が多くなる為、
上述した高速サンプリングプロトコルであっても実際の
転送レートが期待値より低くなる可能性がある。従っ
て、タブレットから送信すべき座標データの圧縮を行な
う必要がある。以下に、高速サンプリングプロトコルを
有効に活用する為の座標データ圧縮について説明する。

【００３５】前述した様に、タブレットのワンチップＣ
ＰＵは算出された座標データを一旦レジスタに格納す
る。実際には、０番レジスタないし３番レジスタの４個
のレジスタが備えられており、座標データは０番レジス
タに格納される。スタイラスペン等の座標入力器具から
のスイッチ情報が変化した場合や入力器具がタブレット
センサの有効エリアを横切った場合には、０番レジスタ
は４バイトからなる絶対座標データを格納する。そのフ
ォーマットを下記の表１に示す。

【００３６】

【表１】 表１に示す様に、絶対座標フォーマットは４バイト３２
ビットから構成されている。ビットＸ０ないしＸ１３は
Ｘ絶対座標データを示し、ビットＹ０ないしＹ１３はＹ
絶対座標データを示す。ビットＰＥＮはペンダウンスイ
ッチ入力を示しビットＳＩＤＥはサイドスイッチ入力を
示す。又一対のビットＴＹＰ１及びＴＹＰ０がともに１
にセットされており絶対座標フォーマットあるいは絶対
座標モードを示している。

【００３７】一方、上述したスイッチ情報の変化等がな
くスタイラスペンが連続して移動している間は、０番レ
ジスタには２バイトからなる相対座標データが格納され
る。以下の表２に相対座標フォーマットを示す。

【００３８】

【表２】 表２に示す様に、相対座標フォーマットあるいは相対移
動量フォーマットは２バイト１６ビットからなる。ビッ
トＸ０ないしＸ６はＸ相対座標データあるいはＸ相対移
動量を示し、ビットＹ０ないしＹ６はＹ相対座標データ
あるいはＹ相対移動量を示す。表２と表１を比較すれば
明らかな様に絶対座標フォーマットに代えて相対座標フ
ォーマットを用いる事によりデータ量を半減する事がで
きる。一対のビットＴＹＰ１及びＴＹＰ０はリングバッ
ファを構成するＦＩＦＯ内における相対座標データのス
テイタスを示す。（０，０）の場合にはＦＩＦＯ内の最
後のデータである事を示し、（０，１）の時にはＦＩＦ
Ｏがオーバーフローを起こした事を示す。又、（１，
０）にセットされている場合には相対座標フォーマット
あるいは相対モードを示している。この相対座標フォー
マットはＸとＹの相対移動量データのみでスイッチ入力
等の情報が除かれている。スイッチ入力に変化が生じた
時には前述した様に０番レジスタが相対モードから絶対
モードに移行するので省略可能だからである。

【００３９】一方０番レジスタに並列して設けられた１
番レジスタには以下の表３に示す様に常に４バイト３２
ビットからなる絶対座標データが格納される。

【００４０】

【表３】 表３に示すフォーマットは表１に示すフォーマットと殆
んど同一であるが、ステイタスビットＴＹＰ１及びＴＹ
Ｐ０に代えてビットＲＳＴが用いられている。このビッ
トはスタイラスペンが有効エリア内に位置するかどうか
を示す。

【００４１】次にこれらのレジスタの異なったフォーマ
ットを用いてホストコンピュータ側において絶対座標デ
ータを再現する方法を説明する。ホストコンピュータ側
のＢＰＢドライバはアプリケーションから起動をかけら
れると先ずコマンドを発行し１番レジスタを指定して絶
対座標データを読み取る。次からは、０番レジスタを指
定しそこに格納された座標データを読み取る。０番レジ
スタに絶対座標フォーマットが格納されていれば、スイ
ッチ入力情報や絶対座標値を直接得る事ができる。０番
レジスタに相対座標フォーマットが格納されている時に
は、ＢＰＢドライバは前回得た絶対座標値に相対移動量
を加算して新たな絶対座標値を計算する。この様に、Ｂ
ＰＢドライバは０番レジスタから絶対座標値及び相対移
動量を読み取り、ドライバ内部で各ポイントにつき絶対
座標データを計算する。タブレット側が相対座標データ
を送信している途中で、ホストコンピュータ側のアプリ
ケーションがドライバに起動をかける可能性がある。こ
の為、ドライバ起動時には必ず１番レジスタに格納され
た絶対座標データを読み込む必要がある。この様に、タ
ブレットから出力されるフォーマットを絶対座標と相対
座標との間で切り換える事により送信データを圧縮し転
送の効率化を図っている。データ圧縮によりドライバを
使用した時の最大転送レートが向上し、ホストコンピュ
ータの待ち時間も短縮される。

【００４２】

【発明の効果】上述した様に、本発明によれば、専用の
通信コントローラを必要とせずタブレットに内蔵される
ワンチップＣＰＵのみでホストコンピュータに対してポ
ーリング通信を行なう事ができるので、低コストであり
且つ薄型のタブレットを実現する事ができるという効果
がある。又、ポーリング方式におけるサンプリングタイ
ミングの不定性を吸収し且つ送信すべき座標データの圧
縮を行なう事により、本来低速であるポーリング通信を
介して毎秒１００ポイント以上の座標データの高速転送
を実現する事ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるタブレットのハードウェア構成
を示す模式的ブロック図である。

【図２】図１に示すタブレットの送受信動作を説明する
為のフローチャートである。

【図３】図１に示すタブレットの送受信動作を説明する
為のタイミングチャートである。

【図４】図１に示すタブレットの受信動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図５】図１に示すタブレットの送信動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図６】図１に示すタブレットの送信動作において行な
われる割り込み処理を説明する為のフローチャートであ
る。

【図７】一般的なタブレットの構成を示す模式的斜視図
である。

【図８】従来のタブレットから出力される座標データ信
号の波形図である。

【図９】ポーリング通信を行なうホストコンピュータの
ハードウェア構成を示す模式的回路ブロック図である。

【図１０】ポーリング通信に用いられる１個の処理単位
の構成を示す波形図である。

【図１１】図１に示すタブレットのワンチップＣＰＵに
内蔵されるリングバッファの接続関係を示すブロック図
である。

【図１２】図１１に示すリングバッファの動作を説明す
る為のタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ タブレット ２ フラットセンサ ４ 信号ケーブル ５ ホストコンピュータ １４ ワンチップＣＰＵ １５ タブレット処理部 １６ シリアルポート ２２ リングバッファ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 双方向並列バスを介してホストコンピュ
   ータに接続可能であり、アテンションとコマンドとを含
   む処理単位を随時ポーリング方式に従って交換する事に
   より座標データの非同期的な転送を行なうタブレットに
   おいて、手動入力された座標検出信号を処理して座標デ
   ータを生成する為の処理部と、生成された座標データを
   一時保持する為のレジスタ手段と、レジスタ手段から座
   標データを一定の時間間隔で順次蓄積する為のバッファ
   手段と、ホストコンピュータから並列バスを介して来着
   した処理単位に含まれるアテンションに応じコマンドに
   従って蓄積された順に複数の座標データをホストコンピ
   ュータに送信する為のデータ転送部とを有する事を特徴
   とするタブレット。
2. 【請求項２】 該バッファ手段はＦＩＦＯからなる事を
   特徴とする請求項１に記載のタブレット。
3. 【請求項３】 該処理部は座標検出信号を処理して先頭
   の絶対座標データ及び後続の相対座標データを順次生成
   するとともに、該データ転送部はコマンドに従って最初
   に絶対座標データを送信し続いて相対座標データを送信
   する事により送信データ圧縮を行なう事を特徴とする請
   求項１に記載のタブレット。