JP3069706B2 - Coordinate reading device and its height information calculation method - Google Patents
Coordinate reading device and its height information calculation methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、コンピュータ等の外部装置へ座標入力を行
う座標読取装置に関し、座標値の他に高さ情報を算出す
ることのできる読取装置の高さ情報を算出する方式に関
するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coordinate reading device for inputting coordinates to an external device such as a computer, and more particularly to a reading device capable of calculating height information in addition to coordinate values. It relates to a method for calculating height information.
[発明の概要] 本発明は交流磁界を発生する座標指示器がセンスライ
ン上に置かれた場合、両者間の電磁結合によってセンス
ラインに誘導した誘導信号から座標値を求める座標読取
装置において、座標指示器の置かれた位置の高さ情報も
検出することのできる座標読取装置を実現することを目
的としている。このために本発明では、座標読取装置各
部を制御すると同時に座標値の算出を行う制御装置にお
いて、誘導信号をもとに座標情報を算出し、座標指示器
の置かれた位置と特定の位置関係にあるセンスラインに
誘導した誘導信号の振幅信号を高さ検出信号として抽出
して、これと前記座標情報とによって高さ情報を算出す
るようにした。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a coordinate reading apparatus for obtaining a coordinate value from a guidance signal guided to a sense line by electromagnetic coupling between the two when a coordinate indicator for generating an AC magnetic field is placed on the sense line. An object of the present invention is to realize a coordinate reading device that can also detect height information of a position where an indicator is placed. For this reason, in the present invention, in a control device that controls each part of the coordinate reading device and calculates a coordinate value at the same time, the coordinate information is calculated based on the guidance signal, and the position of the coordinate indicator and the specific positional relationship are calculated. Is extracted as a height detection signal, and height information is calculated based on this signal and the coordinate information.
[従来の技術] 誘導信号の振幅を利用して高さ情報を得る技術はすで
に知られている技術である。第8図は、その説明図であ
る。[Prior Art] A technique for obtaining height information by using the amplitude of an induced signal is a known technique. FIG. 8 is an explanatory diagram thereof.
励磁ライン102とセンスライン103を直行して配置して
センスライン板101を構成し、励磁ライン102に交流信号
を与え、センスライン103上に誘導される誘導信号を観
測する。座標指示器104はコイル105とコンデンサによる
共振回路を内臓している。An excitation line 102 and a sense line 103 are arranged perpendicularly to form a sense line plate 101, an AC signal is applied to the excitation line 102, and an induced signal induced on the sense line 103 is observed. The coordinate indicator 104 includes a resonance circuit including a coil 105 and a capacitor.
図のように座標指示器104をセンスライン板101上に置
くと、励磁ライン102、コイル105、センスライン103の
3者の電磁結合によってセンスライン103上には誘導信
号が発生する。座標指示器104がセンスライン板101直上
にあれば誘導信号の振幅は大きくなり、センスライン板
101から離れれば振幅は小さくなっていく。誘導信号を
増幅検波し振幅を測定すれば、座標指示器の高さ情報を
求めることができるのである。When the coordinate indicator 104 is placed on the sense line plate 101 as shown in the figure, an induction signal is generated on the sense line 103 by the electromagnetic coupling of the excitation line 102, the coil 105, and the sense line 103. If the coordinate indicator 104 is directly above the sense line plate 101, the amplitude of the induction signal increases, and the sense line plate
The amplitude decreases as the distance from 101 decreases. If the induction signal is amplified and detected and the amplitude is measured, the height information of the coordinate indicator can be obtained.
[発明が解決しようとする課題] 以上の説明は原理を述べたものであって、実際には励
磁ライン102とセンスライン103とを複数設けてセンスラ
イン板101とし、座標指示器104はセンスライン板101平
面上任意の位置に置かれる。第8図に示したように固定
点に置かれることはない。[Problems to be Solved by the Invention] The above description describes the principle. Actually, a plurality of excitation lines 102 and a plurality of sense lines 103 are provided as a sense line plate 101, and a coordinate indicator 104 is provided as a sense line. The plate 101 is placed at an arbitrary position on the plane. It is not placed at a fixed point as shown in FIG.
このため、高さ情報として誘導信号の振幅を用いる技
術では、座標指示器が置かれた平面上の位置によっても
振幅が変化してしまい、精度よく高さ情報を検出するこ
とができないという問題があった。For this reason, in the technique using the amplitude of the guidance signal as the height information, the amplitude changes depending on the position on the plane where the coordinate indicator is placed, and the height information cannot be detected accurately. there were.
たとえば、第8図に示した直線x上を座標指示器104
が移動していく場合、第9図に示すように、誘導信号の
振幅はセンスライン103の中央で最大になり周辺に移動
するに従って減少してしまう。For example, on the straight line x shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the amplitude of the induction signal becomes maximum at the center of the sense line 103 and decreases as it moves to the periphery as shown in FIG.
本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決す
るためになされたものである。主たる目的は、座標指示
器の置かれた位置の高さ情報も検出することのできる座
標読取装置を実現することであり、より具体的な目的
は、位置による影響を受けることなく、精度よい高さ情
報を検出することのできる座標読取装置を実現すること
である。The present invention has been made to solve the above problems in the conventional technology. The main purpose is to realize a coordinate reading device that can also detect height information of the position where the coordinate indicator is placed, and a more specific purpose is to have a high accuracy without being affected by the position. It is an object of the present invention to realize a coordinate reading device capable of detecting information.
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するために、本発明では座標読み取り
点を指示するための座標指示器と、前記座標指示器との
結合に基づく誘導信号を発生するセンスライン群と、前
記センスライン群を接続し、これを選択走査する走査回
路と、前記走査回路に接続され、前記誘導信号の振幅信
号を検出する増幅検波回路と、座標読取装置各部を制御
するとともに、座標指示器の置かれた位置の座標値を算
出する制御回路とからなる座標読み取り装置において、
前記走査回路に選択信号を与えて、前記センスライン群
を選択していくとともに、前記誘導信号の振幅信号を入
力する処理、入力した振幅信号をもとに座標情報を算出
する処理、前記振幅信号の中から、前記座標指示器の置
かれた位置と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導
した誘導信号の振幅信号を高さ検出信号として抽出する
処理、前記高さ検出信号と前記座標情報とによって前記
座標指示器の置かれた位置の高さ情報を算出する処理、
とを設けた点にある。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, in the present invention, a coordinate indicator for designating a coordinate reading point, and a sense line group for generating an induction signal based on the combination with the coordinate indicator A scanning circuit that connects the sense lines and selectively scans the same; an amplification detection circuit that is connected to the scanning circuit and detects an amplitude signal of the induction signal; A control circuit for calculating a coordinate value of a position where the indicator is placed,
Applying a selection signal to the scanning circuit to select the sense line group, inputting an amplitude signal of the induction signal, calculating coordinate information based on the input amplitude signal, From among the processing of extracting the amplitude signal of the guidance signal guided to the sense line in a specific positional relationship with the position of the coordinate indicator as a height detection signal, the height detection signal and the coordinate information A process of calculating height information of a position where the coordinate indicator is placed,
And the point provided.
また、本発明による座標読取装置の特徴は、前記高さ
情報算出方法に基づく処理を実行するように座標読取装
置を構成した点にある。A feature of the coordinate reading device according to the present invention resides in that the coordinate reading device is configured to execute processing based on the height information calculation method.
これらの座標読取装置またはその高さ情報算出方法
は、前記座標指示器と前記座標指示器と前記センスライ
ン群とが電気的な誘導に基づく結合をし、センスライン
群とが電気的な誘導に基づく結合をし、センスライン群
に誘導信号を発生する方式のものにおいて適用できる
が、特に前記座標指示器と前記センスライン群とが電磁
結合し、前記電磁結合に基づいて前記センスライン群に
誘導信号を発生させる座標読取装置に適用することがで
きる。In these coordinate reading devices or the height information calculating method, the coordinate pointing device, the coordinate pointing device, and the sense line group are coupled based on electrical guidance, and the sense line group is coupled to the electrical guidance. The present invention can be applied to a system in which a guidance signal is generated in a sense line group by performing a coupling based on the coordinate line. The present invention can be applied to a coordinate reading device that generates a signal.
[作 用] このように構成した座標読取装置において、順次セン
スライン群を選択していく過程で、選択されたセンスラ
インの近傍に座標指示器が置かれていると、座標指示器
との結合によってセンスラインには誘導信号が発生す
る。制御回路はこれら複数の誘導信号の振幅を比較演算
して座標情報を求める。[Operation] In the coordinate reading device configured as described above, in the process of sequentially selecting the sense line group, if the coordinate indicator is placed near the selected sense line, the connection with the coordinate indicator is made. As a result, an induction signal is generated on the sense line. The control circuit calculates the coordinate information by comparing the amplitudes of the plurality of guidance signals.
一方誘導信号のうち、座標指示器と特定の位置関係に
あるセンスラインに誘導した誘導信号の振幅に注目する
と、これは座標指示器の位置と高さによって変化するも
のとなっている。制御回路はこの信号と座標情報とによ
って高さ情報を演出するようにしているのである。On the other hand, if attention is paid to the amplitude of the guidance signal, which is guided to a sense line having a specific positional relationship with the coordinate indicator, of the guidance signal, this varies depending on the position and height of the coordinate indicator. The control circuit produces height information based on the signal and the coordinate information.
[実施例] (第1の実施例による座標読取装置の構成) 以下本発明の第1の実施例を第1図ないし第4図に基
づき説明する。第1の実施例は本発明を座標読取装置本
体と座標指示器との間を信号線で接続する必要のないワ
イヤレス座標読取装置に応用したものである。[Embodiment] (Configuration of a coordinate reading apparatus according to a first embodiment) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 4. In the first embodiment, the present invention is applied to a wireless coordinate reading apparatus that does not require a signal line to connect between the coordinate reading apparatus main body and the coordinate indicator.
まず、構成について説明する。第1図に本発明による
座標読取装置の構成図を示す。First, the configuration will be described. FIG. 1 shows a configuration diagram of a coordinate reading device according to the present invention.
第1図において、1はセンスライン板であり、励磁ラ
イン群2とセンスライン群3が敷設されている。励磁ラ
イン群2とセンスライン群3は折り返しループをなし、
お互いが等間隔になるよう並べられている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sense line plate on which an excitation line group 2 and a sense line group 3 are laid. The excitation line group 2 and the sense line group 3 form a folded loop,
They are arranged at equal intervals.
4は励磁走査回路であり、励磁ライン群2の各励磁ラ
インが接続される。励磁走査回路4はアナログスイッチ
等の複数の電子的スイッチ素子で構成されており、後述
する励磁回路6から供給される励磁信号dsを、選択した
1本の励磁ラインに与えるようになっている。Reference numeral 4 denotes an excitation scanning circuit to which each excitation line of the excitation line group 2 is connected. The excitation scanning circuit 4 is composed of a plurality of electronic switch elements such as analog switches, and supplies an excitation signal ds supplied from an excitation circuit 6 described later to one selected excitation line.
5はセンス走査回路であり、センスライン群3の各セ
ンスラインが接続される。励磁走査回路4と同様に電子
的スイッチ素子で構成され、センスラインの1本を選択
して、後述する増幅検波回路7に接続するようになって
いる。Reference numeral 5 denotes a sense scanning circuit to which each sense line of the sense line group 3 is connected. Like the excitation scanning circuit 4, it is constituted by an electronic switch element, and one of the sense lines is selected and connected to an amplification detection circuit 7 described later.
6は励磁回路である。後述する制御回路8から励磁ク
ロックdcを入力し、これを波形整形、増幅して励磁信号
dsとして出力する。6 is an excitation circuit. An excitation clock dc is input from a control circuit 8, which will be described later, and the waveform is shaped and amplified to generate an excitation signal.
Output as ds.
7はセンスライン群3に誘導した誘導信号isを増幅検
波し、誘導信号の振幅信号asを出力する増幅検波回路で
ある。Reference numeral 7 denotes an amplification detection circuit that amplifies and detects the induction signal is induced to the sense line group 3 and outputs an amplitude signal as of the induction signal.
制御回路8は各部を制御するとともに、信号を入力し
て演算し、座標情報を求める。この回路は、前記励磁走
査回路4には選択する励磁ラインを指示するドライブア
ドレスdadrsを、センス走査回路5には選択するセンス
ラインを指示するセンスアドレスsadrsを与える。ま
た、座標値を算出するために振幅信号asを入力する。こ
の制御回路8はマイクロプロセッサによって実現され、
各演算処理はプログラムによって行われる。The control circuit 8 controls each unit and inputs and calculates signals to obtain coordinate information. In this circuit, a drive address dadrs indicating the excitation line to be selected is given to the excitation scanning circuit 4, and a sense address sadrs indicating the sense line to be selected is given to the sense scanning circuit 5. Also, an amplitude signal as is input to calculate a coordinate value. This control circuit 8 is realized by a microprocessor,
Each operation is performed by a program.
座標指示器9はコイル10とコンデンサ11による共振回
路によって構成されている。この共振回路の共振周波数
は、前記励磁クロックdcの周波数周辺にしておく。必ず
しも一致させる必要はない。The coordinate indicator 9 is constituted by a resonance circuit including a coil 10 and a capacitor 11. The resonance frequency of this resonance circuit is set around the frequency of the excitation clock dc. It is not always necessary to match.
(座標読取装置の走査と座標情報算出の動作について) 次に動作について説明する。座標読取装置の制御を司
るのは制御回路8であり、第2図に示すフローチャート
の処理を行う。まず励磁ライン群2とセンスライン群3
を選択する動作と座標情報算出動作について説明する。(Regarding the Scanning and Coordinate Information Calculation Operations of the Coordinate Reading Device) Next, the operations will be described. The control circuit 8 controls the coordinate reading device, and performs the processing of the flowchart shown in FIG. First, the excitation line group 2 and the sense line group 3
And the coordinate information calculation operation will be described.
制御回路8は、ドライプアドレスdadrsを出力して励
磁ラインの1本を選択する。(ステップ1)これによっ
て励磁回路6の出力が選択された励磁ラインに接続さ
れ、励磁ラインは交流磁界を発生する。制御回路8は1
本の励磁ラインを選択している間に、センスアドレスsa
drsを出力してセンスライン群3を順次選択していく。The control circuit 8 outputs the drive address dadrs and selects one of the excitation lines. (Step 1) As a result, the output of the excitation circuit 6 is connected to the selected excitation line, and the excitation line generates an AC magnetic field. The control circuit 8 is 1
While selecting the excitation line, the sense address sa
drs is output and the sense line group 3 is sequentially selected.
(ステップ2)選択されたセンスラインは増幅検波回路
7に接続されることになる。(Step 2) The selected sense line is connected to the amplification detection circuit 7.
第2図のフローチャートにおいては、励磁ライン群2
を確定した跡にセンスライン群3を順次選択するように
しているが、この順序は逆であってもよい。その場合
は、第2図におけるステップ4とステップ5の順序も交
換する。In the flowchart of FIG.
The sense lines 3 are sequentially selected at the trace where is determined, but this order may be reversed. In that case, the order of step 4 and step 5 in FIG. 2 is also exchanged.
座標指示器9がセンスライン板1上にない場合は、励
磁ライン群2とセンスライン群3とが直行している関係
から、選択された励磁ラインには何の信号も誘導されな
い。しかし、座標指示器9がセンスライン板1上に置か
れると、センスライン群3の各センスラインには、セン
スライン板1と座標指示器9との位置関係に応じた誘導
信号isが誘導する。励磁ラインの発生する交流磁界によ
ってコイル10に誘導信号が発生し、この誘導信号によっ
てコイル10は交流磁界を発生する。この交流磁界がセン
スラインに誘導信号を発生させるのである。When the coordinate indicator 9 is not on the sense line plate 1, no signal is induced on the selected excitation line because the excitation line group 2 and the sense line group 3 are orthogonal. However, when the coordinate indicator 9 is placed on the sense line board 1, an induction signal is induced in each sense line of the sense line group 3 according to the positional relationship between the sense line board 1 and the coordinate indicator 9. . An induction signal is generated in the coil 10 by the AC magnetic field generated by the excitation line, and the coil 10 generates an AC magnetic field by the induction signal. This AC magnetic field generates an induction signal on the sense line.
第3図は、誘導信号isを走査のタイミング図として示
したものである。第1図を例にして、励磁ライン群2を
図の上部から下部へ、センスライン群3を図の左から右
へ走査した場合を示している。コイル10の位置pは励磁
ラインd2とセンスラインs2の交差する領域にある。FIG. 3 shows the guide signal is as a timing chart of scanning. FIG. 1 shows an example in which the excitation line group 2 is scanned from the top to the bottom of the figure, and the sense line group 3 is scanned from the left to the right in the figure. The position p of the coil 10 is in a region where the excitation line d2 and the sense line s2 intersect.
いま、励磁ラインd0とセンスラインs0が選択されてい
るような場合、すなわち、両者の交差する領域がコイル
10の位置pから遠く離れている場合は誘導信号isは観測
されない。励磁ラインとセンスラインの交差する領域が
コイル10の位置pに近づくにつれ誘導信号isは大きくな
り、励磁ラインd2とセンスラインs2が選択されたときに
最大となる。誘導信号isは第3図のタイミング図に示し
たような分布になる。Now, in the case where the excitation line d0 and the sense line s0 are selected, that is, the region where both intersect is the coil
If the position p is far away from the position p, the induction signal is not observed. As the region where the excitation line and the sense line intersect approaches the position p of the coil 10, the induction signal is increased, and becomes maximum when the excitation line d2 and the sense line s2 are selected. The induction signal is has a distribution as shown in the timing chart of FIG.
誘導信号isは、増幅検波回路7によって振幅信号asに
変換され、その大きさが制御回路8によって読み取られ
る。(ステップ3)制御回路8の入力はA/D変換回路と
なっており、デジタル量として振幅信号asの大きさを読
み取るようになっている。The induction signal is converted into an amplitude signal as by the amplification detection circuit 7, and the magnitude is read by the control circuit 8. (Step 3) The input of the control circuit 8 is an A / D conversion circuit, which reads the magnitude of the amplitude signal as as a digital quantity.
制御回路8は以上の処理を座標値算出に必要な誘導信
号が得られる範囲、たとえば励磁ライン、センスライン
とも5本の範囲についてくりかえす。The control circuit 8 repeats the above processing for a range in which an induction signal necessary for calculating a coordinate value can be obtained, for example, a range of five excitation lines and five sense lines.
(ステップ4、ステップ5)この走査を「走査」と呼
んでいる。(Steps 4 and 5) This scanning is called "scanning".
1走査が終わると座標情報の算出(ステップ6)を次
の方法で行う。制御回路8は読み取った振幅信号asの中
から第3図のタイミング図で示すところの信号isp、isx
l、isxh、isyl、isyhの振幅信号を検出し、式1によっ
て座標指示器10の置かれた位置の座標情報を算出する。When one scan is completed, calculation of coordinate information (step 6) is performed by the following method. The control circuit 8 selects the signals isp, isx as shown in the timing chart of FIG.
The amplitude signals of l, isxh, isyl, and isyh are detected, and the coordinate information of the position where the coordinate indicator 10 is placed is calculated by Expression 1.
ただし、 isxl>isxh nは定数 および ただし、 isxh>isxl (式1) 式1ではXY座標系の1軸についてのみ示したが第2軸に
ついても同様である。以下の説明も1軸についてのみ行
う。式1のQxなる値は次の性質を持つ。第4図によって
説明する。まず、コイル10が、あるセンスラインの中央
に置かれている場合(第4図(a))、ispの両隣の誘
導信号isxlとisxhとは等しくなりQx=nとなる。コイル
10が移動して、ispを誘導したセンスラインとisxhを誘
導したセンスラインの間になった場合(第4図
(b))、ispとisxhとが等しくなり、QX=0となる。
コイル10が、あるセンスラインの中央からとなりのセン
スラインとの境界まで移動する間にQxはnから0までの
間の値をとるのである。 Where isxl> isxh n is a constant and However, isxh> isxl (Formula 1) Although Formula 1 shows only one axis of the XY coordinate system, the same applies to the second axis. The following description is also made only for one axis. The value Qx in Equation 1 has the following properties. This will be described with reference to FIG. First, when the coil 10 is placed at the center of a certain sense line (FIG. 4 (a)), the induction signals isxl and isxh on both sides of isp are equal, and Qx = n. coil
When 10 moves and becomes between the sense line that induced isp and the sense line that induced isxh (FIG. 4 (b)), isp and isxh become equal, and QX = 0.
While the coil 10 moves from the center of a certain sense line to the boundary with the next sense line, Qx takes a value between n and 0.
この関係は、センスラインの中央を境に左右では逆の
傾向を示し、また、センスラインごとに同じ傾向を示
す。すなわちコイル10がセンスライン間のどこにいるか
の情報を示すのである。この情報をここでは座標情報と
呼んでいる。This relationship shows the opposite tendency on the left and right from the center of the sense line, and shows the same tendency for each sense line. That is, it indicates information on where the coil 10 is located between the sense lines. This information is called coordinate information here.
なお、本発明の要旨でなはいが、センスラインの番号
と、ここで求めた座標情報とから、センスライン板全体
での位置を求めることができ、これを座標値としてい
る。Although not the gist of the present invention, the position of the entire sense line plate can be obtained from the sense line number and the coordinate information obtained here, and this is used as the coordinate value.
(高さ情報を算出する動作について) 次に高さ情報を算出する動作について説明する。制御
回路8は走査を行う間に入力した誘導信号の振幅信号as
の中から座標情報を算出するために用いた誘導信号isp
の振幅情報を抽出し高さ検出信号とする。(ステップ
7)この信号は従来の技術で説明したように、座標指示
器の置かれた位置と高さによって大小するものである。(Regarding Operation for Calculating Height Information) Next, an operation for calculating height information will be described. The control circuit 8 controls the amplitude signal as of the induction signal input during the scanning.
Guidance signal isp used to calculate coordinate information from
Is extracted as a height detection signal. (Step 7) This signal is increased or decreased according to the position and height of the coordinate indicator as described in the background art.
この場合のispは座標指示器9に最も近いセンスライ
ンの誘導信号と定義できる。この信号は、特許請求の範
囲で主張するところの、「座標指示器の置かれた位置と
特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘導信
号」の一例であり、ispに限られるものではない。たと
えば、isxlでも、座標指示器と、この信号を誘導したセ
ンスラインとは特定の関係にあるものであり、座標指示
器の置かれた位置と高さによって大小する。同様に高さ
検出信号とすることができる。In this case, isp can be defined as a guide signal of a sense line closest to the coordinate indicator 9. This signal is an example of "a guidance signal guided to a sense line in a specific positional relationship with the position where the coordinate indicator is placed" claimed in the claims, and is not limited to isp. . For example, even in isxl, the coordinate indicator and the sense line that induced this signal have a specific relationship, and the magnitude is larger or smaller depending on the position and height of the coordinate indicator. Similarly, a height detection signal can be used.
高さ検出信号として誘導信号ispの振幅信号を採用し
た場合、高さは一定とすると、センスライン内の位置と
高さ検出信号との関係は第8図と同様の関係になる。一
方、座標情報は第4図の関係にあるのであった。このよ
うにセンスライン内の位置に対して、座標情報、高さ検
出信号は一定の関係にあるので、高さ検出信号を座標情
報によって補正して、高さ検出信号が位置の影響を受け
なくすることができる。これが本発明の主旨である。When the amplitude signal of the induction signal isp is adopted as the height detection signal, and the height is constant, the relationship between the position in the sense line and the height detection signal is the same as that in FIG. On the other hand, the coordinate information has the relationship shown in FIG. As described above, since the coordinate information and the height detection signal have a fixed relationship with respect to the position in the sense line, the height detection signal is corrected by the coordinate information so that the height detection signal is not affected by the position. can do. This is the gist of the present invention.
座標情報と高さ検出信号の補正量との関係は複雑であ
るので、実現するために、座標情報から補正量への変換
表を採用している。第5図は、高さ検出信号の変換表の
説明図である。まず、実験によって座標情報−補正量の
関係を調査し、それを変換表の形で記憶しておく。ステ
ップ6で算出した座標情報によって変換表を検索し補正
量をとる。この補正量を高さ検出信号に加減するのであ
る。Since the relationship between the coordinate information and the correction amount of the height detection signal is complicated, a conversion table from the coordinate information to the correction amount is adopted for realization. FIG. 5 is an explanatory diagram of a conversion table of a height detection signal. First, the relationship between the coordinate information and the correction amount is examined by an experiment, and the relationship is stored in the form of a conversion table. The conversion table is searched based on the coordinate information calculated in step 6, and a correction amount is obtained. This correction amount is added to or subtracted from the height detection signal.
第5図の場合は、座標情報Qxを算出する式1において
n=255とした変換表の1例である。この表にはコイル1
0がセンスラインの中央から周辺に移動するにつれて高
さ検出信号が減少する量を補正量として登録している。
この変換表を使って、たとえば、コイル10がセンスライ
ンのかなり周辺にまで移動し、座標情報としてQx=20が
得られたとする。Qx=20に相当する補正量は27であり、
これを高さ検出信号に加えるのである。FIG. 5 shows an example of a conversion table in which n = 255 in Equation 1 for calculating the coordinate information Qx. This table shows coil 1
The amount by which the height detection signal decreases as 0 moves from the center to the periphery of the sense line is registered as a correction amount.
Using this conversion table, for example, it is assumed that the coil 10 has moved to a considerable periphery of the sense line and Qx = 20 has been obtained as coordinate information. The correction amount corresponding to Qx = 20 is 27,
This is added to the height detection signal.
最後に、以上のようにして補正した高さ検出信号から
高さ情報に変換する。(ステップ8)高さに対する高さ
検出信号の傾向も直線傾向とはならないためになんらか
の変換が必要である。この処理も実験によって、高さ−
高さ検出信号の関係を求め、これを変換表にして実現し
た。変換方法は上記の高さ検出信号の補正方法と同様な
ので省略する。Finally, the height detection signal corrected as described above is converted into height information. (Step 8) Since the tendency of the height detection signal with respect to the height does not become a linear tendency, some conversion is required. This processing also depends on the height-
The relationship between the height detection signals was obtained, and this was implemented as a conversion table. The conversion method is the same as the above-described method of correcting the height detection signal, and thus the description is omitted.
(第2の実施例による座標読取装置の構成) 本発明の主旨は、座標指示器の置かれた位置と特定の
関係にあるセンスラインに誘導した誘導信号の振幅信号
を、座標情報によって位置による影響を補正し、高さ情
報を求めることである。したがってセンスラインに誘導
信号を生じさせる手段については第1の実施例に限られ
るものではない。(Structure of the coordinate reading device according to the second embodiment) The gist of the present invention is that an amplitude signal of a guidance signal guided to a sense line having a specific relationship with a position where a coordinate indicator is placed is determined by the coordinate information. Correcting the influence and obtaining height information. Therefore, the means for generating the induction signal on the sense line is not limited to the first embodiment.
第6図は、第2の実施例の構成図である。図に示すよ
うにこの実施例の場合は、励磁ライン群22はセンスライ
ン群3と直交せず同一方向に配置されている。さらに両
者は一部がオーバーラップするようになっている。その
他の構成は第1の実施例と同様である。FIG. 6 is a configuration diagram of the second embodiment. As shown in the figure, in the case of this embodiment, the excitation line group 22 is arranged in the same direction as the sense line group 3 without being orthogonal. In addition, the two are partially overlapped. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
このように構成したセンスライン板21で、励磁回路4
によって1本の励磁ラインを選択して励磁信号を与え、
同時にこの励磁ラインにオーバーラップする1本のセン
スラインを選択すると、このセンスラインには励磁ライ
ンとの電磁結合による誘導信号が発生する。With the sense line plate 21 configured in this manner, the excitation circuit 4
To select one excitation line and give an excitation signal,
At the same time, when one sense line overlapping this excitation line is selected, an induction signal is generated in this sense line by electromagnetic coupling with the excitation line.
第1の実施例と異なることは、座標指示器9がセンス
ライン板21上になくても誘導信号が発生することであ
る。しかし、座標指示器9がセンスライン板21上に置か
れると、結合はより強くなり、大きな誘導信号が発生す
る。したがって、誘導信号の振幅を観測することによっ
て座標情報を求めることはできるし、また高さ検出信号
も抽出することができる。高さ情報を算出する処理は実
施例1と同様である。The difference from the first embodiment is that an induction signal is generated even when the coordinate indicator 9 is not on the sense line board 21. However, when the coordinate indicator 9 is placed on the sense line board 21, the coupling becomes stronger and a large induced signal is generated. Therefore, the coordinate information can be obtained by observing the amplitude of the guide signal, and the height detection signal can be extracted. The processing for calculating the height information is the same as in the first embodiment.
(第3の実施例による座標読取装置の構成) 第1および第2の実施例はワイヤレス座標読取装置に
おける実施例であった。第7図は座標指示器に励磁回路
を接続し、交流磁界を発生させるようにした座標読取装
置における実施例の構成図である。(Configuration of Coordinate Reading Apparatus According to Third Embodiment) The first and second embodiments are embodiments of the wireless coordinate reading apparatus. FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of a coordinate reading apparatus in which an excitation circuit is connected to a coordinate indicator to generate an AC magnetic field.
座標指示器50内のコイル51に信号線で励磁回路6が接
続されている。図はXY座標系の1軸のみ示したものであ
り、センスライン群3およびセンス走査回路5を2組設
け、お互いを直交して配置すればXY座標を求めることが
できる座標読取装置を構成できる。The excitation circuit 6 is connected to the coil 51 in the coordinate indicator 50 by a signal line. The figure shows only one axis of the XY coordinate system. If two sets of the sense line group 3 and the sense scanning circuit 5 are provided, and they are arranged orthogonally to each other, a coordinate reading device capable of obtaining XY coordinates can be configured. .
この構成の座標読取装置ではセンスライン群3を走査
することによってセンスライン群3に誘導した誘導信号
を検出することができる。詳細は省略するが、誘導信号
の分布は前記実施例と同様であり、高さ情報も同様の処
理で算出することができる。In the coordinate reading device having this configuration, by scanning the sense line group 3, it is possible to detect a guidance signal guided to the sense line group 3. Although the details are omitted, the distribution of the guide signal is the same as in the above embodiment, and the height information can be calculated by the same processing.
さらに、上記第1ないし第3の実施例では、座標指示
器とセンスラインとが電磁結合する原理のものについて
適用した例を示したが、本発明はセンスラインに誘導信
号を生じさせる手段によって限定されるものでないの
で、他の原理を採用する座標読取装置についても適用で
きる。たとえば静電誘導原理の座標読取装置が実現され
ているが、この原理の座標読取装置においても、センス
ラインを走査する方式のものでは、誘導信号から高さ検
出信号を検出することができ、さらにこれを座標情報に
よって補正し高さ情報を算出することができる。Furthermore, in the above-described first to third embodiments, examples are shown in which the coordinate indicator and the sense line are electromagnetically coupled. However, the present invention is limited by means for generating an induction signal on the sense line. Therefore, the present invention can be applied to a coordinate reading device employing another principle. For example, a coordinate reading device based on the principle of electrostatic induction has been realized. In a coordinate reading device based on this principle, a system that scans a sense line can detect a height detection signal from an induction signal. This can be corrected with the coordinate information to calculate the height information.
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では座標指示器とセンス
ライン間の結合によって、センスライン群に誘導される
誘導信号の中から、座標指示器の置かれた位置と特定の
位置関係にあるセンスラインの誘導信号の振幅を高さ検
出信号として抽出し、これを誘導信号の分布から算出し
た座標情報によって補正し、位置の影響を受けない高さ
検出信号とした後に、これを高さ情報に変換するように
座標読取装置を構成した。位置の影響を受けないで精度
よく高さ情報を求めることのできる、座標読取装置を実
現することができた。[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the position where the coordinate indicator is placed and the specific position are selected from the guidance signals guided to the sense line group by coupling between the coordinate indicator and the sense line. The amplitude of the guide signal of the relevant sense line is extracted as a height detection signal, and this is corrected by the coordinate information calculated from the distribution of the guide signal to obtain a height detection signal that is not affected by the position. The coordinate reading device was configured to convert the information into height information. A coordinate reading device capable of accurately obtaining height information without being affected by position has been realized.
第1図は本発明によるワイヤレス座標読取装置の第1の
実施例の構成図、第2図は制御装置の処理のフローチャ
ート、第3図は誘導信号の発生タイミング図、第4図は
座標情報Qxの分布図、第5図は高さ検出信号の変換表の
説明図、第6図は第2の実施例の構成図、第7図は第3
の実施例の構成図、第8図は従来の高さ検出技術の説明
図、第9図は誘導信号の振幅の分布図である。 1……センスライン板 2……励磁ライン群 3……センスライン群 4……励磁走査回路 5……センス走査回路 6……励磁回路 7……増幅検波回路 8……制御回路 9……座標指示器 10……コイル 11……コンデンサFIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a wireless coordinate reading device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart of processing of a control device, FIG. 3 is a timing chart of generation of a guidance signal, and FIG. 5, FIG. 5 is an explanatory diagram of a conversion table of height detection signals, FIG. 6 is a configuration diagram of the second embodiment, and FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional height detecting technique, and FIG. 9 is a distribution diagram of the amplitude of an induced signal. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sense line board 2 ... Excitation line group 3 ... Sense line group 4 ... Excitation scan circuit 5 ... Sense scan circuit 6 ... Excitation circuit 7 ... Amplification detection circuit 8 ... Control circuit 9 ... Coordinate Indicator 10 …… Coil 11 …… Capacitor
Claims (3)
示器と、 b.該座標指示器との結合に基づく誘導信号を発生するセ
ンスライン群と、 c.該センスライン群を接続し、これを選択走査する走査
回路と、 d.該走査回路に接続され、前記誘導信号の振幅信号を検
出する増幅検波回路と、 e.座標読取装置各部を制御するとともに、前記座標指示
器の置かれた位置の座標値を算出する制御回路とからな
る座標読取装置において、 f.前記走査回路に選択信号を与えて、前記センスライン
群を選択していくとともに、 前記誘導信号の振幅信号を入力する処理、 g.入力した振幅信号をもとに座標情報を算出する処理、 h.前記振幅信号の中から、前記座標指示器の置かれた位
置と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘導
信号の振幅信号を高さ検出信号として抽出する処理、 i.該高さ検出信号と前記座標情報とによって前記座標指
示器の置かれた位置の高さ情報を算出する処理、とを含
むことを特徴とする座標読取装置の高さ情報算出方法。A. A coordinate indicator for indicating a coordinate reading point; b. A sense line group for generating an induction signal based on the connection with the coordinate indicator; c. A. A scanning circuit for selectively scanning this; d. An amplification detection circuit connected to the scanning circuit for detecting the amplitude signal of the induction signal; and e. Controlling each part of the coordinate reading device and placing the coordinate indicator. A. A coordinate reading device comprising: a control circuit for calculating a coordinate value of the position thus set; f. Applying a selection signal to the scanning circuit to select the sense line group and inputting an amplitude signal of the induction signal; G. A process of calculating coordinate information based on the input amplitude signal; and h. A guide from the amplitude signal to a sense line having a specific positional relationship with the position of the coordinate indicator. Height detection of amplitude signal of induction signal A process of calculating height information of a position where the coordinate indicator is placed based on the height detection signal and the coordinate information. Information calculation method.
示器と、 b.該座標指示器との結合に基づく誘導信号を発生するセ
ンスライン群と、 c.該センスライン群を接続し、これを選択走査する走査
回路と、 d.該走査回路に接続され、前記誘導信号の振幅信号を検
出する増幅検波回路と、 e.座標読取装置各部を制御するとともに、前記座標指示
器の置かれた位置の座標値を算出する制御回路とからな
る座標読取装置において、 f.前記制御回路は、前記走査に伴って入力する振幅信号
をもとに座標情報を算出する座標情報算出回路と、 g.前記振幅信号の中から、前記座標指示器の置かれた位
置と特定の位置関係にあるセンスラインに誘導した誘導
信号の振幅信号を高さ検出信号として抽出する高さ信号
検出回路と、 h.前記高さ検出信号と前記座標情報とによって前記座標
指示器の置かれた位置の高さ情報を算出する高さ情報算
出回路、 とを含むことを特徴とする座標読取装置。A. A coordinate indicator for indicating a coordinate reading point; b. A sense line group for generating an induction signal based on the connection with the coordinate indicator; c. A. A scanning circuit for selectively scanning this; d. An amplification detection circuit connected to the scanning circuit for detecting the amplitude signal of the induction signal; and e. Controlling each part of the coordinate reading device and placing the coordinate indicator. A coordinate reading device comprising: a control circuit that calculates a coordinate value of the position that has been placed; f. A coordinate information calculation circuit that calculates coordinate information based on an amplitude signal that is input along with the scanning; g. From among the amplitude signals, a height signal detection circuit that extracts, as a height detection signal, an amplitude signal of a guidance signal guided to a sense line in a specific positional relationship with the position where the coordinate pointer is placed, h. The height detection signal and the coordinate information The coordinate height information calculating circuit for calculating height information of the placed position of indicator, the coordinate reading device which comprises a city by the.
は、電磁結合に基づいて該センスライン群に誘導信号を
発生させるものであることを特徴とする請求項1記載の
座標読取装置の高さ情報算出方法または請求項2記載の
座標読取装置。3. The coordinate reading apparatus according to claim 1, wherein said coordinate indicator and said sense line group generate an induction signal in said sense line group based on electromagnetic coupling. The coordinate information reading method according to claim 2 or a coordinate reading device according to claim 2.
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