JP3405995B2 - 座標処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は座標処理装置に関し、
特に、タブレットまたはデジタイザなどの座標入力装置
により読取られた座標を座標入力時における変動分を補
正して導出する座標処理装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来より、外部操作して座標を入力する
装置としてタブレットまたはデジタイザなどがある。こ
れらの座標入力装置により読取られた座標は、座標入力
装置が移動しない場合にもわずかに変動する。この変動
は、オペレータが意図を持ってタブレットまたはデジタ
イザなどのペンを動かすことではなく、ペン先の丸みま
たは座標入力装置自体の精度差に起因して発生する。こ
のような変動分を含む座標をそのまま陰極線管（以下、
ＣＲＴと称する）などの出力装置に可視出力すると、こ
の変動分はＣＲＴなどの画面に出力座標の不安定表示と
なって現われる。これを除去するための最も容易な方法
として、入力座標の変位が比較的小さい場合は、入力座
標の変位を無視する、すなわちＣＲＴなどへの出力は前
回出力値を保持し、入力座標の変位が比較的大きく、こ
の変位があるしきい値を越えたらＣＲＴなどへの出力座
標をこの入力座標を用いて更新する方法が考えられる。
この方法では、ＣＲＴなどの画面における出力座標が飛
び飛びになり入力座標との整合性がとれないという欠点
がある。この欠点を解消するために、座標入力装置と座
標出力装置との間に、座標入力装置により読取られた座
標を補正しながら、座標出力装置に導出するための座標
処理装置が必要となってくる。 【０００３】従来の座標処理装置は、入力座標の変位が
比較的小さい場合は、入力座標変位の状態を逐次記憶し
ておき、その変位状態と現在の入力座標とを比較して出
力装置における出力座標を決定するように処理し、逆に
入力座標の変位が比較的大きい場合は入力座標をそのま
ま出力座標にしてＣＲＴなどの画面に可視出力するよう
に処理していたので、前述したような変動分は除去され
ながらも、出力座標は極力飛び飛びにならないように出
力できる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の座標処理装置により得られる出力座標は、正確
な座標（座標入力装置が指定している座標）に一致しな
いので、座標入力装置においてオペレータが実際に操作
し座標を移動させた場合の移動量に対して、出力座標の
変位に含まれる誤差は大きくなるという問題点があっ
た。 【０００５】それゆえにこの発明の目的は、座標入力装
置自体の精度差または座標入力装置を構成する機器の特
性差などに起因して生ずる変動分を含んだ座標を入力
し、この入力座標に含まれる変動成分を除去しながら導
出して、座標出力時に出力座標が正確であり、かつ飛び
飛びに出力されることを防止するような座標処理装置を
提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】この発明にかかる座標処
理装置は、外部操作により入力された１次元の座標を電
気信号にして導出する入力部と、与えられる１次元座標
データを可視出力する出力部とを接続し、前記入力部か
ら導出された電気信号を入力し、応じて１次元座標デー
タに変換する座標処理装置である。詳細には前記出力部
に与えるべき座標データを記憶するための第１記憶手段
と、前記変換された座標データの前記第１記憶手段に記
憶された座標データに対する変位を検出する変位検出手
段と、前記変位検出手段により検出された変位が、意図
的に前記外部操作がなされたことを検出するための意図
変位を越えたことに応じて、前記第１記憶手段に記憶さ
れる座標データを前記変換された座標データを用いて更
新する第１更新手段と、前記変位検出手段により検出さ
れた変位が前記意図変位を越えないことに応じて、前記
変換された座標データを複数回にわたってサンプリング
しながら記憶するための第２記憶手段と、前記第２記憶
手段においてサンプリングされて記憶された前記座標デ
ータが一定値幅に収束して確定した状態になったことに
応じて、前記第１記憶手段に記憶される座標データを前
記第２記憶手段において確定状態となった前記座標デー
タに基づいて更新する第２更新手段とを備えて構成され
る。 【０００７】 【作用】この発明にかかる座標処理装置は上述のように
構成されて、第１更新手段は第１記憶手段の内容である
出力部における出力座標データに対する入力部からの入
力座標データの変位が、意図的に外部操作がなされたこ
とを検出するための意図変位を越える場合は、入力座標
データを用いて出力座標データを更新する。したがっ
て、オペレータの意図的な外部操作により明らかに入力
座標データが変化した場合は、出力部に可視出力される
座標データは速やかに、この意図的外部操作により変更
された入力座標データを用いて更新される。 【０００８】逆に、出力部における出力座標データに対
する入力部からの入力座標データの変位が意図的変位を
越えない場合は、入力部自体の精度差または特性差によ
る入力座標データの変位が含まれると考えられ、この変
位は一定値幅でランダムに発生することが予想されるの
で、このランダムに発生する状況を入力座標データを複
数回にわたってサンプリングしながら第２の記憶手段に
記憶し、この記憶状態が確定状態になったとき、すなわ
ち入力座標データがこの一定値幅内で収束して確定した
とき第２更新手段は出力座標データをこの確定状態とな
った座標データに基づいて更新する。したがって、この
第１および第２更新手段により、入力座標データの変位
は前述した特性差または精度差に起因した変動によるも
のか、または入力部におけるオペレータの意図的な外部
操作により明らかに座標が移動したものかが逐次判断さ
れて、この判断結果に応じて出力座標データが入力座標
データに追従するように逐次更新される。 【０００９】 【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。 【００１０】図１（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の一実
施例による座標処理装置の構成と、座標データの記憶状
態とを説明するための概略図である。 【００１１】図１（ａ）は本発明の一実施例による座標
処理装置６を用いて外部操作により指定された座標を可
視出力するように構成されるシステムが示される。詳細
には図１（ａ）に示されるシステムは、座標入力装置
３、座標処理装置６およびＣＲＴ表示装置１１を含んで
構成される。座標入力装置３は、タブレット４およびタ
ブレット４上の一次元座標を指定するために外部操作さ
れるペン５を含んで構成される。座標処理装置６は、制
御部７および記憶部１０を含む。制御部７は簡単なマイ
クロコンピュータに類似の機能を備えており、インター
フェイス回路７１、ＣＰＵ（中央処理装置の略）７２お
よびメモリ７３を含む。記憶部１０はＣＲＴ表示装置１
１に画面表示されるべき出力座標データＰ２を記憶する
ための出力座標記憶部８および座標変位記憶部（詳細は
後述する）９を含む。 【００１２】ユーザは座標入力装置３のペン５を持って
外部操作しタブレット４上の所望する一次元座標を指定
すると、この指定に応じて座標入力装置３は指定座標に
相当する入力座標信号Ｐ０を導出して座標処理装置６に
時系列に与える。座標処理装置６は与えられる入力座標
信号Ｐ０を制御部７のインターフェイス回路７１を介し
て入力し、応じてインターフェイス回路７１はアナログ
／ディジタル変換し入力座標データＰ１にしてＣＰＵ７
２に与える。ＣＰＵ７２は入力座標データＰ１が与えら
れると、応じてメモリ７３に予めストアされている座標
処理のためのプログラム（詳細は後述する）に基づいて
出力座標記憶部８にストアされている出力座標データＰ
２と比較照合し、さらには座標変位記憶部９におけるデ
ータの記憶状態に基づいてデータ処理し、この処理結果
により出力座標記憶部８にストアされている出力座標デ
ータＰ２をデータ更新するよう処理する。このようにし
てデータ更新される出力座標データＰ２はＣＰＵ７２を
介して逐次記憶部８から読出されて、インターフェイス
回路７１に与えられ、応じてディジタル／アナログ変換
処理され、出力座標信号Ｐ３としてＣＲＴ表示装置１１
に与えられる。ＣＲＴ表示装置１１は、その画面の更新
周期に同期して与えられる出力座標信号Ｐ３を画面表示
する。 【００１３】図１（ｂ）は座標処理装置６の座標変位記
憶部９における記憶領域の利用方法を説明するための図
であり、図１（ｃ）は、本発明の一実施例による座標変
位記憶部９におけるデータの記憶状態を説明するための
図である。 【００１４】図２は、前掲図１の座標入力装置３におけ
る座標入力動作を説明するための模式図である。 【００１５】ここで、図１に示された座標処理装置６の
座標処理動作の概念について説明する。 【００１６】座標処理装置６の制御部７は、出力座標記
憶部８にストアされる出力座標データＰ２に対する座標
入力装置３から逐次与えられる入力座標データＰ１の変
位がある範囲（以下、制御範囲と呼ぶ）を越える場合
は、入力座標データＰ１を用いて出力座標記憶部８の出
力座標データＰ２をデータ更新する。これにより、入力
座標データＰ１がＣＲＴ表示装置１１に可視表示され
る。一方、出力座標データＰ２に対する入力座標データ
Ｐ１の変位が制御範囲を越えない場合は、制御部７は座
標変位記憶部９のデータの記憶状態に基づいて、出力座
標記憶部８の出力座標データＰ２をデータ更新し、ＣＲ
Ｔ表示装置１１に可視出力される座標を更新するように
処理している。 【００１７】ここで、座標処理装置６の制御範囲内にお
ける動作の概念を述べる。この制御範囲とは、オペレー
タが意図をもって座標を変更したか否かを判断するため
の目安となる座標の変位量である。前述した座標の変位
が小さい場合（変位が制御範囲内）は、変位量に対して
そこに含まれる座標入力装置３自体の精度差または特性
差に起因する変動の割合が大きいため入力座標データＰ
１の誤差が大きくなる。したがって、この場合は正確な
入力座標データＰ１を得る必要がある。そのために、本
実施例による座標処理装置６においては、時系列で与え
られる入力座標信号Ｐ０を複数回サンプリング処理し
て、このサンプリング処理によりほぼ正しい入力座標デ
ータＰ１を確定した後、出力座標データＰ２をデータ更
新するという方法を採用する。この場合、複数回サンプ
リングするためタイムラグを生じる恐れがあるが、制御
範囲内で座標の変位量が小さいときは座標入力装置３に
おけるペン５の移動速度が遅い状態、すなわちサンプル
される回数が多いということであり、座標処理において
このタイムラグは問題とはならない。次に、変位が制御
範囲内である場合の入力座標の確定方法について述べ
る。 【００１８】図２において、模式的に表わされる座標入
力装置３は固定部（タブレット）１と固定部１上の座標
値を特定するために外部操作されて移動する可動部（ペ
ン）２を含んで構成され、固定部１には１次元の座標値
が対応している。図示されるように、今、可動部２が座
標値０を指している状態において検出される入力座標
は、前述した変動分を見越して０およびその前後の範囲
の値となる。たとえば、この座標入力装置３の精度差ま
たは特性差に起因する変動が±１であると想定すると、
検出される入力座標は−１、０、１のいずれかの値にな
り、制御部７が時系列に与えられる入力座標信号Ｐ０を
複数回サンプリングすれば、この３個の座標値に収束す
る。そして、この３個の値のばらつきの中心値０が可動
部２により示されている座標と確定される。ここで、制
御範囲内において入力座標信号Ｐ０を複数回サンプリン
グし、収束した座標値の中心値を特定するために参照さ
れる座標変位記憶部９の構成について説明する。 【００１９】図１（ｂ）の座標変位記憶部９は２ｎ＋１
個の記憶エリアから構成され、ｎの値は前述した制御範
囲によって一意に定まる。なお本実施例では制御範囲を
±３と設定するが、この制御範囲は好ましくは座標入力
装置３ごとに実験的に予め求めるようにする。図１
（ｂ）に示されるように座標変位記憶部９は記憶エリア
９０ないし９７を含み、各記憶エリアにはフラグＦ０な
いしＦ８がストアされる。０の変位記憶エリア９４は、
入力座標データＰ１の出力座標データＰ２に対する変位
が０である場合に０の変位フラグＦ４がセットされる。
同様にして入力座標データＰ１の出力座標データＰ２に
対する変位が−１または＋１である場合記憶エリア９５
または９３に−１または＋１の変位フラグＦ５またはＦ
３がセットされる。以下、同様にして各記憶エリアに該
当するフラグがセットされる。したがって、座標変位記
憶部９には入力座標データＰ１の出力座標データＰ２に
対する変位のばらつきの状況が逐次ストアされることに
なる。図１（ｃ）は、制御範囲を±３と設定した本実施
例の場合の座標変位記憶部９の構成である。この場合座
標変位記憶部９は＋３の変位記憶エリア９１ないし−３
の変位記憶エリア９７を含み、各記憶エリアには図１
（ｂ）で述べたように＋３の変位フラグＦ１ないし−３
の変位フラグＦ７がそれぞれ設定される。 【００２０】図３は、本発明の一実施例による座標処理
装置６の動作を説明するための概略フロー図である。 【００２１】図示されるフローは、予めプログラムとし
て制御部７のメモリ７３にストアされ、ＣＰＵ７２の制
御の下に実行される。次に、図３に示される処理フロー
に基づいて、座標処理装置６の座標処理動作を説明す
る。なお、本実施例では制御範囲を±３とし、座標入力
装置３に固有の入力座標の変動を±１と想定する。 【００２２】また、出力座標記憶部８および座標変位記
憶部９は該座標処理装置６の電源（図示せず）投入時に
初期設定されて、出力座標データＰ２には０が設定さ
れ、同様に座標変位記憶部９はすべてのフラグがリセッ
トされると想定する。 【００２３】座標入力装置３およびＣＲＴ表示装置１１
の電源投入とともに座標処理装置６の電源が投入され、
入力された座標を処理してＣＲＴ表示装置１１に表示可
能な状態に設定されたと想定する。 【００２４】ユーザは座標入力装置３のペン５を操作し
タブレット４上の所望の座標を指定する。これに応じて
座標入力装置３は入力座標信号Ｐ０を導出し制御部７の
インターフェイス回路７１に与える。インターフェイス
回路７１は入力座標信号Ｐ０を入力座標データＰ１にし
てＣＰＵ７２に与える。この入力座標信号Ｐ０は時系列
に導出されるので、入力座標データＰ１も時系列データ
としてＣＰＵ７２に与えられる。 【００２５】ＣＰＵ７２は入力座標データＰ１が与えら
れたことに応答して図３に示されるステップＳＴ１（図
中、ＳＴ１と略す）の処理を実行する。ステップＳＴ１
においてＣＰＵ７２は入力座標データＰ１を読込み一
時、その内部バッファにストアして次のステップＳＴ２
の処理において出力座標記憶部８にストアされている出
力座標データＰ２を読出し、（変位Ｄ＝入力座標データ
Ｐ１−出力座標データＰ２）の演算処理を実行する。そ
の後、次のステップＳＴ３の処理において算出された変
位Ｄは予め定められた制御範囲±３内であるか否かが判
定される。このとき、変位Ｄが制御範囲±３を越えてい
れば、次のステップＳＴ８の処理に移行し、出力座標記
憶部８に入力座標データＰ１を書込んで出力座標データ
Ｐ２を更新する。その後ステップＳＴ１０の処理におい
て座標変位記憶部９の記憶内容をすべてリセット処理す
る。したがって、変位Ｄが制御範囲を越えている場合、
すなわちオペレータの意図をもってペン５が操作され座
標が明らかに変更されたと判断された場合は、与えられ
る入力座標データＰ１は速やかにＣＲＴ表示装置１１に
可視出力される。 【００２６】前記ステップＳＴ３の処理において、算出
された変位Ｄが制御範囲内、すなわち±３以内であると
判断されれば、次に、変位Ｄは入力座標データＰ１を確
定することが可能な領域にあるかどうかが特定される。
この可能領域とは、入力座標データＰ１は座標変位記憶
部９に記憶されている入力座標データに対して相対的に
一定位置にある座標、すなわち変動±１にある座標入力
による可能性がある領域である。さらに詳細に述べる
と、図２で述べたようにペン５が一定の座標の位置を指
している場合、前記変動分を見越せばこの一定位置を含
んで連続した３個の座標が検出されるが、最初にこの３
個の座標の右端の座標を検出したと想定すれば、さらに
左側に２個分は入力座標である可能性があり、同様に左
端であると想定すれば、さらに右側に２個分は入力座標
である可能性がある。したがって、ペン５によって指定
された座標を入力座標信号Ｐ０にして１個だけ検出した
状態では、その検出された座標を中心に連続する５個の
座標が可能領域と考えられる。したがって、本実施例の
場合、入力座標信号Ｐ０をサンプリングし変動が±１と
想定されているので、座標変位記憶部９において可能領
域の幅が３に収束したときその中心値に相当する座標が
次の出力座標データＰ２として決定される。たとえば、
今＋１の変位記憶エリア９３に＋１の変位フラグＦ３が
セットされ、０の変位記憶エリア９４に同様に変位フラ
グＦ４がセットされ、さらに最新の入力座標データＰ１
により変位Ｄ＝−１が検出されたと想定した場合、ＣＰ
Ｕ７２はステップＳＴ４において可能領域が構成され
た、即ち入力座標データＰ１が確定されたことを確認
し、応じて次のステップＳＴ５の処理に移行する。しか
しながら、ステップＳＴ４の判別処理において座標変位
記憶部９の記憶エリア９３および記憶エリア９４にフラ
グＦ３およびフラグＦ４がそれぞれセットされ、次に与
えられる入力座標データＰ１により変位Ｄ＝−２が検出
された場合、上述した連続する３個の可能領域を構成す
ることができない、即ち入力座標データＰ１を確定でき
なかったことから、ＣＰＵ７２はステップＳＴ１１以降
の処理を実行する。したがって、前記ステップＳＴ４の
処理において、与えられる入力座標データＰ１が現在の
座標変位記憶部９における可能領域外であれば、ステッ
プＳＴ１１において座標変位記憶部９にストアされるフ
ラグをすべてリセットし、さらに次のステップＳＴ１２
の処理において座標変位記憶部９の検出された変位Ｄに
該当する記憶エリアに該当するフラグをセットする。そ
の後、再度ステップＳＴ１の処理に移行し次に与えられ
る入力座標データＰ１について以下同様に処理を実行す
る。 【００２７】ステップＳＴ４の処理に戻り、与えられる
入力座標データＰ１により座標変位記憶部９において可
能領域が構成されたと判断された場合、次のステップＳ
Ｔ５の処理において座標変位記憶部９の算出された変位
Ｄに該当する記憶エリアにフラグをセットする。その
後、ステップＳＴ６の処理に移行し、座標変位記憶部９
における可能領域の幅が３に収束したか否かが判定され
る。このとき、可能領域の幅が３に達していなければ、
再度ステップＳＴ１の処理に戻り以下同様にして次に与
えられる入力座標データＰ１について処理をする。ステ
ップＳＴ６の処理において可能領域幅が３に達したこと
が判定されると、次にステップＳＴ７の処理において座
標変位記憶部９における可能領域幅の中心値を現在の出
力座標データＰ２に加算し、出力座標データＰ２を更新
する。これによりＣＲＴ表示装置１１に表示される座標
が更新される。その後、ステップＳＴ１０の処理に移行
し、ＣＰＵ７２は座標変位記憶部９にストアされるフラ
グをすべてリセット処理する。その後再度ステップＳＴ
１の処理に移行し、次に与えられる入力座標データＰ１
について以下同様に処理をする。 【００２８】以上のように、ＣＰＵ７２は時系列に与え
られる入力座標データＰ１を逐次、図３に示される処理
フローに基づいて座標処理し、まず変位Ｄに基づいて現
在の入力座標データＰ１は明らかな意図を持って更新さ
れた入力座標データＰ１であるかどうかを判定してい
る。このとき入力座標データＰ１が明らかな意図のもと
に更新された座標であると判断されたときこの入力座標
データＰ１が速やかにＣＲＴ表示装置１１に可視出力さ
れる。しかしながら、この入力座標データＰ１が明らか
な意図を持って更新されたデータではないと判断された
とき、入力座標データＰ１をサンプリングして変動分内
で収束することを確認することにより入力座標データＰ
１を確定して、座標入力装置３による変動分が補正され
た出力座標データＰ２を得て可視出力するように処理し
ている。 【００２９】なお、本実施例では１次元の座標データを
処理するようにしており、この座標データはＸ軸方向に
限らずＹ軸方向についても同様に処理される。 【００３０】 【発明の効果】以上のように、この発明によれば、出力
部に与えるべき座標データを記憶する第１の記憶手段
と、出力座標に対する入力座標の変位に関する情報を記
憶する第２の記憶手段とを備え、第１更新手段は、第１
記憶手段に記憶される出力座標データに対する入力座標
データの変位が意図的外部操作がなされたことを検出す
る意図変位を越える場合は、この入力座標データを用い
て出力座標データを速やかに更新して可視出力する。ま
た、この変位が意図変位を越えない場合は、座標の入力
部における精度差または特性差による変動を含む入力座
標データの変位は一定値幅でランダムに発生するという
状態を入力座標データを複数回にわたってサンプリング
しながら第２記憶手段に記憶し、その記憶状態が一定値
幅に収束して確定状態になったことに応じて、第２更新
手段は第１記憶手段に記憶される出力座標データを第２
記憶手段の確定状態となった座標データに基づいてデー
タ更新するので、変動を含んだ入力座標データは第２更
新手段により逐次補正されて出力部に可視出力される。
したがって出力座標データに含まれる変動は除去されて
出力座標データが正確に得られるとともに、飛び飛びに
ならずに入力座標に追従して座標を自然に移動させて可
視出力させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の一実施例によ
る座標処理装置の構成と、座標データの記憶状態とを説
明するための概略図である。 【図２】図１の座標入力装置の座標入力動作を説明する
ための模式図である。 【図３】本発明の一実施例による座標処理装置の動作を
説明するための概略フロー図である。 【符号の説明】 １ 固定部 ２ 可動部 ３ 座標入力装置 ４ タブレット ５ ペン ６ 座標処理装置 ７ 制御部 ８ 座標記憶部 ９ 座標変位記憶部 １０ 記憶部 １１ ＣＲＴ表示装置 Ｐ１ 入力座標データ Ｐ２ 出力座標データ なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/03 - 3/033

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 外部操作により入力された１次元の座標
   を電気信号にして導出する入力部と、与えられる１次元
   座標データを可視出力する出力部とを接続し、前記入力
   部から導出された電気信号を入力し、応じて１次元座標
   データに変換する座標処理装置であって、 前記出力部に与えるべき座標データを記憶するための第
   １記憶手段と、 前記変換された座標データの前記第１記憶手段に記憶さ
   れた座標データに対する変位を検出する変位検出手段
   と、 前記変位検出手段により検出された変位が、意図的に前
   記外部操作がなされたことを検出するための意図変位を
   越えたことに応じて、前記第１記憶手段に記憶される座
   標データを前記変換された座標データを用いて更新する
   第１更新手段と、 前記変位検出手段により検出された変位が前記意図変位
   を越えないことに応じて、前記変換された座標データを
   複数回にわたってサンプリングしながら記憶するための
   第２記憶手段と、 前記第２記憶手段においてサンプリングされて記憶され
   た前記座標データが一定値幅に収束して確定した状態に
   なったことに応じて、前記第１記憶手段に記憶される座
   標データを前記第２記憶手段において確定状態となった
   前記座標データに基づいて更新する第２更新手段とを備
   えた、座標処理装置。