JP4286629B2 - ポインティングデバイス及び受信ユニット - Google Patents

ポインティングデバイス及び受信ユニット Download PDF

Info

Publication number
JP4286629B2
JP4286629B2 JP2003357645A JP2003357645A JP4286629B2 JP 4286629 B2 JP4286629 B2 JP 4286629B2 JP 2003357645 A JP2003357645 A JP 2003357645A JP 2003357645 A JP2003357645 A JP 2003357645A JP 4286629 B2 JP4286629 B2 JP 4286629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
pointing device
antenna
uwb signal
calculating
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003357645A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005122527A (ja
Inventor
卓也 内山
政宏 柳
茂美 倉島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Component Ltd
Original Assignee
Fujitsu Component Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Component Ltd filed Critical Fujitsu Component Ltd
Priority to JP2003357645A priority Critical patent/JP4286629B2/ja
Priority to US10/965,929 priority patent/US7911448B2/en
Publication of JP2005122527A publication Critical patent/JP2005122527A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4286629B2 publication Critical patent/JP4286629B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03543—Mice or pucks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/7163—Spread spectrum techniques using impulse radio

Description

本発明は、ポインティングデバイス及び受信ユニットに関し、特に超広帯域無線（Ultra Wide Band：以下ＵＷＢという）を使用したポインティングデバイス及び受信ユニットに関する。
従来の座標入力装置を図１に示す。図１に示すように、座標入力装置は、ユーザが操作するポインティングデバイス部９１０とこのポインティングデバイス部９１０から送信された情報を受信する受信ユニット部９２０とを有して構成される。ポインティングデバイス部９１０と受信ユニット部９２０とは数ＧＨｚの帯域を用いて無線でデータの送受信を行う。
ポインティングデバイス部９１０は、例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ９１１とＲＦ部９１２と制御部９１３とスイッチ部９１４とセンサ部９１５と電源部９１６とを有して構成される。電源部９１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部９１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。センサ部９１５はボール式又は光学式の移動量入力手段である。スイッチ部９１４及びセンサ部９１５で入力された操作情報及び移動量情報は制御部９１３に入力される。中でもセンサ部９１５から入力された移動量情報は、制御部９１３内に設けられた座標検出部９１３ａに入力される。尚、移動量情報はアナログ信号である。座標検出部９１３ａは入力されたアナログ信号からＸ，Ｙの座標情報を算出する。操作情報及び座標情報は制御部９１３で所定の処理が施された後、データ信号としてＲＦ部９１２に入力される。ＲＦ部９１２は入力されたデータ信号を周波数信号に変換し、これをアンテナ９１１から発射する。
また、受信ユニット部９２０は、アンテナ９２１とＲＦ部９２２と制御部９２３とインタフェース部９２４とを有して構成される。アンテナ９２１で受信した周波数信号はＲＦ部９２１に入力され、データ信号に変換される。データ信号は制御部９２３に入力された後、インタフェース部９２４からパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等へ出力される。尚、インタフェース部９２４は例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＰＳ／２マウスやＩＥＥＥ１３９４等のインタフェースである。
しかしながら、上記のような構成では、センサ部９１５がボール又は光学ユニットを含むため、ポインティングデバイス部９１０が重くなり、操作性が低下するという問題を有する。また、光学ユニットを用いた場合、消費電力が増大し、これに電力を供給するための電源部９１６に容量の大きな乾電池を使用しなければならないという問題も存在する。これはポインティングデバイス部９１０の重量増加にも繋がる問題である。
このような中、上記のようなセンサ部９１５を必要としない座標入力装置が幾つか提案されている。例えば以下に示す特許文献１には、電波を用いてペン先の座標を検出するペン型の座標入力処理装置が開示されている。これをより詳細に説明する。本従来技術による座標入力処理装置は、ペン先の近くにアンテナを有する。このアンテナから発射された電波は、情報処理装置に設けられた２本のアンテナで受信される。情報処理装置は２本のアンテナで受信した信号から三角法の原理に基づいてペン先近くのアンテナの座標を特定する。
また、例えば以下に示す特許文献２には、レーザ光を用いてペン先の座標を検出する座標入力装置が開示されている。これをより詳細に説明する。本従来技術では、鉛筆やボールペン等の通常の筆記具を用い、これの先端（ペン先）にアルミニウムテープ等の反射体を貼り付ける。座標入力装置はこの反射体をレーザ光を用いて２方向からスキャンする。座標入力装置は反射体が検知された際の２経路のビーム進路角度に基づいてペン先の座標を検出する。
特開平９−２１８７４２号公報 特開平７−５９７９号公報
しかしながら、上記した特許文献１による座標入力装置は、操作情報を送信するための送信系と座標情報を送信するための送信系との２つの送信系を必要とするため、消費電力が増大してしまうという問題が存在する。このため、ペン型の座標入力処理装置に大きな容量のバッテリを搭載する必要があり、重量が増加して操作性が損なわれるという問題も存在する。
また、上記した特許文献２による座標入力装置は、レーザ光源やレーザ光の経路を振るミラー等が必要となり、構成が複雑且つ大型化してしまうという問題も存在する。
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、小型且つ軽量で低電力消費なポインティングデバイス及び受信ユニットを提供することを目的とする。
本発明は、請求項１記載のように、ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、前記受信ユニットから定期的に送信されるＵＷＢ信号を受信する複数のアンテナと、前記アンテナ毎の前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。上述のように、ＵＷＢを採用することで回路規模の縮小が可能となり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。また、スペクトラム拡散変調されたＵＷＢ信号を用いることで、この信号の送信タイミングと受信タイミングとを容易に特定することができる。結果として、ＵＷＢ信号の伝搬距離を容易に算出することができる。そこで、ポインティングデバイスに複数のアンテナを設け、これらと受信ユニットのアンテナ間の距離を算出し、得られた３つの距離から三角測量に基づくことで、容易にポインティングデバイスの位置座標を算出することができる。また、この位置座標の変化から容易にポインティングデバイスの移動量を算出することができる。
また、本発明は、請求項２記載のように、ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、前記受信ユニットから同時且つ定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。本発明のような構成を有することで、請求項１による作用と同等の作用を得ることができる。すなわち、複数のアンテナは受信ユニット側であってもよい。
また、本発明は、請求項３記載のように、ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、揺動自在に設けられたアンテナと、前記アンテナを所定の周期で揺動させるアンテナ駆動手段と、前記アンテナから定期的にＵＷＢ信号を送信するＵＷＢ信号送信手段と、前記受信ユニットで反射された前記ＵＷＢ信号を受信するＵＷＢ信号受信手段と、前記ＵＷＢ信号を受信した際の前記アンテナの振り角を特定するアンテナ角度特定手段と、前記ＵＷＢ信号を送信したタイミングから該ＵＷＢ信号の反射波を受信したタイミングまでをカウントするカウント手段と、前記カウント手段のカウント値に基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、前記伝搬距離と前記振り角に基づいて前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。上述のように、ＵＷＢを採用することで回路規模の縮小が可能となり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。また、スペクトラム拡散変調されたＵＷＢ信号を用いることで、この信号の送信タイミングと受信タイミングとを容易に特定することができる。結果として、ＵＷＢ信号の伝搬距離を容易に算出することができる。そこで、ポインティングデバイスに指向性のアンテナを設け、これを揺動させつつ伝搬距離を検出することで、容易にポインティングデバイスに対する受信ユニットの位置を算出することが可能となる。結果として、容易にポインティングデバイスの位置座標を算出することができる。また、この位置座標の変化から容易にポインティングデバイスの移動量を算出することができる。
また、本発明は、請求項４記載のように、ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、前記ポインティングデバイスから定期的に送信されるＵＷＢ信号を受信する複数のアンテナと、前記アンテナ毎の前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、三角測量に基づいて前記伝搬距離から当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。上述のように、ＵＷＢを採用することで回路規模の縮小が可能となり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。また、スペクトラム拡散変調されたＵＷＢ信号を用いることで、この信号の送信タイミングと受信タイミングとを容易に特定することができる。結果として、ＵＷＢ信号の伝搬距離を容易に算出することができる。そこで、受信ユニットに複数のアンテナを設け、これらとポインティングデバイスのアンテナ間の距離を算出し、得られた３つの距離から三角測量に基づくことで、容易にポインティングデバイスの位置座標を算出することができる。また、この位置座標の変化から容易にポインティングデバイスの移動量を算出することができる。
また、本発明は、請求項５記載のように、ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、前記ポインティングデバイスから同時且つ定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、三角測量に基づいて前記伝搬距離から当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。本発明のような構成を有することで、請求項４による作用と同等の作用を得ることができる。すなわち、複数のアンテナはポインティングデバイス側であってもよい。
また、本発明は、請求項６記載のように、ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、揺動自在に設けられたアンテナと、前記アンテナを所定の周期で揺動させるアンテナ駆動手段と、前記アンテナから定期的にＵＷＢ信号を送信するＵＷＢ信号送信手段と、前記ポインティングデバイスで反射された前記ＵＷＢ信号を受信するＵＷＢ信号受信手段と、前記ＵＷＢ信号を受信した際の前記アンテナの振り角を特定するアンテナ角度特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、前記伝搬距離と前記振り角に基づいて当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。上述のように、ＵＷＢを採用することで回路規模の縮小が可能となり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。また、スペクトラム拡散変調されたＵＷＢ信号を用いることで、この信号の送信タイミングと受信タイミングとを容易に特定することができる。結果として、ＵＷＢ信号の伝搬距離を容易に算出することができる。そこで、受信ユニットに指向性のアンテナを設け、これを揺動させつつ伝搬距離を検出することで、容易に受信ユニットに対するポインティングデバイスの位置を算出することが可能となる。また、この位置座標の変化から容易にポインティングデバイスの移動量を算出することができる。
また、本発明は、請求項７記載のように、複数の受信ユニットから送信されたＵＷＢ信号を受信可能なポインティングデバイスであって、前記複数の受信ユニットから定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段とを有して構成される。上述のように、ＵＷＢを採用することで回路規模の縮小が可能となり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。また、スペクトラム拡散変調されたＵＷＢ信号を用いることで、この信号の送信タイミングと受信タイミングとを容易に特定することができる。結果として、ＵＷＢ信号の伝搬距離を容易に算出することができる。そこで、ポインティングデバイスが複数の受信ユニットからＵＷＢ信号を受信できるように構成し、これらとポインティングデバイスのアンテナ間の距離を算出し、得られた３つの距離から三角測量に基づくことで、容易にポインティングデバイスの位置座標を算出することができる。また、この位置座標の変化から容易にポインティングデバイスの移動量を算出することができる。
本発明によれば、小型且つ軽量で低電力消費なポインティングデバイス及び受信ユニットを実現することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
まず、本発明による実施例１について図面を用いて詳細に説明する。図２は、実施例１による座標入力装置１００の構成を示す上視図である。図２に示すように、座標入力装置１００は、ポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０とを有する。ポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
ここで、ＵＷＢの特徴について以下に説明する。ＵＷＢは、テレビ放送やラジオ放送等で使用される狭帯域通信や、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等で使用されるスペクトラム拡散通信よりも非常に広い帯域（１．５ＧＨｚ以上、比帯域２５％以上）を使ってデータを送受信する通信技術である。図３に、テレビ放送等の狭帯域通信で使用する通信帯域と、無線ＬＡＮ等のスペクトラム拡散通信で使用する通信帯域と、ＵＷＢで使用する通信帯域とを比較したグラフを示す。
図３に示すように、ＵＷＢで使用する通信帯域は、テレビ放送や無線ＬＡＮ等で使用する通信帯域よりも非常に広範囲である。このように広い通信帯域を使用するＵＷＢでは、スペクトラム拡散通信方式を採用し、非常に短いパルス信号を広い周波数帯域に拡散して送信するため、搬送波（キャリア）の概念が無く、また送信出力を非常に小さく抑えることができる。例えば連邦通信委員会（Federal Communications Commission：ＦＣＣ）が定めるところの放射電磁雑音の規制値は−４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚ（図３の破線参照）であるが、ＵＷＢではこの規制値以下での通信が可能である。すなわち、テレビ放送や無線ＬＡＮ等のデータ通信において雑音とされる出力レベルを用いて通信することが可能である。これは他の通信方式と帯域を共有することが可能であることを意味していると共に、他の通信方式と比較して消費電力を非常に小さくできることを示唆している。
また、ＵＷＢの他の特徴としては、１００Ｍｂｐｓ以上の高速通信が可能であることを挙げられる。これは上記したように非常に広い通信帯域を使用することから得られる特徴である。更に、低出力での通信が可能であることから、従来の無線ＬＡＮ等と比較して伝送距離を飛躍的に伸ばすことが可能である。
更にまた、ＵＷＢは送信側及び受信側の回路構成を簡略化することができるという特徴も有する。すなわち、ＵＷＢはベースバンド信号をそのまま送信する方式を採用しているため、一般的なスーパーヘテロダイン方式で使用するような、非常に高い搬送周波数を作り出すためのＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）や周波数シンセサイザやミキサや中間周波数用のフィルタ等の回路を必要としない。このため、回路規模の縮小が可能であり、且つ消費電力の更なる低減も可能となる。
この他、ＵＷＢはその機能として測距機能（レーダ機能ともいう）を有する。このレーダ機能について、図４を用いて以下に説明する。図４（ａ）において、送受信機１０はＵＷＢを用いた通信機器であり、物体２０は送受信機１０から出力された送信波を反射する物体である。送受信機１０から出力された送信波は、物体２０の表面で反射し、反射波として送受信機１０で受信される（図４（ｂ）参照）。ここでＵＷＢ信号は１ｎ（ナノ）ｓｅｃという極短い時間幅のパルス波であるため、送受信機１０は反射波の受信タイミング（＝送信波を送信したタイミングから反射波を受信したタイミングまでの遅延時間ｔ）を数ｐ（ピコ）ｓｅｃの精度で測定することができる。数ｐｓｅｃという時間間隔はパルス波の伝搬速度に対して十分に短いため、この遅延時間ｔを距離に換算することで、高精度に物体２０までの距離を測定することが可能である。
また、ＵＷＢは物体の透過率が高い低周波成分を多く含むため、壁の先の様子を把握するウォールスルーセンサ等に使用することも可能である。
以上のような特徴を有するＵＷＢを使用することで、本実施例では、消費電力の低減及び回路規模の縮小によるローコスト化並びに軽量化が図られた、高精度の座標入力装置１００を実現することができる。また、ＵＷＢを用いることで、場所の制限を受けることもない座標入力装置１００を実現することができる。
図２に戻って説明する。図２に示すように、ポインティングデバイス部１１０は、受信ユニット部１２０のアンテナ１２１から発射されたＵＷＢ信号を３つのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃで受信する。ここで、アンテナ１２１から発射したＵＷＢ信号をアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃで受信するタイミング（これを受信タイミングという）がアンテナ１２１とアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌcに依存する。実施例１では、この原理を利用し、アンテナ１２１とアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌc、すなわちＵＷＢ信号の伝搬距離を求め、これに三角測量の原理を適用することで、ポインティングデバイス部１１０の受信ユニット部１２０に対する位置座標（ｘ，ｙ）を特定する。以下、これを実現するための構成を図面と共に説明する。尚、本説明では、受信ユニット部１２０（特にアンテナ１２１）を原点（０，０）とする。
図５は、実施例１によるポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０との構成を示すブロック図である。図５において、ポインティングデバイス部１１０は、例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、３つのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃとＲＦ部１１２と制御部１１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部１１３に入力される。制御部１１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部１１２に入力する。ＲＦ部１１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃから発射する。
受信ユニット部１２０は、アンテナ１２１とＲＦ部１２２と制御部１２３とインタフェース部１２４とを有する。アンテナ１２１で受信したＵＷＢ信号はＲＦ部１２２に入力される。ＲＦ部１２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部１２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。尚、インタフェース部１２４は、例えばＵＳＢやＰＳ／２マウスやＩＥＥＥ１３９４等のインタフェースである。
また、受信ユニット部１２０は、アンテナ１２１から測距用信号を定期的（例えば３０ｍ（ミリ）ｓｅｃ毎）に送信する。測距用信号はスペクトラム拡散符号で拡散変調されたＵＷＢ信号である。ポインティングデバイス部１１０は、この測距用信号を３つのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃで受信する。受信された測距用信号はＲＦ部１１２に入力され、それぞれの受信タイミングで発生されたスペクトラム拡散符号により拡散復調される。ここで、アンテナ１２１から測距用信号が発射されたタイミング（これを送信タイミングという）と受信タイミングとを比較することで、測距用信号がアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃに到達するまでの伝搬時間を特定することができる。また、伝搬時間に電波の伝搬速度を乗算することで、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出することができる。以下、この処理について詳細に説明する。
測距用信号を受信すると、ＲＦ部１１２はスペクトラム拡散符号を発生させ、測距用信号を拡散復調する。拡散復調された測距用信号は制御部１１３に入力される。また、ＲＦ部１１２はスペクトラム拡散符号を発生させたタイミング（位相）を受信タイミングとして制御部１１３の位置検出部１１３ａに入力する。すなわち、ＲＦ部１１２は受信タイミングを特定する手段として機能する。
拡散復調された測距用信号が入力された制御部１１３は、これから送信タイミングを特定する。すなわち、制御部１１３は送信タイミングを特定する手段として機能する。送信タイミングとは、受信ユニット部１２０がスペクトラム拡散符号を発生させたタイミング（位相）である。受信ユニット部１２０がスペクトラム拡散符号を発生させたタイミングは測距用信号に含めて送信される。従って、制御部１１３は、入力された測距用信号から上記のタイミングを抽出することで、送信タイミングを特定することができる。また、特定した送信タイミングは、位置検出部１１３ａに入力される。
送信タイミングと３つの受信タイミングとが入力された位置検出部１１３ａは、受信タイミングと送信タイミングとを比較することで、それぞれのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃまでの伝搬時間を算出し、これに伝搬速度を乗算する。これにより、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcが求まる。すなわち、位置検出部１１３ａは測距用信号の伝搬距離を算出する手段として機能する。但し、受信ユニット部１２０とポインティングデバイス部１１０とに時刻のずれ（これをオフセット時間という）が存在する場合、このオフセット時間が送信タイミングに含まれるため、正確な伝搬時間を特定することができない。そこで受信ユニット部１２０は、起動時にポインティングデバイス部１１０との時刻同期を図る必要がある。
以上のように距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを求めると、位置検出部１１３ａは、三角測量を用いてポインティングデバイス部１１０に対する受信ユニット部１２０の位置座標を算出する。次に位置検出部１１３ａは、受信ユニット部１２０の位置座標からポインティングデバイス部１１０の位置座標（ｘ，ｙ）を逆算により算出する。すなわち、位置検出部１１３ａは受信ユニット部１２０に対するポインティングデバイス部１１０の位置座標を算出する手段としても機能する。尚、ポインティングデバイス部１１０の基準となる位置は、例えばアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃが形成する三角形の中心としてもよい。
以上のように算出された位置座標（ｘ，ｙ）は、座標算出部１１３ｂに入力される。座標算出部１１３ｂは、今回入力された位置座標（これを（ｘ1，ｙ1）とする）が前回入力された位置座標（これを（ｘ0，ｙ0）とする）と異なる場合、これら２つの位置座標からポインティングデバイス部１１０の移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する。すなわち、座標算出手段１１３ｂはポインティングデバイス部１１０の移動量を算出する手段として機能する。但し、初回の場合には移動量は算出されない。
また、座標算出部１１３ｂは、入力された位置座標（ｘ，ｙ）を制御部１１３内のメモリ（キャッシュ等）に格納しておく。但し、このメモリに前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）が格納されている場合、制御部１１３はこれを今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）で更新する。
以上のように算出された移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）は、受信ユニット部１２０へ送信される。受信ユニット部１２０は、受信した移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）をインタフェース部１２４からＰＣへ出力する。
次に、ポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図６（ａ）及び（ｃ）は受信ユニット部１２０の動作を示すフローチャートであり、図６（ｂ）はポインティングデバイス部１１０の動作を示すフローチャートである。
受信ユニット部１２０は、図６（ａ）に示すように、起動後、先ず同期補足用の信号をアンテナ１２１から送信し、ポインティングデバイス部１１０との同期を確立する（ステップＳ１２１）。次に受信ユニット部１２０は、測距用信号をアンテナ１２１から送信する（ステップＳ１２２）。次に受信ユニット部１２０は、予め設定しておいた送信間隔が経過したか否かを判定し（ステップＳ１２３）、経過した場合（ステップＳ１２３のＹｅｓ）、ステップＳ１２２に帰還することで測距用信号を送信する。
一方、ポインティングデバイス部１１０は、図６（ｂ）に示すように、受信ユニット部１２０との同期確立が完了すると（ステップＳ１１１）、次に、受信ユニット部１２０から測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ１１２）、受信した場合（ステップＳ１１２のＹｅｓ）、受信タイミングを記憶しておく（ステップＳ１１３）。尚、ポインティングデバイス部１１０は、受信タイミングと対応づけて、受信したアンテナ（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃの何れか）を識別するためのデータも記憶する。
次にポインティングデバイス部１１０は、全てのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃで同一の測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ１１４）、受信していない場合（ステップＳ１１４のＮｏ）、ステップＳ１１２に帰還して新たな受信を待機する。また、ステップＳ１１４の判定の結果、全てのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃでの受信が完了した場合（ステップＳ１１４のＹｅｓ）、これらの受信タイミングと送信タイミングとに基づいて位置座標を算出する（ステップＳ１１５）。その後、ポインティングデバイス部１１０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ１１６）、これを受信ユニット部１２０へ送信する（ステップＳ１１７）。その後、ステップＳ１１２に帰還して新たな受信を待機する。
また、図６（ｃ）に示すように、受信ユニット部１２０は、ポインティングデバイス部１１０から移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を受信すると（ステップＳ１２６のＹｅｓ）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ１２７）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
また、座標入力装置１００を例えば机上で使用する場合、受信ユニット部１２０に対するポインティングデバイス部１１０の位置を、ある領域に限定できる場合が存在する。ここで、ある領域とは、机上の領域をポインティングデバイス部１１０の２つのアンテナ（例えば１１１ａ及び１１１ｂ）を結ぶ直線で区切った領域の何れか一方である。例えば受信ユニット部１２０を机上の端に設置した場合などがこれにあたる。
このような場合、ポインティングデバイス部１１０に設けるアンテナの数は、図７に示すように２つでもよい。換言すれば、実施例１における３つのアンテナの何れか（好ましくは１１１ｃ）を省略することができる。この際、位置検出部１１３ａが算出する距離はＬa，Ｌbの２つとなる。これら距離Ｌa，Ｌbから三角測量の原理に基づいてアンテナ１２１の位置座標を算出した場合、実存するアンテナ１２１の位置座標の他に、架空のアンテナの位置座標も算出される。そこで位置検出部１１３ａは、予め設定された一方の領域に属する位置座標を正しい位置座標として選択する。例えばアンテナ１１１ａ及び１１１ｂを結ぶ直線をｘ軸とし、これと垂直な水平方向をｙ軸とした場合、位置検出部１１３ａは、ｙ座標が正である位置座標を正しい位置座標として選択する。以降、上記説明と同様に、この位置座標に基づいて座標データを生成し、これを受信ユニット部１２０へ送信することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することを可能とする。
次に、本発明の実施例２について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
図８は、実施例２による座標入力装置２００の構成を示す上視図である。図８に示すように、座標入力装置２００は、ポインティングデバイス部２１０と受信ユニット部２２０とを有する。ポインティングデバイス部２１０と受信ユニット部２２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
ポインティングデバイス部２１０は、受信ユニット部２２０の３つのアンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃからそれぞれ発射された３つのＵＷＢ信号をアンテナ２１１で受信する。ここで、アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃから発射したＵＷＢ信号をアンテナ２１１で受信する受信タイミングが、実施例１と同様に、アンテナ２１１とアンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌcに依存する。実施例２では、この原理を利用し、アンテナ２１１とアンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌc、すなわちＵＷＢ信号の伝搬距離を求め、これに三角測量の原理を適用することで、ポインティングデバイス部２１０の受信ユニット部２２０に対する位置座標（ｘ，ｙ）を特定する。以下、これを実現するための構成を図面と共に説明する。尚、本説明では、アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃが形成する三角形の中心を原点（０，０）とする。
図９は、実施例２によるポインティングデバイス部２１０と受信ユニット部２２０との構成を示すブロック図である。図９において、ポインティングデバイス部２１０は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ２１１とＲＦ部２１２と制御部２１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部２１３に入力される。制御部２１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部２１２に入力する。ＲＦ部２１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ２１１から発射する。
受信ユニット部２２０は、３つのアンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃとＲＦ部２２２と制御部２２３とインタフェース部１２４とを有する。アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃの何れか１つで受信したＵＷＢ信号はＲＦ部２２２に入力される。ＲＦ部２２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部２２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。
また、受信ユニット部２２０は、アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃから測距用信号を同時且つ定期的（例えば３０ｍｓｅｃ毎）に送信する。測距用信号はスペクトラム拡散符号で拡散変調されたＵＷＢ信号である。ポインティングデバイス部２１０は、この３つの測距用信号をアンテナ２１１で受信する。受信された３つの測距用信号はＲＦ部２１２に入力され、それぞれの受信タイミングで発生されたスペクトラム拡散符号により拡散復調される。ここで、アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃから測距用信号が発射された送信タイミングとこれらを受信した受信タイミングとを比較することで、３つの測距用信号がそれぞれアンテナ２１１に到達するまでの伝搬時間を特定することができる。また、伝搬時間に電波の伝搬速度を乗算することで、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出することができる。尚、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出する過程は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、算出した距離Ｌa，Ｌb，Ｌcから三角測量の原理に基づいて位置検出部２１３ａが位置座標（ｘ，ｙ）を算出する過程、及び位置座標（ｘ，ｙ）から座標算出部２１３ｂが移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する過程も実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部２１０と受信ユニット部２２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図１０（ａ）及び（ｃ）は受信ユニット部２２０の動作を示すフローチャートであり、図１０（ｂ）はポインティングデバイス部２１０の動作を示すフローチャートである。
受信ユニット部２２０は、図１０（ａ）に示すように、起動後、先ず同期補足用の信号をアンテナ２２１から送信し、ポインティングデバイス部２１０との同期を確立する（ステップＳ２２１）。次に受信ユニット部２２０は、測距用信号をアンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃからそれぞれ送信する（ステップＳ２２２〜Ｓ２２４）。次に受信ユニット部２２０は、予め設定しておいた送信間隔が経過したか否かを判定し（ステップＳ２２５）、経過した場合（ステップＳ２２５のＹｅｓ）、ステップＳ２２２〜Ｓ２２４に帰還することで測距用信号を送信する。
一方、ポインティングデバイス部２１０は、図１０（ｂ）に示すように、受信ユニット部２２０との同期確立が完了すると（ステップＳ２１１）、次に受信ユニット部２２０から測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ２１２）、受信した場合（ステップＳ２１２のＹｅｓ）、受信タイミングを記憶しておく（ステップＳ２１３）。尚、ポインティングデバイス部２１０は、受信タイミングと対応づけて、この測距用信号を発射したアンテナ（２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃの何れか）を識別するためのデータも記憶する。このデータは測距用信号に含まれている。
次にポインティングデバイス部２１０は、アンテナ２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃから同時に発射された全ての測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ２１４）、受信していない場合（ステップＳ２１４のＮｏ）、ステップＳ２１２に帰還して新たな受信を待機する。また、ステップＳ２１４の判定の結果、全ての測距用信号の受信が完了した場合（ステップＳ２１４のＹｅｓ）、これらの受信タイミングと送信タイミングとに基づいて位置座標を算出する（ステップＳ２１５）。その後、ポインティングデバイス部２１０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ２１６）、これを受信ユニット部２２０へ送信する（ステップＳ２１７）。その後、ステップＳ２１２に帰還して新たな受信を待機する。
また、図１０（ｃ）に示すように、受信ユニット部２２０は、ポインティングデバイス部２１０から移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を受信すると（ステップＳ２２６のＹｅｓ）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ２２７）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
また、座標入力装置２００を例えば机上で使用する場合、受信ユニット部２２０に対するポインティングデバイス部２１０の位置を、ある領域に限定できる場合が存在する。ここで、ある領域とは、机上の領域を受信ユニット部２２０の２つのアンテナ（例えば２２１ａ及び２２１ｂ）を結ぶ直線で区切った領域の何れか一方である。例えば受信ユニット部２２０を机上の端に設置した場合などがこれにあたる。
このような場合、受信ユニット部２２０に設けるアンテナの数は、図１１に示すように２つでもよい。換言すれば、実施例２における３つのアンテナの何れか（このましくは２２１ｃ）を省略することができる。この際、位置検出部２１３ａが算出する距離はＬa，Ｌbの２つとなる。これら距離Ｌa，Ｌbから三角測量の原理に基づいてアンテナ２１１の位置座標を算出した場合、実存するアンテナ２１１の位置座標の他に、架空のアンテナの位置座標も算出される。そこで位置検出部２１３ａは、予め設定された何れか一方の領域に属する位置座標を正しい位置座標として選択する。例えばアンテナ２２１ａ及び２２１ｂを結ぶ直線をｘ軸とし、これと垂直な水平方向をｙ軸とした場合、位置検出部２１３ａは、ｙ座標が負である位置座標を正しい位置座標として選択する。以降、上記説明と同様に、この位置座標に基づいて座標データを生成し、これを受信ユニット部２２０へ送信することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することを可能とする。
次に、本発明の実施例３について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
実施例３では、ＵＷＢが持つレーダ機能を使用する。図１２は、実施例３による座標入力装置３００の構成を示す上視図である。図１２に示すように、座標入力装置３００は、ポインティングデバイス部３１０と受信ユニット部３２０とを有する。ポインティングデバイス部３１０と受信ユニット部３２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
ポインティングデバイス部３１０のアンテナ３１１は指向性アンテナであり、電波の発射方向を回転可能に構成されている。図１３にアンテナ３１１の構成を示す。図１３において、（ａ）はアンテナ３１１の上視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はアンテナ３１１を右回転させた際の上視図であり、（ｄ）はアンテナ３１１を左回転させた際の上視図である。
図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンテナ３１１はＳＷ押下用板３１７上に取り付けられている。ＳＷ押下用板３１７は駆動モータ３１８ａで揺動可能に構成されている。ＳＷ押下用板３１７には、アーム部３１７ａが取り付けられている。ＳＷ押下用板３１７が右回転すると、図１３（ｃ）に示すように、アーム部３１７ａは回転面上の所定の位置に設けられたスイッチＳＷ２を押す。スイッチＳＷ２が押されると、駆動モータ３１８ａはＳＷ押下用板３１７を左回転するように制御される。ＳＷ押下用板３１７が左回転すると、図１３（ｄ）に示すように、アーム部３１７ａは回転面上の所定の位置に設けられたスイッチＳＷ１を押す。スイッチＳＷ１が押されると、駆動モータ３１８ａはＳＷ押下用板３１７を右回転するように制御される。以上のような動作を繰り返すことで、アンテナ３１１は周期性を持って揺動する。
次に、実施例３によるポインティングデバイス部３１０と受信ユニット部３２０との構成を図１４に示す。図１４において、ポインティングデバイス部３１０は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ３１１とＲＦ部３１２と制御部３１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とアンテナ駆動部３１８とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部３１３に入力される。制御部３１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部３１２に入力する。ＲＦ部３１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ３１１から発射する。
受信ユニット部３２０は、アンテナ１２１とＲＦ部３２２と制御部３２３とインタフェース部１２４と反射体３２５とを有する。反射体３２５は受信ユニット部３２０の筐体表面に設けられる。また、アンテナ１２１で受信したＵＷＢ信号はＲＦ部３２２に入力される。ＲＦ部３２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部３２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。
また、ポインティングデバイス部３１０のアンテナ駆動部３１８は、駆動モータ３１８ａと２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含んで構成される。駆動モータ３１８ａは制御部３１３により制御されることで、アンテナ３１１を揺動する。すなわち、アンテナ駆動部３１８はアンテナ３１１を駆動する手段として機能する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、アーム部３１７ａにより押下されると、所定の電圧信号を制御部３１３に入力する。制御部３１３は、一方のスイッチＳＷ１／ＳＷ２が押下されたタイミングから他方のスイッチＳＷ２／ＳＷ１が押下されたタイミングまでを、内部クロックでカウントする。アンテナ３１１は所定の周期に従って揺動しているため、上記で得られるカウント値は、アンテナ３１１の現在の振り角（以下、アンテナ角度という）と対応する。これに基づくことで、制御部３１３はアンテナ３１１のアンテナ角度を特定することができる。
揺動するアンテナ３１１からは定期的にＵＷＢ信号のパルスが発射される。発射されるＵＷＢ信号のパルスは、制御部３１３において生成される。すなわち、制御部３１３はＵＷＢ信号を送信する手段として機能する。ここで、電波の方向が受信ユニット部３２０の反射体３２５を向いている場合、アンテナ３１１から発射されたパルス（これを送信波という）は反射体３２５で反射される。反射されたパルス（これを反射波という）はアンテナ３１１で受信される。ポインティングデバイス部３１０のＲＦ部３１２は、送信波を発射したタイミング（送信タイミング）と反射波を受信したタイミング（受信タイミング）とを内部クロックでカウントする。すなわち、ＲＦ部３１２は、ＵＷＢ信号を送信したタイミングからこれの反射波を受信したタイミングまでをカウントする手段として機能する。これにより、伝搬時間を算出することができる。
ＲＦ部３１２で得られたカウント値は制御部３１３の位置検出部３１３ａに入力される。位置検出部３１３ａは入力されたカウント値を時間に換算することで、ＵＷＢ信号の伝搬時間を算出する。ここで、算出した伝搬時間は実際の距離Ｌの往復の距離（２Ｌ）であるため、位置検出部３１３ａは入力された伝搬時間に電波の伝搬速度の半値を乗算することで、ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する。すなわち、位置検出手段３１３ａはＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する手段として機能する。また、位置検出部３１３ａには、制御部３１３が特定したアンテナ角度も入力される。位置検出部３１３ａは算出した伝搬距離（Ｌに相当）とアンテナ角度とに基づいて、アンテナ１２１の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。すなわち、位置検出手段３１３ａは受信ユニット部３２０に対するポインティングデバイス部３１０の位置座標を算出する手段としても機能する。尚、本説明では、アンテナ１２１の位置座標は受信ユニット部３２０の位置座標に相当する。
上記のように算出した位置座標（ｘ，ｙ）は、座標算出部３１３ｂに入力される。座標算出部３１３ｂの動作は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部３１０と受信ユニット部３２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図１５（ａ）はポインティングデバイス部３１０の動作を示すフローチャートであり、図１５（ｂ）は受信ユニット部３２０の動作を示すフローチャートである。
ポインティングデバイス部３１０は、図１５（ａ）に示すように、先ず送信波（ＵＷＢ信号）を発射し（ステップＳ３１１）、これの反射波を受信したか否かを判定する（ステップＳ３１２）。反射波を受信しない場合（ステップＳ３１２のＮｏ）、ポインティングデバイス部３１０はステップＳ３１１に帰還し、次のタイミングで送信波を発射する。また、反射波を受信した場合（ステップＳ３１２のＹｅｓ）、ポインティングデバイス部３１０は、伝搬距離とアンテナ角度とを求め、これらに基づいて受信ユニット部３２０の位置座標を検出する（ステップＳ３１３）。その後、ポインティングデバイス部３１０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ３１４）、これを受信ユニット部３２０へ送信する（ステップＳ３１５）。
また、図１５（ｂ）に示すように、受信ユニット部３２０は、ポインティングデバイス部３１０から移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を受信すると（ステップＳ３２１のＹｅｓ）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ３２２）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
次に、本発明の実施例４について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成については実施例１と同様である。
図１６は、実施例４による座標入力装置４００の構成を示す上視図である。図１６に示すように、座標入力装置４００は、ポインティングデバイス部４１０と受信ユニット部４２０とを有する。ポインティングデバイス部４１０と受信ユニット部４２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
受信ユニット部４２０は、ポインティングデバイス部４１０のアンテナ４１１から発射されたＵＷＢ信号を３つのアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃで受信する。ここで、アンテナ４１１から発射したＵＷＢ信号をアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃで受信するタイミングが、実施例１と同様に、アンテナ４１１とアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌcに依存する。実施例４では、この原理を利用し、アンテナ４１１とアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌc、すなわちＵＷＢ信号の伝搬距離を求め、これに三角測量の原理を適用することで、ポインティングデバイス部４１０の受信ユニット部４２０に対する位置座標（ｘ，ｙ）を特定する。以下、これを実現するための構成を図面と共に説明する。尚、本説明では、アンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃが形成する三角形の中心を原点（０，０）とする。
図１７は、実施例４によるポインティングデバイス部４１０と受信ユニット部４２０との構成を示すブロック図である。図１７において、ポインティングデバイス部４１０は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ４１１とＲＦ部４１２と制御部４１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等を操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部４１３に入力される。制御部４１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部４１２に入力する。ＲＦ部４１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ４１１から発射する。
受信ユニット部４２０は、３つのアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃとＲＦ部４２２と制御部４２３とインタフェース部１２４とを有する。アンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃの何れかで受信したＵＷＢ信号はＲＦ部４２２に入力される。ＲＦ部４２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号で拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部４２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。
また、ポインティングデバイス部４１０は、アンテナ４１１から測距用信号を定期的（例えば３０ｍｓｅｃ毎）に送信する。測距用信号はスペクトラム拡散符号で拡散変調されたＵＷＢ信号である。受信ユニット部４２０は、この測距用信号を３つのアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃで受信する。受信された測距用信号はＲＦ部４１２に入力され、それぞれの受信タイミングで発生されたスペクトラム拡散符号で拡散復調される。ここで、アンテナ４１１から測距用信号が発射された送信タイミングと受信タイミングとを比較することで、測距用信号がアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃに到達するまでの伝搬時間を特定することができる。また、伝搬時間に電波の伝搬速度を乗算することで、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出することができる。尚、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出する過程は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、算出した距離Ｌa，Ｌb，Ｌcから三角測量の原理に基づいて位置検出部４２３ａが位置座標（ｘ，ｙ）を算出する過程、及び位置座標（ｘ，ｙ）から座標算出部４２３ｂが移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する過程も実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部４１０と受信ユニット部４２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図１８（ａ）はポインティングデバイス部４１０の動作を示すフローチャートであり、図１８（ｂ）は受信ユニット部４２０の動作を示すフローチャートである。
ポインティングデバイス部４１０は受信ユニット部４２０が起動すると、図１８（ａ）に示すように、先ず受信ユニット部４２０から送信された同期補足用の信号を受信し、受信ユニット部４２０との同期を確立する（ステップＳ４１１）。次にポインティングデバイス部４１０は、測距用信号をアンテナ４１１から送信する（ステップＳ４１２）。次にポインティングデバイス部４１０は、予め設定したおいた送信間隔が経過したか否かを判定し（ステップＳ４１３）、経過した場合（ステップＳ４１３のＹｅｓ）、ステップＳ４１２に帰還することで測距用信号を送信する。
一方、受信ユニット部４２０は、図１８（ｂ）に示すように、起動後、先ず同期補足用の信号をアンテナ４２１から送信し、ポインティングデバイス部４１０との同期を確立する（ステップＳ４２１）。次に受信ユニット部４２０は、ポインティングデバイス部４１０から測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ４２２）、受信した場合（ステップＳ４２２のＹｅｓ）、受信タイミングを記憶しておく（ステップＳ４２３）。尚、受信ユニット部４２０は、受信タイミングと対応づけて、受信したアンテナ（４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃの何れか）を識別するためのデータも記憶する。
次にポインティングデバイス部４１０は、全てのアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃで同一の測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ４２４）、受信していない場合（ステップＳ４２４のＮｏ）、ステップＳ４２２に帰還して新たな受信を待機する。また、ステップＳ４２４の判定の結果、全てのアンテナ４２１ａ，４２１ｂ，４２１ｃでの受信が完了した場合（ステップＳ４２４のＹｅｓ）、これらの受信タイミングと送信タイミングとに基づいて位置座標を算出する（ステップＳ４２５）。その後、受信ユニット部４２０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ４２６）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ４２７）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
また、座標入力装置４００を例えば机上で使用する場合、ポインティングデバイス部４１０に対する受信ユニット部４２０の位置を、ある領域に限定できる場合が存在する。ここで、ある領域とは、机上の領域を受信ユニット部４２０のアンテナ（例えば４２１ａ及び４２１ｂ）を結ぶ直線で区切った領域の何れか一方である。例えば受信ユニット部４２０を机上の端に設置した場合などがこれにあたる。
このような場合、受信ユニット部４２０に設けるアンテナの数は、図１９に示すように２つでもよい。換言すれば、実施例４における３つのアンテナの何れか（好ましくは４２１ｃ）を省略することができる。この際、位置検出部４２３ａが算出する距離はＬa，Ｌbの２つとなる。これら距離Ｌa，Ｌbから三角測量の原理に基づいてアンテナ４１１の位置座標を算出した場合、実存するアンテナ４１１の位置座標の他に、架空のアンテナの位置座標も算出される。そこで位置検出部４２３ａは、予め設定された何れか一方の領域に属する位置座標を正しい位置座標として選択する。例えばアンテナ４２１ａ及び４２１ｂを結ぶ直線をｘ軸とし、これと垂直な水平方向をｙ軸とした場合、位置検出部４２３ａは、ｙ座標が負である位置座標を正しい位置座標として選択する。以降、上記説明と同様に、この位置座標に基づいて座標データを生成し、これをＰＣへ出力することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することを可能とする。
次に、本発明の実施例５について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
図２０は、実施例５による座標入力装置５００の構成を示す上視図である。図２０に示すように、座標入力装置５００は、ポインティングデバイス部５１０と受信ユニット部５２０とを有する。ポインティングデバイス部５１０と受信ユニット部５２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
受信ユニット部５２０は、ポインティングデバイス部５１０の３つのアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃからそれぞれ発射された３つのＵＷＢ信号をアンテナ５２１で受信する。ここで、アンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃから発射したＵＷＢ信号をアンテナ５２１で受信する受信タイミングが、実施例１と同様に、アンテナ５２１とアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌcに依存する。実施例５では、この原理を利用し、アンテナ５２１とアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃとの距離Ｌa，Ｌb，Ｌc、すなわちＵＷＢ信号の伝搬距離を求め、これに三角測量の原理を適用することで、ポインティングデバイス部５１０の受信ユニット部５２０に対する位置座標（ｘ，ｙ）を特定する。以下、これを実現するための構成を図面と共に説明する。尚、本説明では、受信ユニット部５２０（特にアンテナ５２１）を原点（０，０）とする。
図２１は、実施例５によるポインティングデバイス部５１０と受信ユニット部５２０との構成を示すブロック図である。図２１において、ポインティングデバイス部５１０は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、３つのアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃとＲＦ部５１２と制御部５１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部５１３に入力される。制御部５１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部５１２に入力する。ＲＦ部５１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃの何れか１つから発射する。
受信ユニット部５２０は、アンテナ５２１とＲＦ部５２２と制御部５２３とインタフェース部１２４とを有する。アンテナ５２１で受信したＵＷＢ信号はＲＦ部５２２に入力される。ＲＦ部５２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部５２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェースからＰＣへ出力される。
また、ポインティングデバイス部５１０は、アンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃから測距用信号を同時且つ定期的（例えば３０ｍｓｅｃ）に送信する。測距用信号はスペクトラム拡散符号で拡散されたＵＷＢ信号である。受信ユニット部５２０は、この３つの測距用信号をアンテナ５２１で受信する。受信された３つの測距用信号はＲＦ部５２２に入力され、それぞれの受信タイミングで発生されたスペクトラム拡散符号により拡散復調される。ここで、アンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃから測距用信号が発射された送信タイミングとこれらを受信した受信タイミングとを比較することで、３つの測距用信号がそれぞれアンテナ５２１に到達するまでの伝搬時間を特定することができる。また、伝搬時間に電波の伝搬速度を乗算することで、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出することができる。尚、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出する過程は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、算出した距離Ｌa，Ｌb，Ｌcから三角測量の原理に基づいて位置検出部５２３ａが位置座標（ｘ，ｙ）を算出する過程、及び位置座標（ｘ，ｙ）から座標算出部５２３ｂが移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する過程も実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部５１０と受信ユニット部５２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図２２（ａ）はポインティングデバイス部５１０の動作を示すフローチャートであり、図２２（ｂ）は受信ユニット部５２０の動作を示すフローチャートである。
ポインティングデバイス部５１０は受信ユニット部５２０が起動すると、図２２（ａ）に示すように、先ず受信ユニット部５２０から送信された同期補足用の信号を受信し、受信ユニット部５２０との同期を確立する（ステップＳ５１１）。次にポインティングデバイス部５１０は、測距用信号をアンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃからそれぞれ送信する（ステップＳ５１２〜Ｓ５１４）。次にポインティングデバイス部５１０は、予め設定しておいた送信間隔が経過したか否かを判定し（ステップＳ５１５）、経過した場合（ステップＳ５１５のＹｅｓ）、ステップＳ５１２〜Ｓ５１４に帰還することで測距用信号を送信する。
一方、受信ユニット部５２０は、図２２（ｂ）に示すように、起動後、先ず同期補足用の信号をアンテナ５２１から送信し、ポインティングデバイス部５１０との同期を確立する（ステップＳ５２１）。次に受信ユニット部５２０は、ポインティングデバイス部５１０から測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ５２２）、受信した場合（ステップＳ５２２のＹｅｓ）、受信タイミングを記憶しておく（ステップＳ５２３）。尚、受信ユニット部５２０は、受信タイミングと対応づけて、この測距用信号を発射したアンテナ（５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃの何れか）を識別するためのデータも記憶する。このデータは測距用信号に含まれている。
次に受信ユニット部５２０は、アンテナ５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃから同時に発射された全ての測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ５２４）、受信していない場合（ステップＳ５２４のＮｏ）、ステップＳ５２２に帰還して新たな受信を待機する。また、ステップＳ５２４の判定の結果、全ての測距用信号の受信が完了した場合（ステップＳ５２４のＹｅｓ）、これらの受信タイミングと送信タイミングとに基づいて位置座標を算出する（ステップＳ５２５）。その後、受信ユニット部５２０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ５２６）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ５２７）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
また、座標入力装置５００を例えば机上で使用する場合、受信ユニット部５２０に対するポインティングデバイス部５１０の位置を、ある領域に限定できる場合が存在する。ここで、ある領域とは、机上の領域をポインティングデバイス部５１０の２つのアンテナ（例えば５１１ａ及び５１１ｂ）を結ぶ直線で区切った領域の何れか一方である。例えば受信ユニット部５２０を机上の端に設置した場合などがこれにあたる。
このような場合、受信ユニット部５２０に設けるアンテナの数は、図２３に示すように２つでもよい。換言すれば、実施例５における３つのアンテナの何れか（好ましくは５１１ｃ）を省略することができる。この際、位置検出部５２３ａが算出する距離はＬa，Ｌbの２つとなる。これら距離Ｌa，Ｌbから三角測量の原理に基づいてアンテナ５２１の位置座標を算出した場合、実存するアンテナ５２１の位置座標の他に、架空のアンテナの位置座標も算出される。そこで座標算出部５２３ｂは、予め設定された何れか一方の領域に属する位置座標を正しい位置座標として選択する。例えばアンテナ５１１ａ及び５１１ｂを結ぶ直線をｘ軸とし、これと垂直な水平方向をｙ軸とした場合、位置検出部５２３ａは、ｙ座標が正である位置座標を正しい位置座標として選択する。以降、上記説明と同様に、この位置座標に基づいて座標データを生成し、これをＰＣへ出力することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することを可能とする。
次に、本発明の実施例６について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
実施例６では、ＵＷＢが持つレーダ機能を使用する。図２４は、実施例６による座標入力装置６００の構成を示す上視図である。図２４に示すように、座標入力装置６００は、ポインティングデバイス部６１０と受信ユニット部６２０とを有する。ポインティングデバイス部６１０と受信ユニット部６２０とは、ＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
受信ユニット部６２０のアンテナ６２１は指向性アンテナであり、電波の発射方向を回転可能に構成されている。図２５にアンテナ６２１の構成を示す。図２５において、（ａ）はアンテナ６２１の上視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）はアンテナ６２１を右回転させた際の上視図であり、（ｄ）はアンテナ６２１を左回転させた際の上視図である。
図２５（ａ）及び（ｂ）に示すように、アンテナ６２１はＳＷ押下用板３１７上に取り付けられている。ＳＷ押下用板３１７は駆動モータ３１８ａで揺動可能に構成されている。ＳＷ押下用板３１７には、アーム部３１７ａが取り付けられている。ＳＷ押下用板３１７が右回転すると、図２５（ｃ）に示すように、アーム部３１７ａは回転面上の所定の位置に設けられたスイッチＳＷ２を押す。スイッチＳＷ２が押されると、駆動モータ３１８ａはＳＷ押下用板３１７を左回転するように制御される。ＳＷ押下用板３１７が左回転すると、図２５（ｄ）に示すように、アーム部３１７ａは回転面上の所定の位置に設けられたスイッチＳＷ１を押す。スイッチＳＷ１が押されると、駆動モータ３１８ａはＳＷ押下用板３１７を右回転するように制御される。以上のような動作を繰り返すことで、アンテナ６２１は周期性を持って揺動する。
次に、実施例６によるポインティングデバイス部６１０と受信ユニット部６２０との構成を図２６に示す。図２６において、ポインティングデバイス部６１０は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ６１１とＲＦ部６１２と制御部６１３とスイッチ部１１４と電源部１１６と反射体６１５とを有する。反射体６１５はポインティングデバイス部６１０の筐体表面に設けられる。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部６１３に入力される。制御部６１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部６１２に入力する。ＲＦ部６１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータ信号を拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ６１１から発射する。
受信ユニット部６２０は、アンテナ６２１とＲＦ部６２２と制御部６２３とインタフェース部１２４とアンテナ駆動部６２８とを有する。アンテナ６２１で受信したＵＷＢ信号はＲＦ部６２２に入力される。ＲＦ部６２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部６２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。
また、受信ユニット部６２０のアンテナ駆動部６２８は、駆動モータ３１８ａと２つのスイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含んで構成される。駆動モータ３１８ａは制御部６２３により制御されることで、アンテナ６２１を揺動する。スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、アーム部３１７ａにより押下されると、所定の電圧信号を制御部６２３に入力する。制御部６２３は、一方のスイッチＳＷ１／ＳＷ２が押下されたタイミングから他方のスイッチＳＷ２／ＳＷ１が押下されたタイミングまでを、内部クロックでカウントする。アンテナ６２１は所定の周期に従って揺動しているため、上記で得られるカウント値は、アンテナ６２１の現在のアンテナ角度と対応する。これに基づくことで、制御部６２３はアンテナ６２１のアンテナ角度を特定することができる。
揺動するアンテナ６２１からは定期的にＵＷＢ信号のパルスが発射される。発射されるＵＷＢ信号のパルスは、制御部６２３において生成される。ここで、電波の方向がポインティングデバイス部６１０の反射体６１５を向いている場合、アンテナ６２１から発射されたパルス（これを送信波という）は反射体６１５で反射される。反射されたパルス（反射波）はアンテナ６２１で受信される。受信ユニット部６２０のＲＦ部６２２は、送信波を発射したタイミング（送信タイミング）と反射波を受信したタイミング（受信タイミング）とを内部クロックでカウントする。これにより、伝搬時間を算出することができる。
ＲＦ部６２２で得られたカウント値は制御部６２３の位置検出部６２３ａに入力される。位置検出部６２３ａは入力されたカウント値を時間に換算することで、ＵＷＢ信号の伝搬時間を算出する。ここで、算出した伝搬時間は実際の距離Ｌの往復の距離（２Ｌ）であるため、位置検出部６２３ａは入力された伝搬時間に電波の伝搬速度の半値を乗算することで、ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する。また、位置検出部６２３ａには、制御部６２３が特定したアンテナ角度も入力される。位置検出部６２３ａは、算出した伝搬距離（Ｌに相当）とアンテナ角度とに基づいて、アンテナ６１１の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。尚、本説明では、アンテナ６１１の位置座標はポインティングデバイス部６１０の位置座標に相当する。
上記のように算出した位置座標（ｘ，ｙ）は、座標算出部６２３ｂに入力される。座標算出部６２３ｂの動作は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部６１０と受信ユニット部６２０との全体的な動作を図面と共に説明する。図２７は受信ユニット部６２０の動作を示すフローチャートである。
受信ユニット部６２０は、図２７に示すように、起動後、先ず送信波（ＵＷＢ信号）を発射し（ステップＳ６２１）、これの反射波を受信したか否かを判定する（ステップＳ６２２）。反射波を受信しない場合（ステップＳ６２２のＮｏ）、受信ユニット部６２０はステップＳ６２１に帰還し、次のタイミングで送信波を発射する。また、反射波を受信した場合（ステップＳ６２２のＹｅｓ）、受信ユニット部６２０は、伝搬距離とアンテナ角度とを求め、これらに基づいてポインティングデバイス部６１０の位置座標を検出する（ステップＳ６２３）。その後、受信ユニット部６２０は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ６２４）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ６２５）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
次に、本発明の実施例７について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成には、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
図２８は、実施例７による座標入力装置７００の構成を示す上視図である。図２８に示すように、座標入力装置７００は、３つのＰＣ７３０1，７３０2，７３０3にそれぞれ接続された受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3と、受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3に対応づけられたポインティングデバイス部７１０1，７１０2，７１０3とを有する。ポインティングデバイス部７１０1，７１０2，７１０3と受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3とは、それぞれＵＷＢ信号を用いてデータの送受信を行う。
以下、ＰＣ７３０1に接続された受信ユニット部７２０1及びこれと対応付けられたポインティングデバイス部７１０1に着目して説明する。ＰＣ７３０1と受信ユニット部７２０1とは、例えばＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のインタフェースを介して接続される。受信ユニット部７２０1は、アンテナ７２１1から測距用信号を定期的（例えば３０ｍｓｅｃ毎）に送信する。受信ユニット部７２０2及び７２０3も同様に、アンテナ７２１2又は７２１3から測距用信号を定期的（例えば３０ｍｓｅｃ毎）に送信する。ポインティングデバイス部７１０1は、受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3から送信された３つの測距用信号を受信し、それぞれの伝搬時間を検出する。また、ポインティングデバイス部７１０1は、検出した伝搬時間に基づいて、測距用信号それぞれの伝搬距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3を算出し、この伝搬距離から三角測量の原理に基づいて自己の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。ここで、全ての測距用信号に関して正確な伝搬距離を算出する場合、ポインティングデバイス部７１０1は、全ての受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3と同時に同期を確立する必要がある。但し、移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を最終的に算出するためには、正確な位置座標でなく、基準となる位置座標が特定できれば良い。そこで本実施例では、ポインティングデバイス部７１０1がオフセット時間（ポインティングデバイス部７１０1の時刻と各受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3との時刻のずれ）を含めたまま位置座標（ｘ，ｙ）を算出し、この位置座標の変化に基づいて移動量を算出する。
次に、実施例７によるポインティングデバイス部７１０1と受信ユニット部７２０1との構成を図面と共に説明する。図２９は、ポインティングデバイス部７１０1と受信ユニット部７２０1との構成を示すブロック図である。図２９において、ポインティングデバイス部７１０1は、実施例１と同様に例えばマウスやペン型の座標入力装置であり、アンテナ７１１とＲＦ部７１２と制御部７１３とスイッチ部１１４と電源部１１６とを有する。電源部１１６は乾電池等を含んで構成され、各部へ電力を供給する。スイッチ部１１４はクリックボタンやホイールボタン等の操作入力手段である。スイッチ部１１４から入力された操作情報は制御部７１３に入力される。制御部７１３は操作情報に所定の処理を施した後、データ信号としてＲＦ部７１２に入力する。ＲＦ部７１２は、予め設定されたスペクトラム拡散符号を用いてデータを拡散変調した後、このベースバンド信号をそのままＵＷＢ信号としてアンテナ７１１から発射する。
受信ユニット部７２０1は、アンテナ７２１1とＲＦ部７２２と制御部７２３とインタフェース部１２４とを有する。アンテナ７２１1で受信したＵＷＢ信号はＲＦ部７２２に入力される。ＲＦ部７２２は入力されたＵＷＢ信号を所定のスペクトラム拡散符号を用いて拡散復調することで、元のデータ信号を得る。データ信号は制御部７２３に入力され、所定の処理が施された後、インタフェース部１２４からＰＣへ出力される。受信ユニット部７２０2及び７２０3も同様な構成を有し、それぞれ対応づけられたポインティングデバイス部７１０2又は７１０3とデータの送受信を行う。
また、受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3は、任意のポインティングデバイス部で受信可能な測距用信号を定期的（例えば３０ｍｓｅｃ毎）に送信する。本説明では任意のポインティングデバイス部を７１０1とする。測距用信号はスペクトラム拡散符号で拡散変調されたＵＷＢ信号である。ポインティングデバイス部７１０1は、この３つの測距用信号をアンテナ７１１で受信する。受信された３つの測距用信号はＲＦ部７１２に入力され、それぞれの受信タイミングで発生されたスペクトラム拡散符号により拡散復調される。ここで、受信ユニット部７２０1，７２０2，７２０3から測距用信号が発射された送信タイミングとこれらを受信した受信タイミングとを比較することで、３つの測距用信号がそれぞれアンテナ７１１に到達するまでの伝搬時間を特定することができる。但し、上述にもあるように、この伝搬時間にはオフセット時間が含まれるが、本実施例ではこれを無視することができる。
また、ポインティングデバイス部７１０1は、特定した伝搬時間に電波の伝搬速度を乗算することで、距離Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3を算出することができる。尚、距離Ｌa，Ｌb，Ｌcを算出する過程は、実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。また、算出した距離Ｌa，Ｌb，Ｌcから三角測量の原理に基づいて位置検出部７１３ａが位置座標（ｘ，ｙ）を算出する過程、及び位置座標（ｘ，ｙ）から座標算出部７１３ｂが移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する過程も実施例１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
次に、ポインティングデバイス部７１０1と受信ユニット部７２０1との全体的な動作を図面と共に説明する。図３０（ａ）は受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）はポインティングデバイス部７１０1の動作を示すフローチャートであり、（ｃ）は受信ユニット部７２０1の動作を示すフローチャートである。
受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3は、図３０（ａ）に示すように、起動後、先ず測距用信号を送信する（ステップＳ７２１）。次に受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3は、予め設定しておいた送信間隔が経過したか否かを判定し（ステップＳ７２２）、経過した場合（ステップＳ７２２のＹｅｓ）、ステップＳ７２１に帰還することで測距用信号を送信する。
一方、ポインティングデバイス部７１０1は、図３０（ｂ）に示すように、受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3の何れかから測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ７１１）、受信した場合（ステップＳ７１１のＹｅｓ）、受信タイミングを記憶しておく（ステップＳ７１２）。尚、ポインティングデバイス部７１０1は、受信タイミングと対応づけて、この測距用信号を発射した受信ユニット部（７２０1，７２０2及び７２０3の何れか）を識別するためのデータも記憶する。このデータは測距用信号に含まれている。
次にポインティングデバイス部７１０1は、受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3から所定期間内に発射された全ての測距用信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ７１３）、受信していない場合（ステップＳ７１３のＮｏ）、ステップＳ７１１に帰還して新たな受信を待機する。尚、所定期間内とするのは、受信ユニット部７２０1，７２０2及び７２０3間で同期が図られていないためである。ステップＳ７１３の判定の結果、全ての測距用信号の受信が完了した場合（ステップＳ７１３のＹｅｓ）、これらの受信タイミングと送信タイミングとに基づいて位置座標を算出する（ステップＳ７１４）。その後、ポインティングデバイス部７１０1は、前回の位置座標（ｘ0，ｙ0）と今回の位置座標（ｘ1，ｙ1）とに基づいて移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出し（ステップＳ２１５）、これを受信ユニット部７２０1へ送信する（ステップＳ７１６）。その後、ステップＳ７１１に帰還して新たな受信を待機する。
また、図３０（ｃ）に示すように、受信ユニット部７２０1は、ポインティングデバイス部７１０1から移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を受信すると（ステップＳ７２６のＹｅｓ）、これをＰＣへ出力する（ステップＳ７２７）。
以上のように動作することで、ＰＣのディスプレイに表示されたポインタを操作することが可能となる。
次に、本発明の実施例８について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
本実施例では、測距用信号の伝搬時間からポインティングデバイス部の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する方法の他の例を示す。以下の説明では、実施例１，２，４及び５のうち実施例１で使用した座標入力装置１００の構成を引用して説明する。尚、以下の説明では、ポインティングデバイス部１１０における３つのアンテナ１１１ａ，１１１ｂ及び１１１ｃが形成する三角形の中心を原点（０，０）として説明する。
実施例１において、ポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０との時刻同期が図られていない場合、ポインティングデバイス部１１０の移動量を算出する際の未知数は、受信ユニット部１２０（アンテナ１２１）の２次元の座標（Ｘ，Ｙ）と、ポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０との時刻のずれ（これをオフセット時間Ｔとする）との３つ（Ｘ，Ｙ，Ｔ）となる。そこで本実施例では、測距用信号の３つの伝搬経路に基づいて３つの方程式を立て、これを解くことで３つの未知数を特定する。
オフセット時間Ｔを式１のようにポインティングデバイス部１１０の時刻を基準とした受信ユニット部１２０の時刻のずれとすると、３つの伝搬経路から以下の式２に示す３つの連立方程式が得られる。
Figure 0004286629
Figure 0004286629
式１において、Ｔ110はポインティングデバイス部１１０の時刻であり、Ｔ120は受信ユニット部１２０の時刻である。また、式２において、ｃは測距用信号の伝搬速度である。Ｌaはアンテナ１１１ａまでの伝搬距離であり、Ｌbはアンテナ１１１ｂまでの伝搬距離であり、Ｌcはアンテナ１１１ｃまでの伝搬距離である。ｔraはアンテナ１１１ａでの受信タイミングであり、ｔrbはアンテナ１１１ｂでの受信タイミングであり、ｔrcはアンテナ１１１ｃでの受信タイミングであり、ｔsは送信タイミングである。（ｘa，ｙa）はアンテナ１１１ａの位置座標であり、（ｘb，ｙb）はアンテナ１１１ｂの位置座標であり、（ｘc，ｙc）はアンテナ１１１ｃの位置座標である。尚、ｃ，ｔra，ｔrb，ｔrc，ｔs，（ｘa，ｙa），（ｘb，ｙb）及び（ｘc，ｙc）は既知の値である。
式２に示す３つの連立方程式を解くことで、受信ユニット部１２０の位置座標（Ｘ，Ｙ）及びオフセット時間Ｔを求めることができる。尚、算術過程は明らかであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
ｔra，ｔrb，ｔrc，ｔsは位置検出部１１３ａに入力される。位置検出部１１３ａは、予め設定されているｃ，（ｘa，ｙa），（ｘb，ｙb）及び（ｘc，ｙc）と、入力されたｔra，ｔrb，ｔrc及びｔsとに基づいて、式２の連立方程式を立て、これを解く。これにより、受信ユニット部１２０の位置座標（Ｘ，Ｙ）が算出される。また、ポインティングデバイス部１１０の位置座標（ｘ，ｙ）は、受信ユニット部１２０の位置座標（Ｘ，Ｙ）から逆算することで、容易に算出することができる。
その後、位置検出部１１３ａは、算出した位置座標（ｘ，ｙ）を座標算出部１１３ｂに入力する。座標算出部１１３ｂは、今回入力された位置座標（ｘ1，ｙ1）と前回入力された位置座標（ｘ0，ｙ0）とに基づいて、実施例１と同様に移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を算出する。尚、他の構成及び動作は、実施例１と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。
また、上記の連立方程式から算出した未知数のうち、オフセット時間Ｔをキャッシュしておくことで、未知数を１つ減らすことができる。これにより、算出過程を簡素化でき、処理を高速化することができる。
次に、本発明の実施例９について図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、特記しない構成に関しては実施例１と同様である。
本実施例では、測距用信号の伝搬時間からポインティングデバイス部の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する方法の他の例を示す。以下の説明では、実施例１，２，４及び５のうち実施例１で使用した座標入力装置１００の構成を引用して説明する。
ここで、全ての測距用信号に関して正確な伝搬距離を算出する場合、ポインティングデバイス部１１０は、受信ユニット部１２０と同時に同期を確立する必要がある。但し、移動量（ｘ1−ｘ0，ｙ1−ｙ0）を最終的に算出するためには、正確な位置座標でなく、基準となる位置座標が特定できれば良い。そこで本実施例では、ポインティングデバイス部１１０がオフセット時間を含めたまま位置座標（ｘ，ｙ）を算出し、この位置座標の変化に基づいて移動量を算出する。これにより、実施例１における同期確立の処理（図６におけるステップＳ１１１及びＳ１２１参照）を省略できる。尚、他の構成及び動作は、実施例１と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。
また、上記実施例１から実施例９は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
従来技術による座標入力装置９００の構成を示す上視図である。 本発明の実施例１による座標入力装置１００の構成を示す上視図である。 テレビ放送等の狭帯域通信で使用する通信帯域と無線ＬＡＮ等のスペクトラム拡散通信で使用する通信帯域とＵＷＢで使用する通信帯域とを比較したグラフである。 （ａ）はＵＷＢが持つレーダ機能を説明するための図であり、（ｂ）は送受信機１０から出力された送信波が物体２０の表面で反射して送受信機１０で受信される際のタイミングを示す図である。 本発明の実施例１によるポインティングデバイス部１１０と受信ユニット部１２０との構成を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｃ）は受信ユニット部１２０の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）はポインティングデバイス部１１０の動作を示すフローチャートである。 ポインティングデバイス部１１０に設けるアンテナを１つ減らした際に検出されるアンテナ１２１の位置座標を示す図である。 本発明の実施例２による座標入力装置２００の構成を示す上視図である。 本発明の実施例２によるポインティングデバイス部２１０と受信ユニット部２２０との構成を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｃ）は受信ユニット部２２０の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）はポインティングデバイス部２１０の動作を示すフローチャートである。 受信ユニット部２２０に設けるアンテナを１つ減らした際に検出されるアンテナ２１１の位置座標を示す図である。 本発明の実施例３による座標入力装置３００の構成を示す上視図である。 （ａ）はアンテナ３１１の上視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はアンテナ３１１を右回転させた際の上視図であり、（ｄ）はアンテナ３１１を左回転させた際の上視図である。 本発明の実施例３によるポインティングデバイス部３１０と受信ユニット部３２０との構成を示すブロック図である。 （ａ）は受信ユニット部３２０の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）はポインティングデバイス部３１０の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例４による座標入力装置４００の構成を示す上視図である。 本発明の実施例４によるポインティングデバイス部４１０と受信ユニット部４２０との構成を示すブロック図である。 （ａ）及び（ｃ）はポインティングデバイス部４１０の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は受信ユニット部４２０の動作を示すフローチャートである。 受信ユニット部４２０に設けるアンテナを１つ減らした際に検出されるアンテナ４１１の位置座標を示す図である。 本発明の実施例５による座標入力装置５００の構成を示す上視図である。 本発明の実施例５によるポインティングデバイス部５１０と受信ユニット部５２０との構成を示すブロック図である。 （ａ）はポインティングデバイス部５１０の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は受信ユニット部５２０の動作を示すフローチャートである。 ポインティングデバイス部５１０に設けるアンテナを１つ減らした際に検出されるアンテナ５２１の位置座標を示す図である。 本発明の実施例６による座標入力装置６００の構成を示す上視図である。 （ａ）はアンテナ６２１の上視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）はアンテナ６２１を右回転させた際の上視図であり、（ｄ）はアンテナ６２１を左回転させた際の上視図である。 本発明の実施例６によるポインティングデバイス部６１０と受信ユニット部６２０との構成を示すブロック図である。 受信ユニット部６２０の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例７による座標入力装置７００の構成を示す上視図である。 本発明の実施例７によるポインティングデバイス部７１０1と受信ユニット部７２０1,７２０2，７２０3との構成を示すブロック図である。 （ａ）は受信ユニット部７２０1,７２０2，７２０3の動作を示すフローチャートであり、（ｂ）はポインティングデバイス部７１０1の動作を示すフローチャートであり、（ｃ）は受信ユニット部７２０1の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００ 座標入力装置
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０1、７１０2、７１０3 ポインティングデバイス部
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１２１、２１１、２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、３１１、４１１、４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｃ、５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ、５２１、６１１、６２１、７１１、７２１1、７２１2、７２１3 アンテナ
１１２、１２２、２１２、２２２、３１２、３２２、４１２、４２２、５１２、５２２、６１２、６２２、７１２、７２２ ＲＦ部
１１３、１２３、２１３、２２３、３１３、３２３、４１３、４２３、５１３、５２３、６１３、６２３、７１３、７２３ 制御部
１１３ａ、２１３ａ、３１３ａ、４１３ａ、４２３ａ、５２３ａ、６２３ａ、７１３ａ 位置検出部
１１３ｂ、２１３ｂ、３１３ｂ、４１３ｂ、４２３ｂ、５２３ｂ、６２３ｂ、７１３ｂ 座標算出部
１１４ スイッチ部
１１６ 電源部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０1、７２０2、７２０3 受信ユニット部
１２４ インタフェース部
３１７ ＳＷ押下用板
３１７ａ アーム部
３１８、６２８ アンテナ駆動部
３１８ａ 駆動モータ
３２５、６１５ 反射体
７３０ ＰＣ

Claims (7)

  1. ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、
    前記受信ユニットから定期的に送信されるＵＷＢ信号を受信する複数のアンテナと、
    前記アンテナ毎の前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とするポインティングデバイス。
  2. ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、
    前記受信ユニットから同時且つ定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、
    前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とするポインティングデバイス。
  3. ＵＷＢ信号を用いて受信ユニットとデータを送受信するポインティングデバイスであって、
    揺動自在に設けられたアンテナと、
    前記アンテナを所定の周期で揺動させるアンテナ駆動手段と、
    前記アンテナから定期的にＵＷＢ信号を送信するＵＷＢ信号送信手段と、
    前記受信ユニットで反射された前記ＵＷＢ信号を受信するＵＷＢ信号受信手段と、
    前記ＵＷＢ信号を受信した際の前記アンテナの振り角を特定するアンテナ角度特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号を送信したタイミングから該ＵＷＢ信号の反射波を受信したタイミングまでをカウントするカウント手段と、
    前記カウント手段のカウント値に基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    前記伝搬距離と前記振り角に基づいて前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とするポインティングデバイス。
  4. ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、
    前記ポインティングデバイスから定期的に送信されるＵＷＢ信号を受信する複数のアンテナと、
    前記アンテナ毎の前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    三角測量に基づいて前記伝搬距離から当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とする受信ユニット。
  5. ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、
    前記ポインティングデバイスから同時且つ定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、
    前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    三角測量に基づいて前記伝搬距離から当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とする受信ユニット。
  6. ＵＷＢ信号を用いてポインティングデバイスとデータを送受信する受信ユニットであって、
    揺動自在に設けられたアンテナと、
    前記アンテナを所定の周期で揺動させるアンテナ駆動手段と、
    前記アンテナから定期的にＵＷＢ信号を送信するＵＷＢ信号送信手段と、
    前記ポインティングデバイスで反射された前記ＵＷＢ信号を受信するＵＷＢ信号受信手段と、
    前記ＵＷＢ信号を受信した際の前記アンテナの振り角を特定するアンテナ角度特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    前記伝搬距離と前記振り角に基づいて当該受信ユニットに対する前記ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて前記ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とする受信ユニット。
  7. 複数の受信ユニットから送信されたＵＷＢ信号を受信可能なポインティングデバイスであって、
    前記複数の受信ユニットから定期的に送信される複数のＵＷＢ信号を受信するアンテナと、
    前記ＵＷＢ信号毎の受信タイミングを特定する受信タイミング特定手段と、
    前記ＵＷＢ信号の送信タイミングを特定する送信タイミング特定手段と、
    前記送信タイミング及び前記受信タイミングに基づいて前記ＵＷＢ信号の伝搬距離を算出する伝搬距離算出手段と、
    三角測量に基づいて前記伝搬距離から前記受信ユニットに対する当該ポインティングデバイスの位置座標を算出する位置座標算出手段と、
    前回算出した位置座標と今回算出した位置座標との差に基づいて当該ポインティングデバイスの移動量を算出する移動量算出手段と
    を有することを特徴とするポインティングデバイス。
JP2003357645A 2003-10-17 2003-10-17 ポインティングデバイス及び受信ユニット Expired - Fee Related JP4286629B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003357645A JP4286629B2 (ja) 2003-10-17 2003-10-17 ポインティングデバイス及び受信ユニット
US10/965,929 US7911448B2 (en) 2003-10-17 2004-10-18 Pointing device and receiving unit with UWB signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003357645A JP4286629B2 (ja) 2003-10-17 2003-10-17 ポインティングデバイス及び受信ユニット

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005122527A JP2005122527A (ja) 2005-05-12
JP4286629B2 true JP4286629B2 (ja) 2009-07-01

Family

ID=34614475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003357645A Expired - Fee Related JP4286629B2 (ja) 2003-10-17 2003-10-17 ポインティングデバイス及び受信ユニット

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7911448B2 (ja)
JP (1) JP4286629B2 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070293261A1 (en) * 2006-06-14 2007-12-20 Chung Woo Cheol Dual purpose mobile device usingultra wide band communications
US20080161016A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Lucent Technologies Inc. Synthetic aperture for locating mobile transmitters
SG148074A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-31 Sony Corp Ranging system and method
EP2194662A4 (en) * 2007-09-25 2014-04-23 Kyocera Corp RADIO COMMUNICATION DEVICE AND RADIO COMMUNICATION METHOD
JP4773567B2 (ja) * 2007-11-29 2011-09-14 京セラ株式会社 無線通信装置および無線通信方法
CN101911530A (zh) * 2007-12-26 2010-12-08 京瓷株式会社 无线通信装置和无线通信方法
US8014436B2 (en) * 2008-07-02 2011-09-06 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Multi-dimensional signal of reduced peak-to-RMS ratio
KR20100110101A (ko) * 2009-04-02 2010-10-12 엘지이노텍 주식회사 그래픽 사용자 인터페이스 방식의 입력장치 기능을 포함한 무선통신장치
US8547335B2 (en) * 2010-07-30 2013-10-01 International Business Machines Corporation RFID-based input device
US9921657B2 (en) * 2014-03-28 2018-03-20 Intel Corporation Radar-based gesture recognition
JP6785220B2 (ja) * 2015-04-03 2020-11-18 株式会社Ｎｔｔドコモ ユーザ装置及び基地局
CN108958510A (zh) * 2017-05-24 2018-12-07 致伸科技股份有限公司 鼠标装置
DE112017007760T5 (de) * 2017-07-20 2020-04-09 Tdk Corporation Primärbaugruppe zur Verwendung in einem drahtlosen Energieübertragungssystem, Positionierungssystem und Verfahren zum Bestimmen einer Distanz zwischen einer Primärbaugruppe und einer Sekundärbaugruppe
US11163396B2 (en) * 2019-03-13 2021-11-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Method and touch instrument for uplink-based zero activation force
KR20210019834A (ko) * 2019-08-13 2021-02-23 주식회사 아모센스 Ｕｗｂ 안테나 모듈 및 이를 구비한 위치 측정 장치
US11579712B2 (en) * 2021-03-23 2023-02-14 Huawei Technologies Co., Ltd. Devices, systems, and methods for multi-device interactions
US11670467B2 (en) * 2021-04-22 2023-06-06 Dell Products, Lp Spring-back force adjustable input/output device for an information handling system
CN113490023B (zh) * 2021-07-05 2023-09-15 三星电子（中国）研发中心 一种电视的控制方法和装置
CN114339598A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 天翼物联科技有限公司 基于时间反演的uwb成像定位方法及系统
CN115494487B (zh) * 2022-11-18 2023-03-24 成都太阳神鸟智能控制有限公司 一种无线定位测距方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4988981B1 (en) * 1987-03-17 1999-05-18 Vpl Newco Inc Computer data entry and manipulation apparatus and method
JPH05119914A (ja) * 1991-10-29 1993-05-18 Nec Niigata Ltd ワイヤレスマウス
US5661490A (en) * 1993-04-12 1997-08-26 The Regents Of The University Of California Time-of-flight radio location system
JPH075979A (ja) 1993-06-16 1995-01-10 B U G:Kk 座標入力装置
JPH09218742A (ja) 1996-02-09 1997-08-19 Hitachi Ltd 座標入力表示処理装置
US6504526B1 (en) * 1998-11-03 2003-01-07 Intel Corporation Wireless pointing system
US6473070B2 (en) * 1998-11-03 2002-10-29 Intel Corporation Wireless tracking system
JP2002149317A (ja) * 2000-11-14 2002-05-24 Nagano Fujitsu Component Kk 入力システム及び入力装置
KR100846761B1 (ko) * 2001-09-11 2008-07-16 삼성전자주식회사 포인터 표시방법, 그 포인팅 장치, 및 그 호스트 장치
US7436850B2 (en) * 2001-10-30 2008-10-14 Texas Instruments Incorporated Ultra-wideband (UWB) transparent bridge
JP4164423B2 (ja) * 2003-08-29 2008-10-15 キヤノン株式会社 センシング部とポインティングデバイスとを含み構成される装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005122527A (ja) 2005-05-12
US20050170778A1 (en) 2005-08-04
US7911448B2 (en) 2011-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4286629B2 (ja) ポインティングデバイス及び受信ユニット
CN108153410B (zh) 用于基于雷达的姿态检测的方法和设备
CN102273083B (zh) 具有基于设备方位的定向接近传感器的便携式电子设备
US20080165163A1 (en) Hybrid pen mouse user input device
US20100234756A1 (en) Human body communication apparatus
JP2003515800A (ja) 筆記用具の動きの追跡
CN111970639B (zh) 保持安全距离的方法、装置、终端设备和存储介质
WO2007065734A2 (en) Acceleration reference devices, cellular communication terminal systems, and methods that sense terminal movement for cursor control
EP4270639A1 (en) Terminal antenna and method for controlling beam direction of antenna
EP2323018A2 (en) Apparatus and method for providing wireless communication and FM transceiver operation for a wireless computer mouse
US20060077175A1 (en) Machine-human interface
CN109495840B (zh) 一种无线通信方法、装置、系统和存储介质
US20080204413A1 (en) Operation method of wireless pointing input apparatus
US20060136016A1 (en) Synchronization method and apparatus and location awareness method and apparatus in chaotic communication system
CN108833034B (zh) 无线通信控制方法、设备以及系统
WO2000065530A1 (en) Pen input device for a computer
US20180024655A1 (en) Light sensor
JP4492391B2 (ja) 位置測定方法およびそれを用いた位置測定装置
US20040021635A1 (en) Error rejection for optical scroll wheel
WO2022143518A1 (zh) 一种定位方法和相关设备
TWI775242B (zh) 接收攜帶有壓力訊息之電信號的觸控處理裝置與其處理方法和系統
TWI775237B (zh) 發出攜帶壓力資訊之電信號的觸控筆與操作方法
WO1993004424A1 (en) Remote sensing computer pointer
CN107229341B (zh) 终端控制指环、终端的操控方法及计算机可读存储介质
CN112837292A (zh) 搜索散斑的方法、终端设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060808

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081104

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090127

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090324

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090325

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees