JP4750817B2 - Position tracking signal generator and input system including the same - Google Patents
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Description
本発明は、位置追跡用信号発生装置、及び位置追跡用信号発生装置の位置を追跡して情報を入力する位置追跡入力装置を含む入力システムに関する。 The present invention relates to a position tracking signal generation apparatus and an input system including a position tracking input apparatus that inputs information by tracking the position of the position tracking signal generation apparatus.
位置追跡入力装置とは、使用者が動く位置追跡用信号発生装置の位置を認識し、信号発生装置の位置及び軌跡による情報を入力するものであって、現在は、入力ペンで具現される位置追跡用信号発生装置と一緒に自然筆記入力システムとして具現されて使われている。したがって、以下では、説明の便宜上、本発明の位置追跡用信号発生装置及び位置追跡入力装置が自然筆記入力システムで具現された例を中心として、本発明の技術的な思想を説明する。 The position tracking input device is a device for recognizing the position of the position tracking signal generation device where the user moves and inputting information based on the position and locus of the signal generation device. Currently, the position is realized by an input pen. It is embodied and used as a natural writing input system together with a tracking signal generator. Therefore, hereinafter, for the sake of convenience of explanation, the technical idea of the present invention will be described focusing on an example in which the position tracking signal generation device and the position tracking input device of the present invention are embodied in a natural writing input system.
自然筆記入力システムは、タブレットPC上の自然筆記認識方式と異なり、入力ペンで生成される基準信号と超音波信号とが自然筆記入力装置に受信される時間差を用いて距離を計算することで、入力ペンの座標を認識し、入力ペンの移動座標を連結することで、入力ペンの軌跡を認識して入力する。この場合、基準信号としては、赤外線(IR)、または、無線周波数信号(RF)、または、電磁気誘導信号(EM)を使用する。 Unlike the natural writing recognition method on the tablet PC, the natural writing input system calculates a distance using a time difference between the reference signal generated by the input pen and the ultrasonic signal received by the natural writing input device, By recognizing the coordinates of the input pen and connecting the movement coordinates of the input pen, the input pen locus is recognized and input. In this case, infrared (IR), radio frequency signal (RF), or electromagnetic induction signal (EM) is used as the reference signal.
従来の位置追跡用信号発生装置構成を図1に示した。図1を参照すれば、従来の位置追跡用信号発生装置は、ペンタイプで具現され、入力ペンの本体部10に電源を供給する電源部15と、基準信号を発生する基準信号発生部13と、超音波信号を発生する超音波発生部17と、基準信号発生部13と超音波発生部17とを制御する制御部11と、を含む。
The configuration of a conventional position tracking signal generator is shown in FIG. Referring to FIG. 1, a conventional position tracking signal generator is implemented in a pen type, and includes a
併せて、使用者が実際に紙上に記録できるように内部にインキを含むペン芯部19、あるいは、単に使用者の筆記感を向上するために本体部の中心を貫通するペン芯部19を含み、ペン芯部19は、円筒形で形成された超音波発生部17を貫通し、外部ハウジング部20が、超音波発生部17及びペン芯部19を取り囲んで本体部10と結合される。この場合、超音波発生部17は、ピエゾフィルムで形成されることが一般的である。
In addition, it includes a
また、図1に示したように、外部ハウジング部20は、超音波発生部17が生成した超音波が外部に放出されるように、回りに貫通部22が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
一方、このような従来の位置追跡用信号発生装置の超音波発生部17で生成された超音波信号の到達距離は、超音波信号の出力が大きいほど長くなる。
On the other hand, the arrival distance of the ultrasonic signal generated by the
したがって、入力システムの超音波信号を受信する受信センサーが位置追跡用信号発生装置と近距離にある場合は、位置追跡用信号発生装置で発生される超音波信号の大きさがあまり問題とならないが、超音波信号を受信する受信センサーが位置追跡用信号発生装置から遠距離に配置されている場合は、超音波信号が超音波信号受信センサーまで到達せず、位置追跡用信号発生装置の位置を正確に追跡できないという問題点が存在する。 Therefore, when the receiving sensor for receiving the ultrasonic signal of the input system is at a short distance from the signal generator for position tracking, the size of the ultrasonic signal generated by the signal generator for position tracking does not matter much. When the receiving sensor for receiving the ultrasonic signal is arranged at a long distance from the position tracking signal generator, the ultrasonic signal does not reach the ultrasonic signal receiving sensor, and the position of the position tracking signal generator is There is a problem that it cannot be traced accurately.
このような問題を解決するために、従来には、超音波信号の出力を大きくするための方式が提案されているが、超音波信号の出力を大きくしようとすると、超音波信号を発生するために、ペン芯部19の周りを取り囲むピエゾフィルムの長さが長くなり、これに比例して、入力ペンとして具現される位置追跡用信号発生装置の厚さが厚くなり、使用者らが使用するのに適しないという問題点が存在する。
In order to solve such problems, conventionally, a method for increasing the output of the ultrasonic signal has been proposed. However, if an attempt is made to increase the output of the ultrasonic signal, an ultrasonic signal is generated. In addition, the length of the piezo film surrounding the
本発明が達成しようとする技術的課題は、位置追跡用信号発生装置の厚さを増加させることなく、超音波信号の到達距離を増加させることのできる位置追跡用信号発生装置及びこれを用いる入力システムを提供することにある。 A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a position tracking signal generator capable of increasing the reach of an ultrasonic signal without increasing the thickness of the position tracking signal generator and an input using the same. To provide a system.
上述した技術的課題を達成するための本発明の位置追跡用信号発生装置は、所定距離だけ離隔して配置され、超音波制御信号に応じて各々超音波信号を発生する複数の超音波信号発生部と;複数の超音波信号発生部で発生された超音波信号が互いに重畳して増幅されるように、超音波制御信号を生成して複数の超音波信号発生部に各々出力する制御部と;超音波信号が放出されるように放出部が形成され、複数の超音波信号発生部を内部に収容しながら超音波信号発生部が支持される本体部と結合されるガイド部と;を含む。 The position tracking signal generator according to the present invention for achieving the above-described technical problem is a plurality of ultrasonic signal generators that are spaced apart from each other by a predetermined distance and generate ultrasonic signals according to ultrasonic control signals. A control unit that generates an ultrasonic control signal and outputs the ultrasonic control signal to each of the plurality of ultrasonic signal generation units so that the ultrasonic signals generated by the plurality of ultrasonic signal generation units are superimposed and amplified. A guide unit that is formed so as to emit an ultrasonic signal and is coupled to a main body unit that supports the ultrasonic signal generation unit while accommodating a plurality of ultrasonic signal generation units therein; .
また、上述した制御部は、重畳された超音波信号が放出部を介して放出されるように、放出部から遠距離に配置された超音波信号発生部から、近距離に配置された超音波信号発生部の順に一定の時間差をおいて超音波制御信号を生成して出力することができる。 In addition, the control unit described above is configured so that the ultrasonic signal disposed at a short distance from the ultrasonic signal generation unit disposed at a long distance from the emission unit so that the superimposed ultrasonic signal is emitted through the emission unit. Ultrasonic control signals can be generated and output with a certain time difference in the order of the signal generator.
また、上述した位置追跡用信号発生装置は、基準制御信号に応じて基準信号を発生する基準信号発生部を更に含み、制御部は、超音波信号発生部で発生される超音波信号と同じ周波数で基準信号が発生されるように基準制御信号を生成して前記基準信号発生部に出力することができる。 The position tracking signal generator described above further includes a reference signal generator that generates a reference signal according to the reference control signal, and the controller has the same frequency as the ultrasonic signal generated by the ultrasonic signal generator. The reference control signal can be generated and output to the reference signal generation unit so that the reference signal is generated.
一方、上述した技術的課題を達成するための本発明の入力システムは、上述した位置追跡用信号発生装置と;位置追跡用信号発生装置で発生された基準信号を受信する基準信号受信センサーと互いに離隔するように配置され、位置追跡用信号発生装置で発生された増幅された超音波信号を受信する複数の超音波信号受信センサーが設けられ、基準信号受信センサーに基準信号が受信された時間と、複数の超音波信号受信センサーで超音波信号が各々受信された時間との差を用いて、位置追跡用信号発生装置の位置を測定する位置追跡入力装置と;を含む。 On the other hand, an input system of the present invention for achieving the technical problem described above includes a signal generator for position tracking described above; a reference signal receiving sensor for receiving a reference signal generated by the signal generator for position tracking; A plurality of ultrasonic signal receiving sensors arranged to be spaced apart from each other and receiving the amplified ultrasonic signals generated by the position tracking signal generator, and a time at which the reference signal is received by the reference signal receiving sensor, A position tracking input device for measuring the position of the signal generator for position tracking using a difference from the time when each of the ultrasonic signals is received by the plurality of ultrasonic signal receiving sensors.
一方、上述した技術的課題を達成するための本発明の他の入力システムは、所定距離だけ離隔して配置され、所定の超音波制御信号に応じて各々超音波信号を発生する複数の超音波信号発生部と、超音波信号が放出されるように放出部が形成され、複数の超音波信号発生部を内部に収容しながら超音波信号発生部が支持される本体部と結合されるガイド部と、を含む位置追跡用信号発生装置と;位置追跡用信号発生装置と有線で連結され、所定の時間周期で複数の超音波信号発生部で発生された超音波信号が互いに重畳して増幅されるように、超音波制御信号を生成して複数の超音波信号発生部に各々出力する位置追跡入力装置と;を含む。 On the other hand, another input system of the present invention for achieving the above-described technical problem is a plurality of ultrasonic waves that are spaced apart by a predetermined distance and each generate an ultrasonic signal according to a predetermined ultrasonic control signal. A signal generating unit and a guide unit that is formed so that an ultrasonic signal is emitted and is coupled to a main body unit that supports the ultrasonic signal generating unit while accommodating a plurality of ultrasonic signal generating units inside A position tracking signal generator including: a position tracking signal generator connected to the position tracking signal generator by wire, and superimposing and amplifying ultrasonic signals generated by a plurality of ultrasonic signal generators at a predetermined time period A position tracking input device that generates an ultrasonic control signal and outputs the ultrasonic control signal to each of a plurality of ultrasonic signal generators.
また、上述した位置追跡入力装置は、重畳された超音波信号が放出部を介して放出されるように、放出部から遠距離に配置された超音波信号発生部から、近距離に配置された超音波信号発生部の順に一定の時間差をおいて超音波制御信号を生成して出力することができる。 Further, the position tracking input device described above is disposed at a short distance from the ultrasonic signal generating unit disposed at a long distance from the emitting unit so that the superimposed ultrasonic signal is emitted through the emitting unit. Ultrasonic control signals can be generated and output with a certain time difference in the order of the ultrasonic signal generator.
また、上述した位置追跡入力装置は、近距離に配置された超音波信号発生部に超音波制御信号を出力した時間と、複数の超音波信号受信センサーで超音波信号が各々受信された時間との差を用いて、位置追跡用信号発生装置の位置を測定することができる。 Further, the position tracking input device described above includes a time when the ultrasonic control signal is output to the ultrasonic signal generators disposed at a short distance, a time when each of the ultrasonic signals is received by the plurality of ultrasonic signal reception sensors, and Can be used to measure the position of the position tracking signal generator.
上述のように、本発明の位置追跡用信号発生装置は、複数の超音波信号発生部が発生させた超音波信号が重畳して増幅されるように、一定の時間間隔で超音波信号を発生することで、超音波信号の強さを増加させ、到達距離を増加させる効果がある。 As described above, the position tracking signal generator of the present invention generates ultrasonic signals at regular time intervals so that the ultrasonic signals generated by a plurality of ultrasonic signal generators are superimposed and amplified. By doing so, there is an effect of increasing the strength of the ultrasonic signal and increasing the reach distance.
また、本発明の上述した構成的な特徴により、従来技術の問題点である超音波信号の強さを増加させるために、大きさの大きい超音波センサーを用いることで招かれる位置追跡用信号発生装置の厚さが厚くなるという問題点を解決する効果がある。 In addition, due to the above-described structural features of the present invention, in order to increase the strength of the ultrasonic signal, which is a problem of the prior art, a position tracking signal is generated by using a large ultrasonic sensor. There is an effect of solving the problem that the thickness of the device is increased.
以下、添付の図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図2は、本発明の望ましい実施形態に係る位置追跡用信号発生装置の構成を示した図である。図2を参照すれば、本発明の望ましい実施形態に係る位置追跡用信号発生装置は、物理的に大きく、本体部200及び本体部200と結合されるガイド部300から構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a position tracking signal generator according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the position tracking signal generator according to a preferred embodiment of the present invention is physically large and includes a
本体部200には、電源部230と、超音波信号生成部240と、基準信号発生部220と、制御部210と、ペン芯部250とが設けられる。電源部230は、超音波信号生成部240と、基準信号発生部220と、制御部210とに電源を供給し、基準信号発生部220は、電源の供給を受け、制御部210から入力された基準制御信号に応じて基準信号を発生する。本発明の基準信号としては、赤外線信号(IR)、または、無線周波数(RF)、または、電磁気誘導信号(EM)が利用可能である。
The
ペン芯部250は、一般的なペンを用いた筆記感だけを提供するように、超音波信号生成部240の末端に形成されることができ、実際に、使用者が筆記を行えるように、内部にインキを含んで、超音波信号生成部240を貫通して本体部200の内部に挿入されることもできる。
The
超音波信号生成部240は、制御部210から超音波制御信号が入力されると、振動によって超音波信号を発生する複数の超音波信号発生部240a、240bと、ペン芯部250が収納され得るように、中心にシリンダー状の空間が形成された芯部242と、ガイド部300の内面と密着され、ガイド部300内で超音波信号発生部240の位置を固定させる支持部248と、を含んで構成される。
When an ultrasonic control signal is input from the
複数の超音波信号発生部240a、240bの各々は、一定の距離L1だけ互いに離隔され、芯部242の外周面を取り囲むように設けられることが望ましく、芯部242の一定の領域のみに設けられることもできる。複数の超音波信号発生部240a、240bの各々は、超音波制御信号に応じて電源部230から印加された電気エネルギーを振動に変換して超音波信号を発生させ、ピエゾフィルムのような圧電素子として具現されることが望ましい。
Each of the plurality of
例え、図2には、2つの超音波信号発生部240a、240bが設けられていると示したが、3以上の超音波信号発生部も設けられることができ、この場合、各々超音波信号発生部は、異なる離隔距離に配置されることもできるが、同じ離隔距離毎に配置されることが望ましい。
For example, FIG. 2 shows that two
また、図2に示されたように、超音波信号生成部240は、使用者が入力ペンを用いて筆記を行う場合に、紙面と近く位置(例えば、「入力ペンの下段」)するよう配置されることが望ましく、制御部210と、基準信号発生部220と、電源部230との位置は、本体部200内で任意に配置されることができる。
In addition, as illustrated in FIG. 2, when the user performs writing using the input pen, the ultrasonic
一方、ガイド部300は、その内部に超音波信号生成部240を収容するように空間が形成されており、内部に収容された超音波信号生成部240を取り囲みながら本体部200と結合される。
On the other hand, a space is formed in the
ガイド部300は、下部ガイド部310と上部ガイド部320とで構成され、上部ガイド部320の断面には、本体部200と嵌め込み結合、ネジ結合、あるいは、接着結合の方式で本体部200と結合され得るように、嵌め込み部、あるいは、螺子山が形成されている。
The
下部ガイド部310の外周面には、ガイド部300の内部に収容された超音波信号発生部240a、240bで発生された超音波信号が外部に放出され得るように、放出部330が形成されている。放出部330の長さは、紙面と最も近く設けられた超音波信号発生部(最下段の超音波信号発生部)240aの全体が外部から観察できる長さに形成されることが望ましい。すなわち、最下段の超音波信号発生部240aで発生された超音波信号は、超音波信号生成部240とガイド部300との間に形成されたガイド経路に沿って進むことなく、直接空気中に放出できるように形成されることが望ましい。
A
一方、上部ガイド部320は、内部で収容された超音波信号発生部(上段の超音波信号発生部)240bで発生された超音波信号が放出部330を介して放出されるように、上段の超音波信号発生部240bとの間にガイド経路を形成する。したがって、上段の超音波信号発生部240bで発生された超音波信号は、ガイド経路に沿って紙面方向に下降して、放出部300を介して空気中に放出される。
On the other hand, the
この場合、超音波信号生成部240に3以上の超音波信号発生部が設けられた場合に、紙面方向の末端に配置された最下段の超音波信号発生部を除いた残りの超音波信号発生部は、上部ガイド320によって取り囲まれるように収容され、これらの超音波信号発生部で発生された超音波信号は、ガイド経路に沿って放出部330に進んで空気中に放出される。
In this case, when three or more ultrasonic signal generation units are provided in the ultrasonic
一方、制御部210は、所定の時間周期毎に超音波信号生成部240と基準信号発生部220とが各々超音波信号と基準信号とを発生させるように、超音波制御信号と基準制御信号とを超音波信号生成部240と基準信号発生部220とに出力する。この場合、制御部210は、同じ周波数(すなわち、同じ時間周期)で超音波信号と基準信号とが発生されるように超音波制御信号と基準制御信号とを生成して出力するが、基準制御信号と超音波制御信号とを同時に出力することもでき、一定の時間差をおいて各々出力することもできる。
On the other hand, the
制御部210は、超音波信号発生部240a、240bの各々が、所定の時間間隔で超音波信号を発生させるように制御することで、各超音波信号発生部240a、240bで発生された超音波信号が互いに重畳して増幅されるように、超音波制御信号を生成して各超音波信号発生部240a、240bに出力する。
The
図3は、本発明の望ましい実施形態に従って、ガイド部300が本体部200に結合された場合にガイド部300の断面を示した図である。図3を参照すれば、超音波信号生成部240がガイド部300内に挿入されると、ペン芯部250が超音波信号生成部240の芯部242及び下部ガイド部310を貫通して外部に突出され、本体部200と上部ガイド部320とが密着されるように結合され、超音波信号発生部240a、240bで発生された超音波が、紙面方向の反対側に流出されることを遮断する。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
また、超音波信号生成部240がガイド部300に挿入された状態で、超音波信号生成部240の芯部242とガイド部300の内面との間には、一定の空間であるガイド経路350が形成され、超音波信号発生部240a、240bで発生された超音波信号は、ガイド経路340に沿って進んで超音波放出部330に放出される。
In addition, with the ultrasonic
図4は、本発明の望ましい第1の実施形態に従って生成された超音波信号の波形と、各超音波信号が重畳して増幅される過程を説明する図である。図4をより参照すれば、制御部210が、一定の時間間隔で超音波信号の発生を指示する超音波制御信号を生成して、放出部330から遠距離の超音波信号発生部240bに出力する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a waveform of an ultrasonic signal generated according to the first preferred embodiment of the present invention and a process in which each ultrasonic signal is superimposed and amplified. Referring more to FIG. 4, the
超音波制御信号を受信した超音波信号発生部240bは、超音波信号を発生する(401:図4のA参照)。
The
超音波信号発生部240bで発生された超音波信号(A)は、ガイド経路350に沿って放出部330の方向に進む(402)。
The ultrasonic signal (A) generated by the
一方、制御部210は、超音波信号発生部240bで発生された超音波信号(A)が超音波信号発生部240aに到達する時間になると、すなわち、超音波信号(A)が、超音波信号発生部240a、240b間の隔離距離L1だけ進むと、超音波制御信号を超音波信号発生部240aに出力し、既に発生された超音波信号と同じ周波数と位相で超音波信号を発生する(403:図4のB参照)。
On the other hand, when it is time for the ultrasonic signal (A) generated by the ultrasonic
すると、超音波信号(A)と超音波信号(B)とは、互いに重畳され、増幅された超音波信号(A+B)が発生され、増幅された超音波信号は、放出部330を介して空気中に放出される。 Then, the ultrasonic signal (A) and the ultrasonic signal (B) are superimposed on each other, and an amplified ultrasonic signal (A + B) is generated. Released into.
一方、制御部210は、超音波信号が発生される時点と無関係に、超音波信号と同じ周波数(すなわち、同じ時間周期)で基準信号が発生されるように基準制御信号を生成して基準信号発生部220に出力する。
On the other hand, the
すなわち、制御部210は、超音波信号が発生される時点と一定の時間差をおいて超音波信号と同じ周波数で基準信号が発生されるように基準制御信号を生成して基準信号発生部220に出力することができる。
That is, the
また、制御部210は、放出部330から遠距離の超音波信号発生部240b、あるいは、放出部330から近距離の超音波信号発生部240aが超音波信号を発生すると同時に基準信号が発生されるように、基準信号の発生を指示する基準制御信号を生成して基準信号発生部220に出力することができる。
In addition, the
ただし、本発明の望ましい第1の実施形態は、増幅された超音波信号と基準信号とが同時に位置追跡用信号発生装置から放射されるように、超音波制御信号と基準制御信号とを同時に超音波信号発生部240a及び基準信号発生部220に各々出力する。
However, in the first preferred embodiment of the present invention, the ultrasonic control signal and the reference control signal are simultaneously transmitted so that the amplified ultrasonic signal and the reference signal are simultaneously emitted from the position tracking signal generator. It outputs to the sound wave
図5は、本発明の望ましい第1の実施形態に係る入力システムの全体構成と入力方法とを説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the overall configuration and input method of the input system according to the first preferred embodiment of the present invention.
図5を参照して、本発明の望ましい実施形態に係る入力システムの動作を考察してみると、本体部200とガイド部300とが結合された位置追跡用信号発生装置50a(以下、「入力ペン」と称する)の制御部210は、同じ時間周期(すなわち、同じ周波数)で基準制御信号と超音波制御信号とを生成して、基準信号発生部220及び超音波信号生成部240に出力する。上述のように、超音波信号と基準信号とは、同時に発生されることができ、一定の時間差をおいて各々発生されることもできる。
Referring to FIG. 5, the operation of the input system according to the preferred embodiment of the present invention will be considered. The position tracking
制御部210から制御信号が入力されると、基準信号発生部220は、基準信号を発生させ、超音波信号生成部240の超音波信号発生部240aと超音波信号発生部240bとは、上述のような一定の時間間隔で順次超音波信号を発生させ、各々発生された超音波信号は、重畳して増幅された状態で放出部330を介して空気中に放出される。
When a control signal is input from the
一方、位置追跡入力装置60aは、基準信号を受信する基準信号受信センサー40と超音波信号を受信する複数の超音波信号受信センサー30a、30bとを備える。この場合、超音波信号受信センサー30a、30bは、所定の距離だけ離隔して設けられる。
On the other hand, the position tracking
本発明の望ましい第1の実施形態に従って、基準信号と超音波信号とが同時に発生される場合を例として入力ペン50aの座標を測定する方法を説明すると、入力ペン50aの(x、y)座標は、以下の数1を、x及びyに対して解くと、求めることができる。
A method of measuring the coordinates of the
[数1]
a2=x2+y2
b2=(c−x)2+y2
[Equation 1]
a 2 = x 2 + y 2
b 2 = (c−x) 2 + y 2
数1において、基準信号である赤外線、あるいは、無線周波数信号が、光の速度で進むので、入力ペン50aで生成されると同時に基準信号受信センサー40に受信されると見なし、距離a及びbは、基準信号が受信された時間と、超音波信号が左側の超音波センサー30aと右側の超音波センサー30bとに各々受信された時間との間の差に音速をかけて求めることができ、距離cは、予め設定された値であるので、a、b、及びc値を数1に適用して(x、y)座標を求めることができ、入力ペン50aが動いた座標値を用いて、文字のような使用者が筆記を行った内容を入力することができる。
In Equation 1, since the infrared signal or radio frequency signal, which is the reference signal, travels at the speed of light, it is assumed that the reference
一方、入力ペン50aで一定の時間差をおいて同じ周波数(すなわち、同じ時間周期)で基準信号と超音波信号とが発生される場合に、このような時間差を考慮して、上述した数1を適用して入力ペン50aの位置を求めることができる。例えば、入力ペン50aにおいて、基準信号が超音波信号よりα時間だけ先に発生されると、基準信号が受信され、α時間が経過してから各超音波センサーに超音波信号が受信された時間を用いて、入力ペン50aの位置を測定することができる。
On the other hand, when the reference signal and the ultrasonic signal are generated at the same frequency (that is, the same time period) with a certain time difference with the
図6は、本発明の望ましい第2の実施形態に係る入力システムの全体構成と入力方法とを説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the overall configuration and input method of the input system according to the second preferred embodiment of the present invention.
第2の実施形態の位置追跡用信号発生装置50bは、第1の実施形態の位置追跡用信号発生装置50aの構成において、本体部200に設けられる制御部210と、基準信号発生部220と、電源部230とが省略されるという点を除いて、超音波信号生成部240及びガイド部300の構造的な構成は、第1の実施形態と同様である。
The position tracking
すなわち、制御部210と、基準信号生成部220と、電源部230とが含まれないという点を除くと、本体部200に超音波信号生成部240及びペン芯部250が含まれ、ガイド部300が超音波信号生成部240を内部に収容しながら本体部200と結合される構造的な構成は、第1の実施形態と同様であり、超音波信号生成部240が超音波制御信号と電力とを位置追跡入力装置60bから有線で入力され、超音波信号を発生するという点に差がある。したがって、第1の実施形態と他の構成及び動作方式のみについて説明する。
That is, except that the
図6を参照すれば、第2の実施形態の位置追跡用信号発生装置50bは、位置追跡入力装置60bと有線で連結されて電力を供給される。また、位置追跡入力装置60bは、位置追跡用信号発生装置50b(以下、「入力ペン」と称する)が超音波信号を発生するように指示する超音波制御信号を所定の時間周期で生成して、入力ペン50bに出力する。
Referring to FIG. 6, the position tracking
超音波制御信号を入力された入力ペン50bの各超音波信号発生部240a、240bは、一定の時間間隔で超音波信号を生成して、増幅された超音波信号を超音波放出部330を介して放出し、超音波信号は、位置追跡入力装置60bに設けられた複数の超音波受信センサー30a及び30bに受信される。
The
位置追跡入力装置60bは、超音波制御信号を入力ペン50bに出力した時間を基準時間に設定し、基準時間から複数の超音波受信センサー30a、30bに超音波信号が受信された瞬間までの時間差を用いて、第1の実施形態と同じ方式で入力ペン50bの位置を測定して入力を行うことができる。この場合、基準時間は、放出部330に隣接した超音波発生部240aに超音波制御信号が出力された時間に設定されることができる。
The position tracking
これまで、本発明の望ましい実施形態を中心として、本発明の位置追跡用信号発生装置と、これを用いる入力システムについて説明した。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明が、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現され得ることが理解できるはずである。 The position tracking signal generator of the present invention and the input system using the same have been described so far, focusing on preferred embodiments of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains can understand that the present invention can be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、超音波信号生成部240が2つの超音波信号発生部240a、240bを含んでいると説明したが、2以上の超音波信号発生部が一定の間隔で互いに離隔して配置され、最上段の超音波信号発生部から逐次、超音波信号が隣接した超音波信号発生部まで進む時間間隔で超音波信号を発生させ、増幅された超音波信号を放出するように構成することもできる。
For example, in the above-described embodiment, it has been described that the ultrasonic
したがって、開示された実施形態は、限定的な観点でなく、説明的な観点から考慮されるべきである。本発明の範囲は、前述した説明でなく、特許請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は、本発明に含まれたものと解析されるべきである。 Accordingly, the disclosed embodiments are to be considered from an illustrative rather than a limiting perspective. The scope of the present invention is shown not in the above description but in the claims, and all differences within the equivalent scope should be analyzed as being included in the present invention.
200…本体部、
210…制御部、
220…基準信号発生部、
230…電源部、
240…超音波信号生成部、
250…ペン芯部、
300…ガイド部、
330…放出部。
200 ... body part,
210 ... control unit,
220 ... a reference signal generator,
230 ... power supply,
240 ... an ultrasonic signal generator,
250 ... pen core,
300 ... Guide part,
330 ... discharge part.
Claims (5)
前記複数の超音波信号発生部で発生された超音波信号が互いに重畳して増幅されるように、前記超音波制御信号を生成して前記複数の超音波信号発生部に各々出力する制御部と;
前記超音波信号が放出されるように放出部が形成され、前記複数の超音波信号発生部を内部に収容しながら前記超音波信号発生部が支持される本体部と結合されるガイド部と;
を含み、
前記制御部は、
重畳された前記超音波信号が前記放出部を介して放出されるように、前記放出部から遠距離に配置された超音波信号発生部から、近距離に配置された超音波信号発生部の順に一定の時間差をおいて前記超音波制御信号を生成して出力することを特徴とする位置追跡用信号発生装置。 A plurality of ultrasonic signal generators that are spaced apart from each other by a predetermined distance and generate ultrasonic signals according to ultrasonic control signals;
A control unit that generates the ultrasonic control signals and outputs the ultrasonic control signals to the plurality of ultrasonic signal generation units so that the ultrasonic signals generated by the plurality of ultrasonic signal generation units are superimposed on each other and amplified; ;
A guide part that is formed so as to emit the ultrasonic signal, and is coupled to a main body part that supports the ultrasonic signal generation part while accommodating the plurality of ultrasonic signal generation parts inside;
Only including,
The controller is
In order of the superposed ultrasonic signal to be emitted through the emission unit, the ultrasonic signal generation unit arranged at a long distance from the emission unit, and then the ultrasonic signal generation unit arranged at a short distance. A position tracking signal generator for generating and outputting the ultrasonic control signal with a certain time difference .
前記制御部は、前記超音波信号発生部で発生される超音波信号と同じ周波数で前記基準信号が発生されるように、前記基準制御信号を生成して前記基準信号発生部に出力することを特徴とする請求項1に記載の位置追跡用信号発生装置。 A reference signal generator for generating a reference signal in response to the reference control signal;
The controller generates the reference control signal and outputs the reference signal to the reference signal generator so that the reference signal is generated at the same frequency as the ultrasonic signal generated by the ultrasonic signal generator. The position tracking signal generator according to claim 1 .
前記位置追跡用信号発生装置で発生された基準信号を受信する基準信号受信センサーと互いに離隔するように配置され、前記位置追跡用信号発生装置で発生された増幅された超音波信号を受信する複数の超音波信号受信センサーが設けられ、前記基準信号受信センサーに基準信号が受信された時間と、前記複数の超音波信号受信センサーで超音波信号が各々受信された時間との差を用いて、前記位置追跡用信号発生装置の位置を測定する位置追跡入力装置と;
を含むことを特徴とする入力システム。 A signal generator for position tracking according to claim 2 ;
A plurality of reference signals receiving sensors that receive the reference signal generated by the position tracking signal generator and spaced apart from each other and receive the amplified ultrasonic signals generated by the position tracking signal generator. Using the difference between the time when the reference signal is received by the reference signal receiving sensor and the time when the ultrasonic signals are received by the plurality of ultrasonic signal receiving sensors, A position tracking input device for measuring the position of the position tracking signal generator;
An input system comprising:
前記超音波信号が放出されるように放出部が形成され、前記複数の超音波信号発生部を内部に収容しながら前記超音波信号発生部が支持される本体部と結合されるガイド部と、を含む位置追跡用信号発生装置と;
前記位置追跡用信号発生装置と有線で連結され、所定の時間周期で前記複数の超音波信号発生部で発生された超音波信号が互いに重畳して増幅されるように、前記超音波制御信号を生成して前記複数の超音波信号発生部に各々出力する位置追跡入力装置と;
を含み、
前記位置追跡入力装置は、
重畳された前記超音波信号が前記放出部を介して放出されるように、前記放出部から遠距離に配置された超音波信号発生部から、近距離に配置された超音波信号発生部の順に一定の時間差をおいて前記超音波制御信号を生成して出力することを特徴とする入力システム。 A plurality of ultrasonic signal generators that are arranged apart from each other by a predetermined distance and generate ultrasonic signals according to predetermined ultrasonic control signals;
A guide part coupled with a main body part in which an emission part is formed so as to emit the ultrasonic signal and the ultrasonic signal generation part is supported while accommodating the plural ultrasonic signal generation parts; A position tracking signal generator comprising:
The ultrasonic control signal is connected to the signal generator for position tracking by wire, and the ultrasonic control signals are amplified so that the ultrasonic signals generated by the plurality of ultrasonic signal generators are superimposed on each other at a predetermined time period. A position tracking input device that generates and outputs to each of the plurality of ultrasonic signal generators;
Only including,
The position tracking input device includes:
In order of the superposed ultrasonic signal to be emitted through the emission unit, the ultrasonic signal generation unit arranged at a long distance from the emission unit, and then the ultrasonic signal generation unit arranged at a short distance. An input system that generates and outputs the ultrasonic control signal with a certain time difference .
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