JPH02252017A - 座標入力装置及びその入力座標の較正方法 - Google Patents

座標入力装置及びその入力座標の較正方法

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JPH02252017A
JPH02252017A JP1071897A JP7189789A JPH02252017A JP H02252017 A JPH02252017 A JP H02252017A JP 1071897 A JP1071897 A JP 1071897A JP 7189789 A JP7189789 A JP 7189789A JP H02252017 A JPH02252017 A JP H02252017A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、座標入力装置及びその入力座標の較正方法に
関するものである。
[従来の技術] 近年、オンラインで手書きの文字1図形などを入力し、
こわを認識するシステムが次代のマンマシン・インタフ
ェース(以下、MMIと呼ぶ)を担うものとして注目さ
れている。このような手書き認識システムにおいては、
座標入力装置と表示装置を重ねて配置し、手書きされた
文字や図形の軌跡をそのまま表示装置に表示するという
構成がよく用いられている。こうした構成にすることに
より、正に紙の上にペンで筆記するのと同様な感覚で文
字や図形等を入力することができる。
ペン状の指示器を用いてタブレット面上を指示すること
により入力を行う座標入力装置は、手書き認識システム
に必要不可欠な入力装置であるが、このような入力装置
は文字・図形の筆記軌跡を入力するだけでなく、画面上
に表示されているかまたは画面の外辺部に印刷するなど
して表示されているアイコンやメニューなどの指示0選
択の際にも用いられる。こうしたアイコンやメニュー等
の指示選択は、そのアイコンなりメニューなりに対応し
ている機能あるいは処理の実行を開始させるスイッチで
あるため、以下、画面上に表示されたアイコン・メニュ
ー等をソフトスイッチと呼ぶことにする。
[発明が解決しようとしている課題] さて、座標人力装置と表示装置とでは夫々独立した座標
系を有しているが、上記のように一体型の構成にしj=
場合、それぞれの座標系を一致させる必要がある。しか
も座標入力装置の座標系には個体差があるので、通常座
標系を一致させる較正作業を個々のセット毎に行ってい
る。この較正作業は出荷前、工場における組立時に行わ
れるのは当然であるが、座標入力装置の座標系の経年変
化を考慮して、ユーザザイドでも行^るようにしておく
ことが多い。
従来、この種の較正作業は次のようにして行われていた
。これを示したのが第9図で、第9図(A)は表示画面
から入力できる電卓の外観図、第9図(B)は表示部9
2と座標入力部93とが一体で構成されていることを示
す図である。いま第9図(A)に示すキーボード91の
較正キー97を押下することにより較正作業開始の指示
を行うと、表示部92の特定箇所(95,96など)に
押下位万を示す記号等が表示される。そして、オペレー
タはこの記号の真上をペン94で押下指示する。このよ
うな作業を画面上の複数の個所について繰り返す、CP
U (不図示)は表示部92での表示座標と座標入力部
93での検出座標の違いから補正パラメータを算出し、
不揮発性の記憶部等に記憶せしめる。それ以後は、座標
入力部93での検知座標に対し上記パラメータによる補
正を行って最終的な人力座標値とする。この較正作業時
に、オペレータが誤まって表示位置と異なった位置を押
下指示すると、正しい補正が行えず、最悪の場合、入力
座標が大きくずれたり歪んだりして座標入力部93が使
用不能になってしまう。
この場合、第9図に示すようにキーボード91を備えた
電子機器であれば、較正キー97により較正作業開始の
指示を再び行うことができるが、座標入力部以外に入力
部を有しない電子装置、即ち、全て画面上に表示された
アイコンなどにより指示入力を行なう装置では、座標入
力部が使用不能になってしまうと、再較正の指示はもち
ろん全ての入力が不能になってしまうという問題がある
。近年、キーボード・アレルギーのユーザー等のために
、前述した手書き文字認識技術を採用し座標入力部以外
には主たる入力部を有さない電子機器がMMIの観点か
ら注目されており、係る機器における座標入力部におけ
る確実な入力座標位置の較正方法の確立が望まれていた
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、較正動作
により求められた補正パラメータを直ちに補正パラメー
タとして採用するのでなく、その求められた補正パラメ
ータが適正かどうかを判定した後、正規のパラメータと
して採用することにより、誤った動作により不適正な補
正パラメータが採用されるのを防止した座標入力装置及
びその入力座標の較正方法を提供することを目的とする
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために本発明の座標入力装置は以下
の様な構成からなる。即ち、 検出した位置情報と補正パラメータから座標位置を決定
する座標入力装置において、前記補正パラメータの更新
を指示する指示手段と、更新が指示されたモードにおい
て、特定領域に対する指示入力から補正パラメータ候補
を算出する算出手段と、前記補正パラメータ候補を用い
て所定領域に対して指示入力された座標値を求め、該座
標値が前記所定領域を指示しているかどうかにより前記
補正パラメータ候補の妥当性を判定する判定手段と、前
記判定手段により妥当性であると判定されたとき、前記
補正パラメータ候補を補正パラメータとして確定する確
定手段とを備える。
また他の発明の入力座標の較正方法は以下の様な工程か
らなる。即ち、 検出した位置情報と補正パラメータから座標位置を決定
する座標入力装置における入力座標の較正方法であって
、補正パラメータの更新が指示されたとき、特定領域に
対する指示入力から補正パラメータ候補を算出する算出
工程と、所定領域に対して指示入力された座標位置を前
記補正パラメータ候補を用いて求める工程と、前記所定
領域の座標値と求められた座標位置から前記補正パラメ
ータ候補の妥当性を判定する工程と、妥当性であると判
定されたとき、前期補正パラメータ候補を新しいパラメ
ータとして確定する工程とを備える。
[作用] 以上の構成において、補正パラメータの更新が指示され
ると、その更新が指示さ第1だモードにおいて、特定領
域に対する指示入力から補正パラメータ候補を算出する
。この補正パラメータ候補を用いて所定領域に対して指
示入力された座標値を求め、その座標値が所定領域を指
示しているかどうかにより、その補正パラメータ候補の
妥当性を判定する。こうして、その補正パラメータ候補
が妥当であると判定されたとぎ、補正パラメータ候補を
補正パラメータとして確定するように動作している。
[実施例] 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。
[電子機器の説明 (第1図へ一第4図)]第2図は表
示部上に座標入力部を重ね合わせた一体型の入出力部を
具備する電子機器の概略構成を示すブロック図である。
図中、21は抵抗iや透明電極などを用いた透明な入力
タブ1ノツトであり、指示ベン23によってタブレット
面を押圧指示することで座標入力を行うものである。入
力タブレット21は表面にITo等の材料を蒸着あるい
は印刷するなどして抵抗膜を形成したガラス板とPET
フィルムで構成されており、ガラス板とフィルムそれぞ
れの抵抗臆面が向き合うように重ねて配置しである。さ
らに両者の間には微小なシリコンゴムなどのスペーサ(
図示せず)が配置されていて、フィルムの表面(座標入
力面)を押圧したときに、その押圧点において両者の抵
抗膜が接触するようになっている。またガラス板、フィ
ルムのいずれにおいても、抵抗膜の両端部にはその抵抗
膜への電圧の印加ないしは電位の計測のための端子(電
極)として導体パターンが形成されている。
22は抵抗膜の両端への一定電圧の印加および電位の計
測を行う押圧点検出回路で、計測された電位の大きさを
もとに、指示ペン23による押圧点位置を検知する。2
5はドツトマトリックス方式の液晶表示盤で、液晶駆動
回路24により駆動され、各種データや入力用のアイコ
ンさらには各種メツセージなどを表示する。20はCP
Ul11、ROMI 12いRAM113などからなる
処理部で、″入出力部の制御を行うとともに、各種情報
の入出力処理を行うものである。
ここで、本実施例における電子機器の場合、入力タブレ
ット21以外の入力装置を有していないため、データの
入力はもちろん各種コマンド等の指示もすべてこの入力
タブレット21を用いて行うようになっている。
入力タブレット21は第3図に示すとおり液晶表示盤2
5の上に重ねて配置して液晶表示盤25の表示を透かし
て見ることができる。また、液晶表示盤25および液晶
駆動回路24(第3図では不図示)を搭載している基板
30の上方にはソフトスイッチ用のシンボルが印刷され
たシール31が貼っである。入力タブレット21の入力
面積は液晶表示盤25とシール31を含む大きさになっ
ており、表示画面上に加えてシール31上のソフトスイ
ッチシンボルも入力タブレット21を押圧して入力する
ことができるようになっている。
次に、入力タブレット21の面を押圧することによって
指示点を入力する場合を説明する。
第4図(A)に示すようにガラス板ならびにPETフィ
ルムに形成されている抵抗膜の両端をそれぞれA、Bな
らびにC,Dとする0両抵抗膜ははじめは接触していな
いが、指示ベン23で押圧されると押圧点Pにおいて接
触する。このP点のX軸の座標を検知するには、第4図
(B)に示すようにAB間に一定の電圧を印加しておき
、0点(あるいはD点)の電位をもとにP点の電位を計
測する。
一方、Y軸の座標を検知するには第4図(C)に示すよ
うにCD間に一定の電圧を印加しておきA点(あるいは
B点)においてP点の電位を計測する0以上の動作を交
互に行うことで指示点Pの位置を検知するわけである。
[押圧点検出の説明 (第5図〜第7図)]第5図は押
圧点検出回路22の構成を説明するだめの図で、51は
X軸・Y軸どちらの座標を検知するのかを切換えるX−
Y切換回路である。第4図に示した抵抗膜の端子A−D
のそれぞれは、X−Y切換回路51を経てオペアンプ5
3に接続される。オペアンプ53はボルテージフォロア
になっているのでAP間あるいは02間における電圧降
下は無視することができる。52はオペアンプ53より
出力されている電圧をデジタル情報に変換するA/Dコ
ンバータで、このA/Dコンバータ52の出力を処理部
20で読み取って押圧点Pの位置を検知するようになっ
ている。またオペアンプ53の入力端は1〜2MΩ程度
の抵抗54によってプルダウンされているので、押圧が
ない場合にはA/Dコンバータ52において接地電位が
計測される。
さて、次に座標入力部(入力タブレット21)と表示部
(液晶表示盤25)の座標系を一致させる較正の仕組に
ついて詳述する。座標系を一致させるためには ■原点を一致させる。
■座標位置を同一の単位長さで正規化する必要がある。
まず■について説明する。単位長さ(即ち、1ビツトが
表わす長さ)は、液晶表示盤25の表示ドツトピッチよ
り小さく設定すればよいのであるが、ここでは文字認識
で必要とされる分解能をも考慮して0.1mmとする。
A/Dコンバータ52より出力される位置データ(以下
AD値と呼ぶ)の単位は0.1mmであるとは限らない
から、ある補正係数を掛けて単位長さ゛を0.In+m
に変換する必要がある。
補正係数を求めるには例えば第6図(A)に示すような
4点P I”” P aを逐次押圧指示してAD値をサ
ンプリングする。いま、点P。を指示ペン23で押圧し
たときに得られるAD値を(ADXll、ADY、)と
すると、 但し、P+P2.PsP4はそれぞれPtPa間の距離
およびPtPa間の距離を0.1mmを単位として表わ
した数値である。
次に、■について説明する。原点は通常液晶表示盤25
の(0,0)ドツトの位置、即ち液晶表示ドツトの左上
すみに設定される。入力タブレット21と液晶表示盤2
1の座標系はある一定の距離だけずれているから、その
ずれ量を計測してADfllIに加算することで両者の
原点を一致させるこトカテキル。原点でのAD(III
を(ADXO、ADyo)とすると、点P、の座標値(
xa、yn)は、 x11!INCL L (ADX−ADXo)1NCI
、X−ADX。
−INCL X4D)h (3) yn”1NcL Y’(ADY−−ADYo)”INC
L Y4rlY、5−INCL Y−ADY、 (4) (3) (4)式の右辺第2項(7)INcL X−A
DX、およびINCL Y−ADYoがずれ量である。
これらADXo、 ADYoは指示ベン23で原点」二
を押圧指示することで知り得るのであるが、改めて原点
上を押圧しなくとも先程のP、〜P4のAD値からも求
めることができる。
第7図は横軸に座標値、縦軸にAD値をとったものであ
るが、図から明らかなように上記ずれ量の大きさは、横
軸の切片71の長ささそのものである。このことを代数
的に求めると Y軸のずれfit  0FPSET X=−INCI、
X−ADXO窓xn−INCL X−ADXa  (5
)Y軸のずれR0FFSET Y=INCL Y−AD
X。
=y、−INCL Y−ADY、  (6)実際にはP
、〜P4を抑圧指示する際の誤差も考慮して、 → とする。
以上、(1)、(2) 、 (7) 、 (8)式より
任意の点Pnの座標値は、 x、JNcL X4DX、+0FFSET X    
(9)y、=INCL Y−ADY、+0FFSET 
Y     (10)従って本実施例の場合、較正作業
の結果算出さレル補正)<−)メータは、INCL X
、 INCL Y、0FFSETX、 0FFSET 
Y(7)4種M”rある。
上記のような較正作業は通常9出荷前の工場組立時に行
われており、ユーザは特に較正を意識しなくともよい、
しかしながら購入後数カ月から数年ぐらい経つと、抵抗
膜の抵抗値が経年変化を起こし、座標が少々ずれてくる
ようになる。そこで上記の様な較正作業をユーザ自らが
行うことになる。
本実施例の場合、第6図(A)に示すような右はじのソ
フトスイッチ(較正キー61)を押圧することで較正作
業の開始を指示できるようになっている。しかしながら
、このような較正作業はしな操作が行われるとな限らな
い8例えば、第6図(A)において、点P、を押圧指示
すべきところ誤って点P、を指示してしまったとすると
、補正係数は(1)式とは異なり、 となってしまう、またこれに伴って軸のずれ量もとなる
、このような較正作業は、本来座標系を一致させるため
に行う較正作業であるが、上記のように指示位置を誤っ
てしまうと、結果として較正前よりも座標のずれや歪み
を大きくしてしまうことになりかねない。
前述した従来例の場合には、このような事態に陥った場
合でもキーボード91の較正ボタンな押ばしば行われる
作業ではないから、必ずしも適切すことで再度較正作業
を開始させることができるから、今度は正しく操作しさ
えすれば事無きを得る。
しかしながら本実施例のように入力タブレット21以外
に入力部を有していない電子機器の場合では、再度較正
作業を開始させようとして第6図(A)に示す右はじの
ソフトスイッチ(較正キー61)を指示ペン23で押下
しても、入力タブレット21の座標系は大きくずれてし
まっているため、この入力が受は入れられなくなってし
まう。
従って、指示ペン23により、入力タブレット21の較
正キー61の領域が指示されたことが認識できず、゛そ
の結果、較正作業の開始を指示することができなくなっ
てしまう、これにより、もちろん通常の使用も困難にな
ることは言うまでもない。
そこで本発明の一つの実施例では次のような構成を採用
している。すなわち、補正パラメータを算出後、直ちに
これを確定することはせず、まず第6図(B)に示すよ
うに再度、較正のソフトスイッチである較正キー61を
押圧するようにメツセージ62を表示する。そしてこの
時、新たに算出した補正パラメータ候補を用いて、指示
ペン23により押圧された座標位置を計算し、こうして
得られた座標値が較正用のソフトスイッチ61の領域に
対応した座標値であるかをみる。即ち、較正のソフトス
イッチ61が押下されたと認知できたとき、はじめて補
正パラメータ候補を正式な補正パラメータとして確定す
る。
一方、較正のソフトスイッチ61の領域に対応した座標
値が得られないときには、補正パラメータ候補は確定せ
ず、補正パラメータの内容は較正作業以前のままにする
。即ち、再び較正のソフトスイッチ61を押圧したとき
に較正作業の開始を指示できる状態にあるときだけ、算
出した補正パラメータを採用するわけである。
[較正処理の説明 (第1図、第6図)]以上の処理を
第1図のフローチャートをもとに説明する。この処理を
実行する制御プログラムは処理部20のROM112に
記憶されている。
指示ペン23により入力タブレット21の入力面が押圧
されるとステップS1に進み、指示ペン23により指示
された領域を判別する。ステップSlで指示ペン23に
より較正キー61の領域が押圧されたかを判別し、較正
キー61の指示でなければステップS2に進み、その指
示されたキーに対応する処理あるいはその他座標値デー
タの入力を実行する。
較正キー61が指示されたときはステップS3に進み、
例えば第6図(A)に示すように、指示点P (P、〜
Ps)を液晶表示部25に表示する0次に制御はステッ
プS4に進み、オペレータにより各点が指示されるのを
待つ、こうして、これら表示された点が逐次オペレータ
により押圧されるのを待ち、押圧されるとステップS5
に進む、ここでは、その押圧された座標値を計算し、画
面上の対応する位置(ポイントP、の位置など)とのず
れを基に、押下座標位置を算出するための補正値を求め
る。そして、これを補正パラメータの候補としてRAM
113に記憶する。
次にステップS6において、ソフトキーである較正キー
61を押圧するように、例えば第6図(B)に示すよう
なメツセージ62を液晶表示部25に表示し、ステップ
S7で指示ペン23によるキー人力を待つ、指示ペン2
3により入力があるとステップS8に進み、入力タブレ
ット21の抑圧位置の座標値を、ステップS5で記憶し
ていた補正パラメータ候補を用いて計算する。
次にステップS9に進み、補正パラメータ候補を用いて
計算した座標値が較正キー61の位置に対応しているか
否かを判定する。補正パラメータ候補を用いて計算され
た座標値が較正キー61内にあるときはステップSIO
に進み、その補正パラメータ候補を座標値計算の際の補
正パラメータとして確定する。即も、これ以後の座標値
計算ではこの補正パラメータが採用ざわる。
一方、ステップS9において計算された座標値が較正キ
ー61の領域に対応していないときはステップS11に
進み、その補正パラメータ候補GJ、採用されず、補正
パラメータの更新は行なわれない、このときは、補正パ
ラメータの内容を較正作業以前のままに1−2丁おき、
正1ツい操作が行なわれるのを待つ。
以上説明1ノだように本実施例によれば、較正作業時に
ユーザが誤った操作をした場合には、補正パラメータを
確定させないようにしたので、入力座標が大きくずれた
り、歪んだりして入力タブレットが使用不能の状態に陥
って1ノまうのを防止できるという効果を有する。
[他の実施例 (第8図)] 較正作業の開始を指示するのには、前述のように独立し
たソフトスイッチを設けるのではなく、−船釣なポツプ
アップメニューあるいはプルダウンメニューを用いても
よい。
例えば、第8図(A)に示す様に、指示ベン23により
「メニュー」というソフトスイッチ81を押圧すると、
液晶表示部25上に「全面クリア」、「太ベン/細ベン
」 「較正」という3つのソフトスイッチからなるメニ
ュー82がポツプアップ表示される。ここで、較正作業
の開始を指示するには、続けて「較正」の枠83内を押
圧指示する。ここでの較正作業は、例えば第6図で説明
したように、点Pを画面25上に表示して各点を指示ペ
ン23で指示していくことにより補正パラメータ候補を
求めるものである。
こうして補正パラメータ候補が算出されると、第8図(
B)の指示に従って、「メニューJ81の領域を押圧し
1次いで第8図(C)の表示に従って「較正」の枠83
内を押圧する。そして、それぞれの押圧入力によって計
算される座標値が[メニューJ81および「較正」83
のソフトスイッチの領域に対応しているときのみ、補正
パラメータ候補を補正パラメータとして確定する。もち
ろん、「メニュー」81内への再指示のみで、この補正
パラメータ候補の採否を決定するようにしても本発明の
効果が失われるわけではない。
以上述べたように本発明で言うところの所定領域および
その指示入力は、一箇所に限定されるわけではなく、複
数箇所を順次指示する場合、あるいは同時に指示する場
合を包含する。
また、前述の実施例では座標入力部として抵抗膜方式の
ものを例に説明を行ったが、本発明はこれに限定される
わけではなく、タブレット面上を専用の指示具・一般の
筆記具・あるいは指などで指示して座標入力を行うもの
であれば、その原理・方式は問わずに広く応用できるこ
とは言うまでもない。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、較正。作業時にユ
ーザが誤った操作をした場合には補正パラメータを確定
させないようにしたので、安全に補正パラメータを更新
することができる。また、誤操作による装置が動作不能
になるのを防ぐことができる。
また、較正の成否に関わらず常に再較正の指示を行うこ
とが可能であるから、ユーザは失敗なおそれずに安心し
て較正作業をを行うことができる。
さらに、補正パラメータ採否の判定後、その判定結果を
表示するようにすればユーザは、最新の較正作業の成否
を認知することができるという効果も有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例の電子機器における処理部での較正処
理を示すフローチャート、 第2図は入出カ一体型の装置を具備する電子機器の概略
構成を示すブロック図、 第3図は入出カ一体型装置の外観図、 第4図は抵抗膜方式の座標位置の検出法を説明するため
の図、 第5図は押圧点検出回路の概略構成を示すブロック図、 第6図(A)(B)は実施例における較正作業時の画面
表示・操作の仕方を説明する図、第7図はAD値と座標
値の関係を示す図、第8図(A)〜(C)はその他の実
施例における較正作業時の画面表示・操作の仕方を説明
する図、そして 第9図(A)(B)は従来技術を説明するための図であ
る。 図中、20・・・処理部、21・・・入力タブレット、
22・・・押圧点検出回路、23・・・指示ペン、24
・・・液晶駆動回路、25・・・液晶表示板、51−X
 −Y切換回路、52・・・A/Dコンバータ、111
・・・CPU、112・・・ROM% 113・・・R
AMである。 代理人 弁理士  大塚康徳(他1名)第3図 第4図 D (A) (A) (B) 第6図 (A) CB) 第9図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検出した位置情報と補正パラメータから座標位置
    を決定する座標入力装置において、 前記補正パラメータの更新を指示する指示手段と、 更新が指示されたモードにおいて、特定領域に対する指
    示入力から補正パラメータ候補を算出する算出手段と、 前記補正パラメータ候補を用いて所定領域に対して指示
    入力された座標値を求め、該座標値が前記所定領域を指
    示しているかどうかにより前記補正パラメータ候補の妥
    当性を判定する判定手段と、 前記判定手段により妥当性であると判定されたとき、前
    記補正パラメータ候補を補正パラメータとして確定する
    確定手段と を備えることを特徴とする座標入力装置。
  2. (2)検出した位置情報と補正パラメータから座標位置
    を決定する座標入力装置における入力座標の較正方法で
    あつて、 補正パラメータの更新が指示されたとき、特定領域に対
    する指示入力から補正パラメータ候補を算出する算出工
    程と、 所定領域に対して指示入力された座標位置を前記補正パ
    ラメータ候補を用いて求める工程と、前記所定領域の座
    標値と求められた座標位置から前記補正パラメータ候補
    の妥当性を判定する工程と、 妥当性であると判定されたとき、前期補正パラメータ候
    補を新しいパラメータとして確定する工程と を備えることを特徴とする座標入力装置における入力座
    標の較正方法。
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