JPH0269815A - Coordinate position detector - Google Patents

Coordinate position detector

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JPH0269815A
JPH0269815A JP63222077A JP22207788A JPH0269815A JP H0269815 A JPH0269815 A JP H0269815A JP 63222077 A JP63222077 A JP 63222077A JP 22207788 A JP22207788 A JP 22207788A JP H0269815 A JPH0269815 A JP H0269815A
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JP
Japan
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oscillation
reception
loop coil
signal
loop
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Application number
JP63222077A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Sato
佐藤 秀基
Toshihiro Tajima
田島 年浩
Yuji Ohashi
大橋 祐二
Atsushi Noda
野田 厚志
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve an S/N and detection precision, to eliminate a trouble on mounting space and to reduce cost by separately providing loop coils for oscillation and for reception and switch-using them. CONSTITUTION:The oscillation loop coil 1 and the reception loop coil 2 are separately arranged on a coordinate input detection board, and an X-axis board and a Y-axis board are crossly arranged on both sides of the detection board. Since the oscillation (transmission) loop coil 1 and the reception loop coil 2 are separate, a field effect transistor in which a large current can be caused to flow can be used as a switch element, and a miniature and conventional switch element can be used for reception. Consequently, the number of using times of the field effect transistor can be restricted to small. Furthermore, there is no influence on resolution when the pattern pitch of the reception loop coil 2 is made narrow even if the pattern pitch of the oscillation loop coil 1 is enlarged. Thus, the S/N and detection precision can be improved at low cost.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、コンピュータなどの電子機器に、手書き文
字や図形などの情報を入力ベンなどで入力する際に用い
る座標位置検出装置であって、さらに詳しくは、座標入
力用検出板上の入力ベン接触位置を検出するための電磁
誘導型の座標位置検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Field The present invention relates to a coordinate position detection device used when inputting information such as handwritten characters or figures into an electronic device such as a computer using an input ben. More specifically, the present invention relates to an electromagnetic induction type coordinate position detection device for detecting an input ben contact position on a coordinate input detection plate.

(ロ)従来の技術 電磁誘導型の座標位置検出装置は、ループコイルを定間
隔で配置した座標入力用検出板において、ループコイル
をまず送信回路に接続して発振信号を流し、座標入力用
検出板に接触している入力ペンの誘導コイルに電磁誘導
により誘導電圧を発生させて該誘導コイルに結線された
コンデンサを充電させ、次にループコイルを受信回路に
切換え接続してコンデンサの放電に伴い該ループコイル
に流れる信号を検出することで、上記入力ペンの接触位
置を割り出すものであった。
(b) Conventional technology The electromagnetic induction type coordinate position detection device uses a detection board for coordinate input in which loop coils are arranged at regular intervals. An induced voltage is generated by electromagnetic induction in the induction coil of the input pen that is in contact with the board to charge the capacitor connected to the induction coil, and then the loop coil is switched to the receiving circuit and connected as the capacitor discharges. By detecting the signal flowing through the loop coil, the contact position of the input pen was determined.

(ハ)発明か解決しようとする問題点 ところで、上記のような座標位置検出装置では、S/N
および検出精度の向上のためには大きな発振電流を流す
必要があるが、上記ループコイルが送信と受信とに共用
されているので、使用するスイッチ素子の種類に制限が
あって発振電流の増大か困難であった。
(c) Problems to be solved by the invention By the way, in the above coordinate position detection device, the S/N
In order to improve the detection accuracy, it is necessary to flow a large oscillation current, but since the above loop coil is shared for transmission and reception, there are restrictions on the type of switching element that can be used, which may cause an increase in the oscillation current. It was difficult.

なぜなら、座標入力用検出板上に配置された多数のルー
プコイルを送信時あるいは受信時に1つずつ順次切換え
ていくなめには多数のスイッチ素子が必要であるから、
該スイッチ素子を大電流か流せる電界効果型トランジス
タ(FET)に使用することは、該トランジスタが比較
的大型であるため、実装スペース上の問題が生じ、従っ
てこの実装スペース上の問題を招かない従来使用のスイ
ッチ素子(MPX)では特性上20mAまでしか発振電
流を流せないことになっている。
This is because a large number of switching elements are required to sequentially switch the large number of loop coils placed on the coordinate input detection board one by one during transmission or reception.
Using the switch element in a field-effect transistor (FET) that can flow a large current poses a mounting space problem because the transistor is relatively large. Due to the characteristics of the switching element (MPX) used, an oscillation current of only up to 20 mA can flow.

また、電界効果型トランジスタの使用を可能とし、かつ
実装スペース上の問題を招かない方法として、ループコ
イルのパターンピッチを拡げてトランジスタ使用数を制
限することも考えられたが、この方法では自明のことな
がら分解能、検出精度のレベルが実用域まで達しない別
の問題を生起することになった。
In addition, as a method to enable the use of field-effect transistors without causing mounting space problems, it was considered to expand the pattern pitch of the loop coil to limit the number of transistors used, but this method has obvious problems. However, this resulted in another problem in that the resolution and detection accuracy levels were below the practical level.

この発明はかかる問題点を解決する座標位置検出装置の
提供を目的とする。
The object of the present invention is to provide a coordinate position detection device that solves these problems.

(ニ)問題点を解決するための手段 この発明は、ループコイルを、発振用と受信用とに別々
に設けて、これらを切換え使用するように構成した座標
位置検出装置を特徴とする。
(d) Means for Solving the Problems The present invention is characterized by a coordinate position detection device in which loop coils are provided separately for oscillation and reception, and are configured to be used selectively.

(ホ)作用 この発明によれば、発振用(送信用)ループコイルと受
信用ループコイルとが別々であるから、発振用ループコ
イルのスイッチ素子としては大電流が流せる電界効果型
トランジスタが使用でき、受信用には小型の従来のスイ
ッチ素子が使用でき、従って電界効果型トランジスタの
使用数を少なく制限できる。
(E) Effect According to the present invention, since the oscillation (transmission) loop coil and the reception loop coil are separate, a field effect transistor that can flow a large current can be used as the switching element of the oscillation loop coil. , small conventional switching elements can be used for reception, thus limiting the number of field effect transistors used.

しかも、発振用ループコイルのパターンピッチを拡げて
も受信用ループコイルのパターンピッチを狭くしておけ
ば分解能等に影響が出ないので、発振用ループコイルの
パターンピッチ拡大によって、さらに電界効果型トラン
ジスタの使用数を制限できる。
Moreover, even if the pattern pitch of the oscillation loop coil is widened, as long as the pattern pitch of the receiving loop coil is narrowed, resolution etc. will not be affected. can limit the number of uses.

(へ)発明の効果 従って、この発明によれば、電界効果型トランジスタの
使用により発振電流を増大してS/N比および検出精度
の向上が図れると共に、電界効果トランジスタ使用数の
制限にて実装スペース上の問題をなくし、かつコストを
下げることができる。
(F) Effects of the Invention Therefore, according to the present invention, the oscillation current can be increased by using field effect transistors to improve the S/N ratio and detection accuracy, and implementation can be achieved by limiting the number of field effect transistors used. Space problems can be eliminated and costs can be reduced.

(I・)実施例 以下、この発明の一実施例を図面を用いて説明する。(I.) Examples An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明にかかる座標位置検出装置の概念図で
、例えば、X軸とY軸との座標であって、X軸およびY
軸のそれぞれを構成する板面は、発振用ループコイル1
と受信用ループコイル2とが別々に第10図に示す座標
入力用検出板3に配置され、そして、X軸板とY軸板と
は該検出板3の表裏にクロスして配置される。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a coordinate position detection device according to the present invention.
The plate surface constituting each of the shafts is the oscillation loop coil 1.
and the receiving loop coil 2 are separately arranged on the coordinate input detection plate 3 shown in FIG.

発振用ループコイル1は送信回路4に、受信用ループコ
イル2は受信回路5にそれぞれ結線され、しかして発振
用ループコイル1に第2図イの時間幅、第2図口の発振
電流を流し、入力ペンまたはカーソルの誘導コイルI−
に電磁誘導で誘導電圧を生起させて、該誘導コイルに結
線されたコンデンサCを充填し、次に第2図二の時間幅
、受信に切換えてコンデンサCの電荷を誘導コイルLに
放電させ(第2図ハ)、これによって受信用ループコイ
ル2に流れる第2図ホの受信信号を取出し、第10図の
CPU6による処理によって入力ペンまたはカーソル(
以下、入力ペンと略記する)の接触座標位置を割り出す
The oscillating loop coil 1 is connected to the transmitting circuit 4, and the receiving loop coil 2 is connected to the receiving circuit 5, and the oscillating current is passed through the oscillating loop coil 1 for the time width shown in Fig. 2 A and as shown in Fig. 2. , input pen or cursor induction coil I-
An induced voltage is generated by electromagnetic induction to fill the capacitor C connected to the induction coil, and then the charge in the capacitor C is discharged to the induction coil L by switching to reception for the time period shown in Fig. 2 (2). 2C), thereby extracting the reception signal shown in FIG.
The contact coordinate position of the input pen (hereinafter abbreviated as input pen) is determined.

さらに述べると、X軸もY軸も同様であるためその1つ
を述べると、第3図のように発信用ループコイル1は受
信用ループコイル2の8本に対し1本の割合で設けられ
る。つまり発振用ループコイル1のパターンピッチが拡
げられているのに対し、受信ループコイル2は狭いピッ
チ、例えば、4圓で多数本能べられている。MPXは受
信切換え用のスイッチ素子、FETは送信切換え用のス
イッチ素子(電界効果型トランジスタ)である。
To explain further, since the X-axis and Y-axis are the same, one example is that as shown in Figure 3, one loop coil 1 for transmitting is provided for every eight loop coils 2 for receiving. . In other words, while the pattern pitch of the oscillating loop coil 1 is widened, the receiving loop coil 2 is patterned at a narrow pitch, for example, four circles. MPX is a switching element for switching reception, and FET is a switching element (field effect transistor) for switching transmission.

さらに7は発振、受信の共通ラインである。Furthermore, 7 is a common line for oscillation and reception.

受信用ループコイル2・・・は上述のように4圓間隔で
配置され、それらの8本ずつがブロックにまとめられて
おり、このようなブロック8・・・が所要数装置される
。そして受信用ルーズコイルは第3図に示すように、常
に隣接する3個のブロックの各ブロックにおける同一順
位の3本ずつが構成するループで受信信号を拾うように
使用される。たとえば3個のブロック8のそれぞれ第1
番目の受信用ループコイル2を使用して受信信号を拾い
、次にそれぞれのブロック8の第2番目の受信用ループ
コイル2を使用して受1言信号を拾うように時分割方式
によってスキャンする。
As described above, the receiving loop coils 2 are arranged at 4-circle intervals, and each eight of them is grouped into a block, and a required number of such blocks 8 are provided. As shown in FIG. 3, the receiving loose coils are always used to pick up received signals in a loop formed by three coils of the same order in each of three adjacent blocks. For example, each of the three blocks 8
The second receiving loop coil 2 of each block 8 is used to pick up the received signal, and the second receiving loop coil 2 of each block 8 is then used to pick up the first received signal. .

このように3本のループ構成で受信信号を拾うようにす
れば1本の場合よりも受信する誘導信号を大きく(3倍
)収れて、S/N比、検出精度の向上につながる。
If the received signal is picked up with three loops in this way, the received guidance signal can be received to a greater extent (three times) than in the case of one loop, leading to improvements in the S/N ratio and detection accuracy.

また、3本ループ構成とすることで共通ライン7に発生
ずる誘導電圧を打消し、受信信号の歪をなくせる。
Further, by using a three-loop configuration, the induced voltage generated in the common line 7 can be canceled and distortion of the received signal can be eliminated.

つまり、第4図のような状態で誘導コイルLがタッチさ
れたとすると、共通ライン7には逆向きの電流が流れる
結果、共通ライン7側の誘導電圧が相殺される。このよ
うな構成でないと、入力ペンの接触位置が共通ライン7
に近いか遠いかによって該共通ラインの誘導′jt圧が
大小に変化し、これが受信ループコイルから拾う受信信
号に影響を与えて検出誤差を発生させてしまう。
That is, if the induction coil L is touched in a state as shown in FIG. 4, a current flows in the opposite direction to the common line 7, so that the induced voltage on the common line 7 side is canceled out. Without such a configuration, the contact position of the input pen would be on the common line 7.
The induced 'jt pressure of the common line varies depending on whether it is close to or far from , which affects the received signal picked up from the receiving loop coil and causes a detection error.

入力ペンは必ずしも、いずれかの受信ループライン2の
直上にのるとは限らず、第5図のように受信ループライ
ンの間に接触される。
The input pen does not necessarily rest directly on any of the receiving loop lines 2, but is touched between the receiving loop lines as shown in FIG.

この場合、入力ペンが受信ループラインに対しどちらの
位置に来ているのかCPU6で判断しなければ座標を特
定できない。いよ第5図において受信ループライン2a
、2b、2cのうち、受信ループラインの左fl!II
 Aの位置にあったとすると、電流はライン2aからラ
イン2bに実線矢印の方向に流れる。
In this case, the coordinates cannot be specified unless the CPU 6 determines where the input pen is located relative to the receiving loop line. Now, in Fig. 5, the receiving loop line 2a
, 2b, 2c, the left fl of the receiving loop line! II
Assuming that it is at position A, current flows from line 2a to line 2b in the direction of the solid arrow.

ところが、ライン2bに対し右側Bの位置にあったとす
ると、電流はライン2bからライン2cに破線矢印の方
向に流れ、受信ループライン2bに乗る電流方向が逆転
する。結果として第6図の41口のように受信信号の位
相が反転する。故にCPU6はこの移送反転のデータで
入力ペンを検知し、受信ループライン2bを反転ライン
として入力ペンの位置を判別することができる。
However, if it is on the right side B with respect to the line 2b, the current flows from the line 2b to the line 2c in the direction of the broken arrow, and the direction of the current on the receiving loop line 2b is reversed. As a result, the phase of the received signal is inverted as shown in the signal 41 in FIG. Therefore, the CPU 6 can detect the input pen using this transfer/reversal data and determine the position of the input pen using the reception loop line 2b as the reversal line.

この位相反転検知は第9図のようにして行なわれる。This phase reversal detection is performed as shown in FIG.

第9図の受信信号口または信号ホから第10図回路のコ
ンパレータ27を用い、受信クロッパルス信号ハよたは
信号へを作成し、これを第10図回路の発振回路11で
作った発信クロックパルス信号イとパルス立上りの個所
で比較する。受信信号はコンデンサCの放電により受信
用ルーズライン2に生起されるものであるから、信号二
のように発信クロックパルス信号イとの間に一定のずれ
が発生する。しかし反転前の受信信号口ではこのずれの
信号二のみが取出されるのに対し、反転後の受信信号ホ
では反転分だけのずれの信号トのようにずれの幅が増大
する。このことを利用し反転を検知するのである。
Using the comparator 27 of the circuit in FIG. 10, create a received clock pulse signal from the reception signal port or signal E in FIG. Compare signal A and the rising edge of the pulse. Since the received signal is generated in the receiving loose line 2 by the discharge of the capacitor C, a certain deviation occurs between the received signal and the transmitted clock pulse signal A, as shown in signal 2. However, at the receiving signal port before inversion, only the signal 2 with this deviation is extracted, whereas in the receiving signal E after the inversion, the width of the deviation increases like the signal G with the deviation by the amount of inversion. This fact is used to detect reversal.

このずれ幅信号二、トの検知の実際は、第10図の回路
において、第9図の受信信号口、ホをコンパレータ27
で波形整形して矩形波となし、位相検知回路28で発振
クロックパルス信号イと比較することでそのずれの信号
二、トを検知する。
The actual detection of the deviation width signals 2 and 7 is performed in the circuit shown in FIG.
The waveform is shaped into a rectangular wave by the phase detection circuit 28, and by comparing it with the oscillation clock pulse signal A, the deviation of the signal 2 and 2 is detected.

さらに、位相検知回#128はクロックパルス(16M
Hz)で駆動するカウンタを有し、該カウンタで、それ
ぞれのずれの信号二、トの幅をカウント値で計出力する
Furthermore, the phase detection circuit #128 has a clock pulse (16M
The counter has a counter driven at a frequency of Hz), and the counter measures and outputs the width of each deviation signal as a count value.

CPU6はこのずれの量が位相反転を検知するための設
定値より大きいとき、位相反転と判定することになる。
When the amount of this shift is larger than the set value for detecting phase inversion, the CPU 6 determines that there is a phase inversion.

このように、位相の反転で受信信号の反転ラインを求め
、反転ラインのどちらか側に入力ペンかタッチしている
のか判断できる。
In this way, the inversion line of the received signal is determined by phase inversion, and it can be determined which side of the inversion line the input pen is touching.

さらに、反転ラインからどの程度距離か離れているか測
定できないと、人力ペンの中心位置、つまり座標を特定
できない。そこで、CP U 6は次のような処理を行
なう。
Furthermore, unless it is possible to measure the distance from the reversal line, the center position of the human-powered pen, that is, the coordinates, cannot be determined. Therefore, the CPU 6 performs the following processing.

すなわち、第7図イもしくは第8図イのような位置に入
力ペンの中心Pがあるとすると(各図イの縦線は4 r
alI間隔の受信用ループコイルを指している)、各図
口または図ハのようなピーク値を有する誘導信号か時分
割で収出される。CPU6では受信用ループライン(第
5図で説明したライン2b)の出力を順次内蔵のRAM
に記憶しているので、位相反転ラインを挾む前後2本口
の特定箇所aとbの誘導電圧(ピーク値)に対応するカ
ウント値をピックアップし、a −b p5算により求
めた数値で中心Pが反転ラインからいくら離れているか
を算出する。第7図口は入力ペンの中心部Pが中央にあ
る場合を示し、特定箇所a、bのカウント値等価、第8
図イは反転ラインに近い側でプラスの値、第8図口は反
転ラインに遠い側でマイナスの値をそれぞれ示している
In other words, if the center P of the input pen is located at the position shown in Figure 7 A or Figure 8 A (the vertical line in each figure A is 4 r
(referring to a receiving loop coil with an interval of alI), a guided signal having a peak value as shown in each figure or figure C is collected in a time-sharing manner. The CPU 6 sequentially stores the output of the receiving loop line (line 2b explained in Fig. 5) in the built-in RAM.
Therefore, pick up the count value corresponding to the induced voltage (peak value) at specific points a and b at the two front and rear ports that sandwich the phase inversion line, and set the center value using the value obtained by a - b p5 calculation. Calculate how far P is from the reversal line. The opening in Figure 7 shows the case where the center P of the input pen is in the center, and the count values of specific points a and b are equivalent.
Figure A shows a positive value on the side close to the reversal line, and Figure 8 shows a negative value on the side far from the reversal line.

上述の処理は第10図のクロックカウント回路9で行な
い、積分回路26の出力を所定のレベルでスライスした
出力信号をクロックパルス(8M)[2)に基づ゛いて
クロックカウント回路9でカウントし、CPU6に入力
する。
The above processing is performed by the clock count circuit 9 in FIG. 10, and the output signal obtained by slicing the output of the integrating circuit 26 at a predetermined level is counted by the clock count circuit 9 based on the clock pulse (8M) [2]. , is input to the CPU 6.

CPU6はこのカウント値を順次記憶し、前述のように
位相反転ラインが特定されるとこのラインの前2木目a
と、後2本目すのカウント値を読出し、これをマイナス
して行なわれ、その差数値から座標値を演算する。
The CPU 6 sequentially stores this count value, and when a phase inversion line is specified as described above, the second grain a before this line is
Then, the count value of the second to last row is read out, this is subtracted, and the coordinate value is calculated from the difference value.

次に、第10図の実施回路の動作を説明する。Next, the operation of the implementation circuit shown in FIG. 10 will be explained.

同期タイミング回路10は発振回路11の出力を用いて
サインコンバータ12に同期信号を送る。
The synchronous timing circuit 10 uses the output of the oscillation circuit 11 to send a synchronous signal to the sine converter 12.

この同期信号は発振・受信のためのスイッチ素子FE’
r’、MPXの切換え(2M Hz )タイミンクを制
御し、また入力手段としての入力ペン(500K Hz
 )とカーソル(250K Hz )の識別を行なうた
めの信号である。
This synchronization signal is sent to the switch element FE' for oscillation and reception.
r', controls the MPX switching (2MHz) timing, and also uses an input pen (500KHz) as an input means.
) and a cursor (250 KHz).

サインコンバータ12は上記同期信号を用いて正磁波に
変換した発振信号を出力し、これを電流ブースト回路1
3で大電流に変えたのち発振デコーダ14によりスイッ
チ素子FETの切換えを伴いつつ発振用ループコイルト
・・に大電流を流す。
The sine converter 12 outputs an oscillation signal converted into a positive magnetic wave using the synchronization signal, and sends this to the current boost circuit 1.
After changing the current to a large current in step 3, the oscillation decoder 14 causes a large current to flow through the oscillation loop coil while switching the switching element FET.

これにより座標入力用検出板3にタッチした入力ペンの
コンデンサCが充電される。
As a result, the capacitor C of the input pen that touched the coordinate input detection plate 3 is charged.

なお、上述の座標入力用検出板3は、たとえば上面側に
X軸、裏面側にY軸用の発振・受信ループを形成し、こ
れらのループは前述の第3図に示す構成をクロスして配
設している。
The coordinate input detection plate 3 described above forms, for example, an X-axis oscillation/reception loop on the top side and a Y-axis oscillation/reception loop on the back side, and these loops are constructed by crossing the configuration shown in FIG. 3 above. It is set up.

受信動作は既述したように隣接する3ブロツクの同順位
3本ずつが受信用ループコイル2を構成し、かつこの3
本革位で順位を次々と1本ずつずらしてゆくスキャン動
作で行なわれる。受信デコーダ15は次々と受信用ルー
プライン2・・・にのった受信信号を拾ってゆく。
In the receiving operation, as described above, three same-order coils in three adjacent blocks constitute the receiving loop coil 2, and these three
It is performed in a scanning motion in which the ranking is shifted one by one in real leather position. The reception decoder 15 successively picks up the reception signals on the reception loop line 2 .

これらを受信増幅回路16がX軸とY軸とを別個に、そ
れぞれに対応する増幅率で増幅し、さらに増幅率切換え
回路(これについては後記する)17を経て、一方では
波形整形回路18に送る。
A reception amplifier circuit 16 amplifies the X-axis and Y-axis separately with corresponding amplification factors, and then passes through an amplification factor switching circuit (described later) 17 to a waveform shaping circuit 18. send.

この波形整形回路18の具体回路図は第11図のような
ものであって、差動増幅器19、バンドパスフィルタ2
0、ゲイン切換え器21、増幅器22を通した第12図
の受信信号Aを全波整流器23で第12図信号Bの用に
整流し、検波器24にて包絡線検波した第12図信号C
をピークホールド回路25で第12図信号りとし、これ
を積分回路26で積分信号Eとし、コンパレータ27に
通す。
A specific circuit diagram of this waveform shaping circuit 18 is shown in FIG. 11, and includes a differential amplifier 19, a bandpass filter 2
0, the received signal A in FIG. 12 which has passed through the gain switcher 21 and the amplifier 22 is rectified by the full-wave rectifier 23 to produce the signal B in FIG.
The peak hold circuit 25 converts the signal into the signal shown in FIG.

コンパレータ27は積分信号Eを第12図Fの信号にA
/D変換し、この信号の出力幅がタロツクカウント回路
9でカウントされて、受信信号の出力値が算出される。
The comparator 27 converts the integral signal E into the signal A shown in FIG.
/D conversion is performed, and the output width of this signal is counted by a tally counter circuit 9 to calculate the output value of the received signal.

このクロックカウントの処理が、第9図で説明した受信
信号のカウント値の算出である。
This clock count process is the calculation of the count value of the received signal explained in FIG.

このクロックカウント回路9には発振回路11からタロ
ツク信号<16MHz)が与えられており、第12図F
のコンパレータ出力が入った時点からその信号幅の間、
クロック信号を計数し、そのカウント値がCPU6に入
力されることになる。
This clock count circuit 9 is supplied with a tarock signal (<16 MHz) from an oscillation circuit 11, and as shown in FIG.
During the signal width from the time when the comparator output is input,
The clock signals are counted and the count value is input to the CPU 6.

CPU6では入力されたカウント値を受信した誘導信号
の大きさとして順次記憶する。
The CPU 6 sequentially stores the input count values as the magnitude of the received guidance signal.

一方、増幅率切換え回IRt17を出た第12図Aの信
号を直接コンパレータ27を通し、第9図口または第9
図ホのような受信パルスに整形して位相検知回路28に
送り、該位相検知回路28において第9図イの発振クロ
ックパルス(サインコンバータ12の出力)との比較に
おいて第5図で述べたような位相反転ラインを求めると
同時に、発振口路】1からの信号(16MJ−Iz)で
、このずれ量(カンラント値)を算出する。
On the other hand, the signal shown in FIG.
The received pulse is shaped into a received pulse as shown in Figure E and sent to the phase detection circuit 28, where it is compared with the oscillation clock pulse (output of the sine converter 12) in Figure 9A, as described in Figure 5. At the same time as finding the phase inversion line, the amount of deviation (current value) is calculated using the signal (16MJ-Iz) from the oscillation path 1.

また、CPU6がこの反転ラインを境してし前後2本日
の特定箇所a、b(第7図、第8図参照)の受信ループ
ラインの誘導信号のピーク値(カウント値)をピックア
ップし、第7図及び第8図で述べた座標特定の処理を行
なう。
In addition, the CPU 6 picks up the peak value (count value) of the guidance signal of the reception loop line at specific points a and b (see Figures 7 and 8) on the two days before and after this reversal line, and The coordinate specifying process described in FIGS. 7 and 8 is performed.

なお、第7図、第8図で述べた座標特定のCPU6の処
理は入力ペンが位置する受信用ループコイル部分だけで
よく、それ以外の部分の処理は無用である。
Note that the processing of the CPU 6 for specifying the coordinates described in FIGS. 7 and 8 only needs to be performed on the reception loop coil portion where the input pen is located, and processing on other portions is unnecessary.

そのためにピークホールド回路25からコンパレータ2
7を介して出力される信号が、設定されたレベルかある
とき、入力ペンの存在する範囲であるとして、該信号を
タイト検出信号としてCPU6に入力し、CPU6はこ
のタイト検出信号が出力されている受信用ループコイル
の部分だけ処理する。
For this purpose, from the peak hold circuit 25 to the comparator 2
When the signal outputted via 7 is at a set level, it is assumed that the input pen exists, and the signal is input to the CPU 6 as a tight detection signal. Process only the part of the receiving loop coil that is present.

そして上述の処理データによってCP tJ 6は増設
ROM回路29を用い入力ペンの座標値を弾き出す。
Based on the above-mentioned processing data, the CP tJ 6 uses the expansion ROM circuit 29 to output the coordinate values of the input pen.

なお、NB大入力上記した入力ペンの外、カーソルで行
なうことができるので、入力ペンとカーソルとの違いを
識別する必要かある。そのため第10図の実施例回路で
は入力ペンの誘導コイルの共振周波数を500 K H
z 、入力カーソルのそれの共振周波数を250 K 
Hzとしておき、同期タイミング発生回路10からサイ
ンコンバータ12にそれぞれの周波数の同期信号を送出
す一方、CPU6が受信信号から使用されているものが
入力ペンか入力カーソルであるかを識別し、サインコン
バータ12から送出す発振信号の共振周波数を切換える
ように働く。
Incidentally, since the NB large input can be performed with a cursor in addition to the above-mentioned input pen, it is necessary to distinguish between the input pen and the cursor. Therefore, in the example circuit of FIG. 10, the resonance frequency of the input pen's induction coil is set to 500 KH.
z, the resonant frequency of that of the input cursor is 250 K
Hz, and sends synchronization signals of respective frequencies from the synchronization timing generation circuit 10 to the sine converter 12, while the CPU 6 identifies from the received signal whether the input pen or input cursor is being used, and converts the sine converter. It functions to switch the resonant frequency of the oscillation signal sent from 12.

この場合、CPU6は第13図のフローチャートのよう
に、250KHz発振によるタッチを検出し、検出した
場合は、カーソルが使用されているので、それに基づい
た座標値を作成するくステップnl、n2.n3.n4
)。
In this case, the CPU 6 detects a touch using 250 KHz oscillation as shown in the flowchart of FIG. 13, and if it is detected, the cursor is being used, so coordinate values are created based on it.Steps nl, n2. n3. n4
).

また、検出しない時は500KHz発振によるタッチを
検出し、検出した場合は入力ペンが使用されているので
、それに基づいた座標値を作成する(ステップn5.n
6.n7.n8)。
Also, if no touch is detected, the touch is detected by 500KHz oscillation, and if it is detected, the input pen is being used, so coordinate values are created based on that (step n5.n
6. n7. n8).

このようにCPU6が自動的に入力ペンかカーソルかを
判断して発振信号の共振周波数を変えるので、オペレー
タ側では入力ペンかカーソルかの切換え設定が不要とな
り、それだけ操作制が向上するに至る。
In this way, the CPU 6 automatically determines whether it is an input pen or a cursor and changes the resonance frequency of the oscillation signal, so there is no need for the operator to set the switching between the input pen and the cursor, and the operation system is improved accordingly.

入力ペンやカーソルには、各種処理モードの選択などの
複数の選択機能が与えられる。この選択機能は具体的に
は第14図イ10のように入力ペン30、カーソル31
のコンデンサCに並列接続した容量の異なるコンデンサ
CI、C2・・・と選択スイッチSWI、SW2・・・
からなり、スイッチのON動作で必要モードを選択し、
かつ入力する。
The input pen or cursor is provided with multiple selection functions, such as selection of various processing modes. Specifically, this selection function includes an input pen 30 and a cursor 31 as shown in FIG.
Capacitors CI, C2... with different capacities connected in parallel to capacitor C, and selection switches SWI, SW2...
Select the required mode by turning on the switch,
And input.

受信側では選択された機能を検出するためCPU6は次
のように働く。
On the receiving side, the CPU 6 operates as follows to detect the selected function.

前述の位相検知回路28は先に述べたように位相の反転
ラインの検出を、位相差のカウント値として検出してい
るので、この処理を利用している。
As described above, the phase detection circuit 28 detects the phase inversion line as a phase difference count value, so this process is utilized.

すなわち、該位相検知回路28には、増幅率切換え回路
17から受信信号が入力されるか、いずれのスイッチS
WI、SW2・・・もONさせてない場合の受信信号が
第16図のイとすると、スイッチをONしてコンデンサ
Cに池のコンデンサC1゜C2・・・を並列使用すると
、並列使用するコンデンサの容量に応じて、換言すれば
ONさせたスイッチに応じて受信信号が第16図ロ〜ホ
のようにイの受信信号に対し位相か進んだり遅れたりす
る。
That is, the phase detection circuit 28 receives the received signal from the amplification factor switching circuit 17, and which switch S
If the received signal is A in Fig. 16 when WI, SW2, etc. are not turned on, then if the switch is turned on and the capacitor C1 is used in parallel with the capacitor C1, C2, etc., then the capacitors used in parallel are Depending on the capacity of , in other words, depending on the switch turned ON, the received signal leads or lags in phase with respect to the received signal in A as shown in FIG.

たとえば第15図のようにスイッチSWIをONさせた
場合、その時の受信信号は位相が進んだ方向にずれる0
位相検知回路28はこの位相ずれの幅を受信クロックパ
ルス(第15図ハ)と発信クロックパルス(第15図工
)を用いて比教検出し、かつこの幅(第15図ホ)の間
のクロック信号数をカウントして、CPU6に入力する
For example, when the switch SWI is turned on as shown in Fig. 15, the received signal at that time shifts in the direction in which the phase advances.
The phase detection circuit 28 detects the width of this phase shift using the received clock pulse (Fig. 15 C) and the transmitted clock pulse (Fig. 15 E), and detects the clock pulse between this width (Fig. 15 E). The number of signals is counted and input to the CPU 6.

そしてCPU6はそのカウント値で位相差を検知して、
その値をスイッチ識別テーブルを参照し、スイッチSW
1によって選択された機能モードを判断する。
Then, the CPU 6 detects the phase difference based on the count value, and
Refer to the switch identification table for that value, and
1 to determine the selected function mode.

なお、各スイッチSWI〜SW4による位相差のずれ(
カウント値)は前述の位相反転ライン検出の処理(第9
図の処理)のずれより極めて小さいので、両者の識別は
明確に行なえる。
Note that the phase difference shift due to each switch SWI to SW4 (
count value) is determined by the above-mentioned phase inversion line detection process (9th count value).
Since the deviation is much smaller than that of the process shown in the figure, the two can be clearly distinguished.

このようにすれば、座標値の検出とスイッチ識別とか同
じ誘導信号(受信信号)を用いて同時に行なえる利点が
ある。
This has the advantage that coordinate value detection and switch identification can be performed simultaneously using the same guidance signal (received signal).

ところで、上述のようなスイッチ識別を行なう場合、温
度変化により受信回路の部品の特性で受信信号の位相が
ずれると、スイッチの誤検知となる。そこで第10図回
路ではスイッチ識別温度補償回路32を設け、座標検知
時、逐次発振回路と受信回路を短絡して発振信号を受信
側に流し、位相ずれを位相検知回路28で求め、ずれが
ある場合にはそのずれ量が位相カウント値として出され
るので、この位相カウント値でスイッチ識別のカウント
値に補正を加えるようにしている。これによれは温度変
化があっても誤検知が発生ぜず、信[1;n・注か向上
する。
By the way, when performing switch identification as described above, if the phase of the received signal shifts due to the characteristics of the components of the receiving circuit due to temperature change, the switch will be erroneously detected. Therefore, in the circuit shown in FIG. 10, a switch discrimination temperature compensation circuit 32 is provided, and when detecting coordinates, the sequential oscillation circuit and the receiving circuit are short-circuited to send the oscillation signal to the receiving side, and the phase shift is determined by the phase detection circuit 28. In this case, the amount of deviation is output as a phase count value, and the switch identification count value is corrected using this phase count value. This prevents false detection even if there is a temperature change and improves reliability.

また、スイッチSWI、SW2・・・をONI、た時、
共振周波数かずれるため信号レベルが低下する。
Also, when switches SWI, SW2... are set to ONI,
The signal level decreases because the resonance frequency shifts.

そのため第10図回路では増幅率切換え回路17にON
させたスイッチに応じて指令を与え、該回路の受信信号
、増幅率を切換え、回路出力に常にほぼ一定の信号レベ
ルか維持されるようにしている6 第17図は1台のカーソル31にメインコイルL1とサ
ブコイルL2とを併用させたしのを示している。メイン
コイルL1は共振周波数250KHzの座標入力用であ
り、サブコイルL2は共振周波数500 K Hzの角
度入力用である。
Therefore, in the circuit of FIG. 10, the amplification factor switching circuit 17 is turned ON.
A command is given according to the switched switch, and the received signal and amplification factor of the circuit are changed, so that a nearly constant signal level is always maintained at the circuit output.6 In Fig. 17, the main cursor 31 is It shows a combination of coil L1 and subcoil L2. The main coil L1 is for coordinate input with a resonance frequency of 250 KHz, and the sub-coil L2 is for angle input with a resonance frequency of 500 KHz.

このような2つの誘導コイルLl、L2を用いて入力さ
れる時、CPU6は第18図のフローチャートのように
動作する。
When input using these two induction coils Ll and L2, the CPU 6 operates as shown in the flowchart of FIG.

即ち、250 K 1(z発振によるメインコイルの接
触があると、このメインコイルによる座標値を作成する
(ステップnil、n12.n13)。
That is, 250 K 1 (when there is contact with the main coil due to z oscillation, coordinate values by this main coil are created (steps nil, n12.n13).

次に500KHz発振によるサブコイルの接触があると
、このサブコイルによる座標値を作成し、両座標値を送
出す(ステップn14.n15.n16  n17.n
18)。
Next, when the subcoil comes in contact with the 500KHz oscillation, coordinate values are created by this subcoil and both coordinate values are sent out (steps n14.n15.n16 n17.n
18).

この発明は以上詳述した通りであるが、発振用のループ
コイル1と受信用のループコイル2とが別々のもので、
それぞれがスイッチ素子F E TMPXで切換え使用
される。従って大電流を流す必要から発振用ループコイ
ル1に切換え用スイッチ素子として大型の電界効果型ト
ランジスタを用いても、受信用には小型、小電流のスイ
ッチ素子を用いることかできるので、電界効果型トラン
ジスタの使用数を少なくできる。しかも発振用ループ:
1イルのパターンピッチを受信用のそれに比べて拡げて
おくことにより、さらに使用数を少なくできる。従って
全スイッチ素子をスペース的にコンパクトにまとめるこ
とができるのであり乍ら、発振時は発振用ループコイル
1に大電流を流すことによってS/N比、検出精度の向
上を図ることかできる。
This invention has been described in detail above, but the oscillation loop coil 1 and the reception loop coil 2 are separate,
Each of them is switched and used by a switch element FETMPX. Therefore, even if a large field-effect transistor is used as a switching element in the oscillation loop coil 1 due to the need to flow a large current, a small, small-current switching element can be used for reception, so a field-effect transistor can be used as a switching element for reception. The number of transistors used can be reduced. Moreover, the oscillation loop:
By widening the pattern pitch of one tile compared to that for reception, the number of patterns used can be further reduced. Therefore, all the switch elements can be arranged compactly in terms of space, and at the same time, by passing a large current through the oscillation loop coil 1 during oscillation, it is possible to improve the S/N ratio and detection accuracy.

尚、この発明の構成と、上述の実施例との対応において
、 この発明の発振用のループラインは、実施例の発振用ル
ープライン1に対応し、 以下同様に、 受信用のループラインは、受信用ループライン2 2a
、2b、2cに対応し、 座標入力検出板は、座標入力用検出板3に対応し、 入力手段は、入力ベン30もしくはカーソル31に対応
し、 誘導コイルは、誘導コイルL、Ll、L2に対応し、 コンデンサは、コンデンサC,CI、C2,C3、C4
に対応し、 ループコイルを切換える手段は、スイッチ素子FETお
よびMPXに対応するも、 この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。
In addition, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment, the oscillation loop line of the present invention corresponds to the oscillation loop line 1 of the embodiment, and similarly, the reception loop line is as follows. Receiving loop line 2 2a
, 2b, and 2c, the coordinate input detection board corresponds to the coordinate input detection board 3, the input means corresponds to the input ben 30 or the cursor 31, and the induction coils correspond to the induction coils L, Ll, and L2. Correspondingly, the capacitors are capacitors C, CI, C2, C3, and C4.
Although the means for switching the loop coil corresponds to the switching elements FET and MPX, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はこの発明の一実施例を示し、 第1図は座標位置検出装置の概念図、 第2図は第1図の発振・受信のタイミングチャート、 第3図は発振・受信ループパターン構成図、第71図は
受信ループコイルの動作説明図、第5図は位相反転ライ
ン検出動作説明図、第6図は第5図の受信信号波形図、 第7図および第8図は入力ペンと誘導信号との対応図、 第9図は位相反転検知処理動作のタイミングチャート、 第10図は発振・受信制御回路図、 第11図は波形整形回路の具体回路図、第12は第11
図回路各部の信号波形図、第13図は入力ペン、カーソ
ルの切換え動作フローチャート、 第14図はカーソル、入力ペンの回路構成図、第15図
はスイッチ識別動作説明図、 第16図はスイッチON時の受信信号波形図、第17図
は角度入力機能をもったカーソルの回路図、 第18図は第17図カーソルを用いた際の動作フローチ
ャートである。 1・・・発振用ループライン 2.2a、2b、2c・・・受信用ループライン3・・
・座標入力用検出板 30・・・入力ベン31・・・カ
ーソル L、Ll、L2・・・誘導コイル C,C1,C2,C3,C4・・・コンデンサFET・
・・スイッチ素子 MPX・・・スイッチ素子第1囚 1σシ輻10たを侶 第6図 第5図のIN信号M3図 第1図の鐙訳受αクイ:ンクチy−1−入カヘ゛ン、V
−ツルの以υ兵え重ン乍フD−÷7−ト(ホ)☆瘍信号 30・・・入力へ°ン 31・・・D−ツル L ・・誘専〕イル C,C1〜C4・コンテ゛ンブ 第14囚 か−ツルへ〇ペンの回路構戚図 W1 W2 第15図 スイッ9−m9−m5l1説明記 第16図 ズイン÷ON鰻f)受侶侶号羽形図
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is a conceptual diagram of a coordinate position detection device; FIG. 2 is a timing chart of oscillation and reception in FIG. 1; FIG. 3 is a configuration diagram of an oscillation and reception loop pattern; Fig. 71 is an explanatory diagram of the operation of the receiving loop coil, Fig. 5 is an explanatory diagram of the phase inversion line detection operation, Fig. 6 is a reception signal waveform diagram of Fig. 5, and Figs. 7 and 8 are the input pen and the guided signal. 9 is a timing chart of phase inversion detection processing operation, 10 is an oscillation/reception control circuit diagram, 11 is a specific circuit diagram of a waveform shaping circuit, 12 is a 11th
Figure 13 is a flow chart of input pen and cursor switching operation; Figure 14 is a circuit diagram of the cursor and input pen; Figure 15 is an explanatory diagram of switch identification operation; Figure 16 is switch ON. FIG. 17 is a circuit diagram of a cursor with an angle input function, and FIG. 18 is an operation flowchart when the cursor shown in FIG. 17 is used. 1...Oscillating loop line 2.2a, 2b, 2c...Receiving loop line 3...
・Detection board for coordinate input 30...Input ben 31...Cursor L, Ll, L2...Induction coil C, C1, C2, C3, C4...Capacitor FET・
...Switch element MPX...Switch element 1st prisoner 1σ signal 10 and Fig. 6 IN signal M3 in Fig. 5
- The crane's support is heavy D - ÷ 7 - To (E) ☆ Cancer signal 30 ... Input 31 ... D - Crane L ... Exclusive] Ile C, C1 to C4・Container No. 14 Prisoner - Crane Pen circuit diagram W1 W2 Figure 15 Switch 9-m9-m5l1 Explanation Figure 16 Zuin ÷ ON eel

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ループコイルを定間隔で配置した座標入力用検出
板に、誘導コイルおよびこれに結線 されたコンデンサを備えた入力手段を接触 させ、上記ループコイルに流れる発振信号 により上記コンデンサを充電し、その放電 を上記ループコイルで受信する座標位置検 出装置であって、 上記ループコイルを、発振用と受信用とに 別々に設けて、これらを切換え使用するよ うに構成した 座標位置検出装置。
(1) An input means comprising an induction coil and a capacitor connected to the induction coil is brought into contact with a coordinate input detection board on which loop coils are arranged at regular intervals, and the capacitor is charged by an oscillation signal flowing through the loop coil. A coordinate position detecting device that receives the discharge with the loop coil, wherein the loop coil is provided separately for oscillation and reception, and is configured to switch between the two.
JP63222077A 1988-09-05 1988-09-05 Coordinate position detector Pending JPH0269815A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007017326A (en) * 2005-07-08 2007-01-25 Siemens Kk Position detection method for highly precisely positioning self-running mobile object and mechanism thereof

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