JPH0359712A - 座標入力手段 - Google Patents

座標入力手段

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JPH0359712A
JPH0359712A JP1195875A JP19587589A JPH0359712A JP H0359712 A JPH0359712 A JP H0359712A JP 1195875 A JP1195875 A JP 1195875A JP 19587589 A JP19587589 A JP 19587589A JP H0359712 A JPH0359712 A JP H0359712A
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JP
Japan
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coordinate
value
reading
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electrode
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Application number
JP1195875A
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Inventor
Hisahiro Hayashi
寿宏 林
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、抵抗膜上の電位を検出して座標読み取りを行
う座標入力手段に関し、安定した、正確な座標読み取り
を行う座標入力手段に関する。
[従来の技術] 従来の抵抗膜を利用した座標入力手段に関しては、座標
値の読み取りのみを一回または複数回行い、不正データ
の読み込み対策に関しては全く行わないが、 複数回読み込むものについては値のバラツキの大きい場
合に排除する、 複数の値の移動平均を計算し不正値の影響を小さくする
、 不正データは特に抵抗膜への応力印加開始時と終了時に
集中するため、応力印加開始後の数点のデータと応力印
加終了前の数点のデータを棄却する、等の方法によって
いた。
[発明が解決しようとする課題   ]しかしながら従
従来術では、 ■全く不正データの読み込み対策を行わないと、応力印
加開始、終了時のバウンス、接触抵抗の不安定性により
、かなりの不正データが入力される、■バラツキは小さ
な応力が安定して印加されている場合には、接触抵抗も
安定しているため、これを検出することができない、 ■移動平均をとる方法においては、追従性が損なわれる
、 ■応力印加開始時の印加特性は、使用者または使用状態
によって様々に異なるため、必す′しも確実な安定時間
を設定することは難しい、等の課題を有する。
本発明はこのような課題を解決するもので、その目的と
するところは、従来技術と同一のハードウェア構成で、
安定した正確な座標読み取りを行う座標入力手段を提供
するところにある。
[課題を解決するための手段] 上記課題を解決するため、本発明の座標入力手段では、 a)電位レベルを他の回路に監視させ、また高・低2レ
ベルの電圧を印加させるための2つ以上の電極をもった
、対向する2枚の抵抗膜と、b)対向した抵抗膜上に、
低レベル・高レベルの2種類の電圧を前記電極に印加す
る手段と、C)前記電極を、前記2種類の電圧の双方か
ら切断し、高インピーダンスとする手段と、d)アナロ
グ/デジタル変換手段とを持ち、e)片側の抵抗膜のあ
る一方の電極に高レベルの電圧、もう一方の電極に低レ
ベルの電圧を印加し前記抵抗膜上に電圧勾配を生じさせ
、前記抵抗膜に対向する抵抗膜を高インピーダンスとし
、抵抗膜上のある点に応力が加わった場合、たわみによ
って接触した部分の電位を、高インピーダンスにした抵
抗膜の電極からアナログ/デジタル変換手段によって読
み取り、その値によって接触位置を数値化する座標入力
手段に於て、 f)座標値読み取り前に、前記2枚の抵抗膜双方に高ま
たは、低レベルのみの電圧を印加し、直後に座標値読み
取りを行う。次に前記2枚の抵抗膜双方に前記レベル以
外のもう一方の電圧を印加し、直後に座標値読み取りを
行い、さきに読み取った値と、あとに読み取った値とを
比較して、前記値の正当性を検査することを特徴として
いる。
[作用] 本発明は以上の構成を有することにより、抵抗膜間及び
アナログ/デジタル変換器の入力容量への充電後、座標
値読み取りを行った場合と、放電後に座標値読み取りを
行った場合では、接触抵抗が高いと、時定数が長くなり
、前記2つの読み取り値に大きな差が発生することを利
用し、読み取り値の正当性が検査できる。また充電後と
放電後の測定時に、はぼ同じ接触抵抗であったとみなさ
れる場合には、前記2つの値から計算によって真の座標
値を推定することができる。
[実施例] 以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明する
。第1図は本発明の座標入力手段を実現した一実施例の
回路図である。
図中1は、−点にZ方向の応力を加えると、弾性変形す
る板材の下側に均一な抵抗膜を形成し、さらにY方向の
両端に前記抵抗膜から集電するための高レベル電圧印加
電極(図中3、以後X−電極と呼ぶ)と低レベル電圧印
加電極(図中4、以fU Y−電極と呼ぶ)を形成した
板(以後、上指抗板と呼ぶ)である。図中2は板材の上
側に均一な抵抗膜を形成し、さらにX方向の両端に前記
抵抗膜から集電するための高レベル電圧印加電i(図中
6、以後X十電極と呼ぶ)と低レベル電圧印加電極(図
中5、以後X−電極と呼ぶ)を形成した板(以後、下指
抗板と呼ぶ)である。
図中7.8はエミッタ端子に高レベル電圧を接続したP
NP トランジスタQ1、Q2、図中9、lOはエミッ
タ端子に低レベル電圧を接続したNPNI−ランジスタ
Q3、Q4である。各トランジスタはプログラマブルコ
ントローラ部(図中21、以(e P CUと略す)の
制御出力(図中11.12.13.14)によって遮断
状態(以後OFFと呼ぶ)または飽和状態(以f!ON
と呼ぶ)の何れかの状態となるように動作する。Y十電
極はQl、X十電極はQ2、Y−電極はQ3、X−電極
はQ4の、各々コレクタ端子に接続される。各トランジ
スタがONとなったときに、該トランジスタのエミッタ
端子に接続されているレベルの電圧が各電極に印加され
ることになり、また各トランジスタがOFFとなったと
きには前記レベルの電圧から遮断される。
図中15.16はアナログスイッチSWI、SW2であ
り、各々PCUからの制御出力(図中17.18)によ
って制御される。swi、S W 2は上指抗板、下指
抗板の電位を選択的にアナログ/デジタル変換器(図中
19)の入力に導通させるものである。ま7′:該アナ
ログ/デジタル変換器の入力インピーダンスは抵抗板の
抵抗、または抵抗板間の接触抵抗に比して十分大きく、
SWI、SW2の導通によっては、前記抵抗板の電位は
変化しない。
図中20はアナログ/デジタル変換器とPCUのインタ
ーフェースであり、PCUは該インターフェースを介し
て数値に変換された前記電位を読みだし、またアナログ
/デジタル変換器の動作停止・開始等の制御を行う。
図中22はPCUと他の機器等とのインターフェースで
あり、PCUは該インターフェースを通じて座標データ
を出力する。
以下PCUが行う制御手順を第2.3.4図のフローチ
ャートに従って説明する。
第2図は本発明の座標入力手段の制御手順の概要である
。まずX座標を読み込み(ステップ1)、Xの値がエラ
ーかどうか判断しくステップ2)エラーならば再びX座
標の読み込みにいく。正常な値であれば次にY座標を読
み込み(ステップ3)、Yの値がエラーかどうか判断し
くステップ4)エラーならば再びX座標の読み込みから
再開する。
正常な値であれば座標値(x、  y)の出力を行う(
ステップ5)。以後この動作を繰り返す。
第3図はX座標読み込み手順のフローチャートである。
Ql・Q2をOFF、Q3・Q4をONにして上下抵抗
板の電荷を放出し、電位を低レベル電圧とする(ステッ
プ6)。Q2・Q4をONにして下gvc板に電流を流
し電圧勾配を生じさせ、Ql、Q2をOFFにして上指
抗板を各電圧より遮断する(ステップ7)。アナログ/
デジタル変換を開始する(ステップ8)。上指抗板に応
力がかかり、下指抗板とある一点で接触していると、上
指抗板の電位は、接触点を介して徐々に電荷を蓄積しな
がら、接触点の電位へ落ち着いて行く。
ある一定時間待って(ステップ14)、アナログ/デジ
タル変換器の変換値を読みだし、変数W1に格納する(
ステップ15)。次にQl−Q2をON、Q3・Q4を
OFFにして上下抵抗板に電荷を蓄積し、電位を高レベ
ル電圧とする(ステップ6)。ステップ7〜9の手順を
そのまま繰り返しくステップ12〜14)、言売みだし
たアナログ/デジタル変換器の変換値を変数W2に格納
する(ステップ15)。
格納されたWl、W2の値の差をしきい値と比較しくス
テップ16)以上であれば、上下抵抗板の接触抵抗が高
く不安定な状態として、変数Xにエラー値を格納しくス
テップ19)、しきい値より小さければ変数XにWlと
W2の平均値を格納する(ステップ18)。以上の手順
でX座標読み込みは行われる。
第4図はY座標読み込み手順のフローチャートであるが
、第3図に於てXをYを読み替え、QlとQ2、Q3と
Q4、SWIとSW2をそれぞれそっくり交換したもの
である。
第5図は、第3図のX座標読み込み手順に於ける主抵抗
板の電位の変化の一例を図中37の曲線によって図示し
たものである。図中26の時点がステップ6、図中27
の時点がステップ7、図中28の時点がステップ10、
図中29の時点がステップ11、図中30の時点がステ
ップ12、図中31の時点がステップ15に対応する。
また図中25がアナログ/デジタル変換器の変換値が格
納されたWlの値、図中26がアナログ/デジタル変換
器の変換値が格納されたW2の値、図中27がWl、W
2の平均をとったXの値を示している。
第6図は主抵抗板に応力を印加する入力加重と、上下抵
抗板の接触抵抗の関係の一例を図中38の曲線によって
図示したものである。
第7図は、本発明の座標入力手段の各構成部を等価的な
電気素子に置き換えた回路図である。図中32はX生電
極に高レベル電圧、X−電極に低レベル電圧を与えた下
指抗板を示す等価抵抗、図中33は接触抵抗の等価抵抗
、図中34はY生電極、Y−電極を高・低レベル電圧よ
り遮断した主抵抗板を示す等価抵抗、図中36はアナロ
グ/デジタル変換器の入力容量、上下抵抗板間の容量の
総和を等価的に示す等価コンデンサ、図中36は電圧の
観測点を示す電圧計のシンボルである。第6図に示すよ
うに、接触抵抗は入力加重によって大きく変化する。従
って、入力加重が小さい場合、接触抵抗が増大し、第7
図の回路に於ける時定数は増大するため、前記W1、W
2の差も増大する。
従って入力加重が小さいことを検知してそのときの測定
値をエラーとすることができる。
本実施例では座標値の値を前記W1、W2の平均によっ
て推定し算出していたが。−回の座標読み取りを行う時
間中、入力加重が小さいが安定している場合、以下の手
段により高精度な真の座標値の推定が可能である。
真の座標値をXに代表させてXとすると、まず前記W1
、W2は WI:X(1−exP(−Ts/C・R))     
HHH(1)W2:(V)I −Xl exp(−Ta/C R1+X (2) となる。ここでV)lは高レベル電圧の値、Cは前記等
価コンデンサの容量、Rは前記接触抵抗とし、一定とす
る。前記(1)、 (2)式よりX=WI4+/(VH
+WI−W2)       ・ ・ ・ (3)とな
り、上式によって推定を行う事ができる。
[発明の効果] 以上、述べたように本発明の座標入力手段を用いること
により、抵抗膜方式の座標入力装置の最大の欠点であっ
た、印加応力による読み取り値のばらつき等の不安定さ
を電磁方式の座標入力手段並に改善でき、本来安価、軽
量で、透明な抵抗膜を用いることにより表示装置と組合
せた高槻能う入出力装置ができる、アナログ/デジタル
変換器の分解能を向上させることだけで分解能の優れた
座標入力ができる、といった多くの利点と併せて幅広い
用途に用いることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の座標入力手段のハードウ
ェアを示す回路図。 第2図は、本発明の一実施例の座標入力手段の制御手順
の概要を示すフローチャート。 第3図は、本発明の一実施例の座標入力手段のX座標値
読み込み手順を示すフローチャート。 第4図は、本発明の一実施例の座標入力手段のY座標値
読み込み手順を示すフローチャート。 第5図は、第3図のX座標読み込み手順に於ける上紙抗
板の電位の変化の一例を示す図。 第6図は、上紙抗板に応力を印加する入力加重と、上下
抵抗板の接触抵抗の関係の一例を示す図。 第7図は、本発明の一実施例の座標入力手段の各構成部
を等測的な電気素子に置き換えた回路図。 1・・・上紙抗板 2・・・下紙抗板 3・・・Y十電極 4・・・Y−電極 5 ・ ・ ・X−電極 6 ・ ・ ・X十電極 7・・・NPNトランジスタQ1 8・・・NPN l−ランジスタQ2 9・・・PNP l−ランジスタQ3 10・・・PNP トランジスタQ4 11.12.13.14 ・・トランジスタの制御出力 15・・・アナログスイッチ5W1 16・・・アナログスイッチ5W2 17.18 ・・アナログスイッチの制御出力 19・・・アナログ/デジタル変換器 20・・・PCUとアナログ/デジタル変換器間のイ 
        ンターフェース21・・・プログラマ
ブルコントローラ部(PCU) 22・・・PCUと外部機器のインターフェース 23・・・Wlの値 24 ・ 25 ・ 26 ・ 27 ・ 28 ・ 29 ・ 30 ・ 31 ・ 32 ・ 33 ・ 34 ・ 35 ・ 36 ・ 37 ・ ・ 38 ・ WlとW2の平均値 W2の値 ステップ6時点 ステップ7時点 ステップ10時点 ステップ11時点 ステップ12時点 ステップ15時点 下紙抗板を示す等価抵抗 接触抵抗を示す等価抵抗 上紙抗板を示す等価抵抗 アナログ/デジタル変換器の 入力容量、上下抵抗板間容量 の総和を示す等価コンデンサ ・上紙抗板の電位の観測点を示 す電圧計 ・X座標読み込み手順に於ける 上紙抗板の電位の変化を示す 曲線 ・上紙抗板に応力を印加する入 力加重と、 上下抵抗板の接触 抵抗の関係を示す曲線 以上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) a)電位レベルを他の回路に監視させ、また高・低2レ
    ベルの電圧を印加させるための2つ以上の電極をもった
    、対向する2枚の抵抗膜と、 b)対向した抵抗膜上に、低レベル・高レベルの2種類
    の電圧を前記電極に印加する手段と、c)前記電極を、
    前記2種類の電圧の双方から切断し、高インピーダンス
    とする手段と、 d)アナログ/デジタル変換手段とを持ち、e)片側の
    抵抗膜のある一方の電極に高レベルの電圧、もう一方の
    電極に低レベルの電圧を印加し前記抵抗膜上に電圧勾配
    を生じさせ、前記抵抗膜に対向する抵抗膜を高インピー
    ダンスとし、抵抗膜上のある点に応力が加わった場合、
    たわみによって接触した部分の電位を、高インピーダン
    スにした抵抗膜の電極からアナログ/デジタル変換手段
    によって読み取り、その値によって接触位置を数値化す
    る座標入力手段に於て、 f)座標値読み取り前に、前記2枚の抵抗膜双方に高ま
    たは、低レベルのみの電圧を印加し、直後に座標値読み
    取りを行う。次に前記2枚の抵抗膜双方に前記レベル以
    外のもう一方の電圧を印加し、直後に座標値読み取りを
    行い、さきに読み取った値と、あとに読み取った値とを
    比較して、前記値の正当性を検査することを特徴とする
    座標入力手段。
  2. (2) 前記、2つの値を用いて真の座標値を推定することを特
    徴とする、請求項1記載の座標入力手段。
JP1195875A 1989-07-28 1989-07-28 座標入力手段 Pending JPH0359712A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09120331A (ja) * 1994-12-26 1997-05-06 Samsung Display Devices Co Ltd 位置座標認識装置および位置座標認識方法
JP2014191516A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Fujitsu General Ltd 抵抗膜式タッチパネル装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09120331A (ja) * 1994-12-26 1997-05-06 Samsung Display Devices Co Ltd 位置座標認識装置および位置座標認識方法
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