JPH036726A - 位置検出装置 - Google Patents

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、電波を利用した位置検出装置に関し、特に外
部雑音の影響を低減すると共に、位置検出速度を向上さ
せた位置検出装置に関するものである。

（従来の技術） 本件出願人は、特願昭６２−１４２９９４号の「位置検
出装置」において、電波を利用した位置検出装置を提案
した。

前述した位置検出装置は、多数のループコイルを位置検
出方向に並設してなる位置検出部と、前記多数のループ
コイルより一のループコイルを順次選択する選択回路と
、前記選択された一のループコイルを所定の周波数の交
流信号で駆動する送信回路と、コイルとコンデンサを含
み、前記所定の周波数を同調周波数とする同調回路を有
する位置指示器と、前記選択された一のループコイルに
発生する電圧中、前記所定の周波数とほぼ同一周波数の
誘導電圧を検出すると共に、前記多数のループコイルの
切替えに同期した所定のタイミングの電圧値を保持する
受信回路と、前記選択された一のループコイルを前記送
信回路及び受信回路に交互に接続する送受切替回路と、
各ループコイルに発生する誘導電圧のうちの前記保持さ
れた電圧値より位置指示器の指定位置を算出する処理装
置とからなっている。

また、前記受信回路は、外部からの雑音の影響を低減す
るために、前記位置指示器の同調回路の同調周波数を含
む所定の周波数帯域内の信号を通過させる帯域フィルタ
を介して前記誘導電圧を検出している。

前述の構成からなる従来の位置検出装置によれば、多数
のループコイルのうちの一のループコイルが選択回路に
より選択される。この一のループコイルに送受切替回路
により送信回路が接続され、所定の周波数の交流信号が
印加されると、このループコイルから電波が発生する。

この電波は位置検出部上で位置指定を行なう位置指示器
の同調回路内のコイルを励振し、前記交流信号に同期し
た誘導電圧を発生させる。その後、送受切替回路により
前記選択された一のループコイルに受信回路が接続され
ると共に、前記交流信号が切断されると前記電波は消滅
するが、位置指示器の同調回路に発生した誘導電圧は、
この回路内の損失に基づいて徐々に減衰する。また、こ
の誘導電圧は、同調回路の同調周波数と同じ周波数の電
波を同調回路内のコイルより発生させる。この電波は受
信回路に接続された前記一のループコイルを逆に励振す
るため、この一のループコイルには前記同調回路の同調
周波数と同一周波数の誘導電圧が発生する。前記電波の
送受信はループコイルを切替えて順次繰返されるが、こ
のループコイルと位置指示器のコイルとの共振によって
行われるため、前記誘導電圧の電圧値はループコイルと
位置指示器のコイルとの距離に依存し、この距離が小さ
い程大きくなる。従って、位置指示器による指定位置に
最も近いループコイルに発生する誘導電圧を最大として
、該指定位置から離れるに従って徐々に小さくなる誘導
電圧が各ループコイルより得られる。

前記各誘導電圧の電圧値は処理装置により演算処理され
、電圧値が極大値となる位置、即ち位置指示器の指定位
置の座標値が求められる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来の位置検出装置では、外部雑音の影響
を低減するために周波数帯域幅の狭い帯域フィルタを用
いた場合、この帯域フィルタにおける信号遅延時間が増
加し、検出信号が得られるまでの時間が長くなるので、
ループコイルの切替間隔時間を長くしなくては誘導電圧
の正確な電圧値を保持することができないため、位置検
出速度を速めることができないという問題点があった。

本発明の目的は上記問題点に鑑み、周波数帯域幅の狭い
帯域フィルタを用いた場合も、位置検出速度を速めるこ
とが可能な位置検出装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、多数のループコ
イルを位置検出方向に並設してなる位置検出部と、前記
多数のループコイルより一のループコイルを順次選択す
る選択回路と、前記選択された一のループコイルを所定
の周波数の交流信号で駆動する送信回路と、コイルとコ
ンデンサを含み、前記所定の周波数を同調周波数とする
同調回路を有する位置指示器と、所定の周波数帯域内の
信号を通過させる帯域フィルタを有し、前記選択された
一のループコイルに発生する電圧中、前記所定の周波数
とほぼ同一周波数の誘導電圧を検出すると共に、前記選
択回路がループコイルを切替えた後前記帯域フィルタに
よる信号遅延時間より短い所定の時間経過後に前記誘導
電圧の電圧値を保持する受信回路と、各ループコイルに
発生する誘導電圧のうちの前記保持された電圧値より位
置指示器の指定位置を算出する処理装置とを備えた位置
検出装置を構成した。

（作　用） 本発明によれば、多数のループコイルのうちの一のルー
プコイルが選択回路により選択される。

この一のループコイルに所定の周波数の交流信号が印加
されると、該ループコイルから電波が発生する。この電
波は位置検出部上で位置指定を行なう位置指示器の同調
回路内のコイルを励振し、前記交流信号に同期した誘導
電圧を発生させる。その後、前記交流信号が切断される
と前記電波は消滅するが、位置指示器の同調回路に発生
した誘導電圧は、この回路内の損失に基づいて徐々に減
衰する。また、この誘導電圧は、同調回路の同調周波数
と同じ周波数の電波を同調回路内のコイルより発生させ
る。この電波は受信回路に接続された前記一のループコ
イルを逆に励振するため、この一のループコイルには前
記同調回路の同調周波数と同一周波数の誘導電圧が発生
する。前記電波の送受信はループコイルを切替えて順次
繰返されるが、このループコイルと位置指示器のコイル
との共振によって行われるため、前記誘導電圧の電圧値
はループコイルと位置指示器のコイルとの距離及び電波
の送受信の時間に依存し、この距離が小さい程大きくな
り、また、この時間が長い程大きくなる（但し、時間に
ついては所定時間以上経過すると、収束してほぼ一定値
となる。）。また、前記誘導電圧による信号は受信回路
において、帯域フィルタの有する信号遅延時間だけ遅延
するが、受信回路はループコイルが切替えられた後、前
記遅延時間より短い所定の時間経過後に前記誘導電圧の
電圧値を保持するため、前記誘導電圧の電圧値は前記距
離のみに依存する。これにより、位置指示器による指定
位置に最も近いループコイルに発生する誘導電圧を最大
として、該指定位置がら離れるに従って徐々に小さくな
る誘導電圧が各ループコイルより得られる。前記各誘導
電圧の電圧値は処理装置により演算処理され、電圧値が
極大値となる位置、即ち位置指示器の指定位置の座標値
が求められる。

（実施例） 第１図は本発明の位置検出２置の第１の実施例を示すも
ので、図中、ｌは位置検出部、２は選択回路、３は送受
切替回路、４は位置指示器、５は送信回路、６は受信回
路、７は処理装置である。

位置検出部１は、互いに平行な導体を有する多数、例え
ば４８本のループコイル１１−１．．１１−２．・・・
・・・１１−４８が、図中、矢印イ方向（以下、位置検
出方向とがす。）に並設されてなっている。また、各ル
ープコイル１１−１〜１１−４８は互いに平行で且つ重
なり合う如く配置されている。なお、ここでは各ループ
コイル１１−１〜１１−４８を１ターンで構成したが、
必要に応じて複数ターンとなしても良い。該位置検出部
１としては、例えば周知のプリント基板にエツチング加
工を施すこと等によって形成した多数の平行な導体をジ
ャンパ線等で接続することにより、前記多数のループコ
イルとなしたものを用いることができる。

選択回路２は、前記多数のループコイル１１−１〜１１
−４８より一のループコイルを順次選択するものであり
、前Ｓ己ループコイル １−４８の一端は一の端子群２１にそれぞれ接続され、
また、他端は他の端子群２２にそれぞれ接続されている
。端子群２１に対応する選択接点２３及び端子群２２に
対応する選択接点２４は互いに連動し、処理装置７から
の情報に基づいて動作し、一のループコイルを選択する
如くなっている。該選択回路２は、周知のマルチプレク
サを多数組合せることによって実現される。

送受切替回路３は、前記選択回路２によって選択された
一のループコイルを送信回路５及び受信回路６に交互に
接続するものであり、前記選択回路２の選択接点２３及
び２４は、選択接点３１及び３２にそれぞれ接続されて
いる。また、送信回路５の２つの出力端子は端子３３．
３５に接続され、また、受信回路６の２つの入力端子は
端子３４、３６に接続されている。前記端子３３。

３４に対応する選択接点３１及び端子３５．３６に対応
する選択接点３２は互いに連動し、後述する送受切替信
号に基づいて動作し、送信及び受信を切替える如くなっ
ている。なお、該送受切替回路３も周知のマルチプレク
サによって実現される。

位置指示器４はスタイラスペン（以下、単にベンと称す
。）であり、コイルとコンデンサを含む同調回路４１を
内蔵している。

第２図はベン４の詳細な構造を示すもので、合成樹脂等
の非金属素材からなるペン軸４２の内部にその先端寄り
から、ボールペン等の芯体４３と、該芯体４３を摺動自
在に収容し得る透孔を備えたフェライトコア４４と、コ
イルバネ４５と、スイッチ４１１．フェライトコア４４
の周囲に巻回されたコイル４１２．コンデンサ４１３及
び４１４からなる同調回路４１とが一体的に組合されて
内蔵され、その後端にはキャップ４６が取付けられてな
っている。

前記コイル４１２とコンデンサ４１３は第３図にも示す
ように互いに直列に接続され、周知の同調回路を構成す
る如くなっており、該コイル４１２及びコンデンサ４１
３の数値は所定の周波数ｆＯにおいて、電圧と電流の位
相が同相で共振（同調）する値に設定されている。また
、コンデンサ４１４はスイッチ４１１を介してコンデン
サ４１３の両端に並列に接続されており、該スイッチ４
１１がオンとなった時、前述した同調回路における電流
の位相を遅らせ、後述する受信信号の位相を所定角度遅
らせる作用を行なう。なお、スイッチ４１１はペン軸４
２を手等で保持し、芯体４３の先端を位置検出部１の入
力面（図示せず）に押付けることによってペン軸４２内
に押込むと、その後端によりコイルバネ４５を介して押
圧され、オンとなる如くなっている。

第３図は同調回路４１、送信回路５及び受信回路６の詳
細とともに装置全体の構成を示すもので、図中、５１は
タイミング回路、５２は駆動回路であり、これらは送信
回路５を構成する。また、６０１は増幅器、６０２は受
信タイミング切替回路、６０３は帯域フィルタ（ＢＰＦ
）、８０４は検波器、８０５　、８０８は位相検波器（
ＰＳＤ）　、６０７　、８０８　。

６０９は低域フィルタ（ＬＰＦ）　　６１０　、６１１
　。

６１２はサンプルホールド（ＳＨ）回路、８１３は遅延
回路であり、これらは受信回路６を構成する。

また、８１はＤ−フリップフロップ（Ｆ　Ｆ）、８２は
インバータである。

処理装置７は周知のマイクロプロセッサ等より構成され
、タイミング回路５１を制御するとともに選択回路２に
対する選択情報をＤ−ＦＦ８１に送出し、また、ＳＨ回
路６１０〜６１２に保持される電圧値をアナログ・ディ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換し、この値に後述する演算処理を
実行してベン４による指定位置の座標値を算出し、さら
にそのスイッチ等の状態を識別し、これに応じた処理を
行なう。

次に動作について説明するが、まず、位置検出部１とベ
ン４との間で電波が送受信されるようす並びにこの際得
られる信号について、第４図に従って説明する。

タイミング回路５１は所定の周波数ｆＯの矩形波信号Ａ
１該矩形波信号Ａの位相を所定角度遅らせた信号／Ｍ（
図示せず）、所定の周波数ｆｌの送受切替信号Ｂ１受信
タイミング信号Ｃ及び後述する所定のタイミング信号を
発生する。

前記矩形波信号Ａは位相検波器６０５に送出されると共
に図示しない低域フィルタにより正弦波信号に変換され
て駆動回路５２に送出される。また、矩形波信号Ａ′は
位相検波器６０６に送出され、送受切替信号Ｂは送受切
替回路３に送出され、さらにまた、受信タイミング信号
Ｃは受信タイミング切替回路６０２に送出される。

駆動回路５２に送出された正弦波信号は平衡信号に変換
され、送受切替回路３に送出されるが、該送受切替回路
３は送受切替信号Ｂに基づいて駆動回路５２及び増幅器
６０１のいずれか一方を切替接続するため、送受切替回
路３より選択回路２に出力される信号は時間Ｔ　（−１
／２　ｆｌ　）毎に周波数ｆＯの正弦波信号を出したり
出さなかったりする信号りとなる。

前記信号りは選択回路２を介して位置検出部１の一のル
−プコイル１１−ｉ　　（ｉ＝１．２．・・・・・・４
８）に送出されるが、この時、該ループコイル１１−１
は前記信号りに基づく電波を発生する。

この際、位置検出部１のループコイル１１−１付近にて
ベン４が略直立状態、即ち使用状態に保持されていると
、この電波はベン４のコイル４１２を励振し、その同調
回路４１に前記信号りに同期した誘導電圧Ｅを発生させ
る。

その後、信号りにおいて信号無しの期間、即ち受信期間
に入るとともにループコイル１１−１が受信回路６側に
切替えられると、このループコイル１１−１から発生す
る電波は直ちに消滅するが、前記誘導電圧Ｅは同調回路
４１内の損失に応じて徐々に減衰する。

一方、前記誘導電圧Ｅに基づいて同調回路４１を流れる
電流は、コイル４１２より電波を発信させる。該電波は
受信回路６に接続されたループコイル１１−１を逆に励
振するため、このループコイル１１−１にはコイル４１
２からの電波による誘導電圧が発生する。この誘導電圧
は受信期間の間のみ送受切替回路３より増幅器６０１に
送出され増幅されて受信信号Ｆとなり、さらに受信タイ
ミング切替回路６０２に送出される。

受信タイミング切替回路６０２には実質的に送受切替信
号Ｂの反転信号である受信タイミング信号Ｃが入力され
ており、信号Ｃがハイ（Ｈ）レベルの期間は受信信号Ｆ
を出力し、ロー（Ｌ）レベルの期間は何も出力しないた
め、その出力には信号Ｇ（実質的に受信信号Ｆと同一）
が得られ、信号Ｇは帯域フィルタ６０３に送出される。

帯域フィルタ６０３は周波数ｆＯを中心とする通過帯域
を有するフィルタであるため、数個、ここでは５〜６個
の信号Ｇが入力され収束してそのうちの周波数ｆＯ酸成
分エネルギーに応した振幅りを有する信号Ｈを検波器６
０４及び位相検波器６０５゜６０６に送出する。

前記検波器８０４に入力された信号Ｈは検波・整流され
、信号■とされた後、遮断周波数の充分低い低域フィル
タ６０７にて前記振幅りのほぼ１．　／　２に対応する
電圧値ＶＸを有する直流信号Ｊに変換され、後述する如
（ＳＨ回路６１０に一時保持され、処理装置７に送出さ
れる。

前記信号Ｊの電圧値ｖＸはベン４とループコイル１１−
１との間の距離に依存した値を示し、ループコイル１１
−１が切替えられると変化するため、各ループコイル毎
に得られる電圧値ＶＸをディジタル値に変換し、これら
に後述する演算処理を実行することにより、ベン４によ
る指定位置の座標値を算出する。

また一方、位相検波器６０５には前記矩形波信号Ａが検
波信号として入力されており、この時、スイッチ４１１
がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａの位相と
ほぼ一致しているとすると、ちょうど信号Ｈを正側に反
転した信号（実質的に信号Ｉと同一）を出力する。この
信号は前記同様の低域フィルタ８０８にて振幅りのほぼ
１／２に対応する電圧値を有する直流信号（実質的に信
号Ｊと同一）に変換され、ＳＨ回路ａｌｌに一時保持さ
れて処理装置７に送出される。

また、位相検波器６０６には矩形波信号Ａ′が検波信号
として入力されているが、前述したようにスイッチ４１
１がオフであって、信号Ｈの位相が矩形波信号Ａ′の位
相に対して所定角度進んでいるとすると、正側及び負側
に成分を有する信号を出力する。この信号は前記同様の
低域フィルタ６０９にて直流信号に変換され、ＳＨ回路
８１２に一時保持されて処理装置７に送出されるが、位
を目検波器６０６の出力信号において正側及び負側に成
分を有するため、低域フィルタ６０９、即ちＳＨ回路６
１２の出力の電圧値は低域フィルタ６０８、即ちＳＨ回
路６１１の出力の電圧値に比べてかなり小さい値となる
。

ここで、ベン４のスイッチ４１１がオンになると、同調
回路４１を流れる電流の位相は誘導電圧Ｅに対して遅れ
、受信信号Ｆの位相も所定角度遅れる、即ち矩形波信号
Ａ′の位相とほぼ一致することになる。従って、この時
の帯域フィルタ６０３の出力Ｈは位相検波器６０５によ
って正側及び負側に成分を存する信号とされ、低域フィ
ルタ６０８、即ちＳＨ回路６１１の出力は前述したスイ
ッチ４１１がオフの場合の低域フィルタ６０９、即ちＳ
Ｈ回路８１２の出力とほぼ同じ電圧値となるが、位相検
波器６０６によって正側に反転した信号とされ、低域フ
ィルタ６０９、即ちＳＨ回路６１２の出力は前記同様、
振幅りのほぼ１／２に対応する所定の電圧値を有する直
流信号となる。

このようにスイッチ４１１がオフの場合はＳＨ回路６１
１の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ４１
１がオンであればＳＨ回路６１２の出力に所定の電圧値
が得られるため、処理装置７において、ＳＨ回路ａｌｌ
及び８１２の出力値を監視することにより、スイッチ４
１１がオフであるか又はオンであるかを検出することが
できる。

なお、ここで識別されたスイッチ４１１のオン（又はオ
フ）の状態を示す情報は、ベン４による指定位置の座標
値のうちで実際に入力すべき値を指定する情報等として
使用される。

次に第５図乃至第７図に従って、本発明の装置における
位置検出及びベン４の状態、ここではスイッチ４１１の
オン・オフ状態の識別のようすを、ＳＨ回路ａｉｏ〜６
１２、遅延回路６１３、Ｄ−ＦＦ８１、インバータ８２
の動作とともに説明する。

装置全体の電源が投入され、測定開始状態になると、処
理装置７は位置検出部１のループコイルの選択情報１０
０をＤ−ＦＦ８１に送出する。Ｄ−ＦＦ８１にはタイミ
ング回路５１より出力される周波数ｆ２　　（−ｆｌ／
４）のタイミング信号１０１をインバータ８２によって
反転したタイミング信号１０２がストローブ信号として
入力されており、その立上がりで前記情報１００をラッ
チし、情報１０３として選択回路２に送出する。選択回
路２は前記情報１（１ｇを受け、ループコイル１１−１
〜１１−４８のうちの一のループコイル、ここではルー
プコイル１１−１を送受切替回路３に接続する。送受切
替回路３は前述した送受切替信号Ｂに基づいて、ループ
コイル１１−１を送信回路５及び受信回路６に交互に切
替制御する。

この際、送信回路５は時間Ｔの送信期間において、前述
したような周波数ｆｏの正弦波信号を該ループコイル１
１−１へ送る。前記送信及び受信の切替は一のループコ
イル、ここでは１１−１に対して４回繰返される。この
４回の送信及び受信の繰返し期間が、一のループコイル
の選択期間、即ち前記タイミング信号１０１又は１０２
の一周期に相当する。

受信回路６の受信タイミング切替回路８０２の出力には
、一のループコイルに対して４回の受信期間毎に同一振
幅の誘導電圧１０４が得られる。この誘導電圧１０４は
帯域フィルタ６０３に送出され、その周波数ｆＯ酸成分
エネルギーに応じた出力電圧１０５とされ、検波器８０
４にて検波され、さらに低域フィルタ６０７にてその包
路線成分からなる信号１０Ｂとされる。

ところで、前記信号１０６、言替えれば出力電圧１０５
は同一振幅の誘導電圧１０４が加わると、帯域フィルタ
８０３の過渡応答特性に従って、この同一振幅の誘導電
圧１０４が５〜６個入力された時にほぼ収束し一定の電
圧値となるが、ここでは同一振幅、即ち同一のループコ
イルに対する誘導電圧１０４は４個に限られており、ま
た、前述した時間遅れのため、一のループコイルが選択
されている期間内では充分に収束しない。

一方、処理装置７が一のループコイルに対する誘導電圧
を受信回路６より読取り、Ａ／Ｄ変換するタイミングは
内部の処理状況によって異なり、各ループコイルに対し
て常に一定とは限らない。

このため、低域フィルタ８０７の出力をそのまま処理装
置７に送出し、該処理装置７にその内部の処理状況に応
じたタイミングで読取らせ、Ａ／Ｄ変換させると、ベン
４と各ループコイルとの距離に依存しない電圧が得られ
る恐れがある。

そこで、本実施例では一のループコイルヲ選択し、電波
の送受信を行った後、ループコイルを切替えてから帯域
フィルタ６０３の群遅延特性に基づく時間遅れよりやや
短い時間Ｔｄが経過した時点における低域フィルタ６０
７の出力１０１３をＳＨ回路６１Ｏに保持させ、その後
、処理装置７に読取らせるようになした。これによって
、ベン４と各ループコイルとの距離に依存した電圧を得
ることができる（なお、電波の送受信の回数を増やし、
誘導電圧が充分収束した後、処理装置７に読取らせるよ
うになしても、ベン４と各ループコイルとの距離に依存
した電圧を得ることができるが、この場合は一のループ
コイルを選択している時間が長くなり、その分、位置検
出速度が低下することになる。）とともに、次のループ
コイルの誘導電圧１０４に基づく信号１０６の変化が始
まる直前の電圧、いいかえれば一のループコイルの誘導
電圧１０４に基づく信号１０６が最も収束状態に近づい
た時点の電圧を得ることができる。このことは帯域フィ
ルタ８０３における時間遅れの影響を排除したことを意
味し、その分、位置検出速度を上げることが可能となる
（なお、前述した帯域フィルタ６０３における時間遅れ
はその帯域幅が狭いものほど大きくなるので、位置検出
速度はそのままとして、より帯域幅が狭い帯域フィルタ
を使用することもできる。）。

ＳＨ回路８１０にはタイミング信号１０１を遅延回路６
１３で時間Ｔｄだけ遅延したタイミング信号１０８がサ
ンプルホールド信号として入力されており、このタイミ
ング信号１０８が立下がった時点、即ちループコイルが
切替えられた後、時間Ｔｄが経過した時点における前記
信号１０Ｂの電圧値をローレベルの期間ｔ　（−１／２
ｆ２）の間、保持する。

前記タイミング信号１０８は処理装置７に対する割込み
信号としても入力されており、処理装置７はタイミング
信号１０８がローレベルの期間中、即ちＳＨ回路６１０
が信号１０６の電圧値を保持している間にその出力１０
７を読取り、Ａ／Ｄ変換し、ペン４と一のループコイル
、ここでは１１−１との距離に依存した検出電圧、例え
ばＶｘｌとして一時記憶する。

また、処理装置７はタイミング信号１０２が次に立上が
る以前にループコイル１１−２を選択する情報１００を
Ｄ−ＦＦ８１に送出しており、これによってループコイ
ル１１−２を送受切替回路３に接続し、ペン４とループ
コイル１１−２との距離に依存した検出電圧Ｖｘ２を前
記同様にして得てこれを記憶し、以後、同様にループコ
イル１１−３〜１１−４８を順次、送受切替回路３に接
続し、各ループコイル毎のペン４との距離に依存した検
出電圧Ｖｘｌ〜ＶＸ４ｇ　　（但し、第５図ではその一
部のみをアナログ的な表現で示す。）を記憶する。

実際の検出電圧は、第６図に示すようにペン４が置かれ
た位置（ｘｐ　）を中心として、その前後の数本のルー
プコイルのみに得られる。

処理装置７は前記記憶した検出電圧の電圧値が一定の検
出レベル以上である時、これらの電圧値より後述する如
くしてペン４の指定位置を表わす座標値を算出する。

次に、処理装置７は前記ループコイル１１−１〜１１−
４８のうち、最大の検出電圧が得られたループコイルを
選択する情報１００をＤ−ＦＦ８１に送出し、前記電波
の送受信を複数回、例えば４回繰返させ、その時、低域
フィルタ６０ｇ及び８０９より出力され、ＳＨ回路６１
１及び６１２に前記同様にして保持された出力値をＡ／
Ｄ変換し、前述したようにこれらの値のいずれが所定の
値以上であるかを検出し、スイッチ４１１のオン・オフ
を識別する。

前記スイッチ４１１のオン・オフの識別結果は前述した
ペン４の指定位置を表わす座標値と共に図示しない上位
装置に転送される。

このようにして第１回目の位置検出及び状態識別が終了
すると、処理装置７は第７図に示すように第２回目以降
の位置検出として、前記ループコイル１１−１〜１１−
４８のうち、最大の検出電圧が得られたループコイルを
中心として、その前後の一定数、例えば１０本のループ
コイルのみを選択する情報１００をＤ−ＦＦ８１に送出
し、前記同様にして出力値を得てペン４に対する位置検
出及びスイッチ４１１のオン・オフ状態の識別を行ない
、得られた座標値及び識別結果を転送し更新し、以下、
これらを繰返す。

従って、ペン４を位置検出部１上で操作すると、その間
のペン４による指定位置の座標値は全て上位装置に転送
され、また、この際、スイッチ４１１をオンにすると、
オフ状態の識別情報が上位装置に転送され、上位装置側
ではこの時点の座標値を入力すべき座標値として認識す
ることが可能となる。

また、第７図中、レベルチエツクとは検出電圧の最大値
が前記検出レベルに達しているか否か及び最大値の検出
電圧を有するループコイルがどのループコイルであるか
をチエツクし、検出レベルに達していなければ以後の座
標計算等を停止し、また、次回の位置検出動作及び状態
識別動作において選択するループコイルの中心を設定す
る。

座標値ｘｐを求める算出方法の一つとして、前記検出電
圧Ｖ　ｘｌ＝　Ｖ　ｘ４ｇの極大値付近の波形を適当な
函数で近似し、その函数の極大値の座標を求める方法が
ある。

例えば第５図中の信号１０７において、最大値の検出電
圧Ｖｘ２と、その両側の検出電圧Ｖｘｌ及びＶｘ３を２
次函数で近似すると、次のようにして算出することがで
きる（但し、各ループコイル１１−１〜１１−４８の中
心位置の座標値をｘｉ〜ｘ４ｇとし、その間隔をΔＸと
する。）。まず、各電圧と座標値より、 Ｖｘｌ−ａ　（ｘｉ　−ｘｐ　）　　＋ｂ　　　　−−
（１）Ｖｘ２＝ａ　（ｘ２−ｘｐ　）　　＋ｂ　　　　
・・・・・１２）ＶＸ３−ａ　（ｘ３−ｘｐ　）　２＋
ｂ　　　　・−１３）となる。ここで、ａ、ｂは定数（
ａ　＜　０）である。

また、 ｘ２　−ｘｉ　　−Δｘ　　　　　　　　　　　　　　
−−（４）ｘ３　−ｘｉ　　ｍ２Δｘ　　　　　　　　
　　　　　　−−−−−−（５）となる。（４）、（５
）式を（２）、（３）式に代入して整理すると、 ｘｐ−ｘｉ十Δｘ／２　（（３Ｖｘｌ−４Ｖｘ２＋　Ｖ
Ｘ３）　／　（ＶＸＩ　−２Ｖｘ２＋　Ｖｘ３）　）・
・・・・・（８） となる。

従って、各検出電圧Ｖｘｌ〜Ｖ　ｘ４８より、前記レベ
ルチエツクの際に求められた最大値の検出電圧及びその
前後の検出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧
が得られたループコイルの１つ前のループコイルの座標
値（既知）とから前述した（６）式に相当する演算を行
なうことにより、ペン４の指定位置の座標値ｘｐを算出
できる。

第８図は本発明の第２の実施例を示すもので、ここでは
Ｘ方向及びＸ方向の位置検出を行なう例を示す。即ち、
図中、１ａはＸ方向及びＸ方向の位置検出部で、第１の
実施例における位置検出部１が２組、そのループコイル
が互いに直交する如く重ね合わされたものである。また
、２ａ及び２ｂはＸ方向及びＸ方向の選択回路、３ａ及
び３ｂはＸ方向及びＸ方向の送受切替回路、５２ａ及び
５２ｂはＸ方向及びＸ方向の駆動回路、ｆｉｌｌ　ａ及
び６０１ｂはＸ方向及びＸ方向の増幅器であり、それぞ
れ第１の実施例における選択回路２、送受切替回路３、
駆動回路５２、増幅器６０１と同様な構成を有している
。

５３はＸＹ切替回路であり、タイミング回路５１から低
域フィルタ（図示せず）を介して入力される正弦波信号
を駆動回路５２ａ又は５２ｂのいずれか一方に加え、位
置検出する方向を選択するためのものである。また、６
１４は受信タイミング切替囲路であり、増幅器６０１　
ａ又は６０１　ｂからの受信信号を検出する方向ととも
に受信タイミングを選択して帯域フィルタ６０３に加え
るためのものである。また、７ａは処理装置であり、Ｘ
Ｙ切替回路５３及び受信タイミング切替回路６１４を制
御し、Ｘ方向及びＸ方向の位置検出を交互に行なわせる
ようにした点を除いて、前記処理装置７と同様である。

なお、処理装置７ａにおける第２回目以降の位置検出動
作及び状態識別動作のタイミングを第９図に示す。

このように本実施例によれば、ペン４に対するＸ方向及
びＸ方向の２方向の位置（座標）検出が容易にできる。

なお、その他の構成・作用は第１の実施例と同様である
。

なお、第１又は第２の実施例において、位置検出部１又
は１ａにマイクロフォン等を取付けるとともに処理装置
７又は７ａに音声認識機能を持たせることにより、各種
の命令を音声にて行なうようにすることもでき、また、
第２の実施例において、処理装置７ａ又はその上位装置
に文字認識機能を持たせて、手書き文字入力用のタブレ
ットとして使用することもできる。

また、実施例中のループコイルの本数やその並べ方は一
例であり、これに限定されないことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、周波数帯域幅の狭
い帯域フィルタを用いた場合、この帯域フィルタによる
信号遅延が増加しても、前記誘導電圧の正確な電圧値が
保持されるため、外部雑音の影響を低減することができ
ると共に、位置検出速度を速めることができるという利
点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置検出装置の第１の実施例を示す構
成図、第２図はスタイラスペンの断面図、第３図はスタ
イラスペンの同調回路、送信回路及び受信回路の詳細と
ともに装置全体の構成を示す図、第４図は第３図の各部
の信号波形図、第５図は第１の実施例における基本的な
位置検出動作を示すタイミング図、第６図は第１回目の
位置検出動作の際に各ループコイルより得られる検出電
圧を示す図、第７図は第２回目以降の位置検出動作及び
状態識別動作を示すタイミング図、第８図は本発明の第
２の実施例を示す第３図と同様な図、第９図は第２の実
施例における第７図と同様な図である。 １・・・位置検出部、１１−１〜１１〜４８・・・ルー
プコイル、２・・・選択回路、３・・・送受切替回路、
４・・・スタイラスペン、５・・・送信回路、６・・受
信回路、７・・・処理装置、４１・・同調回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多数のループコイルを位置検出方向に並設してなる位置
   検出部と、 前記多数のループコイルより一のループコイルを順次選
   択する選択回路と、 前記選択された一のループコイルを所定の周波数の交流
   信号で駆動する送信回路と、 コイルとコンデンサを含み、前記所定の周波数を同調周
   波数とする同調回路を有する位置指示器と、 所定の周波数帯域内の信号を通過させる帯域フィルタを
   有し、前記選択された一のループコイルに発生する電圧
   中、前記所定の周波数とほぼ同一周波数の誘導電圧を検
   出すると共に、前記選択回路がループコイルを切替えた
   後前記帯域フィルタによる信号遅延時間より短い所定の
   時間経過後に前記誘導電圧の電圧値を保持する受信回路
   と、各ループコイルに発生する誘導電圧のうちの前記保
   持された電圧値より位置指示器の指定位置を算出する処
   理装置とを備えた ことを特徴とする位置検出装置。