JPH0377527B2

JPH0377527B2 -

Info

Publication number: JPH0377527B2
Application number: JP59047326A
Authority: JP
Inventors: Roorensu Gaauin Richaado; Haisu Reuin Jeemuzu
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1983-05-23
Filing date: 1984-03-14
Publication date: 1991-12-10
Also published as: KR890003326B1; KR840008848A; JPS59216237A; JPH0315206B2; US4511760A; EP0126345B1; DE3466301D1; JPS63140320A; EP0126345A1; HK98889A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明はコンピユータ・システムのデータ入力
装置に係る。更に詳細に説明すれば、本発明はコ
ンピユータ・システムの中央処理ユニツト
（CPU）によつて駆動されるCRT表示装置等とと
もに使用することを目的とする力感知型データ入
力装置に係る。

本発明に係るデータ入力装置のタイプでは、
CRT表示装置の表面プレートを利用者が指で押
すと、指の位置が感知され、感知された位置を表
わす信号がデイジタル化されて、コンピユータ・
システムのCPUに入力される。このようにCPU
に供給されたデータは、例えば、CPUの実行す
るデータ処理サブルーチンのタイプを決定するの
に用いられる。

［背景技術］マイクロコンピユータ、特にCRT表示装置等
に関連するマイクロコンピユータの増加によつ
て、より簡単に、しかもより強力にコンピユー
タ・システムと対話する技法に関する要求が増大
している。特に、コンピユータ・システムが実行
する種々の機能（サブルーチン）の中から適切な
機能を利用者が選択する方法に関する要求が高ま
つている。例えば、銀行が使用する自動化された
端末装置では、CRTスクリーン上に複数の選択
項目が表示され、利用者はその中の１つを選択す
ることになつている。

このような自動端末装置の使用が開始された初
期の頃は、専用のプログラム機能キーが設けら
れ、それによつて、関連するサブルーチンが選択
される方式であつた。しかしながら、多数の選択
が可能になつた場合、プログラム機能キーを多数
必要とするから、この方式は受入れられなくなつ
た。この問題を克服するための代表的な解決方法
は、スクリーン上に表示された数字および／また
は文字の標識によつて個々の選択を識別し、かつ
数字および／または文字の標識をキーボードから
入力して、利用者の選択をコンピユータ・システ
ムに伝えることを利用者に行なわせることであつ
た。しかしながら、この方法も完全には受入れる
ことができない。何故ならば、利用者は、スクリ
ーン上に表示された「メニユー」の中から希望す
る選択項目を見つけ、その番号または標識を利用
者自身が記憶して、キーボードから入力するとい
う、時間がかかる上にエラーを起こし易い操作を
行なうことが要求されるからである。

もう１つの解決方法は、ライト・ペンによつて
選択する方式であつた。このような方式の例が米
国特許第4318096号に開示されている。この方式
では、利用者は、自らの選択に対応して表示スク
リーン上の特定の領域を探し、その位置をライ
ト・ペンによつて指定する。ライト・ペンで指定
した位置をCRT表示装置のラスタ走査ビームが
走査すると、ライト・ペンは出力パルスを生じ
る。ライト・ペンからの出力信号は、CRTの電
子ビームの走査を制御する信号と相関され、表示
面上のライト・ペンの位置を表わす値の計算を可
能にする。また、音響プローブを用いた同様の方
式が米国特許第3806682号に開示されている。更
にまた、「マウス」として知られる比較的新しい、
大体同じような型の装置が注目されている。「マ
ウス」は表または他の作業面上を動き回り、カー
ソルを漸次希望するメニユー項目に向けて移動す
る。カーソルは、希望する項目に到着する前に他
の項目を通ることがあるから、押しボタンが設け
られ、希望する項目の選択を指示することができ
る。

これらの方式はすべて、ペン、プローブまたは
「マウス」を手動で操作し、それによつて注意深
く表示面上の希望する位置を決め、決められた位
置を示す位置信号に置換えることを利用者に要求
するものであるから、利用者にとつて不便であ
り、時間もかかる。更に、パララツクスによつて
ペンまたはプローブによる位置の正確さには限界
があつた。その上更に、前記のような方法は、公
衆が直接にアクセスするステーシヨンの場合、ペ
ン、プローブまたは「マウス」が盗難または破壊
されるおそれがあるため、全く受入れることはで
きない。

最近になつて、より直接的に、表示された情報
と対話する方法として、力を感知する装置が提案
されている。このような装置では、透明プレート
をCRTに重ねて置き、透明、プレートにセンサ
を取付けることによつて、透明プレートから信号
を生じ、その信号によつて利用者が指を置いた位
置を計算することができる。

「ソフト・キー」と呼ばれる標識タツチ領域
は、CRTスクリーン上に、ソフト・キー識別ラ
ベルに沿つて表示される。銀行の自動端末装置に
使用する場合の一例が第１図に示されている。第
１図の左側の列には、「引出し」、「預入れ」、「当
座預金口座」、「普通預金口座」の機能に対応する
４個のソフト・キー１４およびそれぞれの識別ラ
ベル１２が表示されている。ソフト・キー１４
は、単に適当な寸法の長方形を表示することによ
つて作られる。または、右側の列には、ソフト・
キー１３および金額の識別ラベル１１が表示され
ている。例えば、利用者が当座預金口座から50ド
ルを引出すには、利用者は先ず「引出し」および
「当座預金口座」の識別ラベル１２に対応するソ
フト・キー１４を指で押し、次いで「＄50」に対
応するソフト・キー１３を指で押す。そうする
と、コンピユータのCPUは利用者に対し50ドル
の支払いを行ない、引出された分だけその口座の
借方に記入する。

次に、前記のような一般的な型のデータ入力設
置の先行技術例について説明する。

米国特許第3657475号は、硬質プレートが取付
けられた表示面で、間隔を置いた少なくとも３個
のセンサによつて位置表示するシステムを開示し
ている。センサの出力は電子的に処理され、利用
者の指の位置を決定する。センサには圧電素子が
使用され、加えられた力の大きさに比例する出力
を生じる事ができる。このシステムは、利用者が
指で押した位置を大まかに示す信号を生じたが、
それにもかかわらず、完全には受入れられなかつ
た。その理由は、この装置に固有のエラーが、か
なりの大きさになるからである。エラーは、主と
して硬質プレートの取付けに用いた構造から生じ
る。特に、前記米国特許第3657475号の硬質プレ
ートの縁の部分は、力感知装置と硬質ブロツクの
間に取付けられている。力感知装置の平らな面は
硬質プレートの面にしつかりと取付けられている
から、各力感知装置は、硬質プレートに対しモー
メントまたはトルクを加える。その結果、他の力
感知装置による測定に悪い影響を及ぼす。

米国特許第4121049号によつて開示された位置
決定および力測定装置の入力面は、その４辺に沿
つて配列された板ばねによつて硬質参照面に接合
されている。入力の板ばねは、円筒を縦方向に切
つた形である。ひずみ計の形式のセンサは、ばね
の外面の所定の位置に置かれる。利用者が入力面
を指で押すと、ばねは変形され、加えられた力の
大きさ、およびそれぞれのセンサと利用者が指定
で押した位置との間の距離によつて決まる大きさ
の出力が、ひずみ計センサから生じる。ばねと参
照面の厚さだけ入力面を表示面から離しておくこ
とが必要であるため、視覚上の大きなパララツク
ス・エラーが避けられないから、この装置の正確
さは限られている。更に、半円筒形のばねのばね
定数は変化し易いので、装置の正確さは限られて
いる。

前述の装置の不利な点を克服する試みとして、
米国特許第4340777号および同4355202号によつて
開示された位置決定システムでは、表示スクリー
ン入力面は、圧電素子の形式を使用することがで
きる４個のセンサによつて、ベースが支持されて
いる尖つた部材を介して、硬質体の参照面に取付
けられている。このような解決方法は、初期のデ
ータ入力装置の不利点を部分的に克服しているこ
ともあるが、それにもかかわらず、多くの使用例
の場合、完全に満足するものはまだ見当らない。
とくに、大低の利用者は、入力面を指で押したと
き、入力面に対し、正接ならびに垂直の方向の成
分を有する力を加えることが分つている。前記米
国特許第4340777号および同第4355202号のシステ
ムでは、加えた力の正接成分は依然として不正確
な出力を生じることがある。

米国特許第4323888号で開示された、自動繰返
し能力を有するキーボード・システムは、重要性
はいくらか低いが、硬質プレートに「キー」領域
が印刷されている。このプレートは、変換器−−
大低の場合、圧電型の変換器−−を介して硬質参
照面で支持されている。４個の変換器すべての出
力は合計され、加えられた圧力を表わす出力信号
が生じる。この圧力信号の持続機間を利用して、
繰返し機能を表わす信号が発生される。利用者の
指で押した位置を表わす信号がどうして生じるか
についての説明は省略する。

米国特許第3940637号は、ドーム形のキー素子
に圧電重合体薄膜を利用したデータ入力キーを開
示している。キー素子を押下げる場合、押したと
きと放したときに圧電重合体薄膜に出力パルスが
生じる。放したときに生じたパルスは、押したと
きに生じたパルスよりも波形が劣る（立上り時間
および立下り時間が長くなる）。

［発明の概要］本発明は、CRTの表示面に適合する外形を有
する透明な表面プレートを含み、CRTと一緒に
使用される力感知データ入力装置と、透明な表面
プレートを支持する側壁を有する部材のフランジ
と、表面プレートに大体平行に置かれ、内部に複
数の縦穴が形成された硬質取付けフレームと、該
縦穴のそれぞれの中に少なくとも部分的に配置さ
れ、該フランジと該フレームを離した位置に保持
する複数の力感知装置と、該フランジと該フレー
ムが互いに押し合うように、ばねの力を加える装
置とを提供する。該力感知装置は、圧電変換器で
あることが望ましく、それ以上にジルコンチタン
酸鉛の圧電変換器であることが望ましい。使用さ
れる変換器の数は３個または４個である。破損を
防止し、熱による伸張を可能にするため、圧電変
換器の両側にゴム・パツドが設けられている。ば
ねの力を加えるためにクリツプばねを用いること
がある。

更に、本発明は、入力面と参照面の間の所定の
位置に複数の力感知装置が配置された力感知デー
タ入力装置に力を加え得た位置を決定する方法に
よつて実施することができる。この方法には、力
感装置の各々からの出力を合計するステツプ、押
す力の第１の所定のしきい値を前記合計が越える
かどうかを検出するステツプ、前記合計が、押す
力を離す間に、第１のしきい値の反対の極性の第
２の所定のしきい値を越えるかどうかを決定する
ステツプ、前記合計のピークの絶対値を検出する
ステツプ、および前記出力合計のピークの絶対値
が検出される時点に存在する力感知装置の各々か
らの出力の値に従つて、力が加えられた位置を決
定するステツプが含まれる。前記合計が第２の所
定のしきい値を越えるかどうかを決定するステツ
プは、第１のしきい値が越されるまでは禁止され
る。同様に、前記合計のピークの絶対値を検出す
るステツプは、第２のしきい値が越されるまでは
禁止される。力感知装置の出力の各々は、合計す
るステツプ前に濾波することが望ましい。本発明
の良好な実施例では、アナログ・ステツプおよび
デイジタル・ステツプの２つの低減濾波ステツプ
で濾波が実行される。力感知装置の出力を完全に
均一なものにするため、デイジタル濾波の有効遮
断周波数はアナログ濾波の遮断周波数よりも低く
なければならない。

［詳細な説明］本発明のデータ入力装置で利用された表面プレ
ート組立部品の透視図を示す第２図に関連して、
本発明を実施する最良の方式について次に説明す
る。データ入力装置と一緒に使用される特定の
CRTの湾曲した表面に正確に合うように作られ
た外形を有する表面プレート２５が、表面プレー
ト組立部品２０に含まれている。表面プレート２
５は、表面プレートを支持する側壁２２によつ
て、長方形のフランジ２１のカツトアウトに結合
される。表面プレート組立部品全体は、一体化さ
れたユニツトとして鋳造することができる。いず
れにせよ、表面プレート２５が透明であること
は、もちろん必要である。

次に、第３図において、表面プレート組立部品
２０は、力感知手段即ち力変換器３２を介して、
硬質の取付フレーム即ち装着プレート２３に取付
けられる。ばねクリツプ２４は、表面プレート組
立部品２０を装着プレート２３に固定する。ばね
クリツプ２４のばね定数は十分に高く、表面プレ
ート組立部品２０のすべての可能な方向の圧縮す
る力を、すべての力変換器３２に加えるものでな
ければならい。ばねクリツプ２４に合わせて、表
面プレート２５および装着プレート２３の両方
に、切欠き２６を作ることができる。

表面プレート２５およびそれを支持する側壁２
２の側面の縁を収容できる形と大きさの切抜部が
装着プレート２３の中に作られる。（第３図に破
線で示してある）CRT３５の表面から表面プレ
ート２５を均一に離し、両者の間に所定の幅の小
さな隙間を残す位置に、装着プレート２３はしつ
かりと取付けられる。

装着プレート２３は、導電性を有する材料、で
きればアルミニウムまたは金属化プラスチツクで
形成されることが望ましい。収容部即ち縦穴２７
は、装着プレート２３において形成され、その中
に力変換器３２が１個ずつ収容される。ここで、
本発明にとつて重要なことの１つは、漂遊電磁放
射の形の雑音を有効に遮蔽するように、装着プレ
ート２３の表面よりも十分に内側の位置に力変換
器３２が取付けられていることである。そして遮
蔽効果を高めるため、装着プレート２３はシステ
ムの接地点に接続されなければならない。この構
成を採用したのは、この力感知型データ入力装置
における特殊な理由のためである。即ち、この型
の装置では視差を少なくすることが必須でありそ
のためには透明な表面プレート及び表示装置の表
示面の間の距離を増大するようなことはできない
ためである。

ベリリウム青銅箔の導線形式の電極２８は、力
変換器３２の各々に接続されている。配線は、こ
れらの電極２８に接続されており、装着プレート
２３の表面に切込まれた伝送線路（図示せず）に
よつて引き出すことができる。ゴム・パツド３３
は、圧力変換器３２の両側に設けられ、力変換器
３２の破損を防止し、かつ熱による伸張を可能に
する。ここに示された例では、厚さ約0.25mmのゴ
ム・パツド３３を使用することができる。力変換
器３２、電極２８および２個のゴム・パツド３３
から成る組立セツトの各々は、本明細書ではセン
サ３０−１乃至３０−４として表示されている。
センサ３０−１および３０−４は、第４図に示す
ように、表面プレート２５の四隅の付近に設置さ
れている。

各々の力変換器３２は、圧電材料のスラブまた
はデイスクから作成された、約７mmの直径と約
0.25mmの厚さのものが受入可能である。良好な材
料はセラミツクの圧電材料であるが、最も良好な
ものはジルコンチタン酸鉛の圧電材料である。チ
タン酸バリウムも使用される見込みのある材料で
あるが、ジルコンチタン酸鉛の方が良好である。
その理由は、ジルコンチタン酸鉛は、高い出力電
圧（代表的な値は、加えられた力500グラム重に
対して約11ボルト）を供給し、数百Kg重の圧力に
耐えることができ、広い範囲の温度にわたつて良
好に動作し、その上非常に安価であるからであ
る。また、この種類のセラミツク圧電素子は、直
流成分を持たない出力を生じる。これは、４個の
力変換器３２に不均等に加えられた静的な力が、
力変換器３２の出力信号に対し、その原因となつ
たり、悪い影響を及ぼしたりすることはないとい
う理由で、有利である。

図示されている実施例では４個の変換器が使用
されているが、３個の変換器を三角形に配列して
用いることも可能である。

センサ３０−１〜３０−４からの出力信号を処
理する回路について、第５図に関連して説明す
る。センサ３０−１〜３０−４の各々（第５図は
センサ３０−１の場合を示す）からの出力は、抵
抗器４９および５１ならびにコンデンサ５０から
成る低域フイルタを通つて、それぞれの高インピ
ーダンスの第１の演算増幅器５２の非反転入力に
加えられる。演算増幅器５２は、非常に高いイン
ピーダンスおよび安定性を有するJFET（接合形
電界効果トランジスタ）の使用が望ましい。均一
な利得を得るため、演算増幅器５２の出力は、そ
の反転入力にフイードバツクされる。演算増幅器
５２の出力の交流分は、コンデンサ５３および抵
抗器５４を介して、第２の演算増幅器５５の反転
入力に加えられる。コンデンサ５０および抵抗器
４９の値は、例えば、利用者の指の爪が表面プレ
ート２５に当つたときに生じることがある、関連
センサの出力から不要な過渡電圧を除去するとと
もに、増幅器の過負荷も防ぐように選定される。
従つて、コンデンサ５３および抵抗器５４の実際
の値も、個々のデータ入力装置の、表面プレート
２５の重量、ばねクリツプ２４のばね定数等を考
慮して決定されなければならない。

コンデンサ５６と抵抗器５７から成るフイード
バツク回路が、演算増幅器５５の出力と反転入力
の間に接続されている。コンデンサ５６と抵抗器
５７の値は、個々のデータ入力装置の代表的な解
放信号の信号対雑音比を最適化するように決定さ
れなければならない。素子５１〜５７から成る完
全な１セツトが、センサ３０−１〜３０−４の
各々に設けられるが、図面を簡明にするために、
第５図には、このようなセツトが１セツトだけ示
されている。

４個の第２演算増幅器５５の各々の出力は、ア
ナログ・マルチプレクサ（以下、MUX５８とい
う）のそれぞれの入力に接続される。MUX５８
の出力は、アナログ・デイジタル変換器（以下、
Ａ／Ｄ５９という）の入力に加えられ、Ａ／Ｄ５
９のデイジタル出力は、バス６１を介してコンピ
ユータ６０の入力ポート（図示せず）に加えられ
る。コンピユータ６０は、４個の起りうる入力選
択値のシーケンスにより、バス６２を介して
MUX５８をアドレス指定し、それぞれの第２の
演算増幅器５５の出力をＡ／Ｄ５９の入力に順次
に周期的に接続する。このように、第２の演算増
幅器５５の出力のデイジタル化されたサンプル
は、所定の間隔でコンピユータ６０に供給され
る。また、クロツク・パルスも、コンピユータ６
０により、バス６２のライン６３からＡ／Ｄ５９
に供給される。もちろん、ライン６３のクロツ
ク・パルスの周波数は、MUX５８のアドレス指
定を変更する信号の周波数に等しくなければなら
ない、すなわち、MUX５８に送られるアドレス
の値が新しくなるごとに、クロツク・パルスがラ
イン６３を介してＡ／Ｄ５９に加えられる。

第６Ａ図は、表面プレート２５における代表的
な押し／離し動作の場合の、第２の演算増幅器５
５の１つの出力を示す波形図である。この図面で
明らかなように、押しによつて生じたパルスは、
離す時のパルスと較べて、波形も悪く持続期間も
重い。これは明らかに、利用者の平均的な動作で
は、表面プレートから指を離す方が、表面プレー
トを指で押すよりも、ずつと速いという事実によ
るものである。更に、利用者が横方向の力を加え
た場合の影響の度合は、離しパルスの方が押しパ
ルスよりもずつと少ないことが、実験的に分つて
いる。本発明は、離しパルスの方が押しパルスよ
りも波形もよく、より正確であることを利用し
て、先行技術の装置に比し大幅にすぐれた正確さ
を有するデータ入力装置を提供するものである。

更に、本発明によつて、４個のセンター３０−
１〜３０−４からの、ユーザが指を置いた位置を
正確に表示する出力信号は、下記の手順を用いて
取出される。最初に、４個のセンサのすべてから
の出力信号、すなわち、濾波され、デイジタル化
されてコンピユータ６０に送られた出力信号は、
合計されて、第６Ｂ図に示すように、SUM信号
を生じる。そして、（押しパルスに相当する）
SUM信号の正の部分が検査され、その値が第１
のしきい電圧Th₁を越えたかどうか、およびその
時機が決定される。しきい値Th₁がSUMに越さ
れた後、表面プレートの有効な押しが検出された
ことが受諾される。その時点で、利用者への感覚
的なフイードバツクが、例えば、ビーパを作動さ
せ、または光を発することによつて行なわれ、そ
れによつて、システムがデータ入力を受諾したこ
とが利用者に分る。離しパルスはこの時点では待
たされている。離しパルスが有効なものとして受
諾されるのは、それが第２の負のしきい電圧Th₂
を横切つた後である。しきい値Th₂の絶対値は、
Ａ／Ｄ５９が量子化エラーを最小限にするのに十
分な信号を確実に得られるように十分に大きく選
択されなければならない。Th₂の絶対値は、なる
べく、しきい値Th₁の絶対値の1/3〜1/2の範囲で
あることが望ましい。

しきい値Th₂が越された後、離しパルスのピー
ク値が求められる。離しパルスのピーク値の探索
は、連続するSUMの値を検査し、その値をSUM
が０に戻る前に生じるピーク値として受諾するこ
とによつて行なわれる。そのとき存在する、４個
のセンサ３０−１〜３０−４からのサンプリング
され、濾波された出力信号が、利用者の指を押し
た位置ＸおよびＹを計算するのに用いられる。Ｘ
およびＹの計算方法については次に説明する。

利用者が表面プレート２５から指を離すのが遅
く、（第６Ｂ図の破線で示すように）離しパルス
の期間が異常に長い場合はそれぞれのセンサから
の離しパルスは、利用者が指で押した真の位置
を、希望通りの正確さで表示していないことを表
わすものとみなされる。例えば、このような離し
パルスの延伸または不鮮明さは、本体において、
利用者が表面プレートから指を離す際に表面プレ
ート上で指をすべらせているときに生じる。この
ような不正確さを取除くため、第１のしきい値
Th₁が横切られる瞬間から、離しパルスが第２の
しきい値Th₂を横切るまでの時間が検出される。
この時間が一定の参照期間を越えた場合、そのと
きのデータ入力動作は無効になる。

前述の動作の概要が第７図および第８図の流れ
図に示されている。先ず、第７図において、押し
検出手順が開始されると、サブルーチン
READITが呼出されて実行される。このサブル
ーチンは第８図に示されており、４ステツプから
成る。第１のステツプで、それぞれの第２の演算
増幅器５５の出力からの、そのとき存在するアナ
ログ信号を表わす、コンピユータ６０に入力され
たデイジタル値を示す値V₁〜V₄が読取られ、記
憶される。第２のステツプで、デイジタル低域濾
波動作が、V₁〜V₄の各々について実行され、不
要な高周波成分が除去される。本発明による使用
条件を満たす濾波技術としていくつかのデイジタ
ル濾波技術がある。例えば、V₁〜V₄の各々は、
下記の式のどちらか一方を実行することによつ
て、濾波することができる： Vi′（ｎ）＝Vi′（ｎ−１）＋〔Vi（ｎ）−Vi′（ｎ−１）〕／Ｋまたは Vi′（ｎ）＝Vi′（ｎ−１）＋〔Ｋ・Vi（ｎ）＝Vi′（ｎ−１）／Ｋただし、 Vi′（ｎ）はV₁〜V₄の値の中のｉ番目の値のｎ番
目の濾波されたサンプル、Ｋは定数である。更
に、本発明における重要な点は、デイジタル濾波
による有効な遮断周波数が第５図の回路のアナロ
グ・フイルタの遮断周波数よりもかなり低くなる
ように、定数Ｋの値を選択しなければならないこ
とである。その理由は、そうすることによつて、
センサ出力間のアナログ・フイルタを構成する回
路素子の値の差異によつて生じる不一致が減少す
るから、前記アナログ・フイルタの回路素子の慎
重な整合を必要とせずに、装置の高い正確度が得
られるからである。

サブルーチンREADITの第３のステツプで、
変数LASTSUMが、前のSUM（＝V₁′＋V₂′＋
V₃′＋V₄′）と等しい値にセツトされる。第４のス
テツプ、即ち最後のステツプで、現在のSUMの
値が、サブルーチンREADITの現在の繰返しで
計算された、濾波された値V₁′〜V₄′を合計するこ
とにより、計算される。

第７図に戻つて、サブルーチンREADITの最
初の繰返しの後、現在のSUMの値が第１のしき
い値Th₁を越えているかどうかについて検査が行
なわれる。Th₁が越されていない場合は、受諾可
能な押しが行なわれていないので、制御は前記サ
ブルーチンの開始位置に戻る。Th₁が越されてい
る場合は、ビーパを作動させるようなフイードバ
ツクが行なわれ、異常な離しパルスを検出するた
めタイマが開始される。そして、サブルーチン
READITが再び実行される。Th₂が越されていな
い場合、Th₂が越されるまで、すなわち受諾可能
な離しパルスが見つかるまで、サブルーチン
READITが繰返して実行される。Th₂が越された
後、合計された離しパルスをピークの探索を行な
うため、再び連続してサブルーチンREADITが
実行される。タイマがまだ終了していない場合、
すなわち第６Ｂ図に表示されているようt₂とt₁の
差（t₂−t₁）が、プリセツトされた制御時間t₀を
越えていない場合には、連続して検査が行なわ
れ、現在のSUMの値が、その前のLASTSUMの
値よりも小さくなつているかどうかが決定され
る。その結果がイエスになつた後、現在のV₁′〜
V₄′の値を用いてＸおよびＹが計算される。タイ
マが、SUM＜LASTSUMになる前に終了した場
合は、制御は開始点に戻つて、利用者が次に押す
のを待つ。

ＸおよびＹは、下記の式によつて計算すること
ができる：Ｘ＝（Ｗ／２）〔（V₂′（Ｎ）＋V₃′（Ｎ）） −（V₁′（Ｎ）＋V₄′（Ｎ））〕／〔V₁′（Ｎ）＋V₂′（Ｎ）＋V₃′（Ｎ）＋V₄′（Ｎ）〕Ｙ＝（Ｈ／２）〔（V₁′（Ｎ）＋V₂′（Ｎ）） −（V₃′（Ｎ）＋V₄′（Ｎ））〕／〔V₁′（Ｎ）＋V₂′（Ｎ）＋V₃′（Ｎ）＋V₄′（Ｎ）〕ただし、Ｗは、表面プレートの水平方向に隣接する２つ
のセンサの間の距離、Ｈは、表面プレートの、垂
直方向に隣接する２つのセンサの間の距離であ
り、インデツクスＮは、合計された離しパルスの
ピークが見つかつた瞬間の、V₁′〜V₄′の値を表わ
す。次に、前述のように決定されたＸおよびＹの
値を利用して、例えば、それらの値を、第１図に
示されたソフト・キー１３および１４の境界領域
を定める表または式と比較するだけで、ユーザが
どのメニユー項目を選択したかを決定することが
できる。

また、本発明の範囲内で、前述の処理手順をい
くつかの変形を得ることも可能である。

例えば、前述のようなデイジタル濾波の代り
に、センサから、いくつかの連続する位置の値、
例えば、５〜10個の値をコンピユータに記憶し、
それらの平均値をとることによつて、同じ結果を
得ることができる。

更に、データ入力装置から入力が得られるかど
うかを調べるのに絶えずコンピユータ・システム
を順次に検査しなくても済むように、第９図に示
すような割込発生回路を設けることもある。この
回路では、センサ３０−１〜３０〜４の各々から
の出力は、同値の抵抗器７０−１〜７０−４を介
して、演算増幅器７３の入力で合計される。演算
増幅器７３の利得は、例えば、抵抗器７１−１〜
７１−４の１つの抵抗値の1//4に等しい抵抗を有
する。フイードバツク用の抵抗器７２によつて決
まる。演算増幅器７３の出力は、比較器７５によ
つて、可変抵抗器７６からの一定の参照電圧と比
較される。演算増幅器７３の出力が参照電圧を越
えると、割込信号が発生する。

更にまた、装置が最初に動作を開始する際、そ
してできるだけ次に保守する際に、較正手順を使
用することが有利である。３個のセンサを有する
表面プレートの場合、または４個のセンサを有す
る対称的な表面プレートの場合（または任意の数
のセンサが正多角形に配列された対称的な表面プ
レートの場合）、前記較正手順は、表面プレート
の中心に既知の力を加え、測定された出力から適
切な目盛倍率を決定して出力を均一なものにし、
それぞれの同じ目盛倍率を次のアクテイブなセン
サ出力に掛ける事によつて行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ入力装置によつて利用
することができる表示パターンの例を示す正面
図、第２図は本発明のデータ入力装置の一部分を
なす表面プレート・アセンブリの透視図、第３図
は硬質支持フレームに取付けられ、かつCRT上
に置かれた、第２図の表面プレート・アセンブリ
を示す側面図、第４図は第３図の表面プレート・
アセンブリの正面図、第５図は第３図の構成で使
用された変換器によつて生じた出力信号を処理す
るのに使われた電子回路の概要図、第６Ａ図およ
び第６Ｂ図は、それぞれ、利用者がデータ入力装
置を指で押してから、指を放したとき、第３図の
構成の変換器の１つからの出力、および４個のセ
ンサすべてからの出力の合計の代表的な例を示す
波形図、第７図は本発明のデータ入力装置の変換
器によつて生じた信号を処理する良好な方法を示
す流れ図、第８図は第７図の方法で使つたサブル
ーチンの流れ図、第９図は割込み信号を生じるの
に使用された電子回路の概要図である。１１，１２……識別ラベル、１３，１４……ソ
フト・キー、２０……表面プレート・アセンブ
リ、２１……フランジ、２２……側壁、２３……
装着プレート、２４……ばねクリツプ、２５……
表面プレート、２６……切欠き、２７……縦穴、
２８……電極、３０−１〜３０−４……センサ、
３２……力変換器、３３……ゴム・パツド、３５
……CRT、５２，５５……演算増幅器、５８…
…MUX、５９……Ａ／Ｄ、６０……コンピユー
タ、７３……演算増幅器、７５……比較器。

Claims

【特許請求の範囲】１表示装置とともに使用する力感知型データ入
力装置において、上記表示装置の表示面に適合する外形を有する
透明な表面プレート及び該表面プレートの周囲に
設けられたフランジ部分を有する硬質の部材と、上記表面プレートに対応する切抜部を有し、上
記フランジ部分に対面する少なくとも３ケ所に力
感知手段収容部を有する導電性で且つ接地電位に
接続された取付フレームと、一端のみが上記力感知手段収容部から突出する
ように該収容部に夫々収容された力感知手段と、上記力感知手段の夫々の上記一端に接する上記
硬質部材の上記フランジ部分と上記取付フレーム
とを互いに押合わせるスプリング手段とを備えた
ことを特徴とする上記力感知型データ入力装置。