JPH04313781A - Coordinate input device - Google Patents
Coordinate input deviceInfo
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- JPH04313781A JPH04313781A JP3105198A JP10519891A JPH04313781A JP H04313781 A JPH04313781 A JP H04313781A JP 3105198 A JP3105198 A JP 3105198A JP 10519891 A JP10519891 A JP 10519891A JP H04313781 A JPH04313781 A JP H04313781A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】この発明は、ガラス板のような操
作板の表面にペンのような形態をした指示器でもって振
動を加え、その振動を操作板の周辺部分に設置した複数
個の振動センサで検出し、その検出信号から指示器によ
る指示点(振動印加点)の座標値を演算する座標入力装
置に関する。[Industrial Field of Application] This invention applies vibration to the surface of an operation panel such as a glass plate using a pen-shaped indicator, and transmits the vibration to a plurality of devices installed around the operation panel. The present invention relates to a coordinate input device that detects with a vibration sensor and calculates coordinate values of a point indicated by an indicator (vibration application point) from the detection signal.
【0002】0002
【従来の技術】アコースティック・エミッション(AE
)計測の原理を応用したこの種の座標入力装置は、特開
昭63−244068号公報に解説されているように、
複写機のガラス板上に原稿を載置し、その原稿の上から
指示器を当てて原稿の部分複写領域を指定するような応
用に適している。[Prior art] Acoustic emission (AE)
) This type of coordinate input device applying the principle of measurement is explained in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-244068,
This method is suitable for applications in which a document is placed on the glass plate of a copying machine and an indicator is placed over the document to specify a partial copy area of the document.
【0003】従来のこの種の座標入力装置では、操作板
の表面の周辺部分に複数個の振動センサを設置しておき
、適当な励振手段を内蔵したペン(指示器)でもって操
作板に振動を加えたタイミングとその振動を各センサで
検出したタイミングとの差に基づいて指示点(振動を加
えた点)の座標値を演算している。In the conventional coordinate input device of this type, a plurality of vibration sensors are installed around the surface of the operation panel, and a pen (indicator) containing a suitable excitation means is used to vibrate the operation panel. The coordinate value of the indicated point (the point where the vibration was applied) is calculated based on the difference between the timing when the vibration was added and the timing when the vibration was detected by each sensor.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】この種の座標入力装置
においては、振動センサ(圧電素子)から出力される振
動検出信号は、図3のような交流の振動波形になる。従
来の装置では、この交流信号と単極性の適宜なしきい値
Aとをレベル比較して、振動検出タイミングを判定して
いた。そのため次のような問題があった。
(1)交流振動波形の片側の極性でのみレベル弁別して
いるので、振動周波数の半サイクル分の誤差がでるのは
避けられず、精度を向上させることができなかった。
(2)センサ出力の片側の極性でのみレベル弁別してい
るので、複数個のセンサの極性を揃えて回路に接続する
必要があり、回路の実装作業に手間がかかる。
(3)指示器による振動の加えかたが適切でなかったり
すると、センサ出力の振動波形のレベルがゆっくりと増
加するので、あるセンサ出力について振動検出タイミン
グとした波形サイクルと、他のセンサ出力について振動
検出タイミングとした波形サイクルとが異なることが多
くなる。このことによる誤差が従来装置では非常に大き
かった。In this type of coordinate input device, the vibration detection signal output from the vibration sensor (piezoelectric element) has an AC vibration waveform as shown in FIG. In the conventional device, the vibration detection timing was determined by comparing the levels of this alternating current signal and an appropriate unipolar threshold value A. This caused the following problems. (1) Since the level is discriminated only based on the polarity of one side of the AC vibration waveform, it is inevitable that an error of half a cycle of the vibration frequency will occur, making it impossible to improve the accuracy. (2) Since the level is discriminated only by the polarity of one side of the sensor output, it is necessary to connect the plurality of sensors to the circuit with the same polarity, which takes time and effort to implement the circuit. (3) If the vibration applied by the indicator is not appropriate, the level of the vibration waveform of the sensor output will slowly increase. The waveform cycle used as the vibration detection timing often differs. The error caused by this was very large in conventional devices.
【0005】この発明は前述した従来の問題点に鑑みな
されたもので、その目的は、センサの極性を無視して実
装することができ、従来より誤差の少ない座標入力装置
を実現することにある。The present invention was made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to realize a coordinate input device that can be implemented without regard to the polarity of the sensor and has fewer errors than the conventional coordinate input device. .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】そこでこの発明では、振
動が伝搬する操作板と、この操作板面の周辺部分に設置
された複数個の振動センサと、操作板面の任意の位置に
当接させ、その位置に所定周波数の振動パルスを加える
指示器と、複数個の前記振動センサによる振動検出タイ
ミングを判定するタイミング判定手段と、この判定手段
により判定された前記各振動センサの振動検出タイミン
グを比較演算して前記指示器による振動印加点の座標値
を求める演算手段とを備えた座標入力装置において、前
記タイミング判定手段に、前記振動センサから出力され
る交流の検出信号を全波整流して脈波に変換する全波整
流回路を設け、さらに第2の発明では、前記タイミング
判定手段に全波整流された検出信号と異なる二つのしき
い値A、Bとをレベル比較して、小さなしきい値Aを越
えたタイミングと大きなしきい値Bを越えたタイミング
との間の時間を検出する手段と、前記の時間が規定値よ
り大きい場合に該当の前記検出信号を無効にする手段と
を設けた。[Means for Solving the Problem] Therefore, in the present invention, an operation plate through which vibrations propagate, a plurality of vibration sensors installed around the operation plate surface, and a plurality of vibration sensors that come into contact with an arbitrary position on the operation plate surface are provided. an indicator that applies a vibration pulse of a predetermined frequency to the position, a timing determination means for determining the vibration detection timing of the plurality of vibration sensors, and a timing determination means for determining the vibration detection timing of each of the vibration sensors determined by the determination means. A coordinate input device comprising a calculation means for performing a comparison calculation to obtain a coordinate value of a vibration application point by the indicator, wherein the timing determination means is provided with a full-wave rectified alternating current detection signal output from the vibration sensor. Further, in the second invention, a full-wave rectification circuit is provided for converting the pulse wave into a pulse wave, and the timing determining means compares the levels of the full-wave rectified detection signal with two different threshold values A and B to detect a small pulse wave. means for detecting the time between the timing at which the threshold value A is exceeded and the timing at which the large threshold value B is exceeded; and means for invalidating the corresponding detection signal when the time period is greater than a specified value. Established.
【0007】[0007]
【作用】前記センサの出力を全波整流することで、振動
波形の両極性ともレベル弁別・タイミング判定に有効に
活かされるので、精度が向上する。またセンサの極性は
意味が無くなるので、実装時にこれを考慮する必要がな
い。[Operation] By performing full-wave rectification of the output of the sensor, both polarities of the vibration waveform are effectively utilized for level discrimination and timing determination, thereby improving accuracy. Furthermore, since the polarity of the sensor becomes meaningless, there is no need to take this into account during implementation.
【0008】さらに、なんらかの原因でセンサ出力の振
動波形のレベル増加が緩やかになった場合、前述のよう
に座標値の演算精度は保証されなくなるが、この場合に
は前記しきい値A、Bを越えたタイミングの時間差が前
記規定値より大きくなり、このときの振動波形は無効と
なり、次に印加される振動の検出処理に移行する。Furthermore, if the level of the vibration waveform of the sensor output slows down for some reason, the accuracy of calculating the coordinate values is no longer guaranteed as described above, but in this case, the thresholds A and B are The time difference between the timings exceeded becomes larger than the specified value, the vibration waveform at this time becomes invalid, and the process moves to detecting the next vibration to be applied.
【0009】[0009]
【実施例】図1にこの発明の一実施例による座標入力装
置の概略構成を示している。1はガラス板からなる操作
板であり、これの表面の4辺付近の中央部分にそれぞれ
振動センサ3,4,5,6が設置されている。ここで振
動センサ3と4を結ぶ方向をX軸、振動センサ5と6を
Y軸とし、操作板1上の位置をこの直交座標系で表現す
る。2は人が手でもって操作するペンのような形態の指
示器である。指示器2には、起振源としての圧電セラミ
ックスと、これを所定周波数で駆動する駆動回路と、ス
イッチと、電源電池などを内蔵している。指示器2の先
端を操作板1の表面に押し当ててスイッチを入れると、
指示器2から振動パルスが所定の周期で間欠的に発生し
、その振動が操作板1の表面にそって伝搬する。各振動
センサ3〜6がこの振動を検出し、図3のような交流の
振動波形を出力する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a schematic configuration of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes an operation panel made of a glass plate, and vibration sensors 3, 4, 5, and 6 are installed at the center of the operation panel near the four sides of its surface, respectively. Here, the direction connecting the vibration sensors 3 and 4 is the X axis, and the vibration sensors 5 and 6 are the Y axis, and the position on the operation panel 1 is expressed using this orthogonal coordinate system. 2 is a pen-like indicator that is operated by hand. The indicator 2 includes piezoelectric ceramics as an oscillation source, a drive circuit for driving the same at a predetermined frequency, a switch, a power source battery, and the like. When you press the tip of the indicator 2 against the surface of the operation panel 1 and turn on the switch,
Vibration pulses are intermittently generated from the indicator 2 at a predetermined period, and the vibrations propagate along the surface of the operation panel 1. Each of the vibration sensors 3 to 6 detects this vibration and outputs an AC vibration waveform as shown in FIG.
【0010】各振動センサ3〜6から出力される振動検
出信号はそれぞれ、プリアンプ7を介して全波整流回路
8に入力されて、図2に示すような全波整流された振動
波形となる。全波整流回路8は、反転アンプ81と、二
つのダイオード82、83と、反転加算器84とから構
成されている。The vibration detection signals outputted from each of the vibration sensors 3 to 6 are respectively inputted to a full-wave rectifier circuit 8 via a preamplifier 7, and become full-wave rectified vibration waveforms as shown in FIG. The full-wave rectifier circuit 8 includes an inverting amplifier 81, two diodes 82 and 83, and an inverting adder 84.
【0011】各振動センサ3〜6の全波整流された振動
検出信号は、コンパレータ9aで小さい方のしきい値A
と比較されるとともに、コンパレータ9bで大きい方の
しきい値Bと比較される。振動検出信号(全波整流され
た信号)のレベルが初めてしきい値Aを越えた時点でフ
リップフロップ10がセットされ、続いてしきい値Bを
越えた時点でフリップフロップ10がリセットされる。
タイマ11は、フリップフロップ10がセットされてい
る時間Tをカウントする。このようすを図2に示してい
る。The full-wave rectified vibration detection signals of each of the vibration sensors 3 to 6 are sent to the comparator 9a, which is the smaller threshold value A.
It is compared with the larger threshold value B by the comparator 9b. Flip-flop 10 is set when the level of the vibration detection signal (full-wave rectified signal) exceeds threshold value A for the first time, and then reset when it exceeds threshold value B. The timer 11 counts the time T during which the flip-flop 10 is set. This situation is shown in FIG.
【0012】一方、各振動センサ3〜6の出力について
の各コンパレータ9bの出力が、各センサでの振動検出
タイミング信号として座標演算部13に入力される。座
標演算部13は、これらの振動検出タイミングを周知の
アルゴリズムで処理して、指示器2による指示点の座標
値を求める。On the other hand, the outputs of the comparators 9b for the outputs of the vibration sensors 3 to 6 are input to the coordinate calculation unit 13 as vibration detection timing signals for each sensor. The coordinate calculation unit 13 processes these vibration detection timings using a well-known algorithm to obtain the coordinate values of the point indicated by the indicator 2.
【0013】また、各振動センサ3〜6の出力について
の各タイマ11でカウントした前記時間Tが、無効判定
部12に入力される。無効判定部12は、各カウント時
間Tが予め設定されている規定値以内か否かをチェック
し、各カウント時間Tのうちのいずれかが規定値を超え
た場合は、座標演算部13に対して、今回の振動検出信
号による座標演算を無効にする旨を指令する。なお、フ
リップフロップ10およびタイマ11をクリヤする制御
は無効判定部12が行い、次回の振動検出信号の処理に
備える。Further, the time T counted by each timer 11 for the output of each vibration sensor 3 to 6 is input to an invalidity determining section 12. The invalidity determination unit 12 checks whether each count time T is within a preset specified value, and if any of the count times T exceeds the specified value, a notification is sent to the coordinate calculation unit 13. Then, a command is given to invalidate the coordinate calculation based on the current vibration detection signal. Note that the invalidity determining unit 12 performs control to clear the flip-flop 10 and the timer 11 in preparation for processing the next vibration detection signal.
【0014】図2の(A)のように、振動検出信号の立
ち上がりが急峻な場合(これが好ましい状態である)、
タイマ11によるカウント時間Tは小さく、座標値の演
算は有効である。これに対して図2の(B)のように、
振動検出信号の立ち上がりが緩やかな場合(操作板1に
対する指示器2の加圧力が不足した場合などに生じやす
い)、タイマ11によるカウント時間Tが規定値より大
きくなり、座標値の演算は無効となる。When the rise of the vibration detection signal is steep as shown in FIG. 2(A) (this is a preferable state),
The count time T by the timer 11 is small, and the calculation of coordinate values is effective. On the other hand, as shown in Figure 2 (B),
If the rise of the vibration detection signal is slow (this tends to occur when the pressing force of the indicator 2 against the operation panel 1 is insufficient), the count time T by the timer 11 becomes larger than the specified value, and the calculation of the coordinate values becomes invalid. Become.
【0015】[0015]
【発明の効果】この発明では、振動センサの交流の検出
出力を全波整流してから信号処理するようにしたので、
振動検出波形の正負の両サイクルとも信号処理に有効に
活用され、測定精度が向上する。また、全波整流するこ
とで振動センサの接続極性は自由になり、従来のように
複数の振動センサの接続極性を揃えて実装するという面
倒が無くなる。[Effects of the Invention] In this invention, the AC detection output of the vibration sensor is full-wave rectified before signal processing.
Both positive and negative cycles of the vibration detection waveform are effectively used for signal processing, improving measurement accuracy. In addition, by full-wave rectification, the connection polarity of the vibration sensor can be set freely, eliminating the conventional trouble of mounting a plurality of vibration sensors with the same connection polarity.
【0016】さらに、全波整流した振動検出信号を大小
二つのしきい値でレベル弁別するとともに、両しきい値
を越える間の時間が長すぎる場合にはその振動検出信号
による座標値の演算処理を無効にするので、指示器によ
り正しく振動を印加できなかった状態での不正確な座標
値が出力されない。したがって装置の信頼性が高まる。Furthermore, the full-wave rectified vibration detection signal is level-discriminated using two thresholds, large and small, and if the time between exceeding both thresholds is too long, the coordinate values are calculated using the vibration detection signal. is disabled, so inaccurate coordinate values will not be output when vibration cannot be applied correctly using the indicator. The reliability of the device is therefore increased.
【図1】この発明の一実施例による座標入力装置の概略
構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a coordinate input device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同上装置の動作説明用の波形図[Figure 2] Waveform diagram for explaining the operation of the above device
【図3】従来の
装置の問題点を説明するための波形図[Figure 3] Waveform diagram to explain problems with conventional equipment
1 操作板 2 指示器 3〜6 振動センサ 8 全波整流回路 9a,9b コンパレータ 1 Operation board 2 Indicator 3-6 Vibration sensor 8 Full wave rectifier circuit 9a, 9b Comparator
Claims (2)
面の周辺部分に設置された複数個の振動センサと、操作
板面の任意の位置に当接させ、その位置に所定周波数の
振動パルスを加える指示器と、複数個の前記振動センサ
による振動検出タイミングを判定するタイミング判定手
段と、この判定手段により判定された前記各振動センサ
の振動検出タイミングを比較演算して前記指示器による
振動印加点の座標値を求める演算手段とを備えた座標入
力装置であって、前記タイミング判定手段は、前記振動
センサから出力される交流の検出信号を全波整流して脈
波に変換する全波整流回路を含んでいることを特徴とす
る座標入力装置。Claim 1: An operation plate through which vibrations propagate; a plurality of vibration sensors installed around the operation plate surface; An indicator that applies pulses, a timing determination unit that determines the timing of vibration detection by the plurality of vibration sensors, and a timing determination unit that compares and calculates the vibration detection timing of each of the vibration sensors determined by the determination unit to detect the vibration caused by the indicator. A coordinate input device comprising a calculation means for determining the coordinate value of an application point, wherein the timing determination means performs full-wave rectification of an alternating current detection signal output from the vibration sensor to convert it into a pulse wave. A coordinate input device characterized by including a rectifier circuit.
整流回路で全波整流された検出信号と異なる二つのしき
い値A、Bとをレベル比較して、小さなしきい値Aを越
えたタイミングと大きなしきい値Bを越えたタイミング
との間の時間を検出する手段と、前記の時間が規定値よ
り大きい場合に該当の前記検出信号を無効にする手段と
を含んでいることを特徴とする請求項1記載の座標入力
装置。2. The timing determining means compares the levels of the detection signal full-wave rectified by the full-wave rectifier circuit with two different threshold values A and B, and determines the timing at which the small threshold value A is exceeded. and a timing at which a large threshold value B is exceeded; and means for invalidating the corresponding detection signal when the time is greater than a specified value. The coordinate input device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10519891A JP2512840B2 (en) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | Coordinate input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10519891A JP2512840B2 (en) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | Coordinate input device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04313781A true JPH04313781A (en) | 1992-11-05 |
JP2512840B2 JP2512840B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
ID=14400975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10519891A Expired - Lifetime JP2512840B2 (en) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | Coordinate input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2512840B2 (en) |
Citations (6)
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1991
- 1991-04-11 JP JP10519891A patent/JP2512840B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2512840B2 (en) | 1996-07-03 |
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