JPH0667799A - ペン型のコンピュータ入力装置 - Google Patents

ペン型のコンピュータ入力装置

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JPH0667799A
JPH0667799A JP22050292A JP22050292A JPH0667799A JP H0667799 A JPH0667799 A JP H0667799A JP 22050292 A JP22050292 A JP 22050292A JP 22050292 A JP22050292 A JP 22050292A JP H0667799 A JPH0667799 A JP H0667799A
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JP
Japan
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circuit
input device
acceleration
signal
computer input
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Pending
Application number
JP22050292A
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English (en)
Inventor
Takayuki Munemasa
孝幸 宗政
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペン型コンピュータ入力装置において、ペン
がローテーションしても正確な入力が行えるようにす
る。 【構成】 ペン型コンピュータ入力装置において平面内
の2方向の加速度を検出するX加速度センサ17及びY
加速度センサ18と、前記加速度センサからの信号を平
面内の移動量に変換する加速度検出回路23及び積分回
路24と、ローテーション検出手段である1個の圧電振
動ジャイロ19と、前記圧電振動ジャイロ19から信号
を検出しローテーション補正用信号に変換する角加速度
検出回路25及び積分回路26と、補正回路28からな
る構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータの手書
き文字入力や2次元座標入力に用いられるペン型のコン
ピュータ入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のコンピュータ入力装置としては、
図4に示すように、X方向の加速度を検知するX加速度
センサ6と、前記X加速度センサ6と平面上で直交する
ように配置されたY方向の加速度を検知するY加速度セ
ンサ7および筆記部8を有する構成が知られている。そ
して、上記のコンピュータ入力装置が示す座標値を検出
するための信号処理回路として、図5に示すように、加
速度検出部9、積分回路10および方向弁別回路12な
どからなる構成が知られている。
【0003】図4に示したように、加速度検出部9は、
平面内の直交する2方向の加速度を検出するXおよびY
加速度センサ6および7を有し、ペン型のコンピュータ
入力装置の先端部に固定するように備えられている。積
分回路10は、加速度検出部9で得られた加速度信号を
積分して速度信号を得ている。方向弁別回路12は、前
記加速度信号からペン型のコンピュータ入力装置が移動
した方向を判別している。積分回路10で得られた速度
信号である電圧値を、次段の電圧/周波数変換回路11
にてパルスの周波数に変換する。ここでパルスの数が移
動した量となるため、パルスの周波数は移動速度に相当
する。
【0004】このようにして、移動にともなって発生し
たパルス信号を方向弁別回路12の出力に基づいて正負
それぞれに切り換えて、出力回路13からペン型のコン
ピュータ入力装置の移動方向と移動量を出力する。出力
回路13からの出力信号はインターフェース14を介し
てパーソナルコンピュータ15に入力される。
【0005】このようにして、ペン型のコンピュータ入
力装置のペンの先端の位置の座標を得ていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のペン型
のコンピュータ入力装置は、2次元座標の入力が可能で
はあったが、ペンがローテーションした状態で筆記動作
や座標入力をした場合誤差が生じて正確な座標値の入力
が出来ないという課題があった。
【0007】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決するため、座標入力ペンがローテーショ
ンした状態でも正確な座標入力が可能なペン型コンピュ
ータ入力装置を得ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、コンピュータに2次元座標を入力する
ためのペン型コンピュータ入力装置において、平面内の
直交する2方向の加速度を検出する2個の加速度センサ
と、前記加速度センサからの信号を平面内の移動量に変
換する加速度検出回路及び積分回路と、ローテーション
検出手段である1個の圧電振動ジャイロと、前記圧電振
動ジャイロから信号を検出しローテーション補正用信号
に変換する角加速度検出回路及び積分回路と補正回路と
いう構成とし、傾きの補正ができるようにした。
【0009】
【作用】上記のように構成されたペン型コンピュータ入
力装置においては、2次元に配置された加速度センサー
によって読み出された、ローテーション誤差を含む加速
度を、ローテーション誤差補正用に設けた圧電振動ジャ
イロからの検出データで補正する事により、ペン型コン
ピュータ入力装置がローテーションしても正確な座標入
力ができることとなる。
【0010】
【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づいて
説明する。図3は本発明のペン型コンピュータ入力装置
の構成図である。図3において、1はペン型コンピュー
タ入力装置、2はコンピュータ、3は記録紙、4は入力
する図形例、5は入力された図形例の表示像である。図
1は本発明の実施例であるペン型コンピュータ入力装置
の構成例である。
【0011】図1において、16はペンの筐体、17は
X方向の加速度を検出するX加速度センサ、18はY方
向の加速度を検出するY加速度センサ19はローテーシ
ョン補正の為の角加速度を検出する圧電振動ジャイロ、
20は各センサで検出した加速度値より座標値を算出す
るための信号処理回路、21はインターフェースケーブ
ルである。
【0012】図2は電気的な信号処理回路とコンピュー
タへの出力系の構成を示す構成図である。23はX加速
度センサ17及びY加速度センサ18から出力される加
速度信号を検出する加速度検出回路、24は加速度信号
から速度信号へ変換する積分回路であり、加速度検出回
路23および積分回路24とでペン型コンピュータ入力
装置の移動量を検出する移動量算出手段を構成してい
る。また、25は圧電振動ジャイロ19から出力される
角加速度を検出する角加速度検出回路、26は角加速度
を角速度成分に変換する積分回路であり、角加速度検出
回路25および積分回路26とでペン型コンピュータ入
力装置の傾きを補正するデータを求める補正データ算出
手段を構成している。
【0013】さらに、27は加速度検出回路23より入
力される加速度信号からXY各々の移動方向を弁別する
方向弁別回路、28は積分回路24及び積分回路26よ
り入力される速度及び角速度信号を用いてローテーショ
ン補正するための補正回路、29は方向弁別回路27及
び補正回路28より入力される移動方向及び速度信号よ
り座標値を算出し出力するための出力回路、30はコン
ピュータ31に入力するためのインターフェースであ
る。
【0014】以上の図1から図3の構成において、以下
その動作について説明する。図3においてペン型のコン
ピュータ入力装置1を記録紙3上で図形を描くとコンピ
ュータ2に図形が表示される。まず図1に示すペン筐体
16に傾きの無い筆記動作をした場合の処理について説
明する。図1に示すペン筐体16が筆記動作によって任
意方向に動くと、X加速度センサ17及びY加速度セン
サ18は加速度値を抵抗値の変化として信号処理回路2
0に出力する。
【0015】次に、信号処理回路20は図2に示すよう
に、X加速度センサ17及びY加速度センサ18より入
力される電気的抵抗値の変化を加速度検出回路23によ
って加速度信号に変換する。加速度信号から、移動した
方向と移動量を求める為に、方向弁別回路27と積分回
路24によって処理する。積分回路24では加速度信号
を速度信号に変換する。コンピュータへの入力手段とし
ては、一般的に移動量を数値化して入力する方法と、移
動にともなって移動単位毎に量子化しパルスとして行う
場合とがある。
【0016】本発明では、図2の出力回路29でこれら
の処理を行っており、出力回路29の内部の回路構成を
コンピュータの処理方式に応じた回路構成としてやれば
良い。仮に、後者の方式で構成した場合、出力回路29
は電圧/周波数変換回路を中心とした回路構成となり、
電圧値の変化を周波数の変化に変換し方向弁別回路27
からの出力に基づいて正負にきり変えて出力する。この
場合パルスの数が移動した量であり、パルスの周波数は
移動速度に相当する。
【0017】すなわち、ペン筐体16の移動速度が大き
い場合、その速度信号の電圧値が高く、変換されるパル
スの周波数は高くなる。このようにしてペンの傾きが無
い場合、積分回路24より出力される速度信号は補正回
路28を素通りし出力回路29でパルス信号に変換さ
れ、インターフェース30を介してコンピューター31
に入力される。以上がペン筐体16に傾きの無い場合の
移動の方向と量を検出する動作の説明である。
【0018】次に、筆記時に図1に示すペン筐体16が
ローテーションした場合の動作について説明する。ペン
筐体16がローテーションした場合、X加速度センサ1
7及びY加速度センサ18からはローテーション誤差を
含んだ加速度信号が出力される。これらの信号は誤差成
分を含んだまま積分回路24で速度成分に置き換えられ
補正回路28に入力される。
【0019】一方、図1に示すペン筐体16がローテー
ションすると圧電振動ジャイロ19に角加速度が発生す
る。圧電振動ジャイロ19は角加速度信号を信号処理回
路20に送る。図2の角加速度検出回路25において圧
電振動ジャイロ19より入力される角加速度信号を検出
処理し積分回路26に送る。積分回路26は入力された
角加速度信号を積分処理し、角速度信号に変換した後補
正回路28に入力する。補正回路28は積分回路26か
ら入力される角速度情報に従って、積分回路24より入
力されるX,Y各々の速度信号を補正し、出力回路29
に出力する。出力回路29は前述のローテーションして
いない場合と同等の処理を行い、インターフェース30
を介して補正済みの移動量と方向をコンピュータ31に
出力する。前記の補正処理の手段としては、アナログ回
路を使用して波形整形処理を行う構成とデジタル値に変
換してルックアップテーブルを利用する構成などがある
が、本実施例に示した図2は、前者の構成の場合を示し
た。
【0020】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように、コン
ピュータに2次元座標を入力するためのペン型コンピュ
ータ入力装置において、平面内の直交する2方向の加速
度を検出する2個の加速度センサと、前記加速度センサ
からの信号を平面内の移動量に変換する加速度検出回路
及び積分回路と、ローテーション検出手段である1個の
圧電振動ジャイロと、前記圧電振動ジャイロから信号を
検出しローテーション補正用信号に変換する角加速度検
出回路及び積分回路と補正回路という構成としたので、
ペン型コンピュータ入力装置がローテーションした状態
で入力動作が行われても正確な座標入力が出来るという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のペン型コンピュータ入力装置の内部構
成の実施例の説明図である。
【図2】本発明のペン型コンピュータ入力装置の実施例
の処理手段の説明図である。
【図3】本発明のコンピュータ入力装置の使用例を示し
た説明図である。
【図4】ペン型コンピュータ入力装置の従来例の説明図
である。
【図5】ペン型コンピュータ入力装置の従来例の処理回
路の説明図である。
【符号の説明】
1 ペン型コンピュータ入力装置 2 コンピュータ 3 記録紙 4 図形例 5 表示 6 X加速度センサ 7 Y加速度センサ 8 筆記部 9 加速度検出部 10 積分回路 11 電圧/周波数変換回路 12 方向弁別回路 13 出力回路 14 インターフェース 15 コンピュータ 16 ペン筐体 17 X加速度センサ 18 Y加速度センサ 19 圧電振動ジャイロ 20 信号処理回路 21 インターフェースケーブル 22 筆記部 23 加速度検出回路 24 積分回路 25 角加速度検出回路 26 積分回路 27 方向弁別回路 28 補正回路 29 出力回路 30 インターフェース 31 コンピュータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面内の直交する2方向の加速度を検出
    する加速度センサと、前記加速度センサからの信号を処
    理する手段とを有するコンピュータ入力装置において、
    前記信号処理手段は、 前記加速度センサからの信号を、前記コンピュータ入力
    装置の移動量に変換する移動量算出手段と、 前記コンピュータ入力装置の傾きを検出する圧電振動ジ
    ャイロと、 前記圧電振動ジャイロからの信号を用いて、前記コンピ
    ュータ入力装置の傾きによる前記移動量の誤差を補正す
    るデータを出力する補正データ算出手段と、 前記移動量算出手段と前記補正データ算出手段の出力か
    ら補正された移動量を出力する補正手段と、 前記加速度センサからの信号により、前記コンピュータ
    入力装置の移動方向を求める方向弁別手段と、 前記補正手段と前記方向弁別手段の出力から前記コンピ
    ュータ入力装置の座標値を算出する出力手段と、から構
    成されることを特徴とするコンピュータ入力装置。
JP22050292A 1992-08-19 1992-08-19 ペン型のコンピュータ入力装置 Pending JPH0667799A (ja)

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