JPH07129310A - 超音波座標入力装置 - Google Patents

超音波座標入力装置

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JPH07129310A
JPH07129310A JP27671693A JP27671693A JPH07129310A JP H07129310 A JPH07129310 A JP H07129310A JP 27671693 A JP27671693 A JP 27671693A JP 27671693 A JP27671693 A JP 27671693A JP H07129310 A JPH07129310 A JP H07129310A
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JP
Japan
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ultrasonic
coordinate input
input device
sounding body
recognizing
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Application number
JP27671693A
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English (en)
Inventor
Hidetake Nakamura
秀岳 中村
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH07129310A publication Critical patent/JPH07129310A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望のスペースで使用できると共に、座標位
置の認識作業を簡易に行い得る超音波座標入力装置を提
供すること。 【構成】 この超音波座標入力装置では、机上の所定位
置に一対の受音体5a,5bを配設し、机上を入力面と
して使用する。演算部8に設けられた第1のスイッチ2
0のオン状態で筆記ペン1に備えられた発音体2が存在
する第1の位置を演算部8が座標原点として認識する。
又、演算部8に設けられた第2のスイッチ21のオン状
態で発音体2が存在する第2の位置と先の第1の位置と
に基づいて演算部8がX軸,Y軸の何れかのフルスケー
ルの認識を行う。ここで、原点認識手段とフルスケール
認識手段とは、それぞれ第1のスイッチ20と第2のス
イッチ21とを含む他、制御回路6,検出部7,及び演
算部8による各部機能の組み合わせで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として超音波を利用
し、音波の到達時間差により2次元座標位置を認識する
超音波座標入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波座標入力装置には、例えば
図4に示すような構成のものがある。この超音波座標入
力装置は、2次元面を規定する座標入力伝播体10の近
傍の所定位置に一対の受音体5a,5bを配設し、座標
入力伝播体10面上の所定領域内の任意な位置を筆記ペ
ン1で指示し、この筆記ペン1に搭載された発音体2よ
り発信される超音波を利用して指示点から受音体5a,
5bまでの距離を検出することによって指示点の座標
(X,Y座標)を決定するものである。
【0003】この超音波座標入力装置において、筆記ペ
ン1には押下操作によりオンするスイッチ3と、その側
面に取り付けられると共に、任意にオン・オフ可能な操
作用のスイッチ4とが備えられる。制御回路6は発音体
2に対して発信のタイミングを制御する制御信号を出力
すると共に、演算部8へタイマースタート信号を出力す
る。
【0004】次に、座標位置の認識動作を説明する。先
ず座標入力伝播体10の任意な位置を筆記ペン1で指示
し、スイッチ4を押下操作すると、発音体2から超音波
が発信される。即ち、ここでスイッチ4は発音体2の動
作を制御する。受音体5a,5bでは発音体2から発信
される超音波を受信し、電気信号に変換して受信信号と
して出力する。検出部7は受音体5a,5bからの受信
信号の波形を成形し、演算部8へタイマーストップ信号
を出力する。
【0005】演算部8では、制御回路6からのタイマー
スタート信号に従ってカウントを開始すると共に、検出
部7からのタイマーストップ信号に従ってカウントを止
め、そのカウント値に基づいて発音体2と受音体5a,
5bとの距離を演算する。この結果、指示点の座標が決
定される。信号処理部9は、演算部8での演算結果をパ
ソコン等の外部装置11へ出力する。
【0006】因みに、このように超音波の伝播を利用し
て距離計測を行う座標入力装置は、特開平3−1924
22号公報や特開平3−217926号公報等に開示さ
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した超音波座標入
力装置の場合、座標入力伝播体が形状的に大きく、例え
ば机上等の限られたスペースでパソコン等の外部装置と
共用すると、かなりの場所を取るため、作業を行い難く
なってしまう。又、未使用状態でも大きな占有スペース
を要するという問題がある。
【0008】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、所望のスペースで使用
できると共に、座標位置の認識作業を簡易に行い得る超
音波座標入力装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、超音波
を発信する発音体,及び該発音体の動作を制御するスイ
ッチを備えた筆記ペンと、超音波を受信する複数の受音
体とを含む超音波座標入力装置において、発音体が第1
の位置にあるときの超音波の発信と受信とに基づいて該
第1の位置を原点として認識する原点認識手段と、発音
体が第2の位置にあるときの超音波の発信と受信とに基
づいて第1の位置及び該第2の位置の間を2次元座標の
一方の座標軸のフルスケールとして認識するスケール認
識手段とを備えた超音波座標入力装置が得られる。
【0010】又、本発明によれば、上記超音波座標入力
装置において、原点認識手段は、超音波が発音体から発
信されてから複数の受音体に受信されるまでの時間差に
従って該発音体の位置を認識する第1の位置認識手段
と、第1の位置認識手段の動作を制御する第1のスイッ
チとを含み、スケール認識手段は、超音波が発音体から
発信されてから複数の受音体に受信されるまでの時間差
に従って該発音体の位置を認識する第2の位置認識手段
と、第2の位置認識手段の動作を制御する第2のスイッ
チとを含む超音波座標入力装置が得られる。
【0011】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の超音波座標入
力装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は、本発明の一実施例に係る超音波座
標入力装置をブロック図により示したものである。但
し、この超音波座標入力装置の基本的構成も図4に示し
た従来のものと同じであるので、同一部分には同じ符号
を付して説明を省略し、相違する部分のみを説明する。
【0013】この超音波座標入力装置では、2次元面を
規定するための座標入力伝播体を使用せずに座標入力を
行う。こうした場合、筆記ペン1で指示される絶対座標
は全く任意の状態にあり、特定されなくなる。そこで、
この超音波座標入力装置の場合、例えば机上の一部を入
力面として利用し、その机上の所定位置に一対の受音体
5a,5bを配設している。
【0014】更に、この超音波座標入力装置では、発音
体2が第1の位置にあるときの超音波の発信と受音体5
a,5bによる受信とに基づいてその第1の位置を原点
として認識する原点認識手段と、発音体2が第2の位置
にあるときの超音波の発信と受音体5a,5bによる受
信とに基づいて第1の位置及び第2の位置の間を2次元
座標の一方の座標軸(即ち、X軸或いはY軸)のフルス
ケールとして認識するスケール認識手段とを具備してい
る。
【0015】ここで、原点認識手段は、超音波が発音体
2から発信されてから受音体5a,5bに受信されるま
での時間差に従ってその発音体2の第1の位置を認識す
る第1の位置認識手段と、この第1の位置認識手段の動
作を制御するために演算部8に接続された第1のスイッ
チ20とから成る。又、第1の位置認識手段は制御回路
6,検出部7,及び演算部8による各部機能の組み合わ
せから成る。
【0016】一方、スケール認識手段は、超音波が発音
体2から発信されてから受音体5a,5bに受信される
までの時間差に従ってその発音体2の第2の位置を認識
する第2の位置認識手段と、この第2の位置認識手段の
動作を制御する第2のスイッチ21とから成る。第2の
位置認識手段も制御回路6,検出部7,及び演算部8に
よる各部機能の組み合わせから成る。
【0017】即ち、このような構成において、原点認識
手段によれば演算部8に設けられた第1のスイッチ20
の押下状態(オン状態)で筆記ペン1により最初に指定
した点,即ち、発音体2が存在する第1の位置を演算部
8が座標原点として認識する。又、スケール認識手段に
よれば、演算部8に設けられた第2のスイッチ21の押
下状態(オン状態)で筆記ペン1により次に指定した
点,即ち、発音体2が存在する第2の位置と先の第1の
位置とに基づいて演算部8がX軸,Y軸の何れかのフル
スケールの認識を行う。因みに、演算部8には予めフル
スケールをX軸,Y軸の何れで示すかが設定される。
【0018】そこで、以下はX軸のフルスケールを認識
させる場合を具体的に説明する。例えばこの超音波座標
入力装置の出力が表示分解能640×400ドットのパ
ソコン等の外部装置11へ出力され、X軸のフルスケー
ルが640ポイントで定められるとすると、Y軸のフル
スケールはX軸に垂直でその長さがX軸フルスケールの
400/640倍として計算される。
【0019】ここで、受音体5aを基準として発音体2
のX,Y座標を得るための幾何的配置が図2に示した状
態であるとする。この幾何的配置において、受音体5a
から受音体5bまでの距離aと、発音体2から受音体5
aまでの距離bと、発音体2から受音体5bまでの距離
cとがそれぞれ判明していると、発音体2におけるX,
Y座標は、それぞれX=a/2+(b2 −c2 )/2
a,Y=(b2 −c2 1/2 なる関係式で表わされる。
【0020】次に、図3に示すように、受音体5aから
受音体5bまでの距離aが100mmであり、上述した
X,Y座標の算出式に従って計算される受音体5aを基
準とした原点(X0 ,Y0 ),X軸フルスケール
(X1 ,Y1 )がそれぞれ(30,70),(94,7
0)であるとすると、受音体5aを基準としたY軸のフ
ルスケール(X2 ,Y2 )は、[X0 ,Y0 −(X1
0 )×400/640]なる関係から(30,30)
と計算される。
【0021】更に、受音体5aを基準として任意の点
(XX ,YY )=(70,40)に発音体2があって、
(X0 ,Y0 )を原点とした場合の(XX ,YY )の変
換座標(p,q)は、(p,q)=[640×(XX
0 )/(X1 −X0 ),400×(YY −Y0 )/
(Y2 −Y0 )]で表わされるので、(p,q)=(4
00,300)と計算される。
【0022】この変換座標(p,q)=(400,30
0)は、(X0 ,Y0 )=(0,0)を原点とし、(X
1 ,Y1 )=(640,0)をX軸フルスケール,(X
2 ,Y2 )=(0,400)をY軸フルスケールとする
平面上の原点から(400,300)のポイント地点を
示すことを意味している。
【0023】このような演算処理によれば、座標入力伝
播体を使用しなくても、原点と共にX軸のフルスケール
を認識させることで、机上等の任意な場所で任意の大き
さの座標入力面を成すことができる。尚、Y軸のフルス
ケールを認識させる場合も、Y軸のフルスケールのポイ
ント数を定めて同様に処理することができる。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の超音波座
標入力装置によれば、座標入力伝播体を使用しなくても
机上等の任意な場所で任意の大きさの座標入力面を成す
ものとして演算処理を行うようにしているので、座標位
置の認識作業を所望のスペースで簡易に行い得ると共
に、未使用状態でも小さな占有スペースで保管できるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る超音波座標入力装置の
基本構成を示したブロック図である。
【図2】図1に示す超音波座標入力装置によりX軸のフ
ルスケールを認識させる場合において、装置に含まれる
特定の受音体を基準としたときの発音体のX,Y座標を
得るための各部における幾何的配置を示したものであ
る。
【図3】図2に示す幾何的配置より算出されるX,Y座
標の導出方式に従って特定の受音体を基準としたY軸の
フルスケールを得るためデータ処理を説明するために示
したものである。
【図4】従来の超音波座標入力装置の基本構成を示した
ブロック図である。
【符号の説明】
1 筆記ペン 2 発音体 3,4,20,21 スイッチ 5a,5b 受音体 6 制御回路 7 検出部 8 演算部 9 信号処理部 10 座標入力伝播体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波を発信する発音体,及び該発音体
    の動作を制御するスイッチを備えた筆記ペンと、前記超
    音波を受信する複数の受音体とを含む超音波座標入力装
    置において、前記発音体が第1の位置にあるときの前記
    超音波の発信と受信とに基づいて該第1の位置を原点と
    して認識する原点認識手段と、前記発音体が第2の位置
    にあるときの前記超音波の発信と受信とに基づいて前記
    第1の位置及び該第2の位置の間を2次元座標の一方の
    座標軸のフルスケールとして認識するスケール認識手段
    とを備えたことを特徴とする超音波座標入力装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の超音波座標入力装置にお
    いて、前記原点認識手段は、前記超音波が前記発音体か
    ら発信されてから前記複数の受音体に受信されるまでの
    時間差に従って該発音体の位置を認識する第1の位置認
    識手段と、前記第1の位置認識手段の動作を制御する第
    1のスイッチとを含み、前記スケール認識手段は、前記
    超音波が前記発音体から発信されてから前記複数の受音
    体に受信されるまでの時間差に従って該発音体の位置を
    認識する第2の位置認識手段と、前記第2の位置認識手
    段の動作を制御する第2のスイッチとを含むことを特徴
    とする超音波座標入力装置。
JP27671693A 1993-11-05 1993-11-05 超音波座標入力装置 Pending JPH07129310A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09179684A (ja) * 1995-12-27 1997-07-11 Fuji Xerox Co Ltd ペン入力装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0432917A (ja) * 1990-05-23 1992-02-04 Nissin Electric Co Ltd 座標入力装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980812