JPH09101853A - 座標入力装置のデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズ等の影響が少なく、しかも応答性に優
れた座標入力装置のデータ処理方法を提供する。 【解決手段】 先ず、任意のタイミングで収集した任意
座標データｄｉと収集する（Ｓ１）。次に、任意座標デ
ータｄｉとその直前に収集した座標データｄｉ−１とか
ら、それらの座標データ間の移動距離ΔＬｉを求める
（Ｓ２）。次いで、求めた移動距離ΔＬｉとこれに含ま
れるノイズ成分との割合から、任意座標データｄｉとそ
の直前に出力した座標データｄｉ−１’との比率を決定
するパラメータ係数Ｐを求める（Ｓ３）。その後、パラ
メータ係数Ｐによって決定した比率を任意座標データｄ
ｉと前回座標データｄｉ−１’とに掛けて、それらを足
し合わせた座標データｄｉ’を求め（Ｓ４）、この座標
データｄｉ’を押圧点の座標データとして出力する（Ｓ
５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば入力ペン等
の押圧操作によって得られた押圧点の座標データを二次
元座標データとして出力する座標入力装置のデータ処理
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】座標入力装置は、その動作原理により抵
抗膜方式、電磁誘導方式、静電結合方式、電磁授受方式
等に分類されるが、ここではその一つである抵抗膜方式
を例に挙げて説明する。図６は従来の一般的な抵抗膜タ
ブレットの分解斜視図であり、図７はその要部断面図で
ある。図示した抵抗膜タブレットの構成においては、上
部に配置された第１の抵抗シート１１と、この第１の抵
抗シート１１の下部に配置された第２の抵抗シート１２
とを有している。各々の抵抗シート１１，１２は、いず
れも可撓性を有する有機高分子等からなる基材１１ａ，
１２ａと、各基材１１ａ，１２ａの対向面に形成された
導電性薄膜１１ｂ，１２ｂとから成り、これらの導電性
薄膜１１ｂ，１２ｂの表面は導電面を形成している。一
方、第２の抵抗シート１２の上面には、第１の抵抗シー
ト１１との間に所定の隙間を確保するため多数のスペー
サ１３が配置されている。また、第１の抵抗シート１１
の両端には一対の第１電極１４ａ，１４ｂが平行に設け
られており、さらに第２の抵抗シート１２の両端には上
記一対の第１電極１４ａ，１４ｂに直交する状態で一対
の第２電極１５ａ，１５ｂが平行に設けられている。そ
して、第１電極１４ａ，１４ｂ間と第２電極１５ａ，１
５ｂ間とに、所定のタイミングで交互に電圧を印加でき
るように構成されている。加えて、第１の抵抗シート１
１の周縁部と第２の抵抗シート１２の周縁部とは、互い
に接着剤層１６によって貼着されている。

【０００３】したがって、図７（ａ）に示すように、第
１の抵抗シート１１を押圧しない状態では、各抵抗シー
ト１１，１２が絶縁物であるスペーサ１３によって非接
触状態に保持される。一方、図７（ｂ）に示すように、
第１の抵抗シート１１の所定部位を例えば入力ペン１７
などで押圧すると、各抵抗シート１１，１２の導電性薄
膜１１ｂ，１２ｂのうち、押圧部位に対応する箇所だけ
が接触する。ここで、各々の抵抗シート１１，１２に
は、交互に電圧印加が可能な第１電極１４ａ，１４ｂ及
び第２電極１５ａ，１５ｂが互いに直交するＸ−Ｙ軸方
向にそれぞれ設けられているため、電圧が印加された抵
抗シート、例えば第１の抵抗シート１１側では電位勾配
が生じるとともに、他方の抵抗シート（この場合は第２
の抵抗シート１２）との接触により電位差が生じる。し
たがって、印加電圧に対する電圧降下成分の割合から、
Ｘ，Ｙ交互に電圧をかけることによってＸ−Ｙ座標軸で
の入力位置（押圧位置）である座標データ（Ｘ，Ｙ）を
検出することが可能となる。すなわち、第１の抵抗シー
ト１１の所定部位を押圧することで導電性薄膜１１ｂ，
１２ｂの対応箇所を局部的に接触させ、これによって種
々のデータを入力できる構造になっており、上部に配置
された第１の抵抗シート１１は入力操作時の入力面とし
て構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の座
標入力装置においては、様々な要因で発生するノイズ等
の影響で座標データに誤差が生じるため、正確な座標デ
ータを出力することが困難であるという問題を抱えてい
た。そのため、例えば、入力ペン１７で文字や図柄を描
いた場合に、本来綺麗な直線となるべき線分がギザギザ
の線として認識されたり、入力ペン１７の押圧点を固定
しているにもかかわらず、出力座標位置が振れてしまう
などの弊害を招いていた。

【０００５】そこで従来技術の中には、座標検出時にお
けるノイズ等の影響を最小限に抑えるべく、一つのペン
押圧点の座標データを出力するにあたって、そのペン押
圧点の座標データを複数回サンプリングするとともに、
これによって得られた複数個の座標データの平均値を演
算し、さらにその平均値から所定値未満の偏差を有する
座標データのみの平均値を演算し、これを上記ペン押圧
点の座標データとして出力するといった提案もなされて
いる（特開平５−３２４１６３号公報）。しかしながら
上述した従来技術の場合は、一つのペン押圧点の座標デ
ータを出力する際の演算処理が非常に面倒で時間がかか
るため、入力操作にあたって速い筆記速度で文字等を描
いたときに、出力されるデータの応答性が悪くなるとい
う問題があった。また、演算処理の都合上、複数個のデ
ータを記憶しておく記憶手段を別途設ける必要もあっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたもので、入力ペンにて入力面を押
圧した際に、その押圧点の移動に伴って順次収集される
座標データを用いて所定の演算処理を行い、これによっ
て得られた座標データを出力する座標入力装置のデータ
処理方法であり、先ず、任意のタイミングで収集した任
意座標データとその直前に収集又は出力した前回座標デ
ータとから、それらの座標データ間の移動距離を求め
る。次に、求めた移動距離とこれに含まれるノイズ成分
との割合から、任意座標データと前回座標データとの比
率を決定するパラメータ係数を求める。続いて、パラメ
ータ係数によって決定した比率を任意座標データと前回
座標データとに掛けて、それらを足し合わせた座標デー
タを押圧点の座標データとして出力する。

【０００７】一般に、任意座標データと前回座標データ
間の移動距離が小さい程、これに含まれるノイズ成分の
割合が大きくなり、移動距離が一定以上に大きくなる
と、ノイズの影響としては殆ど無視できるレベルとな
る。これに着目して本発明のデータ処理方法において
は、上記座標データ間の移動距離とこれに含まれるノイ
ズ成分との割合からパラメータ係数を求め、このパラメ
ータ係数によって決定した比率で任意座標データと前回
座標データの重み付けを行うようにしたため、移動距離
が小さい場合は、ノイズの影響による座標検出誤差を抑
えた座標データを出力することが可能となり、逆に移動
距離が大きい場合は、ノイズの影響を殆ど受けずに筆記
速度に追従して正確な座標データを出力することが可能
となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。図２は本実施形態
で採用した座標入力装置の機能ブロック図である。図２
に示す座標入力装置は、座標入力媒体となるタブレット
１と、演算処理部（ＣＰＵ）２によって与えられる制御
信号を基にタブレット１を駆動する駆動回路３と、タブ
レット１から出力される電位信号から押圧点の座標デー
タを検出する検出回路４とによって構成されている。演
算処理部（ＣＰＵ）２は、検出回路４で検出された押圧
点の座標データを用いて後述するデータ処理を行い、こ
れによって得られた座標データを、対象機器であるコン
ピュータ５等に出力する。なお、本実施形態において
は、タブレット１を介して収集される情報として、一定
の時間刻みでサンプリングされた押圧点の座標データ
（Ｘ，Ｙ）の他に、その時の入力ペンの状態（ペンのア
ップ／ダウン情報）等が必要となるが、ここでは説明の
便宜上、押圧点の座標データのみを取り扱うこととして
説明する。

【０００９】図３は入力時にサンプリングされた押圧点
の移動軌跡を示す模式図である。図３においては、タブ
レット１の入力面上における押圧点の移動に伴って順次
収集された座標データに対して、一個目の座標データを
「ｄ１」、２個目の座標データを「ｄ２」、３個目の座
標データを「ｄ３」とし、さらに一番新しいｉ個目の座
標データを「ｄｉ」、その一つ前の座標データを「ｄｉ
−１」、二つ前の座標データを「ｄｉ−２」としてい
る。また、座標データ「ｄ１」と「ｄ２」間の移動距離
を「ΔＬ２」、座標データ「ｄ２」と「ｄ３」間の移動
距離を「ΔＬ３」とし、さらに座標データ「ｄｉ−２」
と「ｄｉ−１」間の移動距離を「ΔＬｉ−１」、座標デ
ータ「ｄｉ−１」と「ｄｉ」間の移動距離を「ΔＬｉ」
としている。

【００１０】続いて、本発明に係わる座標入力装置のデ
ータ処理方法を、演算処理部（ＣＰＵ）２によるデータ
処理手順にしたがい、図１のフローチャートを参照しつ
つ説明する。なお、本実施形態においては、座標入力時
に所定のサンプリング速度をもって時系列的に収集され
る押圧点の座標データのうち、図３に示す一番新しい座
標データｄｉを任意のタイミングで収集した任意座標デ
ータとし、その押圧点の座標データを出力する際の処理
手順を一例として説明する。

【００１１】先ず、ステップＳ１においては、タブレッ
ト１を介して検出回路４により検出された任意座標デー
タｄｉを収集する。次に、ステップＳ２では、先に収集
した任意座標データｄｉとその直前に収集した前回座標
データｄｉ−１とから、それらの座標データｄｉ，ｄｉ
−１間の移動距離ΔＬｉを求める。次いで、ステップＳ
３では、先に求めた移動距離ΔＬｉとこれに含まれるノ
イズ成分との割合から、上記任意座標データｄｉと前回
座標データｄｉ−１との比率を決定するパラメータ係数
Ｐを求める。

【００１２】ここで、タブレット１から上がってくる座
標データは、その殆どが様々な要因によりノイズ等の影
響を受けたかたちで収集される。その際、座標データ間
の移動距離が小さい程、これに含まれるノイズ成分の割
合としては高くなるが、移動距離が一定以上に大きくな
ると、これに含まれるノイズの割合としては殆ど無視で
きるレベルとなる。したがってパラメータ係数Ｐの設定
にあたっては、ステップＳ２で求めた座標データ間の移
動距離ΔＬｉが大きくなるにつれて、ノイズの影響が見
掛け上少なくなるように設定する。具体的には、０≦Ｐ
≦１の条件を満たす条件で、移動距離ΔＬｉの増加とと
もにパラメータ係数Ｐの値が大きくなるよう、例えば図
４に示すように移動距離ΔＬに対してパラメータ係数Ｐ
の値を設定する。

【００１３】なお、移動距離ΔＬとパラメータ係数Ｐと
の関係は、図４に示す具体的な数値例に限定されるもの
ではなく、例えばＰ’＝Ｐ＋ｂ（ｂは定数）の如きパラ
メータ係数の基準値をシフトさせたり、移動距離ΔＬの
間隔に対するパラメータ係数Ｐの値を変化させるように
してもよい。ちなみに、移動距離ΔＬは、タブレット１
の分解能や座標検出時のサンプリング速度等によって大
きく変動することから、パラメータ係数Ｐの設定には、
そうした種々の要因も加味されることになる。

【００１４】続いて、上述の如く図４の設定条件にした
がって移動距離ΔＬｉに対応するパラメータ係数Ｐを求
めたら、ステップＳ４では、このパラメータ係数Ｐを以
下の（１）式に代入して、出力すべき座標データｄｉ’
を求める。

【数１】 「ｄｉ’」＝「ｄｉ−１」＊（１−Ｐ）＋「ｄｉ」＊Ｐ・・・（１） この（１）式においては、パラメータ係数Ｐによって決
定する比率“Ｐ”及び“１−Ｐ”を、任意座標データｄ
ｉと前回座標データｄｉ−１とに掛けて、それらを足し
合わせたものを一つの座標データｄｉ’としている。

【００１５】最後に、ステップＳ５においては、先の演
算処理によって求めた座標データｄｉ’を押圧点の座標
データとして対象機器（コンピュータ５等）に出力す
る。これにより、演算処理部２から出力データを受け取
った対象機器側では、移動距離ΔＬｉに対応したパラメ
ータ係数Ｐの比率分配に応じて、任意座標データｄｉと
前回座標データｄｉ−１とを結ぶ線分の所定位置を押圧
点の座標位置ｄｉ’（図３参照）として認識する。この
座標位置ｄｉ’は、移動距離ΔＬとパラメータ係数Ｐと
の関係から、移動距離ΔＬｉが小さい程、前回座標デー
タｄｉ−１側で認識され、移動距離ΔＬｉが大きい程、
任意座標データｄｉ側で認識されることになる。

【００１６】このように本実施形態のデータ処理方法に
おいては、任意座標データｄｉと前回座標データｄｉ−
１間の移動距離ΔＬとこれに含まれるノイズ成分との割
合からパラメータ係数Ｐを求め、このパラメータ係数Ｐ
によって決定した比率で任意座標データｄｉと前回座標
データｄｉ−１の重み付けを行うようにしている。した
がって、タブレット１の入力面上で押圧点を固定してい
る間は、その間に収集される座標データがノイズを含ん
だものであっても、対象機器側に対しては上記演算処理
によって押圧点が動いていない旨の座標データを的確に
出力させることができる。また、速い筆記速度で文字等
を描いた場合は、その間に収集される座標データがノイ
ズを含んだものであっても、移動距離に含まれるノイズ
成分の割合が無視できるレベルとなるため、座標位置の
検出誤差を生じることなく、入力ペンの移動に追従して
正確な座標データを応答性良く出力させることができ
る。

【００１７】なお、上述した実施形態においては、任意
座標データｄｉとその直前に収集した前回座標データｄ
ｉ−１間の移動距離ΔＬｉからパラメータ係数Ｐを求め
るようにしたが、これ以外にも、図５に示した任意座標
データｄｉとその直前に出力した前回座標データｄｉ−
１’間の移動距離ΔＬｉ’からパラメータ係数Ｐを求め
るようにしてもよい。

【００１８】同様に、パラメータ係数Ｐによって出力す
べき座標データを演算する際にも、以下の（２）式で示
すように、パラメータ係数Ｐにより決定した比率（Ｐ，
１−Ｐ）を、任意座標データｄｉとその直前に出力した
前回座標データｄｉ−１’とに掛けて、それらを足し合
わせた座標データｄｉ’を出力させるようにしてもよ
い。その場合、演算処理部２から出力データを受け取っ
た対象機器側では、任意座標データｄｉと前回座標デー
タｄｉ−１’とを結ぶ線分の所定位置を押圧点の座標位
置ｄｉ’（図５）として認識することになる。

【数２】 「ｄｉ’」＝「ｄｉ−１’」＊（１−Ｐ）＋「ｄｉ」＊Ｐ・・・（２）

【００１９】ちなみに、座標データ間の移動距離ΔＬを
求める場合や出力すべき座標データｄｉ’を求める場
合、前回座標データとして、直前に収集した座標データ
ｄｉ−１を採用するか、直前に出力した座標データｄｉ
−１’を採用するかについては、座標検出時のノイズレ
ベルやサンプリング速度等に対するパラメータ係数Ｐの
設定の仕方で適宜選択することができるが、より安定し
た座標データを出力させるうえでは、ノイズの影響が少
ない直前に出力した座標データｄｉ−１’を採用する方
が好適である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、任
意のタイミングで収集した任意座標データとその直前に
収集又は出力した前回座標データとから、それらの座標
データ間の移動距離を求めるとともに、この求めた移動
距離とこれに含まれるノイズ成分との割合から、任意座
標データと前回座標データとの比率を決定するパラメー
タ係数を求め、このパラメータ係数によって決定した比
率を任意座標データと前回座標データとに掛けて、それ
らを足し合わせた座標データを押圧点の座標データとし
て出力するようにしたので、あらゆる筆記条件において
も、ノイズ等の影響を極力抑えた正確な座標データを筆
記速度に追従して応答性良く出力させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるデータ処理方法のフローチャー
トである。

【図２】実施形態における座標入力装置の機能ブロック
図である。

【図３】座標データの移動軌跡を示す模式図（その１）
である。

【図４】パラメータ係数の設定例を示す図である。

【図５】座標データの移動軌跡を示す模式図（その２）
である。

【図６】抵抗膜タブレットの分解斜視図である。

【図７】抵抗膜タブレットの要部断面図である。

【符号の説明】 １ タブレット ２ 演算処理部 ３ 駆動回路 ４ 検出回路 ５ コンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力ペンにて入力面を押圧した際に、そ
   の押圧点の移動に伴って順次収集される座標データを用
   いて所定の演算処理を行い、これによって得られた座標
   データを出力する座標入力装置のデータ処理方法であっ
   て、 任意のタイミングで収集した任意座標データとその直前
   に収集又は出力した前回座標データとから、それらの座
   標データ間の移動距離を求めるとともに、 前記求めた移動距離とこれに含まれるノイズ成分との割
   合から、前記任意座標データと前記前回座標データとの
   比率を決定するパラメータ係数を求め、 前記パラメータ係数によって決定した比率を前記任意座
   標データと前記前回座標データとに掛けて、それらを足
   し合わせた座標データを前記押圧点の座標データとして
   出力することを特徴とする座標入力装置のデータ処理方
   法。