JPS59216237A - デ−タ入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はコンピュータ・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１本発明はコンピュータ・シ
ステムの中央処理ユニット（ＣＰＵ）によって駆動され
るＣＲＴ表示装置等とともに使用することを目的とする
タッチ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ィジタル化
されて、コンピュータ・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１例えば、Ｃ
ＰＵが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］ マイクロコンピュータ、特にＣＲＴ表示装置等に関連す
るマイクロコンピュータの増加によって。

より簡単に、しかもより強力にコンピュータ・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
ンピュータ・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
する要求が高まっている。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
とになっている。

このような自動端末装置の使用が開始された初期の項は
、専用のプログラム機能キーが設けられ、それによって
、関連するサブルーチンが選択される方式であった。し
かしながら、多数の選択が可能になった場合、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
れなくなった。

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
っ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がら入力して、利用者の選択をコン
ピュータ・システムに伝えることを利用者に行なわせる
ことであった。

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「メニュー」の中がら希望する選択項目を見っけ、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・ペンによって選択する
方式であった。このような方式の例が米国特許第４３１
８０９６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・ペンによって指定する。ラ
イト・ペンで指定した位置をＣＲＴ表示装置のラスク走
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３８０
６６８２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ュー項目に向
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、それによっ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
にとって不便であり、時間もかかる。更に、パララック
スによってペンまたはプローブによる位置の正確さには
限界があった。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ョンの場合、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し）。

最近になって、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って、透
明プレートから信号を生じ、その信号によって利用者が
指を置いた位置を計算することができる。

「ソフト・キー」と呼ばれる標識タッチ領域は、ＣＲＴ
スクリーン上に、ソフト・キー識別ラベルに沿って表示
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１
４は、単に適当な寸法の長方形を表示することによって
作られる。また、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ｒ
＄５０１に対応するソフト・キー１３を指で押す。そう
すると、コンピュータの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装置の先行
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
によっ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っ
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ッ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っ
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号によっ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辺に沿って配列
された板ばねによって硬質参照面に接合されている。入
力の板ばねは、円筒を縦方向に切った形である。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って決まる大きさ
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ックス・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号によって
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
ンサによって、ベースが支持されている尖った部材を介
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、太細の利用者は、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っている。前記米国特許第４３
４０７７７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ｒＡｒ−Ｊ領域が印刷されて
いる。このプレートは、変換器−一太細の場合、圧電型
の変換器−一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関を利
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カキ−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はフ
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、勢による伸張を可能にするため
、圧電変換器の両側にゴム・パッドが設けられている。

ばねの力を加えるためにクリッ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
を加えた位置を決定する方法によっ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
するステップ、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ップ、前記合計が、
押す力を離す間に、第１のしきい値と反対の極性の第２
の所定のしきい値を越えるかどうかを決定するステップ
、前記合計のピークの絶対値を検出するステップ、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って、力が
加えられた位置を決定するステップが含まれる。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
ステップは、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ップ
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、合計するステップの前に濾波す
ることが望ましい。本発明の良好な実施例では、アナロ
グ・ステップおよびディジタル・ステップの２つの低域
濾波ステッ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、ディ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２５は、表面プレートを支持する側壁２２によって、
長方形のフランジ２１のカットアラ１〜に結合される。

表面プレート組立部品全体は、一体化されたユニットと
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、
力変換器３２を介して、硬質の装着プレート２３に取付
けられる。ばねクリップ２４は、表面プレート組立部品
２０を装置プレー１−２３に固定する。ばねクリップ２
４のばね定数は十分番こ高く、表面プレート組立部品２
０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ない。ばねクリッ
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１−２５およびそれを支持する側壁２２の側
面の縁を収容できる形と大きさのカットアウトが装着プ
レート２３の中に作られる。（第３図に破線で示しであ
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はしっ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ックで形成されること
が望ましい。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１本発明にと□って重要なことの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。

ベリリウム青銅箔の導線形式の電極２８は、力変換器３
２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）によって引き出すことができる
。ゴム・パッド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０．２５ｎ
ｙｎのゴム・パッド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・パッド３３から
成る組立セットの各々は、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２
５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ィス
クから作成され、約７ｍの直径と約０゜２５ｍｎの厚さ
のものが受入可能である。良好な材料はセラミックの圧
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１
１ボルト）を供給し、数百眩重の圧力に耐えることがで
き、広い範囲の温度にわたって良好に動作し、その上非
常に安価であるからである。また、この種類のセラミッ
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、その原因となった
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５
１ならびにコンデンサ５０から成る低域フィルタを通っ
て、それぞれの高インピーダンスの第１の演算増幅器５
２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
入力にフィードバックされる。演算増幅器５２の出力の
交流会は、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に当っ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
クリップ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から成るフィードバック回
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５１〜５
７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、第５
図には、このようなセットが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・
ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ５９という）の入力に
加えられ、Ａ／Ｄ　５９のディジタル出力は、バス６１
を介してコンビニータロ０の入カポ−１〜（図示せず）
に加えられる。コンピュータ６ｏ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ＭＵＸ
５８をアドレス指定し、それぞれの第２の演算増幅器５
５の出力をΔ／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の出力のディジタ
ル化されたサンプルは、所定の間隔でコンピュータ６ｏ
に供給される。また、クロック・パルスも、コンピュー
タ６ｏにより、バス６２のライン６３がらＡ／Ｄ５９に
供給される。もちろん、ライン６３のクロック・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、ＭＵＸ
５８に送られるアドレスの値が新しくなるごとに、クロ
ック・パルスがライン６３を介してＡ／Ｄ　５９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５５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
によって生じたパルスは、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、ずっ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
っと少ないことが、実験的に分っている。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、本発明によって、４個のセンサ３ｏ−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、ディジタル化されてコンピュータ６ｏに送られた出
方信号は、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）ＳＵ
Ｍ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ィードバックが、例えば、
ビーパを作動させ、または光を発することによって行な
われ、それによって、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を横切った後で
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Ｏに戻る前に生
じるピーク値として受諾することによって行なわれる。

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、大体におい
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のステップで、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、
コンピュータ６０に入力されたディジタル値を示す値ｖ
１〜Ｖ、が読取られ、記憶される。第２のステップで、
ディジタル低域濾波動作が、ｖ□〜■４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ィジタ
ル濾波技術がある。例えば、ｖ□〜■４の各々は、下記
の式のどちらか一方を実行することによって、濾波する
ことができる： Ｖｊ’　（ｎ）　”　Ｖｉ　’　（ｎ−１）＋（Ｖｉ（
ｎ）−Ｖｉ　’　（ｎ−１））／Ｋまたは Ｖｉ　’　（ｎ）　＝　Ｖｉ　’　（ｎ−１）＋［：に
−Ｖｉ（ｎ）＝Ｖｉ　’　（ｎ−１）／にただし、 Ｖｉ　’　（ｎ）はｖ１〜■、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、ディ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・フィルタの遮
断周波数よりもかなり低くなるように、定数にの値を選
択しなければならないことである。その理由は、そうす
ることによって、センサ出力間のアナログ・フィルタを
構成する回路素子の値の差異によって生じる不一致が減
少するから、前記アナログ・フィ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のステップで、変数Ｌ
ＡＳＴＳＵＭが、前（７）ＳＵＭ　（＝Ｖ、’＋ｖ２’
　＋ｖ、’　＋ｖ４’）と等しい値にセットされる。第
４のステップ、即ち最後のステップで、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Ｖ□′〜■、′を合計することに
より、計算される。

第７図に戻って、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。Ｔｂ１
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
うなフィードバックが行なわれ、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。Ｔ　ｋｒ　、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ＲＥＡＤ
ＩＴ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のピークの
探索を行なうため、再び連続してサブルーチンＲＥＡＤ
ＩＴ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ｔ□の差
（１２１１）が、プリセットされた制限時間ｔ。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Ｓ
ＵＭの値が、その前のＬＡＳＴＳＵＭの値よりも小さく
なっているかどうかが決定される。その結果がイエスに
なった後、現在のｖ１′〜■４′の値を用いてＸおよび
Ｙが計算される。タイマが、ＳＴＪＭ＜ＬＡＳＴＳＵＭ
になる前に終了した場合は、制御は開始点に戻って、利
用者が次に押すのを待つ。

ＸおよびＹは、下記の式によって計算することができる
： Ｘ　＝　（ｔｌｌ／２）［（ｖ２’　（Ｎ）＋Ｖ、　’
　（Ｎ））−（Ｖ、　’　（Ｎ）＋ν４′（Ｎ）））／
［Ｖｉ　’　（Ｎ）＋Ｖ２　’　（Ｎ）＋Ｖ３　’　（
Ｎ）＋Ｖ４　’　（Ｎ）］Ｙ　＝　（ｉｆ／２）［（Ｖ
、　’　（Ｎ）＋Ｖ２　’　（Ｎ））−（Ｖ３　’　（
Ｎ）＋Ｖ、　’（Ｎ））〕／（ｖ、　’　（Ｎ）＋Ｖ２
’　（Ｎ）＋Ｖ３’　（Ｎ）＋Ｖ、　’　（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、インデックスＮは、
合計された離しパルスのピークが見つかった瞬間の、■
１′〜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１−・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
どのメニュ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、前述の処理手順のいくつかの
変形を得ることも可能である。

例えば、前述のようなディ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
個の値をコンピュータに記憶し、それらの平均値をとる
ことによって、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がどうかを調
べるのに絶えずコンピュータ・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７ｏ−１〜
７ｏ−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
、フィードバック用の抵抗器７２によって決まる。演算
増幅器７３の出方は、比較器７５によって、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７
３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１〜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ィブなセンサ出力に掛
ける事によっ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って利用すること
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、かっ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って生じ
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４１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って生じ
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図の方法で使っ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・・・・ばねクリップ、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
ッド、３５・・・・ＣＲＴ、５２．５５・・・・演算増
幅器、５８・・・・ＭＵＸ、５９・・・・Ａ／Ｄ、６０
・・・・コンピュータ。 ７３・・・・演算増幅器、７５・・・・比較器。 出願人　　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人　　弁理士　　頓　　宮　　孝　　−（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表示装置とともに使用する力感知データ入力装置であっ
   て、 前記表示装置の表示面に適合する外形を有する透明な表
   面プレートを含む硬質の部材と、硬質の取付フレームと
   、 各々が前記部材と前記取付フレームの間の、それぞれの
   所定の位置に配置され、前記部材と前記フレームとを離
   して保持する複数の力感知手段と、前記部材と前記フレ
   ームとを互いに押合わせるようばね力を印加する手段と
   、 を含むことを特徴とするデータ入力装置。