JPS6082987A - Coordinate indicating method, coordinate indicating device and receiving device - Google Patents

Coordinate indicating method, coordinate indicating device and receiving device

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Publication number
JPS6082987A
JPS6082987A JP58192088A JP19208883A JPS6082987A JP S6082987 A JPS6082987 A JP S6082987A JP 58192088 A JP58192088 A JP 58192088A JP 19208883 A JP19208883 A JP 19208883A JP S6082987 A JPS6082987 A JP S6082987A
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic generator
coordinate indicating
plane
indicating device
Prior art date
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Pending
Application number
JP58192088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Mizudori
水鳥 哲也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP58192088A priority Critical patent/JPS6082987A/en
Publication of JPS6082987A publication Critical patent/JPS6082987A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To execute an input to the most faithful form to the human sense, to indicate a coordinate of a digital display, and to reduce an occupied area of a device by deriving a coordinate on a plane basing on an arrival time of an ultrasonic wave to a fixed point from an ultrasonic wave generating source. CONSTITUTION:An ultrasonic generator R which becomes a ring-like coordinate position is fitted to a fingertip, an oscillator 1 is installed to its wrist, and the ultrasonic generator R and the oscillator 1 are connected by a wire 3. A receiving device 6 is placed so as to be overlapped onto the (x) axis of the (x) (y) plane and in the positive direction, has a bar-shaped base member 7 of a trapezoidal cross section, provided with the first, the second and the third ultrasonic detectors (receivers) SO, S1 and S2 at a suitable interval in its longitudinal direction, and also has a microprocessor for controlling together their reception controlling circuit and a counter. In this way, the receiving device 6 receives an ultrasonic wave from the ultrasonic generator R by the receivers SO, S1 and S2, derives (X) (Y) coordinates of the ultrasonic generating source R by operating basing on an arrival time difference, and transmits them to a main processor by cable or radio.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、任意の点の座標をデジタル的に指示する方法
及びこの方法に直接使用される座標指示装置及び受信装
置に関し、特に、平向上の任意の点の2次元座標を指示
する方法、座標指示装置及び受信装置に関する。。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for digitally indicating the coordinates of an arbitrary point, and a coordinate indicating device and a receiving device used directly in this method, and particularly relates to a method for digitally indicating the coordinates of an arbitrary point on a plane. The present invention relates to a method for indicating coordinates, a coordinate indicating device, and a receiving device. .

従来、平面上の点の築合から成る文字及び図形全入力す
る装置として、タブレット式のものが知ら九でいる。こ
れは、全面に亘って座標が定められた平板状入力面、す
なわち、タブレット上の任意の点に指示ペンの先端全接
触させてその点のXY座標をデジタル的に検出し出力す
るものであって、コンピュータのオンライン手書キ文字
認識、X−Y70ツタ及びグンフイックティスプレイ等
の文字・図形情報入力に用いられている。しかし、この
タブレット式文字・図形入力装置は、石版に、鉄組で、
文字teき、図形を描く感じをオペレータに4え、指示
ペンの使用感覚にぎこちなさが存在する。
Conventionally, a tablet type device is known as a device for inputting characters and figures consisting of points on a plane. This device digitally detects and outputs the XY coordinates of a point by touching the entire tip of the indicator pen to any point on the tablet, which is a flat input surface with coordinates determined over the entire surface. It is used for computer online handwritten character recognition, X-Y70 ivy, and graphic display input for characters and graphics. However, this tablet type character/figure input device is made of stone and iron.
The feeling of writing letters and drawing figures is difficult for the operator, and there is an awkwardness in the feeling of using the pointing pen.

また、上記タブレット式文字・図形入力装置において、
指示ペンの代9にマウスと呼ばれる、走行ボールを組込
んだ指示ボックスを使用する方式のものも知られている
。しかし、このタブレット式文字・図形入力装置も、板
上に球を転がす感じ全オペレータに与え、指示ペンの場
合と同様に指示ボックスの使用感覚にぎこちなさが存在
する。
In addition, in the tablet type character/figure input device,
A method is also known in which an instruction box called a mouse, which incorporates a running ball, is used instead of an instruction pen. However, this tablet-type character/graphic input device also gives all operators the feeling of rolling a ball on a board, and as with the pointing pen, there is an awkward feeling in using the pointing box.

葦だ、上記2例のタブレット式文字・図形入力装置は、
いずれもタブレットに指示ペン又は指示ボックスが接触
した点、すなわち、平面上の点の座標情報しか提供でき
ない欠点が存在する。
Reed, the above two examples of tablet type character/graphic input devices are
Both methods have the disadvantage that they can only provide coordinate information of the point where the pointing pen or pointing box touches the tablet, that is, the point on the plane.

特定発明の目的は、平面上の任意の点の座標を人間の感
覚に最も忠実な形ちで入力し、かつ、デジタル的に表示
する座標指示方法全提供することである。
A specific object of the present invention is to provide a complete method of specifying coordinates for inputting the coordinates of an arbitrary point on a plane in a form most faithful to human senses and digitally displaying the coordinates.

特定発明の他の目的は、受信装置が机上で大きな場所を
占めることのない座標指示方法を提供することである。
Another object of the specific invention is to provide a coordinate indicating method in which the receiving device does not occupy a large space on the desk.

cttらの目的を達成するための特定発明は、平面上の
任意の点に超音波発生器を置く一方、上記平面上に存在
する2個の双曲線のそれぞれの定点に超音波発生器金置
き、超音波発生器からそれぞれの超音波検知器に超音波
が達する時間差によって超音波発生器の位置の座標を上
記2個の双曲線の交点としてめることk 特徴とする。
A specific invention for achieving the object of CTT et al. places an ultrasonic generator at any point on a plane, and places the ultrasonic generator at a fixed point on each of two hyperbolas existing on the plane, A feature is that the coordinates of the position of the ultrasonic generator are determined as the intersection of the two hyperbolas, based on the time difference between the ultrasonic waves reaching the respective ultrasonic detectors from the ultrasonic generator.

第2発明の目的は、特定発明にかかる方法に直接使用す
る座標指示装置を提供することである。
A second object of the invention is to provide a coordinate indicating device that is directly used in the method according to the specific invention.

この目的全達成するための第2発明は、発振器に駆動さ
れて超音波を発生し、平面上の任意の点に置かれる超音
波発生器と、上記平向上に存在する2個の双fiII線
の全定点全カバーするコト面形状を有する、受信装置、
のベース部材と、このベース部材において、上記2個の
双曲線の全足点に超音波検知器を組込んだ受信装置とか
ら成ることを特徴とする。
A second invention for achieving all of these objects includes an ultrasonic generator that is driven by an oscillator to generate ultrasonic waves and is placed at any point on a plane, and two bifi II wires that are located on the plane. A receiving device having a surface shape that covers all fixed points,
The present invention is characterized by comprising a base member, and a receiving device incorporating ultrasonic detectors at all foot points of the two hyperbolas in the base member.

第3発明の目的は、特定発明にかかる方法に直接使用す
る受信装置M ’<提供することである。この目的金趙
成するための第3発明は、超音波発生器からの超音波全
検出して検出信号全出力する複数の超音波検知器と、こ
れら検出信号に基づいて各超音波検知器に対応するゲー
ト信号全出力するとともに、全ての超音波を検出したこ
とによ9割込み信−弓全出力する受信制愼1回路と、こ
れらゲート(i4−号がオンのとき、クロックからのパ
ルス金カウントする複数のカウンタと、割込み信号によ
り各カウンタのカウント値を読み込み65nk施こして
MVL発生器の座標金求めるマイクロゾロセッサと全備
えたことを;特徴とする。
A third object of the invention is to provide a receiving device M'<< that is directly used in the method according to the specific invention. A third invention to achieve this objective is a plurality of ultrasonic detectors that detect all ultrasonic waves from an ultrasonic generator and output all detection signals, and each ultrasonic detector based on these detection signals. In addition to outputting all the corresponding gate signals, there is also a reception control circuit that outputs all 9 interrupt signals upon detecting all ultrasonic waves, and these gates (when the i4-signal is on, the pulse signal from the clock is It is characterized by being equipped with a plurality of counters for counting, and a micro processor that reads the count value of each counter using an interrupt signal and performs 65 nk processing to obtain the coordinates of the MVL generator.

以下、本発明の好適な実り″iti例を第1図ないし第
10図に基づいて詳細に底切する。本発明の実施例を詳
A…IK説明する前に、この実施例の理解全容易にする
ため、座標指示装置の原理を第1図〜第4図に基づいて
説ψ」する。第1図のxy千lJにおいて、r(X、y
)を音源、S o (−丁、o)及びSt(”−、O)
全受信器、Cを受信器SO及び81内のそれぞれのクロ
ックの読みから泪算された音波の伝搬距離差とすれば、
音源r(d、以下の式で底わされる曲線上にある。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be explained in detail based on FIGS. 1 to 10. In order to do this, the principle of the coordinate indicating device will be explained based on FIGS. 1 to 4. At xy 1,000 lJ in Figure 1, r(X, y
) as the sound source, S o (-Ding, o) and St (''-, O)
If C is the difference in the propagation distance of the sound waves calculated from the clock readings in the receivers SO and 81, then
The sound source r(d, lies on the curve base of the following equation.

x=o (C=O) ・・・・・・(2)このとき、2
定点So、81からの距離の差が一定の点の軌跡は双曲
線となる。
x=o (C=O) ・・・・・・(2) At this time, 2
The locus of a point with a constant difference in distance from the fixed point So, 81 becomes a hyperbola.

次に、第2図のxy平Wjにおいて、r(X+ y)を
音源とし、SO(x Op Oン 、81(xl、O)
及びS2 (x 2 t O)をそれぞれ受信器とし、
Ct=llS18211及びe2=llsO8211を
それぞれ受信器S1及び82間及び受信器SO及び52
XL+X2 netの音波の仏殿距離差とし、a12 ”’ +a0
2−」 とし、C1〆0(皿=1.2)とすれば、音源
rは、次の2連立方程式の解のひとつである。ただし、
解としてxy平簡の第1象限に存在するものを採用する
。さらに、音源rの実際の座標は、音波信号の受信器S
o 、S工及びS2への到達時刻を考慮し、解の中から
ひとつ全特定する。
Next, in the xy plane Wj of Fig. 2, let r(X+y) be the sound source, and SO(x Op On , 81(xl, O)
and S2 (x 2 t O) are receivers, respectively,
Ct=llS18211 and e2=llsO8211 between receivers S1 and 82 and between receivers SO and 52, respectively.
XL + X2 net sound wave distance difference, a12 ''' + a0
2-'' and C1〆0 (plate=1.2), the sound source r is one of the solutions of the following two simultaneous equations. however,
As a solution, one that exists in the first quadrant of the xy plain simple is adopted. Furthermore, the actual coordinates of the sound source r are determined by the receiver S of the sound wave signal
o Considering the time of arrival at S, S, and S2, identify all of the solutions.

各式(3) (4)よジ、音源r(X、y)はするが、
この場合、以下のこと全考慮する。
Each equation (3) (4) Although the sound source r(X, y) is changed,
In this case, consider all of the following:

第3図は前記(1)式の双曲線図で、各定点A、Bに対
して距離差Cのみで音源rf求める場合、各曲線Ql、
Q2上の点r r r bの2つが存在し、どちらか一
方を決めなければならない。
FIG. 3 is a hyperbolic diagram of the above equation (1). When determining the sound source rf using only the distance difference C for each fixed point A and B, each curve Ql,
There are two points r r r b on Q2, and one must be decided.

この決定は、 ■距離raAの方が距離rbBよシ長い場合は、定点B
上の受信器をマスクとし請求める音源が曲mQ1上に存
在し、 ■距離7丁下の方が距離raAよシ長い場合は、定点A
上の受信器をマスクとし請求める音源が曲線Q2上に存
在する、 のようにしてめる。
This determination is as follows: ■If distance raA is longer than distance rbB, fixed point B
If there is a sound source on the track mQ1 that can be requested using the upper receiver as a mask, and the distance 7 blocks below is longer than the distance raA, then the fixed point A
A sound source that can be claimed using the upper receiver as a mask exists on the curve Q2, as shown below.

第4図は、二つの双曲線全示しておシ、これら二つの双
曲線の交点がめる音源の位置である。
FIG. 4 shows two hyperbolas and the position of the sound source at the intersection of these two hyperbolas.

この場合、第1象限の中に2つの交点Kl、に2が存在
する。そして、第3図と同様に各受信器s。
In this case, there are two intersection points Kl, 2 in the first quadrant. Then, as in FIG. 3, each receiver s.

〜S2のうちどれがマスクになるかを決める。受信器S
1がマスクであれば、曲線Q3上の交点Klがめる解で
あジ、受信器S2がマスクであれば、曲線Q4上の交点
に2がめる解である。
- Decide which of S2 will become a mask. Receiver S
If 1 is a mask, the solution is to set the intersection Kl on the curve Q3, and if the receiver S2 is a mask, the solution is to set 2 to the intersection on the curve Q4.

第5図に示されているように、右手の人差し指の指先に
、リング状の超音波発生器Rが嵌挿され一右手の手首に
発振器1が装着されている。この発振器1は、指、手又
は腕などに装着されていてもよい。発掘器1は、第6図
に示されているように、40 kHz発振素子2a、1
0011z発振累子2b、パルスカウンタゲート4、ド
ライバ5及び図示しない小型電池から成る。超音波発生
器几と発振51とは、有線3により接続されている。
As shown in FIG. 5, a ring-shaped ultrasonic generator R is inserted into the tip of the index finger of the right hand, and an oscillator 1 is attached to the wrist of the right hand. This oscillator 1 may be worn on a finger, hand, arm, or the like. As shown in FIG. 6, the excavator 1 has 40 kHz oscillation elements 2a, 1
It consists of a 0011z oscillation resistor 2b, a pulse counter gate 4, a driver 5, and a small battery (not shown). The ultrasonic generator box and the oscillator 51 are connected by a wire 3.

上記発掘器1内の40 kJJz発振素子2aと1゜0
11z発振素子2bとの組合せにょシ、超音波発生器几
から40 kHzの超音波全10m秒毎に2パルス発生
させる。
40 kJJz oscillation element 2a in the excavator 1 and 1°0
In combination with the 11z oscillation element 2b, the ultrasonic generator generates two pulses of 40 kHz ultrasonic waves every 10 msec.

超音波発生器Rと発振器1とを一体に1とめてペン形状
としてもよい。この場合には、ペン先に超音波発生器R
が設けられ、ペン軸部に発振器1が組込1れる。
The ultrasonic generator R and the oscillator 1 may be integrated into a pen shape. In this case, use an ultrasonic generator R at the pen tip.
is provided, and an oscillator 1 is built into the pen shaft.

受信装置6は、xy平面のX軸上、かつ、正方向に重な
るように配置されている。この受信装置6は、台形横断
面のバー状ベース部材7全有し、このベース部拐7の長
手方向に適宜の間隔装置いて配置され、40 kHzの
超音波全検知する、第1、第2及び第3超音波検知器(
受信器)So 、 St、及びS2全有する。これら第
1、第2及び第3超音波倹知器So、Sl、及びS2か
ら得られた信号を制御する受信制御回路9(第8図参照
)と、カウンタ回路10(第8図参照)と、これら受化
制純回路9とカウンタ回路10と全統合制御するマイク
ロプロセッサ11(第8図参照)とが、上記受信装置6
に含1れでいる。
The receiving devices 6 are arranged on the X axis of the xy plane so as to overlap in the positive direction. The receiving device 6 has a bar-shaped base member 7 with a trapezoidal cross section, and first and second base members arranged at an appropriate interval in the longitudinal direction of the base member 7, which detect all 40 kHz ultrasonic waves. and a third ultrasonic detector (
Receiver) has all So, St, and S2. A reception control circuit 9 (see FIG. 8) that controls the signals obtained from these first, second, and third ultrasonic detectors So, Sl, and S2, and a counter circuit 10 (see FIG. 8). , these receiving control circuit 9, counter circuit 10, and a microprocessor 11 (see FIG. 8) that performs total integrated control are integrated into the receiving device 6.
It is included in 1.

上記受信装置6は、超音波発生器Rのxy座標金主プロ
セソt12に伝送する。この伝送は、ケーブル又は無線
によって行ってもよい。
The receiving device 6 transmits the xy coordinates of the ultrasonic generator R to the main processor t12. This transmission may be done by cable or wirelessly.

上記第1超音波検知器SOは、原点に位置している。第
1、第2及び第3超音波倹知器S O,S 1及びS2
相互の間隔は、任意である。が、15の程度とするのが
適当である。
The first ultrasonic detector SO is located at the origin. 1st, 2nd and 3rd ultrasonic detector S O, S 1 and S2
The mutual spacing is arbitrary. However, it is appropriate to set it to about 15.

上記第1、第2及び第3超廿波倹知器S o、S 1及
びS2は、同一の構成でらって、その回路は、第7図に
示されている。したがって、第1超音波検知器SOにつ
いて説明する。この第1超廿波侠知器SOは、集音素子
13と、この集音素子13に後続する整形回路14と、
この整形回路14に後続する第1Dンリツプフロツプ1
5とから成る。
The first, second and third ultra-high wave detectors So, S1 and S2 have the same configuration, and the circuit thereof is shown in FIG. Therefore, the first ultrasonic detector SO will be explained. This first super wave detector SO includes a sound collecting element 13, a shaping circuit 14 following this sound collecting element 13,
A first D-type lip flop 1 following this shaping circuit 14
It consists of 5.

整形回路14として、例えば、シュミット・トリガ回路
が採用される。第1Dフリツプフロツグ15の出力Qが
検出信号SGOとして受信制御回路90入力端子TOに
供給される。しかして、第2及び第3超廿波恢知器S1
及びSzのそれぞれの検出(t4号SG+及びSG2が
受信制御回路9の各入力端子TI、T2に供給される。
As the shaping circuit 14, for example, a Schmitt trigger circuit is employed. The output Q of the first D flip-flop 15 is supplied to the reception control circuit 90 input terminal TO as a detection signal SGO. Therefore, the second and third ultrasonic wave detectors S1
and Sz (t4 signals SG+ and SG2 are supplied to respective input terminals TI and T2 of the reception control circuit 9.

上記受信制御回路9は、第9図に示されているように、
第1、第2及び第3超音波検知器So。
The reception control circuit 9, as shown in FIG.
First, second and third ultrasonic detectors So.

Sl及びSzの谷検出信号8Go 、SGi及びSG2
が入力されるO几回路16と、このOR回路16の出力
がクロック入力端子に供給される第2Dンリノグフロツ
プ17と、i2Dフリングフロッグ17の出力がクロッ
ク入力端子に供給される、第3、泥4及び第5D7リツ
プフロソプ18,19及び20と、OR回路16と同様
に、第i、第2及び第3超音波倹知器So、Sl及びS
zのそれぞれの検出(ia号SGO、SGI及びS02
が入力されるNAND回路21と、第1、第2及び第3
超音波倹知器So 、81及びSzのそれぞれの検出信
号SGO,SUl及びSG2が3個のノット回路22a
〜22c全介して一方の反転入力として供給される、第
1、第2及び第3 N 01(回路23.24及び25
の他方の反転入力としては、スタート(、j 号S T
 A R,Tが供給される。このスタート信号5TAR
,Tは、第1、第2及び第3超音波検知器80.81及
びSzのそれぞれの第1Dノリングフロノプ15のリセ
ット入力としても、また、第2のDフリップフロップ1
7のす七ツト入力としても供給される。
Sl and Sz valley detection signals 8Go, SGi and SG2
a second D flip-flop 17 to which the output of the OR circuit 16 is supplied to the clock input terminal; and the 5th D7 lip flops 18, 19 and 20, as well as the OR circuit 16, the i-th, second and third ultrasonic detectors So, Sl and S.
z's respective detections (IA SGO, SGI and S02
a NAND circuit 21 into which is input, a first, second and third
The detection signals SGO, SUl and SG2 of the ultrasonic detectors So, 81 and Sz are connected to three knot circuits 22a.
~22c are all supplied as one inverting input through the first, second and third N01 (circuits 23, 24 and 25
As the other inverted input of , start (, j No. S T
AR, T are supplied. This start signal 5TAR
.
7 are also provided as 7 inputs.

上記第1、第2及び第3NO几回路23 、24及び2
5の出力は、第3、第4及びi 51)フリノブフロッ
グ18.19及び20のリセット入力端子に供給される
The first, second and third NO circuits 23, 24 and 2
The output of 5 is fed to the reset input terminals of the 3rd, 4th and i 51) flyknob frogs 18, 19 and 20.

上記交情1b1]f、l11回路9の各1〕フリツプ7
0ツブ1各ゲ一ト回路32,33.34へそれぞ九出力
する。各ゲート回路32,33.34は、−力を、周波
数5〜10 MHzのクロックパルスを出力するクロッ
ク29に接続し、他力を、各カウンタ26.27.28
に接続している。そして、ゲート情号によりゲート回路
ヲ″オン゛すると、クロック29からのクロックパルス
全カウンタに出力し、これによpカウンタはカウントを
始める。−iたゲート信号によりゲート回路葡″オフ゛
すると、カウンタにはクロックパルスが入力しないので
カウンタはカウントを行なわない。
The above relationship 1b1] f, l11 circuit 9 each 1] flip 7
Nine outputs are output to each gate circuit 32, 33, and 34. Each gate circuit 32, 33.34 connects the -power to a clock 29 that outputs clock pulses with a frequency of 5 to 10 MHz, and connects the other power to each counter 26, 27, 28.
is connected to. When the gate circuit is turned on by the gate information, the clock pulse from the clock 29 is output to all counters, and the p counter starts counting. When the gate circuit is turned off by the -i gate signal, the counter Since no clock pulse is input to the counter, the counter does not count.

受信制御回路9のリセット信号Rは、マイクロプロセッ
サ11から出力するスタート信号S ’1’ ARTを
、リセット信号Rとして各カウンタ26゜27.28に
出力して、各カウンタ26 、27 。
The reset signal R of the reception control circuit 9 is generated by outputting the start signal S '1' ART output from the microprocessor 11 to each counter 26, 27, 28 as a reset signal R.

28をクリアする。Clear 28.

受信制御回路9に、各超音波険知器So、Sl、Szか
らの3つの46号SGO、SGI 、 SGZを入力す
ると、NAND回路21よシ割込み信号INT−iマイ
クロプロセッサ11に出力スル。マイクロプロセッサ1
1は、この割込み信号I N Tによp、アドレス信号
をデコーダ31に出力するとともに、制御信号音マルチ
プレクサ30に出力する。デコーダ31は、各カウンタ
26,27゜28と接続し、デコーダ31からのイム号
によpカウンタに記憶しているカウント値全バス35全
通してマルチプレクサ30に出力する。マルチプレり丈
3(lま、カウンタからの16ビツトのデータを8ビツ
トのデータとして、マイクロプロセッサ11に出力する
。もしマイクロプロセッサ11が16ビノトのデータ全
入力できるならば1.このマルテグレク″y−30は不
安である。マイクロプロセッサ11は、谷カウンタ26
,27.28からデータ全入力すると、その中の1つの
データはKL 011であるので、これをマスクとし、
他の2つ全距離に比例して遅j7たデータとしてスレー
ブとする。
When the three No. 46 signals SGO, SGI, and SGZ from the ultrasonic detectors So, Sl, and Sz are input to the reception control circuit 9, the NAND circuit 21 outputs an interrupt signal INT-i to the microprocessor 11. microprocessor 1
1 outputs an address signal to the decoder 31 and also outputs it to the control signal tone multiplexer 30 in response to the interrupt signal INT. The decoder 31 is connected to each of the counters 26, 27 and 28, and outputs the count value stored in the p counter to the multiplexer 30 through the entire bus 35 in response to the im signal from the decoder 31. 16-bit data from the counter is output to the microprocessor 11 as 8-bit data.If the microprocessor 11 can input all 16-bit data, then 1. 30 is uneasy.The microprocessor 11 registers the valley counter 26.
, 27. When all data is input from 28, one of the data is KL 011, so use this as a mask,
The other two are treated as slaves as data delayed in proportion to the total distance.

そして、このマスク、スレーブのデータに基づいて前記
(3) 、 (4)式の演算音節こして、超音波発生器
1(・(/JXy座標をめる。その後、スタート(fi
号5TARTを、受信制御回路9に出力する。
Then, based on this mask and slave data, calculate the syllables calculated by equations (3) and (4) above, and calculate the ultrasonic generator 1 (・(/JXy coordinates.
No. 5TART is output to the reception control circuit 9.

第10図は、受信装置6のタイミングチャートを示す。FIG. 10 shows a timing chart of the receiving device 6.

同図に2いて、イ・ハ・ホは、各超音波検知器S2.S
0,81の各検出信号”SG2.5(jO。
In the figure, Lee, Ha, and Ho are connected to each ultrasonic detector S2. S
0 and 81 detection signals "SG2.5 (jO.

SGIである。口・二・へは、受信制御回路9から出力
する各ゲート信号Ez、Eo、Exでおる。
It is SGI. Gate signals Ez, Eo, and Ex outputted from the reception control circuit 9 are sent to the ports 2 and 2.

トは、受(8制御回路9から出力する割込み信号■NT
、テは、マイクロプロセッサ11のデータ入力時間、り
は、マイクロプロセッサ11の演算時間、又は、マイク
ロプロセッサ11から出力するスタート信号S T A
 RT fそれぞれ示している。
NT is the interrupt signal output from the control circuit 9.
, te is the data input time of the microprocessor 11, ri is the calculation time of the microprocessor 11, or the start signal STA output from the microprocessor 11
RT f is shown respectively.

以下、本実施例にかかる座標指示装置の動作を詳しく説
明する。第1、第2及び第3超音波検知器80.81及
びS2のうち、例えは、第3超音波検知器S2が超音波
発生器R・からの超音波の最初の立上シを、電気信号と
して変換された方形パルス信号の最初の立上pとして検
知すると、方形パルスイ、J+3′の最初の立上りは、
OR回路]6、NA N D回路21及び第3NOR[
]路25に供給され、OR回路16、第3No几回路2
5及び第2Dフリソゲフロツグ17全能動とする。これ
によシ、第3及びQ 4. l)フリソプノロッグ18
及び19は能動となると同時に、第5Dフリングフロン
グ20ば、非能動に維持される。これ全第10図のイ・
時刻tQに乃くすように超音波検知器S2の検出’+=
 に3−8Cx 2の立上9によって、第10N:・−
ヘに示すように、第3及び第4Dスリツプフロツプ18
及び19のゲート信号EO及びElは、同時に立下る。
The operation of the coordinate indicating device according to this embodiment will be explained in detail below. Among the first, second and third ultrasonic detectors 80, 81 and S2, for example, the third ultrasonic detector S2 detects the first rise of the ultrasonic wave from the ultrasonic generator R. When detected as the first rising edge p of the square pulse signal converted as a signal, the first rising edge of the square pulse I, J+3', is
OR circuit] 6, NAND circuit 21 and third NOR [
] is supplied to the OR circuit 16 and the third No. circuit 25.
5 and 2nd D Frisogefrog 17 are all active. In addition to this, 3rd and Q4. l) Frisopnolog 18
and 19 become active, and at the same time, the fifth D fling 20 remains inactive. This is all of Figure 10.
Detection of ultrasonic detector S2 at time tQ '+=
By the rising 9 of 3-8Cx 2, the 10th N:・-
As shown in FIG.
Gate signals EO and El of 19 and 19 fall simultaneously.

他方、第5Dノリツブフロツプ2゜のゲート信号E2は
、第10図・口に示すように高レベルに維持された1f
である。
On the other hand, the gate signal E2 of the 5D control flop 2° is maintained at a high level 1f as shown in FIG.
It is.

各ゲート信号Eo、gtが立下がることにより、各ゲー
ト回路32.33は“オン゛となp、クロック29から
のクロックパルスを各カウンタ26.27に出力する。
As each gate signal Eo, gt falls, each gate circuit 32, 33 turns "on" and outputs a clock pulse from the clock 29 to each counter 26, 27.

そして各カウンタ26 、27はカウントを始める。他
方、ゲート信号ル〕2は、It H1ルベルであるので
、ゲート回路34は″オフ゛状態であり、カウンタ28
はカウントすることなく、′O゛の11である。
Then, each counter 26, 27 starts counting. On the other hand, since the gate signal level 2 is the It H1 level, the gate circuit 34 is in the "off" state and the counter 28
is 11 of 'O゛ without counting.

第3超音波検知器S2の次に、第1超音波検知器SOが
超音波検知器几からの超音波の最初の立上知れ第3超音
波検知器S2の場合と同様にして検知し、検出信号SG
Iとして受信制御回路9に出力する。この検出信号は、
0几回路16、NAND回路21及びNOT回路22a
’−介して第1NOR回路23に供給され、持続して能
動状態にある。OR回路16及び第2Dフリツプフロン
プ17の他に、第1N OR回路23全能動とする。
Next to the third ultrasonic detector S2, the first ultrasonic detector SO detects the first rise of the ultrasonic wave from the ultrasonic detector box in the same manner as in the case of the third ultrasonic detector S2, Detection signal SG
It is output to the reception control circuit 9 as I. This detection signal is
0 circuit 16, NAND circuit 21 and NOT circuit 22a
' - is supplied to the first NOR circuit 23 through the NOR circuit 23 and remains active continuously. In addition to the OR circuit 16 and the second D flip-flop 17, the first NOR circuit 23 is all activated.

これにより、新たに第3D7リツプ70ツブ18を非能
動とする。したがって、第10図・二・時刻t1に示す
ように第3Dフリツプフロツプエ8のグーHご号EOは
、立上る。
As a result, the third D7 lip 70 knob 18 is newly rendered inactive. Therefore, as shown at time t1 in FIG. 10, the signal EO of the 3D flip-flop 8 rises.

ゲート信号のEoの立上シによって、ゲート回路32は
″′オフ゛となジ第1カウンタ26は、カウントを中止
する。
When the gate signal Eo rises, the gate circuit 32 turns off and the first counter 26 stops counting.

最後に、第2超音波検知器S1が超音波発生器几からの
超音波の最初の立上p全検知すると、第2NOR回路2
4及びNAND回路21が新たに能動となる。これによ
シ、第3、第4及び第5Dノリツブフロツグ18.19
及び20は、いずれも非能動となシ、第10図・へ・時
刻t2に示すように第4D7リソプフロツプ19のゲー
ト信号E1が立上ると115」時に、ゲート33は″オ
フゝ゛してカウンタ27はカウント全中止フーるととも
に、第10図・ト・時刻t2に示すようにNAND回路
21からの割込み信号INTが立下り、マイクロプロセ
ッサ11に割込みをかける。この割込み信号INTによ
シマイクロプロセッサ11は、第たデータを基にして第
10図・りに示すように13〜t4で演算音節し、超音
波発生器几のxy座標f、n出する。マイクロプロセッ
サ11での演算の終了によシ、第1O図・ヌ・時刻t5
に示すようにスタート信号STA几Tを受1J制岬回路
9に出力する。これによp、谷りフリッグフロツプ15
〜20、各カウンタ26〜2Bはリセットされる。
Finally, when the second ultrasonic detector S1 detects the first rise of the ultrasonic wave from the ultrasonic generator, the second NOR circuit 2
4 and the NAND circuit 21 are newly activated. Accordingly, the 3rd, 4th and 5th D control frogs 18.19
and 20 are inactive.As shown at time t2 in FIG. At the same time, the entire count is stopped, and the interrupt signal INT from the NAND circuit 21 falls as shown in FIG. calculates syllables from 13 to t4 based on the first data as shown in Figure 10, and outputs the xy coordinates f, n of the ultrasonic generator. C, Figure 1 O・N・Time t5
The start signal STA T is output to the receiving 1J control cape circuit 9 as shown in FIG. This p, valley frigflop 15
~20, each counter 26-2B is reset.

(−L”r、第10区時刻t□に示すように各検出信号
SGo〜SG2、ゲート信号EO〜E1、割込み信号I
NTは、イニシャル状態に戻って、次の超音波発生器R
からの信号を待つ。
(-L”r, as shown in the 10th section time t□, each detection signal SGo to SG2, gate signal EO to E1, and interrupt signal I
NT returns to the initial state and starts the next ultrasonic generator R.
wait for a signal from

上記の通り、本発明は、超音波発生源から定点への超音
波の到達時間に基づいて、超音波発生源の平面上の座標
をめるようにしているので、タブレット式文字・図形入
力装置の場合と違って、超音波発生器及び発振器の使用
感覚にぎこちなさが無い。
As described above, the present invention calculates the coordinates of the ultrasonic source on a plane based on the arrival time of the ultrasonic wave from the ultrasonic source to a fixed point. Unlike the case of , there is no awkward feeling in using the ultrasonic generator and oscillator.

1だ、超音波発生器の位置117報を入力するために、
この超音波発生器が平面に接触する必要がないので若干
の制限は存在するが、3次元座標をも指示ラーることが
できる。
1. In order to input the position 117 information of the ultrasonic generator,
Three-dimensional coordinates can also be indicated, although there are some limitations since this ultrasound generator does not need to be in contact with a flat surface.

また、2個の双曲扉の交点として超音波発生源の位置を
めるので、超音波の受信装置としては、双曲線の定点を
カバーしうる平面形状を有すればよく、受信装置の設置
に必要な面積全極めて狭くすることができる。
In addition, since the ultrasonic generation source is located at the intersection of two hyperbolic doors, the ultrasonic receiving device only needs to have a planar shape that can cover the fixed point of the hyperbola. The total area required can be made extremely small.

ぼた、第2発明の溝底から明らかな通り、発振器の設置
場所に制限が無い。
However, as is clear from the groove bottom of the second invention, there is no restriction on the installation location of the oscillator.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明にかかる座標指示装置の基礎となる原
理を説明するグラフ、第2図〜第4図は、−実施例にか
かる座標指示装置の原理を説明するグラフ、第5図は、
上記座標指示装置のシステム図、第6図は、上記座標指
示装置の超音波発生器及び発振器の結合回路図、第7図
は、超音波検知器の回路図、第8図は、受信制御回路、
カウンタ回路及びマイクロプロセッサの結合ブロック図
、第9図は、受イご制御回路9の詳細回路図、第10図
は、本発明を説明するためのタイムチャート図である。 1も・・・超音波発生器、l・・・発振器、6・・・受
信装置、7・・・ベース部側、9・・・受信制師回路、
1o・・・カウンタ回路、11・・・マイクロプロセツ
サ、26・・・第1カウンタ、27・・・第2カウンタ
、28・・・第3カウンタ、29・・・クロック、SO
・・・第1超音波検知器、Sl・・・第2超音波検知器
、S2・・・第3超音波検知器。 第1図 @2図 第3図 第・4図 第5図
FIG. 1 is a graph explaining the principle underlying the coordinate indicating device according to the present invention, FIGS. 2 to 4 are graphs explaining the principle of the coordinate indicating device according to the embodiment, and FIG. ,
A system diagram of the coordinate indicating device, FIG. 6 is a coupling circuit diagram of the ultrasonic generator and oscillator of the coordinate indicating device, FIG. 7 is a circuit diagram of the ultrasonic detector, and FIG. 8 is a reception control circuit. ,
FIG. 9 is a combined block diagram of the counter circuit and microprocessor, FIG. 9 is a detailed circuit diagram of the reception control circuit 9, and FIG. 10 is a time chart for explaining the present invention. 1 also... Ultrasonic generator, l... Oscillator, 6... Receiving device, 7... Base section side, 9... Reception controller circuit,
1o... Counter circuit, 11... Microprocessor, 26... First counter, 27... Second counter, 28... Third counter, 29... Clock, SO
...first ultrasonic detector, Sl...second ultrasonic detector, S2...third ultrasonic detector. Figure 1 @ Figure 2 Figure 3 / Figure 4 Figure 5

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)平面上の任意の点に超音波検知器金置く一方、上
記平面上に存在する2個の双曲線のそれぞれの定点に超
音波検知器(i−置き、上記超音波発生器からそれぞれ
の超音波検知器に超音波が達する時間差によって超音波
発生器の位置の座標を上記2個の双曲線の交点としてめ
る座像指示装置。
(1) Place an ultrasonic detector at any point on the plane, and place an ultrasonic detector (i-) at each fixed point of the two hyperbolas existing on the plane, and place the A seated image indicating device that determines the coordinates of the position of the ultrasonic generator as the intersection of the two hyperbolas based on the time difference between the ultrasonic waves reaching the ultrasonic detector.
(2)発振器に駆動されて超音波を発生し、平面上の任
意の点に2かれる超音波発生器と、上記平面上に存在す
る2個の双曲線の全定点をカバーする平面形状金有する
、受信装置のベース部側と、このベース部材において、
上記2個の双曲線の全定点に超音波検知器を組込んだ受
信装置とから成る座標指示装置。
(2) It has an ultrasonic generator that is driven by an oscillator to generate ultrasonic waves and is placed at any point on a plane, and a planar shape that covers all fixed points of two hyperbolas existing on the plane. On the base side of the receiving device and this base member,
A coordinate indicating device comprising a receiving device incorporating ultrasonic detectors at all fixed points of the two hyperbolas.
(3)2個の双曲線の定点を3定点としたことを特徴と
する特許請求の範囲第(2)項記載の座標指示装置。
(3) The coordinate indicating device according to claim (2), characterized in that the fixed points of the two hyperbolas are replaced by three fixed points.
(4)超音波発生器が指先に嵌挿されるリングであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(2)項に記載の座標
指示装置。
(4) The coordinate indicating device according to claim (2), wherein the ultrasonic generator is a ring that is inserted into a fingertip.
(5) 発振器が電池全内蔵し、人体の一部に着用され
る特許請求の範囲第(2)項に記載の座標指示装置。
(5) The coordinate indicating device according to claim (2), in which the oscillator has a built-in battery and is worn on a part of the human body.
(6)ベース部材がバー形状であることを特徴とする特
許請求の範囲第(2)項に記載の座標指示装置。
(6) The coordinate indicating device according to claim (2), wherein the base member is bar-shaped.
(7)超音波発生器が指示ペンの先端に設けられ、発振
器が指示ペンの軸部に設けられた特許請求の範囲第(2
)項に記載の座標指示装置。
(7) Claim No. 2 in which the ultrasonic generator is provided at the tip of the indicating pen, and the oscillator is provided at the shaft of the indicating pen.
) Coordinate indicating device described in paragraph 1.
(8)超音波発生器からの超音波を検出して検出信号全
出力する複数の超音波検知器と、これら検出信号に基づ
いて各超音波検知器に対応するゲート信号を出力すると
ともに、全ての超音波を検出したことによシ割込み信号
全出力する受信制御回路と、これらゲート(、E号がオ
ンのとき、クロックからのパルスをカウントする複数の
カウンタと、割込み信号にょシ各カウンタのカウント値
全読み込み演算を施こして超音波発生器の座標をめるマ
イクロプロセッサと全備えたこと7や特徴とする受信装
置。
(8) A plurality of ultrasonic detectors that detect ultrasonic waves from an ultrasonic generator and output all detection signals, and output gate signals corresponding to each ultrasonic detector based on these detection signals, and A reception control circuit that outputs all interrupt signals upon detecting an ultrasonic wave, a plurality of counters that count pulses from the clock when the gate (E) is on, and a reception control circuit that outputs all interrupt signals when the 7. A receiving device characterized by a microprocessor that calculates the coordinates of an ultrasonic generator by reading all of the count values.
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