JPS63120326A - Coordinate input device - Google Patents

Coordinate input device

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JPS63120326A
JPS63120326A JP61265644A JP26564486A JPS63120326A JP S63120326 A JPS63120326 A JP S63120326A JP 61265644 A JP61265644 A JP 61265644A JP 26564486 A JP26564486 A JP 26564486A JP S63120326 A JPS63120326 A JP S63120326A
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vibration transmission
transmission plate
vibrator
plate
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雄一郎 吉村
Kiyoshi Kaneko
潔 兼子
Atsushi Tanaka
淳 田中
Tsutomu Toyono
豊野 勉
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Abstract

PURPOSE:To detect an input coordinate point with high stability and high accuracy by using a finger, a pencil, etc., to give deformations to 1st and 2nd vibration transmitting plates and detecting the vibrations supplied to the 1st vibration transmitting plate from a vibrator of the 2nd vibration transmitting plate via a contact point by a vibration sensor of the 1st vibration transmitting plate to decide the coordinates of the vibration input point. CONSTITUTION:The 1st and 2nd vibration transmitting plates 8a and 8b are set to a coordinate input device with a prescribed space secured between both plates. These plates 8a and 8b contain a vibration sensor 6 and a vibrator 4 respectively. Then the deformations are given to both plates 8a and 8b by means of a finger, a pencil, etc., instead of a special pen. The vibrations are detected by the sensor 6 of the plate 8a via the vibrator 4 of the plate 8b. This detection signal is processed by a signal waveform detecting circuit 9 and supplied to an arithmetic/control circuit 1. Then the vibrator 4 is controlled by the outputs of the circuit 1 and a vibrator drive circuit 2.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は座標入力装置、特に、振動伝達板に入力された
振動を振動伝達板に複数設けられたセンサにより検出し
て振動伝達板における振動遅延時間から振動入力点の振
動伝達板上での座標を検出する座標入力装置に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a coordinate input device, in particular, detects vibrations input to a vibration transmission plate using a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and detects vibrations on the vibration transmission plate. The present invention relates to a coordinate input device that detects the coordinates of a vibration input point on a vibration transmission plate from a delay time.

[従来の技術] 従来より手書きの文字、図形などをコンピュータなどの
処理装置に入力する装置として各種の入力ベンおよびタ
ブレットなどを用いた座標入力装置が知られている。こ
の種の方式では入力された文字、図形などからなる画像
情報はCRTディスプレイなどの表示装置やプリンタな
どの記録装置に出力される。
[Prior Art] Coordinate input devices using various input devices, tablets, etc. have been known as devices for inputting handwritten characters, figures, etc. to processing devices such as computers. In this type of system, input image information consisting of characters, figures, etc. is output to a display device such as a CRT display or a recording device such as a printer.

この種の装置のタブレットの座標検出においては次にあ
げる各種の方式が知られている。
The following various methods are known for detecting the coordinates of a tablet in this type of device.

1)抵抗膜と対向配置されたシート材の抵抗値変化を検
出する方式。
1) A method that detects changes in the resistance value of a sheet material placed opposite the resistive film.

2)対向配tされた導電シートなどの′耐磁ないし静電
誘導を検出する方式。
2) A method that detects anti-magnetic or electrostatic induction using conductive sheets placed opposite each other.

3)入力ペンからタブレットに伝達される超音波振動を
検出する方式。
3) A method that detects ultrasonic vibrations transmitted from the input pen to the tablet.

−1−記の1)、2)の方式では、抵抗膜や導体膜を用
いるので透明なタブレットを形成するのが困難である。
In the methods 1) and 2) described in -1-, it is difficult to form a transparent tablet because a resistive film or a conductive film is used.

−・方、3)の方式ではタブレフトをアクリル板やガラ
ス板などの透明材料から構成できるので、したがって、
液晶表示器などに入力タブレットを爪ねて配置12、あ
たかも紙に画像を書き込むようψ感覚で使用できる操作
感覚のよい情報入出力装置を構成できる。
In method 3), the table left can be constructed from a transparent material such as an acrylic plate or a glass plate.
By placing an input tablet on a liquid crystal display or the like (12), it is possible to construct an information input/output device with a good operating feel that can be used as if it were writing an image on paper.

[発明が解決しようとする問題点] ところが、上記の超音波振動方式では、振動ペンという
特殊な入力ペンを必要とする問題がある。すなわち、振
動検出側との同期を取るための信号線、電源電圧を供給
するための信号線などがついた振動ペンを引きまわして
入力作又を行なうのはかなりわずられしく、指や71通
のペンにより人力を行なえる他の方式に比べて操作性が
劣るという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned ultrasonic vibration method has a problem in that it requires a special input pen called a vibrating pen. In other words, it is quite cumbersome to perform input operations by dragging a vibrating pen that has signal lines for synchronizing with the vibration detection side, signal lines for supplying power supply voltage, etc. There is a problem in that this method is inferior in operability compared to other methods that can be performed manually using an ordinary pen.

[問題点を解決するための手段] 以にの問題点を解決するために1本発明においては、振
動伝達板に入力された振動を振動伝達板に複数設けられ
たセンサにより検出して振動伝達板における振動′N延
時間から振動人力点の振動伝達板J−での座標を検出す
る座標入力装置において、所定距離離して配置された第
1および第2の振動伝達板と、第1の振動伝達板に複数
設けられた振動センサど、第2の振動伝達板に振動を与
える振動子と、前記第1の振動伝達板の振動センサによ
り出力される振動検出信号に基づき第1の振動伝達板上
での振動入力点の座標を検出する手段が設けられ、前記
第1の振動伝達板と第2の振動伝達板を接触させた際に
第1の振動伝達板に与えられた振動の伝達点の座標を検
出する構成を採用した。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, vibrations input to the vibration transmission plate are detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and the vibrations are transmitted. In a coordinate input device that detects the coordinates of a vibration human force point on a vibration transmission plate J- from the vibration 'N delay time on the plate, first and second vibration transmission plates arranged a predetermined distance apart, and a first vibration A first vibration transmission plate based on a vibration detection signal output by a vibration sensor of the first vibration transmission plate, and a vibrator that applies vibration to a second vibration transmission plate, such as a plurality of vibration sensors provided on the transmission plate. means for detecting the coordinates of a vibration input point on the vibration input point, the transmission point of the vibration applied to the first vibration transmission plate when the first vibration transmission plate and the second vibration transmission plate are brought into contact; We adopted a configuration that detects the coordinates of

[作 川] 以北の構成によれば、振動ペンなどの特殊な部材を用い
ることなく、指や昔通のペン、鉛筆などにより第1ない
し第2の振動伝達板を変形させて両名を接触させ、第2
の振動伝達板の振動子から第1の振動伝達板に接触点を
介して入力される振動を第1の振動伝達板の振動センサ
により検出することにより、振動入力点の座標を決定す
ることができる。
[Sakukawa] According to Kita's configuration, the first and second vibration transmitting plates are deformed using fingers, old-fashioned pens, pencils, etc., without using any special components such as vibrating pens. contact, the second
The coordinates of the vibration input point can be determined by detecting the vibration input from the vibrator of the vibration transmission plate to the first vibration transmission plate via the contact point with the vibration sensor of the first vibration transmission plate. can.

[実施例] 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the example shown in the drawings.

第1図(A)、(B)は本発明を採用した座標入力装置
の構造を示している。第1図の装置は振動ペンなどの特
殊な部材を用いることなく、直接タブレットを指、鉛筆
などで操作することによって座標入力を行なえるように
考えられている。第1図(B)はタブレットを分解した
状態、第1図(A)は組み1−、げた状態を示している
FIGS. 1A and 1B show the structure of a coordinate input device employing the present invention. The device shown in FIG. 1 is designed to allow coordinate input by directly operating a tablet with a finger, pencil, etc., without using a special member such as a vibrating pen. FIG. 1(B) shows the tablet in an exploded state, and FIG. 1(A) shows the assembled state.

第1図(A)、(B)において符号8aで示されたもの
←凸はアクリル、ガラス板などからなる振動伝達板で伝
達される振動をその角部に3個設けられた振動センサ6
に伝達する。振動伝達板8aは振動ペン3から伝達され
た振動が周辺部で反射されて中央部の方向に戻るのを防
止するためにその周辺部分をシリコンゴムなどから構成
された反射防11−材7によって支持されている。
In FIGS. 1(A) and 1(B), the one indicated by reference numeral 8a←The convex part is a vibration sensor 6 that detects the vibration transmitted by a vibration transmission plate made of acrylic, glass plate, etc.
to communicate. The vibration transmitting plate 8a is provided with an anti-reflection material 11-7 made of silicone rubber or the like at its peripheral portion in order to prevent vibrations transmitted from the vibrating pen 3 from being reflected at the peripheral portion and returning toward the center. Supported.

振動伝達板8aの角部に設けられた振動センサ6は圧電
素子などの機械〜電気変換素子により構成される。3つ
の振動センサ6の各々の出力信吟は波形検出回路9に入
力され、後段の演算制御回路lにより処理可能な検出信
号に変換される。
The vibration sensor 6 provided at the corner of the vibration transmission plate 8a is composed of a mechanical to electrical conversion element such as a piezoelectric element. Output signals from each of the three vibration sensors 6 are input to a waveform detection circuit 9, and converted into detection signals that can be processed by a subsequent arithmetic control circuit 1.

一方、本実施例では振動伝達板8aに振動を入力する部
材として、振動ペン3のほかに振動伝達板8bを設けて
いる。振動伝達板8bは振動伝達板8aと同様の材質を
反射防1ト材7により支持したもので、その−隅には圧
’;Tj::z子などからなる2つの振動子4が設けら
れている。この振動子4゜は振動子駆動回路2により駆
動される。
On the other hand, in this embodiment, in addition to the vibrating pen 3, a vibration transmitting plate 8b is provided as a member for inputting vibrations to the vibration transmitting plate 8a. The vibration transmitting plate 8b is made of the same material as the vibration transmitting plate 8a and supported by an anti-reflection material 7, and two vibrators 4 made of a pressure plate or the like are provided at the negative corners of the vibration transmitting plate 8b. ing. This vibrator 4° is driven by a vibrator drive circuit 2.

振動子4の振動周波数はアクリル、ガラスなどの振動伝
達JJQ8a、8bに板波を発生させることができる値
に選択される。板波を振動伝達に用いると、表面波など
に比して振動伝達板8aの表面の傷、障害物などの影響
を受けにくいという利点を得られる。
The vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value that can generate plate waves in the vibration transmission JJQ8a, 8b of acrylic, glass, etc. When a plate wave is used for vibration transmission, an advantage can be obtained that it is less affected by scratches, obstacles, etc. on the surface of the vibration transmission plate 8a, compared to surface waves.

振動子4を設けられた振動伝達板8bは、振動センサ6
を有する振動伝達板8aの下に第2図(B)に示すよう
にスペーサ8cを介して所定圧路磐して対向配置される
The vibration transmission plate 8b provided with the vibrator 4 is connected to the vibration sensor 6.
As shown in FIG. 2(B), the vibration transmitting plate 8a is disposed opposite to the vibration transmitting plate 8a with a spacer 8c interposed therebetween in a predetermined pressure path.

振動子4の振動は、操作者が指Fによって上面側の振動
伝達板8bを第2図(A)のように押下して変形させ、
下側の振動伝達板8aと接触させることにより下側の振
動伝達板8aに伝達される。上側の振動伝達板8bの振
動は振動伝達板8a、8bの接触点Pを介して振動伝達
板8aに伝達される。したがって、上記の振動センサ6
を用いて振動検出を行ない、その振動d延時間を測定す
ることで、指による操作により上記接触点Pの座標を検
出することができる。
The vibration of the vibrator 4 is generated when the operator presses down the vibration transmission plate 8b on the upper surface side with a finger F as shown in FIG. 2(A) to deform it.
By contacting the lower vibration transmission plate 8a, the vibration is transmitted to the lower vibration transmission plate 8a. The vibration of the upper vibration transmission plate 8b is transmitted to the vibration transmission plate 8a via the contact point P of the vibration transmission plates 8a, 8b. Therefore, the above vibration sensor 6
By detecting the vibration using the sensor and measuring the duration of the vibration d, the coordinates of the contact point P can be detected by finger operation.

上記の振動子4は、同時に駆動せず、時分割により駆動
してそれぞれの振動子を用いて得られる振動伝達時間に
基づいて座標演算が行なわれるつ 演算制御回路1は信号波形検出回路9の出力から振動伝
達時間の測定処理を行ない、振動伝達板8aJ−での上
記入力点Pの座標位行を検出する。
The above-mentioned vibrators 4 are not driven simultaneously, but are driven in a time-division manner, and coordinate calculation is performed based on the vibration transmission time obtained using each vibrator. The vibration transmission time is measured from the output, and the coordinate position of the input point P on the vibration transmission plate 8aJ- is detected.

以下、演算制御回路1の構成および座標演算処理につき
詳述する。
The configuration and coordinate calculation processing of the calculation control circuit 1 will be described in detail below.

第3図は第1図の演算制御回路lの構造、すなわち振動
伝達板8bの振動子4の駆動系および振動伝達板8aの
振動センサ6による振動検出系の構造を示している。
FIG. 3 shows the structure of the arithmetic and control circuit l shown in FIG. 1, that is, the structure of the vibration detection system using the drive system of the vibrator 4 of the vibration transmission plate 8b and the vibration sensor 6 of the vibration transmission plate 8a.

マイクロコンピュータ11は内部カウンタ、ROMおよ
びRAMを内蔵している。駆動信号発生回路12は第1
図の振動子駆動回路2に対して所定周波数の駆動パルス
を出力するもので、マイクロコンピュータ11により座
標演算用の回路と同期して起動される。
The microcomputer 11 includes an internal counter, ROM, and RAM. The drive signal generation circuit 12
It outputs a drive pulse of a predetermined frequency to the vibrator drive circuit 2 shown in the figure, and is activated by the microcomputer 11 in synchronization with the coordinate calculation circuit.

カウンタ13の計数値はマイクロコンピュータ11によ
りラッチ回路14にラッチされる。
The count value of the counter 13 is latched into the latch circuit 14 by the microcomputer 11.

一方、第1図の波形検出回路9は、振動センサ6の出力
から信号波形の解析(後述)に基づいて、座標検出のた
めの振動伝達時間を計測するための検出信号のタイミン
グ情報を出力する。このタイミング情報は入力ボート1
5にそれぞれ入力される。
On the other hand, the waveform detection circuit 9 in FIG. 1 outputs timing information of a detection signal for measuring vibration transmission time for coordinate detection based on analysis of the signal waveform from the output of the vibration sensor 6 (described later). . This timing information is input boat 1
5 respectively.

波形検出量289から入力されるタイミング信号は入力
ボート15に入力され、判定回路16によりラッチ回路
14内の計数値と比較され、その結果がマイクロコンピ
ュータ11に伝えられる。すなわち、カウンタ13の出
力データのラッチ値として振動伝達時間が表現され、こ
の振動伝達時間値により座標演算が行なわれる。
The timing signal inputted from the waveform detection amount 289 is inputted to the input port 15 and compared with the count value in the latch circuit 14 by the determination circuit 16, and the result is transmitted to the microcomputer 11. That is, the vibration transmission time is expressed as a latch value of the output data of the counter 13, and coordinate calculation is performed using this vibration transmission time value.

第4図は第1図の波形検出回路9に入力される検出波形
と、それに基づく振動伝達時間の計測処理を説明するも
のである。第4図において符号41で示されるものは振
動伝達板8bの振動子4に対して印加される1動信号パ
ルスである。
FIG. 4 explains the detected waveform input to the waveform detection circuit 9 of FIG. 1 and the vibration transmission time measurement process based on the detected waveform. What is indicated by the reference numeral 41 in FIG. 4 is a single motion signal pulse applied to the vibrator 4 of the vibration transmission plate 8b.

振動伝達板8bから振動伝達板8aに伝達された振動は
、振動伝達板8a内を振動センサ6までの距離に応じた
時間tgを費して進行した後、振動は振動センサ6に到
達する。第4図の符号42は振動センサ6が検出した信
号波形を示している0本実施例において用いられる板波
は分散性の波であり、そのため振動伝達板Ba内での伝
播距離に対して検出波形のエンベロープ421と位相4
22の関係は振動伝達中に伝達距磐に応じて変化する。
The vibration transmitted from the vibration transmission plate 8b to the vibration transmission plate 8a travels within the vibration transmission plate 8a for a time tg corresponding to the distance to the vibration sensor 6, and then reaches the vibration sensor 6. The reference numeral 42 in FIG. 4 indicates the signal waveform detected by the vibration sensor 6. The plate wave used in this embodiment is a dispersive wave, so it is detected with respect to the propagation distance within the vibration transmission plate Ba. Waveform envelope 421 and phase 4
22 changes depending on the transmission distance during vibration transmission.

ここでエンベロープの進む速度を群速度vg。Here, the speed at which the envelope advances is the group velocity vg.

位相速度をVpとする。この群速度および位相速度の違
いから振動入力点Pと振動センサ6間の距離を検出する
ことができる。
Let the phase velocity be Vp. The distance between the vibration input point P and the vibration sensor 6 can be detected from the difference in group velocity and phase velocity.

まず、エンベロープ421のみに着目すると、その速度
はVgであり、ある特定の波形−Lの点、たとえばピー
クを第4図の符号43のように検出すると、振動入力点
Pおよび振動センサ6の間の距#dはその振動伝達時間
をtgとしてd=Vg−t g           
・・・(1)となる。
First, if we focus only on the envelope 421, its velocity is Vg, and when a certain point of a certain waveform -L, for example a peak, is detected as indicated by the reference numeral 43 in FIG. The distance #d is d = Vg - t g where the vibration transmission time is tg
...(1).

この式は振動センサ6の1つに関するものであるが、同
じ式により他の2つの振動センサ6と振動入力点Pの距
離を示すことができる。
Although this equation relates to one of the vibration sensors 6, the distances between the other two vibration sensors 6 and the vibration input point P can be expressed using the same equation.

さらに、より高精度な座標値を決定するため各こは2位
相信号の検出に基づく処理を行なう、第4図の位相波形
422の特定の検出点、たとえば振動印加から、ピーク
通過後のゼロクロス点までの時間をtpとすれば振動セ
ンサと振動入力点の距箪dは d=n*λp+Vp 11t p      −(2)
となる。ここでλPは弾性波の波長、nは整数である。
Furthermore, in order to determine more accurate coordinate values, each part performs processing based on detection of two-phase signals, from a specific detection point of the phase waveform 422 in FIG. 4, for example, from the vibration application to the zero cross point after passing the peak If the time tp is the distance between the vibration sensor and the vibration input point, then the distance d between the vibration sensor and the vibration input point is d=n*λp+Vp 11t p - (2)
becomes. Here, λP is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.

前記の(1)式と(2)式から上記の整数nはn=  
[(Vg−t g−Vp−t p)/入p+ l/Nl
   =−(3)と示される。ここでNはO以外の実数
であり、適当な数値を用いる。たとえばN=2とすれば
、±17/2波長以内であれば、nを決定することがで
きる。上記のようにして求めたnを決定することができ
る。
From the above equations (1) and (2), the above integer n is n=
[(Vg-t g-Vp-t p)/input p+ l/Nl
=-(3). Here, N is a real number other than O, and an appropriate value is used. For example, if N=2, n can be determined within ±17/2 wavelengths. n obtained as described above can be determined.

上記のようにして求めたnを(2)式に代入することで
、振動入力点Pおよび振動センサ6間の距離を正確に測
定することができる。
By substituting n determined as above into equation (2), the distance between the vibration input point P and the vibration sensor 6 can be accurately measured.

第1図の構成では振動子4が2個設けられているので、
−1,記の距離測定は、まず一方の振動子4を駆動して
その振動子により得られる距離情報を演算12、続いて
もう一力の振動子を駆動してその振動子により得られる
距離情報を演算する。
In the configuration shown in FIG. 1, two vibrators 4 are provided, so
-1, To measure the distance described above, first drive one of the vibrators 4 and calculate the distance information obtained by that vibrator (12), then drive the other vibrator and calculate the distance obtained by that vibrator. Compute information.

第4図に示した2つの振動伝達時間t、 ffおよびt
pの測定は第1図の波形検出回路9により行なわれる。
The two vibration transmission times t, ff and t shown in FIG.
The measurement of p is performed by the waveform detection circuit 9 shown in FIG.

波形検出回路9は第5図に示すように構成される。The waveform detection circuit 9 is constructed as shown in FIG.

第5図において、振動センサ6の出力信号は前置増幅回
路51により所定のレベルまで増幅される。増幅された
信号はエンベロープ検出回路52に入力され、検出信号
のエンベロープのみが取り出される。抽出されたエンベ
ロープのピークのタイミングはエンベ1コープビーク検
出回路53によって検出される。ピーク検出信号はモノ
マルチバイブレータなどから構成された信号検出回路5
4によって所定波形のエンベロープ遅延時間検出信号T
gが形成され、演算制御回路1に入力される。
In FIG. 5, the output signal of the vibration sensor 6 is amplified to a predetermined level by a preamplifier circuit 51. The amplified signal is input to the envelope detection circuit 52, and only the envelope of the detection signal is extracted. The peak timing of the extracted envelope is detected by the envelope 1 co-beak detection circuit 53. The peak detection signal is detected by a signal detection circuit 5 composed of a mono multivibrator etc.
4, the envelope delay time detection signal T of a predetermined waveform is detected.
g is formed and input to the arithmetic control circuit 1.

また、このTg信号と、遅延時間rA整回路57によっ
て遅延された元信号からコンバレー・夕検出回路58に
より位相2延時間検出信号Tpが形成され、演算制御回
路1に入力される。
Further, from this Tg signal and the original signal delayed by the delay time rA adjustment circuit 57, a phase 2 delay detection signal Tp is formed by a combination/event detection circuit 58 and inputted to the arithmetic control circuit 1.

以上に示した回路は振動センサ6の1つ分のもので、他
のそれぞれのセンサに対しても回に回路が設けられる。
The circuit shown above is for one vibration sensor 6, and circuits are provided for each of the other sensors as well.

センサの数を一般化して11個とすると、エンベローズ
遅延時間Tgl〜h、位相遅延面間Tpi−hのそれぞ
れh個の検出信号が演算制御1川路1に入力される。
If the number of sensors is generalized to 11, then h detection signals of the envelope delay time Tgl to h and the phase delay plane interval Tpi to h are inputted to the arithmetic control 1 channel 1, respectively.

第3図の演算制御回路では上記のTgl〜h、Tpl−
h信号を人力ポート15から入力し、各々のタイミング
をトリがとしてカウンタ13のカウント値をラッチ回路
14に取り込む、前記のようにカウンタ13は振動子の
駆動と同期してスタートされているので、ラッチ回路1
4にはエンベロープおよび位相のそれぞれの遅延時間を
示すデータが取り込まれる。
In the arithmetic control circuit of FIG. 3, the above Tgl~h, Tpl-
The h signal is input from the human power port 15, and the count value of the counter 13 is taken into the latch circuit 14 at different timings.As mentioned above, the counter 13 is started in synchronization with the driving of the vibrator. Latch circuit 1
4, data indicating the respective delay times of the envelope and the phase is taken in.

第6図のように振動伝達板8aの角部の振動センサ6お
よび振動子4が配置される位置を符号SLから83とし
、各位231〜・S3と入力点Pの直線距離をctl〜
d3とする。このとき、直線距芝d、−d3にノ^づき
振動人力点Pの位置Pの座標(x、y)は3平方の定理
から次式のように示される。
As shown in FIG. 6, the positions where the vibration sensor 6 and the vibrator 4 are arranged at the corner of the vibration transmission plate 8a are designated by symbols SL to 83, and the linear distance between each person 231 to S3 and the input point P is ctl to
Let it be d3. At this time, the coordinates (x, y) of the position P of the vibrating force point P on the straight line distances d and -d3 are expressed by the following equation from the 3-square theorem.

こ、=でX、Yl;j:S2.$3の位置の振動センサ
6と原点(S1)のセンサのX、Y軸に沿った距離であ
る。
Here, = X, Yl;j:S2. This is the distance along the X and Y axes between the vibration sensor 6 at the $3 position and the sensor at the origin (S1).

ここで、距m d tからd−1の和、差をそれぞれ、
A=d、+d2.B=d、−d、、、C=d。
Here, the sum and difference of distance m d t to d-1 are, respectively,
A=d, +d2. B=d, -d, ,C=d.

十d3.D=dl−d、と定義しておく。10d3. Let us define D=dl-d.

一方、第1図に示すように、振動伝達板8bの振動子4
は第6図の原点位置slおよび位置s2に、また振動セ
ンサは位21s2、s3にそれぞれ装着されているもの
とする。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the vibrator 4 of the vibration transmission plate 8b
It is assumed that the vibration sensors are installed at the origin position sl and the position s2 in FIG. 6, and the vibration sensors are installed at the positions 21s2 and s3, respectively.

この場合、第6図から明らかなように、Sl、S2、S
3の各位置において振動センサGにより得られる距離情
報は、振動が振動伝達板8a、8bの両方を伝わるので
それぞれ次にようになる。
In this case, as is clear from FIG. 6, Sl, S2, S
Since the vibrations are transmitted through both the vibration transmission plates 8a and 8b, the distance information obtained by the vibration sensor G at each position of 3 is as follows.

まず、位置S1の振動子を振動させた場合、S2 : 
dl +d2 =A また、位置S3では位置S1.52の2つの振動子の振
動を入力するので、位i?lS1の振動子に関して S3:d1+d3=C 位:fLS 2の振動子に関して S3:d2+da=I したがって、位置S3における2つの取得情報C1■か
らB=dl−d2、D=d、−d3の各値を得ることが
でき、これらを(4)、(5)式に代入することでリア
ルタイムで振動入力点Pの座標(x、y)を決定するこ
とができる。
First, when the vibrator at position S1 is vibrated, S2:
dl +d2 = A Also, since the vibrations of the two oscillators at position S1.52 are input at position S3, position i? For the transducer at lS1, S3: d1+d3=C Position: fLS For the transducer at 2, S3: d2+da=I Therefore, from the two acquired information C1 at position S3, each value of B=dl-d2, D=d, -d3 By substituting these into equations (4) and (5), the coordinates (x, y) of the vibration input point P can be determined in real time.

」二記の1.A、Cの値はそれぞれ前記(2)、(3)
式から算出されるので、振動伝達板8a、8bに関して
群速度Vg、位相速度VPは笠しくなければならない、
いいかえれば、振動伝達板8a、8bの媒質としての特
性が等しくなければならないので、振動伝達板8a、8
bは同一の材質から同じ厚みに形成される必要がある。
” Part 2, 1. The values of A and C are as in (2) and (3) above, respectively.
Since it is calculated from the formula, the group velocity Vg and phase velocity VP of the vibration transmission plates 8a and 8b must be strong.
In other words, since the characteristics of the vibration transmission plates 8a and 8b as a medium must be equal, the vibration transmission plates 8a and 8
b must be formed from the same material and have the same thickness.

その他には制約がないので、振動伝達板8a。Since there are no other restrictions, it is the vibration transmission plate 8a.

8bはガラス、アクリルなどの透明板から構成し、CR
Tディスプレイなどの表示器上に重ねて用いることが考
えられる。この場合には、検出された振動入力点の座標
に対応して表示器」−にドツト表示を行ない、指などに
よりに表去入力された点、線などの要素により構成され
る画像をあたかも紙に書き込みを行なったように表示さ
せることができる。
8b is made of a transparent plate such as glass or acrylic, and CR
It is conceivable to use it by overlaying it on a display device such as a T-display. In this case, a dot is displayed on the display corresponding to the coordinates of the detected vibration input point, and an image composed of elements such as points and lines input with a finger or the like is displayed as if it were a piece of paper. You can make it appear as if you have written to it.

また、このような構成によれば表示器にメニュー表示を
行ない、指によりそのメニュー項目を選択させたり、ブ
ロンブトを表示させて所定の位置に指を接触させるなど
の入力方式を用いることもできる。
Further, according to such a configuration, it is also possible to use an input method such as displaying a menu on the display and having the user select the menu item with a finger, or displaying a screen and touching a finger at a predetermined position.

あるいは、振動伝達板が透明でなくてもよい場合には材
質として金属などを用いても構わない。
Alternatively, if the vibration transmission plate does not need to be transparent, metal or the like may be used as the material.

振動センサ6ないし、振動子4の振動伝達板8a、8b
に対する取り付は位置は上記に限定されることなく種々
選択することができる。ただし、座標演算の方法は異な
ってくる。
Vibration sensor 6 or vibration transmission plates 8a and 8b of vibrator 4
The mounting position is not limited to the above and can be selected from various positions. However, the method of coordinate calculation is different.

第7図は異なる振動センサ6および振動子4の配置を示
している0本実施例では第8図の振動伝達板8bの位置
51から53にそれぞれ振動子4を設け、また振動伝達
板8aのセンサを第8図の位置S2、S3およびS4に
設けた。
FIG. 7 shows different arrangements of the vibration sensor 6 and the vibrator 4. In this embodiment, the vibrator 4 is provided at each position 51 to 53 of the vibration transmission plate 8b in FIG. Sensors were placed at locations S2, S3, and S4 in FIG.

このような構成においては、振動遅淫時間から求めた直
線距離にもとづく座標演算式は次のようになる。
In such a configuration, the coordinate calculation formula based on the straight line distance determined from the vibration delay time is as follows.

(前記(4)式)あるいは 2            2X カ)つ (前記(5)式)あるいは に記(4)、(6)式のいずれかからX座標、(5)、
(7)式のいずれかからy座標を求めることができる。
(Equation (4) above) or (Equation (5) above) or the X coordinate from either Equation (4) or (6), (5),
The y coordinate can be determined from either equation (7).

(4)、(6)ないしく5)、(7)式のいずれか一方
のみを用いてもよいが、ここでは(4)、(6)式によ
りそれぞれ求めたXの平均値を検出X座標、(5)、(
7)式によりそれぞれ求めたyの平均値を検出y座標と
する。
Only one of formulas (4), (6) or 5), or (7) may be used, but here, the average value of ,(5),(
7) Let the average value of y obtained by each equation be the detected y coordinate.

上記の座標演算に必要なデータは、(4)から(7)式
を全て用いるので、 前記の距離d1、d2およびcii、ci3の和、差か
らなるA−Dに加え、E=d3+d4.F=d3−d4
. G=d2+d4. H=d2  d4が必要になる
や 一方、各振動センサで得られる距離情報は次にようにな
る。
The data necessary for the above coordinate calculation uses all equations (4) to (7), so in addition to A-D consisting of the sum and difference of the distances d1, d2 and cii, ci3, E=d3+d4. F=d3-d4
.. G=d2+d4. While H=d2 d4 is required, the distance information obtained by each vibration sensor is as follows.

まず、位置S1の振動子を用いて、位置S2、S3のセ
ンサにより S2 : d1+a2 =A S3:dl+d、3=C 位置S2の振動子を用いて、位置S3、S4のセンサに
より S3:d2+d−3=X S4 :、d2+a4=G 位置S3の振動子を用いて、位7154のセンサにより S4:d、+d4=E これらの各組み合せから残りのり、B、F、Hを算出す
ることができる。したがって、得られた6値を前記(4
)〜(7)式に代入してx、yを2種類得て、それらを
それぞれ平均することによりf+終的な入力点Pの座標
(x、y)を得ることができる。
First, using the transducer at position S1, the sensors at positions S2 and S3 produce S2: d1+a2 = A S3: dl+d, 3=C Using the transducer at position S2, the sensors at positions S3 and S4 produce S3: d2+d- 3=X S4 :, d2+a4=G Using the vibrator at position S3, S4:d, +d4=E by the sensor at position 7154. From each of these combinations, the remaining glue, B, F, and H can be calculated. Therefore, the obtained 6 values are
) to (7) to obtain two types of x and y, and by averaging them, f+the final coordinates (x, y) of the input point P can be obtained.

このような異なる振動伝達経路を用いる平均値方式によ
れば、座標検出粘)■を大きく向1−できる。たとえば
1つの振動センサに向かう振動伝達経路が障害物などに
より阻害されていても、−力の振動センサに向かう経路
が正常マあれば検出が不可能になったり、精度が低下す
ることがない。
According to the average value method using such different vibration transmission paths, it is possible to greatly improve the coordinate detection coefficient (1). For example, even if the vibration transmission path toward one vibration sensor is obstructed by an obstacle or the like, as long as the path toward the force vibration sensor is normal, detection will not become impossible or accuracy will not deteriorate.

一ドア記では振動センサ、振動子をそれぞれ2箇所づつ
設ける構成、あるいは3箇所づつ設ける構成を例示した
が、センサ、振動子の数はもっと減らすこともできる。
In the description of one door, a configuration in which vibration sensors and vibrators are provided at two locations or three locations each is illustrated, but the number of sensors and vibrators may be further reduced.

たとえば、第9図、第10図に示すように、位置S1に
振動子を1個、位置S1、S2にそれぞれ振動子を1個
ずつ設ける構成が考えられる。
For example, as shown in FIGS. 9 and 10, a configuration can be considered in which one vibrator is provided at position S1, and one vibrator is provided at each of positions S1 and S2.

このばあい、座標演算式は ノ=J乙2 ++ x−7・・・(9)となる。一方、
位置S1、S2のセンサではそれぞれ Sl:2dl $2  :  、d  1 +d2 の情報を得られるので1位2151のセンサから距離d
、を、また2つのセンサの取得情報の組み合せからdl
−d2を得、上記(8)、(9)式に代入することで入
力点Pの座標(x、y)を得る。この実施例では、セン
サおよび振動子は振動伝達板の一辺の両端部に配置され
る必要がある。
In this case, the coordinate calculation formula becomes ノ=JOtsu2 ++ x-7 (9). on the other hand,
For the sensors at positions S1 and S2, the information of Sl:2dl $2: , d1 + d2 can be obtained, so the distance d from the sensor at the 1st position 2151 is
, and dl from the combination of the acquired information of the two sensors.
-d2 is obtained and substituted into the above equations (8) and (9) to obtain the coordinates (x, y) of the input point P. In this embodiment, the sensor and the vibrator need to be placed at both ends of one side of the vibration transmission plate.

対角線状に配置するとセンサ、振動子のなす対角線のい
ずれの側から振動が伝えられたかを決定できないから座
標検出は不可能である。
If they are arranged diagonally, coordinate detection is impossible because it is impossible to determine from which side of the diagonal line between the sensor and the vibrator the vibration is transmitted.

このような方式によれば、部品点数を減少するとともに
、演算を簡略化して処理速度を向」−させることができ
る。
According to such a system, it is possible to reduce the number of parts, simplify calculations, and improve processing speed.

以にのように、振動子、振動センサの数、配置には種々
を考えることができる。上記実施例では振動子を−L側
の振動伝達板8bに設けているが、振動子が下側、セン
サは上側の振動伝達板に設けられていても同様の構成が
可能である。
As described above, various numbers and arrangements of vibrators and vibration sensors can be considered. In the above embodiment, the vibrator is provided on the -L side vibration transmission plate 8b, but a similar configuration is possible even if the vibrator is provided on the lower side and the sensor is provided on the upper vibration transmission plate.

第9図、第10図の構成に加えて第11図のように上側
の振動伝達板8b上をさらに別の振動伝達板8dにより
覆ってもよい。
In addition to the configurations shown in FIGS. 9 and 10, the upper vibration transmission plate 8b may be covered with another vibration transmission plate 8d as shown in FIG.

また、第12図のように振動子、振動センサが3枚以上
の対向配置された振動伝達板に分けて配置されていても
同様の座標入力を行なうことができる。ここでは、第9
図、第11図のセンサ、振動子の配置において、センサ
の1つをもっとも上側の振動伝達板8dに設けている。
Furthermore, even if the vibrator and the vibration sensor are arranged separately on three or more vibration transmission plates arranged opposite to each other as shown in FIG. 12, the same coordinate input can be performed. Here, the ninth
In the arrangement of the sensors and vibrators shown in FIGS. 1 and 11, one of the sensors is provided on the uppermost vibration transmission plate 8d.

この方式でも(8)、(9)式に基づいて同様の座標演
算を行なうことができる。
Even with this method, similar coordinate calculations can be performed based on equations (8) and (9).

[発明の効果] 以上から明らかなように、本発明によれば、振動伝達板
に入力された振動を振動伝達板に複数設けられたセンサ
により検出して振動伝達板における振動遅延時間から振
動入力点の振動伝達板J―での座標を検出する座標入力
装置において、所定距離敲して配置された第1および第
2の振動伝達板と、第1の振動伝達板に複数設けられた
振動センサと、:fS2の振動伝達板に振動を与える振
動子と、前記第1の振動伝達板の振動センサにより出力
される振動検出信号に基づき第1の振動伝達板上での振
動入力点の座標を検出する手段が設けられ、前記第1の
振動伝達板と第2の振動伝達板を接触させた際に第1の
振動伝達板に与えられた振動の伝達点の座標を検出する
構成を採用しているので、振動入力点などの手段を必要
とすることなく1手、鉛筆などの手段により座標入力を
行なうことができる優れた座標人力装置を稈供すること
ができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above, according to the present invention, the vibration input to the vibration transmission plate is detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and the vibration input is detected from the vibration delay time on the vibration transmission plate. A coordinate input device for detecting the coordinates of a point on a vibration transmission plate J- includes first and second vibration transmission plates arranged a predetermined distance apart, and a plurality of vibration sensors provided on the first vibration transmission plate. and: The coordinates of the vibration input point on the first vibration transmission plate are determined based on the vibration detection signal output by the vibration sensor of the first vibration transmission plate and the vibrator that applies vibration to the vibration transmission plate of fS2. A detecting means is provided, and a configuration is adopted for detecting the coordinates of a transmission point of vibration applied to the first vibration transmission plate when the first vibration transmission plate and the second vibration transmission plate are brought into contact. Therefore, it is possible to provide an excellent coordinate manual input device that can input coordinates with one hand or with a pencil or the like without requiring any means such as a vibration input point.

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

第1図(A)、(B)はそれぞれ本発明を採用した座標
入力装置の構成を示した説明図、第2図(A)は座標入
力操作を示した説明図、第2図CB)は振動伝達板の配
置を示した説1ガ図、第3図は第1図の演算制御回路の
構造を示したブロック図、第4図は振動入力点と振動セ
ンサの間の距#測定を説明する検出波形を示した波形図
、:55図は第1図の波形検出回路の構成を示したブロ
ック図、第6図は振動センサの配置を示した説明図、第
7図および第8図は異なる実施例における振動センサと
振動子の配置をそれぞれ示した説明図、第9図および第
10図はさらに異なる振動センサと振動子の配置をそれ
ぞれ示した説明図、第11図、第12図はそれぞれ5ら
に異なった振動センナと振動子の配置を示した説明図で
ある。 l・・・演算制御回路 4・・・振動子 6・・・振動センサ 8a、8b・・・振動伝達板 15・・・人力ボート 51・・・前幅増幅器 52・・・エンベロープ検出回路 54.58・・・信号検出回路 59・・・A/D変換回路 ノ[入イ11!!イ乍σ)s<erqra第2図(A) 第2図(8) (残土0路) バ邦尋ポリME弓?各のフ゛[L7)図第3図 受弊務土口路の10,90 第5図 第6図
Figures 1 (A) and (B) are explanatory diagrams showing the configuration of a coordinate input device adopting the present invention, Figure 2 (A) is an explanatory diagram showing a coordinate input operation, and Figure 2 (CB) is an explanatory diagram showing the configuration of a coordinate input device adopting the present invention. Figure 1 shows the arrangement of the vibration transmission plate, Figure 3 is a block diagram showing the structure of the arithmetic control circuit in Figure 1, and Figure 4 explains how to measure the distance between the vibration input point and the vibration sensor. Figure 55 is a block diagram showing the configuration of the waveform detection circuit in Figure 1, Figure 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of the vibration sensor, Figures 7 and 8 are FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams showing the arrangement of vibration sensors and vibrators in different embodiments, respectively. FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams showing further different arrangements of vibration sensors and vibrators, respectively. FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram showing five different arrangements of vibration sensors and vibrators. l... Arithmetic control circuit 4... Vibrator 6... Vibration sensors 8a, 8b... Vibration transmission plate 15... Human powered boat 51... Front width amplifier 52... Envelope detection circuit 54. 58...Signal detection circuit 59...A/D conversion circuit [Input 11! ! I 乍σ)s<erqraFigure 2 (A) Figure 2 (8) (0 routes remaining) Ba Kunihiro poly ME bow? Each figure [L7] Figure 3: 10,90 of Ukeigamu Doguchi Road Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)振動伝達板に入力された振動を振動伝達板に複数設
けられたセンサにより検出して振動伝達板における振動
遅延時間から振動入力点の振動伝達板上での座標を検出
する座標入力装置において、 所定距離離して配置された第1および第2の振動伝達板
と、 第1の振動伝達板に複数設けられた振動センサと、第2
の振動伝達板に振動を与える振動子と、前記第1の振動
伝達板の振動センサにより出力される振動検出信号に基
づき第1の振動伝達板上での振動入力点の座標を検出す
る手段が設けられ、 前記第1の振動伝達板と第2の振動伝達板を接触させた
際に第1の振動伝達板に与えられた振動の伝達点の座標
を検出することを特徴とする座標入力装置。 2)前記第1および第2の振動伝達板の振動伝達特性が
等しいことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
座標入力装置。
[Claims] 1) The vibration input to the vibration transmission plate is detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and the coordinates of the vibration input point on the vibration transmission plate are determined from the vibration delay time on the vibration transmission plate. A coordinate input device for detection includes first and second vibration transmission plates arranged a predetermined distance apart, a plurality of vibration sensors provided on the first vibration transmission plate, and a second vibration transmission plate.
means for detecting the coordinates of a vibration input point on the first vibration transmission plate based on a vibration detection signal output by a vibration sensor of the first vibration transmission plate and a vibrator that applies vibration to the vibration transmission plate; A coordinate input device that is provided and configured to detect the coordinates of a transmission point of vibration applied to the first vibration transmission plate when the first vibration transmission plate and the second vibration transmission plate are brought into contact with each other. . 2) The coordinate input device according to claim 1, wherein the first and second vibration transmission plates have equal vibration transmission characteristics.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433784A (en) * 1993-01-13 1995-07-18 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Vertical treating apparatus having a restricting means for avoiding misalignment
JPH08297534A (en) * 1995-04-27 1996-11-12 Brother Ind Ltd Coordinate input device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433784A (en) * 1993-01-13 1995-07-18 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Vertical treating apparatus having a restricting means for avoiding misalignment
JPH08297534A (en) * 1995-04-27 1996-11-12 Brother Ind Ltd Coordinate input device

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