JPS63140320A - 力感知型データ入力装置における位置検出方法 - 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〕 本発明は力感知型データ入力装置における位置検出方法
に係る。更に詳細に説明すれば、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
とする力感知型データ入力装置における位置検出方法に
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、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φシステムと対話する技
法に関する要求が増大している。特ニ、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頃は
、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から入力して、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」の中から希望する選択項目を見つけ、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、
音響グローブを用いた同様の方式が米国特許第３８０６
６８２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
限界があつた。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℃１゜ 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。

１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・キー識別ラベルに治って表示
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
＄５０Ｊ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４１２ｊ０４９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辺に沼って配列
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（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（
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（に、大抵の利用者は、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４３４０
７７７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「キー」領域が印刷されてい
る。このプレートは、変換器−一大抵の場合、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間を利用
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６個または４個
である。破損を防止し、熱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、力感知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（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のカットアウトに結合される。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、
力感知手段即ち力変換器３２を介して、硬質の装着プレ
ート２６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を装着プレート２６に固定する。ば
ねクリップ２４のばね定数は十分に高く、表面プレート
組立部品２０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２３０両方に、切欠き２６を作ることがで
きる。

表面プレート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切抜部が装着プレート２
６の中に作られる。（第３図に破線で示しである）ＣＲ
Ｔ３５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２６はしつかシと取付けられる。

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６２が１個ずつ収容される。

ここで、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。

べＩＪ　ＩＪウム青銅箔の導線形式の電極２８は、力変
換器３２の各々に接続されている。配線は、これらの電
極２８に接続されておシ、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５２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．
２５ｍｍ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６３
から成る組立セットの各々は、本明細書ではセンサ６０
−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２５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７ｍｍの直径と約０゜２５ｍｍ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ｋｇ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
たシ、悪い影響を及ぼしたシ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５５０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。従っ
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２５０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３０−１〜６０−
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／Ｄ　５９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６
１を介してコンピュータ６００Å力ポート（図示せず）
に加えられる。コンピュータ６０は、４個の起シうる入
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Ａ／Ｄ　５９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６
０に供給される。また、クロック・パルスも、コンピュ
ータ６０に、ｌ、バス６２のライン６３からＡ／Ｄ　５
９に供給される。もちろん、ライン６５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、Ｍ
ＩＪＸ５８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６６を介してＡ／Ｄ５９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シもず
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シも波形もよく、よシ正確
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３０−１〜３０−
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６０に送られた出
力信号は、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／Ｄ　５９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。Ｔｈ
２の絶対値は、なるべく、しきい値Ｔｈ１の絶対値の１
７３〜１／２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
ＳＴＪＭの値を検査し、その値をＳＵＭが０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図に示されておシ、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〜ｖ４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、Ｖ１〜ｖ４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、Ｖ１〜ｖ４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： Ｖｉ’（ｎ）＝Ｖｉ’（ｎ−１）＋（Ｖｉ（ｎ）−Ｖｉ
’（ｎ−１））／Ｋまたは Ｖｉ’（ｎ）＝Ｖｉ’（ｎ−１）＋（Ｋ−Ｖｉ　（ｎ）
＝Ｖｉ’（ｎ−１）／にただし、 Ｖｉ’（ｎ）はｖ１〜■４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ψフィルタの遮断周
派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ＲＥＡＢＩＴの第６のステップで、変数Ｌ
ＡＳＴＳＵＭが、前のＳＵＭ（＝Ｖ１’　十り２′十ｖ
３′十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ｖ１′〜ｖ４′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ＳＵＭＯ値が第１のしきい値Ｔ
ｈ１を越えているかどうかについて検査が行なわれる。

Ｔｈ１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。Ｔｈ、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。Ｔｈ２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
　Ｉ　Ｔが繰返して実行される。

Ｔ　ｈ　２が越された後、合計された離しパルスのビ一
りの探索を行なうため、再び連続してサブルーチンＲＥ
ＡＤ　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
ｌの差（ｔ２−ｔｌ）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ＳＵＭ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′〜ｖ４′　　の値を用
いてＸおよびＹが計算される。タイマが、ＳＵＭ（ＬＡ
ＳＴＳＵＭ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−（Ｗ／２）（（Ｖ２’（Ｎ）　十Ｖ３’（Ｎ））−
（Ｖ１’（Ｎ）＋ｖ４’（Ｎ）））／（Ｖ１′（Ｎ）、
＋Ｖ２’（Ｎ）＋Ｖ３’（Ｎ）十Ｖ４’（Ｎ））Ｙ−（
Ｈ／２）（（Ｖｌ　’　（Ｎ）　＋Ｖ２’　（Ｎ））　
（Ｖ３’　（Ｎ）　＋Ｖ４’（Ｎ）））／（ｖ１’（Ｎ
）　十Ｖ２’　（Ｎ）＋Ｖ３’（Ｎ）＋Ｖ４’（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′〜■４′　　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図に示されたソフト・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シに、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かどうかを調
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６０−１〜
６０−４の各々からの出力は、同値の抵抗器７０−１〜
７０−４を介して、液算増幅器７６の入力で合計される
。演算増幅器７６の利得は、例えば、抵抗器７１−１〜
７１−４の１つの抵抗値の１７４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７６の出力は、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
５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トの場合、
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、かつ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計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
７）・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、３６・・・・ゴム・パ
ッド、３５・・・・ＣＲＴ、５２．５５・・・・演算増
幅器、５８・・・・Ｍ’ＯＸ、５９・・・・Ａ／Ｄ、６
０・・・・コンピュータ、７３・・・・演算増幅器、７
５・・・・比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力表面及び基準表面の間の複数の予定位置に力感知手
   段が配置された力感知型データ入力装置における上記入
   力面上の力が加えられた位置を検出する方法において、 上記力感知手段の夫々からの出力信号を総和し、上記力
   の解放に対応する上記総和の極性に対する上記総和のピ
   ーク値を検出し、 上記ピーク値が検出された時に上記力感知手段の夫々の
   出力信号の値に基づき上記力が加えられた位置を決定す
   ることを特徴とする上記力感知型データ入力装置におけ
   る位置検出方法。