JPS63280323A - State discriminating system for position indicator - Google Patents

State discriminating system for position indicator

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JPS63280323A
JPS63280323A JP62114743A JP11474387A JPS63280323A JP S63280323 A JPS63280323 A JP S63280323A JP 62114743 A JP62114743 A JP 62114743A JP 11474387 A JP11474387 A JP 11474387A JP S63280323 A JPS63280323 A JP S63280323A
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position indicator
circuit
antenna coil
phase
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Tsugunari Yamanami
山並 嗣也
Toshiaki Senda
仙田 聡明
Toshihide Chikami
敏秀 千頭
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Abstract

PURPOSE:To improve the detection precision by providing a position indicator with a changeable tuning circuit and transmitting/receiving the radio wave having its tuning frequency and discriminating the state of the position indicator in accordance with the degree of attenuation and the phase of the reflected signal. CONSTITUTION:A coordinate input device is provided with a tablet 1, a position indicator 2, a position detecting circuit 3, and a timing control circuit 4, and a tablet body 12 and an antenna coil 13 are attached to an enclosure 11 to constitute the tablet 1, and this table 1 is connected to the position detecting circuit 3 and the timing control circuit 4. The radio wave oscillated by the antenna coil 13 is received by a tuning circuit 22 of the position indicator 2 to generate an induced voltage. At this time, the reflected radio wave is transmitted from the tuning circuit 22 to induce a voltage accompanied with attenuation, the phase difference, or the like in said antenna coil 13. Thus, these attenuation and phase are detected to discriminate the state of the position indicator 2.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、座標入力装置における位置指示器、特にコー
ドレスの位置指示器の状態を識別する方式に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for identifying the state of a position indicator in a coordinate input device, particularly a cordless position indicator.

(従来の技術) 本件出願人は、特願昭59−32244号の「位置検出
装置」 (特開昭60−176133号公報参照)、又
は特願昭58−238532号の「座標位置検出装置」
 (特開昭60−129616号公報参照)において、
位置指示器がコードレスの座標人力装置(デジタイザ)
を提案した。
(Prior art) The present applicant has proposed a "position detection device" in Japanese Patent Application No. 59-32244 (see Japanese Patent Application Laid-open No. 176133/1982) or a "coordinate position detection device" in Japanese Patent Application No. 58-238532.
(Refer to Japanese Patent Application Laid-open No. 129616/1983),
Cordless position indicator (digitizer)
proposed.

前述した座標入力装置はいずれもタブレットの座標入力
範囲のうちで、永久磁石等の定常的な磁気バイアスの発
生源を有する位置指示器によって指定された位置を検出
する如くなっているため、位置検出そのもののために位
置指示器と位置検出回路との間で信号、例えば電波や光
信号等をやりとりする必要はなかった。
All of the coordinate input devices mentioned above detect the position specified by a position indicator that has a constant magnetic bias source such as a permanent magnet within the coordinate input range of the tablet, so position detection is difficult. Therefore, there was no need to exchange signals, such as radio waves or optical signals, between the position indicator and the position detection circuit.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、実際の使用に際してはタブレット上で入
力すべき座標位置を指定した位置指示器の状態(以下、
ペンダウン状態と称す。)を位置検出回路又はその上位
装置に伝えるため、位置指示器にスイッチ手段、超音波
や赤外線等の送信機、信号発生回路、電池等を設けて、
ペンダウン時の際の該スイッチ手段のオン(又はオフ)
に基づくタイミング信号を超音波や赤外線等を用いて送
らなければならず、このため、位置指示器の構成が複雑
化し、大型且つ大重量となり、また、電池の交換や充電
を頻繁に行なわなければならず、これらが位置指示器の
操作性を多少なりとも悪くするという問題点があった。
(Problem to be solved by the invention) However, in actual use, the state of the position indicator that specifies the coordinate position to be input on the tablet (hereinafter referred to as
This is called the pen-down state. ) to the position detection circuit or its higher-level device, the position indicator is equipped with a switch means, an ultrasonic or infrared transmitter, a signal generation circuit, a battery, etc.
Turning on (or off) the switch means when the pen is down
It is necessary to send a timing signal using ultrasonic waves, infrared rays, etc. based on However, there is a problem in that these impair the operability of the position indicator to some extent.

本発明は、コードレスの位置指示器の操作性を全く落す
ことなく、その状態を識別し得る方式を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a system that can identify the state of a cordless position indicator without compromising its operability at all.

(問題点を解決するための手段) 本発明では前記問題点を解決するため、座標入力部を構
成するタブレットと、カーソル等の位置指示器と、タブ
レットを駆動し且つ位置指示器による座標入力位置を検
出する位置検出回路とを備えた座標入力装置において、
タブレットの座標入力範囲の周囲にアンテナコイルを設
けるとともに、位置指示器にコイルとコンデンサとを含
み、所定の周波数を同調周波数とし、内部の損失及び電
圧と電流の位相差を該位置指示器の状態に応じて変更可
能となした同調回路を設け、前記アンテナコイルに所定
の周波数の交流信号を加えて電波を発信させ、該電波の
発信を停止した際に前記位置指示器の同調回路より反射
される電波をアンテナコイルに受信させ、該反射信号の
減衰及び位相を検出して前記同調回路の状態を識別する
ようになした。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a tablet constituting a coordinate input section, a position indicator such as a cursor, and a coordinate input position for driving the tablet and using the position indicator. In a coordinate input device equipped with a position detection circuit that detects
An antenna coil is provided around the coordinate input range of the tablet, and the position indicator includes a coil and a capacitor, a predetermined frequency is set as the tuning frequency, and the state of the position indicator is determined by internal loss and phase difference between voltage and current. A tuning circuit that can be changed according to the position indicator is provided, and an alternating current signal of a predetermined frequency is applied to the antenna coil to transmit radio waves, and when the transmission of the radio waves is stopped, the radio waves are reflected from the tuning circuit of the position indicator. The state of the tuning circuit is identified by causing the antenna coil to receive radio waves and detecting the attenuation and phase of the reflected signal.

(作 用) 本発明によれば、アンテナコイルより発信された電波は
位置指示器の同調回路に受信され、この際、該同調回路
には前記アンテナコイルに加えられた信号とほぼ同一周
波数の誘導電圧が発生する。アンテナコイルからの電波
の発信が停止すると、前記誘導電圧は前記同調回路の内
部の損失により徐々に減衰するが、この時、該同調回路
に流れる電流に基づいて該回路内のコイルより反射電波
が発信される。該反射電波は前記電波の発信を停止した
アンテナコイルに受信されるが、この際、アンテナコイ
ル側に発生する誘導電圧は前記同調回路内における誘導
電圧と同じ減衰、即ち位置指示器の同調回路内の損失に
基づく減衰を示し、また、前記同調回路内の電圧と電流
の位相差に基づく位相を示すが、前記同調回路内の損失
及び電圧と電流の位相差は位置指示器の状態に応じて異
なるため、この減衰及び位相を検出することにより、前
記反射電波を発信した同調回路の状態、即ち位置指示器
の状態が識別される。
(Function) According to the present invention, the radio waves emitted from the antenna coil are received by the tuned circuit of the position indicator, and at this time, the tuned circuit has an inductor of approximately the same frequency as the signal applied to the antenna coil. Voltage is generated. When the transmission of radio waves from the antenna coil stops, the induced voltage gradually attenuates due to internal loss in the tuned circuit, but at this time, reflected radio waves are reflected from the coil in the tuned circuit based on the current flowing in the tuned circuit. Sent. The reflected radio wave is received by the antenna coil that has stopped transmitting the radio wave, but at this time, the induced voltage generated on the antenna coil side has the same attenuation as the induced voltage in the tuned circuit, that is, the induced voltage in the tuned circuit of the position indicator. It also shows the phase based on the phase difference between the voltage and current in the tuned circuit, but the loss in the tuned circuit and the phase difference between the voltage and current depend on the state of the position indicator. Therefore, by detecting this attenuation and phase, the state of the tuned circuit that transmitted the reflected radio wave, that is, the state of the position indicator, can be identified.

(実施例) 第1図は本発明方式を適用した座標入力装置の概要を示
すもので、図中、1はタブレット、2は位置指示器、3
は位置検出回路、4はタイミング制御回路である。
(Example) FIG. 1 shows an outline of a coordinate input device to which the method of the present invention is applied. In the figure, 1 is a tablet, 2 is a position indicator, and 3
4 is a position detection circuit, and 4 is a timing control circuit.

タブレット1は、非磁性金属の筐体11にタブレット本
体12及びアンテナコイル13を取付けてなるもので、
タブレット本体12は位置検出回路3に接続され、また
、アンテナコイル13はタイミング制御回路4に接続さ
れている。
The tablet 1 has a tablet main body 12 and an antenna coil 13 attached to a non-magnetic metal casing 11.
The tablet main body 12 is connected to the position detection circuit 3, and the antenna coil 13 is connected to the timing control circuit 4.

タブレット本体12は、位置検出回路3に駆動され、位
置指示器2により指定された位置を検出する検出部を構
成するもので、該タブレット本体12は筐体11のほぼ
中央に収納されている。
The tablet body 12 is driven by the position detection circuit 3 and constitutes a detection section that detects the position specified by the position indicator 2, and is housed approximately in the center of the housing 11.

なお、筐体11の上面パネルllaに描かれている枠1
4はその座標入力範囲を示す。
Note that the frame 1 drawn on the top panel lla of the housing 11
4 indicates the coordinate input range.

該タブレット本体12及び位置検出回路3としては、位
置指示器がコードレスであれば、どのようなものでも良
いが、前述した本件出願人の出願にかかる装置を用いれ
ば好適である。
The tablet main body 12 and the position detection circuit 3 may be of any type as long as the position indicator is cordless, but it is preferable to use the device disclosed in the application by the applicant mentioned above.

アンテナコイル13は、絶縁被覆された導体をタブレッ
ト本体12の座標入力範囲、即ち前記枠14の周囲の筺
体11の上面パネルllaの表面に配設してなるもので
ある。なお、図面上、1ターンのコイルで示されている
が、実際には数ターンのコイルからなっている。
The antenna coil 13 is formed by disposing an insulated conductor on the coordinate input range of the tablet body 12, that is, on the surface of the top panel lla of the housing 11 around the frame 14. Although the coil is shown as one turn in the drawing, it actually consists of several turns.

位置指示器2は前述した本件出願人の出願にかかる装置
に対応したカーソルを示すもので、位置指定用の磁気発
生器、例えば磁石21と同調回路22とを内蔵する。
The position indicator 2 indicates a cursor corresponding to the device according to the application of the present applicant, and includes a magnetic generator for specifying a position, for example, a magnet 21 and a tuning circuit 22.

第2図はカーソル2の詳細な構造を示すもので、合成樹
脂等の非金属素材からなる筐体23の一端にはリング状
の磁石21及び底面に「+」の指標が設けられたプラス
チック等の透明な指標器24が取付けられ、また、上面
及び側面にはスイッチ221及び222が設けられてい
る。また、前記指標器24の周囲にはこれを取巻くよう
にコイル223が設けられ、さらに抵抗224、コンデ
ンサ225及び22Bが内蔵されている。なお、図面上
、コイル223は2ターンのコイルで示されているが、
実際には数10ターンのコイルからなっている。前記ス
イッチ221及−び222.コイル223.抵抗224
゜コンデンサ225及び226から同調回路22が構成
される。
FIG. 2 shows the detailed structure of the cursor 2, which includes a housing 23 made of a non-metallic material such as synthetic resin, a ring-shaped magnet 21 at one end, and a plastic material with a "+" indicator on the bottom. A transparent indicator 24 is attached, and switches 221 and 222 are provided on the top and side surfaces. Further, a coil 223 is provided around the indicator 24 so as to surround it, and a resistor 224 and capacitors 225 and 22B are also built in. In addition, although the coil 223 is shown as a two-turn coil in the drawing,
It actually consists of a coil with several tens of turns. The switches 221 and 222. Coil 223. resistance 224
The tuning circuit 22 is constituted by the capacitors 225 and 226.

前記コイル223とコンデンサ225は第3図にも示す
ようにスイッチ221を介して互いに直列に接続され、
周知の共振回路を構成する如くなっており、該コイル2
23及びコンデンサ225の数値は所定の周波数fOに
おいて、電圧と電流の位相が同相で共振(同調)する値
に膜歪されている。スイッチ221は前記コイル223
とコンデンサ225との間を直結するか又は抵抗224
を介して接続するかを選択するためのもので、抵抗22
4を接続した状態では直結状態より回路の損失が大きく
なる。
The coil 223 and capacitor 225 are connected in series to each other via a switch 221, as shown in FIG.
The coil 2 constitutes a well-known resonant circuit.
The numerical values of the capacitor 23 and the capacitor 225 are membrane-distorted to values such that the phases of the voltage and current resonate (synchronize) in the same phase at a predetermined frequency fO. The switch 221 is connected to the coil 223.
and the capacitor 225 or the resistor 224
This is for selecting whether to connect via resistor 22.
When 4 is connected, the circuit loss is greater than when it is directly connected.

また、コンデンサ226はスイッチ222を介してコン
デンサ225の両端に並列に接続されており、該スイッ
チ222がオンした時、前述した共振回路における電流
の位相を一定角度遅らせ、後述する受信信号の位相を所
定角度遅らせる作用を行なう。
Further, a capacitor 226 is connected in parallel to both ends of the capacitor 225 via a switch 222, and when the switch 222 is turned on, the phase of the current in the above-mentioned resonant circuit is delayed by a certain angle, and the phase of the received signal, which will be described later, is delayed. It performs the action of delaying by a predetermined angle.

第3図は前記同調回路22及びタイミング制御回路4の
詳細な構成を示すものである。同図において、401は
制御回路、402はタイミング回路、403は駆動回路
、404は送受切替回路、405は増幅器、40Bは受
信タイミング切替回路、407は帯域フィルタ(BPF
)、408は検波器、409゜410は位相検波器(P
 S D) 、411 、412 、41.3は低域フ
ィルタ(L P F)である。
FIG. 3 shows the detailed configuration of the tuning circuit 22 and timing control circuit 4. In FIG. In the figure, 401 is a control circuit, 402 is a timing circuit, 403 is a drive circuit, 404 is a transmission/reception switching circuit, 405 is an amplifier, 40B is a reception timing switching circuit, and 407 is a bandpass filter (BPF).
), 408 is a detector, 409°410 is a phase detector (P
S D ), 411 , 412 , 41.3 are low pass filters (L P F).

第4図(a) (b) (c)は第3図の各部における
信号波形図である。以下、動作について詳細に説明する
4(a), 4(b), and 4(c) are signal waveform diagrams at each part of FIG. 3. The operation will be explained in detail below.

制御回路401は周知のマイクロプロセッサ等より構成
され、タイミング回路402を制御するとともに低域フ
ィルタ4i1〜413からの出力値をアナログ・ディジ
タル(A/D)変換し、さらに後述する演算処理を実行
し、カーソル2のスイッチ221及び222の状態を識
別し、これを位置検出回路3又はその上位装置(図示せ
ず)に送出する。
The control circuit 401 is composed of a well-known microprocessor, etc., and controls the timing circuit 402, performs analog-to-digital (A/D) conversion of the output values from the low-pass filters 4i1 to 413, and further performs arithmetic processing to be described later. , the states of the switches 221 and 222 of the cursor 2 are identified and sent to the position detection circuit 3 or its higher-level device (not shown).

タイミング回路402は所定の周波数fOの矩形波信号
A1該矩形波信号Aの位相を所定角度遅らせた信号A″
(図示せず)、所定の周波数fkの送受切替信号B及び
受信タイミング信号CI。
The timing circuit 402 generates a rectangular wave signal A1 with a predetermined frequency fO, and a signal A″ in which the phase of the rectangular wave signal A is delayed by a predetermined angle.
(not shown), a transmission/reception switching signal B of a predetermined frequency fk, and a reception timing signal CI.

C2,C3を発生する。前記矩形波信号Aは位相検波器
409に送出されるとともに図示しない低域フィルタに
より正弦波信号に変換されて駆動回路403に送出され
、また、矩形波信号A′は位相検波器410に送出され
、また、送受切替信号Bは送受切替回路404に送出さ
れ、さらにまた、制御回路401の制御に基づいて受信
タイミング信号C1゜C2,C3のうちのいずれか一つ
が受信タイミング切替回路40Bに送出される。
Generates C2 and C3. The rectangular wave signal A is sent to a phase detector 409, converted into a sine wave signal by a low-pass filter (not shown), and sent to a drive circuit 403, and the rectangular wave signal A' is sent to a phase detector 410. Further, the transmission/reception switching signal B is sent to the transmission/reception switching circuit 404, and furthermore, one of the reception timing signals C1, C2, C3 is sent to the reception timing switching circuit 40B under the control of the control circuit 401. Ru.

駆動回路403に送出された正弦波信号は平衡信号に変
換され、さらに送受切替回路404に送出されるが、該
送受切替回路404は送受切替信号Bに基づいて駆動回
路403及び増幅器405のいずれか一方を交互にアン
テナコイル13に切替接続するため、アンテナコイル1
3には時間T(−1/2fk)毎に周波数fOの正弦波
信号を出したり、出さなかったりする信号りが入力され
、該信号りはアンテナコイル13より電波として発信さ
れる。
The sine wave signal sent to the drive circuit 403 is converted into a balanced signal and further sent to the transmission/reception switching circuit 404, which selects either the driving circuit 403 or the amplifier 405 based on the transmission/reception switching signal B. In order to alternately connect one side to the antenna coil 13, the antenna coil 1
3 is input with a signal that outputs or does not output a sine wave signal of frequency fO every time T (-1/2fk), and the signal is transmitted from the antenna coil 13 as a radio wave.

この際、スイッチ221が直結側に接続され、スイッチ
222がオフしているカーソル2がタブレット1の座標
入力範囲14内に置かれている、即ち位置指定可能な状
態にあると、前記電波はカーソル2のコイル223を励
振し、その同調回路22に前記信号りに同期した誘導電
圧Eを発生させる。
At this time, if the switch 221 is connected to the direct connection side and the cursor 2 with the switch 222 turned off is placed within the coordinate input range 14 of the tablet 1, that is, the position can be specified, the radio waves will be transmitted to the cursor. The second coil 223 is excited, and the tuned circuit 22 generates an induced voltage E synchronized with the signal.

その後、送受切替回路404によりアンテナコイル13
が増幅器405側に切替えられる、即ち受信期間に入る
と、該アンテナコイル13よりの電波は直ちに消滅する
が、前記誘導電圧Eは同調回路22内の損失に応じて徐
々に減衰する。
After that, the antenna coil 13 is switched by the transmission/reception switching circuit 404.
When the signal is switched to the amplifier 405 side, that is, when the reception period begins, the radio wave from the antenna coil 13 immediately disappears, but the induced voltage E gradually attenuates in accordance with the loss within the tuning circuit 22.

一方、前記誘導電圧Eに基づいて同調回路22を流れる
電流は、コイル223より電波を発信させる。該電波は
アンテナコイル13を逆に励振するため、該アンテナコ
イル13にはコイル223からの電波による誘導電圧が
発生する。該誘導電圧は、受信期間の間のみ送受切替回
路404より増幅器405に送出され増幅されて受信信
号Fとなり、さらに受信タイミング切替回路40Bに送
出される。
On the other hand, the current flowing through the tuned circuit 22 based on the induced voltage E causes the coil 223 to emit radio waves. Since the radio waves reversely excite the antenna coil 13, an induced voltage is generated in the antenna coil 13 due to the radio waves from the coil 223. The induced voltage is sent from the transmission/reception switching circuit 404 to the amplifier 405 only during the reception period, is amplified, becomes a reception signal F, and is further sent to the reception timing switching circuit 40B.

受信タイミング切替回路40Bは後続する帯域フィルタ
407に前記受信信号F中のどの部分を出力するかを制
御するためもので、受信タイミング信号C1又はC2あ
るいはC3がハイ(H)レベルの期間は受信信号Fを出
力し、ロー(L)レベルの期間は何も出力しない。
The reception timing switching circuit 40B is for controlling which part of the reception signal F is output to the following bandpass filter 407, and during the period when the reception timing signal C1, C2, or C3 is at high (H) level, the reception timing switching circuit 40B is used to control which part of the reception signal F is output to the following bandpass filter 407. F, and nothing is output during the low (L) level period.

前記受信タイミング信号C1は受信信号Fの全ての期間
に相当する信号を取出すためのもので、実質的に送受切
替信号Bの反転信号である。また、受信タイミング信号
C2は受信信号Fの最初の所定の期間、例えばt (−
T/4)に相当する信号を取出すためのものであり、受
信信号C3は受信信号Fの最後の所定の期間tに相当す
る信号を取出すためのものである。
The reception timing signal C1 is for extracting a signal corresponding to the entire period of the reception signal F, and is substantially an inverted signal of the transmission/reception switching signal B. Further, the reception timing signal C2 is a predetermined period at the beginning of the reception signal F, for example, t (-
The received signal C3 is used to extract a signal corresponding to the last predetermined period t of the received signal F.

ここで、受信タイミング切替回路40Bに受信タイミン
グ信号C1が入力されると、その出力には信号Gl  
(実質的に受信信号Fと同一)が得られる。該信号Gl
は帯域フィルタ407に送出されるが、該帯域フィルタ
407は周波数fOを中心とする通過帯域を有するフィ
ルタであり、前記信号Gl中の周波数fO酸成分エネル
ギーに応じた振幅hlを有する信号H1(厳密には、数
個の信号Glが帯域フィルタ407に入力され収束した
状態において)を検波器408及び位相検波器409゜
410に送出する。
Here, when the reception timing signal C1 is input to the reception timing switching circuit 40B, the output is the signal Gl.
(substantially the same as the received signal F) is obtained. The signal Gl
is sent to a bandpass filter 407, which is a filter having a pass band centered at the frequency fO, and a signal H1 (strictly In this case, several signals Gl are input to a bandpass filter 407 and in a converged state) are sent to a detector 408 and a phase detector 409 and 410.

前記検波器408に入力された信号H1は検波・整流さ
れ、信号11とされた後、遮断周波数の充分低い低域フ
ィルタ411にて前記振幅h1のほぼl/2に対応する
電圧値Velを有する直流信号J1に変換され、制御回
路401に送出される。
The signal H1 input to the detector 408 is detected and rectified to become a signal 11, and then passed through a low-pass filter 411 with a sufficiently low cutoff frequency to have a voltage value Vel corresponding to approximately 1/2 of the amplitude h1. It is converted into a DC signal J1 and sent to the control circuit 401.

また一方、位相検波器409には前記矩形波信号Aが検
波信号として入力されているが、前述したようにスイッ
チ222がオフであって、信号H1の位相が矩形波信号
Aの位相とほぼ一致しているとすると、ちょうど信号H
1を正側に反転した信号(実質的に信号11と同一)を
出力する。この信号は前記同様の低域フィルタ412に
て振幅hlのほぼl/2に対応する電圧値を有する直流
信号(実質的に信号Jlと同一)に変換され、制御回路
401に送出される。
On the other hand, the rectangular wave signal A is inputted to the phase detector 409 as a detected signal, but as described above, the switch 222 is off and the phase of the signal H1 is almost the same as the phase of the rectangular wave signal A. If the signal H is exactly
A signal obtained by inverting 1 to the positive side (substantially the same as signal 11) is output. This signal is converted by the same low-pass filter 412 to a DC signal (substantially the same as the signal Jl) having a voltage value corresponding to approximately 1/2 of the amplitude hl, and sent to the control circuit 401.

また、位相検波器410には矩形波信号A′が検波信号
として入力されているが、前述したようにスイッチ22
2がオフであって、信号H1の位相(受信信号Fの位相
とほぼ同一)が矩形波信号A′の位相に対して所定角度
進んでいるとすると、正側及び負側に成分を有する信号
を出力する。この信号は前記同様の低域フィルタ413
にて直流信号に変換され制御回路401に送出されるが
、ここでは位相検波器410の出力信号において正側及
び負側に成分を有するため、低域フィルタ413の出力
の電圧値は低域フィルタ412の出力の電圧値に比べて
かなり小さい値となる。
Further, the rectangular wave signal A' is inputted to the phase detector 410 as a detection signal, but as described above, the switch 22
2 is off and the phase of the signal H1 (almost the same as the phase of the received signal F) leads the phase of the square wave signal A' by a predetermined angle, then a signal having components on the positive side and the negative side Output. This signal is filtered through the same low-pass filter 413 as described above.
However, since the output signal of the phase detector 410 has components on the positive and negative sides, the voltage value of the output of the low-pass filter 413 is converted to a DC signal and sent to the control circuit 401. This value is considerably smaller than the voltage value of the output of 412.

ここで、カーソル2のスイッチ222がオンになると、
同調回路22を流れる電流の位相は誘導電圧Eに対して
一定角度遅れ1.−受信信号Fの位相は所定角度遅れる
、即ち矩形波信号A−の位相とほぼ一致することになる
。従って、この時の帯域フィルタ407の出力H1は位
相検波器409によって正側及び負側に成分を有する信
号とされ、低域フィルタ412の出力は前述したスイッ
チ222がオフの場合の低域フィルタ413の出力とほ
ぼ同じ電圧値となるが、位相検波器410によって正側
に反転した信号とされ、低域フィルタ413の出力は前
記同様、振幅h1のほぼ1/2に対応する所定の電圧値
を有する直流信号となる。
Here, when the switch 222 of cursor 2 is turned on,
The phase of the current flowing through the tuned circuit 22 is delayed by a certain angle with respect to the induced voltage E. -The phase of the received signal F is delayed by a predetermined angle, that is, it almost matches the phase of the rectangular wave signal A-. Therefore, the output H1 of the bandpass filter 407 at this time is converted into a signal having components on the positive side and the negative side by the phase detector 409, and the output of the low-pass filter 412 is converted into a signal having components on the positive side and the negative side. The output of the low-pass filter 413 has almost the same voltage value as the output, but it is inverted to the positive side by the phase detector 410, and the output of the low-pass filter 413 has a predetermined voltage value corresponding to approximately 1/2 of the amplitude h1 as before. It becomes a DC signal with

このようにスイッチ222がオフの場合は低域フィルタ
412の出力に所定の電圧値が得られ、また、スイッチ
222がオンであれば低域フィルタ413の出力に所定
の電圧値が得られるため、制御回路401において、受
信タイミング信号C1を選択した時の低域フィルタ41
2及び413の出力値を監視することにより、スイッチ
222がオフであるか又はオンであるかを検出すること
ができる。
In this way, when the switch 222 is off, a predetermined voltage value is obtained at the output of the low-pass filter 412, and when the switch 222 is on, a predetermined voltage value is obtained at the output of the low-pass filter 413. In the control circuit 401, the low-pass filter 41 when the reception timing signal C1 is selected.
By monitoring the output values of 2 and 413, it is possible to detect whether switch 222 is off or on.

なお、ここで識別されたスイッチ222のオン(又はオ
フ)の状態を示す情報はタブレット1及び位置検出回路
3により検出された座標値のうちで実際に入力すべき値
を指定する情報等として使用される。
Note that the information indicating the on (or off) state of the switch 222 identified here is used as information for specifying the value to be actually input among the coordinate values detected by the tablet 1 and the position detection circuit 3. be done.

一方、受信タイミング切替回路40Bに受信タイミング
信号C2が入力されると、その出力には信号G2が得ら
れ、この時、帯域フィルタ407の出力には振幅h2を
有する信号H2(厳密には、数個の信号G2が帯域フィ
ルタ407に入力され収束した状態において)が得られ
る。きらにまた、受信タイミング切替回路406に受信
タイミング信号C3が入力されると、その出力には信号
G3が得られ、この時、帯域フィルタ407の出力には
振幅h3を有する信号H3(厳密には、数個の信号G3
が帯域フィルタ407に入力され収束した状態において
)が得られる。
On the other hand, when the reception timing signal C2 is input to the reception timing switching circuit 40B, the signal G2 is obtained at its output, and at this time, the output of the bandpass filter 407 is a signal H2 (strictly speaking, the number ) is obtained when the signals G2 are input to the bandpass filter 407 and converged. Furthermore, when the reception timing signal C3 is input to the reception timing switching circuit 406, the signal G3 is obtained at its output, and at this time, the output of the bandpass filter 407 is the signal H3 (strictly speaking, , several signals G3
is input to the bandpass filter 407 and in a converged state) is obtained.

これらの信号H2,H3は前記同様、検波器408で検
波・整流され、信号12.I3とされた後、低域フィル
タ411にて振幅h2.h3のほぼ1/2にそれぞれ対
応する電圧値V C2,V C3を有する直流信号J2
.J3に変換され、制御回路401に送出される。
These signals H2 and H3 are detected and rectified by the detector 408 as described above, and the signals 12. I3, then the low-pass filter 411 converts the amplitude h2. DC signal J2 having voltage values V C2 and V C3 corresponding to approximately 1/2 of h3, respectively.
.. J3 and sent to the control circuit 401.

受信信号Fは前述したように徐々に減衰するが、電圧値
Vc2は受信信号Fの最初の所定の期間を内のエネルギ
ーに比例し、また、電圧値Vc3は受信信号Fの最後の
所定の期間を内のエネルギーに比例するものであるため
、電圧値Vc2とVc3との比は受信信号Fの減衰度を
表わすものとなる。
The received signal F gradually attenuates as described above, but the voltage value Vc2 is proportional to the energy within the first predetermined period of the received signal F, and the voltage value Vc3 is proportional to the energy within the last predetermined period of the received signal F. Since it is proportional to the energy within, the ratio between the voltage values Vc2 and Vc3 represents the degree of attenuation of the received signal F.

従って、制御回路401において、受信タイミング信号
C2を受信タイミング切替回路40Gに入力した時に低
域フィルタ411より得られる電圧値Vc2と、受信タ
イミング信号C3を受信タイミング切替回路40Bに入
力した時に低域フィルタ411より得られる電圧値Vc
3とをディジタル値に変換し、これらの比の演算を実行
させることにより、受信信号Fの減衰度を知ることがで
きる。
Therefore, in the control circuit 401, the voltage value Vc2 obtained from the low-pass filter 411 when the reception timing signal C2 is input to the reception timing switching circuit 40G, and the voltage value Vc2 obtained from the low-pass filter 411 when the reception timing signal C3 is inputted to the reception timing switching circuit 40B, Voltage value Vc obtained from 411
3 into digital values and calculate the ratio of these values, it is possible to know the degree of attenuation of the received signal F.

ここで、カーソル2のスイッチ221を抵抗224側に
接続すると、同調回路22には前記信号りに同期した誘
導電圧Kが発生する。該誘導電圧には前記同様、アンテ
ナコイル13が増幅器405側に切替えられると徐々に
減衰するが、該誘導電圧Kに基づいて同調回路22を流
れる電流はコイル223より電波を発信させ、該電波は
アンテナコイル13を逆に励振するため、該アンテナコ
イル13にはコイル223からの電波による誘導電圧が
発生する。該誘導電圧は前記同様、受信期間の間のみ送
受切替回路404より増幅器405に送出され増幅され
て受信信号りとなり、さらに受信タイミング切替回路4
0Bに送出される。
Here, when the switch 221 of the cursor 2 is connected to the resistor 224 side, an induced voltage K synchronized with the signal is generated in the tuned circuit 22. As described above, the induced voltage gradually attenuates when the antenna coil 13 is switched to the amplifier 405 side, but the current flowing through the tuned circuit 22 based on the induced voltage K causes the coil 223 to emit radio waves, and the radio waves Since the antenna coil 13 is excited in the opposite direction, an induced voltage is generated in the antenna coil 13 by the radio waves from the coil 223. As described above, the induced voltage is sent from the transmission/reception switching circuit 404 to the amplifier 405 only during the reception period, where it is amplified and becomes a reception signal.
Sent to 0B.

受信タイミング切替回路40Bには前述したように受信
タイミング信号C1,C2及びC3が切替入力されてお
り、これらに対応してそれぞれ信号Ml、M2及びM3
が出力される。さらに、これらの信号Ml 、M2及び
M3は帯域フィルタ407に送出され、それぞれ振幅n
l、n2及びn3を有する信号Nl、N2及びN3とな
る。
As mentioned above, the reception timing switching circuit 40B has the reception timing signals C1, C2, and C3 switched input, and the signals M1, M2, and M3 corresponding to these are inputted to the reception timing switching circuit 40B.
is output. Furthermore, these signals Ml, M2 and M3 are sent to a bandpass filter 407, each with an amplitude n
This results in signals N1, N2 and N3 having 1, n2 and n3.

前記信号Nl、N2及びN3は前記同様、検波器408
、位相検波器409 、410及び低域フィルタ411
 、412 、413を経て制御回路401に送出され
るが、信号Nlに対応する低域フィルタ412及び41
3の出力値より前述したようにしてスイッチ222のオ
ン・オフが検出され、また、信号N2及びN3に対応す
る低域フィルタ411の出力値より前述したようにして
受信信号りの減衰度が得られる。
The signals Nl, N2 and N3 are detected by the detector 408 as before.
, phase detectors 409, 410 and low-pass filter 411
, 412 and 413 to the control circuit 401, but the low-pass filters 412 and 41 corresponding to the signal Nl
The on/off state of the switch 222 is detected as described above from the output value of No. 3, and the degree of attenuation of the received signal is obtained as described above from the output value of the low-pass filter 411 corresponding to the signals N2 and N3. It will be done.

ここで、同調回路22において、スイッチ221が直結
側に接続された状態と抵抗224側に接続された状態と
を比較すると、該抵抗224における損失の差の分だけ
信号、即ち誘導電圧E及びKの減衰度が異なり、ここで
は誘導電圧にの減衰度が誘導電圧Eの減衰度に比べてよ
り大きい。前記誘導電圧E及びKにおける減衰度はその
まま受信信号F及びLの減衰度に反映され、また、これ
らの減衰度は周囲温度等が大幅に変わったりしない限り
、はとんど変化しない。
Here, in the tuned circuit 22, when comparing the state where the switch 221 is connected to the direct connection side and the state where the switch 221 is connected to the resistor 224 side, the signal is increased by the difference in loss in the resistor 224, that is, the induced voltages E and K. Here, the degree of attenuation of the induced voltage is greater than the degree of attenuation of the induced voltage E. The degree of attenuation in the induced voltages E and K is directly reflected in the degree of attenuation of the received signals F and L, and these attenuation degrees hardly change unless the ambient temperature or the like changes significantly.

従って、制御回路401において、同調回路22のスイ
ッチ221が直結側に接続された状態と抵抗224側に
接続された状態とのそれぞれに対応する受信信号の減衰
度を予め記憶させておき、装置の使用中、前記減衰度の
演算を実行させ、これらを比較することにより、スイッ
チ221が直結側であるか又は抵抗224側であるかが
識別される。
Therefore, in the control circuit 401, the degree of attenuation of the received signal corresponding to the state where the switch 221 of the tuning circuit 22 is connected to the direct connection side and the state where it is connected to the resistor 224 side is stored in advance, and the attenuation degree of the received signal is stored in advance. During use, by calculating the attenuation degree and comparing them, it is determined whether the switch 221 is on the direct connection side or on the resistor 224 side.

なお、ここで識別されたスイッチ221の状態を示す情
報は位置検出回路3又はその上位装置における処理モー
ドの指定情報等として使用され、スイッチ222のオン
・オフの状態を表わす情報とともに位置検出回路3又は
その上位装置へ送出される。
The information indicating the state of the switch 221 identified here is used as processing mode designation information in the position detection circuit 3 or its higher-level device, and the information indicating the on/off state of the switch 222 is used in the position detection circuit 3. Or sent to the higher-level device.

また、これまでの説明ではスイッチ222のオン・オフ
の状態を識別した後、スイッチ221の状態を識別する
かのように述べたが、同調回路中の損失が異なると、同
一の容量値のコンデンサが付加された場合でも電圧と電
流の位相の変化量が異なり、受信タイミング信号C1を
受信タイミング切替回路40Bに入力した時、低域フィ
ルタ412又は413から得られる所定の電圧値が異な
るため、実際には受信タイミング信号C2及びC3を受
信タイミング切替回路40Bに入力した時、低域フィル
タ411からそれぞれ得られる電圧値よりスイッチ22
1の状態を識別し、その後、スイッチ221の状態にそ
れぞれ対応して予め記憶させておいた所定の電圧値を前
記識別結果に応じて選択し、これと受信タ1″ミング信
号CIを受信タイミング切替回路406に人力した時に
低域フィルタ412及び413から得られる電圧値とを
比較し、スイッチ222のオン・オフの状態を識別する
ようになしている。
In addition, in the explanation so far, the on/off state of the switch 222 is identified, and then the state of the switch 221 is identified, but if the loss in the tuned circuit is different, capacitors with the same capacitance value Even if When the reception timing signals C2 and C3 are input to the reception timing switching circuit 40B, the switch 22 is selected from the voltage values obtained from the low-pass filter 411.
1 state is identified, and then a predetermined voltage value stored in advance corresponding to each state of the switch 221 is selected according to the identification result, and this and the reception timing signal CI are used to determine the reception timing. The on/off state of the switch 222 is determined by comparing the voltage values obtained from the low-pass filters 412 and 413 when the switching circuit 406 is manually operated.

また、前記実施例ではスイッチ222のオン・オフを識
別する場合、同調回路22における電圧と電流の位相の
変化に基づく低域フィルタ412及び413の出力値の
変化に注目して識別していたが、矩形波信号A′を矩形
波信号Aの位相より90゜遅らせた信号とし、低域フィ
ルタ412及び413の出力値(実際にはこれをA/D
変換したディジタル値)を用いて下記(1)式の演算処
理を行なうことにより、矩形波信号Aと位相検波器40
9及び410に入力された信号、即ち受信信号F(又は
K)との位相差θ、言替えれば同調回路22における電
圧と電流の位相差を算出することができ、これからスイ
ッチ222のオン・オフを識別することができる(なお
、受信信号F(又はK)と矩形波信号Aとの位相差及び
同調回路22における電圧と電流の位相差はθ°の場合
を除いて同一でないが、固定的な一定の関係にある。)
Furthermore, in the embodiment described above, when identifying whether the switch 222 is on or off, the identification is made by paying attention to changes in the output values of the low-pass filters 412 and 413 based on changes in the phase of the voltage and current in the tuned circuit 22. , the rectangular wave signal A' is a signal delayed by 90 degrees from the phase of the rectangular wave signal A, and the output values of the low-pass filters 412 and 413 (actually, this is the A/D
By performing the arithmetic processing of the following equation (1) using the converted digital value), the rectangular wave signal A and the phase detector 40
9 and 410, that is, the phase difference θ with the received signal F (or K), in other words, the phase difference between the voltage and current in the tuning circuit 22 can be calculated, and from this it is possible to calculate whether the switch 222 is turned on or off. (Note that the phase difference between the received signal F (or K) and the rectangular wave signal A and the phase difference between the voltage and current in the tuning circuit 22 are not the same except in the case of θ°, but they are fixed. There is a certain relationship.)
.

θ−−t a n  (VQ /VP )   −−(
1)(但し、vPは低域フィルタ412の出力値、VQ
は低域フィルタ413の出力値) また、前記実施例では減衰度については大小2つの状態
を設定し、また、電圧と電流の位相差については同相の
状態及び一定角度遅れた状態の2つの状態を設定し、こ
れらをそれぞれ識別するようになしたが、減衰度につい
ても、また、電圧と電流の位相差についても、もっと多
くの状態を設定し、これらを識別することができ、さら
に多くの情報を位置検出回路3又はその上位装置に送る
ことができる。なお、この場合、電圧と電流の位相差に
ついては前述した(1)式を用いて行なえば精度良く検
出することができる。
θ−−t a n (VQ /VP ) −−(
1) (However, vP is the output value of the low-pass filter 412, VQ
is the output value of the low-pass filter 413) Furthermore, in the above embodiment, two states are set for the degree of attenuation, large and small, and two states are set for the phase difference between the voltage and current: an in-phase state and a certain angle delayed state. We have now set many more states and identified them, including the degree of attenuation and the phase difference between voltage and current. Information can be sent to the position detection circuit 3 or its higher-level device. In this case, the phase difference between voltage and current can be detected with high accuracy by using the above-mentioned equation (1).

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、位置指示器に所定
の同調周波数を有し、その内部の損失及び電圧と電流の
位相差を該位置指示器の状態に応じて変更可能となした
同調回路を設け、座標入力範囲の周囲に配設したアンテ
ナコイルより前記同調周波数の電波を送受信し、前記同
調回路より反射される信号の減衰度及び位相を検出して
、前記位置指示器の状態を識別するようになしたため、
位置指示器と他の回路との間にコードが不要であること
はもとより、コイルとコンデンサとを含む同調回路を設
けるのみで良く、従来のような複雑な信号発生回路や電
池等も不要となり、極めて操作性の良い位置指示器を提
供でき、しかも位置指示器における数多くの状態を識別
でき、従って、多数の情報を位置検出装置又はその上位
装置に伝送できる等の利点がある。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the position indicator has a predetermined tuning frequency, and its internal loss and phase difference between voltage and current are changed according to the state of the position indicator. A tuning circuit is provided, which transmits and receives radio waves at the tuning frequency from an antenna coil arranged around the coordinate input range, detects the degree of attenuation and phase of the signal reflected from the tuning circuit, and determines the position. Since the status of the indicator can be identified,
Not only is there no need for a cord between the position indicator and other circuits, but only a tuning circuit including a coil and a capacitor is required, and there is no need for complex signal generation circuits or batteries as in the past. The present invention has advantages such as being able to provide a position pointing device with extremely good operability, being able to identify a large number of states in the position pointing device, and therefore being able to transmit a large amount of information to the position detecting device or its higher-level device.

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

第1図は本発明方式を適用した座標入力装置の概要を示
す斜視図、第2図はカーソルの一部切欠斜視図、第3図
はカーソルの同調回路及びタイミング制御回路の詳細な
構成図、第4図(a)(b)(c)は第3図の各部の信
号波形図である。 1・・・タブレット、2・・・カーソル、3・・・位置
検出回路、4・・・タイミング制御回路、13・・・ア
ンテナコイル、14・・・座標入力範囲、22・・・同
調回路。
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a coordinate input device to which the method of the present invention is applied, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of a cursor, and FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a cursor tuning circuit and timing control circuit. FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c) are signal waveform diagrams of each part of FIG. 3. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Tablet, 2... Cursor, 3... Position detection circuit, 4... Timing control circuit, 13... Antenna coil, 14... Coordinate input range, 22... Tuning circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 座標入力部を構成するタブレットと、カーソル等の位置
指示器と、タブレットを駆動し且つ位置指示器による座
標入力位置を検出する位置検出回路とを備えた座標入力
装置において、 タブレットの座標入力範囲の周囲にアンテナコイルを設
けるとともに、 位置指示器にコイルとコンデンサとを含み、所定の周波
数を同調周波数とし、内部の損失及び電圧と電流の位相
差を該位置指示器の状態に応じて変更可能となした同調
回路を設け、 前記アンテナコイルに所定の周波数の交流信号を加えて
電波を発信させ、該電波の発信を停止した際に前記位置
指示器の同調回路より反射される電波をアンテナコイル
に受信させ、該反射信号の減衰及び位相を検出して前記
同調回路の状態を識別するようになした ことを特徴とする位置指示器の状態識別方式。
[Scope of Claims] A coordinate input device comprising a tablet constituting a coordinate input section, a position indicator such as a cursor, and a position detection circuit that drives the tablet and detects a coordinate input position by the position indicator, An antenna coil is provided around the coordinate input range of the tablet, and the position indicator includes a coil and a capacitor, a predetermined frequency is set as the tuning frequency, and the internal loss and phase difference between voltage and current are used to determine the state of the position indicator. A tuning circuit that can be changed according to the position indicator is provided, and an alternating current signal of a predetermined frequency is applied to the antenna coil to transmit radio waves, and when the transmission of the radio waves is stopped, the signals reflected from the tuning circuit of the position indicator are transmitted. 1. A state identification system for a position indicator, characterized in that the state of the tuning circuit is identified by causing an antenna coil to receive radio waves and detecting the attenuation and phase of the reflected signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH02130031U (en) * 1989-03-31 1990-10-26

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