DE3727683A1 - Koordinateneingabeeinrichtung - Google Patents

Koordinateneingabeeinrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Koordinateneingabeeinrichtung, insbesondere eine Koordinateneingabeeinrichtung, bei der ein durch Kippen oder Hinfallen eines Signalaufnehmers verursachter Fehlbetrieb ausgeschlossen wird.
Eine herkömmliche Koordinateneinrichtung des mit elektromagnetischer Induktion arbeitenden Typs enthält in einer Eingabeebene eingebettete Leiter, und in einem Koordinatenanzeiger befinden sich Spulen, die elektromagnetische Felder erfassen, die um die durch eine Spannungsquelle vorgespannten Leiter herum erzeugt werden. Eine derartige herkömmliche Koordinateneinrichtung soll im folgenden anhand der Fig. 1 bis Fig. 4 näher erläutert werden.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Koordinateneingabeeinrichtung ist genauer in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 60-2 82 772 (entsprechend US-SN 9 34 665) der Anmelderin beschrieben. Nach Fig. 1 umfaßt die grundsätzliche Anordnung der Koordinateneingabeeinrichtung: Eine Eingabeebene 2 b mit einer Hauptschleife 2 a und einer Kompensationsschleife 3 a; einen Treiber 2, der in die Hauptschleife 2 a über einen Oszillator 1 einen Strom konstanter Amplitude einspeist; einen Treiber 3, der in die Kompensationsschleife 3 a einen Strom einspeist; und einem Aufnehmer (Koordinatenzeiger) 6 mit einer Felddetektorspule. Diese Koordinateneingabeeinrichtung enthält außerdem eine Verstärkerschaltung zum Verstärken eines von dem Aufnehmer 6 erfaßten Ausgangssignals, eine Polaritätsbestimmungsschaltung 8, eine Detektorschaltung 9, Abtast- und Halteverstärker 11 und 12, einen Multiplexer 13, einen Analog/Digital- (A/D-)Umsetzer 14, einen ROM-Tabellenspeicher 15 zum Speichern von Kompensationswerten als erste Speichereinrichtung, einen ROM-Tabellenspeicher 16 zum Speichern von Korrekturwerten für Interpolationswerte-Fehler als zweite Speichereinrichtung, und eine Steuerschaltung 10. Ferner ist ein Schalterfeld 4 für eine X-Richtung in einer X- Richtungs-Schleife der Hauptschleife 2 a vorgesehen, während ein Schalterfeld 5 in einer Y-Richtungs-Schleife für die Hauptschleife 2 a vorgesehen ist.
Die Hauptschleife 2 a ist in der Eingabeebene 2 b so eingebettet, daß jede Schleife zu einer benachbarten Schleife parallel angeordnet ist und zu dieser einen Abstand von 5 mm aufweist. Ein Anschluß der jeweiligen Schleifen "L" ist an das Schalterfeld 4 angeschlossen (im Fall der Y- Schleife an das Schalterfeld 5), während der andere Anschluß an der Quellenschaltung 2 s liegt. Somit bilden die Schleifen "L" eine Eingabeebene mit einer Größe von 200 × 200 mm. Die Quellenleitung 2 s ist an den Treiber 2 angeschlossen. Eine ähnliche Schleifen-Konfiguration ist für die Y-Richtung vorgesehen, derart, daß die Streifen die X-Schleifen rechtwinklig kreuzen.
Die von der Hauptschleife 2 a getrennte Kompensationsschleife 3 a umgibt die gesamte Hauptschleife 2 a und ist benachbart zu der Quellenorientierung 2 s eingebettet. Ein Anschluß der Kompensationsschleife 3 a ist an den Treiber 3 angeschlossen, der einen Strom konstanter Amplitude in die Schleife einspeist. Dieser Strom fließt durch die Kompensationsschleife 3 a in einer zur Stromrichtung in der Quellenleitung 2 s der Hauptschleife 2 a entgegengesetzten Richtung. Der andere Anschluß der Kompensationsschleife 3 a liegt auf Masse.
Der ROM-Tabellenspeicher 15 speichert als erste Speichereinrichtung die Kompensationswerte nach Maßgabe der Zone der jeweiligen Schleife und der Y-Richtung. Als Ergebnis der Erfassung in der Steuerschaltung 10 wird der entsprechende Kompensationswert ISC von der Steuerschaltung 10 übertragen, und der Interpolationswert wird durch eine Recheneinrichtung innerhalb dieser Steuerschaltung 10 berechnet.
Ein weiterer ROM-Tabellenspeicher 16 zum Speichern der Korrekturwerte hat als zweite Speichereinrichtung die Funktion, diejenigen Fehler zu korrigieren, mit denen die von der Recheneinrichtung berechneten Interpolationswerte behaftet sind, um so korrekte Positionsinformationen für das Koordinatensystem zu erhalten. In dem ROM-Tabellenspeicher 16 sind die Korrekturwerte für die Interpolationswerte in Einheiten von 0,1 mm vorab gespeichert, z. B. in bezug auf die erfaßten Segmente.
Im Spitzenbereich des Aufnehmers 6 ist die Felddetektorspule vorgesehen. Sie hat die Aufgabe, das elektromagnetische Feld zu erfassen und so eine Detektorspannung zu erzeugen. Diese Detektorspannung wird an die Detektorschaltung 9 und über die Verstärkerschaltung 7 an die Polaritätsbestimmungsschaltung 8 gelegt.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der oben beschriebenen Koordinateneingabeeinrichtung skizziert werden.
Zunächst erfolgt das Positionserfassen durch den Aufnehmer 6 grundlegend entsprechend den nachfolgend erläuterten drei Schritten gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramm. Diese Schritte umfassen eine Segmenterfassung zum Erkennen angenäherter Segmentpositionen, eine Interpolation zum Erfassen der genauen Segmentpositionen innerhalb des erfaßten Segments und eine Positions-Synthese für die Segmentposition und die exakte Position innerhalb des erfaßten Segments.
Beim Schritt "Segmenterfassung" werden beide Treiber 2 und 3 betrieben, indem der Oszillator 1 eine Sinuswelle erzeugt. In diesem Zustand fließt von dem Treiber 2 durch lediglich eine Schleife "L" der Schalterfelder 4 und 5, die von der Steuerschaltung 10 festgelegt wird, Strom. Gleichzeitig fließt vom Treiber 3 durch die Kompensationsschleife 3 a ein Strom, dessen Amplitude halb so groß ist wie die des durch die Hauptschleife 2 a fließenden Stroms.
Wenn durch die einzelnen Schleifen "L" der Strom fließt, werden die durch die Schleifen "L" erzeugten elektromagnetischen Felder von dem Aufnehmer 6 erfaßt, und die induzierte Spannung wird von der Verstärkerschaltung 7 verstärkt, um ein Signal einer gewünschten Amplitude zu erhalten. Die Phase dieses Signals wird mit derjenigen des Oszillator-Ausgangssignals in der Polaritätsbestimmungsschaltung (Phasenvergleicher) 8 verglichen. In anderen Worten: Die Polarität des erzeugten Feldes wird innerhalb der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 festgestellt. Wenn die Schleife "L" auf der linken Seite des Aufnehmers 6 von dem Treiber angesteuert wird, so ist das Ausgangssignal der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 "H", wohingegen das Ausgangssignal der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 auf "L" (niedriger Pegel) übergeht, wenn die Schleife "L" auf der rechten Seite des Aufnehmers 6 (in der Zeichnung) angesteuert wird.
Wenn also die Schleifen "L" von der Steuerschaltung 10 sequentiell ausgewählt werden zwischen X₁ und X n , einen Strom zu führen, läßt sich die ungefähre Position des Aufnehmers 6, d. h. das dem Aufnehmer 6 benachbarte Segment, feststellen, da das von der Polaritätsbestimmungsschaltung 8 abgeleitete Signal invertiert wurde.
Die grundlegende Idee dieses Verfahrens soll im folgenden näher erläutert werden.
Fig. 4 zeigt eine typische Spannungsverteilung für die festgestellte Spannung. Die Verteilung der Magnetfeldstärke "Hz" entsprechend der jeweiligen Schleife "L" repräsentiert negativ auf der linken Seite des Nullpunkts und positiv auf deren rechter Seite, während der Absolutwert der Magnetfeldstärke Hz als Spannung festgestellt wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist jedes der Segmente in 10 mm- Intervallen voneinander angeordnet und ist von den jeweiligen Schleifen "L" um 5 mm getrennt. Abschnitte benachbarter Segmente sind in Intervallen von 5 mm überlappt, so daß die Verteilung der in Fig. 3 dargestellten Verteilung entspricht. Zum besseren Verständnis soll folgendes vereinbart werden: Die jeweiligen Schleifen, die den Koordinaten X = 5 n mm; 5 (n + 1) mm; 5 (n + 2) mm; 5 (n + 3) mm; und 5 (n + 4) mm entsprechen, werden als L5n; 5L(n + 1); L5(n + 2); L5(n + 4) bezeichnet, wobei 0≦n≦37 mit "n" als natürlicher Zahl ist.
Befindet sich der Aufnehmer 6 an der Stelle A, so wird das Abtastsignal sequentiell zu den jeweiligen Schleifen in Reihenfolge übertragen. Wenn die Schleife L5(n + 3) das Abtastsignal empfängt, d. h. SEG = n + 3 und X = 5(n + 3) mm, wird das Magnetfeld erneut positiv, und der Aufnehmer 6 befindet sich in der Zone, die definiert wird durch X ≦ 5(n + 3) mm. Dann kann man die Detektorspannung V n + ₃ in der Schleife L5(n + 3) erhalten. Anschließend werden die Schleife X = 5(n + 1) mm und das zwei Segmente vor dem derzeit abgetasteten Segment befindliche Segment SEG = n +1 ausgewählt, um eine weitere Dektektorspannung V n + ₁ zu erhalten. In diesem Stadium ist das Magnetfeld mit Sicherheit negativ, und die Polaritäten der Magnetfelder, die zwischen den Schleifen L5(n + 1) und L5(n + 3) erzeugt werden, sind einander entgegengesetzt. Dadurch läßt sich die Stelle A innerhalb der Zone von SEG = n + 1, d. h. der Zone lokalisieren, die definiert wird durch
,
5(n + 1) mm ≦ X ≦5(n + 3) mm.
.
Dies bedeutet, daß sich der Aufnehmer 6 innerhalb der Zone befindet, die definiert ist durch 15 mm≦X≦25 mm und SEG = 3 in Fig. 3.
Nachdem das in Frage kommende Segment auf der Grundlage des oben erläuterten Feststellungs-Prinzips ermittelt wurde (in Fig. 4: SEG = n + 1 und andere Segmente), wird die am weitesten links in dem Segment SEG = n + 1 befindliche Schleife L5(n + 1) durch die Steuereinrichtung 10 ausgewählt. In diesem Fall wird das in dem Aufnehmer 6 und der Verstärkerschaltung 7 verarbeitete Signal von der Detektorschaltung 5 in einen Gleichstrom umgesetzt und dann innerhalb der Abtast- und Halteschaltung 11 als Gleichspannung gespeichert.
Anschließend wird die am rechten Ende des Segments SEG = n + 1 befindliche Schleife L5(n + 3) von der Steuerschaltung 10 ausgewählt. In diesem Fall wählt die Steuerschaltung 10 die nachfolgende Schleife L5(n + 3) unter Überspringen der Schleife L5(n + 2) aus, da halbe Abschnitte der jeweiligen Segmente einander überlappen, um die Genauigkeit zu erhöhen. In ähnlicher Weise wird die von der Detektorschaltung 9 erhaltene Gleichspannung in dem Abtast- und Halteverstärkerkreis 12 gehalten.
Unter diesen Umständen werden die in den Abtast- und Halteverstärkern 11 und 12 gehaltenen Gleichspannungen ansprechend auf ein von der Steuerschaltung 10 kommendes Steuersignal ausgewählt und dann durch A/D-Umsetzung in entsprechende Digitalwerte umgesetzt, die den Spannungen V n + ₁, V n + ₃ der Schleifen L5(n + 1) und L5(n + 3) entsprechen.
Im nächsten Schritt werden durch Steuerung der Steuerschaltung 10 die beiden Schalterfelder 4 und 5 abgeschaltet. Demzufolge wird, da der oben erwähnte, vorbestimmte Strom lediglich durch die Kompensationsschleife 3 a fließt, das erfaßte Ausgangssignal in der gleichen Weise A/D- umgesetzt, um die lediglich von der Kompensationsschleife 3 a abgeleitete Spannung Vc zu erzeugen.
Anschließend veranlaßt die Steuerschaltung 10 den ROM- Tabellenspeicher 15, die den Segmentwerten (Abständen in der gleichen Richtung) in X- und Y-Richtung entsprechenden Kompensationswerte ISC abzugeben, wobei die Segmentwerte durch Segment-Bestimmung erhalten werden, woraufhin die Steuerschaltung die Recheneinrichtung in der Steuerschaltung 10 veranlaßt, den Interpolationswert P′ auf der Grundlage der Spannungen V n + ₁, V n + ₃, Vc und des Kompensationswerts ISC nach folgender Gleichung zu berechnen:
Nachdem dieser Interpolationswert P′ berechnet ist, wird aus dem ROM-Tabellenspeicher 16 der Korrekturwert zum Korrigieren des oben erwähnten Fehlers, gespeichert in dem ROM-Tabellenspeicher 16, ausgelesen, um den Koordinatenwert zu erhalten, der die Lage innerhalb des Segments angibt. Der gewünschte X-Koordinaten-Datenwert entsprechend der Stelle, auf den der Aufnehmer zeigt, läßt sich dadurch berechnen, daß die Positions-Koordinatendaten des Segments und der Koordinatenwert innerhalb dieses Segments mit Hilfe der Recheneinrichtung innerhalb der Steuerschaltung 10 synthetisiert werden.
In ähnlicher Weise wird der Y-Koordinaten-Datenwert des Aufnehmers berechnet, und der berechnete Koordinatenwert wird über die Schnittstellenschaltung 17 an einen Hostrechner gegeben.
Bei einer Koordinateneingabeeinrichtung, die mit elektromagnetischer Induktion arbeitet, ist eine Annäherungs- Detektoreinrichtung vorhanden, durch die die Koordinaten- Ausgangssignale erzeugt werden können, ohne daß der Aufnehmer 6 tatsächlich durch eine Bedienungsperson von Hand gegen die Eingabeebene 2 b gepreßt wird.
Bei einem herkömmlichen Annäherungs-Detektorsystem werden die einzelnen Schleifen "L" der Eingabeebene 2 b sequentiell angesteuert. Wenn die von der Spule in dem Aufnehmer 6 ausgegebene Feld-Detektorspannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, so kann festgestellt werden, daß die Spitze des Aufnehmers 6 in dichter Nähe zu der Eingabeebene 2 b gehalten wird, und anschließend wird der Abtastvorgang dann angehalten, wenn die Annäherung des Aufnehmers festgestellt wird, so daß eine vorbestimmte Koordinaten- Feststelloperation begonnen wird.
Allerdings ist bei dem herkömmlichen Annäherungs-Detektorverfahren folgendes zu beachten: Selbst wenn der Aufnehmer 6 auf der Eingabeebene liegt, erfolgt die Annäherungs- Feststellung, da die Spitze des Aufnehmers 6 der Eingabeebene 2 b sehr nahe ist. Wenn also die Detektorspannungen unter solchen Umständen erzeugt werden, enthalten die Koordinaten-Ausgabewerte viele Fehler, und es werden Fehler- Operationen durchgeführt, da das Erfassen des Interpolationsfelds nicht richtig durchgeführt werden. Tatsächlich kommt es vor, daß, während der Aufnehmer 6 auf der Eingabeebene 2 b liegt, der auf dem Anzeigeschirm dargestellte Cursor in unvorhersehbarer Weise über die gesamte Bildschirmfläche springt, so daß die Eingabeposition auf der Eingabeebene 2 b nicht spezifiziert werden kann. Dies führt zu Fehlfunktionen.
Um diesen Nachteil zu begegnen, kann man eine Lösung ins Auge fassen, gemäß der ein als Aufnehmer 6 dienender Griffel in seinem Inneren mit einer Detektoreinrichtung nach Art eines Schalters zum Feststellen des Hinfallens des Griffels versehen ist, so daß kein Ausgangssignal der Aufnehmerspule 6 an die Verstärkerschaltung 7 und an die Steuerschaltung 10 gegeben wird, wenn der Griffel hinfällt. Allerdings besitzt ein solcher Aufnehmergriffel einen komplizierten Aufbau und erfordert erheblichen Herstellungsaufwand. Außerdem muß man mit einem solchen Griffel ein Kabel großen Durchmessers verbunden werden, so daß das Anzeigen bestimmter Stellen auf dem Schirm mit einem solchen Griffel unbequem ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben aufgezeigten Nachteile zu vermeiden oder doch zumindest zu mildern und demgemäß eine Koordinateneingabeeinrichtung zu schaffen, bei der ein Hinfallen oder Kippen des Koordinatenanzeigers nicht durch mechanische Mittel, sondern durch elektronische Mittel erkannt wird, um so Feststellungsfehler und Fehlfunktionen zu vermeiden.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der erfindungsgemäßen Koordinateneingabeeinrichtung werden sequentiell Abtastsignale an mehrere in einer Eingabeebene eingebettete Leiter gegeben, wobei diese Leiter parallel zueinander angeordnet sind, und eine Koordinatenstelle der Eingabeebene wird auf der Grundlage eines Signals erfaßt, das von einem Koordinatenzeiger aufgenommen wird, mit dem auf irgendeine Stelle der Eingabeebene gezeigt werden kann. Es ist eine Einrichtung vorgesehen zum Feststellen der Annäherung des Koordinatenanzeigers, wenn dieser in großer Nähe der Eingabeebene positioniert ist, und zum Durchführen einer Koordinaten-Detektoroperation, wenn Absolutwerte eines von den Leitern abgeleiteten Ausgangssignals während eines einzelnen Abtastvorgangs zweimal einen vorbestimmten Ausgangspegel übersteigt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer bereits konzipierten Koordinateneingabevorrichtung;
Fig. 2 bis 4 Skizzen zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1;
Fig. 5 bis 9 Skizzen, die die grundlegende Idee der Erfindung verdeutlichen;
Fig. 10 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Koordinateneingabeeinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform, und
Fig. 11 ein Flußdiagramm, welches den typischen Betrieb der Einrichtung nach Fig. 10 verdeutlicht.
Grundgedanke der Erfindung
Zunächst soll der Grundgedanke der Erfindung erläutert werden, wonach es möglich ist, die korrekte Koordinatenerfassung nur durchzuführen, wenn der Koordinatenanzeiger seine korrekte Lage einnimmt.
Wenn durch die Schleifen "L", die dem Stand der Technik entsprechen, der HF-(Hochfrequenz)-Strom geleitet wird, ergibt sich eine Magnetfeldstärke, die von der Spule in dem Aufnehmer 6 erfaßt wird, wie sie in Fig. 5 für den Zustand dargestellt ist, daß der Aufnehmer 6 senkrecht zur Eingabeebene 2 b orientiert ist. Bei diesem Beispiel befindet sich der Aufnehmer 6 in der Nähe der dem Zeitpunkt "tn" entsprechenden Schleife. Dies kann man daran erkennen, daß die Polarität des Magnetfelds in der Nähe des Zeitpunkts "tn" umgekehrt wird.
Wenn andererseits der Aufnehmer 6 hingelegt wird, ist die Polarität der ermittelten Feldstärke konstant, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Das heißt: Es findet keine Polaritätsumkehr statt.
Anhand von Fig. 7 soll der Unterschied der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Erscheinungen näher erläutert werden.
Fig. 7 zeigt einen Magnetfeldvektor "H" an dem Punkt "B während der Strom sequentiell durch drei Schleifen fließt; eine Vektorkomponente "Hx" verläuft in einer Richtung (X- Achse) parallel zur Eingabeebene 2 b; eine Vektorkomponente "Hz" verläuft in einer Richtung (Z-Achse) senkrecht zur Eingabeebene 2 b. Strom fließt nur durch diejenige Spule, die durch ⊖ markiert ist. Fig. 7a zeigt die Situation, in der Strom durch die linke Spule Ln fließt; Fig. 7b zeigt den Zustand, daß Strom durch die mittlere Schleife Ln + 1 fließt, und Fig. 7c zeigt den Fall des Stromflußes durch die rechte Schleife Ln + 2.
In diesem Zustand ist die Stärke des Magnetfeldvektors "H" umgekehrt proportional zu dem Abstand zwischen der erregten Schleife und der Lage der Spule des Aufnehmers 6, und seine Richtung entspricht der Richtung einer Tangente im Punkt "B" an einen Kreis mit einem Radius, der dem Abstand zwischen der Schleife und dem Punkt "B" entspricht.
Trägt man der oben definierten Komponente Hx für die Parallelrichtung und der Komponente Hz für die Vertikalrichtung des Magnetfeldvektors H Rechnung, so wird die Komponente Hz für die Vertikalrichtung zwischen den Schleifen Ln + 1 und Ln + 2 umgekehrt, während die Komponente Hx für die Parallelrichtung nicht umgekehrt wird. Da der Aufnehmer 6 in bezug auf die Eingabeebene 2 b etwa im rechten Winkel gehalten wird, erfaßt die Detektorspule hauptsächlich die Vertikalkomponente Hz. Wird der Aufnehmer 6 hingegen hingelegt oder auf der Eingabeebene 2 b abgerollt, so erfaßt die Spule hauptsächlich die Parallelkomponente Hx, aber praktisch nichts von der Vertikalkomponente Hz, da sie empfindlich ist für die zur Eingabeebene 2 b parallele Feldrichtung. Wenn also der Aufnehmer 6 in der Nähe der Eingabeebene 2 b mit richtiger Höhe angeordnet ist, d. h.: Wenn der Aufnehmer nicht auf der Eingabeebene 2 b liegt, wird notwendigerweise die Polaritätsumkehr des Magnetfeldes festgestellt.
Gemäß obiger Beschreibung ändert sich die frühere Magnetfeldstärke gemäß dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Verlauf.
Bei der oben beschriebenen Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1 empfängt der Aufnehmer 6 das sich ändernde Feld, welches dadurch entsteht, daß HF-Strom in die jeweiligen Spulen eingespeist wird, während die Amplitude der festgestellten HF-Spannung erfaßt wird. Folglich entsprechen die Feld-Verteilungskurven gemäß Fig. 5 und 6 den in den Fig. 8 bzw. 9 dargestellten Kurven.
Es geht also darum, für das Feststellen der Annäherung des Aufnehmers eine Schwellenspannung "V TH " zu bestimmen, d. h.: Eine vorab eingestellte Spannung. Dies wird in erfindungsgemäßer Weise durchgeführt. Die festgestellte Spannung wird nach folgenden Kriterien geprüft, während die Schleifen "L" von dem HF-Strom sukzessive gespeist werden. Die festgestellte Spannung überschreitet einmal die oben erwähnte Schwellenspannung V TH und ist anschließend niedriger als V TH . Wenn danach die festgestellte Spannung erneut die Schwellenspannung V TH übersteigt, wird die Koordinaten-Feststellung durchgeführt, da der Aufnehmer 6 gegenüber der Eingabeebene 2 b etwa einen rechten Winkel einnimmt.
Wenn hingegen die festgestellte Spannung nicht nochmals die Schwellenspannung V TH übersteigt, erfolgt keine Koordinaten- Feststellung, da der Aufnehmer 6 möglicherweise auf der Eingabeebene 2 b aufliegt. Durch die oben erläuterte Grundidee der Erfindung läßt sich bei einer Koordinateneingabeeinrichtung das Auftreten von Erfassungsfehlern sowie ein Fehlbetrieb, hervorgerufen durch eine im Normalbetrieb nicht vorkommende Lage des Aufnehmers 6, vermeiden.
Ausgestaltung der Koordinateneingabeeinrichtung
Im folgenden soll anhand der Fig. 10 die erfindungsgemäße Koordinateneingabeeinrichtung 100 erläutert werden.
Es wurden in Fig. 10 für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 1. Diese Teile sollen nicht nochmals erläutert werden.
Wie man leicht aus Fig. 10 ersieht, enthält die Koordinateneingabeeinrichtung 100 folgende neuen Schaltungsteile, zusätzlich zu den Schaltungselementen der bereits konzipierten Koordinateneingabeeinrichtung nach Fig. 1: Die Einrichtung 100 enthält zusätzlich ein Register für Aufnehmerannäherungs- Erkennung, 31, das an die Steuerschaltung 10 angeschlossen ist, sowie einen Vergleicher 32, der die von dem Abtast- und Halteverstärker 11 kommende Ausgangsspannung mit einer von einer Spannungsquelle 33 erzeugten Spannung vergleicht, um die Schwellenspannung V TH voreinzustellen. Das Erkennungs-Register 31 und der Vergleicher 32 bilden eine Annäherungs-Detektoreinrichtung für den Koordinatenanzeiger.
Arbeitsweise
Anhand der Fig. 10 und 11 (letztere ist ein Flußdiagramm) soll nun die Arbeitsweise der Einrichtung 100 beschrieben werden.
Vor dem Betrieb wird das Register für Aufnehmerannäherungs- Erkennung, 31, durch die Steuerschaltung 10 gelöscht. Dann wird nach Einstellung des Abtast- und Halteverstärkers 11 auf den Abtastbetrieb die Gesamtheit der Schleifen Xn abgetastet, indem sequentiell ein HF-Strom in die einzelnen Schleifen Xn der Hauptschleife 2 a in X- Richtung eingespeist wird. Bei diesem Abtastvorgang vergleicht der Vergleicher 32 die oben genannte Schwellenspannung V TH und das von der Abtast- und Halteschaltung 11 kommende Ausgangssignal. Wenn das Vergleicher-Ausgangssignal des Vergleichers 32 den Pegel "H" annimmt, hat die festgestellte Spannung einmal diese Schwellenspannung V TH überschritten, wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. In diesem Fall wird auf den Inhalt des Erkennungsregisters 31 "1" addiert, und anschließend wird die folgende Schleife abgetastet, um ein weiteres Ausgangssignal von dem Vergleicher 32 zu erhalten.
Wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die Schwellenspannung V TH während der Schleifen-Abtastschritte zweimal überschreitet, erhöht sich der Inhalt des Erkennungsregisters 31 auf "2", selbst wenn die resultierende Detektorspannung höher oder niedriger als die Schwellenspannung V TH ist. Wenn der Inhalt des Erkennungsregisters 31 "2" wird, kann die Steuerschaltung 10 auf der Grundlage der oben erläuterten Grundidee der Erfindung bestimmen, daß die richtige Koordinateneingabe durchgeführt wird, bei der der Aufnehmer 6 in der richtigen Lage und Höhe auf der Eingabeebene 2 b gehalten wird, d. h. etwa 90° gegenüber der Eingabeebene. Wenn eine solche Feststellung durch die Steuerschaltung 10 abgeschlossen ist, wird der Erkennungsvorgang für die Aufnehmer-Annäherung abgeschlossen, und schließt sich der Betrieb an, wie er im Flußdiagramm nach Fig. 2 gezeigt ist.
Wenn während des Aufnehmer-Annäherungs-Erkennungsvorgangs der Aufnehmer 6 hingelegt, gerollt oder sonstwie in eine Lage gebracht wird, die nicht dem Normalbetrieb entspricht, beurteilt die Steuerschaltung 10 aufgrund der oben dargelegten Grundidee mit Sicherheit nicht, daß die Koordinateneingabe erfolgen kann, da der Inhalt des Erkennungsregisters 31 nicht dem Wert "2" entspricht. Folglich kann auch keine Koordinaten-Feststellungsoperation ansprechend auf das von dem Aufnehmer 6 kommende Signal durchgeführt werden, wenn letzterer auf der Eingabeebene liegt. Folglich lassen sich Fehler und Fehlbetrieb, hervorgerufen durch Hinfallen oder Hinlegen des Aufnehmers 6, zuverlässig verhindern.
Wenn außerdem die von dem Aufnehmer 6 festgestellte Spannung nicht den Schwellenwert V TH erreicht, wird keine Koordinaten-Feststelloperation durchgeführt, da dann die Höhe des Aufnehmers 6 nicht korrekt ist und sich der Aufnehmer 6 nicht in der richtigen Lage befindet (d. h.: Der Inhalt des Erkennungsregisters 31 wird nicht "2", was zu dem gleichen Beurteilungsergebnis seitens der Steuerschaltung 10 führt, wie es in der oben beschriebenen Situation der Fall war). In anderen Worten: Eine Koordinaten- Feststellung läßt sich nur dann erwarten, wenn der Aufnehmer 6 in seiner richtigen Lage und Höhe gehalten wird.
Abweichungen von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung möglich: Während die oben beschriebene Koordinateneingabeeinrichtung auf einem System mit elektromagnetischer Induktion beruht, ist die erfindungsgemäße Idee auch bei anderen kontaktlosen Erkennungssystemen einsetzbar, z. B. bei einem System mit elektrostatischer Induktion.
Die erfindungsgemäße Koordinateneingabeeinrichtung enthält eine Annäherungs-Detektoreinrichtung für den Koordinatenzeiger auf der Eingabeebene, durch die festgestellt wird, ob der Absolutwert des von dem Koordinatenanzeiger erfaßten Signalpegels während einer einzelnen Abtastoperation zweimal den vorbestimmten Ausgangspegel übersteigt. Wird der Koordinatenanzeiger gegenüber der Eingabeebene zu stark abgehoben, hingelegt oder sonstwie in seiner Lage verändert, so überschreitet der Ausgangspegel nicht zweimal den vorbestimmten Pegel innerhalb eines Abtastvorgangs, so daß die Lageveränderung des Zeigers elektronisch erfaßt werden kann. In einem solchen Zustand des Zeigers erfolgt keine Koordinatenfeststellung. Deshalb kommt es auch nicht zu Fehlern und Fehlbetrieben beim Feststellen von Koordinateneingaben. Da die Annäherung-Detektoreinrichtung mit elektronischen Mitteln arbeitet, wird der Koordinateneingabevorgang nicht abträglich beeinflußt.

Claims (4)

1. Koordinateneingabeeinrichtung, bei der mehrere parallel in einer Eingabeebene eingebettete Leiter (L) sequentiell mit Abtastsignalen gespeist werden und eine Koordinatenstelle auf der Eingabeebene auf der Grundlage eines Signals erkannt wird, das von einem Koordinatenzeiger erfaßt wird, mit welchem willkürlich auf eine Stelle auf der Eingabeebene gezeigt werden kann, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (31) zum Feststellen der Annäherung des Koordinatenzeigers (6), wenn dieser ganz in die Nähe der Eingabeebene gebracht wird, sowie zum Durchführen einer Koordinaten-Erkennungsoperation, wenn Absolutwerte eines Ausgangssignals, das von den Leitern (L) erfaßt wird, während eines einzigen Abtastvorgangs zweimal einen vorbestimmten Ausgangspegel übersteigen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der, wenn der Koordinatenzeiger (6) in großer Nähe der Eingabeebene positioniert ist, durch den speziellen einzelnen Leiter (L) ein HF-(Hochfrequenz-)Strom geführt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Annäherungs-Feststelleinrichtung (31) für den Koordinatenanzeiger (6) in einem elektromagnetischen Induktionssystem betrieben wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Annäherungs-Feststelleinrichtung in einem elektrostatischen Induktionssystem betrieben wird.
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