(57)【要約】  本発明は、各種作業命令、図形または文字列を入力して記憶し、あるいは、出力するための座標入力装置に関するもので、特に、文字列または図形の軌跡を入力するための座標認識方法として、絶対座標認識方法と相対座標認識方法を複合的に使用して絶対座標に変換し、変換した絶対座標として、手書きの文字列または図形の軌跡を記憶して自己のディスプレイに表示し、あるいは、接続された情報端末のモニター上に表示することにより、従来の座標認識入力装置の問題点を解決し、ハードウェアの構成を簡略化し、正確な座標認識によって文字列または図形を入力することが可能な複合座標認識用の入力装置およびその駆動方法を提供する。【選択図】  図１
2008530704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
種々の命令、文字列、図形を入力して記憶し、あるいは、出力するための複合座標認識用の入力装置において、
前記入力装置の位置に関する絶対座標情報を獲得するとともに、移動する軌跡に関する相対的な移動量を感知して相対座標情報を獲得するための複合座標感知部と、
各座標情報から絶対座標と相対座標を獲得し、獲得した絶対座標を用いて前記相対座標を絶対座標に変換する座標演算部と、
を含むことを特徴とする複合座標認識用の入力装置。
【請求項２】
前記複合座標感知部は、
前記絶対座標情報を得るために作動有無を決定して絶対座標を認識させる絶対座標感知スイッチ手段を有する絶対座標感知部と、
前記入力装置の電源がオンになった瞬間から連続的に相対座標情報を得ることが可能な相対座標感知部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記複合座標感知部は、
複合結像系を有する光学系と、
イメージセンサと、
前記光学系および前記イメージセンサを介して、パターン紙に印刷されたマイクロコード画像が獲得できるようにする絶対座標感知スイッチ手段と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記絶対座標感知スイッチ手段は、地面との接触圧力が感知されるダウン動作状態で絶対座標情報を獲得するペンチップであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記絶対座標感知部は、前記絶対座標感知スイッチ手段が作動した状態の間に少なくとも毎秒２回以上の周期で絶対座標を感知することを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項６】
前記絶対座標感知部は、タブレット方式または超音波方式によって絶対座標情報を獲得することを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項７】
前記座標演算部は、認識された絶対座標情報の誤りを、相対座標を用いて補正し、あるいは、獲得した相対座標情報の誤りを、絶対座標を用いて補正することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項８】
前記複合座標認識入力装置は、
前記複合座標感知部が獲得した相対座標情報および／または絶対座標情報、感知時間、および前記座標演算部が獲得した絶対座標を記憶するための記憶部と、
前記座標演算部を介して獲得した特定の座標で命令を入力するための機能キーと、
前記座標演算部が演算した座標および／または前記機能キーが入力した命令語をコンピュータ本体へ伝送するための通信手段と、
各構成要素の機能を制御するための中央制御装置と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項９】
前記複合座標認識入力装置は、座標演算部で獲得した、手書きされた文字列または図形の軌跡に関する絶対座標値を出力するためのディスプレイ部を含むことを特徴とする請求項１または請求項８に記載の入力装置。
【請求項１０】
情報端末に接続され、モニター上に表示されるカーソルを用いて種々の命令と手書きの文字列または図形を入力するための入力装置において、
パターン紙に印刷されたマイクロコードの画像を用いて絶対座標情報を獲得するとともに、前記入力装置の移動する軌跡に関する相対的な移動量を感知して相対座標情報を獲得するための複合座標感知部と、
前記複合座標感知部が獲得した絶対座標情報および／または相対座標情報並びに座標感知時間を記憶するための記憶部と、
所定の時点で命令を入力するための接続感知手段を有する機能キーと、
前記複合座標感知部が獲得した座標情報および機能キーを介して入力された命令語を前記情報端末へ伝送するための通信手段と、
絶対座標感知部、相対座標感知部、前記記憶部、前記機能キーおよび前記通信手段の機能を制御する中央制御装置と、
を含み、
前記情報端末に内蔵された座標演算部により、前記通信手段から伝送された絶対座標情報から絶対座標を演算し、当該絶対座標を用いて前記相対座標情報を絶対座標に変換するとともに、前記絶対座標を用いてモニター上のカーソルを制御することを特徴とする入力装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の複合座標認識用の入力装置を用いた座標認識方法において、
前記入力装置の電源がオンになると同時に相対座標を認識し、
前記相対座標を認識する過程において、絶対座標感知スイッチ手段が作動した場合、所定の時間間隔で絶対座標情報を獲得し、絶対座標感知スイッチ手段が作動しなかった場合、前記相対座標情報のみを再び獲得し、
獲得した前記絶対座標情報を用いて絶対座標を演算するとともに、当該絶対座標を用いて前記相対座標情報を絶対座標に変換することを特徴とする座標認識方法。
【請求項１２】
前記相対座標は、絶対座標情報の獲得より前に認識した相対座標情報、絶対座標情報の獲得と同時に認識した相対座標情報、絶対座標情報の獲得中に認識した相対座標、絶対座標情報の獲得後に認識した相対座標の中から選択された少なくとも１つであることを特徴とする請求項１１に記載の座標認識方法。
【請求項１３】
前記絶対座標を用いて前記相対座標情報を絶対座標に変換する際に、以下の数式
2008530704.tif 000028
または
2008530704.tif 000029
（ここで、Ｒ’1j、Ｒ’1,-jは変換された絶対座標であり、Ｒ1は絶対座標認識方法で認識した基準点の絶対座標であり、ΔＲ1,m、ΔＲ1,-mは相対座標認識方法で認識した移動量であり、ｊは１以上の整数である。）を用いて前記相対座標を前記絶対座標に変換することを特徴とする請求項１１に記載の座標認識方法。
【請求項１４】
前記絶対座標を用いて相対座標情報を絶対座標に変換する際に、絶対座標の認識が行われる間に相対座標の認識が行われない場合、認識されていない相対座標を、外挿法またはスプライン方式を用いて絶対座標に変換することを特徴とする請求項１１に記載の座標認識方法。
【請求項１５】
前記スプライン方式による絶対座標変換方法は、
絶対座標として認識した基準絶対座標値に仮想の相対的な移動量を加えるにより、認識されていない点の相対座標を絶対座標に変換する段階と、
絶対座標認識方法で認識した基準点の絶対座標値に、Ｋ個の点に関する仮想の移動量と相対座標認識方法で認識した移動量を加えることにより、認識されていない各点の相対座標を絶対座標に変換する段階と、
変換した各点の絶対座標に関して内挿法によって仮想の移動量を決定し、最終的に変換された絶対座標を求める段階と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の座標認識方法。
【請求項１６】
前記外挿法による絶対座標変換方法は、
相対座標が認識されていない有限個の点に関する相対的な移動量を数値分析の外挿法または内挿法で決定する段階と、
決定した相対座標の軌跡に、相対座標が認識されていない有限個の点の相対的な移動量を加えることにより、相対座標の軌跡を完成する段階と、
完成した相対座標の軌跡を単純比例関係によって絶対座標に変換する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の座標認識方法。
【請求項１７】
獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換する際に、絶対座標認識誤りが発生した場合には、
獲得した絶対座標と、他の相対座標認識結果から変換された同一の点の絶対座標とを比較して絶対座標認識の誤りを判別する段階と、
誤りと判別された場合に、相対座標認識結果および他の点の絶対座標認識結果を用いることにより、誤りと判別された絶対座標を補正する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の座標認識方法。
【請求項１８】
獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換する段階において、相対座標認識に誤りが発生した場合には、
前記入力装置が回転した状態で把持されたものと判定する段階と、
前記入力装置の回転角を補正して正確な相対座標を獲得する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の座標認識方法。
【請求項１９】
相対座標感知部と絶対座標感知部を有する複合座標認識用の入力装置を用いた座標認識方法において、
前記絶対座標感知部が作動しない場合、前記相対座標感知部によって認識された相対座標のみを用いて前記入力装置の軌跡を獲得することを特徴とする座標認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の作業命令、図形または文字列を入力して記憶し、あるいは、出力するための座標入力装置に関する。特に、本発明は、複合座標認識用の入力装置および当該装置を駆動する方法を提供する。当該入力装置は、文字列または図形の軌跡を入力するための座標認識方法として、絶対座標認識方法と相対座標認識方法を複合的に使用する。これにより、当該相対座標認識方法によって獲得した相対座標を、絶対座標認識方法により獲得した絶対座標を用いて絶対座標に変換する。また、手書きの文字列および図形の軌跡を、獲得した絶対座標および相対座標から変換された絶対座標として記憶する。これにより、当該軌跡を、入力装置のディスプレイまたは入力装置に接続された情報端末のモニターに表示する。したがって、従来の絶対座標認識入力装置と相対座標認識入力装置それぞれの問題を解決することができ、ハードウェアの構成を簡略化し、正確な座標認識を用いて文字列または図形を入力することができる。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、コンピュータに連結されてモニター上の作業位置を指定し、あるいは、命令を入力するための装置として、マウスが用いられている。マウスの動く軌跡に沿ってモニター上のカーソルを動かすために用いられる座標認識方法としては、相対座標認識方法と絶対座標認識方法がある。
【０００３】
相対座標認識方法は、一般的な形態のボールマウスまたは光学マウスに適用される方法である。パターン紙または別途の付加装置を用いることなく位置移動量を感知するためのボールタイプまたは光学タイプの感知装置を用いて過去位置と現在位置の相対的な移動量を算出することにより、相対的な位置が獲得される。
【０００４】
相対座標認識方法を適用したボールマウスまたは光学マウスは、特定のパターン紙または別途の付加装置なしでも動作が可能なため、マウスの構成は簡単であって携帯が簡便であり、比較的使用上の制約がない。その上、ハードウェアの構成が比較的簡単なので、費用の面でも効率的である。
【０００５】
次に、絶対座標認識方法を使用するマウスは、特定のパターン紙または別途の付加装置（タブレット型装置、超音波型装置等）を用いて位置を認識する。マウスの移動軌跡は、絶対座標として検出される。絶対座標認識マウスは、大抵はペン型であった。
【０００６】
上述した絶対座標認識方法を適用したマウスは、特定の付加装置を介して絶対的な位置を検出するため、過去データを持っていなくても、常に正確な絶対位置を検出することができる。
【０００７】
一例として、特定のパターン紙を用いて絶対座標を認識する方法では、パターン紙（各マイクロコードの絶対座標に相当する特定のパターンが印刷されているもの）に記録されている各マイクロコード（位置コードパターン）を認識することにより、マウスの現在位置を絶対的に認識する。したがって、マウスの軌跡を認識するためには、軌跡上に軌跡の各点の絶対位置を示すマイクロコードが連続的に分布していなければならない。
【０００８】
また、手書きされた図形または文字列をペンの軌跡に沿って記憶し、ペンを後で情報端末に接続して記憶内容を情報端末のモニター上に出力する電子ペンも使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、相対座標認識方法を適用したマウスは、位置を認識する際に絶対的な位置を知ることができない。ボールまたは光の位置が現在どちらの方向にどれほど移動しているかという情報のみしか得ることができないため、マウスを使用していない間にマウスの位置がずれた場合、カーソルの位置が作業中の位置から外れてしまう。
【００１０】
したがって、作業中の位置を探し出すためには、モニター上のカーソル位置を肉眼で確認しながら何回もカーソル位置を移動させなければならない。このため、元のカーソル位置を探し出すことは困難である。特に、マウスをコンピュータ制御のためだけでなく、特定の文字列または図形を入力するために使用する場合、作業中断以前の状態に戻す過程は大変煩わしいものである。また、マウスの絶対的な位置を知ることができないため、文字列や図形が用紙全体のどこにあるかを知ることもできない。
【００１１】
さらに、相対座標認識方法を適用したマウスは、常に表面に密着した状態で移動しなければその動きに従って相対座標を認識することができない。もし、マウスを持ち上げて移動させてしまった場合、モニター上のカーソルは移動しない。したがって、モニター上の作業位置を探すためには、常に表面に密着させて作業位置を探し出さなければならないという問題点もあった。
【００１２】
また、上述した絶対座標認識方法は、特定のパターンが印刷されたパターン紙または特定の別途の付加装置が必要である。このため、当該方法は、携帯する使用方法には不適であり、適用範囲が極めて限定的であり、相対座標認識方法に比べて解像度が低い。特に、パターン紙は非常に微細なマイクロコードの印刷が要求されるため、絶対座標認識装置の光学系およびセンサが高性能かつ高価にならざるを得ない。また、処理されるべき画像データのサイズが大きいため、高性能のマイクロプロセッサが必要になる。また、微細なマイクロコードを印刷する過程が精巧でなければならないため、パターン紙を容易に製造することができなかった。
【００１３】
また、絶対座標認識方法は、相対座標の位置認識に使用されるマウスと比較して別途の付加装置が必要になる。このため、マウスのハードウェア構成が複雑であり、高性能の仕様が必須であった。この結果、マウスの体積が大きくなって携帯が不便であり、相対座標方式のマウスに比べて非効率的であった。
【００１４】
さらに、パターン紙のマイクロコード損傷、マイクロコード感知手段によるマイクロコードの画像歪み、マウスの回転等により、絶対座標の認識誤りが発生するおそれがある。この場合、入力情報に深刻な誤りが発生する可能性があり、誤って入力した情報を補正するための代替手段がなかった。
【００１５】
また、電子ペンが相対座標認識方法のために使用される場合にも、簡単なメモを書き、しばらく経ってからさらにメモを追加する場合、以前のメモの終端位置を知ることはできなかった。このため、長文のメモを処理することは根本的に不可能であった。
【００１６】
また、電子ペンを絶対座標認識方法に使用する場合、特定の付加装置を介して絶対位置を検出するため、過去のデータを持っていなくても常に正確な絶対位置を検出することができ、時間間隔を置いたメモまたは長文のメモを処理することも可能である。しかし、特定のパターンが印刷されたパターン紙または特定の別途の付加装置が必須であるため、携帯が不便であり、適用範囲が極めて限定的であった。また、相対座標方式の位置認識に用いられる電子ペンと比較して別途の付加装置が必要なため、ハードウェア構成が複雑で高性能の仕様が必要である上、必然的に体積も増加していた。
【００１７】
本発明は、既存のマウスまたは電子ペン等の座標入力装置に相対座標認識方法と絶対座標認識方法の両方を適用することにより、上述した問題点を解決するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明によれば、相対座標認識方法と絶対座標認識方法を組み合わせて互いに補完できるようにすることにより、相対座標認識方法の誤りを絶対座標認識方法で補完し、あるいは、絶対座標認識方法の誤りを相対座標認識方法で補完し、最終的に全ての軌跡情報を絶対座標として認識して示された文字列または図形を記憶または出力し得る。
【００１９】
また、本発明は、限定された分解能を持つパターン感知手段を用いたハードウェア構成が単純であっても、相対座標認識方法の高い分解能によって精密な絶対座標の位置認識が可能である上、携帯性のよい複合座標認識入力装置およびその駆動方法を提供する。
【００２０】
また、本発明によれば、パターン紙のマイクロコードが毀損し、あるいは、絶対座標認識方法が駆動されない状況でも、相対座標認識方法によって複合座標認識入力装置の軌跡に沿う座標の認識を可能にすることにより、座標認識技術の適用範囲を最大化し、適用環境を拡大し、複合座標認識入力装置の安定的な動作が可能になる。
【００２１】
また、本発明によれば、絶対座標認識方法と相対座標認識方法を複合的に使用し、これを用いて絶対座標値を算出することにより、低い分解能を持つ絶対座標認識方法によっても正確な絶対座標を認識するようにすることができ、パターン紙に印刷されるマイクロコードの分解能を低く印刷することができるのでパターン紙の印刷が容易であり、使用者が特定のパターンのマイクロコードを直接印刷して使用し得る。
【００２２】
本発明は、種々の命令、文字列または図形を入力して記憶し、あるいは、出力するための複合座標認識用の入力装置において、位置による絶対座標情報を得て、移動する軌跡に沿う相対的な移動量を感知して相対座標情報を得るための複合座標感知部と、前記座標情報からそれぞれの絶対座標と相対座標を獲得し、その獲得された絶対座標を用いて、前記獲得した相対座標を絶対座標に変換する座標演算部とを含む入力装置を提供することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、前記複合座標認識入力装置を用いて、入力装置の電源がオンになると同時に相対座標を認識し、前記相対座標を認識する過程において、絶対座標感知スイッチ手段を作動させて一定の時間間隔で絶対座標情報を獲得し、絶対座標感知スイッチ手段が作動しなければさらに相対座標情報のみを獲得し、獲得した絶対座標情報と相対座標情報から絶対座標と相対座標を獲得し、獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換する座標認識方法を提供する。
【００２４】
上述したように、本発明に係る複合座標認識用の入力装置およびその駆動方法は、絶対座標をペンダウン状態で一定の時間間隔で認識し、その時間の間の座標またはペンアップ状態の座標値は認識された相対座標を絶対座標に変換して入力装置の軌跡を獲得する。これにより、比較的低い分解能を有する光学系とイメージセンサを使用することができる。また、絶対座標として認識されるデータ量は比較的小さいため、ハードウェアの仕様を低いものにすることができる。これにより、ハードウェアを簡単かつ低コストで構成することができる。したがって、絶対座標認識方法で駆動される入力装置を簡便に携帯することができるように構成することができる。
【００２５】
また、絶対座標認識のために用いられるマイクロコードが印刷されたパターン紙が損傷し、あるいは、入力装置を把持する姿勢が間違っていても、相対座標と特定の絶対座標を用いて補正を行うことができるため、常に入力装置の正確な軌跡を獲得することができる。
【００２６】
さらに、認識された絶対座標を用いて分解能の高い相対座標認識方法で認識した相対座標を絶対座標に変換し、手書きされた図形または文字列の軌跡を入力してからディスプレイまたは情報端末を介して出力する。これにより、単純な形態のマイクロコードを有するパターン紙を使用することができ、使用者がパターン紙を個人的に印刷して使用することもできる。また、これにより、絶対座標認識方法によるコストを減らすことができる。
【００２７】
また、絶対座標の認識に重大な誤りが発生し、あるいは、絶対座標を認識することができない場合であっても、相対座標の認識によって入力装置を作動させることができるため、装備を即座に交換することなく、作業の連続性を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００２９】
まず、図１は本発明の一実施形態に係る絶対座標認識方法と相対座標認識方法の両方を使用する複合座標認識用の入力装置の一例を示す概略ブロック図である。座標入力装置は、ＰＣ等の情報端末に接続された際、あるいは、情報端末とは独立に手書きされた文字列、軌跡または画像を入力、記憶、出力する際、モニター上に表示されるカーソルを動作させ、命令を入力し、手書きの文字列または画像を入力する。座標入力装置は、座標入力装置の移動する軌跡に沿う相対的な移動量を感知して相対座標情報を得るとともに、スイッチ手段の作動によって、パターン紙に印刷されたマイクロコードの画像を使用し、あるいは、タブレット方式または超音波方式を使用して絶対座標情報を得るための複合座標感知部１１と、複合座標感知部１１から得られた絶対座標情報と相対座標情報からそれぞれの絶対座標と相対座標を獲得するとともに、獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換して手書きの図形または文字列の軌跡を絶対座標として演算する座標演算部１２で構成されている。
【００３０】
ここで、複合座標感知部１１は、絶対座標情報を得るために作動有無を決定するスイッチ部を有する絶対座標感知部１１ａと、相対座標情報を得るための相対座標感知部１１ｂに分離して構成されている。複合座標感知部１１は、１つの複合結像系を有する光学系、イメージセンサおよび絶対座標感知スイッチ手段をさらに含んでもよい。これにより、絶対座標感知スイッチが作動しない場合には相対座標情報のみを獲得することができ、絶対座標感知スイッチが作動する場合には絶対座標と相対座標情報を同時に獲得することができる。
【００３１】
また、座標入力装置は、複合座標感知部１１が感知した絶対座標情報および相対座標情報、座標感知時間、座標演算部１２が獲得した絶対座標に基づく手書きの文字列または図形の座標値を記憶するための記憶部１３と、座標演算部１２によって演算された特定の座標で命令を入力するための機能キー１４と、手書きの文字列または図形の軌跡に関して座標演算部１２が獲得した座標値または既に記憶されている手書きの文字列または図形の軌跡に関する座標値を、機能キー１４を介して入力された命令に応じて文字列または図形として出力して表示するためのディスプレイ部１６と、各構成要素の機能を制御するＣＰＵ１５をさらに含んで構成されている。
【００３２】
図１の複合座標認識入力装置は、例えば、メモ等のパターン紙に描かれた図形または文字列を絶対座標に変換して記憶部１３に記憶し、機能キー１４の操作によって所望の時期にディスプレイ部１６を介してメモを出力することにより、メモされた内容を随時確認させることができる。
【００３３】
図２は、本発明に係る複合座標認識入力装置の他の実施形態を示す概略ブロック図である。入力装置は、自身のディスプレイ部を有することなく、情報端末３０への接続後に、複合座標認識方法で入力した文字列や図形を情報端末３０のモニターに出力するためのものである。図２の複合座標認識入力装置は、図１で説明したように、絶対座標感知部２１ａと相対座標感知部２１ｂで構成された複合座標感知部２１と、座標演算部２２と、記憶部２３と、機能キー２４と、ＣＰＵ２５と、座標演算部２２が獲得した手書きの文字列または図形の絶対座標値を情報端末３０へ伝送するための通信部２６を含んで構成されている。
【００３４】
このように構成された通信部２６を有する複合座標認識入力装置は、情報端末３０に接続された状態で作動してマウスの機能を有することができる。入力装置は、情報端末３０に接続されていない状態であっても、手書きの図形または文字列の軌跡に関する絶対座標値を記憶部２３に記憶することが可能であり、後で情報端末に接続された際に、記憶された座標値に関する内容を、モニターを介して表示することができる。
【００３５】
また、本発明に係る複合座標認識入力装置は、ディスプレイ部と通信部を同時に備え、電子ペンとマウスの機能を同時に有するように構成することもできる。
【００３６】
図３は、本発明の別の実施形態に係る絶対座標認識方法と相対座標認識方法の両方を使用する複合座標認識入力装置の一例を示す概略ブロック図である。図３の複合座標認識入力装置は、座標入力装置の移動する軌跡に関する相対的な移動量を感知して相対座標情報を獲得するとともに、スイッチ手段の作動によってパターン紙に印刷されたマイクロコードの画像を用いて絶対座標情報を得るための複合座標感知部４１と、複合座標感知部４１が感知した絶対座標情報および相対座標情報並びに感知時間を記憶するための記憶部４２と、特定の時期に命令を入力するための機能キー４３と、複合座標感知部４１が感知した座標情報および機能キー４３を介して入力された命令を情報端末５０へ伝送するための通信部４５と、各構成要素の機能を制御するＣＰＵ４４を含んで構成されている。
【００３７】
ここで、通信部４５を介して情報端末に伝達されたすべての情報により、情報端末５０自体の演算機能によって絶対座標情報から絶対座標が獲得される。そして、獲得された絶対座標を用いて、相対座標情報から獲得した相対座標を補完および補正する演算が行われることにより、手書きの文字列または図形の軌跡に関する最終的な絶対座標値が生成される。これにより、手書きの文字列または図形がモニター上に出力され、あるいは、モニター上で動くカーソルが制御される。
【００３８】
また、複合座標感知部４１は、図１で説明したように、絶対座標感知部４１ａと相対座標感知部４１ｂに分離して構成されるか、あるいは、１つの複合結像系を有する光学系、イメージセンサおよび絶対座標感知スイッチ手段を含んで構成されてもよい。このように構成された複合座標認識入力装置は、情報端末に接続されることによってマウス機能を有する。また、入力装置は、手書きの文字列または図形等の軌跡に関する絶対座標情報および相対座標情報を記憶部に記憶しており、情報端末に接続された際に情報端末の座標演算機能を用いて当該情報をモニターに出力する。
【００３９】
上述した複合座標認識入力装置は、電子ペンの形態で実装されてもよく、特定のマイクロコードが印刷されたパターンを有するパターン紙を使用する。パターン紙は、セル単位で区分され、各セルはそれぞれ異なる位置情報を有するマイクロコードが印刷されている。絶対座標感知スイッチ手段の作動によって認識されるマイクロコードを用いることにより、複合座標認識入力装置の絶対的な位置を認識する。また、複合座標認識入力装置は、光学タイプまたはボールタイプの方式を用いて全体のパターン紙内における相対座標を獲得する。
【００４０】
この際、使用されるパターン紙のマイクロコードは、通常の絶対座標認識入力装置に使用されるパターン紙のマイクロコードよりは単純な形（例えば、１本の線または２点）で構成することができる。ここで、これらをそれぞれ異なるコードとして感知することができる程度の解像度を有する光学系が必要になる。よって、個別の注文制作を行うことなく、ユーザが自分のコンピュータを介して自ら印刷して使用することができる。
【００４１】
また、複合座標感知部１１、２１、４１で絶対座標情報を獲得するための絶対座標感知スイッチ手段としては、入力装置のアップダウンに応じて動作が決定されるペンチップが用いられる。ペンチップが押圧されるペンダウン状態の場合には複合座標感知部が相対座標と絶対座標を同時に認識し、ペンチップが押圧されないペンアップ状態の場合には相対座標情報のみを認識する。
【００４２】
ここで、ペンチップが押圧されて絶対座標情報と相対座標情報の両方を認識する状態をペンダウンといい、ペンチップが押圧されなくて相対座標情報のみを認識する状態をペンアップという。また、ペンダウン状態で絶対座標情報のみを認識することも可能である。
【００４３】
上述のペンチップの状態に応じて座標を獲得する方法は、複合座標認識入力装置の電源がオンされる瞬間から相対座標を認識する段階と、相対座標を認識する途中でペンダウン状態になると、絶対座標と相対座標を同時に認識する段階と、絶対座標と相対座標を同時に認識している状態からペンアップ状態になると、絶対座標の認識を中止し相対座標を認識する段階と、各段階をペンチップの状態に応じて繰り返し行うことにより座標を認識する段階を含む。
【００４４】
このような複合座標認識方法によれば、絶対座標および相対座標の認識過程で発生する誤りに関係なく、相互補完および補正されて演算された特定の座標認識結果のみをコンピュータ本体へ伝送してモニター上のカーソルを制御することができる。
【００４５】
また、上述のように構成された複合座標認識入力装置は、複合座標感知部で認識された相対座標を、ペンダウン状態で認識した絶対座標を用いて絶対座標に変換する。これにより、複合座標認識入力装置は、手書きの文字列または図形の全軌跡を絶対座標として情報端末に入力し、モニター上のカーソルを制御する方法のために当該軌跡をモニターに出力するか、あるいは、当該入力装置に内蔵されたディスプレイ部を介して当該軌跡を出力する。
【００４６】
この際、複合座標認識入力装置における相対座標認識のための動作については、入力装置の電源がオンされている間、１秒当り１８００〜６５００回の頻度で複合座標感知部によって入力装置の移動量が認識され、その結果が記憶部１２、２２、４２に記憶される。
【００４７】
また、絶対座標を認識するために、ペンダウン状態になった時点から複合座標感知部を介してペンダウン状態の間に１秒当り少なくとも２回以上の頻度でパターン紙のマイクロコード画像を獲得し、その画像を記憶部１２、２２、４２に記憶する。この際、獲得時間を共に記憶することができる。これを絶対座標情報記憶という。
【００４８】
このように、相対座標情報は高い頻度で認識されるが、これに対し、絶対座標情報は低い頻度で認識される。この際、２つの認識過程の周期は相互倍数関係を有することが好ましい。また、相対座標情報の認識は、絶対座標の認識と関係なく持続的に行われなければならないが、相互同期になる状態は連続的に維持されるべきである。また、ペンアップ状態になると同時に、相対座標認識方法のみが実行されるが、この際、ペンアップ時間も共に記憶部に記憶される。
【００４９】
ところが、本発明の入力装置の電源がオンされた状態であっても、入力装置を使用していないと判断される場合には、その時間の間に複合座標感知部が動作しないかあるいは認識された移動量を記憶しないことがある。この場合、入力装置の動作停止時刻および動作開始時刻がそれぞれ記憶される。また、ペンダウン状態で絶対座標が認識される間には相対座標が認識されないことがある。
【００５０】
複合座標認識入力装置の動作は、入力装置の電源がオンされると同時に相対座標を認識する段階と、相対座標を認識する過程中に絶対座標感知スイッチ部を作動させて一定の時間間隔で絶対座標を獲得する段階と、獲得した絶対座標を用いて相対座標（絶対座標情報の獲得より前に認識された相対座標情報、絶対座標情報の獲得と同時に認識された相対座標情報、絶対座標情報の獲得中に認識された相対座標情報または絶対座標情報の獲得後に認識された相対座標情報）を絶対座標に変換する段階と、絶対座標を情報端末へ伝送する段階を含む。
【００５１】
この際、一実施形態として、モニター上のカーソルを制御し、文字列または図形を描画するため、ペンダウン状態のペンチップによって絶対座標が獲得される。絶対座標は、一定の時間間隔で獲得されるため、その時間間隔の間に認識される相対座標を絶対座標に変換することにより、絶対座標の正確な軌跡を獲得することができる。
【００５２】
また、ペンダウンの前または後、すなわち、絶対座標が認識される前または後に認識された相対座標も、ペンダウン時に感知された絶対座標を用いて絶対座標に変換されることにより、入力装置の軌跡を完成することができる。
【００５３】
以下、上述したように構成されて動作する複合座標認識入力装置によって獲得された相対座標を、ペンダウン状態で認識された絶対座標を用いて絶対座標に変換する方法についてより詳細に説明する。
【００５４】
このため、複合座標認識入力装置が図４に示されているような軌跡を描きながら移動したと仮定する。また、当該軌跡は、ペンアップ動作区間６１とペンダウン動作区間６２が繰り返し出現する場合の例である。
【００５５】
まず、複合座標認識入力装置の電源がオンされた直後、最初に座標が認識されるか、あるいは、相対的な移動量が認識される点をＰＳとする。ペンチップがペンアップ状態のため、ＰＳに対しては絶対座標の代わりに相対座標の移動量が認識される。
【００５６】
その後、ペンチップがペンダウン状態になるまで、入力装置の移動軌跡上にある多数の点が相対座標認識方法によって順次認識される。そして、ペンチップがペンダウン状態になった直後に絶対座標認識方法によって認識される最初の点をＰ１とし、この点を基準として、以前に相対座標認識方法によって認識された多数の点をＰ１から最も近い点の逆順でそれぞれＰ１,−１、Ｐ１,−２、Ｐ１,−３、．．．、Ｐ１,−Ｌとする。ここで、認識された点の個数をＬ個と仮定したので、逆順で表示される最後の点Ｐ１,−ＬがＰＳになる。この際、各点で認識された移動量をそれぞれΔＲ１,−１、ΔＲ１,−２、ΔＲ１,−３、．．．、ΔＲ１,−Ｌとする。これらの定義に基づいて点Ｐ１,−１が認識された直後にペンダウン状態になるため、点Ｐ１,−１のすぐ次の点に相当するＰ１は絶対座標認識方法によってその点の絶対座標が認識される。この際、認識された絶対座標をＲ１とする。
【００５７】
点Ｐ１の絶対座標が認識され始めると同時に、同点に対して相対座標認識方法が動作し得ることを強調するために、点Ｐ１をＰ１,０とも表記し、認識された相対的な移動量をΔＲ１,０とする。
【００５８】
相対座標認識方法によってある一点に対して認識された相対的な移動量は、その直前にある点から現在点までの変位を意味する。例えば、ΔＲ１,−２は下記の数式のように点Ｐ１,−２の絶対座標Ｒ’１,−２から点Ｐ１,−３の絶対座標Ｒ’１,−３を差し引いたものになる。ここで、「’」は、その点の絶対座標が直接認識されたのではなく、他の補正方法によって絶対座標に変換されたことを意味する。
【００５９】
【数１】
2008530704.tif 000003
点Ｐ１が絶対座標で認識された後、ペンダウン状態が持続されると、一定の時間毎に絶対座標認識方法によって当該点の絶対座標が周期的に認識される。点Ｐ１以後に絶対座標認識方法によってその絶対座標Ｒ２が認識された点をＰ２とする。また、絶対座標認識方法によって認識された２点（例えば、点Ｐ１と点Ｐ２）の間の軌跡にある多数の点の相対的な移動量は、さらに高い頻度で相対座標認識方法によって認識される。点Ｐ１の絶対座標が認識された後、相対座標認識方法によって認識される各点をＰ１,１、Ｐ１,２、Ｐ１,３、．．．、Ｐ１,Ｎとする。また、これらの各点に関連した移動量をそれぞれΔＲ１,１、ΔＲ１,２、ΔＲ１,３、．．．、ΔＲ１,Ｎとする。
【００６０】
また、点Ｐ２の絶対座標が認識されると同時に、個別の点に関して相対座標認識方法を実行できるが、これを強調するために、点Ｐ２を点Ｐ２,０と表記し、認識された相対的な移動量をΔＲ２,０とする。
【００６１】
同様に、点Ｐ２の絶対座標が認識された後、相対座標認識方法によって認識される各点とその移動量を、Ｐ２,１、Ｐ２,２、Ｐ２,３、・・・、Ｐ２,ＮとΔＲ２,１、ΔＲ２,２、ΔＲ２,３、・・・、ΔＲ２,Ｎでそれぞれ表記する。
【００６２】
点Ｐ２,Ｎが認識された後もペンダウン状態が継続している場合、再び絶対座標認識方法によって点Ｐ３の絶対座標が認識され、次いで多数の点が相対座標認識方法によって認識される。ところが、もし次回の絶対座標認識方法が適用される前にペンチップがペンアップ状態に遷移した場合、再びペンダウン状態になる前までは後続の点は全て相対座標認識方法によって認識される。この場合、相対座標認識方法によってその移動量が認識された点をそれぞれＰ３,１、Ｐ３,２、Ｐ３,３、．．．、Ｐ３,Ｍとし、各点に関連した移動量をそれぞれΔＲ３,１、ΔＲ３,２、ΔＲ３,３、・・・、ΔＲ３,Ｍとする。ここで、Ｍは、一般にＮより大きい数であるが、例外的に小さいこともある。
【００６３】
点Ｐ３,Ｍが相対座標認識方法によって認識された直後にペンチップが再びペンダウン状態になったならば、入力装置の位置は絶対座標認識方法によって即座に認識される。この際、絶対座標で認識される点Ｐ４の絶対座標をＲ４とする。
【００６４】
上述した方法によれば、絶対座標認識方法と相対座標認識方法によって座標情報が認識される点を命名することができ、その点に相当する絶対座標または座標移動量を表記することができる。
【００６５】
また、絶対座標認識方法が適用される時点をＴＡ、相対座標認識方法が適用される時点をＴＲとし、絶対座標認識方法によって絶対座標が認識されるのにかかる時間（より正確には絶対座標認識のために画像を獲得する時間）をｔＡとする。
【００６６】
もし、絶対座標認識方法と相対座標認識方法が同時に独立して動作するならば、ペンダウン状態が維持される間に１点の絶対座標が認識され、次の絶対座標が認識されるまでの間に相対座標認識はＮ＝ｉｎｔ［ＴＡ／ＴＲ−１］回繰り返し行われる。
【００６７】
ここで、ｉｎｔ［］は［］括弧内の値の整数を取るという意味である。この際、Ｎの演算において、絶対座標が認識される点に対して相対座標方式が同時に動作する場合は考慮されない。
【００６８】
ところが、絶対座標認識方法が実行される間に相対座標認識方法が実行されなければ、ペンダウン状態が維持される間に、２事件（１つの絶対座標が認識されることと、次の絶対座標が認識されること）間で相対座標認識が反復される総頻度Ｎ’は、ｉｎｔ［（ＴＡ−ｔＡ）／ＴＲ−１］で与えられる。すなわち、ある１点に対する絶対座標を認識するのにかかるｔＡ時間の間、相対的な移動量を認識できないため、Ｋ＝Ｎ−Ｎ’＋１個の点の総数に対する相対的な移動量を得られない。
【００６９】
上述したように、複合座標認識入力装置が移動する間に認識された絶対座標および相対座標の移動量を結合させ、全点の絶対座標を抽出し、移動軌跡を絶対座標に変換する。これにより、入力装置の軌跡が完成する。
【００７０】
上述したように、獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換することは、座標認識誤りがなく、絶対座標認識と別個に全位置で相対座標認識が行われる場合に適用される。
【００７１】
この変換方法によれば、入力装置の電源がオンされた後に最初に絶対座標認識方法によって認識された点Ｐ１の絶対座標Ｒ１と移動量ΔＲ１,０からＰ１,−１の絶対座標Ｒ’１,−１を変換することができる。変換された絶対座標は、絶対座標認識方法によって直接認識された絶対座標と区分するために、「’（プライム）」表記を付けたものである。
【００７２】
点Ｐ１に対して相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ１,０の定義ΔＲ１,０＝Ｒ１−Ｒ’１,−１から点Ｐ１,−１の変換された絶対座標Ｒ’１,−１を以下の数式で求めることができる。
【００７３】
【数２】
2008530704.tif 000004
同じ原理に基づいて点Ｐ１,-１に対して相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ１,−１から点Ｐ１,−２の変換された絶対座標Ｒ’１,−２を数学式３で求めることができる。
【００７４】
【数３】
2008530704.tif 000005
以上の過程によって点Ｐ１より前に相対座標認識方法で認識された点Ｐ１,−ｉの変換された絶対座標Ｒ’１,−ｉを以下の数式で示すことができる。
【００７５】
【数４】
2008530704.tif 000006
なお、ｉは１以上の整数である。
【００７６】
上述した方法によれば、絶対座標認識方法で認識された最初の点Ｐ１の絶対座標を用いて、その後に相対座標認識方法で認識された各点の絶対座標も変換することができる。点Ｐ１,１に対して相対座標認識方法で認識された相対的な移動量ΔＲ１,１はΔＲ１,１＝Ｒ’１,１−Ｒ１なので、点Ｐ１,１の変換された絶対座標を以下の数式で求めることができる。
【００７７】
【数５】
2008530704.tif 000007
同様の方法により、点Ｐ１,ｊの変換された絶対座標Ｒ’１,ｊは以下の数式で示すことができる。
【００７８】
【数６】
2008530704.tif 000008
なお、ｊは１以上の整数である。
【００７９】
以上の過程は、２番目の絶対座標認識方法が動作する前まで相対座標認識方法によって認識された他の全点に対して繰り返し適用できる。ところが、絶対座標認識方法によって点Ｐ２の絶対座標が認識された場合、この点より後に相対座標認識方法によって認識された点の絶対座標は、点Ｐ２の絶対座標Ｒ２に基づいて変換されなければならない。
【００８０】
例えば、点Ｐ２,ｊの変換された絶対座標Ｒ’２,ｊは以下の数式で与えられる。
【００８１】
【数７】
2008530704.tif 000009
なお、ｊは１以上の整数である。
【００８２】
上述したように、絶対座標および相対座標の認識誤りがなく、絶対座標の認識と別個に全位置で相対座標の認識が行われる場合には、ペンダウン状態で認識された絶対座標を用いて絶対座標を認識する周期の間の時間に移動した軌跡と、ペンアップ状態で移動した軌跡の相対座標を絶対座標に変換して入力装置の正確な軌跡を獲得することができる。
【００８３】
ところが、上述したように、獲得した絶対座標を用いて相対座標を絶対座標に変換することは、相対座標と絶対座標の座標認識誤りがなく、絶対座標の認識と別個に全位置で相対座標の認識が行われる場合にのみ適用できる。したがって、絶対座標または相対座標の認識誤りの類型に応じて、入力装置の軌跡を完成するための絶対座標の変換方法を次のように変化させて演算することができる。
【００８４】
第１に、座標認識誤りはないが、絶対座標の認識が行われる間に相対座標の認識が行われない場合には、認識されなかった相対座標を外挿法またはスプライン方式を用いて絶対座標に変換する段階を複合座標認識装置の駆動方法にさらに含ませて入力装置の軌跡を完成することができる。
【００８５】
第２に、絶対座標認識誤りが発生した場合には、絶対座標認識方法によって認識された点の絶対座標と他の認識結果から変換された同点の絶対座標とを比較して絶対座標認識誤りを判別する段階と、誤りと判別される場合には、相対座標認識結果および他の点の絶対座標認識結果から誤りと判別された絶対座標を補正する段階を複合座標認識入力装置の駆動方法にさらに含ませて入力装置の軌跡を完成することができる。
【００８６】
第３に、相対座標認識誤りが発生した場合には、入力装置が回転した状態で把持されたものと判定する段階と、前記入力装置が回転した回転角を補正して正確な相対座標を獲得する段階を複合座標認識入力装置の駆動方法にさらに含ませて入力装置の軌跡を完成することができる。
【００８７】
上述したように、絶対座標または相対座標の認識誤りが発生する場合、上記段階を単独または複合的に使用することにより、入力装置の作動中に発生する各種誤りに対応することができ、これにより入力装置の正確な軌跡を獲得することができる。
【００８８】
また、第４に、複合座標認識入力装置の絶対座標感知部が作動しないか、あるいは、パターン紙が酷く損傷したか、あるいはパターン紙が使用できないため、絶対座標を獲得することができない場合、相対座標感知部で認識した相対座標のみを用いて入力装置の相対的な軌跡を獲得することもできる。
【００８９】
以下、絶対座標または相対座標の認識誤りが発生した場合、入力装置の軌跡を獲得するために全座標を絶対座標に変換する段階についてより詳細に説明する。
【００９０】
まず、第１に、座標認識誤りはないが、絶対座標の認識にかかる時間ｔＡの間に相対座標の認識が行われない場合、認識されていない相対座標を外挿法またはスプライン方式を用いて絶対座標に変換する方法は、次の通りである。
【００９１】
スプライン方式を用いて、認識されていない相対座標を絶対座標に変換する方法は、絶対座標が認識された点Ｐ１と関連した以前の点（Ｐ１,−１、Ｐ１,−２、．．．、ＰＳ）と以後の点（Ｐ１,１、Ｐ１,２、・・・、Ｐ１,Ｎ）の絶対座標を変換する方法を考察すると、相対座標が認識されていないＫ個の点（Ｐ１,０、Ｐ１,１、・・・、Ｐ１,Ｋ−１）に対する相対的な移動量をそれぞれΔＱ１,０、ΔＱ１,１、ΔＱ１,２、．．．、ΔＱ１,Ｋ−１と仮定する。移動量値は、認識された値ではなく未知数である。
【００９２】
当該未知数を基準として、点Ｐ１より前に相対座標認識方法によって認識された点の変換された絶対座標と、点Ｐ１より後に相対座標認識方法によって認識された点の変換された絶対座標を得ることができる。この際、変換された絶対座標は、絶対座標認識方法によって直接認識された絶対座標と区別するために「’」を付ける。
【００９３】
点Ｐ１に対する仮想の相対的な移動量をΔＱ１,０としたので、相対的な移動量の定義に基づいて点Ｐ１,−１の変換された絶対座標Ｒ’１,−１を以下の数式で示すことができる。
【００９４】
【数８】
2008530704.tif 000010
上述したように、点Ｐ１,−１の絶対座標が変換されると、その結果と点Ｐ１,−１に対して相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ１,−１から点Ｐ１,−２の変換された座標Ｒ’１,−２を以下の数式で求めることができる。
【００９５】
【数９】
2008530704.tif 000011
以上の過程によって点Ｐ１より前に相対座標認識方法で認識された点Ｐ１,−１の変換された絶対座標Ｒ’１,−ｉは、以下の数式で変換される。
【００９６】
【数１０】
2008530704.tif 000012
なお、ｉは２以上の整数である。
【００９７】
同様の方法により、点Ｐ１より後に相対座標認識方法によって認識された点の変換された絶対座標を表現することができる。まず、相対的な移動量が認識できないＫ−１個の点（Ｐ１,０は除く）に対する絶対座標を変換する過程について説明する。点Ｐ１,１に対する仮想の相対的な移動量をΔＱ１,１としたので、相対的な移動量の定義に基づいて点Ｐ１,１の変換された絶対座標Ｒ’１,１は以下の数式で与えられる。
【００９８】
【数１１】
2008530704.tif 000013
変換によって点Ｐ１,１の絶対座標が獲得されると、その変換結果と点Ｐ１,２に対する仮想の相対的な移動量ΔＱ１,２から点Ｐ１,２の変換された絶対座標Ｒ’１,２を以下の数式で求めることができる。
【００９９】
【数１２】
2008530704.tif 000014
上述した過程によれば、点Ｐ１より後に相対的な移動量が認識できない有限個の点に対する変換された絶対座標の一般化された値は、以下の数式で表すことができる。
【０１００】
【数１３】
2008530704.tif 000015
なお、ｊは１以上、かつ、Ｋ−１以下の整数である。
【０１０１】
仮想の相対的な移動量を用いて絶対座標認識方法で認識された点Ｐ１より後のＫ−１個の点に対する変換された絶対座標を求めたので、点Ｐ１より後に実質的な相対座標認識方法によって相対的な移動量が認識された点に対する絶対座標の表現を求めることができる。この場合に該当する最初の点Ｐ１,Ｋに対する相対的な移動量がΔＲ１,Ｋなので、点Ｐ１,Ｋの変換された絶対座標Ｒ’１,Ｋは、以下の数式で示すことができる。
【０１０２】
【数１４】
2008530704.tif 000016
上述した過程によれば、点Ｐ１,Ｋより後に相対座標認識方法で認識された点Ｐ１,Ｋ＋１、Ｐ１,Ｋ＋２、．．．、Ｐ１,Ｎの変換された絶対座標は、以下の数式で与えられる。
【０１０３】
【数１５】
2008530704.tif 000017
なお、ｊはＫ以上、かつ、Ｎ以下の整数である。
【０１０４】
相対座標が認識されていない有限（Ｋ）個の点に対する相対的な移動量を仮定することにより、点Ｐ１より前にあるＭ個の合計の点と点Ｐ１より後のＮ個の合計の点に対する変換された絶対座標を得ることができる。しかし、これらは２Ｋ個の未知数（Ｋ個の点に対する相対移動量）を含んでいるので、Ｍ＋１＋Ｎの合計の点が連続かつ柔らかい曲線になれるよう、内挿法を用いて未知数を決定しなければならない。
【０１０５】
次に、外挿法を用いて、認識されていない相対座標の情報を絶対座標に変換する方法は、相対座標が認識されていないＫ個の点（Ｐ１,０、Ｐ１,１、．．．、Ｐ１,Ｋ−１）に対する相対的な移動量ΔＱ１,０、ΔＱ１,１、ΔＱ１,２、．．．、ΔＱ１,Ｋ−１を推定することができる。まず、ペンダウン状態が維持される間に１つの絶対座標が認識され、次回の絶対座標が認識される２事件の間に相対座標認識方法によって得られた移動量から相対座標の軌跡を求める。この際、軌跡の初期出発点を（０，０）と仮定して、点Ｐ１より後に実質的な相対座標認識方法によって相対的な移動量が認識された点の位置を決定する。相対座標の軌跡における最初の点Ｐ１,Ｋの位置は、以下の数式で与えられる。
【０１０６】
【数１６】
2008530704.tif 000018
ここで、上付き添え字「−(bar)」は相対座標の軌跡を示す座標を意味する。このような処理により、相対座標の軌跡における相異なる各点の位置は以下の数式で与えられる。
【０１０７】
【数１７】
2008530704.tif 000019
なお、ｊはＫ以上、かつ、Ｎ以下の整数である。
【０１０８】
以上の過程によって相対座標の軌跡を完成した後、軌跡上にある初期の数点の座標（ｘ、ｙ）値を正確に連結する多項式表現を求める。この際、相対座標が認識された各時間と相対座標軌跡上のｘ座標との関係を説明する多項式および相対座標が認識された各時間と相対座標軌跡上のｙ座標との関係を説明する多項式が得られるが、このような過程を数値解釈分野では外挿または内挿という。２つの多項式表現に、相対座標が認識されていない時間を代入することにより、相対座標が認識されていないＫ個の点（Ｐ１,０、Ｐ１,１、．．．、Ｐ１,Ｋ−１）に対する相対的な移動量ΔＱ１,０、ΔＱ１,１、ΔＱ１,２、．．．、ΔＱ１,Ｋ−１を決定する。この過程が終わると、求められた相対座標軌跡に、相対座標が認識されていないＫ個の点の相対的な移動量を加えることにより、相対座標の軌跡を最終的に完成する。
【０１０９】
最後に、求めた相対座標軌跡の両終点は、絶対座標方式で認識された２点と一致しなければならないので、これを用いて相対座標軌跡を単純な比例関係によって絶対座標軌跡に変換することができる。これにより、絶対座標が認識され、次回の絶対座標が認識される２事件の間にある全点の絶対座標を変換することができる。
【０１１０】
第２に、絶対座標認識誤りが発生した場合、絶対座標認識方法によって認識された点の絶対座標と他の認識結果から予測された同点の変換された絶対座標を比較して絶対座標認識誤りを判別し、誤りと判別される場合には、相対座標認識結果および他の点の絶対座標認識結果から点Ｐ２の絶対座標を補正する。
【０１１１】
例えば、点Ｐ２の絶対座標認識誤りを判別する過程は、点Ｐ２の前および後に絶対座標認識方法によって認識された点Ｐ１と点Ｐ３の絶対座標Ｒ１、Ｒ３、点Ｐ１、Ｐ２区間で相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ１,０、ΔＲ１,１、ΔＲ１,２、ΔＲ１,３、．．．、ΔＲ１,Ｎ、点Ｐ２、Ｐ３区間で相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ２,０、ΔＲ２,１、ΔＲ２,２、ΔＲ２,３、．．．、ΔＲ２,Ｎを使用する。
【０１１２】
まず、上述した数式のように、点Ｐ１の絶対座標と点Ｐ１、Ｐ２区間で相対座標認識方法によって認識された移動量を用いて、点Ｐ１,Ｎの変換された絶対座標Ｒ’１,Ｎを求めると、以下の数式の通りである。
【０１１３】
【数１８】
2008530704.tif 000020
この結果と点Ｐ２において相対座標認識方法によって認識された移動量ΔＲ２，０の定義式は以下の通りである。
【０１１４】
【数１９】
2008530704.tif 000021
この定義式を用いて点Ｐ２の変換された絶対座標（Ｒ’２）（１）を以下の数式で求めることができる。
【０１１５】
【数２０】
2008530704.tif 000022
この際、点Ｐ２の変換された絶対座標は点Ｐ１を基準として演算されたので、上付き添え字（１）を付けることにより、元の絶対座標認識方法で認識された結果と区別する。
【０１１６】
これと同様の方法により、点Ｐ３の絶対座標と点Ｐ２、Ｐ３区間で相対座標認識方法により認識された移動量を用いて、点Ｐ２の変換された絶対座標（Ｒ’２）（３）を求めることができる。この際、点Ｐ２の変換された絶対座標は点Ｐ３を基準として算出されたので、上付き添え字（３）を付けることにより、元の絶対座標認識方法によって認識された結果と区分する。まず、点Ｐ２を基準としてＰ２,Ｎの変換された絶対座標Ｒ’２,Ｎを求めると、以下の数式の通りである。
【０１１７】
【数２１】
2008530704.tif 000023
この結果と点Ｐ３で相対座標認識方法により認識された移動量ΔＲ３,０の定義式ΔＲ３,０＝Ｒ３−Ｒ’２,Ｎを用いて、点Ｐ２の変換された絶対座標（Ｒ’２）（３）を以下の数式で求めることができる。
【０１１８】
【数２２】
2008530704.tif 000024
このように、点Ｐ２より前および後にある点Ｐ１と点Ｐ３を基準としてＰ２の変換された絶対座標を求めた後、絶対座標認識方法によって認識された点Ｐ２の絶対座標と互いに比較する。次に、点Ｐ２の絶対座標と点Ｐ１を基準として変換された点Ｐ２の変換された絶対座標間の偏差を以下の数式で定義する。
【０１１９】
【数２３】
2008530704.tif 000025
点Ｐ２の絶対座標と点Ｐ３を基準として変換された点Ｐ２の変換された絶対座標間の偏差を以下の数式で定義する。
【０１２０】
【数２４】
2008530704.tif 000026
絶対座標認識精度がε（マイクロコードセルの間隔と同じ値である） のとき、各偏差がδ２１＜１．５εとδ２３＜１．５εを満足すると、点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対して絶対座標認識方法で認識された絶対座標は全て誤りがないと判別する。しかし、δ２１≧１．５ε、δ２３＜１．５εであれば、点Ｐ１の絶対座標は誤りと判別する。同様に、δ２１＜１．５ε、δ２３≧１．５εであれば、点Ｐ３の絶対座標は誤りと判別する。ところで、両偏差が全て１．５εよりさらに大きければ、３点が全て認識誤りであるか、あるいは点Ｐ２が認識誤りである。また、前述の方法を点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に繰り返し適用することにより、点Ｐ２の認識誤りを判別することができる。
【０１２１】
上述した方法によってある点の絶対座標認識誤りを判別した場合、その結果から誤りを補正することができる。
【０１２２】
上述した例のように、点Ｐ１の絶対座標認識誤りが発生した場合、絶対座標認識方法で認識された点Ｐ１の絶対座標Ｒ１を（Ｒ’１）（２）に置換することにより、誤りを補正することができる。点Ｐ２の絶対座標認識誤りが発生した場合、絶対座標認識方法で認識された点Ｐ２の絶対座標Ｒ２を（Ｒ’２）（１）または（Ｒ’２）（３）に置換することにより、誤りを補正することができる。
【０１２３】
上述したように、絶対座標とその絶対座標を用いた相対座標の変換された絶対座標とが一致する場合には、正確な軌跡を描くことができ、絶対座標認識誤りが発生しても、誤り判定および補正によって正確な軌跡を得ることができる。また、特定の点の絶対座標に対して誤りと判定された場合、補正された絶対座標を基準として、相対座標が認識された点の変換された絶対座標を再び補正することができる。
【０１２４】
第３に、相対座標認識誤りが発生した場合、入力装置が回転した状態で把持されたものと判定し、その回転角を補正して正確な相対座標を獲得する方法は、次の通りである。入力装置による相対座標認識過程自体には誤りがないが、入力装置を把持する姿勢が間違っていることによって相対的な動きを誤って認識する場合がある。入力装置を把持する姿勢が間違えば入力装置が回転するので（自分の軸に対して回転）、入力装置が水平方向に移動される場合、入力装置は斜線に沿って移動中のものと認識する。
【０１２５】
この問題は、絶対座標認識過程で地面に印刷されたマイクロコードがイメージセンサに対して相対的にどれほど回転しているかを把握することにより、補正することができる。例えば、点Ｐ２の絶対座標を認識する過程で、マイクロコードが水平方向に対して角度θだけ回転したものと判断された場合、点Ｐ２の以後に相対座標認識方法で認識される各点の移動量ΔＲ２,ｊは回転角の補正によって以下の数式のようにΔＲ’２,ｊに変換できる。
【０１２６】
【数２５】
2008530704.tif 000027
第４に、パターン紙のマイクロコードが毀損している場合、パターン紙上にメモされていてマイクロコードが見えない場合、絶対座標感知部が作動しないため絶対座標の認識に絶対的な誤りがある場合、あるいは、絶対座標感知部が作動しないため絶対座標を認識できない場合、絶対座標の認識動作を中止し、相対座標のみで入力装置を作動させることにより、入力装置の軌跡を完成する。
【０１２７】
本発明に係る複合座標認識入力装置および当該入力装置の座標認識方法によれば、絶対座標および相対座標の認識方法が共に使用される。ペンダウン状態で絶対座標を認識して絶対座標を演算し、ペンアップ状態で相対座標のみを認識し、認識した相対座標を絶対座標に変換する。変換した絶対座標を入力装置の座標として使用する。これにより、絶対座標認識方法の利点と相対座標認識方法の利点を有する複合座標認識入力装置を提供する。入力装置は、情報端末に接続された場合、あらかじめ記憶した文字列または図形をモニターに出力し、あるいは、マウス機能を実行する。また、入力装置は、独立した装置として、手書きの文字列または図形等のメモを、自己のディスプレイを介していつでもどこでも確認し得るようにする。
【０１２８】
以上のように、本発明を図示した実施例を参考して説明したが、これらの実施例は、発明を説明するためのものに過ぎない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、各請求項で記載された本発明の趣旨および範囲を逸脱しない限り多様な変形が可能であることを理解できるであろう。上述した好ましい実施例は説明のためのものであり、本発明の適用は上述した実施例には限定されない。よって、本発明の範囲は、発明の詳細な説明に限定されず、特許請求の範囲の技術的思想によって定められるべきであり、当該範囲のすべての相違は本発明の権利範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る独立に動作する複合座標認識用の入力装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る情報端末に接続された複合座標認識用の入力装置の一例を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る情報端末に接続された複合座標認識用の入力装置の一例を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るに係る複合座標認識用の入力装置を駆動する場合に現れる軌跡の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１１  複合座標感知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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