JP2005535004A - 赤外線タッチフレームシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 表示区域周囲回りに配置された複数の発光素子及び複数の受光素子を含むタッチフレームシステム。複数の発光素子と組み合わされた受光素子の各々は、ビーム光路のゾーンを形成する。レシーバの数及び配置は、複数の部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分なものである。これらのゾーン対は、任意のタッチイベントが少なくとも2つのゾーン対内にあるように表示区域に対して配置される。プロセッサは、少なくとも1つのビーム光路の遮断の有無に関してゾーン対の各々をモニタする。このような遮断がある時に、プロセッサは、第1のゾーン対からの少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路及び第2のゾーン対からの2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて、遮断に関連するタッチイベントの位置を計算する。
Description
本出願は、2002年3月27日出願の米国特許仮出願一連番号第60/369,047号の恩典を請求するものである。
本発明は、一般的にタッチフレーム技術に関するものであり、より詳しくは、タッチフレーム周囲内側のタッチイベントを検出するためのシステム及び方法に関する。
当業者は、タッチ環境のノイズに影響されないタッチフレームシステムの必要性を認識している。干渉するIR信号を出力しないタッチフレームシステムの必要性も認識されている。本発明は、これらの必要性及びその他を充足するものである。
1つの現時点で好ましい実施形態では、本発明は、表示区域内のタッチイベントの位置を判断するためのタッチフレームシステム及び方法に関する。本システムは、表示区域周囲回りに配置された複数の発光素子及び複数の受光素子を含む。複数の発光素子と組み合わされた受光素子の各々は、ビーム光路のゾーンを形成する。レシーバの数及び配置は、複数の部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分なものである。これらのゾーン対は、任意のタッチイベントが少なくとも2つのゾーン対内にあるように表示区域に対して配置される。本システムはまた、少なくとも1つのビーム光路の遮断の有無に関してゾーン対の各々をモニタするようにプログラムされたプロセッサを含む。このような遮断がある時に、プロセッサは、第1のゾーン対からの少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路及び第2のゾーン対からの2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて、遮断に関連するタッチイベントの位置を計算する。
本発明の上記及び他の態様及び利点は、以下の詳細な説明及び本発明の特徴を例示的に示す添付図面から明らかになるであろう。
図4を参照すると、タッチフレーム14は、その周囲が「GUI」ディスプレイの周囲とほぼ整列するように「GUI」ディスプレイ20に取り付けられている。タッチフレームシステム12の目的は、タッチフレーム14周囲内側のオペレータのタッチの論理的X座標及びY座標の位置を探し当てることによって、「GUI」ディスプレイ20とのオペレータの対話を検出することである。オペレータのタッチは、指又は機械的器具によって発生させることができる。
各LED24は、冗長作動をもたらすように、少なくとも2つの「IrDA」レシーバ42によって分解される。「IrDA」レシーバ42は、周辺光レベルの変動に自動的に適応し、暗黒から直射日光まで全ての範囲の光レベルに亘って作動する。「IrDA」レシーバ42は、電源が投入されたLED24によって照射された時に「TTL」準拠出力信号を供給する。
タッチフレームシステムで使用される「IrDA」レシーバ42では、従来技術システムのレシーバに付随するアナログ上の問題の多くが回避され、周辺光の変動が極めて良好に処理されるが、比較的高価である。従って、従来技術のタッチフレームシステムで使用されるようにLEDと赤外線レシーバを1:1の比率にすることは、コスト的に無理である。従って、本発明のタッチフレームシステムで使用されるLEDは、従来技術のシステムと比較してより多く、レシーバはより少ない。
図8を参照すると、タッチフレームシステムの作動は、8MHz「RISC」コントローラU7によって制御される。12個の「IrDA」レシーバ(IR1〜IR12)は、コントローラ入力ポートビットDA0〜DA7及びDB0〜DB3に直接に接続されている。水平「LED」D2〜D125及び垂直「LED」D130〜D231は、タッチフレーム周囲回りに列を成して配置されているが、論理16x16出力マトリックスは、システム内のLEDの全てを制御する。標準的3対8ライン復号器U2、U3、U51、及びU52は、マトリックスを実施するが、マトリックスの全ての行及び列を必要とするわけではない。
1/8マイクロ秒間隔で32個のサンプルが採取され、「IrDA」レシーバ出力(もしあれば)のプロフィールが編集されてメモリに記憶される。この走査は、割り込みが行われないことが保証されるように最優先プロセッサ割込みレベル(内部的には時間駆動式)で行われる。「出力プロフィール」は、大雑把にいうとオシロスコープトレースと類似のものである。それは、「IrDA」レシーバからの出力波形の時間記録である。更に後述するように、タッチフレームファームウエア光学ノイズ免疫性アルゴリズムにより、出力プロフィールが評価される。このアルゴリズムにより、出力プロフィールに表れているパルスの開始が早すぎないか(LEDビーム以外の何らかの光学ノイズによって「IrDA」レシーバがトリガされたことを示す)、又はパルス幅が短すぎるか又は存在しないか(ビームが遮断されていることを示す)が調べられる。
引き続き図8を参照すると、二重電界効果トランジスタ(FET)U19〜U49は、マトリックスのいかなる行又は列をも浮かせないためにプッシュプル構成で配置される。これによって、きれいなスイッチング移行が行われ、偽LED出力が防止される。上述のように、照射されるLED24は、一度に1つだけである。
タッチフレームファームウエア光学ノイズ免疫性は、実際の入力プロフィール、すなわち、「IrDA」レシーバの出力プロフィールを予想入力プロフィールと比較することにより、コントローラ44によって「IrDA」レシーバ42から受信された各入力に対して「健全性検査」を行う。ここでは三状態論理が適用される。各ビームは、瞬間的状態、すなわち、「接続中」、「遮断中」、又は「ノイズ」の1つにあるとして処理される。ノイズと評価されたビームは、状態カウンタには影響を与えない。「接続中」又は「遮断中」と評価されたビームは、より多く接続中又はより多く遮断中の方向に、所定の限界値まで状態カウンタを移動する。これは、システムファームウエアの次のレベルによって観察されるような「接続中」及び「遮断中」状態間の遷移における何らかの履歴現象をもたらす。更に、詳細に後述するように、状態カウンタは、ビーム状態を「デバウンスする」ために使用される。
任意の通常の環境において、タッチフレームシステムの作動を妨げるほどの強度及び持続時間の赤外線ノイズがある可能性は非常に低い。そのようなマグニチュードの赤外線ノイズは、考えられるいかなる赤外線タッチフレーム技術の作動も阻害するであろう。本発明のタッチフレーム光学ノイズ免疫機能は、様々な遠隔制御装置によって発生する赤外線ノイズの存在の下で作動出力を観察することにより試験済みである。
上述のように、従来技術のタッチフレームシステムは、テレビレシーバ内のものなどの外部赤外線レシーバと干渉する場合がある。タッチフレームシステムがこのような外部赤外線レシーバと干渉する可能性を回避するために、コントローラ44は、擬似ランダム間隔で擬似ランダムシーケンスによりLED24を作動させるようにプログラムされる。これによって、環境に迷い込むことがあるいかなる赤外線パルスも、任意の他の赤外線作動式装置に対して「ノイズ」として現れる。
各タッチフレームシステムは、回路内試験で保証された通りに完全に作動するその寿命を開始する。回路内試験装置はまた、「FLASH」ベースのタッチフレームシステムコントローラ44にコードを読み込むことができる。調節や較正は不要である。タッチフレームシステムは、考えられる構成要素公差及び周辺照明条件の全範囲に適合するように設計される。
タッチフレームシステムは、赤外線ビームを照射及び検出することによって絶えず自己試験を行う。ビームが長期間に亘って遮断されると、ソフトウエア状態カウンタが「長期遮断」状態に切り替わり、そのビームは、特別なソフトウエア処理を受ける。この長期の時間は、タッチフレームファームウエアにおいて設定することができ、例えば、約30秒とすることができる。
電源投入時の自己試験(POST)
タッチフレームシステムリセット時に、タッチフレームファームウエアは、「SRAM」の終端を指すようにスタックポインタを設定することにより、ある一定の基本的通常業務を実行する。それは、次に、デバッグの際にスタック挙動の検査を容易にするために「SRAM」をクリアする。
「電源投入時自己試験」は、次に、レジスタ「バケット群」を形成し、いくつかの既知のパターンをレジスタ間で移動させ、レジスタがパターンを正しく記憶して呼び出すことができることを確認することによって開始される。次に、「CRC」試験が「FLASH」メモリに行なわれる。「CRC」は、長いバイトシーケンスのエラーを検出するのに加法チェックサムよりも実質的に優れた特別なチェックサム用アルゴリズムである。最後に、正しくデータを記憶して呼び出す「SRAM」構成の能力を証明するために、「SRAMネア」試験が行われる。
タッチフレームファームウエアの次の仕事は、作動開始に備えて内部データ構造を初期化することである。最大のデータ構造は、ビーム状態変数のアレイである。図10を参照すると、各LED24は、各LEDが2つの「IrDA」レシーバ42によって検出されるので、2つの論理的幾何学形状光ビーム54を形成する。2つのレシーバ42のうちの一方が特定のLED24からのビームを「見る」ことができ、同時に他方のレシーバが遮断されているということは可能であり、その可能性は非常に高い。例えば、LED3及び4からのビームは、「IrDA」1の視野に対して遮断され、「IrDA」2の視野に対しては可視である。論理LEDビーム54は、LED24及び「IrDA」レシーバ42の両方によって形成される。
内部プロセッサ「UART」48は、19.2Kbaudという速度に初期化される。様々な入力/出力ポートは、良性状態に初期化され、割り込みは、マスクされずに全体的に有効にされ、多種多様な変数が初期化される。最後に、内蔵プロセッサウォッチドッグが同期化及び使用可能にされ、プロセッサの実行は、その主作動ループに入る。
タッチフレームシステムの主実行経路は、1)「GUI」のCPU22からの指令があるかを検査して応答する、2)部分的に重なった三角形の対から成る組に遮断ビームがあるかを検査する、及び3)座標変換及びいかなる遮断の結果も平均する、という3つの主な作業から成る。
タッチフレームシステムは、「GUI」CPU22が随時に非同期的に出す所定の組の指令を検出して応答する。例えば、「GUI」CPU22は、10秒間隔で状態要求をタッチフレームシステムに送ることができる。タッチフレームシステムは、状態要求を受信すると、例えば許容可能な期間を超えて遮断されたビームであるいかなるエラー情報も収集し、その情報をメッセージに書式化して「GUI」CPU22に送り戻す。
タッチイベント:0xFE,0xXX,0xYY,0xFF
リリースイベント:0xFD,0xXX,0xYY,0xFF
ただし、0xXXは、タッチの8ビットX座標を表し、0xYYは、8ビットY座標を表す。
エラー報告指令:0x32−応答:0xF8,0xNN,0xEE...0xEE,0xFF
ただし、0xNNは、報告されているエラーの数であり、0xEE...0xEEは、エラーコード(もしあれば)である。エラーが全くない場合、応答は、0xF8,0x00,0xFFである。
考えられるエラーコードは、以下の通りである。
0x01−「FLASH」チェックサムエラーの検出
0x02−「SRAM」エラーの検出
0x03−プロセッサエラーの検出
0x04−故障ビームの検出
0x08−「UART」エラーの検出
0x09−シリアルオーバーランエラーの検出
0x0A−無効指令の受信
ただし、0xNNは、報告されているバージョンの数であり(下位互換性の場合−常に0x01)、Xは、「タッチフレーム」ファームウエアのバージョンを指定する改訂文字である。バージョンストリング(引用符内)は、「ICT」によるアクセスに対してアドレス0x2E0から始まる「FLASH」メモリに位置する。次に、4つのゼロ(各々が0x30の“0000”)、及びその後の通常の0xFFのメッセージ終端文字が続く。
ソフトウエアリセット指令:03x3C−応答:システムはリセットされ、ファームウエア実行が最初から始まる。
タッチフレームシステムは、三角形ゾーンの対をモニタする。各三角形ゾーンは、LED24の列及び対向する「IrDA」レシーバ42から成る。部分的に重なった三角形ゾーンの各々からのビームが遮断された場合、その三角形ゾーンの対は、その後の処理のためにフラグが付される。
タッチフレームコントローラ44は、部分的に重なった傾斜ビームを直交デカルト座標系に変換する。この情報は、上述のように、収集されてタッチイベントメッセージに書式化され、これは、発生する毎に非同期的に「GUI」CPU22に送られる。
タッチフレームシステムには、1)主作動ループで実行される主流スレッドと、2)定期割込みベースで定期的に実行される割込みスレッドという2つの基本的作動スレッドが存在する。
主流スレッドは、一般的に、それほどタイミングに依存しないもの、及び重大な影響なく割り込むことができるものを取り扱う。割込みスレッドは、タイミングと、タイミングに依存する特に低レベルビーム検出とを取り扱う。
100us毎に、タイマ駆動式割込みが発生する。永久に繰返す擬似ランダムな一連のLEDから、次のLED24が選択される。LED多重化システム46論理が設定され、選択されたLED24がオンにされる。上述のように、選択されたLED24がオンにされた直後に、「IrDA」レシーバ42出力の32個の連続サンプルが1/8マイクロ秒間隔で採取される。選択されたLED24に関連する両「IrDA」レシーバ42からの出力は、ビームが「ノイズ」、「接続中」、又は「遮断中」であるかを判断するために、上述のタッチフレームファームウエア光学ノイズ免疫性アルゴリズムによって記録及び解析される。
各LED/「IrDA」レシーバ対に関連する4ビット状態カウンタが存在する。このカウンタは、低レベルデバウンス及びノイズ拒絶という目的に供するものである。関連するアルゴリズムは、ある一定量の履歴現象を考慮する。特定のLEDビームは、それが新しい状態、すなわち、遮断中又は接続中に遷移したと容認される前に、連続する少なくとも2つのサンプルに対してその新しい状態にあるとしてシステムによって観察されるべきである。
図12aから図12dを参照すると、タッチフレームシステムの一実施形態では、タッチフレーム幾何学形状に12個の任意に付番された三角形ゾーンがある。各々は、一組の赤外線LED(図示せず)及び単一の「IrDA」レシーバ42を表す。「IrDA」レシーバ42は、「IrDA」レシーバ及びLEDによって形成された論理ビームが収束する三角形の頂点にある。図内の矢印は、どの方向を「IrDA」レシーバ42が見ているかを示す。三角形の多くの重なった組合せを考案することができるが、本発明の好ましい実施形態では、部分的に重なった可能な対のうちの16対のみを使用する。
三角形ゾーン内のタッチイベントは、特定の傾斜及び特定の終点を有する特定のビーム光路又は線を形成する。例えば、図14に示すように、三角形ゾーン6及び8内の交差する線が点線で示されている。タッチは、その位置により、少なくとも1つの水平三角形ゾーン及び少なくとも1つの垂直三角形ゾーン内にある。
簡単な幾何学的論理により、ハードウエアによって形成されたビーム間における位置を検出することが可能である。図15を参照すると、三角形ゾーンは、6つのLED24及び1つの「IrDA」レシーバ42によって形成された6つのビーム56を有する。更に5つの「仮想ビーム」58が形成されており(1’〜5’)、各々は、隣接するハードウエアビーム56の中間にある。どのハードウエアビーム56が遮断されているかにより、ハードウエアビーム又は仮想ビームのいずれかは、タッチ位置の計算に使用される「図心」又は中心論理ビームとして特定される。奇数のハードウエアビーム56が遮断された場合、中央ハードウエアビームがその出力である。しかし、偶数のハードウエアビーム56が遮断された場合、2つの中央ハードウエアビームの間にある仮想ビーム58がその出力である。例えば、図15において、指60は、ビーム2、3、4、及び5を遮断している。タッチフレームファームウエアは、次に、ビーム3及び4の間の仮想ビーム58(3’とラベル付けされた)を特定し、それをこの三角形ゾーンに対する出力として登録する。
「PCBA」16には、交差するビーム対の座標をデカルト座標系に変換するための網羅的なテーブルルックアップを収容する十分なメモリスペースはない。しかし、LED24及び「IrDA」レシーバ42の幾何学的配置は、非常に規則正しくかつ対称である。この結果、何らかの数学的「ミラーリング」と共に2つのテーブルのみを使用して、全ての12個の三角形ゾーンを含むLEDビームの傾斜を定めることが可能である。1つのテーブルは、水平三角形を含む全てのLEDビームの傾斜を定め、別のテーブルは、垂直三角形を含む全てのLEDビームの傾斜を定める。水平三角形は、左側32(図4)又は右側34の列のLED及びその反対側のある関連「IrDA」レシーバ42で構成された三角形である。垂直三角形は、上部26又は下部28の列のLED及びその反対側にある関連「IrDA」レシーバ42で構成された三角形である。
光が特定のLED24からその対応する「IrDA」レシーバ42に進む時、それは、「PCBA」16を密封して外部環境から保護する赤外線フィルタベゼルを通過すべきである。光がそうする時、それは、特定の光路の角度とベゼルの厚み、角度、及び屈折率とに依存して、様々な角度に屈折する。この屈折の影響は、計算されて最大限補償されている。この補償の結果は、傾斜及び終点表のデータエントリにおいて完全に表されている。
部分的に重なった三角形ゾーンにおけるタッチイベントが発生すると、タッチフレームファームウエアは、浮動少数点の数学を用いてそれらの座標をデカルト座標に変換する。図16に示すように、関連する基本方程式は、2つの傾斜線64及び66の交差62に対応するX/Y出力座標を計算する。方程式に入力される基本的な要素は、2つの交差する線の各々に関する傾斜及び1つの終点である。
以下は、浮動少数点座標変換アルゴリズムの「C」プログラミング言語による表示である。
float line1_x1,line1_yl;//第1の線の終点1
float line1_x2,line1_y2;//第1の線の終点2
float line2_x1,line2_yl;//第2の線の終点1
float line2_x2,line2_y2;//第2の線の終点2
float xi,yi;//交差点の座標
void convert(void)
{
float slope1,slope2,a1,a2;
slope1=(line1_y2−line1_y1)/(line1_x2−line1_x1);//line1の傾斜を得る(ファームウエア内のテーブルルックアップによって行われる)
a1=line1_y1−slope1*line1_x1;//line1の切片を計算する
slope2=(line2_y2−line2_y1)/(line2_x2−line2_x1)//line2の傾斜を得る(ファームウエア内のテーブルルックアップによって行われる)
a2=line2_y1−slope2*line2_x1;//line2の切片を計算する
xi=(al−a2)/(slope1−slope2);//x交差点を計算する
yi=al+slope1*xi;//y交差点を計算する
}
本発明の特定の形態を示して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができることは、以上の説明より明らかであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲による場合を除き限定されないものとする。
20 「GUI」ディスプレイ
24 赤外線LED
42 赤外線(IrDA)レシーバ
Claims (35)
- 表示区域内のタッチイベントの位置を判断するためのタッチフレームシステムであって、
表示区域の周囲回りに配置された複数の発光素子と、
各々が前記複数の発光素子と組み合わされてビーム光路のゾーンを形成し、タッチイベントが少なくとも2つの部分的に重なったゾーン対内にあるような部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分な数及び配置を有する複数の受光素子と、
少なくとも1つのビーム光路の遮断の有無に関して前記ゾーン対の各々をモニタし、
そのような遮断がある時に、第1のゾーン対からの少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路、及び第2のゾーン対からの2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて、前記遮断に関連する前記タッチイベントの位置を計算する、
ようにプログラムされたプロセッサと、
を含むことを特徴とするシステム。 - 前記プロセッサは、
一度に1つの前記発光素子をランダムに作動し、
遮断ビーム光路を示す出力の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の出力をモニタする、
ようにプログラムされることにより、遮断の有無に関して前記ゾーン対の各々をモニタする、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、擬似ランダム間隔で前記発光素子を作動するように更にプログラムされることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、擬似ランダムシーケンスで前記発光素子を作動するように更にプログラムされることを特徴とする請求項2に記載のシステム。
- 前記受光素子は、光を受けるとパルスエッジを有する信号を出力し、
前記プロセッサは、前記受光素子出力にパルスエッジがない時に光ビームに遮断中のタグを付けるようにプログラムされる、
ことを特徴とする請求項2に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記交差するビーム光路によって形成された角度に基づいて、前記第1及び第2のゾーン対を選択するようにプログラムされることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、最も直交する角度を有するゾーン対を選択するように更にプログラムされることを特徴とする請求項6に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記タッチイベントがゾーン内で奇数の複数のビーム光路を遮断した時、タッチイベント位置計算が中央の遮断ビーム光路を用いて行われるようにプログラムされることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記タッチイベントがゾーン内で偶数の複数のビーム光路を遮断した時、タッチイベント位置計算が前記2つの中央遮断ビーム光路間に位置する仮想ビームを用いて行われるようにプログラムされることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 複数の発光素子と、ビーム光路の複数のゾーンを形成し、タッチイベントが少なくとも2つのゾーン対内にあるような部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分な数及び配置を有する複数の受光素子とを有するタッチフレームによって囲まれた表示区域内のタッチイベントの位置を判断する方法であって、
少なくとも1つのビーム光路の遮断の有無に関してゾーン対の各々をモニタする段階と、
そのような遮断がある時に、第1のゾーン対からの少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路、及び第2のゾーン対からの2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて、前記遮断に関連するタッチイベントの位置を計算する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 少なくとも1つのビーム光路の遮断の有無に関して前記ゾーン対の各々をモニタする段階は、
一度に1つの前記発光素子をランダムに作動させる段階と、
遮断ビーム光路を示す出力の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の出力をモニタする段階と、
を含むことを特徴とする請求項10に記載の方法。 - 前記発光素子は、擬似ランダム間隔で作動されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記発光素子は、擬似ランダムシーケンスで作動されることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 複数の対向する周囲部分と、
各々が前記周囲部分の1つに沿って配置された発光素子の列と、該発光素子の反対側の該周囲部分に沿って配置された関連の受光素子とを含む複数の三角形ゾーンと、
を含み、
前記発光素子及び関連の受光素子の各々は、ビーム光路を形成し、
前記複数の三角形ゾーンの各々の内部の各ビーム光路の傾斜及び終点が記憶されたメモリ装置と、
一度に1つの前記発光素子をランダムに作動し、
ビーム光路の遮断の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の出力をモニタし、
そのような遮断がある時に、少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて遮断の発生源の位置を計算する、
ようにプログラムされたプロセッサと、
を更に含むことを特徴とするタッチフレームシステム。 - 発光素子の各列は、該発光素子によって形成された前記2つの三角形ゾーンが部分的に重なるように配置された2つの関連受光素子を有することを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記受光素子は、関連の受光角度を有し、
前記発光素子は、関連の光分散角度を有し、
前記素子は、各レシーバの前記受光角の中心が前記発光素子の列の中心の方向に向けられ、各発光素子の前記分散角の中心が前記2つのレシーバ間の中間の点の方向に向けられるように互いに対して配置される、
ことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記受光素子の位置は、前記ビーム光路の前記終点を形成することを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記発光素子を擬似ランダム間隔で作動させるように更にプログラムされることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記発光素子を擬似ランダムシーケンスで作動させるように更にプログラムされることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記2つの交差するビーム光路に対する前記遮断発生源に関連する三角形ゾーンの少なくとも1つの直交する対を検査するようにプログラムされることを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
前記出力のプロフィールを時間ベースのノイズ閾値を有する予想プロフィールと比較し、
前記ノイズ閾値以前に前記プロフィールにパルスエッジがある場合は、光ビームをノイズとして特定し、
前記ノイズ閾値以後に前記プロフィールにパルスエッジがある場合は、光ビームを接続中として特定し、
他の全ての光ビームを遮断中として特定する、
ようにプログラムされることにより、ビーム光路の遮断の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の前記出力をモニタする、
ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。 - 前記時間ベースのノイズ閾値は、前記受光素子の応答時間によって定められることを特徴とする請求項21に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、光ビームの識別を該光ビームに関連する前記発光素子の連続するトリガに亘って計数し、カウンタが指定の値に達した後に、確認された遮断中又は接続中の識別を出力するための状態カウンタを含むことを特徴とする請求項21に記載のシステム。
- 前記指定値は、前記関連発光素子の少なくとも2つの連続するトリガであることを特徴とする請求項23に記載のシステム。
- 複数の発光素子と、各々が傾斜及び終点を有する、ビーム光路の複数の三角形ゾーンを形成し、部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分な数及び配置である複数の受光素子とを有するタッチフレームによって囲まれた表示区域内のタッチイベントの位置を判断する方法であって、
複数の三角形ゾーンの各々に対して、各ビーム光路の傾斜及び終点を記憶する段階と、
一度に1つの発光素子をランダムに作動させる段階と、
ビーム光路の遮断の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の出力をモニタする段階と、
そのような遮断がある時に、少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて遮断の発生源の位置を計算する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - ビーム光路の遮断の有無に関して前記作動発光素子に関連する各受光素子の前記出力をモニタする段階は、
前記出力のプロフィールを時間ベースのノイズ閾値を有する予想プロフィールと比較する段階と、
前記ノイズ閾値以前に前記プロフィールにパルスエッジがある場合は、光ビームをノイズとして特定する段階と、
前記ノイズ閾値以後に前記プロフィールにパルスエッジがある場合は、光ビームを接続中として特定する段階と、
他の全ての光ビームを遮断中として特定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。 - 前記時間ベースのノイズ閾値は、前記受光素子の応答時間によって定められることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 光ビームを接続中又は遮断中として特定する段階は、
光ビームの識別を該光ビームに関連する前記発光素子の連続するトリガに亘って計数する段階と、
カウンタが指定値に達した後に、確認された遮断中又は接続中の識別を出力する段階と、
を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記指定値は、前記関連発光素子の少なくとも2つの連続するトリガであることを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 表示区域内のタッチイベントの位置を判断するためのタッチフレームシステムであって、
表示区域の周囲回りに配置された複数の発光素子と、
各々が前記複数の発光素子と組み合わされてビーム光路のゾーンを形成し、タッチイベントが少なくとも2つの部分的に重なったゾーン対内にあるような部分的に重なったゾーン対を形成するのに十分な数及び配置を有する複数の受光素子と、
一度に1つの前記発光素子をランダムに作動し、
ビーム光路の遮断の有無に関して、前記作動発光素子に関連する各受光素子の出力をモニタし、
そのような遮断がある時に、少なくとも2つの交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて前記遮断に関連する前記タッチイベントの位置を計算する、
ようにプログラムされたプロセッサと、
を含むことを特徴とするシステム。 - 前記ゾーンの各々の内部の各ビーム光路の前記傾斜及び終点が記憶されたメモリ装置を更に含むことを特徴とする請求項30に記載のシステム。
- 前記レシーバの数及び配置は、前記タッチイベントが少なくとも2つの部分的に重なったゾーン対内にあるように、部分的に重なった冗長なゾーン対を形成するのに十分であり、
前記プロセッサは、前記少なくとも2つの部分的に重なったゾーン対の各々からの一対の交差する遮断ビーム光路の傾斜及び終点に基づいて前記タッチイベントの位置を計算するようにプログラムされる、
ことを特徴とする請求項30に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、最も直角に重なったゾーン対を用いて前記タッチイベントの位置を計算するようにプログラムされることを特徴とする請求項32に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、
交差する遮断ビーム光路の各対に対して前記タッチイベントの1つの位置を個々に計算し、
前記タッチイベントの位置を得るために前記個々の結果を平均する、
ようにプログラムされることを特徴とする請求項32に記載のシステム。 - 前記ゾーンは、三角形であり、発光素子の列が該三角形の一辺を形成し、1つの受光素子が該発光素子の列の反対側の頂点を形成することを特徴とする請求項32に記載のシステム。
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