JP3258159B2 - Ultrasonic detector - Google Patents

Ultrasonic detector

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JP3258159B2
JP3258159B2 JP33794493A JP33794493A JP3258159B2 JP 3258159 B2 JP3258159 B2 JP 3258159B2 JP 33794493 A JP33794493 A JP 33794493A JP 33794493 A JP33794493 A JP 33794493A JP 3258159 B2 JP3258159 B2 JP 3258159B2
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敢 藤本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、物体の有無または位
置を超音波により検出する超音波式検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic detecting apparatus for detecting the presence or absence or position of an object by ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来例A:超音波式検出装置は、概略CRT等の表示画
面を覆って配置されるパネルと検出動作を制御する制御
部からなり、パネルに伝播させた超音波の接触物体によ
る超音波吸収量から、物体の位置(タッチ位置)または
有無を検出するものである。
Conventional example A: An ultrasonic detection device is composed of a panel arranged so as to cover a display screen of a general CRT or the like, and a control unit for controlling a detection operation. , The position (touch position) or presence / absence of the object is detected.

【0003】利用可能な超音波には、固体表面を伝播す
る表面弾性波(SAW:Surface Acoust
ic Wave)と固体中を伝播する弾性波(GAW:
Guided Acoustic Wave)がある。
[0003] Available ultrasonic waves include surface acoustic waves (SAW: Surface Acoustic Wave) propagating on a solid surface.
ic Wave) and elastic waves propagating in solids (GAW:
Guided Acoustic Wave).

【0004】図9は超音波用のパネルの概略平面構成を
示し、該パネル1は液晶パネルあるいはCRTディスプ
レイ等と同一曲率を持ったほぼ矩形のガラスにより成形
され、パネル1の表面の4つの周辺部にはそれぞれ低融
点ガラス粉末により印刷加工された複数の反射素子2か
らなる反射アレイ3が形成されている。反射アレイ3に
囲まれた矩形部分は検出面6となっており、検出面6を
挟む平行な対向する2つの反射アレイ3の一方の一端に
は超音波を発信する発信子4が、他方の反射アレイ3の
一端には前記発信子4から発信された超音波を受信する
受信子5が取り付けられて1組の検出対を構成してい
る。パネル1上の互いに垂直な2組の検出対により検出
面6上の位置座標が特定されことになる。2組の検出対
の反射アレイ3は、通常のXY座標面のXY座標軸にそ
れぞれ対応しており、片方の組の検出対の反射アレイ3
をX軸とすればもう一方の組の検出対の反射アレイ3は
Y軸に相当する。
FIG. 9 shows a schematic plan view of an ultrasonic panel. The panel 1 is formed of a substantially rectangular glass having the same curvature as a liquid crystal panel or a CRT display or the like. In each part, a reflection array 3 including a plurality of reflection elements 2 printed with low-melting glass powder is formed. A rectangular portion surrounded by the reflection array 3 is a detection surface 6, and a transmitter 4 for transmitting an ultrasonic wave is provided at one end of two parallel reflection arrays 3 opposed to each other with the detection surface 6 interposed therebetween. A receiver 5 for receiving the ultrasonic wave transmitted from the transmitter 4 is attached to one end of the reflection array 3 to constitute a set of detection pairs. The position coordinates on the detection surface 6 are specified by two detection pairs perpendicular to each other on the panel 1. The reflection arrays 3 of the two detection pairs respectively correspond to the XY coordinate axes of the normal XY coordinate plane, and the reflection array 3 of the one detection pair
Is the X axis, the reflection array 3 of the other set of detection pairs corresponds to the Y axis.

【0005】図10の(A)は表面弾性波用の発信子ま
たは受信子の取付け状態を示し、該発信子4および受信
子5は圧電素子7とプリズム8により構成され、パネル
1の表面の前述の位置に取り付けられる。また、固体中
を伝搬する弾性波(GAW)の発信子4および受信子5
は、図10の(B)に示すようにパネル1の端面に直接
取付けられる。以後の説明においては超音波として図1
0の(A)に示す表面弾性波を例にとり説明する。
FIG. 10A shows a state where a transmitter or a receiver for a surface acoustic wave is attached. The transmitter 4 and the receiver 5 are composed of a piezoelectric element 7 and a prism 8, and are provided on the surface of the panel 1. Attached to the aforementioned position. Further, a transmitter 4 and a receiver 5 of an elastic wave (GAW) propagating in a solid
Is directly attached to the end face of the panel 1 as shown in FIG. In the following description, the ultrasonic wave shown in FIG.
Description will be made by taking the surface acoustic wave shown in FIG.

【0006】次にパネル表面上の物体の座標位置検出の
動作原理について簡単に説明する。図11の(A)に示
すように、制御部から5.5MHzの発信衝撃波が圧電
素子7に与えられると、圧電素子7に振動が発生してプ
リズム8内で縦波に変換される。プリズム8とパネル1
の界面では、縦波が表面弾性波に変換され、パネル1上
の反射アレイ3上を伝搬し、反射アレイ3の各反射素子
2によりごく少量のエネルギを直角に反射する。反射し
た表面弾性波は図9の矢印に示すようにパネル1の検出
面6の全体に及びそして対向する反射アレイ3に向かっ
て伝搬し、該反射アレイ3によって直角に反射されて、
受信子5の圧電素子7により受信される。受信子5によ
り受信される信号は図11の(B)に示すように持続時
間の長い信号になる。この場合、パネル1の検出面6に
物体が接触する(タッチが発生する)と、接触部分で弾
性波エネルギーが吸収され図11の(C)に示すように
接触部分に対応する信号が欠落し、受信信号内で窪みH
になって現れる。この場合、図9において最短距離aを
通る弾性波、タッチ位置bを通る弾性波または最長距離
cを通る弾性波では、受信子5へ到達するのに時間差を
生じるので、最初に受信された弾性波からタッチ位置b
および最長距離cに対応する受信弾性波の経過時間T
0、T1を測定すれば物体9の位置(タッチ位置)の座
標成分を求めることができる。
Next, the operation principle of detecting the coordinate position of an object on the panel surface will be briefly described. As shown in FIG. 11A, when a 5.5 MHz transmitted shock wave is applied from the control unit to the piezoelectric element 7, vibration is generated in the piezoelectric element 7 and converted into a longitudinal wave in the prism 8. Prism 8 and panel 1
At the interface, the longitudinal wave is converted into a surface acoustic wave, propagates on the reflection array 3 on the panel 1, and a very small amount of energy is reflected at right angles by each reflection element 2 of the reflection array 3. The reflected surface acoustic waves propagate over the entire detection surface 6 of the panel 1 as shown by the arrow in FIG. 9 and propagate toward the opposing reflection array 3, and are reflected at right angles by the reflection array 3,
It is received by the piezoelectric element 7 of the receiver 5. The signal received by the receiver 5 has a long duration as shown in FIG. In this case, when an object comes into contact with the detection surface 6 of the panel 1 (touch occurs), elastic wave energy is absorbed by the contact portion, and a signal corresponding to the contact portion is lost as shown in FIG. , The depression H in the received signal
Appears as. In this case, an elastic wave passing through the shortest distance a, an elastic wave passing through the touch position b, or an elastic wave passing through the longest distance c in FIG. Touch position b from wave
And the elapsed time T of the received elastic wave corresponding to the longest distance c
By measuring 0 and T1, the coordinate component of the position (touch position) of the object 9 can be obtained.

【0007】図11に示す受信波は、受信用圧電素子に
よって電圧に変換されるものの、受信波を示す電圧(振
幅)の時間変化は、図11に示すように均一ではなく、
実際には図12に示すように時間軸上で不均一なものに
なる。この振幅の形状は、プリズム8とパネル1の界
面、反射素子2、パネル表面等が必ずしも均一でなく表
面弾性波が一様に伝播しないからであるが、いったんプ
リズム8、反射素子2、パネル1の界面が製作により決
まると、固有の形状(定数)とみなされる。パネル1上
を指等でタッチすると、図12の点線で示すように、そ
のタッチ位置に相当する部分の表面弾性波が吸収され
る。この吸収によるへこみの時間軸の位置から、タッチ
位置の座標成分が算出される。即ち、パネル1上の2組
の検出対の発信子4に交互に発信衝撃波を伝えることに
より、X、Yの座標軸での吸収によるへこみの位置から
タッチ位置の平面座標位置を算出し、タッチ位置座標が
検出される。
Although the received wave shown in FIG. 11 is converted into a voltage by the receiving piezoelectric element, the time change of the voltage (amplitude) indicating the received wave is not uniform as shown in FIG.
In actuality, it becomes uneven on the time axis as shown in FIG. The shape of this amplitude is because the interface between the prism 8 and the panel 1, the reflection element 2, the panel surface, and the like are not necessarily uniform, and the surface acoustic wave does not propagate uniformly. Is determined as a unique shape (constant). When the user touches the panel 1 with a finger or the like, as shown by a dotted line in FIG. 12, a surface acoustic wave at a portion corresponding to the touch position is absorbed. The coordinate component of the touch position is calculated from the position on the time axis of the dent due to this absorption. That is, by transmitting the transmitting shock wave alternately to the transmitters 4 of the two pairs of detection pairs on the panel 1, the plane coordinate position of the touch position is calculated from the position of the dent due to the absorption on the X and Y coordinate axes, and the touch position is calculated. The coordinates are detected.

【0008】より詳しくは、まず、検出面6上に接触物
体がない(タッチしていない)場合に、図12の電圧波
形は図13の丸印で示すように、等しい時間間隔でA/
D変換器により高速でサンプリングされ、そのサンプリ
ングデータはRAMに記憶される。この記憶データは、
タッチされていない時に受信される表面弾性波のサンプ
リングデータであって、以後にタッチオンを検出する際
のベースライン(基準)となるものである。
More specifically, first, when there is no contact object on the detection surface 6 (no touch is made), the voltage waveform of FIG.
High-speed sampling is performed by the D converter, and the sampled data is stored in the RAM. This stored data is
This is sampling data of surface acoustic waves received when no touch is made, and serves as a baseline (reference) for detecting touch-on later.

【0009】次に、通常の検出時に同様に受信波をサン
プリングし、以前にベースラインとしてRAM内に記憶
されている現在のサンプリング時間に対応するデータを
現在のサンプリングデータからそれぞれ差し引いた差分
をとり、時間tにおける測定データとする。この差分が
物体の接触による超音波の吸収の存在を表す値を示す。
ベースラインの記憶の後、何ら物体の接触がなければ、
測定されるサンプリングデータは変化せずベースライン
との差分は0となる。
Next, at the time of normal detection, the received wave is sampled in the same manner, and the difference between the current sampling data and the data corresponding to the current sampling time previously stored in the RAM as a baseline is calculated. , Measured data at time t. This difference indicates a value indicating the presence of the absorption of the ultrasonic wave due to the contact of the object.
After memorizing the baseline, if there is no object contact,
The measured sampling data does not change and the difference from the baseline becomes zero.

【0010】図14は、ベースラインを基準とした場合
に、指でタッチしたときに現れる受信された電圧波形の
へこみを点線により示したものである。さらに、図15
は、図14のタッチを示す点線部を拡大すると共にベー
スラインと受信電圧波形のデジタル値の差を表した図で
ある。図15において、時間軸に示す各サンプリング時
間、・・・、tn−2、tn−1、t、tn+1、t
n+2、・・・、に対してサンプリングされたことを示
している。同図において、サンプリングデータの差分Δ
Anは、時間t=tで最大となる。
FIG. 14 shows, by a dotted line, a dent of a received voltage waveform that appears when a finger is touched with respect to a baseline. Further, FIG.
FIG. 15 is an enlarged view of a dotted line portion indicating a touch in FIG. 14 and also represents a difference between a digital value of a base line and a digital value of a received voltage waveform. In FIG. 15, each sampling time shown on the time axis,..., T n−2 , t n−1 , t n , t n + 1 , t
.., n + 2 ,... In the figure, the difference Δ
An is a maximum at time t = t n.

【0011】従来、タッチの有無およびタッチ座標を求
めるには、発信子4から発信衝撃波が出力される毎に、
最大差分ΔAnを求めて基準レベル値Athと比較し
て、ΔAn≦Ath ・・・ タッチなし、ΔAn>A
th ・・・ タッチあり、と判定し、タッチありの場
合にΔAnに対応する時間tから求められる座標成分
をパネル1上のタッチ位置座標成分とし、XおよびY座
標軸の座標成分からタッチ座標位置を検出している。
Conventionally, to determine the presence or absence of a touch and the touch coordinates, every time a transmitting shock wave is output from the transmitter 4,
The maximum difference ΔAn is obtained and compared with the reference level value Ath. ΔAn ≦ Ath... No touch, ΔAn> A
th · · · There touch, and judgment, and a touch has touch position coordinate components on the panel 1 a coordinate component obtained from the time t n corresponding to ΔAn in the case of the touch coordinate position from the coordinate components of the X and Y coordinate axes Has been detected.

【0012】従来例B 上述の超音波式検出装置のパネル1への入力(タッチオ
ン)用に使用されるスタイラスとしては、従来、超音波
の吸収が可能な指による入力により行われていた。
Conventional Example B A stylus used for input (touch-on) to the panel 1 of the above-described ultrasonic detection apparatus has been conventionally performed by an input with a finger capable of absorbing ultrasonic waves.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

課題A 従来の超音波式検出装置の制御部の回路は、電源回路や
ホストコンピュータあるいは電磁波からのノイズの影響
を受けやすい。これは、A/D変換のサンプリングが高
速であることや、圧電素子7の内部インピーダンスが高
く外来ノイズを拾いやすいためである。例えば図16に
示すように、A/D変換されたサンプリングデータにノ
イズによる誤差Eが重畳し、正常な場合はベースライン
からの差の最大値として検出されるR点よりもノイズが
重畳したP点やQ点の差が大きくなって最大値として検
出され、このためタッチ位置はR点に対応する正しいサ
ンプリング時間tから算出されずにP点またはQ点と
対応する誤ったサンプリング時間tやtから求めら
れるので、タッチ位置の検出がノイズによって誤ること
になる。
Problem A The circuit of the control unit of the conventional ultrasonic detection device is easily affected by noise from a power supply circuit, a host computer, or electromagnetic waves. This is because sampling of the A / D conversion is performed at a high speed, and the internal impedance of the piezoelectric element 7 is high, so that external noise is easily picked up. For example, as shown in FIG. 16, an error E due to noise is superimposed on the A / D-converted sampling data, and in a normal case, the noise P is superimposed over the point R detected as the maximum value of the difference from the baseline. is detected as the maximum value the difference between the point and the point Q is increased, Therefore the touch position is incorrect sampling time corresponding to the point P or point Q without being calculated from the correct sampling time t n corresponding to the R point t P since obtained from or t Q, so that the detection of the touch position being erroneous due to noise.

【0014】また図17に示すように、タッチを検出す
る基準値を実際には越えていないのにB点のようにノイ
ズが加わって瞬間的に基準値Athを越えたり、タッチ
した指圧力がふらつくことによって誤検出やタッチあり
/タッチなしを繰り返すような誤動作が発生する恐れが
ある。
As shown in FIG. 17, although noise does not actually exceed the reference value for detecting a touch, noise is added as shown at point B to instantly exceed the reference value Ath. The fluctuation may cause erroneous operation such as erroneous detection or repeated touch / no touch.

【0015】この発明の目的は、ノイズによる誤検出を
防止して確実にタッチオンの検出が行える信頼性の高い
超音波式検出装置を提供することである。また、この発
明の目的は、ノイズによる誤検出や座標のふらつきを防
止し、確実にタッチ位置の座標を検出できる信頼性の高
い超音波式位置検出装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly reliable ultrasonic detecting device capable of preventing erroneous detection due to noise and reliably detecting touch-on. It is another object of the present invention to provide a highly reliable ultrasonic position detecting device capable of preventing erroneous detection or fluctuation of coordinates due to noise and reliably detecting coordinates of a touch position.

【0016】また、この発明の目的は、電気ノイズやタ
ッチした指圧力の変動によるタッチオン/タッチオフの
チャタリング(タッチオン/タッチオフが繰り返すこ
と)を防止し、タッチオン/タッチオフを確実に検出で
きる信頼性の高い超音波式検出装置を提供することであ
る。さらに、発明の目的は、確実にタッチ位置の座標を
検出できる信頼性の高い超音波式位置検出装置を提供す
ることである。
It is another object of the present invention to prevent touch-on / touch-off chattering (repetition of touch-on / touch-off) due to electric noise and fluctuation of the touched finger pressure, and to reliably detect touch-on / touch-off. It is to provide an ultrasonic detection device. It is a further object of the present invention to provide a highly reliable ultrasonic position detecting device capable of reliably detecting the coordinates of a touch position.

【0017】課題B 上述の超音波式検出装置のパネル1への入力に使用され
る従来のスタイラスとして指を用いた場合には、柔らか
くかつパネル面への接触面が大きいためペンによる入力
と異なり手書き入力は困難であり、また分解能も悪かっ
た。また、接触面の小さい先端形状を備えていても超音
波をほとんど吸収しない堅い材質の従来のペン等では超
音波を吸収しないから入力自体を行うことが不可能であ
った。このため、超音波式検出装置はペン等による分解
能の良い手書き入力が行えないため、ペンコンピュータ
やPDA(パーソナル・デジタル・アシスト)等で電滋
誘導方式タブレットや抵抗膜式タッチパネルを採用し、
超音波式は採用されていなかった。
Problem B When a finger is used as a conventional stylus used for input to the panel 1 of the above-described ultrasonic detection device, the input is different from that of a pen because it is soft and has a large contact surface with the panel surface. Handwriting input was difficult and the resolution was poor. Further, even with a tip having a small contact surface, a conventional pen or the like made of a hard material that hardly absorbs ultrasonic waves does not absorb ultrasonic waves, and thus cannot input itself. For this reason, the ultrasonic detection device cannot perform high-resolution handwriting input with a pen or the like, so that a pen computer or a PDA (Personal Digital Assist) or the like employs an electric induction type tablet or a resistive touch panel.
Ultrasound was not used.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0020】この発明の超音波式検出装置は、受信子を
介した超音波信号のレベルが該超音波を吸収する物体の
存在を示す所定の基準レベルを越えたか否かを検出する
基準レベル検出手段と、基準レベル検出手段により検出
された基準レベルを越えている超音波信号のレベルが第
1の基準時間以上継続しているか否かを判断する第1の
基準時間検出手段と、第1の基準時間検出手段により検
出された前記基準レベルを越えている超音波信号のレベ
ルが第1の基準時間以上継続したことが検出された場合
に物体の存在を示すタッチオン信号を出力する手段と、
第1の基準レベル検出手段により検出された基準レベル
を越えている超音波信号のレベルが第1の基準時間より
短い第2の基準時間以上継続しているか否かを判断する
第2の基準時間検出手段と、第2の基準時間検出手段に
より前記基準レベルを越えている超音波信号のレベルが
第2の基準時間以上継続していることが検出されなかっ
た場合に物体の不存在を示すタッチオフ信号を出力する
手段と、を備えている。さらに、第1の基準時間検出手
段により基準レベルを越えている超音波信号のレベルが
第1の基準時間以上継続していることが検出された場合
に、該基準レベルを通過する第1の時点と第2の時点の
平均から前記XまたはYの座標を算出する座標演算手段
を備えても良い。
According to the ultrasonic detection apparatus of the present invention, there is provided a reference level detecting device for detecting whether or not the level of an ultrasonic signal passing through a receiver exceeds a predetermined reference level indicating the presence of an object absorbing the ultrasonic wave. Means, first reference time detecting means for determining whether or not the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the reference level detecting means has continued for a first reference time or more; Means for outputting a touch-on signal indicating the presence of an object when it is detected that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the reference time detection means has continued for a first reference time or more;
A second reference time for determining whether or not the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the first reference level detection means continues for a second reference time shorter than the first reference time; Touch-off indicating absence of an object when the detection means and the second reference time detection means do not detect that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level continues for more than the second reference time. Means for outputting a signal. Further, when the first reference time detecting means detects that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level continues for the first reference time or more, the first time point at which the reference level is passed And a coordinate calculating means for calculating the X or Y coordinate from the average at the second time point.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【作用】この発明は、第1の基準時間検出手段により検
出された基準レベルを越えている超音波信号のレベルが
第1の基準時間以上継続したことが検出された場合に物
体の存在を示すタッチオン信号を出力し、第2の基準時
間検出手段により基準レベルを越えている超音波信号の
レベルが第1の基準時間より短い第2の基準時間以上継
続していることが検出されなかった場合に物体の不存在
を示すタッチオフ信号を出力する。
The present invention indicates the presence of an object when it is detected that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the first reference time detecting means has continued for the first reference time or more. When a touch-on signal is output and the second reference time detecting means does not detect that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level continues for the second reference time shorter than the first reference time. To output a touch-off signal indicating the absence of an object.

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】[0026]

【0027】[0027]

【実施例】本発明の超音波式検出装置の一実施例の概略
構成について図1を参照して説明する。図1において、
衝撃波発生器11から出力される超音波の衝撃波は送信
アンプ12を介してX軸スイッチ13およびY軸スイッ
チ14に与えられる。X軸スイッチ13およびY軸スイ
ッチ14から出力される衝撃波は、図5に示されるパネ
ル1に備えられた発信子4に相当するX軸発信子4aと
Y軸発信子4bにそれぞれ対応して入力される。X軸発
信子4aとY軸発信子4bから出力された超音波はパネ
ル面を表面弾性波としてそれぞれX軸方向およびY軸方
向に伝播し、図5に示されるパネル1の備えられた受信
子5に相当するX軸受信子5aおよびY軸受信子5bに
よってそれぞれ受信される。X軸受信子5aおよびY軸
受信子5bによって受信された表面弾性波は超音波電気
信号に変換されてそれぞれ対応するX軸スイッチ15お
よびY軸スイッチ16に与えられ、該スイッチ15、1
6を介した超音波信号は受信アンプ17に入力される。
X軸スイッチ13、15およびY軸スイッチ14、16
はマイクロプロセッサ26により制御されており、X軸
スイッチ13、15またはY軸スイッチ14、16のい
ずれか一方がオンし、他方はオフするように制御され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A schematic configuration of an embodiment of an ultrasonic detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG.
The ultrasonic shock wave output from the shock wave generator 11 is supplied to the X-axis switch 13 and the Y-axis switch 14 via the transmission amplifier 12. Shock waves output from the X-axis switch 13 and the Y-axis switch 14 are respectively input to the X-axis transmitter 4a and the Y-axis transmitter 4b corresponding to the transmitter 4 provided in the panel 1 shown in FIG. Is done. The ultrasonic waves output from the X-axis transmitter 4a and the Y-axis transmitter 4b propagate in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, with the panel surface as a surface acoustic wave, and are provided with the receiver provided in the panel 1 shown in FIG. 5 are received by the X-axis receiver 5a and the Y-axis receiver 5b, respectively. The surface acoustic waves received by the X-axis receiver 5a and the Y-axis receiver 5b are converted into ultrasonic electric signals and provided to the corresponding X-axis switch 15 and Y-axis switch 16, respectively.
The ultrasonic signal via 6 is input to the receiving amplifier 17.
X-axis switches 13 and 15 and Y-axis switches 14 and 16
Is controlled by a microprocessor 26, and one of the X-axis switches 13, 15 and the Y-axis switches 14, 16 is turned on and the other is turned off.

【0028】受信アンプ17によって増幅された超音波
信号は復調器18に送られ、ここで超音波信号がAM
(振幅変調)検波されて直流成分に変換される。復調器
18の出力はA/D(アナログ/デジタル)変換器19
に与えられ、ここで時間経過に従って高速でサンプリン
グされる。A/D変換器19からのサンプリングデータ
はバッファ20を介してSRAM(スタティック・ラン
ダム・アクセス・メモリ)21に送られて記憶される。
マイクロプロセッサ26のCPU23は、A/D変換器
19のサンプリング動作が終了するとSRAM21に記
憶されたサンプリングデータをバッファ22を介して書
き込み、パネル1上に物体のタッチがあるか否かの判定
の演算およびタッチ位置の座標を求める演算を開始す
る。タッチの判定の基準となる前述したベースラインの
サンプリングデータはまたSRAM21に記憶され、判
定に際してCPU23に書き込まれる。CPU23はバ
ッファ20、22を制御してデータ流れの方向を調整す
る。マイクロプロセッサ26にはCPU23の他にCP
U23の演算の記憶に使用されるRAM24、演算用の
プログラムが記憶されるROM25が備えられている。
CPU23によって判定されたタッチオン/タッチオフ
およびタッチ位置の座標データはインタフェース27を
経てホストコンピュータ28に送られる。
The ultrasonic signal amplified by the receiving amplifier 17 is sent to a demodulator 18 where the ultrasonic signal is
(Amplitude modulation) is detected and converted into a DC component. The output of the demodulator 18 is an A / D (analog / digital) converter 19
Where it is sampled at high speed over time. The sampling data from the A / D converter 19 is sent to an SRAM (static random access memory) 21 via a buffer 20 and stored therein.
When the sampling operation of the A / D converter 19 is completed, the CPU 23 of the microprocessor 26 writes the sampling data stored in the SRAM 21 via the buffer 22 to calculate whether or not an object touches the panel 1. And the calculation for obtaining the coordinates of the touch position is started. The above-described baseline sampling data serving as a reference for the touch determination is also stored in the SRAM 21 and written into the CPU 23 at the time of the determination. The CPU 23 controls the buffers 20 and 22 to adjust the direction of the data flow. The microprocessor 26 has a CPU 23 as well as a CP.
A RAM 24 used for storing the operation of U23 and a ROM 25 storing a program for the operation are provided.
The coordinate data of the touch-on / touch-off and the touch position determined by the CPU 23 are sent to the host computer 28 via the interface 27.

【0029】次に本発明に係る物体のタッチオンの有無
および位置座標の検出動作について説明する。まず、検
出動作に先立って、X軸方向およびY軸方向にそれぞれ
衝撃波が出力され、X軸およびY軸にそれぞれ対応する
超音波のサンプリングデータが判定の基準となるベース
ラインとしてSRAM21に記憶されているものとす
る。X軸スイッチ13、15がオン(Y軸スイッチ1
4、16はオフ)した状態でX軸についての検出動作が
行われる。即ち、衝撃波発生器11から断続して衝撃波
が出力され、該衝撃波に基づく超音波電気信号のA/D
変換器19を介したサンプリングデータが測定データと
してSRAM21に記憶される。またRAM24にはタ
ッチオンの有無を判断する基準となる基準レベル値およ
び基準時間がX軸およびY軸に対してそれぞれに設定さ
れている。CPU23はROM25に記憶された演算プ
ログラムに従って測定データの検出動作を行う。
Next, the operation of detecting the presence / absence of touch-on of an object and the position coordinates according to the present invention will be described. First, prior to the detection operation, shock waves are output in the X-axis direction and the Y-axis direction, respectively, and the sampling data of the ultrasonic waves corresponding to the X-axis and the Y-axis are stored in the SRAM 21 as a baseline serving as a determination reference. Shall be X-axis switches 13 and 15 are turned on (Y-axis switch 1
The detection operation for the X-axis is performed in a state where 4 and 16 are off). That is, the shock wave is intermittently output from the shock wave generator 11, and the A / D of the ultrasonic electric signal based on the shock wave is output.
The sampling data via the converter 19 is stored in the SRAM 21 as measurement data. In the RAM 24, a reference level value and a reference time serving as a reference for determining the presence or absence of touch-on are set for the X axis and the Y axis, respectively. The CPU 23 performs an operation of detecting measurement data in accordance with an arithmetic program stored in the ROM 25.

【0030】図2のフローチャートは本一発明の実施例
を示し、そのステップS1において超音波電気信号を表
す測定データの受信開始のサンプリング時間(以下、開
始値と称する)と受信終了のサンプリング時間(以下、
終了値と称する)がSRAM21から読み出されてCP
U23のレジスタに記憶される。ステップS2において
RAM24に記憶されているX軸に係る基準レベル値と
基準時間がCPU23に書き込まれる。次にステップS
3に移り、SRAM21に記憶されたベースラインのサ
ンプリングデータと測定サンプリングデータとがCPU
23に読み出され、各サンプリング時間にそれぞれ対応
して測定サンプリングデータとベースラインとの間の差
のデータが演算されてCPU23のレジスタに記憶され
る。次にステップS4に移り、図3に示すように、差デ
ータがレジスタに記憶された基準レベル値Athを越え
たか否かが開始値から終了値までの各サンプリング時間
ごとに判断され、最初に基準レベル値Athを越えたサ
ンプリング時間を第1の時点Xとし、基準レベル値A
thを越えてから再び該基準レベル以下になる直前のサ
ンプリング時間を第2の時点Xとしてそれぞれレジス
タに記憶される。次にステップS5に移り、第2の時点
から第1の時点Xが減算されて図3に示すように
基準レベル値Athを越えた時間幅W(=X−X
が算出され、該時間幅WがXレジスタに記憶された基準
時間Wth以上か否かが判断される。以上と判断された
場合はステップS6に移り、Y軸スイッチ14、16を
オンに切り替えてY軸に対しても同様にステップS1〜
S5が実行され、Y軸の超音波に対してもその測定サン
プリングデータがY軸の基準レベル値を基準時間以上越
えていると判断された場合は、パネル1に物体のタッチ
あり(タッチオン)と判断されてステップS7に移る。
ステップS7において、サンプリング時間X=(X
+X)/2が算出され、該時間Xに対応するX軸の
位置がタッチオンのX座標として特定され、同様にY座
標も特定される。ステップS8においてCPU23はホ
ストコンピュータ28に対してタッチオンを示すデータ
をその座標データと共に送出する。
FIG. 2 is a flow chart showing an embodiment of the present invention. In step S1, a sampling time (hereinafter referred to as a start value) for starting measurement data representing an ultrasonic electric signal and a sampling time for ending reception (hereinafter referred to as a start value) are shown. Less than,
End value) is read from the SRAM 21 and the CP
It is stored in the register of U23. In step S2, the reference level value and reference time for the X axis stored in the RAM 24 are written to the CPU 23. Next, step S
3 and the baseline sampling data and the measurement sampling data stored in the SRAM 21 are stored in the CPU 21.
23, the difference data between the measured sampling data and the baseline is calculated corresponding to each sampling time, and stored in the register of the CPU 23. Next, at step S4, as shown in FIG. 3, it is determined whether or not the difference data has exceeded the reference level value Ath stored in the register for each sampling time from the start value to the end value. the sampling time exceeds the level value Ath the first time point X L, the reference level value a
The sampling time immediately before the following again the reference level from beyond th is stored in the registers as the second time point X R. Next, the processing proceeds to step S5, the second time point X R from the first time point X L is subtracted with the reference level value time width W beyond the Ath as shown in FIG. 3 (= X R -X L)
Is calculated, and it is determined whether or not the time width W is equal to or longer than the reference time Wth stored in the X register. If it is determined that this is the case, the process proceeds to step S6, where the Y-axis switches 14 and 16 are turned on, and the same applies to steps S1 to S1 for the Y-axis.
When S5 is executed and it is determined that the measured sampling data of the ultrasonic wave of the Y-axis exceeds the reference level value of the Y-axis for the reference time or more, it is determined that an object touches the panel 1 (touch-on). If it is determined, the process proceeds to step S7.
In step S7, the sampling time X O = (X L
+ X R ) / 2 is calculated, the position of the X axis corresponding to the time X O is specified as the X coordinate of the touch-on, and the Y coordinate is specified similarly. In step S8, the CPU 23 sends data indicating touch-on to the host computer 28 together with the coordinate data.

【0031】ステップS4において差データが基準レベ
ル値を越えていない場合、または差データが基準レベル
値を越えていても時間幅WがステップS5において基準
時間Wthより短いと判断された場合にはタッチオンは
なかったとみなされ、ステップS6に移ることなく、X
軸において次の測定サンプリングデータの検出動作が繰
り返される。また、ステップS6においてY軸に関して
の測定サンプリングデータが基準レベル値を基準時間以
上越えていると判断されない場合にもタッチオンは検出
されなかったとしてステップS7に移ることなく検出動
作が繰り返される。
If the difference data does not exceed the reference level value in step S4, or if the time width W is determined to be shorter than the reference time Wth in step S5 even if the difference data exceeds the reference level value, touch-on is performed. Is determined to have not existed, and without moving to step S6, X
The operation of detecting the next measurement sampling data is repeated on the axis. If it is not determined in step S6 that the measured sampling data on the Y axis exceeds the reference level value by the reference time or more, the touch-on is not detected and the detection operation is repeated without moving to step S7.

【0032】次に本別の一発明の一実施例について図4
のフローチャートおよび図5を参照して説明する。図4
に示すステップS11において超音波電気信号を表す測
定データの開始値と終了値がSRAM21から読み出さ
れてCPU23のレジスタに記憶される。ステップS1
2においてRAM24に記憶されているX軸に係る基準
レベル値と第1の基準時間がCPU23に書き込まれ
る。次にステップS13に移り、SRAM21に記憶さ
れたベースラインのサンプリングデータと測定サンプリ
ングデータとがCPU23に読み出され、各サンプリン
グ時間にそれぞれ対応して測定サンプリングデータとベ
ースラインとの間の差のデータが演算されてCPU23
のレジスタに記憶される。次にステップS14に移り、
差データがレジスタに記憶された基準レベル値Athを
越えたか否かが開始値から終了値までの各サンプリング
時間ごとに判断され、最初に基準レベル値Athを越え
たサンプリング時間を第1の時点Xとし、基準レベル
値Athを越えてから再び該基準レベル以下になる直前
のサンプリング時間を第2の時点Xとしてそれぞれレ
ジスタに記憶される。次にステップS15に移り、第2
の時点Xから第1の時点Xが減算されて基準レベル
値Athを越えた時間幅W(=X−X)が算出さ
れ、該時間幅Wがレジスタに記憶された第1の基準時間
以上か否かが判断される。図5の(A)に示す場合
は時間幅Wは第1の基準時間Wよりも小さいからタッ
チオフと判断され、図5の(B)に示す場合は時間幅W
は第1の基準時間W以上であるからタッチオンと判断
される。ステップS15において時間幅Wは第1の基準
時間以上と判断された場合はステップS16に移り、Y
軸スイッチ14、16をオンに切り替えてY軸に対して
も同様にステップS11〜S15が実行され、Y軸の超
音波に対してもその測定サンプリングデータがY軸の基
準レベル値をY軸の第1の基準時間以上越えていると判
断された場合は、タッチオンと判断されてステップS1
7に移る。ステップS17において、サンプリング時間
=(X+X)/2が算出され、該時間Xに対
応するX軸の位置がタッチオンのX座標として特定さ
れ、同様にY座標も特定される。ステップS18におい
てCPU23はホストコンピュータ28に対してタッチ
オンを示すデータをその座標データと共に送出する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG.
In step S11, the start value and the end value of the measurement data representing the ultrasonic electric signal are read from the SRAM 21 and stored in the register of the CPU 23. Step S1
In step 2, the reference level value for the X axis and the first reference time stored in the RAM 24 are written to the CPU 23. Next, proceeding to step S13, the sampling data of the baseline and the measurement sampling data stored in the SRAM 21 are read out by the CPU 23, and the data of the difference between the measurement sampling data and the baseline corresponding to each sampling time, respectively. Is calculated and the CPU 23
Is stored in the register. Next, the process proceeds to step S14.
Whether or not the difference data has exceeded the reference level value Ath stored in the register is determined for each sampling time from the start value to the end value, and the sampling time when the difference level exceeds the reference level value Ath is first determined at the first time X is L, are stored in respective registers sampling time immediately before the following again the reference level from exceeding a reference level value Ath as a second time point X R. Next, the process proceeds to step S15, where the second
From the time X R is calculated first time point X L is subtracted with the reference level value Ath traversal time width W (= X R -X L) is first of said time width W is stored in the register of whether the reference time W 1 or more is determined. Time width W is the case shown in FIG. 5 (A), it is determined that a touch-off from the first smaller than the reference time W 1, the time width W is the case shown in Fig. 5 (B)
Is determined to touch since it is the first reference time W 1 or more. If it is determined in step S15 that the time width W is equal to or longer than the first reference time, the process proceeds to step S16, where Y
The axis switches 14 and 16 are turned on, and steps S11 to S15 are similarly performed for the Y axis. The measurement sampling data for the Y axis ultrasonic wave also changes the reference level value of the Y axis to the Y axis. If it is determined that the time exceeds the first reference time, touch-on is determined and step S1 is performed.
Move to 7. In step S17, the calculated sampling time X O = (X L + X R) / 2 is the position of the X axis corresponding to said time X O is identified as the X-coordinate of the touch, as well Y-coordinate are also specified. In step S18, the CPU 23 sends data indicating touch-on to the host computer 28 together with the coordinate data.

【0033】ステップS19において、CPU23のレ
ジスタには前記第1の基準時間Wに替えて該第1の基
準時間よりも短い第2の基準時間WがSRAM21か
ら書き込まれる。次に、ステップS20に移って第2の
基準時間Wに基づいてステップS11〜S15が繰り
返され、該ステップS15においては時間幅Wがレジス
タに記憶された第2の基準時間W以上か否かが判断さ
れる。図5の(C)に示す場合は時間幅Wは第2の基準
時間W以上であるからタッチオンが継続されていると
判断され、図5の(D)に示す場合は時間幅Wは第2の
基準時間Wよりも小さいからタッチオフと判断され
る。CPU23はタッチオフを示すデータをホストコン
ピュータ28に送出する。以後は、再度S11から同様
の検出動作が繰り返される。
[0033] In step S19, the register of CPU23 said first second reference time shorter than the reference time of said 1 W 2 in place of the reference time W 1 is written from the SRAM 21. Next, the second reference time W 2 steps S11~S15 based on is repeated proceeds to step S20, whether the second reference time W 2 or more times the width W in the step S15 is stored in the register not Is determined. Time width W is the case shown in FIG. 5 (C) is determined to touch since it is the second reference time W 2 or more is continued, the time width W is the case shown in FIG. 5 (D) is first The touch-off is determined because it is shorter than the reference time W2 of No. 2 . The CPU 23 sends data indicating touch-off to the host computer 28. Thereafter, the same detection operation is repeated from S11.

【0034】次に本別の一発明の一実施例について図6
のフローチャートおよび図7を参照して説明する。図7
に示すステップS21において超音波電気信号を表す測
定データの開始値と終了値がSRAM21から読み出さ
れてCPU23のレジスタに記憶される。ステップS2
2においてRAM24に記憶されているX軸に係る第1
の基準レベル値Aと基準時間WthがCPU23に書
き込まれる。次にステップS23に移り、SRAM21
に記憶されたベースラインのサンプリングデータと測定
サンプリングデータとがCPU23に読み出され、各サ
ンプリング時間にそれぞれ対応して測定サンプリングデ
ータとベースラインとの間の差のデータが演算されてC
PU23のレジスタに記憶される。次にステップS24
に移り、差データがレジスタに記憶された第1の基準レ
ベル値Aを越えたか否かが開始値から終了値までの各
サンプリング時間ごとに判断され、最初に第1の基準レ
ベル値Aを越えたサンプリング時間を第1の時点X
とし、第1の基準レベル値Aを越えてから再び該基準
レベル以下になる直前のサンプリング時間を第2の時点
としてそれぞれレジスタに記憶される。次にステッ
プS25に移り、第2の時点Xから第1の時点X
減算されて第1の基準レベル値Aを越えた時間幅W
(=X−X)が算出され、該時間幅Wがレジスタに
記憶された基準時間Wth以上か否かが判断される。図
7の(A)に示す場合は時間幅Wは第1の基準レベル値
における基準時間Wthよりも小さいからタッチオ
フと判断され、図7の(B)に示す場合は時間幅Wは基
準時間Wth以上であるからタッチオンと判断される。
ステップS25において時間幅Wが基準時間Wth以上
と判断された場合はステップS26に移り、Y軸スイッ
チ14、16をオンに切り替えてY軸に対しても同様に
ステップS21〜S25が実行され、Y軸の超音波に対
してもその測定サンプリングデータがY軸の第1の基準
レベル値をY軸の基準時間以上越えていると判断された
場合は、タッチオンと判断されてステップS27に移
る。ステップS27において、サンプリング時間X
(X+X)/2が算出され、該時間Xに対応する
X軸の位置がタッチオンのX座標として特定され、同様
にY座標も特定される。ステップS28においてCPU
23はホストコンピュータ28に対してタッチオンを示
すデータをその座標データと共に送出する。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG.
In step S21, the start value and the end value of the measurement data representing the ultrasonic electric signal are read from the SRAM 21 and stored in the register of the CPU 23. Step S2
2, the first X-axis associated with the X-axis stored in the RAM 24.
Reference level value A 1 and the reference time of the Wth is written to the CPU 23. Next, the process proceeds to step S23, where the SRAM 21
Is read by the CPU 23, and the data of the difference between the measured sampling data and the baseline is calculated corresponding to each sampling time, and C is calculated.
It is stored in the register of PU23. Next, step S24
To transfer, first whether it exceeds the reference level value A 1 is determined for each sampling time from the start value to the end value the difference data is stored in the register, beginning with the first reference level value A 1 The sampling time exceeding the first time point XL
And then, are stored in respective registers sampling time immediately before the following again the reference level from exceeding a first reference level value A 1 as the second time point X R. Next, the processing proceeds to step S25, the second time point X R from the first time point X L is subtracted by the first reference level value A 1 of the time width W beyond
(= X R -X L) is calculated, said time width W whether the stored reference time Wth above register is judged. Time width W is the case shown in FIG. 7 (A), it is determined that a touch-off from smaller than the reference time Wth in the first reference level value A 1, the time width W is the case shown in FIG. 7 (B) is a reference Since it is longer than the time Wth, it is determined that the touch-on is performed.
If it is determined in step S25 that the time width W is equal to or longer than the reference time Wth, the process proceeds to step S26, where the Y-axis switches 14 and 16 are turned on, and steps S21 to S25 are similarly performed for the Y-axis. If it is determined that the measurement sampling data of the ultrasonic wave of the axis exceeds the first reference level value of the Y axis by the reference time of the Y axis or more, it is determined that touch-on is performed, and the process proceeds to step S27. In step S27, the sampling time X O =
(X L + X R) / 2 is calculated, the position of the X axis corresponding to said time X O is identified as the X-coordinate of the touch, as well Y-coordinate are also specified. In step S28, the CPU
23 sends data indicating touch-on to the host computer 28 together with the coordinate data.

【0035】ステップS29において、CPU23のレ
ジスタには前記第1の基準レベル値Aに替えて該第1
の基準レベル値よりも小さい第2の基準レベル値A
SRAM21から書き込まれる。次に、ステップS30
に移って第2の基準レベル値Aに基づいてステップS
21〜S25が繰り返され、第2の基準レベル値A
越えた測定サンプリングデータの時間幅Wが求められ、
該ステップS25においては時間幅Wがレジスタに記憶
された基準時間Wth以上か否かが判断される。図7の
(C)に示す場合は時間幅Wは基準時間Wth以上であ
るからタッチオンが継続されていると判断され、図7の
(D)に示す場合は時間幅Wは基準時間Wthよりも小
さいからタッチオフと判断される。CPU23はタッチ
オフを示すデータをホストコンピュータ28に送出す
る。以後は、再度S21から同様の検出動作が繰り返さ
れる。
In step S29, the register of the CPU 23 stores the first reference level value A1 in place of the first reference level value A1.
A second reference level value A2 smaller than the reference level value is written from the SRAM 21. Next, step S30
To step S based on the second reference level value A2.
21~S25 are repeated, the second reference level value A 2 of the time width W of the measurement sampling data exceeded is determined,
In step S25, it is determined whether the time width W is equal to or longer than the reference time Wth stored in the register. In the case shown in FIG. 7C, the time width W is equal to or longer than the reference time Wth, so it is determined that the touch-on is continued. In the case shown in FIG. 7D, the time width W is longer than the reference time Wth. It is judged to be touch-off because it is small. The CPU 23 sends data indicating touch-off to the host computer 28. Thereafter, the same detection operation is repeated from S21.

【0036】なお、タッチオンを検出する際に、第1の
基準レベル値Aと第1の基準時間Wを使用し、タッ
チオンが検出された後のタッチオフを検出するに際して
は第2の基準レベルAと第2の基準時間Wを使用す
るように構成しても良い。またタッチオフを検出する際
にタッチオン時の座標演算と同様にしてタッチオフ時の
座標を検出しても良い。
When detecting touch-on, the first reference level value A 1 and the first reference time W 1 are used, and when detecting touch-off after touch-on is detected, the second reference level is used. a 2 and may be configured to use the second reference time W 2. Further, when detecting a touch-off, the coordinates at the time of touch-off may be detected in the same manner as the coordinate calculation at the time of touch-on.

【0037】次に、この発明の超音波式検出装置に使用
されるスタイラスの実施例について図8を参照して説明
する。スタイラス31全体は、図8の(A)に示すよう
に、使用中の鉛筆、ボールペンと同様の大きさ形状を備
え、手書き入力に適するように成形されている。スタイ
ラス31はパネル1の面に直接接触する尖端部32と、
該尖端部32を一端に設けた棒状部33とから構成され
ている。尖端部32は図8の(B)に示すように、超音
波吸収部材であるゴム、スポンジ等により成形された芯
部34と、該芯部34の周面にほぼ1mmの厚さで非超
音波吸収部材である金属により皮膜された接触部35に
より成形されている。棒状部33は手書き入力に適する
ように硬質の材料により成形され、例えばセラミック、
木材、金属等の通常の非超音波吸収材料を使用しても良
い。芯部34にはゴム以外の超音波の吸収能の高い素
材、固体に限らず液体あるいは液体と固体の混合物等を
充填しても良い。また図8の(C)に示すように、尖端
部32全体を超音波吸収材料であるゴム等により成形し
ても良い。尖端部32には超音波式検出装置のパネル1
に対して文字等の入力が可能な材質に応じた適度の滑り
を持たせると共に超音波の吸収を検出可能にならしめる
量の超音波吸収材が使用される。
Next, an embodiment of a stylus used in the ultrasonic detection device of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, the entire stylus 31 has the same size and shape as a pencil or a ball-point pen in use, and is formed so as to be suitable for handwriting input. The stylus 31 has a point 32 that directly contacts the surface of the panel 1,
And a bar-shaped portion 33 provided with the pointed end 32 at one end. As shown in FIG. 8 (B), the pointed portion 32 has a core 34 formed of rubber, sponge or the like as an ultrasonic absorbing member, and a non-super It is formed by a contact portion 35 coated with a metal which is a sound absorbing member. The rod portion 33 is formed of a hard material so as to be suitable for handwriting input.
Ordinary non-ultrasonic absorbing materials such as wood and metal may be used. The core portion 34 may be filled with a material other than rubber, which has a high ability to absorb ultrasonic waves, such as a solid or a liquid or a mixture of a liquid and a solid. Further, as shown in FIG. 8C, the entire tip 32 may be formed of rubber or the like which is an ultrasonic absorbing material. At the point 32, the panel 1 of the ultrasonic detection device
For this purpose, an ultrasonic absorbing material is used in such an amount that it has an appropriate amount of slip according to the material from which characters and the like can be input and that can detect the absorption of ultrasonic waves.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したようにこの一発明によれ
ば、電気ノイズにより測定される超音波信号のレベルが
瞬間的に基準レベルを越えてもタッチオン信号として検
出されることはなく、またパネルへの入力がふらついて
基準レベル付近で変動してもタッチオンと判断されるこ
ともなく、電気ノイズおよび入力時のチャタリングによ
るタッチオンの誤った検出を防止して確実にタッチオン
の検出を行うことができる。さらに、この一発明は、
タッチオンの座標を確実に求めることができ、電気ノイ
ズまたは入力時のチャタリングの影響によって座標の検
出を誤認したり検出座標が不安定に変動することはな
い。
As described above, according to the present invention, even if the level of the ultrasonic signal measured by electric noise exceeds the reference level instantaneously, it is not detected as a touch-on signal, and Even if the input to the input fluctuates and fluctuates near the reference level, the touch-on is not determined, and the touch-on can be reliably detected by preventing erroneous touch-on detection due to electric noise and chattering at the time of input. . Furthermore, this one invention is
The touch-on coordinates can be reliably obtained, and the detection of the coordinates is not erroneously recognized or the detected coordinates do not fluctuate unstablely due to the influence of electric noise or chattering at the time of input.

【0039】また、この一発明によれば、上述した電気
ノイズおよびチャタリングを防止してタッチオンの検出
を確実にできる上に、タッチオフの検出も電気ノイズお
よびチャタリングに影響されることなく確実に行うこと
ができる。
Further, according to the present invention, it is possible to reliably detect touch-on by preventing the above-described electric noise and chattering, and to surely detect touch-off without being affected by electric noise and chattering. Can be.

【0040】[0040]

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

【図1】この発明の超音波式検出装置の概略全体構成図
である。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an ultrasonic detection device of the present invention.

【図2】この発明の超音波式検出装置の検出動作を示す
フローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a detection operation of the ultrasonic detection device of the present invention.

【図3】図2の検出動作の原理を説明する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the detection operation of FIG. 2;

【図4】この発明の超音波式検出装置の別の検出動作を
示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing another detection operation of the ultrasonic detection device of the present invention.

【図5】図4の検出動作の原理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the detection operation of FIG. 4;

【図6】この発明の超音波式検出装置の別の検出動作を
示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing another detection operation of the ultrasonic detection device of the present invention.

【図7】図6の検出動作の原理を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the principle of the detection operation of FIG. 6;

【図8】この発明の超音波式検出装置に使用されるスタ
イラスに実施例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a stylus used in the ultrasonic detection device of the present invention.

【図9】超音波が伝播される超音波式検出装置のパネル
面を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a panel surface of an ultrasonic detection device through which ultrasonic waves are propagated.

【図10】超音波を発信する発信子の取付け構造を示す
図。
FIG. 10 is a diagram showing a mounting structure of a transmitter for transmitting ultrasonic waves.

【図11】パネルを伝播して受信される超音波の受信信
号の状態を示す図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a state of a reception signal of an ultrasonic wave that is received by propagating through a panel.

【図12】受信された超音波信号の電圧の時間経過を示
す図。
FIG. 12 is a diagram showing a time lapse of a voltage of a received ultrasonic signal.

【図13】受信された超音波信号のサンプリングを説明
する図。
FIG. 13 is a diagram illustrating sampling of a received ultrasonic signal.

【図14】サンプリングされた超音波信号を基準となる
ベースラインとして示す図。
FIG. 14 is a diagram showing a sampled ultrasonic signal as a reference baseline.

【図15】タッチオンのある測定サンプリングデータと
ベースラインとの差を示す図。
FIG. 15 is a diagram showing a difference between measurement sampling data with touch-on and a baseline.

【図16】ノイズによる検出誤動作が生じる理由を説明
する図。
FIG. 16 is a diagram illustrating the reason why a detection malfunction due to noise occurs.

【図17】ノイズによる検出誤動作が生じる別の理由を
説明する図。
FIG. 17 is a view for explaining another reason why a detection malfunction due to noise occurs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パネル 2 反射素子 3 反射アレイ 4 発信子 5 受信子 6 検出面 9 物体 19 A/D変換器 21 SRAM(スタティック・ランダム・
アクセス・メモリ) 23 CPU 25 ROM 26 マイクロプロセッサ 31 スタイラス 32 尖端部 33 棒状部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Panel 2 Reflection element 3 Reflection array 4 Transmitter 5 Receiver 6 Detection surface 9 Object 19 A / D converter 21 SRAM (Static random
Access memory) 23 CPU 25 ROM 26 Microprocessor 31 Stylus 32 Pointed end 33 Bar-shaped part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−239322(JP,A) 特開 昭54−27726(JP,A) 特開 平1−116723(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/03 - 3/033 G01S 13/00 - 13/95 H01H 35/00 H03K 17/74 - 17/98 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-61-239322 (JP, A) JP-A-54-27726 (JP, A) JP-A-1-116723 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 3/03-3/033 G01S 13/00-13/95 H01H 35/00 H03K 17/74-17/98

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 発信子から送出される超音波をパネルの
X方向およびY方向へ伝搬させると共に該超音波を受信
する受信子を備え、前記パネル上を伝搬する超音波を吸
収する物体の有無または位置を検出する超音波式検出装
置において、 前記受信子を介した超音波信号のレベルが該超音波を吸
収する物体の存在を示す所定の基準レベルを越えたか否
かを検出する基準レベル検出手段と、 前記基準レベル検出手段により検出された前記基準レベ
ルを越えている超音波信号のレベルが第1の基準時間以
上継続しているか否かを判断する第1の基準時間検出手
段と、 前記第1の基準時間検出手段により検出された前記基準
レベルを越えている超音波信号のレベルが第1の基準時
間以上継続したことが検出された場合に前記物体の存在
を示すタッチオン信号を出力する手段と、 前記第1の基準レベル検出手段により検出された前記基
準レベルを越えている超音波信号のレベルが第1の基準
時間より短い第2の基準時間以上継続しているか否かを
判断する第2の基準時間検出手段と、 前記第2の基準時間検出手段により前記基準レベルを越
えている超音波信号のレベルが第2の基準時間以上継続
していることが検出されなかった場合に前記物体の不存
在を示すタッチオフ信号を出力する手段と、 を備えてなる超音波式検出装置。
An ultrasonic wave transmitted from a transmitter is transmitted in an X direction and a Y direction of a panel, and a receiver is provided for receiving the ultrasonic wave, and there is an object absorbing the ultrasonic wave propagating on the panel. Alternatively, in an ultrasonic detection device for detecting a position, reference level detection for detecting whether or not the level of an ultrasonic signal via the receiver has exceeded a predetermined reference level indicating the presence of an object that absorbs the ultrasonic wave Means, first reference time detection means for determining whether or not the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the reference level detection means has continued for a first reference time or more; When it is detected that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the first reference time detecting means has continued for the first reference time or more, the touch-on indicating the presence of the object is detected. Means for outputting an ultrasonic signal, and whether or not the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level detected by the first reference level detecting means has continued for a second reference time shorter than the first reference time. Second reference time detecting means for judging whether or not the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level continues for at least a second reference time by the second reference time detecting means. Means for outputting a touch-off signal indicating absence of the object when there is no such object.
【請求項2】 前記第1の基準時間検出手段により前記
基準レベルを越えている超音波信号のレベルが第1の基
準時間以上継続していることが検出された場合に、該基
準レベルを通過する第1の時点と第2の時点の平均から
前記XまたはYの座標を算出する座標演算手段を備えて
なる請求項1に記載の超音波式検出装置。
2. When the first reference time detecting means detects that the level of the ultrasonic signal exceeding the reference level continues for a first reference time or more, the signal passes the reference level. 2. The ultrasonic detecting apparatus according to claim 1, further comprising a coordinate calculating means for calculating the X or Y coordinate from an average of the first time point and the second time point.
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