JPH08194576A - Input/output device with composite function - Google Patents

Input/output device with composite function

Info

Publication number
JPH08194576A
JPH08194576A JP2467595A JP2467595A JPH08194576A JP H08194576 A JPH08194576 A JP H08194576A JP 2467595 A JP2467595 A JP 2467595A JP 2467595 A JP2467595 A JP 2467595A JP H08194576 A JPH08194576 A JP H08194576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
ultrasonic wave
receiving
elements
receiving element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2467595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsunekazu Kobayashi
恒量 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2467595A priority Critical patent/JPH08194576A/en
Publication of JPH08194576A publication Critical patent/JPH08194576A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide the compact and high-resolution input/output device with a composite function which requires a smaller arrangement and operation space and hardly suffers from the influence of noise. CONSTITUTION: An ultrasonic transmitting element 3 and three ultrasonic receiving elements 2, 4, and 5 are arranged. The ultrasonic waves from the element 3 is sent to an ultrasonic reflection body 9 which moves in the ultrasonic wave field of the elements 2 to 5. It is reflected from the reflection body 9 and is accepted by the elements 2, 4, and 5. Based on the time difference of transmission and reception from the element 3 to the elements 2, 4, and 5, the movement coordinate position of the reflection body 9 is obtained as coordinate information and is inputted to a personal computer 16. The elements 2, 4, and 5 can accept voices and the sound source position of the voice can be detected based on the voice receiving information which is accepted by the elements 2, 4, and 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、小型情報端末
装置等の装置に座標情報等の情報を入力したり端末装置
同士の通信等を行う複合機能入出力装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-function input / output device for inputting information such as coordinate information to a device such as a small information terminal device or for communicating between terminal devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、パソコン、ワープロ、汎用/専
用携帯端末等の小型情報端末装置の画面上の任意位置を
指定する方法として、例えば、“マウス”と呼ばれるポ
インティング入力デバイスを用いて、前記画面上のX,
Y座標(直交するX軸とY軸により形成される座標)の
座標情報を入力することがよく行われている。
2. Description of the Related Art For example, as a method of designating an arbitrary position on the screen of a small information terminal device such as a personal computer, a word processor, a general-purpose / dedicated portable terminal, a pointing input device called "mouse" is used to display the screen. X above,
It is common practice to input coordinate information of Y coordinates (coordinates formed by orthogonal X axis and Y axis).

【0003】前記“マウス”は、パソコン等の座標情報
の被入力装置に座標情報を入力する座標情報入力装置の
移動型の入力デバイスとして機能するものであり、回転
自在のゴムローラが内蔵されている。そして、この“マ
ウス”を机上又は専用パット上で移動させると、その移
動に伴い前記ゴムローラが回転するようになっており、
このゴムローラの回転数や回転方向に基づいて、“マウ
ス”の移動位置がX,Y座標情報としてパソコン等の端
末装置に入力される。
The "mouse" functions as a movable input device of a coordinate information input device for inputting coordinate information to a coordinate information input device such as a personal computer, and has a rotatable rubber roller built therein. . Then, when this "mouse" is moved on a desk or on a dedicated pad, the rubber roller is rotated along with the movement,
Based on the number of rotations and the direction of rotation of the rubber roller, the moving position of the "mouse" is input as X and Y coordinate information to a terminal device such as a personal computer.

【0004】なお、ポインティング入力デバイスとして
は、“マウス”のように移動型のデバイスの他に、回転
自在に設けられているローラを備えた固定型の座標情報
入力装置用入力デバイスも用いられており、固定型の座
標情報入力用デバイスにおいては、前記ローラを指先等
により直接回転させて、その回転数や回転方向に基づい
て上記と同様に、座標情報を入力する。
As a pointing input device, in addition to a movable device such as a "mouse", a fixed input device for a coordinate information input device having a rotatable roller is also used. In a fixed type coordinate information input device, the roller is directly rotated by a fingertip or the like, and coordinate information is input in the same manner as above based on the number of rotations and the rotation direction.

【0005】また、パソコン等の画面上の任意位置を指
定する方法として、ライトペン方式や、タッチパネル方
式等の方式を用いることも行われている。ライトペン方
式は、画面上のスキャンビームを、ライトペンにより検
出して、その移動位置を座標情報として入力するもので
あり、タッチパネル方式は、画面側に透明電極膜を配設
し、指先等により画面上の任意位置に触れ、その位置を
透明電極膜により検出して座標情報とするものである。
As a method of designating an arbitrary position on the screen of a personal computer or the like, a light pen method, a touch panel method or the like is also used. The light pen method detects a scan beam on the screen with a light pen and inputs the movement position as coordinate information, and the touch panel method arranges a transparent electrode film on the screen side and uses a fingertip or the like. It touches an arbitrary position on the screen, and the position is detected by the transparent electrode film and used as coordinate information.

【0006】さらに、最近では、特定の用途において、
パソコン等に音声による指示(音声入力)を行い、その
指示に従ってパソコン等の操作やデータ入力を行うこと
も行われている。
Furthermore, recently, in certain applications,
It is also practiced to give a voice instruction (voice input) to a personal computer or the like, and to operate the personal computer or the like and input data according to the instruction.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、情報処理の
迅速化のためには、上記のような座標情報入力操作を迅
速、かつ、正確に行う必要があり、そのためには、座標
情報入力装置の入力デバイス等を取り扱い易いものとす
ることが大切である。また、最近では、パソコン等の小
型情報端末装置の配設スペースの省スペース化に伴い、
座標情報入力装置の小型薄型化や操作スペースの省スペ
ース化、ならびに、座標情報入力装置とパソコン等との
接続スペースの省スペース化が望まれている。
By the way, in order to speed up information processing, it is necessary to perform the coordinate information input operation as described above quickly and accurately. It is important to make the input device easy to handle. In addition, recently, with the space saving of a small information terminal device such as a personal computer,
It is desired to reduce the size and thickness of the coordinate information input device, save the operation space, and save the connection space between the coordinate information input device and a personal computer.

【0008】しかしながら、前記“マウス”等の移動型
の入力デバイスを机上等で移動させることにより座標情
報を入力する場合には、“マウス”等を移動させる広い
移動スペースが必要となるために、操作スペースの省ス
ペース化が困難であり、また、“マウス”等の操作し易
さを考慮すると、その小型薄型化に限界があり、したが
って、座標情報入力装置の小型薄型化にも限界があると
いった問題があった。
However, when inputting coordinate information by moving a mobile type input device such as the "mouse" on a desk or the like, a wide movement space for moving the "mouse" is required. It is difficult to save the operating space, and considering the ease of operating the "mouse" etc., there is a limit to the size and thickness of the mouse. Therefore, there is also a limit to the size and thickness of the coordinate information input device. There was such a problem.

【0009】また、回転自在のローラを備えた固定型の
座標情報の入力デバイスも、上記と同様に、その操作の
し易さから小型薄型化には限界があり、また、固定型の
座標情報入力デバイスを用いる場合には、指先等でロー
ラを回転させなければならないために、たとえ操作し易
い大きさに形成したとしても、“マウス”等に比べると
操作性がよくないといった問題がある。
Also, the fixed type coordinate information input device provided with a rotatable roller has a limit to miniaturization and thinning because of its easiness of operation, and fixed type coordinate information input device. When the input device is used, the roller has to be rotated by a fingertip or the like, so that there is a problem in that the operability is not good as compared with a "mouse" or the like even if it is formed in a size that is easy to operate.

【0010】一方、前記ライトペン方式は、その原理
上、CRT(Cathode Ray Tude)表示装置等の発光型の
表示装置やビームスキャンニング型の表示装置等を備え
た小型情報端末装置にしか適用することが困難であると
いった問題があり、また、CRT等の表面ガラス厚によ
る発光面とライトペンとのギャップ長(間隔)が大きい
こともあり、高分解能化が困難であるために、座標情報
入力操作を非常に正確に行うことはできないといった問
題があった。また、ライトペンとパソコン等の小型情報
端末装置との間には接続ケーブルを設ける必要があり、
ライトペンとパソコン等との接続スペースの省スペース
化を図ることが困難であった。
On the other hand, in principle, the light pen method is applied only to a small information terminal device provided with a light emitting display device such as a CRT (Cathode Ray Tude) display device or a beam scanning display device. It is difficult to input the coordinate information because it is difficult to increase the resolution because the gap length (spacing) between the light emitting surface and the light pen due to the thickness of the surface glass such as CRT is large. There was a problem that the operation could not be performed very accurately. In addition, it is necessary to provide a connection cable between the light pen and a small information terminal device such as a personal computer.
It was difficult to save the space for connecting the light pen and a personal computer.

【0011】また、タッチパネル方式を用いる場合に
は、画面に汚れや傷があると分解能が大きく低下してし
まい、そうなると、ライトペン方式と同様に、座標情報
入力操作を正確に行うことはできないといった問題があ
り、また、この方式はコストが高いといった問題があっ
た。
Further, when the touch panel system is used, the resolution is greatly reduced if the screen is dirty or scratched, and then, like the light pen system, the coordinate information input operation cannot be performed accurately. However, this method has a problem that the cost is high.

【0012】さらに、音声入力による端末機器操作やデ
ータ入力は利便性が高いものの、現状では周囲の雑音等
の影響を受け易く、例えば、端末機器の近くで話し声が
すると、誤入力や誤動作を引き起こす可能性が高く、端
末機器の操作者以外の人がいる場所や他の雑音のある場
所では用いることが難しいために、実用化は困難とされ
ていた。
Further, although the operation of the terminal device and the data input by the voice input are highly convenient, at present, they are easily affected by ambient noise and the like, for example, when a voice is spoken near the terminal device, an erroneous input or a malfunction is caused. It has a high possibility that it is difficult to use in a place where there is a person other than the operator of the terminal device or in a place where there is noise, and thus it has been considered difficult to put into practical use.

【0013】以上のように、従来は、周囲の雑音等の影
響を殆ど受けずに音声入力が可能な装置や、パソコン等
との接続スペースが小さく、かつ、座標情報等の情報入
力やパソコン等の操作を小さいスペースで的確に行える
装置が実用化されていなかった。
As described above, conventionally, a device capable of voice input with little influence of ambient noise or the like, a connection space with a personal computer or the like is small, and information input such as coordinate information or a personal computer or the like is provided. A device that can accurately perform the operation of in a small space has not been put to practical use.

【0014】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたものであり、その目的は、パソコン等との接
続スペースならびに操作スペースの省スペース化が可能
であり、周囲の雑音等の影響を殆ど受けることなく音声
入力が可能で、しかも、小型で分解能が高い複合機能入
出力装置を提供することにある。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to save the space for connecting to a personal computer and the like and the operation space, and to reduce the influence of ambient noise and the like. (EN) It is possible to provide a multi-function input / output device which is capable of inputting voice with almost no reception, and is small in size and has high resolution.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のように構成されている。すなわち、本
発明は、1つ以上の超音波発信素子と3つ以上の超音波
受信素子を有しており、超音波受信素子は超音波発信素
子よりも広い指向性を有し、超音波発信素子の指向性は
超音波受信素子の指向性の内部に含まれるようにして超
音波発信素子と超音波受信素子とが配設されており、ま
た、超音波受信素子のうち少なくとも3つの超音波受信
素子には音声を受信する音声受信素子としての機能が付
加されており、前記超音波発信素子から発信されて前記
超音波受発信素子の超音波場内で移動する超音波反射体
から反射して前記各超音波受信素子で受信されるまでの
超音波発信素子から各超音波受信素子までの各送受信の
時間差に基づいて前記超音波反射体の移動座標位置を座
標情報として演算する演算ロジックを有し、該演算ロジ
ックにより演算して求めた座標情報を座標情報の被入力
装置に入力する情報入力手段を有するとともに、前記各
音声受信素子で受信される音声受信情報に基づいて音声
の音源位置を検出追跡する音声位置検出手段を有するこ
とを特徴として構成されている。
In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, the present invention has one or more ultrasonic wave transmitting elements and three or more ultrasonic wave receiving elements, and the ultrasonic wave receiving element has a wider directivity than the ultrasonic wave transmitting element and transmits ultrasonic waves. The ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged so that the directivity of the element is included in the directivity of the ultrasonic wave receiving element, and at least three ultrasonic waves among the ultrasonic wave receiving elements are arranged. A function as a voice receiving element for receiving voice is added to the receiving element, which is emitted from the ultrasonic transmitting element and reflected from an ultrasonic reflector moving in the ultrasonic field of the ultrasonic receiving and transmitting element. There is a calculation logic that calculates the moving coordinate position of the ultrasonic reflector as coordinate information based on the time difference between each transmission and reception from the ultrasonic transmission element to each ultrasonic reception element until it is received by each ultrasonic reception element. And the arithmetic logic A voice position having an information input means for inputting coordinate information obtained by calculation to the input device of the coordinate information and detecting and tracking the sound source position of the voice based on the voice reception information received by each voice receiving element. It is characterized by having a detection means.

【0016】また、前記複数の超音波発信素子はアレイ
状に配設されて発信素子配設部が形成されており、複数
の超音波受信素子はアレイ状に配設されて前記発信素子
配設部とは独立に受信素子配設部が形成されていること
も本発明の特徴的な構成とされている。
Further, the plurality of ultrasonic wave transmitting elements are arranged in an array to form a transmitting element mounting portion, and the plurality of ultrasonic wave receiving elements are arranged in an array and are arranged in the transmitting element. It is also a characteristic configuration of the present invention that the receiving element arrangement portion is formed independently of the portion.

【0017】さらに、前記超音波発信素子と超音波受信
素子は樹脂部を介して円弧状の面上に配設されているこ
と、前記超音波発信素子の超音波受信面と超音波受信素
子の超音波受信面は円弧状に突出した弧状曲面と成して
おり、該弧状曲面の曲率半径が前記超音波発信素子と超
音波受信素子を配設している円弧状配設面の曲率半径よ
りも小さく形成されていることも本発明の特徴的な構成
とされている。
Further, the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged on an arcuate surface through a resin portion, and the ultrasonic wave receiving surface of the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are disposed. The ultrasonic wave receiving surface is formed as an arcuate curved surface protruding in an arc shape, and the radius of curvature of the arcuate curved surface is greater than the radius of curvature of the arcuate surface on which the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged. It is also a characteristic configuration of the present invention that it is formed small.

【0018】さらに前記超音波発信素子は樹脂部を介し
て円弧状に形成された発信素子配設層の側端側に1つ以
上設けられ、超音波受信素子は樹脂部を介して円弧状に
形成された受信素子配設層の側端側に3つ以上設けら
れ、これらの発信素子配設層と受信素子配設層の間に超
音波発信素子の超音波発信時の振動を吸収する円弧状の
振動緩和層が介設されていて該振動緩和層と前記発信素
子配設層と受信素子配設層とで多層構造体となっている
ことも本発明の特徴的な構成とされている。
Further, at least one ultrasonic transmitting element is provided on the side end side of the transmitting element mounting layer formed in an arc shape through the resin portion, and the ultrasonic receiving element is formed in an arc shape through the resin portion. A circle that is provided on three or more side edges of the formed receiving element arrangement layer and that absorbs the vibration of the ultrasonic transmitting element during ultrasonic transmission between the transmitting element arrangement layer and the receiving element arrangement layer. It is also a characteristic configuration of the present invention that an arc-shaped vibration damping layer is interposed and the vibration damping layer, the transmitting element mounting layer, and the receiving element mounting layer form a multilayer structure. .

【0019】さらに、前記超音波発信素子の少なくとも
1つを超音波通信の送信素子とし、超音波受信素子の少
なくとも1つを超音波通信の受信素子とし、該超音波通
信の受信素子の指向性が前記超音波通信の送信素子の指
向性以上となるように超音波受信素子と超音波発信素子
の指向性を形成し、超音波を送受信して通信するための
符号変復調ロジック機能を付加したことも本発明の特徴
的な構成とされている。
Further, at least one of the ultrasonic wave transmitting elements is an ultrasonic communication transmitting element, and at least one of the ultrasonic wave receiving elements is an ultrasonic communication receiving element, and the directivity of the ultrasonic communication receiving element. Forming the directivity of the ultrasonic receiving element and the ultrasonic transmitting element so as to be more than the directivity of the transmitting element of the ultrasonic communication, and adding a code modulation / demodulation logic function for transmitting and receiving ultrasonic waves for communication. Also has a characteristic configuration of the present invention.

【0020】[0020]

【作用】上記構成の本発明において、超音波発信素子か
ら発信される超音波が超音波受発信素子の超音波場内で
移動する超音波反射体から反射して、各超音波受信素子
で受信され、この超音波発信素子から各超音波受信素子
までの各送受信の時間差に基づいて、演算ロジックによ
り前記超音波反射体の移動座標位置が座標情報として演
算され、この演算ロジックにより演算して求めた座標情
報が、情報入力手段により、座標情報の被入力装置に入
力される。
In the present invention having the above-mentioned structure, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting element are reflected by the ultrasonic wave reflector moving in the ultrasonic wave field of the ultrasonic wave receiving and transmitting element and received by each ultrasonic wave receiving element. , The moving coordinate position of the ultrasonic reflector is calculated as coordinate information by the calculation logic based on the time difference between each transmission and reception from this ultrasonic transmission element to each ultrasonic reception element, and calculated by this calculation logic. The coordinate information is input to the input device of the coordinate information by the information input means.

【0021】また、前記超音波受信素子のうち、音声を
受信する機能が付加されている音声受信素子により、例
えば座標情報被入力装置の操作者からの音声が受信さ
れ、この音声受信情報に基づいて、音声位置検出手段に
より音声の音源位置が検出追跡される。
Further, of the ultrasonic receiving elements, a voice receiving element having a function of receiving a voice is used to receive, for example, a voice from an operator of the coordinate information input device, and based on the voice receiving information. Thus, the sound source position of the sound is detected and tracked by the sound position detecting means.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には、本発明に係わる複合機能入出力装置の
要部構成がパソコン16と共にブロック図により示されて
いる。同図において、座標情報入力装置には、1つの超
音波発信素子3と3つの超音波受信素子2,4,5が備
えられており、座標情報入力装置は、アンプ22,23, 2
4,25、A/Dコンバータ26,28,42、D/Aコンバー
タ27、マイクロプロセッサユニット6、データメモリ1
3、プログラムメモリ11、インタフェース回路8を有し
て構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of essential parts of a multi-function input / output device according to the present invention together with a personal computer 16. In the figure, the coordinate information input device is provided with one ultrasonic wave transmitting element 3 and three ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5, and the coordinate information input device includes amplifiers 22, 23 and 2
4, 25, A / D converters 26, 28, 42, D / A converter 27, microprocessor unit 6, data memory 1
3, a program memory 11 and an interface circuit 8 are provided.

【0023】マイクロプロセッサユニット6は、超音波
発信素子3側に超音波発信指令を加える発信部47と、各
超音波受信素子2,4,5からの超音波受信信号を受け
る受信部44,45,46と、超音波発信素子3からの超音波
発信タイミングを超音波受信側に知らせるタイミング回
路(同期回路)48と、時間差検出部49と、演算ロジック
10を有して構成されている。
The microprocessor unit 6 includes a transmitter 47 for applying an ultrasonic wave transmission command to the ultrasonic wave transmitter 3 and receivers 44, 45 for receiving ultrasonic wave reception signals from the ultrasonic wave receivers 2, 4, 5. , 46, a timing circuit (synchronous circuit) 48 for notifying the ultrasonic wave reception timing of the ultrasonic wave transmission timing from the ultrasonic wave transmission element 3, a time difference detection section 49, and an arithmetic logic.
It is configured with 10.

【0024】また、座標情報入力装置には、必要に応じ
て、バンドパスフィルタ回路29、スイッチ30,31が設け
られ、これらのスイッチ30,31により座標情報入力指示
やキャンセル指示等を行うこともできるようになってい
る。
Further, the coordinate information input device is provided with a bandpass filter circuit 29 and switches 30 and 31 as necessary, and these switches 30 and 31 may be used to issue coordinate information input instructions and cancel instructions. You can do it.

【0025】なお、本実施例の座標情報入力装置はPC
MCIA(Personal Computer Memory Card Internatio
nal Association )規格の回路構成を成しており、座標
情報の被入力装置として機能するパソコン16やワープロ
等の端末装置の回路と整合されるようになっている。
The coordinate information input device of this embodiment is a PC.
MCIA (Personal Computer Memory Card Internatio)
nal Association) standard circuit configuration and is adapted to be matched with the circuit of a terminal device such as a personal computer 16 or a word processor that functions as an input device of coordinate information.

【0026】前記超音波受信素子2,4,5は、図3に
示すように、超音波発信素子3を各超音波受信素子2,
4,5により樹脂部7を介して挟む配列に構成され、超
音波発信素子3から超音波受信素子2までの距離と、超
音波発信素子3から超音波受信素子4までの距離および
超音波発信素子3から超音波受信素子5までの距離は、
共に1/2dで等しくなっている。なお、本実施例の説
明を分かり易くするために、図3では1/2dを大きく
示しているが、実際には、1/2dの値は、例えば3.5
mm以下となるように非常に小さく形成されている。
As shown in FIG. 3, the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 are provided with the ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving elements 2 and 2, respectively.
4 and 5 are arranged so as to be sandwiched by the resin part 7, and the distance from the ultrasonic wave transmitting element 3 to the ultrasonic wave receiving element 2 and the distance from the ultrasonic wave transmitting element 3 to the ultrasonic wave receiving element 4 and ultrasonic wave transmission The distance from the element 3 to the ultrasonic receiving element 5 is
Both are equal at 1 / 2d. In order to make the description of the present embodiment easier to understand, 1 / 2d is shown large in FIG. 3, but the value of 1 / 2d is actually 3.5, for example.
It is formed to be very small so as to be less than mm.

【0027】超音波受発信素子2,3,4,5が配設さ
れている超音波素子部20は、図4に示すように、パソコ
ン16の正面側に形成されている。また、同図に示すよう
に、各超音波受信素子2,4,5は、超音波発信素子3
よりも広い指向性を有しており、超音波発信素子3の指
向性は超音波受信素子2,4,5の内部に含まれるよう
にして、超音波受発信素子2,3,4,5,が配設され
ている。そして、これらの超音波受発信素子2,3,
4,5により形成される超音波場内に、ボールペン等の
適宜の超音波反射体9が移動自在に配設されるようにな
っている。
The ultrasonic element portion 20 in which the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, 5 are arranged is formed on the front side of the personal computer 16 as shown in FIG. Further, as shown in the figure, each of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 has an ultrasonic wave transmitting element 3
The ultrasonic wave transmitting element 3 has a wider directivity than that of the ultrasonic wave transmitting element 3, so that the ultrasonic wave transmitting element 3 has the directivity included in the ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5, 5. , Are provided. Then, these ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3,
An appropriate ultrasonic reflector 9 such as a ball-point pen is movably arranged in the ultrasonic field formed by 4 and 5.

【0028】また、本実施例では、3つの超音波受信素
子2,4,5のそれぞれに、音声を受信する機能が付加
されており、超音波受信素子2,4,5は超音波と音声
の両方を受信できるようになっている。
In addition, in the present embodiment, a function of receiving voice is added to each of the three ultrasonic wave receiving elements 2, 4, and 5. Both can be received.

【0029】図1に示したマイクロプロセッサユニット
6は、プログラムメモリ11に予め入力されているパルス
波方式、FM変調バースト(チャープ)波方式等の各プ
ログラムに従い、座標情報の検出および把握等を行うも
のであり、データメモリ13に入力されている波形データ
を読み取って、その波形データのデジタル信号を発信部
47を介してD/Aコンバータ27に加えるようになってお
り、D/Aコンバータ27は、そのデジタル信号をアナロ
グ信号に変換してアンプ23に加える。アンプ23は、その
アナログ信号を受けて信号増幅を行い、前記超音波発信
素子3に加える。超音波発信素子3は増幅された信号に
基づいて超音波を発信する。
The microprocessor unit 6 shown in FIG. 1 detects and grasps coordinate information in accordance with programs such as a pulse wave method and an FM modulation burst (chirp) wave method which are input in advance in the program memory 11. The waveform data input to the data memory 13 is read and the digital signal of the waveform data is transmitted by the transmitter.
It is adapted to be added to the D / A converter 27 via 47, and the D / A converter 27 converts the digital signal into an analog signal and applies it to the amplifier 23. The amplifier 23 receives the analog signal, amplifies the signal, and adds it to the ultrasonic wave transmitting element 3. The ultrasonic wave transmission element 3 transmits ultrasonic waves based on the amplified signal.

【0030】前記超音波受信素子2,4,5は、超音波
発信素子3から発信されて前記ボールペン等の超音波反
射体9から反射された超音波をそれぞれ受信するもので
あり、その各超音波受信信号はアンプ22,24,25により
それぞれ増幅されて、各A/Dコンバータ42,26,28に
加えられる。各A/Dコンバータ42,26,28は、アンプ
22,24,25から加えられるアナログ信号をデジタル信号
に変換して前記マイクロプロセッサユニット6の各受信
部44,45,46に加える。なお、バンドパスフィルタ回路
29を設けるときには、アンプ22,24,25からの信号をバ
ンドパスフィルタ回路29を介して、デジタル信号に変換
することもできる。
The ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 respectively receive the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 and reflected from the ultrasonic wave reflector 9 such as the ballpoint pen. The sound wave reception signals are amplified by the amplifiers 22, 24 and 25, respectively, and are applied to the A / D converters 42, 26 and 28. Each A / D converter 42, 26, 28 is an amplifier
The analog signals applied from 22, 24 and 25 are converted into digital signals and applied to the respective receiving units 44, 45 and 46 of the microprocessor unit 6. Bandpass filter circuit
When 29 is provided, the signals from the amplifiers 22, 24, 25 can be converted into digital signals via the bandpass filter circuit 29.

【0031】マイクロプロセッサユニット6は、各A/
Dコンバータ26,28,29から加えられる信号を受けて、
そのデジタル信号を一定時間ごとに前記データメモリ13
に記憶する。
The microprocessor unit 6 is provided for each A /
Upon receiving the signals applied from the D converters 26, 28, 29,
The digital signal is sent to the data memory 13 at regular intervals.
To memorize.

【0032】マイクロプロセッサユニット6の時間差検
出部49は、超音波発信素子3から発信された信号が超音
波受発信素子2〜5の超音波場内で移動するボールペン
等の超音波反射体9から反射して、各超音波受信素子
2,4,5で受信されるまでの、超音波発信素子3から
各超音波受信素子2,4,5までの各送受信の時間差を
検出する。
The time difference detection unit 49 of the microprocessor unit 6 reflects the signal transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 from the ultrasonic reflector 9 such as a ballpoint pen which moves in the ultrasonic field of the ultrasonic wave receiving and transmitting elements 2 to 5. Then, the time difference between each transmission and reception from the ultrasonic wave transmitting element 3 to each ultrasonic wave receiving element 2, 4, 5 until the ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5 are received is detected.

【0033】マイクロプロセッサユニット6に設けられ
ている演算ロジック10と、その制御手順を記憶したプロ
グラムメモリ11は、時間差検出部49により検出される超
音波発信素子3から各超音波受信素子2,4,5までの
各送受信の時間差に基づいて、超音波反射体9の移動座
標位置を座標情報として演算するものであり、超音波反
射体9の移動座標位置を、例えば、図5に示すアクティ
ブ方式等の様々な演算方法を用いて演算し、X,Y座標
(直交するX軸とY軸とにより形成される座標)の座標
情報として求める。
The arithmetic logic 10 provided in the microprocessor unit 6 and the program memory 11 storing the control procedure for the arithmetic logic are arranged from the ultrasonic wave transmitting element 3 detected by the time difference detecting section 49 to the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 respectively. , 5 for calculating the moving coordinate position of the ultrasonic reflector 9 as coordinate information based on the time difference between transmission and reception. It is calculated using various calculation methods such as the above, and is obtained as coordinate information of X and Y coordinates (coordinates formed by the orthogonal X axis and Y axis).

【0034】図5には、演算ロジック10とプログラムメ
モリ11により、超音波反射体9の座標情報を求める方式
の一例であるアクティブ方式の動作原理の説明図が示さ
れており、以下、超音波発信素子3と超音波受信素子
4,5に着目し、アクティブ方式の動作原理について説
明する。なお、図5に示すように、超音波受信素子4と
超音波受信素子5とはX軸上に配設されているものと
し、超音波受信素子4と5とのピッチ間隔はdであり、
超音波受信素子4,5を結んだ線の中心位置に超音波発
信素子3が配設されているとする。超音波発信素子3を
通り、前記X軸に直交する線をY軸とし、超音波発信素
子3の配設位置を、このX,Y座標の原点とする。ま
た、超音波受発信素子3,4,5の超音波場はX軸より
も手前側(図の下側)に形成されるものとする。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operating principle of an active system which is an example of a system for obtaining the coordinate information of the ultrasonic reflector 9 by the arithmetic logic 10 and the program memory 11. Focusing on the transmitting element 3 and the ultrasonic receiving elements 4 and 5, the operation principle of the active system will be described. As shown in FIG. 5, it is assumed that the ultrasonic receiving element 4 and the ultrasonic receiving element 5 are arranged on the X axis, and the pitch interval between the ultrasonic receiving elements 4 and 5 is d.
It is assumed that the ultrasonic wave transmitting element 3 is arranged at the center position of the line connecting the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5. A line passing through the ultrasonic wave transmitting element 3 and orthogonal to the X axis is defined as a Y axis, and a position where the ultrasonic wave transmitting element 3 is arranged is set as an origin of the X and Y coordinates. Further, the ultrasonic field of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 3, 4, 5 is formed on the front side (lower side in the figure) of the X axis.

【0035】このとき、例えば、図5の(a)に示すよ
うに、超音波反射体9が同図のp1の位置に配設された
として、X軸とp1と原点を結ぶ線r1が成す角度をθ
1(θ1≦90)、p1と原点の長さをR1とし、座標位
置p1のX軸方向の成分(X成分)をx1、p1のY軸
方向の成分(Y成分)をy1とすると、x1,y1はそ
れぞれ次式(1),(2)により表すことができる。
At this time, for example, as shown in FIG. 5A, assuming that the ultrasonic reflector 9 is arranged at the position p1 in the figure, a line r1 connecting the X axis and p1 to the origin is formed. Angle θ
1 (θ1 ≦ 90), the length of p1 and the origin is R1, and the component of the coordinate position p1 in the X-axis direction (X component) is x1, and the component of p1 in the Y-axis direction (Y component) is y1. , Y1 can be expressed by the following equations (1) and (2), respectively.

【0036】x1=R1・cos θ1・・・・・(1)X1 = R1 · cos θ1 (1)

【0037】y1=R1・sin θ1・・・・・(2)Y1 = R1 · sin θ1 (2)

【0038】同様に、超音波反射体9が図のp2の位置
に配設されたとき、すなわち、X軸とp2と原点を結ぶ
線r2が成す角度をθ2としたとき(θ2が90°よりも
大きいとき)には、p2と原点の長さをR2とすると、
座標位置p2のX成分x2、p2のY成分y2は次式
(3),(4)により表される。
Similarly, when the ultrasonic reflector 9 is arranged at the position p2 in the figure, that is, when the angle formed by the line r2 connecting the X axis and p2 and the origin is θ2 (θ2 is 90 ° If p2 and the length of the origin are R2,
The X component x2 at the coordinate position p2 and the Y component y2 at the coordinate position p2 are expressed by the following equations (3) and (4).

【0039】 x2=R2・sin (θ2−90)=R2・(−cos θ2)・・・・・(3)X2 = R2 · sin (θ2-90) = R2 · (−cos θ2) (3)

【0040】 y2=R2・cos (θ2−90)=R2・sin θ2・・・・・(4)Y2 = R2 · cos (θ2-90) = R2 · sin θ2 (4)

【0041】したがって、超音波反射体9がp1の位置
にあるときにも、p2の位置にあるときにも(言い換え
れば、超音波反射体9とX軸とが成す角度θ1やθ2が
90°以内であっても90°を越えていたとしても)、超音
波発信素子3と超音波反射体9との距離(R1,R2)
と、前記θ1,θ2が分かれば、超音波反射体9のX,
Y座標での座標位置が分かる。
Therefore, both when the ultrasonic reflector 9 is at the position p1 and when it is at the position p2 (in other words, the angles θ1 and θ2 formed by the ultrasonic reflector 9 and the X axis are
The distance between the ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave reflector 9 (R1, R2) even if it is within 90 ° or more than 90 °
If the above θ1 and θ2 are known, X of the ultrasonic reflector 9
The coordinate position in Y coordinate is known.

【0042】なお、図5においては、説明を分かり易く
するために、上記dの値を大きく表しているが、実際に
は、dの値は、本実施例では7mm以下といった小さな値
であり、上記R1,R2の値に比べて非常に小さくなっ
ている。
In FIG. 5, the value of d is shown large in order to make the explanation easy to understand, but in reality, the value of d is a small value such as 7 mm or less in this embodiment, It is much smaller than the values of R1 and R2.

【0043】ここで、例えば、図5の(b)に示すよう
に、超音波反射体9が図のp1の位置にあるとして、p
1と超音波受信素子5を結ぶ線をr12としてその長さを
R12とし、また、p1と超音波受信素子4とを結ぶ線を
r11としてその長さをR11とし、線r11とX軸との角度
をθ1′とする。
Here, for example, as shown in FIG. 5B, assuming that the ultrasonic reflector 9 is at the position p1 in the figure, p
The line connecting 1 and the ultrasonic receiving element 5 is r12 and its length is R12, and the line connecting p1 and the ultrasonic receiving element 4 is r11 and its length is R11, and the line r11 and the X axis are The angle is θ1 '.

【0044】本実施例では、前記のように、実際には、
図のdの値が前記線r1の長さR1よりも非常に小さく
なっているために、線r1の長さR1と線r11の長さR
11、および線r12の長さR12の長さは、図に示されるよ
うに大きく異なっておらず、例えば、長さR12は超音波
発信素子3から発信されて超音波反射体9で反射した
後、超音波受信素子5に戻ってくるまでの送受信の時間
T12と、超音波の伝搬速度(音速)V0 から次式(5)
により近似することができる。
In this embodiment, as described above, in practice,
Since the value of d in the figure is much smaller than the length R1 of the line r1, the length R1 of the line r1 and the length R1 of the line r11 are shown.
11 and the length R12 of the line r12 are not so different as shown in the figure. For example, after the length R12 is emitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 and reflected by the ultrasonic wave reflector 9. , The transmission / reception time T12 before returning to the ultrasonic wave receiving element 5 and the ultrasonic wave propagation velocity (sound velocity) V 0 , the following equation (5)
Can be approximated by

【0045】 R12≒(T12・V0 )/2・・・・・(5)R12≈ (T12 · V 0 ) / 2 ... (5)

【0046】また、同様に、長さR11は、超音波発信素
子3から発信されて超音波反射体9で反射した後、超音
波受信素子4に戻ってくるまでの送受信の時間T11によ
り次式(6)により近似できる(V0 は音速)。
Similarly, the length R11 is calculated by the following equation from the transmission / reception time T11 until the ultrasonic wave is returned from the ultrasonic wave transmitting element 3 reflected by the ultrasonic wave reflector 9 to the ultrasonic wave receiving element 4. It can be approximated by (6) (V 0 is the speed of sound).

【0047】 R11≒(T11・V0 )/2・・・・・(6)R11≈ (T11 · V 0 ) / 2 (6)

【0048】なお、前記各送受信の時間T12, T11を求
めるときには、例えば、前記マイクロプロセッサユニッ
ト6によりデータメモリ13から波形データが読み出され
たときと、その後、超音波発信素子3からの超音波が各
超音波受信素子4,5により受信されて、その波形デー
タがデータメモリ13に入力されたときの、メモリの番地
のずれを求めることにより求められる。
When obtaining the transmission / reception times T12 and T11, for example, when the waveform data is read from the data memory 13 by the microprocessor unit 6 and thereafter, the ultrasonic wave from the ultrasonic wave transmitting element 3 is transmitted. Is received by each of the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5, and the waveform data is input to the data memory 13, the shift of the memory address is obtained.

【0049】次に、前記線r1の垂線と超音波受信素子
5を結ぶ線を前記線r11まで延長させて線r13とし、線
r13と線r11との交点aと超音波受信素子4とを結ぶ線
r4の距離をAとすると、
Next, the line connecting the perpendicular line of the line r1 and the ultrasonic receiving element 5 is extended to the line r11 to form the line r13, and the intersection a of the line r13 and the line r11 and the ultrasonic receiving element 4 are connected. If the distance of the line r4 is A,

【0050】A=R11−R12・・・・・(7)A = R11-R12 (7)

【0051】となり、また、本実施例のように、図のd
の値が線r1の長さR1よりも非常に小さい場合には、
線r13と線4aとの角度θr′はほぼ直角になり、θ1
=θ1′として近似することができるため、前記Aの値
は次式(8)で表すことができる。
In addition, as in this embodiment, d in FIG.
If the value of is much smaller than the length R1 of the line r1, then
The angle θr ′ between the line r13 and the line 4a becomes almost right angle, and θ1
Since it can be approximated as = θ1 ′, the value of A can be expressed by the following equation (8).

【0052】A≒d・cos θ1・・・・・(8)A≈d · cos θ1 (8)

【0053】したがって、式(7),(8)より、次式
(9)が導かれ、この式(9)により、θ1の値を求め
ることができる。
Therefore, the following equation (9) is derived from the equations (7) and (8), and the value of θ1 can be obtained from this equation (9).

【0054】 cos θ1≒A/d=(R11−R12)/d={(T11・V0 )/2−(T12・ V0 )/2}/d=(T11−T12)V0 /2d・・・・・(9)Cos θ1≈A / d = (R11−R12) / d = {(T11 · V 0 ) / 2− (T12 · V 0 ) / 2} / d = (T11−T12) V 0 / 2d · ... (9)

【0055】一方、r1の長さR1は、r11の長さR11
とr12の長さR12により次式(10)により近似すること
ができるために、式(10)に前記式(5),(6)を代
入することにより、次式(11)を導き、この式(11)か
ら長さR1を求めることができる。
On the other hand, the length R1 of r1 is the length R11 of r11.
Since it can be approximated by the following formula (10) by the length R12 of r12 and r12, the following formula (11) is derived by substituting the formulas (5) and (6) into the formula (10). The length R1 can be calculated from the equation (11).

【0056】 R1≒(R11+R12)/2・・・・・(10)R1≈ (R11 + R12) / 2 ... (10)

【0057】 R1≒{(T11・V0 )/2+(T12・V0 )/2}2={(T11・V0 )+ (T12・V0 )}/4=(T11+T12)V0 /4 ・・・・・(11)[0057] R1 ≒ {(T11 · V 0 ) / 2 + (T12 · V 0) / 2} 2 = {(T11 · V 0) + (T12 · V 0)} / 4 = (T11 + T12) V 0/4 (11)

【0058】そして、以上のようにして、式(9),
(11)から求めたθ1,R1の値を前記式(1),
(2)に代入することにより、p1のX成分x1とY成
分y1を求め、超音波反射体9がp1の位置にあるとき
の座標情報として求める。また、超音波反射体9がp2
の位置にあるときにも、同様にして、θ2,R2の値を
求めて前記式(3),(4)に代入し、p2のX成分x
2とY成分y2を求めてp2の位置での座標情報を求
め、また、超音波反射体9がp1,p2以外の位置に移
動したときにも、同様にして超音波反射体9の移動位置
情報を求める。
Then, as described above, equation (9),
The values of θ1 and R1 obtained from (11) are given by the above equation (1),
By substituting into (2), the X component x1 and the Y component y1 of p1 are obtained, and they are obtained as coordinate information when the ultrasonic reflector 9 is at the position of p1. Also, the ultrasonic reflector 9 is p2
Also at the position of, similarly, the values of θ2 and R2 are similarly obtained and substituted into the above equations (3) and (4) to calculate the X component x of p2.
2 and Y component y2 to obtain the coordinate information at the position of p2, and also when the ultrasonic reflector 9 moves to a position other than p1 and p2, the moving position of the ultrasonic reflector 9 is similarly set. Ask for information.

【0059】なお、上記アクティブ方式では、上記のよ
うに、θ1=θ1′として近似してθ1を求めたが、実
際にはθ1とθ1′が完全に等しくはならないために誤
差が生じることになるが、θ1とθ1′との角度差(|
θ1−θ1′|)を8°以下にすると、cos 8°=0.99
03となり、その誤差を1%未満にすることができる。す
なわち、dとR1との比で表せば、tan 8°=0.1405と
なり、dの値がd/R1≦0.14を満たす値となれば、上
記Aの誤差を1%未満とすることができる。
In the active system, θ1 is approximated as described above to obtain θ1, but in reality, θ1 and θ1 ′ are not completely equal, so an error occurs. Is the angular difference between θ1 and θ1 ′ (|
If θ1−θ1 ′ |) is 8 ° or less, cos 8 ° = 0.99
It is 03, and the error can be less than 1%. That is, when expressed as the ratio of d and R1, tan 8 ° = 0.1405, and when the value of d satisfies the value of d / R1 ≦ 0.14, the error of A can be less than 1%.

【0060】したがって、本実施例のように、超音波受
信素子4,5間の距離が7mm以下であるときには、R1
が5cm以上であれば上記値を満足でき、また、このよう
にしてAの値の誤差を小さくすることにより、上記方式
により求められるθ1の誤差を小さくすることができ
る。
Therefore, when the distance between the ultrasonic receiving elements 4 and 5 is 7 mm or less as in this embodiment, R1
Is 5 cm or more, the above value can be satisfied, and by reducing the error of the value of A in this way, the error of θ1 obtained by the above method can be reduced.

【0061】アクティブ方式の動作原理は以上のような
原理であり、超音波発信素子3から発信して超音波反射
体9で反射した後、各超音波受信素子4,5に受信され
るまでの各送受信の時間差に基づいて、X軸方向とY軸
方向に形成されるX−Y平面における超音波反射体9の
位置が座標情報として求められることになる。
The principle of operation of the active system is as described above. From the ultrasonic wave transmitting element 3 being reflected by the ultrasonic wave reflector 9 to being received by the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5. The position of the ultrasonic reflector 9 on the XY plane formed in the X-axis direction and the Y-axis direction is obtained as coordinate information based on the time difference between transmission and reception.

【0062】なお、超音波反射体9の座標情報の求め方
は、上記アクティブ方式に限定されることはなく、適宜
の方式により求められるものであり、超音波発信素子3
から発信して超音波受信素子2により受信されるまでの
時間と、超音波発信素子3から発信して超音波受信素子
4により受信されるまでの時間との差や、超音波発信素
子3から発信して超音波受信素子2により受信される時
間と、超音波発信素子3から発信して超音波受信素子5
により受信されるまでの時間との差を利用することによ
り、超音波反射体9の位置が立体的な座標情報として求
められることになる。
The method of obtaining the coordinate information of the ultrasonic reflector 9 is not limited to the above active method, but may be obtained by an appropriate method.
From the ultrasonic wave transmitting element 3 to the ultrasonic wave receiving element 2 and the time from the ultrasonic wave transmitting element 3 to the ultrasonic wave receiving element 4; The time when the ultrasonic wave is transmitted and received by the ultrasonic wave receiving element 2 and the time when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3
The position of the ultrasonic reflector 9 can be obtained as three-dimensional coordinate information by utilizing the difference from the time until the ultrasonic wave is received.

【0063】アクティブ方式等の適宜の演算方式を用い
て前記演算ロジック10とプログラムメモリ11により求め
られた座標情報は、図1に示すように、マイクロプロセ
ッサユニット6からインタフェース回路8に加えられる
ようになっており、インタフェース回路8は、前記演算
ロジック10と、プログラムメモリ11により演算して求め
た座標情報(超音波反射体9の座標位置)をパソコン16
等の端末装置に入力する情報入力手段として機能する。
また、インタフェース回路8は、前記PCMCIAのP
Cカード規格に準じたバスインタフェース回路であり、
パソコン16側の回路と整合される。
The coordinate information obtained by the arithmetic logic 10 and the program memory 11 by using an appropriate arithmetic method such as an active method is added to the interface circuit 8 from the microprocessor unit 6 as shown in FIG. The interface circuit 8 uses the arithmetic logic 10 and the coordinate information (the coordinate position of the ultrasonic reflector 9) obtained by the arithmetic operation by the program memory 11 to the personal computer 16.
And the like function as information input means for inputting to the terminal device.
In addition, the interface circuit 8 is connected to the PCMCIA P
A bus interface circuit conforming to the C card standard,
Matched with the circuit on the PC 16 side.

【0064】ところで、マイクロプロセッサユニット6
は、図2に示すような音声位置検出手段56を有してお
り、この音声位置検出手段56は、音源位置算出部51、判
定部52、波形照合部53を有して構成されている。
By the way, the microprocessor unit 6
2 has a voice position detecting means 56 as shown in FIG. 2, and the voice position detecting means 56 is configured to have a sound source position calculating section 51, a determining section 52, and a waveform collating section 53.

【0065】音源位置算出部51は、各超音波受信素子
2,4,5で受信される音声受信情報に基づいて音声の
音源位置を算出するものであり、例えば、以下のような
方法を用いて音源位置を算出する。
The sound source position calculation unit 51 calculates the sound source position of the sound based on the sound reception information received by each of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5. For example, the following method is used. Calculate the sound source position.

【0066】図6に示すように、音声の音源位置が図の
Pの位置にあると仮定し、このPと超音波受信素子4,
5,2とのそれぞれの距離をL1 ,L2 ,L3 とする
と、L1 <L2 <L3 のときには、音源からの音は、図
7に示すように、超音波受信素子4,5,2の順に順次
到達することになる。
As shown in FIG. 6, it is assumed that the sound source position of the sound is at the position P in the figure, and this P and the ultrasonic receiving element 4,
Assuming that the distances from the sound sources 5 and 2 are L 1 , L 2 and L 3 , respectively, when L 1 <L 2 <L 3 , the sound from the sound source is generated by the ultrasonic receiving elements 4, 4, as shown in FIG. It will arrive sequentially in the order of 5, 2.

【0067】そして、この各超音波受信素子4,5,2
の音声受信情報から、超音波受信素子4,5,2のう
ち、超音波受信素子4が音源の位置Pに最も近く、超音
波受信素子2が音源の位置Pから最も遠いことが分か
る。また、超音波受信素子4による音声受信のピークト
ップ(t1 )と超音波受信素子5による音声受信のピー
クトップ(t2 )との差が、図の(a)に示すように、
2 とL1 との差(音源位置Pから超音波受信素子5ま
での距離L2 と音源位置Pから超音波受信素子4までの
距離L1 との差)に相当することが分かる。そして、同
様に、図の(b)に示すように、超音波受信素子2によ
る音声受信のピークトップ(t3 )と超音波受信素子4
による音声受信のピークトップ(t1 )との差が距離L
3 とL1 (図8)との差に相当し、図の(c)に示すよ
うに、超音波受信素子2による音声受信のピークトップ
(t3 )と超音波受信素子5による音声受信のピークト
ップ(t2 )との差が距離L3 とL2 との差に相当する
ことが分かる。
Then, each of the ultrasonic receiving elements 4, 5, 2
It can be seen from the audio reception information that the ultrasonic receiving element 4 of the ultrasonic receiving elements 4, 5 and 2 is closest to the position P of the sound source and the ultrasonic receiving element 2 is farthest from the position P of the sound source. Further, the difference between the peak top (t 1 ) of voice reception by the ultrasonic receiving element 4 and the peak top (t 2 ) of voice reception by the ultrasonic receiving element 5 is as shown in FIG.
It can be seen that this corresponds to the difference between L 2 and L 1 (the difference between the distance L 2 from the sound source position P to the ultrasonic receiving element 5 and the distance L 1 from the sound source position P to the ultrasonic receiving element 4). Similarly, as shown in (b) of the figure, the peak top (t 3 ) of voice reception by the ultrasonic receiving element 2 and the ultrasonic receiving element 4
Difference from the peak top (t 1 ) of voice reception by the distance L
This corresponds to the difference between 3 and L 1 (FIG. 8), and as shown in (c) of the figure, the peak top (t 3 ) of voice reception by the ultrasonic receiving element 2 and the voice reception by the ultrasonic receiving element 5 It can be seen that the difference from the peak top (t 2 ) corresponds to the difference between the distances L 3 and L 2 .

【0068】以上のことから、L2 −L1 =t2
1 ,L3 −L1 =t3 −t1 ,L3 −L2 =t3 −t
2 の3つの式を満足する位置を求めることにより、音源
の位置Pを算出することができる。そして、音源位置算
出部51は以上のようにして求めた音源位置の情報を判定
部52に加える。
From the above, L 2 −L 1 = t 2
t 1 , L 3 −L 1 = t 3 −t 1 , L 3 −L 2 = t 3 −t
The position P of the sound source can be calculated by obtaining the position that satisfies the three expressions of 2 . Then, the sound source position calculation unit 51 adds the information on the sound source position obtained as described above to the determination unit 52.

【0069】波形照合部53は、各超音波受信素子2,
4,5が同一音源からの音声を受信して、その音声受信
情報を各受信部44,45,46から音声位置検出部51に加え
たかどうかを確認するために、各超音波受信素子2,
4,5が受信した音波の波形を照合するものである。例
えば、各超音波受信素子4,5,2により受信された音
波が図7に示したような状態であったときに、超音波受
信素子5による音声受信のピークトップを、t2 −t1
だけずらして、超音波受信素子4による音声受信のピー
クと重ね合わせ、同様に、超音波受信素子2による音声
受信のピークを、t3 −t1 だけずらして、超音波受信
素子4による音声受信のピークと重ね合わせ、各ピーク
がほぼ同じ波形かどうか照合し、照合結果を判断部52に
加える。
The waveform matching unit 53 is provided for each ultrasonic receiving element 2,
In order to confirm whether or not voices 4 and 5 have received voices from the same sound source and added the voice reception information from the respective receivers 44, 45 and 46 to the voice position detector 51, the respective ultrasonic receiving elements 2,
The waveforms of the sound waves received by 4 and 5 are collated. For example, when the sound waves received by the ultrasonic receiving elements 4, 5, and 2 are in the state shown in FIG. 7, the peak top of the sound reception by the ultrasonic receiving element 5 is t 2 −t 1
By shifting only the peak of the sound reception by the ultrasonic receiving element 4 and superimposing it, and similarly shifting the peak of the sound reception by the ultrasonic receiving element 2 by t 3 -t 1 and receiving the sound by the ultrasonic receiving element 4. The peaks are overlapped with each other, the peaks are compared to see if they have substantially the same waveform, and the comparison result is added to the determination unit 52.

【0070】判断部52は、波形照合部53から加えられる
波形照合結果と、前記音源位置算出部51から加えられる
音源位置算出結果の両方を受けて、音源位置算出部51に
より算出された音源位置が同一音源からの音声について
算出されたかどうかを確認し、同一音源からの音声の音
源位置が音源位置算出部51により算出されたと判断した
ときには、その音源位置をインターフェース回路8に加
える。また、音源位置算出部51により算出された音源位
置が同一音源からのものではないと判断したときには、
その音源位置の値はインターフェース回路8には加えな
いようにする。
The judging section 52 receives both the waveform matching result added by the waveform matching section 53 and the sound source position calculating result added by the sound source position calculating section 51, and calculates the sound source position calculated by the sound source position calculating section 51. Is calculated for the sound from the same sound source, and when it is determined that the sound source position of the sound from the same sound source is calculated by the sound source position calculation unit 51, the sound source position is added to the interface circuit 8. When it is determined that the sound source positions calculated by the sound source position calculation unit 51 are not from the same sound source,
The value of the sound source position is not added to the interface circuit 8.

【0071】さらに、判断部52は、上記判断結果をデー
タメモリ13に取り込みながら、例えば、0.1 秒ごととい
った短い時間ごとに行い、その単位時間ごとにメモリ部
13に加える音源位置が予め与えられている範囲を越えて
大きく移動したときには、音声を発する人等が前記0.1
秒といった非常に短い単位時間の間に大きく移動するこ
とは困難であることから、音源位置算出部51が別の人等
からの音源位置を算出したものと判断し、このときの音
源位置算出結果は除いて、前記予め与えられた範囲内で
音源位置が移動したときのみ、音源位置の判断結果をイ
ンターフェース回路8に加える。そして、このように、
ほぼ同一波形を有し、かつ、単位時間ごとの移動範囲が
予め与えられた範囲内である音源位置のみを音声の音源
位置と判断することにより、音声位置検出手段56が特定
の音声の音源位置を検出追跡することになり、この検出
追跡結果をインターフェース回路8に加えることにな
る。
Further, the judgment unit 52, while taking the judgment result into the data memory 13, carries out the judgment at every short time, for example, every 0.1 seconds, and the memory unit at every unit time.
When the sound source position to be added to 13 moves significantly beyond the range given in advance, the person who makes a voice, etc.
Since it is difficult to move significantly during a very short unit time such as seconds, it is determined that the sound source position calculation unit 51 has calculated the sound source position from another person, and the sound source position calculation result at this time Except that the sound source position determination result is added to the interface circuit 8 only when the sound source position moves within the predetermined range. And like this,
The sound position detecting means 56 determines that the sound source position of a specific sound is a sound source position having substantially the same waveform and having a moving range per unit time within a predetermined range. Is detected and tracked, and the detection and tracking result is added to the interface circuit 8.

【0072】なお、超音波受信素子2,4,5による音
声受信と超音波受信との切り替えは、図1のスイッチ33
により行ってもよいし、例えば、超音波発信素子3から
超音波を発信するときには超音波受信素子2,4,5に
より超音波を受信し、それ以外のときには音声を受信す
るといったように、受信を自動的に切り替える自動切替
手段を設けて、この自動切替手段により切り替えを行っ
てもよい。
The switching between the sound reception and the ultrasonic reception by the ultrasonic receiving elements 2, 4 and 5 is performed by the switch 33 in FIG.
Alternatively, for example, when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3, the ultrasonic wave is received by the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5, and in other cases, the sound is received. It is also possible to provide an automatic switching means for automatically switching between and to perform the switching by this automatic switching means.

【0073】本実施例は以上のように構成されており、
次に本実施例の座標情報入力動作について図8に示すフ
ローチャート、および図1に基づいて説明する。まず、
ステップ101 で、この座標情報入力装置が接続されてい
るパソコン16をスタートさせ、ステップ102 でパソコン
16側の作業のためのデータエリアをクリアし、ポインタ
設定を行えるようにする。そして、ステップ103 で、座
標情報入力装置からの座標情報入力が可能であることが
確認されたときには、プログラムメモリ11のプログラム
に従い、ステップ104 でマイクロプロセッサユニット6
により、データメモリ13からの波形データを読み出し、
そのデジタル信号をD/Aコンバータ27でアナログ信号
とし、アンプ23で増幅した後に超音波発信素子3から超
音波を発信する。そして、その一連の操作が最後まで行
われたことがステップ105 で確認されたときには、ステ
ップ106 に進む。
The present embodiment is configured as described above,
Next, the coordinate information input operation of the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. 8 and FIG. First,
In step 101, start the personal computer 16 to which this coordinate information input device is connected, and in step 102, personal computer
Clear the data area for work on the side of 16 and enable pointer setting. When it is confirmed in step 103 that the coordinate information can be input from the coordinate information input device, the microprocessor unit 6 is operated in step 104 according to the program in the program memory 11.
To read the waveform data from the data memory 13,
The digital signal is converted into an analog signal by the D / A converter 27, amplified by the amplifier 23, and then ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3. When it is confirmed in step 105 that the series of operations have been completed, the process proceeds to step 106.

【0074】ステップ106 では、超音波発信素子3から
発信されて前記超音波受発信素子3〜5の超音波場内に
移動自在に配設された超音波反射体9から反射するエコ
ー(超音波信号)を超音波受信素子4(#1受信素子)
により受信して、アンプ24により増幅し、A/Dコンバ
ータ26でデジタル変換した後、そのデータをデータメモ
リ13に入力する。ステップ107 では、同様に、前記超音
波反射体9から反射するエコーを超音波受信素子5(#
2受信素子)により受信し、アンプ25で増幅し、A/D
コンバータ28でデジタル変換した後、そのデータをデー
タメモリ13に入力する。なお、ステップ106 とステップ
107 の動作は同時にサンプリングが行われる。そして、
これらの動作が終了したことがステップ108 で確認され
たときには、ステップ109 に進む。
In step 106, an echo (ultrasound signal) emitted from the ultrasound transmission element 3 and reflected by the ultrasound reflector 9 movably arranged in the ultrasound field of the ultrasound transmission / reception elements 3 to 5 is transmitted. ) Is the ultrasonic receiving element 4 (# 1 receiving element)
Is received by the amplifier 24, amplified by the amplifier 24, converted into a digital signal by the A / D converter 26, and then input to the data memory 13. In step 107, similarly, the echo reflected from the ultrasonic reflector 9 is transmitted to the ultrasonic receiving element 5 (#
2 receiving element), amplifies with amplifier 25, A / D
After being digitally converted by the converter 28, the data is input to the data memory 13. Note that step 106 and step
The operation of 107 is sampled at the same time. And
When it is confirmed in step 108 that these operations are completed, the process proceeds to step 109.

【0075】ステップ109 では、マイクロプロセッサユ
ニット6内の時間差検出部49により、例えば、図7に示
すように、前記超音波受信素子4(#1受信素子)によ
り受信したエコー(超音波信号)のピーク(ピークトッ
プ)を検出し、超音波発信素子3から発信された超音波
が超音波反射体9で反射して超音波受信素子4に受信さ
れるまでの超音波発信素子3から超音波受信素子4まで
の送受信時間T11を、例えば、データメモリ13の番地の
ずれから算出し、ステップ110 でも、同様にして、超音
波発信素子3から発信された超音波が超音波反射体9で
反射して超音波受信素子5(#2受信素子)に受信され
るまでの超音波発信素子3から超音波受信素子5までの
送受信時間T12を算出する。なお、ステップ109 とステ
ップ110の動作は同時サンプリングデータで行われる。
In step 109, the echo (ultrasonic signal) received by the ultrasonic receiving element 4 (# 1 receiving element) is detected by the time difference detecting section 49 in the microprocessor unit 6 as shown in FIG. 7, for example. The ultrasonic wave is received from the ultrasonic wave transmitting element 3 until the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 is detected by the ultrasonic wave reflecting element 9 after being detected at the peak (peak top). The transmission / reception time T11 to the element 4 is calculated from, for example, the address shift of the data memory 13, and in step 110, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 is reflected by the ultrasonic reflector 9 in the same manner. Then, the transmission / reception time T12 from the ultrasonic wave transmitting element 3 to the ultrasonic wave receiving element 5 until it is received by the ultrasonic wave receiving element 5 (# 2 receiving element) is calculated. The operations of step 109 and step 110 are performed on the simultaneous sampling data.

【0076】次に、ステップ111 で、前記送受信時間T
11とT12との時間差(|T11−T12|)、すなわち、前
記超音波発信素子3から発信されて超音波反射体9から
反射して前記各超音波受信素子4,5で受信されるまで
の、超音波発信素子3から各超音波受信素子4,5まで
の各送受信の時間差を求め、その値に基づいて、演算ロ
ジック10によりステップ112 で、例えば、前記アクティ
ブ方式等の様々な方式により超音波反射体9の座標位置
(移動座標位置)を演算により算出する。そして、ステ
ップ113 で、その座標位置をX,Y座標データ(座標情
報)として、インタフェース回路8によりパソコン16に
入力する。
Next, in step 111, the transmission / reception time T
Time difference between 11 and T12 (| T11-T12 |), that is, until the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3, reflected from the ultrasonic wave reflector 9 and received by the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5. , The time difference between each transmission / reception from the ultrasonic wave transmitting element 3 to each ultrasonic wave receiving element 4 and 5 is obtained, and based on the value, the arithmetic logic 10 performs the step 112 in step 112, for example, by various methods such as the active method. The coordinate position (moving coordinate position) of the sound wave reflector 9 is calculated by calculation. Then, in step 113, the coordinate position is input to the personal computer 16 by the interface circuit 8 as X, Y coordinate data (coordinate information).

【0077】なお、図1の破線で示したように、座標情
報の入力やキャンセルの指示を行うスイッチ30,31を設
け、スイッチ30,31によりインタフェース回路8からパ
ソコン16への座標情報の入力指示やキャンセル指示を行
ってもよいし、それ以外の指示機能を設けて、座標情報
の入力やキャンセルの指示を行えるようにしてもよい。
As shown by the broken line in FIG. 1, switches 30 and 31 for inputting or canceling coordinate information are provided, and switches 30 and 31 are used to input coordinate information from the interface circuit 8 to the personal computer 16. Alternatively, a cancel instruction may be issued, or another instruction function may be provided so that coordinate information can be input or a cancel instruction can be given.

【0078】本実施例によれば、上記座標情報入力動作
により、超音波発信素子3から発信されて超音波受発信
素子3〜5の超音波場内で移動する超音波反射体9から
反射して各超音波受信素子4,5で受信されるまでの、
超音波発信素子3から各超音波受信素子4,5までの各
送受信の時間差に基づいて、演算ロジック10により超音
波反射体9の移動座標位置が座標情報として演算される
ために、非常に正確に座標情報を求めることが可能とな
り、その求めた値をパソコンに入力するために、分解能
が高い装置とすることができる。
According to this embodiment, by the above coordinate information input operation, the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 and reflected from the ultrasonic wave reflector 9 which moves in the ultrasonic wave field of the ultrasonic wave receiving and transmitting elements 3-5. Until it is received by each ultrasonic receiving element 4, 5.
The moving coordinate position of the ultrasonic reflector 9 is calculated as coordinate information by the calculation logic 10 on the basis of the time difference between each transmission / reception from the ultrasonic wave transmitting element 3 to each ultrasonic wave receiving element 4 and 5; It is possible to obtain coordinate information in the computer and input the obtained value to the personal computer, so that the device can have a high resolution.

【0079】また、本実施例によれば、図6,7に示し
たような方法を用いて、音声受信素子として機能する各
超音波受信素子2,4,5で受信される音声受信情報に
基づいて、音声位置算出部51により音声の音源位置を算
出し、一方、その音声受信情報が同一音源からのものか
どうかを、波形照合部53による波形照合により確認する
ことにより、同一音源からの音声の音源位置のみが判断
部52により選択的に判断して、特定の音声以外の音声の
音源位置の影響を受けることなく、特定の音声の音源位
置を正確に検出することができる。
Further, according to the present embodiment, by using the method as shown in FIGS. 6 and 7, the audio reception information received by each of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 functioning as an audio receiving element is converted. Based on this, the sound source position of the sound is calculated by the sound position calculation unit 51, and on the other hand, whether or not the sound reception information is from the same sound source is confirmed by the waveform matching by the waveform matching unit 53. Only the sound source position of the sound is selectively judged by the judging unit 52, and the sound source position of the specific sound can be accurately detected without being influenced by the sound source position of the sound other than the specific sound.

【0080】さらに、判断部52は、音声の音源位置を単
位時間ごとに判断して、音源位置が予め与えられた範囲
を越えて大きく移動したときにも、音源が例えば0.1 秒
といった短い時間で大きく移動する可能性がないことを
判断して、このような音源位置の情報は除き、音源位置
が前記範囲内でのみ移動したときに、その音源位置を検
出追跡するために、特定の音声の音源位置を正確に検出
追跡することができる。
Further, the judging section 52 judges the sound source position of the sound for each unit time, and even when the sound source position largely moves beyond the predetermined range, the sound source is in a short time such as 0.1 seconds. It is determined that there is no possibility of significant movement, and such sound source position information is excluded, and when the sound source position moves only within the above range, in order to detect and track the sound source position, a specific voice The sound source position can be accurately detected and tracked.

【0081】図10には、本発明に係わる複合機能入出力
装置の第2の実施例の要部構成が示されている。なお、
同図の(a)には、座標入力装置の素子部20の正面図が
示されており、この図のA−A断面図が同図の(b)
に、B−B断面図が同図の(c)に、それぞれ示されて
いる。これらの図に示すように、本実施例の座標情報入
力装置には、超音波発信素子3が3つ、超音波受信素子
2が3つ、超音波受信素子4,5が2つずつ樹脂部7を
介して円弧状の面上に配設されており、このように、超
音波受発信素子2,3,4,5を円弧状の面上に配設形
成したことが本実施例の上記第1の実施例と異なる特徴
的なことである。なお、本実施例はそれ以外の構成は上
記第1の実施例と同様に構成されている。
FIG. 10 shows the configuration of the essential parts of a second embodiment of a multi-function input / output device according to the present invention. In addition,
A front view of the element unit 20 of the coordinate input device is shown in (a) of the same figure, and a sectional view taken along line AA of this figure is shown in (b) of the same figure.
2B is a sectional view taken along line BB in FIG. As shown in these figures, in the coordinate information input device according to the present embodiment, three ultrasonic wave transmitting elements 3, three ultrasonic wave receiving elements 2, and two ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 are provided as resin portions. It is arranged on the arc-shaped surface through the line 7, and the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, and 5 are arranged and formed on the arc-shaped surface in this manner. This is a characteristic feature different from the first embodiment. The structure of this embodiment is otherwise the same as that of the first embodiment.

【0082】図11に示すように、前記各超音波発信素子
3の超音波発信面33(曲率半径B2)と各超音波受信素
子4,5の超音波受信面34,35(曲率半径B3 )はいず
れも円弧状に突出した弧状曲面と成しており、これらの
弧状曲面の曲率半径は共にB2 >B3 となっており、こ
の曲率半径B2 ,B3 は、超音波発信素子3と超音波受
信素子4,5を配設している超音波素子部20の円弧状配
設面の曲率半径B1 よりも小さく形成されている(B1
>B2 >B3 )。そして、本実施例では、このように、
各超音波発信素子3の超音波発信面33と各超音波受信素
子4,5の超音波受信面34,35を円弧状に突出させるこ
とにより、各超音波受発信素子3,4,5の指向性を広
く形成しており、さらに、超音波受発信面33,34,35の
曲率半径B2 ,B3 を超音波素子部20の円弧状配設面の
曲率半径B1 よりも小さく形成することにより、各超音
波受発信素子3,4,5の指向性拡大効果がさらに高め
られるようになっている。
As shown in FIG. 11, the ultrasonic wave transmitting surface 33 (curvature radius B 2 ) of each ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving surfaces 34, 35 (curvature radius B of each ultrasonic wave receiving element 4, 5). 3 ) are both arc-shaped curved surfaces protruding in an arc shape, and the curvature radii of these arc-shaped curved surfaces are both B 2 > B 3, and these curvature radii B 2 and B 3 are ultrasonic waves. It is formed smaller than the radius of curvature B 1 of the arcuate arrangement surface of the ultrasonic element portion 20 in which the element 3 and the ultrasonic receiving elements 4 and 5 are arranged (B 1
> B 2 > B 3 ). And, in this embodiment, like this,
By projecting the ultrasonic wave transmitting surface 33 of each ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving surfaces 34, 35 of the ultrasonic wave receiving elements 4, 5 in an arc shape, the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 3, 4, 5 The directivity is wide, and the radii of curvature B 2 , B 3 of the ultrasonic wave transmitting / receiving surfaces 33, 34, 35 are smaller than the radius of curvature B 1 of the arcuate arrangement surface of the ultrasonic element portion 20. By doing so, the directivity expanding effect of each of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 3, 4, 5 is further enhanced.

【0083】なお、図10の(c)において、各超音波受
信素子2の超音波発信面55もその曲率半径はB3 で、超
音波素子部20の曲率半径B1 よりも小さく形成されてお
り、上記と同様に、超音波受信素子2の指向性拡大効果
が高められるようになっている。
In FIG. 10C, the radius of curvature of the ultrasonic wave transmitting surface 55 of each ultrasonic wave receiving element 2 is B 3, which is smaller than the radius of curvature B 1 of the ultrasonic wave element portion 20. As described above, the directivity expanding effect of the ultrasonic receiving element 2 can be enhanced.

【0084】また、図10の(a),(b),(c)に示
したように、超音波発信素子3は各超音波受信素子2,
4,5により樹脂部7を介して挟まれる態様で設けられ
ており、超音波発信素子3と超音波受信素子4,5とは
交互に設けられており、隣り合う超音波発信素子3と超
音波受信素子4との距離と、隣り合う超音波発信素子3
と超音波受信素子5との距離、および超音波発信素子3
と超音波受信素子2との距離は、共に1/2dで等しく
なっている。超音波受信素子2,4,5は超音波発信素
子3よりも広い指向性を有しており、本実施例でも上記
第1の実施例と同様に、超音波発信素子3の指向性が超
音波受信素子2,4,5の指向性の内部に含まれるよう
になっている。そして、これらの超音波受発信素子2〜
5の超音波場内には、例えばボールペン等の超音波反射
体9が移動自在に配設されるようになっている。
As shown in (a), (b) and (c) of FIG. 10, the ultrasonic wave transmitting element 3 includes the ultrasonic wave receiving elements 2, 2.
The ultrasonic wave transmitting elements 3 and the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 are alternately provided so as to be sandwiched between the ultrasonic wave transmitting elements 3 and the adjacent ultrasonic wave transmitting elements 3. Distance between the ultrasonic wave receiving element 4 and the adjacent ultrasonic wave transmitting element 3
And the distance between the ultrasonic receiving element 5 and the ultrasonic transmitting element 3
And the ultrasonic receiving element 2 are equal to each other at 1 / 2d. The ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5 have a wider directivity than the ultrasonic wave transmitting element 3, and in this embodiment, as in the first embodiment, the ultrasonic wave transmitting element 3 has a higher directivity. The sound wave receiving elements 2, 4, and 5 are included in the directivity. And, these ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2 to
An ultrasonic wave reflector 9 such as a ballpoint pen is movably arranged in the ultrasonic wave field 5.

【0085】なお、図11に示すように、各超音波発信素
子3の指向性の一部が互いに重なり合うように形成され
ており、このようにすることにより、超音波発信素子3
の指向性によって、超音波発信素子3の超音波受信面33
側に配設される超音波反射体9の検出領域をもれなく連
続的にカバーできるようになっている。また、この際、
図のAの部分は超音波発信素子3の指向性によってカバ
ーされないことになるが、超音波発信素子3同士の配設
間隔は実際には狭いために、図のAの部分も、実際には
非常に小さく、実用上殆ど無視できる程の僅かな領域と
なる。
As shown in FIG. 11, the directivity of each ultrasonic wave transmitting element 3 is formed so as to partially overlap with each other. By doing so, the ultrasonic wave transmitting element 3 is formed.
The ultrasonic wave receiving surface 33 of the ultrasonic wave transmitting element 3 depends on the directivity of
The detection area of the ultrasonic reflector 9 disposed on the side can be continuously covered without omission. Also, at this time,
The portion A in the figure is not covered by the directivity of the ultrasonic wave transmitting elements 3, but the arrangement interval between the ultrasonic wave transmitting elements 3 is actually narrow, so that the portion A in the figure is also actually It is extremely small, and it is a small area that can be almost ignored in practical use.

【0086】本実施例は以上のように構成されており、
上記第1の実施例と同様に動作し、同様の効果を奏する
ことができる。
This embodiment is constructed as described above,
The same operation as that of the first embodiment can be achieved and the same effect can be obtained.

【0087】また、図10のように、本実施例では、超音
波受発信素子2,3,4,5が樹脂部7を介して円弧状
の面上に配設されているために、これらの超音波受発信
素子2,3,4,5の指向性(超音波場)が広範囲に形
成され、しかも、各超音波発信素子3の超音波発信面33
と各超音波受信素子2,4,5の超音波受信面55,34,
35を円弧状に突出させることにより、各超音波受発信素
子2,3,4,5の指向性をより広く形成することが可
能となる。
Further, as shown in FIG. 10, in this embodiment, since the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, 5 are arranged on the arcuate surface via the resin portion 7, The directivity (ultrasonic field) of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, 5 is formed in a wide range, and the ultrasonic wave transmitting surface 33 of each ultrasonic wave transmitting element 3 is formed.
And the ultrasonic receiving surfaces 55, 34 of the ultrasonic receiving elements 2, 4, 5
By projecting 35 in an arc shape, the directivity of each of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, 5 can be formed wider.

【0088】そして、超音波発信面33の曲率半径B2
超音波受信面55,34,35の曲率半径B3 を超音波素子部
20の円弧状配設面の曲率半径B1 よりも小さく形成する
ことにより、各超音波受発信素子2,3,4,5の指向
性拡大効果がさらに高められるようになっており、ま
た、超音波受信面55,34,35の曲率半径B3 を、超音波
発信面33の曲率半径B2 よりも小さく形成することによ
り、超音波受信素子2,4,5の指向性は超音波発信素
子3の指向性よりも広くなり、超音波受信素子2,4,
5の指向性の内部に含まれるようにすることができる。
この結果、超音波受発信素子2,3,4,5の超音波場
を非常に広範囲とすることが可能となり、ボールペン等
の超音波反射体9の移動検出可能範囲を非常に広くする
ことができ、かつ、確実に超音波反射体の座標位置を検
出することができる。
Then, the radius of curvature B 2 of the ultrasonic wave transmitting surface 33,
Set the radius of curvature B 3 of the ultrasonic receiving surfaces 55, 34, 35 to the ultrasonic element section.
By forming the radius of curvature B 1 of the arcuate arrangement surface of 20 to further enhance the directivity expansion effect of each ultrasonic transmitting / receiving element 2, 3, 4, 5. By forming the radius of curvature B 3 of the ultrasonic wave receiving surfaces 55, 34, 35 smaller than the radius of curvature B 2 of the ultrasonic wave transmitting surface 33, the directivity of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5 transmits the ultrasonic wave. Wider than the directivity of the element 3, the ultrasonic receiving elements 2, 4,
5 can be included in the directivity.
As a result, the ultrasonic fields of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, 5 can be made extremely wide, and the movement detectable range of the ultrasonic reflector 9 such as a ballpoint pen can be made very wide. It is possible to reliably detect the coordinate position of the ultrasonic reflector.

【0089】図12には、本発明に係わる座標情報入力装
置の第3の実施例の要部構成が示されている。同図に示
すように、本実施例では、超音波発信素子3は樹脂部7
を介して円弧状に形成された発信素子配設層38の側端側
に7つ設けられ、超音波受信素子4,5は樹脂部7を介
して円弧状に形成された受信素子配設層39の側端側に4
つずつ設けられている。そして、これらの発信素子配設
層38と受信素子配設層39との間には、超音波発信素子3
の超音波発信時の振動を吸収する、例えばゴム等により
形成された円弧状の振動緩和層40が介設されていて、こ
の振動緩和層40と前記発信素子配設層38と受信素子配設
層39とで多層(3層)構造体となっている。また、本実
施例では、超音波発信素子3と超音波受信素子4,5は
互い違いに交互に配設されている。
FIG. 12 shows the main configuration of the third embodiment of the coordinate information input device according to the present invention. As shown in the figure, in this embodiment, the ultrasonic wave transmitting element 3 has a resin portion 7
Seven ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 are provided on the side end side of the transmitting element disposition layer 38 formed in an arc shape via the resin element 7, and the ultrasonic receiving elements 4 and 5 are formed in an arc shape via the resin portion 7. 4 on the side of 39
They are provided one by one. The ultrasonic wave transmitting element 3 is provided between the transmitting element disposing layer 38 and the receiving element disposing layer 39.
An arc-shaped vibration damping layer 40 formed of, for example, rubber, which absorbs vibrations at the time of transmitting ultrasonic waves, is interposed, and the vibration damping layer 40, the transmitting element disposition layer 38, and the receiving element disposition are disposed. The layer 39 and the layer 39 form a multi-layer (three-layer) structure. Further, in this embodiment, the ultrasonic wave transmitting elements 3 and the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 are alternately arranged.

【0090】本実施例の座標情報入力装置は、上記以外
の構成は、上記第1の実施例と同様に構成されており、
本実施例も、例えば、図12の(a)の矢印に示すよう
に、超音波発信素子3から発信して超音波反射体9等で
反射した超音波が超音波受信素子4,5に受信され、上
記第1、第2の実施例と同様に動作し、同様の効果を奏
することができる。
The coordinate information input device of the present embodiment has the same structure as that of the first embodiment except the above,
Also in this embodiment, for example, as shown by the arrow in (a) of FIG. 12, the ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3 and reflected by the ultrasonic wave reflector 9 are received by the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5. Thus, the same operation as that of the first and second embodiments can be achieved and the same effect can be obtained.

【0091】また、本実施例では、発信素子配設層38と
受信素子配設層39と振動緩和層40とで3層構造体が形成
され、発信素子配設層38と受信素子配設層39との間に介
設された振動緩和層40により、超音波発信素子3の超音
波発信時の振動を吸収することが可能であり、超音波受
信素子4,5側が超音波発信素子3側の振動による影響
を受けることを防ぐことができるために、超音波受信素
子4,5による超音波受信精度を向上させ、座標情報入
力動作を、より正確に行うことができる。
Further, in this embodiment, a three-layer structure is formed by the transmitting element disposing layer 38, the receiving element disposing layer 39, and the vibration damping layer 40, and the transmitting element disposing layer 38 and the receiving element disposing layer 38 are formed. It is possible to absorb the vibration of the ultrasonic wave transmitting element 3 at the time of transmitting the ultrasonic wave by the vibration relaxation layer 40 provided between the ultrasonic wave receiving element 4 and the ultrasonic wave transmitting element 3 side. Since it can be prevented from being affected by the vibration of the ultrasonic wave, the ultrasonic wave reception accuracy by the ultrasonic wave reception elements 4 and 5 can be improved, and the coordinate information input operation can be performed more accurately.

【0092】図13には、本発明に係わる複合機能入出力
装置の第4の実施例の超音波素子部20が示されている。
なお、同図の(a)には、超音波素子部20の正面図が示
されており、同図の(b)には、超音波素子部20の上面
図が示されている。本実施例が上記第3の実施例と異な
る特徴的なことは、4層の受信素子配設層39を設け、発
信素子配設層38の上下両側から振動緩和層40を介して、
2層ずつの受信素子配設層39により発信素子配設層38を
挟むようにして、超音波素子部20を7層構造体に形成し
たことである。また、本実施例では、発信素子配設層38
の各超音波発信素子3と、受信素子配設層39の各超音波
受信素子4,5は、間隔を介して、図の縦方向の同一直
線上に配設されている。
FIG. 13 shows an ultrasonic element unit 20 of a fourth embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.
It is to be noted that a front view of the ultrasonic element section 20 is shown in (a) of the same figure, and a top view of the ultrasonic element section 20 is shown in (b) of the same figure. This embodiment is different from the above-mentioned third embodiment in that four receiving element disposing layers 39 are provided, and vibration damping layers 40 are provided from above and below both sides of the transmitting element disposing layer 38.
That is, the ultrasonic element portion 20 is formed into a seven-layer structure so that the transmitting element disposing layer 38 is sandwiched by two receiving element disposing layers 39. In addition, in the present embodiment, the transmission element disposition layer 38
The respective ultrasonic wave transmitting elements 3 and the respective ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 of the receiving element disposition layer 39 are arranged on the same straight line in the vertical direction of the figure with a gap therebetween.

【0093】本実施例は以上のように構成されており、
本実施例も上記第3の実施例と同様に動作し、同様の効
果を奏することができる。また、本実施例では、超音波
素子部20を図の横方向よりも縦方向に長く配設したこと
により、超音波受信素子4,5の縦方向の指向性を広く
し、また、図の横方向に対しては、各超音波受発信素子
3,4,5を円弧状の樹脂部7の面上に配設することに
より、図の横方向の指向性も広くすることが可能とな
る。そのため、超音波受信素子4,5による超音波およ
び音声の受信可能範囲を広くすることが可能となり、立
体的な座標情報入力や音声位置検出をより効果的に行う
ことができる。
This embodiment is constructed as described above,
This embodiment also operates in the same manner as the third embodiment and can achieve the same effect. Further, in the present embodiment, the ultrasonic element portion 20 is arranged longer in the vertical direction than in the horizontal direction in the figure, thereby widening the directivity in the vertical direction of the ultrasonic receiving elements 4 and 5, and In the horizontal direction, by disposing the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 3, 4, 5 on the surface of the arc-shaped resin portion 7, it is possible to widen the directivity in the horizontal direction in the drawing. . Therefore, the receivable range of ultrasonic waves and voices by the ultrasonic wave receiving elements 4 and 5 can be widened, and stereoscopic coordinate information input and voice position detection can be performed more effectively.

【0094】図14には、本発明に係わる複合機能入出力
装置の第5の実施例が第1、第2のパソコン16a,16b
と共に示されている。本実施例では、パソコン16a側
に、図1,2,3に示した構成要素を設けて第1の複合
機能入出力装置を形成し、同様に、パソコン16b側に、
図1,2,3に示した構成要素を設けて第2の複合機能
入出力装置を形成しており、図14には図示されていない
が、各マイクロプロセッサユニット6には、上記第1の
実施例と同様に、時間差検出部49、演算ロジック10およ
び音声位置検出手段56も設けられている。
FIG. 14 shows the fifth embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention, which is the first and second personal computers 16a and 16b.
Is shown with. In this embodiment, the components shown in FIGS. 1, 2 and 3 are provided on the personal computer 16a side to form a first multi-function input / output device, and similarly, on the personal computer 16b side,
Although the components shown in FIGS. 1, 2 and 3 are provided to form a second multi-function input / output device, which is not shown in FIG. Similar to the embodiment, the time difference detection section 49, the arithmetic logic 10, and the voice position detection means 56 are also provided.

【0095】本実施例が上記第1の実施例と異なる特徴
的なことは、超音波発信素子3a,3bを超音波通信の
送信素子とし、超音波受信素子2a,4a,5a,2
b,4b,5bを超音波通信の受信素子とし、これらの
超音波通信の送受信素子2a〜5a、2b〜5bにより
超音波を送受信して通信するための符号変復調ロジック
機能を第1、第2の各複合機能入出力装置に付加したこ
とである。また、本実施例では、例えば、図15に示すよ
うに、超音波受信素子2a,4a,5a,2b,4b,
5bの指向性が超音波通信の送信素子としての超音波発
信素子3a,3bの指向性以上となるように、各超音波
受発信素子2a〜5a,2b〜5bの指向性が形成され
ている。
This embodiment is different from the first embodiment in that the ultrasonic wave transmitting elements 3a and 3b are ultrasonic wave transmitting elements and the ultrasonic wave receiving elements 2a, 4a, 5a and 2 are used.
b, 4b and 5b are ultrasonic communication receiving elements, and the first and second code modulation / demodulation logic functions for transmitting and receiving ultrasonic waves for communication by these ultrasonic communication transmitting and receiving elements 2a to 5a and 2b to 5b. Is added to each multi-function input / output device. Further, in this embodiment, for example, as shown in FIG. 15, the ultrasonic receiving elements 2a, 4a, 5a, 2b, 4b,
The directivity of each of the ultrasonic wave receiving / transmitting elements 2a to 5a, 2b to 5b is formed so that the directivity of 5b is equal to or higher than the directivity of the ultrasonic wave transmitting elements 3a and 3b as transmitting elements for ultrasonic communication. .

【0096】上記符号変復調ロジック機能は、例えば、
プログラムメモリ11とデータメモリ13と符号信号変復調
ロジック手段50とを有しており、プログラムメモリ11に
は、超音波通信の信号発生手順および信号検出手順が記
憶されており、データメモリ13には符号変調対応波形デ
ータが記憶されている。そして、例えば、超音波信号を
発信するときには、プログラムメモリ11の信号発生手順
に従って、データメモリ13の符号変調対応波形データに
対応させて符号を変調し、超音波信号を受信するときに
は、プログラムメモリ11の信号検出手順に従って、デー
タメモリ13の符号変調対応波形データに対応させて信号
を復調するようになっている。
The code modulation / demodulation logic function is, for example,
It has a program memory 11, a data memory 13, and a code signal modulation / demodulation logic means 50. The program memory 11 stores a signal generation procedure and a signal detection procedure of ultrasonic communication, and the data memory 13 stores a code. Modulation corresponding waveform data is stored. Then, for example, when transmitting an ultrasonic signal, the code is modulated according to the code modulation corresponding waveform data of the data memory 13 according to the signal generation procedure of the program memory 11, and when receiving the ultrasonic signal, the program memory 11 The signal is demodulated in accordance with the code modulation-corresponding waveform data of the data memory 13 in accordance with the signal detection procedure.

【0097】具体的には、例えば、第1、第2のパソコ
ン16a,16bに記憶されている記憶情報のデジタル信号
を、AM変調、PM変調、FM変調、SS変調等の適宜
の変調方式により変調して超音波の変調波を形成し、そ
の変調波を超音波発信素子3a,3bから発信し、超音
波受信素子4a,5a,4b,5bにより受信した後
に、その超音波の変調波をデジタル信号に復調するもの
であり、このようにすることで、第1、第2のパソコン
16a,16b内の記憶情報等を互いに伝送できるようにな
っている。
Specifically, for example, the digital signal of the stored information stored in the first and second personal computers 16a and 16b is changed by an appropriate modulation method such as AM modulation, PM modulation, FM modulation and SS modulation. The modulated wave of the ultrasonic wave is formed by modulating, the modulated wave is transmitted from the ultrasonic wave transmitting elements 3a, 3b, and is received by the ultrasonic wave receiving elements 4a, 5a, 4b, 5b, and then the modulated wave of the ultrasonic wave is generated. It demodulates to a digital signal, and by doing so, the first and second personal computers
Information stored in 16a and 16b can be transmitted to each other.

【0098】なお、本実施例の座標情報入力装置は、図
1の破線で示したように、座標情報入力モードと超音波
通信モードとを切り替えるスイッチ32を設けて、このス
イッチ32を機械的に切り替えることにより上記各モード
の切り替えを行って、座標情報入力モードのときには、
プログラムメモリ11に記憶されているプログラム(座標
入力プログラム)に従い、上記第1の実施例と同様の座
標情報入力動作や音源位置検出追跡動作を行い、超音波
通信モードのときには、プログラムメモリ11に記憶され
ている座標入力プログラムとは別のプログラム(通信プ
ログラム)に従い、超音波受発信素子3〜5による超音
波通信を行うように構成してもよいし、パソコン16側の
モード選択信号やコマンド入力等により上記各モード切
り替えによる各動作を行うように構成してもよい。
The coordinate information input device of this embodiment is provided with a switch 32 for switching between the coordinate information input mode and the ultrasonic communication mode, as shown by the broken line in FIG. By switching the above modes by switching, in the coordinate information input mode,
According to the program (coordinate input program) stored in the program memory 11, the coordinate information input operation and the sound source position detection tracking operation similar to those in the first embodiment are performed, and stored in the program memory 11 in the ultrasonic communication mode. According to a program (communication program) different from the coordinate input program that is performed, the ultrasonic wave transmission / reception elements 3 to 5 may be configured to perform ultrasonic communication, or a mode selection signal or command input on the personal computer 16 side. For example, each operation may be performed by switching each mode.

【0099】本実施例は以上のように構成されており、
パソコン16a側の超音波受発信素子2a〜5aの超音波
場内にボールペン等の超音波反射体9を配設して上記第
1の実施例と同様の動作を行うことにより、第1のパソ
コン16aへの座標情報の入力や音声入力をすることが可
能であり、同様に、パソコン16b側の超音波受発信素子
2b〜5bの超音波場内に配設される超音波反射体9に
より座標情報を第2のパソコン16bに入力したり音声入
力をしたりすることが可能となり、上記第1の実施例と
同様の効果を奏することができる。
This embodiment is configured as described above,
By placing the ultrasonic reflector 9 such as a ballpoint pen in the ultrasonic field of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2a-5a on the personal computer 16a side and performing the same operation as in the first embodiment, the first personal computer 16a It is possible to input coordinate information and voice input to the same. Similarly, the coordinate information is transmitted by the ultrasonic reflector 9 arranged in the ultrasonic field of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2b to 5b on the personal computer 16b side. It is possible to input to the second personal computer 16b or input voice, and it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment.

【0100】また、本実施例では、例えば、第1、第2
の各複合機能入出力装置に設けられている符号信号変復
調ロジック手段50により、各第1、第2のパソコン16
a,16bのデジタル信号を変調して、超音波発信素子3
a,3bから超音波受信素子2b,4b,5b,2a,
4a,5a側に送信し、その超音波を超音波受信素子2
b,4b,5b,2a,4a,5aでそれぞれ受信して
超音波の送受信を行い、受信された信号を前記符号変復
調ロジック回路により復調して第1、第2のパソコン16
a,16bに入力することにより、第1のパソコン16aと
第2のパソコン16bとの間のデータの伝送等を行うこと
が可能となる。
Further, in this embodiment, for example, the first and second
The code signal modulation / demodulation logic means 50 provided in each of the multi-function input / output devices of
The ultrasonic wave transmitting element 3 is modulated by modulating the digital signals of a and 16b.
a, 3b to ultrasonic receiving elements 2b, 4b, 5b, 2a,
4a, 5a side, the ultrasonic wave is transmitted to the ultrasonic receiving element 2
b, 4b, 5b, 2a, 4a, 5a respectively receive and transmit ultrasonic waves, and the received signals are demodulated by the code modulation / demodulation logic circuit to produce the first and second personal computers 16
By inputting to a and 16b, it becomes possible to perform data transmission between the first personal computer 16a and the second personal computer 16b.

【0101】従来、第1、第2のパソコン16a,16bと
の相互間のデータ伝送等のように、小型情報端末装置相
互間のデータ伝送を行うときには、複数のコネクタやケ
ーブルが必要となり、そのため、それらの接続スペース
や操作スペースの省スペース化が困難であったが、本実
施例では、コネクタやケーブル等を必要とせずに第1の
パソコン16aと第2のパソコン16bとの相互間のデータ
伝送を行うことが可能となり、操作スペースの省スペー
ス化が可能となる。
Conventionally, a plurality of connectors and cables are required for data transmission between small information terminal devices such as data transmission between the first and second personal computers 16a and 16b. Although it was difficult to save the connection space and the operation space, in the present embodiment, the data between the first personal computer 16a and the second personal computer 16b can be exchanged without the need for connectors and cables. It becomes possible to perform transmission, and the operation space can be saved.

【0102】また、本実施例によれば、超音波通信に際
しては、超音波受信素子を複数有することで、たとえ1
個の超音波受信素子に故障等により受信の不具合が生じ
ても、他の超音波受信素子で受信が行えるので、確実な
受信が可能となる。また、各超音波受信素子で受信する
通信の信号の波形や位相差や時間差は予め分かってお
り、それらの条件から外れた非相似等の波形は全て外部
ノイズとして除去が可能である。したがって、外部の雑
音に強く、安定受信機能をもつ情報通信機能が構成でき
る。
Further, according to this embodiment, a plurality of ultrasonic wave receiving elements are provided for ultrasonic wave communication.
Even if a failure of reception occurs due to a failure of one ultrasonic receiving element, the reception can be performed by another ultrasonic receiving element, so that reliable reception is possible. Further, the waveform, phase difference, and time difference of the communication signal received by each ultrasonic receiving element are known in advance, and any waveforms such as dissimilarity that are out of these conditions can be removed as external noise. Therefore, an information communication function that is resistant to external noise and has a stable reception function can be configured.

【0103】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、超音
波発信素子3や超音波受信素子2,4,5の配設数は特
に限定されるものではなく、超音波発信素子は1つ以上
設けられていればよく、超音波受信素子は3つ以上設け
られていればよく、その数は適宜設定されるものであ
る。また、超音波発信素子と超音波受信素子の配設間隔
も特に限定されるものではなく、適宜設定されるもので
ある。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various embodiments can be adopted. For example, the number of the ultrasonic wave transmitting elements 3 and the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 is not particularly limited, and it is sufficient that at least one ultrasonic wave transmitting element is provided. It suffices that three or more are provided, and the number thereof is set appropriately. Also, the disposition interval between the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element is not particularly limited and may be set appropriately.

【0104】また上記実施例のように、超音波発信素子
3を2つ以上設け、超音波受信素子2,4,5を4つ以
上設けたときに、通常は、例えば、1つの超音波発信素
子3と3つの超音波受信素子2,4,5のみを動作さ
せ、必要に応じて他の素子2〜5も動作させるといった
ように、超音波受発信素子2〜5を、必要に応じて選択
して動作させることもできる。そして、そのようにすれ
ば、省エネルギー化を図ることができる。
When two or more ultrasonic wave transmitting elements 3 are provided and four or more ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 are provided as in the above embodiment, usually, for example, one ultrasonic wave transmitting element is transmitted. Only the element 3 and the three ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 are operated, and the other elements 2 to 5 are also operated as necessary. It can also be selected and operated. And if it does so, energy saving can be achieved.

【0105】さらに、上記第2〜4の実施例では、超音
波発信素子3の超音波発信面33と超音波受信素子2,
4,5の超音波受信面55,34,35の面をそれぞれ円弧状
に突出した弧状曲面と成し、これらの面55,33,34,35
の曲率半径B2 ,B3 を共に、超音波発信素子3と超音
波受信素子2,4,5を配設している円弧状の配設面の
曲率半径B1 よりも小さく形成したが、超音波受発信面
33,55,34,35の曲率半径B2 やB3 は超音波受発信素
子2,3,4,5の円弧状配設面の曲率半径B1以上の
大きさに形成されていても構わない。また、上記実施例
では、超音波受信素子2,4,5の超音波受信面55,3
4,35の曲率半径を全て等しく形成したが、超音波受信
素子2,4,5の各超音波受信面55,34,35の曲率半径
はそれぞれ異なる大きさに形成されていても構わない。
Further, in the second to fourth embodiments, the ultrasonic wave transmitting surface 33 of the ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving elements 2,
The surfaces of the ultrasonic receiving surfaces 55, 34 and 35 of 4,5 are formed as arc-shaped curved surfaces protruding in an arc shape, respectively, and these surfaces 55, 33, 34 and 35 are formed.
The radii of curvature B 2 and B 3 are both smaller than the radius of curvature B 1 of the arcuate arrangement surface on which the ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 are arranged. Ultrasonic wave transmitting / receiving surface
The radii of curvature B 2 and B 3 of 33, 55, 34 and 35 may be formed to be larger than the radius of curvature B 1 of the arcuate arrangement surface of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2, 3, 4, and 5. Absent. In the above embodiment, the ultrasonic wave receiving surfaces 55, 3 of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5 are used.
Although the radii of curvature of 4 and 35 are all made equal, the radii of curvature of the ultrasonic wave receiving surfaces 55, 34 and 35 of the ultrasonic wave receiving elements 2, 4 and 5 may be formed to have different sizes.

【0106】さらに、超音波発信素子3の超音波発信面
33と超音波受信素子2,4,5の超音波受信面55,34,
35の全ての面を弧状曲面に形成するとは限らず、超音波
発信面33と超音波受信面55,34,35の少なくとも一方側
の面を弧状曲面に形成してもよく、全ての面を弧状曲面
以外の面(例えば平坦面)により形成してもよい。但
し、超音波受発信面33〜35,55を弧状曲面に形成する
と、超音波受発信面の指向性を拡大することが可能とな
るために、超音波受発信面33〜35,55を弧状曲面に形成
することが望ましく、その曲率半径を超音波受発信素子
2〜5の円弧状配設面の曲率半径よりも小さく形成する
ことにより、上記指向性の拡大効果をより向上すること
ができる。
Further, the ultrasonic wave transmitting surface of the ultrasonic wave transmitting element 3
33 and the ultrasonic receiving surfaces 55, 34 of the ultrasonic receiving elements 2, 4, 5
Not all the surfaces of 35 are formed in an arcuate curved surface, and at least one surface of the ultrasonic wave transmitting surface 33 and the ultrasonic wave receiving surfaces 55, 34, 35 may be formed in an arcuate curved surface. You may form by surfaces (for example, flat surface) other than an arcuate curved surface. However, if the ultrasonic wave receiving / transmitting surfaces 33 to 35, 55 are formed into an arcuate curved surface, the directivity of the ultrasonic wave receiving / transmitting surfaces can be expanded. It is desirable to form the curved surface, and by forming the radius of curvature smaller than the radius of curvature of the arcuate arrangement surface of the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2 to 5, the effect of expanding the directivity can be further improved. .

【0107】さらに、上記第3の実施例では、超音波発
信素子3を配設した発信素子配設層38と超音波受信素子
4,5を配設した受信素子配設層39との間に振動緩和層
40を設けて3層の多層構造体を形成し、上記第4の実施
例では2層ずつの受信素子配設層39により振動緩和層40
を介して発信素子配設層38を挟んで7層構造としたが、
それ以外の層数の多層構造体を形成しても構わない。
Further, in the third embodiment, between the transmitting element arrangement layer 38 in which the ultrasonic transmitting element 3 is arranged and the receiving element arrangement layer 39 in which the ultrasonic receiving elements 4 and 5 are arranged. Vibration relaxation layer
40 is provided to form a multi-layered structure of three layers, and in the fourth embodiment, the vibration relaxation layer 40 is formed by the receiving element disposing layers 39 of two layers each.
A 7-layer structure is formed by sandwiching the transmission element disposition layer 38 through
You may form a multilayer structure of the number of layers other than that.

【0108】さらに、上記実施例では、超音波受発信素
子2〜5は、平面状の面上又は円弧状の凸面上に配設し
たが、超音波受発信素子2〜5は、例えば、図16の
(a)に示すように、凹面状の面上に配設しても構わな
い。このようにした場合には、超音波受発信素子2〜5
の指向性は、例えば同図の(b)に示すようになり、こ
の場合にも上記実施例と同様の動作により同様の効果を
奏する。
Further, in the above-mentioned embodiment, the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2 to 5 are arranged on the plane surface or the arcuate convex surface. As shown in 16 (a), it may be arranged on a concave surface. In this case, the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 2-5
Has a directivity shown in, for example, (b) of the figure, and in this case as well, the same operation as that of the above-described embodiment produces the same effect.

【0109】さらに、上記実施例では、全ての超音波受
信素子2,4,5に音声を受信する音声受信素子として
の機能を付加したが、4つ以上の超音波受信素子を設け
るときには、そのうちの少なくとも3つの超音波受信素
子にのみ前記音声受信素子としての機能を付加するよう
にしてもよい。
Further, in the above embodiment, the function as a voice receiving element for receiving a voice is added to all the ultrasonic receiving elements 2, 4 and 5, but when four or more ultrasonic receiving elements are provided, The function as the sound receiving element may be added only to at least three ultrasonic wave receiving elements.

【0110】さらに、上記第5の実施例では、超音波受
信素子2a,4a,5a,2b,4b,5bを全て超音
波通信の受信素子としたが、例えば、超音波受信素子4
aと4bのみを超音波通信の受信素子としてもよい。こ
のように、超音波受信素子の少なくとも1つを超音波通
信の受信素子とし、超音波発信素子の少なくとも1つを
超音波通信の送信素子とし、超音波を送受信して通信す
るための符号変復調ロジック機能を付加すれば、上記第
5の実施例のように超音波通信が可能となる。
Further, in the fifth embodiment, all the ultrasonic wave receiving elements 2a, 4a, 5a, 2b, 4b, 5b are ultrasonic wave receiving elements.
Only a and 4b may be the receiving elements for ultrasonic communication. In this way, at least one of the ultrasonic receiving elements is used as an ultrasonic communication receiving element, and at least one of the ultrasonic transmitting elements is used as an ultrasonic communication transmitting element, and code modulation / demodulation for transmitting and receiving ultrasonic waves for communication is performed. If a logic function is added, ultrasonic communication becomes possible as in the fifth embodiment.

【0111】さらに、上記第5の実施例のように、座標
情報入力装置相互間で超音波通信を行うときに、例え
ば、パソコン16a側に設けられた第1の複合機能入出力
装置側の超音波通信の送受信素子と、パソコン16b側に
設けられた第2の複合機能入出力装置側の超音波通信の
送受信素子とに音波伝搬ケーブルを装着可能とし、音波
伝搬ケーブルを介して超音波通信を行うように構成して
も構わない。
Furthermore, when ultrasonic communication is performed between the coordinate information input devices as in the fifth embodiment, for example, the supercomputer on the first multi-function input / output device side provided on the personal computer 16a side is used. A sound wave transmission cable can be attached to a transmission / reception element for ultrasonic wave communication and a transmission / reception element for ultrasonic wave communication on the side of the second multifunctional input / output device provided on the personal computer 16b side, and ultrasonic wave communication can be performed via the sound wave transmission cable. It may be configured to perform.

【0112】このように、超音波通信の送信素子と超音
波通信の受信素子とに音波伝搬ケーブルを装着可能な構
成とすれば、超音波通信を行うときに、超音波通信の受
発信素子の相互間に音波伝搬用のケーブルを介設し、そ
のケーブルを介して超音波通信を行うことが可能とな
り、このとき、各複合機能入出力装置が設けられている
パソコン16等を、超音波を遮断できる超音波遮断装置内
に設けるようにすれば、パソコン16等の配設場所付近に
超音波雑音が多い場合にも、非常に正確に超音波通信を
行うことが可能となり、パソコン等の小型情報端末装置
相互間のデータ伝送を正確に行うことができる。
As described above, when the ultrasonic wave transmitting cable and the ultrasonic wave receiving element are arranged so that the sound wave propagating cables can be attached to the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element, the ultrasonic wave transmitting / receiving element of the ultrasonic wave communication can be used. A cable for transmitting sound waves is provided between them, and it becomes possible to perform ultrasonic communication through the cable. At this time, the personal computer 16 or the like provided with each multi-function input / output device transmits ultrasonic waves. If it is installed in the ultrasonic cutoff device that can cut off, even if there is a lot of ultrasonic noise near the installation location of the personal computer 16 etc., it will be possible to perform ultrasonic communication very accurately, and it will be a small computer etc. Data transmission between information terminal devices can be performed accurately.

【0113】さらに、上記第5の実施例のように、座標
情報入力装置により超音波通信を行うときに、送信デー
タと受信データを相互に確認するエラーチェック方式
や、フレーム方式等の様々な機能を付加することも可能
であり、それらの機能を付加してパソコン16等の通信動
作をより充実させることもできる。
Further, as in the fifth embodiment, various functions such as an error check system for mutually confirming transmitted data and received data and a frame system when ultrasonic communication is performed by the coordinate information input device. It is also possible to add these, and by adding those functions, the communication operation of the personal computer 16 or the like can be enhanced.

【0114】さらに、上記第5の実施例のように、超音
波発信素子3と超音波受信素子2,4,5との間で超音
波通信が行えるようにするとき、超音波受発信素子2〜
5の配設形態を上記第2〜第4の実施例のように形成し
てもよく、また、それ以外の配設形態としてもよい。
Further, as in the fifth embodiment, when ultrasonic communication can be performed between the ultrasonic wave transmitting element 3 and the ultrasonic wave receiving elements 2, 4, 5, the ultrasonic wave transmitting / receiving element 2 is used. ~
The arrangement of No. 5 may be formed as in the second to fourth embodiments, or may be other arrangements.

【0115】さらに、上記実施例では、超音波素子部20
を、パソコン16のキーボード部の手前側に設けて構成し
たが、例えば、図17の(a)に示すように、前記超音波
素子部20をキーボード部の側端側に設けても構わない
し、同図の(b)に示すようにPCカード14に設けても
構わないし、超音波素子部20を情報入力デバイスとして
パソコン16やPCカード14とは別個に設けても構わな
い。このように、超音波素子部20の配設場所やそれ以外
の構成要素の配設場所は特に限定されるものではなく、
適宜設定されるものである。
Further, in the above embodiment, the ultrasonic element section 20
Is provided on the front side of the keyboard section of the personal computer 16, but the ultrasonic element section 20 may be provided on the side end side of the keyboard section, for example, as shown in FIG. The PC card 14 may be provided as shown in (b) of the figure, or the ultrasonic element unit 20 may be provided as an information input device separately from the personal computer 16 and the PC card 14. As described above, the installation location of the ultrasonic element section 20 and the installation location of other components are not particularly limited,
It is set appropriately.

【0116】さらに、上記実施例では、超音波反射体9
の例として、ボールペンを上げて説明したが、超音波反
射体9はシャープペンや指先等の様々なものが適用され
るものであり、本発明の複合機能入出力装置は、これら
の超音波反射体9の移動座標位置を座標情報として求
め、求めた座標情報をパソコン16等の情報端末装置等に
入力することができる。
Further, in the above embodiment, the ultrasonic reflector 9
As an example, a ball-point pen has been described as an example, but various objects such as a mechanical pencil and a fingertip are applied to the ultrasonic reflector 9, and the multi-function input / output device of the present invention is applied to these ultrasonic reflectors. The moving coordinate position of the body 9 can be obtained as coordinate information, and the obtained coordinate information can be input to the information terminal device such as the personal computer 16.

【0117】さらに、上記第2、第3の実施例では、い
ずれも、超音波発信素子と超音波受信素子とを交互に配
設したが、超音波発信素子と超音波受信素子は必ずしも
交互に配設するとは限らず、例えば、超音波発信素子を
A、超音波受信素子をBとしたときに、超音波発信素子
Aと超音波受信素子Bの配列を、ABBABBA・・・
・・としたり、BAABAA・・・・・としたりしても
よい。
In each of the second and third embodiments, the ultrasonic wave transmitting elements and the ultrasonic wave receiving elements are alternately arranged. However, the ultrasonic wave transmitting elements and the ultrasonic wave receiving elements are not necessarily alternately arranged. For example, when the ultrasonic wave transmitting element is A and the ultrasonic wave receiving element is B, the arrangement of the ultrasonic wave transmitting element A and the ultrasonic wave receiving element B is ABBABBA ...
.. or BAABAA ... may be used.

【0118】さらに、本発明の複合機能入出力装置は、
上記実施例のようにパソコン等に座標情報や音声情報を
入力したり、パソコン同士の通信を行うためにのみ用い
られるとは限らず、本発明の複合機能入出力装置により
例えば、自動車の運転者の音声をカーステレオに入力し
て、カーステレオ操作を音声によって行える装置にする
等、本発明の複合機能入出力装置は、様々な用途に広く
適用されるものである。
Furthermore, the multi-function input / output device of the present invention is
As in the above-mentioned embodiment, it is not always used only for inputting coordinate information and voice information to a personal computer, etc., or for communicating between personal computers, but by the multi-function input / output device of the present invention, for example, a driver of a car The multi-function input / output device of the present invention is widely applied to various uses, such as inputting the voice of (1) to the car stereo so that the car stereo can be operated by the voice.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明によれば、演算ロジックにより、
超音波発信素子から発信して超音波受発信素子の超音波
場内で移動する超音波反射体から反射して前記各超音波
受信素子で受信されるまでの超音波発信素子から各超音
波受信素子までの各送受信の時間差に基づいて、前記超
音波反射体の移動座標位置を座標情報として演算し、そ
の演算により求めた座標情報を、情報入力手段により、
座標情報の被入力装置に入力するために、非常に正確な
座標情報を座標情報の被入力装置に入力することができ
るし、前記超音波受信素子のうちの音声受信素子で受信
される音声受信情報に基づいて、音声位置検出手段によ
り、音声の音源位置を周囲の雑音等の影響を殆ど受ける
ことなく、的確に検出追跡することができる。
According to the present invention, by the arithmetic logic,
From the ultrasonic wave transmitting element transmitted from the ultrasonic wave transmitting element to the ultrasonic wave receiving element which is reflected in the ultrasonic wave reflecting element moving in the ultrasonic wave field of the ultrasonic wave receiving element and is received by the ultrasonic wave receiving element Based on the time difference between each transmission and reception up to, the moving coordinate position of the ultrasonic reflector is calculated as coordinate information, the coordinate information obtained by the calculation, by the information input means,
In order to input the coordinate information to the input device, very accurate coordinate information can be input to the coordinate information input device, and the voice reception received by the voice receiving element of the ultrasonic receiving elements. Based on the information, the sound source position can be accurately detected and tracked by the sound position detecting means with almost no influence of ambient noise or the like.

【0120】また、本発明によれば、座標情報の入力
は、超音波受発信素子の超音波場内で、例えば、ボール
ペンや指先等の超音波反射体を移動させることにより行
われるために、座標情報入力装置側の構成要素を移動さ
せる必要がなく、ボールペンやシャープペン、指先等の
超音波反射体を利用して、特殊な機材等を用いなくとも
容易に省スペースで座標情報の入力を行うことができる
し、その上、音声入力も的確に行えることが可能とな
り、パソコンや自動車のエアコンやナビゲーションやカ
ーステレオ等の操作を的確に行うことができる画期的な
複合機能入出力装置とすることができる。
Further, according to the present invention, since the coordinate information is input by moving an ultrasonic reflector such as a ballpoint pen or a fingertip in the ultrasonic field of the ultrasonic transmitting / receiving element, the coordinate information is input. There is no need to move the components on the information input device side, and you can easily input coordinate information in a space-saving manner by using ultrasonic reflectors such as ballpoint pens, mechanical pens, and fingertips, without using special equipment. In addition, it is also possible to accurately input voice, and it will be an epoch-making multi-function input / output device that can accurately operate PCs, air conditioners of vehicles, navigation, car stereos, etc. be able to.

【0121】また、複数の超音波発信素子はアレイ状に
配設されて発信素子配設部が形成されており、複数の超
音波受信素子はアレイ状に配設されて前記発信素子配設
部とは独立に受信素子配設部が形成されている本発明に
よれば、超音波発信素子と超音波受信素子とをアレイ状
に配設することにより、座標情報を検出入力するときの
分解能を高めることが可能となる。
The plurality of ultrasonic wave transmitting elements are arranged in an array to form a transmitting element arrangement portion, and the plurality of ultrasonic wave receiving elements are arranged in an array shape to form the transmitting element arrangement portion. According to the present invention in which the receiving element disposing portion is formed independently of, the ultrasonic transmitting elements and the ultrasonic receiving elements are arranged in an array to improve the resolution when detecting and inputting coordinate information. It is possible to raise it.

【0122】さらに、超音波発信素子と超音波受信素子
は樹脂部を介して円弧状の面上に配設されている本発明
によれば、超音波受発信素子が樹脂部を介して円弧状の
面上に配設することにより、超音波受発信素子の指向性
(超音波場)を広範囲に形成することが可能となり、上
記座標情報の入力に際して、座標情報検出可能範囲を広
くすることができる。そして、各超音波発信素子の超音
波発信面と各超音波受信素子の超音波受信面を円弧状に
突出させ、超音波受発信面の曲率半径をこれらの超音波
素子の円弧状配設面の曲率半径よりも小さく形成するこ
とにより、超音波受発信素子の指向性拡大効果をさらに
高めることが可能となり、少ない受発信素子数で超音波
反射体の移動検出可能範囲を非常に広くすることができ
る。
Furthermore, according to the present invention, the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged on the arcuate surface through the resin portion. By arranging on the surface of, the directivity (ultrasonic field) of the ultrasonic wave transmitting / receiving element can be formed in a wide range, and the coordinate information detectable range can be widened when the coordinate information is input. it can. Then, the ultrasonic wave transmitting surface of each ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving surface of each ultrasonic wave receiving element are projected in an arc shape, and the radius of curvature of the ultrasonic wave receiving and transmitting surface is set to an arcuate arrangement surface of these ultrasonic element. By making it smaller than the radius of curvature of the ultrasonic wave, it is possible to further enhance the directivity expansion effect of the ultrasonic wave transmitting / receiving element, and to make the movement detectable range of the ultrasonic reflector extremely wide with a small number of transmitting / receiving elements. You can

【0123】さらに、超音波発信素子は樹脂部を介して
円弧状に形成された発信素子配設層の側端側に1つ以上
設けられ、超音波受信素子は樹脂部を介して円弧状に形
成された受信素子配設層の側端側に3つ以上設けられ、
これらの発信素子配設層と受信素子配設層の間に超音波
発信素子の超音波発信時の振動を吸収する円弧状の振動
緩和層が介設されていて該振動緩和層と前記発信素子配
設層と受信素子配設層とで多層構造体となっている本発
明によれば、発信素子配設層と受信素子配設層との間に
介設された振動緩和層により、超音波発信素子の超音波
発信時の振動を吸収することが可能となり、超音波受信
素子側が超音波発信素子側の振動による影響を受けるこ
とを防ぐことができるために、超音波受信素子による超
音波受信精度を向上させ、座標情報入力動作を、より正
確に行うことができる。
Further, at least one ultrasonic transmitting element is provided on the side end side of the transmitting element disposing layer formed in an arc shape through the resin portion, and the ultrasonic receiving element is formed in an arc shape through the resin portion. Three or more are provided on the side edge side of the formed receiving element arrangement layer,
An arc-shaped vibration relaxation layer that absorbs vibrations of the ultrasonic transmission element at the time of ultrasonic transmission is interposed between the transmission element arrangement layer and the reception element arrangement layer, and the vibration relaxation layer and the transmission element are provided. According to the present invention in which the disposition layer and the receiving element disposition layer have a multi-layer structure, the ultrasonic wave is suppressed by the vibration relaxation layer interposed between the transmitting element disposition layer and the receiving element disposition layer. Since it is possible to absorb the vibration of the transmitting element when transmitting ultrasonic waves and prevent the ultrasonic receiving element side from being affected by the vibration of the ultrasonic transmitting element side, ultrasonic reception by the ultrasonic receiving element is possible. The accuracy can be improved and the coordinate information input operation can be performed more accurately.

【0124】また、本発明は、上記座標情報入力に際
し、超音波反射体の移動座標を連続的に検出すると、ポ
インティング情報以外に手書き入力情報を被入力装置に
入力することができる。そして、超音波受信素子を2次
元アレイ状に配設した受信素子により構成すると、X,
Y,Z軸の座標情報も検出可能となり、3次元情報入力
もできる。
Further, according to the present invention, when inputting the coordinate information, if the moving coordinates of the ultrasonic reflector are continuously detected, handwriting input information other than pointing information can be input to the input device. When the ultrasonic receiving elements are formed by receiving elements arranged in a two-dimensional array, X,
The coordinate information of the Y and Z axes can also be detected, and three-dimensional information can be input.

【0125】そして、座標情報入力装置側に設ける演算
ロジックや情報入力手段および音声位置検出手段は小型
の回路により形成して小型化することが可能であり、超
音波受発信素子も小型化が可能であるために、座標入力
装置を小型化することが可能であり、装置の配設スペー
スを小さくしたり、装置の取り扱い易さを向上させたり
することが可能である。
The arithmetic logic provided on the coordinate information input device side, the information input means, and the voice position detecting means can be made compact by forming a small circuit, and the ultrasonic transmitting / receiving element can also be made compact. Therefore, the coordinate input device can be downsized, the installation space of the device can be reduced, and the easiness of handling the device can be improved.

【0126】さらに、超音波発信素子の少なくとも1つ
を超音波通信の送信素子とし、超音波受信素子の少なく
とも1つを超音波通信の受信素子とし、超音波を送受信
して通信するための符号変復調ロジック機能を付加した
本発明によれば、超音波通信の送信素子と超音波通信の
受信素子を利用して超音波を送受信することにより、座
標情報の被入力装置内に記憶されているデータ等の情報
を前記被入力装置相互間でやりとりすることが可能とな
る。
Further, at least one of the ultrasonic wave transmitting elements is a transmitting element for ultrasonic communication, and at least one of the ultrasonic receiving elements is a receiving element for ultrasonic communication, and a code for transmitting and receiving ultrasonic waves for communication. According to the present invention to which the modulation / demodulation logic function is added, the data stored in the input device of the coordinate information is transmitted and received by using the transmitting element of ultrasonic communication and the receiving element of ultrasonic communication. It is possible to exchange information such as the above between the input devices.

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

【図1】本発明に係わる複合機能入出力装置の第1の実
施例の制御部要部構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a main part of a control unit of a first embodiment of a multi-function input / output device according to the present invention.

【図2】上記実施例の音声位置検出手段の要部構成を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a voice position detecting means of the above embodiment.

【図3】上記実施例の超音波素子部を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an ultrasonic element portion of the above embodiment.

【図4】上記実施例の超音波素子部の配設位置と超音波
受発信素子2〜5の指向性を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the arrangement positions of the ultrasonic element portions and the directivities of the ultrasonic transmitting / receiving elements 2 to 5 in the above-described embodiment.

【図5】アクティブ方式による超音波反射体9の移動座
標位置を求める方法を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of obtaining a moving coordinate position of the ultrasonic reflector 9 by an active method.

【図6】音声の音源位置Pと各超音波受信素子2,4,
5との位置関係の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is a sound source position P and each ultrasonic receiving element 2, 4,
5 is an explanatory diagram showing an example of a positional relationship with FIG.

【図7】音声の音源位置が図6のPにあるときに各超音
波受信素子4,5,2により検出される音声受信情報を
模式的に示す説明図である。
7 is an explanatory diagram schematically showing audio reception information detected by each of the ultrasonic wave receiving elements 4, 5, 2 when the sound source position of audio is at P in FIG.

【図8】上記実施例の座標情報入力動作を具体的に示す
フローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart specifically showing the coordinate information input operation of the above embodiment.

【図9】超音波発信素子3から発信された各超音波受発
信素子4,5により受信される超音波の送受信の時間の
求め方を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing how to determine the time of transmission / reception of ultrasonic waves transmitted by the ultrasonic wave transmitting / receiving elements 4 and 5 transmitted from the ultrasonic wave transmitting element 3.

【図10】本発明に係わる複合機能入出力装置の第2の実
施例を示す要部構成図である。
FIG. 10 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.

【図11】上記第2の実施例における超音波素子部20の構
成と超音波発信素子3の指向性の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the configuration of the ultrasonic element unit 20 and the directivity of the ultrasonic transmission element 3 in the second embodiment.

【図12】本発明に係わる複合機能入出力装置の第3の実
施例を示す要部構成図である。
FIG. 12 is a main part configuration diagram showing a third embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.

【図13】本発明に係わる複合機能入出力装置の第4の実
施例の超音波素子部を示す構成図である。
FIG. 13 is a configuration diagram showing an ultrasonic element portion of a fourth embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.

【図14】本発明に係わる複合機能入出力装置の第5の実
施例の要部構成をパソコンと共に示すブロック構成図で
ある。
FIG. 14 is a block configuration diagram showing a main part configuration of a fifth embodiment of a multi-function input / output device according to the present invention together with a personal computer.

【図15】上記第5の実施例の超音波受発信素子の指向性
を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the directivity of the ultrasonic wave transmitting / receiving element of the fifth embodiment.

【図16】本発明に係わる複合機能入出力装置の他の実施
例を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing another embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.

【図17】本発明に係わる複合機能入出力装置のさらに他
の実施例を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing still another embodiment of the multi-function input / output device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,4,5 超音波受信素子 3 超音波発信素子 6 マイクロプロセッサユニット 8 インターフェース回路 10 演算ロジック 20 超音波素子部 38 発信素子配設層 39 受信素子配設層 40 振動緩和層 56 音声位置検出手段 2, 4, 5 Ultrasonic wave receiving element 3 Ultrasonic wave transmitting element 6 Microprocessor unit 8 Interface circuit 10 Arithmetic logic 20 Ultrasonic element section 38 Transmitting element arrangement layer 39 Receiving element arrangement layer 40 Vibration relaxation layer 56 Audio position detecting means

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つ以上の超音波発信素子と3つ以上の
超音波受信素子を有しており、超音波受信素子は超音波
発信素子よりも広い指向性を有し、超音波発信素子の指
向性は超音波受信素子の指向性の内部に含まれるように
して超音波発信素子と超音波受信素子とが配設されてお
り、また、超音波受信素子のうち少なくとも3つの超音
波受信素子には音声を受信する音声受信素子としての機
能が付加されており、前記超音波発信素子から発信され
て前記超音波受発信素子の超音波場内で移動する超音波
反射体から反射して前記各超音波受信素子で受信される
までの超音波発信素子から各超音波受信素子までの各送
受信の時間差に基づいて前記超音波反射体の移動座標位
置を座標情報として演算する演算ロジックを有し、該演
算ロジックにより演算して求めた座標情報を座標情報の
被入力装置に入力する情報入力手段を有するとともに、
前記各音声受信素子で受信される音声受信情報に基づい
て音声の音源位置を検出追跡する音声位置検出手段を有
することを特徴とする複合機能入出力装置。
1. An ultrasonic wave transmitting element having one or more ultrasonic wave transmitting elements and three or more ultrasonic wave receiving elements, wherein the ultrasonic wave receiving element has a wider directivity than the ultrasonic wave transmitting element. The ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged so that the directivity of the ultrasonic wave receiving element is included in the directivity of the ultrasonic wave receiving element, and at least three ultrasonic wave receiving elements among the ultrasonic wave receiving elements are received. The element is added with a function as a voice receiving element for receiving voice, and is reflected from an ultrasonic reflector that is transmitted from the ultrasonic transmitting element and moves in the ultrasonic field of the ultrasonic receiving and transmitting element. It has a calculation logic for calculating the moving coordinate position of the ultrasonic reflector as coordinate information based on the time difference between each transmission and reception from the ultrasonic transmission element to each ultrasonic reception element until it is received by each ultrasonic reception element. , Played by the arithmetic logic While having the information input means for inputting the coordinate information obtained by the calculation to the input device of the coordinate information,
A multi-function input / output device comprising voice position detecting means for detecting and tracking a voice source position based on voice reception information received by each of the voice receiving elements.
【請求項2】 複数の超音波発信素子はアレイ状に配設
されて発信素子配設部が形成されており、複数の超音波
受信素子はアレイ状に配設されて前記発信素子配設部と
は独立に受信素子配設部が形成されていることを特徴と
する請求項1記載の複合機能入出力装置。
2. A plurality of ultrasonic wave transmitting elements are arranged in an array to form a transmitting element mounting portion, and a plurality of ultrasonic wave receiving elements are arranged in an array to form the transmitting element mounting portion. 2. The multi-function input / output device according to claim 1, wherein a receiving element arrangement portion is formed independently of the receiving element arrangement portion.
【請求項3】 超音波発信素子と超音波受信素子は樹脂
部を介して円弧状の面上に配設されていることを特徴と
する請求項1又は請求項2記載の複合機能入出力装置。
3. The multi-function input / output device according to claim 1, wherein the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving element are arranged on an arcuate surface with a resin portion interposed therebetween. .
【請求項4】 超音波発信素子の超音波受信面と超音波
受信素子の超音波受信面は円弧状に突出した弧状曲面と
成しており、該弧状曲面の曲率半径が前記超音波発信素
子と超音波受信素子を配設している円弧状配設面の曲率
半径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求
項3記載の複合機能入出力装置。
4. The ultrasonic wave receiving surface of the ultrasonic wave transmitting element and the ultrasonic wave receiving surface of the ultrasonic wave receiving element are arc-shaped curved surfaces protruding in an arc shape, and the radius of curvature of the arc-shaped curved surface is the ultrasonic wave transmitting element. 4. The multi-function input / output device according to claim 3, wherein the multi-function input / output device is formed so as to have a smaller radius of curvature than an arcuate surface on which the ultrasonic receiving element is arranged.
【請求項5】 超音波発信素子は樹脂部を介して円弧状
に形成された発信素子配設層の側端側に1つ以上設けら
れ、超音波受信素子は樹脂部を介して円弧状に形成され
た受信素子配設層の側端側に3つ以上設けられ、これら
の発信素子配設層と受信素子配設層の間に超音波発信素
子の超音波発信時の振動を吸収する円弧状の振動緩和層
が介設されていて該振動緩和層と前記発信素子配設層と
受信素子配設層とで多層構造体となっていることを特徴
とする請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の複
合機能入出力装置。
5. One or more ultrasonic wave transmitting elements are provided on a side end side of a transmitting element disposing layer formed in an arc shape via a resin portion, and the ultrasonic receiving element is formed in an arc shape via the resin portion. A circle that is provided on three or more side edges of the formed receiving element arrangement layer and that absorbs the vibration of the ultrasonic transmitting element during ultrasonic transmission between the transmitting element arrangement layer and the receiving element arrangement layer. 5. An arc-shaped vibration relaxation layer is interposed, and the vibration relaxation layer, the transmission element disposition layer, and the reception element disposition layer form a multilayer structure. The multi-function input / output device according to any one of claims.
【請求項6】 超音波発信素子の少なくとも1つを超音
波通信の送信素子とし、超音波受信素子の少なくとも1
つを超音波通信の受信素子とし、該超音波通信の受信素
子の指向性が前記超音波通信の送信素子の指向性以上と
なるように超音波受信素子と超音波発信素子の指向性を
形成し、超音波を送受信して通信するための符号変復調
ロジック機能を付加したことを特徴とする請求項1乃至
請求項5のいずれか1つに記載の複合機能入出力装置。
6. At least one of the ultrasonic transmission elements is used as a transmission element for ultrasonic communication, and at least one of the ultrasonic reception elements is used.
As an ultrasonic communication receiving element, and the directivity of the ultrasonic communication receiving element and the directivity of the ultrasonic receiving element are formed so that the directivity of the ultrasonic communication receiving element is equal to or more than the directivity of the transmitting element of the ultrasonic communication. The multi-function input / output device according to claim 1, further comprising a code modulation / demodulation logic function for transmitting and receiving ultrasonic waves for communication.
JP2467595A 1995-01-19 1995-01-19 Input/output device with composite function Pending JPH08194576A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2467595A JPH08194576A (en) 1995-01-19 1995-01-19 Input/output device with composite function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2467595A JPH08194576A (en) 1995-01-19 1995-01-19 Input/output device with composite function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08194576A true JPH08194576A (en) 1996-07-30

Family

ID=12144720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2467595A Pending JPH08194576A (en) 1995-01-19 1995-01-19 Input/output device with composite function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08194576A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003098420A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-27 Tau Engineering, Inc. Remote operation detection device, program, and recording medium
JP2012048378A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Denso Corp Tactile presentation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003098420A1 (en) * 2002-05-20 2003-11-27 Tau Engineering, Inc. Remote operation detection device, program, and recording medium
JP2012048378A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Denso Corp Tactile presentation device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4728740B2 (en) Electronic pen, electronic blackboard system, and projector system
KR101253451B1 (en) Mobile device capable of position detecting of sound source and control method thereof
US8169404B1 (en) Method and device for planary sensory detection
US7075524B2 (en) Coordinate input apparatus, control method thereof, and program
CN102495700B (en) The method of recognizing touch points by using acoustic wave touch screen
KR20040081854A (en) Motion recognition system using a imaginary writing plane and method thereof
US20120249489A1 (en) Electronic pen and projector system using the same
US12105217B2 (en) Method, device and system for determining relative angle between intelligent devices
KR100534590B1 (en) Input device and position recognition method using ultrasound
JPH08194576A (en) Input/output device with composite function
CN110667287B (en) Trace removal method and related product
US20070099630A1 (en) External operation signal recognition system of a mobile communication terminal
JPH08166847A (en) Coordinate information input device
JPH08129446A (en) Coordinate information input device
JPH08129445A (en) Coordinate information input device
US20070005817A1 (en) Computer system having a wireless input device and coordinate processing method
US6256023B1 (en) Coordinate input device for accurate detection of coordinates of a point on a writing panel having an increased size
CN110989844A (en) Input method, watch, system and storage medium based on ultrasonic waves
JPH08129450A (en) Domic coordinate information input device
CN112098930A (en) Method for searching vehicle and intelligent equipment
JPH086703A (en) Remote input device
JPH07129310A (en) Ultrasonic coordinate input device
KR100900978B1 (en) Apparatus for inputting virtual data and method therefor
JPH08179872A (en) Device and method for input
JP2007310683A (en) Information input/output system