JPH03276221A - Ultrasonic coordinate input device - Google Patents

Ultrasonic coordinate input device

Info

Publication number
JPH03276221A
JPH03276221A JP2073501A JP7350190A JPH03276221A JP H03276221 A JPH03276221 A JP H03276221A JP 2073501 A JP2073501 A JP 2073501A JP 7350190 A JP7350190 A JP 7350190A JP H03276221 A JPH03276221 A JP H03276221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
signal
time
circuit
pen
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
JP2073501A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Doi
浩嗣 土井
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2073501A priority Critical patent/JPH03276221A/en
Publication of JPH03276221A publication Critical patent/JPH03276221A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To prevent the misinput of coordinates due to the switching noise by starting the measurement of various data which are actually used for input of coordinates after the switch of a sensor and after the signal variance is eliminated on a signal input line. CONSTITUTION:A pen driving circuit 100 drives a pen 1, and a driving waveform generating circuit 101 generates the driving waveform of the pen 1. Then a tg/tp detection circuit 200 is provided to detect the group arriving time tg and the phase arriving time tp of the ultrasonic signals out of the signals received from the sensors 2a - 2c together with a counter circuit 201 which decides the transmission time of the ultrasonic wave based on the signals tg and tP. A pen driving signal is outputted when a fixed time passed after the switch of sensors. At the same time, the circuit 201 is actuated for measurement of the arriving time of the ultrasonic wave. Thus it is possible to prevent the mismeasurement of the switching noise and to always secure the measurement of the normal tg and tp.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は超音波座標入力装置、さらに超音波の伝播を利
用する距離計測技術を取り入れた各種応用装置一般に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasonic coordinate input device, and generally to various applied devices incorporating a distance measurement technique that utilizes the propagation of ultrasonic waves.

[従来の技術] 超音波距離計測の応用装置として考案されたものの一つ
に、超音波座標入力装置がある。以後この装置を例にと
って本発明についての説明を行なう。
[Prior Art] One of the devices devised as an applied device for ultrasonic distance measurement is an ultrasonic coordinate input device. Hereinafter, the present invention will be explained using this device as an example.

第8図は一般に考案されている超音波座標入力装置の概
観概略図である。1は座標指示具(以後ペンと呼ぶ)で
あり、内部に圧電素子が組み込まれていて先端より所望
の超音波信号を発信する発信器である。2a、2b、2
cはセンサであり、ペンから発せられた超音波信号を伝
播体3を介して受信する受信器である。3は伝播体で超
音波の伝播媒体となるガラス、アルミ他等が用いられる
。4は防振材でセンサ2a〜2cにペン1からの直接波
以外の反射波が混入しないようにする目的で設定されて
いる。以上のような構成をとる超音波座標入力装置にお
いて、2個以上の複数の各センサと指示点の距離より指
示点の座標が計算される。
FIG. 8 is a schematic diagram of a commonly devised ultrasonic coordinate input device. Reference numeral 1 denotes a coordinate indicating tool (hereinafter referred to as a pen), which has a piezoelectric element incorporated therein and is a transmitter that transmits a desired ultrasonic signal from its tip. 2a, 2b, 2
A sensor c is a receiver that receives an ultrasonic signal emitted from the pen via the propagation body 3. 3 is a propagation body, which is made of glass, aluminum, etc., and serves as a propagation medium for ultrasonic waves. Reference numeral 4 denotes a vibration isolating material, which is set for the purpose of preventing reflected waves other than direct waves from the pen 1 from entering the sensors 2a to 2c. In the ultrasonic coordinate input device configured as described above, the coordinates of the indicated point are calculated from the distances between each of two or more plurality of sensors and the indicated point.

センサと指示点の距離算出方法はさまざまなものが考案
されているが、基本的にはペンから発せられた超音波信
号のセンサまでの到達時間によって算出する。群速度と
位相速度が異なる横超音波を用いる場合、受信波形に対
しエンベロープをとり群到達時間を求めて大まかな距離
計算を行い、さらに精度を求められる場合には適当な位
置の位相を検知し、位相到達時間を求めてより細かい精
度を出している。
Various methods have been devised to calculate the distance between the sensor and the pointing point, but basically the distance is calculated based on the time it takes for the ultrasonic signal emitted from the pen to reach the sensor. When using transverse ultrasonic waves with different group and phase velocities, take the envelope of the received waveform, find the group arrival time, and roughly calculate the distance, and if more precision is required, detect the phase at an appropriate position. , the phase arrival time is determined to achieve finer accuracy.

次に、群到達時間と位相到達時間の2つの時間情報から
ペン・センサ間の距離γを算出する手続きを説明する。
Next, a procedure for calculating the distance γ between the pen and the sensor from the two time information of the group arrival time and the phase arrival time will be explained.

まず、第9図で示すような電圧をペン内の圧電素子に印
加した場合、センサの受信信号は第10図で示すように
なる。これに対しそのピーク位置を群到達時間t8とし
て検出する場合には第11図のようにセンサ出力信号に
対して初段増幅器5.全波整流器6.ローパスフィルタ
7、微分回路8の各回路を通し、微分信号のゼロクロス
をコンパレータ9によって検出し、その時刻を群到達時
間t1として認識する。
First, when a voltage as shown in FIG. 9 is applied to the piezoelectric element in the pen, the signal received by the sensor becomes as shown in FIG. 10. On the other hand, when the peak position is detected as the group arrival time t8, as shown in FIG. 11, the first stage amplifier 5. Full wave rectifier6. A comparator 9 detects the zero cross of the differential signal through the low-pass filter 7 and the differential circuit 8, and recognizes the time as the group arrival time t1.

これにより、γ=v、・t、からγを算出することがで
きるが、エンベロープをもとに時間を検出するという方
法によるため、信号出力の大きさやフィルタ特性の影響
でどうしてもある程度のゆらぎ△tが発生する。従って
一般には、特定の位相ゼロクロスポイントを検出して時
間を決定する方がよりゆらぎの少ない値を得ることがで
きる。
With this, γ can be calculated from γ=v,・t, but since the method detects time based on the envelope, there is inevitably some fluctuation △t due to the influence of the signal output size and filter characteristics. occurs. Therefore, in general, it is possible to obtain a value with less fluctuation by detecting a specific phase zero-crossing point to determine the time.

そこで、群到達時間t、決定直後の位相ゼロクロスポイ
ントというように検出ポイントを規定すると、■8≠■
、であり距離γと共に群の中の位相がずれるため、位相
到達時間1pとして第12図に示すような階段状のもの
が観測される。この段は位相の検出ポイントの移動を示
すもので、各段のつなぎ目は信号の同期Tだけ平行移動
したものとなる。VgとV、が等しく常に一定の位相検
出ポイントを観測できる場合には、このような階段はで
きず直線aのような位相到達時間t2が得られる。
Therefore, if the detection point is defined as the group arrival time t and the phase zero cross point immediately after the determination, then ■8≠■
, and since the phase within the group shifts with the distance γ, a step-like phase as shown in FIG. 12 is observed as the phase arrival time 1p. This stage indicates the movement of the phase detection point, and the joint between each stage is a parallel shift of the signal synchronization T. If Vg and V are equal and a constant phase detection point can always be observed, such a staircase will not be possible and a phase arrival time t2 as shown by straight line a will be obtained.

従って、階段状に得られる1pを元の直線aに変換すれ
ばよい。
Therefore, it is sufficient to convert 1p obtained stepwise into the original straight line a.

つまり tpIl師 (vg/vp) jg−tof(t、、:
オフセラトイ直)であるが、群到達時間t9はゆらぎが
大きいのでtpl = (vg/vp) tg−tar
−jp  (nは整数)という性質を利用して、 tpa  ”tplTX  Int(tpt/T+0.
5)=tt+Tx  Int[((vg/vt)tg−
taf−t、)/T+o、s]とする手続きをとればよ
い。
In other words, Master tpIl (vg/vp) jg-tof(t,,:
However, since the group arrival time t9 has a large fluctuation, tpl = (vg/vp) tg-tar
-jp (n is an integer), tpa "tplTX Int(tpt/T+0.
5)=tt+Tx Int[((vg/vt)tg-
taf-t, )/T+o,s].

このt−を用い、ペン・センサ間距離γは次式%式% r ” Vp4pa−rot  (rot:オフセット
値)= At、+B  X Int(Ct、+Dt、+
E+0.5)+FA : V。
Using this t-, the pen-sensor distance γ is determined by the following formula: %r'' Vp4pa-rot (rot: offset value) = At, +B
E+0.5)+FA: V.

B:v、 ・T=λ C:  (vg/vp )/T=f・(v、/v、)D
  :  −1/T−f E  :  −t、r/T F  :  −mar               
   ・・・0以上説明した手法により、ペン1から伝
播体3を媒してセンサ2a〜2Cに至る超音波振動の群
到達時間t、と位相到達時間t、とが測定されるわけで
ある。複数センサを用いる座標入力装置においては、こ
れら1..1.はセンサの数だけ測定することになり、
第8図に示した座標入力装置の例では、の3つのセンサ
2a〜2Cを用いている。これによって、測定される群
及び位相到達時間も、それぞれj g−、j tb、 
t□。及びt□+ j p b + j p cと3つ
ずつ存在することになる。
B: v, ・T=λ C: (vg/vp)/T=f・(v,/v,)D
: -1/T-f E : -t, r/T F : -mar
...0 By the method described above, the group arrival time t and phase arrival time t of the ultrasonic vibrations from the pen 1 through the propagation body 3 to the sensors 2a to 2C are measured. In a coordinate input device using multiple sensors, these 1. .. 1. will be measured by the number of sensors,
In the example of the coordinate input device shown in FIG. 8, three sensors 2a to 2C are used. Thereby, the measured group and phase arrival times are also j g−, j tb,
t□. and t□+ j p b + j p c.

ところで、これら複数の群及び位相到達時間を測定する
方法としては、(1)1つのセンサに対して1つのtz
、to測定回路を設ける方法と、(2)複数のセンサを
切り替えて1つの測定回路で測定する方法とが考えられ
ている。(1)の方法においては、1回の超音波振動の
入力で同時に複数のセンサの1..1.測定ができるた
め手書き入力のようにペンが動く場合の入力に対し高精
度で、かつ、高速に処理することができる。
By the way, methods for measuring these multiple groups and phase arrival times include (1) one tz for one sensor;
, to measurement circuits are provided, and (2) a method in which a plurality of sensors are switched and measurement is performed using one measurement circuit. In method (1), one input of ultrasonic vibration simultaneously activates multiple sensors. .. 1. Because it can measure, inputs where the pen moves, such as handwritten input, can be processed with high precision and at high speed.

また、(2)の方法においては、測定回路が1つでよい
ため、大幅なコスト・ダウンができるというメリットが
ある。
Furthermore, method (2) requires only one measuring circuit, which has the advantage of significantly reducing costs.

[発明が解決しようとしている課題] しかしながら、上記(2)の従来例においては、センサ
切替え時にノイズが発生してこれが測定回路に入力され
るため、このノイズ信号でtg、tpを規定してしまい
、正しい座標入力ができない場合があった。
[Problem to be Solved by the Invention] However, in the conventional example (2) above, noise is generated during sensor switching and is input to the measurement circuit, so this noise signal defines tg and tp. , there were cases where it was not possible to input the correct coordinates.

本発明は、前記従来の欠点を除去し、センサ切替え後、
時間を遅らせて超音波信号の到達時間の実測定を開始す
る手段を設けることにより、センサ切替えに起因するノ
イズによるtg、tpの誤測定を排除する高信頼度の超
音波距離計測装置を提供する。
The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and after sensor switching,
To provide a highly reliable ultrasonic distance measuring device that eliminates erroneous measurements of tg and tp due to noise caused by sensor switching by providing a means for delaying the time and starting actual measurement of the arrival time of an ultrasonic signal. .

[課題を解決するための手段] この課題を解決するために、本発明の超音波距離計測装
置は、超音波振動の伝播による距離の計測に基づいて座
標を入力する超音波座標入力装置であって、 超音波伝播媒体の複数個所に配置された超音波受信器か
らの入力信号を順次選択する入力選択手段と、該入力選
択手段により選択された入力信号に基づいて距離を計測
する距離計測手段とを備え、 前記距離計測手段は、前記入力選択手段によるセンサ切
り換え時に、所定時間経過後に距離計測を開始する。
[Means for Solving the Problem] In order to solve this problem, the ultrasonic distance measuring device of the present invention is an ultrasonic coordinate input device that inputs coordinates based on distance measurement by propagation of ultrasonic vibrations. an input selection means for sequentially selecting input signals from ultrasonic receivers arranged at a plurality of locations on the ultrasonic propagation medium; and a distance measurement means for measuring a distance based on the input signals selected by the input selection means. The distance measuring means starts measuring the distance after a predetermined time has elapsed when the input selecting means switches the sensor.

ここで、前記距離計測手段は、超音波発振源の超音波振
動の開始を所定時間遅延させる。
Here, the distance measuring means delays the start of ultrasonic vibration of the ultrasonic oscillation source for a predetermined period of time.

又、前記距離計測手段は、距離計測を超音波振動の到達
から所定時間を遅らせて開始する。
Further, the distance measuring means starts measuring the distance after a predetermined time delay from the arrival of the ultrasonic vibration.

[作用] かかる構成において、前記入力選択手段によるセンサ切
り換え時に、前記距離計測手段が所定時間経過後に距離
計測を開始することにより、センサ切替えに起因するノ
イズによる1、、1pの誤測定を排除する。
[Function] In this configuration, when the input selection means switches the sensor, the distance measuring means starts measuring the distance after a predetermined time has elapsed, thereby eliminating erroneous measurements of 1, 1p due to noise caused by the sensor switching. .

[実施例] 以下添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本実施例の超音波距離測定装置の構成を示すブ
ロック図である。図中、100はペン1を駆動するペン
駆動回路、101は第9図に示したようなペン1の駆動
波形を生成する駆動波形生成回路、200はセンサより
の受信信号からt、及びt、を検出するt、・t、検出
回路、201はt、及びt、信号に基づいて超音波の伝
播時間を策定するためのカウンタ回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic distance measuring device of this embodiment. In the figure, 100 is a pen drive circuit that drives the pen 1, 101 is a drive waveform generation circuit that generates the drive waveform of the pen 1 as shown in FIG. The detection circuit 201 is a counter circuit for determining the propagation time of the ultrasonic wave based on the t and t signals.

202はCPU300の指示に従って、センサ2a〜2
cを切り賛える切り替え回路である。
202 operates sensors 2a to 2 according to instructions from the CPU 300.
This is a switching circuit that can be admired.

又、300は駆動波形生成回路101の波形生成の制御
及びカウンタ回路201の出力からの距離の計算を行う
CPUで、切り替え回路202がセンサを切り替えた後
ペン駆動を所定時間ウェイトするためのタイマ300a
を有している。
Further, 300 is a CPU that controls the waveform generation of the drive waveform generation circuit 101 and calculates the distance from the output of the counter circuit 201, and a timer 300a that waits the pen drive for a predetermined time after the switching circuit 202 switches the sensor.
have.

301はCPU300の制御プログラムを格納するRO
M、302は補助記憶用のRAMであり、400は計算
された距離に基づいて、例えば座標等を出力する出力部
である。
301 is an RO that stores the control program for the CPU 300
M, 302 is a RAM for auxiliary storage, and 400 is an output unit that outputs, for example, coordinates based on the calculated distance.

第2図は本実施例の超音波座標入力装置の動作手順を示
すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the operating procedure of the ultrasonic coordinate input device of this embodiment.

ステップS21で超音波の到達時間を測定するセンサな
選択すると、ステップS22でウェイトをかけ、一定時
間経過ののちにステップS23でペン1を駆動して超音
波を発生する。このときのペン駆動のスタートにより、
カウンタ回路201の2個のタイマカウンタ回路(第4
図に詳説)が到達時間の測定を開始する。このカウンタ
の一方は、t、規定信号の立上りを検知してストップし
、他の一方はt、規定信号の最初の立下りを検知してス
トップするようハード回路構成されている。ステップS
24は、これらのカウンタがストップするまでの開広の
処理を待つためのもので、カウンタがストップしてデー
タ規定が完了したことを検知すると次の処理に進むよう
構成されている。
When a sensor for measuring the arrival time of ultrasonic waves is selected in step S21, a weight is applied in step S22, and after a certain period of time has elapsed, the pen 1 is driven to generate ultrasonic waves in step S23. By starting the pen drive at this time,
Two timer counter circuits (the fourth one) of the counter circuit 201
(details in the figure) starts measuring the arrival time. One of the counters has a hardware circuit configuration such that it detects the rising edge of the specified signal t and stops, and the other counter detects the first fall of the specified signal t and stops. Step S
Reference numeral 24 waits for the spread processing until these counters stop, and is configured to proceed to the next processing when it is detected that the counters have stopped and data regulation has been completed.

ステップS25は全センサのt8及びt、が規定された
か否かを判断するステップで、全センサデータの測定が
完了するまでステップS21〜S25の処理をくり返す
。ステップS25で全センサデータの測定完了が確認さ
れると、ステップS26に進んでそのデータを用いた座
標演算が行われ、その結果に基づきステップS27で表
示を行う。
Step S25 is a step of determining whether t8 and t of all sensors are defined, and the processes of steps S21 to S25 are repeated until measurement of all sensor data is completed. When it is confirmed in step S25 that measurement of all sensor data has been completed, the process proceeds to step S26, where a coordinate calculation is performed using the data, and a display is performed based on the result in step S27.

第3図にこのときの駆動信号波形、検出信号波形、t、
規定信号波形及びt、規定信号波形のタイムチャートを
示す。図中、上からペン駆動信号、検出信号、tf規定
信号、t、規定信号である、検出信号において、センサ
切替時に発生するノイズを切替えノイズと記しであるが
、これはセンサを切替えることによって、その切替え時
点にt、・t、検出回路200の検出信号ラインに飛び
込むノイズである。このノイズ信号は、t、・t2回路
200における所定の処理を行われ、t1規定信号出力
及びt、規定信号出力を行う。これが図中「ノイズによ
るt5規定信号」及び「ノイズによるt、規定信号」で
ある。
Figure 3 shows the drive signal waveform, detection signal waveform, t,
A time chart of the prescribed signal waveform, t, and the prescribed signal waveform is shown. In the diagram, from the top, the noise that occurs when switching the sensor in the detection signal, which is the pen drive signal, the detection signal, the tf regulation signal, t, and the regulation signal, is referred to as switching noise. At the time of switching, t,·t is noise that jumps into the detection signal line of the detection circuit 200. This noise signal is subjected to a predetermined process in the t,·t2 circuit 200, and outputs a t1 specified signal and a t, specified signal. These are the "t5 regulation signal due to noise" and the "t, regulation signal due to noise" in the figure.

従来、ペン駆動信号は、図中破線のように、センサ切替
え後にただちに出力されて、この出力と同時に1..1
.測定カウンタが作動していた。これにより、「ノイズ
による1、規定信号」の立上り及び「ノイズによるt、
規定信号」の最初の立下りをもって図中の「誤ったt□
」及び「誤ったtpJを規定してしまい、正しい座標検
出が出来ない場合があった。
Conventionally, the pen drive signal is outputted immediately after sensor switching, as shown by the broken line in the figure, and at the same time as 1. .. 1
.. The measurement counter was working. As a result, the rise of "1 due to noise, standard signal" and the rise of "t due to noise,
At the first falling edge of the specified signal, an incorrect t□ in the figure is detected.
” and “There were cases where an incorrect tpJ was specified and correct coordinate detection was not possible.

そこで本実施例では、図中実線のようにペン駆動信号出
力をセンサ切替後一定時間経過ののち行うようにし、そ
れと同時に到達時間測定用のカウンタを作動させるよう
にしたことによって、切替えノイズによる誤測定を防ぎ
、常時正規の1、.1.測定を行えるようにしたもので
ある。
Therefore, in this embodiment, as shown by the solid line in the figure, the pen drive signal is output after a certain period of time has elapsed after sensor switching, and at the same time, a counter for measuring the arrival time is activated, thereby making it possible to avoid errors caused by switching noise. Prevents measurement and always maintains regular 1, . 1. This allows measurements to be taken.

図中、センサ検出信号と示しであるのは、切替えたセン
サによって受は取られた超音波信号である。この信号は
、t、・t、検出回路200を通って所定の処理を行わ
れ、「検出信号によるt、規定信号」及び「検出信号に
よるt、規定信号」を出力し、前者の立上りでt、を後
者の立下りでt、を規定し、カウンタ回路201のカウ
ンタをストップする。これによって図に示されるごとく
、切替えノイズによる信号とは無関係な1..1.の測
定が行われ、常に正常な座標入力が行われる。
In the figure, what is indicated as a sensor detection signal is an ultrasonic signal received by the switched sensor. This signal is subjected to predetermined processing through the detection circuit 200, and outputs "t, specified signal according to the detection signal" and "t, specified signal according to the detection signal", and at the rising edge of the former, t , and the latter falls to define t, and the counter of the counter circuit 201 is stopped. As shown in the figure, this shows that 1. .. 1. measurements are taken and the coordinates are always input correctly.

ここで、第4図について説明する。第4図はt6及びt
、を測定するカウンタ回路201のブロック図である。
Here, FIG. 4 will be explained. Figure 4 shows t6 and t
, is a block diagram of a counter circuit 201 that measures .

図中、300は前述の本制御回路の制御及び座標演算1
表示等の制御を行う制御回路(CPU)である、100
はCPU300の信号に基づき、実際にペンを駆動する
ペン駆動回路である。タイマ・カウンタ回路33.34
はタイマ・カウンタ回路で、それぞれt、及びt。
In the figure, 300 is the control and coordinate calculation 1 of the above-mentioned control circuit.
100, which is a control circuit (CPU) that controls display etc.
is a pen drive circuit that actually drives the pen based on signals from the CPU 300. Timer/counter circuit 33.34
are timer/counter circuits, t and t, respectively.

をカウント測定する。33.34は5TRT(スタート
)、5TP(ストップ)端子、RD(リード)端子、R
ST (リセット)端子等を有しており0.5TRT端
子にCPU30oからのペン駆動信号を入力することに
よって、その立上りをもってカウンタをスタートし、S
TP端子に入力されるt、規定信号の立よりあるいはt
Count and measure. 33.34 is 5TRT (start), 5TP (stop) terminal, RD (lead) terminal, R
It has an ST (reset) terminal, etc., and by inputting a pen drive signal from the CPU 30o to the 0.5TRT terminal, the counter is started at the rising edge of the signal, and the S
t input to the TP terminal, from the rising edge of the specified signal or t
.

規定信号の立下りを検知してカウンタをストップするよ
う構成されている。ここで、カウントされたデータはC
PU300の制御により、RD端子に信号が入力される
とDATA端子からCPU300に送られるようになっ
ており、CPU300は上記データを受は取ると、RS
T端子に信号を入力してタイマ・カウンタ回路を初期状
態にリセットするようになっている。
It is configured to detect the fall of the specified signal and stop the counter. Here, the counted data is C
Under the control of the PU 300, when a signal is input to the RD terminal, it is sent from the DATA terminal to the CPU 300, and when the CPU 300 receives the above data, it sends it to the RS.
A signal is input to the T terminal to reset the timer/counter circuit to its initial state.

尚、本実施例では、ソフト・タイマを用いてセンサ切替
えからカウンタ・スタートまでの間にウェイトをかける
ことにより。1..1.の誤測定を防止するようにして
いるが、ソフト・タイマのかわりにハード・タイマを用
いても同様に実施することが可能である。
In this embodiment, a software timer is used to apply a wait between sensor switching and counter start. 1. .. 1. Although this is intended to prevent erroneous measurements, it is also possible to use a hard timer instead of the soft timer.

[他の実施例] ここでは、ダミー・カウントを用いる方法について説明
する。すなわち、センサ切替え直後からカウントされた
1回目のカウント・データは無視し、タイマ・カウンタ
回路をリセット、そのままの状態(センサを切替えない
状態)で2回目のペン駆動を行い、その時のデータを採
用するようにしたものである。すなわち、1回目のデー
タは空読みし、2回目のデータで測定する方法であるが
、実施に際しての空読みの回数については、実際の検出
波形を見て設定すればよい。
[Other Examples] Here, a method using dummy counts will be described. In other words, ignore the first count data counted immediately after switching the sensor, reset the timer/counter circuit, drive the pen for the second time in the same state (without switching the sensor), and use the data at that time. It was designed to do so. That is, the first data is read blankly and the second data is used for measurement, but the number of blank readings may be set by looking at the actual detected waveform.

第5図に、この場合の制御手順のフローチャートを示す
。これは、空読み1回の例である。
FIG. 5 shows a flowchart of the control procedure in this case. This is an example of one empty read.

ステップ541でセンサを切替え、ステップS42で読
取り回数データをリセットする。
The sensor is switched in step 541, and the reading count data is reset in step S42.

ステップS43でペン駆動してタイマ・カウンタをスタ
ートし、ステップ44でデータの規定が完了するまで待
つ。データ測定の完了はt、。
In step S43, the pen is driven and a timer/counter is started, and in step S44, the process waits until the data definition is completed. Data measurement is completed at t.

1p規定信号の状態により検知すればよい。It may be detected based on the state of the 1p regulation signal.

続いて、ステップS45で読取り回数を+1し、ステッ
プS46で測定回数をチエツク、1回目の測定であれば
ステップS43に戻って、タイマ・カウントをリセット
し、再びステップS43〜S46の処理を行う。
Subsequently, the number of readings is incremented by 1 in step S45, and the number of measurements is checked in step S46. If it is the first measurement, the process returns to step S43, the timer count is reset, and steps S43 to S46 are performed again.

また、2回目の測定であった場合は、この時のデータを
有効とし、RAM302にデータ保存する。次にステッ
プS47により、全センサデータがそろうまで上記処理
を繰り返し、全センサデータが入手されたならば、ステ
ップS48で座標値を演算してステップS49で表示等
の処理を行う。
Furthermore, if it is the second measurement, the data at this time is made valid and stored in the RAM 302. Next, in step S47, the above processing is repeated until all sensor data is obtained, and once all sensor data is obtained, coordinate values are calculated in step S48, and processing such as display is performed in step S49.

次に、測定回路の検出信号入力ラインの信号をモニタし
、切替えノイズによる信号の変動がおさまったことを確
認してから実際の測定を行うようにした例を説明する。
Next, an example will be described in which the signal on the detection signal input line of the measurement circuit is monitored and actual measurement is performed after confirming that signal fluctuations due to switching noise have subsided.

第6図のように1゜t、検出回路の検出信号入力ライン
上に、高速のA/Dコンバータ203を並列接続し、こ
の出力を第1図のCPU300に入力する。CPU30
0では、この入力が一定値におさまるまで、あるいは(
微小ノイズの影響を考えて)ある許容値内におさまるま
でA/Dコンバータ203の出力の読取りを繰り返し、
その後に実際のt、。
As shown in FIG. 6, a high-speed A/D converter 203 is connected in parallel on the detection signal input line of the detection circuit at 1°t, and its output is input to the CPU 300 in FIG. CPU30
At 0, until this input settles to a constant value, or (
(Considering the influence of minute noise), the output of the A/D converter 203 is repeatedly read until it falls within a certain tolerance value.
Then the actual t.

1、測定を開始する。1. Start measurement.

この時の制御手順を示したのが第7図のフローチャート
である。ステップS51〜S54で示したルーチンが本
実施例の特徴であり、他は第2図と類似なので説明は省
く。先ず、ステップS51でセンサ切替え後の検出信号
入力ライン上の信号のA/D変換値を読み取り、これを
Dlとする。
The flowchart in FIG. 7 shows the control procedure at this time. The routine shown in steps S51 to S54 is a feature of this embodiment, and the rest is similar to that in FIG. 2, so a description thereof will be omitted. First, in step S51, the A/D converted value of the signal on the detection signal input line after sensor switching is read, and this is set as Dl.

続いて、ステップS52で同信号の2回目のA/D変換
値を読取り、これをD2とする。ステップS53でDI
=D2であるか(又は、DlとD2の一差が許容値中に
あるか)を確認し、D+=D2でない場合は、ステップ
S54でD2をDlに移動しステップS52に戻る。こ
れにより、DI=D2どなるまで、ステップS52〜S
54のループをまわり、D+=Dzとなった時、検出信
号入力ライン上の信号変動がおちついたものと判断して
、ペン駆動を開始して実際の1..1゜測定を始めるよ
うに制御される。尚、以上の例では、相連なる2つのA
/D変換値が等しくなったときに検出信号入力ラインの
安定としたが、比較するA/D変換値の数はこれに限る
ものではない。
Subsequently, in step S52, the second A/D conversion value of the same signal is read and is set as D2. DI in step S53
It is checked whether D+=D2 (or whether the difference between Dl and D2 is within the allowable value), and if D+=D2 is not the case, D2 is moved to Dl in step S54 and the process returns to step S52. As a result, steps S52 to S
54 loop and when D+=Dz, it is determined that the signal fluctuation on the detection signal input line has calmed down, pen drive is started, and the actual 1. .. It is controlled to start 1° measurement. In addition, in the above example, two consecutive A
Although the detection signal input line is considered to be stable when the A/D conversion values become equal, the number of A/D conversion values to be compared is not limited to this.

以上説明したように、センサ切替え機能を有した超音波
座標入力装置において、センサ切替え後、信号入力ライ
ンの信号変動がおさまったのちに実際に使用する座標入
力のための諸データ測定を開始するようにしたことによ
り、センサ切替え方式のメリットである低コストを維持
したまま、切替えノイズによる誤座標入力を防げる効果
がある。
As explained above, in an ultrasonic coordinate input device with a sensor switching function, measurement of various data for actually used coordinate input is started after signal fluctuations on the signal input line have subsided after sensor switching. By doing so, it is possible to prevent erroneous coordinate input due to switching noise while maintaining the low cost that is an advantage of the sensor switching method.

[発明の効果] 本発明により、センサ切替え後、時間を遅らせて超音波
信号の到達時間の実測定を開始する手段を設けることに
より、センサ切替えに起因するノイズによる1、、1.
の誤測定を排除する高信頼度の超音波距離計測装置を提
供できる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, by providing means for delaying time and starting actual measurement of the arrival time of an ultrasonic signal after sensor switching, 1, 1. due to noise caused by sensor switching is provided.
It is possible to provide a highly reliable ultrasonic distance measurement device that eliminates erroneous measurements.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本実施例の超音波座標入力装置の構成を示すブ
ロック図、 第2図は実施例の制御手順を示すフローチャート、 第3図は本実施例を説明するための信号のタイムチャー
ト、 第4図は1..1p測定用のカウンタ回路ノブロック図
、 第5図は他の実施例の制御手順を示すフローチャート、 第6図は更に他の実施例の信号検出部位のブロック図、 第7図は更に他の実施例の制御手順を示すフローチャー
ト、 第8図は超音波座標入力装置の概略構成図、第9図はペ
ン駆動信号を示す図、 第10図゛はセンサ受信信号を示す図、第11図は1.
.1.規定する検出系の概略構成図、 第12図は距離算出方法を説明する図である。 図中、1・・・座標指示具(ペン)、2a〜2c・・・
センサ、3・・・伝播体、4・・・防振材、5・・・初
段増幅器、6・・・全波整流回路、7・・・ローパス・
フィルタ、8・・・微分回路、loo・・・ペン駆動回
路、101・・・駆動波形生成回路、200・・・tヨ
 ・t、検出回路、201・・・カウンタ回路、202
−・・切り替え回路、300−CP U、300 a−
=タイマ、301 ・ROM、 302・・・RAM、
400・・・出力部である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic coordinate input device of this embodiment, FIG. 2 is a flowchart showing the control procedure of the embodiment, and FIG. 3 is a signal time chart for explaining this embodiment. Figure 4 shows 1. .. A block diagram of a counter circuit for 1p measurement, FIG. 5 is a flowchart showing the control procedure of another embodiment, FIG. 6 is a block diagram of a signal detection part of still another embodiment, and FIG. 7 is a block diagram of still another embodiment. A flowchart showing an example control procedure, FIG. 8 is a schematic diagram of the ultrasonic coordinate input device, FIG. 9 is a diagram showing a pen drive signal, FIG. 10 is a diagram showing a sensor reception signal, and FIG. 11 is a diagram showing a 1 ..
.. 1. A schematic configuration diagram of the prescribed detection system, and FIG. 12 is a diagram for explaining the distance calculation method. In the figure, 1...coordinate indicating tool (pen), 2a to 2c...
Sensor, 3... Transmission body, 4... Vibration isolating material, 5... First stage amplifier, 6... Full wave rectifier circuit, 7... Low pass.
Filter, 8...Differential circuit, loo...Pen drive circuit, 101...Drive waveform generation circuit, 200...tyo/t, detection circuit, 201...Counter circuit, 202
---Switching circuit, 300-CPU, 300a-
=Timer, 301・ROM, 302...RAM,
400... Output section.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波振動の伝播による距離の計測に基づいて座
標を入力する超音波座標入力装置であつて、 超音波伝播媒体の複数個所に配置された超音波受信器か
らの入力信号を順次選択する入力選択手段と、 該入力選択手段により選択された入力信号に基づいて距
離を計測する距離計測手段とを備え、前記距離計測手段
は、前記入力選択手段によるセンサ切り換え時に、所定
時間経過後に距離計測を開始することを特徴とする超音
波座標入力装置。
(1) An ultrasonic coordinate input device that inputs coordinates based on measurement of distance by the propagation of ultrasonic vibrations, which sequentially selects input signals from ultrasonic receivers placed at multiple locations in an ultrasonic propagation medium. and distance measuring means that measures the distance based on the input signal selected by the input selecting means, and the distance measuring means measures the distance after a predetermined period of time when the input selecting means switches the sensor. An ultrasonic coordinate input device characterized by starting measurement.
(2)前記距離計測手段は、超音波発振源の超音波振動
の開始を所定時間遅延させることを特徴とする請求項項
第1項記載の超音波座標入力装置。
(2) The ultrasonic coordinate input device according to claim 1, wherein the distance measuring means delays the start of ultrasonic vibration of the ultrasonic oscillation source for a predetermined period of time.
(3)前記距離計測手段は、距離計測を超音波振動の到
達から所定時間を遅らせて開始することを特徴とする請
求項第1項記載の超音波座標入力装置。
(3) The ultrasonic coordinate input device according to claim 1, wherein the distance measuring means starts measuring the distance after delaying the arrival of the ultrasonic vibration by a predetermined time.
JP2073501A 1990-03-26 1990-03-26 Ultrasonic coordinate input device Pending JPH03276221A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2073501A JPH03276221A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Ultrasonic coordinate input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2073501A JPH03276221A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Ultrasonic coordinate input device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03276221A true JPH03276221A (en) 1991-12-06

Family

ID=13520067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2073501A Pending JPH03276221A (en) 1990-03-26 1990-03-26 Ultrasonic coordinate input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03276221A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5239138A (en) Coordinate input apparatus
US6810351B2 (en) Position detector
JPH03276221A (en) Ultrasonic coordinate input device
KR100692569B1 (en) Distance measuring method and device using low frequency signal
JP2003028956A (en) Distance measuring device and position measuring device using ultrasonic wave and program therefor
US6041284A (en) Apparatus and method for determining coordinates of a designated point
JPH073348B2 (en) Method and apparatus for processing measured values of ultrasonic flowmeter
JPH03276223A (en) Ultrasonic coordinate input method and device
JP2003222675A (en) Ultrasonic distance measuring device and method
JPS6314220A (en) Coordinate input device
JP3034271B2 (en) Ultrasonic distance measuring method and apparatus
JPH0810151B2 (en) Ultrasonic velocity measuring device
JPH01106129A (en) Coordinate input device
JPH0763853A (en) Distance measuring device
JPS62204326A (en) Coordinate input device
JP2537480Y2 (en) Pulse detection circuit
JPH03217926A (en) Coordinate input device
JPH05100026A (en) Range finder by laser
JPH0616255B2 (en) Coordinate input device
JPH03229111A (en) Ultrasonic distance measuring device
JPH05272956A (en) Ultrasonic position measurement method
JPH0519168B2 (en)
JPH0196716A (en) Coordinate input device
JPS6144378A (en) Ultrasonic digitizer
JPH03192420A (en) Ultrasonic coordinate input device