JPH0431919A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 本発明は座標位置を指示する指示部材より発つせられる
超音波振動の伝播を利用して、その指示部材により指示
された座標位置を入力する座標入力装置に関するもので
ある。

【従来の技術】

超音波振動を利用して距離計測を行う装置の１つに超音
波座標入力装置がある。 第７図は一般的な超音波座標入力装置の概略図である。 図において、７１は座標指示具（以後、入力ペンと呼ぶ
）であり、内部に超音波信号を発生する圧電素子が組込
まれており、入力ペン７１の先端より所望の超音波信号
が発信される。７２ａ〜７２ｃはいずれもセンサであり
、入力ペン７１から発せられ、伝播体７３を伝播して（
る超音波信号を受信している。７３は振動伝播体で、超
音波信号の伝播媒体を構成しており、アルミ、ガラス等
が用いられる。７４は防振材で、センサ７２ａ〜７２ｃ
に入力ペン７１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置されている。以上の様な構成をと
る超音波座標入力装置において、複数のセンサ７２と入
力ペン７１により指示された点までの距離より、入力ペ
ン７１により指示された点の座標値が計算される。 センサ７２と入力ペン７１による指示点の距離γ算出方
法としては様々なものが提案されているが、基本的には
入力ペン７１から発せられた超音波信号がセンサ７２へ
到達するまでの時間により計算する。例えば、第８図で
示されるように、センサ７２により受信した受信信号を
増幅した後、全波整流器８２、ロウパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）によりエンベロープをとり、微分回路８４により、
そのピーク位置または変曲点を求めて、信号の群到達時
間ｔ、と規定し、γ＝ｖ、＊ｔ、＋　（オフセット値）
により距離γを計算をすることができる。しかし、この
ようなエンベロープをもとに時間検出を行うと信号出力
の大きさやフィルタ特性の影響である程度の揺らぎがど
うしても発生するため、さらに精度を求める場合には適
当な位置の位相を検知して位相到達時間１ｐを求め、よ
り細かい精度を出している。 超音波信号到達時間（ｔｇ、ｔｐ）の実際の計測システ
ム例を、第９図の信号検出系回路及び第１０図の各出力
波形例を用いて説明する。 第９図において、７２はセンサで、ノイズの混入を防ぐ
ため、その極く近傍に初段増幅器８１が設置されている
。ここで増幅された受信信号は、絶対値回路（全波整流
器）８２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）８３により片側
エンベロープ波形９０２に変換され、そのエンベロープ
波形に対し、微分回路９３．９４を用いて２回の微分処
理を行い、そのゼロクロスポイント（エンベロープ波形
変曲点）をｔ、用Ｏクロス比較器９５により抽出し、群
到達時間ｔ、とする。但し、エンベロープ波形の変曲点
であるところのゼロクロスポイントのみを取り出すため
に、１回目の微分波形がある基準レベル以上にあるとき
にｒＨＪレベルを出力する基準レベル比較器９６よりｔ
１検出用の窓信号９０７を設定し、ＡＮＤ回路９７によ
り基準しベル比較器９６の出力との論理積をとってその
最初の立上がりをｔ、９０８としている。 同様に、ｔ、信号はエンベロープ出力９０２が基準レベ
ル比較器９２を通ることによりｔ、検出用の窓信号９０
９を設定している。そして、ＡＮＤ回路９８により、セ
ンサ出力信号９００に対するｔ２用ゼロクロス比較器９
１の出力９０６と窓信号９０９との論理積をとり、その
最初の立ち下がりをｔｐ９１０としている。 以上の様な検出方法を用いる場合の入力ベン７１とセン
サ７２間の距離γの算出方法を次に説明する。 群速度ｖ６と位相速度Ｖｐとが等しい場合には、γ＝ｖ
、＊ｔ、＋　（オフセット値）により、距離ｒを求める
ことができるが、■、≠■、の場合には距離γとともに
群の中の位相がずれるために、ｔ、として第１１図に示
すような階段状のものが観測され変換作業が必要となる
。これらの段は位相の検出ポイントの移動を示すもので
、各段のつなぎめは信号の周期Ｔだけ平行移動したもの
である。Ｖよと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１ｐが得られる。従って、階段状に得られ
るｔ２を元の直線に変換してやればよい。 つまり、ｊｐａ→（Ｖｇ／Ｖｐ）　ｔｇ−ｔｏｅ　　（
ｔｏｙ：オフセット値）であるが、１ｇはゆらぎが大き
いのでｔ、＋”ｎＴ’＝　（Ｖｇ／Ｖｐ）ｔｇ−ｔａｒ
−ｔｐ　（ｎ：整数値）という性質を利用して、 １、、　＝１ｐ ＋Ｔ＊ｒｎｔ　［（（ｖｇ／ｖ＋＋）ｔｇ−ｔｏｆ−ｔ
ｐ）／Ｔ＋ｏ、　５］としてｔｐａを求め、最終的に距
離γを、１’　＝　Ｖ　ｐ＊ｔｐｍ　　”）’　ａ　ｔ
　（γＯｆ二オフセット値）により求めている。

【発明が解決しようとする課題】

上記従来例に示したような超音波座標入力装置における
、１．．１ｐの検出ポイントを決定する信号処理回路で
は、検出信号の振幅レベルに応じて信号伝達時間が変動
することになる。これにより、入力ベン７１で伝播体上
で入力座標が指示される時に、この入力ベン７１とセン
サ７２との間の伝播体上に手などの干渉物が置かれると
、これらセンサ７２で検出される信号レベル（振幅）が
低下することになる。これにより信号伝達時間の変動が
１．．１．の変動となり、入力座標値の検出に誤差を発
生するという問題があった。 本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、センサに
よる超音波検出信号レベルの異常を検知すると、その信
号レベルを調整することにより入力座櫻の誤差の発生を
防止した座標入力装置を提供することを目的とする。

【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の座標入力装置は以下
の様な構成からなる。即ち、 超音波を伝播する座標入力面上に複数のセンサを配設し
、超音波を発生する座標指示具と前記センサのそれぞれ
との距離を超音波信号の到達時間から計測し、前記座標
指示具による前記座標入力面上での指示点を座標値とし
て演算出力する座標入力装置であって、前記センサのそ
れぞれよりの受信信号の信号レベルを検出する検出手段
と、前記受信信号の各信号レベルに基づいて前記座標指
示具と前記センサのそれぞれとの間の大まかな距離を計
測する計測手段と、前記受信信号の信号レベルを調整す
る調整手段と、前記検出手段により検出された各センサ
よりの受信信号の信号レベルが、前記計測手段により計
測された対応するセンサと前記座標指示具との距離に対
応する値かどうかを判別する判別手段と、前記判別手段
により前記受信信号レベルが対応していないと判別され
ると、前記調整手段により対応するセンサよりの受信信
号レベルを調整するように制御する制御手段とを有する
。

【作用】

以上の構成において、センサのそれぞれよりの受信信号
の信号レベルを検出し、それら受信信号の各信号レベル
に基づいて座標指示具とセンサのそれぞれとの間の大ま
かな距離を計測する。検出された各センサよりの受信信
号の信号レベルが、対応するセンサと座標指示具との距
離に対応する値かどうかを判別し、その受信信号レベル
が対応していないと判別されると、対応するセンサより
の受信信号レベルを調整するように動作している。

【実施例】

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳細
に説明する。 先ず、伝播体上に手などの干渉物（振動減衰物）が置か
れたことによる異常を検出する原理を説明する。 第２図（Ａ）の実線は入力ベン−センサ間距離Ｘと、セ
ンサによる受信信号レベルとの関係を示している。これ
は、一般に知られている球面波の音圧Ｐと音源から測定
点までの距離Ｘとの関係で表わされ、これは式（１）で
示される。 Ｐ＝　（Ｐｏ／ｘ）ｅ−”　　　　　・＝　（１）（Ｐ
ｏ、γは定数） 異常発生の検知は、この特性を利用して行う。 例えば、各センサと入力ペンとの大体の距離（この大体
の距離は異常発生時でも、従来例で前述した座標位置検
出と同じ測定方法によって測定できる。）を測定し、そ
の結果を基に各センサで得られるべき受信信号レベルを
上記第１式により予測する。さらに、実際に各センサで
観測される受信信号レベルを測定して、上記式（１）に
より求めた予測結果と比較する。こうして、この測定結
果が予測結果より低くなっているセンサが存在する場合
に、異常発生状態として検知することができる。 次に、異常が発生しているセンサを識別するための方法
であるが、これも式（１）で説明した特性を利用して、
受信信号レベルがその予測レベルを下回っているセンサ
を捜し出すことによって可能である。第２図（Ｂ）はセ
ンサａ、ｂ、ｃのそれぞれと指示された座標点２０との
距離を示した図で、第２図（Ａ）は各センサよりの入力
信号レベルと距離との関係を示した図である。第２図（
Ａ）から明らかなように、センサａよりの信号レベルは
その距離ｒ、より（Ａ、）であるべきであるが、実際に
はＡ、で示された信号レベルでしか検出されていない。 これにより、センサａの信号レベルが予測レベルよりも
低くなっており、入力ペンとセンサａとの間で異常伝播
が発生していることがわかる。 第１図に本実施例の座標入力装置の信号処理回路の構成
を示すブロック図で、第９図の従来例で示した部分と同
様な構成の部分は同じ番号で示して、それらの説明を省
略する。 ここでは、ローパス・フィルタ（ＬＰＦ）８３の出力信
号の信号レベルを基に、異常発生の検知や異常発生セン
サの識別を行うものである。ここで、１０４はピーク・
ホールド回路で、ローパスフィルタ８３の出力信号のピ
ーク値を入力して保持する。１０５はＡ／Ｄ変換器で、
ピーク・ホールド回路１０４でホールドされている信号
レベルをデジタル信号に変換する。１０６は超音波振動
を発生させたり、センサ１００ａ〜１００Ｃで検出され
た信号を基に、センサと入力ペンとの間の距離演算を行
ったり、後述する異常発生の判断を行うなど種々の制御
を行うＣＰＵである。このＣＰＵ１０６には、ＣＰＵ１
０６の制御プログラムや各種データを記憶するＲ　ＯＭ
　１０６　ａ　、　ＣＰ　Ｕ２Ｏ５のワークエリアとし
て使用され、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１０
６ｂ等を備えている。また、１０７はＣＰＵ１０６制御
に従って種々の情報を表示するＬＣＤ　（液晶）等の表
示部である。１０１はＣＰＵ１０６の制御に従って、セ
ンサ１００ａ〜１００Ｃのいずれかを選択するマルチプ
レクサ、１０３はＣＰＵ１０６の制御信号１１０により
、各センサにより検出された検出信号レベルを調整する
ための調整用増幅器である。 ［調整用増幅器の説明　（第３図）］ 第３図は実施例の調整用増幅器１０３の概略構成を示す
ブロック図である。 図中、Ｓ１０は増幅器１０２からの出力信号を入力する
信号入力端、Ｓ、。、は次段の全波整流器８２及びｔ、
検出用ゼロクロス比較器９１へ振幅調整後の信号を出力
する信号出力端、Ｃ１，、はＣＰＵ１０６からの制御信
号１１０を入力する制御信号入力端である。３０１はオ
ペアンプ、３０２はＤ／Ａコンバータ、３０３はＦＥＴ
　（電界効果トランジスタ）、Ｒ１，Ｒｓ　、Ｒｓは抵
抗、Ｒ４はＦＥＴ３０３のドレイン・ソース間抵抗を示
している。 Ｓ　Ｉｌｌに入力された信号は、オペアンプ３０１で増
幅されるが、その増幅率は抵抗Ｒ２と（Ｒ３＋Ｒ４）の
比で決まる。従って、ソース・ドレイン間抵抗Ｒ４を変
化させれば増幅率を変えることができる。そこで、この
増幅率を変更するために、ＣＰＵ１０６からのデジタル
制御信号Ｃ＋ｓを、Ｄ／Ａコンバータ３０２によりアナ
ログの信号レベルに変換し、それをＦＥＴ３０３のゲー
トに入力するようにしている。即ち、ＦＥＴ３０３のソ
ース・ドレイン抵抗Ｒ４は、ＦＥＴ３０３のゲートに入
力される信号レベルに応じて変化するので、ＣＰＵ１０
６からの制御信号１１０（Ｃ，、）によって、この調整
用増幅器１０３の増幅率を制御することができる。 ［動作説明　（第１図〜第４図）］ 第４図は本実施例の座標入力装置のＣＰＵｌ０６により
実行される座標測定処理を示すフローチャートで、この
処理を実行する制御プログラムはＲＯＭ１０６ａに記憶
されている。 この処理は例えば所定時間毎に発生するタイマ割込み等
により起動され、まずステップＳ１で、マルチプレクサ
１０１により各センサよりの入力を切替えながら、大ま
かな各センサと入力ペンとの間の距離及び各センサより
の信号レベルを測定し、前述した式（１）の関係により
それぞれのセンサについて定数Ｐ０を演算する（ステッ
プＳ２）。この実施例では、センサが１００ａ〜１００
ｃの３つの場合を示しているので、演算した定数Ｐ。を
各センサごとにＰ。Ａ、　Ｐ　Ｏｈ　Ｐ　ｏｃ＋　とし
ている。 次にステップＳ３に進み、先ずＰ。ＡとＰｏｔがほぼ等
しいとみなせるか否かを判断（はぼ等しいか否かの判断
は基準値αを設定しておき、ＩＰ、Ａ−ＰｏＩｌｌ＜α
であるか否かで行えばよい）し、等しくない場合は２つ
のセンサ１００ａｂ、１００ｂのうちどちらかのセンサ
で異常が発生しているので、ステップＳ４に進んでＰ。 ＡとＰ。Ｂの大きさを比較して、どちらのセンサで異常
が生じているかを判断する。ここでは、信号レベルが低
下している方が異常状態であるので、Ｐｏが小さいほう
を異常と判断すればよい。この結果、Ｐ　ｏＡのほうが
小さい場合はステップＳ５に進み、センサ１００ａから
の信号レベルを、ＰｏＡ＝Ｐｏｓ（ｌ　ｐ、Ａ−ＰＯＢ
＋＜α）となるよう調整する。尚、この処理に関する説
明は、第４図（Ｂ）を参照して詳しく後述する。 また、Ｐ　ａｓのほうが小さい場合はステップＳ６に進
み、センサ１００ｂからの信号レベルをＰ　ａｓ＝Ｐａ
ａ　（ｌ　ＰＯＡ　　Ｐｅａｌ　＜α）となるよう調整
する。 一方、ステップＳ３でＰ。Ａ←Ｐｏａとみなされる場合
はステップＳ７に進み、ＰｅａとＰ。Ｃとの比較を行う
。ステップＳ７でｐａ、（またはＰ。Ａでもよい）−＝
ＦＰｏｃである場合は、センサ１００ａ、センサ１ｏｏ
ｂ、センサ１００Ｃの全てのセンサ信号が式（１）の関
係を満たしているため、正常入力状態と判断できるため
ステップＳ８に進み、補正値を“Ｏとする。 一方、ステップＳ９でＰｏｔ（又はＰ　ｏＡ）とＰａ。 がほぼ等しくないような場合には、入力ペンとセンサ１
００Ｃとの間に異常が生じているか、もしくは入力ペン
とセンサ１００ａ間、入力ペンとセンサ１００ｂ間、両
方の間に異常が生じている事が考えられる。そこでステ
ップＳ９に進み、Ｐｏ５（又はＰ。Ａ）とＰ。Ｃとを比
較する。この結果、ｐ　ｏｅのほうが小さいと判断され
た場合はステップＳＩＯに進み、入力ペンとセンサ１０
０ｃとの間に異常が生じているので、センサ１００ｃか
らの信号レベルをＰｏ。＝Ｐ、、（＝Ｐ、、）となるよ
うに調整する。 また、Ｐｏ１１のほうが小さいと判断されるとステップ
Ｓｌｌに進み、入力ペンとセンサ１００ａとの間、入力
ペンとセンサ１００ｂ間の両方で異常が生じていると考
えられるので、センサ１００ａ及びセンサ１００ｂの両
方の信号レベルを、Ｐｏｃ＝Ｐ、Ａ（又はＩ　ｐ　ｏｃ
−ｐ　ａＡｌ　＜α）　、ｐ　ｏｃ＝　ｐ　０−（ＩＰ
ｏ。−Ｐａａ＜α）となるように調整する。 こうして各センサよりの検出信号レベルが調整された後
ステップＳ１２に進み、補正値が“０”かどうかをみる
。補正値が“０”であれば、調整用増幅器１０３による
信号レベルの調整を行わなくてもＰ　ＯＡ４　Ｐ　ｏｍ
”ｆ　Ｐ。。どなっているためステップＳ１４に進み、
通常の座標検出時と同様にしてステップＳ１４．Ｓ１５
で入力ペンにより指示された座標位置を検出する。 一方、ステップＳ１２で補正値が“０”でないときはス
テップＳ１３に進み、補正を必要とする該当センサより
の制御信号１１０を入力するときに、調整用増幅器１０
３に補正値として記憶している値を制御信号１１０とし
て調整用増幅器１０３に出力する。これにより、Ｐ　、
、’＝Ｆ　Ｐ。Ｂ→ｐ　ｏｃとすることができ、伝播体
に干渉物が置かれ、信号レベルが低下することに起因す
る座標値検出誤差の発生を防ぐことができる。 第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のステップＳ５゜ＳＩＯ，
Ｓｌｌで実施されるレベル調整処理を示すフローチャー
トである。 ステップＳ２１ではマルチプレクサ１０１を切り替えて
、補正を必要とするセンサよりの検出信号を入力し、こ
のとき記憶している他のセンサの検出信号に基づ（定数
Ｐ。と比較する。ステップ３２３で、これらの値がほぼ
等しいかどうかを調べ、等しくないときはステップＳ２
４に進み、制御信号１１０の値を変更（例えば＋１する
）して再びステップＳ２２に戻り、同様にして他のセン
サよりの信号に基づくＰｏと比較する。 こうしてステップＳ２３で、該当するセンサよりの検出
信号に基づく定数Ｐ０が他のセンサの定数値とほぼ等し
くなるとステップＳ２５に進み、制御信号１１０に出力
したデジタル値を、そのセンサに対する補正値として記
憶して元のルーチンに戻る。この補正値は、第４図（Ａ
）のステップＳ１３で参照されて、実際の計測時の調整
用増幅器１０３の制御信号１１０として使用される。 なお、第４図（Ｂ）では、１つのセンサの検出信号レベ
ルの調整の場合で説明しているが、第４図（Ａ）のステ
ップＳｌｌのように、センサ１００ａと１００ｂの２つ
のセンサよりの検出信号レベルの調整も同様にして出来
る。この場合は、制御信号１１０の値は、各センサに対
応した補正値として記憶される。 ところで上述例において、定数Ｐ。の算出は、検出信号
レベルと、大まかな入力ペンとセンサ間の距離を測定し
て式（１）から求めるように配しているが、ここで、式
（１）のγの値は予め設定されていることは言うまでも
ない。 また、信号レベル調整に関して、互いにほぼ等しくなる
べき２つのセンサのＰ。が、調整不能なほど大きく違っ
ている場合、又は信号レベルを調整しても信号波形その
ものが復元できない程度に信号レベルが低下している場
合は、（もう１つの基準値βを設定しておき、信号レベ
ルとβとを比較して、比較の結果βのほうが大きい場合
は）異常入力であることを表示部１０７に表示、報知し
て、座標入力のやり直し等をオペレータに促す様にすれ
ばよい。なお、前述したα、βは固定値でもよいし、依
存特性を利用した距離に関する変数値でもよい。 なお、この実施例では、式（１）の定数Ｐ０の値を比較
して、信号レベルの調整を行うようにしたが、これに限
定されるものでなく、Ａ／Ｄコンバータ１０５によりデ
ジタル変換されたピークホールド回路１０４より出力さ
れるピーク電圧同士を比較して、各センサよりの検出信
号のピーク電圧がほぼ等しくなるように調整用増幅器の
ゲインを調整するようにしてもよい。 〈実施例２〉 前述の第１の実施例では、異常伝播によって受信信号レ
ベルが低下しているセンサを検出し、そのセンサ出力の
後段にある増幅器の増幅率を制御することによって、信
号処理回路の信号伝達時間の変動を抑えるように説明し
たのに対し、ここでは異常伝播された超音波信号を受け
ているセンサを選び出し、そのセンサよりの検出信号を
使用する場合に限り、入力ペンの圧電素子の駆動信号し
ベルを大きくして、センサでの検出信号が本来の信号レ
ベルになる様にする。 この場合、信号処理回路は従来例に示したものと同一で
よいが、入力ペンは第１図のＣＰＵｌ０６と接続され、
圧電素子の駆動回路はｃｐｕｉ。 ６の制御によって、その駆動信号レベルが変更できる様
にする必要がある。第５図は本実施例における入力ペン
駆動回路の一例を示すブロック図である。 図中、ＬｃはＣＰＵ１０６よりの制御信号線で、入力ペ
ンを駆動する信号レベル制御するためのレベル制御信号
５３が入力される。ＤＣはＣＰＵ１０６からの入力ペン
の駆動波形を入力する駆動制御信号入力端、ＰＤは調整
された信号レベルで入力ペン駆動信号を出力する入力ペ
ン駆動信号出力端である。また、５１はＤ／Ａコンバー
タで、Ｌｏ端子に入力されたレベル制御信号に応じてア
ナログ・レベルの信号を出力している。５２はＤＣ端子
に入力される駆動制御信号に従って、グランド・レベル
と、Ｄ／Ａコンバータ５１の出力レベルとのスイッチン
グを行うトランジスタ、Ｒ６は抵抗である。 上記構成において、ＣＰＵ１０６はレベル制御信号を切
替え、Ｄ／Ａコンバータ５１の出力電圧レベルを変化さ
せる。そして、入力ペンの駆動電圧を駆動制御信号Ｄａ
によってトランジスタ５２をスイッチングすれば、Ｄ／
Ａコンバータ５１の出力電圧とグランド・レベルとの間
で出力される矩形波により入力ペンの圧電素子を駆動し
て、入力ペンより出力される超音波信号レベルを変更す
ることができる。 以上説明したように、第５図に示したような入力ペン駆
動レベル調整回路を用いることにより、従来と同様の座
標検出制御を行うことにより、受信信号レベルの低下に
伴う座標値精度の劣化を防ぐことができる。 ［第３実施例の説明　（第６図）］ 前述した第１の実施例、第２の実施例では、入力ペンと
センサ間の大まかな距離Ｘと、その時の受信信号レベル
Ｐを測定し、式（１）よりＰｏを演算し、それぞれのセ
ンサにおけるＰ。を比較することにより、異常発生を検
出した。しかし、ここでは、入力ペン先に圧力スイッチ
を設け、その圧力スイッチがオンしたときの大まかな距
離Ｘから受信信号レベルを予測して、実際の受信信号レ
ベルと比較し、実測の信号レベルが予測レベルよりも低
いと判断される場合には、異常発生として検知する場合
について説明する。 第６図に入力ペンの押付は圧（以下、筆圧）と受信信号
レベルとの関係を示す。これは、筆圧と入力ペン先の伝
播体への密着率が増し、それにつれて信号レベルも増加
し、筆圧がある一定レベル以上になると密着率は平衡状
態となり、信号レベルも一定レベルを保つようになるこ
とを示している。 従って、受信信号レベルが一定となる筆圧でオンする圧
力スイッチを入力ペン先に設け、オンとなった時の信号
レベルと、その時の入力ペン−センサ間距離Ｘを測定し
、式（１）よりＰｏを求めておけば座標入力時に、前記
スイッチがオンした時には常に求めておいたＰ。を用い
て式（１）が成り立つことになる。よって、座標入力時
にスイッチ・オン後の受信信号レベルと大まかな入力ペ
ンとセンサ間の距離Ｘを測定し、式（１）から受信信号
レベルを予測し、予測結果と実測の信号レベルを比較し
て実測レベルのほうが予測レベルよりも低いと判断され
た時に異常状態として検知する事ができる。 この異常検知の方法は各センサごとに行い、センサごと
にばらつきがある場合には各センサごとにＰ。を求めて
お（。 異常が検知された時は、異常を検出したセンサを使用す
る時に、第１の実施例１、第２の実施例にポしたような
調整用アンプの増幅率調整、または入力ペンの駆動電圧
調整を行い、予測信号レベルと実測信号レベルとが一致
するように制御する。 以上説明したように本実施例によれば、超音波信号が伝
播体を異常伝播したときに、その時の信号レベルと入力
ペンとセンサ間の距離との関係から、異常伝播信号を受
けているセンサを選出し、そのセンサからの信号振幅レ
ベルを調整することにより、手付きなどによる超音波伝
播の減衰による座標位置検出誤差を無くすることができ
る。 また、別の方法として異常伝播信号を受けているセンサ
を使用する際に、入力ペンの駆動信号のレベルを調整し
て座標検知を行うことにより、超音波信号の伝播の異常
により、信号処理回路の信号伝達時間が変化するのを防
止して、計測座標値の精度の低下を防げる効果がある。 また、調整不能な程度に信号低下が生じた場合は、その
座標入力を禁止するとともに、ＬＣＤ上に表示したり、
ブザー音で警告したりするので、オペレータに異常状態
を知らしめることができ、正常状態での入力を促すこと
ができる。

【発明の効果】

以上説明したように本発明によれば、センサによる検出
信号が正常な信号レベルでないときにはその信号レベル
が調整されて座標検出が行われるため、例えば手付きな
どにより座標検出誤差を防止できる効果がある。 また、本発明によれば、センサにより検出された信号レ
ベルが正常でないときは、座櫻入力指示具より発せられ
る超音波信号レベルを調整することにより、各センサよ
りの信号レベルを調整して座標検出誤差を防止できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の座標入力装置の信号検出回路の構成を
示すブロック図、 第２図（Ａ）は異常伝播した超音波信号の信号レベルを
説明するための図、 第２図（Ｂ）は座標入力点とセンサの位置関係を示す図
、 第３図は実施例の座標入力装置の調整用増幅器の構成を
示すブロック図、 第４図（Ａ）は実施例の座標入力装置における座標検出
処理を示すフローチャート、 第４図（Ｂ）はレベル調整処理を示すフローチャート、 第５図は第２の実施例の入力ペン駆動回路の概略を示す
ブロック図、 第６図は入力ペンの押付は圧と信号レベルとの関係を示
す図、 第７図は一般的な超音波座標入力装置の説明図、 第８図は従来の超音波座標入力装置の信号検出回路のブ
ロック図、 第９図は従来の超音波座標入力装置の詳細な回路ブロッ
ク図、 第１Ｏ図は第９図の各部の出力信号波形を示す図、そし
て 第１１図は超音波座標入力装置における距離演算を説明
するための図である。 図中、ｌ・・・座標指示具（入力ペン）、８２・・・全
波整流器、８３・・・ロウパスフィルタ、９１・・・１
ｐ用ゼロクロス比較器、９２．９６・・・基準レベル比
較器、９３．９４・・・微分回路、９５・・・ｔ１用ゼ
ロクロス比較器、１００ａ〜１００ｃ・・・センサ、１
０１・・・マルチプレクサ、１０２・・・増幅器、１０
３・・・調整用増幅器、１０４・・・ピークホールド回
路、１０５・・・Ａ／Ｄコンバータ、 １０６・・・ＣＰＵ、　１ ０７・・・表示部である。 特許出願人　　キャノ′株式会社　、−代理人　弁理士
　　大塚康徳（他１名）′−二二！・・−′ニーに ｆ：Ｌユ、ｊ。 第 図 第 図（Ｂ） 蓼ンｆイに丁Ｉ丁日（ψヒ） 第 図 ２ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波を伝播する座標入力面上に複数のセンサを
   配設し、超音波を発生する座標指示具と前記センサのそ
   れぞれとの距離を超音波信号の到達時間から計測し、前
   記座標指示具による前記座標入力面上での指示点を座標
   値として演算出力する座標入力装置であつて、 前記センサのそれぞれよりの受信信号の信号レベルを検
   出する検出手段と、 前記受信信号の各信号レベルに基づいて前記座標指示具
   と前記センサのそれぞれとの間の大体の距離を計測する
   計測手段と、 前記受信信号の信号レベルを調整する調整手段と、 前記検出手段により検出された各センサよりの受信信号
   の信号レベルが、前記計測手段により計測された対応す
   るセンサと前記座標指示具との距離に対応する値かどう
   かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記受信
   信号レベルが対応していないと判別されると、前記調整
   手段により対応するセンサよりの受信信号レベルを調整
   するように制御する制御手段と、 を有することを特徴とする座標入力装置。
2. （２）超音波を伝播する座標入力面上に複数のセンサを
   配設し、超音波を発生する座標指示具と前記センサのそ
   れぞれとの距離を超音波信号の到達時間から計測し、前
   記座標指示具による前記座標入力面上での指示点を座標
   値として演算出力する座標入力装置であつて、 前記センサのそれぞれよりの受信信号の信号レベルを検
   出する検出手段と、 前記受信信号の各信号レベルに基づいて前記座標指示具
   と前記センサのそれぞれとの間の大まかな距離を計測す
   る計測手段と、 前記座標指示具における超音波信号レベルを調整する調
   整手段と、 前記検出手段により検出された各センサよりの受信信号
   の信号レベルが、前記計測手段により計測された対応す
   るセンサと前記座標指示具との距離に対応する値かどう
   かを判別する判別手段と、前記判別手段により前記受信
   信号レベルが対応していないと判別されると、そのセン
   サよりの受信信号を入力する時、前記調整手段により前
   記座標指示具より発生される超音波信号レベルを調整す
   るように制御する制御手段と、 を有することを特徴とする座標入力装置。
3. （３）前記判別手段は、前記距離と前記信号レベルとの
   関係を表わす関数に基づいて各センサに対応する定数を
   算出し、前記センサのそれぞれに対応する前記定数を比
   較することにより、各センサよりの受信信号レベルが基
   準範囲内にあるかどうかを判別するようにしたことを特
   徴とする請求項第１項または第２項に記載の座標入力装
   置。