JPH08501164A - 音響波タッチパネル用コントローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 音響波タッチパネルのためのコントローラは、Ｘ軸とＹ軸の感知信号を、タッチパネルが１つまたは複数のトランスジューサを感知軸ごとに備えて構成できるタッチパネルから受信して処理できる信号条件設定回路を含む。信号条件設定回路は、同時に受信されたＸ軸とＹ軸の感知信号が共通モード拒絶を与えるために印加される差動増幅器を含む。コントローラは、タッチの位置と圧力を乱れの無い状態で正確に決定するタッチ位置検出器も含み、タッチ位置検出器は、信号条件設定回路の出力を分析するためにソフトウェア低域通過フィルタ及びピーク検出器を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 音響波タッチパネル用コントローラ これは、１９９２年６月１５日に出願された、米国特許出願 No．07/898,281 の一部係属出願である。 技術分野 本発明は、音響波タッチパネルを制御するためのコントローラ、特に共通モー ド拒絶機能を使用し且つ高精度で安定性に優れているタッチ位置検出器とタッチ 圧力検出器を備えたタッチパネルから受信されたＸとＹ軸の感知信号を処理する ための信号条件設定回路を搭載していて、タッチパネルが好ましくない環境で使 用されることを可能にする、コントローラを意図されている。 発明の背景 周知の音響波タッチパネルは、基板と、基板に伝搬する音響波に作用するよう に取り付けられているＸとＹ軸の送信トランスジューサを備えている。基板に伝 えられた音響波は、各々ＸとＹ軸の反射アレイに依って、基板のタッチ部を横断 して延長する数多くの実質的に平行する通路に沿って、第２の各々Ｘ軸とＹ軸反 射アレイに反射される。これらの後者のアレイは、そこに入射する音響波を、基 板に取り付けられている各々ＸとＹの受信トランスジューサに反射する。他の周 知の音響波タッチパネルは、軸に１つだけの送受信トランスジューサと１つの関 連する反射アレイを用いている。特に、これらのトランスジューサの各々は、基 板の反射末端または其こに配置されている反射格子に対してパネルのタッチ面に 横断して数多 くの実質的に平行する通路に沿う関連するアレイに依る反射のために、音響波を 基板に伝えるように作動する。反射末端または格子は、そこに入射した音響波を パネルのタッチ面を横断して関連する反射アレイに反射し、それは波をトランス ジューサに感知のために順に反射して戻す。 コントローラは、ＸとＹ軸の送信トランスジューサに印加されるドライブ信号 を生成するために、ＸとＹ軸の感知信号をトランスジューサから受信して増幅す るために、各々ＸとＹ軸の感知信号からパネルのタッチ座標を決定するために、 これらのタイプの音響波タッチパネルに与えられている。従来の周知のタッチパ ネルは、ＸとＹ軸の両方のトランスジューサの信号が同時に受信されることを防 止するために、コントローラのトランスジューサと増幅器の段階の間に配置され ているゲートやスイッチなどを含んでいた。特に、これらのコントローラは、バ ースト・ドライブ信号を送信トランスジューサの１つに、例えばＸ軸トランスジ ューサに最初に印加するように作動する。次に、コントローラは、ゲートまたは スイッチを制御して、増幅段階にＸ軸トランスジューサだけから受信された信号 を結合する。Ｘ軸信号が処理された後に、コントローラは、バースト・ドライブ 信号をＹ軸トランスジューサに印加し、その後にゲートを切り替えて、増幅段階 にＹ軸トランスジューサだけから受信された信号を結合する。ＸとＹ軸のトラン スジューサ信号が同時に受信されることを防止するゲートは、タッチ座標を得る 信号を得るために必要と考えられていた。これは、音響波が或る軸から基板に伝 えられた時に、スプリアス波が他の軸に関連するトランスジューサに依って抽出 されると考えられていたからである。スプリアス音響波は、ＸとＹ軸の信号の同 時受信と処理を防止するために、十分な大きさをもつトランスジューサ感知信号 を誘導すると考えられてい た。しかし、増幅器段階に関するゲートまたはスイッチの位置は、雑音を伴う紛 らわしさと問題を招くので、感知信号の処理と、受信感知信号のタッチの認識を 難しくすると更に考えられていた。 発明の概要 本発明に従って、前述の音響波タッチパネルのための従来技術のコントローラ の欠点が解消される。本発明のコントローラは、共通モード拒絶機能を用いるタ ッチパネルから受信されたＸとＹ軸の感知信号を処理するための信号条件設定回 路を含んでいる。本発明のコントローラは、正確で安定しているタッチ位置検出 器とタッチ圧力検出器も含んでいて、コントローラはタッチパネルが好ましくな い環境でも使用されることを可能にする。 特に、本発明の信号条件設定回路は、各々ドライブ信号をＸ軸とＹ軸の送信ト ランスジューサに、１回に１つ、印加するために、タッチパネルのトランスジュ ーサに結合されているバースト生成器を含んでいる。信号条件設定回路は、感知 されたＸ軸位置と感知されたＹ軸位置を各々Ｘ軸とＹ軸の受信トランスジューサ から同時に受信して、感知信号を両方の軸から差動デバイスに印加する。差動デ バイスは、或る軸に関連する感知信号を他の軸に関連する感知信号から取り除い て、或るドライブされるトランスジューサに関連する軸に対応して伝搬する感知 された音響波に対応する差動信号を与えて、その軸に対応するタッチ位置が決定 されることを可能にする。差動デバイスに依って与えられる共通モード拒絶機能 は、回路と、タッチパネルのＸ軸とＹ軸の両方の受信トランスジューサに依って 取り出されるタッチパネルのスプリアス音響波からの両方の雑音を実質的に除去 する。 信号条件設定回路は、Ｘ軸とＹ軸の両方の回路チャンネルに配置 されている共振回路も含んでいる。特に、この各々チャンネルの共振回路は、チ ャンネルのトランシーバと、感知信号をトランシーバから受信するためのチャン ネルの手段の間に配置されていて、そこでは、共振回路はドライブ信号が動作の ドライブ信号生成モード中にトランシーバに印加される直列共振回路を形成し、 且つ共振回路は動作の感知された信号受信モード中に高インピーダンスの平行共 振回路を形成している。 本発明のコントローラは、４つのトランスジューサ、すなわちＸ軸送信トラン スジューサとＸ軸受信トランスジューサとＹ軸送信トランスジューサとＹ軸受信 トランスジューサを用いるタッチパネル、および軸に１つだけのトランスジュー サ、すなわちＸ軸トランシーバ・タイプのトランスジューサとＹ軸トランシーバ ・タイプのトランスジューサを用いるタッチパネルを使用するのに適している。 本発明のコントローラは、せん断波、表面またはレーリー波、ラム波、ラブ波な どを含めた種々のタイプの音響波を用いるタッチパネルに適していることも注目 される。 本発明のコントローラの信号条件設定回路は、増幅段の前にゲートまたはスイ ッチを設置する必要性を解消して、共通モード雑音から相対的に免れるＸ軸とＹ 軸の信号を与えるので、これらの信号からのタッチ位置の検出は正確に容易に行 われることを可能にする。 本発明のタッチ位置検出器は、信号条件設定回路から受信された条件設定され たＸ軸とＹ軸の信号に対応して、ＸとＹ軸に対応するタッチ位置を特に高精度で 決定する。更に、タッチ位置検出器は、実際にタッチされた位置が変えられてい なかった時に、検出されたタッチ位置を変えたり或いはジャンプさせる雑音が防 止されるので、非常に安定するタッチ位置を与える。 特に、タッチ位置検出器は、受信されたＸとＹ軸の信号と各々Ｘ とＹ軸の基準信号を比較して、受信されたＸ軸信号とＸ軸基準信号の間の差を表 し且つ受信されたＹ軸信号とＹ軸基準信号の間の差を表す信号を与えるためのコ ンパレータを含んでいる。低域通過フィルタはＸ軸の差動信号とＹ軸の差動信号 を濾過する。ピーク検出器は濾過された信号の各々のピークを検出し、そこでは 濾過されたＸ軸信号のピークはＸ軸に対応するタッチ位置を表し、Ｙ軸信号のピ ークはＹ軸に対応するタッチ位置を表している。 タッチ位置検出器はハードウェアまたはソフトウェアで実施される。ソフトウ ェアで実施される時に、タッチ位置検出器は条件設定されたＸ軸信号を数多くの 個々のＸ軸強度値に変換するための手段を好都合に含んでいて、各々Ｘ軸の値は Ｘ軸に沿う位置に関連している。同様に、変換手段は条件設定されたＹ軸信号を 数多くの個々のＹ軸強度値に変換し、各々値はＹ軸に沿う位置に関連している。 コンパレータは、そこで、複数のＸ軸強度値の各々とＸ軸強度値の位置とＸ軸に 沿う同じ位置に関連する各々基準Ｘ軸値と比較する。コンパレータは、複数のＹ 軸強度値の各々とＹ軸強度値の位置とＹ軸に沿う同じ位置に関連する基準Ｙ軸値 とも比較する。低域通過フィルタは、最も大きいＸ軸の差の値の与えられた範囲 内で、数多くのポイントに沿うＸ軸の差の値を平均することに依って、Ｘ軸の差 の値を濾過する。低域通過フィルタは同様にＹ軸の差の値を濾過する。ピーク検 出器は、次に濾過されたＸ軸とＹ軸の信号の各々の差を識別して其のピークを決 定する。ピーク検出器は差動フィルタの合計を含んでいる。 本発明の圧力検出器はタッチ圧力をＸ軸に関連する最大差動信号とＹ軸に関連 する最大差動信号の強度から決定するので、これらの差動信号はタッチ圧力を表 す値を与えるように平均される。 本発明のコントローラは自動再生機能を含んでいるので、各々Ｘ 軸とＹ軸の信号が差の値を決定するために比較される基準値は、比較的定期的な 基準で且つユーザが定めた数のタッチが検出された時に、自動的に更新される。 本発明のコントローラは、信号条件設定回路の増幅器を、各々最も大きいＸ軸と Ｙ軸の基準信号から非タッチパネルに対して最大Ｘ軸信号と最大Ｙ軸信号の変動 に基づいて調整するための自動利得制御機能も含んでいるので、利得調整の必要 性について実質的に定期的な基準で確認される。 更に、本発明に従って、ユーザは、特定の応用事例と特定の環境に相応してタ ッチパネルを構成するために、数多くのパラメータを定めることができる。特に 、ユーザは、音響波タッチパネルを作動タッチ領域と非作動タッチ領域に分割で きるので、コントローラはＸ軸とＹ軸の感知信号に応答しないし且つタッチパネ ルの非作動領域に於けるタッチも表示しない。作動タッチ領域のサイズと位置は 共にユーザが調整できて定めることができる。更に、原点、すなわちタッチ位置 の座標が決定されるＸとＹ軸の(0,0)位置は、タッチパネルの４つの角の位置の １つとして、ユーザが定めることができる。ユーザは、ユーザが定めたスレショ ルドより小さい強度を有するタッチが検出されないようにして、タッチのスレシ ョルドも定めることができる。特定の環境で検出されたタッチ位置の乱れを防止 または最小限にするために、ユーザは、新しいタッチ位置がユーザ設定保護帯を 示す予め設定された大きさより大きい過去のタッチ位置から或る距離にある時に だけ、新しいタッチ位置が認められるようにして、ＸとＹ軸の各々に対して保護 帯を定めることが可能になる。保護帯は、ユーザが、タッチパネルの分解能を、 例えば 1/80インチの増加にセットすることも可能にする。 本発明のこれら及び他の目的と長所は、図示されている実施例の詳細と共に、 次に示す説明と図面から理解される。 図面の簡単な説明 図１はペアの音響波タッチパネルを用いて図示されている本発明のコントロー ラのブロック図であり、 図２は図１に図示されている本発明に従う信号条件設定回路のブロック図であ り、 図３は図１に図示されているバースト生成器の略図であり、 図4A〜4Eは信号条件設定回路と共に用いられるコントローラ回路の略図を形成 し、 図5A〜5Bは本発明の信号条件設定回路の略図を形成し、 図６は本発明のコントローラの主なソフトウェア・サブルーチンを示すフロー チャートであり、 図７はコントローラのタッチ検出器ソフトウェア・サブルーチンのフローチャ ートであり、 図８はコントローラのAGC初期設定ソフトウェア・サブルーチンを示すフロー チャートであり、 図９は本発明のコントローラのAGCルーチンを示すフローチャートであり、そ して、 図10A 〜10E は本発明のコントローラの種々の構成部品に依って処理されるデ ータのグラフを示す。 好適な実施例の詳細な説明 本発明のコントローラは、図１に図示されているように、コントローラ・カー ド53と、図６〜９のフローチャートに従って作動するようにプログラム設定され ているホスト・コンピュータ50を含んでいる。コントローラ・カードは、ホスト ・コンピュータ50と、４つのトランスジューサまたは２つのトランスジューサの 何れかを各々備えた音響波タッチパネル11Aまたは11Bの間でインタフェースして いる。特に、音響波タッチパネル11Aは、音響波を基板13に反射アレイ22の軸に 沿って伝えるための送信トランスジューサ17が取り付けられている基板13を含ん でいる。反射アレイ22は、伝えられた音響波を数多くの実質的に平行する通路に 沿ってタッチパネルのタッチ面15を横断して第２反射アレイ14に反射する。第２ 反射アレイは、そこに入射した音響波をＸ軸受信トランスジューサ19に反射する 。同様に、基板13は、音響波を基板13にアレイ26の軸に沿って伝える、Ｙ軸送信 トランスジューサ23を含んでいる。アレイ26は、音響波を数多くの実質的に平行 する通路に沿ってタッチ面15を横断して反射アレイ28に反射する。反射アレイ28 は、そこに入射した音響波をＹ軸受信トランスジューサ21に反射する。基板13を 伝搬する音響波は、パネルのタッチ面のタッチがタッチと交差する音響波の摂動 を導き、そこでは摂動がコントローラ53に依って検出されてタッチのＸ軸とＹ軸 の座標を決定するように設定されている。トランスジューサは、せん断波や表面 音響波またはレーリー波やラム波やラブ波などを含めて、タッチパネル基板に伝 搬するために、種々のタイプの音響波を伝えるために基板13に取り付けられるこ とに注目すべきである。適切なせん波音響波タッチパネルとラム波音響波タッチ パネルは、米国特許 No.5,072,427 と、“音響波タッチ位置センサ”という名称 で1990年11月16日に提出された米国特許出願 No.07/615,030と、1990年11月16日 に提出された米国特許出願 No.07/614,860に図示されていて、各々が本発明の譲 受人に譲受されていて且つ引例に依ってここに包合されている。 音響波タッチパネル11Bは、２つのトランスジューサ18と20だけが用いられて いることを除けば、パネル11Aと類似している。トランスジューサ18は、音響波 を基板に、反射アレイ32の軸に沿う伝搬のために伝えるＸ軸トランシーバである 。反射アレイ32は、音響波 を、基板34のタッチ面16を横断して延長する数多くの実質的に平行する通路に沿 って、基板の反射末端35に、または格子が使用する特定のタイプの音響波を反射 できる基板の上に配置されている、図示されていない、反射格子に反射する。反 射末端35または格子は、そこに入射した音響波を平行する通路に沿ってアレイ32 に反射して戻す。反射アレイ32は、そこで、そこに入射して伝搬する音響波をＸ 軸トランシーバ18に反射して戻し、Ｘ軸感知信号を与える。同様に、Ｙ軸トラン シーバ20は、基板34に取り付けられていて、音響波を基板34に反射アレイ30の軸 に沿う伝搬のために伝える。反射アレイ30は、音響波を、基板34のタッチ面16を 横断して延長する数多くの実質的に平行する通路に沿って、反射末端37または反 射格子（図示されていない）に反射し、平行する通路に沿ってアレイ30に反射し て戻す。反射アレイ30は、そこに入射した音響波をＹ軸トランシーバに反射して 戻し、それはＹ軸感知信号を其れに相応して生成する。タッチパネル11Aに関連 して既に説明されたように、タッチパネル11Bは、基板34に取り付けられている トランスジューサ18と20を用いて、せん断波や表面またはレーリー波やラム波な どを含めて、種々のタイプの音響波を其こに伝える。 コントローラ・カード53に結合されている音響波タッチ位置パネル11Aと11Bは 、コントローラ・カード53にバス52を介して通信する、ホスト・コンピュータ50 の制御のもとでコントローラ・カード53に依ってドライブされる。コントローラ ・カード53は殆どのパーソナル・コンピュータに見受けられるように膨張スロッ トに接続しているが、それはホスト・コンピュータ回路の一部として搭載される 場合もある。ホスト・コンピュータ50は、ＲＯＭ 69 とＲＡＭ 70 に記憶されて いるソフトウェアに従って作動するマイクロプロセッサ51を含んでいて、RAM 70 はデータのための作業用記憶装置としても 用いられる。 コントローラ・カード53は、ホスト・コンピュータからのコマンドに応答して 、バースト・ドライブ信号をＸ軸トランスジューサに印加することに依ってＸ軸 サイクルを始動する。コントローラ・カードは、その後で、ホスト・コンピュー タのＸ軸信号を感知して増幅し復調して、デジタル形式に変換する。次に、ホス ト・コンピュータ50はＸ軸信号をコントローラ・カード53から受信する。Ｘ軸サ イクルの終了後に、コントローラ・カード53は、ホスト・コンピュータ50からの コマンドに応答して、バースト・ドライブ信号をＹ軸トランスジューサに印加す ることに依ってＹ軸サイクルを始動する。コントローラ・カードは、その後で、 ホスト・コンピュータ50のＹ軸信号を感知して増幅し復調して、デジタル形式に 変換する。各々トランスジューサからのＸ軸とＹ軸の感知信号を示すＸとＹのデ ジタル・データから、ホスト・コンピュータ50は、タッチパネル11Aと11Bに対す るタッチのＸとＹの座標位置を計算する。 特に、ホスト・コンピュータ50からのＸチャンネル読取要請（または走査サイ クル要請）に応答して、サブコントローラ55は、Ｘチャンネル選択信号とバース ト使用可能信号をバースト生成器57のバス54に沿って生成する。バースト使用可 能信号に応答して、導体77のクロック・オッシレータ78に依って作成されたクロ ック信号を用いて、バースト生成器57は、バースト・ドライブ信号をＸバースト 導体56上に作成する。バースト・ドライブ信号は、50 % デューティ・サイクル を５メガヘルツ("MHz")で有するシリーズのデジタル・パルスである。32デジタ ル・パルス（またはサイクル）が生成された後に、コントローラ・カード55はバ ースト使用可能信号をバス54から除去する。バースト生成器57はバースト・ドラ イブ信号を導体56から除去して対応する。 信号条件設定回路59は、タッチパネル11Aと11Bに印加してＸチャンネル音響波 を生成する前に、バースト・ドライブ信号を受信して増幅する。４トランスジュ ーサ・タッチパネル11Aが用いられている場合、ジャンパー85と86は、回路59が 増幅されたバースト・ドライブ信号をＸチャンネル送信トランスジューサ17に導 体81を介して印加するために除去される。トランスジューサ17はＸチャンネル音 響波を生成して応答する。しかし、２トランスジューサ・タッチパネル11Bが用 いられている場合、ジャンパー85が回路に挿入されて導体81と83を電気的に接続 し、ジャンパー86が挿入されて導体87と89を接続する。この場合、回路59は、増 幅されたバースト・ドライブ信号をＸチャンネル送受信トランスジューサ18に、 導体81とジャンパー85と導体83に依って形成される通路を介して印加する。バー スト・ドライブ信号に応答して、トランスジューサ18はＸチャンネル音響波を生 成する。 その後に、Ｘチャンネル受信トランスジューサ19またはＸチャンネル送受信ト ランスジューサ18は、反射された音響波を感知して、Ｘ軸信号を導体83に作成す る。信号条件設定回路59は、処理されるＸ軸信号を導体62に沿ってアナログ／デ ジタル("A/D")コンバータ65に送信する前に、信号を増幅し濾過して復調するこ とに依ってＸ軸信号を受信して処理する。特に重要なことは、回路59は、Ｘ軸信 号だけが予想される場合でも、Ｘ軸とＹ軸の感知信号を同時に受信して処理する ことである。Ｙ軸感知信号は、共通モード拒絶技術を用いてＸ軸感知信号から効 果的に除去される。共に固有の回路雑音と、ＸとＹの両方の受信トランスジュー サに依って感知されるスプリアス音響波を含んでいる両方のチャンネルに共通す るスプリアス発振は、従って取り除かれる。この共通モード拒絶機能は、Ｘ軸感 知信号を効果的に除去することに依って、Ｙ軸感知信号が予想され る時にも作動する。共通モード拒絶技術を用いて、希望通りのチャンネル信号が 選択されるので、タッチの検出能力も向上することになる。共通モード拒絶技術 が用いられているので、パネル11Aの受信トランスジューサ19と21またはパネル1 1Bのトランシーバ18と20は、トランスジューサの間を延長する対角線にできるだ け近い位置に且つ好都合に等距離で且つＸとＹ軸に関して45の角度の位置にある ことに注目すべきである。更に、Ｘ軸とＹ軸のチャンネルに関連する回路は、当 業者に明らかに理解されるように、対称で且つ近くに位置している。 Ｘ軸感知信号は、そこから派生する交流成分を取り除いて、エンベロープ波形 を与えるために更に処理される。Ａ／Ｄコンバータ65は、サンプルを受信して、 処理されたＸ軸感知信号をデジタル形式に変換するので、Ｘ軸感知信号を示すデ ジタル・データはＲＡＭ 67に記憶される。Ａ／Ｄコンバータ65のサンプル抽出 と変換時間は、５ MHz バースト・レートと比べると非常に短いので、処理され たＸ信号をデジタル形式で的確に表示できる。 回路59がＸ軸信号を受信して処理した後に、コントローラ53は、このプロセス をＹチャンネルに対して繰り返す。特に、バースト生成器57はバースト・ドライ ブ信号をＹバースト導体58に作成する。回路59は、Ｙバースト・ドライブ信号を 受信して増幅し且つバースト・ドライブ信号をタッチパネル11Aと11Bに印加して 、Ｙ軸音響波を生成する。パネル11Aが用いられている時に、回路59は、増幅さ れたバースト・ドライブ信号をＹチャンネル送信トランスジューサ21に導体87を 介して印加する。パネル11Bが用いられている時に、回路59は、増幅されたバー スト・ドライブ信号をＹチャンネル送受信トランスジューサ20に導体87を介して 印加する。その後に、Ｙチャンネル受信トランスジューサ23またはＹチャンネル 送受信トラン スジューサ20は、そこに入射した音響波を感知して、Ｙ軸信号を導体89上に直接 または導体87とジャンパー86を介して作成する。回路59は、共通モードＸ軸感知 信号を拒絶する機能を含んでいるＹ軸感知信号を処理し、且つ処理されたＹ軸感 知信号をＡ／Ｄコンバータ65に送信する。Ａ／Ｄコンバータ65は、処理されたＹ 軸感知信号を受信してサンプル抽出し、デジタル形式に変換し、Ｙ軸感知信号を 示すデジタル・データはＲＡＭ 67 に記憶される。 ＸとＹの信号が記憶された後に、ホスト・コンピュータ50は、タッチ位置を次 に詳細に説明されるようにして決定するために信号を検索する。ＲＡＭ 67 と 7 0 が離れて位置していても、ＲＡＭ 67はＲＡＭ 70 の一部として組み合わせる ことができるので、コントローラ55は直接ＲＡＭ 70 に記憶して、データを２つ のメモリ間で転送する必要性を解消することに注目すべきである。 ホスト・コンピュータ50は、記憶装置のＲＡＭ 67 から受信されたＸとＹの信 号レベルをモニターし、なおかつ、摂動の検出を最適にする必要がある時に、必 ず回路59の増幅部の利得を調整して応答する。調整される“利得”はバースト・ ドライブ信号に関連する利得になるが、好まれる実施例に於いて、それは感知さ れた音響波の増幅に関連する利得にもなる。特に、ホスト・コンピュータ50は、 特殊な利得レベルを示すデジタル利得信号を、デジタル／アナログ("D/A")コン バータ61にバス52を介して送信する。Ｄ／Ａコンバータ61は、デジタル利得信号 をアナログ形式に変換し且つアナログ信号を回路59に導体64を介して印加し、Ｘ とＹの感知増幅の利得を設定することに依って応答する。利得調整プロセスの詳 細について次に説明される。 信号条件設定回路59が図２のブロック図に図示されている。回路59は、共振回 路41をＸチャンネルに且つ共振回路43をＹチャンネル に含んでいる。共振回路41はインダクタL4とコンデンサーC30を含んでいるが、 共振回路43はインダクタL5とコンデンサーC37を次に詳細に説明されるようにし て含んでいる。バースト生成器のＸ軸バースト信号は、Ｘ軸バースト信号がパネ ル11Bのトランシーバ18に印加される、直列共振回路を形成する共振回路41にバ ースト信号を印加するために、電源電圧とグラウンド間で切り替わるように制御 される、スイッチング回路40に印加される。回路が、しかし、トランシーバ18か らＸ軸感知信号を受信すると、スイッチング回路40は其の出力をグラウンドに結 ぶので、共振回路41は入力するＸ軸感知信号に対して高インピーダンスの平行す る共振回路を形成する。 同様に、バースト生成器のＹ軸バースト信号は、Ｙ軸バースト信号がパネル11 Bのトランシーバ18に印加される直列共振回路を形成する共振回路43にバースト 信号を印加するために、電源電圧とグラウンド間で切り替わるように制御される 、スイッチング回路42に印加される。回路が、しかし、トランシーバ20からＹ軸 感知信号を受信すると、スイッチング回路42は其の出力をグラウンドに結ぶので 、共振回路43は、入力するＹ軸感知信号に対して高インピーダンスの平行する共 振回路を形成し、感知信号の受信に作用しない。 Ｘ軸感知信号とＹ軸感知信号は、図５に関連して次に詳細に説明される差動増 幅器151の形態になると考えられる差動デバイス44に印加される。差動デバイス は、２つの入力信号間の差を表す出力信号を与える。差動デバイス44の出力は、 バースト・ドライブ信号がタッチパネルにだけ印加された軸に関連する感知信号 を示し、他のチャンネルからの共通モード雑音は差動デバイス44の出力信号から 除去される。 図３は、図１に図示されているバースト生成器57の更なる詳細な略図である。 特に、サブコントローラ55に応答してＸまたはＹチャ ンネル・バースト信号を与える、バースト生成器57は、レベル・シフタ201(MC14 504Bチップ) とNANDゲート203Aと203Bと203Cから構成されている。バースト生成 器57は、バースト使用可能信号が導体54A上で受信される時に、必ず、各々Ｘバ ーストまたはＹバースト導体56と58に沿ってバースト信号を与える。Ｘチャンネ ル選択信号がX/Y*導体54B上にある場合、NANDゲート203AはＸバースト導体56を 選択する。代わりにＹチャンネル選択信号が導体54B上にある場合、NANDゲート2 03BはＹバースト導体58を選択する。クロック信号は、クロック・オッシレータ7 8から始まって、バーストの周波数を設定するが、バーストの周期はサブコント ローラ55に依って制御される。特に、サブコントローラ55は、バースト使用可能 信号を導体54Aから除去することに依って、バーストを終了させる。 図4A-Eは図１に図示されているコントローラの更なる詳細な略図である。図８ を見ると、ホスト・コンピュータ50は、コントローラ・カード53のアドレスを H OST ADDRESS BUS のアドレス導体A3-A9に置いて、AEN （アドレス使用可能）信 号を生成することに依って、サブコントローラ55に対するアクセスを得る。コン パレータ 111(74LS688)は、導体A3〜A9のアドレスとAEN信号を113の複数のジャ ンパーW5〜W11に依ってセットされたデジタル・コードと比較する。適正なアド レスに対応して、コンパレータ111は、コントローラ・カード53に対するアクセ スを可能にする、コントローラ・カード選択信号 SELECT* を生成する。 特に、SELECT*信号は、ペアのORゲート115と117に送られて、読取または書込 み動作がホスト・コンピュータ50に依って始動されることを可能にする。読取動 作が始動されると、ホスト・コンピュータ50は、更なるコマンド信号を生成して 、パネル11の音響波を走査して、Ｘ軸またはＹ軸の感知信号を処理し、データが ＲＡＭ 70 に 読み取られるＲＡＭ 67 に其れを表すデータを記憶する。書込み動作が始動され ると、ホスト・コンピュータ50は、Ｄ／Ａコンバータ61のデジタル利得の値のた めに更なるコマンド信号を生成する。コントローラ55は、書込み動作に作用する ために、適切な時に複数の制御信号を生成することに依って、ホスト・コンピュ ータ50からのコマンド信号に応答する。 特に、ホスト・コンピュータ50は制御信号IOWRとI0RDを生成する。これらの信 号は、HOST ADDRESS BUS のアドレス導体AOとA1の信号と作成されたDONE信号（ 図９を参照）と共に、制御信号 IDO,BAO,BA1,WR*,RD* が作成されるバッファ119 に送られる。BAOとBA1は、各々アドレス導体A0とA1に置かれている論理信号と等 しい。制御信号RD*とWR*はホスト・コンピュータ50に依って生成されるIORDとIO WR信号と等しい。同様に、IDO制御信号はDONE導体上に生成される信号と等しい 。 RD*は、ORゲート115に入力されて、制御信号RSTATとRDDをデコーダ／デマルチ プレクサ121から生成するために用いられる。RD*がハイ論理レベル（HIGHまたは H）の時に、RSTATとRDDはHIGHになる。RD*がロー論理レベル（LOWまたはL）の時 に、RSTATとRDDは次の表に従って入力値BA1とBAOに依って決定される。 制御信号WR*は、マイクロプロセッサに依って生成されたIOWR信号と等しい。W R*は、ORゲート117に入力されて、カウンター・リセット信号(CTRRST)とCK信号 とCH信号をデコーダ／デマルチプレクサ 123を介して生成するために用いられる。START信号はCH信号に依って順に生成さ れる。WR*がLOWの時に、CKとCHは、次に示す表に従って入力値BA1とBAOに依って 決定される。 ホスト・コンピュータ50は、データをＤ／Ａコンバータ61に書き込むためだけ でなくチャンネル選択信号をX/Y*導体54Bに生成するために、データを導体 DO〜 D7の HOST DATA BUS （図10に図示されている）に設定する。特に、HOST DATA B US 導体D0〜D7のデータは、INTERNAL DATA BUS 導体ID0〜ID7に８進バス・トラ ンシーバ157を介して進む。INTERNAL DATA BUS 導体ID0〜ID7のデータは、フリ ップフロップ127にCK信号に基づいてラッチされる。従って、X/Y*導体54Bの選択 信号は、ホスト・コンピュータ50に依って HOST DATABUS に生成されたDO信号と 同じ値にラッチされる。同様に、LATCHED GAIN VALUE 導体DA6〜DA0は、各々 HO ST DATA BUS D1〜D7の状態を想定している。導体DA6〜DA0は、回路59に依る使用 のためにデジタル利得値を備えている。 フリップフロップ125は、START信号を生成するために、CK信号とクロック信号 (CLK)を導体77上で受信する。START信号は、CLK信号の立ち上がりエッジで生成 される。 サブコントローラ55に依って生成された制御論理信号は、決定された周期のバ ースト出力をＸ軸トランスジューサまたはＹ軸トランスジューサの何れかに於い て始動するために、読取動作中にバースト生成器57を制御するために必要な信号 である。図4Bに図示されて いるように、バースト使用可能(BURST)信号は、ペアのNORゲート126と128に依っ て導体54Aに生成される。BURST信号はSTART信号の生成に基づいてHIGHに進む。2 BURST信号は、論理的にHIGHに進むXADDR BUS 導体XA5で終了して、その論理LOW に戻る。導体XA5は後に説明されるアドレス・カウンター129 (図4C) の32カウン ト後にHIGHに進む。従って、ホスト・コンピュータ50は、選択値をX/Y*導体54B にバッファ127を介して最初に書き込んで、Ｘ軸またはＹ軸トランスジューサを 選択し、次にバースト出力をバースト生成器57から選択されたトランスジューサ に向けて開始するために、IOWRとA0とA1制御信号を生成する。 図4Eは、図１に図示されているＡ／Ｄコンバータ65の更なる詳細な略図である 。回路59に依って増幅され濾過され復調されたＸ軸感知信号またはＹ軸感知信号 は、X/Y SIGNAL として導体62を介してＡ／Ｄコンバータ65に入力される。特に 、Ａ／Ｄコンバータ（チップ8703）は、X/Y SIGNAL を受信して、出力デジタル 信号をXDATA BUS 導体XD0〜XD7 に対して生成する。 図4Cに図示されるように、XDATA BUS 導体XD0〜XD7のデータは、XADDR BUS 導体XA0〜XA12に現れるアドレス信号に依って定められるアドレスで記憶するた めにRAM 67（チップ6264）に取り出される。 アドレスは、Ａ／Ｄコンバータ65との時間設定された順でアドレス・カウンター 129に依って生成される。カウンター129は、CVT信号の立ち下がりエッジに従っ てカウントする。RDD信号は、CVT信号がカウンター129を増加することを可能に するために、HIGHに保持されなければならない。 再び図4Bを見ると、NORゲート131と133はDONE信号とDONE*信号を作成するよう に作動し、その両方はSTART信号に依って始動され且つ XADDR BUS 導体XA11上 の信号に依って終了される。導体XA11は アドレス・カウンター129のカウント2048でHIGHに進む（図10）。DONE*信号は、 RAMクロック計時信号CVTをORゲート135を介して生成するために用いられる（図 ８）。CVT信号は、RDD信号と共にＲＡＭ67に依るデジタル・データの記憶を制御 する（図10）。読取動作の開始時に、ホスト・コンピュータ50は、IORD信号をHI GHに保持して、RDD信号をHIGHに保つ。RDD信号がHIGHになると、カウンター129 は、START信号の生成に基づいてカウントを始める。図4Cに図示されているよう に、カウンター休止信号CTRRSTはカウンター129をリセットするように作動する 。CTRRST信号は、IOWRとA0とA1信号を介してホスト・コンピュータ50の制御のも とで生成される。図4Aに図示されているように、カウンター129をドライブする ためのクロックとして作動する、CVT信号は、DONE*信号の生成に基づいて、すな わちカウント2048で終了される。図4Bに図示されているように、DONE*信号は、S TART信号の生成に基づいてOFFになり、カウンター129がカウント2048に達すると ONになる。これはCVT信号をORゲート135を介して終了するように作動するので、 カウンターはカウント2048でカウントを停止する。 再び図4Cを見ると、データは、ホスト・コンピュータ50に８進バス・トランシ ーバ157を介して出入される。トランシーバ157はコントローラ・カードSELECT* 信号に依って使用可能になる。RD*信号はデータ転送の方向を制御する。RD*がHI GHの場合、データは、ホスト・コンピュータ50からコントローラ・カード53に転 送される。RD*がLOWの場合、データは、ホスト・コンピュータ50にコントローラ ・カード53から転送される。特に、トランシーバ157は、コントローラ・カード5 3が（SELECT*信号を介して）選択されている場合、単一方向のデータ通路を HOS T DATA BUS と INTERNAL DATA BUS 間に与える。RD*信号は通路の方向を制御す る。 カウンター129がカウント2048に達すると、せん断波データの2048個のデジタ ル・サンプルのＲＡＭ 67 に於ける記憶は終了する。ホスト・コンピュータ50は 、次にデータをＲＡＭ 67 からバッファ155とトランシーバ157を介して読み取る 。カウンター129は、図4Bの論理回路のXA5とXA11信号を順に変えるCTRRST信号の 生成に依ってリセットされるので、CVTクロック計時回路はカウンター129とＲＡ Ｍ67 を直接制御できる。遅延回路U14 (D51000Mチップ) は、CVTをＲＡＭ 67 に 相応して遅延して、適切なアドレスがデータをＲＡＭ67 から読み取る（または 書き込む）前に安定することを保証する。カウンター129がカウント2048に達す ると、ＲＡＭ 67 の読取は終了する。 信号ID0は、３状態フリップフロップ119に於けるDONE信号のバッファされた形 状である（図4A）。ID0は、RSTAT制御信号がLOWにドライブされる時のDONEの状 態を想定している。RSTATがHIGHの時に、ID0は、別のLS244バッファ155（図4C） を介して XDATA BUS にＲＡＭ 67 とＡ／Ｄコンバータ65から接続され、なおか つ、トランシーバ157を介して HOST DATA BUS 導体DOにも接続される。 更に、LATCHED GAIN VALUE 導体DA0〜DA6（フリップフロップ127に依ってラッ チされる）に設定されているデータは、図4Dに図示されているように、Ｄ／Ａコ ンバータ61に送信される。導体DAO〜DA6のデータから、Ｄ／Ａコンバータ61 (DA C08チップ) は自動利得制御電圧を導体64のOFFSET信号として生成する。OFFSET 信号は回路59に印加される。特に、導体64のオフセット信号は、図5Aに図示され るように、RF AGC 増幅器151（MC1350チップ）の利得を調整するために印加され る。 図5Aと5Bは、図１と２に図示されている信号条件設定回路59の略図を形成して いる。図5Aを見ると、バースト生成器57のX-BURST信 号は、相補形エミッタ・フォロア・プッシュプル構成で配置されているペアのト ランジスター153と155を介して導体56に沿って現れる。この構成は、Ｘバースト 信号に対応する非常に高速のスイッチング特性を与える。トランジスター153と1 55は、方形波形状のX-BURST信号を導体56上で与える。相補構造で接続されてい る、ペアのMOSFETスイッチ157と159（各々IRFD9020とIRLD014）は、非常に小さ いソース抵抗通路を導体161からアナログ・グラウンド（AGND）または対応する+ 10Vボルト電源（+10AN）の何れかに与えることに依って、導体156のX-BURST信号 に応答する。従って、導体161の信号は、導体56のＸバースト信号を逆に追従す ることになる。 導体161の信号は、インダクタL4と、2,000 pF のコンデンサーC30 と、Ｘバー スト信号がＸ軸送信トランスジューサ17と18に印加される直列共振回路を形成す る共振回路を搭載する共振回路をドライブする。+12ANとAGNDの間の導体161の信 号の ５ MHz の切替に応答して、共振回路は、導体81上で、波高値で、+l2ボル トを+12AN電源から150ボルト以上に上昇させる。Ｘ軸送信トランスジューサ17と 18は、音響波を各々タッチパネル11Aと11Bに伝えることに依って応答する。タッ チパネル11Bが用いられている場合、ジャンパー85は感知通路を導体81から差動 増幅器151に与える。しかし、ペアのダイオード 163(MMBD7000)は、受信された 高電圧の波高値の信号をクランプすることに依って増幅器151を保護する。その うえ、ダイオードはオンにドライブされるので、感知通路から加えられた静電容 量は送信通路の静電容量と比べると小さい。従って、直列共振送信通路に関連す るＱファクター大幅な影響を受けない。 タッチパネル11Bに生成された音響波を表す入力信号は、送受信トランスジュ ーサ18から導体81とジャンパー85と導体83と感知通路を経由して差動増幅器151 に入力される。しかし、パネル11Aが用い られている場合、入力信号は受信トランスジューサ19から導体83と感知通路に進 む。感知通路は、コンデンサー C31 (l00pF)と導体165とコンデンサー 32(0.01 μF) と X SENSE 導体167を含んでいる。ペアのダイオード163は感知時にドラ イブされない。そこで、パネル11Aまたは11Bを用いると、感知通路のリアクタン スは、AGC増幅器151の入力インピーダンスと比べると小さくなるので、信号損失 も僅かになる。 X-BURST信号が導体56から除去された直後に、MOSFETスイッチ159は、導体161 に対してAGNDの連続する低チャンネル抵抗通路を与える。この通路はタッチパネ ル11Aを用いる時に僅かの関連性しか示さないが、２つのトランスジューサ構成 のパネル11Bを用いると、このAGNDに対する通路は、高インピーダンスの平行共 振回路を与えて、ケーブルとトランスジューサの静電容量を入力信号から取り除 く。 同様に、導体58の Y-BURST 信号はペアのトランジスター173と175をドライブ する。トランジスター173と175はペアのMOSFETスイッチ177と179を導体176に沿 って順にドライブする。MOSFETスイッチ177と179は、直列共振通路を導体181か らトランスジューサ21または20に向けてドライブする。インダクタL5とコンデン サーC37 (2,000pF)は、回路がＹ軸ドライブ信号生成モードの時に、この直列共 振通路を形成する。Ｘチャンネルのように、感知通路は、ジャンパー86（用いら れている場合）と導体89とコンデンサー C33 (100pF) と導体185とコンデンサー C34(0.01μF)とY SENSE 導体187の影響を受ける。 差動増幅器151は、Ｘ軸とＹ軸の感知信号を、各々 X SENSE とY SENSE 導体 167と187のＸ軸とＹ軸の受信トランスジューサから同時に受信する。差動増幅器 151は、Ｘ軸感知モード中に於けるＸ 軸感知信号とＹ軸感知信号の差を表す信号CPLXを与える。差動増幅器151は、更 に、Ｙ軸感知モード中に於けるＹ軸感知信号とＸ軸感知信号の差を表す信号CPLY を与える。ＸとＹの両方のチャンネルは同時に感知するので、他に共通する回路 雑音に伴うタッチパネル11Aと11Bに於けるスプリアス発振は、差動増幅器151に 依って除去されることができる。 図5Bを見ると、導体CPLXとCPLYは、復調器193 (MC1330チップ)にコンデンサー C20 (0.1ｐF) と導体195を介して出力を与える、絶縁変圧器191に入力される。 復調器193は、最終的な差動信号を復調して、復調された信号を導体62に沿って Ａ／Ｄコンバータ65に送るので、それはデジタル形式に変換されてＲＡＭ 67 に 記憶される。復調された信号はＸ軸感知信号またはＹ軸感知信号を表すことがで きて、信号は図5Bの X/Y SIGNAL のように表示される。導体195の信号も、導体6 2に直接沿ってＡ／Ｄコンバータ65に送られ、変換と記憶とホスト・コンピュー タ50に対する転送のために、高い割合でサンプル抽出できると思われる。いちど 転送されると、ホスト・コンピュータ50は、デジタル復調を行うので、図5Bに図 示される復調回路の必要性を解消すると思われる。 本発明のコントローラの信号条件設定回路59は、共通回路の雑音と、Ｘ軸とＹ 軸の両方の受信トランスジューサに衝突するスプリアス音響波から生じるタッチ パネルに関連する共通する雑音を除去する共通モード拒絶技術を用いて処理され たＸとＹ軸の感知信号を与える。更に、インダクタL4とコンデンサーC30に依っ て形成される共振回路と、インダクタL5とコンデンサーC37に依って形成される 共振回路を使用すると、直列共振通路を各々Ｘ軸とＹ軸のバースト信号に与え、 なおかつ、高インピーダンスの平行する通路を各々入力するＸ軸とＹ軸の感知信 号に与える。 本発明のコントローラの信号処理ソフトウェアについて図６〜９を参照しなが ら説明される。図６に図示されているように、音響波タッチパネル11Aと11Bの動 作の開始時に、マイクロプロセッサ51は、種々のカウンターと変数が其れらの初 期値にセットされる初期設定動作を実行する。このステップで、マイクロプロセ ッサ51は、図８に描かれているAGC自動利得制御と初期設定ルーチンを、次に詳 細に説明されるようにして実施する。初期設定動作をブロック200で実行した後 に、マイクロプロセッサ51は、如何なる場合でもユーザ設定パラメータを得るブ ロック202に進む。 ユーザ設定パラメータは、スレショルド設定と、作動タッチ領域の定義と、Ｘ とＹ軸の原点すなわち（0,0）位置を表す角の指定と、保護帯の値、自動再生が 実行される前の連続するタッチの数と、再生が実行される前に検出されたタッチ が無い場合の連続するタッチ・コールの数を含んでいる。スレショルド値は、タ ッチが検出される前にＸ軸とＹ軸の両方の感知信号が越えなければならない最小 値を決定する。タッチパネル11Aと11Bは作動と非作動領域に分割されているので 、コントローラは、タッチがタッチパネルのユーザ設定作動領域内部の位置に対 応する場合にだけ、タッチを表すコントローラの信号条件設定部からＸとＹ軸の 信号に応答する。タッチパネルの作動領域を設定できるので、標準サイズのタッ チパネルは、小さいサイズのタッチ応答または作動部分を要求する応用事例に使 用できて、タッチ応答部分はパネルの任意の場所に位置することができる。タッ チパネルそのものはパネルの非作動部分のタッチに応答するが、コントローラは 非作動部分のタッチを認識しないことに注目すべきである。原点すなわちタッチ パネルの（0,0）座標は、パネルの右上の角、パネルの右下の角、パネルの左下 の角、またはパネルの左上の角として、ユーザも定義できる。コントローラは、 自動的 にＸとＹ軸のタッチ位置を変更して、指定された原点に相応して決定されたＸと Ｙ軸の座標を与える。保護帯は、ユーザがタッチパネルの分解能をセットするこ とを可能にする。更に、保護帯の調整は、タッチの実際の位置が変わらなかった 時に、乱れが決定されたタッチ位置に於ける変動になる、検出されたタッチ位置 の乱れを防止するために行われる。再生値の前の連続するタッチの数は、タッチ が無視される前に可能になる連続するタッチの数を制御するために、ユーザに依 ってセットされる。この特徴は好ましくない環境に於けるタッチパネルの動作を 保証するので、ゴミまたは他の好ましくない物質が無視されてタッチとして報告 されない。再生前にタッチが無い場合の連続するタッチ・コールの数は、温度や 電源電圧などの変動の結果として現れる可能性があるスプリアス・タッチの検出 を防止するために調整される。好ましくない環境でも、値は小さい数に好都合に セットされる。ユーザが前述のパラメータを設定していない場合、マイクロプロ セッサ51は省略時の値をこれらのパラメータに対して使用する。 ブロック202から、マイクロプロセッサ51は、タッチ・コールの中断が受信さ れたかどうかについて決定するブロック204に進む。その場合に、マイクロプロ セッサ51は、連続または継続するタッチ・コール・カウントを自動再生のために 増加するブロック２０６に進む。その後、ブロック208で、マイクロプロセッサ5 1は、AGCコール・カウントを増加した後に、図７に描かれているタッチ検出器ル ーチンをコールするブロック210に進む。マイクロプロセッサ51がタッチは検出 されたと決定すると、コンピュータ50はブロック204に戻る。しかし、タッチが 検出されなかった場合、マイクロプロセッサ５１は、ブロック208で増加されたA GCカウントが予め設定された値より大きいかどうかについて決定するブロック21 2からブロック214に進む。 その場合に、マイクロプロセッサ51は、図９に描かれていて次に詳細に説明され るAGCルーチンをコールするブロック215に進む。ブロック214またはブロック216 から、マイクロプロセッサ51はブロック204に戻る。 より詳しくは、タッチパネル11Aと11Bのタッチの発生を検出するために、マイ クロプロセッサ51は、ＸとＹ軸の各々に対して２つのアレイ、今のアレイと基本 アレイを使用する。今のＸ軸アレイは個々の強度値のＲＡＭ 70に於けるアレイ であり、その各々はＸ軸に沿う異なる位置に関連していて、強度値はＡ／Ｄコン バータから受信された今のＸ軸感知信号のデジタル表示になる。同様に、今のＹ 軸アレイは個々の強度値のＲＡＭ 70に於けるアレイであり、その各々はＹ軸に 沿う異なる位置に関連していて、強度値はＡ／Ｄコンバータから受信された今の Ｙ軸感知信号のデジタル表示になる。マイクロプロセッサ51は、図７に描かれて いるタッチ検出器サブルーチンに従って、ブロック240で、ＸとＹ軸の各々に対 して、及びパネル11Aと11Bの作動タッチ領域の位置に関連する強度値の各々に対 して、今の強度値と与えられた軸に関して同じ位置に関連する基本アレイ強度値 の差を計算する。その後、ブロック242で、マイクロプロセッサ51は、Ｘ軸に対 して最大に計算された差の値はユーザ設定または省略時の値の何れかになるスレ ショルド・タッチ値より小さいかどうかについて決定する。その場合に、マイク ロプロセッサ51は、ブロック206で増加されたタッチ・コール・カウントが、再 生値の前にタッチがない連続するタッチ・コールの数に対してセットされたユー ザ設定または省略時の値より大きいかどうかについて決定するブロック244に進 む。タッチ・コール・カウントがセットされた値より大きい場合、マイクロプロ セッサ51は、基準強度値の基本アレイを再生するブロック246に進む。Ｘ軸に関 連する最も大 きい差の値がブロック242で決定されたスレショルド値より小さくない場合、マ イクロプロセッサは、Ｙ軸に対して計算された最も大きな差がタッチ・スレショ ルド値より小さいかどうかについて決定するブロック248に進む。その場合に、 マイクロプロセッサは前述のブロック244に進む。そうでない場合、マイクロプ ロセッサはタッチを検出してブロック250に進む。ブロック250で、マイクロプロ セッサ51は、検出されたタッチの圧力を決定するために次に説明されるようにし て用いられるＸとＹの生の最も大きい差の値としてＸ軸とＹ軸に対してブロック 240で計算された最も大きい差の値を記憶する。ブロック252で、マイクロプロセ ッサ51はＸとＹ軸の差動信号をソフトウェア低域通過フィルタに印加する。特に 、ブロック252で、移動平均は１つの軸に関連する差動信号の一部に沿って通さ れるので、平均は其の軸の最も大きい差の値の与えられた範囲内の軸位置に関連 する各々差の値に対して計算される。例えば、移動平均は、最も大きい差の値の 軸位置の何れかの側で８つの位置の内部の軸位置に関連する差の値に対して計算 される。ブロック252の移動平均は差動信号の強度を高める作用を示し且つ低域 通過フィルタとして作動する。その後、ブロック254で、マイクロプロセッサ51 はＸ軸とＹ軸に対して濾過された値のピークを見い出し、そこではＸタッチ位置 は濾過されたＸ軸値のピークの位置と決定され且つＹタッチ位置は濾過されたＹ 軸値のピークの位置と決定される。濾過値のピークは濾過値の誘導分を考慮して ブロック254で決定される。或るタイプのソフトウェア誘導技術は、ブロック252 で低域通過フィルタから出力された値に沿って通される差動フィルタの移動合計 を採用している。差動フィルタの合計を使用するピーク値は、合計がゼロに進む 時を求めることに依って見い出される。特に、差の合計の例が次に示される。 Σ Ｎ（ｉ＋ｊ＋１）−Ｎ（ｉ＋ｊ） ここで、Σはｉ＝−Ｒから＋Ｒまでの和を表し、またＮはタッチ位置に関連する 低域通過フィルタの出力のデジタル表示であり、Ｒは誘導分が移動される各々ポ イントの合計の範囲を表している。Ｒはタッチの一般的な幅の内部のタッチ出力 の数値と比べると小さくなるべきである。例えば、Ｒ＝±８の値は一般的に満足 できる値である。変数ｊは、差の合計が計算され且つ範囲が中心に定められるア レイの各々ポイントを表している。ｊの最初の値は、感知信号が最初にスレショ ルドを越える位置の上方の８つの位置になる。合計は、合計がゼロに進むｊが見 い出されるまで、ｊの連続する値に相応して求められ、そのｊはピークに対応し ている。 その後、ブロック256で、マイクロプロセッサ51は、Ｚ軸座標、すなわちタッ チ圧力を、ブロック250で記憶されたＸとＹの生の最も大きな差の値の平均から 計算する。その後、ブロック258に於いて、ブロック254で決定されたＸタッチ位 置は、Ｘ軸に沿うタッチパネルの作動領域に相応して補正される。例えば、補正 されていないＸタッチ位置はＸ軸の原点から40ユニットであるが、Ｘ軸に沿う作 動領域は30だけ原点からオフセットされている場合、マイクロプロセッサ51は、 ブロック258で、タッチ位置を補正して、Ｘタッチ位置を10にセットしてオフセ ットを反映する。ブロック260で、マイクロプロセッサ51は、Ｙタッチ位置をユ ーザ設定Ｙ軸作動領域に相応して同様に補正する。その後、ブロック262で、マ イクロプロセッサ51は、Ｘ軸の本来の角の変更が要求されるかどうかについて決 定する。タッチパネルの原点（0,0）がパネルの左上の角である場合、変更は何 れの軸に対しても要求されない。しかし、タッチパネルの受信トランスジューサ がディスプレイの右上の角にある場合、Ｘ軸の始点と終点は逆にされる。同様に 、トランスジューサがディ スプレイの左下の角にある場合、Ｙ軸の始点と終点は逆にされる。トランスジュ ーサがディスプレイの右下の角にある場合、Ｘ軸の始点と終点だけでなくＹ軸の 始点と終点も逆にされる。従って、マイクロプロセッサ51がトランスジューサは ディスプレイの右上または右下の角に取り付けられていると決定すると、Ｘ軸の 本来の角の変更が要求され、マイクロプロセッサはＸ座標を設定された本来の角 に対して計算するブロック264に進む。同様に、マイクロプロセッサが、ブロッ ク266で、トランスジューサはタッチパネルの左下の角または右下の角に取り付 けられているので、Ｙ軸の本来の角の変更が要求されると決定すると、マイクロ プロセッサは、Ｙ座標を設定された本来の角に対して計算するブロック268に進 む。 任意に必要な角の変更をＸとＹ座標に対して実行した後に、マイクロプロセッ サ51は、連続するタッチの数がユーザ設定値より大きいかどうかについて決定す るブロック270に進む。その場合に、マイクロプロセッサは、今のアレイに記憶 されている値に等しいタッチされていないパネルを表す基本アレイをセットする ことに依って、基本アレイを再生するブロック272に進む。ブロック270または27 2から、マイクロプロセッサは、タッチ・フラグを見て、フラグが非タッチ状況 からタッチ状況に変わったかどうかについて決定することに依って、これが最初 のシリーズのタッチであるかどうかについて決定するブロック274に進む。これ が最初のタッチである場合、マイクロプロセッサ51は、最初のタッチに対して計 算されたＸとＹとＺ座標を記憶して報告するブロック280に進む。そうでない場 合、マイクロプロセッサ51は、ブロック274からブロック276に進んで、新しいＸ 位置がタッチの最後に記憶されたＸ位置の保護帯の内部にあるかどうかについて 決定する。新しいＸ位置が保護帯の内部にある場合、マイクロプロセッサは、新 しいＹ位置が最後に記憶された Ｙ位置値の保護帯の内部にあるかどうかについて決定するブロック278に進む。 その場合、マイクロプロセッサは、記憶されているＸとＹとＺ座標を報告するブ ロック282に進む。しかし、新しいＸまたはＹ位置が最後に記憶されたＸとＹ位 置の保護帯の外部にある場合、マイクロプロセッサは、各々ブロック276または2 78からブロック290に進んで、新しいＸとＹとＺ座標を記憶して報告する。ユー ザ設定または省略時の保護帯の値をブロック276と178で使用すると、決定された タッチ位置が乱されることを防止するので、計算または報告されたタッチ位置は 、実際のタッチ位置が変えられない時に変わらない。 図７のタッチ位置演算の動作が図10A〜Dに描かれているグラフに依って図示さ れている。図10Aのグラフは、タッチパネル11Aと11Bの或る軸に印加された生の データを示している。図10Bは、タッチが存在しない時に、図10Aに図示されてい る２つの信号間の差を示している。図10Bから分かるように、タッチが存在しな い時の今と基本のアレイ値の間の差は、或る雑音を有しているが平らになる。比 較的軽いタッチに対してブロック240で計算された差動信号のグラフが図10Cに描 かれている。図10Cに於いて、差動信号は突起を示していて、突起は或る雑音を 有するタッチを示している。信号を低域通過フィルタにブロック252で印加して 生じるように、図10Cに描かれている信号の突起部に沿って移動平均を走行させ ると、信号の突起部は滑らかになり、その振幅は図10Dに図示されているように 増加する。図10Dに描かれている信号がブロック254のピーク検出器に印加される と、そこで実施された差の演算を合計することは、整数演算を用いて、曲線の傾 斜を調べることになる。差の合計がゼロと見なされると、合計が計算された範囲 の中間点に対応するアレイ位置は、ピーク、すなわち、タッチパネル11Aと11Bの 或る軸に関す るタッチ位置を表している。前述のように、他のピーク検出または差を求める方 式は、他の低域通過フィルタ方式と共に、用いられるマイクロプロセッサ51の精 巧さと性能に基づいて使用できると思われる。 本発明のコントローラをR.F.増幅器151の自動利得制御のためにブロック200で 初期設定するために、マイクロプロセッサ51は図８に描かれているルーチンを実 施する。図５に図示されているR.F.増幅器も前述の差動増幅器151であるが、調 整可能な利得を有する別のR.F.増幅器も使用できる。図８に描かれているルーチ ンは、最初に、ブロック300のＸ軸アレイのような或る軸に関連する生のデータ ・アレイの生のタッチ値を読み取る。その後、ブロック300で、マイクロプロセ ッサ51は、増幅器151が飽和されたかどうかについて決定する。マイクロプロセ ッサ51が、Ｘ軸アレイから読み取られた生のタッチ値から、増幅器151が飽和さ れていないと決定すると、マイクロプロセッサは、利得を予め設定された大きさ だけ増加するブロック304に進む。マイクロプロセッサ51は、増幅器151が飽和状 態にドライブされるまでブロック300と302と304を循環する。差動増幅器151の飽 和は、アナログ／デジタル・コンバータの出力が増幅器151の最大利得を示す其 の限界にある時に示される。例えば、Ａ／Ｄコンバータの最大出力が255の最下 位ビットにある場合、増幅器151は、アナログ／デジタル・コンバータの出力が2 55の最下位ビットにある時に飽和されたと決定される。アナログ／デジタル・コ ンバータの出力は、しかし、増幅器151の最大利得に於いて、アナログ／デジタ ル・コンバータの出力がゼロになるように反転されることに注目すべきである。 その場合、増幅器151は、アナログ／デジタル・コンバータのゼロ出力を示すＸ 軸アレイに１つまたは複数のポイントがある時に、ブロック302に於いて飽和さ れたと決定 される。増幅器151がブロック302で飽和されたと決定されると、増幅器151の利 得は、増幅器151またはアナログ／デジタル・コンバータが飽和されたことを示 すＸ軸に関連する生のデータ・アレイにポイントがなくなるように、予め設定さ れた大きさだけ減少される。利得がブロック306で減少される予め設定された大 きさは、Ｄ／Ａコンバータ上で、少なくとも或る最下位ビットの大きさになると 思われる。その後、ブロック308で、マイクロプロセッサ51は、Ｘ軸データ・ア レイに記憶されている最大強度値に関連するＸ軸位置を決定し、且つこのＸ軸位 置を図９に描かれている自動利得制御ルーチンの最大Ｘ軸位置として記憶する。 ブロック310で、マイクロプロセッサ51は、予め設定された大きさだけ再び利得 を増加する。ブロック312で、マイクロプロセッサは、最大Ｘ位置の生の強度値 を読み取って記憶する。マイクロプロセッサは、ブロック314，316，318，320， 322，324，326がブロック300，302，304，306，308，310，312に各々対応してい る、Ｙ軸のためのプロセスを繰り返すブロック314に進む。図から分かるように 、増幅器151の利得は別々に調整されるので、増幅器の利得は、Ｘ軸音響波信号 を感知する時とＹ軸音響波信号を感知する時に、異なる状態で調整される。 マイクロプロセッサ51は、R.F.増幅器151の利得を、パネル11Aと11Bに検出さ れたタッチが無い時にブロック216で実質的に定期的に調整する。特に、自動利 得ルーチンがコールされると、マイクロプロセッサ51は、ブロック328に於いて 、ブロック308で決定された最大Ｘ軸タッチ位置に関連するＸ軸アレイから生の 強度値を読み取る。ブロック330で、マイクロプロセッサ51は、最大タッチ位置 の生の強度値が図８の初期設定ルーチン中に其のタッチ位置に対して決定された 最大値と等しいと決定されたかどうかについて決定する。その場合に、マイクロ プロセッサ51は、ブロック330からブロック334 に進んで、増幅器151の利得を予め設定された大きさだけ減少する。マイクロプ ロセッサが、ブロック332で、最大Ｘ軸タッチ位置に対して読み取られた生の強 度値がブロック312で記憶された値より小さいと決定し、増幅器が変動したこと を示すと、マイクロプロセッサは、増幅器151の利得を予め設定された大きさだ け増加するブロック336に進む。マイクロプロセッサ51が増幅器151の利得を調整 すると、必ず、マイクロプロセッサは強制的に再生を行うブロック338に進み、 そこではタッチを検出するためにブロック240で用いられたＸ軸基本アレイは利 得調整後に軸に対して読み取られた今の強度タッチの値に依って更新される。そ の後、マイクロプロセッサは、増幅器151の利得がＹ軸感知信号に相応して調整 されるかどうかについて決定するブロック340に進む。特に、ブロック340で、マ イクロプロセッサ51は、ブロック322で決定された最大Ｙタッチ位置に関連する 生の最大タッチの値を読み取り、且つブロック342で、この生の値が其のＹ軸タ ッチ位置に対して決定された最大値と等しいかどうかについて決定する。その場 合に、マイクロプロセッサは、ブロック346に進んで、Ｙ軸タッチ信号を感知す る時に増幅器151の利得を予め設定された大きさだけ減少する。ブロック340で読 み取られた生の値がブロック342で決定された最大値と等しくない場合、マイク ロプロセッサ51は、ブロック344に進んで、生のタッチ値がＹ軸に対してブロッ ク326で記憶された値より小さいかどうかについて決定する。その場合に、マイ クロプロセッサは、ブロック348に進んで、Ｙ軸タッチ信号を感知するために、 増幅器151の利得を予め設定された大きさだけ増加する。増幅器151の利得がＹ軸 に対して調整されると、マイクロプロセッサは、ブロック352に進んで、基本Ｙ 軸アレイを再生する。 本発明のコントローラは、音響波タッチパネルが、パネルのタッ チ位置を更に正確に検出することを可能にする。前述のように、コントローラは 、せん断波、表面音響波（ＳＡＷ）またはレーリー波、ラム波などのような種々 のタイプの音響波を使用するタッチパネルを備えて用いられる。せん断波を使用 する音響波タッチパネルは、せん断波エネルギーがタッチパネルの全体的な厚み を通るので、せん断波エネルギーの全てを吸収せずに、容易に密閉されて封鎖で きるが、これは、表面音響波を使用する音響波タッチパネルのケースでない。特 に、市販の表面音響波タッチパネルを、これらのパネルの動作の今の周波数、す なわち5.5 MHzに於いて、ＳＡＷタッチパネルのタッチ面の密閉シールは表面音 響波エネルギーの全てを本質的に吸収するので、密閉して封鎖できなかった。こ れは、レーリー・タイプの表面音響波は、ほぼ１つの波長だけの深さに対してタ ッチパネルの１つの表面で跳ね返されるからである。動作周波数を減少すると、 波長は反比例して吸収領域内部に於ける波の数を増減することが分かった。しか し、前述の市販の表面音響波タッチパネルの動作周波数を減少することは、これ らのタッチパネルに依って用いられる信号処理機能は減少された周波数でタッチ を正確に感知できるほど優れていなかったので不可能だった。特に、タッチパネ ルに伝えられる表面音響波の周波数を減少すると、与えられた領域の与えられた タッチに依って吸収されるエネルギー量も減少するので、パネルの感度は周波数 のほぼ逆２乗だけ減少する。 しかし、本発明のコントローラの改善された信号処理の特徴は、表面音響波タ ッチパネルの周波数が、このようなパネルを密閉して封鎖するために十分に減少 されることを可能にすることが分かった。特に、本発明のコントローラを用いる 表面音響波タッチパネルの周波数は１〜３ MHzの範囲に減少される。これは、タ ッチ感度を、以下の比率のほぼ２乗程度減少させる。 １MHz /5.5MHz、及び３ MHz /5.5MHz これは、密閉合成物がエネルギーの全てを吸収せずにＳＡＷタッチパネルのタ ッチ面に施されることを可能にするので、パネルはそのまま作動できる。ＳＡＷ タッチパネルのタッチ感度は１ MHzで30〜１だけ減少されるので、適切な信号を 雑音比率に保つことが重要になる。特に、R.F.増幅器151は遮蔽され、且つドラ イブ回路を用いて音響波エネルギーの実質的な送信をタッチパネルとコントロー ラ電子部品の間に於いて保証しなければならない。更に、１ MHzに於いて、高さ が調整できる反射アレイは、構成要素回収技術を用いて反射アレイと逆にして採 用されるべきである。これは、構成要素回収技術を用いる反射アレイは、アレイ の幅または約0.5インチのアレイの先端に空間が開いている反射要素を備えてい るからである。アレイの幅が予め設定された値に限定されていると想定すると、 これは非現実的なデザインになる。更に、パネルの厚みに関して、１ MHzに於い て、表面音響波タッチパネルは少なくとも約0.5インチの厚みでなければならな い。また３ MHzに於いて、パネルの厚みは、タッチパネルの最上部のタッチ面か ら音響波タッチパネルの最下部の表面にかけての表面音響波のクロスオーバーが 防止される場合、少なくとも約0.30インチでなければならない。 本発明を包合してここに開示された実施例の他の変形例は、前述の見解に鑑み て可能であろう。従って、添付の請求の範囲内で本発明が前述の内容の他にも実 現できることは理解されるであろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板と、音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝搬 するためのＸ軸トランスジューサ手段であって、其こに入射した音響波を受信し 前記Ｘ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された音響波を 表すＸ軸信号を生成する前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、音響波を前記基板に 伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するためのＹ軸トランスジューサ手 段であって、其こに入射した音響波を受信し前記Ｙ軸に対応するタッチの位置が 決定されることができる感知された音響波を表すＹ軸信号を生成する前記Ｙ軸ト ランスジューサ手段を備えている、音響波タッチパネル用信号条件設定回路であ って、 ドライブ信号を前記Ｘ軸またはＹ軸トランスジューサ手段の１つに印加し、ド ライブされたトランスジューサに関連する軸に関して前記基板で音響波を伝える ための手段と、 感知されたＸ軸信号と感知されたＹ軸信号を前記Ｘ軸とＹ軸のトランスジュー サ手段から同時に受信するための手段と、 前記同時に受信された信号の間の差を表す信号を与えるために前記受信手段に 結合されている差動手段であって、前記差動信号は、前記軸のタッチ座標が決定 されることを可能にするために、前記或るドライブされたトランスジューサに関 連する軸に対応して伝搬する前記感知された音響波に対応する、前記差動手段と 、 を具備する音響波タッチパネル用信号条件設定回路。 ２．前記Ｘ軸とＹ軸のトランスジューサ手段の各々は送信トランスジューサと 受信トランスジューサを含み、前記Ｘ軸とＹ軸の受信トランスジューサは前記基 板上で互いに隣接して配置されている、請求項１に記載のタッチパネル用信号条 件設定回路。 ３．前記Ｘ軸とＹ軸のトランスジューサ手段の各々は音響波を前記基板に伝え 且つ其こに入射した音響波を受信するためのトランシーバを含み、前記Ｘ軸とＹ 軸のトランシーバは前記基板上で互いに隣接して取り付けられている、請求項１ に記載のタッチパネル用信号条件設定回路。 ４．前記Ｘ軸トランシーバと前記感知されたＸ軸信号を受信するための前記手 段の間に配置されている共振回路を含み、前記共振回路は前記ドライブ信号が前 記Ｘ軸トランシーバに印加される直列共振回路を形成し、且つ前記共振回路は前 記受信手段が前記感知されたＸ軸信号を受信する時に平行共振回路を形成する、 請求項３に記載のタッチパネル用信号条件設定回路。 ５．前記共振回路を切り替えて前記直列共振回路または前記平行共振回路を形 成するための手段を更に含む、請求項４に記載のタッチパネル用信号条件設定回 路。 ６．前記Ｘ軸と前記Ｙ軸のトランシーバの各々と前記感知されたＸとＹ軸信号 を受信するための前記手段の間に配置された共振回路であって、前記共振回路の 各々は前記ドライブ信号が前記Ｘ軸またはＹ軸のトランシーバに印加される直列 共振回路を形成し且つ前記共振回路の各々は前記受信手段が前記各々感知された ＸとＹ軸信号を受信する時に平行共振回路を形成する前記共振回路と、前記トラ ンシーバが送信モードの時に前記共振回路のＱに影響せず且つ前記トランシーバ が受信モードの時に受信された信号の振幅に実質的に影響せずに前記ドライブ信 号の過度に高い振幅から前記差動手段を保護するための手段を含む、請求項３に 記載のタッチパネル用信号条件設定回路。 ７．前記共振回路を切り替えて前記直列共振回路または前記平行共振回路を形 成するための手段を更に含む、請求項６に記載のタッ チパネル用信号条件設定回路。 ８．基板と、音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝搬 するためのＸ軸トランスジューサ手段であって、其こに入射した音響波を受信し 前記Ｘ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された音響波を 表すＸ軸信号を生成する前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、音響波を前記基板に 伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するためのＹ軸トランスジューサ手 段であって、其こに入射した音響波を受信し前記Ｙ軸に対応するタッチの位置が 決定されることができる感知された音響波を表すＹ軸信号を生成する前記Ｙ軸ト ランスジューサ手段を備えている、音響波タッチパネル用コントローラであって 、 前記信号からの共通モードを拒絶して条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号を与え るために、前記回路に依って同時に受信されたＸ軸信号とＹ軸信号に応答する信 号条件設定回路と、 前記条件設定されたＸ軸信号を複数の個々のＸ軸強度値に変換するための手段 であって、各々値は前記Ｘ軸に沿う位置に関連していて、前記変換手段は前記条 件設定されたＹ軸信号を複数の個々のＹ軸強度値に変換し、各々値は前記Ｙ軸に 沿う位置に関連している、前記変換手段と、 複数の前記Ｘ軸強度値の各々と前記Ｘ軸強度値の位置と前記Ｘ軸に関して同じ 位置に関連する基準Ｘ軸値を比較して、前記比較されたＸ軸値の間の差を表すＸ 軸の差の値を与えるための手段であって、複数の前記Ｙ軸強度値の各々と前記Ｙ 軸強度値の位置と前記Ｙ軸に関して同じ位置に関連する基準Ｙ軸値を比較して、 前記比較されたＹ軸値の間の差を表すＹ軸の差の値を与えるための前記比較手段 と、 タッチの位置を、Ｘ軸位置に関連する複数のＸ軸の差の値から最も大きいＸ軸 の差の値に関連するＸ軸に沿うＸ軸位置の与えられた 範囲内で、且つＸ軸位置に関連する複数のＹ軸の差の値から最も大きいＹ軸の差 の値に関連するＸ軸位置の与えられた範囲内で決定するための手段と、 を具備する音響波タッチパネル用コントローラ。 ９．前記タッチ位置決定手段が、 複数の前記Ｘ軸の差の値を前記最も大きいＸ軸の差の値の前記範囲内で且つ複 数の前記Ｙ軸の差の値を前記最も大きいＹ軸の差の値の範囲内で濾過して、各々 Ｘ軸濾過値とＹ軸濾過値を与えるための低域通過フィルタと、 前記Ｘ軸濾過値のピークと前記Ｙ軸濾過値のピークを検出するためのピーク検 出器であって、前記Ｘ軸ピークとＹ軸ピークは前記Ｘ軸とＹ軸に関するタッチの 位置を表す、前記ピーク検出器と、 を具備する、請求項８に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 １０．タッチの圧力を前記最も大きいＸ軸の差の値と前記最も大きいＹ軸の差 の値から検出するためのタッチ圧力検出器を含む、請求項８に記載の音響波タッ チパネル用コントローラ。 １１．前記タッチ圧力検出器は前記Ｘ軸とＹ軸に関連する前記最大差動信号の 前記強度を平均するための手段を含む、請求項１１に記載の音響波タッチパネル 用コントローラ。 １２．前記信号条件設定回路は調整可能な利得を有する増幅器を含み、且つ更 に前記増幅器の利得を自動的に調整するための手段を含む、請求項８に記載の音 響波タッチパネル用コントローラ。 １３．前記利得調整手段はＸ軸に沿う予め選択された位置に関連する差の値と 前記予め選択された位置に関連する利得基準値を比較するための手段を含み、前 記利得調整手段は前記差の値が前記利得基準値の与えられた範囲に入っていない 場合に前記利得を調整する、 請求項１２に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 １４．前記予め選択された位置を、前記タッチパネルの初期設定時に、非タッ チパネルのために決定された最も大きいＸ軸の差の値の位置から自動的に選択す るための手段を更に含む、請求項１３に記載の音響波タッチパネル用コントロー ラ。 １５．前記利得が調整される場合に前記Ｘ軸基準値を更新するための手段を更 に含む、請求項１３に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 １６．前記利得調整手段はＹ軸に沿う予め選択された位置に関連する差の値と 前記予め選択された位置に関連する利得基準値を比較するための手段を含み、前 記利得調整手段は前記差の値が前記利得基準値の与えられた範囲に入っていない 場合に前記Ｙ軸の前記利得を調整する、請求項１３に記載の音響波タッチパネル 用コントローラ。 １７．前記予め選択された位置を、前記タッチパネルの初期設定時に、非タッ チパネルのために決定された最も大きいＹ軸の差の値の位置から自動的に選択す るための手段を更に含む、請求項１６に記載の音響波タッチパネル用コントロー ラ。 １８．前記利得が調整される場合に前記Ｙ軸基準値を更新するための手段を更 に含む、請求項１６に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 １９．基板と、音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝 搬するためのＸ軸トランスジューサ手段であって、其こに入射した音響波を受信 し前記Ｘ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された音響波 を表すＸ軸信号を生成する前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、音響波を前記基板 に伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するためのＹ軸トランスジューサ 手段であって、其こに入射した音響波を受信し前記Ｙ軸に対応するタッチの位置 が決定されることができる感知された音響波を表すＹ軸信号を生成する前記Ｙ軸 トランスジューサ手段を備えている、音響波タッチパネル用コントローラであっ て、 前記信号からの共通モードを拒絶して条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号を与え るために、前記回路に依って同時に受信されたＸ軸信号とＹ軸信号に対応し、調 整可能な利得を有する増幅器を含む信号条件設定回路と、 タッチの有無を前記条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号から検出するための手段 と、 タッチの検出に応答して、前記ＸとＹ軸に対応する前記タッチの位置を決定す るための手段と、 認識されたタッチの無い時に動作可能となり、前記条件設定されたＸ軸とＹ軸 の信号から前記増幅器の利得が調整を必要とするかどうかを決定するための手段 と、 前記増幅器の利得を必要に応じて自動的に調整するための手段と、 を具備する音響波タッチパネル用コントローラ。 ２０．前記タッチ位置決定手段は前記Ｘ軸とＹ軸の信号を濾過するための低域 通過フィルタと前記Ｘ軸とＹ軸の濾過された信号のピークを検出するためのピー ク検出器を含む、請求項１９に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ２１．前記ピーク検出器は差動生成器を含む、請求項１９に記載のコントロー ラ。 ２２．基板と、音響波を前記基板に伝え且つ、複数の通路であって、各々通路 は第１の軸に沿う位置を表している、前記通路に沿って伝搬し、且つ其こに入射 した音響波を受信して前記波を表す信号を与えるために少なくとも１つのトラン スジューサを備え、前記通 路の１つと交差する前記基板上のタッチは前記通路に沿って伝搬する前記音響波 に於ける摂動を形成する、音響波タッチパネル用タッチ位置検出器であって、 前記信号を複数の個々の強度値に変換するための手段であって、各々値は前記 第１の軸に関する位置に関連している、前記変換手段と、 複数の前記強度値の各々を前記強度値の位置と前記第１の軸に関して同じ位置 に関連する基準値と比較して、前記強度と基準の値の間の差を表す値を与えるた めの手段と、 最も大きい差の値とタッチ・スレショルドを比較して、前記最も大きい差が前 記スレショルドより大きい時に前記基板上のタッチを検出するための手段と、 タッチの位置を、前記第１の軸に関する位置に関連する複数の差の値から、前 記最も大きい差の値に関連する第１の軸位置の与えられた範囲内で決定するため の手段と、 を具備する音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ２３．前記位置決定手段は、 複数の前記差の値を前記最も大きい差の値の与えられた範囲内で濾過するため の低域通過フィルタと、 前記濾過された差の値のピークを検出するためのピーク検出器であって、前記 ピーク値に関連する位置が前記第１の軸に対応するタッチの位置を表している、 前記ピーク検出器と、 を具備する請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ２４．前記低域通過フィルタは複数のポイントに沿う前記差の値を前記最も大 きい差の値の与えられた範囲内で平均する、請求項１９に記載の音響波タッチパ ネル用タッチ位置検出器。 ２５．前記ピーク検出器は前記濾過された差の値に差を示す、請求項１９に記 載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ２６．前記ピーク検出器は差動フィルタの合計を含む、請求項１９に記載の音 響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ２７．音響波を前記基板に伝え、且つ、複数の通路であって、各々通路は前記 第１の軸に対して一般的に垂直に位置する第２の軸に沿う位置を表している前記 通路に沿って伝搬し、且つ其こに入射した音響波を受信して其れを表す信号を与 えるために少なくとも１つのトランスジューサと、 前記信号を複数の個々の強度値に変換するための手段であって、各々値が前記 第２の軸に関する位置に対応している、前記変換手段と、 前記強度値の各々を前記強度値の位置と前記第２の軸に関して同じ位置に対応 する基準値と比較して、前記強度と基準の値の間の差を表す値を与えるための比 較手段とを具備し、 前記比較手段は、前記第１と第２の軸に関連する最も大きい差の値とタッチ・ スレショルドを比較して、前記最も大きい値が前記スレショルドより大きい時に 前記基板上のタッチを検出する、請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッ チ位置検出器。 ２８．音響波を前記基板に伝え、且つ、複数の通路であって、各々通路は前記 第１の軸に対して一般的に垂直に位置する第２の軸に沿う位置を表している前記 通路に沿って伝搬し、且つ其こに入射した音響波を受信して其れを表す信号を与 えるために少なくとも１つのトランスジューサと、 前記信号を複数の個々の強度値に変換するための手段であって、各々値は前記 第２の軸に関する位置に対応している、前記変換手段と、 前記強度値の各々を前記強度値の位置と前記第２の軸に関して同じ位置に対応 する基準値と比較して、前記強度と基準の値の間の差を表す値を与えるための手 段と、 タッチの圧力を表す値を、前記第１の軸に関連する最も大きい差動信号と第２ の軸に関連する最も大きい差動信号の強度から決定するための手段と、 を具備する、請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ２９．前記タッチ位置決定手段は、 複数の前記Ｘ軸の差の値を前記最も大きいＸ軸の差の値の前記範囲内で且つ複 数の前記Ｙ軸の差の値を前記最も大きいＹ軸の差の値の範囲内で濾過して、各々 Ｘ軸濾過値とＹ軸濾過値を与えるための低域通過フィルタと、 前記Ｘ軸濾過値のピークと前記Ｙ軸濾過値のピークを検出するためのピーク検 出器であって、前記Ｘ軸ピークとＹ軸ピークが前記Ｘ軸とＹ軸に関するタッチの 位置を表す、前記ピーク検出器と、 を具備する、請求項２８に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ３０．前記タッチパネルは、作動タッチ部と非作動タッチ部を含み、前記タッ チ位置検出器は、前記作動タッチ部のみのタッチを検出する、請求項２２に記載 の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ３１．前記作動部のサイズは可変である、請求項３０に記載の音響波タッチパ ネル用タッチ位置検出器。 ３２．前記作動部の位置は可変である、請求項３０に記載の音響波タッチパネ ル用タッチ位置検出器。 ３３．前記決定されたタッチ位置に応答し、前記軸の原点位置に 対応してタッチ位置の座標を示す値を決定するためのタッチ位置座標計算器を更 に具備する、請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ３４．最初に検出されたタッチ位置を表す値を記憶するための手段と、次に検 出されたタッチ位置を表す値を前記第１の位置と比較して、前記位置が互いに予 め設定された距離に入っているかどうかについて決定するための手段とを具備し 、前記次のタッチ位置は前記次の位置が前記予め設定された距離より長い前記最 初の位置から或る距離にある場合にだけ新しいタッチ位置として認識される、請 求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ３５．新しい位置として決定されるべきタッチ位置は、次に検出されたタッチ 位置が新しい位置であるかどうかについて決定するために、前記最初に検出され たタッチ位置として前記比較手段により用いられる、請求項３４に記載の音響波 タッチパネル用タッチ位置検出器。 ３６．前記基準値を更新するために検出されたタッチの予め設定された数に応 答する手段を更に含む、請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検 出器。 ３７．検出されたタッチの無い場合に実質的に定期的に前記基準値を更新する ための手段を更に含む、請求項２２に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検 出器。 ３８．前記タッチ・スレショルドが可変である、請求項２２に記載の音響波タ ッチパネル用タッチ位置検出器。 ３９．基板と、音響波を前記基板に伝え、且つ、複数の通路であって、各々通 路は第１の軸に沿う位置を表している、前記通路に沿って伝搬し、且つ其こに入 射した音響波を受信して前記波を表す信号を与えるために少なくとも１つのトラ ンスジューサを備え、前記 通路の１つと交差する前記基板上のタッチは前記通路に沿って伝搬する音響波に 於ける摂動を形成する、音響波タッチパネル用タッチ位置検出器であって、 前記受信された音響波信号と基準信号を比較して其の間の差を表す信号を与え るためのコンパレータと、 前記差動信号を濾過して、濾過された差動信号を与えるための低域通過フィル タと、 前記濾過された差動信号のピークを検出するためのピーク検出器であって、前 記ピークが前記軸に対応する前記タッチの位置を表している、前記ピーク検出器 と、 を具備する、音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４０．前記基準信号は、タッチが伝搬の前記通路と交差しない、前記基板を伝 搬する受信された音響波を表している、請求項３９に記載の音響波タッチパネル 用タッチ位置検出器。 ４１．前記差動信号を最も小さいタッチの差を表しているスレショルド値と比 較する手段を含み、前記差動信号は前記差動信号の強度が前記スレショルド値よ り大きいか等しい場合に濾過される、請求項３９に記載の音響波タッチパネル用 タッチ位置検出器。 ４２．前記スレショルド値は可変である、請求項４１に記載の音響波タッチパ ネル用タッチ位置検出器。 ４３．前記低域通過フィルタは、複数のポイントに沿う前記差動信号を、最も 大きい差を表す前記信号に沿うポイントの与えられた範囲内で平均する、請求項 ３９に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４４．前記ピーク検出器は前記濾過された差動信号の差を示す、請求項３９に 記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４５．前記ピーク検出器は差動フィルタの合計を含む、請求項３ ９に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４６．少なくとも１つのトランスジューサであって、そこに入射し、且つ複数 の通路であって各々第２の軸に沿う位置を表している前記複数の通路に沿って前 記基板を伝搬する、音響波を表す信号を受信し且つ与え、前記第２の軸は前記第 １の軸に対して略垂直に位置し且つ前記通路は前記第１の軸を表す前記通路と交 差する前記第２の軸を表している、前記少なくとも１つのトランスジューサと、 前記第１の軸を表す通路と前記第２の軸と交差する通路と交差するタッチの圧力 を前記第１の軸を表す通路に沿って伝搬する受信された音響波に関連する最大差 動信号の強度から且つ前記第２の軸に沿う位置を表す通路に沿って伝搬する受信 された音響波に関連する最大差動信号の強度から決定するためのタッチ圧力検出 器とを具備する請求項３９に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４７．前記タッチ圧力検出器は、前記第１と第２の軸に関連する前記最大差動 信号の前記強度を平均するための手段を含む、請求項４６に記載の音響波タッチ パネル用タッチ位置検出器。 ４８．前記基板は作動タッチ部と非作動タッチ部を含み、前記タッチ位置検出 器は前記ピーク検出器に前記作動タッチ部の内部の位置を表す信号のみを印加す る、請求項３９に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ４９．前記作動部のサイズが可変である、請求項４８に記載の音響波タッチパ ネル用タッチ位置検出器。 ５０．前記作動部の位置が可変である、請求項４８に記載の音響波タッチパネ ル用タッチ位置検出器。 ５１．前記検出されたピークに応答し、前記軸の原点位置に対応してタッチ位 置の座標を示す値を決定するためのタッチ位置座標計算器を更に具備する、請求 項３９に記載の音響波タッチパネル用タ ッチ位置検出器。 ５２．最初に検出されたタッチ位置を表す値を記憶するための手段と、次に検 出されたタッチ位置を表す値を前記第１の位置と比較して、前記位置が互いに予 め設定された距離に入っているかどうかについて決定するための手段とを具備し 、前記次のタッチ位置は前記次の位置が前記予め設定された距離より長い前記最 初の位置から或る距離にある場合にだけ新しいタッチ位置として認識される、請 求項３９に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器 ５３．新しい位置として決定されるべきタッチ位置は、次に検出されたタッチ 位置が新しい位置であるかどうかについて決定するために、前記最初に検出され たタッチ位置として前記比較手段により用いられる、請求項１４に記載の音響波 タッチパネル用タッチ位置検出器。 ５４．前記基準値を更新するために検出されたタッチの予め設定された数に応 答する手段を更に含む、請求項１に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出 器。 ５５．検出されたタッチの無い場合に実質的に定期的に前記基準値を更新する ための手段を含む、請求項１に記載の音響波タッチパネル用タッチ位置検出器。 ５６．タッチパネル基板と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝搬するため のＸ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射した音響波を受信し前記Ｘ軸 に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された表面音響波を表す Ｘ軸信号を生成するための前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するため のＹ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射し た表面音響波を受信し前記Ｙ軸に対応するタッチの位置が決定されることができ る感知された表面音響波を表すＹ軸信号を生成するための前記Ｙ軸トランスジュ ーサ手段と、 ドライブ信号を前記Ｘ軸またはＹ軸トランスジューサ手段の１つに印加して、 表面音響波をドライブされるトランスジューサに関連する軸に関する前記基板に 於いて伝えるための手段であって、前記ドライブ信号は前記タッチパネル基板が 密閉して封鎖されることを可能にする十分に低い周波数を有する、前記印加手段 と、 同時に受信されたＸ軸とＹ軸の信号間の差を表す信号を与えるために前記Ｘ軸 とＹ軸のトランスジューサ手段に結合されている差動手段であって、前記差動信 号は前記１つのドライブされるトランスジューサに関連する軸に対応して伝搬す る前記感知された表面音響波に対応している、前記差動手段と、 を具備する、表面音響波タッチパネル・システム。 ５７．前記周波数は１〜３ＭＨｚの範囲にある、請求項５６に記載の表面音響 波タッチパネル。 ５８．タッチパネル基板と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝搬するため のＸ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射した表面音響波を受信し前記 Ｘ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された表面音響波を 表すＸ軸信号を生成するための前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するため のＹ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射した表面音響波を受信し前記 Ｙ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された音響波を表す Ｙ軸信号を生成するための前記Ｙ軸トランスジューサ手段と、 ドライブ信号を前記Ｘ軸またはＹ軸トランスジューサ手段の１つに印加して、 表面音響波をドライブされるトランスジューサに関連する軸に関する前記基板に 於いて伝えるための手段であって、前記ドライブ信号は前記タッチパネル基板が 密閉して封鎖されることを可能にする十分に低い周波数を有する、前記印加手段 と、 前記信号からの共通モードを拒絶して条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号を与え るために前記回路に依って同時に受信されたＸ軸信号とＹ軸信号に応答する信号 条件設定回路と、 前記条件設定されたＸ軸信号を複数の個々のＸ軸強度値に変換するための手段 であって、各々値は前記Ｘ軸に関する位置に関連していて、前記変換手段は前記 条件設定されたＹ軸信号を複数の個々のＹ軸強度値に変換し、各々値は前記Ｙ軸 に関する位置に関連している、前記変換手段と、 複数の前記Ｘ軸強度値の各々と前記Ｘ軸強度値の位置と前記Ｘ軸に関して同じ 位置に関連する基準Ｘ軸値を比較し、前記比較されたＸ軸値の間の差を表すＸ軸 の差の値を与えるための比較手段であって、複数の前記Ｙ軸強度値の各々と前記 Ｙ軸強度値の位置と前記Ｙ軸に関して同じ位置に関連する基準Ｙ軸値を比較し、 前記比較されたＹ軸値の間の差を表すＹ軸の差の値を与えるための前記比較手段 と、 タッチの位置を複数のＸ軸の差の値及び複数のＹ軸の差の値から決定するため の手段と、 を具備する、表面音響波タッチパネル。 ５９．前記タッチ位置決定手段が、 複数の前記Ｘ軸の差の値を前記最も大きいＸ軸の差の値の前記範囲内で且つ複 数の前記Ｙ軸の差の値を前記最も大きいＹ軸の差の値の範囲内で濾過して、各々 Ｘ軸濾過値とＹ軸濾過値を与えるための 低域通過フィルタと、 前記Ｘ軸濾過値のピークと前記Ｙ軸濾過値のピークを検出するためのピーク検 出器であって、前記Ｘ軸ピークとＹ軸ピークは前記ＸとＹ軸に関するタッチの位 置を表している前記ピーク検出器と、 を具備する、請求項５８に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ６０．タッチの圧力を前記最も大きいＸ軸の差の値と前記最も大きいＹ軸の差 の値から検出するためのタッチ圧力検出器を更に具備する、請求項５８に記載の 音響波タッチパネル用コントローラ。 ６１．前記タッチ圧力検出器は、前記Ｘ軸とＹ軸に関連する前記最大差動信号 の前記強度を平均するための手段を含む、請求項６０に記載の音響波タッチパネ ル用コントローラ。 ６２．前記信号条件設定回路は調整可能な利得を有する増幅器を含み、且つ更 に前記増幅器の利得を自動的に調整するための手段を含む、請求項５８に記載の 音響波タッチパネル用コントローラ。 ６３．前記利得調整手段はＸ軸に関して予め選択された位置に関連する差の値 と前記予め選択された位置に関連する利得基準値を比較するための手段を含み、 前記利得調整手段は前記差の値が前記利得基準値の与えられた範囲に入っていな い場合に前記利得を調整する、請求項６２に記載の音響波タッチパネル用コント ローラ。 ６４．前記予め選択された位置を、前記タッチパネルの初期設定時に、非タッ チパネルのために決定された最も大きいＸ軸の差の値の位置から自動的に選択す るための手段を更に具備する、請求項６３に記載の音響波タッチパネル用コント ローラ。 ６５．前記利得が調整される場合に前記Ｘ軸基準値を更新するための手段を更 に具備する、請求項６３に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ６６．前記利得調整手段はＹ軸に関して予め選択された位置に関連する差の値 と前記予め選択された位置に関連する利得基準値を比較するための手段を含み、 前記利得調整手段は前記差の値が前記利得基準値の与えられた範囲に入っていな い場合に前記Ｙ軸の前記利得を調整する、請求項６３に記載の音響波タッチパネ ル用コントローラ。 ６７．前記予め選択された位置を、前記タッチパネルの初期設定時に、非タッ チパネルのために決定された最も大きいＹ軸の差の値の位置から自動的に選択す るための手段を更に具備する、請求項６６に記載の音響波タッチパネル用コント ローラ。 ６８．前記利得が調整される場合に前記Ｙ軸基準値を更新するための手段を更 に具備する、請求項６６に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ７０．タッチパネル基板と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＸ軸に対応して伝搬するため のＸ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射した表面音響波を受信し前記 Ｘ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された表面音響波を 表すＸ軸信号を生成するための前記Ｘ軸トランスジューサ手段と、 表面音響波を前記基板に伝え且つ其こで関連するＹ軸に対応して伝搬するため のＹ軸トランスジューサ手段であって、そこに入射した表面音響波を受信し前記 Ｙ軸に対応するタッチの位置が決定されることができる感知された音響波を表す Ｙ軸信号を生成するための前記Ｙ軸トランスジューサ手段とを備え、前記コント ローラは、 ドライブ信号を前記Ｘ軸またはＹ軸トランスジューサ手段の１つに印加して、 表面音響波をドライブされるトランスジューサに関連する軸に関する前記基板に 於いて伝えるための手段であって、前記 ドライブ信号は前記タッチパネル基板が密閉して封鎖されることを可能にする十 分に低い周波数を有する、前記印加手段と、 前記信号からの共通モードを拒絶して条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号を与え るために前記回路に依って同時に受信されたＸ軸信号とＹ軸信号に応答する信号 条件設定回路と、 タッチの有無を前記条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号から検出するための手段 と、 タッチの検出に応答して前記Ｘ軸とＹ軸に対応する前記タッチの位置を決定す るための手段と、 タッチの無い時に動作可能となり、前記条件設定されたＸ軸とＹ軸の信号から 前記増幅器の利得が調整を必要とするかどうかを決定するための手段と、 前記増幅器の利得を必要に応じて自動的に調整する手段と、 を具備する、表面音響波タッチパネル。 ７１．前記タッチ位置決定手段は、前記Ｘ軸とＹ軸の信号を濾過するための低 域通過フィルタと、前記Ｘ軸とＹ軸の濾過された信号のピークを検出するための ピーク検出器を含む、請求項７０に記載の音響波タッチパネル用コントローラ。 ７２．前記ピーク検出器は差動生成器を含む、請求項７０に記載のコントロー ラ。 ７３．前記周波数は１〜３ＭＨｚの範囲にある、請求項７０に記載の表面音響 波タッチパネル。