(57)【要約】【課題】雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる座標入力装置を提供する。【解決手段】座標入力装置２００は、入力ペン２１０から送信される超音波を受信するマイク１０１と、マイク１０１で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定し、マイク１０１で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定し、これらの判定結果に従って、パルス信号中のパルスをノイズとして除去する隣接パルス判定回路３００と、隣接パルス判定回路３００でノイズが除去されたパルス信号に基いて、入力ペン２１０の座標を検出するマイコン１０５とを有する。【選択図】        図２
2004355043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、
前記パルス幅判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、
前記パルス幅判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項３】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定手段と、
前記パルス幅判定手段及び前記パルス間隔判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、
前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする座標入力装置。
【請求項４】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、
前記パルス幅判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、
前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする座標入力方法。
【請求項５】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、
前記パルス間隔判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、
前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする座標入力方法。
【請求項６】
座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、
前記パルス幅判定段階及び前記パルス間隔判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、
前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする座標入力方法。
【請求項７】
外部から送信される超音波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定手段と、
前記パルス幅判定手段及び前記パルス間隔判定手段の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出手段とを有することを特徴とする超音波検出装置。
【請求項８】
外部から送信される超音波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した超音波に基づく第１パルスと該第１パルスの次の第２パルスとの間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを第１判定手段と、
前記第２パルスと前記第２パルスの次の第３パルスとのパルス間隔が前記基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段及び前記第２判定手段の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出手段とを有することを特徴とする超音波検出装置。
【請求項９】
外部から送信される超音波を受信する受信段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、
前記パルス幅判定段階及び前記パルス間隔判定段階の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出段階とを有することを特徴とする超音波検出方法。
【請求項１０】
外部から送信される超音波を受信する受信段階と、
前記受信段階で受信した超音波に基く第１パルスと該第１パルスの次の第２パルスとのパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第１判定段階と、
前記第２パルスと前記第２パルスの次の第３パルスとのパルス間隔が前記基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第２判定段階と、
前記第１判定段階及び前記第２判定段階の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出段階とを有することを特徴とする超音波検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を利用した座標入力装置、座標入力方法、超音波検出装置および超音波検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超音波を利用した座標入力装置が提案されている。この超音波を利用する座標入力装置では、コンピュータ等に接続した受信機が、超音波送信機を搭載した入力装置の座標を読み取るために、あるトリガーポイントから超音波が受信されるまでの時間を測定し、その時間を元に座標値を計算するようにしている。
【０００３】
図１は、このような従来の座標入力装置を説明するための図であって、従来の座標入力装置のブロック図を示している。図１に示すように、従来の座標入力装置１００は、マイク１０１、増幅器１０２、基準電圧判定回路１０３、超音波受信判定回路１０４、マイコン１０５、フォトダイオード１０６、増幅器１０７、トリガ判定回路１０８、カウンタ１０９とを有する。
【０００４】
マイク１０１は、送信機から送られてきた超音波を受信する。増幅器１０２は、受信した信号を増幅する。基準電圧判定回路１０３は、増幅された信号が基準電圧に達しているかどうかを判定し、基準電圧に達している場合には、基準電圧に達している間、反転したパルス信号を後段の回路に送る。フォトダイオード１０６は、外部の入力ペンからの赤外線を受光する。
【０００５】
増幅器１０７は、フォトダイオード１０６が受光した赤外線を増幅する。トリガ判定回路１０８は、増幅器１０７からの出力をパルス信号に変換する。カウンタ１０９は、トリガ判定回路１０８で変換したパルスのたち下がりをスタート信号としてカウントする。
【０００６】
超音波受信判定回路１０４は、基準電圧判定回路１０３からのパルス信号に基いて、超音波を受信したか否かを判定し、受信したと認識した場合には、同時にトリガ信号を受信して、赤外線を受信したときにカウントスタートしているカウンタ１０９の数値を読み出して、マイコン１０５へ超音波受信信号と、カウンタ値を送出する。マイコン１０５は、超音波受信判定回路１０４からの超音波信号及びカウンタ値に基いて、入力ペン２１０の座標を検出する。このようにして、超音波を利用して座標入力を行うことができる。
【０００７】
次に、誤検出を考慮した従来の超音波検出装置について説明する。特許文献１記載の超音波距離計は、超音波信号を目的物に発射して目的物からの反射波が戻るまでの時間を計測して距離の測定を行う際に、目的物からの反射信号に基づく受信パルスを検出し、この受信パルスのパルス幅が予め設定された基準のパルス幅と異なる受信パルスを外来ノイズと判別するノイズ検出手段を設けるようにしたので、外来ノイズによって誤った距離測定が行われる確立を低減することができるというものである。
【０００８】
次に、他の従来技術である特許文献２記載の緊急車両検出システムについて説明する。この特許文献２記載の緊急車両検出システムは、集音ホーンを介して取得した超音波の緊急車両信号を圧電素子で受信し受信信号のパルス信号のパルス間隔を比較し、所定の許容範囲内であれば、緊急車両信号を受信したことを判別し、接近検知信号を出力する。これにより、緊急車両を的確に検出することができるというものである。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２０２０５０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１３４８９４号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示した従来の座標入力装置では、超音波を受信したかどうかの判定に、基準電圧値以上の振幅の信号が受信機に入力されたか否かで判定するようにしているため、目的とする超音波以外、例えば金属のぶつかり合う音や人のくしゃみ等の音により、この基準電圧値を超えてしまうことがある。この場合、超音波受信判定回路１０４にパルス信号が送られ、目的とする超音波が入力されたと誤判定されてしまい、正しい座標の計測が行われなくなってしまうという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２記載の緊急車両検出システムでは、受信信号が超音波であるか否かを判定することができるが、この受信信号には雑音が含まれることもあるため、このまま利用すると誤判定の原因となるという問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる座標入力装置及び座標入力方法を提供することを目的とする。また、雑音が入った場合でも、超音波の検出を安定して行うことができる超音波検出装置および超音波検出方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の座標入力装置は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、前記パルス幅判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅以外の信号をノイズとして除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００１４】
また、請求項２記載の座標入力装置は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、前記パルス幅判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、目的とするパルス間隔以外の信号をノイズとして除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００１６】
また、請求項３記載の座標入力装置は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定手段と、前記パルス幅判定手段及び前記パルス間隔判定手段の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去手段と、前記ノイズ除去手段でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅及びパルス間隔以外の信号をノイズとして除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００１８】
また、請求項４記載の座標入力方法は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、前記パルス幅判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅以外の信号をノイズとして除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００２０】
また、請求項５記載の座標入力方法は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、前記パルス間隔判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明によれば、目的とするパルス間隔以外の信号を除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００２２】
また、請求項６記載の座標入力方法は、座標入力手段から送信される超音波を受信する受信段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、前記パルス幅判定段階及び前記パルス間隔判定段階の判定結果に従って、前記パルス信号中のパルスをノイズとして除去するノイズ除去段階と、前記ノイズ除去段階でノイズが除去されたパルス信号に基いて、前記座標入力手段の座標を検出する座標検出段階とを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅及びパルス間隔以外の信号をノイズとして除外するようにしたので、雑音とされる信号は取り除かれる。これにより、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる。
【００２４】
また、請求項７記載の超音波検出装置は、外部から送信される超音波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定手段と、前記パルス幅判定手段及び前記パルス間隔判定手段の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅及びパルス間隔に基づいて、超音波の受信を検出するようにしたので、雑音が入った場合でも、超音波を正確に検出することができる。
【００２６】
また、請求項８記載の超音波検出装置は、外部から送信される超音波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した超音波に基づく第１パルスと該第１パルスの次の第２パルスとの間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを第１判定手段と、前記第２パルスと前記第２パルスの次の第３パルスとのパルス間隔が前記基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第２判定手段と、前記第１判定手段及び前記第２判定手段の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出手段とを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項８記載の発明によれば、連続するパルスのパルス間隔が基準パルス間隔の範囲内にある場合にだけ、超音波を受信したことを検出するようにしたので、雑音が入った場合でも、超音波を正確に検出することができる。
【００２８】
また、請求項９記載の超音波検出方法は、外部から送信される超音波を受信する受信段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス幅が所定の基準パルス幅の範囲内にあるか否かを判定するパルス幅判定段階と、前記受信段階で受信した超音波に基づくパルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定するパルス間隔判定段階と、前記パルス幅判定段階及び前記パルス間隔判定段階の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出段階とを有することを特徴とする。
【００２９】
請求項９記載の発明によれば、目的とする超音波のパルス幅及びパルス間隔に基づいて、超音波の受信を検出するようにしたので、雑音が入った場合でも、超音波を正確に検出することができる。
【００３０】
また、請求項１０記載の超音波検出方法は、外部から送信される超音波を受信する受信段階と、前記受信段階で受信した超音波に基く第１パルスと該第１パルスの次の第２パルスとのパルス間隔が所定の基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第１判定段階と、前記第２パルスと前記第２パルスの次の第３パルスとのパルス間隔が前記基準パルス間隔の範囲内にあるか否かを判定する第２判定段階と、前記第１判定段階及び前記第２判定段階の判定結果に基いて、前記外部から超音波を受信したことを検出する超音波検出段階とを有することを特徴とする。請求項１０記載の発明によれば、雑音が入った場合でも、目的とする超音波を正確に検出することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係る座標入力装置のブロック図である。図３は、本実施の形態に係る入力ペンのブロック図である。
【００３２】
まず、入力ペン２１０について説明する。なお、この入力ペン２１０は送信機として機能するものである。図３に示すように、入力ペン２１０は、電源２１１、送信制御部２１２、超音波駆動部２１３、赤外線駆動部２１４、超音波送信素子２１５、赤外線発光素子２１６、スイッチＳＷを有する。
【００３３】
電源２１１は、入力ペン２１０全体に電源を供給する。送信制御部２１２は、スイッチＳＷの状態をもとに超音波駆動部２１３、赤外線駆動部２１４を制御する。超音波駆動部２１３は、超音波送信素子２１５を駆動させる。赤外線駆動部２１４は、赤外線発光素子２１６を駆動させる。
【００３４】
超音波送信素子２１５は、例えば圧電素子により構成され、超音波駆動部２１３からの駆動信号に基いて、超音波を送信する。赤外線発光素子２１６は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）により構成され、赤外線駆動部２１４からの駆動信号に基いて、赤外線を発光する。
【００３５】
次に、座標入力装置について説明する。この座標入力装置２００は、受信機として機能するものである。図２に示すように、座標入力装置２００は、マイク１０１、増幅器１０２、基準電圧判定回路１０３、隣接パルス判定回路３００、超音波受信判定回路１０４、マイコン１０５、フォトダイオード１０６、増幅器１０７、トリガ判定回路１０８、カウンタ１０９とを有する。図１で示した従来の座標入力装置１００と異なる点は、基準電圧判定回路１０３の後段に隣接パルス判定回路３００を設けた点である。
【００３６】
マイク１０１は、超音波センサとして機能し、送信機としての入力ペン２１０から送られてきた超音波を受信し、受信した超音波から受信信号を生成し、生成した受信信号を増幅器１０２に供給する。なお、このマイク１０１は、図２では１つだけ図示しているが、実際には座標を検出するために、２つ以上設けられている。また、このマイク１０１が受信手段に相当する。
【００３７】
増幅器１０２は、マイク１０１にて受信した受信信号を信号レベルの大きな信号へ増幅する。基準電圧判定回路１０３は、増幅された受信信号が基準電圧に達しているかどうかを判定し、基準電圧に達している場合には、基準電圧に達している間、反転させたパルス信号を後段の隣接パルス判定回路３００へ送出する。
【００３８】
より詳細には、この基準電圧判定回路１０３は、例えばコンパレータ等により構成され、増幅器１０２にて増幅された受信信号を規定電圧と比較し、ハイレベル又はローレベルの信号に変換する。すなわち、基準電圧判定回路１０３は、受信信号から基準電圧を基準としたパルス信号を生成する。基準電圧判定回路１０３は、生成したパルス信号を後段の隣接パルス判定回路３００に供給する。
【００３９】
図４は、基準電圧判定回路１０３の入力波形及び出力波形並びに隣接パルス判定回路３００における判定基準を説明するための図である。図４に示すように、Ｖｒは所定の基準電圧値、Ｓは超音波の入力波形を示している。図示の如く、入力される超音波Ｓは正弦波であり、基準電圧判定回路１０３は、入力される超音波Ｓが基準電圧値Ｖｒに達している間だけ、反転されたパルス信号を送出信号として生成する。
【００４０】
この反転されたパルス信号は、後段の隣接パルス判定回路３００に入力される。隣接パルス判定回路３００は、基準電圧判定回路１０３から送られてきたパルス信号のパルス幅及びパルス信号のパルス間隔を判定する。この隣接パルス判定回路３００がパルス幅判定手段、パルス間隔判定手段、ノイズ除去手段に相当する。この隣接パルス判定回路３００は、例えばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等により構成されている。
【００４１】
この隣接パルス周期判定回路３００は、所定のプログラムに従い、予め定められたパルス幅及びパルス間隔により規定されるパルス信号パターンに基づいて、受信したパルス信号のパルス幅及びパルス間隔を判定する。すなわち、隣接パルス判定回路３００は、目的とする超音波の周期が一定であるということに基づき、受信パルス信号のパルス幅、パルス信号のパルス間隔が所定の基準パルス幅の範囲内及び所定の基準パルス間隔の範囲内にある場合に、受信信号が目的とする超音波であると判定する。
【００４２】
図４の下方には、入力波形が超音波である場合のパルス幅、パルス信号のパルス間隔を示している。同図において、Ｐｏｗはパルス幅の基準値、Ｐｏｓはパルス間隔の基準値を示している。また、以下において、Ｐｗは基準電圧判定回路１０３から入力されたパルス信号のパルス幅、すなわち受信信号に基づくパルス信号のパルス幅を示す。
【００４３】
この隣接パルス判定回路３００は、基準電圧測定回路１０３から送られてくるパルス信号のパルス幅（Ｐｗ）を比較基準となる基準パルス幅（Ｐｏｗ）と比較して、許容範囲以内にある場合に、受信信号が超音波であると判定する。隣接パルス判定回路３００におけるパルス幅の判定式は以下に示す通りである。
・Ｐｏｗ−α≦Ｐｗ≦Ｐｏｗ＋α  ・・・・・（１）
ここで、αはパルス幅の許容誤差を示している。なお、上記（１）式の範囲が所定の基準パルス幅の範囲に相当する。
【００４４】
隣接パルス判定回路３００は、基準電圧測定回路１０３からのパルス信号のパルス幅Ｐｗが上記（１）式の範囲内にある場合には、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。一方、隣接パルス判定回路３００は、基準電圧測定回路１０３からのパルス信号のパルス幅Ｐｗが上記（１）式の範囲外にある場合には、受信信号のうちのその部分を超音波で無いと判定する。
【００４５】
図５は、超音波に雑音が混在した場合の基準電圧判定回路１０３の入力波形及び送出信号を示す図である。同図の入力波形中、振幅が大きな箇所及び周期が不規則な箇所が雑音部分であり、他の部分が超音波部分である。
【００４６】
図５に示すように、パルス幅Ｐｗ１が、パルス幅の基準値Ｐｏｗに許容誤差αを加えた値よりも大きい場合には、上記（１）式は、
・Ｐｗ１＞Ｐｏｗ＋α
となるため、隣接パルス判定回路３００は、受信信号のうちのその部分を雑音部分であると判定する。なお、ここで、図５に示す受信した雑音部分に基づくパルス幅Ｐｗ１は、パルス幅の基準値Ｐｏｗにパルス幅の許容誤差αを加えたパルス幅よりも大きいものとしている。
【００４７】
次に、隣接パルス判定回路３００は、次のパスルのパルス幅を判定する。パルス幅Ｐｗ２が、パルス幅の基準値Ｐｏｗに許容誤差αを加減した範囲にある場合には、上記（１）式は、
・Ｐｏｗ−α≦Ｐｗ２≦Ｐｏｗ＋α
となるため、隣接パルス判定回路３００は、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。
【００４８】
次に、隣接パルス判定回路３００は、次のパルスのパルス幅を判定する。パルス幅Ｐｗ３が、パルス幅の基準値Ｐｏｗに許容誤差αを加減した範囲にある場合には、上記（１）式は、
・Ｐｏｗ−α≦Ｐｗ３≦Ｐｏｗ＋α
となるため、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。
【００４９】
隣接パルス判定回路３００は、基準電圧判定回路１０３から取得したパルス信号のパルス幅を判定した後に、このパルス信号のパルス間隔を判定する。隣接パルス判定回路３００は、超音波であると判定したパルスが二回続いたときにだけ、パルス間隔（Ｐｓ）を測定するようにしてもよい。図４において、Ｐｏｓは超音波のパルス間隔の基準値を示している。また、以下において、Ｐｓは基準電圧判定回路１０３から入力されたパルス信号のパルス間隔を示す。
【００５０】
隣接パルス判定回路３００は、基準電圧判定回路１０３から送られてくるパルス信号のパルス間隔（Ｐｓ）を比較基準となるパルス間隔基準値（Ｐｏｓ）と比較して、許容範囲内にあると判定した場合に、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。
【００５１】
隣接パルス判定回路３００におけるパルス間隔の判定式は以下に示す通りである。
・Ｐｏｓ−β≦Ｐｓ≦Ｐｏｓ＋β  ・・・・・（２）
ここで、βはパルス間隔の許容誤差を示している。なお、上記（２）式の範囲が所定の基準パルス間隔の範囲に相当する。
【００５２】
隣接パルス判定回路３００は、基準電圧測定回路１０３からのパルス信号のパルス間隔Ｐｓが上記（２）式の範囲内にある場合には、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。一方、隣接パルス周期判定回路３００は、基準電圧測定回路１０３からのパルス信号のパルス間隔Ｐｓが上記（２）式の範囲内にない場合には、受信信号のうちのその部分を超音波でないと判定する。
【００５３】
図６は、超音波に雑音が混在する場合の基準電圧判定回路１０３からの入力波形及び送出信号を示す図である。図６に示すように、パルス信号のパルス間隔Ｐｓ１が、パルス間隔の基準値Ｐｏｓに許容誤差βを加えた値よりも大きい場合に、上記（２）式は、
・Ｐｓ１＞Ｐｏｓ＋β
となるため、隣接パルス判定回路３００は、受信信号のうちのその部分を雑音部分であると判定する。なお、ここで、図６に示す雑音部分に基づくパルス間隔Ｐｓ１は、パルス間隔の基準値Ｐｏｓに許容誤差βを加えた値よりも大きいものとしている。
【００５４】
次に、隣接パルス周期判定回路３００は、次のパルス間隔を判定する。パルス信号のパルス間隔Ｐｓ２が、パルス間隔の基準値Ｐｏｓに許容誤差βを加減した範囲内にある場合に、上記（２）式は、
・Ｐｏｓ−β≦Ｐｓ２≦Ｐｏｓ＋β
となるため、隣接パルス周期判定回路３００は、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。
【００５５】
次に、隣接パルス周期判定回路３００は、さらに次のパルス間隔を判定する。パルス間隔Ｐｓ３が、パルス間隔の基準値Ｐｏｓに許容誤差βを加減した範囲内にある場合に、上記（２）式は、
・Ｐｏｓ−β≦Ｐｓ３≦Ｐｏｓ＋β
となるため、隣接パルス周期判定回路３００は、受信信号のうちのその部分を超音波であると判定する。このように、隣接パルス周期判定回路３００は、第１のパルス及び次の第２のパルスのパルス間隔の判定を行うようにすれば、判定の確実性を向上させることができる。
【００５６】
次に、隣接パルス判定回路３００は、上記判定の結果、超音波でないと判断した部分のパルスをノイズとして除去し、ノイズを除去したパルス信号を超音波受信信号として超音波受信判定回路へ送出する。
【００５７】
フォトダイオード１０６は、入力ペン２１０からの赤外線を受光する。増幅器１０７は、フォトダイオード１０６が受光した赤外線を増幅する。トリガ判定回路１０８は、増幅器１０７からの出力をパルス信号に変換する。カウンタ１０９は、トリガ判定回路１０８で変換したパルスのたち下がりをスタート信号としてカウントする。
【００５８】
超音波受信判定回路１０４は、隣接パルス間周期判回路３００から超音波受信信号が送られてきたときに、超音波を受信したと判定し、同時にトリガ信号を受信して、赤外線を受信したときにカウントスタートしているカウンタ１０９の数値を読み出し、マイコン１０５に超音波受信信号と、カウンタ値を送出する。なお、超音波受信判定回路１０４が超音波検出手段に相当する。
【００５９】
マイコン１０５は、超音波受信判定回路１０４からの超音波信号及びカウンタ値に基いて、入力ペン２１０の座標を検出する。マイコン１０５は、入力ペン２１０の座標を外部装置に出力する。なお、このマイコン１０５が座標検出手段に相当する。
【００６０】
次に、図７を用いて、隣接パルス間判定回路の動作を説明する。図７は、隣接パルス間判定回路の動作フローチャートを示す図である。ステップＳ１において、隣接パルス間判定回路３００は、パルスの待機状態となる。入力ペン２１０のスイッチＳＷがオン状態になると、送信制御部２１２は、超音波駆動部２１３を介して、超音波駆動信号を超音波駆動素子２１５に加える。また、送信制御部２１２は、超音波の駆動開始時刻を座標入力装置２００に通知するため、赤外線駆動部２１４を介して、赤外線を送出する。
【００６１】
座標入力装置２００に設置されたマイク１０１は、入力ペン２１０からの超音波を受信し、その超音波を増幅器１０２にて増幅し、増幅された受信信号は基準電圧判定回路１０３に入力され、隣接パルス判定回路３００には、受信信号に応じたパルス信号が入力される。
【００６２】
ステップＳ２において、隣接パルス判定回路３００は、パルス信号中の第１パルスのパルス幅が規定内か否かを判定し、第１パルスのパルス幅が規定内にないと判定した場合には、ステップＳ１に戻り、第１パルスのパルス幅が規定内にあると判定した場合には、ステップ３に進み、次の第２パルスが来るまで待機する。
【００６３】
ステップＳ３において、所定の期間内に、第２パルスが来ない場合には、ステップＳ１のパルス待機状態に戻る。ステップＳ４において、隣接パルス判定回路３００は、パルス信号中の第２パルスのパルス幅が規定内にあるか否かを判定し、第２パルスのパルス幅が規定内にないと判定した場合には、ステップＳ３に戻り、規定内にあると判定した場合には、ステップＳ５に進む。
【００６４】
ステップＳ５において、隣接パルス判定回路３００は、第１パルスと第２パルスのパルス間隔が規定内か否かを判定し、第１パルスと第２パルスのパルス間隔が規定内にないと判定した場合には、ステップＳ３に戻り、第１パルスと第２パルスのパルス間隔が規定内にあると判定した場合には、ステップＳ６に進み、超音波であると判定し、超音波でないと判定した部分のパルスをノイズとして除去し、ノイズを除去した信号を超音波受信信号として超音波受信判定回路１０４へ送出し、処理を終了する。
【００６５】
なお、ステップＳ５において、第１パルスと第２パルスとのパルス間隔が規定内にあるか否かを判定しているが、さらに、第２パルスと第３パルスのパルス間隔が規定内にあるか否かを判定するようにしてもよい。
【００６６】
以上説明するように、本実施形態によれば、基準電圧値を超えてしまうような大きい雑音があっても、そのパルス幅、パルス間隔を判断することによって超音波か否かを判定することができるので、座標入力手段の位置を正確に計測することができる。雑音が入った場合でも、超音波の検出を安定して行うことができる。
【００６７】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。なお、本実施の形態では、座標入力装置を例にとって説明したが、本発明は座標入力装置に限定されることなく、超音波検出装置としても実現できる。この場合、超音波検出装置は図２で示した構成により実現することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、雑音が入った場合でも、座標入力手段の座標を正確に検出することができる座標入力装置及び座標入力方法を提供することができる。また、本発明によれば、雑音が入った場合でも、超音波の検出を安定して行うことができる超音波検出装置および超音波検出方法を提供することができる。
【００６９】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の座標入力装置本体のブロック図である。
【図２】本実施の形態に係る座標入力装置本体のブロック図である。
【図３】入力ペンのブロック図である。
【図４】基準電圧判定回路の入力波形及び出力波形並びに隣接パルス判定回路における判定を説明するための図である。
【図５】超音波に雑音が混在する場合の基準電圧判定回路の入力波形及び送出信号を示す図である。
【図６】超音波に雑音が混在する場合の基準電圧判定回路の入力波形及び送出信号を示す図である。
【図７】隣接パルス判定回路の動作フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０１  マイク
１０２  増幅器
１０３  基準電圧判定回路
１０４  超音波受信判定回路
１０５  マイコン
１０６  フォトダイオード
１０７  増幅器
１０８  トリガ判定回路
１０９  カウンタ
２００  座標入力装置
２１０  入力ペン
３００  隣接パルス判定回路
【図１】
2004355043.tif 000003
【図２】
2004355043.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004355043.tif 000006
【図５】
2004355043.tif 000007
【図６】
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【図７】
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