(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの音響センサ（６）を備える、音響インターフェースを形成する物体（５、３、１６、１８）の一部を形成する表面（９、１５、１７、２２）での衝撃の位置を突き止める方法であって、
少なくとも１つの信号が、音響インターフェースを形成する前記物体（５、３、１６、１８）で前記衝撃によって生成される音波から感知され、
前記衝撃が、前記感知された信号の処理によって位置を突き止められる方法において、
前記方法は、認識段階を含み、
前記認識段階中に、音響インターフェースを形成する物体（５、３、１６、１８）の表面の一部を形成する少なくとも１つのアクティブゾーン（１０）で衝撃が形成されるときに感知される信号に対応する、ライブラリに記憶された、少なくとも１つの所定の信号と前記感知された信号が比較され、
前記感知された信号が前記所定の信号に十分に類似する場合に、前記衝撃が前記アクティブゾーン（１０）に関連付けられる方法。
【請求項２】
音響インターフェースを形成する物体の前記表面が、複数のアクティブゾーン（１０）を含み、
前記認識段階中に、前記感知された信号が、前記複数のアクティブゾーン（１０）の１つで衝撃が生成されるときに感知される信号にそれぞれが対応する複数の所定の信号と比較される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数の音響センサ（６）が、使用され、前記認識段階中に、１つの信号が、音響センサごとに感知され、異なる音響センサによって感知された前記信号が、互いに独立に前記所定の信号と比較される、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
複数の音響センサ（６）が、使用され、前記認識段階中に、１つの信号が、音響センサごとに感知され、さまざまな音響センサによって感知された前記信号が、互いに異なる形で前記所定の信号と比較される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
複数の音響センサ（６）が、使用され、複数の異なる大きさを測定する、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
多くとも２つの音響センサが使用される、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
単一の音響センサ（６）が使用される、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項８】
初期学習段階であって、この初期学習段階の間に、各所定の信号が各アクティブゾーン（１０）で少なくとも１つの衝撃を生成することによって実験的に判定される、前記初期学習段階を含む、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
各所定の信号が、理論的信号である、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記認識段階中に、前記感知された信号が、相互相関によって前記少なくとも１つの所定の信号と比較される、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記認識段階中に、前記感知された信号が、音声認識、信号認識、形状認識、およびニューラルネットワークによる認識から選択される認識の処理によって前記少なくとも１つの所定の信号と比較される、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記認識段階中に、前記感知された信号が、単一のアクティブゾーンに関連付けられる、またはアクティブゾーンの何れにも関連付けられないかのいずれかである、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
各アクティブゾーンが、所定の情報要素に関連し、前記衝撃がアクティブゾーンに関連するときに、電子デバイスが、そのアクティブゾーンに対応する前記所定の情報要素を使用するようにされる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
音響インターフェースを形成する物体の表面（９、１５、１７、２２）が、ある個数ｎ個のアクティブゾーン（１０）を含み、ｎが、少なくとも２以上の自然数であり、
前記認識段階が、
−前記感知された信号と前記所定の信号Ｒｉ（ｔ）との間で相互相関を行うサブ段階であって、ｉは、アクティブゾーンを指定する、区間［１，ｎ］に属するある自然数であり、相互相関関数Ｃｉ（ｔ）が得られるサブ段階と、
−他の結果Ｃｉ（ｔ）より大きい最大振幅を有する相互相関の結果Ｃｊ（ｔ）に対応する潜在的にアクティブ化されたアクティブゾーンｊを判定するサブ段階と、
−前記相互相関結果の振幅最大値の分布Ｄ（ｉ）であるＤ（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃｉ（ｔ）もまた判定するサブ段階と、
−Ｒｊ（ｔ）とさまざまな所定の信号Ｒｉ（ｔ）との間の相互相関結果Ｃ´ｉ（ｔ）の振幅最大値の分布Ｄ´（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃ´ｉ（ｔ））もまた判定するサブ段階と、
−分布Ｄ（ｉ）とＤ´（ｉ）との間の相関のレベルの関数として、前記衝撃が前記アクティブゾーンｊで生成されたかどうかに関する判定を行うサブ段階と、を含む、請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記認識段階中に、前記感知された信号が、それから前記感知された信号のある特性を表すデータを抽出するために処理され、そのように抽出された前記データが、衝撃が各アクティブゾーンで生成される時に感知される信号から抽出された基準データと比較される、請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記認識段階中に、前記感知された信号から抽出された前記データからコードが判定され、このコードが、少なくともいくつかのコードと各アクティブゾーンとの間の対応を与えるテーブルと比較される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
音響インターフェースを形成する物体（５、３、１６、１８）が、少なくとも２つのアクティブゾーン（１０）を含み、前記認識段階中に、前記感知された信号と前記所定の信号との間の類似を表す類似値が判定され、前記衝撃（Ｉ）が、基準アクティブゾーンと称する、最大の類似値に対応する複数の隣接するアクティブゾーン（Ｒ１からＲ４）に関連付けられ、その後、前記表面での前記衝撃（Ｉ）の位置が、前記基準アクティブゾーン（Ｒ１からＲ４）に帰する前記類似値の関数として判定される、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記表面での前記衝撃（Ｉ）の前記位置は、前記基準アクティブゾーン（Ｒ１からＲ４）に帰する前記類似値が、前記表面の前記位置で生成される衝撃に関する前記基準アクティブゾーンについて計算された理論類似値にできる限り多く対応するように判定される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記表面での前記衝撃（Ｉ）の前記位置は、前記基準アクティブゾーン（Ｒ１からＲ４）に帰する前記類似値が、前記表面の前記位置で生成される衝撃に関する前記基準アクティブゾーンについて計算された理論類似値にできる限りよく対応するように判定される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記理論類似値が、基準アクティブゾーン（Ｒ１からＲ４）の各可能な組について事前に決定される、前記表面上の前記衝撃の前記位置の関数である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記アクティブゾーンが、前記所定の信号Ｒｉ（ｔ）の位相と前記感知された信号の位相との間の比較によって識別される、請求項８に記載の方法。
【請求項２２】
音響インターフェースを形成する物体の表面（９、１５、１７、２２）が、ある個数ｎ個のアクティブゾーン（１０）を含み、ｎが２以上の自然数であり、かつ前記認識段階が、
−アクティブゾーンｉでの衝撃によって生成される各音響信号Ｒｉ（ｔ）のフーリエ変換Ｒｉ（ω）＝｜Ｒｉ（ω）｜・ｅｊφｉ（ω）が計算され、ｉは区間［１、ｎ］に属するある自然数であり、このフーリエ変換から、振幅｜Ｒｉ（ω）｜が所定の閾値より大きい周波数帯域ωの位相成分ｅｊφｉ（ω）だけが保持され、
−その後、同一の処理が、前記デバイスの通常動作中に感知される音響信号Ｓ（ｔ）のそれぞれに適用される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記所定の閾値が、ＭＡＸ／Ｄおよび｜Ｂ（ω）｜の最大値と等しく、
−ＭＡＸは、各々のエネルギーが正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の最大値、および各々のエネルギーが正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の平均値の包絡線の最大値から選択され、
−Ｄは、定数であり、
−｜Ｂ（ω）｜は、異なるときに獲得される、音響インターフェースを形成する前記物体内の複数の雑音スペクトルの平均値である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記デバイスの前記通常動作中に、
−基準ｉ＝１…ｎについて、Ｓ´（ω）にＲｉ´（ω）の共役を乗じたものと等しい積Ｐｉ（ω）が計算され、
−前記積Ｐｉ（ω）が正規化され、
−すべての前記積Ｐｉ（ω）の逆フーリエ変換が実行され、時間関数Ｘｉ（ｔ）が得られ、
−前記信号Ｓ（ｔ）が、前記時間関数Ｘｉ（ｔ）の関数としてアクティブゾーン（１０）に帰する、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記信号Ｓ（ｔ）が、前記時間関数Ｘｉ（ｔ）の最大値の関数としてアクティブゾーン（１０）に帰する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの音響センサ（６）を備える音響インターフェースを形成する物体（５、３、１６、１８）の一部を形成する表面（９、１５、１７、２２）での衝撃の位置を突き止める、請求項１から請求項２５までのいずれか１項に記載の方法を実施するように特に適合されたデバイスにおいて、
該デバイスは、
音響インターフェースを形成する前記物体（５、３、１６、１８）内で生成された音波から少なくとも１つの信号を感知する手段と、
前記感知された信号を処理することによって前記衝撃の位置を突き止める手段と、を含み、
前記デバイスは、
物体（５、３、１６、１８）の表面の一部を形成する少なくとも１つのアクティブゾーン（１０）で衝撃が形成されるときに感知される信号に対応する、ライブラリに記憶された、少なくとも１つの所定の信号と前記感知された信号を比較するのに適当な認識手段と、
前記感知された信号が前記所定の信号に十分に類似する場合に、前記衝撃を前記アクティブゾーン（１０）に関連付ける手段と、を含むことを特徴とするデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面での衝撃の位置を突き止める方法およびその方法を実施するデバイスに関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、少なくとも１つの音響センサを備える、音響インターフェースを形成する物体の一部を形成する表面（音響インターフェースを形成する物体は、単一の片または、組み立てられるか少なくとも相互に接触する複数の要素から作ることができる）での衝撃の位置を突き止める方法であって、少なくとも１つの信号が、前記衝撃によって音響インターフェースを形成する物体内に生成される音波から感知され、衝撃の位置が、前記感知された信号の処理によって突き止められる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術文献には、特にペインに適用されるそのような方法の例が記載されている。この既知の方法では、物体の表面での衝撃の位置が、音波が異なるセンサに飛行（すなわち、伝播）する時間の差を測定することによって計算される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】仏国特許第２８１１１０７号公報
【０００４】
しかし、この既知の方法は、
−使用されるペインが、完全な等質性および完全な表面状態を有することと、
−特に音波の反射を防ぐために、ペインの場が特別に処理されることと、
−ペイン内の音波の速度が事前に既知である（その形成の正確な知識を前提とする）ことと、
−少なくとも４つのセンサが使用されることと、
を必要とする。
【０００５】
その結果、この既知の方法は、実施するのに特にコストが高く、特に片のアセンブリからなる異種物体、不規則な形状の物体などの先在する物体に適用することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、これらの短所を軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明によれば、問題のタイプの方法は、音響インターフェースを形成する物体の表面の一部を形成する少なくとも１つのアクティブゾーンで衝撃が生成される時に感知される信号に対応する少なくとも１つの所定の信号と感知された信号を比較する認識段階を含み（この比較は、時間領域および周波数領域の両方で行うことができるが、適当な場合に、感知された信号のただ１つの部分または処理の後にこの感知された信号から抽出されるデータに対して行うことができ、その場合に、前記所定の信号は、比較が行われる部分まで減らすか、比較が行われるデータまで減らすことができる）、感知された信号が前記所定の信号に十分に似ている場合に、衝撃が、前記アクティブゾーンに関連付けられることを特徴とする。
【０００８】
この配置のおかげで、堅牢であり、すべての物体（複数の部分のアセンブリまたは接触する複数の部分の配置からなる異種物体を含む）に適合可能であり、適用が簡単かつ安価である、衝撃の位置を突き止める方法が得られる。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、適当な場合に、次の配置の１つまたは複数を使用することもできる。
−音響インターフェースを形成する物体の表面は、複数のアクティブゾーンを含み、認識段階中に、感知された信号が、衝撃が前記アクティブゾーンの１つで生成される時に感知される信号にそれぞれが対応する複数の所定の信号と比較される；
−単一の音響センサを使用する；
−複数の音響センサを使用し、認識段階中に、音響センサごとに１つの信号を感知し、さまざまな音響センサによって感知された信号を、互いに独立に所定の信号と比較する；
−さまざまな音響センサによって感知された信号を、互いに別々に所定の信号と比較する；
−複数の異なる振幅を測定する複数の音響センサを使用する；
−多くとも２つの音響センサを使用する；
−この方法に、少なくとも１つの衝撃を各アクティブゾーンで生成することによって各所定の信号が実験的に判定される初期学習段階が含まれる；
−各所定の信号は、理論的信号である（音響の観点から、使用されるものと同一であるか非常に類似する物体について計算されるか実験的に決定される）；
−認識段階中に、感知された信号が、相互相関によって前記少なくとも１つの所定の信号と比較される；
−認識段階中に、感知された信号が、音声認識、信号認識、形状認識、およびニューラルネットワークによる認識から選択される認識方法によって、前記少なくとも１つの所定の信号と比較される；
−認識段階中に、感知された信号が、単一のアクティブゾーンに関連付けられるか、どのアクティブゾーンにも関連付けられない；
−各アクティブゾーンは、所定の情報要素（たとえば、英数字文字、コマンドなど）に関連し、衝撃がアクティブゾーンに関連する時に、電子デバイスが、そのアクティブゾーンに対応する所定の情報要素を使用するようにされる；
−音響インターフェースを形成する物体の表面に、ｎ個のアクティブゾーンが含まれ、ｎは、少なくとも２と等しく、認識段階に、次のサブ段階が含まれる：
・相互相関が、感知された信号（一般に正規化の後）および前記所定の信号Ｒｉ（ｔ）の間で行われ、ｉは、アクティブゾーンを指定する１とｎの間の自然数であり、したがって相互相関関数Ｃｉ（ｔ）が得られ、
・他の結果Ｃｉ（ｔ）の最大振幅より大きい最大振幅を有する相互相関の結果Ｃｊ（ｔ）に対応する潜在的にアクティブ化されたアクティブゾーンｊが、判定され、
・相互相関結果の振幅最大値の分布Ｄ（ｉ）、ここで、Ｄ（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃｉ（ｔ））も判定され、
・Ｒｊ（ｔ）とさまざまな所定の信号Ｒｉ（ｔ）の間の総合相関結果Ｃ´ｉ（ｔ）の振幅最大値の分布Ｄ´（ｉ）、ここで、Ｄ´（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃ´ｉ（ｔ））も判定され、
・分布Ｄ（ｉ）とＤ´（ｉ）の間の相関のレベルの関数として、衝撃がアクティブゾーンｊで生成されたかどうかの判定が行われる；
−認識段階中に、感知された信号が、感知された信号のある特性を表すデータをそれから抽出するために処理され、したがって、抽出されたデータが、衝撃が各アクティブゾーンで生成される時に感知される信号から抽出された基準データと比較される；
−認識段階中に、感知された信号から抽出された前記データからコードが判定され、このコードが、少なくともいくつかのコードと各アクティブゾーンの間の対応を与えるテーブルと比較される；
−音響インターフェースを形成する物体に、少なくとも２つのアクティブゾーンが含まれ、認識段階中に、感知された信号と所定の信号（特に相互相関関数から導出される値、たとえばその最大値）の間の類似を表す類似値が判定され、衝撃が、基準アクティブゾーンと称する最大の類似に対応する複数の隣接するアクティブゾーンに関連付けられ、その後、表面での衝撃の位置が、基準アクティブゾーンに帰する類似値の関数として判定される；
−基準アクティブゾーンに寄与する類似値が、表面の前記位置で生成される衝撃に関して前記基準アクティブゾーンについて計算された理論類似値にできる限りよく対応するように、表面での衝撃の位置が判定される；
−理論類似値は、基準アクティブゾーンの可能な組ごとに事前に決定される、表面での衝撃の位置の関数である；
−アクティブゾーンは、所定の信号Ｒｉ（ｔ）の位相と感知された信号の位相の間の比較によって識別される；
−学習フェーズ中に、アクティブゾーンｉでの衝撃によって生成される各音響信号Ｒｉ（ｔ）のフーリエ変換Ｒｉ（ω）＝｜Ｒｉ（ω）｜．ｅｊφｉ（ω）が計算され、ここで、ｉは１とｎの間のインデックスであり、このフーリエ変換から、位相成分ｅｊφｉ（ω）が、振幅｜Ｒｉ（ω）｜が所定の閾値より大きい周波数帯域ωでのみ保持され、同一の処理が、デバイスの通常動作中に感知された音響信号Ｓ（ｔ）のそれぞれに適用され、
・所定の閾値は、ＭＡＸ／Ｄと｜Ｂ（ω）｜の最大値と等しく、ここで、
・ＭＡＸは、モジュール｜Ｒｉ（ω）｜の最大値、それぞれエネルギーにおいて正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の最大値、およびそれぞれエネルギーにおいて正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の平均値のエンベロープの最大値から選択され
・Ｄは、定数であり、
・｜Ｂ（ω）｜は、異なる時に獲得される、音響インターフェースを形成する物体の複数の雑音スペクトルの平均値である；
−デバイスの通常動作中に：
・積Ｐｉ（ω）が、基準ｉ＝１…ｎについてＳ´（ω）にＲｉ´（ω）の共役を乗じたものと等しくなるように計算され、
・ 積Ｐｉ（ω）が、正規化され、
・すべての積Ｐｉ（ω）の逆フーリエ変換が、実行され、時間関数Ｘｉ（ｔ）が得られ、
・信号Ｓ（ｔ）が、前記時間関数Ｘｉ（ｔ）の関数としてアクティブゾーン（１０）に帰せられる；
−信号Ｓ（ｔ）は、前記時間関数Ｘｉ（ｔ）の最大値の関数としてアクティブゾーンに帰せられる。
【００１０】
さらに、本発明のもう１つの目的は、上で定義されたインターフェース方法の実施に特に適合されたデバイスである。
【００１１】
本発明の他の特徴および長所は、添付図面と共に、非制限的な例を与える本発明の５つの実施形態の以下の説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
さまざまな図面で、同一の符号は、同一のまたは類似する要素を指す。
【００１３】
図１に、たとえば
−マイクロコンピュータ中央処理ユニット２と、
−中央処理ユニット２に接続された画面３と、
−問題の例で中央処理ユニット２に情報を伝えるのに使用される音響入力インターフェース４と、を含む、本発明を実施することを意図されたデバイス１を示す。
【００１４】
音響入力インターフェース４には、この例で、後で説明するようにその表面９で衝撃を生成することによって音波が伝搬される机からなる、固い物体５が含まれる。
【００１５】
しかし、音響インターフェースを形成する物体が、ペイン、ドア、窓、ポータブルトレイ、コンピュータ画面、ディスプレイパネル、インタラクティブ端末、おもちゃ、車両ダッシュボード、自動車前席または航空機座席の背面、壁、床、車両フェンダ（音響インターフェースによって送られる情報は、フェンダ上の衝撃の位置になる）など、単一の片、または組み立てられるか単に互いに接触する複数の片からなる、同種または異種の他の物体からなるものとすることができることに留意されたい。
【００１６】
少なくとも１つの音響センサ６（この例では１つの音響センサ６だけが示されている）が、物体５に取り付けられ、この音響センサ６は、たとえば、ケーブル８または伝送の他の手段（ラジオ、赤外線、または他）によって中央処理ユニット２のマイクロホン入力７に接続されて、前記音波を感知し、これを中央処理ユニット２に送る。
【００１７】
音響センサ６は、たとえば、圧電センサまたは他（たとえば、容量性センサ、磁気抵抗センサ、電磁センサ、音響速度系、光学センサ［レーザ干渉計、レーザ振動計など］など）とすることができる。たとえば、音響インターフェースを形成する物体５内の音波の伝搬に起因する移動の振幅あるいはそのような移動の速度または加速度を測定することが適当である可能性があり、あるいは、物体５内の音波の伝搬に起因する圧力振動を測定する圧力センサを用いることができる。
【００１８】
物体５の外表面９（この例では、図１に示された例の前記物体５を形成する机の上面）で、たとえば
−物体５の表面９に固定された、取外し可能または取外し不能の物理的マーキング
−または、表面９に画像を投影することによって得られる光のマーキング
によって区切ることができる複数のアクティブゾーン１０が定義される。
【００１９】
表面９に、特にシステムのよりよい信頼性のために、たとえば柔軟な材料によって覆うか、単純にユーザがアクセス不能にすることによって、衝撃の生成が禁止される部分を含めることもできる。
【００２０】
さまざまなアクティブゾーン１０は、単純に、表面９の残りと同一の、表面９の部分とすることができる。しかし、これらのアクティブゾーンは、ゾーン１０の１つでの衝撃が、別のアクティブゾーン１０または表面９の別の部分での衝撃によって生成されるものと異なる音響信号を生成するという範囲で、互いにおよび表面９の残りと区別される。
【００２１】
アクティブゾーン１０のそれぞれは、ユーザが中央処理ユニット２に通信することを望む可能性がある所定の情報要素に関連する。問題の情報は、たとえば、コマンド、数字、文字、表面９での位置、あるいは、キーボード、制御ボタン、マウス、または他などの普通の入力インターフェースによってマイクロコンピュータなどの電子デバイス（または別の電子装置の中央処理ユニット）にいつも伝送できる他の情報とすることができる。
【００２２】
問題の情報は、適当な場合に、表面９のマーキング１０ａによって明らかに示すことができる（ゾーン１０の識別に関して、これらのマーキングは、永久的な形または取外し可能な形で表面９に物理的に貼り付けることができ、あるいは、前記表面９に光の像の形で投影することができる）。
【００２３】
変形として、物体５の表面９に、単純に、アクティブゾーンを互いに区別する識別子（物理的に貼り付けられるか光の）を含めることができる。これらの識別子は、たとえば、番号または色とすることができ、これらの意味の覚え書きを、必要な場合に中央処理ユニット２によって画面３に生成されるディスプレイによって与えることができる。
【００２４】
必要な場合に、表面９に、アクティブゾーンを区切るか対応する情報を識別するためのマーキングを含めないようにすることもでき、この場合に、アクティブゾーン１０は、デバイス１の許可されたユーザだけが知っている。
【００２５】
各アクティブゾーン１０に関連する所定の情報要素を、必ず同一とするか、中央処理ユニット２でプログラムが動作する時にまたは他のアクティブゾーン１０の前の作動に依存して変更することができることに留意されたい（あるアクティブゾーン１０を作動させて、たとえば、その後に作動される１つまたは複数のアクティブゾーン１０に帰する機能を変更して、たとえば、特定の機能にアクセスする、特定の文字にアクセスする、または文字を大文字にするなどができる）。
【００２６】
したがって、物体５のさまざまなアクティブゾーン１０は、指の爪、指先、あるいはペン、スタイラス、または他などの物体を用いてアクティブゾーンを叩くことによって作動する真の仮想キーボードを形成する。
【００２７】
物体５の表面９に、適当な場合に、最も単純な場合に単一のアクティブゾーン１０を含めることができるが、このアクティブゾーン１０が、表面９全体には広がらず、前記表面９の小さい部分を形成することが好ましいことに留意されたい。
【００２８】
図２からわかるように、センサ６（ＳＥＮＳ．）は、入力７を介して増幅器１１に便利に接続され、増幅器１１自体は、アナログ／ディジタルコンバータ１２（Ａ／Ｄ）に接続され、アナログ／ディジタルコンバータ１２は、受け取った信号を中央処理ユニット２（ＣＰＵ）のプロセッサ１３に送り、このプロセッサは、１つまたは複数のメモリ１４（ＭＥＭ．）に接続され、上述の画面３（ＳＣＲ．）または他の出力インターフェースに指令して、情報をユーザに送る。
【００２９】
音響インターフェース４が、たとえば家庭用電子装置、業務用電子装置、デジコード、自動車電子中央処理ユニットなど、マイクロコンピュータ以外の電子デバイスに情報を入力するインターフェースとして働くことができることに留意されたい。どの場合でも、１つまたは複数のセンサ６によって生成された電気信号は、この電子装置内または外部ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰ）内のいずれかで処理することができる。
【００３０】
上で説明したデバイス１の使用中に、ユーザが物体５の表面９で衝撃を生成する時に、この衝撃が、音波を生み、その音波が、物体５内で音響センサ６まで伝搬される。音響センサ６は、電気信号Ｓ（ｔ）を生成し、この信号が、ディジタル化の後に、プロセッサ１３（あるいは中央処理ユニット２の内部または外部の別の専用プロセッサ）によって処理される。
【００３１】
プロセッサ１３は、受け取った信号を、メモリ１４に前に保管された信号のライブラリに属するさまざまな所定の信号と比較するが、これらの所定の信号は、それぞれ、物体５の異なるアクティブゾーン１０で生成された衝撃に対応する。
【００３２】
この比較は、音響信号がアクティブゾーン１０の１つから発したかどうかを確認するのに使用され、これは、前記アクティブ表面の励起（爪、指先、掌、ペンまたはスタイレットなどの物体などの衝撃）のモードに無関係である。
【００３３】
信号のライブラリからのこれらの所定の信号は、衝撃が物体５のすべてのアクティブゾーン１０で連続して生成される初期学習フェーズ中に、中央処理ユニット２で音響センサ６を介して受け取られる対応する信号（好ましくは、たとえば各基準信号のエネルギーが１と等しくなるようにする正規化の後）を記録することによって、決定することができる。
【００３４】
変形として、物体５が単純なおよび／または反復的な幾何形状を有する時に、一連の同一の物体のすべての物体５について１回だけ経験的にモデル化または判定することによって、信号のライブラリからの所定の信号を得ることが可能である。したがって、この２つの場合には、中央処理ユニット２に接続された特定の物体５に関する前の学習フェーズはなく、単純に、前記中央処理ユニットのメモリ１４への信号のライブラリのインストールがある。
【００３５】
いくつかの場合（特に物体５が木で造られる場合）に、信号のライブラリからの所定の信号を、環境条件、特に温度および湿度に従って変化するものとすることができることに留意されたい。これらの変動は、計算するか、新しい学習フェーズの結果とすることができる。
【００３６】
デバイス１の使用中に受け取られる信号を、
−センサ６から受け取られた時間信号Ｓ（ｔ）に対して直接に、
−これらの信号の周波数スペクトルに対して（たとえば、センサ６から受け取られた時間信号のフーリエ変換の後に）、または
−信号の他のデータ特性、特にその位相に対して信号のライブラリからの所定の信号と比較することができる。
【００３７】
感知された信号を、既知の手段によって、特に
−相互相関によって、
−音声認識、信号認識、または形状認識の既知の方法によって、
−ニューラルネットワークまたは他の使用によって信号のライブラリからの所定の信号と比較することができる。
【００３８】
より正確な例として、特に次の方法を使用して、感知された信号Ｓ（ｔ）が来たアクティブゾーン１０を認識することができる：
（１）感知された信号Ｓ（ｔ）の正規化（たとえば、エネルギーが１と等しくなるようにＳ（ｔ）を較正する）の後に、センサ６によって生成された信号Ｓ（ｔ）を、ライブラリからのやはり正規化されたＲｉ（ｔ）と表される（ｉ＝１…ｎ）ｎ個の所定の信号と相互相関させる。したがって、信号Ｓ（ｔ）の相互相関の、それぞれライブラリからの信号Ｒｉ（ｔ）との積の時間的結果である関数Ｃｉ（ｔ）が得られる。これらの計算に基づいて、他の結果Ｃｉ（ｔ）の最大振幅より大きい最大振幅を有する相互相関の結果Ｃｊ（ｔ）に対応する潜在的にアクティブ化されたアクティブゾーンｊが判定される。
（２）相互相関結果の振幅最大値の分布Ｄ（ｉ）も判定される：Ｄ（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃｉ（ｔ））ただしｉ＝１…ｎ．
（３）関数Ｄ（ｉ）の計算と同一であるがＳ（ｔ）をＲｊ（ｔ）に置換された形で得られる第２の分布関数Ｄ´（ｉ）を計算する。
（４）振幅最大値の分布Ｄ（ｉ）およびＤ´（ｉ）の相互相関を実行する。Ｄ（ｉ）およびＤ´（ｉ）の間の相互相関の結果の最大振幅Ｅが十分である場合に、ｊは、アクティブ化されたゾーンの検討される番号である。そうでない場合に、センサによって生成された信号は、誤ったアラームに対応する。
【００３９】
この段階（４）の間に、ＥおよびＤ（ｉ）の最大値またはＭａｘ（Ｄ（ｉ））を、単純に計算することができ：この２つの値が、図３に示されているように軸ｘ＝Ｍａｘ（Ｄ（ｉ））およびｙ＝Ｅの２次元空間内の点の座標とみなされる場合に、検証された点に対応する領域Ｄ（この領域は、有限であり、ｘ＝１およびｙ＝１とＤ（ｉ）およびＥの最大値の絶対値までに制限される）を区切る曲線閾値Ｌを、事前に（経験的にまたは計算によって）決定することができる。領域Ｄの外の点を与える感知された信号は、誤ったアラームとして除去される。
【００４０】
問題の例では、線Ｄが、直線であり、たとえば点（Ｓ１，０）および（０，Ｓ２）を通ることができる。たとえば、Ｓ１＝０．４およびＳ２＝０．４または０．６である。
【００４１】
衝撃が来たアクティブゾーン１０の識別のほかに、たとえば音響インターフェースの使い方についてユーザを案内するか、衝撃の強さに従ってアクティブゾーン１０での衝撃によってトリガされるアクションを調整するために、衝撃の力を測定することが可能であることに留意されたい。
【００４２】
さらに、必要な場合に、受け取られた信号Ｓ（ｔ）の一部またはその周波数スペクトルの一部あるいはより一般的にその特性の一部だけを使用することによって、アクティブゾーン１０から発する信号を認識できることに留意されたい。この場合に、認識段階中に、感知された信号が、感知された信号のある特性を表すデータを抽出するために処理され、そのように抽出されるデータが、衝撃が各アクティブゾーンで生成される時に感知される信号から抽出された基準データと比較される。
【００４３】
したがって、たとえば、ｍ個の所定の周波数（ｍは少なくとも１と等しい自然数である）の信号の振幅および位相を測定し、この測定された振幅ａ１からａｍおよび測定された位相ｐ１からｐｎを、番号ｉ（ｉは１とｎの間であり、ｎはアクティブゾーン１０の個数である）のさまざまなアクティブゾーン１０の学習フェーズ中に受け取られた（またはモデリングによって決定された）信号に基づいて前記所定の周波数で測定された振幅ＡｉｌからＡｉｍおよび測定された位相Ｐｉ１からＰｉｍと比較することが可能である。
【００４４】
変形として、感知された信号から抽出される前記データからコードを判定し、このコードを、少なくともいくつかのコードと各アクティブゾーンの間の対応を与えるテーブル（このテーブルに含まれるコードは、信号の前述のライブラリからの所定の信号を表す）と比較することが可能である。
【００４５】
非制限的な例として、次の形で、感知された信号Ｓ（ｔ）から１６ビットコードを判定することができる。
−コードの最初の８ビットは、ｋ＝１…８の８つの所定の周波数部分［ｆｋ，ｆｋ＋１］に副分割される信号Ｓ（ｔ）の周波数スペクトルから判定される：ランクｋのビットは、たとえば、周波数ｆｋ＋１のスペクトルによって与えられる最終的なエネルギー値が、周波数部分［ｆｋ，ｆｋ＋１］の音波の平均エネルギー値より大きい場合に１に等しくなり、それ以外の場合に０になる。
・コードの最後の８ビットは、ｋ＝１…９の９つの所定の時間部分［ｔｋ，ｔｋ＋１］に副分割される時間信号Ｓ（ｔ）から判定される：ランクｋ＋８のビットは、たとえば、期間［ｔｋ，ｔｋ＋１］中の信号出力の平均値が、期間［ｔｋ＋１、ｔｋ＋２］（ｋ＝１…８）中の信号出力の平均値より大きい場合に１になり、それ以外の場合に０になる。
【００４６】
この特定の例では、学習フェーズ中に、上で示されているように、衝撃が異なるアクティブゾーン１０で生成される時に音響センサ６によって感知される信号に対応するコードを計算することによって、対応するテーブルのコードが決定される。
【００４７】
さらに、図４および５からわかるように、特に物体５が対称であり、２つの異なるアクティブゾーン１０から発する信号の間の混乱のリスクが生じる可能性がある時に、２つの音響センサ６（ＳＥＮＳ．１およびＳＥＮＳ．２）を使用することが可能である場合がある。適当な場合に、３つ以上の音響センサ６を使用することができるが、好ましい解決策は、１つまたは２つの音響センサ６を必要とする。
【００４８】
複数のセンサが使用される時に、次の２つの選択肢が可能である：
１）さまざまなセンサの信号を混合し、上で説明した方法に従ってグローバル信号を処理する
２）または、好ましくは、上で説明した方法を用いてさまざまなセンサの信号を個別に処理し、結果をクロスチェックする：
−さまざまなセンサから判定されたアクティブゾーン１０が、同一の番号を有する場合に、衝撃を受けたゾーンが、そのゾーンであると判定する
−そうでない場合に、感知された信号が誤ったアラームであると考えるか、たとえばセンサごとに判定される相互相関関数Ｃｉ（ｔ）の間の相互相関によるかニューラルネットワークまたは他などのより複雑な手段によって衝撃を受けたゾーンを判定することが可能である。
【００４９】
２つの音響センサを、異なるタイプとし、かつ／または異なる大きさを感知するものとすることができ、かつ／または信号を、異なる形で処理して、衝撃を受けたアクティブゾーン１０を識別できることに留意されたい。たとえば、音響センサの１つを使用して、受け取られた信号Ｓ（ｔ）を記録し、他方を使用して、２つのセンサでの音波の到着の間の時間差だけを判定することができる。
【００５０】
第２のセンサは、さらに、固い物体５内で伝搬する音波を感知するのではなく、衝撃の時に空気で伝搬する音波を感知することができる。
【００５１】
図６からわかるように、音響インターフェースを形成する物体は、センサ６が取り付けられるコンピュータ画面３またはテレビジョン画面からなるものとすることができる。衝撃を受ける表面は、有利に画面のペイン１５とすることができ、このペインを、特に、画面３にアクティブゾーン１０の区切りおよびその意味を表示させるのに使用することができる。この変形は、たとえば、特に画面３がテレビジョン画面である時に、ビデオカセットレコーダをプログラムするのに使用することができる（中央処理ユニット２がビデオカセットレコーダによって置換される）。
【００５２】
図７からわかるように、音響インターフェースを形成する物体は、ガラスパネル付きのドア１６または類似物からなるものとすることもできる。図７に示された例では、アクティブゾーン１０を支持する表面１７が、ドアのガラスを付けられた表面からなり、この図に示された特定の例では、音響センサ６が、ドア１６の木の部分に取り付けられる。
【００５３】
図８に示された例では、音響インターフェースを形成する物体が、音響インターフェースとして働くように特に設計されたトレイ１８である。このトレイに、たとえば、音響センサ６を支持する固い基部２０に固定された固いフレーム１９を含めることができる。
【００５４】
たとえばエラストマからなる柔軟な膜２２が、基部２１の上の短い距離で、フレーム１９の上で伸ばされる。この柔軟な膜２２は、その下面の下に固い突起２３を設けられる（たとえば、膜２２の下に接着されるガラスの半球とすることができる）。したがって、ユーザが、膜２２、特にこの膜によって支持されるアクティブゾーン１０を叩く時に、この動作によって、トレイ１８のフレームの底２１への少なくとも１つの突起２３の衝撃が生成される。この変形は、ユーザが膜２２をたたく形（指、爪、またはツールによる、より強い力またはより弱い力によるなど）により依存しない衝撃を作ると言う長所を有する。
【００５５】
図６から８の実施形態では、実施される方法が、前に説明したものと同一であるか類似するものとすることができ、それを使用して、音響インターフェースを形成する物体の表面で生成される衝撃と、アクティブゾーン１０との対応またはアクティブゾーンなしとの対応のいずれかを提供することができる。
【００５６】
しかし、複数のアクティブ表面（必要な場合には点のような）を使用する本発明のすべての実施形態で、衝撃がアクティブゾーンのいずれかの上でない時であっても、音響インターフェースを形成する物体５の表面９での衝撃の位置を判定することも可能である（図９の例を参照されたい）。したがって、連続的なまたは擬似連続的な音響インターフェースが得られる（たとえばコンピュータマウス、ライトペン、または接触感知画面あるいは類似物に似た動作を可能にする）。
【００５７】
この場合に、認識段階中に：
−感知された信号と所定の信号の間の類似を表す類似値が判定され（特に、前述の相互相関関数Ｃｉ（ｔ）、たとえば上で定義したその最大値Ｄ（ｉ）から発する値）、
−衝撃が、基準アクティブゾーンＲ１からＲ４と称する、最大の類似に対応する少なくとも２と等しい個数ｐ個の隣接するアクティブゾーンに関連付けられ（ｐは、特に２次元ｘ，ｙによって衝撃を位置決めする場合に有利に４とすることができ、適当な場合、特に衝撃が単一の次元ｘまたはｙによってのみ位置決めされる場合に４未満とすることができる）：たとえば、最大の類似値Ｄ（ｉ）を有するアクティブゾーン１０としてゾーンＲ１をまず判定でき、次に、Ｒ１に隣接するアクティブゾーンから、類似値Ｄ（ｉ）の最も高い価を与える３つのゾーンＲ２からＲ４を判定することができる；
−表面９での衝撃Ｉの位置が、基準アクティブゾーンＲ１からＲ４に帰する類似値Ｄ（ｉ）の関数として判定される。
【００５８】
この最後の段階中に、基準アクティブゾーンに帰する類似値が表面の位置で生成された衝撃に関して前記基準アクティブゾーンについて計算された理論類似値にできる限りよく対応するように、表面での衝撃の前記位置を判定することが、有利に可能である。
【００５９】
この理論類似値は、特に、基準アクティブゾーンの可能な組ごとに事前に決定される、表面での衝撃の位置の関数とすることができる。
【００６０】
問題の関数は、学習段階中に、たとえばアクティブゾーンの間の類似の値対する通常の関数を調整することによって、決定することができる。問題の通常の関数は、物体の形状に依存する可能性があり、理論的または実験的のいずれかで、事前に決定することができる。
【００６１】
実用的な例として、表面９の２つの点Ｘ、Ｙの間の理論類似Ｒｔｈ（Ｘ，Ｙ）の関数は、この２つの点Ｘ、Ｙで衝撃が生成される時にセンサ６によってそれぞれが感知される信号Ｓｘ（ｔ）およびＳｙ（ｔ）の間の相互相関の関数の最大値に対応するものとすることができ、この関数は、たとえば、タイプＲｔｈ（Ｘ，Ｙ）＝（ｓｉｎ（ａ（β）．ｄ））／（ａ（β）．ｄ）とすることができ、たとえばＲｔｈ（Ｘ，Ｙ）＝１−［ａ（β）．ｄ］２／６によって近似され：
−ｄは、ＸとＹの間の距離であり、
−βは、ｘ軸（またはｙ軸）と方向Ｘ−Ｙの間の角度であり、
−ａ（β）は、楕円関数：
ａ（β）＝ａ１．ｃｏｓ（β＋β０）＋ａ２．ｓｉｎ（β＋β０）
に従って角度βに依存する係数であり、β０は、楕円の方位を表す角度である。
【００６２】
Ｒｔｈ関数は、アクティブ基準ゾーンＲ１からＲ４の可能な組ごとに、学習フェーズ中に基準アクティブゾーンでそれぞれ衝撃を生成することによって感知される信号のライブラリからの所定の信号Ｒｉ（ｔ）から決定することができる。
【００６３】
したがって、４つの基準ゾーンＲ１からＲ４の所与の組について、Ｒ１に対応する信号Ｒ１（ｔ）の最大相互相関関数を、ゾーンＲ２からＲ４に対応する信号Ｒ２（ｔ）、Ｒ３（ｔ）、およびＲ４（ｔ）のそれぞれと共に計算することができる。これから、ａ１、ａ２、およびβ０の値が演繹される。同一の処理を、基準ゾーンＲ２、Ｒ３、およびＲ４から実行することができ、それぞれの場合にａ１、ａ２、およびβ０の値が与えられ、したがって、ａ１、ａ２、およびβ０のそれぞれについて見つかった４つの値の平均をとることができ：この平均値によって、すべての基準ゾーンＲ１からＲ４の関数Ｒｔｈが決定される。変形として、関数Ｒｔｈを、反復最適化処理（または最小二乗法タイプ）によって判定して、理論類似の関数と、一時に２つとられる信号Ｒ１（ｔ）、Ｒ２（ｔ）、Ｒ３（ｔ）、およびＲ４（ｔ）の間の相互相関の関数の最大値との間の誤差の関数を最小にすることができる。
【００６４】
上述の理論類似関数Ｒｔｈを判定した時に、４つの隣接アクティブゾーンＲ１からＲ４（有利に点のような）の間での衝撃Ｉの位置の判定を求める時に、この位置を、たとえば、前に定義された値Ｄ（ｉ）（Ｄ（ｉ）＝Ｍａｘ（Ｃｉ（ｔ））、ｉは、問題の基準アクティブゾーンＲｉの番号）と理論類似Ｒｔｈ（Ｉ，Ｒｉ）の値の間の誤差の関数を最小化することによって、反復最適化処理によって判定することができる。たとえば、値（Ｄ（ｉ）−Ｒｔｈ（Ｉ，Ｒｉ））２の合計と等しい誤差Ｅの関数を、最小化することができる。
【００６５】
説明した方法は、もちろん、説明した例に制限されず；多くの応用分野を有し、その中に、下記が含まれる：
−店、美術館、画廊、または他の場所で、クライアントまたは訪問者が、展示された製品または作品に関する詳細を画面またはラウドスピーカを介して表示できるようにする、入力インターフェース４としてのペインまたは他の表面の使用
−通行人が、たとえば表示される宣伝アイテムの詳細を表示できるようにするか、コミュニティまたは別の場所に関する一般情報を表示できるようにする（たとえば、ニュースまたは実用情報、たとえばある場所の図面）、入力インターフェース４としてのペインまたは表示パネルの他の面の使用（これらの詳細または情報は、たとえば表示パネルの下側部分で可視の画面上に表示される）
−たとえばホームオートメーションシステムを制御するための、入力インターフェース４としての壁、地面、または他の物体の一部の使用（したがって、アパートの住人が、特に、自分自身で、必要に応じて壁または他の場所に位置決めされる上述のアクティブゾーン１０から単純に形成されるスイッチの位置を判定することができる）
−たとえば特に危険な環境（爆発物を含む場所、高温の場所、高い放射能がある場所）で産業機械を制御する入力インターフェース４としての壁、地面、または他の物体の一部の使用
−冷蔵庫、洗濯機などの家庭の物体の入力キーボードを形成するための入力インターフェース４としてのスムーズで簡単に維持される表面の使用
−たとえば仮想デジコードキーボードを形成する入力インターフェース４としての建物のドアのパネルの使用
−歩いている人の位置を突き止めるための地面の使用
−汚染、悪天候、または他の外部からの攻撃によって影響されない、産業、軍事、または家庭内の応用例でのキーボードまたは制御パネルの製造（必要な場合に、１つまたは複数の音響センサを、特に少なくとも部分的にプラスティック材料に鋳造される物体である場合に、入力インターフェースとして働く物体に完全に一体化することができる）；これらの入力インターフェースが、表示画面を含むデバイス（たとえばマイクロコンピュータ）を制御する時に、キーボードまたは音響制御パネルを、画面自体またはその画面を覆う透明な表面からなるものとすることができる
−自動車または他の乗物内の入力インターフェースの製造。
【００６６】
さらに、前に説明した入力インターフェース４に、アクティブゾーン１０から発する音響信号Ｓ（ｔ）の認識をローカルに実行する処理手段を設けることができ、その場合に、入力インターフェース４は、ユーザが触れたアクティブゾーン１０がどれであるかを直接に示すコード化された信号と、適当な場合に衝撃に関する情報（衝撃の力および衝撃の性質）だけを、中央処理ユニット２または他のユーザ電子装置に送ることに留意されたい。
【００６７】
本発明による方法は、物体５が同種のまたは所定の構造を有すること、特別に注意して作られること、非常に正確な寸法で作られること、または特定の表面状態を有することを必要としないこと意留意されたい。逆に、物体５が異種および／または不規則であればあるほど、異なるアクティブゾーン１０が発する音響信号が、互いに異なり、音響信号が、よりよく認識される。いくつかの場合に、物体５内の空洞などの異種性を意図的に作成して、アクティブゾーン１０から発する音響信号の認識を容易にすることができる。
【００６８】
さらに、信号のライブラリからの所定の信号が、学習フェーズ中に判定される時に、既知の手段によって中央処理ユニット２に接続され、ユーザの指または物体５のアクティブゾーンで衝撃を生成するのに使用される物体（スタイレットなど）のいずれかに固定された圧電センサを使用することが可能である。この場合に、各衝撃の時に圧電センサによって生成される衝撃信号を使用して、信号のライブラリに供給することが意図された所定の音響信号の獲得をトリガし、かつ／または衝撃の強さを測定することができ、この強さの測定は、たとえば、特に強さが所定の閾値より小さい時またはこの強さが事前定義の期間に含まれない時に、所定の信号のある獲得を無効化するのに使用することができる。
【００６９】
さらに、信号のライブラリからの所定の信号が、学習フェーズ中に判定される時に、その振幅が比較的高い第１の基準閾値を超える感知された音響信号だけを保持することが有利になる場合がある。この場合に、デバイスの通常動作中に、その後に、その振幅が第１の閾値より明らかに低い第２の所定の閾値を超える音響信号を考慮に入れることができる。したがって、第１の所定の閾値は、たとえば数秒間にわたって測定される環境雑音の絶対振幅の時間平均値の数倍（少なくとも２倍から３倍）と等しいものとすることができ、第２の所定の閾値は、たとえばその平均値の１．５倍と等しいものとすることができる。この形で、良い品質の基準信号だけが学習フェーズ中に記録されると同時に、通常動作中のデバイスの高い感度が維持される。
【００７０】
適当な場合に、中央処理ユニット２に、たとえばどのタイプの信号が生成されるかを示すために特に学習フェーズ中に使用することができる補助プログラミングキーボード（図示せず）を設けることができる。このタイプの生成される信号は、特に、次のタイプの１つとすることができる：
−信号のライブラリからの基準信号の１つを置換する新しい信号（したがって、置換される基準信号の識別を、補助キーボードによって中央処理ユニット２に通信することができる）
−新しい基準信号（先在するが不完全な基準ライブラリ、あるいは気温、湿度、または物体５の状態の新しい条件に特に対応する新しい基準ライブラリのいずれかに関する）
−信号のライブラリに既に存在する基準信号を検証することを意図された新しい信号。
【００７１】
さらに、信号のライブラリからの所定の信号が、学習フェーズ中に判定される時に、適当な場合に、第１の衝撃の生成の後の所定の経過時間以内の、同一のアクティブゾーンでの１つまたは複数の衝撃の生成によって確認される時に限って、そのライブラリからの基準信号を検証する備えを設けることができる。
【００７２】
信号のライブラリからの所定の信号が、学習フェーズ中に判定される時に、この学習フェーズ中に物体５で生成される衝撃を、下記によって生成することができる：
−スタイレットなどの固い物体を用いて（この場合に、同一のスタイレットが、デバイスの通常動作中に使用されることが好ましい）
−たとえばペンまたは類似物の端に取り付けられた固いプラスティックラバーなどのより衝撃を吸収する物体を用いて（したがって、発明人は、トランスペアレンシ用の固いプラスティックラバーの「Ｓｔａｅｄｌｅｒ」ブランドを用いてよい結果を得ることができた）。この場合に、物体５の衝撃は、デバイスの通常動作中に、より柔らかい物体（爪、指腹または他）と同様に比較的固い物体を用いて生成することができる。
【００７３】
さらに、感知された信号Ｓ（ｔ）がそこから来たアクティブゾーン１０を認識する、前に説明した方法の変形として、次の方法を使用することが可能である。
（１）学習フェーズ中に、アクティブゾーンｉ（ｉは１とｎの間のインデックスである）での衝撃によって生成される音響信号Ｒｉ（ｔ）ごとに、フーリエ変換Ｒｉ（ω）を計算するＲｉ（ω）＝｜Ｒｉ（ω）｜．ｅｊφｉ（ω）
【００７４】
このフーリエ変換から、スペクトルの振幅が所定の閾値より大きい周波数帯域ω内のみの位相成分だけが保持される。
【００７５】
したがって、保持される基準信号の周波数形状は、｜Ｒｉ（ω）｜が所定の閾値より大きい周波数ωについてＲ´ｉ（ω）＝ｅｊφｉ（ω）の形で表され、それ以外の周波数ωではＲ´ｉ（ω）＝０である。
【００７６】
問題の所定の閾値は、たとえば、ＭＡＸ／Ｄの最大値および｜Ｂ（ω）｜の最大にと等しいものとすることができ、ここで：
−ＭＡＸは、｜Ｒｉ（ω）｜の最大値、それぞれエネルギーにおいて正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の最大値、またはそれぞれエネルギーにおいて正規化されたモジュール｜Ｒｉ（ω）｜の平均値の包絡線の最大値のいずれかとすることができる
−Ｄは定数であり、たとえば１００と等しい
−｜Ｂ（ω）｜は、異なる時に獲得された、物体５の複数の雑音スペクトルの平均値である。
【００７７】
（２）デバイスの通常動作中に、各感知された信号Ｓ（ｔ）が、上の段階（１）と同一の処理を受け、｜Ｓ（ω）｜が上述の所定の閾値より大きい周波数ωについて信号Ｓ´（ω）＝ｅｊΨ（ω）が得られ、他の周波数についてＳ´（ω）は０である。
【００７８】
（３）次に、ｉ＝１…ｎについて、Ｓ´（ω）にＲ´（ω）の共役を乗じたものと等しい積Ｐｉ（ω）を計算する。
【００７９】
（４）積Ｐｉ（ω）を、その積分によって割ることによって正規化する。
【００８０】
（５）すべての積Ｐｉ（ω）の逆フーリエ変換を実行し、時間関数Ｘｉ（ｔ）を得る。
【００８１】
異なる関数Ｘｉ（ｔ）に従い、特にその最大値に従って、信号Ｓ（ｔ）を、アクティブゾーン１０の１つに帰することができる。例として、最大値（相対値または絶対値としての）を、異なる関数Ｘｉ（ｔ）から計算でき、信号Ｓ（ｔ）を、最大の最大値を有する関数Ｘｉ（ｔ）に対応するアクティブゾーンｉに帰することができる。必要な場合に、保持される関数Ｘｉ（ｔ）の最大値を、事前に定義される、たとえば０．６と等しい閾値と比較することができ、Ｘｉ（ｔ）がこの閾値より大きい時に（複数の関数Ｘｉ（ｔ）が０．６を超える最大値を有する場合には、最大の最大値を有する関数Ｘｉ（ｔ）だけを保持する）、信号Ｓ（ｔ）をゾーンｉに帰するものとしなければならないと判断することができる。
【００８２】
必要な場合に、たとえば値ＭＭｉ＝Ｍｉ／Ｍを計算することによって（Ｍｉは、Ｘｉ（ｔ）の絶対値の最大値、Ｍは、すべての値Ｍｉの平均値）、アクティブゾーンｉに信号Ｓ（ｔ）を帰することが正しいことを検証することが可能である。アクティブゾーンｉに信号Ｓ（ｔ）を帰することは、その値ＭＭｉが、たとえば１．４１４と等しい、ある限度より大きい場合に、正しいと考えることができる。
【００８３】
また、アクティブゾーンの空間分解能に関する情報を得るために、Ｓ´（ω）をＲ´ｉ（ω）と置換することによって上述の値ＭＭｉを計算できることに留意されたい。したがって、具体的に言うと、対応する値ＭＭｉが所定の限度より大きい、たとえば１．４１４より大きいことを検証することによって、インデックスｉを有するアクティブゾーンが、互いに混同される危険性がないことを検証することができる。
【００８４】
さらに、信号のライブラリからの所定の信号を１つまたは複数の環境パラメータの関数として変更することによって、異なる環境パラメータ（温度、相対湿度、機械的応力など）を考慮に入れることも可能である。
【００８５】
したがって、次の補正方法の１つを使用することができる：
−信号のライブラリからの基準信号の線形の時間的膨張または収縮：この場合に、信号のライブラリからの基準信号Ｒｉ（ｔ）が、Ｒｉ（αｔ）に置換され、αは、環境パラメータの関数である非ｎｕｌｌ正乗数係数であり、この係数αは、所与の材料について理論的にまたは実験的にあるいは物体５ごとに実験的に判定することができる
−感知された信号Ｓ（ｔ）の線形の時間的膨張または収縮：この場合に、基準信号Ｒｉ（ｔ）は、変更されないが、感知された信号Ｓ（ｔ）が、Ｓ（αｔ）に置換され、αは、上で定義した係数である
−基準信号の周波数の非線形の膨張または収縮：この場合に、周波数信号Ｒ´ｉ（ω）が、Ｒ´ｉ（ω´）に置換され、
【００８６】
【数１】
0004249705.tif 000002
【００８７】
であり、ωＮは、処理デバイスのサンプリング周波数の半分と等しく、βは、理論的または実験的に判定される係数である
−感知された信号Ｓ（ｔ）の周波数での非線形の膨張または収縮：この場合に、信号のライブラリからの基準信号は変更されず、信号Ｓ´（ω）がＳ´（ω´）に置換され、ω＆ａｐｏｓ；は、上で定義されたものである。
【００８８】
周波数の非線形の膨張または収縮の上述の２つの事例では、位相の平均訂正を使用することも可能であり、この場合に、信号Ｒｉ（ω´）が、Ｒｉ（ω´）．Ｍ´（ω）／Ｎ´（ω）に置換されるか、信号Ｓ（ω´）が、Ｓ（ω´）．Ｍ´（ω）／Ｎ´（ω）に置換される。これらの式の一方または他方で、Ｍ´（ω）＝Ｍ（ω）｜Ｍ（ω）｜、かつＮ´（ω）＝Ｎ（ω）／｜Ｎ（ω）｜であり、Ｍ（ω）は、すべてのＲｉ（ω）の平均値、Ｎ（ω）は、すべてのＲｉ（ω´）の平均値に等しい。
【００８９】
基準信号Ｒｉ（ω）または感知された信号Ｓ（ω）のさまざまな上述の訂正は、中央処理ユニット２によって自動的に、具体的には１つまたは複数のセンサ（図示せず）によって与えられる情報の関数として、またはユーザによって手動でのいずれかで行うことができる。
【００９０】
さらに、中央処理ユニット２に、環境パラメータの異なる値に適する基準信号の複数のライブラリを含めることができる。
【００９１】
さらに、デバイスが使用される時に生成される衝撃の種類に適合し、具体的には衝撃を生成するユーザの指のいずれかまたは他の物体の使用に適合するために、１つまたは複数の所定のアクティブゾーン１０、たとえばインデックスｍおよびｐを有する２つのアクティブゾーンで衝撃を生成するようにユーザに要求することが有利である場合がある。したがって、２つの時間信号Ｓｍ（ｔ）およびＳｐ（ｔ）が感知され、そのフーリエ変換Ｓｍ（ω）およびＳｐ（ω）が計算され、次の２項の平均Ｍ１（ω）が計算される：
−（Ｒｍ（ω）．｜Ｓｍ（ω）｜）／（｜Ｒｍ（ω）｜．Ｓｍ（ω））
−および（Ｒｐ（ω）．｜Ｓｐ（ω）｜）／（｜Ｒｐ（ω）｜．Ｓｐ（ω））
【００９２】
次に、この平均Ｍ１（ω）が、前に定義した段階（３）で使用されて、積Ｐｉ（ω）がＭ１（ω）．Ｐｉ（ω）に置換され、この積が、段階（４）でＰｉ（ω）の代わりに使用される。
【００９３】
さらに、本発明は、ユーザがアクティブゾーンを自由に定義することを可能にし、中央処理ユニット２は、物体５が効果的に音響インターフェースとして使用される時に限ってアクティブゾーンのこの定義をアクティブに保つのに適当なものとすることができる。この場合に、アクティブゾーンの前述の定義は、デバイスのある不使用の期間の後に中央処理ユニット２によって消去される。
【００９４】
アクティブゾーンでの衝撃によって生成される機能を、適当な場合に、その衝撃の強さの関数によって調整できることにも留意されたい。
【００９５】
物体５が、アクティブゾーンでの各衝撃の際の音波の長い伝搬を引き起こす共振現象を示す時に、信号Ｓ（ｔ）が検出された時に音響信号Ｓ（ｔ）の検出の閾値を上げ（たとえば、信号Ｓ（ｔ）の獲得の電子システムによって許容可能な最大値の０．５倍まで）、その後、この閾値をもう一度通常レベルまで下げ（特に指数関数的な形で）：したがって、同一の衝撃の複数検出を避けることが有利である可能性があることにも留意されたい。
【００９６】
本発明のすべての実施形態で、必要な場合に、物体５で単一のアクティブゾーンを定義することが可能であり、その場合に、それでも、たとえば同一のゾーンで連続して生成される衝撃の数に従って、その単一のアクティブゾーンで複数の機能をコーディングすることが可能であることに留意されたい。
【００９７】
さらに、アクティブゾーン１０は、必要な場合に、前もって定義するのではなく、単に、デバイスの使用中に受け取られる連続する衝撃の関数として定義することができる。したがって、たとえば、デバイスを、３つのアクティブゾーンを含むように設計することができ、これらのゾーンは、各ゾーンでの最初の衝撃の際に定義され、その後、後続の衝撃の受取の際に、「第１ゾーン」、「第２ゾーン」、および「第３ゾーン」として認識される。
【００９８】
さらに、アクティブゾーンが非常に多数である時に、必要な場合に、学習フェーズ中に信号のライブラリに保管される基準信号を生成する自動化デバイスを使用することができる。この自動化デバイスに、たとえば、２つの段階モータを含む２次元で移動するシステムを含めて、たとえば励起スタイラレットまたは類似物を物体５の表面に移動し、さまざまなアクティブゾーンで、たとえばソレノイドによって作動されるこのスタイレットによって衝撃を生成することができる。
【００９９】
アクティブゾーン１０が極端に多数である情況で、アクティブゾーン１０を複数の類似するグループに分割することが可能である場合がある。この場合に、デバイスの通常の使用中に、衝撃が信号Ｓ（ｔ）を生成する時に、第１プロセスが、類似グループの１つにこの信号Ｓ（ｔ）を結び付けるのに使用され、その後、洗練されたプロセスが、この類似グループのアクティブゾーンの１つにこの信号Ｓ（ｔ）を割り当てるのに使用される。
【０１００】
同一の中央処理ユニット２が、必要な場合に、複数の物体５から発する信号を処理できることにも留意されたい。さらに、感知された信号を、これらの信号がＩＰネットワークに接続されたコンピュータによってそこから使用される単一のＩＰアドレスに向けるようにするために、ネットワーク、具体的にはＩＰネットワークに１つまたは複数の音響センサを直接にインターフェースすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態による方法を実施するように適合された音響インターフェースを含む例示的デバイスを示す、遠近法の概略図である。
【図２】図１のデバイスのブロック図である。
【図３】図１に見られる音響インターフェースの表面での衝撃をその表面のアクティブゾーンに関連付けるのに使用される例示的方法を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態による方法を実施するためにデバイスで使用することができる音響インターフェースを概略的に示す図である。
【図５】図４の入力インターフェースを使用できる例示的デバイスを示すブロック図である。本発明の第３、第４、および第５の実施形態による方法を実施するためにデバイスで使用できる音響インターフェースを概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
２  中央処理ユニット
３  音響インターフェースを形成する物体
４  音響入力インターフェース
５  音響インターフェースを形成する物体
６  音響センサ
７  マイクロホン入力
８  ケーブル
９  表面
１０  アクティブゾーン
１２  アナログ／ディジタルコンバータ
１３  プロセッサ
１４  メモリ
１５、１７  表面
１６  音響インターフェースを形成する物体
１８  音響インターフェースを形成する物体
１９  フレーム
２０、２１  基部
２２  表面
２３  突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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