CN107533409B - 坐标检测装置及坐标检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在触摸面板等基板中，不使用特殊的笔而准确无误地检测出触摸坐标的坐标检测方法。该方法包括：对于在振动波的传播速度一定的由均质的材料构成的一定厚度的基板上，分离预定距离而设置的至少三台振动检测器的输出信号，求出STA(短时间平均)与LTA(长时间平均)之比的步骤；利用通过触摸基板而产生的振动波，求出三台振动检测器的STA/LTA比超过预定阈值的时刻并作为到达时刻的步骤；以及，根据各到达时刻、振动波的传播速度和三台振动检测器的设置位置的分离距离，求出触摸位置坐标的步骤。

Description

坐标检测装置及坐标检测方法

技术领域

本发明涉及利用电源估计方法的坐标检测装置及坐标检测方法。

背景技术

作为包括平板终端和智能手机的各种电子设备的坐标输入装置，已广泛普及用手指或触摸笔等触摸(接触)显示画面而进行输入的所谓“触摸面板式坐标输入装置(以下称作“触摸面板”)”。

已知触摸面板式输入装置有静电电容式、电阻式变化型等几种方式(专利文献1、2)，一般情况下，这些任何一种方式基本上都在显示装置自身中内置有能够检测到被触摸的坐标位置的传感器。

关于这种触摸面板式输入装置的问题点，例如能够举出如下一个方面：在像只有显示功能的监控画面或利用投影仪等进行投影的画面那样的、原来没有触摸面板功能的画面上，不能事后附加触摸面板功能。

于是提出了如下的坐标检测方法：显示装置本身使用不具有特别的输入功能的显示面板，并且利用振动笔来检测振动，由此检测输入坐标。该方法利用具有以固有频率振动的振子的输入笔来触摸面板，根据笔的振子的驱动信号和同步于该振子的振动检测器的检测波形，计算出到达时间并计算出输入位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-351614号公报

专利文献2：日本特表2004-534329号公报

但是，在利用振动笔的方式的情况下，需要带有具有预定的固有频率的振子的“专用的输入笔”，并且在利用手指或不具有振子的普通的笔等的情况下，还存在通过触摸而产生的振动波形和背景噪声难以明确分离的问题。其原因说明如下。

在用手指或普通的笔进行了触摸时，通过其冲击而产生的振动波包含各种频率。另一方面，振动波的传播速度根据频率而不同，因此触摸位置与检测振动波的振动检测器(例如加速度传感器)的距离越远，振动波的信号的波形越变形，成为具有更宽的形状、即相对于时间具有宽度的信号。并且，由于振动波在二维平面上扩展，其能量分散，因此离触摸位置越远，振动波的振幅越小。其结果，来自振动检测器的输出信号也变小，更难与背景噪声分离。

根据以上的考察，导出如下的结论：若对振动检测器的直接输出的信号波形、或者其包络波形设定阈值来判定是否检测到振动，则导致检测不良或者误检测的危险性变高。在这方面，虽然已经几次报告有如下输入方式，即，将多个振动检测器配置于显示画面(面板)附近的各部位，根据由各振动检测器接收到的振动波形和检测时刻，求出被触摸的位置的二维坐标，但是由于这些方式均将加速度数据等原始数据直接作为计算坐标的基础，因此无法防止误检测而进行高可靠性的坐标检测。

反之，仍以在触摸面板上的不同的多个部位配置振动检测器作为前提，如果能够在任何一个振动检测器中均能够提高与背景噪声的分离检测灵敏度，则即使是手指或普通的笔等，也能够准确地求出其输入坐标。

但是，由于在确定以手指或普通的笔进行触摸的输入坐标时，需要计算从各振动检测器至触摸位置的距离，因此在各振动检测器中的振动检测时刻的判定变得重要，而在该判定过程中需要针对各振动检测器具有同等的时间分辨率。这是因为，该时间分辨率直接影响到触摸位置判定的空间分辨率。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其主要目的是提供一种能够防止误检测而进行高可靠性的坐标检测的坐标检测装置以及坐标检测方法。

本发明发现对于由触摸引起的冲击波形，在用于其坐标检测的振动检测器的输出信号检测中，使用STA/LTA法非常有效，并提供用于其坐标检测的最优的方法，从而高可靠性地实现迅速且准确的触摸位置的检测。另外，坐标检测的对象不限于以往被称为触摸面板的面板，还可以是壁面、地板面等一般的板状体、即基板或球面等，不仅可以由设置于以往的触摸面板上的振动检测器来构成坐标检测装置，而且还可以由设置于壁面、地板面、球面等上的振动检测器来构成坐标检测装置。

本发明的坐标检测方法的一个实施方式，包括：

对于在由均质的材料构成的具备一定厚度的基板1上分离预定距离而设置的至少三台振动检测器2A、2B、2C的各输出信号，分别求出设定了预定的累计时间的短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述至少三台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的时刻作为到达时刻Ta、Tb、Tc的步骤；以及

根据所述各到达时刻、振动波的传播速度V和所述至少三台振动检测器2A、2B、2C的设置位置的分离距离，求出触摸位置坐标的步骤。

在此，所谓STA/LTA法是如下方法：对于利用振动检测器检测出的信号波形，计算Long Term Avarage(长时间平均)以及Short Term Avarage(短时间平均)，在STA/LTA比达到预设的阈值以上时，判定为振动到达了振动检测器。

在所述坐标检测方法中，还可以包括利用所述至少三台振动检测器2A、2B、2C，预先求出振动波的传播速度V的步骤。另外，还可以构成为，通过校准而自动设定所述短时间平均以及所述长时间平均的最优累计时间。

在事先的校准中，通过预先自动测定振动波的传播速度，根据到达时刻差能够计算从触摸位置至振动检测器的距离。在事先的校准中，通过进行STA以及LTA时间的最优化，能够进一步提高针对误检测防止的可靠性。

在所述坐标检测方法中，还可以构成为，对于所述短时间平均以及所述长时间平均，预先准备多个不同的累计时间，并根据所述触摸的输出结果，计算与不同的累计时间相对应的触摸坐标。

在所述坐标检测方法中，事先准备针对短时间平均以及长时间平均的累计时间的候补，在万一发生检测错误的情况下，自动地重新进行计算，通过计算触摸坐标，能够进一步提高检测的可靠性。

本发明的坐标检测方法的其他实施方式，包括：

对于在由均质的材料构成的具备一定厚度的基板1上分离预定距离而设置的四台振动检测器2A、2B、2C、2D的各输出信号，分别求出设定了预定的累计时间的短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的时刻Ta、Tb、Tc、Td的步骤；

根据所述各时刻，分别求出所述振动波从触摸位置到达各四台振动检测器所需的所需时间的步骤；以及

根据所述各所需时间、振动波的传播速度V和所述四台振动检测器之中三台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标的步骤。

如此，通过使用四台振动检测器，能够容易计算从触摸位置至振动检测器的波的到达时间。由此，只根据简单的四则运算，就能够计算触摸坐标，简化了系统的结构，同时能够实现高精度和低成本化。

本发明的坐标检测方法的其他实施方式，包括：

对于在由均质的材料构成的具备一定厚度的基板上分离预定距离而设置的四台振动检测器2A、2B、2C、2D的各输出信号，分别求出设定了预定的累计时间的短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的时刻Ta、Tb、Tc、Td的步骤；

根据所述各时刻，分别求出所述振动波从触摸位置到达各四台振动检测器所需的所需时间的步骤；以及

根据所述各所需时间和所述四台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标的步骤。

如此，通过使用四台振动检测器，无需通过校准等而事先求出振动波的传播速度，就能够计算触摸坐标。

本发明的坐标检测方法的其他实施方式，包括：

对于在由均质的材料构成的具备一定厚度的基板1上，设置于具有预定的边长度的长方形的各顶点上的四台振动检测器2A、2B、2C、2D的各输出信号，分别求出设定了预定的累计时间的短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板1而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的时刻Ta、Tb、Tc、Td的步骤；

根据所述时刻Ta、Tb、Tc、Td，在所述四台振动检测器2A、2B、2C、2D中，辨别振动波最早到达的振动检测器的步骤；

辨别将所述振动波最早到达的振动检测器2A的设置位置作为顶点而包含的所述长方形的象限的步骤；以及

按照振动波到达的时刻顺序选择三台振动检测器2A、2B、2C，并根据所述三台振动检测器的设置位置和振动波检测时刻，求出触摸位置坐标的步骤。

通过如此将基板分割为四个象限，并且辨别触摸位置所属的象限，计算触摸位置的坐标，从而能够高可靠性地检测触摸位置坐标。

本发明的坐标检测方法的其他实施方式，包括：

对于由在由均质的材料构成的具备一定厚度的基板1上分离预定距离而设置的每三台振动检测器构成的第一以及第二入射方向检测模块的所述各振动检测器的输出信号，分别求出设定了预定的累计时间的短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板1而产生的振动波，分别求出所述第一以及第二入射方向检测模块的所述各三台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的时刻的步骤；

根据所述各时刻，计算振动波向第一以及第二入射方向检测模块入射的第一以及第二角度的步骤；以及

根据所述第一以及第二角度和第一以及第二入射方向检测模块的坐标，计算触摸位置坐标的步骤。

通过如此使用检测振动波的入射方向的两个模块，通过简单的运算，就能够计算触摸位置坐标。

此外，以上的坐标检测方法，基板也可以是具有预定曲率的曲面。即，基板不限于平面，还包含曲面。例如，在球面等的曲面中，也能够检测触摸坐标。在该情况下，坐标计算若使用极坐标，则计算处理变得简单。

本发明的效果如下。

本发明的触摸位置检测装置，通过使用STA/LTA法而防止传感器的误检测，不使用如具有固有频率的专用的输入笔，只触摸就能够检测坐标，能够广泛应用。

附图说明

图1是表示在本发明的坐标检测装置中的基板(触摸面板)上的振动检测器的配置的结构图。

图2是说明在本发明的坐标检测装置中的触摸位置与振动检测器的位置关系的俯视图。

图3是本发明的坐标检测装置的系统结构图。

图4是表示在本发明的坐标检测装置中，在用指甲触摸基板(触摸面板)的情况下的振动检测器的输出信号的时间依赖性的曲线图。

图5是表示在本发明的坐标检测装置中，在用手指触摸基板(触摸面板)的情况下的振动检测器的输出信号的时间依赖性的曲线图。

图6是表示在本发明的坐标检测装置中，在用卡指甲触摸基板(触摸面板)的情况下的振动检测器的输出信号的绝对值以及STA/LTA比的时间依赖性的曲线图。

图7是表示在本发明的坐标检测装置中，在用手指触摸基板(触摸面板)的情况下的振动检测器的输出信号的绝对值以及STA/LTA比的时间依赖性的曲线图。

图8是表示在本发明的坐标检测装置的其他实施方式中的振动检测器的配置以及触摸位置的俯视图。

图9是表示在本发明的坐标检测装置的其他实施方式中的振动检测器的配置以及触摸位置的俯视图。

图10是表示在本发明的坐标检测装置中，在用手指触摸基板(触摸面板)的情况下的振动检测器的输出信号的时间依赖性的曲线图，(a)是在玻璃板上配置四个传感器并触摸玻璃板上的一点时的原始数据的曲线图(纵轴表示任意存储器，横轴表示时间)，(b)是表示根据(a)的数据求出STA/LTA比的结果的曲线图，并且(c)是将(b)的曲线图进行放大的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。其中，对相同或者同类的部件使用相同的附图标记或者附加不同的下标来表示，并省略重复说明，各实施方式的记载是为了理解本发明的技术思想而合乎目的性的解释，而不应将实施方式的记载用于限定解释。

(第一实施方式)

图1是表示振动检测器(例如加速度传感器)的配置的结构图。1是由均质的材质、例如氯乙烯树脂、丙烯树脂、石英玻璃、合金等构成的厚度一定且平坦的长方形的基板，2A、2B、2C、2D分别是第一、第二、第三、第四振动检测器，并且配置于基板1上的四角。

第一、第二、第三、第四振动检测器的位置关系如图2所示。在图2中，A、B、C、D表示第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D的配置部位。即，第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D位于边长为W和H的长方形的角部，点A与B之间的距离为H，点A与C之间的距离为W，点C与D之间的距离为H，点B与D之间的距离为W。

在图2中，若在基板1上定义一个正交坐标系，其原点设为A、Y轴设为从A朝向B的直线方向、X轴设为从A朝向C的直线方向，则点A、B、C、D的坐标分别为(0、0)、(0、H)、(W、0)、(W、H)。在由这些点A、B、C、D构成的长方形内部，将利用笔或手指等触摸(接触)的点设为P，将其坐标设为(x、y)。另外，将A与P的距离设为d1，将B与P的距离设为d2，将C与P的距离设为d3，将D与P的距离设为d4。

从P至A、B、C、D的距离，能够根据通过触摸P的冲击而产生的振动波到达A、B、C、D各点所需的所需时间、和振动波的传播速度来求出。另外，P的坐标(x、y)能够根据A、B、C、D中至少三点的坐标以及与P的距离计算，对其计算方法在后面进行说明。从而，若能够求出振动波的传播速度和上述所需时间，就能够计算P的坐标(x、y)。

以下，对利用STA/LTA法，判断振动波到达各振动检测器的方法进行说明。

本发明中的触摸的检测方法如下：求出从配置于基板1上的各振动检测器输出的波形信号的绝对值，对该绝对值计算STA/LTA比，通过与阈值进行比较，在各振动检测器中检测有无触摸。

在不存在触摸的正常状态下，STA和LTA几乎无差别，STA/LTA比的值大致等于1。但是，通过在某时刻触摸基板而产生振动波，在振动检测器的检测波形上产生急剧的变化，则在短时间内检测波形的振幅增大，因此STA敏感地产生反应而其值发生变化。另一方面，由于长时间平均值相对于其变化的响应迟钝，因此STA/LTA比的值从1发生变化而增大。在该增大量超过预定阈值的情况下，判断为存在触摸。

<在实际安装方面的做法>

对于“超过阈值的情况”的合理解释是，包含“超过阈值一定时间的情况”。这是因为，虽然如上所述STA越短灵敏度越好，但另一方面容易受到噪声的影响，因此若将超过阈值的所有情况判断为“存在触摸”，则其风险是会增加由于噪声的影响所产生的误识别。

图10(a)是在将四个传感器配置于玻璃板上并触摸玻璃板上的一点时的原始数据的曲线图(纵轴表示任意存储器，横轴表示时间)。图10(b)是表示根据图10(a)的数据求出STA/LTA比的结果的曲线图，并且，图10(c)是将图10(b)的曲线图进行放大的曲线图。此外，横轴与时间相对应，1刻度为1/100000秒[100ksps]。

如该图所示，在噪声多的情况下，在实际安装方面，假设在最初超过阈值一定时间的情况下第一次存在触发，被触摸的时刻设为从当前时刻追溯该“一定时间”的时刻，从而能够读取耐噪声的准确的波形的上升时刻。此外，由于自相似的公式本身与STA/LTA的公式完全相同(只是取LTA的地方不同)，因此上述解释，在说明上根本不产生矛盾。

只是，若STA的累计时间过短，则不能充分得到相对于时间具有扩展的信号，尤其在波形的信号强度低的情况下，不能与背景噪声进行区分，相反若设置得较长而超出所需，则STA/LTA比接近1，因此难以进行与背景噪声的分离检测。由此，需要适当地设定短时间平均的累计时间。

另外，由于需要求出背景噪声的平均值，因此LTA的累计时间需要设定为相对于STA的累计时间足够长的时间，但是若不必要地加长时间，则运算处理时间变长，从消除计算STA时的背景噪声的意义上说，距离作为STA的对象的时刻过长的时刻的信号不能用于计算LTA。

例如，以在触摸时的STA/LTA比超过阈值(例如1.5～2.0)的方式设定STA以及LTA的累计时间即可，可根据基板的材质和厚度、振动检测器的配置位置、所判定的触摸的状态，来变更最优値。

例如，在以快速敲击的方式进行触摸的情况下，STA的累计时间设定为20～100msec，LTA的累计时间设定为200msec～1sec，并且在以触摸后在表面滑动的方式与基板接触的情况下，STA的累计时间设定为100～500msec，LTA的累计时间设定为500msec～1sec。还可以根据两者的情况而选择STA、LTA的累计时间。该选择能够以手动进行选择，但是还可以从各个情况的STA/LTA比中自动选择最优值。

图3是在本发明的触摸面板(基板)中的信号处理部的系统结构图。通过触摸基板1而产生的振动波所引起并从第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D输出的模拟信号，利用第一、第二、第三、第四前置放大器3A、3B、3C、3D放大，并输入到第一、第二、第三、第四高速A/D转换器4A、4B、4C、4D(例如采样频率100MHz)。第一、第二、第三、第四高速A/D转换器4A、4B、4C、4D对所输入的模拟信号进行数字信号化，数字信号被保存于第一、第二、第三、第四存储装置5A、5B、5C、5D中。保存于第一、第二、第三、第四存储装置5A、5B、5C、5D中的数字信号在运算处理装置6中被施加必要的运算处理。关于运算处理，以具体的数据为例，以下进行详细说明。

图4(a)～(c)是表示在利用手指尖的指甲触摸基板的情况下的振动检测器(例如第一振动检测器2A)的输出信号的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘振动检测器的输出信号，在横轴上描绘时间。振动检测器位置与触摸位置之间的距离按照图4(a)、(b)、(c)的顺序变长，通过比较这些曲线图，能够理解输出信号对于振动检测器位置与触摸位置之间距离的依赖性。此外，纵轴的单位为任意单位，横轴的时间并不表示绝对时刻，而是为了容易理解各曲线图的相互比较而适当地平行移动了时间轴。

从图4(a)可知，在振动检测器位置与触摸位置的距离短的情况下，由于触摸瞬间的冲击而在基板1内产生振动波，因此观测到输出信号在初期存在不均匀的大输出信号，之后输出信号随着时间的推移而逐步衰减。但是，从图4(c)可知，在振动检测器位置与触摸位置的距离长的情况下，振动检测器的输出信号的分布相对于时间变得宽阔。

即，振动检测器的输出信号的包络波形，依赖于振动检测器位置与触摸位置之间的距离而发生变化。这是因为，如上所述振动波的传播速度依赖于频率。另外，由于振动波在基板上扩展，因此若比较图4(a)、(b)、(c)，则可观察到随着振动检测器位置与触摸位置之间的距离变长，输出信号的强度变小。

另一方面，图5(a)～(c)是表示利用手指尖、具体而言是利用手指肚在将触摸面板(基板)进行触摸的情况下的振动检测器(例如第一振动检测器2A)的输出信号的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘振动检测器的输出信号，在横轴上描绘时间。振动检测器位置与触摸位置之间的距离按照图5(a)、(b)、(c)的顺序变长。此外，纵轴的单位为任意单位，横轴的时间并不表示绝对时刻，而是为了容易理解各曲线图的相互比较而适当地平行移动了使时间轴。

若对图4(a)与图5(a)、图4(b)与图5(b)、图4(c)与图5(c)分别进行比较，则可观察到与用手指的指甲触摸的情况相比，在用手指肚触摸的情况下，输出信号的绝对值小，并且整体为宽阔的波形。即，能够理解输出信号的波形存在较大的不同，其依赖于进行触摸的物质，并且依赖于触摸位置与振动检测器的距离。

在以往的检测包络波形的变化的技术中，难以对应于像这样具有各种特征的输出信号而一律地进行振动波的检测。尤其，如图5(c)所示，在输出信号的绝对值小，并且其波形宽阔的情况下，很难检测振动波的到达。在本发明中，对于像这样具有各种特征的振动检测器的输出信号，也能够一律地检测到振动波的到达。

由于振动检测器的输出信号如上所述被进行数字化并保存于相对应的存储装置中，因此对于被数字化的输出信号进行运算处理，能够计算STA/LTA比。以下，以输出信号的强度小，且尤其难以检测到振动波的到达的图4(c)和图5(c)为例，利用曲线图对运算处理顺序进行说明。

图6(a)是表示与图4(c)相对应的输出信号的绝对值的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘输出信号的绝对值，在横轴上描绘时间。由于振动检测器的输出信号如上所述利用高速A/D转换器(例如第一高速A/D转换器4A)进行数字信号化，并保存于存储装置(例如第一存储装置5A)，因此可通过将保存于存储装置中的数据在运算处理装置6中进行处理而计算出输出信号的绝对值。

图6(b)是表示根据图6(a)所示的数据计算出的STA/LTA比的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘STA/LTA比，在横轴上描绘时间。此外，STA/LTA比在运算处理装置6中计算。能够观察到：在未触摸基板的状态下，STA/LTA比的值大致为1，但在触摸基板的情况下，输出信号发生变化，STA/LTA比为大于1的值。

图7(a)是表示与图5(c)相对应的输出信号的绝对值的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘输出信号的绝对值，在横轴上描绘时间。图7(b)是表示根据图7(a)的数据计算出的STA/LTA比的时间依赖性的曲线图，在纵轴上描绘STA/LTA比，在横轴上描绘时间。与图6(a)进行比较，图7(a)的输出信号的绝对值整体较小。由此，能够观察到：与图6(b)进行比较，在图7(b)的情况下，虽然基板被触摸时的STA/LTA比较小，但其值足够大于1。另外，能够理解：在未触摸基板的状态下，STA/LTA比的值大致为1，通过判定到STA/LTA比的增大，能够检测到对基板的触摸。

即，在触摸位置与振动检测器的距离较长且输出信号强度较小的情况下，并且在输出信号的波形根据进行触摸的物质不同(手指的指甲、手指肚)等而存在较大不同的情况下，也能够将STA/LTA比用作判断有无触摸的基准。此外，在触摸位置与振动检测器位置靠近的情况下，由触摸引起的输出信号强度变大，因此STA/LTA比进一步大于1，当然能够用作判断有无触摸的基准。

从而，可以作为阈值，例如预先设定1.5～2.0的值，在运算处理装置6中对各时刻的STA/LTA比与阈值进行比较，将STA/LTA比变成大于阈值的时刻作为振动波到达振动检测器2A的时刻，并保存于第一存储装置5A中。

上述运算处理顺序当然还能够适用于其他振动检测器的输出信号。即，对于第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D，将各输出信号保存于第一、第二、第三、第四存储装置5A、5B、5C、5D中，计算所保存的各输出信号的数据的绝对值，根据该绝对值计算STA/LTA比，并与预先设定的阈值进行比较，能够将达到阈值的时刻作为波到达各振动检测器的时刻而保存于各存储装置中。

此外，第一、第二、第三、第四存储装置5A、5B、5C、5D，可以共享利用一台存储装置，并且还可以内置于运算处理装置6中。

在如此通过触摸而产生的振动波形在时间上具有扩展(宽阔的波形)，且其强度变小的情况下，也能够利用设定了最优的累计时间的STA、LTA，有效地与背景噪声进行分离并检测振动波的到达时刻，由此能够防止误检测。即，能够理解：只通过STA/LTA比的运算这种简单的四则运算，就能够有效地防止触摸的误检测。

此外，作为振动检测器，只要能够检测基板1的振动波，并作为电信号输出，则还可使用任何种类的传感器。例如，除了加速度传感器之外，还可以是检测基板的声波的传声器。

接下来，对如下方法进行说明：即利用在各振动检测器检测到振动波的到达时刻(Ta、Tb、Tc、Td)，计算振动波从触摸位置P传播至各振动检测器所需的时间、以及基板1上的触摸位置P的坐标。

如图2所示，若以A作为坐标原点，则A、B、C、D、P的坐标分别为(0、0)、(0、H)、(W、0)、(W、H)、(x、y)。若将通过触摸P而产生的振动波的传播速度设为V，将振动波从P到达A、B、C所需的时间分别设为T₁、T₂、T₃，则以下的关系式成立。此外，由于通过触摸而产生的振动波为多个频率的波的合成，因此振动波的传播速度V表示群速度。

d1²＝x²+y²＝(VT₁)²·····(公式1)

d2²＝x²+(y－H)²＝(VT₂)²·····(公式2)

d3²＝(x－W)²+y²＝(VT₃)²·····(公式3)

这里，T₁、T₂、T₃本身不能直接测定，但各自的差能够根据测定值计算，而且T₁、T₂、T₃与Ta、Tb、Tc之间以下的关系式成立。

T₁－T₂＝Ta－Tb·····(公式4)

T₁－T₃＝Ta－Tc·····(公式5)

即，

T₂＝T₁+Tb－Ta＝T+Δt₁·····(公式6)

T₃＝T₁+Tc－Ta＝T+Δt₂·····(公式7)

此外，为了简单表示，假设T＝T₁、Δt₁＝Tb－Ta、Δt₂＝Tc－Ta。

通过后述的方法预先测定振动波的传播速度V，能够根据上述关系式使用检测时刻Ta、Tb、Tc计算x、y、T等。

x＝(W²－2Δt₂V²T－V²Δt₂ ²)/(2W)·····(公式8)

y＝(H²－2Δt₁V²T－V²Δt₁ ²)/(2H)·····(公式9)

T能够作为公式10的二次方程式的解而求出。

αT²+βT+γ＝0·····(公式10)

这里，

α＝4V²H²W²－4V⁴(H²Δt₂ ²+W²Δt₁ ²)·····(公式11)

β＝4V²H²W²(Δt₂+Δt₁)－4V⁴(H²Δt₂ ³+W²Δt₁ ³)

·····(公式12)

γ＝2H²W²V²(Δt₂ ²+Δt₁ ²)－V⁴(H²Δt₂ ⁴+W²Δt₁ ⁴)－H²W²(H²+W²)

·····(公式13)

从而，T在公式14中选择T＞0的解。

T＝(－β±(β²－4αγ)^1/2)/(2α)·····(公式14)

通过将根据公式14得到的T代入到公式8、9，能够求出P的坐标。即，在不使用特别的输入笔就不能直接测定振动波从触摸位置到达振动检测器的所需时间的情况下，也能够根据三台振动检测器的检测时刻来计算触摸位置。这些计算在运算处理装置6中执行。

此外，对于振动波的传播速度V，能够通过事先(启动坐标检测装置时)的校准处理而进行测定。即，由于预先知道各振动检测器的设置条件即AB之间距离H以及AC之间距离w，因此例如在A用笔或手指进行触摸，测定其产生的振动波在A、B、C被检测到的时刻，即能够求出AB之间以及AC之间的波的传播时间。根据所求出的各传播时间来计算AB之间的波的传播速度和AC之间的波的传播速度，并根据它们的平均值求出波的传播速度V即可。另外，由于AD之间距离为(H²+W²)^1/2，因此还可以进一步计算AD之间的波的传播速度，并计算三个传播速度的平均值。

此外，也可以改变进行触摸的对象物(手指、笔等)并抽取各振动检测器的检测波形，预先准备多个STA的累计时间、LTA的累计时间的设定，根据需要进行选择。

另外，由于基板1上的被四台振动检测器包围的区域内部的最大的直线距离为对角线即AD之间距离，因此AD之间的振动波的传播时间是该区域的振动波的传播时间的最大值。从而，在用公式14计算出的T(以及T₂、T₃)的值超过该最大值的情况下，能够判定触摸位置处于区域外。即，通过根据该时间的最大值进行判定，能够省略触摸坐标的计算，从而进行迅速的判定。

如上所述，在第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D之中，计算坐标所需的信息仅为三台振动检测器的检测时刻，用于计算坐标的振动检测器，只使用先检测出波的到达的三台的检测时刻即可。

此外，从第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D选择三台振动检测器的检测时刻的组合有四种情况。从而，P的坐标(x、y)能够通过四种情况的组合进行计算，因此还可以采用根据这四种情况的计算结果得到的坐标的平均值。即，在理想状态下，四种情况的坐标位置是一致的，但由于振动检测器、前置放大器、AD转换器的产品偏差等，存在这四种情况的坐标并不准确一致的可能性，因此通过这四种情况的计算结果的平均处理，能够使由产品偏差等引起的测定上的误差的影响变得最小。

另外，为了进一步确保数据的可靠性，还可以在得到的四种情况的坐标之中，只采用距离互相接近的两个坐标的组合，并计算其平均值。

另外，也可以计算四种情况的坐标的偏差，在其值大于预定的阈值的情况下，作为检测错误来处理。此外，偏差可以通过以下方法计算。

Σ{(xi－xo)²+(yi－yo)²}/(xo²+yo²))·····(公式15)

Σ是i＝1～4之和。Xo、Yo分别是Xi以及Yi(i＝1～4)的平均值。

在偶然同时触摸两个部位等情况下，针对坐标检测中由某些事故或未预料的干扰等引起的误检测，能够提高数据的可靠度。

另外，在发生STA/LTA比的检测错误的情况下，也可以自动变更STA的累计时间以及LTA的累计时间，并多次计算坐标进行修正(重新计算)。就重新计算的频率而言，作为初始值例如设为三次，也可以由使用者更自由地进行变更。

此外，对于由均质的材料构成的具备一定厚度的基板1，只要实质上为均质，且为一定厚度即可。即，振动波的传输速度实质上相同即可。例如，即使在比触摸位置判定的位置分辨率(位置坐标检测精度)小的区域中，基板的材料不均匀，或者厚度存在变动，但只要在用位置分辨率确定的范围内的振动波的传输速度平均值在基板1整体上相同，则当然对于触摸位置的检测不产生任何问题。

(第二实施方式)

也可以使用第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D的到达时刻Ta、Tb、Tc、Td，计算振动波从P到达第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D所需的时间T₁、T₂、T₃、T₄。以下，对该方法进行说明。

从P至D的距离如以下的公式16。

d4＝(x－W)²+(y－H)²＝(VT₄)²·····(公式16)

通过将公式1、公式2、公式3以及公式16联立而解，振动波从P到达A、B、C、D所需的时间T₁、T₂、T₃、T₄的关系如下。

T₁ ²+T₄ ²＝T₂ ²+T₃ ²·····(公式17)

在此，T₄如公式18。

T₄＝T₁+Td－Ta＝T+Δt₃·····(公式18)

其中，Δt₃＝Td－Ta。

在公式17中代入T＝T₁、公式6、公式7、公式18，振动波从P到达A的时间T＝T₁如下。

T＝(Δt₃ ²－Δt₁ ²－Δt₂ ²)/(2Δt₁+2Δt₂－2Δt₃)···(公式19)

此外，如上所述，Δt₁＝Tb－Ta、Δt₂＝Tc－Ta、Δt₃＝Td－Ta。

通过将公式19代入到公式8、公式9中，能够计算x、y。

x＝{(W²－V²Δt₂ ²)(Δt₁+Δt₂－Δt₃)－Δt₂V²(Δt₃ ²－Δt₁ ²－Δt₂ ²)}/{2W(Δt₁+Δt₂－Δt₃)}···(公式20)

y＝{(H²－V²Δt₁ ²)(Δt₁+Δt₂－Δt₃)－Δt₁V²(Δt₃ ²－Δt₁ ²－Δt₂ ²)}/{2H(Δt₁+Δt₂－Δt₃)}···(公式21)

通过如上所述使用第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D的到达时刻Ta、Tb、Tc、Td，则计算时间T₁、T₂、T₃、T₄的运算就只是简单的四则运算，能够加快处理速度，并且运算处理程序变得简单，能够通过使用廉价的微型电子计算机来组装系统，实现低成本化。

(第三实施方式)

也可以使用第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D的到达时刻Ta、Tb、Tc、Td，来计算V、x、y、T全部。例如在公式10中代入公式19，并设为Z＝V²，则成为关于Z的二次方程式，因此从利用二次方程式的求解公式得到的解之中，选择Z为正的解，再取其平方根即可。能够省略用于预先计算振动波的传播速度V的测定。

(第四实施方式)

对于由设置于基板的长方形的各顶点上的振动检测器和触摸位置坐标形成的各三角形，还可以着眼于各三角形的面积的关系，而使用海伦公式来计算触摸位置的坐标。

在本实施方式中，将基板区分为第一至第四象限，根据三台振动检测器的振动波检测时刻，计算在各象限中被触摸的坐标。以下关于被触摸的坐标的计算方法，参照图8进行说明。在图8中，点O作为长方形的基板ABCD的对角线的交点，点E是边AC的中点，点F是边AB的中点，点G是边BD的中点，点J是边CD的中点。

能够理解：在振动波的到达时刻最早的振动检测器为2A的情况下，触摸位置P存在于四边形AFOE内，在振动波的到达时刻最早的振动检测器为2B的情况下，P存在于四边形BGOF内，在振动波的到达时刻最早的振动检测器为2C的情况下，P存在于四边形CEOJ内，在振动波的到达时刻最早的振动检测器为2D的情况下，P存在于四边形DJOG内。

即，首先辨别振动波的到达时刻最早的振动检测器，根据其结果能够辨别触摸位置P存在于哪个象限。而且，根据振动波的到达时刻最早的振动检测器、以及与其相邻的两台振动检测器的振动波的到达时刻，计算触摸位置P的坐标。

以下，以振动波的到达时刻最早的振动检测器为2A的情况为例，但关于其他振动检测器的情况也是一样的。

在振动波的到达时刻最早的振动检测器为2A的情况下，所谓与2A相邻的振动检测器是指，在振动检测器2A的下一个检测到振动波的振动检测器以及再其次检测到振动波的到达的检测器，在图8中是位于振动检测器2A的对角线方向的振动检测器2D以外的振动检测器2B、2C。

在本实施方式中，着眼于以这些振动检测器2A、2B、2C的设置位置A、B、C和触摸位置P作为顶点的各三角形的面积，计算点P的坐标。

首先，三角形A、B、C的面积能够如下计算。

[三角形ABC的面积]＝[三角形ABP的面积]+[三角形ACP的面积]+[三角形BCP的面积]···(公式22)

然后，以下的各三角形的面积能够如下计算。

[三角形ABC的面积]＝HW/2···(公式23)

[三角形ABP的面积]＝yW/2···(公式24)

[三角形ACP的面积]＝xH/2···(公式25)

另外，根据海伦公式，三角形BCP的面积如下。

[三角形BCP的面积]＝(1/4){(L+d2+d3)(－L+d2+d3)(L－d2+d3)(L+d2－d3)}^1/2

＝(1/4){((d2+d3)²－L²)(L²－(d2－d3)²)}^1/2···(公式26)

其中，L是边BC的长度。

在此，L＝(W²+H²)^1/2，d2与d1、d3与d1的差能够根据振动波的到达时间差与振动波的传输速度的乘积来求出。

d2－d1＝V(Tb－Ta)＝VΔt₁

d3－d1＝V(Tc－Ta)＝VΔt₂

此外，如上所述能够预先测定振动波的传输速度。

在公式22中代入公式23、24、25，并整理，则得到如下公式。

4(HW－yW－xH)²＝{((2d1+VΔt₁+VΔt₂)²－(W²+H²))((W²+H²)－(VΔt₁－VΔt₂)²)}···(公式27)

另一方面，若对三角形ACP的面积，使用海伦公式，则如下。

xH/2＝(1/4){(H+d1+d2)(－H+d1+d2)(H－d1+d2)(H+d1－d2)}^1/2

＝(1/4){((d1+d2)²－H²)(H²－(d1－d2)²)}^1/2

4(xH)²＝((d1+d2)²－H²)(H²－(d1－d2)²)

＝((2d1+VΔt₁)²－H²)(H²－V²Δt₁ ²)

根据d2与d1的关系，得到如下公式。

(2d1+VΔt₁)²＝4(xH)²/(H²－V²Δt₁ ²)+H²···(公式28)

同样地对三角形ABP的面积，使用海伦公式，则如下。

yW/2＝(1/4){(W+d1+d3)(－W+d1+d3)(W－d1+d3)(W+d1－d3)}^1/2

＝(1/4){((d1+d3)²－W²)(W²－(d1－d3)²)}^1/2

(2d1+VΔt₂)²＝4(yW)²/(W²－V²Δt₂ ²)+W²···(公式29)

若取公式28与公式29之和，并进行整理，则得到如下公式。

(2d1+VΔt₁+VΔt₂)²＝4(xH)²/(H²－V²Δt₁ ²)+4(yW)²/(W²－V²Δt₂ ²)+H²+W²－4d1²+2V²Δt₁Δt₂···(公式30)

若在公式27中代入公式30并进行整理，则由于d1²＝x²+y²，因此成为如下。

(HW－yW－xH)²＝{((xVΔt₁)²/(H²－V²Δt₁ ²)+(yVΔt₂)²/(W²－V²Δt₂ ²)+V²Δt₁Δt₂/2)((W²+H²)－(VΔt₁－VΔt₂)²)}

在上述公式中，若假设

α＝(VΔt₁)²/(H²－V²Δt₁ ²)···(公式31)

β＝(VΔt₂)²/(W²－V²Δt₂ ²)···(公式32)

γ＝(W²+H²)－(VΔt1－VΔt₂)²···(公式33)

ξ＝V²Δt₁Δt₂/2

并进行整理，则成为如下。

(αγ－H²)x²+(βγ－W²)y²+2H²Wx+2HW²y－2WHxy+ξγ

－H²W²＝0···(公式34)

在此，对于边CP，根据勾股定理，有如下所示。

d2²＝x²+(H－y)²

＝(d1+VΔt₁)²

并且由于d1²＝x²+y²，因此成为如下。

d1＝(H²－2yH－V²Δt₁ ²)/(2VΔt₁)···(公式35)

同样地，对于边BP，根据勾股定理，有如下所示。

d3²＝(x－W)²+y²

＝(d1+VΔt₂)²

并且由于d1²＝x²+y²，因此成为如下。

d1＝(W²－2xW－V²Δt₂ ²)/(2VΔt₂)···(公式36)

由于公式35与公式36相等，成为如下。

x＝{(HVΔt₂)/(WVΔt₁)}y+(W²Δt₁－H²Δt₂+V²Δt₂Δt₁ ²

－V²Δt₂ ²Δt₁)/(2WΔt₁)···(公式37)

y＝{(WVΔt₁)/(HVΔt₂)}x+(H²Δt₂－W²Δt₁－V²Δt₂Δt₁ ²

+V²Δt₂ ²Δt₁)/(2HΔt₂)···(公式38)

若将公式37或者公式38代入公式34中，作为x或者y的二次方程式的解，选择满足点P所在的象限的条件的解，即选择满足公式39和公式40的解，则能够得到点P的坐标。

0＜x＜W/2···(公式39)

0＜y＜H/2···(公式40)

如上所述，使用海伦公式也能够计算触摸位置坐标，而且由于是在各象限中计算触摸位置坐标，因此针对触摸位置坐标的检测的可靠性进一步提高。此外，这些计算处理当然能够利用上述运算处理装置6来执行。

(第五实施方式)

在检测触摸位置的方法中，还可以将由三台振动检测器构成的模块配置于基板的边的两端之两处，计算从触摸位置向各模块入射的振动波的入射角度，根据经过各模块和触摸位置的两个直线的交点，计算位置坐标。即，在第五实施方式中，将三台振动检测器作为一套而构成模块，使模块作为振动波的入射(进入)方向检测模块而起作用，根据关于入射方向的两个信息，检测触摸位置坐标。以下，将该模块称作入射方向检测模块。

图9表示构成第一入射方向检测模块的三台振动检测器的配置部位A、Ax、Ay以及点A到触摸位置点P的第一角度θ、构成第二入射方向检测模块的三台振动检测器的配置部位B、Bx、By以及点B到触摸位置点P的第二角度ψ的关系。另外，将配置于点A、Ax、Ay、B、Bx、By上的振动检测器分别设为2A、2Ax、2Ay、2B、2Bx、2By。

从点A至点Ax、从点A至点Ay的距离设为s，从点B至点Bx、从点B至点By的距离也设为s。即，构成各入射方向检测模块的三台振动检测器，分别位于大小相同且处于附图上左右翻转关系的第一以及第二直角等腰三角形的各顶点，并配置成第一以及第二直角等腰三角形形成一个长方形的相邻的角部。另外，第一角度θ以及第二角度ψ分别是：连接长方形的相邻的角部的边与点A到触摸位置点P的直线所成的角度、以及连接长方形的相邻的角部的边与点B到触摸位置点P的直线所成的角度。

下面，关于振动波向第一以及第二入射方向检测模块的入射角度(倾斜度)的计算方法进行说明。

此外，假设s的大小与从点A至点P的距离以及从点B至点P的距离相比足够小。

首先，对于第一入射方向检测模块，着眼于三角形AAxP，则根据余弦定理，有如下所示。

α²＝β²+s²－2sβcos(θ)···(公式41)

其中，α＝[从点P至点Ax的长度]、β＝[从点P至点A的长度]。

α与β的距离之差是，振动波到达振动检测器2Ax和2A的时刻之差乘上振动波的传输速度的值，到达时刻能够根据如上所述STA/LTA比是否超过阈值而进行检测。从而，α与β的距离之差是能够根据振动检测器的输出信号进行测定的已知的值，若将该差设为δx，则成为如下。

α＝β－δx···(公式42)

若在公式41中代入公式42，并进行整理，则成为如下。

α²＝β²+s²－2sβcos(θ)

2sβcos(θ)＝2βδx+s²－δx²

若将两边以2β²相除，则如下。

(s/β)cos(θ)＝δx/β+(s/β)²－(δx/β)²··(公式43)

由于δx的大小至多是s左右，因此在s＜＜β时，则δx＜＜β。从而，若忽视s/β以及δx/β的平方项，则成为如下。

(s/β)cos(θ)＝δx/β

cos(θ)＝δx/s···(公式44)

即，cos(θ)能够近似于将[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ax的长度]之差用[从点A至点Ax的长度]相除的值。

然后，对于第一入射方向检测模块，若着眼于三角形AAyP，则边AP与边AC之间的角度是(π/2)－θ，因此根据上述的结果，cos((π/2)－θ)等于将[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ay的长度]之差用[从点A至点Ay的长度]相除的值。从而，若将[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ay的长度]之差设为δy，则能够近似于如下公式。

cos((π/2)－θ)＝sin(θ)＝δy/s···(公式45)

根据公式44以及公式45，直线AP的倾斜度tan(θ)成为如下。

tan(θ)＝sin(θ)/cos(θ)＝(δy/s)/(δx/s)＝δy/δx···(公式46)

即，倾斜度tan(θ)能够近似于将[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ay的长度]之差用[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ax的长度]之差相除的值。

在此，[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ay的长度]之差是，振动波到达振动检测器2A和2Ay的时刻之差乘上振动波的传输速度的值，[从点P至点A的长度]与[从点P至点Ax的长度]之差是，振动波到达振动检测器2A和2Ax的时刻之差乘上振动波的传输速度的值。

由于振动波的传输速度为共同的，因此若将振动波到达振动检测器2A、2Ax、2Ay的时刻分别设为Ta、Tax、Tay，则成为如下。

tan(θ)＝(Ta－Tay)/(Ta―Tax)···(公式47)

从而，通过计算振动波到达各振动检测器的到达时刻之差的比，能够容易地求出振动波的入射方向。

同样地对于第二入射方向检测模块，若将振动波到达振动检测器2B、2Bx、2By的时刻分别设为Tb、Tbx、Tby，则倾斜度tan(ψ)能够近似于如下。

tan(ψ)＝(Tb－Tby)/(Tb―Tbx)···(公式48)

从而，只根据振动波到达振动检测器的时刻，就能够容易地测定从第一以及第二入射方向检测模块至触摸位置的直线的倾斜度，而不需要测定振动波的传输速度。

以下，对根据上述振动波的入射角度(倾斜度)计算触摸位置坐标的方法进行说明。

第一以及第二入射方向检测模块的坐标，能够用第一以及第二直角等腰三角形中构成直角的顶点来确定，因此使用A以及B的坐标，计算触摸位置P的坐标。

若将A的坐标设为(0、0)，将B的坐标设为(W、0)，将触摸位置P的坐标设为(x、y)，则由于点P位于直线AP上，因此满足如下公式。

y＝tan(θ)x···(公式49)

另外，由于点P位于直线BP上，因此满足如下公式。

y＝－tan(ψ)(x－W)···(公式50)

从而，点P的坐标(x、y)成为如下。

x＝Wtan(ψ)/(tan(θ)+tan(ψ))···(公式51)

y＝Wtan(ψ)tan(θ)/(tan(θ)+tan(ψ))···(公式52)

能够通过四则运算容易地计算出触摸位置的坐标。

在本实施方式中，虽然检测坐标的精度下降，但是能够大幅度减轻计算负荷，能够大幅度加快坐标检测的处理速度，并且运算处理程序变得简单，能够使用廉价的微型电子计算机容易地组装系统。

此外，对于三角形AAyP也求出与公式43相当的公式，通过与公式43联立而计算cos(θ)与sin(θ)的关系式，并与cos²(θ)+sin²(θ)＝1联立而解二次方程式，从而能够计算准确的倾斜度tan(θ)，同样地能够计算tan(ψ)，虽然坐标检测速度下降，但是只设置两个入射方向检测模块，还能够计算准确的触摸位置P的坐标。

在本实施方式中，第一入射方向检测模块和第二入射方向检测模块在基板上分离预设的距离，且设置成点A、Ax、Bx、B排列于同一直线上，并配置成从点A朝向点Ay的方向与从点B朝向点By的方向为同一朝向，即配置有两个入射方向检测模块的振动检测器的等腰直角三角形形成一个长方形的相邻的角部即可。触摸位置的可测定区域为被夹在两个模块之间的长方形区域。即，在图9中，是由从A向Ay方向延长的直线、从B向By方向延长的直线以及边AB包围的区域。因此，还具有与其他实施方式相比，设置振动检测器的模块的场所的自由度变得更大的优点。

另外，在本实施方式中，为了对上述六台振动检测器的输出进行AD转换，而使用六台AD转换器，当然能够利用上述运算处理装置6来执行点P的坐标计算。

(第六实施方式)

就基板1而言，若振动波的传播速度一定，则不只是平坦的面，即使是曲面也能够适用本发明。例如在球面上，两点之间的最短路径为球的大圆，因此通过使用极坐标，能够容易地计算触摸位置。

即，在基板1为半径R的球面上的一部分，且将第一、第二、第三、第四振动检测器2A、2B、2C、2D设置于球面上的点A、B、C、D上的情况下，被这些振动检测器包围的区域的触摸点P的坐标，能够利用至少三台的各振动检测器进行计算。即，在球面上计算从P至三台的各振动检测器的距离d1、d2、d3，并且代入公式1、2、3，求解联立方程式，从而计算T₁、T₂、T₃以及P坐标即可。

在计算两点之间的距离例如P与A的距离d1时，若将从球的中心朝向P以及A的两个矢量所成的角度设为φ(弧度)，则成为d1＝Rφ。

对于φ，由于从原点至P的距离除以从原点至A的距离的值与cosφ相等，因此能够根据cos的反函数计算出从上述球的中心朝向P以及A的两个矢量的内积。同样地能够计算其他距离，因此在球面上也能够适用本发明。

并且，对于基板1的曲率为已知的一般的曲面，也可以根据测地线方程式求出两点之间的最短路径，从而能够适用本发明。

附图标记说明：

1：基板，

2A、2B、2C、2D：第一、第二、第三、第四振动检测器，

3A、3B、3C、3D：第一、第二、第三、第四前置放大器，

4A、4B、4C、4D：第一、第二、第三、第四高速A/D转换器，

5A、5B、5C、5D：第一、第二、第三、第四存储装置，

6：运算处理装置。

Claims (15)

1.一种坐标检测方法，其特征在于，包括：

对于在基板上分离预定距离而设置的至少三台振动检测器的各输出信号，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述至少三台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻的步骤；以及

根据各所述对应时刻、振动波的传播速度和所述至少三台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标的步骤，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

2.根据权利要求1所述的坐标检测方法，其特征在于，

所述方法还包括：根据所述至少三台振动检测器，预先求出振动波的传播速度的步骤。

3.根据权利要求1所述的坐标检测方法，其特征在于，

通过校准而自动设定所述短时间平均以及所述长时间平均的最优累计时间。

4.根据权利要求3所述的坐标检测方法，其特征在于，

对于所述短时间平均以及所述长时间平均，预先准备多个不同的累计时间，并根据所述触摸的输出结果，计算与不同的累计时间相对应的触摸坐标。

5.一种坐标检测方法，其特征在于，包括：

对于在基板上分离预定距离而设置的四台振动检测器的各输出信号，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻的步骤；

根据各所述对应时刻，分别求出所述振动波从触摸位置到达各四台振动检测器的所需时间的步骤；以及

根据各所述所需时间、振动波的传播速度和所述四台振动检测器之中三台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标的步骤，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

6.一种坐标检测方法，其特征在于，包括：

对于在基板上分离预定距离而设置的四台振动检测器的各输出信号，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻的步骤；

根据各所述对应时刻，分别求出所述振动波从触摸位置到达各四台振动检测器的所需时间的步骤；以及

根据各所述所需时间和所述四台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标的步骤，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的坐标检测方法，其特征在于，

所述基板是具有预定曲率的曲面。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的坐标检测方法，其特征在于，

在分别求出超过所述阈值的对应时刻的步骤中，在超过阈值一定时间的情况下，判定为“存在触摸”，该对应时刻设为从当前时刻追溯所述一定时间的时刻。

9.根据权利要求7所述的坐标检测方法，其特征在于，

在分别求出超过所述阈值的对应时刻的步骤中，在超过阈值一定时间的情况下，判定为“存在触摸”，该对应时刻设为从当前时刻追溯所述一定时间的时刻。

10.一种坐标检测方法，其特征在于，包括：

对于在基板上设置于具有预定的边长度的长方形的各顶点上的四台振动检测器的各输出信号，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述四台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻的步骤；

根据各所述对应时刻，在所述四台振动检测器中辨别振动波最早到达的振动检测器的步骤；

辨别包含所述振动波最早到达的振动检测器的设置位置在内的长方形的象限的步骤，该长方形以所述振动波最早到达的振动检测器的设置位置作为顶点；以及

按照振动波到达的时刻顺序选择三台振动检测器，并根据所述三台振动检测器的设置位置和振动波检测时刻，求出触摸位置坐标的步骤，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

11.一种坐标检测方法，其特征在于，

对于由在基板上分离预定距离而设置的每三台振动检测器构成的第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块中的各所述振动检测器的输出信号，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比的步骤；

利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块的各所述三台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻的步骤；

根据各所述对应时刻，计算振动波向第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块入射的第一角度以及第二角度的步骤；以及

根据所述第一角度以及第二角度和第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块的坐标，计算触摸位置坐标的步骤，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

12.根据权利要求11所述的坐标检测方法，其特征在于，

所述方法包括：

分别计算位于构成所述第一入射方向检测模块的第一直角等腰三角形的顶点上的三台振动检测器的到达时刻的步骤；

分别计算位于所述第一直角等腰三角形中形成直角的顶点上的振动检测器的到达时刻与位于其他两个顶点上的各振动检测器的到达时刻之差，并根据该两个到达时刻之差的比，计算振动波向所述第一入射方向检测模块入射的第一角度的步骤；

分别计算位于构成所述第二入射方向检测模块的第二直角等腰三角形的顶点上的三台振动检测器的到达时刻的步骤；

分别计算位于所述第二直角等腰三角形中形成直角的顶点上的振动检测器的到达时刻与位于其他两个顶点上的各振动检测器的到达时刻之差，并根据该两个到达时刻之差的比，计算振动波向所述第二入射方向检测模块入射的第二角度的步骤；以及

根据所述第一角度以及第二角度和所述第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块的坐标，检测触摸位置坐标的步骤。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的坐标检测方法，其特征在于，

在分别求出超过所述阈值的对应时刻的步骤中，在超过阈值一定时间的情况下，判定为“存在触摸”，该对应时刻设为从当前时刻追溯所述一定时间的时刻。

14.一种坐标检测装置，设置于基板上并检测所述基板上的坐标，其特征在于，

具有：

至少三台振动检测器，在所述基板上分离预定距离而设置；

A/D转换器，用于对于所述振动检测器的各输出信号，将所述各输出信号转换为数字信号；以及

运算处理装置，

所述运算处理装置包括：

运算部，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比；

时刻测量部，利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出所述至少三台振动检测器的各STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻；以及

坐标判定部，根据各所述对应时刻、振动波的传播速度和所述至少三台振动检测器的设置位置的信息，求出触摸位置坐标，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

15.一种坐标检测装置，设置于基板上并检测所述基板上的坐标，其特征在于，

具有：

第一入射方向检测模块，由设置在所述基板上的位于第一直角等腰三角形的顶点上的三台振动检测器构成；

第二入射方向检测模块，由设置在所述基板上的位于第二直角等腰三角形的顶点上的三台振动检测器构成；

A/D转换器，用于对于所述振动检测器的各输出信号，将所述各输出信号转换为数字信号；以及

运算处理装置，

设置有所述第一入射方向检测模块的三台振动检测器的所述第一直角等腰三角形、和设置有所述第二入射方向检测模块的三台振动检测器的所述第二直角等腰三角形，位于一个长方形的相邻的角部，

所述运算处理装置包括：

运算部，分别求出短时间平均与长时间平均之比即STA/LTA比；

时刻测量部，利用通过触摸所述基板而产生的振动波，分别求出构成所述第一入射方向检测模块以及第二入射方向检测模块的各所述振动检测器的STA/LTA比超过预定阈值的对应时刻；以及

坐标判定部，根据各所述对应时刻和第一入射方向检测模块与第二入射方向检测模块的坐标，求出触摸位置坐标，

所述短时间平均与所述长时间平均是被设定了累计时间的、所述输出信号的短时间平均值与长时间平均值，所述长时间平均的累计时间被设定为比所述短时间平均的累计时间长。

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