CN102253745A - 指示体位置检测装置及指示体位置检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种指示体位置检测装置及指示体位置检测方法,通过静电耦合方式检测指示体的位置时,能够不受噪声影响而高精度地进行位置检测。对于多个信号发送用的导体和多个信号接收用的导体交叉的导体图案,向发送侧的多个导体同时提供彼此频率不同的信号,在接收侧检测与上述多个频率不同的信号对应的各个频率的信号,从而检测导体图案上的指示体的位置。该情况下,检测出进行检测的各个频率的噪声量,对于不能适当地检测出的频率,切换为其他频率进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及指示体位置检测装置及指示体位置检测方法,更详细地说,涉及通过静电耦合方式检测指示体的位置的指示体位置检测装置及指示体位置检测方法。
背景技术
一直以来,在用于触摸板等的手指、专用笔等指示体的位置检测的方式中,例如提出有电阻膜方式、静电耦合方式(静电电容方式)等各种方式。其中,近年来,大量开发了静电耦合方式的指示体位置检测装置。
静电耦合方式中,大体分为表面型(Surface Capacitive Type)和投影型(Projected Capacitive Type)这两种方式。表面型例如适用于ATM(Automated Teller Machine:现金自动存取款机)等,投影型例如适用于便携式电话机等。此外,两种方式均是通过检测导电膜和指示体(例如,手指、静电笔等)之间的静电耦合状态的变化来检测指示体的位置。
投影型静电耦合方式的指示体位置检测装置例如在透明基板、透明薄膜上以规定的图案形成并构成电极,检测指示体接近时的指示体和电极的静电耦合状态的变化。一直以来,关于这种方式的指示体位置检测装置,提出有用于使其构成最优化的各种技术(例如,参照专利文献1~5)。
此处,参照附图简单说明从投影型静电耦合方式发展而来的交叉点型静电耦合方式的指示体位置检测装置的动作。图20中,示出交叉点型静电耦合方式的指示体位置检测装置的传感部的概略构成及位置检测原理。
一般而言,传感部300具备由多个发送导体304构成的发送导体组303和由多个接收导体302构成的接收导体组301。此外,在发送导体组303和接收导体组301之间配置有绝缘层。发送导体304是沿规定方向(图20中的X方向)延伸的导体,多个发送导体304彼此隔开规定间隔而并排配置。另外,接收导体302是沿与发送导体304的延伸方向交叉的方向(图20中的Y方向)延伸的规定形状的导体,多个接收导体302彼此隔开规定间隔而并排配置。
这种构成的传感部300中,向规定的发送导体304提供规定的信号,对各个交叉点检测流向该规定的发送导体304与接收导体302的交叉点(以下称为“交叉点”)的电流的变化。一般而言,将这种检测方式称为交叉点型静电耦合方式。在指示体310(手指等)放置的位置上,电流经由指示体310而分流。因此,通过检测存在电流变化的交叉点,能够检测出指示体310的位置。另外,在交叉点型静电耦合方式的指示体位置检测装置中,在传感部300上设置多个交叉点,因此能够进行多点检测。
以下更具体地说明交叉点型静电耦合方式的位置检测的原理。例如,现在,考虑如图20所示地向发送导体Y6提供规定的信号而检测出发送导体Y6上的指示体310的指示位置的例子。在向发送导体Y6提供了信号的状态下,首先,经由放大器305检测出接收导体X1中流动的电流的变化。接着,在规定时间后,将接收导体切换为X2,检测出接收导体X2中流动的电流的变化。重复进行该动作,直至接收导体XM。
接着,在例如切换为发送导体Y7并提供了信号的状态下,如上所述依次切换接收导体并经由放大器305求出发送导体Y7上的各交叉点的位置上的信号的电平变化。如此进行,求出全部交叉点的位置处的信号的电平变化。
在图20所示的例子中,在发送导体Y6上,指示体310位于接收导体X5及XM-5的交叉点附近,因此,该交叉点附近流动的电流发生变化。因此,在与发送导体Y6上的接收导体X5及XM-5的交叉点附近对应的位置,放大器305的输出信号发生变化。因此,基于该信号变化,能够检测出指示体310的位置。
【专利文献1】JP特开平5-224818号公报
【专利文献2】JP特开平8-87369号公报
【专利文献3】JP特开平8-179871号公报
【专利文献4】JP特开平9-45184号公报
【专利文献5】JP特开2000-112642号公报
在上述现有的交叉点型静电耦合方式的指示体位置检测装置中,有时存在以下问题:由接收导体组检测出的信号中含有噪声。即,例如在图20中,从放大器305的输出信号检测出指示体的位置,但在输出信号中重叠有某种噪声时,可设想到不能准确地检测出指示体的位置的情况。
另外,在这种指示体位置检测装置中,每隔规定时间依次进行各交叉点的位置检测处理,因此存在全部交叉点的检测时间变长的问题。例如,在具备64根发送导体及128根接收导体的传感部中,设在各交叉点的检测处理时间例如为256μsec,则在全部交叉点(819两个)耗费约2sec的检测时间,因而不实用。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于,在通过静电耦合方式检测指示体的位置时,能够高速且可靠地进行位置检测。
为了解决上述问题,本发明的指示体位置检测装置,包括:
导体图案,包括沿第一方向配置的多个导体和沿与所述第一方向交叉的第二方向配置的多个导体,用于检测指示体的位置指示;
多频信号提供电路,用于对沿所述第一方向配置的多个导体提供频率不同的多个信号;
频率分析电路,被提供来自沿所述第二方向配置的多个导体的信号,且用于对基于所述指示体对所述导体图案的位置指示而产生的信号进行频率分析;
指示位置检测电路,被提供来自所述频率分析电路的信号,用于检测所述指示体对所述导体图案的位置指示;
噪声分析电路,用于对利用所述导体图案接收到的噪声信号进行频率分析;及
控制电路,用于基于由所述噪声分析电路进行的噪声信号的频率分析,控制从所述多频信号提供电路向沿所述第一方向配置的多个导体提供的多频信号的频率的分配,
由此,抑制所述噪声信号对于所述指示位置检测电路中的所述指示体的位置指示的检测的影响。
另外,本发明的指示体位置检测方法按照如下顺序进行。
即,包括:
多频信号提供步骤,用于对于导体图案的沿第一方向配置的多个导体提供频率不同的多个信号,所述导体图案包括沿所述第一方向配置的多个导体和沿与所述第一方向交叉的方向配置的多个导体,用于检测指示体的位置指示;
频率分析步骤,用于对来自沿所述第二方向配置的多个导体的信号进行频率分析;
指示位置检测步骤,被提供经所述频率分析步骤进行频率分析后的信号,用于检测所述指示体对所述导体图案的位置指示;
噪声分析步骤,用于对利用所述导体图案接收到的噪声信号进行频率分析;
控制步骤,用于基于由所述噪声分析步骤进行的噪声信号的频率分析,控制在所述多频信号提供步骤中向沿所述第一方向配置的多个导体提供的多频信号的频率的分配,
由此,抑制所述噪声信号对于所述指示位置检测步骤中的所述指示体的位置指示检测的影响。
本发明中,向发送侧的多个导体同时提供频率不同的多个信号,在接收侧检测与上述频率不同的多个信号对应的各个频率的信号,检测出导体图案上的指示体的位置。进而,根据各频率信号的接收状况,切换发送的频率,由此使用能够良好地检测出的频率。
发明效果
本发明中,在发送侧向多个导体同时提供频率不同的多个信号,在接收侧对来自各接收导体的信号进行频率分析,由此检测出导体图案上的指示体的位置。根据这种构成,能够对各个接收导体同时进行多个交叉点的位置检测处理,因此在静电耦合方式的指示体位置检测装置中,能够更高速地进行位置检测。
在这种情况下,例如在检测出对于特定频率的信号造成妨碍的噪声时,进行切换以使用被检测为噪声的频率以外的频率的信号,由此能够避免噪声影响地进行指示体位置检测,能够进行更高速稳定的指示体位置检测。
附图说明
图1是本发明的实施方式的指示体位置检测装置的概略结构框图。
图2中,图2A是表示在传感部上不存在指示体时的发送导体及接收导体间的静电耦合状态的说明图,图2B是表示在传感部上存在指示体时的发送导体及接收导体间的静电耦合状态的说明图。
图3是本发明的实施方式的指示体位置检测装置的信号发生电路的结构框图。
图4是本发明的实施方式的指示体位置检测装置的接收部的结构框图。
图5是本发明的实施方式的指示体位置检测装置的同步检波电路部的结构框图。
图6中,图6A是表示针对第一实施方式的指示体位置检测装置的多点触摸的说明图,图6B是表示针对发送导体Y6的接收导体的输出信号的波形的说明图。图6C是表示来自针对发送导体Y3的接收导体的输出信号的检测波形的说明图。
图7是第一实施方式的指示体位置检测装置的多频信号提供电路的结构框图。
图8中,图8A-图8C是表示第一实施方式的指示体位置检测装置的噪声检测状态和发送频率的切换例的概念图。
图9是表示第一实施方式的指示体位置检测装置的位置检测的步骤的流程图。
图10是表示第一实施方式的指示体位置检测装置的频率切换步骤的流程图。
图11是第二实施方式的指示体位置检测装置的多频信号提供电路的结构框图。
图12是表示第二实施方式的指示体位置检测装置的频率切换步骤的流程图。
图13是第三实施方式的指示体位置检测装置的多频信号提供电路的结构框图。
图14是表示第三实施方式的指示体位置检测装置的频率切换步骤的流程图。
图15是本发明的实施方式的变形例1的指示体位置检测装置的概略结构框图。
图16是本发明的实施方式的变形例2的指示体位置检测装置的概略结构框图。
图17中,图17A-图17D是表示变形例2的多频信号的初始相位的分散例的说明图。
图18是变形例2的指示体位置检测装置的接收部的结构框图。
图19是变形例2的指示体位置检测装置的绝对值检波电路的结构框图。
图20是现有的交叉点型静电耦合方式的指示体位置检测装置的传感部的概略构成图。
标号说明
10...传感部、11...接收导体组
12...接收导体、13...发送导体组
14...发送导体、15...第一玻璃基板
16...衬垫、17...第二玻璃基板
18...电场、19...指示体
20...发送部、21、211、221...多频信号提供电路
22...发送导体选择电路、22a...开关
23...时钟脉冲发生电路、241~2432...信号发生电路
271~2716...切换开关、291~2916...加法器、
30...接收部、31...接收导体选择电路
31a...开关、32...放大电路
32a...I/V转换电路、32b...放大器
32c...电容器、33...A/D转换电路
34、134...频率分析电路、35...指示体位置检测电路
371~3716...同步检波电路、381~3816、1381~13816...寄存器
39A...绝对值检波电路、39B...自动增益控制电路
40...控制电路、41...噪声分析电路
100...指示体位置检测装置、241...加法器
242...选择器、243...D-FF
244...矩形波ROM、245...D-FF
300...传感部、301...接收导体组
302...接收导体、303...发送导体组
304...发送导体、305...放大器
370...输入端子、371...信号源
373...乘法器、374、392...累加器
400...指示体位置检测装置
具体实施方式
以下,对于用于实施本发明的方式,参照附图进行说明。说明按照下述项目的顺序进行。
1.各实施方式中共同的基本构成
2.第一实施方式(切换各频率进行频率多路复用的例子)
3.第二实施方式(将各频率相加而进行频率多路复用的例子)
4.第三实施方式(准备切换用的其他频率的例子)
5.变形例1:利用区组结构进行频率多路复用的例子
6.变形例2:控制生成信号的相位的例子
<1.各实施方式中共同的基本构成>
首先,说明本发明的指示体位置检测装置及指示体位置检测方法的基本构成例。
本实施方式中,向构成传感部的发送导体组的各个发送导体同时提供发送信号。另外,具备从构成接收导体组的各个接收导体同时接收信号的构成。此外,对于将发送导体组或接收导体组分为多个组,并按组同时提供(多路发送)多个频率的信号的构成如后所述。以后,将本实施方式的信号提供方式称为“频率多路复用方式”,将提供的包含多个频率的信号总称为“多频信号”。此外,本发明中示例的位置检测方式是基于传感部的发送导体及接收导体间的静电耦合状态的变化来检测指示体位置的静电耦合方式。
[指示体位置检测装置的基本构成:图1~图6A-图6C]
图1中表示本发明各实施方式的指示体位置检测装置的基本概略构成。
指示体位置检测装置100主要由传感部10、发送部20、接收部30、对发送部20及接收部30的动作进行控制的控制电路40等构成。以下,对各部分的构成进行说明。
首先,参照图1及图2A、图2B说明传感部10的构成。此外,图2A、图2B是传感部10的概略剖面图,是从图1中的Y方向观察到的剖面图。如该图2A、图2B所示,传感部10具备第一玻璃基板15、由多个接收导体12构成的接收导体组11、衬垫16、由多个发送导体14构成的发送导体组13、第二玻璃基板17。并且,发送导体组13、衬垫16、接收导体组11及第二玻璃基板17按照该顺序配置在第一玻璃基板15上。
并且,在该第一实施方式中,手指、静电笔等指示体在第二玻璃基板17一侧(该第二玻璃基板17的、与第一玻璃基板15相向的面的相反侧的面)使用。另外,在该第一实施方式中,也可以取代第一玻璃基板15及第二玻璃基板17,使用由合成树脂等构成的片状(膜状)基材。
发送导体14及接收导体12例如由ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)膜构成的透明电极膜、铜箔等形成。发送导体14的电极图案例如能够以如下方式形成。首先,例如通过溅射法、蒸镀法、涂布法等在第一玻璃基板15上形成由上述材料等形成的电极膜。接着,对所形成的电极膜进行蚀刻而形成规定的电极图案。接收导体12的电极图案也能够同样地在第二玻璃基板17上形成。此外,在利用铜箔形成发送导体14及接收导体12时,也能够使用喷射印刷机,将包含铜粒子的油墨按照规定的电极图案喷吹到玻璃板等上而制作。
衬垫16具有透过性,例如能够利用PVB(PolyVinyl Butyral:聚乙烯醇缩丁醛)树脂、EVA(Ethylene Vinyl Acetate:乙烯-醋酸乙烯共聚物)树脂、丙烯系树脂等合成树脂形成。另外,衬垫16也能够由高折射率(高介电常数)的硅橡胶构成。
在利用合成树脂形成衬垫16时,例如,可以如下形成。首先,在发送导体14及接收导体12之间夹持合成树脂片。接着,将导体间抽成真空并加压及加热从而形成衬垫16。另外,例如也可以使液体状的合成树脂流入发送导体14及接收导体12之间,然后,将合成树脂固化,从而形成衬垫16。
如图1所示,发送导体组13由沿规定方向(图1中的X方向)延伸的多个发送导体14构成,多个发送导体14彼此隔开规定间隔而并排配置。另外,接收导体组11由沿与发送导体14的延伸方向交叉的方向(图1中的Y方向)延伸的多个接收导体12构成,多个接收导体12彼此隔开规定间隔而并排配置。发送导体14及接收导体12均能够由直线状(板状)或规定形状的导体形成。该第一实施方式中,示出了形成为直线状的例子。此外,该图1中,虽然图示了发送导体14和接收导体12正交的方式,但也可以是正交以外的角度、例如是发送导体14和接收导体12斜交的构成。在电气特性上,若使接收导体的宽度比发送导体的宽度窄,则杂散电容减少,因此能够减少混入接收导体的噪声。
此外,在该第一实施方式中,例如设发送导体14的根数为16根,设接收导体12的根数为32根。另外,在该第一实施方式中,设发送导体14及接收导体12的配置间隔(间距)均为5mm。但是,上述发送导体14的根数和接收导体12的根数等不过是示例。本发明不限于此,发送导体14及接收导体12的根数及间距可根据传感部10的尺寸、所需的检测精度等适当设定。
另外,该第一实施方式中,在发送导体组13中,从靠近接收部30的一侧的发送导体14开始设其下标n为“1”~“16”,在以下,也适当地将与各下标n对应的发送导体14记为发送导体Yn。另外,本实施方式中,在接收导体组11中,从远离发送部20的一侧的接收导体12开始设其下标m为“1”~“32”,在以下,也适当地将与各下标m对应的接收导体12记为接收导体Xm。
如图1所示,发送部20具备多频信号提供电路21和时钟脉冲发生电路23。多频信号提供电路21与时钟脉冲发生电路23连接,通过从时钟脉冲发生电路23输出的时钟信号来控制多频信号的生成。
图3中表示多频信号提供电路21具备的信号发生电路的概略构成的一例。
该第一实施方式的多频信号提供电路21具备与发生的频率信号的数量对应的数量的信号发生电路。例如,此处具备16个信号发生电路241~2416。各信号发生电路241~2416基本上是相同的构成,发生的频率不同。
此外,在向例如16根发送导体的每一根提供固有频率的信号时,具备16条信号发生电路。另外,如后所述,为了根据噪声等切换频率,具备更多的信号发生电路。或者如后所述,通过具备发送导体选择电路或接收导体选择电路,在将多个导体作为区组结构处理时,也能够以数量比发送导体数量少的信号发生电路进行应对。
图3中表示各个信号发生电路241~2416的概略构成。
构成信号发生电路241~2416的各个电路主要由加法器241、选择器242、D型触发电路(以下称为“D-FF”)243、矩形波ROM244、D-FF245构成。以下对于各部分的构成进行说明。
加法器241具备两个输入端子,具备一个输出运算结果的输出端子。向加法器241的一个输入端子输入指示发生的频率的数据。该数据是例如在100kHz~250kHz之间指示一个频率的数字信号,通过控制电路40按各信号发生电路241~2416进行设定。从该加法器241的输出端子输出的运算结果经由选择器242向D-FF243输入。D-FF243的输出输入到加法器241的另一输入端子。
选择器242具备两个输入端子,具备一个输出运算结果的输出端子。向该选择器242的一个输入端子输入来自上述加法器241的运算结果,向另一输入端子输入用于设定发生的频率的信号的初始相位的数据。并且,该选择器242选择性地将所输入的运算结果或初始相位数据中的任一方输出。该数据是指示例如22.5°、45°、90°等的数字信号,通过控制电路40按各信号发生电路241~2416进行设定。此外,本实施方式中,将初始相位设定为0°。
D-FF243暂时保持从选择器242输出的数据。另外,向该D-FF243输入时钟脉冲发生电路23产生的时钟脉冲。并且,D-FF243按照由时钟脉冲发生电路23提供的时钟脉冲边沿的定时,存储从选择器242输出的数据。D-FF243的输出被输入到矩形波ROM244,并且也被输入到加法器241。
矩形波ROM244是存储用于产生例如8位×256采样的准矩形波的数据的ROM(Read Only Memory)。各信号发生电路241~2416基于从时钟脉冲发生电路23提供的时钟脉冲,根据从控制电路40提供的控制信号,指定矩形波ROM244的地址而读出数据。如下构成,通过控制根据用于指示频率的数据及用于指示初始相位的数据而读出的地址,使从矩形波ROM244读出的准矩形波的频率、初始相位发生变化。
此外,该例的信号发生电路241~2416中,通过控制矩形波ROM244的读出地址而改变发生的频率。
D-FF245暂时保持从矩形波ROM244提供的矩形波数据。该D-FF245基于从时钟脉冲发生电路23提供的时钟脉冲,输出暂时保持的矩形波数据。
从控制电路40输出的复位信号被输入到选择器242时,通过选择器242选择初始相位。接着,表示通过选择器242选择的初始相位的数据被提供向D-FF243而设定初始相位。
接着,D-FF243基于时钟脉冲发生电路23产生的时钟脉冲,向加法器241输入表示初始相位的数据。加法器241进行在表示从D-FF243输入的初始相位的数据上加上与产生的频率对应的数据的处理。接着,该加法器241将其运算结果经由选择器242向D-FF243输出。在D-FF243中设定将初始相位的数据和与产生的频率对应的数据相加后的值(相加值)。该相加值被从D-FF243向矩形波ROM244提供。并且,基于时钟脉冲发生电路23产生的时钟脉冲,指定与相加值对应的该地址。根据该地址,从矩形波ROM244读出数据。从矩形波ROM244读出的数据被经由D-FF245向发送导体14输出。通过重复进行这一系列的动作,得到所需的频率、初始相位的矩形波数据。
当然,信号发生电路241~2416也可以通过不使用上述ROM的构成来实现。另外,对应由ROM244保持的数据,不限于矩形波,也可以生成正弦波等所需的波形。
另外,例如设产生的频率为f1~f16,在频率从f1至f16变高的情况下,若对于与接收部30的距离较远的发送导体提供较低频率(例如f1),对于与接收部30的距离较近的发送导体提供较高频率(例如f16),则能够确保考虑到在接收导体中传播的发送信号频率特性的理想的接收灵敏度。
如图1所示,接收部30由放大电路32、A/D(Analog to Digital:模/数)转换电路33、频率分析电路34、指示体位置检测电路35构成。放大电路32、A/D转换电路33、频率分析电路34及指示体位置检测电路35以该顺序从传感部10一侧开始配置。
放大电路32将从接收导体12输出的电流信号转换成电压信号并且放大。如图4所示,该放大电路32由I/V转换电路32a构成。I/V转换电路32a由1输入1输出的放大器32b(运算放大器:OperationalAmplifier)和与其连接的电容器32c构成。
A/D转换电路33将从放大电路32输出的模拟信号转换成数字信号。
频率分析电路34从根据来自A/D转换电路33的输出信号由多频信号提供电路21所生成的多个频率的信号中检测所需频率的信号。更具体而言,该频率分析电路34通过对由A/D转换电路33提供的来自各接收导体的信号进行频率分析,识别在与1根接收导体交叉的各发送导体之间形成的各交叉点上有无指示体19的位置指示。通过对全部接收导体进行这种频率分析,确定指示体19所触碰的至少一个交叉点[Xm,Yn],并将其分析结果(分析值)向指示体位置检测电路35输出,由此生成与指示体19的触碰对应的位映射数据。
如图4所示,该频率分析电路34由数量与多频信号提供电路21同时输出的信号数量(此处为16个)相同的同步检波电路371~3716构成。
在图1的例子中,该频率分析电路34的输出也被提供给噪声分析电路41,分析各个频率的信号的接收状态。此外,在后文对噪声分析电路41进行说明。
图4中,表示构成放大电路32的I/V转换电路32a、A/D转换电路33及频率分析电路34的连接关系以及频率分析电路34的内部构成。I/V转换电路32a、A/D转换电路33及频率分析电路34以该顺序从接收导体12一侧串联连接。
从接收导体12输出的电流信号Xm通过I/V转换电路32a转换为电压信号并且被放大后输入到A/D转换电路33,转换为数字信号。该转换后的数字信号向频率分析电路34输入,检测与从多频信号提供电路21输出的16种频率的信号相同频率的信号的存在并输出。
频率分析电路34由多个同步检波电路371~3716和与各个同步检波电路371~3716连接的多个寄存器381~3816构成。与16根发送导体(Y1~Y16)对应的各频率(f1~f16)的信号被提供给各个发送导体14时,一根接收导体Xm所接收到的这些发送信号通过频率分析电路34按各频率(f1~f16)进行频率分析,并将其分析结果存储于16个寄存器381~3816的各自的数据存储区域。
同步检波电路371~3716发挥从所输入的信号中检测出所需频率的信号的滤波器的功能,设有与从多频信号提供电路21输出的信号数量相同的数量(16个),辨别并输出各频率(f1~f16)的信号。
此外,图4的例子中,多个同步检波电路371~3716以DCT(DiscreteCosine Transform:离散余弦变换)方式构成。
图5中表示构成各同步检波电路371~3716的DCT的具体构成例。
各个同步检波电路371~3716由输入端子370、产生检测对象的频率fk的信号的信号源371、乘法器373及累加器374构成。从接收导体12经由A/D转换电路33向各同步检波电路371~3716提供的信号经由输入端子370向乘法器373提供,与来自信号源371的频率fk的信号相乘,从而检测出所需频率的信号,向累加器374提供并进行时间积分而输出。
这样,通过与待分析频率对应地适当设定由信号源371生成的信号的频率fk,能够提取所需频率的信号。此外,由于噪声信号具有累积一定时间的输出时与频率fk不同的成分被显著抑制的特性,因此通过使用累加器374可抑制噪声成分。
此外,使用π/2移相器,使提供给输入端子370的信号相位偏移π/2,并与提供给上述输入端子370的信号相乘,由此也能够提取所需频率的信号。
图4中,存储于寄存器381~3816的数据基于来自控制电路40的定时信号而被读出,并被提供给指示体位置检测电路35。这样一来,如图1所示的指示体位置检测电路35基于存储在各寄存器381~3816的数据存储区域的数据,能够识别信号电平变化(减少)了的交叉点,由此能够识别出传感部10上的由指示体19所指示的位置。
噪声分析电路41与频率分析电路34的输出端子连接,检测来自接收导体12的信号中包含的噪声成分。即,噪声分析电路41以由多频信号提供电路21内的各信号发生电路241~2416生成的频率f1~f16为对象,检测噪声的有无,并将该检测结果提供给控制电路40。例如,设置禁止来自各信号发生电路241~2416的信号的期间,在该期间内检测有无各频率f1~f16的噪声。
[位置检测的原理:图2A、图2B及图6A-图6C]
接着,参照附图说明本实施方式的指示体位置检测装置中的指示体的位置检测的原理。如上所述,本实施方式的检测方式是交叉点型的静电耦合方式,基于传感部的发送导体及接收导体间的静电耦合状态的变化而检测指示体的位置。
首先,参照图2A及图2B,说明对应传感部10上是否存在指示体19而在由发送导体14及接收导体12形成的各交叉点处静电耦合状态发生变化的情况。此外,图2A表示在传感部10上不存在指示体的情况。图2B表示在传感部10上存在指示体的情况。
如图2A所示,在传感部10上不存在指示体时,发送导体14及接收导体12之间经由衬垫16而电容耦合,由发送导体14产生的电场18会聚于接收导体12。
接着,如图2B所示,在传感部10上作为指示体19例如存在手指时,接收导体12经由手指19成为接地的状态。在这种状态下,由发送导体14产生的电场18的一部分在手指19处也进行会聚。其结果是,流入到接收导体12的电场变小。在静电耦合方式中,通过由接收部30检测出该电场18(或电荷)的变化作为从接收导体12输出的电流值的变化,由此检测出指示体19的位置。
接着,参照图6A-图6C,对手指19同时位于传感部10的多个交叉点上时的位置检测进行具体说明。
图6A表示多个指示体19(手指)位于传感部10的规定交叉点上的情况。图6A中,在发送导体Y6和接收导体X5、及发送导体Y6和接收导体X27的交叉点处放置2根手指19。另外,示出在发送导体Y3和接收导体X8的交叉点处也放置1根手指19的状况。图6B示出如下情况:向发送导体Y6提供频率f6的信号,基于由频率分析电路34进行的频率分析,对应手指19的存在,来自接收导体X5及接收导体X27的频率f6的信号发生了电平变化。同样地,图6C示出如下情况:向发送导体Y3提供频率f3的信号,基于由频率分析电路34进行的频率分析,对应手指19的存在,来自接收导体X8的频率f3的信号发生了电平变化。
此外,当传感部10上不存在手指19时,来自接收导体12的输出信号不发生变化,因此不发生图6B-图6C所示的检测信号的变化。
另外,如上所述,在接收部30与发送导体Y1一侧的接收导体端部连接、而不是与发送导体Y16一侧的接收导体端部连接时,分配给各发送导体14的发送信号的频率优选为:以频率按照发送导体Y1、Y2、...、Y16的顺序依次降低的方式分配各个发送信号(f16~f1)。
如图6B-图6C所示,使用频率分析电路34,在各接收导体中检测有无各频率信号的电平变化,由此能够识别在哪个交叉点是否存在手指19。由此,能够二维地检测出传感部10上的由手指等指示体19所指示的位置。
手指19放置于多个交叉点上时,也能够同样地进行检测。接着,对于手指放置在同一接收导体12上存在的多个交叉点上时的检测动作进行具体说明。
在如上所述构成的交叉点型静电耦合方式中,通过检测提供了多个频率信号的发送导体14的下标n(1~16)以及检测到输出信号变化的接收导体12的下标m(1~32),能够确定手指19的位置。
<2.第一实施方式>
接着,参照图7~图10,说明本发明的第一实施方式的例子。此外,对于与已经说明的图1等的构成的指示体位置检测装置100共同的部分标注相同标号而省略其说明。本发明第一实施方式的例子的特征在于:对发送部20一侧由多频信号提供电路21向发送导体14提供的信号和接收部30一侧由接收导体12接收的信号的频率进行切换的构成及处理。
例如在作为同时向发送导体提供16种频率的信号的构成时,具备16对频率组合,从而能够生成数量是其2倍即32种频率的信号。在检测出噪声时,选择构成一对频率组合的两个频率中的任一方的、对噪声具有耐受性的频率的信号,向发送导体14提供。
该例中,设为了产生各个频率的信号,具备32个信号发生电路241~2432。各信号发生电路241~2432分别生成各个频率的信号。在此处,设各信号发生电路241~2432生成的信号的频率分别为f1、f2、f3、...、f32。
基于频率的值将供使用的多个频率区分为前半组和后半组这两组。在此处,设频率f1、f2、f3、...f16为第一组频率,设频率f17、f18、f19、...f32为第二组频率。各频率(f1~f32)例如以该顺序按照频率逐渐变高的方式设定,另外,以相互之间形成规定频率间隔的方式设定各个频率。
例如,第一组频率(f1~f16)以频率f1=100kHz、频率f2=102.5kHz、频率f3=105kHz、频率f16=137.5kHz的方式,按2.5KHz间隔设定。第二组频率(f17~f32)以频率f17=140kHz、频率f18=142.5kHz、频率f32=177.5kHz的方式,按2.5kHz间隔设定。该频率的值、频率间隔的设定例是一个例子,并不限于该例。例如,在各个组中不需要是固定的频率间隔。
多个信号发生电路241~2432基于控制电路40的控制,生成分别设定的频率的信号。但是,如后所述,在多个信号发生电路241~2432中,对于不需要生成具有特定频率的发送信号的信号发生电路,可以停止其动作。
各个切换开关(271~2716),以根据由噪声分析电路41检测出的噪声的频率成分选择抑制噪声的影响的频率的信号的方式,通过来自控制电路40的控制信号进行切换控制。例如,切换开关271中,根据噪声分析的结果选择性地输出来自信号发生电路241的频率f1的信号和来自信号发生电路2417的频率f17的信号中的任一方。即,16个切换开关(271~2716)根据由噪声分析电路41检测出的噪声的频率成分而单独进行控制,选择对于噪声具有耐受性的频率的信号。由16个切换开关(271~2716)选择的16频率的信号从图1所示的多频信号提供电路21向对应的发送导体14提供。
接着,作为更优选的方式,虽然未图示,但示出使用了图3所示的信号发生电路的例子。图3所示的信号发生电路24中,将用于指示待生成频率的信息向加法器241提供,由此能够生成所需频率的信号。因此,准备16个信号发生电路24,基于来自控制电路40的切换信号进行指示,以生成1对频率中的一个频率的信号。通过具备这种构成,能够通过16个信号发生电路24实现与图7所示功能同样的功能,进而也不需要图7所示的16个切换开关(271~2716)。
此外,利用图10的流程图详细说明基于由噪声分析电路41得到的噪声分析结果的频率选择处理的详细情况。此外,图1的构成中,噪声分析电路41根据频率分析电路34的输出信号来检测噪声的接收状态,但也可以根据来自其他电路的输出信号进行检测。
[频率的切换例:图8A-图8C]
接着,参照图8A-图8C,说明对于噪声的发生分配新频率的信号的方式。图8A表示生成16个发送信号f1~f16,并同时向16根发送导体14的每一根提供的状态。此外,图8A-图8C的例子中,发送信号f1~f16具备固定的频率间隔。
图8B表示由接收部30接收到发送信号f1~f16时在规定的频率区域中混入有噪声的状态。具体而言,设如图8B中虚线所示,例如在接收信号的频率f3及f4的频率区域重叠有噪声。此时,噪声分析电路41在该频率f3及f4的噪声电平超过预定阈值时将表示该频率中存在噪声的信号向控制电路40输出。控制电路40控制图7所示的切换开关273及274,进行切换,以提供第二组频率f19及f20。
因此,切换频率后,如图8C所示,如虚线所示的混入有噪声的频带区域即频率f3及f4不用于指示体位置检测,而代用与之不同的频率f19及f20。此外,基于噪声分析电路41的噪声分析结果,控制电路40进行发送侧的多频信号提供电路21内的各切换开关271~2716的切换,并且提供用于改变利用接收部30内的频率分析电路34提取的频率的控制信号。通过该控制,所使用的频率被在发送侧和接收侧连动地进行控制。
[指示体位置检测装置的动作:图9]
接着,参照图9所示的流程图,示出本实施方式的指示体位置检测装置100中的指示体的检测顺序。在此设具备如下构成:能够同时向全部发送导体提供发送信号,并从全部接收导体同时接收信号。此外,对于具备用于选择所需的发送导体或接收导体的导体选择电路的构成如下所述。
首先,多频信号提供电路21生成由控制电路40分配的频率的多频信号(步骤S 1)。例如设为第一组频率f1、f2、f3、...f16,从多频信号提供电路21向16根发送导体14分别同时提供16种频率的信号(步骤S2)。
接着,接收部30从接收导体12接收信号(步骤S3)。具体而言,由接收导体12输出的电流信号被放大电路32转换为电压信号,被A/D转换电路33转换为数字信号后,被提供给频率分析电路34。
频率分析电路34对输入信号进行频率分析(步骤S4)。具体而言,对于由接收导体12接收到的信号,检测出具有与向发送导体14提供的频率相同频率的信号的信号电平。并且,频率分析电路34将分析结果存储在寄存器38中(步骤S5)。
指示体位置检测电路35中,根据由频率分析电路34提供的信号检测出指示体19的在传感部10上的指示位置。具体而言,通过频率分析电路34对从各接收导体提供的信号进行频率分析,由此检测出各发送频率的信号的信号电平的变化(减少)。由于各发送频率与规定的发送导体14相关联,因此由指示体1进行了位置指示的至少一个交叉点的位置被确定。本发明的实施方式的例子中,通过确定由接收导体12的下标m(1~32)和相应的提供了信号的发送导体14的下标n(1~16)形成的各交叉点,检测算出指示体19在传感部10上所指示的位置(步骤S6)。
[发送信号的频率切换动作:图10]
接着,参照图10的流程图,对于为了回避噪声频率区域而切换多频信号提供电路21生成的信号的频率的处理动作进行说明。此外,在一例中,该处理在每次来自配置于传感部10的32根接收导体的一系列信号检测过程结束时即执行。具体而言,控制电路40在每次来自全部接收导体(X1~X32)的信号的频率分析结束时,为了检测噪声的有无,暂时停止从发送部20向发送导体14提供多频信号(步骤S11)。在停止提供多频信号的状态下,频率分析电路34对来自各接收导体的信号进行频率分析,通过噪声分析电路41检测出噪声的状态(步骤S12)。此外,在检测出噪声的状态时,也能够使多频信号提供电路21的动作停止。另外,在检测出噪声的状态时,也可以限定为来自规定的接收导体的信号而进行频率分析。
该状态下,在所分配的各频率下判定是否检测出规定阈值以上的信号(步骤S13)。
在所分配的各频率下没有检测出规定阈值以上的信号时,结束一系列的频率切换动作。
当在步骤S13中检测出规定阈值以上的信号时,将该频率的信号识别为噪声。
在步骤S14中,通过控制电路40控制在步骤S13中识别出存在噪声的频率所对应的切换开关27,由此切换为另一频率。另外,对应于发送频率的分配变更,也改变在频率分析电路34及噪声分析电路41中使用的频率。
如此,适当进行噪声检测,在检测到阈值以上的噪声检测时,为了避免噪声影响而执行切换为其他频率的处理。
如以上所说明,进行指示体位置检测时,将检测出噪声的频率切换成其他频率,由此即使噪声从外部输入指示体位置检测装置,也可以动态地分配能够避免噪声影响的新频率,从而能够进行良好的指示体的位置检测。
<3.第二实施方式>
接着,参照图11及图12说明本发明的第二实施方式的例子。指示体位置检测装置100的基本构成采用图1~图6A-图6C中说明的构成。本实施方式的特征在于图11所示的多频信号提供电路211的构成及其检测。
图11中,多频信号提供电路21向构成传感部10的各个发送导体14同时提供多个频率的信号。此处,在图7的例子中,是向各个发送导体选择性地提供第一组频率或第二组频率的信号的构成,但图11所示的多频信号提供电路21具备向各个发送导体同时提供第一组频率的信号和第二组频率的信号的构成。
图11所示的多频信号提供电路211具备数量是向发送导体14提供的信号的数量(16个)的2倍(32个)的信号发生电路241~2432。各信号发生电路241~2432分别生成不同频率的信号。在此,将各信号发生电路241、242、243、...、2432生成的信号的频率标记为f1、f2、f3、...、f32。另外,按照该顺序以频率逐渐升高的方式分配。
设频率f1、f2、f3、...f16为第一组频率(低区域频率组),设频率f17、f18、f19、...f32为第二组频率(高区域频率组)。
由生成第一组频率f1、f2、...f16的信号发生电路241、242、...、2416输出的信号和由生成第二组频率f17、f18、...f32的信号发生电路2417、2418、...、2432输出的信号分别向加法器291~2916提供而对信号进行相加。
具体而言,加法器291中,将第一组频率f1的信号和第二组频率f17的信号相加,由此向包含频率f1和频率f17的信号所对应的发送导体14提供。同样地,加法器292中,将第一组频率f2的信号和第二组频率f18的信号相加,由此向包含频率f2和频率f18的信号所对应的发送导体14提供。对于其他频率也相同。
[信号的频率切换动作:图12]
接着,参照图12的流程图对于在本实施方式中的信号接收时切换检测频率的处理动作进行说明。如图10中所说明的,控制电路40在每次来自全部接收导体(X1~X32)的信号的频率分析结束时,为了检测出噪声的有无,暂时停止从发送部20向发送导体14提供多频信号的(步骤S21)。在停止提供多频信号的状态下,通过频率分析电路34进行接收信号的频率分析,通过噪声分析电路41检测出噪声的状态(步骤S22)。
该状态下,在分配的各频率下判定是否检测出规定阈值以上的信号即噪声信号(步骤S23)。在所分配的各频率下没有检测出规定阈值以上的信号时,结束一系列的频率切换动作。
在步骤S23中检测出规定阈值以上的信号时,将该频率的信号识别为噪声。
在步骤S24中,通过接收部30将作为检测对象的频率切换成两个频率内的另一频率。
这样,在进行噪声检测动作时,当在所分配的各频率下检测出阈值以上的信号时,执行将所分配的频率切换为另一频率的处理,由此抑制噪声影响,以良好地检测出构成接收信号的各频率的信号。本实施方式的情况下,在多频信号提供电路211中,不需要发送频率的切换处理,仅进行通过接收部30内的频率分析电路34分析的频率及通过噪声分析电路41分析的频率的切换即可,控制构成相应地变得简单。
<4.第三实施方式>
接着,参照图13及图14说明本发明第三实施方式的例子。指示体位置检测装置100的基本构成采用了图1~图6A-图6C中说明的构成。本实施方式的特征在于图13所示的多频信号提供电路221的构成及其检测。
图13所示的多频信号提供电路221与图1的例子同样地,向发送导体14提供规定频率的信号。图7中示出了根据噪声的状态从第一组频率和第二组频率中选择规定频率的信号,并向对应的发送导体提供的构成,但在图13所示的多频信号提供电路221中,与根据噪声的状态由控制电路40所指示的使用频率分配信息或频率变更指示信息对应,选择性地产生预先设定的规定数量的预备频率的信号。该例中,如下构成,除了在未检测出噪声的状况下使用的16种频率(f1~f16)以外,还可以与检测出噪声的情况对应而生成能够代替并分配的预备频率(例如f17及f18),与检测出对频率f16的信号造成影响的噪声的情况对应,基于来自控制电路40的频率切换信号,由信号发生电路2416产生的信号的频率被从f16切换为f18。这样,通过进行与噪声的发生对应的动态频率分配,避免了噪声产生的不良影响。
即,多频信号提供电路221具备能够生成数量比使用的发送导体14的数量多的频率的信号的构成。具体而言,例如,在对16根发送导体14分别提供16种频率的信号的情况下,如上所述,为了避免噪声的影响,当需要将规定频率的发送信号切换为其他频率的信号时,对多频信号提供电路221分配作为预备频率所设定的、与上述16种频率不同的频率的信号。此外,优选作为预备频率而备用的频率的数量设有多个。控制电路40中,以与噪声分析电路41产生的噪声分析结果对应而生成需避免噪声影响的频率的信号的方式,控制信号发生电路,进行频率的变更。图13的例子中,示出如下情况:利用信号发生电路2416最初生成频率f16的信号,并被提供给对应的发送导体;但是,对应于根据噪声分析电路41的噪声分析结果识别出噪声对频率f16的信号产生影响的情况,变更为能避免频率f16受到的噪声影响的、与频率f16不同的频率f18的信号。
[信号的频率切换动作:图14]
接着,参照图14的流程图,对于本实施方式中的多频信号提供电路221生成的频率的变更处理动作进行说明。如图10中所说明的,控制电路40在每次来自全部接收导体(X1~X32)的信号的频率分析结束时,为了检测出有无噪声,暂时停止从发送部20向发送导体14提供多频信号(步骤S31)。在停止提供多频信号的状态下,利用频率分析电路34进行接收信号的频率分析,利用噪声分析电路41进行噪声检测(步骤S32)。
在该状态下,在所分配的各频率下判定是否检测出规定阈值以上的信号(步骤S33)。在步骤S33中,在所分配的各频率下没有检测出规定阈值以上的信号时,结束一系列的频率切换动作。
在步骤S33中,当检测出规定阈值以上的信号时,将该频率的信号识别为噪声。
在步骤S34中,信号发生电路2416生成了受到噪声影响的频率f16的信号,控制电路40对信号发生电路2416进行指示,以将生成的频率变更为能够避免噪声影响的、为用于避免噪声而预备地设定的频率f18。
这样,在进行噪声检测动作时,在所分配的各频率下检测出阈值以上的信号时,执行将所分配的频率切换为预备频率的处理,由此抑制噪声的影响,以良好地检测出构成接收信号的各频率的信号。
<5.变形例1的说明>
接着,参照图15说明适用于本发明的各实施方式的变形例(变形例1)。
在图1等中说明的构成中,具备如下构成:利用多频信号提供电路21生成数量与所使用发送导体14的数量对应的频率的信号,向各发送导体14提供。在此,将发送导体14分为多个区组,对各个区组进行时分割切换,从而增加了发送导体14的数量。
图15中,与图1相比,新设置了发送导体选择电路22和接收导体选择电路31。其他的构成标注相同标号而省略其说明。
发送部20所具备的发送导体选择电路22将发送导体组13区分为规定数量的区组,依次选择各区组,向构成各区组的发送导体14同时提供利用多频信号提供电路生成的各频率的信号。此外,该导体选择控制基于来自控制电路40的控制信号进行。该例中,在传感部10配置64根发送导体14和128根接收导体,利用多频信号提供电路21能够生成16种频率的信号。发送导体选择电路22将64根发送导体14区分为一个区组由16根发送导体14构成的4个区组,依次切换各区组而向构成各区组的16根发送导体14同时提供16种频率的信号。通过采用这种构成,能够应对至和由多频信号提供电路生成的频率数量与区组数的相乘值相同的发送导体数量,也能够应对较大的传感器尺寸。
在接收部30中也设置了接收导体选择电路31,与发送导体选择电路22的功能同样地,基于来自控制电路40的控制信号将接收导体12区分为多个区组。各区组由规定数量的接收导体12构成,将来自各区组的接收导体12的信号经由接收导体选择电路31与放大电路32连接。此外,各区组被依次切换。该例中,传感部10由128根接收导体12构成,若设接收部30能够同时检测16种频率的信号,则接收导体选择电路31将128根接收导体12区分为一个区组由16根接收导体12构成的8个区组,依次切换各区组并将16根接收导体12与放大电路32同时连接。通过采用这种构成,能够与发送部20的构成同样地,使接收部30进行时分割动作。因此,能够应对至和接收部30可同时检测的频率数量与区组数量的相乘值相同的接收导体数量,也能够应对较大的传感器尺寸。
<6.变形例2的说明>
接着,参照图16~图19说明本发明各实施方式中适用的变形例(变形例2)。变形例2的特征在于,控制由多频信号提供电路21同时生成的信号的相互的相位。因此,如图16所示,在构成指示体位置检测装置400的发送部202中,通过相位控制电路203控制利用多频信号提供电路21内的各信号发生电路241~2416生成的各频率的信号的相位。此外,对于其他构成,是与已经说明的指示体位置检测装置200同样的构成,标注相同标号而省略其说明。通过相位控制电路203,基于来自控制电路40的指示控制各个信号的相位。由多频信号提供电路生成的各频率的信号被提供给对应的发送导体14,各接收导体12同时接收多个频率的信号。因此,各发送信号被合成而导致其信号电平达到假定程度以上的值时,有可能会超过放大电路32的输入信号电平的容许值(动态范围)。因此,在各接收导体12中,对发送信号的相位进行控制,以防止多个发送信号被合成后进行接收时所合成的信号的信号电平达到规定值以上。
图17A-图17D表示发送信号的相位控制的一例。通过来自控制电路40的指示,利用多频信号提供电路21内的信号发生电路241~2416生成各个频率的信号,并分别向所选择的16根发送导体对应的发送导体14提供。该例中具备如下构成:以频率f1和f2、f3和f4、...、f15和f16的方式使频率彼此靠近的发送信号依次成对,并使成对发送信号中的一个发送信号(f2、f4、...、f16)的相位反转而向对应的发送导体14提供。此外,为了适当地控制多个发送信号所合成的信号的最大信号电平,优选将作为发送信号使用的各频率的值及各发送信号的相位作为主参数而通过模拟算出。
而且,在图16的构成中,控制电路40基于从传感部10接收到的信号的信号电平,以适当控制接收信号的增益(以下称为“接收增益”)的方式进行动作。
图18及图19示出其具体例。图18具备如图15及图16所示在适用于配置有发送导体选择电路22或接收导体选择电路31的指示体位置检测装置时优选的电路构成。即,在图18所示的电路构成中,与图4所示的频率分析电路34相比,新设置了分别具有与发送区组数对应的多个数据存储区域的多个寄存器1381~13816、绝对值检波电路39A、自动增益控制电路39B。对于其他的相同构成,标注相同标号而省略其说明。频率分析电路134由多个同步检波电路371~3716、与各个同步检波电路371~3716连接的多个寄存器1381~13816构成。各个寄存器1381~13816具备与由发送导体选择电路22形成的发送区组的数量对应的区域138a~138d,在图15及图16的例子中为4个。即,区域138a~138d的每一个与形成各发送区组的发送导体的数量对应。具体而言,假定如下情况:64根发送导体(Y1~Y64)由发送导体选择电路22分割为4个区组,通过依次选择各区组,将具备彼此不同的频率(f1~f16)的16种发送信号同时向构成各区组的16根发送导体中的每一根发送导体提供。
通过发送导体选择电路22选择构成16根发送导体(Y1~Y16)的第一发送区组而将各频率的信号向发送导体提供时,在1根接收导体Xm上接收的这些发送信号通过频率分析电路134按各个频率(f1~f16)进行频率分析,将其分析结果作为数据存储在16个寄存器1381~13816的各自的区域138a中。接着,通过发送导体选择电路22选择了构成16根发送导体(Y17~Y32)的第二发送区组时,将其分析结果作为数据存储在16个寄存器1381~13816的各自的区域138b中。同样地,选择第三发送区组、第四发送区组时,其分析结果被分别存储于区域138c、区域138d。
另外,来自接收导体12的信号被经由A/D转换电路33提供至绝对值检波电路39A。绝对值检波电路39A检测出来自接收导体12的信号的、针对全频率成分的信号电平,经由自动增益控制电路39B控制放大电路32,由此进行针对来自接收导体12的信号的自动增益控制(AGC)。
图19表示绝对值检波电路39A的构成例。绝对值检波电路39A具备输入端子390、对输入信号的信号电平进行平方运算的乘法器391、对该乘法器391的输出进行积分(累加)的累加器392。从接收导体12经由A/D转换电路33向绝对值检波电路39A输入信号时,该信号利用输入端子390分支而向乘法器391提供。利用乘法器391进行乘方运算而利用累加器392进行累加。累加结果向自动增益控制电路39B提供。
此外,图18所示的绝对值检波电路39A不限于上述的构成。在使用的频率的区域(例如,频率f1~f16)中,是能够检测出提供的信号全体的信号电平的方法即可。另外,绝对值检波处理也可以是数字信号处理手段和模拟电路手段中的任意一种。检测出的全频率成分的信号电平不适当时,即过大、或过小时,通过控制放大电路32的增益,而将信号电平维持在适当的范围。或者,通过对于各信号发生电路(例如信号发生电路241~2416)进行控制发送信号电平的指示,也能够以接收信号的信号电平变为适当的方式进行控制。
由于具备基于将来自接收导体12的信号进行绝对值检波后的信号、即使用的频率区域全体的信号电平而控制接收增益的构成,因此能够基于包含噪声的接收的多个频率的信号全体的信号电平而适当地控制接收增益。
Claims (14)
1.一种指示体位置检测装置,其特征在于,包括:
导体图案,包括沿第一方向配置的多个导体和沿与所述第一方向交叉的第二方向配置的多个导体,用于检测指示体的位置指示;
多频信号提供电路,用于对沿所述第一方向配置的多个导体提供频率不同的多个信号;
频率分析电路,被提供来自沿所述第二方向配置的多个导体的信号,用于对基于所述指示体对所述导体图案的位置指示而产生的信号进行频率分析;
指示位置检测电路,被提供来自所述频率分析电路的信号,且用于检测所述指示体对所述导体图案的位置指示;
噪声分析电路,用于对利用所述导体图案接收到的噪声信号进行频率分析;及
控制电路,用于基于所述噪声分析电路进行的噪声信号的频率分析,控制由所述多频信号提供电路提供给沿所述第一方向配置的多个导体的多频信号的频率的分配。
2.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,如下构成,
具备用于将沿所述第一方向配置的多个导体分组为多个区组而对各区组进行时分割切换的发送导体选择电路,由所述多频信号提供电路生成的多频信号被提供给由所述发送导体选择电路分组的、构成一个区组的多个导体。
3.据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,如下构成,
具备用于将沿所述第二方向配置的多个导体分组为多个区组而对各区组进行时分割切换的接收导体选择电路,来自由所述接收导体选择电路分组的、构成一个区组的多个导体的信号被提供给所述频率分析电路。
4.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
用于对混入所述导体图案的噪声信号进行频率分析的噪声分析电路,与来自所述多频信号提供电路的多频信号未被提供给沿第一方向配置的多个导体的期间对应地、对混入所述导体图案的噪声信号的频率进行分析。
5.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
用于对混入所述导体图案的噪声信号进行频率分析的噪声分析电路,与作为向所述导体图案提供的多频信号而被分配的频率对应地进行频率分析。
6.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
具备用于放大来自沿所述第二方向配置的导体的信号的放大电路,
求出相对于来自沿所述第二方向配置的导体的信号中包含的全部频率成分的接收电平,与该接收电平对应地进行所述放大电路的放大控制。
7.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
基于来自沿所述第二方向配置的导体的信号的接收电平,控制利用所述多频信号提供电路生成的多频信号的信号电平。
8.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
具备用于控制向沿所述第一方向配置的多个导体提供的各信号间的相位的相位控制电路。
9.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
所述多频信号提供电路能够生成第一组的多个频率的信号和第二组的多个频率的信号,
所述控制电路基于由所述噪声分析电路进行的噪声信号的频率分析对所述多频信号提供电路进行指示,以选择性地将第一组的多个频率的信号或第二组的多个频率的信号提供给沿所述第一方向配置的多个导体。
10.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
所述多频信号提供电路能够生成预备频率的信号,
所述控制电路基于由所述噪声分析电路进行的噪声信号的频率分析对所述多频信号提供电路进行指示,以将提供给沿所述第一方向配置的多个导体的多频信号的频率从与所述噪声信号对应的频率变更为所述预备频率。
11.根据权利要求10所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
所述控制电路控制从与所述噪声信号对应的频率向所述预备频率的变更,并且控制所述频率分析电路中的待分析频率的变更。
12.根据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
所述控制电路基于由所述噪声分析电路进行的噪声信号的频率分析,控制从所述多频信号提供电路向沿所述第一方向配置的多个导体提供的多频信号的频率的分配,并且控制所述频率分析电路中的待分析频率的分配。
13.据权利要求1所述的指示体位置检测装置,其特征在于,
向所述导体图案的沿所述第一方向配置的多个导体的、相对于沿所述第二方向配置的多个导体而与所述频率分析电路连接的一侧的导体提供由所述多频信号提供电路生成的频率不同的多个信号中的频率高的信号。
14.一种指示体位置检测方法,其特征在于,包括:
多频信号提供步骤,用于对导体图案的沿第一方向配置的多个导体提供频率不同的多个信号,其中,所述导体图案包括沿所述第一方向配置的多个导体和沿与所述第一方向交叉的方向配置的多个导体,用于检测指示体的位置指示;
频率分析步骤,用于对来自沿所述第二方向配置的多个导体的信号进行频率分析;
指示位置检测步骤,被提供经所述频率分析步骤进行频率分析后的信号,且用于检测所述指示体对所述导体图案的位置指示;
噪声分析步骤,用于对利用所述导体图案接收到的噪声信号进行频率分析;及
控制步骤,用于基于由所述噪声分析步骤进行的噪声信号的频率分析,控制在所述多频信号提供步骤中向沿所述第一方向配置的多个导体提供的多频信号的频率的分配。
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