CN107533385B

CN107533385B - 使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法、传感器控制器、主动式触控笔及系统

Info

Publication number: CN107533385B
Application number: CN201680023214.8A
Authority: CN
Inventors: 大卫·查尔斯·弗莱克; 山本定雄
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2036-03-22
Also published as: CN107533385A

Abstract

将一个以上的交互数据从主动式触控笔向传感器控制器高效地发送。本发明的方法是使用了相互进行双向通信的触控笔及传感器控制器的方法，包括：传感器控制器发送表示帧(F)的基准时刻的信标信号(BS)的步骤；主动式触控笔在检测到信标信号(BS)之后，将与表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别的功能信息对应的哈希值(CP_Hash)包含在对于信标信号(BS)的响应信号中进行发送的步骤；及主动式触控笔周期性地发送包含一个以上的交互数据的至少一部分且由基于一个以上的交互数据(DF)而决定的格式构成的数据信号(DF1、DF2、…)的步骤。

Description

使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法、传感器控制器、主动式触控笔及系统

技术领域

本发明涉及使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法、传感器控制器、主动式触控笔及系统。

背景技术

已知有从作为电源装置内置型的位置指示器的主动式触控笔(以下，有时简称为“触控笔”)向平板电脑通过静电耦合进行信号的发送的位置检测装置。在这种位置检测装置中，目前，进行从触控笔发发送号而通过平板电脑的传感器控制器接收这样的单向的通信。在专利文献1中，作为这样的位置检测装置的例子，公开了与坐标数据的导出专用的位置信号一起，将笔压值等数据与触控笔的固有ID等信息进行通信的触控笔。

在专利文献2中公开了位置检测装置的另一例。该例的触控笔具备信号发送用的电极和电池，将笔压检测的结果以数字进行发送。而且，平板电脑由显示装置及透明传感器构成，通过透明传感器，能够检测触控笔的指示位置及笔压、手指的触摸位置这两方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/111159号公报

专利文献2：日本特开2014-63249号公报

发明内容

发明要解决的问题

近年来的触控笔中，既包括能够取得多种多样的交互数据的触控笔，也包括无法检测笔压值而仅发送坐标数据的导出专用的位置信号的触控笔，是多样化的。交互数据是通过使用者对触控笔的操作而得到的数据，例如，包括笔压值、方向(触控笔的朝向)、柱形按钮(在触控笔的侧面设置的操作按钮)的按下状态等。交互数据是频繁地变化的数据，因此触控笔将通过自己的传感器取得的交互数据与坐标数据的导出专用的位置信号一起向传感器控制器周期性地发送。

然而，在包含触控笔和传感器控制器的以往的系统中，存在根据触控笔的不同功能而有时不能高效地进行基于触控笔的交互数据的发送的问题。即，在以往的系统中，从触控笔向传感器控制器发送的数据的格式预先确定，因此不能根据各触控笔的不同功能而灵活地变更发送数据的格式，伴随着触控笔的利用而频繁地变化的数据与几乎不变化的数据或信息无法进行区分，其结果是，无法进行高效的发送的情况产生。

因此，本发明的目的之一在于提供一种能够将交互数据从主动式触控笔向传感器控制器高效地发送的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法、传感器控制器、主动式触控笔及系统。

用于解决课题的方案

本发明的方法是使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，包括：所述传感器控制器发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号的步骤；所述主动式触控笔在检测到所述信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送的步骤，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别；及所述主动式触控笔周期性地发送数据信号的步骤，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成。

本发明的传感器控制器是与主动式触控笔进行双向通信的传感器控制器，其中，发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号，从所述主动式触控笔接收包含与功能信息对应的信息的响应信号，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，从所述主动式触控笔周期性地接收数据信号，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成。

本发明的主动式触控笔是与传感器控制器进行双向通信的主动式触控笔，其中，在从所述传感器控制器接收到表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，周期性地发送数据信号，所述数据信函包含所述一个以上的交互数据的至少一部分且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成。

本发明的系统是包含相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的系统，其中，所述传感器控制器发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号，所述主动式触控笔在检测到所述信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送，并周期性地发送数据信号，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成。

发明效果

根据本发明，通过基于能够利用主动式触控笔具备的传感器的功能取得的一个以上的交互数据而决定的格式，周期性地发送的数据信号不包含伴随触控笔的操作而不变化的功能信息，而是由伴随触控笔的操作而频繁地变化的数据构成，因此能够从主动式触控笔向传感器控制器高效地发送一个以上的交互数据。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的系统1的结构的图。

图2是表示本发明的第一实施方式的帧F的结构的图。

图3是表示图1所示的触控笔100的结构的图。

图4是表示图1所示的传感器30及传感器控制器31的结构的图。

图5是表示图3所示的功能信息CP的结构的图。

图6是表示图5所示的数据格式DFmt的内容的图。

图7是表示图6所示的方向代码ORC的定义的图。

图8是表示图5所示的数据格式DFmt的记述例的图。

图9是表示图3所示的交互数据DF的结构的图。

图10是表示图3所示的非交互数据DINF的结构的图。

图11是表示图1所示的触控笔100的动作流程的图。

图12是表示图1所示的传感器控制器31的动作流程的图。

图13是表示对功能信息CP分配时槽的分配例的图。

图14是表示对功能信息CP的哈希值CP_Hash分配时槽的分配例的图。

图15是表示对交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配例的图。

图16是表示对交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配另一例的图。

图17是表示交互数据DF包含定制数据CD时的对于交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配例的图。

图18是表示交互数据DF包含方向OR时的对于交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽及频率的分配例的图。

图19是表示图12所示的传感器控制器31的动作流程的变形例的图。

图20是表示使用2种哈希值作为功能信息CP的哈希值的变形例的触控笔100及传感器控制器31的动作流程的图。

图21是表示时槽的分配的变形例的图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的第一实施方式的系统1的结构的图。系统1由触控笔100、及电子设备3具备的传感器控制器31构成。其中，触控笔100具备通信部110，该通信部110具有收发各种数据(后述的功能信息CP、哈希值CP_Hash、交互数据DF、非交互数据DINF、信标信号BS等)的功能。而且，电子设备3除了具备传感器控制器31之外，还具备：构成电子设备3的触摸面3a的传感器30；对包括传感器30及传感器控制器31的电子设备3的各部的功能进行控制的系统控制器32。传感器控制器31经由传感器30而与触控笔100进行电容耦合，由此与触控笔100之间进行使用帧的双向通信。

图1中的虚线箭头C1～C5表示使用者对触控笔100进行操作的典型的循环。使用者在触控笔100的使用时，首先对尾部开关103(参照图3)进行操作，来决定触控笔100描绘的线的颜色Col或样式Styl(参照图5)。并且，在实际上描绘线时，反复进行使触控笔100从传感范围SR(传感器控制器31能够检测触控笔100的范围)之外移动(下降)到传感范围SR内(C1、C2)，在触摸面3a上以描绘所希望的轨迹的方式移动之后(C3)，从传感范围SR内向传感范围SR外移动(上升)(C4、C5)这一连串的循环。通过该循环的反复，会产生触控笔100相对于传感器控制器31的传感范围SR反复移入及移出的状况。

传感器控制器31是对在系统1内执行的通信进行控制的主装置，使用传感器30按照各帧(以帧周期的间隔)来送出成为帧的基准时刻的信标信号BS。

图2是表示本实施方式的帧F的结构的图，示出帧F、信标信号BS及时间或时槽(以下，称为时槽)的关系。如该图所示，例如，各帧F由16个(或者32个等)时槽s0～s15构成，信标信号BS在位于各帧F的最前头的时槽s0被发送。1个帧F的时间长是例如与液晶的刷新率对应的16msec(相当于60Hz)。经由电容耦合的通信是窄带通信，以1个时槽能够送出的位数最多不过几十位(例如20位)。但是，在系统1内收发的信号带有数位的错误检测符号(CRC)，在1个时槽能够发送的位数成为例如16位。以下，以在1个时间单位或时槽能够发送16位的情况为前提而继续说明。

传感器控制器31例如在时槽s0送出了信标信号BS之后，在时槽s1～s15，等待从触控笔100发送的下行链路信号DS的接收。在检测到下行链路信号DS时，基于该检测使用的电极(后述的图4所示的多个线状电极30X、30Y)的位置和检测到的下行链路信号DS的接收水平来导出表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)，并取得触控笔100包含于下行链路信号DS内而发送的各种信息或数据。

触控笔100包含于下行链路信号DS内而发送的各种信息或数据具体而言是图5所示的功能信息CP、图9所示的交互数据DF及图10所示的非交互数据DINF。以下，有时将其中的交互数据DF及非交互数据DINF总称为数据D。传感器控制器31当取得这些信息或数据时，与位置信息(X,Y)一起向系统控制器32供给。系统控制器32将这样供给的位置信息(X,Y)、功能信息CP及数据D相互建立对应，经由未图示的操作系统，向描绘应用程序等各种应用程序供给。由此，能实现各种应用程序的位置信息(X,Y)、功能信息CP及数据D的利用。

在此，说明功能信息CP及数据D的概要。关于详情，在后文参照图5～图10另行进行说明。

首先，功能信息CP是例如触控笔100的版本信息那样在触控笔100存在于传感范围SR外的期间变化的信息。换言之，是在使用者利用触控笔100进行写入操作的期间不会变化的信息。功能信息CP也包括例如表示触控笔100的生产商的生产商标识符那样的完全不会变化的信息。功能信息CP在从触控笔100对传感器控制器31发送各种数据D之前，必须在传感器控制器31侧成为已知。

数据D是在触控笔100存在于传感范围SR内的期间可能会变化的信息，如上所述包括交互数据DF及非交互数据DINF。

交互数据DF是例如笔压值、柱形按钮的按下状态那样的在触控笔100由使用者操作的正在进行时频繁地变化的数据，如后述的图15所示，在1个帧F(例如，60Hz)内从触控笔100向传感器控制器31发送1次以上(通常为多次)。而且，交互数据DF若确定1次数据格式确定，则之后，只要触控笔与传感器控制器相互检测，就以决定出的格式在多个帧反复发送。触控笔100在原则上不是作为对来自传感器控制器31的轮询的响应而是自发地将交互数据DF周期性地以多个帧反复发送。坐标数据的导出专用的位置信号在其指示位置伴随触控笔的规格而频繁地变化的点上也包含于交互数据DF的一种。

非交互数据DINF是例如电池电量水平那样的以比交互数据DF少的频度进行变化(或者可看作为以这样的频度进行变化)的数据，每多个帧F(例如，每几百帧)发送1次。触控笔100在原则上不是自发地，而是作为对于来自传感器控制器31的轮询(发送要求)的响应而发送非交互数据DINF。

图3是表示触控笔100的结构的图。如该图所示，触控笔100包括电池101、电极102T、102R、尾部开关103、柱形按钮104、操作状态检测部105、触控笔控制器IC106。

电池101是供给用于驱动触控笔控制器IC106的电力的电源单元，将与自身的剩余量的水平(图10所示的电池电量水平BL)对应的信号向触控笔控制器IC106供给。

操作状态检测部105是检测交互数据DF包含的信息的机构，例如，通过向触控笔100的前端附加的笔压值(后述的图9所示的笔压值TiP)的检测机构、或检测触控笔100的方向(朝向。后述的图9所示的方向OR)的6轴IMU等传感器装置构成。操作状态检测部105关于检测方向的传感器装置，将用于确定表示能够检测的方向的类别的方向代码ORC(参照图6)的信息向触控笔控制器IC106内的功能信息更新部111通知。需要说明的是，方向代码ORC也包含操作状态检测部105是否具有检测方向的传感器装置的信息。

触控笔控制器IC106在功能上包括通信部110、功能信息更新部111、交互数据取得部112及非交互数据取得部113而构成。

通信部110包括接收部Rx和发送部Tx，进行基于根据图2所示的帧F的基准时刻(开始时刻)而规定的多个时槽的双向通信。更具体而言，通信部110通过利用电极102R而检测信标信号BS来导出帧F的基准时刻，进行图2所示的时槽s0～s15的基准时刻的设定或同步调整。并且，从功能信息更新部111、交互数据取得部112及非交互数据取得部113分别接受功能信息CP、交互数据DF及非交互数据DINF的供给，将这些信息或数据按照例如图6所示决定的格式，在下行链路信号DS的发送用所使用的时槽s1～s15包含于下行链路信号DS，从电极102T发送。

功能信息更新部111具有管理功能信息CP的功能。具体而言，将功能信息CP维持在寄存器(未图示)中，并根据使用者对尾部开关103的操作的内容(例如，进行接通操作的次数)而对功能信息CP进行更新，向通信部110供给。这样更新的功能信息CP包括图5所示的颜色Col、样式Styl。

交互数据取得部112具有对交互数据DF进行管理的功能。具体而言，每当发送交互数据DF包含的数据时，分别从操作状态检测部105取得图9所示的笔压值TiP或方向OR等，并取得柱形按钮104的按下状态(图9所示的柱形按钮状态BB)，向通信部110供给。

非交互数据取得部113具有对非交互数据DINF进行管理的功能。具体而言，每当发送非交互数据DINF时，取得图10所示的电池电量水平BL等，向通信部110供给。

图4是表示电子设备3的结构的图。如该图所示，传感器30具有将多个线状电极30X和多个线状电极30Y配置成矩阵状的结构，通过这些线状电极30X、30Y而与触控笔100进行电容耦合。而且，传感器控制器31具有发送部60、选择部40、接收部50、逻辑部70及MCU80。

发送部60是用于发送图1所示的信标信号BS的电路。具体而言，包括第一控制信号供给部61、开关62、直接扩散部63、扩散符号保持部64及发送保护部65。

第一控制信号供给部61预先保持有检测位模式c1，具有按照从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t1的指示，在规定的连续发送期间(例如，3msec)之间，连续地反复输出检测位模式c1，输出结束位模式STP的功能。

检测位模式c1是触控笔100为了检测传感器控制器31的存在而使用的位模式，包含事先(在触控笔100检测传感器控制器31之前)由触控笔100已知的位值。具体而言，可以通过“0”或“1”的任一个构成的1位的值来构成检测位模式c1，也可以通过多位的值来构成检测位模式c1。

另外，结束位模式STP是用于将上述连续发送期间的结束向触控笔100通知的位模式，由在检测位模式c1的反复中未出现的位模式构成。

开关62具有基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t2来选择第一控制信号供给部61及MCU80中的任一方，并将选择的一方的输出向直接扩散部63供给的功能。开关62在选择了第一控制信号供给部61时，向直接扩散部63供给上述检测位模式c1。另一方面，开关62在选择了MCU80时，向直接扩散部63供给控制信息c2。

控制信息c2是包含表示向触控笔100的指示内容的命令的信息，由MCU80生成。控制信息c2是包含构成从此开始对于触控笔100设定功能信息CP的要求或数据D的发送方法的命令等的、其值在与触控笔100之间事先未共有的多个位(任意的位列)的信息。

扩散符号保持部64具有基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t3而生成扩散符号的功能。通过扩散符号保持部64生成的扩散符号向直接扩散部63供给。

直接扩散部63将从开关62供给的信号(检测位模式c1、结束位模式STP、控制信息c2)的各位值乘以(XOR)从扩散符号保持部64供给的扩散符号，由此生成信标信号BS。这样生成的信标信号BS成为依次包含检测位模式c1、结束位模式STP、控制信息c2的信号。

发送保护部65是基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t4，在信标信号BS的发送期间(图2所示的时槽s0)的最后插入保护期间的功能部，该保护期间是为了切换发送动作与接收动作而不进行发送和接收这两方的期间。在图2中，处于信标信号BS的终端与时槽s0的终端之间的空白部分相当于该保护期间。

选择部40是基于逻辑部70的控制，来切换从传感器30发发送号的发送期间与通过传感器30接收信号的接收期间的开关。具体而言，选择部40包括开关44x、44y和导体选择电路41x、41y。开关44x进行动作，以基于从逻辑部70供给的控制信号sTRx，在发送期间将发送部60的输出端与导体选择电路41x的输入端连接，在接收期间将导体选择电路41x的输出端与接收部50的输入端连接。开关44y进行动作，以基于从逻辑部70供给的控制信号sTRy，在发送期间将发送部60的输出端与导体选择电路41y的输入端连接，在接收期间将导体选择电路41y的输出端与接收部50的输入端连接。导体选择电路41x进行动作，以基于从逻辑部70供给的控制信号selX，选择多个线状电极201X中的1个，并将选择的线状电极与开关44x连接。导体选择电路41y进行动作，以基于从逻辑部70供给的控制信号selY，选择多个线状电极201Y中的1个，并将选择的线状电极与开关44y连接。

接收部50是基于逻辑部70的控制信号ctrl_r而接收触控笔100发送的下行链路信号DS的电路。具体而言，包括放大电路51、检波电路52及模拟/数字(AD)变换器53。

放大电路51将从选择部40供给的下行链路信号DS放大输出。检波电路52是生成与放大电路51的输出信号的水平对应的电压的电路。AD变换器53是将从检波电路49输出的电压以规定时间间隔进行采样，由此生成数字数据的电路。AD变换器50输出的数字数据向MCU80供给。

MCU80是在内部具有ROM及RAM，基于规定的程序进行动作的微处理器。逻辑部70基于MCU80的控制，输出上述的各控制信号。而且，MCU80担负着基于从AD变换器53供给的数字数据来导出表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)等，并向系统控制器32输出的作用。

在此，在系统控制器32中进行动作的若干描绘算法或签名验证算法是在从传感器控制器31供给的位置信息(X,Y)或笔压值TiP等的数据D在时间轴上等间隔地取得的情况为前提而安装的。因此，由于时常送出非交互数据DINF而在本来应送出交互数据DF的时槽无法发送交互数据DF(即，数据D为“时断时续(stutter)”)的情况下，上述的描绘算法或签名验证算法可能无法正常地动作。因此，以避免损害交互数据DF的通信的等间隔性的方式选择非交互数据DINF的发送所使用的时槽。关于这一点的详情，参照图15及图16在后文叙述。

另外，如前所述，功能信息CP在触控笔100存在于传感器控制器31的传感范围SR之外期间可能会发生变化。另一方面，在传感器控制器31的主侧即系统控制器32侧执行的着墨处理(用于向坐标数据的排序附加颜色信息或线宽等信息的处理)中，功能信息CP(尤其是图5所示的颜色Col、决定线宽或刷子的类型的样式Styl等)需要由传感器控制器31已知。因此，功能信息CP必须在每当触控笔100进入传感范围SR时，由传感器控制器31重新获知。具体而言，功能信息CP以从触控笔100向传感器控制器31发送数据D(交互数据DF)之前的阶段，作为对于信标信号BS的响应信号，向传感器控制器31发送。关于这一点的详情，参照图13及图14在后文叙述。

图5是表示功能信息CP的结构的图。如该图所示，功能信息CP是被赋予互不相同的“信息名”的多个个别功能信息的集合。在发送功能信息CP时，各个别功能信息以“发送尺寸”所示的位长，配置在功能信息CP内。而且，各个别功能信息包括在功能信息CP内必须配置的信息(Y)和并非如此的信息(N)，为了表示功能信息所需的位数的典型例而例示另外的(Y)和(N)。

作为构成功能信息CP的个别功能信息，具体而言，如该图所示，包括生产商标识符VID、序列号SN、颜色Col、样式Styl、尾部开关103的状态、版本Ver、数据格式DFmt。

生产商标识符VID是表示触控笔100的生产商的8位的信息。序列号SN是各生产商独自赋予的各生产商独特的56位的信息。通过向序列号SN附加生产商标识符VID而生成64位的独特的使用者标识符UID(触控笔100的固有ID)。

颜色Col是将在CSS(Cascading Style Sheets)内能够使用的140的颜色以8位表现的信息，通过尾部开关103的操作来变更。

样式Styl是通过确定触控笔100的笔尖是例如刷子或圆珠笔的哪一个而决定着墨处理的效果的3位的信息。

尾部开关103的状态是表示尾部开关103的接通/切断的操作状态的信息。虽然是构成功能信息CP的个别功能信息的1个，但是由于反映到其他的个别功能信息的变更中，因此不需要将其自身向传感器控制器31通知。因此，尾部开关103的状态的发送尺寸成为N/A(Not Applicable)。

版本Ver是表示触控笔100使用的通信协议的版本的4位的信息。

数据格式DFmt是对数据D(交互数据DF等)的发送所使用的数据信号的格式进行辨识的10位～44位的信息。关于数据格式DFmt的详情，参照图6在后文叙述。

这样，功能信息CP包含各种个别功能信息，但是其中的即便仅是向功能信息CP的配置为例如必须(Y)的信息(使用者标识符UID及数据格式DFmt)，就具有超过70位的大的发送尺寸。因此，如上所述在1个时槽能够发送的位数为16位时，在1个时槽无法完成功能信息CP的整体的发送。

图6是表示图5所示的数据格式DFmt的内容的图。如该图所示，数据格式DFmt是被赋予了互不相同的“名称”的多个个别格式的集合。在发送功能信息CP时，各个别格式以“发送尺寸”所示的位长配置在数据格式DFmt内。

作为构成数据格式DFmt的个别格式，具体而言，包括笔压等级指示数PL、柱形按钮数BBN、切线方向笔压标志TaPf、方向代码ORC、定制数据标志CDf、方向分辨率ORR、定制笔压尺寸CPS、定制按钮尺寸CBS、定制方向尺寸COS、定制数据尺寸CDS。图6的“定义”一栏中记述各自的意思。它们的内容表示触控笔100能够取得的1个以上的个别交互数据(后述)的类别和各自的发送尺寸，在后述的图11所示的步骤S1、S3中，基于触控笔100能够取得的1个以上的个别交互数据来决定。以下，分别进行详细说明。

笔压等级指示数PL是表示交互数据DF之一的笔压值TiP(参照图9)的等级数(析像度)的3位的信息，在其值为0～6时，表示等级数为256×2^PL的情况。需要说明的是，PL＝0的情况也可以说是PL＝-8的情况，但是这种情况下的笔压等级数成为256×2⁰＝256。在PL＝7的情况下，另行规定笔压等级数作为定制笔压尺寸CPS。

柱形按钮数BBN是表示触控笔100具有的柱形按钮104(参照图3)的个数的2位的信息，在其值为0～2的情况下，表示具有BBN个柱形按钮104。在触控笔100具有柱形按钮104以外的操作部的情况下，在柱形按钮数BBN中也加上其个数。在BBN＝3的情况下，另外规定包含柱形按钮104的操作部的个数作为定制按钮尺寸CBS。该柱形按钮数BBN可以设为表示第一柱形按钮至第BBN的柱形按钮的各自的有无的位。如果为例如2位，则可以设为分别表示是否具备第一柱形按钮及第二柱形按钮的2个位。

切线方向笔压标志TaPf是表示触控笔100是否与切线方向笔压值(沿触摸面3a的切线方向施加的压力)的取得对应的1位的信息，在0的情况下表示未对应，在1的情况下表示对应。作为触控笔100与切线方向笔压对应时的其等级数，使用与笔压等级指示数PL相同的等级数。

方向代码ORC是对于交互数据DF之一的方向OR(参照图9)的格式进行确定的3位的信息。方向代码ORC的详情在后文参照图7进行详细说明，但是在ORC＝7的情况下，仅将方向OR的数据尺寸规定作为定制方向尺寸COS。

定制数据标志CDf是表示触控笔100是否进行定制数据CD(作为交互数据DF之一而未标准化的生产商独有的数据。参照图9)的取得的1位的信息，在0的情况下表示没有定制数据CD，在1的情况下表示存在定制数据CD。

方向分辨率ORR是表示方向OR(参照图9)的分辨率的0～2位的信息，仅在方向代码ORC的值大于0时，即仅在触控笔100与方向OR的取得对应时，配置在数据格式DFmt内。通过方向分辨率ORR表示的方向OR的分辨率成为(8+ORR)位。

定制笔压尺寸CPS是表示笔压等级数的定制值的8位的信息，仅在笔压等级指示数PL为7时，配置在数据格式DFmt内。由于为8位，因此通过定制笔压尺寸CPS表示的笔压等级数最大成为256等级。

定制按钮尺寸CBS是表示包含柱形按钮104的操作部的个数的8位的信息，仅在柱形按钮数BBN为3时，配置在数据格式DFmt内。由于为8位，因此通过定制按钮尺寸CBS表示的操作部的个数最大成为256个。

定制方向尺寸COS是表示方向OR的字节数的8位的信息，仅在方向代码ORC为7时，配置在数据格式DFmt内。由于为8位，因此通过定制方向尺寸COS表示的方向OR的字节数最大成为256字节。但是，如参照图9后述那样，实际的方向OR的尺寸的最大值为72位。

定制数据尺寸CDS是表示定制数据CD的字节数的8位的信息，仅在定制数据标志CDf为1时，配置在数据格式DFmt内。由于为8位，因此通过定制数据尺寸CDS表示的定制数据CD的字节数最大成为256字节。但是，如参照图9后述那样，实际的定制数据CD的尺寸的最大值为256位。

如到目前为止说明那样，在系统1中，通过定制笔压尺寸CPS、定制按钮尺寸CBS、定制方向尺寸COS及定制数据尺寸CDS分别表示的定制值的数据尺寸都是在配置于数据格式DFmt内时成为8位，在未配置于数据格式DFmt内时成为0位。这是使数据格式DFmt为可变长且不需要表示结束位置的位，由此用于将数据格式DFmt的结构简化的结构。

图7是表示图6所示的方向代码ORC的定义的图(方向代码表格OCT)。该图中，左端的“ORC”表示方向代码ORC的值，右端的“数据尺寸”通过占用时槽数(为了将方向OR进行1次发送所需的时槽数)来表示方向OR的数据尺寸。

方向代码ORC的值为“0”的情况表示触控笔100未进行方向OR的取得(或者不具有取得功能)。如后述的图18所示，在交互数据DF内配置方向OR时，为了发送交互数据DF而需要准备追加的时槽，但是在方向代码ORC的值为“0”时，不需要这样的追加的时槽的准备。

方向代码ORC的值为“1”的情况表示，触控笔100能够取得以2方向(X倾斜、Y倾斜)的值来表示二维(2D)的倾斜的方向OR，并为了将该方向OR进行1次发送而需要2个时槽的利用。在图的例子中，分配连续的2个时槽，但是2个时槽可以连续，也可以不连续。

方向代码ORC的值为“2”的情况表示，触控笔100能够取得表示三维(3D)的值的方向OR，该三维(3D)的值包括由2方向(X倾斜、Y倾斜)的值表示的二维(2D)的倾斜和作为绕笔轴的旋转量的扭转，为了将该方向OR进行1次发送而需要连续或非连续的3个时槽的利用。

方向代码ORC的值为“3”的情况表示，触控笔100能够取得以2方向(高度、方位角)的值来表示二维(2D)的倾斜的方向OR，并为了对该方向OR进行1次发送而需要2个时槽的利用。

方向代码ORC的值为“4”的情况表示，触控笔100能够取得表示三维(3D)的值的方向OR，该三维(3D)的值包括由2方向(高度、方位角)的值表示的二维(2D)的倾斜和作为绕笔轴的旋转量的扭转，为了将该方向OR进行1次发送而需要3个时槽的利用。

方向代码ORC的值为“5”的情况表示，触控笔100能够取得由包括加速度计及陀螺的6轴惯性测定装置(IMU)产生的测量值即方向OR，并为了将该方向OR进行1次发送而需要3个时槽的利用。

方向代码ORC的值为“6”的情况表示，触控笔100能够取得由9轴惯性测定装置(IMU)产生的测量值即方向OR，并为了将该方向OR进行1次发送而需要3个以上的时槽的利用。

方向代码ORC的值为“7”的情况如上所述表示通过图6所示的定制方向尺寸COS来表示方向OR的字节数的情况。

这样，通过使用方向代码ORC，能够将触控笔100的功能的有无、或者根据惯性测定装置(IMU)的类型而成为各种信息的方向OR的类别通过3位的短信息向传感器控制器31通知。而且，关于通过方向OR的类别而使用连续或非连续的不同个数的时槽的情况，也能够将所需的时槽数向传感器控制器31通知。

图8是表示图5所示的数据格式DFmt的记述例的图。该图(a)所示的记述例1及该图(b)所示的记述例2示出数据格式DFmt不包括定制值而由9位表示的例子。在记述例1中，方向代码ORC的值为0(0b000)，即触控笔100未取得方向OR，因此在方向OR用中不需要准备追加的时槽。另一方面，在记述例2在，方向代码ORC的值为6(0b110)，因此在方向OR用中需要以追加来准备3个以上的时槽。而且，该图(c)所示的记述例3示出笔压等级指示数PL被定制，由定制笔压尺寸CPS表示的例子。这种情况下，将8位的定制笔压尺寸CPS记述于数据格式DFmt的末尾，数据格式DFmt的位数成为17位。

如以上说明所述，本实施方式的功能信息CP包含的数据格式DFmt由10位～44位的位列表示。并且，将该数据格式DFmt从触控笔100向传感器控制器31通知，由此交互数据DF的要素、尺寸及选项数据的有无在送出交互数据DF之前的阶段由传感器控制器31已知。之后，从触控笔100发送交互数据DF。

图9是表示交互数据DF的结构的图。如该图所示，交互数据DF是被赋予互不相同的“名称”的多个个别交互数据的集合。在发送交互数据DF时，各个别交互数据以“发送尺寸”所示的位长配置在交互数据DF内。而且，各个别交互数据包括配置在交互数据DF内的情况为必须的数据(Y)和并非必须的数据(N)，在图中，示出典型地为了对所需的合计位数进行计数而示出该区别的例子。而且，该图也示出个别交互数据的发送顺序，触控笔100从处于该图的上侧的个别交互数据开始依次进行发送。

作为构成交互数据DF的个别交互数据，具体而言，包括笔压值TiP、切线方向笔压值TaP、柱形按钮状态BB、反转Inv、方向OR、定制数据CD。

笔压值TiP是表示向触控笔100的前端附加的笔压值的8～256位的信息，由图3所示的操作状态检测部105来检测。笔压值TiP必然配置在交互数据DF内(Y)。笔压值TiP的位数根据图6所示的数据格式DFmt内的笔压等级指示数PL或定制笔压尺寸CPS来导出。例如，在笔压等级指示数PL为0(或-8)时，笔压等级数成为256，因此笔压值TiP的位数成为log₂256＝8。在典型的例子中，笔压值TiP的位数为8(256等级)～11(2048等级)。

切线方向笔压值TaP是表示切线方向的笔压值的0～256位的信息，由图3所示的操作状态检测部105检测。切线方向笔压值TaP是任选的数据，仅在图6所示的切线方向笔压标志TaPf为1时，配置在交互数据DF内(N)。配置在交互数据DF内时的切线方向笔压值TaP的位数成为与笔压值TiP相同的值。在典型的例子中，切线方向笔压值TaP是0位的信息，未配置在交互数据DF内。

柱形按钮状态BB是表示图3所示的柱形按钮104的按下状态的2～256位的信息。柱形按钮状态BB必然配置在交互数据DF内(Y)。柱形按钮状态BB的位数成为与图6所示的数据格式DFmt内的柱形按钮数BBN或由定制按钮尺寸CBS表示的柱形按钮104的个数相等的值。例如，在柱形按钮数BBN为1时，触控笔100具有的柱形按钮104的个数成为2个，因此柱形按钮状态BB的位数成为2。在典型的例子中，柱形按钮状态BB的位数为2。

反转Inv是1位的信息，配置在交互数据DF内(Y)。

方向OR是表示触控笔100的朝向的0～72位的数据，由图3所示的操作状态检测部105检测。方向OR是任选的数据，仅在图6所示的方向代码ORC不为0时(参照图7)，配置在交互数据DF内(N)。方向OR的具体的意思如参照图7说明那样由方向代码ORC表示。而且，方向OR的尺寸由图7所示的数据尺寸(包括通过定制方向尺寸COS进行指定的情况)表示。例如，表示二维或三维的值的方向OR按照图7所示的方向代码表格OCT的规定，使用2个时槽或3个时槽，在图的例子中连续地发送(参照图18)。

定制数据CD是触控笔100的生产商独自规定的0～256位的信息。定制数据CD是任选的数据，仅在图6所示的定制数据标志CDf为1时，配置在交互数据DF内(N)。定制数据CD的位数由图6所示的定制数据尺寸CDS表示。例如，在定制数据尺寸CDS为1时，定制数据CD的字节数成为1，因此定制数据CD的位数成为8。

交互数据DF的位数在最小的例子中，以8位的切线方向笔压值TaP、2位的柱形按钮状态BB及1位的反转Inv的合计而成为11位(如果加入4位的错误检测符号则成为15位)。而且，在典型的例子中，以11位的切线方向笔压值TaP、2位的柱形按钮状态BB及1位的反转Inv的合计而成为14位(如果加入4位的错误检测符号则成为18位)。如上所述，在1个时槽能够发送16位量的数据，因此不包含方向OR或定制数据CD的交互数据DF的发送在1个时槽能够完成(参照图15及图16)。另一方面，关于包含方向OR或定制数据CD的交互数据DF的发送，通常超过16位，因此在1个时槽无法完成，而使用多个时槽(参照图17及图18)。

图10是表示非交互数据DINF的结构的图。如该图所示，非交互数据DINF是被赋予了互不相同的“名称”的多个个别非交互数据的集合。在发送非交互数据DINF时，各个别非交互数据以“发送尺寸”所示的位长，配置在非交互数据DINF内。

作为构成非交互数据DINF的个别非交互数据的例子，在图10中仅示出电池电量水平BL。电池电量水平BL是表示图3所示的电池101的剩余量的水平的4位的信息。当然也可以将其他的种类的个别非交互数据包含在非交互数据DINF中。

非交互数据DINF如上所述每多个帧F(例如，每几百帧)进行1次发送(参照图15～图18)。

接下来，关于触控笔100及传感器控制器31的动作，参照图11～图18进行详细说明。

首先，图11是表示触控笔100的动作流程的图。触控笔100在电源被接通之后，在存在于传感范围SR之外的期间，进行如下的A1说明的动作。

<A1.功能信息CP的更新处理(传感范围SR之外的动作)>

触控笔100在电源被接通之后，暂时决定包含数据格式DFmt的功能信息CP(步骤S1)。此时，触控笔100基于自身能够取得的1个以上的交互数据DF，来决定数据格式DFmt的具体的内容。即，如上所述，例如触控笔100如果与切线方向笔压的取得对应，则数据格式DFmt内的切线方向笔压标志TaPf成为1，如果不对应，则数据格式DFmt内的切线方向笔压标志TaPf成为0。然后，触控笔100判定使用者的功能信息CP的变更操作(具体而言，尾部开关103的操作)的有无(步骤S2)。并且，在作出了变更操作的情况下，根据操作的内容，进行通过步骤S1决定的功能信息CP的变更(步骤S3)。

在步骤S2、S3的处理之后，触控笔100判定是否检测到信标信号BS(步骤S4)。在该步骤S4中判定为未检测到时(即，触控笔100处于传感器控制器31的传感范围SR之外时)，触控笔100返回步骤S2而重复进行到此为止的处理。另一方面，在步骤S4中判定为检测到时，触控笔100进行通过如下的A2说明的动作。

<A2.触控笔100进入到传感范围SR内之后的动作>

触控笔100在由于使用者进行了下降操作而进入到传感器控制器31的传感范围SR内之后(S4的肯定判定)，以检测到的信标信号BS为基准，与传感器控制器31规定的帧F同步地决定该时槽s0～s15(步骤S5)。

<A2-1.功能信息CP的通信>

接下来，触控笔100进行用于使功能信息CP由传感器控制器31已知(与传感器控制器31之间共有)的处理(步骤S6～S8)。在此，如上所述，在系统1中，在1个时槽能够发送的位数被限制为例如16位。另一方面，功能信息CP如上所述是超过70位的信息，因此无法将功能信息CP的全部在1个时槽发送，在发送全部时需要使用多个时槽进行分割发送。然而，当这样的分割发送不仅进行第一次，而且进行第二次、第三次时，在触控笔100触摸于触摸面3a(参照图1)之前功能信息CP的发送未完成，其结果是，可能会产生尽管触控笔100触摸于触摸面3a但是未从每次触摸的定时开始描绘线这样对于使用者而言不愉快的状况。因此，在本实施方式中，如以下说明所述，对于一次发送功能信息CP的全部的传感器控制器31，不是发送功能信息CP其本身而是发送与功能信息CP对应的信息(具体而言为功能信息CP的哈希值)。以下，具体地进行说明。

触控笔100首先判定与送出信标信号BS的传感器控制器31是否已经配对(步骤S6)。该判定例如可以通过判定触控笔100内部的寄存器的值来进行。需要说明的是，信标信号BS不包含确定传感器控制器31的信息，因此这里的判定不是特定的传感器控制器31的判定，而是与任一传感器控制器31是否已经配对的判定。

在步骤S6的判定的结果是判定为与传感器控制器31还未配对时(S6的否定判定)，触控笔100将当前时刻的功能信息CP(图5所示的超过70位的信息。包括数据格式DFmt和由序列号SN及生产商标识符VID构成的使用者标识符UID)分为多个时槽地反复送出(步骤S7)。

图13是表示对于功能信息CP分配时槽的分配例的图。该图的例子的触控笔100将功能信息CP分割成多个部分功能信息CP1、CP2、…，并分别在帧Fn、Fn+1、…的时槽s1发送。这样的功能信息CP的发送是花费多个时槽量(在该例子中为多帧量)的时间，但是首先需要1次的处理。需要说明的是，也如图13所示，功能信息CP需要使用时槽s1发送。这是因为，在对于包含命令的信标信号BS的响应信号(或者与功能信息CP对应的信息CP_Hash)应发送的时间发送功能信息CP或缩短信息(哈希值CP_Hash)，由此传感器控制器31仅通过对于在发送了信标信号BS之后的时槽s1接收的信号进行监控，就能够识别对于信标信号BS的响应信号的有无(触控笔100的有无)，且能够将时槽s1的后续的时槽s2起的时间确保为数据D的接收用。

另一方面，在步骤S6的判定的结果是判定为与传感器控制器31已经配对时(S6的肯定判定)，触控笔100在步骤S7中不是发送包含数据格式DFmt的功能信息CP的全部，而是使用1个时槽s1，仅发送用于确定功能信息CP的信息且在1个时槽能够送出的尺寸的信息(缩短信息)(步骤S8)。该信息优选为例如功能信息CP的20位以下(例如16位)的哈希值CP_Hash等，以规定的概率能够辨别对应的功能信息CP是否为本征的信息。在以下的说明中，以使用哈希值CP_Hash作为缩短信息的情况为前提。在步骤S8中发送哈希值CP_Hash时，触控笔100在发送之前，进行从功能信息CP导出哈希值CP_Hash的处理。

图14是表示对于功能信息CP的哈希值CP_Hash分配时槽的分配例的图。如该图所示，哈希值CP_Hash的发送仅在帧Fn的时槽s1完成，从下一帧Fn+1开始，在时槽s1能够发送交互数据DF。

这样，根据本实施方式的系统1，触控笔100在功能信息CP一旦由传感器控制器31已知之后(与传感器控制器31已经配对之后)，每当进入传感范围SR时，取代一次发送完的功能信息CP的发送而进行缩短信息(具体而言为哈希值CP_Hash)的发送，由此能够将功能信息CP(包括数据格式DFmt)向传感器控制器31通知。作为传感器控制器31，在1个时槽仅接收缩短信息，由此能够以实用上不会产生问题的概率来确定接近中的触控笔100的功能信息CP。

需要说明的是，在本实施方式中，说明传感器控制器31无条件地接收触控笔100发送的功能信息CP的情况，但是传感器控制器31也可以根据自身的资源而决定为不接收功能信息CP内规定的信息的一部分或全部，并将决定的内容向触控笔100通知。这种情况下，触控笔100不发送传感器控制器31未接收的信息。关于这一点的详情在后文参照图19进行说明。

<A2-2.数据D的通信>

在功能信息CP或哈希值CP_Hash的发送完成之后，触控笔100进行包含数据D的数据信号的发送(步骤S10～S15)。具体而言，首先进行信标信号BS的检测(步骤S10)。

在步骤S10中检测到信标BS时(步骤S10的肯定判定)，触控笔100将连续不检测计数器重置为0(步骤S11)。并且，以功能信息CP的数据格式DFmt规定的格式(典型的是11～14位)将包含交互数据DF的数据信号向至少1个帧F进行1次送出。

需要说明的是，在本实施方式中，说明触控笔100决定数据D的发送使用的时槽的情况，但也可以是传感器控制器31决定数据D的发送使用的时槽，并将决定的内容向触控笔100通知。关于这一点的详情也在后文参照图19进行说明。

图15是表示对于交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配例的图。在该图的例子中，具有14位的典型的尺寸的交互数据DF每1帧F在4个时槽s2、s6、s10、s14被发送(数据信号DF1、DF2、DF3、DF4)。在这4个时槽s2、s6、s10、s14中，发送各1个交互数据DF。根据该例的时槽的分配，如图15所示，各个帧F内自不必说，即使在跨帧F的情况下，也维持交互数据DF的发送使用的时槽间的间隔(在帧Fn+1中最后发送的数据信号DF4(时槽s14)与下一帧Fn+2中最初发送的数据信号DF5(时槽s2)的间隔成为与各个帧F内的间隔相同的3时槽)。因此，每恒定的周期T(＝4时槽)能够周期性地发送交互数据DF。这样的系统1的特征在需要等间隔地取得交互数据DF的系统控制器32的应用程序中优选。

需要说明的是，图15所示的周期T的4时槽这样的值在时槽s0、s1(及后述する时槽s15)被预约的条件下(即，时槽s0被预约为信标信号BS的发送用，时槽s1被预约为对于信标信号BS的响应信号的发送用，时槽s15被预约为非交互数据DINF的发送用的条件下)最短。通过这样将周期T设定为最短的值，能够提高交互数据DF的发送次数。对于传感器控制器31，也能够更详细地取得触控笔100的坐标数据。

图16是表示对于交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配另一例的图。在该图的例子中，具有14位的典型的尺寸的交互数据DF每一帧F在4个时槽s3、s7、s11、s15被发送(数据信号DF1、DF2、DF3、DF4)。通过这样的时槽的分配，也能够以与图15的例子相同的最短的周期T(＝4时槽)，周期性地发送交互数据DF。

返回图11，触控笔100也以每多帧F1次(每几百帧F进行1次)的比例，进行非交互数据DINF的发送(步骤S13)。需要说明的是，如上所述，触控笔100也可以根据来自传感器控制器31的轮询(发送要求)而进行非交互数据DINF的发送。这种情况下，来自传感器控制器31的轮询作为命令之一而配置在信标信号BS内。

再次参照图15，在该例子中，非交互数据DINF在时槽s15被发送。在图15的例子中，时槽s15平常不使用，但是通过将这样的时槽s15设为向多帧F一次送出非交互数据DINF的送出时槽，不会影响交互数据DF的发送周期T而能够发送非交互数据DINF。

另一方面，在图16的例子中，非交互数据DINF在时槽s1被发送。时槽s1本来是如上所述在对于信标信号BS的响应信号(功能信息CP或哈希值CP_Hash)的发送中使用的时槽，但是时槽s1实际为了响应信号的发送而被利用的概率比其他的时槽低。在时槽s1发送非交互数据DINF，其结果是，产生响应信号与非交互数据DINF的冲突的情况仅限于触控笔100在向多帧F一次通信了非交互数据DINF的定时，偶然地新的触控笔100进入传感范围SR而发送了向信标信号BS的响应信号的情况。因此，触控笔100即使在时槽s1发送非交互数据DINF，在实用上也没有问题，而且，能够有效地充分利用有限的时槽。此外，通过停止在时槽s15发送非交互数据DINF而将时槽s15解放，从而能够将时槽s3、s7、s11、s15使用于其他的数据D(交互数据DF)的发送。这种情况下，也能够将时槽s2、s6、s10、s14和时槽s3、s7、s11、s15向互不相同的触控笔100分配，由此，多个触控笔100能够分别在发送周期T(即以时分多路复用)发送交互数据DF。

图17是表示交互数据DF包含定制数据CD时的对交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽的分配例的图。图17描绘出交互数据DF包括11位的笔压值TiP、2位的柱形按钮状态BB、1位的反转Inv、及8位的定制数据CD的情况。需要说明的是，这种情况下，图6所示的定制数据标志CDf及定制数据尺寸CDS的值都成为1。这种情况下的交互数据DF的尺寸成为比在1个时槽能够发送的16位大的22位，因此触控笔100如图17所示，使用连续的2个时槽进行交互数据DF的发送。通过使用这样的时槽的分配，即使交互数据DF的尺寸大于在1个时槽能够发送的尺寸，也能实现恒定的周期T的发送。

图18是表示交互数据DF包含方向OR时的对交互数据DF及非交互数据DINF分配时槽及频率的分配例的图。在该图的例子中，利用2个频率f0、f1，在频率f0为了交互数据DF的发送而使用3个时槽，在频率f1为了交互数据DF的发送而使用4个时槽。并且，方向OR使用频率f0为2个时槽且频率f1为3个时槽的合计5个时槽来发送。通过使用这样的时槽及频率的分配，即使交互数据DF的尺寸为不得不在7个时槽发送那样大，也能实现恒定的周期T的发送。但是，将图18与图15～图17进行比较可知，这种情况下的周期T比图15～图17的周期T长。需要说明的是，在无法利用这样频率多路复用的情况下，也可以将合计7个时槽跨2个以上的帧F地发送。

<A2-3.从传感范围SR内退出后的触控笔100的动作>

返回图11。在步骤S10中未能检测到信标信号BS时(步骤S10的否定判定)，触控笔100判定连续不检测计数器的值是否大于规定的阈值Th(步骤S14)，在判定为不大于时，将连续不检测计数器的值加1(步骤S15)，返回步骤S10。另一方面，在步骤S14中判定为大于时，是指移动到传感范围SR之外的情况，因此触控笔100返回步骤S2，即受理使用者对尾部开关103的操作的状态。

接下来，图12是表示传感器控制器31的动作流程的图。传感器控制器31在电源被接通之后，开始通过如下的B1说明的动作。

<B1.功能信息CP的接收>

传感器控制器31在时槽s0反复送出信标信号BS(步骤S20)，每当此时，在时槽s1等待来自触控笔100的响应信号Ack(步骤S21)。

在步骤S21中接收到作为响应信号Ack的下行链路信号DS(即，在时槽s1接收的下行链路信号DS)时(S21的肯定判定)，传感器控制器31将接收到的响应信号Ack包含的数据看作功能信息CP的哈希值CP_Hash并取得(步骤S22)。然后，在后述的步骤S33中判定过去存储的哈希值CP_Hash之中是否存在一致的哈希值(步骤S23)，在判定为存在时，通过与该哈希值CP_Hash建立对应地存储的功能信息CP，来决定当前接近中的触控笔100的功能信息CP(包含数据格式DFmt)的内容(步骤S30)。

另一方面，在步骤S23中判定为一致的哈希值不存在时，传感器控制器31将响应信号Ack包含的数据蓄积作为功能信息CP的一部分(步骤S24)。然后，重复进行了到此为止的处理的结果是判定是否蓄积了功能信息CP的全部(步骤S25)，在判定为蓄积了全部时，通过蓄积的功能信息CP，来决定当前接近中的触控笔100的功能信息CP(包括数据格式DFmt)的内容(步骤S30)。另一方面，在判定为还未蓄积全部时，返回步骤S20而重复进行信标信号BS的发送。

在步骤S30中决定了功能信息CP的内容的触控笔100导出其哈希值，与功能信息CP建立对应而作为对应数据存储于存储区域(步骤S33)。这样作成的对应数据的存储区域(对应数据存储区域)可以安装作为以哈希值为关键字而将值建立关联地保持的所谓哈希表格。

<B2.数据D的接收>

接下来，传感器控制器31在时槽s0再次发发送标信号BS(步骤S40)。并且，判定在时槽s0、s1以外是否检测到任何数据信号(步骤S41)，在判定为检测到时，将连续不接收计数器的值重置为0(步骤S42)。然后，通过从检测到的数据信号提取交互数据DF来接收交互数据DF(步骤S43)。而且，通过在多帧F从检测到的数据信号提取一次非交互数据DINF而也接收非交互数据DINF(步骤S44)。

另一方面，在步骤S41中判定为未检测到数据信号时，判定连续不接收计数器的值是否大于规定的阈值Th(步骤S45)，在判定为不大于时，将连续不接收计数器的值加1(步骤S46)，返回步骤S40。另一方面，在步骤S45中判定为大于时，意味着触控笔100向传感范围SR之外退出，因此传感器控制器31返回步骤S20而继续处理。

如以上说明所述，根据本实施方式的使用了触控笔100及传感器控制器31的方法、传感器控制器31、主动式触控笔100及系统1，通过基于触控笔100能够取得的1个以上的个別交互数据而决定的格式来构成数据信号，因此能够将1个以上的个別交互数据高效地从触控笔100向传感器控制器31发送。其结果是，能够灵活地应对触控笔100的多样的功能或基于使用者操作的功能变更，尤其是当前功能(倾斜检测机构的有无、参数的维度、参数值的意思等)的对应状况能够灵活地应对根据触控笔100的种类而较大地不同的方向OR的通信。

另外，一旦与传感器控制器31共有功能信息CP之后，不是发送功能信息CP的整体而通过仅发送哈希值CP_Hash就能够将功能信息CP向传感器控制器31通知，因此即使在触控笔100反复地频繁出入传感范围SR的状况下，也能够缩短传感器控制器31为了确定功能信息CP所需的时间。

另外，能够将包含交互数据DF的数据信号以恒定的周期T发送。

需要说明的是，在本实施方式中，在图11的步骤S8中发送哈希值CP_Hash时，说明了在发送之前从功能信息CP导出哈希值CP_Hash的处理，但是该导出可以基于功能信息CP的整体进行，也可以仅基于一部分进行。以下，详细说明仅基于功能信息CP的一部分而导出哈希值CP_Hash的处理。

首先，图5所示的功能信息CP包含通过使用者操作或来自传感器控制器31的设定而无法变更的第一功能信息、通过使用者操作或来自传感器控制器31的设定能够变更的第二功能信息。第一功能信息是例如表示触控笔100具有的笔压传感器或角度传感器等传感器的类别的信息，具体而言，是表示触控笔100是否具有柱形按钮104的信息(由图6所示的柱形按钮数BB表示的信息。BB＝0表示触控笔100不具有柱形按钮104，BB≠0表示触控笔100具有柱形按钮104。)，表示触控笔100是否具有倾斜检测传感器或扭转检测传感器的信息(由图7所示的方向代码ORC表示的信息。例如ORC＝1表示触控笔100不具有扭转检测传感器，ORC＝2表示触控笔100具有扭转检测传感器。)，及表示触控笔100是否具有其他的传感器的信息(由图6所示的定制数据标志CDf表示的信息)等。触控笔100在第一功能信息中也包含表示对于通过该触控笔100描绘的线的颜色是否进行确定的信息(由图5所示的颜色Col表示的信息)。虽然在图5等中未示出，但是功能信息CP中可以包含对于向1个以上的柱形按钮104分别赋予的功能进行确定的信息，这种情况下，该信息也成为第一信息之一。该信息包含例如存在2个柱形按钮104时用于区分主与副的信息、在该柱形按钮104被按下期间表示样式Styl成为橡皮擦的情况的信息等。

另一方面，第二功能信息是例如通过触控笔100描绘的线的颜色、宽度及对于铅笔或圆珠笔等刷子的类型进行确定的信息。它们由图5所示的颜色Col及样式Styl表示。使用者标识符(UID)是能够对于颜色、宽度等着墨的信息进行确定的信息，因此也可以将它们包含在第二功能信息中。

触控笔100在导出哈希值CP_Hash时，可以仅基于功能信息CP中的涉及第二功能信息的部分，来导出哈希值CP_Hash。由此，能够减少对于不同的功能信息CP导出相同的哈希值CP_Hash的可能性(哈希值冲突的可能性)。例如，如上所述仅基于涉及第二功能信息的部分来导出哈希值CP_Hash，由此与基于功能信息CP的整体来导出哈希值CP_Hash的情况相比，能够减小成为哈希值的导出的基础的信息的尺寸。成为哈希值的导出的基础的信息的尺寸越小，则哈希值的冲突的可能性越小，因此通过如上所述能够减少哈希值冲突的可能性。

另外，传感器控制器31在图12的步骤S23中，判定为在对应数据存储区域内没有存储与接收到的哈希值CP_Hash一致的哈希值时，可以对于触控笔100发送功能信息CP的整体的发送要求。需要说明的是，该发送优选通过在信标信号BS内配置上述发送要求作为命令之一来进行。这种情况下的触控笔100在接收到该发送要求时，只要在图11的步骤S6中判定为还未配对即可。由此，从触控笔100对于传感器控制器31能够发送功能信息CP的整体。

另外，如上所述，传感器控制器31可以不是无条件地接收触控笔100发送的功能信息CP，而是根据自身的资源来决定为不接收功能信息CP内规定的信息的一部分或全部，而且，可以自身决定数据D的发送使用的时槽。以下，关于这些点，参照图19进行说明。

图19是表示图12所示的传感器控制器31的动作流程的变形例的图。该图中仅选出并描绘图12所示的流程的一部分。

如图19所示，本变形例的传感器控制器31当在步骤S25中接收到全部的功能信息CP，或者在步骤S23中从对应数据存储区域取得功能信息CP时，基于它们和与能够利用的资源相关的信息，来预决定数据格式DFmt(步骤S26)。能够利用的资源的信息是例如时槽的空余状况。并且，将对于预决定的数据格式DFmt进行指定的命令作为信标信号BS的一部分向触控笔100通知(步骤S27)。

然后，传感器控制器31尝试触控笔100发送的响应信号Ack的检测(步骤S28)，在未检测到时，触控笔100向传感范围SR之外退出，或者作为未接收到预决定的数据格式DFmt而传感器控制器31使自身的处理返回图12的步骤S20。另一方面，在步骤S28中检测到响应信号Ack时，通过预决定的内容来决定功能信息CP(包括数据格式DFmt)的内容(步骤S30)。

在步骤S30之后，传感器控制器31基于决定的数据格式DFmt，来决定偏置信息及间隔信息(步骤S31)。偏置信息是表示构成帧F的多个时槽中的至少一部分的使用于交互数据DF的发送的时槽的信息，更具体而言，是表示构成帧F的多个时槽之中首先发送交互数据DF的时槽的距帧F的最前头的时间上的距离的信息。例如，在图15、图17及图18的例子中，偏置信息成为2，在图16的例子中，偏置信息成为3。另一方面，间隔信息是表示交互数据DF的发送周期的信息。例如，在图15至图17的例子中，节拍信息成为4，在图18的例子中，节拍信息成为8。偏置信息及节拍信息总之是规定将1个以上的个别交互数据中的哪个个别交互数据以哪个定时进行发送的信息，与上述的数据格式DFmt一起构成包含数据D的数据信号的结构的格式。间隔信息与偏置信息不同可以由发送频度表示，而且，也可以由表示发送周期或发送频度的标识符表示。

在步骤S31中决定了偏置信息及间隔信息的传感器控制器31接下来将对于决定的偏置信息及间隔信息进行指定的命令作为信标信号BS的一部分向触控笔100通知(步骤S32)。这以后，触控笔100利用通过指定的偏置信息及间隔信息表示的时槽，发送交互数据DF。

这样，传感器控制器31可以决定触控笔100的功能信息CP和触控笔100使用于数据D的发送的时槽。由此，传感器控制器31能够主导与触控笔100的通信。

接下来，说明本发明的第二实施方式的系统1。本实施方式的系统1在使用2个哈希值作为功能信息CP的哈希值的点上，与第一实施方式的系统1不同。以下，对于与第一实施方式相同的结构，标注同一符号，以下，着眼于与第一实施方式的不同点进行说明。

图20是表示本实施方式的触控笔100及传感器控制器31的动作流程的图。该图中，图示出传感器控制器31从触控笔100接收功能信息CP的处理的动作流程。以下，参照该图，说明本实施方式的触控笔100及传感器控制器31的动作。

首先，触控笔100在电源被接通时或向功能信息CP施加了对哈希值造成影响的变更时(相当于图11的步骤S2中的肯定判定)，基于自身的功能信息CP而导出2个哈希值#1、#2(第一及第二哈希值)(步骤S50、S51)。这2个哈希值#1、#2可以使用例如13位CRC和16位FNV那样的互不相同的2个种类的哈希函数(算法)来导出，也可以将通过1个哈希函数导出的哈希值的上位位列和下位位列分别作为哈希#1、#2。而且，也可以进行基于上述的第一功能信息来导出哈希#1并基于第二功能信息来导出哈希#2这样的处理。

触控笔100进入传感器控制器31的传感范围SR(参照图1)而检测到通过传感器控制器31发送的信标信号BS时(步骤S60、S52)，触控笔100首先仅发送哈希值#1(步骤S53)。该发送通过在对于信标信号BS的响应信号之中配置哈希值#1进行。

传感器控制器31当检测到对于信标信号BS的响应信号时(步骤S61)，从其中取出哈希值#1(可认为哈希值#1的信息)，判定是否存储存储在对应数据存储区域中(步骤S62)。在步骤S61中未检测到响应信号时，返回步骤S60，在下一帧再次发发送标信号BS。

在步骤S62中判定为未存储于对应数据存储区域时，传感器控制器31从触控笔100读出功能信息CP(步骤S63)。具体而言，该读出通过在下一帧发送的信标信号BS之中配置表示功能信息CP的发送要求的命令Get(CP)来进行。对应于此而触控笔100发送功能信息CP时(步骤S54)，传感器控制器31基于接收到的功能信息CP来导出哈希值#2，与接收到的哈希值#1及功能信息CP建立对应地存储于对应数据存储区域(步骤S64)。需要说明的是，在该步骤S64中，传感器控制器31也可以新导出哈希值#1。

另一方面，在步骤S62中判定为存储于对应数据存储区域时，传感器控制器31读出与接收到的哈希值#1建立对应地存储的哈希值#2，向触控笔100发送(步骤S65)。该发送也通过在以下一帧发送的信标信号BS之中配置读出的哈希值#2进行。接收到这样发送的哈希值#2的触控笔100判定其与在步骤S51中导出的哈希值是否一致(步骤S56)，在一致时，发送响应信号Ack，在不一致时，发送失败信号Fail。上述的发送通过在对于信标信号BS的响应信号之中配置响应信号Ack或失败信号Fail来进行。并且，在发生了失败信号Fail时，返回步骤S52而继续处理，在发送了响应信号Ack时，结束传感器控制器31的检测处理而向上述的数据信号的发送处理(图11所示的步骤S10以后的处理)转移。传感器控制器31对于在步骤S65中发送的哈希值#2，判定是否检测到响应信号Ack(步骤S66)，在检测到响应信号Ack时，结束触控笔100的检测处理而向数据信号的接收处理(图12所示的步骤S40以后的处理)转移，在未检测到响应信号Ack时(或者检测到失败信号Fail时)，返回步骤S63而再次进行功能信息CP的读出处理。

如以上说明所述，根据本实施方式的系统1，传感器控制器31通过与接收到的哈希值#1建立对应而存储的哈希值#2，能够再次确认自身的对应数据存储区域中存储的功能信息CP与触控笔100具有的功能信息CP的一致。因此，能够更可靠地进行正确的功能信息CP的通信。

以上，说明了本发明的优选实施方式，但是本发明不受这样的实施方式的任何限定，本发明在不脱离其主旨的范围内，当然能以各种形态实施。

例如，在上述各实施方式中，通过同一下行链路信号DS，进行了表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)的导出、交互数据DF等的发送，但是也可以如图21所示它们通过不同的下行链路信号DS来实现。即，图21示出将作为坐标数据的导出专用的位置信号的下行链路信号DS与用于发送交互数据DF的下行链路信号DS分时地发送，传感器控制器31仅基于前者的下行链路信号DS来导出表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)的例子。即便如此，传感器控制器31也能够良好地取得表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)和触控笔100发送的交互数据DF。而且，图17及图18所示的交互数据DF1也可以与图21的例子同样分别作为另外的时槽发送。

符号说明

1 系统

3 电子设备

3a 触摸面

30 传感器

30X、30Y 线状电极

31 传感器控制器

32 系统控制器

40 选择部

41x、41y 导体选择电路

44x、44y 开关

49 检波电路

50 接收部

50 变换器

51 放大电路

52 检波电路

53 模拟数字变换器

60 发送部

61 控制信号供给部

62 开关

63 直接扩散部

64 扩散符号保持部

65 发送保护部

70 逻辑部

100 主动式触控笔

101 电池

102T、102R 电极

103 尾部开关

104 柱形按钮

105 操作状态检测部

106 触控笔控制器IC

110 通信部

111 功能信息更新部

112 交互数据取得部

113 非交互数据取得部

BB 柱形按钮状态

BBN 柱形按钮数

BL 电池电量水平

BS 信标信号

CBS 定制按钮尺寸

CD 定制数据

CDf 定制数据标志

CDS 定制数据尺寸

Col 颜色

COS 定制方向尺寸

CP 功能信息

CP_Hash 功能信息CP的哈希值

CPS 定制笔压尺寸

D 数据

DF 交互数据

DFmt 数据格式

DINF 非交互数据

DS 下行链路信号

F 帧

Inv 反转

OCT 方向代码表格

OR 方向

ORC 方向代码

ORR 方向分辨率

PL 笔压等级指示数

Rx 接收部

SR 传感范围

Styl 样式

TaP 切线方向笔压值

TaPf 切线方向笔压标志

TiP 笔压值

Tx 发送部

Claims

1.一种使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，包括：

所述传感器控制器发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号的步骤；

所述主动式触控笔在检测到所述信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送的步骤，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别；及

所述主动式触控笔周期性地发送数据信号的步骤，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成；

还包括：

所述传感器控制器根据基于所述响应信号而取得的所述功能信息来决定所述格式的步骤；及

所述传感器控制器将所述格式向所述主动式触控笔通知的步骤。

2.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述格式规定将所述一个以上的交互数据中的哪个交互数据在哪个定时进行发送。

3.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，包括：

所述传感器控制器基于决定出的所述格式，来决定偏置信息的步骤，所述偏置信息表示构成所述帧的多个时槽中使用于所述至少一部分的所述交互数据的发送的时槽；及

所述传感器控制器将所述偏置信息向所述主动式触控笔通知的步骤，

所述主动式触控笔使用由所述偏置信息表示的时槽来进行所述数据信号的发送。

4.根据权利要求3所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，包括：

所述传感器控制器基于决定出的所述格式，来决定表示所述至少一部分的所述交互数据的发送周期的间隔信息的步骤；及

所述传感器控制器将所述间隔信息向所述主动式触控笔通知的步骤，

所述主动式触控笔使用由所述偏置信息及所述间隔信息表示的时槽来进行所述数据信号的发送。

5.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述信标信号、所述响应信号及所述数据信号依次配置在所述帧内。

6.根据权利要求5所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，还包括：

所述传感器控制器将一个以上的非交互数据的发送要求配置在所述信标信号内的步骤，所述一个以上的非交互数据是与所述一个以上的交互数据相比不需要频繁地接收的数据；及

所述主动式触控笔根据所述一个以上的非交互数据的发送要求，发送包含所述一个以上的非交互数据的数据信号的步骤。

7.根据权利要求6所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述交互数据包含笔压值及按钮的按下状态，

所述非交互数据包含所述主动式触控笔的电池电量水平。

8.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述功能信息包含不会根据使用者操作或来自所述传感器控制器的设定而变更的第一功能信息。

9.根据权利要求8所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述第一功能信息包含表示所述主动式触控笔具有的传感器的类别的信息。

10.根据权利要求9所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述第一功能信息包含：表示所述主动式触控笔是否具有柱形按钮的信息；表示所述主动式触控笔是否具有倾斜检测传感器的信息；表示所述主动式触控笔是否具有扭转检测传感器的信息；及表示所述主动式触控笔是否具有其他的传感器的信息。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述第一功能信息包含表示所述主动式触控笔是否具有确定由该主动式触控笔描绘的线的颜色的功能的信息。

12.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述功能信息包含能够根据使用者操作或来自所述传感器控制器的设定而变更的第二功能信息。

13.根据权利要求12所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述第二功能信息包含确定由所述主动式触控笔描绘的线的颜色、宽度及类型的信息。

14.根据权利要求12所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述第二功能信息包含确定向所述主动式触控笔具有的一个以上的按钮分别赋予的功能的信息。

15.根据权利要求13所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

16.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

与所述功能信息对应的信息是所述功能信息或基于所述功能信息的至少一部分而导出的哈希值，

所述传感器控制器预先存储有将所述哈希值与所述功能信息建立对应的对应数据，

所述传感器控制器在所述响应信号包含有所述哈希值的情况下，从所述对应数据取得所述功能信息。

17.根据权利要求16所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述方法还包括所述传感器控制器将所述功能信息的整体的发送要求配置在所述信标信号内的步骤，

所述主动式触控笔在接收到所述功能信息的整体的发送要求的情况下，将所述功能信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送。

18.根据权利要求16或17所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述功能信息包含记述能够根据使用者操作或来自所述传感器控制器的设定而变更的信息而成的第二功能信息，

所述哈希值基于所述第二功能信息而导出。

19.根据权利要求16所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述方法还包括所述主动式触控笔基于所述功能信息的至少一部分来生成第一及第二哈希值的步骤，

与所述功能信息对应的信息是所述第一哈希值。

20.根据权利要求17所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

与所述功能信息对应的信息是所述第一哈希值。

21.根据权利要求18所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

与所述功能信息对应的信息是所述第一哈希值。

22.根据权利要求19所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述方法还包括所述传感器控制器基于所述功能信息的至少一部分来生成第二哈希值的步骤，

所述第一及第二哈希值分别与所述功能信息建立对应地存储在所述对应数据中，

所述传感器控制器在所述响应信号包含有所述第一哈希值的情况下从所述对应数据取得所述功能信息及所述第二哈希值，将取得的该第二哈希值对所述主动式触控笔发送。

23.根据权利要求20所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

24.根据权利要求21所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

25.根据权利要求1所述的使用了相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，

所述双向通信是利用了电容耦合的通信。

26.一种传感器控制器，与主动式触控笔进行双向通信，其中，

发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号，

从所述主动式触控笔接收包含与功能信息对应的信息的响应信号，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，

从所述主动式触控笔周期性地接收数据信号，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成，

所述传感器控制器根据基于所述响应信号而取得的所述功能信息来决定所述格式，

所述传感器控制器将所述格式向所述主动式触控笔通知。

27.一种主动式触控笔，与传感器控制器进行双向通信，其中，

在从所述传感器控制器接收到表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，

周期性地发送数据信号，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成，

所述传感器控制器将所述格式向所述主动式触控笔通知。

28.一种包含相互进行双向通信的主动式触控笔及传感器控制器的系统，其中，

所述传感器控制器发送表示为了实施所述双向通信而使用的帧的基准时刻的信标信号，

所述主动式触控笔在检测到所述信标信号之后，将与功能信息对应的信息包含在对所述信标信号的响应信号中进行发送，并且周期性地发送数据信号，所述功能信息表示该主动式触控笔能够取得的一个以上的交互数据的类别，所述数据信号包含所述一个以上的交互数据的至少一部分，且由基于所述一个以上的交互数据而决定的格式构成，

所述传感器控制器将所述格式向所述主动式触控笔通知。