CN109478111B - 触控笔及传感器控制器 - Google Patents

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Abstract

即使以与接触状态相同的发送强度发送下行链路信号，也能够减少悬停状态下的下行链路信号的接收失败的可能性。本发明的触控笔包括：芯体；电极，设置于芯体附近；发送部，利用该电极来发送包括开关信息SW1的下行链路信号；及控制部，判定芯体是与操作面接触的接触状态还是与操作面未接触的悬停状态，在判定的结果是接触状态的情况下，使发送部以第一比特率发送开关信息SW1(数据(E))，在判定的结果是悬停状态的情况下，使发送部以比第一比特率小的第二比特率发送开关信息SW1(数据(C))。

Description

触控笔及传感器控制器
技术领域
本发明涉及触控笔及传感器控制器，尤其涉及在悬停中进行下行链路信号的发送的触控笔和接收该下行链路信号的传感器控制器。
背景技术
已知有构成为能够对传感器控制器发送位置检测用的信号(位置信号)、包括固有ID、笔压等各种数据的信号(数据信号)的触控笔。以下，将触控笔对传感器控制器发送的信号总称为“下行链路信号”。在专利文献1～3中公开了发送下行链路信号的触控笔的例子。
另外，在用户要使用触控笔来进行文字或图画的输入时，触控笔向包括传感器控制器的电子设备的触摸面逐渐接近，最终成为芯体与触摸面接触的状态。利用触控笔进行的文字、图画的输入在触控笔的芯体与触摸面接触时成为可能。以下，将触控笔的芯体与触摸面接触的状态称作“接触”状态，将还未与触摸面接触的状态称作“悬停”状态。
在专利文献2中公开了一种使处于接触状态的情况下的位置信号的发送强度比处于悬停状态的情况下的该发送强度小的触控笔(专利文献2的第4段第57行～第5段第3行)。
在专利文献3中公开了一种在悬停状态下仅将位置信号和一些追加信号以规定的周期间歇地发送，在接触状态下进一步在其间隔中发送表示笔压的信号的触控笔(专利文献2的第13段第33行～第14段第46行，图9A～图9C)。
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：美国专利第8773405号说明书
专利文献3：美国专利第8536471号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
若将在触摸面内的传感器处接收的下行链路信号的S/N比针对触控笔处于悬停状态时和处于接触状态时进行比较，则处于悬停状态时的S/N更小。这是因为，在悬停状态下，传感器与触控笔之间的距离大，下行链路信号的衰减量变大。其结果，在以往的技术中，在触控笔为悬停状态的情况下传感器控制器有时会在下行链路信号的接收上失败，因此期望改善。
关于此，根据专利文献2所记载的技术，可认为能够降低悬停状态下的下行链路信号的接收失败的可能性。这是因为，处于悬停状态的情况下的下行链路信号的接收强度与处于接触状态的情况下的接收强度相比变大。然而，根据该技术，会产生在触控笔侧需要与可变发送强度对应的特殊的发送机这一别的问题。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种即使以与接触状态相同的发送强度发送下行链路信号，也能够减少悬停状态下的下行链路信号的接收失败的可能性的触控笔及传感器控制器。
用于解决课题的方案
本发明的一侧面的触控笔具备：芯体；电极，设置于所述芯体附近；发送部，利用所述电极来发送包括第一数字值的信号；及控制部，控制所述发送部，所述控制部判定所述芯体是与操作面接触的接触状态还是与操作面不接触的悬停状态，在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以比所述第一比特率小的第二比特率发送所述第一数字值。
本发明的另一侧面的触控笔具备：芯体；电极，设置于所述芯体附近；发送部，利用所述电极来发送信号；及控制部，控制所述发送部，所述控制部以按照包括规定数量的帧的超级帧的单位进行信号发送的方式控制所述发送部，所述控制部以利用所述规定数量的帧分别发送表示所述超级帧内的帧的顺序的帧编号的方式控制所述发送部。
本发明的又一侧面的触控笔包括：芯体；电极，设置于所述芯体附近；发送部，利用所述电极来发送包括第一数字值的信号；及控制部，判定所述芯体是与操作面接触的接触状态还是与操作面未接触的悬停状态，在所述判定的结果是所述接触状态的情况下利用第一信号发送方法来发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下利用第二信号发送方法使所述发送部发送所述第一数字值，所述第二信号发送方法的解码错误率比所述第一信号发送方法的解码错误率小。
本发明的传感器控制器利用第一解调方法来从自触控笔接收到的信号取得触控笔的状态信息，在所述状态信息表示所述触控笔是悬停状态的情况下，利用所述第一解调方法来取得在所述状态信息之后包含的第一数字值，在所述状态信息表示所述触控笔是接触状态的情况下，利用第二解调方法来取得在所述状态信息之后包含的所述第一数字值，所述第二解调方法的比特误码率比所述第一解调方法的比特误码率高。
发明效果
根据本发明，悬停状态下的噪音耐性改善，因此能够得到下行链路信号的未检测率的削减、下行链路信号的解调时或解码时的位误检测率的削减、考虑了错误订正的基础上的解码错误率的削减等效果。因此，即使以与接触状态相同的发送强度发送下行链路信号，也能够减少悬停状态下的下行链路信号的接收失败的可能性。
另外，根据本发明，由于各帧具有帧编号，所以在触控笔将1个信息分割于多个帧来发送的情况下，即使分割信息未按顺序被接收，接收侧的传感器控制器也能够基于帧编号来复原信息。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的电子设备3的结构的图，(a)表示检测手指F的触摸的情况下的电子设备3的动作，(b)表示检测触控笔2的情况下的电子设备3的动作。
图2是示出本发明的实施方式的电子设备3的结构的图。
图3是示出本发明的实施方式的触控笔2所发送的长突发信号、突发信号及数据信号的结构的图。
图4是示出触控笔2处于比上行检测高度AH靠上方处的情况下的触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列的图，(a)表示传感器控制器31发送笔起动信号时，(b)表示传感器控制器31要求了长突发信号的发送的情况。
图5是示出触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31还未确定触控笔2的位置的阶段中的触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列的图，(a)表示传感器控制器31发送笔起动信号时，(b)表示传感器控制器31使用线状电极30Y来接收触控笔2发送出的长突发信号的情况，(c)表示传感器控制器31使用线状电极30X来接收触控笔2发送出的长突发信号的情况。
图6是示出触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31确定了触控笔2的位置之后的触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列的图，表示处于悬停状态的触控笔2发送突发信号及数据信号(发送对象的数据不是固有ID)时。
图7是说明本发明的实施方式的传感器控制器31的动作的图，(a)表示全范围扫描的前半，(b)表示全范围扫描的后半，(c)表示扇形扫描。
图8是示出本发明的实施方式的触控笔2的结构的图。
图9是示出本发明的实施方式的传感器控制器31在触控笔2的悬停中进行的处理的整体的处理流程图。
图10是示出本发明的实施方式的触控笔2所发送的下行链路信号的格式的图。
图11是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的上行链路信号的接收处理及下行链路信号的发送处理的处理流程图。
图12是示出本发明的实施方式的传感器控制器31进行的上行链路信号的发送处理及下行链路信号的接收处理的处理流程图。
图13是示出本发明的实施方式的传感器控制器31进行的上行链路信号的发送处理及下行链路信号的接收处理的处理流程图。
图14是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第一例的图。
图15是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第二例的图。
图16是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第三例的图。
图17是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第四例的图。
图18是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第五例的图。
图19是示出本发明的实施方式的触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第六例的图。
图20是示出本发明的实施方式的第一变形例的触控笔2的结构的图。
图21是示出本发明的实施方式的第二变形例的触控笔2进行的上行链路信号的接收处理及下行链路信号的发送处理的处理流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下，首先参照图1～图8对本实施方式的触控笔2及传感器控制器31的结构及动作的概要进行说明，之后，参照图9～图19对与本发明的特征直接相关的触控笔2及传感器控制器31的动作进行说明。
图1是示出本实施方式的电子设备3的结构的图。电子设备3是例如平板终端这样的具有触摸面(操作面)的计算机，如该图所示，构成为具备传感器30及传感器控制器31。
传感器30由矩阵电极构成，该矩阵电极包括配置于触摸面的内侧的M条线状电极30X(第一电极)及N条(N<M)线状电极30Y(第二电极)而成。在具体的例子中，M＝72，N＝46。M条线状电极30X以在与触摸面平行的第一方向上等间隔地延伸的方式配置。另外，N条线状电极30Y以在与触摸面平行且与第一方向正交的第二方向上等间隔地延伸的方式配置。各线状电极30X及各线状电极30Y分别连接于传感器控制器31。
传感器30与液晶等的显示面板(未图示)一起配置。显示面板上的传感器30的具体的配置方法是任意的，但例如可举出线状电极30X、30Y配置于液晶等的显示面板的外部的Out-cell型、线状电极30X、30Y配置于显示面板内部的彩色滤光玻璃或基板玻璃之上的On-cell型、显示面板的驱动用电极(具体而言是共用电极或像素电极)兼作为线状电极30X、30Y的一方的In-cell型等。
传感器控制器31是利用传感器30以时间分割进行手指F的触摸的检测(包括触摸面内的手指F的位置坐标的导出)和触控笔2的检测(包括触摸面内的触控笔2的位置坐标的导出)的控制部。
图1(a)示出了检测手指F的触摸的情况下的电子设备3的动作。如该图所示，检测手指F的触摸时的传感器控制器31对多个线状电极30Y分别依次供给规定的信号(以下，称作“手指检测用信号”)，并且依次扫描多个线状电极30X各自的电位，由此进行通过与线状电极30Y的交点而来到了各线状电极30X的手指检测用信号的检测。这样检测的手指检测用信号的幅度在手指F接近到该手指检测用信号通过的交点的附近的情况下，与未接近的情况相比变小。这是因为，通过在手指F与线状电极30X、30Y之间产生的电容耦合，在线状电极30X、30Y上流动的电流的一部分会向人体方向流出。传感器控制器31通过检测这样的幅度的变化来检测手指F的触摸。
图1(b)示出了检测触控笔2的情况下的电子设备3的基本的动作。如该图所示，作为基本的动作，检测触控笔2时的传感器控制器31将多个线状电极30X及多个线状电极30Y各自依次用作接收电极来进行触控笔2发送的信号(以下，称作“下行链路信号”)的检测动作。然后，基于该检测结果来进行触控笔2的检测。需要说明的是，在实际的动作中，有时仅使用线状电极30X、30Y的一部分来进行触控笔2的检测，但关于这一点将在后文叙述。
传感器控制器31要想检测触控笔2，触控笔2需要向电子设备3的触摸面接近至传感器控制器31能够接收下行链路信号的程度。图示的感测范围SR示意性地表示传感器控制器31能够接收下行链路信号的范围。传感器控制器31在触控笔2进入到该感测范围SR的情况下接收下行链路信号，由此能够检测触控笔2。以下，将从感测范围SR外移动到感测范围SR中这一触控笔2的动作称作“落笔”。落笔通常通过将触控笔2接近电子设备3的触摸面这一用户的操作来执行。上述的悬停状态详细而言是触控笔2通过落笔而进入到感测范围SR但还未与触摸面接触的状态。
另外，触控笔2即使在处于感测范围SR外的情况下，有时也能够接收传感器控制器31朝向触控笔2发送的信号(以下，称作“上行链路信号”)。这是因为，关于一部分上行链路信号(后述的笔起动信号、表示长突发信号的发送指示的指令信号等)，使用触摸面的整面(全部线状电极30X及全部线状电极30Y的一方或双方)来发送。图示的上行检测高度AH表示触控笔2能够接收这些上行链路信号的高度(距触摸面的距离)的界限。上行检测高度AH成为比感测范围SR的上限高的位置(距触摸面远的位置)。
图2是示出本实施方式的电子设备3的结构的图。构成传感器30的多个线状电极30X及多个线状电极30Y构成为与触控笔2及手指F进行电容耦合。在手指F接近了传感器30的情况下，经由该电容耦合，从传感器控制器31向线状电极30Y流入的电流的一部分被手指F吸取。由此，如上所述，在线状电极30X处检测的手指检测用信号的幅度变小，因此传感器控制器31能够检测出手指F的触摸。另外，传感器30构成为能够经由上述电容耦合而与触控笔2之间双向地收发信号。
如图2所示，传感器控制器31构成为具有发送部60、选择部40、接收部50、逻辑部70及MCU80。
发送部60是在检测手指F的触摸的定时下生成手指检测用信号，在检测触控笔2的定时下生成上行链路信号的电路。上行链路信号包括用于对触控笔2通知传感器控制器31的存在的笔起动信号和表示对于触控笔2的指示(指令)的指令信号。
在图2的发送部60中仅详细地示出了与上行链路信号的生成相关的功能框。该功能框包括模式供给部61、开关62、扩散处理部63、代码串保持部64及发送防护部65。需要说明的是，其中，尤其关于模式供给部61，在本实施方式中设为包含于发送部60内来说明，但也可以设为包含于MCU80内。
笔起动信号由规定的检测模式c1的反复和配置于末尾的规定的区隔模式STP构成。
检测模式c1是触控笔2为了检测传感器控制器31的存在而使用的符号的值的模式，事先(在触控笔2检测传感器控制器31之前)对于触控笔2是已知的。符号在发送处理中是用于调制的信息的单位(发送信号所表现的信息的单位)，在接收处理中是将作为接收信号的1个符号解调而得到的信息的单位。符号的值可以包括被变换为位串的值(以下，称作“位串对应值”)和不被接收到符号的触控笔2变换为位串的值(以下，称作“位串非对应值”)。在具体的例子中，检测模式c1由2种位串非对应值“P”“M”的结合所构成的模式“PM”构成。
区隔模式STP是用于将检测模式c1的反复期间的结束向触控笔2通知的符号的值的模式，由在检测模式c1的反复中不会出现的模式构成。区隔模式STP也事先(在触控笔2检测传感器控制器31之前)对于触控笔2是已知的。若举出一例，则在如上述那样将检测模式c1用2个位串非对应值“P”“M”的结合“PM”构成的情况下，区隔模式STP可以由使位串非对应值“P”连续2次而成的模式“PP”构成。也可以使区隔模式STP与检测模式c1的结构反过来，将区隔模式用“PM”构成并将检测模式c1用“PP”构成。
模式供给部61保持有检测模式c1及区隔模式STP，构成为按照从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t1的指示而将它们以规定的顺序输出。具体而言，构成为，在规定的连续发送期间内，将检测模式c1连续地反复输出，在连续发送期间刚结束后，输出区隔模式STP。由此，实现笔起动信号的发送。需要说明的是，关于区隔模式STP，也可以在表示长突发信号的发送指示的指令信号(后述)的前头输出。
开关62具有基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t2来选择模式供给部61及MCU80中的任一方并将选择出的一方的输出向扩散处理部63供给的功能。在开关62选择了模式供给部61的情况下，从模式供给部61向扩散处理部63供给检测模式c1或区隔模式STP。另一方面，在开关62选择了MCU80的情况下，从MCU80向扩散处理部63供给控制信息c2。
控制信息c2是表示对于触控笔2的指示(指令)的信息，由MCU80生成。上述的指令信号由该控制信息c2构成。控制信息c2包括与可变长的位串建立对应的符号的值(例如0～15)，在与触控笔2之间该值未被事先共有这一点上与检测模式c1、区隔模式STP不同。
代码串保持部64具有基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t3来生成并保持具有自我相关特性的规定码片长的扩展码PN的功能。代码串保持部64所保持的扩展码PN向扩散处理部63供给。
扩散处理部63具有通过基于经由开关62而供给的符号的值(检测模式c1、区隔模式STP或控制信息c2)对由代码串保持部64保持的扩展码PN进行调制来得到规定码片长的发送码片串的功能。扩散处理部63构成为将取得的发送码片串向发送防护部65供给。
发送防护部65具有基于从逻辑部70供给的控制信号ctrl_t4，在上行链路信号的发送期间与下行链路信号的接收期间之间插入切换发送动作与接收动作所需的防护期间(不进行发送和接收双方的期间)的功能。
接收部50是用于基于逻辑部70的控制信号ctrl_r来接收发送部60发送出的手指检测用信号或触控笔2发送出的下行链路信号的电路。具体而言，构成为包括放大电路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供给的信号(手指检测用信号或下行链路信号)放大并输出。检波电路52是生成与放大电路51的输出信号的电平对应的电压的电路。AD变换器53通过将从检波电路52输出的电压以规定时间间隔采样来生成数字信号的电路。AD变换器53输出的数字信号向MCU80供给。
检波电路52进行的信号的接收处理包括根据触控笔的悬停状态或接触状态来对与触控笔2发送的信号的期间的长度(后述的第一比特率及第二比特率)对应的期间的信号进行检波的处理。另外，MCU80通过利用与悬停状态或接触状态对应的调制方法所对应的解调方法判定信号的比特值，来取得触控笔2发送出的数据(后述的开关信息SW1等)。另外，在触控笔2发送出的帧中包括错误检测码的情况下，MCU80在对触控笔2发送出的数据(后述的开关信息SW1等)进行解码时，基于该错误检测码来进行错误检测(或错误订正)。
选择部40构成为包括开关44x、44y和导体选择电路41x、41y。
开关44x、44y分别是构成为供共用端子和T端子及R端子中的任一方连接的单电路双接点的开关元件。开关44x的共用端子连接于导体选择电路41x，T端子连接于发送部60的输出端，R端子连接于接收部50的输入端。另外，开关44y的共用端子连接于导体选择电路41y，T端子连接于发送部60的输出端，R端子连接于接收部50的输入端。
导体选择电路41x是用于将M条线状电极30X选择性地与开关44x的共用端子连接的开关元件。导体选择电路41x构成为也能够将M条线状电极30X的一部分或全部同时与开关44x的共用端子连接。
导体选择电路41y是用于将N条线状电极30Y选择性地与开关44y的共用端子连接的开关元件。导体选择电路41y也构成为也能够将N条线状电极30Y的一部分或全部同时与开关44y的共用端子连接。
从逻辑部70向选择部40供给4个控制信号sTRx、sTRy、selX、selY。具体而言，控制信号sTRx向开关44x供给，控制信号sTRy向开关44y供给，控制信号selX向导体选择电路41x供给，控制信号selY向导体选择电路41y供给。逻辑部70通过使用这些控制信号sTRx、sTRy、selX、selY控制选择部40来实现手指检测用信号的发送及接收、包括笔起动信号及指令信号的上行链路信号的发送、下行链路信号的接收。关于由逻辑部70对选择部40的控制，将在后文进行详细说明。
逻辑部70及MCU80是通过控制发送部60、接收部50及选择部40来控制传感器控制器31的收发动作的控制部。若具体说明，则MCU80是在内部具有ROM及RAM，基于规定的程序来进行动作的微处理器。另一方面，逻辑部70构成为基于MCU80的控制来输出上述的各控制信号。MCU80另外构成为进行如下处理：基于从AD变换器53供给的数字信号来导出表示手指F或触控笔2的位置的坐标数据x、y等，并对电子设备3的系统控制器输出；及在从AD变换器53供给的数字信号表示数据信号的情况下，取得由该数字信号表示的数据Res，并对电子设备3的系统控制器输出。
以下，对由逻辑部70对选择部40的控制具体说明。
首先，进行手指检测用信号的发送及接收时的逻辑部70以使N条线状电极30Y依次连接于发送部60的输出端且M条线状电极30X依次连接于接收部50的输入端的方式，使用控制信号sTRx、sTRy、selX、selY来控制选择部40。由此，也如图1所示，能够对N条线状电极30Y各自依次供给手指检测用信号，并利用接收部50来检测通过与线状电极30Y的交点而来到了各线状电极30X的手指检测用信号，由此实现手指F的触摸的检测。
进行上行链路信号的发送及下行链路信号的接收时的逻辑部70根据触控笔2的检测状态及下行链路信号的种类而进行不同的处理。以下，首先对下行链路信号的种类和触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列进行说明，然后对进行上行链路信号的发送及下行链路信号的接收时的逻辑部70的动作进行详细说明。
图3是示出本发明的实施方式的触控笔2发送的下行链路信号的种类的图。如该图所示，下行链路信号包括长突发信号、突发信号及数据信号。长突发信号是将在触控笔2与传感器控制器31之间预先已知的规定模式的信号即规定波形的信号在规定的时间T1内连续发送而成的信号。突发信号是将上述规定波形的信号在比时间T1短的规定的时间T4内连续发送而成的信号。数据信号是由数据调制上述规定波形的信号而成的数据信号，典型地，在相当于时间T4与时间T1之差T1-T4的时间内接在突发信号之后发送。需要说明的是，实际的数据信号的发送有时在比差T1-T4长的时间内持续，但关于这一点将在后文叙述。在突发信号的前头插入用于表示与突发信号的区隔的规定的间隙信号(未图示)。触控笔2发送的下行链路信号的种类按照基于传感器控制器31发送的指令信号的指示来选择。
图4～图6是示出触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列的图，图4示出触控笔2处于比上行检测高度AH靠上方处的情况，
图5示出触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31还未确定触控笔2的位置的阶段，图6示出触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31确定了触控笔2的位置之后。以下，依次对各情况进行说明。
<触控笔2处于比上行检测高度AH靠上方处的情况>
图4(a)示出传感器控制器31发送笔起动信号时，图4(b)示出传感器控制器31要求了长突发信号的发送的情况。
首先，如图4(a)所示，传感器控制器31在时刻t0～时刻t1的时间Ts(＝t1-t0)内进行笔起动信号的发送。该发送在传感器控制器31未还检测到触控笔2时执行。如上所述，笔起动信号是包括检测模式c1的反复和末尾的区隔模式STP的信号。触控笔2通过间歇地进行构成检测模式c1的符号(在上述的例子中是“P”及“M”)的检测动作来间隙地进行检测模式c1的检测动作，但在自身处于比上行检测高度AH靠上方处的情况下，即使通过该检测动作也无法检测出检测模式c1。因此，触控笔2会仅仅反复进行检测模式c1的检测动作。
传感器控制器31接在笔起动信号的发送之后，如图4(b)所示，在时刻t1以后的时刻t2下开始指令信号(在图4～图6及后述的图10中记为“CMD”)的发送。指令信号的发送所需的时间是比上述的时间Ts短的T0。在还未检测出触控笔2的阶段下，传感器控制器31发送表示长突发信号的发送指示的指令信号。但是，处于比上行检测高度AH靠上方处的触控笔2无法接收该指令信号，因此也不会根据指令信号而发送长突发信号，而会仅仅反复进行检测模式c1的检测动作。
传感器控制器31在发送了表示长突发信号的发送指示的指令信号之后，进行长突发信号的检测动作。该检测动作相当于后述的全范围扫描的前半，依次使用N条线状电极30Y来执行。关于全范围扫描的详情将在后文叙述。在此，由于触控笔2不进行长突发信号的发送，所以当然不会由传感器控制器31检测出长突发信号。作为长突发信号的检测动作能够使用的时间是相当于时间Ts与时间T0的差量的时间T1(＝Ts-T0)，但在依次使用N条线状电极30Y来进行长突发信号的检测动作的情况下，在比经过时间T1的时刻t4(＝t2+Ts)靠前的时刻t3下长突发信号的检测动作暂且完成。于是，在该检测动作的期间未检测到长突发信号的情况下的传感器控制器31在时刻t3～时刻t4之间成为睡眠状态。由此，传感器控制器31的消耗电力减少。在时刻t4之后，反复进行笔起动信号的发送。
<触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31还未确定触控笔2的位置的阶段>
图5(a)示出传感器控制器31发送笔起动信号时，图5(b)示出传感器控制器31使用线状电极30Y来接收触控笔2发送出的长突发信号的情况，图5(c)示出传感器控制器31使用线状电极30X来接收触控笔2发送出的长突发信号的情况。
当如图5(a)所示那样进行落笔操作(时刻t6)时，触控笔2能够通过之后进行的检测模式c1的检测动作(时刻t7)而检测出检测模式c1。这样检测出检测模式c1的触控笔2使检测动作持续至检测出区隔模式STP为止。并且，当检测出区隔模式STP时，基于该检测时刻来与传感器控制器31进行同步。该同步具体而言通过后述的收发日程的制作来进行。
需要说明的是，图5(a)示出了在从笔起动信号的发送开始的时刻t5到笔起动信号的发送结束的时刻t8(＝t5+Ts)之间的时刻t6下进行落笔操作，在到达时刻t8之前的时刻t7下触控笔2检测出检测模式c1的例子，但即使在例如传感器控制器31正在进行长突发信号的检测动作的情况下进行了落笔操作的情况下(例如图5(b)所示的时刻t6')，也会仅通过触控笔2对检测模式c1的检测定时稍微延迟而执行同样的处理。
接着，如图5(b)所示，当传感器控制器31在时刻t8以后的时刻t9下开始表示长突发信号的发送指示的指令信号的发送时，触控笔2接收该指令信号，在直到时刻t10(＝t9+Ts)为止的时间T1内进行长突发信号的连续发送。传感器控制器31通过检测这样发送的长突发信号来进行触控笔2的检测。
具体而言，首先如图5(b)所示，依次使用N条线状电极30Y来进行长突发信号的检测动作(后述的全范围扫描的前半)。此时，会在任一条以上的线状电极30Y处检测出长突发信号，因此传感器控制器31存储各线状电极30Y处的长突发信号的检测强度。接着，如图5(c)所示，传感器控制器31在时刻t10以后的时刻t11下再次开始表示长突发信号的发送指示的指令信号的发送，在发送结束的同时再次进行长突发信号的检测动作。该检测动作直到时刻t12(＝t11+Ts)为止依次使用M条线状电极30X来实施(后述的全范围扫描的后半)。通过该检测动作，会在任一条以上的线状电极30X处检测出长突发信号，因此传感器控制器31存储各线状电极30X处的长突发信号的检测强度。然后，基于先前存储的各线状电极30Y处的长突发信号的检测强度和本次存储的各线状电极30X处的长突发信号的检测强度，导出触摸面上的触控笔2的位置坐标。
<触控笔2处于感测范围SR的内侧且传感器控制器31确定了触控笔2的位置之后>
图6示出了处于悬停状态的触控笔2发送突发信号及数据信号(发送对象的数据不是固有ID)时。需要说明的是，关于触控笔2处于上述的接触状态的情况及发送对象的数据是固有ID的情况，将在后文另外详细说明。
如图6所示，确定了触控笔2的位置的传感器控制器31在之后的时刻t13下开始表示数据的发送指示的指令信号的发送。接收到该指令信号的触控笔2首先在时间T4内连续发送突发信号。传感器控制器31检测该突发信号，并且基于检测到的突发信号来进行触控笔2的位置坐标的导出。突发信号的检测动作依次使用M条线状电极30X及N条线状电极30Y中的由刚刚导出的触控笔2的位置坐标表示处于触控笔2的附近的线状电极来执行(后述的扇形扫描)。触控笔2接在突发信号之后发送包括指示的数据的数据信号。传感器控制器31通过接收该数据信号并对其进行解码来取得触控笔2发送出的数据。数据信号的接收仅使用与刚刚导出的触控笔2的位置坐标对应的1条线状电极30X或线状电极30Y来执行。
返回图2，对进行触控笔2的检测及与触控笔2的双向通信时的逻辑部70的动作进行详细说明。
进行笔起动信号及表示长突发信号的发送指示的指令信号的发送时(图4(a)(b)、图5(a)(b)(c))的逻辑部70以同时使用M条线状电极30X的全部或N条线状电极30Y的全部或其双方的方式控制选择部40。具体而言，以使发送部60的输出端同时连接于M条线状电极30X及N条线状电极30Y的一方或双方的方式，使用控制信号sTRx、sTRy、selX、selY来控制选择部40。由此，笔起动信号及表示长突发信号的发送指示的指令信号分别向触摸面的整体发送，因此，触控笔2无论处于图1所示的感测范围SR内的何处都能够接收这些信号。
也如图4(b)及图5(b)所示，在还未检测出触控笔2的阶段下接收长突发信号时(图4(b)、图5(b))的逻辑部70以依次使用N条线状电极30Y的方式控制选择部40。具体而言，以使N条线状电极30Y依次连接于接收部50的输入端的方式，使用控制信号sTRy、selY来控制选择部40。由此，传感器控制器31无论触控笔2处于图1所示的感测范围SR内的何处，都能够接收触控笔2发送出的长突发信号，由此检测出触控笔2。
图7(a)是说明该情况下的传感器控制器31的动作的图。如该图所示，该情况下的传感器控制器31依次扫描N条线状电极30Y。在该阶段下不扫描M条线状电极30X是因为，即使仅使用N条线状电极30Y也能够扫描传感器30的表面的整体，除此之外，还是为了延长每1根电极的扫描时间。
也如图5(c)所示，在通过长突发信号的接收而检测出触控笔2后，在还未导出触控笔2的位置坐标的阶段下接收长突发信号时(图5(c))的逻辑部70以依次使用M条线状电极30X的方式控制选择部40。具体而言，以使M条线状电极30X依次连接于接收部50的输入端的方式，使用控制信号sTRx、selX来控制选择部40。传感器控制器31基于该控制的结果和先前实施的N条线状电极30Y对长突发信号的检测结果，如上述这样导出触摸面上的触控笔2的位置坐标。
图7(b)是说明该情况下的传感器控制器31的动作的图。如该图所示，该情况下的传感器控制器31依次扫描M条线状电极30X。在本说明书中，将图7(a)所示的依次使用N条线状电极30Y的扫描(前半)和图7(b)所示的依次使用M条线状电极30X的扫描(后半)合起来称作“全范围扫描”。
在导出了触控笔2的位置坐标之后的阶段下进行指令信号的发送时(图6)的逻辑部70以仅使用M条线状电极30X及N条线状电极30Y中的处于触控笔2的附近的线状电极的方式控制选择部40。具体而言，若假设例如触控笔2位于第j+5条线状电极30X和第i+5条线状电极30Y的交点，则例如以使从此处向两侧的各5条的范围即第j条～第j+10条线状电极30X和第i条～第i+10条线状电极30Y同时连接于发送部60的输出端的方式，使用控制信号sTRx、sTRy、selX、selY来控制选择部40。由此，能够仅使用处于触控笔2的附近的线状电极来发送指令信号，因此能够削减指令信号的发送所花费的消耗电力。另外，当向放置在触摸面上的手掌等供给指令信号时，向触控笔2供给的接地电位上升，其结果，触控笔2对上行链路信号的检测精度有可能下降，但通过如上述这样仅使用处于触控笔2的附近的线状电极来发送指令信号，向手掌等供给指令信号的可能性下降，因此能够防止触控笔2对上行链路信号的检测精度的下降。
在导出触控笔2的位置坐标之后进行不是长突发信号的通常的突发信号的接收时(图6)的逻辑部70以仅依次使用M条线状电极30X及N条线状电极30Y中的处于触控笔2的附近的线状电极的方式控制选择部40。具体而言，若假设例如触控笔2位于第j+5条线状电极30X与第i+5条线状电极30Y的交点，则例如如图6所示，以使从此处向两侧的各5条的范围即第j条～第j+10条线状电极30X和第i条～第i+10条线状电极30Y依次连接于接收部50的输入端的方式，使用控制信号sTRx、sTRy、selX、selY来控制选择部40。由此，能够延长每1条线状电极的接收时间，因此能够更可靠地接收突发信号。
图7(c)是说明该情况下的传感器控制器31的动作的图。在该例中，也假设触控笔2位于第j+5条线状电极30X与第i+5条线状电极30Y的交点。该例的传感器控制器31仅依次扫描M×N条线状电极中的第j条～第j+10条这11条线状电极30X及第i条～第i+10条这11条线状电极30Y，基于其结果来导出触控笔2的位置坐标。以下，将这样使用M条线状电极30X的一部分和N条线状电极30Y的一部分的双方来再次导出(更新)一度导出的触控笔2的位置坐标的扫描称作“扇形扫描”。
接收数据信号时(图6)的逻辑部70以仅使用与通过刚才的突发信号导出的触控笔2的位置对应的1条线状电极30X或线状电极30Y的方式控制选择部40。具体而言，以使该1条线状电极30X或线状电极30Y连接于接收部50的输入端的方式，使用控制信号sTRx、sTRy、selX、selY来控制选择部40。由此，能够将数据信号的发送时间(＝T1-T4)为了从触控笔2向传感器控制器31发送数据而完全活用。
以上，对进行触控笔2的检测及与触控笔2的双向通信时的逻辑部70的动作进行了说明。
图8是示出本实施方式的触控笔2的功能框的框图。如该图所示，触控笔2构成为具有芯体20、电极21、开关22、笔压检测传感器23(笔压检测部)及信号处理部24。
芯体20是构成触控笔2的笔尖的绝缘性构件。电极21是设置于芯体20的附近(尤其是顶端的附近)的导电性构件，起到用于发送下行链路信号的天线的作用，并且也起到作为用于接收从传感器控制器31经由耦合电容而发送的上行链路信号的天线的作用。需要说明的是，发送下行链路信号的电极与用于接收上行链路信号的接收的电极可以是同一电极，也可以是不同电极。
开关22是在触控笔2的侧面设置的侧开关或设置于后端部的尾部开关等通过用户的操作而取通断任一者的状态的开关。笔压检测传感器23是用于检测向芯体20的顶端施加的压力(笔压)的压力传感器。
信号处理部24具有如下功能：经由电极21而从传感器控制器31接收上行链路信号，进行与该内容对应的处理，并且生成对传感器控制器31发送的下行链路信号，经由电极21而朝向传感器控制器31的发送。具体而言，在功能上构成为包括切换部76、接收部71、发送部75及控制部90。以下，依次对这些功能框分别进行说明。
切换部76是构成为共用端子与T端子及R端子中的任一方连接的单电路双接点的开关元件。切换部76的共用端子连接于电极21，T端子连接于发送部75的输出端，R端子连接于接收部71的输入端。切换部76的状态由来自控制部90的控制信号SWC控制。控制部90在接收来自传感器控制器31的上行链路信号的情况下，以使R端子与共用端子连接的方式，利用控制信号SWC来控制切换部76。另外，在对传感器控制器31发送下行链路信号的情况下，以使T端子与共用端子连接的方式，利用控制信号SWC来控制切换部76。控制部90在初始状态下，即，在直到触控笔2检测出上述的检测模式c1为止的期间，将切换部76固定于R端子与共用端子连接的状态之后，为了削减触控笔2的消耗电力而成为睡眠状态。
接收部71是进行从切换部76供给的信号(来到了电极21的信号)的接收和接收到的信号中包含的符号的值的解码的电路，构成为包括波形再生部71a及相关运算器71b。接收部71构成为能够通过该解码来分别检测上述的检测模式c1、区隔模式STP及控制信息c2。接收部71为了削减触控笔2的消耗电力而在直到检测出检测模式c1的为止的期间仅间歇地进行接收动作。
波形再生部71a将在电极21感应出的电荷(电压)的电平以上述的扩展码PN的码片率的数倍(例如4倍)的时钟进行2值化，整形为正负的极性值的二进制串(码片串)并输出。相关运算器71b将波形再生部71a输出的码片串保存于寄存器，一边利用上述时钟依次移位一边进行与扩展码PN(或者，对该扩展码PN实施反转及循环移位中的至少任一方而成的码)的相关运算，由此对接收信号中包含的符号的值进行解码。
接收部71逐次进行由相关运算器71b解码出的符号的值是否表示上述的检测模式c1的判定。当作为其结果而检测出检测模式c1时，检测出传感器控制器31，对控制部90发行用于使得能够执行与由指令信号表示的指令对应的处理等的起动信号EN。
另外，接收部71在检测到检测模式c1的情况下，将接收动作从间歇动作切换为连续动作，逐次进行解码出的符号的值是否表示上述的区隔模式STP。当作为其结果而检测出区隔模式STP时，接收部71将该检测时刻t2对控制部90输出。
检测出区隔模式STP后的接收部71按照控制部90的调度(后述)来进行传感器控制器31发送的指令信号的接收动作。具体而言，取得在接收动作的实施中由相关运算器71b解码的一系列符号的值作为控制信息c2，并向控制部90输出。
控制部90由微处理器(MCU)构成，以从接收部71供给了起动信号EN为契机而起动，基于接着从接收部71供给的检测时刻t2来生成各种信号等的收发日程。然后，执行如下处理：生成基于所生成的收发日程的控制信号SWC并向切换部76供给的处理；以进行指令信号的接收的方式控制接收部71的处理；及基于从接收部71供给的控制信息c2来控制发送部75的处理。
在控制部90进行的发送部75的控制中包括：基于接收到的指令信号来决定朝向传感器控制器31发送的信号的种类(后述的图10所示的信号(A)～(F)中的任一者)；及在发送表示数据的数据信号的情况下，取得由控制信息c2指示了发送的数据并向发送部75供给。在向发送部75供给的数据中包括：存储于未图示的存储器的触控笔2的固有ID、表示开关22的通断状态的数据、表示由笔压检测传感器23检测到的笔压的数据等。
另外，控制部90在使发送部75发送数据信号的情况下，进行如下处理：判定触控笔2的状态是接触状态和悬停状态中的哪个状态，根据判定的结果来控制比特率。具体而言，在判定的结果是接触状态的情况下，使发送部75以第一比特率将发送对象的数据的至少一部分发送，在判定的结果是悬停状态的情况下，使发送部75以比上述第一比特率小的第二比特率将发送对象的数据的至少一部分发送。关于这一点，将在后文进行详细说明。
发送部75是生成对传感器控制器31发送的信号并向电极21供给的电路，由调制部73及升压电路74构成。发送部75通过这样将发送信号向电极21供给，来进行利用电极21发送包括发送对象的数据的信号的处理。
调制部73是生成规定频率或按照来自控制部90的控制的频率的载波信号(例如矩形波信号)，并将其直接输出或基于控制部90的控制进行调制之后输出的电路。在长突发信号及突发信号的发送时，调制部73不对载波信号进行调制而将其直接输出，或者以与传感器控制器31之间共有的已知的值的模式进行调制并输出。由此，从调制部73输出升压前的长突发信号及升压前的突发信号。另一方面，在数据信号的发送时，利用从控制部90供给的数据来调制(OOK、PSK等)载波信号，输出作为其结果而得到的调制信号。由此，从调制部73输出升压前的数据信号。
升压电路74是通过将调制部73的输出信号升压至一定的幅度来生成长突发信号、突发信号及数据信号的电路。由升压电路74生成的长突发信号、突发信号及数据信号经由切换部76而从电极21向空间送出。
以上，参照图1～图8说明了本实施方式的触控笔2及传感器控制器31的结构及动作的概要。接着，参照图9～图19对触控笔2及传感器控制器31的动作中的本发明的特征性的部分进行详细说明。
首先，图9是示出传感器控制器31进行的处理的整体的处理流程图。但是，在该图中仅例示出了触控笔2处于悬停状态的情况下的处理。如该图所示，传感器控制器31例如构成为每隔由与传感器30一起配置的显示面板的显示刷新率的倒数定义的时间Tr(例如，60Hz的倒数即16.67ms)而反复进行同一动作。
在各周期中，传感器控制器31首先判定是否对触控笔2要求了固有ID的发送(步骤S1)。该要求通过表示固有ID的发送指示的指令信号的发送来进行。
在步骤S1中判定为未要求的情况下的传感器控制器31将触控笔检测处理(步骤S2a)和手指触摸检测处理(步骤S3、S4)交替地执行各4次。各触控笔检测处理在时间Ts(与图4～图6所示的时间Ts相同。例如2500μs)内持续执行，各手指触摸检测处理在时间Tf(例如1500μs)内持续执行。需要说明的是，手指F的检测将隔着触控笔检测处理而不连续地执行的2次手指触摸检测处理(步骤S3和步骤S4)作为1次的手指触摸的位置检测单位来执行。
另一方面，在步骤S1中判定为要求了的情况下的传感器控制器31仅将触控笔检测处理(步骤S2b)反复执行4次。该情况下的各触控笔检测处理在时间Ts+Tf内持续执行。由于不再能够进行手指触摸检测处理，所以在此期间，无法进行图1(a)所示的利用手指F的输入。这样限制利用手指F的输入而延长触控笔检测处理的持续时间是因为，固有ID的尺寸大，为了从触控笔2向传感器控制器31发送固有ID的整体而需要长时间。需要说明的是，固有ID的发送每次落笔进行一次即可，另外，可认为用户几乎不会在触控笔2的落笔的同时进行利用手指F的输入，而且，由于限制时间只不过是时间Tr(例如16.67ms)，所以可认为用于固有ID的发送的利用手指F的输入的限制几乎不会对用户的使用感造成影响。
以下，将以时间Ts+Tf为一周期的周期称作“帧”，将以时间Tr为一周期的周期(显示面板的显示处理的动作周期)称作“超级帧”。即，本实施方式的触控笔2构成为以超级帧为单位进行下行链路信号的发送，而且也以帧为单位进行下行链路信号的发送。在图9的例子中，1个超级帧包括4个帧，但1个超级帧内的帧数不限于4个。另外，“帧”和包括多个帧的“超级帧”也可以分别改说成“包”和包括多个包的发送的“帧”。
图10是示出在传感器控制器31执行触控笔检测处理的期间触控笔2发送的下行链路信号的格式的图。如上所述，下行链路信号包括长突发信号、突发信号及数据信号。在图10中，关于利用其中的数据信号发送的数据，示出了5种数据(A)～(E)。需要说明的是，以下，为了简单起见，有时指代数据信号的发送而采用“发送数据”这一说法。
在图10中描绘了右下的影线的数据(D)(E)是在触控笔2处于接触状态时发送的数据，由触控笔2以第一比特率发送。另一方面，数据(B)(C)是在触控笔2处于悬停状态时发送的数据，由触控笔2以比上述第一比特率小的第二比特率发送。另外，数据(A)是无论触控笔2是悬停状态还是接触状态都发送的数据，由触控笔2以第二比特率发送。本发明在这样控制数据(A)～(E)的比特率这一点上具有主要特征。
以下，参照图10和示出传感器控制器31及触控笔2各自的处理的处理流程图，对传感器控制器31及触控笔2各自的动作进行详细说明。
图11是示出触控笔2进行的上行链路信号的接收处理及下行链路信号的发送处理的处理流程图。以下，参照该图11，对图8所示的触控笔2的各部分(尤其是接收部71、发送部75及控制部90)的动作进行详细说明。
首先，虽然未图示，但触控笔2的控制部90存储有表示自身的状态的状态标志。由该状态标志表示的状态包括传感器控制器未检测状态(＝0)和传感器控制器已检测状态(＝1)。控制部90通过在上述的帧的开始定时下参照该状态标志(步骤S70)，而以按照帧单位进行信号发送的方式控制发送部75。
在步骤S70中参照的状态标志是“0”的情况下，触控笔2的接收部71首先进入接收动作休止状态(步骤S71)。并且，在经过规定时间后，尝试进行上述的检测模式c1的检测(步骤S72)。设置步骤S71的休止期间是为了通过间歇地进行检测模式c1的检测动作来减少触控笔2的消耗电力。
接着，接收部71判定是否通过步骤S72的尝试进行而检测到检测模式c1(步骤S73)。其结果，在判定为未检测到的情况下，使处理返回步骤S70。另一方面，在判定为检测到的情况下，接收部71通过发行图8所示的起动信号EN来起动控制部90，另一方面，使构成检测模式c1及区隔模式STP的符号的检测动作持续至检测出上述的区隔模式STP为止(步骤S74)。并且，在检测到区隔模式STP的情况下，接收部71将该检测时刻t2(图8)向控制部90输出。接收到检测时刻t2的控制部90进行基于检测时刻t2与传感器控制器31同步的处理(具体而言是上述的收发日程的生成处理)(步骤S75)之后对状态标志设定“1”(步骤S76)，使处理返回步骤S70。
在步骤S70中参照的状态标志是“1”的情况下，控制部90首先进行指令信号的检测动作(步骤S80)。该检测动作具体而言是从接收部71接受控制信息c2(图8参照)的供给的动作，在图4～图6中也示出的时间T0(例如200μs)内进行。接着，控制部90判定是否通过步骤S80的检测动作而检测到指令信号(步骤S81)，在判定为未检测到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S82)，使处理返回步骤S70。该步骤S82是例如出于触控笔2脱离到图1所示的上行检测高度AH之外等理由而导致触控笔2变得无法检测上行链路信号的情况下的处理。
另一方面，在步骤S81中判定为检测到指令信号的情况下，控制部90判定检测到的指令信号的内容(来自传感器控制器31的指示的内容)(步骤S83)。作为指令信号的内容，具体而言存在长突发信号的发送指示(LB)、固有ID的发送指示(ID)及固有ID以外的数据的发送指示(DT)。
在步骤S83中判定为指令信号的内容是长突发信号的发送指示(LB)的情况下，控制部90使发送部75发送长突发信号(步骤S84)。更具体而言，如图10(1)所示，控制部90在接收在时刻t0～时刻t1的时间T0内发送的指令信号后，以在时刻t1～时刻t5的时间T1内进行长突发信号的发送的方式控制发送部75。需要说明的是，如参照图4所说明那样，T1＝Ts-T0。控制部90之后如图11所示那样使处理返回步骤S70。
在步骤S83中判定为指令信号的内容是固有ID的发送指示(ID)的情况下，控制部90首先进行触控笔2是否是悬停状态的判定(步骤S85)。该判定通过确认由图8所示的笔压检测传感器23检测到的笔压来执行。即，控制部90在由笔压检测传感器23检测到的笔压是零的情况下判定为是悬停状态，在由笔压检测传感器23检测到的笔压比零大的情况下判定为不是悬停状态(是接触状态)。
在步骤S85中判定为是悬停状态的情况下，控制部90使发送部75首先发送突发信号(步骤S86)，接着，利用第二发送方法继续发送数据(A)及数据(B)(步骤S87、S88)。
如图10(2)所示，数据(A)是构成为包括突发信号、规定的开始标志Start、表示步骤S85的判定结果(悬停状态或接触状态)的由1位的信息构成的状态信息State的数据。该情况下的状态信息State成为表示悬停状态的信息。控制部90以在时刻t1～时刻t2的时间T4(参照图3)内发送突发信号，在之后的直到时刻t3为止的期间利用第二发送方法依次继续发送开始标志Start及状态信息State的方式控制发送部75。第二发送方法是利用上述的第二比特率来发送各位的方法，在1个1个位的发送上花费比后述的利用第一发送方法的第一时间(例如30μ秒)长的第二时间(例如90μ秒)。在突发信号与开始标志Start之间设置规定时间长的间隙时间。
如图10(2)所示，数据(B)是构成为包括模式信息Mode、帧编号FN、固有ID的一部分、校验和CS的数据。控制部90在从状态信息State的发送结束的时刻t3之后到帧的结束时刻t7为止的期间，以利用与数据(A)相同的第二发送方法将这些信息按照上述的顺序发送的方式控制发送部75。由此，从指令信号的接收开始到数据(B)的发送结束为止所需的时间成为Ts+Tf，无法取图9所示的手指触摸检测用的时间，因此该情况下的传感器控制器31无法进行手指触摸检测。
对数据(B)的构成要素进行详细说明。首先，模式信息Mode是表示接下来要发送的数据的类别(固有ID或其他数据)的1位的信息。在数据(B)中，由模式信息Mode表示的类别成为“固有ID”。
帧编号FN是表示超级帧内的帧的顺序的2位的信息，表示当前执行中的触控笔检测处理正在1超级帧内的第几个帧内进行。
固有ID是根据每个触控笔2而不同的52位的信息。52位的信息作为触控笔2发送的信息来说是尺寸非常大的信息，在1帧中发送不完，因此分割于1超级帧内的各帧来发送。具体而言，每13位进行分割，在1超级帧内的整整4帧中发送。帧编号FN用于将这样分割发送出的固有ID在传感器控制器31处复原。
在固有ID的中途及之后配置反转位Op。反转位Op是使规定数量的位中的最终位反转而成的位，控制部90以在该规定数量的位之后接着发送该反转位Op的方式控制发送部75。在图10(2)的例子中，在6位量的固有ID之后配置1个反转位Op，之后在7位量的固有ID之后配置1反转位Op。反转位Op为了防止同一位连续规定数量以上而设置。
校验和CS是基于同一数据(B)内包含的数据(例如13位量的固有ID)而算出的错误检测码。校验和CS的位数是任意的，但在图10中设为3位。控制部90在例如数据(B)的生成时算出校验和CS，并配置于数据(B)的末尾。传感器控制器31在接收到固有ID之后自身也算出校验和CS，通过与接收到的校验和CS进行比较来判定是否正常接收到固有ID。
返回图11。在步骤S85中判定为是接触状态的情况下，控制部90使发送部75首先发送突发信号(步骤S89)，接着，利用第二发送方法发送数据(A)(步骤S90)，而且接着利用第一发送方法发送数据(D)(步骤S91)。
数据(A)的内容如上所述。但是，该情况下的状态信息State成为表示接触状态的信息。
如图10(5)所示，数据(D)是构成为包括模式信息Mode、帧编号FN、固有ID的一部分、校验和CS的信号。该情况下的由模式信息Mode表示的类别成为“固有ID”。另外，在数据(D)中，数据(D)的前头的1处和固有ID的中途的2处(更具体而言是3位量的固有ID之后及其后6位量的固有ID之后)这共计3处配置反转位Op。
由1个数据(D)发送的固有ID的位数是12位。该情况下的校验和CS例如成为基于同一数据(D)内包含的12位量的固有ID而算出的3位的错误检测码。固有ID与数据(B)的情况相同地在1超级帧内的整整4帧内分割发送，但由于固有ID的总位数如上所述是52位，因此每1帧12位的话会有4位量不足。该4位量的固有ID在后述的数据(E)中作为序列号SN来发送。
控制部90在从状态信息State的发送结束的时刻t3之后到时刻t6为止的期间，以利用第一发送方法来按照上述的顺序发送构成数据(D)的各信息的方式控制发送部75。第一发送方法是利用上述的第一比特率来发送各位的方法，在1个1个位的发送上例如花费30μ秒的时间。该30μ秒这一时间长是上述的第二发送方法的1/3的值。另外，时刻t6是比发送长突发信号的情况下的触控笔检测处理的结束时刻t5稍微靠后的时刻(比帧的结束时刻t7靠前的时刻)，突发信号、数据(A)及数据(D)的发送所需的时间T3(＝t6-t1)成为比长突发信号的发送所需的时间T1稍长的值。由此，图9所示的手指触摸检测用的时间的一部分被利用于数据(D)的收发，但向手指触摸检测用的时间的侵蚀是极其微小的，在该情况下，传感器控制器31能够执行手指触摸检测。
返回图11。在步骤S83中判定为指令信号的内容是固有ID以外的数据的发送指示(DT)的情况下，控制部90首先进行触控笔2是否是悬停状态的判定(步骤S92)。步骤S92的判定的详情与步骤S85是同样的，因此省略详细的说明。
在步骤S92中判定为是悬停状态的情况下，控制部90使发送部75首先发送突发信号(步骤S93)，接着利用第二发送方法继续发送数据(A)及数据(C)(步骤S94、S95)。
数据(A)的内容如上所述。但是，该情况下的状态信息State成为表示悬停状态的信息。
数据(C)是如图10(3)所示那样包括模式信息Mode、2个开关信息SW1、SW2、蓄电池信息Bat的信号，或者是如图10(4)所示那样仅包括模式信息Mode的信号。该情况下的由模式信息Mode表示的类别成为“其他数据”。另外，第1个开关信息SW1是表示图8所示的开关22的通断状态的1位的信息(第一数字值)。从图10(3)的记载可理解到，状态信息State在1个帧内配置于该开关信息SW1之前。第2个开关信息SW2在本实施方式中是预备性地确保的信息，实际上不使用。蓄电池信息Bat是表示触控笔2的驱动用电池(未图示)的余量的1位的信息。该蓄电池信息Bat构成为利用在多次的发送中成为“1”的频度来表示蓄电池的残量。
控制部90在1个超级帧内的第1个帧和第3个帧中，使发送部75发送图10(3)所示的数据(C)，另一方面，在1个超级帧内的第2个帧和第4个帧中，使发送部75发送图10(4)所示的数据(C)。这样根据帧来改变发送内容是基于：鉴于无需以高速率发送开关信息SW1、SW2、蓄电池信息Bat，使基于使触控笔2的消耗电力的减小优先。
关于图10(3)所示的数据(C)，控制部90在从状态信息State的发送结束的时刻t3之后到时刻t5为止的期间，以利用第二发送方法按照上述的顺序发送构成数据(C)的各信息的方式控制发送部75。因此，突发信号、数据(A)及数据(C)的发送所需的时间成为与长突发信号的发送所需的时间相同的T1。另一方面，关于图10(4)所示的数据(C)，在从状态信息State的发送结束的时刻t3之后到时刻t4(时刻t3与时刻t5之间的时刻)为止的期间，以利用第二发送方法发送构成数据(C)的模式信息Mode的方式控制发送部75。在后者的情况下，在时刻t4～时刻t5的期间，控制部90成为睡眠状态，相应地触控笔2的消耗电力减少。
返回图11。在步骤S92中判定为是接触状态的情况下，控制部90使发送部75首先发送突发信号(步骤S97)，接着利用第二发送方法发送数据(A)(步骤S98)，进一步接着利用第一发送方法发送数据(E)(步骤S99)。
数据(A)的内容如上所述。但是，该情况下的状态信息State成为表示接触状态的信息。
如图10(6)所示，数据(E)是构成为包括模式信息Mode、帧编号FN、序列号SN、预约信息RS、笔压数据P、开关信息SW1、校验和CS的信号。该情况下的由模式信息Mode表示的类别成为“其他数据”。另外，在数据(E)中，在数据(E)的前头的1处、预约信息RS之后的1处和笔压数据P之后的1处这共计3处配置反转位Op。
如上所述，序列号SN是构成固有ID的52位中的4位量的信息，用于供传感器控制器31识别正在与同一传感器控制器31一起使用的多支触控笔2。需要说明的是，序列号SN也可以是确定笔尖设定类别的信息，该笔尖设定类别表示触控笔2的笔尖的设定状态(铅笔、刷子等)。序列号SN与固有ID同样，在1超级帧内的整整4帧内各1位地分割发送。传感器控制器31存储由数据(D)接收的48位，通过与由数据(E)接收的4位进行结合来得到固有ID的整体。
预约信息RS是触控笔2的销售商能够自由设定的信息，确保了2位量。
笔压数据P是表示由笔压检测传感器23检测到的笔压的12位的数据(第二数字值)，对连续的2个帧(更具体而言是配置于1个超级帧内的第1个和第2个帧或第3个和第4个帧)各分割6位而配置。
控制部90在从状态信息State的发送结束的时刻t3之后到时刻t6为止的期间，以利用第一发送方法按照上述的顺序发送构成数据(E)的各信息的方式控制发送部75。因此，图9所示的手指触摸检测用的时间的一部分被利用于数据(E)的收发，但与数据(D)的情况同样，向手指触摸检测用的时间的侵蚀是极其微小的，因此传感器控制器31能够执行手指触摸检测。
如以上这样，控制部90进行根据传感器控制器31的指示使发送部75选择性地发送数据(A)～(E)的动作，此时，也根据触控笔2的状态(接触状态或悬停状态)而进行其比特率的控制。具体而言，使在悬停状态下发送的数据(B)(C)的比特率(上述的第二比特率)成为比在接触状态下发送的数据(D)(E)的比特率(上述的第一比特率)小的值。另外，控制部90关于数据(A)，与在悬停状态下发送的数据(B)(C)同样，使发送部75以第二比特率发送。需要说明的是，图10示出了使第一比特率与第二比特率的比率为3：1的例子，但该比率能够适当变更。控制部90进行这样的比特率的控制是为了改善下行链路信号的S/N比容易恶化的悬停状态下的噪音耐性，另外，尤其关于数据(A)，是为了使得传感器控制器31能够可靠地接收状态信息State。关于这一点，将在后文进行总结而详细说明。
接着，图12及图13是示出传感器控制器31进行的上行链路信号的发送处理及下行链路信号的接收处理的处理流程图。以下，参照该图12及图13，对与图11所示的触控笔2的处理对应的传感器控制器31的处理进行说明。
传感器控制器31与触控笔2同样地存储有表示自身的状态的状态标志。由该状态标志表示的状态包括触控笔未检测且笔起动信号发送等待状态(＝0)、触控笔未检测且向笔起动信号的响应等待状态(＝1)、触控笔已检测且位置未导出状态(＝2)、触控笔位置已导出且固有ID未接收状态(＝3)、固有ID已接收状态(＝4)。传感器控制器31首先参照该状态标志(步骤S10)。
在步骤S10中参照的状态标志是“0”的情况下，传感器控制器31在图9等所示的时间Ts内发送笔起动信号(步骤S11)。具体而言，发送检测模式c1的反复及区隔模式STP。结束了笔起动信号的连续发送的传感器控制器31在图9等所示的时间Tf内进行手指触摸的检测处理(步骤S12)之后，对状态标志设定“1”(步骤S13)，使处理返回步骤S10。需要说明的是，在图12中设为在步骤S12之后进行步骤S13，但也可以将它们并列执行。该关系关于后述的其他的手指触摸检测处理(步骤S16、S23、S41、S54、S61)和之后的处理(例如，关于步骤S16是步骤S17～S20的各处理)也是同样的。
在步骤S10中参照的状态标志是“1”的情况下，传感器控制器31首先发送表示长突发信号的发送指示(LB要求)的指令信号(步骤S14)。包括该指令信号的各种指令信号的发送需要上述的时间T0。之后，传感器控制器31在上述的时间T1内进行图10所示的长突发信号的接收动作(步骤S15)。该接收动作通过参照图7(a)而说明的全范围扫描的前半来进行。
传感器控制器31当经过时间T1而结束长突发信号的接收动作后，在时间Tf内进行手指触摸的检测处理(步骤S16)，并判定是否接收到长突发信号(步骤S17)。其结果，在判定为未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S18)，使处理返回步骤S10。该步骤S18是例如出于触控笔2处于图1所示的感测范围SR之外等理由而导致传感器控制器31无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S17中判定为接收到的情况下，传感器控制器31对状态标志设定“2”(步骤S19)，决定进一步对触控笔2发送的指令(步骤S20)之后，使处理返回步骤S10。这里决定的指令成为长突发信号的发送指示(LB)。
在步骤S10中参照的状态标志是“2”的情况下，传感器控制器31首先再次发送表示长突发信号的发送指示(LB要求)的指令信号(步骤S21)。之后，传感器控制器31再次执行时间T1内的长突发信号的接收动作(步骤S22)。该接收动作通过参照图7(b)而说明的全范围扫描的后半来进行。需要说明的是，在1次的时间T1内能够执行全范围扫描的前半的动作(步骤S15)和后半的动作(步骤S22)的情况下，也可以将这2个步骤S15、S22通过1次的处理来执行。
传感器控制器31当经过时间T1而结束长突发信号的接收动作后，在时间Tf内进行手指触摸的检测处理(步骤S23)，并判定是否接收到长突发信号(步骤S24)。其结果，在判定为未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S25)，使处理返回步骤S10。该步骤S25是例如出于触控笔2脱离到图1所示的感测范围SR之外等理由而导致传感器控制器31变得无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S24中判定为接收到的情况下，传感器控制器31对状态标志设定“3”(步骤S26)，并且基于步骤S15中的长突发信号的检测结果和步骤S22中的长突发信号的检测结果，导出触控笔2的位置(步骤S27)。然后，决定接着对触控笔2发送的指令(步骤S28)之后，使处理返回步骤S10。这里决定的指令是固有ID的发送指示(ID要求)，并且也承担着不是长突发信号的通常的突发信号的发送指示的作用。指令也这样承担突发信号的发送指示的作用这一点关于在后述的步骤S50中发送的指令(表示固有ID以外的数据的发送指示(DT要求)的指令)也是同样的。
在步骤S10中参照的状态标志是“3”的情况下，传感器控制器31发送表示在步骤S28或后述的步骤S37、S45中决定出的指令的指令信号(步骤S30)。之后，传感器控制器31依次进行突发信号及数据(A)的接收动作(步骤S31a、S31b)，并且在接收到突发信号的情况下，基于接收到的突发信号的各线状电极30X、30Y处的检测强度来进行触控笔2的位置坐标的导出。
步骤S31a中的突发信号的接收动作通过参照图7(c)而说明的扇形扫描来进行。另一方面，步骤S31b中的数据(A)的接收动作使用基于根据突发信号的检测强度导出的位置坐标而选择的1条线状电极30X或线状电极30Y来进行。另外，传感器控制器31通过利用与上述的第二比特率对应的第一解调方法对接收到的信号进行解调，来取得数据(A)。这些点在后述的步骤S51a、S51b中检测突发信号及数据(A)的情况下也是同样的。
传感器控制器31当结束突发信号及数据(A)的接收动作后，接着通过确认数据(A)内包含的状态信息State来判定触控笔2是否是悬停状态(步骤S32)。并且，在判定为是悬停状态的情况下，进行数据(B)的接收动作(步骤S33)。需要说明的是，如参照图10所说明那样，由于数据(B)的发送持续进行至帧的结束时刻为止，所以该情况下的传感器控制器31不进行手指触摸的检测处理。
步骤S33的接收动作与数据(A)的接收动作同样，使用基于在步骤S31中导出的位置坐标而选择的1条线状电极30X或线状电极30Y来进行。这一点关于后述的数据(C)～(E)的接收动作(步骤S40、S53、S60)也是同样的。这样一来，能够完全活用数据信号的检测期间，因此能够从传感器控制器31对触控笔2发送更多的数据。另外，传感器控制器31通过利用上述的第一解调方法对接收到的信号进行解调，来取得数据(B)。这一点关于后述的数据(C)的接收动作(步骤S53)也是同样的。
传感器控制器31当结束数据(B)的接收动作后，判定是否接收到突发信号、数据(A)或数据(B)(步骤S34)。其结果，在判定为均未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S35)，使处理返回步骤S10。该步骤S35是例如出于触控笔2脱离到图1所示的感测范围SR外等理由而传感器控制器31变得无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S34中判定为接收到任一者的情况下，判定是否接收到能够通过数据(B)而取得的固有ID的断片(13位量的数据)的全部(即52位量)(步骤S36)。并且，在判定为还未取得(还有剩余)的情况下，将表示固有ID的发送指示(ID要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S37)之后，使处理返回步骤S10。另一方面，在步骤S36中判定为接收到全部(没有剩余)的情况下，对状态标志设定“4”(步骤S38)，进一步将表示固有ID以外的数据的发送指示(DT要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S39)之后，使处理返回步骤S10。
在此，虽然未图示，但传感器控制器31进行通过与步骤S38、S39的执行并行地将接收到的固有ID的多个断片结合来复原固有ID并予以存储的处理。在该情况下，传感器控制器31基于与各断片一起发送出的帧编号FN来决定结合的顺序。
在步骤S32中判定为不是悬停状态(是接触状态)的情况下的传感器控制器31进行数据(D)的接收动作(步骤S40)。如图13也示出那样，该接收动作以向本来作为手指触摸检测用而确保的时间稍微侵入的形式来进行，但传感器控制器31利用步骤S40结束后的剩余时间来进行手指触摸的检测处理(步骤S41)。传感器控制器31通过利用与上述的第一比特率对应的第二解调方法对接收到的信号进行解调，来取得数据(D)。这一点关于后述的数据(E)的接收动作(步骤S60)也是同样的。第二解调方法成为比特误码率比第一解调方法高的解调方法。
传感器控制器31当结束数据(D)的接收动作后，判定是否接收到突发信号、数据(A)或数据(D)(步骤S42)。其结果，在判定为均未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S43)，使处理返回步骤S10。该步骤S43是例如出于触控笔2脱离到图1所示的感测范围SR外等理由而传感器控制器31变得无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S42中判定为接收到任一者的情况下，传感器控制器31判定是否接收到通过数据(D)能够取得的固有ID的断片(12位量的数据)的全部(即48位量)(步骤S44)。并且，在判定为还未取得(还有剩余)的情况下，将表示固有ID的发送指示(ID要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S45)之后，使处理返回步骤S10。另一方面，在步骤S44中判定为接收到全部(没有剩余)的情况下，对状态标志设定“4”(步骤S46)，进一步将表示固有ID以外的数据的发送指示(DT要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S47)之后，使处理返回步骤S10。
在步骤S10中参照的状态标志是“4”的情况下，传感器控制器31发送表示在步骤S39、S47或后述的步骤S57、S64中决定出的指令的指令信号(步骤S50)。之后，传感器控制器31依次进行突发信号及数据(A)的接收动作(步骤S51a、S51b)，并且在接收到突发信号的情况下，基于接收到的突发信号的各线状电极30X、30Y处的检测强度来进行触控笔2的位置坐标的导出。
传感器控制器31当结束突发信号及数据(A)的接收动作后，接着通过确认数据(A)内包含的状态信息State来判定触控笔2是否是悬停状态(步骤S52)。并且，在判定为是悬停状态的情况下，进行数据(C)的接收动作(步骤S53)。
传感器控制器31当结束数据(C)的接收动作后，在时间Tf内进行手指触摸的检测处理(步骤S54)，并判定是否接收到突发信号、数据(A)或数据(C)(步骤S55)。其结果，在判定为均未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S56)，使处理返回步骤S10。该步骤S56是例如出于触控笔2脱离到图1所示的感测范围SR外等理由而传感器控制器31变得无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S55中判定为接收到任一者的情况下，将表示固有ID以外的数据的发送指示(DT要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S57)之后，使处理返回步骤S10。
在步骤S52中判定为不是悬停状态(是接触状态)的情况下的传感器控制器31进行数据(E)的接收动作(步骤S60)。该接收动作如图13也示出那样，以向本来作为手指触摸检测用而确保的时间稍微侵入的形式来进行，但传感器控制器31利用步骤S60结束后的剩余时间来进行手指触摸的检测处理(步骤S61)。
传感器控制器31当结束数据(E)的接收动作后，判定是否接收到突发信号、数据(A)或数据(E)(步骤S62)。其结果，在判定为均未接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S63)，使处理返回步骤S10。该步骤S63是例如出于触控笔2脱离到图1所示的感测范围SR外等理由而传感器控制器31变得无法接收下行链路信号的情况下的处理。另一方面，在步骤S62中判定为接收到任一者的情况下，将表示固有ID以外的数据的发送指示(DT要求)的指令决定为接着对触控笔2发送的指令(步骤S64)之后，使处理返回步骤S10。
在此，虽然未图示，但传感器控制器31与步骤S64的执行并行地进行是否接收到通过数据(E)能够取得的序列号SN的断片(1位量的数据)的全部的判定。并且，在判定为接收到全部的情况下，进行通过将接收到的序列号SN的多个断片与在反复执行的步骤S40中接收到的固有ID的多个断片结合来复原固有ID并予以存储的处理。在该情况下，传感器控制器31基于与序列号SN的各断片一起发送出的帧编号FN来决定它们的结合的顺序，并且基于与固有ID的各断片一起发送出的帧编号FN来决定它们的结合的顺序。关于固有ID内的序列号SN的位置，预先根据规格来决定。
这样的信息的复原方法关于笔压数据P也是同样的。即，如上所述，触控笔2将笔压数据P分割于多个帧来发送，但传感器控制器31能够基于与笔压数据P的各断片一起接收到的帧编号FN来决定接收到的笔压数据P的多个断片的结合顺序。
以上，对与图11所示的触控笔2的处理对应的传感器控制器31的处理进行了说明。接着，针对触控笔2的控制部90用于使在悬停状态下发送的数据(B)(C)及数据(A)的比特率(第二比特率)成为比在接触状态下发送的数据(D)(E)的比特率(第一比特率)小的值的具体的方法，参照图14～图19进行详细说明。
图14是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第一例的图。该例的触控笔2的发送部75构成为无论触控笔2的状态如何都使用相同的调制方式来利用发送对象的数据对载波信号进行调制。具体而言，利用使用固定频率的载波信号的幅度调制(包括通断调制)或相位调制，来利用发送对象的数据对载波信号进行调制。并且，控制部90以使数据(D)(E)的调制速率(每单位时间的调制的次数)比数据(A)～(C)的调制速率大的方式(在图14的例子中是4：1)控制发送部75。其结果，数据(D)(E)的比特率(第一比特率)比数据(A)～(C)的比特率(第二比特率)大，因此在接触状态下能够进行例如与图10的开关信息SW1不同的笔压数据P等大信息量的数据发送，并且与关于在悬停状态下发送的第一数字值(图10的开关信息SW1等)在接触状态下发送时相比，能够减少传感器控制器31处的解调错误、比特值的判定错误率。调制速率的变更例如也可以通过使利用开关信息SW1进行了幅度调制或相位调制的发送时间与接触状态相比在悬停时长来实现。
图15是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第二例的图。该例的控制部90关于发送对象数据的各位，以在数据(D)(E)中仅发送1次而在数据(A)～(C)中反复发送4次的方式控制发送部75。该控制可以是作为编码方法而在悬停状态下使得具有更多的冗长性的(用于错误订正)的控制，也可以是用于如图14那样使调制速率在悬停状态下变小的控制。因此，在实质上发送的数据量的观点上来看，数据(D)(E)的比特率(第一比特率)比数据(A)～(C)的比特率(第二比特率)大，因此，即使通过本例，也能够在接触状态下进行与开关信息SW1不同的笔压数据P等许多信息量的数据的发送，并且，与关于在悬停状态下发送的第一数字值(图10的开关信息SW1等)在接触状态下发送时相比能够减少传感器控制器31处的判定错误率。
需要说明的是，作为在错误订正上使得具有冗长性的编码处理，若悬停状态比接触状态大，则其比率也可以不是N：1(N是2以上的整数)。例如，也可以在接触时反复M次(M是2以上的整数)相同的信息，在悬停状态下反复N次(N>M)相同的信息。
图16是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第三例的图。该例的控制部90以在数据信号的末尾附加校验和CS(第一错误检测码)的方式控制发送部75。并且，在发送数据(A)～(C)的情况下，与发送数据(D)(E)的情况相比，增大付加的校验和CS的位数。具体而言，对于发送时间td量的尺寸(设为n位)的数据，在数据(A)～(C)中附加发送时间tc1量的尺寸的校验和CS，在数据(D)(E)中附加发送时间tc2(<tc1)量的尺寸的校验和CS。比特率正是每1单位时间的发送位数，因此该情况下的数据(A)～(C)的比特率(第一比特率)成为n/(td+tc2)，数据(A)～(C)的比特率(第二比特率)成为n/(td+tc1)。由于tc1>tc2，所以后者(＝n/(td+tc1))成为比前者(＝n/(td+tc2))小的值。因此，可以说，即使通过本例，也能够使第二比特率成为比第一比特率小的值。
图17是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第四例的图。该例的触控笔2使用相位调制(具体而言是BPSK)和幅度调制中的任一者作为数据(A)～(C)的调制方式(第二调制方式)，另一方面，使用幅度相位调制(具体而言是4QAM)作为数据(D)(E)的调制方式(第一调制方式)。也就是说，针对数据(A)～(C)和数据(D)(E)使用不同的调制方式，由此，使数据(A)～(C)的比特率比数据(D)(E)小。第一调制方式成为比特误码率比第二调制方式小的调制方式。具体而言，在图17的例子中，数据(D)(E)的比特率(第一比特率)与数据(A)～(C)的比特率(第二比特率)的比率成为了2：1。因此，即使通过本例，也能够使第二比特率成为比第一比特率小的值。
图18是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第五例的图。该例的触控笔2与第四例的触控笔2同样，使用相位调制(具体而言是BPSK)作为数据(A)～(C)的调制方式，另一方面，使用幅度相位调制作为数据(D)(E)的调制方式。本例的幅度相位调制通过相位(0度或180度)来表现第1位，通过幅度(1倍或2倍)来表现第2位。即使通过本例，也与第四例同样，数据(D)(E)的比特率(第一比特率)与数据(A)～(C)的比特率(第二比特率)的比率成为2：1，因此能够使第二比特率成为比第一比特率小的值。
图19是示出触控笔2进行的数据(A)～(C)及数据(D)(E)各自的发送方法的第六例的图。本例涉及在与线状电极30X、30Y一起配置的显示面板的驱动休止的空白期间内执行传感器控制器31的指令信号的发送和触控笔2的下行链路信号的发送的情况，图19(a)示出了与第1个空白期间对应的帧Frame_1，图19(b)示出了与接在第1个空白期间之后的第2个空白期间对应的帧Frame_2。各图所示的圆圈数字的1对应于数据(B)(C)，圆圈数字的2对应于数据(D)(E)。
本例的触控笔2在发送数据(D)(E)的情况下，使用2个帧Frame_1、Frame_2来发送14位量的信息。更具体而言，在帧Frame_1内，接在具有作为表示触控笔2处于悬停状态及接触状态中的哪个状态的状态信息的作用的2位的信息之后发送各1位的数据data1～data6，在帧Frame_2内发送各1位的数据data7～data14。需要说明的是，作为配置于帧Frame_1内的最初的状态信息的2位的信息具体而言是“01”或“10”，以使传感器控制器31能够区分数据(D)(E)和数据(B)(C)的方式配置。
另一方面，在发送数据(B)(C)的情况下，触控笔2使用2个帧Frame_1、Frame_2来发送2位量的信息。更具体而言，在帧Frame_1内，将第1位的信息(“0”或“1”)连续发送8次，在帧Frame_2内，将第2位的信息(“0”或“1”)连续发送8次。
也就是说，本例的触控笔2将发送对象数据的各位在数据(D)(E)中仅发送1次，而在数据(B)(C)中反复发送8次，这除了反复次数不同这一点之外，与图15所示的第二例的触控笔2相同。因此，即使通过本例，也能够使第二比特率成为比第一比特率小的值。
如以上说明这样，根据本实施方式的触控笔2，能够使在悬停状态下发送的数据(B)(C)的比特率(第二比特率)成为比在接触状态下发送的数据(D)(E)的比特率(第一比特率)小的值。因此，下行链路信号的S/N比容易恶化的悬停状态下的噪音耐性改善，因此能够得到下行链路信号的未检测率的削减、下行链路信号的解调时或解码时的位误检测率的削减、考虑了错误订正的基础上的解码错误率的削减等效果，由此，即使以与接触状态相同的发送强度发送下行链路信号，也能够减少悬停状态下的下行链路信号的接收失败的可能性。
另外，关于数据(A)，无论触控笔2的状态如何都以与数据(B)(C)同样的小比特率发送，因此传感器控制器31无论触控笔2的状态如何能够可靠地接收状态信息State。因此，能够将传感器控制器31的接收动作(上述的第一或第二解调方法)配合下行链路信号的比特率而可靠地改变，因此能够从触控笔2对传感器控制器31可靠地发送数据(B)～(E)。
而且，如图10所示，由于各帧具有帧编号FN，所以在触控笔2将固有ID、笔压数据P等尺寸大的数据分割于多个帧来发送的情况下，即使分割信息没有按照顺序被接收，接收侧的传感器控制器31也能够基于帧编号FN合适地将信息复原。
以上，虽然对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不受这样的实施方式的任何限定，本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式来实施。
例如，在上述实施方式中，关于数据(B)～(E)的任何一者，都设为在其之前发送突发信号及数据(A)而进行了说明，但例如关于数据(D)(E)，也能够省略之前的突发信号及数据(A)的发送。
另外，在上述实施方式中，设为触控笔2在所有帧中发送状态信息State而进行了说明，但在连续发送2个以上的帧的情况下，也可以使2个以上的帧中的最初的帧包括状态信息State，在与最初的帧连续的后续的帧中不发送状态信息State。更具体而言，在超级帧内最初发送的帧以外的帧中，也可以设为不发送状态信息State(省略发送)。在该情况下，传感器控制器31存储在最初的帧中接收到的状态信息State，将该状态信息State也应用于后续的帧即可。需要说明的是，这样的状态信息State的发送的省略优选仅在触控笔2的状态是接触状态的情况下进行。
另外，在上述实施方式中虽然未特别提及，但可以将在图11的步骤S85中判定为接触状态的情况下的触控笔2的状态称作“固有ID发送模式”，将在图11的步骤S90中判定为接触状态的情况下的触控笔2的状态称作“序列号发送模式”。在该情况下，触控笔2的控制部90在与固有ID发送模式对应的超级帧中，以利用数据(D)来发送触控笔2的固有ID中的除了序列号之外的部分的方式控制发送部75，另一方面，在与序列号发送模式对应的超级帧中，以利用数据(E)来发送序列号SN的方式控制发送部75。
另外，在上述实施方式中，触控笔2判定从传感器控制器31发送出的指令信号的内容，由此判别指令是固有ID的发送指示(ID)及固有ID以外的数据的发送指示(DT)中的哪一个，根据其结果来切换是发送固有ID还是发送固有ID以外的数据，但该判定也可以设为触控笔2根据自己的状态(例如开关SW1的操作状态)来进行。例如，也可以在开关SW1未被操作的情况(也就是用户完全没有接触触控笔2的操作部(开关SW1、开关SW2等)的情况)下发送固有ID，在开关SW1受到操作(也就是为ON)的情况下发送固有ID以外的数据(开关SW1的信息等)。这样一来，能够在无操作状态时完成信息量比较大的固有ID的发送。另外，也可以使在悬停状态下发送的固有ID包括在接触状态下发送的序列号SN的信息。
另外，传感器控制器31也可以在发送包括指令等的任意数据(第三数字值)的上行链路信号时，附加与该数据对应的校验和(第二错误检测码)。在该情况下，触控笔2优选使用该校验和来判定是否正确接收到传感器控制器31发送出的数据，但长突发信号、突发信号、数据(A)～(E)的发送也可以与该判定的结果无关地(即使判定的结果为NG也)进行。
以下，对上述实施方式的第一及第二变形例进行说明。
图20是示出上述实施方式的第一变形例的触控笔2的结构的图。本变形例的传感器控制器31及触控笔2在上行链路信号的发送中使用不利用静电耦合方式的无线通信这一点上与上述实施方式不同。另外，在触控笔2对应于载波信号的形式互相不同的2种下行链路信号DS1、DS2的发送这一点上也与上述实施方式不同。下行链路信号DS1、DS2均构成为能够发送上述的长突发信号、突发信号及数据(A)～(E)，触控笔2根据接近的传感器控制器31的种类而分开使用它们。以下，参照图20对本变形例的触控笔2的结构进行详细说明。
如图20所示，本变形例的触控笔2构成为具有电极21、信号处理部24、电源25、放大部26及接收部27。
接收部27是构成为能够执行例如基于蓝牙(注册商标)的通信作为无线通信的功能部，在本变形例中，传感器控制器31接收利用蓝牙(注册商标)发送出的上行链路信号。
信号处理部24是具有选择性地发送2种下行链路信号DS1、DS2的功能和经由接收部27而接收上行链路信号US的功能的功能部，具体而言，构成为具有控制部91、升压部92、振荡部93、开关部94。
升压部92具有通过将从电源25供给的直流电压升压来生成直流电压V1的功能。在具体的例子中，升压部92由DC-DC转换器或充电泵电路构成。
振荡部93具有通过基于从电源25供给的直流电压进行振荡动作来生成以规定频率进行振动的无调制的正弦波信号(载波信号)的功能。放大部26具有通过将由振荡部93生成的正弦波信号以规定的放大率放大来生成无调制的正弦波信号v2的功能。如图20所示，放大部26优选由放大电路构成，该放大电路由变压器及电容器构成。
开关部94是1电路3接点的开关元件，构成为具有连接于升压部92的输出端的端子a、连接于放大部26的输出端的端子b、连接于被供给接地电位的电源配线的端子g及连接于电极21的共用端子c。
控制部91是供给用于控制开关部94的控制信号Ctrl，并且控制接收部27来接收传感器控制器31发送出的上行链路信号的IC，构成为利用从电源25供给的电力进行动作。在具体的例子中，控制部91可以是ASIC或MCU。控制部91基于经由接收部27而接收的上行链路信号的内容或未接收到上行链路信号这一事实(传感器控制器31仅对应于从触控笔2向传感器控制器31的单向通信的情况)，来决定为了发送图10所示的长突发信号、突发信号及数据(A)～(E)而使用的下行链路信号的类别(下行链路信号DS1或下行链路信号DS2)。另外，与图8所示的控制部90同样地决定各种信号等的收发日程，基于决定出的收发日程来进行开关部94的控制。
发送下行链路信号DS1的情况下的控制部91以作为设置于升压部92的输出端与电极21之间的第一开关部发挥功能的方式控制开关部94。也就是说，进行在端子a连接于共用端子c的状态与端子g连接于共用端子c的状态之间切换开关部94的处理。端子a连接于共用端子c的状态对应于第一开关部接通的状态，端子g连接于共用端子c的状态对应于第一开关部断开的状态。
在使用下行链路信号DS1来发送突发信号或长突发信号的情况下，控制部91以规定的周期来周期性地进行开关部94的切换控制。在端子a连接于共用端子c的情况下，直流电压V1成为开关部94的输出电压。另一方面，在端子g连接于共用端子c的情况下，接地电位成为开关部94的输出电压。因此，从开关部94输出无调制的突发信号，这成为长突发信号或突发信号。
另一方面，在使用下行链路信号DS1来发送数据信号的情况下，控制部91通过根据固有ID、笔压数据P、表示设置于触控笔2的开关(未图示)的通断的开关信息SW等数据进行开关部94的切换控制，来生成基于数据调制后的突发信号即数据信号。作为控制部91进行的突发信号的调制的具体的方式，可考虑通断调制、频率调制等。
发送下行链路信号DS2的情况下的控制部91以作为设置于放大部26的输出端与电极21之间的第二开关部来发挥功能的方式控制开关部94。也就是说，进行在端子b连接于共用端子c的状态与端子g连接于共用端子c的状态之间切换开关部94的处理。端子b连接于共用端子c的状态对应于第二开关部接通的状态，端子g连接于共用端子c的状态对应于第二开关部断开的状态。
在使用下行链路信号DS2来发送突发信号或长突发信号的情况下，控制部91将开关部94固定于端子b侧。因此，从开关部94输出无调制的正弦波信号v2，这成为长突发信号或突发信号。
另一方面，在使用下行链路信号DS2来发送数据信号的情况下，控制部91通过基于固有ID、笔压数据P、开关信息SW等数据进行开关部94的切换控制，来生成基于数据调制后的正弦波信号即数据信号。作为控制部91进行的正弦波信号的调制的具体的方式，采用通断调制。
如以上说明这样，根据本变形例，能够在上行链路信号的收发中利用蓝牙(注册商标)。需要说明的是，在此虽然说明了利用蓝牙(注册商标)的例子，但当然也可以为了上行链路信号的收发而利用蓝牙(注册商标)以外的近距离无线通信。
另外，根据本变形例，触控笔2能够通过下行链路信号DS1、DS2的分开使用而与种类不同的多个传感器控制器31之间双向或单向地进行通信。
图21是示出上述实施方式的第二变形例的触控笔2的动作的处理流程图。本变形例的触控笔2在不是基于由笔压检测传感器23检测到的笔压而是基于上行链路信号的接收强度来判定自身的状态这一点上与上述实施方式不同。以下，参照图21，以与上述实施方式的不同点为中心，对本变形例的触控笔2的动作进行详细说明。
本变形例的触控笔2取代图10所示的步骤S85、S92的判定而分别进行步骤S100、S101的判定。步骤S100、S101都是判定在之前的步骤S80中检测到的指令信号的接收强度的步骤。
在步骤S100中判定为接收强度低于规定值(即“弱”)的情况下，触控笔2将自身的状态决定为悬停状态。然后，与在步骤S85中判定为是悬停状态的情况同样，进行突发信号及数据(A)(B)的发送(步骤S86～S88)。另一方面，在步骤S100中判定为接收强度为规定值以上(即“强”)的情况下，触控笔2将自身的状态决定为接触状态。然后，与在步骤S85中判定为是接触状态的情况同样，进行突发信号及数据(A)(D)的发送(步骤S89～S91)。
另外，在步骤S101中判定为接收强度低于规定值(即“弱”)的情况下，触控笔2将自身的状态决定为悬停状态。然后，与在步骤S92中判定为是悬停状态的情况同样，进行突发信号及数据(A)(C)的发送(步骤S93～S95)。另一方面，在步骤S101中判定为接收强度为规定值以上(即“强”)的情况下，触控笔2将自身的状态决定为接触状态。然后，与在步骤S92中判定为是接触状态的情况同样，进行突发信号及数据(A)(E)的发送(步骤S97～S99)。
这样，根据本变形例的触控笔2，无论笔压如何都能够基于指令信号的接收强度来决定触控笔2的状态。因此，例如对于不具有笔压检测功能的触控笔2也能够应用本发明。
需要说明的是，在本变形例中，说明了触控笔2基于上行链路信号(具体而言是指令信号)的接收强度来决定自身的状态的例子，但也可以构成为传感器控制器31基于传感器控制器31中的下行链路信号的接收强度来决定触控笔2的状态，并将其结果向触控笔2通知。在该情况下，优选的是，传感器控制器31使指令信号的一部分包括表示触控笔2的状态的状态信息，触控笔2通过接收该状态信息并进行解码来取得自身的状态。
标号说明
2 触控笔
3 电子设备
20 芯体
21 电极
22、44x、44y、62 开关
23 笔压检测传感器
24 信号处理部
25 电源
26 放大部
27、50、71 接收部
30 传感器
30X、30Y 线状电极
31 传感器控制器
40 选择部
41x、41y 导体选择电路
51 放大电路
52 检波电路
53 变换器
60、75 发送部
61 模式供给部
63 扩散处理部
64 代码串保持部
65 发送防护部
70 逻辑部
71a 波形再生部
71b 相关运算器
73 调制部
74 升压电路
76 切换部
90、91 控制部
92 升压部
93 振荡部
94 开关部
FN 帧编号
Mode 模式信息
Op 反转位
P 笔压数据
RS 预约信息
SN 序列号
Start 开始标志
State 状态信息
SW、SW1、SW2 开关信息。

Claims (26)

1.一种触控笔，包括：
芯体；
电极，设置于所述芯体附近；
发送部，利用所述电极来发送包括第一数字值的信号；及
控制部，判定所述芯体是与操作面接触的接触状态还是与操作面未接触的悬停状态，在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以比所述第一比特率小的第二比特率发送所述第一数字值，当所述触控笔处于接触状态时，以较短的时间发送1位，在所述触控笔处于悬停状态时，以较长的时间发送1位。
2.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部通过使所述第一数字值的每1位的发送时间在所述接触状态时比所述悬停状态时短，来在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
3.根据权利要求2所述的触控笔，其中，
所述控制部在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下，与所述判定的结果是所述接触状态的情况相比降低所述第一数字值的调制速率，从而使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
4.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部通过将所述第一数字值的1位在所述悬停状态时反复发送，来在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
5.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部通过使与所述第一数字值一起发送的第一错误检测码的位数在所述接触状态时比在所述悬停状态时大，来在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
6.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部在是所述接触状态时利用第一调制方式来使所述发送部调制所述第一数字值，另一方面，在是所述悬停状态时使用比特误码率比所述第一调制方式小的调制方式，从而在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
7.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部在是所述接触状态时利用幅度相位调制来使所述发送部调制所述第一数字值，另一方面，在是所述悬停状态时利用幅度调制和相位调制中的任一者来使所述发送部调制所述第一数字值，从而在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
8.根据权利要求1所述的触控笔，其中，
所述控制部以在显示面板的驱动休止的空白期间内发送包括所述第一数字值的信号的方式控制所述发送部，
所述控制部通过使在1次的所述空白期间内发送的信息量在所述接触状态时比在所述悬停状态时小，来在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部以所述第二比特率发送所述第一数字值。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的触控笔，其中，
所述控制部以发送表示所述判定的结果的状态信息的方式控制所述发送部。
10.根据权利要求9所述的触控笔，其中，
所述控制部以按照帧进行信号发送的方式控制所述发送部，
所述状态信息在1个帧内配置于所述第一数字值之前。
11.根据权利要求10所述的触控笔，其中，
无论所述判定的结果是所述控制状态及所述悬停状态中的哪个状态，所述控制部都使所述发送部以所述第二比特率发送所述状态信息，
在所述判定的结果是所述接触状态的情况下，所述控制部在使所述发送部以所述第二比特率发送所述状态信息之后，使所述发送部以第一比特率发送所述第一数字值。
12.根据权利要求9所述的触控笔，其中，
所述控制部通过将所述第一数字值的1位在所述悬停状态时反复发送，来在所述判定的结果是所述接触状态的情况下使所述发送部以所述第一比特率发送所述第一数字值，
所述控制部在所述判定的结果是所述接触状态的情况下，通过将互相不同的多个数字值最初发送来发送所述状态信息。
13.根据权利要求10或11所述的触控笔，其中，
还具备检测施加于所述芯体的笔压的笔压检测部，
所述控制部在所述判定的结果是所述接触状态的情况下，在1个帧内在所述状态信息之后使所述发送部以所述第一比特率发送表示由所述笔压检测部检测到的所述笔压的第二数字值。
14.根据权利要求9所述的触控笔，其中，
所述控制部以按照包括规定数量的帧的超级帧进行信号发送的方式控制所述发送部，
所述控制部以在所述超级帧内最初发送的帧中发送所述状态信息的方式控制所述发送部，另一方面，以在所述超级帧内最初发送的帧以外的帧中不发送所述状态信息的方式控制所述发送部。
15.根据权利要求14所述的触控笔，其中，
所述超级帧是显示面板的显示处理的动作周期。
16.根据权利要求14或15所述的触控笔，其中，
所述控制部在连续发送2个以上的所述帧的情况下，以使所述2个以上的帧中的最初的帧包括所述状态信息、且在与所述最初的帧连续的后续的帧中不发送所述状态信息的方式控制所述发送部。
17.根据权利要求16所述的触控笔，其中，
所述控制部在所述判定的结果是所述接触状态的情况下，以发送作为对该触控笔分配了的固有ID的一部分的序列号的方式控制所述发送部。
18.根据权利要求17所述的触控笔，其中，
所述控制部以将所述序列号分割于所述超级帧内的所述规定数量的帧来发送的方式控制所述发送部。
19.根据权利要求17或18所述的触控笔，其中，
所述序列号是用于供传感器控制器识别正在与同一传感器控制器一起使用的多支触控笔的信息。
20.根据权利要求17或18所述的触控笔，其中，
所述序列号是确定该触控笔的笔尖设定类别的信息。
21.根据权利要求16所述的触控笔，其中，
所述控制部构成为，在所述判定的结果是所述接触状态的情况下，针对每个所述超级帧，以固有ID发送模式及序列号发送模式中的任一方进行动作，
所述控制部在与所述固有ID发送模式对应的所述超级帧中，以发送所述固有ID中的除了所述序列号之外的部分的方式控制所述发送部，另一方面，在与所述序列号发送模式对应的所述超级帧中，以发送所述序列号的方式控制所述发送部。
22.根据权利要求16所述的触控笔，其中，
所述控制部以通过所述规定数量的帧来分别发送表示所述超级帧内的帧的顺序的帧编号的方式控制所述发送部。
23.根据权利要求1～8中任一项所述的触控笔，其中，
还具备从传感器控制器接收上行链路信号的接收部，该上行链路信号包括第三数字值和与该第三数字值对应的第二错误检测码，
所述接收部在接收到所述上行链路信号之后，使用所述第二错误检测码来判定是否正确地接收到了所述第三数字值，
所述控制部无论所述接收部的所述判定的结果如何都使所述发送部发送下行链路信号。
24.根据权利要求1～8中的任一项所述的触控笔，其中，
所述控制部以在规定数量的位之后立即发送使该规定数量的位中的最终位反转而成的反转位的方式控制所述发送部。
25.一种触控笔，包括：
芯体；
电极，设置于所述芯体附近；
发送部，利用所述电极来发送包括第一数字值的信号；及
控制部，判定所述芯体是与操作面接触的接触状态还是与操作面未接触的悬停状态，在所述判定的结果是所述接触状态的情况下利用第一信号发送方法来发送所述第一数字值，在所述判定的结果是所述悬停状态的情况下使所述发送部利用第二信号发送方法来发送所述第一数字值，所述第二信号发送方法的解码错误率比所述第一信号发送方法的解码错误率小，当所述触控笔处于接触状态时，以较短的时间发送1位，在所述触控笔处于悬停状态时，以较长的时间发送1位。
26.一种传感器控制器，
利用第一解调方法从自触控笔接收到的信号取得触控笔的状态信息，
在所述状态信息表示所述触控笔是悬停状态的情况下，利用所述第一解调方法来取得在所述状态信息之后包含的第一数字值，
在所述状态信息表示所述触控笔是接触状态的情况下，利用第二解调方法来取得在所述状态信息之后包含的所述第一数字值，所述第二解调方法的比特误码率比所述第一解调方法的比特误码率高，当所述触控笔处于接触状态时，以较短的时间发送1位，在所述触控笔处于悬停状态时，以较长的时间发送1位。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3786769B1 (en) * 2014-01-22 2022-12-14 Wacom Co., Ltd. Position indicator, position detecting device, position detecting circuit, and position detecting method
WO2018029855A1 (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 株式会社ワコム スタイラス及びセンサコントローラ
CN117348745A (zh) * 2017-02-22 2024-01-05 株式会社和冠 主动式触控笔及主动式触控笔中的控制器集成电路
KR102595142B1 (ko) * 2018-12-20 2023-10-27 엘지디스플레이 주식회사 액티브펜 및 터치표시장치
DE112019006952T5 (de) 2019-03-01 2021-12-02 Wacom Co., Ltd. Sensorsteuerung und stift
JP7320061B2 (ja) * 2019-06-11 2023-08-02 株式会社ワコム ペン及びセンサコントローラ
JP7014757B2 (ja) 2019-09-03 2022-02-01 株式会社ワコム ペンの位置を導出し、導出したペンの位置を示すレポートをホストコンピュータに対して送信するデバイスにより実行される方法及びタッチコントローラ。
KR20210070458A (ko) * 2019-12-04 2021-06-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 이를 포함하는 휴대용 단말기
CN113050864B (zh) * 2019-12-27 2023-05-23 华为技术有限公司 一种截屏方法及相关设备
US11455054B2 (en) 2020-03-13 2022-09-27 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-protocol coexistence in an active stylus
KR20210145876A (ko) * 2020-05-25 2021-12-03 삼성디스플레이 주식회사 전자장치
JP2022014973A (ja) * 2020-07-08 2022-01-21 株式会社ワコム スタイラス及びセンサコントローラによって実行される方法、スタイラス、及びセンサコントローラ
JP2022044141A (ja) * 2020-09-07 2022-03-17 株式会社ワコム パームリジェクションの方法及びセンサコントローラ
JP2022108107A (ja) 2021-01-12 2022-07-25 株式会社ワコム ペン及びセンサコントローラを含むシステム、ペン、及びセンサコントローラ
TWI818455B (zh) * 2022-03-01 2023-10-11 幸芯科技有限公司 可判斷通訊品質的觸控筆、觸控屏與通訊品質的判斷方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925777A (en) * 1974-09-23 1975-12-09 Pressman D R Electronic clock employing repeating sequential single digit display
US6441810B1 (en) * 1995-10-31 2002-08-27 Lsi Logic Corporation Telemetry encoding technique for smart stylus
CN103238129A (zh) * 2010-08-30 2013-08-07 感知像素股份有限公司 在电容触摸传感器中定位静电指示笔
WO2015111159A1 (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社ワコム 位置指示器、位置検出装置、位置検出回路及び位置検出方法
WO2016004003A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 3M Innovative Properties Company Touch systems and methods including rejection of unintentional touch signals
CN105739723A (zh) * 2014-12-26 2016-07-06 株式会社和冠 位置指示器以及信号处理装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109146A (en) * 1977-04-25 1978-08-22 Northern Telecom Limited Pressure actuated light pen
IL96620A0 (en) * 1990-12-23 1991-09-16 Marc Zuta Electrical input device and method
GB2466605B (en) * 2007-09-26 2011-05-18 N trig ltd Method for identifying changes in signal frequencies emitted by a stylus interacting with a digitizer sensor
US8536471B2 (en) 2008-08-25 2013-09-17 N-Trig Ltd. Pressure sensitive stylus for a digitizer
JP4650553B2 (ja) * 2008-10-20 2011-03-16 ソニー株式会社 液晶表示パネル
JP5442479B2 (ja) * 2010-02-05 2014-03-12 株式会社ワコム 指示体、位置検出装置及び位置検出方法
US9389724B2 (en) * 2010-09-09 2016-07-12 3M Innovative Properties Company Touch sensitive device with stylus support
US8797301B2 (en) * 2012-02-15 2014-08-05 Cypress Semiconductor Corporation Active stylus to host data transmitting method
US9086745B2 (en) * 2011-10-28 2015-07-21 Atmel Corporation Dynamic reconfiguration of electrodes in an active stylus
US20140168140A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-19 Logitech Europe S.A. Method and system for discriminating stylus and touch interactions
US8773405B1 (en) 2013-01-10 2014-07-08 Cypress Semiconductor Corporation Stylus and related human interface devices with dynamic power control circuits
US10319345B2 (en) * 2013-05-02 2019-06-11 Samsung Electronics Co., Ltd Portable terminal and method for partially obfuscating an object displayed thereon
US9727166B2 (en) * 2013-07-05 2017-08-08 Sharp Kabushiki Kaisha Proximity-dependent adjustable-signal touch panel system
JP5937557B2 (ja) * 2013-09-30 2016-06-22 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置、タッチ検出機能付き表示装置、及び電子機器
JP2015141538A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 シャープ株式会社 タッチパネル制御装置、情報処理装置
TWI601053B (zh) * 2014-02-12 2017-10-01 元太科技工業股份有限公司 觸控點修正方法及應用其之電磁式觸控面板
TWI628560B (zh) * 2014-05-27 2018-07-01 禾瑞亞科技股份有限公司 觸控處理器
JP6406697B2 (ja) * 2014-09-17 2018-10-17 株式会社ワコム 位置検出装置及び位置検出方法
KR102649925B1 (ko) * 2015-01-19 2024-03-22 가부시키가이샤 와코무 위치 지시기
US9448646B1 (en) * 2015-04-20 2016-09-20 Wacom Co., Ltd. System and method for bidirectional communication between stylus and stylus sensor controller
CN107533386B (zh) * 2015-05-21 2020-12-29 株式会社和冠 主动式触控笔
EP3340017B1 (en) * 2015-08-19 2020-04-29 Wacom Co., Ltd. Method for detecting of a sensor controller by a stylus, stylus, and sensor controller
US10082890B2 (en) * 2015-09-01 2018-09-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Electrostatic communication using an active stylus
US10514803B2 (en) * 2016-03-06 2019-12-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Pen in field force sensing calibration
US10365763B2 (en) * 2016-04-13 2019-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Selective attenuation of sound for display devices
WO2018029855A1 (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 株式会社ワコム スタイラス及びセンサコントローラ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925777A (en) * 1974-09-23 1975-12-09 Pressman D R Electronic clock employing repeating sequential single digit display
US6441810B1 (en) * 1995-10-31 2002-08-27 Lsi Logic Corporation Telemetry encoding technique for smart stylus
CN103238129A (zh) * 2010-08-30 2013-08-07 感知像素股份有限公司 在电容触摸传感器中定位静电指示笔
WO2015111159A1 (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 株式会社ワコム 位置指示器、位置検出装置、位置検出回路及び位置検出方法
WO2016004003A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 3M Innovative Properties Company Touch systems and methods including rejection of unintentional touch signals
CN105739723A (zh) * 2014-12-26 2016-07-06 株式会社和冠 位置指示器以及信号处理装置

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