CN112181175A - 传感器控制器、主动式触控笔及使用了它们的方法 - Google Patents

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Abstract

传感器控制器、主动式触控笔及使用了它们的方法，从主动式触控笔向传感器控制器高效地传送芯体信息。本发明的方法是使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，包括：主动式触控笔根据步骤(S4)中的信标信号(BS)的检测来发送包含表示构成该主动式触控笔的笔尖的芯体的类别的芯体信息的功能信息(CP)的步骤(S6～S8)；传感器控制器从接收到的功能信息CP中取得芯体信息的步骤；主动式触控笔将包含向芯体附加的笔压值的数据信号反复发送的步骤(S12、S13)；及传感器控制器(31)通过基于芯体信息的方法，基于上述数据信号来导出主动式触控笔的位置的步骤。

Description

传感器控制器、主动式触控笔及使用了它们的方法
本申请为2016年4月19日申请的、申请号为201680022803.4的、发明名称为“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、以及主动式触控笔”的申请的分案申请。
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、以及主动式触控笔。
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，进行从触控笔发送信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。
近年来，通过与触控笔的壳体不同的构件来构成芯体(笔尖)且能够更换芯体的触控笔出现。专利文献3、4公开了这样的触控笔的一例。
专利文献4公开了如下的触控笔：检测多个笔尖中的当前连接的芯体，基于检测到的芯体来决定表示位置检测装置的“应用程序的特征”(橡皮擦等)的代码，并将决定的代码通过声音代码朝向位置检测装置发送。而且，专利文献4公开了通过改变芯体与触控笔之间的金属接点的配置或构造而进行基于触控笔的芯体的检测。
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
专利文献3：美国专利第8648837号说明书
专利文献4：美国专利申请公开第2014/0168177号说明书
发明内容
发明要解决的课题
在主动式触控笔中，根据芯体的前端附近的电极的构造(电极的形状、个数、位置等)而由传感器控制器检测的电场的分布可能会发生变化。因此，希望能够从主动式触控笔对传感器控制器预先传递安装于触控笔的芯体的类别。
作为用于实现该传递的具体的方法，可考虑从触控笔向传感器控制器发送表示芯体的类别的信息(以下，称为“芯体信息”)。然而，基于静电耦合的能够通信的范围最高也不过几十毫米，因此即使检测到触控笔安装了新的芯体并将所安装的芯体的芯体信息发送一次，通过传感器控制器无法接收的可能性也高。这是因为，在安装芯体的时刻，触控笔通常处于从传感器控制器分离的位置。
作为用于使传感器控制器的接收可靠的方法之一，可考虑触控笔多次反复进行芯体信息的发送。若在这样反复发送的期间触控笔接近传感器控制器，则结果是能够向传感器控制器传递芯体信息。然而，使用了触控笔前端的电极与连接有传感器控制器的传感器的耦合电容的通信的位速率极小，因此以反复进行芯体信息的发送的方式构成触控笔的情况在通信资源的利用效率的点上无法说是有效。
因此，本发明的目的之一在于提供一种从主动式触控笔向传感器控制器能够高效地传送芯体信息的、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、以及主动式触控笔。
用于解决课题的手段
本发明的方法是使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，包括：所述主动式触控笔根据在发生落笔操作的情况下产生的规定的触发，来发送表示构成该主动式触控笔的笔尖的芯体的类别的芯体信息的步骤；所述传感器控制器接收所述芯体信息，并确定所述主动式触控笔的所述芯体的类别的步骤；所述主动式触控笔将包含向所述芯体附加的笔压值的数据信号反复发送的步骤；及所述传感器控制器通过确定出的基于所述芯体信息的方法，基于所述数据信号来导出所述主动式触控笔的位置的步骤。
本发明的主动式触控笔是能够向传感器控制器发送信号的主动式触控笔，其中，包括：笔尖，具有电极；发送部，从所述电极发送信号；及控制部，利用所述发送部，根据在发生落笔操作的情况下产生的规定的触发，将用于确定构成所述笔尖的芯体的类别的芯体信息向所述传感器控制器发送一次，并且，在发送了一次所述芯体信息之后，向所述传感器控制器反复发送数据信号。
本发明的传感器控制器与主动式触控笔一起使用，该主动式触控笔构成为能够发送表示构成笔尖的芯体的类别的芯体信息及包含向所述芯体附加的笔压值的数据信号，其中，所述传感器控制器取得由所述主动式触控笔发送的所述芯体信息，基于取得的所述芯体信息来决定一个位置导出方法，通过决定的位置导出方法，基于反复发送的所述数据信号而反复导出所述主动式触控笔的位置。
发明效果
根据本发明，主动式触控笔根据在发生落笔操作的情况下产生的规定的触发来发送芯体信息，因此能够从主动式触控笔向传感器控制器高效地发送芯体信息。
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3所示的触控笔控制器IC106的功能块的简略框图。
图5(a)～(c)是表示图3所示的芯体121的变化的图，(d)是表示与(a)所示的B-B线对应的芯体121A的剖面的图，(e)是表示与(b)所示的C-C线对应的芯体121B的剖面的图，(f)是表示与(c)所示的D-D线对应的芯体121C的剖面的图。
图6是表示与图3所示的A-A线对应的芯体支架120的剖面的图。
图7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8是表示图3所示的功能信息CP的结构的图。
图9是表示图8所示的数据格式DFmt的内容的图。
图10是表示图9所示的方位代码ORC的定义的图。
图11是表示图8所示的数据格式DFmt的记述例的图。
图12是表示图3所示的交互数据DF的结构的图。
图13是表示图3所示的非交互数据DINF的结构的图。
图14是表示图1所示的触控笔100的动作流程的图。
图15是表示图1所示的传感器控制器31的动作流程的图。
图16是表示对于功能信息CP分配时槽的分配例的图。
图17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。
图18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。
图19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。
图20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21是表示交互数据DF包含方位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22是表示图15所示的传感器控制器31的动作流程的变形例的图。
图23是表示本发明的第二实施方式的触控笔100及传感器控制器31的动作流程的图。
图24是表示时槽的分配的变形例的图。
图25是表示本发明的变形例的触控笔100的动作流程的图。
图26是表示本发明的变形例的传感器控制器31的动作流程的图。
图27(a)(b)分别是表示本发明的变形例的触控笔100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(主处理器)。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方向通信。
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、样式Styl(参照图8)。而且，根据需要，对触控笔100的芯体121(参照图3)进行更换。并且，在实际描绘线时，使触控笔100从处于传感范围SR(传感器控制器31能够检测触控笔100的范围)之外的开始位置ST向传感范围SR内移动(落下)(落笔操作C1)，进而，接触(触摸)于触摸面3a(触笔操作C2)。然后，使用者一边维持触摸状态一边以在触摸面3a上描绘所希望的轨迹的方式移动触控笔100之后(移笔操作C3)，使触控笔100从传感范围SR内向传感范围SR外移动(提起)(提笔操作C4、C5)。使用者通过反复进行这一连串的操作C1～C5而在触摸面3a上描绘文字或图画。由于这样使用者反复进行操作C1～C5，从而产生触控笔100相对于传感器控制器31的传感范围SR反复进行进、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(上行线路信号、探索信号)。
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及时槽s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，在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内收发的信号有时带有数位的错误检测符号(CRC)，这种情况下，在1个时槽能够发送的位数成为例如16位。以下，以在1个时槽s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发送的下行线路信号DS的接收。检测到下行线路信号DS的传感器控制器31构成为通过基于装配于触控笔100的芯体121(参照图3)的类别而设定的位置导出方法，基于下行线路信号DS的检测使用的传感器30的电极(后述的图7所示的多个线状电极30X、30Y)的位置和检测到的下行线路信号DS的接收级别来导出表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)，并取得触控笔100包含于下行线路信号DS内而发送的各种信息或数据。
触控笔100包含于下行线路信号DS内而发送的各种信息或数据具体而言是图8所示的功能信息CP、图12所示的交互数据DF及图13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8～图13另行进行说明。
首先，功能信息CP是在触控笔100存在于传感范围SR外的期间进行变化的信息，例如触控笔100的版本信息、表示装配于触控笔100的芯体121(参照图3)的类别的芯体类别ID(芯体信息)等是符合的。换言之，功能信息CP是在使用者利用触控笔100进行写入操作期间不发生变化的信息。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必须在从触控笔100向传感器控制器31发送各种数据D之前，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正在由使用者操作时频繁地变化的数据，如后述的图18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当1次数据格式确定时，之后，只要触控笔与传感器控制器相互检测，就通过决定出的数据格式以多个帧反复发送。触控笔100在原则上不是作为对于来自传感器控制器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100的使用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是例如蓄电池电量那样的以比交互数据DF小的频度进行变化(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包括蓄电池101、电极102、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、芯体支架120及芯体121。而且，图4是表示触控笔控制器IC106的功能块的概略框图。如该图所示，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。
首先参照图3，蓄电池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级别(图13所示的蓄电池电量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12所示的笔压值TiP)的检测机构、或检测触控笔100的方位(朝向。后述的图12所示的方位OR)的6轴IMU等传感器装置构成。操作状态检测部105关于检测方位的传感器装置，将用于确定表示能够检测的方位的类别的方位代码ORC(参照图9)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，方位代码ORC也包含操作状态检测部105是否具有检测方位的传感器装置的信息。
触控笔控制器IC106是具有对从触控笔100的各部供给的信号进行处理并向触控笔100的各部供给信号的功能的信号处理部。以下，参照图4，详细说明触控笔控制器IC106的功能。
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方向通信。更具体而言，通信部110通过利用与芯体121一体构成的电极102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9所示决定的格式，在下行线路信号DS的发送用所使用的时槽s1～s15包含于下行线路信号DS，而从电极102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)或芯体121的更换动作而对功能信息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8所示的颜色Col、样式Styl、芯体类别ID。
交互数据取得部112具有管理交互数据DF的功能。具体而言，每当发送交互数据DF包含的数据时，从操作状态检测部105分别取得图12所示的笔压值TiP、方位OR等，取得柱形按钮104的按下状态(图12所示的柱形按钮状态BB)，并向通信部110供给。
非交互数据取得部113具有管理非交互数据DINF的功能。具体而言，每当发送非交互数据DINF时，取得图13所示的蓄电池电量BL等，向通信部110供给。
返回图3。芯体支架120是具有中空的筒状的形状的构件，构成为与触控笔100的壳体一体形成，且能够拆装构成触控笔100的笔尖的芯体121。由此，触控笔100构成为能够更换芯体121，触控笔100的使用者在从芯体支架120拆卸了芯体121之后，将另一芯体121向芯体支架120安装，由此进行芯体121的更换。
图5(a)～(c)是分别表示图3所示的芯体121的变化的芯体121A～121C的图。而且，图5(d)是表示与图5(a)所示的B-B线对应的芯体121A的剖面的图，图5(e)是表示与图5(b)所示的C-C线对应的芯体121B的剖面的图，图5(f)是表示与图5(c)所示的D-D线对应的芯体121C的剖面的图。
芯体121A～121C在一体构成的电极102的构造及设于末端部的端子123的构造的点上互不相同。首先说明电极102的话，设于芯体121A的电极102是棒状的导电性构件，配置在芯体121A的前端附近的内侧。另一方面，设于芯体121B的电极102是将圆锥台沿对称轴挖通而成的形状的导电性构件，以包围芯体121B的前端附近的方式配置。而且，设于芯体121C的电极102由2个电极102-1、102-2构成。电极102-1配置在芯体121A的前端附近的内侧，电极102-2配置在芯体121A的末端附近的内侧。电极102-1、102-2都是棒状的导电性构件，但是电极102-1形成得比电极102-2长。
接下来，说明端子123，但是在此之前说明芯体支架120的剖面构造。
图6是表示与图3所示的A-A线对应的芯体支架120的剖面的图。如该图所示，芯体支架120具有大致圆形的剖面，该剖面在侧面具有3个凹部H1～H3。凹部H1～H3从凹部H1开始依次各分离90度地配置。在凹部H1～H3分别设有端子T1～T3。端子T1经由缓冲器而与端子D1连接，端子T2被接地，端子T3经由缓冲器而与端子D0连接。端子T1、T3分别经由电阻元件，也与供给电源电位Vdd的电源配线连接。需要说明的是，端子D0、D1如图3所示是触控笔控制器IC106的输入端子，如图4所示，将输入给端子D0、D1的信号向功能信息更新部111供给。
返回图5。如图5(d)～(f)所示，芯体121A～121C都具有大致圆形的剖面，该剖面具有3个凸部。这3个凸部与图6所示的凹部H1～H3嵌合。
在图5(d)所示的芯体121A中，在3个凸部中的与凹部H2、H3对应的2个凸部形成有端子123。这2个端子123通过配线L1而相互连接。当芯体121A被安装于芯体支架120时，与凹部H2、H3对应的2个端子123分别与端子T2、T3导通，因此向端子T3供给接地电位，在端子D0出现高电平(1)。另一方面，在与未连接端子123的端子T1对应的端子D1出现低电平(0)。功能信息更新部111构成为根据这样向端子D1、D0供给的电位水平“0”“1”而检测芯体121A的芯体类别ID“01”。
在图5(e)所示的芯体121B中，在3个凸部中的与凹部H1、H2对应的2个凸部形成有端子123。这2个端子123通过配线L2而相互连接。当芯体121B安装于芯体支架120时，与凹部H1、H2对应的2个端子123分别与端子T1、T2导通，因此向端子T1供给接地电位，在端子D1出现高电平(1)。另一方面，在与未连接端子123的端子T3对应的端子D0出现低电平(0)。功能信息更新部111构成为根据这样向端子D1、D0供给的电位水平“1”“0”而检测芯体121A的芯体类别ID“01”。
在图5(f)所示的芯体121C中，在3个凸部全部形成有端子123。各端子123通过配线L3而相互连接。芯体121C安装于芯体支架120时，与凹部H1～H3对应的3个端子123分别与端子T1～T3导通，因此向端子T1、T3供给接地电位，在端子D1、D0这两方出现高电平(1)。功能信息更新部111构成为根据这样向端子D1、D0供给的电位水平“1”“1”而检测芯体121A的芯体类别ID“11”。
图7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)的期间，连续地反复输出检测模式c1，然后，输出结束模式STP的功能。
检测模式c1是触控笔100为了检测传感器控制器31的存在而使用的标识的模式，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。在此所说的标识是指通过后述的直接扩散部63而变换成1个扩散符号列的值的单位，可以包括通过接收到标识的触控笔100而变换成位列的值(以下，称为“位列对应标识”)和通过接收到标识的触控笔100未变换成位列的值(以下，称为“位列非对应标识”)。前者的标识由“0”“0001”等变换后的位列其本身来标记。这样通过位列而标记的各标识的位长根据直接扩散部63的规格来决定。另一方面，后者的标识由“P”“M”等来标记。在一例中，“P”和“M”分别与规定的扩散符号列及其按位取反符号列建立对应。
列举检测模式c1的具体的例子。例如可以通过位长1的位列对应标识的模式来表示检测模式c1，这种情况下，能够例如“010101…”那样构成检测模式c1。而且，也可以通过位长4的位列对应标识的模式来表示检测模式c1，这种情况下，能够例如“0000、1000、0000、1000、…”那样构成检测模式c1。此外，如果通过位列非对应标识的模式来表示检测模式c1，则能够例如“PMPMPM…”那样构成检测模式c1。不管怎样，检测模式c1都优选为互不相同的标识的值交替地反复而成的标识模式。
结束模式STP是用于将上述连续发送期间的结束向触控笔100通知的标识的模式，由在检测模式c1的反复中未出现的标识的模式构成。列举一例的话，如上所述将检测模式c1构成为“PMPMPM…”时，结束模式STP可以由使位列非对应标识“P”连续2次而成的标识模式“PP”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供给上述检测模式c1或结束模式STP。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是包含构成对触控笔100要求功能信息CP或者用于设定数据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而生成具有自相关性的扩散符号的功能。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使用从扩散符号保持部64供给的扩散符号，对于从开关62供给的信号(检测模式c1、结束模式STP、控制信息c2)进行变换，由此生成信标信号BS。
列举具体的例子的话，例如检测模式c1、结束模式STP、控制信息c2由位列对应标识“0”“1”的组合来构成，且从扩散符号保持部64供给的扩散符号为“00010010111”时，直接扩散部63只要如表1所示将标识“0”变换为扩散符号“00010010111”，将标识“1”变换为扩散符号“00010010111”的按位取反符号“11101101000”，由此来生成信标信号BS即可。
[表1]
标识 变换后的扩散符号
0 00010010111
1 11101101000
另外，例如检测模式c1、结束模式STP、控制信息c2由位列对应标识“0000”～“1111”及位列非对应标识“P”“M”的组合构成，且从扩散符号保持部64供给的扩散符号为“00010010111”时，直接扩散部63只要如表2所示，将位列非对应标识“P”变换为在“00010010111”的最前头附加“1”而成的符号列，将位列非对应标识“M”变换为在“00010010111”的按位取反符号“11101101000”的最前头附加“0”而成的符号列，将位列对应标识“0000”～“0100”分别变换为使“00010010111”以规定的移动量进行循环移动的符号的最前头附加“1”而成的符号列，将位列对应标识“1000”～“1100”分别变换为使“00010010111”的按位取反符号“11101101000”以规定的移动量进行循环移动的符号的最前头附加“0”而成的符号列，由此来生成信标信号BS即可。
[表2]
标识 变换后的扩散符号 标识 变换后的扩散符号
P 100010010111 M 011101101000
0000 111000100101 1000 000111011010
0001 111100010010 1001 000011101101
0011 101110001001 1011 010001110110
0010 110111000100 1010 001000111011
0110 101011100010 1110 010100011101
0111 100101110001 1111 011010001110
0101 110010111000 1101 001101000111
0100 101001011100 1100 010110100011
需要说明的是，通过直接扩散部63生成的信标信号BS成为依次包含检测模式c1、结束模式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发送信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30X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30Y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发送的下行线路信号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供给的下行线路信号DS放大输出。检波电路52是生成与放大电路51的输出信号的级别对应的电压的电路。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53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18及图19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之外的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8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。同样，在MCU80导出表示触控笔100的位置的坐标数据(X,Y)等时，功能信息CP包含的芯体类别ID需要由传感器控制器31已知。因此，每当触控笔100进入传感范围SR时，功能信息CP必须由传感器控制器31重新获知。具体而言，功能信息CP在从触控笔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16及图17在后文叙述。
图8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)和并非必须配置的信息(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、芯体类别ID、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。
芯体类别ID是表示装配于触控笔100的芯体121的类别的信息，如参照图5及图6说明那样，由图4所示的功能信息更新部111取得。传感器控制器31通过参照芯体类别ID，来取得触控笔100为了信号发送而使用的电极102是处于芯体121内还是芯体121外，而且，这样的电极102的个数及配置的与电极102相关的信息。需要说明的是，芯体类别ID也可以作为上述的触控笔100的固有ID的一部分。
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识别的10位～44位的信息。关于数据格式DFmt的详情，参照图9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9是表示图8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、方位代码ORC、定制数据标志CDf、方位分辨率ORR、定制笔压尺寸CPS、定制按钮尺寸CBS、定制方位尺寸COS、定制数据尺寸CDS。图9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14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12)的等级数(分辨率)的3位的信息，在其值为0～6时，表示等级数为256×2PL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。
方位代码ORC是对于交互数据DF之一的方位OR(参照图12)的格式进行确定的3位的信息。方位代码ORC的详情在后文参照图10进行详细说明，但是在ORC＝7的情况下，仅将方位OR的数据尺寸规定作为定制方位尺寸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12)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。
方位分辨率ORR是表示方位OR(参照图12)的分辨率的0～2位的信息，仅在方位代码ORC的值大于0时，即仅在触控笔100与方位OR的取得对应时，配置在数据格式DFmt内。通过方位分辨率ORR表示的方位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。
定制方位尺寸COS是表示方位OR的字节数的8位的信息，仅在方位代码ORC为7时，配置在数据格式DFmt内。由于为8位，因此通过定制方位尺寸COS表示的方位OR的字节数最大成为256字节。但是，如参照图12后述那样，实际的方位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12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、定制方位尺寸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10是表示图9所示的方位代码ORC的定义的图(方位代码表格OCT)。该图中，左端的“ORC”表示方位代码ORC的值，右端的“数据尺寸”通过占用时槽数(为了发送一次方位OR所需的时槽数)来表示方位OR的数据尺寸。
方位代码ORC的值为“0”的情况表示触控笔100未进行方位OR的取得(或者不具有取得功能)。如后述的图21所示，在交互数据DF内配置方位OR的情况下，为了发送交互数据DF而需要准备追加的时槽，但是在方位代码ORC的值为“0”时，不需要这样的追加的时槽的准备。
方位代码ORC的值为“1”的情况表示，触控笔100能够取得以2方位(X倾斜、Y倾斜)的值来表示二维(2D)的倾斜的方位OR，并为了发送一次该方位OR而需要2个时槽的利用。在后述的图21的例子中，向方位OR的发送用分配了连续的2个时槽，但是2个时槽可以连续，也可以不连续。
方位代码ORC的值为“2”的情况表示，触控笔100能够取得表示三维(3D)的值的方位OR，该三维(3D)的值包括由2方位(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，为了将该方位OR进行1次发送而需要连续或非连续的3个时槽的利用。
方位代码ORC的值为“3”的情况表示，触控笔100能够取得以2方位(高度、方位角)的值来表示二维(2D)的倾斜的方位OR，并为了对该方位OR进行1次发送而需要2个时槽的利用。
方位代码ORC的值为“4”的情况表示，触控笔100能够取得表示三维(3D)的值的方位OR，该三维(3D)的值包括由2方位(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，为了将该方位OR进行1次发送而需要利用3个时槽。
方位代码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)产生的测量值即方位OR，并为了将该方位OR进行1次发送而需要利用3个时槽。
方位代码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)产生的测量值即方位OR，并为了将该方位OR进行1次发送而需要利用3个以上的时槽。
方位代码ORC的值为“7”的情况如上所述表示通过图9所示的定制方位尺寸COS来表示方位OR的字节数的情况。
这样，通过使用方位代码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位OR的类别通过3位的短信息向传感器控制器31通知。而且，关于通过方位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11是表示图8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，方位代码ORC的值为0(0b000)，即触控笔100未取得方位OR，因此在方位OR用中不需要准备追加的时槽。另一方面，在记述例2在，方位代码ORC的值为6(0b110)，因此在方位OR用中需要通过追加来准备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，8位的定制笔压尺寸CPS被记述于数据格式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交互数据DF被送出之前的阶段就由传感器控制器31已知。之后，从触控笔100发送交互数据DF。
图12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必须配置在交互数据DF内的数据(Y)和并非必须如此配置的数据(N)，在图中，为了对典型地成为必要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构成为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、方位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9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是可选的数据，仅在图9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9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)。
方位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。方位OR是可选的数据，仅在图9所示的方位代码ORC不为0的情况下(参照图10)，配置在交互数据DF内(N)。方位OR的具体的意思如参照图10说明那样由方位代码ORC表示。而且，方位OR的尺寸由图10所示的数据尺寸(包括通过定制方位尺寸COS进行指定的情况)表示。例如，表示二维或三维的值的方位OR按照图10所示的方位代码表格OCT的规定，使用2个时槽或3个时槽来发送(参照图21)。
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是可选的数据，仅在图9所示的定制数据标志CDf为1的情况下，配置在交互数据DF内(N)。定制数据CD的位数由图9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，因此不包含方位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18及图19)。另一方面，关于包含方位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20及图21)。
图13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13中仅示出蓄电池电量BL。蓄电池电量BL是表示图3所示的蓄电池101的剩余量的级别的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)发送1次(参照图18～图21)。
接下来，关于触控笔100及传感器控制器31的动作，参照图14～图21进行详细说明。
首先，图14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根据向图3所示的端子D1、D0供给的电位级别，取得芯体类别ID。而且，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，芯体121的更换或尾部开关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)。该步骤S4是用于判定是否进行了参照图1说明的落笔操作C1的步骤，本实施方式的触控笔100以该信标信号BS的检测为触发(在发生了落笔操作的情况下产生的规定的触发)而进行包含芯体类别ID的功能信息CP的发送(后述的步骤S6～S8)。在步骤S4中判定为未检测到的情况下(即，触控笔100处于传感器控制器31的传感范围SR之外的情况下)，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中判定为检测到的情况下，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落笔操作C1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，在发送全部的情况下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，而是是否已经与任一传感器控制器31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8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16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，但是最初的1次是必要的处理。需要说明的是，也如图16所示，功能信息CP需要使用时槽s1发送。这是为了，通过在应该发送对包含命令的信标信号BS的响应信号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～s15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已经配对的情况下(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，能够以规定的可靠性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的情况下，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17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。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，取代已经发送完一次的功能信息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，仅仅通过在1个时槽接收缩短信息，就能够以实用上不会产生问题的可靠性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不接收的信息。关于这一点的详情在后文参照图22进行说明。
<A2-2.数据D的通信>
触控笔100在功能信息CP或哈希值CP_Hash的发送完成之后，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的情况下(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的数据信号在至少1个帧F中送出1次(步骤S12)。
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22进行说明。
图18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在每1帧F中在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18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，能够在每恒定的周期T(＝4时槽)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18所示的周期T的4时槽这样的值在时槽s0、s1(及后述的时槽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)是最短的。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19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在每一帧F中在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18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14，触控笔100也以每多帧F进行1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18，在该例子中，非交互数据DINF在时槽s15被发送。在图18的例子中，时槽s15平常不使用，但是通过将这样的时槽s15设为在每多帧F送出一次非交互数据DINF的送出时槽，能够不对交互数据DF的发送周期T造成影响地发送非交互数据DINF。
另一方面，在图19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在每多帧F通信一次非交互数据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能够分别以发送周期T(即以时分多路复用)发送交互数据DF。
图20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20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9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20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，也能实现以一定的周期T的发送。
图21是表示交互数据DF包含方位OR的情况下的对交互数据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下为了交互数据DF的发送而使用3个时槽，在频率f1下为了交互数据DF的发送而使用4个时槽。并且，方位OR使用在频率f0下为2个时槽且在频率f1下为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的尺寸为必须在7个时槽发送那样大，也能实现以一定的周期T的发送。但是，将图21与图18～图20进行比较可知，这种情况下的周期T比图18～图20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14。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，进行图1所示的提笔操作C4、C5，是指触控笔100向传感范围SR之外移动的情况，因此触控笔100返回步骤S2，即受理使用者对芯体121的更换或尾部开关103的操作的状态。
接下来，图15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的下行线路信号DS(即，在时槽s1接收的下行线路信号DS)的情况下(S21的肯定判定)，传感器控制器31将接收到的响应信号Ack所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(包括数据格式DFmt)的内容(步骤S30)。
另一方面，在步骤S23中判定为不存在一致的哈希值时，传感器控制器31将响应信号Ack所包含的数据蓄积作为功能信息CP的一部分(步骤S24)。然后，反复进行到此为止的处理的结果，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的情况下，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而反复进行信标信号BS的发送。
在步骤S30中决定了功能信息CP的内容的传感器控制器31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)能够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散列表格。
接下来，传感器控制器31取得功能信息CP所包含的芯体类别ID。并且，基于取得的芯体类别ID，进行位置导出参数的设定(步骤S34)。位置导出参数是为了根据传感器30接收的数据信号导出触控笔100的位置而传感器控制器31使用的参数，根据电极102的形状而不同。即，例如在图5(a)所示的芯体121A的电极102和图5(b)所示的芯体121A的电极102中，触摸面3a的数据信号的扩展不同，因此传感器控制器31在导出位置时应参照的范围不同。而且，关于图5(c)所示的芯体121A，位置导出仅使用从电极102-1送出的数据信号，从电极102-2送出的数据信号为了检测触控笔100的倾斜而使用。因此，传感器控制器31例如需要根据数据信号的接收强度等来区分从电极102-1、102-2分别送出的数据信号。位置导出参数是规定这样的根据电极102的形状而不同的位置导出方法的参数，如后述的步骤S42所示，传感器控制器31基于位置导出参数对于从触控笔100接收的数据信号进行处理，由此进行触控笔100的位置导出。
<B2.数据D的接收>
接下来，传感器控制器31在时槽s0再次发送信标信号BS(步骤S40)。并且，判定在时槽s0、s1以外是否检测到什么数据信号(步骤S41)，在判定为检测到的情况下，基于在步骤S34中设定的位置导出参数进行触控笔100的位置导出(步骤S42)，并将连续不接收计数器的值重置为0(步骤S43)。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S44)。而且，通过在每多帧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S45)。
另一方面，在步骤S41中判定为未检测到数据信号的情况下，判定连续不接收计器的值是否大于规定的阈值Th(步骤S46)，在判定为不大于的情况下，将连续不接收计数器的值加1(步骤S47)，返回步骤S40。另一方面，在步骤S46中判定为大于的情况下，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、及触控笔100，触控笔100基于在发生落笔操作C1的情况下产生的规定的触发即信标信号BS的接收来进行包含芯体类别ID的功能信息CP的发送，因此能够仅在进行了落笔操作C1时从触控笔100向传感器控制器31发送芯体类别ID。因此，能够从触控笔100向传感器控制器31高效地发送芯体类别ID。
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的整体而是仅通过发送哈希值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。
需要说明的是，在本实施方式中，在图14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8所示的功能信息CP包含不会通过使用者操作或来自传感器控制器31的设定而变更的第一功能信息和能够通过使用者操作或来自传感器控制器31的设定变更的第二功能信息。第一功能信息是例如表示触控笔100所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9所示的柱形按钮数BBN表示的信息。BBN＝0表示触控笔100不具有柱形按钮104，BBN≠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10所示的方位代码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9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8所示的颜色Col表示的信息)。虽然在图8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，第二功能信息是除了芯体类别ID之外，还对例如通过触控笔100描绘的线的颜色、宽度及铅笔、圆珠笔等刷子的类型进行确定的信息等。它们由图8所示的颜色Col及样式Styl表示。使用者标识符(UID)是能够对颜色、宽度等着墨的信息进行确定的信息，因此关于使用者标识符(UID)也可以包含在第二功能信息中。
在触控笔100导出哈希值CP_Hash时，也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，通过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可以在图15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一致的哈希值的情况下，对触控笔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14的步骤S6中判定为还未配对即可。由此，能够从触控笔100对传感器控制器31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所发送的功能信息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22进行说明。
图22是表示图15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15所示的流程的一部分。
如图22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的一部分而向触控笔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15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18、图20及图21的例子中，偏置信息成为2，在图19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18至图20的例子中，间隔信息成为4，在图21的例子中，间隔信息成为8。偏置信息及间隔信息总之是规定将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23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14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个种类的散列函数(算法)来导出，也可以将通过1个散列函数导出的哈希值的上位位列和下位位列分别作为散列#1、#2。而且，也可以进行基于上述的第一功能信息来导出散列#1并基于第二功能信息来导出散列#2这样的处理。
在触控笔100进入传感器控制器31的传感范围SR(参照图1)而检测到由传感器控制器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)。该发送通过在对信标信号BS的响应信号之中配置哈希值#1来进行。
传感器控制器31当检测到对信标信号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，在下一帧再次发送信标信号BS。
在步骤S62中判定为未存储于对应数据存储区域的情况下，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的情况下，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)。该发送也通过在下一帧发送的信标信号BS之中配置读出的哈希值#2来进行。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)，在一致的情况下，发送响应信号Ack，在不一致的情况下，发送失败信号Fail。上述的发送通过在对信标信号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14所示的步骤S10以后的处理)转移。传感器控制器31对在步骤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的情况下，结束触控笔100的检测处理而向数据信号的接收处理(图15所示的步骤S40以后的处理)转移，在未检测到响应信号Ack的情况下(或者检测到失败信号Fail的情况下)，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能够通过与接收到的哈希值#1建立对应而存储的哈希值#2，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，通过同一下行线路信号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24所示它们通过不同的下行线路信号DS来实现。即，图24示出将作为坐标数据的导出专用的位置信号的下行线路信号DS与用于发送交互数据DF的下行线路信号DS分时地发送，传感器控制器31仅基于前者的下行线路信号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。
另外，在上述各实施方式中，列举触控笔100与传感器控制器31双向地进行通信的例子进行了说明，但是本发明也能够良好地适用于仅进行从触控笔100向传感器控制器31的单向的通信的情况。以下，参照附图详细地进行说明。
图25是表示本发明的变形例的触控笔100的动作流程的图。而且，图26是表示本变形例的传感器控制器31的动作流程的图。
首先，参照图25说明触控笔100的动作，首先关于步骤S1～S3，与参照图14说明的动作相同。在步骤S3之后，本变形例的触控笔100不是进行图14所示的信标信号BS的检测(步骤S4)，而是进行通过操作状态检测部105(参照图3)检测的笔压值是否成为大于0的值(规定的值)的判定(步骤S70)。不进行信标信号BS的检测是因为在本变形例中传感器控制器31不进行信标信号BS的发送的缘故。笔压值大于0的情况通常意味着进行触笔操作C2(参照图1)且当前为移笔操作C3(参照图1)正在进行。因此，在步骤S70中，实质上进行触笔操作C2的检测。
本变形例的触控笔100以步骤S70的肯定判定(即，触笔操作C2的检测)为触发(在发生落笔操作的情况下产生的规定的触发)，进行与包含芯体类别ID的功能信息CP相关的信息的发送(步骤S71)。在此发送的信息可以是功能信息CP其本身，也可以是表示功能信息CP没有变更的信息(无变更信息)。而且，在传感器控制器31能够预先存储功能信息CP的情况下，可以通过上述的哈希值CP_Hash或使用者标识符UID那样的、在传感器控制器31侧能够确定功能信息CP的信息，来构成与功能信息CP相关的信息。此外，触控笔100在由于功能信息CP的尺寸大而1次无法完全发送时等，可以与图14的步骤S7同样，分为多次地发送功能信息CP。
在步骤S71中发送了与功能信息CP相关的信息之后的处理与在图14中说明的步骤S10以后的处理基本上相同。但是，在本变形例中，取代步骤S10中的信标信号BS的检测而判定笔压值是否为0(步骤S72)。不进行信标信号BS的检测的是基于与步骤S70相同的理由。笔压值为0的情况通常是指进行了提笔操作C4、C5(参照图1)。因此，在步骤S72中，实质上进行提笔操作C4、C5的检测。
接下来，参照图26，说明本变形例的传感器控制器31的动作。本变形例的传感器控制器31首先进行来自触控笔100的信号的检测(步骤S80)。并且，判定该信号内是否包含功能信息CP(的一部分)(步骤S81)。在包含有功能信息CP(的一部分)时，将信号内包含的数据蓄积作为功能信息CP(的一部分)(步骤S83)。并且，反复进行到此为止的处理的结果是判定功能信息CP的全部是否被蓄积(步骤S84)，在判定为全部蓄积时，基于步骤S83中的蓄积的功能信息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S85)。另一方面，在判定为还未全部蓄积时，返回步骤S80而反复进行信号的检测。
另一方面，在步骤S81中判定为不包含的情况下，基于以前的蓄积结果，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S86)。具体而言，首先在来自触控笔100的信号中包含上述的无变更信息的情况下，基于以前接收而蓄积的最新的功能信息CP，来决定当前接近中的触控笔100的功能信息CP的内容。而且，在构成为传感器控制器31能够与哈希值CP_Hash建立对应地蓄积功能信息CP的情况下，读出来自触控笔100的信号所包含的哈希值CP_Hash所对应的功能信息CP，基于读出的功能信息CP，来决定当前接近中的触控笔100的功能信息CP的内容。此外，在传感器控制器31能够与使用者标识符UID建立对应地蓄积功能信息CP时，读出来自触控笔100的信号包含的使用者标识符UID所对应的功能信息CP，基于读出的功能信息CP，来决定当前接近中的触控笔100的功能信息CP的内容。
在步骤S85或步骤S86中决定了功能信息CP的内容之后的处理与在图14中说明的步骤S34以后的处理基本上同样。但是，本变形例的传感器控制器31不进行信号的发送，因此不进行步骤S40中的信标信号BS的发送。而且，也不进行图14的步骤S33的处理，即导出功能信息CP的哈希值并与功能信息CP建立对应而作为对应数据存储于存储区域的处理。详细而言，本变形例的传感器控制器31虽然能够将哈希值与功能信息CP建立对应地存储，但是在落笔时不可能进行该存储处理。即便假设基于在落笔时接收到的功能信息CP来算出哈希值，并与功能信息CP建立对应地存储，在触控笔100中也完全不知晓传感器控制器31的状况，因此仅发送哈希值无法判定是否能够正确地传递功能信息CP。因此，为了保证能够正确地传递功能信息CP，结果只能是发送功能信息CP其本身。这在将使用者标识符UID与功能信息CP建立对应地存储时也是同样的，在本变形例的传感器控制器31为了将哈希值或使用者标识符UID等与功能信息CP建立对应地存储，需要在不是落笔时而是基于使用者的明确的指示的控制下进行存储处理。
在本变形例中，触控笔100构成为以笔压值成为大于0的值的情况(即，触笔操作C2的检测)为触发来进行功能信息CP的发送，但是这样的触发在上述第一及第二实施方式中也能够适用。例如，通过将触控笔100构成为除了进行图14的步骤S14、图23的步骤S52的信标信号BS的检测有无的判定之外，也进行笔压值成为大于0的值的情况的判定，由此，能够实现在信标信号BS的检测和笔压值成为大于0的值的情况中的任一方满足时向触控笔100发送功能信息CP这样的结构。
此外，在上述各实施方式中，说明了传感器控制器31基于芯体类别ID来设定位置导出参数的例子，但是本发明的传感器控制器31也能够在除了位置导出参数的设定之外在其他的用途中利用芯体类别ID时适用。以下，参照附图，说明其一例。
图27(a)(b)分别是表示本发明的变形例的触控笔100的图。图27(a)示出将具有硬的笔尖的芯体121D装配于触控笔100的情况，图27(b)示出将毛笔那样的具有柔软的笔尖的芯体121E装配于触控笔100的情况。需要说明的是，在图27(a)(b)中，省略电极102的记载。
在图27(a)的例子中，在使用者通过笔尖向触摸面3a赋予压力P(或力P)的情况下，该压力P全部直接地向操作状态检测部105施加。因此，从触控笔100向传感器控制器发送的笔压值成为与从触摸面3a向笔尖赋予的压力相同的值P。另一方面，在图27(b)的例子中，即使在使用者通过笔尖向触摸面3a赋予了压力P的情况下，向操作状态检测部105施加的压力也成为比P小的值(以下，在图示的例子中成为P/3)。这是因为，由于毛笔的柔软性或者在壳体与芯体121E之间产生的压力(或力)而吸收了应向操作状态检测部105传递的压力P的一部分的缘故。因此，从触控笔100向传感器控制器31发送的笔压值成为不是P而是比其小的值，例如P/3或特殊的非线性函数。
这样，根据芯体121的种类而向传感器控制器31传递的是比本来的笔压值P小的笔压值。本变形例的传感器控制器31在将这样成为比本来的笔压值小的值而能传递的笔压值向本来的笔压值(以下，称为“笔压级别”)变换的目的下，利用芯体类别ID。
详细而言，本变形例的传感器控制器31存储有用于按照各芯体类别ID而将从触控笔100接收的笔压值变换为笔压级别的函数(笔压曲线。导出笔压级别的方法)。并且，基于从触控笔100接收的芯体类别ID来选择笔压曲线，通过选择的笔压曲线，将从触控笔100接收的笔压值变换为笔压级别。
例如，传感器控制器31关于图27(a)的芯体121D，存储Pb＝Pa作为笔压曲线。其中，Pa是从触控笔100接收的笔压值，Pb是变换后的笔压级别。而且，传感器控制器31关于图27(b)的芯体121E，存储Pb＝Pa×3作为笔压曲线。由此，无论关于芯体121D、121E的哪一个，使用者通过笔尖向触摸面3a赋予压力P时的笔压级别Pb都成为P。这样，根据本变形例，传感器控制器31无论芯体121的种类如何都能够得到本来的笔压值。
另外，作为其他的用途，不仅是笔压，在检测触控笔100的倾斜角等的基础上，也可以为了确定适当的电极或信号分布的形状而利用芯体信息。根据本发明，即使在这样的情况下，也能够将芯体信息与反复发送的数据另行有效地向传感器控制器31传递。
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
51 放大电路
52 检波电路
53 AD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
80 MCU
100 触控笔
101 蓄电池
102 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
120 芯体支架
121、121A～121C 芯体
123、D1～D0、T1～T3 端子
BB 柱形按钮状态
BBN 柱形按钮数
BL 蓄电池电量
BS 信标信号
C1 落笔操作
C2 触笔操作
C3 移笔操作
C4、C5 提笔操作
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
COS 定制方位尺寸
CP 功能信息
CP_Hash 哈希值
CPS 定制笔压尺寸
Col 颜色
D 数据
DF 交互数据
DFmt 数据格式
DINF 非交互数据
DS 下行线路信号
F 帧
H1～H3 凹部
L1～L3 配线
OCT 方位代码表格
OR 方位
ORC 方位代码
ORR 方位分辨率
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 (16)

1.一种使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，包括：
所述主动式触控笔根据规定的触发，来发送包含对该主动式触控笔的笔尖中的电极的个数或配置进行确定的信息的芯体信息的步骤；
所述传感器控制器通过接收所述芯体信息来对所述主动式触控笔的电极的个数或配置进行确定的步骤；
所述主动式触控笔使用所述电极而将信号反复发送的步骤；及
所述传感器控制器通过基于所述芯体信息的方法，基于所述信号来导出所述主动式触控笔的位置的步骤。
2.根据权利要求1所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述芯体信息是对所述主动式触控笔是否包含第二电极进行确定的信息，所述第二电极是与存在于构成所述笔尖的芯体的中心的第一电极不同的电极，
在由所述芯体信息示出所述主动式触控笔包含所述第二电极的情况下，所述传感器控制器进一步基于从所述第二电极发送出的信号来导出所述主动式触控笔的倾斜。
3.根据权利要求2所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述第二电极是设置于与所述第一电极相比远离所述笔尖的位置的电极。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述规定的触发是所述主动式触控笔检测到所述传感器控制器所发送的上行线路信号。
5.根据权利要求4所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
在发送所述芯体信息的步骤中，通过对从所述传感器控制器供给的信号的响应信号来发送所述芯体信息。
6.根据权利要求5所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述主动式触控笔通过发送包含功能信息的信息的缩短信息来发送所述芯体信息，所述功能信息包含所述芯体信息。
7.根据权利要求6所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述芯体信息是识别所述主动式触控笔的固有ID的一部分，发送所述芯体信息的步骤是发送所述固有ID的步骤。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的使用了主动式触控笔及传感器控制器的方法，其中，
所述芯体信息包含表示所述主动式触控笔为了发送信号而使用的电极是处于所述芯体内还是所述芯体外的信息。
9.一种主动式触控笔，构成为能够对传感器控制器发送信号，其中，包括：
笔尖，具有多个电极；
发送部，从所述多个电极中的任意电极发送信号；及
控制部，根据规定的触发，利用所述发送部将包含对所述笔尖中的电极的个数或配置进行确定的信息的芯体信息对所述传感器控制器发送，并且，在发送了所述芯体信息之后，利用所述发送部对所述传感器控制器反复发送信号。
10.根据权利要求9所述的主动式触控笔，其中，
所述芯体信息是对在所述多个电极中是否包含第二电极进行确定的信息，所述第二电极是与存在于构成所述笔尖的芯体的中心的第一电极不同的电极。
11.根据权利要求10所述的主动式触控笔，其中，
所述第二电极是设置于与所述第一电极相比远离所述笔尖的位置的电极。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的主动式触控笔，其中，
所述主动式触控笔包括经由所述电极从所述传感器控制器接收信号的接收部，
所述规定的触发是经由所述接收部而检测到所述传感器控制器所发送的上行线路信号。
13.一种传感器控制器，与主动式触控笔一起使用，该主动式触控笔构成为能够发送包含对笔尖中的电极的个数或配置进行确定的信息的芯体信息及包含向构成所述笔尖的芯体附加的笔压值的数据信号，其中，
所述传感器控制器通过取得由所述主动式触控笔发送的所述芯体信息来对所述主动式触控笔的电极的个数或配置进行确定，
基于取得的所述芯体信息来决定一个位置导出方法，通过决定出的位置导出方法，基于反复发送的所述数据信号而反复导出所述主动式触控笔的位置。
14.根据权利要求13所述的传感器控制器，其中，
所述芯体信息是对所述主动式触控笔是否包含第二电极进行确定的信息，所述第二电极是与存在于所述芯体的中心的第一电极不同的电极，
在由所述芯体信息示出所述主动式触控笔包含所述第二电极的情况下，所述传感器控制器进一步基于从所述第二电极发送出的信号来导出所述主动式触控笔的倾斜。
15.根据权利要求14所述的传感器控制器，其中，
所述第二电极是设置于与所述第一电极相比远离所述笔尖的位置的电极。
16.根据权利要求13～15中任一项所述的传感器控制器，其中，
所述传感器控制器构成为能够对所述主动式触控笔发送上行线路信号，
所述主动式触控笔根据检测到所述上行线路信号而发送所述芯体信息。
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