CN113168265A - 位置检测装置及位置检测方法 - Google Patents

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Abstract

使得能够将由多个位置指示器分别指示的位置根据状况而合适地检测。位置检测装置(1)具备传感器(10)和经由传感器(10)而检测由位置指示器(2a)指示的第一位置及由位置指示器(2b)指示的第二位置的传感器控制器(20)。传感器控制器(20)在从第一位置及第二位置均未检测到的状态转变为检测到第一位置的状态后，继续第一位置的检测并停止第二位置的检测，另一方面，在从第一位置及第二位置均未检测到的状态转变为检测到第二位置的状态后，继续第二位置的检测及第一位置的检测双方。

Description

位置检测装置及位置检测方法
技术领域
本发明涉及位置检测装置及位置检测方法，尤其涉及合适地检测由多个位置指示器分别指示的位置的位置检测装置及位置检测方法。
背景技术
作为平板终端、智能手机等电子设备的输入设备，已知有电磁感应方式的输入装置。这种输入装置构成为包括例如形成为笔型的位置指示器和具有平板状的输入面的位置检测装置。用户将位置指示器拿在手中，宛如向纸面书写文字、图画那样在输入面上使位置指示器滑动，由此进行输入操作。
位置指示器构成为具有包括电感器及电容器的谐振电路。另外，位置检测装置构成为具有配设于输入面内的多个环形线圈。若对由位置检测装置进行的位置指示器的位置检测简单说明，则首先，位置检测装置从任一环形线圈产生磁场。于是，在位置指示器的电感器产生感应电力，电容器被充电。之后，若位置检测装置使磁场消失，则从位置指示器利用充电于电容器的电力来发送反射信号。位置检测装置通过判定这样发送出的反射信号的各环形线圈处的接收强度来检测输入面内的位置指示器的位置。
在专利文献1中公开了在两端设置有谐振电路的位置指示器。两端的谐振电路构成为相对于来自位置检测装置的信号的反射信号的相位互相不同，因此，位置检测装置能够将它们区分而检测。其结果，例如能够将一端作为笔来处理，将另一端作为橡皮擦来处理，因此，用户能够以宛如正在使用带橡皮擦的铅笔那样的感觉使用位置指示器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-69350号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在通常的文具中，不仅是设置于铅笔的后端的橡皮擦，与铅笔分体的橡皮擦也经常被使用。于是，本申请的发明人关于位置指示器也在研究将具有橡皮擦功能的位置指示器和具有笔功能的位置指示器设为独立的设备。在该情况下，为了将由各位置指示器指示的位置区分而检测，作为一例，可考虑采用以下这样的位置检测方法。可考虑“对各位置指示器分配不同的谐振频率，首先将使用了各谐振频率的全局扫描(传感器整体的扫描)通过时间分割来进行，在通过全局扫描检测到由任一位置指示器指示的位置的情况下，转变为由位置指示器指示的位置的局部扫描(传感器中的已检测的位置的附近区域的扫描)”这一位置检测方法的采用。
然而，在采用这样的位置检测方法的情况下，在检测到由某位置指示器指示的位置后，可能会无法进行由其他的位置指示器指示的位置的检测。因此，要求使得：即使在检测到由某位置指示器指示的位置的情况下，也能够进行由其他的位置指示器指示的位置的检测。作为一例，要求使得：即使在检测到由具有橡皮擦功能的位置指示器指示的位置的情况下，在具有笔功能的位置指示器接近了的情况下，也能够进行由作为笔的位置指示器指示的位置的检测。
因此，本发明的目的之一在于提供能够将由多个位置指示器分别指示的位置根据状况而合适地检测的位置检测装置及位置检测方法。
用于解决课题的手段
本发明的位置检测装置的特征在于，具备：传感器；及控制器，经由所述传感器而检测由第一位置指示器指示的第一位置及由第二位置指示器指示的第二位置，所述控制器在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，继续所述第一位置的检测并停止所述第二位置的检测，另一方面，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，继续所述第二位置的检测及所述第一位置的检测双方。
本发明的位置检测方法是经由传感器而检测由第一位置指示器指示的第一位置及由第二位置指示器指示的第二位置的位置检测方法，其特征在于，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，继续所述第一位置的检测并停止所述第二位置的检测，另一方面，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，继续所述第二位置的检测及所述第一位置的检测双方。
发明效果
根据本发明，能够将由多个位置指示器分别指示的位置根据状况而合适地检测。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的位置检测装置1及位置指示器2a、2b的外观的图。
图2是示出位置指示器2、传感器10及传感器控制器20的内部结构的图。
图3是示出本发明的第一实施方式的控制部28实施的位置检测方法的概要的图。
图4是示出本发明的第一实施方式的位置检测方法的处理流程图。
图5是示出本发明的第一实施方式的位置检测方法的处理流程图。
图6的(a)是示出在图4、图11、图13的步骤S2中执行的Y轴侧全局扫描的详情内容的处理流程图，(b)是示出在图4、图11、图13的步骤S7中执行的Y轴侧全局扫描的详情内容的处理流程图。
图7的(a)是示出在图5、图12、图13的步骤S11中执行的局部扫描的详情内容的处理流程图，(b)是示出在图5的步骤S43及图12的步骤S64中执行的部分全局扫描的详情内容的处理流程图。
图8是示意性地表示在图4、图11、图13的步骤S2、S7中检测的谐振级的图。
图9是示出本发明的第二实施方式的位置检测装置1及位置指示器2a～2c的外观的图。
图10是示出本发明的第二实施方式的控制部28实施的位置检测方法的概要的图。
图11是示出本发明的第二实施方式的位置检测方法的处理流程图。
图12是示出本发明的第二实施方式的位置检测方法的处理流程图。
图13是示出本发明的位置检测方法的具体例的处理流程图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是示出本发明的第一实施方式的位置检测装置1及位置指示器2a、2b的外观的图。位置检测装置1是具有输入面10a的平板终端等计算机，如图1所示，构成为具有传感器10、传感器控制器20及主机处理器40。关于其中的传感器10及传感器控制器20，将在之后详细说明。主机处理器40是计算机即位置检测装置1的中央处理装置，进行基于从传感器控制器20输入的坐标来生成笔划数据的处理、将生成的笔划数据向存储装置保存的处理、将生成的笔划数据朝向其他的计算机发送的处理、将生成的笔划数据渲染并显示于显示装置的处理等。
位置指示器2a、2b分别是作为相对于位置检测装置1的输入装置发挥功能的装置。如图1所示，具有笔功能的位置指示器2a形成为笔型的形状，具有橡皮擦功能的位置指示器2b形成为橡皮擦型的形状。详情后述，位置检测装置1能够将它们通过谐振频率的不同来区分而检测，在生成上述的笔划数据时，将位置指示器2a作为笔来处理，将位置指示器2b作为橡皮擦来处理。在以下的说明中，有时将位置指示器2a、2b(及在第二实施方式中说明的位置指示器2c)集中称作位置指示器2。
图2是示出位置指示器2、传感器10及传感器控制器20的内部结构的图。若首先着眼于位置指示器2，则位置指示器2构成为具有包括电感器3及电容器4而成的LC谐振电路。电感器3的电感及电容器4的电容以使该LC谐振电路的谐振频率针对位置指示器2的每个种类不同的方式设定。电感器3起到根据从传感器10供给的磁场而生成感应电压从而对电容器4充电的作用。另外，来自传感器10的磁场的供给停止后的电感器3起到利用蓄积于电容器4的电荷来对位置检测装置1发送反射信号的作用。
如图2所示，传感器10具有在长方形的平面区域内配置有多个环形线圈LC的结构。各环形线圈LC的一端接地，另一端连接于传感器控制器20。在图3中，作为多个环形线圈LC的例子，图示了在图示的y方向上延伸的m条X轴侧环形线圈X1～Xm和在与y方向正交的x方向上延伸的n条Y轴侧环形线圈Y1～Yn。m、n分别例如是40。
传感器控制器20经由传感器10而检测由位置指示器2a指示的输入面10a上的位置(第一位置)及由位置指示器2b指示的输入面10a上的位置(第二位置)。如图2所示，传感器控制器20构成为具有选择电路21、开关电路22、放大器23、检波电路24、低通滤波器(LPF)25、采样保持电路(S/H)26、模数转换电路(A/D)27、控制部28、振荡器29及电流驱动器30。
在选择电路21上连接有各环形线圈LC的另一端。选择电路21起到根据来自控制部28的控制而选择多个环形线圈LC中的1条或多条并将选择出的环形线圈LC与开关电路22连接的作用。
开关电路22是具有1个共用端子和2个选择端子的开关，构成为能够将与共用端子连接的选择端子根据来自控制部28的控制而切换。在开关电路22的共用端子上连接选择电路21，在一方的选择端子上连接放大器23的输入端，在另一方的选择端子上连接电流驱动器30的输出端。
放大器23是将经由开关电路22而从选择电路21供给的电压信号放大并向检波电路24输出的电路。检波电路24是通过对从放大器23输出的电压信号进行包络线检波来生成包络线信号并向低通滤波器25输出的电路。低通滤波器25起到从检波电路24生成的包络线信号除去高频成分的作用。采样保持电路26构成为将由低通滤波器25除去高频成分后的上述包络线信号的采样动作及保持动作以规定时间间隔进行。模数转换电路27通过对由采样保持电路26保持的信号实施模数转换来生成数字信号，并向控制部28输出。
控制部28是按照存储于存储装置的程序进行动作的处理器，连接于图1所示的主机处理器40。控制部28构成为，除了进行选择电路21、开关电路22、采样保持电路26、模数转换电路27及振荡器29的控制之外，还执行基于从模数转换电路27供给的数字信号来检测位置指示器2的位置，将表示检测到的位置的坐标与位置指示器2的种类建立对应并向主机处理器40输出的处理等。
图3是示出本实施方式的控制部28实施的位置检测方法的概要的图。该图的(a)示出了进行为了检测由各位置指示器2指示的位置而扫描传感器10的整体的全局扫描的全局扫描模式，该图的(b)示出了进行扫描传感器10中的已检测的位置的附近区域的局部扫描的局部扫描模式。详情后述，在该图的(b)中示出了关于由具有橡皮擦功能的位置指示器2b指示的位置的检测的局部扫描模式。另外，在全局扫描模式与局部扫描模式之间，存在用于确定在全局扫描模式下检测到的位置的中间模式。
进入到全局扫描模式后，控制部28构成为以每时间TG一次的频度将各位置指示器2的全局扫描通过时间分割而执行。图3所示的“PGS”表示具有笔(Pen)功能的位置指示器2a的全局扫描(Global Scan)，“EGS”表示具有橡皮擦(Eraser)功能的位置指示器2a的全局扫描(Global Scan)。
时间TG被设定为例如0.125秒(8Hz)。控制部28构成为，将各位置指示器2的全局扫描分割成以Y轴侧环形线圈LC为扫描对象的Y轴侧全局扫描和以X轴侧环形线圈LC为扫描对象的X轴侧全局扫描，在全局扫描模式下，将各位置指示器2的Y轴侧全局扫描通过时间分割而反复执行。需要说明的是，在图3中标注于“PGS”“EGS”各自的末尾的标号“y”表示是Y轴侧全局扫描。控制部28构成为，在这些Y轴侧全局扫描中检测到任一位置指示器2的情况下，转变为关于该位置指示器2的中间模式。
在本实施方式的全局扫描模式下，进行Y轴侧全局扫描的位置指示器的顺序预先决定，在从其他模式进入到全局扫描模式的情况下，按照该预先决定的顺序而开始各位置指示器的Y轴侧全局扫描。在以下的说明中，将在全局扫描模式下相对地先进行Y轴侧全局扫描的位置指示器称作“优先位置指示器”，将相对地后进行的位置指示器称作“非优先位置指示器”。如图3所示，以位置指示器2a、位置指示器2b的顺序执行Y轴侧全局扫描。因此，在本实施方式中，具有笔功能的位置指示器2a是优先位置指示器，具有橡皮擦功能的位置指示器2b是非优先位置指示器。
对中间模式进行说明。若进入到中间模式，则控制部28构成为执行关于在全局扫描模式下检测到的位置指示器2的X轴侧全局扫描和用于确定检测的判定处理。判定处理是判定Y轴侧全局扫描及X轴侧全局扫描的检测结果是否满足规定的检测条件的处理。详情后述，在规定的检测条件中，例如包括在Y轴侧全局扫描及X轴侧全局扫描中检测到的反射信号的接收强度分布为规定的形状等。在作为判定处理的结果而位置的检测确定了的情况下，控制部28转变为关于位置的检测确定了的位置指示器2的局部扫描模式。另一方面，在未确定的情况下，控制部28返回全局扫描模式。
进入到局部扫描模式后，如图3(b)所示，控制部28构成为将关于对象的位置指示器的局部扫描以每时间TL一次的频度进行。TL例如是约0.0075秒(133Hz)，与上述的时间TG相比被设定为小的值。这是为了能够将上述的笔划数据以高的精度生成。需要说明的是，图3所示的“ELS”表示具有橡皮擦(Eraser)功能的位置指示器2b的局部扫描(Local Scan)。另外，标注于“ELS”的末尾的标号“x”“y”分别表示X轴侧环形线圈LC的扫描和Y轴侧环形线圈LC的扫描。如图3(b)所示，控制部28构成为在1次的局部扫描中依次实施X轴侧的环形线圈LC的扫描和Y轴侧的环形线圈LC的扫描。
控制部28关于对象的位置指示器以每时间TL一次的频度进行局部扫描。另一方面，控制部28关于其他的位置指示器2进行全局扫描。作为本实施方式的一例，关于其他的位置指示器2进行的全局扫描分割执行。即，构成为执行其他的位置指示器2的局部性的全局扫描(以下，称作部分全局扫描)。部分全局扫描是对应的全局扫描的一部分，例如是指关于2～3条环形线圈LC进行扫描。需要说明的是，在部分全局扫描中设为扫描的对象的环形线圈LC可以包括Y轴侧环形线圈LC及X轴侧环形线圈LC的一方或双方。在部分全局扫描中能够扫描的环形线圈LC的具体的条数作为一例而考虑部分全局扫描的时间长来决定。
在本实施方式中，控制部28构成为，为了优先地处理具有笔功能的位置指示器2a，在进入到关于具有橡皮擦功能的位置指示器2b的局部扫描模式的情况下，交替地进行位置指示器2b的局部扫描和位置指示器2a的部分全局扫描。需要说明的是，图3所示的“PGSp”表示具有笔功能的位置指示器2a的部分全局扫描。由此，控制部28在位置指示器2a的位置及位置指示器2b的位置均未检测到的状态下检测到位置指示器2b的位置后，继续位置指示器2a的位置及位置指示器2b的位置的检测双方。
并且，在本实施方式中，控制部28在进入到关于具有笔功能的位置指示器2a的局部扫描模式的情况下，不实施具有橡皮擦功能的位置指示器2b的部分全局扫描。也就是说，控制部28构成为，在从位置指示器2a的位置及位置指示器2b的位置均未检测到的状态转变为检测到位置指示器2a的位置的状态后，继续位置指示器2a的位置的检测，另一方面，停止位置指示器2b的位置的检测。这是基于“在利用具有笔功能的位置指示器2a输入位置的期间不会利用具有橡皮擦功能的位置指示器2b输入位置”这一用户的实情的一例的结构。根据用户的实情，当然也可以设为在进入到关于位置指示器2a的局部扫描模式的情况下进行位置指示器2b的部分全局扫描。
在部分全局扫描中检测到位置指示器2a的情况下，控制部28返回全局扫描模式。由于在全局扫描中位置指示器2a被检测，所以在全局扫描结束后，控制部28向关于位置指示器2a的局部扫描模式迁移，继续进行位置指示器2a的位置检测。
返回图2。振荡器29是构成为能够生成任意的频率的交流信号(以下，称作“检测用信号”)的电路。振荡器29生成的检测用信号的频率(以下，称作“检测用频率”)由控制部28控制。电流驱动器30将从振荡器29输出的检测用信号变换为电流信号，并向开关电路22供给。
以下，关于由控制部28进行的由位置指示器2指示的位置的检测的具体方法，一边参照由控制部28执行的处理流程一边更详细地说明。
图13是示出由控制部28执行的位置检测方法的具体例的处理流程图。
如图13所示，控制部28首先进入全局扫描模式(步骤S1)。在进入全局扫描模式时，控制部28进行检测用频率的初始化。这样初始化后的检测用频率在本实施方式中成为位置指示器2a的谐振频率(参照图3(a))。
进入到全局扫描模式后，控制部28进行Y轴侧全局扫描(步骤S2)。
图6(a)是示出在步骤S2中执行的Y轴侧全局扫描的详情的处理流程图。控制部28构成为，一边将Y轴侧的各环形线圈LC每次选择1条(具体而言，一边利用图2所示的选择电路21与开关电路22的共用端子连接)，一边反复进行步骤S21、S22的处理(步骤S20)。
步骤S21是以下处理：通过将图2所示的开关电路22与振荡器29侧连接，使用当前的检测用频率在规定时间内从当前的环形线圈LC(Y轴侧的环形线圈LC)发送规定的检测用信号。若以当前的检测用频率为谐振频率的位置指示器2存在于当前的环形线圈LC的附近，则在步骤S21的期间，图2所示的电容器4会被充电。
步骤S22是以下处理：在检测用信号的发送完成后，通过将图2所示的开关电路22与检波电路24侧连接来进行当前的环形线圈LC(Y轴侧的环形线圈LC)的扫描。这里所说的扫描是检测位置指示器2发送出的反射信号的接收强度(谐振级)的处理。控制部28针对每个Y轴侧的环形线圈LC将检测到的谐振级暂时地存储。
返回图13。当结束Y轴侧全局扫描后，控制部28判定在暂时地存储的多个谐振级中是否存在阈值以上的谐振级(步骤S3)。其结果，在控制部28判定为“不存在”的情况下，将检测用频率切换为下一检测用频率(若当前的检测用频率是位置指示器2a用的谐振频率，则是位置指示器2b用的谐振频率。若当前的检测用频率是位置指示器2b用的谐振频率，则是位置指示器2a用的谐振频率)(步骤S4)，使处理返回步骤S2。通过设置该步骤S4，在全局扫描模式下，基于Y轴侧全局扫描的位置指示器2a的位置的检测和基于Y轴侧全局扫描的位置指示器2b的位置的检测交替地反复。
另一方面，在步骤S3中控制部28判定为“存在”的情况下，控制部28进入中间模式(步骤S5)，并且基于在步骤S2中暂时地存储的多个谐振级来决定位置指示器2最接近的Y轴侧环形线圈LC(以下，称作“最接近Y轴侧环形线圈LC”)(步骤S6)。然后，进行位置指示器2的X轴侧全局扫描(步骤S7)。
图6(b)是示出在步骤S7中执行的X轴侧全局扫描的详情的处理流程图。控制部28构成为，一边将X轴侧的各环形线圈LC每次选择1条(具体而言，一边利用图2所示的选择电路21与开关电路22的共用端子连接)，一边反复进行步骤S26、S27的处理(步骤S25)。
步骤S26是以下处理：通过将图2所示的开关电路22与振荡器29侧连接，使用当前的检测用频率在规定时间内从最接近Y轴侧环形线圈LC发送规定的检测用信号。在该时间点下，以当前的检测用频率为谐振频率的位置指示器2存在于最接近Y轴侧环形线圈LC的附近的盖然性高。因此，在步骤S26的期间，这样的位置指示器2的电容器4会被充电。
步骤S27是以下处理：在检测用信号的发送完成后，通过将图2所示的开关电路22与检波电路24侧连接来进行当前的环形线圈LC(X轴侧的环形线圈LC)的扫描。这里所说的扫描也是检测位置指示器2发送出的反射信号的接收强度(谐振级)的处理。控制部28针对每个X轴侧的环形线圈LC将检测到的谐振级暂时地存储。
返回图13。当结束X轴侧全局扫描后，控制部28进行用于接受步骤S2、S7的执行结果而确定位置的检测的判定处理(步骤S8)。在该判定处理中，除了与步骤S3同样地判定在关于X轴侧的各环形线圈LC暂时地存储的多个谐振级中是否存在阈值以上的谐振级的处理之外，还包括谐振级的分布是否为规定的形状(例如，如后述的图8所示的抛物线的形状)、电磁谐振的相位差是否为成为旁瓣的相位差、旁瓣与主峰的谐振级的比率是否为正常值等。也可以是，将局部扫描尝试进行一次，作为其结果而是否检测到位置指示器2这一点也设为判定的对象。
图8是示意性地表示在步骤S2、S7中检测的谐振级的图。该图的横轴是x轴或y轴，纵轴是谐振级。如该图所示，在步骤S2、S7中检测的谐振级构成为具有出现于图示的位置Pm的相对大的峰(主峰)和出现于其两侧(图示的位置Ps)的相对小的峰(旁瓣)。旁瓣因从传感器10产生的磁力线为环形而产生，在旁瓣的位置不存在位置指示器2。
返回图13，步骤S8的处理概括而言是确认正确地得到了图8那样的波形及要检测的位置是位置Pm的处理。另外，在步骤S8中，位置Pm被决定为位置指示器2的位置。
在步骤S8中实施了判定处理的结果是位置指示器2的检测未确定的情况下，控制部28使处理返回步骤S1，再次进入全局扫描模式。另一方面，在位置指示器2的检测确定了的情况下，控制部28进入局部扫描模式(步骤S10)，开始位置指示器2的局部扫描(步骤S11)。在该情况下的局部扫描中使用的谐振频率(指定频率)成为当前的检测用频率。
图7(a)是示出在步骤S11中执行的局部扫描的详情的处理流程图。控制部28构成为，一边按照距对象的位置指示器2的位置(在紧接从中间模式的转变后在步骤S8中决定出的位置。在第2次以后的局部扫描中是由上次的局部扫描决定出的位置)从近到远的顺序将规定条数(例如3条或4条)的Y轴侧环形线圈LC每次选择1条(具体而言，一边利用图2所示的选择电路21与开关电路22的共用端子连接)，一边反复进行步骤S31、S32的处理(步骤S30)。
步骤S31是以下处理：通过将图2所示的开关电路22与振荡器29侧连接，使用指定频率在规定时间内从当前的环形线圈LC(Y轴侧环形线圈LC)发送规定的检测用信号。步骤S32是以下处理：在检测用信号的发送完成后，通过将图2所示的开关电路22与检波电路24侧连接来进行当前的环形线圈LC的扫描。控制部28针对选择出的每个环形线圈LC将检测到的谐振级暂时地存储。
接着，控制部28构成为，一边从距对象的位置指示器2的位置从近到远的顺序将规定条数(例如3条或4条)的X轴侧环形线圈LC每次选择1条(具体而言，一边利用图2所示的选择电路21与开关电路22的共用端子连接)，一边反复进行步骤S34、S35的处理(步骤S33)。
步骤S34是以下处理：通过将图2所示的开关电路22与振荡器29侧连接，使用指定频率在规定时间内从当前的环形线圈LC(X轴侧环形线圈LC)发送规定的检测用信号。步骤S35是以下处理：在检测用信号的发送完成后，通过将图2所示的开关电路22与检波电路24侧连接来进行当前的环形线圈LC的扫描。控制部28针对选择出的每个环形线圈LC将检测到的谐振级暂时地存储。
需要说明的是，在步骤S34中，从当前的环形线圈LC发送规定的检测用信号，但也可以与全局扫描的情况同样，基于步骤S30的结果来决定位置指示器2最接近的最接近Y轴侧环形线圈LC，从最接近Y轴侧环形线圈LC发送检测用信号。另外，在图7(a)中示出了在步骤S30～S32之后执行步骤S33～S35的例子，但该顺序也可以相反。
返回图13。控制部28在步骤S11的处理结束后，判定反射信号是否被丢失了(步骤S12)。反射信号被丢失了的状态是指扫描了各环形线圈的结果是未能检测到充分的谐振级的情况，例如，对象的位置指示器2离开了输入面10a的情况相当于该状态。在该情况下，控制部28使处理返回步骤S1，再次进入全局扫描模式。另一方面，在步骤S12中判定为反射信号未被丢失的情况下，控制部28基于在步骤S11中暂时地存储的多个谐振级来决定位置指示器2的位置，将表示决定出的位置的坐标向图1所示的主机处理器40供给(步骤S13)。之后，使处理返回步骤S11，再次执行局部扫描。
在上述的位置检测方法中，有时成为以下说明的2个状态。以下，对各状态进行说明。
第1个状态是指：在转变为关于具有橡皮擦功能的位置指示器2b的局部扫描模式后，无法进行具有笔功能的位置指示器2a的检测。作为一例，可能存在用户将具有橡皮擦功能的位置指示器2b放置于输入面10a上并进行利用具有笔功能的位置指示器2a的输入的状态。因此，需要使得：在该状态下，在转变为关于具有橡皮擦功能的位置指示器2b的局部扫描模式后，也能够进行具有笔功能的位置指示器2a的检测。
第2个状态是指：在关于作为优先位置指示器的位置指示器2a“虽然处理前进至步骤S9，但在此处成为否定判定而无法进入局部扫描”这一状态持续的情况下，位置指示器2a再次进入到全局扫描模式后，作为优先位置指示器的位置指示器2a被检测，因此不进行非优先位置指示器的Y轴全局扫描，结果，无法检测作为非优先位置指示器的位置指示器2b。该状态因每当在步骤S9中被否定时在步骤S1中检测用频率被初始化而产生。例如，是在具有笔功能的位置指示器2a以横倒的状态被放置于输入面10a上且在步骤S8的判定处理中无法得到正确的波形的情况等下可能产生的状态。因此，需要使得：能够通过采用全局扫描模式及中间模式而实现迅速的全局扫描，并避免作为非优先位置指示器的位置指示器2b无法检测。
图4及图5是示出为了避免成为上述说明的状态而由控制部28执行的位置检测方法的处理流程图。以下，一边参照这些图，一边对本实施方式的控制部28进行的位置检测的方法详细说明。
图4及图5所示的方法在将步骤S1分割成步骤S1a、S1b这一点、在步骤S9的判定结果成为了否定的情况下不是向步骤S1转移而是向步骤S40转移这一点及在步骤S13之后执行步骤S41～S44这一点上与图13所示的方法不同。以下，着眼于这些不同点来说明。
如图4所示，控制部28将步骤S1分为步骤S1a、S1b而执行。步骤S1a是将检测用频率初始化的处理，步骤S1b是进入全局扫描模式的处理。
另外，如图4所示，控制部28在步骤S9的判定结果成为了否定的情况下，不是向步骤S1转移而是向步骤S40转移。步骤S40与步骤S4相同，是将检测用频率切换为下一检测用频率的处理。在执行了步骤S40后，控制部28执行步骤S1b。由此，控制部28不将检测用频率初始化而再次进入全局扫描模式。因此，在接受在步骤S9中位置指示器2a的位置未确定的情况而转变为全局扫描模式的情况下，控制部28会先执行位置指示器2b的Y轴侧全局扫描，因此，能够通过采用全局扫描模式及中间模式而实现迅速的全局扫描，并避免作为非优先位置指示器的位置指示器2b无法检测。
如图5所示，控制部28进一步在步骤S13之后执行步骤S41～S44。详细来说，控制部28首先判定当前的检测用频率是否是具有橡皮擦功能的位置指示器2b的谐振频率(步骤S41)。其结果，在判定为不是具有橡皮擦功能的位置指示器2b的谐振频率的情况下，控制部28使处理返回步骤S11，继续进行位置指示器2a的局部扫描。另一方面，在判定为是具有橡皮擦功能的位置指示器2b的谐振频率的情况下，控制部28选择在上述的部分全局扫描中使用的环形线圈LC(部分全局扫描用线圈)后(步骤S42)，执行位置指示器2a的部分全局扫描(步骤S43)。在步骤S42中，例如，可以将包括Y轴侧及X轴侧的一方或双方的多个环形线圈LC依次选择，也可以以其他顺序选择。在步骤S43的部分全局扫描中使用的谐振频率(指定频率)成为位置指示器2a的谐振频率(笔用频率)。
图7(b)是示出控制部28在步骤S43中执行的部分全局扫描的详情的处理流程图。如该图所示，控制部28构成为，一边将部分全局扫描用的环形线圈LC(在图5的步骤S42中选择出的环形线圈LC)每次选择1条(具体而言，一边利用图2所示的选择电路21与开关电路22的共用端子连接)，一边反复进行步骤S51、S52的处理(步骤S50)。
步骤S51是以下处理：通过将图2所示的开关电路22与振荡器29侧连接，使用指定频率在规定时间内从当前的环形线圈LC发送规定的检测用信号。步骤S52是以下处理：在检测用信号的发送完成后，通过将图2所示的开关电路22与检波电路24侧连接来进行当前的环形线圈LC的扫描。控制部28针对选择出的每个环形线圈LC将检测到的谐振级暂时地存储。
返回图5。在执行了部分全局扫描后，控制部28基于来自位置指示器2a的反射信号的检测的有无来判定是否检测到位置指示器2a(步骤S44)。在控制部28判定为“检测到”的情况下，通过使处理返回步骤S1a来停止位置指示器2b的局部扫描并且再次进入全局扫描模式。由此，从Y轴侧全局扫描起重做，但由于是检测到来自位置指示器2a的反射信号的状态，所以转变为关于位置指示器2a的局部扫描模式，用户能够进行利用具有笔功能的位置指示器2a的输入。另一方面，在步骤S44中控制部28判定为“未检测到”的情况下，使处理返回步骤S11。由此，位置指示器2b的局部扫描模式继续，因此用户能够继续利用具有橡皮擦功能的位置指示器2b的输入。
如以上说明那样，根据本实施方式的位置检测装置1及位置检测方法，由于在检测到由位置指示器2b指示的位置后也继续由位置指示器2a指示的位置的检测，所以能够检测由位置指示器2b指示的位置并且进行由位置指示器2a指示的检测。因此，用户不用从输入面10a上使具有橡皮擦功能的位置指示器2b移动，就能够进行利用具有笔功能的位置指示器2a的输入。
需要说明的是，在本实施方式中，说明了在关于位置指示器2b的局部扫描模式下进行位置指示器2a的部分全局扫描的情况，但当然也可以在关于位置指示器2a的局部扫描模式下进行位置指示器2b的部分全局扫描。通过这样，用户不用从输入面10a上使具有笔功能的位置指示器2a移动，就能够进行利用具有橡皮擦功能的位置指示器2b的输入。
另外，根据本实施方式的位置检测装置1及位置检测方法，在接受在X轴侧全局扫描结束后的判定处理中位置指示器2a的位置的检测未确定的情况而转变为全局扫描模式的情况下，由于先执行位置指示器2b的Y轴侧全局扫描，所以能够通过设置全局扫描模式及中间模式而实现迅速的全局扫描，并避免作为非优先位置指示器的位置指示器2b无法检测。
需要说明的是，在本实施方式中，说明了具备用于使得在转变为关于位置指示器2b的局部扫描模式后也能够进行位置指示器2a的检测的结构(例如步骤S41～S44)和用于使得能够通过设置全局扫描模式及中间模式来实现迅速的全局扫描并避免作为非优先位置指示器的位置指示器2b无法检测的结构(例如步骤S1a、S1b、S40)双方的位置检测装置1，但在本发明中也包括具备任一方的位置检测装置。
接着，对本发明的第二实施方式的位置检测装置1及位置检测方法进行说明。
图9是示出本发明的第二实施方式的位置检测装置1及位置指示器2a～2c的外观的图。位置检测装置1的基本的结构与第一实施方式的位置检测装置1相同，但在也支持位置指示器2c的检测这一点上与第一实施方式的位置检测装置1不同。位置指示器2c的基本的构造与位置指示器2a是同样的，但在具有侧开关5且在该侧开关5被按下的情况和未被按下的情况下谐振频率不同这一点上与位置指示器2a不同。以下，有时将位置指示器2a称作笔1(P1)，将侧开关5未被按下的状态的位置指示器2c称作笔2(P2)，将侧开关5被按下的状态的位置指示器2c称作笔3(P3)。另外，有时将作为橡皮擦的位置指示器2b简称作橡皮擦。
图10是示出本实施方式的控制部28实施的位置检测方法的概要的图。该图的(a)示出了进行为了检测各位置指示器2的位置而扫描传感器10的整体的全局扫描的全局扫描模式，该图的(b)示出了进行扫描传感器10中的已检测的位置的附近区域的局部扫描的局部扫描模式。详情后述，但在该图的(b)中示出了关于作为橡皮擦的位置指示器2b的局部扫描模式。另外，虽然在图10中未示出，但在全局扫描模式与局部扫描模式之间与第一实施方式同样地存在用于确定在全局扫描模式下检测到的位置的中间模式。
与图3所示的位置检测方法的不同之一是进入到全局扫描模式的控制部28将4个种类的Y轴侧全局扫描通过时间分割而进行这一点。具体而言，以笔2(P2GSy)、笔3(P3GSy)、橡皮擦(EGSy)、笔1(P1GSy)的顺序执行Y轴侧全局扫描。需要说明的是，由于将4个种类的Y轴侧全局扫描通过时间分割而进行，所以时间TG的时间长与第一实施方式中的时间TG的时间长相比为2倍。
如图10(b)所示，在本实施方式中也是，在关于作为橡皮擦的位置指示器2b的局部扫描模式下，位置指示器2b的局部扫描和位置指示器2a的部分全局扫描(第一部分全局扫描)交替进行。需要说明的是，图10(b)所示的“P1GSp”表示笔1的部分全局扫描。
本实施方式的关键点是全局扫描模式中的位置指示器2a和位置指示器2b的Y轴侧全局扫描的顺序与第一实施方式相反这一点。也就是说，在本实施方式中，相对于成为局部扫描的对象的橡皮擦，成为部分全局扫描的对象的笔1相对地为非优先位置指示器。以这样的与第一实施方式的不同为起因，在本实施方式中，即使利用部分全局扫描检测到笔1，也需要为了确定其检测而暂且转变为全局扫描模式。然而，在转变为全局扫描模式后，相对于笔1相对地被优先的优先位置指示器即橡皮擦会再次被检测。结果，成为“尽管通过部分全局扫描检测到作为非优先位置指示器的笔1，却无法转变为关于笔1的局部扫描模式”这一状态。因此，需要使得在通过部分全局扫描检测到笔1的情况下能够转变为关于笔1的局部扫描模式。
图11及图12是示出为了避免成为这样的状态而由控制部28执行的位置检测方法的处理流程图。以下，一边参照这些图，一边对本实施方式的控制部28进行的位置检测的方法详细说明。
图11及图12所示的方法在向步骤S2与步骤S3之间插入了步骤S60～S62这一点及取代步骤S41～S44而采用了步骤S63～S67这一点上与图4及图5所示的方法不同。以下，着眼于这些不同点来说明。
首先参照图12，控制部28执行了步骤S13后，判定当前的检测用频率是否是笔1用(即，位置指示器2a的谐振频率)(步骤S63)。其结果，在判定为是笔1用的情况下，控制部28使处理返回步骤S11，继续进行笔1的局部扫描。另一方面，在判定为不是笔1用的情况下，控制部28与图5所示的步骤S42同样地选择了部分全局扫描用线圈后(步骤S64)，执行与图5所示的步骤S43同样的部分全局扫描(步骤S65)。需要说明的是，在步骤S65的部分全局扫描中使用的谐振频率(指定频率)成为笔1的谐振频率(笔1用频率)。
执行了部分全局扫描的控制部28基于来自笔1的反射信号的检测的有无来判定是否检测到笔1(步骤S66)。在此判定为“未检测到”的控制部28使处理返回步骤S11。由此，橡皮擦的局部扫描模式继续，因此用户能够继续利用橡皮擦的输入。另一方面，在步骤S66中控制部28判定为“检测到”的情况下，对笔1检测标志设定True(步骤S67)。然后，使处理返回步骤S1a，执行检测用频率的初始化(步骤S1a)及向全局扫描模式的再进入(步骤S1b)。由此，以笔2、笔3、橡皮擦、笔1的顺序执行步骤S2的Y轴侧全局扫描。
在此，在图11的处理中，控制部28在步骤S2结束后，进行判定笔1检测用标志是否是True的处理(步骤S60)。另外，在步骤S60中判定为是True的情况下，控制部28进一步进行判定当前的检测用频率是否是笔1用的处理(步骤S61)。在步骤S61中得到了肯定的判定结果的控制部28跳过步骤S3，使处理进入步骤S4。其结果，包括步骤S8的判定处理的中间模式的各处理被跳过，因此，即使假设在步骤S2中检测到笔2、笔3或橡皮擦的位置，这些位置也不会最终被检测，会进行关于下一位置指示器2的Y轴侧全局扫描。并且，步骤S61的判定结果在进行了关于笔1的Y轴侧全局扫描的情况下成为肯定，因此在该情况下执行步骤S3，能够进入中间模式。因此，能够使得在通过部分全局扫描而检测到笔1的情况下能够转变为关于笔1的局部扫描模式。
需要说明的是，在步骤S60中判定为是False的控制部28跳过步骤S61、S62的处理，使处理进入步骤S3。由此，在部分全局扫描中未检测到笔1的情况下，能够不管位置指示器2的种类而如通常那样转变为中间模式。另外，在步骤S61中得到了否定的判定结果的控制部28进行了将笔1检测标志设为False的处理后(步骤S62)，使处理进入步骤S3。通过这样，直到下次执行关于笔1的部分全局扫描为止，能够将步骤S60的判定结果固定为False。
如以上说明那样，根据本实施方式的位置检测装置1及位置检测方法，在接受作为进行了部分全局扫描的结果而检测到笔1的位置的情况而转变为全局扫描模式的情况下，不检测笔2、笔3或橡皮擦的位置，因此，尽管笔1是非优先位置指示器，也能够进行笔1的位置的检测。因此，能够使作为非优先位置指示器的笔1通过部分全局扫描而转变为局部扫描模式。
以上，虽然对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施方式，本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内以各种方案来实施。
例如，在本实施方式中，使用具有笔功能的位置指示器2a及具有橡皮擦功能的位置指示器2b说明了本发明的位置检测方法的一例，但本发明能够对具有互相不同的功能的多个位置指示器广泛地应用。
另外，在本实施方式中，将具有笔功能的位置指示器2a的形状设为笔型，将具有橡皮擦功能的位置指示器2b的形状设为橡皮擦型而进行了说明，但能够将切换笔功能和橡皮擦功能的开关设置于位置指示器，通过控制该开关而在同一形状的位置指示器中实现笔功能及橡皮擦功能。
另外，例如，在本实施方式中，以在Y轴侧全局扫描之后进行X轴侧全局扫描这一顺序实施了全局扫描(参照图4等)，以在X轴侧本地全局扫描之后进行Y轴侧局部扫描这一顺序实施了局部扫描(参照图7(a))，但本发明在对调了这些顺序的一方或双方的情况下也能够适宜地应用。
标号说明
1位置检测装置
2位置指示器
2a位置指示器(笔1)
2b位置指示器(橡皮擦)
2c位置指示器(笔2、笔3)
3电感器
4电容器
5侧开关
10传感器
10a输入面
20传感器控制器
21选择电路
22开关电路
23放大器
24检波电路
25低通滤波器
26采样保持电路
27模数转换电路
28控制部
29振荡器
30电流驱动器
40主机处理器
LC、X1～Xm、Y1～Yn环形线圈
Pm主峰的位置
Ps旁瓣的位置

Claims (18)

1.一种位置检测装置，其特征在于，具备：
传感器；及
控制器，经由所述传感器而检测由第一位置指示器指示的第一位置及由第二位置指示器指示的第二位置，
所述控制器在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，继续所述第一位置的检测并停止所述第二位置的检测，另一方面，
所述控制器在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，继续所述第二位置的检测及所述第一位置的检测双方。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态下，交替地进行所述第一位置的检测及所述第二位置的检测。
3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态下，交替地进行为了检测所述第一位置而扫描所述传感器的整体的第一全局扫描和为了检测所述第二位置而扫描所述传感器的整体的第二全局扫描。
4.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，交替地进行扫描所述传感器中的已检测的所述第二位置的附近区域的第二局部扫描和所述第一全局扫描。
5.根据权利要求4所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在作为进行了所述第一全局扫描的结果而检测到所述第一位置的情况下，中止所述第二局部扫描，执行扫描所述传感器中的已检测的所述第一位置的附近区域的第一局部扫描。
6.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，交替地进行扫描所述传感器中的已检测的所述第二位置的附近区域的第二局部扫描和所述第一全局扫描的一部分即第一部分全局扫描。
7.根据权利要求6所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在接受作为进行了所述第一部分全局扫描的结果而检测到所述第一位置的情况而再次执行所述第一及第二全局扫描的情况下，不检测所述第二位置。
8.根据权利要求7所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，进行用于接受所述第一及第二全局扫描的执行结果而确定所述第一或第二位置的检测的判定处理，
所述控制器构成为，在接受作为进行了所述第一部分全局扫描的结果而检测到所述第一位置的情况而再次执行所述第一及第二全局扫描的情况下，通过跳过所述判定处理而不检测所述第二位置。
9.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，进行用于接受所述第一及第二全局扫描的执行结果而确定所述第一或第二位置的检测的判定处理，在接受通过该判定处理而所述第一位置的检测未确定的情况而再次执行所述第一及第二全局扫描的情况下，先执行所述第二全局扫描。
10.根据权利要求3所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，进行扫描所述传感器中的已检测的所述第一位置的附近区域的第一局部扫描。
11.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述控制器构成为，使用第一频率来进行所述第一位置的检测，使用与所述第一频率不同的第二频率来进行所述第二位置的检测。
12.一种位置检测方法，经由传感器而检测由第一位置指示器指示的第一位置及由第二位置指示器指示的第二位置，其特征在于，
在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，继续所述第一位置的检测并停止所述第二位置的检测，另一方面，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，继续所述第二位置的检测及所述第一位置的检测双方。
13.根据权利要求12所述的位置检测方法，其特征在于，
在所述第一位置及所述第二位置均未检测到的情况下，交替地进行为了检测所述第一位置而扫描所述传感器的整体的第一全局扫描和为了检测所述第二位置而扫描所述传感器的整体的第二全局扫描。
14.根据权利要求13所述的位置检测方法，其特征在于，
构成为，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第二位置的状态后，交替地进行扫描所述传感器中的已检测的所述第二位置的附近区域的第二局部扫描和所述第一全局扫描。
15.根据权利要求14所述的位置检测方法，其特征在于，
构成为，在作为进行了所述第一全局扫描的结果而检测到所述第一位置的情况下，中止所述第二局部扫描，执行扫描所述传感器中的已检测的所述第一位置的附近区域的第一局部扫描。
16.根据权利要求13所述的位置检测方法，其特征在于，
构成为，在从所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态转变为检测到所述第一位置的状态后，进行扫描所述传感器中的已检测的所述第一位置的附近区域的第一局部扫描。
17.根据权利要求13所述的位置检测方法，其特征在于，
所述位置检测方法包括用于接受所述第一及第二全局扫描的执行结果而确定所述第一或第二位置的检测的判定处理，
在接受通过所述判定处理而所述第一位置的检测未确定的情况而再次执行所述第一及第二全局扫描的情况下，先执行所述第二全局扫描。
18.根据权利要求13所述的位置检测方法，其特征在于，
在所述第一位置及所述第二位置均未检测到的状态下检测到所述第二位置后，交替地进行扫描所述传感器中的已检测的所述第二位置的附近区域的第二局部扫描和所述第一全局扫描的一部分即第一部分全局扫描，
在接受作为进行了所述第一部分全局扫描的结果而检测到所述第一位置的情况而再次执行所述第一及第二全局扫描的情况下，不检测所述第二位置。
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