CN116249956A - 包含笔及触摸控制器的系统、由笔执行的方法、笔及触摸控制器 - Google Patents

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Abstract

主动笔(2)及触摸控制器(31)构成为使用包含在时间上隔开的多个时隙(TS0～TSm)的帧(F)来互相收发信号。另外，主动笔(2)及触摸控制器(31)分别构成为能够发送及检测用于将帧(F)的时间位置即帧位置同步的基准信号，构成为在检测到基准信号的情况下基于该基准信号来取得帧位置并且按照取得的帧位置来进行动作。并且，构成为能够发送及检测用于将帧(F)的时间位置同步的基准信号。主动笔(2)构成为：在变更同步的主机时，发送表示自身成为同步的主机的基准变更信号(CH)。

Description

包含笔及触摸控制器的系统、由笔执行的方法、笔及触摸控 制器
技术领域
本发明涉及包含笔及触摸控制器的系统、由笔执行的方法、笔及触摸控制器。
背景技术
在进行从笔向触摸控制器的单向通信的位置检测系统中，存在利用笔发送出的信号(以下称作“笔信号”)来使触摸控制器与笔同步的位置检测系统。在专利文献1中公开了这样的位置检测系统的例子。
在如上所述的单向通信的位置检测系统中，存在笔发送不需要的笔信号、作为结果而无用地消耗电力的可能性。例如，在触摸控制器通过与手指触摸的检测、显示器中包含的像素的驱动等的时间分割来执行笔的检测的情况下，对于在触摸控制器执行笔的检测的期间以外发送的笔信号，即使假设笔进行了发送也不会由触摸控制器接收，因此是无需发送的笔信号。于是，近年来，出现了在笔与触摸控制器之间进行双向通信的位置检测系统。根据双向通信，笔能够在触摸控制器需要笔信号时发送笔信号，因此能够避免如上所述的无用的电力消耗。在专利文献2、3中公开了在笔与触摸控制器之间进行双向通信的位置检测系统的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开第2010/0155153号说明书
专利文献2：美国专利第9977519号说明书
专利文献3：国际公开第2016/139861号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在笔与触摸控制器之间进行双向通信的位置检测系统中，使用包含多个时隙的帧。触摸控制器在各帧的开头发送上行链路信号，笔使用各时隙中的1个以上来发送笔信号。帧的构造及笔使用的时隙由协议预先确定。上行链路信号具有表示帧的时间位置(以下称作“帧位置”)的作用，笔构成为：基于上行链路信号的接收定时来取得帧位置，按照取得的帧位置来决定笔信号的发送定时及下一上行链路信号的接收定时。
在此，笔有时会因外来噪声等的影响而在上行链路信号的接收上失败。这样一来，笔无法取得帧位置且无法发送笔信号，作为其结果，发生输入中的笔划的描绘停止的所谓线中断。因此，本申请的发明人正在研究将笔构成为：通过将基于成功接收到的最新的上行链路信号而取得的帧位置对未能接收到上行链路信号的帧挪用，即使在上行链路信号的接收上失败也能够发送笔信号。
然而，在笔和触摸控制器中，时钟信号的频率通常不完全一致，因此，若笔通过如上所述的帧位置的挪用来发送笔信号，则定时会逐渐偏离，触摸控制器的接收变得困难。因此，需要用于使得即使笔在上行链路信号的接收上失败了也能够避免笔划的描绘的中断的进一步的技术。
因此，本发明的目的之一在于提供能够避免笔在上行链路信号的接收上失败了的情况下的线中断的包含笔及触摸控制器的系统、由笔执行的方法、笔及触摸控制器。
用于解决课题的手段
本发明的系统是包含笔及触摸控制器的系统，其中，所述笔及所述触摸控制器构成为使用包含在时间上隔开的多个笔检测期间的帧来互相收发信号，所述笔及所述触摸控制器分别构成为能够发送及检测用于将帧位置同步的基准信号，在检测到所述基准信号的情况下，基于该基准信号来取得所述帧位置，并且按照取得的所述帧位置来进行动作，所述笔构成为：在变更所述同步的主机时，发送表示自身成为所述同步的主机的基准变更信号。
本发明的方法是在包含笔及触摸控制器的系统中由所述笔执行的方法，其中，包括以下步骤：按照基于所述触摸控制器发送出的基准信号而取得的帧位置来进行下一所述基准信号的检测动作；判定是否通过所述检测动作而接收到所述基准信号；及在判定为通过所述检测动作未接收到所述基准信号的情况下，发送表示自身成为所述帧位置的同步的主机的基准变更信号。
本发明的笔是具有集成电路及笔尖电极且与触摸控制器双向地通信的笔，其中，所述集成电路按照基于所述触摸控制器发送出的基准信号而取得的帧位置，使用所述笔尖电极来进行下一所述基准信号的检测动作，判定是否通过所述检测动作而接收到所述基准信号，在判定为通过所述检测动作未接收到所述基准信号的情况下，从所述笔尖电极发送表示自身成为所述帧位置的同步的主机的基准变更信号。
本发明的触摸控制器是通过经由传感器与笔双向地通信来导出所述笔的位置的触摸控制器，其中，在从所述笔接收到表示成为帧位置的同步的主机的基准变更信号的情况下，按照所述笔发送的用于将所述帧位置同步的基准信号来取得所述帧位置，基于取得的所述帧位置来进行所述笔发送的下行链路信号的检测动作及相对于所述笔的上行链路信号的发送。
发明效果
根据本发明，能够根据需要而使笔成为帧同步的主机，因此能够避免笔在上行链路信号的接收上失败了的情况下的线中断。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的位置检测系统1的结构的图。
图2是主动笔2的集成电路25的状态迁移图。
图3是与图2所示的集成电路25的状态迁移对应的触摸控制器31的状态迁移图。
图4是示出在主动笔2与触摸控制器31之间收发的信号的时间变化的图。
图5是示出在主动笔2与触摸控制器31之间收发的信号的时间变化的图。
图6是示出主动笔2的集成电路25执行的处理的处理流程图。
图7是示出主动笔2的集成电路25执行的处理的处理流程图。
图8是示出触摸控制器31执行的处理的处理流程图。
图9是示出触摸控制器31执行的处理的处理流程图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的优选的实施方式进行详细说明。
图1是示出本发明的实施方式的位置检测系统1的结构的图。如该图所示，位置检测系统1构成为具备主动笔2和作为检测主动笔2的位置检测装置的电子设备3。
电子设备3是例如平板电脑、数字转换器等具有触摸面3a的计算机。在电子设备3内设置有配置于触摸面3a的正下方的传感器30、连接于传感器30的触摸控制器31、与传感器30重叠地配置的显示器32及控制包含它们在内的电子设备3的各部分的主机处理器33。
主机处理器33是电子设备3的中央处理装置，构成为从未图示的存储器将各种程序读出并执行。在这样执行的程序中，包括电子设备3的操作系统和包含描绘应用的各种应用。其中，描绘应用是用于执行基于由触摸控制器31取得的位置及数据来生成数字墨水并向电子设备3内的存储器存储的处理、渲染所生成的数字墨水且生成表示其结果的影像信号并向显示器32供给的处理的程序。显示器32是显示从主机处理器33供给的影像信号的装置，例如由液晶显示器或有机EL显示器构成。
传感器30是具有在触摸面3a内配置有多个传感器电极的构造的装置。多个传感器电极构成为包含分别沿着触摸面3a内的Y方向延伸且沿着在触摸面3a内与Y方向正交的X方向等间隔地排列配置的多个X电极和分别沿着X方向延伸且沿着Y方向等间隔地排列配置的多个Y电极。
构成传感器30的多个传感器电极的一部分能够兼用为显示器32的共用电极(用于向各像素共用地供给接地电位的电极)。进行该兼用的情况下的电子设备3构成所谓“In-Cell型”的位置检测装置。另一方面，不进行兼用的情况下的电子设备3构成所谓“On-Cell型”或“Out-Cell型”的位置检测装置。本发明不管对哪种电子设备3都能够合适地应用，但以下假设电子设备3是In-Cell型的位置检测装置来继续说明。
触摸控制器31是具有检测触摸面3a内的主动笔2及被动指示器(例如，人的手指)的位置的功能的集成电路。具体而言，构成为通过主动静电方式来检测主动笔2的位置且通过静电容量方式来检测被动指示器的位置。
若对基于主动静电方式的主动笔2的位置检测进行详细说明，则触摸控制器31进行以下处理：经由传感器30而与主动笔2双向地通信，从而导出触摸面3a内的主动笔2的位置，并且从主动笔2取得数据。以下，将在该双向通信中从触摸控制器31对主动笔2发送的信号称作“上行链路信号US”，将从主动笔2对触摸控制器31发送的信号称作“下行链路信号DS”。
下行链路信号DS是上述的笔信号的一种。在本实施方式中，除了“下行链路信号DS”之外，“基准变更信号CH”也包含于笔信号，但关于这一点后述。触摸控制器31通过对构成传感器30的各传感器电极的电位提供变化来进行上行链路信号US的发送，另一方面，通过检测构成传感器30的各传感器电极处的电位的变化来进行下行链路信号DS及基准变更信号CH的接收。
触摸控制器31构成为：基于未进行显示器32对像素的驱动的时间(以下称作“空白时间”)的信息来设定帧，在其中配置分别是用于触摸控制器31检测笔信号的期间的多个时隙(在时间上隔开的多个笔检测期间)和分别是用于触摸控制器31进行被动指示器的检测的期间的多个被动指示器检测期间。触摸控制器31在各时隙中进行笔信号的接收，在各被动指示器检测期间中进行用于检测被动指示器的处理。
空白时间的信息从主机处理器33向触摸控制器31通知。触摸控制器31基于从主机处理器33通知的空白时间的信息来决定帧位置，并且在帧内配置上述的多个时隙及多个被动指示器检测期间。通常，各帧构成为包含多个空白时间，多个时隙及多个被动指示器检测期间在各空白期间内分散地配置。
在此，规定主动笔2与触摸控制器31之间的通信方法的通信协议构成为预先具有表示帧内的时隙及被动指示器检测期间的互相不同的时间配置的多个样式(pattern)。触摸控制器31构成为：基于从主机处理器33通知的空白时间的信息而选择多个样式中的1个，从而在帧内配置多个时隙及多个多个被动指示器检测期间。另外，触摸控制器31也进行将选择的样式及表示主动笔2为了笔信号的发送而实际应该使用的时隙的信息通过上行链路信号US内的命令而向主动笔2通知的处理。
上行链路信号US是作为从触摸控制器31对主动笔2通知上述的帧位置的基准信号发挥功能并且具有从触摸控制器31发送用于控制主动笔2的命令的作用的信号。触摸控制器31构成为在帧的开头发送上行链路信号US，主动笔2构成为基于上行链路信号US的接收定时来取得帧位置。另外，主动笔2构成为从上行链路信号US中包含的命令取得帧的构造(多个时隙的时间配置等)和表示该主动笔2为了笔信号的发送而实际应该使用的时隙的信息。以下，有时将这些帧位置、帧的构造及表示时隙的信息汇总而称作“收发计划”。
下行链路信号DS是包含位置信号和数据信号的信号，位置信号是未调制的载波信号，数据信号是由后述的笔压值、开关信息等各种数据调制后的载波信号。主动笔2构成为按照基于上行链路信号US而取得的收发计划来发送下行链路信号DS。触摸控制器31基于构成传感器30的多个传感器电极的各自处的位置信号的接收强度的分布来导出主动笔2的位置，另一方面，通过使用多个传感器电极中的距导出的位置最近的传感器电极来接收数据信号并进行解调，从而取得主动笔2发送出的数据。
如图1所示，主动笔2构成为具有芯体20、笔尖电极21、压力传感器22、侧开关23、蓄电池24及集成电路25。芯体20是构成主动笔2的笔轴的构件。芯体20的前端构成主动笔2的笔尖，末端抵接于压力传感器22。笔尖电极21是设置于芯体20的前端(笔尖)的导电体，与集成电路25电连接。
压力传感器22是检测向笔尖施加的压力的传感器。压力传感器22检测到的压力例如作为12位的笔压值而向集成电路25供给。侧开关23是设置于主动笔2的表面的按钮式的开关，构成为能够由用户进行通断操作。侧开关23的操作状态(通断状态)例如作为2位的开关信息而向集成电路25供给。蓄电池24起到供给集成电路25进行动作所需的电力的作用。
集成电路25是执行上行链路信号US的接收、下行链路信号DS及基准变更信号CH的生成及发送等处理的电路。集成电路25通过检测笔尖电极21的电位的变化来接收上行链路信号US，另一方面，通过对笔尖电极21的电位提供变化来进行笔信号(具体而言，上述的下行链路信号DS及基准变更信号CH)的发送。
图2是集成电路25的状态迁移图。如该图所示，集成电路25构成为利用发现模式、从机模式、主机模式的任一模式来进行动作。初始状态是发现模式，进入到发现模式的集成电路25连续地或断续地进行上行链路信号US的检测动作(步骤S1)。
在作为步骤S1的检测动作的结果而检测到上行链路信号US的情况下(步骤S2)，集成电路25进入从机模式，基于接收到的上行链路信号US来取得上述的收发计划。接着，集成电路25按照取得的收发计划来进行下行链路信号DS的发送(步骤S10)。另外，在根据取得的收发计划而表示帧的结束定时的到来的情况下(步骤S11)，进行下一上行链路信号US的检测动作(步骤S12)。在作为其结果而检测到上行链路信号US的情况下(步骤S13)，集成电路25基于该上行链路信号US而重新取得收发计划，重复进行步骤S10的处理。
另一方面，作为步骤S12的检测动作的结果而未检测到上行链路信号US的情况下的集成电路25进入主机模式(步骤S14)。进入到主机模式的集成电路25将成功取得的最新的收发计划向当前的帧(执行了未能检测到的上行链路信号US的发送的帧)挪用。在一例中，集成电路25通过将成功取得的最新的收发计划以帧的时间长度UpIntv的时间向后方转移来取得当前的帧用的收发计划即可。
集成电路25这样取得的收发计划有可能与在触摸控制器31的内部决定的收发计划不同。于是，集成电路25在当前的帧的开头的时隙(以下称作“开头时隙”)中发送表示自身成为同步(帧同步)的主机的基准变更信号CH(步骤S20)。在本实施方式中，各帧的开头时隙被预约为基准变更信号CH的发送用，不被用作下行链路信号DS的发送用。因此，进入于从机模式的集成电路25将开头时隙设定为静默(不发送信号的状态)。
之后，集成电路25按照取得的收发计划来发送下行链路信号DS(步骤S21)，在根据取得的收发计划表示帧的结束定时的到来的情况下(步骤S22)，进行下一上行链路信号US的检测动作(步骤S23)。在作为其结果而未检测到上行链路信号US的情况下(步骤S24)，集成电路25判定从最后检测到上行链路信号US起是否经过了规定时间，在判定为经过了的情况下，返回发现模式而执行从步骤S1起的处理(步骤S24)。另一方面，在判定为未经过的情况下，重复进行从步骤S20起的处理(步骤S25)。该情况下的集成电路25与进入到主机模式时同样，构成为基于成功取得的最新的收发计划来取得当前的帧用的收发计划。
在步骤S23中检测到上行链路信号US的集成电路25返回从机模式而执行从步骤S10起的处理(步骤S26)。即，触摸控制器31发送的上行链路信号US具有作为表示触摸控制器31成为同步的主机的基准变更信号的功能，接收到作为该基准变更信号的上行链路信号US的集成电路25中止作为同步的主机，恢复为从机。该情况下的集成电路25基于新接收到的上行链路信号US来取得当前的帧用的收发计划。
图3是与图2所示的集成电路25的状态迁移对应的触摸控制器31的状态迁移图。如该图所示，触摸控制器31也构成为利用发现模式、从机模式、主机模式的任一模式来进行动作。初始状态是发现模式，进入于发现模式的触摸控制器31基于从主机处理器33供给的空白时间的信息而决定收发计划后，在帧的开头发送上行链路信号US(步骤S30)。然后，在上行链路信号US的发送结束后(步骤S31)，在各时隙中进行下行链路信号DS的检测动作(步骤S32)。需要说明的是，进入于发现模式的触摸控制器31可以不进行基准变更信号CH的检测动作。
在作为步骤S32的检测动作的结果而未检测到下行链路信号DS的状态下帧的结束定时到来了的情况下(步骤S33)，触摸控制器31重新决定收发计划，返回步骤S30而重复进行上行链路信号US的发送。此时，触摸控制器31可以通过将已决定的最新的收发计划以帧的时间长度UpIntv(参照图4及图5)的时间向后方转移来决定当前的帧用的收发计划，也可以基于从主机处理器33新供给或以前供给的空白时间的信息来重新决定收发计划。
另一方面，作为步骤S32的检测动作的结果而检测到下行链路信号DS的触摸控制器31进入主机模式(步骤S34)。进入到主机模式的触摸控制器31将发送来下行链路信号DS的主动笔2作为通信对象而进行上行链路信号US的发送(步骤S40)，在发送结束后(步骤S41)，进行基准变更信号CH及下行链路信号DS的检测动作(步骤S42)。
在步骤S42中未检测到基准变更信号CH的情况下(步骤S43)，触摸控制器31维持主机模式并执行下行链路信号DS的检测动作，并且通过与进入到主机模式时同样的处理来重新决定收发计划，返回步骤S40而进行上行链路信号US的发送。另外，触摸控制器31在步骤S42中未检测到下行链路信号DS的状态持续了规定时间以上的情况下(步骤S44)，返回发现模式而执行从步骤S30起的处理。
另一方面，在步骤S42中检测到基准变更信号CH的情况下(步骤S45)，触摸控制器31进入从机模式，在基于基准变更信号CH而取得收发计划后，继续进行下行链路信号DS的检测动作(步骤S50)。在该情况下，触摸控制器31基于基准变更信号CH的接收定时来取得帧位置。因此，相对于进入于从机模式的触摸控制器31，基准变更信号CH作为通知帧位置的基准信号发挥功能。另一方面，触摸控制器31关于构成收发计划的信息中的帧位置以外的信息(帧的构造及时隙的信息)，挪用先前决定的收发计划的信息。换言之，进入于从机模式的触摸控制器31仅将决定构成收发计划的各种信息中的帧位置的权利对主动笔2赋予。
触摸控制器31在步骤S50中未检测到下行链路信号DS的状态持续了规定时间以上的情况下(步骤S51)，返回发现模式而执行从步骤S30起的处理。另外，在步骤S50中检测到基准变更信号CH的情况下(步骤S52)，触摸控制器31在基于基准变更信号CH而重新取得收发计划后，执行下行链路信号DS的检测动作，之后，进行上行链路信号US的发送(步骤S53)。在上行链路信号US的发送结束后(步骤S54)，返回步骤S50而进行基准变更信号CH及下行链路信号DS的检测动作。
在步骤S50中未检测到基准变更信号CH的情况下(步骤S55)的触摸控制器31返回主机模式，执行下行链路信号DS的检测动作(步骤S42)。这样返回到主机模式的触摸控制器31在通过与进入到主机模式时同样的处理而重新决定收发计划后，进行步骤S40中的上行链路信号US的发送。
如以上说明这样，根据本实施方式的位置检测系统1，在主动笔2在上行链路信号US的接收上失败了的情况下，能够使主动笔2成为帧同步的主机。因此，能够避免主动笔2在上行链路信号US的接收上失败了的情况下的线中断。以下，关于用于避免这样的线中断的主动笔2及触摸控制器31的动作，一边参照图4～图9一边更详细地说明。
图4及图5是示出在主动笔2(的集成电路25)与触摸控制器31之间收发的信号的时间变化的图。在图4中示出了主动笔2从从机模式向主机模式迁移的场景，在图5中示出了主动笔2从主机模式向从机模式迁移的场景。另外，在图4及图5中示出了帧F和在帧F内设定的m+1个时隙TS(TS0～TSm)。时隙TS0是上述的开头时隙。而且，图示的“R”表示信号的接收期间，“T”表示被动指示器的检测期间，“UpIntv”表示帧F的时间长度。需要说明的是，在图4及图5中，仅示出上述的空白时间内的期间，关于进行着显示器32对像素的驱动的时间省略了描绘。
首先参照图4，主动笔2成功接收触摸控制器31在第n个帧Fn的开头(时刻t1)发送出的上行链路信号US。该情况下的主动笔2维持从机模式，在基于接收到的上行链路信号US而取得收发计划后，使用时隙TS1～TSm来进行下行链路信号DS的发送。该情况下的主动笔2在时隙TS0中不进行信号的发送。
之后，图4的例子的主动笔2在触摸控制器31在第n+1个帧Fn+1的开头(时刻t2)发送出的上行链路信号US的接收上失败。该情况下的主动笔2直到从上次的上行链路信号US的接收结束起经过对帧F的时间长度UpIntv加上规定的时间ΔT而得到的时间的时刻t3，继续上行链路信号US的检测动作，之后，进入主机模式。需要说明的是，主动笔2在该时间点下的笔压值是0的情况即处于悬停状态的情况下，也可以继续从机模式。关于这一点，之后一边参照图6及图7一边更详细地说明。
进入到主机模式的主动笔2在通过挪用在第n个帧Fn中取得的收发计划而决定第n+1个帧Fn+1的收发计划后，使用时隙TS0来执行基准变更信号CH的发送，使用时隙TS1～TSm来执行下行链路信号DS的发送。在时刻t4下，接收到基准变更信号CH的触摸控制器31进入从机模式，开始以基准变更信号CH的接收定时为基准的动作。
接着参照图5，成功接收了触摸控制器31在第n+k个帧Fn+k的开头(时刻t5)发送出的上行链路信号US的主动笔2进入从机模式。由此，主动笔2在帧Fn+k的时隙TS0中不发送基准变更信号CH，另一方面，在帧Fn+k的时隙TS1～TSm中继续执行下行链路信号DS的发送。
检测到主动笔2在时隙TS0中未发送基准变更信号CH的触摸控制器31进入主机模式。然后，在帧Fn+k的时隙TS1～TSm中，继续使用基于基准变更信号CH而取得的收发计划而进行下行链路信号DS的接收，之后，基于从主机处理器33供给的空白时间的信息来决定收发计划，按照所决定的收发计划，在帧Fn+k+1的开头发送上行链路信号US。之后，主动笔2开始以该上行链路信号US的接收定时为基准的动作。
图6及图7是示出主动笔2的集成电路25执行的处理的处理流程图。如该图所示，集成电路25首先进入发现模式(步骤S100)，执行上行链路信号US的检测动作(步骤S101)。然后，判定是否接收到上行链路信号US(步骤S102)，在判定为未接收到的情况下，返回步骤S101而继续发现模式的处理。
另一方面，在步骤S102中判定为接收到的情况下，集成电路25进入从机模式(步骤S103)，基于接收到的上行链路信号US来取得收发计划(步骤S104)。然后，使用时隙TS1～TSm来发送下行链路信号DS(步骤S105)，在下一帧的开头执行上行链路信号US的检测动作(步骤S106)。该情况下的集成电路25在时隙TS0中不进行信号的发送。
接着，集成电路25判定在步骤S106中是否接收到上行链路信号US(步骤S107)，在判定为接收到的情况下，返回步骤S104而继续从机模式的处理。另一方面，在判定为未接收到的情况下，集成电路25首先判定从最后接收到上行链路信号US起是否经过了规定时间(步骤S108)。并且，在判定为经过了的情况下，返回步骤S100而开始发现模式的处理。另一方面，判定为未经过的集成电路25参照从图1所示的压力传感器22供给的最新的笔压值，判定主动笔2是否为接触中(笔尖接触着触摸面3a的状态)(步骤S109)。具体而言，在笔压值为大于0的值的情况下判定为接触中，在不是如此的情况下判定为悬停中(笔尖未与触摸面3a接触的状态)即可。在判定为悬停中的情况下，集成电路25基于取得的最新的收发计划而决定收发计划(步骤S110)，之后，返回步骤S106而继续从机模式的处理。另一方面，在判定为接触中的情况下，向图7所示的步骤S120迁移而开始主机模式的处理。这样仅在为接触中的情况下使集成电路25向主机模式转移且在为悬停中的情况下使集成电路25继续从机模式的处理是因为：在为悬停中的情况下，本来就未进行笔划的输入，不会引起线中断。
若对步骤S120以后的处理进行具体说明，则如图7所示，集成电路25首先进入主机模式(步骤S120)，与骤S110同样，基于最新的收发计划来决定收发计划(步骤S121)。接着，集成电路25使用时隙TS0来发送基准变更信号CH(步骤S122)，使用时隙TS1～TSm来发送下行链路信号DS(步骤S123)，在下一帧的开头执行上行链路信号US的检测动作(步骤S124)。
接着，集成电路25判定在步骤S16中是否接收到上行链路信号US(步骤S125)，在判定为接收到的情况下，返回步骤S103而开始从机模式的处理。另一方面，在判定为未接收到的情况下，集成电路25首先判定从最后接收到上行链路信号US起是否经过了规定时间(步骤S126)。并且，在判定为经过了的情况下，返回图6所示的步骤S100而开始发现模式的处理。另一方面，判定为未经过的集成电路25参照从图1所示的压力传感器22供给的最新的笔压值，进一步判定主动笔2是否为接触中(步骤S127)。该判定的具体的方法可以与步骤S109是同样的。判定的结果是判定为是接触中的集成电路25返回步骤S121而继续主机模式的处理。另一方面，判定为悬停中的集成电路25进入从机模式(步骤S128)，与步骤S110同样地基于最新的收发计划而决定收发计划(步骤S129)，之后，返回图6所示的步骤S106。需要说明的是，尽管进入到从机模式却在步骤S129中基于最新的收发计划来决定收发计划是因为：主动笔2为了接收下一上行链路信号US，需要当时的收发计划。
图8及图9是示出触摸控制器31执行的处理的处理流程图。如该图所示，触摸控制器31首先进入发现模式(步骤S130)，基于从主机处理器33供给的空白时间的信息而决定收发计划(步骤S131)，之后，在帧的开头执行上行链路信号US的发送(步骤S132)，而且，在时隙TS1～TSm中执行下行链路信号DS的检测动作(步骤S133)。此时，无需在时隙TS0中进行基准变更信号CH的检测动作，但也可以进行。
接着，触摸控制器31判定在步骤S133中是否接收到下行链路信号DS(步骤S134)，在判定为未接收到的情况下，返回步骤S131而继续发现模式的处理。另一方面，在判定为接收到的情况下，进入主机模式(步骤S135)，基于接收到的下行链路信号DS来导出主动笔2的位置并且取得主动笔2发送出的数据(步骤S136)，并向主机处理器33输出(步骤S137)。接着，触摸控制器31通过与步骤S131同样的处理而重新决定收发计划(步骤S138)，之后，在下一帧的开头执行上行链路信号US的发送(步骤S139)，在时隙TS0中执行基准变更信号CH的检测动作(步骤S140)。
然后，触摸控制器31判定在步骤S140中是否接收到基准变更信号CH(步骤S141)，在判定为接收到的情况下，向图9所示的步骤S150迁移而开始从机模式的处理。另一方面，判定为未接收到的触摸控制器31在时隙TS1～TSm中执行下行链路信号DS的检测动作(步骤S142)，判定是否接收到(步骤S143)。其结果，判定为接收到的触摸控制器31返回步骤S136而继续主机模式的处理。另一方面，判定为未接收到的触摸控制器31判定从最后接收到下行链路信号DS起是否经过了规定时间(步骤S144)。其结果，在判定为经过了的情况下，返回步骤S130而开始发现模式的处理。另一方面，判定为未经过的触摸控制器31返回步骤S138而继续主机模式的处理。
若对步骤S150以后的处理进行具体说明，则如图9所示，触摸控制器31首先进入从机模式(步骤S150)，基于基准变更信号CH来取得收发计划(步骤S151)。即，将基准变更信号CH的接收开始定时视为时隙TS0的开始定时，取得帧位置。接着，触摸控制器31在时隙TS1～TSm中执行下行链路信号DS的检测动作(步骤S152)，判定是否接收到(步骤S153)。其结果，在判定为接收到的情况下，触摸控制器31基于接收到的下行链路信号DS来导出主动笔2的位置并且取得主动笔2发送出的数据(步骤S154)，并向主机处理器33输出(步骤S155)。接着，触摸控制器31在下一帧的开头执行上行链路信号US的发送(步骤S156)，在时隙TS0中执行基准变更信号CH的检测动作(步骤S157)。然后，判定是否接收到基准变更信号CH(步骤S158)。
在步骤S158中判定为接收到的触摸控制器31返回步骤S151而继续从机模式的处理。另一方面，判定为未接收到的触摸控制器31进入主机模式(步骤S159)，基于从主机处理器33供给的空白时间的信息而决定收发计划(步骤S160)，之后，返回图8所示的步骤S142。在步骤S160中决定的收发计划从之后最先执行的上行链路信号US的发送(步骤S139)起应用。不对从步骤S160刚迁移后的步骤S142应用在步骤S160中决定的收发计划是因为：在该阶段中，正在以由主动笔2决定的收发计划进行下行链路信号DS的发送。
在步骤S153中判定为未接收到的触摸控制器31判定从最后接收到下行链路信号DS起是否经过了规定时间(步骤S161)。其结果，在判定为经过了的情况下，返回图8所示的步骤S130而开始发现模式的处理。另一方面，判定为未经过的触摸控制器31返回步骤S156而继续从机模式的处理。
如以上说明这样，根据本实施方式的位置检测系统1，在主动笔2在上行链路信号US的接收上失败了的情况下，能够使主动笔2成为帧同步的主机。因此，能够避免主动笔2在上行链路信号US的接收上失败了的情况下的线中断。
另外，根据本实施方式的位置检测系统1，能够仅在主动笔2为接触中的情况下使主动笔2成为帧同步的主机。因此，能够仅在需要防止线中断的情况下使主动笔2成为帧同步的主机。
以上，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，在上述实施方式中，以触摸控制器31通过主动静电方式来检测主动笔2的位置的情况为例进行了说明，但本发明能够广泛地应用于触摸控制器31和主动笔2双向地进行通信的情况。例如，本发明也能够应用于触摸控制器31通过电磁感应方式来检测主动笔2的位置的情况。
另外，在上述实施方式中，说明了将帧内的开头时隙预约为基准变更信号CH的发送用的例子，但只要能够从主动笔2对触摸控制器31适时地传递基准变更信号CH即可，基准变更信号CH的发送方法不限于在上述实施方式中说明的方法。例如，主动笔2也可以使用开头时隙以外的时隙来发送基准变更信号CH，还可以通过使用与下行链路信号DS不同的频率、相位、代码等而与下行链路信号DS同时地发送基准变更信号CH，还可以使用以蓝牙(注册商标)为代表的近距离无线通信等完全不同的通信方法来发送基准变更信号CH。
另外，在上述实施方式中，说明了通过基准变更信号CH的有无来表示主动笔2是否成为同步的主机的例子，但表示主动笔2是否成为同步的主机的信息能够通过任意的方法而向触摸控制器31通知。例如，主动笔2通过在自身成为同步的主机的情况和不是如此的情况下发送不同的位值、不同的频率、不同的相位或不同的代码，能够将自身是否成为同步的主机向触摸控制器31通知。其中，在使用“不同的位值”的情况下，也可以通过构成下行链路信号DS的数据信号内的1位来发送基准变更信号CH。
另外，在上述实施方式中，说明了基准变更信号CH兼任用于将帧位置同步的基准信号的例子，但也可以使它们为不同的信号。例如，进入到从机模式的触摸控制器31也可以基于在时隙TS1中接收到的下行链路信号DS的接收定时来取得帧位置。
附图标记说明
1位置检测系统
2主动笔
3电子设备
3a触摸面
20芯体
21笔尖电极
22压力传感器
23侧开关
24蓄电池
25集成电路
30传感器
31触摸控制器
32显示器
33主机处理器
CH基准变更信号
DS下行链路信号
F帧
TS时隙
US上行链路信号。

Claims (13)

1.一种系统，是包含笔及触摸控制器的系统，其中，
所述笔及所述触摸控制器构成为使用包含在时间上隔开的多个笔检测期间的帧来互相收发信号，
所述笔及所述触摸控制器分别构成为能够发送及检测用于将帧位置同步的基准信号，
所述笔及所述触摸控制器分别在检测到所述基准信号的情况下，基于该基准信号来取得所述帧位置，并且按照取得的所述帧位置来进行动作，
所述笔构成为：在变更所述同步的主机时，发送表示自身成为所述同步的主机的基准变更信号。
2.根据权利要求1所述的系统，
所述触摸控制器在接收到所述基准变更信号的情况下，按照所述笔发送的所述基准信号来取得所述帧位置。
3.根据权利要求2所述的系统，
所述基准变更信号是利用不同的位值、不同的频率、不同的相位、不同的代码中的任一者来通知自身成为所述同步的主机的信号，被反复发送。
4.根据权利要求2所述的系统，
所述笔构成为：在满足了规定的条件的情况下，对所述触摸控制器发送所述基准变更信号。
5.根据权利要求4所述的系统，
所述规定的条件是以下情况：所述笔按照基于过去从所述触摸控制器接收到的上行链路信号而取得的所述帧位置而尝试了下一所述上行链路信号的接收的结果是未接收到所述上行链路信号。
6.根据权利要求4所述的系统，
所述规定的条件是以下情况：所述笔按照基于过去从所述触摸控制器接收到的上行链路信号而取得的所述帧位置而尝试了下一所述上行链路信号的接收的结果是未接收到所述上行链路信号，且所述笔为接触中。
7.根据权利要求2所述的系统，
所述笔在所述同步的主机是所述触摸控制器的期间发送所述基准变更信号，
所述笔在所述基准变更信号的发送的同时或者在所述基准变更信号的发送后将所述基准信号发送至少1次。
8.根据权利要求1所述的系统，
所述触摸控制器构成为发送表示自身成为所述同步的主机的基准变更信号。
9.一种方法，是在包含笔及触摸控制器的系统中由所述笔执行的方法，其中，包括以下步骤：
按照基于所述触摸控制器发送出的基准信号而取得的帧位置来进行下一所述基准信号的检测动作；
判定是否通过所述检测动作而接收到所述基准信号；及
在判定为通过所述检测动作未接收到所述基准信号的情况下，发送表示自身成为所述帧位置的同步的主机的基准变更信号。
10.根据权利要求9所述的方法，
所述基准信号是所述触摸控制器发送的上行链路信号。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
还包括通过表示向所述笔的笔尖施加的压力的笔压值来判定所述笔是否为接触中的步骤，
所述发送的步骤在判定为通过所述检测动作未接收到所述基准信号且判定为所述笔为接触中的情况下发送所述基准变更信号。
12.一种笔，是具有集成电路及笔尖电极且与触摸控制器双向地通信的笔，其中，
所述集成电路按照基于所述触摸控制器发送出的基准信号而取得的帧位置，使用所述笔尖电极来进行下一所述基准信号的检测动作，
所述集成电路判定是否通过所述检测动作而接收到所述基准信号，
所述集成电路在判定为通过所述检测动作未接收到所述基准信号的情况下，从所述笔尖电极发送表示自身成为所述帧位置的同步的主机的基准变更信号。
13.一种触摸控制器，是通过经由传感器与笔双向地通信来导出所述笔的位置的触摸控制器，其中，
所述触摸控制器在从所述笔接收到表示成为帧位置的同步的主机的基准变更信号的情况下，按照所述笔发送的用于将所述帧位置同步的基准信号来取得所述帧位置，
所述触摸控制器基于取得的所述帧位置来进行所述笔发送的下行链路信号的检测动作及相对于所述笔的上行链路信号的发送。
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