CN117032476A - 触控笔、传感器控制器、集成电路及由触控笔执行的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控笔、传感器控制器、集成电路及由触控笔执行的方法。确保能够在触摸面内的大范围内检测猝发信号的状态，并减少传感器控制器的猝发信号检测的失败的可能性。触控笔(2)能够与传感器控制器之间双向地进行通信，包括：接收部(71)，接收传感器控制器发送出的上行链路信号；控制部(90)，基于上行链路信号来决定是将规定波形的信号连续发送第二时间还是将规定波形的信号连续发送比第二时间长的第一时间；及发送部(75)，基于控制部(90)的决定结果来将规定波形的信号连续发送第一时间或第二时间。

Description

触控笔、传感器控制器、集成电路及由触控笔执行的方法
本申请为2018年12月25日提交的、申请号为201680087118.X的、发明名称为“触控笔及传感器控制器”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及触控笔及传感器控制器，尤其涉及构成传感器控制器通过从触控笔发送的猝发信号(burst signal)来进行触控笔的检测的位置检测系统的触控笔及传感器控制器。
背景技术
以往的触控笔接在用于使传感器控制器检测出自身及其位置的猝发信号之后发送包括笔压、触控笔ID等数据的数据信号。猝发信号是具有在触控笔与传感器控制器之间预先已知的规定波形的信号(例如规定频率的无调制信号)。另一方面，数据信号是通过发送对象的数据调制后的信号。专利文献1的图7公开了进行这样的信号发送的触控笔的例子。
传感器控制器在还未检测出触控笔的阶段中，通过依次使用并列配置于触摸面的多个电极的全部进行检测动作来尝试猝发信号的检测。在作为其结果而检测到猝发信号的情况下，仅使用位于检测到猝发信号的电极的附近的一部分电极来尝试数据信号的检测。
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
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在以往的传感器控制器中存在如下课题：尤其在触控笔还未与触摸面接触的情况下(悬停期间)，有时，尽管猝发信号到达了触摸面，其检测确会失败。这是基于以下原因：在悬停期间，由于在触控笔与触摸面之间存在距离，所以由传感器控制器检测的猝发信号的振幅变小，无法取得足够的S/N比。对此，作为用于即使在悬停期间也得到足够的S/N比的一个手段，也可考虑延长每一根电极的检测动作时间，但这样一来，又会导致难以在触摸面内的大范围内检测猝发信号。这是因为，在将范围内的所有电极扫描一遍之前，猝发信号的发送就会结束。
另外，即使在进行落笔操作而触控笔及传感器控制器接近至能够得到足够的S/N比的距离时，若在该定时下触控笔不是发送猝发信号而是发送数据信号，则传感器控制器对触控笔的检测也有可能失败。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种能够确保能够为了确定未检测的触控笔的位置而在触摸面内的大范围内检测猝发信号的状态并减少传感器控制器的猝发信号检测的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
本发明的一个侧面的触控笔是能够与传感器控制器之间双向地进行通信的触控笔，其中，包括：接收部，接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；控制部，基于所述上行链路信号来决定是将规定波形的信号连续发送第二时间还是将所述规定波形的信号连续发送比所述第二时间长的第一时间；及发送部，基于所述控制部的决定结果来将所述规定波形的信号连续发送所述第一时间或所述第二时间。
本发明的另一侧面的触控笔是能够与传感器控制器之间双向地进行通信的触控笔，其中，包括：接收部，接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；控制部，通过所述上行链路信号来判定所述传感器控制器的状态；及发送部，在通过所述上行链路信号表示所述传感器控制器处于未检测出触控笔的状态的情况下，根据所述控制部的指示而将与所述传感器控制器之间预先已知的规定模式的信号连续发送规定时间，另一方面，在通过所述上行链路信号表示所述传感器控制器处于已导出触控笔的位置的状态的情况下，不将所述规定模式的信号连续发送所述规定时间，而是发送根据所述触控笔的操作状态而变化的数据信号。
本发明的一个侧面的传感器控制器是构成为能够通过检测从触控笔发送的出的信号来导出触控笔的位置的传感器控制器，其中，构成为执行：判定未检测出还是已检测出触控笔的判定步骤；与通过所述判定步骤判定为已检测出触控笔相应地，对所述触控笔发送用于指示将所述规定波形的信号连续发送第二时间的第二上行链路信号的步骤；及与通过所述判定步骤判定为未检测出触控笔相应地，对触控笔发送指示将规定波形的信号连续发送比所述第二时间长的第一时间的第一上行链路信号的步骤。
本发明的另一侧面的传感器控制器是连接于矩阵电极的传感器控制器，该矩阵电极构成为包括分别在第一方向上延伸的M条第一电极及分别在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的N条第二电极，其中，所述传感器控制器构成为执行：手指触摸检测步骤，对所述M条第一电极分别供给规定的信号，通过在所述N条第二电极处分别检测到的该规定的信号来进行手指触摸检测；全范围扫描步骤，使用所述M条第一电极的至少一部分及所述N条第二电极的至少一部分，来检测未检测出的触控笔并且导出该触控笔的位置坐标；及局部扫描步骤，使用比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第一电极的数量少的数量的所述第一电极和比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第二电极的数量少的数量的所述第二电极，来导出已检测出的触控笔的位置坐标。
发明效果
根据本发明，传感器控制器在触控笔处于悬停期间的可能性高的触控笔未检测状态下，能够期待触控笔发送在比通常的猝发信号长的时间内持续的长猝发信号。因此，能够使每一根电极的检测动作时间比通常的猝发信号接收时长，并在长猝发信号的发送持续期间内扫描更多的电极而检测猝发信号，因此能够确保能够在触摸面内的大范围内检测猝发信号的状态，并减少传感器控制器的猝发信号检测的失败的可能性。
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)示出检测手指F的触摸时的电子设备3的动作，(b)示出检测触控笔2时的电子设备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发送的长猝发信号、猝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靠上方处时的触控笔2与传感器控制器31之间的信号收发的序列的图，(a)示出传感器控制器31发送笔起动信号的情况，(b)示出传感器控制器31要求了长猝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)示出传感器控制器31发送笔起动信号的情况，(b)示出传感器控制器31使用线状电极30Y来接收触控笔2发送出的长猝发信号的情况，(c)示出传感器控制器31使用线状电极30X来接收触控笔2发送出的长猝发信号的情况。
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，示出了触控笔2发送猝发信号及数据信号的情况。
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)示出全范围扫描的前半，(b)示出全范围扫描的后半，(c)示出局部扫描。
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的动作整体的处理流程图。
图10是示出本发明的实施方式的传感器控制器31进行的触控笔检测处理的处理流程图。
图11是示出与图10对应的触控笔2的动作的处理流程图。
图12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13是示出本发明的实施方式的第二变形例的触控笔2的动作的处理流程图。
图14是示出本发明的实施方式的第三变形例的传感器控制器31的动作的处理流程图。
图15是示出本发明的实施方式的第四变形例的触控笔2发送的长猝发信号的图。
图16是示出本发明的实施方式的第五变形例的触控笔2的动作的处理流程图。
图17是说明本发明的实施方式的第六变形例的特定位置排除处理的图，(a)示出通过手指触摸检测处理而检测到的手指触摸区域，(b)示出通过在(a)的手指触摸检测处理之后立即执行的触控笔检测处理而导出的触控笔2的位置。
图18是示出本发明的实施方式的第六变形例的传感器控制器31的动作的处理流程图。
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。
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由包括在触摸面的内侧配置的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)的矩阵电极构成。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。
传感器控制器31是利用传感器30以时分割方式来进行手指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)示出检测手指F的触摸时的电子设备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通过对多个线状电极30Y分别依次供给规定信号(以下，称作“手指检测用信号”)并且依次扫描多个线状电极30X各自的电位来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振幅在手指F接近了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通过检测这样的振幅的变化来检测手指F的触摸。
图1(b)示出检测触控笔2时的电子设备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依次使用多个线状电极30X及多个线状电极30Y各自作为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。并且，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。
要想传感器控制器31检测出触控笔2，触控笔2需要与电子设备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示意性地示出了传感器控制器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，能够接收下行链路信号并由此检测出触控笔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。另外，将虽然进入到感测范围SR但触控笔2还未与触摸面接触的状态称作“悬停期间”。在触控笔2经由落笔而成为了悬停期间的状态的情况下，传感器控制器31要通过检测下行链路信号来检测触控笔2，但在悬停期间，在触控笔2与触摸面之间存在一定的距离，由于该距离而难以确保充分的S/N比，因此，作为结果，触控笔2的检测有时会失败。另外，即使触控笔2进入到感测范围SR，在触控笔2不是发送猝发信号而是发送数据信号的期间，传感器控制器31有时也会在触控笔2的检测中失败。本发明的目的之一在于使得能够避免这样的失败。
在此，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，一部分上行链路信号(后述的笔起动信号和表示长猝发信号的发送指示的指令信号等)会使用触摸面的整面(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示出触控笔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，由线状电极30X检测的手指检测用信号的振幅变小，因此能够由传感器控制器31进行手指F的触摸的检测。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。
图2的发送部60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内而进行说明，但也可以包含于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是用于供触控笔2检测传感器控制器31的存在的符号的值的模式，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使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符号解调而得到的信息的单位。符号的值能够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由包括2种位串非对应值“P”“M”的结合的模式“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的反复中不出现的模式构成。区隔模式STP也是触控笔2事先(在触控笔2检测出传感器控制器31之前)已知的。若举出一例，在如上述这样将检测模式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和检测模式c1的结构相反而将区隔模式用“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，并且在连续发送期间结束即刻之后输出区隔模式STP。由此，实现笔起动信号的发送。需要说明的是，区隔模式STP也可以设为在表示长猝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在包括与可变长的位串建立对应的符号的值(例如0～15)且该值事先未与触控笔2之间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供给的符号的值(检测模式c1、区隔模式STP或控制信息c2)调制由代码串保持部64保持的扩展码PN而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而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对发送动作和接收动作进行切换所需的防护期间(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是通过以规定时间间隔对从检波电路52输出的电压进行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。
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分别是构成为共用端子与T端子及R端子的任一方连接的1电路2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选择性地连接于开关44x的共用端子的开关元件。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连接于开关44x的共用端子。
导体选择电路41y是用于将N条线状电极30Y选择性地连接于开关44y的共用端子的开关元件。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连接于开关44y的共用端子。
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。关于逻辑部70对选择部40的控制，将在后文详细说明。
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且基于规定的程序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。另外，MCU80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；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，关于逻辑部70对选择部40的控制进行具体说明。
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分别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，因此能够实现手指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进行根据触控笔2的检测状态及下行链路信号的种类而不同的处理。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，之后，关于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猝发信号、猝发信号及数据信号。长猝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连续发送规定的时间T1(第一时间)而成的信号。猝发信号是将上述规定波形的信号连续发送比时间T1短的规定的时间T2(第二时间)而成的信号。数据信号是通过数据对上述规定波形的信号进行调制而成的数据信号，在相当于时间T2与时间T1之差T1-T2的时间内接在猝发信号之后发送。需要说明的是，在猝发信号的前头插入用于表示与猝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要求了长猝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T(＝t1-t0)内进行笔起动信号的发送。该发送在传感器控制器31还未检测出触控笔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”)的检测动作来间歇地进行检测模式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只是反复进行检测模式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开始指令信号(在图4～图6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T短的T0。在还未检测出触控笔2的阶段中，传感器控制器31发送表示长猝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猝发信号，只是反复进行检测模式c1的检测动作。
传感器控制器31在发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号之后，进行长猝发信号的检测动作。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不进行长猝发信号的发送，所以当然不会由传感器控制器31检测出长猝发信号。能够作为长猝发信号的检测动作来使用的时间是相当于时间T与时间T0的差量的时间T1(＝T-T0)，但在依次使用N条线状电极30Y来进行长猝发信号的检测动作的情况下，在比经过时间T1的时刻t4(＝t2+T)靠前的时刻t3下长猝发信号的检测动作暂且完成。于是，在该检测动作的期间没有检测到长猝发信号的情况下的传感器控制器31在时刻t3～时刻t4的期间成为睡眠状态。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发送出的长猝发信号的情况，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发送出的长猝发信号的情况。
当如图5(a)所示那样进行落笔操作(时刻t6)后，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后，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+T)之间的时刻t6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，但即使是例如在传感器控制器31正在进行长猝发信号的检测动作的情况下进行了落笔操作的情况(例如图5(b)所示的时刻t6')，也只不过是触控笔2的对检测模式c1的检测定时稍微延迟，会执行同样的处理。
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开始表示长猝发信号的发送指示的指令信号的发送后，触控笔2接收该指令信号，在直到时刻t10(＝t9+T)为止的时间T1内进行长猝发信号的连续发送。传感器控制器31通过检测这样发送的长猝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来进行长猝发信号的检测动作(后述的全范围扫描的前半)。此时，由于由任1条以上的线状电极30Y来检测长猝发信号，所以传感器控制器31存储各线状电极30Y处的长猝发信号的检测强度。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下再次开始表示长猝发信号的发送指示的指令信号的发送，随着发送结束而再次进行长猝发信号的检测动作。该检测动作依次使用M条线状电极30X而实施至时刻t12(＝t11+T)(后述的全范围扫描的后半)。通过该检测动作，由任1条以上的线状电极30X检测长猝发信号，因此传感器控制器31存储各线状电极30X处的长猝发信号的检测强度。然后，基于先前存储的各线状电极30Y处的长猝发信号的检测强度和本次存储的各线状电极30X处的长猝发信号的检测强度，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确定出触控笔2的位置之后>
图6示出触控笔2发送猝发信号及数据信号时。如该图所示，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。接收到该信号的触控笔2首先在时间T2内连续发送猝发信号。传感器控制器31检测该猝发信号，并且基于检测到的猝发信号来进行触控笔2的位置坐标的导出。猝发信号的检测动作仅依次使用M条线状电极30X及N条线状电极30Y中的根据之前导出的触控笔2的位置坐标而表示处于触控笔2附近的电极来执行(后述的局部扫描)。触控笔2接在猝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之前导出的触控笔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，关于进行触控笔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。
进行表示笔起动信号及长猝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，表示笔起动信号及长猝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。
如图4(b)及图5(b)所示，在还未检测出触控笔2的阶段中接收长猝发信号时(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，无论触控笔2处于图1所示的感测范围SR内的何处，传感器控制器31都能够接收触控笔2发送出的长猝发信号，并由此检测出触控笔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。之所以在该阶段中不扫描M条线状电极30X，一方面是因为仅使用N条线状电极30Y也能够扫描传感器30的表面的整体，另一方面是为了延长每1根电极的扫描时间。
也如图5(c)所示，在通过长猝发信号的接收而检测出触控笔2之后，在还未导出触控笔2的位置坐标的阶段中接收长猝发信号时(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对长猝发信号的检测结果，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”(第一扫描)。
在导出触控笔2的位置坐标之后的阶段中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附近的电极的方式控制选择部40。具体而言，若例如假设触控笔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，则例如以使从此处向两侧扩展各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用的消耗电力。另外，若向置于触摸面的手掌等供给指令信号，则向触控笔2供给的接地电位上升，作为其结果，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猝发信号的通常的猝发信号的接收时(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附近的电极的方式控制选择部40。具体而言，若例如假设触控笔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，则例如如图6所示，以使从此处向两侧扩展各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猝发信号。
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，也设为触控笔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条的11条线状电极30X及第i条～第i+10条的11条线状电极30Y，基于该结果来导出触控笔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的一部分的双方而再次导出(更新)一度导出的触控笔2的位置坐标的扫描称作“局部扫描”(第二扫描)。
接收数据信号时(图6)的逻辑部70以仅使用与通过之前的猝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-T2)充分用于从触控笔2向传感器控制器31发送数据。
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构成为具有电极21、笔压检测传感器23及信号处理部24。
电极21是设置于触控笔2的芯体的顶端附近的导电性部件，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。
笔压检测传感器23是用于检测向触控笔2的芯体的顶端施加的压力(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，对这些功能框分别依次进行说明。
切换部76是构成为共用端子与T端子及R端子的任一方连接的1电路2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，即在距离触控笔2检测出上述的检测模式c1为止的期间内，将切换部76固定于R端子与共用端子连接的状态的基础上，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而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的消耗电力而在距离检测出检测模式c1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，整形成正负的极值的二进制串(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动一边进行与扩展码PN(或，对该扩展码PN实施翻转及循环移动中的至少任一方而得到的符号)的相关运算，由此将接收信号中包含的符号的值解码。
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，检测出存在传感器控制器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，将接收动作从间歇切换为连续，逐次进行解码出的符号的值是否表示上述的区隔模式STP的判定。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。
检测到区隔模式STP之后的接收部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，接着基于从接收部71供给的检测时刻t2来生成各种信号等的收发日程。然后，进行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、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。该发送部75的控制包括：基于接收到的指令信号来决定是发送长猝发信号还是发送猝发信号及数据信号；在发送长猝发信号或猝发信号的情况下对发送部75指示该主旨；及在发送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。向发送部75供给的数据包括表示由笔压检测传感器23检测到的笔压的数据。
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。
调制部73生成按照规定频率或按照来自控制部90的控制的频率的载波信号(矩形波信号)并直接输出或在基于控制部90的控制进行调制之后输出的电路。在发送长猝发信号及猝发信号时，调制部73将载波信号不调制而直接输出，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输出升压前的长猝发信号及升压前的猝发信号。另一方面，在发送数据信号时，利用从控制部90供给的数据来调制载波信号(OOK、PSK等)，将作为其结果而得到的调制信号输出。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振幅而生成长猝发信号、猝发信号及数据信号的电路。由升压电路74生成的长猝发信号、猝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，对本实施方式的传感器控制器31及触控笔2的结构及动作进行了说明。接着，参照传感器控制器31及触控笔2的处理流程图，对各自的动作进行更详细的说明。
首先，图9是示出传感器控制器31的动作的整体的处理流程图。如该图所示，传感器控制器31构成为，例如每隔由液晶等的显示刷新率的倒数定义的时间Tr(例如，60Hz的倒数即16.67ms)，反复进行包括4次手指触摸检测处理(步骤S1、S2)和4次触控笔检测处理(步骤S3)的同一动作。手指触摸检测处理和触控笔检测处理交替地执行，各手指触摸检测处理在时间Tf(例如1500μs)内持续执行，各触控笔检测处理在时间Ts(例如2500μs)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S1和步骤S2)作为1次的手指触摸的位置检测单位而执行。
图10是示出传感器控制器31进行的触控笔检测处理的处理流程图。虽然未图示，但传感器控制器31存储有表示自身的状态的状态标志。由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)、触控笔位置已导出状态(＝3)。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在规定的时间T(例如，与图9所示的时间Ts相同的2500μs)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对状态标志设定“1”(步骤S12)，使处理返回步骤S10。
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首先发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号(第一上行链路信号)(步骤S13)。包括该指令信号的各种指令信号的发送如图10所示最大需要时间T0(例如200μs)。之后，传感器控制器31在时间T1内进行长猝发信号的检测动作(步骤S14)。该检测动作通过参照图7(a)说明的全范围扫描(第一扫描)的前半来进行。
传感器控制器31当经过时间T1而结束长猝发信号的检测动作后，判定是否接收到长猝发信号(步骤S15)。其结果，在判定为没有接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S16)，使处理返回步骤S10。该步骤S16是例如出于触控笔2处于图1所示的感测范围SR外等理由而传感器控制器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S15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S17)，接着决定对触控笔2发送的指令(步骤S18)之后，使处理返回步骤S10。在此决定的指令成为长猝发信号的发送指示。
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猝发信号的发送指示的指令信号(第一上行链路信号)(步骤S19)。之后，传感器控制器31再次执行时间T1内的长猝发信号的检测动作(步骤S20)。该检测动作通过参照图7(b)说明的全范围扫描(第一扫描)的后半来进行。需要说明的是，在能够在1次的时间T1的期间内执行全范围扫描的前半的动作(步骤S14)和后半的动作(步骤S20)的情况下，也可以通过1次的处理来执行这2个步骤S14、S20。
传感器控制器31当经过时间T1而结束长猝发信号的检测动作后，判定是否接收到长猝发信号(步骤S21)。其结果，在判定为没有接收到的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S22)，使处理返回步骤S10。该步骤S22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S21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S23)，并且基于步骤S14中的长猝发信号的检测结果和步骤S20中的长猝发信号的检测结果来导出触控笔2的位置(步骤S24)。并且，接着决定对触控笔2发送的指令(步骤S25)之后，使处理返回步骤S10。在此决定的指令是各种数据(表示触控笔ID、笔压的数据等)的发送指示，并且也承担着时间T2内的猝发信号的发送指示的作用。
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S25或后述的步骤S32中决定出的指令的指令信号(第二上行链路信号)(步骤S26)。之后，传感器控制器31在比时间T1短的时间T2内进行猝发信号的检测动作(步骤S27)，并且在检测到猝发信号的情况下，基于各线状电极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S28)。步骤S27中的猝发信号的检测动作通过参照图7(c)说明的局部扫描(第二扫描)来进行。
传感器控制器31当经过时间T2而结束猝发信号的检测动作后，接着进行数据信号的检测动作(步骤S29)。该检测动作包括数据信号的解码处理。数据信号的检测动作使用基于在之前的步骤S28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。这样一来，能够充分活用数据信号的检测期间，因此能够从触控笔2接收更多的数据。
传感器控制器31当结束数据信号的检测动作后，判定是否接收到猝发信号或数据信号(步骤S30)。其结果，在判定为没有接收到任何一者的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S31)，使处理返回步骤S10。该步骤S31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S30中判定为接收到至少任一方的情况下，接着决定对触控笔2发送的指令(步骤S32)之后，使处理返回步骤S10。在此决定的指令也是各种数据(表示触控笔ID、笔压的数据等)的发送指示，并且也承担着时间T2内的猝发信号的发送指示的作用。
接着，图11是示出与图10对应的触控笔2的动作的处理流程图。虽然未图示，但触控笔2也存储有表示自身的状态的状态标志。由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)。触控笔2首先参照该状态标志(步骤S40)。
在步骤S40中参照的状态标志是“0”的情况下，触控笔2首先进入接收动作休止状态(步骤S41)。然后，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S42)。设置步骤S41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，触控笔2判定是否通过步骤S42的尝试进行而检测到检测模式c1(步骤S43)。其结果，在判定为未检测到的情况下，使处理返回步骤S40。另一方面，在判定为检测到的情况下，触控笔2继续进行构成检测模式c1及区隔模式STP的符号的检测动作，直到检测出上述的区隔模式STP为止(步骤S44)。然后，在检测到区隔模式STP的情况下，进行基于该检测时刻而与传感器控制器31同步的处理(步骤S45)之后对状态标志设定“1”(步骤S46)，使处理返回步骤S40。步骤S45的同步处理具体而言是图8所示的控制部90的收发日程的生成处理。
在步骤S40中参照的状态标志是“1”的情况下，触控笔2首先进行指令信号的检测动作(步骤S47)。该检测动作在时间T0内进行。接着，触控笔2进行是否通过步骤S47的检测动作而检测到指令信号以及在检测到的情况下由指令信号指示的内容是什么这一点的判定(步骤S48)。在判定为没有检测到指令信号的情况下，对状态标志设定“0”(步骤S49)，使处理返回步骤S40。该步骤S49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S48中判定为检测到表示长猝发信号的发送指示的指令信号的情况下，触控笔2决定长猝发信号的发送，并在时间T1内进行发送长猝发信号的处理(步骤S50)。具体而言，在时间T1中，进行构成长猝发信号的上述规定波形的信号的连续发送。之后，使处理返回步骤S40。
另外，在步骤S48中判定为检测到表示数据的发送指示的指令信号的情况下，触控笔2决定猝发信号的发送，并在时间T2内进行发送猝发信号的处理(步骤S51)。具体而言，在时间T2内，进行构成猝发信号的上述规定波形的信号的连续发送。接着，触控笔2进行发送包括指示的数据的数据信号的处理(步骤S52)。之后，使处理返回步骤S40。
如以上说明这样，根据本实施方式，传感器控制器31在触控笔2处于悬停期间的可能性高的触控笔未检测状态下，能够期待触控笔2发送持续比通常的猝发信号长的时间的长猝发信号。因此，能够使每一根线状电极的检测动作时间比通常的猝发信号接收时长，并在长猝发信号的发送持续期间内扫描更多的线状电极(在本实施方式中是所有的线状电极30Y或线状电极30X)而检测猝发信号，因此能够确保能够在触摸面内的大范围内检测猝发信号的状态，并减少传感器控制器31的猝发信号检测的失败的可能性。
另外，根据本实施方式，由于在长猝发信号的接收时使用全范围扫描，所以能够确保能够在触摸面的全域检测猝发信号的状态，并使每一条线状电极的检测动作时间更长。
另外，根据本实施方式，由于通过表示长猝发信号的发送指示的指令信号来从传感器控制器31对触控笔2指示长猝发信号的发送，所以触控笔2能够明确得知应该发送长猝发信号的定时。
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。
以下，对上述实施方式的第一～第六变形例进行说明。
图12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猝发信号、猝发信号及数据信号，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12对本变形例的触控笔2的结构进行详细说明。
如图12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是构成为能够作为无线通信而执行例如基于蓝牙(注册商标)的通信的功能部，在本变形例中，接收传感器控制器31利用蓝牙(注册商标)而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转换器或电荷泵电路构成。
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12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、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而接收传感器控制器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不接收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)，决定利用下行链路信号DS1、DS2的哪一个来发送长猝发信号、猝发信号及数据信号。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发送猝发信号或长猝发信号的情况下，控制部91以规定的周期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输出无调制的脉冲列信号，其成为长猝发信号或猝发信号。
另一方面，在使用下行链路信号DS1发送数据信号的情况下，控制部91根据笔压等级P、表示设置于触控笔2的侧开关(未图示)的通断的开关信息SW等数据来进行开关部94的切换控制。需要说明的是，该数据也可以包括触控笔ID(触控笔2的识别信息)等其他信息。控制部91通过该切换控制而生成基于数据调制后的脉冲列信号即数据信号。作为控制部91对脉冲列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发送猝发信号或长猝发信号的情况下，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，其成为长猝发信号或猝发信号。
另一方面，在使用下行链路信号DS2发送数据信号的情况下，控制部91基于笔压等级P、开关信息SW等数据来进行开关部94的切换控制。需要说明的是，在该情况下，数据也可以包括触控笔ID等其他信息。控制部91通过该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对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的分开使用而在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13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在未检测出传感器控制器31的阶段中接收到某些上行链路信号后立即发送长猝发信号这一点及判定是否在数据信号的之前发送猝发信号这一点上与上述实施方式不同。以下，参照图13对本变形例的触控笔2的动作进行详细说明。
如图13所示，本变形例的触控笔2首先进行上行链路信号的检测动作(步骤S60)。并且，判定是否通过该检测动作而检测到上行链路信号(步骤S61)，在判定为未检测到的情况下，返回步骤S60而反复进行检测动作。另一方面，在判定为检测到的情况下，不等待指令信号而发送长猝发信号(步骤S62)。具体而言，将上述的规定波形的信号在时间T1内发送。
在发送长猝发信号之后，触控笔2进行指令信号的检测动作(步骤S63)。并且，判定是否检测到表示数据发送的指示的指令信号(步骤S64)，在判定为未检测到的情况下，返回步骤S62而反复进行长猝发信号的发送。另一方面，在判定为检测到的情况下，接着判定是否进行猝发信号的发送(步骤S65)。该判定适合基于检测到的指令信号的内容来进行。这样一来，能够从传感器控制器31控制触控笔2是否发送猝发信号。
在步骤S65中判定为发送猝发信号的情况下的处理与图11所示的步骤S51、S52是同样的。若具体说明，则触控笔2通过将规定波形的信号在时间T2内发送来发送猝发信号(步骤S66)，在之后的时间T1-T2内发送包括基于在步骤S63中检测到的指令信号的指示的数据的数据信号(步骤S67)。另一方面，在步骤S65中判定为不发送猝发信号的情况下的触控笔2在时间T1内发送包括基于在步骤S63中检测到的指令信号的指示的数据的数据信号(步骤S68)。
在步骤S67或步骤S68中发送数据信号之后，触控笔2使处理返回步骤S63。由此，接着能够发送与来自传感器控制器31的指示对应的数据。
如以上说明这样，根据本变形例，触控笔2能够不等待包括长猝发信号的发送指示的指令信号而发送长猝发信号。因此，对于没有特别对应于长猝发信号的传感器控制器31也能够发送长猝发信号。
另外，由于在触控笔2中判定是否在数据信号之前发送猝发信号，所以在传感器控制器31不需要来自触控笔2的猝发信号的发送的情况等下，触控笔2能够在更长的期间内发送数据信号(即，发送更多的数据)，另外，传感器控制器31能够取得更多的数据。
图14是示出上述实施方式的第三变形例的传感器控制器31的动作的处理流程图。本变形例的传感器控制器31在1次的触控笔检测处理(图9的步骤S3)中接在笔起动信号的发送或全范围扫描的前半的执行之后发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号这一点上与上述实施方式不同。以下，参照图14来对本变形例的传感器控制器31的动作进行详细说明。
如图14所示，本变形例的传感器控制器31在步骤S10中参照的状态标志是“0”的情况下，在比图10的例子短的时间(具体而言是时间T1)内发送笔起动信号(步骤S71)。接着，传感器控制器31发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号(第一上行链路信号)(步骤S72)，接着对状态标志设定“1”(步骤S12)之后，使处理返回步骤S10。
另外，在步骤S10中参照的状态标志是“1”的情况下，本变形例的传感器控制器31在时间T1内进行长猝发信号的检测动作(步骤S73)，之后，再次发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号(第一上行链路信号)(步骤S74)。步骤S73的检测动作通过全范围扫描的前半来进行这一点与图10所示的步骤S14相同，但若与图10的例子进行比较，则长猝发信号的检测动作和指令信号的发送的顺序相反。
另外，在步骤S10中参照的状态标志是“2”的情况下，本变形例的传感器控制器31在时间T内进行长猝发信号的检测动作(步骤S63)。该检测动作通过全范围扫描的后半来进行这一点与图10所示的步骤S14相同，但若将图10与图14进行比较则可知，能够将时间T的整体用于长猝发信号的检测动作。该后的处理与图10的例子是同样的，因此省略详细说明。
在此，在本变形例中，优选使在步骤S72、S74中发送的长猝发信号的发送指示也包括表示长猝发信号的发送持续时间的信息。并且，触控笔2优选根据由该信息表示的发送持续时间来控制长猝发信号的发送持续时间。这样一来，能够使传感器控制器31进行长猝发信号的检测动作的期间与触控笔2发送长猝发信号的期间一致。
如以上说明这样，根据本变形例，能够将全范围扫描的后半在比上述实施方式长的时间内实施。因此，能够使每1根线状电极30X的接收时间更长，因此与上述实施方式相比能够更可靠地使传感器控制器31接收猝发信号。
图15是示出上述实施方式的第四变形例的触控笔2发送的长猝发信号的图。本变形例的传感器控制器31及触控笔2在长猝发信号的格式这一点上与上述实施方式不同。以下，参照图15对本变形例的长猝发信号的格式进行详细说明。
如图15所示，本变形例的长猝发信号由频率f1(第一频率)的信号和与频率f1不同的频率f2(第二频率)的信号连续的模式构成。具体而言，前半部分的频率是f1，后半部分的频率是f2。
若长猝发信号的频率在全区间内是单一的，则传感器控制器31从接收到的长猝发信号无法得到任何信息。因此，传感器控制器31有可能将例如单单的白噪声或在频率f1附近具有强的成分的频率选择性噪声误认为长猝发信号而接收。相对于此，根据本变形例的长猝发信号，传感器控制器31能够根据以已知的顺序检测到2种频率这一事实而判定为接收到的信号是长猝发信号。因此，根据本变形例，能够减少传感器控制器31将不是长猝发信号的信号误认为长猝发信号而进行动作的可能性。
在本变形例中，将用于长猝发信号检测的全范围扫描例如以如下方式执行：先扫描第奇数条线状电极30Y，后扫描第偶数条线状电极30Y。这是为了使得能够传感器控制器31能够接收长猝发信号的前半部分和后半部分双方。需要说明的是，在长猝发信号的时间T1取得充分长时，也可以将所有的线状导体30Y以频率f1依次扫描，接着再次将所有的线状导体30Y以频率f2依次扫描。
如以上说明这样，根据本变形例，能够减少传感器控制器31将不是长猝发信号的信号误认为长猝发信号而进行动作的可能性。
需要说明的是，在本变形例中说明了对长猝发信号设置在前半部分和后半部分中频率不同这一特征的例子，但只要是能够在传感器控制器31中区分白噪声和长猝发信号的特征，则也可以将任意特征对长猝发信号设置。例如，长猝发信号也可以是以与传感器控制器31之间预先确定的规定的序列变更L个频率的信号。在该情况下，传感器控制器31也可以使用N条线状电极30Y(或M条线状导体30X)一边变更频率一边进行L次反复扫描动作。
图16是示出上述实施方式的第五变形例的触控笔2的动作的处理流程图。本变形例的传感器控制器31及触控笔2在触控笔2基于上行链路信号来判定传感器控制器31还未检测出触控笔2这一点上与上述实施方式不同。以下，参照图16对本变形例的触控笔2的动作进行详细说明。
如图16所示，本变形例的触控笔2首先成为睡眠状态(步骤S80)。该睡眠状态与图11所示的接收动作休止状态(步骤S31)相同。
在进入睡眠状态并经过规定时间后，触控笔2进行上行链路信号的检测动作(步骤S81)。然后，判定是否通过该检测动作而检测到上行链路信号(步骤S82)，在判定为未检测到的情况下，返回步骤S80而再次进入睡眠状态。另一方面，在判定为检测到的情况下，判定是否由该上行链路信号表示传感器控制器31还未检测出触控笔2(处于未检测状态)(步骤S83)。该判定处理在例如图8所示的触控笔2的例子中由控制部90执行，在图12所示的触控笔2的例子中由控制部91执行。
作为步骤S83的判定的具体的方法，例如可考虑如下方法。第1个是传感器控制器31明确地正在发送表示处于未检测到触控笔2的状态的上行链路信号的情况。在该情况下，触控笔2基于是否接收到该上行链路信号来执行步骤S83的判定即可。第二个是如上述实施方式中说明那样传感器控制器31发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号的情况。如参照图10说明那样，传感器控制器31发送表示长猝发信号的发送指示的指令信号的情况是传感器控制器31还未检测到触控笔2的情况。因此，该情况的触控笔2能够基于是否接收到表示长猝发信号的发送指示的指令信号来执行步骤S83的判定。
在步骤S83中得到了肯定的判定结果的情况下，触控笔2发送长猝发信号(步骤S84)。具体而言，将上述的规定波形的信号发送时间T1。在该情况下发送的长猝发信号当然也可以是图15所示的长猝发信号(具有能够区分白噪声和长猝发信号的特征的信号)。
另一方面，在步骤S83中得到了否定的判定结果的情况下，触控笔2接着判定是否进行猝发信号的发送(步骤S85)。这以后的处理(步骤S85～S88)与在图13中说明的步骤S65～S68的处理是同样的，因此省略详细的说明。
如以上说明这样，根据本变形例，触控笔2能够判定传感器控制器31是否已检测到触控笔2，并基于该结果来决定是发送长猝发信号还是发送猝发信号及数据信号(或仅发送数据信号)。
图17是说明上述实施方式的第六变形例的特定位置排除处理的图。另外，图18是示出本变形例的传感器控制器31的动作的处理流程图。本变形例从作为触控笔检测处理(图9的步骤S3)的结果而导出的触控笔2的1个以上的位置中去除位于在手指触摸检测处理(图9的步骤S1、S2)中检测到的手指触摸区域(表示由图1所示的手指F触摸的区域的信息)内的位置。以下，进行详细说明。
图17(a)示出通过手指触摸检测处理而检测到的手指触摸区域A1、A2，图17(b)示出通过在图17(a)的手指触摸检测处理之后立即执行的触控笔检测处理而导出的触控笔2的位置B1～B3。
如上所述，图17(a)的手指触摸区域A1、A2因在传感器30的线状电极上流动的电流的一部分通过在手指F与线状电极30X、30Y之间产生的电容耦合而向人体方向流出而被检测到。需要说明的是，在图17(a)中，手指触摸区域A2的面积比手指触摸区域A1的面积大得多，但这样的大面积的手指触摸区域A2通常因手掌、拳头等(而非指尖)与触摸面接触而形成。于是，通常，通过基于面积的大小的另外的处理(手掌误触处理)而无效化。图17(a)示出无效化前的状态。
图17(b)所示的触控笔2的位置B1～B3是例如在图10的步骤S20中基于各线状电极30X、30Y处的猝发信号的检测强度而导出的位置。在到达传感器30(参照图2)的猝发信号中，除了从触控笔2的电极21(参照图8、图12)直接到来的成分之外，还包括经由握持触控笔2的手或其相反侧的手而到来的成分。在图17(b)中检测到的3个位置B1～B3中，通过从触控笔2的电极21直接来到传感器30的成分而导出的位置仅是位置B3，其他两个通过经由握持触控笔2的手或其相反侧的手而来到传感器30的成分而导出。
在此，再次参照图17(a)可知，在与位置B1、B2相同的位置处检测到手指触摸区域A1、A2。这是基于以下理由：位置B1、B2的检测原因在于手接近了触摸面，这样的手也能通过手指触摸检测处理而检测出。本变形例的传感器控制器31利用这样的手指触摸区域与触控笔位置的关系，通过参照手指触摸检测处理的结果来从通过触控笔检测处理而导出的触控笔2的位置B1～B3中将位置B1、B2选出并去除(排除)。以下，参照图18对用于实现该处理的传感器控制器31的动作进行详细说明。
如图18所示，本变形例的传感器控制器31首先检测手指触摸区域(步骤S90)。这是在图9所示的手指触摸检测处理(步骤S1、S2)中进行的处理。
之后，当移向图9所示的触控笔检测处理(步骤S3)后，传感器控制器31通过图10的步骤S20所示的处理等而首先取得1个以上的触控笔2的位置的候补(步骤S91)。另外，传感器控制器31取得在步骤S90中检测到的1个以上的手指触摸区域(步骤S92)。需要说明的是，在进行上述的手掌误触处理的情况下，在此取得的手指触摸区域是接受手掌误触处理之前的阶段的区域。
接着，传感器控制器31针对在步骤S91中取得的触控笔2的位置的候补分别反复进行步骤S94以后的处理。具体而言，首先判定由该候补表示的位置是否包含于在步骤S92中取得的1个以上的手指触摸区域的任一者之中(步骤S94)。在此，在判定为不包含的情况下，将由该候补表示的位置认定为触控笔2的位置，进行通常的处理(步骤S95)。另一方面，在判定为包含的情况下，使该候补无效化(步骤S96)。无效化后的候补在之后的处理中至少不被作为触控笔2的位置来使用。需要说明的是，该无效化处理可以通过使得不从传感器控制器31对电子设备3的系统控制器输出触控笔2的位置来实现，也可以在输出触控笔2的位置之后利用标志等表示该位置是无效区域而实现。
如以上说明这样，根据本变形例，传感器控制器31能够从通过触控笔检测处理而导出的触控笔2的多个位置中去除通过经由握持触控笔2的手或其相反侧的手而来到传感器30的猝发信号的成分而导出的位置。
另外，在上述实施方式中，设为使用N条线状电极30Y及M条线状电极30X的全部来执行全范围扫描而进行说明，但在全范围扫描中，只要进行比局部扫描多的扫描(即，使用许多线状电极的扫描)就足够了，并非必须使用N条线状电极30Y及M条线状电极30X的全部。也就是说，全范围扫描利用触摸面的整体或一部分即第一范围的检测区域来进行即可，局部扫描利用该第一范围中的选择出的范围的检测区域来进行即可。另外，在该情况下，在全范围扫描之前进行的指令信号(表示长猝发信号的发送指示的指令信号)从第一范围发送即可，在局部扫描之前进行的指令信号(表示猝发信号及数据信号的发送指示的指令信号)从上述选择出的范围发送即可。
另外，在上述实施方式中，作为全范围扫描的动作，分为依次使用N条线状电极30Y的扫描(前半)和依次使用M条线状电极30X的扫描(后半)而进行了说明，但在能够将长猝发信号的发送持续时间T1确保得充分长的情况下，也可以设为在线状电极30Y的操作后也利用线状导体30X来进行触控笔2的位置(二维坐标位置)的确定。
另外，在上述实施方式中，举出在发送长猝发信号之后不发送数据信号的例子而进行了说明，但也可以接在长猝发信号之后发送数据信号。该情况下的数据信号的发送持续时间可以比图3所示的猝发信号的数据信号的发送持续时间短。该数据信号对于发送在触控笔2的壳体设置的开关的通断状态等能够以比笔压等短的位数来表示状态的数据是合适的。
标号说明
2 触控笔
3 电子设备
21 电极
23 笔压检测传感器
24 信号处理部
25 电源
26 放大部
27 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
44x、44y 开关
50 接收部
51 放大电路
52 检波电路
53 变换器
60 发送部
61 模式供给部
62 开关
63 扩散处理部
64 代码串保持部
65 发送防护部
70 逻辑部
71 接收部
71a 波形再生部
71b 相关运算器
73 调制部
74 升压电路
75 发送部
76 切换部
90 控制部
91 控制部
92 升压部
93 振荡部
94 开关部
A1、A2 手指触摸区域
B1～B3 触控笔位置
DS1、DS2 下行链路信号
EN 起动信号
F 指
P 笔压等级
Res 数据
SR 感测范围
SW 开关信息
US 上行链路信号。

Claims (36)

1.一种触控笔，能够与传感器控制器之间双向地进行通信，包括：
接收部，接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；
控制部，所述控制部
响应于指示对数据信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在第二时间段T2内发送正常猝发信号，所述正常猝发信号具有在所述触控笔和所述传感器控制器之间预先已知的规定模式；并且
响应于指示对具有所述规定模式并且用于识别所述触控笔的位置的长猝发信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在比所述第二时间段T2长的第一时间段T1内发送所述长猝发信号；以及
发送部，分别基于所述控制部对发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号的决定结果而发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号。
2.根据权利要求1所述的触控笔，其中，在所述控制部决定发送所述正常猝发信号时，所述发送部在对应于所述第二时间段T2与所述第一时间段T1之差的时间段内发送所述数据信号。
3.根据权利要求1所述的触控笔，其中
所述上行链路信号的所述数据根据所述传感器控制器已检测出还是未检测出所述触控笔的存在或位置而不同，
在所述上行链路信号的所述数据指示所述传感器控制器未检测出所述触控笔的存在或位置时，所述控制部决定发送所述长猝发信号。
4.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述控制部与所述触控笔的状态是悬停状态还是接触状态无关地决定是发送所述正常猝发信号还是发送所述长猝发信号。
5.根据权利要求1所述的触控笔，其中，所述正常猝发信号和所述长猝发信号具有所述规定模式，所述规定模式具有规定频率。
6.一种触控笔，能够与传感器控制器之间双向地进行通信，包括：
接收部，接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；
控制部，基于所述上行链路信号来决定是所述传感器控制器的状态；以及
发送部，所述发送部
响应于所述控制部基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器未检测出所述触控笔，在规定时间段内连续发送长猝发信号，所述长猝发信号用于识别所述触控笔的位置并且具有在所述触控笔和所述传感器控制器之间预先已知的规定模式，并且
响应于所述控制部基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器已导出所述触控笔的位置，在所述规定时间段内发送指示所述触控笔的操作状态的数据信号，而不是连续发送具有所述规定模式的所述长猝发信号。
7.根据权利要求6所述的触控笔，其中，所述规定模式是包括一系列具有第一频率的信号和具有与所述第一频率不同的第二频率的信号的模式。
8.根据权利要求6所述的触控笔，其中，响应于所述控制部基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器已导出所述触控笔的位置，所述发送部在比所述规定时间段短的时间段内连续发送具有所述规定模式的信号，并且发送所述数据信号。
9.根据权利要求6所述的触控笔，其中，所述触控笔的所述操作状态是由压力传感器感测的笔压等级。
10.根据权利要求6所述的触控笔，其中，所述发送部与所述触控笔的状态是悬停状态还是接触状态无关地决定是发送所述长猝发信号还是发送所述数据信号。
11.根据权利要求6所述的触控笔，其中，所述长猝发信号具有所述规定模式，所述规定模式具有规定频率。
12.一种传感器控制器，能够通过检测从触控笔发送的信号来导出所述触控笔的位置，所述传感器控制器被构成为执行：
决定已检测出还是未检测出所述触控笔的决定步骤；
响应于在所述决定步骤中决定为已检测出所述触控笔，发送指示所述触控笔在第二时间段内连续发送具有规定波形的信号的第二上行链路信号的步骤；以及
响应于在所述决定步骤中决定为未检测出所述触控笔，发送指示所述触控笔在比所述第二时间段长的第一时间段内连续发送具有所述规定波形的信号的第一上行链路信号的步骤。
13.根据权利要求12所述的传感器控制器，其中，所述传感器控制器被构成为进一步执行：
响应于在所述决定步骤中决定为未检测出所述触控笔，执行第一扫描以执行利用第一范围的检测区域来检测具有所述规定波形的信号的检测操作的步骤；以及
响应于在所述决定步骤中决定为已检测出所述触控笔，执行第二扫描以执行利用所述第一范围内的选择出的范围的检测区域来检测具有所述规定波形的信号的检测操作的步骤。
14.根据权利要求13所述的传感器控制器，其中，所述决定步骤响应于传感器控制器在所述第一扫描中检测到具有所述规定波形的信号而决定为已检测出所述触控笔。
15.根据权利要求13所述的传感器控制器，其中，所述第一上行链路信号从所述第一范围发送，并且所述第二上行链路信号从所述选择出的范围发送。
16.根据权利要求12所述的传感器控制器，其中，所述第二上行链路信号表示指示所述触控笔发送规定数据的指令。
17.一种传感器控制器，连接于在第一方向上延伸的M条第一电极及在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的N条第二电极的电极矩阵，所述传感器控制器构成为执行：
手指触摸检测步骤，对所述M条第一电极分别供给规定的信号，基于在所述N条第二电极处分别检测到的规定的信号来检测手指触摸；
全范围扫描步骤，使用所述M条第一电极的至少一部分及所述N条第二电极的至少一部分，来检测未检测出的触控笔并且导出该触控笔的位置坐标；及
局部扫描步骤，使用比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第一电极少的第一电极和比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第二电极少的第二电极，来导出已检测出的触控笔的位置坐标；
在执行所述全范围扫描步骤之前，至少使用所述M条第一电极的全部或所述N条第二电极的全部来对所述触控笔发送指令信号的步骤；及
在执行所述局部扫描步骤之前，使用在所述局部扫描步骤中要使用的一个或多个的所述第一电极及一个或多个的所述第二电极来对所述触控笔发送指令信号的步骤。
18.一种传感器控制器，连接于在第一方向上延伸的M条第一电极及在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的N条第二电极的电极矩阵，所述传感器控制器构成为执行：
手指触摸检测步骤，对所述M条第一电极分别供给规定的信号，通过在所述N条第二电极处分别检测到的该规定的信号来进行手指触摸检测；
全范围扫描步骤，使用所述M条第一电极的至少一部分及所述N条第二电极的至少一部分，来检测未检测出的触控笔并且导出该触控笔的位置坐标；及
局部扫描步骤，使用比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第一电极少的第一电极和比在所述全范围扫描步骤中使用的所述第二电极少的第二电极，来导出已检测出的触控笔的位置坐标。
19.根据权利要求18所述的传感器控制器，其中，所述局部扫描使用所述M条第一电极及所述N条第二电极中的位于在所述全范围扫描步骤中导出的位置坐标的附近的电极来执行。
20.根据权利要求18所述的传感器控制器，所述传感器控制器交替地执行所述手指触摸检测步骤和检测所述触控笔的触控笔检测步骤，
其中，在所述触控笔检测步骤的每个实例中，执行所述全范围扫描步骤及所述局部扫描步骤的任一方。
21.一种被配置为控制触控笔的集成电路，其中所述触控笔能够与传感器控制器之间双向地进行通信，所述集成电路包括：
接收电路，所述接收电路在操作中接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；
控制电路，所述控制电路
响应于指示对数据信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在第二时间段T2内发送正常猝发信号，所述正常猝发信号具有在所述触控笔和所述传感器控制器之间预先已知的规定模式；并且
响应于指示对具有所述预定模式并且用于识别所述触控笔的位置的长猝发信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在比所述第二时间段T2长的第一时间段T1内发送所述长猝发信号；以及
发送电路，所述发送电路在操作中分别基于所述控制电路对发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号的决定结果而发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号。
22.根据权利要求21所述的集成电路，其中，在所述控制电路决定发送所述正常猝发信号时，所述发送电路在对应于所述第二时间段T2与所述第一时间段T1之差的时间段内发送所述数据信号。
23.根据权利要求21所述的集成电路，其中
所述上行链路信号的所述数据根据所述传感器控制器已检测出还是未检测出所述触控笔的存在或位置而不同，
在所述上行链路信号的所述数据指示所述传感器控制器未检测出所述触控笔的存在或位置时，所述控制电路决定发送所述长猝发信号。
24.根据权利要求21所述的集成电路，其中，所述控制电路与所述触控笔的状态是悬停状态还是接触状态无关地决定是发送所述正常猝发信号还是发送所述长猝发信号。
25.根据权利要求21所述的集成电路，其中，所述正常猝发信号和所述长猝发信号具有所述规定模式，所述规定模式具有规定频率。
26.一种被配置为控制触控笔的集成电路，其中所述触控笔能够与传感器控制器之间双向地进行通信，所述集成电路包括：
接收电路，所述接收电路在操作中接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；
控制电路，所述控制电路在操作中基于所述上行链路信号来决定所述传感器控制器的状态；以及
发送电路，所述发送电路
响应于所述控制电路基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器未检测出所述触控笔，在规定时间段内连续发送长猝发信号，所述长猝发信号用于识别所述触控笔的位置并且具有在所述触控笔和所述传感器控制器之间预先已知的规定模式，并且
响应于所述控制电路基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器已导出所述触控笔的位置，在所述规定时间段内发送指示所述触控笔的操作状态的数据信号，而不是连续发送具有所述规定模式的所述长猝发信号。
27.根据权利要求26所述的集成电路，其中，所述规定模式是包括一系列具有第一频率的信号和具有与所述第一频率不同的第二频率的信号的模式。
28.根据权利要求26所述的集成电路，其中，响应于所述控制电路基于所述上行链路信号决定所述传感器控制器已导出所述触控笔的位置，所述发送电路在比所述规定时间段短的时间段内连续发送具有所述规定模式的信号，并且发送所述数据信号。
29.根据权利要求26所述的集成电路，其中，所述触控笔的所述操作状态是由压力传感器感测的笔压等级。
30.根据权利要求26所述的集成电路，其中，所述发送电路与所述触控笔的状态是悬停状态还是接触状态无关地决定是发送所述长猝发信号还是发送所述数据信号。
31.根据权利要求26所述的集成电路，其中，所述长猝发信号具有所述规定模式，所述规定模式具有规定频率。
32.一种由触控笔执行的方法，所述触控笔被配置为能够与传感器控制器之间双向地进行通信，所述方法包括：
接收所述传感器控制器发送出的上行链路信号；
响应于指示对数据信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在第二时间段T2内发送正常猝发信号，所述正常猝发信号具有在所述触控笔和所述传感器控制器之间预先已知的规定模式；并且
响应于指示对具有所述预定模式并且用于识别所述触控笔的位置的长猝发信号的请求的所述上行链路信号的数据，决定在比所述第二时间段T2长的第一时间段T1内发送所述长猝发信号；以及
基于对发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号的决定结果而发送所述正常猝发信号或所述长猝发信号。
33.根据权利要求32所述的方法，包括：
基于发送所述正常猝发信号的决定结果，在对应于所述第二时间段T2与所述第一时间段T1之差的时间段内发送所述数据信号。
34.根据权利要求32所述的方法，其中，
所述上行链路信号的所述数据根据所述传感器控制器已检测出还是未检测出所述触控笔的存在或位置而不同，
在所述上行链路信号的所述数据指示所述传感器控制器未检测出所述触控笔的存在或位置时，决定发送所述长猝发信号。
35.根据权利要求32所述的方法，包括：
与所述触控笔的状态是悬停状态还是接触状态无关地决定是发送所述正常猝发信号还是发送所述长猝发信号。
36.根据权利要求32所述的方法，其中，所述正常猝发信号和所述长猝发信号具有所述规定模式，所述规定模式具有规定频率。
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