DE102013214572A1

DE102013214572A1 - Positionserfassungssystem

Info

Publication number: DE102013214572A1
Application number: DE102013214572.1A
Authority: DE
Inventors: Shun-Pin Lin
Original assignee: Sunrex Technology Corp
Current assignee: Sunrex Technology Corp
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-01-29

Abstract

Ein Positionsanzeiger übermittelt ein Signal als Antwort auf Energie von einem externen Signal. Ein Positionserfassungsgerät umfasst in einer Richtung angeordnete Antennen, eine ein Erregersignal erzeugende Übermittlungseinheit, eine Schalteinheit, mittels derer eine Antenne verbunden werden kann, so dass die Übermittlungseinheit das Erregersignal an den Positionsanzeiger übermitteln und eine Empfangseinheit ein von dem Positionsanzeiger über die Antenne ausgegebenes Antwortsignal empfangen und somit ein Erfassungssignal erzeugen kann, und eine Verarbeitungseinheit, die auf Basis des Erfassungssignals Positionsinformationen entsprechend einer von dem Positionsanzeiger angezeigten Position relativ zu dem Positionserfassungsgerät empfängt.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Positionserfassung, und insbesondere auf ein Positionserfassungssystem.
Ein herkömmliches passives Zeigesystem für einen digitalen Tablet-PC ist im US-Patent Nr. 7176907 offenbart und umfasst einen digitalen Tablet-PC sowie eine kabellose Zeigevorrichtung (z.B. einen digitalen Touchpen).
Mit der kabellosen Zeigevorrichtung kann von einem externen Signal nach Empfang des externen Signals Energie empfangen und anschließend als Antwort auf das externe Signal mittels der hiervon empfangenen Energie ein Signal übermittelt werden.
Mit dem digitalen Tablet-PC kann – über alle oder nacheinander über eine Gruppe von ersten und zweiten Antennen des Tablet-PCs – ein kontinuierliches Erregersignal mit einer konstanten Frequenz an die kabellose Zeigevorrichtung ausgeben und anschließend ein Antwortsignal empfangen werden, welches von der kabellosen Zeigevorrichtung als Antwort auf das Erregersignal zum Scannen eines gesamten Bereiches oder eines Unterbereiches ausgegeben wird. Des Weiteren können mit Hilfe des digitalen Tablet-PCs auf Basis eines Energieniveaus des Antwortsignals Positionsinformationen bezüglich einer von der kabellosen Zeigevorrichtung angezeigten Position relativ zum Tablet-PC empfangen werden und auf Basis einer Frequenz des Antwortsignals Statusinformationen bezüglich der kabellosen Zeigevorrichtung empfangen werden (z.B. der Anpressdruck zwischen der kabellosen Zeigevorrichtung und dem digitalen Tablet-PC sowie der Betriebszustand eines Schalters der kabellosen Zeigevorrichtung).
Das herkömmliche Zeigesystem für einen digitalen Tablet-PC weist jedoch die folgenden Nachteile auf:

1. Die von dem digitalen Tablet-PC ausgegebenen Informationen bezüglich der Position und dem Anpressdruck sind relativ ungenau. Der von dem digitalen Tablet-PC empfangene Betriebszustand des Schalters ist nicht immer korrekt.
2. Der digitale Tablet-PC benötigt eine relativ große Anzahl von Schaltern für die ersten bzw. die zweiten Antennen.
3. Zudem benötigt der digitale Tablet-PC einen Schaltkreis für die Umwandlung von Frequenz in Spannung zur Erzeugung der Statusinformation.

Daher ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Positionserfassungssystem bereitzustellen, mit dem die vorgenannten Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden können.
Ein erfindungsgemäßes Positionserfassungssystem umfasst einen Positionsanzeiger sowie ein Positionserfassungsgerät. Mithilfe des Positionsanzeigers kann von einem externen Signal nach Empfang dieses externen Signals Energie empfangen und anschließend als Antwort auf das externe Signal mittels der hiervon empfangenen Energie ein Signal ausgeben werden. Das Positionserfassungsgerät umfasst eine Vielzahl von Antenneneinheiten, eine Übermittlungseinheit, eine Empfangseinheit, eine Schalteinheit sowie eine Verarbeitungseinheit. Die Antenneneinheiten weisen jeweils zumindest eine Antenne auf. Die Antennen der Antenneneinheiten sind in einer Richtung angeordnet. Die Übermittlungseinheit kann auf Basis eines Übermittlungs-Steuersignals ein Erregersignal mit einer mit dem Übermittlungs-Steuersignal in Zusammenhang stehenden Frequenz erzeugen. Die Schalteinheit ist mit den Antenneneinheiten, der Übermittlungseinheit und der Empfangseinheit gekoppelt und kann auf Basis eines Schalt-Steuersignals eine der Antenneneinheiten mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit verbinden, so dass die Übermittlungseinheit das Erregersignal über die besagte Antenneneinheit an den Positionsanzeiger übermittelt und die Empfangseinheit anschließend als Antwort auf das von der Übermittlungseinheit ausgegebene Erregersignal über die besagte Antenneneinheit ein von dem Positionsanzeiger ausgegebenes Antwortsignal empfängt. Mithilfe der Empfangseinheit kann ein Energieniveau des hiervon empfangenen Antwortsignals erfasst und anschließend ein Erfassungssignal erzeugt werden. Die Verarbeitungseinheit ist mit der Übermittlungseinheit, der Empfangseinheit und der Schalteinheit gekoppelt und empfängt das Erfassungssignal von der Empfangseinheit. Mithilfe der Verarbeitungseinheit kann das Übermittlungs-Steuersignal sowie das Schalt-Steuersignal erzeugt und das Übermittlungs-Steuersignal sowie das Schalt-Steuersignal an die Übermittlungs- bzw. die Schalteinheit ausgegeben werden. Des Weiteren können mithilfe der Verarbeitungseinheit auf Basis des Erfassungssignals Positionsinformationen empfangen werden, die einer von dem Positionsanzeiger angezeigten Position relativ zum Positionserfassungsgerät entsprechen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen
1 ein schematisches Schaltkreis-Blockdiagramm zur Darstellung der bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Positionserfassungssystems,
2 ein schematisches Schaltkreis-Diagramm zur Darstellung erster Antenneneinheiten und zweiter Antenneneinheiten eines Positionserfassungsgerätes des Positionserfassungssystems gemäß der bevorzugten Ausführungsform, und
3 und 4 Flussdiagramme zur Darstellung eines von dem Positionserfassungssystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform durchgeführtes Positionserfassungsverfahren.
Bezugnehmend auf 1 umfasst die bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Positionserfassungssystems ein Positionserfassungsgerät 3 (z.B. einen digitalen Tablet-PC) sowie einen Positionsanzeiger 4 (z.B. einen digitalen Touchpen).
Der Positionsanzeiger 4 kann so betrieben werden, dass er aus einem externen Signal nach Empfang dieses externen Signals Energie empfängt und anschließend mittels der hiervon empfangenen Energie ein Signal mit einer Oszillationsfrequenz als Antwort auf das externe Signal ausgibt. In dieser Ausführungsform umfasst der Positionsanzeiger 4 eine variable Induktivität 41, zwei Kondensatoren 42, 43 sowie einen Schalter 44. Der induktive Widerstand der variablen Induktivität 41 nimmt mit steigendem Anpressdruck zwischen dem Positionsanzeiger 4 und dem Positionserfassungsgerät 3 ab, während sich die Oszillationsfrequenz erhöht. Befindet sich der Schalter 44 in leitender Stellung, so führt der Kondensator 43 zu einer Reduzierung der Oszillationsfrequenz.
Das Positionsempfangsgerät 3 umfasst eine Vielzahl von ersten Antenneneinheiten 31, eine Vielzahl von zweiten Antenneneinheiten 32, eine Übermittlungseinheit 33, eine Empfangseinheit 34, eine Schalteinheit 35 sowie eine Verarbeitungseinheit 36.
Bezugnehmend auf 2 weist in dieser Ausführungsform jede der ersten Antenneneinheiten 31 – nicht zwingender Maßen – zwei Antennen 311 auf. Die Antennen 311 der ersten Antenneneinheiten 31 sind in einer ersten Richtung angeordnet und sind in der ersten Richtung fortlaufend nummeriert. In dieser Ausführungsform weist jede der zweiten Antenneneinheiten 32 zwei Antennen 321 auf, es können jedoch auch mehr oder weniger Antennen vorgesehen sein. Die Antennen 321 der zweiten Antenneneinheiten 32 sind in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung verläuft, angeordnet und sind in der zweiten Richtung fortlaufend nummeriert. Die Anordnung der Antennen 311, 321 ist identisch zu der im taiwanesischen Patent Nr. I351632 offenbarten Anordnung. In anderen Ausführungsformen können die ersten und zweiten Antenneneinheiten 31, 32 jeweils eine einzelne Antenne 311, 312 aufweisen, in diesem Fall ist die Anordnung der Antennen 311, 312 identisch zu der im US-Patent Nr. 7176907 offenbarten Anordnung.
Mithilfe der Übermittlungseinheit 33 kann auf Basis eines Übermittlungs-Steuersignals ein Erregersignal mit einer Frequenz und einem Energieniveau erzeugt werden, die mit dem Übermittlungs-Steuersignal in Verbindung stehen. Die Schalteinheit 35 ist mit den ersten Antenneneinheiten 31, den zweiten Antenneneinheiten 32, der Übermittlungseinheit 33 und der Empfangseinheit 34 gekoppelt und kann auf Basis eines Schalt-Steuersignals die ersten oder die zweiten Antenneneinheiten 31, 32 mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34 verbinden. Demzufolge übermittelt die Übermittlungseinheit 33 das Erregersignal über die erste oder die zweite Antenneneinheit 31, 32 an den Positionsanzeiger 4, und die Empfangseinheit 34 empfängt anschließend ein von dem Positionsanzeiger 4 ausgegebenes Antwortsignal als Antwort auf das von der Übermittlungseinheit 33 über die ersten oder zweiten Antenneneinheiten 31, 32 übermittelte Erregersignal. Mithilfe der Empfangseinheit 34 kann ein Energieniveau des hiervon empfangenen Antwortsignals erfasst und auf Basis dessen ein Erfassungssignal erzeugt werden. In dieser Ausführungsform umfasst die Schalteinheit 35 eine Vielzahl von Schaltern 351. Jeder Schalter 351 weist einen ersten Anschluss auf, der mit jeweils den ersten oder den zweiten Antenneneinheiten 31, 32 gekoppelt ist, sowie einen zweiten Anschluss, der mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34 gekoppelt ist. Die Schalter 351 lösen als Antwort auf das Schalt-Steuersignal aus.
Die Verarbeitungseinheit 36 ist mit der Übermittlungseinheit 33, der Empfangseinheit 34 und der Schalteinheit 35 gekoppelt und empfängt das Erfassungssignal von der Empfangseinheit 34. Mithilfe der Verarbeitungseinheit 36 kann das Übermittlungs-Steuersignal und das Schalt-Steuersignal erzeugt und an die Übermittlungseinheit 33 bzw. die Schalteinheit 35 ausgegeben werden. Des Weiteren können mithilfe der Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des Erfassungssignals Positionsinformationen bezüglich einer von dem Positionsanzeiger 4 angezeigten Position relativ zum Positionserfassungsgerät 3 empfangen werden.
Bezugnehmend auf 3 und 4 umfasst ein von dem Positionserfassungssystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform durchgeführtes Positionserfassungsverfahren die folgenden Schritte 51–57 sowie 61–68, wobei sich die Schritte 51–57 auf das Scannen eines gesamten Bereiches und die Schritte 61–68 auf das Scannen eines Unterbereichs beziehen.
In Schritt 51 erzeugt die Übermittlungseinheit 33 ein Test-Erregersignal, das als das Erregersignal dient. Das Test-Erregersignal weist eine aus einer ersten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen ausgewählte Frequenz sowie ein maximales Energieniveau auf.
In Schritt 52 dient die Schalteinheit 35 zur einzelnen und aufeinanderfolgenden Verbindung der ersten Antenneneinheiten 31 mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34. In diesem Fall übermittelt die Übermittlungseinheit 33 das Test-Erregersignal über die ersten Antenneneinheiten 31 kontinuierlich an den Positionsanzeiger 4, wobei die ersten Antenneneinheiten 31 einzeln und nacheinander mit der Übermittlungseinheit 33 verbunden sind. Als Antwort auf das Test-Erregersignal gibt der Positionsanzeiger 4 ein erstes Test-Antwortsignal aus, das als das Antwortsignal dient. Somit empfängt die Empfangseinheit 34 anschließend das erste Test-Antwortsignal über die ersten Antenneneinheiten 31, die einzeln und nacheinander mit der Empfangseinheit 34 verbunden sind. Danach erzeugt die Empfangseinheit 34 auf Basis des ersten Test-Antwortsignals das Erfassungssignal.
In Schritt 53 stellt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 52 erzeugten Erfassungssignals fest, ob ein maximales Energieniveau des ersten Test-Antwortsignals größer ist als ein voreingestelltes erstes Energie-Schwellenniveau. Ist dies der Fall, so geht es weiter mit Schritt 54. Andernfalls geht es mit Schritt 57 weiter.
In Schritt 54 dient die Schalteinheit 35 zur einzelnen und aufeinanderfolgenden Verbindung der zweiten Antenneneinheiten 32 mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34. In diesem Fall übermittelt die Übermittlungseinheit 33 das Test-Erregersignal über die zweiten Antenneneinheiten 32 kontinuierlich an den Positionsanzeiger 4, wobei die zweiten Antenneneinheiten 32 einzeln und nacheinander mit der Übermittlungseinheit 33 verbunden sind. Als Antwort auf das Test-Erregersignal gibt der Positionsanzeiger 4 ein zweites Test-Antwortsignal aus, das als das Antwortsignal dient. Somit empfängt die Empfangseinheit 34 das zweite Test-Antwortsignal über die zweiten Antenneneinheiten 32, die einzeln und nacheinander mit der Empfangseinheit 34 verbunden sind. Anschließend erzeugt die Empfangseinheit 34 auf Basis des zweiten Test-Antwortsignals ein weiteres Erfassungssignal.
In Schritt 55 stellt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 54 erzeugten Erfassungssignals fest, ob ein maximales Energieniveau des zweiten Test-Antwortsignals größer ist als das erste Energie-Schwellenniveau. Ist dies der Fall, so geht es weiter mit Schritt 56. Andernfalls geht es weiter mit Schritt 57.
In Schritt 56 legt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis der in den Schritten 52 bzw. 54 erzeugten Erfassungssignalen eine Antenne 311 der ersten Antenneneinheiten 31 als erste Zielantenne, die sich in nächster Nähe des Positionsanzeigers 4 befindet, und eine Antenne 321 der zweiten Antenneneinheiten 32 als zweite Zielantenne, die sich in nächster Nähe des Positionsanzeigers 4 befindet, fest. Danach geht es weiter mit Schritt 61.
In Schritt 57 passt die Übermittlungseinheit 33 die Frequenz des Test-Erregersignals an eine nicht ausgewählte Frequenz aus der ersten Frequenzreihe an. Dann geht es zurück zu Schritt 52.
In Schritt 61 dient die Schalteinheit 35 zur Verbindung einer Ziel-Antenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31, zu der die besagte, als erste Zielantenne dienende Antenne 311 gehört, mit der Übermittlungsund der Empfangseinheit 33, 34. In diesem Fall erzeugt die Übermittlungseinheit 33 ein erstes Erregersignal, das als das Erregersignal dient. Das erste Erregersignal weist eine Frequenz auf, die zeitlich innerhalb der ersten Frequenzreihe variiert. Das erste Erregersignal wird über die Zielantenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31 an den Positionsanzeiger 4 übermittelt. Anschließend empfängt die Empfangseinheit 34 ein erstes, als Antwortsignal dienendes Antwortsignal, welches von dem Positionsanzeiger 4 als Antwort auf das erste Erregersignal über die Zielantenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31 ausgegeben wird. Danach erzeugt die Empfangseinheit 34 auf Basis des ersten Antwortsignals das Erfassungssignal.
In Schritt 62 wählt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 61 erzeugten Erfassungssignals eine Frequenz aus der ersten Frequenzreihe als Zielfrequenz für das erste Erregersignal aus, bei der das erste Antwortsignal ein maximales Energieniveau aufweist.
In Schritt 63 stellt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 61 erzeugten Erfassungssignals fest, ob das maximale Energieniveau des ersten Antwortsignals größer ist als ein voreingestelltes zweites Energie-Schwellenniveau. Ist dies der Fall, so geht es weiter mit Schritt 64. Andernfalls geht es zurück zu Schritt 51.
In Schritt 64 verändert die Übermittlungseinheit 33 das Energieniveau des Erregersignals. Wird ein Unterschied zwischen dem maximalen Energieniveau des ersten Antwortsignals und dem zweiten Energie-Schwellenwert zu groß, dann wird das Energieniveau des Erregersignals gesenkt; wird der Unterschied zu klein, dann wird das Energieniveau des Erregersignals erhöht.
In Schritt 65 erzeugt die Übermittlungseinheit 33 ein zweites Erregersignal mit der Zielfrequenz, das als das Erregersignal dient. Gleichzeitig wird mittels der Schalteinheit 35 eine Gruppe der ersten Antenneneinheiten 31 und eine Gruppe der zweiten Antenneneinheiten 32 einzeln und nacheinander mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34 verbunden. Die Gruppe der ersten Antenneneinheiten 31 umfasst die Ziel-Antenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31. Die Gruppe der zweiten Antenneneinheiten 32 umfasst eine Ziel-Antenneneinheit der zweiten Antenneneinheiten 32, zu der die besagte, als zweite Zielantenne dienende Antenne 321 gehört. In diesem Fall wird das zweite Erregersignal abwechselnd über die Gruppe der ersten Antenneneinheiten 31 und die Gruppe der zweiten Antenneneinheiten 32 kontinuierlich an den Positionsanzeiger 4 übermittelt. Somit empfängt die Empfangseinheit 34 ein zweites, als Antwortsignal dienendes Antwortsignal, das von dem Positionsanzeiger 4 als Antwort auf das zweite Erregersignal abwechselnd über die Gruppe der ersten Antenneneinheiten 31 und die Gruppe der zweiten Antenneneinheiten 32 ausgegeben wird. Anschließend erzeugt die Empfangseinheit 34 ein weiteres Erfassungssignal auf Basis des zweiten Antwortsignals.
In Schritt 66 führt die Verarbeitungseinheit 36 ein Update für die erste und zweite Zielantenne durch und ermittelt die Positionsinformationen auf Basis des in Schritt 65 erzeugten Erfassungssignals. In dieser Ausführungsform werden die Positionsinformationen mittels der folgenden Gleichungen ermittelt:
wenn E2_x > E4_x, P_x = LU_x × {n_x – (E2_x – E4_x)/[(E3_x – E1_x) + (E2_x – E4_x)]},
wenn E4_x > E2_x, P_x = LU_x × {n_x + (E4_x – E2_x)/[(E3_x – E1_x) + (E4_x – E2_x)]},
wenn E2_x = E4_x, P_x = LU_x × n_x,
wenn E2_y > E4_y, P_y = LU_y × {n_y – (E2_y – E4_y)/[(E3_y – E1_y) + (E2_y – E4_y)]},
wenn E4_y > E2_y, P_y = LU_y × {n_y + (E4_y – E2_y)/[(E3_y – E1_y) + (E4_y – E2_y)]},
wenn E2_y = E4_y, P_y = LU_y × n_y,
wobei sich der Index x auf die ersten Antenneneinheiten 31 und der Index y auf die zweiten Antenneneinheiten 32 bezieht; bei P handelt es sich um die Positionsinformationen; LU bezeichnet eine erwartete Auflösung zwischen zwei beliebigen benachbarten Antennen 311, 312 der ersten und zweiten Antenneneinheiten 31, 32; n ist eine Ziffer zur Nummerierung der Zielantenne; E3 ist ein Energieniveau des zweiten Antwortsignals, das von der Empfangseinheit 34 über die Zielantenne empfangen wird, und E1, E2 und E4 sind drei Energieniveaus des zweiten Antwortsignals, das von der Erfassungseinheit 34 über drei Antennen 311, 321 empfangen wird, die zu der Gruppe der ersten Antenneneinheiten 31 und zu der Gruppe der zweiten Antenneneinheiten 32 gehören und jeweils die Ziffern n – 2, n – 1 und n + 1 aufweisen.
In Schritt 67 dient die Schalteinheit 35 zur Verbindung der Ziel-Antenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31 oder die Ziel-Antenneneinheit der zweiten Antenneneinheiten 32 mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit 33, 34. In diesem Fall erzeugt die Übermittlungseinheit 33 ein drittes Erregersignal, das als das Erregersignal dient. Das dritte Erregersignal weist eine Frequenz auf, die zeitlich innerhalb einer zweiten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen, die die Zielfrequenz umfassen, variiert. Das dritte Erregersignal wird über die Ziel-Antenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31 oder über die Ziel-Antenneneinheit der zweiten Antenneneinheiten 32, die mit der Übermittlungseinheit 33 verbunden ist, an den Positionsanzeiger 4 übermittelt. Danach empfängt die Empfangseinheit 34 ein drittes, als Antwortsignal dienendes Antwortsignal, das von dem Positionsanzeiger 4 als Antwort auf das dritte Erregersignal über die Ziel-Antenneneinheit der ersten Antenneneinheiten 31 oder über die Ziel-Antenneneinheit der zweiten Antenneneinheiten 32, die mit der Empfangseinheit 34 verbunden ist, ausgegeben wird. Anschließend erzeugt die Empfangseinheit 34 auf Basis des dritten Antwortsignals das Erfassungssignal.
In Schritt 68 ermittelt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 67 erzeugten Erfassungssignals Statusinformationen bezüglich des Positionsanzeigers 4. In dieser Ausführungsform umfassen die Statusinformationen den Anpressdruck zwischen dem Positionsanzeiger 4 und dem Positionserfassungsgerät 3 sowie den Betriebszustand des Schalters 44. Schritt 68 umfasst insbesondere die folgenden Unterschritte 681, 682.
In Unterschritt 681 ermittelt die Verarbeitungseinheit 36 auf Basis des in Schritt 67 erzeugten Erfassungssignals einen Statuswert (PR). Der Statuswert (PR) kann anhand der folgenden Gleichung ermittelt werden:
PR = PL × {(Ea – Eb)/[(Ea – Eb) + (Ea – Ec)]} + Po,
wobei es sich bei PL um eine voreingestellte Auflösung handelt, Ea ist ein maximales Energieniveau des dritten Antwortsignals, Eb ist ein Energieniveau des dritten Antwortsignals, das bei einer entsprechenden Frequenz, die direkt niedriger ist als eine andere Frequenz des dritten Antwortsignals, bei dem das dritte Antwortsignal das maximale Energieniveau Ea aufweist, in Zusammenhang mit dem dritten Erregersignal steht, Ec ist ein Energieniveau des dritten Erregersignals, das bei einer entsprechenden Frequenz, die direkt größer ist als die andere Frequenz des dritten Erregersignals, in Zusammenhang mit dem dritten Erregersignal steht, und bei Po handelt es sich um eine Verschiebung.
In Unterschritt 682 ermittelt die Verarbeitungseinheit 36 die Statusinformationen auf Basis des Statuswertes (PR).
In Anbetracht der obigen Ausführungen weist das Positionserfassungssystem gemäß der folgenden Ausführungsform die folgenden Vorteile auf:

1. Das Positionserfassungsgerät 3 kann das Erregersignal mit einer variablen Frequenz übermitteln. Demzufolge kann das Positionserfassungsgerät 3 die Zielfrequenz des Erregersignals selbst dann noch ermitteln, wenn der Positionsanzeiger 4 ein Signal übermittelt, dessen Oszillationsfrequenz sich mit dem Betriebszustand des Positionsanzeigers 4 ändert, und anschließend mithilfe der Zielfrequenz ein Scan-Verfahren durchführen. Daher kann das Positionserfassungsgerät 3 die Positionsinformationen und den Anpressdruck mit einer relativ hohen Genauigkeit bereitstellen. Zudem kann das Positionserfassungsgerät 3 den Betriebszustand des Schalters 44 mit einer relativ hohen Genauigkeit bereitstellen.
2. Für den Fall, dass die ersten und zweiten Antenneneinheiten 31, 32 jeweils zumindest zwei Antennen 311, 312 umfassen, beträgt eine Anzahl der Schalter 351 der Schalteinheit 35 weniger als eine Gesamtanzahl der Antennen 311, 312. Somit benötigt das Positionserfassungsgerät 3 im Vergleich zum Stand der Technik eine kleinere Anzahl der Schalter 351. Sollte sich andererseits die Gesamtzahl der Antennen 311, 312 bei Bedarf erhöhen, so sind für den Aufbau der Übermittlungseinheit 33, der Empfangseinheit 34, der Schalteinheit 35 und der Verarbeitungseinheit 36 keine Veränderungen nötig.

Zudem kann das Positionserfassungsgerät 3 die Statusinformationen auf Basis des Energieniveaus des Antwortsignals bereitstellen, ohne dass der Schaltkreis 14 für die Umwandlung von Frequenz in Spannung, wie er von dem digitalen Tablet-PC 1 gemäß dem oben genannten herkömmlichen passiven Zeigesystem für einen digitalen Tablet-PC benötigt wird, nötig wäre.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7176907 [0002, 0015]
TW 351632 [0015]

Claims

Positionserfassungssystem, gekennzeichnet durch einen Positionsanzeiger (4), der so betreibbar ist, dass er von einem externen Signal nach Empfang des externen Signals Energie empfängt und anschließend mittels der hiervon empfangenen Energie ein Signal als Antwort auf das externe Signal sendet, und ein Positionserfassungsgerät (3) umfassend eine Vielzahl von Antenneneinheiten (31), welche jeweils zumindest eine Antenne (311) aufweisen, wobei die Antennen (311) der Antenneneinheiten (31) in einer Richtung angeordnet sind, eine Übermittlungseinheit (33), mittels derer auf Basis eines Übermittlungs-Steuersignals ein Erregersignal mit einer Frequenz erzeugt werden kann, die mit dem Übermittlungs-Steuersignal in Verbindung steht, eine Empfangseinheit (34), eine Schalteinheit (35), die mit den Antenneneinheiten (31), der Übermittlungseinheit (33) und der Empfangseinheit (34) gekoppelt ist und mittels derer auf Basis eines Schalt-Steuersignals eine der Antenneneinheiten (31) mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit (33, 34) verbunden werden kann, so dass die Übermittlungseinheit (33) das Erregersignal über die besagte Antenneneinheit (31) an den Positionsanzeiger (4) übermitteln kann, und die Empfangseinheit (34) anschließend über die besagte Antenneneinheit (31) ein von dem Positionsanzeiger (4) ausgegebenes Antwortsignal als Antwort auf das Erregersignal von der Übermittlungseinheit (33) empfängt, wobei mithilfe der Empfangseinheit (34) ein Energieniveau des hiervon empfangenen Antwortsignals erfasst und somit ein Erfassungssignal erzeugt werden kann, und eine Verarbeitungseinheit (36), die mit der Übermittlungseinheit (33), der Empfangseinheit (34) und der Schalteinheit (35) gekoppelt ist und von der Empfangseinheit (34) das Erfassungssignal empfängt, wobei mithilfe der Verarbeitungseinheit (36) das Übermittlungs-Steuersignal und das Schalt-Steuersignal erzeugt und an die Übermittlungseinheit (33) bzw. die Schalteinheit (35) ausgegeben werden können, wobei die Verarbeitungseinheit (36) derart betreibbar ist, dass sie weiterhin auf Basis des Erfassungssignals Positionsinformationen entsprechend einer von dem Positionsanzeiger (4) angezeigten Position relativ zu dem Positionserfassungsgerät (3) empfängt.
Positionserfassungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die besagte Antenneneinheit (31), die mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit (33, 34) verbunden ist, als Zielantenneneinheit dient, die eine als Zielantenne dienende Antenne (311) umfasst, die Frequenz des Erregersignals zeitlich innerhalb einer ersten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen als Antwort auf das Übermittlungs-Steuersignal variiert, und die Verarbeitungseinheit (36) auf Basis des Erfassungssignals eine aus der ersten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen als eine Zielfrequenz des Erregersignals festlegt, bei der das Antwortsignal ein maximales Energieniveau aufweist, und wenn es sich bei der Frequenz des Erregersignals um die Zielfrequenz als Antwort auf das Übermittlungs-Steuersignals handelt, während eine Gruppe der besagten Antenneneinheiten (31), die die Zielantenneneinheit umfassen, einzeln und nacheinander mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit (33, 34) verbunden sind, führt die Verarbeitungseinheit (36) ein Update für die Zielantenne durch und empfängt die Positionsinformationen auf Basis des Erfassungssignals, das dem Antwortsignal von dem Positionsanzeiger als Antwort auf das von der Gruppe von Antenneneinheiten (31) einzeln und nacheinander übermittelte Erregersignal entspricht.
Positionserfassungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Zielantenneneinheit mit der Übertragungs- und der Empfangseinheit (33, 34) verbunden ist, die Frequenz des Erregersignals als Antwort auf das Übermittlungs-Steuersignal zeitlich innerhalb einer zweiten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen, die die Zielfrequenz umfassen, variiert, und die Verarbeitungseinheit (36) auf Basis des Erfassungssignals, das dem Antwortsignal von dem Positionsanzeiger (4) als Antwort auf das über die Zielantenneneinheit übermittelte Erregersignal entspricht, Statusinformationen empfängt, die mit dem Positionsanzeiger (4) in Verbindung stehen.
Positionserfassungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Antenneneinheiten (31) einzeln und nacheinander mit der Übermittlungs- und der Empfangseinheit (33, 34) verbunden sind, während die Frequenz des Erregersignals aus der ersten Reihe von voreingestellten unterschiedlichen Frequenzen als Antwort auf das Übermittlungs-Steuersignal ausgewählt wird, die Übermittlungseinheit (36) auf Basis des Erfassungssignals, das dem Antwortsignal von dem Positionsanzeiger (4) als Antwort auf das einzeln und nacheinander über die Antenneneinheiten (31) übermittelte Erregersignal entspricht, eine der Antennen (311) der Antenneneinheiten (31) als die Zielantenne festlegt, die sich in nächster Nähe zu dem Positionsanzeiger (4) befindet.