DE102014216860A1 - Synchronisierung eines Aktivstiftes und eines Berührungssensors - Google Patents

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Abstract

Bei einem Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Verfahren ein Empfangen eines Synchronisierungssignals von einer Rechenvorrichtung und ein Bestimmen einer ersten Zeit, die mit der Detektion einer ersten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist. Das Verfahren beinhaltet zudem ein Bestimmen einer zweiten Zeit, die mit der Detektion einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist, und ein Bestimmen, ob die zweite Zeit innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren ein dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Berührungssensoren und Aktivstifte.
  • Hintergrund
  • Ein Berührungssensor kann das Vorhandensein und den Ort einer Berührung oder der Annäherung eines Objektes (so beispielsweise eines Fingers eines Nutzers oder eines Stiftes) innerhalb einer berührungsempfindlichen Fläche des Berührungssensors, die beispielsweise auf einem Anzeigeschirm befindlich ist, detektieren. Bei einer Anwendung mit einer berührungsempfindlichen Anzeige kann der Berührungssensor einen Anwender in die Lage versetzen, direkt mit dem, was auf dem Schirm angezeigt wird, anstatt indirekt über eine Maus oder ein Touchpad zu interagieren. Ein Berührungssensor kann an einem Desktopcomputer, einem Laptopcomputer, einem Tabletcomputer, einem Persönlichen Digitalen Assistenten (PDA), einem Smartphone, einer Satellitennavigationsvorrichtung, einem tragbaren Medienabspielgerät, einer tragbaren Spielkonsole, einem Kioskcomputer, einer Verkaufspunktvorrichtung oder einer anderen geeigneten Vorrichtung angebracht oder als Teil derselben vorgesehen sein. Ein Steuerpaneel an einem Heim- oder anderen Gerät kann einen Berührungssensor beinhalten.
  • Es ist eine Anzahl von verschiedenen Typen von Berührungssensoren vorhanden, so (beispielsweise) resistive bzw. widerstandsbasierte Berührungsschirme, Berührungsschirme mit oberflächenakustischen Wellen und kapazitive Berührungsschirme. Hierbei kann je nach Bedarf der Verweis auf einen Berührungssensor einen Berührungsschirm einschließen und umgekehrt. Berührt ein Objekt die Oberfläche des kapazitiven Berührungsschirmes oder nähert es sich diesem an, so kann eine Änderung der Kapazität innerhalb des Berührungsschirmes an dem Ort der Berührung oder Annäherung auftreten. Eine Berührungssensorsteuerung kann die Änderung der Kapazität verarbeiten, um deren Position an dem Berührungsschirm zu bestimmen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt einen exemplarischen Berührungssensor mit einer exemplarischen Berührungssensorsteuerung.
  • 2 zeigt das Äußere eines exemplarischen Aktivstiftes.
  • 3 zeigt das Innere eines exemplarischen Aktivstiftes.
  • 4 zeigt einen exemplarischen Aktivstift mit einer exemplarischen Vorrichtung.
  • 5 zeigt ein exemplarisches Synchronisierungssignal mit exemplarischen Synchronisierungsparametern.
  • 6 zeigt ein exemplarisches Taktungsdiagramm mit exemplarischen Signalen, die von einem exemplarischen Aktivstift empfangen und verarbeitet werden.
  • 7A und 7B zeigen weitere exemplarische Synchronisierungssignale mit exemplarischen Synchronisierungsparametern.
  • 8 zeigt ein exemplarisches Blockdiagramm einer Routine zum Schätzen eines oder mehrerer Fensterparameter.
  • 9 zeigt ein exemplarisches Verfahren zum Bestimmen, ob ein Synchronisierungssignal gültig ist.
  • Beschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen
  • 1 zeigt einen exemplarischen Berührungssensor 10 mit einer exemplarischen Berührungssensorsteuerung 12. Der Berührungssensor 10 und die Berührungssensorsteuerung 12 können das Vorhandensein und den Ort einer Berührung oder Annäherung eines Objektes innerhalb einer berührungsempfindlichen Fläche des Berührungssensors 10 detektieren. Hierbei kann der Verweis auf einen Berührungssensor je nach Bedarf sowohl den Berührungssensor wie auch dessen Berührungssensorsteuerung mit einschließen. Auf ähnliche Weise kann der Verweis auf eine Berührungssensorsteuerung je nach Bedarf sowohl die Berührungssensorsteuerung wie auch deren Berührungssensor mit einschließen. Der Berührungssensor 10 kann je nach Bedarf eine oder mehrere berührungsempfindliche Flächen beinhalten. Der Berührungssensor 10 kann eine Feldanordnung von Antriebs- und Erfassungselektroden (oder eine Feldanordnung von Elektroden eines einzigen Typs) beinhalten, die an einem oder mehreren Substraten angeordnet sind, die aus einem dielektrischen Material bestehen können. Hierbei kann ein Verweis auf einen Berührungssensor je nach Bedarf sowohl die Elektroden des Berührungssensors wie auch das Substrat oder die Substrate mit Anordnung darauf einschließen. Alternativ kann je nach Bedarf der Verweis auf einen Berührungssensor die Elektroden des Berührungssensors, jedoch nicht das Substrat oder die Substrate mit Anordnung darauf beinhalten.
  • Eine Elektrode (sei es nun eine Masseelektrode, eine Schutzelektrode, eine Antriebselektrode oder eine Erfassungselektrode) kann eine Fläche eines leitfähigen Materials sein, das eine Form bildet, so beispielsweise eine Scheibe, ein Quadrat, ein Rechteck, eine dünne Linie oder eine andere geeignete Form oder eine geeignete Kombination hieraus. Ein oder mehrere Schnitte in einer oder mehreren Schichten des leitfähigen Materials können (wenigstens teilweise) die Form einer Elektrode erzeugen, und die Fläche der Form kann (wenigstens teilweise) durch diese Schnitte gebunden sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das leitfähige Material einer Elektrode annähernd 100% der Fläche der Form hiervon einnehmen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Elektrode aus Indiumzinnoxid (ITO) bestehen, und das ITO der Elektrode kann je nach Bedarf annähernd 100% der Fläche der Form hiervon (bisweilen als Füllung zu 100% bezeichnet) einnehmen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das leitfähige Material einer Elektrode im Wesentlichen weniger als 100% der Fläche der Form hiervon einnehmen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Elektrode aus Feinleitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material (FLM), so beispielsweise Kupfer, Silber oder einem kupfer- oder silberbasierten Material, bestehen, und die Feinleitungen des leitfähigen Materials können annähernd 5% der Fläche der Form hiervon in einem schraffierten, gitterartigen oder anderen geeigneten Muster einnehmen. Hierbei schließt der Verweis auf ein FLM je nach Bedarf ein derartiges Material mit ein. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Elektroden beschreibt oder darstellt, die aus einem bestimmten leitfähigen Material bestehen, das bestimmte Formen mit bestimmten Füllungsanteilen mit bestimmten Mustern bildet, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden mit ein, die aus einem beliebigen geeigneten leitfähigen Material bestehen, das beliebige geeignete Formen mit beliebigen geeigneten Füllanteilen bildet, die beliebige geeignete Muster aufweisen.
  • Je nach Bedarf können die Formen der Elektroden (oder anderer Elemente) eines Berührungssensors gänzlich oder teilweise ein oder mehrere Makromerkmale des Berührungssensors bilden. Eine oder mehrere Eigenschaften der Implementierung jener Formen (so beispielsweise die leitfähigen Materialien, Füllungen oder Muster innerhalb der Formen) können gänzlich oder teilweise ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors bilden. Ein oder mehrere Makromerkmale eines Berührungssensors können ein oder mehrere Eigenschaften seiner Funktionalität bestimmen, und ein oder mehrere Mikromerkmale des Berührungssensors können ein oder mehrere optische Merkmale des Berührungssensors, so beispielsweise Transmittanz bzw. Durchlässigkeit, Refraktion bzw. Brechung oder Reflektion, bestimmen.
  • Ein mechanischer Stapel kann das Substrat (oder mehrere Substrate) und das leitfähige Material zur Bildung der Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 enthalten. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der mechanische Stapel eine erste Schicht eines optisch klaren Klebstoffes (Optically Clear Adhesive OCA) unter einem Abdeckpaneel beinhalten. Das Abdeckpaneel kann klar sein und aus einem elastischen Material bestehen, das für eine wiederholte Berührung geeignet ist, so beispielsweise Glas, Polykarbonat oder Poly(methylmethakrylat) (PMMA). Die vorliegende Offenbarung bezieht ein beliebiges geeignetes Abdeckpaneel mit ein, das aus einem beliebigen geeigneten Material besteht. Die erste OCA-Schicht kann zwischen dem Abdeckpaneel und dem Substrat angeordnet sein, wobei das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet. Der mechanische Stapel kann zudem eine zweite OCA-Schicht und eine dielektrische Schicht (die aus PET oder einem anderen geeigneten Material besteht, ähnlich zu dem Substrat, wobei das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet) beinhalten. Bei einer Alternative kann je nach Bedarf eine dünne Beschichtung eines dielektrischen Materials anstelle der zweiten OCA-Schicht und der dielektrischen Schicht aufgebracht sein. Die zweite OCA-Schicht kann zwischen dem Substrat mit dem leitfähigen Material zur Bildung der Antriebs- oder Erfassungselektroden und der dielektrischen Schicht angeordnet sein, und die dielektrische Schicht kann zwischen der zweiten OCA-Schicht und einem Luftspalt zu einer Anzeige einer Vorrichtung, die den Berührungssensor 10 und die Berührungssensorsteuerung 12 beinhaltet, angeordnet sein. Nur bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Abdeckpaneel eine Dicke von annähernd 1 mm aufweisen; die erste OCA-Schicht kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; das Substrat, bei dem das leitfähige Material die Antriebs- oder Erfassungselektroden bildet, kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; die zweite OCA-Schicht kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen; und die dielektrische Schicht kann eine Dicke von annähernd 0,05 mm aufweisen. Obwohl die vorliegende Offenbarung einen bestimmten mechanischen Stapel mit einer bestimmten Anzahl von bestimmten Schichten beschreibt, die aus bestimmten Materialien bestehen und bestimmte Dicken aufweisen, bezieht die vorliegende Offenbarung einen beliebigen geeigneten mechanischen Stapel mit einer beliebigen geeigneten Anzahl von beliebigen geeigneten Schichten mit ein, die aus beliebigen geeigneten Materialien bestehen und beliebige geeignete Dicken aufweisen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen eine Schicht eines Klebstoffes oder eines Dielektrikums die dielektrische Schicht, die zweite OCA-Schicht und den Luftspalt gemäß vorstehender Beschreibung ersetzen, wobei dann kein Luftspalt zu der Anzeige vorhanden ist.
  • Ein oder mehrere Abschnitte des Substrates des Berührungssensors 10 können aus Polyethylenterephthalat (PET) oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Die vorliegende Offenbarung bezieht ein beliebiges geeignetes Substrat mit beliebigen geeigneten Abschnitten mit ein, die aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Antriebs- oder Erfassungselektroden in dem Berührungssensor 10 gänzlich oder teilweise aus ITO bestehen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Antriebs- oder Erfassungselektroden in dem Berührungssensor 10 aus Feinleitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials Kupfer oder kupferbasiert sein und eine Dicke von annähernd 5 μm oder weniger und eine Breite von annähernd 10 μm oder weniger aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel können ein oder mehrere Abschnitte des leitfähigen Materials Silber oder silberbasiert sein und auf ähnliche Weise eine Dicke von annähernd 5 μm oder weniger und eine Breite von annähernd 10 μm oder weniger aufweisen. Die vorliegende Offenbarung bezieht beliebige geeignete Elektroden mit ein, die aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen.
  • Der Berührungssensor 10 kann eine kapazitive Form einer Berührungserfassung implementieren. Bei einer Wechselkapazitanzimplementierung (mutual-capacitance implementation) kann der Berührungssensor 10 eine Feldanordnung von Antriebs- und Erfassungselektroden beinhalten, die eine Feldanordnung von kapazitiven Knoten bilden. Eine Antriebselektrode und eine Erfassungselektrode können einen kapazitiven Knoten bilden. Die Antriebs- und Erfassungselektroden, die den kapazitiven Knoten bilden, können nahe zusammenkommen, jedoch keinen elektrischen Kontakt miteinander eingehen. Anstatt dessen können die Antriebs- und Erfassungselektroden kapazitiv miteinander über einen Raum oder einen Spalt dazwischen gekoppelt sein. Eine gepulste oder Wechselspannung, die an der Antriebselektrode (von der Berührungssensorsteuerung 12) angelegt wird, kann eine Ladung an der Erfassungselektrode induzieren, und die Menge der induzierten Ladung kann auf einen äußeren Einfluss (so beispielsweise eine Berührung oder Annäherung eines Objektes) reagieren. Berührt ein Objekt den kapazitiven Knoten oder nähert es sich diesem an, so kann eine Änderung der Kapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten, und die Berührungssensorsteuerung 12 kann die Änderung der Kapazität messen. Durch Messen von Änderungen der Kapazität über die Feldanordnung hinweg kann die Berührungssensorsteuerung 12 die Position der Berührung oder Annäherung innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder der berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 bestimmen.
  • Bei einer Selbstkapazitätsimplementierung (self-capacitance implementation) kann der Berührungssensor 10 eine Feldanordnung von Elektroden eines einzigen Typs beinhalten, die jeweils einen kapazitiven Knoten bilden. Berührt ein Objekt den kapazitiven Knoten oder nähert es sich diesem an, so kann eine Änderung der Selbstkapazität an dem kapazitiven Knoten auftreten, und die Berührungssensorsteuerung 12 kann die Änderung der Kapazität beispielsweise als Änderung der Ladungsmenge messen, die zum Anheben der Spannung an dem kapazitiven Knoten um einen vorbestimmten Betrag benötigt wird. Wie bei der Wechselkapazitätsimplementierung kann durch Messen von Änderungen der Kapazität über die Feldanordnung hinweg die Berührungssensorsteuerung 12 die Position der Berührung oder Annäherung innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 bestimmen. Die vorliegende Offenbarung bezieht eine beliebige geeignete Form der kapazitiven Berührungserfassung je nach Bedarf mit ein.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Antriebselektroden zusammen eine Antriebsleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Orientierung verläuft. Auf ähnliche Weise können eine oder mehrere Erfassungselektroden zusammen eine Erfassungsleitung bilden, die horizontal oder vertikal oder in einer beliebigen geeigneten Orientierung verläuft. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Antriebsleitungen im Wesentlichen senkrecht zu Erfassungsleitungen verlaufen. Hierbei kann der Verweis auf eine Antriebsleitung je nach Bedarf eine oder mehrere Antriebselektroden mit einschließen, die die Antriebsleitung bilden, und umgekehrt. Auf ähnliche Weise kann der Verweis auf eine Erfassungsleitung je nach Bedarf eine oder mehrere Erfassungselektroden mit einschließen, die die Erfassungsleitung bilden, und umgekehrt.
  • Der Berührungssensor 10 kann Antriebs- und Erfassungselektroden aufweisen, die in einem Muster auf einer Seite eines einzelnen Substrates angeordnet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann ein Paar von Antriebs- und Erfassungselektroden, die kapazitiv miteinander über einen Raum zwischen beiden gekoppelt sind, einen kapazitiven Knoten bilden. Bei einer Selbstkapazitätsimplementierung können Elektroden nur eines einzigen Typs in einem Muster auf einem einzigen Substrat angeordnet sein. Zusätzlich oder als Alternative dazu, Antriebs- und Erfassungselektroden zu haben, die in einem Muster auf einer Seite eines einzigen Substrates angeordnet sind, kann der Berührungssensor 10 Antriebselektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrates angeordnet sind, und Erfassungselektroden, die in einem Muster auf der anderen Seite des Substrates angeordnet sind, aufweisen. Darüber hinaus kann der Berührungssensor 10 Antriebselektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines Substrates angeordnet sind, und Erfassungselektroden, die in einem Muster auf einer Seite eines weiteren Substrates angeordnet sind, umfassen. Bei derartigen Ausgestaltungen kann ein Schnitt einer Antriebselektrode und einer Erfassungselektrode einen kapazitiven Knoten bilden. Ein derartiger Schnitt kann ein Ort sein, an dem die Antriebselektrode und die Erfassungselektrode einander „kreuzen” oder am engsten zusammen in ihren jeweiligen Ebenen gelangen. Die Antriebs- und Erfassungselektroden gehen keinen elektrischen Kontakt miteinander ein. Anstatt dessen sind sie kapazitiv miteinander über ein Dielektrikum an dem Schnitt gekoppelt. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Ausgestaltungen von bestimmten Elektroden beschreibt, die bestimmte Knoten bilden, schließt die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Ausgestaltung von beliebigen geeigneten Elektroden mit ein, die beliebige geeignete Knoten bilden. Darüber hinaus schließt die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Elektroden mit ein, die auf einer beliebigen geeigneten Anzahl von beliebigen geeigneten Substraten in beliebigen geeigneten Mustern angeordnet sind.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann eine Änderung der Kapazität an einem kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 eine Berührungs- oder Annäherungseingabe an der Position des kapazitiven Knotens angeben. Die Berührungssensorsteuerung 12 kann die Änderung der Kapazität detektieren und verarbeiten, um das Vorhandensein und den Ort der Berührungs- oder Annäherungseingabe zu bestimmen. Die Berührungssensorsteuerung 12 kann sodann Information über die Berührungs- oder Annäherungseingabe an eine oder mehrere andere Komponenten (so beispielsweise eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (CPUs)) einer Vorrichtung kommunizieren, die den Berührungssensor 10 und die Berührungssensorsteuerung 12 beinhaltet, die auf die Berührungs- oder Annäherungseingabe durch Initiieren einer Funktion der Vorrichtung (oder einer auf der Vorrichtung laufenden Anwendung) reagieren können. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuerung mit einer bestimmten Funktionalität in Bezug auf eine bestimmte Vorrichtung und einen bestimmten Berührungssensor beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Berührungssteuerung mit einer beliebigen geeigneten Funktionalität in Bezug auf eine beliebige geeignete Vorrichtung und einen beliebigen geeigneten Berührungssensor mit ein.
  • Die Berührungssensorsteuerung 12 kann eine oder mehrere integrierte Schaltungen (ICs) sein, so beispielsweise Allzweckmikroprozessoren, Mikrokontroller, programmierbare logische Vorrichtungen oder Feldanordnungen, anwendungsspezifische ICs (ASICs). Bei bestimmten Ausführungsbeispielen umfasst die Berührungssensorsteuerung 12 eine analoge Schaltung, eine digitale Logik und einen digitalen nichtflüchtigen Speicher. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen ist die Berührungssensorsteuerung 12 an einer flexiblen gedruckten Schaltung (Flexible Printed Circuit FPC) angeordnet, die mit dem Substrat des Berührungssensors 10, wie nachstehend noch beschrieben wird, verbunden ist. Die FPC kann je nach Bedarf aktiv oder passiv sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen sind mehrere Berührungssensorsteuerungen 12 an der FPC angeordnet. Die Berührungssensorsteuerung 12 kann eine Prozessoreinheit, eine Antriebseinheit, eine Erfassungseinheit und eine Speichereinheit beinhalten. Die Antriebseinheit kann Antriebssignale für die Antriebselektroden des Berührungssensors 10 bereitstellen. Die Erfassungseinheit kann eine Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 erfassen und Messsignale für die Prozessoreinheit bereitstellen, die Kapazitäten an den kapazitiven Knoten darstellen. Die Prozessoreinheit kann die Bereitstellung von Antriebssignalen für die Antriebselektroden durch die Antriebseinheit steuern und Messsignale von der Erfassungseinheit verarbeiten, um das Vorhandensein und den Ort einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder der berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 zu detektieren und zu verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann ebenfalls Änderungen der Position einer Berührungs- oder Annäherungseingabe innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder der berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 verfolgen. Die Speichereinheit kann eine Programmierung zur Ausführung durch die Prozessoreinheit beinhalten, darunter eine Programmierung zur Steuerung der Antriebseinheit zur Bereitstellung von Antriebssignalen für die Antriebselektroden, eine Programmierung zur Verarbeitung von Messsignalen aus der Erfassungseinheit und je nach Bedarf eine andere geeignete Programmierung. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Berührungssensorsteuerung beschreibt, die eine bestimmte Implementierung mit bestimmten Komponenten aufweist, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Berührungssensorsteuerung mit ein, die eine beliebige geeignete Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten aufweist.
  • Bahnen 14 eines leitfähigen Materials, die auf dem Substrat des Berührungssensors 10 angeordnet sind, können die Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 mit Verbindungspads 16 koppeln, die ebenfalls auf dem Substrat des Berührungssensors 10 angeordnet sind. Wie nachstehend beschrieben wird, erleichtern die Verbindungspads 16 das Koppeln der Bahnen 14 mit der Berührungssensorsteuerung 12. Die Bahnen 14 können sich in und um (beispielsweise an Flanken hiervon) die berührungsempfindliche Fläche oder die berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 erstrecken. Bestimmte Bahnen 14 können Antriebsverbindungen zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 12 mit Antriebselektroden des Berührungssensors 10 bereitstellen, wodurch die Antriebseinheit der Berührungssensorsteuerung 12 Antriebssignale für die Antriebselektroden bereitstellen kann. Andere Bahnen 14 können Erfassungsverbindungen zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 12 mit Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 bereitstellen, wodurch die Erfassungseinheit der Berührungssensorsteuerung 12 die Ladung an den kapazitiven Knoten des Berührungssensors 10 erfassen kann. Die Bahnen 14 können aus Feinleitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material bestehen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das leitfähige Material der Bahnen 14 Kupfer oder kupferbasiert sein und eine Breite von annähernd 100 μm oder weniger aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel kann das leitfähige Material der Bahnen 14 Silber oder silberbasiert sein und eine Breite von annähernd 100 μm oder weniger aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Bahnen 14 gänzlich oder teilweise – zusätzlich oder als Alternative zu Feinleitungen aus Metall oder einem anderen leitfähigen Material – aus ITO bestehen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Bahnen beschreibt, die aus bestimmten Materialien mit bestimmten Breiten bestehen, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Bahnen mit ein, die aus beliebigen geeigneten Materialien mit beliebigen geeigneten Breiten bestehen. Zusätzlich zu den Bahnen 14 kann der Berührungssensor 10 eine oder mehrere Masseleitungen beinhalten, die an einem Masseverbinder (der ein Verbindungspad 16 sein) an einer Kante des Substrates des Berührungssensors 10 (ähnlich zu den Bahnen 14) enden.
  • Die Verbindungspads 16 können entlang einer oder mehrerer Kanten des Substrates außerhalb der berührungsempfindlichen Fläche oder der berührungsempfindlichen Flächen des Berührungssensors 10 befindlich sein. Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann die Berührungssensorsteuerung 12 eine FPC sein. Verbindungspads 16 können aus demselben Material wie die Bahnen 14 bestehen und können mit der FPC unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Filmes (ACF) verbunden sein. Die Verbindung 18 kann leitfähige Leitungen auf der FPC zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 12 mit den Verbindungspads 16 und wiederum zur Kopplung der Berührungssensorsteuerung 12 mit den Bahnen 14 und mit den Antriebs- oder Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 beinhalten. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Verbindungspads 16 mit einem elektromechanischen Verbinder (so beispielsweise einem Draht-zu-Platte-Verbinder mit Nulleinschiebekraft) verbunden sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel muss die Verbindung 18 keine FPC beinhalten. Die vorliegende Offenbarung bezieht eine beliebige geeignete Verbindung 18 zwischen der Berührungssensorsteuerung 12 und dem Berührungssensor 10 mit ein.
  • 2 zeigt ein exemplarisches Äußeres eines exemplarischen Aktivstiftes 20, der in Verbindung mit dem Berührungssensor 10 von 1 verwendet werden kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen wird der Aktivstift 20 mit Energie versorgt (beispielsweise durch eine interne oder externe Energiequelle) und ist in der Lage, Berührungs- oder Annäherungseingaben für einen Berührungssensor (beispielsweise den Berührungssensor 10, der in 1 dargestellt ist) bereitzustellen. Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere Komponenten beinhalten, so beispielsweise Tasten 30 oder Schieber 32 und 34, die mit einem äußeren Körper 22 integriert sind. Diese externen Komponenten können eine Wechselwirkung zwischen dem Aktivstift 20 und einem Anwender oder zwischen einer Vorrichtung und einem Anwender bereitstellen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können Interaktionen eine Kommunikation zwischen dem Aktivstift 20 und einer Vorrichtung beinhalten, die eine Funktionalität des Aktivstiftes 20 oder einer Vorrichtung ermöglicht oder ändert oder eine Rückkopplung für einen oder mehrere Anwender bereitstellt oder eine Eingabe von diesen annimmt. Die Vorrichtung kann eine beliebige geeignete Vorrichtung sein, so beispielsweise und ohne Beschränkung ein Desktopcomputer, ein Laptopcomputer, ein Tabletcomputer, ein Persönlicher Digitaler Assistent (PDA), ein Smartphone, eine Satellitennavigationsvorrichtung, ein tragbares Medienabspielgerät, eine tragbare Spielkonsole, ein Kioskcomputer, eine Verkaufspunktvorrichtung oder eine beliebige andere geeignete Vorrichtung. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Beispiele für bestimmte Komponenten bereitstellt, die dafür ausgestaltet sind, bestimmte Interaktionen bereitzustellen, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Komponente mit ein, die dafür ausgestaltet ist, eine beliebige geeignete Interaktion bereitzustellen. Der Aktivstift 20 kann beliebige geeignete Abmessungen mit einem äußeren Körper 22 aufweisen, der aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination von Materialien besteht, so beispielsweise und ohne Beschränkung Kunststoff oder Metall. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können externe Komponenten (beispielsweise 30 oder 32) des Aktivstiftes 20 mit internen Komponenten oder einer Programmierung des Aktivstiftes 20 interagieren oder können eine oder mehrere Interaktionen mit einer oder mehreren Vorrichtungen oder anderen Aktivstiften 20 initiieren.
  • Wie vorstehend beschrieben worden ist, kann das Betätigen einer oder mehrerer bestimmter Komponenten eine Interaktion zwischen dem Aktivstift 20 und einem Anwender oder zwischen der Vorrichtung und dem Anwender initiieren. Komponenten des Aktivstiftes 20 können eine oder mehrere Tasten 30 oder einen oder mehrere Schieber 32 und 34 beinhalten. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können die Tasten 30 oder die Schieber 32 und 34 mechanisch oder kapazitiv sein und als Rolle, Trackball oder Rad wirken. Bei einem weiteren Beispiel können ein oder mehrere Schieber 32 oder 34 als vertikaler Schieber 34 wirken, der entlang einer Längsachse des Aktivstiftes 20 ausgerichtet ist, während ein oder mehrere Radschieber 32 um den Umfang des Aktivstiftes 20 herum ausgerichtet sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können kapazitive Schieber 32 und 34 oder Tasten 30 unter Verwendung einer oder mehrerer berührungsempfindlicher Flächen implementiert sein. Berührungsempfindliche Flächen können eine beliebige geeignete Form, beliebige geeignete Abmessungen oder einen beliebigen geeigneten Ort aufweisen oder aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können die Schieber 32 und 34 oder die Tasten 30 unter Verwendung von Flächen eines flexiblen Gitters implementiert sein, das unter Verwendung von Leitungen aus einem leitfähigem Material gebildet wird. Bei einem weiteren Beispiel können die Schieber 32 und 34 oder die Tasten 30 unter Verwendung einer FPC implementiert sein.
  • Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere Komponenten aufweisen, die dafür ausgestaltet sind, eine Rückkopplung für einen Anwender bereitzustellen oder eine Rückkopplung von diesem anzunehmen, so beispielsweise und ohne Beschränkung eine taktile, visuelle oder akustische Rückkopplung. Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere Stege oder Rillen 24 an seinem äußeren Körper 22 beinhalten. Die Stege oder Rillen 24 können beliebige geeignete Abmessungen aufweisen, einen beliebigen geeigneten Abstand zwischen den Stegen oder Rillen aufweisen oder an einer beliebigen geeigneten Fläche an dem äußeren Körper 22 des Aktivstiftes 20 befindlich sein. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können die Stege 24 das anwenderseitige Greifen an dem äußeren Körper 22 des Aktivstiftes 20 fördern oder eine taktile Rückkopplung für den Anwender oder eine taktile Eingabe von diesem annehmen. Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere Audiokomponenten 38 beinhalten, die in der Lage sind, Audiosignale zu übertragen und zu empfangen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Audiokomponente 38 ein Mikrofon enthalten, das in der Lage ist, eine oder mehrere Stimmen von Anwendern aufzuzeichnen oder zu übertragen. Bei einem weiteren Beispiel kann eine Audiokomponente 38 einen akustischen Hinweis auf den Energiestatus des Aktivstiftes 20 bereitstellen. Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere visuelle Rückkopplungskomponenten 36 beinhalten, so beispielsweise einen LED-Indikator (Licht emittierende Diode LED) oder eine elektrophoretische Anzeige. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die visuelle Rückkopplungskomponente 36 einen Energiestatus des Aktivstiftes 20 dem Anwender anzeigen.
  • Eine oder mehrere modifizierte Oberflächenflächen 40 können eine oder mehrere Komponenten an dem äußeren Körper 22 des Aktivstiftes 20 bilden. Eigenschaften der modifizierten Oberflächenflächen 40 können von den Eigenschaften der verbleibenden Oberfläche des äußeren Körpers 22 verschieden sein. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die modifizierte Oberflächenfläche 40 derart modifiziert sein, dass sie eine andere Textur bzw. Beschaffenheit, Temperatur oder elektromagnetische Eigenschaft im Vergleich zu den Oberflächeneigenschaften des restlichen äußeren Körpers 22 aufweist. Die modifizierte Oberflächenfläche 40 kann in der Lage sein, dynamisch ihre Eigenschaften zu ändern, so beispielsweise unter Verwendung von haptischen Schnittstellen bzw. Grenzflächen oder Rendertechniken. Ein Anwender kann mit einer modifizierten Oberflächenfläche 40 interagieren, um eine beliebige geeignete Funktionalität bereitzustellen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Ziehen eines Fingers über eine modifizierte Oberflächenfläche 40 eine Interaktion initiieren, so beispielsweise einen Datentransfer zwischen dem Aktivstift 20 und einer Vorrichtung.
  • Eine oder mehrere Komponenten des Aktivstiftes 20 können dafür ausgelegt sein, Daten zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung zu kommunizieren. So kann der Aktivstift 20 beispielsweise eine oder mehrere Spitzen 26 oder Nasen (nibs) beinhalten. Die Spitze 26 kann eine oder mehrere Elektroden beinhalten, die dafür ausgelegt sind, Daten zwischen dem Aktivstift 20 und einer oder mehreren Vorrichtungen oder anderen Aktivstiften zu kommunizieren. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können die Elektroden des Aktivstiftes 20 an dem äußeren Körper 22 des Aktivstiftes, in der Spitze 26 des Aktivstiftes oder an oder in einem beliebigen anderen geeigneten Teil des Aktivstiftes 20 residieren. Die Spitze 26 kann Druckinformation (beispielsweise den Betrag des Druckes, der von dem Aktivstift 20 durch die Spitze 26 ausgeübt wird) zwischen dem Aktivstift 20 und einer oder mehreren Vorrichtungen oder anderen Aktivstiften bereitstellen oder kommunizieren. Die Spitze 26 kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, so beispielsweise einem leitfähigen Material, und beliebige geeignete Abmessungen aufweisen, so beispielsweise einen Durchmesser von 1 mm oder weniger am terminalen Ende. Der Aktivstift 20 kann eine oder mehrere Öffnungen 28 beinhalten, die an einem beliebigen geeigneten Ort an dem äußeren Körper 22 des Aktivstiftes 20 befindlich sind. Die Öffnung 28 kann dafür ausgestaltet sein, Signale oder Information zwischen dem Aktivstift 20 und einer oder mehreren Vorrichtungen oder Energiequellen beispielsweise über eine drahtgebundene Kopplung zu übertragen. Die Öffnung 28 kann Signale oder Information durch eine beliebige geeignete Technologie übertragen, so beispielsweise durch einen Universellen Seriellen Bus (USB) oder durch Ethernet-Verbindungen. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Ausgestaltung von bestimmten Komponenten mit bestimmten Orten, Abmessungen, einer bestimmten Zusammensetzung und Funktionalität beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Ausgestaltung von geeigneten Komponenten mit beliebigen geeigneten Orten, Abmessungen, einer beliebigen geeigneten Zusammensetzung und Funktionalität in Bezug auf den Aktivstift 20 mit ein.
  • 3 zeigt exemplarische interne Komponenten des exemplarischen Aktivstiftes 20. Der Aktivstift 20 beinhaltet eine oder mehrere Komponenten, so beispielsweise eine Steuerung 50, Sensoren 42, einen Speicher 44 oder eine Energiequelle 48. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Komponenten dafür ausgestaltet sein, eine Interaktion zwischen dem Aktivstift 20 und einem Anwender oder zwischen einer Vorrichtung und einem Anwender bereitzustellen. Bei anderen bestimmten Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere interne Komponenten in Verbindung mit einer oder mehreren externen Komponenten gemäß vorstehender Beschreibung dafür ausgestaltet sein, eine Interaktion zwischen dem Aktivstift 20 und einem Anwender oder zwischen einer Vorrichtung und einem Anwender bereitzustellen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können Interaktionen eine Kommunikation zwischen dem Aktivstift 20 und einer Vorrichtung beinhalten, die eine Funktionalität des Aktivstiftes 20 oder einer Vorrichtung ermöglicht oder ändert oder eine Rückkopplung für einen oder mehrere Anwender bereitstellt oder eine Eingabe von diesen annimmt. Bei einem weiteren Beispiel kann der Aktivstift 20 über einen beliebigen praxistauglichen kurzen Abstand, eine Niedrigenergiedatenübertragungs- oder Modulationsstrecke, so beispielsweise und ohne Beschränkung über eine Funkfrequenzkommunikationsstrecke (HF), kommunizieren. In diesem Fall beinhaltet der Aktivstift 20 eine HF-Vorrichtung zum Übertragen von Daten über die HF-Strecke.
  • Die Steuerung 50 kann ein Mikrocontroller oder ein beliebiger anderer Typ von Rechenvorrichtung oder Prozessor mit Eignung dafür sein, den Betrieb des Aktivstiftes 20 zu steuern. Die Steuerung 50 kann ein oder mehrere ICs sein, so beispielsweise Allzweckmikroprozessoren, Mikrocontroller, programmierbare logische Vorrichtungen (PLDs), programmierbare logische Feldanordnungen (PLAs) oder ASICs. Die Steuerung 50 kann eine Prozessoreinheit, eine Antriebseinheit, eine Erfassungseinheit und eine Speichereinheit beinhalten. Bei besonderen Ausführungsbeispielen kann eine Prozessoreinheit in der Steuerung 50 den Betrieb von Elektroden in dem Aktivstift 20 entweder über Antriebs- oder Erfassungseinheiten oder direkt steuern. Die Antriebseinheit kann Signale für die Elektroden der Spitze 26 durch den Mittelschaft 41 zuleiten. Die Antriebseinheit kann zudem Signale zur Steuerung der Antriebssensoren 42 oder einer oder mehrerer externer Komponenten des Aktivstiftes 20 zuleiten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Antriebseinheit des Aktivstiftes 20 dafür ausgestaltet sein, ein Signal zu übertragen, das durch Elektroden des Berührungssensors 10 detektiert werden kann. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Antriebseinheit des Aktivstiftes 20 eine Spannungspumpe oder einen Schalter beinhalten, wobei die Spannungspumpe ein Hochspannungssignal erzeugen kann oder der Schalter das Potenzial der Spitze 26 zwischen einer Nullspannung und einem oder mehreren vorbestimmten Spannungspegeln ändern kann. Die Antriebseinheit des Aktivstiftes 20 kann ein Signal, so beispielsweise eine Quadratwelle, eine Sinuswelle oder ein digitallogisches Signal, übertragen, das von den Elektroden des Berührungssensors 10 erfasst werden kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Antriebseinheit des Aktivstiftes 20 ein Signal an die Elektroden des Berührungssensors 10 durch Anlegen einer Spannung oder eines Stromes an den Elektroden der Spitze 26 übertragen, was zu einer Ladungsentfernung oder Ladungshinzufügung an den Elektroden des Berührungssensors 10 führt, wodurch eine Berührung oder Nichtberührung eines Fingers auf einer Puls-für-Puls-Basis nachgeahmt wird.
  • Die Erfassungseinheit kann Signale aus dem Empfang durch die Elektroden der Spitze 26 durch den Mittelschaft 41 erfassen und Messsignale für die Prozessoreinheit zur Darstellung einer Eingabe von einer Vorrichtung bereitstellen. Die Erfassungseinheit kann zudem Signale aus der Erzeugung durch die Sensoren 42 oder eine oder mehrere externe Komponenten erfassen und Messsignale für die Prozessoreinheit zur Darstellung einer Eingabe von einem Anwender bereitstellen. Die Prozessoreinheit kann die Zuleitung der Signale zu den Elektroden der Spitze 26 steuern und Messsignale von der Erfassungseinheit zum Detektieren und Verarbeiten einer Eingabe von der Vorrichtung verarbeiten. Die Prozessoreinheit kann zudem Messsignale von den Sensoren 42 oder einer oder mehreren externen Komponenten verarbeiten. Die Speichereinheit kann eine Programmierung zur Ausführung durch die Prozessoreinheit speichern, darunter eine Programmierung zur Steuerung der Antriebseinheit zur Zuleitung von Signalen an die Elektroden der Spitze 26, eine Programmierung zur Verarbeitung von Messsignalen von der Erfassungseinheit entsprechend der Eingabe von der Vorrichtung, eine Programmierung zur Verarbeitung von Messsignalen von den Sensoren 42 oder externen Komponenten zum Initiieren einer vorbestimmten Funktion oder Bewegung (gesture) zur Ausführung durch den Aktivstift 20 oder der Vorrichtung oder je nach Bedarf eine beliebige andere geeignete Vorrichtung. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine von der Steuerung 50 ausgeführte Programmierung elektronisch Signale filtern, die von der Erfassungseinheit empfangen werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Steuerung 50 beschreibt, die eine bestimmte Implementierung mit bestimmten Komponenten aufweist, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Steuerung mit ein, die eine beliebige geeignete Implementierung mit beliebigen geeigneten Komponenten aufweist.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Aktivstift 20 einen oder mehrere Sensoren 42 beinhalten, so beispielsweise Berührungssensoren, Gyroskope, Beschleunigungsmesser, Kontaktsensoren oder einen beliebigen anderen Typ von Sensor, der Daten über die Umgebung, in der der Aktivstift 20 arbeitet, detektiert oder misst. Die Sensoren 42 können ein oder mehrere Eigenschaften des Aktivstiftes 20 detektieren und messen, so beispielsweise die Beschleunigung oder Bewegung, die Orientierung, den Kontakt, den Druck an dem äußeren Körper 22, die Kraft an der Spitze 26, eine Schwingung oder eine beliebige andere geeignete Eigenschaft des Aktivstiftes 20. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können die Sensoren 42 mechanisch, elektronisch oder kapazitiv implementiert sein. Wie vorstehend beschrieben worden ist, können Daten, die von den Sensoren 42 detektiert oder gemessen und an die Steuerung 50 kommuniziert werden, eine vorbestimmte Funktion oder Bewegung (gesture), die von dem Aktivstift 20 oder der Vorrichtung durchgeführt werden soll, initiieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die von den Sensoren 42 detektierten oder empfangenen Daten in dem Speicher 44 gespeichert werden. Der Speicher 44 kann in einer beliebigen Form von Speicher vorliegen, die dafür geeignet ist, Daten in dem Aktivstift 20 zu speichern. Bei anderen bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Steuerung 50 auf in dem Speicher 44 gespeicherte Daten zugreifen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Speicher 44 eine Programmierung zur Ausführung durch die Prozessoreinheit der Steuerung 50 speichern. Bei einem weiteren Beispiel können von den Sensoren 42 gemessene Daten von der Steuerung 50 verarbeitet und in dem Speicher 44 gespeichert werden.
  • Die Energiequelle 48 kann von einem beliebigen Typ von Speicherenergiequelle sein, darunter elektrische oder chemisch-elektrische Quellen, die zur Energieversorgung beim Betrieb des Aktivstiftes 20 geeignet sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Energiequelle 48 eine Primärbatterie beinhalten, so beispielsweise eine alkalische Batterie oder eine wiederaufladbare Batterie, so beispielsweise eine Lithium-Ionen- oder Nickel-Metall-Hydrid-Batterie. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Energiequelle 48 durch Energie von einem Anwender oder einer Vorrichtung aufgeladen werden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Energiequelle 48 eine wiederaufladbare Batterie sein, die durch eine Bewegung, die an dem Aktivstift 20 induziert wird, aufgeladen werden kann. Bei anderen bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Energiequelle 48 des Aktivstiftes 20 eine Energie für die Vorrichtung oder die andere externe Energievorrichtung bereitstellen oder die Energie von diesen empfangen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Energie induktiv zwischen der Energiequelle 48 und einer Energiequelle der Vorrichtung oder einer anderen externen Energiequelle transferiert werden, so beispielsweise einem drahtlosen Energieüberträger. Die Energiequelle kann zudem durch eine drahtgebundene Verbindung durch einen praxistaugliche Öffnung, die mit einer geeigneten Energiequelle gekoppelt ist, mit Energie versorgt oder wiederaufgeladen werden.
  • 4 zeigt einen exemplarischen Aktivstift 20 mit einer exemplarischen Vorrichtung 52. Ein Beispiel der Vorrichtung 52 ist der Bewegungsschirm 10 von 1. Die Vorrichtung 52 kann eine Anzeige (nicht gezeigt) und einen Berührungssensor mit einer berührungsempfindlichen Fläche 54 aufweisen. Die der Vorrichtung 52 zu eigene Anzeige kann eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine LED-Anzeige, eine LED-Hintergrundlicht-LCD oder eine andere geeignete Anzeige sein und kann durch ein Abdeckpaneel und ein Substrat (und die Antriebs- und Erfassungselektroden des Berührungssensors, die darauf angeordnet sind) der Vorrichtung 52 sichtbar sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Anzeigevorrichtung und bestimmte Anzeigetypen beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Vorrichtungsanzeige und beliebige geeignete Anzeigetypen mit ein.
  • Die der Vorrichtung 52 zu eigene Elektronik kann die Funktionalität der Vorrichtung 52 bereitstellen. Beinhalten kann bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung die der Vorrichtung 52 zu eigene Elektronik eine Schaltung oder eine andere Elektronik zur drahtlosen Kommunikation zu der Vorrichtung 52 hin oder von dieser her, zur Ausführung einer Programmierung an der Vorrichtung 52, zur Erzeugung von graphischen oder anderen Anwenderschnittstellen (Uls) für die der Vorrichtung 52 zu eigene Anzeige, um einem Anwender etwas anzuzeigen, zur Verwaltung der Energie für die Vorrichtung 52 aus einer Batterie oder einer anderen Energiequelle, zum Aufnehmen von Standbildern, zum Aufzeichnen eines Videos oder eine andere geeignete Funktionalität oder eine beliebige geeignete Kombination hieraus. Obwohl die vorliegende Offenbarung eine bestimmte Vorrichtungselektronik beschreibt, die eine bestimmte Funktionalität einer bestimmten Vorrichtung bereitstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Vorrichtungselektronik mit ein, die eine beliebige geeignete Funktionalität einer beliebigen geeigneten Vorrichtung bereitstellt.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können der Aktivstift 20 und die Vorrichtung 52 vor dem Kommunizieren von Daten zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 synchronisiert werden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 durch eine vorbestimmte Bitsequenz synchronisiert werden, die durch den Berührungssensor der Vorrichtung 52 übertragen wird. Bei einem weiteren Beispiel kann der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 dadurch synchronisiert werden, dass ein Antriebssignal verarbeitet wird, das von den Antriebselektroden des Berührungssensors der Vorrichtung 52 übertragen wird. Der Aktivstift 20 kann mit der Vorrichtung 52 interagieren oder kommunizieren, wenn der Aktivstift 20 in Kontakt mit der berührungsempfindlichen Fläche 54 des Berührungssensors der Vorrichtung 52 gebracht wird oder sich an diese annähert. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Interaktion zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 kapazitiv oder induktiv sein. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können dann, wenn der Aktivstift 20 in Kontakt mit der berührungsempfindlichen Fläche 54 der Vorrichtung 52 gebracht wird oder sich an diese annähert, Signale, die von dem Aktivstift 20 erzeugt werden, kapazitive Knoten der berührungsempfindlichen Fläche der Vorrichtung 52 beeinflussen, oder umgekehrt. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Interaktionen und Kommunikationen zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Interaktionen und Kommunikationen durch beliebige geeignete Mittel mit ein, so beispielsweise mechanische Kräfte, Strom, Spannung oder elektromagnetische Felder.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Messsignal von den Sensoren des Aktivstiftes 20 Interaktionen zwischen dem Aktivstift 20 und einer oder mehreren Vorrichtungen 52 oder einem oder mehreren Anwendern, wie vorstehend beschrieben worden ist, initiieren, bereitstellen oder beenden. Die Interaktion zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 kann auftreten, wenn der Aktivstift 20 in Kontakt mit der Vorrichtung 52 ist oder sich an diese annähert. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann ein Anwender eine Geste bzw. Bewegung oder Abfolge von Gesten bzw. Bewegungen ausführen, so beispielsweise ein Schütteln oder Umdrehen des Aktivstiftes 20, während der Aktivstift 20 über der berührungsempfindlichen Fläche 54 der Vorrichtung 52 schwebt. Der Aktivstift kann mit der Vorrichtung 52 auf Grundlage der von dem Aktivstift 20 durchgeführten Bewegung interagieren, um eine vorbestimmte Funktion zu initiieren, so beispielsweise die Authentisierung eines Nutzers, der mit dem Aktivstift 20 oder der Vorrichtung 52 verknüpft ist. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Bewegungen beschreibt, die bestimmte Typen von Interaktionen zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 bereitstellen, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Bewegung mit ein, die eine beliebige geeignete Interaktion auf eine beliebige geeignete Weise beeinflusst.
  • Der Aktivstift 20 kann Signale von externen Quellen empfangen, darunter der Vorrichtung 52, einem Anwender oder einem anderen Aktivstift. Der Aktivstift 20 kann ein Rauschen aufnehmen, wenn er derartige Signale empfängt. Eingetragen werden kann das Rauschen in die empfangenen Signale bei Beispielen durch eine Datenquantifizierung, Beschränkungen des Positionsberechnungsalgorithmus, Bandbreitenbeschränkungen der Messhardware, Genauigkeitsbeschränkungen des analogen Front-Ends der Vorrichtungen, mit denen der Aktivstift 20 kommuniziert, das physische Layout des Systems, Sensorrauschen, Ladungsgerätrauschen, Vorrichtungsrauschen, Rauschen aus der der Vorrichtung 52 zu eigenen Anzeige, Stiftschaltungsrauschen oder externes Rauschen. Das gesamte Rauschen, das extern bezüglich des Aktivstiftes 20 ist, kann Frequenzeigenschaften aufweisen, die einen breiten Bereich des Spektrums abdecken, darunter ein schmalbaldiges Rauschen wie auch ein breitbandiges Rauschen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Signal von einer oder mehreren Elektroden empfangen werden, die in der Lage sind, Signale in dem Aktivstift 20 zu erfassen. Die Elektroden können an der Aktivstiftspitze 26 residieren. Das Signal, das von den Elektroden in dem Aktivstift 20 empfangen wird, kann sodann von den Elektroden an die Steuerung 50 übertragen werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Signal an die Steuerung 50 über den Mittelschaft 51 übertragen werden. Die Steuerung 50 kann, wie vorstehend erläutert worden ist, ohne Beschränkung eine Antriebseinheit, eine Erfassungseinheit, eine Speichereinheit und eine Prozessoreinheit beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein empfangenes Signal durch einen geeigneten Verstärker verstärkt werden, der einen Digital- oder einen Analogverstärker beinhaltet. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein empfangenes Signal durch ein beliebiges geeignetes Filter gefiltert werden, darunter ein Digital- oder ein Analogfilter. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung 52 Daten an den Aktivstift 20 durch Senden von Daten an eine oder mehrere Antriebselektroden des Berührungssensors 10 übertragen, und der Aktivstift 20 kann Daten über die Elektroden der Spitze 26 empfangen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, nachdem der Aktivstift 20 und die Vorrichtung 52 synchronisiert sind, der Aktivstift 20 Daten an die Vorrichtung 52 mittels Durchführen einer Ladungshinzufügung oder Ladungentnahme an einer oder mehreren Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 übertragen, und die Vorrichtung 52 kann Daten aus der Sendung von dem Aktivstift 20 durch Erfassen der Daten mit einer oder mehreren Erfassungselektroden des Berührungssensors 10 empfangen.
  • 5 zeigt ein exemplarisches Synchronisierungssignal 60 mit exemplarischen Synchronisierungsparametern. Vor der Übertragung oder Kommunikation von Daten zwischen dem Aktivstift 20 und der Vorrichtung 52 können der Aktivstift 20 oder die Vorrichtung 52 eine Synchronisierungsroutine durchführen. Bei dem Beispiel von 5 kann das Synchronisierungssignal 60 ein Signal darstellen, das von der Vorrichtung 52 gemäß Empfang durch den Aktivstift 20 übertragen wird. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine einen Aktivstift 20 beinhalten, der das Synchronisierungssignal 60 von der Vorrichtung 52 empfängt und einen oder mehrere Synchronisierungsparameter aus dem Synchronisierungssignals 60 bestimmt oder herleitet. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Synchronisierungsparameter bestimmte Eigenschaften des Synchronisierungssignals 60 beinhalten, so beispielsweise die Datenrate, die Frequenz, den Signalpegel, das Zittern (jitter), die Periode, den Betriebszyklus (duty cycle), die Pulsdauer, die Taktung oder die Phase. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Datenrate oder die Frequenz eine Rate bezeichnen, bei der Daten oder ein Signal übertragen werden, und können Einheiten von Herz (Hz) oder bits/s aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Taktung oder Phase eines Signals einen oder mehrere Orte in Bezug auf die Zeit bezeichnen, zu der ein oder mehrere Merkmale (beispielsweise Flanken oder Pulse) eines Signals auftreten.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Taktung des Signals aus einer Messung einer oder mehrerer Zeiten bestimmt werden, zu denen eine oder mehrere Flanken eines Signals auftreten, und die Taktung eines Signals zusammen mit der Periode oder Datenrate des Signals können zum Schätzen von Zeiten verwendet werden, zu denen nachfolgende Flanken erwartungsgemäß auftreten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, nachdem der Aktivstift 20 bestimmte Synchronisationsparameter erfahren hat, der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 synchronisiert werden, und der Aktivstift 20 und die Vorrichtung 52 können durch Senden oder Empfangen von Daten auf eine Weise, die zu den Synchronisierungsparametern konsistent ist, kommunizieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Datensignal, das von dem Aktivstift 20 oder der Vorrichtung 52 gesendet wird, Eigenschaften aufweisen, die ähnlich zu den Eigenschaften des Synchronisierungssignals 60 oder verwandt mit diesen ist. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann, nachdem der Aktivstift 20 eine Datenrate und eine Taktung (oder Phase) des Synchronisierungssignals 60 bestimmt hat, der Aktivstift 20 ein Signal an die Vorrichtung 52 mittels Durchführen einer Ladungsentnahme oder Ladungshinzufügung an den Elektroden des Berührungssensors 10 mit einer Datenrate oder Phase, die annähernd dieselbe wie bei dem Synchronisierungssignal 60 ist, übertragen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Aktivstift 20 ein Signal an die Vorrichtung 52 übertragen oder dieses von dieser empfangen, und zwar mit einer Datenrate, die annähernd dieselbe wie bei dem Synchronisationssignal 60 ist, und einer Taktung, die annähernd gleich der Taktung des Synchronisierungssignals 60 plus einen vorbestimmten Versatz ist.
  • Bei dem Beispiel von 5 kann die horizontale Achse die Zeit darstellen, und die vertikale Achse kann eine Amplitude einer Eigenschaft des Synchronisierungssignals 60 darstellen, so beispielsweise die Amplitude einer Spannung, eines elektrischen Feldes, eines Stromes, oder einer Leistung des Synchronisierungssignals 60 gemäß Empfang durch den Aktivstift 20. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Synchronisierungssignal 60 eine digitale Logik mit einer Reihe von Zwei-Pegel-Symbolen oder einer Reihe von Viel-Pegel-Symbolen (beispielsweise eine Drei-Pegel-Logik) beinhalten. Bei dem Beispiel von 5 kann das Synchronisierungssignal 60 ein Zwei-Pegel-Digitallogik-Signal mit einer periodischen Abfolge eines digital hohen 62A und eines digital tiefen 62B Pegels beinhalten. Bei dem Zwei-Pegel-Logikschema können das digitale Hoch 62A und das digitale Tief 62B als „Eins und Null”, „Ein und Aus”, „Puls und Aus” oder „Markierung und Zwischenraum” bezeichnet werden. Wie in 5 dargestellt ist, kann ein Übergang von einem digitalen Tief 62B zu einem digitalen Hoch 62A in dem Synchronisierungssignal 60 durch eine steigende oder positive Flanke, die zu der Zeit 64A auftritt, angezeigt werden, während ein Übergang von einem digitalen Hoch 62A zu einem digitalen Tief 62B durch eine fallende oder negative Flanke, die zu der Zeit 64B auftritt, angezeigt werden kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine ein Detektieren der positiven oder negativen Flanken des Synchronisierungssignals 60 und ein Bestimmen einer Zeit oder eines Zählungswertes, wo eine Flanke auftritt, beinhalten.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Daten bei einer bestimmten Frequenz oder Datenrate übertragen werden, wobei die Datenrate in einem Bereich von annähernd 10 kHz bis 10 MHz (oder 10 kbit/s bis 10 Mbit/s) sein kann. Die Periode 66 einer Datenrate kann als die Inverse der Datenrate definiert werden, wobei eine einzelne Periode 66 als Zeitintervall für einen einzigen Datenzyklus bezeichnet werden kann. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung weist eine Datenrate von 100 kHz eine entsprechende Periode von 1/(100 kHz) oder 10 μs auf. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Periode 66 annähernd gleich einem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden positiven oder negativen Flanken sein. In 5 ist eine Periode 66 des Synchronisierungssignals 60 als Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden positiven Flanken dargestellt. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Daten einen Betriebszyklus von 50%, 25% oder 75% oder einen beliebigen anderen geeigneten Betriebszyklus aufweisen, wobei der Betriebszyklus das Verhältnis zwischen einer Pulsdauer oder einer „EIN”-Dauer und einer Periode eines Signals ist. Bei dem Beispiel von 5 kann die Pulsdauer 68A als Zeitintervall zwischen der Zeit 64A (die an der steigenden Flanke auftritt) und der Zeit 64B (die an der nachfolgenden fallenden Flanke auftritt) dargestellt werden. In 5 ist der Betriebszyklus annähernd gleich 33% und kann annähernd gleich der Pulsdauer 68A, geteilt durch die Periode 66 sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Signale oder Daten mit bestimmten Datenraten, Perioden, Betriebszyklen (duty cycles) und Datenschemen beschreibt und darstellt (beispielsweise eine Zwei-Pegel-Logik, eine Drei-Pegel-Logik und dergleichen mehr), bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Signale oder Daten mit ein, die beliebige geeignete Datenraten, Perioden, Betriebszyklen und Datenschemen aufweisen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, kann eine Synchronisierungsroutine zum Bestimmen einer oder mehrerer Synchronisierungsparameter einen oder mehrere Zeitnehmer (timer) oder Zähler 68 und ein oder mehrere Fenster 72, die mit den Zählern 68 verknüpft sind, beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Zeitnehmer oder Zähler 68 einen digitalen Zähler beinhalten, der hinsichtlich Taktzyklen zählt, und der Zähler 68 kann für jeden Taktzyklus um eine Zählung inkrementiert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Zähler 68 Taktzyklen eines Taktes zählen, die in einem Prozessor der Steuerung 50 residiert. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Register oder Speicherorte mit einem oder mehreren Zählern 48 verknüpft sein, und es kann ein Register zum Speichern eines bestimmten Zählerwertes verwendet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Takte bzw. Uhren, Zähler 68, Fenster 72, Register oder eine arithmetische Schaltung oder Logik in Verknüpfung mit den Uhren bzw. Takten, Zählern, 68, Fenstern 72 oder Registern in der Steuerung 50 des Aktivstiftes 20 residieren. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Uhren bzw. Takte, Zähler 68 und Register zum Messen von bestimmten Intervallen zwischen Ereignissen in bestimmten Synchronisierungssignalen 60 beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Kombination einer oder mehrerer geeigneter Uhren bzw. Takte, Zeiger 68 und Register mit ein, die dafür ausgelegt sind, beliebige geeignete Intervalle in einem beliebigen geeigneten Synchronisierungssignal 60 zu messen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Zähler 68 zum Messen eines oder mehrerer Zeitintervalle zwischen einer oder mehreren Flanken des Synchronisierungssignals 60 verwendet werden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann ein Zähler 68 auf einen Wert von Null initialisiert werden, woraufhin bei einer Auslösung durch eine Flanke des Synchronisierungssignals 60 der Zähler 68 damit beginnen kann, Taktzyklenzählungen zu sammeln. Bei Auslösung durch eine weitere nachfolgende Flanke des Synchronisierungssignals 60 kann der Zähler 68 mit dem Sammeln der Taktzykluszählungen aufhören, und es kann der Wert des Zählers 68 ein Zeitintervall angeben, das einer Zeit zwischen zwei bestimmten Ereignissen oder Flanken des Synchronisierungssignals 60 entspricht. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Wert des Zählers 68, der ein Zeitintervall zwischen zwei Flanken angibt, in einem Register gespeichert werden, und es kann der Zähler 68 auf Null reinitialisiert und zum Takten eines weiteren Ereignisintervalls verwendet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Zähler 68 Taktzykluszählungen kontinuierlich sammeln, und es kann ein Zeitintervall zwischen Ereignissen durch Speichern eines Anfangswertes des Zählers 68 in einem Register und durch ein späteres Speichern eines Endwertes des Zählers 68 in einem anderen Register bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Ereignisintervall durch Subtrahieren eines Anfangszählerwertes von einem Endzählerwert bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine einen einzelnen Zähler 68 beinhalten, um ein oder mehrere Zeitintervalle zwischen bestimmten Flanken des Synchronisierungssignals 60 zu bestimmen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine zwei oder mehr Zähler 68 beinhalten, um ein oder mehrere Zeitintervalle zwischen bestimmten Flanken des Synchronisierungssignals 60 zu bestimmen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine ein oder mehrere Register und eine arithmetische Schaltung oder Logik beinhalten, um ein oder mehrere Zeitintervalle zwischen bestimmten Flanken des Synchronisierungssignals 60 zu bestimmen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Zähler 68 mit dem Sammeln von Zählungen beginnen, wenn dies durch ein Ereignis ausgelöst wird, das mit einer steigenden oder fallenden Flanke des Synchronisierungssignals 60 verknüpft ist. In 5 beispielsweise kann eine positive Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64A auftreten, und es kann eine Synchronisierungsroutine den Zähler 68A mit dem verknüpften Fenster 72A initiieren, und es kann eine negative Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64B auftreten, und es kann eine Synchronisierungsroutine den Zähler 68B mit dem verknüpften Fenster 72B initiieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann bei einer Auslösung durch ein Ereignis, das mit einer Flanke des Synchronisierungssignals 60 verknüpft ist, eine Synchronisierungsroutine veranlassen, dass ein Zähler 68 mit dem Sammeln von Zählungen aufhört oder ein Register den Zählerwert speichert. In 5 beispielsweise kann eine negative Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64B bewirken, dass der Zähler 68A mit dem Zählen aufhört oder seinen Wert in einem Register speichern lässt, und es kann eine positive Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64C veranlassen, dass der Zähler 68B mit dem Zählen aufhört oder seinen Wert in einem Register speichern lässt. Bei dem Beispiel von 5 können die Dauer oder die Breite eines Pulses durch einen Wert des Zählers 68A, durch einen Wert des Registers, das mit dem Zähler 68A verknüpft ist, oder durch eine Differenz der Werte von zwei Registern, die mit einer Anfangszählung und einer Endzählung des Zählers 68A verknüpft sind, bestimmt werden. In 5 kann die Zeitdauer zwischen Flanken oder Pulsen auf ähnliche Weise durch einen Wert des Zählers 68B oder durch ein oder mehrere Register, die mit dem Zähler 68B verknüpft sind, bestimmt werden. In 5 kann die Periode 66 aus einer Summe von Zählern 68A und 68B oder durch eine Summe der Register, die mit den Zählern 68A und 68B verknüpft sind, bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Periode 66 durch Konfigurieren eines oder mehrerer Zähler bestimmt werden, um ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden positiven Flanken oder zwei aufeinanderfolgenden negativen Flanken des Synchronisierungssignals 60 zu bestimmen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Zähler 68 ein Fenster 72 aufweisen, das damit verknüpft ist, wobei jedes Fenster 72 durch einen Anfangspunkt 74, einen Endpunkt 76 und einen erwarteten Flankenpunkt 70 oder eine Fensterspanne oder ein Intervall charakterisiert ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Spanne oder das Intervall des Fensters 72 durch eine Differenz zwischen dem Endpunkt 76 und dem Anfangspunkt 74 bestimmt sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Fenster 72 ein vorbestimmtes Zeitfenster (oder ein Intervall oder eine Spanne) sein, das um einen vorbestimmten Zeitbetrag nach der Zeit 64 ist, wenn der Zähler 68 initialisiert wird. In 5 kann das Fenster 72A beispielsweise mit dem Zeitnehmer 68A verknüpft sein, und relativ zu der Zeit 64A weist das Fenster 72A einen Anfangspunkt 44A, einen Endpunkt 76A und einen erwarteten Flankenpunkt 70A auf. Bei dem Beispiel von 5 kann der Zähler 68A durch eine steigende Flanke des Synchronisierungssignals 60 mit Auftreten zu der Zeit 64A initiiert sein, und das Fenster 72A gibt einen Zeitbereich an, in dem eine fallende Flanke von der Synchronisierungsroutine erwartet werden kann. In 5 zeigt der erwartete Flankenpunkt 70A eine bestimmte Zeit an, zu der eine Synchronisierungsroutine das Auftreten einer fallenden Flanke erwarten kann, und der Anfangspunkt 74A und der Endpunkt 76A zeigen Grenzen oder eine Spanne des Fensters 72A an, in dem eine fallende Flanke erwartet werden kann. Auf ähnliche Weise kann bei dem Beispiel von 5 das Fenster 72B mit dem Zeitnehmer 68B verknüpft sein, und relativ zu der Zeit 64B kann das Fenster 72B einen Anfangspunkt 74B, einen Endpunkt 76B und einen erwarteten Flankenpunkt 70B aufweisen. In 5 kann der Zähler 68B durch eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 mit Auftreten zu der Zeit 64B initiiert werden, und das Fenster 72B gibt einen Zeitbereich an, in dem eine steigende Flanke von einer Synchronisierungsroutine erwartet werden kann. In 5 zeigt der erwartete Flankenpunkt 70B eine bestimmte Zeit an, zu der eine Synchronisierungsroutine das Auftreten einer steigenden Flanke erwarten kann, und der Anfangspunkt 74B und der Endpunkt 76B geben Grenzen einer Spanne des Fensters 72B an. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Fenster 72A und 72B annähernd dieselbe Spanne oder Dauer aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Fenster 72A und 72B verschiedene Dauern aufweisen.
  • Bei dem Beispiel von 5 kann, wenn der Zähler 68A zu der Zeit 64A initiiert wird, der Zähler 68A auf einen Anfangswert von Null zurückgesetzt werden, und das Fenster 72A kann eine Spanne oder Dauer von 80 Zählungen aufweisen, die bei 100 Zählungen (Zeit 74A) beginnen und bei 180 Zählungen (Zeit 76A) relativ zu der Anfangszeit 64A enden. Bei dem Beispiel von 5 kann der erwartete Flankenpunkt 70A einen Wert von 140 Zählungen aufweisen und annähernd zentriert innerhalb des Fensters 72A annähernd äquidistant von dem Anfangspunkt 74A und dem Endpunkt 76A sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der erwartete Flankenpunkt 70 innerhalb des Fensters 72 annähernd zentriert sein, wobei der Anfangspunkt 74 und der Endpunkt 76 annähernd äquidistant von dem erwarteten Flankenpunkt 70 sind. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der erwartete Flankenpunkt 70 an irgendeinem Punkt innerhalb des Fensters 72 positioniert sein, und das Fenster 72 kann außermittig in Bezug auf den erwarteten Flankenpunkt 70 befindlich sein.
  • Bei dem Beispiel von 5 kann eine Synchronisierungsroutine bestimmen, ob eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 innerhalb einer Spanne des Fensters 72A auftritt. Insbesondere kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen, wenn eine fallende Flanke zu irgendeiner Zeit innerhalb einer 80 Zählungen umfassenden Spanne des Fensters 72A beobachtet wird, eine Synchronisierungsroutine eine gültige fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 erklären oder erklären, dass das Synchronisierungssignal 60 gültig ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn keine fallende Flanke innerhalb der Dauer des Fensters 72 auftritt, eine Synchronisierungsroutine, wenn der Zähler 68 das Ende des Fensters 72 zu der Zeit 76 erreicht, bestimmen, dass ein Abschnitt des Synchronisierungssignals 60, der von der Synchronisierungsroutine empfangen und analysiert wird, nicht gültig ist. Wenn bei bestimmten Ausführungsbeispielen keine fallende Flanke innerhalb des Fensters 72 auftritt, kann eine Synchronisierungsroutine den Zähler 68 und das damit verknüpfte Fenster 72 anhalten oder streichen und eine neue Suche nach einer nachfolgenden Flanke in dem Synchronisierungssignal 60 beginnen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Streichen eines Zählers 68 oder eines Fensters 72 ein Freimachen des Zählers 68 zur Verwendung bei der Überwachung einer anderen Flanke oder ein Freimachen eines oder mehrerer Register, die mit einem Wert des Zählers 68 oder des Fensters 72 verknüpft sind, beinhalten. In 5 tritt eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64B bei einer Zählung von annähernd 130 auf, was in die Dauer des Fensters 72A fallen und eine gültige fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 anzeigen kann. An diesem Punkt kann eine Synchronisierungsroutine zu den Zeiten 64A beziehungsweise 64B gültige steigende und fallende Flanken des Synchronisierungssignals 60 erklären, und es kann die Synchronisierungsroutine den Zähler 68B zu der Zeit 64B initiieren, damit dieser nach einer positiven Flanke sucht. Bei dem Beispiel von 5 ist der Zähler 68B mit dem Fenster 72B verknüpft, und eine Synchronisierungsroutine kann bestimmen, ob eine positive Flanke des Synchronisierungssignals 60 innerhalb einer Spanne des Fensters 72B auftritt. Bei 5 tritt eine positive Flanke des Synchronisierungssignals 60 zu der Zeit 64C auf, was innerhalb der Spanne des Fensters 72B befindlich ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn ein Zählerwert 68, der mit einer Flanke verknüpft ist, als größer als der Anfangspunkt 74 und kleiner als der Endpunkt 76 des Fensters 72, das mit dem Zähler 68 verknüpft ist, bestimmt wird, bestimmt werden, dass eine Flanke, die mit dem Zählerwert 68 verknüpft ist, innerhalb der Spanne des Fensters 72 aufgetreten ist, und die Flanke kann als gültig bestimmt werden.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Synchronisierungssignal 60 ein Zittern (jitter) enthalten, das verursachen kann, dass die Datenrate, der Betriebszyklus, die Phase oder die Pulsdauer von einem Zyklus zum andern schwanken, und es kann der Aktivstift 20 eine Synchronisierungsroutine bei Vorhandensein eines derartigen Zitterns durchführen. Quellen des Zittern können unter anderem ein Schwanken der Frequenz oder Phase oder auch ein Rauschen beinhalten, das von dem Synchronisierungssignal 60 aufgenommen werden kann. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann ein Synchronisierungssignal 60 mit einer Nenndatenrate von 50 kHz ein Zittern beinhalten, das bewirken kann, dass die Datenrate zwischen annähernd 48 kHz und 52 kHz schwankt. Bei dem Beispiel von 5 kann der erwartete Flankenpunkt 70A einen Zeitpunkt innerhalb des Fensters 72A darstellen, wo eine Synchronisierungsroutine erwarten kann, dass das Synchronisierungssignal 60 eine negative Flanke aufweist. In 5 tritt eine negative Flanke zu der Zeit 64B auf, die von dem erwarteten Flankenpunkt 70A verschieden sein kann, und die beiden Zeiten können um den Flankenversatz 78A verschieden sein. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Flankenversatz 78 eine Zeitdifferenz zwischen einem erwarteten Flankenpunkt 70 und einem beobachteten Flankenpunkt 64 darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Flankenversatz 78 teilweise durch das Zittern des Synchronisierungssignals 60 bewirkt werden.
  • In 5 tritt eine negative Flanke zu der Zeit 64B bei einem Zählerwert 68A von annähernd 130 auf, und der erwartete Flankenpunkt 70A kann einen Wert von 140 Zählungen aufweisen. In 5 ist der Wert des Flankenversatzes 78A etwa 10 Zählungen oder die Differenz zwischen dem erwarteten Flankenpunkt 70A und dem Zählerwert 68A. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine ihren Wert des erwarteten Flankenpunktes 70 für eine nachfolgende Flankensuche auf Grundlage eines Wertes der Flankenzeit 64, des Zählerwertes 68 oder des Flankenversatzes 78 aktualisieren. In 5 kann eine Synchronisierungsroutine einen Wert des erwarteten Flankenpunktes 70 von 140 Zählungen auf 130 Zählungen ändern und diesen aktualisierten dem erwarteten Flankenpunkt 70 zu eigenen Wert bei einer nachfolgenden Flankensuche verwenden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine zwei oder mehr Flankenzeiten 64, Zählerwerte 68 oder Flankenversätze 78 sammeln oder mitteln und diese gesammelten Werte zum Bestimmen eines Wertes eines erwarteten Flankenpunktes 70 bei einer nachfolgenden Flankensuche verwenden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine ihren Wert des Anfangspunktes 74 oder des Endpunktes 76 auf Grundlage eines oder mehrerer gesammelter Werte oder eines Maßes einer Schwankung einer oder mehrerer Flankenzeiten 64, Zählerwerte 68 oder Flankenversätze 78 aktualisieren. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann für eine Abfolge einer oder mehrerer Flankenmessungen die Synchronisierungsroutine einen Durchschnittswert der Flankenzeit 64 oder des Zählerwertes 68 auf 135 Zählungen mit einem maximalen Flankenversatz 78 von 7 Zählungen bestimmen, und es kann für eine nachfolgende Flankenflankenmessung die Synchronisierungsroutine den erwarteten Flankenpunkt 70 auf einen Wert von 135 Zählungen, den Fensteranfangspunkt 74 auf einen Wert von 128 Zählungen (= 35 – 7) und den Fensterendpunkt 76 auf einen Wert von 142 Zählungen (= 135 + 7) einstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine eine beliebige geeignete Technik zum Sammeln oder Bestimmen eines Durchschnittes oder einer Schwankung von Werten der Flankenzeit 64, des Zählerwertes 68 oder des Flankenversatzes 78 verwenden, darunter unter anderem das Bilden eines Durchschnittes, eines Medians, eines Maximums, einer Standardabweichung, oder eine andere geeignete arithmetische Operation oder eine beliebige geeignete Kombination aus derartigen Techniken. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Synchronisierungsroutinen beschreibt und darstellt, die zum Bestimmen von bestimmten Synchronisierungsparametern von Signalen durchgeführt werden, die bestimmte Zittereigenschaften aufweisen, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Synchronisierungsroutine zum Bestimmen von beliebigen geeigneten Synchronisierungsparametern von Signalen mit ein, die beliebige geeignete Zittereigenschaften aufweisen.
  • 6 zeigt ein exemplarisches Taktungsdiagramm mit exemplarischen Signalen, die von einem exemplarischen Aktivstift 20 empfangen und verarbeitet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Signale Daten, die von der Vorrichtung 52 an den Aktivstift 20 übertragen werden, Daten, die von dem Aktivstift 20 an die Vorrichtung 52 übertragen werden, oder Daten, die von dem Aktivstift 20 verarbeitet werden, beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Synchronisierungssignal 60, das von der Vorrichtung 52 gesendet und von dem Aktivstift 20 empfangen wird, eine Quadratwelle mit einer periodischen Abfolge von digitalen Pulsen bei einer bestimmten Datenrate und einem bestimmten Betriebszyklus beinhalten.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Aktivstift 20 eine Synchronisierungsroutine bei Vorhandensein eines Rauschens durchführen, wie bei dem exemplarischen Synchronisierungssignal 60 von 6 gezeigt ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Synchronisierungssignal 60, das von dem Aktivstift 20 empfangen wird, einen Quadratwellenabschnitt zusammen mit einem Rauschabschnitt beinhalten, wobei verschiedene Rauschquellen, wie vorstehend erläutert worden ist, in das Synchronisierungssignal 60, das von dem Aktivstift 20 empfangen wird, eingebracht werden können. Bei dem Beispiel von 6 kann das Synchronisierungssignal 60 als Kombination eines periodischen Digitalsignals mit Signalpegeln 62A und 62B entsprechend einem digitalen Hoch bzw. einem digitalen Tief zusammen mit einem oder mehreren Rauschmerkmalen oder Zacken, die das Synchronisierungssignals 60 verzerren, betrachtet werden. Das Synchronisierungssignal 60 zeigt beispielsweise einen positiven Rauschzacken 61A, der auftritt, wenn eine fallende Flanke des erste Pulses des Synchronisierungssignals 60 erwartet werden kann, sowie ein negatives Rauschmerkmal 61B, das zwischen den zweiten und dritten Pulsen des Synchronisierungssignals 60 auftritt, wenn ein niedriger oder gleich Null seiender Pegel erwartet werden kann.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Aktivstift 20 eine Synchronisierungsroutine über eine begrenzte Anzahl von Datenzyklen durchführen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Aktivstift 20 Synchronisierungsparameter über eine Periode von annähernd einem halben bis fünf Datenzyklen bestimmen, wobei nach einer derartigen Synchronisierungsperiode der Aktivstift 20 sodann mit der Vorrichtung 52 synchronisiert werden kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, sobald der Aktivstift 20 synchronisiert ist, der Aktivstift 20 mit dem Übertragen von Daten an die Vorrichtung 52 und dem Empfangen von Daten von dieser beginnen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Synchronisierungsroutinen beschreibt und darstellt, die zum Bestimmen von bestimmten Synchronisierungsparametern über eine bestimmte Anzahl von Zyklen von Signalen durchgeführt werden, die bestimmte Rauscheigenschaften aufweisen, bezieht die vorliegende Offenbarung auch das Bestimmen beliebiger geeigneter Synchronisierungsparameter von Signalen mit ein, die beliebige geeignete Rauscheigenschaften über eine beliebige geeignete Anzahl von Zyklen aufweisen.
  • Bei dem Beispiel von 6 kann das Synchronisierungssignal 60 ein Spannungssignal darstellen, das an einer Elektrode des Aktivstiftes 20 empfangen wird, und es kann das erfasste Signal 80 einen Strom in eine Erfassungseinheit des Aktivstiftes 20 infolge des Empfanges des Synchronisierungssignals 60 darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das erfasste Signal 80 proportional zu einer ersten Ableitung in Bezug auf die Zeit des Synchronisierungssignals 60 sein, wobei die Beziehung zwischen den beiden Signalen durch i = C × dV/dt ausgedrückt werden kann, wobei i der Strom des erfassten Signals 80 mit Erzeugung durch V, das Synchronisierungssignal 60, ist, und C die Kapazität einer oder mehrerer Elektroden des Aktivstiftes 20 ist, wo das Synchronisierungssignal 60 empfangen wird. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Aktivstift 20 das erfasste Signal 80 in ein Spannungssignal umwandeln, das proportional zu dem erfassten Signal 80 ist. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das erfasste Signal 80 durch eine elektronische Verstärkerstufe, Pufferstufe oder Transimpedanzverstärkerstufe geleitet werden, die ein Ausgabespannungssignal proportional zu dem erfassten Signal 80 erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das erfasste Signal 80 durch einen Filter geleitet werden, um ein bestimmtes unerwünschtes hochfrequentes Rauschen oder Übergänge aus dem erfassten Signal 80 zu entfernen. Bei dem Beispiel von 6 können die Flanken des Synchronisierungssignals 60 mit Spitzen des erfassten Signals 80 als Ergebnis der Ableitungsbeziehung zwischen den beiden Signalen verknüpft sein. Bei einem Beispiel kann eine steigende Flanke des Synchronisierungssignals 60 mit einem positiven Puls in dem erfassten Signal 80 verknüpft sein, und es kann eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 mit einem negativen Puls in dem erfassten Signal 80 verknüpft sein.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine ein Erfassen von positiven oder negativen Flanken des Synchronisierungssignals 60 beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Flanken des Synchronisierungssignals 60 durch Detektieren von Spitzen eines damit verknüpften erfassten Signals 80 bestimmt werden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung können Spitzen des erfassten Signals 80 mit einer Vergleicherschaltung detektiert werden, wobei hier das erfasste Signal 80 mit einer Referenzspannung oder einem Referenzstrom verglichen wird. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn das erfasste Signal 80 einen Übergang macht, der einen Referenzwert kreuzt, die Ausgabe der Vergleicherschaltung von Tief auf Hoch oder von Hoch auf Tief schalten. Bei dem Beispiel von 6 kann das positive Vergleichersignal 84A ein Signal darstellen, das man erhält, nachdem das erfasste Signal 80 durch eine positive Vergleicherschaltung mit einem positiven Referenzwert 82A geleitet worden ist. Auf ähnliche Weise kann in 6 ein negatives Vergleichersignal 84B ein Signal darstellen, das man erhält, nachdem das erfasste Signal 80 durch eine negative Vergleicherschaltung mit einem negativen Referenzwert 82B geleitet worden ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann jede Spitze oder jeder Puls des positiven Vergleichersignals 84A einer positiven Spitze des erfassten Signals 80 entsprechen, die wiederum einer positiven (oder steigenden) Flanke des Synchronisierungssignals 60 entsprechen kann. Auf ähnliche Weise kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen jede Spitze oder jeder Puls des negativen Vergleichersignals 84B einer negativen Spitze des erfassten Signals 80 entsprechen, die wiederum einer negativen (oder fallenden) Flanke des Synchronisierungssignals 60 entsprechen kann.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Vergleicher, der zum Detektieren von Spitzen des erfassten Signals 80 verwendet wird, ein analoger Vergleicher sein, der beispielsweise einen Betriebsverstärker (op-amp) beinhaltet, wobei das erfasste Signal 80 mit einer Eingabe des Betriebsverstärkers (op-amp) verbunden ist und eine Referenzspannung dem anderen Eingang des Betriebsverstärkers (op-amp) zugeleitet wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere andere geeignete analoge Vergleicher eingesetzt werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Vergleicher, die zum Detektieren von Spitzen des erfassten Signals 80 verwendet werden, digitale Vergleicher sein, darunter beispielsweise ein eigens vorgesehener Spannungsvergleicherchip. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Vergleicher in der Erfassungseinheit der Steuerung 50 residieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere Vergleicher in der Steuerung 50 residieren. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Vergleicher beschreibt, die in bestimmten Teilen des Aktivstiftes 20 befindlich sind, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Vergleicher mit ein, die einen beliebigen geeigneten Ort innerhalb des Aktivstiftes 20 aufweisen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Vergleichersignal 84 durch eine Flankendetektorschaltung gesendet werden, um ein Flankendetektorsignal 86 zu erzeugen. Für jede steigende Flanke in dem Vergleichersignal 84 kann eine Flankendetektorschaltung einen Einzelpuls erzeugen, der eine bestimmte Pulsdauer aufweist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Flankendetektorschaltung eine digitale logische Schaltung beinhalten, so beispielsweise eine Reihe von Flipflops und logischen Gattern. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Flankendetektorschaltung zwei oder mehr Flipflops beinhalten zum Synchronisieren der asynchronen Ausgabe aus dem Vergleicher zu der Taktdomäne der digitalen Logik, gefolgt von einem oder mehreren Flipflops und logischen Gattern zum Anzeigen von fallenden oder steigenden Flanken durch Detektieren von Differenzen beim logischen Pegel zwischen aufeinanderfolgenden Taktzyklen. Bei dem Beispiel von 6 kann das positive Vergleichersignal 84A an eine Flankendetektorschaltung gesendet werden, um ein positives Flankendetektorsignal 86A zu erzeugen, wobei jeder Puls des positiven Flankendetektorsignals 86A einer positiven Flanke des Synchronisierungssignals 60 entsprechen kann. Auf ähnliche Weise kann das negative Vergleichersignal 84B an eine Flankendetektorschaltung gesendet werden, um ein negatives Flankendetektorsignal 86B zu erzeugen, wobei jeder Puls des negativen Flankendetektorsignals 86B einer negativen Flanke des Synchronisierungssignals 60 entsprechen kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann vor dem Senden durch eine Flankendetektorschaltung das Vergleichersignal 84 zunächst durch eine erste Filterschaltung gesendet werden, die ein störendes Rauschen oder kurze Zacken aus dem Vergleichersignal 84 entfernt oder diese verringert. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Flankendetektorschaltung oder eine Filterschaltung in der Steuerung 50 des Aktivstiftes 20 residieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Flankendetektorschaltung oder eine Filterschaltung Teil einer Erfassungseinheit in der Steuerung 50 sein. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Techniken zum Detektieren von Flanken eines Synchronisierungssignals 60 beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Techniken mit ein, darunter eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine digitale Logik, Software oder eine beliebige geeignete Kombination derartiger Techniken zum Detektieren von steigenden oder fallenden Flanken eines Synchronisierungssignals 60.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Zähler 68 mit dem Zählen beginnen, wenn dies von einem Ereignis ausgelöst wird, das mit einer steigenden oder fallenden Flanke des Synchronisierungssignals 60 verknüpft ist, so beispielsweise einem Puls oder einer steigenden Flanke des Vergleichersignals 84 oder des Flankendetektorsignals 86. Eine steigende Flanke des Synchronisierungssignals 60 kann in 6 beispielsweise zu einer Spitze in dem positiven Vergleichersignal 84A und einem Puls in dem Flankendetektorsignal 86A führen. Bei dem Beispiel von 6 kann eine steigende Flanke des Flankendetektorsignals 86A zu der Zeit 64D auftreten und kann den Zähler 68D mit dem Fenster 72D, das mit dem Zähler 68D verknüpft ist, initiieren. Wenn beispielsweise der Zähler 68D zu der Zeit 64D initiiert wird, kann dem Zähler 68D ein Anfangswert von 0 Zählungen zugewiesen werden, und das Fenster 72D kann eine Spanne von 150 Zählungen aufweisen, die bei 200 Zählungen beginnt und bei 350 Zählungen relativ zu der Anfangszeit 64D endet. Eine Synchronisierungsroutine kann ein Suchen nach einem Hinweis darauf beinhalten, dass eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 innerhalb einer Spanne des Fensters 72D auftritt. In 6 kann eine Synchronisierungsroutine beispielsweise nach einem Puls oder einer steigenden Flanke in dem negativen Flankendetektorsignal 86B innerhalb des Fensters 72D suchen. Tritt ein Puls oder eine steigende Flanke in dem Flankendetektorsignal 86B zu irgendeiner Zeit innerhalb einer 150 Zählungen umfassenden Spanne des Fensters 72D auf, so wird dieser Puls als gültiger Indikator für eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 betrachtet. Tritt kein Puls oder keine steigende Flanke in dem Flankendetektorsignal 86B innerhalb der Spanne des Fensters 72D auf, so kann die Synchronisierungsroutine den Zähler 68D und das damit verknüpfte Fenster 72D anhalten oder streichen und mit einer neuen Suche nach einem nachfolgenden Puls oder einer steigenden Flanke in dem Flankendetektorsignal 86 beginnen. In 6 tritt eine steigende Flanke des Flankendetektorsignals 86B zu der Zeit 64F auf, die in die Spanne des Fensters 72D fällt, was eine fallende Flanke des Synchronisierungssignals 60 anzeigt. An diesem Punkt kann eine Synchronisierungsroutine steigende und fallende Flanken des Synchronisierungssignals 60 zu den Zeiten 64D beziehungsweise 64F als gültig erklären.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann bei einem Synchronisierungssignal mit einem Betriebszyklus von annähernd 50% eine Synchronisierungsroutine bestimmen, dass der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 synchronisiert ist, und zwar nach einer Messung einer gültigen steigenden Flanke, gefolgt von einer gültigen fallenden Flanke oder einer gültigen fallenden Flanke, gefolgt von einer gültigen steigenden Flanke. Ein Betriebszyklus von 50% zeigt an, dass eine Zeit zwischen aufeinanderfolgenden steigenden und fallenden Flanken annähernd dieselbe wie eine Zeit zwischen aufeinanderfolgenden fallenden und steigenden Flanken sein kann. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann dann, wenn eine Synchronisierungsroutine einen angenäherten Wert für einen Betriebszyklus des Synchronisierungssignals 60 vor der Initiierung einer Synchronisierungsroutine kennt, die Synchronisierung des Aktivstiftes 20 nach dem Messen einer gültigen steigenden (oder fallenden) Flanke, gefolgt von einer gültigen fallenden (oder steigenden) Flanke erreicht werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen, bei denen eine Synchronisierung nach dem Beobachten einer gültigen steigenden (oder fallenden) Flanke, gefolgt von einer gültigen fallenden (oder steigenden) Flanke erreicht wird, kann die Synchronisierungsroutine eine Synchronisierung in annähernd der Hälfte eines Datenzyklus oder der Hälfte einer Periode des Synchronisierungssignals 60 erreichen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, sobald eine Synchronisierungsroutine erklärt, dass die Synchronisierung erreicht ist, die Synchronisierungsroutine damit fortfahren, das Synchronisierungssignal 60 zu überwachen, indem nach steigenden und fallenden Flanken des Synchronisierungssignals 60 gesucht und bestimmt wird, dass diese Flanken gültig sind, indem wiederum bestimmt wird, ob sie innerhalb einer erwarteten Spanne eines Fensters 72 auftreten. Wird erwartet, dass eine positive (oder steigende) Flanke des Synchronisierungssignals 60 innerhalb eines vorbestimmten Fensters 72 auftritt und keine derartige Flanke beobachtet, so kann eine Synchronisierungsroutine einen Verlust der Synchronisierung erklären, und die Synchronisierungsroutine kann reinitiieren und erneut beginnen. Wird auf ähnliche Weise erwartet, dass eine negative (oder fallende) Flanke des Synchronisierungssignals 60 innerhalb eines bestimmten Fensters 72 auftritt und wird keine derartige Flanke beobachtet, so kann eine Synchronisierungsroutine einen Verlust der Synchronisierung erklären, und die Synchronisierungsroutine kann reinitiieren und erneut beginnen. Tritt eine Flanke außerhalb eines Fensters 72 auf, so kann eine Synchronisierungsroutine eine derartige Flanke ignorieren, das sie nicht innerhalb der Spanne des Fensters 72 auftritt. Eine Flanke, die außerhalb eines Fensters 72 auftritt, kann durch ein Rauschen an dem Synchronisierungssignal 60 bewirkt sein, und das Vorhandensein des Fensters 72 kann ermöglichen, dass die Synchronisierungsroutine zwischen einem Rauschen, das außerhalb des Fensters 72 auftritt, und gültigen Flanken unterscheidet. Tritt eine Flanke einer unrichtigen Polarität (wenn beispielsweise eine negative Flanke auftritt, obwohl eine positive Flanke erwartet wird) innerhalb einer Spanne des Fensters 72 auf, so kann die Synchronisierungsroutine diese Flanke ignorieren, da sie eine unrichtige Polarität beinhaltet. Eine Flanke einer unrichtigen Polarität, die innerhalb der Spanne des Fensters 72 auftritt, kann durch Rauschen an dem Synchronisierungssignal 60 verursacht sein, und die Verwendung des Fensters 72, in dem eine Flanke einer bestimmten Polarität erwartet wird, kann der Synchronisierungsroutine dabei helfen, eine derartige falsche oder ungültige Flanke zurückzuweisen oder zu ignorieren.
  • Bei dem Beispiel von 6 kann, nachdem eine fallende Flanke zu der Zeit 64F beobachtet wird, eine Synchronisierungsroutine einen Zähler 68F initiieren, der zu der Zeit 64F beginnt und ein damit verknüpftes Fenster 72F aufweist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann beispielsweise bei einem Synchronisierungssignal mit einem Betriebszyklus von annähernd 50% das Fenster 72F die im Wesentlichen selbe Spanne und einen solchen Ort wie bei dem Fenster 72D aufweisen. Bei einem Beispiel kann das Fenster 72F eine Spanne von 150 Taktzykluszählungen aufweisen und kann 200 Zählungen nach der Anfangszeit 64F beginnen und 350 Zählungen nach der Anfangszeit 64F enden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Fenster 72F, das mit einem Zeitintervall zwischen einer fallenden Flanke und einer steigenden Flanke des Synchronisierungssignals 60 verknüpft ist, eine andere Spanne oder einen anderen Ort als das Fenster 72D aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine 60 andere Fensterspannen oder Orte für Fenster verwenden. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann bei einem Signal mit einem Betriebszyklus von annähernd 33% das Signal einen Puls oder eine „EIN”-Dauer von annähernd 150 Zählungen und eine Dauer zwischen den Pulsen von annähernd 300 Zählungen aufweisen. Bei einem derartigen exemplarischen Signal kann ein Fenster eine Spanne von 100 Taktzykluszählungen aufweisen, die 100 Zählungen nach einer Anfangszeit 64 beginnen, während ein anderes Fenster eine Spanne von 150 Taktzyklen aufweist, die 225 Zählungen nach einer Anfangszeit 64 beginnen.
  • Bei dem Beispiel von 6 tritt eine zweite steigende Flanke in dem Synchronisierungssignal 60 mit Verknüpfung mit einem Rauschzacken 61A zu der Zeit 64E auf und führt zu Pulsen in dem empfangenen Signal 80, dem Vergleichersignal 84A und dem positiven Flankendetektorsignal 86A. In 6 kann eine steigende Flanke, die zu der Zeit 64E detektiert wird, verursachen, dass die Synchronisierungsroutine den Zähler 68E mit dem damit verknüpften Fenster 72E initiiert, und es kann die Synchronisierungsroutine nach einer fallenden Flanke zur Detektion innerhalb einer Spanne des Fensters 72E suchen. Wie durch das Vergleichersignal 84B und das negative Flankendetektorsignal 86B in 6 angegeben ist, erreicht der Zähler 68E eine Grenze des Fensters 72E, und es wird keine fallende Flanke innerhalb einer Spanne des Fensters 72E detektiert. In 6 kann die Synchronisierungsroutine die Flanke zu der Zeit 64E als falsch oder ungültig erklären, und der Wert des Zählers 68E kann gestrichen werden. Bei dem Beispiel von 6 kann während des Zeitintervalls von 64E bis 64F die Synchronisierungsroutine zwei zu untersuchende Kandidatenflanken zur selben Zeit zusammen mit zwei entsprechenden Zählern (beispielsweise 68E und 68F) aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann vor dem Erklären, dass die Synchronisierung erreicht worden ist, die Synchronisierungsroutine gleichzeitig eine, zwei oder eine beliebige geeignete Anzahl von Kandidatenflanken untersuchen und kann einen, zwei oder eine beliebige geeignete Anzahl von Zählern aufweisen, die zur selben Zeit laufen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann dann, wenn eine gültige fallende Flanke auftritt (beispielsweise zu der Zeit 64F in 6) eine Synchronisierungsroutine erklären, dass die Synchronisierung erreicht worden ist, und der Zähler 68E kann zu der Zeit 64F, bevor er eine Grenze des Fensters 72E erreicht, angehalten oder gestrichen werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Zähler 68D einen Zähler beinhalten, und der Zähler 68E kann einen von zweiten, anderen Zähler beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Zählerwerte für den Zähler 68D und 68E aus einem einzigen Zähler hergeleitet werden, der ein oder mehrere Register zum Speichern von Ablesungen von den Zählern und ein oder mehrere arithmetische Funktionen zum Berechnen von Differenzen der Zählerablesungen beinhaltet. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine einen, zwei oder eine beliebige geeignete Anzahl von Zählern beinhalten, und es kann jeder Zähler ein oder mehrere Flanken des Synchronisierungssignals 60 überwachen.
  • Bei dem Beispiel von 6 wird eine positive Flanke in dem Synchronisierungssignal 60 zu der Zeit 64G beobachtet, die in die Spanne des Fensters 72F fällt. An diesem Punkt kann eine Synchronisierungsroutine bestimmen, dass die positive Flanke zu der Zeit 64G günstig ist, und es kann die Synchronisierungsroutine erklären, dass die Synchronisierung des Aktivstiftes 20 erreicht worden ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine bestimmen, dass eine Synchronisierung erreicht worden ist, nachdem eine Abfolge von zwei gültigen Flanken, eine Abfolge von drei gültigen Flanken oder eine Abfolge einer beliebigen geeigneten Anzahl von gültigen Flanken beobachtet worden ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Erklären, dass die Synchronisierung erreicht worden ist, ein durch den Aktivstift 20 erfolgendes Beobachten einer oder mehrerer gültiger Flanken und ein Bestimmen eines oder mehrerer Synchronisierungsparameter des Synchronisierungssignals 60 beinhalten, so beispielsweise eine Periode, eine Datenrate, einen Signalpegel, eine Phase oder eine Taktung des Synchronisierungssignals 60. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können nach dem Erklären, dass die Synchronisierung erreicht worden ist, der Aktivstift 20 und die Vorrichtung 52 damit beginnen, miteinander zu kommunizieren, indem Daten übertragen werden. Bei dem Beispiel von 6 kann nach dem Bestimmen, dass drei gültige Flanken zu den Zeiten 64D, 64F und 64G aufgetreten sind, die Synchronisierungsroutine einen beliebigen dieser Synchronisierungsparameter folgendermaßen bestimmen: Die Periode des Synchronisierungssignals 60 ist annähernd die Differenz zwischen den Zeiten 64G und 64D (oder die Summe der Zählerwerte 68D und 68F); die Pulsdauer ist annähernd die Differenz zwischen den Zeiten 64F und 64D (oder der Zählerwert 68D); und die Phase oder Taktung des Synchronisierungssignals kann aus den Zeiten 64D, 64F oder 64G oder den Zählerwerten 68D oder 68F bestimmt werden (So ist beispielsweise zu erwarten, dass eine fallende Flanke zu der Zeit 68D Zählungen nach der Zeit 64G auftritt, und es ist zu erwarten, dass eine nachfolgende steigende Flanke zu der Zeit 68D + 68F Zählungen nach der Zeit 64G auftritt). Bei dem Beispiel von 6 kann nach dem Bestimmen eines oder mehrerer Synchronisierungsparameter die Synchronisierungsroutine erklären, dass die Synchronisierung erreicht worden ist, und die Synchronisierungsroutine kann eine Nachricht an die Steuerung des Aktivstiftes 20 senden oder einen Merker, der angibt, dass der Aktivstift 20 synchronisiert ist, setzen oder löschen.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Überwachen eines Signals aus der Vorrichtung 52 hinsichtlich Flanken zum Bestimmen eines oder mehrerer Synchronisierungsparameter als Akquisitionsphase der Synchronisierungsroutine bezeichnet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine in der Akquisitionsphase mehr als einen Kandidaten hinsichtlich gültiger Flanken zur selben Zeit untersuchen. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann eine Synchronisierungsroutine zwei positive Flanken betrachten und einen Zähler für jede Flanke initiieren. Damit kann bei bestimmten Ausführungsbeispielen dann, wenn eine negative Flanke auftritt und in eine Spanne des mit beiden Zählern verknüpften Fensters 72 fällt, die Synchronisierungsroutine eine positive Flanke auswählen, die später auftritt, um eine Synchronisierung bei einer Datenrate mit einer Periode zu vermeiden, die ein ganzzahliges Vielfaches einer Periode des Synchronisierungssignals 60 sein kann. Wenn auf ähnliche Weise die Synchronisierungsroutine eine zu untersuchende positive Flanke (mit einem damit verknüpften Zähler) aufweist und zwei negative Flanken in einer Spanne in dem mit dem Zähler verknüpften Fenster 72 auftreten, kann die Synchronisierungsroutine eine negative Flanke auswählen, die früher aufgetreten ist, und dies ebenfalls dazu, eine Synchronisierung bei einer Datenrate zu vermeiden, die von einer Datenrate des Synchronisierungssignals 60 um ein ganzzahliges Vielfaches abweicht.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine den Betrieb fortsetzen, nachdem eine Synchronisierung erreicht worden ist, indem ein Signal aus der Vorrichtung 52 hinsichtlich Flanken oder Aktualisierungswerten eines oder mehrerer Synchronisierungsparameter überwacht wird. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Fortsetzen des Betriebes nach der Synchronisierung, die erreicht worden ist, um ein Signal hinsichtlich Flanken und Aktualisierungswerten eines oder mehrerer Synchronisierungsparameter zu überwachen, auch als Adaptionsphase bezeichnet werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, sobald eine Synchronisierung erreicht worden ist, eine Synchronisierungsroutine damit aufhören, ein Signal aus der Vorrichtung 52 zu überwachen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, sobald die Synchronisierung erreicht worden ist, eine Synchronisierungsroutine periodisch durch abwechselndes Überwachen eines Signals aus der Vorrichtung 52 hinsichtlich einer oder mehrerer Flanken oder Synchronisierungsparametern für eine Zeitperiode und anschließendes Aufhören mit der Überwachung eines Signals aus der Vorrichtung 52 für eine weitere Zeitperiode arbeiten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, nachdem die Synchronisierung erreicht worden ist und wenn die Synchronisierungsroutine ein Signal aus der Vorrichtung 52 überwacht, dann, wenn bestimmt wird, dass eine erwartete Flanke innerhalb einer Spanne eines bestimmten Fensters 72 nicht aufgetreten ist, die Synchronisierungsroutine eine Nachricht an die Steuerung des Aktivstiftes 20 senden oder einen Merker, der angibt, dass der Aktivstift 20 nicht synchronisiert ist oder die Synchronisierung verloren hat, setzen oder löschen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann dann, wenn der Aktivstift 20 die Synchronisierung verliert, eine Synchronisierungsroutine in die Akquisitionsphase dadurch zurückkehren, dass ein oder mehrere Zähler und Fenster zum Überwachen eines Synchronisierungssignals 60 hinsichtlich Flanken verwendet werden, und einen oder mehrere Synchronisierungsparameter, wie vorstehend beschrieben worden ist, bestimmen.
  • Bei dem Beispiel von 6 kann der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 zu der Zeit 64G synchronisiert werden, und es kann zu der Zeit 64G die Synchronisierungsroutine den Zähler 68G mit dem damit verknüpften Fenster 72G starten. Zu der Zeit 64H kann eine gültige negative Flanke, die in die Spanne des Fensters 72G fällt, beobachtet werden, und es kann der Zähler 68H mit dem damit verknüpften Fenster 72H initiiert werden. In 6 tritt ein Rauschmerkmal 61B zwischen den zweiten und dritten Pulsen des Synchronisierungssignals 60 auf, und es kann das Rauschmerkmal 61B einen falschen oder ungültigen Hinweis auf eine positive Flanke bewirken, was durch Pulse in dem Bereich 85 des Vergleichersignals 84A und des Flankendetektorsignals 86A dargestellt ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine diese Pulse ignorieren, da sie außerhalb der Spanne des Fensters 72H auftreten. In 6 tritt ein Hinweis auf eine gültige positive Flanke zu der Zeit 64I auf, die in die Spanne des Fensters 72H fällt, und es kann die Synchronisierungsroutine mit dem Betrieb in einer Adaptionsphase durch Initiieren des Zählers 68H weitermachen.
  • 7A und 7B zeigen weitere exemplarische Synchronisierungssignale 60 mit exemplarischen Synchronisierungsparametern. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kennt der Aktivstift 20 gegebenenfalls eine Datenrate oder einen Betriebszyklus des Synchronisierungssignals 60 der Vorrichtung 52 vorab nicht, und es kann die Synchronisierungsroutine ein durch den Aktivstift 20 erfolgendes Bestimmen oder Erfahren einer Datenrate oder eines Betriebszyklus in Echtzeit bei gleichzeitigem Empfangen oder Verarbeiten eines Synchronisierungssignals 60 beinhalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Anfangswerte oder Schätzungen für die Datenrate, den Betriebszyklus, die erwartete Flankenzeit oder die Fensterspanne oder den Ort vorab in den Aktivstift 20 (beispielsweise in die Steuerung 50 oder den Speicher 44) geladen werden, und es kann die Synchronisierungsroutine unter Verwendung dieser Anfangswerte oder Schätzungen beginnen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann vor der Initiierung einer Synchronisierungsroutine ein Designer oder Hersteller des Aktivstiftes 20 mit dem Aktivstift 20 interagieren, um Anfangswerte oder Schätzungen für die Datenrate, den Betriebszyklus, die erwartete Flankenzeit oder die Fensterspanne oder den Ort zu initialisieren oder zu konfigurieren. Bei dem Beispiel von 7A sind zwei exemplarische Synchronisierungssignale 60 gezeigt, wobei das Synchronisierungssignal 60A eine niedrigere Datenrate und eine längere Periode aufweist, während das Synchronisierungssignal 60B eine höhere Datenrate und eine längere Periode aufweist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können die Synchronisierungssignale 60A und 60B einen Anfangsbereich von Datenraten oder Perioden darstellen, in dem das Synchronisierungssignal 60 erwartungsgemäß arbeitet. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann das Synchronisierungssignal 60A eine Datenrate von annähernd 30 kHz (oder eine Periode von annähernd 33 μs) darstellen, und es kann das Synchronisierungssignal 60B eine Datenrate von annähernd 200 kHz (oder eine Periode von annähernd 5 μs) darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Anfangswerte für Fensterparameter für ein Fenster 72, so beispielsweise ein Fensteranfangspunkt 74, ein Fensterendpunkt 76 oder ein erwarteter Flankenpunkt 70, auf Grundlage eines Anfangsbereiches von Datenraten oder Perioden bestimmt werden. Bei dem Beispiel von 7A können die Anfangsfensterparameter für das Fenster 72J auf annähernd 2 μs für den Fensteranfangspunkt 74J, 18 μs für den Fensterendpunkt 76J oder 9 μs für den erwarteten Flankenpunkt 70J eingestellt werden.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn der Aktivstift 20 synchronisiert ist, eine Synchronisierungsroutine dynamisch Synchronisierungsparameter auf Grundlage einer oder mehrerer Messungen der Flankenzeiten 64 anpassen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Synchronisierungsparameter derart angepasst werden, dass die Fensterspanne verringert wird, was die Empfindlichkeit der Synchronisierungsroutine gegenüber einer falschen oder ungültigen Flanke verringern kann, die außerhalb einer Spanne eines Fensters 72 auftreten kann. Bei dem Beispiel von 7A können Anfangsschätzungen für Fensterparameter annähernd 2 μs für den Fensteranfangspunkt 74J, 18 μs für den Fensterendpunkt 76J und 9 μs für den erwarteten Flankenpunkt 70J sein. In 7A ist die Spanne des Fensters 72J annähernd gleich 16 μs (= 18 μs – 2 μs). Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können, nachdem eine Synchronisierungsroutine eine oder mehrere Fensterparameter aus dem Synchronisierungssignal 60 bestimmt hat, Fensterparameter auf Grundlage von Messungen von Flanken des Synchronisierungssignals 60 modifiziert werden. Bei dem Beispiel von 7B kann das Synchronisierungssignal 60C ein empfangenes Signal darstellen, und es kann nach dem Beobachten einer oder mehrerer Flanken des Synchronisierungssignals 60C die Synchronisierungsroutine Schätzungen für die Fensterparameter auf annähernd 3,1 μs für den Fensteranfangspunkt 74K, 4,1 μs für den Fensterendpunkt 76K oder 3,6 μs für den erwarteten Flankenpunkt 70K modifizieren. Bei dem Beispiel von 7A und 7B kann die Fensterspanne von einer Anfangsschätzung von annähernd 16 μs auf annähernd 1 μs (= 4,1 μs – 3,1 μs) verringert werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Schätzungen oder Anpassungen an bestimmte Synchronisierungsparameter darstellt oder beschreibt, bezieht die vorliegende Offenbarung beliebige geeignete Schätzungen oder Anpassungen an beliebige geeignete Synchronisierungsparameter mit ein.
  • 8 zeigt ein exemplarisches Blockdiagramm einer Routine zum Schätzen eines oder mehrerer Fensterparameter. Das exemplarische Blockdiagramm in 8 kann in einer Hardwareschaltung, in Software oder in einer Logik oder in einer beliebigen geeigneten Kombination aus Hardware und Software implementiert sein. Bei dem Beispiel von 8 können Eingabewerte oder Signale 87 eine oder mehrere Zeitmessungen oder einen Wert eines oder mehrerer Register darstellen, die Zeitmessungen des Synchronisierungssignals 60 enthalten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Wert 87A ein Zählerwert 68 sein, der mit einer steigenden Flanke verknüpft ist, gefolgt von einer fallenden Flanke des Synchronisierungssignals 60, und der Wert 87B kann ein Zählerwert 68 sein, der mit einer fallenden Flanke verknüpft ist, gefolgt von einer steigenden Flanke des Synchronisierungssignals 60. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Wert 87A der Zählerwert 68A aus 5 sein, und der Wert 87B kann der Zählerwert 68B aus 5 sein. Die Module 88A bis C können verschiedene Berechnungen darstellen, die mit Eingabewerten 87 durchgeführt werden können, um Ausgabewerte 99 zu erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Ausgabewerte 99 geschätzte Werte für einen oder mehrere Synchronisierungsparameter darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Ausgabewerte 99 Schätzungen für den erwarteten Flankenpunkt 70, den Fensteranfangspunkt 74 oder den Fensterendpunkt 76 beinhalten.
  • In 8 können Module 88A und 88B Schätzer für erwartete positive oder negative Flankenpunkte 70 darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen können Module 88A und 88B im Wesentlichen dieselbe Funktionalität aufweisen. Bei dem Modul 88A können die Eingabewerte 87 in den Multiplexer 90 eingegeben werden, der einen der Eingabewerte auswählen und an ein Register oder eine Speicherfeldanordnung 92A senden kann. Die Speicherfeldanordnung 92A kann einen oder mehrere der vorherigen Eingabewerte 87 speichern und diese Werte an ein Mittelungsfilter 94 senden. Das Mittelungsfilter 94 kann eine Ausgabe erzeugen, die ein Durchschnitt bzw. Mittel, ein Median, ein Maximum oder eine beliebige geeignete Funktion des einen oder der mehreren Werte der Speicherfeldanordnung 92A ist. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann die Speicherfeldanordnung 92A die letzten fünf Eingabewerte 87 speichern, und es kann das Mittelungsfilter 94 einen Medianwert aus diesen fünf Werten auswählen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Speicherfeldanordnung 92A eine gerade Anzahl von Werten speichern, und es kann das Mittelungsfilter 94 einen Medianwert durch zunächst erfolgendes Entfernen eines Wertes (beispielsweise eines Maximalwertes, eines Minimalwertes oder eines aktuellsten Wertes) aus der Speicherfeldanordnung 92A und sodann erfolgendes Auswählen eines Medianwertes aus einer verbleibenden ungeraden Anzahl von Werten auswählen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn die in 8 dargestellte Routine mit dem Betrieb beginnt, die Speicherfeldanordnung 92A nicht mit Werten bevölkert sein, und es kann das Modul 88A einen Multiplexer 90 verwenden, um einen Anfangswert aus dem Register 96A auszuwählen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Register 96A eine Anfangs- oder Ursprungsschätzung für einen erwarteten Flankenpunkt 70 darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Modul 88A einen geschätzten Wert für den erwarteten negativen Flankenpunkt 70 bestimmen, und es kann das Modul 88B einen geschätzten Wert für den erwarteten positiven Flankenpunkt 70 bestimmen.
  • In 8 kann das Modul 88C einen oder mehrere Schätzer im Zusammenhang mit einer Spanne oder einer Dauer eines Fensters 72 darstellen. Das Modul 88C kann Eingabewerte empfangen und einen oder mehrere davon in der Speicheranordnung 92C speichern. Das Register 96C kann einen Wert im Zusammenhang mit einer anfänglichen oder minimalen Fenstergröße darstellen. Beginnt die in 8 dargestellte Routine mit dem Betrieb, so ist die Speicherfeldanordnung 92C gegebenenfalls nicht mit Werten bevölkert, und es kann ein Wert aus dem Register 96C zum Einstellen einer Anfangsfenstergröße verwendet werden. Das Filter 98 kann eine Ausgabe erzeugen, die eine Durchschnittsvariation, eine maximale Variation oder ein beliebiges geeignetes Variationsmaß des einen oder der mehreren Werte der Speicherfeldanordnung 92C und des Registers 96C ist. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Filter 98 eine maximale Variation von Werten der Speicherfeldanordnung berechnen und sodann das Maximum jenes Wertes und eines Wertes aus dem Register 96C auswählen. In 8 kann die Ausgabe des Filters 98 mit einem Skalierfaktor, der in dem Register 96D gespeichert ist, multipliziert werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Skalierfaktor 96D ein Wert sein, der größer als derjenige ist, der den Fenstergrößen einen zusätzlichen Rand hinzufügen kann. Bei einem Beispiel und nicht im Sinne einer Beschränkung kann der Skalierfaktor 96D gleich 1,125 sein, und das Multiplizieren einer Ausgabe des Filters 98 mit 1,125 kann einen zusätzlichen Rand von annähernd 12,5% zu einer geschätzten Fenstergröße hinzufügen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Skalierfaktor 96D mit einem Dezimalteil, der einen Faktor von 2 (beispielsweise 0,125 = 1/23) beinhaltet, ermöglichen, dass der Multiplikationsvorgang mit einem Schiebevorgang und einer Addition anstatt einer Multiplizierschaltung implementiert wird, die eine übermäßig große Fläche auf dem Chip einnehmen kann. In 8 kann der Registerwert 96E eine Anfangsfenstergröße darstellen. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann ein Ausgabewert aus dem Modul 88C zu einem dem erwarteten Flankenpunkt 70 zu eigenem Wert aus dem Modul 88A oder 88B addiert oder hiervon subtrahiert werden, um einen Fensteranfangspunkt 74 beziehungsweise einen Fensterendpunkt 76 zu erzeugen. In 8 können Ausgabewerte 99A Schätzungen für einen erwarteten negativen Flankenpunkt 70 und einen Anfangspunkt 74 oder einen Endpunkt 76 eines damit verknüpften Fensters 72 beinhalten. In 8 können Ausgabewerte 99B Schätzungen für einen erwarteten positiven Flankenpunkt 70 und einen Anfangspunkt 74 oder einen Endpunkt 76 eines damit verknüpften Fensters 72 beinhalten.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Routine zum Schätzen eines oder mehrerer Fensterparameter Eingaben aus einer, zwei oder einer beliebigen geeigneten Anzahl von geeigneten Eingabezeitmessungen eines Synchronisierungssignals 60 verwenden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Routine gemäß Darstellung in 8 kontinuierlich oder periodisch arbeiten, um aktualisierte Schätzungen der Synchronisierungsparameter oder Fensterparameter einer Synchronisierungsroutine zuzuleiten. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Routinen beschreibt, die bestimmte Strukturen zum Schätzen eines oder mehrerer Fensterparameter aufweisen, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Routine mit ein, die beliebige geeignete Strukturen zum Schätzen eines oder mehrerer Fensterparameter beinhaltet.
  • Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, wenn der Aktivstift 20 mit der Vorrichtung 52 synchronisiert ist, der Aktivstift 20 Daten an die Vorrichtung 52 übermitteln oder Daten von dieser empfangen, und zwar unter Verwendung von geschätzten Fensterparametern (beispielsweise Fensterspanne oder Ort), die man während der Akquisitionsphase einer Synchronisierungsroutine erhalten hat. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine Synchronisierungsroutine kontinuierlich oder periodisch nach einer Akquisitionsphase arbeiten, und es kann eine Synchronisierungsroutine aktualisierte Schätzungen eines oder mehrerer Fensterparameter zur Verwendung bei der Übertragung oder dem Empfang von Daten durch den Aktivstift 20 zuleiten. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann, um eine Drift oder ein Wegwandern (walk-off) zwischen den Synchronisierungsparametern und einem empfangenen Signal zu vermeiden, die Synchronisierungsroutine einen oder mehrere der dem gemessenen Flankenpunkt 70 zu eigene Werte eines empfangenen Signals verwenden, um einen dem erwarteten Flankenpunkt 70 zu eigenen Wert für eine nachfolgende Messung oder den Empfang eines Signals zu aktualisieren. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Synchronisierungsroutine gemäß vorstehender Beschreibung kontinuierlich oder periodisch arbeiten, während Daten von dem Aktivstift 20 empfangen werden, um dynamisch Synchronisierungsparameter zu aktualisieren und sicherzustellen, dass die Vorrichtung 52 und der Aktivstift 20 synchronisiert bleiben. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann dann, wenn der Aktivstift 20 bestimmt, dass die Vorrichtung 52 und der Aktivstift 20 nicht mehr synchronisiert sind, der Aktivstift 20 eine Synchronisierungsroutine gemäß vorstehender Beschreibung reinitiieren.
  • 9 zeigt ein exemplarisches Verfahren zum Bestimmen, ob ein Synchronisierungssignal gültig ist. Das Verfahren kann bei Schritt 910 beginnen, bei dem ein Synchronisierungssignal empfangen wird. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann das Synchronisierungssignal von einer ersten Rechenvorrichtung, so beispielsweise einem Aktivstift, empfangen werden, und es kann das Synchronisierungssignal von einer zweiten Rechenvorrichtung, so beispielsweise einem Tablet-Computer, gesendet werden. Bei Schritt 915 kann eine erste Zeit, die mit der Detektion einer ersten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist, bestimmt werden. Bei Schritt 920 kann eine zweite Zeit, die mit der Detektion einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist, bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsbeispielen kann eine erste Flanke eine positive Flanke sein, und die zweite Flanke kann eine negative Flanke sein. Bei Schritt 925 kann das Verfahren bestimmen, ob die zweite Zeit eintritt, bevor ein erstes vorbestimmtes Zeitfenster ab der ersten Zeit eintritt. Tritt die zweite Zeit vor dem ersten vorbestimmten Zeitfenster ab der ersten Zeit ein, so kann das Verfahren zu Schritt 930 übergehen. Bei Schritt 930 kann das Verfahren die zweite Flanke ignorieren, und das Verfahren kann zurück zu Schritt 920 gehen und nach einer weiteren Flanke suchen. Bei Schritt 935 kann das Verfahren bestimmen, ob die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmte Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt. Tritt die zweite Zeit nicht innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit auf, so kann das Verfahren zu Schritt 940 übergehen, wo bestimmt werden kann, dass das Synchronisierungssignal ungültig ist, und das Verfahren kann zurück zu Schritt 915 übergehen, um nach einer weiteren Flanke zu suchen. Tritt die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit auf, so kann das Verfahren zu Schritt 945 übergehen, wo bestimmt werden kann, dass das Synchronisierungssignal gültig ist, wobei das Verfahren an diesem Punkt enden kann.
  • Bestimmte Ausführungsbeispiele können die Schritte des Verfahrens von 9 je nach Bedarf wiederholen. Obwohl die vorliegende Offenbarung bestimmte Schritte des Verfahrens von 9 als in einer bestimmten Reihenfolge auftretend beschreibt und darstellt, bezieht die vorliegende Offenbarung darüber hinaus beliebige geeignete Schritte des Verfahrens von 9 mit ein, die in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge auftreten. Obwohl zudem die vorliegende Offenbarung bestimmte Komponenten, Vorrichtungen oder Systeme beschreibt und darstellt, die bestimmte Schritte des Verfahrens von 9 ausführen, bezieht die vorliegende Offenbarung eine beliebige geeignete Kombination beliebiger geeigneter Komponenten, Vorrichtungen oder Systeme mit ein, die beliebige geeignete Schritte des Verfahrens von 9 ausführen.
  • Der Verweis auf ein computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium oder solche Medien kann eine oder mehrere halbleiterbasierte oder andere integrierte Schaltungen (ICs) (so beispielsweise eine feldprogrammierbare Gate-Anordnung (FPGA) oder einen anwendungsspezifischen IC (ASIC)) Festplattenlaufwerke (HDDs), Hybridlaufwerke (HHDs), optische Platten, optische Plattenlaufwerke (ODDs), magnetoptische Platten, magnetoptische Laufwerke, Floppydisketten, Floppydiskettenlaufwerke (FDDs), magnetische Bänder, Festplattenlaufwerke (SSDs), RAM-Laufwerke, SECURE-DIGITAL-Karten, SECURE-DIGITAL-Laufwerke, ein beliebiges anderes geeignetes computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium oder solche Medien oder je nach Bedarf eine beliebige geeignete Kombination von zweien oder mehreren hiervon beinhalten. Ein computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium oder solche Medien kann temporär, nichttemporär oder je nach Bedarf eine Kombination aus temporär und nichttemporär sein.
  • „Oder” ist hier inklusiv und nicht exklusiv, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Zusammenhang. Damit bedeutet „A oder B” „A, B oder beide”, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Zusammenhang. Darüber hinaus ist „und” sowohl alle zusammen wie auch jeder einzeln, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Zusammenhang. Daher bezeichnet „A und B” „A und B, beide zusammen oder jeder einzeln”, außer dies ist explizit anders angegeben oder ergibt sich anders aus dem Zusammenhang.
  • Der Umfang der vorliegenden Offenbarung schließt alle Änderungen, Ersetzungen, Variationen, Alterationen und Abwandlungen an den beschriebenen oder dargestellten Ausführungsbeispielen mit ein, die sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht auf die hier beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Obwohl die vorliegende Offenbarung jeweilige Ausführungsbeispiele als bestimmte Komponenten, Elemente, Funktionen, Vorgänge bzw. Operationen oder Schritte beinhaltend beschreibt und darstellt, kann ein beliebiges dieser Ausführungsbeispiele eine beliebige Kombination oder Permutation von beliebigen der Komponenten, Elemente, Funktionen, Vorgänge bzw. Operationen oder Schritte beinhalten, die hier irgendwo beschrieben oder dargestellt sind und die sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließen. Des Weiteren schließt in den beigefügten Ansprüchen ein Verweis auf ein Gerät oder ein System oder eine Komponente eines Gerätes oder Systems, das/die zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgelegt, angeordnet, in der Lage, ausgestaltet bzw. konfiguriert, befähigt, betreibbar oder funktionell imstande ist, jenes Gerät, jenes System und jene Komponente unabhängig davon, ob es/sie oder jene bestimmte Funktion aktiviert, eingeschaltet oder entsperrt ist, mit ein, solange nur jenes Gerät, jenes System oder jene Komponente dafür ausgelegt, angeordnet, in der Lage, ausgestaltet bzw. konfiguriert, befähigt, betreibbar oder funktionell imstande ist.

Claims (20)

  1. Verfahren, umfassend: durch eine erste Rechenvorrichtung erfolgendes Empfangen eines Synchronisierungssignals von einer zweiten Rechenvorrichtung; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen einer ersten Zeit, die mit der Detektion einer ersten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen einer zweiten Zeit, die mit der Detektion einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen, ob die zweite Zeit innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt; und durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die zweite Zeit nach der ersten Zeit und vor dem ersten vorbestimmten Zeitfenster ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Ignorieren der zweiten Flanke; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen, ob die dritte Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt; und durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die dritte Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die erste Rechenvorrichtung ein Stift ist, der eine oder mehr Elektroden zum drahtlosen Übertragen von Signalen an die zweite Rechenvorrichtung durch einen Berührungssensor der zweiten Rechenvorrichtung umfasst; und die zweite Rechenvorrichtung ein Tabletcomputer ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: die erste Flanke eine positive Flanke ist und die zweite Flanke eine negative Flanke ist; und das Verfahren des Weiteren umfasst: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist, wobei die dritte Zeit nach der ersten Zeit und vor der zweiten Zeit eintritt und die dritte Flanke eine positive Flanke ist; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Initiieren eines Zählers, der zu der dritten Zeit beginnt, und Verknüpfen eines zweiten Fensters mit dem Zähler; und durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Streichen des Zählers und des zweiten Fensters.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Synchronisierungssignal ein Zwei-Pegel-Digitalsignal mit einem Betriebszyklus von annähernd 50% umfasst; und das Verfahren des Weiteren umfasst: durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes: Bestimmen einer Datenrate und einer Taktung des Synchronisierungssignals auf Grundlage der ersten und zweiten Zeiten; und Angeben, dass die erste Rechenvorrichtung mit der zweiten Rechenvorrichtung synchronisiert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen, ob die dritte Zeit innerhalb eines zweiten vorbestimmten Zeitfensters ab der zweiten Zeit eintritt; und durch die erste Rechenvorrichtung dann, wenn die dritte Zeit innerhalb des zweiten vorbestimmten Zeitfensters ab der zweiten Zeit eintritt, erfolgendes: Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist; Bestimmen einer Datenrate und einer Taktung des Synchronisierungssignals auf Grundlage der ersten und zweiten Zeiten oder der ersten und dritten Zeiten; und Angeben, dass die erste Rechenvorrichtung mit der zweiten Rechenvorrichtung synchronisiert ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen von geschätzten Werten für einen erwarteten Flankenpunkt, einen Fensteranfangspunkt und einen Fensterendpunkt auf Grundlage wenigstens teilweise der ersten, zweiten und dritten Zeiten; und durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Anwenden eines oder mehrerer der geschätzten Werte bei einer Detektion einer nachfolgenden Flanke des Synchronisierungssignals.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Senden von Daten an die zweite Rechenvorrichtung bei einer Datenrate, die auf der Datenrate des Synchronisierungssignals beruht, und bei einer Taktung, die auf der Taktung des Synchronisierungssignals plus einen vorbestimmten Versatz beruht.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Empfangen von Daten von der zweiten Rechenvorrichtung bei einer Datenrate und einer Taktung, die auf der Datenrate und der Taktung des Synchronisierungssignals beruht; durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Bestimmen von geschätzten Werten für einen erwarteten Flankenpunkt, einen Fensteranfangspunkt und einen Fensterendpunkt der empfangenen Daten; und durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Anwenden eines oder mehrerer der geschätzten Werte bei einer Bestimmung einer oder mehrerer nachfolgender Flanken von Daten, die von der zweiten Rechenvorrichtung empfangen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Synchronisierungssignal ein periodisches Signal mit einer Frequenz von annähernd 10 kHz bis 10 MHz umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Synchronisierungssignal eine Periode umfasst, die annähernd gleich einem Inversen einer Datenrate des Synchronisierungssignals ist; und das Verfahren des Weiteren umfasst: durch die erste Rechenvorrichtung erfolgendes Synchronisieren der ersten Rechenvorrichtung mit der zweiten Rechenvorrichtung innerhalb einer Zeitperiode von zwischen einer halben und fünf Perioden des Synchronisierungssignals.
  12. Stift, umfassend: eine oder mehrere Elektroden, die an einer Spitze des Stiftes angeordnet sind, wobei der Stift dafür betreibbar ist, drahtlos Signale an eine Vorrichtung zu übertragen und Signale von dieser zu empfangen; und ein computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium, das eine Logik verkörpert, die bei Ausführung ausgelegt ist zum: Empfangen eines Synchronisierungssignals von einer Vorrichtung; Bestimmen einer ersten Zeit, die mit der Detektion einer ersten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen einer zweiten Zeit, die mit der Detektion einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen, ob die zweite Zeit innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt; und dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.
  13. Stift nach Anspruch 12, wobei die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum: dann, wenn die zweite Zeit nach der ersten Zeit und vor dem ersten vorbestimmten Zeitfenster ab der ersten Zeit eintritt, erfolgenden Ignorieren der zweiten Flanke; Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen, ob die dritte Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt; und dann, wenn die dritte Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.
  14. Stift nach Anspruch 12, wobei: die erste Flanke eine positive Flanke ist und die zweite Flanke eine negative Flanke ist; und die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum: Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist, wobei die dritte Zeit nach der ersten Zeit und vor der zweiten Zeit eintritt und die dritte Flanke eine positive Flanke ist; Initiieren eines Zählers, der zu der dritten Zeit beginnt, und Verknüpfen eines zweiten Fensters mit dem Zähler; und dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Streichen des Zählers und des zweiten Fensters.
  15. Stift nach Anspruch 12, wobei: das Synchronisierungssignal ein Zwei-Pegel-Digitalsignal mit einem Betriebszyklus von annähernd 50% umfasst; und die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgenden: Bestimmen einer Datenrate und einer Taktung des Synchronisierungssignals auf Grundlage der ersten und zweiten Zeiten; und Angeben, dass die erste Rechenvorrichtung mit der zweiten Rechenvorrichtung synchronisiert ist.
  16. Stift nach Anspruch 12, wobei die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum: Bestimmen einer dritten Zeit, die mit der Detektion einer dritten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen, ob die dritte Zeit innerhalb eines zweiten vorbestimmten Zeitfensters ab der zweiten Zeit eintritt; und dann, wenn die dritte Zeit innerhalb des zweiten vorbestimmten Zeitfensters ab der zweiten Zeit eintritt, erfolgendes: Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist; Bestimmen einer Datenrate und einer Taktung des Synchronisierungssignals auf Grundlage der ersten und zweiten Zeiten oder der ersten und dritten Zeiten; und Angeben, dass der Stift mit der Vorrichtung synchronisiert ist.
  17. Stift nach Anspruch 16, wobei die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum: Bestimmen von geschätzten Werten für einen erwarteten Flankenpunkt, einen Fensteranfangspunkt und einen Fensterendpunkt auf Grundlage wenigstens teilweise der ersten, zweiten und dritten Zeiten; und Anwenden eines oder mehrerer der geschätzten Werte bei einer Detektion einer nachfolgenden Flanke des Synchronisierungssignals.
  18. Stift nach Anspruch 16, wobei die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum Senden von Daten an die Vorrichtung bei einer Datenrate, die auf der Datenrate des Synchronisierungssignals beruht, und bei einer Taktung, die auf der Taktung des Synchronisierungssignals plus einen vorbestimmten Versatz beruht.
  19. Stift nach Anspruch 12, wobei: das Synchronisierungssignal eine Periode umfasst, die annähernd gleich einem Inversen einer Datenrate des Synchronisierungssignals ist; und die Logik des Weiteren ausgelegt ist zum Synchronisieren des Stiftes mit der Vorrichtung innerhalb einer Zeitperiode von zwischen einer halben und fünf Perioden des Synchronisierungssignals.
  20. Computerlesbares, nichtflüchtiges Speichermedium, das eine Logik verkörpert, die bei Ausführung ausgelegt ist zum: Empfangen eines Synchronisierungssignals von einer Vorrichtung; Bestimmen einer ersten Zeit, die mit der Detektion einer ersten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen einer zweiten Zeit, die mit der Detektion einer zweiten Flanke des Synchronisierungssignals verknüpft ist; Bestimmen, ob die zweite Zeit innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt; und dann, wenn die zweite Zeit innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitfensters ab der ersten Zeit eintritt, erfolgendes Bestimmen, dass das Synchronisierungssignal gültig ist.
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