DE112018000363B4

DE112018000363B4 - Verfahren, das in einem system ausgeführt wird, das eine aktive stylus- und sensorsteuervorrichtung aufweist, sensorsteuervorrichtung und aktiver stylus

Info

Publication number: DE112018000363B4
Application number: DE112018000363.9T
Authority: DE
Inventors: Sadao Yamamoto; Hideyuki Hara
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2038-02-09
Also published as: CN117348745A; CN117348747A; DE112018000363T5; CN117348750A; JPWO2018155205A1; CN117348749A; US11132895B2; US11004330B2; CN117348746A; WO2018155205A1; US20220013003A1; US11600169B2; CN110300948A; JP6603435B2; US20210241608A1; CN110300948B; US20210011580A1; CN117348748A; US20190346970A1; US10861323B2

Abstract

Es wird ein Verfahren bereitgestellt, das in einem System ausgeführt wird, das einen aktiven Stylus und eine Sensorsteuervorrichtung aufweist, das einen Synchronisationsschritt zum Herstellen von Rahmensynchronisation zwischen der Steuervorrichtung und dem aktiven Stylus aufweist, einen Anweisungsschritt, bei dem die Steuervorrichtung einen ersten Befehl mit variabler Wellenlänge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Wellenlänge auswählt, von welchen jeder Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen kann, und den ausgewählten ersten Befehl mit variabler Länge mit einem Uplinksignal, das eine variable Zeitlänge aufweist, die von der Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge abhängt, in einem ersten Rahmen sendet, einen Empfangsschritt, bei dem der aktive Stylus das Uplinksignal und die variable Zeitlänge unter Verwenden einer Empfangsschaltung erfasst und den ersten Befehl mit variabler Länge durch Fortsetzen des Decodierens des Uplinksignals bis zu dem Endteil der variablen Zeitlänge fortsetzt, und einen Übertragungsschritt, bei dem der aktive Stylus ein Downlinksignal, das von dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge in dem Rest des ersten Rahmens abhängt, unter Verwenden einer Steuerschaltung und einer Übertragungsschaltung sendet.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das in einem System ausgeführt wird, das einen aktiven Stylus und eine Sensorsteuervorrichtung, eine Sensorsteuervorrichtung und einen aktiven Stylus aufweist.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Einige Eingabesysteme vom Berührungstyp sind derart eingerichtet, dass ein Stylus Signale zu einer Sensorsteuervorrichtung senden kann. Ein Beispiel eines solchen Eingabesystems ist in WO2015/111159 offenbart.
In den letzten Jahren gab es Eingabesysteme, bei welchen nicht nur ein Stylus Signale zu einer Sensorsteuervorrichtung sendet, sondern auch die Sensorsteuervorrichtung, Signale zu dem Stylus sendet. Die ersteren Signale werden unten „Downlinksignal“ genannt, und die letzteren Signale werden „Uplinksignal“ genannt. Diese Eingabesysteme, die zu bidirektionaler Kommunikation fähig sind, können Kommunikationsressourcen effizient verwenden, weil der Stylus von einem Befehl betrieben werden kann, der von der Sensorsteuervorrichtung zu dem Stylus gesendet wird.
Das Bereitstellen bidirektionaler Kommunikation wird jedoch auf Time-Division-Konzepten ausgeführt, einige der Kommunikationsressourcen sind durch Uplinksignale besetzt. Als ein Resultat wird die Kommunikationszeit, die zum Senden von Downlinksignalen verwendet werden kann, reduziert. Die Eingabesysteme müssen folglich noch verbessert werden.
WO 2016/163315 A1 beschreibt ein Verfahren für eine Sensorsteuerung, die mit einem Sensor verbunden ist, der eine Elektrodengruppe umfasst und zusammen mit einem Anzeigefeld angeordnet ist.
EP 3 098 695 A1 beschreibt einen elektronischer Stift, der mehrere Signalblöcke nacheinander an die Positionserfassungsvorrichtung sendet.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Anteil an Kommunikationsressourcen, der von Uplinksignalen, die von einer Sensorsteuervorrichtung zu einem Stylus gesendet werden, das heißt ein Uplinksignalbesetzungsverhältnis, unter den Kommunikationsressourcen, die verwendet werden können, um Signale zwischen dem Stylus und der Sensorsteuervorrichtung zu senden und zu empfangen, zu reduzieren.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das in einem System ausgeführt wird, das einen aktiven Stylus und eine Sensorsteuervorrichtung aufweist, das einen Synchronisationsschritt zum Herstellen von Rahmensynchronisation zwischen der Sensorsteuervorrichtung und dem aktiven Stylus aufweist, einen Anweisungsschritt, bei dem die Sensorsteuervorrichtung einen ersten Befehl mit variabler Wellenlänge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Wellenlänge auswählt, von welchen jeder Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen kann, und den ausgewählten ersten Befehl mit variabler Länge mit einem Uplinksignal, das eine variable Zeitlänge aufweist, die von der Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge abhängt, in einem ersten Rahmen sendet, einen Empfangsschritt, bei dem der aktive Stylus das Uplinksignal und die variable Zeitlänge unter Verwenden einer Empfangsschaltung erfasst und den ersten Befehl mit variabler Länge durch Fortsetzen des Decodierens des Uplinksignals bis zu dem Endteil der variablen Zeitlänge fortsetzt, und einen Übertragungsschritt, bei dem der aktive Stylus ein Downlinksignal, das von dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge abhängt, in dem Rest des ersten Rahmens unter Verwenden einer Steuerschaltung und einer Übertragungsschaltung sendet.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sensorsteuervorrichtung bereitgestellt, die einen Sender aufweist, der Rahmensynchronisation mit einem aktiven Stylus herstellt, wonach ein erster Befehl mit variabler Länge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge ausgewählt wird, von welchen jeder Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen kann, und Senden des ausgewählten ersten Befehls mit variabler Länge mit einem Uplinksignal, das eine Zeitlänge aufweist, die von der Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge abhängt, in einem ersten Rahmen, und einen Empfänger, der ein Downlinksignal empfängt, das der aktive Stylus in Abhängigkeit von dem ersten Befehl mit variabler Länge in dem Rest des ersten Rahmens gesendet hat.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein aktiver Stylus bereitgestellt, der einen Empfänger aufweist, der Rahmensynchronisation mit einer Sensorsteuervorrichtung herstellt und danach einen ersten Befehl mit variabler Länge empfängt, der aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge ausgewählt ist, von welchen jeder Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen kann, indem ein Uplinksignal erfasst wird, das die Sensorsteuervorrichtung in einem ersten Rahmen gesendet hat, und einen Sender, der ein Downlinksignal, das von dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge abhängt, in dem Rest des ersten Rahmens sendet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das in einem System ausgeführt wird, das einen aktiven Stylus und eine Sensorsteuervorrichtung aufweist, das einen Übertragungsschritt aufweist, bei dem die zweite Steuervorrichtung ein Uplinksignal sendet, das ein erstes Teilsignal und ein zweites Teilsignal aufweist, und einen Empfangsschritt, bei dem der aktive Stylus das Uplinksignal empfängt, wobei die Sensorsteuervorrichtung bei dem Übertragungsschritt das erste Teilsignal anhand direkten Spreizens unter Verwenden eines ersten Spreizcodes unter Verwenden eines zweiten Spreizcodes sendet, der ein Code ist, der von dem ersten Spreizcode unterschiedlich ist, und der eine identische Chipzeitlänge mit dem ersten Spreizcode aufweist, und bei einem Empfangsschritt der aktive Stylus mit dem Uplinksignal durch Erfassen des ersten Teilsignals unter Verwenden des ersten Spreizcodes synchronisiert wird und anschließend das zweite Teilsignal unter Verwenden des zweiten Spreizcodes erfasst.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Sensorsteuervorrichtung bereitgestellt, die einen Sender aufweist, der ein Uplinksignal sendet, das ein erstes Teilsignal und ein zweites Teilsignal aufweist, wobei der Sender das erste Teilsignal anhand von direktem Spreizen unter Verwenden eines ersten Spreizcode sendet, und das zweite Teilsignal anhand von direktem Spreizen unter Verwenden eines zweiten Spreizcodes sendet, der ein Code ist, der von dem ersten Spreizcode unterschiedlich ist und der eine identische Chipzeitlänge wie der erste Spreizcode aufweist.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein aktiver Stylus bereitgestellt, der einen Empfänger aufweist, der ein Uplinksignal empfängt, das ein erstes Teilsignal und ein zweites Teilsignal aufweist, wobei der Empfänger mit dem Uplinksignal durch Erfassen des ersten Teilsignals unter Verwenden eines ersten Spreizcodes synchronisiert und anschließend das zweite Teilsignal unter Verwenden eines zweiten Spreizcodes erfasst, der ein Code ist, der von dem ersten Spreizcode unterschiedlich ist, und der eine identische Chipzeitlänge mit dem ersten Spreizcode aufweist.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, da die Zeitlänge des Uplinksignals, das von der Sensorsteuervorrichtung gesendet wird, in Abhängigkeit von der Anzahl von Bits eines Befehls mit variabler Länge, der gesendet werden soll, eingestellt wird, ist es möglich, ein Uplinksignalbesetzungsverhältnis zu reduzieren.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, insofern als die Codelänge des zweiten Spreizcodes, der nach der Synchronisation verwendet wird, kürzer sein kann als die Codelänge des ersten Spreizcodes, der zur Synchronisation verwendet wird, ist es möglich, das Uplinksignalbesetzungsverhältnis weiter zu reduzieren.
Die oben stehenden sowie andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich klarer aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Diagramm, das den Aufbau eines Sensors und einer Sensorsteuervorrichtung, die in 1 veranschaulicht sind, veranschaulicht;
die 3A bis 3D sind Diagramme, die Befehle mit variabler Länge gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
4 ist ein wesentliches Blockschaltbild, das funktionale Blöcke eines Stylus, der in 1 veranschaulicht ist, veranschaulicht;
5 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls mit variabler Länge, der in den 3A bis 3D veranschaulicht ist, veranschaulicht;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Sensorsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Stylus gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
die 8A bis 8C sind Diagramme, die Vorteile der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 9A und 9B sind Diagramme, die einen Befehl mit variabler Länge gemäß einer ersten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 10A und 10B sind Diagramme, die einen Befehl mit variabler Länge gemäß einer zweiten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 11A und 11B sind Diagramme, die einen Befehl mit variabler Länge gemäß einer dritten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
die 12A und 12B sind Diagramme, die ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Befehlen mit variabler Länge gemäß der dritten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
13 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Sensorsteuervorrichtung gemäß der dritten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines Stylus gemäß der dritten Änderung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
15 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls mit variabler Länge gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
16 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines Stylus gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
17 ist ein wesentliches Blockschaltbild, das Funktionsblöcke eines Stylus gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
die 18A und 18B sind Diagramme, die einen Spreizcode, der in 15 veranschaulicht ist, veranschaulichen;
19 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb eines Stylus gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
20 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Stylus gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
21 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls mit variabler Länge gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
die 22A und 22B sind Diagramme, die ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Befehlen mit variabler Länge gemäß einer Änderung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Ansicht, die den Aufbau eines Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 1 veranschaulicht, weist das System 1 einen Stylus 2 und eine elektronische Vorrichtung 3 auf. Die elektronische Vorrichtung ist zum Beispiel entweder ein Digitalisierer, der mit einem separaten PC verbunden ist oder ein Tablet-PC, der eine Anzeigevorrichtung aufweist. Die elektronische Vorrichtung 3 ist eingerichtet, um Strichzeichnungen durch Bewegen des Stylus 2 oder eines Fingers, nicht veranschaulicht, auf einer Paneloberfläche 3a einzugeben.
Der Stylus 2 ist ein aktiver Stylus vom Typ mit elektrostatischer Kapazität. Wie in 1 veranschaulicht, weist der Stylus 2 einen Kern 20, eine Elektrode 21, einen Stiftdruckerfassungssensor 23, einen Signalprozessor 24 und eine Stromversorgung 25 auf.
Der Kern 20 ist ein stabförmiges Element, das derart angeordnet ist, dass seine Längsrichtungen mit den Stifthalterrichtungen des Stylus 2 ausgerichtet sind. Der Kern 20 hat einen Spitzenendabschnitt 20a, dessen Oberfläche mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet ist, der als eine Elektrode 21 funktioniert. Der Kern 20 hat einen hinteren Endabschnitt, der gegen den Stiftdruckerfassungssensor 23 gehalten wird. Wenn der Spitzenendabschnitt 20a des Kerns 20 gegen die Paneloberfläche 3a oder dergleichen gedrückt wird, erfasst der Stiftdruckerfassungssensor 23 einen Stiftdruckpegel, der dem Druck entspricht, der an den Spitzenendabschnitt 20a angelegt wird, das heißt einen Stiftdruck, der an den Kern 20 angelegt wird. Gemäß einem spezifischen Beispiel weist der Stiftdruckerfassungssensor 23 ein Modul mit variabler Kapazität auf, dessen elektrostatische Kapazität in Abhängigkeit von dem darauf angelegten Stiftdruck variiert. Der Elektrode 21 ist elektrisch mit dem Signalprozessor 24 durch Verschaltungen verbunden. Wenn der Signalprozessor 24 ein Downlinksignal DS zu der Elektrode 21 liefert, induziert die Elektrode 21 elektrische Ladungen, die dem gelieferten Downlinksignal DS entsprechen. Die induzierten elektrischen Ladungen bewirken Änderungen in einer elektrostatischen Kapazität in einem Sensor, der unten beschrieben ist, und eine Sensorsteuervorrichtung 31, die unten beschrieben ist, empfängt das Downlinksignal DS durch Erfassen der Änderungen. Wenn ein Uplinksignal US, das von der Sensorsteuervorrichtung 31 über den Sensor 30 gesendet wird, an der Elektrode 21 ankommt, induziert die Elektrode 21 elektrische Ladungen, die dem Uplinksignal US, das angekommen ist, entsprechen. Der Signalprozessor 24 empfängt das Uplinksignal US durch Erfassen der elektrischen Ladungen, die von der Elektrode 21 induziert werden.
Der Signalprozessor 24 hat eine Funktion zum Empfangen eines Uplinksignals US, das von der Sensorsteuervorrichtung 31 über die Elektrode 21 gesendet wird, und eine Funktion zum Erzeugen eines Downlinksignals DS gemäß einem Befehl, der unten beschrieben ist, der in dem empfangenen Uplinksignal US enthalten ist, und um das Downlinksignal DS zu der Sensorsteuervorrichtung 31 über die Elektrode 21 zu senden.
Die Stromversorgung 25 dient zum Einspeisen elektrischer Betriebsleistung (Gleichspannung) zu dem Signalprozessor 24 und enthält zum Beispiel eine zylindrische AAAA-Batterie.
Die elektronische Vorrichtung 3 weist einen Sensor 30 auf, der die Paneloberfläche 3a bereitstellt, eine Sensorsteuervorrichtung 31 und einen Hostprozessor 32 zum Steuern der Funktionen von Bauteilen der elektronischen Vorrichtung 3, die den Sensor 3 und die Sensorsteuervorrichtung 31 aufweisen.
Die Sensorsteuervorrichtung 31 hat eine Funktion zum Senden eines Uplinksignals US zu dem Stylus 2 über den Sensor 30. Ein Uplinksignal US ist ein Signal, das eine variable Länge aufweist, das heißt eine variable Zeitlänge, wobei die Zeitlänge in Abhängigkeit von Steuerinhalt unterschiedlich ist. Das Uplinksignal US weist einen Steuerbefehl auf, das heißt einen Befehl mit variabler Länge vCMD, der unten beschrieben ist, dessen variable Länge Steuerinhalt für den Stylus 2 darstellt. Die Sensorsteuervorrichtung 31 hat eine Funktion zum Empfangen eines Downlinksignals DS zu dem Stylus 2 über den Sensor 30.
2 ist ein Diagramm, das den Aufbau des Sensors 30 und der Steuervorrichtung 31, die in 1 veranschaulicht sind, veranschaulicht. Wie in 2 veranschaulicht, weist der Sensor 30 eine Matrix aus linearen Elektroden 30X und linearen Elektroden 30Y auf und ist kapazitiv mit der Elektrode 21 (siehe 1) des Stylus 2 durch die linearen Elektroden 30X, 30Y gekoppelt. Die Sensorsteuervorrichtung 31 weist einen Sender 60, einen Auswähler 40, einen Empfänger 50 und eine MCU 80 auf.
Die MCU 80 ist ein Prozessor, der Funktionen zum Steuern der Bauteile der Sensorsteuervorrichtung 31 aufweist. Insbesondere weist die MCU 80 eine Funktion auf, um den Sender 60 mit Daten, die als ein Uplinksignal US (unten „Übertragungsdaten“ genannt) zu senden sind, und einen Befehlsendwert EoC, der das Ende der Übertragungsdaten angibt, eine Funktion zum Empfangen eines Downlinksignals DS, das von dem Empfänger 50 ausgegeben wird, um die Position (x, y) des Stylus 2 basierend auf dem empfangenen Downlinksignal DS abzuleiten, Daten Res, die von dem Stylus 2 gesendet werden, zu erheben, und die erhobenen Daten Res zu dem Hostprozessor 32 zu liefern, und eine Funktion zum Steuern des Auswählers 40, um zwischen dem Senden eines Uplinksignals US und dem Empfang eines Downlinksignals DS umzuschalten und lineare Elektroden auszuwählen, die verwendet werden, um ein Uplinksignal US zu senden, und lineare Elektroden, die verwendet werden, um ein Downlinksignal DS zu empfangen.
Die Übertragungsdaten, die von der MCU 80 zu dem Sender 60 geliefert werden, weisen eine Präambel Pre und einen Befehl mit variabler Länge vCMD, der auf die Präambel Pre folgt, auf. Die Präambel Pre besteht aus bekannten Daten, zum Beispiel aus einer Bitfolge „00“, die eine 2-Bit-Länge aufweist, die mit dem Stylus 2 gemeinsam ist. Der Befehl vCMD mit variabler Länge stellt willkürliche Daten dar, die eine variable Länge aufweisen, die Steuerinhalt für den Stylus 2 angibt. Die MCU 80 wählt einen, das heißt einen ersten Befehl mit variabler Länge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge aus, die jeweils Daten aufweisen können, die durch eine variable Anzahl von Bits dargestellt sind.
Die MCU 80 sendet Uplinksignale US und empfängt Downlinksignale DS in jeweiligen Rahmen. In jedem Rahmen gibt die MCU 80 eine Bitfolge als eine Präambel Pre an dem Vorderende des Rahmens zu dem Sender 60 aus, gibt dann eine Bitfolge als einen Befehl vCMD mit variabler Länge zu dem Sender 60 aus und empfängt danach ein Downlinksignal DS in dem Rest des Rahmens. Die Sensorsteuervorrichtung 31 sendet folglich periodisch Präambeln Pre, die Befehle vCMD mit variabler Länge begleiten, wiederholt zu dem Stylus 2, und bei allen diesen Gelegenheiten sendet der Stylus 2 Downlinksignale DS, die von dem Inhalt der Befehle vCMD mit variabler Länge abhängen, zu der Sensorsteuervorrichtung 31. Die Präambeln Pre, die in den jeweiligen Rahmen gesendet werden, dienen zum Liefern einer Rahmenreferenzzeit von der Sensorsteuervorrichtung 31 zu dem Stylus 2.
Die 3A bis 3D sind Diagramme, die Befehle vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Befehl vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, aus vier Arten von Befehlen vCMD mit variabler Länge ausgewählt, deren Größen jeweils durch N Bytes, 2N Bytes, 3N Bytes und 4N Bytes, dargestellt sind, wie in den 3A bis 3D veranschaulicht. Diese Befehle vCMD mit variabler Länge weisen jeweilige Längenfelder auf, die schraffiert veranschaulicht sind, die ihre Größen an gemeinsamen gegebenen Positionen angeben. Bei dem Beispiel, das in den 3A bis 3D veranschaulicht ist, hat jedes der Längenfelder eine Bitlänge von 2. Die Längenfelder haben jeweils vier Werte „00“, „01“, „10“, „11“, die von 2 Bits ausgedrückt werden können, die jeweils mit N Byte, 2N Byte, 3N Byte und 4N Byte assoziiert sind. Anders ausgedrückt bestimmt die MCU 80 basierend auf einem Befehl vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, die Anzahl von Bits des Befehls vCMD mit variabler Länge, und ändert den Wert des Längenfelds in dem Befehl vCMD mit variabler Länge basierend auf der festgelegten Anzahl von Bits. Der Stylus decodiert den Wert des Längenfelds in dem Befehl vCMD mit variabler Länge, der dadurch empfangen wird, und bestimmt eine Zeit, während der das Empfangen des Befehls vCMD mit variabler Länge in Abhängigkeit von dem decodierten Wert fortgesetzt werden soll. Es ist daher möglich, den Befehl vCMD mit variabler Länge angemessen zur Gänze zu dekodieren.
Die Größen von Befehlen vCMD mit variabler Länge gehören eventuell nicht unbedingt zu vier Arten, sondern können zu zwei oder mehr Arten gehören. Die Bitlänge eines Längenfelds kann zweckdienlich in Abhängigkeit von der Anzahl alternativer Größen von Befehlen vCMD mit variabler Länge angepasst werden.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2, ist der Sender 60 eine Schaltung zum Erzeugen eines Uplinksignals US basierend auf Übertragungsdaten, die von der MCU 80 geliefert werden, und zum Ausgeben des erzeugten Uplinksignals US zu dem Auswähler 40. Der Sender 60 weist einen direkten Spreader 63, einen Spreizcodehalter 64 und eine Übertragungsschutzeinheit 65 auf. Ein Modulator zum Ausführen von Phasenumstastungs-(Phase Shift Keying - PSK)-Modulation, das heißt Manchester-Codieren, oder dergleichen kann in einer Stufe, die auf den direkten Spreader 63 folgt, platziert werden.
Der Spreizcodehalter 64 weist eine Funktion zum Halten und Ausgeben eines oder mehrerer Spreizcodes C1, C2, C3 auf.
Der Spreizcode C1 ist zum Beispiel ein PN-Code „0111000010100110“ zu 16 Chips (Bits), der in einer oberen Reihe in 18A, die unten beschrieben wird, veranschaulicht ist. Der Spreizcode C1 ist jedoch nicht auf einen PN-Code beschränkt, sondern kann eine Codefolge sein, die Autokorrelationsmerkmale aufweist.
Der Spreizcode C2 ist ein PN-Code, dessen Codelänge kürzer ist als der Spreizcode C1, und zum Beispiel ein PN-Code „0110001“ zu 7 Chips (siehe Zeiten t3 bis t5 in 15). Der Spreizcode C2 ist jedoch nicht auf einen PN-Code beschränkt, sondern kann eine Codefolge sein, die eine Eigenschaft zum Erhöhen der Rauschbeständigkeit einer Bitfolge, die gesendet werden soll, aufweist, zum Beispiel eine Bitfolge, die Autokorrelationsmerkmale aufweist. Die Zeitlänge individueller Chips, das heißt eine Chip-Zeitlänge des Spreizcodes C2, kann gleich sein wie die Chip-Zeitlänge des Spreizcodes C1. Des Weiteren kann eine Mehrzahl von Spreizcodes C2 einen Spreizcode C1 bilden, zum Beispiel kann eine Mehrzahl von Spreizcodes in einen Spreizcode C1 verbunden werden. Gemäß einem spezifischen Beispiel kann ein 21-Bit-Code, der durch Verbinden von drei 7-Chip-Spreizcodes C2 erzeugt wird, als ein Spreizcode C1 zum Erhöhen des Erfassungspegels eines Spitzenwerts verwendet werden, was es ermöglicht, mit höherer Präzision einen Zeitpunkt von Synchronisation mit einem Uplinksignals selbst zu bestimmen, und was es auch ermöglicht, den Aufbau eines Korrelationsprozessors 71b, der weiter unten beschrieben wird, in dem Stylus 2 zu vereinfachen.
Der Spreizcode C3 verweist auf einen generischen Begriff für Spreizcodevariationen, die durch zyklisches Verschieben eines Spreizcodes C1 um vorbestimmte Chips oder Umkehren der Polung solcher zyklisch verschobener Spreizcodes erhalten wird. Die Spreizcodes C31, C32, C33, C31r, C32r, C33r, die in 18B veranschaulicht sind, fallen unter den Spreizcodes C3. Der Spreizcode C31 ist ein Spreizcode C1 selbst. Der Spreizcode C32 ist ein Spreizcode, der durch Verschieben des Spreizcodes C31 um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C33 ist ein Spreizcode, der durch Verschieben des Spreizcodes C32 um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C31r ist ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C31 erhalten wird. Der Spreizcode C32r ist ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C32 erhalten wird. Der Spreizcode C33r ist ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C33 erhalten wird.
Obwohl die Spreizcodes C1, C2, C3 oben beschrieben wurden, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform nur der Spreizcode C1 verwendet. Es reicht daher, dass der Spreizcodehalter 64 mindestens den Spreizcode C1 speichert. Die Spreizcodes C2, C3 werden jeweils bei der zweiten und dritten Ausführungsform ausführlicher beschrieben.
Der direkte Spreader 63 weist eine Funktion zum Erzeugen eines Uplinksignals US gemäß einem Direktspreizungsprozess auf, zum Beispiel einem Direktspektrumspreizungsprozess, wobei der Spreizcode verwendet wird, der von dem Spreizcodehalter 64 ausgegeben wird. Ein Uplinksignal US, das von dem Prozess erzeugt wird, der von dem direkten Spreader 63 ausgeführt wird, besteht aus einer Reihe von Spreizcodes, die von den Werten von Übertragungsdaten abhängen, wie in 5, die unten beschrieben ist, veranschaulicht. Das Uplinksignal US weist eine Zeitlänge auf, die von der Anzahl von Bits eines Befehls vCMD mit variabler Länge, der darin enthalten ist, abhängt.
Spezifische Aufbauten des direkten Spreaders 63 weisen eine Logikschaltung für Exklusiv-ORing, die Bitwerte von Übertragungsdaten und den Spreizcode, und eine Schaltung zum Halten von Bitwerten von Spreizcodes in einem Speicher und Ausgeben von Spreizcodes, die Bitwerten der Übertragungsdaten entsprechen, aus dem Speicher auf. Da der Spreizcode C1 bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, gibt der direkte Spreader 63 einen Spreizcode C1 aus, der jedem Bitwert „0“ der Übertragungsdaten entspricht, und gibt einen Code (unten „Spreizcode C1r“ genannt) aus, der eine Umkehrung des Spreizcodes C1 ist, der jedem Bitwert „1“ der Übertragungsdaten entspricht.
Die Übertragungsschutzeinheit 65 weist eine Funktion zum Stoppen des Ausgebens eines Uplinksignals US basierend auf einem Befehlsendwert, der von der MCU 80 geliefert wird, auf.
Der Auswähler 40 ist ein Schalter zum Umschalten zwischen einer Übertragungsperiode, in der der Sensor 30 ein Uplinksignal US sendet, und einer Empfangsperiode, in der der Sensor 30 ein Downlinksignal DS unter der Steuerung der MCU 80 empfängt. Der Auswähler 40 weist Schalter 44x, 44y und Leiterauswahlschaltungen 41x, 41y auf. Der Schalter 44x arbeitet, um eine Ausgangsklemme des Senders 60 mit einer Eingangsklemme der Leiterauswahlschaltung 41x während der Übertragungsperiode für das Senden eines Uplinksignals US zu verbinden, und um eine Ausgangsklemme der Leiterauswahlschaltung 41x mit einer Eingangsklemme des Empfängers 50 während der Empfangsperiode zum Empfangen eines Downlinksignals DS basierend auf einem Steuersignal sTRx, das von der MCU 80 geliefert wird, zu verbinden. Der Schalter 44y arbeitet, um eine Ausgangsklemme des Senders 60 mit einer Eingangsklemme der Leiterauswahlschaltung 41y während der Übertragungsperiode für das Senden eines Uplinksignals US zu verbinden, und um eine Ausgangsklemme der Leiterauswahlschaltung 41y mit einer Eingangsklemme des Empfängers 50 während der Empfangsperiode zum Empfangen des Downlinksignals DS basierend auf einem Steuersignal sTRy, das von der MCU 80 geliefert wird, zu verbinden. Die Leiterauswahlschaltung 41x arbeitet, um in einem Zeitpunkt eine oder mehrere der linearen Elektroden 30X auszuwählen und die ausgewählte lineare Elektrode oder Elektroden 30X mit dem Schalter 44x basierend auf einem Steuersignal selX, das von der MCU 80 geliefert wird, zu verbinden. Die Leiterauswahlschaltung 41y arbeitet, um in einem Zeitpunkt eine oder mehrere der linearen Elektroden 30Y auszuwählen und die ausgewählte lineare Elektrode oder Elektroden 30Y mit dem Schalter 44y basierend auf einem Steuersignal selY, das von der MCU 80 geliefert wird, zu verbinden.
Der Empfänger 50 ist eine Schaltung zum Erfassen oder Empfangen eines Downlinksignals DS, das von dem Stylus 2 gesendet wird. Der Empfänger 50 weist eine Verstärkungsschaltung, eine Erfassungsschaltung und einen Analog-/Digital-(AD)-Wandler usw., nicht veranschaulicht, auf. Der Empfänger 50 liefert ein erfasstes oder Empfängerdownlinksignal DS zu der MCU 80.
4 ist ein wesentliches Blockschaltbild, das Funktionsblöcke des Stylus 2 veranschaulicht. Wie in 4 veranschaulicht, weist der Stylus 2 eine Schalteinheit SW, einen Empfänger 71 (empfangende Schaltung), einen Spreizcodepeicher 72, einen Sender 75 (übertragende Schaltung) und eine Steuervorrichtung 90 (Steuerschaltung) auf.
Die Schalteinheit SW ist ein Schalter zum Umschalten zwischen einem Empfangsmodus R und einem Übertragungsmodus T basierend auf einem Steuersignal SWC von der Steuervorrichtung 90. In dem Empfangsmodus R verbindet die Schalteinheit SW eine Elektrode 21 mit dem Empfänger 71. In dem Übertragungsmodus T verbindet die Schalteinheit SW die Elektrode 21 mit dem Sender 75. Die Schalteinheit SW kann alternativ eine Elektrode zum Empfangen eines Uplinksignals US und eine Elektrode zum Senden eines Downlinksignals DS voneinander getrennt aufweisen.
Der Spreizcodepeicher 72 ist ein Speicher zum Speichern der Spreizcodes C1, C2, C3, auf die oben verwiesen wird. Da jedoch nur der Spreizcode C1 bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, speichert der Spreizcodespeicher 72 eventuell die Spreizcodes C2, C3 nicht.
Der Empfänger 71 weist einen Wellenformregenerator 71a und einen Korrelationsprozessor 71b auf. Der Wellenformregenerator 71a formt die Niveaus elektrischer Ladungen (Spannungen), die in der Elektrode 21 induziert werden, in eine binäre Zeichenfolge, die positive und negative Polungswerte aufweist, die der Chipfolge eines Spreizcodes entspricht, und gibt die binäre Zeichenfolge aus. Der Korrelationsprozessor 71b speichert die binäre Zeichenfolge, die positive und negative Polungswerte aufweist, die von dem Wellenformregenerator 71a ausgegeben wird, in einem Register-Array und führt einen Korrelationsvorgang auf der binären Zeichenfolge bezüglich des Spreizcodes C1, der in dem Spreizcodespeicher 72 gespeichert ist, aus, während sukzessive die binäre Zeichenfolge mit einem Block CLK, nicht veranschaulicht, verschoben wird.
Der Empfänger 71 empfängt einen Befehl vCMD mit variabler Länge durch Erfassen eines Uplinksignals US und seiner Zeitlänge und Fortsetzen des Decodierens des Uplinksignals US bis zu dem Ende der erfassten Zeitlänge. Genauer genommen erfasst der Empfänger 71 eine Präambel Pre basierend auf dem Korrelationsvorgang, der von dem Korrelationsprozessor 71b ausgeführt wird. Der Empfänger 71 erhebt eine Rahmenreferenzzeit durch Erfassen der Präambel Pre und erfasst einen Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der erhobenen Rahmenreferenzzeit. Zum Erfassen eines Befehls vCMD mit variabler Länge, erfasst der Empfänger 71 die Zeitlänge des Uplinksignals US aus den Informationen, das heißt bei der vorliegenden Ausführungsform dem Längenfeld, die in dem Uplinksignal US enthalten sind, und setzt das Dekodieren des Uplinksignals US bis zu dem Ende der erfassten Zeitlänge fort. Nach dem Erfassen des vollständigen Befehls vCMD mit variabler Länge, liefert der Empfänger 71 den erfassten Befehl vCMD mit variabler Länge zu der Steuervorrichtung 90.
5 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 5 veranschaulicht einen Befehl vCMD mit variabler Länge, wobei N, das in den 3A bis 3D veranschaulicht ist, 5 beträgt, das heißt einen Befehl vCMD mit variabler Länge, der in dem Fall, in dem das 2-Bit-Längenfeld „00“ ist, aus 5 Byte besteht. 5 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Längenfeld an dem zweiten und dritten Bit des Befehls vCMD mit variabler Länge positioniert ist.
Wie in 5 veranschaulicht, gibt das Resultat des Korrelationsvorgangs, der von dem Korrelationsprozessor 71b ausgeführt wird, einen positiven Spitzenwert an dem Zeitpunkt an, wenn jeder eines Spreizcodes, der „00“ darstellt, das heißt einen Spreizcode C1, zur Gänze empfangen wurde, und einen negativen Spitzenwert an dem Timing, wenn jeder eines Spreizcodes, der „1“ darstellt, das heißt ein Spreizcode C1r, zur Gänze empfangen wurde. Der Empfänger 71 erfasst, dass „0“ oder „1“ empfangen wurde, indem das Auftreten des Spitzenwerts und seines negativen oder positiven Werts bestätigt wird. Der Empfänger 71 bestimmt dann die Bitlänge eines Befehls vCMD mit variabler Länge durch Bestätigen des Bitwerts, der als das Längenfeld erfasst wird, das heißt „00“ in dem Beispiel, das in 5 veranschaulicht ist, erhebt eine Bitfolge, die der bestimmten Bitlänge entspricht, als einen Befehl vCMD mit variabler Länge, und liefert den erhobenen Befehl vCMD mit variabler Länge zu der Steuervorrichtung 90. Wenn die Steuervorrichtung 90 den Befehl vCMD mit variabler Länge erhält, führt die Steuervorrichtung 90 den Befehl vCMD mit variabler Länge, aus, das heißt, dass ein Befehlsausführungszeitpunkt auf hoch geht.
Unter erneuter Bezugnahme auf 4 weist die Steuervorrichtung 90 einen Mikroprozessor (MCU) auf. Beim Erfassen des Uplinksignals US durch den Empfänger 71, wird die Steuervorrichtung 90 aktiviert, um diverse Verarbeitungssequenzen für das Senden eines Downlinksignals DS zu der Sensorsteuervorrichtung 31 basierend auf dem Inhalt des Befehls vCMD mit variabler Länge, der von dem Empfänger 71 geliefert wird, auszuführen. Die diversen Verarbeitungssequenzen weisen einen Prozess zum Erheben eines aktuellen Stiftdruckpegels von dem Stiftdruckerfassungssensor 23, der in 1 veranschaulicht ist, einen Prozess zum Lesen einer Stylus-ID, die in einem nichtflüchtigen Speicher, nicht veranschaulicht, enthalten ist, einen Prozess zum Ändern von Trägerwellenfrequenzen usw. auf.
Der Sender 75 ist eine Schaltung zum Senden eines Downlinksignals DS, das durch Modulieren einer Trägerwelle, die eine voreingestellte Frequenz aufweist, erhalten wird, und zum Boosten der Trägerwelle basierend auf dem Wert des Stiftdruckpegels, der von der Steuervorrichtung 90 geliefert wird, usw. Das Downlinksignal DS wird durch die Schalteinheit SW gesendet und von der Elektrode in den Raum abgestrahlt.
Das Betreiben der Sensorsteuervorrichtung 31 und des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ausführlich unter Bezugnahme auf die jeweiligen Betriebssequenzen davon beschrieben.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Sensorsteuervorrichtung 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 6 veranschaulicht, sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 an einem Zeitpunkt zum Senden eines Uplinksignals US zunächst eine Präambel Pre (Schritt S1). Wie oben beschrieben, hat die Präambel Pre zum Beispiel einen Wert „00“. Dann wählt der Sensor 31 einen, das heißt einen ersten Befehl mit variabler Länge, aus einer Mehrzahl von Befehlen vCMD mit variabler Länge aus, die jeweils eine variable Anzahl von Bits aufweisen, und sendet innerhalb eines ersten Rahmens den ersten Befehl vCMD mit variabler Länge als ein Uplinksignal US, das eine Zeitlänge aufweist, die der Anzahl von Bits des ersten Befehls vCMD mit variabler Länge (Anweisungsschritt, Schritt S2) entspricht. Danach erfasst die Sensorsteuervorrichtung 31 oder empfängt sie ein Downlinksignal DS, das von dem Stylus 2 gesendet wird, in dem Rest des ersten Rahmens (Schritt S3), wonach die Steuerung zu Schritt S1 zurückkehrt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Wie in 7 veranschaulicht, aktiviert der Stylus 2 zunächst den Korrelationsprozessor 71b mit einem Spreizcode C1 (Schritt S10). Das Resultat eines Korrelationsvorgangs, der von dem Korrelationsprozessor 71b ausgegeben wird, der derart aktiviert wird, gibt einen positiven Spitzenwert in einem Fall an, in dem ein Spreizcode C1 empfangen wurde, und einen negativen Spitzenwert in einem Fall, in dem ein Spreizcode C1r empfangen wurde, wie oben beschrieben.
Der Stylus 2 veranlasst den Korrelationsprozessor 71b, sukzessive Korrelationsvorgänge auszuführen, bis eine Präambel Pre erfasst wird (Schritt S11, negativ bei Schritt S12). Das Verarbeiten des Schritts S11 kann intermittierend an einem vorbestimmten Zeitintervall ausgeführt werden. Vorausgesetzt eine Präambel Pre stellt „00“ dar, ist zum Beispiel das bestimmte Resultat des Schritts S12 nur affirmativ, wenn zwei positive Spitzenwerte nacheinander an vorbestimmten Zeitintervallen erfasst werden, wie an den Zeiten t2, t3 in 5 angegeben.
Nach dem Erfassen einer Präambel Pre (affirmativ bei Schritt S12), stellt der Stylus 2 Rahmensynchronisation mit einer Sensorsteuervorrichtung 31 her (Synchronisationsschritt, Schritt S13) her und erfasst ein Uplinksignal US und seine Zeitlänge unter Verwenden des Empfängers 71, der in 4 veranschaulicht ist, und empfängt einen Befehl vCMD mit variabler Länge innerhalb eines gestrichelten Rahmens, der in 7 veranschaulicht ist, durch kontinuierliches Dekodieren des Uplinksignals US bis zu dem Ende der erfassten Zeitlänge (Empfangsschritt, Schritt S14). Spezifisch stellt das Verarbeiten von Schritt S13 einen Prozess zum Synchronisieren von Zeitpunkten zum Empfangen individueller Spreizcodes dar, die jeweilige Bits des Befehls vCMD mit variabler Länge angeben, mit der Sensorsteuervorrichtung 31, basierend auf einer Rahmenreferenzzeit, die oben beschrieben ist, die durch Erfassen der Präambel Pre erhoben wird. Gemäß diesem Synchronisationsprozess erhebt der Stylus 2 Zeitpunkte, das heißt Abtastzeitpunkte, an welchen der Korrelationsprozessor 71b zum Ausführen von Korrelationsvorgängen veranlasst werden soll.
Bei dem Prozess zum Empfangen des Befehls vCMD mit variabler Länge veranlasst der Stylus 2 den Korrelationsprozessor 71b zum Ausführen von Korrelationsvorgängen an den Abtastzeitpunkten, die bei Schritt S13 erhalten wurden (Schritt S15). Gemäß dem Beispiel, das in 5 veranschaulicht ist, entsprechen zum Beispiel die Zeiten t4 bis t8 Abtastzeitpunkten.
Der Stylus 2 erhebt Bitwerte, die „0“ oder „1“ sein können, basierend auf der Polung der Spitzenwerte, die als ein Resultat der Korrelationsvorgänge erhalten werden, die bei Schritt S15 ausgeführt werden. Der Stylus 2 speichert dann die erhobenen Bitwerte in einem Speicher, nicht veranschaulicht, als Werte eines Teils des Befehls vCMD mit variabler Länge (Schritt S16). Gemäß dem Beispiel, das in 5 veranschaulicht ist, werden zum Beispiel Bitwerte „1“, „0“, „0“, „0“, „1“ in dem Speicher jeweils an den Zeiten t4 bis t8 gespeichert.
Dann bestimmt der Stylus 2 basierend auf den bisher erhobenen Bitwerten, ob ein Längenfeld neu erfasst wurde oder nicht (Schritt S17). Falls der Stylus 2 bestimmt, dass ein Längenfeld neu erfasst wurde, erhebt der Stylus 2 eine Bitlänge des Befehls vCMD mit variabler Länge (Schritt S18), wonach die Steuerung zu Schritt S15 zurückgeht. Andererseits, falls der Stylus 2 bestimmt, dass kein Längenfeld neu erfasst wurde, bestimmt der Stylus 2, ob das Ende des Befehls vCMD mit variabler Länge erreicht ist oder nicht (Schritt S19). Dieser Bestimmungsprozess wird basierend auf der Bitlänge des Befehls vCMD mit variabler Länge, der bei Schritt S18 erhoben wird, ausgeführt.
Falls der Stylus 2 bestimmt, dass das Ende des Befehls vCMD mit variabler Länge bei Schritt S19 nicht erreicht ist, kehrt die Steuerung zu Schritt S15 zurück. Andererseits, falls der Stylus 2 bestimmt, dass das Ende des Befehls vCMD mit variabler Länge bei Schritt S 19 erreicht ist, erhebt der Stylus 2 die Werte einer Bitfolge, die in dem Speicher bisher gespeichert wurde, als die Werte des Befehls vCMD mit variabler Länge und führt die erhobene Bitfolge aus oder legt sie als einen Befehl aus (Schritt S20). Gemäß dem Beispiel, das in 5 veranschaulicht ist, liegt der Zeitpunkt, an dem der Befehl ausgeführt werden soll, an einem Zeitpunkt t8.
Schließlich sendet der Stylus 2 ein Downlinksignal DS gemäß dem Befehl vCMD mit variabler Länge, zum Beispiel ein Downlinksignal DS, das Werte in Zusammenhang mit Daten (einen Stiftdruckpegel usw.) aufweist, der von dem Befehl vCMD mit variabler Länge festgelegt wird, mit einer Frequenz, die von dem Befehl vCMD mit variabler Länge festgelegt wird, in dem Rest des oben erwähnten ersten Rahmens unter Verwenden der Steuervorrichtung 90 und des Senders 75, wie in den 3A bis 3D veranschaulicht (Übertragungsschritt, Schritt S21).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, wird die Zeitlänge eines Uplinksignals US, das von der Sensorsteuervorrichtung 31 gesendet werden soll, in Abhängigkeit von der Anzahl von Bits eines Befehls vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, angepasst. Es ist folglich möglich, den Anteil von Kommunikationsressourcen, der von Uplinksignalen US, die von der Sensorsteuervorrichtung 31 zu dem Stylus 2 gesendet werden, das heißt ein Uplinksignalbesetzungsverhältnis, unter den Kommunikationsressourcen, die verwendet werden können, um Signale zwischen dem Stylus 2 und der Sensorsteuervorrichtung 31 zu senden und zu empfangen, zu reduzieren.
Die 8A bis 8C sind Diagramme, die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. In den 8A bis 8C stellen Blöcke, die schraffiert mit Linien, die nach oben rechts laufen, veranschaulicht sind, Perioden dar, in welchen die Sensorsteuervorrichtung 31 ein Uplinksignal US sendet, und Blöcke, die schraffiert mit Linien, die nach unten rechts verlaufen, stellen Perioden dar, in welchen der Stylus 2 ein Uplinksignal US empfängt. Bei dem Beispiel, das in den 8A bis 8C veranschaulicht ist, entsprechen die Zeiten t2 und t3 einem ersten Rahmen, und die Zeiten t4 bis t6 entsprechen einem zweiten Rahmen. Eine Periode, das heißt Zeiten t3 bis t4, zwischen den Rahmen wird verwendet, um andere Prozesse auszuführen, um zum Beispiel eine Fingerberührung zu erfassen, einen Flüssigkeitskristall anzuregen usw.
8A veranschaulicht ein Diagramm, das den Betrieb der Sensorsteuervorrichtung 31 und des Stylus 2 unter Verwenden herkömmlicher Uplinksignale US mit fixer Länge veranschaulicht, gemäß einem Vergleichsbeispiel.
Die Sensorsteuervorrichtung 31 sendet Uplinksignale US mit fixer Länge in fixen Perioden, das heißt in den Zeiten t1 bis t2 und den Zeiten t4 bis t5, die an den Anfangsenden jeweiliger Rahmen (US Tx) positioniert sind, und empfängt Downlinksignale DS in den Resten der Rahmen, das heißt den Zeiten t2 bis t3 und den Zeiten t5 bis t6 (DS Rx). Der Stylus 2 empfängt die Uplinksignale US mit fixer Länge in den fixen Perioden, das heißt in den Zeiten t1 bis t2 und den Zeiten t4 bis t5, die an den Anfangsenden jeweiliger Rahmen (US Rx) positioniert sind, und empfängt die Downlinksignale DS in den Resten der Rahmen, das heißt den Zeiten t2 bis t3 und den Zeiten t5 bis t6 (DS Tx). Da einige Zeitlängen des Uplinksignals US fix sind, werden, falls Befehle, die gesendet werden sollen, kurz sind, die Kommunikationsressourcen verschwenderisch verbraucht.
Die 8B und 8C veranschaulichen Diagramme, die den Betrieb der Sensorsteuervorrichtung 31 und des Stylus 2 unter Verwenden von Uplinksignalen US mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Die 8B und 8C veranschaulichen einen kürzeren Befehl, der gesendet werden soll, in 8B, und einen längeren Befehl, der gesendet werden soll, in 8C.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8B veranschaulicht, sind die Uplinksignale US umso kürzer als der zu sendende Befehl kürzer ist. Es ist folglich möglich, das Uplinksignalbesetzungsverhältnis zu reduzieren. Wie aus einem Vergleich zwischen der 8A und der 8B hervorgeht, ist es auch möglich, im Sinne einer erhöhten Positionserfassungsrate Uplinksignale US häufiger zu senden, und Downlinksignale DS häufiger zusenden. Falls eine kürzere Bitfolge als ein Befehl verwendet wird, der häufiger gesendet werden soll, ist es möglich, die Energie zu reduzieren, die von der Sensorsteuervorrichtung 31 und dem Stylus 2 beim Senden und Empfangen von Uplinksignalen US verbraucht wird.
Des Weiteren sind gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 8C veranschaulicht, Uplinksignale US umso länger als der zu sendende Befehl länger ist. Insofern als ein längerer Befehl insgesamt gesendet werden kann, ist es möglich, die Informationsübertragungsrate zu erhöhen. Spezifische Beispiele längerer Befehle weisen Befehle auf, die zum Senden von Informationen, die von vielen Bits dargestellt werden, zu dem Stylus 2 erforderlich sind, bei eher selten auftretenden Gelegenheiten für das Aktualisieren der Stylus-ID des Stylus 2 und das Aktualisieren der Firmware des Stylus 2.
Die 9A und 9B sind Diagramme, die einen Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß einer ersten Änderung der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Gemäß der vorliegenden Änderung weist der Befehl vCMD mit variabler Länge ein oder mehrere Felder auf, die eine vorbestimmte Bytelänge aufweisen (N Bytes in den 9A und 9B). Das Feld oder jedes der Felder weist ein Flag auf, das schraffiert veranschaulicht ist, zum Beispiel mit einer Länge von 1 Bit, das angibt, ob ein nächstes Feld vorhanden ist oder nicht. Das Flag wird für den Stylus 2 verwendet, um die Zeitlänge des Uplinksignals US zu erfassen, oder, anders ausgedrückt, das Abschlussende des Befehls vCMD mit variabler Länge.
Gemäß dem in den 9A und 9B veranschaulichten Beispiel, gibt ein Flag 1 an, dass es „darauffolgende N Bytes (nicht Ende) gibt“, und ein Flag 0 gibt an, dass es „keine darauffolgenden N Bytes (Ende) gibt. 9A veranschaulicht, dass der Befehl vCMD mit variabler Länge N Bytes aufweist, das heißt ein erstes Flag, das „0“ ist, und 9B veranschaulicht, dass der Befehl vCMD mit variabler Länge N × K Bytes aufweist, das heißt, dass ein K-ter Abschnitt vCMD_K des Befehls vCMD mit variabler Länge, „0“ ist.
Mit dem Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Änderung, wird die Zeitlänge eines Uplinksignals US, das von der Sensorsteuervorrichtung 31 gesendet werden soll, auch in Abhängigkeit von der Anzahl von Bits eines Befehls vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, angepasst. Es ist folglich möglich, das Uplinksignalbesetzungsverhältnis zu reduzieren.
Von dem einem oder den mehreren Feldern des Befehls vCMD mit variabler Länge kann ein zweites Feld, das neben einem ersten Feld gesendet werden soll, gesendet werden, um dem ersten Feld kontinuierlich zu folgen, oder kann nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit ab dem Abschließen des Sendens des ersten Felds gesendet werden. Die vorliegende Änderung gilt daher für eine Situation, in der der Befehl vCMD mit variabler Länge kontinuierlich zur Gänze gesendet werden kann, und auch für eine Situation, in der der Befehl vCMD mit variabler Länge intermittierend gesendet werden muss, indem eine Flüssigkristallerregungs-Ruhezeit als ein Zeitschlitz verwendet wird.
Die 10A und 10B sind Diagramme, die einen Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß einer zweiten Änderung der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Der Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Änderung unterscheidet sich von dem Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der ersten Änderung dadurch, dass das Feld oder jedes der Felder des Befehls vCMD mit variabler Länge ein Feld einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC) aufweist, das einen Fehlererfassungswert aufweist, der aus einer Bitfolge berechnet wird, die aus dem Wert einer Bitfolge, die in dem Feld enthalten ist, erhalten wird. Wenn der Stylus 2 den Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Änderung empfängt, berechnet der Stylus 2 einen Fehlererfassungswert oder Fehlererfassungswerte basierend auf einer Bitfolge oder auf Bitfolgen, die in dem Feld oder den Feldern enthalten sind, vergleicht den Fehlererfassungswert oder die Fehlererfassungswerte mit dem Wert oder den Werten, die in dem entsprechenden CRC-Feld oder den entsprechenden CRC-Feldern enthalten sind, und sendet ein Downlinksignal DS, falls der Vergleichswert oder die Vergleichswerte in jedem Feld oder allen Feldern gleich sind.
Die vorliegende Änderung ist effektiv, um die Möglichkeit des Sendens eines Downlinksignals DS gemäß einem Befehl vCMD mit variabler Länge, der nicht korrekt ist, zu reduzieren. Darüber hinaus, verglichen mit dem Verwenden einer CRC, deren Länge der Datenlänge der Daten mit variabler Länge an dem Ende der Daten mit variabler Länge entspricht, wie bei CRCs bei typischer Datenkommunikation, ist es möglich, Fehler in jeweiligen Feldern unter Verwenden einer CRC-Erfassungsschaltung in dem Stylus 2 ohne eine Mehrzahl von Logiken für CRC-Erfassung mit dem Resultat zu erfassen, dass die Schaltungsgröße des Stylus 2 weiter reduziert werden kann.
Die 11A und 11B sind Diagramme, die einen Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß einer dritten Änderung der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Gemäß der vorliegenden Änderung ist eine spezielle Bitsequenz oder ein Endfeld, das einem Befehlsendwert EoC entspricht, enthalten. Durch Erfassen dieser speziellen Bitsequenz erfasst der Stylus 2 die Zeitlänge eines Uplinksignals US und beendet das Empfangen des Befehls vCMD mit variabler Länge. 11A veranschaulicht, dass der Befehl vCMD mit variabler Länge aus N1 Byte besteht, und 11B veranschaulicht, dass der Befehl vCMD mit variabler Länge aus N2 Byte (N2 > N1) besteht.
Diverse Daten können als spezifischer Inhalt der speziellen Bitsequenz, die dem Befehlsendwert EoC entspricht, in Betracht gezogen werden. Gemäß einem Beispiel werden eventuell während einer Zeitlänge, die erforderlich ist, um einen Spreizcode C1 zu senden, keine Daten gesendet. Ein solches Beispiel wird unten in spezifischem Detail beschrieben.
Die 12A und 12B sind Diagramme, die ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Befehlen vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Änderung veranschaulichen. Die Befehle vCMD mit variabler Länge, die in den 12A und 12B veranschaulicht sind, sind mit der Ausnahme gleich, dass ihre Bitlängen voneinander unterschiedlich sind.
Wie in den 12A und 12B veranschaulicht, sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 gemäß der vorliegenden Änderung zuerst zwei „0“ als eine Präambel Pre (Zeiten t1 bis t3). Die Wellenform eines Uplinksignals US während dieser Zeitspanne stellt die Wellenform des Spreizcodes C1 dar. Dann sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 eine Bitfolge, die spezifischen Inhalt des Befehls vCMD mit variabler Länge darstellt (Zeiten t3 bis t4 in 12A, und Zeiten t3 bis tn in 12B). Die Wellenform des Uplinksignals US stellt die Wellenform des Spreizcodes C1 dar, wenn das Übertragungsbit „0“ ist, und stellt die Wellenform des Spreizcodes C1r dar, wenn das Übertragungsbit „1“ ist. Schließlich sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 keine Signale sondern bleibt während einer Zeitlänge, die erforderlich ist, um einen Spreizcode C1 (Zeiten t4 bis t5 in 12A, und Zeiten tn bis tn+1 in 12B) zu senden, in Standby. Ein Befehlsendwert EoC wird daher implizit gesendet.
Von dem Standpunkt des Stylus 2 her, erscheinen die Spitzenwerte, die von den Resultaten der Korrelationsvorgänge, die periodisch aufgetreten sind, nachdem die Präambel Pre erfasst wurde, dargestellt werden, nicht an der Zeit des Empfangens eines Befehlsendwerts EoC. Der Stylus 2 kann folglich einen Befehlswert EoC erfassen, indem die Spitzenwerte, die von den Resultaten der Korrelationsvorgänge dargestellt werden, nicht beachtet werden.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb einer Sensorsteuervorrichtung 31 gemäß der vorliegenden Änderung veranschaulicht. Der Betrieb, der in 13 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von dem Betrieb, der in 6 dargestellt ist, dadurch, dass eine Standbyzeit zwischen dem Schritt S2 und dem Schritt S3 hinzugefügt wird. Insbesondere nachdem die Übertragung des Befehls vCMD mit variabler Länge vollständig beendet wurde, sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 einen Befehlsendwert EoC durch Standby während einer Zeit, die so lange wie mindestens ein Spreizcode ist, ohne Senden eines Spreizcodes (Standbyschritt, Schritt S 30). Danach erfasst die Sensorsteuervorrichtung 31 ein Downlinksignal DS, das von dem Stylus gesendet wird (Schritt S3), wonach die Steuerung zu Schritt S1 zurückkehrt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Änderung veranschaulicht. Der Vorgang, der in 14 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von dem Vorgang, der in 7 veranschaulicht ist, dadurch, dass die Schritte S17 bis S19, die in 7 veranschaulicht sind, nicht bereitgestellt werden, und dass ein Bestimmungsprozess von Schritt S40 zwischen den Schritten S15 und S16 hinzugefügt wird. Insbesondere nach dem Veranlassen des Korrelationsprozessors 71b, Korrelationsvorgänge bei Schritt S15 auszuführen, bestimmt der Stylus 2, ob ein Spitzenwert erfasst wurde oder nicht (Schritt S40). Falls der Stylus 2 bestimmt, dass ein Spitzenwert erfasst wurde, erhebt der Stylus 2 einen Bitwert, der von der Polung des Bitwerts abhängt, und speichert den erhobenen Bitwert in einem Speicher, nicht veranschaulicht, als einen Wert eines Teils des Befehls vCMD mit variabler Länge (Schritt S16). Gemäß diesem Prozess wird zum Beispiel ein Bitwert „1“ in dem Speicher an einer Zeit t4 bei dem Beispiel, das in 12A veranschaulicht ist, gespeichert. Bei dem Beispiel, das in 12 veranschaulicht ist, werden Bitwerte „1“, „1“, „0“, ··· „1“ in dem Speicher jeweils an den Zeiten t4 bis tn gespeichert.
Falls der Stylus 2 bei Schritt S40 bestimmt, dass kein Spitzenwert erfasst wurde, betrachtet der Stylus 2 das Erfassen keines Spitzenwerts als das Erfassen eines Befehlsendwerts EoC und beendet das Empfangen des Befehls vCMD mit variabler Länge (Empfangsbeendigungsschritt). Der Stylus 2 erhebt die Werte einer Bitfolge, die in dem Speicher bisher als die Werte des Befehls vCMD mit variabler Länge gespeichert wurden, und führt die erhobene Bitfolge aus oder legt sie als einen Befehl aus (Schritt S20). Der Zeitpunkt, an dem der Befehl auszuführen ist, ist eine Zeit t5 in dem Beispiel, das in 12A veranschaulicht ist. Der Zeitpunkt, an dem der Befehl auszuführen ist, ist eine Zeit tn+1 in dem Beispiel, das in 12B veranschaulicht ist. Der darauffolgende Prozess ist genau gleich wie oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
Mit dem Befehl vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Änderung, wird die Zeitlänge eines Uplinksignals US, das von der Sensorsteuervorrichtung 31 gesendet werden soll, auch in Abhängigkeit von der Anzahl von Bits eines Befehls vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, angepasst. Es ist folglich möglich, das Uplinksignalbesetzungsverhältnis zu reduzieren.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist unten beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform basiert auf der dritten Änderung der ersten Ausführungsform, unterscheidet sich aber davon dadurch, dass unterschiedliche Spreizcodes verwendet werden, wenn eine Präambel Pre (erstes Teilsignal) eines Uplinksignals US gesendet wird, und wenn ein Befehl vCMD mit variabler Länge (zweites Teilsignal) davon gesendet wird, oder spezifisch ein Spreizcode C1 verwendet wird, wenn eine Präambel Pre gesendet wird, und ein Spreizcode C2 verwendet wird, wenn ein Befehl vCMD mit variabler Länge gesendet wird. Diejenigen Teile, die mit denjenigen der dritten Änderung der ersten Ausführungsform identisch sind, werden unten mit identischen Bezugszeichen benannt, und die Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu der dritten Änderung der ersten Ausführungsform, die unten beschrieben sind.
15 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 15 veranschaulicht, spreizt eine Sensorsteuervorrichtung 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform „00“ gemäß einer Präambel Pre mit dem direkten Spreader 63, der in 2 veranschaulicht ist, unter Verwenden eines 16-Chip-Spreizcodes C1 und sendet die gespreizte Präambel Pre (Zeiten t1 bis t3). Dann sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 einen Befehl vCMD mit variabler Länge. In diesem Zeitpunkt spreizt die Sensorsteuervorrichtung 31 eine Bitfolge, die den Befehl vCMD mit variabler Länge darstellt unter Verwenden eines Spreizcodes C2, dessen Codelänge kürzer ist als der Spreizcode C1 (Zeiten t3 bis t5). Spezifisch sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 „0“ des Befehls vCMD mit variabler Länge mit dem Spreizcode C2, und sendet „1“ des Befehls vCMD mit variabler Länge mit einem Code, der eine Umkehrung des Spreizcodes C2 ist. Schließlich sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 einen Befehlsendwert EoC wie bei der dritten Änderung der ersten Ausführungsform. In diesem Fall kann jedoch die Zeitlänge einer Periode, in der eine spezielle Bitsequenz, die einem Befehlsendwert EoC entspricht, gesendet werden soll, das heißt die Zeitlänge einer Periode, in der keine Daten gesendet werden sollen, gleich oder länger sein als eine Zeitlänge, die erforderlich ist, um einen Spreizcode C2 zu senden. Statt einen Befehlsendwert EoC zu senden, kann das Längenfeld, das in der ersten Ausführungsform veranschaulicht ist, oder das Flag, das in der ersten Änderung der ersten Ausführungsform veranschaulicht ist, gesendet werden.
Nach dem Erfassen der Präambel Pre unter Verwenden des Spreizcodes C1, erhebt der Stylus 2 den Wert des Befehls vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C2, dessen Codelänge kürzer ist als die des Spreizcodes C1. Wie in 15 veranschaulicht, weisen der Spreizcode C1 und der Spreizcode C 2 unterschiedliche Spitzenwerte auf. Der Stylus 2 erfasst folglich die Präambel Pre und den Befehl vCMD mit variabler Länge mit unterschiedlichen Spitzenwerten.
16 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Verarbeitungssequenz, die in 16 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von der Verarbeitungssequenz in 14 dadurch, dass ein Prozess (Schritt S41) zum Aktivieren des Korrelationsprozessors 71b mit dem Spreizcode C2 zwischen Schritt S12 und Schritt S13 eingefügt wird. Durch Ausführen des Schritts S41, kann der Stylus 2 jedes der Bits des Befehls vCMD mit variabler Länge und den Befehlsendwert EoC basierend auf dem Spreizcode C2 erfassen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, da die Codelänge des Spreizcodes, der nach der Rahmensynchronisation verwendet wird, das heißt des Spreizcodes C2, kürzer ist als die Codelänge des Spreizcodes C1, der zur Synchronisation verwendet wird, das heißt der Spreizcode, kann das Uplinksignalbesetzungsverhältnis weiter reduziert werden. Obwohl der kürzere Spreizcode zu einer entsprechenden Reduktion der Rauschbeständigkeit führt, kann höhere Rauschbeständigkeit als vor der Rahmensynchronisation erzielt werden, da der Abtastzeitpunkt nach der Rahmensynchronisation bekannt ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es folglich, obwohl der Spreizcode, der nach der Rahmensynchronisation verwendet wird kürzer ist, möglich, Rauschbeständigkeit gleichwertig mit der vor der Rahmensynchronisation zu erzielen.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform basiert auch auf der dritten Änderung der ersten Ausführungsform, unterscheidet sich von ihr jedoch dadurch, dass drei Protokolle P 1 bis P3 selektiv in Abhängigkeit von der Art, wie die Sensorsteuervorrichtung 31, mit der der Stylus 2 kommuniziert, verwendet wird, und der Spreizcodes, die verwendet werden, um eine Präambel Pre zu senden, in den Protokollen gemeinsam sind, während Spreizcodes, die verwendet werden, um einen Befehl vCMD mit variabler Länge zu senden, von einem Protokoll zum anderen unterschiedlich sind, oder spezifisch die Spreizcodes C1 bis C3 jeweils in den Protokollen P1 bis P3 verwendet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform und anders ausgedrückt, wird ein Uplinksignal US mit den mehreren Protokollen durch selektives Verwenden der Spreizcodes C1 bis C3 kompatibel gemacht. Diejenigen Teile, die mit denjenigen der dritten Änderung der ersten Ausführungsform identisch sind, werden unten mit identischen Bezugszeichen benannt, und die Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu der dritten Änderung der ersten Ausführungsform, die unten beschrieben sind.
17 ist ein wesentliches Blockschaltbild, das Funktionsblöcke des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Aus einem Vergleich zwischen 17 und 4 erkennt man, dass der Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von dem Stylus 2, der gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben ist, dadurch unterschiedlich ist, dass er drei Korrelationsprozessoren 71b aufweist. Wie unten ausführlich beschrieben, werden die drei Korrelationsprozessoren 71b verwendet, um Korrelationsvorgänge mit jeweiligen Spreizcodes C31, C32, C33 auszuführen, das heißt Spreizcodevariationen des Spreizcodes C3, damit der Stylus 2 einen Befehl vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C3 empfängt. Der Stylus 2 verwendet nur einen der drei Korrelationsprozessoren 71b zum Empfangen eines Befehls vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C1 oder des Spreizcodes C2.
Des Weiteren arbeitet der Stylus 2 gemäß der vorliegenden Offenbarung in einem der drei Betriebsmodi, die jeweils den Protokollen P1 bis P3 entsprechen. Ein aktueller Betriebsmodus wird eingestellt, wenn der Benutzer einen Seitenschalter, nicht veranschaulicht, auf dem Stylus 2 drückt.
Die 18A und 18B sind Diagramme, die den Spreizcode C3 veranschaulichen. 18 veranschaulicht den Spreizcode C1, der zum Erfassen einer Präambel Pre verwendet wird, und den Spreizcode C1r, der eine Umkehrung des Spreizcodes C1 ist, als eine Referenz für ein Verstehen des Spreizcodes C3. Wie in 18A veranschaulicht, ist der Spreizcode C1 eine 16-Chip-PN-Code „0111000010100110“, und der Spreizcode C1r ist ein PN-Code „1000111101011001“.
18B veranschaulicht Spreizcodes C31, C32, C33, C31r, C32r, C33r, die unter den Spreizcode C3 fallen. Wie in 18B veranschaulicht, ist der Spreizcode C31 mit dem Spreizcode C1 identisch. Der Spreizcode C32 ist ein Spreizcode, der durch Verschieben des Spreizcodes C31 um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C33 ist ein Spreizcode, der durch Verschieben des Spreizcodes C32 um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C31r ist ein PN-Code, der mit dem Spreizcode C1r identisch ist. Der Spreizcode C32r ist ein Spreizcode, der durch Verschieben des Spreizcodes C31r um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C33r ist ein Spreizcode, der durch Verlagern des Spreizcodes C32r um fünf Bits erhalten wird. Der Spreizcode C31r ist folglich gleich wie ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C31 erhalten wird, der Spreizcode C32r ist folglich gleich wie ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C32 erhalten wird, und der Spreizcode C33r ist gleich wie ein Spreizcode, der durch Umkehren des Spreizcodes C33 erhalten wird. Der Spreizcode C3 ist daher fähig, mehrere Werte auszudrücken, indem Spreizcode (drei Spreizcodes C31, C32, C33) kombiniert werden, die durch zyklisches Verschieben des Spreizcodes C1 um fünf Bits erzeugt werden, und Spreizcodes (zwei positive und negative Spreizcodetypen), die durch Umkehren der Polung des Spreizcodes C1 erhalten werden. Spezifisch sind die Spreizcodes C31, C32, C33, C31r, C32r, C33r jeweils mit 1-Bit „0“, 2-Bit „00“, 2-Bit „01“, 1-Bit „1“, 2-Bit „10“ und 2-Bit „11“ assoziiert.
Die 19 und 20 sind Ablaufdiagramme, die den Betrieb des Stylus 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulichen. Die Verarbeitungssequenz, die in den 19 und 20 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von der Verarbeitungssequenz, die in 16 veranschaulicht ist, dadurch, dass ein aktueller Betriebsmodus des Stylus 2 als entweder einem der Protokolle B1 bis P3 entsprechend bestimmt wird, wenn eine Präambel Pre bei Schritt S12 (Schritt S42) erfasst wird, dass Schritt S41 nicht ausgeführt wird, falls ein aktueller Betriebsmodus als dem Protokoll B1 entsprechend bestimmt wird, und dass Schritt S43 ausgeführt wird, und dass Schritt S14a an Stelle des Schritts S14 ausgeführt wird, falls ein aktueller Betriebsmodus als dem Protokoll P3 entsprechend bestimmt wird.
Genauer genommen bestimmt der Stylus 2 zuerst bei Schritt S42, ob ein aktueller Betriebsmodus einem der Protokolle P1 bis P3 entspricht (Schritt S42). Der Stylus 2 kann zum Beispiel einen aktuellen Betriebsmodus unter Bezugnahme auf einen aktuellen Betriebsmodus, der von dem Benutzer eingestellt wird, bestimmen.
Falls der Stylus 2 bei Schritt S42 bestimmt, dass ein aktueller Betriebsmodus dem Protokoll P1 entspricht, setzt der Stylus 2 fort, den Spreizcode C1, der verwendet wird, um die Präambel Pre zu empfangen, für den Empfang eines Befehls vCMD mit variabler Länge zu verwenden. Der Betrieb des Stylus 2 ist in diesem Fall gleich wie der Betrieb des Stylus 2, der oben unter Bezugnahme auf 14 beschrieben ist.
Falls der Stylus 2 bei Schritt S42 bestimmt, dass ein aktueller Betriebsmodus dem Protokoll P2 entspricht, aktiviert der Stylus 2 dann die Korrelationsprozessoren 71b mit dem Spreizcode C2, der kürzer ist als der Spreizcode C1 (Schritt S41). Der Betrieb des Stylus 2 ist in diesem Fall gleich wie der Betrieb des Stylus 2, der oben unter Bezugnahme auf 16 beschrieben ist.
Falls der Stylus 2 bei Schritt S42 bestimmt, dass ein aktueller Betriebsmodus dem Protokoll P3 entspricht, aktiviert der Stylus 2 dann die drei Korrelationsprozessoren 71b jeweils mit den Spreizcodes C31, C32, C33 (Schritt S43), wie in 20 veranschaulicht. Nach dem Erheben eines Probetimings bei Schritt S13, empfängt der Stylus 2 einen Befehl vCMD mit variabler Länge (Schritt S14a).
Die Verarbeitung des Schritts S14a unterscheidet sich von der Verarbeitung, die in den 14 und 16 veranschaulicht ist, dadurch, dass Schritte S16a, S40a an Stelle der jeweiligen Schritte S16, S40 ausgeführt werden. Spezifisch bestimmt der Stylus 2, nachdem der Stylus 2 die drei Korrelationsprozessoren 71b zum Ausführen jeweiliger Korrelationsoperationen an einem Abttasttiming veranlasst hat (Schritt S15), ob eine negative Spitze des Spreizcodes C31 erfasst wird oder nicht (Schritt S40a). Falls der Stylus bestimmt, dass eine negative Spitze des Spreizcodes C31 nicht erfasst wird, erhebt der Stylus 2, da positive oder negative Spitzenwerte der Spreizcodes C32, C33 erhalten werden müssen, einen 2-Bitwert, der von der Art der erhaltenen Spitzenwerte abhängt, und speichert den erhobenen Bitwert in einem Speicher, nicht veranschaulicht, als einen Wert eines Teils des Befehls vCMD mit variabler Länge (Schritt S16a). Falls ein positiver oder negativer Spitzenwert einer der Spreizcodes C31, C32, C33 nicht erhalten wird, kann der Stylus 2 den Empfang eines Uplinksignals US als ein Versagen betrachten und kann einen vorbestimmten Fehlerprozess ausführen.
Falls der Stylus 2 bestimmt, dass ein negativer Spitzenwert des Spreizcodes C31 bei Schritt S40a erfasst wird, erhebt der Stylus 2 die Werte einer Bitfolge, die bisher in dem Speicher gespeichert wurde, als die Werte des Befehls vCMD mit variabler Länge, und führt die erhobene Bitfolge aus oder legt sie als einen Befehl aus (Schritt S20). Danach geht die Steuerung zurück zu Schritt S19 (19), bei dem der Stylus 2 ein Downlinksignal DS sendet.
21 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Senden und Empfangen eines Befehls vCMD mit variabler Länge gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 21 veranschaulicht, dass die Sensorsteuervorrichtung 31 von dem Typ zum Senden eines Befehls vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C3 ist.
Wie in 21 veranschaulicht, spreizt eine Sensorsteuervorrichtung 31 „00“, der einer Präambel Pre entspricht, mit dem direkten Spreader 63, der in 2 veranschaulicht ist, unter Verwenden eines 16-Chip-Spreizcodes C1 und sendet die gespreizte Präambel Pre (Zeiten t1 bis t3). Dann sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 einen Befehl vCMD mit variabler Länge. In diesem Zeitpunkt spreizt die Sensorsteuervorrichtung 31 eine Bitfolge, die den Befehl vCMD mit variabler Länge darstellt, unter Verwenden der Spreizcodes C32, C33, C32r, C33r (Zeiten t3 bis tn). Da die Spreizcodes C32, C33, C32r, C33r 2-Bit-Daten, wie oben beschrieben, ausdrücken können, sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 die Daten des Befehls vCMD mit variabler Länge durch jeweils 2 Bits. Der Stylus 2 empfängt die Spreizcodes C32, C33, C32r, C33r, die derart gesendet werden, unter Verwenden der drei Korrelationsprozessoren 71b.
Schließlich sendet die Sensorsteuervorrichtung 31 den Spreizcode C31r, der „1“ darstellt. Der Spreizcode C31, der derart gesendet wird, entspricht dem Befehlsendwert EoC, der oben beschrieben ist. Der Stylus 2 erfasst den Befehlsendwert EoC durch Erfassen des Spreizcodes C31r und führt den Befehl vCMD mit variabler Länge, der von der Bitfolge dargestellt wird, die bisher empfangen wurde, aus.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, ist es möglich, den Stylus 2 mit einer Mehrzahl von Protokollen kompatibel zu machen. Insofern als ein Spreizcode C3 fähig ist, 2-Bit-Daten zu senden, wenn er verwendet wird, um den Befehl vCMD mit variabler Länge zu senden und zu empfangen, kann die Übertragungsrate durch Verwenden des Spreizcodes C3 im Vergleich zu dem Verwenden des Spreizcodes C1 erhöht werden. Die Zeitlänge des Uplinksignals US kann folglich reduziert werden.
Die 22A und 22B sind Diagramme, die ein Verfahren zum Senden und Empfangen von Befehlen vCMD mit variabler Länge gemäß einer Änderung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die 22A und 22B veranschaulichen, dass eine Sensorsteuervorrichtung 31 von dem Typ zum Senden eines Befehls vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C3 ist, wie bei 21. Das Verfahren, das in den 22A und 22B veranschaulicht ist, gilt auch für eine Sensorsteuervorrichtung, die zu dem Typ zum Senden eines Befehls vCMD mit variabler Länge unter Verwenden des Spreizcodes C1 oder C2 gehört. Die vorliegende Änderung unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform dadurch, dass Informationen, die die Länge eines Befehls vCMD mit variabler Länge darstellen, in einer Präambel Pre enthalten ist, statt dass ein Befehlsendwert EoC durch Senden des Spreizcodes C31r gesendet wird. Die vorliegende Änderung wird unten ausführlich beschrieben.
Gemäß der vorliegenden Änderung wird eine Mehrzahl von Präambeln Pre im Voraus in Abhängigkeit von den Längen der Befehle vCMD mit variabler Länge vorbereitet. Insbesondere wird eine Präambel Pre, die den Wert „00“ aufweist, in Assoziation mit einem Befehl vCMD mit variabler Länge, der eine Länge von 4 Bits aufweist (siehe 22A) vorbereitet, und eine Präambel Pre, die den Wert „01“ aufweist, wird in Assoziation mit einem Befehl vCMD mit variabler Länge, der eine Länge von 2 × (n-2) Bits (wobei n zum Beispiel 18 beträgt) vorbereitet (siehe 22B). Die Sensorsteuervorrichtung 31 wählt den Wert der Präambel Pre in Abhängigkeit von der Länge eines Befehls vCMD mit variabler Länge, der gesendet werden soll, aus, und sendet die Präambel Pre in einer Stufe vor dem Befehl vCMD mit variabler Länge. In diesem Zeitpunkt kann „0“ unter Verwenden des Spreizcodes C1 gesendet werden, und „1“ kann unter Verwenden des Spreizcodes C1r gesendet werden. Der Stylus ist daher fähig, selektiv eine Mehrzahl von Präambeln Pre in Abhängigkeit davon zu empfangen, welcher des positiven und negativen Spitzenwerts durch das Resultat eines Korrelationsvorgangs bezüglich des Spreizcodes C1 dargestellt wird.
Bei dieser Anordnung ist der Stylus 2 fähig, die Endposition des Befehls vCMD mit variabler Länge zu erkennen, ohne den Befehlsendwert EoC in dem Beispiel, das in 21 veranschaulicht ist, zu empfangen. Es besteht folglich eine Möglichkeit, dass der Stylus 2 den Befehl vCMD mit variabler Länge früher ausführen kann als bei dem Beispiel, das in 21 veranschaulicht ist.
Gemäß der dritten Ausführungsform können Informationen, die einen Spreizcode, der verwendet wird, um einen Befehl vCMD mit variabler Länge zu senden, in einer Präambel Pre enthalten sein. Der Stylus 2 kann den Wert der Informationen aus der Präambel Pre, die unter Verwenden des Spreizcodes C1 erfasst wird, erheben, einen Spreizcode bestimmen, der zum Erfassen eines Befehls vCMD mit variabler Länge aus dem erhobenen Wert verwendet werden soll, und kann, falls erforderlich, von dem Spreizcode, der von den Korrelationsprozessoren 71b verwendet wird zu dem bestimmten Spreizcode umschalten. Die Sensorsteuervorrichtung 31 ist daher fähig, einen Spreizcode festzulegen, der verwendet werden soll, um einen Befehl vCMD mit variabler Länge zu empfangen.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die veranschaulichten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann reduziert werden, um auf diverse Arten umgesetzt zu werden, ohne den Schutzbereich zu verlassen.
Gemäß den oben stehenden Ausführungsformen weist ein Befehl vCMD mit variabler Länge zum Beispiel ein Feld mit einer vorbestimmten Anzahl von Bytes auf (siehe 9 und 10). Der Satz „vorbestimmte Anzahl von Bytes“ kann mit einem Satz „vorbestimmte Anzahl von Bits“ oder einem Satz „vorbestimmte Anzahl von Wörtern“ ersetzt werden. Der Begriff „Feld“ kann nicht nur Daten, die eine Bedeutung darstellen, aufweisen, sondern kann auch eine willkürliche Anzahl von Daten, Nutzlastdaten, einen Erfassungscode, Padding oder einen Code, der eine Präambel darstellt, aufweisen. Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen oben beschrieben wurden, ist klar, dass die Ausführungsformen nur beispielhaft veranschaulicht sind, und dass diverse Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der anliegenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

Verfahren, das in einem System ausgeführt wird, das einen aktiven Stylus (2) und eine Sensorsteuervorrichtung (31) aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen Synchronisationsschritt zum Herstellen einer Rahmensynchronisation zwischen der Sensorsteuervorrichtung (31) und dem aktiven Stylus (2); einen Anweisungsschritt, bei dem die Sensorsteuervorrichtung (31) einen ersten Befehl mit variabler Länge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge auswählt, die jeweils Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen können, und den ausgewählten ersten Befehl mit variabler Länge mit einem Uplinksignal (US), das eine variable Zeitlänge in Abhängigkeit von der Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge aufweist, in einem ersten Rahmen sendet; einen Empfangsschritt, bei dem der aktive Stylus (2) das Uplinksignal (US) und die variable Zeitlänge unter Verwenden einer Empfangsschaltung erfasst und den Befehl mit variabler Länge durch Fortsetzen des Decodierens des Uplinksignals (US) bis zu dem Ende der variablen Zeitlänge fortsetzt; und einen Übertragungsschritt, bei dem der aktive Stylus (2) ein Downlinksignal (DS) in Abhängigkeit von dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge in dem Rest des ersten Rahmens unter Verwenden einer Steuerschaltung (90) und einer Übertragungsschaltung sendet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Synchronisationsschritt Folgendes aufweist: einen Schritt, bei dem die Sensorsteuervorrichtung (31) eine Rahmenreferenzzeit durch wiederholtes Senden des Uplinksignals (US) in Rahmen liefert; und einen Schritt, bei dem der aktive Stylus (2) die Rahmenreferenzzeit durch Erfassen des Uplinksignals (US) unter Verwenden der Empfangseinheit erhebt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Befehl mit variabler Länge eine Feldlänge aufweist, die eine Anzahl von Bits davon darstellt; der Anweisungsschritt einen Schritt aufweist, bei dem die Sensorsteuervorrichtung (31) die Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge bei der Auswahl des ersten Befehls mit variabler Länge bestimmt und den Wert des Längenfelds in dem ersten Befehl mit variabler Länge basierend auf der bestimmten Anzahl von Bits ändert; und wobei der Empfangsschritt einen Schritt aufweist, bei dem der aktive Stylus (2) den Wert des Längenfelds in dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge decodiert und eine Zeit, während der das Empfangen des ersten Befehls mit variabler Länge, in Abhängigkeit von dem dekodierten Wert des Längenfelds fortgesetzt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Mehrzahl erster Befehle mit variabler Länge ein oder mehrere Felder aufweist, die jeweils eine vorbestimmte Bytelänge aufweisen; und das eine oder die mehreren Felder jeweils ein Flag aufweisen, ob ein nächstes Feld vorhanden ist oder nicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder der Mehrzahl erster Befehle mit variabler Länge eine Mehrzahl von Feldern aufweist, die jeweils eine vorbestimmte Bytelänge aufweisen; die Mehrzahl von Feldern jeweils ein Flag aufweisen, das angibt, ob ein nächstes Feld vorhanden ist oder nicht, und ein CRC-Feld, das einen Fehlererfassungswert aufweist, der aus einer Bitfolge berechnet wird, die aus dem Wert einer Bitfolge, die in dem Feld enthalten ist, erhalten wird; der Empfangsschritt einen Schritt aufweist, bei dem der aktive Stylus (2) einen Fehlererfassungswert basierend auf einer Bitfolge berechnet, die in jedem der Mehrzahl von Feldern enthalten ist, und den berechneten Fehlererfassungswert mit einem Wert vergleicht, der in einem entsprechenden CRC-Feld enthalten ist; und der Übertragungsschritt einen Schritt aufweist, bei dem der aktive Stylus (2) das Downlinksignal (DS) sendet, falls die verglichenen Werte miteinander hinsichtlich aller Felder übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei von dem einem oder den mehreren Feldern, ein zweites Feld, das neben einem ersten Feld gesendet werden sollen, derart gesendet wird, dass es dem ersten Feld kontinuierlich folgt, oder nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit ab dem Abschließen des Sendens des ersten Felds gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Befehl mit variabler Länge ein Endfeld aufweist, das ein Befehlsende an einem Ende davon angibt; und der Empfangsschritt einen Empfangsendschritt aufweist, bei dem der aktive Stylus (2) das Empfangen des ersten Befehls mit variabler Länge beim Erfassen des Endfelds beendet.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei bei dem Empfangsschritt der aktive Stylus (2) den ersten Befehl mit variabler Länge durch Ausführen eines Korrelationsvorgangs zwischen einem bekannten Spreizcode und dem Uplinksignal (US) ausführt; und bei dem Empfangsendschritt der aktive Stylus (2) das Endfeld erfasst, falls ein Spitzenwert nicht als das Resultat des Korrelationsvorgangs zwischen dem bekannten Spreizcode und dem Uplinksignal (US) erhalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Uplinksignal (US) ein Signal ist, das erhalten wird, wenn die Sensorsteuervorrichtung (31) eine Bitfolge, die den ersten Befehl mit variabler Länge darstellt, direkt mit dem bekannten Spreizcode spreizt; wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: einen Standbyschritt, bei dem die Sensorsteuervorrichtung (31) kein Signal sendet, sondern während einer Zeit, die so lange wie mindestens der bekannte Spreizcode ist, im Standby bleibt, nachdem das Uplinksignal (US) gesendet wurde; und einen Schritt, bei dem die Sensorsteuervorrichtung (31) das Downlinksignal (DS) nach dem Standbyschritt erfasst.
Sensorsteuervorrichtung (31), die Folgendes umfasst: einen Sender, der eine Rahmensynchronisation mit einem aktiven Stylus (2) herstellt, danach einen ersten Befehl mit variabler Länge aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge, die jeweils Daten mit einer variablen Anzahl von Bits enthalten können, auswählt und den ausgewählten ersten Befehl mit variabler Länge mit einem Uplinksignal (US), das eine Zeitlänge aufweist, die von der Anzahl von Bits des ersten Befehls mit variabler Länge abhängt, in einem ersten Rahmen sendet; und; einen Empfänger, der ein Downlinksignal (DS) empfängt, das der aktive Stylus (2) in Abhängigkeit von dem ersten Befehl mit variabler Länge in dem Rest des ersten Rahmens gesendet hat.
Aktiver Stylus (2), der Folgendes umfasst: einen Empfänger, der eine Rahmensynchronisation mit einer Sensorsteuervorrichtung (31) herstellt und danach einen ersten Befehl mit variabler Länge empfängt, der aus einer Mehrzahl von Befehlen mit variabler Länge ausgewählt ist, von welchen jeder Daten mit einer variablen Anzahl von Bits aufweisen kann, durch Erfassen eines Uplinksignals (US), das die Sensorsteuervorrichtung (31) in einem ersten Rahmen gesendet hat; und einen Sender, der ein Downlinksignal (DS), das von dem empfangenen ersten Befehl mit variabler Länge abhängt, in dem Rest des ersten Zeitrahmens sendet.