DE112021007110T5

DE112021007110T5 - Aktiver eingabestift, positionsdetektionssystem und integrierte schaltung

Info

Publication number: DE112021007110T5
Application number: DE112021007110.6T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Miyamoto; Haruhiko HISANO; Sadao Yamamoto
Original assignee: Wacom Co Ltd
Current assignee: Wacom Co Ltd
Priority date: 2021-04-19
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-12-14
Also published as: JPWO2022224466A1; US12169604B2; WO2022224466A1; CN116888564A; US20230400944A1

Abstract

AufgabeVerhindern, dass das Zeichnen durch eine Stifteingabe aufgrund eines Fehlers beim Empfangen eines Aufwärtsverbindungssignals anhält.LösungEin aktiver Eingabestift 2 nach der vorliegenden Erfindung weist eine Verarbeitungsschaltung 26d, die zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung des Empfangszeitpunkts eines Aufwärtsverbindungssignals US, das von einer Sensorsteuerung 31 empfangen wurde, als Bezugszeitpunkt entschieden wird, ein Positionssignal und ein Datensignal von einer Stiftspitzenelektrode 21 sendet und ein nächstes Aufwärtsverbindungssignal empfängt, und eine drahtlose Kommunikationseinheit 28, die eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation mit der Sensorsteuerung 31 durchführt, auf. Die Verarbeitungsschaltung 26d bestimmt, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und die Verarbeitungsschaltung 26d sendet in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, wenigstens einen Teil des Datensignals über die drahtlose Kommunikationseinheit 28, während sie das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode 21 sendet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen aktiven Eingabestift, ein Positionsdetektionssystem und eine integrierte Schaltung und insbesondere einen aktiven Eingabestift, der wechselseitig und bidirektional mit einer Sensorsteuerung kommuniziert, eine integrierte Schaltung für einen solchen aktiven Eingabestift und ein Positionsdetektionssystem, das einen solchen aktiven Eingabestift und eine Sensorsteuerung aufweist.
Allgemeiner Stand der Technik
Ein aktiver Eingabestift, der so ausgeführt ist, dass er Signale durch eine Elektrode (nachstehend als „Stiftspitzenelektrode“ bezeichnet), die an einer Stiftspitze bereitgestellt ist, bidirektional an eine Sensorsteuerung in einer Positionsdetektionsvorrichtung sendet/von dieser empfängt, ist bekannt. Nachstehend wird die Kommunikation, die durch die Stiftspitzenelektrode auf diese Weise durchgeführt wird, als „Stiftspitzenkommunikation“ bezeichnet werden. Außerdem wird das Signal, das von der Sensorsteuerung an den aktiven Eingabestift gesendet wird, als „Aufwärtsverbindungssignal“ bezeichnet werden und das Signal, das von dem aktiven Eingabestift an die Sensorsteuerung gesendet wird, als „Abwärtsverbindungssignal“ bezeichnet werden.
Das Abwärtsverbindungssignal dient als Positionssignal, um die Sensorsteuerung dazu zu bringen, die Position des aktiven Eingabestifts zu detektieren, und als Datensignal, um Daten in dem aktiven Eingabestift an die Sensorsteuerung zu senden. Die Sensorsteuerung, die die Stiftspitzenkommunikation durchführt, ist so ausgeführt, dass sie die Position des aktiven Eingabestifts auf der Basis der Empfangsstärke des Abwärtsverbindungssignals an einer jeden von mehreren Sensorelektroden, die in einer Touchoberfläche bereitgestellt sind, detektiert und die durch den aktiven Eingabestift gesendeten Daten durch Demodulieren des Abwärtsverbindungssignals, das an irgendeiner der Sensorelektroden detektiert wurde, empfängt. Die Position, die durch die Sensorsteuerung detektiert wurde, und die Daten, die von ihr empfangen wurden, werden an einen Hostprozessor geliefert und für ein Zeichnen durch eine Stifteingabe verwendet.
Außerdem ist in den letzten Jahre ein elektronischer Stift, der für eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation wie etwa Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) geeignet ist, aufgetaucht. Die Patentdokumente 1 und 2 offenbaren Beispiele für einen sogenannten elektronischen Stift. Der elektronische Stift, der in dem Patentdokument 1 beschrieben ist, ist so ausgeführt, dass er auf der Basis von Informationen, die von einer Positionsdetektionsvorrichtung durch eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation empfangen werden, Anfangseinstellungen vornimmt und eine Stiftdruckinformation, eine Seitenschalterinformation und eine Identifikationsinformationskennung durch eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation senden kann. Bei dem elektronischen Stift, der in dem Patentdokument 2 beschrieben wird, wird eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation benutzt, um die Funktion des elektronischen Stifts zum Beispiel von „Zeichnen“ zu „Löschen“ umzuschalten.
Dokumente des Stands der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische Patentschrift Nr. 6487782
Patentdokument 2: US-Patentschrift Nr. 9,924,019

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Übrigens ist die Sensorsteuerung so ausgeführt, dass sie das Aufwärtsverbindungssignal periodisch sendet, und ist der aktive Eingabestift so ausgeführt, dass er das Abwärtsverbindungssignal unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals als Bezugszeitpunkt sendet und ein nächstes Aufwärtsverbindungssignal empfängt. Daher ist es für das normale Funktionieren des aktiven Eingabestifts nötig, dass das Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde.
Doch in manchen Fällen wird das Aufwärtsverbindungssignal von Rauschen wie etwa einem Signal, um zum Beispiel Pixel einer Anzeige zu treiben, überlagert, und als Resultat kann der aktive Eingabestift das Aufwärtsverbindungssignal möglicherweise nicht empfangen. Der aktive Eingabestift ist dann nicht in der Lage, zumindest das Abwärtsverbindungssignal als Datensignal zu senden. Dies liegt daran, dass die Sensorsteuerung und der aktive Eingabestift miteinander synchronisiert sein müssen, damit die Sensorsteuerung das Datensignal richtig empfängt. Es waren Verbesserungen nötig, da das Zeichnen durch eine Stifteingabe anhält, wenn der aktive Eingabestift das Datensignal nicht senden kann.
Daher besteht eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung darin, einen aktiven Eingabestift, ein Positionsdetektionssystem und eine integrierte Schaltung bereitzustellen, die verhindern können, dass das Zeichnen durch eine Stifteingabe aufgrund eines Fehlers beim Empfangen eines Aufwärtsverbindungssignals anhält.
Außerdem bestimmt eine herkömmliche Sensorsteuerung auf der Basis eines Stiftdruckwerts, der in dem Datensignal enthalten ist, ob der aktive Eingabestift mit der Touchoberfläche in Kontakt steht oder nicht. Nachstehend wird die Information, die das Bestimmungsergebnis angibt, als „Kontaktzustandsinformation“ bezeichnet werden. Die Kontaktzustandsinformation ist eine Information, die entweder einen Zustand, in dem der aktive Eingabestift nicht mit der Touchoberfläche in Kontakt steht, (einen Schwebezustand) oder einen Zustand, in dem der aktive Eingabestift mit der Touchoberfläche in Kontakt steht, (einen Kontaktzustand) angibt.
Doch da das Senden des Datensignals durch den aktiven Eingabestift intermittierend durchgeführt wird, kann es bei dem obigen Bestimmungsverfahren zu einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung kommen. Außerdem wird in einem Fall, in dem der aktive Eingabestift das Datensignal über eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation anstatt über die Stiftspitzenkommunikation sendet, durch eine Kommunikationsverzögerung ebenfalls eine Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation verursacht.
Daher besteht eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen aktiven Eingabestift und ein Positionsdetektionssystem bereitzustellen, die das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung unterdrücken können.
Technische Lösung
Ein aktiver Eingabestift nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein aktiver Eingabestift, der eine Signalverarbeitungseinheit, die zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts eines Aufwärtsverbindungssignals, das von einer Sensorsteuerung empfangen wird, als Bezugszeitpunkt bestimmt wird, ein Senden eines Positionssignals und eines Datensignals von einer Stiftspitzenelektrode und ein Empfangen eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals durchführt, und eine erste drahtlose Kommunikationseinheit, die eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation mit der Sensorsteuerung durchführt, aufweist. Die Signalverarbeitungseinheit bestimmt, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und die Signalverarbeitungseinheit sendet in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, wenigstens einen Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit, während sie das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode sendet.
Ein Positionsdetektionssystem nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Positionsdetektionssystem, das den aktiven Eingabestift und die Sensorsteuerung aufweist. Die Sensorsteuerung gibt Daten, die durch das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift von der Stiftspitzenelektrode gesendet wurde, angegeben werden, und Daten, die durch das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wurde, angegeben werden, als Daten von dem gleichen aktiven Eingabestift an einen Hostprozessor aus.
Eine integrierte Schaltung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine integrierte Schaltung, die für einen aktiven Eingabestift verwendet wird, der eine erste drahtlose Kommunikationseinheit zum Durchführen einer drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit einer Sensorsteuerung aufweist. Zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts eines Aufwärtsverbindungssignals, das von der Sensorsteuerung empfangen wird, als Bezugszeitpunkt entschieden wird, werden ein Senden eines Positionssignals und eines Datensignals von einer Stiftspitzenelektrode und ein Empfangen eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals durchgeführt. Es wird bestimmt, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, wird wenigstens ein Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet, während das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode gesendet wird.
Ein aktiver Eingabestift nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein aktiver Eingabestift, der eine Verarbeitungsschaltung, die ein Abwärtsverbindungssignal, das an eine Sensorsteuerung gesendet werden soll, erzeugt, und eine Sendeschaltung, die das Abwärtsverbindungssignal sendet, indem sie einem Potential einer Elektrode, die an einer Stiftspitze bereitgestellt ist, eine Änderung vermittelt, aufweist. Die Verarbeitungsschaltung führt einen Trägermodulationsprozess durch, bei dem das Abwärtsverbindungssignal in einem Fall, in dem sich der aktive Eingabestift in einem Kontaktzustand befindet, auf der Basis eines ersten Trägersignals erzeugt wird, während das Abwärtsverbindungssignal in einem Fall, in dem sich der aktive Eingabestift in einem Schwebezustand befindet, auf der Basis eines zweiten Trägersignals, das sich von dem ersten Trägersignal unterscheidet, erzeugt wird.
Ein Positionsdetektionssystem nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Positionsdetektionssystem, das den aktiven Eingabestift und die Sensorsteuerung aufweist. Die Sensorsteuerung bestimmt, ob ein Trägersignal eines Abwärtsverbindungssignals, das von dem aktiven Eingabestift empfangen wurde, das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist, und bestimmt auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung, ob der aktive Eingabestift mit einer Touchoberfläche in Kontakt steht oder nicht.
Vorteilhafte Wirkung
Nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sensorsteuerung die Position des aktiven Eingabestifts selbst dann, wenn das Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wird und der aktive Eingabestift das Datensignal nicht von der Stiftspitzenelektrode senden kann, unter Verwendung des Positionssignals, das von der Stiftspitzenelektrode gesendet wurde, empfangen und die Sendedaten des aktiven Eingabestifts über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation empfangen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Zeichnen durch eine Stifteingabe aufgrund eines Fehlers beim Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals angehalten wird.
Nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung zu unterdrücken, da die Kontaktzustandsinformation durch das Trägersignal des Abwärtsverbindungssignals gesendet werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1: 1 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Aufbaus eines Positionsdetektionssystems nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2: 2 ist ein Zustandsübergangsdiagramm einer Verarbeitungsschaltung 26d eines aktiven Eingabestifts 2.
3: 3A ist ein Diagramm zur Darstellung des Formats eines Aufwärtsverbindungssignals US, 3B, und 3C sind Diagramme, die jeweils das Format eines Abwärtsverbindungssignals DSa darstellen, 3D ist ein Diagramm zur Darstellung des Formats eines Abwärtsverbindungssignals DSb, und 3E ist ein Diagramm zur Darstellung des Formats eines Abwärtsverbindungssignals DSc.
4: 4 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 durchgeführt wird.
5: 5 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 durchgeführt wird.
6: 6 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch eine Sensorsteuerung 31 durchgeführt wird.
7: 7 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch die Sensorsteuerung 31 durchgeführt wird.
8: 8 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch die Sensorsteuerung 31 durchgeführt wird.
9: 9 ist ein Verarbeitungsablaufdiagramm zur Darstellung eines Prozesses, der durch die Sensorsteuerung 31 durchgeführt wird.
10: 10 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden.
11: 11 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 nach einem Abwandlungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden.
12: 12 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden.
13: 13 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 nach einem Abwandlungsbeispiel der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden.
14: 14 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31 gesendet und empfangen werden, wenn das Senden und das Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US und des Abwärtsverbindungssignals DS in Zeitschlitzeinheiten ausgeführt wird.

WEISEN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.
1 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Aufbaus eines Positionsdetektionssystems 1 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 dargestellt ist, weist das Positionsdetektionssystem 1 einen aktiven Eingabestift 2 und eine elektronische Vorrichtung 3, die eine Positionsdetektionsvorrichtung zum Detektieren des aktiven Eingabestifts 2 ist, auf.
Die elektronische Vorrichtung 3 ist zum Beispiel ein Computer mit einer Touchoberfläche 3a wie etwa ein Tablet-Computer oder ein Digitalisiergerät. In dem Inneren der elektronischen Vorrichtung 3 sind ein Sensor 30, der direkt unter der Touchoberfläche 3a angeordnet ist, eine Sensorsteuerung 31, die an den Sensor 30 angeschlossen ist, eine Anzeige 32, die so angeordnet ist, dass sie den Sensor 30 überlagert, eine drahtlose Kommunikationseinheit 33 (eine zweite drahtlose Kommunikationseinheit) und ein Hostprozessor 34 zum Steuern einer jeden Einheit der elektronischen Vorrichtung 3, die über diese Einheiten verfügt, bereitgestellt.
Der Hostprozessor 34 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit der elektronischen Vorrichtung 3 und ist so ausgeführt, dass er verschiedene Arten von Programmen aus einem Speicher, der nicht dargestellt ist, liest und ausführt. Die Programme, die auf diese Weise ausgeführt werden, umfassen verschiedene Arten von Anwendungen einschließlich eines Betriebssystems der elektronischen Vorrichtung 3 und einer Zeichenanwendung. Unter diesen ist die Zeichenanwendung ein Programm zum Ausführen eines Prozesses zum Erzeugen digitaler Tinte auf der Basis der Position und der Daten, die von der Sensorsteuerung 31 geliefert werden, und ihrem Speichern in dem Speicher in der elektronischen Vorrichtung 3 und eines Prozesses zum Wiedergeben der erzeugten digitalen Tinte, zum Erzeugen eines Videosignals, das das Ergebnis angibt, und zu seinem Liefern an die Anzeige 32. Die Anzeige 32 ist eine Anzeige zum Anzeigen eines Videosignals, das von dem Hostcomputer 34 geliefert wurde, und weist zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische Elektrolumineszenzanzeige (EL-Anzeige) auf.
Die Sensorsteuerung 31 ist eine integrierte Schaltung, die die Funktion aufweist, die Position des aktiven Eingabestifts 2 in der Touchoberfläche 3a durch bidirektionales Kommunizieren mit dem aktiven Eingabestift 2 abzuleiten, Daten von dem aktiven Eingabestift 2 zu erlangen und die abgeleitete Position und die erlangten Daten jedes Mal an den Hostprozessor 34 zu liefern. Grundsätzlich wird die Kommunikation zwischen der Sensorsteuerung 31 und dem aktiven Eingabestift 2 über die oben beschriebene Stiftspitzenkommunikation ausgeführt, doch wird situationsabhängig auch eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation verwendet.
Im Besonderen wird die Kommunikation von der Sensorsteuerung 31 zu dem aktiven Eingabestift 2 über die Stiftspitzenkommunikation ausgeführt. Nachstehend wird das Signal, das für diese Kommunikation von der Sensorsteuerung 31 an den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, als „Aufwärtsverbindungssignal US“ bezeichnet werden. Andererseits wird die Kommunikation von dem aktiven Eingabestift 2 zu der Sensorsteuerung 31 grundsätzlich über die Stiftspitzenkommunikation ausgeführt, doch wird zusammen damit nur in einem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen kann, eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation verwendet. Nachstehend wird das Signal, das durch den aktiven Eingabestift 2, der das Aufwärtsverbindungssignal US erfolgreich empfangen hat, über die Stiftspitzenkommunikation gesendet wird, als „Abwärtsverbindungssignal DSa“ bezeichnet werden, das Signal, das durch den aktiven Eingabestift 2, der das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen konnte, über die Stiftspitzenkommunikation gesendet wird, als „Abwärtsverbindungssignal DSb“ bezeichnet werden, und das Signal, das durch den aktiven Eingabestift 2, der das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen konnte, über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation gesendet wird, als „Abwärtsverbindungssignal DSc“ bezeichnet werden.
Der Sensor 30 ist eine Vorrichtung mit einem Aufbau, bei dem mehrere Sensorelektroden in der Touchoberfläche angeordnet sind. Die Stiftspitzenkommunikation wird über eine Kommunikation nach einem Verfahren der kapazitiven Kopplung ausgeführt, das durch die Kapazität, die zwischen den mehreren Sensorelektroden und Elektroden (einer Stiftspitzenelektrode 21 und einer Ringelektrode 22, die später beschrieben werden) auf Seiten des aktiven Eingabestifts 2 gebildet wird, durchgeführt wird. Die Sensorsteuerung 31 sendet das Aufwärtsverbindungssignal US, indem sie dem Potential einer jeden Sensorelektrode eine Änderung vermittelt, während sie die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb detektiert, indem sie eine Veränderung des Potentials einer jeden Sensorelektrode detektiert.
Hier können einige der mehreren Sensorelektroden, die den Sensor 30 bilden, als eine gemeinsame Elektrode (eine Elektrode, um jedem Pixel gemeinsam ein Massepotential zu liefern) der Anzeige 32 verwendet werden. Eine elektronische Vorrichtung 3, die eine solche Nutzung einsetzt, wird allgemein als Positionsdetektionsvorrichtung des „In-Cell-Typs“ bezeichnet. Andernfalls bildet eine elektronische Vorrichtung 3, die diese Nutzung nicht einsetzt, etwas, das allgemein als Positionsdetektionsvorrichtung des „On-Cell-Typs“ oder des „Out-Cell-Typs“ bezeichnet wird. Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise auf jede beliebige elektronische Vorrichtung 3 anwendbar.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 33 ist zum Beispiel eine Kommunikationsvorrichtung zur Durchführung einer drahtlosen Kurzstreckenkommunikation wie etwa Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) und ist an die Sensorsteuerung 31 und den Hostprozessor 34 angeschlossen. Der Hostprozessor 34 führt eine Steuerung der drahtlosen Kommunikationseinheit 33 einschließlich der Paarung mit dem Kommunikationspartner durch und führt durch die drahtlose Kommunikationseinheit 33 eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation für die Allzweckverwendung wie etwa den Anschluss einer Tastatur, einer Maus, eines Lautsprechers und eines Kopfhörers durch. Die Sensorsteuerung 31 verwendet die drahtlose Kommunikationseinheit 33 indessen, um über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation das Abwärtsverbindungssignal DSc zu empfangen.
Wie in 1 dargestellt ist, weist der aktive Eingabestift 2 einen Kernkörper 20, eine Stiftspitzenelektrode 21, eine Ringelektrode 22, einen Drucksensor 23, einen Seitenschalter 24, eine Batterie 25, eine integrierte Schaltung 26, ein Sperrfilter 27 und eine drahtlose Kommunikationseinheit 28 (eine erste drahtlose Kommunikationseinheit) auf. Der Kernkörper 20 ist ein Element, das den Stiftschaft des aktiven Eingabestifts 2 bildet. Die Spitze des Kernkörpers 20 bildet die Stiftspitze des aktiven Eingabestifts 2, und ihr Ende liegt an dem Drucksensor 23 an. Die Stiftspitzenelektrode 21 und die Ringelektrode 22 sind Leiter, die an voneinander verschiedenen Positionen in der Stiftspitze bereitgestellt sind. Genauer ist die Stiftspitzenelektrode 21 an der Spitze des Kernkörpers 20 des aktiven Eingabestifts 2 angeordnet und ist die Ringelektrode 22 an einer Position, die in Bezug auf die Stiftspitzenelektrode 21 näher an der Mitte des aktiven Eingabestifts 2 liegt, auf eine solche Weise angeordnet, dass sie den Kernkörper 20 umgibt.
Der Drucksensor 23 ist ein Sensor, der einen Druck, der auf die Spitze (die Stiftspitze) des Kernkörpers 20 ausgeübt wird, detektiert. Der Druck, der durch den Drucksensor 23 detektiert wurde, wird zum Beispiel als 12-Bit-Stiftdruckwert an die integrierte Schaltung 26 geliefert. Der Seitenschalter 24 ist ein Druckknopfschalter, der an der Oberfläche des aktiven Eingabestifts 2 bereitgestellt ist, und ist so ausgeführt, dass ihn der Benutzer ein- und ausschalten kann. Der Betriebszustand (der Ein-/Auszustand) des Seitenschalters 24 wird der integrierten Schaltung zum Beispiel als 2-Bit-Schalterinformation geliefert. Die Batterie 25 dient zur Lieferung des elektrischen Stroms, der für den Betrieb der integrierten Schaltung 26 nötig ist.
Die drahtlose Kommunikationseinheit 28 ist zum Beispiel eine Kommunikationsvorrichtung zur Durchführung einer drahtlosen Kurzstreckenkommunikation wie etwa Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen). Der aktive Eingabestift 2 verwendet die drahtlose Kommunikationseinheit 28, um das Abwärtsverbindungssignal DSc an die Sensorsteuerung 31 zu senden.
Die integrierte Schaltung 26 ist eine integrierte Schaltung, die verschiedene Schaltungen einschließlich einer Verstärkerschaltung 26a, einer Sendeschaltung 26b, einer Empfangsschaltung 26c und einer Verarbeitungsschaltung 26d aufweist. Die Sendeschaltung 26b ist an die Stiftspitzenelektrode 21 angeschlossen und dient zum Senden der Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb, indem sie dem Potential der Stiftspitzenelektrode 21 unter Verwendung der Verstärkerschaltung 26a eine Änderung vermittelt. Die Empfangsschaltung 26c ist an die Ringelektrode 22 angeschlossen und dient zum Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US, indem sie eine Änderung des Potentials der Ringelektrode 22 detektiert.
Die Verarbeitungsschaltung 26d ist eine Schaltung (eine Signalverarbeitungseinheit), die als Reaktion auf das Aufwärtsverbindungssignal US, das durch die Empfangsschaltung 26c empfangen wurde, einen Prozess ausführt. Dieser Prozess umfasst einen Prozess des Entscheidens des Sende-/Empfangszeitplans des Abwärtsverbindungssignals DS und eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals US unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezugszeitpunkt, einen Prozess des Erzeugens des Abwärtsverbindungssignals DS gemäß einem Befehl von der Sensorsteuerung 31 und des Veranlassens, dass die Sendeschaltung 26b oder die drahtlose Kommunikationseinheit 28 das erzeugte Abwärtsverbindungssignal DS sendet, und einen Prozess des Veranlassens, dass die Empfangsschaltung 26e das nächste Aufwärtsverbindungssignal US empfängt.
2 ist ein Zustandsübergangsdiagramm der Verarbeitungsschaltung 26d. Wie in 2 dargestellt ist, ist die Verarbeitungsschaltung 26d so ausgeführt, dass sie in irgendeinem aus einem Erkennungsmodus, einem normalen Modus und einem Dualsendemodus arbeitet. Der Anfangszustand ist der Erkennungsmodus, und die Verarbeitungsschaltung 26d, die in den Erkennungsmodus eingetreten ist, bringt die Empfangsschaltung 26c fortwährend oder intermittierend dazu, eine Tätigkeit der Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US durchzuführen (Schritt S1).
Wenn als Ergebnis der Detektionstätigkeit in Schritt S1 das Aufwärtsverbindungssignal US detektiert wurde, tritt die Verarbeitungsschaltung 26c in den normalen Modus ein (Schritt S2). Dann wird der Sende-/Empfangszeitplan des Abwärtsverbindungssignals DS und des nächsten Aufwärtsverbindungssignals US unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezugszeitpunkt entschieden und die Sendeschaltung 26b dazu gebracht, dem entschiedenen Plan folgend das Abwärtsverbindungssignal DSa zu senden (Schritt S10), und bei Eintreten des Empfangszeitpunkts des nächsten Aufwärtsverbindungssignals US (Schritt S11) die Empfangsschaltung 26c dazu gebracht, die Tätigkeit der Detektion des nächsten Aufwärtsverbindungssignals US durchzuführen (Schritt S12). Wenn als Ergebnis das nächste Aufwärtsverbindungssignal US detektiert wurde (Schritt S13), wird der Sende-/Empfangszeitplan unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezugszeitpunkt abermals entschieden und der Prozess von Schritt S10 wiederholt.
Andererseits tritt die Verarbeitungsschaltung 26d in einem Fall, in dem das Aufwärtsverbindungssignal US als Ergebnis der Detektionstätigkeit in Schritt S12 nicht detektiert wurde, in den Dualsendemodus ein (Schritt S14). Die Verarbeitungsschaltung 26d in dem Dualsendemodus erzeugt das Abwärtsverbindungssignal DSb und veranlasst die Sendeschaltung 26b, das erzeugte Abwärtsverbindungssignal DSb zu senden, und erzeugt auch das Abwärtsverbindungssignal DSc und veranlasst die drahtlose Kommunikationseinheit 28, das erzeugte Abwärtsverbindungssignal DSc zu senden (Schritt S20). Außerdem wird in Schritt S20 auch die Empfangsschaltung 26c dazu gebracht, die Tätigkeit der Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US parallel zu dem Senden der Abwärtsverbindungssignale DSb und DSc durchzuführen. Dieser parallele Prozess wird durch das Sperrfilter 27, das in 1 dargestellt ist, umgesetzt, und Einzelheiten dazu werden später beschrieben werden.
Wenn in Schritt S20 eine Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US erfolgt ist, kehrt die Verarbeitungsschaltung 26d in den normalen Modus zurück (Schritt S21). Dann wird der Sende-/Empfangszeitplan unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezugszeitpunkt abermals entschieden und der Schritt S10 wiederholt. Wenn andererseits der Zustand der Nichtdetektion des Aufwärtsverbindungssignals US für eine vorherbestimmte Zeit angedauert hat, kehrt die Verarbeitungsschaltung 26d zur Fortsetzung des Prozesses zu dem Erkennungsmodus zurück (Schritt S22). In diesem Fall hält das Senden des Abwärtsverbindungssignals DS an.
Zurück zu 1. Die Verarbeitungsschaltung 26d weist eine Oszillatorschaltung, die ein Taktsignal mit einer vorherbestimmten Frequenz erzeugt, und eine Frequenzteilerschaltung, die durch Teilen der Frequenz des Taktsignals, das durch die Oszillatorschaltung erzeugt wird, ein Trägersignal erzeugt, auf. Die vorherbestimmte Frequenz beträgt zum Beispiel 8 MHz. Beispielsweise beträgt die Frequenz des Trägersignals in einem Fall, in dem das Frequenzteilungsverhältnis der Frequenzteilerschaltung 20 lautet, 400 kHz, was durch Teilen von 8 MHz durch 20 erhalten wird. Die Verarbeitungsschaltung 26c ist so ausgeführt, dass sie die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb auf der Basis des durch die Frequenzteilerschaltung erzeugten Trägersignals erzeugt. Außerdem verfügt die Verarbeitungsschaltung 26d über eine Funktion zum Ändern des Frequenzteilungsverhältnisses der Frequenzteilerschaltung.
Das Sperrfilter 27 ist eine Filterschaltung, die zwischen die Ringelektrode 22 und die integrierte Schaltung 26 eingefügt ist, um die Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US, die Detektion unter Verwendung der Ringelektrode 22 und das Senden des Abwärtsverbindungssignals DSb von der Stiftspitzenelektrode 21 gleichzeitig zu ermöglichen. Insbesondere beeinflusst eine Änderung im Potential der Stiftspitzenelektrode 21, welche Änderung das Senden des Abwärtsverbindungssignals DS begleitet, auch die Empfangsschaltung 26c, da der Potentialanstieg durch die Verstärkerschaltung 26a, der verwendet wird, um das Abwärtsverbindungssignal DS zu senden, bis zu 18 bis 20 V erreicht. Da das Potential des Aufwärtsverbindungssignals US, das durch die Empfangsschaltung 26c detektiert wird, von dem Abwärtsverbindungssignal DS überlagert wird, wird es als Ergebnis schwierig, das Aufwärtsverbindungssignal US gleichzeitig mit dem Senden des Abwärtsverbindungssignals DSb zu detektieren. In einem Fall, in dem sich der aktive Eingabestift 2 in einem Schwebezustand (einem Zustand, in dem die Stiftspitze von der Touchoberfläche 3a entfernt ist) befindet und die Ringelektrode 22 weit von dem Sensor 30 entfernt ist, wird die Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US schwieriger, da die Empfangsstärke des Aufwärtsverbindungssignals US abnimmt. Das Sperrfilter 27 dient auch dazu, zu verhindern, dass die Änderung im Potential der Stiftspitzenelektrode 21, welche Änderung das Senden des Abwärtsverbindungssignals DSb begleitet, das Potential des Aufwärtsverbindungssignals US, das durch die Empfangsschaltung 26c in der integrierten Schaltung 26 detektiert wird, beeinflusst, wodurch die Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US, die Detektion unter Verwendung der Ringelektrode 22 und das Senden des Abwärtsverbindungssignals DSb von der Stiftspitzenelektrode 21 gleichzeitig ermöglicht wird.
Für den spezifischen Aufbau des Sperrfilters 27 können verschiedene Arten von Ausführungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann das Sperrfilter 27 in einem Fall, in dem das Abwärtsverbindungssignal DSb ein auf einer Sinuswelle basierendes Signal enthält, ein Bandsperrfilter (Kerbfilter) aufweisen, das ein bestimmtes Frequenzband, welches die Frequenz des Abwärtsverbindungssignals DSb enthält, blockiert. Und in einem Fall, in dem das Abwärtsverbindungssignal DSb eine Impulswelle enthält, kann das Sperrfilter 27 auch ein Hochpassfilter aufweisen, das dazu eingerichtet ist, die Impulswelle, die das Abwärtsverbindungssignal DSb bildet, zu blockieren, während die Impulswelle, die das Aufwärtsverbindungssignal US bildet, hindurchgelassen wird. Ferner kann in einer hinteren Stufe des Hochpassfilters eine Stummschaltung zum Stummschalten der Flanke des Abwärtsverbindungssignals DSb bereitgestellt sein oder kann das Abwärtsverbindungssignal DSb durch Aufbauen des Sperrfilters 27 unter Verwendung einer Kombination aus einer Verstärkungsschaltung und einer Differenzschaltung oder einer Kombination aus einem Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR-Filter), einem Subtrahierglied und einer Rückkopplungsschaltung aus dem Signal, das an der Ringelektrode 22 eintrifft, beseitigt werden.
3A bis 3E sind Diagramme zur Darstellung der Formate des Aufwärtsverbindungssignals US und der Abwärtsverbindungssignale DSa, DSb und DSc. Wenn zunächst auf 3A Bezug genommen wird, enthält das Aufwärtsverbindungssignal US lokale Kennungen LID und NLID, einen Befehl COM und einen Fehlererkennungscode CRC.
Die lokalen Kennungen LID und NLID sind Identifikationsinformationen, die dem aktiven Eingabestift 2, der der Partner der Stiftspitzenkommunikation wird, von der Sensorsteuerung 31 angegeben werden. Der aktive Eingabestift 2, der die Kommunikation mit der Sensorsteuerung 31 noch nicht begonnen hat, extrahiert die lokale Kennung NLID aus dem Aufwärtsverbindungssignal US, das als Ergebnis der Detektionstätigkeit detektiert wurde, und speichert die extrahierte lokale Kennung NLID als seine eigene lokale Kennung, um die Paarung mit der Sensorsteuerung 31 durchzuführen.
Der Befehl COM ist eine Information, die einen Befehl für den aktiven Eingabestift 2 angibt. Die lokale Kennung LID, die an dem Beginn des Befehls COM angeordnet ist, gibt den Bestimmungsort des Befehls COM an. Der aktive Eingabestift 2, der das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen hat, nimmt zuerst auf die lokale Kennung LID Bezug und bestimmt, ob die lokale Kennung LID der gespeicherten lokalen Kennung entspricht oder nicht. Als Ergebnis wird in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass sie einander entsprechen, dem Befehl COM folgend ein Prozess des Erzeugens eines später beschriebenen Datensignals DATA durchgeführt.
Wenn als nächstes auf 3B und 3C Bezug genommen wird, enthält das Abwärtsverbindungssignal DSa ein Positionssignal POS1 und das Datensignal DATA. Das Positionssignal POS1 ist ein unmoduliertes Trägersignal (ein Trägersignal, das durch die oben beschriebene Frequenzteilerschaltung erzeugt wurde) und wird durch die Sensorsteuerung 31 verwendet, um die Position des aktiven Eingabestifts 2 an der Touchoberfläche 3a zu detektieren. Die Sensorsteuerung 31 erlangt die Empfangsstärke des Positionssignals POS1 an einer jeden der mehreren Sensorelektroden, die den Sensor 30 bilden, und detektiert auf der Basis ihrer Verteilung die Position des aktiven Eingabestifts 2. Das Datensignal DATA ist indessen ein Signal, das durch Modulieren des Trägersignals, das durch die oben beschriebene Frequenzteilerschaltung erzeugt wurde, mit Daten, die von dem aktiven Eingabestift 2 an die Sensorsteuerung 31 gesendet werden, erhalten wird.
Das in 3B dargestellte Abwärtsverbindungssignal DSa ist ein Signal, das durch den aktiven Eingabestift 2 unmittelbar nach dem Speichern der oben beschriebenen lokalen Kennung NLID gesendet wird. Wie in 3B dargestellt ist, weist das Abwärtsverbindungssignal DSa in diesem Fall die lokale Kennung LID, eine globale Kennung GID und den Fehlererkennungscode CRC auf. Von diesen ist die gespeicherte lokale Kennung NLID als die lokale Kennung LID festgelegt. Dieser Punkt gilt gleichermaßen für andere Abwärtsverbindungssignale DS, die später beschrieben werden sollen. Die globale Kennung GID ist eine Kennung, die dem aktiven Eingabestift 2 in dem Stadium der Auslieferung zugewiesen ist, und dient dazu, die Sensorsteuerung 31 von der Art, der Funktion, der Version und dergleichen des aktiven Eingabestifts 2 in Kenntnis zu setzen. In einem Fall, in dem das Abwärtsverbindungssignal DSa eine ungepaarte lokale Kennung LID aufweist, extrahiert die Sensorsteuerung 31 die lokale Kennung LID und die globale Kennung GID daraus und speichert sie in Verbindung miteinander, um die Paarung mit dem aktiven Eingabestift 2 vorzunehmen.
Das Abwärtsverbindungssignal DSa, das in 3C dargestellt ist, ist ein Signal, das durch den aktiven Eingabestift 2 in einem Fall gesendet wird, in dem durch den Befehl COM im Wesentlichen keine Anweisung erteilt wird. Der aktive Eingabestift 2 ist so ausgeführt, dass er das Abwärtsverbindungssignal DSa periodisch sendet, wenn durch den Befehl COM im Wesentlichen keine Anweisung erteilt wird. Wie in 3C dargestellt ist, weist das Abwärtsverbindungssignal DSa in diesem Fall die lokale Kennung LID, einen Stiftdruckwert PRE, eine Schalterinformation SW und den Fehlererkennungscode CRC auf. Der Stiftdruckwert PRE ist eine Information, die von dem Drucksensor 23, der in 1 dargestellt ist, an die integrierte Schaltung 26 geliefert wird, und die Schalterinformation SW ist eine Information, die den Betriebszustand des in 1 dargestellten Seitenschalters 24 angibt.
Wenn als nächstes auf 3D Bezug genommen wird, enthält das Abwärtsverbindungssignal DSb nur ein Positionssignal POS2, das ein unmoduliertes Trägersignal ist, welches dem Positionssignal POS1 ähnlich ist. Da das Abwärtsverbindungssignal DSb ein Signal ist, das gesendet wird, wenn der aktive Eingabestift 2 den Sendezeitpunkt des Abwärtsverbindungssignals DS verliert (das heißt, wenn der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Sensorsteuerung 31 synchronisiert ist), kann auch bei einem Anordnen des Datensignals DATA in dem Abwärtsverbindungssignal DSb nicht erwartet werden, dass die Sensorsteuerung 31 eine korrekte Demodulation vornehmen kann. Da das Positionssignal POS2 indessen so wie das oben beschriebene Positionssignal POS1 verwendet wird, um die Position des aktiven Eingabestifts 2 auf der Basis der Verteilung der Empfangsstärke an einer jeden der mehreren Sensorelektroden, die den Sensor 30 bilden, zu detektieren, braucht die Sensorsteuerung 31 das Positionssignal POS2 zumindest für die Detektion der Position nicht zu demodulieren. Daher ist der aktive Eingabestift 2 bei der vorliegenden Ausführungsform so ausgeführt, dass er nur das Positionssignal POS2 als das Abwärtsverbindungssignal DSb sendet und die Sensorsteuerung 31 dadurch die Position des aktiven Eingabestifts 2 detektieren kann, auch wenn der aktive Eingabestift 2 und die Sensorsteuerung 31 nicht miteinander synchronisiert sind.
Doch bei der vorliegenden Ausführungsform kommt dem Positionssignal POS2 auch die Rolle zu, innerhalb eines Umfangs, der selbst dann möglich ist, wenn der aktive Eingabestift 2 und die Sensorsteuerung 31 nicht miteinander synchronisiert sind, eine bestimmte Information an die Sensorsteuerung 31 zu senden. Der Inhalt der bestimmten Information stellt zum Beispiel eine 1-Bit-Information dar, die angibt, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht. Diese Information ist nicht weniger als die oben beschriebene Kontaktzustandsinformation. In diesem Fall erlangt die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 die Kontaktzustandsinformation, indem sie auf der Basis des Stiftdruckwerts, der von dem in 1 dargestellten Drucksensor 23 geliefert wird, bestimmt, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht. Dann wird das Positionssignal POS2 auf der Basis der erlangten Kontaktzustandsinformation durch irgendeines aus einer Frequenzmodulation, einem Spreizspektrum und einer Phasenmodulation moduliert.
Insbesondere gestaltet die Verarbeitungsschaltung 26d die Frequenz des Positionssignals POS2 zunächst in einem Fall, in dem die Frequenzmodulation verwendet wird, unterschiedlich, indem sie das Teilungsverhältnis der oben beschriebenen Frequenzteilerschaltung so gestaltet, dass es sich zwischen dem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, und dem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, unterscheidet. Bei einem typischen Beispiel wird bevorzugt, dass das Frequenzteilungsverhältnis in einem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, 20 lautet und in einem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, 19 oder 21 lautet. In diesem Fall beträgt die Frequenz des Positionssignals POS2 in dem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 mit der Kontaktoberfläche 3a in Kontakt steht, 400 kHz, und beträgt die Frequenz des Positionssignals POS2 in dem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, 381 kHz oder 421 kHz. Die Sensorsteuerung 31 demoduliert die Information, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d gesendet wird, indem sie die Frequenz des Positionssignals POS2 unter Verwendung einer asynchronen Detektion detektiert.
In einem Fall, in dem das Spreizspektrum verwendet wird, erzeugt die Verarbeitungsschaltung 26d das Positionssignal POS2 dann unter Verwendung unterschiedlicher Spreizcodes für den Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht, und den Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht. Die Sensorsteuerung 31 detektiert den Spreizcode, der in dem Positionssignal POS2 enthalten ist, das heißt, die Information, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d gesendet wurde, indem sie die Korrelation mit jeder der beiden Arten von Spreizcodes, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d verwendet werden, fortwährend berechnet.
Schließlich ist die Verarbeitungsschaltung 26d in einem Fall, in dem die Phasenmodulation verwendet wird, so ausgeführt, dass sie das Positionssignal POS2 erzeugt, indem sie die Phase für jede vorherbestimmte Periode verändert. Dann setzt die Verarbeitungsschaltung 26d das Veränderungsausmaß der Phase je nachdem, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht, auf einen unterschiedliche Wert. Die Sensorsteuerung 31 demoduliert die Information, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d gesendet wird, indem sie das Veränderungsausmaß der Phase unter Verwendung einer Verzögerungsdetektion detektiert.
Wenn die Verarbeitungsschaltung 26d die wie oben beschriebene Kontaktzustandsinformation sendet, kann die Wirkung, dass das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung 31 unterdrückt werden kann, auch bei dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Dieser Punkt wird bei später bei einer zweiten Ausführungsform, einer dritten Ausführungsform und Abwandlungsbeispielen davon ausführlicher beschrieben werden.
Wenn als nächstes auf 3E Bezug genommen wird, enthält das Abwärtsverbindungssignal DSc gegebene Daten einschließlich der lokalen Kennung LID, die dem aktiven Eingabestift 2 zugeteilt ist. Es sollte angemerkt werden, dass dem tatsächlichen Abwärtsverbindungssignal DSc aufgrund des Umstands, dass das Abwärtsverbindungssignal DSc über eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation gesendet wird, verschiedene Arten von Informationen, die der niedrigen Ebene des Protokollstapels entsprechen, wie etwa die Bestimmungsadresse und die Quelladresse der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation hinzugefügt sind, aber in 3E auf eine Beschreibung dieser Informationselemente verzichtet wurde und nur die Informationen, die der hohen Ebene des Protokollstapels entsprechen, dargestellt sind.
Wie in 3E dargestellt ist, kann das Abwärtsverbindungssignal DSc so wie das in 3C dargestellte Abwärtsverbindungssignal DSa den Stiftdruckwert PRE, die Schalterinformation SW und den Fehlererkennungscode CRC enthalten. Entsprechend dient das Abwärtsverbindungssignal DSc als alternatives Übertragungsmittel in einem Fall, in dem der aktive Eingabestift 2 nicht mit der Sensorsteuerung 31 synchronisiert ist und diese Informationselemente daher nicht über die Stiftspitzenkommunikation gesendet werden können.
Die Sensorsteuerung 31 ist so ausgeführt, dass sie die Positionen, die durch die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb detektiert wurden, und die Daten, die durch die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSc empfangen wurden, als Daten von dem gleichen aktiven Eingabestift 2 an den Hostprozessor ausgibt. Genauer erzeugt die Sensorsteuerung 31 für jede lokale Kennung LID einen Datenstrom zur Lieferung von Daten an den Hostprozessor 34, und ist so ausgeführt, dass sie die Positionen, die durch die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb detektiert wurden, und die Daten, die durch die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSc empfangen wurden, sequentiell in den Datenstrom synthetisiert. Entsprechend kann der Hostprozessor 34 sogar die Daten, die durch die Sensorsteuerung 31 über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation empfangen wurden, auf die gleiche Weise wie die Daten, die über die Stiftspitzenkommunikation empfangen wurden, verarbeiten.
Da die Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb hier gemäß dem Sende-/Empfangszeitplan gesendet werden, kann die Sensorsteuerung 31 die lokale Kennung LID, die die Quellen der Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb angibt, auf der Basis der Empfangszeitpunkte der Abwärtsverbindungssignale DSa und DSb erlangen. Daher kann die Sensorsteuerung 31 die Position und die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2, die von den Abwärtsverbindungssignalen DSa und DSb erlangt wurden, auch dann in den entsprechenden Datenstrom synthetisieren, wenn die lokale Kennung LID nicht in den Abwärtsverbindungssignalen DSa und DSb angeordnet ist.
Da das Abwärtsverbindungssignal DSc andererseits unabhängig von dem Sende-/Empfangszeitplan gesendet wird, kann die Sensorsteuerung 31 die lokale Kennung LID, die die Quelle des Abwärtsverbindungssignals DSc angibt, selbst durch eine Bezugnahme auf den Empfangszeitpunkt des Abwärtsverbindungssignals DSc nicht erlangen. Wenn die Quelladresse der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation und die lokale Kennung LID in Verbindung miteinander gespeichert sind und auf die Quelladresse, die in dem Abwärtsverbindungssignal DSc enthalten ist, Bezug genommen wird, ist es im Prinzip möglich, die lokale Kennung LID, die die Quelle des Abwärtsverbindungssignals DSc angibt, zu erlangen, doch muss die Sensorsteuerung 31 dazu auf Informationen, die der niedrigen Ebene des Protokollstapels der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation entsprechen, Bezug nehmen.
Da die lokale Kennung LID bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Abwärtsverbindungssignal DSc angeordnet wird, kann die Sensorsteuerung 31 die lokale Kennung LID, die die Quelle des Abwärtsverbindungssignals DSc angibt, nur aus den Informationen, die der hohen Ebene des Protokollstapels der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation entsprechen, bestimmen. Auf diese Weise kann die Sensorsteuerung 31 die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2, die von dem Abwärtsverbindungssignal DSc erlangt wurden, auch ohne eine Bezugnahme der Sensorsteuerung 31 auf die Informationen, die der niedrigen Ebene des Protokollstapels der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation entsprechen, in den entsprechenden Datenstrom synthetisieren.
Anschließend werden die bisher beschriebenen Prozesse unter Bezugnahme auf Verarbeitungsablaufdiagramme zur Darstellung der Prozesse der Verarbeitungsschaltung 26d und der Sensorsteuerung 31 näher beschrieben werden.
Zunächst sind 4 und 5 Verarbeitungsablaufdiagramme zur Darstellung des Prozesses, der durch die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 durchgeführt wird. Wie in 4 dargestellt ist, tritt die Verarbeitungsschaltung 26d zuerst in den Erkennungsmodus ein (Schritt 5100). Dann wird die Empfangsschaltung 26c dazu gebracht, die Tätigkeit der Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US auszuführen (Schritt S101), und wird als Ergebnis bestimmt, ob das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wurde oder nicht (Schritt S102). Bei einer Bestimmung, dass das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen wurde, wiederholt die Verarbeitungsschaltung 26d den Prozess ab Schritt S101. Andererseits tritt die Verarbeitungsschaltung 26d bei einer Bestimmung, dass das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wurde, in den normalen Modus ein (Schritt S103). Dann wird durch Extrahieren der lokalen Kennung NLID aus dem Aufwärtsverbindungssignal US und ihr Speichern die Paarung der Stiftspitzenkommunikation mit der Sensorsteuerung 31 durchgeführt (Schritt S104).
Als nächstes erlangt die Verarbeitungsschaltung 26d die drahtlose Kurzstreckenkommunikationsadresse der Sensorsteuerung 31 (Schritt S 105). Diese Adresse ist konkret die Adresse der drahtlosen Kommunikationseinheit 33, die in 1 dargestellt ist, und wird durch eine Benutzertätigkeit vorab in der Verarbeitungsschaltung 26d festgelegt. Anschließend bestimmt die Verarbeitungsschaltung 26d, ob die Paarung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit der Vorrichtung, die durch die erlangte Adresse angegeben wird, hergestellt wurde oder nicht; wenn dies nicht der Fall ist, führt sie die Paarung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit der Vorrichtung unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationseinheit 28, die in 1 dargestellt ist, aus (Schritt S106).
Als nächstes entscheidet die Verarbeitungsschaltung 26d unter Verwendung des Empfangszeitpunkts des letzten empfangenen Aufwärtsverbindungssignals US als Bezugszeitpunkt den Sende-/Empfangszeitplan des Abwärtsverbindungssignals DS und eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals US (Schritt S107) und führt dem entschiedenen Sende-/Empfangszeitplan folgend das Senden des Abwärtssignals DSa (Schritt S108) und die Tätigkeit der Detektion des nächsten Aufwärtsverbindungssignals US (Schritt S109) durch. Dann wird bestimmt, ob als Ergebnis von Schritt S109 das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wurde (Schritt S 110), und wenn bestimmt wurde, dass es empfangen wurde, wiederholt die Verarbeitungsschaltung 26d den Prozess ab Schritt S107, wohingegen die Verarbeitungsschaltung 26d bei einer Bestimmung, dass es nicht empfangen wurde, in den Dualsendemodus eintritt (Schritt S 120).
Die Verarbeitungsschaltung 26d, die in den Dualsendemodus eingetreten ist, erzeugt auf der Basis des detektierten Stiftdruckwerts (des letzten Stiftdruckwerts, der von dem Drucksensor 23 geliefert wurde) das in 3D dargestellte Positionssignal POS2 (Schritt S121). Das heißt, das Positionssignal POS2 wird durch Modulieren des Trägersignals auf der Basis dessen, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht, erzeugt. Dann sendet die Verarbeitungsschaltung 26d fortwährend das Abwärtsverbindungssignal DSb, während sie die Tätigkeit der Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US fortwährend ausführt (Schritt S122. Dieses gleichzeitige Empfangen und Senden ist ein Prozess, der wie oben beschrieben durch das in 1 dargestellte Sperrfilter 27 umgesetzt werden kann.
Außerdem bestimmt die Verarbeitungsschaltung 26d, ob der detektierte Stiftdruckwert 0 oder ein größerer Wert als 0 ist (Schritt S123), und wenn bestimmt wurde, dass er ein größerer Wert als 0 ist, wird ein Prozess des Sendens des Abwärtsverbindungssignals DSc durchgeführt. Im Besonderen wird die drahtlose Kommunikationseinheit 28 zunächst in den normalen Modus geschaltet (Schritt S124), falls sich die drahtlose Kommunikationseinheit 28 in dem Energiesparmodus befindet, und dann das Abwärtsverbindungssignal DSc unter Verwendung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation gesendet (Schritt S125). Wenn die drahtlose Kommunikationseinheit 28 längere Zeit nicht benutzt wurde, tritt die drahtlose Kommunikationseinheit 28 in den Energiesparmodus ein und kann sie nicht kommunizieren, wobei Schritt S124 ein Prozess ist, um die drahtlose Kommunikationseinheit 28 in einem solchen Fall wieder in einen kommunikationsfähigen Zustand zu bringen. Außerdem ist der Grund, warum das Abwärtsverbindungssignal DSc in einem Fall, in dem der detektierte Stiftdruckwert 0 beträgt, nicht gesendet wird, eine Unterdrückung des Stromverbrauchs, der durch die drahtlose Kommunikationseinheit 28 verursacht wird, da in dem Fall, in dem der detektierte Stiftdruckwert 0 beträgt, keine digitale Tinte erzeugt wird und daher wenig Bedarf an einem sofortigen Senden des Stiftdruckwerts oder der Schalterinformation besteht.
Als nächstes bestimmt die Verarbeitungsschaltung 26d, ob durch die Detektionstätigkeit, die in Schritt S122 ausgeführt wurde, das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wurde oder nicht (Schritt S126). Als Ergebnis geht die Verarbeitungsschaltung 26d bei einer Bestimmung, dass das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wurde, zu Schritt S103 von 4 über und kehrt in den normalen Modus zurück, um den Prozess fortzusetzen. Andererseits bestimmt die Verarbeitungsschaltung 26c bei einer Bestimmung in Schritt S126, dass das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen wurde, ob seit dem letzten Empfang des Aufwärtsverbindungssignals US eine vorherbestimmte Zeit vergangen ist oder nicht (Schritt S127). Wenn bestimmt wurde, dass die vorherbestimmte Zeit nicht vergangen ist, kehrt die Verarbeitungsschaltung 26d zu Schritt S121 zurück, um den Prozess des Dualsendemodus zu wiederholen, wohingegen die Verarbeitungsschaltung 26d in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass die vorherbestimmte Zeit vergangen ist, zu Schritt S 100 zurückkehrt, um in den Erkennungsmodus einzutreten. Entsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass die Abwärtsverbindungssignale DSb und DSc fortwährend gesendet werden, obwohl der aktive Eingabestift 2 von der elektronischen Vorrichtung 3 getrennt wurde.
Als nächstes sind 6 bis 9 Verarbeitungsablaufdiagramme zur Darstellung des Prozesses, der durch die Sensorsteuerung 31 durchgeführt wird. Wie in 6 dargestellt ist, entscheidet die Sensorsteuerung 31 zuerst den Sende-/Empfangszeitplan des Aufwärtsverbindungssignals US und des Abwärtsverbindungssignals DS (Schritt S200). Der hier entschiedene Sende-/Empfangszeitplan enthält den Sendezeitpunkt des Aufwärtsverbindungssignals US und den Empfangszeitpunkt (den Zeitpunkt, der unter Verwendung des Sendezeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals als Bezugszeitpunkt festgelegt wird) des Abwärtsverbindungssignals DS für jede lokale Kennung LID. Der Sende-/Empfangszeitplan ist in dem Protokoll eines aktiven kapazitiven Verfahrens vorab festgelegt und wird von der Sensorsteuerung 31 und dem aktiven Eingabestift 2 vorab gemeinsam verwendet.
Hier können mehrere Sende-/Empfangszeitpläne, die sich je nach Bedingungen wie der Anzahl der detektierten aktiven Eingabestifte 2 unterscheiden, im Voraus vorbereitet werden und kann die Sensorsteuerung 31 den Sende-/Empfangszeitplan ändern, falls die Bedingungen erfüllt sind. Dann kann der Befehl COM in dem Aufwärtsverbindungssignal US jedes Mal, wenn eine Änderung vorgenommen wird, verwendet werden, um jedem aktiven Eingabestift 2 Informationen, die den zu verwendenden Sende-/Empfangszeitplan angeben, mitzuteilen. Auf diese Weise ist es möglich, die Kommunikationsressourcen des aktiven kapazitiven Verfahrens effektiv zu nutzen. Außerdem kann die Sensorsteuerung 31 den Sende-/Empfangszeitplan in einem Fall, in dem die elektronische Vorrichtung 3 von dem oben genannten In-Cell-Typ ist, auf der Basis von Informationen hinsichtlich des Antriebszeitraums der Pixel der Anzeige 32, die von dem in 1 dargestellten Hostprozessor 34 erlangt werden, entscheiden. Auf diese Weise ist es möglich, einen Fehler beim Senden und Empfangen von Signalen aufgrund von Rauschen, das von der Anzeige 32 erzeugt wird, zu vermeiden.
Als nächstes bestimmt die Sensorsteuerung 31, ob der Zeitpunkt des Sendens des Aufwärtsverbindungssignals US, der in dem entschiedenen Sende-/Empfangszeitplan angegeben ist, gekommen ist oder nicht (Schritt S201), und wird bei einer Bestimmung, dass er gekommen ist, das Aufwärtsverbindungssignal US gesendet (Schritt S202). Wenn die Sensorsteuerung 31 andererseits bestimmt hat, dass er nicht gekommen ist, bestimmt sie für jede lokale Kennung LID, ob die Empfangszeitpunkte des Positionssignals POS1 und des Datensignals DATA gekommen sind (Schritte S203 und S204). Wenn bestimmt wurde, dass keiner der Zeitpunkte gekommen ist, kehrt die Sensorsteuerung 31 zu Schritt S201 zurück, um den Prozess zu wiederholen. Wenn andererseits bestimmt wurde, dass der Empfangszeitpunkt des Positionssignals POS1 gekommen ist, wird der Prozess zu dem in 7 dargestellten Schritt S210 verlegt, und wenn bestimmt wurde, dass der Empfangszeitpunkt des Datensignals DATA gekommen ist, wird der Prozess zu dem in 8 dargestellten Schritt S220 verlegt. Nachstehend wird der Prozess, der in 7 bis 9 dargestellt ist, unter Verwendung eines Falls, in dem die lokale Kennung LID beispielsweise gleich n ist, beschrieben werden.
In Schritt S210 von 7 leitet die Sensorsteuerung 31 die Befehlsposition des aktiven Eingabestifts 2 auf der Basis der Empfangsstärke des Signals an einer jeden der mehreren Sensorelektroden, die den in 1 dargestellten Sensor 30 bilden, ab (Schritt S210). Dann wird bestimmt, ob die Befehlsposition des aktiven Eingabestifts 2 erfolgreich abgeleitet wurde oder nicht (Schritt S211), und bei einer Bestimmung, dass sie nicht abgeleitet werden konnte, wird der Prozess zu Schritt S201 von 6 zurückgebracht. Andererseits führt die Sensorsteuerung 31 dann, wenn in Schritt S211 bestimmt wurde, dass sie erfolgreich abgeleitet wurde, einen Demodulationsprozess unter Betrachtung des empfangenen Signals als das Positionssignal POS2 durch und versucht, die Information, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 gesendet wurde, zu erlangen (Schritt S212). Sofern die Information, die in Schritt S213 erlangt wurde, eine Information ist, die den Kontaktzustand (den Zustand des Kontakts mit der Touchoberfläche 3a) des aktiven Eingabestifts 2 angibt, nimmt die Sensorsteuerung 31 nun in Schritt S230, der später beschrieben werden wird und in einem Fall, in dem das Datensignal DATA nicht empfangen werden konnte, ausgeführt wird, auf diese Information Bezug. Wenn das empfangene Signal das Positionssignal POS1 oder irgendein anderes Signal ist, ist die Information, die in Schritt S213 erlangt wird, keine wesentliche Information, doch besteht kein besonderes Problem, da die Sensorsteuerung 31 in diesem Fall den später beschriebenen Schritt S230 nicht ausführt.
Dann erzeugt die Sensorsteuerung 31 einen Datenstrom mit LID = n, wenn dieser noch nicht erzeugt wurde (Schritt S214), und synthetisiert die detektierte Befehlsposition in den Datenstrom mit LID = n (Schritt S215). Entsprechend wird die Befehlsposition des aktiven Eingabestifts 2, der LID = n entspricht, an den Hostprozessor 34 geliefert.
In Schritt S220 von 8 wählt die Sensorsteuerung 31 auf der Basis der letzten Befehlsposition des entsprechenden aktiven Eingabestifts eine Sensorelektrode (Schritt S220) und führt unter Verwendung der gewählten Sensorelektrode die Tätigkeit der Detektion des Datensignals DATA aus (Schritt S221). Dann wird bestimmt, ob das Datensignal DATA detektiert wurde oder nicht (Schritt S222).
Wenn die Sensorsteuerung 31 in Schritt S222 bestimmt hat, dass das Datensignal DATA detektiert wurde, erlangt sie durch Demodulieren des detektierten Datensignals DATA die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2 (Schritt S223). Anschließend bestimmt die Sensorsteuerung 31, ob die Paarung der Stiftspitzenkommunikation mit dem aktiven Eingabestift 2 mit LID = n hergestellt wurde oder nicht (Schritt S224). Wenn diese nicht hergestellt wurde, wird die globale Kennung GID aus den Daten, die in Schritt S223 erlangt wurden, erlangt (Schritt S225) und die Paarung der Stiftspitzenkommunikation mit dem aktiven Eingabestift 2 durch Speichern der erlangten globalen Kennung GID in Verbindung mit LID = n durchgeführt (Schritt S226).
Die Sensorsteuerung 31 erlangt ferner die drahtlose Kurzstreckenkommunikationsadresse, die der globalen Kennung GID entspricht (Schritt S227). Die Adresse ist insbesondere die Adresse der drahtlosen Kommunikationseinheit 28, die in 1 dargestellt ist, und wird durch eine Benutzertätigkeit vorab in Verbindung mit der globalen Kennung GID des aktiven Eingabestifts 2 in der Sensorsteuerung 31 festgelegt. Anschließend bestimmt die Sensorsteuerung 31, ob die Paarung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit der Vorrichtung, die in der erlangten Adresse angegeben ist, hergestellt wurde oder nicht, und weist den Hostprozessor 34 dann, wenn dies nicht der Fall ist, an, die Paarung auszuführen (Schritt S228). Der Hostprozessor 34, der die Anweisung erhalten hat, führt unter Verwendung der in 1 dargestellten drahtlosen Kommunikationseinheit 33 die Paarung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit der Adresse, die durch die Sensorsteuerung 31 in Schritt S227 erlangt wurde, aus.
Wenn in Schritt S224 bestimmt wurde, dass die Paarung hergestellt wurde, oder wenn Schritt S228 beendet wurde, synthetisiert die Sensorsteuerung 31 die Daten, die in Schritt S223 erlangt wurden, in den Datenstrom mit LID = n (Schritt S229) und bringt den Prozess zu Schritt S201 von 6 zurück. Wenn die Sensorsteuerung 31 Schritt S229 ausführt, werden die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2, der LID = n entspricht, an den Hostprozessor 34 geliefert.
Wenn die Sensorsteuerung 31 in Schritt S222 bestimmt hat, dass das Datensignal DATA nicht detektiert wurde, bestimmt sie wie in 9 dargestellt, ob der aktive Eingabestift 2 in Kontakt steht oder nicht (Schritt S230). Die Bestimmung wird auf der Basis der Information, die durch die Sensorsteuerung 31 in Schritt S212 von 7 erlangt wurde, ausgeführt.
Wenn sich die drahtlose Kommunikationseinheit 33 in dem Energiesparmodus befindet, schaltet die Sensorsteuerung 31, die in Schritt S230 bestimmt hat, dass der aktive Eingabestift 2 in Kontakt steht, den Modus zu dem normalen Modus um (Schritt S231), stellt fest, ob das Datensignal (das Abwärtsverbindungssignal DSc) mit LID = n über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation empfangen wurde oder nicht (Schritt S232), und bestimmt das Ergebnis (Schritt S233). Es sollte angemerkt werden, dass Schritt S231 aus dem gleichen Grund wie Schritt S124 nötig ist.
Wenn die Sensorsteuerung 31 in Schritt S233 bestimmt hat, dass das Datensignal mit LID = n empfangen wurde, erlangt sie durch Demodulieren des empfangenen Datensignals die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2, der LID = n entspricht (Schritt S234). Dann werden die erlangten Sendedaten in den Datenstrom mit LID = n synthetisiert (Schritt S235) und wird der Prozess zu Schritt S201 von 6 zurückgebracht. Wenn die Sensorsteuerung 31 Schritt S235 ausführt, kann der Hostprozessor die Daten, die durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet werden, selbst dann fortwährend erlangen, wenn der aktive Eingabestift 2 das Datensignal DATA aufgrund eines Fehlers beim Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US nicht von der Stiftspitzenelektrode 21 senden kann, und kann durch Schritt S215 sogar die Position des aktiven Eingabestifts 2 fortwährend erlangen, so dass das Zeichnen durch die Stifteingabe fortgesetzt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Sensorsteuerung 31 bei dem aktiven Eingabestift 2 und dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform die Position des aktiven Eingabestifts 2 auch dann, wenn das Aufwärtsverbindungssignal US nicht empfangen wird und der aktive Eingabestift 2 das Signal DATA nicht von der Stiftspitzenelektrode 21 senden kann, unter Verwendung des Positionssignals POS2, das von der Stiftspitzenelektrode 21 gesendet wird, detektieren und die Sendedaten des aktiven Eingabestifts 2 über die drahtlose Kurzstreckenkommunikation empfangen. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass das Zeichnen durch eine Stifteingabe aufgrund eines Fehlers beim Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US anhält.
Da außerdem die Kontaktzustandsinformation, die angibt, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht, über das Positionssignal POS2 gesendet werden kann, ist es möglich, die Verwendung der drahtlosen Kurzstreckenkommunikation in einem Fall, in dem das Zeichnen durch eine Stifteingabe nicht durchgeführt wird, aufzuheben, wodurch es möglich wird, den Stromverbrauch des aktiven Eingabestifts 2 zu verringern. Zudem ist es auch möglich, die Wirkung zu erhalten, dass das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung 31 unterdrückt werden kann.
Da ferner das Sperrfilter 27 in dem aktiven Eingabestift 2 bereitgestellt ist und die Tätigkeit der Detektion des Aufwärtsverbindungssignals US parallel zu dem Senden des Positionssignals POS2 durchgeführt werden kann, ist es möglich, den aktiven Eingabestift 2 von dem Dualsendemodus in den normalen Modus zurückzubringen, während das Positionssignal POS2 fortwährend gesendet wird.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrieb des Positionsdetektionssystems 1, der auch bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, unter Konzentration auf den Punkt des Unterdrückens des Auftretens einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung 31 näher beschrieben werden.
10 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die das Positionsdetektionssystem 1 der vorliegenden Ausführungsform bilden, gesendet und empfangen werden. Die waagerechte Achse in 10 ist die Zeitachse. Außerdem ist jeder „Frame“, der in 10 dargestellt ist, der Sendezeitraum des Aufwärtsverbindungssignals US und ist die Sensorsteuerung 31 so ausgeführt, dass sie das Aufwärtsverbindungssignal US an dem Beginn jedes Frames sendet. Diese Punkte gelten auch für 11 bis 14, die später beschrieben werden sollen.
Ein in 10 dargestelltes Positionssignal POS2d ist das Positionssignal POS2, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Kontaktzustand befindet, und ein Positionssignal POS2u ist das Positionssignal POS2, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Schwebezustand befindet. Die Verarbeitungsschaltung 26d nach der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgeführt, dass sie in der Lage ist, durch Steuern des Frequenzteilungsverhältnisses der oben beschriebenen Frequenzteilerschaltung wenigstens zwei Arten von Trägersignalen mit unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen, und so ausgeführt, dass sie das Positionssignal POS2d auf der Basis eines (ersten Trägersignals) der Trägersignale erzeugt und das Positionssignal POS2u auf der Basis des anderen (zweiten Trägersignals) der Trägersignale erzeugt. Genauer ist die Verarbeitungsschaltung 26d so ausgeführt, dass sie ein unmoduliertes erstes Trägersignal als das Positionssignal POS2d erlangt und ein unmoduliertes zweites Trägersignal als das Positionssignal POS2u erlangt.
Die Empfangsschaltung 26c des aktiven Eingabestifts 2 nach dem Beispiel von 10 hat das Aufwärtsverbindungssignal US, das von der Sensorsteuerung 31 in dem n-1-ten Frame gesendet wurde, erfolgreich empfangen. In diesem Fall wird das Abwärtsverbindungssignal DS, das durch die Verarbeitungsschaltung 26d gesendet wird, wie in 10 gezeigt das in 3B oder 3C dargestellte Abwärtsverbindungssignal DSa. Die Verarbeitungsschaltung 26d sendet das Abwärtsverbindungssignal DSa unter Verwendung der verbleibenden Zeit nach dem Empfang des Aufwärtsverbindungssignals US und wartet auf das Aufwärtsverbindungssignal US, das an dem Beginn des n-ten Frames empfangen werden soll.
Dann gelingt es der Empfangsschaltung 26c des aktiven Eingabestifts 2 nach dem Beispiel von 10 in dem n-ten Frame nicht, das durch die Sensorsteuerung 31 gesendete Aufwärtsverbindungssignal US zu empfangen. In diesem Fall tritt die Verarbeitungsschaltung 26c wie in 4 dargestellt in den Dualsendemodus ein, um das Abwärtsverbindungssignal DSb, bei dem es sich um das Positionssignal POS2 handelt, zu senden, und führt dabei einen Prozess des Modulierens des Trägersignals (nachstehend als „Trägermodulationsprozess“ bezeichnet) auf der Basis der letzten erlangten Kontaktzustandsinformation durch. Konkret wird im Fall des Kontaktzustands das Positionssignal POS2d erzeugt, während im Fall des Schwebezustands das Positionssignal POS2u erzeugt wird, und das erzeugte Signal als das Abwärtsverbindungssignal DSb gesendet.
Bei dem Beispiel von 10 wird die Kontaktzustandsinformation des aktiven Eingabestifts 2 zu den Zeitpunkt t1 von dem Kontaktzustand zu dem Schwebezustand umgeschaltet und sendet die Verarbeitungsschaltung 26d als Reaktion darauf bis zu dem Zeitpunkt t1 das Positionssignal POS2d und nach dem Zeitpunkt t1 das Positionssignal POS2u. Das Senden des Positionssignals POS2d oder des Positionssignals POS2u wird ausgeführt, bis das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wird, oder bis seit dem letzten Empfang des Aufwärtsstreckensignals US eine vorherbestimmte Zeit vergangen ist, wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde.
Die Sensorsteuerung 31 ist so ausgeführt, dass sie sequentiell bestimmt, ob das Trägersignal des Abwärtsverbindungssignals DS, das von dem aktiven Eingabestift 2 empfangen wird, das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist, und auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung bestimmt, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht. Entsprechend kann die Sensorsteuerung 31 die Kontaktzustandsinformation des aktiven Eingabestifts 2 aktualisieren, ohne auf den Empfang des Stiftdruckwerts PRE über die Stiftspitzenkommunikation oder die drahtlose Kurzstreckenkommunikation zu warten.
Um dafür zu sorgen, dass die Sensorsteuerung 31 sowohl das erste Trägersignal als auch das zweite Trägersignal empfangen kann, werden hier in der Sensorsteuerung 31 an sich jeweils eine Detektionsschaltung, bei der die Frequenz des Bezugssignals der Frequenz des ersten Trägersignals gleich ist, und eine Detektionsschaltung, bei der die Frequenz des Bezugssignals der Frequenz des zweiten Trägersignals gleich ist, angeordnet. Doch wenn der Frequenzunterschied zwischen dem ersten Trägersignal und dem zweiten Trägersignal ausreichend klein ist, wie etwa, wenn zum Beispiel das erste Trägersignal das oben beschriebene 400-kHz-Signal ist und das zweite Trägersignal das oben beschriebene 381-kHz- oder 421-kHz-Signal ist, kann die Sensorsteuerung 31 auch so ausgeführt werden, dass sie sowohl das erste Trägersignal als auch das zweite Trägersignal durch eine einzelne Detektionsschaltung empfängt. Das heißt, eine Detektionsschaltung, bei der die Frequenz des Bezugssignals zum Beispiel 400 kHz beträgt, kann das 381-kHz- und das 421-kHz-Signal detektieren, doch verändert sich in diesem Fall die von der Detektionsschaltung ausgegebene Phase allmählich. Die Sensorsteuerung 31 braucht nur gemäß der Veränderung der Phase zu bestimmen, ob das Trägersignal des empfangenen Abwärtsverbindungssignals DSb das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist.
Da, wie oben beschrieben wurde, die Kontaktzustandsinformation bei dem aktiven Eingabestift 2 und dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform durch eine Frequenzmodulation des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals DSb gesendet werden kann, ist es möglich, das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung 31 zu unterdrücken. Wenn die Sensorsteuerung 31 so ausgeführt ist, dass sie die so aktualisierte Kontaktzustandsinformation sequentiell an den Hostprozessor 34 liefert, ist es in einem Fall, in dem die Zeichenanwendung, die durch den Hostprozessor 34 betrieben wird, zum Beispiel eine Zeichentätigkeit ohne den Stiftdruckwert PE ausführen kann, möglich, die Zeichenanwendung dazu zu bringen, das Zeichnen von Strichen zu beginnen, ohne auf die Lieferung des Stiftdruckwerts PE zu warten.
11 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 nach einem Abwandlungsbeispiel der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden. Das Positionsdetektionssystem 1 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel unterscheidet sich von dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform darin, dass die Kontaktzustandsinformation unter Verwendung des Abwärtsverbindungssignals DSa anstelle des Abwärtsverbindungssignals DSb von dem Stiftdruckwert PE in dem Datensignal DATA gesondert gesendet wird. Es folgt eine Beschreibung, die sich auf die Unterschiede konzentriert.
Ein in 11 dargestelltes Positionssignal POS1d ist das Positionssignal POS1, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Kontaktzustand befindet, und ein Positionssignal POS1u ist das Positionssignal POS, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Schwebezustand befindet. Außerdem ist das in 11 dargestellte Datensignal DATAd das Datensignal DATA, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Kontaktzustand befindet, und ist das Datensignal DATAu das Datensignal DATA, das durch den aktiven Eingabestift 2 gesendet wird, wenn sich dieser in dem Schwebezustand befindet.
Die Verarbeitungsschaltung 26d nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel ist so ausgeführt, dass sie das Positionssignal POS 1 d und das Datensignal DATA1 d auf der Basis des oben beschriebenen ersten Trägersignals erzeugt und das Positionssignal POS1u und das Datensignal DATAu auf der Basis des oben beschriebenen zweiten Trägersignals erzeugt. Genauer ist die Verarbeitungsschaltung 26d so ausgeführt, dass sie ein unmoduliertes erstes Trägersignal als das Positionssignal POS1d erlangt und ein unmoduliertes zweites Trägersignal als das Positionssignal POS1u erlangt. Außerdem ist die Verarbeitungsschaltung 26d so ausgeführt, dass sie das durch Daten, die an die Sensorsteuerung 31 gesendet werden, modulierte erste Trägersignal als das Datensignal DATA1d erlangt und das durch Daten, die an die Sensorsteuerung 31 gesendet werden, modulierte zweite Trägersignal als das Datensignal DATAlu erlangt.
Die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel ist so ausgeführt, dass sie den oben beschriebenen Trägermodulationsprozess zu einem Zeitpunkt (Zeitpunkt t3), der durch ein vorherbestimmtes Kommunikationsprotokoll unter Verwendung des Empfangszeitpunkts (Zeitpunkt t2) des durch die Empfangsschaltung 26c empfangenen Aufwärtsverbindungssignals US als Bezug entschieden wird, beginnt und den Trägermodulationsprozess über einen Zeitraum, der durch das vorherbestimmte Kommunikationsprotokoll entschieden wird, fortwährend ausführt.
11 zeigt ein Beispiel, bei dem der Zeitpunkt t3 dem Zeitpunkt des Beginns des Sendens des Positionssignals POS1 gleich ist und der Trägermodulationsprozess bis zu dem Ende des Sendens des Datensignals DATA ausgeführt wird. In diesem Fall handelt es sich bei den Signalen, die durch die Verarbeitungsschaltung 26d in dem Trägermodulationsprozess erzeugt werden, um irgendeines oder mehrere aus den Positionssignalen POS1d und POS1u und irgendeines oder mehrere aus den Datensignalen DATAd und DATAu. Doch der Zeitpunkt, zu dem die Verarbeitungsschaltung 26c den Trägermodulationsprozess beginnt und der Zeitraum, während dem der Trägermodulationsprozess andauert, sind nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann der Trägermodulationsprozess zu dem gleichen Zeitpunkt wie das Senden des Positionssignals POS1 beginnen und kann der Trägermodulationsprozess bis zu dem Ende des Sendens des Positionssignals POS1 andauern. In diesem Fall handelt es sich bei dem Signal, das durch die Verarbeitungsschaltung 26d in dem Trägermodulationsprozess erzeugt wird, um irgendeines oder mehrere aus den Positionssignalen POS1d und POS1u. Außerdem kann der Trägermodulationsprozess zum Beispiel zu dem gleichen Zeitpunkt wie das Senden des Datensignals DATA beginnen und kann der Trägermodulationsprozess bis zu dem Ende des Sendens des Datensignals DATA andauern. In diesem Fall handelt es sich bei dem Signal, das durch die Verarbeitungsschaltung 26d in dem Trägermodulationsprozess erzeugt wird, um irgendeines oder mehrere aus den Datensignalen DATAd und DATAu. Außerdem kann der Trägermodulationsprozess zu dem Zeitpunkt, zu dem das Positionssignal POS1 gesendet wird, oder zu dem Zeitpunkt, zu dem das Datensignal DATA gesendet wird, beginnen oder enden.
Die Sensorsteuerung 31 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel beginnt den Prozess des Bestimmens, ob das Trägersignal des Abwärtsverbindungssignals DSa, das von dem aktiven Eingabestift 2 empfangen wurde, entweder das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist, zu dem Zeitpunkt, der durch das vorherbestimmte Kommunikationsprotokoll unter Verwendung des Zeitpunkts des Endes des Sendens des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezug entschieden wird, und führt den Bestimmungsprozess über den Zeitraum, der durch das vorherbestimmte Kommunikationsprotokoll entschieden wird, fortwährend sequentiell aus. Die Sensorsteuerung 31 ist so ausgeführt, dass sie dann auf der Basis des Ergebnisses sequentiell bestimmt, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht. Entsprechend kann die Sensorsteuerung 31 die Kontaktzustandsinformation des aktiven Eingabestifts 2 aktualisieren, ohne darauf zu warten, dass der Stiftdruckwert PRE über die Stiftspitzenkommunikation oder die drahtlose Kurzstreckenkommunikation erhalten wird.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Kontaktzustandsinformation bei dem aktiven Eingabestift 2 und dem Positionsdetektionssystem 1 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel durch eine Frequenzmodulation des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals DSa von dem Stiftdruckwert PRE in dem Datensignal DATA gesondert gesendet werden. Es sollte angemerkt werden, dass das Senden der Kontaktzustandsinformation nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel (das Senden der Kontaktzustandsinformation über das Abwärtsverbindungssignal DSa) und das Senden der Kontaktzustandsinformation nach der vorliegenden Ausführungsform (das Senden der Kontaktzustandsinformation über das Abwärtsverbindungssignal DSb) selbstverständlich auch gemeinsam verwendet werden können.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben werden. Ein Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem Positionsdetektionssystem 1 nach der zweiten Ausführungsform darin, dass die Kontaktzustandsinformation unter Verwendung mehrerer Trägersignale mit unterschiedlichen Phasen anstatt Frequenzen gesendet wird. Es folgt eine Beschreibung, die sich auf die Unterschiede konzentriert.
12 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die das Positionsdetektionssystem 1 der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden. Die Verarbeitungsschaltung 26d, der es in dem n-ten Frame nicht gelungen ist, das Aufwärtsverbindungssignal US zu empfangen und die in den Dualsendemodus eingetreten ist, führt Prozesse durch, die sich zwischen einem dargestellten ersten Zeitraum P1 und einem zweiten Zeitraum P2, der der Zeitraum nach dem ersten Zeitraum P1 ist, unterscheiden. Konkret erzeugt die Verarbeitungsschaltung 26d in dem ersten Zeitraum P1 zuerst auf der Basis des Trägersignals mit einer vorherbestimmten Phase das Positionssignal POS2. Das Positionssignal POS2 ist nichts anderes als das Positionssignal POS2, das in einem Fall erzeugt wird, in dem der oben beschriebene Trägermodulationsprozess nicht durchgeführt wird. Andererseits erzeugt die Verarbeitungsschaltung 26d in dem zweiten Zeitraum P2 durch Durchführen des oben beschriebenen Modulationsprozesses irgendeines aus den Positionssignalen POS2d und POS2u. Die Zeitlänge des ersten Zeitraums P1 wird durch ein vorherbestimmtes Kommunikationsprotokoll im Voraus festgelegt.
Das Trägersignal (das erste Trägersignal), das das Positionssignal POS2d bei der vorliegenden Ausführungsform bildet, ist ein Signal, dessen Phasenunterschied zu einem Trägersignal (einem dritten Trägersignal), das das Positionssignal POS2 bildet, ein erster Wert ist. Andererseits ist das Trägersignal (das zweite Trägersignal), das das Positionssignal POS2u bei der vorliegenden Ausführungsform bildet, ein Signal, dessen Phasenunterschied zu dem Trägersignal (dem dritten Trägersignal), das das Positionssignal POS2 bildet, ein zweiter Wert ist, der sich von dem ersten Wert unterscheidet. Bei einem typischen Beispiel beträgt der erste Wert 0 Grad und der zweite Wert 90 Grad oder 180 Grad, doch kann auch der erste Wert 90 Grad oder 180 Grad und der zweite Wert 0 Grad betragen. Außerdem kann sowohl der erste Wert als auch der zweite Wert ein anderer Wert als 0 Grad sein. Es sollte angemerkt werden, dass es in Anbetracht der der Möglichkeit, dass von der Hand des Benutzers, die den aktiven Eingabestift 2 hält, ein Signal gesendet wird, dessen Phase sich um 180 Grad von jener des Signals, das von der Stiftspitzenelektrode 21 gesendet wird, unterscheidet, günstiger ist, den ersten Wert oder den zweiten Wert auf 90 Grad anstatt auf 180 Grad festzulegen. Doch wenn das Signal, das von der Hand des Benutzers gesendet wird, durch einen vorherbestimmten Handflächenerkennungsprozess, der auf Basis der Empfangsfläche von Signalen oder dergleichen durchgeführt wird, ausgeschlossen werden kann, kann der erste Wert oder der zweite Wert 180 Grad betragen.
Die Verarbeitungsschaltung 26d bestimmt auf der Basis der letzten erlangten Kontaktzustandsinformation den Zustand des aktiven Eingabestifts 2. Die Verarbeitungsschaltung 26d erzeugt dann, wenn sich der aktive Eingabestift 2 in dem Kontaktzustand befindet, das Positionssignal POS2d, während sie das Positionssignal POS2u erzeugt, wenn sich der aktive Eingabestift 2 in dem Schwebezustand befindet, und sendet das erzeugte Signal als das Abwärtsverbindungssignal DSb. Das Senden des Positionssignals POS2d oder des Positionssignals POS2u wird so wie bei der zweiten Ausführungsform ausgeführt, bis das Aufwärtsverbindungssignal US empfangen wird oder bis seit dem letzten Empfang des Aufwärtsverbindungssignals US eine vorherbestimmte Zeit vergangen ist.
Die Sensorsteuerung 31 nach der vorliegenden Ausführungsform ist so ausgeführt, dass sie die Phase des Trägersignals des empfangenen Abwärtsverbindungssignals DSb zu jedem aus einem vorherbestimmten ersten Zeitpunkt nach dem Senden des Aufwärtsverbindungssignals US und einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt detektiert. Der erste Zeitpunkt ist ein Zeitpunkt in dem ersten Zeitraum P1 und der zweite Zeitpunkt ist ein Zeitpunkt in dem zweiten Zeitraum P2. Die Sensorsteuerung 31 misst die Zeit, die ab dem Beginn des Empfangs des Abwärtsverbindungssignals DSb vergangen ist, und erlangt den Zeitraum bis zum Ablauf einer Zeitlänge, die durch ein vorherbestimmtes Kommunikationsprotokoll festgelegt wurde, als den ersten Zeitraum P1, während sie den Zeitraum nach dem Ende des ersten Zeitraums P1 als den zweiten Zeitraum P2 erlangt, und legt den ersten Zeitpunkt und den zweiten Zeitpunkt auf der Basis jedes erlangten Zeitraums fest.
Die Sensorsteuerung 31, die die Phase des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals DSb zu jedem aus dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt erlangt hat, bestimmt auf der Basis des detektierten Phasenunterschieds, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht. Das heißt, wenn der detektierte Phasenunterschied der obige erste Wert ist, wird dies als Kontaktzustand bestimmt, und wenn der detektierte Phasenunterschied der obige zweite Wert ist, wird dies als der Schwebezustand bestimmt. Entsprechend kann die Sensorsteuerung 31 die Kontaktzustandsinformation des aktiven Eingabestifts 2 aktualisieren, ohne auf den Empfang des Stiftdruckwerts PRE über die Stiftspitzenkommunikation oder die drahtlose Kurzstreckenkommunikation zu warten.
Hier ist es günstig, wenn die Sensorsteuerung 31 mehrere zweite Zeitpunkte festlegt und die obige Bestimmung bei jedem zweiten Zeitpunkt vornimmt. Auf diese Weise kann die Sensorsteuerung 31 häufiger bestimmen, ob der aktive Eingabestift 2 mit der Touchoberfläche 3a in Kontakt steht oder nicht.
Da, wie oben beschrieben wurde, die Kontaktzustandsinformation bei dem aktiven Eingabestift 2 und dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform durch eine Phasenmodulation des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals DSb gesendet werden kann, ist es wie bei der zweiten Ausführungsform möglich, das Auftreten einer Verzögerung bei der Aktualisierung der Kontaktzustandsinformation durch die Sensorsteuerung 31 zu unterdrücken.
13 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31, die ein Positionsdetektionssystem 1 nach einem Abwandlungsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bilden, gesendet und empfangen werden. Das Positionsdetektionssystem 1 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel unterscheidet sich von dem Positionsdetektionssystem 1 nach der vorliegenden Ausführungsform darin, dass die Kontaktzustandsinformation unter Verwendung des Abwärtsverbindungssignals DSa anstelle des Abwärtsverbindungssignals DSb von dem Stiftdruckwert PE in dem Datensignal DATA gesondert gesendet wird. Es folgt eine Beschreibung, die sich auf die Unterschiede konzentriert.
Die Verarbeitungsschaltung 31 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel ist so ausgeführt, dass sie die Beginnzeitpunkte (die Zeitpunkte t5 und t6) des ersten Zeitraums P1 und des zweiten Zeitraums P2 jeweils zu dem Zeitpunkt, der durch ein vorherbestimmtes Kommunikationsprotokoll unter Verwendung des Zeitpunkts des Empfangs (des Zeitpunkts t4) des durch die Empfangsschaltung 26c empfangenen Aufwärtsverbindungssignals US als Bezug entschieden wird, entscheidet.
13 zeigt ein Beispiel, bei dem der Zeitpunkt t5 dem Zeitpunkt des Beginns des Sendens des Positionssignals POS1 gleich ist und der Zeitpunkt t6 dem Zeitpunkt des Beginns des Sendens des Signals DATA gleich ist. Die Verarbeitungsschaltung 26c in diesem Fall erzeugt das Positionssignal POS1 auf der Basis des dritten Trägersignals, während sie für das Datensignal DATA das Datensignal DATAd auf der Basis des ersten Trägersignals erzeugt, wenn der Kontaktzustand besteht, und das Datensignal DATAu auf der Basis des zweiten Trägersignals erzeugt, wenn der Schwebezustand besteht. Doch der Zeitpunkt des Beginns eines jeden aus dem ersten Zeitraum P1 und dem zweiten Zeitraum P2, der durch die Verarbeitungsschaltung 26d entschieden wird, ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann der Zeitpunkt des Beginns des zweiten Zeitraums P2 auf einen Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem das Positionssignal POS1 oder das Datensignal DATA gesendet wird.
Die Sensorsteuerung 31 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel entscheidet den Beginnzeitpunkt eines jeden aus dem ersten Zeitraum P1 und dem zweiten Zeitraum P2 zu dem Zeitpunkt, der durch das vorherbestimmte Kommunikationsprotokoll unter Verwendung des Zeitpunkts des Endes des Sendens des Aufwärtsverbindungssignals US als Bezug entschieden wird. Der anschließende Prozess ist dem, der durch die Sensorsteuerung 31 nach der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, gleich.
Wie oben beschrieben wurde, kann die Kontaktzustandsinformation bei dem aktiven Eingabestift 2 und dem Positionsdetektionssystem 1 nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel durch eine Phasenmodulation des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals DSa von dem Stiftdruckwert PRE in dem Datensignal DATA gesondert gesendet werden. Es sollte angemerkt werden, dass das Senden der Kontaktzustandsinformation nach dem vorliegenden Abwandlungsbeispiel (das Senden der Kontaktzustandsinformation über das Abwärtsverbindungssignal DSa) und das Senden der Kontaktzustandsinformation nach der vorliegenden Ausführungsform (das Senden der Kontaktzustandsinformation über das Abwärtsverbindungssignal DSb) selbstverständlich auch gemeinsam verwendet werden können.
Obwohl oben bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, ohne von ihrem Geist abzuweichen.
Beispielsweise wurde bei jeder der obigen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, bei dem das Senden des Aufwärtsverbindungssignals US von der Sensorsteuerung 31 durch das Verfahren der kapazitiven Kopplung durchgeführt wird, doch kann das Aufwärtsverbindungssignal US durch ein elektromagnetisches Induktionsverfahren gesendet werden. In diesem Fall ist der aktive Eingabestift 2 vorzugsweise anstatt der Ringelektrode 22 und des Sperrfilters 27 mit einer Spule für den Empfang des Aufwärtsverbindungssignals US versehen.
Zudem wurde bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, bei dem durch das Abwärtsverbindungssignal DSc die lokale Kennung LID, der Stiftdruckwert PRE, die Schalterinformation WS und der Fehlererkennungscode CRC gesendet werden, doch braucht das Abwärtsverbindungsignal DSc lediglich ein Signal zu sein, das verwendet wird, um wenigstens einen Teil des Datensignals, das von dem aktiven Eingabestift 2 an die Sensorsteuerung 31 gesendet wird, zu senden, und brauchen einige dieser Informationselemente nicht gesendet zu werden oder können andere Informationen als diese gesendet werden.
Außerdem wurde bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben, bei dem die Ringelektrode 22 verwendet wird, um das Aufwärtsverbindungssignal US zu detektieren, doch kann das Abwärtsverbindungssignal DS ebenfalls von der Ringelektrode 22 gesendet werden. Bei einem Beispiel kann das Abwärtsverbindungssignal DSa von der Stiftspitzenelektrode 21 gesendet werden und das Abwärtsverbindungssignal DSb von der Ringelektrode 22 gesendet werden. Die Verarbeitungsschaltung 26c in diesem Fall braucht während des Sendens des Abwärtsverbindungssignals DSb nur das Aufwärtsverbindungssignal US unter Verwendung der Stiftspitzenelektrode 21 zu detektieren.
Zudem ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Fall anwendbar, in dem das Senden und das Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US und des Abwärtsverbindungssignals DS in Zeitschlitzeinheiten ausgeführt wird. Als Zeitschlitz wird vorzugsweise zum Beispiel ein Zeitraum (ein Leerzeitraum), in dem das in der Anzeige 32 erzeugte Rauschen abnimmt, verwendet. In diesem Fall werden in dem oben beschriebenen Frame mehrere Zeitschlitze festgelegt.
14 ist ein Diagramm zur Darstellung von Signalen, die zwischen dem aktiven Eingabestift 2 und der Sensorsteuerung 31 gesendet und empfangen werden, wenn das Senden und das Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US und des Abwärtsverbindungssignals DS in Zeitschlitzeinheiten ausgeführt wird. 14 zeigt einen Fall, in dem die Verarbeitungsschaltung 26d des aktiven Eingabestifts 2 den gleichen Trägermodulationsprozess wie in 10 ausführt, doch gilt das Gleiche auch für einen Fall, in dem der gleiche Trägermodulationsprozess wie in 11 bis 13 ausgeführt wird. Wie sich aus 14 verstehen lässt, können der aktive Eingabestift 2 und das Positionsdetektionssystem 1 den oben beschriebenen Trägermodulationsprozess vorzugsweise auch in einem Fall ausführen, in dem das Senden und das Empfangen des Aufwärtsverbindungssignals US und des Abwärtsverbindungssignals DS in Zeitschlitzeinheiten ausgeführt wird.
BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN

1: Positionsdetektionssystem
2: aktiver Eingabestift
3: elektronische Vorrichtung
3a: Touchoberfläche
20: Kernkörper
21: Stiftspitzenelektrode
22: Ringelektrode
23: Drucksensor
24: Seitenschalter
25: Batterie
26: integrierte Schaltung
26a: Verstärkerschaltung
26b: Sendeschaltung
26c: Empfangsschaltung
26d: Verarbeitungsschaltung
27: Sperrfilter
28, 33: drahtlose Kommunikationseinheit
30: Sensor
31: Sensorsteuerung
32: Anzeige
34: Hostprozessor
COM: Befehl
CRC: Fehlererkennungscode
DATA: Datensignal
DS, DSa bis DSc: Abwärtsverbindungssignal
GID: globale Kennung
LID, NLID: lokale Kennung
POS 1, POS2: Positionssignal
PRE: Stiftdruckwert
SW: Schalterinformation
US: Aufwärtsverbindungssignal

Claims

Aktiver Eingabestift, aufweisend eine Signalverarbeitungseinheit, die zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts eines Aufwärtsverbindungssignals, das von einer Sensorsteuerung empfangen wird, als Bezugszeitpunkt bestimmt wird, ein Senden eines Positionssignals und eines Datensignals von einer Stiftspitzenelektrode und ein Empfangen eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals durchführt; und eine erste drahtlose Kommunikationseinheit, die eine drahtlose Kurzstreckenkommunikation mit der Sensorsteuerung durchführt, wobei die Signalverarbeitungseinheit bestimmt, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und die Signalverarbeitungseinheit in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, wenigstens einen Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit sendet, während sie das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode sendet.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Drucksensor, der einen Stiftdruckwert detektiert, wobei die Signalverarbeitungseinheit in einem Fall, in dem der durch den Drucksensor detektierte Stiftdruckwert angibt, dass der aktive Eingabestift mit einer Touchoberfläche in Kontakt steht, einen Prozess des Sendens wenigstens eines Teils des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit durchführt, während sie das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode sendet.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalverarbeitungseinheit die erste drahtlose Kommunikationseinheit von einem Energiesparmodus in einen normalen Modus umschaltet, bevor sie den wenigstens einen Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit sendet.
Aktiver Eingabestift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Signalverarbeitungseinheit bestimmt, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und die Signalverarbeitungseinheit im Fall einer Bestimmung, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode sendet, eine Tätigkeit zur Detektion des Aufwärtsverbindungssignals durchführt, und zu einem Dualsendemodus übergeht, in dem der wenigstens eine Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wird, und die Signalverarbeitungseinheit in einem Fall, in dem das Aufwärtsverbindungssignal durch die während des Dualsendemodus durchgeführte Detektionstätigkeit detektiert wurde, zu dem normalen Modus übergeht, in dem das Datensignal von der Stiftspitzenelektrode gesendet wird.
Positionsdetektionssystem, aufweisend den aktiven Eingabestift nach Anspruch 1; und die Sensorsteuerung, wobei die Sensorsteuerung Daten, die durch das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift von der Stiftspitzenelektrode gesendet wurde, angegeben werden, und Daten, die durch das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wurde, angegeben werden, als Daten von dem gleichen aktiven Eingabestift an einen Hostprozessor ausgibt.
Positionsdetektionssystem nach Anspruch 5, wobei die Sensorsteuerung an jedes aus einem Sensor, der durch eine kapazitive Kopplung mit der Stiftspitzenelektrode gekoppelt wird, und einer zweiten drahtlosen Kommunikationseinheit, die die drahtlose Kurzstreckenkommunikation mit dem aktiven Eingabestift durchführt, angeschlossen ist und über den Sensor das Positionssignal und das Datensignal, die von der Stiftspitzenelektrode gesendet wurden, empfängt, während sie das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wurde, über die zweite drahtlose Kommunikationseinheit empfängt.
Positionsdetektionssystem nach Anspruch 5, wobei das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift von der Stiftspitzenelektrode gesendet wird, und das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wird, eine gemeinsame Identifikationsinformation enthalten, die Sensorsteuerung in einem Fall, in dem sie das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift von der Stiftspitzenelektrode gesendet wurde, empfangen hat, Sendedaten des aktiven Eingabestifts, die in dem Datensignal enthalten sind, in Verbindung mit der gemeinsamen Identifikationsinformation, die in dem Datensignal enthalten ist, an den Hostprozessor ausgibt, und die Sensorsteuerung in einem Fall, in dem sie das Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wurde, empfangen hat, die Sendedaten des aktiven Eingabestifts, die in dem Datensignal enthalten sind, in Verbindung mit der gemeinsamen Identifikationsinformation, die in dem Datensignal enthalten ist, an den Hostprozessor ausgibt.
Positionsdetektionssystem nach Anspruch 5, wobei der aktive Eingabestift ferner einen Drucksensor aufweist, der einen Stiftdruckwert detektiert, die Signalverarbeitungseinheit das Positionssignal unter Verwendung des durch den Drucksensor detektierten Stiftdruckwerts moduliert, und die Sensorsteuerung in einem Fall, in dem der Stiftdruckwert, der durch das Positionssignal angegeben wird, angibt, dass der aktive Eingabestift nicht mit einer Touchoberfläche in Kontakt steht, Sendedaten des aktiven Eingabestifts, die in dem Datensignal, das durch den aktiven Eingabestift über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wurde, enthalten sind, nicht an den Hostprozessor ausgibt.
Positionsdetektionssystem nach Anspruch 8, wobei die Signalverarbeitungseinheit das Positionssignal durch irgendeines aus einer Frequenzmodulation, einem Spreizspektrum und einer Phasenmodulation moduliert.
Integrierte Schaltung, die für einen aktiven Eingabestift verwendet wird, der eine erste drahtlose Kommunikationseinheit zum Durchführen einer drahtlosen Kurzstreckenkommunikation mit einer Sensorsteuerung aufweist, wobei zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts eines Aufwärtsverbindungssignals, das von der Sensorsteuerung empfangen wird, als Bezugszeitpunkt entschieden wird, ein Senden eines Positionssignals und eines Datensignals von einer Stiftspitzenelektrode und ein Empfangen eines nächsten Aufwärtsverbindungssignals durchgeführt werden, und bestimmt wird, ob zu dem Zeitpunkt das nächste Aufwärtsverbindungssignal empfangen wurde oder nicht, und in einem Fall, in dem bestimmt wurde, dass das nächste Aufwärtsverbindungssignal nicht empfangen wurde, wenigstens ein Teil des Datensignals über die erste drahtlose Kommunikationseinheit gesendet wird, während das Positionssignal von der Stiftspitzenelektrode gesendet wird.
Aktiver Eingabestift, aufweisend eine Verarbeitungsschaltung, die ein Abwärtsverbindungssignal, das an eine Sensorsteuerung gesendet werden soll, erzeugt, und eine Sendeschaltung, die das Abwärtsverbindungssignal sendet, indem sie einem Potential einer Elektrode, die an einer Stiftspitze bereitgestellt ist, eine Änderung vermittelt, wobei die Verarbeitungsschaltung einen Trägermodulationsprozess durchführt, bei dem das Abwärtsverbindungssignal in einem Fall, in dem sich der aktive Eingabestift in einem Kontaktzustand befindet, auf der Basis eines ersten Trägersignals erzeugt wird, während das Abwärtsverbindungssignal in einem Fall, in dem sich der aktive Eingabestift in einem Schwebezustand befindet, auf der Basis eines zweiten Trägersignals, das sich von dem ersten Trägersignal unterscheidet, erzeugt wird.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 11, wobei das zweite Trägersignal ein Signal ist, dessen Frequenz sich von jener des ersten Trägersignals unterscheidet.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 12, ferner aufweisend eine Empfangsschaltung, die ein Aufwärtsverbindungssignal, das durch die Sensorsteuerung gesendet wurde, empfängt, wobei die Verarbeitungsschaltung den Trägermodulationsprozess in einem Fall durchführt, in dem die Empfangsschaltung zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals, das durch die Empfangsschaltung empfangen wurde, als Bezug entschieden wird, kein nächstes Aufwärtsverbindungssignal empfängt.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 13, wobei das Abwärtsverbindungssignal, das durch den Trägermodulationsprozess erzeugt wird, ein Positionssignal ist, das ein unmoduliertes erstes Trägersignal oder ein unmoduliertes zweites Trägersignal ist.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 12, ferner aufweisend eine Empfangsschaltung, die ein Aufwärtsverbindungssignal, das durch die Sensorsteuerung gesendet wurde, empfängt, wobei die Verarbeitungsschaltung den Trägermodulationsprozess zu einem Zeitpunkt beginnt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals, das durch die Empfangsschaltung empfangen wurde, als Bezug entschieden wird.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 15, wobei es sich bei dem Abwärtsverbindungssignal, das durch den Trägermodulationsprozess erzeugt wird, um wenigstens eines aus einem Positionssignal, das ein unmoduliertes erstes Trägersignal oder ein unmoduliertes zweites Trägersignal ist, und einem Datensignal, das durch Modulieren des ersten Trägersignals oder des zweiten Trägersignals durch Daten, die an die Sensorsteuerung gesendet werden, erhalten wird, handelt.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 11, wobei das zweite Trägersignal ein Signal ist, dessen Phase sich von jener des ersten Trägersignals unterscheidet.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 17, wobei die Verarbeitungsschaltung das Abwärtsverbindungssignal in einem ersten Zeitraum auf der Basis eines dritten Trägersignals mit einer vorherbestimmten Phase erzeugt, während sie in einem zweiten Zeitraum, der der Zeitraum nach dem ersten Zeitraum ist, den Trägermodulationsprozess ausführt, das erste Trägersignal ein Signal ist, dessen Phasenunterschied zu dem dritten Trägersignal ein erster Wert ist, und das zweite Trägersignal ein Signal ist, dessen Phasenunterschied zu dem dritten Trägersignal ein zweiter Wert ist, der sich von dem ersten Wert unterscheidet.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 18, ferner aufweisend eine Empfangsschaltung, die ein Aufwärtsverbindungssignal, das durch die Sensorsteuerung gesendet wurde, empfängt, wobei die Verarbeitungsschaltung den Trägermodulationsprozess in einem Fall durchführt, in dem die Empfangsschaltung zu einem Zeitpunkt, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals, das durch die Empfangsschaltung empfangen wurde, als Bezug entschieden wird, kein nächstes Aufwärtsverbindungssignal empfängt.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 19, wobei das Abwärtsverbindungssignal, das auf der Basis des dritten Trägersignals erzeugt wird, ein Positionssignal ist, das ein unmoduliertes drittes Trägersignal ist, und das Abwärtsverbindungssignal, das durch den Trägermodulationsprozess erzeugt wird, ein Positionssignal ist, das ein unmoduliertes erstes Trägersignal oder ein unmoduliertes zweites Trägersignal ist.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 18, ferner aufweisend eine Empfangsschaltung, die ein Aufwärtsverbindungssignal, das durch die Sensorsteuerung gesendet wurde, empfängt, wobei die Verarbeitungsschaltung einen Beginnzeitpunkt eines jeden aus dem ersten Zeitraum und dem zweiten Zeitraum zu einem Zeitpunkt entscheidet, der unter Verwendung eines Empfangszeitpunkts des Aufwärtsverbindungssignals, das durch die Empfangsschaltung empfangen wurde, als Bezug entschieden wird.
Aktiver Eingabestift nach Anspruch 21, wobei das Abwärtsverbindungssignal, das auf der Basis des dritten Trägersignals erzeugt wird, ein Positionssignal ist, das ein unmoduliertes drittes Trägersignal ist, und das Abwärtsverbindungssignal, das durch den Trägermodulationsprozess erzeugt wird, ein Datensignal ist, das durch Modulieren des ersten Trägersignals oder des zweiten Trägersignals durch Daten, die an die Sensorsteuerung gesendet werden, erhalten wird.
Positionsdetektionssystem, aufweisend den aktiven Eingabestift nach Anspruch 11; und die Sensorsteuerung, wobei die Sensorsteuerung bestimmt, ob ein Trägersignal eines Abwärtsverbindungssignals, das von dem aktiven Eingabestift empfangen wurde, das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist, und auf der Basis des Ergebnisses der Bestimmung bestimmt, ob der aktive Eingabestift mit einer Touchoberfläche in Kontakt steht oder nicht.
Positionsdetektionssystem nach Anspruch 23, wobei das zweite Trägersignal ein Signal ist, dessen Frequenz sich von jener des ersten Trägersignals unterscheidet, und die Sensorsteuerung das Abwärtsverbindungssignal durch eine Detektionsschaltung, die eine vorherbestimmte Frequenz detektiert, empfängt und gemäß einer Änderung bei der Phase, die als Ergebnis des Empfangs durch die Detektionsschaltung ausgegeben wird, bestimmt, ob das Trägersignal des Abwärtsverbindungssignals das erste Trägersignal oder das zweite Trägersignal ist.
Positionsdetektionssystem, aufweisend den aktiven Eingabestift nach Anspruch 19; und die Sensorsteuerung, wobei die Sensorsteuerung zu jedem aus einem ersten Zeitpunkt nach dem Senden des Aufwärtsverbindungssignals und einem zweiten Zeitpunkt nach dem ersten Zeitpunkt eine Phase eines Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals detektiert und auf der Basis eines Unterschieds zwischen der Phase des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals zu dem ersten Zeitpunkt und der Phase des Trägersignals des Abwärtsverbindungssignals zu dem zweiten Zeitpunkt bestimmt, ob der aktive Eingabestift mit einer Touchoberfläche in Kontakt steht oder nicht.