JP2008515036A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、位置検出の分野に関し、特に、コンピュータ、携帯電話、パーソナル・ハンディホーン・システム(PHS)、携帯情報端末(PDA)、モバイル・テレコミュニケーション・デバイス、ナビゲーションシステム、電子オルガナイザ、あるいは他の携帯用電子機器などの電子デバイスに関する。
抵抗容量性タッチスクリーンおよび誘導性ポジションセンサを備える様々なポジションセンサに係わる技術が従来から知られている。例えば、特許文献1によれば、電磁信号を送受信するための複数のループコイル及び同調回路を有する位置指示器を備えた誘導性位置検出装置が開示され、位置検出が電磁結合により実施されることが知られている。またこれに類似した誘導性位置センサが、特許文献2、3、4及び5により知られている。さらにまた、容量性のペンエントリー・ポジションセンサが特許文献6、7、及び8により、知られている。
欧州特許0259894号
欧州特許0307667号
米国特許6485306号
米国特許5600105号
米国特許6667740号
米国特許5488204号
米国特許5942733号
米国特許6380929号
本発明は、ポジション・センサを備える改良型電子デバイス、ポジション・センサに接続された改良型集積回路素子、及びポジション・データを読み取るための改良型集積回路素子、ならびに、その方法及びコンピュータ・プログラム製品を提供することを目的とする。
本発明は、ポジション・センサを備える電子デバイス、及びポジション・データを取得するポジション・センサに接続された第1集積回路素子を提供することであり、電子デバイスは、ポジションセンサと、第1集積回路と、第2集積回路と、第1メモリとを備え、第1集積回路は、ポジションセンサから供給される信号に基づきポジションデータおよびその識別子を生成し、識別子およびポジションデータを第1メモリに保存すると共に、第2集積回路にポジションデータ伝達情報を送信し、第2集積回路は、ポジションデータ伝達情報に基づき、直接第1メモリより識別子とポジションデータを読み取った後、更に当該ポジションデータの識別子を再度読み取る手段を備えると共に、読み出した識別子および再度読み出した識別子に基づいて、読み取ったポジションデータが利用可能か否かを判断する。
本発明は、特に、電池式携帯機器への適用に対し有益であり、第2集積回路が信号伝達データに応じてのみポジションデータを読み取ることにより、第2集積回路の処理負荷の低減を促進することである。よって、第2集積回路は、ポジションデータを受信するメモリを永続的に読み続ける必要がないため、第2集積回路の消費電力が削減できる結果、電池の寿命が長くなる。
本発明の実施形態によれば、ポジションセンサは、タッチスクリーンあるいはタッチパッド、例えば、抵抗、容量性、あるいは誘導性のタッチスクリーンあるいはタッチパッドを備える。
本発明の実施形態によれば、ポジションセンサは、エントリーペンと電磁結合するための少なくとも1つの導体を備える。導体は、エントリペンに電磁信号を送信するために間欠的に通電され、また、エントリペンは、導体により受信された電磁信号を返送する。このことによりポジション信号を送信することとなる。
本発明の実施形態によれば、ポジション・センサは、通信機器、携帯情報端末、ナビゲーション・システム、あるいは他の携帯機器などのディスプレイの背面に固定される。
本発明の実施形態によれば、第1集積回路素子は、ポジション・データを送信するために、ポジション・センサを駆動させるためのアナログ回路、及びポジション・シグナルを処理するためのロジック回路を備える。
本発明の実施形態によれば、第1集積回路素子は、ポジション・データを定期的に取得するための制御手段、及び各々のポジション・データセットに対する識別子を供給するための生成手段を備える。識別子は、所定のメモリ・ロケーション及びポジション・データセットに書き込まれる。また、メモリは、新たなポジションデータを取得する毎に上書きされることが好ましい。更新されたポジション・データをスキャンする毎にカウンタが増減することにより、識別子の値をカウンタ値とすることが可能である。
本発明の実施形態によれば、第1集積回路素子が、インタラプトを第2集積回路素子に送信することにより、第2集積回路素子は、新たなポジション・データ信号を取得する。第2集積回路素子は、インタラプト処理ルーチンを用いて、他のアプリケーションから受け取ったインタラプトを含む全てのインタラプトを処理する優先順位を決めることが可能である。
本発明の実施形態によれば、第2集積回路素子は、まず、ポジションデータ・セットの識別子として指定された第1メモリロケーションを読み取り、次に、ポジション・データセットとして指定された第2メモリロケーションを読み取り、その次に、第1メモリロケーションを再度読み取る。このとき、第1メモリロケーションから読み取られた識別子が同じ場合は、ポジション・データセットが適応可能であることを意味する。また、第1メモリロケーションから読み取られた識別子が同じでない場合は、第2集積回路素子が、以前のポジションデータの読み出しを試みる間に、第1集積回路素子が、新たなポジションデータの書き込み動作を実行したことを意味する。尚、第2集積回路素子は、利用可能なポジション・データを得るために、読み取り作業が不十分であった場合は、再度、読み取りを行うことで利用可能なポジション・データをメモリから読みとろうとする。
本発明の実施形態によれば、第1集積回路素子と第2集積回路素子は、SPI、IIC、及び/またはUARTバスなどのようなデータバスにより接続される。
以下、図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図1は、ポジション・シグナル104を集積回路A106に送信するポジション・センサ102を備える電子装置100を示す。集積回路A106は、集積回路B108に接続される。集積回路A106は、ポジション・シグナル104を処理するためのポジション・シグナル処理部110を備え、ポジション・シグナル104の処理結果としてポジション・データ112を送信する。ポジション・データ112は、メモリ114に書き込まれる。尚、メモリ114は、集積回路A106と一体化で形成されることが好ましい。
集積回路B108は、メモリ116に接続され、メモリ116は、集積回路B108と一体化で形成されることが好ましい。メモリ116は、ポジション・データ112を保存し、集積回路B108は、ポジション・データ112を必要とするアプリケーション・プログラムあるいは操作システムなどのプログラムを実行する。
機能上、ポジション・センサ102は、集積回路A106に、ポジション・シグナル104を送信し、ポジションシグナル104は、ポジション・シグナル処理部110により処理され、処理された結果、ポジションデータ112が、メモリ114に書き込まれる。
さらにまた、ポジション・シグナル処理部110は、ポジション・データ112を取得した後、集積回路B108に、ポジション・データ・信号伝達情報120を送信する。ポジション・データ・信号伝達情報120に応じて、集積回路B108は、ポジションデータ112をメモリ114から読み取るために読み取りリクエスト122を送信することが可能である。読み取りリクエスト122に応じて、ポジションデータ112が、メモリ114から集積回路B108のメモリ116に送信され、また、ポジションデータ112が、更なる処理のためにプログラム118によりメモリ116から読み取られる。
集積回路B108に対するポジションデータ112を取得した後、ポジション信号処理部110から送信されたポジションデータ信号伝達120により、集積回路B108のデータ処理負荷が低減されるため、集積回路B108の電力消費が低減しやすい。この理由は、集積回路B108が、ポジションデータ信号伝達情報120を受信後に、メモリ114からポジションデータ112を読み取るだけであることに起因する。このため、集積回路B108は、新たなポジションデータ112が発生してもメモリ114をチェックし続ける必要性はない。
上記内容を、図2のフローチャートに示す。工程200では、集積回路Aがポジションデータの取得を行う。工程202では、取得されたポジション・データがメモリ114に保存される。工程204にて、ポジション・データ・信号伝達情報が、連続してあるいは同時に、集積回路Bに送信されることで、使用可能な更新ポジション・データが送信される。
ポジション・データ・信号伝達情報に応じて、集積回路Bは、メモリからポジション・データを読み取るために、読み取り操作を開始する。工程206にて、集積回路Bは、集積回路Aに読み取りリクエストを送信する。これに応じて、工程208にて、集積回路Bがポジションデータを受け取る。すなわち、ポジションデータが、集積回路Aのメモリから集積回路Bへと送信される。次に、工程210にて、集積回路Bが、さまざまな目的に応じて、受信したポジションデータに基づいて、さまざまなデータ処理を行う。
図3は、携帯用電子デバイスのブロック図を示す。図3に示す構成要素のうち、図1に示す構成要件に対応するものについては、同一の参照番号を示す。
携帯電子デバイス300は、エントリペン324の位置を感知するためのポジションセンサ302を備え、エントリペン324は、ユーザーにより操作可能なサイドスイッチ326及びペン先328を備える。ポジションセンサ302は、携帯電子デバイス300のディスプレイ330の後ろに配置される。たとえば、ディスプレイ330は、液体結晶ディスプレイ、あるいは、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイなどが挙げられる。
ポジションセンサ302は、電磁結合により、ディスプレイ330に関するエントリペン324の位置を感知し、また、位置検出に加え、サイドスイッチ326のスイッチ位置、及び/または、ペン先328が押圧されたか否か、を示す電磁信号を、エントリペン324から受け取る。あるいはまた、ポジションセンサ302は、ディスプレイ330の外表面に対し、ペン先328が押圧されたかの圧力を示すエントリペン324からの電磁信号を受信することも可能である。
集積回路306は、送信部334及び受信部336を有するアナログ回路332を備える。送信部334及び受信部336は、ポジション・センサ302からエントリペン324への電磁信号の送信と、ポジション・センサ302によるエントリペン324からの電磁信号の受信を制御するための制御信号338を生成する。得られたポジション信号、すなわち、ポジション情報を伝達するポジションシグナル304は、サンプルされたポジション・シグナル304をポジション・シグナル処理部310に送信する受信部336により受信される。
ポジション・シグナル処理部310は、集積回路306のロジック回路340に含まれる。本実施形態においては、ポジション・シグナル処理部310は、ロジック回路340により実行されるファームウェア342の一連の命令により機能する。
また、ファームウェア342は、ポジション・センサ302及びアナログ回路332の全ての操作を制御するための一連のファームウェア命令を出すポジション・センサ制御部344を備える。さらにまた、ファームウェア342は、ポジション・シグナル処理部310により送信される各ポジション・データセットに対する識別子を生成するための一連のファームウェア命令を出す生成部346を備える。インターラプト部348は、新たなポジション・データのスキャン要求を実行するときにインターラプト320を生成する、一連のファームウェア命令である。
さらにまた、集積回路306は、メモリ314を備える。メモリ314は、ポジションデータセットの識別子を保存するための所定のメモリロケーション350を備え、また、所定のメモリ・ロケーション352、354、356、358、及び360を備える。これらのメモリ・ロケーション352、354、356、358、及び360は、一式のポジション・データセットを保存する。
一式のポジション・データとは、エントリペン324が感知したX位置及びY位置、ディスプレイ330に対しエントリペン324のペン先328が押圧されかを示す圧力データ、ディスプレイ330に対し、ペン先328が押圧されたか否かを示すペン先アップ/ダウンビット、及びエントリペン324のサイドスイッチ326の位置を示すペン・サイドスイッチ情報である。
メモリロケーション352は、永久的に、X位置として指定される。メモリロケーション354はY位置として指定され、メモリロケーション356は圧力データとして指定され、メモリロケーション358はペン先アップ/ダウンビットとして指定され、また、メモリロケーション360はペン側スイッチ情報として指定される。つまり、メモリ314は、ポジションデータセットの各要素、及びポジションデータセットの識別子が、常に所定のメモリロケーションに保存されているメモリ・マップ・エリアを備えている。
集積回路306は、ポジションデータセット312及びその識別子を集積回路308に送信するためのバス・インターフェイス362を備える。集積回路308は、バス・インターフェイス364を備える。例えば、バス・インターフェイス362及び364は、SPI、IIC、及び/またはUARTデータバスなどのようなデータバスにより、集積回路306及び308に接続される。
集積回路308は、さまざまなプログラム素子を実行するためのロジック回路366を備え、例えば、ロジック回路366は、モバイル電話機能などの遠隔通信機能を提供するためのプログラム素子368、電子手帳機能を提供するプログラム素子370、ナビゲーションシステムを提供するプログラム素子372、インタラプト処理を行うプログラム素子374、及び/または操作システムを提供するプログラム素子376を実行させることが可能である。
集積回路308は、ポジション・データセット312を保存するためのメモリ316を備える。携帯用電子デバイス300は、集積回路308を備える携帯電子デバイスの様々な素子に電力を供給するバッテリ378を備える。
ディスプレイ330は、集積回路308に接続され、プログラム素子376により供給されるグラフィカル・ユーザー・インターフェイス、及びプログラム素子368、370、372により提供される1つまたはそれ以上の機能性に係わる様々な情報及びユーザデータなどを表示する。
携帯用電子デバイス300は、遠隔通信を機能させるための集積アンテナ380を備え、同様に集積アンテナ380は、GPS(グローバル・ポジション・システム)信号を受信するなどのナビゲーションの機能を備えることが必要である。
操作上、携帯電子デバイス300のユーザーは、エントリペン324をディスプレイ330に置くことで、データを入力することが可能である。また、ユーザーはサイドスイッチ326を操作すること、及び/またはデータ入力のために、ディスプレイ330の表面に対しペン先328が押圧される圧力を変化させることが可能である。
アナログ回路332は、ポジション・センサ・制御部344により制御され、コントロール・シグナル338をポジション・センサ302に送信することにより、ポジション・シグナル304を取得する。アナログ信号であるポジション・シグナル304は、デジタル信号に変換され、ポジション・シグナル・処理部310に送信されることにより、デジタルに変換されたポジション・シグナル304から、ポジション・データセット312が抽出される。
生成部346は、新たなポジション・データセット312に識別子を提供する。本発明の実施形態においては、生成部346が、ポジションセンサ・制御部344により実行されたポジションデータ・セット312のデータ取得をカウントするスキャン・カウンタとして使用される。ポジションセンサ・制御部344による制御のもとで、ポジション・センサ302により実施される各ポジションデータ・取得スキャンにより、スキャン・カウンタが増減する。
ポジションシグナル・処理部310は、生成部346から得たポジション・データセット312及びスキャンナンバを、メモリ314のメモリ・マップエリアに書き込む。すなわち、スキャンナンバがメモリロケーション350に、X−位置データがメモリロケーション352に、Y−位置がメモリロケーション354に、圧力情報がメモリロケーション356に、ペン先アップ/ダウンビットがメモリロケーション358に、ペン側スイッチ情報がメモリロケーション360に、それぞれ書き込まれる。
スキャンナンバ及び新たなポジションデータセット312がメモリ314に書き込まれるときに、集積回路306から集積回路308へと送信されるインタラプト320を生成するためにインタラプト部348が使用される。
インタラプト320は、プログラム素子374により受信される。これに応じて、メモリ314のメモリマップエリアの読み取りが、集積回路308のバスインターフェイス362により行われる。例えば、集積回路308は、メモリロケーション350、352、354、356、358、及び360の順番で、メモリ・マップ・エリアを読み取る。これらの読み取りが終了した後に、集積回路308は、もう一度、メモリロケーション350のメモリ・マップ・エリアの読み取り行う。メモリロケーション350の内容が、最初に読み取ったときの内容と、データセット312を読み取った後の内容と同じである場合には、データセット312が適用できることを意味する。逆に、両者が違う場合には、集積回路308が、以前のポジションデータセット312の読み出しを試みる間に、ポジションシグナル・処理部310が、新たなポジションデータセットの書き込み動作を実行したことを意味する。後者の場合、集積回路308が、メモリ314のメモリ・マップ・エリアの内容の読み取りを再度試みることにより、継続的に更新されるポジションデータセット312の読み取りを行う。
ポジション・データセット312は、プログラム素子368、370、及び/または372によりアクセスできるように、集積回路308のメモリ316に保存される。プログラム素子374は、プログラム素子368、370、及び/または372、及びインタラプト320などから受け取る様々なインタラプトの優先順位を決めることが可能である。例えば、ユーザが、プログラム素子368により提供される遠隔通信機能を使用して緊急電話をすることが必要な場合には、プログラム素子368により生成された各々のインタラプトが、処理に遅延が生じるようなインタラプト320よりも優先される。
図4は、図3の携帯電子デバイスの操作を示す対応の図である。図4に示すように、ポジション・センサ302と集積回路306に備えられたポジション検出回路の操作、及び集積回路308に備えられたホストプロセッサの操作は、互いに独立しており、また、同期性もない。ポジション検出回路により実施されるプロセス400は、以下の工程を有する。
工程402にて、ポジション・スキャンが、ポジション・データセットの取得のために行なわれる。工程404にて、スキャンカウンタの値が増減する。工程402にて行われたポジションスキャンにより得られたポジションシグナルが、工程406にて処理され、ポジションデータセットが送信される。工程408にて、ポジション・データセット及びスキャンカウンタ値がメモリマップ保存領域に保存される。さらにまた、工程410にて、インタラプトがホストプロセッサに送信され、適用可能な更新ポジションデータがメモリマップ保存領域に信号伝達される。工程410が終了すると、ポジションデータを連続して取得するために、再び、工程402に戻る。
ホストプロセッサにより実施される工程412は、以下の工程を有する。工程414にて、ホストプロセッサが、ポジション検出回路からインタラプトを受け取る(工程410参照)。これに応じて、工程416において、ホストプロセッサは、メモリマップ保存領域からスキャンカウンタ値を読み取る。次に、工程418において、ホストプロセッサが、メモリマップ保存領域からポジションデータセットを読み取る。工程420にて、ホストプロセッサは、メモリマップ保存領域からスキャンカウンタ値を再度読み取る。
工程416及び420において読み取られたスキャンカウンタ値が同一である場合は、工程418にて読み取られたポジションデータセットが適用可能であることを意味する。逆に、両者が同一ではない場合は、工程418において読み取りが行われた間に、ポジションデータセットが、新たなポジションデータセットに書き換えられたことを意味する。結果的としては、工程422が終了すると、メモリマップ保存領域から適用可能なポジションデータを新たに読み取るために、再び、工程416に戻る。
図5は、ポジション・データを取得するために使用されるポジション検知回路の構成例を示す。図5の実施形態における構成要素のうち、図1及び3の実施形態の構成要素に相当する構成要素は同一の参照番号にて示す。
本発明の適正な実施形態におけるポジション検知システムは、位置を示すポジション・インジケイタ524及びポジション・インジケイタ524の位置を検知するためのポジション検知装置502を備える。
ポジション・インジケイタ524は、少なくとも1つのコイルを備え、位置を示す。例えば、ポジション・インジケイタ524は、コイル、及びコイルに接続されたコンデンサを備え、コイルとコンデンサにより共振回路が形成される。
ポジション検知装置502は、制御部544、ポジション検知信号を生成する送信制御部534、送信回路535、センサエリアとして機能するセンサユニット503、センサコイルを選択/スイッチングするためのスイッチングユニット507、受信回路536、及び座標検知部510を備える。
平面上に伸びるセンサ・ユニット503は、ポジション・インジケイタ524の位置を検出するためのポジション検知信号を送信する送信コイルユニット580、及びポジション・インジケイタ524の位置を示す位置表示信号を受信するセンサコイルユニット582を備える。センサコイルユニット582は、X方向(X方向センサコイル)に配列された複数のセンサコイル、及びX方向に直交するY方向(Y方向センサコイル)に配列された複数のセンサコイルを備える。
制御部544は、信号送信ユニット、受信ユニット、及びポジション検知ユニットに対応し、送信制御部534及び送信回路535は、信号送信ユニットに対応し、スイッチング・ユニット507及び受信回路536は受信ユニットに対応し、また、座標検知ユニット510は、ポジション検知ユニットに対応する。
制御部544は、ポジション検知装置502を制御し、また、送信制御部534、スイッチング・ユニット507、受信回路536、及び座標検知ユニット510も制御する。送信制御部534は、制御部544の制御のもとで、ポジション・インジケイタ524により指示された位置を検出するためのポジション検知信号を生成する。送信回路535は、送信制御部534からのポジション検知信号を増幅させ、また、センサユニット503に設けられた送信コイルユニット580にポジション検知信号を供給する。これにより、送信コイルユニット580が駆動する。センサ・コイルが、座標検知ユニット510により位置検出するためのスイッチング・ユニット507及び受信回路536を用いてスキャンされる。
ポジションセンサ502の操作を制御及び駆動させるために必要な様々な構成要素は、図1及び3に示す集積回路106、306と同一構成を有するアナログ/デジタルを混合した特定の集積回路506により提供される。ポジションデータを保存する集積回路506及びホストプロセッサを備えたインターフェイスについては、説明を簡単にするために図5には示していない。
Claims (13)
- ポジションセンサと、第1集積回路と、第2集積回路と、第1メモリとを備える電子デバイスであって、
前記第1集積回路は、
前記ポジションセンサから供給される信号に基づきポジションデータおよびその識別子を生成し、前記識別子および前記ポジションデータを前記第1メモリに保存すると共に、前記第2集積回路にポジションデータ伝達情報を送信し、
前記第2集積回路は、
前記ポジションデータ伝達情報に基づき、直接前記第1メモリより前記識別子と前記ポジションデータを読み取った後、更に当該ポジションデータの前記識別子を再度読み取る手段を備えると共に、読み出した前記識別子および再度読み出した前記識別子に基づいて、読み取った前記ポジションデータが利用可能か否かを判断する
位置検出用電子デバイス。 - 前記ポジションセンサは、タッチスクリーンを備える請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記ポジションセンサは、エントリペンと電磁結合するための少なくとも1つの誘導体を備える請求項1または2に記載の電子デバイス。
- 前記ポジションセンサは、ディスプレイの後に配置される請求項1から3のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記第1集積回路は、前記ポジションデータを送信するための取得処理をそれぞれ実施するための制御手段と、各ポジションデータに対する識別子を生成するための生成手段とを備える請求項1から4のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記生成手段は、各取得に対し、取得された前記ポジションデータに対する識別子を備えるカウンタ値を変更するために使用されるカウンタを備える請求項5に記載の電子デバイス。
- 前記メモリは、前記識別子を保存するための第1メモリロケーションと、前記ポジションデータを保存するための第2メモリロケーションとを備える請求項5または6に記載の電子デバイス。
- 前記第1集積回路は、取得した前記ポジションデータの識別子及び前記ポジションデータを、前記ポジションデータの識別子で始まる所定の連続オーダにて、メモリに書き込むために使用される請求項1から7のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記第1集積回路は、前記第2集積回路に対する第1インタラプトを生成するために使用する信号を送信するための手段により、前記ポジションデータ伝達情報を送信する
請求項1から8のいずれかに記載の電子デバイス。 - 前記第2集積回路は、アプリケーションから第2インタラプトを受け取るために使用され、また、前記第1インタラプト及び第2インタラプトを処理するための手段を備える請求項9に記載の電子デバイス。
- 前記第1集積回路及び前記第2集積回路は、データバスにより接続される請求項1から10のいずれかに記載の電子デバイス。
- 前記データバスは、SPI、IIC、及び/またはUARTバスである請求項11に記載の電子デバイス。
- 前記第2集積回路は、前記第1メモリロケーション、前記第2メモリロケーション、及び再読み取りに係る前記第1メモリロケーションの順番で、前記メモリを読み取る手段を備える請求項7に記載の電子デバイス。
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