JP6644200B2 - アクティブペン及びセンサコントローラ - Google Patents

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Description

本発明は、アクティブペン及びセンサコントローラに関し、特に、通信を開始する前にペアリングを行うアクティブペン及びセンサコントローラに関する。
位置検出システムを構成するアクティブペンとセンサコントローラとの間で行われる通信においては、ビーコン信号が用いられる場合がある。ビーコン信号は、センサコントローラがアクティブペンに対して定期的に供給（あるいは送信）する信号であり、未ペアリングのアクティブペンは、センサコントローラが供給しているビーコン信号を検出（あるいは受信）した場合、その直後に応答信号を送信するように構成される。センサコントローラは、この応答信号が受信されたことに応じて、アクティブペンとのペアリングを実行する。特許文献１には、このような動作を行うセンサコントローラの例が開示されている。
ビーコン信号の送信インターバルは、アクティブペンがセンサコントローラに対して信号（上記応答信号を含む。以下、「ペン信号」という。）を送信するための期間として使用される。この期間は、複数の時間スロットと複数の周波数との組み合わせによって構成されており、アクティブペンは、このうちセンサコントローラによって割り当てられたもののみを用いて、ペン信号の送信を行うよう構成される。
米国特許出願公開第２０１６／０２４６３９０号明細書
アクティブペンとセンサコントローラとの間で実行されるペアリングの手順について、詳しく説明する。上記応答信号を受信したセンサコントローラは、次に送信するビーコン信号内に、まだいずれのアクティブペンにも割り当てていないペンＩＤと、ビーコン期間内の時間スロット及び周波数とを指定するパケットを配置する。このパケットを受信した未ペアリングのアクティブペンは、パケット内に配置されたペンＩＤを記憶する。これにより、センサコントローラによるペンＩＤの割り当て、すなわちセンサコントローラとアクティブペンのペアリングが完了する。このアクティブペンはその後、指定された時間スロット及び周波数を用いて、センサコントローラに対するペン信号の送信を開始する。
しかしながら、このようなペアリングの手順には、複数のアクティブペンに同じペンＩＤが割り当てられてしまう場合がある、という課題がある。以下、この課題について、例を挙げて詳しく説明する。
センサコントローラとアクティブペンとでは送信電力に差があるため、ビーコン信号の到達距離は通常、ペン信号の到達距離よりも長くなる。ペン信号がセンサコントローラに到達する範囲内にアクティブペンＡが入り、ペン信号がセンサコントローラに到達する範囲の外であるがセンサコントローラからのビーコン信号は受信できる範囲内にアクティブペンＢが入った場合を考えると、センサコントローラが送信したビーコン信号はアクティブペンＡ，Ｂの両方によって受信されるので、アクティブペンＡ，Ｂの両方がこれに対する応答信号を送信することになる。こうして送信された２つの応答信号のうち、アクティブペンＡが送信した応答信号はセンサコントローラまで届くが、アクティブペンＢが送信した応答信号はセンサコントローラに届く前に減衰してしまい、センサコントローラまで届かない。したがって、センサコントローラは１本のアクティブペンから応答信号が受信されたものと判定し、そのアクティブペンに対して割り当てるべき１つのペンＩＤを含むビーコン信号を送信する。このビーコン信号もアクティブペンＡ，Ｂの両方によって受信されるので、アクティブペンＡ，Ｂの両方が同じペンＩＤを記憶することになる。こうして、アクティブペンＡ，Ｂに同じペンＩＤが割り当てられてしまう。
したがって、本発明の目的の一つは、アクティブペンとセンサコントローラのペアリングにおいて、複数のアクティブペンに同じペンＩＤが割り当てられてしまうことを防止できるアクティブペン及びセンサコントローラを提供することにある。
また、センサコントローラは、ペアリング中のアクティブペンに対してコマンドを送信する場合がある。この場合、センサコントローラは、コマンド送信先のアクティブペンに割り当てたペンＩＤと、コマンドの内容とを示すパケットをビーコン信号内に配置する。なお、１つのビーコン信号内に配置可能なペンＩＤ及びコマンドの数は、各１つである。アクティブペンは、受信したビーコン信号内に配置されたペンＩＤと、記憶しているペンＩＤとを比較し、これらが一致した場合にのみ、コマンドに従う動作を実行する。センサコントローラが送信するコマンドには、ペアリング済みのアクティブペンに割り当てる時間スロット及び周波数を変更するためのコマンドが含まれる。
しかしながら、このようなコマンド送信の方法によれば、センサコントローラが新たなアクティブペンとペアリングを行う際に、処理遅延が発生してしまう場合がある。すなわち、新たなアクティブペンとペアリングする際には、そのアクティブペンがペン信号を送信できるようにするため、ペアリング中の他のアクティブペンに割り当てている時間スロット及び周波数の割り当て（以下、「送受信スケジュール」という）を変更する必要がある。この変更は、新たなアクティブペンに時間スロット及び周波数を割り当てる前に行う必要があるので、センサコントローラは、新たなアクティブペンにペンＩＤを割り当てるためのビーコン信号を送信する前に、他のアクティブペンの送受信スケジュールを変更するためのビーコン信号を送信しなければならない。そのため、新たなアクティブペンにペンＩＤを割り当てるためのビーコン信号を送信するタイミングが遅れ、ペアリング処理が遅延する結果となっていた。
したがって、本発明の他の目的の一つは、アクティブペンとセンサコントローラのペアリング処理の遅延を防止できるアクティブペン及びセンサコントローラを提供することにある。
本発明によるアクティブペンは、センサコントローラとともに使用されるアクティブペンであって、ペン先に備えられた電極と、識別データを保持するメモリと、前記電極及び前記メモリに接続されたプロセッサとを含み、前記プロセッサは、前記センサコントローラから送信された第１のアップリンク信号への応答として、前記メモリに保持された識別データを含む応答信号を返信し、前記応答信号を送信した後に受信した第２のアップリンク信号に前記識別データに対応する対応データが含まれているか否かに基づいて、前記センサコントローラが前記アクティブペンを未検出であるか検出済であるかを判定する、アクティブペンである。
本発明の他の一側面によるアクティブペンは、上記アクティブペンにおいてさらに、前記第２のアップリンク信号により示される前記センサコントローラが検出中のアクティブペンの本数に応じて、ダウンリンク信号の送信レートを決定する、アクティブペンである。
本発明によるセンサコントローラは、センサに接続され、前記センサに信号を送信する複数のアクティブペンを検出可能に構成されたセンサコントローラであって、第１のアップリンク信号を繰り返し送信する第１のアップリンク信号送信ステップと、前記第１のアップリンク信号を検出したアクティブペンから送信された応答信号を検出する応答信号検出ステップと、前記アクティブペンによって指定された識別データを前記応答信号から抽出する識別データ抽出ステップと、前記識別データに対応する対応データを含む第２のアップリンク信号を前記アクティブペンを送信する第２のアップリンク信号送信ステップと、を実行するセンサコントローラである。
本発明によれば、アクティブペン側で識別データ（例えばペンＩＤ）が決定されることになるので、アクティブペンとセンサコントローラのペアリングにおいて、複数のアクティブペンに同じ識別データが割り当てられてしまうことを防止できる。
また、本発明の他の一側面によれば、センサコントローラが検出しているアクティブペンの数の変化に応じてアクティブペンが自律的に送信レートを変更するので、センサコントローラから各アクティブペンに送受信スケジュールを指示する場合に比べ、アクティブペンとセンサコントローラのペアリング処理の遅延を防止できる。
本発明の実施の形態による位置検出システム１の全体を示す図である。 本発明の実施の形態によるアップリンク信号ＵＳの種類を示す図である。 本発明の実施の形態によるアクティブペン２の構成を示す図である。 本発明の実施の形態によるセンサ４０及びセンサコントローラ４１の構成の詳細を示す図である。 本発明の実施の形態によるホストプロセッサ４３が行う液晶表示部４４の制御と、本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１とアクティブペン２との間で行われる通信とを示す図である。 本発明の実施の形態によるホストプロセッサ４３が行う液晶表示部４４の制御と、本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１とアクティブペン２との間で行われる通信とを示す図である。 本発明の実施の形態によるホストプロセッサ４３が行う液晶表示部４４の制御と、本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１とアクティブペン２との間で行われる通信とを示す図である。 本発明の実施の形態によるアクティブペン２のプロセッサ２３が行う処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるアクティブペン２のプロセッサ２３が行う処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１が行う処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１が行う処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１が行う処理を示すフロー図である。 本発明の実施の形態によるセンサコントローラ４１が行う処理を示すフロー図である。 図１２のステップＳ８３、及び、図１３のステップＳ１０３，Ｓ１０４で実施されるローカルスキャンの詳細を示すフロー図である。 本発明の実施の形態の変形例によるコマンド信号Ｃ及びマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを示す図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による位置検出システム１の全体を示す図である。同図に示すように、位置検出システム１は、２本のアクティブペン２ａ，２ｂと、電子機器４とを含んで構成される。電子機器４は、センサ４０と、センサコントローラ４１と、パネル４２と、ホストプロセッサ４３と、液晶表示部４４とを含んで構成される。
アクティブペン２ａ，２ｂはいずれもアクティブ静電方式に対応する電子ペンであり、パネル４２の表面（以下、単に「パネル面」と称する。）上の位置を電子機器４に指示するための指示器として、１人以上のユーザによって同時又は別々に使用される。位置検出システム１においては、この他にユーザの指３も指示器として使用される。以下、アクティブペン２ａ，２ｂを特に区別する必要がない場合には、アクティブペン２と表記する場合がある。また、以下では、電子機器４は最大で２本のアクティブペン２の同時使用に対応しているものとして説明する。ただし、３本以上のアクティブペン２が同時に使用可能となるように電子機器４を構成してもよいのは勿論である。
例えばアクティブペン２ａを使用する場合、ユーザは、アクティブペン２ａをパネル面に徐々に近づけ（ダウン。図１では「ＤＯＷＮ」と表記している）、最終的にアクティブペン２ａのペン先をパネル面に接触させる（タッチ）。そして、ユーザがこの接触状態を保ちつつパネル面上でペン先を移動させる（ムーブ）と、後述する電子機器４の処理によって、移動の軌跡ｓｔ１が液晶表示部４４に描画される。この描画は、ユーザがアクティブペン２ａのペン先をパネル面から離す（アップ。図１では「ＵＰ」と表記している）まで継続される。その後、ユーザがダウン、タッチ、ムーブ、アップを再度実施すると、電子機器４の処理によって、その移動の軌跡ｓｔ２がパネル面上に同様に描画される。図１には、アクティブペン２ｂのダウン、タッチ、ムーブ、アップによって生じた軌跡ｓｔ３、及び、指３のダウン、タッチ、ムーブ、アップによって生じた軌跡ｓｔ４についても図示している。
アクティブペン２は、図１に示すように、アップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳを利用してセンサコントローラ４１と相互に通信を行うよう構成される。具体的には、センサコントローラ４１がセンサ４０を介して送信したアップリンク信号ＵＳを検出するともに、そのアップリンク信号ＵＳに応じて所定のダウンリンク信号ＤＳを送信するよう構成される。ダウンリンク信号ＤＳはセンサ４０によって受信され、センサ４０からセンサコントローラ４１に供給される。
図２は、アップリンク信号ＵＳの種類を示す図である。同図に示すように、本実施の形態で使用するアップリンク信号ＵＳには、コマンド信号Ｃ（第１のアップリンク信号）とマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ（第２のアップリンク信号）の２種類が含まれる。
コマンド信号Ｃは、図２（ａ）に示すように、コマンドＤ１及び拡張フラグＤ２を含む信号である。コマンドＤ１には、センサコントローラ４１が対応しているプロトコル（アクティブ静電方式など）を示す２ビットのデータと、アクティブペン２がダウンリンク信号ＤＳを送信するために使用すべき周波数を示す３ビットのデータと、後述する時間スロットの配置（時間間隔、継続時間、１フレーム内のタイムスロット数）を示す４ビットのデータと、アクティブペン２が送信すべきダウンリンク信号ＤＳの内容（バーストデータ又は既定のデータ）を示す１ビットのデータと、検出中の２本のアクティブペン２を識別するための１ビットのデータとが含まれる。なお、既定のデータの詳細はプロトコル内に既定されるが、例えば、後述する筆圧データやスイッチデータなどである。拡張フラグＤ２は、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが後続するか否かを示す１ビットのデータ（フラグ情報）である。センサコントローラ４１は、１本以上のアクティブペン２を検出中である場合（後述するフルモード又はツーペンモードにある場合）に拡張フラグＤ２を「１」とし、そうでない場合（後述するグローバルモードにある場合）に拡張フラグＤ２を「０」とするよう構成される。
マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕは、図２（ｂ）に示すように、検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂと、対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂとを含む信号である。検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂはそれぞれ１ビットのデータであり、初期状態ではともに「０」である。対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂはそれぞれ５ビットのデータであり、初期状態ではともに「０００００」である。センサコントローラ４１は、１本目のアクティブペン２を検出した場合に、検出済フラグＤ３ａを「０」から「１」に変更するとともに、１本目のアクティブペン２の識別データに対応する対応データを、対応データＤ４ａとしてマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ内に設定するよう構成される。なお、対応データは、識別データそのものであってもよいし、識別データに所定の演算を施すことによって得られるデータであってもよい。所定の演算は、プロトコルの一部としてアクティブペン２とセンサコントローラ４１の両方に予め設定されている演算（すなわち、アクティブペン２とセンサコントローラ４１によって予め共有されている演算）であり、例えば、四則演算であってもよいし、所定の値で除した場合の剰余であってもよいし、ビット列の巡回シフトでもよい。また、対応データのビット長は識別データのビット長と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、アクティブペン２から供給された第１のビット長の識別データをセンサコントローラ４１がサポートするアクティブペン２の本数に対応した第２のビット長のデータに短縮あるいは拡張してなるデータであってもよい。また、センサコントローラ４１は、その後２本目のアクティブペン２を検出した場合に、検出済フラグＤ３ｂを「０」から「１」に変更するとともに、２本目のアクティブペン２の識別データに対応する対応データを、対応データＤ４ａとしてマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ内に設定するよう設定するよう構成される。
なお、センサコントローラ４１は、検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂに代えて、センサコントローラ４１が検出しているアクティブペン２の本数を示す１ビットのデータをマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ内に配置することとしてもよい。こうすることで、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕのサイズを１ビット分小さくすることが可能になる。
また、センサコントローラ４１は、コマンド信号Ｃ及びマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの他に、ピング信号Ｐ（後述する図４〜図６を参照）をアップリンク信号ＵＳとして送信する場合がある。ピング信号Ｐは、ダウンリンク信号ＤＳの送信タイミングをアクティブペン２に通知するための信号であり、例えば、１ビット分の時間長を有するバースト信号である。
図１に戻る。ダウンリンク信号ＤＳは、コマンド信号Ｃにより送信を指示されたデータ（バーストデータ又は既定のデータ）、又は、アクティブペン２の識別データによって変調されたキャリア信号からなる信号である。以下では、バーストデータによって変調されてなるダウンリンク信号ＤＳを「バースト信号」、既定のデータによって変調されてなるダウンリンク信号ＤＳを「データ信号」、識別データによって変調されてなるダウンリンク信号ＤＳを「応答信号」と称する。これらを受信したセンサコントローラ４１の処理については、後述する。
ダウンリンク信号ＤＳがセンサコントローラ４１によって受信可能となるためには、ダウンリンク信号ＤＳがセンサコントローラ４１に到達する程度にまで、アクティブペン２がパネル面に接近している必要がある。図１に破線で示したセンシング範囲ＳＲは、ダウンリンク信号ＤＳをセンサコントローラ４１が検出できる範囲を模式的に示したものである。センサコントローラ４１は、アクティブペン２がこのセンシング範囲ＳＲに入った場合に、センサ４０を介してダウンリンク信号ＤＳを検出可能となる。上述した「ダウン」は、アクティブペン２に関しては、センシング範囲ＳＲの外から中に移動するという動きを意味する。アクティブペン２がダウンによってセンシング範囲ＳＲに入ったものの、未だパネル面に接触していない状態は「ホバー状態」と呼ばれる。
一方、アクティブペン２は、センシング範囲ＳＲの外にいる場合であっても、センサコントローラ３１が送信するアップリンク信号ＵＳを受信できる場合がある。アップリンク信号ＵＳは、パネル面に並行して配設されたマトリクス状の電極の全てあるいは広い部分を用いて送信することが可能であり、後述する電極２１を用いてアクティブペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳに比べて高い強度で送信することができるためである。図示したアップリンク検出高さＡＨは、アクティブペン２がアップリンク信号ＵＳを受信できる高さ（パネル面からの距離）の限界を示している。アップリンク検出高さＡＨは、センシング範囲ＳＲの上限よりも高い位置（パネル面から遠い位置）となる。
図３は、アクティブペン２の構成を示す図である。同図に示すように、アクティブペン２は、ペン先に備えられた電極２１と、メモリ２２と、プロセッサ２３と、スイッチ２４と、インジケータ２５とを有して構成される。図示していないが、これらはアクティブペン２の内部で電気的に接続されている。
電極２１は、導体によって形成された部材であり、アクティブペン２が後述するアップリンク信号ＵＳを受信するとともに、後述するダウンリンク信号ＤＳを送信するためのアンテナとして機能する。アップリンク信号ＵＳを受信するための電極と、ダウンリンク信号ＤＳを送信するための電極とを分離して設けることとしてもよい。また、パネル面に直接接する部材（ペン先部材）に導電性を付与して電極２１としてもよいし、ペン先部材の近傍に導電部材を配置することにより電極２１を構成してもよい。
メモリ２２は、アクティブペン２に関する各種のデータを記憶する記憶部である。メモリ２２に記憶されるデータには、プロセッサ２３の動作を制御するためのプログラムと、アクティブペン２を他のアクティブペン２と区別するための識別データと、プロセッサ２３によって一時的に書き込まれるデータ（ダウンリンク信号ＤＳによって送信するためのデータ、インジケータ２５に表示するためのデータなど）とが含まれる。
ここで、メモリ２２に記憶される識別データは、同じ電子機器４上で同時に使用されているアクティブペン２を区別できるデータであればよい。例えば、アクティブペン２ごとに予め割り当てられる所定長のスタイラス固有ＩＤであってもよいし、このスタイラス固有ＩＤに基づいて決定された所定数ビット以下のビット数の値（例えば、スタイラス固有ＩＤを所定のハッシュ関数に代入することによって得られるハッシュ値）であってもよい。また、識別データは、プロセッサ２３がランダムに決定する数値であるとしてもよいし、後述する色情報や、ブラシのタイプのようにアクティブペン２に外部から設定される設定情報であってもよい。
プロセッサ２３は、メモリ２２に記憶されるプログラムを実行することによって動作するマイクロプロセッサである。プロセッサ２３は、電極２１に到来したアップリンク信号ＵＳを受信し、該アップリンク信号ＵＳに応じた処理を実行するよう構成される。この処理には、電極２１を介してダウンリンク信号ＤＳを送信する処理が含まれる。また、プロセッサ２３は、スイッチ２４のオンオフ状態に応じた処理（スイッチ２４のオンオフ状態を示すスイッチデータの取得処理を含む）、インジケータ２５の表示内容の制御処理、ペン先に加えられた圧力（筆圧）を示す筆圧データを図示しない筆圧センサから取得する処理なども行う。
スイッチ２４は、ユーザによってオンオフ可能に構成されたスイッチである。図２では、スイッチ２４がアクティブペン２の側面に形成されている例を示しているが、末端部など他の部分にスイッチ２４を設けることとしてもよい。また、１つだけでなく複数のスイッチ２４を設けることとしてもよい。
インジケータ２５は、識別データに対応する装置であり、識別データをアクティブペン２のユーザに対して通知するために使用される。図３には、インジケータ２５を小型ディスプレイによって構成した例を示しているが、機械的に制御可能な部材によってインジケータ２５を構成してもよい。
図３の例でインジケータ２５に表示されているのは、色情報である識別データである。以下、色情報である識別データについて詳しく説明する。
ユーザは通常、何らかの描画アプリケーションを起動した状態で、電子機器４に対しアクティブペン２による入力を行う。そして、この描画アプリケーションには、アクティブペン２ごとに異なる描画色を設定可能に構成されるものがある。例えば、アクティブペン２ａと対応付けて赤色を設定し、アクティブペン２ｂと対応付けて青色を設定した場合、描画アプリケーションは、アクティブペン２ａの軌跡（例えば、図１に示した軌跡ｓｔ１，ｓｔ２）を赤色で描画し、アクティブペン２ｂの軌跡（例えば、図１に示した軌跡ｓｔ３）を青色で描画するよう構成される。
色情報は、この描画色を示す情報である。各アクティブペン２の色情報は、アップリンク信号ＵＳによって電子機器４から通知することにより、又は、ユーザがスイッチ２４の操作によって通知することにより、それぞれのプロセッサ２３によって取得される。プロセッサ２３は、こうして取得した色情報を、インジケータ２５によりユーザに通知するよう構成される。なお、図３には、色を示す文字をインジケータ２５に表示することによって色情報を通知する例を示しているが、インジケータ２５の表示色によって色情報を通知してもよい。
次に、図１に戻り、電子機器４の構成について詳しく説明する。
液晶表示部４４は、図示していないが、マトリクス状に配置された各複数の画素電極及び液晶層と、共通電極とを有する装置である。ホストプロセッサ４３は、共通電極の電位を所定値（後述する図３に示す画素駆動用電位Ｖｃｏｍ）に維持した状態で各画素電極の電位を制御することにより、液晶表示部４４に任意の表示を行うよう構成される。
図５には、ホストプロセッサ４３が行う液晶表示部４４の制御の一例を示している。同図に示すように、ホストプロセッサ４３は、所定のインターバルＶＴで活性化する同期信号Ｖｓｙｎｃを内部で生成可能に構成されており、この同期信号Ｖｓｙｎｃの周期を１フレームとするフレームの単位で液晶表示部４４の制御を行うよう構成される。図５には、２つのフレームＦ１，Ｆ２を示している。
１つのフレーム内には、複数の水平帰線期間ＨＢが配置される。水平帰線期間ＨＢの前半では、ホストプロセッサ４３による画素の駆動処理が実行される。一方、水平帰線期間ＨＢの後半では、駆動対象の画素を画面（あるいは、画面を複数に分割した所定の領域）の右端から左端に戻す処理が行われ、この処理の間、ホストプロセッサ４３による画素の駆動処理は休止状態となる。以下、この休止状態である期間をブランク期間ＢＰと称する。
図１に戻る。パネル４２はガラス又はプラスチック製の透明な板であり、センサ４０は、このパネル４２と液晶表示部４４の間に配置される。センサコントローラ３１は、センサ４０を介して、アクティブペン２との通信及び指３の検出を実行するよう構成される。
図４は、センサ４０及びセンサコントローラ３１の構成の詳細を示す図である。以下、この図４を参照しながら、センサ４０及びセンサコントローラ３１の構成及び動作について詳しく説明する。
センサ４０は、それぞれＹ方向に延在し、Ｙ方向と直交するＸ方向に等間隔で配置された透明な導電体である複数のセンサ電極４０Ｘと、それぞれＸ方向に延在し、Ｙ方向に等間隔で配置された透明な導電体である複数のセンサ電極４０Ｙとがマトリクス状に配置された構成を有している。センサ４０は、これらセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙによって、アクティブペン２又は指３との間に結合容量を形成するよう構成される。なお、ここではセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙがともに直線状の導電体により構成される例を示しているが、他の形状の導電体によってセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙを構成することも可能である。例えば、センサ電極４０Ｘ，４０Ｙの一方を、スタイラスの二次元座標が検出可能なように二次元に配置された複数の矩形導電体によって構成することとしてもよい。
センサ電極４０Ｘ，４０Ｙの一方は、上述した液晶表示部４４の共通電極としても使用され得る。センサ電極４０Ｘ，４０Ｙの一方を液晶表示部４４の共通電極として使用する電子機器４は、例えば「インセル型」と呼ばれる。一方、センサ電極４０Ｘ，４０Ｙと液晶表示部４４の共通電極とを別々に設ける電子機器４は、例えば「アウトセル型」と呼ばれる。以下では、電子機器４はインセル型であるとして説明を続けるが、本発明はアウトセル型の電子機器４にも適用可能である。また、以下では、センサ電極４０Ｘを液晶表示部４４の共通電極として使用するものとして説明を続けるが、センサ電極４０Ｙを液晶表示部４４の共通電極として使用してもよいのは勿論である。
ホストプロセッサ４３が画素の駆動処理を実行する際には、共通電極の電位を所定値に維持する必要がある。したがって、インセル型の電子機器４においては、ホストプロセッサ４３が画素の駆動処理を実行している間、センサコントローラ４１は、アクティブペン２との通信及び指３の検出を行うことができない。そこでホストプロセッサ４３は、図５に示したブランク期間ＢＰを利用して、センサコントローラ３１にアクティブペン２との通信及び指３の検出を実行させる。具体的には、１つのフレーム内に存在する複数のブランク期間ＢＰの１つ１つを時間スロットに見立て、その時間スロット内でアクティブペン２との通信及び指３の検出を実行するよう、センサコントローラ３１を制御する。
図５には、１フレーム内に１６個のブランク期間ＢＰが存在する例を示している。センサコントローラ３１は、この１６個のブランク期間ＢＰを１６個の時間スロットＴ１〜Ｔ１６に見立て、この時間スロットＴ１〜Ｔ１６を利用してアクティブペン２との通信及び指３の検出を実行する。なお、本実施の形態では、１フレーム内に１６個のブランク期間ＢＰが存在する例を取り上げて説明するが、１フレーム内のブランク期間ＢＰの個数が１６個でない場合についても同様である。
図４に戻り、センサコントローラ４１は、ＭＣＵ５０、ロジック部５１、送信部５２，５３、受信部５４、選択部５５を有して構成される。
ＭＣＵ５０及びロジック部５１は、送信部５２，５３、受信部５４、及び選択部５５を制御することにより、センサコントローラ４１の送受信動作を制御する制御部である。具体的に説明すると、ＭＣＵ５０は内部にＲＯＭ及びＲＡＭを有しており、これらに格納されたプログラムを実行することによって動作するマイクロプロセッサである。ＭＣＵ５０は、液晶表示部４４の画素駆動時に共通電極としてのセンサ電極４０Ｘに供給される画素駆動用電位Ｖｃｏｍと、アップリンク信号ＵＳとして送信されるデータＤＡＴＡとを出力する機能も有している。一方、ロジック部５１は、ＭＣＵ５０の制御に基づき、制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１，ｃｔｒｌ＿ｔ２，ｃｔｒｌ＿ｒを出力するよう構成される。
送信部５２は、ＭＣＵ５０の制御に従って、指３を検出するために使用される指検出用信号ＦＤＳを生成する回路である。指検出用信号ＦＤＳは、例えば、無変調のパルス列信号又は正弦波信号であってよい。
送信部５３は、ＭＣＵ５０及びロジック部５１の制御に従ってアップリンク信号ＵＳを生成する回路であり、図３に示すように、符号列保持部６０、拡散処理部６１、及び送信ガード部６２を含んで構成される。
拡散処理部６１は、２つの入力端子及び１つの出力端子を有しており、一方の入力端子にはＭＣＵ５０からデータＤＡＴＡが、他方の入力端子には符号列保持部６０から拡散符号ＰＮがそれぞれ供給される。
データＤＡＴＡは、アップリンク信号ＵＳ内に配置される複数ビットのデータである。ＭＣＵ５０は、コマンド信号Ｃを送信する場合には、図２（ａ）に示したコマンドＤ１及び拡張フラグＤ２を生成し、データＤＡＴＡとして拡散処理部６１に供給する。一方、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを送信する場合には、図２（ｂ）に示した検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂ及び対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂを生成し、データＤＡＴＡとして拡散処理部６１に供給する。
拡散符号ＰＮは、自己相関特性を有する所定チップ長のデータである。符号列保持部６０は、ロジック部５１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１に基づき、拡散符号ＰＮを生成して保持する機能を有する。
拡散処理部６１は、一方の入力端子に供給されたデータＤＡＴＡに基づいて他方の入力端子に供給された拡散符号ＰＮを変調することにより、所定チップ長の送信チップ列を取得する機能を有する。拡散処理部６１が取得した送信チップ列は、送信ガード部５４に供給される。
送信ガード部６２は、ロジック部５１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ２に基づき、アップリンク信号ＵＳの送信期間とダウンリンク信号ＤＳの受信期間との間に、送信動作と受信動作を切り替えるために必要となるガード期間（送信と受信の両方を行わない期間）を挿入する機能を有する。
受信部５４は、ロジック部５１の制御信号ｃｔｒｌ＿ｒに基づいて、アクティブペン２が送信したダウンリンク信号ＤＳ又は送信部５２が送信した指検出用信号ＦＤＳを受信するための回路である。具体的には、増幅回路６５、検波回路６６、及びアナログデジタル（ＡＤ）変換器６７を含んで構成される。
増幅回路６５は、選択部５５から供給されるダウンリンク信号ＤＳ又は指検出用信号ＦＤＳを増幅して出力する。検波回路６６は、増幅回路６５の出力信号のレベルに対応した電圧を生成する回路である。ＡＤ変換器６７は、検波回路６６から出力される電圧を所定時間間隔でサンプリングすることによって、デジタル信号を生成する回路である。ＡＤ変換器６７が出力するデジタル信号は、ＭＣＵ５０に供給される。ＭＣＵ５０は、こうして供給されたデジタル信号に基づき、アクティブペン２又は指３の位置検出と、アクティブペン２が送信したデータＲｅｓ（上述した識別データ又は既定のデータなど）の取得とを行う。ＭＣＵ５０は、検出した位置を示す座標ｘ，ｙと、取得したデータＲｅｓとを、逐次、ホストプロセッサ４３に出力する。また、ＭＣＵ５０は、識別データを取得した場合に、自身の動作モードを変更する処理を行う。この点については、後ほど詳しく説明する。
選択部５５は、スイッチ６８ｘ，６８ｙと、導体選択回路６９ｘ，６９ｙとを含んで構成される。
スイッチ６８ｙは、共通端子とＴ端子及びＲ端子のいずれか一方とが接続されるように構成されたスイッチ素子である。スイッチ６８ｙの共通端子は導体選択回路６９ｙに接続され、Ｔ端子は送信部５３の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部５４の入力端に接続される。また、スイッチ６８ｘは、共通端子とＴ１端子、Ｔ２端子、Ｄ端子、及びＲ端子のいずれか１つとが接続されるように構成されたスイッチ素子である。スイッチ６８ｘの共通端子は導体選択回路６９ｘに接続され、Ｔ１端子は送信部５３の出力端に接続され、Ｔ２端子は送信部５２の出力端に接続され、Ｄ端子は画素駆動用電位Ｖｃｏｍを出力するＭＣＵ５０の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部５４の入力端に接続される。
導体選択回路６９ｘは、複数のセンサ電極４０Ｘを選択的にスイッチ６８ｘの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路６８ｘは、複数のセンサ電極４０Ｘの一部又は全部を同時にスイッチ６８ｘの共通端子に接続することも可能に構成される。
導体選択回路６９ｙは、複数のセンサ電極４０Ｙを選択的にスイッチ６８ｙの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路６９ｙも、複数のセンサ電極４０Ｙの一部又は全部を同時にスイッチ６８ｙの共通端子に接続することも可能に構成される。
選択部５５には、ロジック部５１から４つの制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹが供給される。具体的には、制御信号ｓＴＲｘはスイッチ６８ｘに、制御信号ｓＴＲｙはスイッチ６８ｙに、制御信号ｓｅｌＸは導体選択回路６９ｘに、制御信号ｓｅｌＹは導体選択回路６９ｙにそれぞれ供給される。ロジック部５１は、これら制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹを用いて選択部５５を制御することにより、アップリンク信号ＵＳ又は指検出用信号ＦＤＳの送信並びに画素駆動用電位Ｖｃｏｍの印加と、ダウンリンク信号ＤＳ又は指検出用信号ＦＤＳの受信とを実現する。
以下、ロジック部５１による選択部５５の制御内容及びそれを受けたＭＣＵ１０の動作について、指３の検出実行時、画素駆動動作実行時、アップリンク信号ＵＳの送信時、及びダウンリンク信号ＤＳの受信時に分けて詳しく説明する。
まず、指３の検出時におけるロジック部５１は、Ｔ２端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｘを制御するとともに、Ｒ端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｙを制御する。さらに、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙの組み合わせが順次選択されることとなるよう、導体選択回路６９ｘ，６９ｙを制御する。こうすることで、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙによって構成される複数の交点のそれぞれを通過した指検出用信号ＦＤＳが、順次、受信部５４によって受信されることになる。ＭＣＵ５０は、こうして順次受信される指検出用信号ＦＤＳの受信強度に基づいて、パネル面上における指３の位置を検出する。
次に、画素駆動動作実行時におけるロジック部５１は、Ｄ端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｘを制御するとともに、複数のセンサ電極４０Ｘのすべてがスイッチ６８ｘに同時に接続されるよう導体選択回路６９ｘを制御する。これにより、ＭＣＵ５０から各センサ電極４０Ｘに画素駆動用電位Ｖｃｏｍが供給されることになるので、ホストプロセッサ４３による画素駆動動作の実行が可能になる。なお、ＭＣＵ５０は、ホストプロセッサ４３から供給されるタイミング信号に基づくタイミングで、ロジック部５１に上記制御を実行させる。
次に、アップリンク信号ＵＳの送信時におけるロジック部５１は、Ｔ１端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｘを制御するとともに、Ｔ端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｙを制御する。さらに、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのすべてが同時に選択されることとなるよう、導体選択回路６９ｘ，６９ｙを制御する。これにより、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのすべてからアップリンク信号ＵＳが送信されることになる。
最後に、ダウンリンク信号ＤＳの受信時におけるロジック部５１は、Ｒ端子が共通端子に接続されるようスイッチ６８ｘ，６８ｙのそれぞれを制御する。導体選択回路６９ｘ，６９ｙの制御方法は、受信しようとするダウンリンク信号ＤＳの種類によって異なる。
すなわち、バースト信号又は応答信号であるダウンリンク信号ＤＳを受信する場合には、ロジック部５１は、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙの組み合わせが順次選択されることとなるよう、導体選択回路６９ｘ，６９ｙを制御する。以下、このような導体選択回路６９ｘ，６９ｙの制御方法を「グローバルスキャン」と称する。グローバルスキャンを行うことで、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙによって構成される複数の交点のそれぞれを通過したバースト信号又は応答信号が、順次、受信部５４によって受信されることになる。ＭＣＵ５０は、こうして順次受信されるバースト信号の受信強度に基づいて、パネル面上におけるアクティブペン２の位置を検出する。また、受信部５４から供給される応答信号を復号することにより、応答信号内に含まれる識別データを取得する。
一方、データ信号であるダウンリンク信号ＤＳを受信する場合のロジック部５１は、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのうち、データ信号の送信元であるアクティブペン２が送信したバースト信号に基づいて検出された最新の位置の近辺にある所定数本（例えば１本）のみが選択されることとなるよう、導体選択回路６９ｘ，６９ｙを制御する。以下、このような導体選択回路６９ｘ，６９ｙの制御方法を「ローカルスキャン」と称する。選択された所定数本のセンサ電極によって受信されたデータ信号は、受信部５４を介してＭＣＵ５０に供給される。ＭＣＵ５０は、こうして供給されたデータ信号を復号することにより、アクティブペン２が送信したデータを取得する。
以上、本実施の形態による位置検出システム１の全体概要を説明した。次に、位置検出システム１の構成のうち本発明に特徴的な部分について、さらに詳しく説明する。
図５〜図７はそれぞれ、ホストプロセッサ４３が行う液晶表示部４４の制御と、センサコントローラ４１とアクティブペン２との間で行われる通信とを示す図である。図５は、センサコントローラ４１がアクティブペン２を１つも検出していない状態から新たにアクティブペン２ａを検出する場合を示し、図６は、センサコントローラ４１がさらにアクティブペン２ｂを検出する場合を示し、図７は、センサコントローラ４１がアクティブペン２ａ，２ｂを検出済みである場合を示している。
初めにセンサコントローラ４１の動作モードについて説明する。
図５に示すように、アクティブペン２を１つも検出していない状態にあるセンサコントローラ４１は、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを送信し、時間スロットＴ３，Ｔ４でピング信号Ｐの送信とグローバルスキャン（ＧＳ）とを実施し、時間スロットＴ５〜Ｔ７，Ｔ９〜Ｔ１１で指３の検出動作（ＴＳ）を実施する。以下、このような送受信スケジュールで動作するセンサコントローラ４１の動作モードを「グローバルモード」と称する。
また、図６に示すように、アクティブペン２を１つだけ検出している状態にあるセンサコントローラ４１は、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを送信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを送信し、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５でピング信号Ｐの送信とローカルスキャン（ＬＳ）とを実施し、時間スロットＴ５，Ｔ６でピング信号Ｐの送信とグローバルスキャン（ＧＳ）とを実施し、時間スロットＴ９，Ｔ１０，Ｔ１３で指３の検出動作（ＴＳ）を実施する。以下、このような送受信スケジュールで動作するセンサコントローラ４１の動作モードを「フルモード」と称する。
さらに、図７に示すように、アクティブペン２を２つ検出している状態にあるセンサコントローラ４１は、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを送信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを送信し、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ１１，Ｔ１２でピング信号Ｐの送信と１本目のアクティブペン２に対するローカルスキャン（ＬＳＡ）とを実施し、時間スロットＴ７，Ｔ８，Ｔ１４，Ｔ１５でピング信号Ｐの送信と２本目のアクティブペン２に対するローカルスキャン（ＬＳＢ）とを実施し、時間スロットＴ５，Ｔ６でピング信号Ｐの送信とグローバルスキャン（ＧＳ）とを実施し、時間スロットＴ９，Ｔ１０，Ｔ１３で指３の検出動作（ＴＳ）を実施する。以下、このような送受信スケジュールで動作するセンサコントローラ４１の動作モードを「ツーペンモード」と称する。
初めに図５を参照すると、まだセンサコントローラ４１によって検出されていないアクティブペン２ａは、センサコントローラ４１によって送信されるコマンド信号Ｃを受信すると、その中に含まれるデータから時間スロットの配置を取得する。そして、時間スロットＴ２に相当するタイミングでマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの受信を試みる。図５の例では、センサコントローラ４１はマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを送信しないので、アクティブペン２ａはマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信しないことになる。
時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信しなかったと判定したアクティブペン２ａは、センサコントローラ４１の動作モードが「グローバルモード」であると判定し、それに応じて自身の動作モードを「グローバルモード」に設定する。アクティブペン２のグローバルモードは、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを受信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信し、時間スロットＴ３，Ｔ４で応答信号及びバースト信号の送信を行うモードである。
自身の動作モードをグローバルモードに設定したアクティブペン２ａは、時間スロットＴ３，Ｔ４を利用して応答信号及びバースト信号の送信を行う（図５〜図７では、バースト信号及び応答信号をまとめて「Ａ」と記す。）。なお、このときアクティブペン２ａはピング信号Ｐの受信に応じて送信動作を行うが、ピング信号Ｐを受信しない場合であっても、同様に送信動作を行うこととしてもよい。アクティブペン２ａは、コマンド信号Ｃを受信したことによって既に時間スロットの配置を取得しているので、ピング信号Ｐに頼らずとも、時間スロットＴ３，Ｔ４内で応答信号及びバースト信号を送信することができるからである。この点は、他のタイミングでダウンリンク信号ＤＳの送信を行う場合においても同様である。
センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａが送信した応答信号及びバースト信号をグローバルスキャンによって受信する。そして、応答信号内に含まれる識別データを取得するとともに、バースト信号の各センサ電極における受信強度に基づいて、パネル面上におけるアクティブペン２ａの位置を検出する。センサコントローラ４１は、こうして取得した識別データ及び検出した位置を互いに対応付けて自身のメモリ（図示せず）に登録するとともに、ホストプロセッサ４３に出力する。また、こうして１本目のアクティブペン２ａを検出したセンサコントローラ４１は、自身の動作モードを上述したフルモードに変更する。
フルモードでセンサコントローラ４１が送信するコマンド信号Ｃは、拡張フラグＤ２に１本以上のアクティブペン２を検出中であることを示す「１」が設定された信号となる。また、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕは、検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂの一方に「１」、他方に「０」が設定され、対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂのうちこの「１」に対応する一方に、検出中のアクティブペン２の識別データ（応答信号から取得したもの）に対応する対応データが設定された信号となる。対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂの他方には、初期値「０００００」が設定される。
グローバルモードのアクティブペン２ａは、応答信号及びバースト信号を送信したフレームの次のフレームで、コマンド信号Ｃを受信した後にマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの受信を試みる。図６の例では、センサコントローラ４１はマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを送信するので、アクティブペン２ａはマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信することになる。
マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信したアクティブペン２ａは、まず初めに、その中に含まれる検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂを参照することにより、センサコントローラ４１が検出中のアクティブペン２の本数を取得する。そして、取得されるアクティブペン２の本数が「１」である場合にはセンサコントローラ４１がフルモードであると判定し、「２」である場合にはセンサコントローラ４１がツーペンモードであると判定する。
図６の例では、アクティブペン２ａは、センサコントローラ４１がフルモードであると判定することになる。この判定をしたアクティブペン２ａは、自身の動作モードを「フルモード」に変更する。アクティブペン２のフルモードは、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを受信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信し、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５でデータ信号を送信し（図５〜図７では、データ信号を「Ｄ」と記す。）、時間スロットＴ５，Ｔ６でバースト信号を送信するモードである。
また、アクティブペン２ａは、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ内の対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂを参照することにより、センサコントローラ４１が自身を検出したか否かを判定する。その結果、検出していないと判定した場合には、時間スロットＴ５，Ｔ６で応答信号及びバースト信号の再送信を行う（図示せず）。なお、このとき同時に他のアクティブペン２がセンサコントローラ４１の指示に応じてバースト信号を送信する可能性があるが、通常、他のアクティブペン２はパネル面内の異なる位置にあるので、センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａが送信した応答信号及びバースト信号と、他のアクティブペン２が送信したバースト信号とを区別して受信することができる。
センサコントローラ４１が自身を検出したと判定した場合には、アクティブペン２ａは、時間スロットＴ１で受信していたコマンド信号Ｃを参照することによって、自身に対するコマンドが送信されているか否かを判定する。その結果、バーストデータの送信が指示されていた場合には、時間スロットＴ５，Ｔ６を利用してバースト信号の送信を行う。一方、既定のデータの送信が指示されていた場合には、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５を利用してデータ信号の送信を行う。送信するデータのサイズが大きく１つのフレーム内で送信しきれない場合には、次のフレームにおいても引き続きデータ信号の送信を行う。自身に対するコマンドが送信されていなかった場合には、次のフレームでのコマンド信号Ｃの受信を待機する。
センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａが送信したバースト信号をグローバルスキャンによって受信し、そのバースト信号の各センサ電極における受信強度に基づいて、パネル面上におけるアクティブペン２ａの位置を再検出する。そして、アクティブペン２ａの識別データと対応付けてメモリに記憶している位置を更新するとともに、ホストプロセッサ４３に出力する。また、センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａが送信したデータ信号をローカルスキャンによって受信し、受信したデータをホストプロセッサ４３に出力する。
図６には、センサコントローラ４１がフルモードで動作している間に、２本目のアクティブペン２ｂがパネル面に接近した場合を示している。この場合、まずアクティブペン２ｂが、上述したアクティブペン２ａの場合と同様にして、自身のモードをフルモードに設定する。そして、図６に示すように、時間スロットＴ５，Ｔ６で応答信号及びバースト信号を送信する。これをグルーバルスキャンによって受信したセンサコントローラ４１は、応答信号内に含まれる識別データを取得するとともに、バースト信号の各センサ電極における受信強度に基づいて、パネル面上におけるアクティブペン２ｂの位置を検出する。センサコントローラ４１は、こうして取得した識別データ及び検出した位置を互いに対応付けて自身のメモリに登録するとともに、ホストプロセッサ４３に出力する。また、こうして２本目のアクティブペン２ｂを検出したセンサコントローラ４１は、自身の動作モードを上述したツーペンモードに変更する。
フルモードのアクティブペン２ａ，２ｂはそれぞれ、次のフレームで、コマンド信号Ｃを受信した後にマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの受信を試みる。図７の例では、アクティブペン２ａ，２ｂのそれぞれが同じマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信することになる。
マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信したアクティブペン２ａ，２ｂはそれぞれ、まず初めに、その中に含まれる検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂを参照することにより、センサコントローラ４１が検出中のアクティブペン２の本数を取得する。図７の例では、この本数が「２」となるので、アクティブペン２ａ，２ｂはそれぞれ、センサコントローラ４１がツーペンモードであると判定することになる。
アクティブペン２ａ，２ｂはさらに、対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂを参照することにより、センサコントローラ４１が自身を検出したか否かを判定する。その結果、検出していないと判定した場合には、センサコントローラ４１との通信を断念し、例えばインジケータ２５を用いてユーザにその旨を通知する。自身の識別データ以外の２つの識別データがマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕによって通知されているということは、最大２本のアクティブペン２の同時使用にしか対応していないセンサコントローラ４１が自身以外の２本のアクティブペン２を既に検出中であるということであり、センサコントローラ４１に自身を検出させることが不可能となったことを意味するからである。
センサコントローラ４１が自身を検出したと判定した場合のアクティブペン２ａ，２ｂは、自身の識別データに対応する対応データが対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂのいずれに含まれていたかを判定する。その結果、対応データＤ４ａに含まれていたと判定した場合には、自身の動作モードを「ハーフモードＡ」に変更し、対応データＤ４ｂに含まれていたと判定した場合には、自身の動作モードを「ハーフモードＢ」に変更する。ハーフモードＡは、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを受信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信し、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ１１，Ｔ１２でデータ信号を送信し、時間スロットＴ５，Ｔ６でバースト信号を送信するモードである。また、ハーフモードＢは、時間スロットＴ１でコマンド信号Ｃを受信し、時間スロットＴ２でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを受信し、時間スロットＴ７，Ｔ８，Ｔ１４，Ｔ１５でデータ信号を送信し、時間スロットＴ５，Ｔ６でバースト信号を送信するモードである。
その後、アクティブペン２ａ，２ｂはそれぞれ、時間スロットＴ１で受信していたコマンド信号Ｃを参照することによって、自身に対するコマンドが送信されているか否かを判定する。その結果、バーストデータの送信が指示されていた場合には、時間スロットＴ５，Ｔ６を利用してバースト信号の送信を行う。一方、既定のデータの送信が指示されていた場合には、対応するデータ信号送信用の時間スロット（ハーフモードＡでは時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ１１，Ｔ１２、ハーフモードＢでは時間スロットＴ７，Ｔ８，Ｔ１４，Ｔ１５）を利用してデータ信号の送信を行う。送信するデータのサイズが大きく１つのフレーム内で送信しきれない場合には、次のフレームにおいても引き続きデータ信号の送信を行う。自身に対するコマンドが送信されていなかった場合には、次のフレームでのコマンド信号Ｃの受信を待機する。
センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａ，２ｂが送信したバースト信号をグローバルスキャンによって受信すると、そのバースト信号の各センサ電極における受信強度に基づいて、バースト信号の送信元であるアクティブペン２のパネル面上における位置を再検出する。そして、そのアクティブペン２の識別データと対応付けてメモリに記憶している位置を更新するとともに、ホストプロセッサ４３に出力する。また、センサコントローラ４１は、アクティブペン２ａ，２ｂが送信したデータ信号をローカルスキャンによって受信し、受信したデータをホストプロセッサ４３に出力する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、識別データを決定するのはアクティブペン２側であり、アクティブペン２が決定した識別データが応答信号によってセンサコントローラ４１に通知される。したがって、アクティブペン２とセンサコントローラ４１のペアリングにおいて、複数のアクティブペン２に同じ識別データが割り当てられてしまうことを防止できる。
また、本実施の形態によれば、センサコントローラ４１が検出しているアクティブペン２の数の変化に応じてアクティブペン２が自律的に自身の動作モードを変更するので、センサコントローラ４１から各アクティブペン２に送受信スケジュールを指示する場合に比べ、アクティブペン２とセンサコントローラ４１のペアリング処理の遅延を防止できる。
次に、アクティブペン２及びセンサコントローラ４１の処理フローを参照しながら、本実施の形態によるこれらの動作について、再度より詳しく説明する。なお、以下では、図５〜図７に示したフレーム構成を前提として説明を行う。
図８及び図９は、アクティブペン２のプロセッサ２３が行う処理を示すフロー図である。ここで、図８のステップＳ１０に示す「応答信号送信済フラグ」は、メモリ２２内に記憶されるデータである。アクティブペン２の電源が投入された段階では、応答信号送信済フラグは初期値Ｆａｌｓｅに設定されている（ステップＳ１０）。
電源が投入されて動作を開始したプロセッサ２３は、まず初めにコマンド信号Ｃの検出動作を行う（ステップＳ１１）。その結果としてコマンド信号Ｃか検出された場合、プロセッサ２３は、その中に含まれるデータを復号することにより、時間スロットの配置を含む各情報を取得する（ステップＳ１５）。一方、コマンド信号Ｃか検出されない場合には、コマンド信号Ｃが検出されない状態で所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、経過していないと判定した場合には、ステップＳ１１に戻って引き続きコマンド信号Ｃの検出動作を行い、経過したと判定した場合には、応答信号送信済フラグに値Ｆａｌｓｅを設定したうえで（ステップＳ１３）、ステップＳ１１に戻って引き続きコマンド信号Ｃの検出動作を行う。ステップＳ１３の処理は、アクティブペン２がアップリンク信号ＵＳを受信できない程度にパネル面から離れた場合に、後述するステップＳ２４で値Ｔｒｕｅを設定した応答信号送信済フラグを元の値Ｆａｌｓｅに戻すための処理である。
ステップＳ１５を実行した後、プロセッサ２３は、時間スロットＴ２のタイミングでマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの検出動作を行う（ステップＳ１６）。その結果、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが検出されなければ、自身の動作モードをグローバルモードに設定し（ステップＳ１７）、時間スロットＴ３，Ｔ４を利用して、自身の識別データを含む応答信号及びバースト信号を送信する（ステップＳ１８）。さらに、応答信号送信済フラグに値Ｔｒｕｅを設定し（ステップＳ２４）、ステップＳ１１に処理を戻す。
ステップＳ１６でマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを検出した場合のプロセッサ２３は、応答信号送信済フラグの値がＴｒｕｅであるかＦａｌｓｅであるかを判定する（ステップＳ１９）。その結果、Ｆａｌｓｅであると判定した場合には、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが自身の識別データに対応する対応データと同じものを含むか否かを判定し（ステップＳ２０）、含むと判定した場合には、メモリ２２内に自身の識別データとして保持しているデータを変更する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１の処理により、複数のアクティブペン２が同じ識別データを送信してしまうことの防止が可能になる。
ステップＳ２０で含まないと判定した場合、又は、ステップＳ２１の処理が終了した場合、プロセッサ２３は、自身の動作モードをフルモードに設定し（ステップＳ２２）、時間スロットＴ５，Ｔ６を利用して、自身の識別データを含む応答信号及びバースト信号を送信する（ステップＳ２３）。さらに、応答信号送信済フラグに値Ｔｒｕｅを設定し（ステップＳ２４）、ステップＳ１１に処理を戻す。
ステップＳ１９でＴｒｕｅであると判定した場合のプロセッサ２３は、図９に示すように、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが自身の識別データの対応データを含むか否かを判定する（ステップＳ３０）。その結果、含まないと判定した場合には、センサコントローラ４１は自身を未検出であると判定し、ステップＳ１１に処理を戻す。一方、含むと判定した場合には、センサコントローラ４１は自身を検出済であると判定し、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕ内の検出済フラグＤ３ａ，Ｄ３ｂを参照することによってセンサコントローラ４１が検出中のアクティブペン２の本数を取得する。そして、取得した本数が１又は２のいずれであるかを判定する（ステップＳ３１）。
ステップＳ３１で１と判定した場合、プロセッサ２３は、自身の動作モードをフルモードに設定する（ステップＳ３２）。一方、ステップＳ３１で２と判定した場合、プロセッサ２３はさらに自身の識別データに対応する対応データが対応データＤ４ａ，Ｄ４ｂのいずれに含まれていたかを判定し（ステップＳ３３）、対応データＤ４ａに含まれていた場合には自身の動作モードをハーフモードＡに設定し（ステップＳ３４）、対応データＤ４ｂに含まれていた場合には自身の動作モードをハーフモードＢに設定する（ステップＳ３５）。
ここで、以上のようにしてプロセッサ２３が自身の動作モードを設定することは、センサコントローラ４１が検出中のアクティブペン２の本数に応じてダウンリンク信号ＤＳの送信レートを決定することに等しい。すなわち、上述したように、フルモードでは８つの時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５を用いてダウンリンク信号ＤＳの送信を行うのに対し、ハーフモードＡ及びハーフモードＢではそれぞれ４つの時間スロットしかダウンリンク信号ＤＳの送信に使えないので、送信レートがフルモードの場合の半分となる。したがって、プロセッサ２３が動作モードをハーフモードＡ及びハーフモードＢに設定することは、ダウンリンク信号ＤＳの送信レートを、動作モードをフルモードに設定する場合の１／２の値に決定していることになる。
また、上記のような動作モードの設定方法によれば、プロセッサ２３は、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが検出中アクティブペン２の本数の増加を示す場合にダウンリンク信号ＤＳの送信レートを減少させ、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが検出中アクティブペン２の本数の減少を示す場合にダウンリンク信号ＤＳの送信レートを増加させている、と言うことができる。
ステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３５においていずれかの動作モードにエントリしたプロセッサ２３は、動作モードに応じた時間スロットを利用してコマンド信号Ｃ内のコマンドに従うダウンリンク信号ＤＳの送信を実施するとともに、送信しない時間を利用してコマンド信号Ｃの検出を実施する（ステップＳ３６）。ステップＳ３６を実施している間、プロセッサ２３は、次のフレームの時間スロットＴ１のタイミングが到来すると、図８のステップＳ１１に処理を戻す（ステップＳ３７）。また、次のフレームの時間スロットＴ１のタイミングが到来する前であっても、コマンド信号Ｃが検出された場合には、図８のステップＳ１５に処理を移す（ステップＳ３８）。こうして、次のフレームの処理が開始される。
図１０〜図１３は、センサコントローラ４１が行う処理を示すフロー図である。センサコントローラ４１は、まず図１０に示すように、自身の動作モードをグローバルモードに設定する（ステップＳ５０）。そして、現在の動作モードがグローバルモード、フルモード、ツーペンモードのいずれであるかを判定する（ステップＳ５１）。
図１１には、ステップＳ５１で現在の動作モードがグローバルモードであると判定された場合の１フレーム分の処理を示している。この場合のセンサコントローラ４１が各時間スロットで行う処理は、次のとおりである（ステップＳ６０）。
すなわち、センサコントローラ４１は、まず時間スロットＴ１においてコマンド信号Ｃの送信を行う（ステップＳ６１。第１のアップリンク信号送信ステップ）。
次いでセンサコントローラ４１は、時間スロットＴ３，Ｔ４においてグローバルスキャンを実施する（ステップＳ６３。応答信号検出ステップ）。そして、応答信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ６４）、受信されたと判定した場合にのみ、応答信号に含まれる識別データ（以下、識別データ＃１とする）を抽出して自身のメモリに登録する（ステップＳ６５。識別データ抽出ステップ）とともに、自身の動作モードをフルモードに設定する（ステップＳ６７。送送受信スケジュール変更ステップ）。また、センサコントローラ４１は、バースト信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ６８）、受信されたと判定した場合にのみ、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのそれぞれにおけるバースト信号の受信強度に基づいてパネル面上におけるアクティブペン２の位置を取得し、識別データ＃１と対応付けて記憶する（ステップＳ６９）。図示していないが、センサコントローラ４１は、取得した識別データ＃１及び位置をホストプロセッサ４３に出力する処理も行う。
なお、図示していないが、ステップＳ６４では、パネル面内の２箇所で応答信号が受信される場合があり得る。これは例えば、２本のアクティブペン２が同時にパネル面に接近した場合である。このような場合、センサコントローラ４１は、ステップＳ６５でそれぞれの応答信号に含まれる識別データを自身のメモリにともに登録し、ステップＳ６６で自身の動作モードをツーペンモードに設定すればよい。
センサコントローラ４１はさらに、時間スロットＴ５〜Ｔ７，Ｔ９〜Ｔ１１において指３の検出動作を実施する（ステップＳ７０）。この動作の具体的な内容は上述したとおりであるので、説明を省略する。
図１２には、ステップＳ５１で現在の動作モードがフルモードであると判定された場合の１フレーム分の処理を示している。この場合のセンサコントローラ４１が各時間スロットで行う処理は、次のとおりである（ステップＳ８０）。
すなわち、センサコントローラ４１は、まず時間スロットＴ１においてコマンド信号Ｃの送信を行い（ステップＳ８１。第１のアップリンク信号送信ステップ）、次いで時間スロットＴ２において、識別データ＃１の対応データを含むマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの送信を行う（ステップＳ８２。第２のアップリンク信号送信ステップ）。
センサコントローラ４１はさらに、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ７，Ｔ８，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５において、識別データ＃１についてのローカルスキャンを実施する（ステップＳ８３）。
図１４は、ステップＳ８３及び後述するステップＳ１０３，Ｓ１０４（図１３を参照）で実施されるローカルスキャンの詳細を示すフロー図である。同図に示すように、センサコントローラ４１はまず、データ信号の受信動作を行う（ステップＳ１１０）。この受信動作は、上述したように、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのうち、スキャン対象のアクティブペン２の位置（スキャン対象のアクティブペン２の識別データ（以下、図１４において識別データ＃ｋとする。）と対応付けて記憶している位置）の近辺にある所定数本のみを利用して実行される。
ステップＳ１１０においてデータ信号を受信したと判定したセンサコントローラ４１は、スキャン対象のアクティブペン２が送信したデータを取得する（ステップＳ１１１）。図示していないが、こうして取得されたデータは、センサコントローラ４１から識別データ＃ｋと対応付けてホストプロセッサ４３に供給される。
一方、ステップＳ１１０においてデータ信号を受信しなかったと判定したセンサコントローラ４１は、スキャン対象のアクティブペン２からのデータ信号が検出されない状態が所定時間継続したか否かを判定し（ステップＳ１１３）、継続したと判定した場合に、自身のメモリから識別データ＃ｋを削除する（ステップＳ１１４）。そして、検出中のアクティブペン２の本数（残りのアクティブペン２の本数）が０又は１のいずれであるかを判定し（ステップＳ１１５）、１であれば自身の動作モードをフルモードに設定し（ステップＳ１１６）、０であれば自身の動作モードをグローバルモードに設定する（ステップＳ１１７）。これにより、パネル面から離れたアクティブペン２とのペアリングが解除される。
ステップＳ１１１，Ｓ１１６，Ｓ１１７の処理が終了した後、又は、ステップＳ１１３で継続していないと判定した場合、センサコントローラ４１は、ローカルスキャンの処理を終了する。
図１２に戻る。センサコントローラ４１は、時間スロットＴ５，Ｔ６においてグローバルスキャンを実施する（ステップＳ８４。応答信号検出ステップ）。そして、応答信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ８５）、受信されたと判定した場合にのみ、応答信号に含まれる識別データ（以下、識別データ＃２とする）を抽出して自身のメモリに登録する（ステップＳ８６。識別データ抽出ステップ）とともに、自身の動作モードをツーペンモードに設定する（ステップＳ８７）。また、センサコントローラ４１は、バースト信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ８８）、受信されたと判定した場合にのみ、複数のセンサ電極４０Ｘ，４０Ｙのそれぞれにおけるバースト信号の受信強度に基づいてパネル面上におけるアクティブペン２の位置を取得し、識別データ＃２と対応付けて記憶する（ステップＳ６９）。図示していないが、センサコントローラ４１は、取得した識別データ＃２及び位置をホストプロセッサ４３に出力する処理も行う。
なお、ステップＳ８８では、識別データ＃１のアクティブペン２が送信したバースト信号も受信される可能性がある。この場合、センサコントローラ４１は、このバースト信号に基づいて取得されるアクティブペン２の位置を識別データ＃１と対応付けて記憶するとともに、ホストプロセッサ４３に出力する。
センサコントローラ４１はさらに、時間スロットＴ９，Ｔ１０，Ｔ１３において、指３の検出動作を実施する（ステップＳ９０）。
図１３には、ステップＳ５１で現在のモードがツーペンモードであると判定された場合の１フレーム分の処理を示している。この場合のセンサコントローラ４１が各時間スロットで行う処理は、次のとおりである（ステップＳ１００）。
すなわち、センサコントローラ４１は、まず時間スロットＴ１においてコマンド信号Ｃの送信を行い（ステップＳ１０１。第１のアップリンク信号送信ステップ）、次いで時間スロットＴ２において、識別データ＃１，＃２の対応データを含むマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの送信を行う（ステップＳ１０２。第２のアップリンク信号送信ステップ）。
センサコントローラ４１はさらに、時間スロットＴ３，Ｔ４，Ｔ１１，Ｔ１２において識別データ＃１についてのローカルスキャンを実施する（ステップＳ１０３）とともに、時間スロットＴ７，Ｔ８，Ｔ１４，Ｔ１５において識別データ＃２についてのローカルスキャンを実施する（ステップＳ１０４）。ローカルスキャンの詳しい処理内容は、図１４を参照して説明したとおりである。
また、センサコントローラ４１は、時間スロットＴ５，Ｔ６においてグローバルスキャンを実施する（ステップＳ１０５）。そして、バースト信号が受信されたか否かを判定し（ステップＳ１０６）、受信されたと判定した場合にのみ、バースト信号に基づいてアクティブペン２の位置を取得し、送信元のアクティブペン２の識別データと対応付けて記憶する（ステップＳ１０７）。図示していないが、センサコントローラ４１は、取得した位置を対応する識別データとともにホストプロセッサ４３に出力する処理も行う。
ここで、ツーペンモードにあるセンサコントローラ４１は、応答信号の検出動作を行わない。これは、センサコントローラ４１が既に最大本数（＝２）のアクティブペン２を検出済みであるからである。この場合、新たなアクティブペン２がパネル面に接近し、応答信号を送信したとしても、センサコントローラ４１によって無視されることとなる。
センサコントローラ４１はさらに、時間スロットＴ９，Ｔ１０，Ｔ１３において、指３の検出動作を実施する（ステップＳ１０８）。
以上、本実施の形態によるアクティブペン２及びセンサコントローラ４１の動作について、これらの処理フローを参照しながら、より詳細に説明した。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、電子機器４において同時使用可能なアクティブペン２の本数を最大２本としたが、３本以上のアクティブペン２を同時に使用できるように電子機器４及びアクティブペン２を構成することも可能である。
図１５は、電子機器４においてｎ本のアクティブペン２を同時に使用可能とする場合のコマンド信号Ｃ及びマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの例を示す図である。図１５（ａ）は、センサコントローラ４１のモードがグローバルモードである場合（０本のアクティブペン２を検出している場合）を示し、図１５（ｂ）は、センサコントローラ４１が２本のアクティブペン２を検出している場合を示し、図１５（ｃ）は、センサコントローラ４１がｎ本のアクティブペン２を検出している場合を示している。この例のように、検出数が増えるにしたがって送信するマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの個数を増やしていくことにより、電子機器４において３本以上のアクティブペン２を同時に使用できるようにすることが可能となる。
なお、図１５の例においては、２本分の検出済フラグの後ろに２本分の対応データを有するセットを順に並べることによって複数のマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを構成しているが、ｎ本分の検出済フラグの後ろにｎ本分の対応データを配置することによって複数のマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを構成することとしてもよいし、１本分の検出済フラグの後ろに１本分の対応データを有するセットを順に並べることによって複数のマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを構成してもよいし、ｍ本分（ｍは３〜ｎ−１のいずれか）の検出済フラグの後ろにｍ本分の対応データを有するセットを順に並べることによって複数のマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを構成してもよい。また、対応データを検出済フラグの前に配置することとしてもよい。
また、検出中のアクティブペン２が一本のみである場合、センサコントローラ４１は、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕの送信を行わないこととしてもよい。この場合、センサコントローラ４１に対して応答信号を送信したアクティブペン２は、センサコントローラ４１からマルチアップリンク信号Ｍ／Ｕが受信されない場合に、センサコントローラ４１が検出中のアクティブペン２は自身のみであると判定することとすればよい。
また、マルチアップリンク信号Ｍ／Ｕを含むアップリンク信号ＵＳは、必ずしもマトリクス状のセンサ電極から送信するとしなくてもよい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信により、アクティブペン２に対し、電極２１から送信するダウンリンク信号ＤＳの送信タイミングと対応データとを伝えるものであってもよい。
また、上記実施の形態では、アクティブ静電方式に対応する電子ペンを用いる場合を例に取って説明したが、本発明は、パネル面から電子ペンまでの距離が近い（例えば、１０ｃｍ以内）場合に電子ペンの信号が検出できるような通信方式、例えば、電磁誘導方式、電磁共鳴方式（ＥＭＲ（登録商標））などに広く適用可能である。
１ 位置検出システム
２，２ａ，２ｂ アクティブペン
３ 指
４ 電子機器
２１ 電極
２２ メモリ
２３ プロセッサ
２４ スイッチ
２５ インジケータ
３１ センサコントローラ
４０ センサ
４０Ｘ，４０Ｙ センサ電極
４１ センサコントローラ
４２ パネル
４３ ホストプロセッサ
４４ 液晶表示部
５１ ロジック部
５２，５３ 送信部
５４ 受信部
５４ 送信ガード部
５４ 受信部
５５ 選択部
６０ 符号列保持部
６１ 拡散処理部
６２ 送信ガード部
６５ 増幅回路
６６ 検波回路
６７ アナログデジタル変換器
６８ｘ，６８ｙ スイッチ
６９ｘ，６９ｙ 導体選択回路
ＡＨ アップリンク検出高さ
ＢＰ ブランク期間
Ｃ コマンド信号
ｃｔｒｌ＿ｔ１，ｃｔｒｌ＿ｔ２，ｃｔｒｌ＿ｒ 制御信号
Ｄ１ コマンド
Ｄ２ 拡張フラグ
Ｄ３ａ，Ｄ３ｂ 検出済フラグ
Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ 対応データ
ＤＳ ダウンリンク信号
Ｆ１，Ｆ２ フレーム
ＦＤＳ 指検出用信号
ＨＢ 水平帰線期間
Ｍ／Ｕ マルチアップリンク信号
Ｐ ピング信号
ＰＮ 拡散符号
ＳＲ センシング範囲
ｓｔ１〜ｓｔ４ 軌跡
ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹ 制御信号
Ｔ１〜Ｔ１６ 時間スロット
ＵＳ アップリンク信号
Ｖｃｏｍ 画素駆動用電位
Ｖｓｙｎｃ 同期信号

Claims (12)

  1. センサコントローラとともに使用されるアクティブペンであって、
    ペン先に備えられた電極と、
    識別データを保持するメモリと、
    前記電極及び前記メモリに接続されたプロセッサとを含み、
    前記プロセッサは、
    前記センサコントローラから送信された第１のアップリンク信号への応答として、前記メモリに保持された識別データを含む応答信号を返信し、
    前記応答信号を送信した後に受信した第２のアップリンク信号に前記識別データに対応する対応データが含まれているか否かに基づいて、前記センサコントローラが前記アクティブペンを未検出であるか検出済であるかを判定する、
    アクティブペン。
  2. 前記第２のアップリンク信号は、前記センサコントローラが検出している１以上の前記アクティブペンのそれぞれについての前記対応データを含む信号である、
    請求項１に記載のアクティブペン。
  3. 前記第２のアップリンク信号は、前記センサコントローラが検出している１以上の前記アクティブペンのそれぞれについての前記対応データと、前記センサコントローラが検出しているアクティブペンの本数を示す情報とを含む、
    請求項２に記載のアクティブペン。
  4. 前記識別データは、ランダムに決定された数値である、
    請求項１に記載のアクティブペン。
  5. 前記識別データは、所定長のスタイラス固有ＩＤに基づいて決定された所定数ビット以下のビット数の値である、
    請求項１に記載のアクティブペン。
  6. 前記識別データは、前記メモリに保持された設定情報である、
    請求項１に記載のアクティブペン。
  7. 前記識別データに対応するインジケータを備える、
    請求項１に記載のアクティブペン。
  8. 前記プロセッサは、前記メモリに保持された前記識別データが前記第２のアップリンク信号に含まれている場合に、前記メモリに保持された前記識別データの内容を変更する、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載のアクティブペン。
  9. 前記プロセッサは、前記第２のアップリンク信号により示される前記センサコントローラが検出中のアクティブペンの本数に応じて、ダウンリンク信号の送信レートを決定する、
    請求項３に記載のアクティブペン。
  10. 前記プロセッサは、前記第２のアップリンク信号が前記アクティブペンの本数の増加を示す場合に、前記ダウンリンク信号の送信レートを減少させる、
    請求項９に記載のアクティブペン。
  11. センサに接続され、前記センサに信号を送信する複数のアクティブペンを検出可能に構成されたセンサコントローラであって、
    第１のアップリンク信号を繰り返し送信する第１のアップリンク信号送信ステップと、
    前記第１のアップリンク信号を検出したアクティブペンから送信された応答信号を検出する応答信号検出ステップと、
    前記アクティブペンによって指定された識別データを前記応答信号から抽出する識別データ抽出ステップと、
    前記識別データに対応する対応データを含む第２のアップリンク信号を前記アクティブペンを送信する第２のアップリンク信号送信ステップと、を実行し、
    前記第１及び第２のアップリンク信号はそれぞれ、前記第２のアップリンク信号が後続するか否かを示すフラグ情報を含み、
    前記センサコントローラは、検出中の前記アクティブペンの本数に応じて、前記フラグ情報を変更する、
    センサコントローラ。
  12. 前記応答信号検出ステップにおいて前記応答信号が検出された場合に、検出中の１以上の前記アクティブペンのそれぞれが送信するダウンリンク信号の送送受信スケジュールを変更する送送受信スケジュール変更ステップ、
    をさらに実行する請求項１１に記載のセンサコントローラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11755130B2 (en) 2021-05-14 2023-09-12 Wacom Co., Ltd. Communication method for communication between pen and sensor controller

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111090351B (zh) * 2018-10-24 2023-08-18 义隆电子股份有限公司 触控系统、其输入装置、及其信号传送方法
EP3792735B1 (en) * 2019-09-16 2022-02-09 Microsoft Technology Licensing, LLC Stylus speed
CN113168259B (zh) * 2019-11-22 2023-07-04 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种触控装置、电子设备和触控交互系统
KR20210081608A (ko) * 2019-12-24 2021-07-02 주식회사 실리콘웍스 터치센싱장치 및 디스플레이장치
JP7393955B2 (ja) 2020-01-20 2023-12-07 株式会社ワコム センサシステム
WO2021179167A1 (zh) * 2020-03-10 2021-09-16 深圳市汇顶科技股份有限公司 无线通信的方法、主动笔、触摸屏、电子设备和通信系统
TWI731650B (zh) * 2020-04-15 2021-06-21 宏碁股份有限公司 觸控筆、觸控電子裝置與觸控系統
TWI775085B (zh) * 2020-05-27 2022-08-21 禾瑞亞科技股份有限公司 觸控處理裝置及其方法、觸控筆及其處理方法和觸控系統
US20220312508A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Electronic device pairing
TWM617533U (zh) 2021-06-30 2021-09-21 奕力科技股份有限公司 主動筆以及觸控系統
CN116348839A (zh) * 2021-07-29 2023-06-27 株式会社和冠 笔信号的检测方法、传感器控制器及位置检测系统

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453762A (en) * 1993-01-20 1995-09-26 Hitachi, Ltd. Systems for processing information and identifying individual
JPH10207841A (ja) * 1997-01-22 1998-08-07 Mitsubishi Electric Corp ペン入力パーソナル情報端末装置
US7015901B2 (en) * 1999-10-25 2006-03-21 Silverbrook Research Pty Ltd Universal pen with code sensor
US7047009B2 (en) * 2003-12-05 2006-05-16 Flarion Technologies, Inc. Base station based methods and apparatus for supporting break before make handoffs in a multi-carrier system
US8407429B2 (en) * 2006-06-21 2013-03-26 Element Cxi, Llc Multi-context configurable memory controller
US8638319B2 (en) * 2007-05-29 2014-01-28 Livescribe Inc. Customer authoring tools for creating user-generated content for smart pen applications
US8482545B2 (en) * 2008-10-02 2013-07-09 Wacom Co., Ltd. Combination touch and transducer input system and method
JP2011018090A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Panasonic Corp 電子ペン及び電子ペンシステム
JP4886863B2 (ja) * 2010-01-12 2012-02-29 パナソニック株式会社 電子ペンシステム及び電子ペン
JP2012022543A (ja) * 2010-07-15 2012-02-02 Panasonic Corp タッチパネルシステム
CN104067667A (zh) * 2012-01-23 2014-09-24 英特尔公司 用于集成的多rat异类网络的网络辅助的用户关联和卸载技术
EP2768256B1 (en) * 2013-02-15 2017-05-31 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Prediction of quality of service of a possible future connection of a device to a wireless network
US9967727B2 (en) * 2013-02-22 2018-05-08 Intel IP Corporation Systems and methods for access network selection and traffic routing
US10101844B2 (en) * 2014-03-14 2018-10-16 Lg Electronics Inc. Mobile terminal and method of controlling the same based on type of touch object used to apply touch input
EP3125080A4 (en) * 2014-03-28 2017-03-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display device
US9703946B2 (en) * 2014-03-31 2017-07-11 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd Secure pairing method, circuit and system for an intelligent input device and an electronic device
WO2016004003A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 3M Innovative Properties Company Touch systems and methods including rejection of unintentional touch signals
JP2016122382A (ja) * 2014-12-25 2016-07-07 株式会社リコー システム、描画方法、情報処理装置、プログラム
US9874968B2 (en) * 2015-01-05 2018-01-23 Synaptics Incorporated Point to point interface communication and reference
CN112558787A (zh) * 2015-02-09 2021-03-26 株式会社和冠 触控笔
US9977519B2 (en) * 2015-02-25 2018-05-22 Synaptics Incorporated Active pen with bidirectional communication
CN107077226B (zh) * 2015-03-02 2021-07-09 株式会社和冠 主动式静电触控笔、传感器控制器、具备这些的系统以及由这些执行的方法
KR102444780B1 (ko) * 2015-04-09 2022-09-19 가부시키가이샤 와코무 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 시스템, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스
US9785262B2 (en) * 2015-04-20 2017-10-10 Wacom Co., Ltd. System and method for bidirectional communication between stylus and stylus sensor controller
CN111913606A (zh) * 2015-04-20 2020-11-10 株式会社和冠 传感器控制器、主机处理器、通信方法和系统
KR102387656B1 (ko) * 2015-09-16 2022-04-18 엘지이노텍 주식회사 입력 장치, 웨어러블 장치 및 이의 동작 방법
KR102520695B1 (ko) * 2015-12-31 2023-04-13 엘지디스플레이 주식회사 능동형 스타일러스 펜과 그를 포함한 터치 센싱 시스템, 및 그 구동방법
JP2017138648A (ja) * 2016-02-01 2017-08-10 株式会社リコー 情報処理システム及び情報処理方法
US9898102B2 (en) * 2016-03-11 2018-02-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Broadcast packet based stylus pairing
CN109643171B (zh) * 2016-09-01 2022-10-04 株式会社和冠 触控笔、传感器控制器及电子尺
US10248226B2 (en) * 2017-02-10 2019-04-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Configuring digital pens for use across different applications

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11755130B2 (en) 2021-05-14 2023-09-12 Wacom Co., Ltd. Communication method for communication between pen and sensor controller

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