JP7198313B2

JP7198313B2 - デジタルスタイラス、入力システムおよびその制御方法

Info

Publication number: JP7198313B2
Application number: JP2021108110A
Authority: JP
Inventors: 勇羅
Original assignee: 深▲セン▼市絵王動漫科技有限公司
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-12-28
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: KR20220002154A; EP3933556C0; EP3933556A1; JP2022013868A; CN111638808A; US11513615B2; EP3933556B1; KR102488057B1; US20210405778A1

Description

本発明は、デジタルスタイラスの技術分野に属し、特に、デジタルスタイラス、入力システムおよびその制御方法に関するものである。

現在、使用者たちは手書き用スタイラスを多く使用している。スタイラスを使用する場合、使用者の指を使用しなくてもドローイングボード（drawing board）、ドローイングパネル、署名板（Signature board）、ハンドライティングタブレット（Handwriting tablet）、ハンドライティングパソコンまたはハンドライティング携帯電話に直接に情報を入力することができる。現在の手書き用スタイラスはアクティブスタイラスとパッシブスタイラスを含む。アクティブスタイラスは電池の電力により作動し、パッシブスタイラスはグラフィックスタブレットの誘導により作動する。したがって、パッシブスタイラスは使用者たちの注目を集めている。パッシブスタイラスは比較式パッシブスタイラスとデジタル式パッシブスタイラスを含む。比較式パッシブスタイラスは周波数または位相を変化させることによりボタンがクリックされた状況と圧力情報をグラフィックスタブレットに送信する。例えばアメリカ特許ＵＳ５６００１０５において広い周波数範囲で周波数の変化範囲をサポートするが、想像外の周波数（ノイズ）により圧力と座標の安定性に影響を与えるおそれがある。デジタル式パッシブスタイラスは不変の周波数モードによりボタンがクリックされた状況と圧力情報をグラフィックスタブレットに送信する。例えばアメリカ特許ＵＳ５９６９２９６、ＵＳ５９７７９５９において、長い給電時間と計数を維持しなければ高い圧力オーダーを獲得することができないので、電力の消耗が多い。

使用者の体験を向上させるため、メーカーにおいて通常、圧力オーダーを向上させているが、圧力オーダーが増加すると、信号の伝送の効率が低下するおそれがある。例えばアメリカ特許ＵＳ５９７７９５９において、圧力を倍増させるとき、１ビットの信号を送信受信することに要る時間は約２００ｕｓ増加する。例えば圧力オーダーが１０２３であるとき、１０ビットの信号を送信受信することに約２０００ｕｓがかかる。中国台湾の特許ＴＷ４５１１５５にはデジタル座標入力システムが公開されている。グラフィックスタブレットが送信した不変の周波数の電磁波はスタイラスの圧力検出装置により圧力情報に変換される。例えば周波数が５００ＫＨｚである送信信号により１０２４オーダーの圧力を獲得するとき、１０２４＊１／５００ＫＨｚ＝２０４８ｕｓがかかる。より高い圧力オーダーを獲得するとき、例えば８１９２オーダーの圧力を獲得するとき、８１９２＊１／５００ＫＨｚ＝１６３８４ｕｓがかかる。

そのため、新しいデジタルスタイラスを提供することにより従来の技術の技術的課題を解決する必要がある。

従来技術の技術的課題を解決するため、本発明は、デジタルスタイラス、入力システムおよびその制御方法を提供する。

本発明はデジタルスタイラスを提供する。前記デジタルスタイラスは、順に接続される単結晶シリコンユニットと、発信制御ユニットと、送信受信ユニットと、前記単結晶シリコンユニットと前記送信受信ユニットとの間に並列接続される第一整流フィルターユニットおよび第二整流フィルターユニットと、前記単結晶シリコンユニットに接続される圧力クリック検出ユニットとを含み、
前記送信受信ユニットは、グラフィックスタブレットが送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニットと前記第二整流フィルターユニットに送信し、前記電磁信号の周波数とその共振周波数が接近しているとき、グラフィックスタブレットは共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信することによりデジタルスタイラスのタッチ情報を獲得し、
前記第一整流フィルターユニットは、前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットに電力を供給し、
前記第二整流フィルターユニットは、前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットを起動させ、
前記圧力クリック検出ユニットは前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を検出し、
前記単結晶シリコンユニットは、前記圧力クリック検出ユニットが検出した結果により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニットがグラフィックスタブレットに送信する共振信号のエネルギー強度を制御する。

本発明は入力システムを更に提供する。前記入力システムはデジタルスタイラスとグラフィックスタブレットを含み、
前記デジタルスタイラスは、順に接続される単結晶シリコンユニットと、発信制御ユニットと、送信受信ユニットと、前記単結晶シリコンユニットと前記送信受信ユニットとの間に並列接続される第一整流フィルターユニットおよび第二整流フィルターユニットと、前記単結晶シリコンユニットに接続される圧力クリック検出ユニットとを含み、
前記送信受信ユニットは、グラフィックスタブレットが送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニットと前記第二整流フィルターユニットに送信し、前記電磁信号の周波数とその共振周波数が接近しているとき、グラフィックスタブレットは共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信することによりデジタルスタイラスのタッチ情報を獲得し、
前記第一整流フィルターユニットは、前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットに電力を供給し、
前記第二整流フィルターユニットは、前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットを起動させ、
前記圧力クリック検出ユニットは前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を検出し、
前記単結晶シリコンユニットは前記圧力クリック検出ユニットが検出した結果により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニットがグラフィックスタブレットに送信する共振信号のエネルギー強度を制御する。

本発明は入力システムの制御方法を更に提供する。前記入力システムの制御方法は、
前記グラフィックスタブレットは所定のデュレーションと不変の周波数を有している電磁信号を送信するステップＳ１と、
前記デジタルスタイラスが前記グラフィックスタブレットの検出範囲内に位置しているとき、前記送信受信ユニットは、前記グラフィックスタブレットが送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニットと前記第二整流フィルターユニットに送信し、前記電磁信号の周波数とその共振周波数が接近しているとき、共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信するステップＳ２と、
前記第一整流フィルターユニットは、前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットに電力を供給し、前記単結晶シリコンユニットが電力を受信すると、単結晶シリコンユニットは初期化をするとともにディーパースリープ状態になり、前記第二整流フィルターユニットは送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力するステップＳ３と、
前記単結晶シリコンユニットは、前記第二整流フィルターユニットが出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を形成し、その比較結果により前記単結晶シリコンユニットを起動させるかを判断し、前記単結晶シリコンユニットが起動すると、ステップＳ５を実施し、前記単結晶シリコンユニットが起動しないと、単結晶シリコンユニットはメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になるステップＳ４と、
前記圧力クリック検出ユニットは前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を検出し、前記単結晶シリコンユニットは前記圧力クリック検出ユニットが検出した結果により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニットがグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御するステップＳ５と、
前記グラフィックスタブレットはエネルギー表示ビーコンによりグラフィックスタブレットが受信した共振信号を解読するとともに還元をすることにより前記デジタルスタイラスのタッチ情報を獲得するステップであって、前記エネルギー表示ビーコンは前記発信制御ユニットがオフ状態になるとき、前記送信受信ユニットが受信した信号の強度を示すステップＳ６とを含み、
前記ステップＳ２～Ｓ６を繰り返すことにより前記デジタルスタイラスが前記グラフィックスタブレットの検出範囲から離れるようにする。

本発明の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例記述に必須な図面を簡単に紹介する。明らかなように、以下に述べる図面は、あくまで本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的な労働を支払わない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。

本発明のデジタルスタイラスの構造を示すブロックダイアグラムである。図１のデジタルスタイラスの回路を示す図である。本発明の入力システムの制御方法を示す流れ図である。デジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとの間で信号を送信することを示す図面である。デジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとの間の共振信号のエネルギー強度を示す図である。デジタルスタイラスがグラフィックスタブレットから離れており、ボタンスイッチがオフ状態になっているとき信号を送信することを示す図面である。デジタルスタイラスのペンポイントがグラフィックスタブレットに接触し、ボタンスイッチがオン状態になっているとき信号を送信することを示す図面である。デジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとの間の振幅の変調を示す図である。

以下、本願実施例における図面を参照しながら、本願実施例における技術提案を明確且つ全体的に説明するが、以下の記載はあくまでも本願の一実施例に過ぎず、すべての実施例ではない。本願の実施例に基づき、当業者が創造的な労働なしに得られるすべての他の実施例は、本願の保護範囲に属する。

図１を参照すると、その図面は本発明のデジタルスタイラス（stylus）の構造を示すブロックダイアグラムである。本発明のデジタルスタイラス１００は、単結晶シリコンユニット１、送信受信ユニット２、第一整流フィルターユニット３、第二整流フィルターユニット４、圧力クリック検出ユニット５および発信制御ユニット６を含む。前記単結晶シリコンユニット１、発信制御ユニット６および送信受信ユニット２は順に接続され、第一整流フィルターユニット３と第二整流フィルターユニット４は単結晶シリコンユニット１と送信受信ユニット２との間に並列接続される。前記圧力クリック検出ユニット５は前記単結晶シリコンユニット１に接続される。

前記送信受信ユニット２は、グラフィックスタブレット（graphics tablet）が送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニット３と前記第二整流フィルターユニット４に送信する。前記電磁信号の周波数とその共振周波数（Resonant frequency）が接近しているとき、グラフィックスタブレットは共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信することによりデジタルスタイラスのタッチ情報を受信することができる。

前記第一整流フィルターユニット３は、前記送信受信ユニット２が出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニット１に出力することにより前記単結晶シリコンユニット１に電力を供給する。

前記第二整流フィルターユニット４は、前記送信受信ユニット２が出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニット１に出力することにより前記単結晶シリコンユニット１を起動させる。

前記圧力クリック検出ユニット５は前記デジタルスタイラスのペンポイント（pen point）の圧力状況とクリック状況を検出する。

前記単結晶シリコンユニット１は、前記圧力クリック検出ユニット５が検出した結果により前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーション（duration）を制御し、前記送信受信ユニット２がグラフィックスタブレットに送信する共振信号のエネルギー強度（energy intensity）を制御する。

具体的に、前記単結晶シリコンユニット１は、ＡＤＣコンバーター（converter）、コンパレーター（comparator）、タイムカウンタ（time counter）および制御装置を含む。前記単結晶シリコンユニット１が電力を受信すると、単結晶シリコンユニット１は初期化（initialization）をした後ディーパースリープ（Deeper Sleep）状態になる。前記コンパレーターは前記第二整流フィルターユニット４が出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を出力し、前記比較結果のライジングエッジ（rising edge）にはインターラプトシグナル（interrupt signal）が形成される。前記インターラプトシグナルは前記単結晶シリコンユニット１を起動させ、前記タイムカウンタはゼロになる。前記ＡＤＣコンバーターは前記圧力クリック検出ユニット５が検出したデジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を読み取り、前記制御装置は前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況により前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーションを制御し、前記単結晶シリコンユニット１がグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御する。前記コンパレーターの比較電圧は前記単結晶シリコンユニット１の内部電圧により決定され、その比較電圧を制御することができる。

図１と図２を一緒に参照すると、前記送信受信ユニット２は並列接続されたコイルＬ１とコンデンサーＣ１を含み、インダクターＬ１とコンデンサーＣ１の一端は接地される。

前記第一整流フィルターユニット３は、コンデンサーＣ２、２つのダイオードＤ１、ダイオードＤ２およびコンデンサーＣ３を含む。コンデンサーＣ２の一端はインダクターＬ１の非接地端に接続され、１つのダイオードＤ１の正極はコンデンサーＣ２の他端に接続され、そのダイオードＤ１の負極は前記単結晶シリコンユニット１の入力端に接続される。他の１つのダイオードＤ１の負極はコンデンサーＣ２の他端に接続され、そのダイオードＤ１の正極はコンデンサーＣ１とインダクターＬ１の接地端に接続される。ダイオードＤ２とコンデンサーＣ３はコンデンサーＣ１とインダクターＬ１の接地端と前記単結晶シリコンユニット１の入力端との間に並列接続され、ダイオードＤ２の正極はインダクターＬ１の接地端に接続され、ダイオードＤ２の負極は前記単結晶シリコンユニット１の入力端に接続される。

前記第二整流フィルターユニット４は、コンデンサーＣ４、２つのダイオードＤ３、コンデンサーＣ５、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２を含む。コンデンサーＣ４の一端はインダクターＬ１とコンデンサーＣ１の非接地端に接続され、１つのダイオードＤ３の正極はコンデンサーＣ４の他端に接続され、そのダイオードＤ３の負極は前記単結晶シリコンユニット１の入力端に接続される。他の１つのダイオードＤ３の負極はコンデンサーＣ４の他端に接続され、そのダイオードＤ３の正極は接地される。コンデンサーＣ５と抵抗Ｒ１は接地されたダイオードＤ３の正極と前記単結晶シリコンユニットとの間に接続され、コンデンサーＣ５、抵抗Ｒ１およびダイオードＤ３は抵抗Ｒ２により前記単結晶シリコンユニット１の入力端に接続される。

前記圧力クリック検出ユニット５は前記単結晶シリコンユニット１と前記発信制御ユニット６との間に直列接続された固定コンデンサーＣ６と圧力誘導コンデンサーＣ７、前記単結晶シリコンユニット１と前記発信制御ユニット６との間に並列接続された第一スイッチＳ１および第二スイッチＳ２を含み、固定コンデンサーＣ６と圧力誘導コンデンサーＣ７との間の接続点は導線により前記単結晶シリコンユニット１に接続される。

前記発信制御ユニット６は、電場効果トランジスターＱ１、ダイオードＤ４および抵抗Ｒ３を含む。電場効果トランジスターＱ１のソースは前記圧力クリック検出ユニット５の入力端とコンデンサーＣ１およびインダクターＬ１の接地端とにそれぞれ接続され、電場効果トランジスターＱ１のドレーンはダイオードＤ４の負極に接続され、電場効果トランジスターＱ１のゲートは前記単結晶シリコンユニット１に接続されるとともに抵抗Ｒ３とソースにより前記圧力クリック検出ユニット５の入力端に接続される。ダイオードＤ４の正極はコンデンサーＣ１とインダクターＬ１の非接地端に接続される。

本発明は入力システムを更に提供する。その入力システムは前記デジタルスタイラス１００とグラフィックスタブレットを含む。前記グラフィックスタブレットとして従来のグラフィックスタブレットを用いることができ、本発明はそのグラフィックスタブレットの具体的な構造を限定しない。前記デジタルスタイラス１００の構造は以上のとおりであるので、ここで再び説明しない。前記デジタルスタイラスは前記デジタルスタイラス１００が送信した共振信号によりタッチ情報を獲得する。

図３を参照すると、本発明は前記入力システムの制御方法を更に提供し、その制御方法は次のステップを含む。

ステップＳ１において、前記グラフィックスタブレットは所定のデュレーションと不変の周波数を有している電磁信号を送信する。

ステップＳ２において、前記デジタルスタイラス１００が前記グラフィックスタブレットの検出範囲内に位置しているとき、前記送信受信ユニット２は、前記グラフィックスタブレットが送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニット３と前記第二整流フィルターユニット４に送信する。また、前記電磁信号の周波数とその共振周波数が接近しているとき、共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信する。

ステップＳ３において、前記第一整流フィルターユニット３は、前記送信受信ユニット２が出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニット１に出力することにより前記単結晶シリコンユニット１に電力を供給する。前記単結晶シリコンユニット１が電力を受信すると、単結晶シリコンユニット１は初期化をするとともにディーパースリープ状態になる。前記第二整流フィルターユニット４は、送信受信ユニット２が出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニット１に出力する。

ステップＳ４において、前記単結晶シリコンユニット１は、前記第二整流フィルターユニット４が出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を形成し、その比較結果により前記単結晶シリコンユニット１を起動させるかを判断する。前記単結晶シリコンユニット１が起動すると、ステップＳ５を実施し、前記単結晶シリコンユニット１が起動しないと、単結晶シリコンユニット１はメインプログラム（main program）に入るとともにディーパースリープ状態になる。

具体的に、前記単結晶シリコンユニット１は、ＡＤＣコンバーター、コンパレーター、タイムカウンタおよび制御装置（ＭＣＵ）を含む。前記単結晶シリコンユニット１が初期化をするとともにディーパースリープ状態になるとき、前記タイムカウンタは時間を測定する。前記コンパレーターは前記第二整流フィルターユニット４が出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を形成し、前記比較結果のライジングエッジにはインターラプトシグナルが形成される。図４に示すとおり、所定の時間内にインターラプトシグナルが形成されると、前記インターラプトシグナルは前記ＡＤＣコンバーターと前記制御装置を起動させ、前記タイムカウンタをゼロにする。前記ＡＤＣコンバーターは前記圧力クリック検出ユニット５が検出したデジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を読み取り、前記制御装置は前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況により前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニット２がグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御する。ライジングエッジにインターラプトシグナルが形成されるとき毎、前記タイムカウンタをゼロにする。ライジングエッジにインターラプトシグナルが形成されるとき、前記グラフィックスタブレットが送信した信号（シンクロニゼーション／ビーコン）は短時間の計数（ＳＴ）を実施する。短時間の計数周期内にインターラプトシグナルを受信しないと、前記タイムカウンタはオーバーフローにより停止する。そのとき、前記コンパレーターがエネルギー遮断状態になると、前記タイムカウンタはゼロになるとともにコンパレーターにエネルギーを再び付与することにより、コンパレーターがメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になるようにする。前記コンパレーターにエネルギーを付与するとき、シンクロニゼーション信号、圧力検出信号を検出するとともにデジタルスタイラスのボタンのクリックに関する情報を検出する。つぎに、前記コンパレーターはメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になる。ｎ個のライジングエッジがインターラプトされると、長時間の計数（ＬＴ）を起動させるとともに前記コンパレーターをエネルギー遮断状態にする。長時間の計数周期内にライジングエッジが停止し、コンパレーターにエネルギーを再び付与することにより、前記コンパレーターはメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になる。ライジングエッジがインターラプトされるとき、短時間の計数（ＳＴ）を起動させる。前記ステップを繰り返すことによりデジタルスタイラスが前記グラフィックスタブレットの検出範囲から離れるようにする。

ステップＳ５において、前記圧力クリック検出ユニット５は前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を検出する。前記単結晶シリコンユニット１は、前記圧力クリック検出ユニット５が検出した結果により前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニット２がグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御する。

図５を参照すると、その図面はデジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとの間の共振信号のエネルギー強度を示す図である。前記発信制御ユニット６の電場効果トランジスターＱ１はスイッチ装置であり、電場効果トランジスターＱ１のオフタイムのデュレーションはグラフィックスタブレットがエネルギー強度を受信することに影響を与える。電場効果トランジスターＱ１が早くオンされると、グラフィックスタブレットが受信したエネルギー強度は小さくなる。

そのステップにおいて、前記単結晶シリコンユニット１が前記圧力クリック検出ユニット５が検出した結果により前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーションを制御する過程は次のとおりである。

ボタンスイッチがクリックされず、デジタルスタイラスのペンポイントが圧力を受けないとき、前記発信制御ユニット６はオフ状態になる。すなわちその時間に電場効果トランジスターＱ１はオフ状態になり、他の電場効果トランジスターＱ１もオフ状態になる。図６を参照すると、その図面はデジタルスタイラスがグラフィックスタブレットから離れており、ボタンスイッチがオフ状態になっているとき信号を送信することを示す図面である。そのとき、デジタルスタイラスがグラフィックスタブレットから離れることにより電力が弱くなるので、前記単結晶シリコンユニット１は、デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状態、クリック状態およびシンクロニゼーション信号を検出し、他の時間には前記単結晶シリコンユニット１は睡眠状態になることにより電気を節約する目的を達成することができる。

ボタンがクリックされたことを検出すると、前記送信制御ユニットはオン状態になる。検出した圧力が０であるとき、圧力が０である時間内に前記送信制御ユニットはオン状態になり、検出した圧力が０でないとき、圧力が０でない時間内に前記送信制御ユニットは圧力値によりオン操作またはオフ操作をするか或いは予め設定したエネルギーコードによりオン状態のデュレーションを制御することができる。

電場効果トランジスターＱ１のオン状態とオフ状態を制御することにより前記発信制御ユニット６のオフタイムのデュレーションを制御し、グラフィックスタブレットが受信するエネルギー強度を制御することができる。

図７を参照すると、その図面はデジタルスタイラスのペンポイントがグラフィックスタブレットに接触し、ボタンスイッチがオン状態になっているとき信号を送信することを示す図面である。そのとき、デジタルスタイラスのペンポイントがグラフィックスタブレットの検出区域に近づいており、電力が強いとき、電力を多く消耗しても構わない。そのとき、前記単結晶シリコンユニット１は、デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状態、クリック状態を検出し、圧力状態とシンクロニゼーション信号を送信し、他の時間には前記単結晶シリコンユニット１は睡眠状態になっている。

ステップＳ６において、前記グラフィックスタブレットは、エネルギー表示ビーコンによりグラフィックスタブレットが受信した共振信号を解読するとともに還元をすることにより前記デジタルスタイラスのタッチ情報を獲得する。前記エネルギー表示ビーコンは前記発信制御ユニット６がオフ状態になるとき前記送信受信ユニット２が受信した信号の強度を示す。

前記発信制御ユニット６がオフ状態になっているとき、前記送信受信ユニット２が受信した信号の強度をエネルギー表示ビーコンにする。前記送信受信ユニット２は、前記エネルギー表示ビーコンを前記グラフィックスタブレットに送信し、前記グラフィックスタブレットは受信した前記エネルギー表示ビーコンをエネルギー基準にし、受信した共振信号を解読するとともに還元をする。前記グラフィックスタブレットはエネルギー表示ビーコンをエネルギー基準にするので、信号をより正確に解読することができ、デジタルスタイラスの作動距離による影響を受けない。

図８を参照すると、その図面はデジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとの間の振幅の変調を示す図である。前記グラフィックスタブレットが信号を送信することと受信する順序は次のとおりである。
Ａ、所定のデュレーションと不変の周波数を有している第一電磁信号を送信し、所定のデュレーションは通常５００ｕｓより大きい。前の２５６ｕｓにおいて連動を獲得し、後の２５６ｕｓにおいてＡＤＣが圧力、ボタンのクリック状態を検出するとともに情報を返却する準備をする。
Ｂ、エネルギー表示ビーコンを受信する。
Ｃ、所定のデュレーションと不変の周波数を有している第二電磁信号を送信し、所定のデュレーションは通常２５６ｕｓより小さい。
Ｄ、圧力ｂｉｔ０とｂｉｔ１のエネルギーを受信するとともにエネルギー表示ビーコンによりそれを還元する。
Ｅ、ステップＣとステップＤを繰り返すことにより圧力信号の検出を完成する。
Ｆ、所定のデュレーションと不変の周波数を有している第二電磁信号を送信し、所定のデュレーションは通常２５６ｕｓより小さい。
Ｇ、エネルギーを受信する。
Ｈ、ステップＦとＧを繰り返すことによりＸ軸座標信号とＹ軸座標信号の検出を完成する。

エネルギー表示ビーコンのエネルギー強度を１に設定し、信号エネルギー強度３／４～１は００（０）を示し、信号エネルギー強度１／２～３／４は００（１）を示し、信号エネルギー強度１／４～１／２は１０（２）を示し、信号エネルギー強度０～１／４は１１（３）を示す。表１に示すとおり、８個の送信受信モジュールを用いることにより１６ビットの情報を表示することができる。

表１

従来の技術と比較してみると、本発明のデジタルスタイラスにより次のような発明の効果を獲得することができる。
Ａ、単結晶シリコンを用いるので利便性がよい。
Ｂ、検出した圧力がゼロであるか或いは高位モジュールが全部ゼロであるとき、コンパレーターをオフさせ、タイムカウンタのみを用い、計数時間を変化させることにより電気消耗を低減することができる。
Ｃ、複数ビットの資料を１つの受信送信時間に圧縮し、速度を向上させ、電気消耗を低減することができる。
Ｄ、ＡＤＣコンバーターで圧力を検出する時間が早く、グラフィックスタブレットの送信周波数に依頼する必要がないので、回路の電気消耗を低減し、回路の構造を簡単にすることができる。
Ｅ、エネルギー表示ビーコンをエネルギー基準にするので、信号をより正確に解読することができ、デジタルスタイラスの作動距離による影響を受けない。

以上は、本願の実施例のみであり、本願の特許範囲を限定するものではなく、本願明細書及び図面を利用して作成された等価な構造又は等価なプロセスを、直接又は間接的に他の関連技術分野に適用して得られたものが、いずれも本願の特許請求の範囲内に含まれる。

Claims

入力システムの制御方法であって、
前記入力システムは、デジタルスタイラスとグラフィックスタブレットとを含み、
前記デジタルスタイラスは、順に接続される単結晶シリコンユニットと、発信制御ユニットと、送信受信ユニットと、前記単結晶シリコンユニットと前記送信受信ユニットとの間に並列接続される第一整流フィルターユニットおよび第二整流フィルターユニットと、前記単結晶シリコンユニットに接続される圧力クリック検出ユニットとを含み、
前記制御方法は、
前記グラフィックスタブレットは所定のデュレーションと不変の周波数を有している電磁信号を送信するステップＳ１と、
前記デジタルスタイラスが前記グラフィックスタブレットの検出範囲内に位置しているとき、前記送信受信ユニットは、前記グラフィックスタブレットが送信した電磁信号を受信し、前記電磁信号を電気信号に変換させるとともにその電気信号を前記第一整流フィルターユニットと前記第二整流フィルターユニットに送信し、前記電磁信号の周波数とその共振周波数が接近しているとき、共振を形成するとともに共振信号をグラフィックスタブレットに送信するステップＳ２と、
前記第一整流フィルターユニットは前記送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力することにより前記単結晶シリコンユニットに電力を供給し、前記単結晶シリコンユニットが電力を受信すると、単結晶シリコンユニットは初期化をするとともにディーパースリープ状態になり、前記第二整流フィルターユニットは、送信受信ユニットが出力する電気信号に対して整流とフィルタリングを実施し、整流とフィルタリングが実施された電気信号を前記単結晶シリコンユニットに出力するステップＳ３と、
前記単結晶シリコンユニットは、前記第二整流フィルターユニットが出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を形成し、その比較結果により前記単結晶シリコンユニットを起動させるかを判断し、前記単結晶シリコンユニットが起動すると、ステップＳ５を実施し、前記単結晶シリコンユニットが起動しないと、単結晶シリコンユニットはメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になるステップＳ４と、
前記圧力クリック検出ユニットは前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を検出し、前記単結晶シリコンユニットは、前記圧力クリック検出ユニットが検出した結果により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニットがグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御するステップＳ５と、
前記グラフィックスタブレットはエネルギー表示ビーコンによりグラフィックスタブレットが受信した共振信号を解読するとともに還元をすることにより前記デジタルスタイラスのタッチ情報を獲得するステップであって、前記エネルギー表示ビーコンは前記発信制御ユニットがオフ状態になるとき、前記送信受信ユニットが受信した信号の強度を示すステップＳ６とを含み、
前記ステップＳ２～Ｓ６を繰り返すことにより前記デジタルスタイラスが前記グラフィックスタブレットの検出範囲から離れるようにすることを特徴とする入力システムの制御方法。
前記単結晶シリコンユニットは、ＡＤＣコンバーター、コンパレーター、タイムカウンタおよび制御装置を含み、
前記単結晶シリコンユニットが初期化をするとともにディーパースリープ状態になるとき、前記タイムカウンタは時間を測定し、
前記コンパレーターは、前記第二整流フィルターユニットが出力した電圧と予め設定した比較電圧を比較することにより比較結果を出力し、前記比較結果のライジングエッジにはインターラプトシグナルが形成され、所定の時間内にインターラプトシグナルが形成されると、前記インターラプトシグナルは前記ＡＤＣコンバーターと前記制御装置を起動させ、前記タイムカウンタをゼロにし、前記ＡＤＣコンバーターは前記圧力クリック検出ユニットが検出したデジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況を読み取り、前記制御装置は前記デジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御し、前記送信受信ユニットがグラフィックスタブレットに送信した共振信号のエネルギー強度を制御し、
所定の時間内にインターラプトシグナルが形成されないと、前記タイムカウンタはオーバーフローにより停止し、そのとき、前記コンパレーターがエネルギー遮断状態になると、前記タイムカウンタはゼロになるとともにコンパレーターにエネルギーを再び付与することにより、コンパレーターがメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になるようにし、そのとき、前記コンパレーターにエネルギーが付与されると、前記ＡＤＣコンバーターは前記圧力クリック検出ユニットが検出したデジタルスタイラスのペンポイントの圧力状況とクリック状況によりメインプログラムに入るとともにディーパースリープ状態になることを特徴とする請求項１に記載の入力システムの制御方法。
前記単結晶シリコンユニットは前記圧力クリック検出ユニットが検出した結果により前記発信制御ユニットのオフタイムのデュレーションを制御するステップＳ４において、
ボタンスイッチがクリックされず、デジタルスタイラスのペンポイントが圧力を受けないとき、前記発信制御ユニットはオフ状態になり、
ボタンがクリックされたことを検出すると、送信制御ユニットはオン状態になり、検出した圧力が０であるとき、圧力が０である時間内に前記送信制御ユニットはオン状態になり、検出した圧力が０でないとき、圧力が０でない時間内に前記送信制御ユニットは圧力値によりオン操作またはオフ操作をするか或いは予め設定したエネルギーコードによりオン状態のデュレーションを制御することを特徴とする請求項２に記載の入力システムの制御方法。
前記発信制御ユニットは電場効果トランジスターとダイオードを含み、前記電場効果トランジスターのソースは前記圧力クリック検出ユニットの入力端と前記送信受信ユニットの一端に接続され、ドレーンはダイオードの負極に接続され、ゲートは前記単結晶シリコンユニットに接続され、前記ダイオードの正極は前記送信受信ユニットの他端に接続されることを特徴とする請求項１に記載の入力システムの制御方法。