KR20180058183A - 스타일러스와 스타일러스 센서 컨트롤러 사이의 쌍방향 통신에 기초한 스타일러스 틸트 검출 - Google Patents

스타일러스와 스타일러스 센서 컨트롤러 사이의 쌍방향 통신에 기초한 스타일러스 틸트 검출 Download PDF

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Abstract

다양한 양태는 전자 장치의 스타일러스 센서의 표면에 대한 스타일러스의 기울기를 계측 가능한 스타일러스 및 스타일러스의 기울기를 구하는 방법을 제공한다. 일양태에 있어서, 상기 스타일러스의 제1 전극으로부터 위치 지시 신호를 송신하고, 센서로부터 송신된 명령의 수신에 대응하여 기울기 산출 신호를 송신한다. 센서는 제1 전극으로부터 송신된 신호에 기초하여 스타일러스가 지시하는 위치를 구하는 것과 함께, 센서로부터의 명령에 대응하여 송신된 기울기 산출 신호로부터 상기 스타일러스의 기울기를 산출한다.

Description

스타일러스와 스타일러스 센서 컨트롤러 사이의 쌍방향 통신에 기초한 스타일러스 틸트 검출{STYLUS TILT DETECTION BASED ON BIDIRECTIONAL COMMUNICATION BETWEEN STYLUS AND STYLUS SENSOR CONTROLLER}
본 개시는 컴퓨터, 태블릿, 또는 스마트폰 등의 전자 장치의 스타일러스(stylus) 센서의 표면에 대한 액티브 스타일러스의 틸트(tilt) 검출에 관한 것이다.
통상적으로, 액티브 스타일러스는 태블릿 또는 모바일 전화 등의 전자 장치에 신호를 송신하고, 해당 전자 장치는 송신된 신호에 기초하여 전자 장치의 표면 상의 액티브 스타일러스의 위치를 판정한다. 예를 들면, 전자 장치는 액티브 스타일러스로부터 수신한 신호를 샘플링하고, 샘플링한 신호의 신호 강도에 기초하여 액티브 스타일러스의 위치를 판정할 수 있다. 현재, 액티브 스타일러스에는 전자 장치와의 쌍방향 통신(즉, 신호를 송수신하는 것)을 용이하게 하는 다양한 전자 컴퍼넌트를 구비한 것이 있다. 예를 들면, 전자 장치는 스타일러스로부터 데이터를 요청하는 요구를 송신할 수 있는 것과 함께, 스타일러스는 요구된 데이터를 송신함으로써 응답할 수 있다.
액티브 스타일러스와 쌍방향 통신을 실시하는 것과 함께, 액티브 스타일러스에 설치된 2개 이상의 전극을 이용함으로써 전자 장치의 스타일러스 센서의 표면에 대한 액티브 스타일러스의 틸트를 검출 또는 계측할 수 있다. 본 개시는 컴퓨터, 태블릿, 또는 스마트폰 등의 전자 장치의 스타일러스 센서의 표면에 대한 스타일러스의 틸트를 계측하는 시스템 및 방법을 대상으로 한다.
일양태에 따르면, 본 시스템은 스타일러스 및 전자 장치를 구비한다.
상기 전자 장치는 스타일러스 센서, 센서 컨트롤러, 호스트 프로세서, 및 디스플레이를 구비할 수 있다. 상기 스타일러스 센서는 루프 코일 안테나 또는 선상선(線狀) 도체 안테나 등 복수의 검지 안테나(즉, 센서 배선)를 구비한다. 상기 검지 안테나는 상기 스타일러스로부터의 신호를 수신 또는 검출한다. 상기 센서 컨트롤러는 상기 스타일러스 센서의 동작을 제어하고, 상기 스타일러스와의 쌍방향 통신을 실행하며, 상기 호스트 프로세서와 통신한다. 상기 호스트 프로세서는 상기 센서 컨트롤러와 통신하는 것과 함께, 다양한 어플리케이션 또는 기능을 실행한다. 상기 디스플레이는 텍스트 또는 그래픽을 표시하도록 구성되어 있다. 일양태에 있어서, 상기 호스트 프로세서 및/또는 상기 디스플레이는 상기 전자 장치의 외부에 있다.
상기 스타일러스는 전원, 정보 매니저, 데이터 매니저, 센서, 버튼, 통신 모듈, 적어도 2개의 전극, 전극 스위치, 및 스타일러스 컨트롤러를 구비한다. 상기 전원은 상기 스타일러스에 전원을 공급하는 배터리 또는 축전(蓄電) 가능한 전원 등 임의의 종류의 전원으로 구성될 수 있다. 상기 정보 매니저는 상기 스타일러스의 스타일러스 기능 정보를 기억하는 메모리 또는 캐시를 구비한다. 상기 데이터 매니저는 상기 센서에 의해 생성된 상기 스타일러스의 동작 데이터를 관리한다. 상기 센서는 상기 스타일러스의 동작 데이터를 생성하는 스타일러스 선단(先端) 압력 센서(필압(筆壓) 센서) 및 배럴 압력 센서 등 하나 또는 복수의 센서를 구비한다. 상기 통신 모듈은 상기 전자 장치와의 쌍방향 통신이 가능하다. 상기 전극은 상기 케이스의 선단부에 배치되어 있다. 상기 전극 중 하나를 상기 스타일러스 센서에 의한 통신 및 좌표 계측에 제공되는 주 전극으로 사용하고, 그 외의 상기 전극을 상기 스타일러스의 틸트를 계측할 때 사용한다. 상기 전극 스위치는 상기 전극의 동작 모드를 송신 모드와 수신 모드 사이에서 전환하고, 상기 전극을 선택하여 활성화 하거나(즉, 신호를 송신/수신한다), 또는 비활성화한다. 상기 스타일러스 컨트롤러는 상기 전자 장치의 상기 센서 컨트롤러와의 쌍방향 통신에 대한, 상기 통신 모듈 및 상기 전극 스위치의 동작을 제어한다.
일양태에 따르면, 본 방법은 상기 스타일러스가 상기 전자 장치로부터 기능 정보를 요청하는 요구를 수신하고, 상기 스타일러스는 틸트 검출이 가능하다는 것을 나타내는 기능 정보를 상기 전자 장치에 송신한다. 상기 스타일러스는 상기 기능 정보에 기초하여 상기 전자 장치로부터 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 수신하고, 상기 스타일러스가 상기 다운링크 시간 슬롯 할당 시간에 상기 전극으로부터 상기 전자 장치에 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호를 송신한다. 상기 전자 장치는 상기 위치 지시 신호 및 상기 틸트 산출 신호에 기초하여 상기 전극의 위치를 판정하고, 상기 전자 장치가 상기 전극의 상기 위치에 기초하여 상기 스타일러스의 틸트를 산출하는 것을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 본 방법은 상기 스타일러스의 제1 전극 및 제2 전극이 상기 전자 장치에 의해 생성된 신호를 검출하고, 상기 스타일러스가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 의해 검출된 상기 신호의 강도를 계측하며, 상기 스타일러스가 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 의해 검출된 상기 신호의 상기 강도에 기초하여 상기 스타일러스의 틸트를 산출하는 것을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 상기 스타일러스는 상기 스타일러스의 선단부에 배치된 1개의 전극(중심 전극)과, 상기 스타일러스의 중심축을 둘러싸도록 상기 스타일러스의 상기 케이스를 둘러싸는 3개의 전극(주변 전극)을 구비한다. 2개의 전극 대신에, 예를 들면 1개의 중심 전극과 3개의 분할 전극(전극편)으로 구성된 4개의 전극을 사용함으로써, 추가 계측치를 생성하고 틸트 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것과 함께, 상기 스타일러스의 축 회전을 검출하는 것이 가능하다. 또한, 스타일러스의 기울기는 중심 전극과 이 중심 전극을 둘러싸도록 배설(配設)된 1개의 주변 전극으로 구할 수 있다.
본 양태에 있어서, 본 방법은 상기 스타일러스가 상기 전자 장치로부터 기능 정보를 요청하는 요구를 수신하고, 상기 스타일러스는 틸트 검출이 가능하다는 것을 나타내는 기능 정보를 상기 전자 장치에 송신한다. 상기 스타일러스는 상기 기능 정보에 기초하여 상기 전자 장치로부터 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 수신하고, 상기 스타일러스가 상기 다운링크 시간 슬롯 할당의 시간에 상기 스타일러스의 상기 선단부에 있는 상기 전극으로부터 상기 전자 장치에 위치 지시 신호를 송신한다. 상기 전자 장치는 상기 스타일러스의 상기 선단부에 있는 상기 전극의 위치를 판정하고, 상기 스타일러스가 상기 다운링크 시간 슬롯 할당 시간에 나머지의 3개의 상기 전극으로부터 상기 전자 장치에 틸트 산출 신호를 송신한다. 상기 스타일러스는 상기 틸트 산출 신호를 이용하여 나머지 3개의 상기 전극의 위치를 판정하고, 상기 스타일러스가 상기 스타일러스의 상기 선단부에 있는 상기 전극의 상기 위치와 나머지의 3개의 상기 전극의 상기 위치에 기초하여 상기 스타일러스의 틸트를 산출하는 것을 포함한다.
도면에 있어서, 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 특정한다. 도면 중의 요소의 크기 및 상대적인 위치는 반드시 축척대로 그려져 있지는 않다.
도 1은 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 스타일러스 및 전자 장치를 구비하는 시스템의 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 2개의 전극을 구비하는 스타일러스의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 전자 장치에 의해 2개의 전극을 구비하는 스타일러스의 틸트를 산출하는 처리의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 도 3의 처리에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 다른 양태에 따른, 도 3의 처리에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 스타일러스 센서의 검지 안테나에 의해 스타일러스의 제1 전극 및 제2 전극으로부터 수신된 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호의 신호 프로파일의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 스타일러스에 의해 2개의 전극을 구비하는 스타일러스의 틸트를 산출하는 처리의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 8a는 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 4개의 전극을 구비하는 스타일러스의 제1 측면의 예를 나타내는 도면이다.
도 8b는 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 도 8a의 스타일러스의 제2 측면의 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 전자 장치에 의해 4개의 전극을 구비하는 스타일러스의 틸트를 산출하는 처리의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 명세서에 개시된 양태에 따른, 도 9의 처리에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
이하의 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위한 설명을 목적으로 다수의 구체적 상세에 대해 언급한다. 그러나, 통상의 기술자에게 있어서, 이들 구체적 상세 없이 본 발명을 실시할 수 있는 것은 명백할 것이다. 다른 예에서는, 본 설명의 이해를 불필요하게 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해, 주지의 회로, 구조, 및 기술을 상세하게 설명하지 않고, 블록도로 나타낸다. 따라서, 언급하는 구체적 상세는 단순한 예시이다. 특정 실시는 이들 예시적인 상세로부터 변형될 수 있지만, 여전히 본 발명의 범위 내에 있다고 생각할 수 있다. 설명에 있어서 「일양태」또는 「양태」라는 호칭은 본 양태와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 1개의 양태에 포함되는 것을 의미한다. 본 설명 중의 여러 개소에 배치된 「일양태에 있어서」라는 어구는 반드시 동일한 양태의 것을 가리키지 않는다.
도 1은 일양태에 따른, 스타일러스(10) 및 전자 장치(12)를 구비한 시스템의 예를 나타내는 도면이다.
전자 장치(12)는 개인용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 스마트폰 등 스타일러스를 검지하는 임의의 종류의 장치로 구성될 수 있다. 전자 장치(12)는 스타일러스 센서(14), 센서 컨트롤러(16), 호스트 프로세서(18), 및 디스플레이(19)를 구비한다. 다른 양태에 있어서, 호스트 프로세서(18) 및/또는 디스플레이(19)는 전자 장치의 외부에 있다.
스타일러스 센서(14)는 루프 코일 안테나(전자 결합용 안테나) 또는 선상 도체 안테나(정전(靜電) 결합용 안테나) 등 복수의 검지 안테나(15)(즉, 센서 배선)를 구비한다. 검지 안테나(15)는 스타일러스(10)로부터의 신호를 수신 또는 검출한다. 예를 들면, 안테나(15)는 스타일러스(10)로부터 자기장을 받도록 구성된 루프 코일 안테나, 또는 스타일러스(10)로부터의 정전장을 받도록 구성된 선상 도체 안테나로 구성될 수 있다. 검지 안테나(15)에 의해 수신 또는 검출된 신호는 종종 주사(走査) 신호라고 불린다. 스타일러스 센서(14)는 임의의 수의 검지 안테나를 구비할 수 있다. 일양태에 있어서, 검지 안테나(15)는 서로 다른 제1 방향 및 제2 방향으로 연장(延在)되어 있는 매트릭스 모양의 센서 배선 내에 배치된다. 예를 들면, 검지 안테나(15)는 복수의 로우(row) 및 칼럼(column)을 구비하는 어레이 모양으로 배치될 수 있다. 일양태에 있어서, 스타일러스 센서(14)는 스타일러스(10) 외에, 패시브 스타일러스 및 손가락 터치를 검출하는 것이 가능하다.
센서 컨트롤러(16)는 스타일러스 센서(14)의 동작을 제어하고, 수신/송신을 제어함으로써 스타일러스(10)와의 쌍방향 통신을 실행하며, 또한 호스트 프로세서(18)와 통신한다.
일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 스타일러스(10)로부터의 필기 입력 데이터를 처리하고, 스타일러스 센서(14) 상에서의 스타일러스(10)에 의해 표시되거나 지시된 위치의 좌표를 판정하여, 해당 좌표를 호스트 프로세서(18)에 전송한다. 스타일러스 센서(14) 상에서의 스타일러스(10)에 의해 표시되거나 지시된 위치의 판정에 대해서는 더 상세하게 후술한다.
일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 다양한 명령 및 다른 정보를 스타일러스(10)에 송신한다. 명령은 스타일러스 기능 정보를 송신하도록 스타일러스(10)에 요청하는 요구와, 틸트 산출 신호를 송신하도록 스타일러스(10)에 요청하는 요구와, 스타일러스(10)에 대한 기능 정보를 설정하는 기입 명령과, 액티브 스타일러스의 동작 데이터를 센서 컨트롤러(16)에 송신하도록 스타일러스(10)에 요구하는 폴링(polling) 명령을 포함할 수 있다.
일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 검지 안테나(15)를 통해 스타일러스(10)와 통신한다. 다른 양태에 있어서, 전자 장치(12)는 더 상세하게 후술하는 바와 같이, 통신 모듈(30)과 같은 통신 모듈을 구비한다.
호스트 프로세서(18)는 센서 컨트롤러(16)와 통신하는 것과 함께, 다양한 어플리케이션 또는 기능을 실행한다. 일양태에 있어서, 호스트 프로세서(18)는 센서 컨트롤러(16)로부터 좌표를 수신하고, 수신한 좌표에 기초하여 어플리케이션 또는 기능을 실행한다. 센서 컨트롤러(16)와 호스트 프로세서(18)란, USB(Uniｖersal Serial Bus) 휴먼 인터페이스 디바이스 프로토콜 등 임의의 적절한 인터페이스를 통해 접속된다. 일양태에 있어서, 호스트 프로세서(18)는 메모리를 구비한 컨트롤러 또는 CPU(Central Processing Unit)으로 구성된다.
디스플레이(19)는 텍스트 또는 그래픽을 표시하도록 구성되어 있다. 일양태에 있어서, 디스플레이(19)는 스타일러스(10)가 스타일러스 센서(14)에 의해 검출되는 것에 응답하여 텍스트 또는 그래픽을 표시한다. 해당 디스플레이는 도 1에 나타난 바와 같이 스타일러스 센서(14)의 상부, 스타일러스 센서(14)의 하부, 또는 전자 장치(12)의 외부에 배치될 수 있다.
스타일러스(10)는 쌍방향 통신(즉, 신호를 송수신하는 것)이 가능한 임의의 스타일러스로 구성될 수 있다. 스타일러스(10)는 전원(20), 정보 매니저(22), 데이터 매니저(24), 센서(26), 버튼(28), 통신 모듈(30), 전극(32 및 34), 전극 스위치(36), 및 스타일러스 컨트롤러(38)를 구비한다. 전원(20), 정보 매니저(22), 데이터 매니저(24), 센서(26), 버튼(28), 통신 모듈(30), 전극(32 및 34), 전극 스위치(36), 및 스타일러스 컨트롤러(38)는 케이스(40)에 수용되어 있다. 일양태에 있어서, 케이스(40)는 펜과 마찬가지로 장세(長細)의 형상을 갖는다.
전원(20)은 스타일러스(10)에 전원을 공급하는 배터리 또는 축전 가능한 전원 등 임의의 종류의 전원으로 구성될 수 있다.
정보 매니저(22)는 스타일러스(10)의 스타일러스 기능 정보를 기억하는 메모리 또는 캐시를 구비한다. 스타일러스 기능 정보는 스타일러스(10)는 틸트 검출이 가능하다는 것을 나타내는 정보를 포함한다. 스타일러스 기능 정보는 또한, 스타일러스(10)의 동작 상태를 나타내는 정보를 포함한다. 예를 들어, 스타일러스 기능 정보는 미리 정의된 스타일러스의 기능에 관한 정보와 사용자에 의해 조정 가능한 스타일러스의 설정에 관한 설정 정보를 포함할 수 있다. 일양태에 있어서, 정보 매니저(22)는 사용자가 스타일러스 색 및 스타일러스 선폭 등의 스타일러스 설정을 변경할 때마다 설정 정보를 갱신한다.
데이터 매니저(24)는 스타일러스(10)의 동작 데이터를 관리한다. 동작 데이터는 스타일러스 선단부 압력, 스타일러스 배럴 압력, 스타일러스 오리엔테이션(예를 들면, 회전), 스타일러스 스위치 상태, 및 스타일러스 배터리 레벨 등 스타일러스(10)의 동작 상태를 나타낸다. 동작 데이터는 센서(26)에 의해 생성된다. 센서(26)는 스타일러스 선단부에 가해지는 압력을 검지하도록 구성된 스타일러스 선단부 압력 센서(예를 들면, 가변 커패시터를 이용)와 스타일러스 배럴에 가해지는 압력을 검지하도록 구성된 배럴 압력 센서와 3축 자이로스코프, 3축 가속도계, 및 3축 지자기계 중 하나 이상의 조합을 포함한 9축 이하의 IMU(Internal Measurement Unit)(내장 계측 유닛)와 스타일러스(10)의 회전을 검지하도록 구성된 회전 센서를 구비할 수 있다.
버튼(28)에 의해, 사용자는 스타일러스(10)를 환경 설정 또는 조정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 사용자는 버튼(28)을 이용하여 스타일러스 색 및 스타일러스 선폭 등의 설정 정보를 갱신할 수 있다. 버튼(28)에 의해, 또한, 사용자는 센서 컨트롤러(16)에 명령 또는 커맨드를 송신하는 것이 가능하다. 예를 들면, 사용자는 버튼(28)을 이용하여 컴퓨터 마우스와 마찬가지의 오른쪽 클릭 명령을 전자 장치(12)에 지시할 수 있다. 스타일러스(10)는 임의의 수의 버튼을 구비할 수 있는 것과 함께, 케이스(40) 상의 어디든지 배치될 수 있다. 또한, 버튼(28)을 스위치, 노브 등 다른 종류의 기계적 입력으로 대체할 수 있다.
통신 모듈(30)은 전자 장치(12)와 쌍방향 통신이 가능하다. 일양태에 있어서, 통신 모듈(30)은 전극(32) 및/또는 전극(34)을 통해 전자 장치(12)와 통신하는 송신(TX) 회로 및 수신(RX) 회로를 구비한다. 전극(32 및 34)은 일반적으로, 스타일러스 센서(14)의 센서 배선(15)과 전자적 또는 정전적으로 통신하는데 이용된다. TX 회로 및 RX 회로를 각각 신호 발생기, 신호 수신기라고 칭하는 경우가 있다. 동일 또는 다른 양태에 있어서, 통신 모듈(30)은 특정 통신 프로토콜에 전용의 송신기 및 수신기, 또는 송수신기를 구비한다. 통신 모듈은 임의의 하나 또는 복수의 종류의 통신 프로토콜을 이용할 수 있다. 예를 들면, 전자적 통신 방식의 프로토콜, 정전적 통신 방식의 프로토콜, 또는 블루투스(Bluetooth)(등록 상표) 등 임의의 RF(Radio Frequency) 통신 프로토콜을 이용할 수 있다. 통신 모듈(30)에 의해 송신되는 신호는 부호 분할 다중, 주파수 분할 다중, 또는 시분할 다중된다.
전극(32) 및 전극(34)은 서로 다른 위치에 배치되어 있다. 도 2는 전극(32) 및 전극(34)을 구비하는 스타일러스(10)의 예를 나타내는 도면이다. 전극(32)은 케이스(40)의 선단부에 배치되어 있다. 전극(34)은 케이스(40)의 선단부에 근접해 있는 것과 함께, 전극(32)으로부터 이격(離間)되어 있다. 일양태에 있어서, 전극(34)은 원환(円環)(링) 전극으로 구성된다(즉, 전극(34)은 케이스(40)를 둘러싼다). 일양태에 있어서, 더 상세하게 후술하는 바와 같이, 전극(32)을 센서 컨트롤러(16)에 의한 통신 및 좌표 계측에 제공되는 주전극으로 이용하고, 전극(34)을 스타일러스(10)의 틸트를 계측할 때 이용한다.
전극 스위치(36)는 전극(32) 및 전극(34)의 동작을 송신 모드와 수신 모드 사이에서 전환한다. 예를 들면, 전극 스위치(36)는 독립적으로 전극(32)을 전자 장치(12)에 신호를 송신하는 송신 모드로 설정하고, 전극(34)을 전자 장치(12)에 신호를 송신하는 송신 모드로 설정하며, 전극(32)을 전자 장치(12)로부터 신호를 수신하는 수신 모드로 설정하고, 전극(34)을 전자 장치(12)로부터 신호를 수신하는 수신 모드로 설정할 수 있다.
또한, 전극 스위치(36)는 전극(32), 전극(34)을 독립적으로 선택하거나, 또는 전극(32) 및 전극(34)의 양쪽 모두를 선택하여 활성화한다(즉, 신호를 송신/수신한다). 예를 들면, 전극 스위치(36)는 전극(32)을 선택하여 전자 장치(12)와의 사이에 수수(授受)되는 신호를 송신/수신하도록 활성화하고, 전극(34)을 선택하여 전자 장치(12)와의 사이에 수수되는 신호를 송신/수신하도록 활성화하며, 전극(32) 및 전극(34)을 선택하여 전자 장치(12)와의 사이에 수수되는 신호를 송신/수신하도록 활성화한다. 도 1에 나타나지는 않지만, 전극 스위치(36)는 선택적으로 전극(32) 및 전극(34)을 송신 모드 또는 수신 모드로 설정하고, 전극(32) 및 전극(34)을 선택하여 활성화하는 하나 이상의 스위치를 구비할 수 있다.
스타일러스 컨트롤러(38)는 전자 장치(12)의 센서 컨트롤러(16)와의 쌍방향 통신에 대한 통신 모듈(30) 및 전극 스위치(36)의 동작을 제어한다. 예를 들면, 스타일러스 컨트롤러(38)는 전극 스위치(36)를 제어함으로써, 전극(32)을 통신 모듈(30) 및 전극(32)을 통해 센서 컨트롤러(16)에 스타일러스 기능 정보 및 동작 데이터를 송신하는 송신 모드로 설정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 스타일러스 기능 정보는 스타일러스의 기능에 관한 정보와 사용자에 의해 조정 가능한 스타일러스의 설정에 관한 설정 정보를 포함할 수 있는 것과 함께, 동작 데이터는 스타일러스 선단부 압력 데이터(필압 데이터), 스타일러스 배럴 압력 데이터, 스타일러스 오리엔테이션 데이터, 스타일러스 스위치 상태, 및 스타일러스 배터리 레벨 등의 데이터를 포함할 수 있다.
스타일러스(10) 및 전자 장치(12)는 서로 접속하여 쌍방향 통신을 가능하게 하는 페어링 동작을 실행한다. 페어링 동작은, 예를 들면 전자 장치(12)가 스타일러스(10)의 존재를 인식하기 위해 제공되는 비콘(beacon) 신호를 송신하는 것에 의해 시작된다. 비콘 신호는 연속적 또는 주기적으로 송신될 수 있다. 예를 들면, 센서 컨트롤러(16)는 10ms 마다 검지 안테나(15)를 통해 비콘 신호를 송신할 수 있다. 스타일러스(10)가 비콘 신호를 검출하면, 스타일러스(10)는 비콘 신호를 확인하는 응답 신호(예를 들면, ACK(ACKnowlidgement) 신호)를 작성하여 송신한다. 예를 들면, 스타일러스 컨트롤러(38)는 통신 모듈(30)에서 ACK 신호를 작성하고, 전극(32)에 의해 송신할 수 있다. 전자 장치(12)가 스타일러스(10)로부터 응답 신호를 수신하면, 전자 장치(12)는 스타일러스(10)와의 사이에 쌍방향 통신의 통신 링크를 확립한다.
도 3은 일양태에 따른 전자 장치(12)에 의해 스타일러스(10)의 틸트를 산출하는 일례의 처리(41)를 나타내는 흐름도다. 도 4는 일양태에 따른 처리(41)에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
단계 42에 있어서, 처리(41)가 시작된다. 일양태에 있어서, 처리(41)는 전술한 페어링 동작에 의해 스타일러스(10)와 전자 장치(12) 사이의 통신 링크를 확립하는 것에 이어서 시작된다.
단계 44에 있어서, 스타일러스(10)는 전자 장치(12)로부터 기능 정보를 요청하는 요구를 수신한다. 예를 들면, 도 4에 나타난 바와 같이, 센서 컨트롤러(16)는 프레임 Fn의 시간 슬롯 s0에서 스타일러스 컨트롤러(38)에 기능 정보를 송신하도록 스타일러스(10)에 요구하는 판독 명령(R)을 송신한다. 일양태에 있어서, 해당 요구는 벤더(vendor) 고유의 명령으로 이루어진다.
단계 46에 있어서, 스타일러스(10)는 해당 스타일러스는 틸트 검출이 가능하다는 것을 나타내는 기능 정보를 전자 장치(12)에 송신한다. 예를 들면, 도 4에 나타난 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러(38)는 정보 매니저(22)로부터 기능 정보를 취득하고, 프레임 Fn의 시간 슬롯 s1에서 해당 기능 정보(CI)를 송신한다.
일양태에 있어서, 전극(32)을 통신에 제공되는 주전극으로 사용하고, 단계 44에서 수신되는 기능 정보를 요청하는 요구와 단계 46에서 송신되는 기능 정보는 전극(32)을 통해 이루어진다.
대체 양태에 있어서, 단계 44를 생략하고, 단계 46을 전술한 페어링 동작 중에 실행한다. 특히, 스타일러스(10)가 전자 장치(12)에 의해 송신된 비콘 신호를 검출하는 것에 응답하여, 단계 46을 실행한다(즉, 스타일러스(10)가 기능 정보를 송신한다). 일양태에 있어서, 기능 정보는 비콘 신호를 확인하는 응답 신호(예를 들면, ACK 신호)에 포함된다. 다른 양태에 있어서, 기능 정보는 비콘 신호를 확인하는 응답 신호에 이어서 송신된다.
대체 양태에 있어서, 단계 44 및 단계 46을 생략하고, 스타일러스(10)는 전자 장치(12)에 의해 스타일러스(10)의 틸트를 산출하는 처리(41)를 시작한다. 특히, 단계 44 및 46을 실행하는 대신에, 스타일러스(10)는 스타일러스(10)가 벤더 고유의 송신하는 데이터가 있음을 나타내는 명령을 송신한다. 처리(41)는 그 다음 단계 48으로 진행한다.
단계 48에 있어서, 스타일러스(10)는 전자 장치(12)로부터 다운링크 시간 슬롯 할당 정보(SA)를 수신한다(시간 슬롯 s2). 할당된 해당 다운링크 시간 슬롯은 각각 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호를 송신하는데 사용된다. 예를 들면, 도 4에 나타난 바와 같이, 센서 컨트롤러(16)는 프레임 Fn의 제1 다운링크 시간 슬롯(시간 슬롯 s4 및 s5)을 위치 지시 신호(P1)를 송신하기 위해 할당하고, 프레임 Fn의 제2 다운링크 시간 슬롯(시간 슬롯 s6 및 s7)을 틸트 산출 신호(T1)를 송신하는데 할당한다. 센서 컨트롤러(16)는 그 다음 제1 다운링크 시간 슬롯 할당 정보 및 제2 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 스타일러스 컨트롤러(38)에 송신한다. 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호에 대해서는 더 상세하게 후술한다. 일양태에 있어서, 다운링크 시간 슬롯의 할당은 벤더 고유의 명령으로 이루어진다.
전자 장치(12)는 단계 46에서 스타일러스(10)로부터 수신한 기능 정보에 기초하여, 다운링크 시간 슬롯 할당의 수 및 길이를 결정한다. 예를 들면, 기능 정보는 액티브 스타일러스(10)가 2ms의 위치 지시 신호 및 2ms의 틸트 산출 신호를 이용하는 틸트 검출 기능을 포함하는 것을 나타낼 수 있다. 따라서, 도 4에 나타난 바와 같이, 센서 컨트롤러(16)는 각각 2ms의 길이인 2개의 다운링크 시간 슬롯(예를 들면, 시간 슬롯 s4 및 s5를 포함한 제1 다운링크 시간 슬롯, 및 시간 슬롯 s6 및 s7을 포함한 제2 다운링크 시간 슬롯)을 스타일러스(10)에 할당한다.
단계 50에 있어서, 스타일러스(10)는 전극(32, 34)으로부터 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호를 전자 장치(12)에 송신한다. 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호는 더 상세하게 후술하는 바와 같이, 각각 틸트 검출에 제공되는 전극(32), 전극(34)의 위치를 판정하는데 이용된다.
위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호는 단계 48에서 수신한 다운링크 시간 슬롯을 이용하여 송신된다. 예를 들면, 도 4에 나타난 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러(38)는 프레임 Fn의 시간 슬롯 s4 및 s5의 사이에 위치 지시 신호(P1)를 송신하고, 프레임 Fn의 시간 슬롯 s6 및 s7의 사이에 틸트 산출 신호(T1)를 송신한다. 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호는 각각 전극(32), 전극(34)으로부터 송신되는 임의의 종류의 신호로 구성될 수 있다. 예를 들면, 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호는 파일럿 패킷, 데이터 패킷(예를 들면, 스타일러스(10)의 스타일러스 기능 정보를 포함한 데이터 패킷), 더미 패킷, 통지 패킷 등으로 구성될 수 있다. 스타일러스(10)에 의해 송신되는 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호는 (1) 다른 시각(예를 들면, 시분할 다중)에 스타일러스(10)로부터 송신되는 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호, (2) 다른 주파수(예를 들면, 주파수 분할 다중)를 가지는 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호, 및 (3) 고유하게 부호화 된(예를 들면, 부호 분할 다중) 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호 중 하나 이상에 기초하여 서로 식별 가능하다.
일양태에 있어서, 스타일러스(10)는 스타일러스 센서(14)의 표면 상의 스타일러스(10)의 위치를 판정하는데 이용되는 위치 지시 신호를 전극(32)으로부터 연속적 또는 주기적으로 송신한다. 전자 장치(12)로부터 명령 또는 요구를 수신하는 것에 응답하여 전극(34)으로부터 틸트 산출 신호가 송신됨으로써, 전극(32)으로부터 송신된 신호(위치 지시 신호)와 전극(34)으로부터 송신된 신호(틸트 산출 신호)로부터 스타일러스(10)의 스타일러스 센서(14)의 표면 상의 기울기가 산출 가능하게 된다.
다른 양태에 있어서, 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호는 2개의 서로 다른 주파수를 이용하여 동시에 송신된다. 도 5는 다른 양태에 따른 처리(41)에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 위치 지시 신호(P1)는 제1 주파수(F1)를 이용하여 프레임 Fn의 시간 슬롯 s4 및 s5의 사이에 송신되고, 틸트 산출 신호(T1)는 제1 주파수와는 다른 제2 주파수(F2)를 이용하여 프레임 Fn의 시간 슬롯 s4 및 s5의 사이에 송신된다. 따라서, 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호를 송신하는데 이용되는 시간 슬롯의 수는 최소화되고, 단계 48에서 할당되는 다운링크 시간 슬롯의 수는 저감된다.
단계 52에 있어서, 전자 장치(12)는 전극(32) 및 전극(34)의 위치(즉, 스타일러스 센서(14) 상에서 전극(32 및 34)의 위치 또는 좌표)를 판정한다. 전극(32), 전극(34)의 위치는 각각 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호에 기초하여 판정된다. 특히, 센서 컨트롤러(16)는 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호의 주사 신호의 변화를 이용하여, 각각 전극(32, 34)의 상세한 위치를 보간(補間)한다. 전술한 바와 같이, 주사 신호는 검지 안테나(15)에 의해 수신 또는 검출된 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호의 신호 강도로 이루어진다. 일반적으로, 안테나가 스타일러스(10)에 근접하고 있을 때 신호 강도가 최대이며, 안테나가 스타일러스(10)로부터 멀어지면 감소하기 때문에, 전극의 위치를 신호 강도가 최대인 안테나의 근방이라고 판정한다.
도 6은 일양태에 따른 스타일러스 센서(14)의 검지 안테나(15)에 의해 각각 스타일러스(10)의 전극(32), 전극(34)으로부터 수신된 위치 지시 신호, 틸트 산출 신호의 신호 프로파일의 예를 나타내는 도면이다. 도 5의 x축을 따라 10개의 검지 안테나를 나타내고, 도 2b의 y축을 따라 위치 지시 신호 및 틸트 산출 신호의 강도를 나타낸다. 수신된 신호의 강도는 전압, 전류, 테슬라, 및 미터당 볼트 등의 신호 강도를 나타내는 임의의 종류의 단위에 의한 것일 수 있다. 10개의 검지 안테나에 의해 수신된 신호의 신호 강도를 보간함으로써, 위치 지시 신호(54)의 신호 곡선 및 틸트 산출 신호(56)의 신호 곡선을 얻을 수 있다. 신호 곡선(54), 신호 곡선(56)의 중앙치 또는 최대치는 각각 전극(32), 전극(34)의 위치를 나타낸다. 예를 들면, 전극(32)의 위치를 검지 안테나(6) 또는 검지 안테나(6)의 근방이라고 판정할 수 있는 것과 함께, 전극(34)의 위치를 검지 안테나(4) 또는 검지 안테나(4)의 근방이라고 판정할 수 있다. 일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 스타일러스에 가장 가까운 2 이상의 안테나의 강도를 이용하는 보간 알고리즘을 이용하여, 안테나 공간 너머의 계측 위치의 분해능을 향상시킨다.
단계 58에 있어서, 전자 장치(12)는 스타일러스(10)의 틸트를 산출한다. 스타일러스(10)의 틸트는 스타일러스 센서(14)의 표면을 기준으로 한다. 스타일러스(10)의 틸트는 전극(32 및 34)의 위치에 기초하여 산출된다. 일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 전극(32)과 전극(34) 사이의 위치 차이(즉, 거리)에 기초하여 스타일러스(10)의 틸트를 산출한다. 단계 60에서, 처리(41)는 종료한다.
도 7은 일양태에 따른 스타일러스(10)에 의해 스타일러스(10)의 틸트를 산출하는 처리(61)의 예를 나타내는 흐름도이다.
단계 70에 있어서, 처리(61)가 시작된다. 일양태에 있어서, 처리(61)는 스타일러스(10)와 전자 장치(12) 사이의 통신 링크가 전술한 페어링 동작에 의해 확립하는 것에 이어서 시작된다.
단계 72에 있어서, 스타일러스(10)의 전극(32 및 34)은 전자 장치(12)에 의해 생성된 신호를 검출한다. 일양태에 있어서, 해당 신호는 전극(32 및 34)에 의해 동시에 검출된다(즉, 수신된다). 다른 양태에 있어서, 해당 신호는 전극(32 및 34)에 의해 교대로 검출된다(즉, 수신된다). 예를 들면, 전극(34)은 전극(32)이 해당 신호를 수신하는 것에 이어서, 전자 장치(12)에 의해 생성된 해당 신호를 수신할 수 있다.
일양태에 있어서, 전자 장치(12)에 의해 생성되는 신호는 스타일러스(10)를 대상으로 하는 신호이다. 즉, 전자 장치(12)에 의해 생성되는 신호는 특히, 스타일러스(10)에 송신되도록 생성된다. 예를 들면, 해당 신호는 센서 컨트롤러(16)에 의해 스타일러스(10)에 송신되는 정보를 요청하는 명령 또는 요구로 구성될 수 있다. 다른 양태에 있어서, 전자 장치(12)에 의해 생성되는 신호는 스타일러스(10)를 대상으로 하지 않는 신호이다. 즉, 전자 장치(12)에 의해 생성되는 신호는, 특히 스타일러스(10) 전용은 아니다. 예를 들면, 스타일러스 센서(14)가 패시브 스타일러스 및 손가락 터치를 검출하는 것이 가능한 양태에 있어서, 해당 신호는 터치 주사 신호(즉, 검지 안테나(15)의 구동 신호) 등의 터치 검출에 대해 생성되는 신호로 구성될 수 있다. 본 양태에 있어서, 전자 장치(12)는 스타일러스(10)가 스타일러스(10)의 틸트를 산출하고 있는 것을 인식하지 않아도 좋다.
일양태에 있어서, 단계 72는 스타일러스(10)가 대기 중일 때 실행된다. 예를 들면, 단계 72는 스타일러스(10)가 전자 장치(12)에 위치 지시 신호 또는 데이터 신호 등의 신호를 전혀 송신하고 있지 않을 때 실행될 수 있다. 스타일러스 센서(14)가 패시브 스타일러스 및 손가락 터치를 검출하는 것이 가능한 양태에 있어서, 단계 72는 센서 컨트롤러(16)가 패시브 스타일러스 또는 손가락 터치의 위치를 판정하고, 또한 스타일러스(10)와 통신하고 있지 않을 때 실행될 수 있다.
단계 74에 있어서, 스타일러스(10)는 전극(32 및 34)에 의해 검출된 신호의 강도를 계측한다. 즉, 스타일러스(10)는 전극(32)에 의해 검출된 신호의 강도를 계측하는 것과 함께, 전극(34)에 의해 검출된 신호의 강도를 계측한다.
단계 76에 있어서, 스타일러스(10)는 스타일러스(10)의 틸트를 산출한다. 전술한 바와 같이, 스타일러스(10)의 틸트는 스타일러스 센서(14)의 표면을 기준으로 한다. 스타일러스(10)의 틸트는 단계 74에서 전극(32 및 34)에 의해 검출된 신호의 강도에 기초하여 판정된다. 일양태에 있어서, 스타일러스 컨트롤러(38)는 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대(즉, 피크) 강도가 발생할 때와 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대 강도가 발생할 때의 시간 차이에 기초하여, 스타일러스(10)의 틸트를 산출한다. 전극(32 및 34)에 의해 검출되는 신호의 최대치 발생 간의 시간 차이는 스타일러스(10)의 틸트에 비례한다. 일반적으로, 해당 시간 차이가 클수록 스타일러스(10)의 틸트량이 크다. 예를 들면, 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치와 동시에 발생한다면, 스타일러스(10)는 수직으로 배치되어 있다. 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치보다 전에 발생한다면, 스타일러스(10)는 스타일러스 센서(14)의 번호가 작은 쪽의 안테나(15) 쪽으로 기울어져 있다.
일양태에 있어서, 전술한 바와 같이, 해당 신호는 전극(32 및 34)에 의해 동시에 검출된다(즉, 수신된다). 본 양태에 있어서, 전극(32 및 34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생할 때의 시간 차이는 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각부터 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각을 감산하는 것에 의해, 또는 그 반대에 의해 판정된다(예를 들면, 최대치끼리의 시간 차이 = 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각 - 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각).
다른 양태에 있어서, 전술한 바와 같이, 해당 신호는 전극(32 및 34)에 의해 교대로 검출된다(즉, 수신된다). 본 양태에 있어서, 전극(32 및 34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생할 때의 시간 차이는 단계 72에서 실행된 검출의 시작 시각을 이용함으로써 판정된다. 특히, 최대치끼리의 시간 차이는 전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각과 검출 시작 시각의 차이에서 전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치가 발생하는 시각과 검출 시작 시각과의 차이를 감산함으로써 판정된다(예를 들면, 최대치끼리의 시간 차이 = (전극(34)에 의해 검출되는 신호의 최대치의 시각 - 검출 시작 시각)－(전극(32)에 의해 검출되는 신호의 최대치의 시각 - 검출 시작 시각)).
일양태에 있어서, 스타일러스(10)는 계속해서 산출한 스타일러스(10)의 틸트를 전자 장치(12)에 송신한다. 단계 78에 있어서, 처리(61)는 종료된다.
다른 양태에 있어서, 스타일러스(10)는, 예를 들면 4개의 전극을 구비한다. 도 8a는 일양태에 따른, 전극(81, 82, 84, 및 86)을 구비하는 스타일러스(80)의 제1 측면의 예를 나타내는 도면이다. 도 8b는 일양태에 따른, 스타일러스(80)의 제1 측면과 반대의 제2 측면의 예를 나타내는 도면이다. 스타일러스(10)의 전극(32)과 마찬가지로, 전극(81)은 스타일러스(80)의 선단부에 배치되어 있는 중심 전극이다. 전극(82, 84, 및 86)은 스타일러스(80)의 선단부에 근접하게 배치되어 있으며, 스타일러스(80)의 중심축을 둘러싸도록 스타일러스(80)의 케이스를 둘러싸는 주변 전극이다. 일양태에 있어서, 전극(82, 84, 및 86)은 스타일러스(80)의 선단부에서 거의 동일하게 이격되어 있으며, 거의 크기가 동일하다.
스타일러스(80)는 스타일러스(80)가 4개의 전극을 갖는 것을 제외하고, 스타일러스(10)와 같다. 추가적인 전극을 이용하여 틸트 검출을 향상시킨다. 2개의 전극 대신에 4개의 전극을 이용함으로써 추가 계측치를 생성하고, 틸트 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것과 함께, 스타일러스의 축 회전을 검출하는 것도 가능하다. 도 9는 일양태에 따른 전자 장치(12)에 의해 스타일러스(80)의 틸트를 산출하는 처리(88)의 예를 나타내는 흐름도이다. 도 10은 일양태에 따른 처리(88)에 제공되는 프레임 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
처리(41)의 단계 42, 44, 46, 48을 각각 처리(88)의 단계 90, 92, 94, 96에 대해서도 행한다. 구체적으로는, 단계 90에서 처리(88)가 시작되고, 단계 92에서 스타일러스(80)는 전자 장치(12)로부터 기능 정보를 요청하는 요구를 수신하며, 단계 94에서 스타일러스(80)는 전자 장치(12)에 해당 스타일러스는 틸트 검출이 가능하다는 것을 나타내는 기능 정보를 송신하고, 단계 96에서 스타일러스(80)는 전자 장치(12)로부터 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 수신한다.
단계 98에 있어서, 스타일러스(80)는 스타일러스(80)의 선단부에 있는 중심 전극(즉, 전극(81))으로부터 전자 장치(12)에 위치 지시 신호를 송신한다. 위치 지시 신호는 단계 96에서 수신한 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 이용하여 송신된다. 예를 들면, 도 10에 나타난 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러는 프레임 Fn의 시간 슬롯 s4 및 s5의 사이에 전극(81)으로부터 위치 지시 신호(P1)를 송신한다. 전술한 바와 같이, 위치 지시 신호는 임의의 종류의 신호로 구성될 수 있다. 예를 들면, 위치 지시 신호는 파일럿 패킷, 데이터 패킷, 더미 패킷, 통지 패킷 등으로 구성될 수 있다.
단계 100에 있어서, 전자 장치(12)는 스타일러스(80)의 선단부에 있는 전극(중심 전극)의 위치(즉, 스타일러스 센서(14)의 표면 상에서의 전극(81)의 위치 또는 좌표)를 판정한다. 전자 장치(12)는 단계 98에서 수신한 위치 지시 신호에 기초하여 전극(81)의 위치를 판정한다. 전술한 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러는 위치 지시 신호의 신호 강도의 변화를 이용하여 전극(81)의 상세한 위치를 보간한다. 전극(81)의 위치를 신호 강도가 최대인 안테나의 근방이라고 판정한다.
단계 102에 있어서, 스타일러스(80)는 주변 전극으로서의 전극(82, 84, 및/또는 86)으로부터 전자 장치(12)에 틸트 산출 신호를 송신한다. 일양태에 있어서, 스타일러스(80)는 전극(82)으로부터 제1 틸트 산출 신호를 송신한다. 다른 양태에 있어서, 스타일러스(80)는 전극(82, 84)으로부터 각각, 제1 틸트 산출 신호, 제2 틸트 산출 신호를 송신한다. 다른 양태에 있어서, 스타일러스(80)는 전극(82, 84, 86)으로부터 각각, 제1 틸트 산출 신호, 제2 틸트 산출 신호, 제3 틸트 산출 신호를 송신한다. 더 상세하게 후술하는 바와 같이, 틸트 산출 신호를 이용하여 틸트 검출에 제공되는 전극(82, 84, 및/또는 86)의 위치를 판정한다. 추가 틸트 산출 신호를 이용함으로써, 추가 계측치를 생성하고 틸트 검출의 정밀도를 향상시킬 수 있는 것과 함께, 스타일러스의 축 회전을 검출하는 것도 가능하다.
틸트 산출 신호는 단계 96에서 수신한 다운링크 시간 슬롯 할당 정보를 이용하여 송신된다. 예를 들면, 도 10에 나타난 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러는 프레임 Fn의 시간 슬롯 s6 및 s7의 사이에 전극(82)으로부터 제1 틸트 산출 신호(T1)를 송신하고, 프레임 Fn의 시간 슬롯 s8 및 s9의 사이에 전극(84)으로부터 제2 틸트 산출 신호(T2)를 송신하며, 프레임 Fn의 시간 슬롯 s10 및 s11의 사이에 전극(86)으로부터 제3 틸트 산출 신호(T3)를 송신한다. 전술한 바와 같이, 틸트 산출 신호는 임의의 종류의 신호로 구성될 수 있다. 예를 들면, 틸트 산출 신호는 파일럿 패킷, 데이터 패킷, 더미 패킷, 통지 패킷 등으로 구성될 수 있다.
단계 104에 있어서, 스타일러스(80)는 주변 전극으로서의 전극(82, 84, 및/또는 86)의 위치(즉, 스타일러스 센서(14)의 표면에서의 전극(32 및 34)의 위치 또는 좌표)를 판정한다. 즉, 스타일러스(80)는 단계 102에서 틸트 산출 신호를 송신한 전극의 위치를 판정한다. 전술한 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러는 위치 지시 신호의 신호 강도 변화를 이용하여 전극(82, 84, 및/또는 86)의 상세한 위치를 보간한다. 전극의 위치를 신호 강도가 최대인 안테나의 근방이라고 판정한다.
단계 106에 있어서, 스타일러스(80)는 스타일러스(80)의 틸트를 산출한다. 스타일러스(80)의 틸트는 단계 100에서 판정된 중심 전극으로서의 전극(81)의 위치와 단계 104에서 판정된 주변 전극으로서의 전극(82, 84, 및/또는 86)의 위치에 기초하여 판정된다. 일양태에 있어서, 센서 컨트롤러(16)는 중심 전극으로서의 전극(81)의 위치와 전극(82, 84, 및/또는 86)(주변 전극으로 총칭한다) 각각의 위치 사이의 위치 차이(즉, 거리)(즉, 전극(81)과 전극(82) 사이의 거리, 전극(81)과 전극(84) 사이의 거리, 및/또는 전극(81)과 전극(86) 사이의 거리)에 기초하여 스타일러스(80)의 틸트를 산출한다. 복수의 거리를 이용하여 스타일러스의 틸트를 산출함으로써, 처리(41)의 단계 58에서 단일의 거리와 대조하여 틸트 검출이 향상된다. 일양태에 있어서, 스타일러스(80)는 또한, 스타일러스(80)의 축 회전을 검출한다. 틸트와 마찬가지로, 스타일러스(80)의 회전은 단계 100에서 판정된 전극(81)의 위치와 단계 104에서 판정된 전극(82, 84, 및/또는 86)의 위치에 기초하여 검출된다. 단계 108에 있어서, 처리(88)는 종료된다.
또한, 스타일러스(80)는 4개의 전극을 구비하는데, 스타일러스(80)는 틸트 검출을 더욱 향상시키도록 새로운 전극을 구비해도 좋다. 예를 들면, 일양태에 있어서, 스타일러스(80)는 5개의 전극을 구비하고, 전극(81)과 나머지 4개의 전극 각각의 위치 차이(즉, 거리)에 기초하여 스타일러스(80)의 틸트를 산출한다.
일양태에 있어서, 복수의 전극을 이용하여, 더 강한, 즉 증폭된 신호를 송신한다. 복수의 전극을 동시에 구동함으로써 증폭된 신호를 생성하고, 동일한 신호를 송신한다. 예를 들면, 도 10에 나타난 바와 같이, 전극(82, 84, 및 86)은 프레임 Fn의 시간 슬롯 s14에서 동시에 데이터 패킷(DP)을 송신한다. 더 강한 신호를 송신함으로써, 스타일러스(80)는 더 먼 거리에서 전자 장치(12)와 통신할 수 있다.
상술한 여러 가지 양태를 조합하여 다른 양태를 제공하는 것이 가능하다. 이러한, 또는 다른 변경을 상기 상세한 설명에 비추어 해당 양태에 실시할 수 있다. 일반적으로, 이하의 청구항에서 사용되는 용어가 청구항을 명세서 및 청구항에 개시된 특정 양태로 한정한다고 해석해서는 안되며, 모든 가능한 양태를 이러한 청구항이 해당 등가물의 전범위와 함께 포함한다고 해석해야 한다. 따라서, 청구항은 본 개시에 의해 한정되지 않는다.

Claims (13)

  1. 장세(長細)의 케이스의 한 쪽 선단부에 마련된 전극이, 서로 다른 제1 방향 및 제2 방향으로 연장(延在)되어 있는 센서 배선을 갖는 센서와의 사이에서 정전장(靜電場)을 형성하도록 구성된 액티브 스타일러스(stylus)로서,
    상기 전극은, 상기 장세의 케이스의 중심축 방향에서 서로 다른 위치에 배치된 적어도 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되어 있는 것과 함께, 상기 전극에 의한 신호의 송수신을 제어하는 스타일러스 컨트롤러를 구비하고 있으며,
    상기 스타일러스 컨트롤러는, 상기 제1 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송수신 가능하게 제어하는 것과 함께, 상기 제2 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송신 가능하게 제어하고, 상기 센서로부터 송신된 명령의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여 상기 제2 전극에 의한 신호 송신을 행함으로써, 상기 센서로부터 송신된 명령에 따라 상기 센서로 수신된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 각각으로부터 송신된 신호에 기초하여, 상기 액티브 스타일러스의 상기 센서에 대한 기울기를 검출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극으로부터 송신되는 신호와 상기 제2 전극으로부터 송신되는 신호는, 서로 식별 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전극으로부터 송신되는 신호와 상기 제2 전극으로부터 송신되는 신호는, 시분할 다중(時分割 多重)화 되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전극으로부터 송신되는 신호와 상기 제2 전극으로부터 송신되는 신호는, 시간적으로 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 전극으로부터 송신되는 신호와 상기 제2 전극으로부터 송신되는 신호는, 주파수 중첩되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전극으로부터 송신되는 신호와 상기 제2 전극으로부터 송신되는 신호는, 부호(符號) 분할 다중화 되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극은 케이스의 중심축을 따라 배치되어 있는 것과 함께, 상기 제2 전극은 상기 제1 전극을 둘러싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 전극을 둘러싸도록 배치된 상기 제2 전극은 복수의 분할 전극으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  9. 장세의 케이스의 한 쪽 선단부에 마련된 전극이, 서로 다른 제1 방향 및 제2 방향으로 연장되어 있는 센서 배선을 갖는 센서와의 사이에 정전장을 형성하도록 구성된 액티브 스타일러스로서,
    상기 전극은, 상기 장세의 케이스의 중심축의 방향에서 서로 다른 위치에 배치된 적어도 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되어 있는 것과 함께, 상기 전극에 의한 신호의 송수신을 제어하는 스타일러스 컨트롤러를 구비하고 있으며,
    상기 스타일러스 컨트롤러는, 상기 제1 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송수신 가능하게 제어하는 것과 함께 상기 제2 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송신 가능하게 제어함으로써, 상기 센서로부터 송신된 액티브 스타일러스의 기울기 검출이 가능한 지 여부를 나타내는 스타일러스 기능 정보를 요청하는 요구의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응한 신호를 상기 센서에 송신하는 것과 함께, 상기 센서로부터 송신된 제1 다운링크 시간 슬롯 할당 정보의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여 상기 센서에 대해 상기 제1 다운링크 시간 슬롯에 의한 신호 송신이 행해지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서로부터 제2 다운링크 시간 슬롯 할당 정보의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여, 상기 센서에 대해 상기 제2 전극에 의한 상기 제2 다운링크 시간 슬롯에서의 신호 송신이 행해짐으로써 상기 액티브 스타일러스의 기울기 검출이 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스.
  11. 서로 다른 제1 방향 및 제2 방향으로 연장되어 있는 센서 배선을 갖는 센서의 센서면에 대한 액티브 스타일러스의 기울기를 구하는 방법으로서,
    상기 액티브 스타일러스가 갖는 장세의 케이스의 한 쪽 선단부에 마련된 전극이 상기 센서와의 사이에서 정전장을 형성하도록 구성되어 있고,
    상기 전극은, 상기 장세의 케이스의 중심축의 방향에서 서로 다른 위치에 배치된 적어도 제1 전극 및 제2 전극으로 구성되어 있으며,
    상기 전극에 의한 신호의 송수신을 제어하는 스타일러스 컨트롤러를 구비하고 있고,
    상기 스타일러스 컨트롤러는, 상기 제1 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송수신 가능하게 제어하는 것과 함께, 상기 제2 전극을 상기 센서에 대해서 신호 송신 가능하게 제어하고, 상기 센서로부터 송신된 명령의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여 상기 제2 전극에 의한 신호 송신을 행함으로써, 상기 센서로부터 송신된 명령에 따라 상기 센서로 수신된 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 각각으로부터의 신호에 기초하여 상기 액티브 스타일러스의 상기 센서에 대한 기울기를 검출 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스의 기울기를 구하는 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 스타일러스 컨트롤러는, 상기 센서로부터 송신된 액티브 스타일러스의 기울기 검출이 가능한 지 여부를 나타내는 스타일러스 기능 정보를 요청하는 요구의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응한 신호를 상기 센서에 송신하는 것과 함께, 상기 센서로부터 송신된 제1 다운링크 시간 슬롯 할당 정보의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여, 상기 센서에 대해 상기 제1 다운링크 시간 슬롯에 의한 신호 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스의 기울기를 구하는 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 스타일러스 컨트롤러는, 상기 센서로부터 제2 다운링크 시간 슬롯 할당 정보의 상기 제1 전극에 의한 수신에 대응하여, 상기 센서에 대해 상기 제2 전극에 의한 상기 제2 다운링크 시간 슬롯에서의 신호 송신을 행함으로써, 상기 액티브 스타일러스의 기울기 검출을 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액티브 스타일러스의 기울기를 구하는 방법.
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