KR20220139458A

KR20220139458A - 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스

Info

Publication number: KR20220139458A
Application number: KR1020227034630A
Authority: KR
Inventors: 사다오 야마모토; 야스오 오다; 마사히코 야마다
Original assignee: 가부시키가이샤 와코무
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2022-10-14
Also published as: WO2016171114A1; KR102534115B1

Abstract

[과제] 액티브 스타일러스로부터 센서 컨트롤러에 대해, 심체 정보를 효율적으로 보내도록 한다. [해결 수단] 본 발명에 따른 방법은, 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법으로서, 액티브 스타일러스가, 스텝 S4에 있어서의 비콘 신호(BS)의 검출에 따라, 당해 액티브 스타일러스의 펜 끝을 구성하는 심체의 타입을 나타내는 심체 정보를 포함하는 기능 정보(CP)를 송신하는 스텝(S6~S8)과, 센서 컨트롤러가 수신한 기능 정보(CP)로부터 심체 정보를 취득하는 스텝과, 액티브 스타일러스가 심체에 부가되는 필압값을 포함하는 데이터 신호를 반복 송신하는 스텝(S12, S13)과, 센서 컨트롤러(31)가 심체 정보에 기초하는 방법에 따라 상기 데이터 신호에 기초하여 액티브 스타일러스의 위치를 도출하는 스텝을 구비한다.

Description

액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스{METHOD USING ACTIVE STYLUS AND SENSOR CONTROLLER, SENSOR CONTROLLER, AND ACTIVE STYLUS}

본 발명은 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스에 관한 것이다.

전원 장치 내장형의 위치 지시기인 액티브 스타일러스(이하, 간단히 「스타일러스」라고 하는 경우가 있다)로부터 태블릿에 대해, 정전 결합에 의해 신호의 송신을 행하게 한 위치 검출 장치가 알려져 있다. 이런 종류의 위치 검출 장치에 있어서는, 현재, 스타일러스로부터 신호를 송신하여 태블릿의 센서 컨트롤러로 수신한다고 하는, 일방향의 통신이 행해지고 있다. 특허문헌 1에는, 이러한 위치 검출 장치의 예로서, 좌표 데이터 도출 전용의 위치 신호와 함께, 필압값 등의 데이터와 스타일러스의 고유 ID 등의 정보를 통신하는 스타일러스가 개시되어 있다.

특허문헌 2에는, 위치 검출 장치의 다른 예가 개시되어 있다. 이 예에 따른 스타일러스는, 신호 송신을 위한 전극과 전지를 구비하고 있고, 필압 검출한 결과를 디지털로 송신하고 있다. 또한, 태블릿은 표시장치 및 투명 센서에 의해서 구성되어 있고, 투명 센서에 의해, 스타일러스에 의한 지시 위치 및 필압과, 손가락에 의한 터치 위치의 양방이 검출 가능한 구성으로 되어 있다.

근래, 스타일러스의 하우징과는 다른 부재에 의해서 심체(펜 끝)를 구성하고, 심체를 교환 가능하게 한 스타일러스가 등장하고 있다. 특허문헌 3, 4에는, 그러한 스타일러스의 일례가 개시되어 있다.

특허문헌 4에는, 복수의 펜 끝 중 현재 접속되어 있는 심체를 검출하고, 검출된 심체에 기초하여 위치 검출 장치의 「애플리케이션의 특징」(지우개 등)을 나타내는 코드를 결정하며, 결정한 코드를 음향 코드에 의해 위치 검출 장치를 향해서 송신하는 스타일러스가 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 4에는, 심체와 스타일러스 사이의 금속 접점의 배치 또는 구조를 바꿈으로써, 스타일러스에 의한 심체의 검출을 행하는 것이 개시되어 있다.

국제 공개 제2015/111159호 공보 일본국 특개 2014-63249호 공보 미국 특허 제8648837호 명세서 미국 특허 출원 공개 제2014/0168177호 명세서

액티브 스타일러스에 있어서는, 심체의 선단 부근의 전극의 구조(전극의 형상, 개수, 위치 등)에 따라, 센서 컨트롤러에 의해서 검출되는 전계의 분포가 변화할 가능성이 있다. 이 때문에, 액티브 스타일러스로부터 센서 컨트롤러에 대해, 미리, 스타일러스에 장착되어 있는 심체의 타입을 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 전달을 실현하기 위한 구체적인 방법으로서, 스타일러스로부터 센서 컨트롤러에 대해, 심체의 타입을 나타내는 정보(이하, 「심체 정보」라고 칭한다)를 송신하는 것을 생각할 수 있다. 그렇지만, 정전 결합에 의한 통신이 가능한 범위는 기껏해야 수십 밀리미터에 지나지 않기 때문에, 스타일러스가 새로운 심체가 장착된 것을 검지하여, 장착된 심체에 관한 심체 정보를 한 번 송신했다고 해도, 센서 컨트롤러에 의해서 수신되지 않을 가능성이 높다. 심체가 장착되는 시점에서, 스타일러스는 센서 컨트롤러로부터 떨어진 위치에 있는 것이 통상이기 때문이다.

센서 컨트롤러에 의한 수신을 확실한 것으로 하기 위한 방법의 하나로서, 스타일러스가 심체 정보의 송신을 여러 번 반복해서 행하는 것을 생각할 수 있다. 그렇게 해서 반복 송신하고 있는 동안에 스타일러스가 센서 컨트롤러에 접근하면, 결과적으로 센서 컨트롤러에 심체 정보를 전달할 수 있다. 그렇지만, 스타일러스 선단의 전극과 센서 컨트롤러가 접속된 센서와의 결합 용량을 이용한 통신의 비트 레이트는 매우 작기 때문에, 심체 정보의 송신을 반복해서 행하도록 스타일러스를 구성하는 것은, 통신 리소스의 이용 효율면에서 유효하다고는 말할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적의 하나는, 액티브 스타일러스로부터 센서 컨트롤러에 대해, 심체 정보를 효율적으로 보낼 수 있는, 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법, 센서 컨트롤러, 및 액티브 스타일러스를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 방법은, 액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법으로서, 상기 액티브 스타일러스가, 펜 다운 조작이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거에 따라, 당해 액티브 스타일러스의 펜 끝을 구성하는 심체의 타입을 나타내는 심체 정보를 송신하는 스텝과, 상기 센서 컨트롤러가, 상기 심체 정보를 수신하여, 상기 액티브 스타일러스의 상기 심체의 타입을 특정하는 스텝과, 상기 액티브 스타일러스가, 상기 심체에 부가되는 필압값을 포함하는 데이터 신호를 반복 송신하는 스텝과, 상기 센서 컨트롤러가, 특정된 상기 심체 정보에 기초하는 방법에 따라 상기 데이터 신호에 기초하여 상기 액티브 스타일러스의 위치를 도출하는 스텝을 구비한다고 하는 것이다.

본 발명에 따른 액티브 스타일러스는, 센서 컨트롤러에 대해서 신호를 송신 가능하게 구성된 액티브 스타일러스로서, 전극을 가지는 펜 끝과, 상기 전극으로부터 신호를 송신하는 송신부와, 상기 송신부를 이용하여, 펜 다운 조작이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거에 따라, 상기 센서 컨트롤러에 대해서, 상기 펜 끝을 구성하는 심체의 타입을 특정하기 위한 심체 정보를 1회 송신하는 한편, 상기 심체 정보를 1회 송신한 후, 데이터 신호를 상기 센서 컨트롤러에 대해서 반복 송신하는 제어부를 포함한다고 하는 것이다.

본 발명에 따른 센서 컨트롤러는, 펜 끝을 구성하는 심체의 타입을 나타내는 심체 정보, 및, 상기 심체에 부가되는 필압값을 포함하는 데이터 신호를 송신 가능하게 구성된 액티브 스타일러스와 함께 이용되는 센서 컨트롤러로서, 상기 액티브 스타일러스에 의해 송신된 상기 심체 정보를 취득하고, 취득한 상기 심체 정보에 기초하여 1개의 위치 도출 방법을 결정하며, 결정된 위치 도출 방법에 따라, 반복 송신되는 상기 데이터 신호에 기초하여 반복해서 상기 액티브 스타일러스의 위치를 도출한다고 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 액티브 스타일러스가, 펜 다운 조작이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거에 따라 심체 정보를 송신하므로, 액티브 스타일러스로부터 센서 컨트롤러에 대해, 심체 정보를 효율적으로 보내는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시스템(1)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 프레임(F)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 스타일러스(100)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 스타일러스 컨트롤러 IC(106)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다.
도 5의 (a)~(c)는 도 3에 나타낸 심체(121)의 변형을 나타내는 도면이며, (d)는 (a)에 나타낸 B-B선에 대응하는 심체(121A)의 단면을 나타내는 도면이고, (e)는 (b)에 나타낸 C-C선에 대응하는 심체(121B)의 단면을 나타내는 도면이며, (f)는 (c)에 나타낸 D-D선에 대응하는 심체(121C)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3에 나타낸 A-A선에 대응하는 심체 홀더(120)의 단면을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 나타낸 센서(30) 및 센서 컨트롤러(31)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 3에 나타낸 기능 정보(CP)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 나타낸 데이터 포맷(DFmt)의 내용을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타낸 오리엔테이션 코드(ORC)의 정의를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 8에 나타낸 데이터 포맷(DFmt)의 기술예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 3에 나타낸 인터랙티브 데이터(DF)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 3에 나타낸 비인터랙티브 데이터(DINF)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 1에 나타낸 스타일러스(100)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 1에 나타낸 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 16은 기능 정보(CP)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 17은 기능 정보(CP)의 해시값(CP_Hash)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 18은 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 19는 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 인터랙티브 데이터(DF)가 커스텀 데이터(CD)를 포함하는 경우에 있어서의, 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 21은 인터랙티브 데이터(DF)가 오리엔테이션(OR)을 포함하는 경우에 있어서의, 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯 및 주파수의 할당예를 나타내는 도면이다.
도 22는 도 15에 나타낸 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 스타일러스(100) 및 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 24는 시간 슬롯의 할당의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명의 변형예에 따른 스타일러스(100)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.
도 27의 (a), (b)는 각각, 본 발명의 변형예에 따른 스타일러스(100)를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시스템(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 시스템(1)은 스타일러스(100)와, 전자기기(3)에 구비된 센서 컨트롤러(31)에 의해 구성된다. 이 중 스타일러스(100)는, 각종 데이터(후술하는 기능 정보(CP), 해시값(CP_Hash), 인터랙티브 데이터(DF), 비인터랙티브 데이터(DINF), 비콘 신호(BS) 등)를 송수신하는 기능을 가지는 통신부(110)를 구비하여 구성된다. 또한, 전자기기(3)는, 센서 컨트롤러(31) 외에, 전자기기(3)의 터치면(3a)을 구성하는 센서(30)와, 센서(30) 및 센서 컨트롤러(31)를 포함하는 전자기기(3)의 각부의 기능을 제어하는 시스템 컨트롤러(32)(호스트 프로세서)를 구비하여 구성된다. 센서 컨트롤러(31)는 센서(30)를 통해서 스타일러스(100)와 용량 결합함으로써, 스타일러스(100)와의 사이에서, 프레임을 사용하는 쌍방향 통신을 행하도록 구성된다.

도 1 중의 파선 화살표(C1~C5)는, 유저가 스타일러스(100)를 조작하는 전형적인 사이클을 나타내고 있다. 유저는 스타일러스(100)의 사용에 있어서, 우선 처음에 테일 스위치(103)(도 3 참조)를 조작하여, 스타일러스(100)가 그리는 선의 색(Col)이나 스타일(Styl)(도 8 참조)을 결정한다. 또한, 필요에 따라, 스타일러스(100)의 심체(121)(도 3 참조)를 교환한다. 그리고 실제로 선을 그릴 때에는, 스타일러스(100)를 센싱 범위(SR)(센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(100)를 검출 가능한 범위) 밖에 있는 개시 위치(ST)로부터 센싱 범위(SR) 내로 이동(다운)시키고(펜 다운 조작(C1)), 추가로, 터치면(3a)에 접촉(터치)시킨다(펜 터치 조작(C2)). 그 후 유저는, 터치 상태를 유지하면서 터치면(3a) 상에 원하는 궤적을 그리도록 스타일러스(100)를 움직인 후(펜 무브 조작(C3)), 센싱 범위(SR) 내로부터 센싱 범위(SR) 밖으로 스타일러스(100)를 이동(업)시킨다(펜 업 조작(C4, C5)). 유저는, 이러한 일련의 조작(C1~C5)을 반복함으로써, 터치면(3a) 상에 문자나 그림을 그린다. 이렇게 하여 유저가 조작(C1~C5)을 반복함으로써, 센서 컨트롤러(31)의 센싱 범위(SR)에 대해 스타일러스(100)가 인 및 아웃을 반복하는 상황이 발생한다.

센서 컨트롤러(31)는 시스템(1) 내에서 실행되는 통신을 제어하는 마스터 장치이며, 프레임의 기준 시각이 되는 비콘 신호(BS)(업 링크 신호, 탐색 신호)를, 센서(30)를 이용하여 프레임 마다(프레임 주기의 인터벌로) 송출하도록 구성된다.

도 2는 본 실시 형태에 따른 프레임(F)의 구성을 나타내는 도면이며, 프레임(F), 비콘 신호(BS), 및 시간 슬롯(s)의 관계를 나타내고 있다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 각 프레임(F)은 16개(혹은 32개 등)의 시간 슬롯(s0~s15)에 의해서 구성되어 있고, 비콘 신호(BS)는 각 프레임(F)의 선두에 위치하는 시간 슬롯 s0로 송신된다. 1개의 프레임(F)의 시간 길이는 예를 들면 액정의 재생률(refresh rate)에 맞추어 16msec(60 Hz 상당)이다. 용량 결합을 통한 통신은 협대역 통신이며, 1개의 시간 슬롯으로 송출할 수 있는 비트수는 기껏해야 수십 비트(예를 들면 20비트)가 된다. 다만, 시스템(1) 내에서 송수신되는 신호에 수비트의 오류 검출 부호(CRC)가 부여되는 경우가 있고, 그 경우에는, 1개의 시간 슬롯으로 송신할 수 있는 비트수는 예를 들면 16비트가 된다. 이하에서는, 1개의 시간 슬롯(s)으로 16비트를 송신 가능한 것을 전제로 하여 설명을 계속한다.

센서 컨트롤러(31)는, 예를 들면, 시간 슬롯 s0로 비콘 신호(BS)를 송출한 후, 시간 슬롯 s1~s15로, 스타일러스(100)로부터 송신되는 다운링크 신호(DS)의 수신을 대기한다. 다운링크 신호(DS)를 검출한 센서 컨트롤러(31)는, 스타일러스(100)에 장착되어 있는 심체(121)(도 3 참조)의 타입에 기초하여 설정되는 위치 도출 방법에 따라, 다운링크 신호(DS)의 검출에 이용한 센서(30)의 전극(후술하는 도 7에 나타내는 복수의 선 모양 전극(30X, 30Y))의 위치와, 검출된 다운링크 신호(DS)의 수신 레벨에 기초하여 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y)를 도출하는 것과 함께, 스타일러스(100)가 다운링크 신호(DS)에 포함해서 송신한 각종 정보 내지 데이터를 취득하도록 구성된다.

스타일러스(100)가 다운링크 신호(DS)에 포함해서 송신하는 각종 정보 내지 데이터란, 구체적으로는, 도 8에 나타내는 기능 정보(CP), 도 12에 나타내는 인터랙티브 데이터(DF), 및, 도 13에 나타내는 비인터랙티브 데이터(DINF)이다. 이하, 이 중의 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)를 데이터(D)로 총칭하는 경우가 있다. 센서 컨트롤러(31)는 이들 정보 내지 데이터를 취득하면, 위치 정보(X, Y)와 함께 시스템 컨트롤러(32)에 공급한다. 시스템 컨트롤러(32)는 이렇게 하여 공급된 위치 정보(X, Y), 기능 정보(CP), 및 데이터(D)를 서로 대응지어, 도시하지 않은 오퍼레이팅 시스템을 통해, 묘화 애플리케이션 등의 각종 애플리케이션에 공급하도록 구성된다. 이것에 의해, 각종 애플리케이션에 의한 위치 정보(X, Y), 기능 정보(CP), 및 데이터(D)의 이용이 실현된다.

여기서, 기능 정보(CP) 및 데이터(D)의 개요에 대해 설명한다. 상세한 것에 대해서는, 나중에 도 8~도 13을 참조하면서 별도 설명한다.

우선 기능 정보(CP)는, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 밖에 존재하는 동안에 변화하는 정보이며, 예를 들면 스타일러스(100)의 버전 정보나, 스타일러스(100)에 장착되어 있는 심체(121)(도 3 참조)의 타입을 나타내는 심체 타입 ID(심체 정보) 등이 해당한다. 바꿔 말하면, 기능 정보(CP)는, 유저가 스타일러스(100)로 기입 조작을 행하고 있는 동안에는, 변화하는 일이 없는 정보이다. 기능 정보(CP)에는, 예를 들면 스타일러스(100)의 벤더를 나타내는 벤더 식별자와 같은, 전혀 변화하는 일이 없는 정보도 포함된다. 기능 정보(CP)는, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해서 각종 데이터(D)가 송신되기 보다 전에, 센서 컨트롤러(31) 측에서 기지(旣知)로 되어 있지 않으면 안 된다.

데이터(D)는 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 내에 존재하는 동안에 변화할 가능성이 있는 정보이며, 상술한 바와 같이 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)를 포함한다.

인터랙티브 데이터(DF)는, 예를 들면 필압값이나 배럴 버튼의 프레스 상태와 같은 스타일러스(100)가 유저에 의해서 조작되고 있는 중간에 빈번하게 변화하는 데이터로서, 후술하는 도 18에 나타내는 바와 같이, 1개의 프레임(F)(예를 들면, 60 Hz) 내에 있어서 1회 이상(통상은 복수 회), 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해서 송신된다. 또한, 인터랙티브 데이터(DF)는, 1회 데이터 포맷이 정해지면, 그 다음은, 스타일러스와 센서 컨트롤러가 서로를 검출하고 있는 한, 결정된 데이터 포맷에 의해 복수의 프레임으로 반복 송신된다. 스타일러스(100)는 원칙으로서, 센서 컨트롤러(31)로부터의 폴링(polling)에의 응답으로서가 아니라 자발적으로, 인터랙티브 데이터(DF)를 주기적으로 복수의 프레임으로 반복 송신한다. 좌표 데이터 도출 전용의 위치 신호도, 그 지시 위치가 스타일러스(100)의 사용과 함께 빈번하게 변화하는 점에서 인터랙티브 데이터(DF)의 일종에 포함된다.

비인터랙티브 데이터(DINF)는, 예를 들면 배터리 레벨과 같은, 인터랙티브 데이터(DF)에 비해 적은 빈도로 변화하는(또는, 그러한 빈도로 변화한다고 간주해도 상관없는) 데이터로서, 복수의 프레임(F)마다(예를 들면, 수백 프레임마다) 1회 송신된다. 스타일러스(100)는 원칙으로서, 자발적이 아니라, 센서 컨트롤러(31)로부터의 폴링(송신 요구)에의 응답으로서 비인터랙티브 데이터(DINF)를 송신한다.

도 3은 스타일러스(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 스타일러스(100)는 배터리(101), 전극(102), 테일 스위치(103), 배럴 버튼(104), 조작 상태 검출부(105), 스타일러스 컨트롤러 IC(106), 심체 홀더(120), 및 심체(121)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 4는 스타일러스 컨트롤러 IC(106)의 기능 블록을 나타내는 개략 블록도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 스타일러스 컨트롤러 IC(106)는 기능적으로, 통신부(110), 기능 정보 갱신부(111), 인터랙티브 데이터 취득부(112), 및 비인터랙티브 데이터 취득부(113)를 포함하여 구성된다.

먼저 도 3을 참조하면, 배터리(101)는 스타일러스 컨트롤러 IC(106)를 구동하기 위한 전력을 공급하는 전원 수단이며, 자신의 잔량의 레벨(도 13에 나타내는 배터리 레벨(BL))에 따른 신호를 스타일러스 컨트롤러 IC(106)에 공급하도록 구성된다.

조작 상태 검출부(105)는 인터랙티브 데이터(DF)에 포함되는 정보를 검출하는 기구이며, 예를 들면, 스타일러스(100)의 선단에 부가된 필압값(후술하는 도 12에 나타내는 필압값(TiP))의 검출 기구나, 스타일러스(100)의 오리엔테이션(방향. 후술하는 도 12에 나타내는 오리엔테이션(OR))을 검출하는 6축 IMU 등의 센서 디바이스에 의해 구성된다. 조작 상태 검출부(105)는 오리엔테이션을 검출하는 센서 디바이스에 관해서, 검출 가능한 오리엔테이션의 타입을 나타내는 오리엔테이션 코드(ORC)(도 9 참조)를 특정하기 위한 정보를, 스타일러스 컨트롤러 IC(106) 내의 기능 정보 갱신부(111)에 통지하도록 구성된다. 또한, 오리엔테이션 코드(ORC)에는, 조작 상태 검출부(105)가 오리엔테이션을 검출하는 센서 디바이스를 가지는지 여부를 나타내는 정보도 포함된다.

스타일러스 컨트롤러 IC(106)는 스타일러스(100)의 각부로부터 공급되는 신호를 처리하는 것과 함께, 스타일러스(100)의 각부에 대해서 신호를 공급하는 기능을 가지는 신호 처리부이다. 이하, 도 4를 참조하면서, 스타일러스 컨트롤러 IC(106)의 기능에 대해 자세하게 설명한다.

통신부(110)는 수신부(Rx)와 송신부(Tx)를 포함하고, 도 2에 나타낸 프레임(F)의 기준 시각(개시 시각)에 따라 규정되는 복수의 시간 슬롯에 기초한 쌍방향 통신을 행한다. 보다 구체적으로 설명하면, 통신부(110)는 심체(121)와 일체로 구성되는 전극(102)을 이용하여 비콘 신호(BS)를 검출함으로써 프레임(F)의 기준 시각을 도출하고, 도 2에 나타낸 시간 슬롯(s0~s15)의 기준 시각의 설정 혹은 동기 조정을 행한다. 그리고, 기능 정보 갱신부(111), 인터랙티브 데이터 취득부(112), 및 비인터랙티브 데이터 취득부(113)의 각각으로부터 기능 정보(CP), 인터랙티브 데이터(DF), 및 비인터랙티브 데이터(DINF)의 공급을 받고, 그것들 정보 내지 데이터를, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이 결정된 포맷에 따라 다운링크 신호(DS)의 송신용에 이용하는 시간 슬롯 s1~s15으로 다운링크 신호(DS)에 포함하여, 전극(102)로부터 송신한다.

기능 정보 갱신부(111)는 기능 정보(CP)를 관리하는 기능을 가진다. 구체적으로는, 기능 정보(CP)를 레지스터(도시하지 않음)에 유지하는 것과 함께, 유저에 의한 테일 스위치(103)의 조작 내용(예를 들면, 온 조작을 행하는 횟수)이나 심체(121)의 교환 동작에 따라 기능 정보(CP)를 갱신하여, 통신부(110)에 공급하도록 구성된다. 이렇게 하여 갱신되는 기능 정보(CP)에는, 도 8에 나타내는 색(Col), 스타일(Styl), 심체 타입 ID가 포함된다.

인터랙티브 데이터 취득부(112)는 인터랙티브 데이터(DF)를 관리하는 기능을 가진다. 구체적으로는, 인터랙티브 데이터(DF)에 포함되는 데이터를 송신할 때마다, 도 12에 나타내는 필압값(TiP)이나 오리엔테이션(OR) 등을 각각 조작 상태 검출부(105)로부터 취득하는 것과 함께, 배럴 버튼(104)의 프레스 상태(도 12에 나타내는 배럴 버튼 상태(BB))를 취득하여, 통신부(110)에 공급하도록 구성된다.

비인터랙티브 데이터 취득부(113)는 비인터랙티브 데이터(DINF)를 관리하는 기능을 가진다. 구체적으로는, 비인터랙티브 데이터(DINF)를 송신할 때마다, 도 13에 나타내는 배터리 레벨(BL) 등을 취득하여, 통신부(110)에 공급하도록 구성된다.

도 3으로 돌아온다. 심체 홀더(120)는 중공(中空)의 통 모양의 형상을 가지는 부재이며, 스타일러스(100)의 하우징과 일체로 형성되는 한편, 스타일러스(100)의 펜 끝을 구성하는 심체(121)를 착탈 가능하게 구성된다. 이것에 의해 스타일러스(100)는 심체(121)를 교환 가능하게 구성되어 있고, 스타일러스(100)의 유저는, 심체(121)를 심체 홀더(120)로부터 떼어낸 후, 다른 심체(121)를 심체 홀더(120)에 장착함으로써, 심체(121)의 교환을 행한다.

도 5의 (a)~(c)는, 각각 도 3에 나타낸 심체(121)의 변형인 심체(121A~121C)를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5의 (d)는, 도 5의 (a)에 나타낸 B-B선에 대응하는 심체(121A)의 단면을 나타내는 도면이고, 도 5의 (e)는, 도 5의 (b)에 나타낸 C-C선에 대응하는 심체(121B)의 단면을 나타내는 도면이며, 도 5의 (f)는, 도 5의 (c)에 나타낸 D-D선에 대응하는 심체(121C)의 단면을 나타내는 도면이다.

심체(121A~121C)는 일체로 구성되는 전극(102)의 구조, 및, 말단부에 마련되는 단자(123)의 구조에 있어서 서로 차이가 있다. 먼저 전극(102)에 대해 설명하면, 심체(121A)에 마련되는 전극(102)은 막대 모양의 도전성 부재이며, 심체(121A)의 선단 부근의 내측에 배치된다. 한편, 심체(121B)에 마련되는 전극(102)은 원뿔대를 대칭축을 따라 도려내서 이루어지는 형상의 도전성 부재이며, 심체(121B)의 선단 부근을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 심체(121C)에 마련되는 전극(102)은 2개의 전극(102-1, 102-2)에 의해서 구성된다. 전극 102-1은 심체(121A)의 선단 부근의 내측에 배치되고, 전극 102-2는 심체(121A)의 말단 부근의 내측에 배치된다. 전극(102-1, 102-2)은 모두 막대 모양의 도전성 부재이지만, 전극 102-1쪽이 전극 102-2에 비해 길게 형성되어 있다.

다음으로, 단자(123)에 대해 설명하지만, 그 전에 심체 홀더(120)의 단면 구조에 대해 설명한다.

도 6은 도 3에 나타낸 A-A선에 대응하는 심체 홀더(120)의 단면을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 심체 홀더(120)는 측면에 3개의 오목부(H1~H3)를 가지는 대략 원형의 단면을 가지고 있다. 오목부(H1~H3)는 오목부 H1부터 순서대로 90도씩 떨어져 배치된다. 오목부(H1~H3)에는, 각각 단자(T1~T3)가 마련된다. 단자 T1은 버퍼를 통해서 단자 D1에 접속되고, 단자 T2는 접지되며, 단자 T3은 버퍼를 통해서 단자 D0에 접속되어 있다. 단자(T1, T3)는 각각, 저항 소자를 통해서, 전원 전위(Vdd)가 공급되는 전원 배선에도 접속된다. 또한, 단자 D0, D1은, 도 3에 나타내는 바와 같이 스타일러스 컨트롤러 IC(106)의 입력 단자이며, 도 4에 나타내는 바와 같이, 단자 D0, D1에 입력된 신호는 기능 정보 갱신부(111)에 공급된다.

도 5로 돌아온다. 도 5의 (d)~(f)에 나타내는 바와 같이, 심체(121A~121C)는 모두, 3개의 볼록부를 가지는 대략 원형의 단면을 가지고 있다. 이들 3개의 볼록부는, 도 6에 나타낸 오목부(H1~H3)에 감합하도록 구성된다.

도 5의 (d)에 나타내는 심체(121A)에 있어서는, 3개의 볼록부 중 오목부 H2, H3에 대응하는 2개에 단자(123)가 형성된다. 이들 2개의 단자(123)는, 배선 L1에 의해 서로 접속되어 있다. 심체(121A)가 심체 홀더(120)에 장착되면, 오목부 H2, H3에 대응하는 2개의 단자(123)가 각각 단자 T2, T3과 도통하므로, 단자 T3에 접지 전위가 공급되어, 단자 D0에 하이레벨(1)이 나타난다. 한편, 단자(123)가 접속되어 있지 않은 단자 T1에 대응하는 단자 D1에는, 로우 레벨(0)이 나타난다. 기능 정보 갱신부(111)는, 이렇게 하여 단자 D1, D0에 공급되는 전위 레벨 「0」「1」로부터, 심체(121A)의 심체 타입 ID 「01」을 검출하도록 구성된다.

도 5의 (e)에 나타내는 심체(121B)에 있어서는, 3개의 볼록부 중 오목부 H1, H2에 대응하는 2개에 단자(123)가 형성된다. 이들 2개의 단자(123)는, 배선 L2에 의해 서로 접속되어 있다. 심체(121B)가 심체 홀더(120)에 장착되면, 오목부 H1, H2에 대응하는 2개의 단자(123)가 각각 단자 T1, T2와 도통하므로, 단자 T1에 접지 전위가 공급되어, 단자(D1)에 하이레벨(1)이 나타난다. 한편, 단자(123)가 접속되어 있지 않은 단자 T3에 대응하는 단자 D0에는, 로우 레벨(0)이 나타난다. 기능 정보 갱신부(111)는, 이렇게 하여 단자 D1, D0에 공급되는 전위 레벨 「1」「0」로부터, 심체(121A)의 심체 타입 ID 「01」을 검출하도록 구성된다.

도 5의 (f)에 나타내는 심체(121C)에 있어서는, 3개의 볼록부 모두에 단자(123)가 형성된다. 각 단자(123)는 배선 L3에 의해 서로 접속되어 있다. 심체(121C)가 심체 홀더(120)에 장착되면, 오목부 H1~H3에 대응하는 3개의 단자(123)가 각각 단자 T1~T3과 도통하므로, 단자 T1, T3에 접지 전위가 공급되어, 단자 D1, D0 양방에 하이레벨(1)이 나타난다. 기능 정보 갱신부(111)는, 이렇게 하여 단자 D1, D0에 공급되는 전위 레벨 「1」「1」로부터, 심체(121A)의 심체 타입 ID 「11」을 검출하도록 구성된다.

도 7은 전자기기(3)의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 센서(30)는 복수의 선 모양 전극(30X)과 복수의 선 모양 전극(30Y)이 매트릭스 모양으로 배치된 구성을 가지고 있고, 이들 선 모양 전극(30X, 30Y)에 의해서 스타일러스(100)와 용량 결합한다. 또한, 센서 컨트롤러(31)는 송신부(60), 선택부(40), 수신부(50), 로직부(70), 및, MCU(80)를 가지고 구성된다.

송신부(60)는 도 1에 나타낸 비콘 신호(BS)를 송신하기 위한 회로이다. 구체적으로는, 제1 제어 신호 공급부(61), 스위치(62), 직접 확산부(63), 확산 부호 유지부(64), 및 송신 가드부(65)를 포함하여 구성된다.

제1 제어 신호 공급부(61)는 검출 패턴(c1)을 유지하고 있고, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(ctrl_t1)의 지시에 따라서, 소정의 연속 송신 기간(예를 들면, 3msec) 동안, 검출 패턴(c1)을 연속해서 반복 출력하고, 그 후, 종료 패턴(STP)을 출력하는 기능을 가진다.

검출 패턴(c1)은 스타일러스(100)가 센서 컨트롤러(31)의 존재를 검출하기 위해서 이용되는 심볼의 패턴이며, 사전에(스타일러스(100)가 센서 컨트롤러(31)를 검출하기 전에) 스타일러스(100)에 기지로 되어 있다. 여기서 말하는 심볼은, 후술하는 직접 확산부(63)에 의해 1개의 확산 부호열로 변환되는 값의 단위를 의미하며, 심볼을 수신한 스타일러스(100)에 의해서 비트열로 변환되는 값(이하, 「비트열 대응 심볼」이라고 칭한다)과, 심볼을 수신한 스타일러스(100)에 의해서 비트열로 변환되지 않는 값(이하, 「비트열 비대응 심볼」이라고 칭한다)을 포함할 수 있다. 전자에 관한 심볼은, 「0」「0001」 등 변환 후의 비트열 그 자체에 의해서 표기된다. 이렇게 하여 비트열에 의해 표기되는 각 심볼의 비트 길이는, 직접 확산부(63)의 사양에 의해 결정된다. 한편, 후자에 관한 심볼은, 「P」「M」 등으로 표기된다. 일례로는, 「P」와 「M」은 각각, 소정의 확산 부호열과 그 반전 부호열에 대응지어진다.

검출 패턴(c1)의 구체적인 예를 든다. 예를 들면 검출 패턴(c1)을 비트 길이 1의 비트열 대응 심볼의 패턴에 의해 나타낼 수 있고, 그 경우, 예를 들면 「010101…」과 같이 검출 패턴(c1)을 구성할 수 있다. 또한, 검출 패턴(c1)을 비트 길이 4의 비트열 대응 심볼의 패턴에 의해 나타낼 수도 있으며, 그 경우, 예를 들면 「0000, 1000, 0000, 1000, …」과 같이 검출 패턴(c1)을 구성할 수 있다. 또한, 검출 패턴(c1)을 비트열 비대응 심볼의 패턴에 의해 나타낸다면, 예로써 「PMPMPM…」과 같이 검출 패턴(c1)을 구성할 수 있다. 어느 것에 있어서도, 검출 패턴(c1)은 서로 다른 심볼의 값을 교호로 반복해서 이루어지는 심볼 패턴으로 하는 것이 적합하다.

종료 패턴(STP)은 상기 연속 송신 기간의 종료를 스타일러스(100)에 통지하기 위한 심볼의 패턴이며, 검출 패턴(c1)의 반복 중에 나타나지 않는 심볼의 패턴에 의해서 구성된다. 일례를 들면, 상기와 같이 검출 패턴(c1)을 「PMPMPM…」으로 구성하는 경우, 종료 패턴(STP)은 비트열 비대응 심볼 「P」를 2회 연속시켜서 이루어지는 심볼 패턴 「PP」에 의해 구성할 수 있다.

스위치(62)는 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(ctrl_t2)에 기초하여 제1 제어 신호 공급부(61) 및 MCU(80) 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택한 한쪽의 출력을 직접 확산부(63)에 공급하는 기능을 가진다. 스위치(62)가 제1 제어 신호 공급부(61)를 선택한 경우, 직접 확산부(63)에는 상기 검출 패턴(c1) 또는 종료 패턴(STP)이 공급된다. 한편, 스위치(62)가 MCU(80)를 선택한 경우, 직접 확산부(63)에는 제어 정보(c2)가 공급된다.

제어 정보(c2)는 스타일러스(100)에의 지시 내용을 나타내는 커맨드를 포함하는 정보이며, MCU(80)에 의해서 생성된다. 제어 정보(c2)는 스타일러스(100)에 대해서 기능 정보(CP)를 요구하거나, 데이터(D)의 송신 방법을 설정하거나 하기 위한 커맨드 등을 구성하는, 스타일러스(100)와의 사이에서 그 값이 사전에 공유되어 있지 않은 복수의 비트(임의의 비트열)를 포함하는 정보이다.

확산 부호 유지부(64)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(ctrl_t3)에 기초하여, 자기 상관성을 가지는 확산 부호를 생성하는 기능을 가진다. 확산 부호 유지부(64)에 의해서 생성된 확산 부호는, 직접 확산부(63)에 공급된다.

직접 확산부(63)는 확산 부호 유지부(64)로부터 공급되는 확산 부호를 이용하여 스위치(62)로부터 공급되는 신호(검출 패턴(c1), 종료 패턴(STP), 제어 정보(c2))를 변환함으로써, 비콘 신호(BS)를 생성한다.

구체적인 예를 들면, 예로써 검출 패턴(c1), 종료 패턴(STP), 제어 정보(c2)가 비트열 대응 심볼 「0」「1」의 조합에 의해서 구성되고, 또한, 확산 부호 유지부(64)로부터 공급되는 확산 부호가 「00010010111」인 경우, 직접 확산부(63)는, 표 1에 나타내는 바와 같이, 심볼 「0」을 확산 부호 「00010010111」로 변환하고, 심볼 「1」을 확산 부호 「00010010111」의 반전 부호 「11101101000」으로 변환함으로써, 비콘 신호(BS)를 생성하면 된다.

또한, 예를 들면 검출 패턴(c1), 종료 패턴(STP), 제어 정보(c2)가 비트열 대응 심볼 「0000」~「1111」 및 비트열 비대응 심볼 「P」「M」의 조합에 의해서 구성되고, 또한, 확산 부호 유지부(64)로부터 공급되는 확산 부호가 「00010010111」인 경우, 직접 확산부(63)는, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비트열 비대응 심볼 「P」를 「00010010111」의 선두에 「1」을 붙여서 이루어지는 부호열로 변환하고, 비트열 비대응 심볼 「M」을 「00010010111」의 반전 부호 「11101101000」의 선두에 「0」을 붙여서 이루어지는 부호열로 변환하며, 비트열 대응 심볼 「0000」~ 「0100」을 각각 「00010010111」을 소정의 시프트량으로 순회 시프트시켜 이루어지는 부호의 선두에 「1」을 붙여서 이루어지는 부호열로 변환하고, 비트열 대응 심볼 「1000」~ 「1100」을 각각 「00010010111」의 반전 부호 「11101101000」을 소정의 시프트량으로 순회 시프트시켜 이루어지는 부호의 선두에 「0」을 붙여서 이루어지는 부호열로 변환함으로써, 비콘 신호(BS)를 생성하면 된다.

또한, 직접 확산부(63)에 의해 생성된 비콘 신호(BS)는, 검출 패턴(c1), 종료 패턴(STP), 제어 정보(c2)를 이 순서대로 포함하는 신호가 된다.

송신 가드부(65)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(ctrl_t4)에 기초하여, 비콘 신호(BS)의 송신 기간(도 2에 나타낸 시간 슬롯 s0)의 최후에, 송신 동작과 수신 동작을 전환하기 위해서 송신과 수신 양방을 행하지 않는 기간인 가드 기간을 삽입하는 기능부이다. 도 2에서는, 비콘 신호(BS)의 종단과 시간 슬롯 s0의 종단의 사이에 있는 공백 부분이, 이 가드 기간에 해당한다.

선택부(40)는, 로직부(70)의 제어에 기초하여, 센서(30)로부터 신호를 송신하는 송신 기간과, 센서(30)에 의해 신호를 수신하는 수신 기간을 전환하는 스위치이다. 구체적으로 설명하면, 선택부(40)는 스위치(44x, 44y)와, 도체 선택 회로(41x, 41y)를 포함하여 구성된다. 스위치(44x)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(sTRx)에 기초하여, 송신 기간에는, 송신부(60)의 출력단을 도체 선택 회로(41x)의 입력단에 접속하고, 수신 기간에는, 도체 선택 회로(41x)의 출력단을 수신부(50)의 입력단에 접속하도록 동작한다. 스위치(44y)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(sTRy)에 기초하여, 송신 기간에는, 송신부(60)의 출력단을 도체 선택 회로(41y)의 입력단에 접속하고, 수신 기간에는, 도체 선택 회로(41y)의 출력단을 수신부(50)의 입력단에 접속하도록 동작한다. 도체 선택 회로(41x)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(selX)에 기초하여, 복수의 선 모양 전극(30X) 중의 하나를 선택하고, 선택한 것을 스위치(44x)에 접속하도록 동작한다. 도체 선택 회로(41y)는, 로직부(70)로부터 공급되는 제어 신호(selY)에 기초하여, 복수의 선 모양 전극(30Y) 중의 하나를 선택하고, 선택한 것을 스위치(44y)에 접속하도록 동작한다.

수신부(50)는, 로직부(70)의 제어 신호(ctrl_r)에 기초하여, 스타일러스(100)가 송신하는 다운링크 신호(DS)를 수신하는 회로이다. 구체적으로는, 증폭 회로(51), 검파 회로(52), 및, 아날로그 디지털(AD) 변환기(53)를 포함하여 구성된다.

증폭 회로(51)는 선택부(40)로부터 공급되는 다운링크 신호(DS)를 증폭하여 출력한다. 검파 회로(52)는 증폭 회로(51)의 출력 신호의 레벨에 대응한 전압을 생성하는 회로이다. AD 변환기(53)는 검파 회로(49)로부터 출력되는 전압을 소정 시간 간격으로 샘플링함으로써, 디지털 데이터를 생성하는 회로이다. AD 변환기(53)가 출력하는 디지털 데이터는 MCU(80)에 공급된다.

MCU(80)는 내부에 ROM 및 RAM을 가지며, 소정의 프로그램에 기초하여 동작하는 마이크로 프로세서이다. 로직부(70)는, MCU(80)의 제어에 기초하여, 상술한 각 제어 신호를 출력한다. MCU(80)는 또한, AD 변환기(53)로부터 공급되는 디지털 데이터에 기초하여 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y) 등을 도출하고, 시스템 컨트롤러(32)에 대해서 출력하는 역할을 담당한다.

여기서, 시스템 컨트롤러(32)에 있어서 동작하는 몇 가지의 묘화 알고리즘이나 시그니처 검증 알고리즘은, 센서 컨트롤러(31)로부터 공급되는 위치 정보(X, Y)나 필압값(TiP) 등의 데이터(D)가, 시간 축 상에서 등간격으로 취득된 것이라고 하는 전제에 입각하여 실장되어 있다. 따라서, 비인터랙티브 데이터(DINF)가 가끔 송출됨으로써, 본래는 인터랙티브 데이터(DF)가 송출되어야 했던 시간 슬롯에 있어서 인터랙티브 데이터(DF)를 송신할 수 없게 되는(즉, 데이터(D)가 「스터터(stutter)」) 경우가 있다고 하면, 상기의 묘화 알고리즘이나 시그니처 검증 알고리즘이 정상으로 동작하지 않게 될 우려가 있다. 이에, 비인터랙티브 데이터(DINF)의 송신에 사용하는 시간 슬롯은, 인터랙티브 데이터(DF) 통신의 등간격성을 손상시키지 않게 선택된다. 이 점의 상세한 것에 대해서는, 도 18 및 도 19를 참조하면서 후술한다.

또한, 전술한 대로, 기능 정보(CP)는 센서 컨트롤러(31)의 센싱 범위(SR) 밖에 스타일러스(100)가 존재하는 동안에 변화할 가능성이 있다. 한편으로, 센서 컨트롤러(31)의 호스트인 시스템 컨트롤러(32) 측에서 실행되는 잉킹(inking) 처리(좌표 데이터의 시퀀스에 대해서, 색 정보나 선 폭 등의 정보를 주기 위한 처리)에는, 기능 정보(CP)(특히, 도 8에 나타내는 색(Col), 선 폭이나 브러시의 타입을 결정하는 스타일(Styl) 등)가 센서 컨트롤러(31)에 기지로 되어 있는 것이 필요하다. 마찬가지로, MCU(80)가 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y) 등을 도출할 때에는, 기능 정보(CP)에 포함되는 심체 타입 ID가 센서 컨트롤러(31)에 기지로 되어 있는 것이 필요하다. 그래서, 기능 정보(CP)는, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR)에 들어갈 때마다, 반드시 센서 컨트롤러(31)에 새롭게 기지인 것으로 된다. 구체적으로는, 기능 정보(CP)는 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해서 데이터(D)(인터랙티브 데이터(DF))를 송신하기 보다 전의 단계에서, 비콘 신호(BS)에의 응답 신호로서, 센서 컨트롤러(31)에 송신된다. 이 점의 상세한 것에 대해서는, 도 16 및 도 17을 참조하면서 후술한다.

도 8은 기능 정보(CP)의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 기능 정보(CP)는 서로 다른 「정보명」이 주어진 복수의 개별 기능 정보의 집합이다. 각 개별 기능 정보는, 기능 정보(CP)가 송신될 때, 「송신 사이즈」에 나타내지는 비트 길이로, 기능 정보(CP) 내에 배치된다. 또한, 각 개별 기능 정보에는, 기능 정보(CP) 내에 배치하는 것이 필수인 것(Y)과 그렇지 않은 것(N)이 있으며, 기능 정보에 필요한 비트수의 전형예를 나타내는 위해 그 구별 (Y)와 (N)이 예시되어 있다.

기능 정보(CP)를 구성하는 개별 기능 정보로서 구체적으로는, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 벤더 식별자(VID), 시리얼 번호(SN), 색(Col), 스타일(Styl), 테일 스위치(103)의 상태, 버전(Ver), 심체 타입 ID, 데이터 포맷(DFmt)이 포함된다.

벤더 식별자(VID)는 스타일러스(100)의 벤더를 나타내는 8비트의 정보이다. 시리얼 번호(SN)는 각 벤더가 독자로 부여하는 벤더마다 유니크한 56비트의 정보이다. 시리얼 번호(SN)에 벤더 식별자(VID)를 부가함으로써, 64비트의 유니크한 유저 식별자(UID)(스타일러스(100)의 고유 ID)가 생성된다.

색(Col)은 CSS(Cascading Style Sheets) 내에서 사용 가능한 140색을 8비트로 표현하는 정보이며, 테일 스위치(103)의 조작에 의해 변경된다.

스타일(Styl)은 스타일러스(100)의 펜 끝이 예를 들면 브러시 또는 볼펜 중 어느 것인지를 특정함으로써, 잉킹 처리의 효과를 결정하는 3비트의 정보이다.

테일 스위치(103)의 상태는, 테일 스위치(103)의 ON OFF의 조작 상태를 나타내는 정보이다. 기능 정보(CP)를 구성하는 개별 기능 정보의 하나이지만, 다른 개별 기능 정보의 변경에 반영되게 되기 때문에, 그 자체를 센서 컨트롤러(31)에 통지할 필요는 없다. 따라서, 테일 스위치(103)의 상태의 송신 사이즈는, N/A(Not Applicable)가 된다.

버전(Ver)은 스타일러스(100)가 사용하는 통신 프로토콜의 버전을 나타내는 4비트의 정보이다.

심체 타입 ID는 스타일러스(100)에 장착되어 있는 심체(121)의 타입을 나타내는 정보이며, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한 바와 같이, 도 4에 나타낸 기능 정보 갱신부(111)에 의해 취득된다. 센서 컨트롤러(31)는, 심체 타입 ID를 참조함으로써, 스타일러스(100)가 신호 송신을 위해서 사용하는 전극(102)이 심체(121)의 내외 어느 쪽에 있는지, 또한, 그러한 전극(102)의 개수 및 배치와 같은 전극(102)에 관한 정보를 취득한다. 또한, 심체 타입 ID는 상술한 스타일러스(100)의 고유 ID의 일부인 것으로 해도 된다.

데이터 포맷(DFmt)은 데이터(D)(인터랙티브 데이터(DF) 등)의 송신에 이용되는 데이터 신호의 포맷을 식별하는 10비트~44비트의 정보이다. 데이터 포맷(DFmt)의 상세한 것에 대해서는, 도 9를 참조하면서 후술한다.

이와 같이, 기능 정보(CP)는 각종 개별 기능 정보를 포함하지만, 그 중 기능 정보(CP)에의 배치가 예를 들면 필수(Y)로 된 정보(유저 식별자(UID) 및 데이터 포맷(DFmt))만으로도, 70비트를 넘는 큰 송신 사이즈를 가지고 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 1개의 시간 슬롯으로 송신 가능한 비트수가 16비트인 경우, 1개의 시간 슬롯으로 기능 정보(CP) 전체의 송신을 완료할 수 없다.

도 9는 도 8에 나타낸 데이터 포맷(DFmt)의 내용을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 데이터 포맷(DFmt)은 서로 다른 「명칭」이 주어진 복수의 개별 포맷의 집합이다. 각 개별 포맷은, 기능 정보(CP)가 송신될 때, 「송신 사이즈」에 나타내지는 비트 길이로, 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다.

데이터 포맷(DFmt)을 구성하는 개별 포맷으로서 구체적으로는, 필압 단계 지시수(PL), 배럴 버튼수(BBN), 접선 방향 필압 플래그(TaPf), 오리엔테이션 코드(ORC), 커스텀 데이터 플래그(CDf), 오리엔테이션 분해능(ORR), 커스텀 필압 사이즈(CPS), 커스텀 버튼 사이즈(CBS), 커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS), 커스텀 데이터 사이즈(CDS)가 포함된다. 도 9의 「정의」란에는, 각각의 의미를 기술하고 있다. 이들 내용은, 스타일러스(100)가 취득 가능한 하나 이상의 개별 인터랙티브 데이터(후술)의 타입과, 각각의 송신 사이즈를 나타내고 있고, 후술하는 도 14에 나타내는 스텝 S1, S3에 있어서, 스타일러스(100)가 취득 가능한 하나 이상의 개별 인터랙티브 데이터에 기초하여 결정된다. 이하, 각각에 대해서 자세하게 설명한다.

필압 단계 지시수(PL)는 인터랙티브 데이터(DF)의 하나인 필압값(TiP)(도 12 참조)의 단계수(해상도)를 나타내는 3비트의 정보이며, 그 값이 0~6인 경우, 단계수가 256×2^PL인 것을 나타낸다. 또한, PL=0인 경우는 PL=-8인 경우라고 할 수도 있지만, 그 경우의 필압 단계수는 256×2⁰=256이 된다. PL=7인 경우에는, 별도 커스텀 필압 사이즈(CPS)로서 필압 단계수가 규정된다.

배럴 버튼수(BBN)는 스타일러스(100)가 가지는 배럴 버튼(104)(도 3 참조)의 수를 나타내는 2비트의 정보이며, 그 값이 0~2인 경우, BBN개의 배럴 버튼(104)을 가지고 있는 것을 나타낸다. 스타일러스(100)가 배럴 버튼(104) 이외의 조작부를 가지는 경우, 배럴 버튼수(BBN)에는 그 수도 가산된다. BBN=3인 경우에는, 별도 커스텀 버튼 사이즈(CBS)로서 배럴 버튼(104)을 포함하는 조작부의 수가 규정된다. 이 배럴 버튼수(BBN)는, 제1 배럴 버튼 내지 제BBN 배럴 버튼의 각각의 유무를 나타내는 비트로 해도 된다. 예를 들면 2비트이면, 제1 배럴 버튼 및 제2 배럴 버튼을 구비하고 있는지를 각각이 나타내는 2개의 비트로 해도 된다.

접선 방향 필압 플래그(TaPf)는 스타일러스(100)가 접선 방향 필압값(터치면(3a)의 접선 방향으로 가해지는 압력)의 취득에 대응하고 있는지 여부를 나타내는 1비트의 정보이며, 0인 경우에 미대응, 1인 경우에 대응을 나타낸다. 스타일러스(100)가 접선 방향 필압에 대응하고 있는 경우의 그 단계수로서는, 필압 단계 지시수(PL)와 같은 단계수가 이용된다.

오리엔테이션 코드(ORC)는 인터랙티브 데이터(DF)의 하나인 오리엔테이션(OR)(도 12 참조)의 포맷을 정하는 3비트의 정보이다. 오리엔테이션 코드(ORC)의 자세한 것은, 뒤에 도 10을 참조하면서 자세하게 설명하지만, ORC=7인 경우에는, 오리엔테이션(OR)의 데이터 사이즈만이 커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS)로서 규정된다.

커스텀 데이터 플래그(CDf)는 스타일러스(100)가 커스텀 데이터(CD)(인터랙티브 데이터(DF)의 하나로서 규격화되어 있지 않은 벤더 독자의 데이터. 도 12 참조)의 취득을 행할지 여부를 나타내는 1비트의 정보이며, 0인 경우에 커스텀 데이터(CD)가 없는 것을 나타내고, 1인 경우에 커스텀 데이터(CD)가 있는 것을 나타낸다.

오리엔테이션 분해능(ORR)은 오리엔테이션(OR)(도 12 참조)의 분해능을 나타내는 0~2비트의 정보이며, 오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 0보다 큰 경우, 즉 스타일러스(100)가 오리엔테이션(OR)의 취득에 대응하고 있는 경우에만, 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다. 오리엔테이션 분해능(ORR)에 의해 나타내지는 오리엔테이션(OR)의 분해능은 (8＋ORR) 비트가 된다.

커스텀 필압 사이즈(CPS)는 필압 단계수의 커스텀값을 나타내는 8비트의 정보이며, 필압 단계 지시수(PL)가 7인 경우에만 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다. 8비트인 것으로부터, 커스텀 필압 사이즈(CPS)에 의해서 나타낼 수 있는 필압 단계수는 최대로 256단계가 된다.

커스텀 버튼 사이즈(CBS)는 배럴 버튼(104)을 포함하는 조작부의 수를 나타내는 8비트의 정보이며, 배럴 버튼수(BBN)가 3인 경우에만 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다. 8비트인 것으로부터, 커스텀 버튼 사이즈(CBS)에 의해서 나타낼 수 있는 조작부의 수는 최대로 256개가 된다.

커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS)는 오리엔테이션(OR)의 바이트수를 나타내는 8비트의 정보이며, 오리엔테이션 코드(ORC)가 7인 경우에만 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다. 8비트인 것으로부터, 커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS)에 의해서 나타낼 수 있는 오리엔테이션(OR)의 바이트수는 최대로 256바이트가 된다. 다만, 도 12를 참조하여 후술하는 바와 같이, 실제의 오리엔테이션(OR)의 사이즈의 최대값은 72비트이다.

커스텀 데이터 사이즈(CDS)는 커스텀 데이터(CD)의 바이트수를 나타내는 8비트의 정보이며, 커스텀 데이터 플래그(CDf)가 1인 경우에만 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치된다. 8비트인 것으로부터, 커스텀 데이터 사이즈(CDS)에 의해서 나타낼 수 있는 커스텀 데이터(CD)의 바이트수는 최대로 256바이트가 된다. 다만, 도 12를 참조하여 후술하는 바와 같이, 실제의 커스텀 데이터(CD)의 사이즈의 최대값은 256비트이다.

여기까지 설명한 바와 같이, 시스템(1)에 있어서는, 커스텀 필압 사이즈(CPS), 커스텀 버튼 사이즈(CBS), 커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS), 및 커스텀 데이터 사이즈(CDS)의 각각에 따라서 나타내지는 커스텀값의 데이터 사이즈를, 모두, 데이터 포맷(DFmt) 내에 배치되는 경우에 8비트, 배치되지 않는 경우에 0비트가 되도록 하고 있다. 이것은, 데이터 포맷(DFmt)을 가변 길이로 하면서도 종료 위치를 나타내는 비트를 불필요로 하고, 그것에 의해 데이터 포맷(DFmt)의 구성을 간이화하기 위한 구성이다.

도 10은 도 9에 나타낸 오리엔테이션 코드(ORC)의 정의를 나타내는 도면(오리엔테이션 코드 테이블(OCT))이다. 동 도면 중, 좌단의 「ORC」는 오리엔테이션 코드(ORC)의 값을 나타내고, 우단의 「데이터 사이즈」는, 오리엔테이션(OR)의 데이터 사이즈를, 점용 시간 슬롯 수(오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 필요하게 되는 시간 슬롯 수)에 의해 나타낸 것이다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「0」인 것은, 스타일러스(100)가 오리엔테이션(OR)의 취득을 행하지 않는(또는 취득 기능을 가지지 않는) 것을 나타낸다. 후술하는 도 21에 나타내는 바와 같이, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 오리엔테이션(OR)이 배치되는 경우, 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하기 위해서 추가의 시간 슬롯을 준비할 필요가 있지만, 오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「0」인 경우에는, 이러한 추가의 시간 슬롯의 준비는 불필요하게 된다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「1」인 것은, 스타일러스(100)가 2방향(X틸트, Y틸트)의 값으로 2차원(2D)의 기울기를 나타내는 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 2개의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다. 후술하는 도 21의 예에서는, 오리엔테이션(OR)의 송신용으로 연속한 2개의 시간 슬롯을 할당하고 있지만, 2개의 시간 슬롯은 연속하고 있어도 연속하고 있지 않아도 된다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「2」인 것은, 스타일러스(100)가 2방향(X틸트, Y틸트)의 값에 의해서 나타내지는 2차원(2D)의 기울기와, 펜 축 둘레의 회전량인 트위스트로 이루어지는 3차원(3D)의 값을 나타내는 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서, 연속 혹은 비연속의 3개의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「3」인 것은, 스타일러스(100)가 2방향(고도, 방위각)의 값으로 2차원(2D)의 기울기를 나타내는 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 2개의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「4」인 것은, 스타일러스(100)가 2방향(고도, 방위각)의 값에 의해서 나타내지는 2차원(2D)의 기울기와, 펜 축 둘레의 회전량인 트위스트로 이루어지는 3차원(3D)의 값을 나타내는 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 3개의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「5」인 것은, 스타일러스(100)가 가속도계 및 자이로를 포함하는 6축 관성 측정 장치(IMU)에 의한 측량값인 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 3개의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「6」인 것은, 스타일러스(100)가 9축 관성 측정 장치(IMU)에 의한 측량값인 오리엔테이션(OR)을 취득 가능하고, 그 오리엔테이션(OR)을 1회 송신하기 위해서 3개 이상의 시간 슬롯의 이용을 필요로 하는 것을 나타내고 있다.

오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 「7」인 것은, 상술한 바와 같이, 도 9에 나타낸 커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS)에 의해서 오리엔테이션(OR)의 바이트수가 나타내지는 것을 나타내고 있다.

이와 같이, 오리엔테이션 코드(ORC)를 사용함으로써, 스타일러스(100)의 기능의 유무, 혹은, 관성 측정 장치(IMU)의 타입에 따라 다양한 정보가 될 수 있는 오리엔테이션(OR)의 타입을, 3비트의 짧은 정보에 의해 센서 컨트롤러(31)에 통지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 오리엔테이션(OR)의 타입에 따라 연속 혹은 비연속의 다른 수의 시간 슬롯을 사용하는 것에 관해서도, 필요한 시간 슬롯 수를 센서 컨트롤러(31)에 통지하는 것이 가능하게 된다.

도 11은 도 8에 나타낸 데이터 포맷(DFmt)의 기술예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 (a)에 나타내는 기술예 1 및 동 도면의 (b)에 나타내는 기술예 2는, 데이터 포맷(DFmt)이 커스텀값을 포함하지 않고, 9비트로 나타내지는 예를 나타내고 있다. 기술예 1에서는, 오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 0(0b000), 즉 스타일러스(100)가 오리엔테이션(OR)을 취득하지 않기 때문에, 오리엔테이션(OR)용으로 추가의 시간 슬롯을 준비하는 것은 불필요하게 된다. 한편, 기술예 2에서는, 오리엔테이션 코드(ORC)의 값이 6(0b110)이기 위해, 오리엔테이션(OR)용으로 3개 이상의 시간 슬롯을 추가로 준비하는 것이 필요하게 된다. 또한, 동 도면의 (c)에 나타내는 기술예 3은, 필압 단계 지시수(PL)가 커스터마이즈 되어, 커스텀 필압 사이즈(CPS)에 의해서 나타내지는 예를 나타내고 있다. 이 경우, 8비트의 커스텀 필압 사이즈(CPS)가 데이터 포맷(DFmt)의 말미에 기술되어, 데이터 포맷(DFmt)의 비트수가 17비트가 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기능 정보(CP)에 포함되는 데이터 포맷(DFmt)은, 10비트~44비트의 비트열에 의해서 나타내진다. 그리고, 이 데이터 포맷(DFmt)이 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 통지됨으로써, 인터랙티브 데이터(DF)의 요소, 사이즈, 및 옵션 데이터의 유무가, 인터랙티브 데이터(DF)가 송출되기 전의 단계에서 센서 컨트롤러(31)에 기지로 된다. 인터랙티브 데이터(DF)는, 그 후에 스타일러스(100)로부터 송신된다.

도 12는 인터랙티브 데이터(DF)의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 인터랙티브 데이터(DF)는 서로 다른 「명칭」이 주어진 복수의 개별 인터랙티브 데이터의 집합이다. 각 개별 인터랙티브 데이터는, 인터랙티브 데이터(DF)가 송신될 때, 「송신 사이즈」에 나타내지는 비트 길이로, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치된다. 또한, 각 개별 인터랙티브 데이터에는, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치하는 것이 필수인 것(Y)과 그렇지 않은 것(N)이 있으며, 도면에서는, 전형적으로 필요하게 되는 합계 비트수를 카운트 하기 위해 이 구별의 예를 나타내고 있다. 또한, 동 도면은 개별 인터랙티브 데이터의 송신 순서도 나타내고 있으며, 스타일러스(100)는, 동 도면의 상측에 있는 것부터 순서대로 송신하도록 구성된다.

인터랙티브 데이터(DF)를 구성하는 개별 인터랙티브 데이터로서 구체적으로는, 필압값(TiP), 접선 방향 필압값(TaP), 배럴 버튼 상태(BB), 반전(Inv), 오리엔테이션(OR), 커스텀 데이터(CD)가 포함된다.

필압값(TiP)은 스타일러스(100)의 선단에 부가된 필압값을 나타내는 8~256비트의 정보로서, 도 3에 나타낸 조작 상태 검출부(105)에 의해서 검출된다. 필압값(TiP)은 인터랙티브 데이터(DF) 내에 반드시 배치된다(Y). 필압값(TiP)의 비트수는, 도 9에 나타낸 데이터 포맷(DFmt) 내의 필압 단계 지시수(PL) 또는 커스텀 필압 사이즈(CPS)로부터 유도된다. 예를 들면, 필압 단계 지시수(PL)가 0(또는 -8)인 경우, 필압 단계수가 256이 되는 것으로부터, 필압값(TiP)의 비트수는 log₂256=8이 된다. 전형적인 예에서는, 필압값(TiP)의 비트수는 8(256 단계)~11(2048 단계)이다.

접선 방향 필압값(TaP)은 접선 방향의 필압값을 나타내는 0~256비트의 정보로서, 도 3에 나타낸 조작 상태 검출부(105)에 의해서 검출된다. 접선 방향 필압값(TaP)은 옵셔널한 데이터이며, 도 9에 나타낸 접선 방향 필압 플래그(TaPf)가 1인 경우에만, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치된다(N). 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치되는 경우의 접선 방향 필압값(TaP)의 비트수는, 필압값(TiP)과 같은 값이 된다. 전형적인 예에서는, 접선 방향 필압값(TaP)은 0비트의 정보이며, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치되지 않는다.

배럴 버튼 상태(BB)는 도 3에 나타낸 배럴 버튼(104)의 프레스 상태를 나타내는 2~256비트의 정보이다. 배럴 버튼 상태(BB)는 인터랙티브 데이터(DF) 내에 반드시 배치된다(Y). 배럴 버튼 상태(BB)의 비트수는, 도 9에 나타낸 데이터 포맷(DFmt) 내의 배럴 버튼수(BBN) 또는 커스텀 버튼 사이즈(CBS)에 의해서 나타내지는 배럴 버튼(104)의 수와 같은 값이 된다. 예를 들면, 배럴 버튼수(BBN)가 1인 경우, 스타일러스(100)가 가지는 배럴 버튼(104)의 수가 2개가 되는 것으로부터, 배럴 버튼 상태(BB)의 비트수는 2가 된다. 전형적인 예에서는, 배럴 버튼 상태(BB)의 비트수는 2이다.

반전(Inv)은, 1비트의 정보로서, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치된다(Y).

오리엔테이션(OR)은 스타일러스(100)의 방향을 나타내는 0~72비트의 데이터로서, 도 3에 나타낸 조작 상태 검출부(105)에 의해서 검출된다. 오리엔테이션(OR)은 옵셔널한 데이터이며, 도 9에 나타낸 오리엔테이션 코드(ORC)가 0이 아닌 경우(도 10 참조)에만, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치된다(N). 오리엔테이션(OR)의 구체적인 의미는, 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 오리엔테이션 코드(ORC)에 의해서 나타내진다. 또한, 오리엔테이션(OR)의 사이즈는, 도 10에 나타낸 데이터 사이즈(커스텀 오리엔테이션 사이즈(COS)에 의해서 지정하는 경우를 포함한다)에 의해서 나타내진다. 예를 들면, 2차원 또는 3차원의 값을 나타내는 오리엔테이션(OR)은, 도 10에 나타낸 오리엔테이션 코드 테이블(OCT)의 규정에 따라서, 2개의 시간 슬롯 또는 3개의 시간 슬롯을 사용하여 송신된다(도 21 참조).

커스텀 데이터(CD)는 스타일러스(100)의 벤더가 독자적으로 규정하는 0~256비트의 정보이다. 커스텀 데이터(CD)는 옵셔널한 데이터이며, 도 9에 나타낸 커스텀 데이터 플래그(CDf)가 1인 경우에만, 인터랙티브 데이터(DF) 내에 배치된다(N). 커스텀 데이터(CD)의 비트수는, 도 9에 나타낸 커스텀 데이터 사이즈(CDS)에 의해서 나타내진다. 예를 들면, 커스텀 데이터 사이즈(CDS)가 1인 경우, 커스텀 데이터(CD)의 바이트수가 1이 되는 것으로부터, 커스텀 데이터(CD)의 비트수는 8이 된다.

인터랙티브 데이터(DF)의 비트수는, 최소의 예로는, 8비트의 접선 방향 필압값(TaP), 2비트의 배럴 버튼 상태(BB), 및 1비트의 반전(Inv)의 합계로 11비트(4비트의 오류 검출 부호를 더하면 15비트)가 된다. 또한, 전형적인 예로는, 11비트의 접선 방향 필압값(TaP), 2비트의 배럴 버튼 상태(BB), 및 1비트의 반전(Inv)의 합계로 14비트(4비트의 오류 검출 부호를 더하면 18비트)가 된다. 상술한 바와 같이, 1개의 시간 슬롯으로 16비트분의 데이터를 송신 가능한 것으로부터, 오리엔테이션(OR)이나 커스텀 데이터(CD)를 포함하지 않는 인터랙티브 데이터(DF)의 송신은, 1개의 시간 슬롯으로 완료할 수 있다(도 18 및 도 19 참조). 한편, 오리엔테이션(OR)이나 커스텀 데이터(CD)를 포함하는 인터랙티브 데이터(DF)의 송신에 대해서는, 통상 16비트를 넘게 되므로, 1개의 시간 슬롯으로 완료할 수 없어서, 복수의 시간 슬롯을 사용하게 된다(도 20 및 도 21 참조).

도 13은 비인터랙티브 데이터(DINF)의 구성을 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 비인터랙티브 데이터(DINF)는 서로 다른 「명칭」이 주어진 복수의 개별 비인터랙티브 데이터의 집합이다. 각 개별 비인터랙티브 데이터는, 비인터랙티브 데이터(DINF)가 송신될 때, 「송신 사이즈」에 나타내지는 비트 길이로, 비인터랙티브 데이터(DINF) 내에 배치된다.

비인터랙티브 데이터(DINF)를 구성하는 개별 비인터랙티브 데이터의 예로서, 도 13에는 배터리 레벨(BL)만을 나타내고 있다. 배터리 레벨(BL)은 도 3에 나타낸 배터리(101)의 잔량의 레벨을 나타내는 4비트의 정보이다. 다른 종류의 개별 비인터랙티브 데이터를 비인터랙티브 데이터(DINF)에 포함해도 되는 것은 물론이다.

비인터랙티브 데이터(DINF)는, 상술한 바와 같이, 복수의 프레임(F)마다(예를 들면, 수백 프레임마다) 1회 송신된다(도 18~도 21 참조).

다음으로, 스타일러스(100) 및 센서 컨트롤러(31)의 동작에 대해서, 도 14~도 21을 참조하면서 자세하게 설명한다.

우선 도 14는 스타일러스(100)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다. 스타일러스(100)는, 전원이 온 된 후, 센싱 범위(SR) 밖에 존재하는 동안에, 다음의 A1에서 설명하는 동작을 행한다.

＜A1. 기능 정보(CP)의 갱신 처리(센싱 범위(SR) 밖에서의 동작)＞

스타일러스(100)는, 전원이 온 된 후, 데이터 포맷(DFmt)을 포함하는 기능 정보(CP)를 일단 결정한다(스텝 S1). 이때 스타일러스(100)는, 도 3에 나타낸 단자(D1, D0)에 공급되는 전위 레벨로부터, 심체 타입 ID를 취득한다. 또한, 자신이 취득 가능한 하나 이상의 인터랙티브 데이터(DF)에 기초하여, 데이터 포맷(DFmt)의 구체적인 내용을 결정한다. 즉, 상술한 바와 같이, 예를 들면 스타일러스(100)가 접선 방향 필압의 취득에 대응하고 있으면, 데이터 포맷(DFmt) 내의 접선 방향 필압 플래그(TaPf)가 1이 되고, 대응하고 있지 않으면, 데이터 포맷(DFmt) 내의 접선 방향 필압 플래그(TaPf)가 0이 된다. 그 후, 스타일러스(100)는 유저에 의한 기능 정보(CP)의 변경 조작(구체적으로는, 심체(121)의 교환이나 테일 스위치(103)의 조작)의 유무를 판정한다(스텝 S2). 그리고, 변경 조작이 이루어졌을 경우에는, 조작 내용에 따라, 스텝 S1에서 결정한 기능 정보(CP)의 변경을 행한다(스텝 S3).

스텝 S2, S3의 처리 후, 스타일러스(100)는 비콘 신호(BS)를 검출했는지 여부를 판정한다(스텝 S4). 이 스텝 S4는, 도 1을 참조하여 설명한 펜 다운 조작(C1)이 행해졌는지 여부를 판정하기 위한 것이며, 본 실시 형태에 따른 스타일러스(100)는, 이 비콘 신호(BS)의 검출을 트리거(펜 다운 조작이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거)로서 심체 타입 ID를 포함하는 기능 정보(CP)의 송신을 행한다(후술하는 스텝 S6~S8). 스텝 S4에서 검출되고 있지 않다고 판정했을 경우(즉, 스타일러스(100)가 센서 컨트롤러(31)의 센싱 범위(SR) 밖에 있는 경우), 스타일러스(100)는, 스텝 S2로 돌아와서 지금까지의 처리를 반복한다. 한편, 스텝 S4에서 검출했다고 판정했을 경우, 스타일러스(100)는 다음의 A2에서 설명하는 동작을 행한다.

＜A2. 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 내에 들어간 후의 동작＞

스타일러스(100)는 유저가 펜 다운 조작(C1)을 한 것에 의해서 센서 컨트롤러(31)의 센싱 범위(SR) 내에 들어간 후(S4의 긍정 판정), 검출한 비콘 신호(BS)를 기준으로 하여, 센서 컨트롤러(31)가 규정하는 프레임(F)에 동기하여, 그 시간 슬롯(s0~s15)를 결정한다(스텝 S5).

＜A2-1. 기능 정보(CP)의 통신＞

계속해서 스타일러스(100)는 기능 정보(CP)를 센서 컨트롤러(31)에 기지로 하기(센서 컨트롤러(31)와의 사이에서 공유하기) 위한 처리를 행한다(스텝 S6~S8). 여기서, 상술한 대로, 시스템(1)에서는, 1개의 시간 슬롯으로 송신할 수 있는 비트수가 예를 들면 16비트로 제한되어 있다. 한편으로, 기능 정보(CP)는, 상기한 바와 같이 70비트를 넘는 정보이므로, 기능 정보(CP)의 전부를 1개의 시간 슬롯으로 보낼 수 없어서, 전부를 보내는 경우에는 복수의 시간 슬롯을 사용하여 분할 송신할 필요가 발생한다. 그렇지만, 이와 같은 분할 송신을 1회째만이 아니라 2회째, 3회째와 같이 행하고 있으면, 스타일러스(100)가 터치면(3a)(도 1 참조)에 터치하기까지 기능 정보(CP)의 송신이 완료되지 않아, 그 결과, 스타일러스(100)가 터치면(3a)에 터치하고 있음에도 불구하고, 선이 그려지지 않는다고 하는 유저에게 불쾌한 상황이 발생할 우려가 있다. 그래서 본 실시 형태에서는, 이하에서 설명하는 바와 같이, 한 번 기능 정보(CP)의 전부를 보낸 센서 컨트롤러(31)에 대해서는, 기능 정보(CP) 그 자체가 아니라, 기능 정보(CP)에 대응하는 정보(구체적으로는 기능 정보(CP)의 해시값)를 보내도록 하고 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.

스타일러스(100)는 우선, 비콘 신호(BS)를 송출하는 센서 컨트롤러(31)와 이미 페어링되었는지 여부를 판정한다(스텝 S6). 이 판정은, 예를 들면 스타일러스(100) 내부의 레지스터의 값을 판정함으로써 행할 수 있다. 또한, 비콘 신호(BS)에는 센서 컨트롤러(31)를 특정하는 정보는 포함되어 있지 않기 때문에, 여기에서의 판정은, 특정의 센서 컨트롤러(31)가 아니라, 임의의 센서 컨트롤러(31)와 페어링되었는지 여부에 대한 판정이 된다.

스텝 S6의 판정의 결과, 센서 컨트롤러(31)와 페어링되지 않았다고 판정했을 경우(S6의 부정 판정), 스타일러스(100)는 현시점의 기능 정보(CP)(도 8에 나타낸 70비트를 넘는 정보. 데이터 포맷(DFmt)과, 시리얼 번호(SN) 및 벤더 식별자(VID)로 이루어지는 유저 식별자(UID)를 포함한다)를, 복수의 시간 슬롯에 나누어 반복 송출한다(스텝 S7).

도 16은 기능 정보(CP)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에 따른 스타일러스(100)는, 기능 정보(CP)를 복수의 부분 기능 정보(CP1, CP2, …)로 분할하여, 각각을 프레임(Fn, Fn＋1, …)의 시간 슬롯 s1으로 송신하고 있다. 이와 같이 기능 정보(CP)의 송신에는 복수 시간 슬롯분(이 예에서는 복수 프레임분)의 시간이 걸리지만, 처음에 1회는 필요한 처리이다. 또한, 도 16에도 나타내는 바와 같이, 기능 정보(CP)는 시간 슬롯 s1을 이용하여 송신할 필요가 있다. 이것은, 기능 정보(CP) 혹은 단축 정보(해시값(CP_Hash))를, 커맨드가 포함되는 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호가 송신되어야 할 시간에 송신함으로써, 센서 컨트롤러(31)가, 비콘 신호(BS)를 송신한 후의 시간 슬롯 s1으로 수신되는 신호만을 감시하는 것으로 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호의 유무(스타일러스(100)의 유무)를 인식할 수 있고, 또한, 시간 슬롯 s1에 후속하는 시간 슬롯 s2~s15를 데이터(D)의 수신용으로 확보할 수 있도록 하기 위함이다.

다른 한편, 스텝 S6의 판정의 결과, 센서 컨트롤러(31)와 페어링되었다고 판정했을 경우(S6의 긍정 판정)에는, 스타일러스(100)는 스텝 S7에서 데이터 포맷(DFmt)을 포함하는 기능 정보(CP)의 전부를 송신하는 것이 아니라, 기능 정보(CP)를 특정하기 위한 정보로서 1개의 시간 슬롯으로 송출 가능한 사이즈의 정보(단축 정보)만을, 1개의 시간 슬롯 s1을 사용하여 송신한다(스텝 S8). 이 정보는, 예를 들면, 기능 정보(CP)의 20비트 이하(예를 들면 16비트)의 해시값(CP_Hash) 등, 소정의 확률로, 대응하는 기능 정보(CP)가 진성(眞性)인지 여부를 식별 가능한 정보로 하는 것이 적합하다. 이하의 설명에서는, 단축 정보로서 해시값(CP_Hash)을 이용하는 것을 전제로 한다. 스텝 S8에서 해시값(CP_Hash)을 송신하는 경우, 스타일러스(100)는, 송신에 앞서, 기능 정보(CP)로부터 해시값(CP_Hash)을 도출하는 처리를 행한다.

도 17은 기능 정보(CP)의 해시값(CP_Hash)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 해시값(CP_Hash)의 송신은 프레임 Fn의 시간 슬롯 s1만으로 완료하고, 다음의 프레임 Fn＋1부터는, 시간 슬롯 s1에 있어서 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 시스템(1)에 의하면, 스타일러스(100)는 기능 정보(CP)가 일단 센서 컨트롤러(31)에 기지로 된 후 (센서 컨트롤러(31)와 페어링 완료가 된 후)에는, 센싱 범위(SR)에 들어갈 때마다, 한 번 송신 완료된 기능 정보(CP)의 송신 대신에 단축 정보(구체적으로는 해시값(CP_Hash))의 송신을 행함으로써, 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)를 센서 컨트롤러(31)에 통지하는 것이 가능하게 된다. 센서 컨트롤러(31)로서는, 1개의 시간 슬롯으로 단축 정보를 수신하는 것만으로, 실용상 문제가 일어나지 않는 확률로, 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)를 특정하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 스타일러스(100)가 송신한 기능 정보(CP)를 센서 컨트롤러(31)가 무조건으로 받아들이는 것으로 하여 설명하지만, 센서 컨트롤러(31)는 자신의 리소스(resource)에 따라 기능 정보(CP) 내에 규정되는 정보의 일부 또는 전부를 받아들이지 않는다고 결정하고, 결정 내용을 스타일러스(100)에 통지하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 스타일러스(100)는 센서 컨트롤러(31)가 받아들이지 않는 정보를 송신하지 않는다. 이 점에 대한 자세한 것은, 뒤에 도 22를 참조하면서 설명한다.

＜A2-2. 데이터(D)의 통신＞

스타일러스(100)는, 기능 정보(CP) 또는 해시값(CP_Hash)의 송신이 완료된 후, 데이터(D)를 포함하는 데이터 신호의 송신을 행한다(스텝 S10~S15). 구체적으로는, 우선 비콘 신호(BS)의 검출을 행한다(스텝 S10).

스텝 S10에서 비콘(BS)을 검출했을 경우(스텝 S10의 긍정 판정), 스타일러스(100)는 연속 불검출 카운터를 0으로 리셋한다(스텝 S11). 그리고, 기능 정보(CP)의 데이터 포맷(DFmt)에 규정되는 포맷(전형적으로는 11~14비트)으로 인터랙티브 데이터(DF)를 포함하는 데이터 신호를, 적어도 1개의 프레임(F)에 1회 송출한다(스텝 S12).

또한, 본 실시 형태에서는 데이터(D)의 송신에 이용하는 시간 슬롯을 스타일러스(100)가 결정하는 것으로 하여 설명하지만, 센서 컨트롤러(31)가 데이터(D)의 송신에 이용하는 시간 슬롯을 결정하고, 결정 내용을 스타일러스(100)에 통지하는 것으로 해도 된다. 이 점에 대한 자세한 것도, 뒤에 도 22를 참조하면서 설명한다.

도 18은 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에서는, 14비트의 전형적인 사이즈를 가지는 인터랙티브 데이터(DF)가, 1개의 프레임(F) 당 4개의 시간 슬롯 s2, s6, s10, s14로 송신되고 있다(데이터 신호(DF1, DF2, DF3, DF4)). 이들 4개의 시간 슬롯 s2, s6, s10, s14에 있어서는, 1개씩 인터랙티브 데이터(DF)가 송신된다. 이 예에 따른 시간 슬롯의 할당에 의하면, 도 18에 나타내는 바와 같이, 개개의 프레임(F) 내는 물론, 프레임(F)을 걸치는 경우에도, 인터랙티브 데이터(DF)의 송신에 이용하는 시간 슬롯 간의 인터벌이 유지된다(프레임 Fn＋1에 있어서 최후로 송신되는 데이터 신호(DF4)(시간 슬롯 s14)와, 다음의 프레임 Fn＋2에 있어서 최초로 송신되는 데이터 신호(DF5)(시간 슬롯 s2)의 간격이, 개개의 프레임(F) 내에 있어서의 간격과 같은 3 시간 슬롯으로 되어 있다). 따라서, 일정한 주기(T)(=4 시간 슬롯)로 주기적으로, 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하는 것이 가능하게 된다. 이러한 시스템(1)의 특징은, 인터랙티브 데이터(DF)가 등간격으로 취득되는 것을 필요로 하는 시스템 컨트롤러(32)의 애플리케이션에 적합하다.

또한, 도 18에 나타내는 주기(T)의 4 시간 슬롯이라고 하는 값은, 시간 슬롯 s0, s1(및 후술하는 시간 슬롯 s15)가 예약되어 있는 조건 하에서(즉, 시간 슬롯 s0가 비콘 신호(BS)의 송신용, 시간 슬롯 s1이 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호의 송신용, 시간 슬롯 s15가 비인터랙티브 데이터(DINF)의 송신용으로서 각각 예약되어 있는 조건 하에서) 최단이다. 이와 같이 주기(T)를 최단의 값으로 설정함으로써, 인터랙티브 데이터(DF)의 송신 횟수를 향상시킬 수 있다. 센서 컨트롤러(31)로서는, 스타일러스(100)의 좌표 데이터를 보다 상세하게 취득하는 것도 가능하게 된다.

도 19는 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당의 다른 예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에서는, 14비트의 전형적인 사이즈를 가지는 인터랙티브 데이터(DF)가, 1개의 프레임(F) 당 4개의 시간 슬롯 s3, s7, s11, s15로 송신되고 있다(데이터 신호(DF1, DF2, DF3, DF4)). 이러한 시간 슬롯의 할당에 의해서도, 도 18의 예와 같은 최단의 주기(T)(=4시간 슬롯)로, 인터랙티브 데이터(DF)를 주기적으로 송신하는 것이 가능하게 된다.

도 14로 돌아와서, 스타일러스(100)는, 복수 프레임(F)에 1회(수백 프레임(F)에 1회)의 비율로, 비인터랙티브 데이터(DINF)의 송신도 행한다(스텝 S13). 또한, 상술한 바와 같이, 스타일러스(100)는, 센서 컨트롤러(31)로부터의 폴링(송신 요구)에 따라, 비인터랙티브 데이터(DINF)의 송신도 행하는 것으로 해도 된다. 이 경우, 센서 컨트롤러(31)로부터의 폴링은, 비콘 신호(BS) 내에 커맨드의 하나로서 배치된다.

다시 도 18을 참조하면, 이 예에서는, 비인터랙티브 데이터(DINF)가 시간 슬롯 s15로 송신되고 있다. 도 18의 예에서는 시간 슬롯 s15는 평상시에는 미사용으로 되어 있지만, 그러한 시간 슬롯 s15를 복수 프레임(F)에 한 번 비인터랙티브 데이터(DINF)의 송출 시간 슬롯으로 함으로써, 인터랙티브 데이터(DF)의 송신 주기(T)에 영향을 미치지 않고 비인터랙티브 데이터(DINF)를 송신하는 것이 가능하게 된다.

한편, 도 19의 예에서는, 비인터랙티브 데이터(DINF)가 시간 슬롯 s1으로 송신되고 있다. 시간 슬롯 s1은 본래, 상술한 바와 같이, 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호(기능 정보(CP) 또는 해시값(CP_Hash))의 송신에 이용되는 것이지만, 시간 슬롯 s1이 실제로 응답 신호의 송신을 위해서 이용되는 확률은, 다른 시간 슬롯에 비해 낮다. 시간 슬롯 s1으로 비인터랙티브 데이터(DINF)를 송신하고, 그 결과, 응답 신호와 비인터랙티브 데이터(DINF)의 충돌이 발생하는 것은, 스타일러스(100)가 복수 프레임(F)에 한 번, 비인터랙티브 데이터(DINF)를 통신한 타이밍에서, 우연히, 새로운 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR)에 들어가, 비콘 신호(BS)에의 응답 신호를 송신한 경우에 한정된다. 따라서, 스타일러스(100)가 시간 슬롯 s1으로 비인터랙티브 데이터(DINF)를 송신했다고 해도 실용상은 문제없으며, 또한, 유한의 시간 슬롯을 유효하게 활용할 수 있다. 게다가, 비인터랙티브 데이터(DINF)를 시간 슬롯 s15로 송신하는 것을 멈추고 시간 슬롯 s15를 해방함으로써, 시간 슬롯 s3, s7, s11, s15를 다른 데이터(D)(인터랙티브 데이터(DF))의 송신에 이용하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 시간 슬롯 s2, s6, s10, s14와 시간 슬롯 s3, s7, s11, s15를 서로 다른 스타일러스(100)에 할당할 수도 있고, 그렇게 함으로써, 복수의 스타일러스(100)가 각각 송신 주기(T)로(즉 시분할 다중으로), 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하는 것이 가능하게 된다.

도 20은 인터랙티브 데이터(DF)가 커스텀 데이터(CD)를 포함하는 경우에 있어서의, 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯의 할당예를 나타내는 도면이다. 도 20에는, 인터랙티브 데이터(DF)가 11비트의 필압값(TiP), 2비트의 배럴 버튼 상태(BB), 1비트의 반전(Inv), 및, 8비트의 커스텀 데이터(CD)를 포함하는 경우를 도시하고 있다. 또한, 이 경우, 도 9에 나타낸 커스텀 데이터 플래그(CDf) 및 커스텀 데이터 사이즈(CDS)의 값은 둘 다 1이 된다. 이 경우의 인터랙티브 데이터(DF)의 사이즈는 1개의 시간 슬롯으로 송신 가능한 16비트보다 큰 22비트가 되기 때문에, 스타일러스(100)는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 연속한 2개의 시간 슬롯을 사용하여 인터랙티브 데이터(DF)의 송신을 행한다. 이러한 시간 슬롯의 할당을 이용함으로써, 인터랙티브 데이터(DF)의 사이즈가 1개의 시간 슬롯으로 송신 가능한 사이즈보다 커도, 일정한 주기(T)로의 송신이 실현된다.

도 21은 인터랙티브 데이터(DF)가 오리엔테이션(OR)을 포함하는 경우에 있어서의, 인터랙티브 데이터(DF) 및 비인터랙티브 데이터(DINF)에 대한 시간 슬롯 및 주파수의 할당예를 나타내는 도면이다. 동 도면의 예에서는, 2개의 주파수 f0, f1이 이용되며, 주파수 f0로는 3개의 시간 슬롯, 주파수 f1으로는 4개의 시간 슬롯이 인터랙티브 데이터(DF)의 송신을 위해서 사용된다. 그리고, 오리엔테이션(OR)은 주파수 f0로 2개의 시간 슬롯, 주파수 f1으로 3개의 시간 슬롯인 합계 5개의 시간 슬롯을 사용하여 송신된다. 이러한 시간 슬롯 및 주파수의 할당을 이용함으로써, 인터랙티브 데이터(DF)의 사이즈가 7개의 시간 슬롯으로 송신해야 할만큼 크다고 해도, 일정한 주기(T)로의 송신이 실현된다. 다만, 이 경우의 주기(T)는, 도 21과 도 18~도 20을 비교하면 이해되는 바와 같이, 도 18~도 20에 있어서의 주기(T) 보다도 길게 된다. 또한, 이와 같이 주파수 다중을 이용할 수 없는 경우에는, 합계 7개의 시간 슬롯을 2이상의 프레임(F)에 걸쳐서 송신하는 것으로 해도 된다.

＜A2-3. 센싱 범위(SR) 내에서 나온 후의 스타일러스(100)의 동작＞

도 14로 돌아온다. 스텝 S10에서 비콘 신호(BS)가 검출되지 않게 되었을 경우(스텝 S10의 부정 판정), 스타일러스(100)는, 연속 불검출 카운터의 값이 소정의 임계치(Th)보다 큰지 여부를 판정하여(스텝 S14), 크지 않다고 판정했을 경우에는, 연속 불검출 카운터의 값을 1 증가(increment)시키고(스텝 S15), 스텝 S10으로 돌아온다. 한편, 스텝 S14에서 크다고 판정했을 경우에는, 도 1에 나타낸 펜 업 조작(C4, C5)이 행해져, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 밖으로 이동했다고 하는 것을 의미하므로, 스타일러스(100)는, 스텝 S2, 즉 유저에 의한 심체(121)의 교환이나 테일 스위치(103)의 조작을 접수하는 상태로 돌아온다.

다음으로, 도 15는 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다. 센서 컨트롤러(31)는, 전원이 온 된 후, 다음의 B1에서 설명하는 동작을 개시한다.

＜B1. 기능 정보(CP)의 수신＞

센서 컨트롤러(31)는 시간 슬롯 s0로 비콘 신호(BS)를 반복 송출하고(스텝 S20), 그때마다, 시간 슬롯 s1으로 스타일러스(100)로부터의 응답 신호(Ack)를 대기한다(스텝 S21).

스텝 S21에서 응답 신호(Ack)인 다운링크 신호(DS)(즉, 시간 슬롯 s1으로 수신되는 다운링크 신호(DS))를 수신한 경우(S21의 긍정 판정), 센서 컨트롤러(31)는 수신한 응답 신호(Ack)에 포함되어 있던 데이터를 기능 정보(CP)의 해시값(CP_Hash)으로 간주하여 취득한다(스텝 S22). 그리고, 후술하는 스텝 S33에서 과거에 기억하고 있던 해시값(CP_Hash) 중에 일치하는 것이 있는지 여부를 판정하여(스텝 S23), 있다고 판정했을 경우에는, 그 해시값(CP_Hash)에 대응지어 기억되어 있던 기능 정보(CP)에 의해, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)의 내용을 결정한다(스텝 S30).

한편, 스텝 S23에서 일치하는 것이 없다고 판정했을 경우, 센서 컨트롤러(31)는 응답 신호(Ack)에 포함되어 있던 데이터를 기능 정보(CP)의 일부로서 축적한다(스텝 S24). 그리고, 여기까지의 처리를 반복한 결과, 기능 정보(CP)의 전부가 축적되었는지 여부를 판정하고(스텝 S25), 전부가 축적되었다고 판정했을 경우에는, 축적된 기능 정보(CP)에 의해, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)의 내용을 결정한다(스텝 S30). 한편, 아직 전부는 축적되어 있지 않다고 판정했을 경우에는, 스텝 S20으로 돌아와서 비콘 신호(BS)의 송신을 반복한다.

스텝 S30에서 기능 정보(CP)의 내용을 결정한 센서 컨트롤러(31)는, 그 해시값을 도출하여, 기능 정보(CP)와 대응지어서 대응 데이터로서 기억 영역에 기억한다(스텝 S33). 이렇게 하여 작성되는 대응 데이터의 기억 영역(대응 데이터 기억 영역)은, 해시값을 키로 하여 값을 관련지어 유지하는 이른바 해시 테이블로서 실장할 수 있다.

이어서 센서 컨트롤러(31)는 기능 정보(CP)에 포함되는 심체 타입 ID를 취득한다. 그리고, 취득한 심체 타입 ID에 기초하여, 위치 도출 파라미터의 설정을 행한다(스텝 S34). 위치 도출 파라미터는 센서(30)에 수신되는 데이터 신호로부터 스타일러스(100)의 위치를 도출하기 위해서 센서 컨트롤러(31)가 사용하는 파라미터이며, 전극(102)의 형상에 따라 다르다. 즉, 예를 들면 도 5의 (a)에 나타낸 심체(121A)의 전극(102)과 도 5의 (b)에 나타낸 심체(121A)의 전극(102)에서는, 터치면(3a)에 있어서의 데이터 신호의 확산이 다르기 때문에, 센서 컨트롤러(31)가 위치를 도출할 때에 참조해야 할 범위가 다르다. 또한, 도 5의 (c)에 나타낸 심체(121A)에 대해서는, 위치 도출에는 전극(102-1)으로부터 송출되는 데이터 신호만이 사용되고, 전극(102-2)으로부터 송출되는 데이터 신호는 스타일러스(100)의 기울기를 검출하기 위해서 사용된다. 따라서 센서 컨트롤러(31)는 예를 들면 데이터 신호의 수신 강도 등으로부터, 전극(102-1, 102-2)이 각각 송출한 데이터 신호를 구별할 필요가 있다. 위치 도출 파라미터는, 이와 같은 전극(102)의 형상에 따라 다른 위치 도출 방법을 규정하는 것으로서, 후술하는 스텝 S42에 나타내는 바와 같이, 센서 컨트롤러(31)는, 스타일러스(100)로부터 수신한 데이터 신호를 위치 도출 파라미터에 기초하여 처리함으로써, 스타일러스(100)의 위치 도출을 행하도록 구성된다.

＜B2. 데이터(D)의 수신＞

다음으로, 센서 컨트롤러(31)는 시간 슬롯 s0에 있어서 비콘 신호(BS)를 재차 송신한다(스텝 S40). 그리고, 시간 슬롯 s0, s1 이외에서 어떠한 데이터 신호를 검출했는지 여부를 판정하고(스텝 S41), 검출했다고 판정했을 경우에는, 스텝 S34에서 설정한 위치 도출 파라미터에 기초하여 스타일러스(100)의 위치 도출을 행하는 것(스텝 S42)과 함께, 연속 불수신 카운터의 값을 0으로 리셋한다(스텝 S43). 그 후, 검출한 데이터 신호로부터 인터랙티브 데이터(DF)를 추출함으로써, 인터랙티브 데이터(DF)를 수신한다(스텝 S44). 또한, 복수 프레임(F)에 한 번, 검출한 데이터 신호로부터 비인터랙티브 데이터(DINF)를 추출함으로써, 비인터랙티브 데이터(DINF)도 수신한다(스텝 S45).

다른 한편, 스텝 S41에서 데이터 신호가 검출되고 있지 않다고 판정했을 경우, 연속 불수신 카운터의 값이 소정의 임계치(Th)보다 큰지 여부를 판정하고(스텝 S46), 크지 않다고 판정했을 경우에는, 연속 불수신 카운터의 값을 1 증가시키고(스텝 S47), 스텝 S40으로 돌아온다. 한편, 스텝 S46에서 크다고 판정했을 경우에는, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 밖으로 퇴출 했다고 하는 것을 의미하므로, 센서 컨트롤러(31)는 스텝 S20으로 돌아와서 처리를 계속한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른, 스타일러스(100) 및 센서 컨트롤러(31)를 이용한 방법, 센서 컨트롤러(31), 및 스타일러스(100)에 의하면, 스타일러스(100)가 펜 다운 조작(C1)이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거, 즉 비콘 신호(BS)의 수신에 기초하여 심체 타입 ID를 포함하는 기능 정보(CP)의 송신을 행하므로, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해, 펜 다운 조작(C1)이 행해졌을 때에만 심체 타입 ID를 송신하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해, 심체 타입 ID를 효율적으로 보내는 것이 가능하게 된다.

또한, 한 번 기능 정보(CP)를 센서 컨트롤러(31)와 공유한 후에는, 기능 정보(CP)의 전체가 아니라 해시값(CP_Hash)만을 보내는 것에 의해서 기능 정보(CP)를 센서 컨트롤러(31)에 통지할 수 있으므로, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR)에 빈번하게 출입을 반복하는 상황에서도, 센서 컨트롤러(31)가 기능 정보(CP)를 특정하기 위해서 필요한 시간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 도 14의 스텝 S8에서 해시값(CP_Hash)을 송신할 때에는, 송신에 앞서 기능 정보(CP)로부터 해시값(CP_Hash)을 도출하는 처리를 행한다고 설명했지만, 이 도출은, 기능 정보(CP)의 전체에 기초하여 행해도 되고, 일부에만 기초하여서 행해도 된다. 이하, 기능 정보(CP)의 일부에만 기초하여 해시값(CP_Hash)을 도출하는 처리에 대해서, 자세하게 설명한다.

먼저, 도 8에 나타낸 기능 정보(CP)에는, 유저 조작 또는 센서 컨트롤러(31)로부터의 설정에 의해서 변경되지 않는 제1 기능 정보와, 유저 조작 또는 센서 컨트롤러(31)로부터의 설정에 의해서 변경 가능한 제2 기능 정보가 포함된다. 제1 기능 정보는 예를 들면 스타일러스(100)가 가지는 필압 센서나 각도 센서 등의 센서의 타입을 나타내는 정보이며, 구체적으로는, 스타일러스(100)가 배럴 버튼(104)을 가지고 있는지 여부를 나타내는 정보(도 9에 나타낸 배럴 버튼수(BBN)로 나타내지는 정보. BBN=0은 스타일러스(100)가 배럴 버튼(104)을 가지고 있지 않은 것을 나타내고, BBN≠0은 스타일러스(100)가 배럴 버튼(104)을 가지고 있는 것을 나타낸다.), 스타일러스(100)가 기울기 검출 센서 또는 트위스트 검출 센서를 가지고 있는지 여부를 나타내는 정보(도 10에 나타낸 오리엔테이션 코드(ORC)에 의해 나타내지는 정보. 예를 들면 ORC=1은 스타일러스(100)가 트위스트 검출 센서를 가지고 있지 않은 것을 나타내고, ORC=2는 스타일러스(100)가 트위스트 검출 센서를 가지고 있는 것을 나타낸다.), 및, 스타일러스(100)가 그 외의 센서를 가지고 있는지 여부를 나타내는 정보(도 9에 나타낸 커스텀 데이터 플래그(CDf)에 의해 나타내지는 정보) 등이다. 스타일러스(100)가, 당해 스타일러스(100)에 의해서 그려지는 선의 색을 특정할지 여부를 나타내는 정보(도 8에 나타낸 색(Col)에 의해서 나타내지는 정보)도, 제1 기능 정보에 포함된다. 도 8 등에는 나타내고 있지 않지만, 기능 정보(CP)에는 하나 이상의 배럴 버튼(104) 각각에 부여된 기능을 특정하는 정보를 포함할 수 있고, 그 경우에는, 이 정보도 제1 정보의 하나가 된다. 이 정보에는, 예를 들면, 2개의 배럴 버튼(104)이 있는 경우에 주된 것(primary)과 보조적인 것(secondary)을 구별하기 위한 정보나, 그 배럴 버튼(104)이 눌리고 있는 동안, 스타일(Styl)이 지우개가 되는 것을 나타내는 정보 등이 포함된다.

한편, 제2 기능 정보는, 심체 타입 ID 외에, 예를 들면 스타일러스(100)에 의해서 그려지는 선의 색, 폭, 및, 연필이나 볼펜 등 브러시의 타입을 특정하는 정보 등이다. 이것들은, 도 8에 나타낸 색(Col) 및 스타일(Styl)에 의해서 나타내진다. 유저 식별자(UID)는 색, 폭 등 잉킹의 정보를 특정할 수 있는 정보이기 때문에, 유저 식별자(UID)에 대해서도 제2 기능 정보에 포함하는 것으로 해도 된다.

스타일러스(100)가 해시값(CP_Hash)을 도출할 때에는, 기능 정보(CP) 중 제2 기능 정보에 관한 부분에만 기초하여, 해시값(CP_Hash)을 도출하는 것으로 해도 된다. 이렇게 함으로써, 다른 기능 정보(CP)에 대해서 같은 해시값(CP_Hash)이 도출되어 버릴 가능성(해시값이 충돌할 가능성)을 줄일 수 있다. 예를 들면, 상기와 같이 제2 기능 정보에 관한 부분에만 기초하여 해시값(CP_Hash)을 도출하도록 함으로써, 기능 정보(CP)의 전체에 기초하여 해시값(CP_Hash)을 도출하는 경우에 비해, 해시값 도출의 기초가 되는 정보의 사이즈를 작게 할 수 있다. 해시값의 충돌의 가능성은, 해시값 도출의 기초가 되는 정보의 사이즈가 작을수록 작게 되므로, 상기와 같이 함으로써, 해시값이 충돌할 가능성을 줄이는 것이 가능하게 된다.

또한, 센서 컨트롤러(31)는, 도 15의 스텝 S23에서, 수신한 해시값(CP_Hash)과 일치하는 것이 대응 데이터 기억 영역 내에 기억되어 있지 않다고 판정했을 경우에, 스타일러스(100)에 대해서, 기능 정보(CP)의 전체의 송신 요구를 송신하는 것으로 해도 된다. 또한, 이 송신은 비콘 신호(BS) 내에 커맨드의 하나로서 상기 송신 요구를 배치함으로써 행하는 것이 적합하다. 이 경우의 스타일러스(100)는, 이 송신 요구를 받아들였을 경우에, 도 14의 스텝 S6에서 페어링 완료되지 않았다고 판정하는 것으로 하면 된다. 그렇게 함으로써, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대해, 기능 정보(CP)의 전체를 송신하는 것이 가능하게 된다.

또한, 센서 컨트롤러(31)는, 상술한 바와 같이, 스타일러스(100)가 송신한 기능 정보(CP)를 무조건으로 받아들이는 것이 아니라, 자신의 리소스에 따라 기능 정보(CP) 내에 규정되는 정보의 일부 또는 전부를 받아들이지 않는다고 결정해도 되고, 또한, 데이터(D)의 송신에 이용하는 시간 슬롯을 자신이 결정하는 것으로 해도 된다. 이하, 이러한 점에 대해 도 22를 참조하면서 설명한다.

도 22는 도 15에 나타낸 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우의 변형예를 나타내는 도면이다. 동 도면에는, 도 15에 나타낸 플로우의 일부만을 골라내서 도시하고 있다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는, 스텝 S25에서 모든 기능 정보(CP)를 수신하거나, 혹은, 스텝 S23에서 대응 데이터 기억 영역으로부터 기능 정보(CP)를 취득하면, 이것들과, 이용 가능한 리소스에 관한 정보에 기초하여, 데이터 포맷(DFmt)을 가결정한다(스텝 S26). 이용 가능한 리소스의 정보란, 예를 들면 시간 슬롯의 빈 상황이다. 그리고, 가결정한 데이터 포맷(DFmt)을 지정하는 커맨드를, 비콘 신호(BS)의 일부로서 스타일러스(100)에 통지한다(스텝 S27).

그 후, 센서 컨트롤러(31)는 스타일러스(100)가 송신하는 응답 신호(Ack)의 검출을 시도하여(스텝 S28), 검출되지 않았던 경우에는, 스타일러스(100)가 센싱 범위(SR) 밖으로 퇴출했거나, 또는, 가결정한 데이터 포맷(DFmt)을 받아들이지 않았다는 것으로 하여, 센서 컨트롤러(31)는 자신의 처리를 도 15의 스텝 S20으로 되돌린다. 한편, 스텝 S28에서 응답 신호(Ack)를 검출했을 경우에는, 가결정한 내용에 의해 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)의 내용을 결정한다(스텝 S30).

스텝 S30 후, 센서 컨트롤러(31)는, 결정한 데이터 포맷(DFmt)에 기초하여, 오프셋 정보 및 인터벌 정보를 결정한다(스텝 S31). 오프셋 정보는 프레임(F)을 구성하는 복수의 시간 슬롯 중 적어도 일부의 인터랙티브 데이터(DF)의 송신에 이용하는 것을 나타내는 정보이며, 보다 구체적으로는, 프레임(F)을 구성하는 복수의 시간 슬롯 중에서 인터랙티브 데이터(DF)가 최초로 송신되는 시간 슬롯의, 프레임(F)의 선두로부터의 시간적인 거리를 나타내는 정보이다. 예를 들면, 도 18, 도 20, 및 도 21의 예에서는 오프셋 정보는 2가 되고, 도 19의 예에서는 오프셋 정보는 3이 된다. 한편, 인터벌 정보는 인터랙티브 데이터(DF)의 송신 주기를 나타내는 정보이다. 예를 들면, 도 18 내지 도 20의 예에서는 인터벌 정보는 4가 되고, 도 21의 예에서는 인터벌 정보는 8이 된다. 오프셋 정보 및 인터벌 정보는, 요컨데, 하나 이상의 개별 인터랙티브 데이터 중 어느 개별 인터랙티브 데이터를 어느 타이밍으로 송신하는지를 규정하는 것이며, 상술한 데이터 포맷(DFmt)과 함께, 데이터(D)를 포함하는 데이터 신호의 구성을 결정하는 포맷을 구성한다. 인터벌 정보는 오프셋 정보와 달리 송신 빈도로 나타내는 것도 가능하고, 또한, 송신 주기 혹은 송신 빈도를 나타내는 식별자로 나타내는 것도 가능하다.

스텝 S31에서 오프셋 정보 및 인터벌 정보를 결정한 센서 컨트롤러(31)는, 그 다음으로, 결정한 오프셋 정보 및 인터벌 정보를 지정하는 커맨드를, 비콘 신호(BS)의 일부로 하여 스타일러스(100)에 통지한다(스텝 S32). 이 이후, 스타일러스(100)는 지정된 오프셋 정보 및 인터벌 정보에 의해 나타내지는 시간 슬롯을 이용하여, 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하게 된다.

이와 같이, 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)와, 스타일러스(100)가 데이터(D)의 송신에 이용하는 시간 슬롯을 결정하는 것으로 해도 된다. 이렇게 함으로써, 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(100)와의 통신을 주도하는 것이 가능하게 된다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 시스템(1)에 대해 설명한다. 본 실시 형태에 따른 시스템(1)은, 기능 정보(CP)의 해시값으로서 2개의 해시값을 이용하는 점에서, 제1 실시 형태에 따른 시스템(1)과 다르다. 이하, 제1 실시 형태와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 이하에서는, 제1 실시 형태와의 차이점에 주목하여 설명한다.

도 23은 본 실시 형태에 따른 스타일러스(100) 및 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다. 동 도면에는, 센서 컨트롤러(31)가 스타일러스(100)로부터 기능 정보(CP)를 받아들이는 처리에 관한 동작 플로우를 도시하고 있다. 이하, 동 도면을 참조하면서, 본 실시 형태에 따른 스타일러스(100) 및 센서 컨트롤러(31)의 동작에 대해 설명한다.

우선 스타일러스(100)는, 전원이 온 되었을 때나, 해시값에 영향을 미치는 변경이 기능 정보(CP)에 가해졌을 때(도 14의 스텝 S2에 있어서의 긍정 판정에 상당)에, 자신의 기능 정보(CP)에 기초하여 2개의 해시값 ＃1, ＃2(제1 및 제2 해시값)를 도출한다(스텝 S50, S51). 이 2개의 해시값 ＃1, ＃2는, 예를 들면 13비트 CRC와 16비트 FNV와 같은 서로 다른 2종류의 해시 함수(알고리즘)를 이용하여 도출해도 되고, 1개의 해시 함수에 의해 도출된 해시값의 상위 비트열과 하위 비트열을 각각 해시 ＃1, ＃2라고 해도 된다. 또한, 상술한 제1 기능 정보에 기초하여 해시 ＃1을 도출하고, 제2 기능 정보에 기초하여 해시 ＃2를 도출하는 것과 같은 처리도 가능하다.

스타일러스(100)가 센서 컨트롤러(31)의 센싱 범위(SR)(도 1 참조)에 들어가, 센서 컨트롤러(31)에 의해서 송신된 비콘 신호(BS)를 검출하면(스텝 S60, S52), 스타일러스(100)는 우선, 해시값 ＃1만을 송신한다(스텝 S53). 이 송신은, 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호 내에 해시값 ＃1을 배치함으로써 행한다.

센서 컨트롤러(31)는 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호를 검출하면(스텝 S61), 그 중에서 해시값 ＃1(라고 예상되는 정보)을 꺼내서, 대응 데이터 기억 영역에 기억되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S62). 스텝 S61에서 응답 신호가 검출되지 않았던 경우에는, 스텝 S60으로 돌아와서, 다음의 프레임으로 재차 비콘 신호(BS)를 송신한다.

스텝 S62에서 대응 데이터 기억 영역에 기억되어 있지 않다고 판정했을 경우, 센서 컨트롤러(31)는 스타일러스(100)로부터 기능 정보(CP)를 읽어낸다(스텝 S63). 이 읽어내기는, 구체적으로는, 다음의 프레임으로 송신하는 비콘 신호(BS) 내에, 기능 정보(CP)의 송신 요구를 나타내는 커맨드(Get(CP))를 배치함으로써 행한다. 이에 따라 스타일러스(100)가 기능 정보(CP)를 송신하면(스텝 S54), 센서 컨트롤러(31)는 수신한 기능 정보(CP)에 기초하여 해시값 ＃2를 도출하고, 수신한 해시값 ＃1 및 기능 정보(CP)와 대응지어서 대응 데이터 기억 영역에 기억한다(스텝 S64). 또한, 이 스텝 S64에서는, 센서 컨트롤러(31)가 해시값 ＃1도 새롭게 도출하는 것으로 해도 된다.

한편, 스텝 S62에서 대응 데이터 기억 영역에 기억되어 있다고 판정했을 경우, 센서 컨트롤러(31)는 수신한 해시값 ＃1과 대응지어서 기억하고 있는 해시값＃2를 읽어내어, 스타일러스(100)에 송신한다(스텝 S65). 이 송신도, 다음의 프레임으로 송신하는 비콘 신호(BS) 내에, 읽어낸 해시값 ＃2를 배치함으로써 행한다. 이렇게 하여 송신된 해시값 ＃2를 수신한 스타일러스(100)는, 그것이 스텝 S51에서 도출한 것과 일치하는지 여부를 판정하고(스텝 S56), 일치하는 경우에는 응답 신호(Ack)를, 일치하지 않는 경우에는 실패 신호(Fail)를 송신한다. 이들 송신은, 비콘 신호(BS)에 대한 응답 신호 내에 응답 신호(Ack) 또는 실패 신호(Fail)를 배치함으로써 행한다. 그리고, 실패 신호(Fail)를 송신한 경우에는 스텝 S52로 돌아와서 처리를 계속하고, 응답 신호(Ack)를 송신한 경우에는, 센서 컨트롤러(31)의 검출 처리를 종료하고, 상술한 데이터 신호의 송신 처리(도 14에 나타낸 스텝 S10 이후의 처리)로 이행한다. 센서 컨트롤러(31)는, 스텝 S65에서 송신한 해시값 ＃2에 대해서 응답 신호(Ack)를 검출했는지를 판정하여(스텝 S66), 응답 신호(Ack)를 검출했을 경우에는 스타일러스(100)의 검출 처리를 종료하고 데이터 신호의 수신 처리(도 15에 나타낸 스텝 S40 이후의 처리)로 이행하며, 응답 신호(Ack)가 검출되지 않았던 경우(또는 실패 신호(Fail)를 검출했을 경우)에는, 스텝 S63으로 돌아와서 재차 기능 정보(CP)의 읽어내기 처리를 행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 시스템(1)에 의하면, 센서 컨트롤러(31)는, 수신한 해시값 ＃1과 대응지어서 기억되어 있는 해시값 ＃2에 의해, 자신의 대응 데이터 기억 영역에 기억하고 있는 기능 정보(CP)와 스타일러스(100)가 가지고 있는 기능 정보(CP)의 일치를 재확인할 수 있다. 따라서, 올바른 기능 정보(CP)에 의한 통신을 보다 확실히 행하는 것이 가능하게 된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 실시 형태로 하등 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 그 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 다양한 형태로 실시될 수 있는 것은 물론이다.

예를 들면, 상기 각 실시 형태에서는, 동일한 다운링크 신호(DS)에 의해, 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y)의 도출과, 인터랙티브 데이터(DF) 등의 송신이 행해지고 있었지만, 도 24에 나타내는 바와 같이, 이것들을 별개의 다운링크 신호(DS)에 의해 실현되는 것으로 해도 된다. 즉, 도 24에는, 좌표 데이터 도출 전용의 위치 신호인 다운링크 신호(DS)와, 인터랙티브 데이터(DF)를 송신하기 위한 다운링크 신호(DS)를 시분할로 송신하고, 센서 컨트롤러(31)는 전자의 다운링크 신호(DS)에만 기초하여 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y)를 도출하는 예를 나타내고 있다. 이와 같이 해도, 센서 컨트롤러(31)는 스타일러스(100)의 위치를 나타내는 좌표 데이터(X, Y)와, 스타일러스(100)가 송신한 인터랙티브 데이터(DF)를 적합하게 취득할 수 있다.

또한, 상기 각 실시 형태에서는, 스타일러스(100)와 센서 컨트롤러(31)가 쌍방향으로 통신을 행하는 예를 들어 설명했지만, 본 발명은 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 대한 일방향의 통신만을 행하는 경우에도 적합하게 적용 가능하다. 이하, 도면을 참조하면서 자세하게 설명한다.

도 25는 본 발명의 변형예에 따른 스타일러스(100)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다. 또한, 도 26은 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)의 동작 플로우를 나타내는 도면이다.

먼저 도 25를 참조하여 스타일러스(100)의 동작에 대해 설명하면, 우선 스텝 S1~S3에 대해서는, 도 14를 참조하여 설명한 동작과 같다. 스텝 S3 후, 본 변형예에 따른 스타일러스(100)는, 도 14에 나타낸 비콘 신호(BS)의 검출(스텝 S4)이 아니라, 조작 상태 검출부(105)(도 3 참조)에 의해 검출되는 필압값이 0보다 큰 값(소정의 값)이 되었는지 여부의 판정을 행한다(스텝 S70). 비콘 신호(BS)의 검출을 행하지 않는 것은, 본 변형예에서는 센서 컨트롤러(31)가 비콘 신호(BS)의 송신을 행하지 않기 때문이다. 필압값이 0보다 크다고 하는 것은, 통상, 펜 터치 조작(C2)(도 1 참조)이 이루어져, 현재 펜 무브 조작(C3)(도 1 참조) 중이라고 하는 것을 의미한다. 따라서, 스텝 S70에서는, 실질적으로 펜 터치 조작(C2)의 검출이 행해지게 된다.

본 변형예에 따른 스타일러스(100)는, 스텝 S70의 긍정 판정(즉, 펜 터치 조작(C2)의 검출)을 트리거(펜 다운 조작이 발생했을 경우에 발생하는 소정의 트리거)로서, 심체 타입 ID를 포함하는 기능 정보(CP)에 관한 정보의 송신을 행한다(스텝 S71). 여기서 송신하는 정보는, 기능 정보(CP) 그 자체여도 되고, 기능 정보(CP)에 변경이 없는 것을 나타내는 정보(변경없음 정보)여도 된다. 또한, 센서 컨트롤러(31)에 미리 기능 정보(CP)를 기억시켜 둘 수 있는 경우에는, 상술한 해시값(CP_Hash)이나 유저 식별자(UID)와 같은, 센서 컨트롤러(31) 측에서 기능 정보(CP)를 특정할 수 있도록 하기 위한 정보에 의해, 기능 정보(CP)에 관한 정보를 구성하는 것으로 해도 된다. 그 외, 스타일러스(100)는 기능 정보(CP)의 사이즈가 크기 때문에 1회로 모두 보낼 수 없는 경우 등에는, 도 14의 스텝 S7과 같이, 복수 회로 나누어 기능 정보(CP)를 송신하는 것으로 해도 된다.

스텝 S71에서 기능 정보(CP)에 관한 정보를 송신한 후의 처리는, 도 14에서 설명한 스텝 S10 이후의 처리와 기본적으로 마찬가지이다. 다만, 본 변형예에서는, 스텝 S10에서의 비콘 신호(BS)의 검출 대신에, 필압값이 0인지 여부가 판정된다(스텝 S72). 비콘 신호(BS)의 검출을 행하지 않는 것은, 스텝 S70과 같은 이유에 따른다. 필압값이 0이라고 하는 것은, 통상, 펜 업 조작(C4, C5)(도 1 참조)이 이루어졌다고 하는 것을 의미한다. 따라서, 스텝 S72에서는, 실질적으로 펜 업 조작(C4, C5)의 검출이 행해지게 된다.

다음으로, 도 26을 참조하면서, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)의 동작에 대해 설명한다. 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는, 우선 스타일러스(100)로부터의 신호의 검출을 행한다(스텝 S80). 그리고, 그 신호 내에 기능 정보(CP)(의 일부)가 포함되어 있는지 여부를 판정한다(스텝 S81). 기능 정보(CP)(의 일부)가 포함되어 있었을 경우, 신호 내에 포함되어 있던 데이터를 기능 정보(CP)(의 일부)로서 축적한다(스텝 S83). 그리고, 여기까지의 처리를 반복한 결과, 기능 정보(CP)의 전부가 축적되었는지 여부를 판정하여(스텝 S84), 전부가 축적되었다고 판정했을 경우에는, 스텝 S83에서의 축적된 기능 정보(CP)에 기초하여, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)의 내용을 결정한다(스텝 S85). 한편, 아직 전부 축적되어 있지는 않다고 판정했을 경우에는, 스텝 S80으로 돌아와서 신호의 검출을 반복한다.

한편, 스텝 S81에서 포함되어 있지 않다고 판정했을 경우에는, 이전의 축적 결과에 기초하여, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)(데이터 포맷(DFmt)을 포함한다)의 내용을 결정한다(스텝 S86). 구체적으로 설명하면, 우선 스타일러스(100)로부터의 신호에 상술한 변경없음 정보가 포함되어 있었을 경우에는, 이전에 수신하여 축적한 최신의 기능 정보(CP)에 기초하여, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)의 내용을 결정한다. 또한, 센서 컨트롤러(31)가 해시값(CP_Hash)과 대응지어서 기능 정보(CP)를 축적 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 스타일러스(100)로부터의 신호에 포함되는 해시값(CP_Hash)에 대응하는 기능 정보(CP)를 읽어내고, 읽어낸 기능 정보(CP)에 기초하여, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)의 내용을 결정한다. 또한, 센서 컨트롤러(31)가 유저 식별자(UID)와 대응지어서 기능 정보(CP)를 축적 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 스타일러스(100)로부터의 신호에 포함되는 유저 식별자(UID)에 대응하는 기능 정보(CP)를 읽어내고, 읽어낸 기능 정보(CP)에 기초하여, 현재 접근 중인 스타일러스(100)의 기능 정보(CP)의 내용을 결정한다.

스텝 S85 또는 스텝 S86에서 기능 정보(CP)의 내용을 결정한 후의 처리는, 도 14에서 설명한 스텝 S34 이후의 처리와 기본적으로 마찬가지이다. 다만, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는 신호의 송신을 행하지 않기 때문에, 스텝 S40에서의 비콘 신호(BS)의 송신은 행하지 않는다. 또한, 도 14의 스텝 S33의 처리, 즉 기능 정보(CP)의 해시값을 도출하여, 기능 정보(CP)와 대응지어 대응 데이터로서 기억 영역에 기억하는 처리도 행하지 않는다. 자세하게 설명하면, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는, 해시값과 기능 정보(CP)를 대응지어서 기억하는 것은 있을 수 있지만, 그 기억 처리를 펜 다운시에 행하는 것은 있을 수 없다. 만일 펜 다운시에 수신한 기능 정보(CP)에 기초하여 해시값을 산출하여, 기능 정보(CP)와 대응지어서 기억했다고 해도, 스타일러스(100)에서는 센서 컨트롤러(31)의 상황을 일절 알 수 없기 때문에, 해시값만을 송신하여 올바르게 기능 정보(CP)를 전달할 수 있는지 여부를 판정할 수 없다. 따라서, 올바르게 기능 정보(CP)를 전달할 수 있는 것을 보증하기 위해서는, 결국, 기능 정보(CP) 그 자체를 송신할 수 밖에 없기 때문이다. 이것은, 유저 식별자(UID)와 기능 정보(CP)를 대응지어서 기억하는 경우에 있어서도 마찬가지이며, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)가 해시값 또는 유저 식별자(UID) 등과 기능 정보(CP)를 대응지어서 기억하려면, 펜 다운시가 아니라 유저의 명확한 지시에 의한 제어 하에서 기억 처리를 행할 필요가 있다.

본 변형예에서는, 필압값이 0보다 큰 값이 된 것(즉, 펜 터치 조작(C2)의 검출)을 트리거로서 기능 정보(CP)의 송신을 행하도록 스타일러스(100)를 구성했지만, 이와 같은 트리거는, 상기 제1 및 제2 실시 형태에 있어서도 적용할 수 있다. 예를 들면, 도 14의 스텝 S14나 도 23의 스텝 S52에 있어서의 비콘 신호(BS)의 검출 유무의 판정에 더하여, 필압값이 0보다 큰 값이 된 것의 판정도 행하도록 스타일러스(100)를 구성함으로써, 비콘 신호(BS)의 검출과 필압값이 0보다 큰 값이 되는 것 중 어느 한쪽이 충족되었을 경우에 스타일러스(100)에 기능 정보(CP)를 송신시킨다고 하는 구성을 실현하는 것이 가능하게 된다.

그 밖에, 상기 각 실시 형태에서는, 센서 컨트롤러(31)가 심체 타입 ID에 기초하여 위치 도출 파라미터를 설정하는 예에 대해 설명했지만, 본 발명은 센서 컨트롤러(31)가 위치 도출 파라미터의 설정에 더하여 다른 용도로 심체 타입 ID를 이용하는 경우에도 적용할 수 있다. 이하, 도면을 참조하여, 그 일례에 대해 설명한다.

도 27의 (a), (b)는 각각, 본 발명의 변형예에 따른 스타일러스(100)를 나타내는 도면이다. 도 27의 (a)는, 단단한 펜 끝을 가지는 심체(121D)를 스타일러스(100)에 장착한 경우를, 도 27의 (b)는, 붓과 같은 부드러운 펜 끝을 가지는 심체(121E)를 스타일러스(100)에 장착한 경우를 각각 나타내고 있다. 또한, 도 27의 (a), (b)에서는, 전극(102)의 기재는 생략하고 있다.

도 27의 (a)의 예에서는, 유저가 펜 끝을 통해서 터치면(3a)에 압력(P)(혹은 힘(P))을 주었을 경우, 그 압력(P)이 모두 다이렉트로 조작 상태 검출부(105)에 인가된다. 따라서, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러에 송신되는 필압값은, 터치면(3a)으로부터 펜 끝에 주어진 압력과 같은 값(P)이 된다. 한편, 도 27의 (b)의 예에서는, 유저가 펜 끝을 통해서 터치면(3a)에 압력(P)을 주었을 경우여도, 조작 상태 검출부(105)에 인가되는 압력은, P보다 작은 값(이하, 도시하는 예에서는 P/3로 한다)이 된다. 이것은, 붓의 유연성이나 하우징과 심체(121E)의 사이에 발생하는 압력(혹은 힘)에 의해서, 조작 상태 검출부(105)에 전달되어야 할 압력(P)의 일부가 흡수되기 때문이다. 따라서, 스타일러스(100)로부터 센서 컨트롤러(31)에 송신되는 필압값은, P가 아니라 그것보다 작은 값, 예를 들면 P/3나, 특수한 비선형 함수가 된다.

이와 같이, 심체(121)의 종류에 따라서는, 본래의 필압값 P 보다도 작은 필압값이 센서 컨트롤러(31)에 전달되게 된다. 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는, 이와 같이 본래의 필압값보다 작은 값이 되어 전달될 수 있는 필압값을 본래의 필압값(이하, 「필압 레벨」이라고 칭한다)으로 변환하는 목적으로, 심체 타입 ID를 이용한다.

자세하게 설명하면, 본 변형예에 따른 센서 컨트롤러(31)는, 심체 타입 ID 마다, 스타일러스(100)로부터 수신되는 필압값을 필압 레벨로 변환하기 위한 함수(필압 커브. 필압 레벨을 도출하는 방법)를 기억하고 있다. 그리고, 스타일러스(100)로부터 수신한 심체 타입 ID에 기초하여 필압 커브를 선택하고, 선택한 필압 커브에 의해, 스타일러스(100)로부터 수신한 필압값을 필압 레벨로 변환한다.

예를 들면, 센서 컨트롤러(31)는, 도 27의 (a)의 심체(121D)에 대해서, 필압 커브로서 Pb=Pa를 기억하고 있다. 다만, Pa는 스타일러스(100)로부터 수신되는 필압값이며, Pb는 변환 후의 필압 레벨이다. 또한, 센서 컨트롤러(31)는, 도 27의 (b)의 심체(121E)에 대해서, 필압 커브로서 Pb=Pa×3을 기억하고 있다. 이것에 의해, 심체(121D, 121E) 중 어느 것에 대해서도, 유저가 펜 끝을 통해서 터치면(3a)에 압력(P)을 주었을 경우의 필압 레벨(Pb)은 P가 된다. 이와 같이, 본 변형예에 의하면, 센서 컨트롤러(31)는 심체(121)의 종류에 의하지 않고 본래의 필압값을 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 추가로 다른 용도로서, 필압만이 아니라 스타일러스(100)의 기울기각 등을 검출하는데 있어서, 적절한 전극 혹은 신호 분포의 형상을 특정하기 위해서 심체 정보를 이용하는 것도 가능하다. 본 발명에 의하면, 이와 같은 경우에도 심체 정보를, 반복해서 송신되는 데이터와는 별도로 효율적으로 센서 컨트롤러(31)에 대해서 전달하는 것이 가능하게 된다.

1 시스템 3 전자기기
3a 터치면 30 센서
30X, 30Y 선 모양 전극 31 센서 컨트롤러
32 시스템 컨트롤러 40 선택부
41x, 41y도체 선택 회로 44x, 44y 스위치
49 검파 회로 50 수신부
51 증폭 회로 52 검파 회로
53 AD 변환기 60 송신부
61 제어 신호 공급부 62 스위치
63 직접 확산부 64 확산 부호 유지부
65 송신 가드부 70 로직부
80 MCU 100 스타일러스
101 배터리 102 전극
103 테일 스위치 104 배럴 버튼
105 조작 상태 검출부 106 스타일러스 컨트롤러 IC
110 통신부 111 기능 정보 갱신부
112 인터랙티브 데이터 취득부
113 비인터랙티브 데이터 취득부
120 심체 홀더
121, 121A~121C 심체 123, D1~D0, T1~T3 단자
BB 배럴 버튼 상태 BBN 배럴 버튼수
BL 배터리 레벨 BS 비콘 신호
C1 펜 다운 조작 C2 펜 터치 조작
C3 펜 무브 조작 C4, C5 펜 업 조작
CBS 커스텀 버튼 사이즈 CD 커스텀 데이터
CDf 커스텀 데이터 플래그 CDS 커스텀 데이터 사이즈
COS 커스텀 오리엔테이션 사이즈
CP 기능 정보 CP_Hash 해시값
CPS 커스텀 필압 사이즈 Col 색
D 데이터 DF 인터랙티브 데이터
DFmt 데이터 포맷 DINF 비인터랙티브 데이터
DS 다운링크 신호 F 프레임
H1~H3 오목부 L1~L3 배선
OCT 오리엔테이션 코드 테이블
OR 오리엔테이션 ORC 오리엔테이션 코드
ORR 오리엔테이션 분해능 PL 필압 단계 지시수
Rx 수신부 SR 센싱 범위
Styl 스타일 TaP 접선 방향 필압값
TaPf 접선 방향 필압 플래그 TiP 필압값
Tx 송신부

Claims

액티브 스타일러스 및 센서 컨트롤러를 이용한 방법으로서,
상기 액티브 스타일러스가, 소정의 트리거에 따라, 당해 액티브 스타일러스의 펜 끝에 있어서의 전극의 개수 또는 배치를 특정하는 정보를 포함하는 심체 정보를 송신하는 스텝과,
상기 센서 컨트롤러가, 상기 심체 정보를 수신함으로써, 상기 액티브 스타일러스의 전극의 개수 또는 배치를 특정하는 스텝과,
상기 액티브 스타일러스가 상기 전극을 이용하여 신호를 반복 송신하는 스텝과,
상기 센서 컨트롤러가, 상기 심체 정보에 기초하는 방법에 따라 상기 신호에 기초하여 상기 액티브 스타일러스의 위치를 도출하는 스텝을 구비하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 심체 정보는, 상기 액티브 스타일러스가 상기 펜 끝을 구성하는 심체의 중심에 존재하는 제1 전극과 다른 제2 전극을 포함하는지 여부를 특정하는 정보이며,
상기 센서 컨트롤러는, 상기 심체 정보에 의해 상기 액티브 스타일러스가 상기 제2 전극을 포함하는 것을 나타내는 경우에, 추가로 상기 제2 전극으로부터 송신된 신호에 기초하여 상기 액티브 스타일러스의 기울기를 도출하는 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 비교하여 상기 펜 끝으로부터 먼 위치에 마련된 전극인 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소정의 트리거는 상기 센서 컨트롤러가 송신하는 업 링크 신호를 상기 액티브 스타일러스가 검출한 것인 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 심체 정보를 송신하는 스텝은, 상기 센서 컨트롤러부터 공급된 신호에 대한 응답 신호에 의해 상기 심체 정보를 송신하는 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 액티브 스타일러스는, 상기 심체 정보를 포함하는 기능 정보를 포함하는 데이터의 단축 정보를 송신함으로써, 상기 심체 정보를 송신하는 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 심체 정보는 상기 액티브 스타일러스를 식별하는 고유 ID의 일부이며, 상기 심체 정보를 송신하는 스텝은 상기 고유 ID를 송신하는 스텝인 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 심체 정보는 상기 액티브 스타일러스가 신호 송신을 위해서 사용하는 전극이 상기 심체의 내외 어느 쪽에 있는지를 나타내는 정보를 포함하는 방법.
센서 컨트롤러에 대해서 신호를 송신 가능하게 구성된 액티브 스타일러스로서,
복수의 전극을 가지는 펜 끝과,
상기 복수의 전극 중 어느 것으로부터 신호를 송신하는 송신부와,
소정의 트리거에 따라, 상기 센서 컨트롤러에 대해서, 상기 송신부를 이용하여, 상기 펜 끝에 있어서의 전극의 개수 또는 배치를 특정하는 정보를 포함하는 심체 정보를 송신하는 한편, 상기 심체 정보를 송신한 후, 상기 센서 컨트롤러에 대해서, 상기 송신부를 이용하여, 신호를 반복 송신하는 제어부를 포함하는 액티브 스타일러스.
청구항 9에 있어서,
상기 심체 정보는, 상기 복수의 전극에 상기 펜 끝을 구성하는 심체의 중심에 존재하는 제1 전극과 다른 제2 전극을 포함하는지 여부를 특정하는 정보인 액티브 스타일러스.
청구항 10에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 비교하여 상기 펜 끝으로부터 먼 위치에 마련된 전극인 액티브 스타일러스.
청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전극을 통해 상기 센서 컨트롤러부터 신호를 수신하는 수신부를 더 포함하고,
상기 소정의 트리거는 상기 수신부를 통해 상기 센서 컨트롤러가 송신하는 업 링크 신호를 상기 액티브 스타일러스가 검출한 것인 액티브 스타일러스.
펜 끝에 있어서의 전극의 개수 또는 배치를 특정하는 정보를 포함하는 심체 정보 및, 상기 펜 끝을 구성하는 심체에 부가되는 필압값을 포함하는 데이터 신호를 송신 가능하게 구성된 액티브 스타일러스와 함께 이용되는 센서 컨트롤러로서,
상기 액티브 스타일러스에 의해 송신된 상기 심체 정보를 취득함으로써 상기 액티브 스타일러스의 전극의 개수 또는 배치를 특정하고,
취득한 상기 심체 정보에 기초하여 1개의 위치 도출 방법을 결정하고, 결정된 위치 도출 방법에 따라, 반복 송신되는 상기 데이터 신호에 기초하여 반복해서 상기 액티브 스타일러스의 위치를 도출하는 센서 컨트롤러.
청구항 13에 있어서,
상기 심체 정보는, 상기 액티브 스타일러스가 심체의 중심에 존재하는 제1 전극과 다른 제2 전극을 포함하는지 여부를 특정하는 정보이며,
상기 심체 정보에 의해 상기 액티브 스타일러스가 상기 제2 전극을 포함하는 것을 나타내는 경우에, 추가로 상기 제2 전극으로부터 송신된 신호에 기초하여 상기 액티브 스타일러스의 기울기를 도출하는 센서 컨트롤러.
청구항 14에 있어서,
상기 제2 전극은 상기 제1 전극과 비교하여 상기 펜 끝으로부터 먼 위치에 마련된 전극인 센서 컨트롤러.
청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액티브 스타일러스에 대해서 업 링크 신호를 송신 가능하게 구성되고,
상기 액티브 스타일러스는 상기 업 링크 신호를 검출하는 것에 따라, 상기 심체 정보를 송신하는 센서 컨트롤러.