WO2016031059A1 - 位置指示器及び位置検出器 - Google Patents

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WO2016031059A1
WO2016031059A1 PCT/JP2014/072775 JP2014072775W WO2016031059A1 WO 2016031059 A1 WO2016031059 A1 WO 2016031059A1 JP 2014072775 W JP2014072775 W JP 2014072775W WO 2016031059 A1 WO2016031059 A1 WO 2016031059A1
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unit
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position indicator
position detector
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PCT/JP2014/072775
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洋一 三浦
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株式会社ワコム
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means

Definitions

  • the present invention relates to a position indicator and a position detector, and more particularly to a position indicator and a position detector using a code string having a periodic autocorrelation characteristic.
  • a touch-type input system including a position detector that is a plate-like input unit and a position indicator such as an electronic pen or a cursor is known. Depending on the position detector, a simple stick or a human finger may be used as a position indicator.
  • Such an input system is generally called by a name such as a tablet or a digitizer, and is widely used for inputting characters and illustrations to a computer such as a personal computer or a tablet terminal.
  • a plurality of linear conductors each extending in the x direction and juxtaposed at equal intervals in the y direction orthogonal to the x direction, and each extending in the y direction and extending in the x direction And a plurality of linear conductors juxtaposed at equal intervals.
  • the plurality of linear conductors are configured such that the voltage is excited when the position indicator approaches, and the value increases as the distance from the position indicator decreases.
  • the position detector is configured to check the voltage excited in each linear conductor by scanning the voltages of the plurality of linear conductors and detect the position of the position indicator based on the result.
  • the position indicator since the voltage may be excited on the linear conductor due to factors other than the position indicator under actual use, the position indicator is not actually approaching only by checking the voltage as described above. Nevertheless, the position indicator position may be detected. Therefore, in recent years, there is a case where a technique is used in which only the position of the position indicator can be reliably detected by performing a correlation calculation. This will be described in detail below.
  • a known code string having periodic autocorrelation characteristics such as an M-sequence code is included in the signal from the position indicator.
  • a code sequence having periodic autocorrelation characteristics means that the inner product of this code sequence and the code sequence obtained by shifting the code sequence (referred to as “correlation value”) has a shift amount of zero.
  • the code string has a property of showing a very small value compared to the peak value.
  • the position detector is provided with a correlation calculation unit that repeatedly performs a correlation calculation between a signal sequence obtained from a voltage excited on each linear conductor and the known code sequence.
  • the correlation value output as a result of the correlation calculation performed by the correlation calculation unit indicates a peak value when the signal sequence subjected to the correlation calculation is the same as the known code sequence, and is very high otherwise. Small value.
  • the position detector calculates a reference value by multiplying the signal value obtained from the voltage excited by the linear conductor by the correlation value indicating such a property, and detects the position based on the calculated reference value. Composed. Because of the above property of the correlation value, the reference value becomes a large value only when the voltage excited by the corresponding linear conductor is excited by the approach of the position indicator, By detecting the position in this manner, the position detector can reliably detect only the position of the position indicator.
  • Patent Document 1 discloses an example of an input system that performs such correlation calculation.
  • a position detector supplies a different code string to each of a plurality of linear conductors (hereinafter referred to as “transmission conductors”) extending in the x direction, for example, and extends them in the y direction.
  • transmission conductors a plurality of linear conductors
  • receiving conductors A plurality of existing linear conductors (hereinafter referred to as “receiving conductors”) are configured to receive data.
  • the code string supplied to the transmission conductor is determined so that a matrix in which a predetermined number of codes sequentially supplied to each transmission conductor are arranged as a column for each transmission conductor is an orthogonal matrix.
  • this column vector is obtained by combining the above-described matrix and each transmitting conductor. It is represented by the product of the column vector consisting of capacitance at the cross point (intersection) of the receiving conductor. Therefore, the capacitance at each cross point can be obtained by calculating the product of the transposed matrix of the matrix described above and the column vector of the received signal. This calculation is equivalent to performing a correlation calculation with the column vector of the received signal for each row of the transposed matrix. Since the capacitance at each cross point varies depending on whether or not the finger is approaching, the position of the finger can be determined by obtaining the capacitance at each cross point as described above. Can be detected.
  • Patent Document 2 discloses an example of an input system that performs such finger detection.
  • the position detector in the above technique needs to continue the correlation calculation in order to detect the known code string included in the signal string. Since this causes an increase in the processing cost of the position detector, improvement is required.
  • one of the objects of the present invention is to provide a position indicator and a position detector that can reduce the processing cost of the position detector for the correlation calculation.
  • a position indicator includes a code string generation unit that generates a first code string having a periodic autocorrelation characteristic, and a plurality of fixed-length frames each having the first code string arranged at a head position. And a transmission data generation unit that periodically generates and transmits at time intervals.
  • the position indicator periodically generates and transmits a plurality of fixed-length frames in which the first code string is arranged at the head position.
  • the position detector after detecting the first code string can predict the next timing when the first code string comes. Therefore, since it is not necessary to continue the correlation calculation to detect the first code string, it is possible to reduce the processing cost of the position detector for the correlation calculation.
  • the code sequence generation unit further generates a second code sequence having a cyclic autocorrelation characteristic and different from the first code sequence, and the transmission data generation unit includes the plurality of transmission data generation units
  • the second code string may be arranged in each frame.
  • the transmission data generation unit is further configured to arrange the second code string at a position delayed by a first delay time from the end of the first code string, and to the position detector.
  • the first delay time may be set based on information to be transmitted.
  • the position detector can acquire the information transmitted by the position indicator by detecting the time difference between the reception timing of the first code string and the reception timing of the second code string.
  • the transmission data generation unit arranges the second code string at a position delayed by a first delay time from the end of the first code string, and sets the other code positions at the center positions of the plurality of frames.
  • a second code sequence is arranged, and another second code sequence is arranged at a position delayed by a second delay time from the end of the other second code sequence, and the position detector
  • the first delay time and the second delay time may be set based on information to be transmitted.
  • the position detector detects the time difference between the reception timing of the first code string and the reception timing of the second code string, the reception timing of the other second code string, and another second code. By detecting the time difference between the reception timings of the columns, it is possible to acquire both pieces of information transmitted by the position indicator in two steps.
  • the transmission data generation unit may be configured to arrange the second code string after the end of the first code string.
  • the position detector can detect the head position of the frame by detecting the first concatenated code string formed by sequentially connecting the first code string and the second code string. become.
  • the transmission data generation unit may be configured to arrange information to be transmitted to the position detector subsequent to the end of the second code string. According to this, the position indicator can transmit more information in one frame.
  • the transmission data generation unit may be configured to arrange a predetermined synchronization code string before the head of each of the plurality of frames. According to this, the position indicator can transmit more information in one frame.
  • the position detector detects the start position of the frame by detecting a second concatenated code string obtained by sequentially concatenating the synchronization code string, the first code string, and the second code string. Will be able to.
  • the position detector includes a first code string having a cyclic autocorrelation characteristic at each head position, and a signal sequence constituting a plurality of frames periodically transmitted at a predetermined time interval.
  • a receiving unit that receives sequentially, a first correlation calculating unit that generates a first correlation value by performing a correlation calculation between the signal sequence and the first code sequence, and a correlation between the first correlation calculation unit
  • a timing control unit that controls a timing for performing the calculation; and a position detection unit that detects a first position of the position indicator based on the first correlation value, and the timing control unit continuously calculates the correlation.
  • the correlation calculation is performed at the predetermined time interval. Controlling the first correlation calculator And features. According to this, it becomes possible to reduce the processing cost of the position detector concerning a correlation calculation.
  • the position detection unit controls the first correlation calculation unit so that the timing control unit performs correlation calculation at the predetermined time interval, and then, based on the first correlation value.
  • the process of detecting the first position of the position indicator may be started. According to this, the position detector can detect the first position of the position indicator.
  • each of the plurality of frames further includes a second code sequence having a cyclic autocorrelation characteristic and different from the first code sequence
  • the position detector includes the signal sequence and
  • a second correlation calculation unit that generates a second correlation value by performing a correlation calculation with the second code string may be further provided, and the position detection unit may further include the second correlation value. May be configured to detect the second position of the position indicator. According to this, the position detector can also detect the second position of the position indicator.
  • the position detector In this position detector, the timing when the first correlation value indicates a value equal to or greater than the first detection threshold, and the timing when the second correlation value indicates a value equal to or greater than the second detection threshold; An information acquisition unit that acquires information transmitted by the position indicator based on the time difference may be further provided. According to this, the position detector can acquire the information transmitted by the position indicator giving a difference in the transmission timing of the first code string and the second code string.
  • each of the plurality of frames includes a first concatenated code string formed by sequentially connecting the first code string and the second code string
  • the control unit includes the first code string and the second code string. It may be configured to detect the head position of the frame by detecting one concatenated code string. According to this, the position detector can detect the head position of the frame when each frame has a configuration including the first concatenated code string at the head.
  • each of the plurality of frames includes a code string indicating transmission information following the first concatenated code string, and the position detector transmits the transmission based on the code string indicating the transmission information. It is good also as providing the information acquisition part which acquires information. According to this, the position indicator can transmit more information in one frame.
  • a predetermined synchronization code string that is a code string not included in the first and second code strings is added before the head of each of the plurality of frames.
  • the control unit detects the start position of the frame by detecting a third concatenated code string formed by sequentially concatenating the synchronization code string, the first code string, and the second code string. It may be configured. According to this, the position indicator can transmit more information in one frame.
  • the position indicator periodically generates and transmits a plurality of fixed-length frames in which the first code string is arranged at the head position.
  • the position detector after detecting the first code string can predict the next timing when the first code string comes. Therefore, since it is not necessary to continue the correlation calculation to detect the first code string, it is possible to reduce the processing cost of the position detector for the correlation calculation.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the functional block of the position indicator 1 by the 1st Embodiment of this invention. It is a figure which shows the signal which the position indicator 1 shown in FIG. 1 transmits.
  • (A) is a figure which shows the transmission data which the transmission data production
  • (b) is a figure which shows the reception data which the receiving part 25 shown in FIG.
  • (c) is a figure which shows the result of the correlation calculation by the correlation calculating part 30a shown in FIG. 4
  • (d) is a figure which shows the result of the correlation calculation by the correlation calculating part 30b shown in FIG. It is a figure which shows the functional block of the position detector 20 by the 1st Embodiment of this invention.
  • (A) is a figure which shows the internal structure of the receiving part 25 shown in FIG. 4
  • (b) is a figure which shows the structure added to the receiving part 25, when demodulating. It is a figure which shows the time-dependent change of the operation
  • the touch-type input system includes the position indicator 1 shown in FIG. 1 and the position detector 20 shown in FIG.
  • the position indicator 1 is a rod-shaped device (electronic pen) having one end formed so as to be as thin as a pen tip, and includes a main body 2, a power source 3, and an electrode 4 as shown in FIG. Is done.
  • the main body 2 includes an oscillator 10, a controller 11, a code string generator 12, a transmission data generator 16, an encoder 17, a booster 18, a pen pressure sensor 13, a pen pressure detector 14, and a side switch 15. It is comprised including.
  • the power source 3 is a battery, for example, and plays a role of supplying power for operation to each unit in the main body unit 2.
  • the power supply 3 can be configured by an LC resonance circuit.
  • the power source 3 in this case is configured to rectify power induced in the LC resonance circuit by the magnetic field generated by the position detector 20 and supply the rectified power to each part in the main body 2.
  • the electrode 4 is a conductor constituting the pen tip or a conductor provided in the vicinity of the pen tip.
  • the oscillator 10 has a function of oscillating a clock signal having a predetermined frequency.
  • the control unit 11 serves to control operations of other units based on the clock signal output from the oscillator 10.
  • the code string generation unit 12 has a function of generating several types of predetermined code strings. Specifically, it is configured to be able to generate the following different code sequences C1 and C2 (first and second code sequences).
  • Code strings C1 and C2 are 7-bit M-sequence codes, respectively, and have the above-described periodic autocorrelation characteristics.
  • the pen pressure sensor 13 is a pressure sensor that plays a role of converting a force (pressing force) by which the pen tip of the position indicator 1 is pressed against the panel surface of the position detector 20 into an electric signal. This electric signal is converted into writing pressure information indicating the pressing force by the writing pressure detection unit 14.
  • the side switch 15 is a switch installed on the side of the casing of the position indicator 1, and is configured to be able to output on / off information indicating its own on / off state. The on / off of the side switch 15 is controlled by the user of the position indicator 1.
  • the pen pressure information and the on / off information are supplied to the transmission data generation unit 16 as information to be transmitted to the position detector 20 (hereinafter referred to as “pen information”).
  • the transmission data generation unit 16 has a function of generating transmission data using the code strings C1 and C2 generated by the code string generation unit 12 and supplying the transmission data to the encoding unit 17.
  • generation of transmission data by the transmission data generation unit 16 will be described in detail with reference to FIG.
  • the transmission data generation unit 16 periodically transmits a plurality of frames having a time length tf each having the code string C1 at the head position at a predetermined time interval (hereinafter referred to as “frame transmission interval”). Configured to generate and transmit.
  • the time length tf is a predetermined fixed value.
  • the specific value of the frame transmission interval is set to the same value as the time length tf.
  • the frame transmission interval and the time length tf are not necessarily the same value.
  • FIG. 2 illustrates transmission data for three frames.
  • the transmission data generation unit 16 is further configured to arrange three code strings C2 1 , C2 2 , and C2 3 in each of a plurality of generated frames.
  • the code strings C2 1 , C2 2 , and C2 3 are all code strings C2, and the subscript numbers at the end of the code are given to distinguish them from each other.
  • the transmission data generation unit 16 has a delay time td 1 (first delay time) from the end of the code string C1 in each frame. the delayed position, to place the code sequence C2 1. Then, a code string C2 2 in a central position (the top of tf / 2 minutes late position of each frame) of each frame is disposed, further, the code string C2 second delay time from the end td 2 (second delay time ) A code string C2 3 is arranged at a position delayed by an amount of.
  • td 1 first delay time
  • Specific values of the delay times td 1 and td 2 are set by the transmission data generation unit 16 based on the above-described pen information (writing pressure information and on / off information of the side switch 15).
  • the position detector 20 is configured to acquire pen information transmitted by the position indicator 1 by detecting the delay times td 1 and td 2 from the received data.
  • each piece of information n 1 and n 2 which is one of integers from 0 to 4, is set as pen information in one frame of transmission data.
  • the minimum unit of transmission data is referred to as “chip”. If the time required for transmission of one chip is tc shown in FIG. 3A, the transmission data generation unit 16 sets the delay time td 1 to n 1 ⁇ tc and the delay time td 2 to n 2 ⁇ tc. Each is configured to set. By doing so, the position detector 20 can restore each information of the delay times td 1 , td 2 to n 1 , n 2 , so that the position indicator 1 to the position detector 20 is n in one frame. Transmission of each information of 1 and n 2 is realized.
  • n 1 and n 2 are any one of integers from 0 to 4 as described above, and the range of this value is determined by the time length tf of the frame.
  • tf 36 ⁇ tc.
  • values that can be set as the delay times td 1 and td 2 are 0 to 4 times the chip time length tc (however, they are limited to integer multiples).
  • the range of values that can be set as n 1 and n 2 is an integer from 0 to 4, as described above.
  • the specific value of the frame time length tf is preferably determined so that one pen information can be transmitted in one frame.
  • the information amount of the pen pressure information is a bit and the information amount of the on / off information of the side switch 15 is b bits
  • the information amount of the pen information to be transmitted by the position indicator 1 is a + b bits.
  • the transmission data generation unit 16 sets the delay times td 1 and td 2 of the first frame to 3 ⁇ tc and 2 ⁇ tc, respectively, and sets the delay times td 1 and td 2 of the second frame.
  • the td 2 is set to 4 ⁇ tc and 4 ⁇ tc, respectively, and the delay times td 1 and td 2 of the third frame are set to 0 ⁇ tc and 2 ⁇ tc, respectively. Accordingly, the numbers 3, 2, 4, 4, 0, and 2 are sequentially sent as pen information by these three frames.
  • each chip of the transmission data generated as described above is either 0 or 1 in the portion where the code strings C1 and C2 are present, and there is nothing in the other portions. It has become.
  • the transmission data generation unit 16 is configured to supply the generated transmission data to the encoding unit 17 (FIG. 1).
  • the encoding unit 17 is configured to generate a transmission signal by performing waveform encoding of the transmission data supplied from the transmission data generation unit 16.
  • This waveform encoding is preferably performed using, for example, a biphase code (Manchester code). The case where the biphase code is used will be described in detail.
  • the encoding unit 17 sets “01” to “1” when the chip input from the transmission data generation unit 16 corresponds to “0”. "10” is associated with “0”, and "00" is associated with "nothing", and a high potential is associated with "0" and "1".
  • a transmission signal is generated by assigning a low potential to each.
  • the transmission signal generated in this way is a signal indicating binary data synchronized with a double-speed clock signal compared to the transmission data.
  • the encoding unit 17 is configured to supply the generated transmission signal to the boosting unit 18.
  • the encoding unit 17 may further perform modulation after encoding.
  • binary modulation such as ASK (amplitude shift keying), PSK (phase shift keying), and FSK (frequency shift keying) is preferably used.
  • the encoded data is multilevel data and use multilevel modulation such as QAM (Quadrature Amplitude Modulation).
  • QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • the booster 18 boosts the transmission signal supplied from the encoder 17 and sends it to the electrode 4. As described above, the transmission signal is transmitted from the position indicator 1.
  • the position detector 20 includes a panel surface 21, a plurality of linear conductors 22x, a plurality of linear conductors 22y, selection units 23 and 24, a reception unit 25, a correlation calculation unit 30, and A control unit 31 is provided.
  • the position detector 20 is a device having a touch-type input mechanism such as a tablet, digitizer, or smartphone, and receives a transmission signal of the position indicator 1 when the user brings the position indicator 1 close to the panel surface 21.
  • the position indicator 1 is configured to detect the position of the position indicator 1 in the panel surface 21 based on the received signal and to receive the pen information transmitted by the position indicator 1.
  • the panel surface 21 is configured by a rectangular member having one opposite side extending in the x direction and the other opposite side extending in the y direction orthogonal to the x direction.
  • the plurality of linear conductors 22x are formed inside the panel surface 21, extend in the x direction, and are arranged at equal intervals in the y direction.
  • the plurality of linear conductors 22y are also formed on the inner side of the panel surface 21, extend in the y direction, and are arranged at equal intervals in the x direction.
  • One end of each of the plurality of linear conductors 22x is connected to the selection unit 23, and one end of each of the plurality of linear conductors 22y is connected to the selection unit 24.
  • the linear conductor 22x and the linear conductor 22y may be collectively referred to as the linear conductor 22 when it is not necessary to distinguish between them.
  • the linear conductor 22 functions as a receiving electrode for receiving the transmission signal of the position indicator 1. Specifically, when the pen tip of the position indicator 1 approaches the panel surface 21, a voltage is excited by the transmission signal of the position indicator 1 to one or a plurality of linear conductors 22 located near the pen tip. .
  • the control unit 31 is configured to control the selection units 23 and 24 to sequentially connect the plurality of linear conductors 22 to the reception unit 25 one by one.
  • the receiving unit 25 includes a PLL (Phase Locked Loop) circuit 40 shown in FIG. Inside the PLL circuit 40, a phase comparator 41, a charge pump / loop filter 42, and a voltage controlled oscillator 43 are provided.
  • PLL Phase Locked Loop
  • the PLL circuit 40 is a circuit that synchronizes the recovered clock signal, which is the output of the PLL circuit 40, with the received signal. More specifically, the phase comparator 41 receives the received signal and the recovered clock signal, compares the phases, and activates either the up signal UP or the down signal DOWN according to the result. , Configured to deactivate the other.
  • the charge pump loop filter 42 increases the voltage of the voltage control signal VCON when the up signal UP is activated, and decreases the voltage of the voltage control signal VCON when the down signal DOWN is activated.
  • the voltage controlled oscillator 43 is configured to oscillate at a frequency corresponding to the voltage of the voltage control signal VCON, and an output signal of the voltage controlled oscillator 43 becomes a reproduced clock signal.
  • the recovered clock signal is generated by using the PLL circuit 40.
  • a multiphase clock is generated from the reference clock by using a phase complement circuit (interpolator), and based on the edge timing of the received signal.
  • the recovered clock signal may be generated using another method such as a method of selecting an optimal clock phase.
  • the receiving unit 25 decodes the received signal in synchronization with the recovered clock signal output from the PLL circuit 40. The case where the above-described biphase code is used will be described in detail. First, the receiving unit 25 assigns “0” when the received signal is high potential and “1” when the received signal is low potential. Get provisional decryption data. Next, by assigning “ ⁇ 1” when the provisional decryption data is “01”, “+1” when it is “10”, and “0” when it is “00”, a final result is obtained. Get the decrypted data. According to this decoding, each of the transmission data “0”, “1”, and “nothing state” is “ ⁇ 1”, “+1”, “ 0 ". The reason why such decoding is employed is to enable the correlation calculation unit 30 to easily perform the correlation calculation.
  • the receiving unit 25 needs to divide the provisional decoded data into 2-bit chunks. For this purpose, it is necessary to know the delimiter position, and this is realized by finding a portion where “1” continues, for example. Since the encoding unit 17 assigns “0” of transmission data to “01”, “1” to “10”, and “nothing” to “00”, the provisional decoded data is “00”. If “1” includes a continuous part, unless there is a bit inversion due to a transmission error or the like, there should be a break position between two consecutive “1” s. Therefore, the receiving unit 25 can know the delimiter position by finding a portion where “1” continues in the provisional decoded data.
  • the receiving unit 25 needs to perform demodulation in addition to the above decoding. Hereinafter, this case will be described in detail.
  • the receiving unit 25 is configured to further include the components shown in FIG. Specifically, it further includes an oscillator 44, a mixer 45, a low-pass filter 46, and a bit determination unit 47.
  • the oscillator 44 is a circuit that generates a regenerated carrier wave by performing an oscillation operation based on a received signal.
  • the reproduced carrier wave generated by the oscillator 44 is ideally a signal equal to the carrier wave used in the modulation by the encoding unit 17 of the position indicator 1.
  • Specific implementation methods of the oscillator 44 include a multiplication method, a Costas loop method, an inverse modulation method, and the like.
  • the mixer 45 is a circuit that generates a demodulated signal by multiplying the received signal and the reproduced carrier wave.
  • the demodulated signal generated by the mixer 45 is supplied to the bit determination unit 47 after the high frequency component is removed by the low pass filter 46.
  • the bit determination unit 47 is a circuit that generates the above-described provisional decoded data by sampling the supplied demodulated signal. Thereafter, the receiving unit 25 performs the same processing as described above. Thereby, final decoded data similar to the above is obtained.
  • the correlation calculation unit 30 is supplied with received data from the receiving unit 25.
  • the correlation calculation unit 30 includes a correlation calculation unit 30a (first correlation calculation unit) that performs a correlation calculation between the supplied reception data and the above-described code string C1, and the supplied reception data and the above-described code string C2. And a correlation calculation unit 30b (second correlation calculation unit) that performs correlation calculation.
  • the correlation value obtained as a result of the correlation calculation by the correlation calculation units 30 a and 30 b is supplied to the control unit 31.
  • the correlation value calculated at a certain point in time is the received data for 7 chips going back from that point of time and the code strings C1 and C2 stored in the correlation calculation unit 30 in advance. It is an inner product. As an example, the correlation value “7” indicated by the peak p1 in FIG.
  • 3C is the received data “+ 1, + 1, ⁇ 1, + 1, ⁇ 1, ⁇ 1, +1 ”and the inner product“ (+1) ⁇ (+1) + (+ 1) ⁇ (+1) + ( ⁇ 1 ”of“ + 1, + 1, ⁇ 1, + 1, ⁇ 1, ⁇ 1, + 1 ”as the code string C1 ) ⁇ ( ⁇ 1) + (+ 1) ⁇ (+1) + ( ⁇ 1) ⁇ ( ⁇ 1) + ( ⁇ 1) ⁇ ( ⁇ 1) + (+ 1) ⁇ (+1) ” .
  • the correlation value “ ⁇ 2” calculated immediately after the peak p1 is received data “+1, ⁇ 1, +1, ⁇ 1, +1, 0” for 7 chips going back from that time point, Inner product “(+1) ⁇ (+1) + ( ⁇ 1) ⁇ (+1) + (+ 1) ⁇ ( ⁇ 1” with “+ 1, + 1, ⁇ 1, + 1, ⁇ 1, ⁇ 1, + 1” in column C1 ) + ( ⁇ 1) ⁇ (+1) + ( ⁇ 1) ⁇ ( ⁇ 1) + (+ 1) ⁇ ( ⁇ 1) + (0) ⁇ (+1) ”.
  • the correlation value sequentially calculated by the correlation calculation unit 30a for the reception data for one frame is the time (peak) when the 7-bit reception data to be calculated is equal to the code string C1.
  • the maximum value is “7” at p1), and is a value less than “7” at other times. Therefore, the code string C1 can be detected from the received data by referring to the correlation values sequentially calculated by the correlation calculation unit 30a.
  • the correlation value sequentially calculated by the correlation calculation unit 30b for the reception data for one frame has three values for which the reception data for 7 bits to be calculated is equal to the code string C2.
  • the maximum value is “7” at the time point (peaks p2, p3, p4), and the value is less than “7” at other time points. Therefore, the code string C2 can be detected from the received data by referring to the correlation values sequentially calculated by the correlation calculation unit 30b.
  • the control unit 31 detects the code strings C1 and C2 from the received data using the characteristics of the correlation values as described above. Specifically, each time the correlation calculation unit 30 newly calculates a correlation value, it is determined whether the correlation value is equal to or greater than a predetermined threshold (detection threshold), and an affirmative determination result is obtained. If it is determined that the code string corresponding to the correlation value is detected in the received data.
  • a predetermined threshold detection threshold
  • the correlation value that can be used as the detection threshold differs depending on the content of the code string, the configuration of the transmission data, and the like.
  • the correlation value “6” that is smaller by 1 than the maximum value “7” may be calculated at the time when the reception data to be calculated is not the code string C1.
  • the correlation value that can be used as a detection threshold for detecting the code string C1 is only the maximum value “7”. Since the variation range of the content of the transmission data is determined in advance, a value that can be used as the detection threshold value can be determined in advance for each code string.
  • the control unit 31 stores the detection threshold value thus determined for each code string, and performs the above determination using the detection threshold value.
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C1 and the detection threshold value (hereinafter referred to as “first detection threshold value” for the code string C2).
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C1
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C2
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C2
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C2
  • first detection threshold value stored in the control unit 31 for the code string C2
  • first detection threshold value hereinafter referred to as “first detection threshold value” for the code string C2
  • the control unit 31 includes a timing control unit 32, a position detection unit 33, and a transmission information acquisition unit 34 as shown in FIG. Then, by these units, using the detection results of the code strings C1 and C2 in the received data, control of the timing at which the correlation calculation unit 30a performs the correlation calculation, the position detection of the position indicator 1, and the position indicator 1 Acquire the transmitted information.
  • the operation of the control unit 31 will be described in detail with reference to the temporal change of the operation phase of the position detector 20 shown in FIG.
  • the control unit 31 monitors the reception signals supplied from the selection units 23 and 24 to the reception unit 25, thereby indicating the position indication.
  • the detector 1 is detected (pen detection). Specifically, the signal strength (reception level) of the received signal is monitored, and when the reception level exceeds a predetermined threshold, it is determined that the position indicator 1 has been detected. At this time, since only the reception level is monitored, even when the signal strength increases due to factors other than the position indicator 1, the control unit 31 detects the position indicator 1.
  • the control unit 31 performs an operation for detecting the head position of the frame (synchronization phase). Specifically, first, the timing control unit 32 controls the correlation calculation unit 30a so that the correlation calculation between the received data and the code string C1 is continuously performed. The correlation calculation unit 30a that has received this control performs a correlation calculation of the received data for 7 chips and the code string C1 that goes back from the chip every time a new chip is supplied from the reception unit 25, and the correlation obtained as a result. The value is output to the control unit 31.
  • the control unit 31 detects the start position of the frame when the correlation value supplied from the correlation calculation unit 30a indicates a value equal to or greater than the first detection threshold as a result of performing control to perform continuous correlation calculation. It is determined that Upon receiving this determination, the timing control unit 32 thereafter controls the correlation calculation unit 30a to perform the correlation calculation at the above-described frame transmission interval (not continuously). Since the frame transmission interval is determined in advance, the control unit 31 can detect the code string C1 included in the received data without any problem even in this way. On the other hand, by performing such control, the correlation calculation unit 30a does not need to continue performing the correlation calculation for detecting the code string C1, so the processing cost of the position detector 20 for the correlation calculation of the code string C1 can be reduced. It becomes possible to reduce.
  • the control unit 31 waits until the next code string C1 is detected, as shown in FIG. Then, when the next code string C1 is detected, the position detection unit 33 starts detecting the position of the position indicator 1 and the transmission information acquiring unit 34 acquires pen information (position detection / pen information reception). Phase).
  • the position detection unit 33 first receives the reception level (the signal strength of the reception signal supplied from the selection units 23 and 24 to the reception unit 25) in each of the plurality of linear conductors 22 and the plurality of linear conductors. Correlation values calculated based on signals received by the conductors 22 (correlation values calculated by the correlation calculation units 30a and 30b) can be stored.
  • the position detection unit 33 is calculated by the correlation calculation unit 30a for any one of the linear conductors 22 while the selection of the plurality of linear conductors 22 by the control unit 31 (connection to the reception unit 25) goes around.
  • the correlation value indicates a value equal to or greater than the first detection threshold
  • each of the plurality of correlation values calculated by the correlation calculation unit 30a for the plurality of linear conductors 22y during one round and the corresponding reception level Perform multiplication.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of reference values.
  • the horizontal axis represents the x coordinate
  • the vertical axis represents the reference value.
  • the reference value normally has a peak at any x coordinate, and becomes a smaller value as the distance from the peak is increased.
  • the reference value is a peak in the x coordinate x 2, the small reference value more the x coordinate x 1, x 3 is obtained adjacent to the x coordinate x 2, the reference value in other x-coordinate is zero It has become.
  • Position detector 33 the x-coordinate x D of the peak is obtained as the x-coordinate of the position indicator 1.
  • the position detection unit 33 selects one of the plurality of linear conductors 22 (connection to the reception unit 25) by the control unit 31 with respect to the second code string C2 included in each frame.
  • the correlation calculation unit 30b calculates the plurality of linear conductors 22x during one round.
  • Each of the plurality of correlation values is multiplied by the corresponding reception level.
  • a reference value similar to the above is obtained for each of the plurality of linear conductors 22x. Based on this reference value, the position detector 33 calculates the y coordinate of the position indicator 1 in the same manner as in the case of the x coordinate.
  • the position detector 33 detects the x coordinate (first position) and the y coordinate (second position) of the position indicator 1 as described above. According to this detection method, since the coordinates are detected based on the multiplication result of the correlation value and the reception level, even if the voltage is excited on the linear conductor 22 by a factor other than the position indicator 1, the position detection is performed. The unit 33 can correctly detect the position of the position indicator 1.
  • the transmission information acquisition unit 34 obtains the timing at which the correlation value calculated by the correlation calculation unit 30a indicates a value equal to or greater than the first detection threshold and the correlation value calculated by the correlation calculation unit 30b for the first time thereafter.
  • the pen information transmitted by the position indicator 1 is acquired based on the time difference from the timing indicating a value equal to or greater than the second detection threshold. Further, after the correlation value calculated by the correlation calculation unit 30a indicates a value equal to or greater than the first detection threshold, the transmission information acquisition unit 34 sets the correlation value calculated by the correlation calculation unit 30b to the second time.
  • the pen information transmitted by the position indicator 1 is acquired on the basis of the time difference between the timing indicating the value equal to or greater than the detection threshold and the timing indicating the value equal to or greater than the second detection threshold for the third time.
  • the transmission information acquisition unit 34 acquires pen information at each timing immediately after the x coordinate detection and immediately after the y coordinate detection.
  • the position indicator 1 sets the delay times td 1 and td 2 based on the pen information to be transmitted to the position detector 20, and the two types of time differences are the delay times td. 1, none other than the td 2. Therefore, the transmission information acquisition unit 34 can acquire the pen information transmitted by the position indicator 1 by acquiring the two types of time differences.
  • the position indicator 1 periodically generates a plurality of fixed-length frames in which the code string C1 is arranged at the head position at a predetermined frame transmission interval. And sending.
  • the position detector 20 after detecting the code string C1 once by the correlation calculation controls the correlation calculation unit 30a so as to perform the correlation calculation at the frame transmission interval. Therefore, according to the touch-type input system according to the present embodiment, the processing cost of the position detector 20 for the correlation calculation is reduced.
  • the position detection unit 33 detects the coordinates based on the multiplication result of the correlation value and the reception level, the voltage of the position detector 20 is excited on the linear conductor 22 by a factor other than the position indicator 1. Even so, the position of the position indicator 1 can be detected correctly.
  • the position indicator 1 sets the delay times td 1 and td 2 based on pen information (writing pressure information and on / off information of the side switch 15) to be transmitted to the position detector 20, the position indicator 1
  • the detector 20 detects the time difference between the detection timing of the code string C1 and the detection timing of the code string C2 detected for the first time, and the detection timing of the code string C2 detected for the second time after the detection of the code string C1.
  • the input system according to the present embodiment is the same as that according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 4 in terms of the configuration of the position indicator 1 and the position detector 20, while the code string C1. , C2 are 15-bit code strings, and the transmission data generated by the transmission data generation unit 16 of the position indicator 1 is different from the input system according to the first embodiment. .
  • the operation of the control unit 31 of the position detector 20 also has a part different from the first embodiment.
  • description will be made focusing on differences from the first embodiment.
  • the code string generation unit 12 is configured to generate the following code strings C1 and C2.
  • Code strings C1 and C2 are 15-bit M-sequence codes, respectively, and have the above-described periodic autocorrelation characteristics.
  • the transmission data generation unit 16 is configured to generate transmission data having the configuration shown in FIG. As shown in the figure, in each frame of transmission data generated in the present embodiment, a code string C2 is arranged following the end of the code string C1, and a 15-bit pen is further added after the end of the code string C2. Information (writing pressure information and on / off information of the side switch 15) is arranged. As can be understood from this, the transmission data generated in the present embodiment has a code string (hereinafter referred to as “first concatenated code”) in which the code string C1 and the code string C2 are sequentially linked at the head position. Column)) is arranged. In addition, the transmission data generation unit 16 according to the present embodiment sets pen information in a frame in the form of a normal bit string instead of a delay time.
  • the contents of the pen information may happen to be the same as the code strings C1 and C2.
  • the reason why the code strings C1 and C2 are arranged side by side in one frame is to enable the position detector 20 to correctly recognize the head position of the frame even in such a case. That is, as understood from FIG. 8, even if the transmission information is data having the same contents as the code string C1 or the code string C2, the code string C1 and the code string C2 appear in this order in succession. (The first concatenated code string appears) only at the beginning of each frame. Therefore, the control unit 31 according to the present embodiment is configured to detect the first concatenated code string from the received data.
  • the control unit 31 can correctly detect the head position of each frame by configuring in this way. As a result, the timing control unit 32 can also correctly control the timing at which the correlation calculation unit 30a performs the correlation calculation.
  • the position detection unit 33 detects the x coordinate of the position indicator 1 based on the code string C1 arranged at the head position of each frame, and is arranged in the frame following the code string C1.
  • the y-coordinate of the position indicator 1 is detected based on the code string C2.
  • a specific detection method is the same as that in the first embodiment.
  • the transmission information acquisition unit 34 acquires the pen information transmitted by the position indicator 1 by extracting the portion following the code string C2 from each frame.
  • the touch-type input system can reduce the processing cost of the position detector 20 for the correlation calculation, as well as the position indicator 1, as in the first embodiment. Even if a voltage is excited in the linear conductor 22 due to a factor, it is possible to correctly detect the position of the position indicator 1, acquire information transmitted by the position indicator 1, and the like.
  • the position indicator 1 can transmit more information than in the case of the first embodiment. That is, in the first embodiment, even if the time length tf of a frame is set to a time length of 46 bits that is one bit longer than that of the second embodiment, the amount of information that can be transmitted in one frame is 2 ⁇ log 2 ((46 / 2-7-7) +1) ⁇ 6.6 bits. On the other hand, in the present embodiment, 15 bits of transmission information can be included in a frame having a time length of 45 bits. Therefore, the position indicator 1 according to the present embodiment can transmit more information than the position indicator 1 according to the first embodiment.
  • the input system according to the present embodiment is the second in that the code sequences C1 and C2 are 7-bit code sequences and the configuration of transmission data generated by the transmission data generation unit 16 of the position indicator 1. This is different from the input system according to the embodiment. Accordingly, the operation of the control unit 31 of the position detector 20 also has a part that is different from the second embodiment.
  • the configurations of the position indicator 1 and the position detector 20 are the same as those according to the first embodiment shown in FIGS. Hereinafter, description will be made focusing on differences from the second embodiment.
  • the code sequences C1 and C2 generated by the code sequence generation unit 12 according to the present embodiment are the same as the code sequences C1 and C2 generated by the code sequence generation unit 12 according to the first embodiment.
  • the transmission data generation unit 16 is configured to generate transmission data having the configuration shown in FIG.
  • the configuration of each frame of transmission data generated in the present embodiment is the second embodiment shown in FIG. 8 except that the code strings C1 and C2 are 7 bits. It is the same as that by.
  • the transmission data generated in the present embodiment has 3 bits of synchronization data (synchronization code string) before the beginning of each frame (between each frame). Therefore, the transmission data generated in the present embodiment includes a code string (hereinafter referred to as “second concatenated code string”) formed by concatenating synchronization data, code string C1, and code string C2 in order. ing.
  • the specific content of the synchronization data is “000” as shown in FIG. “000” is a code string not included in any of the code strings C1 and C2.
  • the synchronization data “000” is arranged before the head of each frame because the position information is detected even if the code information formed by continuing the code strings C1 and C2 is included in the pen information. This is because 20 can correctly recognize the position of the frame. That is, the second concatenated code string is 17-bit data “00011010011001011”, but any data is included in the pen information, except for the 17-bit portion starting with the synchronization data “000”. This 17-bit data never appears. Therefore, the control unit 31 according to the present embodiment is configured to detect the second concatenated code string from the received data.
  • the control unit 31 can correctly detect the head position of each frame by configuring in this way. Will be able to. Thereby, also in the present embodiment, it is possible to correctly perform the processes of the timing control unit 32, the position detection unit 33, and the transmission information acquisition unit 34, as in the second embodiment.
  • the touch-type input system also reduces the processing cost of the position detector 20 for the correlation calculation, as in the first and second embodiments. Even when a voltage is excited in the linear conductor 22 due to a factor other than the position indicator 1, it is possible to correctly detect the position of the position indicator 1, obtain information transmitted by the position indicator 1, and the like. .
  • the position indicator 1 can transmit more information than in the case of the second embodiment. That is, in the second embodiment, 15 bits of transmission information can be included in a frame having a time length of 45 bits. However, in this embodiment, 32 bits including synchronization data and a frame are included. The 15-bit transmission information can be included in the minute time length. Therefore, the position indicator 1 according to the present embodiment can transmit more information than the position indicator 1 according to the second embodiment.
  • the input system according to the present embodiment is different from the input system according to the first embodiment in that it supports not only the position indicator 1 but also an input with a finger.
  • a position detector 20 a shown in FIG. 10 is provided instead of the position detector 20 shown in FIG. 4.
  • the configuration of the position indicator 1 according to the present embodiment is the same as that according to the first embodiment shown in FIG. In the following, description will be given focusing on the position detector 20a.
  • the position detector 20 a has a configuration in which a transmission unit 50 is added to the position detector 20.
  • the control unit 31 controls the transmission unit 50 so as to simultaneously transmit a predetermined signal to each of the plurality of linear conductors 22x. To do. Then, in a state where the transmission unit 50 is transmitting a predetermined signal, the control unit 31 controls the selection unit 23 so that all the linear conductors 22x are connected to the reception unit 25 at the same time.
  • the electrostatic capacitance between the linear conductors 22x and 22y intersecting each other changes when a finger as a conductor approaches. Accordingly, the reception level of the signal transmitted by the transmission unit 50 at the reception unit 25 varies depending on whether or not the finger is approaching the cross point (intersection) of the linear conductors 22x and 22y through which the signal has passed.
  • the control unit 31 detects this change based on the result of the correlation calculation between the reception signal and the predetermined code string performed by the correlation calculation unit 30 (the calculation of the product of the transposed matrix and the column vector of the reception signal described above). Thus, the x coordinate and y coordinate of the finger are detected. If no change is detected, it is determined that no finger has been detected.
  • control unit 31 of the position detector 20a when the position indicator 1 is not detected at all, the control unit 31 is in the finger mode. As shown in FIG. 11, the control unit 31 in this mode alternately repeats the finger detection phase and the pen detection phase. In the finger detection phase, a series of processes from the control of the transmission unit 50 described above to the finger position detection are performed. The pen detection phase is executed by reception level monitoring similar to that described with reference to FIG.
  • control unit 31 shifts to the pen mode.
  • the control unit 31 in this mode performs an operation for detecting the head position of the frame.
  • the specific content of this operation is the same as the operation in the synchronization phase described with reference to FIG.
  • the control unit 31 shifts to the finger + pen mode from the head position of the next incoming frame. In this mode, the control unit 31 alternately repeats the finger detection phase and the position detection / pen information reception phase.
  • the operation of the control unit 31 in the finger detection phase in this case is the same as the operation of the control unit 31 in the finger detection phase of the finger mode.
  • the control unit 31 in the position detection / pen information reception phase detects the position of the position indicator 1 by detecting the code strings C1 and C2, and the pen information (writing pressure information and side information transmitted by the position indicator 1). ON / OFF information) of the switch 15 is acquired.
  • the specific contents are the same as the operation of the control unit 31 in the position detection / pen information reception phase described with reference to FIG.
  • the control unit 31 is configured to monitor the signal strength of the reception signal supplied from the selection units 23 and 24 to the reception unit 25 while operating in the position detection / pen information reception phase. As a result of this monitoring, when the signal intensity falls below a predetermined threshold, the control unit 31 shifts to the finger mode. As a result, position detection of the position indicator 1 is not performed, and the process in the finger mode described above is started as shown in FIG.
  • the control unit 31 executes the operation of the finger detection phase.
  • the receiver 25 receives not only the signal transmitted by the transmitter 50 but also the signal transmitted by the position indicator 1.
  • a frequency different from the frequency of the signal transmitted by the position indicator 1 is used as the frequency of the signal transmitted by the transmission unit 50.
  • a band-variable filter is provided at the input stage of the receiving unit 25, and the control unit 31 cuts off the signal transmitted by the position indicator 1 in the finger detection phase, while the position indicator 1 in the other phases. This band variable filter is controlled so as not to block the transmitted signal.
  • the position detector 20a by providing the above-described configuration, the signal transmitted by the position indicator 1 is prevented from affecting the operation of the control unit 31 in the finger detection phase.
  • the touch-type input system even when the position detector 20a corresponding to both the finger input and the input by the position indicator 1 is used, the first to first As in the third embodiment, the processing cost of the position detector 20 for the correlation calculation is reduced, and the position of the position indicator 1 is detected even when the voltage is excited in the linear conductor 22 due to factors other than the position indicator 1. Can be detected correctly, and the information transmitted by the position indicator 1 can be acquired. Further, the correlation calculation unit 30 can be shared by the detection of the finger touch and the detection of the position indicator 1.

Abstract

【課題】相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減する。 【解決手段】本発明による位置指示器１は、周期自己相関特性を有する第１の符号列を生成する符号列生成部１２と、それぞれ第１の符号列を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定の時間間隔で周期的に生成し、かつ送信する送信データ生成部１６とを備える。これにより、相関演算によって一旦第１の符号列を検出した後の位置検出器は、次に第１の符号列が来るタイミングを予測することができ、第１の符号列を検出するために相関演算を行い続ける必要がなくなるので、相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減することが可能になる。

Description

位置指示器及び位置検出器
　本発明は位置指示器及び位置検出器に関し、特に、周期自己相関特性を有する符号列を利用する位置指示器及び位置検出器に関する。
　板状の入力ユニットである位置検出器と、電子ペンやカーソルなどの位置指示器とを含んで構成されるタッチ式の入力システムが知られている。位置検出器によっては、単なる棒や人間の指を位置指示器として用いることができる場合もある。このような入力システムは、一般にはタブレットやデジタイザなどの名称で呼ばれ、パソコンやタブレット端末などのコンピュータに文字やイラストを入力する目的で広く利用されている。
　位置検出器のパネル面には、それぞれｘ方向に延在し、かつｘ方向と直交するｙ方向に等間隔で並置された複数の線状導体と、それぞれｙ方向に延在し、かつｘ方向に等間隔で並置された複数の線状導体とが配置される。これら複数の線状導体は、位置指示器が近づくと電圧が励起するように構成され、その値は位置指示器との距離が短いほど高くなる。位置検出器は、複数の線状導体の電圧を走査することにより各線状導体に励起された電圧を確認し、その結果に基づいて位置指示器の位置を検出するよう構成される。
　ところで、実際の使用下では位置指示器以外の要因により線状導体に電圧が励起されることがあるので、上記のように電圧を確認するだけでは、実際には位置指示器が近づいていないにも関わらず、位置指示器の位置が検出されてしまう場合が発生し得る。そこで近年では、相関演算を行うことによって、位置指示器の位置のみを確実に検出できるようにする技術が用いられる場合がある。以下、詳しく説明する。
　この技術では、位置指示器からの信号に、例えばＭ系列符号のような周期自己相関特性を有する既知の符号列が含められる。周期自己相関特性を有する符号列とは、その符号列と、その符号列をシフトすることによって得られる符号列との内積（これを「相関値」という）が、シフト量をゼロにした場合にピーク値を示す一方、シフト量がゼロでない場合にはピーク値に比べて非常に小さな値を示すという性質を有する符号列である。位置検出器には、各線状導体に励起された電圧から得られる信号列と、上記既知の符号列との相関演算を繰り返し行う相関演算部が設けられる。
　相関演算部が相関演算を行った結果として出力する相関値は、相関演算の対象となった信号列が上記既知の符号列と同じものである場合にピーク値を示し、そうでない場合に非常に小さな値となる。位置検出器は、このような性質を示す相関値を線状導体に励起された電圧から得られる信号列に乗算することによって参照値を算出し、算出した参照値に基づいて位置を検出するよう構成される。相関値の上記のような性質から、参照値は、対応する線状導体に励起された電圧が位置指示器の接近によって励起されているものである場合にのみ大きな値となるので、上記のようにして位置を検出することにより、位置検出器は、位置指示器の位置のみを確実に検出できるようになる。
　特許文献１には、このような相関演算を行う入力システムの例が開示されている。
　また、相関演算を利用して、人間の指のような、信号を送信できない位置指示器を検出できるようにした技術が知られている。以下、詳しく説明する。
　この技術による位置検出器は、例えばｘ方向に延在する複数の線状導体（以下、「送信導体」と称する）のそれぞれに対して同時に互いに異なる符号列を供給し、それをｙ方向に延在する複数の線状導体（以下、「受信導体」と称する）のそれぞれで受信するように構成される。送信導体に供給する符号列は、各送信導体に順次供給される所定個数の符号を送信導体ごとの列として並べてなる行列が直交行列となるように決定される。
　ここで、１つの受信導体に着目し、その受信導体で順次受信される上記所定個数分の受信信号を列ベクトルとして取り扱うことにすると、この列ベクトルは、上述した行列と、各送信導体と注目受信導体のクロスポイント（交差部分）における静電容量からなる列ベクトルとの積によって表される。したがって、上述した行列の転置行列と受信信号の列ベクトルとの積を演算することにより、各クロスポイントにおける静電容量を得ることができる。なお、この演算は、転置行列の行ごとに、受信信号の列ベクトルとの相関演算を行っていることに等しい。各クロスポイントにおける静電容量は、指が近づいているか否かに応じて変化する性質を有していることから、以上のようにして各クロスポイントにおける静電容量を求めることで、指の位置を検出することが可能になる。
　特許文献２には、このような指検出を行う入力システムの例が開示されている。
特開２０１１－１６４８０１号公報 特開２０１１－００３０３６号公報
　ところで、上記の技術における位置検出器は、信号列に含まれる上記既知の符号列を検出するために相関演算を行い続ける必要がある。このことは位置検出器の処理コストが増大する原因となるので、改善が必要とされている。
　したがって、本発明の目的のひとつは、相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減できる位置指示器及び位置検出器を提供することにある。
　本発明による位置指示器は、周期自己相関特性を有する第１の符号列を生成する符号列生成部と、それぞれ前記第１の符号列を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定の時間間隔で周期的に生成し、かつ送信する送信データ生成部とを備えることを特徴とする。
　本発明によれば、位置指示器が第１の符号列を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定の時間間隔で周期的に生成し、かつ送信しているので、相関演算によって一旦第１の符号列を検出した後の位置検出器は、次に第１の符号列が来るタイミングを予測することができる。したがって、第１の符号列を検出するために相関演算を行い続ける必要がなくなるので、相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減することが可能になる。
　上記位置指示器において、前記符号列生成部は、周期自己相関特性を有しかつ前記第１の符号列とは異なる第２の符号列をさらに生成し、前記送信データ生成部は、前記複数のフレームそれぞれの中に前記第２の符号列も配置するよう構成されることとしてもよい。
　この場合、さらに、前記送信データ生成部は、前記第１の符号列の末尾より第１の遅延時間分遅れた位置に前記第２の符号列を配置するよう構成され、かつ、位置検出器に対して送信すべき情報に基づいて前記第１の遅延時間を設定するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、第１の符号列の受信タイミングと第２の符号列の受信タイミングの時間差を検出することにより、位置指示器が送信した情報を取得できるようになる。
　或いは、前記送信データ生成部は、前記第１の符号列の末尾より第１の遅延時間分遅れた位置に前記第２の符号列を配置し、前記複数のフレームそれぞれの中央位置に他の前記第２の符号列を配置し、前記他の第２の符号列の末尾より第２の遅延時間分遅れた位置にさらに他の前記第２の符号列を配置し、かつ、位置検出器に対して送信すべき情報に基づいて前記第１及び第２の遅延時間のそれぞれを設定するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、第１の符号列の受信タイミングと第２の符号列の受信タイミングの時間差、及び、他の第２の符号列の受信タイミングとさらに他の第２の符号列の受信タイミングの時間差を検出することにより、位置指示器が２回に分けて送信した情報をいずれも取得できるようになる。
　また、上記位置指示器において、前記送信データ生成部は、前記第１の符号列の末尾に続けて前記第２の符号列を配置するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、第１の符号列と第２の符号列を順に連結してなる第１の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出することができるようになる。
　この位置指示器においてさらに、前記送信データ生成部は、前記第２の符号列の末尾に続けて位置検出器に対して送信すべき情報を配置するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置指示器は、１つのフレームでより多くの情報を送信できる。
　上記各位置指示器において、前記送信データ生成部は、前記複数のフレームそれぞれの先頭の前に所定の同期用符号列を配置するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置指示器は、１つのフレームでさらに多くの情報を送信できる。一方、位置検出器は、同期用符号列、第１の符号列、及び第２の符号列を順に連結してなる第２の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出することができるようになる。
　また、本発明による位置検出器は、それぞれの先頭位置に周期自己相関特性を有する第１の符号列を含み、かつ所定の時間間隔で周期的に送信された複数のフレームを構成する信号列を順次受信する受信部と、前記信号列と前記第１の符号列との相関演算を行うことにより第１の相関値を生成する第１の相関演算部と、前記第１の相関演算部が相関演算を行うタイミングを制御するタイミング制御部と、前記第１の相関値に基づいて位置指示器の第１の位置を検出する位置検出部とを備え、前記タイミング制御部は、連続的に相関演算を行うよう前記第１の相関演算部を制御した結果として前記第１の相関値が第１の検出用閾値以上の値を示した場合に、前記所定の時間間隔で相関演算を実施するよう前記第１の相関演算部を制御することを特徴とする。これによれば、相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減することが可能になる。
　上記位置検出器において、前記位置検出部は、前記タイミング制御部が前記所定の時間間隔で相関演算を実施するよう前記第１の相関演算部を制御した後、前記第１の相関値に基づいて位置指示器の第１の位置を検出する処理を開始することとしてもよい。これによれば、位置検出器は、位置指示器の第１の位置を検出することができる。
　上記各位置検出器において、前記複数のフレームはそれぞれ、周期自己相関特性を有しかつ前記第１の符号列とは異なる第２の符号列をさらに含み、前記位置検出器は、前記信号列と前記第２の符号列との相関演算を行うことにより第２の相関値を生成する第２の相関演算部をさらに備えることとしてもよく、さらに、前記位置検出部は、前記第２の相関値に基づいて位置指示器の第２の位置を検出するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、位置指示器の第２の位置も検出することができる。
　この位置検出器において、前記第１の相関値が前記第１の検出用閾値以上の値を示したタイミングと、前記第２の相関値が第２の検出用閾値以上の値を示したタイミングとの時間差に基づき、前記位置指示器が送信した情報を取得する情報取得部をさらに備えることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、位置指示器が第１の符号列と第２の符号列の送信タイミングに差をつけることによって送信した情報を取得することができる。
　また、上記位置検出器において、前記複数のフレームはそれぞれ、前記第１の符号列と前記第２の符号列を順に連結してなる第１の連結符号列を含み、前記制御部は、前記第１の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置検出器は、各フレームが先頭に第１の連結符号列を含む構成を有する場合に、フレームの先頭位置を検出することができる。
　この位置検出器において、前記複数のフレームはそれぞれ、前記第１の連結符号列に続けて送信情報を示す符号列を含み、前記位置検出器は、前記送信情報を示す符号列に基づいて前記送信情報を取得する情報取得部をさらに備えることとしてもよい。これによれば、位置指示器は、１つのフレームでより多くの情報を送信できるようになる。
　また、上記各位置検出器において、前記複数のフレームそれぞれの先頭の前に、前記第１及び第２の符号列に含まれない符号列である所定の同期用符号列が付加されており、前記制御部は、前記同期用符号列、前記第１の符号列、及び前記第２の符号列を順に連結してなる第３の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出するよう構成されることとしてもよい。これによれば、位置指示器は、１つのフレームでさらに多くの情報を送信できるようになる。
　本発明によれば、位置指示器が第１の符号列を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定の時間間隔で周期的に生成し、かつ送信しているので、相関演算によって一旦第１の符号列を検出した後の位置検出器は、次に第１の符号列が来るタイミングを予測することができる。したがって、第１の符号列を検出するために相関演算を行い続ける必要がなくなるので、相関演算にかかる位置検出器の処理コストを低減することが可能になる。
本発明の第１の実施の形態による位置指示器１の機能ブロックを示す図である。 図１に示した位置指示器１が送信する信号を示す図である。 （ａ）は、図１に示した送信データ生成部１６が生成する送信データを示す図であり、（ｂ）は、図４に示す受信部２５が生成する受信データを示す図であり、（ｃ）は、図４に示す相関演算部３０ａによる相関演算の結果を示す図であり、（ｄ）は、図４に示す相関演算部３０ｂによる相関演算の結果を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による位置検出器２０の機能ブロックを示す図である。 （ａ）は、図４に示した受信部２５の内部構成を示す図であり、（ｂ）は、復調を行う場合に受信部２５に追加される構成を示す図である。 図４に示した位置検出器２０の動作フェーズの経時変化を示す図である。 図４に示した位置検出部３３が行う位置検出の原理を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態による位置指示器１が送信する信号を示す図である。 本発明の第３の実施の形態による位置指示器１が送信する信号を示す図である。 本発明の第４の実施の形態による位置検出器２０ａの機能ブロックを示す図である。 図１０に示した位置検出器２０ａの動作モード及び動作フェーズの経時変化を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
　本発明の第１の実施の形態によるタッチ式の入力システムは、図１に示す位置指示器１と、図４に示す位置検出器２０とを含んで構成される。
　位置指示器１は、ペン先のごとく細くなるように形成された一端を有する棒状の装置（電子ペン）であり、図１に示すように、本体部２、電源３、電極４を備えて構成される。このうち本体部２は、発振器１０、制御部１１、符号列生成部１２、送信データ生成部１６、符号化部１７、昇圧部１８、筆圧センサー１３、筆圧検出部１４、及びサイドスイッチ１５を含んで構成される。
　電源３は、例えば電池であり、本体部２内の各部に動作のための電力を供給する役割を担う。なお、例えばＬＣ共振回路によって電源３を構成することも可能である。この場合の電源３は、位置検出器２０が生成する磁界によってＬＣ共振回路に誘起される電力を整流して、本体部２内の各部に供給するよう構成される。なお、ＬＣ共振回路とは別にコンデンサを設置してそのコンデンサに電力を蓄積し、蓄積した電力を本体部２内の各部に供給するように、電源３を構成することも可能である。
　電極４は、ペン先を構成する導電体又はペン先の近傍に設けられる導電体である。
　発振器１０は、所定周波数のクロック信号を発振する機能を有する。制御部１１は、発振器１０から出力されるクロック信号に基づき、他の各部の動作を制御する役割を果たす。
　符号列生成部１２は、予め定められた数種類の符号列を生成する機能を有する。具体的には、次の互いに異なる符号列Ｃ１，Ｃ２（第１及び第２の符号列）を生成可能に構成される。符号列Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ７ビットのＭ系列符号であり、上述した周期自己相関特性を有している。
　Ｃ１：１１０１００１
　Ｃ２：１００１０１１
　筆圧センサー１３は、位置指示器１のペン先が位置検出器２０のパネル面に押し当てられる力（押圧力）を電気信号に変換する役割を果たす圧力センサーである。この電気信号は、筆圧検出部１４によって、上記押圧力を示す筆圧情報に変換される。また、サイドスイッチ１５は、位置指示器１の筐体の側面に設置されたスイッチであり、自身のオンオフ状態を示すオンオフ情報を出力可能に構成される。なお、サイドスイッチ１５のオンオフは、位置指示器１のユーザによって制御される。筆圧情報及びオンオフ情報は、位置検出器２０に対して送信すべき情報（以下、「ペン情報」と称する）として、送信データ生成部１６に供給される。
　送信データ生成部１６は、符号列生成部１２によって生成される符号列Ｃ１，Ｃ２を用いて送信データを生成し、符号化部１７に供給する機能を有する。以下、送信データ生成部１６による送信データの生成について、図２を参照ながら詳しく説明する。
　図２に示すように、送信データ生成部１６は、それぞれ符号列Ｃ１を先頭位置に配置した時間長ｔｆの複数のフレームを所定の時間間隔（以下、「フレーム送信間隔」という）で周期的に生成し、かつ送信するよう構成される。ここで、時間長ｔｆは、予め定められる固定値である。また、本実施の形態では、図２に示すように、フレーム送信間隔の具体的な値を時間長ｔｆと同じ値に設定している。ただし、後述する第３の実施の形態で示すように、フレーム送信間隔と時間長ｔｆとは必ずしも同じ値でなくともよい。なお、図２には、フレーム３つ分の送信データを例示している。
　送信データ生成部１６はさらに、生成する複数のフレームのそれぞれに、３つの符号列Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３も配置するよう構成される。ここで、符号列Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３はいずれも符号列Ｃ２であり、符号末尾の下付き数字は、互いを区別するために付しているものである。
　符号列Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３の配置についてより具体的に説明すると、送信データ生成部１６はまず、各フレーム内において符号列Ｃ１の末尾より遅延時間ｔｄ１（第１の遅延時間）分だけ遅れた位置に、符号列Ｃ２１を配置する。次いで、各フレームの中央位置（各フレームの先頭からｔｆ／２分遅れた位置）に符号列Ｃ２２を配置し、さらに、この符号列Ｃ２２の末尾より遅延時間ｔｄ２（第２の遅延時間）分だけ遅れた位置に、符号列Ｃ２３を配置する。
　遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２の具体的な値は、送信データ生成部１６により、上述したペン情報（筆圧情報及びサイドスイッチ１５のオンオフ情報）に基づいて設定される。詳しくは後述するが、位置検出器２０は、受信データから遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２を検出することにより、位置指示器１が送信したペン情報を取得するよう構成される。
　送信データ生成部１６による遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２の設定について、図３（ａ）を参照しながらより詳しく説明する。同図には、１フレーム分の送信データの中に、ペン情報としてそれぞれ０～４の整数のうちのいずれかであるｎ１，ｎ２の各情報を設定する例を示している。
　ここで、以下の説明では、送信データの最小単位を「チップ」と称することとする。１つのチップの送信に要する時間が図３（ａ）に示すｔｃであるとすると、送信データ生成部１６は、遅延時間ｔｄ１をｎ１×ｔｃに、遅延時間ｔｄ２をｎ２×ｔｃにそれぞれ設定するよう構成される。こうすることで、位置検出器２０では、遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２からｎ１，ｎ２の各情報を復元可能になるので、位置指示器１から位置検出器２０に対し、１フレームでｎ１，ｎ２の各情報を送信することが実現される。
　ｎ１，ｎ２は、本実施の形態では上述したように０～４の整数のうちのいずれかであるが、この値の範囲は、フレームの時間長ｔｆによって決まるものである。例えば図３（ａ）の例では、ｔｆ＝３６×ｔｃとしている。この場合、符号列Ｃ１，Ｃ２の時間長を考慮すると、遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２として設定可能な値はそれぞれ、チップの時間長ｔｃの０倍～４倍（ただし、整数倍に限る）となる。したがって、ｎ１，ｎ２として設定可能な値の範囲は、上述したように０～４の整数となる。
　フレームの時間長ｔｆの具体的な値は、１つのペン情報を１つのフレームで送信可能となるように決定することが好ましい。以下、この点について詳しく説明する。
　位置指示器１が１フレームで送信可能な情報の量は、ｎ１，ｎ２として設定可能な値の範囲が０～ｍであるとすると、２×ｌｏｇ２（ｍ＋１）ビットとなる。分かりやすい例を挙げると、例えばｍ＝３である場合に位置指示器１が送信可能な情報の量は、２×ｌｏｇ２（３＋１）＝４ビットとなる。本実施の形態ではｍ＝４であるから、位置指示器１が送信可能な情報の量は、２×ｌｏｇ２（４＋１）≒４．６ビットである。
　一方、例えば筆圧情報の情報量がａビットであり、サイドスイッチ１５のオンオフ情報の情報量がｂビットであるとすると、位置指示器１が送信すべきペン情報の情報量はａ＋ｂビットである。したがって、１つのペン情報を１つのフレームで送信するために必要なｍの値は、２×ｌｏｇ２（ｍ＋１）＝ａ＋ｂからｍ＝２（ａ＋ｂ）／２－１であることになるので、１つのペン情報を１つのフレームで送信するために必要な時間長ｔｆが２×（７＋７＋ｍ）＝２８＋２×（２（ａ＋ｂ）／２－１）と求められる。時間長ｔｆをこの値以上の値に設定することで、１つのペン情報を１つのフレームで送信することが可能となる。
　図２の例では、送信データ生成部１６は、１つ目のフレームの遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２をそれぞれ３×ｔｃ，２×ｔｃに設定し、２つ目のフレームの遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２をそれぞれ４×ｔｃ，４×ｔｃに設定し、３つ目のフレームの遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２をそれぞれ０×ｔｃ，２×ｔｃに設定している。したがって、これら３つのフレームにより、ペン情報として３，２，４，４，０，２の数字が順次送られることになる。
　以上のようにして生成された送信データの各チップは、図３（ａ）に示すように、符号列Ｃ１，Ｃ２がある部分では０又は１のいずれかとなり、その他の部分では何もない状態となっている。送信データ生成部１６は、生成した送信データを符号化部１７（図１）に供給するよう構成される。
　図１に戻る。符号化部１７は、送信データ生成部１６から供給された送信データの波形符号化を行うことにより、送信信号を生成するよう構成される。この波形符号化は、例えばバイフェーズ符号（マンチェスター符号）を用いて行うことが好ましい。バイフェーズ符号を用いる場合について具体的に説明すると、符号化部１７は、送信データ生成部１６から入力されたチップが「０」に対応するものである場合には「０１」を、「１」に対応するものである場合には「１０」を、「何もない状態」に対応するものである場合には「００」をそれぞれ対応させ、さらに、「０」に高電位を、「１」に低電位をそれぞれ割り当てることにより、送信信号を生成する。こうして生成される送信信号は、送信データに比べて倍速のクロック信号に同期した２値データを示す信号となる。符号化部１７は、生成した送信信号を昇圧部１８に供給するよう構成される。
　なお、上記の構成は、変調なしで信号の送信を行う、いわゆるベースバンド伝送によるものであるが、符号化部１７は、符号化後にさらに変調を行うこととしてもよい。この場合の変調には、ＡＳＫ（振幅偏移変調）、ＰＳＫ（位相偏移変調）、ＦＳＫ（周波数偏移変調）などの２値変調を用いることが好適である。また、符号化データを多値データとみなし、ＱＡＭ（直角位相振幅変調）などの多値変調を用いることも可能である。変調を行う場合には、変調を行うことにより得られる変調信号が送信信号として昇圧部１８に供給される。
　昇圧部１８は、符号化部１７から供給された送信信号を昇圧し、電極４に送出する。以上のようにして、位置指示器１から送信信号が送信される。
　次に、位置検出器２０は、図４に示すように、パネル面２１、複数の線状導体２２ｘ、複数の線状導体２２ｙ、選択部２３，２４、受信部２５、相関演算部３０、及び制御部３１を備えて構成される。位置検出器２０は、タブレット、デジタイザ、スマートフォンなどのタッチ式の入力機構を有する装置であり、ユーザが位置指示器１をパネル面２１に接近させた場合に位置指示器１の送信信号を受信し、受信した信号に基づいて、位置指示器１のパネル面２１内での位置を検出するとともに、位置指示器１が送信したペン情報を受信するように構成される。
　パネル面２１は、ｘ方向に延在する一方の対辺と、ｘ方向と直交するｙ方向に延在する他方の対辺とを有する長方形の部材によって構成される。複数の線状導体２２ｘはこのパネル面２１の内側に形成されており、それぞれｘ方向に延在し、かつｙ方向に等間隔に並べて配置される。同様に、複数の線状導体２２ｙもパネル面２１の内側に形成されており、それぞれｙ方向に延在し、かつｘ方向に等間隔に並べて配置される。複数の線状導体２２ｘそれぞれの一端は選択部２３に接続され、複数の線状導体２２ｙそれぞれの一端は選択部２４に接続される。以下では、線状導体２２ｘと線状導体２２ｙを特に区別する必要がない場合、線状導体２２と総称する場合がある。
　線状導体２２は、位置指示器１の送信信号を受信するための受信電極として機能する。具体的には、位置指示器１のペン先がパネル面２１に接近すると、位置指示器１の送信信号により、ペン先に近い位置にある１又は複数の線状導体２２に電圧が励起される。制御部３１は、選択部２３，２４を制御し、複数の線状導体２２を１つずつ順次、受信部２５に接続するよう構成される。
　受信部２５は、接続された線状導体２２に励起された電圧から得られる受信信号（＝位置指示器１の送信信号）を復号することによって受信データを取得し、相関演算部３０及び制御部３１に出力するよう構成される。以下、図５を参照しながら、受信部２５の構成及び動作について詳しく説明する。
　受信部２５は、図５（ａ）に示すＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路４０を有して構成される。ＰＬＬ回路４０の内部には、位相比較器４１、チャージポンプ・ループフィルタ４２、及び電圧制御発振器４３が設けられる。
　ＰＬＬ回路４０は、ＰＬＬ回路４０の出力である再生クロック信号を受信信号に同期させる回路である。具体的に説明すると、位相比較器４１は、受信信号と再生クロック信号の供給を受けてこれらの位相を比較し、その結果に応じて、アップ信号ＵＰとダウン信号ＤＯＷＮのいずれか一方を活性化し、他方を非活性とするよう構成される。チャージポンプ・ループフィルタ４２は、アップ信号ＵＰが活性化された場合に電圧制御信号ＶＣＯＮの電圧を上昇させ、ダウン信号ＤＯＷＮが活性化された場合に電圧制御信号ＶＣＯＮの電圧を低下させる。電圧制御発振器４３は、電圧制御信号ＶＣＯＮの電圧に応じた周波数で発振するよう構成されており、電圧制御発振器４３の出力信号が再生クロック信号となる。
　なお、ここではＰＬＬ回路４０を使って再生クロック信号を生成しているが、例えばリファレンスクロックから位相補完回路（インターポレータ）を用いて多相クロックを生成し、受信信号のエッジのタイミングに基づいて最適なクロック相を選択する方法などの他の方法を用いて再生クロック信号を生成することとしてもよい。
　受信部２５は、ＰＬＬ回路４０から出力される再生クロック信号に同期して、受信信号の復号を行う。上述したバイフェーズ符号を用いる場合について具体的に説明すると、受信部２５はまず、受信信号が高電位である場合に「０」を、低電位である場合に「１」を割り当てることにより、まず仮復号データを取得する。次に、仮復号データが「０１」である場合に「－１」を、「１０」である場合に「＋１」を、「００」である場合に「０」をそれぞれ割り当てることにより、最終的な復号データを取得する。この復号によれば、送信データの「０」，「１」，「何もない状態」のそれぞれは、図３（ｂ）に示すように、受信データでは「－１」，「＋１」，「０」に割り当てられることになる。このような復号を採用しているのは、相関演算部３０が簡易に相関演算を行えるようにするためである。
　なお、上記のような復号を行うために、受信部２５は、仮復号データを２ビットずつのかたまりに区切る必要がある。そのためには、区切り位置を知る必要があるが、これは例えば、「１」が連続する部分を見つけることによって実現される。符号化部１７は、送信データの「０」を「０１」に、「１」を「１０」に、「何もない状態」を「００」に割り当てているのであるから、仮復号データが「１」が連続する部分を含んでいたとすれば、伝送エラーなどによってビット反転を受けた場合でない限り、連続する２つの「１」の間に区切り位置があるはずである。したがって、受信部２５は、仮復号データ中に「１」が連続する部分を見つけることにより、区切り位置を知ることができる。
　また、位置指示器１の符号化部１７が変調も行う場合には、受信部２５は、上記復号に加えて復調も行う必要がある。以下、この場合について詳しく説明する。
　この場合の受信部２５は、図５（ｂ）に示す各構成をさらに有して構成される。具体的には、発振器４４、ミキサー４５、ローパスフィルタ４６、及びビット判定部４７をさらに有して構成される。
　発振器４４は、受信信号に基づいて発振動作を行うことにより、再生搬送波を生成する回路である。発振器４４により生成される再生搬送波は、理想的には、位置指示器１の符号化部１７が変調の際に用いた搬送波に等しい信号となる。発振器４４の具体的な実現方法としては、逓倍法、コスタスループ法、逆変調法などが挙げられる。
　ミキサ４５は、受信信号と再生搬送波をかけ合わせることにより、復調信号を生成する回路である。ミキサ４５によって生成された復調信号は、ローパスフィルタ４６によって高周波成分が除去された後、ビット判定部４７に供給される。ビット判定部４７は、供給された復調信号のサンプリングなどを行うことにより、上述した仮復号データを生成する回路である。この後、受信部２５は、上記同様の処理を行う。これにより、上記同様の最終的な復号データが得られる。
　図４に戻る。相関演算部３０には、受信部２５から受信データが供給される。相関演算部３０は、供給された受信データと上述した符号列Ｃ１との相関演算を行う相関演算部３０ａ（第１の相関演算部）と、供給された受信データと上述した符号列Ｃ２との相関演算を行う相関演算部３０ｂ（第２の相関演算部）とを有して構成される。相関演算部３０ａ，３０ｂによる相関演算の結果として得られる相関値は、制御部３１に供給される。
　以下、図３を再度参照しながら、相関演算部３０ａ，３０ｂが行う相関演算について、具体的に説明する。
　図３（ｃ）に示した信号列は相関演算部３０ａによって算出される相関値であり、図３（ｄ）に示した信号列は相関演算部３０ｂによって算出される相関値である。これらの図から理解されるように、ある時点で算出される相関値は、その時点から遡ること７チップ分の受信データと、相関演算部３０に予め記憶されている符号列Ｃ１，Ｃ２との内積となる。一例を挙げると、図３（ｃ）のピークｐ１に示される相関値「７」は、その時点から遡ること７チップ分の受信データ「＋１，＋１，－１，＋１，－１，－１，＋１」と、符号列Ｃ１である「＋１，＋１，－１，＋１，－１，－１，＋１」との内積「（＋１）×（＋１）＋（＋１）×（＋１）＋（－１）×（－１）＋（＋１）×（＋１）＋（－１）×（－１）＋（－１）×（－１）＋（＋１）×（＋１）」を算出することによって求められる。また、ピークｐ１のひとつ後に算出される相関値「－２」は、その時点から遡ること７チップ分の受信データ「＋１，－１，＋１，－１，－１，＋１，０」と、符号列Ｃ１である「＋１，＋１，－１，＋１，－１，－１，＋１」との内積「（＋１）×（＋１）＋（－１）×（＋１）＋（＋１）×（－１）＋（－１）×（＋１）＋（－１）×（－１）＋（＋１）×（－１）＋（０）×（＋１）」を算出することによって求められる。
　図３（ｃ）に示されるように、１フレーム分の受信データについて相関演算部３０ａが順次算出する相関値は、演算対象である７ビット分の受信データが符号列Ｃ１に等しくなる時点（ピークｐ１）で最大値「７」となり、その他の時点では「７」未満の値となる。したがって、相関演算部３０ａが順次算出する相関値を参照することにより、受信データから符号列Ｃ１を検出することができることになる。同様に、図３（ｄ）を見ると、１フレーム分の受信データについて相関演算部３０ｂが順次算出する相関値は、演算対象である７ビット分の受信データが符号列Ｃ２に等しくなる３つの時点（ピークｐ２，ｐ３，ｐ４）で最大値「７」となり、その他の時点では「７」未満の値となる。したがって、相関演算部３０ｂが順次算出する相関値を参照することにより、受信データから符号列Ｃ２を検出することができることになる。
　制御部３１は、以上のような相関値の特徴を利用して、受信データから符号列Ｃ１，Ｃ２を検出する。具体的には、相関演算部３０が相関値を新たに算出する都度、その相関値が所定の閾値（検出用閾値）以上となっているか否かを判定し、肯定的な判定結果が得られた場合に、その相関値に対応する符号列が受信データ内に検出されたと判定する。
　ここで、検出用閾値として用いることのできる相関値は、符号列の内容や送信データの構成等によって異なる。例えば図３（ｃ）の例では、演算対象の受信データが符号列Ｃ１となっていない時点で、最大値「７」より１だけ小さい相関値「６」が算出される場合があることから、符号列Ｃ１を検出するための検出用閾値として用いることのできる相関値は最大値「７」のみである。送信データの内容の変動範囲は予め定まるので、検出用閾値として用いることのできる値は符号列ごとに予め決めておくことができる。制御部３１は、こうして決められる検出用閾値を符号列ごとに記憶しており、その検出用閾値を用いて上記判定を行う。以下では、符号列Ｃ１について制御部３１に記憶される検出用閾値（以下、「第１の検出用閾値」という）と、符号列Ｃ２について制御部３１に記憶される検出用閾値（以下、「第２の検出用閾値」という）とがともに最大値「７」であるとして説明を続ける。
　制御部３１は、図４に示すように、タイミング制御部３２、位置検出部３３、送信情報取得部３４を有して構成される。そして、これらの各部により、受信データ内における符号列Ｃ１，Ｃ２の検出結果を利用して、相関演算部３０ａが相関演算を行うタイミングの制御、位置指示器１の位置検出、位置指示器１が送信した情報の取得などを行う。以下、図６に示す位置検出器２０の動作フェーズの経時変化を参照しながら、制御部３１の動作について詳しく説明する。
　まず初めに、位置指示器１が全く検出されていない段階（ペン検出フェーズ）では、制御部３１は、選択部２３，２４から受信部２５に供給される受信信号をモニタすることにより、位置指示器１の検出（ペン検出）を行う。具体的には、受信信号の信号強度（受信レベル）をモニタし、受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、位置指示器１が検出されたと判定する。この時点では、受信レベルしかモニタしていないために、位置指示器１以外の要因により信号強度が上昇した場合であっても、制御部３１による位置指示器１の検出が行われる。
　位置指示器１が検出されたとの判定結果が得られた場合、制御部３１は、フレームの先頭位置を検出するための動作を行う（同期フェーズ）。具体的には、まずタイミング制御部３２により、受信データと符号列Ｃ１の相関演算を連続的に行うよう相関演算部３０ａを制御する。この制御を受けた相関演算部３０ａは、受信部２５から新たなチップが供給される都度、そのチップから遡ること７チップ分の受信データと符号列Ｃ１の相関演算を行い、結果として得られる相関値を制御部３１に出力する。
　制御部３１は、連続的な相関演算を行うよう制御した結果として相関演算部３０ａから供給される相関値が第１の検出用閾値以上の値を示した場合に、フレームの先頭位置が検出されたと判定する。タイミング制御部３２はこの判定を受けて、それ以後、（連続的ではなく）上述したフレーム送信間隔で相関演算を実施するよう相関演算部３０ａを制御する。フレーム送信間隔は予め決められているので、このようにしても、制御部３１は、受信データに含まれる符号列Ｃ１の検出を問題なく行うことができる。一方、このような制御を行うことで、相関演算部３０ａは符号列Ｃ１を検出するための相関演算を行い続ける必要がなくなるので、符号列Ｃ１の相関演算にかかる位置検出器２０の処理コストを低減することが可能になる。
　一度符号列Ｃ１を検出した後には、図６に示すように、制御部３１は次の符号列Ｃ１が検出されるまで待機する。そして、次の符号列Ｃ１が検出されたことを契機として、位置検出部３３による位置指示器１の位置検出と、送信情報取得部３４によるペン情報の取得を開始する（位置検出・ペン情報受信フェーズ）。
　具体的に説明すると、まず位置検出部３３は、複数の線状導体２２のそれぞれにおける受信レベル（選択部２３，２４から受信部２５に供給される受信信号の信号強度）と、複数の線状導体２２のそれぞれで受信された信号に基づいて算出された相関値（相関演算部３０ａ，３０ｂがそれぞれ算出した相関値）とを記憶可能に構成される。
　そして、位置検出部３３は、制御部３１による複数の線状導体２２の選択（受信部２５への接続）が一周する間に、いずれかの線状導体２２について相関演算部３０ａにより算出された相関値が第１の検出用閾値以上の値を示した場合、その一周の間に複数の線状導体２２ｙについて相関演算部３０ａが算出した複数の相関値のそれぞれと、対応する受信レベルとの乗算を行う。この乗算の結果、複数の線状導体２２ｙごとに、上述した参照値（＝相関値×受信レベル）が得られる。
　図７は、参照値の例を示す図である。同図では、横軸にｘ座標、縦軸に参照値を示している。同図に例示するように、参照値は通常、いずれかのｘ座標でピークとなり、そこから離れるほど小さな値となる。図７の例では、ｘ座標ｘ２で参照値がピークとなり、ｘ座標ｘ２に隣接するｘ座標ｘ１，ｘ３ではより小さな参照値が得られ、その他のｘ座標では参照値がゼロとなっている。図７に示すように、この参照値を近似すると、ピークを１つ有する分布曲線が得られる。位置検出部３３は、このピークのｘ座標ｘＤを、位置指示器１のｘ座標として取得する。
　また、位置検出部３３は、各フレーム内に含まれる２つ目の符号列Ｃ２に関して、制御部３１による複数の線状導体２２の選択（受信部２５への接続）が一周する間に、いずれかの線状導体２２について相関演算部３０ｂにより算出された相関値が第２の検出用閾値以上の値を示した場合、その一周の間に複数の線状導体２２ｘについて相関演算部３０ｂが算出した複数の相関値のそれぞれと、対応する受信レベルとの乗算を行う。この乗算の結果、複数の線状導体２２ｘごとに、上記と同様の参照値（＝相関値×受信レベル）が得られる。位置検出部３３は、この参照値に基づき、ｘ座標の場合と同様にして位置指示器１のｙ座標を算出する。
　位置検出部３３は、以上のようにして、位置指示器１のｘ座標（第１の位置）とｙ座標（第２の位置）とを検出する。この検出方法によれば、相関値と受信レベルの乗算結果に基づいて座標を検出していることから、位置指示器１以外の要因により線状導体２２に電圧が励起されたとしても、位置検出部３３は、位置指示器１の位置を正しく検出することができる。
　図６に戻る。送信情報取得部３４（図４）は、相関演算部３０ａにより算出される相関値が第１の検出用閾値以上の値を示したタイミングと、その後初めて相関演算部３０ｂにより算出される相関値が第２の検出用閾値以上の値を示したタイミングとの時間差に基づき、位置指示器１が送信したペン情報を取得する。また、送信情報取得部３４は、相関演算部３０ａにより算出される相関値が第１の検出用閾値以上の値を示した後、相関演算部３０ｂにより算出される相関値が２回目に第２の検出用閾値以上の値を示したタイミングと、３回目に第２の検出用閾値以上の値を示したタイミングとの時間差にも基づき、位置指示器１が送信したペン情報を取得する。結果的に、送信情報取得部３４は、図６に示すように、ｘ座標検出の直後とｙ座標検出の直後のそれぞれのタイミングで、ペン情報を取得することになる。
　上述したように、位置指示器１は、位置検出器２０に対して送信すべきペン情報に基づいて遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２を設定しているが、上記２種類の時間差はそれぞれ遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２に他ならない。したがって、上記２種類の時間差を取得することにより、送信情報取得部３４は、位置指示器１が送信したペン情報を取得することができる。
　以上説明したように、本実施の形態によるタッチ式の入力システムでは、位置指示器１が符号列Ｃ１を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定のフレーム送信間隔で周期的に生成し、かつ送信している。そして、相関演算によって一旦符号列Ｃ１を検出した後の位置検出器２０は、フレーム送信間隔で相関演算を実施するよう相関演算部３０ａを制御している。したがって、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによれば、相関演算にかかる位置検出器２０の処理コストが低減される。
　また、位置検出部３３が相関値と受信レベルの乗算結果に基づいて座標を検出していることから、位置検出器２０は、位置指示器１以外の要因により線状導体２２に電圧が励起されたとしても、位置指示器１の位置を正しく検出できる。
　さらに、位置指示器１が位置検出器２０に対して送信すべきペン情報（筆圧情報及びサイドスイッチ１５のオンオフ情報）に基づいて遅延時間ｔｄ１，ｔｄ２を設定していることから、位置検出器２０は、符号列Ｃ１の検出タイミングと、その後に初めて検出される符号列Ｃ２の検出タイミングとの時間差、及び、符号列Ｃ１の検出後、２回目に検出される符号列Ｃ２の検出タイミングと、３回目に検出される符号列Ｃ２の検出タイミングとの時間差を検出することにより、位置指示器１が送信したペン情報を取得することが可能になる。
　次に、本発明の第２の実施の形態によるタッチ式の入力システムについて説明する。本実施の形態による入力システムは、位置指示器１及び位置検出器２０それぞれの構成の点では、図１及び図４に示した第１の実施の形態によるものと同様である一方、符号列Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ１５ビットの符号列である点、及び、位置指示器１の送信データ生成部１６が生成する送信データの構成の点で、第１の実施の形態による入力システムと相違している。これに伴い、位置検出器２０の制御部３１の動作にも、第１の実施の形態と相違する部分がある。以下、第１の実施の形態との相違点に着目して説明する。
　本実施の形態による符号列生成部１２は、次の符号列Ｃ１，Ｃ２を生成するよう構成される。符号列Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ１５ビットのＭ系列符号であり、上述した周期自己相関特性を有している。
　Ｃ１：１１１０１０１１００１０００１
　Ｃ２：１０００１００１１０１０１１１
　本実施の形態による送信データ生成部１６は、図８に示す構成を有する送信データを生成するよう構成される。同図に示すように、本実施の形態で生成される送信データの各フレームは、符号列Ｃ１の末尾に続けて符号列Ｃ２が配置され、さらに符号列Ｃ２の末尾に続けて１５ビットのペン情報（筆圧情報及びサイドスイッチ１５のオンオフ情報）が配置された構成を有している。このことから理解されるように、本実施の形態で生成される送信データは、その先頭位置に、符号列Ｃ１と符号列Ｃ２を順に連結してなる符号列（以下、「第１の連結符号列」という）が配置された構成を有している。また、本実施の形態による送信データ生成部１６は、遅延時間ではなく通常のビット列の形態で、ペン情報をフレーム内に設定している。
　ここで、ペン情報の内容は、偶然、符号列Ｃ１，Ｃ２と同じ内容になってしまうことがあり得る。１つのフレーム内に符号列Ｃ１，Ｃ２を並べて配置しているのは、このような場合であっても、位置検出器２０がフレームの先頭位置を正しく認識できるようにするためである。つまり、図８から理解されるように、仮に送信情報が符号列Ｃ１又は符号列Ｃ２と同じ内容のデータになったとしても、符号列Ｃ１と符号列Ｃ２とがこの順で続けて現れるのは（第１の連結符号列が現れるのは）、各フレームの先頭部分のみである。そこで、本実施の形態による制御部３１は、受信データから第１の連結符号列を検出するように構成される。第１の連結符号列は各フレームの先頭部分のみに現れるのであるから、このように構成することにより、制御部３１は、各フレームの先頭位置を正しく検出することができるようになる。これにより、タイミング制御部３２も、正しく相関演算部３０ａが相関演算を行うタイミングの制御を行うことができるようになる。
　本実施の形態による位置検出部３３は、各フレームの先頭位置に配置される符号列Ｃ１に基づいて位置指示器１のｘ座標を検出し、この符号列Ｃ１に続いてフレーム内に配置される符号列Ｃ２に基づいて位置指示器１のｙ座標を検出するよう構成される。具体的な検出の方法は、第１の実施の形態と同様である。また、本実施の形態による送信情報取得部３４は、各フレームから符号列Ｃ２に続く部分を抽出することにより、位置指示器１が送信したペン情報を取得する。
　以上説明したように、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによっても、第１の実施の形態と同様、相関演算にかかる位置検出器２０の処理コストを低減すること、位置指示器１以外の要因により線状導体２２に電圧が励起されたとしても位置指示器１の位置を正しく検出すること、位置指示器１が送信した情報を取得することなどが可能になる。
　また、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによれば、位置指示器１は、第１の実施の形態による場合よりも多くの情報を送信することができる。すなわち、第１の実施の形態では、仮にフレームの時間長ｔｆを第２の実施の形態より１ビット長い４６ビット分の時間長に設定したとしても、１つのフレームで送信できる情報の情報量は２×ｌｏｇ２（（４６／２－７－７）＋１）≒６．６ビットまでである。これに対し、本実施の形態では、４５ビット分の時間長を有するフレームの中に１５ビット分の送信情報を含めることができる。したがって、本実施の形態による位置指示器１は、第１の実施の形態による位置指示器１よりも多くの情報を送信できることになる。
　次に、本発明の第３の実施の形態によるタッチ式の入力システムについて説明する。本実施の形態による入力システムは、符号列Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ７ビットの符号列である点、及び、位置指示器１の送信データ生成部１６が生成する送信データの構成の点で、第２の実施の形態による入力システムと相違している。これに伴い、位置検出器２０の制御部３１の動作にも、第２の実施の形態と相違する部分がある。なお、位置指示器１及び位置検出器２０それぞれの構成は、図１及び図４に示した第１の実施の形態によるものと同様である。以下、第２の実施の形態との相違点に着目して説明する。
　本実施の形態による符号列生成部１２が生成する符号列Ｃ１，Ｃ２は、第１の実施の形態による符号列生成部１２が生成する符号列Ｃ１，Ｃ２と同じものである。
　本実施の形態による送信データ生成部１６は、図９に示す構成を有する送信データを生成するよう構成される。同図に示すように、本実施の形態で生成される送信データの各フレーム内の構成は、符号列Ｃ１，Ｃ２が７ビットである点を除き、図８に示した第２の実施の形態によるものと同様である。一方、本実施の形態で生成される送信データは、各フレームの先頭の前（各フレームの間）に３ビット分の同期データ（同期用符号列）を有している。したがって、本実施の形態で生成される送信データには、同期データ、符号列Ｃ１、及び符号列Ｃ２を順に連結してなる符号列（以下、「第２の連結符号列」という）が含まれている。なお、同期データの具体的な内容は、図９にも示すように「０００」である。「０００」は、符号列Ｃ１，Ｃ２のいずれにも含まれない符号列となっている。
　各フレームの先頭の前に同期データ「０００」を配置しているのは、符号列Ｃ１，Ｃ２を続けて配置してなる符号列がペン情報の中に含まれていたとしても、位置検出器２０がフレームの位置を正しく認識できるようにするためである。つまり、第２の連結符号列は「０００１１０１００１１００１０１１」という１７ビットのデータとなるが、ペン情報の中にいかなるデータが含まれていても、同期データ「０００」を先頭とする１７ビットの部分を除き、この１７ビットのデータが現れることはない。そこで、本実施の形態による制御部３１は、受信データから第２の連結符号列を検出するように構成される。第２の連結符号列は同期データ「０００」を先頭とする１７ビットの部分のみに現れるのであるから、このように構成することにより、制御部３１は、各フレームの先頭位置を正しく検出することができるようになる。これにより、本実施の形態においても、第２の実施の形態と同様に、タイミング制御部３２、位置検出部３３、及び送信情報取得部３４それぞれの処理を正しく行うことが可能になる。
　以上説明したように、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによっても、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様、相関演算にかかる位置検出器２０の処理コストを低減すること、位置指示器１以外の要因により線状導体２２に電圧が励起されたとしても位置指示器１の位置を正しく検出すること、位置指示器１が送信した情報を取得することなどが可能になる。
　また、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによれば、位置指示器１は、第２の実施の形態による場合よりもさらに多くの情報を送信することができる。すなわち、第２の実施の形態では、４５ビット分の時間長を有するフレームの中に１５ビット分の送信情報を含めることができたが、本実施の形態では、同期データ及びフレームを含む３２ビット分の時間長の中に１５ビット分の送信情報を含めることができる。したがって、本実施の形態による位置指示器１は、第２の実施の形態による位置指示器１よりもさらに多くの情報を送信できることになる。
　次に、本発明の第４の実施の形態によるタッチ式の入力システムについて説明する。本実施の形態による入力システムは、位置指示器１だけでなく指による入力にも対応する点で、第１の実施の形態による入力システムと相違する。具体的には、図４に示した位置検出器２０に代え、図１０に示す位置検出器２０ａを備えて構成される。なお、本実施の形態による位置指示器１の構成は、図１に示した第１の実施の形態によるものと同一である。以下、位置検出器２０ａに着目して説明する。
　図４と図１０を比較すると理解されるように、本実施の形態による位置検出器２０ａは、位置検出器２０に送信部５０を追加した構成を有している。初めに指入力を実現するための構成について簡単に説明すると、指入力を検出する場合、制御部３１は、複数の線状導体２２ｘのそれぞれに同時に所定の信号を送信するよう送信部５０を制御する。そして、送信部５０が所定の信号を送信している状態で、制御部３１は、すべての線状導体２２ｘが受信部２５に同時に接続されるよう、選択部２３を制御する。
　互いに交差する線状導体２２ｘ，２２ｙの間の静電容量は、導電体である指が接近することによって変化する。したがって、送信部５０が送信した信号の受信部２５における受信レベルは、その信号が通過した線状導体２２ｘ，２２ｙのクロスポイント（交差部分）に指が接近しているか否かによって変化する。制御部３１は、相関演算部３０が行う受信信号と所定の符号列との相関演算の結果（上述した、転置行列と受信信号の列ベクトルとの積の演算）に基づいてこの変化を検出することにより、指のｘ座標及びｙ座標を検出する。変化が検出されない場合には、指は検出されなかったと判定する。
　さて、位置検出器２０ａの制御部３１の全般的な動作について、図１１を参照しながら説明する。まず初めに、位置指示器１が全く検出されていない段階では、制御部３１は指モードとなる。このモードにおける制御部３１は、図１１に示すように、指検出フェーズとペン検出フェーズとを交互に繰り返す。指検出フェーズでは、上述した送信部５０の制御から指の位置検出までの一連の処理が行われる。ペン検出フェーズは、図６を参照して説明したものと同様の受信レベルのモニタリングによって実行される。
　ペン検出フェーズにおいて位置指示器１が検出されると、制御部３１はペンモードに移行する。このモードにおける制御部３１は、フレームの先頭位置を検出するための動作を行う。この動作の具体的な内容は、図６を参照した説明した同期フェーズにおける動作と同様である。
　一旦フレームの先頭位置を検出した制御部３１は、次に到来するフレームの先頭位置から指＋ペンモードに移行する。このモードにおける制御部３１は、指検出フェーズと位置検出・ペン情報受信フェーズとを交互に繰り返す。この場合の指検出フェーズにおける制御部３１の動作は、指モードの指検出フェーズにおける制御部３１の動作と同様である。一方、位置検出・ペン情報受信フェーズにおける制御部３１は、符号列Ｃ１，Ｃ２を検出することにより、位置指示器１の位置検出と、位置指示器１が送信したペン情報（筆圧情報及びサイドスイッチ１５のオンオフ情報）の取得とを行う。その具体的な内容は、図６を参照した説明した位置検出・ペン情報受信フェーズにおける制御部３１の動作と同様である。
　制御部３１は、位置検出・ペン情報受信フェーズで動作する間、選択部２３，２４から受信部２５に供給される受信信号の信号強度を監視するよう構成される。この監視の結果、信号強度が所定の閾値を下回った場合、制御部３１は、指モードに移行する。これにより、位置指示器１の位置検出などは行われなくなり、図１１に示すように、上述した指モードにおける処理が開始される。
　ここで、制御部３１のフェーズにかかわらず位置指示器１は信号を送信し続けるため、位置指示器１がパネル面２１の近くにあれば、制御部３１が指検出フェーズの動作を実行している間にも、受信部２５には、送信部５０が送信した信号だけでなく位置指示器１が送信した信号も受信される。これを区別するため、送信部５０が送信する信号の周波数には、位置指示器１が送信する信号の周波数とは異なる周波数が用いられる。また、受信部２５の入力段には帯域可変フィルタが設けられており、制御部３１は、指検出フェーズでは位置指示器１が送信した信号を遮断する一方、その他のフェーズでは位置指示器１が送信した信号を遮断しないよう、この帯域可変フィルタを制御する。位置検出器２０ａでは、以上のような構成を設けることで、位置指示器１によって送信された信号が指検出フェーズにおける制御部３１の動作に影響してしまうことを防止している。
　以上説明したように、本実施の形態によるタッチ式の入力システムによれば、指入力と位置指示器１による入力の両方に対応する位置検出器２０ａを用いる場合であっても、第１乃至第３の実施の形態と同様、相関演算にかかる位置検出器２０の処理コストを低減すること、位置指示器１以外の要因により線状導体２２に電圧が励起されたとしても位置指示器１の位置を正しく検出すること、位置指示器１が送信した情報を取得することなどが可能になる。また、指タッチの検出と位置指示器１の検出とで、相関演算部３０を共用することが可能となる。
Ｃ１，Ｃ２　　　　　　符号列
１　　　　　　　　　　位置指示器
２　　　　　　　　　　本体部
３　　　　　　　　　　電源
１０　　　　　　　　　発振器
１１　　　　　　　　　制御部
１２　　　　　　　　　符号列生成部
１３　　　　　　　　　筆圧センサー
１４　　　　　　　　　筆圧検出部
１５　　　　　　　　　サイドスイッチ
１６　　　　　　　　　送信データ生成部
１７　　　　　　　　　符号化部
１８　　　　　　　　　昇圧部
２０，２０ａ　　　　　位置検出器
２１　　　　　　　　　パネル面
２２ｘ，２２ｙ　　　　線状導体
２３，２４　　　　　　選択部
２５　　　　　　　　　受信部
３０，３０ａ，３０ｂ　相関演算部
３１　　　　　　　　　制御部
３２　　　　　　　　　タイミング制御部
３３　　　　　　　　　位置検出部
３４　　　　　　　　　送信情報取得部
４０　　　　　　　　　ＰＬＬ回路
４１　　　　　　　　　位相比較器
４２　　　　　　　　　チャージポンプ・ループフィルタ
４３　　　　　　　　　電圧制御発振器
４４　　　　　　　　　発振器
４５　　　　　　　　　ミキサ
４６　　　　　　　　　ローパスフィルタ
４７　　　　　　　　　ビット判定部
５０　　　　　　　　　送信部

Claims (15)

  1. 　周期自己相関特性を有する第１の符号列を生成する符号列生成部と、
    　それぞれ前記第１の符号列を先頭位置に配置した固定長の複数のフレームを所定の時間間隔で周期的に生成し、かつ送信する送信データ生成部と
    　を備えることを特徴とする位置指示器。
  2. 　前記符号列生成部は、周期自己相関特性を有しかつ前記第１の符号列とは異なる第２の符号列をさらに生成し、
    　前記送信データ生成部は、前記複数のフレームそれぞれの中に前記第２の符号列も配置するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
  3. 　前記送信データ生成部は、前記第１の符号列の末尾より第１の遅延時間分遅れた位置に前記第２の符号列を配置するよう構成され、かつ、位置検出器に対して送信すべき情報に基づいて前記第１の遅延時間を設定するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  4. 　前記送信データ生成部は、
    　前記第１の符号列の末尾より第１の遅延時間分遅れた位置に前記第２の符号列を配置し、
    　前記複数のフレームそれぞれの中央位置に他の前記第２の符号列を配置し、
    　前記他の第２の符号列の末尾より第２の遅延時間分遅れた位置にさらに他の前記第２の符号列を配置し、かつ、
    　位置検出器に対して送信すべき情報に基づいて前記第１及び第２の遅延時間のそれぞれを設定するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  5. 　前記送信データ生成部は、前記第１の符号列の末尾に続けて前記第２の符号列を配置するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項２に記載の位置指示器。
  6. 　前記送信データ生成部は、前記第２の符号列の末尾に続けて位置検出器に対して送信すべき情報を配置するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項５に記載の位置指示器。
  7. 　前記送信データ生成部は、前記複数のフレームそれぞれの先頭の前に所定の同期用符号列を配置するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項５又は６に記載の位置指示器。
  8. 　それぞれの先頭位置に周期自己相関特性を有する第１の符号列を含み、かつ所定の時間間隔で周期的に送信された複数のフレームを構成する信号列を順次受信する受信部と、
    　前記信号列と前記第１の符号列との相関演算を行うことにより第１の相関値を生成する第１の相関演算部と、
    　前記第１の相関演算部が相関演算を行うタイミングを制御するタイミング制御部と、
    　前記第１の相関値に基づいて位置指示器の第１の位置を検出する位置検出部とを備え、
    　前記タイミング制御部は、連続的に相関演算を行うよう前記第１の相関演算部を制御した結果として前記第１の相関値が第１の検出用閾値以上の値を示した場合に、前記所定の時間間隔で相関演算を実施するよう前記第１の相関演算部を制御する
    　ことを特徴とする位置検出器。
  9. 　前記位置検出部は、前記タイミング制御部が前記所定の時間間隔で相関演算を実施するよう前記第１の相関演算部を制御した後、前記第１の相関値に基づいて位置指示器の第１の位置を検出する処理を開始する
    　ことを特徴とする請求項８に記載の位置検出器。
  10. 　前記複数のフレームはそれぞれ、周期自己相関特性を有しかつ前記第１の符号列とは異なる第２の符号列をさらに含み、
    　前記位置検出器は、前記信号列と前記第２の符号列との相関演算を行うことにより第２の相関値を生成する第２の相関演算部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項８又は９に記載の位置検出器。
  11. 　前記位置検出部は、前記第２の相関値に基づいて位置指示器の第２の位置を検出するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項１０に記載の位置検出器。
  12. 　前記第１の相関値が前記第１の検出用閾値以上の値を示したタイミングと、前記第２の相関値が第２の検出用閾値以上の値を示したタイミングとの時間差に基づき、前記位置指示器が送信した情報を取得する情報取得部
    　をさらに備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の位置検出器。
  13. 　前記複数のフレームはそれぞれ、前記第１の符号列と前記第２の符号列を順に連結してなる第１の連結符号列を含み、
    　前記制御部は、前記第１の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項１０に記載の位置検出器。
  14. 　前記複数のフレームはそれぞれ、前記第１の連結符号列に続けて送信情報を示す符号列を含み、
    　前記位置検出器は、前記送信情報を示す符号列に基づいて前記送信情報を取得する情報取得部をさらに備える
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出器。
  15. 　前記複数のフレームそれぞれの先頭の前に、前記第１及び第２の符号列に含まれない符号列である所定の同期用符号列が付加されており、
    　前記制御部は、前記同期用符号列、前記第１の符号列、及び前記第２の符号列を順に連結してなる第３の連結符号列を検出することにより、フレームの先頭位置を検出するよう構成される
    　ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の位置検出器。
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