WO2018042583A1 - スタイラス、センサコントローラ、及び電子定規 - Google Patents

スタイラス、センサコントローラ、及び電子定規 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a stylus, a sensor controller, and an electronic ruler, and more particularly, to a stylus, a sensor controller, and an electronic ruler that support simultaneous use of multiple styluses (multi-stylus).
  • An active electrostatic method is known as one of specific methods of a position detection system that enables handwriting input by a stylus on a touch surface provided on the surface of an electronic device.
  • a stylus corresponding to the active electrostatic method is referred to as an “active stylus”.
  • the active stylus is configured to be able to transmit signals (downlink signals) to electronic devices. Transmission of a downlink signal is performed by supplying a transmission signal to an electrode provided at the tip of an active stylus, thereby generating an electric field corresponding to the signal in a space near the electrode.
  • the electronic device has a sensor board including a matrix-like electrode group disposed below the touch surface, and a sensor controller connected to the sensor board, and the electrodes in the sensor board by the alternating electric field.
  • the sensor controller is configured to receive a downlink signal by detecting a change in the amount of charge generated in the group.
  • Patent Document 1 discloses an example of a downlink signal.
  • the downlink signal according to this example includes an unmodulated continuous signal (position signal) for position detection and a signal (data signal) modulated by data such as writing pressure information and unique ID.
  • the sensor controller in the electronic device is also configured to transmit a signal (uplink signal) to the active stylus.
  • the sensor controller transmits an uplink signal toward the stylus by supplying a transmission signal to the electrode group constituting the sensor board, thereby generating an electric field on the panel.
  • the active stylus is configured to detect an uplink signal by detecting the amount of charge induced in the electrode by this electric field.
  • Patent Document 2 describes an example of an active stylus that receives an uplink signal.
  • Patent Documents 3 and 4 disclose examples of out-cell type position detection systems.
  • the “on-cell type” in which the electrode group for the sensor board is arranged on the color filter glass or the base glass inside the liquid crystal panel, or the liquid crystal panel
  • the “in-cell type” in which the common electrode or the pixel electrode also serves as a part of the electrode group for the sensor board.
  • Non-Patent Document 1 discloses examples of on-cell type and in-cell type position detection systems.
  • the drive signal in the liquid crystal panel existing under the sensor board becomes noise and affects the operation of the sensor controller.
  • a typical example of such noise is an AC component of a voltage signal supplied to an electrode for driving a pixel of a liquid crystal panel.
  • This voltage signal is for controlling the orientation of the liquid crystal of each pixel, and enters the electrode group constituting the sensor board by AC coupling and becomes noise.
  • the electrode group shared by both the pixel driving operation and the position detecting operation cannot be used for the position detecting operation while the pixel driving operation is being performed. .
  • the display operation period of the liquid crystal panel is set to one frame, and a plurality of blank periods (the occurrence frequency of liquid crystal noise is periodically generated).
  • a method of performing communication between the active stylus and the sensor controller by frame communication in which each of a relatively small period) is one slot has been studied.
  • one of the specifications required for the position detection system is that a plurality of styluses can be used simultaneously (multi-stylus). Therefore, it is considered that the frame communication is also compatible with a multi-stylus.
  • the sensor controller broadcasts an uplink signal for instructing slot assignment to each stylus for each frame. Each stylus transmits a downlink signal using the assigned slot. In this way, communication between a plurality of active styluses and the sensor controller can be realized by time division.
  • the slot assignment to each stylus is the fixed frame. It depends on the rate. In other words, the above-described method under consideration has a problem that the slot assignment to each stylus cannot be flexibly changed in a shorter time than the frame. Further, there is a problem that the scan rate of each stylus is fixed to an integral multiple of the frame rate.
  • the above-described method under consideration has a problem that the size of the uplink signal for instructing allocation of a plurality of slots to be transmitted in one frame inevitably increases. If the size of the uplink signal is large, the occupancy rate of the uplink signal in one frame increases, and the communication efficiency decreases. In addition, since it takes time for several frames to transmit a large signal to each of a plurality of styluses and check whether the setting has been reflected or not, transmission time allocation is actually performed for all styluses. The delay time until the change is reflected is increased. When a user uses devices such as a plurality of styluses and electronic rulers that are frequently brought close to or separated from an electronic device, this delay time may affect the user's feeling of use.
  • One type of stylus is an electronic ruler modeled on a stationery ruler. While a typical pen-type stylus has a high movement speed while it is being used, an electronic ruler once has a panel surface. When placed on the screen, it is placed at the same position for a while and is often used at a lower moving speed than a pen-type stylus. Therefore, it is desirable that the scan rate can be changed according to the device type.
  • an electronic ruler may be used while being placed on a panel surface even when the user is not operating it.
  • transmitting and receiving signals between the electronic ruler and the sensor controller increases the power consumption of the electronic ruler, and communication between the sensor controller and the stylus (pen type or electronic ruler). Resources are consumed even when not in use.
  • one of the objects of the present invention is to provide a stylus, a sensor controller, and an electronic ruler that can flexibly change the transmission time allocation to each stylus in a time shorter than a frame and reflect the stylus in each stylus.
  • Another object of the present invention is to provide a stylus, a sensor controller, and an electronic ruler that can reduce the size of an uplink signal for instructing transmission time allocation.
  • Still another object of the present invention is to make it possible to change the scan rate according to the type of device and the characteristics of the usage pattern.
  • Still another object of the present invention is to realize reduction of power consumption of the electronic ruler and effective use of communication resources when the electronic ruler is left on the panel surface.
  • a stylus according to the present invention is a stylus that bi-directionally transmits and receives signals to and from a sensor controller connected to a sensor using electrostatic coupling, and a memory that temporarily stores a local ID value; Each time the transmitted uplink signal is detected, it is determined whether or not the detected uplink signal includes the value of the local ID stored in the memory.
  • a stylus including a processor for generating a link signal and transmitting the link signal to the sensor controller.
  • the processor may generate the downlink signal including a local ID value stored in the memory and transmit the downlink signal to the sensor controller.
  • the sensor controller has a function of detecting one or more styluses, and reports the position of the detected one or more styluses to a host processor, wherein the one or more detected styluses
  • a memory for storing one or more local ID values assigned to each of the first and second styluses, and a scan rate for each of the detected one or more styluses, and stored in the memory based on the determined scan rate. Selecting one of the one or more local ID values, transmitting an uplink signal including the selected local ID value, and based on a downlink signal returned to the uplink signal
  • a processor for deriving a stylus position corresponding to the selected local ID value;
  • a sensor controller that contains.
  • the processor may determine a scan rate for each of the one or more detected styluss based on a device type of each of the one or more detected styluses.
  • An electronic ruler according to the present invention is an electronic ruler, comprising a ruler part, a plurality of electrodes provided in the ruler part, a receiving electrode for receiving an uplink signal transmitted from a sensor controller, and the uplink
  • An electronic ruler including a processor that transmits a signal to the sensor controller while sequentially switching the plurality of electrodes in response to reception of the signal.
  • An electronic ruler is an electronic ruler, which is provided with a ruler portion, two or more electrodes provided on the ruler portion, and an upper surface of the ruler portion, and is operated by a user operation.
  • a first switch for switching between being in a stopped state and a stopped state, and transmitting a downlink signal to the sensor controller using the two or more electrodes when the first switch is in the operating state
  • a processor that stops the transmission process of the downlink signal when the first switch is in the stopped state.
  • the sensor controller transmits an uplink signal including the value of the local ID at each transmission time, so that the stylus to which the downlink signal should be transmitted can be specified in the slot. Therefore, the transmission time allocation to each stylus can be flexibly changed in a shorter time than the frame without depending on the frame. Also, since the schedule status is not stored on the stylus side, and therefore it does not take time to change these schedules, there is no need to change the scan rate, etc. required when a new stylus is detected. The response speed as a whole can be improved. In addition, it is possible to instruct the stylus to assign a transmission time only by including one local ID value in the uplink signal. Therefore, it is instructed to assign a plurality of transmission times in a frame. Therefore, it is possible to reduce the size of the uplink signal.
  • the stylus since the stylus generates a downlink signal including the value of the local ID temporarily stored in the memory and transmits the downlink signal to the sensor controller, the sensor controller Even if downlink signals are detected at a plurality of locations, they can be discriminated for each stylus.
  • the number of bits of the local ID can be made shorter than a global ID described later, it is possible to reduce the downlink occupancy necessary for transmitting the local ID.
  • the sensor controller determines the scan rate for each of the one or more detected styluss based on the device type of each of the one or more detected styluses.
  • the scan rate can be changed according to the characteristics of the usage pattern.
  • the electronic ruler since the electronic ruler is provided with the first switch for switching between the operating state and the stopped state by the user's operation, the electronic ruler is left on the panel surface. The reduction of power consumption of the electronic ruler and effective utilization of communication resources are realized.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of styluses 2a to 2c shown in FIG.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a detailed flow of command signal reception processing shown in FIG. 16.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a detailed flow of command signal reception processing shown in FIG. 16.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a detailed flow of command signal reception processing shown in FIG. 16.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a detailed flow of command signal reception processing shown in FIG. 16. It is a time chart which shows the signal (Scene where the sensor controller 31 newly registers the stylus 2a) transmitted / received between the stylus 2a and the sensor controller 31 shown in FIG. 2 is a time chart showing signals transmitted and received between the stylus 2a, 2b and the sensor controller 31 shown in FIG.
  • 1 (a scene where the stylus 2b is further registered after the sensor controller 31 registers the stylus 2a).
  • 1 is a time chart showing signals transmitted and received between the stylus 2a, 2b and the sensor controller 31 shown in FIG. 1 (a scene in which the sensor controller 31 re-adjusts the transmission schedule based on the device type of each of the stylus 2a, 2b). It is. Signals transmitted and received between the stylus 2a, 2c and the sensor controller 31 shown in FIG. 1 (after the sensor controller 31 has readjusted the transmission schedule based on the device type of the stylus 2a, 2c, the stylus 2a, It is a time chart which shows the scene where the normal writing by 2c is performed.
  • FIG. 3 is a time chart showing signals transmitted and received between the stylus 2a, 2b and the sensor controller 31 shown in FIG. 1 (a scene in which the stylus 2a, 2b responds simultaneously to one setting instruction). Signals transmitted / received between the stylus 2a, 2b and the sensor controller 31 shown in FIG. 1 (scenes where the stylus 2a, 2b having the same local ID responds simultaneously to one data transmission instruction) and the stylus 2a, 2b It is a time chart which shows the state of.
  • 5 is a time chart showing signals (scenes where normal writing is performed by the stylus 2a, 2c) transmitted and received between the stylus 2a, 2c and the sensor controller 31 according to the first modification of the embodiment of the present invention. is there.
  • FIG. 1 is a diagram showing an entire position detection system 1 according to the present embodiment.
  • the position detection system 1 includes two pen-type styluses 2 a and 2 b, one ruler-type stylus 2 c, and an electronic device 3.
  • the electronic device 3 includes a sensor electrode 30, a sensor controller 31, a panel 32, an electronic device control unit 33 (host processor), and a liquid crystal display unit 34.
  • the sensor controller 31 is a master and one or more styluses 2 are slaves.
  • a polling request command signal to be described later
  • the position detection system 1 returns only the stylus 2 having the local ID included therein in a response period for polling ( The transmission of a downlink signal DS (to be described later) is permitted.
  • the stylus 2 determines whether or not the detected polling request includes a local ID value stored in the stylus 2. .
  • the local ID is assigned to each stylus 2 by the sensor controller 31 and stored by the stylus 2.
  • Each of the styluses 2a to 2c is the active stylus described above, and is used simultaneously or separately by one or more users.
  • the stylus 2a to 2c may be referred to as a stylus 2 when it is not particularly necessary to distinguish them.
  • the stylus 2a when the stylus 2a is used, the user gradually brings the stylus 2a closer to the panel surface of the liquid crystal panel 32 (pen down; shown as “DOWN” in FIG. 1), and finally the pen tip of the stylus 2a is placed on the panel surface. (Pen touch).
  • pen touch When the user moves the pen tip on the panel surface while maintaining this contact state (pen move), as shown in the drawing, the movement locus st1 is drawn on the panel surface by the processing of the electronic device 3. This drawing is continued until the user moves the pen tip of the stylus 2a away from the panel surface (pen-up, indicated as “UP” in FIG. 1).
  • FIG. 1 also shows a locus st3 generated by pen-down, pen-touch, pen-move, and pen-up of the stylus 2b.
  • the stylus 2c which will be described in detail later, is a special device having a plurality of electrodes arranged in a straight line.
  • a device for a digital stationery typically referred to as an “electronic ruler”, but in this specification, it is referred to as a stylus 2c in order to simplify the description of the operation.
  • the electronic device 3 is configured to be able to accept a straight line input by the stylus 2c. More specifically, when the user brings the linear pen tip of the stylus 2c into contact with the panel surface (pen touch), the electronic device 3 draws a virtual line X parallel to the pen tip on the panel surface. Configured as follows.
  • Each of the styluses 2a to 2c receives the uplink signal US transmitted from the sensor controller 31 of the electronic device 3 via the sensor electrode 30, and transmits the downlink signal DS as a response to the uplink signal US. Composed.
  • the downlink signal DS is received by the sensor electrode 30 and supplied from the sensor electrode 30 to the sensor controller 31.
  • uplink signal US There are two types of uplink signal US: a stylus search signal and a command signal.
  • the stylus search signal is used to newly detect an undetected stylus 2, and includes a known detection pattern c1 and a delimiter pattern STP added to the end. Detailed contents of the detection pattern c1 and the delimiter pattern STP will be described later.
  • the stylus 2 is configured to intermittently perform the detection operation of the detection pattern c1, and detects the presence of the sensor controller 31 when the detection pattern c1 is detected.
  • the stylus 2 that has detected the detection pattern c1 continues the detection operation as it is, and synchronizes with the sensor controller 31 based on the timing at which the separation pattern STP is detected.
  • the command signal is for transmitting an instruction (command) to the stylus 2, and information (local ID) for specifying one of one or more styluses 2 currently existing on the panel surface;
  • An instruction (command) for the identified stylus 2 is included.
  • the stylus 2 receives a command signal including its own local ID, the stylus 2 acquires a command included in the stylus 2 and performs processing according to the content. This processing includes transmission processing of the downlink signal DS.
  • the local ID is information that the sensor controller 31 only needs to be able to identify one of the one or more styluses 2 currently existing on the panel surface, and therefore has a smaller number of bits than the global ID described later. Information is good.
  • the information is a value of 4 bits or less that can identify 16 styluses 2.
  • 0000b, 1111b, or the like of the 4-bit local ID may be used as a special local ID for specifying all or undetected stylus 2 such as a so-called broadcast address.
  • the local ID is expressed as “LID” (abbreviation for Local IDentifier), and the global ID is expressed as “GID” (abbreviation for Global IDentifier).
  • the downlink signal DS is a carrier signal modulated by a burst signal composed of an unmodulated carrier signal and data corresponding to the command (including a local ID assigned to the stylus 2 that transmits the downlink signal DS). And a data signal consisting of When transmitting the downlink signal DS, the stylus 2 is configured to first transmit a burst signal and then transmit a data signal.
  • the sensor controller 31 of the electronic device 3 is configured to detect the presence and position of the stylus 2 by receiving a burst signal using the sensor electrode 30.
  • the designated positions P1 and P2 shown in FIG. 1 show examples of positions detected in this way.
  • the trajectories st1 to st3 described above are trajectories of movement of the designated positions P1 and P2.
  • a sensing range SR indicated by a broken line in FIG. 1 schematically shows a range in which the sensor controller 31 can receive the downlink signal DS.
  • the sensor controller 31 receives the downlink signal DS via the sensor electrode 30 and thereby can detect the stylus 2.
  • the above-described “pen down” means the movement of the stylus 2 that moves from outside the sensing range SR to inside.
  • the pen-down is usually performed by a user operation of bringing the stylus 2 close to the panel surface of the electronic device 3.
  • a state in which the stylus 2 has entered the sensing range SR by pen-down but has not yet touched the panel surface is referred to as a “hover state”.
  • the stylus 2 may be able to receive the uplink signal US transmitted from the sensor controller 31 even when it is outside the sensing range SR.
  • the uplink signal US can be transmitted using all of the matrix electrodes arranged in parallel with the panel surface, and is transmitted from an electrode 21 (described later) near the tip of the stylus 2. This is because transmission can be performed with higher intensity than the signal DS.
  • the illustrated uplink detection height AH indicates the limit of the height (distance from the panel surface) at which the stylus 2 can receive the uplink signal US.
  • Uplink detection height AH is a position higher than the upper limit of sensing range SR (a position far from the panel surface).
  • FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the first example of the stylus 2a and 2b shown in FIG.
  • the stylus 2a, 2b shown in the figure includes a core body 20a, an electrode 21, a switch 22, a writing pressure detection sensor 23 (writing pressure detection unit), and a signal processing unit 24.
  • the core body 20 a is a conductive member that constitutes the pen tip of the stylus 2, and also serves as the electrode 21.
  • the electrode 21 serves as an antenna for transmitting the downlink signal DS and also serves as an antenna for receiving the uplink signal US transmitted from the sensor controller 31 via the sensor electrode 30.
  • the switch 22 is a switch that is turned on or off by a user operation, such as a side switch provided on the side surface of the stylus 2 or a tail switch provided on the rear end.
  • the writing pressure detection sensor 23 is a pressure sensor for detecting the pressure (writing pressure) applied to the tip of the core body 20a.
  • the writing pressure detection sensor 23 is configured using a known technique such as a variable capacitor whose capacitance changes according to pressure, or a pressure sensor whose resistance value changes according to pressure. Can do.
  • the signal processing unit 24 receives the uplink signal US from the sensor controller 31 via the electrode 21, performs processing according to the content thereof, generates a downlink signal DS to be transmitted to the sensor controller 31, 21 to transmit to the sensor controller 31 via 21.
  • it is configured to functionally include a switching unit 40, a receiving unit 41, a control unit 44, and a transmitting unit 46. Each of these will be described in turn below.
  • the switching unit 40 is a one-circuit / two-contact switch element configured to connect the common terminal and either the T terminal or the R terminal.
  • the common terminal of the switching unit 40 is connected to the electrode 21, the T terminal is connected to the output end of the transmission unit 46, and the R terminal is connected to the input end of the reception unit 41.
  • the state of the switching unit 40 is controlled by a control signal SWC from the control unit 44.
  • the control unit 44 controls the switching unit 40 with the control signal SWC so that the R terminal and the common terminal are connected.
  • the switching unit 40 is controlled by the control signal SWC so that the T terminal and the common terminal are connected.
  • the control unit 44 fixes the switching unit 40 to a state in which the R terminal and the common terminal are connected, and then consumes the stylus 2.
  • the receiving unit 41 is a circuit that receives a signal (a signal that has arrived at the electrode 21) supplied from the switching unit 40 and decodes a chip sequence included in the received signal.
  • the waveform reproducing unit 42 and A correlation calculator 43 is included.
  • the receiving unit 41 is configured to be able to detect each of the detection pattern c1, the delimiter pattern STP, the local ID, and the command described above by this decoding.
  • the receiving unit 41 performs the receiving operation only intermittently until the detection pattern c1 is detected in order to reduce the power consumption of the stylus 2 as described above.
  • the waveform reproducing unit 42 sets the level of the charge (voltage) induced in the electrode 21 to a chip rate (for example, several times) of a spreading code PN (described later) used when the sensor controller 31 spreads the uplink signal US. It is binarized with a clock of (4 times), shaped into a binary string (chip string) with positive and negative polarity values, and output.
  • the correlation computing unit 43 stores the chip sequence output from the waveform reproducing unit 42 in a register, and sequentially shifts with the clock to spread code PN (or at least one of inversion and cyclic shift with respect to the spread code PN). And the chip sequence included in the received signal is decoded.
  • the receiving unit 41 sequentially determines whether or not the symbol value obtained by the decoding of the correlation calculator 43 indicates the detection pattern c1. As a result, when the detection pattern c1 is detected, the presence of the sensor controller 31 is detected, and an activation signal EN for enabling the control unit 44 to execute processing according to the command indicated by the command signal. Issue.
  • the receiving unit 41 switches the reception operation from intermittent to continuous according to an instruction from the control unit 44 activated by the activation signal EN, and sequentially converts the symbol obtained by decoding. It is determined whether or not the value indicates the above-described delimiter pattern STP. As a result, when the delimiter pattern STP is detected, the receiving unit 41 outputs the detection time t2 to the control unit 44.
  • the receiving unit 41 after detecting the delimiter pattern STP performs the receiving operation of the command signal transmitted by the sensor controller 31 under the control of the control unit 44. Specifically, a set of a local ID and control information c2 (information including an instruction from the sensor controller 31) is acquired from a series of symbol values obtained by the correlation calculator 43 during the reception operation, and the control unit 44 receives the set. Output.
  • the control unit 44 is configured by a microprocessor (MCU) and is activated when the activation signal EN is supplied from the reception unit 41.
  • MCU microprocessor
  • a process for causing the reception unit 41 to receive a command signal and its own local ID are determined.
  • a process for temporarily storing the data in the memory 45 and a process for causing the transmission unit 46 to transmit the downlink signal DS includes a process of supplying the switching unit 40 with a control signal SWC for connecting the R terminal and the common terminal.
  • the process of causing the transmission unit 46 to transmit the downlink signal DS includes the process of supplying the switching unit 40 with a control signal SWC for connecting the T terminal and the common terminal.
  • the control unit 44 When the detection time t2 is supplied from the reception unit 41, the control unit 44 first performs processing for causing the reception unit 41 to receive a command signal. As will be described in detail later, the sensor controller 31 transmits a command signal (one or more detected styluses) indicating a local ID setting instruction immediately after transmitting a stylus search signal composed of repetition of the detection pattern c1 and a delimiter pattern STP. (Uplink signal for detecting a new stylus not included in the above).
  • the control unit 44 receives a command indicating this setting instruction from the receiving unit 41, in the initial state where the local ID is not yet stored in its own memory 45, the control unit 44 sets the local ID indicated by the command to its own local ID. And stored in the memory 45.
  • the control unit 44 determines whether or not the local ID in the set matches the local ID stored in the memory 45. Only, the process according to the command included in the set (including the process of causing the transmitter 46 to transmit the downlink signal DS) is performed. The control unit 44 also performs a process of deleting the local ID stored in the memory 45 when a predetermined time has elapsed since the last supply of the local ID and command set. Since the memory 45 temporarily holds the value of the local ID given by the sensor controller 31, unlike the global ID storage unit 51 described later, the memory 45 may be a volatile memory.
  • the downlink signal DS transmitted from the control unit 44 to the transmission unit 46 includes a burst signal and a data signal as described above.
  • the control unit 44 causes the transmission unit 46 to transmit an unmodulated carrier signal.
  • a data signal data instructed to be transmitted by a command supplied from the receiving unit 41 is acquired and supplied to the transmitting unit 46 together with the local ID stored in the memory 45.
  • the downlink signal DS transmitted from the transmission unit 46 is a signal including the data instructed to be transmitted by the command and the local ID.
  • the data instructed to be transmitted by the command includes the operation state of the stylus 2 at the time of receiving the command, such as data indicating the on / off state of the switch 22 and data indicating the pen pressure detected by the pen pressure detection sensor 23. Data based on is included.
  • the transmission unit 46 is a circuit that generates a downlink signal DS according to control by the control unit 44 and supplies the downlink signal DS to the electrode 21, and includes a modulation unit 47 and a booster circuit 48.
  • the modulation unit 47 is a circuit that generates a carrier signal (for example, a rectangular wave signal) having a predetermined frequency or a frequency according to the control from the control unit 44 and outputs the carrier signal as it is or after being modulated based on the control of the control unit 44.
  • the modulation unit 47 at the time of burst signal transmission outputs the carrier signal as it is without modulating it according to the instruction of the control unit 44.
  • a signal modulated with a known value pattern may be used as a burst signal.
  • the modulation unit 47 modulates the carrier signal with the known value pattern and outputs the modulated signal.
  • the modulation unit 47 at the time of data signal transmission modulates the carrier signal (OOK, PSK, etc.) with the data supplied from the control unit 44, and outputs the resulting modulation signal.
  • the booster circuit 48 is a circuit that generates the downlink signal DS by boosting the output signal of the modulation unit 47 to a certain amplitude.
  • the downlink signal DS generated by the booster circuit 48 is sent from the electrode 21 to the space via the switching unit 40.
  • FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration of the second example of the stylus 2a, 2b shown in FIG.
  • the stylus 2a, 2b shown in the figure has a point that the core body 20a and the electrode 21 are formed of different members, and a 6-axis IMU (Inertial Measurement Unit) 50 and a global ID storage unit 51 in the signal processing unit 24. It differs from the stylus 2a, 2b shown in FIG. Hereinafter, description will be made by paying attention to differences from the stylus 2a and 2b shown in FIG.
  • IMU Inertial Measurement Unit
  • the core body 20a is configured by an insulating member that forms the pen tip of the stylus 2.
  • the electrode 21 is a conductive member provided in the vicinity of the tip of the core body 20a.
  • the role of the electrode 21 is the same as that of the electrode 21 shown in FIG.
  • the 6-axis IMU 50 is an inertial measurement device including a 3-axis acceleration sensor and a 3-axis gyro sensor, and is configured to output a value indicating a measurement result to the control unit 44.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the 6-axis IMU 50.
  • FIG. 4A shows a view of the stylus 2a, 2b viewed from the side
  • FIG. 4B shows a cross section of the stylus 2a, 2b corresponding to the AA line shown in FIG. Yes.
  • the 6-axis IMU 50 uses the longitudinal direction of the stylus 2a, 2b as the Z-axis as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 4B, the direction from the center of the cross section of the stylus 2a, 2b toward the switch 22 is used as the Y axis, and the direction perpendicular to both the Z axis and the Y axis is used as the X axis. .
  • the 6-axis IMU 50 acquires the accelerations and angular velocities of the stylus 2a and 2b for each of the X-axis to Z-axis directions, and outputs them to the control unit 44.
  • the global ID storage unit 51 stores a global ID that is different information for each stylus 2.
  • the global ID is, for example, 64-bit information indicating the stylus 2 vendor identifier, the stylus 2 identification number in the vendor, the stylus 2 device type (such as pen type or ruler type), and the like.
  • the global ID is written in the global ID storage unit 51 when the stylus 2 is manufactured.
  • a nonvolatile memory is used as the global ID storage unit 51.
  • the global ID is a globally unique identifier including a vendor identifier
  • the local ID locally identifies one of a plurality of styluses 2 within the detection range of the sensor controller 31. These are different from each other in that they are identifiers.
  • the data that the sensor controller 31 instructs to transmit by the command signal is measured by the 6-axis IMU 50.
  • the result and global ID are included.
  • the control unit 44 when instructed to transmit the measurement result of the 6-axis IMU 50 acquires data indicating the measurement result from the 6-axis IMU 50 and supplies the data to the transmission unit 46 as transmission target data.
  • the control unit 44 when instructed to transmit the global ID reads the global ID from the global ID storage unit 51 and supplies it to the transmission unit 46 as data to be transmitted.
  • FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the stylus 2c (ruler type device) shown in FIG.
  • FIG. 6 is a top view of the stylus 2c.
  • the stylus 2c has a ruler 20b (ruler part) instead of the core body 20a, a point having n electrodes 21_1 to 21_n, a point having a switching part 27, a switch 22 and a brush. It differs from the stylus 2a, 2b shown in FIG. 3 in that it has two switches 25, 26 instead of the pressure detection sensor 23 and does not have a six-axis IMU 50.
  • description will be made by paying attention to differences from the stylus 2a and 2b shown in FIG.
  • the ruler 20b is a thin plate-like insulating member, and is made to imitate a stationery ruler.
  • Each of the electrodes 21_1 to 21_n is a thin plate-like conductive member, and is disposed in at least two places, one end and the other end in the longitudinal direction of the ruler 20b.
  • three or more electrodes 21 are arranged at equal intervals along the longitudinal direction of the ruler 20b from one end to the other end in the longitudinal direction of the ruler 20b.
  • two electrodes 21 are arranged at one end and the other end of the ruler 20b in the longitudinal direction, respectively.
  • Each of the electrodes 21_1 to 21_n like the electrode 21 shown in FIGS.
  • the electrode 21 may be dedicated to transmission and a reception electrode may be provided separately. In this case, the reception electrode may receive the uplink signal US by other proximity wireless communication means such as Bluetooth (registered trademark).
  • the switching unit 27 is a 1-circuit n-contact switch element configured to connect a common terminal and any one of n electrode-side terminals.
  • the common terminal of the switching unit 27 is connected to the common terminal of the switching unit 40, and the n electrode side terminals of the switching unit 27 are connected to the electrodes 21_1 to 21_n on a one-to-one basis.
  • the switch 25 is a switch for switching whether the stylus 2c is in an operating state or a stopped state.
  • the switch 26 (second switch) is a switch for activating predetermined processing such as determination of a virtual line, which will be described later, with respect to the electronic device 3 included in the sensor controller 31.
  • These switches 25 and 26 are provided on the upper surface of the ruler 20b, preferably near the center in the longitudinal direction, as illustrated in FIG.
  • the control unit 44 sends the downlink signal DS to the transmission unit 46 every time a command corresponding to the local ID assigned to itself is supplied from the reception unit 41 until the user presses the switch 26 after the user presses the switch 25. Configured to transmit. At this time, the switching unit 27 performs an operation of switching the electrode side terminal to which the common terminal is connected every time the downlink signal DS is transmitted. Accordingly, the downlink signal DS is transmitted in order from each of the electrodes 21_1 to 21_n.
  • the sensor controller 31 instructs the transmission of the global ID by a command signal, and recognizes that the stylus 2c is a ruler type device by confirming the global ID transmitted by the stylus 2c in response thereto.
  • the sensor controller 31 stores a plurality of positions specified by sequentially received downlink signals DS and displays a virtual line X (see FIG. 1) connecting them. It is configured as follows.
  • the control unit 44 when the user presses the switch 26 (second switch), the control unit 44 includes data indicating that in the downlink signal DS and causes the transmission unit 46 to transmit the data. By receiving this data, the sensor controller 31 notifies the electronic device control unit 33 of data for determining the position of the virtual line X.
  • the pen-type stylus 2 such as the stylus 2a and 2b has a high moving speed while being used
  • the ruler-type stylus 2 such as the stylus 2c is positioned at the same position for a while once placed on the panel surface. It is often used at a lower moving speed than the pen-type stylus 2. Therefore, since there is often no need to assign a high scan rate to the ruler-type stylus 2, the sensor controller 31 according to the present embodiment determines the stylus 2 recognized as the ruler-type by confirming the global ID. The scan rate is reduced. Details will be described later.
  • the ruler-type stylus 2 is used while being placed on the panel surface even when the user is not operating it. There is. In such a case, transmitting and receiving signals between the ruler-type stylus 2 and the sensor controller 31 increases the power consumption of the ruler-type stylus 2, and the sensor controller 31 and each stylus 2 Communication resources are consumed even when not in use. Therefore, in the stylus 2c according to the present embodiment, the user can specify the transmission period of the downlink signal DS by operating the switches 25 and 26. By doing so, it is possible to reduce the power consumption of the stylus 2c and effectively use communication resources when the stylus 2c is left on the panel surface.
  • FIG. 7 is a diagram showing a detailed configuration of the electronic device 3 shown in FIG.
  • the configuration and operation of the electronic apparatus 3 will be described in detail with reference to FIG.
  • the sensor electrode 30 includes a plurality of linear electrodes 30X extending in the X direction and a plurality of linear electrodes 30Y extending in the Y direction.
  • the sensor electrode 30 is configured to be capacitively coupled to the stylus 2 by the linear electrodes 30X and 30Y.
  • the uplink signal US and the downlink signal DS described above are transmitted and received through this capacitive coupling.
  • the sensor controller 31 includes an MCU 60, a logic unit 61, a transmission unit 62, a reception unit 63, and a selection unit 64, as shown in FIG.
  • the MCU 60 and the logic unit 61 are control units that control the transmission / reception operation of the sensor controller 31 by controlling the transmission unit 62, the reception unit 63, and the selection unit 64.
  • the MCU 60 is a microprocessor that has a ROM and a RAM therein and operates based on a predetermined program.
  • the logic unit 61 is configured to output control signals ctrl_1 to ctrl_4 and ctrl_r based on the control of the MCU 60.
  • the MCU 60 has a memory for storing the ID management table 70 therein as shown in FIG.
  • the MCU 60 is functionally configured to include an ID management unit 71, a position deriving unit 72, and a state detection unit 73.
  • FIG. 8 is a diagram showing the ID management table 70.
  • the ID management table 70 includes a global ID, a speed, a current state, an operation state, a reset command unissued flag 1, a reset command unissued flag 2, a deletion counter, and a downlink signal for each local ID. It is a table which memorize
  • the ID management unit 71 has a function of executing registration and deletion of a local ID stored in the ID management table 70. More specifically, the ID management unit 71 supplies the transmission unit 62 with control information c2 including a setting instruction for a local ID that has not yet been registered in the ID management table 70, and receives a command signal indicating the control information c2. The transmission unit 62 is controlled to transmit. When the stylus 2 receiving this command signal transmits the downlink signal DS including the instructed local ID, the ID management unit 71 receives the downlink signal DS through the receiving unit 63 and sets the setting in the downlink signal DS. It is determined whether or not the instructed local ID is included. When this determination result is affirmative, the ID management unit 71 performs processing for registering the value of the local ID in the ID management table 70. The deletion of the local ID will be described in detail later with reference to the flowchart of FIG.
  • the ID management unit 71 also includes various data other than the local ID (data indicating the on / off state of the switch 22 shown in FIG. 2, data indicating the writing pressure detected by the writing pressure detection sensor 23 shown in FIG. 2, FIG.
  • the control information c2 including the transmission instruction of the data indicating the measurement result of the 6-axis IMU 50 illustrated in FIG. 3 and the global ID stored in the global ID storage unit 51 illustrated in FIG. It also has a function of controlling the transmission unit 62 so as to transmit a command signal indicating the information c2.
  • the control information c2 supplied to the transmission unit 62 includes the local ID of the stylus 2 that is the destination of the transmission instruction.
  • the stylus 2 includes the downlink including the local ID and the data instructed to be transmitted by the command only when the local ID included in the received command signal matches the local ID assigned to itself. It is configured to transmit the signal DS.
  • the ID management unit 71 When receiving the downlink signal transmitted in this way through the reception unit 63, the ID management unit 71 performs processing for detecting a local ID and data included therein.
  • the detected local ID and data (referred to as Res (response data) in FIG. 7), along with the coordinates x and y derived by the position deriving unit 72 described later, the electronic device control unit 33 (see FIG. 1). Report to Further, when the detected data includes a global ID, a process of writing the global ID into the ID management table 70 is also performed.
  • the ID management unit 71 further has a function of determining a transmission schedule of the downlink signal DS for each of one or more local IDs stored in the ID management table 70 and writing the transmission schedule to the ID management table 70.
  • This transmission schedule is composed of two types of parameters: the transmission frequency (scan rate) of the downlink signal DS and the transmission duration of the downlink signal DS.
  • the ID management unit 71 sets the scan rate and the transmission duration time of the downlink signal DS to the same value for all local IDs registered in the ID management table 70, respectively.
  • the scan rate given to the ruler type stylus 2 may be smaller than that of the pen type stylus 2. This is because the ruler-type stylus 2 is considered to move less on the panel surface than the pen-type stylus 2. For the same reason, the stylus 2 that is shown not to move very much due to the moving speed (calculated by the state detection unit 73) described later is also smaller than the stylus 2 that is shown to move well. The rate is considered sufficient. Further, the transmission duration time of the downlink signal DS by each stylus 2 varies depending on the specification of each stylus 2. For example, one vendor's stylus 2 is configured to continue transmitting the downlink signal DS for twice as long as the other vendor's stylus 2.
  • the ID management unit 71 determines the optimal scan rate and transmission duration of the downlink signal DS for each stylus 2 based on these.
  • the transmission schedule of the downlink signal DS is readjusted based on the determination result.
  • the scan rate for each of one or more local IDs stored in the ID management table 70 is determined and written to the ID management table 70 so that the scan rate increases as the moving speed increases.
  • the transmission duration time of the downlink signal DS of each stylus 2 is determined based on the device type of each stylus 2 and written to the ID management table 70. This readjustment will be described in more detail later with reference to FIGS. 23 and 24.
  • the transmission schedule of the downlink signal DS written in the ID management table 70 is realized by the ID management unit 71 controlling the transmission frequency of the command signal addressed to each local ID and the transmission interval of the command signal.
  • the ID management unit 71 realizes the scan rate set in the ID management table 70 by controlling the transmission frequency of the command signal addressed to each local ID. For example, if two local IDs # 1 and # 2 are set in the ID management table 70 and both the scan rates are 1/2, the ID management unit 71 sets the local IDs # 1 and # 2 respectively.
  • the command signal addressed to is sent alternately.
  • the ID management unit 71 transmits the command signal at such a frequency that the command signal is transmitted once to the local ID # 1, and then the command signal is transmitted three times to the local ID # 2. Further, the ID management unit 71 realizes the transmission duration of the downlink signal DS set in the ID management table 70 by controlling the transmission interval of the command signal. That is, since the sensor controller 31 receives the downlink signal DS during the transmission interval of the command signal, for example, the longer the transmission interval of the command signal, the longer the time for continuing the detection operation of the downlink signal DS. .
  • the sensor controller 31 issues an uplink signal US which is a transmission request command including each ID so that the downlink signal DS is transmitted from each stylus 2 in a manner that matches the transmission schedule of the downlink signal DS. Determine the polling schedule to be performed. In accordance with this polling schedule, an uplink signal US including each local ID is transmitted.
  • the position deriving unit 72 acquires the reception intensity of the downlink signal DS in each of the plurality of linear electrodes 30X and 30Y based on the digital signal supplied from the receiving unit 63, and based on the result, the position of the stylus 2 A process of deriving coordinates x and y indicating
  • the state detection unit 73 calculates the moving speed of each stylus 2 from the change in position derived by the position deriving unit 72 for each local ID, and writes it in the ID management table 70. Also, for each local ID, whether or not the downlink signal DS as a response to the uplink signal US is received, and if received, the pen pressure value included therein is 0 or greater than 0. And a process of writing the result as the current state of the stylus 2 in the ID management table 70 is performed. Specifically, as shown in FIG. 8, for a local ID in which the downlink signal DS as a response to the uplink signal US is not received, a value indicating “no uplink signal response” is set as the uplink signal US.
  • the state detection unit 73 also obtains an operation state, a reset command unissued flag 1, a reset command unissued flag 2, and a deletion counter for each local ID, and performs a process of writing in the ID management table 70. These details will be described in more detail later with reference to the processing flowchart of the sensor controller 31.
  • the transmission unit 62 is a circuit that generates an uplink signal US according to the control of the MCU 60 and the logic unit 61. As shown in FIG. 7, the pattern supply unit 80, the switch 81, the code string holding unit 82, the spreading processing unit 83, And a transmission guard unit 84. Of these, the pattern supply unit 80 is described as being included in the transmission unit 62 in the present embodiment, but may be included in the MCU 60.
  • the uplink signal US includes two types of stylus search signals and command signals as described above.
  • the stylus search signal includes a repetition of a predetermined detection pattern c1 and a predetermined delimiter pattern STP arranged at the end.
  • the detection pattern c1 is a pattern of symbol values used by the stylus 2 to detect the presence of the sensor controller 31, and is made known to the stylus 2 in advance (before the stylus 2 detects the sensor controller 31). Yes.
  • a symbol is a unit of information used for modulation in transmission processing (a unit of information expressed by a transmission signal), and is a unit of information obtained by demodulating one symbol that is a reception signal in reception processing.
  • the symbol value includes a value converted into a bit string (hereinafter referred to as “bit string corresponding value”) and a value not converted into a bit string by the stylus 2 that has received the symbol (hereinafter referred to as “bit string non-corresponding value”). Can be included.
  • the detection pattern c1 is configured by a pattern “PM” including a combination of two types of bit string incompatible values “P” and “M”.
  • the delimiter pattern STP is a symbol value pattern for notifying the stylus 2 of the end of the repetition period of the detection pattern c1, and is configured by a pattern that does not appear during the repetition of the detection pattern c1.
  • the separation pattern STP is also made known to the stylus 2 in advance (before the stylus 2 detects the sensor controller 31).
  • the detection pattern c1 is configured by the combination “PM” of two bit string incompatible values “P” and “M” as described above
  • the delimiter pattern STP has the bit string incompatible value “P” twice. It can be configured by a continuous pattern “PP”.
  • the configuration of the separation pattern STP and the detection pattern c1 may be reversed, the separation pattern may be configured by “PM”, and the detection pattern c1 may be configured by “PP”.
  • the pattern supply unit 80 holds the detection pattern c1 and the separation pattern STP, and is configured to output them in a predetermined order in accordance with an instruction of the control signal ctrl_t1 supplied from the logic unit 61. Specifically, the detection pattern c1 is continuously output repeatedly for a predetermined continuous transmission period, and the delimiter pattern STP is output immediately after the end of the continuous transmission period. Thereby, transmission of the stylus search signal is realized.
  • the switch 81 has a function of selecting one of the pattern supply unit 80 and the MCU 60 based on the control signal ctrl_t2 supplied from the logic unit 61 and supplying the selected one output to the diffusion processing unit 83.
  • the switch 81 selects the pattern supply unit 80, the detection pattern c1 or the delimiter pattern STP is supplied from the pattern supply unit 80 to the diffusion processing unit 83.
  • control information c ⁇ b> 2 is supplied from the MCU 60 to the diffusion processing unit 83.
  • control information c2 is information including a setting instruction for a local ID or a transmission instruction for various data other than the local ID.
  • the control information c2 is different from the detection pattern c1 and the separation pattern STP in that the value is not shared with the stylus 2 in advance.
  • the control information c2 is transmitted in association with, for example, a symbol value (for example, 0 to 15) associated with a bit string.
  • the code string holding unit 82 has a function of generating and holding a spreading code PN having a predetermined chip length having autocorrelation characteristics based on the control signal ctrl_t3 supplied from the logic unit 61.
  • the spreading code PN held by the code string holding unit 82 is supplied to the spreading processing unit 83.
  • the spread processing unit 83 modulates the spread code PN held by the code string holding unit 82 based on the symbol value (detection pattern c1, delimiter pattern STP, or control information c2) supplied via the switch 81. Thus, it has a function of obtaining a transmission chip row having a predetermined chip length.
  • the diffusion processing unit 83 is configured to supply the acquired transmission chip sequence to the transmission guard unit 84.
  • the transmission guard unit 84 is necessary to switch between the transmission operation and the reception operation between the transmission period of the uplink signal US and the reception period of the downlink signal DS based on the control signal ctrl_t4 supplied from the logic unit 61.
  • a guard period (period in which neither transmission nor reception is performed) is inserted.
  • the receiving unit 63 is a circuit for receiving the downlink signal DS transmitted by the stylus 2 based on the control signal ctrl_r of the logic unit 61. Specifically, it includes an amplifier circuit 85, a detector circuit 86, and an analog-digital (AD) converter 87.
  • AD analog-digital
  • the amplification circuit 85 amplifies and outputs the downlink signal DS supplied from the selection unit 64.
  • the detection circuit 86 is a circuit that generates a voltage corresponding to the level of the output signal of the amplifier circuit 85.
  • the AD converter 87 is a circuit that generates a digital signal by sampling the voltage output from the detection circuit 86 at predetermined time intervals. The digital signal output from the AD converter 87 is supplied to the MCU 60.
  • the MCU 60 acquires data (local ID, global ID, writing pressure, etc.) transmitted by the stylus 2 based on the digital signal thus supplied.
  • the selection unit 64 includes switches 88x and 88y and conductor selection circuits 89x and 89y.
  • the switches 88x and 88y are each one-circuit and two-contact switch elements configured such that the common terminal is connected to either the T terminal or the R terminal.
  • the common terminal of the switch 88x is connected to the conductor selection circuit 89x, the T terminal is connected to the output end of the transmission unit 62, and the R terminal is connected to the input end of the reception unit 63.
  • the common terminal of the switch 88y is connected to the conductor selection circuit 89y, the T terminal is connected to the output end of the transmission unit 62, and the R terminal is connected to the input end of the reception unit 63.
  • the conductor selection circuit 89x is a switch element for selectively connecting the plurality of linear electrodes 30X to the common terminal of the switch 88x.
  • the conductor selection circuit 89x is configured such that a part or all of the plurality of linear electrodes 30X can be simultaneously connected to the common terminal of the switch 88x.
  • the conductor selection circuit 89y is a switch element for selectively connecting the plurality of linear electrodes 30Y to the common terminal of the switch 88y.
  • the conductor selection circuit 89y is also configured to be able to simultaneously connect some or all of the plurality of linear electrodes 30Y to the common terminal of the switch 88y.
  • the selection unit 64 is supplied with four control signals sTRx, sTRy, selX, and selY from the logic unit 61. Specifically, the control signal sTRx is supplied to the switch 88x, the control signal sTRy is supplied to the switch 88y, the control signal selX is supplied to the conductor selection circuit 89x, and the control signal selY is supplied to the conductor selection circuit 89y.
  • the logic unit 61 uses the control signals sTRx, sTRy, selX, and selY to control the selection unit 64, thereby transmitting an uplink signal US including a stylus search signal and a command signal, and includes a burst signal and a data signal. The reception of the downlink signal DS is realized.
  • the logic unit 61 transmits a stylus search signal
  • all of the plurality of linear electrodes 30Y are connected to the output terminal of the transmission unit 62.
  • the selection unit 64 is controlled so as to be performed.
  • a predetermined number of the plurality of linear electrodes 30X, 30Y near the position derived immediately before the stylus 2 to be transmitted is connected to the output end of the transmitter 62.
  • the selection unit 64 is controlled so as to be performed.
  • the logic unit 61 selects the selection unit so that all of the plurality of linear electrodes 30X and 30Y are sequentially connected to the input terminal of the receiving unit 63 while the transmission of the burst signal is continued. 64 is controlled. By doing so, the MCU 60 can acquire the reception intensity of the burst signal at each of the plurality of linear electrodes 30X and 30Y, and thus the position of the stylus 2 can be derived as described above.
  • the logic unit 61 for receiving the data signal has only one of the plurality of linear electrodes 30X and 30Y closest to the position derived from the immediately preceding burst signal for the stylus 2 that transmits the data signal.
  • the selector 64 is controlled so as to be connected to the input terminal of the receiver 63. By doing so, it becomes possible to make full use of the transmission time of the data signal in order to send data from the stylus 2 to the sensor controller 31.
  • FIG. 9 to 15 are flowcharts showing the processing flow of the sensor controller 31.
  • FIG. 16 to 20 are flowcharts showing the processing flow of the stylus 2.
  • 21 to 24 and 26 to 29 are time charts showing signals transmitted and received between one or two of the styluses 2a to 2c and the sensor controller 31.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of the cancellation of local ID registration by the sensor controller 31 and the stylus 2a.
  • the sensor controller 31 determines whether the elapsed time from the previous transmission of the stylus search signal is equal to or longer than a predetermined time or less than the predetermined time (step S1).
  • the sensor controller 31 needs to transmit a stylus search signal every predetermined time in order to detect the undetected stylus 2.
  • step S1 it is determined whether or not the transmission timing of the stylus search signal has arrived. Yes.
  • step S2 If it is determined in step S1 that the time is equal to or longer than the predetermined time, the sensor controller 31 transmits a stylus search signal (step S2).
  • FIG. 21 illustrates a stylus search signal transmitted from the sensor controller 31 every predetermined time in this way. After transmitting the stylus search signal, the sensor controller 31 returns the process to step S1.
  • step S1 determines whether or not the present time is immediately after transmission of the stylus search signal (step S3). As a result, when it is determined that it is immediately after transmission, a setting instruction transmission process is executed (step S4), and when it is determined that it is not immediately after transmission, a command signal transmission process is executed (step S5). Note that if the setting instruction command information can be included in the stylus search signal, step S4 and step S5 may be a single process.
  • FIG. 10 shows details of the setting instruction transmission process.
  • the sensor controller 31 that has started the setting instruction transmission process first determines the local ID #n to be set based on the registration status of the local ID (step S10). The registration status of the local ID is confirmed by referring to the ID management table 70 shown in FIG. Subsequently, the sensor controller 31 transmits a command signal indicating a setting instruction for the determined local ID #n (step S11). As shown in FIG. 21, this command signal is continuously performed from the transmission of the stylus search signal.
  • the sensor controller 31 performs an operation of receiving the downlink signal DS (step S12), and determines whether or not the downlink signal DS including the local ID #n has been received (step S13). In this case, the sensor controller 31 confirms whether or not the downlink signal DS includes the local ID #n by decoding the data signal in the downlink signal DS. This also applies to reception determination in other steps described later.
  • step S13 If it is determined in step S13 that it has not been received, the sensor controller 31 ends the setting instruction transmission processing without performing any further special processing, and returns to step S1 in FIG.
  • step S13 if it is determined in step S13 that the downlink signal DS including the local ID #n has been received at only one location on the panel surface, the sensor controller 31 registers the local ID #n in the ID management table 70 (step S13). S14).
  • FIG. 21 shows a scene where the sensor controller 31 newly registers the stylus 2a.
  • the initial state of FIG. 6 is a state in which no local ID is registered in the ID management table 70.
  • the stylus 2a which has received the stylus search signal due to the pen-down, subsequently receives a command signal indicating a setting instruction for the local ID # 1.
  • a downlink signal DS including local ID # 1 is transmitted.
  • the sensor controller 31 registers the local ID # 1 in the ID management table 70 in response to receiving this downlink signal DS.
  • FIG. 22 shows a scene in which the sensor controller 31 registers the stylus 2b after registering the stylus 2a.
  • the initial state shown in FIG. 21 is a state where the stylus 2a is registered in FIG. 21 (a state where the local ID # 1 is assigned to the stylus 2a). Since the local ID # 1 has already been registered in the ID management table 70, the command signal transmitted by the sensor controller 31 following the stylus search signal is a command signal indicating a setting instruction for the local ID # 2.
  • the stylus 2b which has received the stylus search signal due to the pen-down, subsequently receives a command signal indicating a setting instruction for the local ID # 2.
  • a downlink signal DS including local ID # 2 is transmitted.
  • the sensor controller 31 registers the local ID # 2 in the ID management table 70 in response to receiving this downlink signal DS.
  • the sensor controller 31 that has registered the local ID #n in the ID management table 70 in step S14 derives the position of the stylus 2 based on the received burst signal in the downlink signal DS (step S15). If the data signal in the downlink signal DS includes data other than the local ID #n, the data is extracted (step S16).
  • the sensor controller 31 re-adjusts the transmission schedule of the downlink signal DS in order to give the transmission opportunity of the downlink signal DS to the stylus 2 corresponding to the newly registered local ID #n. 70 is updated (step S17).
  • the sensor controller 31 defaults (a state before determining the scan rate based on the global ID or the moving speed of the stylus 2) so that the scan rates of the one or more detected styluss are equal to each other. A scan rate is determined for each of the detected one or more styluses.
  • step S17 in FIG. 10 The readjustment of the transmission schedule in step S17 in FIG. 10 is performed to give a transmission opportunity of the downlink signal DS to the newly registered stylus 2 as in the example shown in FIG.
  • step S17 ends, the sensor controller 31 ends the setting instruction transmission process and returns to step S1 in FIG.
  • the sensor controller 31 determines the operation state value of the local ID #n in the ID management table 70. Is set to “first reset mode” (step S18), and “TRUE” is set to the reset command unissued flag 1 of the local ID #n (step S19).
  • the first reset mode is an operation mode for temporarily canceling the assignment of the local ID #n immediately after transmitting the command signal indicating the setting instruction of the local ID #n.
  • the reset command unissued flag 1 is binary flag information that is “TRUE” when a reset command to be transmitted in the first reset mode has not yet been transmitted, and “FALSE” otherwise. . Detailed contents of the reset processing using these will be described later with reference to FIGS. 13 and 14.
  • step S19 ends, the sensor controller 31 ends the setting instruction transmission process and returns to step S1 in FIG.
  • FIG. 11 shows details of the command signal transmission process.
  • the sensor controller 31 that has started the command signal transmission process first determines the local ID #k that is the transmission target of the command signal based on the transmission schedule of each local ID registered in the ID management table 70. Determine (select) (step S20). More specifically, the local ID #k that is the transmission target of the command signal is determined (selected) based on the determined scan rate for each local ID. Then, by referring to the operation state value of the ID management table 70 again, the operation state value of the local ID #k is any one of “normal mode”, “first reset mode”, and “second reset mode”. Is determined (step S21).
  • FIG. 12 shows processing when the sensor controller 31 determines that the operation state of the local ID #k is “normal mode” in step S21.
  • the sensor controller 31 in this case first transmits a command signal indicating a data transmission instruction to the stylus 2 specified by the local ID #k (step S30).
  • the data instructed to transmit is, for example, data indicating the on / off state of the switch 22 shown in FIG. 2, data showing the pen pressure detected by the pen pressure detection sensor 23 shown in FIG. 2, and shown in FIG.
  • the data indicating the operation state at the time of receiving the command signal indicating the data transmission instruction such as the data indicating the measurement result of the 6-axis IMU 50, and the global ID stored in the global ID storage unit 51 illustrated in FIG. Etc.
  • the sensor controller 31 that has transmitted the command signal in step S30 next performs an operation of receiving the downlink signal DS (step S31), and determines whether or not the downlink signal DS including the local ID #k has been received (step S31). Step S32).
  • step S32 If it is determined in step S32 that the downlink signal DS including the local ID #k has been received at only one location on the panel surface, the sensor controller 31 first sets the local ID #k deletion counter to 0 in the ID management table 70. Set (step S33).
  • the deletion counter is a counter indicating the number of times that the downlink signal DS is not received despite the attempt to receive the downlink signal DS, and is provided for each local ID.
  • the deletion counter is reset to 0 when the downlink signal DS including the corresponding local ID #k is received. When the deletion counter of local ID #k is 0, deregistration of local ID #k is not executed.
  • the sensor controller 31 derives the position of the stylus 2 based on the received burst signal in the downlink signal DS (step S34) and extracts data included in the data signal in the downlink signal DS (step S34). Step S35). The sensor controller 31 further performs readjustment of the transmission schedule (step S36).
  • FIG. 23 shows an example of readjustment of the transmission schedule executed in step S36.
  • styluses 2a and 2b are simultaneously present on the panel surface, and local IDs # 1 and # 2 are assigned to the styluses 2a and 2b, respectively.
  • the transmission duration time of the downlink signal DS by the stylus 2b (local ID # 2) is set to twice the default value.
  • the sensor controller 31 receives the global ID from the stylus 2b, and determines the device type of the stylus 2b based on the received global ID. From the determination result, the fact that the transmission duration time of the downlink signal DS by the stylus 2b is twice the default value is grasped.
  • the sensor controller 31 determines the transmission schedule of the downlink signal DS of each local ID so that the transmission duration of the downlink signal DS by the stylus 2b is twice the default value, and the ID management table Set to 70. Thereafter, the command signal transmission interval is controlled so that the duration of the reception operation when the downlink signal DS is received from the stylus 2b is twice the default value.
  • the reception operation continuation time of the sensor controller 31 when receiving the global ID is longer than usual. However, as described above, this is data of a large size with the global ID of 64 bits. Because there is. In order to receive a global ID that is such a long data, the sensor controller 31 lengthens the duration of the reception operation performed after transmitting a command signal indicating a global ID transmission instruction in accordance with the size of the global ID. ing. The adjustment of the reception operation continuation period is an operation performed separately from the readjustment of the transmission schedule.
  • FIG. 24 illustrates another example of the read schedule readjustment executed in step S36.
  • styluses 2a and 2c are simultaneously present on the panel surface, and local IDs # 1 and # 2 are assigned to the styluses 2a and 2c, respectively.
  • the sensor controller 31 receives a global ID from each of the styluses 2a and 2c (not shown), thereby grasping the fact that the stylus 2a is a pen-type device and the stylus 2c is a ruler-type device. Based on the facts thus grasped, the sensor controller 31 determines the transmission schedule of the downlink signal DS of each local ID so that the scan rate of the stylus 2a is three times the scan rate of the stylus 2c, and sets it in the ID management table 70. To do. Thereafter, the transmission frequency of the command signal addressed to each local ID is controlled so that the scan rate of the stylus 2a is three times the scan rate of the stylus 2c.
  • step S36 ends the command signal transmission process, and returns to step S1 in FIG.
  • step S32 of FIG. 12 determines whether the downlink signal DS including the local ID #k has been received at a plurality of locations on the panel surface.
  • the sensor controller 31 deletes the local ID #k in the ID management table 70.
  • the counter is set to 0 (step S37).
  • the operation state value of the local ID #k is set to “second reset mode” (step S38), and the reset command unissued flag 2 of the local ID #k is set to “TRUE”. Is set (step S39).
  • the second reset mode is the same as the first reset mode set in step S18 shown in FIG. 10 in that the second reset mode is an operation mode for deallocating the local ID #k. In the reset mode, as illustrated in FIG.
  • the reset command non-issue flag 2 is binary flag information that is “TRUE” when a reset command to be transmitted in the second reset mode has not yet been transmitted, and “FALSE” at other times. . Detailed contents of the reset processing using these will be described later with reference to FIG. After step S39 ends, the sensor controller 31 ends the command signal transmission process and returns to step S1 in FIG.
  • the sensor controller 31 stores the local ID #k deletion counter stored in the ID management table 70 with a predetermined threshold value. It is determined whether or not it is greater than D (step S40). If it is determined that it is not greater, the deletion counter for local ID #k is incremented by 1 (step S43). On the other hand, if it is determined that the local ID #k is larger, the local ID #k registration is canceled by deleting the row of the local ID #k from the ID management table 70 (step S41).
  • step S42 the transmission schedule of the downlink signal DS is readjusted, and the ID management table is obtained based on the result. 70 is updated (step S42).
  • step S40 is a process of determining whether or not a state of no response to the command signal from the stylus 2 corresponding to the local ID #k has continued for more than D times.
  • the sensor controller 31 cancels the registration of the local ID #k in such a case.
  • the sensor controller 31 that has completed the process of step S42 or step S43 ends the command signal transmission process and returns to step S1 of FIG.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram for deregistration of local ID registration by the sensor controller 31 and the stylus 2a.
  • the stylus 2a assigned with the local ID # 1 is first in contact with the panel surface (L1), moves from there to the sensing range SR (L2), and further determines the uplink detection height AH.
  • L3 the sensing range SR
  • L4 the sensing range SR
  • AH the uplink detection height
  • L3, L4 The example in the case of moving to a height exceeding (L3, L4) is shown.
  • the sensor controller 31 determines the local ID assigned to the stylus 2a. Deregister # 1.
  • the stylus 2 can receive the uplink signal US if it does not exceed the uplink detection height AH even outside the sensing range SR, its own height exceeds the uplink detection height AH. If not, the registration of the local ID #k is not canceled. The cancellation of the registration of the local ID # 1 by the stylus 2a is executed after a predetermined time has elapsed since the uplink signal US cannot be received, as will be described later with reference to FIG.
  • FIG. 13 and FIG. 14 show processing when the operation state value of the local ID #k is determined to be “first reset mode” in step S21 of FIG.
  • the sensor controller 31 in this case first determines the value of the reset command unissued flag 1 of the local ID #k by referring to the ID management table 70 (step S50). As a result, if the reset command unissued flag 1 for the local ID #k is “TRUE”, a command signal indicating a reset command for the local ID #k is transmitted (step S51). Upon receiving this command signal, the stylus 2 deletes the local ID #k stored in its own memory 45 (see FIG. 2).
  • the sensor controller 31 sets “FALSE” in the reset command unissued flag 1 of the local ID #k (step S52), and subsequently performs an operation of receiving the downlink signal DS (step S53).
  • step S53 even if the downlink signal DS including the local ID #k is received, the sensor controller 31 does not perform an operation based on the signal. However, an operation for determining a local ID in the downlink signal DS may be performed.
  • the local ID is a local ID other than the local ID #k
  • an operation based on the downlink signal DS (see FIG. The operations shown in Steps S34 to S36 in Step 12 may be further performed.
  • the sensor controller 31 may readjust the transmission schedule (step S54). This readjustment may be a process of returning the scan rate assigned to the local ID #k that issued the reset command and the transmission duration of the downlink signal DS to default values.
  • step S50 If it is determined in step S50 that the reset command unissued flag 1 for the local ID #k is “FALSE”, the sensor controller 31 first outputs a command signal indicating a setting instruction for the local ID #k as shown in FIG. Transmit (step S55). In short, this is processing at the next opportunity to transmit a command signal related to local ID #k after transmitting a command signal indicating a reset command of local ID #k in step S51. After transmitting the command signal, the sensor controller 31 performs an operation of receiving the downlink signal DS (step S56), and determines whether or not the downlink signal DS including the local ID #k has been received (step S57).
  • step S57 If it is determined in step S57 that the downlink signal DS including the local ID #k has been received at only one location on the panel surface, the sensor controller 31 first sets the local ID #k deletion counter to 0 in the ID management table 70. Set (step S58). Next, the sensor controller 31 once cancels the registration of the local ID #k in the ID management table 70, and again performs the process of registering the local ID #k in the ID management table 70 (step S59). In order to cancel once, the value of the operation state of the local ID #k (see FIG. 8) returns to the “normal mode” here.
  • step S60 the position of the stylus 2 is derived based on the received burst signal in the downlink signal DS (step S60), and if the data signal in the downlink signal DS includes data other than the local ID #k.
  • the data is extracted (step S61).
  • step S62 the sensor controller 31 adjusts the transmission schedule again in the same manner as in step S17 (step S62). After the end of step S62, the sensor controller 31 ends the command signal transmission process and returns to step S1 in FIG.
  • FIG. 26 shows an example of operations of the sensor controller 31 and the stylus 2 related to the first reset mode.
  • both the stylus 2a and 2b respond simultaneously to the setting instruction of the local ID # 1 transmitted by the sensor controller 31.
  • Such a situation can occur when both the stylus 2a and 2b are in the pen-down state during the transmission interval of the stylus search signal as shown in FIG.
  • the sensor controller 31 detects that the downlink signal DS including the local ID # 1 has been received at a plurality of locations ("detection of duplication" in FIG. 26. Step S13 in FIG. 10 in the flowchart), the local ID # 1.
  • a command signal indicating the reset command is transmitted (in the flowchart, step S51 in FIG. 13).
  • the sensor controller 31 transmits a command signal indicating a setting instruction of the local ID # 1 a plurality of times (in the flowchart, step S55 in FIG. 14).
  • each of the styluses 2a and 2b receives the command signal indicating the reset command of the local ID # 1, and then cancels the registration of the local ID # 1 and sets the ID setting wait counter. And the setting instruction received next is ignored for a time corresponding to the value. After this neglected period ends, the stylus 2 (stylus 2a in FIG. 26) receiving the command signal indicating the setting instruction of the local ID # 1 transmitted by the sensor controller 31 is a downlink signal including the local ID # 1. The DS is transmitted, whereby the local ID # 1 is newly registered in the ID management table 70 ("Register # 1" in FIG. 26. In the flowchart, step S59 in FIG. 14).
  • the stylus 2b that has not been assigned the local ID # 1 receives the command signal indicating the setting instruction for the local ID # 2 that is transmitted immediately after the next stylus search signal. Then, communication with the sensor controller 31 is started as the local ID # 2.
  • step S57 If it is determined in step S57 that the downlink signals DS including the local ID #k have been received at a plurality of locations on the panel surface, the sensor controller 31 sets 0 in the deletion counter for the local ID #k in the ID management table 70. At the same time as (step S63), “TRUE” is set again in the reset command unissued flag 1 of the local ID #k (step S64), the command signal transmission process is terminated, and the process returns to step S1 in FIG. This is processing when the value of the ID setting wait counter described above coincides by chance. In step S64, the reset command unissued flag 1 of local ID #k is set to “TRUE” again to indicate a reset command. The processing is restarted from the transmission of the command signal (step S51 in FIG. 13).
  • step S57 When it is determined in step S57 that the downlink signal DS including the local ID #k has not been received, the sensor controller 31 determines whether or not the deletion counter (see FIG. 8) for the local ID #k is greater than the predetermined threshold D. (Step S65), and if it is determined that it is not larger, the deletion counter for the local ID #k is incremented by 1 (step S68). On the other hand, if it is determined that the local ID #k is larger, the local ID #k registration is canceled by deleting the local ID #k line from the ID management table 70 (step S66).
  • step S67 the processing in steps S65 to S68 is performed while both the stylus 2a and 2b are in the sensing range SR while the sensor controller 31 transmits the command signal indicating the setting instruction of the local ID # 1. It will be executed when leaving.
  • FIG. 15 shows a process when it is determined as “second reset mode” in step S21 of FIG.
  • the operation state value of a certain local ID #k is set to the second reset mode in response to a command signal indicating a setting instruction for the local ID #k.
  • This is a case where two or more styluses 2 simultaneously transmit a downlink signal DS including the local ID #k in response to a command signal indicating a data transmission instruction of the local ID #k.
  • FIG. 27 shows an example where such a situation occurs.
  • the local ID # 1 is assigned only to the stylus 2a, and no local ID is assigned to the stylus 2b.
  • the sensor controller 31 cancels the registration of the local ID # 1 after a predetermined time.
  • the sensor controller 31 since the cancellation of the registration of the local ID in the stylus 2 is executed later than the sensor controller 31, in the example of FIG. 27, the sensor controller 31 has the local ID # 1. The registration of the local ID in the stylus 2 has not been canceled even after the registration is canceled.
  • the sensor controller 31 first determines the value of the reset command unissued flag 2 of the local ID #k (step S70). As a result, when the reset command unissued flag 2 of the local ID #k is “TRUE”, a command signal indicating a reset command of the local ID #k is transmitted (step S71), and the local ID is stored in the ID management table 70. “FALSE” is set in the reset command non-issue flag 2 of #k (step S72). These are processes performed immediately after the sensor controller 31 detects the duplication of the local ID #k. In FIG. 27, the reset command immediately after “detect duplicate” corresponds to the reset command transmitted in step S71. On the other hand, if it is determined in step S70 that the reset command non-issue flag 1 for local ID #k is “FALSE”, the sensor controller 31 transmits a command signal indicating a data transmission instruction for local ID #k (step S73). ).
  • step S74 the sensor controller 31 performs a downlink signal DS reception operation. Then, it is determined whether or not the downlink signal DS including the local ID #k has been received (step S75).
  • step S76 the sensor controller 31 derives the position of the stylus 2 based on the burst signal in the received downlink signal DS (step S76). .
  • the stylus 2 will not reset (cancel local ID registration) for a while, even if it receives a command signal indicating a reset command, unless it has just registered a new local ID. It is configured to postpone and continue to execute transmission of the downlink signal DS as a response to the command signal indicating the data transmission instruction.
  • the length of the postponement period is determined by the value of an ID release wait counter described later. Accordingly, in step S76, one or more positions are continuously derived for a while.
  • the sensor controller 31 selects a position continuous with the previously derived position from the one or more positions derived in step S76 (step S77).
  • the derivation is based on the downlink signal DS of the stylus 2b. The selected position will be selected.
  • step S78 determines whether or not the position has been selected in step S77 (step S78).
  • the stylus 2 continues to respond to the command signal indicating the data transmission instruction over a period determined by the value of the ID release wait counter. Therefore, the stylus 2 at a position continuous with the previously derived position may stop responding before the other stylus 2, and in this case, it is determined that the selection could not be made in step S78. It will be.
  • step S78 If it is determined in step S78 that the selection has been made, the sensor controller 31 sets 0 in the deletion counter for the local ID #k in the ID management table 70 (step S79), and in the downlink signal DS corresponding to the selected position. Data included in the data signal is extracted (step S80). As a result, only the coordinates x, y, the local ID, and the data indicating the position of the stylus 2 that is continuous with the previously derived position are reported to the electronic device control unit 33. The sensor controller 31 further adjusts the transmission schedule depending on the contents of the data (for example, when the extracted data is a global ID) (step S81), and then ends the command signal transmission process. Return to step S1.
  • step S75 If it is determined in step S75 that the downlink signal DS including the local ID #k has not been received, or if it is determined in step S78 that it has not been selected, the sensor controller 31 deletes the local ID #k (see FIG. 8). It is determined whether or not (see) is larger than a predetermined threshold D (step S82). If it is determined that the threshold is not larger, the deletion counter for local ID #k is incremented by 1 (step S85). On the other hand, if it is determined that the local ID #k is large, the local ID #k registration is canceled by deleting the local ID #k line from the ID management table 70 (step S83). As a result, the local ID #k is not determined as the transmission target in step S20 of FIG.
  • step S73 the transmission of the command signal indicating the data transmission instruction of the local ID #k in step S73 is also stopped. Then, the sensor controller 31 re-adjusts the transmission schedule of the downlink signal DS in order to allocate the transmission opportunity of the downlink signal DS given to the stylus 2 corresponding to the local ID #k to the other stylus 2, and as a result Thus, the ID management table 70 is updated (step S84). The sensor controller 31 that has completed the process of step S84 ends the command signal transmission process and returns to step S1 of FIG.
  • the stylus 2 first determines the detection state of the sensor controller 31 as shown in FIG. 16 (step S100). As a result, when it is determined that the sensor controller 31 has not yet been detected, the stylus 2 tries to detect the detection pattern c1 described above (step S101). This process is a process for detecting a stylus search signal that the sensor controller 31 transmits intermittently.
  • the stylus 2 determines whether or not the detection pattern c1 is detected as a result of the trial in step S101 (step S102). As a result, if it is determined that no detection has been performed, the operation is suspended for a predetermined time (step S103), and then the process returns to step S100 to repeat the detection pattern c1 trial. The reason why the operation is suspended in step S103 is to suppress the power consumption of the stylus 2 by intermittently performing the receiving operation.
  • the process waits for the stylus search signal to end (step S104).
  • the stylus search signal is a signal composed of the repetition of the known detection pattern c1 and the separation pattern STP added to the end. Therefore, the stylus 2 detects the end of the detection pattern by detecting the delimiter pattern STP. Thereafter, the stylus 2 sets the detection state of the sensor controller 31 to the detected state, and returns to step S100.
  • step S100 If it is determined in step S100 that it is in the detected state, the stylus 2 performs command signal reception processing (step S106).
  • FIG. 17 shows the details of the command signal reception process.
  • the stylus 2 that has started the command signal reception process starts measuring the undetected time of the uplink signal US (step S110). Then, a command signal receiving operation is performed (step S111), and it is determined whether or not a command signal is received (step S112).
  • step S112 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the start of measurement of the undetected time in step S110 (step S113). This predetermined time is shorter than 1 second such as several hundred milliseconds. If it is determined that it has not elapsed, the process returns to step S111, and the command signal receiving operation is performed again. On the other hand, when it is determined that the time has elapsed (that is, when the uplink signal US is not detected over a predetermined period), the detection state of the sensor controller 31 is set to an undetected state (step S114) and the memory 45 (FIG. 2).
  • Step S115 If the local ID is registered in (see), the registration of the local ID is canceled by deleting it (step S115), the command signal reception process is terminated, and the process returns to step S100 in FIG. Steps S114 and S115 are performed when the stylus 2 moves to a height exceeding the uplink detection height AH shown in FIG. 1 and the uplink signal US cannot be received.
  • the stylus 2 uses not only the case where the uplink signal US is not detected for a predetermined period as described above, but also the local ID registered in the memory 45. Even when the included uplink signal US is not detected for a predetermined period, the registration of the local ID may be canceled. In this way, for example, the stylus 2 stores the local ID in the memory 45 and stays at a position lower than the uplink detection height AH, but the local ID is registered in the sensor controller 31.
  • step S112 determines whether the command signal has been received. If it is determined in step S112 that the command signal has been received, the stylus 2 resets the value of the undetected time and the content of the command indicated by the received command signal is “setting instruction”, “reset instruction”, “data” It is determined which is “transmission instruction” (step S117).
  • FIG. 18 shows processing when it is determined as “setting instruction” in step S117 of FIG.
  • the stylus 2 first determines whether or not the ID setting wait counter is zero.
  • the ID setting wait counter represents a period in which the stylus 2 that has received the ID setting instruction does not immediately reflect (ignore) even if there is a setting instruction, and is set in step S135 described later. It is 0 in the state. If the ID setting wait counter is not 0, the stylus 2 performs a process of decrementing the ID setting wait counter by 1 (step S125), ends the command signal reception process, and returns to step S100 in FIG. In this case, the local ID setting instruction from the sensor controller 31 is ignored by the stylus 2.
  • the stylus 2 determines whether or not the local ID has been registered in its own memory 45 (see FIG. 2) (step S121). If it is determined that registration has been completed, the stylus 2 ends the command signal reception process without performing any special process, and returns to step S100 in FIG. On the other hand, when it is determined that the stylus 2 has not been registered, the stylus 2 extracts the local ID from the command signal and registers it in its own memory 45 (step S122). Then, the downlink signal DS including the registered local ID is transmitted (step S123), “TRUE” is set in the setting provisional flag (step S124), the command signal reception process is terminated, and the step of FIG. Return to S100.
  • the setting provisional flag is “TRUE”, the setting of the local ID is provisional, and the setting provisional flag is “FALSE”, that the local ID held in the memory is fixed. Means.
  • FIG. 19 shows processing when it is determined as “reset command” in step S117 of FIG.
  • the stylus 2 in this case first determines whether or not the received command signal includes the local ID being registered (step S130). If it is determined that it is not included, the command signal reception process is terminated without performing any special process, and the process returns to step S100 in FIG. This is a process for ignoring a command signal not addressed to itself. On the other hand, if it is determined that the writing pressure is included, it is next determined whether or not the writing pressure detected by the writing pressure detection sensor 23 (FIG. 24) exceeds zero (step S131).
  • step S132 the value of the setting provisional flag is next determined (step S132).
  • the stylus 2 cancels the registration of the local ID by deleting the local ID from the memory 45 (step S133). As a result, the stylus 2 is in a state where the local ID is not registered. Subsequently, the stylus 2 sets “FALSE” in the setting provisional flag (step S134) and generates an ID setting wait counter (step S135). Then, the stylus 2 ends the command signal reception process, and the process proceeds to step S100 in FIG. Return.
  • step S132 It is determined in step S132 that the setting provisional flag is “TRUE”, which means that a command signal indicating a reset command is transmitted immediately after the stylus 2 registers the local ID.
  • the ID setting wait counter generated in step S135 represents a period during which the stylus 2 receiving the reset command ignores the setting instruction in such a case.
  • the ID setting wait counter and the value of the ID cancellation weight counter generated in step S136 described later may be different values for each case of the stylus 2, and may be generated from the serial number of the global ID or the like.
  • a priority value may be determined according to the device type, or may be generated by a random number generator. As described above with reference to FIG. 26, each stylus 2 ignores the setting instruction for a period corresponding to the ID setting wait counter in this manner, so that the same local ID can be reassigned to only one stylus 2. It becomes possible.
  • step S132 When it is determined in step S132 that the setting provisional flag is “FALSE”, the stylus 2 generates an ID release wait counter (step S136) and sets “TRUE” in the reset execution flag (step S137). Then, the command signal reception process ends, and the process returns to step S100 in FIG.
  • step S132 The case where it is determined in step S132 that the setting provisional flag is “FALSE” means that the local ID has not been provisionally set, such as immediately after the stylus 2 registers the local ID, but after the local ID has already been established. This means that a command signal indicating a reset command has been transmitted. As described with reference to FIG. 27, this is a case where two or more styluses 2 simultaneously transmit a downlink signal DS including the same local ID in response to a command signal indicating a data transmission instruction.
  • the ID cancellation wait counter generated in step S136 represents the time for which the stylus 2 that received the reset command in this case delays the execution of the local ID registration cancellation.
  • each stylus 2 delays execution of local ID deregistration for a period corresponding to the ID deactivation wait counter, so that the sensor controller 31 continues to detect the position of the stylus 2 and from the stylus 2 as illustrated in FIG. Data acquisition can be performed.
  • the sensor controller 31 processes only the downlink signal DS corresponding to the position continuous with the previous derived position (steps S76 to S76).
  • position detection is performed only for the stylus 2 (stylus 2b in FIG. 27) that remains in the sensing range SR, not the stylus 2 (stylus 2a in FIG. 27) newly entering the sensing range SR. Data acquisition will be performed.
  • the other stylus 2 maintained within the uplink detection height AH.
  • the sensor controller 31 continues to detect coordinates using the higher probability coordinate value of the first stylus 2. Then, the operation of reporting to the electronic device control unit 33 can be realized.
  • FIG. 20 shows processing when it is determined as “data transmission instruction” in step S117 of FIG.
  • the stylus 2 first determines whether or not the received command signal includes the local ID being registered (step S140). If it is determined that the command signal is not included, the command signal reception process for the currently received command signal is terminated without performing any special process, and the process returns to step S100 in FIG. 16 to start the next command signal reception process. . This is a process for ignoring a command signal not addressed to itself and starting preparation for a response to the next command. On the other hand, if it is determined that it is included, “FALSE” is set in the setting provisional flag (step S141), and then the value of the reset execution flag is determined (step S142).
  • the stylus 2 transmits a downlink signal DS including the local ID being registered and data instructed to be transmitted by the command signal (step S147). Then, the command signal reception process ends, and the process returns to step S100 in FIG. This process is a normal response to a command signal indicating a data transmission instruction.
  • step S142 when it is determined in step S142 that the reset execution flag is “TRUE”, the stylus 2 first determines whether the ID release wait counter is 0 (step S143). The initial state of the ID release wait counter is 0 as in the ID setting wait counter, but immediately after the stylus 2 receives a reset command at a time not immediately after registration of the local ID, in step S136, the ID release wait counter is not 0. Value is set. If it is determined that the ID cancellation wait counter is not 0, the stylus 2 performs a process of decrementing the ID cancellation wait counter by 1 (step S146), and the local ID being registered and data instructed to be transmitted by the command signal The downlink signal DS including is transmitted (step S147). Then, the command signal reception process ends, and the process returns to step S100 in FIG.
  • the processing in steps S146 and S147 is processing when the stylus 2 delays execution of deregistration of the local ID as described with reference to FIG.
  • step S142 determines whether the ID cancellation wait counter is 0 or not. If it is determined in step S142 that the ID cancellation wait counter is 0, the stylus 2 cancels the registration of the local ID by deleting the local ID from the memory 45 (step S144), and sets the reset execution flag to “FALSE” is set (step S145). Then, the command signal reception process ends, and the process returns to step S100 in FIG. As a result, the deregistration of the local ID that has been delayed is executed.
  • the sensor controller 31 assigns a local ID to the stylus 2 by a command signal indicating a setting instruction, and further, local IDs are assigned to other command signals.
  • the stylus 2 to respond to the command signal can be specified. Therefore, it is possible to flexibly change the timing at which each stylus transmits the downlink signal DS.
  • the sensor controller 31 can designate the stylus 2 to respond to the command signal only by including one local ID value in the command signal, so that the timing at which each stylus 2 transmits the downlink signal DS is set.
  • the size of the command signal can be reduced as compared with a case where it is determined by negotiation performed in advance.
  • step S130 or step S140 If it is determined in step S130 or step S140 that the received command signal does not include the local ID being registered, the stylus 2 can immediately move to the next command signal reception operation (step S111). Therefore, the next command signal can be suitably received regardless of the length of the downlink signal DS transmitted by the other stylus 2.
  • the position detection system 1 has been described as including two pen-type styluses 2a and 2b and one ruler-type stylus 2c, but the number of styluses 2 included in the position detection system 1 is described. Is not limited to this.
  • the present invention is applicable to the position detection system 1 including a plurality of styluses 2 regardless of the form.
  • FIG. 28 and 29 are time charts showing signals transmitted and received between the stylus 2a, 2b and the sensor controller 31 according to the first modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 shows a scene where the sensor controller 31 registers the stylus 2b after the sensor controller 31 registers the stylus 2a, as in FIG. 22, and
  • FIG. 29 shows the sensor controller 31 in the stylus 2a, 2c shows a scene in which normal writing is performed by the stylus 2a and 2c after the read schedule is readjusted based on the respective device types.
  • each frame is a display operation period of the liquid crystal panel 32 (see FIG. 1), and the timing of each slot is determined based on the blank period of the liquid crystal panel 32.
  • the sensor controller 31 determines the timing and time length of each slot and the number of slots included in each frame by observing noise generated from the liquid crystal panel 32 or acquiring information from the liquid crystal panel 32. To do. The determined information is notified from the sensor controller 31 to the stylus 2 by the uplink signal US.
  • the sensor controller 31 is configured to transmit a stylus search signal using the first slot T1 for every predetermined number of frames (three in FIG. 28).
  • the command signal is transmitted at the head of each of the other slots.
  • the stylus 2 receives the command signal, the stylus 2 is configured to transmit the downlink signal DS in response to the command signal.
  • the transmission duration time of the downlink signal DS may vary depending on the specifications of the stylus 2.
  • the sensor controller 31 acquires the transmission duration of the downlink signal DS of the stylus 2 by receiving the global ID
  • the sensor controller 31 determines a transmission schedule based on the acquired transmission duration of the downlink signal DS, and the ID management table Write to 70. Then, the transmission interval of the command signal is controlled in order to realize the transmission continuation time of the written downlink signal DS. If the transmission duration of the downlink signal DS is so long that it does not fit in one slot, the sensor controller 31 skips the transmission of the uplink signal US at the head of the slot, so that the downlink signal Realize DS transmission duration.
  • This modification is the same as the above embodiment in other points. Therefore, also according to this modification, as shown in FIG. 28, a new local ID can be registered in both the stylus 2 and the sensor controller 31 by a command signal indicating a local ID setting instruction. As shown in FIG. 5, the scan rate can be changed by the local ID.
  • the sensor controller 31 transmits the command signal including the value of the local ID every transmission time, so that the sensor controller 31 transmits the downlink signal DS within the transmission time. Can be designated as the stylus 2. Therefore, it is possible to flexibly change the transmission time allocation to each stylus 2 in units of slots shorter than the frame. Further, since only one local ID value is included in the command signal, the sensor controller 31 can instruct each stylus 2 to assign a transmission time (slot in this modification). The size of the uplink signal for instructing slot allocation as a transmission time can be reduced as compared with the case where an uplink signal for instructing slot allocation is broadcasted to each stylus.
  • FIG. 30 is a flowchart showing a processing flow of the stylus 2 according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • the command signal indicating “data transmission instruction” also serves as “setting instruction”
  • the stylus 2 does not have a period for ignoring the setting instruction (FIG. 26)
  • the stylus 2 that has received the reset instruction Does not provide a period for postponing the cancellation of local ID registration (FIG. 27), and does not determine the pen pressure before canceling the registration of the local ID. This is different from the above embodiment in that it is performed).
  • FIG. 27 the operation of the stylus 2 according to this modification will be described with reference to FIG.
  • the stylus 2 first tries to detect a stylus search signal (step S200), and determines whether or not a stylus search signal has been detected as a result (step S201).
  • the specific contents of the stylus search signal and the detection method may be the same as those in the above-described embodiment. In this case, an affirmative determination is made in step S201 when the delimiter pattern STP is detected.
  • step S201 When a negative determination is obtained in step S201, the stylus 2 returns to step S200 and repeats the detection of the stylus search signal.
  • the stylus 2 that has obtained an affirmative determination in step S201 performs a command signal reception operation (step S202) and determines whether or not a command signal has been received (step S203).
  • the processes in steps S202 and S203 are the same as the processes in steps S111 and S112 shown in FIG.
  • step S203 the stylus 2 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the last reception of the command signal (step S204). As a result, when it is determined that it has not elapsed, the process returns to step S202 to repeat the command signal reception operation. When it is determined that it has elapsed, the local ID is stored in the memory 45 (see FIG. 2) at that time. If registered, the local ID is canceled by deleting the local ID from the memory 45, and the process returns to step S200.
  • step S203 determines whether the content of the command indicated by the received command signal is “reset instruction” or “data transmission instruction”.
  • the command signal indicating “data transmission instruction” also serves as the “setting instruction” as described above. Therefore, unlike step S117 of FIG. 17 in which the contents of the three types of commands are determined, the determination is made in step S203. There are two types of commands to be executed.
  • step S206 determines whether or not the received command signal includes the local ID being registered (step S207). If it is determined not to be included, the process returns to step S202 to repeat the command signal reception operation. If it is determined that the command signal is included, the local ID is canceled by deleting the local ID from the memory 45, and The process returns to step S200.
  • step S206 determines whether or not a local ID has been registered in its own memory 45 (step S209). If not registered, the local ID is extracted from the received command signal and registered in the memory 45 (step S210). Then, a downlink signal DS including the registered local ID and data instructed to be transmitted by the command signal is transmitted (step S147). Thereafter, the stylus 2 returns to step S202 and repeats the command signal reception operation.
  • the stylus 2 determines whether or not the received command signal includes the local ID being registered (step S212). And when it determines with not containing, it returns to step S202 and repeats reception operation of a command signal. On the other hand, if it is determined that it includes, a downlink signal DS including the local ID being registered and data instructed to be transmitted by the command signal is transmitted (step S213), and then the process returns to step S202 to return the command signal. Repeat the receiving operation.
  • the sensor controller 31 assigns a local ID to the stylus 2 by a command signal indicating a setting instruction, and further includes the local ID in the other command signals to thereby determine the stylus 2 to respond to the command signal. Can be specified. Therefore, it is possible to flexibly change the timing at which each stylus transmits the downlink signal DS.
  • the sensor controller 31 can designate the stylus 2 to respond to the command signal only by including one local ID value in the command signal, so that the timing at which each stylus 2 transmits the downlink signal DS is set.
  • the size of the command signal can be reduced as compared with a case where it is determined by negotiation performed in advance.
  • the stylus 2 since the command signal indicating “data transmission instruction” also serves as the “setting instruction”, the stylus 2 performs normal downlink signal including data in step S211 immediately after registering the local ID. DS can be transmitted. Accordingly, the transmission opportunity of the downlink signal DS can be increased by one compared to the case where the response to the “setting instruction” is performed by the downlink signal DS not including data.
  • the downlink signal DS is configured to include two signals, ie, a burst signal and a data signal.
  • the downlink signal DS includes only one of these two signals, such as only the burst signal or only the data signal. It may be a thing.
  • the global ID is an operation that changes when the uplink signal US is received. Since the information is static unlike the state, the sensor controller 31 may be notified from the stylus 2 by other proximity wireless communication means such as Bluetooth (registered trademark). As a result, it is possible to reduce the communication time for transmitting the global ID among the communication using the electrostatic coupling, and increase the transmission opportunity of the data signal including the operation state such as the pen pressure value and the pressed state of the switch. be able to.
  • the uplink signal US has been described as having two types of stylus search signal and command signal.
  • the stylus search signal indicates a local ID setting instruction command for a new undetected stylus 2. It may be included. In this way, the stylus 2 can quickly set a local ID at the timing when the stylus search signal is received.
  • multi-valued symbol values such as “P”, “M”, and “0 to 15” are used as a transmission method for the control information c2, the detection pattern c1, the delimiter pattern STP, and the like has been described.
  • these information or patterns may be transmitted by another transmission method, for example, a transmission method using a modulation method such as OOK or PSK.

Abstract

【課題】各スタイラスに対するスロットの割り当てを、フレームよりも短いスロットの単位で柔軟に変更する。 【解決手段】本発明によるスタイラス2は、静電結合を利用してセンサに接続されたセンサコントローラと双方向に信号を送受信するスタイラス2であって、ローカルIDの値を一時的に記憶するメモリ45と、センサコントローラが送信したアップリンク信号を検出する都度、検出されたアップリンク信号がメモリ45に記憶されているローカルIDの値を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、操作状態に基づくダウンリンク信号を生成してセンサコントローラに対して送信する制御部44とを含む。

Description

スタイラス、センサコントローラ、及び電子定規
 本発明はスタイラス、センサコントローラ、及び電子定規に関し、特に、複数のスタイラスの同時使用(マルチスタイラス)に対応するスタイラス、センサコントローラ、及び電子定規に関する。
 電子機器の表面に設けられたタッチ面上でのスタイラスによる手書き入力を可能にする位置検出システムの具体的な方式の一つとして、アクティブ静電方式が知られている。以下、アクティブ静電方式に対応するスタイラスを「アクティブスタイラス」と称する。
 アクティブスタイラスは、電子機器に対して信号(ダウンリンク信号)を送信可能に構成される。ダウンリンク信号の送信は、アクティブスタイラスの先端に設けた電極に送信信号を供給し、それによって信号に応じた電界を電極近傍の空間に生じさせることによって実行される。電子機器は、タッチ面の下側に配設されたマトリクス状の電極群を含むセンサボードと、このセンサボードに接続されたセンサコントローラとを有しており、上記交番電界によってセンサボード内の電極群に生ずる電荷量の変化をセンサコントローラが検出することによって、ダウンリンク信号を受信するよう構成される。特許文献1には、ダウンリンク信号の一例が開示されている。この例によるダウンリンク信号は、位置検出用の無変調の連続信号(位置信号)と、筆圧情報や固有IDなどのデータによって変調された信号(データ信号)とによって構成される。
 アクティブ静電方式では、電子機器内のセンサコントローラもまた、アクティブスタイラスに対して信号(アップリンク信号)を送信可能に構成される。センサコントローラは、センサボードを構成する電極群に送信信号を供給し、それによってパネル上に電界を生成することにより、スタイラスに向けてアップリンク信号を送信する。アクティブスタイラスは、この電界により上記電極に誘導される電荷量を検出することによって、アップリンク信号を検出するよう構成される。特許文献2には、アップリンク信号を受信するアクティブスタイラスの例が記載されている。
 ところで、近年では、いわゆるタブレットコンピュータのように、タッチ面が液晶の表示面を兼ねることが多くなっている。この場合、センサボードは、液晶パネルの上又は内部に配置されることになる。液晶パネル上にセンサボードが載設された位置検出システムは、「アウトセル型」と呼ばれる。特許文献3,4には、アウトセル型の位置検出システムの例が開示されている。また、液晶パネル内にセンサボードが載設された位置検出システムには、液晶パネル内部のカラーフィルターガラスや基盤ガラスの上にセンサボード用の電極群が配置される「オンセル型」や、液晶パネルの共通電極あるいは画素電極がセンサボード用の電極群の一部を兼ねる「インセル型」がある。非特許文献1には、オンセル型及びインセル型の位置検出システムの例が開示されている。
 アウトセル型又はオンセル型の位置検出システムにおいては、センサボードの下部に存在する液晶パネル内の駆動信号がノイズとなり、センサコントローラの動作に影響を及ぼすことが知られている。このようなノイズの代表的な一つは、液晶パネルの画素を駆動するための電極に供給される電圧信号の交流成分である。この電圧信号は各画素の液晶の配向を制御するためのもので、AC結合によってセンサボードを構成する電極群に入り込み、ノイズとなる。また、インセル型の位置検出システムでは、画素の駆動動作と位置検出動作との両方に共用される電極群は、画素の駆動動作が実行されている間には位置検出動作に利用することができない。
国際公開第2015/111159号公報 米国特許出願公開第2013/0106797号明細書 特開平5-6153号公報 国際公開2015/141349号公報
「JDI、LG、シャープのスマホ向けインセル/オンセル戦略を読む」、[online]、日経テクノロジーオンライン、[平成28年8月16日検索]、インターネット<URL:http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20150121/400160/>
 上記のようなタッチ面が液晶の表示面を兼ねる場合の課題に鑑み、近年、液晶パネルの表示動作期間を1フレームとし、その中において周期的に現れる複数のブランク期間(液晶ノイズの発生頻度が相対的に小さい期間)のそれぞれを1スロットとするフレーム通信により、アクティブスタイラスとセンサコントローラの間の通信を行う方式が検討されている。
 ここで、位置検出システムに要求される仕様の1つに、複数のスタイラスを同時に使用できる(マルチスタイラス)、というものがある。そこで、上記フレーム通信についてもマルチスタイラスに対応させることが検討されており、それによれば、センサコントローラは、フレームごとに、スロットの割り当てを指示するためのアップリンク信号を各スタイラスにブロードキャスト送信する。そして、各スタイラスは、割り当てられたスロットを利用して、ダウンリンク信号を送信する。こうすることで、時分割により、複数のアクティブスタイラスとセンサコントローラの間の通信を実現することが可能になる。
 しかしながら、表示動作レート等に限らず、何らかの時間周期で固定されたフレームごとのアップリンク信号によって各スタイラスにスロットの割り当てを指示することとすると、各スタイラスに対するスロットの割り当ては、その固定されたフレームレートに依存することになる。つまり、検討中の上記方式には、各スタイラスに対するスロットの割り当てを、フレームより短い時間で柔軟に変更することができないという課題があった。また、各スタイラスのスキャンレートは、フレームレートの整数倍に固定されてしまうという課題があった。
 また、検討中の上記方式には、1フレーム中に送信する複数のスロットの割り当てを指示するためのアップリンク信号のサイズが必然的に大きくなってしまうという課題もあった。アップリンク信号のサイズが大きいと、1フレーム中におけるアップリンク信号の占有率が高くなり、通信効率が低下することになる。また、サイズの大きな信号を複数のスタイラスの各々に対し送信し設定が反映されたか否かを確認する処理には、数フレーム分の時間がかかることから、送信時間の割り当てが実際に全てのスタイラスに反映されるまでの遅延時間が大きくなることになる。ユーザが複数のスタイラスや電子定規のようなデバイスを電子機器に対して頻繁に近接させたり離間させたりして利用する場合に、この遅延時間はユーザの使用感に影響を与える可能性がある。
 また、スタイラスの一種に文房具の定規を模して作られた電子定規があるが、一般的なペン型のスタイラスは利用されている間の移動速度が大きいのに対し、電子定規は一度パネル面におかれるとしばらくの間同じ位置に置かれ、ペン型のスタイラスに比較して小さい移動速度で利用されることが多い。したがって、デバイスタイプに応じてスキャンレートを変更できることが望ましい。
 また、電子定規は、手に把持されて利用されるペン型のスタイラスとは異なり、ユーザが操作していない間であっても、パネル面上に置かれたまま利用される場合がある。このような場合に、電子定規とセンサコントローラとの間で信号の送受信を行うことは、電子定規の消費電力を増加させ、また、センサコントローラとスタイラス(ペン型又は電子定規)との間の通信リソースを不使用時にも消費することになる。
 したがって、本発明の目的の一つは、各スタイラスに対する送信時間の割り当てをフレームよりも短い時間で柔軟に変更し、各スタイラスに反映させるすることのできるスタイラス、センサコントローラ、及び電子定規を提供することにある。
 また、本発明の他の目的の一つは、送信時間の割り当てを指示するためのアップリンク信号のサイズを小さくすることのできるスタイラス、センサコントローラ、及び電子定規を提供することにある。
 また、本発明のさらに他の目的の一つは、デバイスの種別や利用形態の特性に応じて、スキャンレートを変更可能とすることである。
 また、本発明のさらに他の目的の一つは、電子定規がパネル面上に放置されている場合における、電子定規の消費電力の低減と、通信リソースの有効活用とを実現することにある。
 本発明によるスタイラスは、静電結合を利用してセンサに接続されたセンサコントローラと双方向に信号を送受信するスタイラスであって、ローカルIDの値を一時的に記憶するメモリと、前記センサコントローラが送信したアップリンク信号を検出する都度、検出された前記アップリンク信号が前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、操作状態に基づくダウンリンク信号を生成して前記センサコントローラに対して送信するプロセッサとを含むスタイラスである。
 上記スタイラスにおいて、前記プロセッサは、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含む前記ダウンリンク信号を生成し、前記センサコントローラに対して送信することとしてもよい。
 本発明によるセンサコントローラは、1以上のスタイラスを検出する機能を有し、検出済みの1以上のスタイラスの位置をホストプロセッサに対してレポートするセンサコントローラであって、前記検出済みの1以上のスタイラスのそれぞれに割り当てられた1以上のローカルIDの値を記憶するメモリと、前記検出済みの1以上のスタイラスのそれぞれについてスキャンレートを決定し、決定した前記スキャンレートに基づいて、前記メモリに記憶される前記1以上のローカルIDの値のうちのいずれか1つを選択し、選択したローカルIDの値を含むアップリンク信号を送信し、該アップリンク信号に対して返信されたダウンリンク信号に基づいて、前記選択したローカルIDの値に対応するスタイラスの位置を導出するプロセッサとを含むセンサコントローラである。
 上記センサコントローラにおいて、前記プロセッサは、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれのデバイスタイプに基づいて、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定することとしてもよい。
 本発明による電子定規は、電子定規であって、定規部と、前記定規部に設けられた複数の電極と、センサコントローラから送信されたアップリンク信号を受信するための受信電極と、前記アップリンク信号を受信したことに応じて、前記複数の電極を順次切り替えつつ前記センサコントローラに対して信号を送信するプロセッサとを含む電子定規である。
 本発明の他の一側面による電子定規は、電子定規であって、定規部と、前記定規部に設けられた2以上の電極と、前記定規部の上面に設けられ、ユーザの操作により動作状態であるか停止状態であるかを切り替えるための第1のスイッチと、前記第1のスイッチが前記動作状態である場合に前記2以上の電極を用いて前記センサコントローラに対してダウンリンク信号を送信し、前記第1のスイッチが前記停止状態である場合に前記ダウンリンク信号の送信処理を停止するプロセッサとを含む電子定規である。
 本発明によれば、ローカルIDの値を含むアップリンク信号をセンサコントローラが送信時刻ごとに送信することにより、そのスロット内でダウンリンク信号を送信すべきスタイラスを指定することができる。したがって、各スタイラスに対する送信時間の割り当てを、フレームに依存せずフレームよりも短い時間で柔軟に変更することが可能になる。また、スタイラス側にはスケジュールについての状態が記憶されず、したがってこれらを変更するための時間を要さないため、新たなスタイラスが検出された場合などに必要となるスキャンレート等の変更について、システム全体としての応答速度を向上することができる。また、アップリンク信号にローカルIDの値を1つ含めるだけで、センサコントローラから各スタイラスに送信時間の割り当てを指示することが可能になるので、フレーム内での複数の送信時間の割り当てを指示するためのアップリンク信号のサイズを小さくすることが可能になる。
 また、本発明によれば、スタイラスが、メモリに一時的に記憶されているローカルIDの値を含むダウンリンク信号を生成し、センサコントローラに対して送信しているので、センサコントローラは、パネル面の複数箇所でダウンリンク信号が検出されたとしても、それらをスタイラスごとに弁別することができる。また、ローカルIDのビット数は後述するグローバルIDに比べて短くすることができるので、ローカルIDを送信するために必要なダウンリンク占有率を下げることが可能になる。
 また、本発明によれば、センサコントローラが、検出済みの1以上のスタイラスそれぞれのデバイスタイプに基づいて、検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定しているので、デバイスの種別や利用形態の特性に応じて、スキャンレートを変更することが可能となる。
 また、本発明によれば、ユーザの操作により動作状態であるか停止状態であるかを切り替えるための第1のスイッチを電子定規に設けたので、電子定規がパネル面上に放置されている場合における、電子定規の消費電力の低減と、通信リソースの有効活用とが実現される。
本発明の実施の形態による位置検出システムの全体を示す図である。 図1に示したスタイラス2a,2bの第1の例の詳細な構成を示す図である。 図1に示したスタイラス2a,2bの第2の例の詳細な構成を示す図である。 図3に示した6軸IMU50の説明図である。 図1に示したスタイラス2c(定規型デバイス)の詳細な構成を示す図である。 図1に示したスタイラス2c(定規型デバイス)の上面図である。 図1に示した電子機器3の詳細な構成を示す図である。 図7に示したID管理テーブル70を示す図である。 図1に示したセンサコントローラ31の処理フローを示すフロー図である。 図9に示した設定指示送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図9に示したコマンド信号送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図9に示したコマンド信号送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図9に示したコマンド信号送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図9に示したコマンド信号送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図9に示したコマンド信号送信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図1に示したスタイラス2a~2cの処理フローを示すフロー図である。 図16に示したコマンド信号受信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図16に示したコマンド信号受信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図16に示したコマンド信号受信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図16に示したコマンド信号受信処理の詳細フローを示すフロー図である。 図1に示したスタイラス2aとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(センサコントローラ31がスタイラス2aを新たに登録する場面)を示すタイムチャートである。 図1に示したスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(センサコントローラ31がスタイラス2aを登録した後、さらにスタイラス2bを登録する場面)を示すタイムチャートである。 図1に示したスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(センサコントローラ31がスタイラス2a,2bそれぞれのデバイスタイプに基づいて送信スケジュールの再調整を行う場面)を示すタイムチャートである。 図1に示したスタイラス2a,2cとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(センサコントローラ31がスタイラス2a,2cそれぞれのデバイスタイプに基づいて送信スケジュールの再調整を行った後、スタイラス2a,2cによる通常の書き込みが行われている場面)を示すタイムチャートである。 図1に示したセンサコントローラ31及びスタイラス2aのそれぞれによるローカルIDの登録の解除の説明図である。 図1に示したスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(スタイラス2a,2bが1つの設定指示に対して同時に応答した場面)を示すタイムチャートである。 図1に示したスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(同じローカルIDを有するスタイラス2a,2bが1つのデータ送信指示に対して同時に応答した場面)及びスタイラス2a,2bの状態を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態の第1の変形例によるスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(センサコントローラ31がスタイラス2bを新たに登録する場面)を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態の第1の変形例によるスタイラス2a,2cとセンサコントローラ31との間で送受信される信号(スタイラス2a,2cによる通常の書き込みが行われている場面)を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態の第2の変形例によるスタイラス2の処理フローを示すフロー図である。
 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。
 図1は、本実施の形態による位置検出システム1の全体を示す図である。同図に示すように、位置検出システム1は、2本のペン型スタイラス2a,2bと、1個の定規型スタイラス2cと、電子機器3とを含んで構成される。電子機器3は、センサ電極30と、センサコントローラ31と、パネル32と、電子機器制御部33(ホストプロセッサ)と、液晶表示部34とを含んで構成される。
 位置検出システム1においては、センサコントローラ31がマスターであって、1以上のスタイラス2がスレーブである。位置検出システム1は、センサコントローラ31からローカルIDを含むポーリング要求(後述するコマンド信号)が発行されると、その中に含まれたローカルIDを有するスタイラス2のみが、ポーリングに対する応答期間に返信(後述するダウンリンク信号DSの送信)を許されることとなるよう構成される。スタイラス2は、ポーリング要求を検出する都度、検出されたポーリング要求が自身の記憶しているローカルIDの値を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、ダウンリンク信号DSを送信する。ローカルIDは、センサコントローラ31により各スタイラス2に付与され、スタイラス2によって記憶される。
 スタイラス2a~2cはいずれも上述したアクティブスタイラスであり、1以上のユーザによって同時又は別々に使用される。以下、スタイラス2a~2cを特に区別する必要がない場合には、スタイラス2と表記する場合がある。
 例えばスタイラス2aを使用する場合、ユーザはスタイラス2aを液晶パネル32のパネル面に徐々に近づけ(ペンダウン。図1では「DOWN」と表記している)、最終的にスタイラス2aのペン先をパネル面に接触させる(ペンタッチ)。そして、ユーザがこの接触状態を保ちつつパネル面上でペン先を移動させる(ペンムーブ)と、図示したように、電子機器3の処理によってパネル面上に移動の軌跡st1が描画される。この描画は、ユーザがスタイラス2aのペン先をパネル面から離す(ペンアップ。図1では「UP」と表記している)まで継続される。その後、ユーザがペンダウン、ペンタッチ、ペンムーブ、ペンアップを再度実施すると、電子機器3の処理によって、その移動の軌跡st2がパネル面上に同様に描画される。図1には、スタイラス2bのペンダウン、ペンタッチ、ペンムーブ、ペンアップによって生じた軌跡st3も図示している。
 スタイラス2cは、詳しくは後述するが、直線状に並べて配置された複数の電極を有する特殊なデバイスである。典型的には「電子定規」と称されるデジタル文房具用のデバイスであるが、本明細書では動作の説明の簡略のためスタイラス2cと称する。電子機器3は、スタイラス2cによって直線の入力を受け付け可能に構成される。より具体的に言えば、電子機器3は、ユーザがスタイラス2cの直線状のペン先をパネル面に接触させた(ペンタッチ)とき、そのペン先に平行な仮想線Xをパネル面上に描画するように構成される。
 スタイラス2a~2cはそれぞれ、電子機器3のセンサコントローラ31がセンサ電極30を介して送信したアップリンク信号USを受信するともに、そのアップリンク信号USへの応答としてダウンリンク信号DSを送信するように構成される。ダウンリンク信号DSはセンサ電極30によって受信され、センサ電極30からセンサコントローラ31に供給される。
 アップリンク信号USには、スタイラス検索信号とコマンド信号の2種類がある。スタイラス検索信号は未検出のスタイラス2を新たに検出するためのもので、既知の検出パターンc1と、末尾に付加される区切りパターンSTPとにより構成される。検出パターンc1及び区切りパターンSTPの詳細な内容については、後述する。スタイラス2は、検出パターンc1の検出動作を間欠的に行うように構成され、検出パターンc1を検出した場合に、センサコントローラ31の存在を検出する。また、検出パターンc1を検出したスタイラス2はそのまま検出動作を続け、区切りパターンSTPを検出したタイミングに基づいてセンサコントローラ31と同期する。
 一方、コマンド信号はスタイラス2に対して指示(コマンド)を伝えるためのもので、パネル面上に現在存在している1以上のスタイラス2の中の1つを特定する情報(ローカルID)と、特定したスタイラス2に対する指示(コマンド)とを含んで構成される。スタイラス2は、自身のローカルIDを含むコマンド信号が受信された場合に、その中に含まれるコマンドを取得し、その内容に応じた処理を行う。この処理には、ダウンリンク信号DSの送信処理が含まれる。ローカルIDは、センサコントローラ31がパネル面上に現在存在している1以上のスタイラス2の中の1つを特定することができればよい情報であるため、後述するグローバルIDに比して少ないビット数の情報でよい。好適には16本のスタイラス2を識別することができる4ビット以下の値を取る情報である。なお、4ビットのローカルIDのうち0000bや1111bなどを、所謂ブロードキャストアドレスのような全部あるいは未検出のスタイラス2を特定する特別なローカルIDとして用いてもよい。また、後述の各図では、ローカルIDを「LID」(Local IDentifierの略称)と表記し、グローバルIDを「GID」(Global IDentifierの略称)と表記する。
 ダウンリンク信号DSは、無変調のキャリア信号からなるバースト信号と、コマンドに応じたデータ(そのダウンリンク信号DSを送信しているスタイラス2に割り当てられたローカルIDを含む)によって変調されたキャリア信号からなるデータ信号とを含んで構成される。スタイラス2は、ダウンリンク信号DSを送信する際、初めにバースト信号を送信し、続けてデータ信号を送信するよう構成される。電子機器3のセンサコントローラ31は、センサ電極30を用いてバースト信号を受信することにより、スタイラス2の存在とその位置を検出するよう構成される。図1に示した指示位置P1,P2は、こうして検出される位置の例を示している。上述した軌跡st1~st3は、この指示位置P1,P2の移動の軌跡である。
 センサコントローラ31がスタイラス2を検出するためには、ダウンリンク信号DSをセンサコントローラ31が受信できる程度にまで、スタイラス2が電子機器3のタッチ面に接近している必要がある。図1に破線で示したセンシング範囲SRは、ダウンリンク信号DSをセンサコントローラ31が受信できる範囲を模式的に示したものである。センサコントローラ31は、スタイラス2がこのセンシング範囲SRに入った場合に、センサ電極30を介してダウンリンク信号DSを受信し、それによってスタイラス2を検出できるようになる。上述した「ペンダウン」は、センシング範囲SRの外から中に移動するというスタイラス2の動きを意味する。ペンダウンは通常、スタイラス2を電子機器3のパネル面に近づけるというユーザの操作によって実行される。スタイラス2がペンダウンによってセンシング範囲SRに入ったものの、未だパネル面に接触していない状態は「ホバー状態」と呼ばれる。
 一方、スタイラス2は、センシング範囲SRの外にいる場合であっても、センサコントローラ31が送信するアップリンク信号USを受信できる場合がある。アップリンク信号USは、パネル面に並行して配設されたマトリクス状の電極の全てを用いて送信することが可能であり、スタイラス2の先端付近の電極21(後述)から送信されるダウンリンク信号DSに比べて高い強度で送信することができるためである。図示したアップリンク検出高さAHは、スタイラス2がアップリンク信号USを受信できる高さ(パネル面からの距離)の限界を示している。アップリンク検出高さAHは、センシング範囲SRの上限よりも高い位置(パネル面から遠い位置)となる。
 図2は、図1に示したスタイラス2a,2bの第1の例の詳細な構成を示す図である。同図に示すスタイラス2a,2bは、芯体20a、電極21、スイッチ22、筆圧検出センサ23(筆圧検出部)、及び信号処理部24を有して構成される。
 芯体20aは、スタイラス2のペン先を構成する導電性部材であり、電極21を兼ねている。電極21は、ダウンリンク信号DSを送信するためのアンテナの役割を果たすとともに、センサコントローラ31からセンサ電極30を介して送信されるアップリンク信号USを受信するためのアンテナとしての役割も果たす。なお、芯体20a及び電極21を、後述する図3のように別部材として構成してもよい。また、ダウンリンク信号DSを送信する電極と、アップリンク信号USを受信する電極とを別々に設けることとしてもよい。
 スイッチ22は、スタイラス2の側面に設けられるサイドスイッチや後端部に設けられるテイルスイッチなど、ユーザの操作によってオンオフいずれかの状態を取るスイッチである。筆圧検出センサ23は、芯体20aの先端に加えられる圧力(筆圧)を検出するための圧力センサである。具体的には、例えば圧力に応じて静電容量が変化する可変容量コンデンサや、圧力に応じて抵抗値が変化する圧力センサなどの公知の技術を用いて、筆圧検出センサ23を構成することができる。
 信号処理部24は、電極21を介してセンサコントローラ31からアップリンク信号USを受信し、その内容に応じた処理を行うとともに、センサコントローラ31に対して送信するダウンリンク信号DSを生成し、電極21を介してセンサコントローラ31に向けて送信する機能を有する。具体的には、機能的に切替部40、受信部41、制御部44、及び送信部46を含んで構成される。以下、これらのそれぞれについて、順に説明する。
 切替部40は、共通端子とT端子及びR端子のいずれか一方とが接続されるように構成された1回路2接点のスイッチ素子である。切替部40の共通端子は電極21に接続され、T端子は送信部46の出力端に接続され、R端子は受信部41の入力端に接続される。切替部40の状態は、制御部44からの制御信号SWCによって制御される。制御部44は、センサコントローラ31からのアップリンク信号USを受信する場合、R端子と共通端子とが接続されるよう、制御信号SWCによって切替部40を制御する。また、センサコントローラ31に対してダウンリンク信号DSを送信する場合、T端子と共通端子とが接続されるよう、制御信号SWCによって切替部40を制御する。制御部44は、初期状態、すなわちスタイラス2が後述する検出パターンc1を検出するまでの間においては、切替部40をR端子と共通端子が接続された状態に固定したうえで、スタイラス2の消費電力を削減するべく間欠的にのみ受信動作を実行するように、オン状態とスリープ状態とを繰り返すスリープ状態となることもある。
 受信部41は、切替部40から供給される信号(電極21に到来した信号)の受信と、受信した信号に含まれるチップ列のデコードを行う回路であり、この例では、波形再生部42及び相関演算器43を含んで構成される。受信部41は、このデコードにより、上述した検出パターンc1、区切りパターンSTP、ローカルID、及びコマンドのそれぞれを検出可能に構成される。受信部41は、上述した通りスタイラス2の消費電力を削減するため、検出パターンc1を検出するまでの間、間欠的にのみ受信動作を行う。
 波形再生部42は、電極21に誘導された電荷(電圧)のレベルを、センサコントローラ31がアップリンク信号USの拡散を行う際に使用する拡散符号PN(後述)のチップレートの数倍(例えば4倍)のクロックで2値化し、正負の極性値のバイナリ列(チップ列)に整形して出力する。相関演算器43は、波形再生部42が出力したチップ列をレジスタに格納し、上記クロックで順次シフトしながら拡散符号PN(又は、該拡散符号PNに対して反転及び巡回シフトのいずれか少なくとも一方を施してなる符号)との相関演算を行うことで、受信信号に含まれていたチップ列をデコードする。
 受信部41は、逐次、相関演算器43のデコードにより得られたシンボルの値が検出パターンc1を示しているか否かの判定を行う。その結果として検出パターンc1を検出すると、センサコントローラ31が存在することを検出し、制御部44に対して、コマンド信号により示されるコマンドに応じた処理などを実行可能にするための起動信号ENを発行する。
 また、受信部41は、検出パターンc1を検出した場合、上記起動信号ENにより起動された制御部44からの指示により受信動作を間欠的から連続的に切り替え、逐次、デコードにより得られたシンボルの値が上述した区切りパターンSTPを示しているか否かの判定を行う。その結果として区切りパターンSTPを検出すると、受信部41は、その検出時刻t2を制御部44に対して出力する。
 区切りパターンSTPを検出した後の受信部41は、制御部44の制御に従って、センサコントローラ31が送信するコマンド信号の受信動作を行う。具体的には、受信動作の実施中に相関演算器43によって得られる一連のシンボルの値からローカルID及び制御情報c2(センサコントローラ31による指示を含む情報)のセットを取得し、制御部44に出力する。
 制御部44はマイクロプロセッサ(MCU)により構成され、受信部41から起動信号ENが供給されたことを契機として起動する。起動した制御部44が行う処理には、上述した間欠的な受信動作から連続的な受信動作への切り替えの他に、受信部41にコマンド信号を受信させる処理と、自身のローカルIDを決定してメモリ45に一時的に記憶させる処理と、送信部46にダウンリンク信号DSを送信させる処理とが含まれる。なお、受信部41にコマンド信号を受信させる処理には、R端子と共通端子を接続するための制御信号SWCを切替部40に供給する処理が含まれる。同様に、送信部46にダウンリンク信号DSを送信させる処理には、T端子と共通端子を接続するための制御信号SWCを切替部40に供給する処理が含まれる。
 制御部44は、受信部41から検出時刻t2が供給されるとまず、受信部41にコマンド信号を受信させる処理を行う。詳しくは後述するが、センサコントローラ31は、検出パターンc1の繰り返し及び区切りパターンSTPにより構成されるスタイラス検索信号を送信した直後に、ローカルIDの設定指示を示すコマンド信号(検出済みの1以上のスタイラスに含まれない新たなスタイラスを検出するためのアップリンク信号)を送信するよう構成される。制御部44は、この設定指示を示すコマンドを受信部41から受信すると、自己のメモリ45にまだローカルIDがまだ記憶されていない初期状態においては、そのコマンドにより示されるローカルIDを自身のローカルIDとして決定し、メモリ45に格納する。これ以降、制御部44は、受信部41からローカルID及びコマンドのセットが供給される都度、その中のローカルIDがメモリ45に格納したローカルIDと一致するか否かを判定し、一致する場合にのみ、セット内に含まれるコマンドに応じた処理(送信部46にダウンリンク信号DSを送信させる処理を含む)を行う。制御部44はまた、ローカルID及びコマンドのセットの供給を最後に受けてから所定時間が経過した場合に、メモリ45内に格納しているローカルIDを削除する処理を行う。メモリ45は、センサコントローラ31により付与されたローカルIDの値を一時的にのみ保持するため、後述するグローバルID記憶部51とは異なり、揮発性のメモリでよい。
 制御部44が送信部46に送信させるダウンリンク信号DSには、上述したように、バースト信号及びデータ信号が含まれる。制御部44は、バースト信号を送信させる際には、送信部46に無変調のキャリア信号を送信させる。一方、データ信号を送信する際には、受信部41から供給されるコマンドによって送信を指示されたデータを取得し、メモリ45内に格納されているローカルIDとともに送信部46に供給する。これにより、送信部46から送信されるダウンリンク信号DSは、コマンドによって送信を指示されたデータとローカルIDとを含む信号となる。コマンドによって送信を指示されるデータには、スイッチ22のオンオフ状態を示すデータや、筆圧検出センサ23によって検出された筆圧を示すデータなどの、コマンドを受信した時点でのスタイラス2の操作状態に基づくデータが含まれる。
 送信部46は、制御部44による制御に応じてダウンリンク信号DSを生成し、電極21に供給する回路であり、変調部47及び昇圧回路48により構成される。
 変調部47は、所定周波数又は制御部44からの制御に従う周波数のキャリア信号(例えば矩形波信号)を生成し、制御部44の制御に基づき、そのまま或いは変調したうえで出力する回路である。バースト信号送信時の変調部47は、制御部44の指示に従い、キャリア信号を変調せずにそのまま出力する。なお、既知の値のパターンで変調してなる信号をバースト信号として用いることとしてもよく、その場合の変調部47は、キャリア信号を上記既知の値のパターンで変調したうえで出力する。一方、データ信号送信時の変調部47は、制御部44から供給されるデータによりキャリア信号を変調(OOK、PSK等)し、その結果として得られる変調信号を出力する。
 昇圧回路48は、変調部47の出力信号を一定の振幅まで昇圧することにより、ダウンリンク信号DSを生成する回路である。昇圧回路48によって生成されたダウンリンク信号DSは、切替部40を経て電極21から空間に送出される。
 図3は、図1に示したスタイラス2a,2bの第2の例の詳細な構成を示す図である。同図に示すスタイラス2a,2bは、芯体20aと電極21とが別部材により構成される点、及び、信号処理部24内に6軸IMU(Inertial Measurement Unit)50及びグローバルID記憶部51を含む点で、図2に示したスタイラス2a,2bと異なる。以下、図2に示したスタイラス2a,2bとの相違点に着目して説明する。
 本例による芯体20aは、スタイラス2のペン先を構成する絶縁性部材によって構成される。電極21は、芯体20aの先端の近傍に設けられる導電性部材である。電極21の役割は、図2に示した電極21と同じである。
 6軸IMU50は、3軸の加速度センサ及び3軸のジャイロセンサを含む慣性計測装置であり、計測結果を示す値を制御部44に出力するよう構成される。
 図4は、6軸IMU50の説明図である。同図(a)はスタイラス2a,2bを横側から見た図を示し、同図(b)は、同図(a)に示すA-A線に対応するスタイラス2a,2bの断面を示している。
 6軸IMU50は、図4(a)に示すように、スタイラス2a,2bの長手方向をZ軸として使用する。また、図4(b)に示すように、スタイラス2a,2bの断面の中心からスイッチ22に向かう方向をY軸として使用し、Z軸及びY軸の両方に垂直な方向をX軸として使用する。6軸IMU50は、これらX軸~Z軸それぞれの方向について、スタイラス2a,2bの加速度と角速度とを取得し、制御部44に出力する。
 図3に戻る。グローバルID記憶部51は、スタイラス2ごとに異なる情報であるグローバルIDを記憶する。グローバルIDは、スタイラス2のベンダーの識別子、ベンダー内でのスタイラス2の識別番号、スタイラス2のデバイスタイプ(ペン型又は定規型など)などを示す例えば64ビットの情報である。グローバルIDは、スタイラス2の製造の時点でグローバルID記憶部51に書き込まれる。グローバルID記憶部51としては、揮発性のメモリ45とは異なり不揮発性メモリが利用される。グローバルIDがベンダ―の識別子などを含みグローバルにユニークな識別子であるのに対し、ローカルIDはセンサコントローラ31が自己の検出範囲内で存在する複数のスタイラス2のうちの1つをローカルに識別するための識別子である点で、これらは互いに相違している。
 スタイラス2a,2bが図3に示す構成を有するものである場合、センサコントローラ31がコマンド信号によって送信を指示するデータには、上述したスタイラス2の操作状態に基づくデータに加え、6軸IMU50の計測結果及びグローバルIDが含まれる。6軸IMU50の計測結果の送信を指示された場合の制御部44は、6軸IMU50から計測結果を示すデータを取得し、送信対象のデータとして送信部46に供給する。同様に、グローバルIDの送信を指示された場合の制御部44は、グローバルID記憶部51からグローバルIDを読み出し、送信対象のデータとして送信部46に供給する。
 図5は、図1に示したスタイラス2c(定規型デバイス)の詳細な構成を示す図である。また、図6は、スタイラス2cの上面図である。これらの図に示すように、スタイラス2cは、芯体20aに代えて定規20b(定規部)を有する点、n個の電極21_1~21_nを有する点、切替部27を有する点、スイッチ22及び筆圧検出センサ23に代えて2つのスイッチ25,26を有する点、6軸IMU50を有しない点で、図3に示したスタイラス2a,2bと異なる。以下、図3に示したスタイラス2a,2bとの相違点に着目して説明する。
 定規20bは薄い板状の絶縁性部材であり、文房具の定規を模して作られている。電極21_1~21_nはそれぞれ薄い板状の導電性部材であり、定規20bの長手方向一端と他端の少なくとも2カ所に配置されている。なお、図5の例では、3つ以上の電極21が、定規20bの長手方向の一端から他端にかけて、定規20bの長手方向に沿ってその内部に等間隔に並べて配置されている。また、図6の例では、2つの電極21が、それぞれ定規20bの長手方向の一端と他端とに配置されている。電極21_1~21_nはそれぞれが、図2及び図3に示した電極21と同様、ダウンリンク信号DSを送信するためのアンテナの役割を果たすとともに、センサコントローラ31からセンサ電極30を介して送信されるアップリンク信号USを受信するためのアンテナとしての役割も果たす。なお、電極21を送信専用とし、受信電極を別に設けることとしてもよい。この場合、受信電極は、例えばブルートゥース(登録商標)等の他の近接型無線通信手段によりアップリンク信号USを受信するものとしてもよい。
 切替部27は、共通端子とn個の電極側端子のいずれか一方とが接続されるように構成された1回路n接点のスイッチ素子である。切替部27の共通端子は切替部40の共通端子に接続され、切替部27のn個の電極側端子は、電極21_1~21_nと一対一に接続される。
 スイッチ25(第1のスイッチ)は、スタイラス2cが動作状態であるか停止状態であるかを切り替えるためのスイッチである。また、スイッチ26(第2のスイッチ)は、センサコントローラ31が備える電子機器3に対して、後述する仮想線の確定など所定の処理を起動させるためスイッチである。これらスイッチ25、26は、図6に例示するように、定規20bの上面の、望ましくは長手方向中央付近に設けられる。
 制御部44は、ユーザがスイッチ25を押してからスイッチ26を押下するまでの間、受信部41から自身に割り当てられたローカルIDに対応するコマンドが供給される都度、送信部46にダウンリンク信号DSを送信させるよう構成される。このとき切替部27は、ダウンリンク信号DSの送信の都度、共通端子の接続先となる電極側端子を切り替えていく動作を行う。これにより、電極21_1~21_nのそれぞれから順に、ダウンリンク信号DSが送信される。
 センサコントローラ31は、コマンド信号によりグローバルIDの送信を指示し、これに応答してスタイラス2cが送信するグローバルIDを確認することによって、スタイラス2cが定規型のデバイスであることを認識する。定規型のデバイスであると認識したスタイラス2cについてセンサコントローラ31は、順次受信されるダウンリンク信号DSによって特定される複数の位置を記憶し、それらをつなぐ仮想線X(図1参照)を表示するよう構成される。
 また、制御部44は、ユーザがスイッチ26(第2のスイッチ)を押下した場合、その旨を示すデータをダウンリンク信号DSに含めて送信部46に送信させるよう構成される。センサコントローラ31は、このデータを受信することにより、仮想線Xの位置を確定させるためのデータを電子機器制御部33に対して通知する。
 スタイラス2a,2bのようペン型のスタイラス2は利用されている間の移動速度が大きいのに対し、スタイラス2cのような定規型のスタイラス2は、一度パネル面におかれるとしばらくの間同じ位置に置かれ、ペン型のスタイラス2に比較して小さい移動速度で利用されることが多い。したがって、定規型のスタイラス2には高いスキャンレートを割り当てる必要がない場合が多いことから、本実施の形態によるセンサコントローラ31は、グローバルIDの確認によって定規型であると認識したスタイラス2について、そのスキャンレートを小さくするようにしている。詳しくは後述する。
 また、定規型のスタイラス2は、手に把持されて利用されるペン型のスタイラス2とは異なり、ユーザが操作していない間であっても、パネル面上に置かれたまま利用される場合がある。このような場合に、定規型のスタイラス2とセンサコントローラ31との間で信号の送受信を行うことは、定規型のスタイラス2の消費電力を増加させ、また、センサコントローラ31と各スタイラス2との間の通信リソースを不使用時にも消費することになる。そこで本実施の形態によるスタイラス2cでは、スイッチ25,26の操作によってダウンリンク信号DSの送信期間をユーザが指定できるようにしている。こうすることで、スタイラス2cがパネル面上に放置されている場合における、スタイラス2cの消費電力の低減と、通信リソースの有効活用とが実現される。
 次に、図7は、図1に示した電子機器3の詳細な構成を示す図である。以下、この図7を参照しながら、電子機器3の構成及び動作について詳しく説明する。
 センサ電極30は、それぞれX方向に延在する複数の線状電極30Xと、それぞれY方向に延在する複数の線状電極30Yとによって構成される。センサ電極30は、これら線状電極30X,30Yにより、スタイラス2と容量結合するように構成される。上述したアップリンク信号US及びダウンリンク信号DSは、この容量結合を介して送受信される。
 センサコントローラ31は、図7に示すように、MCU60、ロジック部61、送信部62、受信部63、及び選択部64を有して構成される。
 MCU60及びロジック部61は、送信部62、受信部63、及び選択部64を制御することにより、センサコントローラ31の送受信動作を制御する制御部である。具体的に説明すると、MCU60は、内部にROMおよびRAMを有し、所定のプログラムに基づき動作するマイクロプロセッサである。一方、ロジック部61は、MCU60の制御に基づき、制御信号ctrl_1~ctrl_4及びctrl_rを出力するよう構成される。
 MCU60は、図7に示すように、ID管理テーブル70を格納するメモリをその内部に有している。また、MCU60は機能的に、ID管理部71、位置導出部72、状態検出部73を有して構成される。
 図8は、ID管理テーブル70を示す図である。同図に示すように、ID管理テーブル70は、ローカルIDごとに、グローバルID、速度、現在状態、オペレーション状態、リセットコマンド未発行フラグ1、リセットコマンド未発行フラグ2、削除カウンタ、及びダウンリンク信号送信スケジュールを記憶するテーブルである。
 ID管理部71は、ID管理テーブル70に記憶されるローカルIDの登録及び消去を実行する機能を有する。具体的に説明すると、ID管理部71は、まだID管理テーブル70に登録されていないローカルIDの設定指示を含む制御情報c2を送信部62に供給するとともに、この制御情報c2を示すコマンド信号を送信するよう、送信部62を制御する。そして、このコマンド信号を受けたスタイラス2が指示されたローカルIDを含むダウンリンク信号DSを送信すると、ID管理部71は、受信部63を通じてこのダウンリンク信号DSを受信し、その中に設定を指示したローカルIDが含まれるか否かを判定する。ID管理部71は、この判定結果が肯定的なものであった場合に、そのローカルIDの値をID管理テーブル70に登録する処理を行う。ローカルIDの消去については、後ほど図12のフロー図を参照しながら詳しく説明する。
 ID管理部71はまた、ローカルID以外の各種データ(図2に示したスイッチ22のオンオフ状態を示すデータ、図2に示した筆圧検出センサ23によって検出された筆圧を示すデータ、図3に示した6軸IMU50の計測結果を示すデータ、図3に示したグローバルID記憶部51に記憶されるグローバルIDなど)の送信指示を含む制御情報c2を送信部62に供給するとともに、この制御情報c2を示すコマンド信号を送信するよう、送信部62を制御する機能も有する。このとき送信部62に供給される制御情報c2には、送信指示の宛先となるスタイラス2のローカルIDが含まれる。上述したように、スタイラス2は、受信したコマンド信号に含まれるローカルIDが自身に割り当てられたローカルIDと一致する場合にのみ、そのローカルIDとコマンドによって送信を指示されたデータとを含むダウンリンク信号DSを送信するよう構成される。ID管理部71は、こうして送信されたダウンリンク信号を受信部63を通じて受信すると、その中に含まれるローカルID及びデータを検出する処理を行う。そして、検出したローカルID及びデータ(図7ではRes(応答データの意)と記す)を、後述する位置導出部72により導出される座標x,yとともに、電子機器制御部33(図1参照)にレポートする。また、検出したデータにグローバルIDが含まれている場合には、そのグローバルIDをID管理テーブル70に書き込む処理も行う。
 ID管理部71はさらに、ID管理テーブル70に記憶される1以上のローカルIDのそれぞれにつき、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールを決定し、ID管理テーブル70に書き込む機能も有する。この送信スケジュールは、ダウンリンク信号DSの送信頻度(スキャンレート)と、ダウンリンク信号DSの送信継続時間という2種類のパラメータによって構成される。デフォルトでは、ID管理部71は、ID管理テーブル70に登録中のすべてのローカルIDについて、スキャンレート及びダウンリンク信号DSの送信継続時間をそれぞれ等しい値に設定する。
 ここで、定規型のスタイラス2に与えられるスキャンレートは、ペン型のスタイラス2に比べて小さな値でよいと考えられる。定規型のスタイラス2は、ペン型のスタイラス2に比べて、パネル面上での移動が少ないと考えられるからである。同様の理由により、後述する移動速度(状態検出部73によって算出されるもの)により現にあまり動いていないことが示されるスタイラス2についても、よく動いていることが示されるスタイラス2に比べて小さなスキャンレートで足りると考えられる。また、各スタイラス2によるダウンリンク信号DSの送信継続時間は、各スタイラス2の仕様によって異なる。例えば、あるベンダーのスタイラス2は、他のベンダーのスタイラス2に比べて2倍の時間にわたって、ダウンリンク信号DSの送信を継続するよう構成される。
 そこで、ID管理部71は、スタイラス2のグローバルID(デバイスタイプ)又は移動速度を取得できた場合には、これらに基づいて各スタイラス2にとって最適なスキャンレート及びダウンリンク信号DSの送信継続時間を決定し、その結果に基づいて、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールの再調整を行う。具体的な例を挙げると、移動速度が大きいほどスキャンレートが大きくなるよう、ID管理テーブル70に記憶される1以上のローカルIDのそれぞれについてのスキャンレートを決定し、ID管理テーブル70に書き込む。また、他の例では、各スタイラス2のデバイスタイプに基づいて各スタイラス2のダウンリンク信号DSの送信継続時間を決定し、ID管理テーブル70に書き込む。この再調整については、後ほど図23及び図24を参照しながら、より詳しく説明する。
 ID管理テーブル70に書き込まれたダウンリンク信号DSの送信スケジュールは、ID管理部71が、各ローカルIDに宛てたコマンド信号の送信頻度と、コマンド信号の送信間隔とを制御することにより、実現される。具体的に説明すると、ID管理部71は、各ローカルIDに宛てたコマンド信号の送信頻度を制御することにより、ID管理テーブル70に設定したスキャンレートを実現する。例えば、ID管理テーブル70に2つのローカルID#1,#2が設定されており、それぞれのスキャンレートがともに1/2であれば、ID管理部71は、ローカルID#1,#2のそれぞれに宛てたコマンド信号を交互に送信する。また、ID管理テーブル70に2つのローカルID#1,#2が設定されており、ローカルID#1のスキャンレートが1/4、ローカルID#2のスキャンレートが3/4であれば、ID管理部71はローカルID#1に宛ててコマンド信号を1回送信した後、ローカルID#2に宛ててコマンド信号を3回送信する、という頻度で、コマンド信号の送信を行う。また、ID管理部71は、コマンド信号の送信間隔を制御することにより、ID管理テーブル70に設定したダウンリンク信号DSの送信継続時間を実現する。すなわち、センサコントローラ31はコマンド信号の送信インターバルの間にダウンリンク信号DSの受信を行うことから、例えばコマンド信号の送信間隔を長くするほど、ダウンリンク信号DSの検出動作を継続する時間が長くなる。したがって、ダウンリンク信号DSの送信継続時間を長く取れることになる。センサコントローラ31は、このようなダウンリンク信号DSの送信スケジュールに適合する形で各スタイラス2からダウンリンク信号DSが送信されるように、各IDを含む送信要求コマンドであるアップリンク信号USを発行するポーリングスケジュールを決定する。このポーリングスケジュールに従って、各ローカルIDを含むアップリンク信号USが送信される。
 位置導出部72は、受信部63から供給されるデジタル信号に基づいて各複数の線状電極30X,30Yそれぞれにおけるダウンリンク信号DSの受信強度を取得し、その結果に基づいて、スタイラス2の位置を示す座標x,yを導出する処理を行う。
 状態検出部73は、各ローカルIDについて位置導出部72により導出される位置の変化から各スタイラス2の移動速度を算出し、ID管理テーブル70に書き込む処理を行う。また、各ローカルIDについて、アップリンク信号USへの応答としてのダウンリンク信号DSが受信されているか否か、受信されている場合にはその中に含まれる筆圧の値が0か0より大きいかを判定し、その結果をスタイラス2の現在状態としてID管理テーブル70に書き込む処理を行う。具体的には、図8に示すように、アップリンク信号USへの応答としてのダウンリンク信号DSが受信されていないローカルIDについては「アップリンク信号返信なし」を示す値を、アップリンク信号USへの応答としてのダウンリンク信号DSが受信されているローカルIDについては「ペンダウン状態」を示す値を、筆圧の値が0であるローカルIDについてはさらに「筆圧=0」を示す値を、筆圧の値が0より大きいローカルIDについてはさらに「筆圧>0」を示す値をそれぞれ書き込む。
 状態検出部73はまた、各ローカルIDにつき、オペレーション状態、リセットコマンド未発行フラグ1、リセットコマンド未発行フラグ2、削除カウンタを取得し、ID管理テーブル70に書き込む処理を行う。これらの詳細については、後ほどセンサコントローラ31の処理フロー図を参照しながら、より詳しく説明する。
 送信部62は、MCU60及びロジック部61の制御に従ってアップリンク信号USを生成する回路であり、図7に示すように、パターン供給部80、スイッチ81、符号列保持部82、拡散処理部83、及び送信ガード部84を含んで構成される。なお、このうち特にパターン供給部80に関して、本実施の形態では送信部62内に含まれるものとして説明するが、MCU60内に含まれることとしてもよい。
 アップリンク信号USには、上述したように、スタイラス検索信号とコマンド信号の2種類が含まれる。また、このうちのスタイラス検索信号は、所定の検出パターンc1の繰り返しと、末尾に配置される所定の区切りパターンSTPとによって構成される。
 検出パターンc1は、スタイラス2がセンサコントローラ31の存在を検出するために用いられるシンボルの値のパターンであり、事前に(スタイラス2がセンサコントローラ31を検出する前に)スタイラス2に既知にされている。シンボルは、送信処理においては変調に用いる情報の単位(送信信号が表現する情報の単位)であり、受信処理においては受信信号である1シンボルを復調して得られる情報の単位である。シンボルの値は、ビット列に変換される値(以下、「ビット列対応値」と称する)と、シンボルを受信したスタイラス2によってビット列に変換されない値(以下、「ビット列非対応値」と称する)とを含むことができる。具体的な例では、検出パターンc1は、2種類のビット列非対応値「P」「M」の結合からなるパターン「PM」により構成される。
 区切りパターンSTPは、検出パターンc1の繰り返し期間の終了をスタイラス2に通知するためのシンボルの値のパターンであり、検出パターンc1の繰り返し中に現れないパターンによって構成される。区切りパターンSTPも、事前に(スタイラス2がセンサコントローラ31を検出する前に)スタイラス2に既知にされている。一例を挙げると、上記のように検出パターンc1を2つのビット列非対応値「P」「M」の結合「PM」により構成する場合、区切りパターンSTPは、ビット列非対応値「P」を2回連続させてなるパターン「PP」により構成することができる。区切りパターンSTPと検出パターンc1との構成を逆にして、区切りパターンを「PM」により構成して検出パターンc1を「PP」により構成してもよい。
 パターン供給部80は、検出パターンc1及び区切りパターンSTPを保持しており、ロジック部61から供給される制御信号ctrl_t1の指示に従ってこれらを所定の順序で出力するよう構成される。具体的には、所定の連続送信期間の間、検出パターンc1を連続して繰り返し出力するとともに、連続送信期間の終了直後に、区切りパターンSTPを出力するよう構成される。これにより、スタイラス検索信号の送信が実現される。
 スイッチ81は、ロジック部61から供給される制御信号ctrl_t2に基づいてパターン供給部80及びMCU60のいずれか一方を選択し、選択した一方の出力を拡散処理部83に供給する機能を有する。スイッチ81がパターン供給部80を選択した場合、拡散処理部83には、パターン供給部80から検出パターンc1又は区切りパターンSTPが供給される。一方、スイッチ81がMCU60を選択した場合、拡散処理部83には、MCU60から制御情報c2が供給される。
 制御情報c2は、上述したように、ローカルIDの設定指示、又は、ローカルID以外の各種データの送信指示を含む情報である。制御情報c2は、スタイラス2との間でその値が事前に共有されていない点で、検出パターンc1や区切りパターンSTPと異なっている。制御情報c2は、例えば、ビット列に対応づけられるシンボルの値(例えば0~15)に対応付けられて送信される。
 符号列保持部82は、ロジック部61から供給される制御信号ctrl_t3に基づき、自己相関特性を有する所定チップ長の拡散符号PNを生成して保持する機能を有する。符号列保持部82が保持している拡散符号PNは、拡散処理部83に供給される。
 拡散処理部83は、スイッチ81を介して供給されるシンボルの値(検出パターンc1、区切りパターンSTP、又は制御情報c2)に基づいて符号列保持部82によって保持される拡散符号PNを変調することにより、所定チップ長の送信チップ列を得る機能を有する。拡散処理部83は、取得した送信チップ列を送信ガード部84に供給するよう構成される。
 送信ガード部84は、ロジック部61から供給される制御信号ctrl_t4に基づき、アップリンク信号USの送信期間とダウンリンク信号DSの受信期間との間に、送信動作と受信動作を切り替えるために必要となるガード期間(送信と受信の両方を行わない期間)を挿入する機能を有する。
 受信部63は、ロジック部61の制御信号ctrl_rに基づいて、スタイラス2が送信したダウンリンク信号DSを受信するための回路である。具体的には、増幅回路85、検波回路86、及びアナログデジタル(AD)変換器87を含んで構成される。
 増幅回路85は、選択部64から供給されるダウンリンク信号DSを増幅して出力する。検波回路86は、増幅回路85の出力信号のレベルに対応した電圧を生成する回路である。AD変換器87は、検波回路86から出力される電圧を所定時間間隔でサンプリングすることによって、デジタル信号を生成する回路である。AD変換器87が出力するデジタル信号は、MCU60に供給される。MCU60は、こうして供給されたデジタル信号に基づき、スタイラス2が送信したデータ(ローカルID、グローバルID、筆圧など)を取得する。
 選択部64は、スイッチ88x,88yと、導体選択回路89x,89yとを含んで構成される。
 スイッチ88x,88yはそれぞれ、共通端子とT端子及びR端子のいずれか一方とが接続されるように構成された1回路2接点のスイッチ素子である。スイッチ88xの共通端子は導体選択回路89xに接続され、T端子は送信部62の出力端に接続され、R端子は受信部63の入力端に接続される。また、スイッチ88yの共通端子は導体選択回路89yに接続され、T端子は送信部62の出力端に接続され、R端子は受信部63の入力端に接続される。
 導体選択回路89xは、複数の線状電極30Xを選択的にスイッチ88xの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路89xは、複数の線状電極30Xの一部又は全部を同時にスイッチ88xの共通端子に接続することも可能に構成される。
 導体選択回路89yは、複数の線状電極30Yを選択的にスイッチ88yの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路89yも、複数の線状電極30Yの一部又は全部を同時にスイッチ88yの共通端子に接続することも可能に構成される。
 選択部64には、ロジック部61から4つの制御信号sTRx,sTRy,selX,selYが供給される。具体的には、制御信号sTRxはスイッチ88xに、制御信号sTRyはスイッチ88yに、制御信号selXは導体選択回路89xに、制御信号selYは導体選択回路89yにそれぞれ供給される。ロジック部61は、これら制御信号sTRx,sTRy,selX,selYを用いて選択部64を制御することにより、スタイラス検索信号及びコマンド信号を含むアップリンク信号USの送信と、バースト信号及びデータ信号を含むダウンリンク信号DSの受信とを実現する。
 より具体的に説明すると、ロジック部61は、スタイラス検索信号を送信する場合には、複数の線状電極30Yのすべて(又は複数の線状電極30Xのすべて)が送信部62の出力端に接続されるよう、選択部64を制御する。また、コマンド信号を送信する場合には、各複数の線状電極30X,30Yのうち送信対象のスタイラス2について直前に導出された位置の近傍にある所定数本が送信部62の出力端に接続されるよう、選択部64を制御する。
 バースト信号を受信する場合のロジック部61は、バースト信号の送信が継続している間に各複数の線状電極30X,30Yのすべてが順に受信部63の入力端に接続されるよう、選択部64を制御する。こうすることで、MCU60は各複数の線状電極30X,30Yのそれぞれにおけるバースト信号の受信強度を取得することができるので、上述したようにスタイラス2の位置を導出することが可能になる。一方、データ信号を受信する場合のロジック部61は、各複数の線状電極30X,30Yのうち、そのデータ信号を送信するスタイラス2について直前のバースト信号により導出した位置に最も近い1本のみが受信部63の入力端に接続されるよう、選択部64を制御する。こうすることで、データ信号の送信時間を、スタイラス2からセンサコントローラ31にデータを送るためにフルに活用することが可能になる。
 以上、位置検出システム1を構成するスタイラス2及び電子機器3の構成及び動作について、詳細に説明した。次に、スタイラス2及びセンサコントローラ31が行う処理のフロー図を参照しながら、スタイラス2及びセンサコントローラ31の本発明に関する動作について、より詳しく説明する。
 図9~図15は、センサコントローラ31の処理フローを示すフロー図である。また、図16~図20は、スタイラス2の処理フローを示すフロー図である。さらに、図21~図24及び図26~図29は、スタイラス2a~2cのうちの1つ又は2つと、センサコントローラ31との間で送受信される信号を示すタイムチャートである。また、図25は、センサコントローラ31及びスタイラス2aのそれぞれによるローカルIDの登録の解除の説明図である。以下、これらの図を参照しながら説明する。
 初めに図9に示すように、センサコントローラ31は、前回のスタイラス検索信号送信からの経過時間が所定時間以上であるか所定時間未満であるかを判定する(ステップS1)。センサコントローラ31は、未検出のスタイラス2を検出するために所定時間ごとにスタイラス検索信号を送信する必要があり、ステップS1では、このスタイラス検索信号の送信タイミングが到来したか否かを判定している。
 ステップS1で所定時間以上であると判定した場合、センサコントローラ31はスタイラス検索信号を送信する(ステップS2)。図21には、このようにしてセンサコントローラ31から所定時間ごとに送信されるスタイラス検索信号を図示している。センサコントローラ31は、スタイラス検索信号を送信した後、その処理をステップS1に戻す。
 ステップS1で所定時間未満であると判定した場合、センサコントローラ31は、現在がスタイラス検索信号の送信直後であるか否かを判定する(ステップS3)。その結果、送信直後であると判定した場合には設定指示送信処理を実行し(ステップS4)、送信直後でないと判定した場合にはコマンド信号送信処理を実行する(ステップS5)。なお、スタイラス検索信号の中に設定指示のコマンドの情報を含めることができる場合は、ステップS4とステップS5を1つの処理としてもよい。
 図10には、設定指示送信処理の詳細を示している。同図に示すように、設定指示送信処理を開始したセンサコントローラ31は、まず初めに、ローカルIDの登録状況に基づいて設定対象のローカルID#nを決定する(ステップS10)。ローカルIDの登録状況の確認は、図8に示したID管理テーブル70を参照することによって行う。続いてセンサコントローラ31は、決定したローカルID#nの設定指示を示すコマンド信号を送信する(ステップS11)。図21に示すように、このコマンド信号はスタイラス検索信号の送信から連続して行われることになる。
 次にセンサコントローラ31は、ダウンリンク信号DSの受信動作を実施し(ステップS12)、ローカルID#nを含むダウンリンク信号DSを受信したか否かを判定する(ステップS13)。この場合においてセンサコントローラ31は、ダウンリンク信号DS内のデータ信号を復号することによって、そのダウンリンク信号DSがローカルID#nを含むか否かの確認を行う。この点は、後述する他のステップでの受信判定においても同様である。
 ステップS13で受信していないと判定した場合、センサコントローラ31は、それ以上特段の処理をせずに設定指示送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 一方、ステップS13においてローカルID#nを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の1カ所のみで受信したと判定した場合、センサコントローラ31は、ローカルID#nをID管理テーブル70に登録する(ステップS14)。
 図21には、センサコントローラ31がスタイラス2aを新たに登録する場面を示している。同図の初期状態は、ID管理テーブル70にローカルIDが1つも登録されていない状態である。ペンダウンしたことによってスタイラス検索信号を受信したスタイラス2aは、続いてローカルID#1の設定指示を示すコマンド信号を受信する。そして、このコマンド信号に応答して、ローカルID#1を含むダウンリンク信号DSを送信する。センサコントローラ31は、このダウンリンク信号DSを受信したことに応じて、ローカルID#1をID管理テーブル70に登録する。
 図22には、センサコントローラ31がスタイラス2aを登録した後、さらにスタイラス2bを登録する場面を示している。同図の初期状態は、図21においてスタイラス2aが登録された状態(スタイラス2aにローカルID#1が割り当てられている状態)である。ローカルID#1がID管理テーブル70に登録済みであることから、センサコントローラ31がスタイラス検索信号に続けて送信するコマンド信号は、ローカルID#2の設定指示を示すコマンド信号となる。ペンダウンしたことによってスタイラス検索信号を受信したスタイラス2bは、続いてローカルID#2の設定指示を示すコマンド信号を受信する。そして、このコマンド信号に応答して、ローカルID#2を含むダウンリンク信号DSを送信する。センサコントローラ31は、このダウンリンク信号DSを受信したことに応じて、ローカルID#2をID管理テーブル70に登録する。
 図10に戻る。ステップS14でローカルID#nをID管理テーブル70に登録したセンサコントローラ31は、受信したダウンリンク信号DS内のバースト信号に基づいてスタイラス2の位置を導出する(ステップS15)。また、ダウンリンク信号DS内のデータ信号がローカルID#n以外のデータを含む場合には、そのデータの抽出を行う(ステップS16)。
 さらにセンサコントローラ31は、新たに登録したローカルID#nに対応するスタイラス2にダウンリンク信号DSの送信機会を与えるため、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールの再調整を行い、その結果によりID管理テーブル70を更新する(ステップS17)。
 再度図21及び図22を参照すると、ローカルID#1のみが登録されている図21の状態では、スタイラス検索信号直後のコマンド信号を除くすべてのコマンド信号は、ローカルID#1(スタイラス2a)に宛てたものとされる。すなわち、スタイラス2aのスキャンレートは1とされている。
 図22に示すようにローカルID#2が新たに登録されると、センサコントローラ31は、ローカルID#2(スタイラス2b)にもダウンリンク信号DSの送信機会を与える必要がある。そこで、図22の例では、ローカルID#1とローカルID#2に同じ値のスキャンレート(=1/2)を与え、スタイラス2a,2bが交互にダウンリンク信号DSを送信できるようにしている。このようにセンサコントローラ31は、デフォルト(グローバルID又はスタイラス2の移動速度に基づいてスキャンレートを決定する前の状態)では、検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートが互いに等しくなるよう、検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定する。
 図10のステップS17における送信スケジュールの再調整は、この図22に示した例のように、新たに登録されたスタイラス2にダウンリンク信号DSの送信機会を与えるために行われる。ステップS17の終了後、センサコントローラ31は設定指示送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 ステップS13においてローカルID#nを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の複数カ所で受信したと判定した場合には、センサコントローラ31は、ID管理テーブル70において、ローカルID#nのオペレーション状態の値を「第1のリセットモード」に設定する(ステップS18)とともに、ローカルID#nのリセットコマンド未発行フラグ1に「TRUE」を設定する(ステップS19)。第1のリセットモードは、図26に例示するように、ローカルID#nの設定指示を示すコマンド信号を送信した直後に、そのローカルID#nの割り当てを一旦解除するため動作モードである。リセットコマンド未発行フラグ1は、第1のリセットモードにおいて送信されるべきリセット命令が未だ送信されていないときに「TRUE」となり、それ以外のときに「FALSE」となる2値のフラグ情報である。これらを利用するリセット処理の詳細な内容については、後ほど図13及び図14を参照して説明する。ステップS19の終了後、センサコントローラ31は設定指示送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 次に、図11には、コマンド信号送信処理の詳細を示している。同図に示すように、コマンド信号送信処理を開始したセンサコントローラ31はまず、ID管理テーブル70に登録されている各ローカルIDの送信スケジュールに基づき、コマンド信号の送信対象となるローカルID#kを決定(選択)する(ステップS20)。より具体的には、各ローカルIDについて決定済みのスキャンレートに基づいて、コマンド信号の送信対象となるローカルID#kを決定(選択)する。そして、ID管理テーブル70のオペレーション状態の値を再び参照することにより、ローカルID#kのオペレーション状態の値が「通常モード」「第1のリセットモード」「第2のリセットモード」のいずれであるかを判定する(ステップS21)。
 図12には、ステップS21でセンサコントローラ31がローカルID#kのオペレーション状態を「通常モード」と判定した場合の処理を示している。同図に示すように、この場合のセンサコントローラ31はまず、ローカルID#kにより特定されるスタイラス2に対して、データ送信指示を示すコマンド信号を送信する(ステップS30)。ここで送信を指示されるデータは、例えば、図2に示したスイッチ22のオンオフ状態を示すデータ、図2に示した筆圧検出センサ23によって検出された筆圧を示すデータ、図3に示した6軸IMU50の計測結果を示すデータなどの、データ送信指示を示すコマンド信号を受信した時点での操作状態を示すデータ、並びに、図3に示したグローバルID記憶部51に記憶されるグローバルIDなどである。
 ステップS30でコマンド信号を送信したセンサコントローラ31は、次にダウンリンク信号DSの受信動作を実施し(ステップS31)、ローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信したか否かを判定する(ステップS32)。
 ステップS32においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の1カ所のみで受信したと判定した場合、センサコントローラ31はまず、ID管理テーブル70においてローカルID#kの削除カウンタに0を設定する(ステップS33)。削除カウンタは、ダウンリンク信号DSの受信を試みたにも関わらず受信されなかった回数を示すカウンタであり、ローカルIDごとに設けられる。削除カウンタは、対応するローカルID#kを含むダウンリンク信号DSが受信された場合に、0にリセットされる。ローカルID#kの削除カウンタが0である場合、そのローカルID#kの登録解除は実行されない。
 次にセンサコントローラ31は、受信したダウンリンク信号DS内のバースト信号に基づいてスタイラス2の位置を導出する(ステップS34)とともに、ダウンリンク信号DS内のデータ信号に含まれるデータの抽出を行う(ステップS35)。センサコントローラ31はさらに、送信スケジュールの再調整を行う(ステップS36)。
 図23には、ステップS36において実行される送信スケジュールの再調整の一例を示している。この例では、スタイラス2a,2bが同時にパネル面上に存在し、スタイラス2a,2bにそれぞれローカルID#1,#2が付与されている。また、スタイラス2b(ローカルID#2)によるダウンリンク信号DSの送信継続時間は、デフォルト値の2倍とされている。センサコントローラ31は、スタイラス2bからグローバルIDを受信し、受信したグローバルIDに基づいて、スタイラス2bのデバイスタイプを判定する。そして、その判定結果から、スタイラス2bによるダウンリンク信号DSの送信継続時間がデフォルト値の2倍である事実を把握する。センサコントローラ31は、こうして把握した事実に基づき、スタイラス2bによるダウンリンク信号DSの送信継続時間がデフォルト値の2倍となるよう各ローカルIDのダウンリンク信号DSの送信スケジュールを決定し、ID管理テーブル70に設定する。そしてそれ以降、スタイラス2bからダウンリンク信号DSの受信を行う場合の受信動作の継続期間がデフォルト値の2倍となるよう、コマンド信号の送信間隔を制御する。
 ここで、図23では、グローバルIDを受信する際のセンサコントローラ31の受信動作継続時間が通常より長くなっているが、これは、上述したようにグローバルIDが64ビットという長大なサイズのデータであるためである。このような長大なデータであるグローバルIDを受信するため、センサコントローラ31は、グローバルIDの送信指示を示すコマンド信号を送信した後に行う受信動作の継続期間を、グローバルIDのサイズに合わせて長くしている。この受信動作継続期間の調整は、送信スケジュールの再調整とは別に行われる動作である。
 図24には、ステップS36において実行される送信スケジュールの再調整の他の一例を示している。この例では、スタイラス2a,2cが同時にパネル面上に存在し、スタイラス2a,2cにそれぞれローカルID#1,#2が付与されている。センサコントローラ31は、スタイラス2a,2cのそれぞれからグローバルIDを受信し(図示せず)、それによって、スタイラス2aがペン型デバイスであり、スタイラス2cが定規型デバイスである事実を把握する。センサコントローラ31は、こうして把握した事実に基づき、スタイラス2aのスキャンレートがスタイラス2cのスキャンレートの3倍となるよう各ローカルIDのダウンリンク信号DSの送信スケジュールを決定し、ID管理テーブル70に設定する。そしてそれ以降、スタイラス2aのスキャンレートがスタイラス2cのスキャンレートの3倍となるよう、各ローカルIDに宛てたコマンド信号の送信頻度を制御する。
 図12に戻る。ステップS36で送信スケジュールの再調整を行ったセンサコントローラ31は、コマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 一方、図12のステップS32においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の複数カ所で受信したと判定した場合、センサコントローラ31は、ID管理テーブル70において、ローカルID#kの削除カウンタに0を設定する(ステップS37)。また、同じくID管理テーブル70において、ローカルID#kのオペレーション状態の値を「第2のリセットモード」に設定する(ステップS38)とともに、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ2に「TRUE」を設定する(ステップS39)。第2のリセットモードは、ローカルID#kの割り当てを解除するための動作モードである点で、図10に示したステップS18で設定される第1のリセットモードと同じであるが、第2のリセットモードは、図27に例示するようにローカルID#nに対して(設定指示ではなく)データ送信指示を示すコマンド信号を送信しているときに重複検出がされた場合に、ローカルID#nの割り当てを優先付けを持って解除するための動作モードである点で、第1のリセットモードと相違する。リセットコマンド未発行フラグ2は、第2のリセットモードにおいて送信されるべきリセット命令が未だ送信されていないときに「TRUE」となり、それ以外のときに「FALSE」となる2値のフラグ情報である。これらを利用するリセット処理の詳細な内容については、後ほど図15を参照して説明する。ステップS39の終了後、センサコントローラ31はコマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 図12のステップS32においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信していないと判定した場合のセンサコントローラ31は、ID管理テーブル70に格納されるローカルID#kの削除カウンタが所定の閾値Dより大きいか否かを判定し(ステップS40)、大きくないと判定した場合には、ローカルID#kの削除カウンタを1増加させる(ステップS43)。一方、大きいと判定した場合には、ID管理テーブル70からローカルID#kの行を削除することにより、ローカルID#kの登録を解除する(ステップS41)。そして、ローカルID#kに対応するスタイラス2に与えていたダウンリンク信号DSの送信機会を他のスタイラス2に割り振るため、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールの再調整を行い、その結果によりID管理テーブル70を更新する(ステップS42)。
 ステップS40の判定は、要するに、ローカルID#kに対応するスタイラス2からのコマンド信号に対する応答のない状態がD回より多い回数にわたって続いたか否かを判定する処理である。応答のない状態が継続する場合、スタイラス2は、図1に示したセンシング範囲SRを離脱した可能性が高いと考えられる。そこで、センサコントローラ31は、そのような場合にローカルID#kの登録を解除するようにしている。ステップS42又はステップS43の処理を終了したセンサコントローラ31は、コマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 図25は、センサコントローラ31及びスタイラス2aのそれぞれによるローカルIDの登録の解除の説明図である。同図には、ローカルID#1を割り当てられたスタイラス2aが最初パネル面に接触しており(L1)、そこからセンシング範囲SRの外に移動し(L2)、さらにアップリンク検出高さAHを超える高さまで移動する(L3,L4)場合の例を示している。センサコントローラ31は、上記したステップS40~S43の処理により、スタイラス2aがセンシング範囲SRの外に移動して所定時間(上記閾値Dに対応する時間)が経過すると、スタイラス2aに割り当てていたローカルID#1の登録を解除する。これに対し、スタイラス2は、センシング範囲SRの外であってもアップリンク検出高さAHを超えていなければアップリンク信号USを受信できるので、自身の高さがアップリンク検出高さAHを超えていない場合、ローカルID#kの登録を解除しない。スタイラス2aによるローカルID#1の登録の解除は、後述する図17で説明するように、アップリンク信号USを受信できなくなって所定時間が経過した後に実行される。
 次に、図13及び図14には、図11のステップS21でローカルID#kのオペレーション状態の値が「第1のリセットモード」と判定された場合の処理を示している。図13に示すように、この場合のセンサコントローラ31は、まず初めに、ID管理テーブル70を参照することによりローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1の値を判定する(ステップS50)。その結果、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1が「TRUE」であった場合、ローカルID#kのリセット命令を示すコマンド信号を送信する(ステップS51)。このコマンド信号を受けたスタイラス2は、自身のメモリ45(図2参照)内に記憶しているローカルID#kを削除する。センサコントローラ31はその後、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1に「FALSE」を設定し(ステップS52)、続いてダウンリンク信号DSの受信動作を実施する(ステップS53)。このステップS53では、センサコントローラ31は、たとえローカルID#kを含むダウンリンク信号DSが受信されたとしても、その信号に基づく動作を行わない。ただし、ダウンリンク信号DS内のローカルIDを判定する動作を行うこととしてもよく、そのローカルIDがローカルID#k以外のローカルIDであった場合には、そのダウンリンク信号DSに基づく動作(図12のステップS34~ステップS36に示した動作)をさらに行うこととしてもよい。
 ステップS53の後、センサコントローラ31は、送信スケジュールの再調整を行うこととしてもよい(ステップS54)。この再調整は、リセット命令を出したローカルID#kに割り当てたスキャンレート及びダウンリンク信号DSの送信継続時間を、デフォルトの値に戻す処理であるとしてよい。
 ステップS50でローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1が「FALSE」であると判定した場合、センサコントローラ31は、図14に示すように、まずローカルID#kの設定指示を示すコマンド信号を送信する(ステップS55)。これは要するに、ステップS51においてローカルID#kのリセット命令を示すコマンド信号を送信した後、ローカルID#kにかかるコマンド信号を送信する次の機会における処理である。コマンド信号を送信した後、センサコントローラ31はダウンリンク信号DSの受信動作を実施し(ステップS56)、ローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信したか否かを判定する(ステップS57)。
 ステップS57においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の1カ所のみで受信したと判定した場合、センサコントローラ31はまず、ID管理テーブル70においてローカルID#kの削除カウンタに0を設定する(ステップS58)。次にセンサコントローラ31は、ID管理テーブル70においてローカルID#kの登録を一旦解除し、再度ローカルID#kをID管理テーブル70に登録する処理を行う(ステップS59)。一旦解除するため、ローカルID#kのオペレーション状態の値(図8参照)は、ここで「通常モード」に戻る。そして、受信したダウンリンク信号DS内のバースト信号に基づいてスタイラス2の位置を導出する(ステップS60)とともに、もしダウンリンク信号DS内のデータ信号がローカルID#k以外のデータを含む場合には、そのデータの抽出を行う(ステップS61)。その後センサコントローラ31は、ステップS17と同様に送信スケジュールの再調整を行う(ステップS62)。このステップS62の終了後、センサコントローラ31はコマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 図26には、第1のリセットモードに関わるセンサコントローラ31及びスタイラス2の動作の一例を示している。この例では、センサコントローラ31が送信したローカルID#1の設定指示に対し、スタイラス2a,2bの両方が同時に応答している。このような状況は、図26にも示すように、スタイラス検索信号の送信インターバルの間にスタイラス2a,2bがともにペンダウン状態となった場合に生じ得る。センサコントローラ31は、複数カ所でローカルID#1を含むダウンリンク信号DSを受信したことを検出すると(図26の「重複を検出」。フロー図では、図10のステップS13)、ローカルID#1のリセット命令を示すコマンド信号を送信する(フロー図では、図13のステップS51)。その後、センサコントローラ31は、ローカルID#1の設定指示を示すコマンド信号を複数回にわたり送信する(フロー図では、図14のステップS55)。
 スタイラス2の動作の詳細については後述するが、スタイラス2a,2bはそれぞれ、このローカルID#1のリセット命令を示すコマンド信号を受信した後、ローカルID#1の登録を解除するとともにID設定ウェイトカウンタの値を発生し、その値に応じた時間だけ、次に受信される設定指示を無視する。この無視する期間が終了した後、センサコントローラ31によって送信されるローカルID#1の設定指示を示すコマンド信号を受信したスタイラス2(図26ではスタイラス2a)は、ローカルID#1を含むダウンリンク信号DSを送信し、これによってローカルID#1が改めてID管理テーブル70に登録される(図26の「#1を登録」。フロー図では、図14のステップS59)。このように、本実施の形態によるセンサコントローラ31及びスタイラス2の処理によれば、スタイラス検索信号の送信直後に送信される設定指示に対して複数のスタイラス2から応答があった場合であっても、速やかに、そのうちの1つのみにローカルIDを割り当て直すことができる。なお、ローカルID#1を割り当てられなかったスタイラス2bは、図26にも示すように、次のスタイラス検索信号の直後に送信されるローカルID#2の設定指示を示すコマンド信号を受信することにより、ローカルID#2としてセンサコントローラ31との通信を開始することになる。
 図14に戻る。ステップS57においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSをパネル面内の複数カ所で受信したと判定した場合、センサコントローラ31は、ID管理テーブル70においてローカルID#kの削除カウンタに0を設定する(ステップS63)とともに、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1に再度「TRUE」を設定したうえで(ステップS64)、コマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。これは、上述したID設定ウェイトカウンタの値が偶然一致した場合の処理であり、ステップS64においてローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1に再度「TRUE」を設定することにより、リセット命令を示すコマンド信号の送信(図13のステップS51)から処理がやり直されることになる。
 ステップS57においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信していないと判定した場合のセンサコントローラ31は、ローカルID#kの削除カウンタ(図8参照)が所定の閾値Dより大きいか否かを判定し(ステップS65)、大きくないと判定した場合には、ローカルID#kの削除カウンタを1増加させる(ステップS68)。一方、大きいと判定した場合には、ID管理テーブル70からローカルID#kの行を削除することにより、ローカルID#kの登録を解除する(ステップS66)。そして、ローカルID#kに対応するスタイラス2に与えていたダウンリンク信号DSの送信機会を他のスタイラス2に割り振るため、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールの再調整を行い、その結果によりID管理テーブル70を更新する(ステップS67)。ステップS65~S68の処理は、例えば図26の例で言えば、センサコントローラ31がローカルID#1の設定指示を示すコマンド信号を送信している間に、スタイラス2a,2bの両方がセンシング範囲SRを離脱した場合に実行されることになる。
 次に、図15には、図11のステップS21で「第2のリセットモード」と判定された場合の処理を示している。
 ここで、第2のリセットモードにおけるセンサコントローラ31及びスタイラス2の処理について、先に図27を参照して詳しく説明する。
 図12を参照して説明したように、あるローカルID#kのオペレーション状態の値が第2のリセットモードに設定されるのは、ローカルID#kについての設定指示を示すコマンド信号に対してではなく、ローカルID#kのデータ送信指示を示すコマンド信号に対して、2つ以上のスタイラス2が同時に、ローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを送信した場合である。図27には、このような状態が生ずる場合の一例を示している。同図の例では、初期状態として、スタイラス2aのみにローカルID#1が割り当てられており、スタイラス2bにはローカルIDは割り当てられていない。この状況でスタイラス2aがセンシング範囲SRを離脱する(時刻t1)と、スタイラス2aからのダウンリンク信号DSが届かなくなることから、センサコントローラ31は所定時間の後にローカルID#1の登録を解除する。しかし、図25を参照して説明したように、スタイラス2におけるローカルIDの登録の解除はセンサコントローラ31に比べて遅れて実行されるので、図27の例では、センサコントローラ31がローカルID#1の登録を解除した後も、スタイラス2におけるローカルIDの登録の解除は実行されていない。
 スタイラス2aがローカルID#1を保持したままの状態であっても、スタイラス2bが新たにセンシング範囲SR内に入る(時刻t2)と、スタイラス2bはセンサコントローラ31が送信するローカルID#1の設定指示を示すコマンド信号を受信し、その結果として、センサコントローラ31はスタイラス2bにローカルID#1を割り当てることになる。その後、ローカルID#1を保持したままのスタイラス2aが再びセンシング範囲SR内に入る(時刻t3)と、スタイラス2a,2bの双方が、ローカルID#1に宛てたデータ送信指示を示すコマンド信号に対して応答することになる。これが、図12に示したステップS32で「複数カ所で受信」と判定される場合であり、図15には、このようなローカルID#1の重複(複数のスタイラス2が同じローカルID#kを保持している状態)を解消するための処理が記載されている。
 図15に戻る。この場合のセンサコントローラ31は、まず初めに、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ2の値を判定する(ステップS70)。その結果、ローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ2が「TRUE」であった場合、ローカルID#kのリセット命令を示すコマンド信号を送信する(ステップS71)とともに、ID管理テーブル70においてローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ2に「FALSE」を設定する(ステップS72)。これらは、センサコントローラ31がローカルID#kの重複を検出した直後に行う処理である。図27では、「重複を検出」の直後のリセット命令が、ステップS71で送信されるリセット命令に相当する。一方、ステップS70においてローカルID#kのリセットコマンド未発行フラグ1が「FALSE」であると判定した場合、センサコントローラ31は、ローカルID#kのデータ送信指示を示すコマンド信号を送信する(ステップS73)。
 ステップS72又はステップS73の終了後、センサコントローラ31は、ダウンリンク信号DSの受信動作を実施する(ステップS74)。そして、ローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信したか否かを判定する(ステップS75)。
 ステップS75においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信したと判定した場合、センサコントローラ31は、受信したダウンリンク信号DS内のバースト信号に基づいてスタイラス2の位置を導出する(ステップS76)。ここで、詳しくは後述するが、スタイラス2は、新たなローカルIDを登録した直後でなければ、リセット命令を示すコマンド信号を受信しても、リセット(ローカルIDの登録の解除)をしばらくの間先延ばしし、データ送信指示を示すコマンド信号への応答としてのダウンリンク信号DSの送信を実行し続けるよう構成される。この先延ばし期間の長さは、後述するID解除ウェイトカウンタの値によって決定される。したがって、ステップS76では、しばらくの間、1以上の位置が導出され続けることになる。
 センサコントローラ31は、ステップS76で導出した1以上の位置の中から、以前に導出していた位置と連続する位置を選択する(ステップS77)。図27の例で言えば、センサコントローラ31が重複を検出する直前までセンサコントローラ31と通信していたのはスタイラス2bであるので、ステップS77では、スタイラス2bのダウンリンク信号DSに基づいて導出された位置が選択されることになる。
 次いでセンサコントローラ31は、ステップS77で位置を選択できたか否かを判定する(ステップS78)。上述したように、スタイラス2はリセット命令を示すコマンド信号の受信後、ID解除ウェイトカウンタの値によって決定される期間にわたり、データ送信指示を示すコマンド信号への応答を継続する。したがって、以前に導出していた位置と連続する位置にあるスタイラス2が他のスタイラス2よりも先に応答を中止する場合があり得、その場合には、ステップS78で選択できなかったと判定されることになる。
 ステップS78で選択できたと判定した場合、センサコントローラ31は、ID管理テーブル70においてローカルID#kの削除カウンタに0を設定する(ステップS79)とともに、選択した位置に対応するダウンリンク信号DS内のデータ信号に含まれるデータの抽出を行う(ステップS80)。これにより、以前に導出していた位置と連続する位置にあるスタイラス2の位置を示す座標x,y、ローカルID、及びデータのみが、電子機器制御部33にレポートされることになる。センサコントローラ31はさらに、データの内容によっては(例えば、抽出したデータがグローバルIDである場合など)送信スケジュールの再調整を行ったうえで(ステップS81)、コマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 ステップS75においてローカルID#kを含むダウンリンク信号DSを受信しなかったと判定した場合、又は、ステップS78で選択できなかったと判定した場合、センサコントローラ31は、ローカルID#kの削除カウンタ(図8参照)が所定の閾値Dより大きいか否かを判定し(ステップS82)、大きくないと判定した場合には、ローカルID#kの削除カウンタを1増加させる(ステップS85)。一方、大きいと判定した場合には、ID管理テーブル70からローカルID#kの行を削除することにより、ローカルID#kの登録を解除する(ステップS83)。これにより、図11のステップS20においてローカルID#kが送信対象と決定されることがなくなるので、ステップS73におけるローカルID#kのデータ送信指示を示すコマンド信号の送信も中止される。そしてセンサコントローラ31は、ローカルID#kに対応するスタイラス2に与えていたダウンリンク信号DSの送信機会を他のスタイラス2に割り振るため、ダウンリンク信号DSの送信スケジュールの再調整を行い、その結果によりID管理テーブル70を更新する(ステップS84)。ステップS84の処理を終了したセンサコントローラ31は、コマンド信号送信処理を終了し、図9のステップS1に戻る。
 以上、センサコントローラ31の本発明に関する動作について詳しく説明した。次に、スタイラス2の本発明に関する動作について詳しく説明する。
 スタイラス2は、図16に示すように、まずセンサコントローラ31の検出状態を判定する(ステップS100)。その結果、センサコントローラ31を未だ検出していない未検出状態であると判定した場合、スタイラス2は、上述した検出パターンc1の検出を試行する(ステップS101)。この処理は、センサコントローラ31が間欠的に送信しているスタイラス検索信号を検出するための処理である。
 次にスタイラス2は、ステップS101での試行の結果、検出パターンc1を検出したか否かを判定する(ステップS102)。その結果、検出していないと判定した場合には、所定時間動作を休止した後(ステップS103)、ステップS100に戻って検出パターンc1の検出の試行を繰り返す。ステップS103で動作を休止しているのは、受信動作を間欠的に行うことによってスタイラス2の電力消費を抑えるためである。一方、ステップ102で検出したと判定した場合には、スタイラス検索信号の終了を待機する(ステップS104)。上述したように、スタイラス検索信号は、既知の検出パターンc1の繰り返しと、末尾に付加される区切りパターンSTPとにより構成される信号である。そこでスタイラス2は、区切りパターンSTPを検出することにより、検出パターンの終了を検出する。その後、スタイラス2は、センサコントローラ31の検出状態を検出済状態に設定し、ステップS100に戻る。
 ステップS100において検出済状態であると判定した場合には、スタイラス2は、コマンド信号受信処理を行う(ステップS106)。
 図17には、コマンド信号受信処理の詳細を示している。同図に示すように、コマンド信号受信処理を開始したスタイラス2は、アップリンク信号USの未検出時間の測定を開始する(ステップS110)。そして、コマンド信号の受信動作を実施し(ステップS111)、コマンド信号を受信したか否かを判定する(ステップS112)。
 ステップS112でコマンド信号を受信していないと判定した場合、スタイラス2は、ステップS110で未検出時間の測定を開始してから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS113)。この所定時間は、例えば数百ミリ秒等の1秒よりも短い時間である。ここで経過していないと判定した場合には、ステップS111に戻り、再度、コマンド信号の受信動作を実施する。一方、経過したと判定した場合(すなわち、アップリンク信号USが所定期間にわたって検出されない場合)には、センサコントローラ31の検出状態を未検出状態に設定する(ステップS114)とともに、メモリ45(図2参照)にローカルIDが登録されていれば、消去することによってそのローカルIDの登録を解除したうえで(ステップS115)、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。ステップS114,S115の処理は、スタイラス2が図1に示したアップリンク検出高さAHを超える高さまで移動し、アップリンク信号USを受信できなくなった場合に行われる処理である。
 ここで、スタイラス2は、ローカルIDがメモリ45に登録済みである場合には、上記のようにアップリンク信号USが所定期間にわたって検出されない場合だけでなく、メモリ45に登録されているローカルIDを含むアップリンク信号USが所定期間にわたって検出されない場合にも、ローカルIDの登録を解除することとしてもよい。こうすることで、例えば、スタイラス2がローカルIDをメモリ45に記憶しており、かつ、アップリンク検出高さAHより低い位置に留まっているが、センサコントローラ31にはそのローカルIDが登録されていない(解除済みである)場合など、スタイラス2から見て、アップリンク信号USは検出できるものの自己のローカルIDを含むアップリンク信号USがいつまで待っても検出されない、という状態が生じた場合に、スタイラス2をアップリンク検出高さAHより高い位置に移動させなくても、センサコントローラ31からスタイラス2に新たなローカルIDを割り当てることが可能になる。
 一方、ステップS112でコマンド信号を受信したと判定した場合、スタイラス2は、未検出時間の値をリセットするとともに、受信したコマンド信号により示されるコマンドの内容が「設定指示」「リセット命令」「データ送信指示」のいずれであるかを判定する(ステップS117)。
<D.ID設定指示に対する動作>
 図18には、図17のステップS117で「設定指示」と判定された場合の処理を示している。この場合、スタイラス2は、まずID設定ウェイトカウンタが0であるか否かを判定する。ID設定ウェイトカウンタは、ID設定指示を受けたスタイラス2が設定指示があっても即座に反映しない(無視する)期間を表すものであって、後述するステップS135で設定されるものであり、初期状態では0である。ID設定ウェイトカウンタが0でない場合、スタイラス2はID設定ウェイトカウンタを1減少させる処理を行ったうえで(ステップS125)コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。この場合、センサコントローラ31によるローカルIDの設定指示は、スタイラス2によって無視されることになる。
 一方、ID設定ウェイトカウンタが0であれば、スタイラス2は、自身のメモリ45(図2参照)にローカルIDが登録済みであるか否かを判定する(ステップS121)。ここで登録済みと判定した場合、スタイラス2は、特段の処理を行わずにコマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。一方、登録済みでないと判定した場合のスタイラス2は、コマンド信号からローカルIDを抽出し、自身のメモリ45に登録する(ステップS122)。そして、登録したローカルIDを含むダウンリンク信号DSを送信し(ステップS123)、さらに設定暫定フラグに「TRUE」を設定したうえで(ステップS124)、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。設定暫定フラグが「TRUE」であることは、ローカルIDの設定が暫定的なものであり、設定暫定フラグが「FALSE」であることは、メモリに保持されているローカルIDが確定していることを意味する。
<E.リセット指示に対する動作>
 図19には、図17のステップS117で「リセット命令」と判定された場合の処理を示している。この場合のスタイラス2はまず、受信されたコマンド信号が登録中のローカルIDを含むか否かを判定する(ステップS130)。含まないと判定した場合には、特段の処理を行わずにコマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。これは、自分宛でないコマンド信号を無視するための処理である。一方、含むと判定した場合には、次に筆圧検出センサ23(図24)で検出されている筆圧が0を超えているか否かを判定する(ステップS131)。その結果、筆圧が0を超えていれば、特段の処理を行わずにコマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。これは、既にスタイラス2がパネル操作面で利用されペンタッチ操作されているような場合(典型的には、スタイラス2をつかった描画処理等が開始されている場合)には、リセット命令に従わずに処理を継続することを意味する。一方、筆圧が0であれば、次に設定暫定フラグの値を判定する(ステップS132)。
 設定暫定フラグが「TRUE」であった場合、スタイラス2は、メモリ45からローカルIDを削除することによってローカルIDの登録を解除する(ステップS133)。これにより、スタイラス2はローカルID未登録の状態となる。続いてスタイラス2は、設定暫定フラグに「FALSE」を設定する(ステップS134)とともにID設定ウェイトカウンタを発生し(ステップS135)たうえで、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。
 ステップS132で設定暫定フラグが「TRUE」であると判定されることは、スタイラス2がローカルIDを登録した直後にリセット命令を示すコマンド信号が送信されたことを意味する。これは、図26に例示するように、センサコントローラ31が送信したローカルIDの設定指示に対し、複数のスタイラス2が応答した場合である。ステップS135で生成されるID設定ウェイトカウンタは、このような場合にリセット命令を受けたスタイラス2が、設定指示を無視する期間を表している。なお、ID設定ウェイトカウンタや、後述するステップS136で生成されるID解除ウェイトカウンタの値は、スタイラス2の筐体毎に異なる値であればよく、グローバルIDのシリアル番号などから生成するとしても良いし、デバイスタイプに応じて優先される値が決まっているとしてもよいし、乱数生成器により生成されるとしてもよい。こうしてID設定ウェイトカウンタに応じた期間だけ各スタイラス2が設定指示を無視することにより、図26を参照して前述したように、そのうちの1つのスタイラス2だけに、同じローカルIDを再度割り当てることが可能になる。
 図19に戻る。ステップS132において設定暫定フラグが「FALSE」であると判定した場合、スタイラス2は、ID解除ウェイトカウンタを発生する(ステップS136)とともに、リセット実行中フラグに「TRUE」を設定する(ステップS137)。そして、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。
 ステップS132で設定暫定フラグが「FALSE」であると判定される場合とは、スタイラス2がローカルIDを登録した直後など暫定的にローカルIDが設定されたときでなく既にローカルIDが確定された後に、リセット命令を示すコマンド信号が送信されたことを意味する。これは、図27を参照して説明したように、データ送信指示を示すコマンド信号に対して、2つ以上のスタイラス2が同時に、同じローカルIDを含むダウンリンク信号DSを送信した場合である。ステップS136で生成されるID解除ウェイトカウンタは、このような場合にリセット命令を受けたスタイラス2が、ローカルIDの登録解除の実行を遅らせる時間を表している。こうしてID解除ウェイトカウンタに応じた期間だけ各スタイラス2がローカルIDの登録解除の実行を遅らせることにより、図27に例示するように、センサコントローラ31は引き続き、スタイラス2の位置検出及びスタイラス2からのデータ取得を行うことが可能になる。なお、図15を参照して説明したように、センサコントローラ31は、このような場合に、以前の導出位置と連続する位置に対応するダウンリンク信号DSのみを処理の対象としている(ステップS76~S81)ので、新たにセンシング範囲SR内に入ってきたスタイラス2(図27ではスタイラス2a)ではなく、引き続きセンシング範囲SR内に留まっているスタイラス2(図27ではスタイラス2b)についてのみ、位置検出とデータ取得が行われることになる。したがって、ユーザがあるスタイラス2(第1のスタイラス2)をペンタッチさせてパネル面上で使用し始めた後で、アップリンク検出高さAH内に維持されていた他のスタイラス2(第2のスタイラス2)が時間差を置いてセンシング範囲SR内に入ったときに発生するローカルIDに対して、センサコントローラ31は引き続き第1のスタイラス2である蓋然性の高い方の座標値を利用して座標を検出し、電子機器制御部33にレポートする、という動作を実現することが可能となる。
<F.データ送信指示に対する動作>
 図20には、図17のステップS117で「データ送信指示」と判定された場合の処理を示している。この場合のスタイラス2はまず、受信されたコマンド信号が登録中のローカルIDを含むか否かを判定する(ステップS140)。含まないと判定した場合には、特段の処理を行わずに現在受信しているコマンド信号についてのコマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻り、次のコマンド信号受信処理を開始する。これは、自分宛でないコマンド信号を無視し、次のコマンドに対する応答の準備を開始するための処理である。一方、含むと判定した場合には、設定暫定フラグに「FALSE」を設定し(ステップS141)、続いてリセット実行中フラグの値を判定する(ステップS142)。
 リセット実行中フラグが「FALSE」であった場合、スタイラス2は、登録中のローカルIDと、コマンド信号によって送信を指示されたデータとを含むダウンリンク信号DSを送信する(ステップS147)。そして、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。この処理は、データ送信指示を示すコマンド信号に対する通常の応答である。
 一方、ステップS142においてリセット実行中フラグが「TRUE」であると判定した場合、スタイラス2は、まずID解除ウェイトカウンタが0であるか否かを判定する(ステップS143)。ID解除ウェイトカウンタの初期状態はID設定ウェイトカウンタと同じく0であるが、スタイラス2がローカルIDの登録直後でない時期にリセット命令を受けた直後には、ステップS136において、ID解除ウェイトカウンタに0でない値が設定されている。ID解除ウェイトカウンタが0でないと判定した場合、スタイラス2はID解除ウェイトカウンタを1減少させる処理を行ったうえで(ステップS146)、登録中のローカルIDと、コマンド信号によって送信を指示されたデータとを含むダウンリンク信号DSを送信する(ステップS147)。そして、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。このステップS146,S147の処理は、図27を参照して説明したように、スタイラス2がローカルIDの登録解除の実行を遅らせている場合の処理である。
 一方、ステップS142においてID解除ウェイトカウンタが0であると判定した場合、スタイラス2は、メモリ45からローカルIDを削除することによってローカルIDの登録を解除する(ステップS144)とともに、リセット実行中フラグに「FALSE」を設定する(ステップS145)。そして、コマンド信号受信処理を終了し、図16のステップS100に戻る。これにより、遅らせていたローカルIDの登録解除が実行される。
 以上説明したように、本実施の形態によるセンサコントローラ31及びスタイラス2によれば、センサコントローラ31は、設定指示を示すコマンド信号によりスタイラス2にローカルIDを割り当て、さらに、その他のコマンド信号にローカルIDを含めることにより、そのコマンド信号に応答すべきスタイラス2を指定することができる。したがって、各スタイラスがダウンリンク信号DSを送信するタイミングを柔軟に変更することが可能になる。
 また、センサコントローラ31は、コマンド信号にローカルIDの値を1つ含めるだけで、コマンド信号に応答すべきスタイラス2を指定することができるので、各スタイラス2がダウンリンク信号DSを送信するタイミングを予め行うネゴシエーションにより決定する場合に比べ、コマンド信号のサイズを小さくすることが可能になる。
 また、ステップS130又はステップS140において、受信されたコマンド信号が登録中のローカルIDを含まないと判定した場合、スタイラス2は、直ちに次のコマンド信号の受信動作(ステップS111)に移ることができる。したがって、他のスタイラス2が送信するダウンリンク信号DSの長さによらず、好適に次のコマンド信号を受信することが可能になる。
 以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
 例えば、上記実施の形態では、位置検出システム1が2本のペン型スタイラス2a,2bと1個の定規型スタイラス2cとを含むものとして説明したが、位置検出システム1に含まれるスタイラス2の数はこれに限られない。本発明は、形態を問わず複数のスタイラス2を含む位置検出システム1に適用可能である。
 図28及び図29はそれぞれ、本発明の実施の形態の第1の変形例によるスタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間で送受信される信号を示すタイムチャートである。図28には、図22と同様に、センサコントローラ31がスタイラス2aを登録した後、さらにスタイラス2bを登録する場面を示し、図29には、図24と同様に、センサコントローラ31がスタイラス2a,2cそれぞれのデバイスタイプに基づいて送信スケジュールの再調整を行った後、スタイラス2a,2cによる通常の書き込みが行われている場面を示している。
 本変形例では、上述したフレーム通信により、スタイラス2a,2bとセンサコントローラ31との間の通信が行われる。このフレーム通信は、それぞれ4つのスロットT1~T4を含むフレームF1,F2,・・・を利用して実行される。なお、1フレーム内のスロットの数は4つに限定されない。上述したように、各フレームは液晶パネル32(図1参照)の表示動作期間であり、各スロットのタイミングは液晶パネル32のブランク期間に基づいて決定される。センサコントローラ31は、液晶パネル32から発生するノイズを観測するか、又は、液晶パネル32から情報を取得することにより、各スロットのタイミング及び時間長、並びに、各フレームに含まれるスロットの数を決定する。決定されたこれらの情報は、アップリンク信号USにより、センサコントローラ31からスタイラス2に対して通知される。
 センサコントローラ31は、所定数(図28では3個)のフレームごとに、その最初のスロットT1を利用してスタイラス検索信号を送信するよう構成される。また、その他の各スロットの先頭で、コマンド信号を送信するよう構成される。一方、スタイラス2は、コマンド信号を受信した場合に、そのコマンド信号に応答してダウンリンク信号DSを送信するよう構成される。
 本実施の形態においても、ダウンリンク信号DSの送信継続時間はスタイラス2の仕様によって異なり得る。センサコントローラ31は、グローバルIDの受信によってスタイラス2のダウンリンク信号DSの送信継続時間を取得した場合には、取得したダウンリンク信号DSの送信継続時間に基づいて送信スケジュールを決定し、ID管理テーブル70に書き込む。そして、書き込んだダウンリンク信号DSの送信継続時間を実現すべく、コマンド信号の送信間隔を制御する。もしダウンリンク信号DSの送信継続時間が1つのスロット内に収まらないほどに長い場合には、センサコントローラ31は、スロットの先頭でのアップリンク信号USの送信をスキップすることにより、そのダウンリンク信号DSの送信継続時間を実現する。
 本変形例は、その他の点では、上記実施の形態と同一である。したがって、本変形例によっても、図28に示すように、ローカルIDの設定指示を示すコマンド信号により新たなローカルIDをスタイラス2及びセンサコントローラ31の双方に登録することが可能であるし、図29に例示するように、ローカルIDによってスキャンレートを変更することも可能である。
 以上説明したように、本変形例によれば、ローカルIDの値を含むコマンド信号をセンサコントローラ31が送信時間ごとに送信しているので、センサコントローラ31は、その送信時間内でダウンリンク信号DSを送信すべきスタイラス2を指定することができる。したがって、各スタイラス2に対する送信時間の割り当てを、フレームよりも短いスロットの単位で柔軟に変更することが可能になる。また、コマンド信号にローカルIDの値を1つ含めるだけで、センサコントローラ31から各スタイラス2に送信時間(本変形例ではスロット)の割り当てを指示することが可能になるので、上述したようにフレームごとにスロットの割り当てを指示するためのアップリンク信号を各スタイラスにブロードキャスト送信する場合に比べ、送信時間としてのスロットの割り当てを指示するためのアップリンク信号のサイズを小さくすることが可能になる。
 図30は、本発明の実施の形態の第2の変形例によるスタイラス2の処理フローを示すフロー図である。本変形例は、「データ送信指示」を示すコマンド信号が「設定指示」を兼ねている点、スタイラス2が設定指示を無視する期間(図26)を設けない点、リセット命令を受けたスタイラス2がローカルIDの登録の解除を先延ばしする期間(図27)を設けない点、ローカルIDの登録を解除する前に筆圧の判定を行わない(筆圧によらずローカルIDの登録の解除を行う)点等で、上記実施の形態と相違する。以下、図30を参照しながら、本変形例によるスタイラス2の動作について説明する。
 本変形例によるスタイラス2は、初めにスタイラス検索信号の検出を試行し(ステップS200)、その結果としてスタイラス検索信号を検出したか否かを判定する(ステップS201)。スタイラス検索信号の具体的な内容及び検出の方法は上述した実施の形態と同様でよく、その場合には、ステップS201で肯定判定がされるのは、区切りパターンSTPが検出されたときである。
 ステップS201で否定判定を得た場合、スタイラス2は、ステップS200に戻ってスタイラス検索信号の検出の試行を繰り返す。一方、ステップS201で肯定判定を得た場合のスタイラス2は、コマンド信号の受信動作を実施し(ステップS202)、コマンド信号を受信したか否かを判定する(ステップS203)。ステップS202,S203の処理は、図17に示したステップS111,S112と同様の処理である。
 ステップS203で否定判定を得た場合、スタイラス2は、最後にコマンド信号を受信してから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS204)。その結果、経過していないと判定した場合には、ステップS202に戻ってコマンド信号の受信動作を繰り返し、経過したと判定した場合には、その時点でローカルIDがメモリ45(図2参照)に登録されていれば、メモリ45からローカルIDを消去することによってローカルIDの登録を解除し、ステップS200に戻る。
 ステップS203で肯定判定を得た場合のスタイラス2は、受信したコマンド信号により示されるコマンドの内容が「リセット命令」「データ送信指示」のいずれであるかを判定する。本変形例では、上記したように「データ送信指示」を示すコマンド信号が「設定指示」を兼ねているので、3種類のコマンド内容を判別する図17のステップS117とは異なり、ステップS203で判別されるコマンドの内容は2種類である。
 ステップS206で「リセット命令」であると判定した場合、スタイラス2は、受信されたコマンド信号が登録中のローカルIDを含むか否かを判定する(ステップS207)。そして、含まないと判定した場合には、ステップS202に戻ってコマンド信号の受信動作を繰り返し、含むと判定した場合には、メモリ45からローカルIDを消去することによってローカルIDの登録を解除し、ステップS200に戻る。
 ステップS206で「データ送信指示」であると判定した場合には、スタイラス2は、次に、自身のメモリ45にローカルIDが登録済みか否かを判定する(ステップS209)。そして、登録されていなければ、受信されたコマンド信号からローカルIDを抽出し、メモリ45に登録する(ステップS210)。そして、登録したローカルIDと、コマンド信号によって送信を指示されたデータとを含むダウンリンク信号DSを送信する(ステップS147)。その後、スタイラス2は、ステップS202に戻ってコマンド信号の受信動作を繰り返す。
 ステップS209でローカルIDが登録済みであると判定した場合のスタイラス2は、次に、受信されたコマンド信号が登録中のローカルIDを含むか否かを判定する(ステップS212)。そして、含まないと判定した場合には、ステップS202に戻ってコマンド信号の受信動作を繰り返す。一方、含むと判定した場合には、登録中のローカルIDと、コマンド信号によって送信を指示されたデータとを含むダウンリンク信号DSを送信し(ステップS213)、その後、ステップS202に戻ってコマンド信号の受信動作を繰り返す。
 本変形例によっても、センサコントローラ31は、設定指示を示すコマンド信号によりスタイラス2にローカルIDを割り当て、さらに、その他のコマンド信号にローカルIDを含めることにより、そのコマンド信号に応答すべきスタイラス2を指定することができる。したがって、各スタイラスがダウンリンク信号DSを送信するタイミングを柔軟に変更することが可能になる。
 また、センサコントローラ31は、コマンド信号にローカルIDの値を1つ含めるだけで、コマンド信号に応答すべきスタイラス2を指定することができるので、各スタイラス2がダウンリンク信号DSを送信するタイミングを予め行うネゴシエーションにより決定する場合に比べ、コマンド信号のサイズを小さくすることが可能になる。
 また、本変形例では、「データ送信指示」を示すコマンド信号が「設定指示」を兼ねているため、スタイラス2は、ローカルIDを登録した直後のステップS211で、データを含む通常のダウンリンク信号DSを送信することができる。したがって、「設定指示」への返答をデータを含まないダウンリンク信号DSにより行う場合に比べ、ダウンリンク信号DSの送信機会を1回増やすことがてきる。
 なお、上記実施の形態では、ダウンリンク信号DSはバースト信号及びデータ信号という2つの信号を含んで構成されるとしたが、バースト信号のみやデータ信号のみなど、これら2つの信号の一方のみを含むものとしてもよい。
 また、上記実施の形態では、グローバルIDの送信を静電結合を利用するダウンリンク信号DSを用いて実行する例を説明したが、グローバルIDは、アップリンク信号USを受信した時点で変化する操作状態とは異なり静的な情報であるため、例えばブルートゥース(登録商標)等の他の近接型無線通信手段によって、スタイラス2からセンサコントローラ31に通知することとしてもよい。これにより、静電結合を利用する通信のうち、グローバルIDを送信するための通信時間を削減することができ、筆圧値やスイッチの押下状態など操作状態を含むデータ信号の送信機会を増加させることができる。
 また、上記実施の形態では、アップリンク信号USには、スタイラス検索信号とコマンド信号の2種類があると説明したが、スタイラス検索信号が、新たな未検出のスタイラス2に対するローカルID設定指示コマンドを含んでいるとしてもよい。このようにすることで、スタイラス2は、スタイラス検索信号を受信したタイミングで速やかにローカルIDを設定することが可能になる。
 また、上記実施の形態では、制御情報c2、検出パターンc1、区切りパターンSTP等の送信方法として「P」「M」「0~15」等多値をとるシンボルの値を利用する例を説明したが、他の送信方法、例えば、OOK、PSK等の変調方式を利用した送信方法によりこれらの情報ないしパターンを送信することとしてもよい。
1            位置検出システム
2,2a~2c      スタイラス
3            電子機器
20a          芯体
20b          定規
21,21_1~21_n 電極
22           スイッチ
23           筆圧検出センサ
24           信号処理部
25,26        スイッチ
27           切替部
30           センサ電極
30X,30Y      線状電極
31           センサコントローラ
32           液晶パネル
33           電子機器制御部
40           切替部
41           受信部
42           波形再生部
43           相関演算器
44           制御部
45           メモリ
46           送信部
47           変調部
48           昇圧回路
50           6軸IMU
51           グローバルID記憶部
60           MCU
61           ロジック部
62           送信部
63           受信部
64           選択部
70           ID管理テーブル
71           ID管理部
72           位置導出部
73           状態検出部
80           パターン供給部
81           スイッチ
82           符号列保持部
83           拡散処理部
84           送信ガード部
85           増幅回路
86           検波回路
87           AD変換器
88x,88y      スイッチ
89x,89y      導体選択回路
DS           ダウンリンク信号
GID          グローバルID
LID          ローカルID
SR           センシング範囲
US           アップリンク信号

Claims (25)

  1.  静電結合を利用してセンサに接続されたセンサコントローラと双方向に信号を送受信するスタイラスであって、
     ローカルIDの値を一時的に記憶するメモリと、
     前記センサコントローラが送信したアップリンク信号を検出する都度、検出された前記アップリンク信号が前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、ダウンリンク信号を生成して前記センサコントローラに対して送信するプロセッサと
     を含むスタイラス。
  2.  前記プロセッサは、検出された前記アップリンク信号が前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含むと判定した場合に、その時点での操作状態に基づくダウンリンク信号を生成して、前記センサコントローラに対して送信する、
     請求項1に記載のスタイラス。
  3.  前記プロセッサは、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含む前記ダウンリンク信号を生成し、前記センサコントローラに対して送信する
     請求項1又は2に記載のスタイラス。
  4.  前記ローカルIDに比して多いビット数の情報であり、前記スタイラスを他のスタイラスと識別するグローバルIDを記憶するグローバルID記憶部をさらに含み、
     前記メモリは揮発性メモリであり、
     前記グローバルID記憶部は不揮発性メモリである
     請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスタイラス。
  5.  前記プロセッサは、前記アップリンク信号が所定時間にわたって検出されない場合、又は、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含むアップリンク信号が所定期間にわたって検出されない場合に、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を消去する
     請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスタイラス。
  6.  前記プロセッサは、前記アップリンク信号がローカルIDの値の設定指示を含むか否かを判定し、含むと判定した場合にさらに前記メモリにローカルIDの値が記憶されているか否かを判定し、記憶されていないと判定した場合に、前記アップリンク信号により指示された前記ローカルIDの値を前記メモリに記憶させる
     請求項5に記載のスタイラス。
  7.  前記プロセッサは、前記アップリンク信号により指示された前記ローカルIDの値を前記メモリに記憶させるとともに、記憶させた前記ローカルIDの値を含むダウンリンク信号を生成して前記センサコントローラに対して送信する
     請求項6に記載のスタイラス。
  8.  前記プロセッサは、前記アップリンク信号がリセット命令を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を消去する
     請求項1に記載のスタイラス。
  9.  前記プロセッサは、前記アップリンク信号がリセット命令を含むか否かを判定し、含むと判定した場合に、所定期間にわたり、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を含むダウンリンク信号の送信を継続する
     請求項8に記載のスタイラス。
  10.  筆圧を検出する筆圧検出部をさらに含み、
     前記プロセッサは、前記筆圧検出部によって0より大きい筆圧が検出されておらず、かつ、前記アップリンク信号が前記リセット命令を含むと判定した場合に、前記メモリに記憶されているローカルIDの値を消去する
     請求項8に記載のスタイラス。
  11.  1以上のスタイラスを検出する機能を有し、検出済みの1以上のスタイラスの位置をホストプロセッサに対してレポートするセンサコントローラであって、
     前記検出済みの1以上のスタイラスのそれぞれに割り当てられた1以上のローカルIDの値を記憶するメモリと、
     前記検出済みの1以上のスタイラスのそれぞれについてスキャンレートを決定し、決定した前記スキャンレートに基づいて、前記メモリに記憶される前記1以上のローカルIDの値のうちのいずれか1つを選択し、選択したローカルIDの値を含むアップリンク信号を送信し、該アップリンク信号に対して返信されたダウンリンク信号に基づいて、前記選択したローカルIDの値に対応するスタイラスの位置を導出するプロセッサと
     を含むセンサコントローラ。
  12.  前記プロセッサは、前記検出済みの1以上のスタイラスに含まれない新たなスタイラスを検出するためのアップリンク信号を周期的に送信する
     請求項11に記載のセンサコントローラ。
  13.  前記新たなスタイラスを検出するためのアップリンク信号は、前記メモリに記憶されていないローカルIDの値の設定をスタイラスに指示するための設定指示を含む
     請求項12に記載のセンサコントローラ。
  14.  前記プロセッサは、前記ダウンリンク信号に含まれるローカルIDの値を検出する機能を有し、前記メモリに記憶される1以上のローカルIDの値のうちの1つが所定期間にわたって検出されない場合に、該1つのローカルIDの値を前記メモリから消去するとともに、前記スキャンレートの再決定を行う
     請求項11乃至13のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  15.  前記プロセッサは、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートが互いに等しくなるよう、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定する
     請求項11乃至14のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  16.  前記プロセッサは、前記検出済みの1以上のスタイラスのそれぞれについて導出される位置の変化から、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれの移動速度を算出し、算出した移動速度が大きいほどスキャンレートが大きくなるよう、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定する
     請求項11乃至14のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  17.  前記プロセッサは、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれのデバイスタイプに基づいて、前記検出済みの1以上のスタイラスそれぞれについてのスキャンレートを決定する
     請求項11乃至14のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  18.  前記プロセッサは、前記選択したローカルIDの値に対応するスタイラスのデバイスタイプに基づいてダウンリンク信号の検出動作を継続する時間を決定し、該決定した時間にわたって前記ダウンリンク信号の検出動作を継続する
     請求項11乃至14のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  19.  前記プロセッサは、同時に複数のスタイラスの位置を導出可能に構成され、前記選択したローカルIDの値を含むアップリンク信号に対して返信されたダウンリンク信号に基づいて前記選択したローカルIDの値に対応するスタイラスの位置が複数導出された場合に、リセット命令を示すアップリンク信号を送信する
     請求項11乃至18のいずれか一項に記載のセンサコントローラ。
  20.  前記プロセッサは、前記選択したローカルIDの値に対応するスタイラスの位置が複数導出された場合に、導出された複数の位置のそれぞれが過去に導出した位置と連続しているか否かを判定し、連続していると判定した位置を前記ホストプロセッサに対してレポートする一方、連続していないと判定した位置を前記ホストプロセッサに対してレポートしない
     請求項19に記載のセンサコントローラ。
  21.  電子定規であって、
     定規部と、
     前記定規部に設けられた複数の電極と、
     センサコントローラから送信されたアップリンク信号を受信するための受信電極と、
     前記アップリンク信号を受信したことに応じて、前記複数の電極を順次切り替えつつ前記センサコントローラに対して信号を送信するプロセッサと
     を含む電子定規。
  22.  前記電子定規は、前記定規部の長手方向の一端に配置された第1の電極と、前記定規部の長手方向の一端に配置された第2の電極とを含む
     請求項21に記載の電子定規。
  23.  前記電子定規は、前記定規部の長手方向に沿って3以上の前記電極を含む
     請求項21に記載の電子定規。
  24.  電子定規であって、
     定規部と、
     前記定規部に設けられた2以上の電極と、
     前記定規部の上面に設けられ、ユーザの操作により動作状態であるか停止状態であるかを切り替えるための第1のスイッチと、
     前記第1のスイッチが前記動作状態である場合に前記2以上の電極を用いて前記センサコントローラに対してダウンリンク信号を送信し、前記第1のスイッチが前記停止状態である場合に前記ダウンリンク信号の送信処理を停止するプロセッサと
     を含む電子定規。
  25.  更に、前記定規部の上面に第2のスイッチを含み、
     前記プロセッサは、前記第1のスイッチが前記動作状態に操作された後であって前記第2のスイッチが操作されたときに、前記ダウンリンク信号に前記第2のスイッチが操作されたことを示す信号を出力する
     請求項24に記載の電子定規。
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