WO2020141580A1 - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents

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僚 朝倉
雅充 伊藤
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Definitions

  • the present invention relates to a position detection device and a position detection method, and more particularly to a position detection device and a position detection method that appropriately detect a position indicated by each of a plurality of position indicators.
  • Electromagnetic induction type input devices are known as input devices for electronic devices such as tablet terminals and smartphones.
  • This type of input device is configured to include, for example, a position indicator formed in a pen shape, and a position detection device having a flat input surface. The user carries out an input operation by holding the position indicator in his hand and sliding the position indicator on the input surface as if writing a character or a picture on the paper.
  • the position indicator is configured with a resonant circuit that includes an inductor and a capacitor. Further, the position detection device is configured to have a plurality of loop coils arranged in the input surface. The position detection of the position indicator by the position detection device will be briefly described. First, the position detection device generates a magnetic field from any of the loop coils. Then, inductive power is generated in the inductor of the position indicator, and the capacitor is charged. After that, when the position detecting device causes the magnetic field to disappear, the position indicator transmits a reflected signal by using the electric power charged in the capacitor. The position detection device detects the position of the position indicator in the input plane by determining the reception intensity of the reflected signal thus transmitted at each loop coil.
  • Patent Document 1 discloses a position indicator having a resonance circuit at both ends.
  • the resonant circuits at both ends are configured such that the phases of the reflected signals with respect to the signal from the position detection device are different from each other, and therefore the position detection device can detect these separately.
  • one end can be handled as a pen and the other end can be handled as an eraser, so that the user can use the position indicator as if using a pencil with an eraser.
  • the inventor of the present application is also considering using a position indicator having an eraser function and a position indicator having a pen function as different devices for the position indicator.
  • the following position detection method may be adopted as an example.
  • a different resonance frequency is assigned to each position indicator, first a global scan (scan of the entire sensor) using each resonance frequency is performed in a time-sharing manner, and the position indicated by one of the position indicators is detected by the global scan.
  • one of the objects of the present invention is to provide a position detection device and a position detection method that can appropriately detect the position indicated by each of a plurality of position indicators according to the situation.
  • a position detecting device of the present invention includes a sensor, and a controller that detects, via the sensor, a first position indicated by a first position indicator and a second position indicated by a second position indicator. And the controller detects the first position after shifting from a state in which neither the first position nor the second position is detected to a state in which the first position is detected. While stopping the detection of the second position while continuing, after shifting from a state in which neither the first position nor the second position is detected to a state in which the second position is detected, Both the detection of the second position and the detection of the first position are continued.
  • a position detecting method of the present invention is a position detecting method for detecting, via a sensor, a first position indicated by a first position indicator and a second position indicated by a second position indicator. , After moving from a state in which neither the first position nor the second position is detected to a state in which the first position is detected, the second position is detected while continuing the detection of the first position. While stopping the detection of the position, after moving from a state in which neither the first position nor the second position is detected to a state in which the second position is detected, detection of the second position and Both of the detection of the first position are continued.
  • the position indicated by each of the plurality of position indicators can be appropriately detected according to the situation.
  • FIG. 3 is a diagram showing internal configurations of a position indicator 2, a sensor 10, and a sensor controller 20. It is a figure which shows the outline of the position detection method which the control part 28 by the 1st Embodiment of this invention implements. It is a processing flow figure which shows the position detection method by the 1st Embodiment of this invention. It is a processing flow figure which shows the position detection method by the 1st Embodiment of this invention. (A) is a process flow diagram showing details of the Y-axis side global scan executed in step S2 of FIGS.
  • FIGS. 4, 11, and 13 and (b) is a step of FIGS. 4, 11, and 13.
  • (A) is a processing flowchart showing details of the local scan executed in step S11 of FIGS. 5, 12, and 13, and (b) is executed in step S43 of FIG. 5 and step S64 of FIG.
  • FIG. 8 is a processing flowchart showing details of a partial global scan performed. It is the figure which represented typically the resonance level detected by step S2, S7 of FIG. 4, FIG. 11, and FIG. It is a figure which shows the external appearance of the position detection apparatus 1 and the position indicator 2a-2c by the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing appearances of the position detection device 1 and the position indicators 2a and 2b according to the first embodiment of the present invention.
  • the position detection device 1 is a computer such as a tablet terminal having an input surface 10a, and includes a sensor 10, a sensor controller 20, and a host processor 40 as shown in FIG. Of these, the sensor 10 and the sensor controller 20 will be described later in detail.
  • the host processor 40 is a central processing unit of the position detection device 1 which is a computer, and processes of generating stroke data based on the coordinates input from the sensor controller 20, processing of storing the generated stroke data in a storage device, and generation. The process of transmitting the generated stroke data to another computer, the process of rendering the generated stroke data and displaying it on a display device, and the like are performed.
  • the position indicators 2a and 2b are devices that function as input devices for the position detection device 1, respectively. As shown in FIG. 1, the position indicator 2a having a pen function is formed in a pen shape, and the position indicator 2b having an eraser function is formed in an eraser shape. As will be described later in detail, the position detecting device 1 can detect these by distinguishing them by the difference in resonance frequency. When generating the stroke data described above, the position indicator 2a is treated as a pen and the position indicator 2b is used. Handle as an eraser. In the following description, the position indicators 2a and 2b (and the position indicator 2c described in the second embodiment) may be collectively referred to as the position indicator 2.
  • FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the position indicator 2, the sensor 10, and the sensor controller 20.
  • the position indicator 2 is configured to have an LC resonance circuit including an inductor 3 and a capacitor 4.
  • the inductance of the inductor 3 and the capacitance of the capacitor 4 are set so that the resonance frequency of the LC resonance circuit varies depending on the type of the position indicator 2.
  • the inductor 3 plays a role of generating an induced voltage according to the magnetic field supplied from the sensor 10 and charging the capacitor 4.
  • the inductor 3 after the supply of the magnetic field from the sensor 10 is stopped plays a role of transmitting a reflection signal to the position detection device 1 by using the charge accumulated in the capacitor 4.
  • the sensor 10 has a configuration in which a plurality of loop coils LC are arranged in a rectangular plane area. One end of each loop coil LC is grounded and the other end is connected to the sensor controller 20.
  • FIG. 3 as an example of the plurality of loop coils LC, m X-axis side loop coils X 1 to X m extending in the y direction and n n coils extending in the x direction orthogonal to the y direction are illustrated.
  • the Y-axis side loop coils Y 1 to Y n are illustrated.
  • m and n are each 40, for example.
  • the sensor controller 20 detects the position on the input surface 10a (first position) designated by the position indicator 2a and the position on the input surface 10a designated by the position indicator 2b (second position) by the sensor 10. To detect through.
  • the sensor controller 20 includes a selection circuit 21, a switch circuit 22, an amplifier 23, a detection circuit 24, a low pass filter (LPF) 25, a sample hold circuit (S/H) 26, It is configured to have an analog-digital conversion circuit (A/D) 27, a control unit 28, an oscillator 29, and a current driver 30.
  • each loop coil LC is connected to the selection circuit 21.
  • the selection circuit 21 plays a role of selecting one or a plurality of the plurality of loop coils LC according to the control of the control unit 28 and connecting the selected one to the switch circuit 22.
  • the switch circuit 22 is a switch having one common terminal and two selection terminals, and the selection terminal connected to the common terminal can be switched under the control of the control unit 28.
  • the selection circuit 21 is connected to the common terminal of the switch circuit 22, the input terminal of the amplifier 23 is connected to one selection terminal, and the output terminal of the current driver 30 is connected to the other selection terminal.
  • the amplifier 23 is a circuit that amplifies the voltage signal supplied from the selection circuit 21 via the switch circuit 22 and outputs it to the detection circuit 24.
  • the detection circuit 24 is a circuit that performs envelope detection on the voltage signal output from the amplifier 23 to generate an envelope signal and outputs the envelope signal to the low-pass filter 25.
  • the low pass filter 25 plays a role of removing high frequency components from the envelope signal generated by the detection circuit 24.
  • the sample hold circuit 26 is configured to perform a sampling operation and a holding operation of the envelope signal from which the high frequency component has been removed by the low pass filter 25, at predetermined time intervals.
  • the analog-digital conversion circuit 27 generates a digital signal by performing analog-digital conversion on the signal held by the sample hold circuit 26, and outputs the digital signal to the control unit 28.
  • the control unit 28 is a processor that operates according to a program stored in the storage device, and is connected to the host processor 40 shown in FIG.
  • the control unit 28 controls the selection circuit 21, the switch circuit 22, the sample hold circuit 26, the analog-digital conversion circuit 27, and the oscillator 29, and also, based on the digital signal supplied from the analog-digital conversion circuit 27, the position indicator. 2 is detected, and the coordinate indicating the detected position is associated with the type of the position indicator 2 and output to the host processor 40.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of a position detection method performed by the control unit 28 according to the present embodiment.
  • 1A shows a global scan mode in which a global scan is performed to scan the entire sensor 10 in order to detect the position indicated by each position indicator 2, and FIG. It shows a local scan mode in which a local scan for scanning a region near a detected position is performed.
  • FIG. 1B shows a local scan mode for detecting the position designated by the position indicator 2b having an eraser function. Further, between the global scan mode and the local scan mode, there is an intermediate mode for determining the position detected in the global scan mode.
  • the control unit 28 After the entry into the global scan mode, the control unit 28 is configured to execute the global scan of each position indicator 2 in a time-division manner once every time TG.
  • PPS global scan
  • GCS global scan
  • EVS global scan
  • the time TG is set to 0.125 seconds (8 Hz), for example.
  • the control unit 28 performs the global scan of each position indicator 2 on the Y-axis side global scan in which the Y-axis side loop coil LC is the scan target and in the X-axis side global scan in which the X-axis side loop coil LC is the scan target.
  • the Y-axis side global scan of each position indicator 2 is repeatedly executed in time division. It should be noted that in FIG. 3, the symbol “y” added to the end of each of “PGS” and “EGS” indicates that it is a Y-axis side global scan.
  • the control unit 28 is configured to shift to the intermediate mode for the position indicator 2 when any of the position indicators 2 is detected in these Y-axis side global scans.
  • the order of the position indicators for performing the Y-axis side global scan is predetermined, and when the global scan mode is entered from another mode, the positions are determined according to the predetermined order.
  • the Y-axis side global scan of the position indicator is started.
  • a position indicator in which the Y-axis side global scan is performed relatively earlier in the global scan mode is referred to as a “priority position indicator”, and a position indicator performed relatively later is referred to as a “non-priority position indicator”.
  • “Vessel" As shown in FIG. 3, the Y-axis side global scan is executed in the order of the position indicator 2a and the position indicator 2b. Therefore, in the present embodiment, the position indicator 2a having the pen function is the priority position indicator, and the position indicator 2b having the eraser function is the non-priority position indicator.
  • the control unit 28 Upon entering the intermediate mode, the control unit 28 is configured to execute the X-axis side global scan for the position indicator 2 detected in the global scan mode and the determination process for confirming the detection.
  • the determination process is a process of determining whether or not the detection results of the Y-axis side global scan and the X-axis side global scan satisfy a predetermined detection condition.
  • the predetermined detection condition includes, for example, that the reception intensity distribution of the reflected signal detected by the Y-axis side global scan and the X-axis side global scan has a predetermined shape. ..
  • the control unit 28 shifts to the local scan mode for the position indicator 2 whose position detection is confirmed. On the other hand, if not confirmed, the control unit 28 returns to the global scan mode.
  • the control unit 28 After entering the local scan mode, the control unit 28 is configured to perform local scan for the target position indicator once every time TL, as shown in FIG. 3B.
  • TL is, for example, about 0.0075 seconds (133 Hz), and is set to a value smaller than the above-mentioned time TG. This is to enable the stroke data described above to be generated with high accuracy.
  • "ELS” shown in FIG. 3 represents a local scan (Local Scan) of the position indicator 2b having an eraser function.
  • the symbols “x” and “y” added to the end of “ELS” represent the scan of the X-axis side loop coil LC and the scan of the Y-axis side loop coil LC, respectively.
  • the control unit 28 is configured to sequentially perform the scan of the X-axis side loop coil LC and the scan of the Y-axis side loop coil LC in one local scan. To be done.
  • the control unit 28 performs local scanning once per time TL for the target position indicator.
  • the control unit 28 performs a global scan on the other position indicator 2.
  • the global scan performed for another position indicator 2 is divided and executed. That is, it is configured to execute a partial global scan (hereinafter, referred to as a partial global scan) of another position indicator 2.
  • the partial global scan is a part of the corresponding global scan, and means, for example, performing a scan on two to three loop coils LC.
  • the loop coil LC to be scanned in the partial global scan may include one or both of the Y-axis side loop coil LC and the X-axis side loop coil LC.
  • the specific number of loop coils LC that can be scanned in the partial global scan is determined in consideration of the time length of the partial global scan.
  • the control unit 28 preferentially handles the position indicator 2a having the pen function, and therefore, when the position indicator 2b having the eraser function is entered into the local scan mode, the position indicator 2a is entered.
  • the local scan 2b and the partial global scan of the position indicator 2a are alternately performed.
  • "PGSp" shown in FIG. 3 indicates a partial global scan of the position indicator 2a having a pen function.
  • the control unit 28 detects the position of the position indicator 2b in a state where neither the position of the position indicator 2a nor the position of the position indicator 2b is detected, and then the position of the position indicator 2a and the position indicator 2a. Both detections of the position of 2b will be continued.
  • the control unit 28 when the control unit 28 has entered the local scan mode for the position indicator 2a having the pen function, the control unit 28 does not perform the partial global scan of the position indicator 2b having the eraser function. .. That is, the control unit 28 shifts from the state in which neither the position of the position indicator 2a nor the position of the position indicator 2b is detected to the state in which the position of the position indicator 2a is detected, and The detection of the position of the position indicator 2b is stopped while continuing the detection of the position.
  • This is a configuration based on an example of a user's actual situation in which a position indicator 2a having a pen function does not input a position while a position indicator 2b having an eraser function does not input a position.
  • the partial global scan of the position indicator 2b may be performed when the local scan mode for the position indicator 2a is entered.
  • the control unit 28 When the position indicator 2a is detected in the partial global scan, the control unit 28 returns to the global scan mode. Since the position indicator 2a is detected in the global scan, after the end of the global scan, the control unit 28 transits to the local scan mode for the position indicator 2a and continues the position detection of the position indicator 2a. Will be done.
  • the oscillator 29 is a circuit configured to be able to generate an AC signal having an arbitrary frequency (hereinafter, referred to as “detection signal”).
  • the frequency of the detection signal generated by the oscillator 29 (hereinafter, referred to as “detection frequency”) is controlled by the control unit 28.
  • the current driver 30 converts the detection signal output from the oscillator 29 into a current signal and supplies the current signal to the switch circuit 22.
  • FIG. 13 is a process flow diagram showing a specific example of the position detection method executed by the control unit 28.
  • control unit 28 first enters the global scan mode (step S1).
  • the control unit 28 initializes the detection frequency.
  • the detection frequency thus initialized becomes the resonance frequency of the position indicator 2a in the present embodiment (see FIG. 3A).
  • control unit 28 After entering the global scan mode, the control unit 28 performs a Y-axis side global scan (step S2).
  • FIG. 6A is a process flow diagram showing details of the Y-axis side global scan executed in step S2.
  • the control unit 28 selects each of the Y-axis-side loop coils LC one by one (specifically, while connecting to the common terminal of the switch circuit 22 by the selection circuit 21 shown in FIG. 2), the step S21, It is configured to repeat the process of S22 (step S20).
  • step S21 by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the oscillator 29 side, the current detection frequency is used for a predetermined time, and the current loop coil LC (Y-axis side loop coil LC) is predetermined. Is a process of transmitting the detection signal of. If the position indicator 2 having the current detection frequency as the resonance frequency exists near the current loop coil LC, the capacitor 4 shown in FIG. 2 is charged during step S21. ..
  • step S22 the process of scanning the current loop coil LC (loop coil LC on the Y-axis side) by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the detection circuit 24 side after the transmission of the detection signal is completed.
  • the scan here is a process of detecting the reception intensity (resonance level) of the reflected signal transmitted by the position pointing device 2.
  • the control unit 28 temporarily stores the detected resonance level for each loop coil LC on the Y-axis side.
  • the control unit 28 determines whether or not there is a threshold value or more among the plurality of temporarily stored resonance levels (step S3). As a result, when the control unit 28 determines that there is not, the detection frequency is set to the next one (if the current detection frequency is the resonance frequency for the position indicator 2a, the detection frequency for the position indicator 2b is set). Resonance frequency. If the current detection frequency is the resonance frequency for the position indicator 2b, the resonance frequency is switched to the resonance frequency for the position indicator 2a) (step S4), and the process returns to step S2.
  • step S4 in the global scan mode, the detection of the position of the position indicator 2a by the Y-axis side global scan and the detection of the position of the position indicator 2b by the Y-axis side global scan are alternately performed. Will be repeated.
  • step S3 when the control unit 28 determines “was” in step S3, the control unit 28 enters the intermediate mode (step S5) and sets the resonance levels temporarily stored in step S2. Based on this, the Y-axis side loop coil LC (hereinafter referred to as the "closest Y-axis side loop coil LC") to which the position indicator 2 is closest is determined (step S6). Then, the X-axis side global scan of the position indicator 2 is performed (step S7).
  • FIG. 6B is a processing flow chart showing details of the X-axis side global scan executed in step S7.
  • the control unit 28 selects each of the X-axis-side loop coils LC one by one (specifically, while connecting to the common terminal of the switch circuit 22 by the selection circuit 21 shown in FIG. 2), the step S26, The processing of S27 is repeated (step S25).
  • step S26 by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the oscillator 29 side, a predetermined detection signal is transmitted from the closest Y-axis side loop coil LC for a predetermined time using the current detection frequency. It is a process to At this point, it is highly probable that the position indicator 2 having the current detection frequency as the resonance frequency exists near the closest Y-axis side loop coil LC. Therefore, during step S26, the capacitor 4 of such a position indicator 2 is charged.
  • a step S27 is a process for scanning the current loop coil LC (X-axis side loop coil LC) by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the detection circuit 24 side after the transmission of the detection signal is completed. Is.
  • the scan here is also a process of detecting the reception intensity (resonance level) of the reflected signal transmitted by the position indicator 2.
  • the control unit 28 temporarily stores the detected resonance level for each loop coil LC on the X-axis side.
  • the control unit 28 receives the execution results of steps S2 and S7 and performs a determination process for confirming the position detection (step S8).
  • this determination process as in step S3, other than the process of determining whether or not there is a threshold value or more among the plurality of resonance levels temporarily stored for each X-axis side loop coil LC, Whether the distribution of the resonance level has a predetermined shape (for example, a mountain shape as shown in FIG. 8 described later), whether the phase difference of the electromagnetic resonance does not have the side lobe, Whether the ratio of the resonance level of the main peak is a normal value is included. It may also be possible to determine whether the position indicator 2 is detected as a result of trying the local scan once.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing the resonance level detected in steps S2 and S7.
  • the horizontal axis of the figure is the x-axis or the y-axis, and the vertical axis is the resonance level.
  • the resonance levels detected in steps S2 and S7 appear at a relatively large peak (main peak) appearing at the illustrated position Pm and on both sides thereof (position Ps illustrated). It has a relatively small peak (side lobe).
  • the side lobes are generated because the magnetic force lines generated from the sensor 10 have a ring shape, and the position indicator 2 does not exist at the position of the side lobes.
  • step S8 is basically a process of confirming that the waveform as shown in FIG. 8 is obtained correctly and that the position to be detected is the position Pm.
  • the position Pm is also determined as the position of the position indicator 2.
  • step S8 if the detection of the position indicator 2 is not confirmed, the control unit 28 returns the process to step S1 and re-enters the global scan mode. On the other hand, when the detection of the position indicator 2 is confirmed, the control unit 28 enters the local scan mode (step S10) and starts the local scan of the position indicator 2 (step S11).
  • the resonance frequency (specified frequency) used in the local scan in this case is the current detection frequency.
  • FIG. 7A is a process flow diagram showing details of the local scan executed in step S11.
  • the control unit 28 starts from the position of the target position indicator 2 (determined in step S8 immediately after the transition from the intermediate mode. In the second and subsequent local scans, determined by the previous local scan) in ascending order. While selecting a predetermined number (for example, three or four) of Y-axis side loop coils LC one by one (specifically, connecting to the common terminal of the switch circuit 22 by the selection circuit 21 shown in FIG. 2). , S31 and S32 are repeated (step S30).
  • a predetermined number for example, three or four
  • step S31 by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the oscillator 29 side, a predetermined detection signal is output from the current loop coil LC (Y-axis side loop coil LC) for a predetermined time using the designated frequency. Is a process for transmitting.
  • Step S32 is a process for scanning the current loop coil LC by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the detection circuit 24 side after the transmission of the detection signal is completed.
  • the control unit 28 temporarily stores the detected resonance level for each selected loop coil LC.
  • control unit 28 selects a predetermined number (for example, three or four) of X-axis side loop coils LC one by one in the order closer to the position of the target position indicator 2 (specifically, FIG.
  • the selection circuit 21 shown in (1) is connected to the common terminal of the switch circuit 22) and the processes of steps S34 and S35 are repeated (step S33).
  • step S34 by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the oscillator 29 side, a predetermined detection signal is output from the current loop coil LC (X-axis side loop coil LC) for a predetermined time using the designated frequency. Is a process for transmitting.
  • Step S35 is a process for performing the current scan of the loop coil LC by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the detection circuit 24 side after the transmission of the detection signal is completed.
  • the control unit 28 temporarily stores the detected resonance level for each selected loop coil LC.
  • step S34 a predetermined detection signal is transmitted from the current loop coil LC, but similar to the case of the global scan, the position indicator 2 is closest to the closest position based on the result of step S30. It is also possible to determine the Y-axis side loop coil LC and transmit the detection signal from the closest Y-axis side loop coil LC. Further, FIG. 7A shows an example in which steps S33 to S35 are executed after steps S30 to S32, but the order may be reversed.
  • step S12 determines whether or not the reflected signal is lost.
  • the state where the reflection signal is lost refers to the case where a sufficient resonance level cannot be detected as a result of scanning each loop coil, and corresponds to, for example, the case where the target position indicator 2 is separated from the input surface 10a. .. In this case, the control unit 28 returns the process to step S1 and re-enters the global scan mode.
  • the control unit 28 determines the position of the position indicator 2 based on the plurality of resonance levels temporarily stored in step S11, and the determined position is determined. Is supplied to the host processor 40 shown in FIG. 1 (step S13). Then, the process is returned to step S11, and the local scan is executed again.
  • the above-mentioned position detection method may be in two states described below. Hereinafter, each state will be described.
  • the first state is that the position indicator 2a having the pen function cannot be detected after shifting to the local scan mode for the position indicator 2b having the eraser function.
  • the second state is that when the position indicator 2a, which is the priority position indicator, is processed until step S9, a negative determination is made and the local scan cannot be proceeded to. Since the position indicator 2a which is the priority position indicator is detected after the position indicator 2a re-enters the global scan mode, the Y-axis global scan of the non-priority position indicator is not performed, resulting in the non-priority position. The position indicator 2b, which is an indicator, cannot be detected. This state occurs because the detection frequency is initialized in step S1 every time it is denied in step S9.
  • this is a state that can occur when the position indicator 2a having a pen function is left on the input surface 10a in a state of being laid down and a correct waveform cannot be obtained in the determination process of step S8. Therefore, it is necessary to realize a rapid global scan by adopting the global scan mode and the intermediate mode, while avoiding that the position indicator 2b which is the non-priority position indicator cannot be detected. ..
  • FIGS. 4 and 5 are process flow diagrams showing the position detection method executed by the control unit 28 in order to avoid the situation described above.
  • the method of position detection performed by the control unit 28 according to the present embodiment will be described in detail with reference to these drawings.
  • step S1 is divided into steps S1a and S1b, and when the determination result of step S9 is negative, the process proceeds to step S40 instead of step S1.
  • steps S41 to S44 are executed after step S13.
  • step S1 executes step S1 by dividing it into steps S1a and S1b.
  • Step S1a is a process for initializing the detection frequency
  • step S1b is a process for entering the global scan mode.
  • step S40 is a process of switching the detection frequency to the next frequency.
  • step S1b the control unit 28 executes step S1b.
  • the control unit 28 determines that the Y-axis side global scan of the position indicator 2b is executed first. Therefore, by adopting the global scan mode and the intermediate mode, it is possible to avoid a situation where the position indicator 2b which is the non-priority position indicator cannot be detected, while realizing a quick global scan.
  • the control unit 28 further executes steps S41 to S44 after step S13, as shown in FIG. More specifically, the control unit 28 first determines whether or not the current detection frequency is the resonance frequency of the position indicator 2b having the eraser function (step S41). As a result, when it is determined that the resonance frequency is not the resonance frequency of the position indicator 2b having the eraser function, the control unit 28 returns the process to step S11 and continues the local scan of the position indicator 2a. On the other hand, when determining that the resonance frequency is the resonance frequency of the position indicator 2b having the eraser function, the control unit 28 selects the loop coil LC (coil for partial global scan) used in the partial global scan described above (step S42). ), the partial global scan of the position indicator 2a is executed (step S43).
  • the loop coil LC coil for partial global scan
  • step S42 for example, the plurality of loop coils LC including one or both of the Y-axis side and the X-axis side may be sequentially selected, or may be selected in another order.
  • the resonance frequency (specified frequency) used in the partial global scan in step S43 becomes the resonance frequency (frequency for pen) of the position indicator 2a.
  • FIG. 7B is a process flow diagram showing details of the partial global scan executed by the control unit 28 in step S43.
  • the control unit 28 selects the loop coils LC for partial global scan (the ones selected in step S42 of FIG. 5) one by one (specifically, as shown in FIG. 2). While being connected to the common terminal of the switch circuit 22 by the selection circuit 21, the processing of steps S51 and S52 is repeated (step S50).
  • Step S51 is a process of transmitting a predetermined detection signal from the current loop coil LC by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the oscillator 29 side for a predetermined time using a specified frequency.
  • Step S52 is a process for scanning the current loop coil LC by connecting the switch circuit 22 shown in FIG. 2 to the detection circuit 24 side after the transmission of the detection signal is completed.
  • the control unit 28 temporarily stores the detected resonance level for each selected loop coil LC.
  • the control unit 28 determines whether or not the position indicator 2a is detected based on the presence or absence of the detection of the reflection signal from the position indicator 2a (step S44).
  • the process returns to step S1a to stop the local scan of the position indicator 2b and re-enter the global scan mode. This causes the Y-axis side global scan to be redone, but since the reflection signal from the position indicator 2a has been detected, the mode shifts to the local scan mode for the position indicator 2a, and the user has a position having a pen function. The input with the indicator 2a becomes possible.
  • step S44 determines in step S44 that "there is no detection"
  • the process returns to step S11.
  • the local scan mode of the position indicator 2b continues, and the user can continue the input by the position indicator 2b having the eraser function.
  • the detection of the position indicated by the position indicator 2a is continued even after the position indicated by the position indicator 2b is detected. Therefore, it is possible to detect the position indicated by the position indicator 2b and the detection indicated by the position indicator 2a. Therefore, the user can perform input by the position indicator 2a having the pen function without moving the position indicator 2b having the eraser function from the input surface 10a.
  • the global scan is performed in response to the fact that the detection of the position of the position indicator 2a has not been confirmed in the determination process after the end of the X-axis side global scan.
  • the Y-axis side global scan of the position indicator 2b is executed first. Therefore, the global scan mode and the intermediate mode are provided to realize a quick global scan, but it is a non-priority position indicator. It becomes possible to avoid that the position indicator 2b cannot be detected.
  • the present invention also includes a position detection device having any one of them.
  • FIG. 9 is a diagram showing appearances of the position detection device 1 and the position indicators 2a to 2c according to the second embodiment of the present invention.
  • the position detection device 1 according to the first embodiment is also compatible with the detection of the position indicator 2c. It is different from the detection device 1.
  • the position indicator 2c has a basic structure similar to that of the position indicator 2a, but has a side switch 5, and a resonance frequency depending on whether the side switch 5 is pressed or not. Is different from the position indicator 2a.
  • the position indicator 2a is referred to as a pen 1 (P1)
  • the position indicator 2c in a state in which the side switch 5 is not pressed is referred to as a pen 2 (P2)
  • the position in a state in which the side switch 5 is pressed is referred to as the pen 2 (P2)
  • the indicator 2c may be referred to as the pen 3 (P3)
  • the position indicator 2b which is an eraser may be simply referred to as an eraser.
  • FIG. 10 is a diagram showing an outline of the position detection method performed by the control unit 28 according to the present embodiment.
  • FIG. 1A shows a global scan mode in which a global scan is performed to scan the entire sensor 10 to detect the position of each position indicator 2, and FIG. It shows a local scan mode in which a local scan for scanning a region near a position is performed.
  • FIG. 2B shows a local scan mode for the position indicator 2b which is an eraser.
  • an intermediate mode for determining the position detected in the global scan mode exists between the global scan mode and the local scan mode, as in the first embodiment. To do.
  • the control unit 28 entering the global scan mode performs four types of Y-axis side global scans in time division. Specifically, the Y-axis side global scan is executed in the order of pen 2 (P2GSy), pen 3 (P3GSy), eraser (EGSy), and pen 1 (P1GSy). Since the four types of global scans on the Y-axis side are time-divided, the time length of the time TG is twice the time length of the time TG in the first embodiment.
  • the local scan of the position indicator 2b which is the eraser
  • the local scan of the position indicator 2b and the partial global scan of the position indicator 2a ( The first partial global scan) is alternately performed.
  • P1GSp illustrated in FIG. 10B indicates a partial global scan of the pen 1.
  • the point of this embodiment is that the order of the Y-axis side global scan of the position indicator 2a and the position indicator 2b in the global scan mode is opposite to that of the first embodiment. That is, in the present embodiment, the pen 1 which is the target of the partial global scan is a non-priority position indicator relatively to the eraser which is the target of the local scan. Due to such a difference from the first embodiment, in the present embodiment, even if the pen 1 is detected by the partial global scan, it is necessary to once shift to the global scan mode in order to confirm the detection. There is. However, after shifting to the global scan mode, the eraser, which is the priority position indicator that is prioritized relative to the pen 1, is detected again.
  • the local scan mode for the pen 1 cannot be entered. Therefore, it is necessary to be able to shift to the local scan mode for the pen 1 when the pen 1 is detected by the partial global scan.
  • 11 and 12 are process flow diagrams showing a position detection method executed by the control unit 28 in order to avoid such a state.
  • the method of position detection performed by the control unit 28 according to the present embodiment will be described in detail with reference to these drawings.
  • steps S60 to S62 are inserted between steps S2 and S3, and steps S63 to S67 are adopted instead of steps S41 to S44. 5 is different from the method shown in FIG. Hereinafter, description will be made focusing on these differences.
  • step S13 the control unit 28 determines whether or not the current detection frequency is for the pen 1 (that is, the resonance frequency of the position indicator 2a) (step S13). S63). As a result, when it is determined that the pen 1 is used, the control unit 28 returns the process to step S11 and continues the local scan of the pen 1. On the other hand, when it is determined that the pen 1 is not for the pen 1, the control unit 28 selects the partial global scan coil in the same manner as in step S42 shown in FIG. 5 (step S64), and then in step S43 shown in FIG. The partial global scan is executed (step S65).
  • the resonance frequency (designated frequency) used in the partial global scan in step S65 is the resonance frequency of the pen 1 (frequency for pen 1).
  • the control unit 28 that has executed the partial global scan determines whether or not the pen 1 is detected based on whether or not the reflection signal from the pen 1 is detected (step S66).
  • the control unit 28, which has determined that “not detected”, returns the process to step S11.
  • the eraser's local scan mode continues, and the user can continue inputting with the eraser.
  • the control unit 28 determines in step S66 that the pen 1 has been detected, the pen 1 detection flag is set to True (step S67).
  • the processing is returned to step S1a, and the initialization of the detection frequency (step S1a) and the reentry to the global scan mode (step S1b) are executed.
  • the Y-axis side global scan of step S2 is executed in the order of pen 2, pen 3, eraser, and pen 1.
  • the control unit 28 performs a process of determining whether or not the pen 1 detection flag is True after the end of step S2 (step S60).
  • the control unit 28 further performs a process of determining whether or not the current detection frequency is for the pen 1 (step S61).
  • the control unit 28, which has obtained a positive determination result in step S61 skips step S3 and advances the process to step S4.
  • each process in the intermediate mode including the determination process in step S8 is skipped, so even if the positions of the pen 2, the pen 3, or the eraser are detected in step S2, these positions are finally detected. Instead, the Y-axis side global scan for the next position indicator 2 is performed.
  • step S61 Since the determination result of step S61 is affirmative when the Y-axis side global scan is performed for the pen 1, step S3 is executed in this case, and it becomes possible to proceed to the intermediate mode. .. Therefore, it becomes possible to shift to the local scan mode for the pen 1 when the pen 1 is detected by the partial global scan.
  • control unit 28 which is determined to be False in step S60, skips the processes of steps S61 and S62 and advances the process to step S3.
  • the control unit 28 which has obtained a negative determination result in step S61, performs a process of setting the pen 1 detection flag to False (step S62), and then advances the process to step S3.
  • the determination result of step S60 can be fixed to False until the partial global scan for the pen 1 is performed next.
  • the position detecting device 1 and the position detecting method according to the present embodiment when the position of the pen 1 is detected as a result of performing the partial global scan, the mode shifts to the global scan mode. Since the positions of the pen 2, the pen 3, and the eraser are not detected, the position of the pen 1 can be detected even though the pen 1 is a non-priority position indicator. Therefore, the pen 1 which is the non-priority position indicator can be shifted to the local scan mode by the partial global scan.
  • an example of the position detecting method according to the present invention has been described using the position indicator 2a having a pen function and the position indicator 2b having an eraser function, but the present invention has different functions.
  • the present invention is widely applicable to a plurality of position indicators having the same.
  • the shape of the position indicator 2a having a pen function is described as a pen type and the shape of the position indicator 2b having an eraser function is described as an eraser type, but a switch for switching between the pen function and the eraser function is used. By providing the position indicator and controlling this switch, it is possible to realize the pen function and the eraser function in the position indicator of the same shape.
  • the global scan is performed in the order of the Y-axis side global scan and then the X-axis side global scan (see FIG. 4, etc.), and the Y-axis side local scan is performed after the X-axis side local global scan.
  • the local scan is performed in the order of scan (see FIG. 7A)
  • the present invention is preferably applicable to the case where one or both of these orders are replaced.

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Abstract

【課題】複数の位置指示器それぞれで指示される位置を状況に応じて適切に検出することを可能とする。 【解決手段】位置検出装置１は、センサ１０と、位置指示器２ａによって指示された第１の位置及び位置指示器２ｂによって指示された第２の位置をセンサ１０を介して検出するセンサコントローラ２０とを備える。センサコントローラ２０は、第１の位置及び第２の位置のいずれも検出していない状態から第１の位置を検出した状態に移行した後には、第１の位置の検出を継続しつつ第２の位置の検出を停止する一方、第１の位置及び第２の位置のいずれも検出していない状態から第２の位置を検出した状態に移行した後には、第２の位置の検出及び第１の位置の検出の両方を継続する。

Description

位置検出装置及び位置検出方法
　本発明は位置検出装置及び位置検出方法に関し、特に、複数の位置指示器それぞれで指示される位置を適切に検出する位置検出装置及び位置検出方法に関する。
　タブレット端末やスマートフォンなどの電子機器の入力デバイスとして、電磁誘導方式の入力装置が知られている。この種の入力装置は、例えばペン型に形成された位置指示器と、平板状の入力面を有する位置検出装置とを含んで構成される。ユーザは、位置指示器を手に持ち、あたかも紙面に文字や絵を書くかのように入力面上で位置指示器を摺動させることにより、入力操作を行う。
　位置指示器は、インダクタ及びキャパシタを含む共振回路を有して構成される。また、位置検出装置は、入力面内に配設された複数のループコイルを有して構成される。位置検出装置による位置指示器の位置検出について簡単に説明すると、まず初めに、位置検出装置がいずれかのループコイルから磁界を発生させる。すると、位置指示器のインダクタに誘導電力が発生し、キャパシタが充電される。その後、位置検出装置が磁界を消失させると、位置指示器から、キャパシタに充電された電力を利用して反射信号が送信される。位置検出装置は、こうして送信された反射信号の各ループコイルでの受信強度を判定することにより、入力面内における位置指示器の位置を検出する。
　特許文献１には、両端に共振回路を設けた位置指示器が開示されている。両端の共振回路は、位置検出装置からの信号に対する反射信号の位相が互いに異なるように構成されており、したがって、位置検出装置はこれらを区別して検出することができる。その結果、例えば一端をペンとして取り扱い、他端を消しゴムとして取り扱うことができるので、ユーザは、あたかも消しゴム付きの鉛筆を使っているような感覚で位置指示器を用いることが可能になる。
特開平８－６９３５０号公報
　ところで、通常の文房具においては、鉛筆の後端に設けられた消しゴムだけでなく、鉛筆とは別体の消しゴムも多く用いられる。そこで本願の発明者は、位置指示器についても、消しゴム機能を有する位置指示器とペン機能を有する位置指示器とを別のデバイスにすることを検討している。この場合、それぞれの位置指示器によって指示される位置を区別して検出するために、一例として、次のような位置検出方法の採用が考えられる。各位置指示器に異なる共振周波数を割り当て、初めにそれぞれの共振周波数を用いたグローバルスキャン（センサ全体のスキャン）を時分割で行い、グローバルスキャンによっていずれかの位置指示器によって指示された位置が検出された場合に、その位置指示器によって指示された位置のローカルスキャン（センサのうち検出済みの位置の近傍領域のスキャン）に移行する、という位置検出方法の採用が考えられる。
　しかしながら、このような位置検出方法を採用する場合、ある位置指示器によって指示された位置を検出した後には、他の位置指示器によって指示された位置の検出が行えなくなってしまう。したがって、ある位置指示器によって指示された位置が検出された場合であっても、他の位置指示器によって指示された位置の検出を行えるようにすることが求められていた。一例として、消しゴム機能を有する位置指示器によって指示された位置が検出された場合であっても、ペン機能を有する位置指示器が接近した場合にはペンである位置指示器によって指示された位置の検出を行えるようにすることが求められていた。
　したがって、本発明の目的の一つは、複数の位置指示器それぞれで指示される位置を状況に応じて適切に検出することのできる位置検出装置及び位置検出方法を提供することにある。
　本発明の位置検出装置は、センサと、第１の位置指示器によって指示された第１の位置及び第２の位置指示器によって指示された第２の位置を前記センサを介して検出するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後には、前記第１の位置の検出を継続しつつ前記第２の位置の検出を停止する一方、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後には、前記第２の位置の検出及び前記第１の位置の検出の両方を継続する、ことを特徴とする。
　本発明の位置検出方法は、第１の位置指示器によって指示された第１の位置及び第２の位置指示器によって指示された第２の位置をセンサを介して検出する位置検出方法であって、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後に、前記第１の位置の検出を継続しつつ前記第２の位置の検出を停止する一方、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後に、前記第２の位置の検出及び前記第１の位置の検出の両方を継続する、ことを特徴とする。
　本発明によれば、複数の位置指示器それぞれで指示される位置を状況に応じて適切に検出することができる。
本発明の第１の実施の形態による位置検出装置１及び位置指示器２ａ，２ｂの外観を示す図である。 位置指示器２、センサ１０、及びセンサコントローラ２０の内部構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による制御部２８が実施する位置検出方法の概要を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による位置検出方法を示す処理フロー図である。 本発明の第１の実施の形態による位置検出方法を示す処理フロー図である。 （ａ）は、図４、図１１、図１３のステップＳ２で実行されるＹ軸側グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図であり、（ｂ）は、図４、図１１、図１３のステップＳ７で実行されるＹ軸側グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。 （ａ）は、図５、図１２、図１３のステップＳ１１で実行されるローカルスキャンの詳細を示す処理フロー図であり、（ｂ）は、図５のステップＳ４３及び図１２のステップＳ６４で実行される部分グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。 図４、図１１、図１３のステップＳ２，Ｓ７で検出される共振レベルを模式的に表した図である。 本発明の第２の実施の形態による位置検出装置１及び位置指示器２ａ～２ｃの外観を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による制御部２８が実施する位置検出方法の概要を示す図である。 本発明の第２の実施の形態による位置検出方法を示す処理フロー図である。 本発明の第２の実施の形態による位置検出方法を示す処理フロー図である。 本発明の位置検出方法の具体例を示す処理フロー図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施の形態による位置検出装置１及び位置指示器２ａ，２ｂの外観を示す図である。位置検出装置１は、入力面１０ａを有するタブレット端末などのコンピュータであり、図１に示すように、センサ１０、センサコントローラ２０、及びホストプロセッサ４０を有して構成される。このうちセンサ１０及びセンサコントローラ２０については、後ほど詳しく説明する。ホストプロセッサ４０は、コンピュータである位置検出装置１の中央処理装置であり、センサコントローラ２０から入力される座標に基づいてストロークデータを生成する処理、生成したストロークデータを記憶装置に格納する処理、生成したストロークデータを他のコンピュータに向けて送信する処理、生成したストロークデータをレンダリングして表示装置に表示する処理などを行う。
　位置指示器２ａ，２ｂはそれぞれ、位置検出装置１に対する入力装置として機能する装置である。図１に示すように、ペン機能を有する位置指示器２ａはペン型、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂは消しゴム型の形状に形成されている。詳しくは後述するが、位置検出装置１は、これらを共振周波数の違いによって区別して検出することができ、上述したストロークデータを生成する際、位置指示器２ａをペンとして取り扱い、位置指示器２ｂを消しゴムとして取り扱う。以下の説明では、位置指示器２ａ，２ｂ（及び、第２の実施の形態で説明する位置指示器２ｃ）をまとめて位置指示器２と称する場合がある。
　図２は、位置指示器２、センサ１０、及びセンサコントローラ２０の内部構成を示す図である。まず位置指示器２に着目すると、位置指示器２は、インダクタ３及びキャパシタ４を含んでなるＬＣ共振回路を有して構成される。インダクタ３のインダクタンス及びキャパシタ４のキャパシタンスは、このＬＣ共振回路の共振周波数が位置指示器２の種類ごとに異なることとなるように設定される。インダクタ３は、センサ１０から供給される磁界に応じて誘導電圧を生成し、キャパシタ４を充電する役割を果たす。また、センサ１０からの磁界の供給が止まった後のインダクタ３は、キャパシタ４に蓄積した電荷を利用して、位置検出装置１に対して反射信号を送信する役割を果たす。
　センサ１０は、図２に示すように、長方形の平面領域内に複数のループコイルＬＣが配置された構成を有している。各ループコイルＬＣの一端は接地され、他端はセンサコントローラ２０に接続される。図３では、複数のループコイルＬＣの例として、図示したｙ方向に延在するｍ本のＸ軸側ループコイルＸ１～Ｘｍと、ｙ方向に直交するｘ方向に延在するｎ本のＹ軸側ループコイルＹ１～Ｙｎを図示している。ｍ，ｎは、それぞれ例えば４０である。
　センサコントローラ２０は、位置指示器２ａによって指示された入力面１０ａ上の位置（第１の位置）及び位置指示器２ｂによって指示された入力面１０ａ上の位置（第２の位置）をセンサ１０を介して検出する。センサコントローラ２０は、図２に示すように、選択回路２１と、スイッチ回路２２と、アンプ２３と、検波回路２４と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２５と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）２６と、アナログデジタル変換回路（Ａ／Ｄ）２７と、制御部２８と、発振器２９と、電流ドライバ３０とを有して構成される。
　選択回路２１には各ループコイルＬＣの他端が接続されている。選択回路２１は、制御部２８からの制御に応じて複数のループコイルＬＣの中の１本又は複数本を選択し、選択したものをスイッチ回路２２に接続する役割を果たす。
　スイッチ回路２２は、１つの共通端子と２つの選択端子とを有するスイッチであり、共通端子に接続される選択端子を制御部２８からの制御に応じて切り替え可能に構成される。スイッチ回路２２の共通端子には選択回路２１が、一方の選択端子にはアンプ２３の入力端が、他方の選択端子には電流ドライバ３０の出力端がそれぞれ接続される。
　アンプ２３は、スイッチ回路２２を介して選択回路２１から供給される電圧信号を増幅し、検波回路２４に出力する回路である。検波回路２４は、アンプ２３から出力される電圧信号に対して包絡線検波を行うことによって包絡線信号を生成し、ローパスフィルタ２５に出力する回路である。ローパスフィルタ２５は、検波回路２４が生成した包絡線信号から高周波成分を除去する役割を果たす。サンプルホールド回路２６は、ローパスフィルタ２５によって高周波成分が除去された上記包絡線信号のサンプル動作及びホールド動作を、所定時間間隔で行うよう構成される。アナログデジタル変換回路２７は、サンプルホールド回路２６によりホールドされている信号にアナログデジタル変換を施すことによってデジタル信号を生成し、制御部２８に出力する。
　制御部２８は、記憶装置に記憶されるプログラムに従って動作するプロセッサであり、図１に示したホストプロセッサ４０に接続される。制御部２８は、選択回路２１、スイッチ回路２２、サンプルホールド回路２６、アナログデジタル変換回路２７、及び発振器２９の制御を行う他、アナログデジタル変換回路２７から供給されるデジタル信号に基づいて位置指示器２の位置を検出し、検出した位置を示す座標を位置指示器２の種類と対応付けてホストプロセッサ４０に出力する処理などを実行するように構成される。
　図３は、本実施の形態による制御部２８が実施する位置検出方法の概要を示す図である。同図（ａ）は、各位置指示器２によって指示される位置を検出するためにセンサ１０の全体をスキャンするグローバルスキャンを行うグローバルスキャンモードを示し、同図（ｂ）は、センサ１０のうち検出済みの位置の近傍領域をスキャンするローカルスキャンを行うローカルスキャンモードを示している。詳しくは後述するが、同図（ｂ）には、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂによって指示される位置の検出についてのローカルスキャンモードを示している。また、グローバルスキャンモードとローカルスキャンモードの間には、グローバルスキャンモードで検出された位置を確定するための中間モードが存在する。
　グローバルスキャンモードにエントリした後、制御部２８は、時間ＴＧごとに１回の頻度で、各位置指示器２のグローバルスキャンを時分割で実行するように構成される。図３に示した「ＰＧＳ」は、ペン(Pen)機能を有する位置指示器２ａのグローバルスキャン(GlobalScan)を表し、「ＥＧＳ」は、消しゴム(Eraser)機能を有する位置指示器２ａのグローバルスキャン(GlobalScan)を表している。
　時間ＴＧは、例えば０．１２５秒（８Ｈｚ）に設定される。制御部２８は、個々の位置指示器２のグローバルスキャンを、Ｙ軸側ループコイルＬＣをスキャン対象とするＹ軸側グローバルスキャンと、Ｘ軸側ループコイルＬＣをスキャン対象とするＸ軸側グローバルスキャンとに分割し、グローバルスキャンモードにおいては、各位置指示器２のＹ軸側グローバルスキャンを時分割で繰り返し実行するよう構成される。なお、図３において「ＰＧＳ」「ＥＧＳ」それぞれの末尾に付した符号「ｙ」は、Ｙ軸側グローバルスキャンであることを表している。制御部２８は、これらのＹ軸側グローバルスキャンでいずれかの位置指示器２が検出された場合に、その位置指示器２についての中間モードに移行するよう構成される。
　本実施の形態によるグローバルスキャンモードにおいては、Ｙ軸側グローバルスキャンを行う位置指示器の順序が予め決められており、他のモードからグローバルスキャンモードにエントリした場合、この予め決められた順序に従って各位置指示器のＹ軸側グローバルスキャンが開始される。以下の説明では、グローバルスキャンモードにおいてＹ軸側グローバルスキャンが相対的に先に行われる位置指示器を「優先位置指示器」と称し、相対的に後に行われる位置指示器を「非優先位置指示器」と称する。図３に示すように、位置指示器２ａ、位置指示器２ｂの順でＹ軸側グローバルスキャンが実行される。したがって、本実施の形態においては、ペン機能を有する位置指示器２ａが優先位置指示器であり、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂが非優先位置指示器である。
　中間モードについて説明する。中間モードにエントリすると、制御部２８は、グローバルスキャンモードで検出された位置指示器２についてのＸ軸側グローバルスキャンと、検出を確定するための判定処理とを実行するよう構成される。判定処理は、Ｙ軸側グローバルスキャン及びＸ軸側グローバルスキャンの検出結果が所定の検出条件を満たしているか否かを判定する処理である。詳しくは後述するが、所定の検出条件には、例えば、Ｙ軸側グローバルスキャン及びＸ軸側グローバルスキャンで検出された反射信号の受信強度分布が所定の形状になっていること、などが含まれる。判定処理の結果として位置の検出が確定した場合、制御部２８は、位置の検出が確定した位置指示器２についてのローカルスキャンモードに移行する。一方、確定しなかった場合、制御部２８はグローバルスキャンモードに戻る。
　ローカルスキャンモードにエントリした後、制御部２８は、図３（ｂ）に示すように、対象の位置指示器についてのローカルスキャンを時間ＴＬごとに１回の頻度で行うよう構成される。ＴＬは例えば約０．００７５秒（１３３Ｈｚ）であり、上述した時間ＴＧに比べて小さい値に設定される。これは、上述したストロークデータを高い精度で生成できるようにするためである。なお、図３に示した「ＥＬＳ」は、消しゴム(Eraser)機能を有する位置指示器２ｂのローカルスキャン(LocalScan)を表している。また、「ＥＬＳ」の末尾に付した符号「ｘ」「ｙ」はそれぞれ、Ｘ軸側ループコイルＬＣのスキャンと、Ｙ軸側ループコイルＬＣのスキャンとを表している。図３（ｂ）に示すように、制御部２８は、１回のローカルスキャンにおいて、Ｘ軸側のループコイルＬＣのスキャンと、Ｙ軸側のループコイルＬＣのスキャンとを順次実施するように構成される。
　制御部２８は、対象の位置指示器について時間ＴＬごとに１回の頻度でローカルスキャンを行う。一方、制御部２８は、他の位置指示器２についてグローバルスキャンを行う。本実施形態の一例として、他の位置指示器２について行われるグローバルスキャンは分割して実行される。すなわち、他の位置指示器２の部分的なグローバルスキャン（以下、部分グローバルスキャンと称す）を実行するように構成される。部分グローバルスキャンは、対応するグローバルスキャンの一部であり、例えば、２～３本のループコイルＬＣについてスキャンを行うことをいう。なお、部分グローバルスキャンでスキャンの対象とするループコイルＬＣには、Ｙ軸側ループコイルＬＣ及びＸ軸側ループコイルＬＣの一方又は両方が含まれていてよい。部分グローバルスキャンにおいてスキャンできるループコイルＬＣの具体的な本数は、一例として、部分グローバルスキャンの時間長を考慮して決定される。
　本実施の形態において、制御部２８は、ペン機能を有する位置指示器２ａを優先的に取り扱うため、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードにエントリしている場合に、位置指示器２ｂのローカルスキャンと、位置指示器２ａの部分グローバルスキャンとを交互に行うように構成される。なお、図３に示した「ＰＧＳｐ」は、ペン機能を有する位置指示器２ａの部分グローバルスキャンを示している。これにより制御部２８は、位置指示器２ａの位置及び位置指示器２ｂの位置のいずれも検出していない状態において位置指示器２ｂの位置を検出した後、位置指示器２ａの位置及び位置指示器２ｂの位置の検出の両方を継続することになる。
　そして、本実施の形態において、制御部２８は、ペン機能を有する位置指示器２ａについてのローカルスキャンモードにエントリしている場合には、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂの部分グローバルスキャンを実施しない。つまり、制御部２８は、位置指示器２ａの位置及び位置指示器２ｂの位置のいずれも検出していない状態から位置指示器２ａの位置を検出した状態に移行した後には、位置指示器２ａの位置の検出を継続する一方で、位置指示器２ｂの位置の検出を停止するよう構成される。これは、ペン機能を有する位置指示器２ａによって位置を入力中に消しゴム機能を有する位置指示器２ｂによって位置を入力しない、というユーザの実情の一例に基づく構成である。ユーザの実情によっては、位置指示器２ａについてのローカルスキャンモードにエントリしている場合に位置指示器２ｂの部分グローバルスキャンを行うこととしてもよいのは、勿論である。
　部分グローバルスキャンにおいて位置指示器２ａが検出された場合、制御部２８は、グローバルスキャンモードに戻る。グローバルスキャンでは位置指示器２ａが検出されることになるので、グローバルスキャンの終了後、制御部２８は位置指示器２ａについてのローカルスキャンモードに遷移し、位置指示器２ａの位置検出を継続して行うことになる。
　図２に戻る。発振器２９は、任意の周波数の交流信号（以下、「検出用信号」という）を生成可能に構成された回路である。発振器２９が生成する検出用信号の周波数（以下、「検出用周波数」という）は、制御部２８によって制御される。電流ドライバ３０は、発振器２９から出力される検出用信号を電流信号に変換し、スイッチ回路２２に供給する。
　以下、制御部２８による位置指示器２によって指示された位置の検出の具体的方法について、制御部２８によって実行される処理フローを参照しながら、より詳しく説明する。
　図１３は、制御部２８によって実行される位置検出方法の具体例を示す処理フロー図である。
　図１３に示すように、制御部２８は、まず初めにグローバルスキャンモードにエントリする（ステップＳ１）。グローバルスキャンモードにエントリする際、制御部２８は、検出用周波数の初期化を行う。こうして初期化された検出用周波数は、本実施の形態においては位置指示器２ａの共振周波数となる（図３（ａ）を参照）。
　グローバルスキャンモードにエントリした後、制御部２８は、Ｙ軸側グローバルスキャンを行う（ステップＳ２）。
　図６（ａ）は、ステップＳ２で実行されるＹ軸側グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。制御部２８は、Ｙ軸側の各ループコイルＬＣを１本ずつ選択しつつ（具体的には、図２に示した選択回路２１によりスイッチ回路２２の共通端子に接続しつつ）、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ２０）。
　ステップＳ２１は、図２に示したスイッチ回路２２を発振器２９側に接続することにより、現在の検出用周波数を用いて所定時間にわたり、現在のループコイルＬＣ（Ｙ軸側のループコイルＬＣ）から所定の検出用信号を送信する処理である。もし現在の検出用周波数を共振周波数とする位置指示器２が現在のループコイルＬＣの近傍に存在していれば、ステップＳ２１の間に、図２に示したキャパシタ４が充電されることになる。
　ステップＳ２２は、検出用信号の送信完了後、図２に示したスイッチ回路２２を検波回路２４側に接続することにより、現在のループコイルＬＣ（Ｙ軸側のループコイルＬＣ）のスキャンを行う処理である。ここでいうスキャンは、位置指示器２が送信した反射信号の受信強度（共振レベル）を検出する処理である。制御部２８は、Ｙ軸側のループコイルＬＣごとに、検出した共振レベルを一時的に記憶する。
　図１３に戻る。Ｙ軸側グローバルスキャンを終了すると、制御部２８は、一時的に記憶しておいた複数の共振レベルの中に閾値以上のものがあったか否かを判定する（ステップＳ３）。その結果、制御部２８が「なかった」と判定した場合には、検出用周波数を次のもの（現在の検出用周波数が位置指示器２ａ用の共振周波数であれば、位置指示器２ｂ用の共振周波数。現在の検出用周波数が位置指示器２ｂ用の共振周波数であれば、位置指示器２ａ用の共振周波数。）に切り替え（ステップＳ４）、処理をステップＳ２に戻す。このステップＳ４を設けていることにより、グローバルスキャンモードにおいては、Ｙ軸側グローバルスキャンによる位置指示器２ａの位置の検出と、Ｙ軸側グローバルスキャンによる位置指示器２ｂの位置の検出とが交互に繰り返されることになる。
　一方、ステップＳ３で制御部２８が「あった」と判定した場合、制御部２８は、中間モードにエントリする（ステップＳ５）とともに、ステップＳ２で一時的に記憶しておいた複数の共振レベルに基づき、位置指示器２が最も接近しているＹ軸側ループコイルＬＣ（以下、「最近接Ｙ軸側ループコイルＬＣ」という）を決定する（ステップＳ６）。そして、位置指示器２のＸ軸側グローバルスキャンを行う（ステップＳ７）。
　図６（ｂ）は、ステップＳ７で実行されるＸ軸側グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。制御部２８は、Ｘ軸側の各ループコイルＬＣを１本ずつ選択しつつ（具体的には、図２に示した選択回路２１によりスイッチ回路２２の共通端子に接続しつつ）、ステップＳ２６，Ｓ２７の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ２５）。
　ステップＳ２６は、図２に示したスイッチ回路２２を発振器２９側に接続することにより、現在の検出用周波数を用いて所定時間にわたり、最近接Ｙ軸側ループコイルＬＣから所定の検出用信号を送信する処理である。この時点で、現在の検出用周波数を共振周波数とする位置指示器２は最近接Ｙ軸側ループコイルＬＣの近傍に存在する蓋然性が高い。したがって、ステップＳ２６の間に、そのような位置指示器２のキャパシタ４が充電されることになる。
　ステップＳ２７は、検出用信号の送信完了後、図２に示したスイッチ回路２２を検波回路２４側に接続することにより、現在のループコイルＬＣ（Ｘ軸側のループコイルＬＣ）のスキャンを行う処理である。ここでいうスキャンも、位置指示器２が送信した反射信号の受信強度（共振レベル）を検出する処理である。制御部２８は、Ｘ軸側のループコイルＬＣごとに、検出した共振レベルを一時的に記憶する。
　図１３に戻る。Ｘ軸側グローバルスキャンを終了すると、制御部２８は、ステップＳ２，Ｓ７の実行結果を受けて位置の検出を確定するための判定処理を行う（ステップＳ８）。この判定処理には、ステップＳ３と同様、Ｘ軸側の各ループコイルＬＣについて一時的に記憶しておいた複数の共振レベルの中に閾値以上のものがあったか否かを判定する処理の他、共振レベルの分布が所定の形状（例えば、後述する図８に示すような山なりの形状）になっているか否か、電磁共振の位相差がサイドローブのものになっていないか、サイドローブとメインピークの共振レベルの比率が正常値か、などが含まれる。ローカルスキャンを一度試行し、その結果として位置指示器２が検出されるか、という点も判定の対象としてもよい。
　図８は、ステップＳ２，Ｓ７で検出される共振レベルを模式的に表した図である。同図の横軸はｘ軸又はｙ軸であり、縦軸は共振レベルである。同図に示すように、ステップＳ２，Ｓ７で検出される共振レベルは、図示した位置Ｐｍに現れている相対的に大きなピーク（メインピーク）と、その両側（図示した位置Ｐｓ）に現れている相対的に小さなピーク（サイドローブ）とを有して構成される。サイドローブは、センサ１０から生ずる磁力線が輪形となっているために生ずるもので、サイドローブの位置に位置指示器２は存在しない。
　図１３に戻り、ステップＳ８の処理は要するに、図８のような波形が正しく得られていること、及び、検出しようとしている位置が位置Ｐｍであること、を確認する処理となっている。ステップＳ８ではまた、位置Ｐｍが位置指示器２の位置として決定される。
　ステップＳ８において判定処理を実施した結果、位置指示器２の検出が確定しなかった場合、制御部２８は処理をステップＳ１に戻し、グローバルスキャンモードに再エントリする。一方、位置指示器２の検出が確定した場合、制御部２８はローカルスキャンモードにエントリし（ステップＳ１０）、位置指示器２のローカルスキャンを開始する（ステップＳ１１）。この場合のローカルスキャンで使用する共振周波数（指定周波数）は、現在の検出用周波数となる。
　図７（ａ）は、ステップＳ１１で実行されるローカルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。制御部２８は、対象の位置指示器２の位置（中間モードからの移行直後にはステップＳ８で決定されたもの。２回目以降のローカルスキャンでは直前のローカルスキャンによって決定されたもの）から近い順に所定本数（例えば３本又は４本）のＹ軸側ループコイルＬＣを１本ずつ選択しつつ（具体的には、図２に示した選択回路２１によりスイッチ回路２２の共通端子に接続しつつ）、ステップＳ３１，Ｓ３２の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ３０）。
　ステップＳ３１は、図２に示したスイッチ回路２２を発振器２９側に接続することにより、指定周波数を用いて所定時間にわたり、現在のループコイルＬＣ（Ｙ軸側ループコイルＬＣ）から所定の検出用信号を送信する処理である。ステップＳ３２は、検出用信号の送信完了後、図２に示したスイッチ回路２２を検波回路２４側に接続することにより、現在のループコイルＬＣのスキャンを行う処理である。制御部２８は、選択したループコイルＬＣごとに、検出した共振レベルを一時的に記憶する。
　続いて制御部２８は、対象の位置指示器２の位置から近い順に所定本数（例えば３本又は４本）のＸ軸側ループコイルＬＣを１本ずつ選択しつつ（具体的には、図２に示した選択回路２１によりスイッチ回路２２の共通端子に接続しつつ）、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ３３）。
　ステップＳ３４は、図２に示したスイッチ回路２２を発振器２９側に接続することにより、指定周波数を用いて所定時間にわたり、現在のループコイルＬＣ（Ｘ軸側ループコイルＬＣ）から所定の検出用信号を送信する処理である。ステップＳ３５は、検出用信号の送信完了後、図２に示したスイッチ回路２２を検波回路２４側に接続することにより、現在のループコイルＬＣのスキャンを行う処理である。制御部２８は、選択したループコイルＬＣごとに、検出した共振レベルを一時的に記憶する。
　なお、ステップＳ３４では現在のループコイルＬＣから所定の検出用信号を送信することとしているが、グローバルスキャンの場合と同様、ステップＳ３０の結果に基づいて位置指示器２が最も接近している最近接Ｙ軸側ループコイルＬＣを決定し、最近接Ｙ軸側ループコイルＬＣから検出用信号を送信することとしてもよい。また、図７（ａ）にはステップＳ３０～Ｓ３２の後にステップＳ３３～Ｓ３５を実行する例を示しているが、この順序は逆であってもよい。
　図１３に戻る。制御部２８は、ステップＳ１１の処理が終了した後、反射信号が失われたか否かを判定する（ステップＳ１２）。反射信号が失われた状態とは、各ループコイルをスキャンした結果、十分な共振レベルが検出できなかった場合を指し、例えば、対象の位置指示器２が入力面１０ａから離れた場合が相当する。この場合、制御部２８は処理をステップＳ１に戻し、グローバルスキャンモードに再エントリする。一方、ステップＳ１２で反射信号が失われていないと判定した場合、制御部２８は、ステップＳ１１で一時的に記憶した複数の共振レベルに基づいて位置指示器２の位置を決定し、決定した位置を示す座標を図１に示したホストプロセッサ４０に供給する（ステップＳ１３）。その後、処理をステップＳ１１に戻し、再度ローカルスキャンを実行する。
　ところで、上述した位置検出方法では、以下に説明する２つの状態になることがある。以下、それぞれの状態について説明する。
　１つ目の状態は、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードに移行した後には、ペン機能を有する位置指示器２ａの検出が行えなくなってしまうというものである。一例として、ユーザが消しゴム機能を有する位置指示器２ｂを入力面１０ａ上に放置してペン機能を有する位置指示器２ａによる入力を行う状態があり得る。そこで、この状態において、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードに移行した後においても、ペン機能を有する位置指示器２ａの検出を行えるようにする必要がある。
　２つ目の状態は、優先位置指示器である位置指示器２ａについて、ステップＳ９まで処理が進むけれども、そこで否定判定となってしまってローカルスキャンに進めない、という状態が継続している場合に、位置指示器２ａがグローバルスキャンモードに再エントリした後、優先位置指示器である位置指示器２ａが検出されるので、非優先位置指示器のＹ軸グローバルスキャンが行われず、結果、非優先位置指示器である位置指示器２ｂを検出できなくなってしまうというものである。この状態は、ステップＳ９で否定されるたびに、ステップＳ１で検出用周波数が初期化されてしまうために生ずる。例えば、ペン機能を有する位置指示器２ａが横倒しの状態で入力面１０ａ上に放置されており、ステップＳ８の判定処理において正しい波形が得られない場合などに発生し得る状態である。したがって、グローバルスキャンモード及び中間モードを採用することによって迅速なグローバルスキャンを実現しつつも、非優先位置指示器である位置指示器２ｂが検出できなくなってしまうことを回避できるようにする必要がある。
　図４及び図５は、上述にて説明した状態になることを回避するために制御部２８によって実行される位置検出方法を示す処理フロー図である。以下、これらの図を参照しながら、本実施の形態による制御部２８が行う位置検出の方法について、詳細に説明する。
　図４及び図５に示す方法は、ステップＳ１をステップＳ１ａ，Ｓ１ｂに分割した点、ステップＳ９の判定結果が否定的なものとなった場合にステップＳ１ではなくステップＳ４０に移行することとした点と、ステップＳ１３の後にステップＳ４１～Ｓ４４を実行することとした点とで、図１３に示した方法と相違する。以下、これらの相違点に着目して説明する。
　制御部２８は、図４に示すように、ステップＳ１をステップＳ１ａ，Ｓ１ｂに分けて実行する。ステップＳ１ａは検出用周波数を初期化する処理であり、ステップＳ１ｂはグローバルスキャンモードにエントリする処理である。
　また、制御部２８は、図４に示すように、ステップＳ９の判定結果が否定的なものとなった場合に、ステップＳ１ではなくステップＳ４０に移行する。ステップＳ４０は、ステップＳ４と同じく、検出用周波数を次のものに切り替える処理である。ステップＳ４０を実行した後、制御部２８は、ステップＳ１ｂを実行する。これにより制御部２８は、検出用周波数を初期化することなく、グローバルスキャンモードに再エントリすることになる。したがって、ステップＳ９で位置指示器２ａの位置が確定しなかったことを受けてグローバルスキャンモードに移行する場合、制御部２８は、位置指示器２ｂのＹ軸側グローバルスキャンを先に実行することになるので、グローバルスキャンモード及び中間モードを採用することによって迅速なグローバルスキャンを実現しつつも、非優先位置指示器である位置指示器２ｂが検出できなくなってしまうことを回避できるようになる。
　制御部２８はさらに、図５に示すように、ステップＳ１３の後にステップＳ４１～Ｓ４４を実行する。詳しく説明すると、制御部２８はまず、現在の検出用周波数が消しゴム機能を有する位置指示器２ｂの共振周波数であるか否かを判定する（ステップＳ４１）。その結果、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂの共振周波数でないと判定した場合、制御部２８は、処理をステップＳ１１に戻し、位置指示器２ａのローカルスキャンを続行する。一方、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂの共振周波数であると判定した場合、制御部２８は、上述した部分グローバルスキャンで使用するループコイルＬＣ（部分グローバルスキャン用コイル）を選択した後（ステップＳ４２）、位置指示器２ａの部分グローバルスキャンを実行する（ステップＳ４３）。ステップＳ４２においては、例えば、Ｙ軸側及びＸ軸側の一方又は両方を含む複数のループコイルＬＣを順に選択していくこととしてもよいし、その他の順序で選択することとしてもよい。ステップＳ４３の部分グローバルスキャンで使用する共振周波数（指定周波数）は、位置指示器２ａの共振周波数（ペン用周波数）となる。
　図７（ｂ）は、制御部２８がステップＳ４３で実行する部分グローバルスキャンの詳細を示す処理フロー図である。同図に示すように、制御部２８は、部分グローバルスキャン用のループコイルＬＣ（図５のステップＳ４２で選択されたもの）を１本ずつ選択しつつ（具体的には、図２に示した選択回路２１によりスイッチ回路２２の共通端子に接続しつつ）、ステップＳ５１，Ｓ５２の処理を繰り返すよう構成される（ステップＳ５０）。
　ステップＳ５１は、図２に示したスイッチ回路２２を発振器２９側に接続することにより、指定周波数を用いて所定時間にわたり、現在のループコイルＬＣから所定の検出用信号を送信する処理である。ステップＳ５２は、検出用信号の送信完了後、図２に示したスイッチ回路２２を検波回路２４側に接続することにより、現在のループコイルＬＣのスキャンを行う処理である。制御部２８は、選択したループコイルＬＣごとに、検出した共振レベルを一時的に記憶する。
　図５に戻る。部分グローバルスキャンを実行した後、制御部２８は、位置指示器２ａからの反射信号の検出の有無に基づき、位置指示器２ａを検出したか否かを判定する（ステップＳ４４）。制御部２８が「検出した」と判定した場合、処理をステップＳ１ａに戻すことにより、位置指示器２ｂのローカルスキャンを停止するとともに、グローバルスキャンモードに再エントリする。これにより、Ｙ軸側グローバルスキャンからやり直しになるが、位置指示器２ａからの反射信号が検出されている状態なので、位置指示器２ａについてのローカルスキャンモードに移行し、ユーザはペン機能を有する位置指示器２ａによる入力が行えるようになる。一方、ステップＳ４４で制御部２８が「検出しなかった」と判定した場合、処理をステップＳ１１に戻す。これにより、位置指示器２ｂのローカルスキャンモードが継続するので、ユーザは消しゴム機能を有する位置指示器２ｂによる入力を継続することができる。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出装置１及び位置検出方法によれば、位置指示器２ｂによって指示される位置を検出した後にも位置指示器２ａによって指示される位置の検出を継続するので、位置指示器２ｂによって指示される位置を検出とともに位置指示器２ａによって指示される検出を行うことが可能になる。したがってユーザは、入力面１０ａ上から消しゴム機能を有する位置指示器２ｂを移動させることなく、ペン機能を有する位置指示器２ａによる入力を行うことが可能になる。
　なお、本実施の形態では位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードにおいて位置指示器２ａの部分グローバルスキャンを行う場合を説明したが、位置指示器２ａについてのローカルスキャンモードにおいて位置指示器２ｂの部分グローバルスキャンを行うこととしてもよいのは勿論である。こうすることでユーザは、入力面１０ａ上からペン機能を有する位置指示器２ａを移動させることなく、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂによる入力を行うことが可能になる。
　また、本実施の形態による位置検出装置１及び位置検出方法によれば、Ｘ軸側グローバルスキャンの終了後の判定処理において位置指示器２ａの位置の検出が確定しなかったことを受けてグローバルスキャンモードに移行した場合、位置指示器２ｂのＹ軸側グローバルスキャンを先に実行するので、グローバルスキャンモード及び中間モードを設けることによって迅速なグローバルスキャンを実現しつつも、非優先位置指示器である位置指示器２ｂが検出できなくなってしまうことの回避が可能になる。
　なお、本実施の形態においては、位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードに移行した後においても位置指示器２ａの検出を行えるようにするための構成（例えばステップＳ４１～Ｓ４４）と、グローバルスキャンモード及び中間モードを設けることによって迅速なグローバルスキャンを実現しつつも、非優先位置指示器である位置指示器２ｂが検出できなくなってしまうことを回避できるようにするための構成（例えばステップＳ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ４０）との両方を具備する位置検出装置１を説明したが、本発明には、いずれか一方を具備する位置検出装置も含まれる。
　次に、本発明の第２の実施の形態による位置検出装置１及び位置検出方法について説明する。
　図９は、本発明の第２の実施の形態による位置検出装置１及び位置指示器２ａ～２ｃの外観を示す図である。位置検出装置１の基本的な構成は第１の実施の形態による位置検出装置１と同じであるが、位置指示器２ｃの検出にも対応している点で、第１の実施の形態による位置検出装置１と相違している。位置指示器２ｃは、基本的な構造は位置指示器２ａと同様であるが、サイドスイッチ５を有しており、このサイドスイッチ５が押下されている場合と押下されていない場合とで共振周波数が異なる点で、位置指示器２ａと相違している。以下では、位置指示器２ａをペン１（Ｐ１）と称し、サイドスイッチ５が押下されていない状態の位置指示器２ｃをペン２（Ｐ２）と称し、サイドスイッチ５が押下されている状態の位置指示器２ｃをペン３（Ｐ３）と称する場合がある。また、消しゴムである位置指示器２ｂを単に消しゴムと称する場合がある。
　図１０は、本実施の形態による制御部２８が実施する位置検出方法の概要を示す図である。同図（ａ）は、各位置指示器２の位置を検出するためにセンサ１０の全体をスキャンするグローバルスキャンを行うグローバルスキャンモードを示し、同図（ｂ）は、センサ１０のうち検出済みの位置の近傍領域をスキャンするローカルスキャンを行うローカルスキャンモードを示している。詳しくは後述するが、同図（ｂ）には、消しゴムである位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードを示している。また、図１０には示していないが、グローバルスキャンモードとローカルスキャンモードの間には、第１の実施の形態と同様に、グローバルスキャンモードで検出された位置を確定するための中間モードが存在する。
　図３に示した位置検出方法との違いの１つは、グローバルスキャンモードにエントリしている制御部２８が４種類のＹ軸側グローバルスキャンを時分割で行うという点である。具体的には、ペン２（Ｐ２ＧＳｙ）、ペン３（Ｐ３ＧＳｙ）、消しゴム（ＥＧＳｙ）、ペン１（Ｐ１ＧＳｙ）の順でＹ軸側グローバルスキャンが実行される。なお、４種類のＹ軸側グローバルスキャンを時分割で行うため、時間ＴＧの時間長は、第１の実施の形態における時間ＴＧの時間長に比べて２倍となっている。
　図１０（ｂ）に示すように、本実施の形態においても、消しゴムである位置指示器２ｂについてのローカルスキャンモードにおいては、位置指示器２ｂのローカルスキャンと、位置指示器２ａの部分グローバルスキャン（第１の部分グローバルスキャン）とが交互に行われる。なお、図１０（ｂ）に示した「Ｐ１ＧＳｐ」は、ペン１の部分グローバルスキャンを示している。
　本実施の形態のポイントは、グローバルスキャンモードにおける位置指示器２ａと位置指示器２ｂのＹ軸側グローバルスキャンの順序が第１の実施の形態とは逆になっている、という点である。つまり、本実施の形態においては、ローカルスキャンの対象となる消しゴムに対して、部分グローバルスキャンの対象となるペン１が相対的に非優先位置指示器となっている。このような第１の実施の形態との相違に起因し、本実施の形態においては、部分グローバルスキャンによりペン１を検出したとしても、その検出を確定するため、一旦グローバルスキャンモードに移行する必要がある。しかしながら、グローバルスキャンモードに移行した後、ペン１に対して相対的に優先される優先位置指示器である消しゴムが再度検出されてしまう。結果、部分グローバルスキャンにより非優先位置指示器であるペン１を検出したにも関わらず、ペン１についてのローカルスキャンモードに移行できない、という状態になる。したがって、部分グローバルスキャンによってペン１を検出した場合に、ペン１についてのローカルスキャンモードに移行できるようにする必要がある。
　図１１及び図１２は、このような状態になることを回避するために制御部２８によって実行される位置検出方法を示す処理フロー図である。以下、これらの図を参照しながら、本実施の形態による制御部２８が行う位置検出の方法について、詳細に説明する。
　図１１及び図１２に示す方法は、ステップＳ２とステップＳ３の間にステップＳ６０～Ｓ６２を挿入した点、及び、ステップＳ４１～Ｓ４４に代えてステップＳ６３～Ｓ６７を採用した点で、図４及び図５に示した方法と相違する。以下、これらの相違点に着目して説明する。
　初めに図１２を参照すると、制御部２８は、ステップＳ１３を実行した後、現在の検出用周波数がペン１用（すなわち、位置指示器２ａの共振周波数）であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。その結果、ペン１用であると判定した場合、制御部２８は、処理をステップＳ１１に戻し、ペン１のローカルスキャンを続行する。一方、ペン１用でないと判定した場合、制御部２８は、図５に示したステップＳ４２と同様にして部分グローバルスキャン用コイルを選択した後（ステップＳ６４）、図５に示したステップＳ４３と同様の部分グローバルスキャンを実行する（ステップＳ６５）。なお、ステップＳ６５の部分グローバルスキャンで使用する共振周波数（指定周波数）は、ペン１の共振周波数（ペン１用周波数）となる。
　部分グローバルスキャンを実行した制御部２８は、ペン１からの反射信号の検出の有無に基づき、ペン１を検出したか否かを判定する（ステップＳ６６）。ここで「検出しなかった」と判定した制御部２８は、処理をステップＳ１１に戻す。これにより、消しゴムのローカルスキャンモードが継続するので、ユーザは消しゴムによる入力を継続することができる。一方、ステップＳ６６で制御部２８が「検出した」と判定した場合、ペン１検出フラグにＴｒｕｅを設定する（ステップＳ６７）。そして、処理をステップＳ１ａに戻し、検出用周波数の初期化（ステップＳ１ａ）及びグローバルスキャンモードへの再エントリ（ステップＳ１ｂ）を実行する。これにより、ペン２、ペン３、消しゴム、ペン１の順序で、ステップＳ２のＹ軸側グローバルスキャンが実行されることになる。
　ここで、図１１の処理において制御部２８は、ステップＳ２の終了後に、ペン１検出用フラグがＴｒｕｅであるか否かを判定する処理を行う（ステップＳ６０）。また、ステップＳ６０でＴｒｕｅであると判定した場合、制御部２８は、現在の検出用周波数がペン１用のものであるか否かを判定する処理をさらに行う（ステップＳ６１）。ステップＳ６１で肯定的な判定結果を得た制御部２８は、ステップＳ３をスキップし、ステップＳ４に処理を進める。その結果、ステップＳ８の判定処理を含む中間モードの各処理がスキップされるので、仮にステップＳ２においてペン２、ペン３、又は消しゴムの位置が検出されたとしても、これらの位置が最終的に検出されることはなく、次の位置指示器２についてのＹ軸側グローバルスキャンが行われることになる。そしてステップＳ６１の判定結果は、ペン１についてのＹ軸側グローバルスキャンが行われた場合に肯定的なものとなるので、この場合にはステップＳ３が実行され、中間モードに進むことが可能になる。したがって、部分グローバルスキャンによりペン１を検出した場合に、ペン１についてのローカルスキャンモードに移行できるようにすることが可能になる。
　なお、ステップＳ６０でＦａｌｓｅであると判定した制御部２８は、ステップＳ６１，Ｓ６２の処理をスキップし、ステップＳ３に処理を進める。これにより、部分グローバルスキャンでペン１を検出していない場合には、位置指示器２の種類によらず、通常どおり中間モードに移行することが可能になる。また、ステップＳ６１で否定的な判定結果を得た制御部２８は、ペン１検出フラグをＦａｌｓｅにする処理を行ったうえで（ステップＳ６２）、ステップＳ３に処理を進める。こうすることで、次にペン１についての部分グローバルスキャンが実行されるまで、ステップＳ６０の判定結果をＦａｌｓｅに固定することができる。
　以上説明したように、本実施の形態による位置検出装置１及び位置検出方法によれば、部分グローバルスキャンを行った結果としてペン１の位置が検出されたことを受けてグローバルスキャンモードに移行した場合、ペン２、ペン３、又は消しゴムの位置を検出しないようにするので、ペン１が非優先位置指示器であるにも関わらず、ペン１の位置の検出を行うことができる。したがって、非優先位置指示器であるペン１を、部分グローバルスキャンによってローカルスキャンモードに移行させ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、本実施の形態では、ペン機能を有する位置指示器２ａおよび消しゴム機能を有する位置指示器２ｂを用いて本発明に係わる位置検出方法の一例を説明したが、本発明は、互いに異なる機能を有する複数の位置指示器に広く適用可能である。
　また、本実施の形態では、ペン機能を有する位置指示器２ａの形状をペン型、消しゴム機能を有する位置指示器２ｂの形状を消しゴム型として説明したが、ペン機能と消しゴム機能とを切り替えるスイッチを位置指示器に設け、このスイッチを制御することで同一形状の位置指示器においてペン機能および消しゴム機能を実現することが可能である。
　また、例えば、本実施の形態では、Ｙ軸側グローバルスキャンの後にＸ軸側グローバルスキャンという順序でグローバルスキャンを実施し（図４他を参照）、Ｘ軸側ローカルグローバルスキャンの後にＹ軸側ローカルスキャンという順序でローカルスキャンを実施したが（図７（ａ）を参照）、本発明は、これらの順序の一方又は両方を入れ替えた場合にも好ましく適用可能である。
１　　　位置検出装置
２　　　位置指示器
２ａ　　位置指示器（ペン１）
２ｂ　　位置指示器（消しゴム）
２ｃ　　位置指示器（ペン２、ペン３）
３　　　インダクタ
４　　　キャパシタ
５　　　サイドスイッチ
１０　　センサ
１０ａ　入力面
２０　　センサコントローラ
２１　　選択回路
２２　　スイッチ回路
２３　　アンプ
２４　　検波回路
２５　　ローパスフィルタ
２６　　サンプルホールド回路
２７　　アナログデジタル変換回路
２８　　制御部
２９　　発振器
３０　　電流ドライバ
４０　　ホストプロセッサ
ＬＣ，Ｘ１～Ｘｍ，Ｙ１～Ｙｎ　ループコイル
Ｐｍ　　メインピークの位置
Ｐｓ　　サイドローブの位置

Claims (18)

  1. 　センサと、
    　第１の位置指示器によって指示された第１の位置及び第２の位置指示器によって指示された第２の位置を前記センサを介して検出するコントローラとを備え、
    　前記コントローラは、
    　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後には、前記第１の位置の検出を継続しつつ前記第２の位置の検出を停止する一方、
    　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後には、前記第２の位置の検出及び前記第１の位置の検出の両方を継続する、
    　ことを特徴とする位置検出装置。
  2. 　前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態において、前記第１の位置の検出及び前記第２の位置の検出を交互に行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  3. 　前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態において、前記第１の位置を検出するために前記センサの全体をスキャンする第１のグローバルスキャンと、前記第２の位置を検出するために前記センサの全体をスキャンする第２のグローバルスキャンとを交互に行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  4. 　前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後、前記センサのうち検出済みの前記第２の位置の近傍領域をスキャンする第２のローカルスキャンと、前記第１のグローバルスキャンとを交互に行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  5. 　前記コントローラは、前記第１のグローバルスキャンを行った結果として前記第１の位置を検出した場合、前記第２のローカルスキャンを中止し、前記センサのうち検出済みの前記第１の位置の近傍領域をスキャンする第１のローカルスキャンを実行するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の位置検出装置。
  6. 　前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後、前記センサのうち検出済みの前記第２の位置の近傍領域をスキャンする第２のローカルスキャンと、前記第１のグローバルスキャンの一部である第１の部分グローバルスキャンとを交互に行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  7. 　前記コントローラは、前記第１の部分グローバルスキャンを行った結果として前記第１の位置を検出したことを受けて前記第１及び第２のグローバルスキャンを再実行する場合、前記第２の位置を検出しないように構成される、
    　ことを特徴とする請求項６に記載の位置検出装置。
  8. 　前記コントローラは、前記第１及び第２のグローバルスキャンの実行結果を受けて前記第１又は第２の位置の検出を確定するための判定処理を行うよう構成され、
    　前記コントローラは、前記第１の部分グローバルスキャンを行った結果として前記第１の位置を検出したことを受けて前記第１及び第２のグローバルスキャンを再実行する場合、前記判定処理をスキップすることによって前記第２の位置を検出しないように構成される、
    　ことを特徴とする請求項７に記載の位置検出装置。
  9. 　前記コントローラは、前記第１及び第２のグローバルスキャンの実行結果を受けて前記第１又は第２の位置の検出を確定するための判定処理を行い、該判定処理によって前記第１の位置の検出が確定しなかったことを受けて前記第１及び第２のグローバルスキャンを再実行する場合、前記第２のグローバルスキャンを先に実行するよう構成される、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  10. 　前記コントローラは、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後、前記センサのうち検出済みの前記第１の位置の近傍領域をスキャンする第１のローカルスキャンを行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
  11. 　前記コントローラは、第１の周波数を用いて前記第１の位置の検出を行い、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数を用いて前記第２の位置の検出を行うよう構成される、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
  12. 　第１の位置指示器によって指示された第１の位置及び第２の位置指示器によって指示された第２の位置をセンサを介して検出する位置検出方法であって、
    　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後に、前記第１の位置の検出を継続しつつ前記第２の位置の検出を停止する一方、前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後に、前記第２の位置の検出及び前記第１の位置の検出の両方を継続する、
    　ことを特徴とする位置検出方法。
  13. 　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない場合には、前記第１の位置を検出するために前記センサの全体をスキャンする第１のグローバルスキャンと、前記第２の位置を検出するために前記センサの全体をスキャンする第２のグローバルスキャンとを交互に行う
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の位置検出方法。
  14. 　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第２の位置を検出した状態に移行した後、前記センサのうち検出済みの前記第２の位置の近傍領域をスキャンする第２のローカルスキャンと、前記第１のグローバルスキャンとを交互に行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出方法。
  15. 　前記第１のグローバルスキャンを行った結果として前記第１の位置を検出した場合、前記第２のローカルスキャンを中止し、前記センサのうち検出済みの前記第１の位置の近傍領域をスキャンする第１のローカルスキャンを実行するように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１４に記載の位置検出方法。
  16. 　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態から前記第１の位置を検出した状態に移行した後、前記センサのうち検出済みの前記第１の位置の近傍領域をスキャンする第１のローカルスキャンを行うように構成される、
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出方法。
  17. 　前記位置検出方法は、前記第１及び第２のグローバルスキャンの実行結果を受けて前記第１又は第２の位置の検出を確定するための判定処理を含み、
    　前記判定処理によって前記第１の位置の検出が確定しなかったことを受けて前記第１及び第２のグローバルスキャンを再実行する場合、前記第２のグローバルスキャンを先に実行する、
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出方法。
  18. 　前記第１の位置及び前記第２の位置のいずれも検出していない状態において前記第２の位置を検出した後には、前記センサのうち検出済みの前記第２の位置の近傍領域をスキャンする第２のローカルスキャンと、前記第１のグローバルスキャンの一部である第１の部分グローバルスキャンとを交互に行い、
    　前記第１の部分グローバルスキャンを行った結果として前記第１の位置を検出したことを受けて前記第１及び第２のグローバルスキャンを再実行する場合、前記第２の位置を検出しない、
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の位置検出方法。
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