WO2020179158A1

WO2020179158A1 - センサコントローラ及びペン

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Publication number: WO2020179158A1
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Inventors: 晴彦久野
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Abstract

【課題】マルチペン対応電子機器におけるリソースアローケーションスキームの変更を、従来より短い時間で実現する。【解決手段】通信リソースを１以上のペン２のそれぞれに割り当て、割り当てた通信リソースにより１以上のペン２のそれぞれから受信したダウンリンク信号ＤＳに基づいて１以上のペン２それぞれの位置を検出するセンサコントローラ５０であって、通信リソースの構造又はその利用方法を示すリソースアロケーションスキームを変更する場合に、１以上のペン２に対して、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を同報する。

Description

センサコントローラ及びペン

　本発明は、１以上のペンそれぞれの位置を検出するセンサコントローラ、及び、該センサコントローラに対してダウンリンク信号を送信するペンに関する。

　表示装置のパネル面内にセンサパネルを配置し、このセンサパネルを介して、ペンとの間で通信を行えるようにした電子機器が知られている。この種の電子機器の内部には、ペンとの通信を通じてパネル面内におけるペンの位置を検出するセンサコントローラが設けられる。以下では、センサコントローラからペンに対して送信される信号を「アップリンク信号」と称し、ペンからセンサコントローラに対して送信される信号を「ダウンリンク信号」と称する。

　特許文献１には、ペンとセンサコントローラとの間での通信を、表示装置から出るノイズが少ない期間（ブランク期間）を利用して行う電子機器の例が開示されている。この電子機器では、１画面分の表示に要する期間内に発生する複数のブランク期間のそれぞれを時間スロットとみなして、ペンとセンサコントローラとの間での通信が行われる。具体的には、１画面分の表示に要する期間の先頭に位置するブランク期間を用いてアップリンク信号が送信され、後続の各ブランク期間を用いてダウンリンク信号が送信される。

　ところで、特許文献１の［００９６］段落にも記載されているように、１画面分の表示に要する期間内におけるブランク期間の配置は変更される場合がある。したがって、ペンがブランク期間を利用してダウンリンク信号を送信するためには、センサコントローラからペンに対し、ブランク期間の最新の配置方法を通知する必要がある。そこで特許文献１の技術においては、その［０１０４］段落に記載されているように、アップリンク信号を用いてセンサコントローラからペンに通知されるコマンドの一種として、「ブランク期間の配置方法を示す情報」が利用可能とされている。

　また、特許文献２には、１画面分の表示に要する期間ごとに、ペンを検出する処理（ペン検出処理）と指を検出する処理（タッチ検出処理）とを各４回にわたって交互に実行するように構成されたセンサコントローラが記載されている。以下、１画面分の表示に要する期間（表示周期）を「スーパーフレーム」と称し、スーパーフレーム内に配置される個々のペン検出処理実行期間を「フレーム」と称する。

　特許文献２に記載のペンは、ペン先がパネル面に接触していないとき（以下、「ホバー状態」という）に、ペン先がパネル面に接触しているとき（以下、「コンタクト状態」という）に比べて、ダウンリンク信号のビットレートを低下させることができるように構成される。これによれば、ペンとセンサパネルが離れており、したがって信号対ノイズ比が小さくなりがちなホバー状態においても、センサコントローラが良好にダウンリンク信号を受信できるようになる。

　特許文献３には、１つのパネル面上において同時に複数のペンを使えるようにした電子機器が記載されている。以下、この種の電子機器を「マルチペン対応電子機器」と称する場合がある。特許文献３においては、ペンは、自身に割り当てられたローカルＩＤを含むアップリンク信号を受信した場合に、ダウンリンク信号を送信するよう構成される。電子機器は、２つのペンを同時に使用する場合、それぞれに割り当てたローカルＩＤを含むアップリンク信号の送信タイミングを制御することにより、各ペンがダウンリンク信号を送信するタイミングを制御する（特許文献３の［００８７］段落を参照）。

　特許文献４には、各フレームが所定数の時間スロットにより構成される電子機器が記載されている。この例においては、各フレームの最初の時間スロットはセンサコントローラがアップリンク信号を送信するために使用され、２番目の時間スロットは未だセンサコントローラとペアリングしていないペンがアップリンク信号に対する応答信号を送信するために使用される。ただし、この２番目の時間スロットは、センサコントローラがアップリンク信号によって特定のペンにデータの送信を要求した場合には、そのペンが要求されたデータを送信するために使用される（特許文献４の２０ページ９行目～１７行目を参照）。

　特許文献５には、マルチペン対応電子機器の他の例が記載されている。この例によるセンサコントローラは、新たなペンとのペアリングを行う際、そのペンに対してタイムスロット及び周波数を割り当てる（特許文献５の１０ページ１１行目～１５行目を参照）。こうしてペアリングが行われることにより、同時使用中のペンの増加に伴い、フレーム内で使用されるタイムスロットの数が増えていくことになる。

国際公開第２０１６／１６３３１５号国際公開第２０１８／０２９８５５号国際公開第２０１８／０４３２０３号米国特許第９７８５２６２号明細書米国特許第９９７７５１９号明細書

　ところで、特許文献３にも記載されているように、マルチペン対応電子機器においてアップリンク信号内に配置されるコマンドは、宛先である１つのペンを指定して送信されることになる。

　しかしながら、このようにコマンドが特定のペンのみに送信されるものであることから、従来のマルチペン対応電子機器においては、通信リソースの構造（例えば、フレーム内におけるブランク期間の配置方法）やその利用方法（例えば、各ブランク期間において送信すべきダウンリンク信号の内容）などのリソースアロケーションスキームを変更する場合に、速やかな変更が難しいという課題があった。すなわち、検出中の各ペンに対して１つ１つ、コマンドにより最新のリソースアロケーションスキームを通知していく必要があったため、少なくとも検出中のペンの本数分のアップリンク信号送信後でないとリソースアロケーションスキームの変更が完了せず、結果として、リソースアロケーションスキームの変更に長い時間を要していた。

　したがって、本発明の目的の一つは、マルチペン対応電子機器におけるリソースアローケーションスキームの変更を従来より少ない処理かつ短い時間で簡易に実現できるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　また、上述した特許文献２に記載のペンのように、ホバー状態とコンタクト状態とでダウンリンク信号のビットレートを変えることのできるペンが知られているが、ダウンリンク信号の信号対ノイズ比は、例えば表示装置から発生するノイズの状態など、ペン先のパネル面への接触状態以外の要因によっても変化する。しかしながら、従来の電子機器においては、ペン先のパネル面への接触状態以外の要因ではダウンリンク信号のビットレート或いは信号の送信間隔を変更することはできなかったため、これらを信号対ノイズ比の状況に応じて最適化することが難しく、ダウンリンク信号の受信状態が悪化してしまう場合があった。

　したがって、本発明の目的の他の一つは、ダウンリンク信号の受信状態を良好に保つべくビットレートや信号の送信間隔を最適化できるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　さらに、上述した特許文献２に記載の電子機器のように、１つのスーパーフレームの中に複数のフレームを配置する電子機器が知られているが、従来のこの種の電子機器においてはスーパーフレーム内における各フレームの時間的位置が固定されていたため、各フレームと交互に配置されるタッチ検出処理の時間長を柔軟に変更できない、という課題があった。加えて、後述するインセル方式の表示装置においては、縞状の表示ノイズや音鳴りが発生する場合がある、という課題もあった。

　したがって、本発明の目的のさらに他の一つは、スーパーフレーム内における各フレームの時間的位置を変更できるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　また、特許文献３に記載のマルチペン対応電子機器のように、同時に使用中の複数のペンのそれぞれに対し、ダウンリンク信号の送信タイミングを知らせるアップリンク信号を逐一送信する電子機器が知られているが、この方法ではアップリンク信号送信のために多くの通信リソースを用いてしまい、効率的に通信を行うことができない。

　したがって、本発明の目的のさらに他の一つは、アップリンク信号の送信頻度を減らすことによって効率的な通信を実現できるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　また、特許文献４に記載の電子機器のように、フレーム内の所定位置にある時間スロットを、未ペアリングのペンからの信号を受信するために確保しておく電子機器が知られているが、この構成では、既に受け入れ可能なペン数の上限に達していて新たなペンを受け入れる余地がない場合など、未ペアリングのペンからの信号を受信する必要がない場合には、無駄に確保していることになってしまう。センサコントローラが明示的に要求すれば、上記時間スロットをデータ送信用として使用することも可能であるが、その都度、要求のためのアップリンク信号を送信する必要があるため、効率的に通信を行うことができない。

　したがって、本発明の目的のさらに他の一つは、未ペアリングのペンからの信号を受信する必要がない場合には、アップリンク信号による明示的な要求を用いずに、未ペアリングのペンからの信号を受信するために確保している時間スロットを他の用途に用いることのできるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　また、特許文献５に記載のマルチペン対応電子機器のように、同時使用中のペンの増加に伴い、フレーム内で使用されるタイムスロットの数が増えていくマルチペン対応電子機器が知られているが、この方法では、１つのフレーム内に収容可能な時間スロットの数により、同時使用可能なペン数の上限値が決まってしまう。

　したがって、本発明の目的のさらに他の一つは、１つのフレーム内に収容可能な時間スロットの数から決まるペンの数よりも多くのペンを同時に使用できるセンサコントローラ及びペンを提供することにある。

　ここで、１つのフレーム内に収容可能な時間スロットの数から決まるペン数の上限値よりも多くのペンを同時に使用可能とする１つの方法として、同時に使用するペンの数が上限値よりも多くなる場合、通信レートが半分になることを許容しつつ、２つのフレームに跨がって各ペンに時間スロットを割り当てることが考えられる。しかしそうすると、同時に使用するペンの数が減って上記の上限値以下になったときにも、通信レートが半分になったまま維持されてしまう。

　したがって、本発明の目的のさらに他の一つは、同時に使用するペンの数が減って所定の上限値以下になった場合に、通信レートを元に戻すことのできるセンサコントローラを提供することにある。

　本発明の第１の側面によるセンサコントローラは、通信リソースを１以上のペンのそれぞれに割り当て、割り当てた通信リソースにより前記１以上のペンのそれぞれから受信したダウンリンク信号に基づいて前記１以上のペンそれぞれの位置を検出するセンサコントローラであって、前記通信リソースの構造又はその利用方法を示すリソースアロケーションスキームを変更する場合に、前記１以上のペンに対して、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を同報する、センサコントローラである。

　本発明の第１の側面によるペンは、通信リソースの構造又はその利用方法を示すリソースアロケーションスキームをセンサコントローラから受信し、該リソースアロケーションスキームに従ってダウンリンク信号を送信するペンであって、前記センサコントローラから通信リソースの割り当てを示す識別情報を受信し、該識別情報によって割り当てられた通信リソースを用いて前記ダウンリンク信号を送信するよう構成され、前記センサコントローラから新たなリソースアロケーションスキームを受信し、該新たなリソースアロケーションスキームに従って前記ダウンリンク信号の送信を行う場合においても、前記識別情報により割り当てられた通信リソースを引き続き使用して前記ダウンリンク信号の送信を行う、ペンである。

　本発明の第２の側面によるセンサコントローラは、ペンから任意の受信方法を用いてダウンリンク信号を受信することにより、前記ペンの位置を検出するセンサコントローラであって、前記ペンに対して、前記ダウンリンク信号のビットレートの変更を示すアップリンク信号を送信するとともに、前記ダウンリンク信号の受信方法を、変更後のビットレートに応じた新たな受信方法に変更する、センサコントローラである。

　本発明の第２の側面によるペンは、センサコントローラに対してダウンリンク信号を送信するペンであって、前記センサコントローラから前記ダウンリンク信号のシンボル長の変更を示すアップリンク信号を受信したことに応じて、前記ダウンリンク信号のシンボル長を変更する、ペンである。

　本発明の第３の側面によるセンサコントローラは、それぞれが複数の時間スロットを含む複数のフレームを含んで構成されるスーパーフレームの単位で１以上のペンそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、前記複数のフレームのうち先頭に位置する先頭フレームを用いて、前記スーパーフレームの全体に適用される設定情報を含む先頭アップリンク信号を送信し、前記複数のフレームのうち前記先頭フレーム以外のフレームである１以上の後続フレームのそれぞれにおいて、該後続フレーム内に配置される前記複数の時間スロットの基準時刻を示す後続アップリンク信号を送信する、センサコントローラである。

　本発明の第３の側面によるペンは、それぞれが複数の時間スロットを含む複数のフレームを含んで構成されるスーパーフレームの単位でセンサコントローラと通信を行うペンであって、前記センサコントローラから受信したアップリンク信号が前記スーパーフレームの全体に適用される設定情報を含む先頭アップリンク信号であった場合に、該設定情報をメモリ内に設定し、前記センサコントローラから受信したアップリンク信号が前記複数のフレームのうち先頭に位置する先頭フレーム以外のフレームである１以上の後続フレームのうちのいずれかの中に配置される前記複数の時間スロットの基準時刻を示す後続アップリンク信号であった場合に、該後続アップリンク信号の受信時刻に基づいて、対応する前記後続フレーム内の各時間スロットの時間的位置を取得する、ペンである。

　本発明の第４の側面によるセンサコントローラは、複数の第１の時間スロットを含むフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、前記複数の第１の時間スロットは、前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれでも前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる第１のプライマリスロットと、前記シングルレーンモードでは前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは前記第２のペンからデータ信号を受信するために用いられる第１のセカンダリスロットとを含み、前記複数の第１の時間スロットのそれぞれが前記第１のプライマリスロット及び前記第１のセカンダリスロットのいずれであるかを示すスロット割当情報を含むアップリンク信号を送信する、センサコントローラである。

　本発明の第４の側面によるペンは、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれでも前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられるプライマリスロットと、前記シングルレーンモードでは前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは前記第２のペンからデータ信号を受信するために用いられるセカンダリスロットとを含む複数の時間スロットを含むフレームを用いてセンサコントローラとの通信を行うペンであって、前記センサコントローラから、前記複数の時間スロットのそれぞれが前記プライマリスロット及び前記セカンダリスロットのいずれであるかを示すスロット割当情報、及び、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記プライマリスロットである前記時間スロット及び前記セカンダリスロットである前記時間スロットの両方においてダウンリンク信号を送信し、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記プライマリスロットである前記時間スロット及び前記セカンダリスロットである前記時間スロットの一方においてダウンリンク信号を送信する一方、他方においてダウンリンク信号を送信しない、ペンである。

　本発明の第５の側面によるセンサコントローラは、複数の時間スロットを含むフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、前記複数の時間スロットは、前記シングルレーンモードでは、未ペアリングのペンからの信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは、前記第２のペンからのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを含む、センサコントローラである。

　本発明の第５の側面によるペンは、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれかで動作するセンサコントローラと、複数の時間スロットを含むフレームを用いて通信を行うペンであって、前記センサコントローラから、前記複数の時間スロットのうち、前記シングルレーンモードでは、未ペアリングのペンからの信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは、前記第２のペンからのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを特定するスロット割当情報、及び、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、前記アップリンク信号を受信した時点で前記センサコントローラとペアリングしておらず、かつ、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記兼用スロットである前記時間スロットにおいて、前記センサコントローラとのペアリングを要求するための信号を送信し、前記アップリンク信号を受信した時点で前記センサコントローラとペアリング中であり、かつ、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記兼用スロットである前記時間スロットにおいて、データ信号を送信する、ペンである。

　本発明の第６の側面によるセンサコントローラは、それぞれ複数の時間スロットを含む一連のフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、前記シングルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号の送信用として、前記第１のペンに対し、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち所定個数の前記時間スロットを割り当て、前記デュアルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号の送信用として、前記第１のペン及び前記第２のペンのそれぞれに対し、連続する第１のフレーム及び第２のフレームのそれぞれに含まれる前記複数の時間スロットのうち前記所定個数の前記時間スロットを割り当てる、センサコントローラである。

　本発明の第６の側面によるペンは、第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれかで動作するセンサコントローラと、複数の時間スロットを含むフレームを用いて通信を行うペンであって、前記センサコントローラから、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち所定個数の前記時間スロットを用いてダウンリンク信号を送信し、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち前記所定個数の半分の個数の前記時間スロットを用いてダウンリンク信号を送信する、ペンである。

　本発明の第７の側面によるセンサコントローラは、それぞれ複数の時間スロットを含む一連のフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、第１のプライマリレーンを用いて第１の通信レートで第１のペンとの通信を行うシングルレーンモードと、前記第１のプライマリレーンを用いて前記第１の通信レートの半分の第２の通信レートで前記第１のペンとの通信を行い、かつ、第１のセカンダリレーンを用いて前記第２の通信レートで第２のペンとの通信を行うデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、前記デュアルレーンモードで動作中に前記第１のペンとの通信が終了した場合、前記第２のペンを前記第１のプライマリレーンに移動した後、動作モードを前記シングルレーンモードに変更する、センサコントローラである。

　本発明の第１の側面によれば、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を、コマンドによる個別送信ではなく、１以上のペンに対する同報により送信するので、マルチペン対応電子機器におけるリソースアローケーションスキームの変更を従来より少ない処理かつ短い時間で簡易に実現可能となる。

　本発明の第２の側面によれば、センサコントローラ側からダウンリンク信号のビットレートを変更することができるので、ダウンリンク信号の受信状態を良好に保つべくビットレートや信号の送信間隔を最適化することが可能になる。

　本発明の第３の側面によれば、センサコントローラは、後続アップリンク信号の送信タイミングを適宜調整することにより、スーパーフレーム内における各後続フレームの時間的位置を変更することができる。したがって、各フレームと交互に配置され得るタッチ検出処理の時間長を柔軟に変更することが可能になる。また、特定の表示装置において縞状の表示ノイズや音鳴りが発生することを抑制できる。

　本発明の第４の側面によれば、センサコントローラは、アップリンク信号を用いて、これからペアリングしようとする各ペンに対し、複数の第１の時間スロットのそれぞれが第１のプライマリスロット及び第２のセカンダリスロットのいずれであるかを予め通知できる。したがって、ダウンリンク信号の送信タイミングを知らせるアップリンク信号を逐一送信する必要がなくなるので、アップリンク信号の送信頻度を減らし、効率的な通信を実現することが可能になる。

　本発明の第５の側面によれば、シングルレーンモードでは未ペアリングのペンからの信号を受信するために用いられる一方、デュアルレーンモードでは２本目のペンからのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを設けたので、未ペアリングのペンからの信号を受信する必要がないデュアルレーンモードにおいては、アップリンク信号による明示的な要求を用いずに、未ペアリングのペンからの信号を受信するために確保している時間スロットを他の用途に用いることが可能になる。

　本発明の第６の側面によれば、デュアルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号の送信用として、ペアリング中の第１及び第２のペンのそれぞれに対し、連続する２つのフレームのそれぞれに含まれる複数の時間スロットのうち所定個数の時間スロットを割り当てるので、１つのフレーム内に収容可能な時間スロットの数から決まるペンの数よりも多くのペンを同時に使用することが可能になる。

　本発明の第７の側面によれば、第１のプライマリレーンで通信していた第１のペンとの通信が終了した場合、第１のセカンダリレーンで通信していた第２のペンを第１のプライマリレーンに移動した後、動作モードをシングルレーンモードに変更するので、同時に使用するペンの数が減って所定の上限値以下になった場合に、通信レートを元に戻すことが可能になる。

本発明の第１の実施の形態による電子機器１及びペン２を含むシステムを示す図である。図１に示した行電極群３１及び列電極群３２の平面的な構造を模式的に示す図である。本発明の第１の実施の形態によるペン検出処理とタッチ検出処理の時間的な関係を示す図である。（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、フレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。（ａ）～（ｃ）はそれぞれ、フレーム内における時間の利用方法の他の一例を示す図である。（ａ）は、アップリンク信号ＵＳ１の構成を示す図であり、（ｂ）は、アップリンク信号ＵＳ２の構成を示す図であり、（ｃ）は、アップリンク信号ＵＳ３の構成を示す図である。ダウンリンク信号ＤＳの構成を示す図である。リソースアロケーションスキームのリストを含むリソースアロケーションスキームテーブルを示す図である。（ａ）は、センサコントローラ５０の状態遷移を示す状態遷移図であり、（ｂ）は、ペン２の状態遷移を示す状態遷移図である。センサコントローラ５０及びペン２がともにディスカバリモードにある場合の処理を示すフローチャートである。センサコントローラ５０及びペン２がともにペアリングモードにある場合の処理を示すフローチャートである。センサコントローラ５０がコマンド送信モードにあり、ペン２が通信モードにある場合の処理を示すフローチャートである。センサコントローラ５０がディスカバリモードにあり、ペン２が通信モードにある場合の処理を示すフローチャートである。図４に示した時間の各利用方法において、各時間スロット識別情報ＴＤＩＤの２番目のデータ信号と２番目のトーン信号の位置を入れ替えてなる態様（入れ替えパターン）の時間の利用方法を示す図である。本発明の第２の実施の形態によるペン検出処理とタッチ検出処理の時間的な関係を示す図である。（ａ）は、アップリンク信号ＵＳ１ａの構成を示す図であり、（ｂ）は、アップリンク信号ＵＳ４の構成を示す図である。本発明の第３の実施の形態による電子機器１及びペン２を含むシステムを示す図である。本発明の第３の実施の形態におけるスーパーフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第３の実施の形態におけるスーパーフレーム内における時間の利用方法の他の一例を示す図である。「インセル方式」の位置検出装置である電子機器１において、１つのブランク期間の中に１つのフレームを配置する場合における、フレームと画素駆動期間ＤＰの時間的な関係を示す図である。本発明の第４の実施の形態で使用されるリソースアロケーションスキームのリストを含むリソースアロケーションスキームテーブルを示す図である。スロットタイプの内容を具体的に示す図である。（ａ）は、図２１に示したテーブル番号ｎに対応するフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図であり、（ｂ）は、図２１に示したテーブル番号ｎ＋１に対応するフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。（ａ）～（ｅ）はそれぞれ、本発明の第４の実施の形態で使用されるアップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎのリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が０である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎのリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が１である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎのリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が２である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が０である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が１である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が２である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が３である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が４である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、ペアリング中のペン２の数が３である場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、レーン２で通信していたペン２－３をレーン０に移動した後における各時間スロットの利用方法を示す図である。図２１に示したテーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合であって、センサコントローラ５０の動作モードをシングルレーンモードに変更した後における各時間スロットの利用方法を示す図である。

　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電子機器１及びペン２を含むシステムを示す図である。電子機器１は、例えばタブレット型のコンピュータであり、図１に示すように、表示装置１０、センサパネル３０、制御部４０、及びセンサコントローラ５０を有して構成される。センサパネル３０及び表示装置１０はセンサパネル３０が上側になるように重ねて配置されており、センサパネル３０の上面により電子機器１のパネル面１ａが構成される。電子機器１は、１つのパネル面１ａ上において同時に複数のペン２を使うことができるように構成されており、したがって、上述したマルチペン対応電子機器である。

　ペン２は、例えばアクティブ静電方式に対応する電子ペン（アクティブペン）である。ペン２のペン先の近傍には、ペン軸に沿って、ペン先に近い位置から順に２つのペン先電極２ａ，２ｂが並置される。

　表示装置１０としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパーなど各種のディスプレイを使用可能であるが、図１には、液晶ディスプレイを使用する例を示している。同図に示すように、この場合の表示装置１０は、偏光フィルター１１、ガラス基板１２、画素電極群１３、配向膜１４、液晶層１５、配向膜１６、共通電極１７、カラーフィルター１８、ガラス基板１９、及び偏光フィルター２０がこの順で積層された構造を有している。なお、このうち画素電極群１３は、表示装置１０の各画素に対応して設けられた複数の画素電極により構成される。制御部４０は、共通電極１７にグランド電位を供給した状態で、表示対象の画像データに基づいて各画素電極１３に印加する電圧を制御することにより、表示装置１０に画像データを表示させる。

　センサパネル３０は、ガラス基板３３の下面に行電極群３１及び列電極群３２が形成された構造を有して構成される。このように、センサパネル３０を構成する行電極群３１及び列電極群３２が表示装置１０の外に設けられるタイプの電子機器１は、「アウトセル方式」の位置検出装置と呼ばれる。これに対し、後述する第３の実施の形態では、センサパネル３０を構成する行電極群３１及び列電極群３２が表示装置１０の中に設けられる「インセル方式」の位置検出装置である電子機器１について説明する。

　図２は、行電極群３１及び列電極群３２の平面的な構造を模式的に示す図である。同図に示すように、行電極群３１及び列電極群３２はそれぞれ、等間隔で平行に延設された複数の線状電極によって構成される。行電極群３１を構成する複数の線状電極と、列電極群３２を構成する複数の線状電極とは、互いに直交するように配置される。行電極群３１を構成する各線状電極は、引出配線３４によって、個別にセンサコントローラ５０に接続される。同様に、列電極群３２を構成する各線状電極は、引出配線３５によって、個別にセンサコントローラ５０に接続される。

　図１に戻り、制御部４０は、プロセッサ及びメモリ（ともに図示せず）を有するコンピュータであり、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを読み出して実行することにより、図示した表示装置１０及びセンサコントローラ５０を含む電子機器１の各部の制御、描画用のアプリを含む各種のアプリの実行などの各種処理を行う。メモリには、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)などのメインメモリと、フラッシュメモリなどの補助記憶装置とが含まれる。図示していないが、電子機器１は各種の通信規格（ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）に対応する通信装置を有しており、制御部４０は、この通信装置を介して他の電子装置（ペン２を含む）との通信も実行可能に構成される。

　センサコントローラ５０は、プロセッサ及びメモリ（ともに図示せず）を有するＩＣであり、プロセッサがメモリに記憶されるプログラムを読み出して実行することにより、ペン２を検出する処理（ペン検出処理）や、図示しない指を検出する処理（タッチ検出処理）などの各種処理を行う。ペン検出処理には、行電極群３１及び列電極群３２とペン先電極２ａ，２ｂとの静電結合を介し、ペン２との間でアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信を行うことで、パネル面１ａ上におけるペン２の位置を導出するとともに、ペン２が送信したデータを取得する処理が含まれる。また、タッチ検出処理には、行電極群３１及び列電極群３２の一方に指検出用信号ＦＳを供給し、他方に現れる電位を検出することで、パネル面１ａ上における指の位置を導出する処理が含まれる。

　図３は、ペン検出処理とタッチ検出処理の時間的な関係を示す図である。同図に示すように、本実施の形態においては、センサコントローラ５０によって制御されるスーパーフレームの中で、１回ずつペン検出処理及びタッチ検出処理が実行される。上述したように、本明細書では、ペン検出処理が行われる期間を「フレーム」と称する。なお、センサコントローラ５０は、表示装置１０が１画面分の表示データを表示するために必要とする期間（表示フレーム）と同期するように、スーパーフレームを制御するよう構成される。

　図４（ａ）～図４（ｄ）はそれぞれ、フレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。また、図５（ａ）～図５（ｄ）はそれぞれ、フレーム内における時間の利用方法の他の一例を示す図である。図４（ａ）及び図５（ａ）はそれぞれ、センサコントローラ５０が４本のペン２との通信（時分割多重通信。以下、同じ）を許容する場合に採用される利用方法を示している。また、図４（ｂ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、センサコントローラ５０が３本のペン２との通信を許容する場合に採用される利用方法を示している。図４（ｃ）及び図５（ｃ）はそれぞれ、センサコントローラ５０が２本のペン２との通信を許容する場合に採用される利用方法を示している。図４（ｄ）及び図５（ｄ）はそれぞれ、センサコントローラ５０が１本のペン２との通信を許容する場合に採用される利用方法を示している。実際に採用される利用方法はセンサコントローラ５０によって動的に決定され、同報送信により各ペン２に通知される。この点については、後ほど詳しく説明する。

　図４及び図５の各図に示すように、センサコントローラ５０は、通信を許容するペン２の本数によらず、フレーム内の先頭で、時間長Ｔ_ＵＳの時間をかけてアップリンク信号ＵＳを送信するよう構成される。アップリンク信号ＵＳの詳細については、後ほど図６を参照しながら説明する。

　また、アップリンク信号ＵＳの送信期間の後には、時間長Ｔ_Ｂのブランク期間が設けられ、さらにその後には、時間長Ｔ_Ｘの間隔で、それぞれ時間長Ｔ_Ｙの任意の個数の時間スロットが設けられる。

　フレーム内の一連の各時間スロットは、ペン２がダウンリンク信号ＤＳを送信するために用いられる。図４及び図５の各図に示す「Ｔｏｎｅ」「Ｄａｔａ」「Ｔｉｌｔ」は、こうして送信されるダウンリンク信号ＤＳの種類を表している。それぞれの詳しい内容については、後ほど図７を参照して説明する。

　図４及び図５の各図に示した時間スロット識別情報ＴＤＩＤは、時間スロットに関して、通信リソースの個々のペン２への割り当てを示す識別情報である。センサコントローラ５０は、後述するペアリング設定情報により、ペアリング済の１以上のペン２のそれぞれに対して、互いに異なる時間スロット識別情報ＴＤＩＤを割り当てるよう構成される。

　各時間スロット識別情報ＴＤＩＤには、１つずつ順番に時間スロットが割り当てられる。一例を挙げて説明すると、例えば図４（ａ）の例では、全部で２０個の時間スロットが用意され、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝１には、そのうち１番目、５番目、９番目、１３番目、１７番目の各時間スロットが割り当てられる。また、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝２には２番目、６番目、１０番目、１４番目、１８番目の各時間スロットが割り当てられ、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝３には３番目、７番目、１１番目、１５番目、１９番目の各時間スロットの各時間スロットが割り当てられ、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝４には４番目、８番目、１２番目、１６番目、２０番目の各時間スロットが割り当てられる。このような時間スロットの割り当て方法を採用しているのは、各ペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳの間隔をできるだけ一定にするためである。

　図６（ａ）～図６（ｃ）はそれぞれ、本実施の形態で使用されるアップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。これらの図に示すように、本実施の形態においては、大きく分けて３種類のアップリンク信号ＵＳが用いられる。それぞれの概略を説明すると、図６（ａ）に示すアップリンク信号ＵＳ１は、ペアリング済の各ペン２に対して新たなリソースアロケーションスキームを同報するとともに、まだセンサコントローラ５０とペアリングしていないペン２に対して、新たなペアリングを確立するために必要なペアリング設定情報を送信するために用いられる。また、図６（ｂ）に示すアップリンク信号ＵＳ２は、特定のペン２に対してコマンドを送信するために用いられる。図６（ｃ）に示すアップリンク信号ＵＳ３は、ペアリング設定情報を受けてペンＩＤを送信してきたペン２との間で、ペアリングを確立するために用いられる。

　図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、どのタイプのアップリンク信号ＵＳにおいても、その先頭には、ヘッダ及びペアリング制御インジケータがこの順で配置される。ただし、ペアリング制御インジケータについては、一部のアップリンク信号ＵＳにおいて配置を省略することとしてもよい。

　ヘッダは、例えば、この信号が本実施の形態に示すマルチペン対応の電子機器１により生成されたものであることを示す４ビットの情報と、アップリンク信号ＵＳの種類（アップリンク信号ＵＳ１～ＵＳ３のいずれであるか）を示す２ビットの情報とを含む情報である。ペン２は、受信した信号を復号することによって前者の情報が取得できた場合に、受信した信号はアップリンク信号ＵＳであると決定し、続けて後者の情報が取得できた場合に、受信したアップリンク信号ＵＳの種類を決定し、決定した種類に応じた処理を開始する。

　ペアリング制御インジケータは、ローカルペンＩＤごとに「１」又は「０」の値を含む情報である。ローカルペンＩＤは、センサコントローラ５０とペアリング済の各ペン２に対し、センサコントローラ５０が一意に割り当てる識別情報である。図６には、一例として１～６の６種類のローカルペンＩＤが用いられる例を示している。ペアリング制御インジケータが「１」であることは、そのローカルペンＩＤが使用中であること、つまり、センサコントローラ５０がそのローカルペンＩＤを割り当てたペン２とのペアリングを現在も維持していることを意味している。一方、ペアリング制御インジケータが「０」であることは、そのローカルペンＩＤが未使用であること、つまり、センサコントローラ５０がそのローカルペンＩＤを割り当てたペン２とペアリング済でないこと（又は、ペアリングを解除したこと）を意味している。

　ここで、センサコントローラ５０は、ペアリングを確立したペン２からのダウンリンク信号ＤＳが所定時間にわたり受信されない場合に、そのペン２とのペアリングを解除することが好ましい。こうすることで、センサコントローラ５０は、後述するリソースアロケーションスキームの決定場面（後述する図１０のステップＳ１）において、実際に通信可能な状態にあるペン２の本数に即したリソースアロケーションスキームを選択することが可能になる。また、ペン２も、ペアリングを確立したセンサコントローラ５０からのアップリンク信号ＵＳが所定時間にわたり受信されない場合に、そのセンサコントローラ５０とのペアリングを解除することが好ましい。

　アップリンク信号ＵＳ１は、図６（ａ）に示すように、リソースアロケーションスキームと、ペアリング設定情報とをさらに含んで構成される。このうちリソースアロケーションスキームは、スーパーフレームの全体に適用される設定情報であり、後述の図８に示すテーブル番号（リソースアロケーションスキームを示す情報）によって表される。一方、ペアリング設定情報は例えば、新たなペン２とペアリングすることが可能かどうかを示す１ビットのイネーブルデータと、新たなペン２に対して割り当てる時間スロット識別情報ＴＤＩＤを示す２ビットのデータと、新たなペン２に対して割り当てる周波数識別情報ＦＩＤを示す３ビットのデータとにより構成される。ここで、周波数識別情報ＦＩＤは、周波数に関して、通信リソースの個々のペン２への割り当てを示す識別情報である。ある周波数識別情報ＦＩＤを割り当てられたペン２は、その周波数識別情報ＦＩＤにより示される周波数を用いてダウンリンク信号の送信を行う。

　アップリンク信号ＵＳ２は、図６（ｂ）に示すように、コマンドをさらに含んで構成される。このコマンドは、センサコントローラ５０からの特定のペン２に対する指示を示すデータであり、コマンドの宛先を示すローカルペンＩＤ（ＬＰＩＤ）を含んで構成される。コマンドによって示される指示の例としては、ペンＩＤなどペン２が保持しているデータの送信、ペアリング設定情報により割り当てた通信リソースの変更（具体的には、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ及び／又は周波数識別情報ＦＩＤの変更）などが挙げられる。

　アップリンク信号ＵＳ３は、図６（ｃ）に示すように、ペアリング確認データをさらに含んで構成される。ペアリング確認データは、具体的には、ペン２から受信したペアリング用ビットデータにより構成される。ペアリング用ビットデータは、ペン２ごとにユニークなデータ（或いは、ユニークであることが期待できるデータ）であり、例えばペン２が予め保持しているペンＩＤのハッシュ値である。ペアリング用ビットデータの利用方法の詳細については、後ほど図１０を参照して詳しく説明する。

　図７は、ダウンリンク信号ＤＳの構成を示す図である。同図に示すように、ダウンリンク信号ＤＳは、データ信号（Ｄａｔａ）と、トーン信号（Ｔｏｎｅ）と、チルト信号（Ｔｉｌｔ）とを含んで構成される。

　トーン信号は所定周波数の無変調信号であり、ペン２のペン先電極２ａ（図１を参照）から１時間スロットにわたって継続的に送信される。センサコントローラ５０は、原則として、このトーン信号に基づいてペン２の位置を検出するように構成される。具体的に説明すると、センサコントローラ５０は、ペン２の位置を新たに検出する場合には、図１に示した行電極群３１及び列電極群３２を構成する各線状電極のそれぞれによりトーン信号を受信することによってパネル面１ａ内におけるトーン信号の受信強度分布を取得し、その結果からペン２の位置を検出する（グローバルスキャン）。また、検出済みのペン２の位置を更新する場合には、最新の位置に近いものから順に所定数の線状電極のそれぞれによりトーン信号を受信することによってパネル面１ａ内の一部分におけるトーン信号の受信強度分布を取得し、その結果からペン２の位置を検出する（ローカルスキャン）。

　ここで、図４に示した時間の利用方法と図５に示した時間の利用方法との違いは、ダウンリンク信号ＤＳにトーン信号を含むか含まないかの違いである。センサコントローラ５０の種類などによっては、トーン信号の代わりにデータ信号を用いてペン２の位置を検出できる場合があり、図５に示した時間の利用方法は、そのような場合に採用される。

　図７に戻り、チルト信号は、所定周波数の無変調信号である点、及び、１時間スロットにわたって継続的に送信される点でトーン信号と同様であるが、ペン２のペン先電極２ｂ（図１を参照）から送信される点でトーン信号と相違する信号である。なお、チルト信号の周波数は周波数識別情報ＦＩＤにより示される周波数と異なることとしてもよく、そうすることで、ペン２は、トーン信号及びチルト信号を同一の時間スロット内で送信することが可能になる。センサコントローラ５０は、このチルト信号に基づいてトーン信号と同様の処理を行うことにより、まずペン２の位置を検出する。そして、トーン信号に基づいて検出した位置との差（方向及び距離）を導出し、その結果からペン２の傾きを検出する。

　データ信号は、ペン２がセンサコントローラ５０に対して送信するデータにより変調された信号である。データ信号により送信されるデータには、ペン２のペン先に加わる圧力を示す筆圧値、ペン２の側面や底面に設けられるスイッチのオンオフ情報、アップリンク信号ＵＳ２内のコマンドにより送信を要求されたデータなどが含まれる。

　図７に示すように、本実施の形態で用いられるデータ信号には、ＤＢＰＳＫ(Differential Binary Phase Shift Keying)により変調されたものと、ＤＱＰＳＫ(Differential Quadrature Phase Shift Keying)により変調されたものとが含まれる。なお、ここで挙げたＤＢＰＳＫ及びＤＱＰＳＫは一例に過ぎず、他の変調方式により変調されたものを用いてもよいのは勿論であるが、以下では簡単のため、ＤＢＰＳＫ及びＤＱＰＳＫのみを取り上げて説明を続ける。

　ＤＢＰＳＫによるデータ信号は、１つのスタートシンボルＢと、それぞれ１ビットのデータを表す８つのシンボルＤ０～Ｄ７とによって構成される。一方、ＤＱＰＳＫによるデータ信号は、１つのスタートシンボルＢと、それぞれ２ビットのデータを表す４つのシンボルＤ０～Ｄ３とによって構成される。これらのことから理解されるように、１つのデータ信号により送信されるデータの量は、本実施の形態では、変調方式によらず８ビットに固定されている。ただし、より多い又はより少ない量のデータを１つのデータ信号により送信するようにしてもよいのは勿論である。

　図７に示すシンボル長ＳＬは、データ信号を構成する各シンボルの時間長を表している。シンボル長ＳＬは、同一のデータ信号の中では一定であるが、他のデータ信号との間では異なり得る。図７から理解されるように、１つの時間スロットの中に含まれるシンボルの数をｎ（＝９又は５）とすると、Ｔ_Ｙ＝ＳＬ×ｎの関係が成り立つ。そして、１つの時間スロット内で送信可能なデータが８ビットであることから、データ信号のビットレートＲは、Ｒ＝８／Ｔ_Ｙ＝８／（ＳＬ×ｎ）と表される。したがって、シンボル長ＳＬの変更は、データ信号のビットレートＲの変更を意味する。

　図８は、本実施の形態で使用されるリソースアロケーションスキームのリストを含むリソースアロケーションスキームテーブルを示す図である。同テーブルにおいては、個々のテーブル番号が１つのリソースアロケーションスキームを表している。また、同テーブルは、ペン２とセンサコントローラ５０の両方に予め共有される。なお、同図には、テーブル番号０～１６に対応する１７種類のリソースアロケーションスキームを例示しているが、リソースアロケーションスキームの数が１７に限られないのは勿論である。

　図８に示すように、本実施の形態で使用されるリソースアロケーションスキームは、ＴＤＩＤ数、シンボル長ＳＬ、変調方式、送信内容、スロット数、スロット長Ｔ_Ｙ、及びフレーム長の各通信パラメータを含んで構成される。なお、ここで挙げた通信パラメータ以外の通信パラメータがリソースアロケーションスキームに含まれることしてもよいのは、勿論である。また、リソースアロケーションスキームを構成する通信パラメータの中に、他の１以上の通信パラメータの組み合わせから必然的に決定されるものが含まれていても構わない。

　「ＴＤＩＤ数」は、上述した時間スロット識別情報ＴＤＩＤの数を示す情報である。時分割多重以外の多重（周波数多重など）を行わない場合には、ＴＤＩＤ数は、センサコントローラ５０とペアリング可能なペン２の数に等しくなる。「シンボル長ＳＬ」及び「変調方式」はそれぞれ、図７を参照して説明したデータ信号のシンボル長ＳＬ及び変調方式（ＤＢＰＳＫ又はＤＱＰＳＫ）である。「送信内容」は、個々のペン２が各時間スロットで送信すべき信号の内容を示す情報であり、より具体的には、ペン２にトーン信号を送信させるか否かを示す情報である。トーン信号を送信させる場合とは、図４に示した方法でフレーム内の時間が利用される場合であり、トーン信号を送信させない場合とは、図５に示した方法でフレーム内の時間が利用される場合である。図８においては、「Ｔ＋Ｄ」がトーン信号を送信させる場合を示し、「Ｄ」がトーン信号を送信させない場合を示している。「スロット数」は、フレーム内に配置される時間スロットの数である。「スロット長Ｔ_Ｙ」は、図４及び図５を参照して説明した各時間スロットの時間長Ｔ_Ｙである。「フレーム長」は、フレーム全体の時間長である。

　以下、ここまでで説明した各信号及びリソースアロケーションスキームテーブルを用いてセンサコントローラ５０及びペン２のそれぞれが行う処理について、図９に示す状態遷移図及び図１０～図１３に示すフローチャートを参照しながら詳しく説明する。

　初めに、図９（ａ）は、センサコントローラ５０の状態遷移を示す状態遷移図である。同図に示すように、センサコントローラ５０は、ディスカバリモード、コマンド送信モード、ペアリングモードのいずれかで動作可能に構成される。

　各モードについて具体的に説明すると、まずディスカバリモードは、新たなリソースアロケーションスキームをペアリング済の各ペン２に対して同報するとともに、未検出のペン２に対して自身の存在を通知するモードである。ディスカバリモードにおいてセンサコントローラ５０が送信するアップリンク信号ＵＳは、図６（ａ）に示したアップリンク信号ＵＳ１となる。コマンド送信モードは、検出済みのペン２に対してコマンドを送信するモードである。コマンド送信モードにおいてセンサコントローラ５０が送信するアップリンク信号ＵＳは、図６（ｂ）に示したアップリンク信号ＵＳ２となる。ペアリングモードは、アップリンク信号ＵＳ１に応答してきたペン２との間でペアリングを確立するモードである。ペアリングモードにおいてセンサコントローラ５０が送信するアップリンク信号ＵＳは、図６（ｃ）に示したアップリンク信号ＵＳ３となる。

　センサコントローラ５０は、電子機器１の電源が投入されるとまず、ディスカバリモードにエントリし、アップリンク信号ＵＳ１の送信と、ダウンリンク信号ＤＳのセンシングとを繰り返す。そして、ペアリング用ビットデータを含むダウンリンク信号ＤＳを検出した場合に、ペアリングモードにエントリし、そのペアリング用ビットデータを送信してきたペン２との間でペアリングを確立する。具体的には、受信したペアリング用ビットデータを含むアップリンク信号ＵＳ３の送信と、ダウンリンク信号ＤＳのセンシングとを行い、当該ペン２からのダウンリンク信号ＤＳが検出できた場合に、そのペン２との間でのペアリングを確立する。その後、コマンドを送信する必要がある場合にはコマンド送信モードにエントリし、アップリンク信号ＵＳ２の送信と、ダウンリンク信号ＤＳのセンシングとを行う。また、コマンドを送信する必要のない場合にはディスカバリモードにエントリし、アップリンク信号ＵＳ１の送信と、ダウンリンク信号ＤＳのセンシングとを行う。

　次に、図９（ｂ）は、ペン２の状態遷移を示す状態遷移図である。同図に示すように、ペン２は、ディスカバリモード、通信モード、ペアリングモードのいずれかで動作可能に構成される。

　各モードについて具体的に説明すると、まずディスカバリモードは、まだ特定のセンサコントローラ５０との通信を開始しておらず、通信可能なセンサコントローラ５０を探すモードである。ディスカバリモードにあるペン２は、アップリンク信号ＵＳ１のセンシングを繰り返し行うよう構成される。センシングの結果としてアップリンク信号ＵＳ１が受信された場合には、その中に含まれるペアリング設定情報に基づいてペアリング可否を判定し、ペアリング可と判定した場合には、アップリンク信号ＵＳ１に含まれていたリソースアローケーションスキームに従い、ペアリング用ビットデータを含むダウンリンク信号ＤＳの送信を実行する。

　通信モードは、検出済みのセンサコントローラ５０との通信を行うモードである。通信モードにあるペン２は、アップリンク信号ＵＳのセンシングを行うとともに、ダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。センシングの結果として何らかのアップリンク信号ＵＳが受信された場合、ペン２は、その受信タイミングに基づいてフレーム（及びその中に含まれる複数の時間スロット）の基準時刻を取得し、取得した基準時刻に基づいてフレーム内の処理（ダウンリンク信号ＤＳの送信など）を実行する。また、受信されたアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ１であった場合には、ペン２は、その中に含まれるリソースアロケーションスキームを自身のメモリに設定する処理を行う。一方、受信されたアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ２であった場合には、その中に含まれるコマンドが自分宛のものであるか否かを判定し、自分宛のものであった場合には、そのコマンドに応じた処理を行う。

　ペアリングモードは、ディスカバリモードにおいて検出したアップリンク信号ＵＳ１を送信してきたセンサコントローラ５０との間でペアリングを確立するモードである。ペアリングモードにあるペン２は、アップリンク信号ＵＳ３のセンシングを行うよう構成される。センシングの結果としてアップリンク信号ＵＳ３が受信された場合、その中に含まれるペアリング用ビットデータが自身の送出したペアリング用ビットデータと一致するか否かを判定し、一致した場合に、センサコントローラ５０との間でのペアリングを確立する。その後、ペン２は通信モードにエントリし、ダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　図１０は、センサコントローラ５０及びペン２がともにディスカバリモードにある場合の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、まずセンサコントローラ５０により、リソースアロケーションスキームが決定される（ステップＳ１）。より具体的に説明すると、センサコントローラ５０は、ペアリング済のペン２の本数、ダウンリンク信号ＤＳの受信状態（信号対ノイズ比）、タッチ検出処理の実施状況などに基づき、図８に例示した複数のリソースアロケーションスキームの中から１つを選択することにより、次に使用するリソースアロケーションスキームを決定する。

　ステップＳ１の決定についてさらに具体的な例を挙げると、例えばペアリング済のペンの本数が２本に達している場合、センサコントローラ５０は、さらなるペン２の追加を可能にするため、ＴＤＩＤ数が３又は４であるリソースアロケーションスキームを選択することが好ましい。また、例えばダウンリンク信号ＤＳの信号対ノイズ比が低下してきている場合、センサコントローラ５０は、より長いシンボル長ＳＬを含むリソースアロケーションスキームを選択することが好ましい。こうすることで、上述したデータ信号のビットレートＲを下げることができるので、データ信号の受信状態を改善することができる。この場合においてセンサコントローラ５０は、より受信しやすい変調方式（すなわち、ＤＱＰＳＫよりもＤＢＰＳＫ）を含むリソースアロケーションスキームを選択することがさらに好ましい。また、データ信号のみでもペンの位置を検出可能である場合には、トーン信号を含まないリソースアロケーションスキームを選択することもできる。この場合のセンサコントローラ５０は、トーン信号の代わりにデータ信号を用いて、ペンの位置を検出することになる。

　次にセンサコントローラ５０は、ペアリング設定情報を決定する（ステップＳ２）。ペアリング設定情報は、図６（ａ）を参照して説明したように、イネーブルデータと、時間スロット識別情報ＴＤＩＤと、周波数識別情報ＦＩＤとにより構成される。センサコントローラ５０は、ステップＳ１で決定したリソースアロケーションスキームで受け入れ可能なペン２の本数が現在ペアリング済のペン２の本数より多い場合に、イネーブルデータを「１」（ペアリング可）とし、そうでない場合に「０」（ペアリング不可）とする。また、センサコントローラ５０は、イネーブルデータを「１」とした場合には、まだ他のペン２に割り当てていない１以上の時間スロット識別情報ＴＤＩＤの中から１つを選択することにより、新たなペンに割り当てる時間スロット識別情報ＴＤＩＤを決定するとともに、新たなペン２に割り当てる周波数識別情報ＦＩＤを決定する。周波数識別情報ＦＩＤについては、複数のペン２に同じ値を割り当てても構わない。

　その後、フレームの開始タイミングが到来すると（ステップＳ３）、センサコントローラ５０は、図６（ａ）に示したアップリンク信号ＵＳ１を送信する（ステップＳ４）。このアップリンク信号ＵＳ１には、ステップＳ１で決定したリソースアロケーションスキームを示すテーブル番号と、ステップＳ２で決定したペアリング設定情報の各構成要素とが含まれる。

　ディスカバリモードにあるペン２は、センシングの結果としてアップリンク信号ＵＳ１を受信すると、その中からリソースアロケーションスキームを取り出し、自身のメモリ（図示せず）に設定する（ステップＳ５）。この後のペン２は、メモリに設定したリソースアロケーションスキームに従って動作することになる。また、ペン２は、受信したアップリンク信号ＵＳ１からペアリング設定情報を取り出して取得する（ステップＳ６）。

　ここで、ステップＳ１の決定によりリソースアロケーションスキームが変更されることになった場合、ペン２だけでなく、リソースアロケーションスキームの変更を決定したセンサコントローラ５０自身も、新たなリソースアロケーションスキームに従って動作するように自身を変更する必要がある。具体的には、ダウンリンク信号ＤＳの受信方法を新たなリソースアロケーションスキームに従う受信方法に変更する必要がある。より具体的なな例を挙げると、例えばシンボル長ＳＬを変更した場合であれば、ダウンリンク信号ＤＳを検出するための受信ウィンドウ（典型的には、離散フーリエ変換又は高速フーリエ変換のウィンドウ）を変更する必要がある。こうすることで、センサコントローラ５０は、ペン２が新たなリソースアロケーションスキームに従って送信したダウンリンク信号ＤＳを適切に受信できるようになる。

　ペアリング設定情報を取得したペン２は、その中のイネーブルデータを参照することにより、アップリンク信号ＵＳ１を送信してきたセンサコントローラ５０がペアリング可の状態であるか否かを判定する（ステップＳ７）。その結果、ペアリング可でないと判定した場合には、アップリンク信号ＵＳ１のセンシングに戻る。一方、ペアリング可であると判定した場合、ペン２は、受信したペアリング設定情報から時間スロット識別情報ＴＤＩＤ及び周波数識別情報ＦＩＤを取り出して自身のメモリ（図示せず）に設定する（ステップＳ８）。そして、ステップＳ５で設定したリソースアロケーションスキームにより示される複数の時間スロットのうち、ステップＳ８で設定した時間スロット識別情報ＴＤＩＤに対応するものを選択し、該リソースアロケーションスキームに含まれる各種通信パラメータと、ステップＳ８で設定した周波数識別情報ＦＩＤにより示される周波数とを用いて、上述したペアリング用ビットデータを含むデータ信号を含むダウンリンク信号ＤＳを送信する（ステップＳ９）。その後、ペン２はペアリングモードにエントリする（ステップＳ１０）とともに、ステップＳ４で受信したアップリンク信号ＵＳ１からペアリング制御インジケータを取得して、図示しないメモリに保持する（ステップＳ１１）。

　ステップＳ９で送信されたダウンリンク信号ＤＳを受信したセンサコントローラ５０は、その中に含まれるトーン信号（又はデータ信号）及びチルト信号に基づいてペン２の位置及び傾きを検出する（ステップＳ１２）とともに、データ信号内に含まれる筆圧値等の各種データを取得する（ステップＳ１３）。図示していないが、センサコントローラ５０は、こうして検出ないし取得されたデータを制御部４０（図１を参照）に逐次供給するよう構成される。また、センサコントローラ５０は、ペアリングモードにエントリする（ステップＳ１４）とともに、ダウンリンク信号ＤＳ内のデータ信号に含まれていたペアリング用ビットデータを取り出し、図示しないメモリに保持する処理を行う（ステップＳ１５）。

　図１１は、センサコントローラ５０及びペン２がともにペアリングモードにある場合の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、まずセンサコントローラ５０により、新たなペン２に割り当てるローカルペンＩＤが決定される（ステップＳ２０）。センサコントローラ５０は、まだ他のペン２に割り当てていない１以上のローカルペンＩＤ（すなわち、直前に送信したアップリンク信号ＵＳにおいてペアリング制御インジケータが「０」となっていたローカルペンＩＤ）の中から１つを選択することにより、新たなペン２に割り当てるローカルペンＩＤを決定する。

　その後、フレームの開始タイミングが到来すると（ステップＳ２１）、センサコントローラ５０は、図６（ｃ）に示したアップリンク信号ＵＳ３を送信する（ステップＳ２２）。このアップリンク信号ＵＳ３においては、ステップＳ２０で決定されたローカルペンＩＤのペアリング制御インジケータが「１」となる。また、このアップリンク信号ＵＳ３に含まれるペンＩＤのハッシュ値は、図１０のステップＳ１５で導出されたものとなる。

　ペアリングモードにあるペン２は、センシングの結果としてアップリンク信号ＵＳ３を受信すると、その中に含まれていたペアリング用ビットデータが図１０のステップＳ９で送信したものと一致するか否かを判定する（ステップＳ２５）。その結果、一致しないと判定した場合には、ペアリングに失敗したとみなし、ディスカバリモードに戻って処理を継続する（ステップＳ３２）。一方、一致すると判定した場合、ペン２は、センサコントローラ５０とのペアリングを確立した後（ステップＳ２６）、新旧のペアリング制御インジケータを比較することにより、自身に割り当てられたローカルペンＩＤを取得する（ステップＳ２７）。すなわち、自身に割り当てられたローカルペンＩＤのペアリング制御インジケータは、それまでのアップリンク信号ＵＳにおいては「０」となっていたはずである一方、上述したように、ステップＳ２２で受信されるアップリンク信号ＵＳ３においては「１」となるので、ペン２は、図１０のステップＳ１１で保持しておいたペアリング制御インジケータ（旧ペアリング制御インジケータ）と、ステップＳ２２で受信したアップリンク信号ＵＳ３に含まれていたペアリング制御インジケータ（新ペアリング制御インジケータ）とを比較することにより、自身に割り当てられたローカルペンＩＤを取得することができる。なお、ここでは新旧のペアリング制御インジケータを比較することによりローカルペンＩＤを取得することとしたが、ステップＳ２０で決定したローカルペンＩＤを新たなペン２に割り当てるものとしてアップリンク信号ＵＳ３内に明記しておき、それをペン２が取得することとしても構わない。

　その後、ペン２は、通信モードにエントリし（ステップＳ２８）、ダウンリンク信号ＤＳの送信を行う（ステップＳ２９）。具体的には、図１０のステップＳ５で設定したリソースアロケーションスキームにより示される複数の時間スロットのうち、図１０のステップＳ８で設定した時間スロット識別情報ＴＤＩＤに対応するものを選択し、該リソースアロケーションスキームに含まれる各種通信パラメータと、図１０のステップＳ８で設定した周波数識別情報ＦＩＤにより示される周波数とを用いて、ダウンリンク信号ＤＳを送信する。

　ステップＳ２８で送信されたダウンリンク信号ＤＳを受信したセンサコントローラ５０は、そのダウンリンク信号ＤＳを送信したペン２とのペアリングを確立した後（ステップＳ３０）、受信したダウンリンク信号ＤＳに基づいて、図１０を参照して説明したステップＳ１２，Ｓ１３の処理を行う。そして、送信すべきコマンドがある場合にはコマンド送信モードに、ない場合にはディスカバリモードにそれぞれエントリする（ステップＳ３１）。なお、パネル面１ａ上に近づいたペン２とのペアリングを遅延なく実施するため、センサコントローラ５０は、送信すべきコマンドの有無にかかわらず、少なくとも一定の頻度でディスカバリモードにエントリすることが好ましい。

　図１２は、センサコントローラ５０がコマンド送信モードにあり、ペン２が通信モードにある場合の処理を示すフローチャートである。同図に示すように、まずセンサコントローラ５０により、コマンドの送信先であるペン２及びコマンドの内容が決定される（ステップＳ４０）。その後、フレームの開始タイミングが到来すると（ステップＳ４１）、センサコントローラ５０は、図６（ｂ）に示したアップリンク信号ＵＳ２を送信する（ステップＳ４２）。

　通信モードにあるペン２は、センシングの結果としてアップリンク信号ＵＳ２を受信するとまず、その中から、自身に割り当てられたローカルペンＩＤ（ステップＳ２６で取得したもの）に対応するペアリング制御インジケータを取得する（ステップＳ４３）。そして、取得したペアリング制御インジケータに基づいて、自身がセンサコントローラ５０に（継続して）検出されているか否かを判定する（ステップＳ４４）。その結果、検出されていないと判定した場合（すなわち、取得したペアリング制御インジケータが「０」であった場合）、ペン２はペアリングを解除して、ディスカバリモードにエントリする（ステップＳ４５）。

　一方、検出されているとステップＳ４４において判定した場合（すなわち、取得したペアリング制御インジケータが「１」であった場合）、ペン２は、コマンドの宛先であるローカルペンＩＤを取得する（ステップＳ４６）。そして、取得したローカルペンＩＤと自身に割り当てられたローカルペンＩＤ（ステップＳ２６で取得したもの）とを比較することにより、コマンドの宛先が自身であるか否かを判定し（ステップＳ４７）、自身でないと判定した場合には通常の（すなわち、アップリンク信号ＵＳ２に含まれていたコマンドの内容に従って実行した処理の結果を含まない）ダウンリンク信号ＤＳを送信する（ステップＳ５０）。一方、自身であると判定した場合のペン２は、アップリンク信号ＵＳ２に含まれていたコマンドの内容に従って処理を実行し（ステップＳ４８）、処理結果を含むダウンリンク信号ＤＳを送信する（ステップＳ４９）。

　ステップＳ５０又はステップＳ５１で送信されたダウンリンク信号ＤＳを受信したセンサコントローラ５０は、図１０に示したステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ３１の各処理を実行する。なお、ダウンリンク信号ＤＳがステップＳ４９で送信されたものであった場合、ステップＳ１３で取得される各種データは、ペン２がコマンドに応じて取得したデータを含むものとなる。

　図１３は、センサコントローラ５０がディスカバリモードにあり、ペン２が通信モードにある場合の処理を示すフローチャートである。この場合のセンサコントローラ５０はまず、図１０を参照して説明したステップＳ１～Ｓ４の処理を行い、アップリンク信号ＵＳ１を送信する。アップリンク信号ＵＳ１を受信したペン２は、図１２を参照して説明したステップＳ４３，Ｓ４４の処理を行い、自身がセンサコントローラ５０に（継続して）検出されているか否かを判定する。その結果、検出されていないと判定した場合（すなわち、取得したペアリング制御インジケータが「０」であった場合）、ペン２はペアリングを解除して、ディスカバリモードにエントリする（ステップＳ４５）。一方、検出されていると判定した場合（すなわち、取得したペアリング制御インジケータが「１」であった場合）、ペン２は、図１０を参照して説明したステップＳ５の処理を行い、新たなリソースアロケーションスキームに従って、図１２にも示した通常のダウンリンク信号ＤＳの送信を行う（ステップＳ５０）。なお、ステップＳ８で設定した通信リソース（具体的には、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ及び周波数識別情報ＦＩＤ）については、アップリンク信号ＵＳ２内のコマンドによって変更されない限り、リソースアロケーションスキームの変更後も引き続き使用される。ステップＳ５０で送信されたダウンリンク信号ＤＳを受信したセンサコントローラ５０は、図１０に示したステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ３１の各処理を実行する。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を、コマンドによる個別送信ではなく、ペアリング済のすべてのペン２に対する同報により送信するので、マルチペン対応電子機器におけるリソースアローケーションスキームの変更を従来より少ない処理かつ短い時間で簡易に実現可能となる。

　また、センサコントローラ５０側からダウンリンク信号ＤＳのシンボル長ＳＬを変更することができ、したがって、ダウンリンク信号ＤＳに含まれるデータ信号のビットレートを変更することができるので、ダウンリンク信号ＤＳの受信状態を良好に保つべくビットレートや信号の送信間隔を最適化することが可能になる。

　なお、本実施の形態によれば、ペアリング済のペン２の数が減ったために、センサコントローラ５０がＴＤＩＤ数を減らすためのリソースアロケーションスキームの変更を行う場合、それまでに割り当てられていた時間スロット識別情報ＴＤＩＤの値によっては、ペン２がダウンリンク信号ＤＳを送信できなくなってしまう可能性がある。例えば、ＴＤＩＤ数が４のリソースアロケーションスキームからＴＤＩＤ数が３のリソースアロケーションスキームに変更する場合であれば、変更後には時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝４に対応する時間スロットが消滅してしまうので、時間スロット識別情報ＴＤＩＤ＝４を割り当てられていたペン２はダウンリンク信号ＤＳを送信することができなくなる。そこでセンサコントローラ５０は、ＴＤＩＤ数が減少するようなリソースアロケーションスキームの変更を行う場合であって、変更後にダウンリンク信号ＤＳを送信できなくなるペン２が存在している場合には、予めアップリンク信号ＵＳ２により、時間スロット識別情報ＴＤＩＤの割り当てを変更するコマンドを送信しておくことが好ましい。

　また、図１４に例示するように、図４に示した時間の各利用方法において、各時間スロット識別情報ＴＤＩＤの２番目のデータ信号と２番目のトーン信号の位置を入れ替えてなる態様（入れ替えパターン）など、同一の時間スロット内でのアサインを変更した時間の利用方法をさらに採用することとしてもよい。この場合、アップリンク信号ＵＳ１により同報送信されるリソースアロケーションスキームに、図４に示した利用方法と、変更した利用方法とのいずれを採用するかという情報も含むことが好ましい。

　また、アップリンク信号ＵＳ２により送信するコマンドの宛先として、上述したローカルペンＩＤに代え、周波数識別情報ＦＩＤを使用してもよい。こうすることで、特定の周波数を利用するペン２に対してのみ指示を与えることが可能になる。こうして送信される指示の例としては、各ペン２の周波数を一斉に変更する指示などが挙げられる。

　また、アップリンク信号ＵＳ１内のペアリング設定情報により各ペン２に割り当てる時間スロット識別情報ＴＤＩＤを、ローカルペンＩＤとしても利用することとしてもよい。この場合、ローカルペンＩＤを決定するための処理（図１１のステップＳ２０）を省略することが可能になる。同様に、周波数識別情報ＦＩＤをローカルペンＩＤとして利用することも可能である。

　次に、本発明の第２の実施の形態による電子機器１及びペン２について説明する。本実施の形態は、１つのスーパーフレーム内でペン検出処理及びタッチ検出処理が複数回ずつ交互に実行される点で、第１の実施の形態と相違する。その他の点では第１の実施の形態と同様であるので、以下では、同一の構成には同一の符号を付し、第１の実施の形態との相違点に着目して説明を続ける。

　図１５は、本実施の形態によるペン検出処理とタッチ検出処理の時間的な関係を示す図である。同図と図３とを比較すると理解されるように、本実施の形態においては、１つのスーパーフレーム内でペン検出処理及びタッチ検出処理が複数回ずつ交互に実行される。したがって、本実施の形態では、１つのスーパーフレーム内に複数のフレームが任意の間隔を空けて配置されることになる。

　図１６（ａ）及び図１６（ｂ）はそれぞれ、本実施の形態で使用されるアップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。本実施の形態では、これらの図に挙げたアップリンク信号ＵＳ１ａ，ＵＳ４の他、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示したアップリンク信号ＵＳ２，ＵＳ３も使用される。

　アップリンク信号ＵＳ１ａは、アップリンク信号ＵＳ１に代えて使用される信号である。アップリンク信号ＵＳ１との違いは、リソースアロケーションスキーム内に分割情報が含まれている点にある。この分割情報は、スーパーフレーム内に配置されるフレームの数を示す情報である。具体的には、フレームの数そのものであってもよいし、予めテーブルの形式でセンサコントローラ５０とペン２に複数の分割数を共有しておく場合には、そのテーブルの行番号を示す情報であってもよい。本実施の形態によるペン２は、受信したアップリンク信号ＵＳ１ａから分割情報を取得することによりスーパーフレーム内に配置されるフレームの数を予め取得し、その数と同数のアップリンク信号ＵＳをセンシングするよう構成される。

　アップリンク信号ＵＳ４は、アップリンク信号ＵＳ２と同様のヘッダ及びペアリング制御インジケータの後ろに、所定の後続アップリンク信号識別データ（後述）を配置してなる信号である。この例では、ヘッダの内容がアップリンク信号ＵＳ２と同じであることから、後続アップリンク信号識別データは、ペン２によってコマンドの一種とみなされる。ただし、アップリンク信号ＵＳ４専用のヘッダを用意し、ヘッダによりアップリンク信号ＵＳ４を識別できるようにしてもよい。後続アップリンク信号識別データの具体的な内容は、アップリンク信号ＵＳ４をアップリンク信号ＵＳ２から区別するための所定数ビットのデータ（すなわち、コマンドとしては現れないビット値の組み合わせ）であり、ペン２は、受信したアップリンク信号ＵＳ２から後続アップリンク信号識別データを取得した場合に、そのアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ４であると判定する。

　センサコントローラ５０は、スーパーフレーム内の先頭に位置する先頭フレーム以外のフレームである後続フレームにおいては、アップリンク信号ＵＳ１ａ，ＵＳ２，ＵＳ３（先頭アップリンク信号）ではなく、アップリンク信号ＵＳ４（後続アップリンク信号）を送信するよう構成される。アップリンク信号ＵＳ４の主たる役割は、対応する後続フレーム内に配置される複数の時間スロットの基準時刻をペアリング済の各ペン２に対して通知する点にあり、アップリンク信号ＵＳ４を受信したペン２は、その受信タイミングに基づいて、対応する後続フレーム内の各時間スロットの時間的位置を取得するよう構成される。

　本実施の形態によるセンサコントローラ５０は、アップリンク信号ＵＳ４を送信する際に、その送信タイミングを適宜調整する処理を行うよう構成される。具体的には、アップリンク信号ＵＳ４の送信の都度、スーパーフレームの時間的な位置から決定される送信タイミングから、後続フレームごとに異なる時間だけ前後に送信タイミングを移動させる。より好適には、０を含むランダムな時間だけ前後に送信タイミングを移動させることとしてもよい。こうすることにより、スーパーフレーム内における各後続フレームの時間的位置が適宜変更されるので、各フレームと交互に配置されるタッチ検出処理の時間長を柔軟に変更することが可能になる。また、インセル方式の表示装置１０において、縞状の表示ノイズや音鳴りが発生することを抑制可能となる。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、センサコントローラ５０は、各後続フレーム内の先頭でアップリンク信号ＵＳ４を送信し、しかも、その送信タイミングを適宜調整しているので、スーパーフレーム内における各後続フレームの時間的位置を変更することができる。したがって、表示装置１０における縞状の表示ノイズや音鳴りの発生を抑制でき、また、各フレームと交互に配置されるタッチ検出処理の時間長を柔軟に変更することが可能になる。

　なお、本実施の形態では、アップリンク信号ＵＳ１ａ内のリソースアロケーションスキーム内に分割数を配置することによって、スーパーフレーム内に配置されるフレームの数をペン２に通知していたが、各アップリンク信号ＵＳ内に後続フレームがあるか否かを示す１ビットの情報を配置することにより、後続フレームの有無をペン２に通知することとしてもよい。また、各アップリンク信号ＵＳ内にフレーム番号を示すデータを配置することとしてもよい。

　次に、本発明の第３の実施の形態による電子機器１及びペン２について説明する。本実施の形態は、電子機器１がいわゆる「インセル方式」の位置検出装置である点で、第２の実施の形態と相違する。その他の点では第２の実施の形態と同様であるので、以下では、同一の構成には同一の符号を付し、第２の実施の形態との相違点に着目して説明を続ける。

　図１７は、本実施の形態による電子機器１及びペン２を含むシステムを示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるセンサパネル３０は、表示装置１０の中に設けられる。具体的には、図１において共通電極１７が配置されていた位置に行電極群３１が配置され、ガラス基板１９と偏光フィルター２０の間に列電極群３２が配置される。行電極群３１及び列電極群３２それぞれの構成は、図２を参照して説明したものと同一である。

　本実施の形態においては、行電極群３１が共通電極１７としての役割を担う。したがって、表示装置１０が画素の駆動動作を行うときには、制御部４０により、行電極群３１の電位がグランド電位に固定される。こうして行電極群３１の電位がグランド電位に固定されている間、センサコントローラ５０はペン２との通信を行うことができない。

　ここで、表示装置１０による画素の駆動動作においては、画面内の一番上の行から一段ずつ下がりながら、一段ごとに一定の時間内に、段内の各画素に対する書き込みが同時に行われる。そして、ある段の駆動終了から次の段の駆動開始までの間に、一定の時間、画素の駆動が行われないブランク期間が発生する。画素の駆動が行われないので、ブランク期間内においては、行電極群３１の電位をグランド電位に固定する必要はない。そこで本実施の形態によるセンサコントローラ５０は、このブランク期間を利用してペン２との通信を行うように構成される。

　図１８、図１９（ａ）、及び図１９（ｂ）はそれぞれ、本実施の形態におけるスーパーフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。これらの図に示すように、１つのスーパーフレーム内には、複数のブランク期間ＢＰと画素駆動期間ＤＰとが交互に発生する。本実施の形態によるセンサコントローラ５０は、このうち複数のブランク期間ＢＰを用いて、アップリンク信号ＵＳの送信、ダウンリンク信号ＤＳ（データ信号及びチルト信号、必要な場合には、さらにトーン信号を含む）の受信、及び、タッチ検出処理（Ｔｏｕｃｈ）を行う。

　本実施の形態においては、図１０及び図１３に示したステップＳ１で行われるリソースアロケーションスキームの決定は、ブランク期間ＢＰの時間長及び時間スロットの時間長にも基づいて実行される。具体的には、１つのブランク期間ＢＰの中に複数の時間スロットを配置できる場合には、１つのブランク期間ＢＰの中に複数の時間スロットを配置するように構成されたリソースアロケーションスキームを用いることが好ましい。また、１つのブランク期間ＢＰの中に１つの時間スロットのみを配置できる場合には、１つのブランク期間ＢＰの中に１つの時間スロットを配置するように構成されたリソースアロケーションスキームを用いることが好ましい。このリソースアロケーションスキームにおいては、例えばＴＤＩＤ数＝２であるとすると、一連のブランク期間ＢＰに対し、各時間スロット識別情報ＴＤＩＤに属する時間スロットを交互に割り当てることが好ましい。

　図１８、図１９（ａ）、及び図１９（ｂ）を参照してより具体的に説明すると、まず図１８は、ＴＤＩＤ数＝１であって、ブランク期間ＢＰの時間長が時間スロットの時間長に略等しい場合を示している。この場合、同図に示すように、センサコントローラ５０は、１つのブランク期間ＢＰ内に１つの時間スロットが配置されるように、リソースアロケーションスキームを決定することが好ましい。また、図１９（ａ）は、ＴＤＩＤ数＝２であって、ブランク期間ＢＰの時間長が時間スロットの時間長の２倍に略等しい場合を示している。この場合、同図に示すように、センサコントローラ５０は、１つのブランク期間ＢＰ内に２つの時間スロットが配置されるように、リソースアロケーションスキームを決定することが好ましい。結果として、同図に示すように、１つのブランク期間ＢＰの中で、２本のペン２が連続してダウンリンク信号ＤＳの送信を行うことになる。さらに、図１９（ｂ）は、ＴＤＩＤ数＝２であって、ブランク期間ＢＰの時間長が時間スロットの時間長に略等しい場合を示している。この場合、同図に示すように、センサコントローラ５０は、一連のブランク期間ＢＰに対し、各時間スロット識別情報ＴＤＩＤに属する時間スロットが交互に割り当てられることとなるように、リソースアロケーションスキームを決定することが好ましい。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、ブランク期間ＢＰの時間長と時間スロットの時間長とに基づいてリソースアロケーションスキームを決定しているので、ブランク期間ＢＰを有効に活用してセンサコントローラ５０とペン２の間の通信を行うことが可能になる。

　なお、本実施の形態では、センサパネル３０を行電極群３１及び列電極群３２により構成する例（いわゆる相互容量タイプ）を説明したが、本発明は、図１に示した電子機器１において、マトリクス状に敷き詰めた複数のブロック状電極（四角形の電極）により共通電極１７を置き換え、この複数のブロック状電極によりセンサパネル３０を構成する例（いわゆる自己容量タイプ）にも適用可能である。

　また、本実施の形態では、１つのブランク期間の中に複数の時間スロットを配置する例を説明したが、ブランク期間の時間長が十分に長い場合には、１つのブランク期間の中に１つのフレームを配置することとしてもよい。

　図２０は、「インセル方式」の位置検出装置である電子機器１において、１つのブランク期間の中に１つのフレームを配置する場合における、フレームと画素駆動期間ＤＰの時間的な関係を示す図である。同図に示す関係は、図１５のタッチ検出処理を画素駆動期間ＤＰで置き換えたものに他ならない。したがって、第２の実施の形態と同様、先頭アップリンク信号及び後続アップリンク信号を用いて、センサコントローラ５０とペン２との間の通信を実行することができる。

　次に、本発明の第４の実施の形態による電子機器１及びペン２について説明する。本実施の形態は、フレームを構成する時間スロットの具体的な利用方法の点で、第１の実施の形態と相違する。その他の点では第１の実施の形態と同様であるので、以下では、同一の構成には同一の符号を付し、第１の実施の形態との相違点に着目して説明を続ける。

　図２１は、本実施の形態で使用されるリソースアロケーションスキームのリストを含むリソースアロケーションスキームテーブルを示す図である。図８のテーブル同様、同図のテーブルにおいても、個々のテーブル番号が１つのリソースアロケーションスキームを表している。また、同テーブルがペン２とセンサコントローラ５０の両方に予め共有される点も、図８のテーブルと同様である。なお、同図には、テーブル番号ｎ，ｎ＋１に対応する２種類のリソースアロケーションスキームを例示しているが、リソースアロケーションスキームの数が２に限られないのは勿論である。

　図２１に示すように、本実施の形態で使用されるリソースアロケーションスキームは、プライマリレーン数、スロット数、スロット割当、Ａｃｋ割当、データスロットビット数、変調方式、シンボル長ＳＬ、及び時間長Ｔ_Ｂ，Ｔ_Ｘの各通信パラメータを含んで構成される。なお、ここで挙げた通信パラメータ以外の通信パラメータがリソースアロケーションスキームに含まれることしてもよいのは、勿論である。また、リソースアロケーションスキームを構成する通信パラメータの中に、他の１以上の通信パラメータの組み合わせから必然的に決定されるものが含まれていても構わない。

　図２１に含まれる各通信パラメータのうち「スロット数」、「変調方式」、「シンボル長ＳＬ」、「時間長Ｔ_Ｂ」、「時間長Ｔ_ｘ」については、第１の実施の形態で説明したとおりである。「データスロットビット数」は、上述したデータ信号により送信されるデータの量である。

　「プライマリレーン数」は、同時に使用可能なペン２の本数の半分を示す数である。詳しくは後述するが、本実施の形態では、１つのプライマリレーンに対応して１つのセカンダリレーンが設けられており、各レーンのそれぞれで１つのペン２との通信が行われる。したがって、プライマリレーン数が１である場合、同時に使用可能なペン２の本数は２本となる。また、プライマリレーン数が２である場合、セカンダリレーンの数も２となるので、同時に使用可能なペン２の本数は４本となる。

　「スロット割当」は、１フレームに含まれる「スロット数」分の時間スロットそれぞれのタイプを示す情報（スロット割当情報）である。「，」で区切られた「Ｐ（Ｐ）」「Ｄ（Ｐ）」「Ｔ（Ｐ）」などの文字列は、対応する時間スロットのタイプ（スロットタイプ）を表している。

　図２２は、スロットタイプの内容を具体的に示す図である。初めに、同図に示す「シングルレーンモード」「デュアルレーンモード」はそれぞれ、本実施の形態によるセンサコントローラ５０の動作モードである。センサコントローラ５０は、図９（ａ）に示した３つの動作モード（ディスカバリモード、コマンド送信モード、ペアリングモード）と並行して、シングルレーンモード及びデュアルレーンモードのいずれかで動作可能に構成される。

　シングルレーンモードは、プライマリレーンのみを用いてペン２との通信を行う動作モードである。したがって、センサコントローラ５０がシングルレーンモードにエントリしている場合、同時に使用できるペン２の本数はプライマリレーンの数に等しくなる。シングルレーンモードで動作中のセンサコントローラ５０は、第１の実施の形態などと同様、１つのフレームを基本単位（以下、「ペンデータ構成フレーム」と称する）として、各ペン２との通信を行う。

　ここで、ペンデータ構成フレームについて、説明する。ペンデータ構成フレームは、センサコントローラ５０とペン２の間で行われる通信の基本単位である。１つのペンデータ構成フレームの中でペン２が送信できる必要のある信号の数は規格により定められており、少なくとも４つのトーン信号と、４つのデータ信号と、１つのチルト信号とを送信できなくてはならない。ただし、データ信号により位置を検出できるセンサコントローラ５０においてはトーン信号の送信は不要であり、少なくとも４つのデータ信号及び１つのチルト信号を送信できればよい。本実施の形態によるセンサコントローラ５０は、このペンデータ構成フレームの単位で、１以上のペン２のそれぞれと通信を行うよう構成される。

　デュアルレーンモードは、プライマリレーン及びセカンダリレーンの両方を用いてペン２との通信を行う動作モードである。したがって、センサコントローラ５０がデュアルレーンモードにエントリしている場合、同時に使用できるペン２の本数は、プライマリレーンの数の２倍となる。デュアルレーンモードで動作中のセンサコントローラ５０は、連続する２つ以上のフレームをペンデータ構成フレームとして、各ペン２との通信を行う。この点の詳細については、後述する。

　タイプＰ（Ｂ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、並びに、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーン及びセカンダリレーンのいずれにおいても、上述したトーン信号の送信に用いられる時間スロットである。タイプＰ（Ｐ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンではトーン信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではミュートとなる時間スロットである。ミュートは、センサコントローラ５０がダウンリンク信号ＤＳの受信を行わないことを意味する。

　タイプＤ（Ｐ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンでは上述したデータ信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではミュートとなる時間スロットである。タイプＴ（Ｐ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンでは上述したチルト信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではミュートとなる時間スロットである。

　タイプＰ（Ｓ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではトーン信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンではミュートとなる時間スロットである。タイプＤ（Ｓ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではデータ信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンではミュートとなる時間スロットである。タイプＴ（Ｓ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではチルト信号の送信に用いられる一方、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンではミュートとなる時間スロットである。

　タイプＭ（Ｐ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、及び、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーンではミュートとなる一方、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンではチルト信号の送信に用いられる時間スロットである。タイプＭ（Ｂ）は、シングルレーンモードにおけるプライマリレーン、並びに、デュアルレーンモードにおけるプライマリレーン及びセカンダリレーンのいずれにおいてもミュートとなる時間スロットである。

　ここで、センサコントローラ５０は、初めにシングルレーンモードで１本のペン２との通信を開始した後、２本目のペン２との通信を開始する場合にデュアルレーンモードに移行するよう構成される。１本目のペン２との通信は、シングルレーンモード及びデュアルレーンモードでもプライマリレーンを用いて行われ、２本目のペン２との通信は、セカンダリレーンを用いて行われる。

　図２２から理解されるように、タイプＰ（Ｂ），Ｐ（Ｐ），Ｄ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の各時間スロットは、シングルレーンモード及びデュアルレーンモードのいずれでもプライマリレーンに割り当てられており、したがって、センサコントローラ５０のモードが変更される際にも、変わらず１本目のペン２からダウンリンク信号を受信するために用いられる。以下では、これらタイプＰ（Ｂ），Ｐ（Ｐ），Ｄ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の各時間スロットを「プライマリスロット」と称する場合がある。

　一方、タイプＰ（Ｓ），Ｄ（Ｓ），Ｔ（Ｓ）の各時間スロットは、シングルレーンモードではプライマリレーンに割り当てられるが、デュアルレーンモードではセカンダリレーンに割り当てられる。したがって、シングルレーンモードでは１本目のペン２からダウンリンク信号を受信するために用いられる一方、デュアルレーンモードでは２本目のペン２からダウンリンク信号を受信するために用いられることになる。以下では、これらタイプＰ（Ｓ），Ｄ（Ｓ），Ｔ（Ｓ）の各時間スロットを「セカンダリスロット」と称する場合がある。

　タイプＭ（Ｐ）の時間スロットは、デュアルレーンモードにおけるセカンダリレーンでチルト信号の送信に用いられる一方で、詳しくは後述するが、センサコントローラ５０がシングルレーンモードにエントリしている場合に、未ペアリングのペン２からダウンリンク信号ＤＳを受信するためにも用いられる。そこで以下では、タイプＭ（Ｐ）の時間スロットを「兼用スロット」と称する場合がある。また、未ペアリングのペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳはアップリンク信号ＵＳ１に対する応答信号であることから、以下では、このダウンリンク信号ＤＳを「Ａｃｋ信号」と称する場合がある。

　タイプＭ（Ｂ）の時間スロットも、詳しくは後述するが、センサコントローラ５０がシングルレーンモードにエントリしている場合に、未ペアリングのペン２からＡｃｋ信号を受信するためにも用いられる。そこで以下では、タイプＭ（Ｂ）の時間スロットを「Ａｃｋスロット」と称する場合がある。

　図２３（ａ）は、図２１に示したテーブル番号ｎに対応するフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。同図に示すように、フレームの先頭ではセンサコントローラ５０からアップリンク信号ＵＳが送信され、続く１２個の時間スロットには、図２１の「スロット割当」欄に示した順序で、それぞれのタイプが付与される。

　図２３（ｂ）は、図２１に示したテーブル番号ｎ＋１に対応するフレーム内における時間の利用方法の一例を示す図である。同図の例でも、フレームの先頭ではセンサコントローラ５０からアップリンク信号ＵＳが送信される。続く１４個の時間スロットは、２つのプライマリレーン０，１に交互に割り当てられる。そして、プライマリレーンごとに図２１の「スロット割当」欄に示した順序で、各時間スロットにタイプが付与される。

　ここで、図２３（ｂ）から理解されるように、テーブル番号ｎ＋１に対応するリソースアロケーションスキームでは、図５に示した例と同様、ペン２からのダウンリンク信号ＤＳにトーン信号が含まれない。したがって、テーブル番号ｎ＋１に対応するリソースアロケーションスキームを使用できるのは、トーン信号がなくてもペン２の位置を検出できるように構成されたセンサコントローラ５０に限定される。この種のセンサコントローラ５０は、トーン信号の代わりにデータ信号を用いて、ペン２の位置を検出するように構成される。

　図２１に戻る。「Ａｃｋ割当」は、センサコントローラ５０がシングルレーンモードにエントリしている場合（すなわち、１本目のペン２と通信を行っている場合）に、未ペアリングのペン２からＡｃｋ信号を受信するために用いる時間スロットを示す情報である。図２１の例では、テーブル番号ｎの場合、６番目、９番目、１２番目の各時間スロットが未ペアリングのペン２からＡｃｋ信号を受信するために用いられ、テーブル番号ｎ＋１の場合、７番目、８番目、１１番目、１２番目の各時間スロットが未ペアリングのペン２からＡｃｋ信号を受信するために用いられることになる。

　図２４（ａ）～図２４（ｅ）はそれぞれ、本実施の形態で使用されるアップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。これらの図に示すように、本実施の形態においても上述したアップリンク信号ＵＳ１～ＵＳ３が用いられるが、それぞれの内容は第１の実施の形態で説明したものと相違している。図２４（ｄ）に示したアップリンク信号ＵＳ２ａはアップリンク信号ＵＳ２の一種であり、図２４（ｅ）に示したアップリンク信号ＵＳ２ａ'は、アップリンク信号ＵＳ２ａの短縮版（以下、「ショートアップリンク信号」という場合がある）である。

　図２４（ａ）～図２４（ｄ）に示す「プロトコル特定情報」及び「ＵＳＴＹＰＥ」は、図６（ａ）～図６（ｃ）に示したヘッダの具体的な内容に相当する。具体的に説明すると、「プロトコル特定情報」は、そのアップリンク信号ＵＳが本実施の形態によるものであることを示す４ビットの情報である。「ＵＳＴＹＰＥ」は、アップリンク信号ＵＳの種類を示す２ビットの情報（アップリンクタイプ情報）であり、アップリンク信号ＵＳ１～ＵＳ３を識別するために使用される。

　図２４（ａ）に示す「ＳＴ」は、「ペン状態インジケータ」により示されるペン状態がペアリング状態及び接触状態のいずれであるかを示す１ビットの情報（状態タイプ情報）である。

　「ＳＴ」がペアリング状態に対応する値を有する場合、「ペン状態インジケータ」は、ペアリング可能な本数分のペン２それぞれのペアリング状態（ペアリング中又は未ペアリング）を示す５ビットの情報となる。具体的な例では、「ペン状態インジケータ」によりペアリング状態を示すことのできるペン２の本数は８である。この場合、最初の１ビットが「０」である場合には、残りの４ビットで１番目～４番目のペン２のペアリング状態が示され、最初の１ビットが「１」である場合には、残りの４ビットで５番目～８番目のペン２のペアリング状態が示される。

　一方、「ＳＴ」が接触状態に対応する値を有する場合、「ペン状態インジケータ」は、ペアリング可能な本数分のペン２それぞれの接触状態（図１に示したパネル面１ａに接触しているか否か）を示す５ビットの情報となる。具体的な例では、「ペン状態インジケータ」により接触状態を示すことのできるペン２の本数は８である。この場合、最初の１ビットが「０」である場合には、残りの４ビットで１番目～４番目のペン２の接触状態が示され、最初の１ビットが「１」である場合には、残りの４ビットで５番目～８番目のペン２の接触状態が示される。

　「ＰＥ」は、センサコントローラ５０が新たなペン２とペアリング可能かどうかを示す１ビットの情報（ペアリングイネーブル情報）である。「ペアリング設定情報」は、たなペン２に対して割り当てる周波数を示す３ビットのデータである周波数識別情報ＦＩＤと、新たなペン２に対して割り当てるレーンを示す２ビットのデータであるレーン識別情報ＬＩＤとにより構成される。なお、本実施の形態においては、レーン識別情報ＬＩＤは、２つのプライマリレーン、及び、それぞれのセカンダリレーンを相互に識別する情報となる。

　図２４（ｂ）～図２４（ｄ）に示すように、アップリンク信号ＵＳ２，ＵＳ３は、「ＰＥ」の値により、「ペアリング設定情報」と「ペン状態インジケータ」のいずれか一方を含む。具体的には、センサコントローラ５０が新たなペン２とペアリング可能である場合には「ペアリング設定情報」を含み、センサコントローラ５０が新たなペン２とペアリング可能でない場合には「ペン状態インジケータ」を含む。

　「テーブル番号」は、センサコントローラ５０が採用しているリソースアロケーションスキームを示す情報であり、図２１に示したｎ，ｎ＋１のいずれか一方の値を含む。この「テーブル番号」を含むことにより、アップリンク信号ＵＳ１によれば、センサコントローラ５０からペン２に対し、フレーム内の各スロットのタイプを示すスロット割当情報が通知される。「ＲＭ」は、センサコントローラ５０がシングルレーンモード及びデュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す情報（動作モード情報）である。

　図２４（ｂ）に示す「コマンド」は、センサコントローラ５０から各ペン２への命令又は通知を示す情報であり、「コマンド種別」及び「コマンド内容」を含んで構成される。「コマンド種別」の例としては、周波数の設定命令、周波数の変更命令、レーンの設定命令、レーンの変更命令、ペアリングの解除命令、当該フレームが後述するサブフレームであることの通知などが含まれる。

　「コマンド種別」が周波数の設定命令である場合、「コマンド内容」には、対象のペン２に割り当て済みのローカルペンＩＤと、設定すべき周波数を示す周波数識別情報ＦＩＤとが含まれる。「コマンド種別」が周波数の変更命令である場合、「コマンド内容」には、変更前の周波数を示す周波数識別情報ＦＩＤと、変更後の周波数を示す周波数識別情報ＦＩＤとが含まれる。

　「コマンド種別」がレーンの設定命令である場合、「コマンド内容」には、対象のペン２に割り当て済みのローカルペンＩＤと、設定すべきレーンを示すレーン識別情報ＬＩＤとが含まれる。「コマンド種別」がレーンの変更命令である場合、「コマンド内容」には、変更前のレーンを示すレーン識別情報ＬＩＤと、変更後のレーンを示すレーン識別情報ＬＩＤとが含まれる。

　「コマンド種別」がペアリングの解除命令である場合、「コマンド内容」には、対象のペン２に割り当て済みのローカルペンＩＤが含まれる。

　「コマンド種別」が当該フレームが後述するサブフレームであることの通知である場合のアップリンク信号ＵＳ２は、図２４（ｄ）に示したアップリンク信号ＵＳ２ａである。この図に示すように、この場合の「コマンド内容」には、２ビットのサブフレーム番号と、ペン２が最後に取得したテーブル番号により示されるリソースアロケーションスキームで動作すべきか否かを示す１ビットの情報ＰＴとが含まれる。なお、このうちのサブフレーム番号は、後述するペンデータ構成フレーム内における１以上のサブフレームの通番を示す数値情報である。また、情報ＰＴには、通常、ペン２が最後に取得したテーブル番号により示されるリソースアロケーションスキームで動作すべきことを示す値が設定される。情報ＰＴを設けているのは、ペン２にリソースアロケーションスキームの変更がないことを通知するためである。ペン２が最後に取得したテーブル番号により示されるリソースアロケーションスキームで動作すべきでないことを示す値が情報ＰＴに設定されていることを検出したペン２は、リソースアロケーションスキームの設定に失敗したと判定し、センサコントローラ５０とのペアリング状態を解除する。

　図２４（ｃ）に示す「ペアリング確認データ」は、図６に示した「ペアリング確認コード」と同様のデータである。「割り当てＬＰＩＤ」は、これからペアリングするペン２に対して新たに割り当てるローカルペンＩＤを示す情報である。本実施の形態によるペン２は、図１１のステップＳ２７に示した新旧ペアリング制御インジケータの比較に代え、センサコントローラ５０からの通知によって自身に割り当てられたローカルペンＩＤを取得するよう構成される。ただし、新旧ペアリング制御インジケータの比較によってローカルペンＩＤを取得することとしても構わない。

　図２４（ｅ）に示す「ショートアップリンク指示情報」は、そのアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ２ａ'であることをペン２に通知するための７ビットの情報である。アップリンク信号ＵＳ２ａ'には、この「ショートアップリンク指示情報」の他に、上述した２ビットのサブフレーム番号と、上述した１ビットの情報ＰＴとが含まれる。

　以下、テーブル番号ｎ，ｎ＋１に対応する２つのリソースアロケーションスキームのそれぞれに関して、ペアリングするペン２の本数が増加していく場合の各時間スロットの利用方法について、図２５～図３２を参照しながら詳しく説明する。

　図２５～図２７は、テーブル番号ｎのリソースアロケーションスキームを用いる場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２５はペアリング中のペン２の数が０である場合、図２６はペアリング中のペン２の数が１である場合、図２７はペアリング中のペン２の数が２である場合をそれぞれ示している。なお、各図中のレーン０は上述したプライマリレーンに相当し、レーン１はレーン０に対応するセカンダリレーンに相当する。

　図２５に示すように、ペアリング中のペン２の数が０である場合、センサコントローラ５０は、図９（ａ）に示したディスカバリモードにエントリし、図１０に示した処理と同様の処理を行う。ただし、図１０のステップＳ２，Ｓ８では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン０を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　このときセンサコントローラ５０は、ディスカバリモードと並行して、上述したシングルレーンモードにエントリする。これによりセンサコントローラ５０は、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱い、各フレームの先頭で図２４（ａ）に示したアップリンク信号ＵＳ１を送信することになる。また、センサコントローラ５０は、ミュートとなっている６番目と９番目の時間スロット（図２３（ａ）を参照）以外の各時間スロットをレーン０に割り当て、それぞれにおいてＡｃｋ信号の受信を試みる。なお、図２５では、センサコントローラ５０がＡｃｋ信号の受信を試みる時間スロットを「Ａ」と表記している。この点は、後掲する他の図でも同様である。

　Ａｃｋ信号が受信された場合、センサコントローラ５０は図９（ａ）に示したペアリングモードにエントリし、Ａｃｋ信号を送信したペン２とのペアリングを行う。このペアリングの詳細は、図１１を参照して説明したとおりである。ただし、図１１のステップＳ２７では、ペン２は、新旧ペアリング制御インジケータの比較に代え、アップリンク信号ＵＳ３からの取り出しによってローカルペンＩＤを取得する。ペアリングの最中にも、シングルレーンモードへのエントリは維持される。

　図２６は、１本のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときもセンサコントローラ５０は、引き続きシングルレーンモードにエントリし、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。そして、図１２及び図１３に示した処理と同様の処理により、各フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ１又はアップリンク信号ＵＳ２を送信する。ただし、図１３のステップＳ２では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン１を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　また、センサコントローラ５０は、図２２に示したプライマリスロット及びセカンダリスロットのすべてをレーン０に割り当て、ペアリング中のペン２からダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がシングルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、図２２に示したプライマリスロット及びセカンダリスロットのすべてをレーン０に割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０を用いてダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　なお、図２６では、センサコントローラ５０がトーン信号の受信を試みる時間スロットを「Ｐ」と表記し、データ信号の受信を試みる時間スロットを「Ｄ」と表記し、チルト信号の受信を試みる時間スロットを「Ｔ」と表記している。この点は、後掲する他の図でも同様である。図２６から明らかなように、この場合のペン２は、１つのフレーム内で４つのトーン信号と、４つのデータ信号と、１つのチルト信号とを送信できる。したがって、センサコントローラ５０は、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱うことができる。

　センサコントローラ５０はまた、図２２に示した兼用スロット又はミュートスロットである６番目と９番目の時間スロットをレーン１に割り当て、別のペン２が送信したＡｃｋ信号の受信を試みるために使用する。図２２に示したように、兼用スロット及びミュートスロットはシングルレーンモードではミュートとなっていることから、このようにレーン１でＡｃｋ信号を受信するために用いることができる。レーン１でＡｃｋ信号を受信した場合のペアリング処理は、レーン０でＡｃｋ信号を受信した場合のペアリング処理と同様である。

　図２７は、２本目のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときセンサコントローラ５０は、レーン０，１の両方を用いてペン２との通信を行うデュアルレーンモードにエントリし、連続する２つ以上のフレーム（図３、図１５、図２０に示したように、２つのフレームの間にタッチ検出処理又は画素駆動が行われる場合を含む）を１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。なお、図２７には、連続する２つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う場合を例示している。この点は、後掲する図３１～図３４でも同様である。また、以下では、ペンデータ構成フレームに含まれる１つ目のフレームを「メインフレーム」と称し、２つ目以降のフレームを「サブフレーム」と称する場合がある。

　この場合のセンサコントローラ５０は、図１２に示した処理と同様の処理により、各ペンデータ構成フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ２を送信する。新たなペン２を受け入れる余地がないことから、センサコントローラ５０はアップリンク信号ＵＳ１の送信を行わず、Ａｃｋ信号の受信も行わない。

　また、センサコントローラ５０は、サブフレームの先頭で、図２４（ｄ）に示したアップリンク信号ＵＳ２ａ、又は、図２４（ｅ）に示したショートアップリンク信号ＵＳ２ａ'を送信する。これらの信号を受信したペン２は、そのサブフレームを、直前のメインフレームと一体で用いられるフレームであると判定する。

　センサコントローラ５０はさらに、図２２に示したプライマリスロットをレーン０に割り当てる一方、セカンダリスロット及び兼用スロットをレーン１に割り当て、ペアリング中の２本のペン２それぞれからのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。各ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がデュアルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、図２２に示したプライマリスロットをレーン０に割り当てる一方、セカンダリスロット及び兼用スロットをレーン１に割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０，１のいずれかを用いてダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　図２８～図３２は、テーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図２８はペアリング中のペン２の数が０である場合、図２９はペアリング中のペン２の数が１である場合、図３０はペアリング中のペン２の数が２である場合、図３１はペアリング中のペン２の数が３である場合、図３２はペアリング中のペン２の数が４である場合をそれぞれ示している。

　テーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合、センサコントローラ５０は、４つのレーン０～３を有して構成される。レーン０，１はそれぞれ、図２３（ｂ）に示したプライマリレーン０，１である。また、レーン２，３はそれぞれ、レーン０，１に対応するセカンダリレーンに相当する。

　図２８に示すように、ペアリング中のペン２の数が０である場合、センサコントローラ５０は、図９（ａ）に示したディスカバリモードにエントリし、図１０に示した処理と同様の処理を行う。ただし、図１０のステップＳ２，Ｓ８では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン０を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　このときセンサコントローラ５０は、ディスカバリモードと並行して、上述したシングルレーンモードにエントリする。これによりセンサコントローラ５０は、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱い、各フレームの先頭で図２４（ａ）に示したアップリンク信号ＵＳ１を送信することになる。また、センサコントローラ５０は、レーン０に割り当てることが予定されている１，３，５，７，９，１１，１３番目の時間スロットのうちミュートとなっている７番目と１１番目の時間スロット（図２３（ｂ）を参照）以外の各時間スロットをレーン０に割り当て、それぞれにおいてＡｃｋ信号の受信を試みる。その結果としてＡｃｋ信号が受信された場合、センサコントローラ５０は図９（ａ）に示したペアリングモードにエントリし、図１１に示した処理と同様の処理により、Ａｃｋ信号を送信したペン２とのペアリングを行う。

　図２９は、１本のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときもセンサコントローラ５０は、引き続きシングルレーンモードにエントリし、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。そして、図１２及び図１３に示した処理と同様の処理により、各フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ１又はアップリンク信号ＵＳ２を送信する。ただし、図１３のステップＳ２では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン１を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　また、センサコントローラ５０は、図２３（ｂ）に示したレーン０用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン０に割り当て、ペアリング中のペン２からのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がデュアルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、図２３（ｂ）に示したレーン０用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン０に割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０を用いてダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　図２９から明らかなように、この場合のペン２は、１つのフレーム内で、位置検出にも使われる４つのデータ信号と、１つのチルト信号とを送信できる。したがって、センサコントローラ５０は、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱うことができる。

　センサコントローラ５０はまた、レーン１に割り当てることが予定されている２，４，６，８，１０，１２，１４番目の時間スロットのうちミュートとなっている８番目と１２番目の時間スロット（図２３（ｂ）を参照）以外の各時間スロットをレーン１に割り当て、それぞれにおいてＡｃｋ信号の受信を試みる。その結果としてＡｃｋ信号が受信された場合、センサコントローラ５０は図９（ａ）に示したペアリングモードにエントリし、図１１に示した処理と同様の処理により、Ａｃｋ信号を送信したペン２とのペアリングを行う。

　図３０は、２本のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときもセンサコントローラ５０は、引き続きシングルレーンモードにエントリし、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。そして、図１２及び図１３に示した処理と同様の処理により、各フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ１又はアップリンク信号ＵＳ２を送信する。ただし、図１３のステップＳ２では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン２を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　また、センサコントローラ５０は、図２３（ｂ）に示したレーン０用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン０に割り当てるとともに、図２３（ｂ）に示したレーン１用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン１に割り当て、ペアリング中の各ペン２からのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。各ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がシングルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、図２３（ｂ）に示したレーン０用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン０に割り当てるとともに、図２３（ｂ）に示したレーン１用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてをレーン１に割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０，１のいずれかを用いてダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　図３０から明らかなように、この場合にセンサコントローラ５０とペアリングしている２本のペン２はいずれも、１つのフレーム内で、位置検出にも使われる４つのデータ信号と、１つのチルト信号とを送信できる。したがって、センサコントローラ５０は、２本のペン２とペアリングしているにも関わらず、１つのフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱うことができる。

　センサコントローラ５０はまた、図２２に示した兼用スロット又はミュートスロットである７，８，１１，１２番目の時間スロット（図２３（ｂ）を参照）をレーン２に割り当て、それぞれにおいてＡｃｋ信号の受信を試みる。その結果としてＡｃｋ信号が受信された場合、センサコントローラ５０は図９（ａ）に示したペアリングモードにエントリし、図１１に示した処理と同様の処理により、Ａｃｋ信号を送信したペン２とのペアリングを行う。

　図３１は、３本目のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときセンサコントローラ５０は、レーン０～３を用いてペン２との通信を行うデュアルレーンモードにエントリし、連続する２つ以上のフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。そして、図１２及び図１３に示した処理と同様の処理により、各ペンデータ構成フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ１又はアップリンク信号ＵＳ２を送信する。ただし、図１３のステップＳ２では、時間スロット識別情報ＴＤＩＤに代え、レーン３を示すレーン識別情報ＬＩＤが設定される。

　センサコントローラ５０はさらに、プライマリレーンであるレーン０，１には図２２に示したプライマリスロットであるタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の時間スロットを、セカンダリレーンであるレーン２には図２２に示したセカンダリスロットであるタイプＤ（Ｓ）の時間スロットを、それぞれ割り当てる。そして、割り当てた時間スロットを、ペアリング中の３本のペン２それぞれからのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。各ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がデュアルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、プライマリレーンであるレーン０，１には図２２に示したプライマリスロットであるタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の時間スロットを、セカンダリレーンであるレーン２には図２２に示したセカンダリスロットであるタイプＤ（Ｓ）の時間スロットを、それぞれ割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０～２のいずれかでダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　センサコントローラ５０はまた、図２２に示したミュートスロットである８，１１，１２番目の時間スロット（図２３（ｂ）を参照）をレーン３に割り当て、それぞれにおいてＡｃｋ信号の受信を試みる。その結果としてＡｃｋ信号が受信された場合、センサコントローラ５０は図９（ａ）に示したペアリングモードにエントリし、図１１に示した処理と同様の処理により、Ａｃｋ信号を送信したペン２とのペアリングを行う。

　図３２は、４本目のペン２とのペアリングが完了した状態を示している。このときもセンサコントローラ５０は、引き続きデュアルレーンモードにエントリし、連続する２つ以上のフレームを１つのペンデータ構成フレームとして取り扱う。そして、図１２に示した処理と同様の処理により、各ペンデータ構成フレームの先頭でアップリンク信号ＵＳ２を送信する。この場合、新たなペン２を受け入れる余地がないことから、センサコントローラ５０はアップリンク信号ＵＳ１の送信を行わず、Ａｃｋ信号の受信も行わない。

　センサコントローラ５０はさらに、プライマリレーンであるレーン０，１には図２２に示したプライマリスロットであるタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の時間スロットを、セカンダリレーンであるレーン２，３には図２２に示したセカンダリスロットであるタイプＤ（Ｓ）の時間スロットを、それぞれ割り当てる。そして、割り当てた時間スロットを、ペアリング中の４本のペン２それぞれからのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。各ペン２も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がデュアルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、プライマリレーンであるレーン０，１には図２２に示したプライマリスロットであるタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）の時間スロットを、セカンダリレーンであるレーン２，３には図２２に示したセカンダリスロットであるタイプＤ（Ｓ）の時間スロットを、それぞれ割り当てる。そして、図１０のステップＳ８で設定したレーン識別情報ＬＩＤに従い、レーン０～３のいずれかでダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　以上、テーブル番号ｎ，ｎ＋１に対応する２つのリソースアロケーションスキームのそれぞれに関して、ペアリングするペン２の本数が増加していく場合の各時間スロットの利用方法について、詳細に説明した。次に、テーブル番号ｎ，ｎ＋１に対応する２つのリソースアロケーションスキームを例に取り、ペアリングするペン２の本数が３本から２本に減少する場合の各時間スロットの利用方法について、図３３～図３５を参照しながら詳しく説明する。

　図３３～図３５は、テーブル番号ｎ＋１のリソースアロケーションスキームを用いる場合の各時間スロットの利用方法を示す図である。図３３はペアリング中のペン２の数が３である場合、図３４及び図３５はペアリング中のペン２の数が２である場合をそれぞれ示している。

　図３３に示す各時間スロットの状態は、図３１に示したものと同一である。以下では、図３３に示すように、レーン０でペアリング中のペン２をペン２－１と称し、レーン１でペアリング中のペン２をペン２－２と称し、レーン２でペアリング中のペン２をペン２－３と称する。

　図３３の状態でペン２－１がパネル面１ａから離脱したとする。センサコントローラ５０は、所定時間にわたりペン２－１からのダウンリンク信号ＤＳが受信されないことを検出すると、ペン２－１とのペアリングを解除するための処理を実行する。

　具体的に説明すると、センサコントローラ５０はまず、図３４に示すように、ペン２－３をレーン０に移動させる。この処理は、上述したレーン変更命令を用いてレーン２をレーン０に変更することによって実行される。その結果、図３４に示すように、セカンダリレーンを使用するペン２が消滅する。

　次にセンサコントローラ５０は、自身の動作モードをデュアルレーンモードからシングルレーンモードに変更する。これに伴いセンサコントローラ５０は、図３５に示すように、レーン０，１のそれぞれに、図２３（ｂ）に示したレーン０，１用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてを割り当てる。そして、割り当てた時間スロットを、ペアリング中のペン２－２，２－３からのダウンリンク信号ＤＳを受信するために使用する。ペン２－２，２－３も、アップリンク信号ＵＳ１に含まれる動作モード情報を参照し、センサコントローラ５０がシングルレーンモードで動作中であることを取得すると、同様に、レーン０，１のそれぞれに、図２３（ｂ）に示したレーン０，１用のタイプＤ（Ｐ），Ｔ（Ｐ），Ｄ（Ｓ）の各時間スロットのすべてを割り当てる。そして、ペン２－２はレーン１を、ペン２－３はレーン０をそれぞれ用いて、ダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。

　以上説明したように、本実施の形態によれば、センサコントローラ５０は、アップリンク信号ＵＳ１を用いて、これからペアリングしようとする各ペン２に対し、複数の時間スロットのそれぞれがプライマリスロット及びセカンダリスロットのいずれであるかを予め通知できる。したがって、ダウンリンク信号ＤＳの送信タイミングを知らせるアップリンク信号ＵＳを逐一送信する必要がなくなるので、アップリンク信号ＵＳの送信頻度を減らし、効率的な通信を実現することが可能になる。

　また、シングルレーンモードでは未ペアリングのペン２からの信号を受信するために用いられる一方、デュアルレーンモードでは２本目のペン２からのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを設けたので、未ペアリングのペン２からの信号を受信する必要がないデュアルレーンモードにおいては、アップリンク信号ＵＳによる明示的な要求を用いずに、未ペアリングのペン２からの信号を受信するために確保している時間スロットを他の用途に用いることが可能になる。

　また、デュアルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号ＤＳの送信用として、ペアリング中の２本のペン２のそれぞれに対し、連続する２つのフレームのそれぞれに含まれる複数の時間スロットのうち所定個数の時間スロットを割り当てるので、１つのフレーム内に収容可能な時間スロットの数から決まるペン２の数よりも多くのペン２を同時に使用することが可能になる。

　また、デュアルレーンモードで動作中に、プライマリレーンで通信していたペン２－１との通信が終了した場合、セカンダリレーンで通信していたペン２－３をプライマリレーンに移動した後、動作モードをシングルレーンモードに変更するので、同時に使用するペン２の数が減って所定の上限値以下になった場合に、通信レートを元に戻すことが可能になる。

　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、ダウンリンク信号ＤＳを構成するデータ信号は拡散変調された信号であることとしてもよい。この場合、図６（ａ）に示したペアリング設定情報の中に、拡散符号に関して、通信リソースの個々のペン２への割り当てを示す識別情報（拡散符号識別情報）を含めることとしてもよい。こうすることで、ペン２ごとに異なる拡散符号を用いてデータ信号を変調することが可能になる。また、この場合、図８に示したリソースアロケーションスキームテーブルの中に、拡散符号長の項目を設けることとしてもよい。こうすることで、拡散符号長の変更によりダウンリンク信号ＤＳのビットレートを変更することが可能になる。

　また、本発明は以下の各請求項のように構成することができる。
［請求項Ａ１］
　ペンから任意の受信方法を用いてダウンリンク信号を受信することにより、前記ペンの位置を検出するセンサコントローラであって、
　前記ペンに対して、前記ダウンリンク信号のビットレートの変更を示すアップリンク信号を送信するとともに、前記ダウンリンク信号の受信方法を、変更後のビットレートに応じた新たな受信方法に変更する、
　センサコントローラ。
［請求項Ａ２］
　前記ダウンリンク信号のビットレートの変更を示すアップリンク信号は、前記ダウンリンク信号のシンボル長の変更を示す信号であり、
　変更後の前記シンボル長に合わせて、前記ダウンリンク信号を検出するための受信ウィンドウを変更する、
　請求項Ａ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ａ３］
　前記ダウンリンク信号のビットレートを示す情報をペアリング済の１以上の前記ペンに対して同報する、
　請求項Ａ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ａ４］
　センサコントローラに対してダウンリンク信号を送信するペンであって、
　前記センサコントローラから前記ダウンリンク信号のシンボル長の変更を示すアップリンク信号を受信したことに応じて、前記ダウンリンク信号のシンボル長を変更する、
　ペン。
［請求項Ｂ１］
　それぞれが複数の時間スロットを含む複数のフレームを含んで構成されるスーパーフレームの単位で１以上のペンそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、
　前記複数のフレームのうち先頭に位置する先頭フレームを用いて、前記スーパーフレームの全体に適用される設定情報を含む先頭アップリンク信号を送信し、
　前記複数のフレームのうち前記先頭フレーム以外のフレームである１以上の後続フレームのそれぞれにおいて、該後続フレーム内に配置される前記複数の時間スロットの基準時刻を示す後続アップリンク信号を送信する、
　センサコントローラ。
［請求項Ｂ２］
　前記１以上の後続フレームのそれぞれにおいて、前記スーパーフレームの時間的な位置から決定される送信タイミングから、前記後続フレームごとに異なる時間だけ前後に移動させてなるタイミングで前記後続アップリンク信号を送信する、
　請求項Ｂ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｂ３］
　前記設定情報は、前記スーパーフレーム内に配置される前記フレームの数を示す情報を含む、
　請求項Ｂ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｂ４］
　それぞれが複数の時間スロットを含む複数のフレームを含んで構成されるスーパーフレームの単位でセンサコントローラと通信を行うペンであって、
　前記センサコントローラから受信したアップリンク信号が前記スーパーフレームの全体に適用される設定情報を含む先頭アップリンク信号であった場合に、該設定情報をメモリ内に設定し、
　前記センサコントローラから受信したアップリンク信号が前記複数のフレームのうち先頭に位置する先頭フレーム以外のフレームである１以上の後続フレームのうちのいずれかの中に配置される前記複数の時間スロットの基準時刻を示す後続アップリンク信号であった場合に、該後続アップリンク信号の受信時刻に基づいて、対応する前記後続フレーム内の各時間スロットの時間的位置を取得する、
　ペン。
［請求項Ｂ５］
　前記設定情報は、前記スーパーフレーム内に配置される前記フレームの数を示す分割情報を含み、
　前記分割情報に基づき、前記スーパーフレーム内に配置されるフレームの数を取得する、
　請求項Ｂ４に記載のペン。
［請求項Ｃ１］
　複数の第１の時間スロットを含むフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、
　前記複数の第１の時間スロットは、前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれでも前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる第１のプライマリスロットと、前記シングルレーンモードでは前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは前記第２のペンからデータ信号を受信するために用いられる第１のセカンダリスロットとを含み、
　前記複数の第１の時間スロットのそれぞれが前記第１のプライマリスロット及び前記第１のセカンダリスロットのいずれであるかを示すスロット割当情報を含むアップリンク信号を送信する、
　センサコントローラ。
［請求項Ｃ２］
　前記アップリンク信号はさらに、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含む、
　請求項Ｃ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｃ３］
　前記シングルレーンモードで動作中には、前記第１のプライマリスロットである前記第１の時間スロット及び前記第１のセカンダリスロットである前記第１の時間スロットの両方において前記第１のペンからダウンリンク信号を受信し、
　前記デュアルレーンモードで動作中には、前記第１のプライマリスロットである前記第１の時間スロットにおいて前記第１のペンからダウンリンク信号を受信する一方、前記第１のセカンダリスロットである前記第１の時間スロットにおいて前記第２のペンからダウンリンク信号を受信する、
　請求項Ｃ１又はＣ２に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｃ４］
　前記フレームは、複数の第２の時間スロットをさらに含み、
　前記シングルレーンモードは、前記第１のペン及び第３のペンのそれぞれからデータ信号を受信するモードであり、
　前記デュアルレーンモードは、前記第１のペン、前記第２のペン、前記第３のペン、及び第４のペンのそれぞれからデータ信号を受信するモードであり、
　前記複数の第２の時間スロットは、前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれでも前記第３のペンからデータ信号を受信するために用いられる第２のプライマリスロットと、前記シングルレーンモードでは前記第３のペンからデータ信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは前記第４のペンからデータ信号を受信するために用いられる第２のセカンダリスロットとを含み、
　前記スロット割当情報は、前記複数の第２の時間スロットのそれぞれが前記第２のプライマリスロット及び前記第２のセカンダリスロットのいずれであるかを示す情報を含む、
　請求項Ｃ１又はＣ２に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｃ５］
　前記シングルレーンモードで動作中には、前記第１のプライマリスロットである前記第１の時間スロット及び前記第１のセカンダリスロットである前記第１の時間スロットの両方において前記第１のペンからダウンリンク信号を受信し、かつ、前記第２のプライマリスロットである前記第２の時間スロット及び前記第２のセカンダリスロットである前記第２の時間スロットの両方において前記第３のペンからダウンリンク信号を受信し、
　前記デュアルレーンモードで動作中には、前記第１のプライマリスロットである前記第１の時間スロットにおいて前記第１のペンからダウンリンク信号を受信する一方、前記第２のセカンダリスロットである前記第１の時間スロットにおいて前記第２のペンからダウンリンク信号を受信し、かつ、前記第１のプライマリスロットである前記第２の時間スロットにおいて前記第３のペンからダウンリンク信号を受信する一方、前記第２のセカンダリスロットである前記第２の時間スロットにおいて前記第４のペンからダウンリンク信号を受信する、
　請求項Ｃ４に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｃ６］
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれでも前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられるプライマリスロットと、前記シングルレーンモードでは前記第１のペンからデータ信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは前記第２のペンからデータ信号を受信するために用いられるセカンダリスロットとを含む複数の時間スロットを含むフレームを用いてセンサコントローラとの通信を行うペンであって、
　前記センサコントローラから、前記複数の時間スロットのそれぞれが前記プライマリスロット及び前記セカンダリスロットのいずれであるかを示すスロット割当情報、及び、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、
　前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記プライマリスロットである前記時間スロット及び前記セカンダリスロットである前記時間スロットの両方においてダウンリンク信号を送信し、
　前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記プライマリスロットである前記時間スロット及び前記セカンダリスロットである前記時間スロットの一方においてダウンリンク信号を送信する一方、他方においてダウンリンク信号を送信しない、
　ペン。
［請求項Ｄ１］
　複数の時間スロットを含むフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、
　前記複数の時間スロットは、前記シングルレーンモードでは、未ペアリングのペンからの信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは、前記第２のペンからのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを含む、
　センサコントローラ。
［請求項Ｄ２］
　前記複数の時間スロットのうち前記兼用スロットである時間スロットを特定するスロット割当情報を含むアップリンク信号を送信する、
　請求項Ｄ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｄ３］
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれかで動作するセンサコントローラと、複数の時間スロットを含むフレームを用いて通信を行うペンであって、
　前記センサコントローラから、前記複数の時間スロットのうち、前記シングルレーンモードでは、未ペアリングのペンからの信号を受信するために用いられる一方、前記デュアルレーンモードでは、前記第２のペンからのデータ信号を受信するために用いられる兼用スロットを特定するスロット割当情報、及び、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、
　前記アップリンク信号を受信した時点で前記センサコントローラとペアリングしておらず、かつ、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記兼用スロットである前記時間スロットにおいて、前記センサコントローラとのペアリングを要求するための信号を送信し、
　前記アップリンク信号を受信した時点で前記センサコントローラとペアリング中であり、かつ、前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、前記兼用スロットである前記時間スロットにおいて、データ信号を送信する、
　ペン。
［請求項Ｅ１］
　それぞれ複数の時間スロットを含む一連のフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモードと、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、
　前記シングルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号の送信用として、前記第１のペンに対し、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち所定個数の前記時間スロットを割り当て、
　前記デュアルレーンモードで動作中には、ダウンリンク信号の送信用として、前記第１のペン及び前記第２のペンのそれぞれに対し、連続する第１のフレーム及び第２のフレームのそれぞれに含まれる前記複数の時間スロットのうち前記所定個数の前記時間スロットを割り当てる、
　センサコントローラ。
［請求項Ｅ２］
　前記一連のフレームそれぞれの先頭でアップリンク信号を送信するよう構成され、
　前記第２のフレームの先頭で送信する前記アップリンク信号は、前記第１のフレームと一体で用いられるフレームであることを示す情報を含む、
　請求項Ｅ１に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｅ３］
　前記デュアルレーンモードで動作中、ダウンリンク信号の送信用として、前記第１のペン及び前記第２のペンのそれぞれに対し、前記第１のフレーム及び前記第２のフレームのそれぞれから同数ずつ前記時間スロットを割り当てる、
　請求項Ｅ１又はＥ２に記載のセンサコントローラ。
［請求項Ｅ４］
　第１のペンからデータ信号を受信するシングルレーンモード、及び、前記第１のペン及び第２のペンのそれぞれからデータ信号を受信するデュアルレーンモードのいずれかで動作するセンサコントローラと、複数の時間スロットを含むフレームを用いて通信を行うペンであって、
　前記センサコントローラから、前記センサコントローラが前記シングルレーンモード及び前記デュアルレーンモードのいずれで動作中であるかを示す動作モード情報を含むアップリンク信号を受信し、
　前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記シングルレーンモードで動作中であることが示される場合、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち所定個数の前記時間スロットを用いてダウンリンク信号を送信し、
　前記動作モード情報により前記センサコントローラが前記デュアルレーンモードで動作中であることが示される場合、１つのフレームに含まれる前記複数の時間スロットのうち前記所定個数の半分の個数の前記時間スロットを用いてダウンリンク信号を送信する、
　ペン。
［請求項Ｆ１］
　それぞれ複数の時間スロットを含む一連のフレームを用いて１以上のペンのそれぞれとの通信を行うセンサコントローラであって、
　第１のプライマリレーンを用いて第１の通信レートで第１のペンとの通信を行うシングルレーンモードと、前記第１のプライマリレーンを用いて前記第１の通信レートの半分の第２の通信レートで前記第１のペンとの通信を行い、かつ、第１のセカンダリレーンを用いて前記第２の通信レートで第２のペンとの通信を行うデュアルレーンモードとのいずれかで動作するように構成され、
　前記デュアルレーンモードで動作中に前記第１のペンとの通信が終了した場合、前記第２のペンを前記第１のプライマリレーンに移動した後、動作モードを前記シングルレーンモードに変更する、
　センサコントローラ。
［請求項Ｆ２］
　前記シングルレーンモードでは、前記第１のプライマリレーンを用いて前記第１の通信レートで前記第１のペンとの通信を行うとともに、第２のプライマリレーンを用いて前記第１の通信レートで第３のペンとの通信を行い、
　前記デュアルレーンモードでは、前記第１のプライマリレーンを用いて前記第２の通信レートで前記第１のペンとの通信を行い、かつ、かつ、前記第１のセカンダリレーンを用いて前記第２の通信レートで前記第２のペンとの通信を行うとともに、前記第２のプライマリレーンを用いて前記第２の通信レートで前記第３のペンとの通信を行う、
　請求項Ｆ１に記載のセンサコントローラ。

１　　　　　電子機器
１ａ　　　　パネル面
２，２－１，２－２，２－３　ペン
２ａ，２ｂ　ペン先電極
１０　　　　表示装置
１１　　　　偏光フィルター
１２，１９，３３　ガラス基板
１３　　　　画素電極群
１４，１６　配向膜
１５　　　　液晶層
１７　　　　共通電極
１８　　　　カラーフィルター
２０　　　　偏光フィルター
３０　　　　センサパネル
３１　　　　行電極群
３２　　　　列電極群
３４，３５　引出配線
４０　　　　制御部
５０　　　　センサコントローラ
Ｂ　　　　　スタートシンボル
ＢＰ　　　　ブランク期間
Ｄ０～Ｄ７　シンボル
ＤＰ　　　　画素駆動期間
ＤＳ　　　　ダウンリンク信号
Ｄ（Ｐ），Ｐ（Ｂ），Ｐ（Ｐ），Ｔ（Ｐ）　プライマリスロット
Ｄ（Ｓ），Ｐ（Ｓ），Ｔ（Ｓ）　セカンダリスロット
ＦＩＤ　　　周波数識別情報
ＦＳ　　　　指検出用信号
ＩＤ　　　　ローカルペン
ＬＩＤ　　　レーン識別情報
Ｍ（Ｂ）　　Ａｃｋスロット
Ｍ（Ｐ）　　兼用スロット
ＰＥ　　　　ペアリングイネーブル情報
ＲＭ　　　　動作モード情報
ＳＬ　　　　シンボル長
ＳＴ　　　　状態タイプ情報
ＴＤＩＤ　　時間スロット識別情報
ＵＳ，ＵＳ１，ＵＳ１ａ，ＵＳ２，ＵＳ２ａ，ＵＳ３，ＵＳ４　アップリンク信号
ＵＳ２ａ'　ショートアップリンク信号
ＵＳＴＹＰＥ　アップリンクタイプ情報

Claims

　通信リソースを１以上のペンのそれぞれに割り当て、割り当てた通信リソースにより前記１以上のペンのそれぞれから受信したダウンリンク信号に基づいて前記１以上のペンそれぞれの位置を検出するセンサコントローラであって、
　前記通信リソースの構造又はその利用方法を示すリソースアロケーションスキームを変更する場合に、前記１以上のペンに対して、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を同報する、
　センサコントローラ。
　フレーム内に配置された複数の時間スロットを用いて前記ダウンリンク信号を受信するよう構成され、
　前記リソースアロケーションスキームは、個々のペンへの時間スロットの割り当てを示す時間スロット識別情報の数、前記フレーム内に含まれる前記時間スロットの数、前記時間スロットの時間長、前記１以上のペンのそれぞれが前記複数の時間スロットそれぞれで送信すべき信号の内容、前記１以上のペンが送信するデータ信号の変調方式、及び、該データ信号のシンボル長のうちのいずれか１つ以上を含む、
　請求項１に記載のセンサコントローラ。
　前記センサコントローラによって制御されるスーパーフレームの単位で前記１以上のペンそれぞれとの通信を行うよう構成され、
　前記スーパーフレームは、複数の前記フレームを含む、
　請求項２に記載のセンサコントローラ。
　前記スーパーフレームに含まれる前記複数のフレームのうち先頭に位置する先頭フレームを用いて、前記リソースアロケーションスキームを示す情報を含む先頭アップリンク信号を送信し、
　前記複数のフレームのうち前記先頭フレーム以外のフレームである１以上の後続フレームのそれぞれにおいて、該後続フレーム内に配置される前記複数の時間スロットの基準時刻を示す後続アップリンク信号を送信する、
　請求項３に記載のセンサコントローラ。
　前記スーパーフレームは、前記ダウンリンク信号を受信するためのセンサパネルとともに配置された表示装置の表示フレームに同期し、該表示フレームはそれぞれ画素の駆動動作が行われない期間である複数のブランク期間を含み、
　前記複数のブランク期間それぞれの中に１つの前記フレームが配置される、
　請求項３に記載のセンサコントローラ。
　前記ダウンリンク信号を受信するためのセンサパネルとともに配置された表示装置の表示フレーム内に含まれる１つのブランク期間の中に複数の前記時間スロットが配置される、
　請求項２に記載のセンサコントローラ。
　ペアリング済の前記ペンの本数に基づき、前記リソースアローケーションスキームを変更する、
　請求項１に記載のセンサコントローラ。
　前記リソースアロケーションスキームを変更する場合に、ペアリング済のすべてのペンに対して、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を同報する、
　請求項１に記載のセンサコントローラ。
　前記リソースアロケーションスキームを変更する場合に、特定の通信パラメータが適用されている１以上のペンに対して、新たなリソースアロケーションスキームを示す情報を同報する、
　請求項１に記載のセンサコントローラ。
　通信リソースの構造又はその利用方法を示すリソースアロケーションスキームをセンサコントローラから受信し、該リソースアロケーションスキームに従ってダウンリンク信号を送信するペンであって、
　前記センサコントローラから通信リソースの割り当てを示す識別情報を受信し、該識別情報によって割り当てられた通信リソースを用いて前記ダウンリンク信号を送信するよう構成され、
　前記センサコントローラから新たなリソースアロケーションスキームを受信し、該新たなリソースアロケーションスキームに従って前記ダウンリンク信号の送信を行う場合においても、前記識別情報により割り当てられた通信リソースを引き続き使用して前記ダウンリンク信号の送信を行う、
　ペン。
　前記センサコントローラから前記通信リソースの割り当ての変更を示すコマンドを受信した場合に、変更された通信リソースを用いて前記ダウンリンク信号を送信する、
　請求項１０に記載のペン。
　フレーム内に配置された複数の時間スロットを用いて前記ダウンリンク信号を送信するよう構成され、
　前記リソースアロケーションスキームは、個々のペンへの時間スロットの割り当てを示す時間スロット識別情報の数、前記フレーム内に含まれる前記時間スロットの数、前記時間スロットの時間長、前記１以上のペンのそれぞれが前記複数の時間スロットそれぞれで送信すべき信号の内容、前記１以上のペンが送信するデータ信号の変調方式、及び、該データ信号のシンボル長のうちのいずれか１つ以上を含む、
　請求項１０に記載のペン。
　前記ダウンリンク信号を前記センサコントローラが受信するためのセンサパネルとともに配置された表示装置の表示フレーム内に含まれる１つのブランク期間内に配置された複数の前記時間スロットのうち、前記時間スロット識別情報によって割り当てられた前記時間スロット内で前記ダウンリンク信号を送信する、
　請求項１２に記載のペン。