WO2020250321A1 - ペン及びセンサコントローラ - Google Patents

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WO2020250321A1
WO2020250321A1 PCT/JP2019/023168 JP2019023168W WO2020250321A1 WO 2020250321 A1 WO2020250321 A1 WO 2020250321A1 JP 2019023168 W JP2019023168 W JP 2019023168W WO 2020250321 A1 WO2020250321 A1 WO 2020250321A1
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uplink signal
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signal
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定雄 山本
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株式会社ワコム
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    • H04J13/0022—PN, e.g. Kronecker

Definitions

  • the present invention relates to a pen and a sensor controller.
  • Patent Document 1 discloses an example of a sensor controller that realizes simultaneous drawing with two electronic pens.
  • the sensor controller according to this example is configured to be able to control each electronic pen individually by assigning a different local ID to each of the two detected electronic pens and including the local ID in the command signal.
  • Patent Document 2 discloses an example of a sensor controller that establishes synchronization with an electronic pen when a pulse train of a predetermined length transmitted by the electronic pen is detected.
  • the protocol of the signal transmitted and received in both directions between the electronic pen and the sensor controller may be changed due to technological progress.
  • some of the two or more electronic pens used at the same time in a certain electronic device correspond to a new protocol (hereinafter referred to as “new protocol”), while others correspond to an old protocol (hereinafter referred to as “old protocol”).
  • new protocol a new protocol
  • old protocol an old protocol
  • one of the objects of the present invention is to provide an electronic pen and a sensor controller that can use both the new pen and the old pen at the same time in one electronic device.
  • a pen receives an uplink signal generated according to the first protocol and transmits a downlink signal based on the reception timing of the uplink signal and a command arranged in the uplink signal.
  • a pen configured to do so, after receiving the uplink signal, in a special state without normally receiving the next uplink signal during the period during which the next uplink signal can be received.
  • the down according to the command arranged in the first uplink signal received before the period according to the first protocol, or the down including the default data.
  • the pen according to another aspect of the present invention has a first uplink signal generated according to a first protocol and a second uplink signal generated according to a second protocol different from the first protocol.
  • the pen is configured to be able to receive both of the above, and after entering the second operation mode according to the second protocol in response to receiving the second uplink signal, the first uplink A pen that, when receiving a signal, transmits a second downlink signal according to the second protocol.
  • the sensor controller detects both a first downlink signal generated according to the first protocol and a second downlink signal generated according to a second protocol different from the first protocol.
  • a capable sensor controller that transmits a first frame for transmitting the first uplink signal for the first protocol and a second uplink signal for transmitting the second protocol. It is a sensor controller configured to alternately set the two frames at a set ratio and detect both the first and second downlink signals in the second frame.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the whole position detection system 1 by embodiment of this invention. It is a figure which shows the schedule of transmission (Tx) and reception (Rx) in a sensor controller 31. It is a figure which shows the structure of the downlink signal DS. It is a figure which shows the structure of the uplink signal US. It is a figure which shows the internal structure of a pen 2. It is a figure which shows the internal structure of the electronic device 3.
  • (A) is a diagram showing a configuration example of the uplink signal US1
  • (b) to (g) are diagrams showing a configuration example of the uplink signal US2, respectively.
  • (A) shows an example of the diffusion code constituting the preamble PRE used in the old protocol
  • (b) is a diagram showing an example of the diffusion code constituting the preamble PRE used in the new protocol.
  • It is a mode transition diagram of the pen 2a which is an old pen.
  • It is a mode transition diagram of the pen 2b which is a new pen.
  • It is a mode transition diagram of the sensor controller 31.
  • It is explanatory drawing for demonstrating the mode transition of a sensor controller 31.
  • FIG. 1 is a diagram showing the entire position detection system 1 according to the present embodiment.
  • the position detection system 1 includes two pens 2a and 2b and an electronic device 3.
  • the electronic device 3 includes a sensor electrode 30, a sensor controller 31, a panel 32, an electronic device control unit 33, and a liquid crystal display unit 34.
  • the pens 2a and 2b are both active styluses compatible with the active electrostatic method, and are used simultaneously or separately by one or more users. Hereinafter, when it is not necessary to distinguish the pens 2a and 2b, they may be collectively referred to as the pen 2.
  • the pen 2 and the sensor controller 31 are configured to be able to communicate in both directions.
  • the signal transmitted from the sensor controller 31 to the pen 2 is referred to as an uplink signal US
  • the signal transmitted from the pen 2 to the sensor controller 31 is referred to as a downlink signal DS.
  • Transmission and reception of the uplink signal US and the downlink signal DS are executed according to a predetermined protocol, but this protocol may be changed due to technological progress.
  • a protocol newly launched at a certain point in time will be referred to as a new protocol (second protocol), and a protocol used up to that point will be referred to as an old protocol (first protocol).
  • the pen 2a will be described as an electronic pen (old pen) corresponding only to the old protocol
  • the pen 2b will be described as an electronic pen (new pen) corresponding to both the old and new protocols.
  • FIG. 1 shows three loci st1 to st3 as examples of the trajectories drawn in this way. The drawing of the locus is continued until the user releases the pen tip of the pen 2a from the touch surface (pen up, which is indicated as "UP” in FIG. 1).
  • the pen 2 is configured to detect the uplink signal US supplied by the sensor controller 31 via the sensor electrode 30 and transmit a predetermined downlink signal DS according to the uplink signal US.
  • the sensor controller 31 acquires the position of the pen 2 in the touch surface and acquires the data transmitted by the pen 2 by receiving the downlink signal DS via the sensor electrode 30. ..
  • the position and data acquired by the sensor controller 31 are sequentially supplied to the electronic device control unit 33.
  • the electronic device control unit 33 generates stroke data based on the positions and data supplied in this way, renders the stroke data, and outputs the stroke data to the liquid crystal display unit 34 to draw the above-mentioned locus on the touch surface.
  • FIG. 2 is a diagram showing a transmission (Tx) and reception (Rx) schedule in the sensor controller 31.
  • the sensor controller 31 is configured to transmit the uplink signal US and receive the downlink signal DS in units of frames F. Within each frame F, transmission of the uplink signal US and reception of the downlink signal DS are executed in a time division manner. Specifically, first, the uplink signal US is transmitted by the sensor controller 31 at the beginning of each frame F. Then, in the remaining time of each frame F, the downlink signal DS is transmitted by the pen 2.
  • two reception time slots TS1 and TS2 are provided in one frame F.
  • the time slot TS when it is not necessary to distinguish the time slots TS1 and TS2, they may be collectively referred to as the time slot TS.
  • These time slot TSs are provided so that different pens 2 can transmit the downlink signal DS in a time-division manner.
  • two time slots TS1 and TS2 are provided.
  • up to two pens 2 can transmit the downlink signal DS in one frame F.
  • the maximum number of pens 2 that can be paired with the sensor controller 31 at the same time is two.
  • the number of pens 2 that can be paired at the same time as the sensor controller 31 is not limited to two.
  • the time slot TS used by each pen 2 is determined when the sensor controller 31 and the pen 2 perform pairing.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the downlink signal DS.
  • FIG. 6A shows a downlink signal DS transmitted by the pen 2 that has not yet detected the sensor controller 31, and
  • FIG. 3B shows a downlink signal transmitted by the pen 2 that is paired with the sensor controller 31. The signal DS is shown.
  • the pen 2 that has not yet detected the sensor controller 31 transmits only the position signal PS as the downlink signal DS.
  • the position signal PS is, for example, an unmodulated carrier signal.
  • the position signal PS in this case is used by the sensor controller 31 to detect the position of the pen 2 on the entire touch surface. This position detection is referred to herein as a "global scan”. The specific method of position detection by global scan will be described later.
  • the pen 2 being paired with the sensor controller 31 transmits the data signal DATA in addition to the above-mentioned position signal PS as the downlink signal DS.
  • the position signal PS in this case is used by the sensor controller 31 to update the position of the pen 2. This position update is referred to herein as a "local scan”. A specific method for updating the position by local scanning will also be described later.
  • the data signal DATA is a signal for transmitting data held in the pen 2 to the sensor controller 31, and is a pen pressure value detected by a pen pressure detection unit 23 (see FIG. 5), which will be described later. It is configured to include a value indicating on / off of a switch provided on the side surface or the bottom surface of the housing, a pen ID for uniquely identifying each pen 2.
  • the pen 2 normally transmits a downlink signal DS in which only the pen pressure value is arranged in the data signal DATA.
  • the sensor controller 31 instructs the transmission of specific data by the command COMDATA described later, the pen 2 transmits the downlink signal DS including the data according to the command COMDATA.
  • bit A shown in FIG. 3B has different values depending on whether the pen 2 supports only the old protocol and the case where both the old protocol and the new protocol are supported. It is used to notify the sensor controller 31 of the status of support for the new protocol. Bit A may be included in the downlink signal DS generated according to the old protocol, and may not be included in the downlink signal DS generated according to the new protocol.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the uplink signal US.
  • the uplink signal US includes a preamble PRE, a command signal COM, and an error detection code CRC.
  • the preamble PRE is a synchronization signal known to the pen 2 for synchronizing the pen 2 with the sensor controller 31.
  • This synchronization signal is composed of, for example, a predetermined diffusion code (pulse train) composed of chips having a chip width of a predetermined length (for example, 0.5us, 1.0us, 2.0us ).
  • the chip length of the diffusion code is, for example, 7, 15, 31, 63 [chips] .... Further, two or more such diffusion codes having a chip length may be connected to form a synchronization signal.
  • the synchronization signal may be, for example, a pulse train having a specific frequency in which a predetermined number of pulses having a pulse width as in the above example are continuous.
  • the pen 2 continuously or intermittently detects the diffusion code constituting the preamble PRE, detects the presence of the sensor controller 31 when the preamble PRE is detected, and detects the preamble PRE based on the timing at which the sensor controller 31 is detected. Synchronize with controller 31.
  • the term "synchronization" as used herein means transmission timing of the downlink signal DS and reception timing of the next uplink signal US (that is, transmission / reception of the uplink signal US and the downlink signal DS) based on the timing at which the preamble PRE is detected. It means to decide the schedule).
  • the pen 2 is configured to update this synchronization each time it receives the uplink signal US.
  • the command signal COM displays a local ID (LID) indicating the pen 2 which is the destination of the command signal COM, a command COMDATA including a command for the pen 2, and availability of each of the time slots TS1 and TS2 shown in FIG. It is configured to include a slot state information STA represented by one bit.
  • LID local ID
  • STA slot state information
  • the error detection code CRC is a code obtained by performing a predetermined operation with the command signal COM as an input, and is used to detect an error generated during transmission of the command signal COM.
  • the pen 2 that received the uplink signal US without discovering the sensor controller 31 confirms the availability of the time slots TS1 and TS2 by referring to the slot status information STA. As a result, when any of the time slot TSs is empty, the downlink signal DS including only the position signal PS is transmitted by using the time slot TS.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS changes the slot state information STA of the time slot TS that has received the downlink signal DS in use in the uplink signal US to be transmitted next.
  • the pen 2 that has received the uplink signal US detects that it has been detected by the sensor controller 31 by detecting a change in the slot state information STA, and at the same time, it is sent to the time slot TS that has transmitted the downlink signal DS. Acquires the corresponding predetermined local ID (for example, 0 for the time slot TS1, 1 for the time slot TS2, etc.) and stores it in its own memory.
  • the pen 2 that stores the local ID subsequently receives the uplink signal US and decodes it, it first refers to the local ID in the command signal COM, which matches the local ID stored in its own memory 45. By determining whether or not to do so, it is determined whether or not the uplink signal US is transmitted toward itself. As a result of this determination, when it is determined that the uplink signal US is transmitted toward itself, the pen 2 extracts the command COMDATA from the command signal COM and performs processing according to the content thereof. This process includes a process of acquiring the data requested to be transmitted from the sensor controller 31 and arranging the data in the subsequent downlink signal DS.
  • the pen 2 when it is determined that the uplink signal is not the uplink signal US transmitted to itself, the pen 2 does not acquire the command COMDATA in the command signal COM, but the position signal PS and the data signal DATA including only the pen pressure value.
  • the default downlink signal DS including and is transmitted.
  • the sensor controller 31 is configured to detect the presence and position of the pen 2 by receiving the position signal PS using the sensor electrode 30.
  • the indicated positions P1 and P2 shown in FIG. 1 show an example of the positions thus detected.
  • the above-mentioned loci st1 to st3 are loci of movement of the designated positions P1 and P2.
  • the sensor controller 31 is also configured to acquire data (such as a pen pressure value) transmitted by the pen 2 by receiving the data signal DATA using the sensor electrode 30.
  • FIG. 5 is a diagram showing the internal configuration of the pen 2.
  • the pen 2 includes a core body 20, a pen tip electrode 22, a pen pressure detecting unit 23, a power supply 26, and an integrated circuit 27.
  • the core body 20 is a rod-shaped member arranged so that its longitudinal direction coincides with the pen axial direction of the pen 2, and one end thereof constitutes the pen tip portion 21 of the pen 2.
  • a conductive material is applied to the surface of the core body 20 to form the pen tip electrode 22.
  • the pen tip electrode 22 is a conductor provided in the vicinity of the core body 20, and is electrically connected to the integrated circuit 27 by wiring.
  • the integrated circuit 27 receives the uplink signal US and transmits the downlink signal DS via the pen tip electrode 22.
  • the pen tip electrode 22 may be separated into a transmission electrode and a reception electrode.
  • the pen pressure detection unit 23 is a functional unit that detects the force (pen pressure value) applied to the pen tip portion 21. Specifically, the pen pressure detection unit 23 is in contact with the rear end portion of the core body 20, and through this contact, the pen tip portion when the user presses the pen tip of the pen 2 against the touch surface or the like. It is configured to detect the force applied to 21.
  • the pen pressure detecting unit 23 is composed of a variable capacitance module whose capacitance changes according to the force applied to the pen tip portion 21.
  • the power supply 26 is for supplying operating power (DC voltage) to the integrated circuit 27, and is composed of, for example, a cylindrical AAAA battery.
  • the integrated circuit 27 is a processing unit composed of a group of circuits formed on a substrate (not shown), and is a process of receiving an uplink signal US via a pen tip electrode 22 and a process of receiving an uplink signal US and down based on the received uplink signal US. A process of generating a link signal DS and transmitting it via the pen tip electrode 22 is performed.
  • the type of protocol supported by the pen 2 (old protocol only or both old and new protocols) is determined by at least one of the firmware and hardware of the integrated circuit 27.
  • the integrated circuit 27 of the pen 2a which is an old pen that only supports the old protocol, has a discovery mode S0 for discovering the sensor controller 31 and the discovered sensor controller 31.
  • Communication mode S1 for communicating with the sensor controller 31 and continuation mode S1a for continuing communication with the sensor controller 31 even when an uplink signal US in a special state described later is received after entering the communication mode S1. It is configured to operate by either of.
  • the uplink signal US in a special state will be referred to as "uplink signal SUS”
  • the uplink signal US normally received according to the old protocol will be referred to as "uplink signal NUS”.
  • the integrated circuit 27 of the pen 2b which is a new pen corresponding to both the old and new protocols, has a discovery mode S10 for discovering the sensor controller 31 and the discovered sensor controller.
  • the sensor controller 31 also receives the uplink signal US generated according to the new protocol after entering the old mode S11 (first operation mode) for communicating with the 31 using the old protocol and the old mode S11.
  • the old continuation mode S11a for continuing communication with, the new mode S12 (second operation mode) for communicating with the discovered sensor controller 31 by the new protocol, and the old protocol after entering the new mode S12.
  • the uplink signal US generated according to the above is configured to operate by either of the new continuation mode S12a for continuing the communication with the sensor controller 31.
  • the uplink signal US generated according to the old protocol will be referred to as “uplink signal US1”
  • the uplink signal US generated according to the new protocol will be referred to as “uplink signal US2”.
  • the uplink signal US1 is the uplink signal NUS
  • the uplink signal US2 is the uplink signal SUS.
  • FIG. 6 is a diagram showing an internal configuration of the electronic device 3.
  • the configuration and operation of the electronic device 3 will be described in detail with reference to FIG.
  • the sensor electrode 30 is composed of a plurality of linear electrodes 30X extending in the Y direction and a plurality of linear electrodes 30Y extending in the X direction, respectively.
  • the sensor electrode 30 is configured to be capacitively coupled to the pen 2 by these linear electrodes 30X and 30Y.
  • the uplink signal US and the downlink signal DS described above are transmitted and received via this capacitive coupling.
  • the sensor controller 31 includes an MCU 60, a logic unit 61, a transmission unit 62, a reception unit 63, and a selection unit 64.
  • the MCU 60 and the logic unit 61 are control units that control the transmission / reception operation of the sensor controller 31 by controlling the transmission unit 62, the reception unit 63, and the selection unit 64.
  • the MCU 60 is a microprocessor that has a ROM and a RAM inside and operates based on a predetermined program. In the processing performed by the MCU 60, in addition to the processing of controlling the logic unit 61, the processing of generating the command signal COM and the error detection code CRC according to the control of the electronic device control unit 33 and supplying them to the transmitting unit 62, and the processing performed from the receiving unit 63.
  • the logic unit 61 is configured to output control signals ctrl_t1 to ctrl_t4 and ctrl_r based on the control of the MCU 60.
  • the MCU 60 is configured to transmit the uplink signal US and receive the downlink signal DS according to the transmission / reception schedule shown in FIG. Although details will be described later with reference to FIG. 11, the MCU 60 has three modes for transmitting the uplink signal US: an old mixed mode, an old only mode, and a new only mode.
  • the MCU 60 When entering the old / new mixed mode, the MCU 60 has a frame F (first frame) for transmitting the uplink signal US1 for the old protocol and a frame F (second frame) for transmitting the uplink signal US2 for the new protocol.
  • the frame) and the frame) are alternately set at a set ratio (for example, 1: 1).
  • the MCU 60 when entering the old-only mode, the MCU 60 is configured to transmit the uplink signal US1 for the old protocol in all frames F. Further, when entering the new only mode, the MCU 60 is configured to transmit the uplink signal US2 for the new protocol in all frames F.
  • the MCU 60 has three downlink signal DS reception modes, a discovery mode, an old mode, and a new mode, for each time slot TS. ..
  • the MCU 60 waits for the reception of the downlink signal DS transmitted by the unpaired pen 2.
  • the MCU 60 waits for the reception of the downlink signal DS generated by the pen 2 according to the old protocol.
  • the MCU 60 waits for the reception of the downlink signal DS generated by the pen 2 according to the new protocol.
  • the downlink signal DS generated according to the old protocol will be referred to as “downlink signal DS1”
  • the downlink signal DS generated according to the new protocol will be referred to as “downlink signal DS2”.
  • the MCU 60 may detect both the downlink signals DS1 and DS2 in the frame F in which the uplink signal US1 is transmitted, and both the downlink signals DS1 and DS2 in the frame F in which the uplink signal US2 is transmitted. May be detected.
  • FIG. 7 (a) is a diagram showing a configuration example of the uplink signal US1
  • FIGS. 7 (b) to 7 (g) are diagrams showing a configuration example of the uplink signal US2, respectively.
  • the uplink signals US1 and US2 both have the configuration shown in FIG. 4, and have some common parts, but there are differences due to differences in protocols. The content of this difference is not particularly limited, and various aspects can be considered.
  • FIGS. 7 (b) to 7 (g) show six of such embodiments. Each of them will be described in detail below.
  • FIG. 7B shows the value of bit B defined as the first value (for example, “0”) in the old protocol and the second value (for example, “1”) different from the first value in the new protocol. ).
  • the pen 2b which is a new pen, decodes the received uplink signal US and then refers to the value of bit B to determine which of the uplink signals US1 and US2 the uplink signal US is. Can be determined.
  • the pen 2a which is an old pen, determines that the received uplink signal US can be normally received if the bit B is the first value after decoding the received uplink signal US, but if the bit B is the second value , It is determined that an abnormality is detected in decoding the command.
  • the received uplink signal US is the above-mentioned uplink signal NUS
  • the received uplink signal US is the above-mentioned special state uplink signal SUS. Is determined to be.
  • the uplink signal US2 shown in FIG. 7B can be used, for example, when there is a reserved field in the uplink signal US1.
  • the value of the reserved field has no specific meaning, but usually has a specific value (eg, "0").
  • the pen 2a can recognize that an unusual value is set in the above field when the uplink signal US1 is received. Therefore, it is possible to determine that the received uplink signal US is the uplink signal SUS in a special state.
  • FIG. 7C shows an inverted error detection code RCRC obtained by inverting the error detection code CRC in place of the error detection code CRC obtained by performing a predetermined operation with the command signal COM as an input in the new protocol.
  • the new pen, the pen 2b extracts a portion corresponding to the error detection code CRC or the inversion error detection code RCRC from the received uplink signal US, attempts error detection without inverting the portion, and attempts to detect the error.
  • the pen 2b determines that the uplink signal US2 has been received when an error is not detected as a result of inverting the extracted portion and performing error detection, and performs error detection without inverting the extracted portion. As a result of this, if no error is detected, it can be determined that the uplink signal US1 has been received.
  • the error detection code CRC is arranged in the received uplink signal US
  • the decoding result becomes a code word (that is, the error is not detected by the error detection code). If the inversion error detection code RCRC is arranged, the decoding result is not a code word (that is, an error is detected by the error detection code).
  • the received uplink signal US is described above. If it is determined that the uplink signal is NUS and the decoding result is not a code word, it is determined that the received uplink signal US is the uplink signal SUS in the above-mentioned special state. By doing so, it can be shown that a command conforming to the new protocol is issued by using the CRC field existing in the old protocol without using the new field as shown in FIG. 7 (b). it can.
  • FIG. 7 (d) shows an example in which the preamble PRE of the new protocol is longer than the preamble PRE of the old protocol
  • FIG. 7 (e) shows an example in which the error detection code CRC is not provided in the new protocol unlike the old protocol
  • FIG. 7 (f) is an example in which the time length of the command signal COM of the new protocol is shorter than the time length of the command signal COM of the old protocol due to multi-value or the like
  • FIG. This is an example in which the error detection code CRC is not provided in the new protocol, and the time length of the command signal COM of the new protocol is shorter than the time length of the command signal COM of the old protocol due to multi-value or the like.
  • the new pen, pen 2b assumes that the received uplink signal US is each of the uplink signals US1 and US2, and attempts to decode the uplink signal US so that the uplink signal US is uplinked. It is possible to determine which of the signals US1 and US2 is.
  • the pen 2a since the pen 2a, which is an old pen, decodes the uplink signal US only as the uplink signal US1, an abnormal result can be obtained when the uplink signal US is the uplink signal US2. become. Therefore, the pen 2a determines that the received uplink signal US is the above-mentioned uplink signal NUS when a normal decoding result is obtained, and receives when an abnormal decoding result is obtained. It is determined that the uplink signal US is the uplink signal SUS in the special state described above.
  • the chip width of the spreading code time length per chip, that is, the fundamental frequency of the chip (pulse) or (Integer multiple frequency)
  • partial match of the code (chip sequence) that constitutes the spread code including match that the result of the correlation calculation is equal to or higher than a predetermined value
  • preamble PRE composed of multiple spread code patterns.
  • Each preamble PRE may be configured so that only a part such as the beginning part of is matched.
  • the received uplink signal US is the uplink signal SUS in the special state described above. It may be determined that. By doing so, it is possible to prevent it from being determined that the uplink signal SUS in a special state has been received even in the case of a decoding error due to noise.
  • FIG. 8A shows an example of the spreading code constituting the preamble PRE used in the old protocol
  • FIG. 8B shows an example of the spreading code constituting the preamble PRE used in the new protocol.
  • different preamble PREs are used between the old protocol and the new protocol, but the chip widths L of the diffusion codes are the same.
  • the old pen pen 2a obtains an abnormal decoding result (including the result that all the preamble PREs (or uplink signals US) do not match).
  • the coincidence of the chip width L it may be determined that the received uplink signal US is the uplink signal SUS in the above-mentioned special state.
  • a partial match of the code or preamble PRE that constitutes the diffusion code is detected instead of the match of the chip width L or in addition to the match of the chip width L.
  • the transmission unit 62 is a circuit that generates an uplink signal US under the control of the MCU 60 and the logic unit 61, and as shown in FIG. 6, the pattern supply unit 80, the switch 81, the code string holding unit 82, the diffusion processing unit 83, And a transmission guard unit 84 are included. Of these, the pattern supply unit 80 will be described as being included in the transmission unit 62 in the present embodiment, but may be included in the MCU 60.
  • the pattern supply unit 80 is a functional unit that outputs symbols constituting the preamble PRE according to the instruction of the control signal ctrl_t1 supplied from the logic unit 61.
  • the symbols constituting the preamble PRE are composed of symbols dedicated to the preamble that are not associated with any of 0 to 15, for example.
  • the switch 81 selects one of the pattern supply unit 80 and the MCU 60 based on the control signal ctrl_t2 supplied from the logic unit 61, and serves to supply the output of the selected one to the diffusion processing unit 83.
  • the pattern supply unit 80 supplies the symbols constituting the preamble PRE to the diffusion processing unit 83.
  • the command signal COM and the error detection code CRC are supplied from the MCU 60 to the diffusion processing unit 83.
  • the command signal COM and the error detection code CRC supplied to the diffusion processing unit 83 are each composed of, for example, a sequence of symbols associated with any of 0 to 15.
  • the code string holding unit 82 has a function of generating and holding a diffusion code PN having a predetermined chip length having an autocorrelation characteristic based on the control signal ctrl_t3 supplied from the logic unit 61.
  • the code string holding unit 82 holds different diffusion codes PN for each type of symbol.
  • the diffusion code PN held by the code string holding unit 82 is supplied to the diffusion processing unit 83.
  • the spreading processing unit 83 spreads the value of the symbol (preamble PRE or command signal COM) supplied via the switch 81 by the corresponding one of the plurality of spreading code PNs held in the code string holding unit 82. This has a function of obtaining a transmission chip sequence.
  • the diffusion processing unit 83 is configured to supply the acquired transmission chip sequence to the transmission guard unit 84.
  • the transmission guard unit 84 is required to switch between the transmission operation and the reception operation between the transmission period of the uplink signal US and the reception period of the downlink signal DS based on the control signal ctrl_t4 supplied from the logic unit 61. It has a function to insert a guard period (a period during which both transmission and reception are not performed).
  • the receiving unit 63 is a circuit for receiving the downlink signal DS transmitted by the pen 2 based on the control signal ctrl_r supplied from the logic unit 61. Specifically, it includes an amplifier circuit 85, a detection circuit 86, and an analog-to-digital (AD) converter 87.
  • AD analog-to-digital
  • the amplifier circuit 85 amplifies and outputs the downlink signal DS supplied from the selection unit 64.
  • the detection circuit 86 is a circuit that generates a voltage corresponding to the level of the output signal of the amplifier circuit 85.
  • the AD converter 87 is a circuit that generates a digital signal by sampling the voltage output from the detection circuit 86 at predetermined time intervals. The digital signal output by the AD converter 87 is supplied to the MCU 60. The MCU 60 acquires the data Res (pen pressure value, pen ID, etc.) transmitted by the pen 2 based on the digital signal thus supplied.
  • the selection unit 64 includes switches 88x and 88y and conductor selection circuits 89x and 89y.
  • the switches 88x and 88y are 1-circuit 2-contact switch elements configured so that the common terminal and either the T terminal or the R terminal are connected, respectively.
  • the common terminal of the switch 88x is connected to the conductor selection circuit 89x
  • the T terminal is connected to the output terminal of the transmitting unit 62
  • the R terminal is connected to the input terminal of the receiving unit 63.
  • the common terminal of the switch 88y is connected to the conductor selection circuit 89y
  • the T terminal is connected to the output terminal of the transmitting unit 62
  • the R terminal is connected to the input terminal of the receiving unit 63.
  • the conductor selection circuit 89x is a switch element for selectively connecting a plurality of linear electrodes 30X to the common terminal of the switch 88x.
  • the conductor selection circuit 89x is configured so that a part or all of the plurality of linear electrodes 30X can be connected to the common terminal of the switch 88x at the same time.
  • the conductor selection circuit 89y is a switch element for selectively connecting a plurality of linear electrodes 30Y to the common terminal of the switch 88y.
  • the conductor selection circuit 89y is also configured so that a part or all of the plurality of linear electrodes 30Y can be connected to the common terminal of the switch 88y at the same time.
  • control signals sTRx, sTRy, selX, and selY are supplied to the selection unit 64 from the logic unit 61. Specifically, the control signal sTRx is supplied to the switch 88x, the control signal sTRy is supplied to the switch 88y, the control signal selX is supplied to the conductor selection circuit 89x, and the control signal selY is supplied to the conductor selection circuit 89y.
  • the logic unit 61 controls the selection unit 64 by using these control signals sTRx, sTRy, selX, and selY to realize transmission of the uplink signal US and reception of the downlink signal DS.
  • all of the plurality of linear electrodes 30Y (or all of the plurality of linear electrodes 30X) are connected to the output ends of the transmission unit 62.
  • the selection unit 64 is controlled so as to be connected.
  • the operation of the logic unit 61 when receiving the position signal PS included in the downlink signal DS differs depending on whether or not the time slot TS that has received the position signal PS is paired with the pen 2.
  • the logic unit 61 selects a unit so that all of the plurality of linear electrodes 30X and 30Y are sequentially connected to the input ends of the receiving unit 63 within the duration of the time slot TS. 64 is controlled.
  • the MCU 60 can acquire the reception intensity of the position signal PS at each of the linear electrodes 30X and 30Y, so that the position of the pen 2 can be detected on the entire touch surface (). Global scan).
  • the logic unit 61 has a predetermined number of linear electrodes 30X and 30Y located in the vicinity of the previously detected position while the transmission of the position signal PS continues.
  • the selection unit 64 is controlled so as to be connected to the input terminal of the reception unit 63 in order.
  • the MCU 60 can acquire the reception intensity of the position signal PS at each of the predetermined number of linear electrodes 30X and 30Y in the vicinity of the previously detected position, so that the position of the pen 2 is updated. It becomes possible (local scan).
  • the logic unit 61 when receiving the data signal DATA included in the downlink signal DS derives the pen 2 for transmitting the data signal DATA from the plurality of linear electrodes 30X and 30Y by the position signal PS immediately before.
  • the selection unit 64 is controlled so that only the one closest to the position is connected to the input end of the reception unit 63. By doing so, the transmission time of the data signal DATA can be fully utilized to send data from the pen 2 to the sensor controller 31.
  • FIG. 9 is a mode transition diagram of the old pen, the pen 2a. As shown in the figure, the pen 2a is configured to operate in any of the discovery mode S0, the communication mode S1, and the continuation mode S1a.
  • Discovery mode S0 is a mode for discovering the sensor controller 31.
  • the pen 2a that has entered the discovery mode S0 executes the detection operation of the uplink signal US intermittently or continuously. Then, when the uplink signal NUS is received, the transmission / reception schedule of the uplink signal US and the downlink signal DS is determined based on the reception timing, and the communication mode S1 is entered. On the other hand, when the uplink signal SUS is received, the pen 2a stays in the discovery mode S0 and tries to receive the next uplink signal US.
  • the pen 2a entered in the communication mode S1 stays in the communication mode S1 and communicates with the sensor controller 31 while the uplink signal NUS is received according to the transmission / reception schedule. Specifically, the transmission / reception schedule is updated according to the reception timing of the received uplink signal NUS, and the downlink signal DS is transmitted according to the updated transmission / reception schedule.
  • the downlink signal DS transmitted in this way is a signal generated by the pen 2a according to the old protocol, and the data instructed to be transmitted by the command COMDATA in the immediately preceding uplink signal NUS or the default data such as the pen pressure value is used. Including.
  • the pen 2a determines that it has left the sensor controller 31 and returns to the discovery mode S0. Also, according to the transmission / reception schedule (that is, during the period when the next uplink signal NUS can be received), if the uplink signal SUS is received without normally receiving the next uplink signal NUS, the continuation mode is used. Transition to S1a.
  • the pen 2a When the uplink signal SUS is received, the pen 2a that has entered the continuation mode S1a transmits the downlink signal DS according to the old protocol while updating the transmission / reception schedule according to the reception timing of the uplink signal SUS. I do. Specifically, the downlink signal DS including the data according to the command arranged in the uplink signal NUS received before the above period or the default data such as the pen pressure value is transmitted.
  • the pen 2a returns to the communication mode S1 when the uplink signal NUS is received. Further, when the uplink signal SUS is detected continuously (that is, the uplink signal NUS is not detected) n times or more (n is an arbitrary natural number of 2 or more, for example), and according to the transmission / reception schedule, the uplink signal If the US is not received, the process returns to the discovery mode S0.
  • FIG. 10 is a mode transition diagram of the new pen, the pen 2b. As shown in the figure, the pen 2b is configured to operate in any of the discovery mode S10, the old mode S11, the old continuation mode S11a, the new mode S12, and the new continuation mode S12a.
  • the discovery mode S10 is a mode for discovering the sensor controller 31, similar to the discovery mode S0 of the pen 2a shown in FIG.
  • the pen 2b that has entered the discovery mode S10 executes the detection operation of the uplink signal US intermittently or continuously. Then, when the uplink signal US1 is received, the transmission / reception schedule of the uplink signal US and the downlink signal DS is determined based on the reception timing, and the mode shifts to the old mode S11. On the other hand, when the uplink signal US2 is received, the transmission / reception schedule of the uplink signal US and the downlink signal DS is determined based on the reception timing, and the mode shifts to the new mode S12.
  • the pen 2b entered in the old mode S11 stays in the old mode S11 and communicates with the sensor controller 31 while the uplink signal US1 is received according to the transmission / reception schedule.
  • the transmission / reception schedule is updated according to the reception timing of the received uplink signal US (including the uplink signals US1 and US2), and the downlink signal DS is transmitted according to the updated transmission / reception schedule.
  • the downlink signal DS transmitted in this way is a signal generated by the pen 2b according to the old protocol, and the data instructed to be transmitted by the command COMDATA in the immediately preceding uplink signal US1 or the default data such as the pen pressure value is used. Including.
  • the pen 2b determines that it has left the sensor controller 31 and returns to the discovery mode S10. Further, when the uplink signal US2 is received according to the transmission / reception schedule, the mode shifts to the old continuation mode S11a.
  • the pen 2b entered in the old continuation mode S11a transmits the downlink signal DS according to the old protocol while updating the transmission / reception schedule according to the reception timing of the uplink signal US2. I do. Specifically, the downlink signal DS including the data according to the command arranged in the uplink signal US1 that has been received so far or the default data such as the pen pressure value is transmitted.
  • the pen 2b returns to the old mode S11 when the uplink signal US1 is received. Further, when the uplink signal US2 is detected continuously (that is, the uplink signal US1 is not detected) n times or more (n is an arbitrary natural number of 2 or more, for example), and according to the transmission / reception schedule, the uplink signal If the US is not received, the process returns to the discovery mode S10.
  • the pen 2b transitions to the new mode S12 as shown by the broken line in FIG. It is preferable to do so. According to this, the mode of the pen 2b can be forcibly switched to the new mode S12 by the instruction from the sensor controller 31.
  • the pen 2b that has entered the new mode S12 stays in the new mode S12 and communicates with the sensor controller 31 while the uplink signal US2 is received according to the transmission / reception schedule.
  • the transmission / reception schedule is updated according to the reception timing of the received uplink signal US (including the uplink signals US1 and US2), and the downlink signal DS is transmitted according to the updated transmission / reception schedule.
  • the downlink signal DS transmitted in this way is a signal generated by the pen 2b according to the new protocol, and is the data instructed to be transmitted by the command COMDATA in the immediately preceding uplink signal US2, or the default data such as the pen pressure value. Including.
  • the pen 2b determines that it has left the sensor controller 31 and returns to the discovery mode S10. Further, when the uplink signal US1 is received according to the transmission / reception schedule, the mode shifts to the new continuation mode S12a.
  • the pen 2b entered in the new continuation mode S12a transmits the downlink signal DS according to the new protocol while updating the transmission / reception schedule according to the reception timing of the uplink signal US1. I do. Specifically, the downlink signal DS including the data according to the command arranged in the uplink signal US2 that has been received so far or the default data such as the pen pressure value is transmitted.
  • the pen 2b returns to the new mode S12 when the uplink signal US2 is received. Further, when the uplink signal US1 is detected continuously (that is, the uplink signal US2 is not detected) n times or more (n is an arbitrary natural number of 2 or more, for example), and according to the transmission / reception schedule, the uplink signal If the US is not received, the process returns to the discovery mode S10.
  • FIG. 11 is a mode transition diagram of the sensor controller 31.
  • the sensor controller 31 has a downlink signal DS reception mode and an uplink signal US transmission mode for each time slot TS.
  • the former includes a discovery mode, an old mode, and a new mode, and the latter includes an old and new mixed mode, an old only mode, and a new only mode.
  • FIGS. 12 and 13 are explanatory views for explaining the mode transition of the sensor controller 31.
  • the mode transition of the sensor controller 31 will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
  • the state S20 shown in FIG. 11 is an initial state in which the sensor controller 31 is not paired with any pen 2.
  • the reception modes of the two time slots TS1 and TS2 are both the discovery mode
  • the transmission mode of the uplink signal US is the old and new mixed mode.
  • the sensor controller 31 alternately sets the frame F for transmitting the uplink signal US1 for the old protocol and the frame F for transmitting the uplink signal US2 for the new protocol at a set ratio. This ratio is preferably 1: 1 but does not have to be 1: 1.
  • FIG. 12A shows a case where the downlink signal DS2 is received in the time slot TS1 in the frame F in which the uplink signal US2 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S20.
  • the pen 2 that transmits the first downlink signal DS2 in response to the uplink signal US2 is the pen 2b, and when the downlink signal DS2 is transmitted, it has entered the new mode S12 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 pairs the detected downlink signal DS2 with the pen 2 that has transmitted it by a new protocol, and sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS1 to the new mode (state S21 in FIG. 11). As a result, in the time slot TS1, communication is performed by the new protocol.
  • FIG. 12B shows a case where the downlink signal DS2 is received in the time slot TS2 in the frame F in which the uplink signal US2 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S21.
  • the pen 2 that transmits the downlink signal DS2 is also a pen 2b (a pen 2b different from the pen 2b that transmits the downlink signal DS2 in the time slot TS1; the same applies hereinafter), and the downlink signal DS is transmitted.
  • the entry is made in the new mode S12 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 is paired with the pen 2 that transmitted the detected downlink signal DS2 by a new protocol, sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 to the new mode, and transmits the uplink signal US. Is set to the new only mode (state S23 in FIG. 11). As a result, both the time slots TS1 and TS2 are communicated by the new protocol, and only the uplink signal US2 is transmitted as the uplink signal US.
  • FIG. 12C shows a case where the downlink signal DS1 is received in the time slot TS2 in the frame F in which the uplink signal US1 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S21.
  • the pen 2 that transmits this downlink signal DS1 can be either the pen 2a or the pen 2b.
  • the pen 2a when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2a is entered in the communication mode S1 shown in FIG.
  • the pen 2b when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2b has entered the old mode S11 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 pairs the detected downlink signal DS1 with the pen 2 that has transmitted it by the old protocol, and sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 to the old mode (state S24 in FIG. 11). As a result, communication using the new protocol is performed in the time slot TS1, and communication is performed using the old protocol in the time slot TS2.
  • FIG. 13A shows a case where the downlink signal DS1 is received in the time slot TS1 in the frame F in which the uplink signal US1 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S20.
  • the pen 2 that transmits the first downlink signal DS1 in response to the uplink signal US1 can be either the pen 2a or the pen 2b.
  • the pen 2a when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2a is entered in the communication mode S1 shown in FIG.
  • the pen 2b when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2b has entered the old mode S11 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 pairs the detected downlink signal DS1 with the pen 2 that has transmitted it by the old protocol, and sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS1 to the old mode (state S22 in FIG. 11). As a result, in the time slot TS1, communication is performed using the old protocol.
  • FIG. 13B shows a case where the downlink signal DS2 is received in the time slot TS2 in the frame F in which the uplink signal US2 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S22.
  • the pen 2 that transmits the downlink signal DS2 is the pen 2b, and when the downlink signal DS2 is transmitted, the pen 2 has entered the new mode S12 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 pairs the detected downlink signal DS2 with the pen 2 that has transmitted it by a new protocol, and sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 to the new mode (state S25 in FIG. 11). As a result, communication using the old protocol is performed in the time slot TS1, and communication is performed using the new protocol in the time slot TS2.
  • FIG. 13C shows a case where the downlink signal DS1 is received in the time slot TS2 in the frame F in which the uplink signal US1 is transmitted while the sensor controller 31 is in the state S22.
  • the pen 2 that transmits this downlink signal DS1 can be either the pen 2a or the pen 2b.
  • the pen 2a when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2a is entered in the communication mode S1 shown in FIG.
  • the pen 2b when the downlink signal DS1 is transmitted, the pen 2b has entered the old mode S11 shown in FIG.
  • the sensor controller 31 is paired with the pen 2 that transmitted the detected downlink signal DS1 by the old protocol, sets the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 to the old mode, and transmits the uplink signal US. Is set to the old only mode (state S26 in FIG. 11). As a result, both the time slots TS1 and TS2 are communicated by the old protocol, and only the uplink signal US1 is transmitted as the uplink signal US.
  • the uplink signal US detected for the first time after the pen 2b approaches the touch surface is the uplink signal US1. If this is the case, communication will be started by the old protocol. Therefore, when the sensor controller 31 starts communication by the old protocol, does the pen 2 correspond to the new protocol by referring to the bit A (see FIG. 2) included in the downlink signal DS1? If it is determined whether or not the signal is compatible, a migration command instructing the transition to communication using the new protocol is placed in the uplink signal US1 to be transmitted next.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a procedure for migrating communication with the pen 2b paired with the old protocol to the new protocol.
  • FIG. 11A shows a procedure for shifting the communication with the pen 2b detected in the time slot TS1 in the state S20 shown in FIG. 11 to the new protocol
  • FIG. 11B shows the procedure shown in FIG.
  • the procedure for shifting the communication with the pen 2b detected in the time slot TS2 in the state S21 to the new protocol is shown
  • FIG. 11C shows the pen detected in the time slot TS2 in the state S22 shown in FIG.
  • the procedure for migrating the communication with 2b to the new protocol is shown.
  • they will be described in order.
  • FIG. 14A shows a case where the pen 2b that has entered the old mode S11 in response to the uplink signal US1 transmits the downlink signal DS1 using the time slot TS1 while the sensor controller 31 is in the state S20. Is. The sensor controller 31 that has received the downlink signal DS1 pairs with the pen 2b in the time slot TS1 using the old protocol, and transitions to the state S22.
  • the sensor controller 31 uses the old protocol and the new protocol from the bit A (see FIG. 3B) included in the downlink signal DS1 transmitted by the pen 2b being paired in the time slot TS1. Detect that both are supported. Since the bit A is included in the data signal DATA shown in FIG. 3B, the sensor controller 31 performs this detection only after the transition to the local scan.
  • the sensor controller 31 that has detected that the pen 2b is compatible with both the old protocol and the new protocol uses the uplink signal US1 to be transmitted next to instruct the pen 2b to move to the new protocol. Send a migration command).
  • the pen 2b that has received this command COMDATA enters the new mode S12, as described with reference to FIG.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS2 transmitted by the pen 2b entered in the new mode S12 re-pairs with the pen 2b using the new protocol, and the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS1 is changed. It transitions to the state S21 which becomes the new mode.
  • the communication with the pen 2b detected in the time slot TS1 in the state S20 shifts to the new protocol.
  • the pen 2b that received the uplink signal US1 and entered the old mode S11 transmitted the downlink signal DS1 using the time slot TS2. It is a case.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS1 pairs with the pen 2b in the time slot TS2 using the old protocol, and transitions to the state S24.
  • the sensor controller 31 uses the old protocol and the new protocol from the bit A (see FIG. 3B) included in the downlink signal DS1 transmitted by the pen 2b being paired in the time slot TS2. Detect that both are supported. Then, the sensor controller 31 transmits a command COMDATA (transition command) instructing the pen 2 being paired in the time slot TS2 to shift to the new protocol by the uplink signal US1 to be transmitted next.
  • the pen 2b that has received this command COMDATA enters the new mode S12, as described with reference to FIG.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS2 transmitted by the pen 2b entered in the new mode S12 re-pairs with the pen 2b using the new protocol, and the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 is changed. It transitions to the state S23 which becomes the new mode.
  • the communication with the pen 2b detected in the time slot TS2 in the state S21 shifts to the new protocol.
  • the pen 2b that receives the uplink signal US1 and enters the old mode S11 transmits the downlink signal DS1 using the time slot TS2. This is the case.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS1 pairs with the pen 2b in the time slot TS2 using the old protocol, and transitions to the state S26.
  • the sensor controller 31 uses the old protocol and the new protocol from the bit A (see FIG. 3B) included in the downlink signal DS1 transmitted by the pen 2b being paired in the time slot TS2. Detect that both are supported. Then, the sensor controller 31 transmits a command COMDATA (transition command) instructing the pen 2b being paired in the time slot TS2 to shift to the new protocol by the uplink signal US1 to be transmitted next.
  • the pen 2b that has received this command COMDATA enters the new mode S12, as described with reference to FIG.
  • the sensor controller 31 that has received the downlink signal DS2 transmitted by the pen 2b entered in the new mode S12 re-pairs with the pen 2b using the new protocol, and the reception mode of the downlink signal DS in the time slot TS2 is changed. It transitions to the state S25 which becomes the new mode.
  • the communication with the pen 2b detected in the time slot TS2 in the state S22 shifts to the new protocol.
  • the pairing is redone by the new protocol and the new protocol is used. It becomes possible to start communication by the protocol.
  • the pen 2a which is only compatible with the old protocol, receives an uplink signal SUS in a special state (for example, the uplink signal US2 according to the new protocol) from the sensor controller 31. Even if it is received, it can operate based on the uplink signal NUS that has been received so far. Further, the pen 2b corresponding to both the old and new protocols operates based on the uplink signal US2 that has been received so far even if the uplink signal US1 is received during communication with the sensor controller 31 by the new protocol. Even if the uplink signal US2 is received during communication with the sensor controller 31 by the old protocol, it can operate based on the uplink signal US1 that has been received so far.
  • a special state for example, the uplink signal US2 according to the new protocol
  • the sensor controller 31 has a downlink signal DS1 generated according to the old protocol and a downlink generated according to the new protocol in each of the frame F for transmitting the uplink signal US1 and the frame F for transmitting the uplink signal US2. Both with the signal DS2 can be detected. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to use both the pen 2a and the pen 2b at the same time in one electronic device 3.
  • the pen 2b corresponding to the new protocol is paired with the old protocol, the pen 2b is shifted to the new mode S12 by sending a transition command from the sensor controller 31. Therefore, it becomes possible to communicate with the pen 2b corresponding to the new protocol using the new protocol.
  • the sensor controller 31 transmits a transition command in order to shift the pen 2b entered in the old mode S11 to the new mode S12, but the pen 2b autonomously shifts to the new mode S12. May be good.
  • FIG. 15 is a mode transition diagram of the pen 2b according to the first modification of the embodiment of the present invention. As shown in the figure, when the pen 2b according to the present modification detects the uplink signal US2 while entering the old mode S11, the pen 2b transitions to the new mode S12 instead of the continuous mode S11a shown in FIG. In the example of FIG. 15, the continuation mode S11a is not provided. Even in this way, the sensor controller 31 can communicate with the pen 2b by the new protocol.
  • the number of pens 2 that can be paired at the same time as the sensor controller 31 is limited to two, but the number of pens 2 that can be paired at the same time as the sensor controller 31 is not limited to two.
  • FIG. 16 is a diagram showing a transmission (Tx) and reception (Rx) schedule in the sensor controller 31 according to the second modification of the embodiment of the present invention.
  • Tx transmission
  • Rx reception
  • the receiving channel Rx1 is provided with two time slots TS1 and TS2
  • the receiving channel Rx2 is provided with two time slots TS3 and TS4. Therefore, since the total number of time slots that can be used for transmitting the downlink signal DS is four, the number of pens 2 that can be paired at the same time as the sensor controller 31 is four according to this modification.
  • the old protocol may correspond only to the receiving channel Rx1, and the new protocol may correspond to the receiving channels Rx1 and Rx2.
  • the pen 2b corresponding to the new protocol preferentially uses the time slots TS3 and TS4. By doing so, it becomes possible to use as many pens 2 as possible at the same time.
  • the sensor controller 31 changes the transmission ratio of the uplink signals US1 and US2 according to the mixed situation of the downlink signal DS1 generated according to the old protocol and the downlink signal DS2 generated according to the new protocol. It is preferable to do so. Specifically, it is preferable to change the above ratio so that the more the downlink signal DS2 is received than the downlink signal DS1, the higher the transmission rate of the uplink signal US2.
  • transition command for shifting the communication with the pen 2b from the old protocol to the new protocol has been described as the transition command transmitted by the sensor controller 31, but the sensor controller 31 communicates with the pen 2b. You may also send a migration command to migrate from the new protocol to the old Brotocol.
  • the sensor controller 31 transmits the transfer command by the uplink signal US1, but the transfer is performed by the uplink signal US2. You may send a command.
  • the pen 2b once decodes the command signal COM in the uplink signal US2 even when the pen 2b has entered the old mode S11 or the old continuation mode S11a, and determines whether or not the transition command is included. It is preferable to judge. Then, when the transition command is included, it is preferable to execute the operation according to the transition command, that is, the transition to the new mode S12.
  • the present invention can also be applied to a multi-pen environment in which different protocols coexist.
  • the present invention can be applied to two different protocols in which the reference time of a frame is determined by an uplink signal and a part of the signal is common, although the protocols are different from each other.
  • Position detection system 2 2a, 2b Pen 3 Electronic device 20 Core body 21 Pen tip 22 Pen tip electrode 23 Pen pressure detection 26 Power supply 27 Integrated circuit 30 Sensor electrode 30X Linear electrode 30X, 30Y Linear electrode 30Y Linear Electrode 31 Sensor controller 32 Panel 33 Electronic device control unit 34 Liquid crystal display unit 45 Memory 60 MCU 61 Logic unit 62 Transmission unit 63 Reception unit 64 Selection unit 80 Pattern supply unit 81 Switch 82 Code string holding unit 83 Diffusion processing unit 84 Transmission guard unit 85 Amplifier circuit 86 Detection circuit 87 Analog-to-digital (AD) converter 88x, 88y Switch 89x , 89y Conductor selection circuit A.
  • AD Analog-to-digital

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Abstract

【課題】１つの電子機器において、新旧の両プロトコルに対応する電子ペンと、旧プロトコルにしか対応しない電子ペンとの両方を同時に使用可能とする。 【解決手段】ペン２ａは、旧プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＮＵＳを受信し、該アップリンク信号ＮＵＳの受信タイミング及び該アップリンク信号ＮＵＳ内に配置されたコマンドに基づいてダウンリンク信号を送信するように構成されたペンであって、アップリンク信号ＮＵＳを受信した後、次のアップリンク信号ＮＵＳを受信可能である期間に、次のアップリンク信号ＮＵＳを正常に受信せずに特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳを受信した場合に、旧プロトコルに従い、該アップリンク信号ＳＵＳの前に受信していたアップリンク信号ＮＵＳ内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、既定のデータを含むダウンリンク信号を送信する、ペンである。

Description

ペン及びセンサコントローラ
　本発明は、ペン及びセンサコントローラに関する。
　電子黒板などの大きなサイズのタッチ面を有する電子機器に関して、近年、複数の電子ペンで同時に操作（描画）する用途が伸びている。
　特許文献１には、２本の電子ペンによる同時描画を実現するセンサコントローラの例が開示されている。この例によるセンサコントローラは、検出済みの２本の電子ペンのそれぞれに異なるローカルＩＤを割り当て、このローカルＩＤをコマンド信号に含めることにより、各電子ペンを個別に制御可能に構成される。
　特許文献２には、電子ペンによって送信された所定長のパルス列を検出した場合に、電子ペンとの同期を確立するセンサコントローラの例が開示されている。
国際公開第２０１８／０４３２０３号明細書 米国特許公開公報第２０１５／０２５６３２９号明細書
　ところで、電子ペンとセンサコントローラの間で双方向に送受信される信号のプロトコルは、技術の進歩などによって変更される場合がある。そうすると、ある電子機器において同時に用いられる２つ以上の電子ペンの一部は新しいプロトコル（以下、「新プロトコル」という）に対応しているが、他は古いプロトコル（以下、「旧プロトコル」という）にしか対応していない、という状況が発生し得ることになる。そこで、１つの電子機器において、新旧の両プロトコルに対応する電子ペン（以下、「新ペン」という）と、旧プロトコルにしか対応しない電子ペン（以下、「旧ペン」という）との両方を使用可能とすることが必要とされていた。
　したがって、本発明の目的の一つは、１つの電子機器において、新ペンと旧ペンの両方を同時に使用できる電子ペン及びセンサコントローラを提供することにある。
　本発明の一側面によるペンは、第１のプロトコルに従って生成されたアップリンク信号を受信し、該アップリンク信号の受信タイミング及び該アップリンク信号内に配置されたコマンドに基づいてダウンリンク信号を送信するように構成されたペンであって、前記アップリンク信号を受信した後、次のアップリンク信号を受信可能である期間に、前記次のアップリンク信号を正常に受信せずに特別な状態のアップリンク信号を受信した場合に、前記第１のプロトコルに従い、該期間の前に受信していた前記第１のアップリンク信号内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、既定のデータを含む前記ダウンリンク信号を送信する、ペンである。
　本発明の他の一側面によるペンは、第１のプロトコルに従って生成された第１のアップリンク信号、及び、前記第１のプロトコルとは異なる第２のプロトコルに従って生成された第２のアップリンク信号の両方を受信可能に構成されたペンであって、前記第２のアップリンク信号を受信したことに応じて前記第２のプロトコルに従う第２の動作モードにエントリした後、前記第１のアップリンク信号を受信した場合に、前記第２のプロトコルに従う第２のダウンリンク信号を送信する、ペンである。
　本発明によるセンサコントローラは、第１のプロトコルに従って生成された第１のダウンリンク信号、及び、前記第１のプロトコルとは異なる第２のプロトコルに従って生成された第２のダウンリンク信号の両方を検出可能に構成されたセンサコントローラであって、前記第１のプロトコル用の第１のアップリンク信号を送信する第１のフレームと、前記第２のプロトコル用の第２のアップリンク信号を送信する第２のフレームとを、設定された割合で交互に設定するよう構成され、前記第２のフレーム内において、前記第１及び第２のダウンリンク信号の両方を検出する、センサコントローラである。
　本発明によれば、１つの電子機器において、新ペンと旧ペンの両方を同時に使用することが可能になる。
本発明の実施の形態による位置検出システム１の全体を示す図である。 センサコントローラ３１における送信（Ｔｘ）と受信（Ｒｘ）のスケジュールを示す図である。 ダウンリンク信号ＤＳの構成を示す図である。 アップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。 ペン２の内部構成を示す図である。 電子機器３の内部構成を示す図である。 （ａ）はアップリンク信号ＵＳ１の構成例を示す図であり、（ｂ）～（ｇ）はそれぞれ、アップリンク信号ＵＳ２の構成例を示す図である。 （ａ）は、旧プロトコルで使用されるプリアンブルＰＲＥを構成する拡散符号の例を示し、（ｂ）は、新プロトコルで使用されるプリアンブルＰＲＥを構成する拡散符号の例を示す図である。 旧ペンであるペン２ａのモード遷移図である。 新ペンであるペン２ｂのモード遷移図である。 センサコントローラ３１のモード遷移図である。 センサコントローラ３１のモード遷移を説明するための説明する図である。 センサコントローラ３１のモード遷移を説明するための説明する図である。 旧プロトコルでペアリングしたペン２ｂとの通信を新プロトコルに移行させる手順を説明するための説明する図である。 本発明の実施の形態の第１の変形例によるペン２ｂのモード遷移図である。 本発明の実施の形態の第２の変形例によるセンサコントローラ３１における送信（Ｔｘ）と受信（Ｒｘ）のスケジュールを示す図である。
　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、本実施の形態による位置検出システム１の全体を示す図である。同図に示すように、位置検出システム１は、２本のペン２ａ，２ｂと、電子機器３とを含んで構成される。電子機器３は、センサ電極３０と、センサコントローラ３１と、パネル３２と、電子機器制御部３３と、液晶表示部３４とを含んで構成される。
　ペン２ａ，２ｂはいずれもアクティブ静電方式に対応したアクティブスタイラスであり、１以上のユーザによって同時又は別々に使用される。以下、ペン２ａ，２ｂを特に区別する必要がない場合には、まとめてペン２と表記する場合がある。
　ペン２とセンサコントローラ３１とは、双方向に通信可能に構成される。以下、図１にも示すように、センサコントローラ３１からペン２に対して送信される信号をアップリンク信号ＵＳと称し、ペン２からセンサコントローラ３１に対して送信される信号をダウンリンク信号ＤＳと称する。
　アップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信は所定のプロトコルに従って実行されるが、このプロトコルは、技術の進歩などによって変更される場合がある。以下では、ある時点で新たに上市されたプロトコルを新プロトコル（第２のプロトコル）と称し、それまで使われていたプロトコルを旧プロトコル（第１のプロトコル）と称する。また、ペン２ａは、旧プロトコルにしか対応していない電子ペン（旧ペン）であり、ペン２ｂは、新旧の両プロトコルに対応する電子ペン（新ペン）であるとして説明を続ける。
　ペン２による入力操作の概略を説明すると、ユーザは、ペン２をパネル３２の表面（タッチ面）に徐々に近づけ（ペンダウン。図１では「ＤＯＷＮ」と表記している）、最終的にペン２のペン先をタッチ面に接触させる（ペンタッチ）。そして、ユーザがこの接触状態を保ちつつタッチ面上でペン先を移動させる（ペンムーブ）と、電子機器３の処理によってタッチ面上に移動の軌跡が描画される。図１には、こうして描画される軌跡の例として、３本の軌跡ｓｔ１～ｓｔ３を示している。軌跡の描画は、ユーザがペン２ａのペン先をタッチ面から離す（ペンアップ。図１では「ＵＰ」と表記している）まで継続される。
　ペン２は、センサコントローラ３１がセンサ電極３０を介して供給したアップリンク信号ＵＳを検出するともに、そのアップリンク信号ＵＳに応じて所定のダウンリンク信号ＤＳを送信するように構成される。詳しくは後述するが、センサコントローラ３１は、センサ電極３０を介してこのダウンリンク信号ＤＳを受信することにより、タッチ面内におけるペン２の位置を取得するとともに、ペン２が送信したデータを取得する。センサコントローラ３１が取得した位置及びデータは、逐次、電子機器制御部３３に供給される。電子機器制御部３３は、こうして供給された位置及びデータに基づいてストロークデータを生成し、レンダリングしたうえで液晶表示部３４に出力することによって、タッチ面に上述した軌跡を描画する。
　図２は、センサコントローラ３１における送信（Ｔｘ）と受信（Ｒｘ）のスケジュールを示す図である。同図に示すように、センサコントローラ３１は、フレームＦの単位でアップリンク信号ＵＳの送信及びダウンリンク信号ＤＳの受信を行うよう構成される。各フレームＦ内では、アップリンク信号ＵＳの送信とダウンリンク信号ＤＳの受信とが時分割で実行される。具体的には、まず各フレームＦの先頭で、センサコントローラ３１によるアップリンク信号ＵＳの送信が行われる。そして、各フレームＦの残りの時間で、ペン２によるダウンリンク信号ＤＳの送信が行われる。
　ここで、図２を見ると理解されるように、本実施の形態では、１つのフレームＦの中に２つの受信用タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２が設けられる。以下では、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２を特に区別する必要がない場合には、まとめてタイムスロットＴＳと表記する場合がある。これらのタイムスロットＴＳは、互いに異なるペン２がダウンリンク信号ＤＳを時分割で送信できるように設けられているもので、本実施の形態では、２つのタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２が設けられていることにより、１つのフレームＦ内で最大２本のペン２がダウンリンク信号ＤＳを送信可能とされている。このことは、センサコントローラ３１と同時にペアリング可能なペン２の本数が最大２本であることを意味している。ただし、後述する図１６に例示するように、センサコントローラ３１と同時にペアリング可能なペン２の数は２本に限定されない。各ペン２が使用するタイムスロットＴＳは、センサコントローラ３１とペン２がペアリングを行う際に決定される。
　図３は、ダウンリンク信号ＤＳの構成を示す図である。同図（ａ）は、センサコントローラ３１を未だ検出していないペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳを示し、同図（ｂ）は、センサコントローラ３１とペアリング中のペン２が送信するダウンリンク信号ＤＳを示している。
　図３（ａ）に示すように、センサコントローラ３１を未だ検出していないペン２は、ダウンリンク信号ＤＳとして、位置信号ＰＳのみを送信する。位置信号ＰＳは、例えば無変調の搬送波信号である。この場合の位置信号ＰＳは、センサコントローラ３１がタッチ面の全体でペン２の位置を検出するために用いられる。この位置検出を、本明細書では「グローバルスキャン」と称する。グローバルスキャンによる位置検出の具体的な方法については、後述する。
　一方、図３（ｂ）に示すように、センサコントローラ３１とペアリング中のペン２は、ダウンリンク信号ＤＳとして、上述した位置信号ＰＳの他、データ信号ＤＡＴＡを送信する。この場合の位置信号ＰＳは、センサコントローラ３１がペン２の位置を更新するために用いられる。この位置更新を、本明細書では「ローカルスキャン」と称する。ローカルスキャンによる位置更新の具体的な方法についても、後述する。
　データ信号ＤＡＴＡは、ペン２内に保持されるデータをセンサコントローラ３１に送信するための信号であり、後述する筆圧検出部２３（図５を参照）によって検出される筆圧値、ペン２の筐体の側面又は底面に設けられるスイッチのオンオフを示す値、個々のペン２を一意に識別するためのペンＩＤなどを含んで構成される。ペン２は、通常は、筆圧値のみをデータ信号ＤＡＴＡ内に配置してなるダウンリンク信号ＤＳを送信する。一方、後述するコマンドＣＯＭＤＡＴＡによりセンサコントローラ３１から特定のデータの送信を指示された場合には、ペン２は、コマンドＣＯＭＤＡＴＡに従うデータを含むダウンリンク信号ＤＳを送信する。
　ここで、図３（ｂ）に示したビットＡは、ペン２が旧プロトコルにしか対応していない場合と、旧プロトコル及び新プロトコルの両方に対応している場合とで異なる値を有するフラグ情報であり、センサコントローラ３１に新プロトコルへの対応状況を通知するために用いられる。ビットＡは、旧プロトコルに従って生成されるダウンリンク信号ＤＳに含まれていればよく、新プロトコルに従って生成されるダウンリンク信号ＤＳには含まれていなくてもよい。
　図４は、アップリンク信号ＵＳの構成を示す図である。同図に示すように、アップリンク信号ＵＳは、プリアンブルＰＲＥと、コマンド信号ＣＯＭと、誤り検出符号ＣＲＣとを含んで構成される。
　プリアンブルＰＲＥは、ペン２をセンサコントローラ３１に同期させるためのペン２に既知とされた同期信号である。この同期信号は、例えば、チップ幅が所定の長さ（例えば、０．５ｕｓ、１．０ｕｓ、２．０ｕｓ・・・）のチップで構成された所定の拡散符号（パルス列）により構成される。この拡散符号のチップ長（拡散符号のコード超）は、例えば７、１５、３１、６３［ｃｈｉｐｓ］・・・である。また、このようなチップ長の拡散符号が２以上連結されて同期信号を構成するとしてもよい。また、他の例として同期信号は、例えば、パルス幅が上記例のような長さであるパルスが所定数連続する特定周波数のパルス列であってもよい。ペン２は、プリアンブルＰＲＥを構成する拡散符号の検出動作を連続的又は断続的に行い、プリアンブルＰＲＥを検出した場合にセンサコントローラ３１の存在を検出し、プリアンブルＰＲＥを検出したタイミングに基づいて、センサコントローラ３１と同期する。ここでいう同期とは、プリアンブルＰＲＥを検出したタイミングに基づいて、ダウンリンク信号ＤＳの送信タイミング、及び、次のアップリンク信号ＵＳの受信タイミング（すなわち、アップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信スケジュール）を決定することを意味する。ペン２は、アップリンク信号ＵＳを受信する都度、この同期を更新するよう構成される。
　コマンド信号ＣＯＭは、このコマンド信号ＣＯＭの宛先であるペン２を示すローカルＩＤ（ＬＩＤ）と、ペン２に対する命令を含むコマンドＣＯＭＤＡＴＡと、図２に示したタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２それぞれの空き状況を各１ビットで表すスロット状態情報ＳＴＡとを含んで構成される。
　誤り検出符号ＣＲＣは、コマンド信号ＣＯＭを入力とする所定の演算を行うことにより求められる符号であり、コマンド信号ＣＯＭの伝送中に発生した誤りを検出するために用いられる。
　まだセンサコントローラ３１を発見していない状態でアップリンク信号ＵＳを受信したペン２は、スロット状態情報ＳＴＡを参照することにより、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２の空き状況を確認する。その結果、いずれかのタイムスロットＴＳが空きであった場合に、そのタイムスロットＴＳを利用して、位置信号ＰＳのみを含むダウンリンク信号ＤＳを送信する。このダウンリンク信号ＤＳを受信したセンサコントローラ３１は、次に送信するアップリンク信号ＵＳにおいて、ダウンリンク信号ＤＳを受信したタイムスロットＴＳのスロット状態情報ＳＴＡを使用中に変更する。このアップリンク信号ＵＳを受信したペン２は、スロット状態情報ＳＴＡの変化を検出することにより、センサコントローラ３１により自身が検出されたことを検出するとともに、ダウンリンク信号ＤＳを送信したタイムスロットＴＳに応じた所定のローカルＩＤ（例えば、タイムスロットＴＳ１であれば０、タイムスロットＴＳ２であれば１など）を取得し、自身のメモリ内に記憶する。
　ローカルＩＤを記憶したペン２は、その後にアップリンク信号ＵＳを受信して復号すると、まずコマンド信号ＣＯＭ内のローカルＩＤを参照し、それが自身のメモリ４５内に記憶されているローカルＩＤと一致するか否かを判定することにより、そのアップリンク信号ＵＳが自身に向けて送信されたものか否かを判定する。この判定の結果、自身に向けて送信されたアップリンク信号ＵＳであると判定した場合、ペン２は、コマンド信号ＣＯＭからコマンドＣＯＭＤＡＴＡを抽出し、その内容に応じた処理を行う。この処理には、センサコントローラ３１から送信を要求されたデータを取得し、次以降のダウンリンク信号ＤＳ内に配置する処理が含まれる。一方、自身に向けて送信されたアップリンク信号ＵＳでないと判定した場合、ペン２は、コマンド信号ＣＯＭ内のコマンドＣＯＭＤＡＴＡを取得することなく、位置信号ＰＳと、筆圧値のみを含むデータ信号ＤＡＴＡとを含む既定のダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。
　センサコントローラ３１は、センサ電極３０を用いて位置信号ＰＳを受信することにより、ペン２の存在とその位置を検出するよう構成される。図１に示した指示位置Ｐ１，Ｐ２は、こうして検出される位置の例を示している。上述した軌跡ｓｔ１～ｓｔ３は、この指示位置Ｐ１，Ｐ２の移動の軌跡である。センサコントローラ３１はまた、センサ電極３０を用いてデータ信号ＤＡＴＡを受信することにより、ペン２が送信したデータ（筆圧値など）を取得するよう構成される。
　図５は、ペン２の内部構成を示す図である。同図に示すように、ペン２は、芯体２０、ペン先電極２２、筆圧検出部２３、電源２６、及び集積回路２７を有して構成される。
　芯体２０は、その長手方向がペン２のペン軸方向と一致するように配置される棒状の部材であり、その一端はペン２のペン先端部２１を構成する。芯体２０の表面には導電性材料が塗布され、ペン先電極２２を構成している。
　ペン先電極２２は、芯体２０の近傍に設けられる導電体であり、配線により集積回路２７と電気的に接続されている。集積回路２７は、このペン先電極２２を介して、アップリンク信号ＵＳの受信及びダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。ただし、ペン先電極２２を送信用の電極と受信用の電極とに分離することとしてもよい。
　筆圧検出部２３は、ペン先端部２１に加えられた力（筆圧値）を検出する機能部である。具体的に説明すると、筆圧検出部２３は芯体２０の後端部と当接しており、この当接を通じて、ユーザがペン２のペン先をタッチ面等に押し当てたときにペン先端部２１に加わる力を検出するよう構成される。典型的な例では、筆圧検出部２３は、ペン先端部２１に加えられた力に応じて静電容量の変化する可変容量モジュールにより構成される。
　電源２６は、集積回路２７に動作電力（直流電圧）を供給するためのもので、例えば円筒型のＡＡＡＡ電池により構成される。
　集積回路２７は、図示しない基板に形成された回路群によって構成される処理部であり、ペン先電極２２を介してアップリンク信号ＵＳを受信する処理と、受信したアップリンク信号ＵＳに基づいてダウンリンク信号ＤＳを生成し、ペン先電極２２を介して送信する処理とを行う。ペン２が対応しているプロトコルの種類（旧プロトコルのみ、又は、新旧の両プロトコル）は、集積回路２７のファームウェア及びハードウェアの少なくとも一方によって決定される。
　詳しくは図９を参照して後述するが、旧プロトコルにしか対応していない旧ペンであるペン２ａの集積回路２７は、センサコントローラ３１を発見するためのディスカバリモードＳ０と、発見したセンサコントローラ３１と通信を行うための通信モードＳ１と、通信モードＳ１にエントリした後、後述する特別な状態のアップリンク信号ＵＳが受信された場合にもセンサコントローラ３１との通信を継続するための継続モードＳ１ａとのいずれかにより動作するよう構成される。以下では、特別な状態のアップリンク信号ＵＳを「アップリンク信号ＳＵＳ」と称し、旧プロトコルに従って正常に受信されるアップリンク信号ＵＳを「アップリンク信号ＮＵＳ」と称する。
　一方、詳しくは図１０を参照して後述するが、新旧の両プロトコルに対応する新ペンであるペン２ｂの集積回路２７は、センサコントローラ３１を発見するためのディスカバリモードＳ１０と、発見したセンサコントローラ３１と旧プロトコルによる通信を行うための旧モードＳ１１（第１の動作モード）と、旧モードＳ１１にエントリした後、新プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳが受信された場合にもセンサコントローラ３１との通信を継続するための旧継続モードＳ１１ａと、発見したセンサコントローラ３１と新プロトコルによる通信を行うための新モードＳ１２（第２の動作モード）と、新モードＳ１２にエントリした後、旧プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳが受信された場合にもセンサコントローラ３１との通信を継続するための新継続モードＳ１２ａとのいずれかにより動作するよう構成される。以下では、旧プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳを「アップリンク信号ＵＳ１」と称し、新プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳを「アップリンク信号ＵＳ２」と称する。ペン２ａにとっては、アップリンク信号ＵＳ１はアップリンク信号ＮＵＳであり、アップリンク信号ＵＳ２はアップリンク信号ＳＵＳである。
　次に、図６は、電子機器３の内部構成を示す図である。以下、この図６を参照しながら、電子機器３の構成及び動作について詳しく説明する。
　センサ電極３０は、それぞれＹ方向に延在する複数の線状電極３０Ｘと、それぞれＸ方向に延在する複数の線状電極３０Ｙとによって構成される。センサ電極３０は、これら線状電極３０Ｘ，３０Ｙにより、ペン２と容量結合するように構成される。上述したアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳは、この容量結合を介して送受信される。
　センサコントローラ３１は、図６に示すように、ＭＣＵ６０、ロジック部６１、送信部６２、受信部６３、及び選択部６４を有して構成される。
　ＭＣＵ６０及びロジック部６１は、送信部６２、受信部６３、及び選択部６４を制御することにより、センサコントローラ３１の送受信動作を制御する制御部である。具体的に説明すると、ＭＣＵ６０は、内部にＲＯＭおよびＲＡＭを有し、所定のプログラムに基づき動作するマイクロプロセッサである。ＭＣＵ６０が行う処理には、ロジック部６１を制御する処理の他、電子機器制御部３３の制御に従ってコマンド信号ＣＯＭ及び誤り検出符号ＣＲＣを生成し、送信部６２に供給する処理と、受信部６３から供給されるダウンリンク信号ＤＳに基づいてペン２の座標ｘ，ｙを導出するとともにペン２が送信したデータＲｅｓを受信し、そのペン２のローカルＩＤとともに電子機器制御部３３に出力する処理とが含まれる。一方、ロジック部６１は、ＭＣＵ６０の制御に基づき、制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１～ｃｔｒｌ＿ｔ４及びｃｔｒｌ＿ｒを出力するよう構成される。
　ＭＣＵ６０は、図２に示した送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳの送信及びダウンリンク信号ＤＳの受信を行うよう構成される。詳しくは図１１を参照して後述するが、ＭＣＵ６０は、アップリンク信号ＵＳの送信モードとして、新旧混在モード、旧オンリーモード、新オンリーモードの３つを有している。新旧混在モードにエントリしている場合、ＭＣＵ６０は、旧プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ１を送信するフレームＦ（第１のフレーム）と、新プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ２を送信するフレームＦ（第２のフレーム）とを、設定された割合（例えば１：１）で交互に設定するよう構成される。一方、旧オンリーモードにエントリしている場合、ＭＣＵ６０は、すべてのフレームＦで旧プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ１を送信するよう構成される。また、新オンリーモードにエントリしている場合、ＭＣＵ６０は、すべてのフレームＦで新プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ２を送信するよう構成される。
　また、これも詳しくは図１１を参照して後述するが、ＭＣＵ６０は、ダウンリンク信号ＤＳの受信モードとして、タイムスロットＴＳごとに、ディスカバリモード、旧モード、新モードの３つを有している。ディスカバリモードにエントリしているタイムスロットＴＳにおいてＭＣＵ６０は、未ペアリングのペン２により送信されたダウンリンク信号ＤＳの受信を待機する。また、旧モードにエントリしているタイムスロットＴＳにおいてＭＣＵ６０は、ペン２が旧プロトコルに従って生成したダウンリンク信号ＤＳの受信を待機する。一方、新モードにエントリしているタイムスロットＴＳにおいてＭＣＵ６０は、ペン２が新プロトコルに従って生成したダウンリンク信号ＤＳの受信を待機する。以下では、旧プロトコルに従って生成されたダウンリンク信号ＤＳを「ダウンリンク信号ＤＳ１」と称し、新プロトコルに従って生成されたダウンリンク信号ＤＳを「ダウンリンク信号ＤＳ２」と称する。
　ここで、ダウンリンク信号ＤＳの受信モードは、アップリンク信号ＵＳの送信モードとは関係なく設けられるものである。したがって、ＭＣＵ６０は、アップリンク信号ＵＳ１を送信したフレームＦ内でダウンリンク信号ＤＳ１，ＤＳ２の両方を検出する場合があり、アップリンク信号ＵＳ２を送信したフレームＦ内でもダウンリンク信号ＤＳ１，ＤＳ２の両方を検出する場合がある。
　図７（ａ）はアップリンク信号ＵＳ１の構成例を示す図であり、図７（ｂ）～（ｇ）はそれぞれ、アップリンク信号ＵＳ２の構成例を示す図である。アップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２はともに図４に示した構成を有し、一部に共通部分を有するが、プロトコルの違いのための違いがある。この違いの内容は特に限定されるものではなく、様々な態様が考えられる。図７（ｂ）～（ｇ）には、そのような態様のうちの６つを示している。以下、それぞれについて詳しく説明する。
　図７（ｂ）は、旧プロトコルにおいて第１の値（例えば「０」）と規定されているビットＢの値を、新プロトコルにおいては第１の値と異なる第２の値（例えば「１」）とする例である。この場合、新ペンであるペン２ｂは、受信したアップリンク信号ＵＳを復号した後、ビットＢの値を参照することで、そのアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２のいずれであるかを判定することができる。一方、旧ペンであるペン２ａは、受信したアップリンク信号ＵＳを復号した後、ビットＢが第１の値であれば正常に受信できたと判定するが、ビットＢが第２の値であれば、コマンドの復号において異常を検出したと判定する。そして、前者の場合には、受信したアップリンク信号ＵＳは上述したアップリンク信号ＮＵＳであると判定し、後者の場合には、受信したアップリンク信号ＵＳは上述した特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定する。
　なお、図７（ｂ）のアップリンク信号ＵＳ２を使用できるのは、例えば、アップリンク信号ＵＳ１内に、リザーブドとしたフィールドがある場合である。リザーブドとしたフィールドの値は特定の意味を持たないが、通常、特定の値（例えば「０」）を有している。旧プロトコルの設計時には、新プロトコルにおいてこのフィールドにどのようにビットがアサインされるかを具体的に予見することは不可能であるが、新プロトコルの設計時に上記特定の値と異なる値（例えば「１」）を上記フィールドに設定することで、ペン２ａは、アップリンク信号ＵＳ１を受けた場合に、上記フィールドに通常でない値が設定されていることを認識することができる。したがって、受信したアップリンク信号ＵＳを特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定することが可能になる。
　図７（ｃ）は、新プロトコルにおいて、コマンド信号ＣＯＭを入力とする所定の演算を行うことにより求められる誤り検出符号ＣＲＣに代え、該誤り検出符号ＣＲＣを反転してなる反転誤り検出符号ＲＣＲＣをアップリンク信号ＵＳ内に配置する例である。この場合、新ペンであるペン２ｂは、受信したアップリンク信号ＵＳから誤り検出符号ＣＲＣ又は反転誤り検出符号ＲＣＲＣに相当する部分を取り出し、その部分を反転せずに誤り検出を試行するとともに、その部分を反転して誤り検出を試行することにより、そのアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２のいずれであるかを判定することができる。つまり、ペン２ｂは、取り出した部分を反転して誤り検出を行った結果、誤りが検出されなかった場合にアップリンク信号ＵＳ２を受信したと判定し、取り出した部分を反転せずに誤り検出を行った結果、誤りが検出されなかった場合にアップリンク信号ＵＳ１を受信したと判定することができる。一方、旧ペンであるペン２ａにおいては、受信したアップリンク信号ＵＳ内に誤り検出符号ＣＲＣが配置されていれば復号結果が符号語になる（すなわち、誤り検出符号により誤りが検出されない）が、反転誤り検出符号ＲＣＲＣが配置されていれば復号結果が符号語にならない（すなわち、誤り検出符号により誤りが検出される）ことになる。そこでペン２ａは、復号結果が符号語になった場合、あるいは符号語にならなかった場合であってＣＲＣのフィールドに反転された値が含まれているときには、受信したアップリンク信号ＵＳは上述したアップリンク信号ＮＵＳであると判定し、復号結果が符号語にならなかった場合には、受信したアップリンク信号ＵＳは上述した特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定する。このようにすることで、図７（ｂ）のように新たなフィールドを用いることなく、旧プロトコルに存在するＣＲＣフィールドを利用して新プロトコルに適合したコマンドが発行されていることを示すことができる。
　図７（ｄ）は、新プロトコルのプリアンブルＰＲＥが旧プロトコルのプリアンブルＰＲＥより長い例であり、図７（ｅ）は、旧プロトコルと異なり新プロトコルでは誤り検出符号ＣＲＣが設けられない例であり、図７（ｆ）は、多値化等により、新プロトコルのコマンド信号ＣＯＭの時間長が旧プロトコルのコマンド信号ＣＯＭの時間長より短くなる例であり、図７（ｇ）は、旧プロトコルと異なり新プロトコルでは誤り検出符号ＣＲＣが設けられず、かつ、多値化等により、新プロトコルのコマンド信号ＣＯＭの時間長が旧プロトコルのコマンド信号ＣＯＭの時間長より短くなる例である。いずれの場合においても、新ペンであるペン２ｂは、受信したアップリンク信号ＵＳをアップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２のそれぞれであると仮定して復号を試行することにより、そのアップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２のいずれであるかを判定することができる。一方、旧ペンであるペン２ａは、アップリンク信号ＵＳをアップリンク信号ＵＳ１としてのみ復号することになるので、アップリンク信号ＵＳがアップリンク信号ＵＳ２であった場合には異常な結果が得られることになる。そこでペン２ａは、正常な復号結果が得られた場合には、受信したアップリンク信号ＵＳは上述したアップリンク信号ＮＵＳであると判定し、異常な復号結果が得られた場合には、受信したアップリンク信号ＵＳは上述した特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定する。
　なお、図７（ｄ）に示す例のように旧プロトコルと新プロトコルとで異なるプリアンブルＰＲＥを用いる場合、拡散符号のチップ幅（１チップあたりの時間長、つまりはチップ（パルス）の基本周波数あるいは整数倍周波数）や、拡散符号を構成するコード（チップ列）の部分一致（相関演算の結果が所定値以上となるような一致を含む）、あるいは複数の拡散符号のパターンで構成されるプリアンブルＰＲＥの先頭部分など、一部分のみが一致するようにそれぞれのプリアンブルＰＲＥを構成することとしてもよい。この場合、旧ペンであるペン２ａは、異常な復号結果が得られたことに加えてこの一部分の一致を検出した場合に、受信したアップリンク信号ＵＳは上述した特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定することとしてもよい。こうすることで、ノイズによる復号エラーなどの場合にまで特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳが受信されたと判定しまうことを防止することが可能になる。
　図８（ａ）は、旧プロトコルで使用されるプリアンブルＰＲＥを構成する拡散符号の例を示し、図８（ｂ）は、新プロトコルで使用されるプリアンブルＰＲＥを構成する拡散符号の例を示している。これらの例では、旧プロトコルと新プロトコルとで異なるプリアンブルＰＲＥを用いているが、拡散符号のチップ幅Ｌが一致している。この例のようなプリアンブルＰＲＥを用いる場合であれば、旧ペンであるペン２ａは、異常な復号結果（プリアンブルＰＲＥ（又はアップリンク信号ＵＳ）の全部が一致しない、という結果を含む）が得られたことに加えて、チップ幅Ｌの一致を検出した場合に、受信したアップリンク信号ＵＳは上述した特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳであると判定すればよい。チップ幅Ｌの一致に代えて、又は、チップ幅Ｌの一致に加えて、拡散符号を構成するコードあるいはプリアンブルＰＲＥの部分一致を検出した場合についても同様である。
　図６に戻る。送信部６２は、ＭＣＵ６０及びロジック部６１の制御に従ってアップリンク信号ＵＳを生成する回路であり、図６に示すように、パターン供給部８０、スイッチ８１、符号列保持部８２、拡散処理部８３、及び送信ガード部８４を含んで構成される。なお、このうち特にパターン供給部８０に関して、本実施の形態では送信部６２内に含まれるものとして説明するが、ＭＣＵ６０内に含まれることとしてもよい。
　パターン供給部８０は、ロジック部６１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ１の指示に従い、プリアンブルＰＲＥを構成するシンボルを出力する機能部である。プリアンブルＰＲＥを構成するシンボルは、例えば０～１５のいずれにも対応付けられないプリアンブル専用のシンボルによって構成される。
　スイッチ８１は、ロジック部６１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ２に基づいてパターン供給部８０及びＭＣＵ６０のいずれか一方を選択し、選択した一方の出力を拡散処理部８３に供給する役割を果たす。スイッチ８１がパターン供給部８０を選択した場合、拡散処理部８３には、パターン供給部８０からプリアンブルＰＲＥを構成するシンボルが供給される。一方、スイッチ８１がＭＣＵ６０を選択した場合、拡散処理部８３には、ＭＣＵ６０からコマンド信号ＣＯＭ及び誤り検出符号ＣＲＣが供給される。拡散処理部８３に供給されるコマンド信号ＣＯＭ及び誤り検出符号ＣＲＣはそれぞれ、例えば０～１５のいずれかに対応付けられたシンボルの列によって構成される。
　符号列保持部８２は、ロジック部６１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ３に基づき、自己相関特性を有する所定チップ長の拡散符号ＰＮを生成して保持する機能を有する。符号列保持部８２には、シンボルの種類ごとに異なる拡散符号ＰＮが保持される。符号列保持部８２が保持している拡散符号ＰＮは、拡散処理部８３に供給される。
　拡散処理部８３は、スイッチ８１を介して供給されるシンボルの値（プリアンブルＰＲＥ又はコマンド信号ＣＯＭ）を、符号列保持部８２に保持される複数の拡散符号ＰＮのうちの対応するものによって拡散することにより、送信チップ列を得る機能を有する。拡散処理部８３は、取得した送信チップ列を送信ガード部８４に供給するよう構成される。
　送信ガード部８４は、ロジック部６１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｔ４に基づき、アップリンク信号ＵＳの送信期間とダウンリンク信号ＤＳの受信期間との間に、送信動作と受信動作を切り替えるために必要となるガード期間（送信と受信の両方を行わない期間）を挿入する機能を有する。
　受信部６３は、ロジック部６１から供給される制御信号ｃｔｒｌ＿ｒに基づいて、ペン２が送信したダウンリンク信号ＤＳを受信するための回路である。具体的には、増幅回路８５、検波回路８６、及びアナログデジタル（ＡＤ）変換器８７を含んで構成される。
　増幅回路８５は、選択部６４から供給されるダウンリンク信号ＤＳを増幅して出力する。検波回路８６は、増幅回路８５の出力信号のレベルに対応した電圧を生成する回路である。ＡＤ変換器８７は、検波回路８６から出力される電圧を所定時間間隔でサンプリングすることによって、デジタル信号を生成する回路である。ＡＤ変換器８７が出力するデジタル信号は、ＭＣＵ６０に供給される。ＭＣＵ６０は、こうして供給されたデジタル信号に基づき、ペン２が送信したデータＲｅｓ（筆圧値、ペンＩＤなど）を取得する。
　選択部６４は、スイッチ８８ｘ，８８ｙと、導体選択回路８９ｘ，８９ｙとを含んで構成される。
　スイッチ８８ｘ，８８ｙはそれぞれ、共通端子とＴ端子及びＲ端子のいずれか一方とが接続されるように構成された１回路２接点のスイッチ素子である。スイッチ８８ｘの共通端子は導体選択回路８９ｘに接続され、Ｔ端子は送信部６２の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部６３の入力端に接続される。また、スイッチ８８ｙの共通端子は導体選択回路８９ｙに接続され、Ｔ端子は送信部６２の出力端に接続され、Ｒ端子は受信部６３の入力端に接続される。
　導体選択回路８９ｘは、複数の線状電極３０Ｘを選択的にスイッチ８８ｘの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路８９ｘは、複数の線状電極３０Ｘの一部又は全部を同時にスイッチ８８ｘの共通端子に接続することも可能に構成される。
　導体選択回路８９ｙは、複数の線状電極３０Ｙを選択的にスイッチ８８ｙの共通端子に接続するためのスイッチ素子である。導体選択回路８９ｙも、複数の線状電極３０Ｙの一部又は全部を同時にスイッチ８８ｙの共通端子に接続することも可能に構成される。
　選択部６４には、ロジック部６１から４つの制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹが供給される。具体的には、制御信号ｓＴＲｘはスイッチ８８ｘに、制御信号ｓＴＲｙはスイッチ８８ｙに、制御信号ｓｅｌＸは導体選択回路８９ｘに、制御信号ｓｅｌＹは導体選択回路８９ｙにそれぞれ供給される。ロジック部６１は、これら制御信号ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹを用いて選択部６４を制御することにより、アップリンク信号ＵＳの送信及びダウンリンク信号ＤＳの受信を実現する。
　より具体的に説明すると、ロジック部６１は、アップリンク信号ＵＳを送信する場合には、複数の線状電極３０Ｙのすべて（又は複数の線状電極３０Ｘのすべて）が送信部６２の出力端に接続されるよう、選択部６４を制御する。
　ダウンリンク信号ＤＳに含まれる位置信号ＰＳを受信する場合のロジック部６１の動作は、位置信号ＰＳを受信したタイムスロットＴＳにおいてペン２とペアリング中か否かによって異なる。ペアリング中でないタイムスロットＴＳにおいては、ロジック部６１は、タイムスロットＴＳの継続期間内に各複数の線状電極３０Ｘ，３０Ｙのすべてが順に受信部６３の入力端に接続されるよう、選択部６４を制御する。こうすることで、ＭＣＵ６０はすべての線状電極３０Ｘ，３０Ｙのそれぞれにおける位置信号ＰＳの受信強度を取得することができるので、タッチ面の全体でペン２の位置を検出することが可能になる（グローバルスキャン）。一方、ペアリング中でないタイムスロットＴＳにおいては、ロジック部６１は、位置信号ＰＳの送信が継続している間に、前回検出した位置の近傍に位置する所定数本の線状電極３０Ｘ，３０Ｙが順に受信部６３の入力端に接続されるよう、選択部６４を制御する。こうすることで、ＭＣＵ６０は、前回検出した位置の近傍にある所定数本の線状電極３０Ｘ，３０Ｙのそれぞれにおける位置信号ＰＳの受信強度を取得することができるので、ペン２の位置を更新することが可能になる（ローカルスキャン）。
　ダウンリンク信号ＤＳに含まれるデータ信号ＤＡＴＡを受信する場合のロジック部６１は、各複数の線状電極３０Ｘ，３０Ｙのうち、そのデータ信号ＤＡＴＡを送信するペン２について直前の位置信号ＰＳにより導出した位置に最も近い１本のみが受信部６３の入力端に接続されるよう、選択部６４を制御する。こうすることで、データ信号ＤＡＴＡの送信時間を、ペン２からセンサコントローラ３１にデータを送るためにフルに活用することが可能になる。
　以上、位置検出システム１を構成するペン２及び電子機器３の構成について説明するとともに、アップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳについて説明した。次に、ペン２及び電子機器３の動作について、それぞれのモード遷移図を参照しながら、より詳細に説明する。
　図９は、旧ペンであるペン２ａのモード遷移図である。同図に示すように、ペン２ａは、ディスカバリモードＳ０、通信モードＳ１、継続モードＳ１ａのいずれかで動作するように構成される。
　ディスカバリモードＳ０は、センサコントローラ３１を発見するためのモードである。ディスカバリモードＳ０にエントリしているペン２ａは、アップリンク信号ＵＳの検出動作を断続的又は連続的に実行する。そして、アップリンク信号ＮＵＳが受信された場合には、その受信タイミングに基づいてアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信スケジュールを決定するとともに、通信モードＳ１に遷移する。一方、アップリンク信号ＳＵＳが受信された場合には、ペン２ａは、ディスカバリモードＳ０に留まって次のアップリンク信号ＵＳの受信を試みる。
　通信モードＳ１にエントリしているペン２ａは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＮＵＳが受信されている間、通信モードＳ１に留まってセンサコントローラ３１との通信を行う。具体的には、受信されたアップリンク信号ＮＵＳの受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新するとともに、更新された送受信スケジュールに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。こうして送信されるダウンリンク信号ＤＳはペン２ａが旧プロトコルに従って生成する信号であり、直前のアップリンク信号ＮＵＳ内のコマンドＣＯＭＤＡＴＡにより送信を指示されたデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含む。
　一方、ペン２ａは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、センサコントローラ３１から離れたと判定し、ディスカバリモードＳ０に戻る。また、送受信スケジュールに従って（つまり、次のアップリンク信号ＮＵＳを受信可能である期間に）、次のアップリンク信号ＮＵＳを正常に受信せずにアップリンク信号ＳＵＳが受信された場合には、継続モードＳ１ａに遷移する。
　継続モードＳ１ａにエントリしているペン２ａは、アップリンク信号ＳＵＳが受信された場合には、そのアップリンク信号ＳＵＳの受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新しつつも、旧プロトコルに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。具体的には、上記期間の前に受信していたアップリンク信号ＮＵＳ内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含むダウンリンク信号ＤＳを送信する。
　一方、ペン２ａは、アップリンク信号ＮＵＳが受信された場合には、通信モードＳ１に戻る。また、ｎ回以上（ｎは例えば２以上の任意の自然数）にわたって連続して（つまり、アップリンク信号ＮＵＳが検出されず）アップリンク信号ＳＵＳが検出された場合、及び、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、ディスカバリモードＳ０に戻る。
　図１０は、新ペンであるペン２ｂのモード遷移図である。同図に示すように、ペン２ｂは、ディスカバリモードＳ１０、旧モードＳ１１、旧継続モードＳ１１ａ、新モードＳ１２、新継続モードＳ１２ａのいずれかで動作するように構成される。
　ディスカバリモードＳ１０は、図９に示したペン２ａのディスカバリモードＳ０と同じく、センサコントローラ３１を発見するためのモードである。ディスカバリモードＳ１０にエントリしているペン２ｂは、アップリンク信号ＵＳの検出動作を断続的又は連続的に実行する。そして、アップリンク信号ＵＳ１が受信された場合には、その受信タイミングに基づいてアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信スケジュールを決定するとともに、旧モードＳ１１に遷移する。一方、アップリンク信号ＵＳ２が受信された場合には、その受信タイミングに基づいてアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信スケジュールを決定するとともに、新モードＳ１２に遷移する。
　旧モードＳ１１にエントリしているペン２ｂは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳ１が受信されている間、旧モードＳ１１に留まってセンサコントローラ３１との通信を行う。具体的には、受信されたアップリンク信号ＵＳ（アップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２を含む）の受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新するとともに、更新された送受信スケジュールに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。こうして送信されるダウンリンク信号ＤＳはペン２ｂが旧プロトコルに従って生成する信号であり、直前のアップリンク信号ＵＳ１内のコマンドＣＯＭＤＡＴＡにより送信を指示されたデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含む。
　一方、ペン２ｂは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、センサコントローラ３１から離れたと判定し、ディスカバリモードＳ１０に戻る。また、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳ２が受信された場合には、旧継続モードＳ１１ａに遷移する。
　旧継続モードＳ１１ａにエントリしているペン２ｂは、アップリンク信号ＵＳ２が受信された場合には、アップリンク信号ＵＳ２の受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新しつつも、旧プロトコルに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。具体的には、それまでに受信していたアップリンク信号ＵＳ１内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含むダウンリンク信号ＤＳを送信する。
　一方、ペン２ｂは、アップリンク信号ＵＳ１が受信された場合には、旧モードＳ１１に戻る。また、ｎ回以上（ｎは例えば２以上の任意の自然数）にわたって連続して（つまり、アップリンク信号ＵＳ１が検出されず）アップリンク信号ＵＳ２が検出された場合、及び、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、ディスカバリモードＳ１０に戻る。
　ここで、ペン２ｂは、受信したアップリンク信号ＵＳ１の中に配置されたコマンドＣＯＭＤＡＴＡがモードの移行を指示する移行コマンドであった場合、図１０に破線で示したように、新モードＳ１２に遷移することが好ましい。これによれば、センサコントローラ３１からの指示によって、ペン２ｂのモードを新モードＳ１２に強制的に切り替えることが可能になる。
　次に、新モードＳ１２にエントリしているペン２ｂは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳ２が受信されている間、新モードＳ１２に留まってセンサコントローラ３１との通信を行う。具体的には、受信されたアップリンク信号ＵＳ（アップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２を含む）の受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新するとともに、更新された送受信スケジュールに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。こうして送信されるダウンリンク信号ＤＳはペン２ｂが新プロトコルに従って生成する信号であり、直前のアップリンク信号ＵＳ２内のコマンドＣＯＭＤＡＴＡにより送信を指示されたデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含む。
　一方、ペン２ｂは、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、センサコントローラ３１から離れたと判定し、ディスカバリモードＳ１０に戻る。また、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳ１が受信された場合には、新継続モードＳ１２ａに遷移する。
　新継続モードＳ１２ａにエントリしているペン２ｂは、アップリンク信号ＵＳ１が受信された場合には、アップリンク信号ＵＳ１の受信タイミングに従って送受信スケジュールを更新しつつも、新プロトコルに従ってダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。具体的には、それまでに受信していたアップリンク信号ＵＳ２内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、筆圧値などの既定のデータを含むダウンリンク信号ＤＳを送信する。
　一方、ペン２ｂは、アップリンク信号ＵＳ２が受信された場合には、新モードＳ１２に戻る。また、ｎ回以上（ｎは例えば２以上の任意の自然数）にわたって連続して（つまり、アップリンク信号ＵＳ２が検出されず）アップリンク信号ＵＳ１が検出された場合、及び、送受信スケジュールに従ってアップリンク信号ＵＳが受信されなかった場合には、ディスカバリモードＳ１０に戻る。
　図１１は、センサコントローラ３１のモード遷移図である。同図に示すように、センサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳごとにダウンリンク信号ＤＳの受信モードを有するとともに、アップリンク信号ＵＳの送信モードを有している。前者は、ディスカバリモード、旧モード、新モードを含み、後者は、新旧混在モード、旧オンリーモード、新オンリーモードを含む。また、図１２及び図１３は、センサコントローラ３１のモード遷移を説明するための説明する図である。以下、これら図１１～図１３を参照しながら、センサコントローラ３１のモード遷移について説明する。
　初めに、図１１に示した状態Ｓ２０は、センサコントローラ３１がどのペン２ともペアリングしていない初期状態である。この状態Ｓ２０では、２つのタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２それぞれの受信モードはともにディスカバリモードであり、アップリンク信号ＵＳの送信モードは新旧混在モードである。この場合、センサコントローラ３１は、旧プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ１を送信するフレームＦと、新プロトコル用のアップリンク信号ＵＳ２を送信するフレームＦとを、設定された割合で交互に設定する。この割合は１：１とすることが好適であるが、１：１でなくてもよい。
　図１２（ａ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２０にあるときに、アップリンク信号ＵＳ２を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ１においてダウンリンク信号ＤＳ２が受信された場合を示している。アップリンク信号ＵＳ２に応じて最初のダウンリンク信号ＤＳ２を送信するペン２はペン２ｂであり、ダウンリンク信号ＤＳ２を送信した時点で、図１０に示した新モードＳ１２にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ２を送信したペン２と新プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ１におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを新モードに設定する（図１１の状態Ｓ２１）。これにより、タイムスロットＴＳ１では、新プロトコルによる通信が行われることになる。
　図１２（ｂ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２１にあるときに、アップリンク信号ＵＳ２を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ２においてダウンリンク信号ＤＳ２が受信された場合を示している。このダウンリンク信号ＤＳ２を送信するペン２もペン２ｂ（タイムスロットＴＳ１においてダウンリンク信号ＤＳ２を送信しているペン２ｂとは異なるペン２ｂ。以下、同様。）であり、ダウンリンク信号ＤＳを送信した時点で、図１０に示した新モードＳ１２にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ２を送信したペン２と新プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを新モードに設定するとともに、アップリンク信号ＵＳの送信モードを新オンリーモードに設定する（図１１の状態Ｓ２３）。これにより、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２ともに新プロトコルによる通信が行われ、アップリンク信号ＵＳとしてはアップリンク信号ＵＳ２のみが送信されることになる。
　図１２（ｃ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２１にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ２においてダウンリンク信号ＤＳ１が受信された場合を示している。このダウンリンク信号ＤＳ１を送信するペン２は、ペン２ａ及びペン２ｂのいずれでもあり得る。ペン２ａである場合、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図９に示した通信モードＳ１にエントリしている。一方、ペン２ｂであれば、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図１０に示した旧モードＳ１１にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ１を送信したペン２と旧プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを旧モードに設定する（図１１の状態Ｓ２４）。これにより、タイムスロットＴＳ１では新プロトコルによる通信が行われ、タイムスロットＴＳ２では旧プロトコルによる通信が行われることになる。
　図１３（ａ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２０にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ１においてダウンリンク信号ＤＳ１が受信された場合を示している。アップリンク信号ＵＳ１に応じて最初のダウンリンク信号ＤＳ１を送信するペン２は、ペン２ａ及びペン２ｂのいずれでもあり得る。ペン２ａである場合、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図９に示した通信モードＳ１にエントリしている。一方、ペン２ｂであれば、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図１０に示した旧モードＳ１１にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ１を送信したペン２と旧プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ１におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを旧モードに設定する（図１１の状態Ｓ２２）。これにより、タイムスロットＴＳ１では、旧プロトコルによる通信が行われることになる。
　図１３（ｂ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２２にあるときに、アップリンク信号ＵＳ２を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ２においてダウンリンク信号ＤＳ２が受信された場合を示している。このダウンリンク信号ＤＳ２を送信するペン２はペン２ｂであり、ダウンリンク信号ＤＳ２を送信した時点で、図１０に示した新モードＳ１２にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ２を送信したペン２と新プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを新モードに設定する（図１１の状態Ｓ２５）。これにより、タイムスロットＴＳ１では旧プロトコルによる通信が行われ、タイムスロットＴＳ２では新プロトコルによる通信が行われることになる。
　図１３（ｃ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２２にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を送信したフレームＦ内のタイムスロットＴＳ２においてダウンリンク信号ＤＳ１が受信された場合を示している。このダウンリンク信号ＤＳ１を送信するペン２は、ペン２ａ及びペン２ｂのいずれでもあり得る。ペン２ａである場合、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図９に示した通信モードＳ１にエントリしている。一方、ペン２ｂであれば、ダウンリンク信号ＤＳ１を送信した時点で、図１０に示した旧モードＳ１１にエントリしている。センサコントローラ３１は、検出したダウンリンク信号ＤＳ１を送信したペン２と旧プロトコルによりペアリングし、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードを旧モードに設定するとともに、アップリンク信号ＵＳの送信モードを旧オンリーモードに設定する（図１１の状態Ｓ２６）。これにより、タイムスロットＴＳ１，ＴＳ２ともに旧プロトコルによる通信が行われ、アップリンク信号ＵＳとしてはアップリンク信号ＵＳ１のみが送信されることになる。
　ここで、上記の動作によれば、ペアリング対象のペン２が新プロトコルに対応したペン２ｂであっても、ペン２ｂがタッチ面への接近後に初めて検出し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、旧プロトコルによって通信が開始されてしまう。そこでセンサコントローラ３１は、旧プロトコルにより通信を開始した場合には、ダウンリンク信号ＤＳ１内に含まれるビットＡ（図２を参照）を参照することにより、そのペン２が新プロトコルに対応しているか否かを判定し、対応していると判定した場合には、次に送信するアップリンク信号ＵＳ１の中に、新プロトコルでの通信への移行を指示する移行コマンドを配置する。以下、この点について、図１４を参照しながら詳しく説明する。
　図１４は、旧プロトコルでペアリングしたペン２ｂとの通信を新プロトコルに移行させる手順を説明するための説明する図である。同図（ａ）には、図１１に示した状態Ｓ２０においてタイムスロットＴＳ１に検出されたペン２ｂとの通信を新プロトコルに移行させる手順を示し、同図（ｂ）には、図１１に示した状態Ｓ２１においてタイムスロットＴＳ２に検出されたペン２ｂとの通信を新プロトコルに移行させる手順を示し、同図（ｃ）には、図１１に示した状態Ｓ２２においてタイムスロットＴＳ２に検出されたペン２ｂとの通信を新プロトコルに移行させる手順を示している。以下、順に説明する。
　まず図１４（ａ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２０にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を受けて旧モードＳ１１にエントリしたペン２ｂが、タイムスロットＴＳ１を用いてダウンリンク信号ＤＳ１を送信したケースである。このダウンリンク信号ＤＳ１を受けたセンサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ１においてペン２ｂと旧プロトコルでペアリングするとともに、状態Ｓ２２へと遷移する。
　その後、センサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ１でペアリング中のペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ１の中に含まれるビットＡ（図３（ｂ）を参照）から、ペン２ｂが旧プロトコル及び新プロトコルの両方に対応していることを検出する。なお、ビットＡが含まれるのは図３（ｂ）に示したデータ信号ＤＡＴＡ内であるので、センサコントローラ３１がこの検出を行うのは、ローカルスキャンに遷移してからとなる。
　ペン２ｂが旧プロトコル及び新プロトコルの両方に対応していることを検出したセンサコントローラ３１は、次に送信するアップリンク信号ＵＳ１により、ペン２ｂに対して新プロトコルへの移行を指示するコマンドＣＯＭＤＡＴＡ（移行コマンド）を送信する。このコマンドＣＯＭＤＡＴＡを受けたペン２ｂは、図１０を参照して説明したように、新モードＳ１２にエントリする。そして、新モードＳ１２にエントリしたペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ２を受信したセンサコントローラ３１は、ペン２ｂと新プロトコルで再ペアリングを行うとともに、タイムスロットＴＳ１におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードが新モードとなる状態Ｓ２１へと遷移する。以上の手順により、状態Ｓ２０においてタイムスロットＴＳ１に検出されたペン２ｂとの通信が新プロトコルに移行することになる。
　次に図１４（ｂ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２１にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を受けて旧モードＳ１１にエントリしたペン２ｂが、タイムスロットＴＳ２を用いてダウンリンク信号ＤＳ１を送信したケースである。このダウンリンク信号ＤＳ１を受けたセンサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ２においてペン２ｂと旧プロトコルでペアリングするとともに、状態Ｓ２４へと遷移する。
　その後、センサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ２でペアリング中のペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ１の中に含まれるビットＡ（図３（ｂ）を参照）から、ペン２ｂが旧プロトコル及び新プロトコルの両方に対応していることを検出する。するとセンサコントローラ３１は、次に送信するアップリンク信号ＵＳ１により、タイムスロットＴＳ２でペアリング中のペン２に対して新プロトコルへの移行を指示するコマンドＣＯＭＤＡＴＡ（移行コマンド）を送信する。このコマンドＣＯＭＤＡＴＡを受けたペン２ｂは、図１０を参照して説明したように、新モードＳ１２にエントリする。そして、新モードＳ１２にエントリしたペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ２を受信したセンサコントローラ３１は、ペン２ｂと新プロトコルで再ペアリングを行うとともに、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードが新モードとなる状態Ｓ２３へと遷移する。以上の手順により、状態Ｓ２１においてタイムスロットＴＳ２に検出されたペン２ｂとの通信が新プロトコルに移行することになる。
　最後に、図１４（ｃ）は、センサコントローラ３１が状態Ｓ２２にあるときに、アップリンク信号ＵＳ１を受けて旧モードＳ１１にエントリしたペン２ｂが、タイムスロットＴＳ２を用いてダウンリンク信号ＤＳ１を送信したケースである。このダウンリンク信号ＤＳ１を受けたセンサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ２においてペン２ｂと旧プロトコルでペアリングするとともに、状態Ｓ２６へと遷移する。
　その後、センサコントローラ３１は、タイムスロットＴＳ２でペアリング中のペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ１の中に含まれるビットＡ（図３（ｂ）を参照）から、ペン２ｂが旧プロトコル及び新プロトコルの両方に対応していることを検出する。するとセンサコントローラ３１は、次に送信するアップリンク信号ＵＳ１により、タイムスロットＴＳ２でペアリング中のペン２ｂに対して新プロトコルへの移行を指示するコマンドＣＯＭＤＡＴＡ（移行コマンド）を送信する。このコマンドＣＯＭＤＡＴＡを受けたペン２ｂは、図１０を参照して説明したように、新モードＳ１２にエントリする。そして、新モードＳ１２にエントリしたペン２ｂが送信したダウンリンク信号ＤＳ２を受信したセンサコントローラ３１は、ペン２ｂと新プロトコルで再ペアリングを行うとともに、タイムスロットＴＳ２におけるダウンリンク信号ＤＳの受信モードが新モードとなる状態Ｓ２５へと遷移する。以上の手順により、状態Ｓ２２においてタイムスロットＴＳ２に検出されたペン２ｂとの通信が新プロトコルに移行することになる。
　以上のように、本実施の形態によれば、センサコントローラ３１は、新プロトコルに対応したペン２ｂと旧プロトコルによりペアリングしてしまった場合であっても、新プロトコルによってペアリングをやり直し、新プロトコルによる通信を開始することが可能になる。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、旧プロトコルにしか対応していないペン２ａは、センサコントローラ３１から特別な状態のアップリンク信号ＳＵＳ（例えば、新プロトコルによるアップリンク信号ＵＳ２）を受信しても、それまでに受信していたアップリンク信号ＮＵＳに基づいて動作することができる。また、新旧の両プロトコルに対応するペン２ｂは、センサコントローラ３１と新プロトコルによる通信中には、アップリンク信号ＵＳ１を受信したとしても、それまでに受信していたアップリンク信号ＵＳ２に基づいて動作することができ、センサコントローラ３１と旧プロトコルによる通信中には、アップリンク信号ＵＳ２を受信したとしても、それまでに受信していたアップリンク信号ＵＳ１に基づいて動作することができる。さらに、センサコントローラ３１は、アップリンク信号ＵＳ１を送信するフレームＦ及びアップリンク信号ＵＳ２を送信するフレームＦのそれぞれにおいて、旧プロトコルに従って生成されたダウンリンク信号ＤＳ１と、新プロトコルに従って生成されたダウンリンク信号ＤＳ２との両方を検出することができる。したがって、本実施の形態によれば、１つの電子機器３において、ペン２ａとペン２ｂの両方を同時に使用することが可能になる。
　また、本実施の形態によれば、新プロトコルに対応したペン２ｂと旧プロトコルによりペアリングしてしまったとしても、センサコントローラ３１から移行コマンドを送ることによってペン２ｂを新モードＳ１２に遷移させることができるので、新プロトコルに対応したペン２ｂとは、新プロトコルを用いて通信を行うことが可能になる。
　以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
　例えば、上記実施の形態では、旧モードＳ１１にエントリしたペン２ｂを新モードＳ１２に移行させるためにセンサコントローラ３１から移行コマンドを送信したが、ペン２ｂが自律的に新モードＳ１２に移行することとしてもよい。
　図１５は、本発明の実施の形態の第１の変形例によるペン２ｂのモード遷移図である。同図に示すように、本変形例によるペン２ｂは、旧モードＳ１１にエントリしている間にアップリンク信号ＵＳ２を検出すると、図１０に示した継続モードＳ１１ａではなく新モードＳ１２に遷移する。図１５の例では、継続モードＳ１１ａは設けられない。このようにしても、センサコントローラ３１は、新プロトコルによってペン２ｂと通信を行うことが可能になる。
　また、上記実施の形態では、センサコントローラ３１と同時にペアリング可能なペン２の数は２本までとしたが、センサコントローラ３１と同時にペアリング可能なペン２の数は２本に限定されない。
　図１６は、本発明の実施の形態の第２の変形例によるセンサコントローラ３１における送信（Ｔｘ）と受信（Ｒｘ）のスケジュールを示す図である。同図に示すように、本変形例では、互いに周波数の異なる２つの受信用チャネルＲｘ１，Ｒｘ２が用いられる。受信用チャネルＲｘ１には２つのタイムスロットＴＳ１，ＴＳ２が設けられ、受信用チャネルＲｘ２には２つのタイムスロットＴＳ３，ＴＳ４が設けられる。したがって、ダウンリンク信号ＤＳの送信に使用可能なタイムスロットの数が合計４つとなることから、本変形例によれば、センサコントローラ３１と同時にペアリング可能なペン２の数は４本となる。
　なお、本変形例に関しては、旧プロトコルは受信用チャネルＲｘ１のみに対応し、新プロトコルは受信用チャネルＲｘ１，Ｒｘ２に対応していることとしてもよい。この場合、新プロトコルに対応したペン２ｂは、タイムスロットＴＳ３，ＴＳ４を優先的に使用することが好ましい。こうすることで、できるだけ多くのペン２を同時に使用することが可能になる。
　また、本変形例によるセンサコントローラ３１は、旧プロトコルに従って生成されるダウンリンク信号ＤＳ１と新プロトコルに従って生成されるダウンリンク信号ＤＳ２の混在状況に応じて、アップリンク信号ＵＳ１，ＵＳ２の送信割合を変更することが好ましい。具体的には、ダウンリンク信号ＤＳ１に比べてダウンリンク信号ＤＳ２の受信数が多いほど、アップリンク信号ＵＳ２の送信率が高くなるよう上記割合を変更することが好ましい。
　また、上記実施の形態では、センサコントローラ３１が送信する移行コマンドとして、ペン２ｂとの通信を旧プロトコルから新プロトコルに移行させるもののみを説明したが、センサコントローラ３１は、ペン２ｂとの通信を新プロトコルから旧ブロトコルに移行させる移行コマンドを送信することとしてもよい。
　また、上記実施の形態では、ペン２ｂとの通信を旧プロトコルから新プロトコルに移行させる場合、センサコントローラ３１は、アップリンク信号ＵＳ１により移行コマンドを送信することとしたが、アップリンク信号ＵＳ２により移行コマンドを送信することとしてもよい。この場合、ペン２ｂは、旧モードＳ１１又は旧継続モードＳ１１ａにエントリしている場合であっても、アップリンク信号ＵＳ２内のコマンド信号ＣＯＭを一旦復号し、移行コマンドが含まれているか否かを判定することが好ましい。そして、移行コマンドが含まれていた場合には、その移行コマンドに従う動作、すなわち新モードＳ１２への移行を実行することが好ましい。
　また、上記実施の形態てば、新旧のプロトコル（後方互換）に本発明を適用する例を説明したが、本発明は、異なるプロトコルが混在するマルチペン環境にも適用可能である。例えば、互いに異なるプロトコルであるが、共にアップリンク信号によりフレームの基準時刻が定まり、かつ、信号の一部が共通する異なる２つのプロトコルにも、本発明は適用可能である。
１　　　　　　　位置検出システム
２，２ａ，２ｂ　ペン
３　　　　　　　電子機器
２０　　　　　　芯体
２１　　　　　　ペン先端部
２２　　　　　　ペン先電極
２３　　　　　　筆圧検出部
２６　　　　　　電源
２７　　　　　　集積回路
３０　　　　　　センサ電極
３０Ｘ　　　　　線状電極
３０Ｘ，３０Ｙ　線状電極
３０Ｙ　　　　　線状電極
３１　　　　　　センサコントローラ
３２　　　　　　パネル
３３　　　　　　電子機器制御部
３４　　　　　　液晶表示部
４５　　　　　　メモリ
６０　　　　　　ＭＣＵ
６１　　　　　　ロジック部
６２　　　　　　送信部
６３　　　　　　受信部
６４　　　　　　選択部
８０　　　　　　パターン供給部
８１　　　　　　スイッチ
８２　　　　　　符号列保持部
８３　　　　　　拡散処理部
８４　　　　　　送信ガード部
８５　　　　　　増幅回路
８６　　　　　　検波回路
８７　　　　　　アナログデジタル（ＡＤ）変換器
８８ｘ，８８ｙ　スイッチ
８９ｘ，８９ｙ　導体選択回路
Ａ．Ｂ　　　　　ビット
ＣＯＭ　　　　　コマンド信号
ＣＯＭＤＡＴＡ　コマンド
ＣＲＣ　　　　　誤り検出符号
ｃｔｒｌ＿ｔ１～ｃｔｒｌ＿ｔ４，ｃｔｒｌ＿ｒ　制御信号
ＤＡＴＡ　　　　データ信号
ＤＳ　　　　　　ダウンリンク信号
Ｆ　　　　　　　フレーム
ＮＵＳ　　　　　旧プロトコルに従って正常に受信されるアップリンク信号ＵＳ
Ｐ１，Ｐ２　　　指示位置
ＰＮ　　　　　　拡散符号
ＰＲＥ　　　　　プリアンブル
ＰＳ　　　　　　位置信号
ＲＣＲＣ　　　　反転誤り検出符号
Ｒｘ１，Ｒｘ２　受信用チャネル
Ｓ０　　　　　　ディスカバリモード
Ｓ１　　　　　　通信モード
Ｓ０，Ｓ１０　　ディスカバリモード
Ｓ１１　　　　　旧モード
Ｓ１１ａ　　　　旧継続モード
Ｓ１２　　　　　新モード
Ｓ１２ａ　　　　新継続モード
Ｓ１ａ　　　　　継続モード
ｓｔ１～ｓｔ３　軌跡
ＳＴＡ　　　　　スロット状態情報
ｓＴＲｘ，ｓＴＲｙ，ｓｅｌＸ，ｓｅｌＹ　制御信号
ＳＵＳ　　　　　特別な状態のアップリンク信号ＵＳ
ＴＳ，ＴＳ１～ＴＳ４　タイムスロット
ＵＳ　　　　　　アップリンク信号
ＵＳ１　　　　　旧プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳ
ＵＳ２　　　　　新プロトコルに従って生成されたアップリンク信号ＵＳ

Claims (20)

  1. 　第１のプロトコルに従って生成されたアップリンク信号を受信し、該アップリンク信号の受信タイミング及び該アップリンク信号内に配置されたコマンドに基づいてダウンリンク信号を送信するように構成されたペンであって、
    　前記アップリンク信号を受信した後、次のアップリンク信号を受信可能である期間に、前記次のアップリンク信号を正常に受信せずに特別な状態のアップリンク信号を受信した場合に、前記第１のプロトコルに従い、該期間の前に受信していた前記第１のアップリンク信号内に配置されたコマンドに従うデータ、又は、既定のデータを含む前記ダウンリンク信号を送信する、
    　ペン。
  2. 　前記特別な状態は、前記コマンドの復号において異常を検出した状態である、
    　請求項１に記載のペン。
  3. 　前記異常は、復号結果が符号語にならないことである、
    　請求項２に記載のペン。
  4. 　前記アップリンク信号は誤り検出符号を含み、
    　前記異常は、前記誤り検出符号により誤りが検出されることである、
    　請求項２に記載のペン。
  5. 　前記異常は、前記ペンが対応している第１のプロトコルにおいて第１の値と規定されている第１のビットの値が前記第１の値と異なる第２の値になっていることである、
    　請求項２に記載のペン。
  6. 　前記ペンが対応していない第２のプロトコルにおいては、前記第１のビットの値は前記第２の値と規定されている、
    　請求項５に記載のペン。
  7. 　前記特別な状態のアップリンク信号の受信が所定期間連続した場合に、前記ダウンリンク信号の送信を停止する、
    　請求項１に記載のペン。
  8. 　前記ダウンリンク信号の送信タイミングを前記特別な状態のアップリンク信号の受信タイミングに基づいて決定する、
    　請求項１に記載のペン。
  9. 　前記ペンが対応している第１のプロトコルに従って生成された前記アップリンク信号は、既知の同期信号を含む一方、前記ペンが対応していない第２のプロトコルに従って生成された前記アップリンク信号は、前記既知の同期信号と一部分のみが一致する同期信号を含み、
    　前記特別な状態は、前記一部分の一致が検出される一方、前記コマンドの復号において異常を検出した状態である、
    　請求項１に記載のペン。
  10. 　前記一部分は、前記既知の同期信号を拡散するために用いる拡散符号のチップ幅、または拡散符号を構成するコードの部分である、
    　請求項９に記載のペン。
  11. 　前記一部分は、前記既知の同期信号の先頭部分である、
    　請求項９に記載のペン。
  12. 　第１のプロトコルに従って生成された第１のアップリンク信号、及び、前記第１のプロトコルとは異なる第２のプロトコルに従って生成された第２のアップリンク信号の両方を受信可能に構成されたペンであって、
    　前記第２のアップリンク信号を受信したことに応じて前記第２のプロトコルに従う第２の動作モードにエントリした後、前記第１のアップリンク信号を受信した場合に、前記第２のプロトコルに従う第２のダウンリンク信号を送信する、
    　ペン。
  13. 　前記第２の動作モードでの動作中に、所定期間を超えて前記第２のアップリンク信号が検出されず前記第１のアップリンク信号のみが検出される場合に、センサコントローラを発見するためのディスカバリモードに遷移する、
    　請求項１２に記載のペン。
  14. 　前記第１のプロトコルに従う第１の動作モードでの動作中に、前記第１又は第２のアップリンク信号により前記第２の動作モードへのエントリを指示するコマンドが受信された場合に、前記第２の動作モードに遷移する、
    　請求項１２に記載のペン。
  15. 　前記第１のアップリンク信号を受信したことに応じて前記第１のプロトコルに従う第１の動作モードにエントリした後、前記第１のプロトコルに従う第１のダウンリンク信号を送信するよう構成され、
    　前記第１のダウンリンク信号は、前記ペンが第１のプロトコルのみに対応するペンであるか、前記ペンが第１及び第２のプロトコルの両方に対応するペンであるかを示すフラグ情報を含む、
    　請求項１２に記載のペン。
  16. 　第１のプロトコルに従って生成された第１のダウンリンク信号、及び、前記第１のプロトコルとは異なる第２のプロトコルに従って生成された第２のダウンリンク信号の両方を検出可能に構成されたセンサコントローラであって、
    　前記第１のプロトコル用の第１のアップリンク信号を送信する第１のフレームと、前記第２のプロトコル用の第２のアップリンク信号を送信する第２のフレームとを、設定された割合で交互に設定するよう構成され、
    　前記第２のフレーム内において、前記第１及び第２のダウンリンク信号の両方を検出する、
    　センサコントローラ。
  17. 　前記第１のフレーム内において、前記第１及び第２のダウンリンク信号の両方を検出する、
    　請求項１６に記載のセンサコントローラ。
  18. 　前記第１のダウンリンク信号と前記第２のダウンリンク信号との混在状況に応じて、前記割合を変更する、
    　請求項１６に記載のセンサコントローラ。
  19. 　前記第１のダウンリンク信号に比べて前記第２のダウンリンク信号の受信数が多いほど、前記第２のアップリンク信号の送信率が高くなるよう前記割合を変更する、
    　請求項１８に記載のセンサコントローラ。
  20. 　前記第１及び第２のアップリンク信号は、共通する部分を含む、
    　請求項１６に記載のセンサコントローラ。
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