JP4547000B2 - パネルとコードレス・トランスデューサのシステム - Google Patents
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Description
閉じたシステムは、位置決定機能又はタブレット機能と共に動作して、ペンの手書き、印刷、スケッチ、描画、メニュー及びアイテムの選択を電子的に再現するという目的ばかりでなく、セキュリティや認可のために現在の文字、筆圧又はシステム・コードと比較される、記憶された署名又はコードを、ペン又は他のトランスデューサからの送信のために提供するという目的を果たす。逆に、パネルは、デジタル・データ及び情報をペンに対して送信し、或いは他の目的のためにデータ及び情報をペンから受信することができる。例えば、ペンが1つのパネルから情報を受信し、別のパネルへ移動されると、ペンは情報を他のパネル及び関連するコンピュータ・システムに転送又は送信することができる。これにより、1つのシステムから別のシステムへとファイルを転送する便利な高速な手段が可能になる。
全体的なシステムは、電力送信又は充電機能とデータ信号機能とを有するパネルと、電力及びデータを受け取り、それに応じて位置決定信号及び圧力ステータス、スイッチ・ステータス等のデータを返送するためのトランスデューサ又はペンと、信号からトランスデューサの位置を決定し、システムと共に動作して、システムによって検出し処理するためにペン又は他のトランスデューサから受け取ったデータを出力するタブレットとを備えている。本明細書中には、パネルから1つ又は複数のトランスデューサへ電力及びデータを送る方法及び手段と、トランスデューサの動作と、トランスデューサから戻る受信信号及びデータを検出し復号化する方法及び手段とが含まれている。タブレット位置決定機能は、使用可能な又は一般的な面格子及び面システム設計を利用しており、座標位置を決定するための詳細な設計及び方法は現在公知であり、システム構成要素として以外には本発明の部分ではない。ペン又は他のトランスデューサにおいて使用される圧力センサもまた一般的な設計であり、その詳細な設計及び方法についても現在では知られており、本明細書中では単にシステム構成要素として使用されるにすぎない。
本発明のパネルは、一連のオーバーラップした共振誘導型送信コイル又はループを備えており、コイル又はループは、自己共振によってイネーブルされ又は外部のAC信号源によって駆動されると、個別に又はパターンの形で、非共振方法よりも増大した電圧振幅を持つようにトランスデューサに電力を供給し又は充電放射電磁界を生成する。パネルは、パルス幅、パルス位置又は符号化されたデジタル・パターンを表すようにオン・オフされ又は振幅変調された電力供給アナログ搬送波信号を使用して電力を送信する。アナログ搬送波信号は、トランスデューサに電力供給し、アドレス指定し、イネーブルし、同期させ、制御し、又はデータ又は他の情報を送信するのに使用される。共振に関連する電流増倍特性の故に、パネルではあまり電力を必要としない。マイクロプロセッサ、コントローラ又はコンピュータ制御は、所定の動作モード及び通信フォーマットに従って送信電力及びデータ信号を動作可能にして変調する。
1.ペンからパネルへ送信される2進データ・バイトをリセットするようにペンに指示する、
2.(イネーブルされると)ペンに圧力を送信させる、
3.ペンに新しいコマンド・モードを入力する。次いで、ペンは、そのときのロード・データ・パルスの完了後に新しいコマンド・モードを実行する。
1.「11xxx」はイネーブル・コマンドである。このコマンドはタブレットの近傍の全てのペン又は他のトランスデューサへ送信される。一致する3ビットIDを有する、近傍に配置されたペン又は他のトランスデューサはイネーブルされ、全ての将来の通信に応答するが、他の全てのトランスデューサはスタンバイ・モードに留まる。
モード選択ビット:「00001」
記述:ペンは圧力データの1つの変換を出力し、それに、本明細書中で定義されるように(最下位ビットで開始されるクロック・データ・パルス毎に1ビットの)8ビットの2進データが続く。8ビットのデータを送信した後に、ペンは「ロード・データ信号」パルスが送信されるまで2進データ「0」を送信し、そのとき、モードは新しい圧力変換と更新された8ビットの2進データとによって反復する。圧力データの送信期間にはペン位置データを取得することができない。ペンが(圧力に関する)信号を送信する時間長は線変換には不十分である。
モード選択ビット:「00010」
記述:ペンは、最下位ビットで開始される「クロック・データ信号」パルス毎に1ビットの2進データを送信する。全部で8ビットがシフトされ、この後に2進データ「0」は「ロード・データ信号」パルスがペンに送信されるまでシフトされ続ける。これはペン近接を見出すための最良モードである。ペンからのあらゆる応答データ・ビットにより、線を位置情報に変換することができるからである。
モード選択ビット:「00101」
記述:未定。
モード選択ビット:「00100」+暗号化データ
記述:ペン内に含まれる暗号化データを更新する。暗号化データの各ビットは「クロック・データ信号」パルスによってクロックされる。このコマンドは、フラッシュ・メモリのマイクロプロセッサを装備したペンと共にのみ機能する。
モード選択ビット:「00101」
記述:ペンに暗号化データを送信するように指示する。暗号化データの各ビットは「クロック・データ」パルスによってクロックされる。このコマンドは、フラッシュ・メモリのマイクロプロセッサを装備したペンと共にのみ機能する。
モード選択ビット:「00110」
記述:ペンはモード・コマンドの直後に代替的な(二次的な)圧力センサの1つの変換を出力する。次いで、ペンは以前に選択されたモード・コマンドに戻る。圧力データの送信期間にペン位置データを取得することはできない。ペンが(圧力に関する)信号を送信する時間長は線変換には不十分である。
モード選択ビット:「00111」
記述:未定。
モード選択ビット:「01xxx」
記述:現在選択されているペンのIDをモード選択ビットのうちの送信される3ビットのIDへ変更する。ペンは、新しいペンIDコマンドが新たな一致IDと共に送信されるまで、このコマンドの完了後に応答を停止する。プロセッサに対比して、フラッシュ・メモリ・バージョンのマイクロプロセッサを使用することにより、近接していないときにペンが情報を保持するかどうかが決まる。
モード選択ビット:「01xxx」
記述:未定。
モード選択ビット:「01111」
記述:ペン又は他の高性能なトランスデューサをデフォルト状態にリセットする。
コマンド・モードを選択する一つの例については、ペン又は他のトランスデューサにそのID番号を変更するように指示するパネルを示している図3を参照すると理解することができる。
ビット1:サイド・スイッチ1のステータスで、これは、スイッチが押されないと2進「1」であり、押されると「0」である、
ビット2:将来のサイド・スイッチ2のステータスで、これは、スイッチが押されないと2進「1」であり、押されると「0」である、
ビット3:ペン又は他のトランスデューサのために決定される、
ビット4:ペン又は他のトランスデューサのために決定される、
ビット5〜7:ペン又は他のトランスデューサのIDビットであり、ビット7はMSBであり、ビット5はLSBである。
Claims (18)
- 位置決定格子を備えたパネルと共振回路を備えたトランスデューサを含み、前記パネルからの電磁放射に応答して前記共振回路が共振するとともに前記共振回路からの送信信号が前記位置決定格子にて受信されることで前記トランスデューサの前記パネルにおける位置が決定されるパネルとコードレストランスデューサを備えたシステムであって、
前記パネルには前記電磁放射を行うための送信コイルが備えられており、該送信コイルは複数のコイルがオーバーラップされているとともに共振送信コイルであることを特徴とするパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。 - 前記共振送信コイルは、共振誘導型の送信コイルであることを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記位置決定格子と複数のコイルがオーバーラップされた共振送信コイルは、互いに重畳された関係にてパネルに配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記トランスデューサには、前記パネルに配置された送信コイルからの電磁放射に応答した前記共振回路の共振信号に基づいて前記トランスデューサを動作させるためのDC動作電力を生成・保持するエネルギー・ストレージ部を備えることを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記共振送信コイルは、駆動されていないときには共振駆動周波数とは異なる周波数に同調することで、前記共振送信コイルと前記位置決定格子との電磁干渉を抑制するようにしたことを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記パネルが前記トランスデューサからの信号を受信しているときには、前記共振送信コイルを短絡するようにしたことを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記トランスデューサは、前記位置決定格子へ送信すべき信号に対し所定の変調を行うことと特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記変調は、時間キーイング変調あるいはオン/オフ変調であることを特徴とする、請求項7に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 前記トランスデューサには一定の送信信号レベルを提供するための低電流源が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載のパネルとコードレストランスデューサを備えたシステム。
- 位置決定格子を備えたパネルと共振回路を備えたトランスデューサを含み、前記パネルからの電磁放射に応答して前記共振回路が共振するとともに前記共振回路からの送信信号が前記位置決定格子にて受信されることで前記トランスデューサの前記パネルにおける位置を決定する方法であって、
前記パネルには前記電磁放射を行うための送信コイルが備えられており、前記パネルからの前記電磁放射は複数のコイルがオーバーラップされた送信コイルにて行われることを特徴とするトランスデューサの位置を決定する方法。 - 前記共振送信コイルによる送信は、共振誘導型の送信コイルで行われることを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 複数のコイルがオーバーラップされた共振送信コイルは、前記位置決定格子と互いに重畳された関係にてパネルに配置されて信号送信が行われることを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 前記トランスデューサには、前記パネルに配置された送信コイルからの電磁放射に応答した前記共振回路の共振信号に基づいて前記トランスデューサを動作させるためのDC動作電力が生成・保持されることを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 前記共振送信コイルは、駆動されていないときには共振駆動周波数とは異なる周波数に同調することで、前記共振送信コイルと前記位置決定格子との電磁干渉を抑制するようにしたことを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- パネルがトランスデューサからの信号を受信しているときには、前記共振送信コイルを短絡するようにしたことを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 前記トランスデューサは、前記位置決定格子へ送信すべき信号に対し所定の変調を行うことと特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 前記変調は、時間キーイング変調あるいはオン/オフ変調であることを特徴とする、請求項16に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
- 前記トランスデューサには低電流源が設けられており、該低電流源によって一定の送信信号レベルが提供されることを特徴とする、請求項10に記載のトランスデューサの位置を決定する方法。
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