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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022075948
(43)【公開日】2022-05-18
(54)【発明の名称】ペン及びペンシステム
(51)【国際特許分類】
G06F 3/03 20060101AFI20220511BHJP
G06F 3/046 20060101ALI20220511BHJP
G06F 3/044 20060101ALN20220511BHJP
【ＦＩ】
G06F3/03 400
G06F3/046 A
G06F3/03 400A
G06F3/044 B
【審査請求】有
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022048547
(22)【出願日】2022-03-24
(62)【分割の表示】P 2020517685の分割
【原出願日】2018-05-09
(71)【出願人】
【識別番号】000139403
【氏名又は名称】株式会社ワコム
(74)【代理人】
【識別番号】100130982
【弁理士】
【氏名又は名称】黒瀬 泰之
(72)【発明者】
【氏名】久野 晴彦
(72)【発明者】
【氏名】今田 吉史
(57)【要約】
【課題】ペンとセンサ装置の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減する。
【解決手段】センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値ＮＡを供給するペンであって、一連の内部デジタル値ＮＡを取得する集積回路２７を含む。集積回路２７は、第１の内部デジタル値ＮＡに対応する第１の基準デジタル値ＭＳを含む第１の送信データＭＦを送信することによって、第１の内部デジタル値ＮＡをセンサ装置に対して供給し、第１の基準デジタル値ＭＳから復元されてなる第１の内部デジタル値ＮＡと第２の内部デジタル値ＮＡとの相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値ＭＲを含むＮビット未満の第２の送信データＭＦを送信することによって、第２の内部デジタル値ＮＡをセンサ装置に対して供給する。
【選択図】図３
【解決手段】センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値ＮＡを供給するペンであって、一連の内部デジタル値ＮＡを取得する集積回路２７を含む。集積回路２７は、第１の内部デジタル値ＮＡに対応する第１の基準デジタル値ＭＳを含む第１の送信データＭＦを送信することによって、第１の内部デジタル値ＮＡをセンサ装置に対して供給し、第１の基準デジタル値ＭＳから復元されてなる第１の内部デジタル値ＮＡと第２の内部デジタル値ＮＡとの相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値ＭＲを含むＮビット未満の第２の送信データＭＦを送信することによって、第２の内部デジタル値ＮＡをセンサ装置に対して供給する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値を供給するペンであって、
一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を含み、
前記一連の内部デジタル値は、第１の内部デジタル値と、該第１の内部デジタル値の後に取得された第２の内部デジタル値とを含み、
前記集積回路は、
前記第１の内部デジタル値に対応する第１の基準デジタル値を含む第１の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給し、
前記第１の基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値と前記第２の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを送信することによって、前記第２の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、
ペン。
一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を含み、
前記一連の内部デジタル値は、第１の内部デジタル値と、該第１の内部デジタル値の後に取得された第２の内部デジタル値とを含み、
前記集積回路は、
前記第１の内部デジタル値に対応する第１の基準デジタル値を含む第１の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給し、
前記第１の基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値と前記第２の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを送信することによって、前記第２の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、
ペン。
【請求項2】
前記集積回路は、前記第１の基準デジタル値から復元された前記第１の内部デジタル値を保持する供給済内部デジタル値保持部を含み、
前記相対値は、前記第２の内部デジタル値と前記供給済内部デジタル値保持部に保持される前記第１の内部デジタル値との相対値である、
請求項１に記載のペン。
前記相対値は、前記第２の内部デジタル値と前記供給済内部デジタル値保持部に保持される前記第１の内部デジタル値との相対値である、
請求項１に記載のペン。
【請求項3】
前記相対値は、前記第２の内部デジタル値と前記供給済内部デジタル値保持部に保持される前記第１の内部デジタル値との差分である、
請求項２に記載のペン。
請求項２に記載のペン。
【請求項4】
前記集積回路は、前記相対値に基づいて、前記第２の内部デジタル値に対応する第２の基準デジタル値、及び、前記相対デジタル値のいずれを前記第２の送信データに設定するかを判定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペン。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペン。
【請求項5】
前記集積回路は、前記相対値がＭビットで表現できる数値である場合に、前記相対デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定し、前記相対値がＭビットで表現できない数値である場合に、前記第２の基準デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定する、
請求項４に記載のペン。
請求項４に記載のペン。
【請求項6】
前記第２の基準デジタル値は、前記第２の内部デジタル値を圧縮することによって得られるＭビットのデジタル値である、
請求項４又は５に記載のペン。
請求項４又は５に記載のペン。
【請求項7】
前記集積回路は、前記第２の基準デジタル値から誤差なしで前記第２の内部デジタル値を復元可能である場合に、前記相対値によらず、前記第２の内部デジタル値に対応する第２の基準デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定する、
請求項６に記載のペン。
請求項６に記載のペン。
【請求項8】
前記集積回路は、前記相対値に基づいて、前記第２の内部デジタル値に対応する第２の基準デジタル値、Ｌビット（Ｌ＜Ｍ）で表現された前記相対値である前記相対デジタル値、及び、Ｌ＋Ｋビット（１≦Ｋ≦Ｎ－Ｍ）で表現された前記相対値の上位Ｌビットである中間精度相対デジタル値のいずれを前記第２の送信データに設定するかを判定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペン。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のペン。
【請求項9】
前記集積回路は、前記相対値がＬビットで表現できる数値である場合に、前記相対デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定し、前記相対値がＬビットで表現できないがＬ＋Ｋビットで表現できる数値である場合に、前記中間精度相対デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定し、前記相対値がＬ＋Ｋビットで表現できない数値である場合に、前記第２の基準デジタル値を前記第２の送信データに設定すると判定する、
請求項８に記載のペン。
請求項８に記載のペン。
【請求項10】
前記第２の送信データは、前記第２の基準デジタル値を含む場合に、第１の値を示す第１の識別フラグをさらに含み、
前記第２の送信データは、前記中間精度相対デジタル値を含む場合に、前記第１の値とは異なる第２の値を示す前記第１の識別フラグ、及び、第３の値を示す第２の識別フラグをさらに含み、
前記第２の送信データは、前記相対デジタル値を含む場合に、前記第２の値を示す前記第１の識別フラグ、及び、前記第３の値とは異なる第４の値を示す前記第２の識別フラグをさらに含む、
請求項９に記載のペン。
前記第２の送信データは、前記中間精度相対デジタル値を含む場合に、前記第１の値とは異なる第２の値を示す前記第１の識別フラグ、及び、第３の値を示す第２の識別フラグをさらに含み、
前記第２の送信データは、前記相対デジタル値を含む場合に、前記第２の値を示す前記第１の識別フラグ、及び、前記第３の値とは異なる第４の値を示す前記第２の識別フラグをさらに含む、
請求項９に記載のペン。
【請求項11】
前記集積回路は、
供給済みの前記内部デジタル値に対応する参照値を前記センサ装置から受信した場合に、該参照値を保持する供給済内部デジタル値保持部を含み、
前記供給済内部デジタル値保持部に保持される値に応じて前記内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給するための動作を行う、
請求項１に記載のペン。
供給済みの前記内部デジタル値に対応する参照値を前記センサ装置から受信した場合に、該参照値を保持する供給済内部デジタル値保持部を含み、
前記供給済内部デジタル値保持部に保持される値に応じて前記内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給するための動作を行う、
請求項１に記載のペン。
【請求項12】
前記集積回路は、前記第２の内部デジタル値と前記供給済内部デジタル値保持部に保持される前記参照値とに基づいて前記相対値を取得する、
請求項１１に記載のペン。
請求項１１に記載のペン。
【請求項13】
前記集積回路は、
前記センサ装置に対して供給済みの１以上の前記内部デジタル値に基づいて前記内部デジタル値の予測値を取得可能に構成され、
前記第２の内部デジタル値と前記予測値とに基づいて前記相対値を取得する、
請求項１に記載のペン。
前記センサ装置に対して供給済みの１以上の前記内部デジタル値に基づいて前記内部デジタル値の予測値を取得可能に構成され、
前記第２の内部デジタル値と前記予測値とに基づいて前記相対値を取得する、
請求項１に記載のペン。
【請求項14】
センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値を供給するペンであって、
一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を備え、
前記集積回路は、供給済みの前記内部デジタル値に対応する参照値を前記センサ装置から受信し、前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値と前記参照値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、
ペン。
一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を備え、
前記集積回路は、供給済みの前記内部デジタル値に対応する参照値を前記センサ装置から受信し、前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値と前記参照値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、
ペン。
【請求項15】
前記参照値は、前記センサ装置が前記送信データから復元した前記内部デジタル値である、
請求項１４に記載のペン。
請求項１４に記載のペン。
【請求項16】
ペンと装置とを含み、Ｎビットの内部デジタル値を出力するペンシステムであって、
前記ペンは、一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を含み、
前記集積回路は、前記内部デジタル値の値が小さいほど量子化ステップが小さくなる圧縮方法により前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値を圧縮してなる基準デジタル値を含む第１の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記装置に対して供給し、
前記装置は、前記第１の送信データから前記第１の内部デジタル値を復元して出力するよう構成される、
ペンシステム。
前記ペンは、一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路を含み、
前記集積回路は、前記内部デジタル値の値が小さいほど量子化ステップが小さくなる圧縮方法により前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値を圧縮してなる基準デジタル値を含む第１の送信データを送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記装置に対して供給し、
前記装置は、前記第１の送信データから前記第１の内部デジタル値を復元して出力するよう構成される、
ペンシステム。
【請求項17】
前記圧縮方法は、相対的に大きなビット数で表現される離散値を相対的に小さなビット数で表現される離散値に変換する処理である、
請求項１６に記載のペンシステム。
請求項１６に記載のペンシステム。
【請求項18】
前記一連の内部デジタル値は、前記第１の内部デジタル値の後に取得された第２の内部デジタル値を含み、
前記集積回路は、前記第１の送信データを送信した後、前記第２の内部デジタル値と前記基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを送信することによって、前記第２の内部デジタル値を前記装置に対して供給する、
請求項１６又は１７に記載のペンシステム。
前記集積回路は、前記第１の送信データを送信した後、前記第２の内部デジタル値と前記基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを送信することによって、前記第２の内部デジタル値を前記装置に対して供給する、
請求項１６又は１７に記載のペンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はペン、センサ装置、及びペンシステムに関し、特に、デジタル値の送信を行うペン、該デジタル値を受信するセンサ装置、及びこれらを含むペンシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
交流電界、交流磁界、又は交流電磁界を変化させることにより、センサ装置に向けてデジタル値を送信するペンが知られている。例えば特許文献１には、連続操作に対応する連続量（例えば筆圧）の情報を表すデジタル値をセンサ装置に向けて送信するペンが開示されている。
【0003】
また、センサ装置を構成するタッチセンサをインセル形式によって内蔵してなるディスプレイ装置が知られている。この種のディスプレイ装置を用いるペンシステムにおいては、ペンからセンサ装置への信号送信はディスプレイ非駆動期間内に実行されるが、ディスプレイ非駆動期間の時間長は固定長データである筆圧値を送信するには短すぎるため、筆圧値の送信は、アップリンク信号により規定される１フレーム中に散在する複数のディスプレイ非駆動期間内に分割して実行される。特許文献２には、このような分割送信を行うペンシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第３１３５１８３号
【特許文献2】国際公開第２０１８／０６６１００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年では、８１９６段階の階調により筆圧値を表現するなど、ペンからセンサ装置に向けて送信するデータのサイズが増加傾向にある。その結果、特に特許文献２のようにディスプレイ非駆動期間内に通信時間が制限されるなどに、ペンとセンサ装置の間の通信に用いることのできる通信リソースが不足しがちになっており、改善が必要とされている。加えて、近年では同時に複数のペンを利用可能とするマルチペン方式が普及の兆しを見せており、そうすると通信リソースのさらなる不足が懸念される。
【0006】
したがって、本発明の目的の一つは、ペンとセンサ装置の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減できるペン、センサ装置、及びペンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第１の側面によるペンは、センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値を供給するペンであって、ペン先端部に加えられた力を検出する筆圧検出部と、アンテナと、前記筆圧検出部及び前記アンテナに接続され、前記筆圧検出部の状態に基づいて一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路と、を含み、前記一連の内部デジタル値は、第１の内部デジタル値と、該第１の内部デジタル値の後に取得された第２の内部デジタル値とを含み、前記集積回路は、前記第１の内部デジタル値に対応する第１の基準デジタル値を含む第１の送信データを前記アンテナから送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給し、前記第１の基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値と前記第２の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを前記アンテナから送信することによって、前記第２の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、ペンである。
【0008】
また、本発明の第１の側面によるセンサ装置は、ペン先端部に加えられた力に基づいてそれぞれＮビットの一連の内部デジタル値を取得するように構成されたペンから、前記一連の内部デジタル値の供給を受けるセンサ装置であって、前記一連の内部デジタル値は、第１の内部デジタル値と、該第１の内部デジタル値の後に取得された第２の内部デジタル値とを含み、前記センサ装置は、前記第１の内部デジタル値に対応する第１の基準デジタル値を含む第１の送信データを前記ペンから受信した場合に、該第１の送信データから前記第１の内部デジタル値を復元するとともに内部メモリに格納し、前記第１の基準デジタル値から復元されてなる前記第１の内部デジタル値と前記第２の内部デジタル値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の第２の送信データを前記ペンから受信した場合に、前記内部メモリに格納されている値を用いて、前記第２の送信データから前記第２の内部デジタル値を復元する、センサ装置である。
【0009】
本発明の第２の側面によるペンは、センサ装置に対してＮビットの内部デジタル値を供給するペンであって、アンテナと、前記操作部及び前記アンテナに接続され、一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路と、を備え、前記集積回路は、供給済みの前記内部デジタル値に対応する参照値を前記センサ装置から受信し、前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値と前記参照値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の送信データを前記アンテナから送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給する、ペンである。
【0010】
本発明の第２の側面によるセンサ装置は、ペン先端部に加えられた力に基づいてそれぞれＮビットの一連の内部デジタル値を取得するように構成されたペンから、前記一連の内部デジタル値の供給を受けるセンサ装置であって、前記ペンに対して参照値を送信し、前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値と前記参照値との相対値に対応するＭビット（Ｍ＜Ｎ）の相対デジタル値を含むＮビット未満の送信データを前記ペンから受信した場合に、前記参照値を用いて、前記送信データから前記第１の内部デジタル値を復元する、センサ装置である。
【0011】
本発明によるペンシステムは、ペンと装置とを含み、Ｎビットの内部デジタル値を出力するペンシステムであって、前記ペンは、ペン先端部に加えられた力を検出する筆圧検出部と、アンテナと、前記筆圧検出部及び前記アンテナに接続され、前記筆圧検出部の状態に基づいて一連の前記内部デジタル値を取得する集積回路と、を含み、前記集積回路は、前記内部デジタル値の値が小さいほど量子化ステップが小さくなる圧縮方法により前記一連の内部デジタル値に含まれる第１の内部デジタル値を圧縮してなる基準デジタル値を含む第１の送信データを前記アンテナから送信することによって、前記第１の内部デジタル値を前記センサ装置に対して供給し、前記装置は、前記第１の送信データから前記第１の内部デジタル値を復元して出力するよう構成される、ペンシステムである。
【発明の効果】
【0012】
本発明の第１の側面によれば、Ｎビットの内部デジタル値をＮビット未満の送信データにより供給することができるので、ペンとセンサ装置の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減することが可能になる。
【0013】
本発明の第２の側面によれば、通信エラーなどによりペンが取得している内部デジタル値とセンサ装置が取得している内部デジタル値の間に誤差が生じたとしても、参照値の送受信後には誤差を解消することが可能になる。
【0014】
本発明によるペンシステムによれば、基準デジタル値の送信時に生じ得る誤差をユーザに感じさせてしまう可能性を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第１の実施の形態によるペンシステム１のシステム構成を示す図である。
【図2】本発明の第１の実施の形態の原理を説明する図である。
【図3】集積回路２７の機能ブロックを示す略ブロック図である。
【図4】集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。
【図5】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、内部デジタル値ＮＡの圧縮方法の一例を示す図である。
【図8】センサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理を示すフロー図である。
【図9】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、ペン２及びセンサ装置３のそれぞれにおいて取得される各種デジタル値の時間変化を示す図である。
【図10】本発明の第１の実施の形態の実施例を示す図である。
【図11】本発明の第１の実施の形態の実施例を示す図である。
【図12】本発明の第１の実施の形態の実施例を示す図である。
【図13】本発明の第１の実施の形態の実施例を示す図である。
【図14】本発明の第２の実施の形態の原理を説明する図である。
【図15】本発明の第２の実施の形態による集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。
【図16】本発明の第２の実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理を示すフロー図である。
【図17】本発明の第２の実施の形態の実施例を示す図である。
【図18】本発明の第３の実施の形態による集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。
【図19】本発明の第３の実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理を示すフロー図である。
【図20】本発明の第３の実施の形態の実施例を示す図である。
【図21】本発明の第４の実施の形態によるペン２及びセンサ装置３のそれぞれにおいて取得される各種デジタル値の時間変化を示す図である。
【図22】本発明の第４の実施の形態による集積回路２７の機能ブロックを示す略ブロック図である。
【図23】本発明の第５の実施の形態による集積回路２７が行う処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
図１は、本発明の第１の実施の形態によるペンシステム１のシステム構成を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるペンシステム１は、ペン２と、センサ装置３と、ホストコンピュータ４とを有して構成される。このうちホストコンピュータ４は、タブレット型、ノート型、デスクトップ型など各種タイプのコンピュータである。
【0018】
センサ装置３は、アクティブＥＳ方式、電磁共鳴（ＥＭＲ）方式、感圧方式などの各種方式に対応する位置検出装置であり、タッチ面３ｔを構成するセンサ３０と、集積回路であるセンサコントローラ３１とを有して構成される。図示していないが、センサ３０は、タッチ面３ｔ内に複数の電極が配置された構成を有している。センサコントローラ３１は、これらの電極を用いてタッチ面３ｔ内におけるペン２の位置を検出するとともに、これらの電極を介してペン２が送信した信号（以下、「ダウンリンク信号ＤＳ」という）を受信することにより、ペン２が送信したデータを受信する。
【0019】
センサ装置３がアクティブＥＳ方式又は電磁共鳴（ＥＭＲ）方式に対応する場合について具体的に説明すると、ダウンリンク信号ＤＳには、無変調のバースト信号と、各種データによって変調されてなるデータ信号とが含まれる。バースト信号は、センサコントローラ３１がタッチ面３ｔ内におけるペン２の位置を検出するために用いられる信号である。センサコントローラ３１は、センサ３０を構成する複数の電極を順次走査することによりバースト信号が受信されている電極を決定し、その結果に基づいてペン２の位置を検出する。データ信号は、ペン２が取得した各種の内部デジタル値（後述する操作部によって取得される筆圧値やホイール指示値など）を含む信号である。センサコントローラ３１は、センサ３０を構成する複数の電極のうちペン２の位置に最も近いものをアンテナとして用いてデータ信号を受信することにより、ペン２が送信したデータを受信する。
【0020】
センサコントローラ３１からペン２に対しても、信号を送信可能としてもよい。以下、こうして送信される信号を「アップリンク信号ＵＳ」と称する。センサコントローラ３１は、センサ３０を構成する複数の電極を送信アンテナとして用いて、アップリンク信号ＵＳの送信を行う。
【0021】
アップリンク信号ＵＳには、センサコントローラ３１からペン２に対する命令（コマンド）が含まれ得る。ペン２は、アップリンク信号ＵＳを受信したタイミングに基づいてダウンリンク信号ＤＳの送信タイミングを決定するとともに、アップリンク信号ＵＳに含まれるコマンドに基づいて、ダウンリンク信号ＤＳにより送信する内部デジタル値の種類を決定する。
【0022】
センサコントローラ３１は、検出した位置及び受信したデータをホストコンピュータ４に供給する。ホストコンピュータ４は、こうして供給された一連の位置及び信号に基づいてペン２の軌跡を示すストロークデータを生成し記憶するとともに、記憶したストロークデータのレンダリングを行う。
【0023】
なお、本実施の形態では、アップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳはセンサ３０を介して送受信されるものとして説明するが、アップリンク信号ＵＳは、その他の通信方式（例えば、ブルートゥース（登録商標）、無線ＬＡＮなど）によって送受信されるものとしてもよい。
【0024】
センサ３０は、一例では、タブレット型であるホストコンピュータ４のディスプレイ装置内にインセル形式で内蔵される。この場合、ディスプレイ装置内で行われる画素駆動により発生するノイズの影響を避けるため、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、例えば液晶表示装置の垂直帰線期間又は水平帰線期間などのディスプレイ非駆動期間内に実行される。ディスプレイ駆動期間内にはアップリンク信号ＵＳ及びダウンリンク信号ＤＳの送受信を行うことができないので、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースは大幅に制限されることになる。
【0025】
ここで、ペン２と、インセル形式でディスプレイ装置に内蔵されたセンサ３０を有するセンサ装置３との間では、通常、１フレーム内に複数の時間スロット（＝ディスプレイ非駆動期間）を含むフレーム通信により通信が行われる。この場合、アップリンク信号ＵＳの送信のために使用される時間スロットは、予め、ダウンリンク信号ＤＳの送信のために使用される時間スロットとは別に確保される。したがって、第４の実施の形態で説明するようにアップリンク信号ＵＳにより参照値Ｒｅｆを送信する場合であっても、そのことによってダウンリンク信号ＤＳの送信が妨げられることはない。
【0026】
ペン２は、センサ装置３と同じ方式（例えばアクティブＥＳ方式又は電磁共鳴（ＥＭＲ）方式）に対応する電子ペンであり、芯体２０、アンテナ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。
【0027】
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、アンテナ２２を構成している。
【0028】
アンテナ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、このアンテナ２２を介して、上述したアップリンク信号ＵＳの受信及びダウンリンク信号ＤＳの送信を行う。ただし、上述したバースト信号以外の信号は、アンテナ２２以外のアンテナ（図示せず。例えば、ブルートゥース（登録商標）用の内蔵アンテナ）を用いて送受信することとしてもよい。また、アンテナ２２を送信用のアンテナと受信用のアンテナとに分離することとしてもよい。
【0029】
筆圧検出部２３は、ペン先端部２１に加えられた力（筆圧）を検出する機能部である。具体的には説明すると、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３ｔ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。具体的な例では、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。
【0030】
ここで、筆圧検出部２３は、ユーザによる操作の量（具体的には、ユーザがタッチ面３ｔを押す力の大きさ）を検出する操作部であると言うことができ、ペン２は、筆圧検出部２３の他にもこのような操作部を含むことができる。例えば、ユーザによって回転可能なホイールを含み、ホイールの回転量を検出するホイール操作部をペン２に設けてもよい。
【0031】
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。
【0032】
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、操作部及びアンテナ２２に接続される。アップリンク信号ＵＳの受信又はダウンリンク信号ＤＳの送信のためにアンテナ２２以外のアンテナを用いる場合には、集積回路２７は、そのアンテナにも接続される。集積回路２７は、筆圧検出部２３の状態（或いは、その他の操作部の状態）に基づいてそれぞれＮビットの一連の内部デジタル値ＮＡを取得し、ダウンリンク信号ＤＳを用いて順次センサ装置３に供給する役割を担うが、Ｎビットのままで送信すると通信リソースが不足するおそれがあるため、図１に示すように、Ｎビット未満の送信データＭＦに変換してから送信するよう構成される。本実施の形態の特徴は、集積回路２７がこうしてＮビット未満の送信データＭＦを送信するとしても、センサ装置３において元のＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元することができ、ホストコンピュータ４にはＮビットの内部デジタル値ＮＡが提供されるようにペン２及びセンサ装置３を構成する点にある。以下、この点について詳しく説明する。
【0033】
初めに、図２は本実施の形態の原理を説明する図である。集積回路２７は、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡを送信するにあたり、内部デジタル値ＮＡそのものに代え、図示した基準デジタル値ＭＳ及び相対デジタル値ＭＲのいずれかであるＭビット（Ｍ＜Ｎ－１）の送信デジタル値ＭＤと、送信デジタル値ＭＤの種類を示す１ビットの識別フラグＦとを含むＭ＋１ビットの送信データＭＦを送信するよう構成される。
【0034】
基準デジタル値ＭＳは内部デジタル値ＮＡに対応する値であり、具体的には、内部デジタル値ＮＡを圧縮することによって得られるＭビットのデジタル値により構成される。この圧縮は、図２の例では、内部デジタル値ＮＡの下位Ｎ－Ｍビットを切り捨てることによって実行されている。ただし、後述するように、他の圧縮方法で基準デジタル値ＭＳを得ることも可能である。
【0035】
相対デジタル値ＭＲは、供給対象の内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３に対して供給済みの内部デジタル値ＮＡとの相対値に対応するＭビットのデジタル値である。ここでいう供給済みの内部デジタル値ＮＡとは、実際に送信した送信デジタル値ＭＤから内部デジタル値ＮＡを復元したものであり、この送信デジタル値ＭＤを受信したセンサ装置３によって復元される内部デジタル値ＮＡと（後述する通信エラーがない限り）同じものとなる。相対値は、例えば、供給対象の内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３に対して供給済みの内部デジタル値ＮＡとの差分である。
【0036】
詳しくは後述するが、集積回路２７は、通信を開始したばかりで供給済みの内部デジタル値ＮＡが存在しない場合、内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能なものである場合（例えば、内部デジタル値ＮＡの下位Ｎ－Ｍビットがすべて０である場合）、又は、相対値をＭビットで表現できない場合に、基準デジタル値ＭＳを送信デジタル値ＭＤに設定する一方、供給済みの内部デジタル値ＮＡが存在し、内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能なものでなく（例えば、内部デジタル値ＮＡの下位Ｎ－Ｍビットに０でないビットが含まれ）、かつ、相対値をＭビットで表現できる場合に、相対デジタル値ＭＲを送信デジタル値ＭＤに設定するよう構成される。なお、相対値をＭビットで表現できない場合とは、例えば２の補数を用いてマイナスのデジタル値を表現する場合であれば、相対値が－２Ｍ－１～＋２Ｍ－１－１の範囲に含まれない値となった場合をいう。
【0037】
センサコントローラ３１は、Ｎビット未満の送信データＭＦをペン２から受信した場合、まず初めに、識別フラグＦに基づいてそれが基準デジタル値ＭＳ及び相対デジタル値ＭＲのいずれを含むかを判定する。その結果、基準デジタル値ＭＳを含むと判定した場合には、送信デジタル値ＭＤ（＝基準デジタル値ＭＳ）から内部デジタル値ＮＡを復元するとともに、復元した内部デジタル値ＮＡを図示しない内部メモリに格納するよう構成される。図２の例では、この復元は、下位Ｎ－Ｍビットを所定値（例えば０）で補うことによって実行される。この場合、最大でＮ－Ｍビット分の誤差が生じ得る。
【0038】
一方、相対デジタル値ＭＲを含むと判定した場合には、センサコントローラ３１は、内部メモリに格納されている値を用いて、送信デジタル値ＭＤ（＝相対デジタル値ＭＲ）から内部デジタル値ＮＡを復元するとともに、復元した内部デジタル値ＮＡを図示しない内部メモリに格納するよう構成される。上記した例のように相対デジタル値ＭＲを供給対象の内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３に対して供給済みの内部デジタル値ＮＡとの差分により構成する場合、この復元は、内部メモリに格納している値と受信した相対デジタル値ＭＲとを加算することによって実行される。相対デジタル値ＭＲにより復元した内部デジタル値ＮＡは、通信エラー等により送信データＭＦの欠落が生じない限り、誤差を含まずＮビットの精度を保ったデータとなる。
【0039】
このように、本実施の形態によれば、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡをＮビット未満（具体的にはＭ＋１ビット）の送信データＭＦにより供給することができる。そして、基準デジタル値ＭＳを送信する場合にはある程度の誤差が生じ得るが、この誤差は直後の相対デジタル値ＭＲにより解消することができるので、実質的には問題とならない。しかも、基準デジタル値ＭＳの送信に起因する誤差が発生するのは相対値が大きい場合、すなわち、内部デジタル値ＮＡの変化が大きい場合であり、そのような場合には、多少の誤差があっても（内部デジタル値ＮＡの変化が小さい場合に比べて）人間の知覚に対する影響は限定的となる。したがって、本実施の形態によれば、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減することが可能になると言える。以下、このような内部デジタル値ＮＡの供給を可能にするための具体的な構成について、詳しく説明する。
【0040】
図３は、集積回路２７の機能ブロックを示す略ブロック図である。図３に示すように、集積回路２７は機能的に、内部デジタル値取得部１００、送信デジタル値取得部１０１、送信部１０２、及び供給済内部デジタル値保持部１０３を含んで構成される。
【0041】
内部デジタル値取得部１００は、筆圧検出部２３の状態ＯＰＳ（或いは、その他の操作部の状態）を、Ｎビットの内部デジタル値に逐次変換する機能部である。内部デジタル値取得部１００は、変換により取得される一連の内部デジタル値ＮＡを、順次、送信デジタル値取得部１０１に供給する。
【0042】
送信デジタル値取得部１０１は、内部デジタル値取得部１００から供給された内部デジタル値ＮＡに基づいて送信デジタル値ＭＤ及び識別フラグＦを含む送信データＭＦを生成し、送信部１０２に供給する機能部である。送信デジタル値取得部１０１は、内部デジタル値ＮＡが新たに供給された場合に、該内部デジタル値ＮＡに基づいて、次に送信する送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳと相対デジタル値ＭＲのいずれを設定するかを判定し、判定結果に基づいて、基準デジタル値ＭＳと相対デジタル値ＭＲのいずれかを含む送信データＭＦを生成するよう構成される。
【0043】
この判定は、２つの判定によって構成される。１つ目は、内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能なものであるか否かの判定である。誤差なしで復元可能であると判定した送信デジタル値取得部１０１は、内部デジタル値ＮＡに対応する基準デジタル値ＭＳを取得し、次に送信する送信デジタル値ＭＤに設定する。
【0044】
２つ目は、供給済内部デジタル値保持部１０３に保持される供給済内部デジタル値ＮＳと供給対象の内部デジタル値ＮＡとの相対値がＭビットで表現可能なものであるか否かの判定であり、１つ目の判定において誤差なしでは復元できないと判定したことを受けて行われる。Ｍビットでは表現できないと判定した場合、送信デジタル値取得部１０１は、内部デジタル値ＮＡに対応する基準デジタル値ＭＳを取得し、次に送信する送信デジタル値ＭＤに設定する。一方、Ｍビットで表現できると判定した場合には、送信デジタル値取得部１０１は、相対値を相対デジタル値ＭＲとして取得し、次に送信する送信デジタル値ＭＤに設定する。
【0045】
なお、送信デジタル値取得部１０１は、１つ目の判定の前に、前回のペンアップ（ペン先端部２１がタッチ面３ｔから離れること）の後、基準デジタル値ＮＡが一度も送信されていないことを示す値（例えば内部デジタル値ＮＡが筆圧である場合であれば、０）が供給済内部デジタル値保持部１０３に保持されているか否かの判定をさらに行い、この判定の結果が肯定であれば、上記２つの判定によらず、次に送信する送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳを設定することとしてもよい。こうすることで、ペンダウン（ペン先端部２１がタッチ面３ｔに接触すること）時に、基準デジタル値ＮＡが送信されることなく相対デジタル値ＮＲが送信されてしまうことを防止することが可能になる。
【0046】
供給済内部デジタル値保持部１０３は、１つ以上のＮビットレジスタを含んで構成される機能部であり、供給済内部デジタル値ＮＳを保持する役割を担う。保持される供給済内部デジタル値ＮＳの具体的な保持内容は、送信デジタル値取得部１０１が生成した送信デジタル値ＭＤの内容に応じて決まる。例えば、送信デジタル値取得部１０１が送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳを設定した場合には、基準デジタル値ＭＳからの復元によって得られる内部デジタル値ＮＡ（内部デジタル値取得部１００によって取得された内部デジタル値ＮＡとは必ずしも一致しない）が供給済内部デジタル値保持部１０３に設定される。一方、送信デジタル値取得部１０１が送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲを設定した場合には、供給済内部デジタル値保持部１０３が保持している供給済内部デジタル値ＮＳを用いて相対デジタル値ＭＲから復元してなる内部デジタル値ＮＡが供給済内部デジタル値保持部１０３に設定される。この場合には、復元された内部デジタル値ＮＡと内部デジタル値取得部１００によって取得された内部デジタル値ＮＡとが必ず一致するので、復元された内部デジタル値ＮＡに代え、内部デジタル値取得部１００によって取得された内部デジタル値ＮＡを供給済内部デジタル値保持部１０３に設定することとしてもよい。
【0047】
ここで、内部デジタル値取得部１００による内部デジタル値ＮＡの取得は常に実行されているわけではなく、センサ装置３に対して内部デジタル値ＮＡを供給する必要がある場合（例えば、ペン２がセンサ装置３を検出している場合）にのみ行われる。送信デジタル値取得部１０１の動作は、内部デジタル値取得部１００から新たな内部デジタル値ＮＡが供給されたことに応じて実行されるので、場合によっては、供給済内部デジタル値保持部１０３の保持内容がいつまでも更新されない場合が生じ得る。そこで供給済内部デジタル値保持部１０３は、所定時間にわたり保持内容が更新されない場合に、保持内容を自律的に消去するよう構成される。
【0048】
送信部１０２は、送信デジタル値取得部１０１から供給された送信データＭＦを、ダウンリンク信号ＤＳを構成するデータ信号の一部として、アンテナ２２を介してセンサ装置３に送信する機能部である。
【0049】
図４は、集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。以下、同図を参照しながら、集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理について、より具体的に説明する。
【0050】
集積回路２７はまず初めに、操作部の状態ＯＰＳ（図３を参照）に基づいて、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡを取得する（ステップＳ１）。続いて集積回路２７は、ステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能なものであるか否かを判定する（ステップＳ３）。なお、この処理は、後述するステップＳ５の後に実行することとしてもよい。図２の例のように、基準デジタル値ＭＳを内部デジタル値ＮＡの上位Ｍビットにより構成し、下位Ｎ－Ｍビットを所定値（例えば０）で補うことにより基準デジタル値ＭＳから内部デジタル値ＮＡを復元するようにセンサ装置３を構成する場合であれば、この判定の結果は、内部デジタル値ＮＡの下位Ｎ－Ｍビットがすべて０である場合に肯定となり、そうでない場合に否定となる。集積回路２７は、この判定において誤差なしで復元できると判定した場合には、後述するステップＳ４で取得される相対値によらずステップＳ６に処理を移し、誤差なしでは復元できないと判定した場合にはステップＳ４に処理を移す。
【0051】
ステップＳ４において集積回路２７は、供給済内部デジタル値ＮＳとステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡとの相対値を取得する（ステップＳ４）。ここで取得される相対値は、例えば上述したように、供給済内部デジタル値ＮＳとステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡとの差分である。そして集積回路２７は、取得した相対値がＭビットで表現できる数値であるか否かを判定する（ステップＳ５）。集積回路２７は、この判定において表現できないと判定した場合にはステップＳ６に処理を移し、表現できると判定した場合にはステップＳ９に処理を移す。
【0052】
ステップＳ６において集積回路２７は、内部デジタル値ＮＡを圧縮することにより、Ｍビットの基準デジタル値ＭＳを取得する（ステップＳ６）。この圧縮は、例えば上述したように、内部デジタル値ＮＡの上位Ｍビットを取り出して基準デジタル値ＭＳとする処理である。
【0053】
ここで、図５を参照しながら、内部デジタル値ＮＡの圧縮方法について、より詳しく説明する。
【0054】
図５（ａ）（ｂ）はそれぞれ、内部デジタル値ＮＡの圧縮方法の一例を示す図である。なお、これらの図においては、Ｎ＝１２，Ｍ＝８の例を示している。いずれの圧縮方法も、相対的に大きなビット数で表現される離散値（内部デジタル値ＮＡ）を相対的に小さなビット数で表現される離散値（基準デジタル値ＭＳ）に変換する処理となっている。
【0055】
図５（ａ）に示す圧縮方法は、Ｎビットにより表現可能な２Ｎ種類の内部デジタル値ＮＡを小さいものから順に２Ｎ－Ｍずつ、合計２Ｍ個の範囲（以下、この範囲の大きさを「量子化ステップ」という）に区切り、各範囲に基準デジタル値ＭＳの値を割り当てるというものである。この圧縮方法は、内部デジタル値ＮＡの上位Ｍビットを取り出して基準デジタル値ＭＳとする処理に他ならない。したがって、図５（ａ）に示す圧縮方法を採用する場合には、内部デジタル値ＮＡの上位Ｍビットを取り出すという処理により基準デジタル値ＭＳを取得するよう、集積回路２７を構成することが好ましい。また、基準デジタル値ＭＳを受信したセンサ装置３は、上述したように、下位Ｎ－Ｍビットを所定値（例えば０）で補うことによって、内部デジタル値ＮＡを復元することが好ましい。
【0056】
図５（ｂ）に示す圧縮方法は、２Ｎ種類の内部デジタル値ＮＡを小さいものから順に２Ｍ個の範囲に区切り、各範囲に基準デジタル値ＭＳの値を割り当てるという点では図５（ａ）に示す圧縮方法と同様であるが、内部デジタル値ＮＡの値が小さいほど量子化ステップが小さくなるように範囲の境目を調節している点で、図５（ａ）に示す圧縮方法と異なっている。図５（ｂ）には、内部デジタル値ＮＡが０～５である場合の量子化ステップを１とし、内部デジタル値ＮＡが６２０～６５８である場合の量子化ステップを１３とし、内部デジタル値ＮＡが２０４２～２１３３である場合の量子化ステップを２３とし、内部デジタル値ＮＡが３９６８～４０９５である場合の量子化ステップを３２とする例を示しているが、図示しない中間の内部デジタル値ＮＡについても、内部デジタル値ＮＡの上昇に伴って段階的に上昇するように量子化ステップを設定することが好ましい。
【0057】
図５（ｂ）に示す圧縮方法を採用する場合には、各内部デジタル値ＮＡに基準デジタル値ＭＳを対応付けるテーブルを予め記憶しておき、このテーブルを参照することにより内部デジタル値ＮＡを基準デジタル値ＭＳに変換するよう集積回路２７を構成することが好ましい。また、基準デジタル値ＭＳを受信したセンサ装置３については、各基準デジタル値ＭＳに、対応する内部デジタル値ＮＡの範囲に属する複数の値のうちの１つ（例えば中央値又は最大値）を対応付けるテーブルを予め記憶しておき、このテーブルを参照することにより基準デジタル値ＭＳから内部デジタル値ＮＡを復元するよう構成することが好ましい。
【0058】
図５（ａ）（ｂ）いずれの圧縮方法によっても、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡがＭビットの基準デジタル値ＭＳに圧縮されることになるが、図５（ｂ）の圧縮方法によれば、図５（ａ）の圧縮方法に比べて、内部デジタル値ＮＡが小さい場合の基準デジタル値ＭＳの圧縮率を小さくすることができる。このような図５（ｂ）の圧縮方法は、内部デジタル値ＮＡが筆圧値を表すものである場合に特に有利である。つまり、筆圧値には、その値が小さいほどユーザが誤差に敏感になるという性質があるが、図５（ｂ）の圧縮方法によれば、筆圧値が小さい（すなわち、内部デジタル値ＮＡが小さい）ほど基準デジタル値ＭＳの圧縮率を小さくすることができる。したがって、図５（ｂ）の圧縮方法によれば、基準デジタル値ＭＳの送信時に生じ得る誤差をユーザに感じさせてしまう可能性を低減することが可能になると言える。
【0059】
図４に戻る。ステップＳ６で基準デジタル値ＭＳを取得した集積回路２７は、取得した基準デジタル値ＭＳを送信デジタル値ＭＤに設定する（ステップＳ７）とともに、基準デジタル値ＭＳから内部デジタル値ＮＡを復元する（ステップＳ８）。この復元は、センサ装置３が行う復元と同じ方法で実行される。
【0060】
処理をステップＳ９に進めた場合の集積回路２７は、Ｍビットで表現された相対値である相対デジタル値ＭＲを送信デジタル値ＭＤに設定する（ステップＳ９）とともに、供給済内部デジタル値ＮＳを用いて、相対デジタル値ＭＲから内部デジタル値ＮＡを復元する（ステップＳ１０）。この復元も、センサ装置３が行う復元と同じ方法で実行される。
【0061】
ステップＳ８又はステップＳ１０を実行した集積回路２７は、次に、復元した内部デジタル値ＮＡを供給済内部デジタル値保持部１０３に設定する（ステップＳ１１）。そして、送信デジタル値ＭＤに設定した値に応じた識別フラグＦを送信デジタル値ＭＤに付してなる送信データＭＦを送信し（ステップＳ１２）、ステップＳ１に戻って処理を継続する。
【0062】
図６及び図７は、図４に示した処理の過程で使用する各値の具体的な例を示す図である。図６には、送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳを設定する場合（すなわち、図４のステップＳ６が実行される場合）を示し、図７には、送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲを設定する場合（すなわち、図４のステップＳ９が実行される場合）を示している。また、図６及び図７には、内部デジタル値ＮＡから基準デジタル値ＭＳを取得する方法として図５（ａ）に示した圧縮方法を用いる場合を示している。
【0063】
初めに図６を参照すると、この場合の送信デジタル値ＭＤには、内部デジタル値ＮＡの上位Ｍビットである基準デジタル値ＭＳが設定される。そして送信データＭＦは、基準デジタル値ＭＳと、基準デジタル値ＭＳを示す値（第１の値。例えば「１」）を有する識別フラグＦとにより構成される。送信データＭＦを送信した後の供給済内部デジタル値ＮＳ（ステップＳ１１で供給済内部デジタル値保持部１０３に設定されるもの）は、基準デジタル値ＭＳから復元される内部デジタル値ＮＡ、すなわち、基準デジタル値ＭＳの下位にＮ－Ｍビット分の「０」を付加した値となる。
【0064】
次に図７を参照すると、この場合の送信デジタル値ＭＤには、内部デジタル値ＮＡと供給済内部デジタル値ＮＳとから算出されたＭビットの相対デジタル値ＭＲが設定される。そして送信データＭＦは、相対デジタル値ＭＲと、相対デジタル値ＭＲを示す値（第１の値とは異なる第２の値。例えば「０」）を有する識別フラグＦとにより構成される。送信データＭＦを送信した後の供給済内部デジタル値ＮＳ（ステップＳ１１で供給済内部デジタル値保持部１０３に設定されるもの）は、供給済内部デジタル値ＮＳを用いて相対デジタル値ＭＲから復元される内部デジタル値ＮＡ、すなわち、ステップＳ１で取得される内部デジタル値ＮＡそのものとなる。
【0065】
図８は、センサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理を示すフロー図である。以下、同図を参照しながら、センサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理について、詳しく説明する。
【0066】
センサコントローラ３１はまず初めに、例えばセンサ３０を介して送信データＭＦを受信する（ステップＳ２０）。そして、その中に含まれる識別フラグＦに基づき、送信データＭＦ内の送信デジタル値ＭＤが基準デジタル値ＭＳであるか相対デジタル値ＭＲであるかを判定する（ステップＳ２１）。
【0067】
ステップＳ２１において基準デジタル値ＭＳであると判定した場合、センサコントローラ３１は、受信したＭビットの送信デジタル値ＭＤ（＝基準デジタル値ＭＳ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理を行う（ステップＳ２２）。この処理の具体的な内容は、図５（ａ）（ｂ）を参照しながら説明したとおりである。
【0068】
一方、ステップＳ２１において相対デジタル値ＭＲであると判定したセンサコントローラ３１は、後述するステップＳ２４により以前に内部メモリに格納されている値を用いて、受信したＭビットの送信デジタル値ＭＤ（＝相対デジタル値ＭＲ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理を行う（ステップＳ２３）。この処理は、図４のステップＳ４でペン２が相対値の取得に使用した方法の逆処理（例えば、内部メモリに格納されている値に相対デジタル値ＭＲを加算する処理）により実行される。
【0069】
ステップＳ２２又はステップＳ２３を実行したセンサコントローラ３１は、次に、復元したＮビットの内部デジタル値ＮＡをホストコンピュータ４（図１を参照）に出力するとともに、内部メモリに格納する（ステップＳ２４）。その後、センサコントローラ３１は、ステップＳ２０に処理を戻して次の送信データＭＦの受信を待機する。ステップＳ２４で内部メモリに格納された内部デジタル値ＮＡは、次にステップＳ２３を実行する際に使用される。
【0070】
以上説明したように、本実施の形態によれば、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡをＮビット未満（具体的にはＭ＋１ビット）の送信データＭＦにより供給することができるので、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減することが可能になる。
【0071】
また、本実施の形態によれば、基準デジタル値ＭＳもＭビットとしているので、送信データＭＦの送信を固定長通信により行うことが可能になる。この場合、基準デジタル値ＭＳを受信した直後においては、センサ装置３で復元される内部デジタル値ＮＡに誤差が含まれ得るが、この誤差は、その後に送信される相対デジタル値ＭＲにより解消される。
【0072】
また、本実施の形態によれば、図５（ｂ）に示す圧縮方法を使用して基準デジタル値ＭＳを取得することにより、基準デジタル値ＭＳの送信時に生じ得る誤差をユーザに感じさせてしまう可能性を低減することが可能になる。
【0073】
また、本実施の形態によれば、一定の場合に、相対デジタル値ＭＲに代えて基準デジタル値ＭＳを送信することとしているので、通信エラーなどによりペン２が取得している内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３が取得している内部デジタル値ＮＡの間に誤差が生じたとしても、基準デジタル値ＭＳの送受信後には誤差を解消することが可能になる。以下、この効果について、図９（ａ）（ｂ）を参照しながら詳しく説明する。
【0074】
図９（ａ）は、ペン２及びセンサ装置３のそれぞれにおいて取得される各種デジタル値の時間変化を示す図である。なお、同図においては、Ｎ＝１２、Ｍ＝７としている。同図の例では、時刻ｔ１，ｔ７では送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳ（網掛けした値）が設定され、時刻ｔ２～ｔ６では送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲ（網掛けなしの値）が設定されている。
【0075】
時刻ｔ１は、ペン２からセンサ装置３への内部デジタル値ＮＡの供給が開始された時刻である。時刻ｔ１以前の段階では、供給済内部デジタル値保持部１０３には、ペン２とセンサ装置３の前回の通信において最後に書き込まれた内部デジタル値ＮＡが保持されている。こうして保持されている内部デジタル値ＮＡと、新たに取得された内部デジタル値ＮＡとの相対値は、例えば例示した「－２００」のように大きな値になることが通常であるため、時刻ｔ１でも、基準デジタル値ＭＳが送信されている。ただし、集積回路２７は、ペン２とセンサ装置３の通信が終了した場合に、供給済内部デジタル値保持部１０３の保持内容を所定値で上書きすることとしてもよい。この所定値の具体的な値は特に限定されないが、内部デジタル値ＮＡが通常取り得る値からかけ離れた値（例えば、最大値「４０９５（＝１１１１１１１１１１１１）」）とすることが好ましい。こうすることで、次回の通信で最初に相対デジタル値ＮＲが送信されてしまうことを防止することが可能になる。また、時刻ｔ７で基準デジタル値ＭＳを送信しているのは、内部デジタル値ＮＡ「１０８８（＝０１０００１００００００）」と、この内部デジタル値ＮＡから得られる基準デジタル値ＭＳ「３４（＝０１０００１０）」の末尾にＮ－Ｍ個分の「０」を追加してなる値「１０８８（＝０１０００１００００００）」とが一致しており、図４のステップＳ３の判定結果が肯定となったためである。
【0076】
ここで、図９（ａ）においては、時刻ｔ４，ｔ５で通信エラーが発生し、センサ装置３に送信データＭＦが到達しなかった結果、時刻ｔ４～ｔ６では、ペン２が取得した内部デジタル値ＮＡと、センサ装置３で復元された内部デジタル値ＮＡとが不一致となっている。しかし、時刻ｔ７でペン２が基準デジタル値ＭＳを送信したことにより、これらは再び一致した状態に戻っている。このように、本実施の形態によれば、内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能である場合に送信される基準デジタル値ＭＳにより、通信エラーにより生じた誤差を解消することができる。
【0077】
次に、図９（ｂ）も、ペン２及びセンサ装置３のそれぞれにおいて取得される各種デジタル値の時間変化を示す図である。同図においても、Ｎ＝１２、Ｍ＝７としている。同図の例における時刻ｔ６までの状況は図９（ａ）と同じであり、時刻ｔ４～ｔ６では、ペン２が取得した内部デジタル値ＮＡと、センサ装置３で復元された内部デジタル値ＮＡとが不一致となっている。その後、時刻ｔ７で内部デジタル値ＮＡが大きく変化した結果、相対値がＭビットで表現できる範囲（Ｍ＝７では－６４～＋６３）を超えたため、ペン２は、時刻ｔ７では基準デジタル値ＭＳを送信している。その結果、図９（ａ）の場合と同様に、時刻ｔ７では、ペン２が取得した内部デジタル値ＮＡと、センサ装置３で復元された内部デジタル値ＮＡとが再び一致している。このように、本実施の形態によれば、相対値がＭ－１ビットで表現できない場合に送信される基準デジタル値ＭＳによっても、通信エラーにより生じた誤差を解消することができる。なお、こうして基準デジタル値ＭＳを送信した際にはペン２が取得した内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３で復元された内部デジタル値ＮＡとが一致せず誤差が残る可能性があるが、上述したように、この誤差は直後の相対デジタル値ＭＲにより解消するものであり、しかも、この誤差が人間の知覚に与える影響は限定的であるので、特に問題にはならない。
【0078】
図１０～図１３は、本実施の形態の実施例を示す図である。図１１～図１３の上段に示した曲線は、図１０に示す３つのストロークＡ１～Ａ３をユーザがペン２を用いて入力した場合に、集積回路２７（図３を参照）によって順次取得される内部デジタル値ＮＡ（筆圧値）を示している。また、中抜き丸印は、そのタイミングで送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定されていること、及び、設定される基準デジタル値ＭＳの具体的な値を示し、中抜き三角印は、そのタイミングで送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲが設定されていること、及び、設定される相対デジタル値ＭＲの具体的な値を示している。さらに、図１１～図１３の下段に示した曲線は、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差を示している。なお、図１１及び図１２にはＮ＝１０、Ｍ＝７の例を示し、図１３にはＮ＝１２、Ｍ＝７の例を示している。また、図１２には、図４に示したステップＳ３の判定結果を否定に固定した場合（つまり、基準デジタル値ＭＳから誤差なしで内部デジタル値ＮＡを復元可能であっても、そのことを理由としては基準デジタル値ＭＳの送信を行わない場合）の例を示している。
【0079】
初めに図１１を参照すると、各ストロークの初め及び終わりの内部デジタル値ＮＡが大きく変化している部分では送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定されており、一方で、各ストロークの中ほどの内部デジタル値ＮＡの変化が小さい部分では、一部を除き、送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲが設定されていることが理解される。また、各ストロークの中ほどでは、送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定されている場合を含めて、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差が０の状態が継続していることが理解される。送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定されており、かつ、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差が０になる場合とは、要するに、図４のステップＳ３の判定結果が肯定であったことにより、送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定された場合である。さらに、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差の絶対値は、最大でも４であることが理解される。
【0080】
図１１の例から、本実施の形態によれば、少なくともＮ＝１０、Ｍ＝７の場合には、十分に誤差の小さい状態でペン２からセンサ装置３に内部デジタル値ＮＡを伝達できていると言える。したがって、本実施の形態を実際のペンシステム１に適用し、内部デジタル値ＮＡ送信のために使用される通信リソースを削減することが可能になると言えるので、本実施の形態によれば、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減できることになる。
【0081】
次に図１２を参照すると、ステップＳ３をスキップしても、ステップＳ３を実行する場合と同様の結果が得られることが理解される。したがってこの場合には、内部デジタル値ＮＡが基準デジタル値ＭＳから誤差なしで復元可能か否かを判定し、その結果に応じて処理を変える構成は必須でないと言える。
【0082】
最後に図１３を参照すると、同図の例では、送信デジタル値ＭＤに基準デジタル値ＭＳが設定されるケースが図１１に比べて非常に多くなっており、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差の絶対値も、広い範囲にわたって大きな値（最大で１５）となっている。これでは本実施の形態を実際のペンシステム１に適用することは難しいので、Ｎ＝１２、Ｍ＝７の場合には、本実施の形態によってペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減できるとは言いにくい。Ｎ＝１２、Ｍ＝７の場合にも効果が得られるようにするためには、さらなる工夫が必要である。以下に記述する第２及び第３の実施の形態においては、そのような工夫の一例を説明する。
【0083】
図１４は、本発明の第２の実施の形態の原理を説明する図である。本実施の形態は、第１の実施の形態でも使用した相対デジタル値ＭＲに加え、中間精度相対デジタル値ＭＭを用いる点で第１の実施の形態と相違し、その他の点では第１の実施の形態と同様である。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を続ける。
【0084】
本実施の形態による集積回路２７は、Ｎビットの内部デジタル値ＮＡを送信するにあたり、内部デジタル値ＮＡそのものに代え、図示したＭビットの基準デジタル値ＭＳ、Ｌビット（Ｌ＜Ｍ）の中間精度相対デジタル値ＭＭ、又はＬビットの相対デジタル値ＭＲのいずれかである送信デジタル値ＭＤを含むＮビット未満ビットの送信データＭＦを送信するよう構成される。なお、図１４にはＬ＝Ｍ－１の例を示しており、以下では、この例を前提として説明を続ける。ただし、ＬはＭ未満の整数であればよく、Ｌ＝Ｍ－１でなくても構わない。
【0085】
送信デジタル値ＭＤが基準デジタル値ＭＳである場合、送信データＭＦには１つの識別フラグＦ１が含まれる。一方、送信デジタル値ＭＤが中間精度相対デジタル値ＭＭ又は相対デジタル値ＭＲである場合、送信データには２つの識別フラグＦ１，Ｆ２が含まれる。識別フラグＦ１は、送信デジタル値が基準デジタル値ＭＳである場合に第１の値（例えば「１」）となり、送信デジタル値が基準デジタル値ＭＳでない場合に第１の値と異なる第２の値（例えば「０」）となる１ビットのデータである。識別フラグＦ１は、送信デジタル値が中間精度相対デジタル値ＭＭである場合に第３の値（例えば「１」）となり、送信デジタル値が相対デジタル値ＭＲである場合に第３の値と異なる第４の値（例えば「０」）となる１ビットのデータである。
【0086】
本実施の形態による相対デジタル値ＭＲは、第１の実施の形態で説明した相対値がＬビットで表現できるものである場合に、Ｌビットで表現された相対値によって構成される。また、中間精度相対デジタル値ＭＭは、第１の実施の形態で説明した相対値がＬ＋Ｋビット（１≦Ｋ≦Ｎ－Ｍ）で表現できるものである場合に、Ｌ＋Ｋビットで表現された相対値の上位Ｌビットによって構成される。なお、図５（ｂ）に示した圧縮方法と同様の圧縮方法によって内部デジタル値ＮＡを圧縮することにより、中間精度相対デジタル値ＭＭを得ることとしてもよい。
【0087】
図１５は、本実施の形態による集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。以下、この図１５を参照しながら、本実施の形態による集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理について、詳しく説明する。なお、図１５の処理フローは、図４の一部を置き換えるものとなっている。
【0088】
本実施の形態による集積回路２７は、図４のステップＳ４を実行することによって供給済内部デジタル値ＮＳと内部デジタル値ＮＡとの相対値を取得した後、取得した相対値がＬビットで表現できるものであるか否かを判定する（ステップＳ３０）。集積回路２７は、この判定において表現できないと判定した場合にはステップＳ３３に処理を移し、表現できると判定した場合にはステップＳ３１に処理を移す。
【0089】
ステップＳ３１において集積回路２７は、Ｌビットで表現された相対値である相対デジタル値ＭＲを送信デジタル値ＭＤに設定し（ステップＳ３１）、図４に示したステップＳ１０に処理を移す。
【0090】
一方、ステップＳ３３において集積回路２７は、ステップＳ４で取得した相対値がＬ＋Ｋビットで表現できるものであるか否かを判定する（ステップＳ３３）。集積回路２７は、この判定において表現できないと判定した場合には図４のステップＳ６に処理を移し、表現できると判定した場合にはステップＳ３４に処理を移す。
【0091】
ステップＳ３４において集積回路２７は、Ｌ＋Ｋビットで表現された相対値の上位Ｌビットである中間精度相対デジタル値ＭＭを送信デジタル値ＭＤに設定し（ステップＳ３４）、供給済内部デジタル値ＮＳを用いて、中間精度相対デジタル値ＭＭから内部デジタル値ＮＡを復元した後（ステップＳ３５）、図４に示したステップＳ１１に処理を移す。この復元は、図４に示したステップＳ８，Ｓ１０と同様、センサ装置３が行う復元と同じ方法で実行される。
【0092】
図１６は、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理を示すフロー図である。以下、同図を参照しながら、本実施の形態によるセンサコントローラ３１が行う内部デジタル値ＮＡの受信処理について、詳しく説明する。なお、図１６の処理フローは、図８の一部を置き換えるものとなっている。
【0093】
本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、図８のステップＳ２０を実行することによって送信データＭＦを受信した後、その中に含まれる識別フラグＦ１に基づき、送信データＭＦ内の送信デジタル値ＭＤが基準デジタル値ＭＳであるか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【0094】
ステップＳ４０において基準デジタル値ＭＳであると判定した場合、センサコントローラ３１は、図８のステップＳ２２（基準デジタル値ＭＳから内部デジタル値ＮＡを復元するステップ）に処理を移す。一方、ステップＳ４０において基準デジタル値ＭＳでないと判定した場合、センサコントローラ３１はさらに、受信した送信データＭＦ内に含まれる識別フラグＦ２に基づき、送信データＭＦ内の送信デジタル値ＭＤが相対デジタル値ＭＲと中間精度相対デジタル値ＭＭとのいずれであるかを判定する（ステップＳ４１）。
【0095】
ステップＳ４１において相対デジタル値ＭＲであると判定したセンサコントローラ３１は、図８に示したステップＳ２４により以前に内部メモリに格納されている値を用いて、受信したＬビットの送信デジタル値ＭＤ（＝相対デジタル値ＭＲ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理を行う（ステップＳ４２）。この処理は、図４のステップＳ４でペン２が相対値の取得に使用した方法の逆処理により実行される。
【0096】
一方、ステップＳ４１において中間精度相対デジタル値ＭＭであると判定したセンサコントローラ３１は、図８に示したステップＳ２４により以前に内部メモリに格納されている値を用いて、受信したＬビットの送信デジタル値ＭＤ（＝中間精度相対デジタル値ＭＭ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理を行う（ステップＳ４３）。この処理は、まず送信デジタル値ＭＤの下位にＫビット分の「０」を付加することによってＬ＋Ｋビットのデジタル値を取得し、このデジタル値に図４のステップＳ４でペン２が相対値の取得に使用した方法の逆処理を施すことによって実行される。
【0097】
ステップＳ４２又はステップＳ４３を実行したセンサコントローラ３１は、図８のステップＳ２４（復元したＮビットの内部デジタル値ＮＡを出力するとともに内部メモリに格納するステップ）に処理を移す。
【0098】
図１７は、本実施の形態の実施例を示す図である。同図上段の曲線、中抜き丸印、中抜き三角印、及び、同図下段の曲線の意味は、図１１～図１３のものと同様である。図１７の上段に示した黒四角印は、そのタイミングで送信デジタル値ＭＤに中間精度相対デジタル値ＭＭが設定されていること、及び、設定される中間精度相対デジタル値ＭＭの具体的な値を示している。なお、図１７には、図１３と同じくＮ＝１２、Ｍ＝８の例を示している。なお、Ｌ＝Ｍ－１＝７である。
【0099】
図１７から理解されるように、本実施例では、内部デジタル値ＮＡの変化が中程度のところで送信デジタル値ＭＤに中間精度相対デジタル値ＭＭが設定されている。その結果として、図１３の例と比べて明らかに、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差が大きくなる範囲が小さくなっている。その結果として、本実施の形態は、第１の実施の形態に比べて実際のペンシステム１に採用する際の支障が少ないと言えるので、本実施の形態によれば、Ｎ＝１２、Ｍ＝８の場合にも、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減できると言える。
【0100】
なお、本実施の形態では、１種類の中間精度相対デジタル値ＭＭを用いる例を説明したが、複数種類の中間精度相対デジタル値ＭＭを用いることとしてもよい。例えば、Ｌ＋Ｋ１ビット（１≦Ｋ１≦Ｎ－Ｍ）で表現された相対値の上位Ｌビットである中間精度相対デジタル値と、Ｌ＋Ｋ２ビット（１≦Ｋ２≦Ｎ－ＭかつＫ２＞Ｋ１）で表現された相対値の上位Ｌビットである中間精度相対デジタル値とを用いることとしてもよい。この場合、識別フラグは、例えば、中間精度相対デジタル値の種類数が増加するか又は減少するかを識別するものであってもよい。
【0101】
また、相対値又は相対値の変化量に応じて適応的に、中間精度相対デジタル値ＭＭの１ビットにより示される値の大きさ（すなわち、Ｋの値）を変化させることとしてもよい。この場合、識別フラグは、中間精度相対デジタル値ＭＭの１ビットにより示される値の大きさの変更比率（すなわち、変更前のＫと変更後のＫの比率）を示すものであってもよい。
【0102】
また、本実施の形態では、基準デジタル値ＭＳに１ビットの識別フラグを付加し、相対デジタル値ＭＲ及び中間精度相対デジタル値ＭＭに２ビットの識別フラグを付加する例を説明したが、相対デジタル値ＭＲ及び中間精度相対デジタル値ＭＭのいずれか一方に１ビットの識別フラグを付加し、相対デジタル値ＭＲ及び中間精度相対デジタル値ＭＭのいずれか他方及び基準デジタル値ＭＳに２ビットの識別フラグを付加することとしてもよい。こうすることにより、相対デジタル値ＭＲ及び中間精度相対デジタル値ＭＭのいずれか一方のビット数をＭビットとし、相対デジタル値ＭＲ及び中間精度相対デジタル値ＭＭのいずれか他方及び基準デジタル値ＭＳをＬビットとすることが可能になる。要するに、どのタイプの筆圧表現（基準デジタル値ＭＳ、中間精度相対デジタル値ＭＭ、相対デジタル値ＭＲなど）にフラグ用ビット数を幾つ割くか、という点は任意に決定されることができる。
【0103】
図１８は、本発明の第３の実施の形態による集積回路２７が行う内部デジタル値ＮＡの送信処理を示すフロー図である。なお、図１８の処理フローは、図４の一部を置き換えるものとなっている。本実施の形態は、供給済内部デジタル値ＮＳと内部デジタル値ＮＡとの相対値に代えて内部デジタル値ＮＡの予測値Ｐと内部デジタル値ＮＡとの相対値を用いる点で第１の実施の形態と相違し、その他の点では第１の実施の形態と同様である。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を続ける。
【0104】
本実施の形態による集積回路２７の供給済内部デジタル値保持部１０３は、過去所定回数分の内部デジタル値ＮＡ（ステップＳ１１で設定されるもの）を記憶するように構成される。そして本実施の形態による集積回路２７は、図１８に示すように、ステップＳ３の否定判定の後に、記憶しておいた過去所定回数分の内部デジタル値ＮＡから、所定の予測ルールによって内部デジタル値ＮＡの予測値Ｐを取得する処理を行う（ステップＳ５０）。この処理は、例えば過去所定回数分の内部デジタル値ＮＡの補間曲線に基づいて実行され得る。一例として、過去２回分の内部デジタル値ＮＡの補間曲線に基づく例を詳しく説明すると、まず、過去２回分の内部デジタル値ＮＡの補間曲線を求める。この場合の補間曲線は直線であり、例えば過去２回分の内部デジタル値ＮＡが「１１００」「１０９０」であったとすると、補間曲線としてＮＡ（ｎ）＝－１０ｎ＋１０８０が求められる。ただし、ＮＡ（ｎ）はｎ回目の内部デジタル値ＮＡを表し、ｎは、前々回が－２、前回が－１、今回か０となる数値である。こうして求めた補間曲線にｎ＝０を代入することによって、予測値Ｐを「１０８０」と求めることができる。
【0105】
ステップＳ５０を実行した集積回路２７は、図４のステップＳ４に代えて、予測値ＰとステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡとの相対値を取得する処理を行う（ステップＳ５１）。ここで取得される相対値は、例えば、予測値ＰとステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡとの差分である。その後、集積回路２７は処理をステップＳ５に処理を移し、図４を参照して説明した処理を実行する。
【0106】
【0107】
本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、内部メモリに過去所定回数分の内部デジタル値ＮＡ（ステップＳ２４で格納されるもの）を記憶するように構成される。そして本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、図１９に示すように、ステップＳ２１において送信データＭＦ内の送信デジタル値ＭＤが相対デジタル値ＭＲであると判定した場合に、記憶しておいた過去所定回数分の内部デジタル値ＮＡから、所定の予測ルールによって内部デジタル値ＮＡの予測値Ｐを取得する処理を行う（ステップＳ６０）。この処理は、図１８のステップＳ５０と同じ方法で実行される。
【0108】
ステップＳ６０を実行したセンサコントローラ３１は、図８のステップＳ２３に代えて、予測値Ｐを用いて、受信したＭビットの送信デジタル値ＭＤ（＝相対デジタル値ＭＲ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理を行う（ステップＳ６１）。この処理は、図８のステップＳ５１でペン２が相対値の取得に使用した方法の逆処理（例えば、予測値Ｐに相対デジタル値ＭＲを加算する処理）により実行される。その後、センサコントローラ３１は処理をステップＳ２４に移し、図８を参照して説明した処理を実行する。
【0109】
図２０は、本実施の形態の実施例を示す図である。同図上段の曲線、中抜き丸印、中抜き三角印、及び、同図下段の曲線の意味は、図１１～図１３、図１７のものと同様である。図２０には、図１３及び図１７と同じくＮ＝１２、Ｍ＝７の例を示している。
【0110】
図２０から理解されるように、本実施例では、図１３及び図１７の例と比べて明らかに、元の内部デジタル値ＮＡと送信デジタル値ＭＤから復元される内部デジタル値ＮＡとの誤差が大きくなる範囲が小さくなっている。その結果として、本実施の形態は、第２の実施の形態よりもさらに実際のペンシステム１に採用する際の支障が少ないと言えるので、本実施の形態によっても、Ｎ＝１２、Ｍ＝７の場合にも、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足を軽減できると言える。
【0111】
図２１は、本発明の第４の実施の形態によるペン２及びセンサ装置３のそれぞれにおいて取得される各種デジタル値の時間変化を示す図である。同図に示すように、本実施の形態は、センサ装置３からペン２に対して参照値Ｒｅｆを供給し、この参照値Ｒｅｆにより供給済内部デジタル値ＮＳを更新する点で第１の実施の形態と相違し、その他の点では第１の実施の形態と同様である。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を続ける。
【0112】
本実施の形態によるセンサコントローラ３１は、図２１に示すように、内部メモリに記憶している内部デジタル値ＮＡ（ステップＳ２４で格納されるもの）を参照値Ｒｅｆとして、任意のタイミングでアップリンク信号ＵＳによりペン２に向けて送信するように構成される。この任意のタイミングは、例えば、センサコントローラ３１がペン２を検出した直後であってもよいし、センサコントローラ３１が最後に送信データＭＦを受信してから所定時間が経過したタイミングであってもよいし、乱数により決定されるタイミングであってもよいし、周期的に到来するタイミングであってもよいし、これらのタイミングのうちの２つ以上の組み合わせであってもよい。参照値Ｒｅｆを送信した後、センサコントローラ３１は、次の参照値Ｒｅｆを送信するまで、又は、基準デジタル値ＭＳを受信するまで、ステップＳ２４をスキップする。その結果、センサコントローラ３１の内部メモリには参照値Ｒｅｆが記憶され続け、図８のステップＳ２３では、参照値Ｒｅｆを用いて、受信したＭ－１ビットの送信デジタル値ＭＤ（＝相対デジタル値ＭＲ）からＮビットの内部デジタル値ＮＡを復元する処理が行われることになる。
【0113】
図２２は、本実施の形態による集積回路２７の機能ブロックを示す略ブロック図である。同図に示すように、本実施の形態による集積回路２７は機能的に受信部１０４をさらに含んで構成される。受信部１０４は、アンテナ２２を介してアップリンク信号ＵＳを受信するとともに、受信したアップリンク信号ＵＳから参照値Ｒｅｆを取り出し、供給済内部デジタル値保持部１０３に設定する機能部である。
【0114】
本実施の形態による集積回路２７は、供給済内部デジタル値保持部１０３に保持される値に応じて、内部デジタル値ＮＡをセンサ装置３に対して供給するための動作を行う。具体的に説明すると、集積回路２７は、参照値Ｒｅｆが供給済内部デジタル値保持部１０３に設定されるまでは、図２１にも示したように、第１の実施の形態と同じ処理を実行する。しかし、一旦参照値Ｒｅｆが供給済内部デジタル値保持部１０３に設定されると、その後は、図４のステップＳ１０経由で実行される限り、図４のステップＳ１１をスキップする。その結果、送信デジタル値ＭＤに相対デジタル値ＭＲが設定され続ける間、供給済内部デジタル値ＮＳは参照値Ｒｅｆであり続け、図４のステップＳ４では、参照値ＲｅｆとステップＳ１で取得した内部デジタル値ＮＡとの相対値が取得されることになる。
【0115】
ペン２及びセンサ装置３が以上のような処理を実行することにより、図２１に示すように、一旦参照値Ｒｅｆのやり取りが行われた後は、参照値Ｒｅｆに基づいて相対値の生成及び内部デジタル値ＮＡの復元が行われることになる。この処理は、図２１に示す例のように、通信エラーが発生した場合に特に有効である。すなわち、通信エラーによってペン２が取得している内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３が取得している内部デジタル値ＮＡの間に誤差が生じたとしても、参照値Ｒｅｆの送受信後には誤差を解消することが可能になる。
【0116】
以上説明したように、本実施の形態によれば、通信エラーなどによりペンが取得しているデジタル値とセンサ装置が取得しているデジタル値の間に誤差が生じたとしても、参照値の送受信後には誤差を解消することが可能になる。
【0117】
なお、本実施の形態では、一旦参照値Ｒｅｆが供給済内部デジタル値保持部１０３に設定されると、その後は、集積回路２７の処理が図４のステップＳ１０経由で実行される限り、図４のステップＳ１１をスキップする例を説明したが、ステップＳ１１のスキップは、参照値Ｒｅｆが供給済内部デジタル値保持部１０３に設定された直後の１回に限ることとしてもよい。この場合、例えば図２１の時刻ｔ６では、送信後の供給済内部デジタル値ＮＳとして１０３０が設定されることになる。このようにしても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0118】
図２３は、本発明の第５の実施の形態による集積回路２７が行う処理を示すフロー図である。本実施の形態は、集積回路２７が２つの動作モードで動作でき、しかも、センサ装置３から集積回路２７の動作モードを切り替え可能である点で第１の実施の形態と相違し、その他の点では第１の実施の形態と同様である。以下では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明を続ける。
【0119】
本実施の形態による集積回路２７は、図４の通りに動作を行う相対デジタル値利用モードと、図４のステップＳ３～Ｓ５をスキップし、ステップＳ１の後に常にステップＳ６以降の処理を行う常時基準デジタル値利用モードとのいずれかで動作するように構成される。これらの切り替えは、センサ装置３により、アップリンク信号ＵＳに含まれるコマンドを用いて実行される。
【0120】
集積回路２７の動作について説明すると、図２３に示すように、集積回路２７はまず、アップリンク信号ＵＳを受信する（ステップＳ７０）。そして、その中に動作モードを指示するコマンドが含まれるか否かを判定する（ステップＳ７１）。含まれていなければ、現在の動作モードを維持し、処理をステップＳ７０に戻す。含まれていれば、さらに相対デジタル値利用モードと常時基準デジタル値利用モードのいずれが指示されているかを判定し、相対デジタル値利用モードが指示されていた場合には相対デジタル値利用モードにエントリし（ステップＳ７２）、常時基準デジタル値利用モードが指示されていた場合には常時基準デジタル値利用モードにエントリする（ステップＳ７３）。その後、集積回路２７は、処理をステップＳ７０に戻す。
【0121】
本実施の形態によれば、センサ装置３が基準デジタル値ＭＳを必要とする場合に、センサ装置３からの指示でペン２に基準デジタル値ＭＳを送らせることが可能になる。したがって、例えば通信エラーが発生したことによってペン２が取得している内部デジタル値ＮＡとセンサ装置３が取得している内部デジタル値ＮＡの間に誤差が生じたとしても、直ちに誤差を解消することが可能になる。
【0122】
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。
【0123】
例えば、上記各実施の形態では、内部デジタル値取得部１００が操作部（筆圧検出部２３を含む）の状態をＮビットの内部デジタル値に変換する例を説明したが、内部デジタル値取得部１００は、操作部の状態以外からＮビットの内部デジタル値を取得することとしてもよい。例えば、ペン２からセンサ装置３又はホストコンピュータ４の設定を行うために送信されるデータを、Ｎビットの内部デジタル値として取得することとしてもよい。こうすることにより、このデータについてもＭビット（Ｍ＜Ｎ）の送信データにより供給することが可能になるので、ペン２とセンサ装置３の間の通信に用いることのできる通信リソースの不足をより軽減することが可能になる。
【0124】
また、上記各実施の形態では、基準デジタル値ＮＳを送信するか否かの判定はペン２側で行っていたが、センサコントローラ３１においてもこの判定を行い、ペン２に基準デジタル値ＮＳを送信させると判定した場合には、アップリンク信号ＵＳにより送信するコマンドを用いて、電子ペン５に基準デジタル値ＮＳを送信させることとしてもよい。この場合においてセンサコントローラ３１は、ペン２を検出した後、まだ一度も基準デジタル値ＮＳを受信していない場合、所定時間にわたり基準デジタル値ＮＳを受信していない場合などに、ペン２に基準デジタル値ＮＳを送信させると判定することが好ましい。また、センサコントローラ３１は、ペン２に基準デジタル値ＮＳを送信させた後、所定回数にわたり基準デジタル値ＮＳの送信を継続させることとしてもよい。この継続送信は、その都度センサコントローラ３１からコマンドを送信することによって実現してもよいし、基準デジタル値ＮＳの送信を要求するコマンドを受信したペン２が自律的に、所定回数にわたって基準デジタル値ＭＳを送信することによって実現してもよい。
【符号の説明】
【0125】
１ ペンシステム
２ ペン
３ センサ装置
３ｔ タッチ面
４ ホストコンピュータ
２０ 芯体
２１ ペン先端部
２２ アンテナ
２３ 筆圧検出部
２６ 電源
２７ 集積回路
３０ センサ
３１ センサコントローラ
１００ 内部デジタル値取得部
１０１ 送信デジタル値取得部
１０２ 送信部
１０３ 供給済内部デジタル値保持部
１０４ 受信部
Ａ１～Ａ３ ストローク
ＤＳ ダウンリンク信号
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２ 識別フラグ
ＭＤ 送信デジタル値
ＭＦ 送信データ
ＭＭ 中間精度相対デジタル値
ＭＲ 相対デジタル値
ＭＳ 基準デジタル値
ＮＡ 内部デジタル値
ＯＰＳ 状態
Ｐ 予測値
Ｒｅｆ 参照値
ＵＳ アップリンク信号
２ ペン
３ センサ装置
３ｔ タッチ面
４ ホストコンピュータ
２０ 芯体
２１ ペン先端部
２２ アンテナ
２３ 筆圧検出部
２６ 電源
２７ 集積回路
３０ センサ
３１ センサコントローラ
１００ 内部デジタル値取得部
１０１ 送信デジタル値取得部
１０２ 送信部
１０３ 供給済内部デジタル値保持部
１０４ 受信部
Ａ１～Ａ３ ストローク
ＤＳ ダウンリンク信号
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２ 識別フラグ
ＭＤ 送信デジタル値
ＭＦ 送信データ
ＭＭ 中間精度相対デジタル値
ＭＲ 相対デジタル値
ＭＳ 基準デジタル値
ＮＡ 内部デジタル値
ＯＰＳ 状態
Ｐ 予測値
Ｒｅｆ 参照値
ＵＳ アップリンク信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】