专利名称：位置指示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的用于检测装置中的位置指示器，该检测装置利用电磁感应作用来检测位置指示器的指示位置。
背景技术：
现有技术中，已知有以同步于从偶极天线间歇发送的电磁波定时根据开关和笔压等数据来控制设置在位置指示器中的共振电路特性，从而使这些信息返回到偶极天线的位置指示器(例如，参考专利文献1、2、3)。
专利文献1特开平3-189716号公报专利文献2特开平7-175572号公报专利文献3特开平7-200137号公报在这些位置指示器中，通过使用由功率消耗少的C-MOS技术形成的数字电路(门阵列)来作为主要控制电路，虽然实现了可仅通过来自偶极天线的发送功率来进行动作，即较少电池的位置指示器，但由于即使减小来自偶极天线的发送功率也仍要由较少电池进行动作，因此期望进一步的低消耗功率化。
另外，上述位置指示器中，存在必须根据用途定制用作控制电路的数字电路(门阵列)的问题。因此，存在不能容易变更所返回的指示器信息的种类和比特数等，不能在短期间内提供对应于目的的位置指示器的问题。另外，存在设计用的成本很高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使减小来自偶极天线的发送功率也仍能由较少电池进行动作的技术。
本发明的另一目的是提供一种可根据多种用途将较少电池的位置指示器以短时间且较少设计费地柔性处置的制品化的技术。
本发明为实现上述目的，提供一种位置指示器，包括共振电路；共振特性控制电路，通过以同步于从偶极天线间歇发送的电磁波的至少一部分的定时，对应指示器信息控制所述共振电路的特性而将该指示器信息返回到偶极天线；时钟振荡电路，产生驱动该共振特性控制电路用的时钟信号，其特征在于设置了时钟启动单元，在设置了启动条件时使时钟振荡电路的动作停止，该启动条件指定在共振电路中产生何种信号时启动时钟振荡电路，并在共振电路产生该启动条件所指定的信号时启动时钟振荡电路；启动条件设置单元，以对应于该共振特性控制电路的动作的定时，在时钟启动单元中设置对应于共振特性控制电路的控制内容的启动条件。
根据上述结构，由于仅在需要使共振特性控制电路动作的期间将时钟振荡电路设为启动状态，在除此之外的期间设为停止状态，所以在停止状态期间，可减小功率，由此，即使减小来自偶极天线的发送功率，也仍可以以较少电池进行动作。
另外，这时，作为共振特性控制电路，包括ROM、RAM和时钟振荡电路，若使用根据预先生成并写入到ROM内的程序来动作的微处理器(CPU)，则可以通过改变程序来极其容易地改变位置指示器的功能和返回的数据量等。
图1表示本发明的位置指示器的基本结构，图中，11是共振电路，12是特性可变电路，13是电源抽出电路，14是电源用电容器，15是时钟启动单元，16是时钟振荡电路，17是共振特性控制电路，18是启动条件设置单元。
共振电路11由线圈11a和电容器11b构成，具有与从偶极天线发送的电磁波频率大致相同的共振频率。特性可变电路12根据来自共振特性控制电路17的控制改变共振电路11的特性，例如共振频率、损耗等。电源抽出电路13整流共振电路11中产生的交流感应电压贮存在电源用电容器14中，而向各电路供给电源。
时钟启动单元15在设定启动条件时使时钟振荡电路16的动作停止，该启动条件指定共振电路中产生何种信号时启动时钟振荡电路16，时钟启动单元15在共振电路11产生该启动条件所指定的信号时生成启动时钟振荡电路16的动作的振荡控制信号。
时钟振荡电路16产生驱动共振特性控制电路17用的时钟信号，该动作由来自时钟启动单元15的振荡控制信号来开·断开控制。
共振特性控制电路17通过从时钟振荡电路16提供的时钟信号动作，并以同步于从偶极天线间歇发送的电磁波至少一部分的定时对应指示器信息来控制共振电路11的特性，这里，在对应指示器信息将使动作特性可变电路12动作的特性控制信号设置为切换高电平或低电平的同时，向启动条件设置单元18通知该动作终止。
启动条件设置单元18在共振特性控制电路17的动作终止时向时钟启动单元15设置启动条件。
另外，作为特性可变电路12，可通过经模拟开关连接小容量电容器而仅改变从共振电路11返回到偶极天线的信号频率，也可通过经模拟开关连接电阻而改变从共振电路11返回到偶极天线的信号电平，另外也可使用可变容量电容器和可变电阻来连续地改变频率和信号电平。
图2是表示图1所示基本结构的动作的波形图。
这里，时钟启动单元15包括检波通过从偶极天线间歇发送的电磁波a共振电路11产生的信号b并生成同步于发送定时的信号b’的电路(例如，检波电路和比较器)，若启动条件下检测出该信号b’的上升沿时指定启动时钟振荡电路16，则从时钟启动电路15输出的振荡控制信号c同步于所述信号b’的上升沿变为导通状态，而启动时钟振荡电路16。
若启动时钟振荡电路16而产生时钟信号d，则共振特性控制电路17开始动作，并对应指示器信息来设置控制特性可变电路12的特性控制信号e。在该设置动作终止后，共振特性控制电路17向共振条件设置单元18通知终止，由于启动条件设置单元18在时钟启动单元15中设置了与上述同样的启动条件，所以来自时钟启动单元15的振荡控制信号c变为断开状态，时钟振荡电路16停止动作。
若时钟振荡电路16停止动作，则共振特性控制电路17也停止动作，电源用电容器14所消耗的电流极少。
另外，共振特性控制电路17在停止动作期间中也具有保持特性控制信号e的电平的功能。
这样，根据本发明，可仅在共振特性控制电路17的动作期间消耗功率，而可将消耗电流的平均值抑制到非常小，所以即使减少来自偶极天线的发送功率也可使位置指示器用较少电池。另外，若使用微处理器(CPU)来作为共振特性控制电路，则可通过改变写入到CPU内的程序来容易改变位置指示器的功能。
这里，作为时钟振荡电路，也可包括基于电容器的充放电动作的时钟振荡电路，通过所述时钟启动单元而将该充放电动作控制为启动或停止状态。
另外，也可设置计数单元，计数间歇发送来自偶极天线的电磁波时的发送次数的发送次数，当通过该发送次数计数单元计数的值为规定值时，对应指示器信息中的特定信息来控制所述共振电路的特性。
另外，也可设置时间常数电路，用于设定通过共振特性控制单元控制的期间，将从该时间常数电路产生的信号用作启动条件设置单元中的一个启动条件而配合使用。
这时，也可从偶极天线接收至少具有两种持续时间、间歇发射的电磁波，将接收具有第一持续时间的所发送电磁波时作为起点，计数所述电磁波具有第二持续时间并重复发送的次数。
另外，也可设置接收包括对位置指示器的控制信息，以至少两种持续时间，从偶极天线间歇发送的电磁波，并检测出该电磁波的发送持续时间的发送持续时间检测单元；通过该检测出的发送持续时间或其组合来抽出从偶极天线发送的所述控制信息的控制信息抽出单元；基于所抽出控制信息对应规定指示器信息来控制共振电路的特性。
这里，可以使用由具有预定时间常数的积分电路和比较器构成的发送持续时间识别单元来作为发送持续时间检测单元。
另外，也可设置检测出对应于由连续量表示的操作的信息的连续量检测单元和将该检测出的连续量转换为数字值的AD转换电路，根据转换为数字值的该连续量来依次控制所述共振电路的特性。
这时，所述连续量检测单元包括包含特性连续时变化的元件的时间常数电路，在该时间常数所决定期间中通过计数共振电路产生的信号波的数目来检测出所述连续量，同时，将从该时间常数电路产生的信号用作启动条件设置单元中的一个启动条件而配合使用。
进一步，也可设置从共振电路产生的信号中抽出电源的电源抽出单元。
图1是表示本发明的位置指示器的基本结构的图；图2是表示本发明的位置指示器的基本动作的波形图；图3是表示本发明的第一实施例的结构图；图4是表示第一实施例的动作的波形图；图5是表示第一实施例的动作的流程图；图6是表示时钟振荡电路的具体例的图；图7是表示本发明的第二实施例的结构图；图8是表示第二实施例的动作的波形图；图9是表示第二实施例的动作的流程图；图10是表示本发明的第三实施例的结构图；图11是第三实施例的外观图；图12是表示第三实施例中接收命令
情况下的动作的波形图；图13是表示第三实施例中接收命令[1，0]情况下的动作的波形图；图14是表示第三实施例中接收命令
情况下的动作的波形图。
符号说明11共振电路；11a线圈；11b，21，29，34，50电容器；12特性可变电路；13电源抽出电路；14电源用电容器；15时钟启动单元；16时钟振荡电路；17共振特性控制电路；18启动条件设定单元；22 S1～S5开关；23检波电路；24，26，42，44比较器；25，41，43积分电路；27，31，45 CPU；28，32，35，47，49电阻；33感压电阻元件；46可变阻抗；48可变容量电容器；51二极管；61笔尖；62刻度盘；63按钮。
具体实施例方式图3表示本发明的位置指示器的第一实施例的结构，图中，与图1相同的构成部分赋予同一符号来进行表示。即，11是共振电路，13是电源抽出电路，14是电源用电容器，21、29是电容器，22是开关，23是检波电路，24、26是比较器，25是积分电路，27是CPU，28是电阻。
电容器21与电容器11b相比容量很小，经开关22连接在电容器11b的两端，仅通过该开关22的导通·断开来改变共振电路20的共振频率。
检波电路23和比较器24将对应于从偶极天线间歇发送的电磁波的发送定时的信号提供给CPU27。积分电路25和比较器26在从偶极天线发送的电磁波的持续时间大于一定值的情况下，产生信号并提供给CPU27。
CPU27是包括ROM、RAM和时钟产生电路的公知的微处理器，这里，使用产生频率由连接到外部的电阻28和电容器29的时间常数决定的时钟的类型。
通常，CPU包括多个输入输出端子，其可通过写入ROM内的程序任意设定，本实施例中，如图3所示，使用设置在CPU27中的输入输出端子中的8个。
即，P0端子作为输入端子设置，供给来自比较器24的信号。另外，P1端子也作为输入端子设置，供给来自比较器28的信号。P2端子作为输出端子设置，连接到开关22，并控制其为导通或断开状态。P3～P7各端子作为输入端子设置，检测开关S1～S5的操作状态。另外，CPU27在读取P3～P7端子的状态时需要通过程序设为暂时拉起(pull up)这些端子(在内部经电阻连接到电源电压)状态后，进行读取。
这里，电容器21和开关22构成了图1中的特性可变电路，检波电路23、比较器24、26和积分电路25同时与CPU27的控制构成了图1的时钟启动单元，电阻28和电容器29同时与CPU27内部的时钟产生电路构成了图1中的时钟振荡电路，CPU27的控制构成了图1的共振特性控制电路和启动条件设置单元。
接着，说明由此构成的第一实施例的动作概要。图4表示基于本发明的第一实施例的动作，图4中a～g是图3中以相同符号表示的部分的各信号波形。
由于检测出对设置在位置指示器内的开关S1～S5的操作状态，所以如现有技术那样，在图4的a所示的定时发送电磁波。即，在500μs左右的长发送后，设置100μs左右的发送停止期间后，重复50μs左右的短发送和100μs左右的发送停止期间(偶极天线的接收期间)。在接着该长发送的5次短发送接收中，在偶极天线侧检测出开关S1～S5的操作状态。
图5是本实施例的CPU27的动作流程图。根据其进行详细说明。
若图3的位置指示器置于偶极天线上，则通过来自偶极天线的信号在共振电路11中产生信号。通过该信号充电电源用电容器14，若达到大于一定值的电压，则CPU27开始动作。首先，CPU27将P2端子设置为低电平输出，将P0，P1，P3～P7各端子设置为输入(STEP1)。
接着，设置CPU27，使其通过来自P1端子的信号上升沿启动动作(STEP2)后，休眠(STEP3)。在该休眠状态中图3的时钟信号d不变化，从电源用电容器14流出的电流很小。该点是本发明的特征之一。
接着，如图4所示，从偶极天线进行500μs左右的长发送，期间，当CPU27的P1端子变化为高电平(STEP4)时，CPU27开始动作(STEP5)。
CPU27首先将P3～P7端子设为拉起状态，检测出开关S1～S5的操作状态而进行保存(STEP6)。另外，若S1～S5的检测终止，则CPU27为抑制消耗电流，而解除拉起P3～P7端子。
接着，CPU27初始化接收次数(n＝1)(STEP7)，同时，设定为可通过来自P0端子的信号上升沿从休眠状态启动(STEP8)。接着，CPU27停止振荡，而成为休眠状态(STEP9)。
接着，如图4所示，从偶极天线进行50μs左右的短发送(第一次)。
若通过该短发送CPU27的P0端子变化为高电平(STEP10)，则CPU27开始动作(STEP11)，并根据已检测出的开关S1端子的状态来控制P2端子(STEP12)。
例如，在开关S1导通的情况下，P2端子为高电平，控制用开关22变为导通状态，共振电路20的共振频率比通常低一点。作为开关的操作状态如现有技术，在偶极天线侧检测出该频率的变化。
接着，对接收次数n加1(STEP13)，同时与上述同样，设置成使得通过来自P0端子的下次信号的上升沿而从休眠状态启动后，再次成为休眠状态(STEP8，9)。
接着，若进行来自偶极天线的第二次短发送，则同样，CPU27开始动作，并根据开关S2的检测结果将P2端子控制为高电平或低电平后，进行设置，使得可通过来自P0端子的下次信号的上升沿从休眠状态启动后，再次成为休眠状态。
这样，从长发送后的第五次短发送为止，将对应于开关S1～S5的操作的信号返回到偶极天线(STEP8～13)。
接着，从偶极天线进行第六次短发送，若CPU27开始动作(STEP14)，这次将P2端子设置为低电平状态(STEP15)，进一步，进行设置，使得下次启动并非通过P0端子，而是通过P1端子的上升沿进行，而后使其休眠(STEP2，3)。
这是因为由于一次完成了所有操作信息的返回，其后虽然在偶极天线中接着进行位置指示器的坐标检测用的发送接收，但是CPU27不需要进行动作。该动作是本发明的特征之一。
图4中表示开关S1、S4和S5操作的情况。作为用于本实施例的偶极天线，可使用将位置指示器的共振频率变化作为信号相位变化检测出的结构的装置，例如，也可使用专利文献1和特开平8-171448号公报的第二实施例所公开的结构的装置。
本实施例中，由于极快地进行CPU的启动和停止，所以使用图3中由电阻28和电容器29产生的充放电动作的振荡电路。作为这种振荡电路的具体例，例如有图6所示的结构。
本实施例中，虽然表示了返回对应于S1～S5所示的5个开关操作的信息的例子，但并不限定于5个，例如，也可将开关之外的信息，例如指示器固有的ID码等存储到ROM内，来依次返回这些信息。也可连续返回ID码和开关信息。
[第二实施例的结构]图7是本发明的位置指示器的第二实施例，这里，表示出检测出对应于对位置指示器的操作的连续量来返回的例子，图中，与图3为同一构成的部分赋予同一符号进行表示。即，11是振荡电路，13是电源抽出电路，14是电源用电容器，22是开关，23是检波电路，24、26是比较器，25是积分电路，28、32、35是电阻，29、34是电容器，31是CPU，33是感压电阻元件。
CPU31与第一实施例的CPU不同，具有AD转换功能。向CPU31的AD端子产生由电阻32和电感电阻元件33分压后的电压，CPU31通过检测出AD端子的电压，可进一步将其转换为对应感压电阻元件33的电阻值的值，例如笔的笔压电平等。
另外，本实施例中，通过开关22的控制，将信息返回到偶极天线，使得共振电路11的动作停止一定期间。因此，本实施例中，由于将导通开关22的期间设置为一定，所以可设置由电容器34和电阻35构成的积分电路(时间常数电路)。
这里，开关22构成图1中的特性可变电路，检波电路23、比较器24、26和积分电路25同时与CPU31的控制构成了图1的时钟启动单元，电阻28和电容器29同时与CPU31内部的时钟产生电路构成了图1中的时钟振荡电路，CPU31的控制构成了图1的共振特性控制电路和启动条件设置单元。
接着，说明由此构成的第二实施例的动作概要。图8表示基于本发明的第二实施例的动作，图8中a～g是图7中以相同符号表示的部分的各信号波形，这些端子的动作概要与第一实施例相同。其中，信号波形h表示电容器34两端的电压变化，将该信号提供给CPU31的P3端子。
由于在偶极天线侧检测出根据操作施加给该感压电阻元件33的压力，所以与第一实施例相同，在图8的a所示定时从偶极天线发送电磁波。
即，在500μs左右的长发送后，设置100μs左右的发送停止期间，而重复50μs左右的短发送和100μs左右的发送停止期间(偶极天线的接收期间)。将通过接着该长发送的8次短发送接收提供给感压电阻元件33的压力转换为8比特的值(D0～D7)后，返回到偶极天线。
图9是本实施例的CPU31的动作流程图。根据其进行详细说明。
若图7的位置指示器置于偶极天线上，则通过来自偶极天线的信号在共振电路11中产生信号。通过该信号充电电源用电容器14，若达到大于一定值的电压，则CPU31开始动作。首先，CPU31将P2端子设置为低电平输出，将P0，P1，P3各端子设置为输入(STEP1)。
接着，设置CPU31，使其通过来自P1端子的信号上升沿启动动作(STEP2)后，休眠(STEP3)。在该休眠状态中图7的时钟信号d不变化，从电源用电容器14流出的电流很小。
接着，如图8所示，从偶极天线进行500μs左右的长发送，期间，当CPU31的P1端子变化为高电平(STEP4)时，CPU31开始动作(STEP5)。
CPU31首先AD转换施加给AD端子的电压。将该AD转换后的值通过由CPU31预先决定的数值计算或转换表等转换为8比特的AD值(D0～D7)后进行保存(STEP6)。
接着，CPU31初始化接收次数(n＝0)(STEP7)，同时，设定为可通过来自P0端子的信号上升沿从休眠状态启动(STEP8)。接着，CPU31停止振荡，而成为休眠状态(STEP9)。
接着，如图8所示，进行从偶极天线50μs左右的短发送(第一次)。
若通过该短发送CPU31的P0端子变化为高电平(STEP10)，则CPU31开始动作(STEP11)，并根据已经求出的8比特数据中的D0值来改变处理(STEP12)。
若D0值为“0”，则对接收次数n加1(STEP13)，同时返回到STEP8，进行设置，使得通过来自P0端子的下次信号的上升沿而从休眠状态启动后，然后再次成为休眠状态(STEP8，9)。若D0值为“1”，则在返回到STEP8之前，进行如下的STEP21～26的处理。
首先，进行设置，使得可通过来自P3端子的信号的上升沿启动(STEP21)、接着，将P2端子设置为高电平后(STEP22)，休眠(STEP23)。这里，若P2端子为高电平，则控制用开关22变为导通状态，由于共振电路11短路，所以在偶极天线中不能检测出信号。若P2端子变为高电平，则电容器34随时间一起充电，若经过了一定时间，则其电压达到CPU31的P3端子的阈值电平Vth。通过该P3端子的上升沿CPU31开始动作(STEP24、25)。CPU32使P2端子回到低电平(STEP26)，而终止D0为“1”时的处理。这点是本发明的特征之一。
这里，开关22的打开期间由电阻35和电容器34的时间常数决定，本实施例中，为70～100μs左右。这是因为在开始来自偶极天线的发送之前，最好终止开关22的控制。
由于通过长发送后的第一次发送而终止返回D0值的处理，接着通过第二次发送来进行返回D1值用的准备。即，在进行设置，使得可通过P0端子的上升沿启动后，再次成为休眠状态。
若进行来自偶极天线的第二次短发送，同样，CPU31开始动作，重复如前所述的动作，并根据D1的值来控制开关22。
这样，将数据D0～D7的值返回到偶极天线，直到长发送之后的第8次短发送为止(STEP8～14)。
若通过来自偶极天线的第8次短发送而终止了返回D7值的处理，则这次进行设置，使得并非通过P0端子，而是通过P1端子的上升沿进行下次启动后，进行处理，使其休眠(STEP2，3)。
这是因为由于一次完成了所有操作信息的返回，其后虽然在偶极天线中接着进行位置指示器的坐标检测用的发送接收，但是CPU31不需要进行动作。该动作是本发明的特征之一。
图8表示返回的数据从最高位开始为“1，0，0，0，1，1，0，1”的情况，虽然其返回从最低位(D0)侧开始进行，但是也可从最高位开始进行返回。
本实施例中通过感压电阻元件进行连续量的检测，但是也可使用其他传感器。
本实施例中，虽然仅为通过感压电阻元件检测出返回数据的值，但是也可设置开关等并配合其值返回，也可配合ID码等返回。
作为用于本实施例的偶极天线，也可使用通过有无来自位置指示器的信号而将操作等信息作为信号电平检测出的结构，例如可使用特开平8-171448号公报的第一实施例和特开平8-30374号公报等公开的结构。
[第三实施例的结构]图10表示本发明的位置指示器的第三实施例，这里表示可通过来自偶极天线的信号可选择返回数据的例子，图中，对与图7相同的构成部分赋予同一附图标记来进行表示。即，11是共振电路，13是电源抽出电路，14是电源用电容器，23是检波电路，24、42、44是比较器，41、43是积分电路，28、35、47、49是电阻，29、34、50是电容器，45是CPU，46是可变电阻，48是可变容量电容器，51是二极管。
图11表示本实施例的位置指示器的外观，61是感知笔压的笔端，62用于想要以可连续调整旋转量的标度盘，调节例如线的粗细和颜色浓淡的场合等。63是按钮。
下面，说明图10的本实施例的固有结构。
将积分电路41的时间常数设定为比积分电路43的时间常数充分大。在来自比较器24的信号下降时，该积分电路43具有小的时间常数，与比较器24的输出下降相比，较少下降来自比较器44的信号来发送。这是因为如后所述，在通过CPU45的P0端子的下降沿来启动时，通过观察P1端子的值而判断来自偶极天线的发送持续时间。
作为CPU45的特征，连接两种可变元件和开关，并可检测出对于这些器件的操作。另外，可将位置指示器固有的ID码存储到CPU45具有的ROM特定区域内，并将其返回到偶极天线。该ID码可以作为表示位置指示器的种类和功能的固定值，也可以给一个一个位置指示器分配固有的值。
图10中，可变电阻46为可旋转式，可根据图11的刻度盘62的操作来改变电阻值。将通过该可变电阻46和电阻47的分压产生的电压施加给CPU45的AD转换端子(P8)，CPU45将其转换为数字值。
另外，可变容量电容器48通过笔压来变化容量，根据施加给图11的笔端61的笔压量来变化静容量是公知的。将该可变容量电容器连接到CPU45的P6端子，在P6端子和P5端子间连接电阻49，这些可变容量电容器48和电阻49构成了时间常数电路。
从共振电路11经电容器50将频率与从偶极天线发送的信号相同的信号提供给CPU45的P9端子。设置在CPU45内的计数器(计时器)电路仅在对应于由可变容量电容器48和电阻49产生的时间常数期间计数从P9端子输入的信号次数，从而检测出对应于施加给可变容量电容器48的笔压的值。其是在特开平7-178572号公报和USP.5679930等中公开的技术。
说明如上由此构成的第三实施例的动作。
若图10的位置指示器置于偶极天线上且电容器14的电压达到规定值，CPU45开始动作。CPU45首先进行如下处理来作为初始设置。将P0、P1、P2、P4、P6、P8、P9、P10、P11各端子设置为输入。另外，将P3端子设置为高电平输出，将P5、P7端子设置为低电平输出。接着，进行设置，使得通过来自P2端子的信号上升沿进行启动后进入休眠。
本实施例中虽然返回对位置指示器的多个操作信息和ID码等，但返回什么信息根据从偶极天线作为2比特数据发送的信息(命令)而由CPU45进行处理。即，当来自偶极天线的命令为
的情况下，返回由可变容量电容器48检测出的笔压信息和对开关S1、S2的操作信息，在
的情况下，返回存储在ROM内的ID码，在[1，0]情况下，返回对于由可变电阻46检测出的刻度盘操作的信息。
在专利文献3和特开平8-30374号公报等中公开了从偶极天线对位置指示器发送命令的技术。
<(a)接收命令
情况下的动作>
图12表示接收
两比特数据来作为来自偶极天线的命令情况下的动作，返回在位置指示器内存储的40比特的ID码。
图12中a～j是图10中以同一附图标记表示的部分的各信号波形。从偶极天线进行大约1000μs的长发送。通过该长发送，虽然来自时间常数短的积分电路43的输出信号i首先上升，但是这时CPU45不启动。
接着，来自时间常数长的积分电路41的输出信号j上升。通过该信号j的上升沿CPU45启动。在CPU45通过下次启动进行了接收来自偶极天线的命令准备后，进行设置，使得通过来自P0端子的信号上升沿进行启动后，进行休眠。
接着，由于从偶极天线向位置指示器送出相当于命令的最低位比特“1”的数据，所以进行大约200μs期间的发送。若通过该发送CPU45的P0端子上升，则CPU45在进行了保存来自偶极天线命令的第一比特准备后，进行设置，使得通过P0端子的下降沿进行下次启动后，进行休眠。若约200μs的发送终止，来自P0端子的信号下降，则CPU45启动。这时，由于P1端子如图12所示那样变为高电平，所以将来自偶极天线的命令的第一比特设为“1”而保存在CPU45中。
接着，由于从偶极天线向位置指示器送出相当于命令的最高位比特“0”的数据，所以进行约50μs的短发送。若通过该发送CPU45的P0端子上升，则CPU45进行了保存来自偶极天线命令的第二比特准备后，进行设置，使得通过P0端子的下降沿进行下次启动后，进行休眠。若约50μs的短发送终止，来自P0端子的信号下降，则CPU45启动。这时，由于P1端子如图12所示变为低电平，所以将来自偶极天线的命令的第二比特设为“0”而保存在CPU45中。
这样，由于CPU45将来自偶极天线的命令作为
检测出，所以以后在进行了依次返回作为命令对应于
数据的40比特的ID码后，进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。
由于从偶极天线检测出位置指示器的ID码的第一比特数据，所以进行约50μs的短发送。若通过该发送CPU45的P0端子上升，则CPU45启动。这时，根据ID码的第一比特值处理不同。
在ID码的第一比特为“0”的情况下，CPU45进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。
在ID码的第一比特为“1”的情况下，CPU45设置P3端子为低电平，并进行设置，使得通过P4端子的下降沿进行下次启动后，进行休眠。若P3端子为低电平，由于通过电阻35放电贮存在电容器34中的电荷，所以在经过了规定时间后，CPU45的P4端子达到阈值电平Vth。由此，CPU45启动。在CPU45使P3端子回到高电平后，进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。
接着，由于从偶极天线检测出位置指示器的ID码的第二比特数据，所以进行约50μs的短发送。这时也如上所述，根据返回数据进行与第一比特时同样的处理。图12中对于ID码的第一比特为“0”、第二比特为“1”的情况表示动作波形。
如前所述，若为返回“1”数据，P3端子为低电平，则共振电路11产生的信号的正半周期经二极管51由CPU45的P3端子吸收后消灭。若共振电路11产生的信号没有正半周期，则通过共振电路的特性负半周期也消灭。因此，由于偶极天线中在50μs的发送后没有检测出信号，所以检测出返回数据为“1”。
这里，由电阻35和电容器34产生的时间常数来决定控制共振电路的期间，本实施例中与第二实施例相同，最好为70～100μs左右。
若接着来自偶极天线的2比特命令发送开始第40次的发送，同样，虽然返回ID码的最终比特数据，但是进行设置，使得这时并非通过P0端子，而是由P2端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。这是因为由于所有ID码的返回完成，其后虽然在偶极天线中接着进行位置指示器的坐标检测用的发送接收，但是CPU45不需要动作。
<(b)接收命令[1，0]情况下的动作>
图13表示接收[1，0]两比特数据来作为来自偶极天线的命令情况下的动作，返回对由可变电阻46检测出的刻度盘操作的信息。
图13中，a～k是图10中由同一附图标记表示的部分的各信号波形。该图中，到接收两比特命令为止的动作与接收所述命令
情况下的动作相同。若CPU45保存来自偶极天线的命令
，则进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，休眠。
由于来自偶极天线的命令为[1，0]，所以接着从偶极天线进行约200μs的发送。该200μs的发送并非表示作为上述命令的“1”的情况，CPU45位进行AD转换设置了200μs的发送期间而使时间充分。若该200μs的发送开始，则P0端子上升，CPU45启动。接着，CPU45将P7端子设置为高电平。接着，CPU45AD转换施加给P8端子的电压值。若AD转换终止，则CPU45使P7端子返回到低电平。CPU45将该AD转换结果进一步作为对应于刻度盘62操作的值而转换为8比特的数据后进行保存。
进行这里的200μs的发送用于抑制通过AD转换动作引起的电容器14两端电压的降低，也可以没有该发送。即，也可以在已知来自偶极天线的命令为[1，0]的时间上直接进行AD转换。
若CPU45保存对应于刻度盘62的操作的8比特数据，则进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。
接着，由于从偶极天线中检测出对应于刻度盘62的操作的8比特数据，所以重复8次进行约50μs的短发送。与返回上述的ID码情况完全相同地进行这时的动作。
若该第8次发送开始，虽然返回上述8比特数据中的最终数据，但是这时，进行设置，使得并被通过P0端子，而是通过P2端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。这是因为由于8比特数据的返回完成，其后虽然在偶极天线中接着进行位置指示器的坐标检测用的发送接收，但是CPU45不需要动作。
(c)接收命令
情况下的动作图14表示接收
两比特数据来作为来自偶极天线的命令情况下的动作，返回由可变容量电容器48检测出的笔压信息和对开关S1、S2的操作信息。
图14中，a～m是图10中由同一附图标记表示的部分的各信号波形。该图中，到接收两比特命令为止的动作与上述情况相同。若CPU45保存来自偶极天线的命令
，则进行设置，使得通过P0端子的上升沿进行下次启动后，进行休眠。
由于来自偶极天线的命令为
，所以接着从偶极天线进行约500μs的发送。该500μs的发送通过检测出由可变电容器48和电阻49形成的充电时间，而如下说明那样检测出施加该可变容量电容器48的笔压。
若该500μs的发送开始，由于P0端子的信号上升，所以CPU45启动。CPU45启动内置的计数器(定时器)，使其通过从P9端子输入的高频信号动作。进一步，CPU45为了检测出由可变容量电容器48和电阻49形成的充电时间，将P5端子设置为高电平。CPU45进行设置，使其通过来自P6端子的信号的上升沿进行下次启动后，进行休眠。这里，构成CPU45的计数器电路，使其可在休眠期间计数来自P9端子的高频信号。
若可变容量电容器48的电压达到P8的阈值电压Vth，则CPU45启动。CPU45直接停止上述的计数器(定时器)电路的动作，而保存所计数的值。该值表示对应于可变容量电容器48值的时间常数，即笔压值。CPU45将该值转换为由8比特表示的笔压数据后进行保存。接着，CPU45将P5端子设置为低电平后，进行设置，使得通过P0端子的上升沿来进行下次启动后，进行休眠。
本实施例中，由于在检测出由可变容量电容器48和电阻49产生的充电时间的期间中也可抑制CPU45为休眠状态的消耗电流，所以是本发明的特征之一。
CPU45继续进行10次50μs的短发送，与上述例相同地进行接着8比特的笔压数据返回2比特的开关数据的动作。图14中，表示笔压数据为[1，0，1，1，0，0，1，0]、开关数据为[1，0]的情况。
若开始检测最后数据用的发送，则CPU45虽然返回作为最后数据的开关S2的状态，但是这时进行设置，使得并非通过P0端子，而是通过P2端子的上升沿来进行下次启动后，进行休眠。这是因为由于所有数据的返回完成，其后虽然在偶极天线中接着进行位置指示器的坐标检测用的发送接收，但是CPU45不需要动作。
本实施例中虽然接着100μs的长发送，发送2比特的命令，但是也可与此相反。这时，也可以通过并非P2端子，而是来自P1端子的信号的上升沿来进行CPU45的最初启动。
另外，来自偶极天线的命令并不限于2比特，进一步，也可增加较长返回的信息种类。
本实施例中，为检测出由可变容量电容器48和电阻49形成的充电时间，而计数共振电路产生的信号波的数目，该技术是公开在特开平7-176672号公报(USP.5679930)中的技术。可以并非由共振电路产生的信号，而是由CPU45产生的时钟来进行这里的时间检测。该情况下，该检测期间也可不休眠。
本实施例中，仅为通过将共振电路的信号控制为开状态或关状态，而使返回信息全部由“0”或“1”表示的值，但是也为可在特定定时连续改变共振电路的特性的结构。
本实施例中，仅选择了返回信息作为来自偶极天线的命令的使用方，但是也可如特开平8-30374号公报(USP.5644108)等中公开的，用于检测位置指示器的旋转信息用的控制。
作为用于本实施例的偶极天线，也可使用通过有无来自位置监测器的信号而将操作等信息作为信号电平检测出的结构，例如也可使用特开平8-171448号公报(USP.8898136)的第一实施例和特开平8-30374号公报(USP.5644108)等中公开的结构。
如上所述，根据本发明，由于仅在需要使共振特性控制电路动作的某个期间将时钟振荡电路设为启动状态，在除此之外的期间设为停止状态，所以在停止状态期间，可减小功率，由此，可即使减小来自偶极天线的发送功率，而仍可以以较少电池进行动作。
另外，这时，作为共振特性控制电路，包括R0M、RAM和时钟振荡电路，若使用根据预先生成并写入到R0M内的程序来动作的微处理器(CPU)，则可以通过改变程序来极其容易地改变位置指示器的功能和返回的数据量，故可在短期且以较少设计费用来容易对应地产品化对应于多种用途的位置指示器。
权利要求
1.一种位置指示器，包括共振电路；共振特性控制电路，通过以同步于从偶极天线间歇发送的电磁波的至少一部分的定时，对应指示器信息控制所述共振电路的特性而将该指示器信息返回到偶极天线；时钟振荡电路，产生驱动该共振特性控制电路用的时钟信号；其特征在于，设置了时钟启动单元，在设置了启动条件时使时钟振荡电路的动作停止，该启动条件指定共振电路中产生何种信号时启动时钟振荡电路，并在共振电路产生该启动条件所指定的信号时，启动时钟振荡电路；启动条件设置单元，以对应于该共振特性控制电路中的动作的定时，在时钟启动单元中设置对应于共振特性控制电路的控制内容的启动条件。
2.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于作为时钟振荡电路，具有基于电容器的充放电动作的时钟振荡电路，通过所述时钟启动单元将该充放电动作控制为启动或停止状态。
3.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于设置发送次数计数单元，计数间歇发送来自偶极天线的电磁波时的发送次数；当通过该发送次数计数单元所计数的值为规定值时，通过共振特性控制电路来对应指示器信息中的特定信息控制所述共振电路的特性。
4.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于设置用于设定通过共振特性控制电路控制的期间的时间常数电路，而将从该时间常数电路产生的信号用作启动条件设置单元中的一个启动条件而配合使用。
5.根据权利要求3所述的位置指示器，其特征在于从偶极天线接收至少具有两种持续时间、间歇发射的电磁波，将接收以第一持续时间的发送电磁波时作为起点，计数所述电磁波以第二持续时间重复发送的次数。
6.根据权利要求4所述的位置指示器，其特征在于从偶极天线接收至少具有两种持续时间、间歇发射的电磁波，将接收以第一持续时间的所发送电磁波时作为起点，计数所述电磁波以第二持续时间重复发送的次数。
7.根据权利要求3所述的位置指示器，其特征在于设置发送持续时间检测单元，接收包含对位置指示器的控制信息并以至少两种持续时间从偶极天线间歇发送的电磁波，检测出该电磁波的发送持续时间；控制信息抽出单元，通过该检测出的发送持续时间或其组合来抽出从偶极天线发送的所述控制信息；基于该抽出的控制信息对应规定的指示器信息来控制所述共振电路的特性。
8.根据权利要求4所述的位置指示器，其特征在于设置发送持续时间检测单元，接收包含对位置指示器的控制信息并以至少两种持续时间从偶极天线间歇发送的电磁波，检测出该电磁波的发送持续时间；控制信息抽出单元，通过该检测出的发送持续时间或其组合来抽出从偶极天线发送的所述控制信息；基于该抽出的控制信息对应规定指示器信息来控制所述共振电路的特性。
9.根据权利要求5-8的其中之一所述的位置指示器，其特征在于具有作为发送持续时间检测单元，由包含预定时间常数的积分电路和比较器构成的发送持续时间识别单元。
10.根据权利要求3-8的其中之一所述的位置指示器，其特征在于设置连续量检测单元、AD转换电路，连续量检测单元检测出对应于由连续量表示的操作的信息和，AD转换电路将该检测出的连续量转换为数字值；对应转换为数字值的该连续量来依次控制所述共振电路的特性。
11.根据权利要求9所述的位置指示器，其特征在于设置连续量检测单元，检测出对应于由连续量表示的操作的信息和AD转换电路，将该检测出的连续量转换为数字值；对应转换为数字值的该连续量来依次控制所述共振电路的特性。
12.根据权利要求10所述的位置指示器，其特征在于所述连续量检测单元包括具有特性连续变化的元件的时间常数电路，通过在该时间常数决定期间计算共振电路产生的信号波的数目来检测出所述连续量，同时，将从该时间常数电路产生的信号用作启动条件设置单元中的一个启动条件而配合使用。
13.根据权利要求1-8的其中之一所述的位置指示器，其特征在于设置从共振电路产生的信号中抽出电源的电源抽出单元。
全文摘要
本发明可以提供一种即使减小来自偶极天线的发送功率仍可以以较少电池进行动作的位置指示器。一种位置指示器，包括共振电路(11)；共振特性控制电路(17)，同步于从偶极天线间歇发送的电磁波的定时对应指示器信息控制共振电路(11)的特性；时钟振荡电路(16)，产生驱动共振特性控制电路(17)的时钟信号，其设置了时钟启动单元(15)，在设置了指定共振电路(11)中产生何种信号时进行启动的启动条件时，使时钟振荡电路(16)的动作停止，同时，在共振电路(11)产生该启动条件所指定的信号时启动；启动条件设置单元(18)，以对应于该共振特性控制电路(17)的动作的定时在时钟启动单元(15)中设置对应于共振特性控制电路(17)的控制内容的启动条件。
文档编号G06F3/046GK1573671SQ200410048138
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月16日 优先权日2003年6月16日
发明者桂平勇次 申请人:株式会社华科姆