用于触笔和触笔传感器控制器之间双向通信的系统和方法技术方案

提供了一种用于在传感器控制器和主机处理器之间通信的方法，其中传感器控制器耦合到被配置为与有源触笔交互的传感器。传感器控制器支持定义的触笔属性集的缺省描述符，并将缺省描述符发送到主机处理器。传感器控制器当与能够报告所定义的触笔属性集的第一子集的第一触笔耦合时，向主机处理器发送第一触笔报告，该第一笔触笔报告具有填充有从第一触笔报告的值的第一子集的字段。传感器控制器当与能够报告所定义的触笔属性集的第二子集的第二触笔耦合时，向主机处理器发送第二触笔报告，该第二触笔报告具有填充有从第二触笔报告的值的第二子集的字段。

A system and method for two-way communication between a touch pen and a touch pen sensor controller

A method for communication between a sensor controller and a host processor is provided, wherein the sensor controller is coupled to a sensor configured to interact with the active touch pen. The sensor controller supports the default descriptor of the defined touch pen attribute set and sends the default descriptor to the host processor. When the sensor controller is coupled with the first touch pen that can report the first subset of the set of the touch pen attributes, the first touch pen report is sent to the host processor, and the first stroke pen report has a field filled with the first subset of the value reported from the first touch pen. When the sensor controller is coupled to the second contact pen that can report the second subset of the set of the touch pen attributes, the second touch pen report is sent to the host processor, and the second touch pad report has a field that is filled with second subset from the second touch pen report value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于触笔和触笔传感器控制器之间双向通信的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月20日提交的题为“PositionInputMethod，PositionInputSystem,SensorControllerandStylus(位置输入方法、位置输入系统、传感器控制器和触笔)”的美国临时专利申请No.62/149,907；于2015年5月15日提交的题为“PositionInputMethod,PositionInputSystem,SensorControllerandStylus(位置输入方法、位置输入系统、传感器控制器和触笔)”的美国临时专利申请No.62/162,527；于2015年10月19日提交的题为“PositionInputMethod,PositionInputSystem,SensorControllerandStylus(位置输入方法、位置输入系统、传感器控制器和触笔)”的美国临时专利申请No.62/243,427；于2016年2月4日提交的题为“SystemandMethodforBidirectionalCommunicationofStylusandStylusSensorController(用于触笔和触笔传感器控制器之间双向通信的系统和方法)”的美国临时专利申请No.62/291,373；于2015年4月25日提交的题为“PositionInputMethodandPositionInputSystem(位置输入方法和位置输入系统)”的美国临时专利申请No.62/152,870；于2015年7月13日提交的题为“PositionInputMethodandPositionInputSystem(位置输入方法和位置输入系统)”的美国临时专利申请No.62/191,913；于2015年10月13日提交的题为“PositionInputMethodandPositionInputSystem(位置输入方法和位置输入系统)”的美国临时专利申请No.62/240,984；以及于2016年2月4日提交的题为“PositionInputMethodandPositionInputSystem(位置输入方法和位置输入系统)”的美国临时专利申请No.62/291,356的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本申请涉及有源触笔、用于触笔传感器的传感器控制器、要耦合到触笔传感器的主机处理器，以及基于这种触笔、传感器控制器和主机处理器的位置输入系统和方法；并且更具体地涉及一种利用触笔和传感器控制器之间以及传感器控制器和主机处理器之间的双向通信协议的位置输入系统和方法。
技术介绍
各种类型的触笔可用于允许用户在诸如平板电脑、智能电话等的电子设备的触笔敏感屏幕(传感器)上手写文本和图形。例如，有源静电(电容式)触笔包括电源和信号处理器，并且通过向设置在触笔的笔尖处的电极提供与发送信号相对应的电荷来发送信号，从而引起由笔尖指示(指向)的位置处或其附近的电场的变化。电子设备的触笔敏感屏幕(传感器)包括X电极和Y电极的矩阵，并且由触笔笔尖产生的上述电场的变化引起在触笔笔尖处或其附近的矩阵电极中的电荷的相应变化。耦合到电子设备的传感器和/或主机处理器的传感器控制器检测矩阵电极中的电荷的这种变化，从而检测来自触笔的发送信号。传感器控制器和/或主机处理器基于检测到发送信号的矩阵电极的位置确定传感器上的触笔指示的位置。不同类型的有源触笔具有不同的触笔能力或功能，诸如笔(触笔)笔尖压力检测能力、可以检测到多少不同的等级的笔(笔尖)压力、包括笔扭转(旋转)检测能力和笔倾斜检测能力的笔定向检测能力、在触笔等上提供的不同数量和种类的笔筒按钮(开关)等。通常，用于从触笔到传感器控制器的通信中使用的数据格式在给定的触笔传感器系统中被刚性地配置，并且不能支持触笔能力和功能的不同和扩大的变化。虽然每个触笔都可以在每次触笔与传感器控制器一起使用(即进入传感器控制器的感测区域)时将其整个能力信息发送到传感器控制器，但这种整个能力信息的发送将占用在给定的通信协议中的多个时隙或可用的帧。在一个或多个触笔不断进入和离开传感器控制器的感测区域的典型情况下，传感器控制器可能不能快速获取每个进入触笔的能力信息，以便以适合于触笔的特殊能力的方式开始与触笔通信。这可能导致传感器控制器的响应时间慢，从而延迟建立传感器控制器和有源触笔之间的通信。例如，传感器控制器可能不能及时从触笔接收笔定向数据，即使在触笔完全能够发送这种定向数据时，这仅仅是因为传感器控制器不能快速地确定触笔的定向检测能力。
技术实现思路
本公开提供了一种技术解决方案，其允许传感器控制器快速地确定进入感测区域的一个或多个有源触笔的能力信息，从而开始与触笔的双向通信。本公开提供了通用触笔传感器控制器接口，其支持具有不同能力信息的不同的有源触笔。本公开还提供了传感器控制器-主机处理器接口，其支持可以耦合到主机处理器的不同类型的传感器控制器，并因此支持与各种传感器控制器一起使用的不同类型的有源触笔。根据一个方面，提供了一种用于在传感器控制器和主机处理器之间的通信的方法，其中所述传感器控制器耦合到配置为与有源触笔交互的传感器。该方法通常包括三个步骤。首先，当传感器控制器和主机处理器之间的连接被建立时，支持定义的触笔属性集的缺省描述符的传感器控制器将缺省描述符发送到主机处理器。定义的触笔属性集包括可能由不同类型的有源触笔支持的所有(可能的)触笔属性。第二，传感器控制器当与能够报告所定义的触笔属性集的第一子集的第一有源触笔耦合时，向主机处理器发送由缺省描述符定义并且具有填充有从第一有源触笔报告的值的触笔属性的第一子集的字段的第一触笔报告。第三，传感器控制器当与能够报告不同于第一子集的所定义的触笔属性集的第二子集的第二有源触笔耦合时，向主机处理器发送由缺省描述符定义并且具有填充有从第二有源触笔报告的值的触笔属性的第二子集的字段的第二触笔报告。根据该方法，当主机处理器连接到传感器控制器时，主机处理器接收所定义的触笔属性集的缺省描述符。因此，无论传感器控制器随后使用什么类型的有源触笔，主机处理器可以经由传感器控制器接收并处理来自不同有源触笔的不同类型的触笔报告。例如，如果第一有源触笔能够报告属性的第一子集(例如，位置和笔压力)，并且第二有源触笔能够报告属性的第二子集(例如，位置、笔压力、笔定向和笔开关状态)，主机处理器可以接收并处理具有填充有从第一有源触笔报告的值的触笔属性的第一子集的字段的第一触笔报告或具有填充有从第二有源触笔报告的值的触笔属性的第二子集的字段的第二触笔报告，因为第一和第二触笔报告两者均由主机处理器从传感器控制器接收的缺省描述符支持。根据一个方面，传感器控制器和主机处理器被配置为经由通用串行总线(USB)接口、内部集成电路(I2C)总线或串行外设接口(SPI)总线连接。根据一个方面，对于没有从第一或第二有源触笔报告的触笔属性，传感器控制器使用缺省值填充第一或第二触笔报告中的字段。根据另一方面，传感器控制器对从第一有源触笔报告的触笔属性的第一子集或从第二有源触笔报告的触笔属性的第二子集应用诸如子采样、超采样、内插或外插的平滑算法来填充第一或第二触笔报告中的字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在传感器控制器和主机处理器之间通信的方法，所述传感器控制器耦合到被配置为与有源触笔交互的传感器，所述方法包括：当在所述传感器控制器和所述主机处理器之间的连接被建立时，支持定义的触笔属性集的缺省描述符的所述传感器控制器将所述缺省描述符发送到所述主机处理器；所述传感器控制器当与能够报告所述定义的触笔属性集的第一子集的第一有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第一触笔报告，所述第一触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第一有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第一子集的字段；和所述传感器控制器当与能够报告所述定义的触笔属性集的第二子集的第二有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第二触笔报告，所述第二触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第二有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第二子集的字段，所述第二子集与所述第一子集不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.20 US 62/149,907;2015.04.25 US 62/152,870;1.一种在传感器控制器和主机处理器之间通信的方法，所述传感器控制器耦合到被配置为与有源触笔交互的传感器，所述方法包括：当在所述传感器控制器和所述主机处理器之间的连接被建立时，支持定义的触笔属性集的缺省描述符的所述传感器控制器将所述缺省描述符发送到所述主机处理器；所述传感器控制器当与能够报告所述定义的触笔属性集的第一子集的第一有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第一触笔报告，所述第一触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第一有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第一子集的字段；和所述传感器控制器当与能够报告所述定义的触笔属性集的第二子集的第二有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第二触笔报告，所述第二触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第二有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第二子集的字段，所述第二子集与所述第一子集不同。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器控制器和所述主机处理器被配置为经由通用串行总线(USB)接口连接。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器控制器和所述主机处理器被配置为经由内部集成电路(I2C)总线或串行外设接口(SPI)总线连接。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：对于没有从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔报告的触笔属性，所述传感器控制器使用缺省值填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述传感器控制器对从所述第一有源触笔报告的触笔属性的所述第一子集或从所述第二有源触笔报告的触笔属性的所述第二子集应用平滑算法来填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述平滑算法包括从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔报告的所述触笔属性的子采样、超采样、内插或外插中的一个或多个。7.根据权利要求1所述的方法，其中，触笔属性的所述第一子集和所述第二子集分别关于所述第一子集和所述第二子集中包括的触笔属性的类型不同，和/或触笔属性的所述第一子集和所述第二子集分别关于在所述第一子集和所述第二子集中包括的触笔属性的数量不同。8.根据权利要求1所述的方法，其中，触笔属性的所述第一子集或所述第二子集等于所述缺省描述符中的所述定义的触笔属性集。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述传感器控制器从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔接收指示由所述第一有源触笔或所述第二有源触笔支持的属性的触笔能力信息。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定义的触笔属性集包括：i)触笔坐标值；ii)触笔压力值，所述触笔压力值包括笔尖压力值和笔筒压力值中的至少一个；iii)触笔开关值，所述触笔开关值包括笔尖开关值、第一笔筒开关值、和第二开关值中的至少一个；iv)触笔反转指示器值；v)触笔擦除器指示器；vi)触笔定向值，所述触笔定向值包括X倾斜值、Y倾斜值、扭转值、高度值、方位角值、加速度计值、陀螺仪值和磁力计值中的至少一个；(vii)触笔电池状态值；(viii)触笔ID；(ix)触笔优选颜色值；(x)触笔优选线宽值；和(xi)触笔优选线型值。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定义的触笔属性集包括：i)触笔坐标值；ii)触笔压力值；iii)触笔开关值；iv)触笔定向值；v)触笔优选颜色值；vi)触笔优选线宽值；和vii)触笔优选线型值。12.根据权利要求11所述的方法，还包括：所述传感器控制器在从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔接收到第一格式的所述触笔优选颜色值之后，将所述第一格式的所述触笔优选颜色值转换为第二格式，并且在所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中包括所述第二格式的所述触笔优选颜色值。13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述触笔优选颜色值指示在所述第一有源触笔或所述第二有源触笔的易失性存储器中设置的原始颜色。14.一种在传感器控制器和主机处理器之间通信的方法，所述传感器控制器耦合到被配置为与有源触笔交互的传感器，所述方法包括：当所述传感器控制器和所述主机处理器之间的连接被建立时，支持缺省描述符的所述传感器控制器将所述缺省描述符发送到所述主机处理器，所述缺省描述符包括定义的触笔属性集的第一描述和所述定义的触笔属性集的子集的第二描述；所述传感器控制器当与能够报告大致所述定义的触笔属性集的第一有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第一触笔报告，所述第一触笔报告由所述第一描述定义并且具有填充有从所述第一有源触笔报告的值的、大致所述定义的触笔属性集的字段；和所述传感器控制器当与能够报告大致触笔属性的所述子集的第二有源触笔耦合时，向所述主机处理器发送第二触笔报告，所述第二触笔报告由所述第二描述定义并且具有填充有从所述第二有源触笔报告的值的、大致触笔属性的所述子集的字段，其中，所述第二触笔报告具有比所述第一触笔报告小的数据大小。15.根据权利要求14所述的方法，还包括：对于没有从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔报告的触笔属性，所述传感器控制器使用缺省值填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。16.根据权利要求14所述的方法，还包括：所述传感器控制器对从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔报告的所述触笔属性应用平滑算法来填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。17.根据权利要求14所述的方法，还包括：所述传感器控制器从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔接收指示由所述第一有源触笔或所述第二有源触笔支持的属性的触笔能力信息；和所述传感器控制器基于所述触笔能力信息来确定要发送所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的哪一个。18.一种要耦合到传感器的传感器控制器，所述传感器将与有源触笔交互，所述传感器控制器包括：处理电路，所述处理电路在操作中支持定义的触笔属性集的缺省描述符；和耦合到所述处理电路的发送电路，其中，当在所述传感器控制器和主机处理器之间的连接被建立时，所述发送电路在操作中将所述缺省描述符发送到所述主机处理器；其中，当所述传感器控制器与能够报告所述定义的触笔属性集的第一子集的第一有源触笔耦合时，所述发送电路向所述主机处理器发送第一触笔报告，所述第一触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第一有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第一子集的字段；和当所述传感器控制器与能够报告所述定义的触笔属性集的第二子集的第二触笔耦合时，所述发送电路向所述主机处理器发送第二触笔报告，所述第二触笔报告由所述缺省描述符定义并且具有填充有从所述第二有源触笔报告的值的、触笔属性的所述第二子集的字段，所述第二子集不同于所述第一子集。19.根据权利要求18所述的传感器控制器，其中，对于没有从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔报告的触笔属性，所述处理电路在操作中使用缺省值填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。20.根据权利要求18所述的传感器控制器，其中，所述处理电路在操作中对从所述第一有源触笔报告的触笔属性的所述第一子集或者从所述第二有源触笔报告的触笔属性的所述第二子集应用平滑算法来填充所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中的字段。21.根据权利要求18所述的传感器控制器，其中，所述处理电路在操作中从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔接收指示由所述第一有源触笔或所述第二有源触笔支持的属性的触笔能力信息。22.根据权利要求18所述的传感器控制器，其中，所述定义的触笔属性集包括：i)触笔坐标值；ii)触笔压力值；iii)触笔开关值；iv)触笔定向值；v)触笔优选颜色值；vi)触笔优选线宽值；和vii)触笔优选线型值。23.根据权利要求22所述的传感器控制器，其中，所述处理电路在从所述第一有源触笔或所述第二有源触笔接收到第一格式的所述触笔优选颜色值之后，将所述第一格式的所述触笔优选颜色值转换为第二格式，并且在所述第一触笔报告或所述第二触笔报告中包括所述第二格式的所述触笔优...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·查尔斯·弗莱克，
申请(专利权)人：株式会社和冠，
类型：发明
国别省市：日本,JP