專利名稱：無線光學(xué)輸入設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線設(shè)備，具體而言，是涉及一種允許用戶與計算機進行交互作用的無線光學(xué)輸入設(shè)置。
背景技術(shù)：
存在許多采用機電設(shè)置來實現(xiàn)光標移動和滾動的計算機輸入設(shè)置。在這種設(shè)置中，將滾動球的機械運動轉(zhuǎn)換成電信號。之后，將該電信號編碼為計算機可使用的信息，例如光標X-Y位置數(shù)據(jù)或滾動方向和距離等。鼠標和跟蹤球是采用這種機電設(shè)置的最常用的輸入設(shè)置。但是，通常在計算機輸入設(shè)備中有許多機電設(shè)置的應(yīng)用。
這種機電設(shè)置中所存在的一個問題在于，由于破損和或機械故障，致動裝置(例如滾動球和相應(yīng)的滾子)易于出現(xiàn)故障。另外，例如鼠標等輸入設(shè)備要求流動球與特定表面(例如鼠標墊)接觸，以正常動作。該特定表面同樣易于破損、磨損和撕裂，從而可能限制輸入設(shè)備可移動的區(qū)域。例如，用戶不時地停止?jié)L動鼠標，將其拾起，再將其放回鼠標墊上，因此用戶將保持鼠標在同一方向上移動，使光標到達期望的位置。
為了解決這些問題，光學(xué)裝置已代替機電裝置。與機電裝置不同，光學(xué)裝置沒有滾動球和對應(yīng)的滾子。因此，采用光學(xué)傳感器裝置來執(zhí)行光標移動功能等和滾動的輸入設(shè)置不易于破損或機械磨損，并可用于大部分表面。通常，光學(xué)傳感器裝置采用光學(xué)傳感器和發(fā)光二極管(LED)。當(dāng)輸入設(shè)備移動時，來自LED的光從表面反射，并由光學(xué)傳感器接收，從而形成一系列圖像?？蓮倪@些圖像來確定光標或滾動條的移動距離和方向。簡言之，光學(xué)輸入設(shè)備提供了解決機電輸入設(shè)備中存在的問題的一流途徑。
但是，在無線輸入設(shè)置的環(huán)境下，目前似乎沒有采用這種光學(xué)傳感技術(shù)的計算機輸入設(shè)備。無線技術(shù)使例如鼠標和鍵盤等輸入設(shè)備脫離主機，從而向用戶提供更大的自由度，并減少桌面混亂。因此，需要一種可具有無線連接的優(yōu)點和光學(xué)傳感器的優(yōu)點的輸入設(shè)備來實現(xiàn)光標移動，例如無線光學(xué)鼠標。
這種無線光學(xué)鼠標所存在的問題源于兩種技術(shù)的競爭因素。例如，一方面，光學(xué)裝置需要很大的功率(例如激勵LED和光學(xué)傳感器)。另一方面，無線輸入設(shè)備不能容忍外部電源。于是，必須對這種無線輸入設(shè)備提供一個內(nèi)部電源。這基本上將電源限制為包含于無線輸入設(shè)備中的電池。復(fù)雜的是，實際和經(jīng)濟的原因規(guī)定電池尺寸不能超過某一物理限制條件，從而限制了電池的壽命。因此，能量密集技術(shù)過早地耗盡了包含于無線輸入設(shè)備中的電池。因此，應(yīng)該有一種可用于這種設(shè)備的有效功率管理方案。
因此，這就需要采用光學(xué)傳感來實現(xiàn)光標移動和滾動等的無線輸入設(shè)備。這種無線輸入設(shè)備可隨意地采用功率管理技術(shù)來避免電池過早耗盡。進一步而言，在采用功率密集型技術(shù)的無線設(shè)備中需要功率管理技術(shù)。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個實施例提供一種無線輸入設(shè)備，該設(shè)備采用光學(xué)傳感來實現(xiàn)光標移動和滾動等。該無線輸入設(shè)備可隨意地采用使該無線輸入設(shè)備的電源避免過早耗盡的功率管理技術(shù)。本發(fā)明的另一個實施例提供一種具有控制其功率消耗的功率管理算法的無線設(shè)備。本發(fā)明的再一個實施例提供一種管理無線設(shè)備功率消耗的方法。
說明書中描述的特征和優(yōu)點不能全部包括，在參照附圖、說明書和權(quán)利要求書的情況下，許多其它的特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。另外，值得注意的是，說明書中所用的語言主要是選擇來用于閱讀和說明，而不限制發(fā)明主題的范圍。
附圖的簡要說明

圖1a表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用光學(xué)傳感器的無線輸入設(shè)備的框圖。
圖1b表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用光學(xué)傳感器和接觸式傳感器的無線輸入設(shè)備的框圖。
圖1c表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的產(chǎn)生開關(guān)控制線的技術(shù)。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于無線光學(xué)輸入設(shè)備中的功率管理算法的流程圖。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的用于無線光學(xué)輸入設(shè)備中的功率管理算法的流程圖。
發(fā)明的詳細描述圖1a表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用光學(xué)傳感器的無線輸入設(shè)備的框圖。設(shè)備101包括LED110、光學(xué)傳感器115、微控制器單元(MCU)120、用戶接口125、發(fā)射器130、天線135、功率調(diào)節(jié)器140、電源145和開關(guān)150a和150b。光學(xué)傳感器115的一個實施例包括放電耦合設(shè)備(CCD)陣列和將反射光聚焦到該陣列上的透鏡。在另一實施例中，光學(xué)傳感器115除為CCK陣列外，具有感光元件，例如多個光電二極管或光電晶體管。另外，光學(xué)傳感器可沒有任何透鏡(例如反射光直接被感光元件接收)或可具有多于一個的透鏡(例如，在LED110和表面105之間的一個透鏡，在表示105和光學(xué)傳感器115的感光元件之間的第二透鏡)。同樣地，LED115可具有集成在其中的一個透鏡。值得注意的是，受到該公開內(nèi)容的啟發(fā)，也可是其它設(shè)備和組件結(jié)構(gòu)。例如，除了光學(xué)傳感器115外，LED110可被耦合在MCU120的兩個I/O(輸入/輸出)端口之間。此時，MCU120可控制LED110。并且，表面105可以是跟蹤球轉(zhuǎn)置的滾動球或接觸墊的表面(例如獨立或集成于無線鍵盤內(nèi))。設(shè)備101還可包括圖1a中未示的其它組件，例如MCU120可訪問的存儲器設(shè)備，以存儲與設(shè)備101的使用有關(guān)的統(tǒng)計信息。在該公開內(nèi)容的啟發(fā)下，其它設(shè)備和組件結(jié)構(gòu)是顯而易見的。
概述在一個實施例中，設(shè)備101可使用戶通過無線連接與主機交互作用(例如實現(xiàn)光標移動、滾動或鍵操作)。與設(shè)備101相關(guān)的有意移動被光學(xué)地感知，并被譯成位置數(shù)據(jù)，通過無線連接傳輸?shù)街鹘邮諜C(例如計算機)。設(shè)備101可以是例如無線光學(xué)鼠標，其中，在表面105上移動鼠標來實現(xiàn)與鼠標無線耦合的計算機相聯(lián)的屏幕上的光標移動和滾動等。當(dāng)鼠標移動時，來自LED110的光從表面105反射，反射光通過透鏡聚焦在光學(xué)傳感器的感光元件上。在這種實施例中，表示105可以是桌面、紙張、書皮、墻、公文包或鼠標墊等任何表面?；蛘?，表面105可以是用戶的手、前臂、腿或胸等表面。需要指出的是，設(shè)備101可在許多不同表面105上工作，并不限定為特定的鼠標墊或其它指定表面。所以，這種實施例的設(shè)備101獨立于表面105。
在一可替代的實施例中，設(shè)備101可集成在無線鍵盤中，其中，當(dāng)由于輸入筆或人手在表面105上的移動而實現(xiàn)光標運動時，設(shè)備101基本保持固定。在這種實施例中，表面105可以是大致位于光學(xué)傳感器115的透鏡上的窗口。當(dāng)物體在表面105上移動時，來自LED110的光從該物體上反射，反射光通過透鏡聚焦在光學(xué)傳感器的感光元件上。因此，光學(xué)傳感器115檢測到表面105上的有意運動，將該運動譯成位置數(shù)據(jù)，并通過無線連接傳輸?shù)街鹘邮諜C。在這種實施例中，設(shè)備101包括表面105。當(dāng)外部物體在設(shè)備101的表面105上移動時，無論設(shè)備101在獨立表面105上移動，還是保持固定，都可檢測到任何結(jié)果移動，對該移動進行分析，并譯成位置數(shù)據(jù)，(如果適當(dāng))通過無線連接將該數(shù)據(jù)傳輸給主機(例如游戲控制臺)。
值得注意的是，本發(fā)明并不限于計算機輸入設(shè)備，而是可應(yīng)用于任何需要功率管理以延長有限電源(例如電池)的壽命的設(shè)備。例如，手機、呼機、個人數(shù)字助理或任何與功率使用方案相關(guān)的電子設(shè)備可采用這里所述的技術(shù)，可通過許多提醒模式(根據(jù)例如輸入激勵的數(shù)量和質(zhì)量本質(zhì)等因素并建立使用模式)來表征該功率使用方案。因此，本發(fā)明并不打算限于任何一個實施例或組件結(jié)構(gòu)。許多無線設(shè)備類型和組件結(jié)構(gòu)都可采用本發(fā)明。例如，任何采用功率密集型技術(shù)、例如光學(xué)技術(shù)、激光技術(shù)和干涉測量技術(shù)的無線設(shè)備都可采用本發(fā)明。
組件電源145向設(shè)備101供電，可以是常規(guī)的電池。該電池可是充電電池，但也以不是，并具有根據(jù)被供電組件確定的輸出容量電壓。在一個實施例中，電源145是可充電的、0.8至5.0伏DC鎳鎘電池(或這種電池的串聯(lián)結(jié)構(gòu))。其它電池技術(shù)、例如氫化鎳、鋰離子、鋰聚合物或鋅空氣等都可實現(xiàn)電源145。還可提供許多備用電池。提供一電容器，當(dāng)由MCU120自動或由用戶手動切斷電池時暫時保持能量(例如用于保留包含于MCU120中的RAM內(nèi)容)。在該公開內(nèi)容的啟發(fā)下，可將許多其它電池結(jié)構(gòu)、包括能量備用方案用于實現(xiàn)電源145。
通過功率調(diào)節(jié)器140來調(diào)整電源145的電壓輸出。在一個實施例中，功率調(diào)節(jié)器140是將電源145的DC電壓輸出轉(zhuǎn)換成特定電壓的常規(guī)DC至AC轉(zhuǎn)換器(例如3.2伏DC)，并將電壓提供給設(shè)備101的不同組件。例如，在所示的實施例中，將功率調(diào)節(jié)器140的輸出提供給光學(xué)傳感器115、MCU120和發(fā)射機130。由此可知，根據(jù)開關(guān)150a和150b的狀態(tài)來改變施加的負載，開關(guān)150a和150b分別將能量轉(zhuǎn)換到光學(xué)傳感器115和發(fā)射機130。另外，功率調(diào)節(jié)器140還可根據(jù)例如被供電的組件的不同負載條件和電壓供應(yīng)容許量來提供需要的電壓調(diào)整。
發(fā)射機130通過開關(guān)150b從功率調(diào)節(jié)器140接收能量。例如開關(guān)150b可以是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)型開關(guān)，并由MCU120來控制。另外開關(guān)150b也可集成在MCU120中，或通過MCU120的I/O端口來實現(xiàn)。還可以使用具有對應(yīng)于控制線的狀態(tài)(例如，開或關(guān))的其它開關(guān)類型。通過打開開關(guān)150b，完全去除對發(fā)射機130的所有能量，從而消除發(fā)射機130的進一步能量消耗。一旦MCU120根據(jù)用戶輸入數(shù)據(jù)(例如來自光學(xué)傳感器115或用戶接口125)確定發(fā)射機130需要能量時，將開關(guān)150b的控制線設(shè)定為閉合狀態(tài)(例如通過MCU120的I/O端口)，從而閉合開關(guān)150b。MCU120對用戶輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行任何必需的翻譯(例如將鼠標移動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光標位置數(shù)據(jù)或?qū)㈡I動作轉(zhuǎn)換成動作數(shù)據(jù))。然后通過MCU120的I/O端口將用戶輸入數(shù)據(jù)施加到發(fā)射機130上。發(fā)射機130對用戶輸入數(shù)據(jù)進行調(diào)制，將其通過天線135傳輸?shù)綄?yīng)的主接收機。
在一個實施例中，發(fā)射機130是常規(guī)的射頻(RF)或微波發(fā)射機。在可替代的實施例中，可用常規(guī)的收發(fā)機130(未圖示)來替代發(fā)射機130，從而可在設(shè)備101和主系統(tǒng)之間進行雙向通信。在本申請中，設(shè)備101可以是電子設(shè)備，例如從與因特網(wǎng)耦合的主計算機上接收無線通信的個人數(shù)字助理等。例如，發(fā)射機130可通過天線135接收更新后的地址簿或指令集，這些地址簿或指令集可存儲在例如包含于MCU120中的電子可擦除可編程ROM或閃存等RAM或非易失性存儲器中。類似地，可接收電子郵件信息，以在與設(shè)備101相連的顯示器上觀看該信息。通過收發(fā)機130對這種通信信息進行解調(diào)和濾波，之后將其提供給對應(yīng)的MCU120的I/O端口，以進行任何必要的處理。
另外，可將收發(fā)機130的接收器電路設(shè)定為接收多個不同的主機類型的通信信息。在這種實施例中，收發(fā)機130可包括專用天線135和針對支持收發(fā)機的每種類型的主機的物理層(未圖示)。例如，第一主機可以是基于藍牙的手機，第二主機可以是基于RF的發(fā)信號設(shè)備。例如這種發(fā)信號設(shè)備可以設(shè)定為將它們設(shè)置到因特網(wǎng)可訪問資源上時能夠檢測股票價格。如果該發(fā)信號設(shè)備檢測到關(guān)于特定股票的敲訂價格，則向設(shè)備101傳輸一RF信號，提醒用戶必需采取行動(例如買/賣指示)。無論收發(fā)機130接收到的是何種類型的通信信息，在期望接收這種通信信息的期間內(nèi)，開關(guān)150b都將保持閉合。這樣，可向MCU120提供一1期望傳輸給設(shè)備10的時間表。然后MCU120根據(jù)提供的時間表來控制開關(guān)150b的狀態(tài)?；蛘?，當(dāng)設(shè)備101可接收通信信息時，開關(guān)150b總保持閉合。
用戶接口125允許用戶提供不同的輸入刺激。在所示的實施例中，用戶接口125包括兩個鍵和一個操作輪。通常將這些對象稱為用戶接口元件。操作輪可操作地耦合到編碼器(例如機械或光學(xué)的)上，并且操作輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成可由MCU120處理的電信號。將鍵和編碼器輸出的每一個都耦合到MCU120的I/O端口上。這種用戶接口元件是典型的用戶輸入設(shè)備，例如鼠標或跟蹤球。但是，根據(jù)設(shè)備101的性質(zhì)也可采用其它用戶接口元件。例如，個人數(shù)字助理可包括多個鍵，例如菜單鍵、操作目錄鍵、日歷鍵或滾動鍵等?？蓪⒉煌愋偷挠脩艚涌谠Y(jié)構(gòu)用于用戶接口125，本發(fā)明并不限定于任何一個實施例。
LED110可操作地耦合于控制LED110的光學(xué)傳感器115。來自LED110的光從表面105或物體(例如輸入筆或手指)接觸表面105上反射，以產(chǎn)生表面或物體的圖像。該圖像被光學(xué)傳感器115所檢測。通過一系列這種檢測到的圖像可確定移動的方向和距離。在一個實施例中，通過透鏡將反射的圖像聚焦在CCD陣列上，該透鏡和CCD陣列包含于光學(xué)傳感器115中(值得注意的是，可用其它感光元件來替代CCD陣列)。用多個象素在CCD陣列上顯示每個圖像(例如3象素乘3象素陣列或18象素乘18象素陣列)。連續(xù)圖像之間的差異表示移動，而連續(xù)圖像之間無差異表示沒有移動?？捎晒鈱W(xué)傳感器115來確定這種圖像差異數(shù)據(jù)，并通過耦合于多個MCU120的I/O端口上的總線117(例如一個總線I的/O端口具有一條線，或兩個總線117的I/O端口具有兩條線，或四個總線117的I/O端口具有四條線)將該數(shù)據(jù)傳送給MCU120。MCU120可隨后對圖像差異數(shù)據(jù)執(zhí)行任何分析和處理。或者，將光學(xué)傳感器115檢測到的圖像數(shù)據(jù)提供給MCU120，MCU120確定圖像差異數(shù)據(jù)，并執(zhí)行任何分析和處理?；蛘撸鈱W(xué)傳感器115將圖像差異數(shù)據(jù)譯成光標位置數(shù)據(jù)或滾動方向和距離數(shù)據(jù)等，并將這種數(shù)據(jù)提供給MCU120，以進行任何分析和其它處理。
在一個實施例中，光學(xué)傳感器115產(chǎn)生圖像差異數(shù)據(jù)，其中，包含于光學(xué)傳感器115中的CCD陣列的每個象素都對應(yīng)于位向量的一個位。反射到CCD陣列上的圖像使許多象素導(dǎo)通。導(dǎo)通的象素可對應(yīng)于作為邏輯位的一個位，而截止的象素可對應(yīng)于作為邏輯低的一個位。因此，可用一個位向量來表示每個檢測的圖像。對應(yīng)于連續(xù)檢測圖像的位向量被邏輯XOR(異或操作)。XOR操作的結(jié)果表示圖像差異數(shù)據(jù)。也可使用其它邏輯操作來確定圖像差異數(shù)據(jù)。這種圖像差異數(shù)據(jù)為二進制形式，因此，可容易地通過例如MCU120中運行的算法來被分析和處理。類似地，可容易地通過光學(xué)傳感器115或MCU120將這種圖像差異數(shù)據(jù)譯成光標位置數(shù)據(jù)或滾動方向和距離數(shù)據(jù)。
在替代實施例中，可用其它傳感型組件或裝置來代替光學(xué)傳感器115，以感知有關(guān)無線設(shè)備或系統(tǒng)的移動、振動、漂移或其它動作等。例如，可在設(shè)備101中采用干涉儀、速度計、運動檢測器和漂移檢測器來感知這種動作。
光學(xué)傳感器115通過開關(guān)150a從功率調(diào)節(jié)器140接收能量。有許多方法來控制光學(xué)傳感器115消耗的能量。例如，光學(xué)傳感器115具有一內(nèi)部算法，該算法根據(jù)是否感知到檢測圖像中的改變來在全額功率模式和低功率模式之間轉(zhuǎn)換光學(xué)傳感器115。在其中檢測到的連續(xù)圖像彼此不同而表示移動的活躍期間，算法指令全額功率模式。相反，在其中檢測到的連續(xù)圖像相同而表示沒有移動的不活躍期間，算法指令低功率模式。當(dāng)內(nèi)部控制光學(xué)傳感器115的功率消耗時，光學(xué)傳感器115處于其本身的操作模式下。
控制光學(xué)傳感器115消耗的功率的另一方法是用可被外部控制的內(nèi)部開關(guān)來設(shè)定光學(xué)傳感器115。例如，MCU120通過總線117來控制內(nèi)部開關(guān)。在可例如硬件、軟件、固件或任何其組合中實現(xiàn)該光學(xué)傳感器115的內(nèi)部轉(zhuǎn)換。在第一狀態(tài)下，內(nèi)部轉(zhuǎn)換使光學(xué)傳感器115在其本身模式下操作。在第二狀態(tài)下，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，從而允許外部控制光學(xué)傳感器115。例如，編程MCU120中運行的大量算法來實現(xiàn)對光學(xué)傳感器115的全面能量管理方案?？捎每偩€117來實現(xiàn)MCU120和光學(xué)傳感器115之間的通信。在一個實施例中，總線117是串行外圍接口總線(SPI)，但也可采用其它適合的總線技術(shù)和協(xié)議。
控制光學(xué)傳感器115消耗的功率的另一方法是打開和閉合開關(guān)150a。與開關(guān)150b相似，開關(guān)150a可以是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)型開關(guān)，并具有耦合到MCU120的I/O端口上的控制線。開關(guān)150a也可集成于MCU120中，或通過MCU120的I/O端口來實現(xiàn)。還可使用具有對應(yīng)于控制線的狀態(tài)(例如打開或閉合)的其它開關(guān)類型。通過打開開關(guān)150a，完全去除對光學(xué)傳感器115的所有能量，從而消除光學(xué)傳感器115的進一步能量消耗。一旦MCU120(例如，根據(jù)從用戶接口125接收到的數(shù)據(jù))確定光學(xué)傳感器115需要能量時，則相應(yīng)地閉合開關(guān)150a。
MCU120提供一個處理用戶接口125、光學(xué)傳感器115和收發(fā)機6(如果合適)等所提供的信息和數(shù)據(jù)的環(huán)境。MCU120可包括例如微處理器或中央處理單元(CPU)，可執(zhí)行處理輸入數(shù)據(jù)等指令和算法，以執(zhí)行功率管理，并向收發(fā)機130提供數(shù)據(jù)。MCU120還可包括(或可以使用)其它支持功能，例如其它CPU、隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)、非易失性存儲器設(shè)備(例如電可擦除可編程ROM或閃存等)、I/O端口、計時器、比較器、緩沖器、邏輯單元和其它特定支持功能等。MCU120還可用內(nèi)部低功率模式來設(shè)定，其中，對應(yīng)于其I/O端口(例如根據(jù)邊緣檢測)來降低其功率消耗(從正常功率消耗模式至低功率消耗模式)。也可用其它等同的適于動作實時處理的處理環(huán)境來替代MCU120(例如單板計算機)。
在一個實施例中，MCU120實現(xiàn)功率管理方案，通過根據(jù)例如輸入刺激和統(tǒng)計分析的不同提醒模式來進行表征。通過用戶接口125和光學(xué)傳感器115將輸入刺激提供給MCU120。MCU120分析輸入刺激，確定提醒模式，其中，設(shè)備101對應(yīng)于該輸入刺激來操作，并將源于該輸入刺激的數(shù)據(jù)提供給發(fā)射機130。如果設(shè)備101包括收發(fā)機130(代替發(fā)射機130)，則如上所述，MCU120還可從收發(fā)機130中接收其它通信信息。
MCU120還可通過監(jiān)控耦合在MCU120的I/O端口和電源145之間的電源狀態(tài)線來確定電源145的狀態(tài)。例如，如果MCU120檢測到原電池組已達到其最低的可接受監(jiān)界值時，MCU120脫離該原電池組，并轉(zhuǎn)換到作為代替物的新的備用電池(備用電池和對應(yīng)的開關(guān)未圖示)。在沒有備用電池的情況下，MCU120可向用戶顯示表示盡快更換電池(例如在使用的下一個12小時內(nèi))的低電池狀態(tài)。該顯示可通過例如LED顯示器或設(shè)備101(未圖示)上的顯示、可通過將該低電池狀態(tài)通過收發(fā)機130通知主系統(tǒng)來實現(xiàn)。隨后對應(yīng)于在該主系統(tǒng)中運行設(shè)備101的驅(qū)動器可向用戶提示更換電電信息。
圖1b表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用光學(xué)傳感器和接觸式傳感器的無線輸入設(shè)備的框圖。設(shè)備102與圖1a中所示設(shè)備101類似，除了設(shè)備102還包括接觸式傳感器155。接觸式傳感器從功率調(diào)節(jié)器140處接收能量，被耦合到MCU120的I/O端口。接觸式傳感器155或其部分可被集成于MCU120中。例如，可將多個傳感器元件設(shè)置在設(shè)備102的外部，或集成于用戶接口125的用戶接口元件內(nèi)，其中，將每個傳感器可操作地耦合于包含于MCU120內(nèi)的支持電子回路上。
另外，設(shè)備102可包括將能量從功率調(diào)節(jié)器140轉(zhuǎn)換到MCU120上的開關(guān)150c。這種實施例可用于MCU120沒有設(shè)定如上所述的內(nèi)部低功率模式的情況，或與能量密集輪廓相連(例如在大于100微安培下連續(xù)操作)的情況。開關(guān)150c具有根據(jù)控制線157的狀態(tài)(例如開或關(guān))，該狀態(tài)源于來自接觸式傳感器155、用戶接口125或其它傳感組件或裝置或其組合的信號等的信號，這些組件或裝置感知表示設(shè)備102必需向MCU120供電并提醒的基于用戶的活動(例如專用“提醒”鍵或傳感器)。圖1c中表示一種對應(yīng)于這種基于用戶活動來提供控制線157的技術(shù)，下面將對其作討論。
與開關(guān)150a、150b類似，開關(guān)150c可以是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)型開關(guān)。還可以使用具有對應(yīng)于控制線的狀態(tài)(例如，開或關(guān))的其它開關(guān)類型(例如雙極中繼晶體管開關(guān))。另外，開關(guān)150c也可集成在接觸式傳感器155中。通過打開開關(guān)150c，完全去除對MCU120的所有能量，從而消除MCU120的進一步能量消耗。一旦接收到基于用戶的動作，控制線157被激活，從而閉合開關(guān)150c。在一個實施例中，控制線157是否被激活依賴于接觸式傳感器155是否被觸發(fā)，從而表示用戶的出現(xiàn)。在這種實施例中，一旦接觸式傳感器155對應(yīng)于用戶出現(xiàn)來觸發(fā)(例如用戶實際接觸設(shè)備102或在接觸設(shè)備102的一英尺內(nèi))，控制線157被激活，從而閉合開關(guān)150c。從而將來自功率調(diào)節(jié)器140的能量轉(zhuǎn)換給MCU120。另一方面，如果接觸式傳感器155報道沒有用戶出現(xiàn)，則控制線157無效，并保持直到產(chǎn)生來自接觸式傳感器155的觸發(fā)信號為止。當(dāng)開關(guān)150c無效時，切斷至MCU120的能量。
值得注意的是，控制線157可衍生自多個源，可以是一個或多個接觸式傳感器155，一個或多個來自用戶接口125的用戶接口元件、專用“提醒”鍵或傳感器，也可以是其組合。
通常，接觸式傳感器155感知用戶的接觸或鄰近的出現(xiàn)，從而通知MCU120。這樣，可多種技術(shù)中實現(xiàn)接觸式傳感器155，包括直接接觸式傳感技術(shù)和不需要實際接觸的鄰近傳感技術(shù)。另外，設(shè)備102可包括多個接觸式傳感器155，其中每一個都戰(zhàn)略上地位于設(shè)備102上或在設(shè)備102中(例如，在無線光學(xué)鼠標的手心、食指和姆指區(qū)中)。因此，當(dāng)用戶的手或其它附屬肢體(例如手指、腳、前臂、輸入筆、假肢等)接觸或接近設(shè)備102時，任何一個或多個接觸式傳感器155將觸發(fā)以通知MCU120用戶出現(xiàn)并打算使用設(shè)備102。相應(yīng)地，MCU120更改設(shè)備102的功率模式。例如，MCU120中運行的算法接收輸出信號，將設(shè)備102的操作模式從功率節(jié)省模式轉(zhuǎn)變?yōu)槿~功率運行模式。
在一個實施例中，接觸式傳感器155被實現(xiàn)來使用可感知用戶接觸或來自輸入筆或手指的壓力的接觸墊或接觸板回路。值得注意的是，不必采用接觸墊或板的所有回路或功能。而僅需要感知用戶出現(xiàn)并將該出現(xiàn)表示為電信號的部分。在這種實施例中，可檢測到用戶接觸的出現(xiàn)，在接觸式傳感器155的輸出端將該出現(xiàn)表示為邏輯低信號，在沒有用戶接觸時通常為邏輯高信號?？蓪⒃撦敵鎏峁┙oMCU120的I/O端口?；蛘?，可用壓力傳感開關(guān)來實現(xiàn)接觸式傳感器155，該壓力傳感開關(guān)在用戶(手、手指等)接觸時可同樣在接觸式傳感器155的輸出端產(chǎn)生一邏輯低信號。
在另一實施例中，可用可檢測人組織出現(xiàn)(例如通過電阻、電容或放電)的電場傳感器來實現(xiàn)接觸式傳感器155。在這種實施例中，接觸式傳感器155的輸出信號在沒有用戶出現(xiàn)時可在一個范圍內(nèi)(例如-50至50微伏)，而在用戶出現(xiàn)時為第二范圍(例如150至500微伏)。不管怎樣，MCU120將通過I/O端口接收輸出信號并因此動作。值得注意的是，在這種實施例中，用戶不必實際接觸設(shè)備102以觸發(fā)接觸式傳感器155。用戶手至設(shè)備102的鄰近位置就足以觸發(fā)接觸式傳感器155(例如在設(shè)備102的一英尺內(nèi))。
可采用除接觸傳感技術(shù)之外的許多技術(shù)來實現(xiàn)接觸式傳感器155。例如，可單獨或組合電容傳感器、運動檢測器、光能級傳感器、重量傳感器、熱傳感器和紅外線檢測器來實現(xiàn)接觸式傳感器155。實現(xiàn)接觸式傳感器155所選擇的技術(shù)類型依賴于許多因素，如功率、成本和與設(shè)備102相關(guān)的空間限制。無論使用何種技術(shù)，結(jié)果是，無論用戶是物理接觸設(shè)備102還是鄰近接觸設(shè)備102，MCU120都可獲得用戶出現(xiàn)數(shù)據(jù)。
在另一實施例中，在電源145和功率調(diào)節(jié)器140之間耦合類似于開關(guān)150a-c的開關(guān)150d?？稍诠β收{(diào)節(jié)器140內(nèi)部的開關(guān)150d允許將功率調(diào)節(jié)器140有效地轉(zhuǎn)換為關(guān)位置，以節(jié)省能量(例如，即使當(dāng)功率調(diào)節(jié)器140上沒有負載時，功率調(diào)節(jié)器140仍消耗能量)。在這種實施例中，可將接觸式傳感器155直接耦合到電源145上，可將來自接觸式傳感器155的觸發(fā)信號用作控制線來控制開關(guān)150d的狀態(tài)?；蛘撸僭O(shè)產(chǎn)生控制線158的組件或裝置可直接從電源145接收能量時，可使用控制線157來控制開關(guān)150d的狀態(tài)。值得注意的是，根據(jù)例如期望的功率節(jié)省等因素，開關(guān)150a、150b、150c的任何一個都可包含于或不包含于采用開關(guān)150d的實施例中。
在上述內(nèi)容的啟發(fā)下，切斷包含于設(shè)備101或102中的組件用的許多其它轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是顯而易見的。為了說明的目的，因為開關(guān)150a-d均轉(zhuǎn)換能量，所以將它們稱為能量開關(guān)。
圖1c表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的產(chǎn)生開關(guān)控制線的技術(shù)。通常，控制線157源于許多信號(例如輸入1至輸入N)，或者為有效(例如邏輯低)或者為無效(例如邏輯高)。如圖1b所示，可用控制線157來控制開關(guān)150c。在一個實施例中，控制線157源于四個信號輸入1-接觸式傳感器155a的輸出信號(例如感知無線光學(xué)鼠標手心區(qū)上的接觸)；輸入2-接觸式傳感器155b的輸出信號(例如感知無線光學(xué)鼠標姆指區(qū)上的接觸)；輸入3-來自用戶接口125的與第一鍵相關(guān)的輸出信號(例如右鼠標鍵)；輸入4-來自用戶接口125的與第二鍵相關(guān)的輸出信號(例如左鼠標鍵)。這些信號中的每一個都與有效的低狀態(tài)相關(guān)，通常為邏輯高(例如，當(dāng)通過接觸式傳感器155檢測到?jīng)]有用戶出現(xiàn)或未點擊任何用戶接口125鍵時)。值得注意的是，其它實施例可具有控制線157所源自的更少或更多的輸入信號(例如一個輸入信號或八個輸入信號)。
將輸入1至輸入N施加到開關(guān)控制160上，由功率調(diào)節(jié)器140對其供電。或者，由電源145直接向開關(guān)控制160供電。在一個實施例中，用多個輸入邏輯AND門來實現(xiàn)開關(guān)控制160。在這種實施例中，當(dāng)一個或多個至AND門的輸入為低而表示用戶和或鍵動作出現(xiàn)時，控制線157有效(例如邏輯低)。相反，當(dāng)所有至開關(guān)控制160的輸入都為高而表示沒有用戶出現(xiàn)或鍵動作時，控制線157無效(例如邏輯高)。可使用其它邏輯結(jié)構(gòu)和設(shè)備來實現(xiàn)開關(guān)控制160，例如可編程邏輯陣列或其它邏輯門類型(例如緩沖器或反相器)。類似地，可將與低功率消耗(例如小于100微安)相關(guān)的微處理器用作開關(guān)控制臺60。無論如何實現(xiàn)開關(guān)控制160，與產(chǎn)生控制線157相關(guān)的能量消耗都小于MCU120未被切斷時所產(chǎn)生的能量消耗。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于無線光學(xué)輸入設(shè)備中的功率管理算法的流程圖。通過在包含于無線設(shè)備中的處理環(huán)境下運行的可執(zhí)行代碼來實現(xiàn)該算法。例如，可將該可執(zhí)行代碼存儲在包含于具有實現(xiàn)光標移動的光學(xué)傳感器的無線鼠標的MCU中的ROM中?？蓪⒃摽蓤?zhí)行代碼下載到包含于MCU中的RAM中，執(zhí)行該代碼來實現(xiàn)算法所表示的功率管理方案。值得注意的是，在許多處理環(huán)境下實現(xiàn)的該算法并不限于任何一個實施例中的操作或無線設(shè)備的類型，例如圖1a和b中所示。另外，算法可包括許多模塊和子路徑，根據(jù)本發(fā)明的原理，操作這些模塊和子路徑來實現(xiàn)整個功率管理方案。
概述圖2中的功率管理算法定義了五個操作模式運行模式205、步行模式210、睡眠模式215、深睡眠模式220和冬眠模式225。運行模式205是全功率模式，而步行模式210、睡眠模式215、深睡眠模式220和冬眠模式225為時間分級的功率節(jié)省模式。每個功率節(jié)省模式都引入比上述功率模式全面的功率節(jié)省方法。例如，與運行模式205的全功率相比，步行模式210可節(jié)省90％的功率，而與運行模式205的全功率相比，深睡眠模式220可節(jié)省95％的功率。另外，與運行模式205的全功率相比，冬眠模式225可節(jié)省99％的功率。
當(dāng)隨著時間的推移而沒有任何感知的動作(從而表示沒有相關(guān)無線設(shè)備的使用)，設(shè)備從一個功率模式轉(zhuǎn)換為另一個功率模式，直到達到冬眠模式225。在所示的實施例中，在無效期間按下列順序來轉(zhuǎn)換功率模式從運行模式205至步行模式210至睡眠模式215至深睡眠模式220至冬眠模式225。例如可根據(jù)無效檢測或統(tǒng)計來確定操作特定功率模式所需時間周期。類似地，操作特定模式所需的時間周期可以是事先設(shè)定的周期(例如由包含于MCU120中的計時器所測定的)。也可使用這種時間周期的結(jié)合。
例如，運行模式205和步行模式210之間的時間周期基于無效的初始檢測。在這種實施例中，只要存在連續(xù)有效，則可保持運行模式205。但是，一旦出現(xiàn)無效的第一顯示時(例如在無效周期開始的10微秒內(nèi))，操作模式將從運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210。另一方面，步行模式時間周期211為預(yù)定的時間周期(例如1分鐘無效)。睡眠模式時間周期216也可是預(yù)定的時間周期(例如10分鐘無效)。深睡眠模式時間周期221初始為預(yù)定的時間周期(例如3小時無效)，但后來根據(jù)統(tǒng)計分析和在前使用的方式而被設(shè)定為不同的時間周期(例如1/2小時)。這種在前使用方式可例如如下所述由MCU120監(jiān)視、存儲和分析。
編程不同的算法模塊來從用戶接口元件、或從活動傳感設(shè)備、裝置或電路、例如從光學(xué)傳感器115或其它可提供具有被感知活動的數(shù)據(jù)的活動傳感元件等接收有效數(shù)據(jù)。通過該方法，算法獲得與相關(guān)的無線設(shè)備的活動相關(guān)的數(shù)據(jù)。接著，該算法對有效數(shù)據(jù)進行分析(例如數(shù)量和質(zhì)量的)，來確定功率模式中的改變是否被有效或無效所保證。無效表示操作模式被轉(zhuǎn)換成下一個能量節(jié)省模式，而無效周期后的有效表示操作模式將被轉(zhuǎn)換成運行模式205。
有效例如是光學(xué)傳感器參照表面檢測到的相關(guān)無線設(shè)備的運動(例如無線光學(xué)鼠標的運動)。類似地，用戶接口元件可表示有效，例如無線光學(xué)鼠標的鍵下壓或輪滾動等。對應(yīng)的有效數(shù)據(jù)可以是來自包含于無線設(shè)備中的光學(xué)傳感器的一系列圖像或圖像差異數(shù)據(jù)，或來自無線設(shè)備的用戶接口元件的不同邏輯信號。
運行模式運行模式205是全功率模式，與算法的運行模式模塊相關(guān)。為了討論，假設(shè)算法與圖1a和b所述的無線設(shè)備相關(guān)。進一步假設(shè)設(shè)備是正被某一用戶使用的無線光學(xué)鼠標。當(dāng)操作模式是運行模式205時，啟動光學(xué)傳感器115的本身模式，并閉合開關(guān)150a和150b。因此，光學(xué)傳感器115和發(fā)射機130都處于其開啟狀態(tài)。如果包括開關(guān)150c，則該開關(guān)也閉合，從而將MCU120轉(zhuǎn)換到其開啟狀態(tài)。類似地，如果包括開關(guān)150d，則該開關(guān)也閉合，從而將功率調(diào)節(jié)器140轉(zhuǎn)換到其開啟狀態(tài)。值得注意的是，實際的轉(zhuǎn)換順序可依賴于例如組件敏感性和偏移等因素及正規(guī)的功率排列協(xié)議。來自用戶接口125的用戶接口型輸入、例如單次、兩次和三次擊鍵或滾動輪以及鼠標在表面105上移動等都表示運行模式205有效。運行模式模塊可對這種用戶接口型輸入和移動數(shù)據(jù)進行任何必需的轉(zhuǎn)換(如果未被例如光學(xué)傳感器115執(zhí)行)，并將譯后的數(shù)據(jù)通過發(fā)射機130傳輸給主接收機。這種數(shù)據(jù)翻譯也可通過從發(fā)射機130接收無線發(fā)射的主接收機來執(zhí)行(例如部分或全部)?；蛘?，數(shù)據(jù)翻譯不必依賴于無線設(shè)備。
只要存在保持的設(shè)備有效，則無線設(shè)備將在運行模式205操作。然而，一旦檢測到無效時，如下所述，操作模式將從運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210。
步行模式步行模式210與算法的步行模式模塊相關(guān)。該步行模式模塊與運行模式模塊并行運行，可將無線設(shè)備的操作模式從運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210，并從步行模式210轉(zhuǎn)換成運行模式205。從這個意義上講，步行模式模塊有效地具有啟動和無效運行模式205的能力。當(dāng)啟動運行模式205時，運行模式模塊對相關(guān)的無線設(shè)備進行完全控制。但，當(dāng)運行模式205無效時，步行模式對無線設(shè)備進行完全控制。步行模式模塊對運行模式的啟動或無效依賴于步行模式傳感器數(shù)據(jù)230，如下所述步行模式模塊周期地對該數(shù)據(jù)進行查詢(例如每10毫秒)。另外，來自用戶接口元件、例如鍵、輪、操縱桿或滾動球等的用戶接口型數(shù)據(jù)245將引起運行模式205通過步行模式模塊啟動。
步行模式模塊向活動傳感設(shè)備或裝置(例如無線光學(xué)鼠標的光學(xué)傳感器)發(fā)出步行數(shù)據(jù)查詢231。該數(shù)據(jù)查詢231查詢步行模式傳感器數(shù)據(jù)230以確定是否將運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210，或是否將步行模式210轉(zhuǎn)換成運行模式205。周期地發(fā)出步行數(shù)據(jù)查詢231。在一個實施例中，約每10毫秒發(fā)出步行數(shù)據(jù)查詢231，雖然根據(jù)期望設(shè)備響應(yīng)時間和運行算法的處理器功率等因素也可使用其它查詢速率，例如每1毫秒或每50毫秒。查詢速率依賴步行模式傳感器數(shù)據(jù)230有效地定義了相關(guān)的無線設(shè)備從步行模式210轉(zhuǎn)換為運行模式210所需的時間，反之亦然。
在所示實施例中，光學(xué)傳感器響應(yīng)每個步行數(shù)據(jù)查詢231。該響應(yīng)包括步行模式傳感器數(shù)據(jù)230。步行模式傳感器數(shù)據(jù)230可以是例如光學(xué)傳感器(例如光學(xué)傳感器115)生成的一系列圖像或圖像差異數(shù)據(jù)，并可被表示為位向量來實現(xiàn)如上所述的處理。步行模式模塊詢問接收到的步行模式傳感器數(shù)據(jù)230。例如，步行模式模塊比較最后接收到的圖像數(shù)據(jù)和在前接收到的圖像數(shù)據(jù)，以確定圖像差異數(shù)據(jù)。執(zhí)行圖像差異數(shù)據(jù)分析來確定是否保證功率模式改變?；蛘?，步行模式模塊僅執(zhí)行步行模式傳感器數(shù)據(jù)230是否已為圖像差異數(shù)據(jù)的分析(例如光學(xué)傳感器執(zhí)行差異操作)。在一個實施例中，步行模式模塊執(zhí)行的分析包括確定圖像差異數(shù)據(jù)是否是非零值而表示移動。如果在步行模式210期間檢測到移動，則操作模式如下所述從步行模式210轉(zhuǎn)換成運行模式205。
另一方面，無線設(shè)備的用戶接口型數(shù)據(jù)245通常需要很少的分析或不需要分析，因為該數(shù)據(jù)代表用戶的清楚和有意的活動，因此不可能表示不真實活動。因此，如果在步行模式210期間檢測到用戶接口型數(shù)據(jù)245，則操作模式從步行模式210轉(zhuǎn)換成運行模式205。
為了清楚，不真實活動表示用戶不期望的移動或其它活動，或偶然的異常移動。例如，當(dāng)用戶不經(jīng)意地撞擊放置鼠標的表面而移動鼠標時，將結(jié)果移動確定為不真實活動。類似地，如果在無效周期(例如用戶閱讀打開的文檔時)后跟隨一真實活動周期(例如移動鼠標5厘米來雙擊文件夾，之后雙擊文檔)，則下一個移動將可能是真實的(例如移動到右上角關(guān)閉文檔或選擇超文本)。如果不是真實的(例如小于10毫米)，則將結(jié)果移動確認為不真實活動。另一方面，如果移動是真實的(例如大于10毫米)，則結(jié)果移動被確認為是真實的活動。
步行和運行模式之間的轉(zhuǎn)換如果在運行模式205下操作與算法相關(guān)的無線設(shè)備，并且未檢測到移動(例如步行模式傳感器數(shù)據(jù)230所表示的)或用戶接口型數(shù)據(jù)245，則步行模式模塊通過發(fā)出步行模式呼叫207有效地使運行模式205無效，并因此將操作模式從運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210。這樣，步行模式模塊完全控制設(shè)備。在圖1a和b所示的無線設(shè)備上下文中，當(dāng)操作模式轉(zhuǎn)換為步行模式210時，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，打開開關(guān)150b。結(jié)果，發(fā)射機130處于其關(guān)閉狀態(tài)，保留能量。操作模式保持為步行模式210，直到步行模式時間周期期滿，步行模式傳感器數(shù)據(jù)230表示移動或接收到用戶接口型數(shù)據(jù)245。
如果在步行模式210期間內(nèi)檢測到任何移動(例如步行模式傳感器數(shù)據(jù)230所示的)或任何用戶接口型數(shù)據(jù)245，則步行模式模塊發(fā)出運行模式呼叫209，從而啟動運行模式205，因此操作模式從步行模式210轉(zhuǎn)換為運行模式205。運行模式模塊控制設(shè)備(或代表對“本身模式”的控制)，通過閉合開關(guān)150b，將發(fā)射機130轉(zhuǎn)換回原樣，執(zhí)行任何必需的翻譯，并向發(fā)射機130提供翻譯后的數(shù)據(jù)，以傳輸給主接收機。只要步行模式傳感器數(shù)據(jù)230表示正在接收移動或用戶接口型數(shù)據(jù)245，則操作模式保持運行模式205。如果在運行模式205中詢問的步行模式傳感器數(shù)據(jù)230表示沒有移動并且沒有接收用戶接口型數(shù)據(jù)245，則步行模式模塊通過發(fā)出步行模式呼叫207來使運行模式205無效，如上所述，取代為步行模式210。
但是，操作模式保持為步行模式210，直到步行模式時間周期211期滿，如下所述，操作模式轉(zhuǎn)換成睡眠模式215。
睡眠模式睡眠模式215與算法的睡眠模式模塊相關(guān)，該模式在步行模式時間周期211期滿后開始。因此操作模式從步行模式210轉(zhuǎn)換成睡眠模式215。睡眠模式模塊與步行模式模塊并行運行，并可將無線設(shè)備的操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205。從這個意義上講，睡眠模式模塊可有效地啟動運行模式205。運行模式205是否被睡眠模式啟動依賴于睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235，該數(shù)據(jù)如此所述被睡眠模式模塊周期地詢問(例如每100毫秒)。另外，來自用戶接口元件、例如鍵、輪、操縱桿或滾動球等的用戶接口型數(shù)據(jù)245將引起運行模式205通過睡眠模式模塊啟動。
睡眠模式模塊向活動傳感設(shè)備(例如無線光學(xué)鼠標的光學(xué)傳感器)發(fā)出睡眠數(shù)據(jù)查詢236。該數(shù)據(jù)查詢236查詢睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235以確定是否將睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205。周期地發(fā)出睡眠數(shù)據(jù)查詢231。在一個實施例中，約每100毫秒發(fā)出睡眠數(shù)據(jù)查詢231，雖然根據(jù)期望設(shè)備響應(yīng)時間和運行算法的處理器功率等因素也可使用其它查詢速率，例如每1毫秒或每500毫秒。查詢速率依賴睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235有效地定義了相關(guān)的無線設(shè)備從睡模式215轉(zhuǎn)換為運行模式205所需的時間。
在所示實施例中，光學(xué)傳感器響應(yīng)每個睡眠數(shù)據(jù)查詢236。該響應(yīng)包括睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235。睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235可以是例如光學(xué)傳感器(例如光學(xué)傳感器115)生成的一系列圖像或圖像差異數(shù)據(jù)，并可被表示為位向量來實現(xiàn)如上所述的處理。睡眠模式模塊詢問接收到的睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235。在前的對步行模式模塊執(zhí)行的圖像分析的討論也可同樣地應(yīng)用于睡眠模式模塊。另外，如果檢測到移動，則睡眠模式模塊所執(zhí)行的分析可進一步包括確認圖像差異以確定移動是否限定為真實活動。
例如，如果檢測到的移動滿足一個質(zhì)量的預(yù)定臨界值(例如移動距離大于5毫米)，則認為是真實活動并將操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換為運行模式205。否則，認為該移動為不真實活動，操作模式保持為睡眠模式215。類似地，可進行圖像差異比較，從而確認圖像差異的程度。圖像之間的差異程度越大，則越可能感知真實活動。另一方面，圖像之間越相似，則越可能感知不真實活動。例如，如果多于25％的與一個圖像相關(guān)的象素具有不同于與連續(xù)圖像相關(guān)的對應(yīng)象素的值的值，則感知真實活動，并將操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205。否則，將移動認為是不真實活動，操作模式保持為睡眠模式215。表示真實活動的圖像之間的差異度依賴于例如傳感設(shè)備的分辨率和敏感性、傳感區(qū)(例如大小和形狀)和相關(guān)設(shè)備的期望性能等因素。
如果在睡眠模式215期間檢測到用戶接口型數(shù)據(jù)245，另一方面，不需要任何限定，則可將操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205。
從睡眠模式轉(zhuǎn)換成運行模式如果在睡眠模式215下操作與算法相關(guān)的無線設(shè)備，并且未檢測到移動(例如睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)230所表示的)或用戶接口型數(shù)據(jù)245，則睡眠模式模塊完全控制設(shè)備。在圖1a和b所示的無線設(shè)備上下文中，當(dāng)操作模式轉(zhuǎn)換為睡眠模式215時，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，打開開關(guān)150b。結(jié)果，發(fā)射機130處于其關(guān)閉狀態(tài)，保留能量。操作模式保持為睡眠模式215，直到睡眠模式時間周期216期滿，睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235表示確定為真實活動的移動，或接收到用戶接口型數(shù)據(jù)245。
如果在睡眠模式215期間內(nèi)檢測到限定移動(例如睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)235所示的)或任何用戶接口型數(shù)據(jù)245，則睡眠模式模塊發(fā)出睡眠模式呼叫214，從而啟動運行模式205，因此操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換為運行模式205。運行模式模塊控制設(shè)備并如上所述繼續(xù)運行。
但是，操作模式保持為睡眠模式215，直到睡眠模式時間周期216期滿，如此所述，操作模式轉(zhuǎn)換成深睡眠模式220。
深睡眠模式深睡眠模式220與算法的深睡眠模式模塊相關(guān)，該模式在睡眠模式時間周期216期滿后開始。因此操作模式從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成深睡眠模式220。深睡眠模式模塊與步行模式模塊并行運行，并可將無線設(shè)備的操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205。從這個意義上講，深睡眠模式模塊可有效地啟動運行模式205。運行模式205是否被深睡眠模式啟動依賴于深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240，該數(shù)據(jù)如此所述被深睡眠模式模塊周期地詢問(例如每1秒)。另外，來自用戶接口元件、例如鍵、輪、操縱桿或滾動球等的用戶接口型數(shù)據(jù)245將引起運行模式205通過深睡眠模式模塊啟動。
深睡眠模式模塊向活動傳感設(shè)備(例如無線光學(xué)鼠標的光學(xué)傳感器)發(fā)出深睡眠數(shù)據(jù)查詢241。該數(shù)據(jù)查詢241查詢深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240以確定是否將深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205。周期地發(fā)出深睡眠數(shù)據(jù)查詢241。在一個實施例中，約每1秒發(fā)出深睡眠數(shù)據(jù)查詢241，雖然根據(jù)期望設(shè)備響應(yīng)時間和運行算法的處理器功率等因素也可使用其它查詢速率，例如每400毫秒或每2秒。查詢速率依賴深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240有效地定義了相關(guān)的無線設(shè)備從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式205所需的時間。
在所示實施例中，光學(xué)傳感器響應(yīng)每個深睡眠數(shù)據(jù)查詢241。該響應(yīng)包括深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240。深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240可以是例如光學(xué)傳感器(例如光學(xué)傳感器115)生成的一系列圖像或圖像差異數(shù)據(jù)，并可被表示為位向量來實現(xiàn)如上所述的處理。深睡眠模式模塊詢問接收到的深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240。在前的對步行模式模塊執(zhí)行的圖像分析的討論也可同樣地應(yīng)用于深睡眠模式模塊。另外，如果檢測到移動，則深睡眠模式模塊所執(zhí)行的分析可進一步包括確定移動的距離和方向，以確定移動是否限定為真實活動。例如，如果檢測到的移動滿足一個質(zhì)量的預(yù)定臨界值(例如移動距離大于10毫米)，則認為是真實活動并將操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式205。否則，認為該移動為不真實活動，操作模式保持為深睡眠模式220。類似地，可進行圖像差異比較，從而確認圖像差異的程度。例如，如果多于30％的與一個圖像相關(guān)的象素具有不同于與連續(xù)圖像相關(guān)的對應(yīng)象素的值的值，則感知真實活動，并將操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205。否則，將移動認為是不真實活動，操作模式保持為深睡眠模式220。值得注意的是，與深睡眠模式220相關(guān)的質(zhì)量預(yù)定臨界值比與睡眠模式215相關(guān)的質(zhì)量預(yù)定臨界值嚴格。因此，從深睡眠方式220轉(zhuǎn)換成運行模式比從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205難。
或者，深睡眠模式220具有與睡眠模式215相同的質(zhì)量預(yù)定臨界值。值得注意的是，從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205(根據(jù)深睡眠傳感器數(shù)據(jù)240的查詢速率)所需的反應(yīng)時間比從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205(根據(jù)睡眠傳感器數(shù)據(jù)235的查詢速率)所需的反應(yīng)時間長。
也可限定深睡眠模式220期間檢測的用戶接口型數(shù)據(jù)245。例如，可將譯成大于5毫米的滾動的鍵擊和輪移動限定為真實活動，將操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205。另一方面，可將譯成小于5毫米的滾動的輪移動限定為不真實活動并忽略。這樣，操作模式保持為深睡眠模式220。
從深睡眠模式轉(zhuǎn)換成運行模式如果在深睡眠模式220下操作與算法相關(guān)的無線設(shè)備，并且未檢測到移動(例如深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240所表示的)或用戶接口型數(shù)據(jù)245，則深睡眠模式模塊完全控制設(shè)備。在圖1a和b所示的無線設(shè)備上下文中，當(dāng)操作模式轉(zhuǎn)換為深睡眠模式220時，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，打開開關(guān)150b。結(jié)果，發(fā)射機130處于其關(guān)閉狀態(tài)，保留能量。操作模式保持為深睡眠模式220，直到深睡眠模式時間周期221期滿，深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)245表示限定為真實活動的移動，或接收到限定為真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)245。
如果在深睡眠模式220期間內(nèi)檢測到限定移動(例如深睡眠模式傳感器數(shù)據(jù)240所示的)或任何用戶接口型數(shù)據(jù)245，則深睡眠模式模塊發(fā)出深睡眠模式喚醒呼叫219，從而啟動運行模式205，因此操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式205。運行模式模塊控制設(shè)備并如上所述繼續(xù)運行。
但是，操作模式保持為深睡眠模式220，直到深睡眠模式時間周期221期滿，如此所述，操作模式轉(zhuǎn)換成冬眠模式225。
冬眠模式冬眠模式225與算法的深睡眠模式模塊相關(guān)，該模式在深睡眠模式時間周期221期滿后開始。因此操作模式從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成冬眠模式225。冬眠模式模塊與步行模式模塊并行運行，并可將無線設(shè)備的操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換成運行模式205。從這個意義上講，冬眠模式模塊可有效地啟動運行模式205。運行模式205是否被冬眠模式模塊啟動依賴于冬眠模式225期間內(nèi)接收的用戶接口型數(shù)據(jù)245的類型。
例如，可將鍵擊限定為真實活動，將操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換成運行模式205。另一方面，可將任何種類的輪移動限定為不真實活動并忽略。這樣，操作模式保持為冬眠模式225。
從冬眠模式轉(zhuǎn)換成運行模式如果在冬眠模式225下操作與算法相關(guān)的無線設(shè)備，并且未檢測到用戶接口型數(shù)據(jù)245，則冬眠模式模塊完全控制設(shè)備。在圖1a和b所示的無線設(shè)備上下文中，當(dāng)操作模式轉(zhuǎn)換為冬眠模式225時，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，打開開關(guān)150a和150b。結(jié)果，光學(xué)傳感器115和發(fā)射機130處于其關(guān)閉狀態(tài)，保留能量。如果包括開關(guān)150c，則還打開該開關(guān)，而將MCU120轉(zhuǎn)換為其斷開狀態(tài)以保留額外的能量。類似地，如果包括開關(guān)150d，則也打開該開關(guān)，而將功率調(diào)節(jié)器140轉(zhuǎn)換為其斷開狀態(tài)以保留額外的能量。操作模式保持為冬眠模式225，直到接收到限定為真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)245。
如果在冬眠模式225期間內(nèi)檢測到限定用戶接口型數(shù)據(jù)245，則冬眠模式模塊發(fā)出冬眠模式喚醒呼叫224，從而啟動運行模式205，因此操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換為運行模式205。運行模式模塊控制設(shè)備并如上所述繼續(xù)運行。
根據(jù)統(tǒng)計分析將活動限定為真實或不真實如上所述，來自移動的活動數(shù)據(jù)根據(jù)移動的距離和或方向而被限定為真實或不真實活動。類似地，可根據(jù)統(tǒng)計或歷史數(shù)據(jù)將移動限定為真實或不真實活動。可將這種數(shù)據(jù)用來對相關(guān)的無線設(shè)備定義使用方式。某些使用方式或類型可專用于特定的用戶，而其它的使用方式或類型可廣泛用于一大群人(例如鼠標用戶)。
例如，多數(shù)鼠標用戶在雙擊以執(zhí)行打開文檔或執(zhí)行申請等之后停止移動鼠標。因此，雙擊后的無效期間后的移動可能是真實的(例如大于10毫秒)。為了討論，假設(shè)涉及無線光學(xué)鼠標的最后用戶活動為移動(例如移出光標)之后的雙擊(例如打開或執(zhí)行)。如果下一移動小于10毫米，則限定該移動為不真實活動?？蓪⑦@種基于統(tǒng)計的限定用于補充或忽略基于質(zhì)量的限定。
例如，回想步行模式210下的任何檢測移動都可引起運行模式205啟動。但是，如果在雙擊后的無效期間之后在步行模式210期間內(nèi)檢測到稍微的移動(例如5毫米)，則將這種移動限定為不真實活動。這樣，與特定使用類型(例如鼠標在雙擊活動后的移動)相關(guān)的基于統(tǒng)計的限定可忽略與很少特定的使用類型(例如任何移動)相關(guān)的基于質(zhì)量的限定。
專用于特定用戶的使用方式或類型也用來補充或忽略基于質(zhì)量的限定。通常，用戶對設(shè)備的使用可分成多個部分，每個部分可進一步分成階段(例如有效階段、半有效階段和無效階段)。每個階段可例如與功率管理算法的操作模式相關(guān)。例如，有效階段對應(yīng)于運行模式205和步行模式210，半有效階段對應(yīng)于睡眠模式215和深睡眠模式220，無效階段對應(yīng)于冬眠模式225。由相關(guān)無線設(shè)備的MCU來監(jiān)視保持每個功率模式的時間，并將該時間存儲在MCU可訪問(或包含于MCU內(nèi))的非易失性存儲器中。在分成多個部分后，確定平均次數(shù)和統(tǒng)計。
這種平均次數(shù)和統(tǒng)計可有效地定義相關(guān)無線設(shè)備的用途包絡(luò)(usageenvelope)。例如，與特定家庭或用戶相關(guān)的無線光學(xué)鼠標可具有下列用途包絡(luò)(1)在早上6點之前或早上12點之后通常從不使用鼠標；(2)平均步行模式時間周期211為65秒；(3)平均睡眠模式時間周期216為6分鐘；(3)深睡眠模式時間周期221為45分鐘。記錄的統(tǒng)計可進一步表示(A)總共使用超過120小時后，在早上12點和早上6點之間僅使用2分鐘；(B)75次從睡眠模式215轉(zhuǎn)換成運行模式205后，在9分鐘內(nèi)產(chǎn)生72次；和(C)46次從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205后，在25分鐘內(nèi)產(chǎn)生44次。
可用這種平均次數(shù)和統(tǒng)計來限定未來的相關(guān)無線鼠標的活動。例如，假設(shè)鼠標處于深睡眠模式220下且時間為早上12點30分。之后，地震將鼠標移動15毫米。假設(shè)從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式的根據(jù)質(zhì)量的限定需要移動10毫米或更多多。而基于統(tǒng)計的限定通過時間性來補充基于質(zhì)量的限定。此時，需要早上12點和早上6點之間的20毫米或更多的移動來將鼠標從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換成運行模式205。因此，盡管地震，鼠標仍保持深睡眠模式220。
類似地，假設(shè)時間為下午1點30分，鼠標處于深睡眠模式220下已有40分鐘。之后，家里的貓在放置無線光學(xué)鼠標的桌上追逐一只真正的老鼠。雖然其路途完美，但貓仍碰到無線光學(xué)鼠標而使鼠標移動10毫米。另外，假設(shè)從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式的基于質(zhì)量的限定需要移動10毫米或更多。但是，基于統(tǒng)計的限定通過考慮統(tǒng)計來補充基于質(zhì)量的限定，如果鼠標將超出深睡眠模式，則在超過時間的95％(例如44/46轉(zhuǎn)換)的25分鐘內(nèi)進行。此時，無線光學(xué)鼠標已處于深睡眠模式220下超過30分鐘，需要移動15毫米或更多來將鼠標從深睡眠模式220轉(zhuǎn)換為運行模式205。因此，無線光學(xué)鼠標保持在深睡眠模式220下，而貓享受最后的晚餐。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于無線光學(xué)輸入設(shè)備中的功率管理算法的流程圖。
概述圖3中所述功率管理算法與參照圖2所述的功率管理算法相似。在本實施例中，算法僅定義三個操作模式運行模式205，步行模式210和冬眠模式225。在無效期間按下列順序來轉(zhuǎn)換功率模式從運行模式205至步行模式210至冬眠模式225。運行模式205與步行模式210之間的時間周期基于初始的無效檢測，而步行模式時間周期211為事先設(shè)定時間周期(例如2分鐘無效)。另外，隨后可根據(jù)在前使用的統(tǒng)計分析和方式來將步行模式時間周期211改進為不同的時間周期(例如無效1分鐘)。
運行模式運行模式205是全功率模式，與算法的運行模式模塊相關(guān)。這里可同樣應(yīng)用在前對運行模式的討論。這樣，只要保持設(shè)備有效，則可在運行模式205下操作相關(guān)的無線設(shè)備。但是，一旦檢測到無效，則操作將從運行模式205轉(zhuǎn)換成步行模式210。
步行模式步行模式210與算法的步行模式模塊相關(guān)。這里可同樣應(yīng)用在前對步行模式的討論。但是，操作模式保持為步行模式210，直到步行模式時間周期211期滿，則操作模式轉(zhuǎn)換成冬眠模式225(與睡眠模式215相反)。
冬眠模式冬眠模式225與算法的冬眠模式模塊相關(guān)，該模式在步行模式時間周期211期滿后開始。因此操作模式從步行模式210轉(zhuǎn)換成冬眠模式225。冬眠模式模塊與步行模式模塊并行運行，并可將無線設(shè)備的操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換成運行模式205。從這個意義上講，冬眠模式模塊可有效地啟動運行模式205。運行模式205是否被冬眠模式模塊啟動依賴于冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305，如此所述，通過冬眠模式模塊來周期查詢該數(shù)據(jù)(例如每1秒)。另外，來自用戶接口元件、例如鍵、輪、操作桿或滾動球等的用戶接口型數(shù)據(jù)245可使運行模式被冬眠模式模塊啟動。這種用戶接口型數(shù)據(jù)245可用作在接觸傳感器155未觸發(fā)(無論何原因)時將相關(guān)的無線設(shè)備從冬眠模式225中喚醒的附加機構(gòu)。
冬眠模式模塊向活動傳感元件(例如接觸傳感器155)發(fā)出冬眠數(shù)據(jù)查詢307。該數(shù)據(jù)查詢307查詢冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305，以確定是否將冬眠模式轉(zhuǎn)換成運行模式205。周期地發(fā)出冬眠數(shù)據(jù)查詢307。在一個實施例中，約每1秒發(fā)出冬眠數(shù)據(jù)查詢307，雖然根據(jù)期望設(shè)備響應(yīng)時間和運行算法的處理器功率等因素也可使用其它查詢速率，例如每10毫秒或每10秒。查詢速率依賴冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305有效地定義了相關(guān)的無線設(shè)備從冬眠模式225轉(zhuǎn)換為運行模式205所需的時間。
在所示實施例中，光學(xué)傳感器響應(yīng)每個冬眠數(shù)據(jù)查詢307。該響應(yīng)包括冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305。冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305可以是例如來自由人體組織的放電、電阻或電容觸發(fā)的接觸傳感器的信號。如果接收到這種信號，則表示該相關(guān)設(shè)備已被接觸，則操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換到運行模式205。否則，操作模式保持冬眠模式225。在限定冬眠模式225的期間檢測用戶接口型數(shù)據(jù)245。例如，將譯成多于5毫米的滾動的鍵擊和輪移動限定為真實活動，操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換到運行模式205。另一方面，將譯成小于5毫米的滾動的輪移動限定為不真實活動并忽略。這樣，操作模式保持冬眠模式225。
在另一實施例中，冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305可主要包含于用戶接口型數(shù)據(jù)245中。在這種實施例中，當(dāng)這種數(shù)據(jù)變?yōu)橛行r，自動將活動數(shù)據(jù)(無論是冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305還是用戶接口型數(shù)據(jù)245)提供給MCU。這樣，不必有查詢(例如不必周期地發(fā)出冬眠數(shù)據(jù)查詢307)。因此，冬眠模式225可通過切斷MCU來采用額外的能量節(jié)省方法。在冬眠模式期間將打開相關(guān)的開關(guān)(例如150c)，并對應(yīng)于運行模式205啟動(例如來自接觸傳感器或用戶接口元件的觸發(fā)信號)來關(guān)閉相關(guān)開關(guān)。
冬眠模式和運行模式之間的轉(zhuǎn)換如果與算法相關(guān)的無線設(shè)備在冬眠模式下操作，則檢測不到任何冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305或用戶接口型數(shù)據(jù)245，則冬眠模式模塊完全控制設(shè)備。在圖1a和b所示的無線設(shè)備上下文中，當(dāng)操作模式為冬眠模式225時，光學(xué)傳感器115的本身模式無效，打開開關(guān)150a和150b。結(jié)果，光學(xué)傳感器115和發(fā)射機130都處于其關(guān)閉狀態(tài)，保留能量。如果包括開關(guān)150c，則還打開該開關(guān)，而將MCU120轉(zhuǎn)換為其斷開狀態(tài)，以保留額外的能量。類似地，如果包括開關(guān)150d，則也打開該開關(guān)，而將功率調(diào)節(jié)器140轉(zhuǎn)換為其斷開狀態(tài)，以保留額外的能量。操作模式保持為冬眠模式225，直到冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305表示用戶接觸，或接收到限定為真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)245。
如果在冬眠模式225期間內(nèi)冬眠模式傳感器數(shù)據(jù)305表示用戶出現(xiàn)或檢測到限定用戶接口型數(shù)據(jù)245，則冬眠模式模塊發(fā)出冬眠模式喚醒呼叫224，從而啟動運行模式205，因此操作模式從冬眠模式225轉(zhuǎn)換為運行模式205。運行模式模塊控制設(shè)備并如上所述繼續(xù)運行。
本發(fā)明的上述說明只是為了說明和描述。并不打算窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限定到公開的特定形式。在上述教導(dǎo)的啟發(fā)下可作許多變更和變化。例如，在上述描述中，步行模式模塊檢測到?jīng)]有運動和用戶接口型數(shù)據(jù)，并通過發(fā)出步行模式呼叫207來無效運行模式205。在另一實施例中，運行模式205可獲得傳感器數(shù)據(jù)(例如運行模式傳感器數(shù)據(jù))和用戶接口型數(shù)據(jù)，從而允許運行模式205檢測沒有運動和用戶接口型數(shù)據(jù)。在這種實施例中，不是通過發(fā)出步行模式呼叫207來使運行模式205無效，而是通過向步行模式模塊發(fā)出步行模式呼叫207來使運行模式205本身有效地?zé)o效，操作模式將從運行模式205轉(zhuǎn)換為步行模式210。并不打算用該詳細描述來限制本發(fā)明的范圍，而是通過下述的權(quán)利要求來進行限制。
權(quán)利要求
1.一種無線輸入設(shè)備，可使用戶與計算機交互作用，該無線輸入設(shè)備包括電源，向無線輸入設(shè)備供電；處理單元，從電源接收能量，具有多個輸入/輸出端，該處理單元接收并處理用戶接口型數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)；用戶接口，具有多個用戶接口元件，每個用戶接口元件可操作地耦合到其中之一的輸入/輸出端，該用戶接口使用戶向處理單元提供用戶接口型數(shù)據(jù)；光學(xué)傳感器，從電源接收能量，可通過總線可操作地耦合到處理單元的一個或多個輸入/輸出端，該光學(xué)傳感器利用多個圖像來表征相對于無線輸入設(shè)備的移動，通過總線向處理單元提供源于圖像的移動數(shù)據(jù)；和發(fā)射機單元，從電源接收能量，從處理單元接收用戶接口型數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)，該發(fā)射機單元將處理后的用戶接口型數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)發(fā)射給與計算機相關(guān)的接收機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于處理單元執(zhí)行的處理包括限定移動數(shù)據(jù)，以確定相關(guān)移動是真實活動還是不真實活動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于根據(jù)相關(guān)移動的距離來限定移動數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于根據(jù)表征與無線輸入設(shè)備相關(guān)的用途包絡(luò)的統(tǒng)計來限定移動數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于根據(jù)圖像之間的差異程度來限定移動數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于確定相關(guān)移動為真實活動，處理單元將無線輸入設(shè)備從能量節(jié)省模式轉(zhuǎn)換為全功率模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于確定相關(guān)移動為不真實活動，處理單元將無線輸入設(shè)備保持為能量節(jié)省模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于處理單元具有在其中運行的功率管理算法，根據(jù)處理單元接收的用戶接口型數(shù)據(jù)和移動數(shù)據(jù)來對無線輸入設(shè)備實現(xiàn)多個操作模式，操作模式包括運行模式和多個能量節(jié)省模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于運行模式允許無線輸入設(shè)備實現(xiàn)全功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于每個能量節(jié)省模式將發(fā)射機單元轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，因此發(fā)射單元不消耗任何能量。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于每個能量節(jié)省模式允許從外部控制與光學(xué)傳感器相關(guān)的能量消耗。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于至少一個能量節(jié)省模式將光學(xué)傳感器轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，因此該光學(xué)傳感器不消耗任何能量。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于至少一個能量節(jié)省模式將處理單元轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，因此處理單元不消耗任何能量。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于能量節(jié)省模式被進行時間分段，每個能量節(jié)省模式都引入比在前的能量節(jié)省模式更全面的能量保存方法。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于在設(shè)定時間期間內(nèi)未接收到任何限定為真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)或移動數(shù)據(jù)，處理單元將操作模式從一個模式轉(zhuǎn)換為下一個以運行模式開始并以最后能量節(jié)省模式結(jié)束的時間分段能量節(jié)省模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于在一個能量節(jié)省模式期間接收的限定為真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)或移動數(shù)據(jù)，處理單元將操作模式從該能量節(jié)省模式轉(zhuǎn)換為運行模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于其輸入/輸出端的無效，處理單元轉(zhuǎn)換為內(nèi)部低能量模式，在該模式下減少其能量消耗。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于電源具有電源狀態(tài)線，該狀態(tài)線可操作地耦合于處理單元的輸入/輸出端上，從而允許處理單元估計電源的狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于電源包括一原電池和一備用電池，每個電池都能被處理單元接入或切斷，對應(yīng)于處理單元確定該原電池已達到其最低可接受臨界值，處理單元切斷原電池，并接入備用電池。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于處理單元確定電源已達到其最低可接受臨界值，處理單元將低的電池狀態(tài)通知用戶。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于光學(xué)傳感器與允許光學(xué)傳感器來控制光學(xué)傳感器的能量消耗的本身模式相關(guān)，該光學(xué)傳感器進一步包括模式開關(guān)，可通過總線到達處理單元，并對應(yīng)于處理單元將模式開關(guān)設(shè)定為第一狀態(tài)，使光學(xué)傳感器的本身模式無效，以允許處理單元控制光學(xué)傳感器的能量消耗。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于處理單元將模式開關(guān)設(shè)定為第二狀態(tài)，使光學(xué)傳感器的本身模式無效，以允許光學(xué)傳感器在其本身的模式下操作。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于處理單元控制的能量開關(guān)電耦合于電源和光學(xué)傳感器之間，對應(yīng)于處理單元打開該能量開關(guān)，不向光學(xué)傳感器提供任何能量，對應(yīng)于處理單元關(guān)閉該能量開關(guān)，向光學(xué)傳感器提供能量。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于處理單元控制的能量開關(guān)電耦合于電源和發(fā)射機單元之間，對應(yīng)于處理單元打開該能量開關(guān)，不向發(fā)射機單元提供任何能量，對應(yīng)于處理單元關(guān)閉該能量開關(guān)，向發(fā)射機單元提供能量。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于光學(xué)傳感器包括一個具有多個象素的感光元件，生成表征相對于無線輸入設(shè)備移動的圖像。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于光學(xué)傳感器至少包括一個LED，以提供從表面或物體反射的光，反射后的光被投影到包含于光學(xué)傳感器中的感光元件上。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于進一步包括多個接觸傳感器，從電源接收能量，每個接觸傳感器可操作地耦合于處理單元，感知用戶的出現(xiàn)，向處理單元提供觸發(fā)信號，從而表示用戶的出現(xiàn)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于至少部分由一個接觸傳感器控制的能量開關(guān)電耦合于電源和處理單元之間，對應(yīng)于來自接觸傳感器的觸發(fā)信號，使能量開關(guān)打開，不向處理單元提供任何能量，對應(yīng)于該能量開關(guān)關(guān)閉，因為不觸發(fā)該接觸傳感器，所以向處理單元提供能量。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于對應(yīng)于從接觸傳感器接收一個觸發(fā)信號而表示用戶的出現(xiàn)，處理單元將無線輸入設(shè)備從能量節(jié)省模式轉(zhuǎn)換為全功率模式。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于進一步包括接收機單元，從電源接收能量，該接收機單元從主機接收通信信息，并將該通信信息提供給處理單元。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于處理單元執(zhí)行的處理包括將移動數(shù)據(jù)譯成光標位置數(shù)據(jù)。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于在將移動數(shù)據(jù)提供給處理單元之前，通過光學(xué)傳感器將該數(shù)據(jù)譯成光標位置數(shù)據(jù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于無線輸入設(shè)備是無線光學(xué)鼠標，光學(xué)傳感器用于實現(xiàn)光標移動。
34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于無線輸入設(shè)備是無線光學(xué)跟蹤球，光學(xué)傳感器用于實現(xiàn)光標移動。
35.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于無線輸入設(shè)備是無線光學(xué)接觸墊，光學(xué)傳感器用于實現(xiàn)光標移動。
36.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線輸入設(shè)備，其特征在于無線輸入設(shè)備是具有集成于其中的光學(xué)接觸墊的無線鍵盤，光學(xué)傳感器用于實現(xiàn)光標移動。
37.一種管理光線設(shè)備能量消耗的方法，該方法包括感知無線設(shè)備相關(guān)的活動數(shù)據(jù)；將活動數(shù)據(jù)表征為多個圖像；根據(jù)圖像之間的差異程度，將活動數(shù)據(jù)限定為一個真實活動或不真實活動；對應(yīng)于限定為真實活動的活動數(shù)據(jù)，允許無線設(shè)備無限制地使用能量；和對應(yīng)于限制為不真實活動的活動數(shù)據(jù)，限制無線設(shè)備使用能量。
38.一種管理無線設(shè)備能量消耗的方法，該無線設(shè)備包括定義包括運行模式和多個能量節(jié)省模式的操作模式的功率管理算法，該方法包括在運行模式中在第一功率級下操作無線設(shè)備；對應(yīng)于接收活動數(shù)據(jù)，將操作模式保持在運行模式下；和對應(yīng)于未接收到任何活動數(shù)據(jù)，將操作模式轉(zhuǎn)換到第一能量節(jié)省模式；在第一能量節(jié)省模式下以小于第一功率級的第二功率級操作無線設(shè)備；對應(yīng)于接收活動數(shù)據(jù)，將操作模式轉(zhuǎn)換到運行模式；對應(yīng)于未接收到任何活動數(shù)據(jù)，將操作模式保持在第一能量節(jié)省模式下；和對應(yīng)于與第一能量節(jié)省模式在沒有接收任何活動數(shù)據(jù)期間后期滿相關(guān)的時間周期，將操作模式轉(zhuǎn)換為第二能量節(jié)省模式；在第二能量節(jié)省模式下以小于第二功率級的第三功率級操作無線設(shè)備；接收由多個圖像表征的活動數(shù)據(jù)；根據(jù)圖像之間的差異程度來確定接收的活動數(shù)據(jù)是限定為真實活動還是限定為不真實活動；對應(yīng)于接收到的活動數(shù)據(jù)限定為真實活動，將操作模式轉(zhuǎn)換為運行模式；和對應(yīng)于接收到的活動數(shù)據(jù)限定為不真實活動，保持第二能量節(jié)省模式。
39.一種無線設(shè)備，具有控制其能量消耗的功率管理算法，該無線設(shè)備包括電源，向無線輸入設(shè)備供電；處理單元，從電源接收能量，具有多個輸入/輸出端，該處理單元接收并處理用戶接口型數(shù)據(jù)和活動數(shù)據(jù)，對無線設(shè)備實現(xiàn)功率管理算法，該功率算法用于確定接收到的用戶接口型數(shù)據(jù)和活動數(shù)據(jù)是限定為真實活動還是限定為不真實活動，并對應(yīng)于限定為不真實活動的用戶接口型數(shù)據(jù)和活動數(shù)據(jù)來選擇保存能量的操作模式；用戶接口，具有多個用戶接口元件，每個用戶接口元件可操作地耦合到一個輸入/輸出端，該用戶接口使用戶向處理單元提供用戶接口型數(shù)據(jù)；活動傳感器，從電源接收能量，可操作地耦合到處理單元的一個或多個輸入/輸出端，該活動傳感器感知相對于無線設(shè)備的活動，向處理單元提供關(guān)于該活動的活動數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施例提供一種無線輸入設(shè)備,該設(shè)備采用光學(xué)傳感技術(shù)來實施光標移動和滾動等類似動作。可以任選地采用功率管理技術(shù)來避免無線輸入設(shè)備的電源的過早耗盡。本發(fā)明的另一個實施例提供一種具有控制其功耗的功率管理算法的無線設(shè)備。本發(fā)明的另一個實施例提供一種管理無線設(shè)備的功耗的方法。
文檔編號G06F3/033GK1373403SQ0114276
公開日2002年10月9日 申請日期2001年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月9日
發(fā)明者S·阿利戈, D·A·贊德, J·皮奧, F·凱勒斯達德特 申請人:羅杰泰克歐洲股份有限公司