无线光学输入设备及其操作方法技术

本发明专利技术的一个实施例提供一种无线输入设备，该设备采用光学传感技术来实施光标移动和滚动等类似动作。可以任选地采用功率管理技术来避免无线输入设备的电源的过早耗尽。本发明专利技术的另一个实施例提供一种具有控制其功耗的功率管理算法的无线设备。本发明专利技术的另一个实施例提供一种管理无线设备的功耗的方法。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线设备，具体而言，是涉及一种允许用户与计算机进行交互作用的无线光学输入设备。
技术介绍
存在许多采用机电设备来实现光标移动和滚动的计算机输入设备。在这种设备中，将滚动球的机械运动转换成电信号。之后，将该电信号编码为计算机可使用的信息，例如光标X-Y位置数据或滚动方向和距离等。鼠标和跟踪球是采用这种机电设备的最常用的输入设备。但是，通常在计算机输入设备中有许多机电设备的应用。这种机电设备中所存在的一个问题在于，由于破损和或机械故障，致动装置(例如滚动球和相应的滚子)易于出现故障。另外，例如鼠标等输入设备要求滚动球与特定表面(例如鼠标垫)接触，以正常动作。该特定表面同样易于破损、磨损和撕裂，从而可能限制输入设备可移动的区域。例如，用户不时地停止滚动鼠标，将其拾起，再将其放回鼠标垫上，因此用户将保持鼠标在同一方向上移动，使光标到达期望的位置。为了解决这些问题，光学装置已代替机电装置。与机电装置不同，光学装置没有滚动球和对应的滚子。因此，采用光学传感器装置来执行光标移动功能等和滚动的输入设备不易于破损或机械磨损，并可用于大部分表面。通常，光学传感器装置采用光学传感器和发光二极管(LED)。当输入设备移动时，来自LED的光从表面反射，并由光学传感器接收，从而形成一系列图像。可从这些图像来确定光标或滚动条的移动距离和方向。简言之，光学输入设备提供了解决机电输入设备中存在的问题的一流途径。但是，在无线输入设备的环境下，目前似乎没有采用这种光学传感技术的计算机输入设备。无线技术使例如鼠标和键盘等输入设备脱离主机，从而向用户提供更大的自由度，并减少桌面混乱。因此，需要一种可具有无线连接的优点和光学传感器的优点的输入设备来实现光标移动，例如无线光学鼠标。这种无线光学鼠标所存在的问题源于两种技术的竞争因素。例如，一方面，光学装置需要很大的功率(例如激励LED和光学传感器)。另一方面，无线输入设备不能容忍外部电源。于是，必须对这种无线输入设备提供一个内部电源。这基本上将电源限制为包含于无线输入设备中的电池。复杂的是，实际和经济的原因规定电池尺寸不能超过某一物理限制条件，从而限制了电池的寿命。因此，能量密集技术过早地耗尽了包含于无线输入设备中的电池。因此，应该有一种可用于这种设备的有效功率管理方案。因此，这就需要采用光学传感来实现光标移动和滚动等的无线输入设备。这种无线输入设备可随意地采用功率管理技术来避免电池过早耗尽。进一步而言，在采用功率密集型技术的无线设备中需要功率管理技术。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供一种无线输入设备，该设备采用光学传感来实现光标移动和滚动等。该无线输入设备可随意地采用使该无线输入设备的电源避免过早耗尽的功率管理技术。本专利技术的另一个实施例提供一种具有控制其功率消耗的功率管理算法的无线设备。本专利技术的再一个实施例提供一种管理无线设备功率消耗的方法。说明书中描述的特征和优点不能全部包括，在参照附图、说明书和权利要求书的情况下，许多其它的特征和优点对于本领域的技术人员而言是显而易见的。另外，值得注意的是，说明书中所用的语言主要是选择来用于阅读和说明，而不限制专利技术主题的范围。附图说明图1a表示根据本专利技术一个实施例的采用光学传感器的无线输入设备的框图。图1b表示根据本专利技术一个实施例的采用光学传感器和接触式传感器的无线输入设备的框图。图1c表示根据本专利技术一个实施例的产生开关控制线的技术。图2表示根据本专利技术一个实施例的用于无线光学输入设备中的功率管理算法的流程图。图3表示根据本专利技术另一个实施例的用于无线光学输入设备中的功率管理算法的流程图。具体实施例方式图1a表示根据本专利技术一个实施例的采用光学传感器的无线输入设备的框图。设备101包括LED110、光学传感器115、微控制器单元(MCU)120、用户接口125、发射机130、天线135、功率调节器140、电源145和开关150a和150b。光学传感器115的一个实施例包括放电耦合器件(CCD)阵列和将反射光聚焦到该阵列上的透镜。在另一实施例中，光学传感器115除为CCD阵列外，具有感光元件，例如多个光电二极管或光电晶体管。另外，光学传感器115可没有任何透镜(例如反射光直接被感光元件接收)或可具有多于一个的透镜(例如，在LED110和表面105之间的一个透镜，在表面105和光学传感器115的感光元件之间的第二透镜)。同样地，LED110可具有集成在其中的一个透镜。值得注意的是，受到该公开内容的启发，也可是其它设备和组件结构。例如，除了光学传感器115外，LED110可被耦合在MCU120的两个I/O(输入/输出)端口之间。此时，MCU120可控制LED110。并且，表面105可以是跟踪球装置的滚动球或接触垫的表面(例如独立或集成于无线键盘内)。设备101还可包括图1a中未示的其它组件，例如MCU120可访问的存储器设备，以存储与设备101的使用有关的统计信息。在该公开内容的启发下，其它设备和组件结构是显而易见的。概述在一个实施例中，设备101可使用户通过无线连接与主机交互作用(例如实现光标移动、滚动或键操作)。与设备101相关的有意移动被光学地感知，并被译成位置数据，通过无线连接传输到主接收机(例如计算机)。设备101可以是例如无线光学鼠标，其中，在表面105上移动鼠标来实现与鼠标无线耦合的计算机相联的屏幕上的光标移动和滚动等。当鼠标移动时，来自LED110的光从表面105反射，反射光通过透镜聚焦在光学传感器的感光元件上。在这种实施例中，表面105可以是桌面、纸张、书皮、墙、公文包或鼠标垫等任何表面。或者，表面105可以是用户的手、前臂、腿或胸等表面。需要指出的是，设备101可在许多不同表面105上工作，并不限定为特定的鼠标垫或其它指定表面。所以，这种实施例的设备101独立于表面105。在一可替代的实施例中，设备101可集成在无线键盘中，其中，当由于输入笔或人手在表面105上的移动而实现光标运动时，设备101基本保持固定。在这种实施例中，表面105可以是大致位于光学传感器115的透镜上的窗口。当物体在表面105上移动时，来自LED110的光从该物体上反射，反射光通过透镜聚焦在光学传感器的感光元件上。因此，光学传感器115检测到表面105上的有意运动，将该运动译成位置数据，并通过无线连接传输到主接收机。在这种实施例中，设备101包括表面105。当外部物体在设备101的表面105上移动时，无论设备101在独立表面105上移动，还是保持固定，都可检测到任何结果移动，对该移动进行分析，并译成位置数据，(如果适当)通过无线连接将该数据传输给主机(例如游戏控制台)。值得注意的是，本专利技术并不限于计算机输入设备，而是可应用于任何需要功率管理以延长有限电源(例如电池)的寿命的设备。例如，手机、呼机、个人数字助理或任何与功率使用方案相关的电子设备可采用这里所述的技术，可通过许多提醒模式(根据例如输入激励的数量和质量本质等因素并建立使用模式)来表征该功率使用方案。因此，本专利技术并不打算限于任何一个实施例或组件结构。许多无线设备类型和组件结构都可采用本专利技术。例如，任何采用功率密集型技术、例如光学技术、激光技术和干涉测量技术的无线设备都可采用本专利技术。组件电源14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管理光线设备功耗的方法，该方法包括：感知无线设备相关的活动数据；将活动数据表征为多个图像；根据图像之间的差异程度，将活动数据限定为一个真实活动或不真实活动；响应于限定为真实活动的活动数据，允许无线设备无限 制地使用能量；和响应于限制为不真实活动的活动数据，限制无线设备使用能量。

【技术特征摘要】
US 2000-11-9 09/709,0461.一种管理光线设备功耗的方法，该方法包括感知无线设备相关的活动数据；将活动数据表征为多个图像；根据图像之间的差异程度，将活动数据限定为一个真实活动或不真实活动；响应于限定为真实活动的活动数据，允许无线设备无限制地使用能量；和响应于限制为不真实活动的活动数据，限制无线设备使用能量。2.一种管理无线设备功耗的方法，该无线设备包括定义包括运行模式和多个能量节省模式的操作模式的功率管理算法，该方法包括在运行模式中在第一功率级下操作无线设备；响应于接收活动数据，将操作模式保持在运行模式下；和响应于未接收到任何活动数据，将操作模式转换到第一能量节省模式；在第一能量节省模式下以小于第一功率级的第二功率级操作无线设备；响应于接收活动数据，将操作模式转换到运行模式；响应于未接收到任何活动数据，将操作模式保持在第一能量节省模式下；和响应于与第一能量节省模式在没有接收任何活动数据期间后期满相关的时间周期，将操作模式转换为第二能量节省模式；在第二能量节省模式下以小于第二功率级的第三功率级操作无线设备；接收由多个图像表征的活动数据；根据图像之间的差异程度来确定接收的活动数据是限定为真实活动还是限定为不真实活动；响应于接收到的活动数据限定为真实活动，将操作模式转换为运行模式；和响应于接收到的活动数据限定为不真实活动，保持第二能量节省模式。3.一种无线设备，具有控制其功耗的功率管理算法，该无线设备包括电源，向无线输入设备供电；处理单元，从电源接收电能，具有多个输入/输出端，该处理单元接收并处理用户接口型数据和活动数据，对无线设备实现功率管理算法，该算法用于确定接收到的用户接口型数据和活动数据是限定为真实活动还是限定为不真实活动，并响应于限定为不真实活动的用户接口型数据和活动数据来选择保存能量的操作模式；用户接口，具有多个用户接口元件，每个用户接口元件可操作地耦合到一个输入/输出端，该用户接口使用户向处理单元提供用户接口型数据；活动传感器，从电源接收电能，可操作地耦合到处理单元的一个或多个输入/输出端，该活动传感器感知有关无线设备的活动，向处理单元提供关于该活动的活动数据。4.一种无线设备，具有控制其功耗的功率管理算法，该无线设备包括电源；处理单元，从电源接收电能，具有多个输入/输出端，该处理单元适合于接收并处理活动数据以及对无线设备执行功率管理处理，该处理用于确定接收到的活动数据是限定为真实活动还是限定为不真实活动以及响应于限定为不真实活动的活动数据来选择保存能量的操作模式；活动传感器，从电源接收电能，可操作地耦合到处理单元的一个或多个输入/输出端，该活动传感器感知有关无线设备的活动和向处理单元提供关于该活动的活动数据。5.如权利要求4所述的无线输入设备，其特征在于，所述活动数据是从活动传感器中包含的象素阵列导出的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：S阿利戈，DA赞德，J皮奥，F凯勒斯达德特，
申请(专利权)人：罗杰泰克欧洲股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]