專利名稱：光學無線鼠標節(jié)電特征的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及點選設備。更具體地，本發(fā)明涉及無線光學鼠標的節(jié)電電路。
背景技術(shù)：
個人計算機市場已經(jīng)在便攜能力和用戶連接方面獲得顯著的進展。便攜式膝上型計算機已經(jīng)取得了增長的市場份額。由于對便攜能力越來越多的強調(diào)，對于電池和用于延長電池壽命的節(jié)電特性已經(jīng)提出了緊迫的需求。即使利用外圍點選設備，對于膝上型和桌面型計算機來說，便攜能力也都成為問題。諸如鼠標的無線光學點選設備已經(jīng)逐漸普及。使用無線光學鼠標的一個缺點是功耗增加，即使在休眠模式期間。
通常，傳統(tǒng)的無線或無繩鼠標包括節(jié)電電路，其在預定的不激活時段之后被啟動。傳統(tǒng)上，這些電路被設計為使得鼠標在開始激活時退出節(jié)電模式。不幸地是，對鼠標已經(jīng)開始活動進行判斷要求鼠標在待機狀態(tài)中消耗相當多的電池電力。也就是說，為了判斷鼠標已經(jīng)開始活動，一系列的光脈沖被周期性地發(fā)送。雖然發(fā)射的這些脈沖的頻率比在激活模式期間的相應頻率小得多，但是這些脈沖還是每秒會發(fā)射幾次，導致電池比所希望的更快地用盡。因此希望提供一種用于無線點選設備的改進的節(jié)電電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于和計算機一起使用的無線光學點選設備。無線點選設備包括按鈕開關、光學傳感器電路和處理器。處理器被配置為響應于按鈕開關被按下的時段大于或等于預定的第一時間段，向光學傳感器電路傳送邏輯高信號，并且響應于按鈕開關被按下的時段小于預定的第一時段，傳送邏輯低信號。光學傳感器電路通過進入節(jié)電模式來響應邏輯高信號，在節(jié)電模式中，光學傳感器電路中的光學傳感器被從電源解耦(decouple)。此外，光學傳感器電路通過將光學傳感器電路中的光學傳感器耦合到電源來從節(jié)電模式進入工作模式，以此響應邏輯低信號。
根據(jù)一個實施例，處理器可被設備的用戶編程，以定制光學傳感器電路的響應以及開關被按下以產(chǎn)生低和高邏輯電平的持續(xù)時間。根據(jù)另一個實施例，按鈕開關是膜片開關(membrane switch)、觸碰膜片開關(tactile membrane switch)或者觸敏開關(touch sensitive switch)中的一種。本發(fā)明的這些以及其他特征和優(yōu)點將參考附圖在下面被描述。


圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的節(jié)電光學傳感器電路的操作的流程圖。
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線點選設備的電配置的框圖。
圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線點選設備的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例。優(yōu)選實施例的示例被圖示在附圖中。雖然本發(fā)明將結(jié)合這些優(yōu)選實施例進行描述，但是應當理解，本發(fā)明并非限制于這樣的優(yōu)選實施例。而是，其意圖覆蓋可能被包含在由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的替換、修改和等同物。在下面的描述中，提出了許多具體的細節(jié)，以提供對本發(fā)明徹底的理解。沒有這些特定細節(jié)中的某些或者全部，也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其他情況中，沒有描述公知的電路部分，以便避免不必要地使本發(fā)明模糊。
這里應當理解，在各附圖中，類似的標號指代類似的部分。這里所圖示和描述的各個附圖被用來圖示本發(fā)明的各種特征。對于一個具體特征在一幅圖中示出而未在另一幅中示出的情況，除非另外指明或者結(jié)構(gòu)固有地不允許結(jié)合該特征，應當理解為這些特征可以被采用，以被包括在其他圖形所表示的實施例中，就如同它們已經(jīng)完全圖示在這些圖中。除非另外指明，附圖并非等比例的。附圖中呈現(xiàn)的任何尺寸不是意圖限制本發(fā)明的范圍，而是僅僅是示例性的。
本發(fā)明的各種實施例提供了具有改進的節(jié)電特征的無線光學鼠標。在一個優(yōu)選實施例中，點選設備是至少具有工作模式、休眠模式和功率下降模式的無線光學鼠標。在工作模式期間，光學鼠標消耗最大電流，例如根據(jù)一個實施例，大約21mA。在通過鼠標的不激活而確定的休眠模式中，該實施例中的光學傳感器消耗大約4mA。在優(yōu)選地通過發(fā)送高有效信號(即，邏輯高)而啟動的功率下降模式中，光學傳感器電路消耗大約0.2mA。需要該殘留電力來使得光學傳感器能夠響應來自光學鼠標控制器電路的喚醒呼叫。優(yōu)選地，功率下降狀態(tài)中的功耗很低，大約是工作模式期間的功耗的1％或者更少。
通常，光學鼠標點選設備結(jié)合有光源和用于接收反射圖像的光學傳感器，以指示在成像表面和點選設備之間的相對運動。提供給光源的電力消耗了點選設備所消耗的電力的主要部分。例如，為了支持800dpi的分辨率，光學感應電路可能要求光學傳感器電路處理1400幀/秒。雖然光學點選設備通常提供有在一段規(guī)定的不激活時段之后的低功率(即，休眠)模式，但是即使在休眠模式中，光源也消耗大量電力。本發(fā)明在各種實施例中使得用戶能夠通過使用按鈕開關，將鼠標關閉到極低功率狀態(tài)。優(yōu)選地，在預期的長期不激活時段期間作出該選擇。優(yōu)選地，該用戶功率下降特征與傳統(tǒng)休眠模式(即這樣的模式，其中發(fā)光源仍然每秒生成數(shù)量減少的“光脈沖”，但是在探測到鼠標移動時仍然可以用于點選功能)相結(jié)合。通過在功率下降模式中時按下按鈕開關，鼠標基本上與按下開關同時地返回工作模式。
一般，按鈕開關被用來產(chǎn)生在控制器中的高和低邏輯信號，以分別使光學傳感器電路功率下降或者將光學傳感器電路從功率下降狀態(tài)返回。圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的節(jié)電光學傳感器電路的操作的流程圖。最初，在操作102中，按鈕開關被按下以產(chǎn)生一個信號。優(yōu)選地，在操作104中，來自按鈕開關的信號被鼠標控制器接收。為了控制進入節(jié)電模式，控制器優(yōu)選地被配置為產(chǎn)生一個用于傳送到光學鼠標傳感器的輸出信號。也就是說，控制器被配置為響應于關于按鈕開關是否已經(jīng)閉合了比預定時間段長的時段判斷，產(chǎn)生邏輯低或邏輯高信號。注意，這里的邏輯指定是示例性的，而非限定。也就是說，控制器和光學傳感器芯片也可以被配置，使得低邏輯電平被提供給光學傳感器芯片用于降低其功率，而高邏輯電平用于使其返回工作模式。接著，在操作105中，由被適當配置的控制器對開關是否已經(jīng)閉合了超過預定閾值的時間段作出判斷。如果持續(xù)時段超過了閾值，則在操作106中，高有效信號被傳送到光學傳感器電路。如果開關閉合的持續(xù)時間小于預定閾值，則在操作108，低有效信號被傳送到光學傳感器電路。如這里所提供的指導所述的，響應于接收到的各種持續(xù)時間的輸入信號，生成輸出邏輯信號所需的邏輯設計對于相關領域的技術(shù)人員來說是熟知的。因此，這里將不提供這種電路的全部細節(jié)。但是，優(yōu)選地，控制器包括非易失性存儲器，用于存儲程序代碼，以使得這些功能能夠被執(zhí)行。配置控制器的其他方法包括但不限于在芯片配置中具有邏輯硬布線的專用集成電路(ASIC)芯片和可編程邏輯器件，包括FPGA。對于在各種實施例中的本發(fā)明，這些例子是示例性的，而非限定。過程在操作110處結(jié)束，其中控制器等待來自按鈕開關的進一步的信號。
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線點選設備的電配置的框圖。所示的框圖僅僅是用于執(zhí)行本發(fā)明各種實施例中所述的被邏輯控制的切換的適合的電路的一個示例。如上所述，控制器優(yōu)選地被配置為接收來自例如開關204的按鈕開關的信號。優(yōu)選地，開關204電連接到電源(VDD)，使得開關204按下時，與VDD相對應的電壓信號被傳送到控制器202的輸入管腳TXCB。
通過提供具有非易失性存儲器(RAM)的控制器，用于使能控制器的操作的程序代碼可以被改變?yōu)檫m合于客戶和用戶要求。這樣，代替控制器202只響應于工廠設置的缺省預定時段，用于降低光學傳感器芯片功率的預定閾值可以對于特定客戶而定制。定制可以包括改變按下開關以引起光學傳感器功率下降所需的時間的持續(xù)時間，或者甚至是要求開關在用于降低光學傳感器功率的控制信號發(fā)送之前被按下多次。
例如，工廠預設可以將閾值設置在三秒(缺省值)?？蛻艨赡芟Ｍ麩o線光學鼠標在更短的時段后功率下降，因此要求重新配置鼠標以響應2秒(或者某個其他的值)的閾值。例如，根據(jù)一個實施例，預定時段落入從0.5到5秒的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，光學控制器芯片包括嵌入的存儲器，用于存儲功率上升/下降操作以及按鈕的配置(在固件中)。用于編程嵌入器件中的RAM或者其他可編程器件的方法對于相關領域的技術(shù)人員來說是熟知的，因此這里將不全面詳細地描述。
控制器電路202測量從按鈕開關接收的VDD邏輯高信號的持續(xù)時間，并作為響應，向光學鼠標傳感器芯片210傳送邏輯低信號或者邏輯高信號。例如，在圖2中，芯片210上的輸入管腳PD接收“功率下降”信號(例如，高有效信號)。在所示的配置中，WAKE_A管腳提供用于光學傳感器的功率下降信號控制的I/O。當功率下降時，芯片210等待按鈕按下信號，以返回激活模式或者工作模式。在該狀態(tài)中，芯片210將不響應除了PD管腳(管腳15)之外的其他管腳上的任何信號。
該圖僅示出了兩個圖示的芯片之間的有關的連接，即，對于所描述的光學鼠標，針對光學傳感器IC 210的節(jié)電控制功能。為了圖示清楚，沒有示出對芯片上的其他管腳的連接。優(yōu)選地，光學傳感器芯片210提供若干功能，包括激光發(fā)射控制、圖像捕獲以及數(shù)據(jù)解碼。使用芯片210輸入端的清楚的控制信號，避免了使用其他切換/控制安排的未知或者不可預測狀態(tài)的許多問題。
圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的無線點選設備的結(jié)構(gòu)的示圖。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，按鈕開關306位于鼠標302的底側(cè)304。當按下的持續(xù)時間超過了預定閾值時，電力被從光學傳感器斷開。殘留電力仍然被提供到光學傳感器，以使得能夠探測管腳PD(見圖3)上提供的邏輯信號，以將鼠標返回到工作模式。如圖所示，本實施例中的按鈕開關提供兩種功能。也就是說，它還允許鼠標(及其內(nèi)部RF發(fā)射器)與連接到計算機的接收器之間的初始啟動。例如，初始啟動步驟(例如，當電池更換時)可能包括首先按下接收器上的按鈕以探測鼠標，然后按下連接按鈕306以執(zhí)行鼠標RF發(fā)射器與接收器之間的握手操作。一旦以這種方式啟動，連接或者按鈕開關304就準備好響應開關的按下來產(chǎn)生如上所述地要被發(fā)送到光學傳感器芯片210的控制信號。通過使用開關來產(chǎn)生用于傳送給光學傳感器的信號，開關可以執(zhí)行兩種功能，從而節(jié)省硬件和制造成本。
通過在鼠標的底側(cè)上的凹陷位置中提供電源開關，可以使得鼠標無意中打開的情況最少化。此外，通過將按鈕開關及其直接電源連接(VDD)從光學傳感器電路隔離開，被發(fā)送到主機的RF信號中的瞬態(tài)噪聲被最小化。通常，當機械開關閉合時，出現(xiàn)電壓瞬態(tài)。即，在輸入管腳上出現(xiàn)的坡升或者坡降將使得管腳經(jīng)歷一段時間的浮動未知狀態(tài)。本發(fā)明實施例中提供的隔離消除了在光學傳感器芯片210的輸入端處的瞬態(tài)噪聲，并避免了使得電路進入不穩(wěn)定狀態(tài)(即，類似于硬件開關在中點)。取而代之的是，提供給芯片210的信號脈沖短且清楚，而沒有觸點顫動噪聲。
根據(jù)另一實施例，按鈕開關可以位于鼠標的頂側(cè)，即，鼠標的含有激活按鈕的表面。實際上，本發(fā)明的范圍延伸到具有位于鼠標任意側(cè)上的按鈕開關的點選設備，不論從正常操作位置是能接觸到還是不能接觸到，包括外表面以及凹入內(nèi)部的凹進部分。優(yōu)選地，按鈕開關或者其他接觸或非接觸切換機構(gòu)被放置使得無意的打開或關閉被避免。例如，“開關”可以位于鼠標的一側(cè)但是是凹入的。優(yōu)選地，按鈕開關包括膜片開關或者觸碰膜片開關。觸碰膜片開關通常包括金屬或者類似金屬的拱頂，以提供當按鈕按下時的點擊感。相比于傳統(tǒng)的機械滑動開關，這些類型的開關提供了更高的可靠性和更低的磨損。或者，接觸或非接觸探測器件可以代替按鈕開關204。通過連接電源(VDD)和控制器芯片202之間的開關，更清楚的邏輯信號被提供給光學傳感器芯片，從而，獲得了接觸或非接觸開關或探測器件的類型的更大的靈活性。例如，觸敏開關可以被用來啟動功率下降和功率上升操作。將開關204放置在控制器芯片202的輸入管腳TXCB處，避免了在將電源電壓和開關直接連接到光學傳感器芯片210的輸入管腳PD時會出現(xiàn)的電壓沖擊。
上述說明描述了采用改進的節(jié)電電路的無線點選設備的若干實施例。雖然實施例描述了無線光學點選設備的細節(jié)，但是本發(fā)明并不如此受限制。本發(fā)明的范圍意圖延伸到具有無線或無繩特征的所有點選設備，例如包括機械鼠標外設。通過根據(jù)所描述的實施例來配置無線點選設備，可以降低電池消耗，尤其是對于計劃的不激活時段，同時提供了用于在相對激活的時段期間的立即響應的分別的休眠狀態(tài)。此外，如所述地向光學傳感器芯片的輸入管腳提供控制信號避免了直接在光學傳感器的電源中提供機械開關可能導致的不穩(wěn)定問題。由于導致在光學傳感器芯片上產(chǎn)生的電力的突然沖擊，并且可能使得芯片的許多I/O管腳處于不可預見的狀態(tài)，所以并不推薦后者的電路。
雖然為了便于理解，已經(jīng)以某些細節(jié)描述了上述發(fā)明，但是應當清楚，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以采取某些變化和修改。因此，所呈現(xiàn)的實施例應被認為是示例性的，而非限制性的，并且本發(fā)明并不受限于這里所給出的細節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等同物之內(nèi)被修改。
權(quán)利要求
1.一種無線點選設備，所述設備包括按鈕；光學傳感器電路；和控制器，所述控制器被配置為響應于所述按鈕開關被按下的時段大于或等于預定的第一時間段，向所述光學傳感器電路傳送邏輯高信號，并且響應于所述按鈕開關被按下的時段小于所述預定的第一時段，傳送邏輯低信號。
2.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述光學傳感器電路還被配置為通過進入節(jié)電模式來響應所述邏輯高信號，在所述節(jié)電模式中，所述光學傳感器電路中的光學傳感器被從電源解耦。
3.如權(quán)利要求2所述的設備，其中，所述光學傳感器電路還被配置為通過將所述光學傳感器電路中的光學傳感器耦合到所述電源來從所述節(jié)電模式進入工作模式，以此響應所述邏輯低信號。
4.如權(quán)利要求3所述的設備，其中，所述光學傳感器電路在所述節(jié)電模式中的功耗是所述工作模式期間的功耗的大約1％或者更低。
5.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述控制器可編程，使得所述預定的第一時段落入從0.5到5秒的范圍之內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述控制器可編程為改變被發(fā)送到所述光學傳感器電路的輸入端子的邏輯信號的生成。
7.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述按鈕開關是膜片開關、觸碰膜片開關或者觸敏開關中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的設備，其中，所述控制器包括非易失性存儲器部分，用于存儲用于控制控制器對從所述按鈕開關接收的信號的響應的代碼。
9.一種光學鼠標點選設備，所述設備包括接觸或者非接觸探測器件；光學傳感器電路；和控制器，所述控制器被配置為響應于所述探測器件被按下的時段大于或等于預定的第一時間段，向所述光學傳感器電路傳送有效邏輯信號，并且響應于所述探測器件被按下的時段小于所述預定的第一時段，傳送相反類型的邏輯信號。
10.如權(quán)利要求9所述的設備，其中，所述有效邏輯信號是高信號。
11.如權(quán)利要求9所述的設備，其中，所述有效邏輯信號是低信號。
全文摘要
本發(fā)明提供了光學無線鼠標節(jié)電特征。無線點選設備包括按鈕開關、光學傳感器電路和處理器。處理器被配置為響應于按鈕開關被按下的時段大于或等于預定的第一時間段，向光學傳感器電路傳送邏輯高信號，并且響應于按鈕開關被按下的時段小于預定的第一時段，傳送邏輯低信號。光學傳感器電路通過進入節(jié)電模式來響應邏輯高信號，在節(jié)電模式中，光學傳感器電路中的光學傳感器被從電源解耦。
文檔編號G06F1/32GK1782968SQ20051011737
公開日2006年6月7日 申請日期2005年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者郭福安 申請人:創(chuàng)新科技有限公司