CN100353291C - 节省电源消耗、提高信号回报速率的鼠标相关装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种提高无线鼠标的信号回报速率(Report Rate)的方法，其包含有：根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包；以及以无线电的方式输出该资料封包。本发明另提供一种用以节省无线鼠标的电源消耗的方法，其包含有：1.侦测该鼠标的移动速率；2.由一感测电路判断该无线鼠标的位移变化，当移动速率或位移变化小于一默认值时，以低于相对应的信号回报速率(Report Rate)传送资料封包。

Description

节省电源消耗、提高信号回报速率的鼠标相关装置及方法

技术领域

本发明指一种降低无线鼠标的延迟期与电源消耗的方法及其相关装置，尤指一种由改变无线鼠标的信号回报速率以达到降低该无线鼠标的延迟期与电源消耗的方法。

背景技术

计算机在日常生活中扮演的角色，从过去单纯的文书处理、程序运算，到目前的影音视讯、电玩娱乐等，功能越来越多样化，而担负起控制接口重任的鼠标、键盘，也随着计算机任务的不同而逐渐进化。随着图形化使用者接口(Graphic User Interface)软件迈入主流，鼠标的精确性也越来越重要。此外，由于无线通讯技术的快速发展，以往透过实体线路传输信号至计算机系统的有线鼠标，已渐渐被无线鼠标所取代。然而，由于无线通讯技术的限制，使得无线鼠标的信号回报速率(Report Rate)始终无法达到与有线鼠标一样快的速度。以技术层面而言，无线鼠标将侦测到的位移信号及按键致能情形传给计算机系统的动作称为回报(Report)，而每秒回报数(Report Per Second)是计算信号回报速率的单位，亦即每秒传送给计算机的信号数，每秒回报数越高，代表计算机上的光标动作与手中鼠标的动作一致性越高。一般连接USB接口的有线鼠标，其信号回报速率为100Hz～125Hz(即每秒100至125个回报数)，而无线电鼠标的信号回报速率为60Hz～80Hz。因此，使用者可以明显感觉到两者的差异，特别是对于如玩计算机游戏、绘图、浏览网页等需要快速移动鼠标的操作而言，现有的无线鼠标的低信号回报速率会造成使用者许多不便。

请参考图1，图1为现有的无线鼠标100的功能方块图。无线鼠标100包含有一数据接收器102、一逻辑模组104、一无线电传输器106及一无线电接收器108。资料接收器102可接收无线鼠标100的位移距离及按键是否致能的数据，并将该数据传送至逻辑模组104。逻辑模组104将资料接收器102所接收的资料以封包方式输出至无线电传输器106。无线电传输器106可依序将逻辑模组104输出的封包，透过无线电传送至连于一计算机系统的无线电接收器108，从而将相关位移量及按键致能的效果显示于计算机系统的屏幕上。

请继续参考图2，图2为现有无线鼠标的无线电传输器输出之一封包200的示意图。封包200包含有区块202、204、206、208、210、212及214，其位长度分别为1、8、8、8、8、8及1位。因此，封包200的总位长度为42位。区块202及214分别表示封包200的启始与结束，而区块204、206、208及210则分别储存无线鼠标的水平位移量、垂直位移量、滚轮位移量及按键致能情形，除此之外，区块212为一八位循环冗赘核对(CyclicRedundancy Check，CRC)区块。

一般而言，现有的无线鼠标采用的数据传输方式为二元频率键移(Binary Frequency Shift Keying，BFSK)技术，亦即位(或符号)1与0是以两不同频率的弦波所代表。举例来说，以中频为27MHz的无线鼠标为例，位0是以频率为27.1MHz的弦波所代表，而位1是以频率为26.9MHz的弦波所代表。此外，以功率频谱的观点来看，如曼彻斯特码(ManchesterCode)这类的分相码(Split-Phase Code)在直流准位的功率为零，且每一位间隔中，皆会有一跨零(Zero Crossing)发生，使得位正确率得以提高，因此现有的无线鼠标一般皆采用曼彻斯特码(Manchester Code)以增加精确度。请参考图3，图3为现有曼彻斯特码的信号示意图。由图3可知，以曼彻斯特码传送一长度为T的位需要2T的时间。因此，若每一位的传送时间为160μs，则现有无线鼠标传送每一封包需13.44ms(42bit×2×160μs＝13.44ms)。同一情况下，有线鼠标只需8ms，这也就是无线鼠标的信号回报速率比有线鼠标低的主要原因。

除此之外，相较于有线鼠标可透过实体线路由计算机系统取得电源供应，无线鼠标的传输端必需包含独立的电源供应装置。由于现有无线鼠标的信号回报速率为固定，因此不论鼠标移动速度的快慢，现有无线鼠标都需要耗费同样的电源以传输无线封包，这对于电源的管理是非常没有效率的，更造成电源的浪费。举例来说，请参考图4，图4为现有鼠标传送四个资料封包的示意图。由于每个封包约需8ms的时间，因此传完四个资料封包所需致能的电源供应时间为32ms。

简言之，虽然无线鼠标可提高使用时的自由度，然而无线鼠标的低信号回报速率及电源管理问题却限制了其便利性。

发明内容

本发明的主要目的即在于提供一种降低无线鼠标的延迟期与电源消耗的方法及其相关装置。

本发明揭露一种提高无线鼠标的信号回报速率(Report Rate)的方法，其包含有：根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料或该无线鼠标的其它相关数据；以及以无线电的方式输出该资料封包。

本发明另揭露一种用于一无线鼠标的芯片，用以提高该无线鼠标的信号回报速率(Report Rate)，该芯片包含有：一接收模组，用以接收该无线鼠标的资料信号；一逻辑模组，电连于该接收模组，用以根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料或该无线鼠标的其它相关数据；以及一输出模组，电连于该逻辑模组，用以将该逻辑模组所形成的数据封包输出至该无线鼠标的一无线电传输器，以将该资料封包以无线电传输方式提供至该无线鼠标所对应的计算机系统中。

本发明揭露一种可提高信号回报速率(Report Rate)的无线鼠标，其包含有：一壳体；一感测电路，设于该壳体中，用以接收该无线鼠标的水平位移、垂直位移、滚轮位移及按键致能情形；一芯片，电连于该感测电路，一无线电传输器，电连于该芯片的输出模组，用以将该资料封包以无线电传输方式输出；以及一无线电接收器，电连于计算机系统，用以接收该无线电传输器输出的资料封包并传送至该计算机系统中。其中，该芯片包含有：一接收模组，用以接收该无线鼠标的资料信号；一逻辑模组，电连于该接收模组，用以根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料或该无线鼠标的其它相关数据；以及一输出模组，电连于该逻辑模组，用以输出该逻辑模组所形成的数据封包。

附图说明

图1为现有一无线鼠标的功能方块图。

图2为现有无线鼠标的无线电传输器输出之一封包的示意图。

图3为现有曼彻斯特码的信号示意图。

图4为现有鼠标传送四个资料封包的示意图。

图5为本发明提高无线鼠标的信号回报速率的流程图。

图6为本发明一实施例无线鼠标的资料封包的示意图。

图7为本发明一实施例可提高信号回报速率的无线鼠标的功能方块图。

图8为本发明节省一鼠标的电源消耗的流程图。

图9为本发明鼠标传送四个资料封包的示意图。

图10为本发明一实施例可节省电源消耗的鼠标的功能方块图。

符号说明

100、800    无线鼠标      102       资料接收器

104         控制模组      106       无线电传输器

108         无线电接收器  200、600  封包

500、900    流程

502、504、506、508、902、904、906、908    步骤

802、1102   感测电路      804       控制芯片

806         无线电传输器  808       无线电接收器

810         接收模组      812       逻辑模组

814         输出模组      1100      鼠标

1104        控制电路      1106      电源芯片

1108        传输器        1110      速度判断模组

1112        报速率调整模组

202、204、206、208、210、212、214、602、604、606、608、610、612、614        区块

具体实施方式

请参考图5，图5为本发明提高无线鼠标的信号回报速率(Report Rate)的流程500的示意图，流程500包含以下步骤：

步骤502：开始；

步骤504：根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包；

步骤506：以无线电的方式输出该资料封包；

步骤508：结束。

因此，本发明是根据一逻辑信号，决定所要输出的资料封包形式，举例来说，请参考图6及表700，图6为本发明一实施例无线鼠标的资料封包600的示意图，表700为对应于资料封包600的封包模式的示意图。在图6中，资料封包600包含有区块602、604、606、608、610、612、614，其位长度分别为1、1、1、8、8、8及1位，因此封包600的位长度为28位。区块602及614用以指示封包600的启始与结束，区块604及606用以储存二进制逻辑信号以指示封包600的封包模式，区块608及610用以储存对应于不同封包模式的资料，区块612则为一八位循环冗赘核对(CyclicRedundancy Check，CRC)区块。由于区块604及606皆储存二进制数据，因此可提供四种封包模式。举例来说，在表700中，若区块604与606皆为位0时，则区块608及区块610储存无线鼠标的无线电识别资料；当区块604与606为位0、1时，则区块608及区块610储存无线鼠标的水平位移量及垂直位移量；当区块604与606为位1、0时，则区块608及区块610储存无线鼠标的滚轮位移量及按键致能情形；此外，当区块604与606为位1、1时，则区块608及区块610可储存无线鼠标的其它功能的资料。因此，由区块604与606中的位，资料封包600可操作于四种封包模式。

表700

封包形式

区块604

区块606

区块608

区块610

一	0	0	无线电识别资料	无线电识别资料
					二	0	1	水平位移量	垂直位移量
三	1	0	滚轮位移量	按键致能情形
					四	1	1	扩充功能	扩充功能

由图6可知，资料封包600的位长度为28位，因此若无线鼠标以曼彻斯特码传送资料封包600时，每一资料封包需8.96ms(28bit×2×160μs＝8.96ms)，因此较现有技术快了约33％。

请参考图7，图7为本发明一实施例可提高信号回报速率(Report Rate)的无线鼠标800的功能方块图。无线鼠标800包含有一感测电路802、一控制芯片804、一无线电传输器806及一无线电接收器808。控制芯片804包含有一接收模组810、一逻辑模组812及一输出模组814。感测电路802用以接收无线鼠标800的水平位移、垂直位移、滚轮位移及按键致能情形的资料，并输出至控制芯片804的接收模组810中。控制芯片804的逻辑模组812可根据不同的资料信号，由多个封包模式中选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，并据以形成一资料封包。输出模组814则用以输出逻辑模组812所形成的数据封包至无线电传输器806，以将该资料封包以无线电传输方式输出。无线电接收器808用以接收无线电传输器806输出的资料封包并传送至一计算机系统中，以将相关位移量及按键致能的效果显示于计算机系统的屏幕上。因此，无线鼠标800可根据不同的封包模式传送不同的资料封包，因此可提高信号回报速率。举例来说，若控制芯片804根据封包模式表700传送资料封包时，每一资料封包的传送时间为8.96ms，因此较现有技术快了约33％。进一步地，若将无线鼠标800的每一位传送时间调整为132μs，则可达到与有线鼠标相等的信号回报速率。如此一来，无线鼠标800的使用者不会感觉到现有有线鼠标与本发明无线鼠标800间的差异，因而提高了使用的便利性。

此外，为了解决鼠标电源消耗的问题，请参考图8，图8为本发明节省一鼠标的电源消耗的流程900的示意图。流程900包含以下步骤：

步骤902：开始；

步骤904：侦测该鼠标的移动速率；

步骤906：当该鼠标的移动速率小于一默认值时，以低于该鼠标的相对应的信号回报速率(Report Rate)传送资料封包；

步骤908：结束。

因此，根据流程900，本发明可动态地调整鼠标的信号回报速率，从而于鼠标移动速度较低时，以较低的电源消耗操作鼠标。举例来说，对于现有每英寸测量次数(Count Per Inch，CPI)400的鼠标而言，若其信号回报速率为125Hz，则当该鼠标的移动速度在3英寸/秒以下时，每一个回报资料中仅包含不到10个测量次数(3inch/s×400CPI÷125Hz＝9.6)，但其耗电量却与其它移动速度一样。然而，本发明则可动态地调整鼠标的信号回报速率，举例来说，请参考图9，延续前面的例子，当本发明将信号回报速率降为62Hz时，即每16ms才回报一次，则回报的资料少了一半。因此，在图9中，传送四个资料封包所需的电源供应时间为16ms，相较于现有技术(请参考图4)仅需一半时间，使得耗电量也少了一半，且由于鼠标操作在较慢的移动速度下，因此使用者不会发现信号回报速率的改变。

请参考图10，图10为本发明一实施例可节省电源消耗的鼠标1100的功能方块图。鼠标1100包含有一感测电路1102、一控制电路1104、一电源芯片1106及一传输器1108。电源芯片1106包含有一速度判断模组1110及一回报速率调整模组1112。感测电路1102用以接收鼠标1100的水平位移、垂直位移、滚轮位移及按键致能情形的资料，并输出至控制电路1104中。控制电路1104可根据鼠标1100的水平位移、垂直位移、滚轮位移及按键致能情形，形成多个资料封包并输出至电源芯片1106中。电源芯片1106的速度判断模组1110用以侦测该鼠标的移动速率，而回报速率调整模组1112则可根据速度判断模组1110所侦测的移动速率，于鼠标1100的移动速率小于一默认值时，调整鼠标1100的信号回报速率。而传输器1108则根据回报速率调整模组1112所调整的信号回报速率，传输鼠标1100的资料封包。举例来说，速度判断模组1110可根据控制电路1104读出鼠标的位移变化，回报速率调整模组1112则可于位移变化小于默认值时(如10个测量次数)，暂存目前的位移资料，并与下一次的位移资料相加后传至传输器1108。另外，回报速率调整模组1112亦可于位移变化小于默认值时，控制感测电路1102以较长的间隔时间读取位移变化，以降低信号回报速率。

由于有线鼠标可透过实体线路取得计算机系统的电源，因此电源消耗在有线鼠标上并不是个问题。然而，无线鼠标必需包含独立的电源供应装置，因此电源消耗的问题不仅会造成使用上的不便，甚至减少无线鼠标的电源供应装置的寿命。本发明流程900可根据鼠标的移动速度，动态调整信号回报速率，如此一来，当鼠标移动速率较低时，即以较低的信号回报速率传送资料封包，从而节省电源的消耗。因此，将本发明流程900应用于无线鼠标中，即可改善电源管理的问题，而增加电源供应装置的寿命。

简言之，本发明提供一种提高无线鼠标的信号回报速率的方法及一种节省电源消耗的方法。图6的资料封包600及封包模式表700仅为一实施例，当鼠标所对应的封包模式较多时(如鼠标包含较多的按键)，只要改变资料封包的资料信号数目及对应的封包模式表即可。此外，图8的流程900可适用于有线及无线鼠标之中。因此，根据流程500及流程900，本发明可实现一具有高信号回报速率且低电源消耗的无线鼠标，以大幅提升传输速度，并有效降低延迟期，且节省电源的消耗。

Claims (6)

1、一种提高无线鼠标的信号回报速率的方法，用以降低该无线鼠标的延迟期，其特征在于，该方法包含有以下步骤：

(a)根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料；以及

(b)以无线电的方式输出该资料封包。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该资料封包的长度为28位。

3、一种用于无线鼠标的芯片，用以提高该无线鼠标的信号回报速率，其特征在于，该芯片包含有：

一接收模组，用以接收该无线鼠标的资料信号；

一逻辑模组，电连于该接收模组，用以根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料；以及

一输出模组，电连于该逻辑模组，用以将该逻辑模组所形成的数据封包输出至该无线鼠标的无线电传输器，以将该资料封包以无线电传输方式提供至该无线鼠标所对应的计算机系统中。

4、如权利要求3所述的芯片，其特征在于，该资料封包的长度为28位。

5、一种可提高信号回报速率的无线鼠标，其特征在于，包含有：

一壳体；

一感测电路，设于该壳体中，用以接收该无线鼠标的水平位移、垂直位移、滚轮位移及按键致能情形；

一芯片，电连于该感测电路，其包含有：

一接收模组，用以接收该无线鼠标的资料信号；

一逻辑模组，电连于该接收模组，用以根据输入该无线鼠标的资料信号，由多个封包模式选择一封包模式并输入对应于该封包模式的资料，以形成一资料封包，其中该资料封包包含多个预定区块，至少有一个预定区块存储表示封包模式的资料，至少有另一个多位预定区块存储与所述封包模式对应的无线鼠标的功能资料，其中该功能资料包含该无线鼠标的无线电识别资料、该无线鼠标的水平位移及垂直位移资料、该无线鼠标的滚轮位移及按键致能资料；

一输出模组，电连于该逻辑模组，用以输出该逻辑模组所形成的数据封包；

一无线电传输器，电连于该芯片的输出模组，用以将该资料封包以无线电传输方式输出；以及

一无线电接收器，电连于一计算机系统，用以接收该无线电传输器输出的资料封包并传送至该计算机系统中。

6、如权利要求5所述的无线鼠标，其特征在于，该资料封包的长度为28位。

Images