CN102023698B - 计算机周边装置的省电管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种计算机周边装置的省电管理方法及其系统，是于计算机周边装置进入一省电模式时，停止计算机周边装置的至少一功能电子元件运作，包含有：启动一感应器，用以检测出计算机周边装置的一环境参数值；若环境参数值改变时，启动功能电子元件进入工作模式，并于一计时时间内检测功能电子元件的运作状态；若功能电子元件无任何运作时，重置感应器记录最后一次改变的环境参数值，使功能电子元件再次进入省电模式。

Description

计算机周边装置的省电管理方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种省电管理方法及其系统，特别涉及一种计算机周边装置的省电管理方法及其系统。

背景技术

由于无线科技的精进，许多的计算机周边装置(例如无线鼠标、无线键盘、轨迹球、游戏控制器、数字手写板等)纷纷采用无线通讯的设计，作为与计算机主机沟通的桥梁。由于其无线的设计，使得电源的供应必需来自于计算机周边装置本身所装配的电池。因为电池的电量大小有限，为了解决使用者时常更换电池的困扰，于是便在计算机周边装置上设计有一用来保存电量的技术。使计算机周边装置于不操作时，常态保持在一低电量模式(省电模式)，此低电量模式亦被称为睡眠模式(SLEEP MODE)。

省电状态的设计，主要是让一些高耗能的电子元件，例如微控制器(Microcontroller Unit，MCU)、光学感应器等元件在使用者不使用时停止运作，在使用者开始操作时再加以启动，如此即可省却使用者不操作时的电力。通过此项技术，可以达到较久的电池使用的寿命时间。

通常来说，当计算机周边装置处于省电模式的时候，在计算机周边装置内部的许多电子元件是被关闭的(power down)。然而，具有省电模式的计算机周边装置必然会设计有一唤醒技术，来使得计算机周边装置由省电状态中的低电量模式回到一操作状态的唤醒模式(WAKE-UP)。

一般来讲，许多计算机周边装置的省电模式的技术大致上相同。不过，有关唤醒模式的技术则有许多不同的变化设计。例如每隔一预定的时间就输出一次唤醒信号，并检查是否有使用者进行计算机周边装置的操作。虽然此种定时检测计算机周边装置是否正在进行操作的过程耗时甚短，但是，必须经常性的唤醒计算机周边装置，故仍然会有耗电大的问题。

为了能更加地省电，因此许多的设计朝向以直接检测使用者的操作动作来进行。例如美国第5854621号专利，利用装置本身的按键或移动信号来达到唤醒的目的。虽然此种方式相当方便，但因此种唤醒的方式容易因按压按键时进而启动不必要的功能(如删除数据等)，所以在实用上也不尽理想。另外，如日本第11-212721号专利，其使用触控感应器，一旦有触控信号产生，即产生唤醒信号，唤醒微控制器(MCU)。而日本专利第11-224158与11-242560号专利案，两者均运用了振动检测机制，一旦装置本身产生了振动，即产生唤醒信号。

另有一些技术，是利用电容的变化来进行唤醒的控制，比如美国专利6859196号的专利核准案。然而，这类设计的共同问题是虽可达到唤醒的功能，不过这些设计为了追求使用上的便利性，而忽略了外在环境的变量是相当多的。不论是振动或是电容的感应方式作为省电模式的切换依据，容易在携带计算机周边装置时因不必要的振动或是触碰，而很容易地造成唤醒计算机周边装置的错误动作而不自知。由于上述的原因，使得该计算机周边装置无法一直处于省电模式中，反复的唤醒计算机周边装置而更容易造成过度的电力消耗。

所以，必须考虑在没有任何显著的延迟下，能快速唤醒计算机周边装置由省电模式重新回到操作模式，并且确实检测到使用者正在操作计算机周边装置，而非外界因素的干扰才唤醒计算机周边装置，实为研发人员所亟欲探讨的课题。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的在于，提供一种计算机周边装置的省电管理方法及其系统，依据计算机周边装置的外在环境因素，对应调整其设定唤醒计算机周边装置的环境参数值，借以有效管理计算机周边装置的电源使用情形。

根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理方法，是于计算机周边装置进入一省电模式时，停止计算机周边装置的至少一功能电子元件运作，并包含有下列步骤：

首先，启动计算机周边装置的一感应器，令感应器检测出计算机周边装置的一环境参数值；判断感应器所检测的环境参数值是否有改变；若环境参数值改变时，则启动功能电子元件运作，并于一计时时间内检测计算机周边装置是否与一计算机主机进行信号传输动作；于计时时间到达后，若计算机周边装置无任何信号传输动作时，重置(Reset)感应器，令感应器记录最后一次改变的环境参数值，并使计算机周边装置再次进入省电模式。

另外，为达到上述目的，本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理系统，包含有一电源供应器、一微控制器及一感应器。其中，电源供应器是提供功能电子元件运转所需的一电源。微控制器是与电源供应器构成一电性连接，并且控制电源断开或通过至功能电子元件，并且微控制器还具有一计时电路及一重置电路。感应器是与微控制器构成一电性连接。

计算机周边装置进入省电模式时，可启动感应器检测计算机周边装置周边的一环境参数值，当环境参数值改变时，计时电路于一计时时间内检测功能电子元件的运作状态，当计时电路检测功能电子元件无运作时，重置电路是重置(Reset)感应器，令感应器记录最后一次改变的环境参数值，以使计算机周边装置再次进入省电模式。

借由这种计算机周边装置的省电管理方法及其系统，是利用重置计算机周边装置的感应器的功能，让感应器随时更新计算机周边装置的外在的环境参数值，以自动设定唤醒计算机周边装置的环境参数值，并且解决现有技术可能产生误触动作等问题发生，在电源的省电管理作业上作最佳的调配。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的省电管理系统的方块示意图；

图2为本发明一实施例的省电管理系统的步骤流程示意图；

图3为本发明另一实施例的省电管理系统的方块示意图；

图4为本发明再一实施例的省电管理系统的方块示意图；以及

图5为本发明又一实施例的省电管理系统的方块示意图。

元件其中，附图标记

10    计算机周边装置

11    电源供应器

12    微控制器

121   计时电路

122   重置电路

13    感应器

14    功能电子元件

15    感应天线

16    连接端口

17    开关

18    矩阵天线

19    传输天线

步骤200  使计算机周边装置进入工作模式

步骤201  检测计算机周边装置是否处于闲置模式

步骤202  使计算机周边装置进入省电模式

步骤203  启动感应器运作，并以感应器检测出计算机周边装置的一第一环境参数值

步骤204  取得一第二环境参数值，判断感应器所检测的第一环境参数值与第二环境参数值之间是否有改变

步骤205  若环境参数值有改变时，启动功能电子元件运作，并于计时时间内检测计算机周边装置是否与计算机主机进行信号传输动作

步骤206  于计时时间到达后，若计算机周边装置没有任何信号传输动作时，重置(Reset)感应器，令第二环境参数值成为一新的第一环境参数值并由感应器所记录，并使计算机周边装置再次进入省电模式

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理方法及其系统，是用以将计算机周边装置与一计算机主机进行一信号传输动作，且其中所指的计算机周边装置包括但不局限于如鼠标、轨迹球、键盘、数字手写板、游戏控制器、数字相框、音响、数字相机、网络摄影机(webcam)、移动电话(cell phone)或多媒体播放器(MP3)等提供使用者操作并可与一计算机主机连结使用的计算机周边装置，而所指的计算机主机包含但不局限于如台式计算机、工业计算机、笔记型计算机或平板计算机等计算机装置；而在以下的具体实施例中，将以鼠标以及数字手写板作为本发明的较佳实施例说明，但并不以此为限。

请参阅图1所示，为本发明一实施例的省电管理系统的方块示意图。根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理系统，其计算机周边装置10包括有一电源供应器11、一微控制器12、一感应器13及至少一功能电子元件14。在本实施例中，计算机周边装置10是以一无线鼠标作为一较佳实施例的说明，但并不以此为限。

电源供应器11是提供计算机周边装置10(例如无线鼠标)运作时所需的电源，而依据电源供应的类型可区分为一内部电源或一外接电源。在本实施例中，是以内部电源为例，其电源供应器11可为一蓄电池或一干电池作为说明，但并不以此为限。电源供应器11亦可为一外接电源。详言之，将计算机周边装置10以一导线(未绘示)连接于计算机主机(未绘示)，并由计算机主机提供一外接电源给计算机周边装置10运作。如此一来，可由微控制器12控制计算机主机的外接电源通过或断开，以此驱动功能电子元件14的运作。

微控制器12是与电源供应器11构成一电性连接，用以检测电源供应器11的类型与电源电量状态，并且控制电源供应器11的电源通过或断开，以驱动功能电子元件14的运作。再者，微控制器12还电性连接有一计时电路121及一重置电路122。计时电路121是于一计时时间内检测计算机周边装置10是否进行信号传输动作。重置电路122是接收微控制器12所发出的一重置信号后，重置(Reset)感应器13更新最后一次所检测到的环境参数值。

感应器13(Touch Sensor)是与微控制器12构成一电性连接，感应器13是为一触控式感应器(例如：电容式感应器、电阻式感应器等)。举例来说，感应器13可被设计成一电容式触控面板或一电阻式触控面板，并设置在计算机周边装置10的外壳上构成一感应区，再以手指或以触控笔(数字笔)等其它物品直接接触感应器13，进而产生一环境参数值(例如电容值或电阻值)的感应信号至微控制器12。在以下的实施例说明，感应器13是以触控式的电容感应器作为较佳实施例的说明，但并不以此为限。

功能电子元件14是与微控制器12构成一电性连接，其功能电子元件14可为无线鼠标所具有的光学感应元件、感应天线元件、滚轮元件、按键元件或其它功能的电子元件，其无线鼠标的功能电子元件14是属于现有技术，故不在此多做赘述。另外，计算机周边装置10可通过功能电子元件14与计算机主机进行一信号传输动作，其中，所指的信号传输动作可为计算机周边装置10(无线鼠标)的左、右按键或滚轮的输出信号，或是光学感应元件的光感应方位的输出信号，或是感应天线元件所传输的无线输出信号。

请参阅图2所示，为本发明一实施例的省电管理系统的步骤流程示意图。首先，使计算机周边装置10进入工作模式(步骤200)，所指的工作模式为：电源供应器11是提供一电力至微控制器12，并通过微控制器12将此电力传输给功能电子元件14，以驱动功能电子元件14进行运作。以此驱动计算机周边装置10与一计算机主机(未绘示)进行信号传输动作；

检测计算机周边装置10是否处于闲置模式(步骤201)，所指的闲置模式为：启动计时电路121于一计时时间内检测计算机周边装置10是否与计算机主机(未绘示)进行信号传输动作；

使计算机周边装置10进入省电模式(步骤202)，所指的省电模式为：若计算机周边装置10没有任何信号传输动作时，则微控制器12停止提供电力给功能电子元件14，令功能电子元件14暂停运作。换言之，即计算机周边装置10无法与计算机主机(未绘示)进行任何的信号传输动作，以避免消耗电源电量；

当计算机周边装置10进入省电模式后，并接着进行下列的步骤：启动感应器13运作，并以感应器13检测出计算机周边装置的一第一环境参数值(步骤203)，进入省电模式之后，微控制器12仅提供电力给感应器13运作，并以感应器13检测出计算机周边装置10周边的环境参数值。举例来说，当感应器13(如触控式的电容感应器)设置在计算机周边装置10的外壳后，会在外壳上构成具有均匀电场的感应区，若有手指或其它对象接触于感应区时，即改变电场而形成一电容值的变化，并且感应器13所检测出来的电容值即为环境参数值，而第一次检测到的电容值则为第一环境参数值；

取得一第二环境参数值，判断感应器13所检测的第一环境参数值与第二环境参数值之间是否有改变(步骤204)，通常所谓的改变是指由一第一环境参数值(初始环境参数值)突然产生变化，进而检测出一第二环境参数值(相异于初始环境参数值)；

若环境参数值有改变时，启动功能电子元件14运作，并于计时时间内检测计算机周边装置10是否与计算机主机进行信号传输动作(步骤205)，当感应器13所检测出的环境参数值在改变时，感应器13发出一感应信号至微控制器12，再由微控制器12重新提供电力给功能电子元件14，以唤醒功能电子元件14开始运作，并在计时时间内确认计算机周边装置10有无传输任何信号给计算机主机；

于计时时间到达后，若计算机周边装置10没有任何信号传输动作时，重置(Reset)感应器13，令第二环境参数值成为一新的第一环境参数值并由感应器13所记录，并使计算机周边装置10再次进入省电模式(步骤206)，主要计时电路121于同样的计时时间内检测计算机周边装置10是否与计算机主机(未绘示)进行信号传输动作。若确认计算机周边装置10未有任何的信号传输动作时，则使得微控制器12发出一重置信号至重置电路122，令重置电路122控制感应器13进行重置(Reset)动作，以使感应器13更新最后一次的环境参数值(即第二环境参考值)，并使最后一次的环境参数值成为新的初始环境参数值(即第一环境参考值)，之后，再使计算机周边装置10重新进入省电模式。

举例来说，当计算机周边装置10(如无线鼠标)进入省电模式时，可启动感应器13开始工作，并且让感应器13检测出计算机周边装置10周边的环境参数值(如电阻值或电容值等)并予以纪录。若不慎误触到感应器13时(例如铅笔或其它对象误触电脑周边装置10时)，则令感应器13所检测的环境参数值有所改变，并以此驱动功能电子元件14重新运作(即进入工作模式)。在此同时，计时电路121便可在计时时间内检测功能电子元件14是否传输信号给计算机主机。若在这段计时时间内，计算机周边装置10没有任何信号传输时，则判断为感应器13的误动作条件成立。使得重置电路122立即重置(Reset)感应器13，令感应器13自动的重新纪录最后一次的环境参数值，进而将感应器13重新校正一次，以避免误动的情况发生。

请参阅图3所示，为本发明另一实施例的省电管理系统的方块示意图。其具体实施方式与前述的实施例大致相同，以下仅就相异的处加以说明。根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理系统，还包括有至少一感应天线15，感应天线15是与感应器13构成一电性连接。并且将感应天线15设置于靠近计算机周边装置的外壳附近，以此感应天线15在外壳处构成一感应天线区，而感应器13则可设置在计算机周边装置10内部。

如此一来，感应器13可借由感应天线15来检测出计算机周边装置10周边的环境参数值。当使用者的手部接近感应天线区时，其手部就会与感应天线15形成一电容效应。反言之，当使用者的手离开感应天线区时，则使得电容效应消失。如此一来，借此令感应器13检测计算机周边装置10周边的环境参数值。若在计时时间内检测计算机周边装置10没有任何信号传输时，则令计算机周边装置10进入省电模式。

请参阅图4所示，为本发明再一实施例的省电管理系统的方块示意图。其具体实施方式与前述的实施例大致相同，以下仅就相异的处加以说明。根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理系统，其计算机周边装置10是为一数字手写板(digitizing tablet)。计算机周边装置10还包括有一连接端口16、一开关17(antenna switch)及矩阵天线18(antenna array)。其中，连接端口16是与微控制器12构成一电性连接，连接端口16可为一万用串行总线规格(UniversalSerial Bus，USB)，并以一导线(未绘示)连接于计算机主机(未绘示)，借此将计算机周边装置10的信号传输给计算机主机。亦可由计算机主机通过连接端口16提供一外接电源给计算机周边装置10进行运作。

再者，开关17是与微控制器12构成一电性连接，并以微控制器12控制计算机主机的外接电源通过或断开，以此驱动开关17的运作。另外，开关17亦电性连接于功能电子元件14及矩阵天线18，其功能电子元件14可为数字手写板所具有的检测回路(detective loop)、信号放大器(signal amplifier)、模拟数字转换器(Analog to Digital Converter，ADC)、自动增益控制(auto gaincontrol)、信号整流器(signal rectifier)或其它功能的电子元件，其数字手写板的功能电子元件14是属于现有技术，故不在此多做赘述。

而矩阵天线18是在一电路板表面布设x轴天线与y轴天线，用以感测一电磁笔的磁场，以供数字写手板的功能电子元件14来演算出电磁笔的坐标来传送给计算机主机。另外，计算机周边装置10可通过功能电子元件14与计算机主机进行一信号传输动作，其中，所指的信号传输动作可为计算机周边装置10(数字手写板)的坐标输出信号或是点击输出信号。

举例来说，当计算机周边装置10(如数字手写板)进入省电模式时，可启动感应器13开始工作，并且感应器13是与感应天线15构成一电性连接。以此感应天线15在计算机周边装置10上构成一感应天线区。如此一来，感应器13可借由感应天线15来检测出计算机周边装置10周边的环境参数值。举例来说，当使用者的手部或一数字笔接近感应天线区时，就会与感应天线15形成一电容效应，进而形成一电容值的变化，令感应器13所检测出来的电容值即为环境参数值并予以纪录。

若感应器13所检测的环境参数值有所改变时，即可以微控制器12驱动开关17重新运作，并以开关17开启功能电子元件14及矩阵天线18运作(即进入工作模式)。在此同时，计时电路121便可在计时时间内检测功能电子元件14是否有信号传输至计算机主机。若在这段计时时间内，计算机周边装置10没有传输任何信号时，则判断为感应器13的误动作条件成立。使得重置电路122立即重置(Reset)感应器13，令感应器13自动的重新纪录最后一次的环境参数值(即第二环境参考值)并成为新的初始环境参数值(即第一环境参考值)，进而将感应器13重新校正一次，以避免误动的情况发生。

请参阅图5所示，为本发明又一实施例的省电管理系统的方块示意图。其具体实施方式与前述的实施例大致相同，以下仅就相异的处加以说明。根据本发明所揭露的计算机周边装置的省电管理系统，还包括有一传输天线19，传输天线19是与微控制器12构成一电性连接。功能电子元件14可将运算后的信号通过微控制器12传输至传输天线19，再由传输天线19将信号以无线方式传输至计算机主机进行接收、运算。

借由这种计算机周边装置的省电管理方法及其系统，利用重置感应器的功能，令感应器自动更新计算机周边装置的环境参数值，以随时设定唤醒计算机周边装置的环境参数值，可解决现有技术产生误触动作等问题，以有效在省电模式中管理电源的使用情形。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种计算机周边装置的省电管理方法，是于该计算机周边装置进入一省电模式时，停止该计算机周边装置的至少一功能电子元件运作，其特征在于，包含：

启动该计算机周边装置的一触控式的电容感应器，以该触控式的电容感应器检测出该计算机周边装置的一第一环境参数值；

取得一第二环境参数值，判断该触控式的电容感应器所检测的该第一环境参数值与该第二环境参数值之间是否有改变；

若该第一环境参数值与该第二环境参数值之间无改变时，跳转执行该启动该计算机周边装置的一触控式的电容感应器并以该触控式的电容感应器检测出该计算机周边装置的一第一环境参数值的步骤，若该第一环境参数值与该第二环境参数值之间有改变时，则启动该功能电子元件运作，并于一计时时间内检测该计算机周边装置是否与一计算机主机进行信号传输动作；

于该计时时间内，若该计算机周边装置有信号传输动作时，使该计算机周边装置进入一工作模式；于该计时时间到达后，若该计算机周边装置无任何信号传输动作时，重置该触控式的电容感应器，令该第二环境参数值成为一新的第一环境参数值并由该触控式的电容感应器所记录，并使该计算机周边装置再次进入该省电模式；以及于该计算机周边装置进入该工作模式之后，若检测计算机周边装置处于闲置模式，使该计算机周边装置进入该省电模式，若检测计算机周边装置并未处于闲置模式，使该计算机周边装置进入该工作模式。

2.根据权利要求1所述的计算机周边装置的省电管理方法，其特征在于，于该触控式的电容感应器检测出该计算机周边装置的该第一环境参数值或该第二环境参数值的步骤还包括：以一感应天线与该触控式的电容感应器构成一电性连接，该感应天线在该计算机周边装置上构成一感应天线区，令该触控式的电容感应器借由该感应天线的该感应天线区来检测出该第一环境参数值或该第二环境参数值。

3.一种计算机周边装置的省电管理系统，是于该计算机周边装置进入一省电模式时，停止该计算机周边装置的至少一功能电子元件运作，其特征在于，包含：

一电源供应器，提供该功能电子元件运转所需的一电源；

一微控制器，与该电源供应器构成电性连接，并且控制该电源断开或通过至该功能电子元件，该微控制器具有一计时电路及一重置电路；以及

一触控式的电容感应器，与该微控制器构成电性连接；

其中，于该省电模式时，该微控制器启动该触控式的电容感应器检测该计算机周边装置周边的一第一环境参数值；再由该触控式的电容感应器取得一第二环境参数值，当检测出该第一环境参数值与该第二环境参数值之间无改变时，该微控制器重新启动该触控式的电容感应器，以检测该计算机周边装置周边的该第一环境参数值，当检测出该第一环境参数值与该第二环境参数值之间改变时，该计时电路是于一计时时间内检测该功能电子元件的运作状态；于该计时电路检测该功能电子元件无运作时，该重置电路重置该触控式的电容感应器，令该触控式的电容感应器记录该第二环境参数值成为一新的第一环境参数值，并使该计算机周边装置再次进入该省电模式，于该计时电路检测该功能电子元件有运作时，使该计算机周边装置进入一工作模式；于该计算机周边装置进入该工作模式之后，若检测计算机周边装置处于闲置模式，使该计算机周边装置进入该省电模式，若检测计算机周边装置并未处于闲置模式，使该计算机周边装置进入该工作模式。

4.根据权利要求3所述的计算机周边装置的省电管理系统，其特征在于，该电源供应器为一内部电源，该内部电源可为一干电池或一蓄电池。

5.根据权利要求3所述的计算机周边装置的省电管理系统，其特征在于，该电源供应器为一外接电源，该外接电源由一计算机主机通过一连接端口给该计算机周边装置，该连接端口是设置在该计算机周边装置。

6.根据权利要求3所述的计算机周边装置的省电管理系统，其特征在于，还包括一感应天线，是与该触控式的电容感应器构成电性连接，该感应天线在该计算机周边装置上构成一感应天线区，令该触控式的电容感应器借由该感应天线的该感应天线区来检测出该第一环境参数值或该第二环境参数值。

7.根据权利要求3所述的计算机周边装置的省电管理系统，其特征在于，还包括：

一开关，分别电性连接于该微控制器及该功能电子元件，该微控制器切换该开关作动，以控制该电源断开或通过至该功能电子元件；以及

多个矩阵天线，电性连接于该开关，该微控制器切换该开关作动，以控制该电源断开或通过至该些矩阵天线。

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