CN105022497B - 将光学导航传感器伪装成具有高画面刷新率的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种将具有较低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有较高画面刷新率的光学导航传感器的方法与装置，该装置包含：后内插电路，用以将所述光学导航传感器在所述较低画面刷新的位移差量输出；分割器，耦接所述后内插电路，用以接收所述位移差量以及根据控制信号将所述位移差量区分成多个部分；累计刷新编程计数器，耦接所述分割器，用以接收时钟脉冲信号，刷新所述计数器，以及当所述计数器计数至时间临界值时，输出所述位移差量的第一部分，其中所述时间临界值短于所述较低画面刷新率的时间间隔；以及累计器，用以接收已分割的位移差量。

Description

将光学导航传感器伪装成具有高画面刷新率的方法与装置
技术领域
本发明涉及计算机鼠标的光学导航传感器的回报错误，特别涉及一种方法与装置可维持在不同画面刷新率下的回报错误一致。
背景技术
当用户使用计算机鼠标在二维平面上移动时，二维平面的信息将被光学导航传感器在不同时间间隔内撷取，从而得到一个位移量(位置的改变)，并且传送给光学导航传感器中的一个累计器。信息被撷取并传送至累计器的速率被称为光学导航传感器的画面刷新率。光学导航传感器中的累计器会被主控装置(例如，微控制器)，通过串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)，在一定时间间隔内被访问，并且之后传送至主控装置。(这样一来，计算机可以决定计算机鼠标的当前位置，并将这个信息转换为屏幕上的鼠标位置。累计器被访问的速率被称为光学导航传感器的轮询率(polling rate)或者是回报率(reporting rate)。当计算机鼠标的实际位置与通过计算机决定的位置有所出入时，便发生回报错误。在固定的轮询率下，回报/轮询错误在高画面刷新率时会比低画面刷新率时来得少。这是因为计算机有更多的可用信息来进行判断。
请参考图1与图2，其绘示光学导航传感器不同的画面刷新率以及在固定轮询率下的回报错误。图1绘示12KHz的画面刷新率(即83.33微秒(μs)长的画面间隔)，图2绘示4KHz的画面刷新率(即250微秒长的画面间隔)。在这两个图中，平均的轮询率约为1KHz，或者是说，约1毫秒(ms)的轮询间隔(图中也同时绘出在轮询间隔为1.01ms与0.99ms的回报错误)。在图1中，当轮询间隔为1.01ms时，搜集到的画面的总数为12或13，当轮询间隔为0.99ms时，搜集到的画面的总数为11或12。分别的错误为1/12(8.3％)。在图2中，当轮询间隔为1.01ms时，搜集到的画面的总数为4或5，当轮询间隔为0.99ms时，搜集到的画面的总数为3或4。分别的错误为1/4(25％)。如图所示，较高画面刷新率将会造成较少的回报错误。
当用户使用不同速度来操作计算机鼠标时(如进行游戏程序)，光学导航传感器的画面刷新率会按照用户的操作速度来改变。换句话说，画面刷新率是按照鼠标的使用而改变的。在其他系统中，光学导航传感器的画面刷新率将按照鼠标置放的表面不同而变，在较暗的表面上，鼠标有较低的画面刷新率，在较亮的表面上，鼠标有较高的画面刷新率。这样一来，由于不同的画面刷新率，造成用户将会面对不一致的回报错误。这不只影响鼠标的追踪能力，也造成用户进行游戏时的体验不佳。
因此，本发明的目的在于提供一种方法可以在不同画面刷新率下，维持回报错误的一致。
发明内容
本发明的实施例公开一种将具有较低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有较高画面刷新率的光学导航传感器的方法，其包含：接收所述光学导航传感器在所述较低画面刷新率的位移差量；将所述位移差量区分成多个部分；分割所述较低画面刷新率的时间间隔，产生时间临界值，所述时间临界值比所述较低画面刷新率的所述时间间隔短；接收时钟脉冲信号来刷新计数器；以及当所述计数器计数至所述时间临界值时，输出所述位移差量的第一部分给累计器。
本发明的实施例公开一种将具有较低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有较高画面刷新率的光学导航传感器的装置，其包含：后内插电路，用以将所述光学导航传感器在所述较低画面刷新的位移差量输出；分割器，耦接所述后内插电路，用以接收所述位移差量以及根据控制信号将所述位移差量区分成多个部分；累计刷新编程计数器，耦接所述分割器，用以接收时钟脉冲信号，刷新所述计数器，以及当所述计数器计数至时间临界值时，输出所述位移差量的第一部分，其中所述时间临界值短于所述较低画面刷新率的时间间隔；以及累计器，用以接收已分割的位移差量。
本发明公开的方法与装置，可用在光学导航传感器操作在较低画面刷新率时，将传感器伪装成较高画面刷新率。这样一来，便可使回报错误在不同画面刷新率下维持一致。
附图说明
图1绘示在12kHz的画面刷新率下的光学导航装置的回报错误。
图2图绘示在4kHz的画面刷新率以及具有相同于图1的轮询率下的光学导航装置的回报错误。
图3绘示本发明的实施例的光学导航传感器。
图4绘示图3所示的光学导航传感器的串行外设接口读取。
其中，附图标记说明如下：
200 光学导航传感器
210 后内插电路
220 累积刷新编程计数器
225 画面缓存器
230 分割器
240 累计器
310 串行外设接口读取指令
具体实施方式
如上面所说，光学导航传感器搜集关于计算机鼠标的位移差量的信息，并将这些信息传送给累计器。其中，一段特定时间内所累计的信息量，是根据光学导航传感器的画面刷新率而定。位移差量通常包含有鼠标在x轴方向以及y轴方向的位置变化，并且可以被表示成delta_x以及delta_y。在各种不同的时间间隔内(即不同的轮询率下)，根据光学导航传感器的轮询率，在累计器中所有的delta_x与delta_y信息将会被主控装置通过串行外设接口读取。
在轮询率固定的情况下，具有较高画面刷新率的传感器，比具有较低画面刷新率的传感器，更频繁地刷新累计器。例如，具有12kHz的画面刷新率的传感器，刷新累计器的次数将会是具有4kHz的画面刷新率的传感器的三倍。如果两个传感器都以固定的每秒1英寸的恒定速度移动1英寸，并且假设两者均具12,000pci，那么在这段距离内将会有12,000次的回报。12kHz的传感器会在每个画面侦测到一次的位移差量，并且将这个位移差量刷新至累计器,而4kHz的传感器将会在每个画面侦测到三次的位移差量，并且将这位移差量刷新至累计器。假设轮询率为1ms，主控装置将会从累计器中读取到12次，对两个传感器都是如此。然而，这12次对应12kHz的传感器的12个画面的移动信息，但仅对应4kHz的传感器的4个画面的移动信息。由于主控装置的轮询率并未与传感器的画面刷新率同步，所以造成读取到的移动信息的不一致，导致回报错误。4kHz画面刷新率的传感器的移动信息的变动将会是12kHz画面刷新率的传感器的三倍，如图1与图2所示。
因此，本发明公开一种方法与装置，可在当光学导航传感器操作在较低画面刷新率时，伪装成较高画面刷新率。这样一来，便可使回报错误在不同画面刷新率下维持一致。
图3绘示本发明方法对应的硬件架构，其为光学导航传感器200。光学导航传感器200包含有后内插电路210，用以搜集delta_x与delta_y，并将delta_x与delta_y传送给累计刷新编程计数器220。累计刷新编程计数器包含画面缓存器225。其中，delta_x与delta_y会先被缓存在里面。累计刷新编程计数器220还包含有一个分割器230，分割器230具有控制信号输入接口。当delta_x与delta_y被缓存在画面缓存器225里面后，delta_x与delta_y会再被传送给分割器230，并且根据控制信号被分割为多个部分。时钟脉冲信号被输入累计刷新编程计数器220，从而刷新计数器。当累计刷新编程计数器220达到特定数值时，分割delta_x与delta_y后所得到的第一部分会被传送到累计器240，其可通过主机由一个串行外设接口读取指令所访问。图4中绘示了光学导航传感器200的串行外设接口读取指令310。
本发明的目的在于使得具有低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有高画面刷新率的光学导航传感器，从而维持在所有画面刷新率的下的回报错误一致。以图1与图2所示的画面刷新率为例，低画面刷新率(4kHz)为高画面刷新率(12kHz)的三倍慢。
因此，所述控制信号要求所述分割器230，将画面缓存器225内缓存的delta_x与delta_y，分割为三个部分。这三个分割部分被传送至累计器240的速率，也通过将原始画面刷新率分割为三个部分来决定。换句话说，当时钟脉冲信号刷新累计刷新编程计数器220达250/3微秒时，即，在83μs后，分割后的位移差量的第一部分将被直接输出至累计器240。累计刷新编程计数器220之后被复位，并且在时钟脉冲信号刷新累计刷新编程计数器220再次达到83微秒时，控制信号会命令分割器230再一次输出位移差量delta_x与delta_y的另一部分，以此类推。这样一来，被分割的位移差量将会以一个固定的子画面间隔被输出至累计器240。当下一个画面的位移差量delta x与delta_y被缓存至画面缓存器225时，上述流程将会重新开始。
位移差量可能会被分割成更小的部分，并且以更频繁的子画面刷新率被传送至累计器240，更进一步改善回报错误。在这种情形下，被提供至分割器230的控制信号将会反映出位移差量所被分割的数量。控制信号可能根据鼠标的最高画面刷新率以及当前的画面刷新率来产生，从而使回报错误在鼠标所有的画面刷新率下维持一致。而且控制信号也会影响累计刷新编程计数器220输出被分割的delta_x与delta_y的时间间隔。
光学导航传感器200会有少量的时间延迟，这是因为将delta_x与delta_y进行缓存并且将其分割需要一定的时间。然而，这样的时间延迟并不明显。以4kHz画面刷新率为例，最大的时间延迟为250微秒。
将所述差量根据控制信号分割为较小的部分，并且将每个分割后的差量部分，以固定的子画面间隔传送给累计器240，所述子画面间隔也被控制信号所决定。通过主控装置的串行外设接口读取指令250所感知的位移差量的画面刷新率，可被伪装成较高的画面刷新率。这样一来，鼠标所有画面刷新率之间的回报错误便可维持一致。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种将具有较低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有较高画面刷新率的光学导航传感器的方法，包含：
接收所述光学导航传感器在所述较低画面刷新率的位移差量；
将所述位移差量分割成多个部分；
分割所述较低画面刷新率的时间间隔，以产生时间临界值，所述时间临界值比所述较低画面刷新率的所述时间间隔短；
接收时钟脉冲信号来刷新计数器；以及
当所述计数器计数至所述时间临界值时，输出所述位移差量的第一部分给累计器；
其中所述位移差量被分割的数量相同于所述较高画面刷新率与所述较低画面刷新率之间的比例。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包含：
在所述位移差量的所述第一部分输出给所述累计器之后，重置所述计数器；以及
每当所述计数器计数至所述时间临界值时，将所述位移差量的一部分输出给所述累计器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述光学导航传感器的所述位移差量的步骤包含：
将所接收的所述位移差量的画面进行缓存。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间间隔被除以所述比例，产生所述时间临界值。
5.一种将具有较低画面刷新率的光学导航传感器伪装成具有较高画面刷新率的光学导航传感器的装置，包含：
后内插电路，用以将所述光学导航传感器在所述较低画面刷新率的位移差量输出；
分割器，耦接所述后内插电路，用以接收所述位移差量以及根据控制信号将所述位移差量分割成多个部分；
累计刷新编程计数器，耦接所述分割器，用以接收时钟脉冲信号，从而刷新所述计数器，以及当所述计数器计数至时间临界值时，输出所述位移差量的第一部分，其中所述时间临界值短于所述较低画面刷新率的时间间隔；以及
累计器，用以接收已分割的位移差量；
其中所述位移差量被分割的数量相同于所述较高画面刷新率与所述较低画面刷新率之间的比例。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包含：
画面缓存器，耦接于所述分割器与所述后内插电路之间，用来缓存所接收的所述位移差量的一画面。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当所述位移差量的第一部分被输出至所述累计器之后，所述计数器被复位，以及每当所述计数器计数至所述时间临界值时，所述累计刷新编程计数器将所述位移差量的一部分输出给所述累计器。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述时间间隔被除以所述比例，产生所述时间临界值。
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