CN107154679A - 用于输入设备的无线充电 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及输入设备的无线充电。一种方法，包括：由基座设备建立基座设备与输入设备之间的无线通信连接；当输入设备在基座设备的表面上或附近时无线发射连续的电磁(EM)功率突发脉冲以对输入设备充电；确定与输入设备的无线连接已经断开；在该确定之后等待阈值时段；在阈值时段期间保持连续的EM功率突发脉冲；当在阈值时段期间基座设备接收到与输入设备的无线通信连接已经被重新建立的指示时，在阈值时段之后保持连续的EM功率突发脉冲；以及当到阈值时段结束为止基座设备未接收到上述指示时，停止连续的EM功率突发脉冲的发射。

Description

用于输入设备的无线充电
技术领域
本公开内容大体上涉及输入设备，特别是涉及输入设备的无线充电。
背景技术
无线外围设备(例如，计算机鼠标、键盘、扬声器、耳机、智能可穿 戴设备等)被广泛使用并且提供了便携性和便利性，但是却常常遭受较差 的电池寿命。虽然电池技术持续改进，但是多数外围设备仍需要充电线缆 以用于扩展使用，这通常可能很累赘、受限并且违背无线技术的本意。一 些当代的充电方案通过利用充电基座对外围设备无线充电一段时间来解 决该问题。这些类型的充电站可能有益，但是通常需要外围设备保持不动。 例如，无线耳机需要保持在机套上，或者智能电话可能需要保持在充电块 上。然而，这些充电应用对于需要持续使用和/或移动的设备例如计算机 鼠标而言是失效的。需要更好的无线充电方法。
发明内容
在一些实施方式中，方法包括：由基座设备建立与输入设备的无线通 信连接以用于基座设备与输入设备之间的双向无线通信；当输入设备在基 座设备的表面上或附近时，由基座设备无线发射连续的电磁(EM)功率 突发脉冲以对输入设备充电；由基座设备确定与输入设备的无线通信连接 已经断开。方法还可以包括：在确定无线通信连接已经断开之后等待阈值 时段；在阈值时段期间保持连续的EM功率突发脉冲；当在阈值时段期间 基座设备接收到与输入设备的无线通信连接已经被重新建立的指示时，在 阈值时段之后保持连续的EM功率突发脉冲；以及当到阈值时段结束为止 基座设备未接收到无线通信连接已经被重新建立的指示时，停止连续的 EM功率突发脉冲的发射。
在一些实现方式中，方法包括：由基座设备向输入设备无线发射一个 或更多个不连续的EM功率突发脉冲以唤醒输入设备中的通信电路并且 使输入设备在基座设备发射连续的EM功率突发脉冲之前建立与基座设 备的无线通信连接。无线通信连接可以是基于的通信协议， 或者其他合适的无线通信标准。基座设备可以是被供电的计算机鼠标垫并 且输入设备可以是计算机鼠标。基座设备可以由主计算设备来供电。在一些情况下，基座设备可以由主计算设备经由通用串行总线(USB)线缆、 火线线缆等来供电。当输入设备在基座设备的表面的2厘米内时，输入设 备可以是在基座设备上或附近。在一些情况下，阈值时间可以被设置为1 至3秒之间的值。
在另外的实施方式中，方法可以包括：由基座设备检测输入设备上的 能量存储设备的充电水平；以及基于能量存储设备的充电电平来调节连续 的EM功率突发脉冲的量。对连续的EM功率突发脉冲的量的调节可以 包括：当能量存储设备被检测为等于或高于充电阈值时，减少或停止连续 的EM功率突发脉冲的发射。在停止连续的电磁功率突发脉冲的发射之 后，方法还可以包括：由基座设备无线发射一个或更多个不连续的EM功 率突发脉冲以使输入设备重新建立与基座设备的无线通信连接。
在某些实施方式中，计算机实现的系统包括：一个或更多个处理器； 以及一个或更多个非暂态计算机可读存储介质，一个或更多个非暂态计算 机可读存储介质包含被配置成使一个或更多个处理器执行以下操作的指 令，所述操作包括：由基座设备建立与输入设备的无线通信连接以用于基 座设备与输入设备之间的双向无线通信；当输入设备在基座设备的表面上 或附近时，由基座设备无线发射连续的电磁(EM)功率突发脉冲以对输 入设备充电。系统还可以被配置成执行以下操作，所述操作包括：由基座 设备确定与输入设备的无线通信连接已经断开；在确定无线通信连接已经 断开之后等待阈值时段；在阈值时段期间保持连续的EM功率突发脉冲； 当在阈值时段期间基座设备接收到与输入设备的无线通信连接已经被重 新建立的指示时，在阈值时段之后保持连续的EM功率突发脉冲；以及当 到阈值时段结束为止基座设备未接收到无线通信连接已经被重新建立的 指示时，停止连续的EM功率突发脉冲的发射。
计算机实现的系统可以包括进一步被配置成使一个或更多个处理器 执行以下操作的指令，所述操作包括：由基座设备向输入设备无线发射一 个或更多个不连续的EM功率突发脉冲以唤醒输入设备中的通信电路并 且使输入设备在基座设备发射连续的EM功率突发脉冲之前建立与基座 设备的无线通信连接。在一些情况下，基座设备可以是被供电的计算机鼠 标垫并且输入设备是计算机鼠标。指令还可以被配置成使一个或更多个处 理器执行以下操作，所述操作包括：由基座设备检测输入设备上的能量存 储设备的充电水平；基于能量存储设备的充电水平来调节连续的EM功率 突发脉冲的量。对连续的EM功率突发脉冲的量的调节可以包括：当能量 存储设备被检测为等于或高于充电阈值时，减少或停止连续的EM功率突 发脉冲的发射。在停止连续的电磁功率突发脉冲的发射之后，指令还可以被配置成使一个或更多个处理器执行以下操作，所述操作包括：由基座设 备无线发射一个或更多个不连续的EM功率突发脉冲以使输入设备重新 建立与基座设备的无线通信连接。
在一些实施方式中，一种有形地实施在机器可读非暂态存储介质中的 非暂态计算机程序产品，该非暂态计算机程序产品包括被配置成使一个或 更多个处理器进行以下操作的指令，所述操作包括：由基座设备建立与输 入设备无线通信连接以用于基座设备与输入设备之间的双向无线通信；当 输入设备在基座设备的表面上或附近时，由基座设备无线发射连续的电磁 (EM)功率突发脉冲以对输入设备充电；由基座设备确定与输入设备的无线通信连接已经断开；在确定无线通信连接已经断开之后等待阈值时 段；在阈值时段期间保持连续的EM功率突发脉冲；当在阈值时段期间基 座设备接收到与输入设备的无线通信连接已经被重新建立的指示时，在阈 值时段之后保持连续的EM功率突发脉冲；以及当到阈值时段结束为止基 座设备未接收到无线通信连接已经被重新建立的指示时，停止连续的EM 功率突发脉冲的发射。
在某些实施方式中，指令还可以被配置成使一个或更多个处理器进行 以下操作：由基座设备向输入设备无线发射一个或更多个不连续的EM功 率突发脉冲以唤醒输入设备中的通信电路并且使输入设备在基座设备发 射连续的EM功率突发脉冲之前建立与基座设备的无线通信连接。基座设 备可以是被供电的计算机鼠标垫并且输入设备是计算机鼠标。在一些情况 下，指令还可以被配置成使一个或更多个处理器进行以下操作：由基座设 备检测输入设备上的能量存储设备的充电水平；以及基于能量存储设备的 充电水平来调节连续的EM功率突发脉冲的量。对连续的EM功率突发 脉冲的量的调节可以包括：当能量存储设备被检测为在充电阈值处或之上 时，减少或停止连续的EM功率突发脉冲的发射。在一些实施方式中，在 停止连续的电磁功率突发脉冲的发射之后，指令还可以被配置成使一个或更多个处理器进行以下操作：由基座设备无线发射一个或更多个不连续的 EM功率突发脉冲以使输入设备重新建立与基座设备的无线通信连接。
附图说明
参照附图来阐述具体实施方式。
图1示出了根据某些实施方式的利用无线充电系统来对输入设备进 行充电的系统的简化图。
图2示出了根据某些实施方式的其中布置有用于容纳可移除式模块 化插入件的腔体的输入设备。
图3示出了根据某些实施方式的用于输入设备的可移除式模块化插 入件。
图4示出了根据某些实施方式的耦合至输入设备的可移除式模块化 插入件。
图5示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统的 框图。
图6示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统的 框图。
图7示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统的 框图。
图8示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统的 框图。
图9A示出了根据某些实施方式的用于对扬声器无线充电的系统的简 化图。
图9B示出了根据某些实施方式的用于对智能电话无线充电的系统的 简化图。
图9C示出了根据某些实施方式的用于对无线耳机和智能手表无线充 电的系统的简化图。
图10是示出根据某些实施方式的对输入设备进行配置以进行无线充 电的方法的流程图。
图11A示出了根据某些实施方式的当基座设备上的输入设备在通信 范围之外时对输入设备进行充电的方面。
图11B示出了根据某些实施方式的当基座设备上的输入设备在通信 范围之外时对输入设备进行充电的方面。
图12是示出根据某些实施方式的管理基座设备与输入设备之间的无 线充电的方法的流程图。
图13示出了根据某些实施方式的示出基座设备的发现和充电模式的 简化图。
图14示出了根据某些实施方式的示出基座设备的各种充电模式的简 化图。
图15示出了根据某些实施方式的示出基座设备的充电和关断模式的 简化图。
具体实施方式
本公开内容大体上涉及输入设备，特别是涉及输入设备的无线充电。
在下文的描述中，将描述用于对输入设备无线充电的方法和系统的各 种实施方式。为了说明的目的，阐述了特定配置和细节以提供对实施方式 的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言还将明显的是，可以在没有 该特定细节的情况下实践实施方式。此外，可能省略或简化众所周知的特 征以避免使所描述的实施方式不清楚。
本发明的某些实施方式提供了经由充电垫(“基座设备”、“基座”或 “基座站”)来对主设备(又被称为“输入设备”)例如计算机鼠标进行无 线充电的新方法，其中，充电垫还用作鼠标垫。基座设备包括线圈，以将 电力无线地且电磁地传输至布置在输入设备中的(同样具有线圈的)可移 除式模块化插入件。基座设备可以在无需来自辅助电源的电力的情况下向 输入设备提供足够的电力以用于连续操作。
模块化插入件可以是硬币形状的并且被配置成插入到输入设备的壳 体内的腔体中，但是其他形状或多边形也是可行的。在一些实施方式中， 模块化插入件可以经由磁耦合固定至输入设备。磁体不仅可以提供机械配 合力，而且提供将从基座设备接收的电力传输至输入设备的导电路径(参 见例如图4)。在一些实施方式中，可移除式模块化插入件充当输入设备 的电力接收器。模块化插入件可以包括另外的功能例如可以用于将有线鼠 标转换成无线鼠标(参见例如图6)的RF能力，或者包括其他系统(例 如，处理器、加速计、传感器、逻辑电路、LED控制装置等)，以用模块 化方式来增强输入设备的能力。这些增强中的一些将在下文中参照图6 至图8来进行讨论。因此，本文所述的某些实施方式提供了新颖的模块化 无线充电系统，该新颖的模块化无线充电系统可以使用便捷、易于安装(可 移除的)且可更换的模块来在输入设备中提供大量可定制的功能能力。
在一些实施方式中，基座设备甚至可以在基座设备与输入设备之间的 无线通信已经失去的情况下仍继续无线发射电磁(EM)功率达阈值时段 (例如，2秒)。这在以下情况下会是有益的：用户在使用期间通过频繁 提起和重新定位来“滑行”计算机鼠标，这会暂时中断计算机鼠标与基座 设备之间的无线通信。通常，无线充电系统会在失去无线通信时停止EM 功率发射。某些实施方式可以在阈值时段期间保持EM功率发射以判定连 接是否被重新建立，并且此后在确认重新连接时进一步保持EM功率发射 (例如，参见图11至图14)。
图1示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统100 的简化图。系统100可以包括具有显示器120和键盘130的计算设备110。 充电基座设备140耦合至计算设备110，并且输入设备150置于基座设备 140上。计算设备110可以是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机或 其他合适的计算设备。充电基座设备140可以置于工作台面(例如，台子、 桌子等)上并且可以是计算机鼠标垫或具有输入设备150可以置于其上或 沿其移动的表面的其他合适设备。输入设备150可以是计算机鼠标、远程 控制装置、演示器或可以被配置成与基座设备140一起工作的其他合适输 入设备。虽然本文所述的实施方式讨论了沿基座设备140的表面移动的输 入设备，但是常规的非移动设备也可以通过基座设备140进行充电，包括 但不限于智能电话、智能可穿戴设备、耳机或被配置成用于无线充电的任 意输入设备，如下文关于图9A至图9C进一步示出和讨论的。虽然附图 倾向于示出输入设备置于基座设备上，但是应当理解的是，各种实施方式 可以在输入设备正在使用(在移动)时对输入设备进行充电(经由EM功 率耦合)，这是本文所描述的发明构思的一个主要技术优点。此外，“主设 备”和“输入设备”可以互换使用。之所以如此命名“主设备”，是因为 “主设备”“容置”或容纳模块化插入件，如下文进一步讨论的。
基座设备140可以包括电源和一个或更多个感应线圈以产生EM场。 EM场可以由输入设备150经由其自己的感应线圈和支持电路(如下文进 一步讨论的)接收，从而促进电力从基座设备140到输入设备150的无线 传输。输入设备150可以将接收的电力存储在本地能量存储设备(例如， 电池)中、对内部电路(例如，一个或多个处理器、通信模块等)供电或者以上二者的组合。基座设备140可以经由线缆145从计算设备110接收 电力。在一些实施方式中，基座设备140可以从其他源接收电力，包括壁 式插座、外部能量存储设备(例如，电池块)等。线缆145可以具有任意 合适类型(例如，通用串行总线(USB)、火线等)并且具有任何合适长 度。在一些情况下，线缆145可以与其他线缆集成(例如，多用途、多标 准线缆)。在另外的实施方式中，基座设备140可以包括提供无线功率的 能量存储系统(例如，多个内部电池)。基座设备140可以充当计算机鼠 标垫(如示出的)并且可以具有任意合适形状或尺寸，并且可以利用任意 数目、尺寸或类型的线圈进行EM发射。在一些实施方式中，基座设备 140可以具有除了垫以外的形状。例如，基座设备140可以是可以发射 EM功率的块或类似物体，其中，输入设备可以通过处于块的附近(例如， 在4至5英寸之内)来接收EM功率。本领域技术人员将理解其许多变型、 修改和替选实施方式。在某些实施方式中，在输入设备150正在被充电时， 系统100可以使充电状态图标125显示于显示器120上。替选地或另外地， 一个或更多个LED可以在输入设备150上点亮以指示充电水平、充电状 态(例如，正在充电或未充电)等。
图2示出了根据某些实施方式的其中布置有用于容纳可移除式模块 化插入件的腔体的输入设备200。输入设备200可以是计算机鼠标、远程 控制装置、演示器或其他合适输入设备。输入设备200可以包括一个或更 多个处理器210(未示出)、壳体220、一个或多个按钮230、滚轮240、 电力线缆250(例如，USB线缆)、腔体260和可移除式模块化插入件270。按钮230、滚轮240或输入设备200的其他常规功能(例如，运动跟踪、 触摸检测等)可以由一个或多个处理器210控制。电力线缆250可以是将 输入设备200电地并且通信地耦合至计算设备(例如，膝上型计算机、台 式计算机等)的任意合适线缆(例如，USB、火线等)。模块化插入件270 可以包括另外的处理器(未示出)，或者可以由一个或多个处理器210进 行控制。模块化插入件270还可以包括从基座设备140电磁地接收电力的 一个或更多个感应线圈，以及与基座设备140通信以控制基座设备140 与输入设备200之间的EM耦合过程(示为电磁耦合线280)的通信模块。 输入设备200还可以包括用于存储从基座设备140接收的EM功率的电池 (未示出)。
模块化插入件270可以经由磁耦合(下文中进一步讨论)、机械耦合 (例如，经由销、螺钉、袢扣)、摩擦耦合等固定在输入设备200的腔体260中。模块化插入件270可以被移除并重新插入腔体260中，被移除并 插入不同的输入设备中等。在一些实施方式中，基座设备140可以包括通 信设备以使得在输入设备200与基座设备140之间能够进行通信(例如，经由基于蓝牙的通信协议)，其中，所述通信可以包括从输入设备200传 递至基座设备140并且继而传递至对应主计算设备(例如，计算设备110) 的控制信号。
图3示出了根据本发明的某些实施方式的用于输入设备的可移除式 模块化插入件(“模块化插入件”)300。模块化插入件300可以是任意合 适形状，包括(所示的)圆盘形、方形、矩形等。模块化插入件300包括 铁氧体金属块310和320、耦合至线圈390的感应线圈接触件330和340、 处理器350、通信块360、电力管理块370以及能量存储设备380(例如， 电池)。模块化插入件300可以布置在腔体260内并且例如经由磁耦合而 耦合至壳体220。例如，如参照图4示出和描述的，铁氧体金属块310、 320可以磁性地并且物理地与布置在腔体260内的一对磁体耦合。铁氧体 金属块310、320可以被调整(即，偏移)成确保模块化插入件300的特 定取向。
在一些实施方式中，感应线圈接触件330、340可以耦合至线圈390。 线圈390可以用于从基座设备(例如，基座设备140)上的感应线圈无线 地(例如，电磁地)接收功率。图3示出接入线圈390的接触件330、340， 然而，一些实施方式可以不包括可触及的接触件而且线圈390的操作可以 从内部控制(例如，通过板上处理器350)。线圈390可以是分立部件(例如，通孔或表面安装器件)或者如所示的集成器件。集成线圈根据设计需 求可以是任意合适尺寸、形状或位于模块化插入件300上的任意合适位 置。
处理器350可以包括一个或更多个微处理器(μC)并且可以被配置 成控制模块化插入件300的操作。在一些实现方式中，处理器350还可以 控制输入设备200的操作。替选地，如本领域普通技术人员将理解的，处 理器350可以包括具有支持硬件和/或固件(例如，存储器、可编程I/O 等)的一个或更多个微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)等。替 选地，可以将MCU、μC和DSP等配置在模块化插入件300的其他系统 块中。例如，通信块360可以包括控制本文所描述的各种通信(例如，模 块化插入件与基座设备、输入设备或计算设备的通信)的本地处理器。在 一些实施方式中，多个处理器可以提供在速度和带宽方面提高的性能。应 当注意的是，虽然多个处理器可以提高模块化插入件300的性能，但是对 于本文所描述的实施方式的标准操作而言它们不是必需的。在一些实施方 式中，除了模块化插入件300的本地功能以外，处理器350还可以与在其 对应输入设备(例如，输入设备200)上的处理器一起工作，或者可以完 全控制输入设备200的操作。
根据某些实施方式，通信块360可以被配置成提供模块化插入件300 与主计算机(例如，计算设备110)之间的无线通信、模块化插入件300 与基座设备(例如，基座设备140)之间的无线通信、模块化插入件300 与对应输入设备(例如，输入设备200)之间的无线通信或者它们的组合。 通信块360可以被配置成提供射频(RF)、蓝牙、低功耗蓝牙、红外、或使得能够进行无线通信的其他合适的通信技术。可选地，通信 块360可以包括用于模块化插入件300与输入设备200之间的双向电子通 信的硬连线连接。可选地，模块化插入件300可以包括与计算设备110的 硬连线连接。一些实施方式可以利用不同类型的线缆或连接协议标准来建 立与其他实体的硬连线通信。
电力管理块370可以被配置成针对模块化插入件300以及在一些情况 下针对输入设备200管理电力分配、能量存储设备的再充电、电力效率等。 在一些实施方式中，电力管理系统370可以包括能量存储设备380、电力 管理设备(例如，低压降电压调节器——未示出)以及模块化插入件300 中的向模块化插入件300和/或输入设备200中的每个子系统(例如，处 理器350、通信块360等)提供电力的电力网。在一些情况下，由电力管 理系统370提供的功能可以合并在处理器360中。
能量存储设备380可以存储从基座设备无线接收的电力。在一些实施 方式中，相关联的输入设备(例如，输入设备200)的能量存储设备(即， 电池)可以代替能量存储设备380或与能量存储设备380一起工作。能量 存储设备380可以是任意合适的可更换的和/或可再充电的能量存储设备， 包括锂离子聚合物电池、NiMH、NiCd等。
虽然可能没有明确讨论某些必需的系统，但是如本领域普通技术人员 将理解的，它们应被认为是模块化插入件300的一部分。例如，模块化插 入件300可以包括总线系统以向模块化插入件300中的不同系统传输电力 和/或数据以及从模块化插入件300中的不同系统传输电力和/或数据。在 一些实施方式中，模块化插入件300可以包括存储子系统(未示出)。存 储子系统可以存储要由处理器(例如，处理器350)执行的一个或更多个 软件程序。应当理解的是，“软件”可以是指在由一个或多个处理单元(例 如，处理器、处理设备等)执行时使模块化插入件300执行软件程序的某 些操作的指令序列。指令可以被存储为驻留在只读存储器(ROM)中的 固件和/或存储在介质存储装置中的可以被读取到存储器中以由处理设备 处理的应用程序。软件可以被实现为单个程序或单独程序的集合，可以存 储在非易失性存储装置中并且在程序执行期间被整个地或部分地复制至 易失性工作存储器。处理设备可以从存储子系统检索要执行的程序指令以 执行本文所描述的各个操作。
将模块化插入件耦合至输入设备
可以用多种方式将可移除式模块化插入件耦合至输入设备，例如螺 钉、紧固件、弹簧夹或其它半永久或临时的机械装置。本发明的某些实施 方式采用磁耦合方案，其中，磁耦合方案将电接触件和机械配合力组合简 单的组件中，该简单的组件自对准且卡入在适当位置以用于快速、简单且 稳健的耦合过程。
图4示出了根据某些实施方式的经由磁耦合来耦合至输入设备200 的壳体440的可移除式模块化插入件300。壳体440可以包含在输入设备 200中(例如，在腔体260中)。模块化插入件300包括电接触件412和 414，电接触件412和414可以耦合至模块化插入件300的主体。模块化 插入件300可以由非导电的铁氧体材料组成。接触件412、414可以由任 意合适的磁性导电材料(例如，铁)或薄的导电层(例如，柔性PCB) 组成，并且可以被成形为例如像垫圈(即，薄圆盘状)或其他合适形状， 以使磁路中的间隙最小化，从而建立与磁体的电连接。壳体440可以是输 入设备200的一部分，并且特别地可以位于腔体260中。壳体440可以包 括耦合至壳体440的电接触件422和432以及耦合至接触件422、432的 磁体420和430。壳体440可以由非导电铁氧体材料组成。模块化插入件 300和壳体440的铁氧体部分是非导电的，使得当两个组件耦合在一起时 磁路是闭合的，从而具有强的配合力。其他材料可以用于壳体400和/或 模块化插入件300中，只要电接触件412、414以及422、432在至少一侧 是绝缘的。在一些实施方式中，另外的磁体或磁体组可以包括在模块化插 入件300中，其中，所述另外的磁体或磁体组可以为耦合过程提供定向力 (例如，相似的极性对抗机械/电连接，而相反的极性促使机械/电连接)。 磁体还可以用于帮助对准并使其他电连接配对(例如，如图3所示的通信 块360、电力管理块370等)。
相对于使用硬件(例如，螺钉、销、袢扣等)、粘合剂等的半永久安 装，使用磁体将模块化插入件300磁耦合并且电耦合至壳体400(和输入 设备200)可以提供若干优点。例如，磁耦合可以提供强的且自包含的耦 合力，该耦合力避免了器件在壳体或输入设备中翘曲、弯曲或变形。壳体 的即使很小的翘曲变形也可能微妙地改变输入设备200的性能特性，特别 是在像用户通常在设备性能、敏感度和精度方面具有非常高且严格的期望 的游戏计算机鼠标这样的输入设备中。一些实现方式可以利用具有磁耦合 和一些基于硬件的耦合方式(例如，夹子、螺钉、袢扣等)二者的混合方 法。磁体可以在正常操作期间从视野隐藏并且提供美观以及功能益处。例 如，用户可以在合并有磁耦合方案的实施方式中领会到即时自动定向和 “卡入”耦合过程。
磁体可以具有非常低的电阻并且可以不在它们的对应的电路中呈现 显著的电压降。在一个实验中，将八个磁体堆叠，在磁体的每一端均具有 标准铁垫圈，标准铁垫圈具有与其耦合的电探针。在电流为1A的情况下， 八个磁体具有250mV电压降。在100mA的情况下，八个磁体具有33mV 电压降。电压降(并且因此电阻率)通常主要取决于电路中的交界面的数 目以及微观层面上的接触件的数目，但是保持较低使得磁体至少适合于承 载低电流(例如，100mA至1A)。本文所描述的实施方式中的许多实施 方式均包括一个或两个磁体，使得八个堆叠磁体的电特性仅例示了它们的 卓越的电特性，甚至是在非理想配置(即，许多磁体)中。甚至是在约1 A的电流处，磁体的散热也是可忽略的，使得热通常不是本文中预期和/ 或描述的实施方式的操作中的因素。
实施方式1-具有无线电力接收器的标准鼠标
图5示出了根据某些实施方式的用于对输入设备无线充电的系统500 的框图。在该示例中，输入设备560是支持USB通信和RF通信的无线 计算机鼠标并且嵌入有其自己的内部电池(未示出)和电力管理系统。系 统500包括从对应基座设备(例如，被供电的鼠标垫)接收电力的模块化 插入件530(例如，硬币形插入件)。内部电池(未示出)可以通过由模块化插入件530提供的并且从基座设备510接收的电磁功率耦合经由无线 充电进行充电，或者经由系绳USB端口进行充电。因此，系统500可以 提供足够的连续电力，使得内部电池在使用中时可以总是保持被充电，而 不需要外部硬连线的USB充电。
系统500可以包括基座设备510、模块化插入件530和输入设备560。 基座设备510可以包括感应线圈520、耦合控制块515以及通信块525。 耦合控制块可以包括一个或更多个处理器。在一些实施方式中，基座设备 510可以类似于图1和图2中的基座设备140。如图1和图2所示以及如 下文进一步讨论的，感应线圈520可以生成电磁功率并且将电磁功率耦合 至模块化插入件530的感应线圈540。通信块525可以控制基座设备510 与模块化插入件530之间的通信以控制例如电磁功率耦合过程。通信装置 525可以包括天线527并且可以使用任意合适的通信协议，包括但不限于 射频(RF)、蓝牙、低功耗蓝牙、红外、或使得能够进行无线通 信的其他合适的通信技术。耦合控制块515可以控制电磁功率生成以及感 应线圈和通信块525的操作。耦合控制块515可以是任意合适类型的处理 器，如上文关于图3的处理器350所讨论的。
输入设备560可以包括一个或多个处理器570、滚动体控制块572、 LED控制块574、按钮控制块576、传感器控制块578、通信块580、功 率耦合控制块590和可充电电池595。在一些实施方式中，输入设备560 是计算机鼠标。可充电电池595可以是任何合适的能量缓冲器(例如，能 量存储设备、超级电容器等)。处理器570可以控制计算机鼠标的标准操 作特征，包括滚动体572(例如，滚轮)、LED控制块574、按钮控制块 576和传感器(例如，触摸传感器)578等。包括天线585的通信控制块 580可以采用任意合适的通信协议，包括但不限于射频(RF)、蓝牙、低 功耗蓝牙、红外、或使得能够在输入设备560与相关联的主计算设备(例如，膝上型计算机、台式计算机、平板计算机等)之间进行无线 通信的其他合适的通信技术。耦合控制块590可以控制模块化插入件530 与输入设备560之间的通信以及电力管理/传输，并且可以包括任意合适 类型的处理器，如上文关于图3的处理器350所讨论的。USB端口565 可以向输入设备560提供电力以及/或者控制输入设备560与相关联的主 计算设备之间的通信。
模块化插入件530可以包括耦合控制块550、通信块555和感应线圈 540。耦合控制块550可以控制电力管理以及基座设备510与模块化插入 件530之间通信以控制例如电磁功率耦合过程(例如，耦合控制块可以对 与基座设备510的通信负责以指示输入设备560(和模块化插入件530) 准备从基座设备510接收电磁功率)。通信设备525可以包括天线557并 且可以使用任何合适的通信协议，包括但不限于射频(RF)、蓝牙、低功 耗蓝牙、红外、或使得能够进行无线通信的其他合适的通信技术。 耦合控制块550可以控制电磁功率生成以及感应线圈和通信块525的操 作。耦合控制块515可以是任何合适类型的处理器，如上文关于图3的处 理器350所讨论的。
在一些实施方式中，耦合控制块515可以基于一些因素来控制EM功 率发射。在一些情况下，耦合控制块515可以使基座设备总是发射EM功 率。耦合控制块515可以基于输入设备是否在基座设备510上(例如，在 基座设备510上静止或移动)来控制EM功率发射。这样的实施方式可以 包括可以检测输入设备560何时接触基座设备510的表面的一个或更多个压力传感器、图像传感器等。在一些情况下，耦合控制块515可以在失去 与模块化插入件530或输入设备560的通信时停止EM发射。替选地或另 外地，如下文关于图11至15进一步讨论的，耦合控制块515可以继续 EM发射达一定时段(例如，2秒)以适应“滑行”或类似的使用情况。 在某些实施方式中，耦合控制块515可以基于模块化插入件530和/或输 入设备560上的能量存储设备的能量状态来调制EM发射的量。例如，当 能量状态为低时，可以将EM发射设置成最大值。当能量状态相对较高时， 可以使EM发射减少或停止以提高功率效率。本领域普通技术人员将理解 其许多变型、修改和替选实施方式。
实施方式2-利用无线电力接收器从有线鼠标到无线鼠标的转换
图6示出了根据本发明的某些实施方式的用于对输入设备无线充电 的系统600的框图。系统600类似于系统500，但是输入设备功能中的更 多功能被移至模块化插入件，包括RF通信、存储设备(嵌入式电池)和 电力管理。系统600包括没有嵌入式电池和基本电力管理方案的系绳(有 线)鼠标。系统600可以用于将有线鼠标变换成具有无线充电能力的无线 鼠标。
实施方式3-将模块化插入件上的BLE用于常规鼠标功能
图7示出根据本发明的某些实施方式的用于对输入设备无线充电的 系统700的框图。系统700包括基座设备710和输入设备760(包括模块 化插入件)并且可以包括与系统500和600类似的功能。基于BLE的通 信系统755和725通常用于在垫与设备之间进行通信。系统700将本地处 理器用于垫/设备握手以及其他功能像滚动体、按钮、X-Y运动/检测、LED控制、MEMS、加速计、陀螺仪、光学传感器等，并且可以以最高优先级 传输特定报告(例如，BLE可以生成约90rep/s)，这对于通常的桌面式 鼠标是足够的。基座设备710可以经由USB从主计算设备(未示出)接 收电力。经由USB从主计算设备接收的电力可以用于对线圈720供电以 使得能够实现基座设备710与输入设备760之间的无线功率耦合。这样的 系统配置的一些优点包括：(1)在输入设备与基座设备(鼠标垫)之间具 有一个RF链路可以减小RF干扰的风险；(2)基座设备710的接收器功 能可以保持接近于发射器功能(输入设备)，从而优化RF链路稳健性； 以及(3)在一些实施方式中，输入设备760不需要接收器加密狗，并且 用作缓冲器的本地电池可以显著减少或由电容器(例如，超级电容器)代 替，这可以有益地减小输入设备的总体重量。
实施方式4–承载输入设备报告和输入设备/基座设备握手的专用通信协议
图8示出了根据本发明的某些实施方式的用于对输入设备无线充电 的系统800的框图。除了输入设备860与对应计算设备(未示出)之间的 无线通信以及模块化插入件与基座设备之间的握手可以由具有高的报告 率并且与BLE相比还可以减小报告延迟和跳动的不同通信协议(例如， 专用无线通信协议)来执行之外，系统800类似于系统700。
如上文关于图1至图8所描绘和描述的，本文所描述的实施方式中的 许多实施方式涉及对被供电的基座设备上的计算机鼠标进行无线充电。然 而，要求保护的本发明的实施方式不限于这样的实现方式。
图9A示出根据某些实施方式的用于对扬声器无线充电的系统的简化 图。系统900包括主设备920、基座设备910和模块化插入件925。在一 些实施方式中，主设备920可以是扬声器并且基座设备910可以是扬声器 置于其上的充电垫。模块化插入件925可以布置在主设备920内部，或者 在外部进行连接(例如，附接至扬声器910的底部并且通过I/O端口耦合)。 当主设备920放置在基座设备910上或附近时，模块化插入件930可以经 由任何合适的无线通信协议(例如，蓝牙、BLE等)在通信上耦合至基 座设备910。此外，当主设备920放置在基座设备910上或附近时，类似 于上文关于图1至图8所讨论的实施方式，主设备920可以开始充电。在 一些实现方式中，如果主设备920(扬声器)已经无线连接至另一设备(例如，移动智能电话)，则在例如模块化插入件930确定其处于基座设备920 的一定接近范围内时主设备920可以将其无线连接从其它设备切换至基 座设备920。基座设备920可以具有与计算机的有线连接，或与网络(例 如，“云”)的无线连接。其它主设备可以由基座设备910充电，包括但不 限于智能电话(例如，参见具有电话930和模块化插入件935的图9B)、 智能手表(例如，参见具有手表950和模块化插入件955的图9C)、游戏 控制器、远程控制器、麦克风、无线耳机(例如，参见具有耳机940的图 9C)等。
图10是示出根据某些实施方式的对输入设备进行配置以进行无线充 电的方法1000的流程图。方法1000可以由处理逻辑电路来执行，该处理 逻辑电路可以包括硬件(电路、专用逻辑电路等)、在合适硬件(例如， 通用计算系统或专用机器)上操作的软件、固件(嵌入式软件)或以上任 意组合。在某些实施方式中，方法1000可以由上文关于图5示出并描述 的系统500的处理器570来执行。
根据某些实施方式，在步骤1010处，方法1000可以包括在输入设备 560的腔体中容纳可移除式模块化插入件530。如上文关于图2和图4进 一步讨论的，模块化插入件530可以磁性地、机械地(例如，经由硬件)、 通过摩擦力等插入并且保持在适当位置。在被插入时，如图5所示，模块 化插入件530可以电耦合至输入设备560(例如，耦合控制块(例如，处理器)550和590电耦合在一起)。一旦电连接，则经由线圈540接收的 EM功率用于对输入设备560的一个或更多个模块供电。例如，由线圈540 接收的EM功率可以用于对一些或所有块572、574、576、578、580和 590供电。
根据某些实施方式，在步骤1020处，方法1000可以包括：输入设备 560建立与模块化插入件530的通信。通信可以经由硬连线连接(例如， 经由线、硬件、上文关于图4描述的磁体等)或经由任何合适的无线通信 协议(例如，BLE)来实现。输入设备560与模块化插入件530之间的通 信可以允许输入设备560和模块化插入件530共享资源并且允许耦合控制块(例如，处理器)590控制模块化插入件530(例如，路由接收的EM 功率，打开/关闭模块化插入件530的功能等)等(步骤1030)。
根据某些实施方式，在步骤1040处，方法1000可以包括：在主设备 (例如，输入设备)被放置得紧密接近基座设备时建立并且控制导电线圈 与基座设备之间的电磁功率耦合。在一些情况下，当主设备足够靠近以保 持与基座设备(例如，BLE)的通信连接以向基座设备指示主设备可以接 收EM功率时，EM功率耦合可以发生。
应当理解的是，根据某些实施方式，图10所示的具体步骤提供了用 于建立与移动输入设备的无线连接的特定方法1000。根据替选实施方式， 也可以执行其他步骤序列。例如，替选实施方式可以以不同顺序来执行上 文概述的步骤。而且，图10所示的各个步骤可以包括可以以适合于各个 步骤的各种序列来执行的多个子步骤。此外，可以根据特定应用来添加或 移除额外的步骤。本领域普通技术人员将认识并且理解方法1000的许多 变型、修改和替选方案。
高效EM功率发射
本文讨论的实施方式中的许多实施方式涉及电磁功率从基座设备(例 如，被供电的鼠标垫)到输入设备(例如，计算机鼠标)的无线传输。与 许多无线充电系统(例如，智能电话或耳机插接站)不同，用户的手可以 保持在充电基座设备上达延长的时段。为了限制不必要地暴露于EM辐 射，一些实施方式可以被配置成当确定输入设备上的电池被充分充电(例 如，充电90％)时停止或减少EM发射。在这样的情况下，输入设备和/ 或模块化插入件可以将其当前的充电状态传送至基座设备。一些实施方式 可以避免EM发射，除非输入设备在基座设备上。例如，一些实现方式经 由压力传感器和/或图像传感器检测用户的手来采用传感器检测用户是否 正在使用输入设备，以及在用户当前未使用输入设备(例如，基座设备上 没有输入设备)的情况下，一些实施方式可以停止EM发射。
在某些实施方式中，一些系统(例如，系统500)可以在基座设备与 输入设备和/或模块化插入件之间建立通信时使基座设备发射EM功率。 当失去通信时，基座设备可以停止EM功率发射。这可以帮助提高功率效 率，因为基座设备可以仅在已知输入设备处于接收EM功率的范围内时才 发射EM功率。然而，在输入设备(例如，计算机鼠标)的正常操作期间，当用户以被称为“滑行”的动作反复移动输入设备至基座设备(例如，被 供电的鼠标垫)的边缘、提起输入设备并且朝向基座设备的中心重新定位 输入设备时，通信可能在无意中失去。在一些实施方式中，通信范围可以 非常短(例如，在低功率和效率时)，使得基座设备的远的角落或者基座 设备上方超过一定距离(例如，1英寸、2厘米等)的位置可能不在范围内，从而导致暂时失去通信。在输入设备反复失去通信连接并重新建立通 信连接时，重新建立EM功率耦合会花费时间，这会不利地影响充电效率。 下文关于图11A至图15描述的实施方式示出以下方面：在无通信连接的 短暂时段(例如，2秒)期间保持EM功率发射以适应“滑行”和可能影 响连续EM功率发射的其他动作。
图11A示出了根据某些实施方式的当基座设备1110上的输入设备 1160在通信范围之外时对输入设备1160进行充电的方面。图11A包括基 座设备1110、电力线缆1120、感应线圈和天线模块1130以及输入设备1160。感应线圈和天线模块1130被示为单个模块化单元，然而，一些实 施方式可以具有分开的封装或多个实例(例如，布置在基座设备1110中的不同位置处的多个线圈和/或天线)。在一些实施方式中，基座设备1110 的通信范围可能不具有至基座设备1110的表面边缘的通信范围，如由范 围1140表示的。类似地，范围可能不会延伸得远高于基座设备1110(例 如，1英寸)，如由图11B的范围1150所示的。输入设备1160被示为从 点A“滑行”至点B，其中，如上文所描述的，用户将输入设备1160反 复移动至边缘并且在基座设备1110上重新定位。在位置B处，输入设备 1160可能在通信范围之外。代替停止基座设备1110的EM功率发射，基 座设备1110可以等待短暂的时段(例如，2秒)以判定输入设备是否重 新建立了通信，如下文进一步讨论的。
图12是示出根据某些实施方式的管理基座设备与输入设备之间的无 线充电的方法1200的流程图。方法1200可以由处理逻辑电路来执行，该 处理逻辑电路可以包括硬件(电路、专用逻辑电路等)、在合适硬件(例 如，通用计算系统或专用机器)上操作的软件、固件(嵌入式软件)或以 上任意组合。在某些实施方式中，方法1200可以由上文关于图5示出并 且描述的系统500的处理器515来执行。
根据某些实施方式以及如图13所示，在步骤1210处，方法1200可 以包括：在基座设备发射连续的EM功率突发脉冲之前，由基座设备向输 入设备无线发射一个或更多个不连续的EM功率突发脉冲以唤醒输入设 备中的通信电路并且使输入设备建立与基座设备的无线通信连接。如本领 域普通技术人员将理解的，不连续的突发脉冲可以以任意合适脉冲宽度、 频率或幅度进行发射。当输入设备被检测到并且在与对应基座设备通信中 时，预通信不连续EM突发脉冲通常可以通过仅发射连续的EM突发脉 冲(例如，如图14所示)来帮助提高功率效率。如上所指示的，来自基 座设备的不连续的突发脉冲可以使输入设备和/或模块化插入件通电并且 建立与基座设备的通信。可以使用任意合适的通信协议(例如，蓝牙、 BLE、ZigBee等)——优选地，低功率、短距离类型的协议——来建立 通信。
根据某些实施方式，在步骤1220处，方法1200可以包括：由基座设 备与输入设备(或者，由输入设备来与基座设备)建立无线通信连接以用 于基座设备与输入设备之间的双向无线通信。如上所述，无线通信连接允 许输入设备(和/或模块化插入件)与基座设备通信以指示输入设备存在 并且可用于无线地接收EM功率。在一些情况下，无线通信连接(例如， 蓝牙类型)的范围可能是非常短的范围并且限于在基座设备的表面处或附 近的区域，这可以有助于功率效率——当已知输入设备在基座设备的表面 上或附近时发射EM功率对于基座设备而言是有益的。
虽然本文所述的实施方式通常具有分开的电路来处理EM功率发射 和无线通信，但是一些实施方式可以将它们进行组合。例如，EM功率发 射可以经由幅度调制、频率调制和/或脉冲宽度调制来编码以从基座设备 传送到输入设备和/或模块化插入件。本领域普通技术人员得益于该公开 内容将理解其许多变型、修改和替选实施方式。
在步骤1230处，方法1200可以包括：在输入设备在基座设备的表面 上或附近时，由基座设备无线发射连续的电磁(EM)功率突发脉冲以对 输入设备充电。在一些情况下，EM功率发射可以是任意合适强度，其中， 可以基于电源来调节该强度。例如，可以由主计算机经由USB或火线线 缆来对基座设备供电。这样的线缆可以具有某些操作约束(例如，功率限制)，所述操作约束可以是在确定基座设备可以发射多少EM功率时的因 素。在一些实施方式中，操作约束可以不存在限制，基座设备可以根据需 要以任意强度并且以任意范围来发射EM功率。例如，基座设备可以由壁 式插座来供电。因此，EM功率范围可以相对较短(例如，在基座设备的 表面的一部分内——在使用期间鼠标的正常移动所在的部分)或相对较长(例如，在基座设备的表面的1英尺内——然而，这样的实施方式会具有 较低的功率效率)。图14中示出了连续的EM功率发射的一个示例。
根据某些实施方式，在步骤1240处，方法1200可以包括：由基座设 备确定与输入设备的无线通信连接是否已经断开。例如，当用户正在“滑 行”输入设备时，如上所述，可能暂时失去无线通信连接。除了“滑行” 之外，还可能由于许多因素而失去无线通信，例如提起输入设备、由于 EM干扰而引起的通信瞬间下降或者本领域普通技术人员将理解的任何其他断开原因。确定断开可以简单是存在通信信道缺失或一些其他指示 (例如，另一模块确定断开并且通知基座设备)。
根据某些实施方式，在步骤1250处，方法1200可以包括：在确定无 线通信连接已经断开之后等待阈值时段。阈值时间可以是包括使用中的输 入设备失去并且随后重新建立与基座设备的无线通信要花费的时间的任 意合适时段。例如，用户在用计算机鼠标在基座设备上执行“滑行”动作 时可能失去无线通信。在一些情况下，阈值时间可以是大约2秒。如本领 域普通技术人员将理解的，可以使用较短或较长的时间。
在步骤1260处，方法1200可以包括：在阈值时段期间保持连续的 EM功率突发脉冲。在阈值时间期间，可能不知道是用户仍在使用输入设 备但是输入设备暂时失去了其与基座设备的无线通信连接，还是用户已经 移除了输入设备(或者，输入设备被断电)。因此，保持连续的EM功率 突发脉冲直到阈值时间之后以做出该确定。
根据某些实施方式，在步骤1270处，方法1200可以包括：由基座设 备确定基座设备与输入设备之间是否已经重新建立了无线通信。如果在阈 值时段(例如，2秒)内重新建立了无线连接，则基座设备在阈值时段之 后保持连续的EM功率突发脉冲(步骤1290)。这可能在基座设备接收到 以下指示时发生：与输入设备的无线通信连接在阈值时段期间已经被重新 建立(例如，这在图14中示出)。如果输入设备与基座设备之间的无线连 接在阈值时段内未被重新建立，则基座设备停止发射连续的EM功率突发 脉冲。这可能在基座设备直到阈值时段的末尾为止仍未接收到已经重新建 立无线通信连接的指示时发生(例如，如图15中所示)。在这样的情况下， 基座设备则可以开始发射不连续的EM功率突发脉冲(步骤1210)或断 电。本领域普通技术人员得益于本公开内容将理解其许多变型、修改和替 选实施方式。
应当理解的是，图12所示的具体步骤提供了根据某些实施方式的用 于管理基座设备与输入设备之间的无线充电的特定方法1200。根据替选 实施方式，也可以执行其他步骤序列。例如，替选实施方式可以以不同顺 序来执行上文概述的步骤。而且，图12所示的各个步骤可以包括可以以 适合于各个步骤的各种序列来执行的多个子步骤。此外，可以根据特定应 用来添加或移除额外的步骤。例如，方法1200还可以包括：由基座设备 检测输入设备上的能量存储设备的充电水平并且根据能量存储设备的充 电水平来调节连续的EM功率突发脉冲的量。在一些情况下，对连续的 EM功率突发脉冲的量的调节可以包括：在能量存储设备被检测到等于或 高于充电阈值时，减小或停止连续的EM功率突发脉冲的发射。本领域普 通技术人员得益于本公开内容将认识并且理解方法1200的许多变型、修 改和替选实施方式。
图13示出了根据某些实施方式的示出基座设备的发现和充电模式的 简化图1300。在基座设备与输入设备进行通信连接之前，基座设备可以 发送周期性的EM功率突发脉冲，该周期性的EM功率突发脉冲可以使 通信电路(或者，类似特征)通电并且/或者建立与基座站的无线通信连 接。无线连接可以指示输入设备在基座站本地并且准备接收EM功率。
图1300呈现为电压与时间的关系并且包括由基座设备生成一系列不 连续的EM突发脉冲(1310至1316)和继之的在范围1330上连续的EM 突发脉冲。周期性的突发脉冲可以是任意幅度(例如，1-3V峰间值)、频 率(例如，每秒1个突发脉冲)或周期性(例如，规则间隔、不规则间隔) 等。根据某些实施方式，不连续的突发脉冲时段(例如，包括EM突发脉 冲脉冲1310、1312、1314、1316)可以对应于方法1200的步骤1210至 1220。在4秒标记之后不久，如上文关于方法1200的步骤1230所讨论的， 基座设备可能接收到与输入设备的无线连接已经被建立的指示并且开始 在范围1330上发射连续的EM突发脉冲。如上所指示的，可以发射不同 量的EM功率，并且如所示的，不连续的电压和/或功率水平和连续的电 压和/或功率水平不需要相等。例如，如本领域普通技术人员将理解的， 不连续的EM突发脉冲的瞬时功率可以远低于连续的EM突发脉冲。上 文所述的不连续的突发脉冲和连续的突发脉冲的变型可以适用于本文明 确地和/或内在地讨论的所有其他实施方式。还应当注意的是，虽然图1300 至1500示出具体的7至8秒间隔，但是其意在提供EM功率发射在某些 实施方式中可以如何操作的一个示例，而且本领域技术人员得益于本公开 内容将理解不同的功率水平、电压水平、频率、阈值时段、EM突发脉冲 特征等是可行的。
图14示出了根据某些实施方式的示出基座设备的各种充电模式的简 化图。在基座站确定与输入设备的无线通信已经断开之后，基座设备可以 等待短的时段以判定连接是否被重新建立。这可能在用户沿基座设备的表 面以下述方式移动输入设备时是有益的：由于“滑行”或其他原因(例如， 来自外部源的EM干扰、基座设备或输入设备中的电力波动或任何适当的 暂时断开的原因)而通常引起暂时失去无线通信连接。在这样的情况下， 保持EM功率发射使得输入设备在失去通信连接时不停止充电可能是更 高效的。否则，EM功率发射的频繁波动会使得输入设备充电较慢、降低 总的功率传输效率并且会使输入设备和基座设备二者在处理中消耗较多 功率。
图1400呈现为电压与时间的关系并且包括在前2.2秒内的第一连续 的EM突发脉冲1410、然后在约2.2秒至约3.3秒期间幅度降低的第一连 续的EM突发脉冲1410以及继之的一直保持直到7秒点及其以后的第二 连续的EM突发脉冲1430。第一连续的EM突发脉冲1410的幅度降低在 2秒间隔1420的起始处发生，在该2秒间隔1420的起始处基座设备确定与输入设备的通信连接已经中断。虽然在无线连接已经中断的时段期间功 率显得降低，但是一些实施方式可以不降低EM功率发射，或者可以增加 功率发射。在阈值时段(例如，2秒)结束之前，无线通信连接被重新建 立，因此保持了连续的EM突发脉冲1430。虽然连续的突发脉冲被描述 和描绘为两个(或者，三个)分开的突发脉冲，但是应当理解的是EM突 发脉冲从0秒到7秒(或者，任何范围)是连续的并且在其间不包括任何 不连续的部分。图1400可以对应于方法1200的步骤1240至1270以及步 骤1290(例如，参见图12)。
图15示出了根据某些实施方式的示出基座设备的充电和关断模式的 简化图。如上所指示的，在基座站确定与输入设备的无线通信已经断开之 后，基座设备可以等待短的时段以判定连接是否被重新建立。
图1500呈现为电压与时间的关系，并且包括在前2.4秒内的第一连 续的EM突发脉冲1510、在约2.4秒至约5.4秒期间幅度降低的第一连续 的EM突脉冲1510、继之的间隔为t(1532)的一系列不连续的EM突发 脉冲1530、1540、1550、1560，其中不连续的EM突发脉冲1530、1540、 1550、1560类似于图13的不连续的EM突发脉冲。第一连续的EM突发 脉冲1510的幅度降低在2秒阈值时段的起始处发生，在该2秒阈值时段 的起始处基座设备确定与输入设备的通信连接已经中断。虽然在无线连接 已经中断的时段期间功率显得降低，但是一些实施方式可以不降低EM功 率发射，或者可以增加功率发射。在阈值时段(例如，2秒)期间，无线 通信连接未被重新建立，因此连续的EM突发脉冲变回成与图14的不连 续的EM突发脉冲1310至1316类似的不连续的EM突发脉冲1530至 1560。在这些条件下，认为输入设备不再在范围内(或者，被关闭)，并 且基座设备回到发现模式。图1500可以对应于方法1200的步骤1240至 1280以及步骤1210(例如，参见图12)。
本文所描述的实施方式中的许多实施方式包括由基座设备基于基座 设备与输入设备之间是否存在无线通信连接(例如，BLE)来控制EM功 率发射。如上文所指示的，输入设备可以被称为“主”设备，这是因为其 可以“容置”或容纳模块化插入件(参见，例如图2至图3)。当存在BLE 连接时，则基座设备从其对应一个或多个线圈发射EM功率。当BLE连 接失去时，基座设备继续发射EM功率达阈值时段。如果在该时间期间， 输入设备重新建立BLE连接，则EM功率发射继续。如果输入设备直到 阈值时段结束都未能重新建立BLE连接，则EM功率发射可以停止。
在某些实施方式中，对EM功率发射的控制可以取决于输入设备是 否正在(例如，经由其一个或多个线圈)从基座设备接收EM功率。例如， 当输入设备560(例如，利用模块化插入件530)从基座设备510接收EM 功率时，处理器(例如，处理器550、590中之一或处理器550、590二者) 可以生成指示正在接收EM功率的信号或消息，该信号或消息然后可以经 由通信连接(例如，BLE——经由天线557或585)被发送至基座设备510。 基座设备510然后可以保持EM功率发射。当输入设备560(和模块化插 入件530)失去EM功率耦合时(例如，由于将鼠标滑行或移动到线圈520 的EM范围之外——在基座设备510的表面上和/或上方)，处理器可以生 成指示失去EM耦合的信号或消息，该信号或消息然后可以被发送至基座 设备510。基座设备510可以继续发射EM功率达阈值时段(例如，2秒)。 在该时间期间，如果输入设备报告EM功率耦合被恢复(例如，输入设备 再次接收EM功率)，则基座设备如之前那样继续发射EM功率。如果输 入设备未能重新建立EM功率耦合，则指示EM功率耦合(在阈值时段内)尚未恢复的信号或消息被发送至基座设备，并且基座设备510的EM 功率发射可以停止。本领域普通技术人员将理解其许多变型、修改和替选 实施方式。
因此，说明书和附图应被视为说明性而非限制性意义。然而，将明显 的是，可以对说明书和附图做出各种修改和改变，而不偏离权利要求书中 阐述的本公开内容的更宽泛的精神和范围。
其他变型处于本公开内容的精神内。因此，虽然公开的技术易受各种 修改和替选构造影响，但是其某些示出的实施方式在附图中示出并且在上 文详细描述。然而，应当理解的是，并不意在将公开内容限于所公开的一 个或多个具体形式，相反地，意在涵盖落在所附权利要求书中限定的本公 开内容的精神和范围内的所有修改、替选构造和等同物。
除非本文另外指出或者根据上下文明显矛盾，否则在描述公开的实施 方式的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)术语“一”、“一个” 和“该”以及类似指示物的使用应被理解为涵盖单数和复数二者。除非另 外指出，否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应被理解为开放 式术语(即，意指“包括但不限于”)。即使存在中介物，术语“连接”也 应被理解为部分或完全包含在内、附接至或接合在一起。词组“基于”应 被理解为开放式的并且不以任何方式进行限制，并且在合适情况下意在被 解释或以其他方式解读为“至少部分基于”。除非本文另外指出，否则本 文中数值范围的列举仅意在用作单独涉及落在范围中的每个单独值的速 记方法，并且每个单独值被合并到本说明书中，如同其在本文中被单独列 举一样。除非本文中另外指出或者根据上下文明显矛盾，否则本文所描述 的所有方法均可以以任何合适顺序来执行。除非另外声明，否则本文提供 的任何和所有示例或示例性语言(例如，“例如”)的使用仅意在更好地说 明本公开内容的实施方式，而不对公开内容的范围构成限制。说明书中的 语言不应被理解为指示任何未要求保护的元素对于本公开内容的实践是 必不可少。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，通过引用 合并至本文中，其程度如同每个参考文献的全部内容被单独地且具体地指 示为通过引用合并至本文中并且在本文中被阐述。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
由基座设备建立与输入设备的无线通信连接以用于所述基座设备与所述输入设备之间的双向无线通信；
当所述输入设备在所述基座设备的表面上或附近时，由所述基座设备无线发射连续的电磁功率突发脉冲以对所述输入设备充电；
由所述基座设备确定与所述输入设备的所述无线通信连接已经断开；
在确定所述无线通信连接已经断开之后等待阈值时段；
在所述阈值时段期间保持所述连续的电磁功率突发脉冲；以及
当在所述阈值时段期间所述基座设备接收到与所述输入设备的所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，在所述阈值时段之后保持所述连续的电磁功率突发脉冲。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当到所述阈值时段结束为止所述基座设备未接收到所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述基座设备向所述输入设备无线发射一个或更多个不连续的电磁功率突发脉冲，以：
唤醒所述输入设备中的通信电路；以及
使所述输入设备在所述基座设备发射所述连续的电磁功率突发脉冲之前建立与所述基座设备的所述无线通信连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基座设备是被供电的计算机鼠标垫并且所述输入设备是计算机鼠标。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述输入设备在所述基座设备的所述表面的2厘米内时，所述输入设备在所述基座设备上或附近。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阈值时间被设置为1至3秒之间的值。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述基座设备检测所述输入设备上的能量存储设备的充电水平；以及
基于所述能量存储设备的充电水平来调节所述连续的电磁功率突发脉冲的量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，对所述连续的电磁功率突发脉冲的量的调节包括：当所述能量存储设备被检测为等于或高于充电阈值时，减少或停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射之后，所述方法还包括：
由所述基座设备无线发射一个或更多个不连续的电磁功率突发脉冲以使所述输入设备重新建立与所述基座设备的所述无线通信连接。
10.一种计算机实现的系统，包括：
一个或更多个处理器；以及
一个或更多个非暂态计算机可读存储介质，所述一个或更多个非暂态计算机可读存储介质包含被配置成使所述一个或更多个处理器执行以下操作的指令，所述操作包括：
由基座设备建立与输入设备的无线通信连接以用于所述基座设备与所述输入设备之间的双向无线通信；
当所述输入设备在所述基座设备的表面上或附近时，由所述基座设备无线发射连续的电磁功率突发脉冲以对所述输入设备充电；
由所述基座设备确定与所述输入设备的所述无线通信连接已经断开；
在确定所述无线通信连接已经断开之后等待阈值时段；
在所述阈值时段期间保持所述连续的电磁功率突发脉冲；以及
当在所述阈值时段期间所述基座设备接收到与所述输入设备的所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，在所述阈值时段之后保持所述连续的电磁功率突发脉冲。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指令还被配置成使所述一个或更多个处理器执行以下操作，所述操作包括：当到所述阈值时段结束为止所述基座设备未接收到所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指令还被配置成使所述一个或更多个处理器执行以下操作，所述操作包括：
由所述基座设备向所述输入设备无线发射一个或更多个不连续的电磁功率突发脉冲，以：
唤醒所述输入设备中的通信电路；以及
使所述输入设备在所述基座设备发射所述连续的电磁功率突发脉冲之前建立与所述基座设备的所述无线通信连接。
13.根据权利要求10所述的系统，其中，所述基座设备是被供电的计算机鼠标垫并且所述输入设备是计算机鼠标。
14.根据权利要求10所述的系统，其中，所述指令还被配置成使所述一个或更多个处理器执行以下操作，所述操作包括：
由所述基座设备检测所述输入设备上的能量存储设备的充电水平；以及
基于所述能量存储设备的充电水平来调节所述连续的电磁功率突发脉冲的量。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，对所述连续的电磁功率突发脉冲的量的调节包括：当所述能量存储设备被检测为等于或高于充电阈值时，减少或停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射。
16.根据权利要求10所述的系统，其中，在停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射之后，所述指令还被配置成使所述一个或更多个处理器执行以下操作，所述操作包括：
由所述基座设备无线发射一个或更多个不连续的电磁功率突发脉冲以使所述输入设备重新建立与所述基座设备的所述无线通信连接。
17.一种有形地实施在机器可读非暂态存储介质中的非暂态计算机程序产品，所述非暂态计算机程序产品包括被配置成使一个或更多个处理器进行以下操作的指令，所述操作包括：
由基座设备建立与输入设备的无线通信连接以用于所述基座设备与所述输入设备之间的双向无线通信；
当所述输入设备在所述基座设备的表面上或附近时，由所述基座设备无线发射连续的电磁功率突发脉冲以对所述输入设备充电；
由所述基座设备确定与所述输入设备的所述无线通信连接已经断开；
在确定所述无线通信连接已经断开之后等待阈值时段；
在所述阈值时段期间保持所述连续的电磁功率突发脉冲；以及
当在所述阈值时段期间所述基座设备接收到与所述输入设备的所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，在所述阈值时段之后保持所述连续的电磁功率突发脉冲。
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中，所述指令还被配置成：使一个或更多个处理器在到所述阈值时段结束为止所述基座设备未接收到所述无线通信连接已经被重新建立的指示时，停止所述连续的电磁功率突发脉冲的发射。
19.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中，所述指令还被配置成使一个或更多个处理器进行以下操作：
由所述基座设备向所述输入设备无线发射一个或更多个不连续的电磁功率突发脉冲，以：
唤醒所述输入设备中的通信电路；以及
使所述输入设备在所述基座设备发射所述连续的电磁功率突发脉冲之前建立与所述基座设备的所述无线通信连接。
20.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中，所述指令还被配置成使一个或更多个处理器进行以下操作：
由所述基座设备检测所述输入设备上的能量存储设备的充电水平；以及
基于所述能量存储设备的充电水平来调节所述连续的电磁功率突发脉冲的量。
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