CN114461079B - 输入装置及操作输入装置的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种输入装置及操作输入装置的方法。输入装置包括具有两个开关的可下压元件,两个开关包括:第一开关,其被配置成当可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;以及第二开关,其被配置成生成第二信号,第二信号指示何时可下压元件被下压了阈值距离并且第二开关处于活动状态。一个或更多个处理器可以被配置成:从第一开关接收第一信号;响应于接收到第一信号而将第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;从处于活动状态的第二开关接收第二信号;确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离;以及响应于接收到第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据。
Description
技术领域
本申请涉及一种输入装置及操作输入装置的方法。
背景技术
输入装置在现代社会中是常见的,并且通常用于将结合输入装置进行的人为模拟输入(例如,触摸、点击、运动、触摸手势、按钮按下、滚轮旋转等)转换为用于计算机处理的数字信号。输入装置可以包括可以向计算系统提供数据和控制信号的任何装置。输入装置的一些非限制性示例包括计算机鼠标、键盘、虚拟现实和/或增强现实控制器、触摸板、遥控器、游戏控制器、操纵杆、轨迹球等。计算系统的一些非限制性示例包括台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、游戏控制台、平板电脑和“平板手机”计算机、智能电话、个人数字助理、可穿戴装置(例如,智能手表、眼镜)、虚拟现实(VR)和/或增强现实(AR)耳机和系统等。
在过去的几十年中,输入装置经历了许多显著的改进。在一些现代输入装置中,例如计算机鼠标和键盘、按钮和/或按键通常采用基于接触的开关来检测点击。基于接触的开关已在市场上销售许多年,并且在质量和价格上有了显著的改进,但是由于反复的基于接触的致动,在长期使用中经受磨损。这通常可能导致不可靠的性能特性和低信噪比,这对于甚至临时用户而言都是不可接受的,更不用说在更有辨别力的游戏社区中的用户。因此,需要更好的解决方案。
除非本文中另外指出,否则本部分中描述的材料不是关于本申请中的权利要求书的现有技术,并且不会因为被包括在本部分中而被认为是现有技术。
发明内容
在一些实施方式中,输入装置包括一个或更多个处理器、包括两个开关的可下压元件,两个开关包括:第一开关,其被配置成当可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;以及第二开关,其被配置成生成第二信号,第二信号指示何时可下压元件被下压了阈值距离并且第二开关处于活动状态。一个或更多个处理器可以通信地耦接至第一开关和第二开关,并且可以被配置成:从第一开关接收第一信号;响应于接收到第一信号,将第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;从处于活动状态的第二开关接收第二信号;确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离;以及响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据。在一些实施方式中,第一开关是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关是非接触式开关,其包括光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。在一些方面,第二开关被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。
在某些实施方式中,当第二开关处于活动状态时,第二开关在第一电力模式下操作,并且第二开关被配置成连续地或间歇地检测可下压元件是否被下压了阈值距离,当第二开关处于非活动状态时,第二开关在第二电力模式下操作,并且第二开关不检测可下压元件是否被下压了阈值距离。通常,第二开关在处于第一电力模式下时比在处于第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。当处于活动状态时,第二开关以至少1kHz的频率检测可下压元件是否被下压了阈值距离。第二开关可以默认地处于非活动状态,直到响应于一个或更多个处理器接收到第一信号而切换至活动状态。在一些情况下,一个或更多个处理器可以使第二开关在可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后从活动状态切换至非活动状态。输入装置可以是:计算机鼠标,其中,可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中,可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置(例如,游戏控制器、遥控器、医疗装置控制器等)。
在一些实施方式中,一种操作输入装置的方法可以包括:从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;响应于接收到第一信号,将输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;当第二开关处于活动状态时,从第二开关接收第二信号,第二信号指示可下压元件是否被下压了阈值距离;确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离;以及响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据。第一开关可以是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关可以是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。第二开关可以被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。当第二开关处于活动状态时,第二开关可以在第一电力模式下操作,并且第二开关被配置成连续地或间歇地检测可下压元件是否被下压了阈值距离,当第二开关处于非活动状态时,第二开关在第二电力模式下操作,并且第二开关不检测可下压元件是否被下压了阈值距离,并且第二开关在处于第一电力模式下时比在处于第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。当处于活动状态时,第二开关可以以至少1kHz的频率检测可下压元件是否被下压了阈值距离。在一些情况下,第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于接收到第一信号而切换至活动状态。在可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,第二开关可以从活动状态切换至非活动状态。输入装置可以是:计算机鼠标,其中,可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中,可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、健身装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,这些输入元件可以被配置成包含本文中描述的大量混合开关实现方式。
在另外的实施方式中,输入装置可以包括壳体和耦接至壳体的可下压元件,可下压元件具有两个开关,两个开关包括:第一开关,其被配置成当可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;以及第二开关,其被配置成当第二开关处于活动状态时生成指示可下压元件是否被下压了阈值距离的第二信号。输入装置还可以包括设置在壳体中并且通信地耦接至第一开关和第二开关的一个或更多个处理器,一个或更多个处理器被配置成:从第一开关接收第一信号;响应于接收到第一信号,将第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;从处于活动状态的第二开关接收第二信号;确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离;响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据;响应于指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号而生成中断信号;以及响应于接收到中断信号,不管事件数据是在周期性开关状态检查之前还是在周期性开关状态检查之后生成的,使输入装置将事件数据包括在下一个周期性输入装置报告上,周期性开关状态检查在每个相继的输入装置报告之前发生一次。第一开关可以是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关可以是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。第二开关可以被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。输入装置通信地耦接至主计算装置,并且输入装置报告以1ms的间隔生成并且发送至主计算装置。第二开关可以默认地处于非活动状态,直到响应于一个或更多个处理器接收到第一信号而切换至活动状态。输入装置可以是:计算机鼠标,其中,可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中,可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、健身装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,这些输入元件可以被配置成包含本文中描述的大量混合开关实现方式。
在一些实施方式中,一种操作输入装置的方法包括:从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;响应于接收到第一信号,将输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;当第二开关处于活动状态时,从第二开关接收第二信号,该第二信号指示可下压元件是否被下压了阈值距离;确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离;响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据;响应于指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号而生成中断信号;并且响应于接收到中断信号,不管事件数据是在周期性开关状态检查之前还是在周期性开关状态检查之后生成的,使输入装置将事件数据包括在下一个周期性输入装置报告上,周期性开关状态检查在每个相继的输入装置报告之前发生一次。在一些实施方式中,第一开关是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个,并且第二开关可以被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。在一些方面,第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于接收到第一信号而切换至活动状态。
在某些实施方式中,输入装置包括一个或更多个处理器和包括两个开关的可下压元件,两个开关包括被配置成在被激活时生成第一信号的第一开关和被配置成在被激活时生成第二信号的第二开关。一个或更多个处理器可以通信地耦接至第一开关和第二开关,并且一个或更多个处理器可以被配置成:从第一开关接收指示第一开关响应于可下压元件被下压了阈值距离而被激活的第一信号;确定在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置,该可下压元件的第一位置对应于阈值距离;基于在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置来校准第二开关的第一激活阈值,第一激活阈值使第二开关在可下压元件被下压到与阈值距离对应的第一位置时生成第二信号;确定第二开关的第二激活阈值,第二激活阈值与使第二开关生成第二信号的可下压元件的第二位置对应,其中,第二位置位于第一位置与可下压元件在处于静止并且未被下压时的位置之间;以及使第二开关从第一激活阈值切换至第二激活阈值。在一些方面,第一开关是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。一个或更多个处理器还可以被配置成接收来自用户的与对第二开关的第二激活阈值的选择对应的输入,其中,第二激活阈值的确定基于来自用户的输入。输入装置可以是:计算机鼠标,其中,可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中,可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、健身装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,这些输入元件可以被配置成包含本文中描述的大量混合开关实现方式。
在一些实施方式中,一种操作输入装置的方法包括:从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;确定在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置,可下压元件的第一位置对应于阈值距离;基于在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置来校准第二开关的第一激活阈值,第一激活阈值使第二开关在可下压元件被下压到与阈值距离对应的第一位置时生成第二信号;确定第二开关的第二激活阈值,第二激活阈值与使第二开关生成第二信号的可下压元件的第二位置对应,其中,第二位置位于第一位置与可下压元件在处于静止并且未被下压时的位置之间;以及使第二开关从第一激活阈值切换至第二激活阈值。在一些方面,第一开关是基于电接触或电流接触的开关,并且第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。该方法还可以包括:接收来自用户的与对第二开关的第二激活阈值的选择对应的输入,其中,第二激活阈值的确定基于来自用户的输入。输入装置可以是:计算机鼠标,其中,可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中,可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、健身装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,这些输入元件可以被配置成包含本文中描述的大量混合开关实现方式。
本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在单独用于确定所要求保护的主题的范围。应当参考本公开内容的整个说明书、任何附图或所有附图以及每个权利要求的适当部分来理解本主题。
前述特征和示例将与其他特征和示例一起在下面的说明书、所附权利要求书和附图中进行更详细地描述。
已经采用的术语和表达被用作描述而不是限制性的术语,并且并不打算使用这样的术语和表达来排除所示出和描述的特征或其一部分的任何等同形式。然而,已经认识到,在所要求保护的系统和方法的范围内可以进行各种修改。因此,应当理解,尽管已经通过示例和可选特征具体公开了本系统和方法,但是本领域技术人员应当认识到本文公开的构思的修改和变型,并且这样的修改和变型被认为是在由所附权利要求书限定的系统和方法的范围内。
附图说明
根据结合附图进行的以下详细描述,本方面的上述各种实施方式的特征以及某些实施方式的其他特征和优点将更加明显,在附图中:
图1示出了计算机系统的示例,该计算机系统可以包括各种主计算装置和计算机外围装置中的任何一个,计算机外围装置包括可以被配置成执行本文中描述的各种发明构思的各方面的计算机外围装置(例如,计算机鼠标、键盘等);
图2示出了根据某些实施方式的被配置成用于操作输入装置的系统的简化框图;
图3示出了根据某些实施方式的用于操作主计算装置的系统的简化框图;
图4A示出了用于输入装置的基于接触的开关的示例的截面。
图4B是示出与由正常工作的基于接触的开关进行的点击事件对应的典型信号的示例的信号图。
图4C是示出与由不正常工作的基于接触的开关进行的点击事件对应的可能信号的示例的信号图。
图5A示出了根据某些实施方式的具有默认断开配置的光学开关传感器的操作的示例。
图5B示出了根据某些实施方式的具有默认闭合配置的光学开关传感器的操作的示例。
图6是根据某些实施方式的用于输入装置的混合开关的示例。
图7是根据某些实施方式的用于实现混合开关的各方面的电路图的示例。
图8A是示出根据某些实施方式的混合开关实现方式如何能够用于提高输入装置中的电力效率的流程图。
图8B是示出根据某些实施方式的混合开关实现方式如何能够用于提高输入装置中的电力效率的另一流程图。
图9A是示出输入装置如何执行某些状态检查和装置报告的各方面的简化时序图。
图9B是示出输入装置如何响应于输入而执行某些状态检查和装置报告的各方面的简化时序图。
图9C是示出根据某些实施方式的具有混合开关的输入装置如何响应于输入而执行某些状态检查和装置报告的各方面的简化时序图。
图9D是示出根据某些实施方式的用于使用输入装置中的混合开关高效地报告事件数据的方法的各方面的简化流程图。
图10A是示出根据某些实施方式的使用混合开关在输入装置上生成抢先式输入的各方面的简化时序图。
图10B是示出根据某些实施方式的用于使用混合开关在输入装置上生成抢先式输入的方法的各方面的简化流程图。
图11A至图11B示出了根据某些实施方式的利用基于光学的混合开关的键盘按键实现方式的截面。
图12A至图12B示出了根据某些实施方式的利用基于电感的混合开关的键盘按键实现方式的截面。
在所有附图中,应当注意的是,相同的附图标记通常用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
根据某些实施方式,本公开内容的各方面通常涉及电子装置,并且更特别地涉及利用混合开关实现方式来改进性能特性的计算机外围装置。
在以下描述中,描述了利用混合开关技术的装置的各种示例。出于说明的目的,阐述了特定的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将明显的是,可以在不公开每个细节的情况下实践或实现某些实施方式。此外,为了防止本文所述的新颖特征的任何混淆,可以省略或简化公知的特征。
以下高度概述旨在提供对在附图中描绘的以及在下面提供的对应描述中呈现的新颖创新中的一些的基本理解。本发明的各方面涉及各种改进的计算机外围装置和更一般地涉及包含混合开关的电子装置(也被称为输入装置),如以下实施方式中所描述的。
如上所述,输入装置通常用于将结合输入装置进行的人为模拟输入(例如,触摸、点击、运动、触摸手势、按钮按下、滚轮旋转等)转换为用于计算机处理的数字信号。按钮(例如,用于计算机鼠标、遥控器、游戏控制器等)或按键(例如,在键盘上使用)是常见的可下压元件,其可以由用户下压来实例化一种类型的控制信号(例如、字母数字字符、左/右鼠标按钮、触发器等)。对于按钮,在许多现代计算机鼠标中,按钮“点击”检测通常基于一种类型的基于接触的开关,例如电流或电开关,其中两个元件之间的物理接触使输入装置生成控制信号(例如,按钮点击)。这些类型的开关已被使用了几十年,并且通过不断的创新,在寿命、可靠性和价格上都得到了改进。然而,基于接触的开关(参见例如图4A)仍易受到不可避免的磨损的影响,因为接触部机械地或化学地被磨损,从而引起差质量、噪声信号(参见例如图4B至图4C)。一些现代输入装置已经包含非接触式开关(例如,光学开关——参见例如图5A至图5B)。尽管与基于接触的开关相比这些类型的开关提供更好的可靠性和寿命,但即使在未操作(下压)时,它们也可能消耗显著更多的电流(例如,5mA至6mA)。虽然非接触式开关的操作效率上有提高,但非接触式开关——特别是光学开关——通常比基本的基于接触的开关消耗显著更多的电力,该基本的基于接触的开关消耗相对可忽略的电流,并且特别是在未激活(例如,不进行接触)时。
某些实施方式涉及两个(或更多个)开关(参见例如图6)的混合适配以实现改进的性能、电力效率、可靠性、寿命以及在单个开关实现方式中不实用的附加功能。在一些方面,当输入装置处于低电力模式下时使用基于接触的开关。基于接触的开关可以用于“唤醒”输入装置(例如,将模式从低电力“睡眠”或“非活动”模式改变为高电力“活动”模式),其中电池消耗可忽略。当基于接触的开关的接触部不可避免地开始磨损时,它仍会生成信号,但具有有害的影响(参见例如图4C)。然而,由于信号仅用于唤醒输入装置,因此可以可靠地使用噪声信号。可以在高电力模式下使用非接触式开关(例如,光学开关),因此输入装置在处于低电力模式下时受益于基于接触的开关的低电力特性,并且在处于活动模式下时仅使用非接触式开关(例如,光学开关)以及其较高的电力要求。两个开关的混合组合呈现出许多附加的优点和智能功能。例如,除了显著的电力节省(另外参见图8)之外,输入装置报告时延上的其他改进(参见例如图9A至图9D)、抢先式触发(“抢先式点击”——参见例如图10A至图10B),并且预先故障检测是可能的。虽然本文中呈现的许多实施方式涉及按钮(例如,左或右鼠标按钮)计算机鼠标,但是本文中提供的新颖构思可以应用于任何输入装置。例如,在图11A至图12B中呈现混合开关键盘实现方式。
应当理解,提出该高度概述是为了向读者提供对本公开内容的一些新颖方面的基本理解以及随后细节的路线图。该高度概述决不限制在整个详细描述中描述的各种实施方式的范围,并且上面引用的附图中的每个附图在下面更详细地并且在其合适范围内被进一步描述。
图1示出了计算机系统100的示例,该计算机系统100可以包括各种主计算装置和计算机外围装置中的任何一个,计算机外围装置包括可以被配置成执行本文中描述的各种发明构思的各方面的计算机外围装置(例如,计算机鼠标、键盘等)。计算机系统100示出了用户105操作主计算装置(示出为台式计算机)110和与主计算装置通信地耦接并集成的多个计算机外围装置,包括显示装置120、计算机鼠标130、键盘140,并且计算机系统100可以包括任何其他合适的输入装置。每个计算机外围装置120至140可以通信地耦接至主计算装置110。
尽管主计算装置被示出为台式计算机,但是可以使用其他类型的主计算装置,包括游戏系统、膝上型计算机、机顶盒、娱乐系统、平板或“平板手机”计算机、独立头戴式显示器(“HMD”)或任何其他合适的主计算装置(例如,智能电话、智能可穿戴装置等)。在一些情况下,可以使用多个主计算装置,并且计算机外围装置中的一个或更多个可以通信地耦接至主计算装置中的一个或两个(例如,计算机鼠标可以耦接至多个主计算装置)。主计算装置在本文中也可以被称为“主计算机”、“主装置”、“计算装置”、“计算机”等,并且可以包括机器可读介质(未示出),该机器可读介质被配置成存储计算机代码例如驱动器软件、固件等,其中,计算机代码可以由(一个或更多个)主计算装置的一个或更多个处理器执行以例如经由一个或更多个计算机外围装置来控制主计算装置的各方面。
典型的计算机外围装置可以包括任何合适的输入装置、输出装置或输入/输出装置,包括示出的装置(例如,计算机鼠标)和未示出的装置(例如,遥控器、可穿戴装置(例如,手套、手表、头戴式显示器)、AR/VR控制器、CAD控制器、操纵杆、模拟移位器、触控笔装置或可以例如用于将模拟输入转换为用于计算机处理的数字信号的其他合适的装置)。通过示例的方式,计算机外围装置(例如,计算机鼠标130)可以被配置成提供用于以下的控制信号:移动跟踪(例如,平面表面上的x-y移动、三维“空中”移动等)、触摸和/或手势检测、提升检测、取向检测(例如,在3自由度(DOF)系统、6DOF系统等中)、电力管理能力、输入检测(例如,按钮、滚轮等)、输出功能(例如,LED控制、触觉反馈等)或者本领域普通技术人员将理解的可以由计算机外围装置提供的大量其他特征中的任何特征。计算机鼠标130的按钮和键盘140的按键(或任何输入装置上的其他可下压元件)可以包含混合开关架构,如本文中所呈现的。
输入装置可以是计算机外围装置,并且在本文中也可以被称为“外围输入装置”、“外围装置”等。本文中描述的大多数实施方式通常涉及计算机外围装置130至140,然而,应当理解,计算机外围装置可以是任何合适的输入/输出(I/O)装置(例如,用户接口装置、控制装置、输入单元等),其可以适于利用本文中描述和设想的新颖实施方式。
用于操作计算机外围装置的系统
图2示出了根据某些实施方式的用于操作计算机外围装置(例如,计算机鼠标130、键盘140等)的系统200。系统200可以被配置成操作本文中具体示出或未示出但在本公开内容的广泛范围内的任何计算机外围装置。系统200可以包括(一个或更多个)处理器210、存储器220、电力管理系统230、通信模块240、输入检测模块250和输出控制模块260。系统块220至260中的每一个可以与处理器210电通信(例如,经由总线系统)。系统200还可以包括附加功能块,没有示出或讨论附加功能块以防止混淆本文中描述的新颖特征。系统块220至260(也被称为“模块”)可以被实现为单独的模块,或者替选地,可以在单个模块中实现多于一个的系统块。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,在本文中描述的上下文中,系统200可以被包含在本文中描述或提及的任何输入装置中,并且还可以被配置有如下文至少关于图6至图12B所描述的本文中呈现的任何混合开关实现方式。
在某些实施方式中,处理器210可以包括一个或更多个微处理器,并且可以被配置成控制系统200的操作。替选地或附加地,处理器210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)和/或软件的一个或更多个微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)等,如本领域普通技术人员将理解的。处理器210可以控制计算机外围装置150(例如,系统块220至260)的操作的一些或所有方面。替选地或附加地,系统块220至260中的一些可以包括可以结合处理器210工作的附加的专用处理器。例如,MCU、μC、DSP等可以被配置在系统200的其他系统块中。通信块240可以包括本地处理器,例如,用于控制与主计算机110进行的通信的各方面(例如,经由蓝牙、蓝牙LE、RF、IR、硬线、ZigBee、Z-Wave、罗技优联(Logitech Unifying)或其他通信协议)。处理器210可以对于外围装置而言为本地的(例如,容纳在其中),可以在外围装置的外部(例如,由例如对应的主计算装置进行的板外处理),或者是其组合。处理器210可以结合系统200中的任何其他系统块来执行由本公开内容描述和/或涵盖的各种功能和方法(例如,方法600)中的任何一个。在一些实现方式中,图3的处理器302可以结合处理器210进行工作以执行贯穿本公开内容描述的各种方法中的一些或全部。在一些实施方式中,多个处理器可以使得系统200中的性能特性(例如,速度和带宽)提高,但是不需要多个处理器,多个处理器也不一定与在本文中描述的实施方式的新颖性密切相关。本领域普通技术人员将理解可能的许多变化、修改和替选实施方式。
存储器块(“存储器”)220可以存储要由处理器(例如,在处理器210中)执行的一个或更多个软件程序。应当理解,“软件”可以指代下述指令序列,所述指令序列在通过处理单元(例如,处理器、处理装置等)执行时使系统200执行软件程序的某些操作。所述指令可以被存储为在只读存储器(ROM)中驻留的固件和/或在介质存储装置中存储的应用,该应用可以被读入存储器中以供处理装置(处理器210)执行。软件可以实现为单个程序或不同程序的集合,并且可以被存储在非易失性存储装置中,并在程序执行期间被全部或部分地复制到易失性工作存储器。在一些实施方式中,存储器220可以存储与外围装置上的输入对应的数据,例如外围装置、传感器(例如,光学传感器、加速度计等)的检测到的移动、一个或更多个输入元件(例如,按钮、滑块、触敏区域等)的激活等。存储的数据可以被聚合并经由报告发送至主计算装置。
在某些实施方式中,存储器220可以存储贯穿本公开内容描述的各种数据。例如,存储器220可以存储和/或包括被配置成执行本文中呈现的各种混合开关控制模式的指令,例如分别图8A、图8B、图9D和图10B的方法800、890、950和1050。存储器220可以用于存储任何合适的数据以执行本文中描述并且如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的任何功能。存储器阵列220可以被称为存储系统或存储子系统,并且可以存储要由处理器执行的一个或更多个软件程序(例如,在处理器210中)。应当理解,“软件”可以指代下述指令序列,所述指令序列在通过处理单元(例如,处理器、处理装置等)执行时使系统200执行软件程序的某些操作。可以将指令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入存储器以由处理装置处理的应用。软件可以实现为单个程序或不同程序的集合,并且可以被存储在非易失性存储装置中,并在程序执行期间被全部或部分地复制到易失性工作存储器。处理装置可以从存储子系统检索要执行的程序指令,以执行如本文中所描述的各种操作(例如,软件控制的开关等)。
电力管理系统230可以被配置成管理电力分配、再充电、电力效率、触觉马达电力控制等。在一些实施方式中,电力管理系统230可以包括电池(未示出)、用于电池的基于通用串行总线(USB)的再充电系统(未示出)和电力管理装置(例如,电压调节器——未示出)以及系统200内的用于向每个子系统(例如,通信块240等)提供电力的电力网。在某些实施方式中,可以将由电力管理系统230提供的功能合并到处理器210中。替选地,一些实施方式可以不包括专用电力管理块。例如,电力管理块240的功能方面可以由另一个块(例如,处理器210)包含,或者与其组合。电源可以是可更换电池、可再充电能量存储装置(例如,超级电容器、锂聚合物电池、NiMH、NiCd)或有线电源。再充电系统可以是附加线缆(专用于再充电目的),或者其可以使用USB连接为电池再充电。
根据某些实施方式,通信系统240可以被配置成实现与对应的主计算装置(例如,110)或其他装置和/或外围装置的无线通信。通信系统240可以被配置成提供射频(RF)、罗技专有通信协议(例如,优联(Unifying)、游戏光速(Gaming Lightspeed)或其他)、红外(IR)、Z-Wave或用于与其他计算装置和/或外围装置进行通信的其他适合的通信技术。系统200可以可选地包括到对应的主计算装置的硬连线连接。例如,输入装置130可以被配置成接收USB、 或其他通用类型的线缆,以实现与对应主计算装置或其他外部装置的双向电子通信。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与其他实体建立硬连线通信。在一些方面,通信端口(例如,USB)、电力端口等可以被视为本文中描述的其他块(例如,输入检测模块250、输出控制模块260等)的一部分。在一些方面,通信系统240可以向主计算装置发送由处理器210生成的报告(例如,HID数据、流或聚合数据等)。在一些情况下,报告可以仅由处理器生成、结合处理器或系统200中的其他实体生成。通信系统240可以包含一个或更多个天线、振荡器等,并且可以以任何合适的频带(例如,2.4GHz)等进行操作。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
输入检测模块250可以控制对与输入装置上的输入元件(也被称为“元件”)的用户交互的检测。例如,如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,输入检测模块250可以检测来自以下的用户输入:运动传感器、按键或按钮(例如,可下压元件)、滚轴轮、滚轮、轨迹球、触摸板(例如,一维和/或二维触敏触摸板)、点击轮、拨号盘、键盘、麦克风、GUI、触敏GUI、接近传感器(例如,IR、热、霍尔效应、电感感测等)、诸如手势检测的基于图像传感器的检测(例如,经由网络摄像机)、诸如语音输入的基于音频的检测(例如,经由麦克风)等。替选地,输入检测模块250的功能可以由处理器210包含,或者与其组合。
在一些实施方式中,输入检测模块250可以检测输入装置130上的一个或更多个触敏表面上的触摸或触摸手势。输入检测块250可以包括一个或更多个触敏表面或触摸传感器。触摸传感器通常包括适合于检测诸如直接接触、电磁或静电场、或者电磁辐射束的信号的感测元件。触摸传感器通常可以检测接收到的信号的变化、信号的存在或信号的不存在。触摸传感器可以包括用于发射检测到的信号的源,或者信号可以由辅助源生成。触摸传感器可以被配置成检测距参考区域或点一定距离处(例如,<5mm)、与参考区域或点接触或其组合的对象的存在。计算机外围装置150的某些实施方式可以利用或可以不利用触摸检测或触摸感测能力。
输入检测块250可以包括触摸和/或接近度感测能力。触摸/接近度传感器的类型的一些示例可以包括但不限于电阻传感器(例如,基于标准气隙4线、基于取决于压力(FSR)、插值FSR、应变计等具有不同电特性的碳载塑料)、电容传感器(例如,表面电容、自电容、互电容等)、光学传感器(例如,光学屏障型(默认断开或闭合)、红外光学屏障矩阵、与可以测量光路的飞行时间的光电检测器耦接的基于激光的二极管等)、声传感器(例如,与麦克风耦接以检测与触摸点相关的波传播模式的修改的压电蜂鸣器等)、电感传感器、磁传感器(例如,霍尔效应等)等。
输入检测模块250可以包括移动跟踪子块,其可以被配置成检测计算机外围装置150的相对位移(移动跟踪)。例如,输入检测模块250诸如IR LED和光电二极管成像阵列的光学传感器,其用于检测计算机外围装置150相对于下面的表面的移动。计算机外围装置150可以可选地包括利用相干(激光)光的移动跟踪硬件。移动跟踪可以提供位置数据(例如,来自最后的采样的ΔX和ΔY数据)或提升检测数据。例如,光学传感器可以检测用户何时将计算机外围装置130抬离下面的表面(也被称为“工作表面”)并且可以将该数据发送至处理器210以进行进一步处理。在一些实施方式中,如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,处理器210、移动跟踪块(其可以包括附加的专用处理器)或其组合。
在某些实施方式中,加速度计可以用于移动检测。加速度计可以是被配置成测量加速力(例如,静态力和动态力)的机电装置(例如,微机电系统(MEMS)装置)。一个或更多个加速度计可以用于检测三维(3D)定位。例如,3D跟踪可以利用三轴加速度计或两个两轴加速度计(例如,在“3D空中鼠标”、HMD或其他装置中)。加速度计还可以确定输入装置150是否已经被抬离下面的表面并且可以提供可以包括计算机外围装置150的速度、物理取向和加速度的移动数据。在一些实施方式中,陀螺仪可以替代加速度计使用或与加速度计结合使用,以确定移动或输入装置取向。
在一些实施方式中,输出控制模块260可以控制对应计算机外围装置的各种输出。例如,输出控制模块260可以控制若干视觉输出元件(例如,LED、LCD屏幕)、显示器、音频输出(例如,扬声器)、触觉输出系统等。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
如本领域普通技术人员将理解的,尽管可能没有明确地讨论某些系统,但是它们应该被视为系统200的一部分。例如,系统200可以包括总线系统,以向系统200中的不同系统传输电力和/或数据以及从系统200中的不同系统传输电力和/或数据。应当理解,系统200是说明性的,并且变型和修改是可能的。系统200可以具有在本文中未具体描述的其他能力。此外,虽然参考特定块描述了系统200,但是应当理解的是,这些块是为了便于描述而定义的,并不意味着暗示部件部分的特定物理布置。此外,这些块无需对应于物理上不同的部件。块可以被配置成例如通过对处理器进行编程或者提供适当的控制电路系统来执行各种操作,并且根据如何获得初始配置,各种块可能是或可能不是可重新配置的。
可以在包括使用电路和软件的任何组合实现的电子装置(例如,计算机外围装置)的各种设备中实现本发明的实施方式。此外,系统200的各方面和/或部分可以根据设计的要求与其他子系统组合或由其他子系统操作。例如,输入检测模块250和/或存储器220可以在处理器210内操作,而不是用作单独的实体。此外,本文中描述的发明构思也可以应用于任何电子装置。此外,系统200可以应用于在本文中的实施方式中描述的任何计算机外围装置,无论是明确地、参考地还是默认地描述的外围装置(例如,本领域普通技术人员已知可以应用于特定计算机外围装置)。前述实施方式并非旨在进行限制,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将领会无数的应用和可能性。
用于操作主计算装置的系统
图3是根据某些实施方式的主计算装置300的简化框图。主计算装置300可以实现将使用电子存储或处理的上述一些或全部功能、行为和/或能力,以及未明确描述的其他功能、行为或能力。主计算装置300可以包括处理子系统(处理器)302、存储子系统306、用户接口314、用户接口316和通信接口312。计算装置300还可以包括能够操作成提供各种增强的能力的其他部件(未明确示出),例如,电池、电力控制器和其他部件。在各种实施方式中,主计算装置300可以在任何合适的计算装置中实现,例如在台式或膝上型计算机(例如台式机110)、移动装置(例如,平板计算机、智能电话、移动电话)、可穿戴装置、媒体装置等中实现,或在某些实现方式中在外围装置(例如,键盘等)中实现。
处理器302可以包括被设计成执行贯穿本公开内容描述的功能或方法、功能等的组合的(一个或更多个)MCU、微处理器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器或电子单元。
可以使用本地存储和/或可移除存储介质例如使用盘、闪速存储器(例如,安全数字卡、通用串行总线闪存驱动器)或任何其他非暂态存储介质或介质的组合来实现存储子系统306,并且存储子系统306可以包括易失性和/或非易失性存储介质。本地存储装置可以包括存储器子系统308,该存储器子系统308包括诸如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(例如,DDR)或备用电池RAM的随机存取存储器(RAM)318或只读存储器(ROM)320,或者本地存储装置可以包括文件存储子系统310,该文件存储子系统310可以包括一个或更多个代码模块。在一些实施方式中,存储子系统306可以存储要由处理子系统302执行的一个或更多个应用和/或操作系统程序,包括用于实现上述一些或所有操作的将使用计算机执行的程序。例如,存储子系统306可以存储用于实现本文中描述的一个或更多个方法步骤的一个或更多个代码模块。
固件和/或软件实现方式可以利用模块(例如,过程、功能等)来实现。有形地实施指令的机器可读介质可以在实现本文描述的方法时使用。代码模块(例如,存储在存储器中的指令)可以在处理器内或在处理器外部实现。如本文所使用的,术语“存储器”是指长期、短期、易失性、非易失性或其他存储介质的类型,并且不限于任何特定类型的存储器、任何数量的存储器或存储存储器的介质的任何特定类型。
此外,术语“存储介质”或“存储装置”可以表示用于存储数据的一个或更多个存储器,包括只读存储器(ROM)、RAM、磁RAM、磁芯存储器、磁盘存储介质、光学存储介质、闪速存储器装置和/或用于存储信息的其他机器可读介质。术语“机器可读介质”包括但不限于便携式或固定存储装置、光学存储装置、无线信道以及/或者能够存储指令和/或数据的各种其他存储介质。
此外,可以通过硬件、软件、脚本语言、固件、中间件、微代码、硬件描述语言和/或其任何组合来实现实施方式。当以软件、固件、中间件、脚本语言和/或微代码实现时,用于执行任务的程序代码或代码段可以被存储在诸如存储介质的机器可读介质中。代码段(例如,代码模块)或机器可执行指令可以表示过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、脚本、类或者指令、数据结构和/或程序语句的组合。通过传递和/或接收信息、数据、引数、参数和/或存储器内容,代码段可以耦合至另一代码段或硬件电路。信息、引数、参数、数据等可以通过适当的手段——包括存储器共享、消息传递、令牌传递、网络传输等——被传递、转发或发送。对软件、固件、存储介质等的这些描述适用于系统200和系统300以及本公开内容的广泛范围内的任何其他实现方式。在一些实施方式中,本发明的各方面(例如,表面分类)可以由存储在存储子系统306中、存储在计算机外围装置的存储器220中或两者中的软件来执行。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
贯穿本公开内容描述的技术、块、步骤和手段的实现方式可以以各种方式来完成。例如,这些技术、块、步骤和手段可以以硬件、软件或其组合来实现。对于硬件实现方式,可以在一个或更多个ASIC、DSP、DSPD、PLD、FPGA、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计成执行上述功能的其他电子单元和/或其组合中实现处理单元。
每个代码模块可以包括实施在计算机可读介质上的指令(代码)集,该指令(代码)集引导主计算装置110的处理器执行对应的动作。指令可以被配置成按相继顺序、并行地(例如在不同的处理线程下)或按其组合来运行。在将代码模块加载到通用计算机系统上之后,通用计算机被转换成专用计算机系统。
结合本文中描述的各种特征(例如,在一个或更多个代码模块中)的计算机程序可以被编码并且存储在各种计算机可读存储介质上。可以将编码有程序代码的计算机可读介质与兼容的电子装置封装在一起,或者可以将程序代码与电子装置分开提供(例如,经由因特网下载或作为单独封装的计算机可读存储介质)。存储子系统306还可以存储对于使用通信接口312建立网络连接有用的信息。
计算机系统300可以包括用户接口输入装置314元件(例如,触摸板、触摸屏、滚轮、点击轮、拨号盘、按钮、开关、键盘、麦克风等),以及用户接口输出装置316(例如,视频屏幕、指示器灯、扬声器、耳机插孔、虚拟或增强现实显示器等),以及支持的电子装置(例如,数模或模数转换器、信号处理器等)。用户可以操作用户接口314的输入装置以调用计算装置300的功能,并且可以经由用户接口316的输出装置查看和/或听到来自计算装置300的输出。
处理子系统302可以被实现为一个或更多个处理器(例如,集成电路、一个或更多个单核或多核微处理器、微控制器、中央处理单元、图形处理单元等)。在操作中,处理子系统302可以控制计算装置300的操作。在一些实施方式中,处理子系统302可以响应于程序代码来执行各种程序,并且可以保持多个同时执行的程序或处理。在给定时间处,要执行的程序代码中的一些或所有可以驻留在处理子系统302和/或存储介质(例如存储子系统304)中。通过编程,处理子系统302可以为计算装置300提供各种功能。处理子系统302还可以执行用于控制计算装置300的其他功能的其他程序,包括可以存储在存储子系统304中的程序。
通信接口(也被称为网络接口)312可以为计算装置300提供语音和/或数据通信能力。在一些实施方式中,通信接口312可以包括用于访问无线数据网络(例如,Wi-Fi网络、3G、4G/LTE等)的射频(RF)收发器部件、移动通信技术、用于短程无线通信(例如,使用蓝牙通信标准、NFC等)的部件、其他部件或技术的组合。在一些实施方式中,除了无线接口之外或代替无线接口,通信接口312还可以提供有线连接(例如,通用串行总线(USB)、以太网、通用异步接收器/发送器等)。可以使用硬件(例如,驱动器电路、天线、调制器/解调器、编码器/解码器以及其他模拟和/或数字信号处理电路)与软件部件的组合来实现通信接口312。在一些实施方式中,通信接口312可以同时支持多个通信信道。
如本领域普通技术人员受益于本公开内容所理解的,用户接口输入装置314可以包括任何合适的计算机外围装置(例如,计算机鼠标、键盘、游戏控制器、遥控器、触控笔装置等)。用户接口输出装置316可以包括显示装置(例如,监测器、电视、投影装置等)、音频装置(例如,扬声器、麦克风)、触觉装置等。注意,用户接口输入和输出装置被示出是作为集成系统的系统300的一部分。在一些情况下,例如在膝上型计算机中,这可以是键盘和输入元件以及显示和输出元件集成在同一主计算装置上的情况。在一些情况下,输入和输出装置可以与系统300分离,如图1所示。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
将理解的是,计算装置300是说明性的,并且变化和修改是可能的。主计算装置可以具有未具体描述的各种功能(例如,经由蜂窝电话网络进行的语音通信),并且可以包括适合于这样的功能的部件。尽管参考特定块描述了计算装置300,但是应当理解,这些块是为了便于描述而限定的,并且不旨在暗示部件部分的特定物理布置。例如,处理子系统302、存储子系统306、用户接口314、用户接口316和通信接口312可以在一个装置中或分布在多个装置中。此外,这些块无需对应于物理上不同的部件。可以例如通过对处理器进行编程或提供适当的控制电路来将块配置成执行各种操作,并且取决于如何获得初始配置,各种块可以是可重新配置的或者可以不是可重新配置的。可以在各种装置中实现本发明的实施方式,各种装置包括使用电路和软件的组合实现的电子装置。可以使用系统300来实现本文中描述的主计算装置或甚至外围装置。
基于接触的开关
在本计算机外围装置(例如,计算机鼠标和键盘装置)中,点击检测(例如,检测诸如左/右按钮或按键的可下压元件何时被下压)主要根据基于接触的开关(例如,电流/电开关),其中,两个元件之间的物理接触使输入装置生成控制信号。基于接触的开关通常利用电流隔离,这涉及隔离电气系统的功能部分以防止电流流动,使得没有直接的传导路径是可能的。换言之,当物理开关闭合时,电流流动并且通常生成信号,例如按钮按下信号或其他合适的人机接口装置(HID)信号,如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的。当开关断开时,没有电流流动,并且通常不生成HID信号。基于接触的开关已被使用了几十年,并且在这些年来已经针对更好的寿命、可靠性和价格稳定地改进。基于接触的开关还具有出色的电力效率。当开关断开时(例如,当按钮处于静止并且未被下压或激活时),实际上不存在电流流动并且几乎为零电力损耗(例如,忽视可忽略的微安范围泄漏电流等)。虽然开关闭合(通常在毫秒范围持续时间),但操作电流和对应的电力损耗仍然相对很低(例如,100至400μA等)。尽管具有出色的电力损耗特性,但如同任何类型的开关,基于接触的开关经受反复的机械冲击,并且在一段时间后,接触部机械地或化学地磨损,从而导致可能不可靠或无法使用的噪声数据,这可能会致使对应的输入装置至少部分不可操作且不适合其预期用途。根据某些实施方式,混合开关方法(参见例如图6)可以呈现出优异的可下压元件结构,该可下压元件结构将基于接触的开关的各方面与利用基于接触的开关的出色的电力损耗特性的第二开关(例如,非接触式开关)结合在一起,同时减轻其寿命的弱点,如下面关于图6进一步描述的那样。
图4A示出了用于输入装置的基于接触的开关400的简化示例的截面。基于接触的开关400可以包括壳体410、致动器420、偏置机构430、端子部440和接触件450。壳体410被配置成容纳和保护开关400的内部机构,以提供电绝缘和机械完整性。壳体410可以是输入装置(例如,计算机鼠标、键盘等)的独立子组件,尽管一些实施方式可以在共享壳体中采用多个开关,诸如在混合开关600中使用的类型,如下面关于图6进一步描述的那样。
致动器420可以被配置成将移动和外部施加的力传递到开关400的内部机构。例如,用户可以直接或间接地按下致动器420(例如,经由耦接至致动器420的按钮、键帽等)以使致动器420根据线性平移路径移动并且将力施加到偏置机构430上。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,在一些方面,可下压元件可以是与致动器420组合的按键或按钮。致动器420可以包括多个元件,多个元件包括更好地将力传递至内部部件的内部元件和用户接口元件(例如,鼠标按钮、键帽等)。参照图4A,致动器420的底部是圆顶形的,在该底部处致动器420接触偏置机构430。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,可以使用任何合适的形状或数目的元件。
偏置机构430可以是导电弹簧,其被配置成当致动器被下压时执行咬合动作。偏置机构通常包括或包含用于导电的导电材料(例如,铜、金、铝、银、铁、锌或其合金等)。致动器420通常将用户引起的力(例如,来自按钮或按键按下)在第一端施加到偏置机构上,这可以使得偏置机构430移动偏置机构430的第二端上的接触件450,以从如图4A所示的第一位置——在接触件450接触端子A的情况下的断开电路状态——移动到第二位置,即在接触件450接触端子B的情况下的闭合电路状态。在一些情况下,第一位置可以对应于可下压元件(例如,致动器420和对应元件)未被按下到特定位置或在使得接触件450不与端子B电接触的位置范围内,并且第二位置可以对应于可下压元件被充分按下以使得接触件450与端子B电接触。偏置机构430还可以向致动器420提供恢复力,使其从第二位置返回到第一位置。端子部440可以将开关400连接至外部电路。例如,当接触件450接触端子A时,对应端子(例如,图4A的右侧端子)可以将端子A耦接至外部电路、总线等(例如,信号接地),并且当接触件450接触端子B时,对应端子(例如,图4A的中间端子)可以将端子B耦接至另一外部电路、总线等(例如,信号输出)。如下面进一步描述的,当应用于混合开关电路时,移动致动器420以使接触件450与端子B电接触可以使开关400生成信号,如图4B或图4C所示(例如,当接触件450以及端子A和端子B被磨损并且没有形成良好的电耦接时)。图4A提供了基于接触的开关的一个简化实施方式,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解本公开内容的许多修改、变型和替选实施方式。
图4B是示出了与由正常工作的基于接触的开关进行的点击事件对应的典型信号481的示例的信号图480。当接触件450与端子B电接触时,信号481从低电压(例如,电接地)482切换至较高电压(例如,干线电压)489。当进行接触时,处于良好状态(例如,没有显著的磨损)的典型的基于接触的开关逐次地短暂跳动,这通常持续约2至5μs微/毫秒,并且在信号中表现为信号波动488。这出现在正常操作期间,并且通常不影响对单击、双击、点击并保持或其他常见类型的按钮输入进行解译的能力,然而,用于解释和考虑跳动的消除跳动算法可能增加对检测的一些时延(例如,1ms或更多)。跳动在阈值486(例如,通常为2V、3.3V等)处衰减之后出现干净的、完全转换的信号489。具有“良好”接触的情况下,跳动可以持续大约0.7ms并且通常小于1ms至2ms。来自用户的典型点击可以短至30ms,因此当试图确定预期输入(例如,单击、双击等)时,1ms的跳动通常是无关紧要的。
图4C示出了与由不正常工作的基于接触的开关进行的点击事件对应的可能信号的示例。如在图4C中可见,响应于可下压元件被按下并且使接触件450与端子B接触,信号491是有噪声的并且没有示出低电压与高电压之间的干净转换。信号491从低电压492转换到相对长时间段的信号噪声498,直到在阈值496处识别出稳定的高电压信号499。噪声是否包括波动、是否发生双击等以及是否可能导致不可靠的输出是不清楚的。有害噪声出现大约300ms。由于典型的用户点击可能花费大约30ms,因此可以清楚地看到解释用户输入(例如,点击、双击、点击并保持等)如何会被错误解释,并且在一些情况下,实际上噪声可能根本与用户输入无关。如上所述,图4C指示一些基于接触的开关在接触件和/或对应端子上具有显著的磨损,这可以限制输入装置的操作寿命。
非接触式开关
考虑到通常与基于接触的开关相关联的寿命和可靠性问题,一些当代制造商已经改变为非接触式开关。非接触式开关通常在操作期间不具有机械接口元件(没有接触件)并且由于不存在经受磨损的关键部件,因此可以具有基本上更长的操作寿命。因此,非接触式开关可以提供非常干净的信号,以使得输入装置能够具有较长的操作寿命。非接触式开关的一些非限制性示例包括光学开关(在本文的实施方式中描述)、磁性开关、电感式开关、电容式开关、压电式开关等。另外,因为非接触式开关不涉及元件之间的物理接触,所以不需要额外的时延来应用消除跳动算法等。尽管有这些优点,但是由于非接触式开关必须被定期地主动“检查”以确认开关是断开还是闭合的,因此与基于接触的开关相比,非接触式开关(例如,光学开关)可以消耗明显更多的电流。
图5A示出了根据某些实施方式的具有默认断开配置的光学开关传感器500的操作的示例。光学开关传感器(“光学开关”)500可以包括发射器520、接收器530和屏障510,该屏障510通常直接或间接地耦接至致动器(例如,类似于致动器420)以对应于可下压元件的移动而上下移动。屏障510也可以称为“挡板”。通常,屏障510可以从不阻挡发射器520与接收器530之间的视线的第一位置移动至阻挡视线的第二位置。屏障510可以通过使得用户能够通过调节阻挡的量来调整屏障510的位置而提供类似模拟的操作,阻挡的量的范围可以从完全阻挡到一些阻挡到没有阻挡。在操作中,发射器520通常包括以LED电流(例如,5mA至6mA)和固定频率(例如,1ms)脉动(例如,20μs至50μs)的发光二极管(LED),这在当代高端游戏外围装置(例如,计算机鼠标和键盘)中是典型的。光525从发射器520朝向接收器530投射,接收器530可以是光电晶体管或其他光敏元件。由接收器530生成的电流的量可以对应于从发射器520接收的光525的量。如下面关于图10A至图10B进一步讨论的,与通常具有包括“接通”(闭合电路)或“关断”(断开电路)操作的二进制输出的基于接触的开关不同,非接触式开关可以允许没有从发射器520发射的光、从发射器520发射的一些光或从发射器520发射的所有光到达接收器530,因此允许任何数目的中间设置并且可以允许用户将“接通”状态设置为任何合适的致动阈值(例如,来自接收器530的对应输出),这可以对应于需要按下按钮或按键多远以例示点击。返回参照图5A,光学开关500处于正常断开配置,其中当控制屏障510的致动器未被按下时,开关使得从发射器520发射的光525能够无阻碍地到达接收器530,并且当致动器被按下时,开关阻挡来自发射器520的光525。
图5B示出了具有正常闭合配置的开关550,其中当控制屏障560的致动器未被按下时,开关阻挡从发射器570发射的光575到达接收器580,而当致动器被下压时,开关使得来自发射器570的光575能够到达接收器580。在任一种配置中,尽管具有以下优点:具有干净的信号(例如,没有跳动或与消除跳动对应的时延)、设置致动阈值的能力以及与基于接触的开关相比的显著提高的寿命,但是非接触式开关始终利用电力,即使当未按下可下压元件时以在可接受的快速时间内(例如,在1ms内)检测按钮的状态,并且因此比基于接触的开关利用显著更多的电力。
混合开关
本发明的各方面使用混合开关设计(例如,混合开关600),该混合开关设计利用基于接触的开关和非接触式开关来创建改进的开关设计,该改进的开关设计获得两种类型的开关的益处并且减轻它们的缺点。在一些实施方式中,如上所述,可以在输入装置处于低电力模式下时使用基于接触的开关,以利用其低电力消耗特性。然后基于接触的开关可以以非常低的电力消耗唤醒鼠标(响应于点击)。在一些方面中,信号481的前沿484(或其另一部分)可以用于触发唤醒功能并且使输入装置从低电力操作模式切换至活动且较高电力操作模式。即使当基于接触的开关开始出故障并且产生有噪声且可能不可解译的信号作为用户输入(例如,点击、双击、点击且保持等)时,如信号491中所示,上升沿494也可以简单地用作二进制触发器以使输入装置从低电力(睡眠)模式切换至活动(唤醒)模式。因此,由于按钮按下事件,在信号上可能存在任何量的噪声,并且由于尽管很差地呈现,但是仍然可以可靠地生成简单的上升沿,因此仍然可以可靠地使用有故障的基于接触的开关来触发状态改变。
非接触式开关还可以用于相同的混合开关架构中,并且可以被配置成在高电力模式下被激活,这可以利用其优异的反应性和可靠性特性,并且通过使非接触式开关在低电力睡眠模式期间保持关断并且仅在活动模式期间接通来很大程度避免其更高的电力消耗的缺点。因此,混合开关在睡眠模式期间使用具有非常低的电力要求的基于接触的开关,并且利用其接触信号(例如,前上升沿)来激活非接触式开关并且使输入装置进入活动模式。在一些实施方式中,来自基于接触的开关的信号不用于解释用户输入(例如,点击、双击等),而仅用于改变输入装置的操作状态(例如,睡眠模式、活动模式)。在一些实施方式中,基于接触的开关可以用于解释用户输入,并且非接触式开关可以用于确认用户输入(例如,非接触式开关可以确认根据基于接触的开关数据表现为点击的内容基于非接触式开关数据也表现为点击)。这种“中断”方法可以提供进一步改进的电力消耗,因为仅在基于接触的开关上检测到点击时才使用光学开关,而不是在检测到来自基于接触的开关的信号之后使光学开关保持接通(并且随后在一段不活动时段之后变为非活动)的前一种方法。除了混合开关实现方式的明显的电力优点和可靠性之外,其他功能性操作模式也是可能的,否则对于单个开关实现方式将是不实际的。例如,如下面至少关于图9A至图10进一步描述的,一些实施方式可以提高典型装置报告协议中固有的时延并且允许抢先式点击和更快的性能。虽然在本申请中描述和描绘的许多实施方式通常将基于接触的开关和非接触式开关组合在混合开关应用中,但是应当理解,可以使用任何类型的开关,包括两个基于接触的开关、两个非接触式开关、任意组合的多于两个的开关等。此外,本文描述的实施方式中的一些描述了在同一封装中具有两个开关的混合开关(例如,参见图6)。应当理解,一些实施方式可以在分开的封装中使用开关。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
图6是根据某些实施方式的用于输入装置的混合开关600的示例。混合开关600可以包括:前部保持与前部电子接触件610、致动器620、具有机械接触件635的偏置机构630和后部电接触件640,从而形成基于接触的开关,其可以类似于基于接触的开关400进行操作。混合开关600还可以包括光学传感器650,光学传感器650包括光电二极管和光电晶体管,光学传感器650可以以类似于图5B的非接触式开关进行操作。在操作中,当用户下压致动器620(耦接至可下压元件)时,偏置机构630向下移动以同时使接触件635与后部电接触件640电接触,并且使屏障655阻挡来自光电二极管的光并防止光到达光电晶体管。因此,基于接触的开关和非接触式开关都可以生成指示可下压元件被下压了阈值距离以生成“点击”或更一般地“事件数据”的信号,事件数据可以包括任何合适的输出数据(例如,点击、双击等)。更具体地,在基于接触的开关中,当接触件635电耦接至后部电接触件640时,电路闭合,使得电流能够从前部电接触件610流过偏置机构630、接触件635、到达后部电接触件640,并且通过端子(未示出)流出。混合开关600可以类似于基于接触的开关400的拓扑,但是具有附加的后部电接触件和光学传感器650。
在一些实施方式中,当可下压元件和对应的致动器620被下压了阈值距离时,基于接触的开关和非接触式开关都可以生成信号(例如,点击或按键按下)。在一些方面,基于接触的信号仅作为唤醒非接触式开关的触发器操作,而不用于登记事件(例如,点击)。在一些方面,非接触式开关可以用于验证在睡眠或唤醒(活动)状态下触发的基于接触的信号。在一些实施方式中,虽然偏置机构可以用于配置基于接触的开关和非接触式开关的激活,但是在一些情况下,如下面关于图10A至图10B进一步描述的,基于非接触的开关可以被配置成用于抢先式激活。
作为示例,输入装置(例如,计算机鼠标130、键盘140)的一些实施方式可以包括一个或更多个处理器210和包含两个开关的可下压元件(耦接至致动器620的按钮或按键),两个开关包括第一开关和第二开关,第一开关(例如,基于电接触或电流接触的开关)被配置成当可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号,并且第二开关(例如,诸如光学、电容、电感、磁性或压电类型的非接触式开关)被配置成生成第二信号,第二信号指示何时可下压元件被下压了阈值距离并且第二开关处于活动状态。一个或更多个处理器可以通信地耦接至第一开关和第二开关,并且可以被配置成:从第一开关接收第一信号,响应于接收到第一信号(例如,上升沿)而将第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态,从处于活动状态的第二开关接收第二信号,确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离,以及响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据(例如,点击、双击等)。在某些实施方式中,当第二开关处于活动状态时,第二开关在第一电力模式(例如,活动模式)下操作,并且第二开关被配置成连续地或间歇地检测可下压元件是否被下压了阈值距离。在一些方面,当第二开关处于非活动状态时,第二开关在第二电力模式(例如,睡眠状态)下操作,并且第二开关不检测可下压元件是否被下压了阈值距离。在这样的情况下,第二开关在处于第一电力模式下时比在处于第二电力模式下时多消耗至少50%的电力。当处于活动状态时,第二开关可以以至少1kHz的频率检测可下压元件是否被下压了阈值距离。在默认情况下,第二开关可以处于非活动状态,直到响应于一个或更多个处理器接收到第一信号而切换至活动状态。一个或更多个处理器可以使第二开关在可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后从活动状态切换至非活动状态。在一些实施方式中,两种感测类型之间的差异可以用于从用户收集关于点击特性的更多信息。例如,光学开关与电流开关之间的时序差异可以提供关于点击速度的信息,其可以提供关于点击速度的信息(例如,用户向下按按键有多快),其可以用于例示不同的效果(例如,基于检测到的点击速度来控制受控于点击的参数的大小)。
图7是根据某些实施方式的用于实现混合开关710的各方面的简化电路图700的示例。存在以上述方式控制混合开关710的多种方式,包括主要是电子设计和通过嵌入式软件。在电子设计的某些实现方式中,接触开关和非接触式开关两者都可以并联连接,使得任一开关在被触发时将线路下拉并且引起“点击”事件。混合开关710可以包括:基于接触的开关SW(例如,经由引脚5和引脚6可电接入)和在同一封装中的非接触式开关(例如,包括:LED,其在阴极和阳极处分别具有可电接入点3和点4;以及光电晶体管Q3(例如,双极结晶体管(BJT)、场效应晶体管(FET)等),其在发射极和集电极处的引脚2和引脚1处分别具有可电接入点)。在嵌入式软件方法中,电(引脚5)和光电晶体管输出(引脚1)都可以连接至可以独立地管理每个开关的状态的MCU(处理器210)。
参照电路图700,包括晶体管Q1和晶体管Q2(例如,BJT、FET等)的电流镜被配置成对电流驱动混合开关710的光学开关的LED进行精确控制,其驱动Q3的基极。当Q3被充分偏置时,其可以将SW_OUT拉低。类似地,当SW闭合时,可以拉低SW_OUT(例如,处于或接近电接地)。SW_OUT低状态可以触发“点击”事件。尽管在混合开关的同一封装中示出了光学开关和机械开关,但是应当理解,如本文所述,可以在同一封装中实现非接触式开关和基于接触的开关的任何合适的组合以形成混合开关。在一些实施方式中,可以替代地使用两个基于接触的开关或两个非接触式开关,优选地具有利用在本公开内容的不同实施方式中所描述的节省电力、准确度、寿命以及其他优点的操作特性。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
图8A是根据某些实施方式的方法800的简化流程图,其示出了可以如何使用混合开关实现方式来提高输入装置中的电力效率。方法800可以由处理逻辑执行,处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、在适当的硬件(诸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)或其任何组合。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,在某些实施方式中,方法800可以由系统200、系统300、混合开关600、电路700或其组合的方面来执行。
根据某些实施方式,在操作810处,方法800可以包括检测输入装置是否在低电力(睡眠)模式下操作。根据某些实施方式,在操作820处,方法800可以包括扫描基于接触的开关(例如,第一开关——电/电流类型)以确定响应于检测到输入装置是否在低电力模式下操作而是否检测到转换。根据某些实施方式,在操作830处,方法800可以包括基于对基于接触的开关的扫描来确定是否检测到转换(例如,基于接触的开关是否指示点击、按键按下、或对应于接触件635与后部电接触件640进行电接触的其他事件)。当没有检测到转换时,方法800返回到操作810。
根据某些实施方式,当在操作810处检测到转换或未检测到低电力模式下时,方法800可以包括使输入装置切换至高电力活动模式(操作840)。根据某些实施方式,在高电力活动模式中(操作850),第二开关(光学开关)以特定速率(例如,优选地小于或等于1ms)扫描,并且如果检测到点击(操作860),则将报告点击进行报告(操作880)。如果在扫描时间段期间没有报告点击,则方法800可以包括确定预定时间(例如,对于性能模式为1秒至10秒,在时延比电力效率更不重要的模式中为100ms)内是否没有发生点击(操作870)。如果已经在预定时间段内报告了点击,则方法800返回到操作840,并且输入装置保持在高电力模式。如果在预定时间段内尚未报告点击,则方法800返回到低电力模式(操作810)。
应当理解,根据特定实施方式,图8A所示的具体步骤提供了用于示出如何使用混合开关实现方式来提高输入装置中的电力效率的特定方法800。还可以根据替选实施方式执行其他步骤序列。此外,可以根据特定应用来添加或去除附加步骤。可以使用任何改变的组合,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。
此外,在图8A的某些实施方式中,该方法可以作为以固定周期(例如,1ms)运行的“主循环”实现方式来操作。然而,在一些情况下,如下面图8B的实施方式中所呈现的,固件可以部分地或完全地基于中断。在这样的情况下,系统可以等待来自基于接触的开关的中断,该中断触发非接触式(例如,光学)开关的扫描,该中断可以确认点击、将点击报告给主机、并且然后停止。下一中断可以是点击的释放(并且通过接触式开关可见),其可以再次通过非接触式开关确认,然后其可以返回到“等待”模式。一些实现方式可以被配置成结合这两种方法(例如,方法800和890)的不同方面。例如,系统可以处于中断模式(例如,具有较高时延的低电力模式)和用于保证固定和受控时延的“拉”模式。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
图8B是根据某些实施方式的方法890的另一简化流程图,其示出了如何可以使用混合开关实现方式以提高输入装置中的电力效率。方法890可以由处理逻辑执行,处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、在适当的硬件(诸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)或其任何组合。如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,在某些实施方式中,方法890可以由系统200、系统300、混合开关600、电路700或其组合的方面来执行。
根据某些实施方式,在操作891处,方法800可以包括从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号。第一开关可以是基于电/电流接触的开关。输入装置可以是:计算机鼠标,其中可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、适应性装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,所述输入元件可以被配置成结合本文中所描述的大量混合开关实现方式,包括但不限于上文相对于图1所描述的类型的输入装置(但不一定示出)。
根据某些实施方式,在操作892处,方法800可以包括:响应于接收到第一信号将输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态。第二开关可以是光学电容、电感、压电或磁型非接触式开关中的一种。
根据某些实施方式,在操作893处,方法800可以包括:当第二开关处于活动状态时从第二开关接收第二信号,该第二信号指示可下压元件是否被下压了阈值距离。
根据某些实施方式,在操作894处,方法800可以包括:确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离。
根据某些实施方式,在操作895处,方法800可以包括:响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据。在一些方面中,第二开关被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。在一些情况下,当第二开关处于活动状态时,第二开关在第一电力模式下操作,并且第二开关被配置成连续地或间歇地检测可下压元件是否被下压了阈值距离。在一些实现方式中,当第二开关处于非活动状态时,第二开关在第二电力模式下操作,并且第二开关不检测可下压元件是否被下压了阈值距离。通常,第二开关在处于第一电力模式下时比在处于第二电力模式下时多消耗至少50%的电力,并且在许多情况下多消耗超过90%的电力。在上下文中,当频繁地激活和操作(例如,在点击期间激活)时,光学开关可以在0.4mW的范围内操作,而电流开关通常在约20μW。在一些实施方式中,当第二开关处于活动状态时,第二开关以至少1kHz的频率检测可下压元件是否被下压了阈值距离(每1ms或更快地检查)。在一些情况下,第二开关在默认情况下处于非活动状态,直到响应于接收到第一信号而切换至活动状态。在某些实施方式中,在可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,第二开关从活动状态切换至非活动状态。
应当理解,根据特定实施方式,图8B中所示的具体步骤提供了用于示出如何可以使用混合开关实现方式来提高输入装置中的电力效率的特定方法890。还可以根据替选实施方式执行其他步骤序列。此外,可以根据特定应用来添加或去除附加步骤。可以使用任何改变的组合,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。
装置报告的时延减少
如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,在典型的输入装置(例如计算机鼠标)中,可以在每个嵌入式软件主循环处检查点击状态。循环通常以1kHz运行,以每周期1ms或更快的速率匹配通信协议(例如,USB或罗技优联(Logitech Unifying))。
图9A是示出根据某些实施方式的输入装置如何执行某些状态检查和装置报告的各方面的简化时序图。每个周期为1ms(例如,以1kHz运行的SW循环)。在每个周期的末尾附近,装置报告(例如,920a至920c)被聚集并且被发送到与输入装置进行电子通信的远程主计算装置(参见例如图1)。在向主计算装置发送装置报告之前,在每个周期的末尾附近发送装置报告以捕获大部分输入装置操作(例如,按钮按压、移动检测等)。可以在SW循环的开始附近或者以任何其他适当的时序布置来执行开关状态检查(例如,910a至910c)。根据某些实施方式,物理按钮按压或其他事件可以跨越10ms或更长,因此开关状态检查910可以在许多后续SW循环周期中捕获同一按钮按压。参照图9B,点击事件930发生在第一时段期间,但是在开关状态检查910a之后。这样,输入装置可能直到发送第一装置报告之后发生的下一开关状态检查910b才知道点击。在这样的情况下,在1kHz报告速率的典型情况下,可能直到2ms之后主计算装置才登记点击事件(对于在切换状态检查之后立即发生的点击事件)。限制这种类型的延迟的典型方法是在循环结束时,恰好在USB报告之前检查开关状态。这可以显著地减少延迟,但是输入装置内的许多活动常常可能在发送装置报告之前尝试使用该“最后呼叫”,其可能引起切换状态不总是包括在装置报告中。在一些实施方式中,即使开关已经被检查(开关状态检查)了事件已经发生或尚未发生,混合开关架构也可以允许附加的中断信号来向输入装置(处理器210)给出通知。例如,在图9C中,点击事件930在开关状态检查910a之后发生,然而,附加开关信号(例如,第一开关和/或第二开关)可以被用作中断940以通知处理器210已经发生点击事件,这可以帮助确保点击事件在第一装置报告920a上被报告出,而不是如没有中断的益处的情况下将发生的那样等待直到第二装置报告920b。
图9D是示出根据某些实施方式的使用输入装置中的混合开关的高效报告事件数据的方法950的各方面的简化流程图。方法950可以由处理逻辑执行,处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、在适当的硬件(例如通用计算系统或专用机器)上运行的软件、固件(嵌入式软件)或其任何组合。在某些实施方式中,如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,方法950可以由系统200、系统300、混合开关600或其组合的方面来执行。
根据某些实施方式,在操作960处,方法950可以包括从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号。在一些实施方式中,第一开关可以是基于接触的开关,例如基于电接触或电流接触的开关。输入装置可以是:计算机鼠标,其中可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、适应性装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,所述输入元件可以被配置成结合本文中所描述的大量混合开关实现方式,包括但不限于上文相对于图1所描述的类型的输入装置(但不一定示出)。
根据某些实施方式,在操作965处,方法950可以包括响应于接收到第一信号将输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态。在一些情况下,第二开关可以是光学、电容、电感、压电或磁型非接触式开关中的一种。虽然在本文中描述的许多实施方式包括具有基于接触的开关和非接触式开关的混合开关,但是应当理解,一些实施方式可以采用两个基于接触的开关、两个非接触式开关、多于两个的开关或其任意组合来实现本公开内容中描述的各种新颖构思。
根据某些实施方式,在操作970处,方法950可以包括当第二开关处于活动状态时从第二开关接收第二信号,该第二信号指示可下压元件是否被下压了阈值距离。
根据某些实施方式,在操作975处,方法950可以包括确定第二信号是否指示可下压元件被下压了阈值距离。
根据某些实施方式,在操作980处,方法950可以包括:响应于接收到指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号,生成确认可下压元件被下压了阈值距离的事件数据。
根据某些实施方式,在操作985处,方法950可以包括响应于指示可下压元件被下压了阈值距离的第二信号生成中断信号。
根据某些实施方式,在操作990处,方法950可以包括响应于接收到中断信号,不管是在周期性开关状态检查之前还是之后生成事件数据,使输入装置将事件数据包括在下一个周期性输入装置报告上,该周期性开关状态检查在每个相继的输入装置报告之前发生一次。在一些实施方式中,第二开关被配置成响应于接收到第一信号的第一上升沿而从非活动状态改变为活动状态。第二开关可以默认地处于非活动状态,直到响应于接收到第一信号而切换至活动状态。
应当理解,根据某些实施方式,图9D所示的具体步骤提供了用于使用输入装置中的混合开关来高效地报告事件数据的特定方法950。还可以根据替选实施方式执行其他步骤序列。此外,可以根据特定应用来添加或去除附加步骤。可以使用任何改变的组合,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。
具有传感器融合的抢先式点击
在常规输入装置中,当用户点击鼠标或按压键盘按键时,装置“等待”直到用户将按钮/按键按压下降到某个激活阈值(激活点)以触发点击事件。激活阈值通常是开关的设计参数。许多现代输入装置按钮/按键的设计目标是在按钮被下压的早期点设置激活阈值,但不能太早,在不例示按钮/按键按下事件的情况下,用户仍然不能“拉回”或部分地按压按钮/按键并释放。换言之,如果激活阈值太早,则用户可能体验到非意图的点击,并且如果太晚,则用户例如在竞技体育赛事中可能相对于其对手丢失一些时间(毫秒)。
如以上关于图5A至图5B所描述的,利用非接触式开关(例如,光学、磁(霍尔效应)、电感、电容、压电等),开关的输出可以是模拟的。这意味着输出不仅是接通/关断状态(参见例如图4A),而且可以提供按钮被按压多少的某些指示(例如,基于检测器580检测到多少光575)。基于该事实,较早的阈值可以被设置为潜在地比基于接触的开关快,并且被调整以避免上述的非理想激活阈值设置。尽管这对于非接触式开关在理论上是可能的,但是当考虑环境和生产变化以及不同非接触式传感器之间的容差、它们在输入装置内的布置和配置等时,可能极难设置激活阈值。因此,混合提供了允许可靠地大规模生产这种能力的附加信息。
图10A是示出根据某些实施方式的使用混合开关在输入装置上生成抢先式输入的各方面的简化时序图1000。来自基于接触的开关的电信号可以用于增强混合开关实施方式中的光学开关的益处。例如,电开关可以用于自动校准光学开关阈值,从而允许针对特定单元的单独定制。因此,校准的光学开关现在可以在它通常将触发之前触发,这使得一些延迟/时延能够减少。抢先式点击甚至可以是由用户基于他的喜好和他对早期检测/轻压的敏感度而设置的参数。
返回参照图10A,时序图1000示出了非接触式开关(例如,光学装置)随时间变化的开关输出。在点击事件期间,光学模拟输出信号指示从具有最大信号(例如,Vcc)的非按压状态(例如,屏障510不阻挡光525)到具有最小信号(0V或信号接地)的下压状态(例如,屏障510阻挡光525)的转换。如图10A所示,当光学屏障开始阻挡来自发射器的光时,较少的光到达接收器(检测器),并且输出开始减小,该输出包括光学模拟信号、基于接触的开关(例如,第一开关)的电信号、非接触式开关(例如,第二开关)的典型激活阈值。如上所述,可以通过使用基于接触的开关作为校准参考来设置抢先式点击阈值和对应的抢先式点击信号。如图10A所示,非接触式开关可以具有可靠的抢先式点击信号,该信号可以适应由于这种相对于基于接触的开关进行校准的能力而引起的任何制造公差和变化。
在结合这些校准技术的一些实施方式中,输入装置(例如,计算机鼠标或键盘)可以包括:一个或更多个处理器、包括两个开关的可下压元件,两个开关包括第一开关(例如,基于接触的开关)和第二开关(例如,非接触式开关),第一开关被配置成在被激活时生成第一信号,第二开关被配置成在被激活时生成第二信号。一个或更多个处理器可以通信地耦接至第一开关和第二开关,并且可以被配置成:从第一开关接收第一信号,第一信号指示响应于可下压元件被下压了阈值距离而激活第一开关;确定在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置,可下压元件的第一位置对应于阈值距离;基于在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置来校准第二开关的第一激活阈值,当可下压元件被下压到与阈值距离对应的第一位置时,第一激活阈值使第二开关生成第二信号;确定第二开关的第二激活阈值,第二激活阈值与使第二开关生成第二信号的可下压元件的第二位置对应,其中第二位置位于第一位置与可下压元件在处于静止并且未被下压时的位置之间;以及使第二开关从第一激活阈值切换至第二激活阈值。
图10B是示出根据某些实施方式的用于使用混合开关在输入装置上生成抢先式输入的方法1050的各方面的简化流程图。方法1050可以由处理逻辑执行,处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、在适当的硬件(例如通用计算系统或专用机器)上运行的软件、固件(嵌入式软件)或其任何组合。在某些实施方式中,如本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,方法1050可以由系统200、系统300、混合开关600或其组合的方面来执行。
根据某些实施方式,在操作1060处,方法1050可以包括从输入装置的第一开关接收第一信号,第一开关被配置成当输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号。第一开关可以是基于电接触或电流接触的开关。输入装置可以是:计算机鼠标,其中可下压元件是计算机鼠标上的按钮;键盘,其中可下压元件是键盘上的按键;或其他合适的输入装置,包括医疗装置、物联网装置、游戏装置、家庭娱乐装置、适应性装置或具有输入元件的任何合适的输入装置,所述输入元件可以被配置成结合本文中所描述的大量混合开关实现方式,包括但不限于上文相对于图1所描述的类型的输入装置(但不一定示出)。
根据某些实施方式,在操作1065处,方法1050可以包括:确定在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置,可下压元件的第一位置对应于阈值距离。
根据某些实施方式,在操作1070处,方法1050可以包括:基于在接收到第一信号时的可下压元件的第一位置来校准第二开关的第一激活阈值,当可下压元件被下压到与阈值距离对应的第一位置时,第一激活阈值使第二开关生成第二信号。在一些情况下,第二开关可以是光学、电容、电感、压电或磁型非接触式开关中的一种。虽然在本文中描述的许多实施方式包括具有基于接触的开关和非接触式开关的混合开关,但是应当理解,一些实施方式可以采用两个基于接触的开关、两个非接触式开关、多于两个的开关或其任意组合来实现本公开内容中描述的各种新颖构思。
根据某些实施方式,在操作1075处,方法1050可以包括:确定第二开关的第二激活阈值,第二激活阈值与使第二开关生成第二信号的可下压元件的第二位置对应,其中第二位置位于第一位置与可下压元件在处于静止并且未被下压时的位置之间。
根据某些实施方式,在操作1080处,方法1050可以包括:使第二开关从第一激活阈值切换至第二激活阈值。在一些实施方式中,方法1050还可以包括接收来自用户的与第二开关的第二激活阈值的选择对应的输入,其中第二激活阈值的确定基于来自用户的输入。
应当理解,根据某些实施方式,图10B所示的具体步骤提供了用于使用混合开关在输入装置上生成抢先式输入的特定方法1050。还可以根据替选实施方式执行其他步骤序列。此外,可以根据特定应用来添加或去除附加步骤。可以使用任何改变的组合,并且本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。
预故障检测和自维护
在一些情况下,键盘和鼠标是经常每天使用并且有时每天使用超过8小时的装置。开关是与用户的主要接口中的一些,并且可以是输入装置的更脆弱的部分中的一些。对于职业游戏玩家来说,更换他们的鼠标/键盘可能是困难且有挑战性的工作。由于每个装置与下一装置略有不同,类似的鼠标模型可能具有略有不同的响应特性。开关装置可能需要数百个小时额外的训练才能使用新的输入装置重建用户的肌肉记忆。当在竞争环境中时,必须在比赛中途切换装置可能是获胜与失败之间的决定因素。在重要事件之前具有鼠标处于故障风险的指示对于用户和制造商来说都是有帮助的,并且可以通过在电开关与光学开关响应之间的产品的全长期间使用简单的相关算法来实现。如上所述,电接触件通常随时间而磨损。在一些光学设计中,随着时间的推移可能存在一些LED磨损,但鉴于其典型的长产品寿命,这种情况不太可能发生。通过监测光学反馈周围的电信号的行为(例如,跳动增加或跳动时间或电与光学信号之间的延迟)以及光学反馈周围的光学信号的行为(例如,光学信号电压的升高/降低、电与光学信号之间的延迟),可以在故障模式发生之前识别这些问题中的一些。
键盘实现方式
如上所述,在本文呈现的混合开关实现方式中的任何可以用在任何合适的输入装置上,包括计算机鼠标、键盘、游戏控制器等。在一些情况下,键盘与计算机鼠标之间的设计考虑的差异可能是所使用的开关的数目。在大约100个按键上具有光学开关的键盘上的电力消耗可以是键盘设计的电力预算的重要部分。典型的键盘可以使用按键作为中断线,并且键盘可以频繁地进入低电力睡眠模式以提高电力效率。虽然这种情况节省了电力,但是由于键盘内的各种系统和模块必须被加电备份,因此当将键盘切换回活动状态时可能引入不期望的时延。混合开关的使用使得键盘仍然能够进入低电力模式并且等待中断,而不必通过将光学装置保持在低电力状态并且检查电接触以触发中断来使整个装置处于睡眠模式。图11A至图11B示出了使用基于光学的混合开关方法的键盘按键的一些典型设计。图12A至图12B示出了使用基于电感的混合开关方法的键盘按键。在每种情况下(两者都在下面进一步描述),按键包括在一个截面中的非接触式开关,以及在垂直于第一截面的另一截面中配置的典型的“咔嗒”机械开关。如图中所示,在这样的情况下,触觉轮廓和电接触件可以使用相同的弯曲刀片来形成。
图11A和图11B示出了根据某些实施方式的混合按键结构1100。按键结构1100可以包括键帽1110和芯柱1120,芯柱1120耦接至键帽并且被配置成响应于用户力相对于上框架1105被下压,如典型的键盘按键结构将操作的那样。键帽1110通常不与开关固定地集成,并且可以卡扣在芯柱1120的顶部上。在一些方面,键帽1110可以在键帽被降至最低点并且撞击框架1105时部分地引起“咔嗒”声。芯柱1120可以以各种方式成形,这些方式影响开关的致动和行进距离,并且产生按键感以及限定开关类型。在一些方面,芯柱1120可以包括触觉与接触间隔部1150,当开关未闭合(按键未被按下阈值量)时,触觉与接触间隔部1150可以提供触觉响应并且分离接触件A与接触件B。弹簧1170(例如,螺旋弹簧或其他合适的偏置机构)可以具有能够影响对按键致动并实现点击事件所需的力的量的阻力,以及提供用于引导开关滑回到初始位置的回复力。如所属领域普通技术人员受益于本公开内容将理解的,基部(底部壳体)1108可以耦接至上部壳体1105(耦接未示出)并且可以附接至下面的印刷电路板(PCB)或其他合适的特征。在操作中,当按键被按下超过阈值量时,接触机构与PCB进行物理接触和电接触,并且闭合开关电路,从而呈现按键按下或点击事件。在所示的实施方式中,接触机构可以包括两个导体(例如,接触件A和接触件B),当按键处于中立、未按下状态时,这两个导体进行接触。因此,混合按键结构1100可以处于正常闭合状态。光学LED和光电晶体管1140还可以响应于按键被下压了阈值量而触发按键按下事件。注意,可以使用任何合适的非接触式传感器。例如,在图12A至图12B中,如上所述,示出了利用可以执行电感或电容感测的电线圈1280(例如,实现为PCB 1290上的迹线)的实施方式。本领域普通技术人员受益于本公开内容将理解其许多修改、变型和替选实施方式。
在典型的键盘中,线路连接至处理器(MCU)输入,并且列被逐个地驱动(当一个被驱动时,另一个处于高阻抗)。可以在全混合键盘中使用的一些实现方式可以包括:(1)LED逐列驱动,并且光电晶体管被读取为线;(2)利用LED驱动器(与RGB键盘相同)单独驱动LED,并且对光电晶体管进行重新分组;(3)分离的光和电,其中使用矩阵的典型扫描来完成光,并且电接触件连接在一起并且用于中断;(4)三角矩阵实现方式。
一些实施方式可以利用本领域技术人员熟悉的至少一种网络来支持使用诸如TCP/IP、UDP、OSI、FTP、UPnP、NFS、CIFS等的各种商业上可用的协议中的任何协议进行的通信。网络可以是例如局域网、广域网、虚拟专用网、因特网、内联网、外联网、公共交换电话网、红外网络、无线网络及其任何组合。
这样的装置还可以包括计算机可读存储介质读取器、通信装置(例如调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信装置等)以及如上所述的工作存储器。计算机可读存储介质读取器可以与非暂态计算机可读存储介质连接或被配置成接收非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质表示远程的、本地的、固定的和/或可移除的存储装置以及用于临时和/或更永久地包含、存储、传输和取回计算机可读信息的存储介质。系统和各种装置通常还将包括位于至少一个工作存储器装置内的多个软件应用、模块、服务或其他元件,包括操作系统和应用程序,例如客户端应用或浏览器。应当理解,替选实施方式可以具有来自上述实施方式的许多变型。例如,也可以使用定制硬件和/或可以在硬件、软件(包括可移植软件,例如小程序)或上述二者中实现特定元件。此外,可以采用到其他计算装置例如网络输入/输出装置的连接。
本文阐述了许多具体细节以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他实例中,没有详细描述本领域普通技术人员已知的方法、装置或系统以免模糊所要求保护的主题。示出和描述的各种实施方式仅作为示例提供以说明权利要求的各种特征。然而,关于任何给定实施方式所示出和所描述的特征不必限于相关联的实施方式,并且可以与所示出和所描述的其他实施方式一起使用或组合。此外,权利要求旨在不受任何一个示例实施方式的限制。
尽管已经关于本发明的具体实施方式详细描述了本主题,但是应当理解,本领域技术人员在获得对前述内容的理解之后可以容易地产生这样的实施方式的变更、变型和等效方案。因此,应当理解,如本领域普通技术人员将容易明显的,本公开内容是出于示例而非限制的目的而呈现的,并且不排除包括对本主题的这样的修改、变型和/或添加。实际上,本文中描述的方法和系统可以以各种其他形式来体现;此外,在不脱离本公开内容的精神的情况下,可以对本文中描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求书及其等效方案旨在覆盖落入本公开内容的范围和精神内的这样的形式或修改。
尽管本公开内容提供了某些示例实施方式和应用,但是对于本领域普通技术人员明显的其他实施方式,包括未提供本文阐述的所有特征和优点的实施方式,也在本公开内容的范围内。因此,本公开内容的范围旨在仅通过参照所附权利要求书来限定。
除非另有明确说明,否则应当理解,在整个说明书中,利用例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”和“识别”等术语的讨论指的是计算装置例如一个或更多个计算机或类似的一个或更多个电子计算装置的动作或处理,所述计算装置操纵或转换在计算平台的存储器、寄存器或其他信息存储装置、传输装置或显示装置内被表示为物理电子量或磁量的数据。
本文所讨论的一个或更多个系统不限于任何特定的硬件架构或配置。计算装置可以包括提供以一个或更多个输入为条件的结果的任何适当的部件布置。合适的计算装置包括访问存储的软件的基于多功能微处理器的计算机系统,该存储的软件将计算系统从通用计算装置编程或配置成实现本主题的一个或更多个实施方式的专用计算装置。可以使用任何合适的编程、脚本或其他类型的语言或语言组合来在用于编程或配置计算装置的软件中实现本文中包含的教导。
可以在这样的计算装置的操作中执行本文所公开的方法的实施方式。上面示例中呈现的块的顺序可以变化——例如,可以将块重新排序、组合和/或分成子块。某些块或处理可以并行地执行。
除非另有明确说明,否则本文使用的条件语言例如“能够(can)”、“能(could)”、“可能(might)”、“可以(may)”、“例如(e.g.)”等或者在上下文中以其他方式被理解为所使用的,通常旨在表达某些示例包括某些特征、元素和/或步骤而其他示例不包括某些特征、元素和/或步骤。因此,这样的条件语言通常不旨在暗示:对于一个或更多个示例以任何方式需要特征、元素和/或步骤,或者一个或更多个示例必须包括用于在有或没有作者输入或提示的情况下决定这些特征、元素和/或步骤是否被包括在任何特定示例中或者要在任何特定示例中被执行的逻辑。
术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的并且以开放式的方式包含地被使用,并且不排除另外的元件、特征、动作、操作等。此外,术语“或”在其包含性意义上被使用(而不是在其排他意义上被使用),使得当被使用时,例如为了连接元素的列表,术语“或”意味着列表中的元素中的一个、一些或全部。本文中“适于”或“被配置成”的使用意味着开放和包含性的语言,其不排除适于或被配置成执行附加任务或步骤的装置。另外,“基于”的使用意味着开放和包含性,原因是“基于”一个或更多个列举条件或值的处理、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些以外的附加条件或值。类似地,“至少部分地基于”的使用意味着开放和包含性,原因是“至少部分地基于”一个或更多个列举条件或值的处理、步骤、计算或其他动作可能实际上基于除了列举的这些之外的附加条件或值。本文包括的标题、列表和标记仅是为了便于说明而不意味着受到限制。
上述各种特征和处理可以彼此独立地使用,或者可以以各种方式组合使用。所有可能的组合和子组合都旨在落入本公开内容的范围内。另外,在一些实施方式中,可以省略某些方法或处理块。本文描述的方法和处理也不限于任何特定顺序,并且与其相关的块或状态可以以适当的其他顺序执行。例如,所描述的块或状态可以以除了具体公开的顺序之外的顺序执行,或者多个块或状态可以以单个块或状态被组合。示例块或状态可以串行、并行或以一些其他方式执行。可以将块或状态添加至所公开的示例或者从所公开的示例中移除块或状态。类似地,本文描述的示例系统和部件可以与所描述的不同地配置。例如,与所公开的示例相比,可以添加、移除或重新布置元件。
本公开内容还可以配置如下。
(1).一种输入装置,包括:
一个或更多个处理器;
包括两个开关的可下压元件,所述两个开关包括:
第一开关,其被配置成当所述可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号;以及
第二开关,其被配置成生成第二信号,所述第二信号指示何时所述可下压元件被下压了所述阈值距离并且所述第二开关处于活动状态,
其中,所述一个或更多个处理器通信地耦接至所述第一开关和所述第二开关,并且被配置成:
从所述第一开关接收所述第一信号;
响应于接收到所述第一信号,将所述第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;
从处于活动状态的所述第二开关接收所述第二信号;
确定所述第二信号是否指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离;以及
响应于接收到指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,生成确认所述可下压元件被下压了所述阈值距离的事件数据。
(2).根据(1)所述的输入装置,其中,所述第一开关是基于电接触或电流接触的开关。
(3).根据(1)所述的输入装置,其中,所述第二开关是非接触式开关。
(4).根据(3)所述的输入装置,其中,所述第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。
(5).根据(1)所述的输入装置,其中,所述第二开关被配置成:响应于接收到所述第一信号的第一上升沿,从非活动状态改变为活动状态。
(6).根据(1)所述的输入装置,其中,当所述第二开关处于活动状态时,所述第二开关在第一电力模式下操作,并且所述第二开关被配置成连续地或间歇地检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,
其中,当所述第二开关处于非活动状态时,所述第二开关在第二电力模式下操作,并且所述第二开关不检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,并且
其中,所述第二开关在处于所述第一电力模式下时比在处于所述第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。
(7).根据(6)所述的输入装置,其中,当处于活动状态时,所述第二开关以至少1kHz的频率检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离。
(8).根据(6)所述的输入装置,其中,所述第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于所述一个或更多个处理器接收到所述第一信号而切换至活动状态。
(9).根据(6)所述的输入装置,其中,在所述可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,所述一个或更多个处理器使所述第二开关从活动状态切换至非活动状态。
(10).根据(1)所述的输入装置,其中,所述输入装置是计算机鼠标,并且其中,所述可下压元件是所述计算机鼠标上的按钮。
(11).根据(1)所述的输入装置,其中,所述输入装置是键盘,并且其中,所述可下压元件是所述键盘上的按键。
(12).一种操作输入装置的方法,所述方法包括:
从所述输入装置的第一开关接收第一信号,所述第一开关被配置成当所述输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成所述第一信号;
响应于接收到所述第一信号,将所述输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;
当所述第二开关处于活动状态时,从所述第二开关接收第二信号,所述第二信号指示所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离;
确定所述第二信号是否指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离;以及
响应于接收到指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,生成确认所述可下压元件被下压了所述阈值距离的事件数据。
(13).根据(12)所述的方法,其中,所述第一开关是基于电接触或电流接触的开关。
(14).根据(12)所述的方法,其中,所述第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。
(15).根据(12)所述的方法,其中,所述第二开关被配置成:响应于接收到所述第一信号的第一上升沿,从非活动状态改变为活动状态。
(16).根据(12)所述的方法,其中,当所述第二开关处于活动状态时,所述第二开关在第一电力模式下操作,并且所述第二开关被配置成连续地或间歇地检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,
其中,当所述第二开关处于非活动状态时,所述第二开关在第二电力模式下操作,并且所述第二开关不检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,并且
其中,所述第二开关在处于所述第一电力模式下时比在处于所述第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。
(17).根据(16)所述的方法,其中,当处于活动状态时,所述第二开关以至少1kHz的频率检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离。
(18).根据(16)所述的方法,其中,所述第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于接收到所述第一信号而切换至活动状态。
(19).根据(16)所述的方法,其中,在所述可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,所述第二开关从活动状态切换至非活动状态。
(20).根据(12)所述的方法,其中,所述输入装置是以下中的一个:
计算机鼠标,其中,所述可下压元件是所述计算机鼠标上的按钮;或者
键盘,其中,所述可下压元件是所述键盘上的按键。
Claims (20)
1.一种输入装置,包括:
一个或更多个处理器;
包括两个开关的可下压元件,所述两个开关包括:
第一开关,其被配置成当所述可下压元件被下压了阈值距离时生成第一信号,所述第一开关是基于接触的开关;以及
第二开关,其被配置成生成第二信号,所述第二信号指示何时所述可下压元件被下压了所述阈值距离并且所述第二开关处于活动状态,所述第二开关是非接触式开关,
其中,所述一个或更多个处理器通信地耦接至所述第一开关和所述第二开关,并且被配置成:
从所述第一开关接收所述第一信号;
响应于接收到所述第一信号,将所述第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态;
在所述第二开关改变为活动状态之后,从处于活动状态的所述第二开关接收所述第二信号;
确定所述第二信号是否指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离;
基于指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,验证所述第一信号;以及
响应于接收到验证所述第一信号并且指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,生成确认所述可下压元件被下压了所述阈值距离的事件数据。
2.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述第一开关是基于电接触或电流接触的开关。
3.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。
4.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述第二开关被配置成:响应于接收到所述第一信号的第一上升沿,从非活动状态改变为活动状态。
5.根据权利要求1所述的输入装置,其中,当所述第二开关处于活动状态时,所述第二开关在第一电力模式下操作,并且所述第二开关被配置成连续地或间歇地检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,
其中,当所述第二开关处于非活动状态时,所述第二开关在第二电力模式下操作,并且所述第二开关不检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,并且
其中,所述第二开关在处于所述第一电力模式下时比在处于所述第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。
6.根据权利要求5所述的输入装置,其中,当处于活动状态时,所述第二开关以至少1kHz的频率检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离。
7.根据权利要求5所述的输入装置,其中,所述第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于所述一个或更多个处理器接收到所述第一信号而切换至活动状态。
8.根据权利要求5所述的输入装置,其中,在所述可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,所述一个或更多个处理器使所述第二开关从活动状态切换至非活动状态。
9.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述输入装置是计算机鼠标,并且其中,所述可下压元件是所述计算机鼠标上的按钮。
10.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述输入装置是键盘,并且其中,所述可下压元件是所述键盘上的按键。
11.一种操作输入装置的方法,所述方法包括:
从所述输入装置的第一开关接收第一信号,所述第一开关被配置成当所述输入装置的可下压元件被下压了阈值距离时生成所述第一信号,所述第一开关是基于接触的开关;
响应于接收到所述第一信号,将所述输入装置的第二开关配置成从非活动状态改变为活动状态,其中,所述第二开关是非接触式开关;
当所述第二开关处于活动状态时,从所述第二开关接收第二信号,所述第二信号指示所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离;
确定所述第二信号是否指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离;
基于指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,验证所述第一信号;以及
响应于接收到对所述第一信号的验证以及指示所述可下压元件被下压了所述阈值距离的所述第二信号,生成确认所述可下压元件被下压了所述阈值距离的事件数据。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第一开关是基于电接触或电流接触的开关。
13.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第二开关是光学非接触式开关、电容非接触式开关、电感非接触式开关、压电非接触式开关或磁性非接触式开关中的一个。
14.根据权利要求11所述的方法,其中,所述第二开关被配置成:响应于接收到所述第一信号的第一上升沿,从非活动状态改变为活动状态。
15.根据权利要求11所述的方法,其中,当所述第二开关处于活动状态时,所述第二开关在第一电力模式下操作,并且所述第二开关被配置成连续地或间歇地检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,
其中,当所述第二开关处于非活动状态时,所述第二开关在第二电力模式下操作,并且所述第二开关不检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离,并且
其中,所述第二开关在处于所述第一电力模式下时比在处于所述第二电力模式下时多消耗至少90%的电力。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,当处于活动状态时,所述第二开关以至少1kHz的频率检测所述可下压元件是否被下压了所述阈值距离。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述第二开关默认地处于非活动状态,直到响应于接收到所述第一信号而切换至活动状态。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,在所述可下压元件未被下压的非活动的阈值时间之后,所述第二开关从活动状态切换至非活动状态。
19.根据权利要求11所述的方法,其中,所述输入装置是计算机鼠标,其中,所述可下压元件是所述计算机鼠标上的按钮。
20.根据权利要求11所述的方法,其中,所述输入装置是键盘,其中,所述可下压元件是所述键盘上的按键。
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USD948508S1 (en) * | 2019-05-07 | 2022-04-12 | Logitech Europe S.A. | Keyboard |
GB2591841B (en) * | 2019-11-15 | 2022-06-22 | Clevetura Llc | Keyboard |
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US11983337B1 (en) * | 2022-10-28 | 2024-05-14 | Dell Products L.P. | Information handling system mouse with strain sensor for click and continuous analog input |
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US11914795B1 (en) * | 2023-02-22 | 2024-02-27 | Dell Products L.P. | Information handling system optical switch keyboard power management |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000330706A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Sony Corp | 情報処理装置及び方法、媒体 |
EP3175344A1 (en) * | 2014-08-02 | 2017-06-07 | Apple Inc. | Context-specific user interfaces |
Family Cites Families (11)
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---|---|---|---|---|
US7710397B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-05-04 | Apple Inc. | Mouse with improved input mechanisms using touch sensors |
US20090091536A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-04-09 | Microsoft Corporation | Dial Pad Data Entry |
US9041652B2 (en) * | 2011-09-14 | 2015-05-26 | Apple Inc. | Fusion keyboard |
US8581870B2 (en) * | 2011-12-06 | 2013-11-12 | Apple Inc. | Touch-sensitive button with two levels |
US10446344B2 (en) | 2015-05-27 | 2019-10-15 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Hair trigger travel stop with on-demand switching |
US9991070B2 (en) * | 2015-09-22 | 2018-06-05 | Apple Inc. | Multiple function switch with mechanical feedback |
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KR20170124068A (ko) | 2016-05-01 | 2017-11-09 | (주)이노프레소 | 복합 휴먼 인터페이스가 구비된 전자기기 |
US10043616B2 (en) * | 2016-07-18 | 2018-08-07 | Carestream Health, Inc. | Hand held control switch |
US10523233B1 (en) | 2019-04-26 | 2019-12-31 | Cattron Holdings, Inc. | Membrane digital analog switches |
US11150741B1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-10-19 | Logitech Europe S.A. | Hybrid switch for an input device |
-
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Patent Citations (2)
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JP2000330706A (ja) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Sony Corp | 情報処理装置及び方法、媒体 |
EP3175344A1 (en) * | 2014-08-02 | 2017-06-07 | Apple Inc. | Context-specific user interfaces |
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