CN115917481A - 用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置和方法 - Google Patents

用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置和方法 Download PDF

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CN115917481A CN202080103263.9A CN202080103263A CN115917481A CN 115917481 A CN115917481 A CN 115917481A CN 202080103263 A CN202080103263 A CN 202080103263A CN 115917481 A CN115917481 A CN 115917481A
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Abstract

一种用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置，可包括接收器设备和无线输入设备。输入设备可包括感测单元，被配置为检测输入设备的移动；位置确定单元，被配置为根据所检测到的移动，确定输入设备的当前位置；预测单元，被配置为预测输入设备的当前位置；比较单元，被配置为确定所确定的位置与所预测的位置之间的差异，以及该差异是否大于相似性阈值；以及传输单元，被配置为响应于所确定的差异大于相似性阈值，将所确定的位置传输到接收器设备。接收器设备可包括接收单元和通讯单元，接收单元配置为接收所确定的当前位置，通讯单元配置为将该所接收的位置传递到电子设备以控制指针。

Description

用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置和方法
技术领域
各实施例总体涉及用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置。特别地，各实施例总体涉及包括可与电子设备通讯的无线输入设备(例如鼠标)和接收器设备(例如适配器)的装置。
背景技术
用户可通过许多方式与电子设备(例如计算机)交互。其中一种方式是控制电子设备屏幕上的指针，例如，选择要执行的文件或应用程序。指针通常是通过使用一个或多个人机接口装置(human interface devices；HID)来控制。
图1示出了现有技术中可以被用户用来与计算机102交互的设备100的示例。如图1所示，设备100包括无线鼠标104和适配器106形式的HID。适配器106可以连接到计算机102(经由例如USB端口)，鼠标104可以与适配器106进行无线通信。特别地，鼠标104可以将指示鼠标104的状态变化的用户输入数据(例如，鼠标104的移动或点击鼠标104的一个或多个按钮)传输给适配器106。这种传输可以经由调频、红外线或任何其他类型的无线媒介进行。适配器106后续可以将这些用户输入数据传递给计算机102，以执行用户所期望的任务。
用户输入数据的从鼠标104到适配器106的传输通常在检测到鼠标104的状态变化时开始，并且通常在这种检测后的时间间隔内反复(换句话说，周期性地)传输用户输入数据。图2示出用户输入数据从鼠标104传输到适配器106的传输的示例。如图2所示，在时刻204处检测到鼠标104的状态变化后，用户输入数据可以以数据包202a、202b、202c的形式被重复地传输到适配器106。然后，每个数据包202a、202b、202c被传递给计算机102。数据包202a、202b、202c的连续传输之间的时间段206可以为例如1ms。该时间段206可以被称为通用串行总线帧首(universal serial bus start of frame；USB SOF)间隔，且用户输入数据的无线传输可以被认为与USB SOF间隔同步。
用户输入数据从鼠标104到适配器106的无线传输经常容易受到无线干扰。在噪声环境中，经常需要重新传输用户输入数据，以提高由适配器106接收的数据的完整性。图3示出用户输入数据从鼠标104到适配器106的传输的另一个示例。图3所示的用户输入数据的传输与图2所示的类似，区别处为由于无线干扰，数据包202b从无线鼠标104到适配器106的传输没有成功。在检测到这种不成功的传输后，用户输入数据可以数据包302的形式被从鼠标104重新传输到适配器106。如图3所示，数据包302可以在与下一个数据包202c传递到计算机102的大约同一时刻被传递到计算机102。
从鼠标104周期性快速传输用户输入数据到适配器106通常会消耗大量的电力。因此，鼠标104的电池必须经常更换或充电。若鼠标104和适配器106在充满噪声的环境中工作，由于这种操作通常会重复传输更多次的用户输入数据而使得这种问题更严重。因此，需要一种改良装置和方法，以使鼠标(或任何其他类似的无线输入设备)可以使用更长的时间，而不需充电或更换电池。
发明内容
根据各实施例，可以提供一种用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置，该装置包括：接收器设备，其可以与所述电子设备通讯，且包括接收单元和通讯单元；以及无线输入设备，其包括：感测单元，被配置为检测无线输入设备的移动；位置确定单元，被配置为基于所检测到的移动，确定在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；预测单元，被配置为预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；比较单元，被配置为确定无线输入设备的所确定的当前位置与所预测的当前位置之间的差异，并进一步被配置为确定该差异是否大于相似性阈值；以及发送单元，被配置为响应于确定无线输入设备的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的该差异大于相似性阈值，将无线输入设备的所确定的当前位置发送给接收器设备，；其中，接收器设备的接收单元可以被配置为接收无线输入设备的所确定的当前位置，并且接收器设备的通讯单元可以被配置为将无线输入设备的所接收的当前位置传递给电子设备，以控制电子设备的屏幕上的指针。
根据各实施例，可提供一种可以与接收器设备通讯的无线输入设备，其中，接收器设备可以与电子设备通讯，且其中无线输入设备可以包括：感测单元，被配置为检测无线输入设备的移动；位置确定单元，被配置为基于所检测到的移动，确定在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；预测单元，被配置为预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；比较单元，被配置为确定无线输入设备的所确定的当前位置与所预测的当前位置之间的差异，并进一步被配置为确定该差异是否大于相似性阈值；以及发送单元，被配置为响应于确定无线输入设备的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的该差异大于相似性阈值，将无线输入设备的所确定的当前位置发送给接收器设备。
根据各实施例，可提供一种可以与无线输入设备和电子设备通讯的接收器设备，其中，接收器设备可以包括：接收单元，被配置为从无线输入设备接收该无线输入设备的当前位置；通讯单元，被配置为将无线输入设备的所接收的当前位置传递给电子设备；数据检测单元，被配置为确定接收单元是否从无线输入设备接收到在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；以及预测器单元，被配置为预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；其中，响应于确定未接收到无线输入设备的后续位置，通讯单元可以被配置为将无线输入设备的所预测的后续位置传递给电子设备。
附图说明
在附图的不同视图中，相同的附图标记一般表示相同组件。附图不一定是依照实际标尺比例而绘制，一般而言会多加强调本发明的主要概念。在以下说明中，将参照以下附图来描述多个实施例，其中：
图1示出了现有技术中设备100的示例，其包括鼠标和适配器，可以被用户用来与计算机交互；
图2示出了用户输入数据从图1的鼠标传输到适配器的示例；
图3示出了用户输入数据从图1的鼠标传输到适配器的另一示例；
图4示出了根据各实施例的用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置的示意图；
图5示出了根据各实施例的图4的装置的无线输入设备的示意图；
图6示出了根据各实施例的图4的装置的接收器设备的示意图；
图7A和图7B示出了根据各实施例的用于控制电子设备的屏幕上的指针的方法的流程图；以及
图8示出了图4的电子设备的屏幕上的指针的移动示例。
具体实施方式
以下与附图相关的详细说明旨在作为各种配置的描述，且不旨在代表可实施本文所描述的概念的唯一配置方式。本详细说明包括具体细节，以助于深刻理解各种概念。然而，对于本领域技术人员而言，这些概念可以在没有该具体细节的情况下实行是显而易见的。在一些情况下，众所周知的结构和组件是以框图形式显示，避免模糊这些概念。
在以下文中描述的设备的实施例类似地适用于相应的方法，反之亦然。此外，需理解的是，下面描述的实施例可被以组合，例如，一实施例的一部分可与另一实施例的一部分组合。
需理解的是，本文针对特定设备描述的任何属性也可适用于本文描述的任何设备。需理解的是，本文针对特定方法所描述的任何属性也可适用于本文描述的任何方法。此外，需理解的是，对于本文描述的任何设备或方法可以只包括部分(但不是全部)组件或步骤，而并不是所有所描述的组件或步骤都必须被包含在该设备或方法中。
此外，除非上下文明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”也代表多个的情形。同样地，除非上下文明确指出，否则措辞“或”也包含“和”字的意义。应进一步理解的是，当在本说明书中使用“包含”和/或“包括”等术语时，即是指明存在有所述的特征、整数、步骤、操作方式、元素和/或组件，但不排除存在有或是增加一个或多个的其他特征、整数、步骤、操作方式、元素、组件和/或其群组。
为使本发明易于理解并付诸实践，以下将以举例，而非限制的方式，并参照附图来描述各实施方案。
根据各实施例，可以提供一种用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置。该装置可以包括无线输入设备和接收器设备。无线输入设备可以使用其中的感测单元来确定其位置，且还可以预测其位置。若所确定的位置和预测的位置明显不同，无线输入设备可以将所确定的位置传送给接收器设备，然后所述接收器设备可以将该位置传递给电子设备以控制指针。另一方面，若所确定的位置和预测的位置足够相似，则无线输入设备可不将所确定的位置传输给接收器设备。接收器设备也可以预测无线输入设备的位置，若未收到来自无线输入设备的数据，接收器设备可以将此所预测的位置传递给电子设备以控制指针。该装置可以在不影响用户体验的情况下消耗更少的功率(因此延长无线输入设备的电池寿命)。
图4示出根据各实施例的用于控制电子设备402的屏幕上的指针的装置400的示意图。电子设备402可以为桌面计算机、笔记本电脑、平板计算机或本领域技术人员已知的任何其他电子设备。如图4所示，装置400可以包括无线输入设备404和接收器设备406。
图5示出根据各实施例的无线输入设备404的示意图。无线输入设备404可以与接收器设备406通讯(换句话说，可以向接收器设备406发送和接收数据)。在各实施例中，无线输入设备404可以为本领域技术人员已知的任何类型的无线输入HID，例如，但不限于，无线鼠标或无线指针。
如图5所示，无线输入设备404可以包括被配置为检测无线输入设备404的移动的感测单元502。感测单元502可以包括发光二极管和光检测器，或本领域技术人员已知的任何其他类型的传感器。
无线输入设备404可以进一步包括位置确定单元504，位置确定单元504被配置为根据所检测到的移动，确定无线输入设备404的位置。此外，无线输入设备404可以包括预测单元506，预测单元506被配置为预测无线输入设备404的位置。该位置可为二维数据点的形式，数据点可包括xy坐标。
比较单元508可以包括在无线输入设备404中，并被配置为比较所预测的位置(来自预测单元506)与所确定的位置(来自位置确定单元504)。如图5所示，无线输入设备404还可以包括被配置为向接收器设备406传输数据的传输单元510。
进一步地，输入存储单元512也可以被包括在无线输入设备404中。在一些实施例中，输入存储单元512可以被配置为存储由位置确定单元504确定的无线输入设备404的每个位置和由预测单元506预测的无线输入设备404的每个位置。然而，在一些替代实施例中，输入存储单元512可以被配置为仅存储无线输入设备404的所确定的位置。无线输入设备404的预测单元506可以被配置为从输入存储单元512检索先前存储的无线输入设备404的位置，并使用这些先前存储的位置来预测无线输入设备404的位置。然而，在一些实施例中，预测单元506可以用其他方式获得无线输入设备404的先前位置，或者可以用替代方式预测无线输入设备404的位置。例如，无线输入设备404的先前位置可以以预测引擎的延迟元素的形式存储在预测单元506中。在这些实施例中，可以在无线输入设备404中省略掉输入存储单元512。
图6示出接收器设备406的示意图。接收器设备406可以与无线输入设备404和电子设备402进行通讯。在一些实施例中，接收器设备406可以为电子设备402的内置组件。在替代实施例中，接收器设备406可以在电子设备402的外部，但接收器设备406可以被连接(换句话说，可连接)到电子设备402。例如，接收器设备406可以包括可经由电子设备402的USB插座连接到电子设备402的USB插头。类似地，接收器设备406可以为本领域技术人员已知的任何类型的HID，例如，但不限于，适配器。
如图6所示，接收器设备406可以包括被配置为从无线输入设备404接收数据的接收单元602。接收器设备406可以进一步包括被配置为将数据传递到电子设备402的通讯单元604。此外，接收器设备406可以包括被配置为检测从无线输入设备404接收的数据的存在的数据检测单元606和被配置为预测无线输入设备404的位置的预测器单元608。
接收器存储单元610也可以被包括在接收器设备406中，且可被配置为存储由接收单元602接收的无线输入设备404的每个位置，和由预测器单元608预测的无线输入设备404的每个位置。然而，在一些实施例中，接收器存储单元610可以被配置为仅存储无线输入设备404的所接收的位置。接收器设备406的预测器单元608可以被配置为从接收器存储单元512检索无线输入设备404的先前存储的位置，并使用这些先前存储的位置来预测无线输入设备404的位置。然而，在一些实施例中，预测器单元608可以用其他方式获得无线输入设备404的先前位置，或可以用替代方式预测无线输入设备404的位置。举例来说，无线输入设备404的先前位置可以预测引擎的延迟元素的形式存储在预测器单元608中。在这些实施例中，可以在接收器设备406中省略接收器存储单元610。
图7A和图7B图示出用于控制电子设备402的屏幕上的指针的方法的流程图。其中，图7A的流程图示出了可以由无线输入设备404执行的方法的第一部分，并且图7B的流程图示出了可以由接收器设备406执行的方法的第二部分。
参考图7A，在步骤702处，该方法可以包括通过感测单元502检测无线输入设备404的移动。
在步骤704处，该方法可以包括基于检测到的移动，确定当前时间实例中无线输入设备404的当前位置(或换句话说，数据点)。该步骤可以由位置确定单元504执行。
在步骤706处，无线输入设备404的所确定的当前位置可以被存储在输入存储单元512中。
在步骤708处，该方法可以包括使用预测单元506预测在当前时间实例中无线输入设备404的当前位置。在各实施例中，预测单元506可以根据由位置确定单元504在当前时间实例之前的多个时间实例中无线输入设备404的所确定的先前位置(换句话说，先前数据点)来预测无线输入设备404的当前位置。如图7A所示，在一些实施例中，预测单元506可以使用第一预测函数来预测无线输入设备404的当前位置。例如，预测单元506可以根据由位置确定单元504确定的无线输入设备404的先前位置(在当前时间实例之前的时间实例中)，生成第一预测函数的参数，并且使用第一预测函数和所生成的参数预测在当前时间实例中无线输入设备404的当前位置。
在步骤710处，无线输入设备404的所预测的当前位置(换句话说，预测的数据点)也可以存储在输入存储单元512中。在一些实施例中，预测单元506可以从输入存储单元512检索并使用一个或多个先前存储的位置(存储在当前时间实例之前的时间实例中)以预测无线输入设备404的当前位置。在一些实施例中，这些先前存储的位置可以包括先前确定的位置以及先前预测的位置，但是在其他实施例中，它们可以仅包括先前确定的位置。
在步骤712处，可以使用比较单元508确定无线输入设备404的所预测的当前位置(来自步骤708)和所确定的当前位置(来自步骤704)之间的相似度。在一些实施例中，比较单元508可以确定无线输入设备404的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的差异，且可以将该差异与相似性阈值进行比较，并确定该差异是否大于相似性阈值。在一些实施例中，相似性阈值的范围可以为所确定的位置的约0.5％至约1.5％，在一个示例性实施例中，相似性阈值可以为所确定的位置的约1％。举例来说，如果所确定的位置包括坐标(x1,y1)并且预测的位置包括坐标(x2,y2)，那么相似性阈值也可以包括具有约1％的x1的值的x分量和具有约1％的y1的值的y分量。然后，比较单元508可以确定x2和x1之间的差异，即(x2–x1)是否大于x1的1％，以及y2和y1之间的差异，即(y2–y1)是否大于y1的1％。在一些实施例中，只有当位置的x坐标之间的差异(x2–x1)大于相似性阈值的x分量，且位置的y坐标之间的差异(y2–y1)大于相似性阈值的y分量时，比较单元508才可以认为所确定的位置和所预测的位置之间的差异大于该相似性阈值。在替代实施例中，只要上述差异之一大于相似性阈值各自的分量，比较单元508即可以认为所确定的位置和预测的位置之间的差异大于该相似性阈值。
在步骤714处，响应于确定无线输入设备404的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的差异大于相似性阈值(换句话说，确定当前时间实例中的所确定的位置和预测的位置不够相似)，传输单元510可以将无线输入设备404的所确定的当前位置传输到接收器设备406。
参照图7B，在步骤718处，该方法可以包括接收器设备406的接收单元602从传输单元510接收无线输入设备404的所确定的当前位置。
在步骤720处，该方法可以包括确定接收单元602是否从无线输入设备406接收到在当前时间实例(当前数据点)中无线输入设备404的当前位置。该步骤可以由数据检测单元606执行。
在步骤722处，响应于确定接收到无线输入设备404的当前位置，该方法可以将所接收的当前位置存储在接收器存储单元610中。
在步骤724处，响应于确定接收到无线输入设备404的当前位置，该方法还可以包括(使用接收器设备406的通讯单元604)将无线输入设备404的所接收的当前位置传递到电子设备402，以控制电子设备402的屏幕上的指针。例如，无线输入设备404的所接收的当前位置可以包括对应于屏幕上的各像素的二维(例如，x,y)坐标，且指针可以被移动到屏幕上的该像素。
如上所述的图7A的步骤702至步骤712可以针对后续时间实例进行重复(其中，将此后续时间实例视作上述的“当前时间实例”)。然而，在步骤712处，可以确定所确定的数据点和所预测的数据点足够相似，(换句话说，后续时间实例中无线输入设备404的所确定的后续位置和所预测的后续位置之间的差异小于相似度阈值)。在这种情况下，该方法可以包括放弃(在步骤716处)将数据传输至接收器设备406。因此，与上文所述的步骤714相反，指示无线输入设备404的后续位置的数据不会被传输到接收器设备406。因此，无论是无线输入设备404的所确定的后续位置还是所预测的后续位置都可以不被传输到接收器设备406。
类似地，如上所述的图7B的步骤720可以针对后续时间实例(其中，将后续时间实例视作上述的“当前时间实例”)进行重复。换句话说，该方法可以包括确定后续时间实例中无线输入设备404的后续位置是否由接收单元602从无线输入设备404被接收到。
在步骤726处，该方法可以包括使用接收器设备406的预测器单元608预测在后续时间实例中无线输入设备404的后续位置。如图7B中所示，在一些实施例中，此可以响应于确定(在步骤720处)未接收到无线输入设备404的后续位置而执行。然而，在替代实施例中，不管是否从传输单元510接收到无线输入设备404的位置，这都可以被执行。在各实施例中，预测器单元608可以根据在后续时间实例之前的多个时间实例中传递给电子设备402的无线输入设备404的先前位置来预测无线输入设备404的后续位置。如图7B中所示，在一些实施例中，预测器单元608可以使用第二预测函数来预测无线输入设备404的后续位置。例如，预测器单元608可以根据在后续时间实例之前的多个时间实例中传递给电子设备402的无线输入设备404的先前位置来产生第二预测函数的参数。预测器单元608可以进一步使用第二预测函数和这些所生成的参数预测在后续时间实例中无线输入设备404的后续位置。
在步骤728处，该方法可以包括将所预测的后续位置存储在接收器存储单元610中。在一些实施例中，预测器单元608可以从接收器存储单元610检索并使用一个或多个先前存储的位置(存储在后续时间实例之前的时间实例中)，用于在步骤726处预测无线输入设备404的后续位置。在一些实施例中，这些先前存储的位置可以包括先前接收的位置及先前预测的位置，但在其他实施例中，这些先前存储的位置可以仅包括先前接收的位置。
在步骤730处，该方法可以包括确定对无线输入设备404的后续位置的预测是否成功。
在步骤732处，响应于确定对无线输入设备404的后续位置的预测是成功的，接收器设备406的通讯单元604可以将无线输入设备404的所预测的后续位置传递给电子设备402，以控制电子设备402的屏幕上的指针。例如，无线输入设备404的所预测的位置可以包括对应于屏幕上的各像素的二维(例如，x,y)坐标，且该指标可以被移动到屏幕上的该像素。
在步骤734当中，响应于确定对无线输入设备404的后续位置的预测是不成功的，电子设备402屏幕上的指针的状态可以保持不变。在一些实施例中，接收器设备406的通讯单元604可以向电子设备402传递数据，其中该数据可以包括向电子设备402发出的维持指针的位置的指令。在一些实施例中，不向电子设备402传递数据，并且在缺少数据的情况下，指针的位置可以保持不变。
在一些实施例中，可以省略在步骤730处确定预测是否成功。在这些实施例中，响应于确定未接收到无线输入设备404的后续位置，所预测的位置可以由通讯单元604传递给电子设备402，而不管预测是否被确定为是成功的。
图8示出指针移动穿过电子设备402的屏幕上的像素802a至像素至802i的实例。如图8所示，像素802a、像素802b、像素802e、像素802h可以对应于从无线输入设备404接收的数据点的坐标；而像素802c、像素802d、像素802f、像素802g、像素802i可以对应于由接收器设备406的预测器单元608预测的数据点的坐标。
在各种实施例中，由无线输入设备404的预测单元506使用的第一预测函数和由接收器设备406的预测器单元608使用的第二预测函数可以为具有可变参数的相同函数(将由如上所述的预测单元506和预测器单元608生成)。预测可以基于先前位置。预测单元506使用的先前位置可以为由位置确定单元504在先前时间实例中确定的无线输入设备404的上述先前位置。预测单元606使用的先前位置可以为在先前时间实例中传递给电子设备402的无线输入设备404的上述先前位置。在一些实施例中，用于生成第一预测函数和第二预测函数的参数的先前位置的数量可以为从10到20。换句话说，在检测到无线输入设备404的状态变化后，在前10到20个时间实例中可以不进行预测。在一些实施例中，第一预测函数和第二预测函数的参数可以不在每次预测到无线输入设备404的位置时产生。而是，预测单元506和/或预测器单元608在生成新参数之前，可以在多个时间实例上使用相同的参数。
在一些实施例中，第一预测函数和第二预测函数可以为相同的多项式方程式。举例来说，第一预测函数和第二预测函数可以均为下方的方程式(1)所示的一阶多项式方程式f(t)，其中a和b可为可变参数。在另一个例子中，第一预测函数和第二预测函数可以均为二阶多项式方程式，如下方的方程式(2)所示，其中a、b和c可为可变参数。在另一个例子中，第一预测函数和第二预测函数可以均为三阶多项式方程式，如下方的公式(3)所示，其中a、b、c和d可为可变参数。然而，第一预测函数和第二预测函数可以为本领域技术人员已知的任何合适的函数。
f(t)＝at+b                             (1)
f(t)＝at2+bt+c                         (2)
f(t)＝at3+bt2+ct+d                     (3)
在各实施例中，无线输入设备404的预测单元506可以被配置为将先前位置拟合到多个多项式方程式(举例来说，但不限于如方程式(1)到(3)中所示的多项式方程式)中的每一者。然后，预测单元506可以确定最佳地拟合于先前位置的多项式方程式，并选择该多项式方程式作为第一预测函数。预测单元506可以使用本领域技术人员已知的任何技术来进行对先前位置与每个多项式方程式的拟合以及对最佳拟合先前位置的多项式方程式的确定。
在各实施例中，接收器设备406的预测器单元608还可以被配置为将先前位置拟合到多个多项式方程式(举例来说，但不限于如方程式(1)到(3)中所示的多项式方程式)。然后，预测器单元608可以确定最佳拟合先前位置的多项式方程式并选择该多项式方程式作为第二预测函数。由于预测器单元608使用的先前位置可能与预测单元506使用的先前位置大致相似，因此第一预测函数和第二预测函数所选用的多项式方程式可能是相同的，并且所生成的参数也可能大致相似。预测器单元608可以使用本领域技术人员已知的任何技术来进行对先前位置与每个多项式方程式的拟合以及对最佳拟合先前位置的多项式方程式的确定。
如上所述，在一些实施例中，只有在确定(如步骤730处)成功预测的情况下，无线输入设备404的预测位置才可以被传输(如步骤732当中)到电子设备402。在一些实施例中，如果用选定的多项式方程式所计算的输出和各时间实例处的先前位置之间的平均差异是低于拟合成功阈值，则可认为成功预测。举例来说，如果选定的多项式方程式是方程式(1)中的方程式，即，f(t)＝at+b，则可以确定出输出f(t0)与在时间实例t＝t0时的先前位置之间的差异以及输出f(t0+1)与在时间实例t＝t0+1时的先前位置之间的差异，以此类推，并且可以计算出这些差异的平均值，并与拟合成功阈值进行比较，以确定是否成功预测。然而，本领域技术人员已知的其他方法也可以用于确定是否成功预测。
在各替代实施例中，第一预测函数和第二预测函数可以为相同的位移方程式。每个位移方程式可以包括速度参数和加速度参数。例如，第一预测函数和第二预测函数两者都可以为如下文方程式(4)所示的位移方程式，其中最终速度vf和加速度a可以为根据先前位置生成的可变参数(速度参数和加速度参数)。举例来说，初始速度vi和加速度a可以用先前位置来确定，然后最终速度vf可以用方程式(5)来确定。最终速度vf可以为无线输入设备404在紧邻可执行预测的时间实例之前的时间实例中所处的速度。
s＝vf t+(1/2)at2                          (4)
vf＝vi+at                                (5)
举例来说，为了预测无线输入设备404在时间实例t＝t0+10时的位置，可以用其在时间实例t0、t0+1、t0+2、...t0+9时的先前位置确定初始速度vi和加速度a。然后可以用方程式(5)确定无线输入设备404在t＝t0+9时的最终速度vf。该最终速度vf和加速度a可以用于预测从无线输入设备404在时间t0+9时的位置的后续位移s，然后可以根据该位移s预测无线输入设备404在时间t0+10时的位置。在一些实施例中，初始速度vi和最终速度vf、加速度a和位移s都各具有x分量和y分量。位移s的x分量可以用速度vi、vf和加速度a的x分量来预测；而位移s的y分量可以用速度vi、vf和加速度a的y分量来预测。
在短时间段(例如10至50ms)内，用户对无线输入设备404的移动倾向于遵循某种轨迹模式。因此，无线输入设备404的位置可以用相对准确的方式来预测。通过预测无线输入设备404的位置，并仅在所预测的位置和所确定的位置之间的差异大于相似性阈值时，才将数据传输到接收器设备406，可以减少一段期间内从无线输入设备404传输到接收器设备406的数据量。因此，设备400所消耗的功率可以更少。此外，如上所述，无线输入设备404和接收器设备406可以使用相同的函数来预测无线输入设备404的位置，其中函数的参数可由设备404、406分别使用大致相似的先前位置生成。因此，在接收器设备406未从无线输入设备404接收到数据点的情况下，接收器设备406预测的位置可分别与位置确定单元504确定的位置相差不超过相似性阈值。换句话说，即使未从无线输入设备404向接收器设备406传输数据，用于控制电子设备402的屏幕上的指针的数据仍可以是大致准确的。此外，在无论是否从无线输入设备404接收到位置都可以将所预测的位置传输给电子设备402的实施例中，电子设备402每秒接收的数据点(例如1000个数据点)的数量可能与所有所确定的位置都被发送到电子设备402的情况下的数据点的数量没有明显差别。因此，无线输入设备404的电池寿命可以增加，而不影响用于控制指针的数据的完整性，且不影响用户体验。
以下实施例为进一步的实施方式。
示例1为一种用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置，该装置包括：接收器设备，其可以与电子设备通讯且包括接收单元和通讯单元；和无线输入设备，其包括：感测单元，被配置为检测无线输入设备的移动；位置确定单元，被配置为基于检测到的移动确定在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；预测单元，被配置为预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；比较单元，被配置为确定无线输入设备的所确定的当前位置与所预测的当前位置之间的差异，并进一步被配置为确定该差异是否大于相似性阈值；以及传输单元，被配置为响应于确定无线输入设备的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的差异大于相似性阈值，将无线输入设备的所确定的当前位置传输到接收器设备；其中，该接收器设备的接收单元可以被配置为接收无线输入设备的所确定的当前位置，并且接收器设备的通讯单元可以被配置为将所接收的无线输入设备的当前位置传递给电子设备，以控制电子设备的屏幕上的指针。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括，无线输入设备的预测单元可被配置为基于位置确定单元所确定的在当前时间实例之前的多个时间实例中无线输入设备的先前位置，预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置。
在示例3中，示例2的主题可以可选地包括，无线输入设备的预测单元可以被配置为基于由位置确定单元确定的无线输入设备的先前位置，生成第一预测函数的参数；以及使用具有生成的参数的第一预测函数预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置。
在示例4中，示例1至3中的任何一个主题可以可选地包括，接收器设备可以进一步包括：数据检测单元，被配置为确定接收单元是否从无线输入设备接收到在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；以及预测器单元，被配置为预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；其中，响应于确定未接收到无线输入设备的后续位置，接收器设备的通讯单元可以进一步被配置为将无线输入设备的所预测的后续位置传递给电子设备，以控制电子设备的屏幕上的指针。
在示例5中，示例4的主题可以可选地包括，接收器设备的预测器单元可以被配置为响应于确定未接收到无线输入设备的后续位置，预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置。
在示例6中，示例4或示例5的主题可以可选地包括，接收器设备的预测器单元可以被配置为基于在后续时间实例之前的多个时间实例中传递给电子设备的无线输入设备的先前位置，预测无线输入设备的后续位置。
在示例7中，示例6的主题可以可选地包括，接收器设备的预测器单元可以被配置为基于传递给所述电子设备的无线输入设备的先前位置，生成第二预测函数的参数；以及使用具有生成的参数的第二预测函数预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置。
在示例8中，示例4至6中的任何一个主题可以可选地包括，无线输入设备的预测单元可以进一步被配置为使用第一预测函数来预测无线输入设备的后续位置；接收器设备的预测器单元可以被配置为使用第二预测函数来预测无线输入设备的后续位置；以及第一预测函数和第二预测函数可以为具有可变参数的相同函数。
在示例9中，示例8的主题可以可选地包括，第一预测函数和第二预测函数可以为相同的多项式方程式。
在示例10中，示例8的主题可以可选地包括，第一预测函数和第二预测函数可以为相同的位移方程式，且每个位移方程式可以包括速度参数和加速度参数。
在示例11中，示例10的主题可以可选地包括，用于第一预测函数的速度参数和加速度参数可以基于位置确定单元在后续时间实例之前的多个时间实例中确定的无线输入设备的先前位置来确定的。
在示例12中，示例10或示例11的主题可以可选地包括，用于第二预测函数的速度参数和加速度参数可以基于在后续时间实例前的多个时间实例中传递给电子设备的无线输入设备的先前位置来确定的。
在示例13中，示例1至12中的任何一个主题可以可选地包括，无线输入设备可以进一步包括输入存储单元，其被配置为存储由位置确定单元确定的无线输入设备的每个位置；以及无线输入设备的预测单元可以进一步被配置为使用来自输入存储单元的无线输入设备的先前存储的位置来预测无线输入设备的当前位置，其中，先前存储的位置被存储在当前时间实例之前的时间实例中。
在示例14中，示例13的主题可以可选地包括，输入存储单元可以进一步被配置为存储由预测单元预测的无线输入设备的每个位置。
在示例15中，示例4至14中的任何一个主题可以可选地包括，接收器设备可以进一步包括接收器存储单元，其被配置为存储由接收单元接收的无线输入设备的每个位置；以及其中，接收器设备的预测器单元可以进一步被配置为使用来自接收器存储单元中的无线输入设备的先前存储的位置来预测无线输入设备的后续位置，其中，先前存储的位置可以被存储在后续时间实例之前的时间实例中。
在示例16中，示例15的主题可以可选地包括，接收器存储单元可以进一步被配置为存储由预测器单元预测的无线输入设备的每个位置，以及其中用于预测无线输入设备的后续位置的先前存储的位置可以包括先前预测的位置。
示例17为一种可与接收器设备通讯的无线输入设备，其中，接收器设备可以与电子设备通讯，且其中无线输入设备可以包括：感测单元，被配置为检测无线输入设备的移动；位置确定单元，被配置为基于检测到的移动，确定在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；预测单元，被配置为预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置；比较单元，被配置为确定无线输入设备的所确定的当前位置与所预测的当前位置之间的差异，并进一步被配置为确定差异是否大于相似性阈值；以及传输单元，被配置为响应于确定无线输入设备的所确定的当前位置和所预测的当前位置之间的差异大于相似性阈值，将无线输入设备的所确定的当前位置传输到接收器设备。
在示例18中，示例17的主题可以可选地包括，预测单元可以被配置为基于位置确定单元所确定的在当前时间实例之前的多个时间实例中无线输入设备的先前位置，预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置。
在示例19中，示例18的主题可以可选地包括，预测单元可被配置为基于由位置确定单元确定的无线输入设备的先前位置，生成第一预测函数的参数；以及使用具有所生成的参数的第一预测函数，预测在当前时间实例中无线输入设备的当前位置。
在示例20中，示例17至19中的任何一个主题可以可选地包括，无线输入设备可以进一步包括输入存储单元，其被配置为存储由位置确定单元所确定的无线输入设备的每个位置；以及其中，预测单元可进一步被配置为使用来自输入存储单元的无线输入设备的先前存储的位置来预测无线输入设备的当前位置，其中，先前存储的位置被存储在当前时间实例之前的时间实例中。
在示例21中，示例20的主题可以可选地包括，输入存储单元可以进一步被配置为存储由预测单元预测的无线输入设备的每个位置。
示例22为一种可与无线输入设备和电子设备通讯的接收器设备，其中，接收器设备可以包括：接收单元，被配置为从无线输入设备接收无线输入设备的当前位置；通讯单元，被配置为将接收的无线输入设备的当前位置传递给电子设备；数据检测单元，被配置为确定接收单元是否从无线输入设备接收到在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；以及预测器单元，被配置为预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置；其中，响应于确定未接收到无线输入设备的后续位置，通讯单元可以被配置为将无线输入设备的所预测的后续位置传递给电子设备。
在示例23中，示例22的主题可以可选地包括，预测器单元可以被配置为响应于确定未接收到无线输入设备的后续位置，预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置。
在示例24中，示例22或示例23的主题可以可选地包括，预测器单元可以被配置为基于在后续时间实例之前的多个时间实例中传递给电子设备的无线输入设备的先前位置，预测无线输入设备的后续位置。
在示例25中，示例24的主题可以可选地包括，预测器单元可以被配置为基于传递给电子设备的无线输入设备的先前位置，生成第二预测函数的参数；以及使用具有生成的参数的第二预测函数预测在后续时间实例中无线输入设备的后续位置。
在示例26中，示例22至25中的任何一个主题可以可选地包括，接收器设备可以进一步包括接收器存储单元，其被配置为存储由接收单元接收的无线输入设备的每个位置；以及，所述接收器设备的预测器单元可以进一步被配置为使用来自接收器存储单元的无线输入设备的先前存储的位置来预测无线输入设备的后续位置，其中，先前存储的位置可以被存储在后续时间实例之前的时间实例中。
在示例27中，示例26的主题可以可选地包括，接收器存储单元可以进一步被配置为存储由预测器单元预测的无线输入设备的每个位置，以及其中用于预测无线输入设备的后续位置的先前存储的位置可以包括先前预测的位置。
虽然本发明的实施例已参考具体实施例进行特别的显示和描述，但本领域技术人员应该理解，在不背离权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明的范围由权利要求书记载的范围所确定，因此，在权利要求书的含义和等效范围内的所有变化都将被纳入其中。可理解的是，相关附图中使用的相同附图标记指的是具有类似或相同目的的组件。
本领域技术人员将理解，本文使用的术语仅用于描述各种实施例，而无意于限制本发明。除非上下文明确指出，否则本文所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述”也包括复数形式。应进一步理解的是，当在本说明书中使用“包含”及/或“包括”等术语时，即是指明存在有所述特征、整数、步骤、操作方式、元素及/或组件，但不排除存在有，或是增加一个或多个的其他特征、整数、步骤、操作方式、元素、组件及/或其群组。
可理解的是，所公开的过程/流程图中的方块的具体顺序或阶层是示例性的方法的说明。基于设计偏好，可理解的是，可重新安排流程/流程图中的方块的具体顺序或阶层。此外，还可以组合或省略一些方块。权利要求书以示例顺序介绍了各种方块的元素，并不代表局限于所介绍的具体顺序或阶层。
上述说明是提供来使本领域技术人员能够实践此处描述的各个层面。对此些层面的各种修改，对于本领域技术人员来说，将是显而易见的，并且此处定义的通用原则可以应用于其他层面。因此，此申请专利范围将不局限于本文所示的层面，而是给予与权利要求书所述内容相一致的全部范围。除非特别说明，其中提及单数的组件并不意味着“一个且仅有一个”，而是“一个或多个”。此处使用的“举例”一词是指“作为一个例子、实例或说明”。此处描述为“举例”的任何层面不一定代表比其他层面更为较佳或有利。除非特别说明，术语“一些”是指一个或多个。诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B、C或其任何组合”的组合，是包括A、B及/或C的任何组合，并且可能包括A的倍数、B的倍数或C的倍数。具体而言，诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B或C中的一个或多个”、“A、B和C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B、C或其任何组合”的组合可为只有A、只有B、只有C、A和B、A和C或A和B和C，其中任何此类组合可为包含A、B或C的一个或多个成员。本公开内容中所描述的各层面组件的所有结构和功能上的等价物，对于本领域技术人员来说，若是已知，或后来才知悉的，将在此通过引用的方式被明确纳入并将被包含在申请专利范围中。此外，无论本文所公开的内容是否在申请专利范围中明确地被提及，本文所公开的任何内容都无意奉献给公众。“模块”、“机制”、“组件”、“设备”等词语不能代替“方式”一词，因此，除非使用了“用于……的装置”这一短语明确叙述，否则任何申请专利范围中的要素都不能被理解为是装置加功能的方式。

Claims (27)

1.一种用于控制电子设备的屏幕上的指针的装置，所述装置包括：
接收器设备，能与所述电子设备通讯并且包括接收单元和通讯单元；和
无线输入设备，包括：
感测单元，配置为检测所述无线输入设备的移动；
位置确定单元，配置为基于检测到的所述移动，确定在当前时间实例中所述无线输入设备的当前位置；
预测单元，配置为预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置；
比较单元，配置为确定所述无线输入设备的所确定的所述当前位置与所预测的所述当前位置之间的差异，并进一步配置为确定所述差异是否大于相似性阈值；和
传输单元，配置为响应于确定所述无线输入设备的所确定的所述当前位置和所预测的所述当前位置之间的所述差异大于所述相似性阈值，将所述无线输入设备的所确定的所述当前位置传输到所述接收器设备；
其中，所述接收器设备的所述接收单元配置为接收所述无线输入设备的所确定的所述当前位置，并且所述接收器设备的所述通讯单元配置为将所接收的所述无线输入设备的所述当前位置传递给所述电子设备，以控制所述电子设备的所述屏幕上的所述指针。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述无线输入设备的所述预测单元配置为基于在所述当前时间实例之前的多个时间实例中由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的先前位置，预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述无线输入设备的所述预测单元配置为：
基于由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的所述先前位置，生成第一预测函数的参数；以及
使用具有生成的所述参数的所述第一预测函数，预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置。
4.如权利要求1所述的装置，其中，所述接收器设备还包括：
数据检测单元，配置为确定所述接收单元是否从所述无线输入设备接收到在后续时间实例中所述无线输入设备的后续位置；和
预测器单元，配置为预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置；
其中，响应于确定未接收到所述无线输入设备的所述后续位置，所述接收器设备的所述通讯单元进一步配置为将所述无线输入设备的所预测的所述后续位置传递给所述电子设备，以控制所述电子设备的所述屏幕上的所述指针。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述接收器设备的所述预测器单元配置为响应于确定未接收到所述无线输入设备的所述后续位置，预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置。
6.如权利要求4所述的装置，其中，所述接收器设备的所述预测器单元配置为基于在所述后续时间实例之前的多个时间实例中传递给所述电子设备的所述无线输入设备的先前位置，预测所述无线输入设备的所述后续位置。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述接收器设备的所述预测器单元配置为：
基于传递给所述电子设备的所述无线输入设备的所述先前位置，生成第二预测函数的参数；以及
使用具有生成的所述参数的所述第二预测函数，预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置。
8.如权利要求4所述的装置，
其中，所述无线输入设备的所述预测单元进一步配置为使用第一预测函数来预测所述无线输入设备的所述后续位置；
其中，所述接收器设备的所述预测器单元配置为使用第二预测函数来预测所述无线输入设备的所述后续位置；并且
其中，所述第一预测函数和所述第二预测函数是具有可变参数的相同函数。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述第一预测函数和所述第二预测函数是相同的多项式方程式。
10.如权利要求8所述的装置，其中，所述第一预测函数和所述第二预测函数是相同的位移方程式，每个位移方程式包括速度参数和加速度参数。
11.如权利要求10所述的装置，其中，用于所述第一预测函数的所述速度参数和所述加速度参数是基于在所述后续时间实例之前的多个时间实例中由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的先前位置来确定的。
12.如权利要求10所述的装置，其中，用于所述第二预测函数的所述速度参数和所述加速度参数是基于在所述后续时间实例之前的多个时间实例中传递给所述电子设备的所述无线输入设备的先前位置来确定的。
13.如权利要求1所述的装置，其中，所述无线输入设备还包括输入存储单元，所述输入存储单元配置为存储由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的每个位置；并且
其中，所述无线输入设备的所述预测单元进一步配置为使用来自所述输入存储单元的所述无线输入设备的先前存储的位置来预测所述无线输入设备的所述当前位置，其中，所述先前存储的位置存储在所述当前时间实例之前的时间实例中。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述输入存储单元进一步配置为存储由所述预测单元预测的所述无线输入设备的每个位置。
15.如权利要求4所述的装置，其中，所述接收器设备进一步包括接收器存储单元，所述接收器存储单元配置为存储由所述接收单元接收的所述无线输入设备的每个位置；并且
其中，所述接收器设备的所述预测器单元进一步配置为使用来自所述接收器存储单元的所述无线输入设备的先前存储的位置来预测所述无线输入设备的所述后续位置，其中，所述先前存储的位置存储在所述后续时间实例之前的时间实例中。
16.如权利要求15所述的装置，其中，所述接收器存储单元进一步配置为存储由所述预测器单元预测的所述无线输入设备的每个位置，并且其中用于预测所述无线输入设备的所述后续位置的所述先前存储的位置包括先前预测的位置。
17.一种能与接收器设备通讯的无线输入设备，其中所述接收器设备能与电子设备通讯，并且其中所述无线输入设备包括：
感测单元，配置为检测所述无线输入设备的移动；
位置确定单元，配置为基于检测到的所述移动，确定在当前时间实例中所述无线输入设备的当前位置；
预测单元，配置为预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置；
比较单元，配置为确定所述无线输入设备的所确定的所述当前位置与所预测的所述当前位置之间的差异，并且进一步配置为确定所述差异是否大于相似性阈值；和
传输单元，配置为响应于确定所述无线输入设备的所确定的所述当前位置和所预测的所述当前位置之间的所述差异大于所述相似性阈值，将所述无线输入设备的所确定的所述当前位置传输到所述接收器设备。
18.如权利要求17所述的无线输入设备，其中所述预测单元配置为基于在所述当前时间实例之前的多个时间实例中由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的先前位置，预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置。
19.如权利要求18所述的无线输入设备，其中，所述预测单元配置为：
基于由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的所述先前位置，生成第一预测函数的参数；以及
使用具有生成的所述参数的所述第一预测函数，预测在所述当前时间实例中所述无线输入设备的所述当前位置。
20.如权利要求17所述的无线输入设备，还包括输入存储单元，所述输入存储单元配置为存储由所述位置确定单元确定的所述无线输入设备的每个位置；并且
其中，所述预测单元进一步配置为使用来自所述输入存储单元的所述无线输入设备的先前存储的位置来预测所述无线输入设备的所述当前位置，其中，所述先前存储的位置存储在所述当前时间实例之前的时间实例中。
21.如权利要求20所述的无线输入设备，其中，所述输入存储单元进一步配置为存储由所述预测单元预测的所述无线输入设备的每个位置。
22.一种能与无线输入设备和电子设备通讯的接收器设备，其中所述接收器设备包括：
接收单元，配置为从所述无线输入设备接收所述无线输入设备的当前位置；
通讯单元，配置为将接收的所述无线输入设备的所述当前位置传递给所述电子设备；
数据检测单元，配置为确定所述接收单元是否从所述无线输入设备接收到在后续时间实例中所述无线输入设备的后续位置；和
预测器单元，配置为预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置，
其中，响应于确定未接收到所述无线输入设备的所述后续位置，所述通讯单元配置为将所述无线输入设备的所预测的所述后续位置传递给所述电子设备。
23.如权利要求22所述的装置，其中，所述预测器单元配置为响应于确定未接收到所述无线输入设备的所述后续位置，预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置。
24.如权利要求22所述的装置，其中，所述预测器单元配置为基于在所述后续时间实例之前的多个时间实例中传递给所述电子设备的所述无线输入设备的先前位置，预测所述无线输入设备的所述后续位置。
25.如权利要求24所述的装置，其中，所述预测器单元配置为：
基于传递给所述电子设备的所述无线输入设备的所述先前位置，生成第二预测函数的参数；以及
使用具有生成的所述参数的所述第二预测函数，预测在所述后续时间实例中所述无线输入设备的所述后续位置。
26.如权利要求22所述的装置，其中，所述接收器设备进一步包括接收器存储单元，所述接收器存储单元配置为存储由所述接收单元接收的所述无线输入设备的每个位置；并且
其中，所述接收器设备的所述预测器单元进一步配置为使用来自所述接收器存储单元的所述无线输入设备的先前存储的位置来预测所述无线输入设备的所述后续位置，其中，所述先前存储的位置存储在所述后续时间实例之前的时间实例中。
27.如权利要求26所述的装置，其中，所述接收器存储单元进一步配置为存储由所述预测器单元预测的所述无线输入设备的每个位置，并且其中用于预测所述无线输入设备的所述后续位置的所述先前存储的位置包括先前预测的位置。
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