CN202372935U - 无线鼠标 - Google Patents

Abstract

一种无线鼠标包括中央处理器、运动检测模块和感测模块，所述感测模块连接于所述中央处理器，在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号，在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号；所述中央处理器基于所述第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态，基于所述第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。本实用新型的无线鼠标的功耗低，再者，由于不用定期检测鼠标是否移动，所以，也不存在鼠标反应时间长而灵敏度低的问题。

Description

无线鼠标

技术领域

本实用新型涉及鼠标，尤其涉及无线鼠标。 

背景技术

现有的无线鼠标包括鼠标端和计算机接口端（Dongle）,鼠标端和计算机接口端通过无线传输模块相互连接。如图1所示，现有的无线鼠标的鼠标端包括中央处理器1、运动检测模块2、无线传输模块3和按键及滚轮模块4。 

中央处理器1还通过控制信号控制运动检测模块2的工作模式和行为，且还通过数据信号接收运动检测模块2产生的鼠标移动信息，具体的，运动检测模块2内部设置的发光二极管照亮鼠标底部表面，该表面的反射光通过光学透镜在光感应器内成像，当鼠标移动时，鼠标的移动轨迹就会被记录成一组高速拍摄的连续图像。随后运动检测模块2内部的图像处理器会对这一系列图形进行分析处理，从而，得到鼠标的移动方向和移动距离，该移动方向和移动距离转为数据信号而传输至中央处理器1，然后通过无线传输模块3传输至计算机接口端。中央处理器1通过控制信号对无线传输模块3进行无线传输控制，并通过无线传输模块3将相关控制信号传输至计算机接口端。中央处理器1还接收按键及滚轮模块4采集的鼠标按键和滚轮信息，将按键和滚轮信息通过无线传输模块3传输至计算机接口端。 

目前，无线鼠标均采用电池供电，其中，运动检测模块2的功耗最大，比如，Logitech的无线鼠标M215状态下的功耗测试分析得到以下数据： 

	电源总的输出电流	运动模块输入电流	占总功耗百分比
				鼠标正常工作状态	8.1mA	6.6mA	80%
鼠标休眠状态	0.06mA	0.03mA	50%

再如，光电鼠标中常用的运动检测模块2（ADNS5090）工作时的平均电流达到8.23mA，这样一节普通1500mAh的5号电池，如果单纯给运动检测模块2供电的话，也只能用1500/8.23/24=7.6天。 

从以上数据可以获知，目前，无线鼠标的功耗很大，影响了无线鼠标的使用，为降低无线鼠标的功耗，现有技术是通过判断鼠标的使用状态，在鼠标未处于使用状态时关闭所有高耗能模块，例如运动检测模块2、无线传输模块3等来达到降低功耗的目的，但是，鼠标使用状态的判断又完全依赖于耗电最大的运动检测模块2的输出信息，也就是鼠标在一段时间内是否移动来实现的。现有的方法如下：比如，在检测到鼠标一段时间不移动，例如10ms，中央处理器模块1将关闭运动检测模块2使运动检测模块2进入休眠状态以节省功耗，此后每隔一段时间，例如10ms，运动检测模块2将被中央处理器模块1唤醒，运动检测模块2拍摄一组连贯图像，运动检测模块2内部的图像处理器将该连贯图像与休眠前的图像进行比对以确定鼠标是否移动。如果鼠标位置没有变化，则重复前述的休眠、唤醒的过程。如果位置有变化，则认为鼠标在移动，中央处理器模块1将保持运动检测模块2在正常工作状态。 

上述方法在一定程度上减小了功耗，但是，存在如下问题，为节省功耗，希望鼠标在休眠状态时，唤醒运动检测模块2进行鼠标移动判断的间隔时间越长越好，在功耗上每1秒钟唤醒运动检测模块做一次鼠标移位判断显然要比每10ms一次低了100倍；但这种功耗的降低是以鼠标的反应时间加长，灵敏度降低为代价的。如果每1秒钟判断一次鼠标的移动，那这一秒内的移动信息会丢失，同时最坏情况下，这次的移动要到一秒之后才会被检测到，这样鼠标的灵敏度被大大降低了；所以为了提高鼠标的灵敏度，希望唤醒运动检测模块2进行鼠标移动判断的间隔时间越短越好。因而现公知技术在节省功耗方面是有极限的，并且由于运动检测模块2本身的功耗较大，即使在休眠模式下，这部分的功耗依然很可观，同时采用这种方式也一定是以鼠标的 反应时间加长，灵敏度降低为代价的，而这在有些应用场合，例如军事领域及玩游戏，是不可接受的。 

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有鼠标的功耗大，且反应时间长而灵敏度低的问题。 

为解决上述问题，本实用新型提供一种无线鼠标，该无线鼠标包括中央处理器、运动检测模块和感测模块，所述感测模块连接于所述中央处理器，在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号，在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号；所述中央处理器基于所述第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态，基于所述第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。 

可选地，所述感测模块是电容感测模块，包括可变电容和电容检测模块，该可变电容包括设置于鼠标外壳的第一电极，作为第二电极的大地；所述感测模块连接于所述中央处理器具体是电容检测模块连接于所述第一电极和中央处理器；所述感测模块在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号具体是：所述电容检测模块在可变电容的电介质是人体时产生所述第一感测信号，所述在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号具体是：在可变电容的电介质是空气时产生第二感测信号。 

可选地，所述第一电极是设置于所述鼠标外壳内壁上的一层金属膜。 

可选地，所述电容检测模块是AT42QT1010芯片、电荷累积检测电路（Charge Integration）、RC充电时长检测电路（Resistor-Capacitor charge timing）,振荡器频率变化检测电路（Frequency change of oscillator）、电荷转移检测电路（Charge transfer）,桥式电路检测电路（Capacitance bridge divider）、电流-电压相移检测电路（Current vs voltage phase shift measurement）之一。 

可选地，所述感测模块还包括电容判断模块，该判断模块内存有电容范围，该电容判断模块判断所述第一电极、第二电极和人体构成的可变电容的电容值是否位于所述电容范围内；所述感测模块在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号包括：所述感测模块在所述电容值位于电容范围内时产生第一感测信号；在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号包括：感测模块在电容值位于所述电容范围外时产生第二感测信号。 

可选地，所述感测模块是压力感应装置。 

可选地，所述无线鼠标还包括压力判断模块，所述中央处理器预设有压力范围；所述压力判断模块判断所述压力感应装置感应的压力是否在所述压力范围内；所述中央处理器基于所述第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态包括：所述中央处理器在所述第一感测信号位于压力范围内时产生第控制运动检测模块处于工作状态；基于所述第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态包括：在所述压力值位于所述压力范围外时控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

1、由于本实用新型在鼠标上设置有感测模块，中央处理器根据感测模块感测的信号将运动检测模块置于工作状态、休眠状态或者关闭状态，这样，确保鼠标在使用时，所述运动检测模块处于工作状态，鼠标未使用时，运动检测模块处于关闭状态或者休眠状态，运动检测模块不用定期检测鼠标是否移动，所以，无线鼠标的功耗低，再者，由于不用定期检测鼠标是否移动，所以，也不存在鼠标反应时间长而灵敏度低的问题。 

2、由于本实用新型设置有电容判断模块或者压力判断模块，所以，中央处理器能够准确判断是否处于使用状态，避免了手不经意触摸无线鼠标等误操作，无线鼠标判断精度高。 

附图说明

图1是现有的无线鼠标的鼠标端的功能模块图； 

图2是本实用新型无线鼠标的鼠标端的第一实施例的功能模块图； 

图3是图2所示的无线鼠标的电容感应模块的具体电路图； 

图4是本实用新型无线鼠标的鼠标端的第二实施例的功能模块图； 

图5是本实用新型无线鼠标的鼠标端的第三实施例的功能模块图； 

图6是本实用新型减小无线鼠标功耗的方法的流程图。 

具体实施方式

为详细说明本实用新型创造的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。 

请参阅图2，本实用新型第一实施例的无线鼠标包括中央处理器1、运动检测模块2、无线传输模块3、按键及滚轮模块4和感测模块5。所述运动检测模块2、无线传输模块3和按键及滚轮模块4的结构和工作原理与现有技术相同，在此不再赘述。 

请继续参阅图2和图3，第一实施例中，所述感测模块5是电容感测模块，包括可变电容51和电容检测模块52。所述可变电容51包括第一电极511和第二电极512。所述第一电极511是设置于无线鼠标外壳内壁上的一层金属膜，该层金属膜通过导线或者插接件连接于所述电容检测模块52。所述第二电极是大地。在鼠标使用时，所述可变电容51的电介质是人体，在鼠标未使用时，电介质是空气。所述电容检测模块52在本实施例中是AT42QT1010芯片，该芯片是ATML公司的单通道触控感应集成电路，该芯片是利用电荷转移原理来完成电容检测的一款集成电路。在本实施例中，AT42QT1010的管脚1（OUT）连接中央处理器1的中断管脚，该中断管脚设置为高电平有效，AT42QT1010 的管脚3（SNSK）通过电阻Rs连接于第一电极511，管脚3（SNSK）和管脚4（SNS）通过电容Cs连接，管脚6（SYNC/MODE）和管脚2（VSS）连接，管脚2（VSS）接地。当然，作为改变，所述电容检测模块52还可以是电荷累积检测电路（Charge Integration）、RC充电时长检测电路（Resistor-Capacitor charge timing）,振荡器频率变化检测电路（Frequency change of oscillator）、电荷转移检测电路（Charge transfer）,桥式电路检测电路（Capacitance bridge divider）、电流-电压相移检测电路（Current vs voltage phase shift measurement）等电容检测模块中的任何一种。 

请继续参阅图2和图3，本实施例的工作过程如下： 

在人体接触鼠标时，可变电容由第一电极511、作为第二电极512的大地和作为电介质的人体构成，所述感侧模块5产生第一感测信号，亦即，所述AT42QT1010芯片的管脚1（电容检测模块）输出高电平，该高电平触发中央处理器模块1中断，将中央处理器模块1从休眠状态唤醒，此后，中央处理器模块1除激活运动检测模块2使得运动检测模块2处于工作状态而执行现公知鼠标普通流程。当人体离开鼠标后，所述可变电容由第一电极511、作为第二电极512的大地和作为电介质的空气构成，此时，所述感测模块5产生第二感测信号，亦即，所述AT42QT1010芯片的管脚1（电容检测模块52）输出低电平，该低电平使得中央处理器1关闭运动检测模块2的电源或使运动检测模块2进入休眠状态，在完成这些动作后，中央处理器模块1也进入休眠状态。 

请继续参阅图2和图3，上述过程中，感测模块5（可变电容51和电容检测模块52）的功耗比运动检测模块2低了很多，以AT42QT1010芯片为例，在3V电压时平均工作电流仅为0.034mA，而ADNS5090在2.8V时的平均工作电流却达8.23mA。所以，本实施例采用感测模块5之后，当手接触无线鼠标时，中央处理器1会通过感测模块5感知这一状态，从而，将运动检测模 块2置于工作状态，以获取最高的灵敏度和最短的响应时间。当手离开鼠标后，中央处理器1会通过感测模块5感知这一状态而判断无线鼠标已不在工作状态，而立刻将运动检测模块2置于休眠状态或者关闭状态，以获取最小功耗。 

上述第一实施例中，所述AT42QT1010芯片内预设有电容范围，当人体、第一电极511和第二电极512构成电容时，所述AT42QT1010芯片会判断该电容的电容值是否位于所述电容范围内，如果电容值位于电容范围内，则，AT42QT1010芯片才处理该状态而由管脚1（OUT）输出高电平而使得所述中央处理器1激活所述运动检测模块2，反之，不处理该状态，或者输出低电平而使得中央处理器1仍然关闭运动检测模块2或者将运动检测模块2置于休眠状态，这样，所述无线鼠标仅对真正的接触无线鼠标外壳的操作进行处理，避免手不经意触摸无线鼠标等误操作，无线鼠标判断精度高。 

请参阅图4，基于AT42QT1010芯片能够判断触摸无线鼠标的操作是否是使用无线鼠标的思路，本实用新型提供第二实施例的无线鼠标，该第二实施例的无线鼠标与第一实施例的区别在于：所述感测模块5包括电容判断模块53，该电容判断模块53内预设有电容范围，当人体、第一电极511和第二电极512构成的电容的电容值位于电容范围时，所述感测模块5产生第一感测信号（比如，高电平），所述中央处理器1接收该第一感测信号而激活运动检测模块2使得运动检测模块2处于工作状态。当所述电容值位于电容范围外时，此种情况通常是手不经意碰到无线鼠标的情况，所述感测模块5产生第二感测信号（比如，低电平），中央处理器1接收该第二感测信号而关闭运动检测模块2或者使得运动检测模块2处于休眠状态。该第二实施例的无线鼠标不仅功耗低，不存在无线鼠标反应时间长，灵敏度低的问题，而且，能够提高无线鼠标的精确度。当然，所述电容判断模块53可以直接判断电容值是否位于电容范围内，然后将判断结果传输至电容检测模块，此种情况下，所 述电容判断模块53连接于电容检测模块52和电容51之间，所述电容判断模块53也可以判断电容检测模块52检测的电容值，此种情况下，电容判断模块53连接于电容检测模块52和中央处理器之间。 

请参阅图5，基于手接触无线鼠标时，中央处理器1使得运动检测模块处于工作状态，以获取最高的灵敏度和最短的响应时间；当手脱离无线鼠标时，中央处理器使得运动检测模块2处于关闭状态或者休眠状态以获取最小功耗的思路，本实用新型第三实施例的无线鼠标包括中央处理器1、运动检测模块2、无线传输模块3、按键及滚轮模块4和感测模块5，该第三实施例与前述实施例的区别在于：所述感测模块5是压力感应装置6。 

请继续参阅图5，该第三实施例的工作过程是：当手接触无线鼠标时，压力感应装置6感测到该压力而产生第一感测信号，中央处理器1接收该第一感测信号而控制所述运动检测模块2处于工作状态。当手离开无线鼠标时，压力感测装置6感测到该状态而产生第二感测信号，中央处理器接收该第二感测信号而控制运动检测模块2处于关闭状态或者休眠状态，该实施例不仅功耗低，不存在无线鼠标反应时间长，灵敏度低的问题。 

当然，作为第三实施例的改进，为了避免其他物体接触于无线鼠标而产生误差，所述无线鼠标中央处理器还包括压力判断模块，所述中央处理器内存有压力范围，此处的压力范围可以是实际的压力值构成的数值范围，也可以是压力值所对应的电信号构成的一个数值范围等；此种情况下，所述中央处理器1在压力感应装置6感应的压力值位于压力范围内时，才控制所述运动检测模块2处于工作状态，中央处理器1在压力感应装置感应的压力值位于压力范围外时，控制所述运动检测模块2处于关闭状态或者休眠状态。 

请参阅图6，图6为一种减小无线鼠标功耗的方法，该方法应用的无线鼠标包括中央处理器和运动检测模块，该方法包括如下步骤： 

步骤S1：所述中央处理器接收手接触鼠标外壳时产生的第一感测信号，在手未接触鼠标外壳时产生的第二感测信号。 

步骤S2：所述中央处理器基于第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态，基于第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。 

上述步骤S1中，所述第一感测信号和第二感测信号可以通过前述第一实施例至第三实施例所述方式产生。 

上述步骤S2中，所述中央处理器在接收所述第一感测信号之后，控制所述运动检测模块处于工作状态，比如，所述第一感测信号可以是高电平，所述中央处理器在该高电平作用下向运动检测模块发出控制命令而使得唤醒所述运动检测模块，中央处理器在接收所述第二感测信号后控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态，当然，在所述第一感测信号是高电平时，第二感测信号是低电平。其他的方式还可以参见第一实施例至第三实施例所述。 

为了提高判断准确度，作为上述方法的改进，本实用新型还可以判断第一感测信号是否在预设范围，仅在预设范围内的信号认为是有效信号，此种情况下，所述中央处理器在所述第一感测信号位于所述预设范围内时，才控制所述运动检测模块处于工作状态。在所述第一感测信号位于所述预设范围外时，控制所述运动检测模块于休眠状态或者关闭状态。当所述第一感测信号由设置于无线鼠标外壳内壁的一层金属膜作为第一电极、作为电介质人体和作为第二电极的大地构成电容产生，第二感测信号是由设置于无线鼠标外壳内壁的一层金属膜作为第一电极、作为电介质空气和作为第二电极的大地构成的电容时，所述预设范围就是由电容值构成的电容范围，所述中央处理器在所述电容的电容值位于电容范围内时才控制所述运动检测模块处于工作 状态，在电容值位于所述电容范围外时，控制所述运动检测模块处于关闭状态或者休眠状态。当然，所述第一感测信号和第二感测信号由压力感应装置产生的情况下，所述方法要判断该压力是否处于预设范围内。 

Claims (7)

1.一种无线鼠标，包括中央处理器和运动检测模块，其特征在于，还包括感测模块，

所述感测模块连接于所述中央处理器，在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号，在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号；

所述中央处理器基于所述第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态，基于所述第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。

2.根据权利要求1所述的无线鼠标，其特征在于：所述感测模块是电容感测模块，包括可变电容和电容检测模块，该可变电容包括设置于鼠标外壳的第一电极，作为第二电极的大地；

所述感测模块连接于所述中央处理器具体是电容检测模块连接于所述第一电极和中央处理器；

所述感测模块在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号具体是：所述电容检测模块在可变电容的电介质是人体时产生所述第一感测信号，所述在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号具体是：在可变电容的电介质是空气时产生第二感测信号。

3.根据权利要求2所述的无线鼠标，其特征在于：所述第一电极是设置于所述鼠标外壳内壁上的一层金属膜。

4.根据权利要求2所述的无线鼠标，其特征在于：所述电容检测模块是AT42QT1010芯片、电荷累积检测电路、RC充电时长检测电路、振荡器频率变化检测电路、电荷转移检测电路，桥式电路检测电路、电流-电压相移检测电路之一。

5.根据权利要求2所述的无线鼠标，其特征在于：所述感测模块还包括电容判断模块，该判断模块内存有电容范围，该电容判断模块判断所述第一电极、第二电极和人体构成的可变电容的电容值是否位于所述电容范围内；

所述感测模块在手接触鼠标外壳时产生第一感测信号包括：所述感测模块在所述电容值位于电容范围内时产生第一感测信号；在手未接触鼠标外壳时产生第二感测信号包括：感测模块在电容值位于所述电容范围外时产生第二感测信号。

6.根据权利要求1所述的无线鼠标，其特征在于：所述感测模块是压力感应装置。

7.根据权利要求6所述的无线鼠标，其特征在于：所述无线鼠标还包括压力判断模块，所述中央处理器预设有压力范围；

所述压力判断模块判断所述压力感应装置感应的压力是否在所述压力范围内；

所述中央处理器基于所述第一感测信号控制所述运动检测模块处于工作状态包括：所述中央处理器在所述第一感测信号位于压力范围内时产生第控制运动检测模块处于工作状态；基于所述第二感测信号控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态包括：在所述压力值位于所述压力范围外时控制所述运动检测模块处于休眠状态或者关闭状态。

Images