CN2524289Y

CN2524289Y - 一种输入设备

Info

Publication number: CN2524289Y
Application number: CN02206643U
Authority: CN
Inventors: 曾郁文
Original assignee: KYE Systems Corp
Current assignee: KYE Systems Corp
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2002-12-04
Anticipated expiration: 2012-02-25

Abstract

本实用新型涉及一种输入设备，包括输入设备本体、音控唤醒装置和微处理器，其中音控唤醒装置由声波检测单元与信号放大电路所组成，更佳者为加装一个声波滤波器；运用输入设备与操作平面所产生的摩擦声音，或是使用者触碰该输入设备时的声响来作为唤醒信号的来源；另外输入设备的外壳采用隔音效果较佳的材质来制作，声波检测单元采用灵敏度较低者，以及声波滤波器的配合，即可将外界不必要的杂音加以排除，以达到本实用新型的音控唤醒的目的。

Description

一种输入设备

技术领域

本实用新型涉及一种信息处理设备的输入设备，特别涉及一种带音控唤醒装置的输入设备。

背景技术

由于电子科技的不断进步，轻薄短小成为一种趋势。此外，省电技术(低功率)亦成为电子科技发展的一项重点。其中，由于信息处理设备(如计算机、个人数字助理PDA、通讯装置等)的普及，强调低功率技术，往往成为卖点之一。于是，为适应省电的需求，省电模式(睡眠状态)与唤醒(wake up)装置逐渐成为信息处理设备当中的必备部分。

睡眠省电状态(模式)的设计，主要是让一些高耗能的组件，例如中央处理器(CPU)、微控制器(MCU)等组件在使用者不使用时停止运作，在使用者开始操作时再加以激活，如此即可省却使用者不操作时的电力。通过此项技术，许多使用电池的信息处理设备，即可以相同的电池，而达到较久的使用时间。

此外，由于无线科技的精进，许多输入、输出设备纷纷采用无线通讯的设计，例如，无线鼠标、无线键盘、轨迹球、游戏控制器、PC数码相机(camera)等等。由于其无线设计，使得电源的供应必需来自于本身的电池。于是，睡眠省电技术更成为不可或缺的设计，不然使用者将会面临必须时常更换电池的困扰。因此上述的睡眠省电模式的唤醒装置亦成为无线输入、输出装置的必要构件。

一般来讲，省电模式(睡眠状态)的技术大致上相同。不过，有关唤醒装置的设计则有许多不同的变化。有些设计是每隔一预定的时间就输出一次唤醒信号，并检查是否有使用者进行操作。此种通过定时检测的过程耗时甚短，但由于必须时常激活唤醒装置与整个无线输入、输出装置，故仍然会有耗电大的问题。

另，美国第5854621号专利，则利用装置本身的按键或移动信号来达到唤醒的目的。虽然此种方式相当方便，但因此种唤醒的方式容易因按压按键时进而激活不必要的功能(如删除资料等)，所以在实用上也不尽理想。

为了能更加地省电，因此许多的设计朝向以直接检测使用者的操作动作来进行。例如，日本第11-212721号专利，其使用触控感应器，一旦有触控信号产生，即产生唤醒信号，唤醒MCU。而日本专利第11-224158与11-242560号专利案，两者均运用了振动侦测机制，一旦装置本身产生了振动，即产生唤醒信号。如此的设计，虽可达到唤醒的功能，不过，却会产生一个问题；亦即，此类的无线输入设备均为一单向的操作系统，不论该无线输入设备是否与一计算机相连，在携带时容易因不必要的振动而使得该输入设备无法一直处于睡眠省电的状态。

此外，又如微软(Microsoft)的鼠标设计中，则利用输入设备与人体间磁场感应的方式，造成输入设备中的感测装置，产生电容量的变化；但仍必须每隔一段时间检查此电容量的变化，来决定是否进而输出一唤醒信号，其制作成本高昂为其主要的缺失。

所以，如何能让输入设备确实侦测到使用者的使用，而非外界的干扰，实为研发人员所亟欲探讨的课题。

发明目的

本实用新型的目的在于提供一种输入设备，带有音控唤醒装置，可以接受一使用者触碰该本体所发出的声音，或者是该本体与该操作平面因操作所产生的摩擦声音，进而唤醒该输入设备，其结构简单、成本低且易于携带。

本实用新型的另一个目的在于提供一种输入设备，应用于具有一无线收发器上，且输入设备包括一具有睡眠功能的微处理器。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供的音控唤醒装置主要包括两个部分：声波检测单元，其声音检测的灵敏度较低，用来检测由输入设备所产生的一摩擦声音信号并输出为一电压信号；以及，信号放大/比较单元，与声波检测单元及微处理器相接，用来接收电压信号并转换为唤醒信号以输出至微处理器。

为了能较精确地检测出为输入设备本身所发出的声音，输入设备的外壳可采用隔音性较佳的材料加以制作。也可在声波检测单元加装一个声波滤波器，运用一带通滤波器，用来滤除非该输入设备摩擦所产生声音的音频。如此，即可达到确实检测到输入设备本身摩擦所产生的声音的目的。至于输入设备，则可以是无线输入设备或无线指针装置，如无线鼠标或者无线键盘等。

具体地讲，本实用新型提供一种输入设备，该输入设备由一本体、一位于该本体内的音控唤醒装置和微处理器所构成；该音控唤醒装置包括声波检测单元、信号放大/比较单元，该声波检测单元后连接信号放大/比较单元，该信号放大/比较单元后连接该微处理器；该声波检测单元检测由该输入设备所产生的声音信号并输出电压信号，传输至该信号放大/比较单元，转换为一唤醒信号输出至该微处理器。

所述声音信号为使用者触碰该本体所发出的声音信号，或是该本体与该操作平面因操作所产生的摩擦的声音信号。

所述信号放大/比较单元至少由一晶体管所组成。

所述信号放大/比较单元至少由一功率放大器所组成。

所述声波检测单元还接有一声波滤波器。

所述声波检测单元为一微型麦克风。

所述输入设备为一无线输入设备。

所述输入设备为一无线指针装置。

所述操作平台为一工作桌面。

附图说明

图1为本实用新型功能方块图的第一实施例；

图2为本实用新型功能方块图的第二实施例；

图3A为本实用新型的第一具体实施例；

图3B为本实用新型的第二具体实施例；

图4A为本实用新型图3A的具体实施例运用微型麦克风的应用例；

图4B为本实用新型图3B的具体实施例运用微型麦克风的应用例。

具体实施方式

以无线鼠标为例，要能够确实得知使用者是否在使用输入设备，可从使用者操作鼠标时与一工作桌面(操作平台)所产生的摩擦声音，或是由使用者直接触碰鼠标时所产生的声响来看。通过上述两种现象，即可运用来作为唤醒的信号来源。

如图1所示，其为本实用新型的第一实施例，包括输入设备本体50、唤醒装置60和微处理器40，其中唤醒装置60包括：声波检测单元20与信号放大/比较单元30。当使用者操作输入设备时，会因直接触碰、摩擦或移动而产生声音。一旦声波检测单元20检测到声音信号10，即可将检测的结果传至信号放大/比较单元30加以放大，即可将声音信号转换并加以放大为唤醒信号(电信号)，并送至该输入设备的微处理器40，以唤醒呈睡眠状态的输入设备。

不过，这样的音控唤醒装置，有些问题必须解决，例如，如何排除外界的声音？具体的解决方法有几种：首先，许多输入设备，如无线鼠标、键盘、游戏控制器、触控面板(touch screen)等，其具有外壳，事实上，外壳本身即具有屏蔽外界声响的功效，因此，可考虑选用隔音性较佳的材料来制作外壳。其次，在做法上，可以将声波检测单元20的灵敏度加以选择，亦即，选择灵敏度较低的声波检测单元20。灵敏度的大小，可以事先作测试，以能检测到输入设备本身经使用者直接触碰壳体或是经由摩擦所产生的声音为准。

此外，由于输入设备因摩擦或触碰所产生的声音，其音频有一定的范围，可利用此一特性来做进一步的声音排除动作。具体的做法请参考图2，在声音输入的部分增加一个声波滤波器15。声波滤波器15的带通(band-pass)范围，可经由输入设备实际产生摩擦的声音实验来获得。其可能因为输入设备的外壳与输入设备所接触的平面的材质不同，而有不同的范围。大致上，可以经由实验来取得此一带通的频宽。所以，有些声音很大可能会通过输入设备的外壳以及灵敏度的判断，但可通过声波滤波器15加以滤除。

于是，一旦有声音在输入设备附近产生，若非为输入设备本身所产生的摩擦声音，即可通过本实用新型的声音排除机制加以过滤。一旦是通过声波滤波器15的声音，又经由输入设备外壳与低灵敏度的判定，且其频率在声波滤波器15的带通范围内，则判断为输入设备本身所产生的摩擦声，即可将其转换并放大为唤醒信号输出。

以下，将具体介绍实现本实用新型目的的实施例。请参考图3A，第一具体实施例。信号放大/比较单元30可由电阻R1、R2与晶体管Q1所组成，电源电压为Vcc。晶体管Q1的基极连接声波检测单元20的一端，声波检测单元20的另一端则接地。当声波检测单元20接收到输入设备因摩擦所导致的声音时，即可输出一电压信号。此电压信号经由晶体管Q1的放大，即可由晶体管Q1的集极输出一放大的信号来作为唤醒信号输出。

接着，请参考图3B，第二具体实施例。在此实施例中，信号放大/比较单元30由电阻R3、R4、R5与功率放大器U1A所组成，电源电压为Vcc。功率放大器U1A的一输入端接上声波检测单元20的一端，另一端则与声波检测单元20的另一端共同接地。当声波检测单元20接收到输入设备因摩擦所导致的声音时，即可输出一电压信号。此电压信号经由功率放大器U1A的放大，即可输出一放大的信号来作为唤醒信号输出。

在实际线路制作时，要达到图2的功能方块，可分别在图3A、3B的声波检测单元20内加装一个声波滤波器即可。

其中，声波检测单元20可采用声音传感器，亦即，用来测量微小动态音压变化的压力传感器，简单来说，就是传声器(麦克风)。不过，由于尺度的关系，因此，可采用微型麦克风21，如图4A、4B所示。如此，即可将鼠标本体所产生的声音转换为电压信号，再经由信号放大/比较单元加以放大为唤醒信号。

运用本实用新型的带音控唤醒装置的输入设备，除可达到排除其它非输入设备本身所产生的动作而造成输入设备唤醒的可能，进而让输入设备本身更加省电外，更可以免除现有产品需时时激活进行“是否在使用”检测的缺失。

虽然本实用新型以前述的较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的专利保护范围须视权利要求为准。

Claims

1.一种输入设备，其特征在于，该输入设备由一本体、一位于该本体内的音控唤醒装置和微处理器所构成；该音控唤醒装置包括声波检测单元、信号放大/比较单元，该声波检测单元后连接信号放大/比较单元，该信号放大/比较单元后连接该微处理器；该声波检测单元检测由该输入设备所产生的声音信号并输出电压信号，传输至该信号放大/比较单元，转换为一唤醒信号输出至该微处理器。

2.如权利要求1所述输入设备，其特征在于所述声音信号为使用者触碰该本体所发出的声音信号，或是该本体与该操作平面因操作所产生的摩擦的声音信号。

3.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述信号放大/比较单元至少由一晶体管所组成。

4.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述信号放大/比较单元至少由一功率放大器所组成。

5.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述声波检测单元还接有一声波滤波器。

6.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述声波检测单元为一微型麦克风。

7.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述输入设备为一无线输入设备。

8.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述输入设备为一无线指针装置。

9.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述操作平台为一工作桌面。

10.如权利要求1所述输入设备，其特征在于，所述本输入设备本体采用隔音性较佳的材料加以制作。