JP2009523332A - ワイヤレスデバイスのパフォーマンスと効率の向上 - Google Patents

Abstract

ワイヤレス入力デバイスは、所定の伝送／受信スケジュールを受信デバイス（すなわち、ＰＣ、ＰＤＡ、携帯デバイス）とネゴシエーションすることができる。電力を節約するために、入力デバイスのワイヤレスコンポーネントは、非伝送期間中はパワーダウンされる。ワイヤレス入力デバイスは、中間ユーザ入力および対応するデータを検出レートに従って非伝送期間中に検出する。次いで、中間データは、伝送時に検出された現在データとともに伝送期間中に受信デバイスに伝送される。ワイヤレスデバイスはさらに、重要な変化を示さない全ての中間データを破棄することができる。さらに、該システムおよび方法は、ワイヤレス入力デバイスによって検出されるユーザのアクティビティの程度に適応する検出レートを含むことができる。

Description

本発明は、ワイヤレスデバイスのパフォーマンスと効率を向上させることに関する。

コンピューティングの分野においてモビリティと無制限の移動（movement）に対する要求の増加に応えて、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ、種々のＩＥＥＥ８０２．１１規格、種々のプロプライエタリプロトコル、およびＨｏｍｅＲＦなどの伝送プロトコルを含め、種々のワイレス技術が開発されている。このようなプロトコルは、周辺装置が、コードのあるデバイス（corded device）によって提示される障害の多くを軽減するワイヤレス機能を取得することを可能にしている。ワイヤレス入力デバイスを使用して、ナビゲーションおよびユーザインタフェースとの対話（interaction）を制御することがしばしばある。このような対話およびナビゲーションは、ワイヤレスデバイスのステータス（例えば、動き（motion））を追跡するユーザインタフェース内のツールチップ、カーソルまたは他のポインティングツールの実装によって容易化される。多くの入力デバイスを使用して、時間依存性（time-dependent）のゲームプレイおよびユーザデータ入力も制御する。例えば、主観視点のシューティングゲーム（first-person shooter games）では、プレイヤは、所定のボタンまたはキーを押すことによってキャラクタの移動およびアクション（例えば、銃の発射）を制御する。

ワイヤレス入力デバイスの使用は、コンピューティングの多くの側面において大いに増大している。しかし、ワイヤレスデバイスは、電源としてのバッテリに依存するために、バッテリの寿命とパフォーマンスを改善し、延長することも非常に重要になっている。しかし、多くの場合において、電力の消費とデバイスのパフォーマンスとのバランスをとろうとすると、固有の限界（inherent limitation）がある。したがって、多くのワイヤレスデバイスでは、バッテリ寿命またはデバイスパフォーマンスのいずれか一方を犠牲にして、他方を改善または維持している。

この「課題を解決するための手段」の欄の記載は、以下の「発明を実施するための最良の形態」の欄においてさらに詳述される概念の選択を、簡略化した形式で紹介するために提供される。この「課題を解決するための手段」の記載は、特許請求の範囲に記載される主題の重要な特徴または本質的な特徴を特定するようには意図されておらず、特許請求の範囲に記載される主題の範囲を限定するのに使用されるようには意図されていない。

少なくとも一部の実施形態において、上述した種々の問題は、ワイヤレス入力デバイスのパフォーマンスを改善し、そのエネルギ効率を向上させる方法およびシステムによって解決される。伝送期間（transmission period）中に伝送されるデータの量を増加させることにより、ワイヤレスデバイスは、少なくとも一部の実施形態に従って、ワイヤレス入力デバイスの有効性を大幅に減少させることなく報告レート(report rate)を低下させる。例えば、ワイヤレス入力デバイスは、現在の省電力技法（power saving technique）で報告されるように、伝送期間中に少なくとも２倍のデータ量を伝送することができる。２つの伝送期間の間の中間の非伝送期間中にワイヤレス入力データ（例えば、ステータス、位置）を検出し、格納することにより、データは、後の伝送のためにこれらの伝送期間の１つの間保存される。格納された中間データは、即時に報告されないことがあるが、報告レートは、かなりの待ち時間(latency)をなくすように選択されることがある。したがって、このような方法は、他の電力節約手法（power conservation technique）の特徴であり得るディスプレイのギザギザ(jaggedness)を減少させることができる。

一部の実施形態では、ワイヤレス入力デバイスは、ユーザ入力（user input）が検出され、データが中間の非伝送期間中に判断されて格納されるレートを、自動的に調整する。例えば、ワイヤレスデバイスは、低いレベルまたは存在しないレベルのアクティビティが検出される（例えば、マウスをゆっくり動かすか、まったく動かしていない）場合、検出レートを低くする（すなわち、より少ないデータを判断し、格納する）ことができる。逆に、ワイヤレスデバイスは、例えばより顕著な動きや速い動きが検出される場合は、検出および格納レートを大きくすることができる。

本発明は、添付の図面において限定ではなく例として図示されており、図面においては同様の参照番号は類似の要素を示す。

以下の説明では、本発明を実施することができる種々の実施形態が例示として示される、本発明の一部を形成する添付図面を参照する。本発明の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、構造的および機能的な変更を行なうことできることを理解されたい。

図１は、少なくとも一部の実施形態を実装することができるコンピューティング環境を図示する。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１００、またはパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）１０１などのコンピューティングデバイスは、多くのプログラムモジュールおよびプログラムデータを含むことができる。これらのプログラムモジュールまたはプログラムデータには、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、およびこれらの組み合わせを含むことができる。ユーザは、キーボード１０５、ジョイスティック１１０、およびポインティングデバイス１１５を含め、種々のワイヤレス入力デバイスを通して、コマンドおよび情報をコンピュータ１００またはＰＤＡ１０１に入力することができる。図１には、ポインティングデバイス１１５としてマウスが図示されているが、実装され得る実施形態では、他の共通ポインティングデバイスには、トラックボールおよびタッチパッドが含まれる。他の入力デバイス（図示せず）は、ワイヤレスマイクロホン、ゲームパッド、スキャナなどを含むことができる。図１に示されるようなコンピューティング環境では、ポインティングデバイス１１５を使用して、ユーザインタフェースカーソルの移動およびアクションを制御することがしばしばある。このような制御に影響を与えるために、上記および他の入力デバイスは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨなどのワイヤレス伝送手法および当技術分野で公知の他の手法を実装するワイヤレスデータ接続を通して、コンピューティングデバイス１００＆１０１に接続されることがしばしばある。コンピューティングデバイス１００＆１０１を、１つまたは複数の入力デバイスにワイヤレスに接続することができ、あるいは相互にワイヤレスに接続することもできる。例えば、ＰＤＡ１０１は、カレンダデータまたはｅメール情報を、パーソナルコンピュータ１００にワイヤレスに伝送することができる。同様に、パーソナルコンピュータ１００は、ワイヤレスな手段を介して、ファイルをＰＤＡ１０１に提供することもできる。さらに、ワイヤレス入力デバイスは相互に通信してネットワークを形成し、伝送を容易にすることができる。例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨの実装においては、２つまたはそれ以上のワイヤレスデバイスは、該ワイヤレスデバイスの１つがマスタとして機能し、他のＢＬＵＥＴＯＯＴＨデバイスがスレーブ（slave）とみなされるピコネットを形成することができる。従って、このマスタは、ピコネット内の全てのワイヤレス通信について、コンジットおよび制御ユニットとして機能することができる。

上記は、１つの例示なワイヤレスオペレーティング環境を説明するものである。しかし、本明細書で説明されるシステムおよび方法を、種々のワイヤレスシステムおよびアーキテクチャを使用して実装することができることは、当業者は理解されよう。

図２は、少なくとも１つの例示的な実施形態によるワイヤレスマウスのブロック図を示す。ワイヤレスマウス１１５は、１つまたは複数の選択ボタン２０５ａ＆２０５ｂなどの種々のユーザ入力メカニズムおよび対話型機能(interactive features)、ならびにマウスホイール２１０などの回転入力コンポーネント（rotatable input component）を含むことができる。さらに、マウス１１５の移動および位置も、ユーザ入力の形式として機能することもできる。ユーザは、ワイヤレスマウス１１５の選択ボタン２０５ａ＆２０５ｂをグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）（本件特許出願人のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）で利用可能なものなど）を用いて使用して、任意の数のインタフェースコンポーネント（例えば、アイコン、ウィンドウ）の配置および外観（appearance）を制御または変更することができる。ユーザは、マウスホイール２１０を使用して、本件特許出願人のＷｏｒｄ（登録商標）などのアプリケーションで表示される電子文書をナビゲートすることもできる。さらに、マウスホイール２１０を使用して、ディスプレイのズーミング機能、またはディスプレイに表示される特定のドキュメントのズーミング機能を制御することもできる。マウスホイール２１０は、別の潜在的インプット方法として、ユーザがホイール２１０を押すことができるようにする追加的機能を含むことができる。ワイヤレスマウス１１５内で実装され得る他の入力メカニズムには、ポインタナブ(pointer nub)、ジャイロスコープセンサ、および／またはタッチセンサが含まれる。

ワイヤレスマウス１１５は、バッテリ２４０、電力調整ユニット（power regulation unit）２３５、プロセッサ２１５、トランシーバ２２０、（デバイス１１５の動きを検出するための）光センサ２３０、およびアンテナ２２５を含む、いくつかの追加コンポーネントを含む。多くのワイヤレス入力デバイスの所望の機能は、モビリティと無制限の動きであるため、ワイヤレス入力デバイス１１５は、バッテリ２４０などの内部ソースから電力を引き出すことができる。これにより、コードのある電力コンジット(corded power conduit)に対する依存が解消される。多くの形式のバッテリが存在しており、この多くの形式のバッテリを、ワイヤレス入力デバイス１１５において交互に、または組み合わせて使用することができることを、当業者は理解されよう。例えば、ワイヤレスマウスの一実装では、リチウムイオン(LiＯn)バッテリ、または代替的にアルカリバッテリを含むことができる。バッテリのタイプの選択は、コストや目的の用途などの種々の考慮事項による可能性がある。例えば、ワイヤレスマウス１１５は、電力レギュレータ（power regulator）２３５を通していくつかのコンポーネントに電力を供給するために、バッテリ２４０を使用することがある。電力レギュレータ２３５は、電力駆動コンポーネント（power-driven component）への電圧の出力（voltage output）を制御するための手段を提供することができる。一例では、電力レギュレータ２３５は、バッテリ２４０から引き出して、トランシーバ２２０と光センサ２３０に電力を供給することができる。トランシーバ２２０と光センサ２３０は異なるレベルの電圧を必要とすることがあるので、電力レギュレータ２３５は、これらのデバイスのそれぞれに対する正しい電力の出力を保証する。さらに、電力レギュレータ２３５は、１つまたは複数のコンポーネントにいつ電力を供給するかを判断する制御ロジック（図示せず）を含むことができ、代替的な実施形態では、このような制御ロジックはプロセッサ２１５内に存在することができる。制御ロジックと電力レギュレータ２３５の組み合わせにより、省電力手法の実装において、さらなる柔軟性が許容される。別の例では、電力レギュレータ２３５および制御ロジックは、マウス１１５と別のデバイスの間の伝送がない期間中にトランシーバ２２０の少なくとも一部への電力をカットすることによって、電力消費を減らすことができる。さらに、伝送の頻度を減らすことで、トランシーバ２２０の電力消費を著しく減らすことができ、したがってバッテリの寿命を向上させることができる。しかし、伝送の頻度を減らすことにより、最終的に伝送されるデータ量が潜在的に減少する可能性がある。

トランシーバ２２０は典型的に、他のワイヤレス対応デバイス（wireless-enabled devices）（図示せず）とのデータの送受信に関与する。このようなデバイスは、ＰＣ１００、ＰＤＡ１０１、携帯通信デバイス、別のワイヤレス入力デバイス、またはこれらの組み合わせを含むことができる。トランシーバ２２０は、アンテナ２２５を含み、該アンテナ２２５を通してデータが送受信される。例示的な一実施形態では、ユーザは、ワイヤレスマウスを使用して、ＰＣ上で稼働中のユーザインタフェース内のツールチップの移動を制御する。

プロセッサ２１５は、トランシーバ２２０によって伝送されるデータを調整する。その際に、プロセッサ２１５は、トランシーバ２２０とマウス１１５の複数の他のコンポーネントとの間の通信を容易にすることができる。例えば、選択ボタン２０５ａ＆２０５ｂおよび／またはマウスホイール２１０を通じたユーザ入力を、伝送の前にプロセッサによって受信し、処理することができる。同様に、ワイヤレスマウス１１５の位置の変化に関連する任意のデータを、光センサ２３０を通してプロセッサ２１５によって判断することができる。プロセッサ２１５は、位置データおよび他のユーザ入力データを受信して、種々のコンポーネントのオペレーションを制御することができる。プロセッサは、さらに、トランシーバ２２０を介した処理および／または伝送の前に受信データを格納するストレージバッファ（図示せず）を含むことができる。

ＰＣ１００またはＰＤＡ１０１へのユーザ入力を、ジョイスティック、タッチパッド、ゲームコントローラ、またはこれらの組み合わせを含め、多くの他のデバイスを通して達成することができる。例えば、ツールチップまたは他のユーザインタフェースインジケータの移動およびアクションを、ジョイスティックの移動と関連付けることができることから、ジョイスティックを、ワイヤレスマウスと同じ方法で使用することができる。別の例では、ツールチップのアクションを、タッチセンサ式のタッチパッド（touch-sensitive touchpad）上のユーザの指の移動、またはキーボードやキーパッド上のカーソルキー入力の使用と関連付けることができる。

ワイヤレスマウス１１５は、ユーザが作業面（work surface）にわたってマウス１１５を動かした量と方向を示す位置データを（ＰＣ１００またはＰＤＡ１０１に）伝送する。このような位置データは、絶対的デバイス位置（absolute device position）（すなわち、基礎となる面の２つまたはそれ以上の軸に基づく座標のセット）または位置の相対的変化に対応するデータのセットから構成されることがある。例えば、マウス１１５の位置の変化に対応するユーザ入力を、作業面の第１および第２の軸に沿った１つまたは複数の変化によって定義することができる。理想的に、ワイヤレスマウス１１５などの入力デバイスは莫大な量の位置情報を伝送し、その結果、対応するツールチップまたはカーソルの移動は、ワイヤレスデバイスによって検出される動きの経路を的確かつ正確に再現（replicate）した。しかし、電力節約およびプロトコル規格の要件などの種々の理由のため、マウス１１５は、報告が特定の報告レート（すなわち、伝送サイクル）で定期的に伝送される伝送スケジュールに従って動作する。ＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルでは、例えば、マスタデバイスとスレーブデバイスの間でネゴシエーションされた報告レート（negotiated report rate）は、ＳＮＩＦＦレートと呼ばれる。したがって、報告レート、すなわちＳＮＩＦＦレートは、所与の時間期間中にワイヤレス入力デバイスにより伝送可能な位置データの量に影響を与える。より具体的には、報告レートは、利用可能な伝送サイクルの数を指定することによって伝送スケジュールを定義する。さらに伝送サイクルを、非伝送期間および伝送期間によって定義することができる。例えば、多くのワイヤド入力デバイスは、８ｍｓの報告レート（すなわち、８ｍｓごとに１伝送）を実装し、毎秒１２５個の報告（１ｓ＝１０００ｍｓ、１０００ｍｓ／８ｍｓ＝１２５報告）を提供する。このような報告レートにより、ほとんどのユーザは、マウスを動かすときのツールチップの画面の動きにおけるいずれの不連続も気付かないことになる。

ワイヤレスデバイスは、中間の非伝送期間中にそのコンポーネントの１つまたは複数をシャットダウンすることができる。特に、伝送スケジュールを、所定のサイズの複数のタイムスロットに分割することができる。これらのタイムスロットのいくつかを使用して、ワイヤレス入力デバイスに、送受信のための専用時間(dedicated times)を提供する。例えば、図３は、例示的な報告レートが１０ｍｓで、長さが６２５μｓの１６タイムスロットの伝送サイクル３００を図示する。上段のステータス行３３０は、ＰＣなどの受信デバイスまたはマスタデバイスのアクティビティとステータスに対応する。他方、下段のステータス行３４０は、ワイヤレスマウスなどの入力デバイスまたはスレーブデバイスのアクティビティとステータスに対応する。

一般的に、６２５μｓのスロット期間と報告レートは、ワイヤレス（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ）規格によって定義され、制御される。目的の用途と電力制限を含む種々の要因に応じて、種々の報告レートを実装することができることを、当業者は理解されよう。例えば、一部の既存のデバイスは、現在１１．２５ｍｓ−２０ｍｓの間の報告レートを使用する。タイムスロットの数を、報告レートおよびスロットの長さを使用して、予め定義するか、または定めることができる（１０ｍｓ／６２５μｓ＝６２５μｓ長の１６スロット）。入力デバイスのワイヤレスコンポーネントは、指定された数のタイムスロットの間はアクティブに伝送または受信し、中間の非伝送期間の間（すなわち、残りのタイムスロット）は非アクティブにまたはパワーダウンされることがある。多くの現在のワイヤレス実装では、３つのタイムスロットが送受信の専用にされ、その結果、ワイヤレスデバイスは、最初のタイムスロット３０５中にポーリング照会（polling inquiries）を受信し、第２のタイムスロット３１０中にデータを伝送し、第３のタイムスロット３１５中に追加データ（例えば、マスタがデータまたはデータの再伝送要求を正常に受信したことを示す、ｎｕｌｌ）を受信することができる。さらに、現在のワイヤレス手法は、単一の位置または変化に対応する位置データが、伝送サイクルごとに所与の伝送期間中に送信されることを可能にする。特に、特定の伝送期間中に伝送されたデータは、直前の伝送以後の位置の単一の変化（single change）を示すことになる。２つの伝送期間の間の位置の増分変化（incremental change）は、従来の手法を使用するときは別個に報告されない。このような従来の手法は、認識できる程度の電力節約を達成するが、（パフォーマンスの顕著な犠牲なしで）達成することができる節約の量は制限される。

これらの制限は、デスクトップまたは他の面にわたるマウス１１５の移動に関係するツールチップの２つの経路を示す図４の図に示される。一般的に、ＧＵＩまたは他のインタフェースには、ワイヤレス入力デバイス（例えば、ワイヤレスマウス１１５）の移動または動きを追跡するツールチップ（例えば、カーソル）が含まれる。より具体的には、ツールチップは、ワイヤレス入力デバイスの動きの実際の経路に近い経路に沿って動く。一例では、破線の円４０５は、ワイヤレスマウス１１５の実際の動きの経路４０５に対応する。従来の手法を使用して実際の経路を再現するために、ワイヤレスマウス１１５は、その伝送スケジュールおよび報告レートに従って、ポイント４１１_１、４１１_２、４１１_３、４１１_４、および４１１_５に対応する位置データを伝送する。ポイントからポイントへの動き（すなわち、相対データ）またはポイント自体（すなわち、絶対座標）は、ユーザ入力に対応することができる。この例では、ポイント４１１_１、４１１_２、４１１_３、４１１_４、および４１１_５は、５つの連続する伝送期間（例えば、図３のように、１６個の連続スロットごとのスロット１−３）中のワイヤレスマウス１１５の位置を表す。制限されたポイント数の位置データにより、ツールチップの経路の画面表示を生成するＰＣ１００上のソフトウェアは典型的に、これらのポイント間の動きを直線に近づける。動き経路４１０は、その結果のツールチップ経路を表す。図示されるように、動き経路４１０は、ワイヤレスマウス１１５の実際の経路４０５の曲率に正確に従っていない。対照的に、動き経路４０２は、ワイヤレスマウス１１５の経路４０５により正確に近似している。追加の中間位置データが提供されるように報告レートが増加されると、経路４２０を、従来の手法で生成することが可能になる。しかし、報告レートを増加すると、電力消費も増加することになる。言い換えると、ワイヤレスデバイスの実際の動きを示す生成された動き経路の正確性とワイヤレス入力デバイスの電力消費との間には、トレードオフがある。

図５は、例示的な実施形態にかかる、中間位置データで生成された、正確性が向上した再現動き経路(replicated motion path)を示す。図４のように、ワイヤレスマウス１１５は、複数の曲線セグメントからなる実際の動き経路５０５で動くことがある。再現動き経路５１０は、現在のワイヤレス伝送手法に従って生成された経路を表す。より具体的には、ポイント５５０_１、５５０_３、５５０_５、５５０_７、５５０_９、および５５０_１１の位置データは、６つの個別の伝送期間中にワイヤレス入力デバイスによって受信デバイスに伝送される（すなわち、伝送期間ごとに１つの位置ポイント）。６つの位置ポイント５５０_１、５５０_３、５５０_５、５５０_７、５５０_９、および５５０_１１は、例えば、６つの連続する伝送期間のそれぞれにおけるワイヤレスマウスの位置を表す。実際の動き経路５０５との比較において、再現経路５１０は、マウスの移動の連続が少ない描写（less continuous representation）を表す。多くのユーザが、この描写は散漫的（distracting）であると思う可能性がある。例えば、グラフィクスアプリケーションのユーザは、マウスを使用して正確なラインを引き、描画ツールチップ（drawing tooltip）を制御する必要がある可能性がある。マウスの移動の非連続的な描写により、ユーザは、所望のラインおよびグラフィックスの作成において著しい困難に遭遇する可能性がある。動き再現の正確性を向上させるために、ワイヤレスマウス１１５は、中間位置ポイント５５０_２、５５０_４、５５０_６、５５０_８、および５５０_１０（すなわち、中間の非伝送期間のマウス位置）に対応する追加データも伝送する。中間ポイント５５０_２、５５０_４、５５０_６、５５０_８、および５５０_１０の追加位置データを、ポイント５５０_１、５５０_３、５５０_５、５５０_７、５５０_９、よび５５０_１１の位置データと併用すると、正確な動き経路５０５についてはるかに正確な表示５２０が作成される。

少なくとも一部の実施形態において、中間位置ポイント５５０_２、５５０_４、５５０_６、５５０_８、および５５０_１０は、報告レートを変更することなく、電力消費に著しい影響を与えることなく、検出されて伝送される。より具体的には、ワイヤレスマウス１１５は、動き経路５１０の生成において使用されたものと同じ報告レートを使用して、動き経路５２０の位置データを伝送する。これを達成するために、中間位置５５０_２、５５０_４、５５０_６、５５０_８、および５５０_１０に対応するデータの伝送は、次の伝送期間まで遅延される。例えば、ポイント５５０_１の位置データは、第１の伝送期間中に判断されて伝送され、一方、ポイント５５０_３の位置データは、続く第２の伝送期間中に判断されて伝送される。中間ポイント５５０_２の位置データは、第１と第２の伝送期間の間の中間期間中に判断され、バッファに格納される。したがって、第２の伝送期間に到達すると、中間ポイント５５０_２の位置データおよび現在のポイント５５０_３の位置データは両方とも、この伝送期間中に伝送される。したがって、ユーザは、擬似報告レート(pseudo report rate)を認知するが、一方、電力節約の向上は、より低い実際の報告レートによって達成される。この擬似報告レートは、２つの伝送期間の間で検出され得る中間ユーザ入力（intermediate user input）の量を定義する入力デバイスの検出レートを示す。

図６Ａは、少なくとも一部の実施形態に従って、電源消費を減少させつつ、ワイヤレス入力デバイスの動き経路をより正確に（例えば、コンピュータスクリーン上に）描写する例示な方法のフローチャートを示す。

ステップ６１０は、伝送サイクルの開始を表し、その前にワイヤレス入力デバイスの種々のコンポーネントは非アクティブにされる（すなわち、パワーダウンされる）。ステップ６１５において、ワイヤレス入力デバイスは、次の伝送期間を待っている間に、中間ユーザ入力に対応する位置データを所定の検出レートに従って判断する。ワイヤレスマウスの例では、中間ユーザ入力は、２つの連続する伝送期間の間の中間の非伝送期間中のマウスの位置変化を表すことができる。例えば、検出レートを、報告レートが２０ｍｓの伝送サイクルに対し、１０ｍｓにセットすることができる。このような検出レートにより、ワイヤレス入力デバイスが、デバイスによって検出された単一の中間ユーザ入力のデータを検出し、格納することが可能になる（２０ｍｓ／１０ｍｓ＝２；伝送は２０ｍｓマークの周囲で生じるので、伝送時に検出された現在の位置は中間位置としてカウントされない）。ワイヤレス入力デバイスが、検出されたユーザ入力の中間位置データを判断すると、ステップ６２０でデータを、ストレージバッファに格納することができる。

次いで、ステップ６２５では、ワイヤレス入力デバイスは、伝送サイクルの伝送期間に到達したかどうかを判断する。伝送期間にまだ到達していないときは、ワイヤレス入力デバイスはステップ６１５に戻り、所定の検出レートに従って中間位置データの検出および格納を続ける。ステップ６１５から６２５まで、ワイヤレスコンポーネントは非アクティブの状態のままである。しかし、伝送期間に到達したときは、ワイヤレス入力デバイスは、ステップ６３０において、伝送時に現在のユーザ入力（current user input）に対応する現在位置データ（current positional data）（例えば、デバイスの位置の現在の変化）を判断することになる。現在位置データが判断され、格納されると、ワイヤレス通信コンポーネントは、ステップ６３５でアクティブにされる（すなわち、パワーアップされる）。ステップ６４０において、中間位置データと現在位置データの両方が、伝送期間の１つまたは複数の伝送タイムスロット期間中に受信デバイス（例えば、ＰＣ１１０、ＰＤＡ１０１）に伝送される。伝送期間が終了すると、ワイヤレスコンポーネントは再び非アクティブにされ、ワイヤレスデバイスの伝送サイクルはステップ６１０でリスタートする。

したがって、中間位置データと現在位置データの両方を伝送期間中に伝送することにより、受信デバイスは、実際の報告レートを増大させる必要なく、ワイヤレスデバイスの動きについてより正確な描写を作成することができる。

種々の実施形態において、ワイヤレス入力デバイスは、検出された中間ユーザ入力の全てに対応するデータを格納して伝送するのではなく、中間位置データを選択的に格納して、伝送する。図６Ｂは、図６Ａのステップ６１５と６２０を実行する１つの例示的な方法を詳細に図示する。図６Ｂでは、ワイヤレス入力デバイスは、ステップ６６０で、第１の中間ユーザ入力の位置データ（例えば、デバイスの位置の第１の変化）、および後続の第２の中間ユーザ入力の位置データ（例えば、デバイスの位置の第２の変化）を判断して、格納する。次いで、ステップ６６５において、入力デバイスは、第１および第２のユーザ入力の間の差を判断する。その差が大きいときは、第２の中間ユーザ入力に対応する位置データが、ステップ６８０で格納されることになる。しかし、その差が所定のしきい値以下であるときは、第２の中間ユーザ入力に対応するデータは、ステップ６７５において破棄（discard）されることがある。

図７は、例示的な実施形態にかかる、図６Ａに記載された方法による複数の伝送サイクルを図示する。図３と同様に、図７の上段のステータス行７３０は、マスタデバイスのアクティビティとステータスに対応し、下段のステータス行７４０は、ワイヤレスマウスなどの入力デバイスまたはスレーブデバイスのアクティビティとステータスに対応する。さらに、伝送サイクル７００の報告レートは、図３に記載された報告レートの半分である２０ｍｓにセットされる。したがって、各伝送サイクル７００は、１６ではなく、６２５μｓ長の３２タイムスロット（すなわち、２０ｍｓ／６２５μｓ＝３２）から構成される。図５に関連して論じたように、１０ｍｓ検出レートと２０ｍｓ報告レートの組み合わせにより、中間ユーザ入力に対応する追加の位置データの検出および格納が可能になる。中間ユーザ入力に対応するデータ（すなわち、伝送期間７０５のＤａｔａ Ｐａｃｋｅｔ＃１）を、伝送期間７０５中にワイヤレスデバイスによって検出された現在のユーザ入力（すなわち、伝送期間７０５のＤａｔａ Ｐａｃｋｅｔ＃２）とともに伝送することができる。しかし、位置データの２つのセットを伝送するために、伝送期間は、従来の手法に関連して説明した３つのタイムスロットではなく、５つのタイムスロットを使用することになる。伝送タイムスロットと受信タイムスロットは一般的に、受信デバイスが、伝送されたデータの受信を確認できるように、交互になっている。例えば、タイムスロット１、３、および５では、ワイヤレス入力デバイスは受信状態であり、一方タイムスロット２と４では、このデバイスは中間位置データと現在位置データをそれぞれ伝送することができる。代替的に、デバイスのプロトコルによってイネーブルにされている場合、位置データの２つのセットを、１つのデータパケットに結合して単一のタイムスロット（すなわち、タイムスロット２）中に送信することができる。一部の実施形態では、それぞれスロット２と４の後に続くタイムスロット３と５は、特定のデータパケットが受信されなかった場合に、受信デバイスによって使用され、入力デバイスに通知する。非受信の通知に応答して、入力デバイスは、中間の非伝送期間からのタイムスロットを含む追加のタイムスロットを使用して、脱落データ（lost data）を再伝送することができる。この中間の非伝送期間７１０は、タイムスロット６からタイムスロット３２に及ぶ。送受信に必要なタイムスロットの数は増加したが、伝送のタイムスロットの非伝送のタイムスロットに対する比率全体は減少される。より具体的には、１６タイムスロットごとに３タイムスロットを通信アクティビティ（例えば、リスニング、受信または伝送）の専用とするのではなく、ワイヤレス入力デバイスは、このようなアクティビティを３２スロットごとに５スロットに制限することができる。このことは、入力デバイスの種々のコンポーネントがアクティブである（すなわち、電源が入っている）時間量の１６．７％の減少を表す。代替的に、伝送プロトコルが、位置データの２つのセットを１つのデータパケットに組み合わせることを可能にしている場合は、１６タイムスロットごとに３タイムスロットを伝送の専用とするのではなく、ワイヤレスデバイスは、伝送を３２スロットごとに３スロットに制限することができる。このことは、入力デバイスの種々のコンポーネントがアクティブである時間量の５０％の減少を表すことになる。

一例示的実施形態では、中間ユーザ入力に対応するデータは、重要なユーザアクティビティがない（すなわち、図６Ｂに関して説明したように、移動がないか、ほんのわずかな移動）の場合は、記録されないことがある。例えば、中間ユーザ入力に対応するデータが、ワイヤレスマウスがアイドルであることを示す場合、該データは無視される（すなわち、格納されない）ことがある。このような場合は、現在のユーザ入力に対応するデータのみが、伝送時に送信される必要がある。入力デバイスのワイヤレスコンポーネントは、５ではなく３タイムスロットの間のみアクティブにされる必要がある。したがって、電力節約手法のこの追加的機能を使用するワイヤレス入力デバイスは、入力デバイスの種々のコンポーネントがアクティブである時間量の３３．３％の減少を実現することになる。

さらに、ワイヤレス入力デバイスは、２つ以上の中間ユーザ入力のデータを格納することができる。例えば、ワイヤレスマウスの中間位置のデータを１０ｍｓ間隔で格納するのではなく、ワイヤレスマウスは、中間位置の位置データを５ｍｓ間隔で検出し、格納することができる。２０ｍｓ報告レートを実装しているワイヤレスマウスのシステムでは、１つではなく３つの中間位置が伝送され、格納されることになる。

図８では、ワイヤレス入力デバイスの検出レートは、種々の実施形態に従って検出または格納された位置データに適応する。より具体的には、検出レートは、ワイヤレス入力デバイスによって検出されたユーザ入力に適応される。ステップ８０１において、入力デバイスは中間データを初めの検出レートで検出する。ステップ８０２において、第１のユーザ入力および第２のユーザ入力を評価して、変化の程度を判断する。例えば、ユーザがデスクにわたってマウスを素早く動かす場合は、ユーザ入力の２つのセットの間の変化のレベルは、おそらく大きいであろう。反対に、ユーザがマウスをゆっくり動かしている場合は、変化の程度は小さいことがある。この判断に応答して、ワイヤレス入力デバイスは、ステップ８０３で、変化のレベルに従って検出レートの変更を選択することができる。ワイヤレス入力デバイスは、ステップ８０４で、追加の中間データを、変更された検出レートで検出することになる。

本明細書において説明される特徴および実施形態の多くは、ワイヤレスマウスを介して受信されるユーザ入力に関連している。例えば、多くの説明は、ユーザ入力（すなわち、マウスの移動）を位置データ（すなわち、前の位置からの変化）に変換することに関連している。しかし、他の多くの入力形式も同様に利益を得ることができる。同一または類似の方法およびシステムを、報告レートでＲＦプロトコルを使用する全ての入力デバイス（例えば、キーボード、ゲームコントローラなど）に適用することができる。例えば、多くの主観視点のゲーム（first-person video games）では、スクリーン上のキャラクタの移動およびアクションを、キーボード上のボタンの組み合わせを使用して制御することができる。したがって、本明細書で説明される方法およびシステムを実装しているワイヤレスキーボードは、単一の伝送期間中に、ボタンの押下の変化に対応する中間入力データ（または、単一ボタンの連続的な押下に関係するデータ）を送信することができる。中間入力データはさらに、ボタン押下の変化のスピード、ボタンが押下された時間の量、および／またはこれらの組み合わせを表すことができる。したがって、説明される方法およびシステムは、位置データの伝送および検出に限定されず、いずれの形式の入力データを含むことができる。さらに、上述の電力節約のシステムおよび方法を、他の形式の動きデータ（すなわち、入力デバイスによって検出または受信される、移動または動きに関連するデータ）に関連して使用することもできる。例えば、タッチパッドは、タッチパッドの表面上のユーザの指の移動の形式でユーザ入力を受信する。このようなユーザ入力を検出すると、タッチパッドは、ユーザの指の移動に対応する位置データを判断し、該位置データを受信デバイスに伝送する。同様に、トラックボールデバイスでは、該デバイスは、ユーザの回転入力（例えば、ボール回転の程度）に対応する位置データを判断することができる。

さらに、ワイヤレス入力デバイスにおける電力節約のシステムおよび方法の一部を、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨプロトコルに関連して説明してきたが、該システムおよび方法を、他のワイヤレス伝送プロトコルおよび手法に適用することもできる。ＲＦネットワークを使用する他のワイヤレス伝送システムは、本明細書で説明される省電力伝送の手法を同様に実装することができる。さらに、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ伝送プロトコルに関する説明の多くは、１６スロットＳＮＩＦＦ期間の使用に基づいている。しかし、このようなＳＮＩＦＦ期間は、単に例示として使用されたものであり、使用することができるスロットの数または持続期間を定義または制限するようには意図されていない。ＳＮＩＦＦスロットの数は、スロット長、報告レートなどを変更することで変更することができることを、当業者は理解されよう。

本発明の主題を構造上の特徴および／または方法上のアクトに特有の表現で説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される主題は、上述の特定の特徴またはアクトに必ずしも限定されないことは理解されよう。むしろ、上述の特定の特徴およびアクトは、特許請求の範囲の記載を実装する例示の形態として開示されるものである。

少なくとも一部の実施形態を実装することができるコンピューティング環境の図である。 例示的な実施形態にかかるワイヤレスマウスのブロック図である。 例示的な一実施形態にかかる、報告レートが１０ミリ秒（ｍｓ）でそれぞれ長さが６２５μ秒の１６個のスロットの伝送スケジュールを示す図である。 例示的実施形態にかかる、デスクトップまたは他の面にわたるワイヤレスマウスの移動に関連するツールチップの２つの経路を示す図である。 例示的な実施形態にかかる、中間位置データで生成される、正確性が改善された再現動き経路を示す図である。 例示的な実施形態にかかる、電力消費を減少させつつワイヤレス入力デバイスの動き経路を近似させる方法のフローチャートである。 例示的な実施形態にかかる、中間位置データの選択的なストレージの方法を示すフローチャートである。 例示的な実施形態にかかる、図６Ａに記載される方法の伝送スケジュールを示す図である。 例示的な実施形態にかかる、検出レートを位置変化の程度に適応させる方法のフローチャートである。

Claims (20)

1. ユーザ入力を検出するように構成される入力デバイスを操作する方法であって、
   非伝送期間中に入力デバイスの１つまたは複数のワイヤレスコンポーネントを非アクティブにするステップと、
   非伝送期間中に中間ユーザ入力に対応する中間データを判断するステップと、
   前記中間データをストレージバッファに格納するステップと、
   伝送期間に到達すると、現在ユーザ入力に対応する現在データを判断するステップと、
   前記伝送期間に到達すると、１つまたは複数のワイヤレスコンポーネントをアクティブにするステップと、
   前記伝送期間中に前記中間データと前記現在データを受信デバイスに伝送するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記非伝送期間は、２つの連続する伝送期間の間の期間によって定義されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記中間データおよび前記現在データは、位置データを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記伝送期間は、所定の報告レートに従って生じることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 伝送期間中に中間データを判断するステップは、所定の検出レートに従って実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記所定の検出レートは、適応的であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記所定の検出レートは、前記入力デバイスによって検出されたユーザ入力のスピードに適応することを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記中間データをストレージバッファに格納するステップは、
   第１のユーザ入力と、第１のユーザ入力の後に検出される第２のユーザ入力と間の差を判断するステップと、
   前記差が所定のしきい値以下である場合は、前記第２のユーザ入力に対応する中間データを破棄するステップと
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. ワイヤレス入力デバイスであって、
   ワイヤレス通信ネットワークでデータを伝送するトランシーバと、
   プロセッサと、
   プロセッサによって実行されると、入力デバイスに
   非伝送期間中に中間ユーザ入力に対応する中間データを判断するステップであって、トランシーバの少なくとも一部が非伝送期間に非アクティブにされるステップと、
   前記中間データをストレージバッファに格納するステップと、
   伝送期間に到達すると、現在ユーザに対応する現在データを判断するステップと、
   前記伝送期間に到達すると、前記トランシーバをアクティブにするステップと、
   前記伝送期間中に前記中間データと前記現在データを受信デバイスに伝送するステップと
   を実行させるコンピュータ読み取り可能な命令を格納するメモリと
   を備えたことを特徴とするワイヤレス入力デバイス。
10. 前記中間データと前記現在データは、位置データを含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス入力デバイス。
11. 前記中間データと前記現在データは、面の第１の軸に沿った前記入力デバイスの位置の変化と、前記面の第２の軸に沿った前記入力デバイスの位置の変化を含むことを特徴とする請求項１０に記載のワイヤレス入力デバイス。
12. 前記伝送期間は、所定の報告レートに従って生じることを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス入力デバイス。
13. 非伝送期間中に中間データを判断するステップは、所定の検出レートに従って実行されることを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス入力デバイス。
14. 前記所定の検出レートは、適応的であることを特徴とする請求項１３に記載のワイヤレス入力デバイス。
15. 前記所定の検出レートは、デバイスによって検出されたユーザ入力のスピードに適応することを特徴とする請求項１４に記載のワイヤレス入力デバイス。
16. 前記プロセッサは、所定の検出レートで中間データを判断するように構成されることを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス入力デバイス。
17. 前記中間データをストレージバッファに格納するステップは、
    第１のユーザ入力と、第１のユーザ入力に続いて検出される第２のユーザ入力との差を判断するステップと、
    前記差が所定のしきい値以下である場合は、前記第２のユーザ入力に対応する中間データを破棄するステップと
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス入力デバイス。
18. プロセッサによって実行されると、ユーザ入力を検出するように構成されたワイヤレス入力デバイスに
    非伝送期間中にワイヤレス入力デバイスの１つまたは複数のワイヤレスコンポーネントを非アクティブにするステップと、
    前記非伝送期間中に中間ユーザ入力に対応する中間データを判断するステップと、
    前記中間データをストレージバッファに格納するステップと、
    伝送期間に到達すると、現在ユーザ入力に対応する現在データを判断するステップと、
    前記伝送期間に到達すると、１つまたは複数のワイヤレスコンポーネントをアクティブにするステップと、
    前記伝送期間中に前記中間データと前記現在データを受信デバイスに伝送するステップと
    を含む方法を実行させるコンピュータ実行可能な命令を格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な媒体。
19. 前記伝送期間は、所定の報告レートに対応することを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
20. 前記非伝送期間は、所定の検出レートに対応することを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。

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