專利名稱：移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器及節(jié)電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)工作裝置用的節(jié)電裝置和方法，特別涉及一種移動(dòng)工作裝置用待 機(jī)零功耗控制器及節(jié)電方法、以及裝有所述待機(jī)零功耗控制器的鼠標(biāo)、軌跡球等移動(dòng)工作
直O(jiān)
背景技術(shù)：
以間斷性移動(dòng)/振動(dòng)方式工作的裝置(簡(jiǎn)稱移動(dòng)工作裝置)，如鼠標(biāo)、軌跡球、無 線鼠標(biāo)等，它們采用間斷工作模式，大部分時(shí)間處于不使用狀態(tài)，但是即使在不使用時(shí)仍然 接通電源，從而造成電能浪費(fèi)。尤其是無線鼠標(biāo)，由于是使用電池供電，這種浪費(fèi)直接影響 使用時(shí)間。業(yè)界也一直在研究這類產(chǎn)品的待機(jī)節(jié)能方法?，F(xiàn)有鼠標(biāo)待機(jī)節(jié)能方法主要有兩 種(1)使用機(jī)械式開關(guān)通過手動(dòng)控制鼠標(biāo)電源的通斷，大部分的鼠標(biāo)都是使用這種 方法。如RAP00。其優(yōu)點(diǎn)是在待機(jī)時(shí)，通過手動(dòng)切斷電源，可以實(shí)現(xiàn)待機(jī)零功耗。其缺點(diǎn) 是操作麻煩，不智能；而且使用該方法節(jié)能的鼠標(biāo)一般沒有其他的節(jié)能措施，如果忘記切 斷電源會(huì)造成大量的電能浪費(fèi)。(2)不切斷電源，通過內(nèi)部器件的控制節(jié)能。例如在檢測(cè)到鼠標(biāo)長(zhǎng)時(shí)間沒有使用 時(shí)，使微控制器(MCU)進(jìn)入休眠模式以節(jié)省電能。其優(yōu)點(diǎn)是采用自動(dòng)切換方式，不會(huì)造成使用上的不便。其缺點(diǎn)是待機(jī)時(shí)其檢測(cè)電路和 MCU 一直處于間斷工作模式，存在一定的電能浪費(fèi)，做不到零功耗；并且使用具有此功能的 MCU，成本會(huì)更高。如申請(qǐng)?zhí)枮?005101146622申請(qǐng)日為2005年10月25日的中國(guó)發(fā)明專 利申請(qǐng)公開的具有省電裝置的無線鼠標(biāo)，在待機(jī)省電模式時(shí)，微處理器仍然需要消耗電能。 又如申請(qǐng)?zhí)枮?22040684申請(qǐng)日為2002年2月4日的中國(guó)實(shí)用新型專利公開的以微動(dòng)偵 測(cè)器啟動(dòng)的無線鼠標(biāo)，它通過微動(dòng)感知裝置來控制電子開關(guān)通斷進(jìn)而控制鼠標(biāo)的工作電源 通斷，其微動(dòng)感知裝置包括由壓電晶體、重垂、支桿構(gòu)成的壓電件和微動(dòng)感知電路，在待機(jī) 時(shí)微動(dòng)感知裝置需要消耗電能，無法實(shí)現(xiàn)待機(jī)零功耗，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的移 動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器及節(jié)電方法，使得鼠標(biāo)、軌跡球等移動(dòng)工作裝置在待機(jī)時(shí) 能自動(dòng)切斷電源，能實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗，而且加裝于移動(dòng)工作裝置時(shí)無需修改原移動(dòng) 工作裝置的軟硬件。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器，包括一個(gè)電子開 關(guān)，其控制端與地之間連接一個(gè)電容，該控制端還連接一個(gè)充電電阻；一個(gè)振動(dòng)開關(guān)，具有 一個(gè)固定電極和一個(gè)振動(dòng)電極，其中一個(gè)電極與所述電子開關(guān)的控制端連接，另一個(gè)電極 與地連接。所述電子開關(guān)可采用M0S管等。
所述振動(dòng)開關(guān)優(yōu)選采用下述結(jié)構(gòu)所述振動(dòng)開關(guān)的固定電極呈筒狀，其振動(dòng)電極 包括一個(gè)彈簧和固裝于該彈簧末端的金屬小球，振動(dòng)電極位于固定電極中與固定電極之間 保持一定間隙，當(dāng)受外力作用時(shí)，振動(dòng)電極的金屬小球與固定電極碰撞使兩個(gè)電極接觸。利用上述待機(jī)零功耗控制器的節(jié)電方法，其特征在于將待機(jī)零功耗控制器的電子開關(guān)串接在移動(dòng)工作裝置的供電回路中，將連接在電 子開關(guān)控制端的充電電阻的另一端與移動(dòng)工作裝置的電源連接；當(dāng)移動(dòng)工作裝置工作時(shí)，振動(dòng)開關(guān)的振動(dòng)電極頻繁振動(dòng)與固定電極接觸，使連接 在電子開關(guān)控制端的電容通過振動(dòng)開關(guān)對(duì)地放電，進(jìn)而使電子開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通，電源給移動(dòng) 工作裝置供電；當(dāng)移動(dòng)工作裝置停止工作后，振動(dòng)開關(guān)斷開，電源通過所述充電電阻給連接在電 子開關(guān)控制端的電容持續(xù)充電，使電子開關(guān)延時(shí)斷開，移動(dòng)工作裝置轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電 源停止向外輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)待機(jī)時(shí)不消耗電能。本發(fā)明還提供一種采用上述待機(jī)零功耗控制器的鼠標(biāo)，其實(shí)現(xiàn)方案是在現(xiàn)有鼠標(biāo) 中增加上述待機(jī)零功耗控制器，具體是將上述待機(jī)零功耗控制器的電子開關(guān)串接于鼠標(biāo)的 供電回路中，將所述充電電阻與鼠標(biāo)的電源連接，使電源給連接在電子開關(guān)控制端的電容 充電。使用鼠標(biāo)時(shí)，鼠標(biāo)的頻繁移動(dòng)使振動(dòng)開關(guān)的振動(dòng)電極與固定電極頻繁接觸，使連接在 電子開關(guān)控制端的電容通過振動(dòng)開關(guān)放電，進(jìn)而使電子開關(guān)導(dǎo)通，電源給鼠標(biāo)供電，保證鼠 標(biāo)正常工作；當(dāng)停止使用鼠標(biāo)時(shí)，振動(dòng)開關(guān)斷開，電源通過所述充電電阻給連接在電子開關(guān) 控制端的電容持續(xù)充電，使電子開關(guān)延時(shí)斷開，此時(shí)電源停止向鼠標(biāo)輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)待 機(jī)時(shí)不消耗電能。本發(fā)明移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器及其節(jié)電方法不但能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)工作裝 置待機(jī)時(shí)自動(dòng)切斷電源的自動(dòng)控制功能，而且切斷電源后，整個(gè)移動(dòng)工作裝置和本待機(jī)零 功耗控制器均不消耗電能，達(dá)到了真正的待機(jī)零功耗。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有的各種鼠標(biāo)、軌跡球等移動(dòng)工作裝置。其 尤其適用于無線鼠標(biāo)、無線軌跡球等采用電池供電的移動(dòng)工作裝置，可以有效延長(zhǎng)它們的 工作時(shí)間。本待機(jī)零功耗控制器可應(yīng)用于新設(shè)計(jì)的移動(dòng)工作裝置中，也可加裝于現(xiàn)有的移動(dòng) 工作裝置中，加裝于現(xiàn)有移動(dòng)工作裝置時(shí)無需修改原移動(dòng)工作裝置的軟硬件，改裝非常方 便。


圖1為本移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器的電路圖；圖2為其振動(dòng)開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為其與一般鼠標(biāo)的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，本移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器，包括一個(gè)電子開關(guān)3和一個(gè)振動(dòng) 開關(guān)2，電子開關(guān)3的控制端與地之間連接一個(gè)電容5，電子開關(guān)3的控制端還連接一個(gè)充 電電阻4 ；振動(dòng)開關(guān)2具有一個(gè)固定電極和一個(gè)振動(dòng)電極，其中一個(gè)電極與所述電子開關(guān)3的控制端連接，另一個(gè)電極與地連接。其中電子開關(guān)3采用P-M0S管。參照?qǐng)D2，振動(dòng)開關(guān)2的固定電極21呈筒狀，其振動(dòng)電極22包括一個(gè)彈簧221和 固裝于該彈簧221末端的金屬小球222，振動(dòng)電極22位于固定電極21中與固定電極21之 間保持一定間隙，當(dāng)受外力作用時(shí)，由于支撐金屬小球222的彈簧221較軟，振動(dòng)電極22的 金屬小球222與筒狀固定電極21的金屬外殼碰撞，使兩個(gè)電極21、22接觸。圖3是本移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器與一般鼠標(biāo)的連接示意圖，其中6是 一般的鼠標(biāo)電路，1是鼠標(biāo)的供電電源。參照?qǐng)D3，只需將電子開關(guān)3串接在鼠標(biāo)的供電回 路中，將連接在電子開關(guān)3控制端的充電電阻4的另一端與鼠標(biāo)的電源1連接即可。其工作過程如下當(dāng)鼠標(biāo)使用時(shí)，會(huì)間斷地移動(dòng)，移動(dòng)會(huì)使振動(dòng)開關(guān)2的振動(dòng)電極22振動(dòng)，使其金屬 小球222與固定電極21接觸，每次接觸的瞬間電容5通過振動(dòng)開關(guān)2對(duì)地放電(兩個(gè)電極 2U22接觸的瞬間即可將電容5的電基本放完)，進(jìn)而使電子開關(guān)3導(dǎo)通，由于鼠標(biāo)使用時(shí) 的頻繁移動(dòng)，可保持電子開關(guān)3持續(xù)導(dǎo)通，電源1持續(xù)給鼠標(biāo)電路6供電，鼠標(biāo)正常工作；當(dāng)鼠標(biāo)停止移動(dòng)后，振動(dòng)開關(guān)2的兩電極21、22不再碰撞，電源1通過充電電阻4 持續(xù)給電容5充電，當(dāng)電容5兩端的電壓上升至達(dá)到電子開關(guān)3的截止所需電壓時(shí)，電子開 關(guān)3截止，從而將電源1與鼠標(biāo)電路6切斷，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)鼠標(biāo)電路6和待機(jī)零功耗 控制器均不消耗電能；當(dāng)再次移動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，振動(dòng)開關(guān)2的兩電極21、22碰撞給電容5放電，進(jìn)而使電子開 關(guān)3導(dǎo)通，電源1重新給鼠標(biāo)電路6供電使鼠標(biāo)正常工作，重復(fù)上述過程。本發(fā)明中，振動(dòng)開關(guān)2的振動(dòng)電極22與固定電極21接觸的瞬間，電容5的電量就 通過振動(dòng)開關(guān)2基本放完，滿足了電子開關(guān)3的導(dǎo)通條件，保證了只要移動(dòng)鼠標(biāo)，電子開關(guān) 3立即導(dǎo)通，電源1馬上供給鼠標(biāo)電路6電能。振動(dòng)開關(guān)2斷開后，電源1給電容5持續(xù)充 電，當(dāng)電容5的電壓上升至滿足電子開關(guān)3的截止條件時(shí)，電子開關(guān)3截止，鼠標(biāo)電源被切 斷，轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)，可見，從鼠標(biāo)停止移動(dòng)到轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)的延時(shí)時(shí)間與電容5、充電電阻4 以及電子開關(guān)3的截止壓差有關(guān)，可以通過選擇不同的電容5、充電電阻4來達(dá)到不同的延 時(shí)時(shí)間。例如，使用截止壓差(源極電壓減去柵極電壓)為IV的P-M0S管，使用3V的電源， 選擇10UF的電容和100M的充電電阻，電容由0V充到2V(電容正極電壓為2V時(shí)，此時(shí)源極 和柵極的壓差達(dá)到IV)需要693秒，因此從鼠標(biāo)停止移動(dòng)到轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)的延時(shí)時(shí)間大約 10分鐘。延時(shí)時(shí)間太短，鼠標(biāo)的電源會(huì)被頻繁地切斷/開啟，延時(shí)時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi) 電能，尤其是對(duì)于采用電池供電的無線鼠標(biāo)，會(huì)直接影響使用時(shí)間。通常延時(shí)時(shí)間(即從鼠 標(biāo)停止工作到轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)的時(shí)間)可以設(shè)置為1-15分鐘。具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)應(yīng)用對(duì) 象靈活選擇，如對(duì)于采用電池供電的無線鼠標(biāo)，延時(shí)時(shí)間短一點(diǎn)，對(duì)于有線鼠標(biāo)，延時(shí)時(shí)間 "be 點(diǎn) o
權(quán)利要求
一種移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器，其特征在于包括一個(gè)電子開關(guān)，其控制端與地之間連接一個(gè)電容，該控制端還連接一個(gè)充電電阻；一個(gè)振動(dòng)開關(guān)，具有一個(gè)固定電極和一個(gè)振動(dòng)電極，其中一個(gè)電極與所述電子開關(guān)的控制端連接，另一個(gè)電極與地連接。
2.如權(quán)利要求1所述的待機(jī)零功耗控制器，其特征在于所述電子開關(guān)是MoS管。
3.如權(quán)利要求1所述的待機(jī)零功耗控制器，其特征在于所述振動(dòng)開關(guān)的固定電極呈 筒狀，所述振動(dòng)電極包括一個(gè)彈簧和固裝于該彈簧末端的金屬小球，振動(dòng)電極位于固定電 極中與固定電極之間保持一定間隙，當(dāng)受外力作用時(shí)，振動(dòng)電極的金屬小球與固定電極碰 撞使兩個(gè)電極接觸。
4.一種鼠標(biāo)，其特征在于包含權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的待機(jī)零功耗控制器，其中，待 機(jī)零功耗控制器的電子開關(guān)串接于鼠標(biāo)的供電回路中，所述充電電阻與鼠標(biāo)的電源連接給 連接在電子開關(guān)控制端的電容充電。
5.利用權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述待機(jī)零功耗控制器的節(jié)電方法，其特征在于將待機(jī)零功耗控制器的電子開關(guān)串接在移動(dòng)工作裝置的供電回路中，將連接在電子開 關(guān)控制端的充電電阻的另一端與移動(dòng)工作裝置的電源連接；當(dāng)移動(dòng)工作裝置工作時(shí)，振動(dòng)開關(guān)的振動(dòng)電極頻繁振動(dòng)與固定電極接觸，使連接在電 子開關(guān)控制端的電容通過振動(dòng)開關(guān)對(duì)地放電，從而使電子開關(guān)持續(xù)導(dǎo)通，電源給移動(dòng)工作 裝置供電；當(dāng)移動(dòng)工作裝置停止工作后，振動(dòng)開關(guān)斷開，電源通過所述充電電阻給連接在電子開 關(guān)控制端的電容持續(xù)充電，使電子開關(guān)延時(shí)斷開，移動(dòng)工作裝置轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)電源停 止向外輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)待機(jī)時(shí)不消耗電能。
6.如權(quán)利要求5所述的節(jié)電方法，其特征在于移動(dòng)工作裝置停止工作后延時(shí)1-15分 鐘電子開關(guān)斷開，轉(zhuǎn)入待機(jī)狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動(dòng)工作裝置用待機(jī)零功耗控制器，包括一個(gè)電子開關(guān)，其控制端與地之間連接一個(gè)電容，該控制端還連接一個(gè)充電電阻；一個(gè)振動(dòng)開關(guān)，具有一個(gè)固定電極和一個(gè)振動(dòng)電極，其中一個(gè)電極與所述電子開關(guān)的控制端連接，另一個(gè)電極與地連接。它不但能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)工作裝置待機(jī)時(shí)自動(dòng)切斷電源的自動(dòng)控制功能，而且達(dá)到了真正的待機(jī)零功耗。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有的各種鼠標(biāo)、軌跡球等移動(dòng)工作裝置，尤其適用于無線鼠標(biāo)等采用電池供電的移動(dòng)工作裝置，可以有效延長(zhǎng)它們的工作時(shí)間。
文檔編號(hào)G06F1/32GK101877581SQ20091010700
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者江俊 申請(qǐng)人:江俊