专利名称：移动工作装置用待机零功耗控制器及节电方法
技术领域：
本发明涉及移动工作装置用的节电装置和方法，特别涉及一种移动工作装置用待 机零功耗控制器及节电方法、以及装有所述待机零功耗控制器的鼠标、轨迹球等移动工作
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背景技术：
以间断性移动/振动方式工作的装置(简称移动工作装置)，如鼠标、轨迹球、无 线鼠标等，它们采用间断工作模式，大部分时间处于不使用状态，但是即使在不使用时仍然 接通电源，从而造成电能浪费。尤其是无线鼠标，由于是使用电池供电，这种浪费直接影响 使用时间。业界也一直在研究这类产品的待机节能方法。现有鼠标待机节能方法主要有两 种(1)使用机械式开关通过手动控制鼠标电源的通断，大部分的鼠标都是使用这种 方法。如RAP00。其优点是在待机时，通过手动切断电源，可以实现待机零功耗。其缺点 是操作麻烦，不智能；而且使用该方法节能的鼠标一般没有其他的节能措施，如果忘记切 断电源会造成大量的电能浪费。(2)不切断电源，通过内部器件的控制节能。例如在检测到鼠标长时间没有使用 时，使微控制器(MCU)进入休眠模式以节省电能。其优点是采用自动切换方式，不会造成使用上的不便。其缺点是待机时其检测电路和 MCU 一直处于间断工作模式，存在一定的电能浪费，做不到零功耗；并且使用具有此功能的 MCU，成本会更高。如申请号为2005101146622申请日为2005年10月25日的中国发明专 利申请公开的具有省电装置的无线鼠标，在待机省电模式时，微处理器仍然需要消耗电能。 又如申请号为022040684申请日为2002年2月4日的中国实用新型专利公开的以微动侦 测器启动的无线鼠标，它通过微动感知装置来控制电子开关通断进而控制鼠标的工作电源 通断，其微动感知装置包括由压电晶体、重垂、支杆构成的压电件和微动感知电路，在待机 时微动感知装置需要消耗电能，无法实现待机零功耗，而且结构复杂，成本高。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低的移 动工作装置用待机零功耗控制器及节电方法，使得鼠标、轨迹球等移动工作装置在待机时 能自动切断电源，能实现真正的待机零功耗，而且加装于移动工作装置时无需修改原移动 工作装置的软硬件。为达到上述目的，本发明移动工作装置用待机零功耗控制器，包括一个电子开 关，其控制端与地之间连接一个电容，该控制端还连接一个充电电阻；一个振动开关，具有 一个固定电极和一个振动电极，其中一个电极与所述电子开关的控制端连接，另一个电极 与地连接。所述电子开关可采用M0S管等。
所述振动开关优选采用下述结构所述振动开关的固定电极呈筒状，其振动电极 包括一个弹簧和固装于该弹簧末端的金属小球，振动电极位于固定电极中与固定电极之间 保持一定间隙，当受外力作用时，振动电极的金属小球与固定电极碰撞使两个电极接触。利用上述待机零功耗控制器的节电方法，其特征在于将待机零功耗控制器的电子开关串接在移动工作装置的供电回路中，将连接在电 子开关控制端的充电电阻的另一端与移动工作装置的电源连接；当移动工作装置工作时，振动开关的振动电极频繁振动与固定电极接触，使连接 在电子开关控制端的电容通过振动开关对地放电，进而使电子开关持续导通，电源给移动 工作装置供电；当移动工作装置停止工作后，振动开关断开，电源通过所述充电电阻给连接在电 子开关控制端的电容持续充电，使电子开关延时断开，移动工作装置转入待机状态，此时电 源停止向外输出电流，从而实现待机时不消耗电能。本发明还提供一种采用上述待机零功耗控制器的鼠标，其实现方案是在现有鼠标 中增加上述待机零功耗控制器，具体是将上述待机零功耗控制器的电子开关串接于鼠标的 供电回路中，将所述充电电阻与鼠标的电源连接，使电源给连接在电子开关控制端的电容 充电。使用鼠标时，鼠标的频繁移动使振动开关的振动电极与固定电极频繁接触，使连接在 电子开关控制端的电容通过振动开关放电，进而使电子开关导通，电源给鼠标供电，保证鼠 标正常工作；当停止使用鼠标时，振动开关断开，电源通过所述充电电阻给连接在电子开关 控制端的电容持续充电，使电子开关延时断开，此时电源停止向鼠标输出电流，从而实现待 机时不消耗电能。本发明移动工作装置用待机零功耗控制器及其节电方法不但能实现移动工作装 置待机时自动切断电源的自动控制功能，而且切断电源后，整个移动工作装置和本待机零 功耗控制器均不消耗电能，达到了真正的待机零功耗。其结构简单，成本低，可广泛应用于现有的各种鼠标、轨迹球等移动工作装置。其 尤其适用于无线鼠标、无线轨迹球等采用电池供电的移动工作装置，可以有效延长它们的 工作时间。本待机零功耗控制器可应用于新设计的移动工作装置中，也可加装于现有的移动 工作装置中，加装于现有移动工作装置时无需修改原移动工作装置的软硬件，改装非常方 便。
图1为本移动工作装置用待机零功耗控制器的电路图；图2为其振动开关的结构示意图；图3为其与一般鼠标的连接示意图。
具体实施例方式参照图1，本移动工作装置用待机零功耗控制器，包括一个电子开关3和一个振动 开关2，电子开关3的控制端与地之间连接一个电容5，电子开关3的控制端还连接一个充 电电阻4 ；振动开关2具有一个固定电极和一个振动电极，其中一个电极与所述电子开关3的控制端连接，另一个电极与地连接。其中电子开关3采用P-M0S管。参照图2，振动开关2的固定电极21呈筒状，其振动电极22包括一个弹簧221和 固装于该弹簧221末端的金属小球222，振动电极22位于固定电极21中与固定电极21之 间保持一定间隙，当受外力作用时，由于支撑金属小球222的弹簧221较软，振动电极22的 金属小球222与筒状固定电极21的金属外壳碰撞，使两个电极21、22接触。图3是本移动工作装置用待机零功耗控制器与一般鼠标的连接示意图，其中6是 一般的鼠标电路，1是鼠标的供电电源。参照图3，只需将电子开关3串接在鼠标的供电回 路中，将连接在电子开关3控制端的充电电阻4的另一端与鼠标的电源1连接即可。其工作过程如下当鼠标使用时，会间断地移动，移动会使振动开关2的振动电极22振动，使其金属 小球222与固定电极21接触，每次接触的瞬间电容5通过振动开关2对地放电(两个电极 2U22接触的瞬间即可将电容5的电基本放完)，进而使电子开关3导通，由于鼠标使用时 的频繁移动，可保持电子开关3持续导通，电源1持续给鼠标电路6供电，鼠标正常工作；当鼠标停止移动后，振动开关2的两电极21、22不再碰撞，电源1通过充电电阻4 持续给电容5充电，当电容5两端的电压上升至达到电子开关3的截止所需电压时，电子开 关3截止，从而将电源1与鼠标电路6切断，进入待机状态，此时鼠标电路6和待机零功耗 控制器均不消耗电能；当再次移动鼠标时，振动开关2的两电极21、22碰撞给电容5放电，进而使电子开 关3导通，电源1重新给鼠标电路6供电使鼠标正常工作，重复上述过程。本发明中，振动开关2的振动电极22与固定电极21接触的瞬间，电容5的电量就 通过振动开关2基本放完，满足了电子开关3的导通条件，保证了只要移动鼠标，电子开关 3立即导通，电源1马上供给鼠标电路6电能。振动开关2断开后，电源1给电容5持续充 电，当电容5的电压上升至满足电子开关3的截止条件时，电子开关3截止，鼠标电源被切 断，转入待机状态，可见，从鼠标停止移动到转入待机状态的延时时间与电容5、充电电阻4 以及电子开关3的截止压差有关，可以通过选择不同的电容5、充电电阻4来达到不同的延 时时间。例如，使用截止压差(源极电压减去栅极电压)为IV的P-M0S管，使用3V的电源， 选择10UF的电容和100M的充电电阻，电容由0V充到2V(电容正极电压为2V时，此时源极 和栅极的压差达到IV)需要693秒，因此从鼠标停止移动到转入待机状态的延时时间大约 10分钟。延时时间太短，鼠标的电源会被频繁地切断/开启，延时时间太长，又会导致浪费 电能，尤其是对于采用电池供电的无线鼠标，会直接影响使用时间。通常延时时间(即从鼠 标停止工作到转入待机状态的时间)可以设置为1-15分钟。具体应用时，可以根据应用对 象灵活选择，如对于采用电池供电的无线鼠标，延时时间短一点，对于有线鼠标，延时时间 "be 点 o
权利要求
一种移动工作装置用待机零功耗控制器，其特征在于包括一个电子开关，其控制端与地之间连接一个电容，该控制端还连接一个充电电阻；一个振动开关，具有一个固定电极和一个振动电极，其中一个电极与所述电子开关的控制端连接，另一个电极与地连接。
2.如权利要求1所述的待机零功耗控制器，其特征在于所述电子开关是MoS管。
3.如权利要求1所述的待机零功耗控制器，其特征在于所述振动开关的固定电极呈 筒状，所述振动电极包括一个弹簧和固装于该弹簧末端的金属小球，振动电极位于固定电 极中与固定电极之间保持一定间隙，当受外力作用时，振动电极的金属小球与固定电极碰 撞使两个电极接触。
4.一种鼠标，其特征在于包含权利要求1-3任一项所述的待机零功耗控制器，其中，待 机零功耗控制器的电子开关串接于鼠标的供电回路中，所述充电电阻与鼠标的电源连接给 连接在电子开关控制端的电容充电。
5.利用权利要求1-3任一项所述待机零功耗控制器的节电方法，其特征在于将待机零功耗控制器的电子开关串接在移动工作装置的供电回路中，将连接在电子开 关控制端的充电电阻的另一端与移动工作装置的电源连接；当移动工作装置工作时，振动开关的振动电极频繁振动与固定电极接触，使连接在电 子开关控制端的电容通过振动开关对地放电，从而使电子开关持续导通，电源给移动工作 装置供电；当移动工作装置停止工作后，振动开关断开，电源通过所述充电电阻给连接在电子开 关控制端的电容持续充电，使电子开关延时断开，移动工作装置转入待机状态，此时电源停 止向外输出电流，从而实现待机时不消耗电能。
6.如权利要求5所述的节电方法，其特征在于移动工作装置停止工作后延时1-15分 钟电子开关断开，转入待机状态。
全文摘要
本发明涉及移动工作装置用待机零功耗控制器，包括一个电子开关，其控制端与地之间连接一个电容，该控制端还连接一个充电电阻；一个振动开关，具有一个固定电极和一个振动电极，其中一个电极与所述电子开关的控制端连接，另一个电极与地连接。它不但能实现移动工作装置待机时自动切断电源的自动控制功能，而且达到了真正的待机零功耗。其结构简单，成本低，可广泛应用于现有的各种鼠标、轨迹球等移动工作装置，尤其适用于无线鼠标等采用电池供电的移动工作装置，可以有效延长它们的工作时间。
文档编号G06F1/32GK101877581SQ20091010700
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者江俊 申请人:江俊