用于无线充电系统的时钟调谐的制作方法

文档序号:16245620发布日期:2018-12-11 23:33阅读:322来源:国知局
用于无线充电系统的时钟调谐的制作方法

本申请是2017年6月1日提交的第62/513,979号美国临时申请的非临时申请,并且要求该临时申请的优先权和权益,出于所有目的,将该临时申请的公开内容的全部内容通过引用并入本文。本申请与2017年1月3日提交的第15/397,570号美国申请、2017年1月3日提交的第15/397,572号美国申请以及2016年3月4日提交的第62/304,053号美国临时申请相关,出于所有目的,将这些申请的公开内容的全部内容通过引用并入本文。

本公开内容总体上涉及输入设备,并且具体地涉及用于无线充电系统的时钟调谐的系统和方法。

背景技术

无线外围设备(例如,计算机鼠标、键盘、扬声器、耳机、智能可穿戴设备等)被广泛使用并且提供了便携性和便利性,但是却常常遭受较差的电池寿命。虽然电池技术持续改进,但是多数外围设备仍需要充电线缆来延长使用,这可能很麻烦、受限并且一般而言违背了无线技术的目的。一些现代的充电方案通过利用充电基座对外围设备无线充电一段时间来解决该问题。需要更好的无线充电方法。



技术实现要素:

在一些实施方式中,一种计算机鼠标包括:壳体;耦接至壳体的一个或更多个处理器;以及图像传感器电路,其耦接至壳体并且操作地耦接至一个或更多个处理器。图像传感器电路被配置成对表面进行成像以检测计算机鼠标相对于表面的运动。图像传感器电路被配置成在对所述表面进行成像的同时以操作频率进行操作。一个或更多个处理器被配置成响应于操作频率从目标频率偏离,而将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调谐。在一些实施方式中,操作频率可以由于计算机鼠标的温度变化而漂移。

在某些实施方式中,一个或更多个处理器被配置成响应于操作频率从目标频率偏离了阈值频率值,而将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调谐。在某些实施方式中,图像传感器电路被配置成调谐至少最小频率步长。一个或更多个处理器被配置成响应于操作频率从目标频率偏离了至少所述最小频率步长,而将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调谐。在某些实施方式中,一个或更多个处理器被配置成响应于操作频率从目标频率偏离并且噪声水平增加至阈值,而将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调谐。在一些实施方式中,噪声水平基于在计算机鼠标的发光部件被禁止发光的情况下所测量的表面质量测量。在某些实施方式中,图像传感器电路的目标频率在66mhz与68mhz之间。在另外的实施方式中,目标频率可以在以下范围中的任一范围内:66.9mhz+/-50khz、66.9mhz+/-100khz、66.9mhz+/-200khz、66.9mhz+/-300khz、66.9mhz+/-400khz、66.9mhz+/-500khz、66.9mhz+/-600khz、66.9mhz+/-700khz、66.9mhz+/-800khz、66.9mhz+/-900khz、66.9mhz+/-1mhz以及66.9mhz+/-1.5mhz。

在某些实施方式中,目标频率被选择成在图像传感器电路中产生在由无线充电设备引起的噪声干扰分布的一部分内处于局部最小值的噪声水平,该无线充电设备电磁地耦合至计算机鼠标以向计算机鼠标提供电力。

在某些实施方式中,计算机鼠标还包括操作地耦接至图像传感器电路的外部振荡器,外部振荡器被配置成驱动图像传感器电路以在操作频率下进行操作。

在一些实施方式中,一种输入设备包括:一个或更多个处理器;能量存储部件,其电耦接至一个或更多个处理器;充电电路,其电耦接至能量存储部件,充电电路被配置成从基座设备无线地接收电磁(em)电力以对能量存储部件进行充电,其中,基座设备具有表面并且em电力具有em频率;以及图像传感器电路。图像传感器电路由一个或更多个处理器控制,并且图像传感器电路被配置成对基座设备的表面进行成像以检测输入设备相对于基座设备的表面的运动。图像传感器电路被配置成以操作频率进行操作,并且em频率在图像传感器电路上产生噪声,以响应于图像传感器电路的操作频率处于一个或更多个噪声频率带内而引起输入设备的错误的运动检测。一个或更多个处理器被配置成对图像传感器电路的操作频率进行调谐,以防止图像传感器电路的操作频率落入一个或更多个噪声频率带内。

在一些实施方式中,一种操作计算机鼠标的方法包括接收从计算机鼠标外部的源发射的em辐射。所接收的em辐射引起在一个或更多个噪声频率带内的噪声,并且计算机鼠标的图像传感器电路响应于图像传感器电路的操作频率处于一个或更多个噪声频率带内而生成错误的运动检测信号。该方法还包括:确定图像传感器电路的操作频率;将操作频率与目标频率进行比较,其中,所述目标频率在一个或更多个噪声频率带以外;以及将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调整。

在某些实施方式中,该方法还包括在确定图像传感器电路的操作频率之前将计算机鼠标从睡眠模式唤醒。在某些实施方式中,该方法还可以包括在确定操作频率之前暂停计算机鼠标的位置测量,以及在对图像传感器电路的操作频率进行调谐之后恢复位置测量。在某些实施方式中,em辐射由计算机鼠标的天线接收,计算机鼠标外部的源是基座设备,以及天线电耦接至计算机鼠标的能量存储部件,该能量存储部件被配置成使用由em辐射提供的电力进行充电。

在一些实施方式中,一种操作输入设备的方法包括:暂停位置数据的传输达暂停时间段;确定图像传感器电路的操作频率;将图像传感器电路的操作频率与目标频率进行比较;以及响应于操作频率从目标频率偏移来对图像传感器电路的操作频率进行调谐以朝目标频率移动;以及恢复位置数据的传输。目标频率基于在一个或更多个频带内的由干扰引起的噪声来选择,并且由干扰引起的噪声由操作地耦接至输入设备的无线充电系统引起。由干扰引起的噪声使图像传感器电路响应于图像传感器电路的操作频率落入一个或更多个频带内而生成错误的运动跟踪数据,并且目标频率不包括在一个或更多个频带中。

在某些实施方式中,该方法还包括在确定图像传感器电路的操作频率之前将输入设备从睡眠状态唤醒。在某些实施方式中,恢复位置数据的传输还包括发送在暂停时间段期间已经累积的位置数据。在某些实施方式中,所述确定、所述比较以及所述调谐在暂停时间段内完成,以及在某些实施方式中,暂停时间段小于用于累积位置数据的单个报告的时间段。

在一些实施方式中,一种操作输入设备的方法包括:监测图像传感器电路的输出中的干扰水平,该干扰水平由电磁(em)场引起;确定其中干扰水平低于阈值的一个或更多个频带;以及确定响应于图像传感器电路的操作温度的变化,图像传感器电路的操作频率从一个或更多个频带漂移开。响应于确定响应于图像传感器电路的操作温度的变化图像传感器电路的操作频率从一个或更多个频带漂移开,该方法还包括动态地调整图像传感器电路的操作频率以使其保持在一个或更多个频带中。

附图说明

图1示出了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的系统的简化图。

图2a至图2c示出了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的系统。

图3示出了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的系统的框图。

图4a至图4f示出了根据某些实施方式的利用无线充电系统对输入设备充电的系统和传感器图像的示例的简化图。

图5示出了根据某些实施方式的darksqual采样数据。

图6是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法的流程图。

图7是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法的流程图。

图8是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中,将描述用于无线充电系统的时钟调谐的方法和系统的各种实施方式。出于说明的目的,阐述了具体配置和细节以提供对实施方式的透彻理解。然而,对本领域技术人员而言也将明显的是,可以在没有具体细节的情况下实践该实施方式。此外,可以省略或简化公知的特征以免使所描述的实施方式不清楚。

某些实施方式提供了用于对无线充电的输入设备例如计算机鼠标的内部时钟(本文中也称为振荡器)进行调谐的方法和系统。输入设备能够从也用作鼠标垫的充电垫(本文中也称为“基座设备”)充电。基座设备可以包括线圈以生成电磁(em)充电场,该电磁充电场可以用于对输入设备充电以及为其连续操作提供足够的电力而不需要辅助电源。

在某些实施方式中,从充电垫发射的em场可以耦合至输入设备的一个或更多个传感器例如光学计算机鼠标的图像传感器电路,并且由此在图像传感器电路中产生干扰信号(本文中也称为“噪声”或“由em场引起的噪声”)。如下面更详细描述的,图像传感器电路中的由em场引起的噪声可以取决于图像传感器电路的片上时钟(on-chipclock)的频率或em充电场的频率;或者取决于图像传感器电路的片上时钟(on-chipclock)的频率和em充电场的频率二者。在一些情况下,由em引起的噪声可能导致图像传感器电路检测到下面的表面上不存在的幻像特征,这会导致错误的运动检测(即鼠标光标会晃动、跳跃或者以与用户的鼠标运动不一致的其他方式移动)。

根据某些实施方式,输入设备可以是其性能规格相对严格的高性能游戏鼠标。一般来说,图像传感器电路的较高的操作频率可以提供改善的运动检测,但是也会导致较高的功耗,并且因此导致较低的电池寿命。因此,可以存在图像传感器电路的最佳操作频率,该最佳操作频率确保适当的电池寿命并且还确保设备满足用于运动检测和跟踪的游戏规格(例如,分辨率精度大于99%、最大加速度大于40g、速度大于300英寸每秒(ips))。例如,为了实现功耗与性能权衡的适当平衡,图像传感器电路中的片上振荡器的频率可以有效地保持在预定值例如68mhz+/-3%处。

将频率设置为该特定预定值的上述要求由于上述由em引起的噪声而可能存在有问题。例如,由于某些制造不均匀性,本文中称为“硅扩散”,片上振荡器的标称频率会根据不同芯片而显著变化(例如,高达比设计频率小20%或者比设计频率大40%)。相应地,如果设计频率被选择为68mhz,则任何给定芯片的实际时钟频率的范围可以为低至54.4mhz至高达95.2mhz。因此,对于具有例如如图1至图3所示的作为计算机鼠标的用户输入设备的实施方式,所制造的图像传感器电路中的“硅扩散”可以导致最大加速度、最大速度以及休眠模式定时中的相应较大的扩散(这会影响能量管理和电池寿命)。在一些情况下,得到产品可能不满足所要求的规格,并且在各种情况下,由em引起的噪声的噪声频谱可能变化,这会使噪声滤波变得困难。

另外,片上时钟的精确频率可以对温度敏感。例如,测试表明,片上振荡器可以具有约-150khz/℃的基于温度的漂移。在正常的操作条件下,在通常使用情况下可以预计20℃至30℃的操作温度变化,这可以归因于多种因素,包括但不限于将计算机鼠标从寒冷的环境带入至炎热的环境、或者将计算机鼠标从炎热的环境带入至寒冷的环境、操作使用期间正常的设备发热等。在正常使用条件下,这些因素可以导致由温度引起的频率偏移可能高达4.5mhz。因此,即使假定可以解决不同芯片之间差异,但是由于噪声可以取决于片上时钟频率的事实,因此在操作温度变化的情况下,图像传感器电路上的噪声仍会随时间漂移。如下面进一步详细描述的,某些实施方式提供了可以极大地减少由em充电场与图像传感器电路的片上时钟之间的干扰引起的错误的运动检测的时钟调谐系统和方法。

图1示出了根据某些实施方式的无线充电系统100的简化图。系统100可以包括具有显示器120和键盘130的计算设备110。充电基座设备140可以耦接至计算设备110,并且输入设备150搁置在基座设备140上。计算设备110可以是膝上型计算机、桌上型计算机、平板计算机或其他合适的计算设备。充电基座设备140可以搁置在工作表面(例如,工作台、书桌等)上,并且充电基座设备140可以是计算机鼠标垫或者具有输入设备150可以搁置或沿其移动的表面的其他合适的设备。输入设备150可以是计算机鼠标、遥控器、呈现器或者可以是被配置成与基座设备140一起工作的其他合适的输入设备。尽管本文描述的实施方式讨论了沿基座设备140的表面移动的输入设备,但是常规地,非移动设备也可以由基座设备140充电,非移动设备包括但不限于智能电话、智能可穿戴设备、耳机或者被配置用于无线充电的任何输入设备。尽管附图倾向于示出搁置在基座设备上的输入设备,但是应当理解,当输入设备在使用(运动)中时,各种实施方式可以对输入设备充电(经由em电力耦合)。在某些实施方式中,当输入设备150正在被充电时,系统100可以使充电状态图标125显示在显示器120上。可替选地或附加地,可以在输入设备150上点亮一个或更多个led以指示充电水平、充电状态(例如充电或未充电)等。

基座设备140可以包括一个或更多个线圈和电源(未示出)以生成电磁(em)场。em场可以由输入设备150经由其自身的线圈和支持电路(如下面进一步描述的)来接收,由此促进电力从基座设备140到输入设备150的无线传输。输入设备150可以将接收到的电力存储在本地能量存储部件(例如电池)、电力内部电路(例如,处理器、通信模块等)、或其组合。在一些实施方式中,基座设备140可以经由线缆145从计算设备110接收电力和/或基座设备140可以从能量存储部件例如电源块(powerbrick)或电池接收电力。可替选地或附加地,基座设备140可以从包括墙壁插座、外部能量存储部件(例如,电池块)等的其他源接收电力。线缆145可以是任何合适的类型(例如,通用串行总线(usb)、火线(firewire)等)并且具有任何合适的长度。在一些情况下,线缆145可以与其他线缆(例如,多用途、多标准线缆)集成。在另外的实施方式中,基座设备140可以包括能量存储系统(例如,多个内部电池)以提供无线电力。基座设备140可以用作计算机鼠标垫(如所示出的)并且可以具有任何合适的形状或尺寸,并且可以利用任意数目、尺寸或形状的线圈以用于em发射。在一些实施方式中,基座设备140可以具有除了垫以外的形状。例如,基座设备140可以是可以发射em电力的块或类似物体,其中,输入设备可以通过处于块附近(例如,在4至5英寸内)来接收em电力。受益于本公开内容的本领域普通技术人员将理解其许多变型、修改以及其替选实施方式。

图2a示出了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的系统。更具体地,图2a示出了输入设备200,其具有封闭输入设备的内部容积的壳体220。壳体220可以容置或支承多个内部电子器件,例如一个或更多个处理器(未示出)、按钮230、滚轮240、可选的电力线缆250(例如usb线缆)以及无线电力接收模块270,在一些实施方式中,无线电力接收模块270可以是可移除的模块化插入件。按钮230、滚轮240或输入设备200的其他功能(例如,运动跟踪、触摸检测等)可以由一个或更多个处理器(未示出)控制。可选的电力线缆250可以是任何合适的线缆(例如,usb、火线等),以将输入设备200电气地且通信地耦接至计算设备(例如膝上型计算机、桌上型计算机等)。无线电力接收模块270可以包括附加处理器(未示出),或者可以由模块外部的处理器控制。如下面参照图3进一步详细描述的,无线电力接收模块270还可以包括:一个或更多个线圈以从基座设备140电磁地接收电力;和通信模块以与基座设备140通信以控制基座设备140与输入设备200之间的em电力耦合过程(示出为电磁耦合线280)。输入设备200还可以包括电池(未示出)以存储从基座设备140接收到的em电力。

在一些实施方式中,基座设备140可以包括通信设备(未示出)以实现输入设备200与基座设备140之间的通信(例如,经由基于的通信协议),其可以包括从输入设备200传送至基座设备140并且传送至对应的主计算设备(例如,计算设备110)的控制信号。

图2b再次示出了输入设备200,这次着重于用于检测输入设备200在基座设备140的表面上的位置的电子器件的子集。根据某些实施方式,输入设备200还包括被配置成照亮基座设备140的表面的照明设备260(例如,激光二极管或led)。在一个示例中,来自照明设备260的光265被引导通过光学系统292,并且随后被引导至基座设备140的表面上。被反射和/或被散射的光随后重新进入光学系统292并且被重新引导至图像传感器电路290。随后,图像传感器电路290可以捕获基座设备的表面的多个图像,其中,每个图像是给定时间下的基座设备140的被照明表面的多像素图像。图2b所示的实施方式示出了采用作为单独的电路元件的照明设备260和图像传感器电路290的一个示例,但是本领域普通技术人员将认识到的是,在不偏离本公开内容的范围的情况下,可以将这些元件集成在一起。

图2c示出了根据某些实施方式的图像传感器电路290的框图。图像传感器电路290可以包括多像素图像阵列传感器232、数字信号处理器(dsp)234、振荡器236、led驱动电路242、led252、电源和控制电路244以及通信电路246。根据某些实施方式,这些元件可以被集成到同一封装中,或者甚至集成到同一硅片中。在其他实施方式中,振荡器和/或led可以位于芯片外部(例如,振荡器238和led254)。多像素图像阵列传感器232可以捕获基座设备的由led252/led254照亮的表面的图像并且将原始图像数据提供至dsp234以进行处理,其中,多像素图像阵列传感器232可以是例如多像素cmos传感器、光电二极管阵列等。然后,dsp234可以将原始图像数据处理成适当的运动数据,例如δx和δy位移值。然后,该运动数据可以经由通信电路246被传送至外部处理器256(例如,外部微控制器/微处理器mcu),通信电路246可以是例如用于spi、i2c、usb通信的接口等。此外,在某些实施方式中,图像传感器电路290还可以包括振荡器236,振荡器236本身可以是片上振荡器,振荡器236例如通过设置多像素图像阵列传感器232的像素读出速率,本文中也称为图像传感器电路290的操作频率,来以操作频率驱动图像传感器电路。为了对操作频率提供更精确的控制,图像传感器电路290可以具有一个或更多个从外部可访问的i/o接口或引脚,以用于例如通过由处理器256提供的外部时钟调谐信号来读取振荡器236的频率和/或从外部对振荡器236的频率进行编程。因此,振荡器236的操作频率可以被稳定以提供改善的运动检测及跟踪,如下面进一步详细描述的。可替选地,图像传感器电路290可以使用外部振荡器238(例如,稳定的晶体振荡器等)从外部提供时钟。

图3示出了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的系统的框图。系统300可以包括:输入设备360例如支持usb通信和/或rf通信的无线计算机鼠标;以及基座设备310例如用于对输入设备360进行充电的无线充电鼠标垫。在一些实施方式中,输入设备360包括用于从基座设备310接收电磁电力以对能量存储部件395进行充电的无线充电电路。无线充电电路可以包括线圈340、耦合控制块350、可以操作地耦接至处理器370的通信块355。线圈320和线圈340分别可以用于无线地(即,电磁地)传送和接收电力。线圈320和线圈340可以是分立的部件(例如,通孔或表面安装设备)或者可以是集成设备。在不偏离本公开内容的范围的情况下,线圈320和线圈340可以是设计所需的任何合适的尺寸、形状或位置。在一些实施方式中,能量存储部件395可以通过线圈340与线圈320之间的电磁电力耦合来无线充电,或者可选地经由可选连接(tethered)的usb端口365被无线充电。然而,可选的usb端口365可以不是必须的,因为根据某些实施方式,基座设备310可以向输入设备360提供足够的连续电力,使得能量存储部件395可以保持被充电并且因此输入设备360可以在位于基座设备310的表面上的同时保持被供电。

基座设备310还可以包括耦合控制块315和通信块325。同样地,输入设备还可以包括耦合控制块350和通信块355。耦合控制块315和通信块325还可以包括一个或更多个处理器,所述一个或更多个处理器可以控制去往/来自相应线圈的电磁电力生成和接收。根据某些实施方式,电力控制可以基于从通信块325和/或通信块355接收到的信号。另外,通信块325和通信块355可以控制基座设备310与输入设备360之间的通信。通信块325和通信块355还可以被配置成提供输入设备360与主计算机(例如,图1中的计算设备110)之间的无线通信以在输入设备360或其组合内提供通信。通信块355、通信块325可以被配置成提供射频(rf)、bluetooth红外、或其他合适的通信技术以实现通信。一些实施方式可以利用不同类型的线缆或连接协议标准来在它们相应的块内或相应的块之间建立与其他实体的硬连线通信。

通信控制块380和天线375可以采用任何合适的通信协议,包括但不限于射频(rf)、bluetooth红外、或其他合适的通信技术以实现输入设备360与相关联的主计算设备(例如,膝上型计算机、桌上型计算机、平板计算机等)之间的无线通信。可选的usb端口365可以控制输入设备360与相关联的主计算设备之间的通信。

耦合控制块350可以控制基座设备310与输入设备360之间的电力管理和通信(例如,经由天线356和天线373)以控制电磁电力耦合过程(例如,耦合控制块可以负责与基座设备310进行通信,以指示输入设备360正在使用中并且准备好从基座设备310接收电磁电力。同样地,耦合控制块315可以负责与基座设备310进行通信,以指示输入设备360处于空闲并且可以对输入设备360触发“睡眠模式”。同样地,耦合控制块315可以控制电磁电力生成、线圈320的操作以及通信块325的操作。

根据一些实施方式,耦合控制块315可以基于多个因素来控制em电力发射。在一些情况下,耦合控制块315可以使基座设备一直发射em电力。耦合控制块315可以基于输入设备是否在基座设备310上(例如,搁置在在基座设备310上或者在基座设备310上滑动)来控制em电力发射。这样的实施方式可以包括可以检测输入设备360何时与基座设备310的表面接触的一个或更多个压力传感器、图像传感器等(未示出)。在一些情况下,耦合控制块315可以在与输入设备360无通信时停止em发射。可替选地或附加地,耦合控制块315可以继续em发射达一时间段(例如,2秒)以适应“滑行”(当用户通过经常提升和重新定位来操作鼠标)或类似的使用情况。在某些实施方式中,例如在能量存储部件395是可再充电电池的情况下,耦合控制块315可以基于输入设备360上的能量存储部件395的能量状态来调制em发射量。例如,当能量状态低时,em发射可以被设置为最大值。当能量状态相对高时,em发射可以减少或关闭以提高电力效率。本领域普通技术人员将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。能量存储部件395可以是包括锂聚合物电池、nimh、nicd、超级电容器等的任何合适的可更换和/或可再充电的能量储存部件。

输入设备360还可以包括处理器370、滚轴控制块372、led控制块374、按钮控制块376、传感器控制块378和图像传感器电路368。处理器370可以是微控制器单元(mcu)并且可以控制包括滚轴控制块372(例如滚轮)、led控制块374、按钮控制块376以及传感器(例如,触摸传感器)控制块378、图像传感器电路368等的计算机鼠标的操作特征。

本领域普通技术人员还将认识到的是,系统300的输入设备360和基座设备310二者均可以包括总线系统以向其中的不同系统传送电力和/或数据以及从其中的不同系统传送电力和/或数据。在一些实施方式中,输入设备360可以包括存储器子系统385。存储器子系统385可以存储要由处理器(例如,处理器370)执行的一个或更多个软件程序。应当理解的是,“软件”可以指指令序列,当由处理单元(例如,处理器、处理设备等)执行该指令序列时使输入设备360的其他元件例如处理器370和/或图像传感器电路368执行软件程序的某些操作。指令可以存储为代码,例如为存储在任何形式的非暂时性计算机可读介质中的固件,所述非暂时性计算机可读介质驻留在存储器子系统385上和/或集成在处理器370的实施方式内。

耦合控制块315和耦合控制块350以及处理器370可以包括任何合适类型的处理器。例如,它们可以包括一个或更多个微处理器(μc)并且可以被配置成控制从线圈340的电力生成和传输。在一些实施方式中,处理器还可以控制输入设备360的操作。在其他实施方式中,如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将认识到的,处理器可以包括具有支持硬件和/或固件(例如,存储器、可编程i/o等)的一个或更多个微控制器(mcu)、数字信号处理器(dsp)等。可替选地,mcu、μc、dsp等可以被配置在系统300的其他系统块中。例如,通信块325、通信块355可以包括本地处理器以控制本文所描述的各种通信。在一些实施方式中,多个处理器可以在速度和带宽方面提供提高的性能。应当注意的是,尽管多个处理器可以提高系统300的性能,但是它们对于本文描述的实施方式的标准操作不是必需的。在一些实施方式中,在各个系统块中存在的处理器可以与其对应设备(例如,输入设备360或基座设备310)上的处理器一起工作,或者可以专门地(wholly)控制输入设备360或基座设备310的操作。

根据某些实施方式,处理器370可以从图像传感器电路368接收鼠标跟踪数据(例如位移数据),进一步处理该数据,然后通过通信控制块380通过无线通信的方式将处理后的数据发送至相关联的主计算设备。另外,如上面参照图2c所描述的,处理器370可以向图像传感器电路368提供时钟调谐信号以设置和/或调整(在本文中也称为调谐)图像传感器电路368的一个或更多个片上振荡器的操作频率。根据某些实施方式,处理器370可以从图像传感器电路368接收对时钟频率直接编码的例如数字或模拟信号形式的信号。其他实施方式可以从图像传感器电路368接收输出波形或其他信号,然后,处理器370可以使用该信号来计算片上振荡器的操作频率,例如,该信号可以是波形并且该频率可以使用可以对处理器370可用的计数器或技术功能根据该波形来确定。

根据某些实施方式,如果处理器370确定图像传感器电路368的操作频率已经从目标频率偏离太多(其中,先前确定的目标频率被选择以提供低运动/跟踪错误,如下面进一步详细描述的),则处理器370可以对提供至图像传感器电路368的时钟调谐信号进行调谐以使其操作频率更接近目标频率。

尽管本文的附图中所描述的具体实施方式具有单独的电路以处理em电力发射和无线通信,但是一些实施方式可以将它们进行组合。例如,em电力发射可以经由幅度、频率和/或脉宽调制被编码以从基座设备传送至输入设备和/或模块化插入件。受益于本公开内容的本领域普通技术人员将理解其许多变型、修改以及替选实施方式。

对于片上时钟的某些频率,当输入设备位于充电垫的某些位置上时,例如,当计算机鼠标(“鼠标”)特别地位于其中从该垫发射出的电磁场最强的区域中时,来自鼠标垫的em电力发射(其可以是6.78mhz的固定频率)可能在输入设备的传感器电子器件内引起不期望的噪声或干扰。根据某些实施方式,最大干扰的精确位置取决于天线设计及形状以及连接腿相对于基座设备中的放大器电路的放置。因此,在任何给定的实际实现方式中,将存在em场最强的若干位置,并且因此不期望的噪声或干扰也最强。图4a、图4c和图4e示出了在充电垫的某些位置上的计算机鼠标,图4b、图4d和图4f示出了对应的多像素图像数据,例如可能由图2中的图像传感器电路290的多像素图像阵列传感器232所产生的。

例如,图4a示出了位于em场相对弱的位置处的鼠标,并且因此图像传感器电路上的噪声可能最小,如图4b的多像素图像数据所示出的。在这个示例中,免受干扰的信号的图像特征通常与被成像的垫的下面的表面一致。应当注意的是,图4b、图4d和图4f中被成像的表面完全一致,图4b示出了如预期那样的相当均匀的分布图(profile)。图4b中的主要稳定图像特征反映了表面的真实表面特征。随机噪声也可能存在于该图像中,并且这里,这样的随机噪声以稍亮或稍暗的像素的形式被看到,这些像素均匀且随机地分布在图像上并且具有与真实表面特征相比相对低的强度。因此,当鼠标在整个表面上保持稳定和/或滑动时,该随机噪声不会显著影响图像信号以及稳定准确的运动检测结果。

然而,如图4c所示,当鼠标位于鼠标垫的具有相对强的em场的位置处时,图像传感器电路上的噪声可以由来自基座设备的em充电场的em干扰来控制,并且这种由干扰引起的噪声可以与图4b的典型随机噪声在性质上不同。如图4d中的图像所示,在一些实施方式中,由干扰引起的噪声可以采取在多像素图像数据中出现的明显图案(例如,棋盘图案)的形式。具体地,图4d示出了每行像素可以具有导致在图像中交替的亮带和暗带的噪声信号。此外,随着逐行向下移动图像,该交替的亮暗图案的相位可以在一个(或更多个)像素前进与少量的一个(或更多个)像素后退之间交替。因此,根据某些实施方式,即使下面的表面不具有这样的棋盘特征,由干扰引起的噪声也可以显示为棋盘图案。在该示例中,对信号的滤波可以仍产生正常的跟踪性能,同时减少虚假运动。然而,根据某些实施方式,这种类型的图案可能不稳定,例如,随着鼠标和/或图像传感器电路的操作温度漂移和/或随着图像传感器电路的操作频率改变,该图案可以随时间改变。

图4e示出了处于与图4c中所示的位置类似的位置处的鼠标,但是在这个示例中,如与图4c至图4d中所示的情况相比,图像传感器电路的操作温度和/或操作频率可能已经漂移。如前,由干扰引起的噪声可以采取明显图案的形式,但是在这种情况下,图案表现为多像素图像数据中出现的可重复的对角条或对角纹。具体地,图4f示出了每行像素可以具有导致在图像中交替的亮带和暗带的噪声信号,同时,随着逐行向下移动图像,对于每一行,该交替的亮暗图案的相位稍微前进(或者可替选地,后退)。因此,即使下面的表面没有这样的对角特征,由干扰引起的噪声的示例也可以表现为跨图像延伸的对角线的稳健图案。另外,这些由干扰引起的噪声特征可能甚至在时间上不会稳定,例如,随着操作温度改变,空间频率可以改变,图案可以前进或后退和/或图4f中所示的图案可以随时间转变成图4d中所示的图案。此外,对于图4f中所示的对角线噪声图案的情况,可能难以通过对原始图像信号进行滤波或后处理来有效地去除噪声因而无法滤出合理的运动信号的实质部分,例如,可以使用标准图像处理技术来滤除对角线的图案,但是这种处理会严重降低鼠标检测对角线运动的能力。在没有有效的滤波技术的情况下,图像传感器的片上振荡器上的对角噪声特征会被解释为特征(称为“幻像特征(phantomfeatures)”),因此会导致错误的运动检测信号,并且因此导致鼠标光标的虚假运动,即使鼠标本身可能没有移动。

对多个不同的图像传感器电路和用户输入设备的广泛测试表明:图像数据上噪声的性质与em电力发射(设置为固定频率)和图像传感器电路的多像素阵列图像传感器的模数转换电子器件的逐像素读取频率之间的调制或干扰有关。根据一些实施方式,em电力发射频率f_em可以被设置为6.78mhz+/-15khz(例如,如无线充电标准所需要的),而逐像素读取频率由通常为约68mhz的片上振荡器的频率f_clock来设置(例如,可以是片上振荡器的频率的一半)。

图5示出了根据某些实施方式的噪声干扰分布,更具体地,表面质量(“squal”)频率分布。通常,squal是表面(例如,鼠标垫)上的表面特征的数量和质量的定量度量,并且可以由根据某些实施方式的图像传感器电路来计算。更具体地,图像传感器电路产生能够从图像传感器电路的一个或更多个寄存器读取的squal值。图5示出了squal测量的具体类型,本文中称为“darksqual”,其中,在squal测量期间,输入设备的照明设备(例如,鼠标的led或激光器)被禁止发光,即被关断,并且因此,表面的特征是“在黑暗中”。由于该表面对于该测量甚至不可见,因此darksqual不是对真实表面特征的度量,而是对表观(或幻像)表面特征的度量。因此,在没有虚假噪声的理想系统中,由于对于传感器而言表面完全不可见,因此darksqual应为零。然而,如果图像信号中存在虚假的或由em引起的噪声,则即使表面未被照亮,传感器也仍可以报告幻像表面特征,如上面参照图4a至图4f所描述的。此外,如果这些幻像表面特征移动或改变,则鼠标跟踪会受到负面影响,并且会导致错误的运动检测。因此,在无线充电电路中,例如在这里所描述的无线充电电路中,darksqual噪声水平可以提供对干扰水平的定量度量,即,darksqual提供由充电垫的em场在图像传感器电路上引起的噪声的定量度量。

图5所示的darksqual的具体测量是通过将f_em保持恒定在6.78mhz+/-15khz的同时对f_clock在一定频率范围内进行调谐获得的。如图5可知,随着f_clock变化,鼠标的平均darksqual上升和下降,在darksqual信号中产生许多局部最大值和最小值。更具体地,图5示出了系统分别在约61.2mhz、64.4mhz、69.6mhz以及73.7mhz处呈现darksqual最大值503、505、507以及509。同样地,系统分别在约59.0mhz、62.75mhz、66.9mhz、71.75mhz、77.25mhz处呈现darksqual最小值511、513、515、517以及519。因此,存在为了稳定图像传感器电路的操作频率应当避免的一系列噪声频率带,即,输入设备的一个或更多个处理器将例如通过下面参照图6至图7描述的方法中的任何方法进行操作以防止图像传感器电路以处于任何噪声频率带内的操作频率进行操作。例如,图像传感器电路的操作频率应避免在以下频率带内,即不在以下频率带内操作:59.6mhz至62.4mhz、63mhz至66mhz、68mhz至72mhz、73mhz至75mhz。这些范围并不意味着限制,而是应当仅用作应当避免的频率的一个示例,使得输入设备可以使错误的运动检测最小化。受益于本公开内容的普通技术人员将认识到,根据系统的操作特性,例如基于任何噪声滤波的特性和有效性,该频带的宽度可以更宽或更窄。同样地,普通技术人员将认识到的是,在不同的无线充电标准下,em电力的传输的频率可以不同于6.78mhz,并且因此相关的最大值和最小值(以及应当避免的频率带)的位置可以与图5中所示的位置不同。同样地,对于不同的图像传感器电路,最大值和最小值的位置可以不同,这是因为不同的传感器可以具有不同数目的像素,并且因此可以具有不同的读出速率。然而,受益于本公开内容的普通技术人员将认识到,在不偏离本公开内容的范围的情况下,使用本文所公开的方法,可以针对以任何em频率操作的任何系统确定由darksqual干扰引起的噪声分布中最大值和最小值的位置。

应当指出的是,在标准偏差为40(对于典型的游戏鼠标垫,其可以在95至115的范围内)的情况下,在最大值处,平均值darksqual可以高达30,这代表了完全被照亮的squal信号的相当大的一部分。如上所述,出于性能和电力管理的原因,典型的游戏鼠标中的图像传感器的时钟频率可以为约68mhz(在图5中表示为元素523)。然而,考虑到由em引起的darksqual误差的幅度和频率特性以及由图像传感器电路对温度的敏感性引起的频率偏移,图像传感器电路的操作频率(例如,68mhz)可能不稳定地接近上升区的某些darksqual最大值。例如,如图5所示,68mhz处的平均darksqual可能小于5。然而,对于片上振荡器可以预计-150khz/℃的由温度引起的频率偏移,使得即使-10℃的适中操作温度下降也会导致1.5mhz的时钟频率增加量。这样的偏移使得片上时钟的频率处于69.5mhz(示出为元素507)处,该频率几乎处于darksqual噪声信号的峰值处。一旦接近darksqual信号的峰值,输入设备会经历伴随错误的运动检测的虚假跟踪信号(即,由于跟踪算法试图跟踪由来自充电垫的注入的噪声引起的幻像表面特征,鼠标光标会晃动、跳跃或以其他方式移动)。

返回至图5,根据某些实施方式,用于片上时钟的目标频率521可以为约66.9mhz,例如,在以下包含端点或不包含端点的频带内:66.9mhz+/-50khz、66.9mhz+/-100khz、66.9mhz+/-200mhz、66.9mhz+/-300khz、66.9mhz+/-400khz、66.9mhz+/-500khz、66.9mhz+/-600khz、66.9mhz+/-700khz、66.9mhz+/-800khz、66.9mhz+/-900khz、66.9mhz+/-1mhz或66.9mhz+/-1.5mhz。在其他实施方式中,目标频率可以是保持darksqual小于10的任何频率(或频率范围),但是在不偏离本公开内容的范围的情况下,其他噪声阈值也是可行的。受益于本公开内容的普通技术人员将认识到的是,由于制造商之间定义和/或计算squal的方式的具体的变化,squal的精确数值可以不是关键设计参数,而可以是多数设计将以某个squal阈值或低于某个squal阈值操作,以使错误的运动检测最小化,即以保持鼠标的操作特性在输入设备的规格内。

再次返回至图5所示的示例,出于一些原因,目标频率521可以是期望的。首先,在66.9mhz处,图像传感器电路的操作频率被置于darksqual信号的最小值515的中心而不是在上升区的边缘,如同设置在68mhz(图5中的元素523)的典型操作频率的情况那样。其次,最小值515优于darksqual曲线上的其他最小值,这是因为相比之下它相对宽(约3mhz宽),并且也接近图像传感器电路的原始68mhz操作频率,如上所述,其被选择以确保鼠标的所需要的性能和电力管理特性。在一些实施方式中,将操作频率从68mhz移至66.9mhz以将操作频率置于最小值515的中心不会显著或在实质上降低输入设备的性能和电池寿命特性。

如下面参照图6和图7进一步详细描述的,为了避免与以次优的片上时钟频率操作相关的以上问题,某些实施方式在输入设备中提供固件,当该固件被执行时可以使输入设备执行时钟调谐操作以周期性地或连续地将片上时钟频率调整至目标频率处或接近目标频率,其中,目标频率被选择成:1)满足鼠标的典型性能特性;以及2)将图像传感器电路的操作频率置于darksqual最小值的中心区域中,例如图5所示的测试示例中的约66.9mhz处。可替选地,除了依赖于内部片上时钟,实施方式还可以提供稳定的外部时钟信号来驱动图像传感器。

图6至图7是分别示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法600、方法700的流程图。方法600、方法700可以通过处理逻辑来执行,该处理逻辑可以包括硬件(电路、专用逻辑等)、在适当的硬件(例如通用计算系统或专用机器)上操作的软件、固件(嵌入式软件)或其任何组合。在某些实施方式中,方法600、方法700可以分别由如上面关于图2和图3所示出和描述的处理器256和/或处理器370执行。受益于本公开内容的普通技术人员还将认识到的是,在不偏离本公开的范围的情况下,这些方法的其他变型也是可行的。

根据某些实施方式,该方法可以根据输入设备的初始状态例如,输入的初始状态是断电状态、低电力睡眠状态还是活动使用状态而采取不同的形式。根据某些实施方式,可以在电力被施加至用户输入设备之后,例如,在用户切换电力开关使设备开启并且开始消耗其内部电源和/或如上面参照图1至图3所描述的使输入设备发起与基座设备的通信并且开始从基座设备的em场接收无线电力之后,立刻开始调谐方法。根据某些实施方式,当输入设备开始处于睡眠状态(如在几分钟不活动之后可能发生的)时,电力开关可以已经处于“开启状态”,但是仅有限的电力可以被施加至某些用户输入传感器例如运动传感器和某些开关。当处于睡眠模式/状态时,用户可以通过移动或摇动输入设备和/或按压某些按钮例如按压右键按钮和/或左键按钮、旋转滚轮等来唤醒设备。在某些实施方式中,可以在启动之后即在图像传感器电路开始任何位置测量紧之前(或紧之后)立刻进行频率测量,例如,可以根据输入设备的通常启动顺序进行测量,因此由测量本身引起的任何附加延迟对于用户而言不易察觉。在其他实施方式中,当鼠标被用户活跃使用时,可以操作这些方法。

图6是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法600的流程图。在步骤610中,由输入设备接收由em引起的噪声。根据某些实施方式,鼠标可以搁置在外部噪声源例如无线充电垫或者类似于上面图1至图4中描述的基座设备的表面上。根据某些实施方式,图像传感器电路可以以这样的方式被构造和/或被制造,在这种方式下图像传感器电路拾取或优先吸收从基座设备发射的辐射em场(例如,无线充电em场),从而有助于图像传感器电路上的由em引起的噪声,如上面参照图4a至图4f所更详细描述的。因此,当图像传感器电路的操作频率处于由由em引起的噪声引起的一个或更多个噪声频率带内时,计算机鼠标会生成错误的运动检测信号。

在步骤620中,用户输入设备开始频率测量过程以确定图像传感器电路的操作频率。根据某些实施方式,可以通过使图像传感器电路的时钟输出引脚(例如,extclk引脚)输出时钟信号来开始操作频率测量。虽然用于激活(turningon)来自引脚的输出的具体方法可以根据不同芯片而变化,但是在一个示例中,可以通过提供来自处理器例如来自mcu和/或来自如上面参照图1至图3所描述的外部处理器256和/或处理器370的串行外围接口(“spi”)命令来激活输出引脚。响应于spi命令,时钟引脚可以随后以图像传感器电路的内部振荡器的子集频率例如1/2内部振荡器频率、1/3内部振荡器频率等发出时钟脉冲串。然后可以通过外部处理器(或一些其他外部频率测量电路)使用脉冲计数技术等来测量该脉冲串以确定图像传感器电路的操作频率。虽然上面的描述着重于使用专用引脚对操作频率进行测量的方法,但是如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将认识到的,其他方法也是可行的,例如,图像传感器电路的操作频率可以通过测量与传感器帧速率同步并且因此与振荡器同步的照明设备(led或激光器)的脉冲速率来间接测量。

在步骤630中,将频率测量值与目标频率进行比较。如上面参照图5所描述的,可以基于两个标准来选择目标频率:1)应当满足输入设备的运动跟踪性能和电力管理规格;以及2)图像传感器电路的操作频率在预期操作温度范围内应避免其中darksqual信号最大的某些频率带(例如,其中由充电垫引起的噪声最大由此导致错误的运动检测的那些频率)。根据某些实施方式,可以通过外部处理器(或一些其他外部比较器电路)使用任何比较技术例如通过获取图像传感器电路的目标频率与所测量操作频率之间的差来实现比较。

根据图像传感器电路的当前操作频率是大于目标频率还是小于目标频率,系统增加或减少操作频率以将操作频率朝目标频率进行调谐(即,以使图像传感器电路的操作频率与目标频率之间的差值较小)。根据某些实施方式,可以使用多步迭代过程例如根据二进位检索(binarysearch)来完成调谐。在其他实施方式中,为了使调谐操作所花费的时间最小化,调谐可以涉及使用仅一个离散步长(discretestep)、或使用仅两个步长、或使用仅三个步长等来移动该频率。如本文中所使用的,术语“离散步长”是指由图像传感器电路支持的最小频率变化,即最小频率步长,并且该步长可以以图像传感器电路的操作频率的绝对频率或百分比来测量。根据某些实施方式,频率调整可以由外部处理器(或一些其他外部调谐电路)通过提供改变图像传感器电路的一个或更多个内部寄存器中的值的信号来实现,例如对于一些传感器,寄存器的默认值可以是从外部可编程的十六进制值,并且改变该十六进制值可以通过一个或更多个频率步长来改变图像传感器电路的操作频率。

根据某些实施方式,频率步长大小可以根据不同芯片而变化并且甚至在同一芯片内根据不同步长而变化,其中,每个芯片具有最小步长大小。根据某些实施方式,离散步长可以是图像传感器电路的操作频率的绝对频率或百分比。例如,给定68mhz的操作频率,可以使用操作频率的0.6%的步长(408khz)、1.2%的步长(816khz)、1.5%的步长(1.02mhz)等,或者例如给定68mhz的操作频率,可以使用400khz的绝对频率步长(0.59%)、800khz的绝对频率步长(1.2%)、1.00mhz的绝对频率步长(1.5%)等。根据某些实施方式,不需要已知步长的确切值,因为给定可用的步长大小,系统可以采用二进制法检索方法来将操作频率调整至尽可能最接近的值。在其他示例中,可以已知和/或估计针对任何给定操作频率的步长大小以避免在使用仅一个、两个、三个等步长的情况下的超过目标和/或未达目标。

根据某些实施方式,例如,如果调谐速度非常重要,例如为了避免当鼠标处于“使用中”状态时在时钟调谐过程期间任何可察觉的性能的降低,步骤640可以包括当操作频率与目标频率之间的差值大于某个阈值频率值(或阈值的某个百分数或倍数)时,将图像传感器电路的操作频率调谐仅一个步长或两个步长。在一些实施方式中,阈值频率值可以被设置为图像传感器电路的片上振荡器的最小调谐步长大小(或最小调谐步长大小的某个百分数或倍数)。例如,在1mhz的步长大小示例中,其中,阈值被设置为等于1mhz,则当操作频率与目标频率之间的差值大于1mhz时,系统可以对操作频率进行调谐。因此,在调谐步长之后,操作频率与目标频率之间的差值将为零。同样地,如果步长大小为1mhz,并且阈值被选择为步长大小的3/4,则当操作频率与目标频率之间的差值大于或等于750khz时,系统将对操作频率调谐1mhz。因此,如果初始差为+750khz,则该差在一个调谐步长之后将为-250khz。

根据某些实施方式,系统可以采用一个或更多个阈值,并且根据图像传感器电路的操作频率与目标频率之间的差值的精确值,系统可以调谐仅一个频率步长、两个频率步长等以使图像传感器电路的操作频率更接近目标频率。例如,如果图像传感器电路的操作频率与目标频率之间的差大于2%而小于4.5%,则系统可以调谐一个步长,并且如果差大于或等于4.5%,则可以调谐两个步长。如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将会认识到的,可以使用多于两个阈值和多于两个步长。在其他实施方式中,阈值频率值可以与如上所述的darksqual噪声水平中的局部最小值(在频率空间中)的宽度相关,并且例如当最小步长大小与局部最小值的宽度相比非常小时,阈值频率值可以考虑或者不必考虑最小步长大小。在该示例中,当图像传感器电路的操作频率接近限定局部最小值的宽度的一个或更多个阈值频率时,系统可以开始调谐过程。例如,当图像传感器电路的操作频率略小于、等于或略大于一个或更多个阈值频率并且因此变得太接近于如上面图5所示的darksqual噪声水平的上升区时,可以开始调谐。在又一示例中,系统可以采用两个阈值,即,可以与限定darksqual最小值的宽度的上边界频率和下边界频率相关的高阈值和低阈值。例如,上边界频率和下边界频率可以被选择成使得darksqual噪声水平对于任一边界均小于10。然后,如果图像传感器电路的操作频率漂移至上边界以上或者下边界以下,则系统可以触发调谐操作。在其他实施方式中,系统可以执行在线噪声测量例如darksqual噪声水平测量,然后基于所测量的处于阈值以上的噪声来触发频率调谐操作。如本领域普通技术人员将认识到的,在不偏离本公开内容的范围的情况下,许多不同的阈值方案是可行的。

图7是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法700的流程图,更具体地是在输入设备处于“使用中”状态的情况下。本文使用术语“使用中”以意指在输入设备例如计算机鼠标正在被移动(和/或点击)——例如在游戏会话期间,当鼠标正在在作为充电鼠标垫的基座设备的整个表面上滑动时——的同时对时钟进行调谐。此外,根据某些实施方式,鼠标还可以刚好在频率调谐方法之前、之后或者甚至在频率调谐方法期间从鼠标垫接收em电力。

在步骤710中,临时暂停位置数据(本文中也称为位置测量循环,其可以是所谓的主循环的一部分)的传输达一定时间段(例如,1ms或更少)以允许系统对图像传感器电路的操作频率进行测量。根据一些实施方式,在暂停期间,位置测量本身不暂停,而是累积在存储器中。更一般地,在暂停时段期间,所有所谓的主循环测量可以暂停并累积,包括但不限于运动更新数据、滚轴更新数据以及开关接通或断开数据等。

在步骤720中,例如由如上面参照图2至图3以及图6所描述的处理器370确定图像传感器电路的操作频率。在一些实施方式中,该确定可以发生在1ms时隙内。在某些实施方式中,由于该确定在输入设备的正常操作期间进行,所以测量周期应尽可能短以避免任何用户可察觉的输入设备的响应度的下降。

在步骤730中,以与上面在图6中所描述的方式类似的方式,可以将所确定的频率值与目标频率进行比较。如上面参照图4至图5所描述的,可以基于两个标准来选择目标频率:1)应满足输入设备的运动跟踪性能以及电力管理规格;以及2)图像传感器电路的操作频率在预期操作温度范围内应避免其中darksqual噪声水平最大的某些频带(例如,其中由充电垫引起的噪声最大的那些频率)。

在步骤740中,以与上面在图6中所描述的方式类似的方式,系统将图像传感器电路的操作频率朝目标频率进行调谐(即,以使操作频率与目标频率之间的差值较小)。根据某些实施方式,图像传感器电路可以支持图像传感器电路的操作频率以一个或更多个离散步长进行的调谐和/或采用如上面参照图6所描述的一个或更多个阈值而进行的调节。

在步骤750中,恢复位置数据的传输并且将在暂停间隔期间累积在存储器中的测量合并,并且在下一usb报告中发送。一旦图像传感器电路的操作频率已经被调谐和/或当暂停时间段已经期满时,则步骤750可以发生。一旦位置数据的传输被恢复,则系统随后进入等待、完全操作状态,并且在再次执行频率调谐方法之前等待一定时间段,例如大约数分钟,例如2分钟。以这种方式,用于无线充电系统的时钟调谐方法可以以循环的方式持续地发生。如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将认识到的,使循环被配置成每2分钟对输入设备进行调谐仅是更一般的持续调谐方法的一个示例,并且相应地,调谐周期可以是任何适当的值,例如针对特定使用情况基于图像传感器电路的预期温度变化。根据某些实施方式,可以以一种速率例如每2分钟周期性地触发调谐方法,当预期特定温度漂移时,则可以根据预期的温度漂移而以另一(较快或较慢的)速率周期性地触发调谐方法。在不偏离本公开内容的范围的情况下,也可以实现异步调谐,即基于某个触发在任意时刻进行调谐。

根据某些实施方式,如上面所提及的,在暂停时段期间,位置数据累积在存储器中,然后被合并,并且随后在位置和/或主循环数据的下一报告中被发送(usb报告通常可以以周期速率例如每1ms被发送)。因此,本文中所使用的“暂停”不一定意指不进行位置测量,只是在暂停时间段期间(在此期间频率被测量),位置测量值可以被累积,并且然后在暂停时间段已经期满之后,在暂停时间段期间已经累积的位置测量可以被合并至下一usb报告中。因此,在暂停时间段期间位置数据不会丢失,并且在暂停时间段之后,已经生成的数据被发送至主机。以这种方式,输入设备可以实现相对快的频率测量和调谐过程,例如,在1个单个usb报告的时间段(例如,1ms或更少)内完成频率测量和调谐过程,从而使用户可感知的对鼠标性能的影响最小化。根据一个或更多个实施方式,输入设备的用户将无法察觉性能的变化。如受益于本公开内容的本领域普通技术人员将认识到的,“usb报告”在本文中被描述为通信方法/协议的仅一个示例,并且在不偏离本公开内容的范围的情况下,可以使用其他的方法/协议。此外,根据某些实施方式,如果暂停时段足够快,则位置数据可以被丢弃而不会产生任何用户体验的下降。

图8是示出根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法800的流程图。在方法800中,图像传感器电路的操作频率以与上面参照图6至图7所描述的方式相同的方式被测量和调谐以及如上面参照图5所描述的那样监测干扰水平。

在步骤810中,系统监测图像传感器电路的输出中由电磁(em)场引起的干扰水平。如上面已经描述的,可以通过包括如上面参照图5所描述的监测darksqual信号的多种不同方式来监测干扰水平。

在步骤820中,确定其中干扰水平(例如,噪声水平)低于阈值的一个或更多个频带,例如如上面参照图5至图7所描述的那样。

在步骤830中,确定图像传感器电路的操作频率例如由于图像传感器电路的操作温度漂移而从一个或更多个频带漂移开,例如如参照图6至图7所描述的那样。

在步骤840中,动态地调整图像传感器电路的操作频率以使其保持在一个或更多个频带中。该调整可以响应于确定操作频率从一个或更多个频带漂移开。如上所述,可以以多种不同的方式动态地调整该频率,例如,如参照图6至图7所描述的那样。

应该认识到的是,图6至图8中示出的具体步骤提供了根据某些实施方式的用于无线充电系统的时钟调谐的方法600至方法800的示例。根据替选实施方式,也可以执行其他的步骤顺序。例如,替选实施方式可以以不同的次序执行上面概述的步骤。而且,图6至图8中示出的各个步骤可以包括多个子步骤,这些子步骤可以以适合于各个步骤的各种顺序来执行。此外,根据具体应用,可以增加或移除附加步骤。例如,术语“测量”不应被狭义地解释为仅限于主动测量,而是也包括读取可以先前已经测量、计算和/或存储的图像传感器电路的操作频率的值。

如上所述,比较步骤(步骤630和/或步骤730)可以涉及将图像传感器电路的操作频率与两个或更多个阈值(例如,一个或更多个高阈值和低阈值)进行比较和/或检查图像传感器电路的操作频率是否在范围或频带以内或以外(例如,其中,范围可以由darksqual噪声水平中的一个或更多个最小值的宽度来限定)。在一些实施方式中,可以将操作频率与限定一个或更多个频率带的外边界的一个或更多个频率进行比较,并且然后响应于操作频率距所述一个或更多个噪声频率带比最小可允许距离更接近而进行调谐。例如,处理器可以计算操作频率与限定频率带的一个外边界的外边界频率之间的差,并且响应于操作频率与外边界频率之间的差降至阈值以上或以下而对操作频率进行调谐。在一些实施方式中,所比较的阈值频率可以完全独立于用于频率调谐的最小步长大小。在其他实施方式中,在最小步长大小非常小或者甚至连续的情况下,步骤640和/或步骤740中完成的调谐可以独立于用于频率调谐的最小步长大小。该方法的其他实施方式可以采用反馈和控制系统(pid控制器或其变型)以将频率连续地调谐至目标频率处或接近目标频率。其他实施方式可以通过直接温度测量和/或稳定来采用间接频率稳定,在这种情况下,图6至图7中的方法将基于温度测量来推断图像传感器电路的操作频率。在这样的实施方式中,步骤620和步骤720可以涉及测量/读取图像传感器电路的温度,以及例如通过查找表或校准曲线基于温度来计算图像传感器电路的操作频率。上面所列举的不旨在是排他性的,并且受益于本公开内容的本领域的普通技术人员将识别并且认识到方法600、方法700以及方法800的许多另外的变型、修改以及替选方案。

如本文中所提供的,说明书和附图要被认为是说明性的而不是限制性的意义。然而,将明显的是,在不偏离如权利要求书中所阐述的本公开内容的更宽泛的精神和范围的情况下,可以对其进行各种修改和改变。

用于包含代码或部分代码的非暂态存储介质和计算机可读存储介质可以包括本领域中已知或使用的任何适当的介质,例如但不限于以用于存储信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质,包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪存或其他存储技术、cd-rom、dvd或其他光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储器设备或者可以被用于存储所需信息并且可以由系统设备访问的任何其他介质。基于本文所提供的公开内容和教导,本领域普通技术人员将认识到其他方式和/或方法以实现各种实施方式。然而,计算机可读存储介质不包括暂态介质例如载波等。软件可以实现为单个程序或者单独程序的集合并且可以存储在非易失性存储器中,以及在程序执行期间全部或部分地复制到易失性工作存储器中。处理设备可以从存储器子系统恢复要执行的程序指令,该程序指令在被执行时引起如本文所描述的各种操作。

其他变型处于本公开内容的精神内。因此,虽然公开的技术易受各种修改和替选构造影响,但是其某些示出的实施方式在附图中示出并且已经在上面详细描述。然而,应当理解的是,并不意在将公开内容限于所公开的一个或多个具体形式,相反地,意在涵盖落在如在所附权利要求书中限定的本公开内容的精神和范围内的所有修改、替选构造和等同内容。

除非本文另外指出或者根据上下文明显矛盾,否则在描述所公开的实施方式的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)单数术语的使用应被解释为涵盖单数和复数二者。除非另外指出,否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应被解释为开放式术语(即,意指“包括但不限于”)。即使存在中介物,术语“连接”也应被解释为部分或完全包含在内、附接至或接合在一起。措辞“基于”应被理解为开放式的并且不以任何方式进行限制,并且在合适情况下意在被解释或以其他方式解读为“至少部分地基于”。除非本文另外指出,否则本文中数值范围的列举仅意在用作单独涉及落在范围中的每个单独值的便捷方法,并且每个单独值被合并到本说明书中,如同其在本文中被单独记载一样。除非本文中另外指出或者根据上下文明显矛盾,否则本文所描述的所有方法均可以以任何合适的次序来执行。除非另外声明,否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如,“例如”)的使用仅意在更好地说明本公开内容的实施方式,而不对公开内容的范围构成限制。说明书中的语言不应被理解为指示任何未要求保护的元素对于本公开内容的实践必不可少。

本文引用的所有参考文献,包括出版物、专利申请和专利,通过引用合并至本文中,其程度如同每个参考文献的全部内容被单独地且具体地指示为通过引用合并至本文中并且在本文中被阐述。

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