专利名称：多用途键盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及输入装置，具体地说，本发明涉及一种为计算系统担任功能输入的方法和装置。
背景技术：
在大多数计算机中，键盘是一种用于输入文本的主要输入和控制装置，键盘亦含有特定的标准功能键，例如退出键，制表键及光标移动键，换档和控制键，有时还含有其它的制造商定制的键。
计算机键盘使用与先前的机械打字机键盘和电打字机键盘相同的基本键盘排列。
字母键的标准排列键盘称为Qwerty键盘，它的命名来源于三排字母键的上排左边的五个字母键的排列。这种字母排列可追溯到十九世纪70年代发明的最早机械打字机之一的字母排列。
由于许多键盘使用者呈现一种累积的外伤困扰，例如腕关节综合症，因此开发了许多人体工程键盘，现行技术包括构形减轻应力的键盘以及某些键或键盘工能的脚踏板。
当前，个人计算机具有各种各样的应用和控类繁多的游戏。由各年令段且有不同要求和语言的用户操作人个计算机。即使如此，与实施应用相比较，所用的键盘类型相对较少，产生这种现象的主要因素是出于财政和实际考虑。
键盘制造过程相对是一种花费昂贵的过程，因此，为使键盘适合一般PC用户消费，应按批量生产来制造键盘。然而，计算机游戏不能批量生产，计算机游戏制造商不能使一个专用键盘适用于所出售的每件游戏和应用。不管怎样，如果从用户角度考虑，对应每件游戏和应用切换到不同的键盘，这是很不方便的，特别当插头在计算机背面更是如此。而且，如用若干键盘，则如何保管这些键盘的问题尤为突出。
在不同的国家有不同的键排列，因而对大多数国家为了使用同样的基本键盘，就必须实施一种查表技术。况且，某些计算机程序通过使用预先规定的键序允许实施规定操作，特别当操作数大于键数量时，例如，“Ctrl-D、Alt-A、Ctrl-Shift-F”。其它计算机程序在输入时使用一种击键序，通常称为“macro(宏)”。在计算机存储器可存储“macros”，或者嵌入键盘硬件(常用的存储手段)中，这就给出了‘smart-keyboard(智能键盘)’的键盘状况。
由于最近开发了电视机和互联网组合，目前一种新型键盘设计正在流行。然而，由于在电视遥控系统上的键数与浏览互联网时所需要的键数相比不足之故、用普通的电视遥控系统浏览互联网是很困难的。为了浏览互联网，键盘必须含有字母键，特别是作电子邮件(e-mail)时。
美国专利5,514,855涉及到上述问题，一种模制刚性面板减少了键数，用许多大尺寸键配置这种面板。对于面向小孩的计算机游戏和操作，这一点是非常有益的。
美国专利5,667,319涉及一种非常规的键盘，即适合小孩用的简化键盘，特别是，该专利的简化键盘所具有的键对儿童使用而言无论数量和布局在设计上均是最佳的。但是这种键盘与计算机的电气接口类似于标准键盘，这种标准键盘手动输入计算机软件用符号数据。
所有上述方法还不足以解决在低成本条件赋于特定应用所设计的键盘的使用问题。此外，上述所有方法还不足以解决将键盘与执行某种应用的计算机软件相互联系问题，而这种应用又要求一种专用键盘。
发明的目的提供一种专用键盘装置，且其制造成本低于已有技术所知的键盘制造成本。
本发明另一目的是提供一种取代主机键盘的方法和装置，这种装置比迄今所知装置简单。
本发明再一个目的是提供一种方法和装置以建立键盘和计算机的应用之间的联系，以便执行和简化应用。
本发明的其它目的和优点将随着叙述的进行而呈现在读者面前。
发明概述一方面，本发明是指一种用于主计算机输入装置的键盘，该算机能执行一种或多种软件应用，该键盘包含由一组特定键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由底座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述特定键在上述主计算机上执行该专用软件应用，上述可拆装部件由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)；固定部件，上述可拆装部件安装在该件上，该固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于上述可拆装部件的零或多个接触头，以接收输入数据；II)读出装置，读出上述数据存储装置的上述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述主计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述在计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件上，就可让上述主计算机执行上述专用软件应用。
由机械师移出可拆装部件即可更换上述读出装置，第一数据连接器和存储装置，每当将可拆装部件安装到上述固定部件上，就将机械力加到上述固定部件中的预定接触点，上述机械力使得与专用键组有关的ID，经预定时间间隔后经由上述第二数据连接器被传送到上述主计算机。
可拆装部件可以是单个刚性部件也可以是可折叠的多个刚性部件。
标识数据(ID)可以通过电子方法嵌入标识装置中，由光电方法嵌入标识装置，由机电或磁方法嵌入标识装置，也可综合上述方法嵌入标识装置，随意。
各键配置与标准101个键键盘相兼容。
另一方面，本发明指一种系统，用作主计算机的输入设备，该系统包含用作主计算机输入装置的键盘，该主计算机可执行一个或多个软件应用，该键盘包含由一组专用键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由基座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述专用键在上述主计算机上执行该专用软件应用，上述可拆装部件由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)；固定部件，上述可拆装部件被安装在该固定部件，该固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于零或多个上述可拆装部件的接触头，以接收输入数据；II)读出装置，从上述数据存储装置读出所述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述主计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述主计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件上。就可让上述主计算机执行专用软件应用。
●读出ID并执行一个或多个节目和/或一个或多个应用和/或一个或多个预定操作的软件单元，该软件单元驻留在主计算机并由主计算机执行，所述节目、应用、预定操作与ID关联。
所述预定操作用来设置主计算机。
另一方面，本发明是指一种将键盘连接到主计算机的方法，该方法包括a)提供用作主计算机输入装置的键盘，所述主计算机能执行一种或多种软件应用，所述键盘包含由一组专用键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由底座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述专用键在上述主计算机执行专用软件应用，所述可拆装部件由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)。
固定部件，所述可拆装部件被安装在该部件上，所述固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于零或多个上述可拆装部件上的接触头，以接收输入数据；II)一个读出装置，从上述数据存储装置读出上述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述主计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述主计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件上，即可让上述主计算机执行专用软件应用。
b)提供一种软件单元，用来读出上述ID及执行一个或多个节目和/或一个或多个应用和/或一个或多个预定操作，上述软件单元驻留在所述主计算机并由上述主计算机执行，所述节目、应用和操作均与上述ID有关。
c)一旦将上述可拆装部件安装到上述固定部件上，通过接触方式连接可拆装部件和固定部件；d)由所述读出装置读出上述ID；e)经由上述连接将上述ID从上述键盘传送到上述主计算机；f)执行一个或多个节目和/或一个或多个应用和/或一个或多个预定操作，所述节目、应用、预定操作与ID关联。
通过下面图解说明和优选实施例的非限定的详细说明将更好地理解本发明的上述优点和特征以及其它优点和特征，参见附图图1表示一种已有技术的101-键键盘；图2表示本发明的较佳实施例的键盘；图3表示本发明较佳实施例的专用键盘配置；图4表示本发明较佳实施例的面向儿童应用的键盘；图5示意表示本发明较佳实施例的键盘；以及图6示意表示本发明较佳实施例的键盘的可拆装部件折叠成三部分。
较佳实施例的详细说明图1表示一种已有技术的101-键键盘，“101-键”键盘是目前最普通的现用键盘，在埋入区50上安装若干键40，在文本相关的应用中，如字处理器，这种键盘适合用作输入装置，但是，作为操纵杆游戏使用，这种键盘不太有效。用操纵杆能更好地操作操纵杆游戏，并以这样的方式设计键盘布局，即用户将感觉似乎在驾驶舱内。况且，键的结构不适于游戏用途。
根据所揭示的本发明，为了用较低成本制造专用键盘，可将键盘分成二部分一部分包含键盘要素，可用于各种键盘类型，下文称为“键盘的可拆装部件”，另一部分组成专用键盘的标准单元，以后称为“键盘的固定部件”。
通过将键盘的可拆装部件安装到键盘的固定部件上，敲击键所起的效果与敲击普通键盘上的键一样。
结果，键接触电路，由于该接触，与该键相关的数字(位)被输入主计算机。
根据所揭示的发明，获得下列好处该键盘不仅仅适用于各种用途，还可根据专用性来设计键盘，这样，用一种比以前已知的更好的方法设计适合它的用途。
因为许多执行过程不要求所有101个键(如最通常采用的键盘)，所以可用这种方式设计键盘，即将键集拢在一个小区域。这样，键盘就显得紧凑，因此可以随一种计算机游戏或应用一起出售这种键盘，而且，若采用带有更少键的相同尺寸的键盘，则键可以大一些，因此容易操作。
由于专用键盘与确定的执行过程有关，通过检测键盘类型，主计算机可执行与该键盘相关的程序，或者允许操作人员选择其中一个与该键盘相关的执行过程。例如，专用键盘可适用于各种足球游戏。
图2a和图2b表示按照本发明较佳实施例的一种键盘。该键盘由二部分组成固定部件10和可拆装部件20。图2a表示按照本发明较佳实施例的已组合的键盘。图2b表示按照本发明较佳实施例的键盘的分开部分。
键盘基座10是固定的，而键盘的可拆装部件20可由其它的可互换的部件取代。键40安装在键盘的可拆装部件20上。按照本发明的较佳实施例，把手60被附加在键盘的可拆装部件20上。因此，提起把手60可拆去可拆装部件20。当然，亦可用其它方法拆去可拆装部件20。
有多种方法将键盘的可拆装部件20固定在键盘的固定部件10上，如钩方式、旋紧方式、磁方式，有时甚至于可拆装部件的重量确当也可以。还有多种方法建立键盘的可拆装部件和固定部件之间的接触，亦可用连接方式和接触方式的组合形式。
图3表示按照本发明较佳实施例的一种专用键盘配置。键盘专用于与互联网有关的操作，通过按动键31到36浏览器指向适当的Web地址，敲击键37，游览器指向Web页、该页含有搜索引擎链，如Yahoo(雅虎)、Infoseck等。敲击键38，打印当前页。
虽然，图3所示的键盘类似于常用的101-键键盘，键31的尺寸是图1所示的键F1和F2的尺寸总和。同样，32到36键也是如此。
图4表示按照本发明较佳实施例的面向儿童操作的键盘。键40有不同的形状，如三角形，圆形和心形。由于该键盘使用者的低年令，键数相对较少。
况且，用户可根据自己需要，各自设计键盘的配置，可以拆掉键40，用其它键取代，这些键具有不同的图标和文本。
在现有技术中，为了执行程序，用户必须完成若干操作。例如，在基于应用程序的Windows中，用户必须进入“程序文件”段，然后选择他所要用的程序。可以通过“快捷方式”简化过程，然而并不是所有用户熟知如何建立‘快捷方式’。何况，孩子们读不懂，因此，若没有桌面图标要执行应用是不可能的。
按照本发明的较佳实施例，可检测出键盘类型，键盘的可拆装部件20有一个IC电路(集成电路)70，该电路提供各别的专用代码，通过该代码即可识别键盘类型，键盘基座10有一个数据识别装置80，该装置能检出存储在IC电路中的专用代码。
检测键盘类型可简化使用主机操作，因为主计算机直接执行键盘已专用的应用，设置应用的专用设定，一旦拆去键盘的可拆装部件，就中断应用，可由用户规定一种专用的设置或者由软件预先规定，只要适合用户的爱好，如小的或大的图标，各种引导层面等。使用大的图标，用户所能浏览的数据要少于使用小图标的情况，因此，小图标通常适用于熟练用户，而大图标较好地适用于初学者。
当有几个节目使用同一类型键盘时，保持跟踪当前键盘的软件可显示一个菜单，根据菜单用户可选择确当的被执行的节目。举例来说，著名的足球游戏FIFA有几种版本，如FIFA-98，FIFA-99，如此类推。因此，在同一个主计算机上安装有软件的不同版本，用户可选择要执行的版本。
通常，在主计算机上有一个软件单元，该软件起到‘看门狗’的作用，一旦改变键盘代码，它就有反应。从技术角度看，有多种方法能对看门狗编程，例如任何一位技术熟练的程序设计员所知的挂键盘中断。
按照本发明的一种实施例，可通过类似于将电路板插入计算机插槽的接触法用实体接触来完成键盘唯一ID的检测。
按本发明的另一种实施例，由光电法来检测键盘的唯一ID，例如，在键盘的固定部件上装有一组光电元件。键盘的可拆装部件有一个光源，来照射一些光电元件，而另一些确未被照到，被光源照到的元件认为是“1”，而未被照到的元件认为是“0”。因此可组成二进制表示法，来表示键盘的ID。
按本发明的另一种实施例，可通过键盘的可拆装部件20和固定部件10之间的无线发送方法来实施键盘唯一ID的检测，基于该目的，用一台短矩发射机即可，发射机安装在键盘的可拆装部件上，而接收机装在键盘的固定部件上。
换句话说，通过射频(RF)发送读取嵌入键盘可拆装部件20中的信息，这提供存储器70工作所需的功率，ID被嵌入存储器中，这种方法，存储器是无源的。
按本发明的另一实施例，通过持久接触方法来实现键盘类型识别，这就要持久按住一个键或一组键。这种情况，ID是激活键的组合。在主计算机中运行的看门狗软件单元将保持跟踪被压键的组合。一旦组合改变，看门狗在预定的一段时间内检查新组合的稳定时间。如果在这一段时间内维持组合，则看门狗软件单元即完成与识别键盘类型有关的操作。
例如，按压接通字母“F”和“I”。一旦看门狗软件单元检出“F”和“I”字母被按住3秒钟，即执行与FIFA游戏有关的操作。
图5示意表示按照本发明较佳实施例的一种键盘。
按已有技术，传感器11被这样定位，即将键40向下压时，它就在那个位置上接触传感器11。结果，嵌入键盘中的电路将传感器的状态转换成表示相应键的数值，这些数值被传送到主计算机。
按照本发明的较佳实施例，键的底座是可卸的，因为在键40和传感器11之间没有电连接，脱键不会引起任何短路。因此，脱键不会干扰主计算机工作。
图6示意说明按照本发明实施例的键盘的可拆装部件折叠情况。需要贮藏键盘的可拆装部件，这一特点可减小贮藏尺寸，因此，可把计算机游戏应用的其它物件，如CD和手册装入键盘的可拆装部件，并以紧凑组合件形式出售。况且，由于各种执行过程所需键数很少，因此在设计键盘的可拆装部件20时，能将所有的键集中在一个小区域，因此，其尺寸紧凑。
键盘的可拆装部件和基座之间的分隔提供了许多优点，对开发新的应用和执行过程是有用的。例如，已经在进行的通过互联网对进行购物提供安全访问，如“Smart Cards”(“智能卡”)，据此，用户要将一个适当的读出器插入计算机。由于对其它任何应用并不需要这种读出器，因而在个人计算机中难得有这种读出器。然而，按照本发明，键盘的可拆装部件可与适当电路一起用作“智能卡”，起到一种识别卡的作用。这样就不需要使用智能卡读出器，并且为用户实现电子商务打开一条新的途径。
按照本发明的较佳实施例，键盘可有附加代码一其中一些代码被嵌入键盘(如可拆装部件的类型)并且一些代码是可编程的(如用户的标识数据ID)。
实际上，可拆装部件是一种多元部件，例如，用两个独立工作的部件来制造101-键键盘中的小键盘作为其它键用单独部件制造的小键盘，这些其它键在键盘的其它刚性部分上。用户可以用另一部件取代小键盘，该另一部件与另一应用相关联，例如与计算机游戏或者有关互联网的应用相关联。
当然，提供上述例子和说明仅作说明用，并不以任何方式对本发明构成限制，本专业人员会理解，采用上面描述的一个以上的方法可以多种形式实施本发明，但所有这些方法，技术都不会超出本发明的范围。
权利要求
1.一种用作主计算机输入装置的键盘，上述计算机能执行一种或多种软件应用，其特征在于，所述键盘包含由一组特定键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由底座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述特定键在上述主计算机执行专用软件应用，上述可拆装部件可选择由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)；固定部件，上述可拆装部件安装在该固定部件，所述固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于零或者更多上述可拆装部件的接触头，以接收输入数据；II)读出装置，从上述数据存储装置读出上述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述主计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件，就让上述主计算机执行上述专用软件应用。
2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，可由机械师移出可拆装部件即可更换上述读出装置，第一数据连接器和存储装置，每当上述可拆装部件被安装到上述固定部件，就将机械力加到上述固定部件中的预定接触点，上述机械力使得与特定键有关的ID，经预定时间间隔后经由上述第二数据连接器被传送到上述主计算机。
3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，可拆装部件是单一或者多个可拆叠的刚性部件。
4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，通过电子手段和/或光电手段和/或机电手段和/或磁手段将上述ID嵌入上述识别装置。
5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，键的配置与标准的101键键盘兼容。
6.一种用作主计算机的输入装置的系统、包含用作主计算机输入装置的键盘，上述计算机能执行一种或多种软件应用，其特征在于，所述键盘包含由一组特定键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由底座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述特定键在上述主计算机执行专用软件应用，上述可拆装部件由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)；固定部件，上述可拆装部件被安装在该固定部件，该固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于零或者多个上述可拆装部件的接触头，以接收输入数据；II)读出装置，从上述数据存储装置读出所述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述主计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述主计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件，就让上述主计算机执行专用软件应用；软件单元，用来读出上述ID及执行一个或多个节目和/或一个或多个应用和/或一个或多个预定操作，上述软件驻留在上述主计算机并由上述计算机执行，上述节目，应用和预定操作均与上述ID有关。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预定操作是指设置上述主计算机。
8.一种将键盘接到主计算机的方法，包含a)提供用于主计算机输入装置的键盘，所述计算机能执行一种或多种软件应用，该键盘包含由一组特定键组成的可拆装部件，每个键均有接触头并由底座保持，上述可拆装部件与专用软件应用相关联，利用上述特定键在上述主计算机执行专用软件应用，所述可拆装部件由数据连接装置和数据存储装置组成，数据存储装置含有与上述专用软件应用有关的标识数据(ID)。固定部件，所述可拆装部件被安装在该固定部件，所述固定部件包含I)一组触点，每个触点对应于零或者多个上述可拆装部件的接触头，以接收输入数据；II)读出装置，从上述数据存储装置读出上述ID；III)从上述读出装置连到上述数据连接装置的第一数据连接器；以及IV)接到上述主计算机的第二数据连接器，用于将上述读出装置输出的上述ID和上述触点输出的输入数据传送到上述主计算机，一旦将上述可拆装部件安装到固定部件，就让上述主计算机执行专用软件应用。b)提供软件单元，用来读出上述ID及执行一个或多个节目和/或一个或多个应用和/或一个或多个预定操作，上述软件单元驻留在所述主计算机并由上述主计算机执行，所述节目、应用和预定操作均与上述ID有关。c)一旦将上述可拆装部件安装到上述固定部件，通过接触方式在可拆装部件和固定部件间进行连接；d)由所述读出装置读出上述ID；e)经由上述连接将上述ID从上述键盘传送到上述主计算机；f)执行一种或多种节目和/或一种或多种应用和/或一种或多种预定操作，上述节目，应用和预定操作均与上述ID有关。
9.一种如所说明的和图示的用作主计算机输入装置的键盘。
10.一种如所说明的和图示的用作主计算机输入装置的系统。
11.一种如所说明和图示的连接键盘和主计算机的方法。
全文摘要
一种用作主计算机输入装置的键盘,它有一个可拆装部件(20),可拆装部件有一组特定键,每个键有接触头并由底座保持。可拆装部件(20)与专用软件应用相关联,利用特定键在主计算机上执行专用软件应用,并且可拆装部件还有数据连接装置和数据存储装置,数据存储装置含有与专用软件应用有关的标识数据(ID)。键盘亦有一个固定部件(10),将可拆装部件(20)安装在该固定部件。
文档编号H03M11/00GK1385001SQ00811250
公开日2002年12月11日 申请日期2000年8月3日 优先权日1999年8月6日
发明者O·克雷默 申请人:奥姆尼保德股份有限公司