使用具有可连接指点器的有线/无线键盘的计算机系统

1.一种具有计算机和允许与计算机进行有线/无线通信的键盘装置的 计算机系统，所述键盘装置包括电池，用于把电源电压供给所述键盘装置； 具有一组键的键矩阵变换电路，用于生成与各键中按下的键对应的键码； 第一键功能指示器，用于指示与各键中按下的特殊功能键对应的键功能状 态；第一控制器，用于选择性地控制要通过有线通信或无线通信向所述计 算机发送的键码；和第一收发信机，用于把所述键码转换成无线信号和向 所述计算机发送所述无线信号，其特征在于所述计算机包括：
第二键功能指示器，用于指示与各键中按下的特殊功能键对应的键功 能状态；和
第二控制器，用于接收来自所述第一收发信机的所述无线信号和确定 这样接收到的无线信号是否对应特殊功能键中的一个，以生成控制信号，
其中当所述键码通过无线通信发送时禁止所述第一键功能指示器工 作，和
其中当所述这样接收到的无线信号对应特殊功能键时启动所述第二功 能指示器。
2.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述第二控制器包括：第 二无线收发信机，用于把来自所述第一无线收发信机的所述无线信号变换 成有线信号；用于生成与所述这样变换的有线信号对应的扫描码/指点信号 的装置；用于确定所述这样变换的有线信号是由按下的特殊功能键生成的 特殊功能信号的装置；和当所述这样接收的无线信号对应特殊功能键时生 成所述控制信号的装置。
3.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述键盘装置还包括用于 连接第二数据输入装置的指点器接口电路，其中所述第一控制器允许向所 述计算机系统有线/无线发送来自所述指点器接口电路的指点信号或所述 键码。
4.根据权利要求1所述的计算机系统，其中所述电池是可充电电池， 并且所述键盘装置还包括使用所述计算机系统施加的电源电压对所述可充 电电池充电的电池充电电路。
5.根据权利要求3所述的计算机系统，其中所述第二数据输入装置是 指点装置。

技术领域\n本发明涉及一种供计算机系统使用的具有可与之连接的指点器 (pointer)的数据输入系统，特别涉及一种允许与计算机系统进行无线和有 线通信并在无线通信期间减小电池电能消耗的有线/无线键盘以及使用其 的计算机系统。\n背景技术\n图1是具有与计算机连接的有线键盘和指点器的现有计算机系统的透 视图。在该图中，计算机系统以计算机20为基础并包括一套允许用户向计 算机系统提供数据和从计算机系统接收信息的用户接口装置。具体地说， 计算机系统包括监视器10，它是从计算机20到用户的主要输出接口部件。 对于用户至计算机接口来说，有线键盘30经DIN(德国工业标准)连接器线 缆50与计算机20连接，使用户输入数据和控制软件的执行。当敲击键盘 30上的键时，键盘30生成一组表示哪些键已被按下的信号。当用户把数据 输入计算机20时，数据就被显示在监视器10上。计算机系统包含作为用 于数据操纵的指点器的鼠标40。鼠标40用于指点操作的数据，当然也可以 使用计算机系统中的用于指点数据的任何类型的电子指点器。尽管图中未 示出，但计算机系统还包含打印机、绘图机等。\n然而，如图1所示，由于DIN连接器线缆50的长度已经被标准化，因 而只局限于在规定的范围内使用，有线键盘不能移出规定的范围。如果具 有大于规定长度的DIN连接器线缆50在有线键盘30与计算机20之间使用。 则可能通过线缆50引入噪声，从而使从键盘输入到计算机的数据不稳定。\n为了消除上述问题，提出了无线键盘。图2是具有无线键盘和与计算 机连接的指点器的另一种现有计算机系统的透视图。在该图中，计算机系 统包含一个如同图1的有线键盘30那样允许用户输入数据和控制软件执行 的无线键盘30a。无线键盘30a把敲击按键时生成的键码转换成无线信号， 并经无线信号接收机70把转换的无线信号发送给计算机20。由于无线键盘 30a用设在其内的电池的电池电压工作，因此出现不可避免地频繁更换电池 的问题。\n此外，无线键盘30a还包含执行诸如数字锁定、字符转换锁定、滚动 锁定功能等的特殊键功能的键区。键盘30a进一步包含具有若干显示元件 (例如，LED)的键功能指示器35。当特殊功能键区中的一个被敲击时，键盘 30a生成相应的键功能信号，与此同时，键功能指示器35的相应LED开始 接通。LED元件的能量消耗比键盘30a的其它元件高。因而，当键盘30a用 电池电压进行无线通信时，因键功能指示器35具有较高能量消耗LED元件 的缘故，使电池电压迅速降低。\n如图1和图2所示，鼠标40与计算机20直接连接。在这种情况下， 如果用户使用图2所示的无线键盘30a向计算机20输入数据，则对于使用 鼠标40和无线键盘30a的用户是非常不便的。\n发明内容\n本发明是为解决上述问题而提出的，本发明的一个目的是提供一种其 上可拆装地连接指点器的有线/无线键盘，可在键盘或指点器与计算机系统 进行有线通信期间通过按下特殊功能接通该键盘上的特殊键功能指示器。\n本发明的另一个目的是提供一种其上具有键功能指示器的计算机系 统，所述的键功能指示器在有线/无线键盘进行无线通信时可通过按下特殊 功能键来接通。\n为了实现本发明的目的，提供一种具有计算机和允许与计算机进行有 线/无线通信的键盘装置的计算机系统，所述键盘装置包括电池，用于把电 源电压供给所述键盘装置；具有一组键的键矩阵变换电路，用于生成与各 键中按下的键对应的键码；第一键功能指示器，用于指示与各键中按下的 特殊功能键对应的键功能状态；第一控制器，用于选择性地控制要通过有 线通信或无线通信向所述计算机发送的键码；和第一收发信机，用于把所 述键码转换成无线信号和向所述计算机发送所述无线信号，其特征在于所 述计算机包括：第二键功能指示器，用于指示与各键中按下的特殊功能键 对应的键功能状态；和第二控制器，用于接收来自所述第一收发信机的所 述无线信号和确定这样接收到的无线信号是否对应特殊功能键中的一个， 以生成控制信号，其中当所述键码通过无线通信发送时禁止所述第一键功 能指示器工作，和其中当所述这样接收到的无线信号对应特殊功能键时启 动所述第二功能指示器。\n附图说明\n对本领域的熟练人员来说，通过结合以下附图的说明可以理解本发明 和其目的，附图中：\n图1是具有与计算机连接的有线键盘和指点器的现有计算机系统的透 视图；\n图2是具有与计算机连接的有线键盘和指点器的另一种现有计算机系 统的透视图；\n图3是采用了本发明的具有其上可拆装地连接指点器的有线/无线键盘 的计算机系统的透视图；\n图4表示图3所示的与有线/无线键盘进行无线通信时计算机系统电路 的方框图；\n图5表示图3所示的与有线/无线键盘进行有线通信时计算机系统电路 的方框图；\n图6表示经线缆连接的图3所示的有线/无线键盘计算机系统的具体透 视图；\n图7A是图6所示线缆的放大图；\n图7B是处在线缆一端并与计算机连接的两个插头中的每一个的前视 图；\n图7C是处在线缆另一端并与有线/无线键盘连接的插头的前视图；\n图8至图10是显示根据本发明的3个实例的有线/无线键盘和与该键 盘有关的计算机系统组合的电路图；\n图11A和11B是显示键盘控制器检测电源电压是从电池或是从计算机 供给的电路图；\n图12是显示在图3所示的有线/无线键盘中要执行的程序的流程图；\n图13是显示在与键盘有关的计算机信号处理单元中要执行的程序的流 程图；\n图14是显示具有由键盘控制的键功能指示器的计算机内部结构的分解 透视图；\n图15是显示具有键功能指示器和扬声器电话的计算机的内部结构的分 解透视图；和\n图16是键功能指示器的具体电路图。\n具体实施方式\n参见图3和图6，本发明的新颖的有线/无线键盘200具有可拆装地直 接连接指点装置(例如，鼠标250)的连接器，以便指点装置250的输出信息 可以通过键盘200以有线或无线的方式供给计算机100。键盘200还把键输 入信息，例如指令和数据，以有线/无线的方式供给计算机100。在下文中， 有线和无线通信分别是指键盘200与计算机100之间的信号发送以有线和 无线的方式执行。除鼠标外，指点装置250还可以是触摸垫(tauch pad)、 操纵杆、跟踪球等。为简化起见，将鼠标作为采用指点器的本发明的一个 例子在下文中说明。\n参见图3，有线/无线键盘200经线缆252与鼠标250连接，键盘的上 面板具有一组键、键功能指示器270和以无线方式(例如，光信号、RF(射 频)信号、或红外信号)的驱动器26。设置键功能指示器270以指示特殊功 能键，如数字锁定、字符转换锁定键和滚动键被按下的情况。\n如图6所示，键盘200还经线缆280连接计算机100。附加键功能指示 器120被安装在计算机100的前槽110上，以便像在键盘200上设置的键 功能指示器270那样指示特殊功能键中的哪一个被按下。像指示器270那 样，指示器120具有三个LED(发光显示器)。在这个实施例中，指示器120 被装计算机100的前槽110上，但它也可以位于监视器10的前面板上。此 外，两个键功能指示器也可以装在计算机100和监视器10上。\n当有线/无线键盘200进行无线通信时，或者当键盘200与无线方式与 计算机100通信时，键盘200上的键功能指示器270被断开，而计算机100 上的键功能指示器120被接通。因而，在无线通信期间，能够减小安装在 键盘200中的电池(未在图3和图6中示出)的电源消耗。该电池可以是可 充电电池。\n参见图3，标号190是接收由驱动器260生成的信息和向计算机100 发送红外信号信息的红外窗。当键盘200进行无线通信时，计算机100上 的键功能指示器120的相应LED点亮，以便指示哪个特殊功能键被按下。 例如，数字锁定功能由第一LED元件LS1指示，字符转换锁定功能由第二 LED元件LS2指示，滚动锁定功能由第三LED元件LS3指示。\n此外，鼠标250可以与键盘200连接，以便远距离输入指点信息，从 而使指点信息可以经键盘200向计算机100发送信息。这里，“指点信息” 术语指一种借助鼠标250指定操作数据的指点器数据。\n图4显示了当在有线/无线键盘200进行无线通信时计算机100的电路。 如图4所示，CPU(中央处理单元)150与主总线连接，以便执行数据处理功 能。系统控制器520被设置来控制主总线与PCI总线之间的数据传输和控 制对存储器530的存取。视频接口550与PCI总线连接，以便在监视器上 显示视频数据。键盘控制器570和I/O控制器560与ISA总线连接，以便 控制计算机100与其外设之间的数据传输。I/O控制器560被设置来控制 CPU 510与外设(例如，软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器等)之间 的数据传输。键盘控制器570被设置来控制CPU 510与数据输入装置(例如， 经线缆分别连接计算机连接器CN1和CN2的鼠标MS1和有线键盘KB)之间的 数据传输。\n此外，无线键盘处理器580与键盘控制器570连接，以便控制CPU 510 与远程数据输入装置(例如，遥控装置RC、有线/无线键盘200、或直接与 键盘200连接的鼠标250)之间的数据传输。来自远程数据输入装置的无线 信号由无线信号处理器/580处理，以向计算机100输入处理的信号。来自 鼠标250的指点数据经有线/无线键盘200发送给计算机100。\n图5示出了当与有线/无线键盘200进行有线通信时计算机100的电路。 该图示出了来自键盘200或鼠标250的有线信号经线缆280向计算机100 发送的情况。图5的计算机电路具有与图4的电路相同的结构，因而省略 其说明。\n图6示出了键盘200经线缆280与计算机100连接以便执行有线通信 的情况。线缆280具有两个端头，其一个与要连接有线/无线键盘200的单 插头PL3连接，而另一个被分成两部分并分别连接两个插头PL2和PL2。这 些插头PL1和PL2分别连接计算机的键盘输入口CN1和鼠标输入口CN2。通 过线缆280，来自有线/无线键盘200的信息或来自鼠标250的指点信息被 提供计算机100。图7A示出了线缆280放大示意图。\n图7B和7C示出了插头PL1(PL2)和PL3。插头PL1和PL2的每一个由 具有图7B所示的插脚CP1至CP6的DIN插头组成。CP1是数据发送插脚， CP2和CP6是非连接插脚，CP3是地插脚，CP4是Vcc电源插脚，CP5是时 钟发送插脚。插头PL3具有八个插脚P1至P8(如图7C所示)。插脚P1至 P4供有线/无线键盘200使用，插脚P5至P8供鼠标250使用。P1和P5是 数据传输插脚，P2和P6是时钟发送插脚，P3和P7是地插脚，P4和P8是 Vcc电源插脚。\n图8是显示有线/无线键盘200和与其关联的计算机系统的相组合的电 路图的方框图。在该图中，有线/无线键盘200具有六个主要元件：键矩阵 变换电路230、有线/无线键盘控制器220、无线收发信机210、指点器接口 240和键功能指示器260。键盘控制器220实质上由与DIN插座202连接的 微计算机构成，以便经线缆280与计算机100通信。该DIN插座202与DIN 插头PL3(参见图5)连接。\n参见图8，键矩阵变换电路230具有用于输入数据和指令的一组键。键 盘控制器230向键矩阵变换电路230提供扫描信号并检测与键输入对应的 信号。检测到的供给无线收发信机210和DIN插座202。然后，无线收发信 机210把信号变换成无线信号，即红外信号，并向计算机100发射该无线 信号。如果键盘200经线缆280与计算机100连接，则键盘200用计算机 100供给的电源电压工作；如果键盘200不与计算机100连接，或当键盘 200进行无线通信时，键盘200用设置在其内的电池204的电源电压工作。\n如上所述，当计算机100的电源(未示出)生成的电源电压经线缆280 的电源插脚Vcc和GND加给键盘200时，该键盘可以使用来自计算机100 的电源电压。这可以通过检测键盘200是否经插头PL1至PL3与计算机连 接来实现。具体地说，有线/无线键盘控制器220检测连接计算机100的线 缆280的DIN插头PL3是否插入DIN插座202。如果DIN插头PL3插入DIN 插座202，则键盘控制器220使键盘200使用经插头PL3的电源插脚加入的 电源电压工作而不是使用电池电压工作。该检测实质上由用电池204的电 压工作的键盘控制器220完成，此后键盘控制器220可以用来自计算机100 的电源电压工作。尽管DIN插头PL3插入DIN插座202，键盘220继续用电 池电压工作。\n此外，键盘控制器220响应经无线信号处理器580从计算机100供给 的控制信号来控制键盘200的工作。键盘200经指点器接口240检测从鼠 标250生成的指点信号。检测的指点信号借助无线收发信机210转换成无 线信号并供给计算机100。\n计算机100的无线信号处理器580接收来自键盘的无线信号。经无线 收发信机接收信号被变换成预定格式数据并供给计算机100的键盘控制器 570(参见图4和图5)。然后确定在信号处理器582中接收信号是来自键盘 200的键输入数据、或是来自鼠标250的指点数据、或是来自遥控器RC的 数据。如果接收数据是键输入数据，则信号处理器582确定该键输入数据 是否是与特殊键功能对应的信号。如果是，则信号处理器582对键功能指 示器120生成控制信号，以便响应于该控制信号点亮指示器120的LED。\n除了可充电电池被用做设置在键盘200中的电池和电池充电器包含在 图8的电路中外，图9的电路具有与图8的相同的结构，因此这里省略相 同部分的说明。\n如图9所示，当通过经线缆280把键盘与计算机100连接的方式使键 盘200用来自计算机100的电源电压工作时，可充电电池204借助接收电 压Vin的电池充电器206充电。如果键盘200不使用来自计算机100的电源 电压Vin工作，则使用来自可充电电池204a的电池电压工作。然而，如果来 自计算机100的电源电压Vin被加入，则键盘200使用电压Vin工作，同时对 电池204a充电。\n除了有线/无线键盘控制器220含有能够处理从鼠标250直接供给的指 点数据的接口功能外，图10的电路具有与图8相同的结构，因此这里省略 相同部分的说明。在图10的电路中，未设置用于鼠标250的附加指点器接 口。\n另一方面，即使附加键功能指示器设置在监视器的前面板上，指示器 也可以响应于由图7至图10的信号处理器582生成的并从计算机100供给 监视器的控制信号来接通/断开。所以，甚至监视器也可以显示特殊键功能。\n图8至图10示出了鼠标直接与有线/无线键盘控制器或指点器接口连 接的情况，但是这种直接连接是经作为PS2连接器的插头和插座(如图7A 和图7B所示)实现的。\n图11A和图11B示出键盘的控制器220或220a检测电源电压是从电池 供给还是从计算机供给的情况。特别是图11B示出了电池204a可以由电池 充电器206充电的情况。在图11A和图11B中，计算机100供给的电源电 压Vin经二极管D1加给键盘控制器220或220a的电源端VP，并直接供给其 电源检测端VP。电池204的电池电压经二极管D2供给电源端VP。特别是， 在图11B中，电源电压Vin还经电池充电器206供给电池204a。因而，键盘 控制器220或220a可以检测电压Vin是否经电源检测端DP被供给。\n下面结合图11和图12说明本发明的有线/无线键盘和与其关联的计算 机的工作情况。图12所示的流程图是在键盘200的键盘控制器220或220a 中要被执行的控制程序。\n在步骤S10，键盘控制器220或220a通过检测来自计算机100的电源 电压Vin是否供给键盘控制器的电源检测端DP来确定是进行有线通信还是进 行无线通信。如果键盘200进行有线通信，则控制进入步骤S14，如果进行 无线通信，则控制进入步骤S12。在步骤S14，键盘200的键功能指示器260 被启动接通以致当特殊功能键被按下时可以显示特殊键功能，并且控制进 入确定来自键盘200的键输入数据或来自鼠标250的指点数据(或指点器数 据)是否被输入的步骤S24。在步骤S24，如果数据被输入，则控制进入生 成相应数据(即，键码或指点信息)的步骤S26。相应数据生成后，控制进入 经线缆向计算机100的键盘控制器570传递数据的步骤S28。\n另一方面，在步骤S12，键盘200的键功能指示器260被禁止使用。因 此即使特殊功能键被按下，指示器260也不显示特殊键功能。这是因为指 示器260已经被关断。控制进入确定来自键盘200的键输入数据或来自鼠 标250的指点数据是否被输入的步骤S16。在步骤S16，如果数据被输入， 则控制进入生成相应数据(即，键码或指点信息)的步骤S18。相应数据生成 后，控制进入向无线收发信机210传递数据的步骤S20。然后，收发信机 210把由此传递的信息变换成无线信号，例如射频信号、红外信号或光信号。 控制进入向计算机100发送如此变换的无线信号的步骤S22。\n发送的无线信号由计算机100的无线信号处理器580接收和处理。接 收的无线信号借助处理器580的无线收发信机584变换成电信号，然后传 递给根据图13所示控制程序进行处理的信号处理器582。\n在步骤S120，信号处理器582确定是否存在接收的数据。如果存在接 收的数据，则控制进入检查有线键盘是否被使用的步骤S200。在步骤S200， 如果有线键盘未被使用，则控制进入检查发送信号的信道(即，频率)是否 与接收信号的信道(即，频率)相等步骤S130。如果相等，控制进入确定发 送的信号是否从遥控器RC提供的步骤S140。在步骤S140，如果确定是， 则控制进入生成遥控器RC的扫描码的步骤S150。在步骤S140，如果确定 不是，则控制进入确定发送信号是否从键盘200提供的步骤S160。在步骤 S160，如果确定是，则控制进入生成键盘200的扫描码的步骤S170。在步 骤S160，如果确定不是，则控制进入确定发送信号是否从鼠标250提供的 步骤S180。在步骤S180，如果确定是，则控制进入生成鼠标检测数据的步 骤S190。\n在步骤S150、S170和S190，生成扫描码和鼠标检测数据后，控制进入 确定特殊功能键是否被按下的步骤S210。如果确定是，则控制进入向键功 能指示器传递控制信号的步骤S220。该控制信号启动计算机100的键功能 指示器120，以显示相应的特殊键功能。如过确定不是，则控制进入向计算 机的键盘控制器570传递这样生成的扫描码或数据。\n如上所述，当有线/无线键盘200进行有线通信时，该键盘用来自计算 机100的电源电压工作，并且键盘的键功能指示器启动以显示特殊键功能。 当键盘200进行无线通信时，它使用来自设置在其内的电池的电池电压工 作，并且计算机或监视器的键功能指示器启动以显示特殊键功能。所以， 在键盘200进行无线通信时，由于其键功能指示器被禁止工作而计算机或 监视器的键功能指示器被启动，因此可以明显减小电池的电源消耗。\n此外，由于键盘200可以直接与诸如鼠标等的指点器连接，因此指点 信号可以采用有线或无线信号的方式传递给计算机100。\n图14示出了具有由键盘控制的键功能指示器120的计算机100的内部 结构。在该图中。键功能指示器120可以指示数字锁定功能、字符变换锁 定功能和滚动锁定功能。\n如图14所示，键功能指示器120被设置在计算机100的前槽110上。 构成键功能指示器120的电路的LED板150与计算机100内部的计算机主 板170电连接。LED板150接收来自安装在主板170上的无线信号处理器 580的控制信号。该控制信号使键盘200显示特殊键功能。LED板150设置 了用于与主板170的连接器C2连接的连接器C1。LED板150和主板170用 其两端具有插座155A和155B的线缆155来相互连接。LED板150接收来自 主板170的无线信号处理器580控制信号。\n为了发射计算机外部的LED板150的LED即LED1至LED3生成的光， LED板150设有一个具有三个用于分别接收LED的LED接收元件LS1至LS3 的透镜部分。LED接收元件LS1至LS3不会被由LED生成的光干扰。\n如图15所示，LED接收元件LS1至LS3经前槽110上的孔130向外伸 出，并由支撑LED板150和透镜部分140的支撑壳体160安装到计算机上。\n图16是键功能指示器120的具体电路图。在该图中，指示器120具有 三个与数字、字符转换和滚动锁定功能相对应的LED。电源电压Vcc通常加 到LED即LED1至LED3的阳极上。LED的阴极经电阻R1至R3连接连接器 C1的端子T2、T3和T4。当来自计算机100的信号处理器582的低电平控 制信号加到连接器C1的端子T2、T3和T4上时，LED点亮。所以，当键盘 的特殊功能键被按下时，对应的特殊键功能由点亮的LED指示。连接器C1 的端子T1-T4与无线信号处理器582连接。\n除扬声器电话180和若干个孔130被设置在前槽110上外，图15的结 构与图14的结构相同，因此这里省略对其的说明。\n如上所述，本发明的键盘在有线通信期间使用来自计算机的电源电压 工作，并使键盘的键功能指示器启动以指示键功能。此外，键盘在无线通 信期间使用设置在键盘内的电池的电池电压工作，使键盘上的键功能指示 器禁止和使计算机和/或监视器上的附加键功能指示器启动。因而，当在无 线通信期间按下特殊功能键时，计算机上的键功能指示器点亮以显示相应 的特殊键功能。在键盘与计算机进行无线通信期间，由于键盘使用电池电 压工作，而键盘上的键功能指示器不工作，因此电池的功耗可以明显减小。\n此外，由于键盘可以直接与诸如鼠标等指点器连接，因此来自指点装 置的指点信号可以以有线或无线信号的方式传递给计算机。所以，当键盘 进行无线通信时，用户可以非常方便地使用指点装置以及键盘。