CN101995945A - 无线外围装置及其出厂配对系统 - Google Patents

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严道成
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Abstract

一种无线外围装置，其包括：一操作本体及一接收器。其中，操作本体是包含一内建一识别码的控制单元，并且识别码是存储于控制单元的一非易失性存储器。接收器是对应操作本体来预设存储该识别码。于是当接收器在连接一计算机系统而获得供电时，操作本体及接收器便自动依据识别码来进行无线通讯连线。藉此，以达到有效降低无线外围装置成本以及省去使用时进行配对程序的目的。

Description

无线外围装置及其出厂配对系统
技术领域
本发明系涉及一种无线外围装置，尤其系指一种可降低成本并且省去使用时配对程序的无线外围装置及其出厂配对系统。
背景技术
随着科技的快速成长，无线传输技术已经普遍应用于日常生活之中。在计算机外围产品方面(如键盘、鼠标、简报器、游戏操控器等)，也纷纷搭配无线传输技术来与计算机系统进行数据的传输，藉以强调具有降低占用空间、增加使用便利性等优点。
无线外围装置在设计上是具有一发射端及一接收端，发射端是指实际提供给使用操作的一无线操作装置，而接收端则为一无线接收器(Dongle)，用来连接于一计算机系统。无线接收器可例如是采用通用串行总线(USB)接口的接收器，以通过USB接口来连接于计算机系统的USB连接端口，并进而让无线操作装置与无线接收器之间形成无线通讯连接。而为了确保无线通讯能正常运作，无线操作装置和无线接收器之间必须进行一配对程序，让无线操作装置及无线接收器能藉此程序的运作而具有同一识别码(ID)，如此方能顺利进行无线通讯连接而开始通讯动作。
在硬件设计上，无线操作装置及无线接收器中都会额外设计一电可擦除可编程存储器(EEPROM)。无线操作装置的电可擦除可编程存储器是用来存储设计时所给定的识别码，用以在配对程序运作时提供给无线接收器进行存取而形成配对，让无线操作装置与无线接收器接下来能依据各自电可擦除可编程存储器中所存储相同识别码来进行无线通讯连线。
在实际操作上，当使用者第一次将无线接收器连接到计算机系统，并且将无线操作装置的电源开启后，使用者必须先后按下无线操作装置及无线接收器上的一连结键(Link Button)才能进行配对程序。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的问题在于，通过技术上的改良，以减少无线外围装置的实体元件，并且让无线外围装置的一操作本体与一接收器之间能在出厂前即完成识别码的配对。如此一来，当使用者在实际使用无线外围装置时，操作本体与接收器之间是自动依据已配对完成的识别码来进行无线通讯连线。
根据本发明所提出之一方案，提供一种无线外围装置的出厂配对系统，包括：一计算机系统、一无线外围装置及一读取装置。其中，无线外围装置进一步包含一操作本体及一接收器，操作本体是具有一内建一识别码的控制单元，其中识别码是存储于控制单元的一非易失性存储器，而接收器则是连接于计算机系统。读取装置是连接计算机系统及操作本体，用来读取控制单元的识别码，并将识别码传递给计算机系统。如此一来，计算机系统在接收识别码之后执行一烧录程序，以将识别码烧录于接收器，使接收器得以对应操作本体而存储有识别码。
根据本发明所提出一种无线外围装置，其包括：一操作本体及一接收器。其中，操作本体是包含一内建一识别码的控制单元，并且识别码是存储于控制单元的一非易失性存储器。接收器是对应操作本体来预设存储该识别码。如此一来，当接收器在连接一计算机系统而获得供电时，操作本体及接收器便自动依据识别码来进行无线通讯连线。
藉此，本发明所能达到的功效在于，有效降低无线外围装置的成本，并且简化使用者使用无线外围装置时的前置作业流程。此外，由于操作本体及接收器在出厂前皆已固定存储相同的识别码而形成配对，因此能避免无线外围装置在使用时，因受干扰而发生识别码混乱或失效的情形。
为使能更进一步了解本发明之特征及技术内容，请参阅以下有关本发明之详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1是本发明无线外围装置的实施例方块图；
图2A是本发明无线外围装置之指标装置操作本体的实施例电路示意图；
图2B是本发明无线外围装置之接收器的实施例电路示意图；及
图3是本发明无线外围装置的出厂配对系统的实施例方块图。
【主要元件符号说明】
1无线外围装置
11操作本体
111控制单元
1110非易失性存储器
112第一射频电路
113操作模块            114电源管理单元
115开关元件            116检测模块
117编码器              118测试引脚
12接收器
121第二射频电路
122系统连接端口
123微处理单元
1231存储单元
124电压调节单元
2计算机系统
3读取装置
U5电压转换单元
U6电压检测单元
U7充电单元
具体实施方式
本发明无线外围装置是通过操作本体及接收器本身的控制芯片来存储识别码，并在出厂前即完成操作本体及接收器之间识别码的配对。藉以让使用者在实际使用无线外围装置时，操作本体及接收器是自动依据已配对的识别码来进行无线通讯连线，使用者可以省去按压连结键(Link Button)进行配对的程序，并且让操作本体及接收器都不需再有连结键以及额外用来存储识别码之存储器的设计。
此外，本发明的精神并不局限于单一操作本体对应一个接收器的态样，其他例如越来越多样的无线外围装置套装产品也是属于本发明所保护的范围。所谓的无线外围装置套装产品即是指包含有多个操作本体(如：键盘、指标装置、简报器、游戏操控器等)及一个相对应的接收器。换句话说，一个接收器可同时与多个操作本体进行无线通讯连接，让使用者可以使用不同的操作本体来操作计算机系统。然而为了方便说明起见，以下所述的实施例就仅以一个操作本体对应一个接收器来进行说明，并且操作本体是以指标装置(如鼠标)操作本体来做举例说明。
再者，所属技术领域具有通常知识者应可了解，目前市场主流的无线外围装置在无线传输技术上大致是以27MHz、2.4GHz及蓝牙(Bluetooth)此三类为大宗。而在考量通讯距离、干扰程度及成本等条件因素下，又以2.4GHz的无线传输技术为多家厂商所采用。因此，以下实施例即是以2.4GHz来作为操作本体及接收器之间的无线传输技术，在此先予以叙明。
请参考图1，为本发明无线外围装置的实施例方块图。如图所示，本实施例所提供的一种无线外围装置1是应用于一计算机系统2，其包括：一操作本体11及一接收器12。其中，操作本体11是包含一内建一识别码的控制单元111，接收器12则是对应操作本体11而预设存储该识别码。藉此，当接收器12连接于计算机系统2，以接收计算机系统2的供电而运作时，操作本体11及接收器12便自动依据识别码来进行无线通讯连接。
在实际设计上，由于控制单元111中往往会内建设计有一非易失性存储器1110(如只读存储器(ROM))及一用来存储控制单元111运作时所产生之相关数据的易失性存储器(如随机存取存储器(RAM))(图未示)。并且控制单元111所搭配运作的固件程序都是在生产时就预先直接烧录于控制单元111，因此本实施例也就是利用此一烧录程序，一并将识别码烧录于非易失性存储器1110中，让控制单元111具有内建的识别码。如此让操作本体11不需在控制单元111之外再额外搭配一个电可擦除可编程存储器(EEPROM)来存储识别码。
另一方面，在接收器12的部分，则是在生产阶段通过读取所搭配的操作本体11中的识别码，以将该识别码烧录存入于接收器12。使得接收器12在出厂前得以同样预设有实际搭配之操作本体11的识别码，藉以达成操作本体11及接收器12之间的配对。而有关生产阶段的读取及存入过程的详细情形，将在之后的内容中再进一步说明。
补充说明的是，在控制单元111所内建的识别码生成方面，可例如是在一定编码范围内以循序累进方式来产生，当然亦可利用其他方式来产生(如：随机数产生)，主要是要让生产出来的每个控制单元111能内建不同的识别码，避免使用者在实际使用两组以上的无线外围装置1时发生干扰的情形。此外，由于本实施例是以一个操作本体11对应一个接收器12来举例说明，因此设计上可以是采用单一种识别码态样来编码。然而，若是针对多个操作本体11搭配一个接收器12的套装产品来讲，则不同的操作本体11中所内建的识别码也就会设计为不同态样的识别码，以用来进行区隔；相对的，接收器12在生产阶段也就会分别烧录存入不同操作本体11的识别码，以顺利与各个操作本体11形成配对。
再者，本实施例除了通过上述以识别码生成方式来产生不同的识别码，以避免发生识别码冲突的情形之外，更进一步设计一预防机制，以在控制单元111中内建多个组频道(Frequency Channel)来防止因外界信号(如：无线网络信号WLAN等)干扰而造成操作本体11和接收器12之间的运作不稳定。其中由于本实施例是以2.4GHz来进行无线传输，因此在规范上即有2402MHz至2479MHz共78段可用的频道，于是在设计上便是从上述78段频道中选择多段频道来内建于控制单元111，例如在2402MHz至2479MHz之间相对的高、中及低频段各选择一频道来内建于控制单元111。如此一来，当使用者实际使用无线外围装置1时，操作本体11的控制单元111便会执行一跳频作业，以依据内建的识别码，并且在所内建的频道中选择其中之一频道来与接收器进行无线通讯连接。藉以进一步防止无线外围装置1在使用时受到周遭环境相同频道的信号干扰。
其中所谓的跳频作业，可例如是先选择内建的一预设频道来尝试进行无线通讯连接，当发生频道干扰时再进行跳频，以选择内建的其他频道来进行无线通讯连接；另外亦可例如是一开始即随机选择内建的其中之一频道来尝试进行无线通讯连接，当发生频道干扰时再进行跳频。在此，并无加以限制跳频作业的设计态样。
以上述第一种跳频作业的设计态样举例来讲，假设使用者正在使用无线外围装置1，而无线外围装置1预设的识别码为「01」，并且无线外围装置1的控制单元111内建的频道为2402MHz、2445MHz及2478MHz三组，2402MHz为预设频道。此时，若使用者周遭环境出现同样为2402MHz且强度较强的干扰信号(如无线网络信号)时，则使用者所使用的无线外围装置1将会发生不稳定甚至是无法使用的情形。于是，通过本发明的设计，无线通讯装置1之操作本体11中的控制单元111便会执行跳频作业，以选择内建的其他频道(如：2446MHz或2479MHz)来让操作本体11可以顺利与接收器12继续进行无线通讯连接。
接下来，请继续参考图1，并且由于本实施例是以指标装置之操作本体11搭配接收器来进行举例说明，因此可以一并对照图2A及图2B，分别为本发明无线外围装置之指标装置操作本体及接收器的实施例电路示意图。
操作本体11除了控制单元111之外，进一步包含：一第一射频电路112、一操作模块113、一电源管理单元114、一开关元件115、一检测模块116及一编码器117。其中，第一射频电路112即是例如设计为2.4GHz之射频电路，其是电性连接控制单元111，并且用来无线连接接收器12，以传递控制单元111与接收器12之间的信号。
操作模块113是电性连接控制单元111，并且具有多个操作按键(图未示)，以提供给使用者按压使用。其中任一操作按键在受到使用者按压而触发时，便会产生一功能信号给控制单元111，让控制单元111得以获知目前使用者所按压的操作按键。由于本实施例是以指标装置操作本体来进行说明，因此图2A之电路图便是以一般指标装置所具有操作按键来进行描述及绘制，但是操作按键的数量及功能种类是依实际设计的操作本体11来决定，并非用来限制本发明。例如：若操作本体11为键盘操作本体的话，则操作模块113中的操作按键即是包含实际键盘操作本体的所具有的所有按键。最后，必须重申说明的是，由于本发明的设计，让本实施例的操作模块113在设计上即不需再设计有连结键。
电源管理单元114是供应操作本体11整体运作所需的电源。如图2A所示，电源管理单元114更可例如包含有一充电电池BAT、一电压转换单元U5、一电压检测单元U6及一充电单元U7，以及相关的外围电路元件。并且此技术为所属技术领域具有通常知识者可以了解的运作原理及作用，在此也就不加以赘述。
开关元件115是电性连接电源管理单元114，并且开关元件115是属于机构元件，用来提供给使用者进行开关切换，以产生一开关信号来控制电源管理单元114的启闭运作状况。也就是说，当使用者欲使用无线外围装置1时，可开启开关元件115，以让电源管理单元114进行供电给整个操作本体11；当使用者不使用无线外围装置1时，则可关闭开关元件115，以让电源管理单元114停止供电。
检测模块116是电性连接控制单元111，用来检测产生一位移座标信号给控制单元111，以作为指标装置的移动控制信号。而编码器117是电性连接控制单元111，并且搭配指标装置操作本体的一滚轮机械结构(图未示)来产生一编码信号给控制单元111，以作为滚轮的动作信号。
另一方面，在接收器12的部分，接收器12包含一第二射频电路121、一系统连接端口122、一微处理单元123及一电压调节单元124。其中，第二射频电路121同样是例如为2.4GHz的射频电路，用来与第一射频电路112无线连接。系统连接端口122则是电性连接计算机系统2，用来接收计算机系统2所提供的一系统电压，并且用来传递接收器12与计算机系统2之间的信号。如图2B所示，系统连接端口122是例如采用目前计算机系统2所标准配备有的通用串行总线(USB)连接端口的设计。
微处理单元123是电性连接第二射频电路121及系统连接端口122，并且进一步内建有一存储单元1231，以对应操作本体11而预设存储该识别码。换句话说，在生产阶段，读取操作本体11中的识别码之后，也就是将该识别码烧录存入于微处理单元123中的存储单元1231。
电压调节单元124是电性连接系统连接端口122、第二射频电路121及微处理单元123，用来接收系统电压，并将系统电压转换为一运作电压，以供第二射频电路121及微处理单元123运作之所需。
藉此，当接收器12连接于计算机系统2，以接收计算机系统2的供电而运作时，微处理单元123便会控制第二射频电路121以依据存储单元1231中所预设存储的识别码来与运作中的操作本体11进行无线通讯连线。
请参考图3，为本发明无线外围装置的出厂配对系统的实施例方块图。本实施例也就是前述提到，在生产阶段将操作本体11的内建识别码烧录存入于接收器12所达到预设配对的实作态样。换句话说，此一烧录程序即是在无线外围装置1出厂前完成。如图所示，整个识别码预设配对系统包含有一无线外围装置1、一计算机系统2及一读取装置3。其中无线外围装置1的一接收器12是连接于计算机系统2，而读取装置3也是连接于计算机系统2，并且读取装置3可例如与接收器12相同是通过通用串行总线接口来连接于计算机系统2，但实际设计并不以此为限。
无线外围装置1的一操作本体11在设计上是进一步预留有一电性连接于控制单元111的测试引脚118。其中，测试引脚118是例如为操作本体11的电路板(图未示)上所预留的接触点或连引脚位，设计用来连接读取装置3，以让读取装置3得以通过测试引脚118而读取控制单元111所内建的识别码。
当读取装置3取得识别码，并将识别码传递给计算机系统2之后，计算机系统2则是执行一烧录程序，以将识别码烧录存入于接收器12。藉此，让无线外围装置1的操作本体11与接收器12能够在出厂前即具有相同的识别码而形成固定的配对。
综上所述，本发明所设计的无线外围装置在出厂前即达成配对，让使用者在实际使用无线外围装置时，仅需让操作本体处于运作状态，并且将接收器连接于计算机系统，便可由操作本体及接收器自动依据识别码来进行无线通讯连接。藉此，让操作本体及接收器中可以减少连结键的设计，并且也可减少原本外接于控制单元而用来存储识别码的电可擦除可编程存储器。因此，可以有效降低无线外围装置的成本，并且避免使用者因执行配对程序所产生困扰。除此之外，由于操作本体及接收器在出厂前皆已固定存储相同的识别码而形成配对，因此更可以避免使用时受到干扰而发生识别码混乱或失效的情形。
惟，以上所述，仅为本发明的具体实施例之详细说明与图式，并非用以限制本发明，本发明之所有范围应以下述之权利要求为准，任何熟悉该项技艺者在本发明之领域内，可轻易思及之变化或修饰皆可涵盖在以下本案所界定之专利范围。

Claims (10)

1.一种无线外围装置，其特征在于，包括：
一操作本体，是包含一内建一识别码的控制单元，其中该识别码是存储于该控制单元的一非易失性存储器；及
一接收器，对应该操作本体而预设存储该识别码；
其中，该接收器在连接一计算机系统时，该操作本体及该接收器自动依据该识别码来进行无线通讯连线。
2.如权利要求1所述的无线外围装置，其特征在于，所述的控制单元进一步内建多个组频道，并且该控制单元执行一跳频作业，以选择这些频道的其中之一来与该接收器进行无线通讯连线。
3.如权利要求2所述的无线外围装置，其特征在于，所述的操作本体为键盘、指标装置、简报器或游戏操控器。
4.如权利要求2所述的无线外围装置，其特征在于，所述的操作本体是进一步包含一测试引脚，该测试引脚电性连接该控制单元，用来传递该识别码给连接于该测试引脚的一读取装置。
5.如权利要求1或2所述的无线外围装置，其特征在于，所述的操作本体进一步包含：
一第一射频电路，电性连接该控制单元，并且无线连接该接收器，用来传递该控制单元及该接收器之间的信号；及
一操作模块，电性连接该控制单元，并且具有多个操作按键，这些操作按键在受到触发时分别产生一功能信号给该控制单元。
6.如权利要求5所述的无线外围装置，其特征在于，所述的接收器进一步包含：
一第二射频电路，无线连接该第一射频电路；
一系统连接端口，电性连接该计算机系统；及
一微处理单元，电性连接第二射频电路及该系统连接端口，并且对应该操作本体而预设存储该识别码；
其中，该微处理单元控制该第二射频电路依据该识别码来与该操作本体进行无线通讯连线。
7.如权利要求6所述的无线外围装置，其特征在于，所述的接收器通过该系统连接端口来接收该计算机系统所提供的一系统电压，并且该接收器包含一电压调节单元，该电压调节单元电性连接该系统连接端口、该第二射频电路及该微处理单元，用来将该系统电压转换为一运作电压给该第二射频电路及该微处理单元，其中该微处理单元进一步内建一存储单元，用来存储该识别码。
8.一种无线外围装置的出厂配对系统，其特征在于，包括：
一计算机系统；
一无线外围装置，进一步包含：
一操作本体，是包含一内建一识别码的控制单元，其中该识别码是存储于该控制单元的一非易失性存储器；及
一接收器，连接该计算机系统；
一读取装置，连接该计算机系统及该操作本体，用来读取该控制单元的识别码，并将该识别码传递给该计算机系统；
其中，该计算机系统接收该识别码，并且执行一烧录程序，以将该识别码烧录于该接收器，使该接收器对应该操作本体而存储有该识别码。
9.如权利要求8所述的无线外围装置的出厂配对系统，其特征在于，所述的操作本体为键盘、指标装置、简报器或游戏操控器。
10.如权利要求8所述的无线外围装置的出厂配对系统，其特征在于，所述的操作本体进一步包含：
一测试引脚，电性连接该控制单元；
藉此，该读取装置连接该测试引脚，以通过该测试引脚来读取该识别码。
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