CN103838387B - 可调速usb键盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可调速USB键盘，该USB键盘，包括：多个按键，其中各按键在被压下及被放开时分别产生一按压信号以及一释放信号；以及一控制模块，耦接于所述多个按键以及一电脑端之间，用以依据所述多个按键的一延迟时间及一重复速度中至少一个的设定值，将该按压信号的部分期间模拟成该释放信号以回应该电脑端所发出的一主动询问信号。本发明从键盘端即可完全控制字元输出，不受作业系统端上的设定所影响。

Description

可调速USB键盘

技术领域

本发明涉及可供使用者直接从键盘端变更字元输出参数的键盘。

背景技术

在键盘的设计中，当使用者持续压下一按键时，键盘会先送出一个字元，并在短暂停顿后连续送出相同的字元，直到使用者结束按压为止。前述短暂停顿的时间即为“延迟时间”(repeat delay)，而前述送出相同字元的速度即为“重复速度”(repeat rate)。

延迟时间与重复速度此设计的效果会因为键盘用途而异。当使用键盘进行文书处理时，若延迟时间过短，则使用者容易在无意之间输出多余的字元，造成打字上的困扰。然而，当使用键盘操控电脑游戏时，若延迟时间过长、或重复速度过慢，都会限制了游戏操控的敏捷性，在某些游戏之中可能会因此落后对手一步而导致败局。有鉴于此，理想的情况下，键盘的“延迟时间”以及“重复速度”应该可被调整。

在公知的键盘中，使用者多半只能从作业系统上变更前述“延迟时间”以及“重复速度”。以视窗作业系统(Windows)为例，使用者必须先开启“控制台”、点选“键盘”选项进入控制视窗后，始得以对延迟时间及重复速度进行修改(举例而言，延迟时间可调整为介于250毫秒与1秒之间；而重复速度可调整为介于2字元/秒与30字元/秒之间)。通过作业系统变更设定的方式可同时适用于PS/2键盘及USB键盘上。

尽管如此，通过作业系统仍然不如直接通过键盘端变更设定来得简便。由于USB键盘与PS/2键盘不同，USB键盘的延迟时间以及重复速度必须依据电脑端(处理器)主动询问速度(polling rate)而定，所以USB键盘只能通过作业系统调整前述设定。基于此原因，目前市面上能够直接从键盘端变更设定的仅有PS/2键盘，尚无USB键盘。随着PS/2装置逐渐被淘汰而USB装置逐渐成为主流，上述问题变得急待解决。

发明内容

为了解决前述问题，本发明提供一种新式的USB键盘，可供使用者直接在键盘端设定字元输出的“延迟时间”与“重复速度”。

本发明提供一种新式的USB键盘，该USB键盘包括：多个按键，其中各按键在被压下及被放开时分别产生一按压信号以及一释放信号；以及一控制模块，耦接于所述多个按键以及一电脑端之间，用以依据所述多个按键的一延迟时间及一重复速度中至少一个的设定值，将该按压信号的部分期间模拟成该释放信号以回应该电脑端所发出的一主动询问(polling)信号。

根据本发明的可调速USB键盘，还包括：一设定单元，用以接受使用者通过所述多个按键对该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更。

根据本发明的可调速USB键盘，其中该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更是通过所述多个按键中的至少一专用键。

根据本发明的可调速USB键盘，其中该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更是通过所述多个按键中的多个组合键。

根据本发明的可调速USB键盘，还包括：一模拟单元，用以依据该延迟时间的设定值，将该延迟时间中、第一个主动询问信号以外的主动询问信号所对应的按压信号转换为该释放信号。

根据本发明的可调速USB键盘，还包括：一模拟单元，用以依据该延迟时间及该重复速度的设定值，在该延迟时间后，将部分期间的该按压信号转换成该释放信号，借以使该按压信号送出的速度等同于该重复速度。

根据本发明的可调速USB键盘，还包括：一界面单元，用以接收电脑端所发出的该主动询问信号，并对电脑端送出模拟后的该按压信号及该释放信号。

本发明从键盘端即可完全控制字元输出，不受作业系统端上的设定所影响。

附图说明

图1是依据本发明一实施例的USB键盘内部元件示意图。

图2是按压信号与释放信号的示意图。

图3A为现有技术一实例中主动询问信号、按键状态以及字元输出的时序图。

图3B是本发明一实施例中主动询问信号、按键状态以及字元输出的时序图。

其中，附图标记说明如下：

100～USB键盘；

110～键盘矩阵；

120～控制模块；

122～设定单元；

124～模拟单元；

126～界面单元；

150～电脑端；

210～按压信号；

220～释放信号；

T0～T11～时间；

302～主动询问信号；

304～按键状态；

306～字元输出信号；

304’～模拟的按键状态；

310’～模拟的按压信号；

320’～模拟的释放信号。

具体实施方式

图1是依据本发明一实施例的USB键盘内部元件示意图。本发明的USB键盘100包括由一键盘矩阵110以及一控制模块120，其中控制模块120耦接于键盘矩阵110与一电脑端150之间。键盘矩阵110由多个按键所组成，其中各按键在被使用者压下及放开时会分别产生不同的按键状态。在本文中，此两种按键状态分别定义为“按压信号”210以及“释放信号”220，如图2所示。图2是按压信号210与释放信号220的示意图，其中按压信号210以低电平表示，而释放信号220则以高电平表示。然而，高、低电平的区别仅为方便说明，在其他实施例中不必以此为限。介于按压信号210及释放信号220之间的多个脉冲是因按键的接点弹跳现象(contact bounce)所导致。由于接点弹跳现象并非本发明欲探讨的范围，故下文图3的按键状态将忽略该现象。

图3A为现有技术一实例中主动询问信号、按键状态以及字元输出的时序图。图3A中的按键状态304，与图2相似，是由使用者压下及释放按键时所产生的按压信号310及释放信号320所组成，用以表示使用者在时间T0～T10期间皆持续压下按键，直至时间T11时始放开该按键。在现有技术中，与USB键盘100连接的电脑端150会持续向键盘100发出主动询问(polling)信号302。每当电脑端150对键盘100发出一次主动询问信号(一个高态脉冲)时，即相当于对键盘矩阵110上的按键状态304进行一次查询。一般来说，主动询问的速度(频率)高低取决于电脑端的处理器的资源。在下文的实例中，主动询问的频率设定为1000Hz，换言之，电脑端150每隔1ms即会检测按键状态304一次(举例来说，时间T0与T1间隔1ms)。

必须注意到，主动询问速度(polling rate)与字元输出的重复速度(repeatrate)是不同的。在图3的实施例中，若作业系统将“延迟时间”予以忽略(设定为0)，并将重复速度设定为最高，则：当电脑端150查询到的按键状态304为低态(检测到按压信号310)时，会判断按键已被压下，并送出该按键所代表的字元(在字元输出信号306上以低态表示字元输出)；而当电脑端150查询到的按键状态304为高态(检测到释放信号320)时，会判断按键未被按下或已被放开，将不会送出该字元(在字元输出信号306上以高态表示字元未输出)。如此一来，由于使用者在时间T0～T10之间持续压下按键，因此该段期间字元输出306的“重复速度”将大体等同于“主动询问速度”，即1000字/秒。在其他例子中，使用者可通过作业系统将重复速度设定为主动询问速度的特定倍数。然而，亦是基于此一机制之故，在USB界面的键盘中，字元输出的“延迟时间”及“重复速度”仅能通过作业系统进行设定，无法直接通过键盘端变更。

图3B是本发明一实施例中主动询问信号、按键状态以及字元输出的时序图。其中，图3B与图3A有着相同的主动询问信号302及按键状态304。

为了可使USB键盘100具有设定及变更字元输出的“延迟时间”及“重复速度”的功能，本发明的控制模块120会依据使用者在键盘端上的设定，模拟使用者实际按压按键的效果。明确地说，控制模块120会依据“延迟时间”及“重复速度”的设定值，将该按压信号304的部分期间模拟成释放信号，并以模拟后的信号回应该电脑端所发出的一主动询问信号302。

本发明的控制模块120包括一设定单元122、一模拟单元124以及一界面单元126。

本发明的界面单元126，用以接收电脑端150所发出的该主动询问信号302，并对电脑端150送出模拟后的按键状态304’。其中，模拟后的按键状态304’包括模拟后的按压信号310’及释放信号320’。

本发明的设定单元122可接受使用者在键盘100上对字元输出的延迟时间和/或重复速度的设定值的变更。在一实施例中，本发明的键盘100可设有至少一专用键，当使用者按下该专用键时，即可启动字元输出设定程序。在另一实施例中，本发明的键盘100可不设有专用键，但使用者可通过按压组合键(既有按键的特定组合)的方式启动字元输出设定程序。由于本领域普通技术人员可采用多种方式启动设定流程，故本文不再赘述其他实施例。值得注意的是，虽然本文中各实施例是以单一按键的按键状态为例，然而，如此仅为方便说明，本发明通过键盘端调整字元输出设定值的技术可应用在整个键盘上的全部或部分按键之上，不必以特定数目的按键为限。举例来说，使用者可将本发明键盘的按键区分为“文字编辑区”以及“游戏专用区”，并依照两者的使用需求分别赋与不同的“延迟时间”及“重复速度”，借以兼顾打字的流畅性以及游戏操控的敏捷性，并且避免重复更改设定值的麻烦。

本发明的模拟单元124可依据前述设定模块所接收的设定值，模拟字元输出的“延迟时间”及“重复速度”。

就模拟“延迟时间”而言，举例来说，若使用者所设定的延迟时间为3ms，则模拟单元124可将时间T0之后、T3之前的主动询问信号(即时间T1及T2上的主动询问信号)所对应的低态按压信号304转变成高态的释放信号(如模拟后的按键状态304’所示)，借以让电脑端150误以为使用者在该时间T0之后、T3之前并未持续按压按键，达到模拟“延迟字元输出”的效果。

就模拟“重复速度”而言，举例来说，若使用者所设定的“延迟时间”如同前述实施例(3ms)，而设定的“重复速度”为主动询问速度的两倍(即，500字/秒；每字间隔2ms)，则模拟单元12可在延迟时间3ms之后(时间T3之后)，将特定时间T4、T6、T8、T10上的低态的按压信号转换成高态的释放信号。如此一来，电脑端150即会误以为使用者在延迟时间之后以500字/秒的速度不断重复地压下并放开按键，借以使得按压信号送出的速度等同于使用者所设定的重复速度。值得注意的是，虽然在图3B的实施例以延迟时间3ms、重复速度500字/秒为例，然而，由于本领域普通技术人员可自行推广至其他的设定值，故本文不再对此赘述。

通过本发明的控制模块120的模拟机制，USB键盘100送出字元的“延迟时间”及“重复速度”皆可轻易在键盘端上获得调整。由于前述机制是模拟使用者真实以手指按压键盘时字元送出的效果，因此，从键盘端即可完全控制字元输出，不受作业系统端上的设定所影响。

Claims (7)

1.一种可调速USB键盘,其特征在于,包括:

多个按键,其中各按键在被压下及被放开时分别产生一按压信号以及一释放信号；以及

一控制模块,耦接于所述多个按键以及一电脑端之间,用以依据所述多个按键的一延迟时间及一重复速度中至少一个的设定值,基于该电脑端所发出的一主动询问信号的主动询问的频率,将对应特定时间上的该按压信号的部分期间模拟成该释放信号以回应该电脑端所发出的该主动询问信号。

2.如权利要求1所述的可调速USB键盘,其特征在于,该控制模块还包括:一设定单元,用以接受使用者通过所述多个按键对该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更。

3.如权利要求2所述的可调速USB键盘,其特征在于,其中该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更是通过所述多个按键中的至少一专用键。

4.如权利要求2所述的可调速USB键盘,其特征在于,其中该延迟时间和/或该重复速度的设定值的变更是通过所述多个按键中的多个组合键。

5.如权利要求1所述的可调速USB键盘,其特征在于,该控制模块还包括:一模拟单元,用以依据该延迟时间的设定值,将该延迟时间中、第一个主动询问信号以外的主动询问信号所对应的按压信号转换为该释放信号。

6.如权利要求1所述的可调速USB键盘,其特征在于,该控制模块还包括:一模拟单元,用以依据该延迟时间及该重复速度的设定值,在该延迟时间后,将部分期间的该按压信号转换成该释放信号,借以使该按压信号送出的速度等同于该重复速度。

7.如权利要求1所述的可调速USB键盘,其特征在于,该控制模块还包括:一界面单元,用以接收电脑端所发出的该主动询问信号,并对电脑端送出模拟后的该按压信号及该释放信号。