CN105975092B - 键盘及应用其的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种键盘及应用其的控制方法。键盘包括底座、多个按键、多个按键芯片及控制器。底座具有多个连接部。各按键可拆卸地连接于对应的连接部。各按键芯片设于对应的按键且具有按键码。控制器设于底座。控制器用以输出一询问码给各按键芯片。各按键芯片判断本身的按键码是否符合询问码。若本身的按键码符合询问码，则符合询问码的按键芯片响应本身的按键的按压状态给控制器。

Description

键盘及应用其的控制方法

技术领域

本发明是有关于一种键盘及应用其的控制方法且特别是有关于一种其按键可拔插的键盘及应用其的控制方法。

背景技术

传统键盘的键帽位置是固定的，且其设定也是固定的。例如，键帽的所在位置的按键码(key code)是固定的，即使交换键帽，按键码也不会交换。如此，使键盘的操作受到限制。

发明内容

本发明实施例提出一种键盘及应用其的控制方法，其按键可拆卸的，以增加键盘的应用性。

根据本发明的一实施例，提出一种键盘。键盘包括一底座、多个按键、多个按键芯片及一控制器。底座具有多个连接部。各按键可拆卸地连接于对应的连接部。各按键芯片设于对应的按键且具有一按键码。控制器设于底座。控制器用以输出一询问码给各按键芯片；各按键芯片判断本身的按键码是否符合询问码；若本身的按键码符合询问码，则符合询问码的按键芯片响应本身的按键的按压状态给控制器。

根据本发明的另一实施例，提出一种键盘控制方法。键盘控制方法包括以下步骤。提供一键盘，键盘包括一底座、多个按键、多个按键芯片及一控制器，其中底座具有多个连接部，各按键可拆卸地连接于对应的连接部，各按键芯片设于对应的按键且具有一按键码，而控制器设于底座；控制器输出一询问码给各按键芯片；各按键芯片判断本身的按键码是否为询问码；以及，若本身的按键码符合询问码，则符合询问码的按键芯片响应本身的按键的按压状态给控制器。

附图说明

图1为依照本发明一实施例的键盘控制方法的流程图。

图2A为依照本发明一实施例的键盘的分解图。

图2B为图2A的键盘的组合图。

图3为依照本发明另一实施例的按键的外观图。

图4为图2B的键盘的电路图。

图5为依照本发明一实施例的控制器的输出/接收信号时序图。

图6为依照本发明另一实施例额键盘控制方法的流程图。

图7为依照本发明另一实施例的键盘的电路图。

图8为依照本发明另一实施例的键盘的示意图。

图9为图8的按键的示意图。

附图标记说明

100、200、300：键盘

105：连接器

110：底座

110a：连接部

115：扩充座

115a：凹部

120、120’、120”、220、320：按键

121：键帽

122、322：接头

1221：第一电性接点

1222：第二电性接点

1223：第三电性接点

130、130’、130”：按键芯片

140：控制器

141：供电端

142：信号端

143：接地端

150：热键设定灯

155：第一发光元件

156：第二发光元件

157：第三发光元件

160：热键设定键

221：第一发光二极管

222：第二发光二极管

223：第三发光二极管

C1：按键码

S1：句柄

S2、S2′、S2″：询问码

S3′：被按压响应码

S3″：未按压响应码

S4：结束码

S5：间隔码

S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170、S180、S210、S220、S230、S235、S240、S250、S255、S256、S260及S270：步骤

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

第1图为依照本发明一实施例的键盘控制方法的流程图。

于步骤S110中，请同时参照图2A及图2B所示，图2A为依照本发明一实施例的键盘的分解图，而图2B为图2A的键盘的组合图。提供一键盘100，其包括连接器105、底座110、扩充座115、多个按键120(如图3所示)、多个按键芯片130及控制器140。键盘100可透过连接器105连接于一主机(未示出)，使键盘100可透过连接器105电连接于主机，以控制或受控于主机。主机例如是计算机主机、游戏主机或其它需要接收输入数据的装置。一实施例中，连接器105通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)。

底座110具有多个连接部110a，该些连接部110a为并联电性连接。各按键120(如图3所示)可拆卸地连接于对应的连接部110a。底座110的连接部110a的数量足以安置一标准键盘的按键数量，使按键120与底座110的组合如同一标准键盘。另一实施例中，连接部110a的数量可以只有二个或大于二个，本发明实施例不限制连接部110a的数量。此外，控制器140设于底座110，可传输信号给插置于连接部110a的按键120或接收来自于按键120的信号。

扩充座115为一选择性的配备。扩充座115具有凹部115a，以容纳底座110。扩充座115具有至少一连接部110a，以连接按键120。当底座110连接于扩充座115时，底座110电连接于扩充座115，使控制器140可透过底座110输出信号给连接于扩充座115上的按键120及/或接收来自于连接于扩充座115上的按键120的信号。

请参照图3，其为依照本发明另一实施例的按键的外观图。按键120包括键帽121及接头122，其中接头122连接于键帽121。本实施例中，接头122为公接头，而底座110的连接部110a为插孔。另一实施例中，接头122可以是母接头，而底座110的连接部110a为公接头。各接头122可拆卸地连接于对应的连接部110a。接头122具有三个电性接点，如第一电性接点1221、第二电性接点1222及第三电性接点1223。第一电性接点1221为供电端、接地端与信号端的一者、第二电性接点1222为供电端、接地端与信号端的另一者，而第三电性接点1223为供电端、接地端与信号端的其它者。本实施例中，第一电性接点1221、第二电性接点1222及第三电性接点1223是以分别是接地端、信号端及供电端为例说明。此外，底座110的连接部110a可以具有多个电性接点(未示出)，以分别电性接触接头122的电性接点。

如图3所示，各按键芯片130设于对应的按键120且具有按键码C1，且每个按键芯片130的按键码C1相异。由于按键码C1刻录于设置在按键120上的按键芯片130，因此按键码C1可随着按键120改变其位置。一实施例中，按键码C1可储存于按键芯片130的记忆体(如非挥发性记忆体)内。

请参照图4，其为图2B的键盘的电路图。这些按键芯片130透过该些连接部110a形成并联，例如，这些第三电性接点1223为并联，而这些第二电性接点1222为并联。由于所有的按键芯片130的电路为并联，对于按键状态读取方法的不同，因此不会发生现有矩阵扫描按键电路常发生的鬼键(Ghost Key)问题。如第4图所示，各接头121具有同一电性功能的电性接点是由同一条导线连接。例如，各接头121的第一电性接点1221由同一条导线连接，各接头121的第二电性接点1222由同一条导线连接，而各接头121的第三电性接点1223由同一条导线(未示出)连接。

如图4所示，控制器140具有供电端141及信号端142，其中供电端141电连接各按键120的第三电性接点1223，以供电给各按键芯片130，而信号端142电连接各按键120的第二电性接点1222，以输出信号给各按键芯片130，接地端143则是控制器140与按键芯片130共同的参考电位。此外，按键芯片130允许第一电性接点1221与第三电性接点1223的电性互调，在此设计下，第一电性接点1221成为供电端，而第三电性接点1223成为接地端。

此外，键盘100还包括多个发光元件，如第一发光元件155、第二发光元件156及第三发光元件157，其可受控于控制器140。一实施例中，第一发光元件155可表示键盘100的Stroll Lock的状态，第二发光元件156可表示键盘100的Cap Lock的状态，而第三发光元件157可表示键盘100的Num Lock的状态。

在步骤S120中，请同时参照图5，其为依照本发明一实施例的控制器的输出/接收信号时序图。控制器140输出句柄S1给各按键芯片130，其中句柄S1要求被询问到的按键芯片130响应是否被按压。本实施例中，句柄S1的长度例如是二位(bit)，然也可小于或大于二位。如图5所示，当句柄S1例如是00(以二进制表示)时，表示控制器140要求各按键芯片130响应是否被按压。另一实施例中，句柄S1也可以是00以外的值。

在步骤S130中，控制器140输出询问码S2’给各按键芯片130。询问码S2’等于或对应这些按键120其中一者的按键码C1。虽然每个按键芯片130都会接收到询问码S2’，但只有其按键码C1符合询问码S2’的按键芯片130才需响应。以本实施例来说，询问码S2’例如是第4图之按键芯片130’本身的按键码C1；因此，只有按键芯片130’才需对控制器140做出响应。此外，询问码S2’的长度与按键120的数量有关。例如，当询问码S2’的长度为8位时，可询问256(即28)个按键的状态。另一实施例中，询问码S2’的长度可小于8位，然也可大于8位。

在步骤S140中，各按键芯片130判断本身的按键码C1是否符合询问码S2’；若否，则进入步骤S150，按键芯片130不做任何响应；若是，进入步骤S160。例如，如图5所示，由于询问码S2’是图4的按键芯片130’本身的按键码C1，因此只有按键芯片130’才需响应此询问码S2’，其它按键芯片130则不做响应(步骤S150)。

在步骤S160中，按键芯片130’判断按键120’是否被按压；若否，则进入步骤S170，若是，进入步骤S180。本实施例是以按键120’被按压为例说明，因此进入步骤S180。

在步骤S180中，若按键120’被按压，被按压的按键120’的按键芯片130’输出一被按压响应码S3’(响应码S3’示于图5)给控制器140，其中被按压响应码S3’的长度例如是1位。本实施例中，当被按压响应码S3’的值是1时，表示按键120’被按压。另一实施例中，被按压响应码S3’的值可以是0。

如图5所示，控制器140可输出一结束码S4，表示对于按键120’的询问已经结束。结束码S4的长度例如是1位，其值为0时表示结束，然也可以1表示结束。另一实施例中，结束码S4的长度可大于1位。

接着，控制器140可继续输出对另一个按键120的句柄S1及询问码S2”。在二句柄S1之间(或二询问码S3之间)可夹一间隔码S5。间隔码S5表示二句柄S1或二询问码S2之间的区隔。一实施例中，控制器140可输出一预设长度(如1毫秒至3毫秒)的间隔码S5。当所有的按键芯片130收到此间隔码S5时，表示重设(reset)。

以下进一步说明控制器140对另一个按键120”的询问过程，其过程类似上述步骤S120至S180。

详细来说，如图5所示，于步骤S120中，控制器140输出句柄S1给各按键芯片130，要求被询问到的按键芯片130响应按压状态。于步骤S130中，控制器140输出询问码S2”给各按键芯片130。询问码S2”是这些按键120的另一者的按键码C1。虽然每个按键芯片130都会接收到询问码S2”，但只有其按键码C1符合询问码S2”的按键芯片130”才需响应。本实施例的询问码S2”是以等于或对应图4的按键芯片130”本身的按键码C1为例说明。

在步骤S140中，各按键芯片130判断本身的按键码C1是否为询问码S2”；若否，则进入步骤S150，按键芯片130不做任何响应；若是，进入步骤S160。如图5所示，由于询问码S2”是图4的按键芯片130”本身的按键码C1，因此，虽然所有的按键芯片130都会收到询问码S2’，但只有按键芯片130”才需对此询问码S2’做出响应。

在步骤S160中，按键芯片130”判断按键120”是否被按压；若否，则进入步骤S170；若是，进入步骤S180。本实施例是以按键120”未被按压为例说明，因此进入步骤S170。

在步骤S170中，若按键120”未被按压，按键120”之按键芯片130”输出一未按压响应码S3”给控制器140，其中未按压响应码S3”的长度例如是1位，其值例如是0。也就是说，当控制器140收到一其值为0的响应码时，表示按键120”未被按压。另一实施例中，未按压响应码S3”的值也可以是1。

接着，控制器140可继续询问其它按键的按压状态。对各按键的按压状态的询问过程类似上述步骤S120至S180，容此不再赘述。待所有的按键都询问过后，可再次重新讯问所有按键的按压状态，以持续地监控所有按键120的按压状态。

综合上述，控制器140可透过特定的询问码(对应或等于其中一按键芯片的按键码)讯问(或说是广播点名回答)所有按键芯片130。只有其按键码符合询问码的按键芯片才需响应其本身按键的按压状态，其它按键芯片不需做出响应。如此一来，可让控制器140得知所有按键120的按压状态。此外，本发明实施例键盘及应用其的控制方法提供一如图5所示的通信协议，控制器140会转换图5的通信协议所得到的按键状态为一标准键盘协议，因此本发明实施例的键盘100可在不安装驱动程序下，当做计算机主机的开机键盘使用。前述标准键盘协议例如是USB Keyboard HID。

另一实施例中，可透过上述步骤设定多个按键组成的热键，如Hot key或MacroKey。例如，控制器140可响应多个被按压响应码，将这些被按压响应码所对应的多个按键120设定成一组合热键。以下进一步举例说明。

请参照图6，其为依照本发明另一实施例的键盘控制方法的流程图。

于步骤S210中，如图2A所示，键盘100还包括热键设定灯150及热键设定键160。可透过按压热键设定键160开始设定热键。设定热键时，可透过热键设定灯150显示热键的设定状态。在本步骤S210中，设定者可按压热键设定键160，热键设定键160发出一热键设定开始信号(未示出)给控制器140。控制器140响应此热键设定开始信号，等待接收多个被按压响应码S3’。

于步骤S220中，控制器140响应热键设定开始信号，控制热键设定灯150以第一发光状态发光，以表示键盘100目前处于等待第一个按键120的按压。

于步骤S230中，控制器140判断是否接收到第一个被按压响应码S3’；若否，回到步骤S220，维持第一发光状态且继续等待第一个按键120的按压；若是，进入步骤S235，将第一个被按压的按键120设定成“热键”。

于步骤S240中，当第一个按键120被按压后，控制热键设定灯150以一第二发光状态发光，以表示控制器140处于等待接收多个其它按键120的按压。此外，第二发光状态与第一发光状态相异；例如，第二发光状态与第一发光状态的光色相异；或者，第二发光状态与第一发光状态的发光形式相异。一实施例中，第一发光状态例如是恒亮，而第二发光状态例如是闪烁。

于步骤S250中，控制器140判断是否收到一热键设定结束信号。例如，若设定者再次按压热键设定键160，则热键设定键160发出热键设定结束信号给控制器140，控制器140据以结束热键设定。若控制器140未收到热键设定结束信号，则等待按键120的按压(步骤S255)；若控制器140收到按压响应码S3’，则依序纪录并储存收到的按压响应码S3’(步骤S256)；若控制器140未收到按压响应码S3’，则回到步骤S250，等待使用者结束热键设定；若控制器140收到热键设定结束信号，则进入步骤S260。

于步骤S260中，若收到热键设定结束信号，控制器140将接收到的这些被按压响应码S3’(步骤S255)所对应的这些按键120设定为热键的内容。之后，只要键盘操作者按压此热键，如同依序按压热键内容的按键120。此外，在步骤S250之后，若在未执行步骤S255及S256下结束热键设定，则步骤S260之后会先清空热键内容，以回复到未设定前的原始功能，然后再进入步骤S270。另一实施例中，在未执行步骤S255及S256下结束热键设定时，若无需要，可在步骤S260之后直接进入步骤S270。

于步骤S270中，控制热键设定灯150以一第三发光状态发光，以表示热键设定已结束。此外，第三发光状态相异于第一发光状态及第二发光状态。例如，第三发光状态是不发光。

请参照图7，其为依照本发明另一实施例的键盘的电路示意图。键盘200包括连接器105、底座110(未示出)、扩充座115(未示出)、多个按键220、多个按键芯片130及控制器140。相较于上述按键120，本实施例的各按键220还包括至少一发光器，如第一发光二极管221、第二发光二极管222及第三发光二极管223，其受控于按键芯片130。第一发光二极管221、第二发光二极管222及第三发光二极管223可发出相异的色光。按键芯片130可控制第一发光二极管221、第二发光二极管222及/或第三发光二极管223发射光线。例如，当上述的句柄S1例如是11(以二进制表示)，按键芯片130控制对应的按键220的发光器(如221、222与223中至少一者)发光。

图8为依照本发明另一实施例的键盘300的示意图。图9为图8的按键320的示意图。键盘300包括连接器105、底座110(未示出)、扩充座115(未示出)、多个按键320、多个按键芯片130及控制器140。相较于上述按键120，本实施例的各按键320的接头322仅包括二个电性接点，如第一电性接点1221及第二电性接点1222，其中第一电性接点1221同时是供电端与信号端，而第二电性接点1222例如是接地端；或者，第一电性接点1221例如是接地端，而第二电性接点1222同时是供电端与信号端。此外，本实施例的按键芯片130允许第一电性接点1221与第二电性接点1222的电性互调。

此外，虽然上述句柄S1是以要求按键芯片130响应按压状态为例说明，然另一实施例中，句柄S1也可控制按键220发光或不发光。此外，句柄S1也可以是读/写按键芯片130的信号；例如，如当句柄S1为01(二进制)时，表示控制器140写入按键芯片130；又例如，如当句柄S1为10(二进制)时，表示控制器140读写按键芯片130。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种键盘，其特征在于，包括：

一底座，具有多个连接部，该些连接部为并联电性连接；

多个按键，各该按键包括一键帽、一接头连接于该键帽、及一按键芯片，该接头可拆卸地电性连接于该些连接部的任一者；

各该按键芯片设于对应的各该键帽且具有一按键码；各该按键芯片电性连接对应的接头且透过该些连接部形成并联电性连接；以及

一控制器，设于该底座且电性连接该些连接部；

其中，该控制器透过并联电性连接的该些连接部以一通信协议与所有的按键芯片通信，且输出一询问码给所有的按键芯片，其中该询问码是对应其中一该按键芯片的按键码；各该按键芯片接收该询问码且判断本身的该按键码是否符合该询问码；若本身的该按键码符合该询问码，则符合该询问码的该按键芯片响应本身的该按键的按压状态给该控制器，其中该按压状态为一被按压响应码与一未按压响应码的其中一个；不符合该询问码的其它按键芯片不响应本身的该按键的按压状态给该控制器；

其中，符合该询问码的该按键芯片判断本身的该按键是否被按压；若本身的该按键被按压，则符合该询问码的该按键芯片输出该被按压响应码给该控制器；若本身的该按键未被按压，则符合该询问码的该按键芯片输出该未按压响应码给该控制器。

2.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该控制器用以操作在：

在输出该询问码之前，该控制器输出一句柄给各该按键芯片，其特征在于，该句柄要求符合该询问码的该按键芯片响应是否被按压。

3.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，各该接头具有三个电性接点，这些电性接点分别是信号端、接地端及供电端。

4.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，各该接头具有一电性接点，该电性接点同时为供电端与信号端。

5.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，各该接头具有多个电性接点，这些电性接点的二者的电性功能允许对调。

6.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，各该接头具有一电性接点，这些接头的这些电性接点由同一条导线电性连接。

7.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，该控制器还用以操作在：

响应一热键设定开始信号，等待接受第一个该被按压响应码；

接受第一个该被按压响应码后，等待接受其它多个该被按压响应码；

响应一热键设定结束信号，将这些其它被按压响应码设定为该热键的内容。

8.如权利要求7所述的键盘，其特征在于，该键盘还包括一热键设定灯，该控制器还用以操作在：

于响应该热键设定开始信号的步骤中，控制该热键设定灯以一第一发光状态发光；

在接受第一个该被按压响应码后，控制该热键设定灯以一第二发光状态发光；以及

在响应该热键设定结束信号的步骤中，控制该热键设定灯以一第三发光状态发光；

其中，该第一发光状态、该第二发光状态与该第三发光状态相异。

9.如权利要求1所述的键盘，其特征在于，还包括：

一扩充座，具有多个该连接部。

10.一种键盘控制方法，其特征在于，包括：

提供一键盘，该键盘包括一底座、多个按键及一控制器，其中该底座具有多个连接部，该些连接部为并联电性连接，各该按键包括一键帽、一接头连接于该键帽、及一按键芯片，该接头可拆卸地电性连接于该些连接部的任一者，各该按键芯片设于对应的各该键帽且具有一按键码，各该按键芯片电性连接对应的接头且透过该些连接部形成并联电性连接；而该控制器设于该底座且电性连接该些连接部；

该控制器透过并联电性连接的该些连接部以一通信协议与所有的按键芯片通信，且输出一询问码给所有的按键芯片，其中该询问码是对应其中一该按键芯片的按键码；

各该按键芯片接收该询问码且判断本身的该按键码是否为该询问码；以及

若本身的该按键码符合该询问码，则符合该询问码的该按键芯片响应本身的该按键的按压状态给该控制器，其中该按压状态为一被按压响应码与一未按压响应码的其中一个；不符合该询问码的其它按键芯片不响应本身的该按键的按压状态给该控制器；

其中，若本身的该按键码符合该询问码，则符合该询问码的该按键芯片响应本身的该按键的按压状态给该控制器的步骤包括：

符合该询问码的该按键芯片判断本身的该按键是否被按压；

若本身的该按键被按压，则符合该询问码的该按键芯片输出该被按压响应码给该控制器；以及

若本身的该按键未被按压，则符合该询问码的该按键芯片输出该未按压响应码给该控制器。

11.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，还包括：

在输出该询问码之前，该控制器输出一句柄给各该按键芯片，其中该句柄要求符合该询问码的该按键芯片响应是否被按压。

12.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，各该接头具有三个电性接点，这些电性接点分别是信号端、接地端或供电端。

13.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，各该接头具有一电性接点，该电性接点同时为供电端与信号端。

14.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，各该接头具有多个电性接点，这些电性接点的二者的电性功能允许对调。

15.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，各该接头具有一电性接点，这些接头的这些电性接点由同一条导线电性连接。

16.如权利要求10所述的键盘控制方法，其特征在于，还包括：

响应一热键设定开始信号，等待第一个该被按压响应码；

接受第一个该被按压响应码后，等待接受其它多个该被按压响应码；

响应一热键设定结束信号，将这些其它被按压响应码设定为该热键的内容。

17.如权利要求16所述的键盘控制方法，其特征在于，该键盘还包括一热键设定灯，该控制方法还包括：

于响应该热键设定开始信号的步骤中，控制该热键设定灯以一第一发光状态发光；

在接受第一个该被按压响应码后，控制该热键设定灯以一第二发光状态发光；以及

在响应该热键设定结束信号的步骤中，控制该热键设定灯以一第三发光状态发光；

其中，该第一发光状态、该第二发光状态与该第三发光状态相异。