CN1123812C - 单向通讯的初始化方法及使用该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及单向通讯的初始化方法及使用该方法的装置，使传输器端的指示器能够反应来自传输器端的功能按键讯号可以被该单向通讯系统的接收器端的应用程序编译的形态，其实施是改变通讯系统的接收端的该功能的目前状态表而不是传输与该目前状态表有关的讯号至传输端。该通讯系统的传输端是属于不包含接收器的无线键盘的一部分，用以指示二种可能的电脑状态中的一种，即使电脑没有传输功能状态至接收器的途径。

Description

单向通讯的初始化方法及使用该方法的装置

技术领域

本发明涉及单向无线通讯的领域，尤其是指使设置于单向无线通讯系统的传输端上的状态指示器能够反应设于单向无线通讯系统的传输端上具有二种可能的初始化方法。本发明同时涉及到使用该方法的无线键盘装置。

背景技术

许多的电脑周边设备主要是被当成输入装置使用，因此这些设备与电脑之间通常是属于单向的通讯。例如键盘，扫描器、摇杆以及鼠标等等。

大多数的这种通讯是属于单向通讯，然而，这些输入装置通常包含需要与电脑同步或显示来自电脑的响应的状态指示器或类似特性的元件，因此需要具备非经常性的双向通讯能力。

举例而言，这种情况会发生在具有复数指示灯的键盘装置，键盘装置的指示灯需要反应由键盘按键所切换的功能状态，亦即，当每次按键被压下时在二种状态之间切换的功能，但该按键的初始状态是可以任意切换的，所以当键盘与电脑之间首次建立起通讯关系时，对键盘而言，此功能的状态是未知的，所以无法由指示灯指示该功能。在这种情况下，在已知的技术中有一些方法让电脑在初始状态期间传送一些状态讯号给键盘，以便有效地使先前处于未知状态的指示灯与其相对应的功能同步。

虽然本发明也可以广泛地应用于除了以下所述的键盘以外的装置，或者是电脑周边装置以外的设备，然而，本发明所揭示的问题本质及其解答可以清楚地由键盘实施例说明。基本上，这样的问题会在已知有线周边装置变为无线通讯设备的情况中产生。

由于大多数这些通讯设备所具有的单方向通讯本质，在键盘上设置传输器及接收器并不合乎成本效益，因此已知的无线键盘或周边输入装置并不具有接收器，所以与电脑之间不具有双向通讯的可能性。

因此，在已知的无线周边装置中，与主要资料的流向相反，而是从电脑传输讯号至周边设备的特性，如指示灯，将会被排除于键盘设计之外。然而，本发明有效地模拟已知有线键盘通讯系统的双向通讯方式，因此可以将具备上述特性的元件，如指示灯，设计于无线周边设备中，即使是单向的通讯设备。

图1表示已知有线键盘设备的实施例，包含以电线3连接至电脑2的键盘1。键盘1包含特定的控制键可供输入键盘讯息或是控制二种电脑荧幕功能的转换。每当控制键被压下时，讯号被送到电脑以便改变电脑的显示状态。

以下是以此种方式产生的显示功能的实例；

(i)“Num Lock”功能，此功能由“Num Lock”按键控制，此按键触发电脑中用以编译来自数字键盘的按键讯号的程序而令数字键盘的讯号在二种状态中切换，在一种状态下所输入的按键讯号被编译成数字，另一种状态下，所输入的按键讯号则用以控制游标的移动。

(ii)“Cap Lock”功能，由“Cap Lock”按键控制，此按键触发电脑中用以编译来自字母按键的按键讯号的程序而令字母按键的按键讯号在二种状态中切换，在一种状态下所输入的字母按键会被编译成大写字母，而在另一种状态下所输入的字母按键会被编译成小写字母。

(iii)“Scroll Lock”功能，此功能由“Scroll Lock”按键触发，用以控制荧幕上的文字或影像的垂直卷动。

为让使用者持续得知这些功能目前的状态，在键盘上设置有指示灯4-6。每次当相对应的按键被压下时，指示灯会发亮或熄灭。在上述所举的实例中，各指示灯被点亮的状态分别代表以下情况：数字键盘的输入被编译为数字，字母键的输入被编译为大写字母，禁止荧幕上文字或影像被卷动。指示灯被设置在按键本身或是键盘上的其它地方，但无论如何都会被设置在键盘上使用者可以轻易瞥见之处。

来自键盘的讯号通常是由电脑中的操作系统或基本输入/输入系统(BIOS)控制，因此可以于电脑启动时由键盘输入指令。为持续追踪控制功能目前的状态，操作系统保存包含与这些控制功能目前状态有关的项目的表或文档。为方便起见，这些功能项目在图1以单一状态表7的方式表示，虽然在实际状态中不同的控制功能可能被储存于电脑中不同的记忆区域或文档。在使用时，每当按键被压下，表7的相对项目会被更新并且传送给目前正在执行的程序，因此来自数字键盘或字母键的讯号将可被正确的编译，及/或卷动功能可以如所设定般地执行。

在某些情况中，这些功能的初始状态可以依惯例设定。例如，在习惯中，一般在电脑开机时总是将Scroll Lock功能设定为“off”状态。然而，在有些情况下，这些功能的初始状态的选择可以被改变，因此操作系统必需能够允许这些控制功能的初始状态为可程序化。例如，Num Lock的初始状态可以由DOS或Windows电脑的自动执行批处理文档(Autoexec batch file)中的指令而设定为二种状态之一。在说明书的实施例中，Num Lock功能为on，所以电脑会将来自数字键盘的讯号编译为数字而不是游标移动指令，而来自字母键的讯号将被编译成小写字母，且scroll lock的功能为off。开启电脑之后，对应预设状态表项目的功能于每次电脑接收到来自控制键的讯号时被切换，但无论电脑在何时被启动，也不管电脑被关机时这些功能的状态为何，这些项目总是如图1所示，直到被有意地改变为止，例如编辑批处理文档。

为了对使用者显示这些功能状态，当电脑开机时必需点亮Num Lock指示灯，而Caps Lock与Scroll Lock的灯则熄灭。然而，如果Num Lock功能的启始状态改变，当电脑再度启动时，Num Lock功能为off，则Num Lock功能指示灯的初始状态就必须是熄灭的。因此，由于在电脑开机时状态项目是二种可能状态中的一种，因此键盘于开机之时不知道所设定的初始状态是那一种，故电脑必须在一开始时经由电线3传送指示Num Lock功能状态的讯号给键盘。在说明的实施例中，在电脑开机之时，电脑将传送Num Lock功能为on的讯号给键盘，并将NumLock指示灯点亮。除了这些控制功能的初始状态，并无其它讯号必须于开机之时由电脑传送给键盘。

使指示灯4-6与预设状态表7的项目同步的程序将于图2中说明。一当初始化例行程序100开始执行，如电脑开机或重设(reset)时，电脑检查所有可在初始化切换的键盘功能的状态项目(步骤110)，然后送出指令给键盘(步骤120)并依据储存于电脑2的存储器中的键盘功能表的对应项目状态以点亮对应的LED(步骤130)。随后，在编译键盘讯号的键盘资料输入例行程序140过程中，当键盘控制功能按键被压下时(步骤150)，讯号被传输至电脑以改变状态表内的项目(步骤160)，相对应的指示灯因而被改变(步骤170)。

所以，在这种类型的系统中，只要在电脑处于运转状态且预设状态表并未被改变的情况下，指示灯总是维持与状态表同步的状态，以便达成初始同步，这是因为按键能够接收到电脑所传送的指示状态表上的初始状态项目的讯号。下一段落将描述本发明所提出的问题，包含图3或图1所示类型的无线键盘。

单向无线通讯系统的问题，已知的有线键盘控制装置令人满意并且已被广泛使用，但在无线键盘的状况中则产生一些问题。为去除电缆及增进键盘的使用弹性而有无线键盘设备的发展，无线键盘设备包含连接至电脑的接收器以及传输代表受压按键的讯号给接收器的传输器。然而，如前所述，由于键盘与电脑之间大部分的通讯是由键盘传输至电脑，因此在键盘上设置接收器很不经济，所以已知的无线键盘系统只允许从键盘到电脑的单向通讯，缺乏传输状态表内项目的初始状态的可能性，因此指示灯将依据状态表项目的初始状态而被假设为适当的ON或OFF状态，然后于功能被切换时与之维持同步。因此，已知的无线键盘系统不能决定电脑如何设定键盘功能键的初始状态的编译。

已知对此问题的解决方法将以图3的键盘设备说明，图3包含键盘8，其具有一传输器9用以与接收器10通讯。接收器10以电线11与电脑12连接，并且有指示灯13-15，其状态系依据储存于电脑的状态表16的初始状态而定。指示灯13-15被设置于接收器10而非设于键盘8的原因在于接收器可以经由电线11接收到电脑传输的预设状态讯号，键盘控制的程序与图2完全相同，唯一不同之处在于指示灯是设置于接收器而非设置于电脑。

虽然将指示灯设置于接收器可以免除键盘上的接收器的设置，但是指示灯位置远离键盘的设置方式并不令人满意。例如，因为大多数键盘使用者已习惯指示灯被设于键盘上的方式，如果键盘离电脑很远，或是键盘与电脑之间的角度令使用者无法看见指示灯，都将对使用者造成很大的不方便，使用者可能因为无意中压下控制键造成不断地浪费时间，再重新输入错误的指令，因而降低打字效率。

归纳无线键盘指示灯问题，点亮无线键盘指示灯的问题可以归纳成如图4所示任一单向通讯系统，此系统中与指示灯或与其它状态依存功能40有关的切换指令由传输器41传送至接收器42以便切换接收器端之控制功能43，而传输端并不知指示灯的初始状态，同时传输端的状态依存功能40必须与接收端功能43同步。

很明显，本发明适用于任何单向通讯系统，不论是有线与否，也就是用以取代以下类型的双向通讯系统：系统中的切换变换是由用以响应确定讯号的指示灯或其它特性所确认，该确定讯号是经由单向通讯系统所允许的传输方向不同的方向所传输，以确保指示灯或其它特性与受控于切换讯号的功能目前的状态同步。此外，本发明可以适用包含除上述以外的控制键功能以外的功能，举例而言，如果触发讯号令一种功能从状态A改变为状态B，则指示灯一开始必须先设定为状态A，随后指示状态B，即使此功能的初始状态可能是A或B。

发明内容

本发明的目的是使传输器上的指示灯能够反应功能按键讯号由通讯系统的接收器内的应用程序编译的方式而提供一种于单向通讯系统中模拟双向通讯的方法。

本发明的次一目是提供一种单向通讯的初始化方法，使得不具有接收器的无线键盘可以正确地指示存在于电脑中二种可能的功能状态，即使电脑不具有传输该状态至接收器的途径。

本发明的另一目的是提供一种令无线键盘上的指示灯可以确认由无线键盘上的功能按键所控制的功能的on/off状态而不需要知道电脑据以编译功能讯号用的预设状态，并且可以由使用现有的程序及设备的低成本方式实施。

本发明的又一目的在提供一种不同功能的on/off状态是由无线键盘上的按键切换并由指示灯指示的无线键盘，即使该无线键盘不具有接收状态指示讯号用的接收器。

最后，本发明再一目的是提供一种包含设置于本体的指示灯的无线键盘装置，并且可以轻易地取代已知有线或无线键盘而不需要修改电脑的操作系统以配合修正后的无线键盘装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下方法，

一种单向通讯的初始化方法，在一无线键盘的传输器与一连接至电脑的接收器之间的单向通讯系统中使传输器端的开、关状态反应于单向通讯系统中的接收器端，该方法包含以下步骤，

(a)传输所说的位于无线键盘上的指示灯初始开、关状态给接收器；

(b)比较指示灯初始状态与位于接收器端的预设功能状态表上的开、关状态，比较过程由接收器在接收来自键盘的指示灯状态讯号时以及接收来自电脑的指示预设状态表上的开、关状态时执行；

(c)改变预设状态表上的开、关状态以反应指示灯的状态，该步骤由侦测到指示灯状态与预设状态表上开、关状态不同时传送来自接收器的反应比较结果的讯号给电脑执行。

以及，一种无线键盘装置，该装置包括，

一无线键盘，具有一传输器以及一指示灯，以及传输所说指示灯的初始开、关状态的装置；

一接收器连接至一电脑；

一设置于接收器中的装置，用以接收来自无线键盘的指令以切换一功能；

一设置键盘中的装置，用以响应键盘上的被触压按键而使指示灯切换开、关状态；

一设置于该电脑中的装置，用以储存一预设功能状态表，所说预设功能状态表包含所说指示灯的开、关状态；以及

一设置于该接收器中的装置，用以于所说无线键盘开机时比较预设功能状态表与该指示灯的初始开、关状态是否相同，并命令电脑将所说预设状态表中的指示灯的开、关状态设定为与所说指示灯的初始开、关状态相同，以使所说指示灯与所说开、关状态同步。

依据本发明较佳实施例的原理，以改变接收端预设状态的程序取代来自接收端的状态指示讯号，可以达成单向通讯系统的传输器端的指示器反应单向通讯系统中接收器端的功能状态的目的。

在本发明无线键盘的较佳实施例中，藉由本案无线键盘在启动时传送一状态讯号给电脑并强迫预定状态指示表上的项目与该状态讯号相同的方式，本发明可以免除传送初始状态讯号的需求，该初始状态讯号是用以指示依状态表上的项目为基础的功能预定状态。由于这种对已知程序的简易修改，无线键盘与电脑可以同步而不需要从电脑传送状态讯号给键盘。

在本发明特定实施例中，比较指示器初始状态与预设状态项目的功能是由接收器内的简单电路执行，或是由接收器内的软件执行，因此不需要电脑更动程序以执行初始比较及命令功能，使得本发明的无线键盘可以轻易地取代已知有线或无线键盘。

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步地详细说明：

附图说明

图1为已知有线键盘系统示意图。

图2为图1已知有线键盘系统的指示灯初始化方法的流程图。

图3为已知单向通讯的无线键盘系统示意图。

图4为应用本发明原理的一般单向通讯系统示意图。

图5为依据本发明较佳实施例的原理的单向无线通讯系统，尤其是具有指示器的无线键盘。

图6为图5单向通讯系统中模拟双向通讯的方法的流程图。

图7A为包含于图5键盘中可用于指示灯的电路示意图。

图7B为可供图5系统的接收器使用的电路示意图。

具体实施方式

请参阅图5，图5表示依据本发明原理的无线键盘设备的较佳实施例。图5的键盘设备包含键盘20并具有传输器21用以传输红外线或射频讯号至与电脑23连接或设置于电脑内的接收器22。电脑23可以是个人电脑，笔记型电脑或其它可以接收及编译来自键盘的讯号的计算或电子设备。

传输器21及接收器22的结构与图3的已知无线键盘设备中的传输器9与接收器10相同，而键盘20可以与已知的无线键盘8不同，键盘20包含对应已知有线键盘的指示灯4-6的指示灯24-26。例如，无线键盘20可以包含与上述图1所描述的功能相同的Num Lock指示灯24，Caps Lock指示灯25以及Scroll Lock指示灯26。

指示灯可用如已知的方式被电线连接至对应的功能按键，但本实施例并未在初始时藉由电脑输出的预定状态输入讯号设定正反器(filip flop)或类似的双稳态多重振荡器(bistable multivibrator)并在电路的输出状态触发一转变，而是当如已知键盘中对应的控制键被压下时，本发明的指示灯具有重新设定的状态。

如图7A所示，指示灯被重新设定后的状态可以简单地由例如连接正反器28的“set”输入端至固定或参考电压源，或是可以被键盘本身的开关调整的电压源而被设定至较佳初始状态，参照图7A，当初始状态输入，正反器28的输出被连接至指示灯并且在每次相对应的功能按键被触压时显示ON与OFF，而初始状态输入进一步被输入至传输电路21以便被纳入初始封包之指示状态讯号部份。这种实施方式的优点在于对已知设备所做的改变最小，虽然有其它的方式可以让指示灯在on与off之间切换，且指示灯的状态决定也是可能的，本发明并不限于任何特定实施这些功能用的电路。

传输电路21简单地为每一指示灯(指示灯是指单一的指示灯，指示器是指若干指示灯)加入一位元至用以传输初始状态或同步讯息给电脑的通讯封包或讯号之中，此位元代表指示器的初始状态。此位元随后被电脑的操作系统或其它程序使用以设定预设状态表，因此指示器的初始状态与预设状态表27的相对功能项目相同。然后，电脑可以用实际上与图1及图3相同的响应方式响应来自键盘的触发指令。

在接收到包含指示灯状态讯号的讯号时，电脑必须决定预设表状态是否与指示灯状态相同。虽然这可以藉由操作软件完成，但在接收器22内建立相容的比较器是比较具体的方法，这是为了避免因使用本发明无线键盘而必须修改电脑。在图7B的实施例中，接收电路包含比较电路29，它具有一输入端用以接收无线键盘20传输的指示器状态讯号，以及一预设状态讯号输入端用以接收来自电脑23的讯号。既然已知的电脑已被设定送出一预定状态讯号，如上所述，不需要修改电脑的基本操作系统。图7B所示的电路29的输出讯号是用以指示指示灯状态与预设状态之间是否存在着差异，此输出于此差异被侦测到时被输入电脑以切换预设状态表27上的适合的项目。

令指示灯24-26与预设状态表27的项目同步的方法表示于图6。与已知的双向键盘通讯协定相比较，本发明方法的单向通讯协定的初始化标准程序200由步骤210中电脑操作系统首先检查由键盘上功能按键控制的任何预设的功能状态开始。步骤210可以对应图7A所示的电路的运作。

通常，无线键盘一般具有自用电源或是连接至电源的分离接头，当键盘被启动时，必须能够在没有来自电脑的激励的情况下开始通讯。步骤220最好是将指示器状态纳入通讯封包或讯号中而成为正常程序的一部份。在接收器接收到状态讯号时，接收器在步骤230中比较此状态讯号与状态表中的项目，使用例如图7B所示的电路。

既然同步的需求只在功能的初始状态可以被使用者改变的情况下产生，电脑已经被设计成可以设定预设状态，与在已知系统中用以依据使用者输入而设定预设状态相同的步骤可以在步骤240中使用，以便依据步骤230的比较结果而设定预设状态项目。如果指示灯的状态不符合相对应的预设状态表项目，接收器下指令给电脑以强迫电脑将其预设状态改变为从无线键盘所接收的实际的指示灯状态。因此，无线键盘上的任何指示灯的on/off状态将总是与电脑所执行的目前状态同步，并且也不需要电脑将这些功能状态讯号送回键盘。另一方面，既然电脑必须传送状态讯号给接收器以便执行步骤230，无线键盘的运作实质上是可以被电脑所辨识，因此无线键盘可以轻易地以已知有线键盘代替。

当预设状态表上的状态项目被设定为初始指示灯状态，键盘通讯程序可以使用相同的标准程序250执行，如图2所示的已知的设备。每当功能键被压下(步骤260)，切换指令由键盘被传输给电脑(步骤270)，状态项目及指示灯因此被切换(步骤280)。如已知的装置，这些步骤可以藉由软件或是特定硬件执行，包含图7A、7B所示的硬件。

本发明并不仅适用于无线键盘装置。一般而言，本发明可以适用于任何系统传输端的指示器需要被反应在系统接收器的功能状态单向通讯系统，藉由切换功能而反应指示器的状态而非令指示器反应功能的初始状态。

Claims (6)

1.一种单向通讯的初始化方法，在一无线键盘的传输器与一连接至电脑的接收器之间的单向通讯系统中使传输器端的开、关状态反应于单向通讯系统中的接收器端，其特征在于：该方法包含以下步骤，

(a)传输所说的位于无线键盘上的指示灯初始开、关状态给接收器；

(b)比较指示灯初始状态与位于接收器端的预设功能状态表上的开、关状态，比较过程由接收器在接收来自键盘的指示灯状态讯号时以及接收来自电脑的指示预设状态表上的开、关状态时执行；

(c)改变预设状态表上的开、关状态以反应指示灯的状态，该步骤由侦测到指示灯状态与预设状态表上开、关状态不同时传送来自接收器的反应比较结果的讯号给电脑执行。

2.如权利要求1所述的单向通讯初始化方法，其特征在于：所说步骤(b)中所述预设功能是指Num Lock功能，Caps Lock功能及Scroll Lock功能中的一种。

3.如权利要求1所述的单向通讯初始化方法，其特征在于：所说的单相通讯系统为无线单向通讯系统。

4.如权利要求2所述的单向通讯初始化方法，其特征在于：还包括于每次键盘传输相对应功能指令时切换指示器的状态。

5.一种无线键盘装置，其特征在于：该装置包括，

一无线键盘，具有一传输器以及一指示灯，以及传输所说指示灯的初始开、关状态的装置；

一接收器连接至一电脑；

一设置于接收器中的装置，用以接收来自无线键盘的指令以切换一功能；

一设置键盘中的装置，用以响应键盘上的被触压按键而使指示灯切换开、关状态；

一设置于该电脑中的装置，用以储存一预设功能状态表，所说预设功能状态表包含所说指示灯的开、关状态；以及

一设置于该接收器中的装置，用以于所说无线键盘开机时比较预设功能状态表与该指示灯的初始开、关状态是否相同，并命令电脑将所说预设状态表中的指示灯的开、关状态设定为与所说指示灯的初始开、关状态相同，以使所说指示灯与所说开、关状态同步。

6.如权利要求5所述的无线键盘装置，其特征在于：所说的传输器为连接至电脑周边的装置。

Images