CN1125334A - 电脑的无线键盘系统 - Google Patents

Abstract

一电脑的无线键盘系统，包括：一键盘发射器，将一使用者键输入信号转换为一射频信号输出；一键盘接收器，接收从键盘发射器发出的射频信号，再产生与使用者键输入相对应的键数据至电脑。该系统能将一使用者指定信号，经键盘发射器转换成射频信号传送至键盘接收器，而键盘接收器是以电缆连接至电脑，因此可避免因键盘电缆、执行传输一信号至电脑的一般功能、甚至障碍中断的发生所造成的中止。

Description

电脑的无线键盘系统

本发明有关于用以将各种指定信号输入至电脑的一键盘系统，特别是有关于一种无线键盘系统，其具有在键盘和电脑之间以无线方式传输数据的能力。

如图1所示，一熟知电脑键盘系统以一电缆3将一电脑1和一键盘2连接，通过电缆3传输电源供给电压(VCC)、接地线、数据以及时钟脉冲(clock)，也正因为传统键盘2是以电缆3连接，因而对位置移动的自由度和使用者活动范围是一种限制。

为解决这个问题，本发明的目的在于提供一种电脑的无线键盘系统，使电脑和键盘间以无线通讯的方式传输数据，其中一键输入信号是由电脑的一键盘发射器来无线传输的，再由一键盘接收器接收供予电脑，由电脑以无线通信方式传送至键盘发射器的一信号是在键盘接收器处理的。

为达到上述目的，本发明可提供一种无线键盘系统作为键盘系统，以输入一使用者的指定键至电脑，此系统包括：一键盘发射器，用以将一使用者的键输入信号转换成一射频信号，再将转换后的射频信号送出；以及一键盘接收器，用以接收从键盘发射器送出的射频信号，产生与使用者的键输入信号相对应的键数据，再送至电脑。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，本文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图简要说明：

图1是显示熟知的键盘和电脑的连接关系图；

图2是显示根据本发明的一无线键盘系统和一电脑的连接关系图；

图3是显示根据本发明一键盘发射器的详细电路图；以及

图4是显示根据本发明一键盘接收器的详细电路图。

图2显示根据本发明的一实施例中无线键盘系统和电脑间的连接关系图。

请参照图2和图3，一键盘发射器4包括：一用以输入使用者指定键至电脑的键阵列(Key matrix)、将一键输入指示转换为相对应的键数据信号的移幅键控信号(amplitude-shift-key-convert)以及将转换后的信号调制成一射频信号的射频信号产生器和发送射频信号的射频天线。一键盘接收器5通过电缆3连接至一电脑1，用以检测射频信号的数据和产生相对于在键盘发射器4的键阵列上被按下的一键信号的数据并送至电脑，因为电脑1与熟知电脑相同，故图1和图2采用相同的编号。

键盘接收器5具有一个功能，即能够将键盘的自我处理信号(processes signals)，比如：用以开关发光二极管的信号(如大写字体锁定Caps Lock、数字锁定Num Lock、卷动锁定Scroll Lock等)由电脑1传输至键盘，键盘接收器5包括有发光二极管，以传输至键盘的信号来开关相对应的二极管。键盘速度是由预设于键盘发射器4上的键组合来调整，比如：Ctrl＋↑(方向键)或Ctrl＋↓(方向键)，当这样的组合键被按下时，键盘接收器5接收到信号后提供给电脑1，而用以处理由键盘发射器4送出信号的时钟脉冲，是由键盘接收器5产生后供予电脑1。

图2所示装置的结构可以克服装配键盘发射器4时，由于采用一用以将信号由电脑1传送至键盘发射器4的发射电路，或是一用以接收由发射电路传送出的信号的接收电路带来的不便。

图3是显示键盘发射器4的详细电路图，图3中，一第一微处理单元7扫描键阵列6来确定输入，以及伴随时钟脉冲信号CLK输出一与被按下键相对应的键数据，时钟脉冲信号CLK被提供至一通过电缆连接键盘至电脑1的第一连接端子(connection jack)8，根据使用者的选择，可以选用第一连接端子8使键盘成为熟知电缆键盘亦或是无线键盘，另外，第一微处理单元7控制发光二极管LED1、LED2和LED3，用以显示相对应的功能的开关状态，第一连接端子8用以将第一微处理单元7经电缆和电脑1相连接，一振荡器9产生一振荡信号，用以将由第一微处理单元7送出的键数据DATA输出转换成射频信号，一开关10，根据由第一微处理单元7送出的键数据DATA输出来开关振荡器9的振荡信号，以及产生一移幅键控调制信号，一高频放大器11，用以放大由开关10送出的射频信号，一低通滤波器12，用以将高频放大器11放大的信号中的不必要的高频成份滤除，一发射天线13，用以将通过低通滤波器12的射频信号辐射进入空中。一电池14，用以提供键盘发射器4全部操作所需的电源供应电压VCC，其连接至一电源开关15，电原开关15用以开关来自电池14和一充电端16的电源供应，充电端16用以对电池14充电，一检测器17，用以监测由电池14输出的电压电位和检测电压电位是否降至最低值，一发光二极管LED4则显示检测器17的检测结果。

开关10包括：一第一晶体管Q1，是由第一微处理单元7的键数据DATA输出来控制导通和截止，一第二晶体管Q2，是由第一晶体管Q1来控制导通和截止，以及一短路电感器L、偏置电阻R1和R2、以及耦合电容器C1和C2。

由上述结构形成的键盘发射器4的无线发射的操作如下：当电源开关15开启后，电池14的输出的电源电压VCC提供至每一电路上，当使用者由键阵列6按下任一键后，第一微处理单元7便辨识被按下的键信号，然后由键数据DATA端输出一对应于被辨识键的键码至开关10。如键数据DATA是高电平时，则晶体管Q1和Q2便导通，因此电感器L的两端短路，此时振荡器9并不工作，同时亦不产生射频信号；如键数据DATA是低电平，则晶体管Q1和Q2截止，因此，电感器L不会短路，于是，振荡器9以电感器L为负载，产生一既定频率的射频信号，在振荡器9的操作是根据键数据DATA的电位连续调制的情况下，产生相对于键数据信号DATA的移幅键控(amplitude-shift-key-Converted)射频脉冲信号，然后，所产生的射频信号经天线13发射至空中。而在图3的键盘发射器4为无线系统的情况下，时钟脉冲信号CLK被用来处理欲被传输的键数据信号，其是由键盘接收器5所产生。

如第一微处理单元7和键盘发射器4通过第一连接端子8与电缆3相连时，则键盘发射器4的传输操作如下述：时钟脉冲信号CLK和由第一微处理单元7输出的键数据信号DATA，经由电缆3传输至电脑1；由电脑1提供至键盘发射器4的数据，由第一微处理单元7处理并辨识后，控制相对应的二极管的开关，此处第一发光二极管LED1用以显示Caps Lock，第二发光二极管是Num Lock，以及第三发光二极管LED3是Scroll Lock，这些发光二极管LED1、LED2、LED3是由从第一微处理单元7送出的电位来决定。当低电平时，二极管发光，当高电平时，二极管不发光，而于无线传送状态时，因为键盘接收器5未接收电脑1的控制信号来开关发光二极管LED1、LED2和LED3，所以第一微处理单元7不会驱动发光二极管LED1、LED2和LED3。

另一方面，检测器17以一既定参考电压与电池14的放电电压相比较，若检测到一电压低于参考电压，则驱动第四发光二极管LED4亮，以告知使用者电池14已处于过度放电的状态。

图4是显示根据本发明的无线键盘系统的键盘接收器，图4中，射频接收器40接收由键盘发射器4送出的射频信号，然后送至一检测器28，检测器28将一由第二中频放大器27的输出的信号还原成键数据，一波形整形单元(waveform shaping unit)29将检测器28的输出信号整形成一输出信号至第二微处理单元30，一第二连接端子31用以将电脑和键盘以电缆连接至第二微处理单元30，发光二极管LED5、LED6和LED7是分别经缓冲器32、33和34连接至第二微处理单元30上。

第五发光二极管LED5用以显示Caps Lock，第六发光二极管LED6是Num Lock，以及第七发光二极管LED7是Scroll Lock，在射频接收器40中，一接收天线18，用以接收由键盘发射器4发射的射频信号，一高频放大器19，用以放大被接收的信号，再输出至一第一混频器20进行中频转换，第一混频器20将一第一局部振荡器21的输出信号与高频放大器19输出信号做混频，再送至一第一中频放大器22处理后，经一第一低通滤波器23送至一第二混频器24，第二混频器24将低通滤波器23的输出信号与一第二局部振荡器25的输出信号做混频，再送至一第二低通滤波器26，又经第二中频放大器27放大后的信号，被送至检测器28。

标号LED8代表供显示电源的发光二极管，R6～R9是电阻，VCC是电源供应电压。

由上述结构而成的键盘接收器5的运作方式如下：射频接收器40接收由键盘发射器4发射的射频信号，经中频转换、放大及滤波后，提供可执行的信号至检测器28上，检测器28以一二极管检测器检测输入的第二中频信号，波形整形单元29将被检测的信号予以波形整形处理，产生相应的脉冲波输出至第二微处理单元30，第二微处理单元30据此来辨定键盘发射器4按下的信号，再转换成相对应的键数据信号DATA后，经由电缆连接端子31将转换后的信号送至电脑1处理，第二微处理单元30产生一时钟脉冲信号CLK用以处理键数据信号DATA，该时钟脉冲CLK与键盘发射器4的第一微处理单元7输出的时钟脉冲信号相同，并且经电缆连接端子31送至电脑1。

第二微处理单元30经电缆连接端子31接收电脑1提供至键盘系统的信号，比如：有关于Caps Lock，Num Lock、Scroll Lock等数据，经由缓冲器32、33和34至发光二极管LED5、LED6和LED7以显示相对应的状态，因此，在键盘发射器4和键盘接收器5为无线键盘系统时，使用者会看到在键盘接收器5中与发光二极管LED5、LED6和LED7相对应功能的运行情况。

综上所述，本发明能以一射频信号将使用者指定信号由键盘发射器传送至与电脑以电缆连接的键盘接收器，故可避免由键盘电缆，执行传输一信号至电脑的一般功能和发生障碍中断时所造成的中止。

虽然本发明已以一较佳实施例揭示如上，但它并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应可作少许的更改与润饰，因此本发明的保护范围应由后附的权利要求所限定。

Claims (6)

1、一种无线键盘系统，用以输入一使用者指定键至电脑，包括：

一键盘发射器，用以将一使用者键输入信号转换成一射频信号，以及将所述射频信号输出；以及

一键盘接收器，用以从所述键盘发射器接收所述射频信号，产生与使用者键输入相对应的键数据后，将所述键数据提供至电脑。

2、如权利要求1所述的无线键盘系统中，所述键盘发射器包括：

一第一数据产生器，用以产生一键数据信号以对应于使用者键输入；

一射频信号产生器，用以接收所述键数据信号和产生所述射频信号；以及

一发射天线，用以发射所述射频信号。

3、如权利要求2所述的无线键盘系统中，所述第一数据产生器包括：

一键阵列，用以输入使用者键输入信号；

一第一微处理单元，用以辨识经所述键阵列输入的使用者指定键成为所述键数据信号；以及

一开关，用以控制是否产生所述射频信号，以对应于从所述第一微处理单元输出的所述键数据信号。

4、如权利要求1或2所述的无线键盘系统中，所述键盘接收器包括：

一射频接收器，用以接收、中频转换和放大所述射频信号；以及

一第二数据产生器，用以检测由所述射频接收器的输出信号成所述键数据信号后，再提供至电脑。

5、如权利要求4所述的无线键盘系统中，所述第二数据产生器包括：

一检测器，用以检测由所述射频接收器的输出信号；

一第二微处理单元，用以将所述检测器的输出信号转成电脑数据处理的形式，以及处理由该电脑提供的信号，并控制构成所述键盘接收器的每一单元；以及一连接端子，用以传输所述第二微处理单元的输出信号至电脑。

6、如权利要求5所述的无线键盘系统中，还包括一第一发光二极管用以显示一Caps Lock状态，一第二发光二极管用以显示NumLock的状态，以及一第三发光二极管用以显示Scroll Lock状态，分别与由电脑送出的信号相对应。

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