CN113126774A - 一种按键内容可改变的键盘及键盘接口 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按键内容可改变的键盘及键盘接口，所述键盘包括键盘本体、切换装置和显示控制器，其中键盘本体包括多个按键及键盘控制电路，所述键盘控制电路中的传输接口将键盘输出信息发送到计算机主机；所述按键表面为显示屏，以显示与当前键盘输出信息类别相应的按键键名；切换装置设置于键盘本体上，与传输接口相连接；经配置以根据用户的操作改变键盘输出信息类别，并发出键盘类别变更信息；所述键盘类别变更信息经所述传输接口发送给计算机主机；所述显示控制器设置于所述键盘本体中，根据所述键盘类别变更信息驱动所述显示屏显示与变更后的类别相应的按键键名。本发明提供的键盘使用范围广，操作简便，有效地提高了信息录入效率。

Description

一种按键内容可改变的键盘及键盘接口

技术领域

本发明涉及计算机配件，特别地涉及一种按键内容可改变的键盘及键盘接口。

背景技术

计算机早已普及到人们工作、生活的各个方面，人们对于办公软件的使用需求也逐渐加大。起草文件、撰写论文和报告、统计分析数据以及如今兴起的自媒体运营等都离不开办公软件的使用。办公软件最基础的使用即为文字信息录入。目前的电脑文字信息录入主流工具仍然是键盘，现有的键盘通常有83键、84键、101键、102键和104键等多种，其主键区的按键主要为英文字母键、数字键及一些如Shift、Ctrl等的功能键。然而世界上有上百种语言，为了能利用键盘录入除了英文之外的文字信息，通常需要键盘与计算机主机中的输入法相配合。当采用通用的英文键盘时，还需要了解并熟记英文键盘上与输入法中定义的按键的对应关系，一旦忘记，则会给输入带来障碍，影响输入效率。例如，当使用五笔字型输入法时，需要用户牢记五笔字根与26个英文按键的对应关系；即使同语系的英文与法文，仍然需要用户牢记法文中的一些特殊字符与英文键盘按键的对应关系。为了解决这一问题，在现有技术中提供了一些与输入法相配合的特定语言键盘，键盘上的按键与该种语言的输入法定义的按键相对应。例如，按键键名为日文片假名的日文键盘、按键键名为汉字的偏旁部首的一些中文键盘、按键键名为法语字母的法语键盘……等等。虽然特定语言的键盘可以有效提高该种语言文字输入的方便性，但是特定语言键盘的局限性也很明显，仅方便特定语言的文字录入。而且，现有的所有键盘，仅提供文字或数字的录入功能，对于一些特殊字符、公式等仍然依赖于相应的软件，例如字处理软件中的插入公式、字符的功能，在录入这些特殊信息时，现有的键盘显然不能有效提高录入效率。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种按键内容可改变的键盘及键盘接口，根据用户需要改变键盘输出信息的类别，以提高信息录入效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种按键内容可改变的键盘，其中，包括：键盘本体、切换装置和显示控制器，其中，所述键盘本体包括多个按键及键盘控制电路，所述键盘控制电路中的传输接口将键盘输出信息发送到计算机主机；所述按键表面为显示屏，以显示与当前键盘输出信息类别相应的按键键名；所述切换装置设置于键盘本体上，与传输接口相连接，经配置以根据用户的操作改变键盘输出信息类别，并将键盘类别变更信息经所述传输接口发送给计算机主机；所述显示控制器设置于所述键盘本体中，与所述切换装置相连接，根据所述切换装置发出的键盘类别变更信息驱动所述显示屏显示与变更后的类别相应的按键键名。

优选地，所述切换装置包括具有多个档位的旋钮，每一档位对应一种输出信息类别；和/或，所述输出切换装置包括键盘本体上的特定按键组合，每个按键组合对应一种输出信息类别；对应地，所述显示屏显示的键名为与语言键盘输入法对应的按键名、数字、特定符号、公式表达式、的表情符号或者自定义内容。

优选地，所述旋钮包括手柄和可变电阻器，所述手柄与可变电阻器的调节部件相连接，所述调节部件与所述可变电阻器的动片固定连接。

优选地，所述的键盘还包括加密电路，其连接在所述键盘控制电路中的编码器和传输接口之间，其中，所述编码器对按下的按键编码以得到按键编码信息；所述加密电路在所述输出信息类别为密码时，对所述按键编码信息进行加密以得到加密按键编码信息；所述传输接口将加密按键编码信息发送给计算机主机。

优选地，所述传输接口为PS/2接口、USB接口和/或无线模块及其USB接口接收器。

优选地，所述的键盘还包括存储有多个键盘输出信息类别的按键键名表的第一存储器。

优选地，所述显示屏为LED显示屏、反射式液晶显示屏、CRT显示屏、TN型LCD显示屏、STN型LCD显示屏HTN型LCD显示屏、FSTN型LCD显示屏、COG型LCD显示屏或者COB型LCD显示屏。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种键盘接口，其位于接收键盘输出信息的计算机主机中，其包括第二存储器和映射模块，所述第二存储器存储有多个键盘输出信息类别的按键配置文件，每个按键配置文件包括按键、按键编码及按键键名的一一对应关系；所述映射模块经配置以根据来自键盘的键盘类别变更信息确定当前使用的按键配置文件，使译码器根据所述按键配置文件识别出与键盘输出信息中的按键编码对应的按键名。

优选地，所述的键盘接口还包括自定义模块，经配置以创建或编辑按键配置文件中的按键与按键键名的一一对应关系。

优选地，所述的键盘接口还包括解密模块，经配置以在键盘输出信息类别为密码时，对接收到的加密按键编码信息进行解密以得到按键编码。

本发明提供的键盘采用按键显示屏，不但可以显示按键内容，还可根据根据用户需要改变键盘输出信息类别以显示不同的内容，从而扩大了键盘的使用范围，方便用户在录入信息时根据需要随时调整键盘可提供的信息类别，操作简便，可有效地提高信息录入效率。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1A是根据本发明一个实施例提供的按键内容可改变的键盘结构外观正面示意图；

图1B是图1A中键盘仰视图；

图2是根据本发明一个实施例的英文键盘上的按键示意图；

图3A是根据本发明一个实施例的法国法语键盘的部分按键布局示意图；

图3B是根据本发明一个实施例的加拿大法语键盘的部分按键布局示意图；

图4是根据本发明一个实施例的显示货币符号时的部分键盘示意图；

图5是根据本发明一个实施例的显示表情符号时的部分键盘示意图；

图6是根据本发明一个实施例的键盘电路原理框图；

图7是根据本发明另一个实施例的键盘电路原理框图；

图8是根据本发明一个实施例的键盘部分电路原理框图；以及

图9是根据本发明一个实施例的位于计算机主机中的键盘接口电路原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

图1A是根据本发明一个实施例的一种按键内容可改变的键盘结构外观正面示意图，图1B是根据本发明一个实施例的一种按键内容可改变的键盘结构外观底面示意图。本实施例以104键键盘布局为例对本发明的技术方案进行说明，然而，本发明的键盘并不局限于104键布局的键盘，也可以是其他布局的键盘，如83、84、101、102、108键等的键盘。本实施提供的按键内容可改变的键盘包括键盘本体，其与现有键盘相类似，包括壳体110、内部的键盘控制电路120(见图6)和壳体110正面的多个按键显示屏200。在本发明中，每个按键的表面为显示屏，其可以显示其所在按键的键名，即按键的内容，在本实施例中，按键表面为LED显示屏。在壳体110的正面还设有旋钮301作为键盘输出信息类别的切换装置，其对应多个档位，每个档位对应所述键盘输出信息的类别。例如图1A中所示，包括有10个档位，分别为汉语、日语、韩语、俄罗斯、英语、法语等不同的语言，还包括符号、公式、表情及用户自定义的内容等类别。当用户选择了英语档位时，按键显示屏200中显示如图2中所示的英文键盘按键名。当用户敲击当前键盘中的主键区按键时，对应的键名(即是输入的内容)录入到计算机中，并出现在计算机显示器上。

其中，在一些实施例中，当键盘输出信息类别对应为某个国家的语言时，由于存在同一种语言应用于不同的国家、地区的情况，因而即使同一内容，在整体按键的布局也会略有不同，对比图3A中的法国的法语键盘按键的部分布局和图3B中的加拿大的法语键盘按键部分布局，以常用的英语键盘作为参照键盘，法国的法语键盘中的按键A、Z、Q、W四个键换了位置，而加拿大的法语键盘按键这四个键与英语键盘一致。法语中的带符号的字母“é”位置在这两个键盘上的布局位置也不同，法国的法语键盘中的字母“é”在英文键盘中的数字键“2”上，而加拿大的法语键盘中的字母“é”在英文键盘中的“？”键的位置。另外，对于同一语言，当输入法不同时键盘按键布局也不同，例如，当采用汉语的五笔输入法时，英语键盘的“F”对应的内容为“土、士、二、寸、雨”等等。而对于汉语的注音符号输入法，英语键盘的“F”对应的内容为“火、土、ㄑ”。为了适应以上情况，本发明的还设置了键盘上的一些特定组合键作为键盘输出信息类别的补充，如以Shift键和不同的功能键区分同一键盘输出信息类别下的不同区别。在一些实施中，在类别为语言时，设定一种作为该种语言的默认类别显示，例如，当选择中文时，按键的显示屏显示的按键内容与英文相同，此时默认的是拼音输入法。此时，通过键盘中的Shift键+功能键“F1”将拼音输入法切换为五笔输入法，按键显示屏显示的是五笔字根；通过键盘中的Shift键+功能键“F2”切换为注音符号输入法，此时按键显示屏显示的是注音符号。

本发明提供的键盘不但可以输出不同的语言的文字，还可以输出公式、特殊符号和网络中流行的表情符号等等。当旋钮301旋到特殊符号时，所述的特殊符号例如为各种币种简称及符号，如人民币为RMB/￥，欧元为EUR/€、美元为USD/$、等等。如图4所示，其为部分主键区中按键显示屏的内容。以英语键盘为参照键盘，原来字母“A”键的位置为人民币“RMB/￥”，字母“S”的位置为美元“USD/$”，字母“Z”的位置为澳元“AUD/$”等等。直接按下原字母“A”键，输出的是“￥”，如果再同时按下Shift键，输出的是“RMB”。当用户为金融行业，需要输出这些币种时，通过本键盘输入快速、便捷，可以有效提高输入效率。

所述的特殊符号还可以是一些常用的运算符号，例如∞、∝、∣、∥、∩、∈、≠等，或者常用的希腊字母，如α、β、γ、δ、ε、ζ、η、θ等等。根据键盘中可用按键的数量，有些特殊字符可以集中在一起，或者是分为几组，通过Shift键加功能键进行切换。

本发明的按键还可以显示多组不同的表情符合，图5所示，其为当将旋钮301旋到表情符号一档时显示的默认一组表情符号。需要切换不同组的表情符号时，同样通过Shift键加功能键进行切换。在一个实施例中，当显示图5所示的默认表情符号时，切换键中的功能键中可显示其他组表情符号中的一个代表符号，用户通过这些功能键中显示的表情符号可以了解到该组表情的风格，如图5中所示，原功能键“F1”和“F2”的位置分别为两个不同风格的表情，当用户同时按下Shift键+原功能键“F1”时，则在各个按键显示屏上显示同风格的表情符号。

本实施例中的键盘还可以提供密码输出信息，当将旋钮301旋到“密码”档位时，按键显示屏显示26个英文字母、0-9共10个数字及可用在密码中的一些符号，如*、@、#、！等等。从而方便用户在设置或输入密码时的键盘操作。

图6是根据本发明一个实施例的键盘电路原理图。在键盘本体100壳体内部，包括按键矩阵及键盘常规的键盘控制电路120，其至少包括按键矩阵121、按键扫描电路122、按键编码器123及作为传输接口的接口电路124。按键扫描电路122按照一定的频率对按键矩阵121扫描，以获取被按下的按键产生的信号，并将其再发送到按键编码器123对其进行编码，所述编码对应着键盘布局位置。接口电路124将按键编码作为输出信息发送给计算机主机，计算机主机对其译码后获得对应的按键内容，将其显示到显示器中。在本发明中，除了常规的键盘控制电路120还包括切换装置300、显示控制器400，其中显示控制器400中可以带有存储器，在其中没有存储器时，还包括第一存储器500。第一存储器500中存储有多个具体的按键键名表，为了方便查找，在一个实施例中，存储器中存储有按键键名表的索引文件，其可以包括多级索引，例如，针对旋钮301的每个档位为一级索引，每个一级索引对应一个默认按键键名表；对应于Shift和不同功能键的组合为二级索引，每个二级索引对应一个具体的按键键名表。索引文件如下表所示：

表1

其中，在索引文件中，为每一个档位确定了一个默认按键键名表。例如对于法语档位，在第一存储器500中存储有多个法语键盘按键键名表，如法国法语键盘按键键名表、加拿大法语键盘按键键名表、比利时法语键盘按键键名表等等。在索引文件中，将旋钮301的档位设置为一级索引，每个一级索引对应一个默认键盘按键键名表，如对应于法语档位，将法国法语键盘按键键名表设为默认的键盘按键键名表。Shift键和不同功能键的组合为二级索引，分别对应具体的按键键名表。

在本实施例中，切换装置300为一个具有多个档位的旋钮301，其包括手柄和一个可变电阻器，可变电阻器包括两个定片和一个动片，两个定片连接在电源电源中构成回路，动片与调节部件(电阻器的中间抽头)固定连接，调整部件与手柄相连接。在旋钮301转动时，可变电阻器的阻值发生变化，因而可变电阻器的阻值变化信息即可代表键盘类别变更信息。显示控制器400根据接收到阻值的变化可以确定当前键盘类别的变更，通过对比当前的阻值与预置档位的阻值可以确定当前旋钮301所处的档位，即可以得到新的键盘类别。在得到新的输出信息键盘类别后，显示控制器400调取其内部存储器或第一存储器500中的按键键名表的索引文件，依据输出信息键盘类别为档位信息，从一级索引中读取出默认的按键键名表。在所述按键键名表中，每一个按键由其按键标识代表，每个按键标识和该按键在所述类别中的键名对应。在一个实施例中，所述的按键标识可以是按键在按键矩阵中的坐标。显示控制器400通过按键键名表确定每一个按键的显示内容后，驱动每一个按键显示屏200显示该内容。

当用户按下Shift和与其配合的功能键时，在一个实施例中，扫描电路122获得该Shift和功能键的按键信息，由编码器123获得该两个键的编码信息，编码器123将该信息发送给显示控制器400。显示控制器400根据该按键编码信息查询索引文件，从中确定与其对应的按键键名表，驱动每一个按键显示屏200显示相应的键名。在另一个实施例中，Shift和功能键的按键编码信息经接口电路发送到计算机主机中，由计算机主机译码后得到具体的按键，并将其经接口电路发送给显示控制器400。

本发明中的按键显示屏200还可以是反射式液晶显示屏、CRT显示屏、TN型LCD显示屏、STN型LCD显示屏HTN型LCD显示屏、FSTN型LCD显示屏、COG型LCD显示屏或者COB型LCD显示屏，为了显示相应的内容，每种显示屏还可以配备对应的驱动电路。由于显示屏及其驱动电路属于本领域内的普通技术常识，因而在此不再赘述，本领域的普通技术人员可根据所选择的显示屏种类、型号等参考相关的技术手册实现本发明中的显示屏。

图7是根据本发明另一实施例的键盘电路原理图。在本实施例中，在键盘控制电路中还包括加密电路125，在旋钮301转到密码档位时，显示控制器通过切换装置300发送的电阻阻值确定当前键盘输出信息类别为密码时，一方面获得相应的按键键名表，并驱动按键显示屏显示相应的内容；另一方向发所述编码器发送消息，使编码器123输出的按键编码信息不再发送给接口电路124，而是发送给加密电路125，由加密电路125对按键编码信息加密后再发送给接口电路124，由接口电路124发送给计算机主机。在一个实施例中，可在编码器123与加密电路125和接口电路124之间增加一个选择开关k1，如图8所示，编码器123通过常闭触点与接口电路124相连接，通过常开触点与加密电路25相连接，加密电路125和接口电路124之间连接常开开关k2,选择开关k1和常开开关k2由控制器J1控制。控制器J1由来自于显示控制器400的控制信号V0控制。当显示控制器400确定键盘输出信息类别为密码输出时，发出控制信号V0。此时选择开关k1和常开开关k2动作，选择开关k1中的常闭触点打开，常开触点闭合，从而接通编码器123和加密电路125之间的通路。常开开关k2闭合，接通加密电路125和接口电路124之间的通路。所述加密电路125可以采用现有的任何一种加密算法，例如采用移位的方式打乱原按键编码顺序，对应地，计算机主机中的键盘接口中有解密模块，再恢复按键编码的顺序，从而达到传输时的加密，保证传输消息的安全。

本发明还提供了一种键盘接口，其位于接收键盘输出信息的计算机主机中，与前述的键盘相匹配。如图9所示，其中包括第二接口电路601、映射模块602、译码器603和第二存储器604。第二接口电路601接收键盘输出信息和键盘输出信息类别变更消息，在接收到键盘输出信息类别变更消息时，将其发送给所述映射模块602。映射模块602根据来自键盘的键盘输出信息类别变更信息确定当前使用的按键配置文件，所述按键配置文件包括按键、按键编码与按键键名的一一对应关系，并将其提供给译码器603。译码器603根据所述按键配置文件识别出与键盘输出信息中的按键编码对应的按键名，并将其发送到主机，显示到显示器上。按键配置文件与键盘中的按键键名表相类似，不同的键盘输出信息类型对应不同的按键配置文件。另外，所述的键盘接口还可以包括自定义模块，用于创建或编辑按键配置文件中的按键编码与按键键名的对应关系及键盘中的按键键名表。例如，用户可定义键盘在某个类别中的显示内容，或者增加新内容，修改现有内容以适应自己的使用需要。另外，所述的键盘接口还包括解密模块606，在键盘输出信息类别为密码时，对接收到的加密按键编码信息进行解密以得到按键编码，再由译码器得到具体的按键内容。

本发明中所述的键盘中的接口电路124及位于计算机主机中的键盘接口中的第二接口电路601可以是有线或无线接口。如USB接口、PS/2接口，或者是蓝牙模块、近场通信模块的射频发射器和接收器等等。

另外，本发明提供的按键可以是将显示屏连接，如粘结在现有按键表面，也可以是一体制作在一起，在此不应限定二者的连接关系。

本发明提供的键盘采用按键显示屏，不但可以显示按键内容，还可根据键盘输出信息类别的变更显示不同的内容，从而扩大了键盘的使用范围，方便用户在录入信息时根据需要随时调整键盘可提供的信息类别，操作简便，可有效地提高信息录入效率。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (10)

1.一种按键内容可改变的键盘，其中，包括：

键盘本体，其中包括多个按键及键盘控制电路，所述键盘控制电路中的传输接口将键盘输出信息发送到计算机主机；

所述按键表面为显示屏，以显示与当前键盘输出信息类别相应的按键键名；

切换装置，其设置于键盘本体上，与传输接口相连接；经配置以根据用户的操作改变键盘输出信息类别；以及

显示控制器，其设置于所述键盘本体中，与所述切换装置相连接，根据所述切换装置发出的键盘类别变更信息驱动所述显示屏显示与变更后的类别相应的按键键名。

2.根据权利要求1所述的键盘，其中，所述切换装置包括具有多个档位的旋钮，每一档位对应一种输出信息类别；和/或，所述切换装置包括键盘本体上的特定按键组合，每个按键组合对应一种输出信息类别。

3.根据权利要求1所述的键盘，其中，所述输出信息类别为多种语言之一、多组特定符号之一、多组公式表达式之一、多种表情符号之一或自定义内容；对应地，所述显示屏显示的键名为与所述语言键盘输入法对应的按键名、数字、具体的特定符号、具体的公式表达式、具体的表情符号或者自定义内容。

4.根据权利要求1所述的键盘，其中，还包括加密电路，其连接在所述键盘控制电路中的编码器和传输接口之间，在所述输出信息类别为密码时，所述编码器将按键编码信息发送给所述加密电路；所述加密电路对所述按键编码信息进行加密以得到加密按键编码信息，并发送给所述传输接口；所述传输接口将加密按键编码信息发送给计算机主机。

5.根据权利要求1-4任一所述的键盘，其中，所述传输接口为PS/2接口、USB接口和/或无线模块及其USB接口接收器。

6.根据权利要求1所述的键盘，其中，还包括存储有多个键盘输出信息类别的按键键名表的第一存储器，所述按键键名表包括按键与其键名的一一对应关系。

7.根据权利要求1所述的键盘，其中，其中显示屏为LED显示屏、反射式液晶显示屏、CRT显示屏、TN型LCD显示屏、STN型LCD显示屏HTN型LCD显示屏、FSTN型LCD显示屏、COG型LCD显示屏或者COB型LCD显示屏。

8.一种键盘接口，其位于接收权利要求1-7任一所述的键盘发出的键盘输出信息的计算机主机中，其包括：

第二存储器，其中存储有多个键盘输出信息类别的按键配置文件，每个按键配置文件包括按键、按键编码及按键键名的一一对应关系；以及

映射模块，经配置以根据来自键盘的键盘类别变更信息确定当前使用的按键配置文件，使译码器根据所述按键配置文件识别出与键盘输出信息中的按键编码对应的按键名。

9.根据权利要求8所述的键盘接口，其中，还包括自定义模块，经配置以创建或编辑按键配置文件和按键键名表中的按键与按键键名的一一对应关系。

10.根据权利要求8所述的键盘接口，其中，还包括解密模块，经配置以在键盘输出信息类别为密码时，对接收到的加密按键编码信息进行解密以得到按键编码。

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