CN1183433C

CN1183433C - 适用于手持型电子装置及计算机的通用输入装置

Info

Publication number: CN1183433C
Application number: CNB011431369A
Authority: CN
Inventors: 洪铭为; 林焕荣
Original assignee: Darfon Electronics Corp
Current assignee: Darfon Electronics Corp
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2021-12-10
Also published as: CN1425968A

Abstract

一种用于手持型电子装置及计算机的通用输入装置，包括主连接端口、传输通信端口、输入控制单元、传输控制单元和路径选择装置。主连接端口具有第一连接端口和第二连接端口以连接手持型电子装置，传输通信端口用于连接计算机。传输控制单元的第一序列端口连接到第二连接端口，第二序列端口连接到传输通信端口。传输控制单元接收输入控制单元提供的数个序列输入信号，转换成一组差动信号由第二序列端口传送，根据同步传输启动信号，使手持型电子装置与计算机之间进行数据同步传输。通过路径选择装置使序列输入信号，依使用者的需求，选择传送到输入控制单元和第一连接埠之间的第一传输路径，或输入控制单元和传输控制单元之间的第二传输路径。

Description

适用于手持型电子装置及计算机的通用输入装置

技术领域

本发明涉及手持型电子装置及计算机的通用输入装置，特别是，涉及一种便携式键盘，可连接到手持型电子装置和计算机上以输入数据，并提供手持型电子装置充电及手持型电子装置和计算机之间数据同步传输的功能。

背景技术

在信息快速更迭的现代社会，结合计算机、通信、消费性电子技术的掌上型或口袋型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，以下简称PDA)等手持型电子装置，由于体积轻巧、易于携带、可以存储个人数据(诸如名片簿、备忘录、行程安排)等优点，已广泛地受到消费者青睐。传统上，使用者可以在办公室或家里将PDA这类的手持型电子装置100安装在一个同步传输底座(cradle)110并通过一个传输电缆120连接到一个台式计算机150或笔记本计算机，如图1A所示，使得手持型电子装置100与计算机150之间可以进行数据备份及数据同步更新的操作，并且在手持型电子装置100电力不足时，接上一个交流转直流转换器170插上电源插座(未显示)，以汲取电源进行充电。另一方面，为了能够快速又准确地输入数据，轻松处理大量的文字信息，参照图1B，可将手持型电子装置100连接一个传统的便携式键盘130以达到用键盘输入数据的目的。

手持型电子装置吸引人之处即其轻巧便于携带的特色，然而，公知的技术却让使用者必须随身带着同步传输底座以及便携式键盘，才能够随时随地进行数据同步更新并且对手持型电子装置进行充电，也才可以使用便携式键盘输入数据，但是传统手持型电子装置用的便携式键盘却无法提供给一般计算机使用。这样不仅降低手持型电子装置的轻巧性，消费者还必须购买上述的所有手持型电子装置用的附件才具有相关的功能，并且还要另外准备计算机用的键盘，如此一来很大地降低消费者的使用意愿。有鉴于此，本发明提出一种手持型电子装置及计算机的通用输入装置，以克服公知技术的限制。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种通用输入装置，适用于手持型电子装置和计算机做为数据输入之用。

本发明的另一个目的是提供一种便携式键盘，可连接于手持型电子装置和计算机以输入数据，并兼具有同步传输及充电的功能。

为达上述目的，本发明提供一种通用输入装置，适用于手持型电子装置及计算机。根据本发明的通用输入装置包括一个主连接端口、一个传输通信端口、一个输入控制单元、一个传输控制单元以及一个路径选择装置。其中，主连接端口具有第一连接端口和第二连接端口以连接手持型电子装置，而传输通信端口用于连接计算机，输入控制单元则用于提供数个序列(serial)输入信号。传输控制单元具有第一序列端口连接于第二连接端口以及第二序列端口连接于传输通信端口。传输控制单元于接收上述序列输入信号之后，将其转换成一组差动信号并由第二序列端口传送，且传输控制单元根据一个同步传输启动信号，使得经由第一序列端口连接于第二连接端口的手持型电子装置以及经由第二序列端口连接于传输通信端口的计算机之间可进行数据同步传输。路径选择装置用于在输入控制单元和第一连接端口之间建立一个第一传输路径，或在输入控制单元和传输控制单元之间建立一个第二传输路径，使得序列输入信号可传送于第一传输路径和第二传输路径的两者其中之一。

当路径选择装置选择建立输入控制单元和主连接端口的第一连接端口之间的第一传输路径时，传送于第一传输路径之上的数个序列输入信号将通过第一连接端口传输到手持型电子装置。另一方面，当路径选择装置选择建立输入控制单元和传输控制单元之间的第二传输路径时，传输控制单元接收传送于第二传输路径之上的数个序列输入信号，转换成序列信号，例如符合通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称USB)规格的一对差动信号，该序列信号通过传输通信端口传送到计算机。

通用输入装置还包括一个同步按钮、一个电源端口以及一个PS/2连接端口。使用者按下通用输入装置的同步按钮后，会提供同步传输启动信号给传输控制单元以进行手持型电子装置和计算机之间的数据同步传输操作。电源端口连接一个外界电源，用于从外界电源汲取充电电流经由主连接端口的第二连接端口对手持型电子装置进行充电。PS/2连接端口则是在路径选择装置选择建立第二传输路径时，将传送于第二传输路径之上的数个序列输入信号通过该PS/2连接端口传输到计算机。

从另一种观点来看，本发明揭露一种可连接电子装置与计算机的输入装置，该输入装置具一个操控介面，本发明的输入装置可以是键盘，而操控介面则为按键。根据本发明，输入装置包括一个主连接端口、一个传输通信端口、一个输入控制单元、一个传输控制单元以及一个路径选择装置。主连接端口可连接上述电子装置，且主连接端口包含一个第一连接端口。传输通信端口则可连接上述计算机。输入控制单元可以是键盘控制单元，当使用者操作上述操控介面，如按下键盘按键时，输入控制单元会产生一个使用者输入信号。传输控制单元包含一个耦接(coupled)于传输通信端口的上游端口，根据本发明，传输控制单元是以USB控制单元为较佳。输入装置上包含一个第一传输路径和一第二传输路径，第一传输路径耦接于输入控制单元和第一连接端口之间，而第二传输路径耦接于输入控制单元和传输控制单元之间。路径选择装置则用于使上述使用者输入信号可选择性地传送于第一传输路径和第二传输路径之一。当路径选择装置选择第一传输路径时，使用者输入信号利用第一传输路径传送到第一连接端口；当路径选择装置选择第二传输路径时，使用者输入信号利用第二传输路径传送到传输控制单元，进而使传输控制单元输出相对应的一个传输信号到传输通信端口。

根据本发明的输入装置还包含一个同步按钮，上述主连接端口还包含一第二连接端口，而上述传输控制单元还包含一个下游端口，下游端口则耦接于主连接端口的第二连接端口。当同步按钮被触发时，传输控制单元会停止输出传输信号，并使上游端口与下游端口可进行数据交换，进而使电子装置与计算机可通过第二连接端口与传输通信端口进行数据交换。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下面结合附图对本发明的优选实施例详细描述，其中各附图是：

图1A是手持型电子装置结合传统的同步传输底座进行充电，并且与计算机进行数据同步的示意图；

图1B是手持型电子装置连接传统的便携式键盘用于输入数据的示意图；

图2是根据本发明优选实施例的外观示意图；

图3A是根据本发明的通用输入装置实施例方块图及第一传输路径示意图；

图3B是图3A中所示实施例的第二传输路径示意图；

图4A是根据本发明的通用输入装置另一个实施例的方块图及第一传输路径示意图；以及

图4B是图4A中所示实施例的第二传输路径示意图。

附图中标号的说明

100～手持型电子装置；110～同步传输底座；120～传输电缆；130～传统的便携式键盘；150～计算机；170～交流转直流转换器；200～本发明的通用输入装置(便携式键盘)；210～传输通信端口(USB端口)；220～主连接端口；230同步按钮；240～切换开关(机械式路径选择装置)；240′～切换开关(电子式路径选择装置)；260～传输电缆；270～交流转直流转换器；280～电源端口；310～输入控制单元(键盘控制单元)；320～传输控制单元(USB控制单元)；322～第一序列端口(下游端口)；324～第二序列端口(上游端口)；342～第二连接端口；344～第一连接端口；490～PS/2连接端口；P1～第一传输路径；P2～第二传输路径。

具体实施方式

本发明将数据输入、同步传输及充电功能综合在一个通用输入装置里，如图2优选实施例的外观示意图所示，根据本发明的通用输入装置200，如手持型电子装置的便携式键盘，具有主连接端口220以及传输通信端口210，便携式键盘200通过主连接端口220连接手持型电子装置100，并且通过传输通信端口210和传输电缆260连接到计算机150。传输通信端口210以遵循USB规格的USB端口为较佳，该USB端口210实际上为一种迷你型USB母座(female connector)以缩小便携式键盘200的厚度。传输电缆260为两端具有USB插头(plug)的连接线，连接便携式键盘200这端的插头为配合USB端口210，因此为一种迷你型USB插头，而计算机150这端则是一般的USB插头。

便携式键盘200包括同步按钮230，使用者可以利用切换开关240，选择性地将便携式键盘200切换给手持型电子装置100或是计算机150做为输入数据之用。当使用者想要将手持型信息处理装置100和计算机150进行数据同步更新时，按下同步按钮230，启动手持型电子装置100和计算机150之间的数据同步传输操作，本专业的技术人员应当了解计算机150及手持型电子装置100须安装支持USB装置的操作系统或驱动程序，而手持型电子装置100还须安装相关的同步传输应用程序以达到进行数据同步传输的目的。

参照图2，便携式键盘200被连接到计算机150，且计算机150电源开启时，便携式键盘200即可从计算机150汲取电能以对手持型电子装置100充电。反之，如果便携式键盘200并未连接计算机150时，则便携式键盘200的电源端口280可经由交流转直流转换器(adapter)270插上电源插座(未显示)，则不论便携式键盘200是否接在计算机150上，便携式键盘200均从电源插座汲取电能以对手持型电子装置100充电。

图3A是根据本发明的实施例方块图。主连接端口220具有(a)第二连接端口342和第一连接端口344以连接手持型电子装置100，与(b)USB端口210用于连接计算机150。输入控制单元310可以是一个公知的键盘控制单元(keyboard controller IC)，如此当使用者按压键盘输入数据时，输入控制单元310会产生数个序列输入信号包括数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK。传输控制单元320可以是具有USB集线器功能的USB控制单元，具有第一序列端口322连接于第二连接端口342以及第二序列端口324连接于USB端口210；如此第一序列端口322为下游(downstream)端口，第二序列端口324为上游(upstream)端口，下游端口3 22可以传收USB差动信号D₁+、D₁-，上游端口324可以传收USB差动信号D₂+、D₂-；且该下游端口322、上游端口324中的信号线均包括直流电源Vcc和接地电位GND。

传输控制单元320在接收数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK时，将其转换成一对USB差动信号D₂+、D₂-并由上游端口324传送。传输控制单元320根据一个同步传输启动信号Sync，使得经由下游端口322连接于第二连接端口342的手持型电子装置100以及经由上游端口324连接于USB端口210的计算机150之间可进行数据同步传输。其中，同步传输启动信号Sync由同步按钮230所提供。

本实施例中，切换开关240本身即为机械式的路径选择装置，其可在第一传输路径P1与第二传输路径P2之中的路径进行选择，其中第一传输路径P1位于输入控制单元310和第一连接端口344之间；第二传输路径P2位于输入控制单元310和USB控制单元320之间，使得数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK可通过第一传输路径P1传送到第一连接端口以供传送到手持型电子装置100中，或者选择通过第二传输路径P2传送到传输控制单元320以供传送到计算机150中。

更进一步地说，如图3A所示，切换开关240设定在第一状态以选择键盘控制单元310和主连接端口220的第一连接端口344之间的第一传输路径P1，此时切换开关240的A-X₀两端之间与B-Y₀两端之间导通而因此建立第一传输路径P1，使得数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK可从键盘控制单元310通过第一连接端口344传输到手持型电子装置100。另一方面，如图3B所示，切换开关240设定在第二状态以选择键盘控制单元310和USB控制单元320之间的第二传输路径P2，此时切换开关240的A-X₁两端之间与B-Y₁两端之间导通且A-X₀两端之间与B-Y₀两端之间断路，因此建立第二传输路径P2，使得数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK可从键盘控制单元310传输到USB控制单元320，USB控制单元320接收数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK之后，将其转换成USB差动信号D₂+、D₂-并通过USB端口210传送到计算机150。

另一实施例中，路径选择装置为电子式切换装置，根据一选择信号选择建立第一传输路径或者第二传输路径，如图4A所示，便携式键盘200外在的切换开关240设定在第一状态(例如：产生的选择信号SEL为逻辑“0”时)以选择键盘控制单元310和主连接端口220的第一连接端口344之间的第一传输路径P1，此时电子式切换装置240′的A′-X′₀两端之间与B′-Y′₀两端之间导通而因此建立第一传输路径P1，使得数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK可从键盘控制单元310通过第一连接端口344传输到手持型电子装置100。另一方面，如图4B所示，便携式键盘200外在的切换开关240设定在第二状态(例如：产生的选择信号SEL为逻辑“1”时)以选择键盘控制单元310和USB控制单元320之间的第二传输路径P2，此时电子式切换装置240′的A′-X₀′两端之间与B′-Y₁′两端之间导通且A′-X₀′两端之间与B′-Y₀′两端之间断路，因此建立第二传输路径P2，使得数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK可从键盘控制单元310传输到USB控制单元320，USB控制单元320接收数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK之后，将其转换成USB差动信号D₂+、D₂-并通过USB端口210传送到计算机150。为了使根据本发明的便携式键盘能够支持仅具有PS/2输入介面的计算机做为键盘，图4A、4B中的实施例还包括一个PS/2连接端口490，在路径选择装置建立第二传输路径P2时，将传送于第二传输路径P2之上的数据信号KB_DA和数据时钟信号KB_CLK通过PS/2连接端口490传输到计算机150。

如前面所述，便携式键盘200接在计算机150时，如计算机150电源开启，便携式键盘200即可由上游端口324的电源线Vcc从计算机150汲取电源，再通过下游端口322的电源线Vcc经由主连接端口220的第二连接端口342对手持型电子装置100充电。如果便携式键盘200的电源端口280连接一个外界电源时，电源端口280从外界电源汲取充电电流，同样地，充电电流经由上述第二连接端口342对连接在主连接端口220的手持型电子装置100进行充电。

根据本发明的便携式键盘200，其中所包括的键盘控制单元310具有省电模式，当一段时间未使用键盘输入功能时便进入省电模式，以达到节省手持型电子装置100耗电的目的。如果便携式键盘200没有连接到计算机150，USB控制单元320的电源将被切断，并且隔离所有与键盘控制单元310连接的线路，以更进一步节省手持型电子装置100的耗电。本专业技术人员当明了键盘控制单元以及USB控制单元可以综合在同一块集成电路芯片中，再者，本专业技术人员当了解到如果手持型电子装置100未支持USB传输介面时，根据本发明的便携式键盘也可以以一般序列传输的方式进行手持型电子装置100和计算机150之间的数据同步传输。

综上所述，本发明披露了一种便携式键盘，可连接到手持型电子装置和计算机以输入数据，并兼具有同步传输及充电的功能。根据本发明的便携式键盘，可以利用一切换开关，将便携式键盘切换给手持型电子装置或是计算机做为输入数据之用。而当使用者想要将手持型电子装置和计算机进行数据同步更新时，可按下一个同步按钮，启动手持型电子装置和计算机之间的数据同步传输操作。此外，还可以通过便携式键盘从与其连接的计算机或是外界电源对手持型电子装置进行充电。

虽然本发明已经以一个具体的实施例的方式进行公开，但是这种公开仅仅是为了说明的目的，而并不是限制的目的。对于本专业技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以作出多种修改与变化，因此本发明的保护范围应当按照后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种适用于手持型电子装置和计算机的通用输入装置，包括：

一个主连接端口，用于连接该手持型电子装置；

一个传输通信端口，用于连接该计算机；

一个输入控制单元，用于提供多个序列输入信号；

一个传输控制单元，具有一个序列端口连接于该传输通信端口，该传输控制单元接收该等序列输入信号，转换成一组差动信号由该序列端口传送；以及

一个路径选择装置，用于在该输入控制单元和该主连接端口之间建立一个第一传输路径，以及在该输入控制单元和该传输控制单元之间建立一个第二传输路径，使得该等序列输入信号可选择性地传送于该第一传输路径和该第二传输路径的两者其中之一。

2.如权利要求1所述的通用输入装置，其中上述输入装置是一个键盘，上述输入控制单元是一个键盘控制单元，其中上述多个序列输入信号为多个键盘信号。

3.如权利要求2所述的通用输入装置，其中上述传输控制单元为一个通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)控制单元。

4.如权利要求3所述的通用输入装置，其中上述传输通信端口是一个USB端口。

5.如权利要求4所述的通用输入装置，其中上述USB控制单元具有USB集线器功能，上述序列端口为一个上游端口，且上述USB控制单元还包括一个下游端口。

6.如权利要求5所述的通用输入装置，其中上述主连接端口包括一个第二连接端口以及一个第一连接端口，该第二连接端口耦接于上述下游端口，该第一连接端口耦接于上述路径选择装置。

7.如权利要求6所述的通用输入装置，其中上述主连接端口的上述第一连接端口在上述路径选择装置选择建立上述键盘控制单元和上述第一连接端口之间的上述第一传输路径时，将传送于上述第一传输路径之上的上述多个键盘信号通过上述第一连接端口传输到上述手持型电子装置。

8.如权利要求6所述的通用输入装置，其中上述USB控制单元在上述路径选择装置选择建立上述键盘控制单元和上述USB控制单元之间的上述第二传输路径时，接收传送于上述第二传输路径之上的上述多个键盘信号，转换成符合USB规格的一对差动信号并通过上述USB端口传送到上述计算机。

9.如权利要求8所述的通用输入装置，其中上述USB控制单元根据一同步传输启动信号，使得经由上述下游端口连接于上述第二连接端口的上述手持型电子装置以及经由上述上游端口连接于上述USB端口的上述计算机之间可进行数据同步传输。

10.如权利要求1所述的通用输入装置，其中上述路径选择装置为一机械式切换装置。

11.如权利要求10所述的通用输入装置，其中上述机械式切换装置设定在一个第一状态以选择建立上述第一传输路径，以及设定在一个第二状态以选择建立上述第二传输路径。

12.如权利要求1所述的通用输入装置，其中上述路径选择装置为一个电子式切换装置，该电子式切换装置根据一个选择信号选择建立上述第一传输路径以及上述第二传输路径的两者其中之一。

13.如权利要求9所述的通用输入装置，包括一个同步按钮用于提供上述同步传输启动信号。

14.如权利要求2所述的通用输入装置，还包括一个PS/2连接端口，用于在上述路径选择装置选择建立上述第二传输路径时，将传送到上述第二传输路径之上的上述多个键盘信号通过该PS/2连接端口传输到上述计算机。

15.如权利要求6所述的通用输入装置，其中上述主连接端口的上述第二连接端口可从连接于上述USB端口的上述计算机汲取充电电流，用于对上述手持型电子装置进行充电。

16.如权利要求6所述的通用输入装置还包括一个电源端口连接一个外界电源，用于从该外界电源汲取充电电流，该充电电流经由上述主连接端口的上述第二连接端口对上述手持型电子装置进行充电。

17.一种用于输入数据的便携式键盘，可连接到手持型电子装置和计算机，该便携式键盘包括：

一个主连接端口，具有一个第二连接端口和一个第一连接端口，用于连接该手持型电子装置；

一个通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)端口，用于连接该计算机；

一个键盘控制单元，用于提供一个数据信号和一个数据时钟信号；

一个USB控制单元，具有集线器功能，包括一个下游端口连接到该第二连接端口以及一个上游端口连接到该USB端口，该USB控制单元接收该数据信号和该数据时钟信号，以转换为符合USB规格的一对USB差动信号由该上游端口传送，且根据一个同步传输启动信号，使得经由该下游端口连接到该第二连接端口的该手持型电子装置以及经由该上游端口连接到该USB端口的该计算机之间可进行数据同步传输；以及

一个路径选择装置，用于在该键盘控制单元和该第一连接端口之间建立一个第一传输路径，以及在该键盘控制单元和该USB控制单元之间建立一个第二传输路径，使得该数据信号和该数据时钟信号可传送于该第一传输路径和该第二传输路径的两者其中之一。

18.如权利要求17所述的便携式键盘，包括一个同步按钮用于提供上述同步传输启动信号。

19.如权利要求17所述的便携式键盘还包括一个PS/2连接端口，用于在上述路径选择装置选择建立上述第二传输路径时，将传送于上述第二传输路径之上的上述数据信号和上述数据时钟信号通过该PS/2连接端口传输到上述计算机。

20.如权利要求17所述的便携式键盘，其中上述主连接端口的上述第二连接端口可以从连接于上述USB端口的上述计算机汲取充电电流，用于对上述手持型电子装置进行充电。

21.一种可连接到手持型电子装置与计算机的输入装置，该输入装置包括：

一个操控介面；

一个主连接端口，可以连接该电子装置，该主连接端口包含一个第一连接端口；

一个传输通信端口，可连接该计算机；

一个输入控制单元，当使用者操作该操控介面时，该输入控制单元会产生一个使用者输入信号；

一个传输控制单元包含一个上游端口，该上游端口耦接于该传输通信端口；

一个第一传输路径耦接于该输入控制单元和该第一连接端口之间；

一个第二传输路径耦接于该输入控制单元和该传输控制单元之间；以及

一个路径选择装置，用于使该使用者输入信号可选择性地传送于该第一传输路径和该第二传输路径之一；

当该路径选择装置选择该第一传输路径时，该使用者输入信号利用该第一传输路径传送到该第一连接端口；

当该路径选择装置选择该第二传输路径时，该使用者输入信号利用该第二传输路径传送到该传输控制单元，进而使该传输控制单元输出相对应的一传输信号到该传输通信端口。

22.如权利要求21所述的输入装置，该输入装置还包含一个同步按钮，该主连接端口还包含一个第二连接端口，该传输控制单元还包含一个下游端口，该下游端口耦接于该第二连接端口；当该同步按钮被触发时，该传输控制单元会停止输出该传输信号，并使该上游端口与该下游端口可以进行数据交换，进而使该电子装置与该计算机可通过该第二连接端口与该传输通信端口进行数据交换。

23.如权利要求21所述的输入装置，该输入装置是一个键盘，该操控介面是一个按键，该输入控制单元是一个键盘控制单元。

24.如权利要求21所述的输入装置，该传输控制单元是一个USB控制单元。