CN1252569C - 输入装置 - Google Patents

Abstract

一种输入装置，该输入装置是设于一信息输入单元上，例如键盘单元，且此信息输入单元是连接至一具有显示屏幕的信息设备，例如电脑或个人数字助理。此输入装置至少包含一操作模块。此操作模块足包含一开关机构，能提供按压及运动功能，例如向上位移、向下位移、向左位移、向右位移或转动，并分别送出一按压信号及一运动信号至上述信息输入单元上。当信息输入单元接受一运动信号后，通过其信息输入单元内部的一控制芯片，驱动该信息设备，产生一图形界面至该显示屏幕上，并根据该按压信号及该运动信号控制该图形界面的点选。

Description

输入装置

技术领域

本发明涉及一种输入装置，特别是指一种通过驱动一信息设备，产生一图形界面至一显示屏幕上，并依其输入的按压信号及运动信号控制其图形界面的点选的输入装置。

背景技术

图1是常见键盘100的一个范例，为使其能提供更多方便性使用功能，多数制造商皆在键盘100上加入了诸多额外的功能键(hotkey)101，例如上网、发电子邮件、音量调整、多媒体播放等功能，上述功能是通过功能键按压或释放后所产生的内定扫描码(scan code)，且配合中断服务例程(interrupt service routine)及相应的应用程序，直接执行该功能键对应的功能，而无须使用其输入装置，例如键盘、或鼠标来连续点选，以间接执行相同于该功能键所对应的功能。

以个人电脑为例，当键盘100上按键被按下时，键盘100上的电气信号(24条)通过一连接器到键盘控制器上(keyboard controller)，再依照其内部预先设定的对应表(table)发出QIRQ1信号。QIRQ1信号通过一防漏电电路及一拉升(pull high)电路，触发南桥控制单元(South Bridge)内中断控制单元(Interrupt block)的IRQ1接脚(Pin)。中断控制单元发出INTR信号，且通过另一拉升电路，触发中央处理器(CPU)中的INTR接脚。中央处理器收到INTR接脚触发后，中断当时正在执行的程序，并储存该程序当时所有信息及程序计数器(Program Counter)值至堆栈(Stack)中，并发出一总线指令(PCI special cycle)通过北桥控制单元(NorthBridge)、PCI总线、PCI总线接口，而回应至中断控制单元。中断控制单元收到回应后，通过PCI总线接口，将IRQ1所代表的中断向量值(INT vectorindex)例如INT 09H，通过PCI总线及北桥控制单元送给中央处理器，中央处理器将其中断向量值乘上4算出其地址，例如24H-27H。中央处理器至中断向量表找寻地址，例如24H所指向的中断服务例程地址，并跳转(Jump)至其中断服务例程，开始执行。中断服务例程是直接至一端口(port)，例如60h直接读取扫描码，并通过该扫描码决定执行中断服务例程的内容。上述中断服务例程执行完毕后，中央处理器将程序计数器值从堆栈中恢复，同时恢复其所有信息。

然而，由于目前其输入装置，例如键盘、或是鼠标，空间有限，且加上所需的功能亦愈来越多，功能键过多容易导致使用者混淆，又增加了输入装置中按键的硬件成本，本发明所揭露的另一种输入装置及其输入方法，是直接驱动一具有显示屏幕的信息设备，例如电脑或个人数字助理，产生一图形界面至其显示屏幕上，并依其输入的按压信号及运动信号控制其图形界面的点选，以解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供具有显示屏幕的信息设备，例如电脑或个人数字助理的另一种输入装置，它是含有一开关机构的操作模块，能提供按压及运动功能，例如向上位移、向下位移、向左位移、向右位移、顺向转动、或逆向转动，并分别送出一按压信号及一运动信号至上述信息输入单元上。当信息输入单元接受一运动信号后，则通过其信息输入单元内部的一控制芯片，驱动该信息设备产生一图形界面至该显示屏幕上，并依该按压信号及该运动信号控制该图形界面的点选。该输入装置可用来操控游标、屏幕卷轴、数字，且可按下以执行点选所确定的动作，以配合Windows系统或操作系统(Operation System)，进行各种程序执行的选择与执行，如此，即可取代上述信息设备的信息输入单元，例如键盘单元上的所有功能键，并在同一位置上即可操作所有的功能，令使用者更能熟悉操作。

本发明的目的之二，如目的之一所述，本发明的输入装置已可取代上述信息设备的信息输入单元，例如键盘单元上的所有功能键，而实现相同的目的，故可省数字输入单元的制造成本。

根据上述的目的，本发明是揭露一种输入装置，该输入装置是设于一信息输入单元上，例如键盘控制器，且其连接一键盘单元，另此信息输入单元更连接至一具显示屏幕的信息设备，例如电脑或个人数字助理。此输入装置至少包含一操作模块。此操作模块是包含一开关机构，例如滑板键(pad)、有刻度的飞梭盘(knob)、或是无刻度的飞梭盘，提供按压及运动功能，例如向上位移、向下位移、向左位移、向右位移、顺向转动、或是逆向转动，并分别送出一按压信号及一运动信号至上述信息输入单元上。当信息输入单元接受一运动信号后，是通过其信息输入单元内部的一控制芯片，驱动该信息设备，产生一图形界面至其显示屏幕上，并依其按压信号及该运动信号控制其图形界面的点选。

上述的信息输入单元更包含一按键检测单元、一脉冲检测单元、一模数转换单元、及一键盘界面。滑板键、有刻度的飞梭盘、及无刻度的飞梭盘是分别经按键检测单元、脉冲检测单元、及模数转换单元，来发送上述的按压信号及运动信号至控制芯片上。控制芯片则通过键盘界面发送一中断向量值及一扫描码至信息设备，来产生及控制上述的图形界面的点选。

对应于上述的输入装置，本发明另揭露其输入方法，此输入方法是通过上述的操作模块设于上述的信息输入单元上，此输入方法包含：

(a)运动上述的操作模块，送出一运动信号至上述的信息输入单元上，通过此信息输入单元内部的一控制芯片，驱动此信息设备，产生一图形界面至上述的显示屏幕上；

(b)运动上述的操作模块，送出一运动信号至上述的信息输入单元上，通过此信息输入单元内部的一控制芯片，驱动上述的信息设备，控制该图形界面中的选项；以及

(c)按压上述的操作模块，送出一按压信号至上述的信息输入单元上，通过此信息输入单元内部的一控制芯片，驱动上述的信息设备，确认上述选项的启动执行。

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

附图说明

图1是为常见键盘的一范例图；

图2是为本发明所揭露输入装置的结构图；

图3是说明输入装置的示意图；

图4是描述开关机构的动作示意图；

图5是描述信息输入单元接受运动信号后的动作示意图；

图6是连续图5的动作示意图；

图7是本发明所揭露的输入方法的流程图；以及

图8是本发明应用于电脑键盘单元实施例的示意图。

具体实施方式

图2是为本发明所揭露输入装置200的结构图。图中输入装置200是通过一连接线204，设于一信息输入单元201上，例如键盘控制器，且此信息输入单元201是通过连接线205(也可采用无线连接)，连接至一具显示屏幕203的信息设备202，例如电脑或个人数字助理。

图3是说明输入装置200的示意图。图中输入装置200至少包含一操作模块300。此操作模块300是包含一开关机构301，提供接压及运动功能，例如向上位移、向下位移、向左位移、向右位移、顺向转动、或逆向转动。

连续图2及图3，图4是描述开关机构301被按压成运动后，输入装置200是通过连接线204，分别送出一按压信号400及一运动信号401至信息输入单元201上。

图5是描述信息输入单元接受运动信号后的动作示意图，图中是描述当信息输入单元201通过连接线204，接受其运动信号401后，是通过信息输入单元201内部的一控制芯片500，通过一连接线205，发出一驱动信号501至信息设备202，产生一图形界面600至显示屏幕203上，并依其按压信号400及运动信号401控制其图形界面600的点选，如图6所示。

对应于上述的输入装置200，参见图2至图6所示，本发明另揭露其输入方法，如图7所示，此输入方法如同图2所述的输入装置200设于一信息输入单元201上，例如键盘单元，且此信息输入单元201亦连接至信息设备202，例如电脑或个人数字助理，此输入方法包含下列步骤；步骤700，运动操作模块300上的开关机构301，送出一运动信号401至信息输入单元201上，且通过信息输入单元201内部的一控制芯片500，驱动信息设备202，并产生一图形界面600至显示屏幕203上。步骤701，运动操作模块300上的开关机构301，送出一运动信号401至信息输入单元201上，并通过信息输入单元201内部的一控制芯片500，驱动信息设备202，控制图形界面600中的选项。步骤702，按压操作模块300的开关机构301，送出一按压信号400至信息输入单元201上，并通过信息输入单元201内部的一控制芯片500，驱动信息设备202，确认图形界面600选项的启动执行。

为更清楚说明本发明的输入装置及其输入方法，图8是本发明应用于电脑键盘单元实施例的示意图。图中包括一电脑键盘控制器800、一键盘单元805、一有刻度的飞梭盘803、一无刻度的飞梭盘804、一滑板键802，以及一电脑主机单元801。在电脑键盘控制器800包含一控制芯片806、键盘界面807、功能键表808、模式单元809、按键检测单元810、脉冲检测单元811、及模数转换单元812。飞梭盘803、804、及滑板键802是分别通过脉冲检测单元811、模数转换单元812、及按键检测单元810连接至控制芯片806。另，键盘单元805、功能键表808、以及模式单元809则亦连接至控制芯片806上。再，控制芯片806则通过键盘界面807连接至电脑主机单元801。

针对飞梭盘803工作状态来说，飞梭盘803若受到按压、正转或逆转时，即会通过脉冲检测单元811产生单一脉冲信号或一连串的脉冲信号至控制芯片806上，其中，正转及逆转所产生脉冲的相位亦不相同。借此，控制芯片806可依飞梭盘803所产生的脉冲信号或相位差来判断位移方向，并通过功能键表内相对应扫描码输出至键盘界面807后，再通过此键盘界面807发出一中断信号至电脑主机单元801后，发送对应的中断向量值及扫描码至电脑主机单元801。再者，电脑主机单元801接收键盘界面807所送出的中断向量值及扫描码后，则通过此中断向量值启动所对应的服务例程，例如Windows系统应用程序所提供的WINExec 0的函数代入文件所在的路径及应用程序文件名参数、以开启程序图形于显示屏幕上，进而控制图形的点选。当使用者连续转动飞梭盘803时，电脑主机单元801上的屏幕(附图未示)即会有反白的光，或在程序图形上跳动，借此，使用者可通过连续转动飞梭盘803，将反白光点移至所希望执行的程序图形上时，之后，使用者仅要再通过按压飞梭盘803一下，该程序亦即自动执行，若不再转动飞梭盘803，经2-3秒后该程序图形的画面立即自动消失。

针对飞梭盘804工作状态来说，飞梭盘804若受到按压、正转或逆转时，即会产生一相对应的模拟信号至模数转换单元812上，连续通过模数转换单元812将模拟信号转换成数字信号至控制芯片806上，借此，控制芯片806可依飞梭盘804所产生的数字信号来判断位移方向，并通过功能键表内相对应扫描码输出至键盘界面807后，再通过此键盘界面807发出一中断信号至电脑主机单元801后，发送对应的中断向量值及扫描码至电脑主机单元801。再者，电脑主机单元801接收键盘界面807所送出的中断向量值及扫描码后，则通过此中断向量值启动所对应的服务例程，例如Windows系统应用程序所提供的WINExec 0的函数代入文件所在的路径及应用程序文件名参数，以开启程序图形于显示屏幕上，进而控制图形的点选。当使用者连续转动飞梭盘804时，电脑主机单元801上的屏幕(图未示)即会有反白的光点在程序图形上跳动，借此，使用者可通过连续转动飞梭盘804，将反白光点移至所希望执行的程序图形上时，之后，使用者仅要再通过按压飞梭盘804一下，该程序亦即自动执行，若不再转动飞梭盘804，经2-3秒侵该程序图形的画面立即自动消失。

针对滑板键802工作状态来说，滑板键802若受到按压、移动时，例如向上位移、向下位移、或是向左位移、向右位移，即会通过按键检测单元810产生单一脉冲信号或一连串的脉冲信号至控制芯片806上，其中，向上位移、向下位移、或是向左位移、向右位移所产生脉冲的相位亦不相同。借此，控制芯片806可依滑板键802所产生的脉冲信号或相位差来判断位移方向，并通过功能键表内相对应扫描码输出至键盘界面807后，再通过此键盘界面807发出一中断信号至电脑主机单元801后，发送对应的中断向量值及扫描码至电脑主机单元801。再者，电脑主机单元801接收键盘界面807所送出的中断向量值及扫描码后，则通过此中断向量值启动所对应的服务例程，例如Windows系统应用程序所提供的WINExec 0的函数代入文件所在的路径及应用程序文件名参数，以开启程序图形于显示屏幕上，进而控制图形的点选。当使用者连续运动滑板键802时，电脑主机单元801上的屏幕(图未示)即会有反白的光点在程序图形上跳动，借此，使用者可通过连续运动滑板键802，将反白光点移至所希望执行的程序图形上时，之后，使用者仅要再通过按压滑板键802一下，该程序亦即自动执行，若不再运动滑板键802，经2-3秒后该程序图形的画面立即自动消失。

另外，电脑键盘控制器800所包含的模式单元809则是提供键盘单元805、飞梭盘803、804、以及滑板键802于操作时，静态或动态切换控制芯片806的操作界面模式为键盘单元805、飞梭盘803、804、或滑板键802等、单一或多工操作界面。

此外，飞梭盘803、804、及滑板键802就机构设计而言，可枢设于键盘单元805右侧数字键的上方，以利操作，借此，以便持有该键盘805者，可在Windows环境下，直接于其上接压或转动飞梭盘803、804、及滑板键802来加以控制游标、屏幕卷轴、数字，并配合Windows系统或操作系统，作为程序的选择与执行，如此，即可取代原多媒体上的所有的功能键，而实现相同的目的。

本发明的效果在于提供具有显示屏幕的信息设备，例如电脑或个人数字助理，另一种输入装置，是提供一包含一开关机构的操作模块，提供按压及运动功能，并分别送出一按压信号及一运动信号至上述信息输入单元上。是通过其信息输入单元，驱动其信息设备产生一图形界面至其显示屏幕上，并依该按压信号及该运动信号控制该图形界面的点选。借此输入装置可利用来操控游标、屏幕卷轴、数字，且可按下作点选确定的动作，以配合Windows系统或操作系统(Operation System)，作各种程序执行的选择与执行，如此，即可取代上述信息设备的信息输入单元，例如键盘单元上的所有功能键，并在同一位置上即可操作所有的功能的效果。

此外，本发明的输入装置已可取代上述信息设备的信息输入单元，例如键盘单元上的所有功能键，而实现相同的目的，故可省制程的成本及空间的效果。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (17)

1.一种输入装置，是设于一信息输入单元上，且该信息输入单元是连接至一具有显示屏幕的信息设备，其特征在于，该输入装置包含：

一操作模块，包含一开关机构以提供按压及运动功能，并分别送出一按压信号及一运动信号至该信息输入单元上；该操作模块还包含一内存扫描码的功能键表及一模式单元；

其中，当该信息输入单元接受一运动信号后，是通过该信息输入单元内部的一控制芯片，驱动该信息设备，产生一图形界面至该显示屏幕上，并依该按压信号及该运动信号控制该图形界面的点选。

2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于所述的信息输入单元是一输入处理单元。

3.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于所述的信息输入单元是连接一键盘单元。

4.如权利要求3所述的输入装置，其特征在于所述的开关机构是为一滑板键、一第一飞梭盘、或是一第二飞梭盘。

5.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于所述的模式单元是提供该键盘单元、该第一飞梭盘、该第二飞梭盘、以及该滑板键于操作时，静态或动态切换该控制芯片的操作界面模式为该键盘单元、该第一飞梭盘、该第二飞梭盘、或该滑板键的单一或多工操作界面。

6.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于所述的滑板键是通过一按键检测单元，来发送该按压信号及该运动信号至该控制芯片上。

7.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于所述的第一飞梭盘是通过一脉冲检测单元，来发送该按压信号及该运动信号至该控制芯片上。

8.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于所述的第二飞梭盘是通过一模数转换单元，来发送该按压信号及该运动信号至该控制芯片上。

9.如权利要求6所述的输入装置，其特征在于所述的按键检测单元是包含于该信息输入单元中。

10.如权利要求7所述的输入装置，其特征在于所述的脉冲检测单元是包含于该信息输入单元中。

11.如权利要求8所述的输入装置，其特征在于所述的模数转换单元是包含于该信息输入单元中。

12.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于所述的控制芯片是通过一界面驱动该信息设备。

13.如权利要求12所述的输入装置，其特征在于所述的界面包含于该信息输入单元中，且通过该功能键表内相对应扫描码输出至该界面后，再发送一中断向量值及一扫描码至该信息设备。

14.如权利要求13所述的输入装置，其特征在于所述的信息设备是通过该中断向量值及该扫描码，来产生及控制该图形界面的点选。

15.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于所述的运动功能是包含移动及转动。

16.如权利要求15所述的输入装置，其特征在于所述的移动包含向上位移、向下位移、向左位移、及向右位移。

17.如权利要求15所述的输入装置，其特征在于所述的转动是包含顺向转动、及逆向转动。

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