CN1262908C - 手握式组合键盘和游戏控制系统 - Google Patents

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CN1262908C CNB021286396A CN02128639A CN1262908C CN 1262908 C CN1262908 C CN 1262908C CN B021286396 A CNB021286396 A CN B021286396A CN 02128639 A CN02128639 A CN 02128639A CN 1262908 C CN1262908 C CN 1262908C
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Abstract

一种手握组合键盘和游戏控制器系统(100，100′)，它包括两个外壳(102和104)。一个外壳(102)设有携带一组第一控制开关(114)的第一表面部分和携带一组第三控制开关(118)的手握部分(110)。另一个外壳(104)包括携带一组第二控制开关(116)的第一表面部分(108)和携带一组第四控制开关(120)的手握部分(112)。来自第一控制开关组(114)、第二控制开关组(116)、第三控制开关组(118)和第四控制开关组(120)的信号确定字母表中的所有字母字符，这些信号不用协作即可产生。一个外壳(102)设有一个连接牛(178，178′)，另一个外壳(104)设有一个连接件(180，180′)，这些互补的连接件使两个外壳(102，104)可松开地连在一起，或者替换为可松开地连接到适配器(210)。适配器(210)有一个对接件，用来连接到一个手掌/小片大小的计算装置(10)上。

Description

手握式组合键盘和游戏控制系统
与本申请有关的参考文献
本申请是1998年7月20日提出、发明名称为“Hand Held Data Entry System”、申请号为09/118886的专利申请的继续部分。
技术领域
本发明涉及用来为一个或多个装置提供数据入口的人类控制学的键盘系统。尤其是，本发明涉及一种既可以作为两个游戏机控制器又可以作为人类控制学键盘的手握式系统。本发明还涉及一种手握组合键盘和游戏控制系统，它有一对人类控制学的外壳，每个外壳分别由用户的一只手握住。每个人类控制学外壳包括一个表面部分和一个手握部分，表面部分支撑有多个由大拇指操作的控制器，手握部分有多个由手指操作的控制器。更具体地，本发明与手握式组合键盘和游戏控制器系统有关，其中大拇指操作的控制器和手指操作的控制器可以独立工作以产生字符代码，这些代码不用协作就产生字母表的的所有小写字符。显然的，形成大写字符要求将SHIFT或CAPS LOCK键与具体字符的键开关组合使用。本发明还涉及一种手握组合键盘和游戏控制器系统，其中每个外壳上的大拇指操作的控制器包括一个重新映射(REMAPPING)的控制器，用来临时将一个外壳上的控制功能、符号和字符重新映射到另一个的开关上。还有，每个外壳包括一个连接件，用来连接两个外壳。该手握组合键盘和游戏控制器系统还包括一个可以连接到两个外壳的连接件上的适配器，以便接受和连接到一个计算装置上。
背景技术
键盘数据入口系统和游戏控制器在本领域是公知的。本申请已知的最接近现有技术包括：US5984548；5874906；5493654；5486058；5481263；5479163；5451053；5432510；5426449；5408621；5332322；5317505；5207426；5189403；5160919；5137384；4917516；4655621；4552360；4533446；4727478；4680577；4518164；4516939；5443789；4442506；4360892；3990565；DE30804；WO86-05143；EP213022；Xerox Disclosure Journal，Vol.1，No.2，Feb.1976公开的题目“Semicaptive Keyboard”；IBM Technical DisclosureBulletin，Vol.27，No.10A，March 1985公开的题目“Compact Computer Keyboard”；IBM Technical Disclosure Bulletin，Vol.21，No.7，December 1978公开的题目“ChordKeyboard With case Lock And Chord Definition Features”；和IBM TechnicalDisclosure Bulletin，Vol.26，No.11，April 1984公开的题目“Hand-held Data InputDevice”。
一些现有系统披露了一种键盘系统，其中用户分别用一只或两只手来输入字母符号，比如在以下文献中公开了这种系统：GE30804；WO86-05143；EP213022；Xerox Disclosure Journal，Vol.1，No.2，Feb.1976公开的题目“SemicaptiveKeyboard”；和IBM Technical Disclosure Bulletin，Vol.26，No.11，April 1984公开的题目“Hand-held Data Input Device”。这些系统利用非标准QWERTY键盘格式，其中一部分需要用到协作，其他部分利用笨重的扫描和选型的方案。这些系统都没有提供游戏系统信号输入和字母字符输入。还有，当这些系统采用一对外壳时，不能够将一个外壳上的开关功能重新映射到另一个外壳的开关上。
许多年来，许多现有系统已经提出QWERTY格式的替代格式作为增加打字速度的方法。这些系统允许用户打字速度更快时，需要用户学习新的键盘布置。尽管潜在的打字速度提高了，公众却被迫采用不是QWERTY布置的键盘格式。显然，一旦打字员熟悉一种键盘布置，那么许诺下的打字速度的提高不足以促进其学习另一种键盘布置。过去十年里，利用和拥有计算机，游戏软件和电视游戏系统的人数大量增加。结果，孩子和年轻人已经越来越习惯操作和使用包括多向开关的游戏控制器。增加的这些使用键盘的人们愿意采用的键盘格式更像游戏控制器，它可以用一只或两只手操作，其功能是游戏控制器，这种键盘格式在人机工程学上设计成的轮廓允许用户斜坐在桌边时仍可以输入数据，而且具有更快的打字速度。可以形成字母表的所有字母符号(小写)而不要采用协作(同时操作两个或多个键盘开关)，这一事实使更多的采用键盘的人们可能采用本发明。
发明内容
提供一种手握式组合键盘和游戏扩展器系统。该手握式组合键盘和游戏控制器系统包括一对外壳它们分别被做成由用户两只手中对应一只握住的轮廓。每一个外壳有靠近用户大拇指的第一表面部和与用户的其它手指配合的手握部。该系统还包括多个第一控制开关，位于两个外壳的第一个外壳的第一表面部上，由用户一个大拇指的操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第一部分。该系统包括多个第二控制开关，位于两个外壳的第二外壳的第一表面部上，由用户另一个大拇指的操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第二部分。该系统包括多个第三控制开关，位于第一外壳的手握部上，由用户的相关一只手的手指的操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第三部分。每一个第三控制开关的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应。系统还包括多个第四控制开关，位于第二外壳的手握部上，由用户相关一只手的手指的操作输出信号，该信号代表字母表的字母字符的第四部分，每一个多个第四控制开关的位置与用户相关一只手的一个具体手指对应。
因此本发明的一个特征是提供一对手握式控制器，兼做键盘，它不用协作就能够输出字母表的所有字母字符。
发明的另一个特征是提供一种容易掌握的键盘系统。
发明的再一个特征是提供一对控制器，其中每一个控制器的控制开关可选择地重新映射到另一个控制器的开关功能，因此形成一个单手键盘。发明的还一个特征是包括每一个外壳上的连接件，这样两个外壳可以临时连接在一起构成统一和完整的键盘结构。
本发明的又一个特征是提供一种适配器，它连接到两个外壳上，用来与放在适配器的一个开口内的计算装置通讯。
本发明的以上和其他优点以及新颖的特点将从下面结合附图的详细描述中得以体现。
附图说明
图1是根据本发明的手握式组合键盘和游戏控制器的顶视平面图；
图2是本发明的底视平面图；
图3A是表示连接两个外壳的方法的本发明的底视平面图；
图3B是表示将本发明的连接件结合起来的截面放大平面图；
图3C是表示本发明的包含电插头和接插件的连接件的截面放大透视图；
图4是表示本发明包含一个用来接收计算装置的适配器的示意图；
图5是本发明的一个表示将用户一只手放在对应外壳上的侧视图；
图6是本发明输出电路的电路方框图；
图7是本发明的接口电路的方框图；和
图8是本发明的适配器的电路方框图。
具体实施方式
现在参考图1-3B和5-7，图中示出的手握组合键盘和游戏控制器系统100把一对人机工程学的外壳102和104与多个位置开关(position switch)结合起来，以形成字母表中的所有字母符号而不用协作。手握组合键盘和游戏控制器系统100具体是指提供键盘数据入口系统的概念，该系统分成两个分开并且明显不同的外壳，每一个外壳由用户相应的一只手操作，但是它们也可以可供选择地连接在一起使用户的两个手容易操作。手握组合键盘和游戏控制器系统100提供与计算机20通讯的全功能101键盘的功能。另外，系统100能够与计算机20通讯以便为计算机提供键盘入口，同时为计算机的鼠标、计算机游戏、USB、串联或并联接口提供接口。
现在参考图1和2，手握组合键盘和游戏控制器系统100配有一对外壳102和104。外壳102，104分别有一个用户大拇指可以接近的第一表面部106，108和一个与用户手指配合的手握部110，112。外壳102，104包括带子166，168以帮助用户将外壳102，104握在手中。手握部110和112在人类工程学上的轮廓可以使用户的相应手指将其握住，指尖的位置正好与相应的第三控制开关组118和第四控制开关组120接触。除了外壳102的第三控制开关组118和外壳104的第四控制开关组120之外，外壳102还包括位于第一表面部106的第一控制开关组114，外壳104包括位于第一表面部108上的第二控制开关组116。所有构成第一控制开关组114或者第二控制开关组116的各自独立的开关受用户两个大拇指的单独控制。当外壳102，104是独立的并且与另一个外壳104，102分开时，外壳102，104包括用来将两个外壳连接起来的连接件178，180。
外壳102，104的第一表面部106，108的数据入口控制包括三个多位开关124，158和172，122，132和142。多位开关124，158和172，122，132和142都是两位开关，可以选择性地操作开关以提供两个不同输出中的一个。将两位开关124作为一个示例，当用户压下最上面的位置124a时，这等于压下标准键盘的一个单独键。当用户压下最下面的位置124b时，这等于压下标准键盘的一个不同的键。这样，每一个两位开关通过压下其中的一个位置就可以分别提供两个击键输入。除了两位开关外，控制开关组114，116包括用以键盘输入的开关152，154，156，160，162和164，126，128，130，134，136和138，用以游戏和控制功能的开关174和176，144和146，以及光标控制170，140。
光标控制组170，140包括光标控制装置170a，140a，和左、右“click”开关170b和170c，140b和140c，其中光标控制装置是一个指点器，比如跟踪球或滚子，跟踪触点(track point)，跟踪板，或其它光标位移输入装置。
外壳102，104的下表面或背部设有由用户手指操作的控制开关118，120。外壳102的手握部110设有第三控制开关组118，它包括多位开关188，190，192和194。同样地，外壳104的手握部112包括第四控制开关组120，它包括多位开关200，202，204和206。多位开关188，200通常为公知的D-板。D-板在游戏控制器领域是公知的，其功能是对用户压下的操作按钮提供具体的接触闭合。当用户压下D-板开关按钮的最上面或者北边位置188b，200b的按钮时，这等于压下标准键盘的一个单独键。D-板开关188，200提供五个不同输出。当用户压下最下面或者西边位置188c，200c(在图2中面向下时的背部)，这等于将标准键盘的不同键压下。当压下按钮的南面或最下部188d，200d时，提供一个单独并且不同的击键。同样的，当操作西边或最右部分188a，200a时，提供第四击键输入。另外，当压下操作按钮188e，200e的中部时，提供另一个击键输入。开关190，192，194，202，204和206都是两位开关，每个开关可以提供两个不同的击键输入。
每个外壳包括一个红外线接口148，150，通过该接口与一个接收机/接口装置提供红外线通讯。接收机/接口装置连接到计算机上，以便提供一种方式，控制开关组114，116，118和120通过该方式将击键和光标输入给计算机。虽然示出的是红外线接口，但是可以理解也可利用其它无线通讯方式比如无线电频或超声波。还应明白的是，正如本领域公知的，系统100与计算机的连接也可以通过硬线连接实现，并不背离在此公开的本发明的概念。
如图5所示，将外壳104人类工程学地做成用户右手12容易握住的轮廓。用户拇指14放在可以操作控制开关组116的位置。用户其它手指16，18放在操作控制开关组120的位置。显然，，外壳102同样人类工程学地作成用户左手容易握住的轮廓。如图5所示，用户的食指16放在多向开关200上，其它三个手指可以分别放在控制开关组120的其它开关上，如前所述。带子166是为了当支起外壳104时可以操作控制开关组116和120而设置的。带子166与用户的手背接触并且为外壳独立于用户的拇指14和手指16，18提供支撑。
系统100在一种模式下可以用做键盘，或者在另一种模式下用做游戏控制器。为了选择模式，用户利用模式开关174，144改变开关组114和118，116和120产生的各个信号的模式。在键盘模式下，通过独立操作第一控制开关组114或第三控制开关组118，第二控制开关组116，或第四控制开关组120的任何开关，符号编码可以经过红外线接口150，148传输。通过利用第一控制开关组114，第二控制开关组116，第三控制开关组118和第四控制开关组120，可以由一个单独开关操作产生字母表中的小写字母，而不用协作。当输出整个字母表的开关被分开在两个外壳102和104上的控制开关组114，118和116，120之间时，为了两只手操作，每一个外壳102，104利用作为开关功能之一的重新映射功能能够产生全部字母表。因此，如果用户用外壳102并压下两位开关124的124b部，那么通常由外壳104携带的开关产生的字母符号可以临时重新映射在外壳102携带的开关上。那么，非常接近的键入口可以产生一个通常赋予外壳104携带的对应开关的字母符号。在该键输入之后，系统转换为普通操作，其中任何随后的键输入产生通常赋予外壳102的具体开关的字母符号。同样的，如果只控制外壳104，用户仅需要操作开关122，压下键122b来临时重新映射外壳104携带的开关，以产生一个通常被赋予外壳102携带的开关的符号。通过这种布置，在游戏环境下对单个外壳102，104控制时，用户也容易从控制器模式转换到键盘输入并利用一个外壳的开关进入字母表的所有字母符号。虽然这种一只手操作的键盘输入不能进行快速符号输入，但是它确实对系统100增加足够的通用性。
虽然通过操作第一控制开关组114，第二控制开关组116，第三控制开关组118和第四控制开关组120而不需要协作就能产生所有字母的小写符号，但是某些功能要求组合开关激活，比如利用常规的“shift”功能键产生大写符号。除了大写shift组合开关操作，系统100还提供数字转换功能，其中可以将数字转换键开关与某些其它开关组合输出数字符号0-9。另外，利用标点符号转换键开关与其它开关组合可以产生某个标点符号和符号字符。然而，句号和逗号这两个使用频率最高的标点符号不需要组合开关操作。
表1A
  开关   高速版本   重新映射   标点符号转换
  122a   UPPERCASE SHIFT   UPPER CASESHIFT
  122b   REMAP   REMAP
  126   SPACE   l
  128   BACK SPACE   d
  130   ENTER   TAB
  132a   PUNCTUATIONSHIFT   PUNCTUATIONSHIFT
  132b   NUMBER SHIFT   NUMBER SHIFT
  134   v   h   DOWNARROW
  136   x   b   rightARROW
  138   Z   q   @
  142a   START   START
  142b   SELECT   SELECT
  144   MODE   MODE
  146   PAUSE   PAUSE
表1B
  开关   高速版本   重新映射   标点符号转换
  158a   PUCTUATIONSHIFT   PUNCTUATIONSHIFT
  158b   NUMBER SHIFT   NUMBER SHIFT
  124a   UPPER CASESHIFT   UPPER CASESHIFT
  124b   REMAP   REMAP
  160   h   v   PAGE DOWN
  152   l   SPACE   END
  162   b   x   HOME
  154   d   BACK SPACE
  164   q   Z
  156   TAB   ENTER   @
  176   PAUSE   PAUSE
  174   MODE   MODE
  172a   START   START
  172b   SELECT   SELECT
表2A
  开关   QWERTY   重新映射   标点符号转换
  122a   UPPER CASESHIFT   UPPER CASESHIFT
  122b   REMAP   REMAP
  126   SPACE   L   UPARROW
  128   BACK SPACE   K
  130   ENIER   TAB
  132a   PUNCTUATIONSHIFT   PUNCTUATIONSHIFT
  132b   NUMBER SHIFT   NUMBER SHIFT
  134   y   c   DOWN ARROW
  136   x   y   rightARROW
138 z j @
  142a   START   START
  142b   SELECT   SELECT
  144   MODE   MODE
  146   PAUSE   PAUSE
表2B
  开关   QWERIY   重新映射   标点符号转换
  158a   PUNCTUATIONSHIFT   PUNCTUATIONSHIFT
  158b   NUMBER SHIFT   NUMBER SHIFT
  124a   UPPER CASESHIFT   UPPER CASESHIFT
  124b   REMAP   REMAP
  160   c   v   PAGE DOWN
  152   l   SPACE   END
  162   y   x   HOME
  154   k   BACK SPACE
164 j z
  156   TAB   ENTER
  176   PAuSE   PAUSE
  174   MODE   MODE
  172a   START   START
  172b   SELECT   SELECT
表3
  开关   高速版本   重新映射   标点符号转换   数字转换
  200a   p   g   ！   2
  200b   k j   ^   $
  200c   t   o   ？   4
  200d   COMMA   PERIOD   UNDERLINE   COMMA
  200e   P-SHIFT   P-SHIFT
  202a   y   f   l   ENTER
  202b   e   a   &   6
  204a   u   m   >   0
  204b   I   n   <   8
  206a   w   c   /
  206b   s   r   APOSTROPHE   0
  194a   r   s   ]   9
  194b   c   w   [   ＝
  192a   n   I   }   7
  192b   f   y   {   -
  190a   a   e   )   5
  190b   f   y   (   29
188a o t   ‘   3
  188b   j   k   ～   #
188c g p   “   1
  188d   PERIOD   COMMA   ％   .
  188e   P-SHIFT   P-SHIFT
表4
  Switch   QWERTY   REMAPPED   PUNCTUATIONSHIFT   NUMBERSHIFT
  200a   u   f   ！   2
200b M g   ^   $
  200c   N   t   ？   4
  200d   H   r   UNDERLINE   COMMA
  200e   P-SHIFT   P-SHIFT
  202a   COMMA   l   ENTER
  202b   i   e   &   6
  204a   PERIOD   w   >   0
  204b   o   s   <   8
  206a   b   q   /
  206b   p   a   APOSTROPHE   0
  194a   a   p   ]   9
  194b   q   b   [   ＝
  192a   s   o   }   7
  192b   w   PERIOD   {   -
  190a   e   i   )   5
  190b   d   COMMA   (   29
188a t n   ‘   3
  188b   g   m   ～   #
188c f u   “   1
  188d   r   h   ％   .
  188e   P-SHIFT   P-SHIFT
表1A和1B确定了用户分别使用左、右拇指操作的字母字符、功能和某些选择的符号。图3确定了用户使用左、右手指操作的字母字符、功能和某些选择的符号。考虑到一些因素，比如不同字母按照英语语言出现的频率以及用来操作相关开关的某个手指的灵巧性，具体字符与对应开关位置的相互呼应使打字的速度最大化。正如表中所示的，每一个开关有一个关联字符，功能或与之关联的符号，它们确定在标有“高速版本”的栏内。“重新映射”一栏表示启动重新映射功能时产生的字符、功能或符号之间的呼应关系。“标点符号转换”一栏表示，用标点符号转换键与表示在最左边一栏的对应开关组合时产生的功能或符号。表3包括附加的一栏“数字转换”，它表示与用户手指操作的开关关联的数字字符、符号和功能。虽然未在表中示出，数字字符和符号也可以重新映射，这样就可以用一个外壳产生通常使用外壳102和104产生的所有字符、功能和符号。
在游戏控制器模式下，第一开关控制组114和第三开关控制组118、第二开关控制组116和第四开关控制组120提供开关闭合的输入信号，该信号输出到计算机游戏口、串行口、USB口或并行口，或者连接到专用游戏系统的输入口。多向开关188和200可以用来输入光标控制型的输入，或者可选择地利用控制开关组114，116的具体开关给游戏软件提供直接输入。可选择的，光标控制组140，170可以用做游戏的直接输入。开关组114，116，118，120的其它开关可以用做独立开关闭合的输入，游戏软件可以利用该输入来控制武器的开火和/或控制游戏图象的具体操纵(manuevers)，比如跳跃，飞翔等等。
虽然表1A，1B和3确定的字符分配提供了高速字符输入，然而可以预期还有许多当今不想学系统100的新键盘布置的“触摸打字员”。因此，可以预期使QWERTY兼容键分配很方便。QWERTY兼容键分配可以储存在一个永久存储器中并且可选择地利用一个开关或开关的组合来激活。例如，同时操作模式和暂停开关144，146或174，176可以提供从一个键盘分配方案到另一个的变化。QWERTY兼容键示于表2A，2B和4。表2A和2B确定用户拇指产生的字符、功能和符号，而表4示出由用户手指产生的字符、功能和符号。如在高速版本中，每一个外壳携带一个键开关，该键开关被赋予重新映射功能，这样可以利用一个外壳携带的开关组产生字母表的所有字符。某个开关功能被赋予给不变的特定键，不管系统是键盘模式还是游戏模式，该键分配版本用于键盘模式并保持不变。这种功能是START，SELECT，MODE和PAUSE功能。
START和SELECT功能，开关142a和142b，172a，172b的作用主要用于游戏控制器模式，用来启动一个具体游戏或从游戏的菜单中选择一个具体功能。模式功能，开关144，174使系统100在键盘和游戏控制器模式之间转换，而且显然必须呈现在每个模式中。PAUSE功能，开关146，176在键盘和游戏控制器模式中起作用。在游戏控制器模式下，PAUSE功能执行传统的中止游戏操作的功能，直到随后第二次操作PAUSE而再次驱动为止。在键盘模式下，PAUSE功能禁止产生通常与所有其它开关关联的信号。这允许用户将外壳102，104放在支撑面上，比如桌面，椅子等上，而不必注意放的时候会疏忽地操作具体开关并引起错误数据输入到计算机或游戏系统中。当用户希望给计算机或游戏系统重新输入时，再次操作PAUSE开关，然后可以产生通常与由具体外壳携带的开关操作关联的字符、功能、符号或开关闭合。
虽然未示出，外壳102，104包括提供电源的电池，用来执行电路操作，该电路与将开关闭合转换到具体计算机输入信号有关。电池可以是可充电型的，这种情况下，充电插口也安装并附属在外壳102，104的外部。使外壳102和104通电的电源开关也没有示出。该开关可以放在任何方便的位置，或者由本领域公知的自动电路装置提供该功能，该装置在一段不用的时间后“切断”与具体外壳102，104关联的电路。通过外壳102，104的位移使这种自动电源控制触发到“接通”状态，比如由一个位置感应开关如水银开关感应，或者可供选择地由具体外壳携带的任何开关驱动。
图6示出将第一控制开关组114和第三控制开关组118，或者第二控制开关组116和第四开关控制组120的开关闭合连接到输出界面的电路方框图。像大部分计算机上采用的将单独开关闭合转换为数字字符编码的编码电路、用于光学无线传输的代码和编码电路都是公知的，这里没有详细说明这些电路。
第一控制开关组114，第二控制开关组116和第三控制开关组118，第四开关控制组120的开关连接到各自的键开关重新映射和光标控制电路220上，该电路将开关闭合输入转换为合适的数字编码，通过数字总线222连接到输出接口电路224上。键开关重新映射和光标控制电路220受前述模式选择开关174，144、PAUSE开关176，146和重新映射开关124b，122b的输入控制。还注意到，可以通过组合多个开关闭合，比如同时操作MODE和PAUSE开关174，144，和176，146来实现控制功能，以便在高速打字版本和QWERTY兼容版本之间改变键开关布置。电路220的数字编码输出连接到输出接口电路224以便连接到计算机上。为了通过红外无线传输与计算机通讯，输出接口电路224包括一个红外光学发射机。在有硬线接口的地方，电路224则包括必须的线路驱动器。因此，输出接口电路224包括输出接头的一些电路部分，这些电路部分是采用的输出连接、光学的、无线频率、超声波、直接连接等形式所需要的。可供选择地提供有如下所述的附加开关和电路。
现在参考图3A和3B，图中示出一种将外壳102连接到104上的方法。外壳102包括第一连接部178，它可伸缩地与外壳104的第二连接部180结合。第一连接部178和第二连接部180之间的紧密配合在外壳102和104之间提供连接，需要的话外壳可以整体地结合起来，随后可以容易分开成单独的手握部分。连接部可以替换为178′，180′的形状，其中连接部178′，180′在可伸缩地配合的同时也电连接。两个手握单元之间不需要电连接，但是电连接用来与下面描述的适配器结合。然而，为了避免与连接到连接器插头182和接插件184的输出电路相互干扰，一对插头182和接插件184构成一个禁止输出到其它插头和接插件的开关215。因此，如图6所示，采用连接器178′，180′时，数字总线222通过门电路230连接到适当的连接器178′，180′。但是，当连接器178′，180连接在一起时，就在接地232和门电路230之间组成一个回路，成对的插头182和接插件184之间的相互连接确定一个开关215，它向门电路发信号禁止总线222与连接器178′和180′连接。为了明白该开关是如何建立的，考察一下插头182和相应接插件184，插头182有与开关215关联的连接器位置#1和#2，同样的，接插件184的位置#1和#2与开关215关联。还应理解的是，每一个手握单元内的接地232通过另一个插头和接插件连接起来，比如在每个连接器178′和180′的连接位置#15处。连接器178′位置#1上的插头182与接地232连接，其中位于连接器180′的相应#1位置的接插件184与外壳104内的门电路连接。位于连接器180′#2位置的接插件184与接地232连接，位于连接器178′#2位置的插头182与外壳102内的门电路230连接。因此，当连接器178′和180′连接起来时，通过外壳102和104之一中的电路建立的、经过连接器位置#15成为公用的接地，可以分别连接到另一个外壳104，102内的门电路230上，禁止从总线222向各个连接器传输信号。
现在参考图7，它示出计算机接口电路300，该电路提供每个手握单元的输出接口电路224与计算机20之间的接口。包含在每个外壳102，104内的输出接口电路224在一个不同和独立的通道上与其它输出接口电路通讯。因此，在各自外壳102和104内的输出接口电路224利用不同的编码方案，将代表字符码、功能码、符号码、光标控制码和游戏控制码的数字信号编码，或者被不同地调制，或相反地使两个彼此不同以便确定两个截然不同的通讯通道，能够区别出来左、右输出接口电路310和320。左接口电路310和右接口电路320对接收的信号执行一个格式转换，比如接收的信号是光学信号时被转换为电信号，或者输出信号是无线频率信号时被解调以提供基本频带电信号。
从接口电路310输出的电信号通过连接线312连接到键盘光标-游戏信号识别电路330。同样地，从接口电路320输出的电信号通过连接线322连接到键盘光标-游戏信号识别电路340。电路330和340的目的是区分键盘信号、光标信号和游戏信号，比如这些信号被分配给计算机20的不同接口。传输的信号类型被并入该被传输编码的信号，以便被电路330，340识别。键盘信号从电路330输出，电路330通过连线332连接到键盘组合门电路350，键盘组合门电路通过连线342接收来自识别电路340的输入。键盘组合门电路350通过连线352，把从识别电路330和340中的一个或另一个输入的键盘字符、功能和符号码连接到计算机20的键盘接口。
同样地，从电路330输出的光标控制信号通过连接线334连接到光标控制组合门电路360，从识别电路340输出的光标控制信号通过连线344连接到门电路360。组合门电路360通过连线362，把从识别电路330和340之一输出的光标控制信号连接到计算机的鼠标或串口接口。为了避免冲突，当从一个识别电路接收一个信号时，键盘组合门电路350和光标控制组合门电路360都锁定来自另一个识别电路的输入。电路330和340识别的游戏信号根据其中使用的计算机和软件，直接连接到计算机20、游戏控制器输入口、USB接口、并行接口等。
现在参考图4，示出手握组合键盘和游戏控制系统100′，如前所述，它可以与计算机20通讯，也可以与装在适配器210上的手掌/小片大小的计算装置10通讯。适配器210配有一个插计算装置10的开口212。适配器210配有接线口214和216，分别与外壳104的接线口180，180′和外壳102的接线口178，178′配合。利用“兰牙”标准，通过一个无线数据比如无线频率连接，每一个手握单元可以与计算装置10通讯。可选择的，可以使用连接器提供硬线连接。
如前所述，外壳102可以配有一个带多个插头182的连接器178′，外壳104可以配有一个带多个接插件184的连接器180′。适配器210配辅助的连接器214′和216′，用来接收每一个手握单元送来的键盘击打信号并将该信号传输给适配器210内的一个对接连接器，对接连接器与计算装置10的对应连接器配合。如图8所示，来自连接器216′的信号通过总线217连接到组合门电路228。同样地，来自连接器214′的信号通过总线215被送到组合门电路228。组合门电路228将手握单元产生的字符、功能和符号码送到总线227，总线227将这些码送给计算装置对接连接器226，以便输入给计算装置10。
现在返回图6，图中示出光学开关218，它给输出接口电路224提供输入。开关218包括在适配器210内，并且可以按照如前所述的与开关215相同的方式形成，或者是一个微动开关，该开关通过将计算装置10插入开口212上被启动。当开关218工作时，输出接口电路不能工作，作为将信号连接到连接器178′，180′的结果，该输出是不需要的，从而节约电池的电能。可选择的，开关218可以用开关215替换，给门电路230提供一个启动信号，该信号响应适配器210与外壳102，104的连接，或者计算装置10接到适配器210的开口212内。在该结构中，适配器和计算装置正在使用时输出接口电路224可以保持启动，或者通过适当连接，当门电路230启动时该电路被禁止。
虽然已经结合具体形式和实施例对本发明进行了描述，但是，显然可以在本发明的精神和范围内进行各种修改。比如可用类似元件代替所示和描述的具体特征，某些特征还可以单独使用，在某些情况下，元件的具体位置可以颠倒或调整，所有这些变化不超出权利要求限定的发明的精神和范围。

Claims (30)

1.一种手握组合键盘和游戏控制器系统，它包括：
一对外壳，它们分别被做成由用户两只手中对应一只手握住的轮廓，每一个所述外壳有靠近用户大拇指的第一表面部和与用户的其它手指配合的手握部；
多个第一控制开关，位于所述两个外壳的第一个外壳的所述第一表面部上，由用户对应的一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第一部分；
多个第二控制开关，位于所述两个外壳的第二外壳的所述第一表面部上，由用户另一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第二部分；
多个第三控制开关，位于所述第一外壳的所述手握部上，由用户的相关一只手的手指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第三部分，每一个所述第三控制开关的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应；和
多个第四控制开关，位于所述第二外壳的所述手握部上，由用户的相关一只手的手指操作输出信号，该信号代表字母表的字母字符的第四部分，每一个所述多个第四控制开关的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第二部分重新映射到所述多个第一控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第四部分重新映射到所述多个第三控制开关的对应部分。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第二控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第一部分重新映射到所述多个第二控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第三部分重新映射到所述多个第四控制开关的对应部分。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述第三和第四控制开关都是多向开关组件，而且可以在不同方向移动，以便分别输出代表不同字符的信号。
5.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第二部分重新映射到所述多个第一控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第四部分重新映射到所述多个第三控制开关的对应部分，所述多个第二控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第一部分重新映射到所述多个第二控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第三部分重新映射到所述多个第四控制开关的对应部分。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述外壳包括一个带子，在所述手握部的外部斜着延伸，以便越过用户手背帮助使用所述系统期间支撑所述外壳。
7.如权利要求1所述的系统，其中对应用户食指的一个所述第三控制开关是一个四向开关组件，所述开关可以在四个不同方向移动以输出表示四个不同字符的信号。
8.如权利要求1所述的系统，其中对应用户食指的一个所述第四控制开关是一个四向开关组件，所述开关可以在四个不同方向移动以输出表示四个不同字符的信号。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第一控制开关和所述多个第二控制开关都包括一个各自的光标位置控制操作器。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括至少两个多向开关组件，所述至少两个多向开关组件的操作器可在不同方向移动以分别输出不同信号。
11.如权利要求1所述的系统，其中所述第一外壳包括一个第一连接件，所述第二外壳包括一个第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件配合以便将所述第一外壳连接到所述第二外壳，从而形成一个整体结构。
12.如权利要求11所述的系统，还包括一个安装适配器，它有一个接收计算装置的开口，所述安装适配器的一侧上有一个第三连接件，用来连接到所述第一连接件上，适配器的另一侧上有一个第四连接件，用来连接到所述第二连接件上。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述字母字符的第一部分，所述字母字符的第二部分，所述字母字符的第三部分和所述字母字符的第四部分一起表示字母表的所有字母字符，并且分别由所述多个第一控制开关、所述多个第二控制开关、所述多个第三控制开关和所述多个第四控制开关分别产生而不需要协作。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符h，l，b，d，q确定。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述字母字符的第三部分由字符p，k，t.y，e，u，I，w，s限定，所述字母字符的第四部分由字符r，c，n，m，a，f，o，j，g确定。
16.如权利要求13所述的系统，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符c，l，y，k，j确定。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述字母字符的第三部分由字符u，m，n，h，i，o，b，p限定，所述字母字符的第四部分由字符a，q，s，w，e，d，t，g，f，r确定。
18.如权利要求1所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括一个模式控制开关，用来将一部分所述多个第一控制开关和一部分所述多个第三控制开关输出信号的编码从表示键盘功能的信号输出变为游戏控制功能，所述多个第二控制开关包括一个模式控制开关，用来将一部分所述多个第二控制开关和一部分所述多个第四控制开关输出信号的编码从表示键盘功能的信号输出变为游戏控制功能。
19.一种手握组合键盘和游戏控制器系统，它包括：
第一外壳和第二外壳，所述第一和第二外壳分别被做成由用户两只手中对应一只握住的轮廓，每一个所述第一和第二外壳有靠近用户大拇指的第一表面部和与用户的其它手指配合的手握部；
多个第一控制开关，位于所述第一外壳的所述第一表面部上，由用户一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第一部分；
多个第二控制开关，位于所述第二外壳的所述第一表面部上，由用户另一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第二部分；
多个第三控制开关，位于所述第一外壳的所述手握部上，由用户的相关一只手的手指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第三部分，每一个所述多个第三控制开关的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应；和
多个第四控制开关，位于所述第二外壳的所述手握部上，由用户相关一只手的手指操作输出信号，该信号代表字母表的字母字符的第四部分，每一个所述多个第四控制开关的位置与用户相关一只手的一个具体手指对应，其中所述字母字符的第一部分，所述字母字符的第二部分，所述字母字符的第三部分和所述字母字符的第四部分一起表示字母表的所有字母字符，并且分别由所述多个第一控制开关、所述多个第二控制开关、所述多个第三控制开关和所述多个第四控制开关产生而不需要协作。
20.如权利要求19所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第二部分重新映射到所述多个第一控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第四部分重新映射到所述多个第三控制开关的对应部分，所述多个第二控制开关包括一个开关，该开关用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第一部分重新映射到所述多个第二控制开关的对应部分，并将字母字符的所述第三部分重新映射到所述多个第四控制开关的对应部分。
21.如权利要求19所述的系统，其中所述第一外壳包括一个第一连接件，所述第二外壳包括一个第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件配合以便将所述第一外壳连接到所述第二外壳，从而形成一个整体结构。
22.如权利要求21所述的系统，还包括一个安装适配器，它有一个接收计算装置的开口，所述安装适配器的一侧上有一个第三连接件，用来连接到所述第一连接件上，适配器的另一侧上有一个第四连接件，用来连接到所述第二连接件上。
23.如权利要求19所述的系统，其中所述第三和第四控制开关都是多向开关组件，而且每一个开关包括一个适配器，适配器可以在不同方向移动，以便分别输出代表不同字符的信号。
24.如权利要求19所述的系统，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符h，l，b，d，q确定。
25.如权利要求24所述的系统，其中所述字母字符的第三部分由字符p，k，t，y，e，u，i，w，s限定，所述字母字符的第四部分由字符(r，c，n，m，f，o，)g确定。
26.如权利要求19所述的系统其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符c，l，y，k，j确定。
27.如权利要求26所述的系统，其中所述字母字符的第三部分由字符u，m，n，h，i，o，b，p限定，所述字母字符的第四部分由字符a，q，s，w，e，d，t，g，f，r确定。
28.如权利要求19所述的系统，其中所述多个第一控制开关包括一个模式控制开关，用来将一部分所述多个第一控制开关和一部分所述多个第三控制开关输出信号的编码从表示键盘功能的信号输出变为游戏控制功能，所述多个第二控制开关包括一个模式控制开关，用来将一部分所述多个第二控制开关和一部分所述多个第四控制开关输出信号的编码从表示键盘功能的信号输出变为游戏控制功能。
29.一种手握组合键盘和游戏控制器系统，它包括：
一对外壳，每一个外壳分别被做成由用户两只手中对应一只握住的轮廓，每一个所述外壳有靠近用户大拇指的第一表面部和与用户的其它手指配合的手握部；
多个第一控制操作器，位于所述两个外壳的第一个外壳的所述第一表面部上，由用户一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第一部分；
多个第二控制操作器，位于所述两个外壳的第二个外壳的所述第一表面部上，由用户另一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第二部分；
多个第三控制操作器，位于所述第一外壳的所述手握部上，由用户的相关一只手的手指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第三部分，每一个所述多个第三控制操作器的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应；和
多个第四控制操作器，位于所述第二外壳的所述手握部上，由用户相关一只手的手指操作输出信号，该信号代表字母表的字母字符的第四部分，每一个所述多个第四控制操作器的位置与用户相关一只手的一个具体手指对应，所述多个第一控制操作器包括一个操作器，该操作器用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第二部分重新映射到所述多个第一控制操作器的对应部分，将字母字符的所述第四部分重新映射到所述多个第三控制操作器的对应部分，所述第二控制操作器包括一个操作器，该操作器用来输出一个重新映射信号，该重新映射信号临时将字母字符的所述第一部分重新映射到所述多个第二控制操作器的对应部分，将字母字符的所述第三部分重新映射到所述多个第四控制操作器的对应部分。
30.一种手握组合键盘和游戏控制器系统，它包括：
第一和第二外壳，所述第一和第二外壳分别被做成由用户两只手中对应一只握住的轮廓，每一个所述第一和第二外壳有靠近用户大拇指的第一表面部和与用户的其它手指配合的手握部，所述第一外壳包括一个第一连接件，所述第二外壳包括一个第二连接件，所述第二连接件与所述第一连接件配合以便将所述第一外壳连接到所述第二外壳，从而形成一个整体结构；
多个第一控制操作器，位于所述第一个外壳的所述第一表面部上，由用户一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第一部分；
多个第二控制操作器，位于所述第二外壳的所述第一表面部上，由用户另一个大拇指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第二部分；
多个第三控制操作器，位于所述第一外壳的所述手握部上，由用户的相关一只手的手指操作输出信号，该信号表示字母表的字母字符的第三部分，每一个所述多个第三控制操作器的位置与用户的相关一只手的一个具体手指对应；和
多个第四控制操作器，位于所述第二外壳的所述手握部上，由用户相关一只手的手指操作输出信号，该信号代表字母表的字母字符的第四部分，每一个所述多个第四控制操作器的位置与用户相关一只手的一个具体手指对应。
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