CN1466033A

CN1466033A - 通用鼠标键盘

Info

Publication number: CN1466033A
Application number: CNA021213925A
Authority: CN
Inventors: 赵艳勤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-07
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: WO2004006082A1; AU2003242169A1; CN1466033B

Abstract

一种通用鼠标键盘，鼠标、键盘一体布局，可实现丰富的输入功能，具体为：键盘键共有按键26～32个，分两部分布置于盘体；鼠标键可有2～8个按键；键盘键置于手指自然伸开时，由手的近节指、中节指和掌心形成的手形的空腔处，鼠标的光标位移感应元件、鼠标键则置于手指的远节指处(指端)，如图，鼠标键①、轨迹球②、28个键盘键(26个英文字母键、空格键、输入法键)；任一键盘键一次单独的按下并放开的操作，生成相应键操作的字符或功能，但取消按下一定时间后产生该按键的重复键处理；任一键盘键单独按下不放，再按下其它一键的操作，可生成新的相应键操作的字符或功能，并可赋予该有序组合按键在按下一定时间时，启用重复键处理的功能。

Description

通用鼠标键盘

所属技术领域：

本发明是涉及鼠标和键盘的电脑输入设备。

背景技术：

目前，公知的鼠标、键盘在布局上大都是独立的，虽然在笔记本电脑及一些新品上把鼠标、键盘做在一起，但鼠标、键盘在布局上仍然有着明显的分区，这使的我们在两种设备的互换使用中，仍需手臂较大幅度的移动和重新定位；同时，过多的键盘键及按键所实现符号和功能的相对不足，特别是组合键的形成上，组合键的第一键必需是Ctrl、Alt、Shift，而不是任一键，这些问题制约了我们通过键盘输入来实现对电脑更多含义的表达，也限制了键盘在掌上电脑等设备上的更广泛的使用。

发明内容：

为了克服现有的鼠标、键盘互换使用中手臂较大幅度的移动和重新定位的麻烦，补充现有键盘输入对电脑所能表达功能的不足，消除鼠标、键盘不能方便使用于掌上电脑的问题，同时能使字符或功能实现通过键操作变的更为简单，本发明提供了一种通用鼠标键盘。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、在布局上，本发明将鼠标、键盘的键盘键、鼠标键、鼠标的光标位移感应元件，在盘体上分为分别与左右手对应的两部分来布局，盘体每一部分中的键盘键分为3～4行，3～5列，两部分共有键盘键26～32个；鼠标键有2～8个按键，可只布置于盘体的其一部分，也可在两部分都有布置；鼠标的光标位移感应元件可以是置于指端的触控板(Touch Pad)、轨迹球(Track Point)、轨迹杆(Track ball)之一，或是位于盘体的光电式或光机式元件，布置于盘体的其一部分；在键盘键、鼠标的光标位移感应元件、鼠标键的相对位置中，键盘键置于手指自然伸开时，由手的近节指(手指的三节中，靠手掌的一节)、中节指和掌心形成的手形的空腔处(处在空腔处的键盘键不会因鼠标的操作产生误动)，鼠标的光标位移感应元件、鼠标键则置于手指的远节指处(指端)，用对应的手指或手的移动操作；

2、在键的按放操作、扫描码形成、扫描码转换和字符或功能实现上，任一键盘键一次单独的按下并放开的操作，生成相应键操作的字符或功能，但取消按下一定时间后产生该按键的重复键处理；任一键盘键单独按下不放，再按下其它一键的操作，可生成新的相应键操作的字符或功能，并可赋予该有序组合按键在按下一定时间时，启用重复键处理的功能；当有三个及以上键按下时，发出按键全部放开的特定扫描码，并将键盘锁死，使后续操作无效，直到按键全部放开后才变为有效；键操作扫描码均视为可识别按放动作和键码的有序双键的组合键扫描码，对单键的按放操作，可补充特定的扫描码形成有序双键的组合键扫描码。键盘接口接收到组合键扫描码后，通过键盘接口盘微处理器对扫描码进行转换，并对应于一张可用键盘BIOS中断服务程序调用的二维表，通过查表，得出该操作的字符或功能。实现这些键操作、编码形成、逻辑判断、二维表的调用和查找、字符或功能的实现，需通过对键盘微处理器的判断程序、扫描码形成、键盘接口盘微处理器对扫描码的转换、键盘BIOS中断服务程序做对应修改，必要时可增加驱动软件来实现。

3、在字符或功能实现的数量和帮助上，由于对任意有序双键的操作，可形成该组合键操作相对应的扫描码、字符或功能，故使按键操作可形成至少26*26＝676个特定的字符或功能。为方便记忆，在组合键操作中，先按键作为类功能键，用来指定某类功能，后按键用来识别此类功能之一，来实现该操作的对应字符或功能，从而将组合键划分为至少26类不同的字符或功能；其中指定某一键为输入法类功能键，先按此键不放，再按其它一键的组合键操作，可实现对至少25种不同输入法的调用，一种输入法对应于可用键盘BIOS中断服务程序调用的一张二维表，在不同的输入法中，可通过对二维表中各元素的不同定义实现不同的字符或功能，从而可实现至少26*25*25＝16250个特定的字符或功能；在某种输入法下，可对单键的按放操作实现26个英文字符的输入，或通过诸如汉字输入的五笔字型，拼音等软件编码的方式实现某种语言的输入，而有序的双组合键可实现新的字符或功能输入。另外，为了能对如此庞大的字符或功能的使用中，消除记忆障碍，轻松实现有序双键的组合键操作对相应字符或功能的输入，使用了软件的方法提供了可输出在显示器的帮助画面，并与按放键操作相对应，当按下某一键不放时，帮助画面显示该键代表的类功能的提示，其余各键显示如再按下此键时所能实现的字符或功能的提示。在键操作与实现字符或功能的对应上，将最常用字符或功能依据方便记忆和手指操作的原则做优化布置。

4、另外也可由通用鼠标键盘布局中只由键盘键构成多功能键盘，或由有鼠标功能的盘体的那一部分构成单手鼠标键盘，而在字符或功能实现上，采取相同的技术方案。本通用鼠标键盘的有益效果主要体现在其通用性上：

1.按键数量少，易于盲打；体积小，便携；将鼠标、键盘布局一体化，基本消除了鼠标、键盘互换操作中手臂的大幅移动和对手的重新定位的麻烦，且该设备可广泛使用于台式电脑，笔记本电脑，掌上电脑(如折叠式键盘)，穿戴式电脑(如用导电布料将该鼠标键盘做成二部分并置于二个裤斗内，只随对其位置做简单调整，便可使人在躺着，住着，站着，甚至走着均可方便实现输入)。

2.由于该鼠标键盘任一单键或任意有序双键组合操作均可实现对特定的符号或功能的输入，并用“输入法切换键”+其它字母键之一的一次组合键操作，可方便实现至少25种输入法中任一种输入法的调用，不同的输入法定义使该鼠标键盘可方便地用于多国、多民族语言，或办公、家电控制、编程、工业设备控制等某类特定功能的操作，且切换和使用也更为方便，也避免了现行电脑中输入法切换的不方便。当然限于大多应用软件只对现行键盘的支持，要实现该通用鼠标键盘的丰富功能，还需应用软件提供良好支持。

3.在某种输入法下，该鼠标键盘任一单键或任意有序双键组合操作均可实现对特定的符号或功能的输入，使其可方便实现至少650个的符号或功能，累计26种输入法共可实现至少16250个符号或功能，这使我们可方便地通过按键输入实现极其丰富的字符或功能，在有新的字符或功能需通过用按键的方式输入时，只需修改二维表即可，从而为打破ASCII码及其扩展码的限制成为可能，而其布局和组合键的操作方式，也集中体现了人手操作所能方便表达丰富含义的能力，和人手对该通用鼠标键盘的良好的适应性。

4.该鼠标键盘丰富的功能，使其对现今和未来软硬件发展所出现的，要求用按键输入的方式来实现的新的字符或功能，都可提供良好的支持和扩展(由于有些场合不适于使用语音或手写输入，即使此类输入得到完善，也不可能取代按键输入)。

附图说明：下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是由鼠标键①、轨迹球②、28个键盘键(26个英文字母键、空格键、输入法键)组成的一种布局方案。

图2是由鼠标键①、轨迹球②、28个键盘键(26个英文字母键、空格键、输入法键)组成的一种布局方案，各键的下排文字代表该键所实现的类功能，另外同行中，相邻两键上的相同符号表示该组合键所实现的字符或功能，如可方便地用右手的食指和中指同时按下HJ或JH的组合操作来实现ASCII码中的Enter，其它相邻键操作以此类推，这种组合键操作几乎和单键操作一样简单，它用来实现26个英文字母键、空格键、输入法键以外的最常用字符或功能，如Enter、Esc、Del、BackSpace、逗号、句号等，对类功能中其它键的含义在图4的表格中做了示例。

图3是一张表格，用于反映按放键操作与扫描码形成、扫描码转换、所实现的字符或功能、显示器帮助图的对应变化的逻辑关系；其中，第一行为表头，第一列为按放键操作，A、B、C代表彼此不同的任一键盘键，1表示按键操作，0表示放键操作，如A1表示按下A键，A0表示放开A键，-S表示双键按下一定时间后实现重复键功能；第二列表示有序双组合键扫描码的形成，00表示单键时补充的特定的扫描码，其中单键按时补充的特定的扫描码在后，单键放时补充的特定的扫描码在前，00A0表示单键A的放键操作或按下三键时输出的特定扫描码；第三列表示扫描码转换，其中放键操作均用*代替，00用0代替，如00A0用0*代替；第四列表示对应操作所实现的字符或功能，其中为空时表示无字符或功能实现；第五列表示对应操作使输出在显示器上的帮助画面所产生的变化。

图4是一张用键盘BIOS中断服务程序调用的二维表，第一行和第一列为表头，第一列为有序双组合键的第一按键，第一行为有序双组合键的第二按键，和图3第三列对应，通过查表得出对应操作所实现的字符或功能；在表中有一个字符或功能斜带区，它是除26个英文字母键、空格键、输入法键以外最常用字符或功能，其组合键无论先按那一键都产生相同的效果，由相邻两键的组合键实现，如IU或UI都表示ASCII码中的Del，本表格中阴影部分为无效区，空缺部分为未定义部分。

图5是由鼠标键①、触控板③、31个键盘键组成的一种布局方案。

图6是由鼠标键①、触控板③、28个键盘键(26个英文字母键、空格键、输入法键)组成的一种布局方案，英文字母键显示空格键代表的类功能——数字及运算符，如先按下空格键不放，可连续输入数字或运算符。

图7是用光电式或光机式鼠标来实现的通用鼠标键盘布局方案，由于手握鼠标时，对手的支撑完全可用手的边缘来实现，而可把对应于手心的鼠标的隆起部分削平来安放键盘键，只要安放得当，不会发生误碰，但在体积上稍大于传统的光电式或光机式鼠标。

图8是键盘BIOS中断服务程序调用一张二维表后，二维表的查表逻辑，它和图4中的表有对应关系。

具体实施方式：

由于本发明的键盘键按键数量较少，因此在实现上采用编码键盘和非编码键盘都较容易，在布局上可有多种方案，如图1，图2、图5、图6、图7，这里只以28个键盘键的非编码键盘为例来说明，它和传统电脑键盘的差别在于键面布局、按键数量、操作方式、描扫码形成、键盘BIOS中断服务程序调用上有所不同，而其扫描电路、去抖电路都是相同的；对鼠标，其变化只在于布局而非功能，因此在这里只结合本发明独有特点来予以说明；在操作与字符或功能实现对应上，可根据方便记忆、操作和实现字符或功能的原则来定义组合键的实现功能。

1、在布局上：例举28个键盘键的一种布局，如图1，键盘键分两部分布置于盘体，第一部分键盘键分为4行5列共16个键，另一部分键盘键分3行4列共12个键，包括26个英文字符键、空格键、输入法切换键；在键盘键、鼠标的光标位移感应元件、鼠标键的相对位置中，键盘键置于手指自然伸开时，由手的近节指(手指的三节中，靠手掌的一节)、中节指和掌心形成的手形的空腔处，轨迹球、鼠标键则置于手指的远节指处(指端)，用对应的手指操作。

2、在字符或功能实现上：第一，对于单键的按放操作，单独按下并放开英文字符键或空格键实现小写英文字符或空格的输入，或通过诸如汉字输入的五笔字型，拼音等软件编码的方式实现某种语言的输入，而单独按下输入法键时，输出在显示器的键盘帮助画面显示各键代表的输入法，而现在正在使用的输入法则用不同颜色予以区分；输出在显示器的键盘帮助画面显示与操作相对应的类功能和键的字符或功能含义，有多种设置，如时刻在显示器显示、从不在显示器上显示、只有有键按下时才延时显示等，且延时时长也可设置，其画面变化和键操作相对应。第二，对于有序组合双键的操作，在键盘键上的各键的下排文字代表该键所实现的类功能，如图2所示，它表示先按某一类功能键，再按其它一键实现对应类功能相应键的字符或功能，但对相邻两键的组合键并不严格按类功能区分，特别是对同一行的相邻两键的组合键，由于这种组合键操作几乎和单键操作一样简单，故用来实现除26个英文字母键、空格键、输入法键以外最常用字符或功能，如Enter、Esc、Del、BackSpace、逗号、句号等，图2中W和E键上的向上的箭头符号表示按下组合键WE或EW实现光标上移，两键中无论先按那一键，在实现字符或功能上都是相同的，其它相邻组合键以此类推。图4是某一输入法下对键操作所实现的字符或功能的一张二维表，一种输入法对应一张二维表，先按下输入法键，再按其它一键实现对不同输入法及二维表的调用。

3、在键的按放操作、扫描码形成、扫描码转换和字符或功能实现的逻辑上，对键盘盘微处理器程序做如下的逻辑修改：任一键盘键一次单独的按下并放开的操作，生成相应键操作的扫描码，但取消按下一定时间后产生该按键的重复键处理；任一键盘键单独按下不放，再按下其它一键的操作，可生成新的相应键操作的扫描码，并可赋予该有序组合按键在按下一定时间时，启用重复键处理的功能；当有三个及以上键按下时，发出按键全部放开的特定扫描码，如图3，并将键盘锁死，使后续操作无效，直到按键全部放开后才变为有效；并且，键操作扫描码的形成均视为可识别按放动作和键码的有序双键的组合键扫描码，对单键的按放操作，可补充特定的扫描码形成有序双键的组合键扫描码，如图3，单独按下A键形成A100的有序双键的组合键扫描码，单键放开A键形成00A0的有序双键的组合键扫描码，其它单键的按放操作的扫描码形成以此类推。通过键盘接口盘微处理器的程序修改来实现对扫描码的转换(当然，这一逻辑也可在键盘微处理器中实现)，其中放键操作均转换为相同的特定扫描码，如图3第三列所示，均转换为^*。通过转换的扫描码对应于一张可用键盘BIOS中断服务程序调用的二维表，二维表的第一列对应于有序双键的组合键扫描码的第一码，第一行对应于有序双键的组合键扫描码的第二码，通过查表，如图4，使表格中对应位置的元素格置1，输出该元素格对应的字符或功能，无扫描码接收时表格中各元素均为0，在二维表为可接收扫描码的状态时，当0列有中有1状态(即上一扫描码是反映单键按动作的扫描码)时，在接受扫描码时先判断该码是否为0^*，如不是则二维表复位(表格各元素格全置0)，后接受该扫描码并查表；如是则二维表不复位，直接接受该扫描码并查表，并且只有当0列中有为1的元素格时，^*列中为1的元素格才可输出字符或功能，增加这一判是为了实现除输入法切换键外其它27个单键先按后放的单键输入，当0列中均为0状态时，在二维表接受扫描码时，均先复位二维表，以消除上一扫描码对此次查表影响，其逻辑图如图8，这也要求键盘BIOS中断服务程序为实现此逻辑做对应修改。由于一种输入法对应一张二维表，必要时可增加驱动软件来实现，图4为某一输入法下的一张二维表。别外，在电脑启动时，总以英文字符输入法作为默认的输入法启动，以方便在启动中对CMOS进行设置。此外由于用组合键实现的英文字符和单键实现的英文字符对应于二维表中的不同位置，规定只有用单键实现的英文字符才可实现对诸如五笔字型，拼音等以编码方式实现的输入法的激活，这使得在诸如五笔字型等的输入法下，无需做任何切换，在激活该输入法前，可用组合健输入大写或小写的英文字符。输出在显示器的键盘帮助画面用驱动软件来实现，其逻辑和二维表相对应，其画面变化与键操作的变化对应，如图3、图4。

Claims

1、一种通用鼠标键盘，由鼠标键盘布局、编码逻辑及电路来实现的输入设备，其特征是：键盘键、鼠标键、鼠标的光标位移感应元件组合布局；键盘键共有按键26～32个，分两部分布置于盘体，每部分键盘键分为3～4行，3～5列，并对应于左右手；鼠标键、鼠标的光标位移感应元件置于盘体键盘键的边侧，鼠标键可有2～8个按键；在键盘键、鼠标的光标位移感应元件、鼠标键的相对位置中，键盘键置于手指自然伸开时，由手的近节指(手指的三节中，靠手掌的一节)、中节指和掌心形成的手形的空腔处，鼠标的光标位移感应元件、鼠标键则置于手指的远节指处(指端)；鼠标的光标位移感应元件可以是位于指端的触控板(Touch Pad)、轨迹球(Track Point)、轨迹杆(Track ball)，或是位于盘体的光电式或光机式元件；任一键盘键一次单独的按下并放开的操作，生成相应键操作的字符或功能，但取消按下一定时间后产生该按键的重复键处理；任一键盘键单独按下不放，再按下其它一键的操作，可生成新的相应键操作的字符或功能，并可赋予该有序组合按键在按下一定时间时，启用重复键处理的功能。

2、依据权利要求1所述鼠标键盘的键盘键部分组成多功能键盘，其特征是：仅由通用鼠标键盘中的键盘按键及其功能组成的键盘，但没有鼠标功能，以此来构成通用键盘。

3、依据权利要求1所述通用鼠标键盘的有鼠标功能的其一盘体部分，来构成单手鼠标键盘，其特征是：仅由通用鼠标键盘中的其一部分盘体构成，该部分既有鼠标功能，又有部分通用鼠标键盘的键盘功能，构成方便单手操作的单手鼠标键盘。