CN1862454A - 计算机无线外围系统 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种计算机无线外围系统，用于和计算机的连接端口进行通信，包含无线信号收发控制器以及两个外围装置，其中，无线信号收发控制器包括：计算机接口控制器，连接于该计算机的该连接端口；通信控制器，连接于该计算机接口控制器，以平行的数据传输方式接收来自该计算机接口控制器的数据；无线信号收发器，连接于该通信控制器，以串行的方式接收来自该通信控制器的数据，并将所接收的数据以无线传输的方式向外传输。本发明的两个外围装置包括一用户输入装置以及一音频收发装置并通过该无线信号收发控制器与计算机进行无线通信。本发明成本低廉，使用方便。

Description

计算机无线外围系统

技术领域

本发明关于一种计算机无线外围系统，尤其是关于一种仅使用单一无线收发控制器即可和计算机的用户输入装置(Human Input Device)，HID以及音频(AUDIO)装置进行通信的无线外围系统。

背景技术

用户输入装置(Human Input Device，HID)，例如鼠标、键盘游戏杆等，是不可缺少的计算机外设输入装置，主要是用来让用户输入控制计算机的信号，如控制计算机光标，以及输入数据至计算机。近年来由无线通信技术的普及，例如用于频宽27MHz，2.4GHz以及蓝牙等的无线通信协议，这些用户输入装置也开始以无线的方式和计算机进行通信。

除了以上所提及的用于输入数据至计算机的用户输入装置之外，用以收发计算机的音频信号，例如音乐，的外围装置也有越来越普遍的趋势。一般的用户会使用耳机或是同时具备耳机以及麦克风功能的音频装置来收听计算机所播放的音乐，或是通过此外围装置来进行网络电话的通话，例如通过Skype软件而进行的网络电话的通话。

请参照图1，其为已知计算机的无线外围系统的示意图。已知的无线外围系统是与计算机屏幕10以及计算机主机11一起使用，包含无线用户输入装置12，其具有例如无线键盘12-1及无线鼠标12-2，以及连接于计算机主机11的用户输入装置收发器12RT，无线音频收发装置，如具有麦克风的耳机装置13以及无线音频收发器13RT。当然，也有无线鼠标以及无线键盘各使用一个无线收发器的情况。

无线用户输入装置12通过连接于计算机主机11的用户输入装置收发器13RT与计算机主机11进行无线通信，而具有麦克风的耳机装置13通过音频收发装置13RT与计算机主机11进行无线通信。

请参阅图2，其为已知用户输入装置收发器12RT的电路方块示意图。图2表示了用户输入装置收发器12RT连接于计算机主机11的连接端口111，例如低速USB端口。用户输入装置收发器12RT包含低速USB接口控制芯片12RT-1以及无线信号收发器12RT-2。来自低速USB端口111的数据由低速USB接口控制芯片12RT-1接收并处理之后，以串行的方式传送给无线信号收发器12RT-2。

请参阅图3，其为已知音频收发装置13RT的电路方块示意图。图3表示了音频收发装置13RT连接于计算机主机11的连接端口112，例如高速USB端口。音频收发装置13RT包含高速USB接口控制芯片13RT-1以及无线信号收发器13RT-2。来自高速USB端口112的数据由高速USB接口控制芯片13RT-1接收并处理之后，以串行的方式传送给无线信号收发器13RT-2。

依据图1可以了解，在已知的情况中，用户如果想要使用无线用户输入装置12以及无线音频收发装置13，就必须购买两个无线收发器12RT以及13RT。由于处理音频信号所需的数据处理速度比处理用户输入装置信号数据所需要的速度高，因此无线音频收发装置的价格大都比无线用户输入装置的价格高。对用户而言，如果仅具有购买单一种无线外围装置的经济能力时，通常会选择购买价格比无线音频收发装置13低且比较常用的用户输入装置12以及其收发器12RT，至于音频的接收方式还是以有线的音频装置来进行。

但是随着网络电话环境以及网络音乐越来越普及，耳机及麦克风装置的使用率也有提高的现象，因此大多数用户还是希望能使用无线的耳机及麦克风装置来收发音频信号。

因此需要一种新的计算机无线外围装置系统来满足用户的需求。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种计算机用无线外围装置系统，提供较低价格的无线用户输入装置以及无线音频收发装置。

本发明的计算机的无线外围系统用于和一计算机的一连接端口进行通信，包括：

一无线信号收发控制器，连接于该计算机的该连接端口，包括：

一计算机接口控制器，连接于该计算机的该连接端口；

一通信控制器，连接于该计算机接口控制器，以平行的数据传输方式接收来自该计算机接口控制器的数据；

一无线信号收发器，连接于该通信控制器，以串行的方式接收来自该通信控制器的数据，并将所接收的数据以无线传输的方式向外传输；

一第一无线外围装置，用以经由该无线信号收发器与该计算机进行计算机指标信号的通信；

一第二无线外围装置，用以经由该无线信号收发器与该计算机进行音频信号的通信。

于一较佳实施例中，该计算机的连接端口是高速通用串行总线(USB 2.0)连接端口，该计算机接口控制器是高速USB微控器。

于一实施例中，该至少一第一无线外围装置是一鼠标。

于另一实施例中，该至少一第一无线外围装置包括一鼠标以及一计算机键盘。

于一实施例中，该第二无线外围装置包括一耳机，而该音频是音乐。

于另一实施例中，该第二无线外围装置包括一耳机以及一麦克风，而该音频是网络电话通话信号。

较佳的，本发明的计算机无线外围系统还包括一用户界面设置于该计算机。

于一实施例中，该用户界面包括：网络电话来电通知设定，音乐播放程序设定，广播频道设定，无线外围装置电池容量指示，以及网络电话拨号设定。

于本发明计算机无线外围系统的另一实施例中包含一种兼具用户输入装置功能以及音频信号处理功能的外围装置。其中该外围装置无线外围装置包括：

一鼠标以及一有线耳机或一具有麦克风的耳机，且该鼠标包含：

一数字键盘；

一音频信号编码器；以及

一音频装置接收孔用以连接该耳机。

本发明成本低廉，使用方便。

附图说明

图1是已知计算机的无线外围系统示意图。

图2是已知用户输入装置用的无线收发器电路方块图。

图3是已知音频装置使用的无线收发器电路方块图。

图4是本发明计算机无线外围系统较佳实施例示意图。

图5是本发明无线信号收发控制器较佳实施例的方块图。

图6是本发明用户输入装置与音频装置与无线信号收发控制器通信用的时序图。

图7是本发明外围装置的另一实施例示意图。

其中，附图标记说明如下：

20    计算机屏幕

21    计算机主机

211   高速USB端口

22    第一无线外围装置

22-1  无线键盘

22-2  无线鼠标

23    第二无线外围装置

24    无线信号收发控制器

241   高速USB控制器

242   通信控制器

243   无线信号收发器

70    外围装置

71    无线鼠标本体

72    盖片

721   数字键盘

73    音频信号接收孔

74    具有麦克风的耳机装置

具体实施方式

请参阅图4，其为本发明计算机的无线外围系统的一较佳实施例示意图。本发明系统包括第一无线外围装置22，第二无线外围装置23，无线信号收发控制器24。

第一无线外围装置22为用户输入装置(HID)，用以产生计算机的输入控制信号，例如控制计算机屏幕20的光标，以及输入数据至计算机，在本例中包括无线键盘22-1以及无线鼠标22-2。当然，第一无线外围装置22也可以仅包括无线键盘22-1或无线鼠标22-2。第二无线外围装置23是收发音频信号用的外围装置，如无线耳机与麦克风装置。第一无线外围装置22以及第二无线外围装置23通过连接于计算机主机21的高速通用串行总线(FullSpeed USB，12M bits/sec)连接端口211的无线信号收发控制器24与计算机主机21进行无线通信。

本发明的特征在于用户输入装置(HID)22以及收发音频(AUDIO)的外围装置23共同使用一个无线信号收发控制器24来完成与计算机主机21的通信。

请参阅图5，其为本发明无线信号收发控制器24的电路方块图的一较佳实施例。图5表示了无线信号收发控制器24包括高速USB控制器241连接于计算机的高速USB端口211，通信控制器242连接于该高速USB接口控制器241，以及无线信号收发器243连接于通信控制器242。通信控制器242可以是，例如，可烧入程序的微控器(micro controller)。

以下配合图4及图5说明本发明的运作。高速USB接口控制器241用以接收高速USB端口211所传送的USB格式的数据以及将符合高速USB格式的数据传送至高速USB端口211。通信控制器242则用以控制HID 22所产生的HID数据以及与音频装置23所产生的音频数据被传送至无线信号收发器243的时序。无线信号收发器243则用以接收以及发射无线的HID数据以及无线的音频数据。

先说明从计算机主机21传送数据的第一及第二外围装置的流程。

来自高速USB端口211的USB格式音频数据，例如立体声的音乐或是网络电话信息，被传送至高速USB接口控制器241并由USB接口控制器241将此USB格式音频数据转换为ADPCM格式的数据，之后此音频数据以并行传输的方式被传送至通信控制器242，而通信控制器242则将音频数据以串行式的方式传送至无线信号收发器243，再发送给音频收发装置23。

接着说明从HID 22以及音频收发装置23传送数据至计算机主机21的的流程。

通信控制器242负责提供HID 22以及音频收发装置23的数据传送时序，如图6所示。从图6的时序图可以了解，当有标志志出现时表示无线信号收发控制器24可接收外围装置的数据。例如，标志F1与标志F2之间的时间被分割为三个时段THID 1，THID 2以及TAUDIO 1，在本例中表示键盘22-1在THID 1时段传送数据，鼠标22-2在THID 2时段传送数据，而音频装置23则在TAUDIO 1时段传送数据。此种数据传送的时序分配方式称为分时多任务存取(Time Division Multi-access，TDMA)。

特别说明的是，TDMA为无线通信领域技术人员所熟知，故在此不多赘述。此外，USB的数据传输规定属公开信息，因此也不再本说明书中加以赘述。

HID 22传送的HID数据，如已知的鼠标及键盘所产生的数据，以及音频装置23发送的无线数据，例如控制音乐播放(停止、启动，音量控制，前一/下一轨道，通话语音等等)的数据，由无线信号收发器243接收后以串行的形式传送至通信控制器242，通信控制器242将数据进行必要的格式转换之后以平行传送的方式传送至USB接口控制器241，再由高速接口USB控制器241传送至高速USB端口211。

请再参照图2及图3，在已知的无线计算机外设装置领域中，由于HID所需的数据传输速率低于音频装置所需的数据传输速率，因此，为HID所设置的无线收发装置12RT或音频装置所使用的无线收发装置13RT并不能为HID以及音频装置所共同使用。详言之，如果使用已知HID无线收发装置12RT，则无法符合音频装置需要的高数据传输速率的需求。而如果以音频装置所使用的已知无线收发装置13RT来让两种外围装置共享也是不行的。因为AUDIO装置的数据量以及数据传输速率远大于HID，故高速USB接口控制器13RT-1必须花费比较多的资源来处理AUDIO数据，这会造成HID数据已经抵达高速USB接口控制器13RT-1但高速USB接口控制器13RT-1的资源依然被AUDIO数据所占用的情况，使得HID数据无法被处理。

回到本发明，请再参照图5，为了让HID 22以及音频装置23两种具有不同数据传输速率的外围装置能够共享一个无线信号收发控制器24，本发明设置了通信控制器242来管理HID 22以及音频装置23的数据传输。也就是说，通信控制器242以平行的方式快速地从高速USB接口控制器241接收数据，并依据HID 22以及音频装置23所需要的传输速率将数据传送给无线收发器243，由此正确地将数据传送给HID 22以及音频装置23。

特别说明的是，本发明的外围装置系统除了包含如图4所示包含已知的鼠标，键盘以及耳机-麦克风之外，还可适用其它种类的外围装置。请参阅图7，其为本发明系统所包含的外围装置的另一实施例图。图7的外围装置70包括无线鼠标本体71，和无线鼠标本体70枢接的盖片72，设置于盖片72上的数字键盘721以及音频信号接收孔73。音频信号接孔73可用以接收具有麦克风的耳机组件74所产生的信号。

图7的外围装置和图4外围装置的差异在于，图7的外围装置70可同时产生HID信号以及音频信号。详细地说，盖片72被覆盖在鼠标本体71上时，图7的外围装置70被当成无线鼠标使用。当用户需要进行音频信号的通信时，例如收听计算机所播放的音乐或是回答Skype的来电时，则可以将具有麦克风的耳机组件74插入音频信号接孔73以便接收来自计算机的音频信号。又例如，当用户欲拨打因特网电话时，可以将盖片72掀开露出数字键盘71，并在数字键盘721输入通话端的电话号码以进行拨号，并可以使用具有麦克风的耳机组件74进行通话。

当然，本发明外围系统还可包括提供一个用户控制接口来提供用户更多的便利性。此用户界面可以是安装在计算机主机21内的应用程序，通过提供，例如，以下的设定让用户方便使用：

一、网络电话来电通知设定

当计算机侦测到有网络来电时，例如经由Skype软件所拨打给用户的网络电话信息时，用户界面可以将信息显示在计算机屏幕上并直接将此来电转接到用户所配戴的耳机。

二、音乐播放程序设定

当用户使用本外围系统时，此用户界面也可以提供音乐音乐的操作面板在计算机屏幕上，以便用户进行音乐播放的控制，如音轨选择、音量控制，播放及停止等等。

三、广播频道设定

用户界面也可以提供经由网络所传输的广播信息的控制面板，例如频道设定。

四、无线外围装置电池容量指示

此用户界面也可以在屏幕上显示外围装置的电池容量状况。

五、网络电话拨号设定

用户界面可以提供一个较简单的拨号的选单，以及电话簿等等让用户不必另外开启网络电话应用程序，如Skype，直接使用本用户界面即可进行网络电话的拨号及通话操作。

当然，以上的用户界面的功能设定项目的说明仅为例示之用，在不脱离本发明范围的情况下，此用户界面的功能可以有各种改变。

经由以上的描述可以了解，本发明提供的外围系统仅使用单一个外围装置无线信号控制器即可与HID以及音频装置进行通信，也就是提供了计算机输入控制以及收听音乐以及使用网络电话通话的功能，大幅提升使用的便利性与功能的完整性。以外，由于仅需要单一个无线信号控制器，因此可以使计算机的USB端口被空出来让其它的外围装置使用。另外，由于仅需要单一个无线信号控制器，和已知系统相较之下本发明的价格相对较低，因此可以让较多数的用户具有购买能力。

Claims (12)

1.一种计算机无线外围系统，用于和一计算机的一连接端口进行通信，包括：

一无线信号收发控制器，连接于该计算机的该连接端口，包括：

一计算机接口控制器，连接于该计算机的该连接端口；

一通信控制器，连接于该计算机接口控制器，以平行的数据传输方式接收来自该计算机接口控制器的数据；

一无线信号收发器，连接于该通信控制器，以串行的方式接收来自该通信控制器的数据，并将所接收的数据以无线传输的方式向外传输；

一第一无线外围装置，用以经由该无线信号收发器与该计算机进行计算机指标信号的通信；

一第二无线外围装置，用以经由该无线信号收发器与该计算机进行音频信号的通信。

2.如权利要求1所述的计算机无线外围系统，其中，该计算机的连接端口是高速通用串行总线连接端口，该计算机接口控制器是高速USB微控器。

3.如权利要求1所述的计算机无线外围系统，其中，该至少一第一无线外围装置是一鼠标或者是一鼠标以及一键盘。

4.如权利要求1所述的计算机无线外围系统，其中，该第二无线外围装置包括一耳机或一具有麦克风的耳机，而该音频是音乐或是网络电话通话信号。

5.如权利要求1所述的计算机无线外围系统，还包括一用户界面设置于该计算机，其中该用户界面包括：

网络电话来电通知设定；

音乐播放程序设定；

广播频道设定；

无线外围装置电池容量指示；

网络电话拨号设定。

6.一种计算机无线外围系统，用于和一计算机的一连接端口进行通信，包括：

一无线信号收发控制器，连接于该计算机的该连接端口，包括：

一计算机接口控制器，连接于该计算机的该连接端口；

一通信控制器，连接于该计算机接口控制器，以平行的数据传输方式接收来自该计算机接口控制器的数据；

一无线信号收发器，连接于该通信控制器，以串行的方式接收来自该通信控制器的数据，并将所接收的数据以无线传输的方式向外传输；

一无线外围装置，用以经由该无线信号收发器与该计算机进行计算机指标信号以及音频的通信。

7.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，其中，该计算机的连接端口是高速通用串行总线连接端口，该计算机接口控制器是高速USB微控器。

8.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，其中，该无线外围装置包括：

一鼠标以及一有线耳机，且该鼠标包含：

一数字键盘；

一音频信号编码器；以及

一音频装置接收孔用以连接该耳机。

9.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，其中，该无线外围装置包括：

一鼠标，一有线耳机以及与该耳机连接的一麦克风，且该鼠标包含：

一数字键盘；

一音频信号编码器；以及

一音频装置接收孔用以连接该耳机。

10.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，其中，该无线外围装置还包括一键盘。

11.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，其中，该音频信号是音乐或网络电话通话信号。

12.如权利要求6所述的计算机无线外围系统，还包括一用户界面设置于该计算机，其中该用户界面包括：

网络电话来电通知设定；

音乐播放程序设定；

广播频道设定；

无线外围装置电池容量指示；

网络电话拨号设定。

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