JP2009528592A - Computer system with passive wireless keyboard with improved transmission range - Google Patents

Computer system with passive wireless keyboard with improved transmission range Download PDF

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Abstract

無線キーボード読み取り機の組み合わせは、複数のキー(11)を有するキーボード(10)、アンテナ(24)、及び複数の受動型トランスポンダ回路(20)を備え、該無線キーボード読み取り機の組み合わせはアンテナ(24)に接続されるとともにキー(11)に関連付けられる。受動型キーボードは範囲を拡大し、好ましくはトランスポンダを用いる。該トランスポンダは読み取り機の問い合わせフィールドからの電力を利用することなく後方散乱伝送を用いる。例えば、SAWトランスポンダが用いられる。さらに、トランスポンダ(20)はキー操作から電力を供給される。トランスポンダ回路(20)はアンテナと接続しており、キー操作に対応するキーを識別する符号化された応答を提供する。関連する読み取り機は問い合わせフィールド(16)のソースを含む。該問い合わせフィールド(16)はキーボード(10)のアンテナ及びデコーダに応用され、受動型トランスポンダ回路からの符号化された応答を測定する。
【選択図】なし
The wireless keyboard reader combination comprises a keyboard (10) having a plurality of keys (11), an antenna (24), and a plurality of passive transponder circuits (20), the wireless keyboard reader combination comprising an antenna (24 ) And associated with the key (11). Passive keyboards extend the range and preferably use a transponder. The transponder uses backscatter transmission without using power from the interrogator field of the reader. For example, a SAW transponder is used. Furthermore, the transponder (20) is supplied with power from a key operation. The transponder circuit (20) is connected to the antenna and provides an encoded response that identifies the key corresponding to the key operation. The associated reader contains the source of the query field (16). The query field (16) is applied to the antenna and decoder of the keyboard (10) and measures the encoded response from the passive transponder circuit.
[Selection figure] None

Description

本発明は、無線キーボード及び無線キーボードを用いるコンピュータシステムに関する。本発明は更に、コンピュータシステムへの無線式テキスト入力の方法に関する。   The present invention relates to a wireless keyboard and a computer system using the wireless keyboard. The invention further relates to a method for wireless text input to a computer system.

無線キーボードは、コンピュータシステムに用いられるより一般的な有線接続されたキーボードに対して多数の優位点を備える。まず、無線キーボードは、ユーザ自身とコンピュータとの相対的位置関係に対して一層高い自在性をもたらす。このことは、コンピュータの使用に係る作業負担並びに疲労を低減させる。更に、無線キーボードは、デスクトップ上或いはデスクトップ周囲で接続される配線の数量を低減するとともに、乱雑且つ複雑な配線のもつれを低減させる。このことは、システム全体の外観上の整然さをつくり出し、コンピュータシステムに一層洗練された及び/又は高級な外観を与えることとなる。結果として、作業スペースを乱雑にする一般的なコンピュータシステムに含まれる付属物が増えるにつれて、配線を避けるこの手法は、一層重要なものとなっている。   Wireless keyboards have many advantages over the more common wired keyboards used in computer systems. First, the wireless keyboard provides greater flexibility with respect to the relative positional relationship between the user and the computer. This reduces the work burden and fatigue associated with the use of the computer. Further, the wireless keyboard reduces the number of wires connected on or around the desktop and reduces tangled and complicated wire entanglements. This creates an orderly appearance of the overall system and gives the computer system a more sophisticated and / or premium appearance. As a result, this approach of avoiding wiring has become more important as more accessories are included in a typical computer system that clutters the work space.

現在入手可能な無線キーボードは、赤外線或いはRFを主体とする伝送システムのいずれかである。赤外線システムは、最も簡素化されたものであり、高額ではない。しかしながら、赤外線システムは、受信器に対して直線的に配される必要がある。このことは、結果として、キーボードが移動するとき或いは他の障害物が伝送経路を遮蔽するときに、一貫性のない伝送を生ずることとなる。RFシステムは、このような問題を有さないが、赤外線システムと比べて高価である。特に、任意の範囲でのRFシステムの伝送の信頼性は、RF周波数と伝送器の出力並びに品質に依存することとなる。したがって、伝送に係る信頼性を維持しようとすれば、高価な高周波数伝送器及び/又は高出力伝送器を必要とすることとなる。しかしながら、RFシステムの性能的な優位性に起因して、赤外線システムと比べた場合、RFシステムの無線キーボードへの使用は増加しつつある。   Currently available wireless keyboards are either infrared or RF based transmission systems. Infrared systems are the most simplified and not expensive. However, the infrared system needs to be arranged linearly with respect to the receiver. This results in inconsistent transmission when the keyboard moves or when other obstacles block the transmission path. The RF system does not have such a problem, but is more expensive than the infrared system. In particular, the reliability of RF system transmission in any range will depend on the RF frequency and transmitter power and quality. Therefore, in order to maintain the reliability related to transmission, an expensive high-frequency transmitter and / or high-power transmitter is required. However, due to the performance advantage of RF systems, the use of RF systems for wireless keyboards is increasing compared to infrared systems.

これまで無線キーボードがワイヤ接続形式のキーボードに広い範囲で置き換えられなかった主たる理由が、バッテリ交換の必要性を生ずることにあることは明らかである。無線キーボードを有するコンピュータシステムのバッテリが不足した場合には、システムは、バッテリの交換がなされるまで、使い物にならない。バッテリの不足が予測されないとき、このことは、明らかに、重大な不便性を生ずることとなる。更に、キーボードは、一般的に、連続的にキーのマトリックスをスキャンし、キーの押圧を検知する。したがって、キーボードからのデータ入力がないときであっても、バッテリ電力は、キーのスキャニングのために消費され続ける。かくして、無線キーボード中のバッテリの寿命は、必然的に制限されるものとなる。   It is clear that the main reason why wireless keyboards have not been widely replaced with wire-connected keyboards so far is that they need to replace batteries. If the battery of a computer system with a wireless keyboard runs out, the system will not be usable until the battery is replaced. Obviously, when battery shortage is not expected, this will cause significant inconvenience. In addition, keyboards typically scan a matrix of keys continuously to detect key presses. Thus, battery power continues to be consumed for key scanning even when there is no data input from the keyboard. Thus, the battery life in the wireless keyboard is necessarily limited.

これらの無線キーボードの制限の結果として、コンピュータシステムのワイヤ接続形式のキーボードに取って代わる潜在能力を無線式キーボードが満たしていないということができる。   As a result of these wireless keyboard limitations, it can be said that the wireless keyboard does not meet the potential to replace the wire-connected keyboard of the computer system.

第1の実施形態において、本発明は、モニタと、プロセッサと、問い合わせフィールド(電界:interrogating field)のソース及びデコーダを備える読み取り器と、複数のキー、時間ドメインの中で符号化された一連の反射パルスをもたらす符号化された複数のトランスポンダと、キー操作に対応して1若しくはそれ以上の前記トランスポンダに選択的に接続するとともにキー操作に対応して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線キーボードからなることを特徴とするコンピュータシステムを提供する。   In a first embodiment, the present invention comprises a monitor, a processor, a reader comprising an interrogating field source and decoder, and a series of keys, encoded in a time domain. A plurality of encoded transponders that provide reflected pulses and the interrogation field using signals that are selectively connected to one or more of the transponders in response to keystrokes and encoded in response to keystrokes There is provided a computer system comprising a wireless keyboard having one or more antennas that reflect light.

他の実施形態において、本発明は、モニタと、プロセッサと、一体化された無線ネットワーク回路とRFID読み取り器を備え、前記一体化された無線ネットワーク回路とRFID読み取り器は、少なくとも1つの共有アンテナを備え、前記一体化された回路は、問い合わせフィールドを提供し、反射フィールドを受信し、無線ネットワーク伝送及び受信をもたらすコンピュータシステムを提供する。このコンピュータシステムは、無線キーボードを備え、該無線キーボードが、複数のキー、後方散乱伝送を用いた反射応答を提供するために符号化される複数のトランスポンダ及びキー操作に応答して前記トランスポンダのうち1若しくはそれ以上のトランスポンダに選択的に接続するとともに、キー操作に対応して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備えることを特徴とする。   In another embodiment, the invention comprises a monitor, a processor, an integrated wireless network circuit and an RFID reader, wherein the integrated wireless network circuit and the RFID reader have at least one shared antenna. The integrated circuit provides a computer system that provides a query field, receives a reflected field, and provides wireless network transmission and reception. The computer system includes a wireless keyboard, wherein the wireless keyboard is responsive to a plurality of keys, a plurality of transponders encoded to provide a reflected response using backscatter transmission, and a key operation. One or more antennas that selectively connect to one or more transponders and reflect the interrogation field using a signal encoded in response to a key operation.

他の実施形態において、本発明は、モニタと、プロセッサと、問い合わせフィールドのソースとデコーダを備える読み取り器と、アンテナと、符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを選択的に反射する後方散乱伝送回路を備える無線マウスと、複数のキー、反射された応答を提供するために符号化される複数のトランスポンダ及びキー操作に応答して前記トランスポンダのうち1若しくはそれ以上に選択的に接続するとともにキー操作に応答して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線キーボードからなることを特徴とするコンピュータシステムを提供する。   In another embodiment, the present invention provides a backscatter that selectively reflects the query field using a monitor, a processor, a reader comprising a query field source and decoder, an antenna, and an encoded signal. Selectively connecting to a wireless mouse with a transmission circuit, a plurality of keys, a plurality of transponders encoded to provide a reflected response, and one or more of the transponders in response to a key operation A computer system comprising a wireless keyboard having one or more antennas that reflect the query field using a signal encoded in response to a key operation.

他の実施形態において、本発明は、1若しくはそれ以上の手動式に操作されるキー、反射式に問い合わせフィールドに接続する1若しくはそれ以上のアンテナを備えるとともに自由に移動可能なキーボードと受信器との間で短距離の無線式データ伝送を行う方法を提供する。この方法は、電磁的な問い合わせフィールドを提供する段階と、前記キーボード内に取り付けられた1若しくはそれ以上のアンテナから前記問い合わせフィールドを反射する段階と、前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに、1若しくはそれ以上のキーの操作に応答して符号化された応答を用いて反射されたフィールドを変調する段階と、前記レシーバで、前記変調された反射フィールドを検出する段階からなることを特徴とする。   In another embodiment, the present invention provides a freely movable keyboard and receiver with one or more manually operated keys, one or more antennas that are reflectively connected to the query field, and A method for performing short-range wireless data transmission between the two is provided. The method includes providing an electromagnetic query field, reflecting the query field from one or more antennas mounted in the keyboard, and without using power from the query field or battery. Further comprising: modulating a reflected field using a response encoded in response to the operation of one or more keys; and detecting the modulated reflected field at the receiver. Features.

他の実施形態において、本発明は、受信器を有する装置と、1若しくはそれ以上の手動式で操作される入力部を備える入力或いは制御装置の間で、入力信号及び制御信号の伝送を短距離で無線式に行う方法を提供する。この方法は、前記入力装置に問い合わせフィールドを伝送する段階と、前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに、前記入力装置に配されるとともに前記入力装置上の手動操作式の入力部の操作に応答して、前記問い合わせフィールドに反射式に接続するように形成されたアンテナを用いて、前記受信器に後方散乱の変調された戻りフィールドを伝送する段階と、前記受信器で、前記後方散乱の変調された戻りフィールドを検出する段階を備えることを特徴とする。   In another embodiment, the present invention provides a short distance transmission of input and control signals between a device having a receiver and an input or control device comprising one or more manually operated inputs. To provide a wireless method. The method includes a step of transmitting an inquiry field to the input device, and without using power from the inquiry field or battery, and is arranged in the input device and includes a manually operated input unit on the input device. Responsive to operation, transmitting a backscattered modulated return field to the receiver using an antenna configured to connect reflectively to the interrogation field; and Detecting a scatter modulated return field.

他の実施形態において、本発明は、モニタと、プロセッサと、問い合わせフィールドのソースと、デコーダを備える読み取り器と、複数のキーを有するキーボードからなるコンピュータシステムを提供する。キーボードは、1若しくはそれ以上のトランスポンダ、キー操作に応答するとともに前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに電力供給する機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器と、前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに接続するとともに、キー操作に応じて符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを変調する1若しくはそれ以上のアンテナを備える。   In another embodiment, the present invention provides a computer system comprising a monitor, a processor, a source for a query field, a reader comprising a decoder, and a keyboard having a plurality of keys. The keyboard includes one or more transponders, one or more transducers that respond to keystrokes and convert mechanical energy to power the one or more transponders into electrical energy, and the one or more transponders One or more antennas are connected to the transponder and modulate the interrogation field using a signal encoded in response to a key operation.

好適な実施形態において、機械的エネルギを電気的エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサ或いは1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサを備える。トランスポンダは、好適には、問い合わせフィールド或いはバッテリから生ずるエネルギを用いることなく動作する。1若しくはそれ以上のアンテナが、複数のアンテナであり、それぞれが、複数のキーに接続するものであってもよい。例えば、1若しくはそれ以上のアンテナは、多素子アンテナアレイを備えることができる。キーボードは、多層構造を有し、1若しくはそれ以上のアンテナが、機械的エネルギを電気的エネルギに変換する変換器から独立した層に形成される複数のアンテナであってもよい。1若しくはそれ以上のアンテナは、トランスポンダから独立した層に形成される1若しくはそれ以上のアンテナを備えてもよい。問い合わせフィールドの変調が、問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であってもよい。   In a preferred embodiment, the one or more transducers that convert mechanical energy into electrical energy comprise one or more piezoelectric transducers or one or more magnetic transducers. The transponder preferably operates without using energy from the interrogation field or battery. One or more antennas may be a plurality of antennas, and each may be connected to a plurality of keys. For example, one or more antennas can comprise a multi-element antenna array. The keyboard may have a multi-layer structure, and one or more antennas may be a plurality of antennas formed in a layer independent of a transducer that converts mechanical energy into electrical energy. The one or more antennas may comprise one or more antennas formed in a layer independent of the transponder. The modulation of the query field may be backscatter modulation using query field reflection.

他の実施形態において、本発明は、問い合わせフィールドのソースとデコーダを備える読み取り器と、無線コントローラを備える無線コントローラからなる無線コントローラシステムを提供する。無線コントローラは、1若しくはそれ以上の手動操作式の入力部、1若しくはそれ以上のトランスポンダ、機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器と、前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに接続するとともに、前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器からのエネルギを用いて、入力部の操作に応じて、符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを変調する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線コントローラからなる。   In another embodiment, the present invention provides a wireless controller system comprising a reader comprising a query field source and a decoder and a wireless controller comprising a wireless controller. The wireless controller connects to one or more manually operated inputs, one or more transponders, one or more transducers that convert mechanical energy into electrical energy, and the one or more transponders. And, using energy from one or more converters that convert the mechanical energy into electrical energy, one or more that modulates the interrogation field with an encoded signal in response to operation of the input. It consists of a wireless controller equipped with the above antennas.

好適な実施形態において、機械的エネルギを電気的なエネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサ或いは1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサからなる。問い合わせフィールドの変調が、問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であってもよい。   In preferred embodiments, the one or more transducers that convert mechanical energy into electrical energy comprise one or more piezoelectric transducers or one or more magnetic transducers. The modulation of the query field may be backscatter modulation using query field reflection.

他の実施形態において、本発明は、1若しくはそれ以上の手動操作式の入力部と問い合わせフィールドに接続する1若しくはそれ以上のアンテナを備えるコントローラと、受信器の間で、短距離の無線式データ伝送を行なう方法を提供する。この方法は、電磁的な問い合わせフィールドを提供する段階と、前記1若しくはそれ以上の入力部の操作から生ずるエネルギを利用して符号化された応答を用いて問い合わせフィールドを変調する段階と、前記レシーバで変調されるとともに反射された前記フィールドを検出する段階を備えることを特徴とする。   In another embodiment, the present invention provides a short range of wireless data between a controller and one or more manually operated inputs and one or more antennas connected to an interrogation field and a receiver. A method for performing transmission is provided. The method includes providing an electromagnetic interrogation field; modulating an interrogation field using a response encoded using energy resulting from operation of the one or more inputs; and the receiver And detecting the field modulated and reflected at.

好適な実施形態において、問い合わせフィールドの変調が、問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であってもよい。コントローラは、キーボードを備え、入力部がキーを備えるものであってもよい。1若しくはそれ以上の入力部から生ずるエネルギは、入力部に接続された1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサ或いは入力部に接続された1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサからもたらされてもよい。問い合わせフィールドの変調は、問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなく好適に実行される。一例として、受信器がコンピュータ内に配され、データは、キーボードのキーデータである。   In a preferred embodiment, the modulation of the interrogation field may be backscatter modulation using interrogation field reflection. The controller may include a keyboard and the input unit may include a key. The energy arising from one or more inputs may come from one or more piezoelectric transducers connected to the inputs or one or more magnetic transducers connected to the inputs. Modulation of the inquiry field is preferably performed without using power from the inquiry field or battery. As an example, the receiver is arranged in a computer, and the data is key data of a keyboard.

本発明の更なる特徴並びに原理は、下記の本発明の詳細な説明から明らかになる。   Further features and principles of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention.

米国特許第5838138号、米国特許第6094156号、米国特許出願第09/978615号(出願日:2001年10月16日)(米国特許第7006014号)、米国特許出願第10/003778号(出願日:2001年10月31日)及び米国特許出願第10/027369号(出願日:2001年12月20日)の開示内容は参照することにより、本特許出願に組み込まれる。   US Patent No. 5838138, US Patent No. 6094156, US Patent Application No. 09/978615 (Filing Date: October 16, 2001) (US Patent No. 7006014), US Patent Application No. 10/003778 (Filing Date) : October 31, 2001) and US Patent Application No. 10/027369 (filing date: December 20, 2001) are hereby incorporated by reference into the present patent application.

図1A及び図1Bは、コンピュータシステムに、受動型無線キーボード(10)及び無線マウス(12)が組み込まれていることを示す。キーボード(10)は、一体化された従来の構造を有するQWERTY配列のキーボードである。もしくは、キーボード(10)は、米国特許第6094156号に開示される折畳み式の設計であってもよい。なお、米国特許第6094156号の開示内容は、本明細書に組み込まれる。図示されるコンピュータシステムは、ハウジング(14)を備え、ハウジング(14)は、プロセッサ、ハードディスクドライブ、従来のコンピュータシステムにおける他の部材及び読み取り機ユニットを含む。この読み取り機ユニットは、問い合わせフィールド(16)のソースであり、該問い合わせフィールドは、受動型キーボード(10)に問い合わせを行い、無線マウス(12)から無線伝送を受信するのに用いられる。無線マウスは、下記において記述するが、受動型無線伝送及び能動型無線伝送を用いる。コンピュータシステムは、また、モニター(18)を備え、該モニタは、CRTディスプレイ、LCDディスプレイ、もしくは従来のコンピュータ技術によるディスプレイである。問い合わせフィールド(16)は、読み取り機により生成されるRF変調フィールドであるとともに、ハウジング(14)内の適切なアンテナに用いられる。任意により、読み取り機及び/又はアンテナは、モニタ(18)内に含有されてもよい。読み取り機は、追加ユニットもしくはキーボード入力部に組み込まれている。追加ユニットは、USBポート等の利用可能なポートを介して、コンピュータハウジング(14)と連動する。   1A and 1B show that a passive wireless keyboard (10) and a wireless mouse (12) are incorporated into a computer system. The keyboard (10) is a QWERTY keyboard having an integrated conventional structure. Alternatively, the keyboard (10) may be a foldable design as disclosed in US Pat. No. 6,994,156. Note that the disclosure of US Pat. No. 6,994,156 is incorporated herein. The illustrated computer system includes a housing (14) that includes a processor, a hard disk drive, other components in a conventional computer system, and a reader unit. This reader unit is the source of the query field (16), which is used to query the passive keyboard (10) and receive wireless transmissions from the wireless mouse (12). A wireless mouse, described below, uses passive wireless transmission and active wireless transmission. The computer system also includes a monitor (18), which is a CRT display, LCD display, or display by conventional computer technology. The interrogation field (16) is an RF modulation field generated by the reader and is used for the appropriate antenna in the housing (14). Optionally, a reader and / or antenna may be contained within the monitor (18). The reader is incorporated in an additional unit or a keyboard input unit. The additional unit works with the computer housing (14) via an available port, such as a USB port.

キー操作が行なわれ、符号化された応答を、キー操作が行なわれたことを示す読み取り機に対して提供する時、キーボード(10)の各キーは、受動型トランスポンダと問い合わせフィールド(16)を接続させる。例えば、キーボード(10)におけるキー操作により、スイッチが閉じられ、キーと対応するトランスポンダとアンテナを接続される。これにより、キーは、問い合わせフィールド(16)に接続し、符号化された応答をコンピュータハウジング(14)内の読み取り機に提供する。もしくは、回路を調整/離調することにより、アンテナと接続/分離する。キーボード(10)における特定のキーに対応する各トランスポンダは、固有のコードを有し、該コードは、読み取り機により読み込まれるキーを特定するのに用いられる。これにより、各トランスポンダは、コンピュータプロセッサに伝達される特定のキー操作を識別する。   When a key operation is performed and an encoded response is provided to the reader indicating that the key operation has been performed, each key on the keyboard (10) has a passive transponder and an inquiry field (16). Connect. For example, a key operation on the keyboard (10) closes the switch, and the transponder corresponding to the key and the antenna are connected. This connects the key to the query field (16) and provides an encoded response to the reader in the computer housing (14). Alternatively, the antenna is connected / disconnected by adjusting / detuning the circuit. Each transponder corresponding to a particular key on the keyboard (10) has a unique code, which is used to identify the key that is read by the reader. Thus, each transponder identifies a particular key operation that is communicated to the computer processor.

受動型トランスポンダのタグ(もしくはRFIDのタグ)は、従来から周知である。しかしながら、このタグの大部分は、使用範囲が限られている。このような受動型タグは、主にセキュリティシステム及び在庫追跡に用いられている。一般的に、このようなタグは、小さなパッケージに組み込まれたアンテナ及び集積回路を備えるとともに、比較的低コストで提供されている。アンテナは、受動型トランスポンダにより用いられ、問い合わせフィールドからエネルギを受け取る。当該エネルギは、トランスポンダにより用いられ、該トランスポンダは、問い合わせ信号に対する符号化された応答を提供する。受動型トランスポンダが問い合わせフィールドからエネルギを受け取る際、読み込み可能な距離が制限されている問題を解決する必要がある。小さいサイズの誘導アンテナが読み取り機内で用いられ、電力を供給する場合、読み込み可能な距離は数cmに制限される。長距離範囲を読み込むことが可能なシステムは、非常に大きな読み込みアンテナを用いる。例えば、セキュリティアクセスシステムもしくは盗難検出システムに基づく受動型RFIDタグにおいて、読み取り機アンテナは、一般的に出入り口又は玄関口の大きさに合わせる。大きな読み取り機アンテナを用いることなく、無線キーボードの読み込み可能範囲を拡大させることが望ましい。読み込み可能な範囲を大きくするいくつかの方法は、上述の米国特許出願第09/978615('615出願)に記載されているが、当該出願は、本出願とは異なる態様を活用している。SAW(弾性表面波)による受動型トランスポンダのタグは、本発明と組み合わせることで、有利な特徴を有する。SAWタグ及び読み取り機は、一連の反射パルスを用いて、時間ドメインで符号化された後方散乱伝送を行なう。一連の反射パルスは、遅延することで、環境中からの反射ノイズを避ける。SAWタグは問い合わせフィールドからの電源が不要であるため、SAWタグは、読み込み可能な距離を増大できる。SAWタグ及びSAWタグからの応答を読み込むのに適した読み取り機は、周知であり、商用可能である。例えば、このようなタグ及び読み取り機は、RF SAW, Incから入手可能である。また、以下に示す特許は、SAW RFIDタグ及び読み取り機を開示するものである;米国特許第6966493号、米国特許第6958696号、米国特許第6919802号、米国特許第6759789号、米国特許第6756880号及び米国特許第6708881号 これらの開示内容は、本明細書において参考文献として組み込まれている。また、Klaus FinkenzellerによるRFID Handbook, second edition, 2003, Wiley Pub.において、SAW RFIDタグ及び読み取り機の詳細について開示されている。なお、当該開示内容は、参考文献として本明細書に組み込まれている(参考文献の関連箇所は、当業者には容易に理解される)。遅延性の後方散乱変調器は、アンテナに接続された遅延線を含む個々の部材を用いて、キーボードに実装される。他の後方散乱のタグ及び読み取り機システムも用いられる。様々な後方散乱変調器回路の設計及び手法は周知である。例えば、該設計及び手法は、上述のRFID Handbookに記載されている。これらの開示及び他の従来の開示に加えて、米国特許第6243012号が用いられている。当該特許の記載内容は、本明細書において参考文献として組み込まれている。また、非後方散乱システムが用いられ、いくつかのシステムが'615出願に記載されている。システムを選択することで、所望の読み取り可能な範囲を実現し、所望の費用で実施される。   Passive transponder tags (or RFID tags) are well known. However, most of these tags have a limited range of use. Such passive tags are mainly used for security systems and inventory tracking. In general, such tags include antennas and integrated circuits incorporated in small packages and are provided at a relatively low cost. The antenna is used by the passive transponder and receives energy from the interrogation field. This energy is used by the transponder, which provides an encoded response to the interrogation signal. When the passive transponder receives energy from the query field, there is a need to solve the problem of limited readable distance. When a small size induction antenna is used in the reader and supplies power, the distance that can be read is limited to a few centimeters. A system capable of reading a long range uses a very large reading antenna. For example, in passive RFID tags based on security access systems or theft detection systems, the reader antenna is typically sized to the size of the doorway or entrance. It is desirable to expand the readable range of the wireless keyboard without using a large reader antenna. Several methods for increasing the readable range are described in the above-mentioned US patent application Ser. No. 09/978615 (the '615 application), which utilizes a different aspect than the present application. SAW (surface acoustic wave) passive transponder tags have advantageous features in combination with the present invention. SAW tags and readers use time-encoded backscatter transmission using a series of reflected pulses. The series of reflected pulses are delayed to avoid reflected noise from the environment. Since the SAW tag does not require power from the inquiry field, the SAW tag can increase the distance that can be read. Readers suitable for reading SAW tags and responses from SAW tags are well known and commercially available. For example, such tags and readers are available from RF SAW, Inc. The following patents also disclose SAW RFID tags and readers; US Pat. No. 6,696,493, US Pat. No. 6,958,696, US Pat. No. 6,919,802, US Pat. No. 6,675,789, US Pat. And U.S. Pat. No. 6,088,881 the disclosures of which are incorporated herein by reference. Further, details of SAW RFID tags and readers are disclosed in RFID Handbook, second edition, 2003, Wiley Pub. By Klaus Finkenzeller. In addition, the said content of an indication is integrated in this specification as a reference (the relevant part of a reference is easily understood by those skilled in the art). The delayed backscatter modulator is implemented on the keyboard using individual members including delay lines connected to the antenna. Other backscatter tags and reader systems are also used. Various backscatter modulator circuit designs and techniques are well known. For example, the design and approach is described in the RFID Handbook described above. In addition to these and other prior disclosures, US Pat. No. 6,430,031 is used. The contents of the patent are incorporated herein by reference. In addition, non-backscatter systems are used and several systems are described in the '615 application. By selecting the system, the desired readable range is achieved and implemented at the desired cost.

図2はキーボード(10)の一部であり、受動型トランスポンダのIDタグ(20)の配列の一部を示している。タグは、SAWタグを備え、タグ(20)の設計の詳細については上述の米国特許にて記載されている。各IDタグ(20)はチップを備え、該チップは、キーボード(10)の特定のキーに対する固有の符号を記憶し、該符号に対し、タグ(20)が対応する。また、図示するように、各タグ(20)はスイッチ(22)を介し、アンテナ(24)と接続されている。キーボードユーザにより、キーが操作されると、キーが打ち込まれ、スイッチ(22)を閉じる。これにより、個々のIDタグ(20)をアンテナ(24)に接続させる。従って、タグは、問い合わせフィールドと接続させるとともに、変調応答に対するフィールドを反射させ、タグ固有の符号を読み取り機に提供する。各タグ(20)は、独自のアンテナを有している。アンテナのサイズは、読み取り可能な範囲を限定するが、各タグに関連付けられたアンテナの反射特性を可能な限り大きくすることが一般的に好ましい。このことは、複数の個々のタグ(20)が接続されているアンテナを提供することで達成される。これにより、アンテナ(24)は、一般的な受動型RFIDを、ほぼキーボード全体の大きさにし、問い合わせフィールドへの接続を大幅に強化させる。それに対応して、読み込み可能な距離、読み込み速度及び統合性を大きくする。アンテナ(24)は、単一のダイポールアンテナ(24)として示されるが、多線型の折返しダイポールアンテナなどの他のアンテナの種類も利用可能である。また、アンテナ(24)は、アンテナ層とタグ(20)が形成される層の間における接続(26)により、タグ(20)からのキーボード独立層上に形成される。これにより、パッチアンテナ(24)もしくはアンテナが利用可能である。当該アンテナは、パッチ配列もしくはマイクロストリップ線路を備える。アンテナ(24)は、タグ(20)と同じ基板上に配されても、もしくは、別の回路基板に配されても、アンテナは、容易かつ低コストで組み立てられるプリント基板の技術を用いて、優先的に形成される。   FIG. 2 is a part of the keyboard (10) and shows a part of the arrangement of the ID tag (20) of the passive transponder. The tag comprises a SAW tag and details of the design of the tag (20) are described in the aforementioned US patent. Each ID tag (20) comprises a chip, which stores a unique code for a particular key on the keyboard (10), to which the tag (20) corresponds. As shown in the figure, each tag (20) is connected to an antenna (24) via a switch (22). When the keyboard user operates the key, the key is driven and the switch (22) is closed. As a result, the individual ID tag (20) is connected to the antenna (24). Thus, the tag connects to the interrogation field, reflects the field for the modulation response, and provides a tag specific code to the reader. Each tag (20) has its own antenna. The size of the antenna limits the readable range, but it is generally preferable to make the reflection characteristics of the antenna associated with each tag as large as possible. This is accomplished by providing an antenna to which a plurality of individual tags (20) are connected. As a result, the antenna (24) makes a general passive RFID almost the size of the entire keyboard and greatly enhances the connection to the inquiry field. Correspondingly, the distance that can be read, the reading speed and the integration are increased. The antenna (24) is shown as a single dipole antenna (24), but other antenna types such as multi-line folded dipole antennas are also available. The antenna (24) is also formed on the keyboard independent layer from the tag (20) by connection (26) between the antenna layer and the layer where the tag (20) is formed. Thereby, a patch antenna (24) or an antenna can be used. The antenna includes a patch array or a microstrip line. Whether the antenna (24) is arranged on the same board as the tag (20) or another circuit board, the antenna can be easily and inexpensively assembled using printed circuit board technology. Preferentially formed.

さらに、図2を参照すると、タグのアンテナ(24)のある実施例において、別のアンテナ(24)が様々なキー群に提供される。提供される別のアンテナの数は、キーボードの通常使用中にアンテナを共有するキーが同時に操作されてしまう可能性を低くする、又は排除するように選択される。これにより、同時に操作したキーの間で読み取り操作中の障害が減少する。例えば、CTRLキー、ALTキー、及びSHIFTキーを備えた一般的なコンピュータのキーボードは他のキーとともに使用するのに適しているが、これらのキーはそれぞれ別のアンテナ(24)と接続していることもある。別のアンテナ(24)は全てのテキストキーを含む残りのキーと接続してもよい。追加の又はもっと少ない数のアンテナが、特定のキーボードの機能性のために提供されることもある。あるいは、アンテナ/キーの群類は、プリント回路の最適な接続及び/又はプリント回路の最適な配置のためになされる。該プリント回路はキーボード上にアンテナ及びタグの接続部を有する。例えば、キーはキーボードの上部(図式的に例示されている)及び下部に沿って列を成して並べられたアンテナと縦列に接続することもある。好ましくは、上記の通り、全体のアンテナがキーボード領域の大部分を有効に使い、読み取り範囲を最大化することである。   Still referring to FIG. 2, in one embodiment of the tag antenna (24), separate antennas (24) are provided for various key groups. The number of additional antennas provided is selected to reduce or eliminate the possibility of simultaneous operation of keys sharing the antenna during normal use of the keyboard. This reduces the trouble during the reading operation between the keys operated simultaneously. For example, a typical computer keyboard with CTRL, ALT, and SHIFT keys is suitable for use with other keys, each of which is connected to a separate antenna (24). Sometimes. Another antenna (24) may be connected to the remaining keys including all text keys. Additional or fewer antennas may be provided for specific keyboard functionality. Alternatively, antenna / key groups are made for optimal connection of printed circuits and / or optimal placement of printed circuits. The printed circuit has antenna and tag connections on the keyboard. For example, the keys may be connected in columns with antennas arranged in rows along the top (schematically illustrated) and bottom of the keyboard. Preferably, as described above, the entire antenna effectively uses most of the keyboard area and maximizes the reading range.

図3を参照すると、無線マウス(12)の回路の実装が例示されている。マウス(12)に機械的な位置エンコーダを用いると、位置情報が受動的に伝送される。このことは米国特許出願第10/003,778で詳細に記載されている。最適な位置エンコーダが望ましい場合、図3で図示されているように能動的な後方散乱伝送が用いられる。従来の最適なトラッキング回路(28)は、変調器(30)及びアンテナ(32)を備える能動的な後方散乱送信器と接続されている。能動的な後方散乱変調器は、上記、即ち、‘012特許、又はRFID Handbookに記載の受動型の後方散乱変調器と同じ一般的な構造を用いている。該後方散乱変調器はバッテリ及び変調入力により電力を供給される。該変調入力はIC内に記憶された変調入力よりもむしろ位置入力信号からもたらされる。最適なトラッキング回路及び変調器はバッテリ(34)によって電力を供給される。しかし、送信器はアンテナを介して伝送器に電力を供給する必要はない。というのは、問い合わせフィールドの後方散乱/反射の伝送がなされるからである。この実施例は、バッテリを用いてRF伝送器に電力を供給する従来の最適な無線マウスシステム以上に平均電力消費量が削減される。上記のようなシステムではバッテリの寿命が比較的短いことが知られており、したがって、本実施例におけるバッテリの寿命延長は所望の改善点である。また、共有の読み取り機は無線キーボードとともに用いられることもある。   Referring to FIG. 3, a circuit implementation of the wireless mouse (12) is illustrated. When a mechanical position encoder is used for the mouse (12), position information is transmitted passively. This is described in detail in US patent application Ser. No. 10 / 003,778. If an optimal position encoder is desired, active backscatter transmission is used as illustrated in FIG. The conventional optimal tracking circuit (28) is connected to an active backscatter transmitter comprising a modulator (30) and an antenna (32). The active backscatter modulator uses the same general structure as the passive backscatter modulator described above, ie, in the '012 patent, or described in the RFID Handbook. The backscatter modulator is powered by a battery and a modulation input. The modulation input is derived from the position input signal rather than the modulation input stored in the IC. The optimal tracking circuit and modulator are powered by the battery (34). However, the transmitter need not supply power to the transmitter via the antenna. This is because a backscatter / reflection transmission of the query field is made. This embodiment reduces average power consumption over conventional optimal wireless mouse systems that use batteries to power the RF transmitter. It is known that the battery life is relatively short in the system as described above. Therefore, extending the battery life in this embodiment is a desired improvement. A shared reader may also be used with a wireless keyboard.

図4を参照すると、読み取り機のブロック図が例示されている。上記に記載されているように、読み取り機の構造は公知であるとともに上記特許及び上記RFID Handbook でKlaus Finkenzeller によって記載されている(11章)。読み取り機の構造はここで詳細に記載される必要はないが、図4は本出願に適した読み取り機の様相を例示している。図示されているように、読み取り機はキー読み取り機、デコーダ(40)、マウス読み取り機、及びデコーダ(42)を含む。SAW型タグがキーボード(10)上で用いられ、能動的に変調した後方散乱システムが無線マウス(12)に用いられると、問い合わせフィールドはキーボードに合わせてパルス化され、マウス及び読み取り回路に対して連続的になる。
これらは各々が様々な周波数で操作される。また、各々は複数の周波数、f1−fnを有する。読み取り機の複数の周波数は干渉によってキーが同時に操作されるのを防ぐとともに、ctrl、shift、altなどの通常の操作キーに限られる。マウスデコーダは‘788の出願に記載されているように、複数の周波数を順に用いる。干渉によって複数のタグが同時に読み取られるのを防ぐための他の技術は公知であり、該技術は特定の周波数を共通の操作タグに割り当てる代わりに用いられることもある。例えば、プロトコルではタグが特定のタイムスロットにかすかな反応を示したり、任意の応答時間が用いられたりするが、このプロトコルは別の周波数を用いることなく、タグの間の干渉を最小化することが可能である。
Referring to FIG. 4, a block diagram of the reader is illustrated. As described above, the structure of the reader is known and described by Klaus Finkenzeller in the patent and the RFID Handbook (Chapter 11). The structure of the reader need not be described in detail here, but FIG. 4 illustrates a reader aspect suitable for this application. As shown, the reader includes a key reader, a decoder (40), a mouse reader, and a decoder (42). When a SAW type tag is used on the keyboard (10) and an actively modulated backscatter system is used on the wireless mouse (12), the query field is pulsed to the keyboard and to the mouse and reader circuit. Become continuous.
These are each operated at various frequencies. Each has a plurality of frequencies, f1-fn. The multiple frequencies of the reader are limited to normal operation keys such as ctrl, shift, and alt while preventing the keys from being operated simultaneously by interference. The mouse decoder uses multiple frequencies in sequence as described in the '788 application. Other techniques for preventing multiple tags from being read simultaneously due to interference are known and may be used instead of assigning a particular frequency to a common operating tag. For example, the protocol may show a faint response to a particular time slot or an arbitrary response time may be used, but this protocol will minimize interference between tags without using a separate frequency. Is possible.

復号化されたキーとマウスの情報は制御処理回路(44)に提供される。該制御処理回路(44)は複合化された情報を従来のフォーマットされたキー及びマウス制御データに変換する。該制御データは線(46)上のコンピュータプロセッサに提供される。回路(44、デコーダ40、42の機能と同様に)の機能の一部又は全てはコンピュータプロセッサに提供されるが、これはコスト費用上の利益をもたらすものである。   The decrypted key and mouse information is provided to the control processing circuit (44). The control processing circuit (44) converts the combined information into conventional formatted key and mouse control data. The control data is provided to the computer processor on line (46). Some or all of the functionality of the circuit (as well as the functionality of 44, decoders 40, 42) is provided to the computer processor, which provides a cost / cost benefit.

図5を参照すると、読み取り機のブロック図が例示されており、該ブロック図は回路と無線ネットワーク回路を共有している。上記のような無線ネットワーク回路は非常に周知であり、例えば、Wifi の説明書で定義され、ここで用いられているようにBluetooth のようなシステムも備える。2.45GHzは上記システムに一般的に用いられる周波数であり、2.45GHzのSAWタグも同様に使用可能である。この組み合わされた回路は、無線ネットワーク容量を有するコンピュータシステムにとってスペースとコストの面で利点がある。例えば、無線ネットワーク及びキー/マウス読み取り機の回路は単一の回路基板上に形成される。図示されているように、組み合わされた読み取り機と無線ネットワーク回路(50)は共有アンテナ(52)を備える。該アンテナ(52)は選択カプラ(60)を介してキー読み取り回路ブロック(54)、無線ネットワーク回路ブロック(56)、及びマウス読み取り回路ブロック(58)と接続する。同じアンテナが送信及び受信に用いられる場合、カプラはディレクショナルカプラ(directional coupler)及びスイッチを備える(双方向の矢印線はディレクショナルカプラからの別の単一経路を備え、図に適したこの方法で図示されている)。開閉式回路は回路ブロックのどちらかからタイミング制御信号を受け取る。該タイミング信号は線(62)、(64)を介してブロック間に伝送される。それぞれの回路ブロックが異なる周波数で作動する場合、選択式カプラは他の回路ブロックの単一要素をブロックするフィルタも備える。キー及びマウス読み取り機の出力は線(66)(68)に沿ってコンピュータシステムプロセッサに提供される。無線ネットワークの双方向通信は線(70)に沿って行なわれる。共有アンテナは空間的な利点及びコスト削減をもたらすものであるが、さらなる機能も回路ブロック間で共有される。例えば、回路ブロック(56)は、受信及びデコーダ機能が用いられる別のデコーダブロックによってすべての送信信号を制御する。また、別の送信回路が提供されるが、共通のデコーダブロックが回路ブロック(56)で用いられる。最終的には全ての機能が共通のブロック(56)で実装される。   Referring to FIG. 5, a block diagram of a reader is illustrated, which shares the circuit and the wireless network circuit. Wireless network circuits such as those described above are very well known, for example, as defined in Wifi instructions and also include systems such as Bluetooth as used herein. 2.45 GHz is a frequency generally used in the above system, and a 2.45 GHz SAW tag can be used as well. This combined circuit is advantageous in terms of space and cost for a computer system having wireless network capacity. For example, the wireless network and key / mouse reader circuits are formed on a single circuit board. As shown, the combined reader and wireless network circuit (50) comprises a shared antenna (52). The antenna (52) is connected to a key reading circuit block (54), a wireless network circuit block (56), and a mouse reading circuit block (58) via a selection coupler (60). If the same antenna is used for transmission and reception, the coupler comprises a directional coupler and a switch (the bi-directional arrow line comprises another single path from the directional coupler, this method suitable for the figure. In the figure). The switchable circuit receives timing control signals from either of the circuit blocks. The timing signal is transmitted between the blocks via lines (62) and (64). If each circuit block operates at a different frequency, the selective coupler also includes a filter that blocks a single element of the other circuit block. The output of the key and mouse reader is provided to the computer system processor along lines (66) (68). Two-way communication of the wireless network takes place along line (70). Although shared antennas provide spatial advantages and cost savings, additional functionality is also shared between circuit blocks. For example, the circuit block (56) controls all transmission signals by another decoder block in which reception and decoder functions are used. Another transmission circuit is provided, but a common decoder block is used in the circuit block (56). Eventually all functions are implemented in a common block (56).

識別処理は図4又は図5の読み取り機によって実装される。該読み取り機によって複数の無線キーボードが干渉なく比較的近接して用いられることが可能である。第1の工程手法はSAWタグ及び読み取り機の特性が検出された距離を活用する。この手法では、読み取り機は符号化された応答とその距離を検出し、所定の最大距離、例えば6、8、又は10フィートと比較する。検出された距離が規定を超えると、キー検出は拒絶される。あるいは、読み取り機が距離及びコンピュータシステムプロセッサに対するキーコードを出力する。該コンピュータシステムプロセッサは続いて該距離と定義された最大限の距離を比較し、キーコードを容認又は拒絶する。どちらの場合でも、距離はユーザによる設定が可能であるが、距離の識別がコンピュータシステムプロセッサ内で行われる場合、このユーザによる設定が可能な距離の設定容量はより簡単に実装される。さらなる識別の工程手法は、この様々なキーボードの異なるコードを用いるとともに、読み取り機又はコンピュータシステムのテーブル内にキーボードにとって有効なコードを記憶することを利用している。この手法において、読み取り機は符号化された応答を検出し、有効なコードのテーブルを比較し、キーコードを容認又は拒絶する。従来の手法のように、この識別手法はコンピュータシステムプロセッサによって実行されてもかまわない。コンピュータ間でキーボードの交換を可能にするため、テーブルはUSBケーブルなどを介してコンピュータシステムによってアクセス可能なキーボード上の不揮発性メモリに記録されてもよい。あるいは、テーブルはCDROM又はキーボードを装備する他の記憶装置のようなデバイスドライバ内に収容されてもよい。   The identification process is implemented by the reader of FIG. 4 or FIG. The reader allows multiple wireless keyboards to be used in close proximity without interference. The first process approach utilizes the distance at which the characteristics of the SAW tag and reader are detected. In this approach, the reader detects the encoded response and its distance and compares it to a predetermined maximum distance, such as 6, 8, or 10 feet. If the detected distance exceeds the limit, key detection is rejected. Alternatively, the reader outputs a distance and a key code for the computer system processor. The computer system processor then compares the distance defined as the maximum distance and accepts or rejects the key code. In either case, the distance can be set by the user, but if the distance is identified within the computer system processor, the distance setting capacity that can be set by the user is more easily implemented. A further identification process approach utilizes the different codes of the various keyboards and stores the codes that are valid for the keyboard in a table of the reader or computer system. In this approach, the reader detects the encoded response, compares a table of valid codes, and accepts or rejects the key code. As with conventional techniques, this identification technique may be performed by a computer system processor. To allow keyboard exchange between computers, the table may be recorded in a non-volatile memory on the keyboard accessible by the computer system, such as via a USB cable. Alternatively, the table may be housed in a device driver such as a CDROM or other storage device equipped with a keyboard.

図6A及び図6Bは、多層構造及び平面アンテナ構造を用いるキーボード(10)の上面及び側面断面図である。まず図6Aを参照すると、キーボード(10)の層が平面アンテナ様式を用いて例示されている。一般的に平面タグのアンテナ(24)は公知のパッチアンテナ又は複数のストリップライン構造を用いる。該複数のストリップラインはキーボードハウジングまたはハウジングの一部上で形成される。例えば、パッチアンテナ構造は上記のRFID Handbook(4章)に掲載されている。平面様式は一般的にはキーボードを越えてアンテナ(24)又はアンテナ要素(28)の縦列又は横列に分けられる。他の構成も可能である。アンテナの構成は特定の実装のために選択され、読み取り機からの問い合わせフィールドとの反射を用いた接続を最大限化する。キーボード(10)の第2層は、図2上に関連して示されているように、接続部(26)によってタグアンテナに接続されているスイッチ(22)及びタグ(20)を備える。タグ層(82)は図6Bで例示されているようにアンテナ層(84)の上部に構成される。接続部(26、図2)は導電性付勢手段(80)を介してアンテナ(24)と接続する。タグ(20)、スイッチ(22)、及び接続部(26)は適切な回路基板上で形成される。キーを備えた層(86、図1Aで図示)はスイッチ(22)と位置合わせしたキーを備えるタグ層の上部に構成される。   6A and 6B are top and side cross-sectional views of a keyboard (10) using a multilayer structure and a planar antenna structure. Referring first to FIG. 6A, the layers of the keyboard (10) are illustrated using a planar antenna style. Generally, the antenna (24) of the flat tag uses a known patch antenna or a plurality of stripline structures. The plurality of strip lines are formed on a keyboard housing or a portion of the housing. For example, the patch antenna structure is listed in the RFID Handbook (Chapter 4). Planar styles are generally divided into columns or rows of antennas (24) or antenna elements (28) beyond the keyboard. Other configurations are possible. The antenna configuration is selected for a particular implementation to maximize the connection using reflection from the interrogator field from the reader. The second layer of the keyboard (10) comprises a switch (22) and a tag (20) connected to the tag antenna by a connection (26), as shown in connection with FIG. The tag layer (82) is configured on top of the antenna layer (84) as illustrated in FIG. 6B. The connecting portion (26, FIG. 2) is connected to the antenna (24) through the conductive biasing means (80). The tag (20), switch (22), and connection (26) are formed on a suitable circuit board. A layer with a key (86, shown in FIG. 1A) is constructed on top of the tag layer with the key aligned with the switch (22).

上記の通り、アンテナ(24)は読み取り機へのデータ返送のために最適化され、例えば、後方散乱変調を介してデータを送信する。例えば、2.45GHzの問い合わせフィールドが用いられると、およそ半分の波長に対応するアンテナ又はアンテナ要素範囲が使用される。パッチアンテナに加えて、例えば、アンテナ(24)は半分の波長のダイポールアンテナ配列であってもかまわない。該ダイポールアンテナ配列はキーボードの大部分に行き渡るように構成され、強力な反射信号を提供する。複数のアンテナ(24)も、上記のように1以上の回路にそれぞれが互いに接続して提供されてもよい。複数のアンテナ(24)も同様にキーボードの配向性に対する感度を低下させるために様々な配向性を有して互いにそれぞれ提供される。さらに、他のアンテナ構造も用いられても良く、例えば、蝶ネクタイ型アンテナ、多素子で半分の波長のダイポール、又は折り返しダイポールアンテナ構造も採用しても良い。   As described above, the antenna (24) is optimized for data return to the reader, for example, transmitting data via backscatter modulation. For example, if a 2.45 GHz query field is used, an antenna or antenna element range corresponding to approximately half the wavelength is used. In addition to the patch antenna, for example, the antenna (24) may be a half-wave dipole antenna array. The dipole antenna array is configured to span most of the keyboard and provides a strong reflected signal. Multiple antennas (24) may also be provided, each connected to one or more circuits as described above. A plurality of antennas (24) are also provided with each other in various orientations in order to reduce the sensitivity to the orientation of the keyboard. Further, other antenna structures may be used, for example, a bow tie antenna, a multi-element half-wave dipole, or a folded dipole antenna structure may be employed.

SAWタグ及び読み取り機は時間ドメインの復号を用いる。該時間ドメイン復号は同時に操作されるキーを識別するために用いられる。この識別は同時に操作されるキーに対する特定のタイムスロットを使用することによりなされる。この特性は図7として再現された‘615出願の図17の教示を利用する。図示された様式は、SAWタグ回路内の反射様式に符号化されたタイミング信号を備える。タイミング(118)はSAWの読み取りウィンドウ(ノイズを識別するために読み取り機のタイミング回路によって起動される)の開始を指示する。例えば、スロット又はコード(120A)は第1の多機能キーに対応し(例えば、Ctrl)、(120B)は第2の多機能キー(例えばShift)、(120C)は第3の多機能キー(例えば、Alt)、及び(120D)は英数字のキー(例えばQWERTY配列のキーボード)に対応している。   SAW tags and readers use time domain decoding. The time domain decryption is used to identify simultaneously operated keys. This identification is made by using specific time slots for simultaneously operated keys. This property utilizes the teachings of FIG. 17 of the '615 application reproduced as FIG. The illustrated manner comprises a timing signal encoded in a reflective manner within the SAW tag circuit. Timing (118) indicates the start of the SAW reading window (activated by the reader timing circuit to identify noise). For example, slot or code (120A) corresponds to a first multifunction key (eg, Ctrl), (120B) is a second multifunction key (eg, Shift), and (120C) is a third multifunction key ( For example, Alt) and (120D) correspond to alphanumeric keys (eg, QWERTY keyboard).

図1A、1B、及び図8を参照すると、キー操作によって電力を用いる本発明の別の実施例が次に記載されている。キーが操作され、受動型トランスポンダはキーの操作を指示する読み取り機に符号化された応答を提供すると、キーボード(10)の各キー(11)は受動型トランスポンダに電力を供給する。キーボード(10)の任意のキーと対応する各トランスポンダは、読み取り機に読み取られるキーを識別する特別なコードを有し、したがってコンピュータプロセッサに対する特定のキーの操作を識別する。キー操作による電力は、上記‘138特許に記載されているような機械エネルギを電気エネルギに変換する変換器(25)を介して提供される。例えば、各キーには小さな磁石が取り付けられており、該キーはトランスポンダに接続したワイヤコイルに圧される。又は圧電性トランスデューサがキー操作によって圧縮される。受動型トランスポンダ回路が著しく低い電力を必要とするため、及び、信号伝送用のアンテナに電力を供給する必要性がないため、機械エネルギを電力エネルギに変換する小型の変換器が用いられ、キーボードの重量とコストを削減する。   Referring to FIGS. 1A, 1B, and 8, another embodiment of the present invention that uses power by key operation will now be described. Each key (11) of the keyboard (10) provides power to the passive transponder when the key is operated and the passive transponder provides an encoded response to the reader indicating the operation of the key. Each transponder corresponding to any key on the keyboard (10) has a special code that identifies the key to be read by the reader and thus identifies the operation of a particular key to the computer processor. Power by key operation is provided through a converter (25) that converts mechanical energy into electrical energy as described in the '138 patent. For example, a small magnet is attached to each key, and the key is pressed against a wire coil connected to a transponder. Alternatively, the piezoelectric transducer is compressed by key operation. Because the passive transponder circuit requires significantly lower power and there is no need to supply power to the antenna for signal transmission, a small converter that converts mechanical energy to power energy is used, and the keyboard Reduce weight and cost.

様々な受動型トランスポンダのタグ(又はRFIDタグ)が知られているが、ほとんどのものは読み込み距離に制限がある。上記のような受動型タグは主としてセキュリティシステム及び商品の在庫追跡に用いられている。上記のようなタグは、一般的にはアンテナ及び集積回路を備える。前記アンテナ及び集積回路は小型のケース内で組み合わされて比較的に廉価に提供されている。アンテナは受動型トランスポンダによって用いられ、問い合わせフィールドからエネルギを受信する。該エネルギはトランスポンダによって用いられ、問い合わせ信号に符号化された応答を提供する。受動型トランスポンダが問い合わせフィールドからエネルギを受信するために必要なのは主に読み込み距離の制限で、しばしば読み取る領域を、小型の誘導アンテナが読み取り機内で用いられ電力を供給する数センチに制限する。長距離システムは非常に長い読み取り機アンテナを用いることがよくあり、例えば、受動型RFIDタグベースのセキュリティアクセスシステム、又は盗難検知システムの読み取り機アンテナは、一般的には出入り口又は進入路の玄関の大きさに合わせる。大型の読み取り機アンテナを用いることなく、無線キーボードの範囲を拡大することが望ましい。電力を発生させるキーを使用することにより、全てのRFIDタグシステムなどに共通する使用範囲の制限が取除かれる。RFID Handbook, (second edition, 2003, Wiley Pub., by Klaus Finkenzeller) では、様々なRFIDタグ及び読み取り機の詳細が開示されており、該開示内容は参照することにより本発明に組み込まれるものとする(関連部分は当業者によって容易に理解されるものである)。上記のようなあらゆるシステムにおいて、タグは変調器を備える。該変調器は発生するRFフィールドによって電力を供給される。アンテナとの電力供給接続は、機械エネルギを電力エネルギに変換する変換器の電力出力と接続することによって容易に置き換えられる。上記に記載したものの、様々なRFIDタグの構造が用いられてもかまわない。該タグの構造は静電気系システム、誘導体系システム、及び後方散乱システムを含み、後者は小型の送信アンテナで読み取り範囲が広いため、多くのケースでの使用に適している。様々な後方散乱変調器の回路構造及び手法が知られており、例えば、上記RFID Handbookでも詳しく記載されている(例えば、143から145ページ)。特に、典型的な後方散乱タグ回路が145ページの図4.88で示されており、整流器及び電力発生回路を備える。該整流器及び電力発生回路はタグアンテナの代わりに上記に記載された電力変換器(25)と接続される(図示されているタグ回路は本発明で必要とされるものよりはるかに複雑である。なぜなら、このタグ回路はキーボードの応用に必要のない書き込み可能なコード容量及びHVの発生を備えているからである。)キー干渉の確率を減らすために、時間に応じて切れる特性がタグ回路に含まれ、変調のサイクルを数十ミリ秒に制限する。上記や他の公知の教示に加えて、米国特許第6,243,012号の教示を用いてもよい。該教示の開示は参照することにより本出願に組み込まれるものとし、より簡易に廉価な変調器の構造を提供する(RFID Handbook で記載されたタグ回路の上記修正と同様に、‘012特許の図2で図示された電力モジュールは電力変換器(25)と置き換えられる)。また、非後方散乱システムも用いられ、RFID Handbook同様に’615出願にも特定の幾つかの実施例について記載されている。システムの選択は応用する所望の範囲及びコストに関係する。当然のことながら、変調器の回路は離れたRFIDタグを用いるよりもむしろ回路基板を介して直接キーボード上に構成される。さらに、チップのないRFID回路が開発され、例えば、変調器回路を含むトランジスタ膜などの商業化が可能となっている。同様に、エネルギ変換器(25)は、膜又は膜と別の層の組み合わせに提供される。例えば、キーと一直線をなす変形領域内の磁性部材を有する膜は、回路基板上に一列に配された対応するプリントコイルパターンとともに用いられる。コイルパターンのプリントは公知の技術で、例えば、RFID Handbookの12.2.1の項を参考にされたい。ここで開示される内容は参照することにより本発明に組み込まれるものとする。さらに、エネルギ変換器(25)の機能及びトランスポンダ(20)の機能の一部又は全ては、組み合わされても又は統合されてもかまわない。一例として、マイクロメカニカルスイッチ及び共振回路はキー操作に応答して適切な機械的接続をもたらすとともに、発振器の出力を提供し問い合わせフィールドを調節することが可能である。上記のような組み合わされた構造は単一のチップに組み込まれることが可能である。微少共振器などの様々なMEMs構造の設計が知られており、例えば、RF及びMicrowave Handbook, CRC Press (2001), Chapter 6.4 で記載されている。これらで開示された内容は参照することにより本発明に組み込まれるものとする。   Various passive transponder tags (or RFID tags) are known, but most have limited read distance. Passive tags as described above are mainly used for security systems and merchandise inventory tracking. Such tags generally include an antenna and an integrated circuit. The antenna and the integrated circuit are combined in a small case and provided at a relatively low cost. The antenna is used by a passive transponder to receive energy from the interrogation field. The energy is used by the transponder to provide an encoded response to the interrogation signal. In order for the passive transponder to receive energy from the interrogation field, it is primarily a reading distance limitation, often limiting the reading area to a few centimeters where a small inductive antenna is used in the reader to supply power. Long distance systems often use very long reader antennas, for example, passive RFID tag-based security access systems, or theft antennas of reader detection systems are typically used at entrances or entrance doorways. Fit to size. It would be desirable to expand the range of a wireless keyboard without using a large reader antenna. By using a key that generates electric power, the limitation of the range of use common to all RFID tag systems and the like is removed. RFID Handbook, (second edition, 2003, Wiley Pub., By Klaus Finkenzeller) discloses details of various RFID tags and readers, the disclosure of which is incorporated into the present invention by reference. (The relevant parts are easily understood by those skilled in the art). In any system as described above, the tag comprises a modulator. The modulator is powered by the generated RF field. The power supply connection with the antenna is easily replaced by connecting with the power output of the converter that converts mechanical energy into power energy. As described above, various RFID tag structures may be used. The tag structure includes an electrostatic system, a derivative system, and a backscattering system, and the latter is suitable for use in many cases because it is a small transmitting antenna and has a wide reading range. Various backscatter modulator circuit structures and techniques are known and described in detail, for example, in the RFID Handbook (eg, pages 143 to 145). In particular, a typical backscatter tag circuit is shown in FIG. 4.88 on page 145 and includes a rectifier and a power generation circuit. The rectifier and power generation circuit are connected to the power converter (25) described above instead of a tag antenna (the tag circuit shown is much more complex than that required by the present invention. This is because the tag circuit has a writable code capacity and generation of HV that are not necessary for keyboard applications.) In order to reduce the probability of key interference, the tag circuit has a characteristic that cuts with time. Included, limiting the modulation cycle to tens of milliseconds. In addition to the above and other known teachings, the teachings of US Pat. No. 6,243,012 may be used. The disclosure of that teaching is incorporated by reference into this application and provides a simpler and less expensive modulator structure (as well as the above modifications of the tag circuit described in the RFID Handbook). 2 is replaced by a power converter (25)). Non-backscattering systems are also used and some specific examples are described in the '615 application as well as the RFID Handbook. The choice of system is related to the desired range and cost to be applied. Of course, the modulator circuit is constructed directly on the keyboard via the circuit board rather than using a separate RFID tag. Furthermore, an RFID circuit without a chip has been developed, and for example, a transistor film including a modulator circuit can be commercialized. Similarly, an energy converter (25) is provided in the membrane or a combination of membrane and another layer. For example, a film having a magnetic member in a deformation region that is in line with the key is used with corresponding printed coil patterns arranged in a row on the circuit board. The coil pattern is printed by a known technique. For example, refer to the section 12.2.1 in the RFID Handbook. The contents disclosed herein are incorporated into the present invention by reference. Further, some or all of the functions of the energy converter (25) and the transponder (20) may be combined or integrated. As an example, the micromechanical switch and the resonant circuit can provide an appropriate mechanical connection in response to a keystroke and provide the output of the oscillator and adjust the query field. The combined structure as described above can be incorporated into a single chip. Various MEMs structure designs such as microresonators are known and described, for example, in RF and Microwave Handbook, CRC Press (2001), Chapter 6.4. The contents disclosed therein are incorporated into the present invention by reference.

とりわけ、図8を参照すると、キーボード(10)の一部が例示され、複数のアンテナ及び受動型トランスポンダIDタグ(20)配列の一部を有する特定の模範的な配置を図示している。各々のタグ(20)はアンテナを有している。該アンテナのサイズは読み取る範囲を制限することがあるが、各タグに関連して最大限大きなアンテナの反射特性を有することが一般的に望ましい。これは、複数ある個々のタグ(20)と接続する共有するアンテナを提供することによりなされる。このことにより、アンテナ(24)は一般的な受動型RFIDの応用例よりも大きく、キーボード全体の大きさとほぼ等しくなるほどの寸法に作られることが可能となる。該キーボード全体の大きさと等しくなることで問い合わせフィールドとの接続が増え、読み取る距離、読み取る速度、及び統合性が増大する。アンテナ(24)は簡素なダイポールアンテナ(24)として例示されているが、当然のことながらマルチワイヤ式折り返しダイポールなどの他のアンテナの型も可能である。さらに、アンテナ(24)はアンテナ層と、タグ(20)が形成される層との間に提供された接続部(26)を有するタグ(20)によってキーボードの別の層上に形成される。これにより、パッチアンテナ(24)、又はパッチあるいはマイクロストリップ線路の配列を備えるアンテナを用いることが可能になる。アンテナ(24)がタグ(20)と同じ回路基板上にあろうと別の回路基板にあろうと、アンテナはプリント回路基板技術を用いて有利に形成され、組み立てを容易にするとともにコストを削減する。   In particular, referring to FIG. 8, a portion of the keyboard (10) is illustrated, illustrating a particular exemplary arrangement having multiple antennas and a portion of a passive transponder ID tag (20) array. Each tag (20) has an antenna. Although the size of the antenna may limit the reading range, it is generally desirable to have the largest possible antenna reflection characteristics associated with each tag. This is done by providing a shared antenna that connects to multiple individual tags (20). This allows the antenna (24) to be made larger than a typical passive RFID application and dimensioned to be approximately equal to the overall keyboard size. By being equal to the size of the entire keyboard, the connection with the inquiry field is increased, and the reading distance, the reading speed, and the integration are increased. Although the antenna (24) is illustrated as a simple dipole antenna (24), it will be appreciated that other antenna types such as a multi-wire folded dipole are possible. Furthermore, the antenna (24) is formed on another layer of the keyboard by a tag (20) having a connection (26) provided between the antenna layer and the layer in which the tag (20) is formed. This makes it possible to use a patch antenna (24) or an antenna with an array of patches or microstrip lines. Whether the antenna (24) is on the same circuit board as the tag (20) or on a separate circuit board, the antenna is advantageously formed using printed circuit board technology, facilitating assembly and reducing costs.

さらに図8を参照すると、タグ(24)のある実施例において、別のアンテナ(24)がキーの様々な群に提供される。別のアンテナの数が選択されることで、通常のキーボード使用中にアンテナを共有するキーが同時に操作される可能性を低める又は取り除く。このことによって同時に操作されるキーの間で読み取り操作中の干渉が減少する。例えば、CTRLキー、ALTキー、及びSHIFTキーを備えた一般的なコンピュータのキーボードは他のキーとともに使用するのに適しているが、これらのキーはそれぞれ別のアンテナ(24)と接続されてもよい。別のアンテナ(24)はその後、全てのテキストキーを含む残りのキーと接続してもよい。追加の又はもっと少ないアンテナが特定のキーボードの機能性のために提供されてもよい。あるいは、アンテナ/キーの分類は、プリント回路の最適な接続及び/又はプリント回路の最適な配置のためになされる。該プリント回路はキーボード上にアンテナ及びタグの接続部を有する。例えば、キーはキーボードの上部(図式化されているように)及び下部に沿って列になって配されたアンテナと縦列に接続する。好ましくは、上記のように、全体のアンテナはキーボード領域の大部分を有効活用して読み取り範囲を最大にする。   Still referring to FIG. 8, in one embodiment of the tag (24), separate antennas (24) are provided for various groups of keys. Selecting a different number of antennas reduces or eliminates the possibility of simultaneously operating keys sharing antennas during normal keyboard use. This reduces interference during the reading operation between keys operated simultaneously. For example, a typical computer keyboard with CTRL, ALT, and SHIFT keys is suitable for use with other keys, although these keys may each be connected to a separate antenna (24). Good. Another antenna (24) may then be connected to the remaining keys including all text keys. Additional or fewer antennas may be provided for specific keyboard functionality. Alternatively, antenna / key classification is done for optimal connection of printed circuits and / or optimal placement of printed circuits. The printed circuit has antenna and tag connections on the keyboard. For example, the keys connect to antennas and columns arranged in rows along the top (as diagrammed) and bottom of the keyboard. Preferably, as described above, the entire antenna effectively uses most of the keyboard area to maximize the reading range.

当然のことながら上記の実施例は単なる例示であり、キーボードと読み取り機を用いるシステム、及びキーボードの両方の様々な実装が可能である。例えば、全体のシステムに関連して、実装したシステムのキーボードの読み取り範囲次第で、キーボードを用いるシステムは娯楽系システムも備える。これは上記‘156特許に記載されており、参照することにより本発明に組み込まれるものとする。該娯楽系システムは記載されているようにリモコン制御入力を行うキーボードを有している。娯楽系システムはゲームシステム及びゲームコントロールキーを含む。ゲームコントローラは’138特許で例示されており、無線操作においてここで用いられてもかまわない。さらに、インターネット家電と呼ばれるような様々なコンピュータデバイス、及び他のデスクトップシステムも本発明を用いてもよい。   Of course, the above embodiments are merely exemplary, and various implementations of both a keyboard and reader system and a keyboard are possible. For example, in relation to the overall system, depending on the keyboard reading range of the implemented system, the system using the keyboard also comprises an entertainment system. This is described in the '156 patent, which is incorporated by reference into the present invention. The entertainment system has a keyboard for remote control input as described. The entertainment system includes a game system and game control keys. A game controller is illustrated in the '138 patent and may be used here in wireless operation. In addition, various computer devices, such as Internet appliances, and other desktop systems may also use the present invention.

さらに、単純なコントローラは手動操作式タグ及び読み取り機を用いる。該手動操作式タグ及び読み取り機は記載されているように手動操作式入力を行い、タグ回路に電力を供給し、符号化された応答を用いて制御機能を無線で起動させる。上記のようなコントローラは図9に大体例示されている。コントローラ(100)は、キー又はスイッチなどの単一の手動入力部(102)、又は複数の手動入力部を有してもかまわない。読み取り機(104)は上記のように作動し、適切なアンテナ及び読み取り電子装置を含む。コントローラの実施例は、光スイッチ又はホームオートメーション制御などの家庭用又はオフィス用の無線制御装置、又は家庭用/オフィス用セキュリティシステムのドアや窓の無線センサを含む。後者のケースにおいて、ドアや窓がばねやその他の付勢手段で閉じられている場合、手動入力による電力は、従来の実施例のように手動入力部を押すのではなく、張力を受けたまま手動入力を解除することによって提供される。上記コントローラの応用の他の実施例は、家庭用又は自動車用のキーレスエントリーシステムを含む。他の様々な応用例も同様に可能である。   In addition, simple controllers use manually operated tags and readers. The manually operated tag and reader perform a manually operated input as described, supply power to the tag circuit, and activate the control function wirelessly using the encoded response. Such a controller is generally illustrated in FIG. The controller (100) may have a single manual input (102) such as a key or switch, or multiple manual inputs. The reader (104) operates as described above and includes a suitable antenna and reading electronics. Examples of controllers include home or office wireless controllers, such as optical switches or home automation controls, or door / window wireless sensors for home / office security systems. In the latter case, if the door or window is closed by a spring or other biasing means, the power from the manual input remains under tension, rather than pushing the manual input as in the previous embodiment. Provided by releasing manual input. Other embodiments of the controller application include keyless entry systems for home or automobile use. Various other applications are possible as well.

読み取り機及びタグの実装及び配置の変更例は多く存在し、伝送方式、アンテナ構造、変調方式、周波数範囲などの様々な組み合わせを含む詳細については記載しないこととする。   There are many examples of changes in the implementation and arrangement of readers and tags, and details including various combinations of transmission schemes, antenna structures, modulation schemes, frequency ranges, etc. will not be described.

本発明の一実施形態にしたがう受動型無線キーボードを備えるコンピュータシステムを示す図である。1 is a diagram illustrating a computer system including a passive wireless keyboard according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にしたがう受動型無線キーボードを備えるコンピュータシステムを示す図である。1 is a diagram illustrating a computer system including a passive wireless keyboard according to an embodiment of the present invention. 図1A又は図1Bの無線キーボードの切り取り図であり、キーボード内で用いられるトランスポンダIDタグとアンテナを示す。1B is a cutaway view of the wireless keyboard of FIG. 1A or FIG. 1B showing a transponder ID tag and antenna used in the keyboard. 図1Bのコンピュータシステムの一実施形態で用いられる無線マウスの回路の概略図である。1B is a schematic diagram of a wireless mouse circuit used in one embodiment of the computer system of FIG. 1B. FIG. 図1A又は図1Bのコンピュータシステムで用いられるタグ読み取り器の電気素子のブロック線図である。1B is a block diagram of electrical elements of a tag reader used in the computer system of FIG. 1A or FIG. 1B. 変更形態に係るタグ読み取り器のブロック図である。It is a block diagram of the tag reader which concerns on a modified form. 平坦なアンテナ構造に用いられる多層キーボードの上面図である。It is a top view of the multilayer keyboard used for a flat antenna structure. 平坦なアンテナ構造に用いられる多層キーボードの断面図である。It is sectional drawing of the multilayer keyboard used for a flat antenna structure. 同時に操作されるキーに特有の時間スロットの仕様を示すタイミングダイアグラムである。It is a timing diagram which shows the specification of the time slot peculiar to the key operated simultaneously. 図1A又は図1Bの無線キーボードの切り取り図であり、キーボードの変更形態で用いられるトランスポンダIDタグとアンテナを示す。1B is a cutaway view of the wireless keyboard of FIG. 1A or FIG. 本発明にしたがう無線コントローラの概略図である。1 is a schematic diagram of a wireless controller according to the present invention. FIG.

Claims (40)

モニタと、
プロセッサと、
問い合わせフィールドのソース及びデコーダを備える読み取り機と、
複数のキー、時間ドメインの中で符号化された一連の反射パルスをもたらす符号化された複数のトランスポンダと、キー操作に対応して1若しくはそれ以上の前記トランスポンダに選択的に接続するとともにキー操作に対応して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線キーボードからなることを特徴とするコンピュータシステム。
A monitor,
A processor;
A reader comprising an inquiry field source and a decoder;
Multiple keys, a plurality of encoded transponders that provide a series of reflected pulses encoded in the time domain, and selectively connected to one or more of the transponders in response to a key operation and key operation A computer system comprising a wireless keyboard comprising one or more antennas that reflect the query field using a signal encoded corresponding to.
前記トランスポンダが、SAWトランスポンダを備えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 1, wherein the transponder comprises a SAW transponder. 前記トランスポンダが、前記問い合わせフィールド或いは他の電源からの電力を用いることなしに動作することを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 1, wherein the transponder operates without using power from the interrogation field or other power source. 一のアンテナが複数のキーに接続することを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。   The computer system according to claim 1, wherein one antenna is connected to a plurality of keys. 複数のアンテナそれぞれが、複数のキーに接続することを特徴とする請求項4記載のコンピュータシステム。   The computer system according to claim 4, wherein each of the plurality of antennas is connected to a plurality of keys. 前記1若しくはそれ以上のアンテナが、多素子アンテナアレイを備えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 1, wherein the one or more antennas comprise a multi-element antenna array. 前記キーボードが、多層構造を有し、
前記1若しくはそれ以上のアンテナが、複数のアンテナを備え、該複数のアンテナが、前記トランスポンダから独立した層上に形成されることを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。
The keyboard has a multilayer structure;
The computer system of claim 1, wherein the one or more antennas comprise a plurality of antennas, the plurality of antennas being formed on a layer independent of the transponder.
前記キーボードが、多層構造を有し、
前記1若しくはそれ以上のアンテナが、1若しくはそれ以上のパッチアンテナを備え、
該パッチアンテナが、前記トランスポンダから独立した層上に形成されることを特徴とする請求項1記載のコンピュータシステム。
The keyboard has a multilayer structure;
The one or more antennas comprise one or more patch antennas;
The computer system according to claim 1, wherein the patch antenna is formed on a layer independent of the transponder.
モニタと、プロセッサと、一体化された無線ネットワーク回路とRFID読み取り機を備えるコンピュータシステムであって、
前記一体化された無線ネットワーク回路とRFID読み取り機は、少なくとも1つの共有アンテナを備え、
前記一体化された回路は、問い合わせフィールドを提供し、反射フィールドを受信し、無線ネットワーク伝送及び受信をもたらし、
前記コンピュータシステムは、無線キーボードを備え、
該無線キーボードが、複数のキー、後方散乱伝送を用いた反射応答を提供するために符号化される複数のトランスポンダ及びキー操作に応答して前記トランスポンダのうち1若しくはそれ以上のトランスポンダに選択的に接続するとともに、キー操作に対応して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備えることを特徴とするコンピュータシステム。
A computer system comprising a monitor, a processor, an integrated wireless network circuit and an RFID reader,
The integrated wireless network circuit and RFID reader comprises at least one shared antenna;
The integrated circuit provides an interrogation field, receives a reflection field, provides wireless network transmission and reception,
The computer system includes a wireless keyboard,
The wireless keyboard selectively selects one or more of the transponders in response to a plurality of keys, a plurality of transponders encoded to provide a reflective response using backscatter transmission, and a keystroke. A computer system comprising: one or more antennas that connect and reflect the interrogation field using a signal encoded in response to a key operation.
前記一体化された無線ネットワーク回路とRFID読み取り機が、WiFi無線伝送器或いはブルートゥース無線伝送器と受信回路を備えることを特徴とする請求項9記載のコンピュータシステム。   The computer system according to claim 9, wherein the integrated wireless network circuit and RFID reader comprise a WiFi wireless transmitter or a Bluetooth wireless transmitter and a receiving circuit. モニタと、
プロセッサと、
問い合わせフィールドのソースとデコーダを備える読み取り機と、
アンテナと、符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを選択的に反射する後方散乱伝送回路を備える無線マウスと、
複数のキー、反射された応答を提供するために符号化される複数のトランスポンダ及びキー操作に応答して前記トランスポンダのうち1若しくはそれ以上に選択的に接続するとともにキー操作に応答して符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを反射する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線キーボードからなることを特徴とするコンピュータシステム。
A monitor,
A processor;
A reader comprising a source of inquiry fields and a decoder;
A wireless mouse comprising an antenna and a backscatter transmission circuit that selectively reflects the interrogation field using an encoded signal;
A plurality of keys, a plurality of transponders encoded to provide a reflected response, and selectively connecting to one or more of the transponders in response to a key operation and encoding in response to a key operation A computer system comprising a wireless keyboard having one or more antennas that reflect the interrogation field using a transmitted signal.
前記無線キーボードのトランスポンダが、受動型トランスポンダを備え、
前記無線マウスが、バッテリを備え、
前記後方散乱伝送回路が、前記バッテリにより電力供給を受けることを特徴とする請求項11記載のコンピュータシステム。
The wireless keyboard transponder comprises a passive transponder;
The wireless mouse includes a battery;
The computer system according to claim 11, wherein the backscatter transmission circuit is supplied with power by the battery.
前記読み取り機が、前記マウス及び無線キーボードの反射された信号を読み取るとともにデコードすることを特徴とする請求項11記載のコンピュータシステム。   12. The computer system according to claim 11, wherein the reader reads and decodes the reflected signals of the mouse and the wireless keyboard. 無線ネットワーク回路を更に備え、
前記読み取り機が、前記無線ネットワーク回路と一のアンテナを共有することを特徴とする請求項11記載のコンピュータシステム。
A wireless network circuit;
12. The computer system according to claim 11, wherein the reader shares one antenna with the wireless network circuit.
1若しくはそれ以上の手動式に操作されるキー、反射式に問い合わせフィールドに接続する1若しくはそれ以上のアンテナを備えるとともに自由に移動可能なキーボードと受信器との間で短距離の無線式データ伝送を行う方法であって、
電磁的な問い合わせフィールドを提供する段階と、
前記キーボード内に取り付けられた1若しくはそれ以上のアンテナから前記問い合わせフィールドを反射する段階と、
前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに、1若しくはそれ以上のキーの操作に応答して符号化された応答を用いて反射されたフィールドを変調する段階と、
前記レシーバで、前記変調された反射フィールドを検出する段階からなることを特徴とする方法。
Short-range wireless data transmission between one and more manually operated keys, one or more antennas connected to the query field in a reflective manner and freely movable keyboard and receiver A method of performing
Providing an electromagnetic inquiry field;
Reflecting the interrogation field from one or more antennas mounted in the keyboard;
Modulating the reflected field using a response encoded in response to operation of one or more keys without using power from the interrogation field or battery;
The method comprising the step of detecting the modulated reflected field at the receiver.
前記変調する段階が、時間ドメイン内で符号化された一連の反射されたパルスを提供する段階を備えることを特徴とする請求項15記載の短距離の無線式データ伝送を行う方法。   The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 15, wherein the modulating step comprises providing a series of reflected pulses encoded in the time domain. 前記変調する段階において、表面弾性波変調器を用いることを特徴とする請求項15記載の短距離の無線式データ伝送を行う方法。   16. The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 15, wherein a surface acoustic wave modulator is used in the modulating step. 受信器を有する装置と、1若しくはそれ以上の手動式で操作される入力部を備える入力装置の間で、入力信号及び制御信号の伝送を短距離で無線式に行う方法であって、
前記入力装置に問い合わせフィールドを伝送する段階と、
前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに、前記入力装置に配されるとともに前記入力装置上の手動操作式の入力部の操作に応答して、前記問い合わせフィールドに反射式に接続するように形成されたアンテナを用いて、前記受信器に後方散乱の変調された戻りフィールドを伝送する段階と、
前記受信器で、前記後方散乱の変調された戻りフィールドを検出する段階を備えることを特徴とする方法。
A method of wirelessly transmitting an input signal and a control signal over a short distance between a device having a receiver and an input device having one or more manually operated input units,
Transmitting an inquiry field to the input device;
Without using power from the inquiry field or battery, it is arranged in the input device and is connected to the inquiry field in a reflective manner in response to operation of a manually operated input unit on the input device Transmitting a backscattered modulated return field to the receiver using an antenna formed by:
Detecting at said receiver a modulated return field of said backscatter.
前記変調された戻りフィールドが、時間ドメイン内で符号化された一連の反射されたパルスを備えることを特徴とする請求項18記載の伝送を短距離で無線式に行う方法。   19. A method for wireless transmission over a short distance, wherein the modulated return field comprises a series of reflected pulses encoded in the time domain. 前記伝送する段階において、表面弾性波変調器を用いることを特徴とする請求項18記載の伝送を短距離で無線式に行う方法。   The method according to claim 18, wherein a surface acoustic wave modulator is used in the transmitting step. モニタと、
プロセッサと、
問い合わせフィールドのソースと、デコーダを備える読み取り機と、
複数のキー、1若しくはそれ以上のトランスポンダ、キー操作に応答するとともに前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに電力供給する機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器と、前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに接続するとともに、キー操作に応じて符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを変調する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線キーボードからなることを特徴とするコンピュータシステム。
A monitor,
A processor;
A source of query fields and a reader with a decoder;
A plurality of keys, one or more transponders, one or more transducers that respond to keystrokes and that convert mechanical energy to power the one or more transponders into electrical energy, and the one or more A computer system comprising: a wireless keyboard including one or more antennas that are connected to the transponder and modulate the inquiry field using a signal encoded in response to a key operation.
前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサを備えることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 21, wherein the one or more transducers that convert the mechanical energy into electrical energy comprise one or more piezoelectric transducers. 前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサを備えることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 21, wherein the one or more transducers that convert the mechanical energy into electrical energy comprise one or more magnetic transducers. 前記トランスポンダが、前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに動作することを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 21, wherein the transponder operates without using power from the interrogation field or battery. 複数のアンテナを備え、
該複数のアンテナそれぞれが、複数のキーに接続することを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。
With multiple antennas,
The computer system of claim 21, wherein each of the plurality of antennas is connected to a plurality of keys.
1若しくはそれ以上のアンテナが、多素子アンテナアレイを備えることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 21, wherein the one or more antennas comprise a multi-element antenna array. 前記キーボードが、多層構造を有し、
前記1若しくはそれ以上のアンテナが、複数のアンテナを備え、該複数のアンテナが、前記機械エネルギを電気エネルギに変換する変換器から独立した層上に形成されることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。
The keyboard has a multilayer structure;
22. The one or more antennas comprise a plurality of antennas, wherein the plurality of antennas are formed on a layer independent of a transducer that converts the mechanical energy into electrical energy. Computer system.
前記キーボードが、多層構造を有し、
前記1若しくはそれ以上のアンテナが、複数のアンテナを備え、該複数のアンテナが、前記トランスポンダから独立した層上に形成されることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。
The keyboard has a multilayer structure;
The computer system of claim 21, wherein the one or more antennas comprise a plurality of antennas, the plurality of antennas being formed on a layer independent of the transponder.
前記問い合わせフィールドの変調が、前記問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であることを特徴とする請求項21記載のコンピュータシステム。   The computer system of claim 21, wherein the modulation of the query field is backscatter modulation using reflection of the query field. 問い合わせフィールドのソースとデコーダを備える読み取り機と、
1若しくはそれ以上の手動操作式の入力部、1若しくはそれ以上のトランスポンダ、機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器と、前記1若しくはそれ以上のトランスポンダに接続するとともに、前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器からのエネルギを用いて、入力部の操作に応じて、符号化された信号を用いて前記問い合わせフィールドを変調する1若しくはそれ以上のアンテナを備える無線コントローラからなることを特徴とする無線コントローラシステム。
A reader comprising a source of inquiry fields and a decoder;
One or more manually operated inputs, one or more transponders, one or more transducers for converting mechanical energy into electrical energy, and connected to the one or more transponders and the machine One or more antennas that modulate the interrogation field with an encoded signal in response to operation of the input using energy from one or more converters that convert energy into electrical energy. A wireless controller system comprising a wireless controller.
前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサを備えることを特徴とする請求項30記載の無線コントローラシステム。   31. The wireless controller system of claim 30, wherein the one or more transducers that convert mechanical energy into electrical energy comprise one or more piezoelectric transducers. 前記機械エネルギを電気エネルギに変換する1若しくはそれ以上の変換器が、1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサを備えることを特徴とする請求項30記載の無線コントローラシステム。   31. The wireless controller system of claim 30, wherein the one or more transducers that convert mechanical energy into electrical energy comprise one or more magnetic transducers. 前記問い合わせフィールドの変調が、前記問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であることを特徴とする請求項30記載の無線コントローラシステム。   The radio controller system according to claim 30, wherein the modulation of the query field is backscatter modulation using reflection of the query field. 1若しくはそれ以上の手動操作式の入力部と問い合わせフィールドに接続する1若しくはそれ以上のアンテナを備えるコントローラと、受信器の間で、短距離の無線式データ伝送を行なう方法であって、
電磁的な問い合わせフィールドを提供する段階と、
前記1若しくはそれ以上の入力部の操作から生ずるエネルギを利用して符号化された応答を用いて問い合わせフィールドを変調する段階と、
前記レシーバで変調されるとともに反射された前記フィールドを検出する段階を備えることを特徴とする方法。
A method of performing short-range wireless data transmission between a receiver having one or more manually operated input units and one or more antennas connected to an inquiry field and a receiver,
Providing an electromagnetic inquiry field;
Modulating the query field with a response encoded using energy resulting from operation of the one or more inputs;
Detecting the field modulated and reflected by the receiver.
前記問い合わせフィールドの変調が、前記問い合わせフィールドの反射を用いた後方散乱変調であることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。   35. The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 34, wherein the interrogation field modulation is backscatter modulation using reflection of the interrogation field. 前記コントローラが、キーボードを備え、
前記入力部が、キーを備えることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。
The controller comprises a keyboard;
The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 34, wherein the input unit includes a key.
前記1若しくはそれ以上の入力部の操作から生ずるエネルギが、前記入力部に接続する1若しくはそれ以上のピエゾ電気トランスデューサからもたらされることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。   35. Short-range wireless data transmission according to claim 34, wherein the energy resulting from operation of the one or more inputs comes from one or more piezoelectric transducers connected to the inputs. How to do. 前記1若しくはそれ以上の入力部の操作から生ずるエネルギが、前記入力部に接続する1若しくはそれ以上の磁気トランスデューサからもたらされることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。   The short range wireless data transmission of claim 34, wherein energy resulting from operation of the one or more inputs comes from one or more magnetic transducers connected to the inputs. Method. 前記問い合わせフィールドの変調が、前記問い合わせフィールド或いはバッテリからの電力を用いることなしに行なわれることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。   35. The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 34, wherein modulation of the inquiry field is performed without using power from the inquiry field or battery. 前記受信器が、コンピュータ内に配され、
前記データが、キーボードのキーデータであることを特徴とする請求項34記載の短距離の無線式データ伝送を行なう方法。
The receiver is arranged in a computer;
35. The method of performing short-range wireless data transmission according to claim 34, wherein the data is keyboard key data.
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