TW201312390A - 無線鍵盤及電腦系統 - Google Patents
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Abstract
一種無線鍵盤,包含有至少一按鍵,每一按鍵包含有一第一頻率諧振電路,用來感應一第一無線訊號,以提供一電源;一晶片,儲存一按鍵資料;以及一開關,耦接於該第一頻率諧振電路與該晶片之間,用來於受外力按壓時,導通該第一頻率諧振電路與該晶片之電氣連結,以將該第一頻率諧振電路所提供之該電源導通至該晶片,則該晶片將該按鍵資料透過該第一頻率諧振電路輸出為一第二無線訊號;以及一讀取器,耦接於一電腦系統,用來發射該第一無線訊號至該每一按鍵,以及感應該每一按鍵所輸出之該第二無線訊號,以判斷輸入至該電腦系統之指令內容。
Description
本發明係指一種無線鍵盤及電腦系統,尤指一種具有按鍵配置的彈性,且有利於使用便利性之無線鍵盤及電腦系統。
在電腦系統中,鍵盤是最基本的輸入裝置之一,其係由複數個按鍵所組成,每一按鍵可於被按壓時產生一鍵值或鍵碼,使電腦系統的鍵盤控制器可據以判斷使用者的輸入訊號。舉例來說,第1圖為習知一筆記型電腦10之示意圖。筆記型電腦10包含一鍵盤100,其上設有對應於不同鍵碼之複數個按鍵。
在鍵盤100中,各按鍵的相對位置係為固定,且同一按鍵代表的鍵值(或定義)也是固定,無法由使用者自行調整按鍵位置或任意增加按鍵數,更不用說自行定義按鍵的鍵值。換言之,傳統鍵盤無法根據使用者的需求,調整按鍵位置、鍵值或任意擴充、減少按鍵數。
再者,傳統有線鍵盤在運作時需由電腦系統進行供電,若要改以無線方式傳輸按鍵鍵值,除需增加無線傳輸模組外,尚需包含電池等儲電裝置,以確保正常運作。在此情形下,若電池電量耗盡,則無線鍵盤將無法使用,影響使用便利性。
由上述可知,習知鍵盤缺乏按鍵設置的彈性,無法因應使用者的需求而改變按鍵位置、鍵值或增、減按鍵數;此外,習知無線鍵盤除上述缺點外,另需包含儲電裝置,可能因電池電量耗盡,而無法使用,影響使用便利性。
因此,本發明主要提供一種無線鍵盤及電腦系統。
本發明揭露一種無線鍵盤,用於一電腦系統,包含有至少一按鍵,該至少一按鍵之每一按鍵包含有一第一頻率諧振電路,用來感應一第一無線訊號,以產生感應電動勢,並據以提供一電源;一晶片,儲存有一按鍵資料;以及一開關,耦接於該第一頻率諧振電路與該晶片之間,用來於受外力按壓時,導通該第一頻率諧振電路與該晶片之電氣連結,以將該第一頻率諧振電路所提供之該電源導通至該晶片,則該晶片將該按鍵資料透過該第一頻率諧振電路輸出為一第二無線訊號;以及一讀取器,耦接於該電腦系統,用來發射該第一無線訊號至該每一按鍵,以及感應該每一按鍵所輸出之該第二無線訊號,以判斷輸入至該電腦系統之指令內容。
本發明另揭露一種電腦系統,包含有一主機;以及一無線鍵盤,包含有至少一按鍵,該至少一按鍵之每一按鍵包含有一第一頻率諧振電路,用來感應一第一無線訊號,以產生感應電動勢,並據以提供一電源;一晶片,儲存一按鍵資料;以及一開關,耦接於該第一頻率諧振電路與該晶片之間,用來於受外力按壓時,導通該第一頻率諧振電路與該晶片之電氣連結,以將該第一頻率諧振電路所提供之該電源導通至該晶片,則該晶片將該按鍵資料透過該第一頻率諧振電路輸出為一第二無線訊號;以及一讀取器,耦接於該主機,用來發射該第一無線訊號至該每一按鍵,以及感應該每一按鍵所輸出之該第二無線訊號,以判斷輸入至該電腦系統之指令內容。
為了改善習知鍵盤的缺點,本發明係利用無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,RFID)技術,以實現一可改變按鍵位置、鍵值或增、減按鍵數之無線鍵盤。首先,無線射頻辨識技術是一種非接觸式自動識別技術,主要是由電子標籤(Tag)、讀取器(Reader)和相關應用系統(Application System)所組成。電子標籤的主要功能為一詢答器(Transponder),是由具有類比、數位與記憶體功能的晶片,以及依不同頻率、應用環境而設計之天線所組成。讀取器主要是由類比控制、數位控制、微處理單元以及讀取天線組所組成。應用系統為一中介軟體(Middleware),主要是透過有線或無線的方式經由讀取器擷取或接收電子標籤之內部數位資訊,並利用這些資訊配合不同的應用需求做進一步處理。無線射頻辨識系統具有非接觸式讀取、資料可更新、儲存資料容量大、可重複使用、資料安全性佳且無線射頻辨識晶片體積小,因此本發明將無線射頻辨識技術應用於無線鍵盤,以改善習知技術的缺點。
請參考第2圖,第2圖為本發明實施例一無線鍵盤20之示意圖。無線鍵盤20係用於一電腦系統200,其包含有一讀取器202及按鍵PAD_1~PAD_n。讀取器202耦接於電腦系統200,其係由一訊號收發電路204及一頻率諧振電路206所組成;訊號收發電路204可透過頻率諧振電路206發射無線訊號至按鍵PAD_1~PAD_n,或是感應按鍵PAD_1~PAD_n所輸出之無線訊號,以判斷輸入至電腦系統200之指令內容。按鍵PAD_1~PAD_n分別由頻率諧振電路RNC_1~RNC_n、晶片CHIP_1~CHIP_n及開關SW_1~SW_n所組成,其運作方式大致相同,為求簡潔,以下以按鍵PAD_1為例說明。頻率諧振電路RNC_1可感應頻率諧振電路206所輸出之無線訊號,使得頻率諧振電路RNC_1與頻率諧振電路206以交流磁場相互耦合,此種耦合可使頻率諧振電路RNC_1產生感應電動勢,藉此提供足夠讓晶片CHIP_1工作之電源,並且使讀取器202與按鍵PAD_1間能夠雙向通信。晶片CHIP_1儲存一按鍵資料或鍵值,當其受電時,可讀取並輸出按鍵資料。開關SW_1耦接於頻率諧振電路RNC_1與晶片CHIP_1之間,當受外力按壓時,可導通頻率諧振電路RNC_1與晶片CHIP_1之電氣連結,以將頻率諧振電路RNC_1所提供之電源導通至晶片CHIP_1,則晶片CHIP_1可將所儲存的按鍵資料透過頻率諧振電路RNC_1輸出為無線訊號,並發送至讀取器202。
簡單來說,按鍵PAD_1~PAD_n類似於一無線射頻辨識系統中不同的電子標籤,但不同之處在於按鍵PAD_1~PAD_n僅有在開關SW_1~SW_n被按壓時,才會感應讀取器202所發出的無線訊號,並據以回覆晶片CHIP_1~CHIP_n所儲存的按鍵資料。換句話說,當使用者按壓某一按鍵時,讀取器202將收到該按鍵所儲存的按鍵資料或鍵值,而不會收到其它按鍵所儲存的按鍵資料或鍵值。
此外,在按鍵PAD_1~PAD_n中,晶片CHIP_1~CHIP_n所儲存的按鍵資料可以是系統預設,亦可以是由使用者定義。若是由使用者定義,則晶片CHIP_1~CHIP_n可分別包含一按鍵資料更新單元或對應韌體等,用來接收使用者所輸出之控制訊號,以更新所儲存之按鍵資料。而更新的方式不限於特定流程,舉例來說,在一實施例中,可於電腦系統200中設置對應的鍵值設定軟體,其可由使用者操作,以透過訊號收發電路204發出相關一鍵值設定指令給特定按鍵,使該特定按鍵之按鍵資料更新單元可據以更新所儲存的鍵值。在此情形下,使用者可自行設定每一按鍵代表的鍵值,例如,可將姓名、電話號碼、地址等儲存至不同晶片中,如此一來,當使用者需輸入這些資料時,將可快速地完成輸入動作,以提升效率。
再者,由於無線鍵盤20係採無線射頻辨識技術,按鍵PAD_1~PAD_n之電源係由讀取器202利用交流磁場相互耦合的方式提供。換言之,按鍵PAD_1~PAD_n間不需包含實體線路連結或與其他電源供應設備進行連結。在此情形下,按鍵PAD_1~PAD_n可分別設計為獨立之個體,亦即在機構上完全獨立設置,藉此,可大幅提升按鍵設置的彈性。
舉例來說,請參考第3A至3C圖,第3A至3C圖為按鍵PAD_1~PAD_n中一按鍵PAD_x之爆炸、組裝、剖視示意圖。如第3A至3C圖所示,按鍵PAD_x的頻率諧振電路RNC_x及晶片CHIP_x係設於一底板BRD_x之上;開關SW_x包含具彈性之結構,其上包覆有一鍵帽KH_x,而鍵帽KH_x上可包含特定符號,以表示按鍵PAD_x之按鍵資料。因此,當使用者按壓鍵帽KH_x時,可觸發開關SW_x,以導通頻率諧振電路RNC_x與晶片CHIP_x。
如第3A至3C圖所示,按鍵PAD_x在結構或電路上不需與其它按鍵或讀取器202連結,因此可獨立設置。當然,為便於使用,更進一步地,可加入卡勾、卡榫等固定結構或是背膠、磁性材質等黏合結構,使按鍵PAD_x可固定於其它按鍵或物體上。舉例來說,可在底板BRD_x四周加入可相互卡持之固定結構,使底板BRD_x可與其它按鍵的底板相互固定;或者,於底板BRD_x的底部塗佈背膠或磁性材料,使其可黏於一平面或金屬面上。如此一來,更有利於使用者自行配置按鍵PAD_1~PAD_n的排列方式。
另一方面,本發明之主要概念在於透過無線射頻辨識技術,使無線鍵盤20可因應使用者的需求而改變按鍵位置、鍵值或增、減按鍵數,同時可不需設置電池等儲電裝置,更有利於使用便利性。除此之外,本領域具通常知識者當可據以做不同之修飾,而不限於此。舉例來說,由於被動式無線射頻辨識技術之感應距離較為受限,因此若要提升使用距離,另可於按鍵PAD_1~PAD_n中設置獨立電源,則成為半被動式或主動式無線射頻辨識技術,以增加使用距離。按鍵PAD_1~PAD_n的外形不限於正方形,亦可以是長條形、圓形等。或者,按鍵PAD_1~PAD_n可依功能分類組成為不同區塊,例如數字鍵區塊、字符區塊等。
此外,電腦系統200係表示各種可接收使用者輸入資料之電腦系統,其可以是筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、PDA等,而因應使用對象的不同,設計者應可根據系統所需適當調整無線鍵盤20之外觀或製作方式等。舉例來說,第4圖為本發明實施例一無線鍵盤40之示意圖。無線鍵盤40係由無線鍵盤20所衍生得出,其基本架構與無線鍵盤20相同。無線鍵盤40係用於一桌上型電腦系統,因此其一讀取器400係透過實體連結線路與主機相連,按鍵則由使用者自行決定而設置於一區域402中。
另外,第5圖為本發明實施例一無線鍵盤50之示意圖。無線鍵盤50係由無線鍵盤20所衍生得出,其基本架構與無線鍵盤20相同。無線鍵盤50係用於一筆記型電腦系統,其一讀取器500係設置於主機中(即筆記型電腦系統的底座中),按鍵則由使用者自行決定而設置於底座上的區域502或周圍的區域504。
在習知技術中,鍵盤缺乏按鍵設置的彈性,無法因應使用者的需求而改變按鍵位置、鍵值或增、減按鍵數;此外,習知無線鍵盤除上述缺點外,另需包含儲電裝置,可能因電池電量耗盡,而無法使用,影響使用便利性。相較之下,本發明之無線鍵盤可因應使用者的需求而改變按鍵位置、鍵值或增、減按鍵數,同時可不需設置電池等儲電裝置,更有利於使用便利性。
綜上所述,本發明之無線鍵盤具有按鍵配置的彈性,且有利於使用便利性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10...筆記型電腦
100...鍵盤
200...電腦系統
20、40、50...無線鍵盤
202、400、500...讀取器
PAD_1~PAD_n、PAD_x...按鍵
204...訊號收發電路
206、RNC_1~RNC_n、RNC_x...頻率諧振電路
CHIP_1~CHIP_n、CHIP_x...晶片
SW_1~SW_n、SW_x...開關
KH_x...鍵帽
BRD_x...底板
402、502、504...區域
第1圖為習知一筆記型電腦之示意圖。
第2圖為本發明實施例一無線鍵盤之示意圖。
第3A至3C圖為第2圖中一按鍵之爆炸、組裝、剖視示意圖。
第4圖為本發明實施例一無線鍵盤之示意圖。
第5圖為本發明實施例一無線鍵盤之示意圖。
20...無線鍵盤
202...讀取器
PAD_1~PAD_n...按鍵
204...訊號收發電路
206、RNC_1~RNC_n...頻率諧振電路
CHIP_1~CHIP_n...晶片
SW_1~SW_n...開關
Claims (10)
- 一種無線鍵盤,用於一電腦系統,包含有:至少一按鍵,該至少一按鍵之每一按鍵包含有:一第一頻率諧振電路,用來感應一第一無線訊號,以產生感應電動勢,並據以提供一電源;一晶片,儲存一按鍵資料;以及一開關,耦接於該第一頻率諧振電路與該晶片之間,用來於受外力按壓時,導通該第一頻率諧振電路與該晶片之電氣連結,以將該第一頻率諧振電路所提供之該電源導通至該晶片,則該晶片將該按鍵資料透過該第一頻率諧振電路輸出為一第二無線訊號;以及一讀取器,耦接於該電腦系統,用來發射該第一無線訊號至該每一按鍵,以及感應該每一按鍵所輸出之該第二無線訊號,以判斷輸入至該電腦系統之指令內容。
- 如請求項1所述之無線鍵盤,其中該每一按鍵之該晶片包含一按鍵資料更新單元,用來接收一控制訊號,以更新該晶片所儲存之該按鍵資料。
- 如請求項1所述之無線鍵盤,其中該至少一按鍵之該每一按鍵另包含:一底板,用來設置該第一頻率諧振電路、該晶片及該開關;以及一鍵帽,包覆於該底板之上,用來切換該開關。
- 如請求項3所述之無線鍵盤,其中該底板包含一固定結構或黏合結構,用來與另一按鍵之一底板結合或使該底板固定。
- 如請求項1所述之無線鍵盤,其中該讀取器包含有:一第二頻率諧振電路;以及一訊號收發電路,耦接於該第二頻率諧振電路,用來透過該第二頻率諧振電路發射該第一無線訊號,或透過該第二頻率諧振電路感應該第二無線訊號。
- 一種電腦系統,包含有:一主機;以及一無線鍵盤,包含有:至少一按鍵,該至少一按鍵之每一按鍵包含有:一第一頻率諧振電路,用來感應一第一無線訊號,以產生感應電動勢,並據以提供一電源;一晶片,儲存一按鍵資料;以及一開關,耦接於該第一頻率諧振電路與該晶片之間,用來於受外力按壓時,導通該第一頻率諧振電路與該晶片之電氣連結,以將該第一頻率諧振電路所提供之該電源導通至該晶片,則該晶片將該按鍵資料透過該第一頻率諧振電路輸出為一第二無線訊號;以及一讀取器,耦接於該主機,用來發射該第一無線訊號至該每一按鍵,以及感應該每一按鍵所輸出之該第二無線訊號,以判斷輸入至該電腦系統之指令內容。
- 如請求項6所述之電腦系統,其中該每一按鍵之該晶片包含一按鍵資料更新單元,用來接收一控制訊號,以更新該晶片所儲存之該按鍵資料。
- 如請求項6所述之電腦系統,其中該至少一按鍵之該每一按鍵另包含:一底板,用來設置該第一頻率諧振電路、該晶片及該開關;以及一鍵帽,包覆於該底板之上,用來切換該開關。
- 如請求項8所述之電腦系統,其中該底板包含一固定結構或黏合結構,用來與另一按鍵之一底板結合或使該底板固定。
- 如請求項6所述之電腦系統,其中該讀取器包含有:一第二頻率諧振電路;以及一訊號收發電路,耦接於該第二頻率諧振電路,用來透過該第二頻率諧振電路發射該第一無線訊號,或透過該第二頻率諧振電路感應該第二無線訊號。
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