專利名稱：通用鼠標鍵盤的制作方法
技術領域：
本發明是涉及鼠標和鍵盤的電腦輸入設備。
背景技術：
目前，公知的鼠標、鍵盤在布局上大都是獨立的，雖然在筆記本電腦及一些新品上把鼠標、鍵盤做在一起，但鼠標、鍵盤在布局上仍然有著明顯的分區，這使的我們在兩種設備的互換使用中，仍需手臂較大幅度的移動和重新定位；同時，過多的鍵盤鍵及按鍵所實現符號和功能的相對不足，特別是組合鍵的形成上，組合鍵的第一鍵必需是Ctrl、Alt、Shift，而不是任一鍵，這些問題制約了我們通過鍵盤輸入來實現對電腦更多含義的表達，也限制了鍵盤在掌上電腦等設備上的更廣泛的使用。
發明內容
為了克服現有的鼠標、鍵盤互換使用中手臂較大幅度的移動和重新定位的麻煩，補充現有鍵盤輸入對電腦所能表達功能的不足，消除鼠標、鍵盤不能方便使用于掌上電腦的問題，同時能使字符或功能實現通過鍵操作變的更為簡單，本發明提供了一種通用鼠標鍵盤。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是1、在布局上，本發明將鼠標、鍵盤的鍵盤鍵、鼠標鍵、鼠標的光標位移感應元件，在盤體上分為分別與左右手對應的兩部分來布局，盤體每一部分中的鍵盤鍵分為3～4行，3～5列，兩部分共有鍵盤鍵26～32個；鼠標鍵有2～8個按鍵，可只布置于盤體的其一部分，也可在兩部分都有布置；鼠標的光標位移感應元件可以是置于指端的觸控板(Touch Pad)、軌跡球(Track Point)、軌跡桿(Track ball)之一，或是位于盤體的光電式或光機式元件，布置于盤體的其一部分；在鍵盤鍵、鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵的相對位置中，鍵盤鍵置于手指自然伸開時，由手的近節指(手指的三節中，靠手掌的一節)、中節指和掌心形成的手形的空腔處(處在空腔處的鍵盤鍵不會因鼠標的操作產生誤動)，鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵則置于手指的遠節指處(指端)，用對應的手指或手的移動操作；2、在鍵的按放操作、掃描碼形成、掃描碼轉換和字符或功能實現上，任一鍵盤鍵一次單獨的按下并放開的操作，生成相應鍵操作的字符或功能，但取消按下一定時間后產生該按鍵的重復鍵處理；任一鍵盤鍵單獨按下不放，再按下其它一鍵的操作，可生成新的相應鍵操作的字符或功能，并可賦予該有序組合按鍵在按下一定時間時，啟用重復鍵處理的功能；當有三個及以上鍵按下時，發出按鍵全部放開的特定掃描碼，并將鍵盤鎖死，使后續操作無效，直到按鍵全部放開后才變為有效；鍵操作掃描碼均視為可識別按放動作和鍵碼的有序雙鍵的組合鍵掃描碼，對單鍵的按放操作，可補充特定的掃描碼形成有序雙鍵的組合鍵掃描碼。鍵盤接口接收到組合鍵掃描碼后，通過鍵盤接口盤微處理器對掃描碼進行轉換，并對應于一張可用鍵盤BIOS中斷服務程序調用的二維表，通過查表，得出該操作的字符或功能。實現這些鍵操作、編碼形成、邏輯判斷、二維表的調用和查找、字符或功能的實現，需通過對鍵盤微處理器的判斷程序、掃描碼形成、鍵盤接口盤微處理器對掃描碼的轉換、鍵盤BIOS中斷服務程序做對應修改，必要時可增加驅動軟件來實現。
3、在字符或功能實現的數量和幫助上，由于對任意有序雙鍵的操作，可形成該組合鍵操作相對應的掃描碼、字符或功能，故使按鍵操作可形成至少26*26＝676個特定的字符或功能。為方便記憶，在組合鍵操作中，先按鍵作為類功能鍵，用來指定某類功能，后按鍵用來識別此類功能之一，來實現該操作的對應字符或功能，從而將組合鍵劃分為至少26類不同的字符或功能；其中指定某一鍵為輸入法類功能鍵，先按此鍵不放，再按其它一鍵的組合鍵操作，可實現對至少25種不同輸入法的調用，一種輸入法對應于可用鍵盤BIOS中斷服務程序調用的一張二維表，在不同的輸入法中，可通過對二維表中各元素的不同定義實現不同的字符或功能，從而可實現至少26*25*25＝16250個特定的字符或功能；在某種輸入法下，可對單鍵的按放操作實現26個英文字符的輸入，或通過諸如漢字輸入的五筆字型，拼音等軟件編碼的方式實現某種語言的輸入，而有序的雙組合鍵可實現新的字符或功能輸入。另外，為了能對如此龐大的字符或功能的使用中，消除記憶障礙，輕松實現有序雙鍵的組合鍵操作對相應字符或功能的輸入，使用了軟件的方法提供了可輸出在顯示器的幫助畫面，并與按放鍵操作相對應，當按下某一鍵不放時，幫助畫面顯示該鍵代表的類功能的提示，其余各鍵顯示如再按下此鍵時所能實現的字符或功能的提示。在鍵操作與實現字符或功能的對應上，將最常用字符或功能依據方便記憶和手指操作的原則做優化布置。
4、另外也可由通用鼠標鍵盤布局中只由鍵盤鍵構成多功能鍵盤，或由有鼠標功能的盤體的那一部分構成單手鼠標鍵盤，而在字符或功能實現上，采取相同的技術方案。本通用鼠標鍵盤的有益效果主要體現在其通用性上1.按鍵數量少，易于盲打；體積小，便攜；將鼠標、鍵盤布局一體化，基本消除了鼠標、鍵盤互換操作中手臂的大幅移動和對手的重新定位的麻煩，且該設備可廣泛使用于臺式電腦，筆記本電腦，掌上電腦(如折疊式鍵盤)，穿戴式電腦(如用導電布料將該鼠標鍵盤做成二部分并置于二個褲斗內，只隨對其位置做簡單調整，便可使人在躺著，住著，站著，甚至走著均可方便實現輸入)。
2.由于該鼠標鍵盤任一單鍵或任意有序雙鍵組合操作均可實現對特定的符號或功能的輸入，并用“輸入法切換鍵”+其它字母鍵之一的一次組合鍵操作，可方便實現至少25種輸入法中任一種輸入法的調用，不同的輸入法定義使該鼠標鍵盤可方便地用于多國、多民族語言，或辦公、家電控制、編程、工業設備控制等某類特定功能的操作，且切換和使用也更為方便，也避免了現行電腦中輸入法切換的不方便。當然限于大多應用軟件只對現行鍵盤的支持，要實現該通用鼠標鍵盤的豐富功能，還需應用軟件提供良好支持。
3.在某種輸入法下，該鼠標鍵盤任一單鍵或任意有序雙鍵組合操作均可實現對特定的符號或功能的輸入，使其可方便實現至少650個的符號或功能，累計26種輸入法共可實現至少16250個符號或功能，這使我們可方便地通過按鍵輸入實現極其豐富的字符或功能，在有新的字符或功能需通過用按鍵的方式輸入時，只需修改二維表即可，從而為打破ASCII碼及其擴展碼的限制成為可能，而其布局和組合鍵的操作方式，也集中體現了人手操作所能方便表達豐富含義的能力，和人手對該通用鼠標鍵盤的良好的適應性。
4.該鼠標鍵盤豐富的功能，使其對現今和未來軟硬件發展所出現的，要求用按鍵輸入的方式來實現的新的字符或功能，都可提供良好的支持和擴展(由于有些場合不適于使用語音或手寫輸入，即使此類輸入得到完善，也不可能取代按鍵輸入)。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是由鼠標鍵①、軌跡球②、28個鍵盤鍵(26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵)組成的一種布局方案。
圖2是由鼠標鍵①、軌跡球②、28個鍵盤鍵(26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵)組成的一種布局方案，各鍵的下排文字代表該鍵所實現的類功能，另外同行中，相鄰兩鍵上的相同符號表示該組合鍵所實現的字符或功能，如可方便地用右手的食指和中指同時按下HJ或JH的組合操作來實現ASCII碼中的Enter，其它相鄰鍵操作以此類推，這種組合鍵操作幾乎和單鍵操作一樣簡單，它用來實現26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵以外的最常用字符或功能，如Enter、Esc、Del、BackSpace、逗號、句號等，對類功能中其它鍵的含義在圖4的表格中做了示例。
圖3是一張表格，用于反映按放鍵操作與掃描碼形成、掃描碼轉換、所實現的字符或功能、顯示器幫助圖的對應變化的邏輯關系；其中，第一行為表頭，第一列為按放鍵操作，A、B、C代表彼此不同的任一鍵盤鍵，1表示按鍵操作，0表示放鍵操作，如A1表示按下A鍵，A0表示放開A鍵，-S表示雙鍵按下一定時間后實現重復鍵功能；第二列表示有序雙組合鍵掃描碼的形成，00表示單鍵時補充的特定的掃描碼，其中單鍵按時補充的特定的掃描碼在后，單鍵放時補充的特定的掃描碼在前，00A0表示單鍵A的放鍵操作或按下三鍵時輸出的特定掃描碼；第三列表示掃描碼轉換，其中放鍵操作均用*代替，00用0代替，如00A0用0*代替；第四列表示對應操作所實現的字符或功能，其中為空時表示無字符或功能實現；第五列表示對應操作使輸出在顯示器上的幫助畫面所產生的變化。
圖4是一張用鍵盤BIOS中斷服務程序調用的二維表，第一行和第一列為表頭，第一列為有序雙組合鍵的第一按鍵，第一行為有序雙組合鍵的第二按鍵，和圖3第三列對應，通過查表得出對應操作所實現的字符或功能；在表中有一個字符或功能斜帶區，它是除26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵以外最常用字符或功能，其組合鍵無論先按那一鍵都產生相同的效果，由相鄰兩鍵的組合鍵實現，如IU或UI都表示ASCII碼中的Del，本表格中陰影部分為無效區，空缺部分為未定義部分。
圖5是由鼠標鍵①、觸控板③、31個鍵盤鍵組成的一種布局方案。
圖6是由鼠標鍵①、觸控板③、28個鍵盤鍵(26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵)組成的一種布局方案，英文字母鍵顯示空格鍵代表的類功能——數字及運算符，如先按下空格鍵不放，可連續輸入數字或運算符。
圖7是用光電式或光機式鼠標來實現的通用鼠標鍵盤布局方案，由于手握鼠標時，對手的支撐完全可用手的邊緣來實現，而可把對應于手心的鼠標的隆起部分削平來安放鍵盤鍵，只要安放得當，不會發生誤碰，但在體積上稍大于傳統的光電式或光機式鼠標。
圖8是鍵盤BIOS中斷服務程序調用一張二維表后，二維表的查表邏輯，它和圖4中的表有對應關系。
具體實施例方式由于本發明的鍵盤鍵按鍵數量較少，因此在實現上采用編碼鍵盤和非編碼鍵盤都較容易，在布局上可有多種方案，如圖1，圖2、圖5、圖6、圖7，這里只以28個鍵盤鍵的非編碼鍵盤為例來說明，它和傳統電腦鍵盤的差別在于鍵面布局、按鍵數量、操作方式、描掃碼形成、鍵盤BIOS中斷服務程序調用上有所不同，而其掃描電路、去抖電路都是相同的；對鼠標，其變化只在于布局而非功能，因此在這里只結合本發明獨有特點來予以說明；在操作與字符或功能實現對應上，可根據方便記憶、操作和實現字符或功能的原則來定義組合鍵的實現功能。
1、在布局上例舉28個鍵盤鍵的一種布局，如圖1，鍵盤鍵分兩部分布置于盤體，第一部分鍵盤鍵分為4行5列共16個鍵，另一部分鍵盤鍵分3行4列共12個鍵，包括26個英文字符鍵、空格鍵、輸入法切換鍵；在鍵盤鍵、鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵的相對位置中，鍵盤鍵置于手指自然伸開時，由手的近節指(手指的三節中，靠手掌的一節)、中節指和掌心形成的手形的空腔處，軌跡球、鼠標鍵則置于手指的遠節指處(指端)，用對應的手指操作。
2、在字符或功能實現上第一，對于單鍵的按放操作，單獨按下并放開英文字符鍵或空格鍵實現小寫英文字符或空格的輸入，或通過諸如漢字輸入的五筆字型，拼音等軟件編碼的方式實現某種語言的輸入，而單獨按下輸入法鍵時，輸出在顯示器的鍵盤幫助畫面顯示各鍵代表的輸入法，而現在正在使用的輸入法則用不同顏色予以區分；輸出在顯示器的鍵盤幫助畫面顯示與操作相對應的類功能和鍵的字符或功能含義，有多種設置，如時刻在顯示器顯示、從不在顯示器上顯示、只有有鍵按下時才延時顯示等，且延時時長也可設置，其畫面變化和鍵操作相對應。第二，對于有序組合雙鍵的操作，在鍵盤鍵上的各鍵的下排文字代表該鍵所實現的類功能，如圖2所示，它表示先按某一類功能鍵，再按其它一鍵實現對應類功能相應鍵的字符或功能，但對相鄰兩鍵的組合鍵并不嚴格按類功能區分，特別是對同一行的相鄰兩鍵的組合鍵，由于這種組合鍵操作幾乎和單鍵操作一樣簡單，故用來實現除26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵以外最常用字符或功能，如Enter、Esc、Del、BackSpace、逗號、句號等，圖2中W和E鍵上的向上的箭頭符號表示按下組合鍵WE或EW實現光標上移，兩鍵中無論先按那一鍵，在實現字符或功能上都是相同的，其它相鄰組合鍵以此類推。圖4是某一輸入法下對鍵操作所實現的字符或功能的一張二維表，一種輸入法對應一張二維表，先按下輸入法鍵，再按其它一鍵實現對不同輸入法及二維表的調用。
3、在鍵的按放操作、掃描碼形成、掃描碼轉換和字符或功能實現的邏輯上，對鍵盤盤微處理器程序做如下的邏輯修改任一鍵盤鍵一次單獨的按下并放開的操作，生成相應鍵操作的掃描碼，但取消按下一定時間后產生該按鍵的重復鍵處理；任一鍵盤鍵單獨按下不放，再按下其它一鍵的操作，可生成新的相應鍵操作的掃描碼，并可賦予該有序組合按鍵在按下一定時間時，啟用重復鍵處理的功能；當有三個及以上鍵按下時，發出按鍵全部放開的特定掃描碼，如圖3，并將鍵盤鎖死，使后續操作無效，直到按鍵全部放開后才變為有效；并且，鍵操作掃描碼的形成均視為可識別按放動作和鍵碼的有序雙鍵的組合鍵掃描碼，對單鍵的按放操作，可補充特定的掃描碼形成有序雙鍵的組合鍵掃描碼，如圖3，單獨按下A鍵形成A100的有序雙鍵的組合鍵掃描碼，單鍵放開A鍵形成00A0的有序雙鍵的組合鍵掃描碼，其它單鍵的按放操作的掃描碼形成以此類推。通過鍵盤接口盤微處理器的程序修改來實現對掃描碼的轉換(當然，這一邏輯也可在鍵盤微處理器中實現)，其中放鍵操作均轉換為相同的特定掃描碼，如圖3第三列所示，均轉換為*。通過轉換的掃描碼對應于一張可用鍵盤BIOS中斷服務程序調用的二維表，二維表的第一列對應于有序雙鍵的組合鍵掃描碼的第一碼，第一行對應于有序雙鍵的組合鍵掃描碼的第二碼，通過查表，如圖4，使表格中對應位置的元素格置1，輸出該元素格對應的字符或功能，無掃描碼接收時表格中各元素均為0，在二維表為可接收掃描碼的狀態時，當0列有中有1狀態(即上一掃描碼是反映單鍵按動作的掃描碼)時，在接受掃描碼時先判斷該碼是否為0*，如不是則二維表復位(表格各元素格全置0)，后接受該掃描碼并查表；如是則二維表不復位，直接接受該掃描碼并查表，并且只有當0列中有為1的元素格時，*列中為1的元素格才可輸出字符或功能，增加這一判是為了實現除輸入法切換鍵外其它27個單鍵先按后放的單鍵輸入，當0列中均為0狀態時，在二維表接受掃描碼時，均先復位二維表，以消除上一掃描碼對此次查表影響，其邏輯圖如圖8，這也要求鍵盤BIOS中斷服務程序為實現此邏輯做對應修改。由于一種輸入法對應一張二維表，必要時可增加驅動軟件來實現，圖4為某一輸入法下的一張二維表。別外，在電腦啟動時，總以英文字符輸入法作為默認的輸入法啟動，以方便在啟動中對CMOS進行設置。此外由于用組合鍵實現的英文字符和單鍵實現的英文字符對應于二維表中的不同位置，規定只有用單鍵實現的英文字符才可實現對諸如五筆字型，拼音等以編碼方式實現的輸入法的激活，這使得在諸如五筆字型等的輸入法下，無需做任何切換，在激活該輸入法前，可用組合健輸入大寫或小寫的英文字符。輸出在顯示器的鍵盤幫助畫面用驅動軟件來實現，其邏輯和二維表相對應，其畫面變化與鍵操作的變化對應，如圖3、圖4。
權利要求
1.一種通用鼠標鍵盤，由鼠標鍵盤布局、編碼邏輯及電路來實現的輸入設備，其特征是鍵盤鍵、鼠標鍵、鼠標的光標位移感應元件組合布局；鍵盤鍵共有按鍵26～32個，分兩部分布置于盤體，每部分鍵盤鍵分為3～4行，3～5列，并對應于左右手；鼠標鍵、鼠標的光標位移感應元件置于盤體鍵盤鍵的邊側，鼠標鍵可有2～8個按鍵；在鍵盤鍵、鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵的相對位置中，鍵盤鍵置于手指自然伸開時，由手的近節指(手指的三節中，靠手掌的一節)、中節指和掌心形成的手形的空腔處，鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵則置于手指的遠節指處(指端)；鼠標的光標位移感應元件可以是位于指端的觸控板(Touch Pad)、軌跡球(Track Point)、軌跡桿(Track ball)，或是位于盤體的光電式或光機式元件；任一鍵盤鍵一次單獨的按下并放開的操作，生成相應鍵操作的字符或功能，但取消按下一定時間后產生該按鍵的重復鍵處理；任一鍵盤鍵單獨按下不放，再按下其它一鍵的操作，可生成新的相應鍵操作的字符或功能，并可賦予該有序組合按鍵在按下一定時間時，啟用重復鍵處理的功能。
2.依據權利要求1所述鼠標鍵盤的鍵盤鍵部分組成多功能鍵盤，其特征是僅由通用鼠標鍵盤中的鍵盤按鍵及其功能組成的鍵盤，但沒有鼠標功能，以此來構成通用鍵盤。
3.依據權利要求1所述通用鼠標鍵盤的有鼠標功能的其一盤體部分，來構成單手鼠標鍵盤，其特征是僅由通用鼠標鍵盤中的其一部分盤體構成，該部分既有鼠標功能，又有部分通用鼠標鍵盤的鍵盤功能，構成方便單手操作的單手鼠標鍵盤。
全文摘要
一種通用鼠標鍵盤，鼠標、鍵盤一體布局，可實現豐富的輸入功能，具體為鍵盤鍵共有按鍵26～32個，分兩部分布置于盤體；鼠標鍵可有2～8個按鍵；鍵盤鍵置于手指自然伸開時，由手的近節指、中節指和掌心形成的手形的空腔處，鼠標的光標位移感應元件、鼠標鍵則置于手指的遠節指處(指端)，如圖，鼠標鍵①、軌跡球②、28個鍵盤鍵(26個英文字母鍵、空格鍵、輸入法鍵)；任一鍵盤鍵一次單獨的按下并放開的操作，生成相應鍵操作的字符或功能，但取消按下一定時間后產生該按鍵的重復鍵處理；任一鍵盤鍵單獨按下不放，再按下其它一鍵的操作，可生成新的相應鍵操作的字符或功能，并可賦予該有序組合按鍵在按下一定時間時，啟用重復鍵處理的功能。
文檔編號G06F3/02GK1466033SQ0212139
公開日2004年1月7日 申請日期2002年6月19日 優先權日2002年6月19日
發明者趙艷勤 申請人:趙艷勤