專利名稱：手握式組合鍵盤和游戲控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用來為一個或多個裝置提供數(shù)據(jù)入口的人類控制學的鍵盤系統(tǒng)。尤其是，本發(fā)明涉及一種既可以作為兩個游戲機控制器又可以作為人類控制學鍵盤地手握式系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種手握組合鍵盤和游戲控制系統(tǒng)，它有一對人類控制學的外殼，每個外殼分別由用戶的一只手握住。每個人類控制學外殼包括一個表面部分和一個手握部分，表面部分支撐有多個由大拇指操作的控制器，手握部分有多個由手指操作的控制器。更具體地，本發(fā)明與手握式組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)有關，其中大拇指操作的控制器和手指操作的控制器可以獨立工作以產(chǎn)生字符代碼，這些代碼不用協(xié)作就產(chǎn)生字母表的的所有小寫字符。顯然的，形成大寫字符要求將SHIFT或CAPS LOCK鍵與具體字符的鍵開關組合使用。本發(fā)明還涉及一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)，其中每個外殼上的大拇指操作的控制器包括一個重新映射(REMAPPING)的控制器，用來臨時將一個外殼上的控制功能、符號和字符重新映射到另一個的開關上。還有，每個外殼包括一個連接件，用來可分開地連接兩個外殼。該手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)還包括一個可以連接到兩個外殼的連接件上的適配器，以便接受和連接到一個計算裝置上。
現(xiàn)有技術
鍵盤數(shù)據(jù)入口系統(tǒng)和游戲控制器在本領域是公知的。本申請已知的最接近現(xiàn)有技術包括US5984548；5874906；5493654；5486058；5481263；5479163；5451053；5432510；5426449；5408621；5332322；5317505；5207426；5189403；5160919；5137384；4917516；4655621；4552360；4533446；4727478；4680577；4518164；4516939；5443789；4442506；4360892；3990565；DE30804；WO86-05143；EP213022；Xerox Disclosure Journal，Vol.1，No.2，F(xiàn)eb.1976公開的題目“Semicaptive Keyboard”；IBM Technical DisclosureBulletin，Vol.27，No.10A，March 1985公開的題目“Compact Computer Keyboard”；IBM Technical Disclosure Bulletin，Vol.21，No.7，December 1978公開的題目“ChordKeyboard With case Lock And Chord Definition Features”；和IBM TechnicalDisclosure Bulletin，Vol.26，No.11，April 1984公開的題目“Hand-held Data InputDevice”。
一些現(xiàn)有系統(tǒng)披露了一種鍵盤系統(tǒng)，其中用戶分別用一只或兩只手來輸入字母符號，比如在以下文獻中公開了這種系統(tǒng)GE30804；WO86-05143；EP213022；Xerox Disclosure Journal，Vol.1，No.2，F(xiàn)eb.1976公開的題目“SemicaptiveKeyboard”；和IBM Technical Disclosure Bulletin，Vol.26，No.11，April 1984公開的題目“Hand-held Data Input Device”。這些系統(tǒng)利用非標準QWERTY鍵盤格式，其中一部分需要用到協(xié)作，其他部分利用笨重的掃描和選型的方案。這些系統(tǒng)都沒有提供游戲系統(tǒng)信號輸入和字母字符輸入。還有，當這些系統(tǒng)采用一對外殼時，不能夠將一個外殼上的開關功能重新映射到另一個外殼的開關上。
許多年來，許多現(xiàn)有系統(tǒng)已經(jīng)提出QWERTY格式的替代格式作為增加打字速度的方法。這些系統(tǒng)允許用戶打字速度更快時，需要用戶學習新的鍵盤布置。盡管潛在的打字速度提高了，公眾卻被迫采用不是QWERTY布置的鍵盤格式。顯然，一旦打字員熟悉一種鍵盤布置，那么許諾下的打字速度的提高不足以促進其學習另一種鍵盤布置。過去十年里，利用和擁有計算機，游戲軟件和電視游戲系統(tǒng)的人數(shù)大量增加。結果，孩子和年輕人已經(jīng)越來越習慣操作和使用包括多向開關的游戲控制器。增加的這些使用鍵盤的人們愿意采用的鍵盤格式更像游戲控制器，它可以用一只或兩只手操作，其功能是游戲控制器，這種鍵盤格式在人機工程學上設計成的輪廓允許用戶斜坐在桌邊時仍可以輸入數(shù)據(jù)，而且具有更快的打字速度?？梢孕纬勺帜副淼乃凶帜阜?小寫)而不要采用協(xié)作(同時操作兩個或多個鍵盤開關)，這一事實使更多的采用鍵盤的人們可能采用本發(fā)明。
發(fā)明概述
提供一種手握式組合鍵盤和游戲擴展器系統(tǒng)。該手握式組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)包括一對外殼，它們分別被做成由用戶兩只手中對應一只握住的輪廓。每一個外殼有靠近用戶大拇指的第一表面部和與用戶的其它手指配合的手握部。該系統(tǒng)還包括多個第一控制開關，位于兩個外殼的第一個外殼的第一表面部上，由用戶一個大拇指的操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第一部分。該系統(tǒng)包括多個第二控制開關，位于兩個外殼的第二外殼的第一表面部上，由用戶另一個大拇指的操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第二部分。該系統(tǒng)包括多個第三控制開關，位于第一外殼的手握部上，由用戶的相關一只手的手指的操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第三部分。每一個第三控制開關的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應。系統(tǒng)還包括多個第四控制開關，位于第二外殼的手握部上，由用戶相關一只手的手指的操作輸出信號，該信號代表字母表的字母字符的第四部分，每一個多個第四控制開關的位置與用戶相關一只手的一個具體手指對應。
因此本發(fā)明的一個特征是提供一對手握式控制器，兼做鍵盤，它不用協(xié)作就能夠輸出字母表的所有字母字符。
發(fā)明的另一個特征是提供一種容易掌握的鍵盤系統(tǒng)。
發(fā)明的再一個特征是提供一對控制器，其中每一個控制器的控制開關可選擇地重新映射到另一個控制器的開關功能，因此形成一個單手鍵盤。發(fā)明的還一個特征是包括每一個外殼上的連接件，這樣兩個外殼可以臨時連接在一起構成統(tǒng)一和完整的鍵盤結構。
本發(fā)明的又一個特征是提供一種適配器，它可松開地連接到兩個外殼上，用來與放在適配器的一個開口內的計算裝置通訊。
本發(fā)明的以上和其他優(yōu)點以及新穎的特點將從下面結合附圖的詳細描述中得以體現(xiàn)。
圖面說明


圖1是根據(jù)本發(fā)明的手握式組合鍵盤和游戲控制器的頂視平面圖2是本發(fā)明的底視平面圖3A是表示連接兩個外殼的方法的本發(fā)明的底視平面圖3B是表示將本發(fā)明的連接件結合起來的截面放大平面圖3C是表示本發(fā)明的包含電插頭和接插件的連接件的截面放大透視圖4是表示本發(fā)明包含一個用來接收計算裝置的適配器的示意圖5是本發(fā)明的一個表示將用戶一只手放在對應外殼上的側視圖6是本發(fā)明輸出電路的電路方框圖7是本發(fā)明的接口電路的方框圖；和
圖8是本發(fā)明的適配器的電路方框圖。
現(xiàn)在參考圖1-3B和5-7，圖中示出的手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)100把一對人機工程學的外殼102和104與多個位置開關(position switch)結合起來，以形成字母表中的所有字母符號而不用協(xié)作。手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)100具體是指提供鍵盤數(shù)據(jù)入口系統(tǒng)的概念，該系統(tǒng)分成兩個分開并且明顯不同的外殼，每一個外殼由用戶相應的一只手操作，但是它們也可以可供選擇地連接在一起使用戶的兩個手容易操作。手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)100提供與計算機20通訊的全功能101鍵盤的功能。另外，系統(tǒng)100能夠與計算機20通訊以便為計算機提供鍵盤入口，同時為計算機的鼠標、計算機游戲、USB、串聯(lián)或并聯(lián)接口提供接口。
現(xiàn)在參考圖1和2，手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)100配有一對外殼102和104。外殼102，104分別有一個用戶大拇指可以接近的第一表面部106，108和一個與用戶手指配合的手握部110，112。外殼102，104包括帶子166，168以幫助用戶將外殼102，104握在手中。手握部110和112在人類工程學上的輪廓可以使用戶的相應手指將其握住，指尖的位置正好與相應的第三控制開關組118和第四控制開關組120接觸。除了外殼102的第三控制開關組118和外殼104的第四控制開關組120之外，外殼102還包括位于第一表面部106的第一控制開關組114，外殼104包括位于第一表面部108上的第二控制開關組116。所有構成第一控制開關組114或者第二控制開關組116的各自獨立的開關受用戶兩個大拇指的單獨控制。當外殼102，104是獨立的并且與另一個外殼104，102分開時，外殼102，104包括用來將兩個外殼連接起來的連接件178，180。
外殼102，104的第一表面部106，108的數(shù)據(jù)入口控制包括三個多位開關124，158和172，122，132和142。多位開關124，158和172，122，132和142都是兩位開關，可以選擇性地操作開關以提供兩個不同輸出中的一個。將兩位開關124作為一個示例，當用戶壓下最上面的位置124a時，這等于壓下標準鍵盤的一個單獨鍵。當用戶壓下最下面的位置124b時，這等于壓下標準鍵盤的一個不同的鍵。這樣，每一個兩位開關通過壓下其中的一個位置就可以分別提供兩個擊鍵輸入。除了兩位開關外，控制開關組114，116包括用以鍵盤輸入的開關152，154，156，160，162和164，126，128，130，134，136和138，用以游戲和控制功能的開關174和176，144和146，以及光標控制170，140。
光標控制組170，140包括光標控制裝置170a，140a，和左、右“click”開關170b和170c，140b和140c，其中光標控制裝置是一個指點器，比如跟蹤球或滾子，跟蹤觸點(track point)，跟蹤板，或其它光標位移輸入裝置。
外殼102，104的下表面或背部設有由用戶手指操作的控制開關118，120。外殼102的手握部110設有第三控制開關組118，它包括多位開關188，190，192和194。同樣地，外殼104的手握部1 12包括第四控制開關組120，它包括多位開關200，202，204和206。多位開關188，200通常為公知的D-板。D-板在游戲控制器領域是公知的，其功能是對用戶壓下的操作按鈕提供具體的接觸閉合。當用戶壓下D-板開關按鈕的最上面或者北邊位置188b，200b的按鈕時，這等于壓下標準鍵盤的一個單獨鍵。D-板開關188，200提供五個不同輸出。當用戶壓下最下面或者西邊位置188c，200c(在圖2中面向下時的背部)，這等于將標準鍵盤的不同鍵壓下。當壓下按鈕的南面或最下部188d，200d時，提供一個單獨并且不同的擊鍵。同樣的，當操作西邊或最右部分188a，200a時，提供第四擊鍵輸入。另外，當壓下操作按鈕188e，200e的中部時，提供另一個擊鍵輸入。開關190，192，194，202，204和206都是兩位開關，每個開關可以提供兩個不同的擊鍵輸入。
每個外殼包括一個紅外線接口148，150，通過該接口與一個接收機/接口裝置提供紅外線通訊。接收機/接口裝置連接到計算機上，以便提供一種方式，控制開關組114，116，118和120通過該方式將擊鍵和光標輸入給計算機。雖然示出的是紅外線接口，但是可以理解也可利用其它無線通訊方式比如無線電頻或超聲波。還應明白的是，正如本領域公知的，系統(tǒng)100與計算機的連接也可以通過硬線連接實現(xiàn)，并不背離在此公開的本發(fā)明的概念。
如圖5所示，將外殼104人類工程學地做成用戶右手12容易握住的輪廓。用戶拇指14放在可以操作控制開關組116的位置。用戶其它手指16，18放在操作控制開關組120的位置。顯然，，外殼102同樣人類工程學地作成用戶左手容易握住的輪廓。如圖5所示，用戶的食指16放在多向開關200上，其它三個手指可以分別放在控制開關組120的其它開關上，如前所述。帶子166是為了當支起外殼104時可以操作控制開關組116和120而設置的。帶子166與用戶的手背接觸并且為外殼獨立于用戶的拇指14和手指16，18提供支撐。
系統(tǒng)100在一種模式下可以用做鍵盤，或者在另一種模式下用做游戲控制器。為了選擇模式，用戶利用模式開關174，144改變開關組114和118，116和120產(chǎn)生的各個信號的模式。在鍵盤模式下，通過獨立操作第一控制開關組114或第三控制開關組118，第二控制開關組116，或第四控制開關組120的任何開關，符號編碼可以經(jīng)過紅外線接口150，148傳輸。通過利用第一控制開關組114，第二控制開關組116，第三控制開關組118和第四控制開關組120，可以由一個單獨開關操作產(chǎn)生字母表中的小寫字母，而不用協(xié)作。當輸出整個字母表的開關被分開在兩個外殼102和104上的控制開關組114，118和116，120之間時，為了兩只手操作，每一個外殼102，104利用作為開關功能之一的重新映射功能能夠產(chǎn)生全部字母表。因此，如果用戶用外殼102并壓下兩位開關124的124b部，那么通常由外殼104攜帶的開關產(chǎn)生的字母符號可以臨時重新映射在外殼102攜帶的開關上。那么，非常接近的鍵入口可以產(chǎn)生一個通常賦予外殼104攜帶的對應開關的字母符號。在該鍵輸入之后，系統(tǒng)轉換為普通操作，其中任何隨后的鍵輸入產(chǎn)生通常賦予外殼102的具體開關的字母符號。同樣的，如果只控制外殼104，用戶僅需要操作開關122，壓下鍵122b來臨時重新映射外殼104攜帶的開關，以產(chǎn)生一個通常被賦予外殼102攜帶的開關的符號。通過這種布置，在游戲環(huán)境下對單個外殼102，104控制時，用戶也容易從控制器模式轉換到鍵盤輸入并利用一個外殼的開關進入字母表的所有字母符號。雖然這種一只手操作的鍵盤輸入不能進行快速符號輸入，但是它確實對系統(tǒng)100增加足夠的通用性。
雖然通過操作第一控制開關組114，第二控制開關組116，第三控制開關組118和第四控制開關組120而不需要協(xié)作就能產(chǎn)生所有字母的小寫符號，但是某些功能要求組合開關激活，比如利用常規(guī)的“shift”功能鍵產(chǎn)生大寫符號。除了大寫shift組合開關操作，系統(tǒng)100還提供數(shù)字轉換功能，其中可以將數(shù)字轉換鍵開關與某些其它開關組合輸出數(shù)字符號0-9。另外，利用標點符號轉換鍵開關與其它開關組合可以產(chǎn)生某個標點符號和符號字符。然而，句號和逗號這兩個使用頻率最高的標點符號不需要組合開關操作。
表1A表1B表2A表2B表3表4
表1A和1B確定了用戶分別使用左、右拇指操作的字母字符、功能和某些選擇的符號。圖3確定了用戶使用左、右手指操作的字母字符、功能和某些選擇的符號?？紤]到一些因素，比如不同字母按照英語語言出現(xiàn)的頻率以及用來操作相關開關的某個手指的靈巧性，具體字符與對應開關位置的相互呼應使打字的速度最大化。正如表中所示的，每一個開關有一個關聯(lián)字符，功能或與之關聯(lián)的符號，它們確定在標有“高速版本”的欄內?！爸匦掠成洹币粰诒硎締又匦掠成涔δ軙r產(chǎn)生的字符、功能或符號之間的呼應關系?！皹它c符號轉換”一欄表示，用標點符號轉換鍵與表示在最左邊一欄的對應開關組合時產(chǎn)生的功能或符號。表3包括附加的一欄“數(shù)字轉換”，它表示與用戶手指操作的開關關聯(lián)的數(shù)字字符、符號和功能。雖然未在表中示出，數(shù)字字符和符號也可以重新映射，這樣就可以用一個外殼產(chǎn)生通常使用外殼102和104產(chǎn)生的所有字符、功能和符號。
在游戲控制器模式下，第一開關控制組114和第三開關控制組118、第二開關控制組116和第四開關控制組120提供開關閉合的輸入信號，該信號輸出到計算機游戲口、串行口、USB口或并行口，或者連接到專用游戲系統(tǒng)的輸入口。多向開關188和200可以用來輸入光標控制型的輸入，或者可選擇地利用控制開關組114，116的具體開關給游戲軟件提供直接輸入?？蛇x擇的，光標控制組140，170可以用做游戲的直接輸入。開關組114，116，118，120的其它開關可以用做獨立開關閉合的輸入，游戲軟件可以利用該輸入來控制武器的開火和/或控制游戲圖象的具體操縱(manuevers)，比如跳躍，飛翔等等。
雖然表1A，1B和3確定的字符分配提供了高速字符輸入，然而可以預期還有許多當今不想學系統(tǒng)100的新鍵盤布置的“觸摸打字員”。因此，可以預期使QWERTY兼容鍵分配很方便。QWERTY兼容鍵分配可以儲存在一個永久存儲器中并且可選擇地利用一個開關或開關的組合來激活。例如，同時操作模式和暫停開關144，146或174，176可以提供從一個鍵盤分配方案到另一個的變化。QWERTY兼容鍵示于表2A，2B和4。表2A和2B確定用戶拇指產(chǎn)生的字符、功能和符號，而表4示出由用戶手指產(chǎn)生的字符、功能和符號。如在高速版本中，每一個外殼攜帶一個鍵開關，該鍵開關被賦予重新映射功能，這樣可以利用一個外殼攜帶的開關組產(chǎn)生字母表的所有字符。某個開關功能被賦予給不變的特定鍵，不管系統(tǒng)是鍵盤模式還是游戲模式，該鍵分配版本用于鍵盤模式并保持不變。這種功能是START，SELECT，MODE和PAUSE功能。
START和SELECT功能，開關142a和142b，172a，172b的作用主要用于游戲控制器模式，用來啟動一個具體游戲或從游戲的菜單中選擇一個具體功能。模式功能，開關144，174使系統(tǒng)100在鍵盤和游戲控制器模式之間轉換，而且顯然必須呈現(xiàn)在每個模式中。PAUSE功能，開關146，176在鍵盤和游戲控制器模式中起作用。在游戲控制器模式下，PAUSE功能執(zhí)行傳統(tǒng)的中止游戲操作的功能，直到隨后第二次操作PAUSE而再次驅動為止。在鍵盤模式下，PAUSE功能禁止產(chǎn)生通常與所有其它開關關聯(lián)的信號。這允許用戶將外殼102，104放在支撐面上，比如桌面，椅子等上，而不必注意放的時候會疏忽地操作具體開關并引起錯誤數(shù)據(jù)輸入到計算機或游戲系統(tǒng)中。當用戶希望給計算機或游戲系統(tǒng)重新輸入時，再次操作PAUSE開關，然后可以產(chǎn)生通常與由具體外殼攜帶的開關操作關聯(lián)的字符、功能、符號或開關閉合。
雖然未示出，外殼102，104包括提供電源的電池，用來執(zhí)行電路操作，該電路與將開關閉合轉換到具體計算機輸入信號有關。電池可以是可充電型的，這種情況下，充電插口也安裝并附屬在外殼102，104的外部。使外殼102和104通電的電源開關也沒有示出。該開關可以放在任何方便的位置，或者由本領域公知的自動電路裝置提供該功能，該裝置在一段不用的時間后“切斷”與具體外殼102，104關聯(lián)的電路。通過外殼102，104的位移使這種自動電源控制觸發(fā)到“接通”狀態(tài)，比如由一個位置感應開關如水銀開關感應，或者可供選擇地由具體外殼攜帶的任何開關驅動。
圖6示出將第一控制開關組114和第三控制開關組118，或者第二控制開關組116和第四開關控制組120的開關閉合連接到輸出界面的電路方框圖。像大部分計算機上采用的將單獨開關閉合轉換為數(shù)字字符編碼的編碼電路、用于光學無線傳輸?shù)拇a和編碼電路都是公知的，這里沒有詳細說明這些電路。
第一控制開關組114，第二控制開關組116和第三控制開關組118，第四開關控制組120的開關連接到各自的鍵開關重新映射和光標控制電路220上，該電路將開關閉合輸入轉換為合適的數(shù)字編碼，通過數(shù)字總線222連接到輸出接口電路224上。鍵開關重新映射和光標控制電路220受前述模式選擇開關174，144、PAUSE開關176，146和重新映射開關124b，122b的輸入控制。還注意到，可以通過組合多個開關閉合，比如同時操作MODE和PAUSE開關174，144，和176，146來實現(xiàn)控制功能，以便在高速打字版本和QWERTY兼容版本之間改變鍵開關布置。電路220的數(shù)字編碼輸出連接到輸出接口電路224以便連接到計算機上。為了通過紅外無線傳輸與計算機通訊，輸出接口電路224包括一個紅外光學發(fā)射機。在有硬線接口的地方，電路224則包括必須的線路驅動器。因此，輸出接口電路224包括輸出接頭的一些電路部分，這些電路部分是采用的輸出連接、光學的、無線頻率、超聲波、直接連接等形式所需要的?？晒┻x擇地提供有如下所述的附加開關和電路。
現(xiàn)在參考圖3A和3B，圖中示出一種將外殼102連接到104上的方法。外殼102包括第一連接部178，它可伸縮地與外殼104的第二連接部1 80結合。第一連接部178和第二連接部180之間的緊密配合在外殼102和104之間提供可松開連接，需要的話外殼可以整體地結合起來，隨后可以容易分開成單獨的手握部分。連接部可以替換為178′，180′的形狀，其中連接部178′，180′在可伸縮地配合的同時也電連接。兩個手握單元之間不需要電連接，但是電連接用來與下面描述的適配器結合。然而，為了避免與連接到連接器插頭182和接插件184的輸出電路相互干擾，一對插頭182和接插件184構成一個禁止輸出到其它插頭和接插件的開關215。因此，如圖6所示，采用連接器178′，180′時，數(shù)字總線222通過門電路230連接到適當?shù)倪B接器178′，180′。但是，當連接器178′，180′連接在一起時，就在接地232和門電路230之間組成一個回路，成對的插頭182和接插件184之間的相互連接確定一個開關215，它向門電路發(fā)信號禁止總線222與連接器178′和180′連接。為了明白該開關是如何建立的，考察一下插頭182和相應接插件184，插頭182有與開關215關聯(lián)的連接器位置#1和#2，同樣的，接插件184的位置#1和#2與開關215關聯(lián)。還應理解的是，每一個手握單元內的接地232通過另一個插頭和接插件連接起來，比如在每個連接器178′和180′的連接位置#15處。連接器178′位置#1上的插頭182與接地232連接，其中位于連接器180′的相應#1位置的接插件184與外殼104內的門電路連接。位于連接器180′#2位置的接插件184與接地232連接，位于連接器178′#2位置的插頭182與外殼102內的門電路230連接。因此，當連接器178′和180′連接起來時，通過外殼102和104之一中的電路建立的、經(jīng)過連接器位置#15成為公用的接地，可以分別連接到另一個外殼104，102內的門電路230上，禁止從總線222向各個連接器傳輸信號。
現(xiàn)在參考圖7，它示出計算機接口電路300，該電路提供每個手握單元的輸出接口電路224與計算機20之間的接口。包含在每個外殼102，104內的輸出接口電路224在一個不同和獨立的通道上與其它輸出接口電路通訊。因此，在各自外殼102和104內的輸出接口電路224利用不同的編碼方案，將代表字符碼、功能碼、符號碼、光標控制碼和游戲控制碼的數(shù)字信號編碼，或者被不同地調制，或相反地使兩個彼此不同以便確定兩個截然不同的通訊通道，能夠區(qū)別出來左、右輸出接口電路310和320。左接口電路310和右接口電路320對接收的信號執(zhí)行一個格式轉換，比如接收的信號是光學信號時被轉換為電信號，或者輸出信號是無線頻率信號時被解調以提供基本頻帶電信號。
從接口電路310輸出的電信號通過連接線312連接到鍵盤光標-游戲信號識別電路330。同樣地，從接口電路320輸出的電信號通過連接線322連接到鍵盤光標-游戲信號識別電路340。電路330和340的目的是區(qū)分鍵盤信號、光標信號和游戲信號，比如這些信號被分配給計算機20的不同接口。傳輸?shù)男盘栴愋捅徊⑷朐摫粋鬏斁幋a的信號，以便被電路330，340識別。鍵盤信號從電路330輸出，電路330通過連線332連接到鍵盤組合門電路350，鍵盤組合門電路通過連線342接收來自識別電路340的輸入。鍵盤組合門電路350通過連線352，把從識別電路330和340中的一個或另一個輸入的鍵盤字符、功能和符號碼連接到計算機20的鍵盤接口。
同樣地，從電路330輸出的光標控制信號通過連接線334連接到光標控制組合門電路360，從識別電路340輸出的光標控制信號通過連線344連接到門電路360。組合門電路360通過連線362，把從識別電路330和340之一輸出的光標控制信號連接到計算機的鼠標或串口接口。為了避免沖突，當從一個識別電路接收一個信號時，鍵盤組合門電路350和光標控制組合門電路360都鎖定來自另一個識別電路的輸入。電路330和340識別的游戲信號根據(jù)其中使用的計算機和軟件，直接連接到計算機20、游戲控制器輸入口、USB接口、并行接口等。
現(xiàn)在參考圖4，示出手握組合鍵盤和游戲控制系統(tǒng)100′，如前所述，它可以與計算機20通訊，也可以與裝在適配器210上的手掌/小片大小的計算裝置10通訊。適配器210配有一個插計算裝置10的開口212。適配器210配有接線口214和216，分別與外殼104的接線口180，180′和外殼102的接線口178，178′配合。利用“蘭牙”標準，通過一個無線數(shù)據(jù)比如無線頻率連接，每一個手握單元可以與計算裝置10通訊?？蛇x擇的，可以使用連接器提供硬線連接。
如前所述，外殼102可以配有一個帶多個插頭182的連接器178′，外殼104可以配有一個帶多個接插件184的連接器180′。適配器210配輔助的連接器214′和216′，用來接收每一個手握單元送來的鍵盤擊打信號并將該信號傳輸給適配器210內的一個對接連接器，對接連接器與計算裝置10的對應連接器配合。如圖8所示，來自連接器216′的信號通過總線217連接到組合門電路228。同樣地，來自連接器214′的信號通過總線215被送到組合門電路228。組合門電路228將手握單元產(chǎn)生的字符、功能和符號碼送到總線227，總線227將這些碼送給計算裝置對接連接器226，以便輸入給計算裝置10。
現(xiàn)在返回圖6，圖中示出光學開關218，它給輸出接口電路224提供輸入。開關218包括在適配器210內，并且可以按照如前所述的與開關215相同的方式形成，或者是一個微動開關，該開關通過將計算裝置10插入開口212上被啟動。當開關218工作時，輸出接口電路不能工作，作為將信號連接到連接器178′，180′的結果，該輸出是不需要的，從而節(jié)約電池的電能?？蛇x擇的，開關218可以用開關215替換，給門電路230提供一個啟動信號，該信號響應適配器210與外殼102，104的連接，或者計算裝置10接到適配器210的開口212內。在該結構中，適配器和計算裝置正在使用時輸出接口電路224可以保持啟動，或者通過適當連接，當門電路230啟動時該電路被禁止。
雖然已經(jīng)結合具體形式和實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，顯然可以在本發(fā)明的精神和范圍內進行各種修改。比如可用類似元件代替所示和描述的具體特征，某些特征還可以單獨使用，在某些情況下，元件的具體位置可以顛倒或調整，所有這些變化不超出權利要求限定的發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)，它包括
一對外殼，它們分別被做成由用戶兩只手中對應一只手握住的輪廓，每一個所述外殼有靠近用戶大拇指的第一表面部和與用戶的其它手指配合的手握部；
多個第一控制開關，位于所述兩個外殼的第一個外殼的所述第一表面部上，由用戶對應的一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第一部分；
多個第二控制開關，位于所述兩個外殼的第二外殼的所述第一表面部上，由用戶另一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第二部分；
多個第三控制開關，位于所述第一外殼的所述手握部上，由用戶的相關一只手的手指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第三部分，每一個所述第三控制開關的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應；和
多個第四控制開關，位于所述第二外殼的所述手握部上，由用戶的相關一只手的手指操作輸出信號，該信號代表字母表的字母字符的第四部分，每一個所述多個第四控制開關的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第二部分重新映射到所述多個第一控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第四部分重新映射到所述多個第三控制開關的對應部分。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第二控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第一部分重新映射到所述多個第二控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第三部分重新映射到所述多個第四控制開關的對應部分。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三和第四控制開關都是多向開關組件，而且可以在不同方向移動，以便分別輸出代表不同字符的信號。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第二部分重新映射到所述多個第一控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第四部分重新映射到所述多個第三控制開關的對應部分，所述多個第二控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第一部分重新映射到所述多個第二控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第三部分重新映射到所述多個第四控制開關的對應部分。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述外殼包括一個帶子，在所述手握部的外部斜著延伸，以便越過用戶手背幫助使用所述系統(tǒng)期間支撐所述外殼。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中對應用戶食指的一個所述第三控制開關是一個四向開關組件，所述開關可以在四個不同方向移動以輸出表示四個不同字符的信號。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中對應用戶食指的一個所述第四控制開關是一個四向開關組件，所述開關可以在四個不同方向移動以輸出表示四個不同字符的信號。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關和所述多個第二控制開關都包括一個各自的光標位置控制操作器。
10.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括至少兩個多向開關組件，其操作器可在不同方向移動以分別輸出不同信號。
11.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一外殼包括一個第一連接件，所述第二外殼包括一個第二連接件，所述第二連接件與所述第一連接件配合以便可分開地將所述第一外殼連接到所述第二外殼，從而形成一個整體結構。
12.如權利要求11所述的系統(tǒng)，還包括一個安裝適配器，它有一個接收計算裝置的開口，所述安裝適配器的一側上有一個第三連接件，用來可松開地連接到所述第一連接件上，適配器的另一側上有一個第四連接件，用來可松開地連接到所述第二連接件上。
13.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第一部分，所述字母字符的第二部分，所述字母字符的第三部分和所述字母字符的第四部分一起表示字母表的所有字母字符，并且分別由所述多個第一控制開關、所述多個第二控制開關、所述多個第三控制開關和所述多個第四控制開關分別產(chǎn)生而不需要協(xié)作。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符h，l，b，d，q確定。
15.如權利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第三部分由字符p，k，t，y，e，u，I，w，s限定，所述字母字符的第四部分由字符r，c，n，m，a，f，o，j，g確定。
16.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符c，l，y，k，j確定。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第三部分由字符u，m，n，h，i，o，b，p限定，所述字母字符的第四部分由字符a，q，s，w，e，d，t，g，f，r確定。
18.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括一個模式控制開關，用來將一部分所述多個第一控制開關和一部分所述多個第三控制開關輸出信號的編碼從表示鍵盤功能的信號輸出變?yōu)橛螒蚩刂乒δ埽龆鄠€第二控制開關包括一個模式控制開關，用來將一部分所述多個第二控制開關和一部分所述多個第四控制開關輸出信號的編碼從表示鍵盤功能的信號輸出變?yōu)橛螒蚩刂乒δ堋?br> 19.一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)，它包括
第一外殼和第二外殼，所述第一和第二外殼分別被做成由用戶兩只手中對應一只握住的輪廓，每一個所述第一和第二外殼有靠近用戶大拇指的第一表面部和與用戶的其它手指配合的手握部；
多個第一控制開關，位于所述第一外殼的所述第一表面部上，由用戶一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第一部分；
多個第二控制開關，位于所述第二外殼的所述第一表面部上，由用戶另一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第二部分；
多個第三控制開關，位于所述第一外殼的所述手握部上，由用戶的相關一只手的手指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第三部分，每一個所述多個第三控制開關的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應；和
多個第四控制開關，位于所述第二外殼的所述手握部上，由用戶相關一只手的手指操作輸出信號，該信號代表字母表的字母字符的第四部分，每一個所述多個第四控制開關的位置與用戶相關一只手的一個具體手指對應，其中所述字母字符的第一部分，所述字母字符的第二部分，所述字母字符的第三部分和所述字母字符的第四部分一起表示字母表的所有字母字符，并且分別由所述多個第一控制開關、所述多個第二控制開關、所述多個第三控制開關和所述多個第四控制開關產(chǎn)生而不需要協(xié)作。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第二部分重新映射到所述多個第一控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第四部分重新映射到所述多個第三控制開關的對應部分，所述多個第二控制開關包括一個開關，該開關用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第一部分重新映射到所述多個第二控制開關的對應部分，并將字母字符的所述第三部分重新映射到所述多個第四控制開關的對應部分。
21.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第一外殼包括一個第一連接件，所述第二外殼包括一個第二連接件，所述第二連接件與所述第一連接件配合以便可松開地將所述第一外殼連接到所述第二外殼，從而形成一個整體結構。
22.如權利要求21所述的系統(tǒng)，還包括一個安裝適配器，它有一個接收計算裝置的開口，所述安裝適配器的一側上有一個第三連接件，用來可松開地連接到所述第一連接件上，適配器的另一側上有一個第四連接件，用來可松開地連接到所述第二連接件上。
23.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第三和第四控制開關都是多向開關組件，而且每一個開關包括一個適配器，適配器可以在不同方向移動，以便分別輸出代表不同字符的信號。
24.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符h，l，b，d，q確定。
25.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第三部分由字符p，k，t，y，e，u，i，w，s限定，所述字母字符的第四部分由字符r，c，n，m，f，o，j，g確定
26.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第一部分由字符v，x，z限定，所述字母字符的第二部分由字符c，l，y，k，j確定。
27.如權利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述字母字符的第三部分由字符u，m，n，h，i，o，b，p限定，所述字母字符的第四部分由字符a，q，s，w，e，d，t，g，f，r確定。
28.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述多個第一控制開關包括一個模式控制開關，用來將一部分所述多個第一控制開關和一部分所述多個第三控制開關輸出信號的編碼從表示鍵盤功能的信號輸出變?yōu)橛螒蚩刂乒δ?，所述多個第二控制開關包括一個模式控制開關，用來將一部分所述多個第二控制開關和一部分所述多個第四控制開關輸出信號的編碼從表示鍵盤功能的信號輸出變?yōu)橛螒蚩刂乒δ堋?br> 29.一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)，它包括
一對外殼，每一個外殼分別被做成由用戶兩只手中對應一只握住的輪廓，每一個所述外殼有靠近用戶大拇指的第一表面部和與用戶的其它手指配合的手握部；
多個第一控制操作器，位于所述兩個外殼的第一個外殼的所述第一表面部上，由用戶一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第一部分；
多個第二控制操作器，位于所述兩個外殼的第二個外殼的所述第一表面部上，由用戶另一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第二部分；
多個第三控制操作器，位于所述第一外殼的所述手握部上，由用戶的相關一只手的手指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第三部分，每一個所述多個第三控制操作器的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應；和
多個第四控制操作器，位于所述第二外殼的所述手握部上，由用戶相關一只手的手指操作輸出信號，該信號代表字母表的字母字符的第四部分，每一個所述多個第四控制操作器的位置與用戶相關一只手的一個具體手指對應，所述多個第一控制操作器包括一個操作器，該操作器用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第二部分重新映射到所述多個第一控制操作器的對應部分，將字母字符的所述第四部分重新映射到所述多個第三控制操作器的對應部分，所述第二控制操作器包括一個操作器，該操作器用來輸出一個重新映射信號，該重新映射信號臨時將字母字符的所述第一部分重新映射到所述多個第二控制操作器的對應部分，將字母字符的所述第三部分重新映射到所述多個第四控制操作器的對應部分。
30.一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)，它包括
第一和第二外殼，所述第一和第二外殼分別被做成由用戶兩只手中對應一只握住的輪廓，每一個所述第一和第二外殼有靠近用戶大拇指的第一表面部和與用戶的其它手指配合的手握部，所述第一外殼包括一個第一連接件，所述第二外殼包括一個第二連接件，所述第二連接件與所述第一連接件配合以便可分開地將所述第一外殼連接到所述第二外殼，從而形成一個整體結構；
多個第一控制操作器，位于所述第一個外殼的所述第一表面部上，由用戶一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第一部分；
多個第二控制操作器，位于所述第二外殼的所述第一表面部上，由用戶另一個大拇指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第二部分；
多個第三控制操作器，位于所述第一外殼的所述手握部上，由用戶的相關一只手的手指操作輸出信號，該信號表示字母表的字母字符的第三部分，每一個所述多個第三控制操作器的位置與用戶的相關一只手的一個具體手指對應；和
多個第四控制操作器，位于所述第二外殼的所述手握部上，由用戶相關一只手的手指操作輸出信號，該信號代表字母表的字母字符的第四部分，每一個所述多個第四控制操作器的位置與用戶相關一只手的一個具體手指對應。
全文摘要
一種手握組合鍵盤和游戲控制器系統(tǒng)(100，100′)，它包括兩個外殼(102和104)。一個外殼(102)設有攜帶一組第一控制開關(114)的第一表面部分和攜帶一組第三控制開關(118)的手握部分(110)。另一個外殼(104)包括攜帶一組第二控制開關(116)的第一表面部分(108)和攜帶一組第四控制開關(120)的手握部分(112)。來自第一控制開關組(114)、第二控制開關組(116)、第三控制開關組(118)和第四控制開關組(120)的信號確定字母表中的所有字母字符，這些信號不用協(xié)作即可產(chǎn)生。一個外殼(102)設有一個連接件(178，178′)，另一個外殼(104)設有一個連接件(180，180′)，這些互補的連接件使兩個外殼(102，104)可松開地連在一起，或者替換為可松開地連接到適配器(210)。適配器(210)有一個對接件，用來連接到一個手掌/小片大小的計算裝置(10)上。
文檔編號G06F3/023GK1395159SQ02128639
公開日2003年2月5日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權日2001年6月20日
發(fā)明者M·A·威爾勒, S·M·阿勒爾 申請人:阿爾法格里普股份有限公司