專利名稱：支持多鍵滾動能力的鍵盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及支持多鍵滾動能力的鍵盤。
背景技術：
“鍵位沖突”，又稱“按鍵沖突”，是一種常發(fā)生于傳統(tǒng)鍵盤的現(xiàn)象，其會使得使用者在某些情況下，盡管已按下鍵盤上的多個按鍵，卻遭遇到部分按鍵的信號無法輸出的窘境。上述產(chǎn)生“鍵位沖突”的鍵盤,通常將其按鍵排列成鍵盤矩陣(keyboard matrix),而鍵盤控制器(keyboard controller)會依照列(clown)與行(row)的信息來查詢鍵盤碼表格，借以找出使用者所壓下的按鍵并予以輸出其按鍵信息。就機械式鍵盤而言，其印刷電路板上通常具有16條列線路與8條行線路，彼此交錯而形成128個交叉點(涵蓋大多數(shù)鍵盤的總按鍵數(shù)103鍵)，其中每個交叉點即代表著一顆按鍵信息。當使用者壓下一按鍵時，鍵盤控制器即對上述電路板進列掃描以查詢哪顆按鍵被按下。圖1A-圖1D表示同一個簡化的2行X2列的鍵盤矩陣(其中四個交叉點，舉例而言，分別代表按鍵“Q”、“W”、“A”及“S”)，用以說明公知的鍵盤控制器如何以掃描的方式判斷按鍵的列與行信息。在圖1A中，由于列Cl、C2以及行Rl、R2皆未導通，故可判斷四個鍵皆未被按下。在圖1B中，僅按鍵“Q”被使用者按下。當從列Cl開始掃描時，由于行Rl導通而行R2未導通，故可輕易判斷出列Cl與行Rl的交叉點(即按鍵“Q”)被按下，而列Cl與行R2的交叉點(即按鍵“A”)未被按下。當從列C2開始掃描時，由于行Rl及R2皆未導通，故可確認列C2與行Rl及R2的交叉點(即按鍵“W”及“S”)皆未被按下。通過相同的掃描方式，鍵盤控制器可輕易推知圖1C中的兩個按鍵“Q”及“S”已被使用者按下。然而，在圖1D的實例中，雖然使用者僅只按下了按鍵“Q”、“W”及“A”三個按鍵，但由于在掃描列Cl及C2時發(fā)現(xiàn)行Rl及R2皆能導通，故使得鍵盤控制器誤認包括按鍵“S”在內(nèi)的四個按鍵皆已被按下，造成所謂幽靈鍵(phantom key)或鬼鍵(ghost key)的產(chǎn)生(此例中的鬼鍵即按鍵“S”)。在此情況下，為了避免前述“鍵位沖突”，鍵盤控制器通常會忽略第三個被按下的按鍵，僅輸出頭兩個肯定正確的按鍵信息。此一特殊的作法即所謂的雙鍵滾動能力(two-key rollover)。僅具有雙鍵滾動能力的鍵盤顯然不夠理想，對文本處理或電玩游戲中組合鍵的運用造成相當程度的阻礙。因此，公知技術亦提出“多鍵滾動能力”的訴求以期克服上述缺陷，目的在使鍵盤上的所有按鍵皆可同時被按下并輸出信號。然而，必須注意到，盡管眾多鍵盤廠商宣稱其鍵盤產(chǎn)品具有NKRO功能，但實際上并非如此，特別是當鍵盤以USB為接口時，往往只能輸出任意六個按鍵(不含Shift、Ctrl、Alt等輔助鍵)。此外，某些以為USB接口的鍵盤在特定作業(yè)系統(tǒng)下雖然確實可達成NKRO的訴求,然而,此類鍵盤卻完全無法應用于其他的作業(yè)系統(tǒng)中。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于使鍵盤在以USB接口傳輸時，能夠針對各種不同的作業(yè)系統(tǒng)盡可能支持最多的按鍵信息輸出。[0007]本實用新型提供一種支持多鍵滾動能力(N-key rollover,NKR0)之的鍵盤。該鍵盤包括一第一按鍵信息輸出模塊以及一第二按鍵信息輸出模塊。其中，該第一按鍵信息輸出模塊I禹接至一鍵盤矩陣，其以一通用串行總線(universal serial bus, USB)介面接口，同時對一特定作業(yè)系統(tǒng)(operating system,OS)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。該第二按鍵信息輸出模塊，耦接至該鍵盤矩陣，其以該USB接口，同時對一任意作業(yè)系統(tǒng)輸出特定數(shù)目的按鍵信息。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，還包括一按鍵信息輸出模塊切換單元，用以切換于該第一按鍵信息輸出模塊與該第二按鍵信息輸出模塊之間。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一機械式切換裝置。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一電子式切換裝置。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一手動切
換裝置。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，還包括一作業(yè)系統(tǒng)檢測單元，用以檢測與該鍵盤耦接的作業(yè)系統(tǒng)是否為該特定作業(yè)系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，當該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元自動切換至該第一按鍵信息輸出模塊。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，當該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元未檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元自動切換至該第二按鍵信息輸出模塊。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該特定作業(yè)系統(tǒng)為Linux及Mac OS以外的作業(yè)系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該特定數(shù)目的按鍵信息是不包含輔助鍵在內(nèi)的任意六個按鍵的信息。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該第一按鍵信息輸出模塊還以一 PS/2接口，同時對該任意作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。根據(jù)本實用新型的支持NKRO的鍵盤，該第二按鍵信息輸出模塊還以一 PS/2接口，同時對該任意作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。本實用新型使鍵盤在以USB接口傳輸時，能夠針對各種不同的作業(yè)系統(tǒng)盡可能支持最多的按鍵信息輸出。

圖1A-圖1D分別為同一個簡化的2行X 2列的鍵盤矩陣。圖2為依據(jù)本實用新型一實施例的鍵盤示意圖。其中，附圖標記說明如下C1、C2 列；R1、R2 行；Q、W、A、S 按鍵信息；202 鍵盤；[0027]204 系統(tǒng)；221 第一按鍵信息輸出模塊；222 第二按鍵信息輸出模塊；223 按鍵信息輸出模塊切換單元；224 鍵盤矩陣；2似 作業(yè)系統(tǒng)。
具體實施方式
下文為介紹本實用新型的最佳實施例。各實施例用以說明本實用新型的原理，但非用以限制本實用新型。本實用新型的范圍當以所附的權利要求書為準。目前公知的鍵盤連接接口以PS/2與通用串行總線(universal serial bus,USB)為主。公知技術中，為了使PS/2接口的鍵盤具有多鍵滾動能力(N-key rollover, NKRO),舉例而言，會在鍵盤矩陣中的各個交叉點上加入二極管，用以使鍵盤電路變成單向而達到防止鬼鍵產(chǎn)生的目的。然而，值得注意的是，USB接口鍵盤與PS/2接口鍵盤在送出按鍵信息的機制上并不相同。依據(jù)USB的人性化接口裝置(human interface device,HID)的規(guī)范,USB鍵盤每一次被按壓時所輸出按鍵信息的封包長度被限制為8個位元組(byte)，其中2位元組分別作為修飾鍵(modifier key)及保留鍵(reserved key)之用(舉例而言,修飾鍵可用以紀錄鍵盤左右兩側(cè)的Shift、Ctrl、Alt、Windows等輔助鍵；而保留鍵可用以記錄Caps Lock、Number Lock、Scroll Lock等輔助鍵)。由于USB接口受到上述HID規(guī)范限制之故,其于同一時間送出的封包實際上只有6個位元組可供輸出任意6個“非輔助鍵”，其輸出的按鍵數(shù)目并非無所限制，是以此類鍵盤并非具有名實相符的“多鍵滾動能力”。為了改善前述限制，本實用新型提供一種支持NKRO的鍵盤。設計本實用新型的目的在于使鍵盤在以USB接口傳輸時，能夠針對各種不同的作業(yè)系統(tǒng)盡可能支持最多的按鍵信息輸出。圖2為依據(jù)本實用新型一實施例的鍵盤示意圖。在此實施例中，本實用新型的鍵盤202耦接至一系統(tǒng)204，而該系統(tǒng)204，舉例而言，是一個人電腦，并安裝了一作業(yè)系統(tǒng)(operating system，OS) 242。本實用新型的鍵盤202包括一鍵盤矩陣224、一第一按鍵信息輸出模塊221、一第二按鍵信息輸出模塊222、以及一按鍵信息輸出模塊切換單兀223。后文將詳述上述各元件的構造及功能。本實用新型的第一與第二按鍵信息輸出模塊221及222皆耦接至該鍵盤矩陣224，分別自鍵盤矩陣224上接收使用者所按壓的按鍵信息。在一最佳實施例中，該第一與第二按鍵信息輸出模塊221及222皆具有PS/2及USB輸出接口，而其中的PS/2接口能夠不受作業(yè)系統(tǒng)的限制而同時對任意的作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息(意即完全支持NKR0)。然而，由于本實用新型主要著眼于USB接口，而PS/2接口并非本實用新型主要改善的目標，因此本文不再對其贅述。本領域普通技術人員可依據(jù)本實用新型的精神自行增刪該PS/2或其他傳輸接口，不必以圖2中的實施例為限。本實用新型的第一按鍵信息輸出模塊221的USB接口同樣能夠完全支持NKR0，不受到前述USB接口的HID規(guī)范的限制。為達到此目的，在一實施例中，本實用新型可將單一鍵盤模擬成多個鍵盤的方式。本實用新型的第一按鍵信息輸出模塊221可在使用單一鍵盤202時讓連接鍵盤的系統(tǒng)204誤認為同時連接了多個鍵盤，并以模擬的多個鍵盤分送按鍵信息。此外，本實用新型甚至可將多個封包串聯(lián)起來，并將其中重復的修飾鍵及保留鍵重新定義為新的按鍵，達到多鍵同時輸出的目標。然而，必須注意到，由于受到某些作業(yè)系統(tǒng)的先天限制，上述突破HID規(guī)范的方法無法對所有作業(yè)系統(tǒng)實施，是以本實用新型的第一按鍵信息輸出模塊221僅可同時對某些“特定作業(yè)系統(tǒng)”輸出任意數(shù)目的按鍵信息。明確的說，由于Linux及Mac OS等作業(yè)系統(tǒng)無法支持上述模擬鍵盤的作法，因此，本文所謂的“特定作業(yè)系統(tǒng)”指得是Linux及Mac OS以外的作業(yè)系統(tǒng)，例如Windows作業(yè)系統(tǒng)。綜言之，本實用新型的第一按鍵信息輸出模塊221的USB接口特別適合應用于非Linux及Mac OS的作業(yè)系統(tǒng)，例如Windows作業(yè)系統(tǒng)，并在應用于此類作業(yè)系統(tǒng)時完全支持NKRO功能，達到同時輸出任意數(shù)目按鍵信息的理想目標。必須注意到，在Linux及Mac OS作業(yè)系統(tǒng)下，僅具有上述第一按鍵信息輸出模塊221的鍵盤，可能會因為其模擬鍵盤所送出的串聯(lián)封包無法被作業(yè)系統(tǒng)所識別或接受，因而導致鍵盤完全無法使用。為了使本實用新型的鍵盤202在諸如Linux及Mac OS等“非特定作業(yè)系統(tǒng)”下亦能夠使用，并盡可能的送出更多的按鍵信息，本實用新型提供了該第二按鍵信息輸出模塊222。第二按鍵信息輸出模塊222的USB接口依據(jù)前述的HID規(guī)范，僅在同一時間送出一 8個位元組的封包。由于遵守HID規(guī)范之故，本實用新型的第二按鍵信息輸出模塊222可相容于任意的作業(yè)系統(tǒng)(包括Linux、Mac OS及Windows在內(nèi))，然而,也因此僅能同時對一任意的作業(yè)系統(tǒng)輸出特定數(shù)目(有限數(shù)目)的按鍵信息。如前文所述，特定數(shù)目的按鍵信息指的是不包含輔助鍵(即Ctrl、Alt等)在內(nèi)任意六個按鍵的按鍵信息。雖然在Windows作業(yè)系統(tǒng)下也可使用第二按鍵信息輸出模塊222輸出按鍵信息，但如果能夠選擇的話，以具有NKRO功能的第一按鍵信息輸出模塊222送出按鍵信息較佳。因此，本實用新型提供該按鍵信息輸出模塊切換單元223，其可切換于該第一按鍵信息輸出模塊221與該第二按鍵信息輸出模塊222之間，目的在讓使用者能夠針對系統(tǒng)204的作業(yè)系統(tǒng)242選擇最適當?shù)陌存I信息輸出方式。舉例而言，當鍵盤202以USB接口耦接系統(tǒng)204，而作業(yè)系統(tǒng)為242為Windows作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元223可選擇切換至第一按鍵信息輸出模塊221，而以該模塊221的USB對系統(tǒng)204輸出任意數(shù)目的按鍵信息；而當鍵盤202以USB接口耦接系統(tǒng)204，而作業(yè)系統(tǒng)為242為Linux或Mac OS作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元223可選擇切換至第二按鍵信息輸出模塊221，雖然此時僅能輸出特定數(shù)目的按鍵信息(任意六個非輔助鍵)，但確保了鍵盤202在作業(yè)系統(tǒng)242下可以正常使用。值得注意的是，本實用新型的按鍵信息輸出模塊切換單元223可為機械式切換裝置、電子式切換裝置、或者各式切換裝置的組合。此外，本實用新型的按鍵信息輸出模塊切換單元223可通過使用者以手動的方式進列切換，或者通過鍵盤204中的下述的“作業(yè)系統(tǒng)檢測單元”(圖未示)自動進列切換。舉例而言，本實用新型的作業(yè)系統(tǒng)檢測單元可用以檢測與該鍵盤204耦接的作業(yè)系統(tǒng)242是否為該“特定作業(yè)系統(tǒng)”(例如Windows)。其中，當該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)(即Windows)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元223自動切換至該第一按鍵信息輸出模塊221以達到NKRO功能；并且，若該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元未能檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)(例如檢測到Linux或Mac OS)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元223自動切換至該第二按鍵信息輸出模塊222以確保鍵盤與系統(tǒng)的相容性。[0042]本實用新型雖以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型的范圍。舉例而言，本實用新型的鍵盤不必限定為機械式鍵盤或薄膜式鍵盤，其他任何會發(fā)生鍵位沖 突的鍵盤皆為本實用新型可應用的范圍。任何本領域普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可做些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍當視所附的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求1.一種支持多鍵滾動能力的鍵盤，其中該多鍵滾動能力即NKRO，其特征在于，該支持NKRO的鍵盤包括 一第一按鍵信息輸出模塊，耦接至一鍵盤矩陣，其以一通用串行總線接口，同時對一特定作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息，其中該通用串行總線接口即USB接口；以及 一第二按鍵信息輸出模塊，耦接至該鍵盤矩陣，其以該USB接口，同時對一任意作業(yè)系統(tǒng)輸出特定數(shù)目的按鍵信息。
2.如權利要求1所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，還包括 一按鍵信息輸出模塊切換單元，用以切換于該第一按鍵信息輸出模塊與該第二按鍵信息輸出模塊之間。
3.如權利要求2所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一機械式切換裝置。
4.如權利要求2所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一電子式切換裝置。
5.如權利要求2所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該按鍵信息輸出模塊切換單元為一手動切換裝置。
6.如權利要求2所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，還包括 一作業(yè)系統(tǒng)檢測單元，用以檢測與該鍵盤耦接的作業(yè)系統(tǒng)是否為該特定作業(yè)系統(tǒng)。
7.如權利要求6所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，當該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元自動切換至該第一按鍵信息輸出模塊。
8.如權利要求6所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，當該作業(yè)系統(tǒng)檢測單元未檢測到該特定作業(yè)系統(tǒng)時，該按鍵信息輸出模塊切換單元自動切換至該第二按鍵信息輸出模塊。
9.如權利要求1所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該特定作業(yè)系統(tǒng)為Linux及MacOS以外的作業(yè)系統(tǒng)。
10.如權利要求1所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該特定數(shù)目的按鍵信息是不包含輔助鍵在內(nèi)的任意六個按鍵的信息。
11.如權利要求1所述的支持NKRO的鍵盤,其特征在于,該第一按鍵信息輸出模塊還以一 PS/2接口，同時對該任意作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。
12.如權利要求1所述的支持NKRO的鍵盤，其特征在于，該第二按鍵信息輸出模塊還以一 PS/2接口，同時對該任意作業(yè)系統(tǒng)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。
專利摘要本實用新型提供一種支持多鍵滾動能力(N-key rollover，NKRO)的鍵盤。該鍵盤包括一第一按鍵信息輸出模塊以及一第二按鍵信息輸出模塊。其中，該第一按鍵信息輸出模塊耦接至一鍵盤矩陣，其以一通用串行總線(universal serial bus，USB)接口，同時對一特定作業(yè)系統(tǒng)(operating system，OS)輸出任意數(shù)目的按鍵信息。該第二按鍵信息輸出模塊，耦接至該鍵盤矩陣，其以該USB接口，同時對一任意作業(yè)系統(tǒng)輸出特定數(shù)目的按鍵信息。本實用新型使鍵盤在以USB接口傳輸時，能夠針對各種不同的作業(yè)系統(tǒng)盡可能支持最多的按鍵信息輸出。
文檔編號G06F3/02GK202838181SQ20122042458
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2011年9月7日
發(fā)明者操世權 申請人:創(chuàng)杰國際股份有限公司