本发明属于计算机系统领域,特别是人机交互领域。
本发明尤其涉及一种用于管理多个指定外围设备的系统和方法,当这些指定外围设备同时连接到同一计算机系统中时,操作员可通过该系统和方法与计算机进行交互。
背景技术:
在允许计算机系统的用户对所述计算机系统进行操作的外围设备领域中,已知的设备是通过用户与屏幕上的图形元素进行交互来实现驱动的。
在这些设备中,特别是键盘,鼠标,手写笔,触摸板或触摸屏。
为了确保这些设备可与多个计算机系统一起使用,这些设备通过发送被称为hid(“人机接口设备”,“humaninterfacedevice”)的根据标准协议格式化的数据帧来与计算机系统通信。
通常,操作员通过这些设备执行的操作在计算机系统的一个或多个显示面上可视化。这使操作员可以根据他的交互需求(例如选择,确认,绘图等)采取行动。
可以将其中几个设备(例如,几个键盘或几个鼠标)连接到同一计算机系统,但是在这些情况下,在给定的瞬间只能使用其中一个备用设备。因此,一个鼠标控制作用在显示面上的指针的位置,但如果同时激活多个鼠标,则几乎无法控制指针的位置。
例如在单用户计算机站上即使连上两只鼠标也不必同时使用两只鼠标时,这种情况对计算机的正常使用不会造成影响。另一方面,这也禁止了在协同工作的情况下两个人在同一计算机上各使用一个鼠标。
在触摸屏或图形输入板类型的指定系统的情况下,可能需要同时作用于这些系统的敏感表面上。
因此,现在广泛使用适于检测和管理多个同时接触点的触摸屏,该触摸屏通过使用接触点信息的软件来获得特定效果。但是,这种多重接触的可能性目前只能被用于单个触摸表面,并且如果没有特定的计算机处理,就不可能同时作用于不同的触摸表面。
该限制是由于难以将指定外围设备与计算机系统中央单元之间的单个和标准化链接进行组合。
当计算机系统包括几个指定的外围设备(a,b,c)时,这些各种外围设备分别通过专用链接,目前通常是usb(“通用串行总线”),分别连接到中央单元,如图1所示。
因此,在该硬件和逻辑配置中,有必要停止使用指定外围设备,以便至少可以从功能的角度以令人满意的方式使用另一外围设备。
为了使指定的外围设备尽可能独立于所连接的计算机系统,叠加在usb标准上的特定的hid标准定义了在终端和中央单元之间交换的数据的内容和结构。
该架构的缺点来自以下事实:在一个或多个操作员的协调动作的环境下,不可能考虑到多个指定外围设备上的同时动作而不会发生冲突。
为了克服此问题,已经开发了软件解决方案,但是这些解决方案只针对特定的操作系统和所实现的应用程序。
这样,计算机系统的用户就失去了指定外围设备,特别是触摸屏设备和图形输入板,所期望的通用性。
技术实现要素:
本发明提出了一种由计算机系统同时实现多个具有活动表面的指定外围设备的解决方案。这是通过重组器将多个具有活动表面的指定外围设备发出的数据整理为一组数据,该组数据中包括表征操作员在各个指定外围设备的活动表面上执行的操作的所有数据,并且使该组数据具有单个指定外围设备发出的数据的结构。
为此目的,本发明涉及一种重组器,用于将多个指定外围设备连接到计算机系统的同一中央单元。
该重组器包括:
-交换输入,用于当所述指定外围设备连接到重组器时与每个指定外围设备交换数据,该数据为,在所述指定外围设备直接连接到中央单元时,其与中央单元正常交换的数据;
-交换输出,当重组器连接到中央单元时,用于与中央单元交换数据的输出;
-数字处理装置,其被配置为将在重组器的输入处接收的数据转换为从重组器输出发送的数据;该输出发送的数据在内容和结构上与包含单个活动表面的指定外围设备所发出的数据相符;
输出发送的数据在每个瞬间分别在单个活动表面上表征用指定外围设备执行的动作,这些动作是以接收到的数据作为输入来表征的。
通过与重组器交换数据,中央单元不再面临当多个指定外围设备直接连接到中央单元时遇到的不一致和冲突。重组器已经转换了从各个指定外围设备接收到的数据,以使它们获得与通过结合各种连接的指定外围设备的功能特征的单一指定外围设备生成的数据相对应的值和结构。结合了所述功能特征的指定外围设备可与虚拟指定外围设备相比较,该虚拟指定外围设备是由与重组器相连的实际指定外围设备的数字化装配而成的。
本发明的重组器包括以下技术上可组合的全部或部分特征。
在一个实施例中,数字处理装置包括:
-至少一个分析器,该分析器被配置为从与所述重组器连接的每个指定外围设备作为输入接收的数据中提取变量数据表和所述指定外围设备的描述符;
-至少一个配置器,其被配置为在单个活动表面的坐标系中定义与连接到所述重组器的每个指定外围设备相关联的活动表面的尺寸和位置;
-至少一个控制器,用于将作为输入接收的数据的可变数据转换为输出数据的可变数据;
-至少一个调节器,其被配置为根据重组器必须连接到的中央单元所包括的通信协议来构造要输出的数据。
这些各种功能可以由集成在重组器的外壳或一组互连的外壳中的一个或多个微控制器来执行。该配置可以是独立的重组器,使其可以快速连接到中央单元而无需在中央单元上进行硬件干预,也可以安装在电子板上以永久地安装在中央单元中。
在一个实施例中,对于与连接到重组器的指定外围设备相关联的每个活动表面,配置器通过以下方式定义在单个活动表面中的与该指定外围设备相关联的活动表面相对应的区域的尺寸和位置:
-在该活动表面的坐标系中已知的活动表面的横坐标轴和纵坐标轴中的每一个相对于单个活动表面的坐标系的缩放比例;
-活动表面的参考点在单个活动表面的坐标系中的位置。
因此,与指示外围设备相关联的每个工作表面都被定义为单个工作表面的特定区域,其中表征了用指示外围设备执行的操作员的动作。
在一个实施例中,在外围设备的坐标系统中的活动表面上指定的点的坐标,该坐标在重组器的输入端接收的可变数据中传输或者由重组器从这些接收到的可变数据中产生,被转换为在单个活动表面的坐标系中的活动表面上指定的所述点的坐标,并将其合并到输出发出的数据的可变数据中。
在一个实施例中,重组器被配置为在至少一个输入上接收符合开放标准的要求的数据,所述开放标准例如是usb标准和覆盖所述usb标准的hid。
在一个实施例中,重组器被配置为在至少一个输入上接收由称为“专有”协议的协议定义的数据。
在一个实施例中,输出的数据符合开放标准的要求,例如,usb标准和覆盖所述usb标准的hid。
在一个实施例中,至少一个输入对应于无线的指定外围设备可以连接到的无线链路,上述连接例如通过无线电链路或通过光链路。
本发明还涉及一种组件,该组件包括符合本发明的重组器的重组器并且包括至少两个指定外围设备。
因此,可以通过组装多个现有的指定外围设备来创建复杂的指定外围设备,并因此可以通过组装与不同的指定外围设备相关联的指定表面和/或关联通常不兼容的功能来创建更大尺寸的指定表面。
在一个实施例中,该组件的至少一个指定外围设备包括与触摸屏相关联的有效表面。
在一个实施例中,该组件的至少一个外围设备是与指定表面相关联的触笔。
在一个实施例中,该组件的至少一个指定外围设备是诸如鼠标或轨迹球之类的滚动指定外围设备,其信号被处理以限定在指定表面上的位置。
本发明还涉及一种包括这样的组件的计算机系统,其包括本发明的重组器,其中重组器的输出连接到计算机系统的中央单元。
本发明还涉及一种用于将多个指定外围设备连接到计算机系统中的同一中央单元的方法,以允许所述指定外围设备同时互操作,包括将所述指定外围设备连接到本发明的重组器的输入上和将此重组器的输出连接到中央单元的步骤,以便连接到重组器的指定外围设备被中央单元视为单个指定外围设备。
在该方法的一个实施例中,该方法包括对重组器进行设定参数的步骤,该设定参数的步骤包括在单个有效表面中限定与每个连接的指定外围设备相关联的有效表面的布置。
因此,可以实现活动表面的物理布置与在单个活动表面中虚拟分配给其的物理布置的一致性。
附图说明
本发明是参照通过本发明实施例的非限制示例所给出的图形进行描述的,其示意图如下:
图1:已经提到的计算机系统中各种指定外围设备的“替代”操作原理,根据现有技术的原理,其中央单元从这些各种外围设备接收信号;
图2:计算机系统中各种指定外围设备同时工作的原理,其中央单元通过根据本发明的数据重组器从这些各种外围设备接收信号;
图3:根据本发明的重组器的实施例的内部架构的示意图;
图4:重组器中数据处理的示意图;
图5:重组器指定外围设备的数据处理方法的主要步骤的示意图。
在这些附图中,系统的各个部分及其组件的附图为象征性地表示。
具体实施方式
图2给出了本发明的一般原理,该图示出了一个计算机系统100,该计算机系统包括一个中央单元90,一个显示表面91连接到该中央单元90,并且包括由一个或多个操作员打算同时或不同时使用的三个指定外围设备a,b,c。这里需要注意,下面考虑的指定外围设备是复原指示器在显示表面上的位置的外围设备。
这样的指定外围设备,例如指定表面,可以复原诸如手指或触笔的物理指针在活动表面上,或在活动表面附近和上方的位置。
这种指定外围设备例如以鼠标或轨迹球的方式实现光标的位移的测量,从光标的位移在显示表面上特别是通过积分位移来定义指示器的位置。
此处应当理解为,本发明被集成到常规计算机系统中,其中外围设备通过标准化的数字通信总线,例如,当今广泛使用的具有usb(“通用串行总线”)标准的总线,与中央单元交流。
尽管本发明中可以实现其他现有的或将来的“中央单元-外围设备”通信标准,但是在描述中将参考满足usb标准的通信总线以及覆盖usb标准的hid(“人机接口设备”,“humaninterfacedevice”)的特定情况。
本领域技术人员已知的适用标准尤其可以从“usbimplementersforum,inc.”获得。
在此需要注意到,多个考虑的指定外围设备可以与同一显示表面相关联,例如在触摸屏的情况下,其屏幕表面大于指定外围设备的有效表面的屏幕表面,或者可以是与几个屏幕相关联的,例如可以是并置触摸屏。
因此,图2的显示表面91是包括一个或多个屏幕的显示设备的符号性表示示意图,该显示系统的这一方面对本发明没有特别的影响。
在下面的描述中,将仅考虑由指定外围设备a,b,c传输到计算机系统100的中央单元90的一些数据,这些数据对于理解本发明及其操作是必需的。
特别地,并非所有可以在各种版本中获得并且可以参考的通信协议和根据适用标准的要求传输的数据的详细结构都可以被开发,所述使用标准例如可以是usb标准:“通用串行总线规范”。
在图2所示的示例中,两个第一个类型指定外围设备a和b分别包括布置在屏幕91的表面上以构成一个或多个触摸屏的活动表面。
每个指定外围设备a,b都根据hid标准的要求,生成通过数字usb总线传输的数据。然而,可以在不质疑本发明的原理的情况下经由另一种总线并且根据另一种传输标准来传输数据。
因此,指定外围设备是标准设备,在该示例中满足hid通信标准,且没有实施本发明的任何技术特异性。
在下面的描述中,表述“指定外围设备”和“hid外围设备”将可互换使用,以指定包括活动表面的指定外围设备,并且被配置为尤其传输操作员的手指或合适的工具,例如手写笔,在活动表面指定的点相对参考框的绝对位置。
应当注意的是,这里提到的hid标准是一种特殊的标准情况,由于目前在指定外围设备领域中经常使用它,因此作为示例,但是这种选择并不限制本发明,因为本发明可以容易地适应到另一个通信标准。
计算机系统100还实现了重组器10。
重组器10在所述重组器的输入端11a,11b上接收来自各个指定外围设备a,b的,由各种hid外围设备发出的,根据示例格式为hid格式的,根据标准化格式的数据。
重组器10处理在各种输入11a,11b上接收的标准化格式的数据,以根据标准化格式重建在所述重组器的单个输出17上发射的复合数据。
此处应当理解为,合成输出的数据满足标准的要求,因此,对于中央单元90,对应于根据hid标准在这里由单个外围设备发送的数据。
这种特定的结构与计算机之间的通信网络领域中众所周知的usb集线器或交换机的结构不同,它们可确保以串行方式连续传输传入数据,或者无需在该数据的背景上进行转换。
在本发明的重组器10中,从至少两个hid外围设备接收的作为输入接收的数据是在不同的输入上接收的,并且以hid格式在单个输出17上发射的数据将包含在给定瞬间接收到的数据中的信息进行组合,以便包括重组器10和与其连接的hid外围设备的组件被中央单元90看到,就像它是满足hid通信标准的单个外围设备一样,因此与之通信而无需在所述中央设备上安装特定的软件或驱动程序单元。
对于本领域技术人员显而易见的是,必须将重组器10设计为考虑到由不同外围设备发射或接收的信号的同步和处理问题,并克服无论是接收还是发射时,所使用的通信标准的不同约束。因此,重组器将特别地包括用于存储作为输入或将要输出的数字数据的缓冲存储器以及必要时的微控制器。
因此,由重组器10发出的数据是由所述重组器在给定时刻可用的不同输入上接收到的数据构成的。
重组器有利地围绕微控制器设计,包括常规元件,例如处理器、存储器、外围单元、输入-输出接口,在其主要实施例中对其进行编程以执行应用于输入上接收到的数据的转换并构造输出数据,所述的输出数据功能说明如下。
图3示出了根据本发明的重组器10的内部架构的示例,并且在使用hid标准来指定具有活动表面的外围设备的情况下,将描述图5中示意性示出的重组器10的操作。
在图3中,从左到右分别是:
-输入11a,11b,例如与usb标准的快速连接器相关联的输入,每个hid外围设备生成的数据传输总线都连接在该输入上;
-常规的usb集线器14,其实现是为将接收到的数据发送到分析器13;
-分析器13;
-控制器12;
-调节器15;
-在其上连接有数据传输总线的输出17,在该示例性实施例中,该传输总线是usb标准的串行总线。
图3的集线器还包括链接到分析器,控制器和调节器的配置器16。
图3还示出了无线电接收器11c,其将接收到的信号发送到附件控制器14',然后发送到与控制器12和配置器16连接的附件分析器13'。
稍后将介绍此无线电接收器、附件控制器和附件分析器的功能和优点。
考虑到两个hid外围设备a和b连接到输入端11a和11b的情况,反之亦然,它们中的每一个都传输一组与其功能和当前状态有关的数据。
所述数据通过usb集线器14传输到分析器13,分析器13解释根据hid标准接收到的数据,以便提取重组器重构数据所需的信息,该数据将由重组器发送。
有两种类型的数据:
-hid外围设备描述符;
-hid外围设备变量数据。
描述符是“固定的”数据,必要时可进行参数设定,以描述hid外围设备的特性,而与所进行的指定无关,并且可能与一个hid外围设备彼此不同。它们通常允许中央单元90知道从其接收可变数据的hid外围设备的特征,使得在所述中央单元上实现的应用能够正确地解释从该相同的hid外围设备接收的可变数据。在本发明的情况下,它们由分析器处理。
可变数据与hid外围设备的使用有关。在触摸表面上,这些数据指示手指与活动表面接触,并以与描述符一致的坐标形式给出手指的位置。符合hid标准的前提下,这些数据将由中央单元上实现的应用程序解释。
如前所述,符合usb/hid标准的外围设备可以在所有应用程序和任何操作系统上得到支持,并在其通信协议中集成了该标准,从而在使用称为“专有”通信协议的系统中无需使用特定的驱动程序。
根据图5所示的输入数据转换方法50,在第一个分析步骤51中,分析器13将根据控制器处理所涉及的每个hid外围设备的描述符和变量数据,重构一个数据表。
在诸如鼠标之类的光标hid外围设备的情况下,与光标的位移有关的数据由控制器解释,以计算由所述光标控制的指针在分配给所述外围设备的指定表面上的位置。
在第二描述步骤54中,配置器16处理每个hid外围设备a,b的描述符,以便开发hid外围设备a,b的指定表面16a,16b的虚拟组件,以定义代表所述外围设备的指定表面的物理布置的单个虚拟活动表面16u。
重组器的这种指定表面的物理布置在简单的情况下是已知的,例如,当配置器用于指定表面的预定组装时,可以提及预置触摸屏的活动表面的示例。
在另一实施例中,例如在计算机系统100的用户经由中央单元90的情况下,在初始化或设定参数步骤期间以传输给重组器的参数的形式来传达物理布置。
图4特别示出了定义这样的单个活动表面16u的组件的简单示例。
在该示例中,所考虑的hid外围设备包括对触摸敏感的触摸表面,该触摸表面能够识别触摸表面的手指触摸的位置。
在该示例中,将每个均覆盖有触摸表面的两个显示屏基本上并排放置,以形成具有单个屏幕外观的复合屏幕91。在这种配置中,模拟的活动表面16u在物理上对应于覆盖屏幕的触摸表面的组件。
但是,由于包括这些触摸屏的指定外围设备是先验的“现成”设备,因此两个触摸表面不必具有相同的功能,并且它们特别可以具有不同的物理尺寸,不同的逻辑尺寸(分辨率),不同的检测技术。因此,每个对应的hid外围设备的描述符不仅是有区别的,而且可能是截然不同的。
单个活动表面16u还对应于任意选择或成形的描述符,必须将连接到重组器10的hid外围设备的描述符转换。在配置器16中执行的转换主要确定由所述指定表面的参考系中的坐标表示的指定外围的指定表面的点在所述单个活动表面的点上对应于单个活动表面16u的转换,所述单个活动表面的点由所述单个活动表面的坐标系表示。
通过示例的方式,图4的配置器示出了两个矩形指定表面通过每个具有相同长度和高度的边缘连接的情况,但在两个指定表面的坐标系中以不同比例确定所述指定表面的点。
在此处与第一个hid外围设备a的显示表面相关联的第一个指定表面16a的坐标系中,所述触摸表面的比例(通过构造)由所述第一指定表面的右上方的点的坐标:[x=2353;y=1322]确定,该右上方的点是相对于左下角的原点:[x=0;y=0]而言的,x是沿着所述第一个指定表面的宽度的横坐标,而y是沿着所述指定表面的高度的纵坐标。
在与第二个hid外围设备b的显示表面相关联的第二个指定表面16b的坐标系中,所述指定表面的比例尺(通过构造)由所述第二个指定表面的右上方的点的坐标:[x=19353;y=10886]确定,该右上方的点是相对于左下角的原点:[x=0;y=0]而言的。
代表两个指定表面的组合的单个活动表面16u与坐标系统关联,该坐标系具有相对于所述单个活动表面的左下角点的原点:[x=0;y=0]而言为右上角点的坐标:[x=32768;y=32768],该坐标为任意选择的值。
然后,该单个活动表面16u包括两个区域,其第一个区域16a'与第一个指定表面16a同构,而第二个区域16b'与第二个指定表面16b同构。所述第一个区域和第二个区域之间的相对位置也是第一个实际指定表面16a和第二个指定表面16b之间的相对位置。
因此,在单个触摸表面16u的坐标系中,与第一个hid外围设备a的显示表面相关联的第一个区域16a′在这里由右上方的点的坐标:[x=16384;y=32768]和在左下方的原点:[x=0;y=0]确定。
与第二个hid外围设备b的显示表面相关联的第二个区域16b′又由右上方的点的坐标:[x=32768;y=32768]和所述第二个指定表面在左下方的原点:[x=16385;y=32768]确定。所述第二个区域的原点在x中的偏移对应于两个指定表面16a,16b的并列布置。
在该简单示例中,两个触摸表面16a和16b具有相同的物理尺寸,这导致沿x的宽度和沿y的高度相同的两个区域。
但是,此条件不是必需的。
实际上,指定表面在彼此之间可以具有不同的尺寸,不同的形状,不同的取向。它们也可以全部或部分叠加。
与指定表面相关联的单个活动表面16u的面积可以是物理触摸表面的线性变换,或者可以通过非线性定律变换以产生特定效果,例如,根据在其上指定点的位置,指定表面或曲率效果进行比例修改。
不必以与所述指定表面的物理布置类似的方式来布置与不同指定表面相对应的区域,并且可以在不同的指定表面的区域的单个活动表面16u中使它们彼此靠近或分开、或多或少地重叠。区域还可以将指定表面的位置声明为无效。当在与滑动有关的两个并置的指定表面之间存在非活动区域时,后一种配置允许例如确保操作者手指的滑动的动作的连续性。
例如,在两个指定表面的简单描述的情况下,两个指定表面16a和16b可以具有与所示相同的物理高度,但具有不同的宽度,这种情况未示出,在这种情况下,沿着两个区域的y方向的尺寸图16a′和16b′将是相同的,并且沿x的尺寸将是不同的,并且沿所述指定表面的物理宽度的比例将不同。它们还可以具有不同的方向:例如90度或45度以形成触摸镶嵌。它们也可能不连续以对应于指定表面的物理布置。
两个指定表面16a和16b也可以具有不同的物理高度,这种情况未示出。在这种情况下,单个矩形活动表面16u将不会完全活动。
在第三个转换步骤52中,将在描述步骤54期间由配置器16建立的表征与hid外围设备a,b相关联的区域16a’,16b’的特征的数据发送到控制器12。
在该转换步骤中,对于连接到重组器10的每个hid外围设备,控制器12对与hid外围设备的操作有关的可变数据进行转换,因此,由所述hid外围设备发送的与所述hid外围设备的描述符对应的所述可变数据在与描述符对应的单个活动表面16u的变换后被表达。
通常,在hid外围设备的指定表面上的指定位置,例如手指的检测位置,由所述hid外围设备在数据中作为与所考虑的指定表面的坐标系中的指定位置相对应的一对值(xf,yf)发送,在单个活动表面16u的坐标系中,通过每个轴上的比例因子和与坐标原点的偏移进行转换,比例因子和原点偏移取决于与所考虑的指定表面相对应的单个活动表面16u的面积。
因此,在先前示出的图示示例中,第一个hid外围设备a的坐标点(xfa,yfa)将通过简单的均匀变换,而没有原点偏移,因为原点是重合的,在坐标点(xga,yga)中,单个活动表面16u的坐标系:
xga=xfax16384/2353
yga=yfax32768/1322
第二个hid外围设备b的坐标点(xfb,yfb)将被均匀化和原点偏移转换为单个活动表面16u的坐标系中的坐标点(xgb,ygb):
xgb=(xfbx16384/19353) 16385
ygb=yfbx32768/10886
在第四格式化步骤53中,hid调节器15接收:
-从配置器16,根据hid标准的规范,用于重建单个活动表面16u的描述符的数据,以及
-可变数据,该可变数据是在转换由连接到重组器10的每个hid外围设备发送的可变数据的步骤期间的变换而产生的,该可变数据携带hid外围设备的所述可变数据并且呈与单个活动表面16u操作有关的可变数据的形式,然后;
-重建数据表,结合单个活动表面16u的描述符和可变数据,以根据与hid外围设备相关的标准条件发射所述数据,也就是说,对应于由指定表面的单个指定外围设备,即单个活动表面16u,发射的那些数据。
当重组器10在操作中时,当必须转换新的可变数据时,重复执行用于转换输入数据的方法50的不同步骤。
然而,仅当重组器在计算机系统中投入使用并且例如通过添加指定外围设备来修改连接到所述重组器的指定外围设备的配置时,才需要执行第二个分析步骤。
因此,从本发明得出,连接到重组器10的多个hid外围设备a,b被中央单元90“视为”为单个hid外围设备,其包括可以通过简单的连接(即插即用)同时实现的包含多个hid的hid外围设备的组合指定容量。
因此,与所有与其连接的指定外围设备相关联的重组器10相对于中央单元90表现为单个指定外围设备,当几个指定外围设备分别直接连接到该中央单元时,不再出现已知的操作问题。
如在该示例性实施例的描述的引言中已经指出的那样,与hid外围设备的操作相关联的与usb和hid标准中公开的协议有关的细节未在描述中给出,这些细节对于本领域技术人员而言是已知的,且不能提供用于理解本发明的有用信息。
此外,尽管hid标准如今已被广泛使用,本发明也可用于使用除hid标准以外的数据传输标准的指定设备。
在一个实施例中,重组器10包括用于第二个类型的外围设备的至少一个输入,该第二个类型的外围设备包括活动表面,并且被设计为通过不满足公共标准的特定协议与中央单元通信,该特定协议通常由表达方式“专有系统”来指定,或该特定协议不满足与连接到所述重组器的第一个类型的外围设备所使用的标准不同的标准。
在该实施例中,由第二个类型的该指定外围设备发送的数据由重组器根据它们的结构进行变换,以重构具有与连接到所述重组器的其他指定外围设备相同形式的数据表。
然后,像第二个类型的指定外围设备一样处理从第二个类型的指定外围设备接收的数据,并且在格式化步骤53中将其考虑在内,以将其合并到单个活动表面16u的数据表中。
应当注意,至少一部分第二个类型指定外围设备不一定包括将单个活动表面16u的特定区域分配给有活动表面所必需的描述符。在这种情况下,将为所述指定外围设备分配一个任意区域,例如整个单个活动表面16u,或另一个指定外围设备a,b的区域16a,16b,或者由操作员从连接的计算机中选择的区域站。
图2和图3示出了该实施例的示例。
在此示例中,第二种类型的外围设备c是与活动表面c2关联的触笔c1。在所示的情况下,外围设备c基本上出于实际原因通过无线电链路(wi-fi,bluetooth®等)发送数据。
这种第二个类型指定外围设备不使用hid标准化通信标准(否则将被视为第一个类型指定外围设备),并且通常需要必须在中央单元上安装驱动软件才能实现。
这样的驱动器软件专用于安装在中央单元90上的操作系统,并且有时对于某些操作系统不可用,这限制了将这些外围设备的使用限制于可使用驱动器软件的操作系统。
在本发明的重组器10的所示实施例中,如图3所示,该重组器除包括上述支持两个hid外围设备的功能外,还包括:
-接收器11c;
-附件控制器14c;
-附件分析器13c。
接收器11c,这里是无线电接收器,接收由触笔发射的数据。
这些数据包括外围设备的至少一个标识,以便重组器可以在表面c2上为其分配相应的交互。
在通常使用的条件下,这些运行数据通常由专门适合所考虑外围设备的驱动程序软件提取和解释。
在重组器10的情况下,由无线电控制器14c接收的数据由附件分析器13c处理以获得与图形输入板的使用有关的可变数据。
为此,附件分析器13c包括例如固件,该固件可以在重组器的制造期间安装,或者例如从中央单元90下载到闪存中。
有利地,触笔描述符将被合并到附件分析器13c中。
然后为第二个类型指定外围设备c确定的变量数据和描述符被发送到控制器12。
然后,控制器12针对所述第二个类型指定外围设备,例如所考虑的触笔,重构与由hid外围设备产生的数据表一致的数据表,然后将所述第二个类型指定外围设备处理为第一个类型指定外围设备,即例如,在触笔c1的情况下,与所述触控笔相关联的有效表面c2与其中指定外围设备处于活动状态的指定表面相关联。
然后,第二个类型外围设备的活动表面与单个活动表面16u的区域16’c相关联。
所述区域16c′例如等于单个有效表面16u,使得触笔c1允许指定显示表面91的对应于例如单个活动表面16u的任何点。
实际上,触笔c1作用于其上的全部或部分区域16c’可以与指定外围设备16a,16b的其他区域16a’,16b’并置,或者可以覆盖全部或部分所述其他区域。
在被控制器12重构之后,链接到第二个类型指定外围设备c的数据具有与其他指定外围设备a,b的数据相同的结构,使得其,像其他指定外围设备a,b的数据一样,被控制器12接收并处理,以根据从配置器16接收的数据来转换这些数据。
如在实现两个hid外围设备的实施例中一样,随后将数据发送到调节器15,该调节器15重构数据表,并将来自连接到重组器10的第一个类或第二个类所有指定外围设备a,b和c的变换后的变量数据合并在一起。
然后,这些数据通过与输出外围设备17相连的通信总线以与指定外围设备有关的标准的形式和条件,在该示例中为hid标准,被传输,以被中央单元90视为单个活动表面16u的操作的代表数据。
在此应注意,通常不考虑同时使用图形输入板和触摸屏。
然而,这种情况与现有系统的局限性有很大的关系,现有系统不允许同时有效地进行这种使用,而被视为一个阻碍。
相反,本发明的重组器10允许操作员在触摸屏上使用图形输入板,例如在垂直位置的大型触摸屏,其可以由几个显示屏面板和几个触摸表面组成,同时,一个或多个其他操作员通过触摸屏上的直接交互进行工作,以作为协同工作的一部分。
此外,重组器10还具有使第二种类型的外围设备与根据诸如hid标准之类的标准兼容地根据不同的开放或专有协议进行通信的作用。实际上,由于本发明的重组器,在驱动程序可用于计算机系统的前提下,第二种类型的外围设备可以在任何与所述重组器管理的数据的输出标准兼容的计算机系统上使用,而无需在计算机系统上使用特定的驱动程序。
在此还应注意,带有光标,例如鼠标,的hid外围设备可通过重组器10与其他指定外围设备同时使用,这些其他外围设备可以是所有类型,如触摸表面、与活动表面关联的触笔,以及还有其他光标外围设备。
在某些配置中,特别是为了增加要在中央单元的单个输入上连接的hid外围设备的数量以超过重组器10的输入数量时,所述重组器10可以接收一个或多个其他重组器,每个重组器都连接在第一个重组器10的输入上,例如级联安装,至少在理论上允许无限期地增加同时连接到中央单元的指定外围设备的数量。
显然,至少在理论上,用于将指定外围设备连接到重组器的输入数量不受限制,只要相应的可变数据可以放在单个输出上,同时保持与所考虑的标准兼容即可。
有利地,重组器包括至少两个输入,以便使至少两个指定外围设备可同时使用。
在用于将数据传输到计算机系统的中央单元的输出处使用的标准不必与在重组器的输入处用于接收数据的标准相同。
作为实施例,考虑已经描述的两个指定外围设备的情况,每个外围设备包括触摸表面。
布置两个触摸表面以形成触摸屏,例如,每个触摸表面覆盖的屏幕的尺寸的一半大于触摸表面的尺寸,或者每个触摸表面覆盖一个屏幕,并且两个屏幕布置为形成一个触摸屏。在整个显示表面上,两个触摸表面不必具有相同的技术,例如,电容技术的触摸表面和光学技术的触摸表面。
由于重组器的存在,可以在简单的触摸屏上在目前常规的显示系统上执行操作,但是在考虑的触摸表面的复合布置上无法以简单直观的方式实现。
示例1:简单拖动:操作员将手指放在其中一个触摸表面上并进行移动,例如画一条线或移动“被抓取”的对象。如果他的手指的路径从一个触摸表面传递到另一个触摸表面,则中央单元将感知到该运动是手指在单个触摸表面上的连续且没有间断的位移。特别地,如果由于技术原因而在两个触摸表面之间存在分隔,则在单个活动表面16u中定义相应的“死”区域将确保手指在两个触摸表面上所经过的路径的对齐。在这个例子中,信号的暂时缺失可以被认为是手指的暂时抬起。
示例2:同时进行多个接触:操作员将两只手指放在一个触摸表面上,另一只手指放在另一个触摸表面上。这种双触点不会产生冲突,因为它被中央单元作为在同一触摸表面上接收的双触点。因此,通过在中央单元认为是单个触摸表面的触摸表面上滑动手指的协调作用,可以产生图像放大或缩小,图像旋转的效果。
示例3:协调工作:操作员通过触笔和活动的平板电脑执行操作,这些操作在(简单或复合)触摸屏上进行。另一操作员通过手指在触笔和活动平板电脑所产生的形状或其他元素上的接触而同时进行交互而不会产生冲突。
因此,本发明允许在需要不同技术的情况下组装多个现有的指定外围设备,从而克服现有解决方案的缺陷,通过确保以透明方式同时将它们用于中央单元仅识别一个指定的计算机系统的可能性,并且,该外围设备传送关于在每个指定外围设备上执行的动作的所有具体信息。
需要理解的是,在特定情况下,以重组器的体系结构为例进行描述,并且如有必要,本领域技术人员可以选择通过实现一个或多个分析器、和/或一个或多个控制器、和/或一个或多个配置器、和/或一个或多个调节器来实现本发明重组器要执行的各种功能。他也可以选择将一些元件组合在一起,或者相反地在不脱离本发明的情况下以不同的方式分配要执行的功能。
在一个实施例中,重组器包括多个输出,使得它能够将重组的数据传输到多个计算机。
本说明书中描述的发明是欧盟委员会根据麦哲伦授予协议号611526在第七框架计划的范围内部分支持的工作成果。
1.重组器(10),用于将多个指定外围设备(a,b,c)连接到计算机系统(100)的同一中央单元(90),其特征在于,包括:
-输入(11a,11b,11c),当所述指定外围设备连接到所述重组器时,所述输入用于与每个所述指定外围设备交换数据,其中所述数据为,所述指定外围设备直接连接到所述中央单元时,其与所述中央单元(90)正常交换的数据;
-输出(17),当所述重组器连接到所述中央单元时,所述输出用于与所述中央单元(90)交换数据;
-数字处理装置(12、13、15、13c,14c,16),所述数字处理装置被配置为将在所述重组器的所述输入(11a,11b,11c)处接收的数据转换为从所述重组器的所述输出(17)发送的数据;
由所述输出发送的所述数据在内容和结构上符合由包括单个活动表面(16u)的所述指定外围设备所发出的数据;
由所述输出(17)发送的所述数据在每个瞬间分别在所述单个活动表面(16u)上表征用所述指定外围设备(a,b,c)进行的动作,所述动作的特征在于接收作为所述输入的数据(11a,11b,11c)。
2.根据权利要求1所述的重组器,其中,所述数字处理装置包括:
-至少一个分析器(13、13c),其被配置为从与所述重组器连接的每个所述指定外围设备作为所述输入(11a,11b,11c)接收的数据中提取可变数据表和所述指定外围设备的描述符;
-至少一个配置器(16),其被配置为在所述单个活动表面(16u)的坐标系中定义与连接到所述重组器的每个所述指定外围设备相关联的指定表面(16a,16b,16c)的尺寸和位置;
-至少一个控制器(12),用于将作为所述输入(11a,11b,11c)接收的数据的可变数据转换为由所述输出(17)发送的数据的可变数据;
-至少一个调节器(15),其被配置为根据所述重组器(10)必须连接到的所述中央单元(90)所包括的通信协议来构造要由所述输出(17)发送的数据。
3.根据权利要求2所述的重组器,其中,对于与连接到所述重组器的所述指定外围设备相关联的每个所述指定表面(16a,16b,16c),所述配置器(16)在所述单个活动表面(16u)中定义尺寸和位置,对应于与指定外围设备相关联的所述活动表面的区域(16a',16b',16c'),其中上述定义利用:
-在所述指定表面的坐标系中已知的所述指定表面的横坐标轴和纵坐标轴各自相对于所述单个活动表面(16u)的坐标系设定的一个缩放比例;
-所述指定表面的参考点在所述单个活动表面(16u)的坐标系中的位置。
4.根据权利要求2或3所述的重组器,其中,在所述可变数据中发送的所述指定外围设备(a,b,c)的坐标系中的在所述指定表面(16a,16b,16c)上指定的点的坐标在所述单个活动表面(16u)的坐标系中,将在所述重组器的输入(11a,11b,11c)上接收到的值或由所述重组器从接收到的变量数据中生成的值转换为在所述指定表面上指定的所述点的坐标,并将其合并到所述输出(17)发送的数据的变量数据中。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的重组器,被配置为在至少一个所述输入(11a,11b)上接收符合开放标准的要求的数据,所述开放标准例如为usb标准和覆盖所述usb的hid标准。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的重组器,被配置为在至少一个输入(11c)上接收由称为“专有”协议的封闭协议定义的数据。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的重组器,其中,所输出(17)发送的数据符合开放标准的要求,所述开放标准例如为usb标准和覆盖所述usb标准的hid标准。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的重组器,其中,至少一个所述输入(11c)对应于无线的指定外围设备(c)可以通过例如无线链路或通过光学链路连接的无线链路。
9.一种组件,其包括根据权利要求1至8中的一项所述的重组器(10),并且包括至少两个所述指定外围设备(a,b,c)。
10.根据权利要求9所述的组件,其中,至少一个所述指定外围设备(a,b)包括与触摸屏相关联的所述活动表面(16a,16b)。
11.根据权利要求9或10所述的组件,其中,至少一个指定外围设备(c)是与所述指定表面相关联的触笔。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的组件,其中,至少一个所述指定外围设备是滚动设备,其信号被处理以在所述指定表面上限定位置。
13.一种包括根据权利要求9至12中的一项所述的组件的计算机系统,其中,所述重组器(10)的所述输出(17)连接至所述计算机系统的所述中央单元(90)。
14.一种用于将多个所述指定外围设备(a,b,c)连接到所述计算机系统中的同一所述中央单元(90)的方法,以允许所述指定外围设备同时互操作,包括将所述指定外围设备连接到根据权利要求1至8中的一项所述的重组器(10)上的步骤,并且将所述重组器的输出连接到所述中央单元(90),使得连接到所述重组器的所述指定外围设备被所述中央单元视为所述单个活动表面指定外围设备。
15.根据权利要求14所述的方法,包括对所述重组器(10)进行设定参数的步骤,所述设定参数的步骤包括在所述单个活动表面(16u)中,定义与每个连接的所述指定外围设备(a,b)相关联的所述指定表面(16a,16b,16c)的布置。
技术总结