CN105022495B - 一种基于云端服务的可实现自定义键位组合和映射关系的键盘***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种基于云端服务的可实现自定义键位组合和映射关系的键盘***。将用户自定义的场景模式、键位组合和映射关系存储在本地客户端，这样键盘配置信息可以与云端服务器同步，实现一处定义、随处使用的目的，并且支持在云端按用户账户进行管理，可方便地实现自定义键盘及场景模式的共享和迁移。采用该***可以大大降低制作各种不同类型键盘的时间和成本，提高输入***的灵活性。

Description

一种基于云端服务的可实现自定义键位组合和映射关系的键 盘***和方法

技术领域

本发明涉及计算机外设中的键盘技术，尤其涉及一种基于云端服务的、键位可自由组合和自定义按键映射关系的键盘。

背景技术

在科学研究和实际应用中，随着文化、地理位置，使用场合不同，往往需要使用不同的键盘来输入数据。例如，QWERTY标准电脑键盘在美、亚洲国家广泛使用，AZERTY键盘在欧洲国家常用,财务小键盘适于输入数字和计算，还有一些特殊排列的键盘用于科学研究等。这样生产厂家需要制作各种模具生产不同类型的键盘，用户需要根据各自用途购买和使用不同类型的键盘，造成大量的材料成本和时间成本的浪费；有时由于需求量小而成本高昂，厂家不愿意生产，造成用户难以找到合适的键盘。

比如市场上需要开发一种可穿戴式键盘，可以既做数学运算使用，又做字符录入使用，有时还可以作为特殊密码键盘使用，所以键位在计算模式下是零到九数字，在字符录入模式下是a-z等英文字符，在密码模式下是#、*、@、-、+等特殊字符。由于现有的键盘无法达到可以在所述多种模式下切换的目的，所以无法找到适合的键盘。

为了解决上述技术问题，可以采用一种变通的做法，对市面上常见的键盘进行改造，例如把键盘上的数字按键分别映射到应用软件中的加号和减号按键，使得用户能够在运行应用软件时，通过读取键位和对应的映射关系进行实时的转换，以达到提供特殊键位的目的。

以上解决方案不足之处在于，必须事先计划好键盘键位映射关系，不能在使用过程中自由设定，这样对操作者的使用带来了很多不便，无法满足自由组合，多种场景使用这一灵活化的需求。

此外，很多应用软件将自身的某些功能定义到键盘上的一个或多个按键上，俗称快捷键或热键，以方便使用者快捷地调用该项软件功能。

例如以某游戏中Ctrl+F组合键被默认定义为发射子弹的切换开关，应用程序在处理时除了判断单键外，还需要判断是否同时按下了 CTRL键和F键；如果定义了快捷键F1来代表Ctrl+F组合键，那么可以根据定义产生一个具有唯一标识的快捷键消息发送给对应的应用程序，执行CTRL+F 所对应的功能。显而易见，Ctrl+F组合键需要操作者先按下Ctrl，然后在按住Ctrl键的同时再按下F 键，而使用快捷键F1要更便捷。对于效率性要求很高的电子竞技的场合，运用快捷键以及选手对键盘快捷键定义的熟悉程度、速度以及个性化都提出了很高的要求，这些因素都直接关系到电子竞技的参与者的竞赛结果。

为了解决上述技术问题，某些键盘厂商通过修改键盘驱动程序，实现单键对组合快捷键的映射，如将F1定义为组合快捷键CTRL+F，这样在运行指定应用软件时，驱动程序根据定义的映射关系进行实时的转换。

以上解决方案不足之处在于，在一台计算机上操作者定义好的按键映射关系，换一台未进行定义的计算机后，还需要再重新进行定义，这样对操作者的使用带来了很多不便，无法满足一处定义、随处使用这一个性化的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于云端服务的、可实现键盘自定义键位组合和映射关系的***和方法，以解决现有技术中缺乏指定键位、快捷键操作不方便，键盘个性化不强、灵活性不够的技术缺陷。

相比于传统方法，本发明的优势体现在以下几个方面。

第一，本发明***可以按照场景模式实现键位自由组合及自定义按键映射关系的各种键盘布局。对于设备厂商而言，针对每一种场景模式（如特定的语言、某种输入方法或特殊用途）开发相应的键盘，都需要花费大量人力物力，改变原有软件和输入***，而采用本***之后，只需简单地定义新的键位组合和映射关系，无需改变配套软件硬件就可以用一套键盘支持多种场景模式，为多国语言的本地化以及支持各种应用场景，提供了更快更便捷的方案。同时对于用户而言，可以根据特定用途和习惯自由定义键盘的布局，灵活方便，尤其对于可穿戴式键盘，通过一套设备实现多种用途，具有重要意义。

第二，本发明***通过与云端服务器的同步可以实现键盘一处定义、随处使用的目的。为了实现一处定义、随处使用，传统的做法是，在键盘里增加存储单元、逻辑处理单元等额外的模块，增加了键盘的成本和故障风险。而采用本***之后，无需对键盘添加特殊模块，只利用与键盘相连的本地计算机现有的存储计算和网络通信功能，实现起来更加经济、方便、可靠。

第三，本发明***可以方便地实现自定义键盘与场景模式的共享和迁移。对于多个键盘需要采用相同或类似的键位组合和映射关系，或者需要把旧键盘的键位组合和映射关系迁移到新键盘上，传统的手动设置方法费时费力，而采用本***之后，可以利用云端服务器的用户账户管理功能对用户的键盘信息进行管理，方便地实现自定义键盘与场景模式的信息共享和信息迁移，提高了输入***的运营效率。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于云端服务的、可以按照场景模式实现键位自由组合及自定义按键映射关系的键盘***，包括具有场景模式按键的按键及扫描单元、可以显示当前场景模式的指示灯或显示屏以及输入输出接口的键盘；可以根据指定的场景模式设置键位组合和自定义的映射关系的本地客户端键盘设置模块；根据本地设置的键位组合和自定义的映射关系更新本地计算机键位映射配置的本地客户端操作***更新模块；用于存储设置的键位组合和自定义的映射关系的本地客户端存储单元；实现本地计算机客户端与云端服务交互，实现所述的键盘信息的云端存储与本地更新的本地客户端传输模块和云端服务器传输模块；可以对所述的键盘配置信息进行管理，实现添加、删除、修改和场景模式维护的云端服务器设备管理模块；可以对所述的用户账户进行管理，实现对所述的用户账户进行维护和对与所述的用户账户相联系的键盘配置信息进行管理实现共享和迁移的云端服务器用户账户管理模块。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于云端服务的、可以按照场景模式实现键位自由组合及自定义按键映射关系的方法，包括场景模式选择设置的第一步骤；键位自由组合及自定义按键映射关系的第二步骤；本地计算机客户端与云端服务器同步的第三步骤；根据本地计算机存储的所述键盘的场景模式编码和映射关系，将被按下按键的扫描码转换为相应的按键虚拟遍码（virtual code）的第四步骤。

根据本发明的另一个方面，提供了一种快速切换键位组合及按键映射关系的方法，包括本地计算机客户端与云端服务器同步的第一步骤；场景模式选择设置的第二步骤；根据本地计算机存储的所述键盘的场景模式编码和映射关系，将所述被按下按键的扫描码转换为相应的按键虚拟遍码的第三步骤。

根据本发明的另一个方面，提供了一种实现自定义键盘及场景模式的共享和迁移的方法，包括云端用户账户注册和登录的第一步骤；自定义键盘配置信息的管理,包括自定义键盘场景模式的共享或迁移的第二步骤；云端服务器与本地客户端同步和退出云用户界面的第三步骤。

附图说明

图1是举例说明根据本发明实施例的一种***模块架构图。

图2是举例说明根据本发明实施例的一种用户完成场景模式选择设置的的流程图。

图3是举例说明根据本发明实施例的一种用户完成键位组合和映射关系定义的流程图。

图4是举例说明根据本发明实施例的一种实现本地计算机客户端与云端服务器同步的流程图。

图5是举例说明根据本发明实施例的一种快速切换键位组合及按键映射关系的流程图。

图6是举例说明根据本发明实施例的一种实现自定义键盘及场景模式的共享和迁移的的流程图。

具体实施方式

在详细说明本发明的实施例前，应该说明的是，在本文中提到的，诸如，上和下，前和后，第一和第二之类的关系术语，仅仅用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定要求或暗示这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。而“包括” ，“包含”或任何其他衍生的术语旨在涵盖非排他性的包含，因此使得包括一系列要素的过程，方法或者设备不仅包括这些要素，而且还包含没有明确列出的其他要素，或者为这些过程，方法，或者设备所固有的要素。

本发明的核心思想是，在本发明所述的云端服务器和计算机客户端上存储所述可自定义键盘的场景模式、键位组合及映射关系等配置信息。通过运行于计算机客户端上的键盘设置模块对所述的键位组合及映射关系进行自定义，并通过操作***更新模块将所述可自定义键盘的键位组合及按键映射关系更新为操作***可识别的键盘映射配置，以达到提高操作速度，满足个性化需求的目的。此外通过云端服务器和计算机客户端的同步操作，可以把本地的键位组合及映射关系存储到云端，或者把云端定义的键位组合及映射关系更新到本地，实现一处定义、随处使用的目的。本发明***还可以通过云端服务器的用户账户方便地实现自定义键盘及场景模式的共享和迁移。

以下结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

图1为本发明一最佳实施例的一种***模块架构图。具体说明如下。

可自定义键盘包括：具有场景模式按键的按键及扫描单元、可以显示当前场景模式的指示灯或显示屏以及输入输出接口。 按键及扫描单元用于接收用户按键的机械动作并通过扫描电路产生被按下按键的按键编码即扫描码。指示灯或显示屏可以通过指示灯颜色的改变或字符显示来指示当前场景模式。输入输出接口单元为所述可自定义键盘与本地客户端计算机之间的输入输出接口，用于完成与计算机***的信号交互。

本地客户端包括：键盘设置模块、操作***更新模块、存储单元和传输模块。键盘设置模块用于可自定义键盘的设置，包括根据指定的场景模式设置键位组合和自定义的映射关系。操作***更新模块根据本地设置的键位组合和自定义的映射关系更新本地计算机操作***的键盘配置，实现扫描码到虚拟码的转换，例如操作***更新模块可以针对Windows***,通过在下面的注册表添加 Scancode Map项来达到转换的目的：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Keyboard Layout。存储单元用于存储可定义键盘的特征识别码、场景模式编码和键位组合及隐射关系。传输模块可以实现本地计算机客户端与云端服务器的交互，包括网络信息的传输和加密解密等。

云端服务器包括：设备管理模块、用户账户管理模块和传输模块。设备管理模块用于对所述的键盘设备进行管理，实现所述的键盘添加、删除、修改功能，并对键盘的场景模式在云端进行存储。传输模块用于实现云端服务器与远程计算机客户端的交互，包括网络信息的传输和加密解密等。用户账户管理模块用于对所述的用户账户进行管理，实现所述的用户账户的维护，并可以对与所述的用户账户相关联的键盘配置信息进行管理，实现指定的场景模式设置、键位组合和自定义的映射关系的共享和迁移。

图2是举例说明根据本发明实施例的一种对于可定义键盘的场景模式的选择设定的流程图。

步骤1、将可自定义键盘接入本地计算机接口，完成初始化操作。本实施例中，所述可自定义键盘接口使用USB接口，当然还可使用其它类型的有线或无线接口，用户需在计算机***中安装客户端程序，该客户端程序可在检测到***可自定义键盘时弹出，也可由用户点击后直接运行。客户端程序运行后，向可自定义键盘发送一指令，输入输出接口单元接收到该指令后，向客户端程序发送键盘的特征编码。客户端程序键盘设置模块根据收到的键盘的特征编码，查询存储单元，获取现有的场景模式和键位组合隐射关系，如果查询不到现有的场景模式，就启用缺省的标准电脑键盘配置模式。然后通知操作***更新模块，应用当前的场景模式，更新本地计算机操作***的键盘配置。

步骤2、用户按下场景模式按键。可自定义键盘的按键及扫描单元根据场景模式按键，找到其所对应的扫描码，然后由输入输出接口单元发到本地计算机。

步骤3、本地客户端查询是否存在下一个场景模式？计算机客户端接收到场景模式按键对应的扫描码后，由键盘设置模块查询存储单元，寻找下一个场景模式。

步骤4、根据是否存在下一个场景模式分别展开。

步骤4A、如果存在下一个场景模式，键盘设置模块就从存储单元中读取该场景模式的键位组合及映射关系，将其显示于用户界面中，并将该场景模式设为当前场景模式。

步骤4B、如果下一个场景模式不存在，本地客户端用户界面跳出提示对话框，询问用户是否要创建新的场景模式？如果用户选择创建新的场景模式，那么可自定义键盘进入设置状态。本地客户端将提供用户图形化的修改界面，列出标准键盘按键的所有标识，用户可根据需求通过鼠标点击、按键或触摸方式选择键盘按键的标识，完成键位组合和映射关系的定义。如果用户选择不创建新的场景模式，那么继续使用当前的场景模式。

步骤5、键盘设置模块通知操作***更新模块，应用新的场景模式，更新本地计算机操作***的键盘配置。

步骤6、本地客户端键盘设置模块完成新的场景模式设置任务后，通过键盘的输入输出接口发送回新的场景模式编码，于是键盘指示灯改变颜色或键盘显示屏显示出对应的场景模式名称。

步骤7、退出计算机上的客户端程序。当计算机客户端软件退出时，向可自定义键盘发送一指令，输入输出单元接收到该指令后，使可自定义键盘进入使用状态。当自定义键盘加电初始化时，默认进入使用状态，以保证计算机客户端软件非正常退出时，自定义键盘的正常使用。

图3是举例说明根据本发明实施例的一种用户完成键位组合和映射关系定义的流程图, 包括以下步骤。

步骤1、计算机客户端提示用户创建新的键位组合和映射关系，或者修改现有的键位组合和映射关系。具体分为以下两步。

步骤1Ａ、对应前者，本地客户端键盘设置模块显示标准配置的电脑键盘示意图。

步骤1Ｂ、对于后者，本地客户端键盘设置模块显示当前配置的电脑键盘示意图。

步骤2、计算机客户端用户界面提供三种操作按钮：删除、添加和修改。用户可以选择分别执行以下三个步骤。

步骤2Ａ、用户按“删除”操作按钮，在示意图上点击不需要的按键，那么这些按键扫描码对应的虚拟键码（映射）设为空值。

步骤2Ｂ、用户按“添加”操作按钮，在示意图上点击需要的新按键，并设置这些按键扫描码对应的虚拟键码（映射）。

步骤2Ｃ、用户按“修改”操作按钮，在示意图上点击需要修改的按键，并设置这些按键扫描码对应的新的虚拟键码（映射）。

步骤3、用户如果已经完成所有操作，按“存储”按键即可退出设置用户界面；如果没有完成，那么返回到步骤2继续完成剩下的操作直至所有操作完成。

需要说明的是具体到物理上的按键消息，本发明所述的按键扫描码与对应的虚键码映射关系实际上包含两组映射关系，即可自定义键盘被按下按键的按下扫描码与计算机可识别的标准按键的按下识别码之间的对应关系，以及可自定义键盘被按下按键的释放扫描码与主机可识别的标准按键的释放扫描码之间的对应关系。本地客户端键盘设置模块将所述映射关系存储于存储单元时也分两个部分进行存储。以自定义键1与Alt+F之间的映射关系为例，在存储的时候除需将自定义键1的按下扫描码与标准键盘上的Alt和F键的按下扫描码，即38H和21H，之间的映射关系存储起来，还需要将自定义键1的释放扫描码与CTRL和F的释放扫描码，即A1H和B8H，之间的映射关系存储起来，这样才能完整地向主机表达快捷键被按下的动作。当然，某些类型的键盘某一个按键的按下扫描码与释放扫描码之间相差一个偏移量，即释放码是在按下码的二进制编码的基础上加一个或减一个偏移量获得，如80H，这样的话，键盘设置模块就不需要在存储单元存储所述释放扫描码的映射关系，只需在原有映射关系的基础上，将主机可识别的标准按键的按下识别码的基础加一个或减一个偏移量来获得释放扫描码的映射关系。

此外,基于上述技术方案，若未对所述可自定义键盘上的某一按键进行过映射，则所述可自定义键盘根据该按键的默认映射关系进行所述转换。

图4是本发明一最佳实施例的一种实现本地计算机客户端与云端服务器同步的流程图,包括以下步骤。

步骤1、本地客户端启动同步功能。该功能可以在本地客户端程序启动时或退出时自动运行，也可以在本地客户端用户界面里由用户手动运行。

步骤2、本地客户端检测是否可以连接到云端服务器？本地客户端通过有线或无线互联网、2G/3G/4G等通讯网络发送指令到云端服务器，得到连接成功的反馈信息，表示是可以连接，进入下一步; 如果尝试三次后均失败，那么表示无法联接，程序退出。

步骤3、本地客户端检测连接的键盘并获取键盘的特征编码，根据特征编码查询本地客户端的存储单元，获取与该键盘相联系的一个或多个，场景模式编码。

步骤4、本地客户端传输模块将所述键盘的特征编码和场景模式编码发送到云端服务器，云端服务器的设备管理模块据此查询对应的键盘及场景模式配置信息，并通过传输模块返回给本地客户端。

步骤5、本地客户端键盘设置模块将传回的键盘配置信息的版本与本地键盘配置信息的版本相比较。如果云端的版本更新，那么将云端服务器的键盘配置信息更新到本地客户端到存储单元；如果本地的版本更新，那么将本地客户端存储单元里的键盘的配置信息包括场景模式设置和键盘映射关系，更新到云端服务器到设备管理模块。

需要说明的是具体到键盘配置信息的版本，可以是由每次键盘配置信息发生改变而按顺序生成的一个识别号，它能唯一性的代表某个特定的键盘配置情况包括指定的场景模式和在该模式下的键位组合及映射关系。例如，可自定义的键盘A在本地客户端定义了新的场景模式和相应新的键位组合及映射关系，通过同步功能与云端的键盘配置相比较，结果本地的版本号高于云端的版本号，于是就将本地新定义的场景模式和相应新的键位组合及映射关系更新到云端服务器的设备管理模块。

图5是本发明一最佳实施例的一种按照场景模式快速切换键位组合及按键映射关系的流程图,包括以下步骤。

步骤１、本地计算机客户端启动后检测连接的键盘并获取键盘的特征编码，然后与云端服务器同步,根据键盘特征编码查询该键盘配置信息的版本，并与本地键盘配置信息的版本相比较。结果是保证本地键盘的配置信息含有最新的与该键盘相联系的一个或多个场景模式。

步骤２、用户长按键盘的场景模式按键，本地客户端提供场景模式列表，用户从列表中选择一个场景模式，本地客户端发送指令到键盘的输入输出接口，键盘的指示灯改变颜色或键盘的显示屏显示选择的场景模式名称。

步骤3、本地客户端键盘设置模块根据用户选择的场景模式，从存储单元读取对应的键位组合及映射关系，将所定义的键盘结构示意图显示在用户界面上，并调用操作***更新模块，应用当前键盘布局更改***的键盘映射配置。

步骤4、本地客户端发送“切换完成”指令到键盘，键盘完成设置转入“等待输入”状态。

图6为本发明一最佳实施例的一种通过云端服务实现自定义键盘及场景模式的共享和迁移的的流程图, 包括以下步骤。

步骤１、用户从本地客户端用户界面里启动云用户功能，进入云用户界面。如果用户尚未注册云用户账户，那么需要点击“注册” 按钮完成注册；如果用户已经注册完或有云用户账户，那么可以直接输入账号和密码进行登录。

步骤2、登录云账户后，用户可以通过点击菜单分别执行以下三个步骤。

步骤2A、用户账户管理。在这里用户可以对自身账户信息进行维护，比如用户名和密码的修改。

步骤2B、设备信息管理。在这里用户可以对可自定义键盘添加、删除、和修改的操作，其中添加功能可以直接把与本地客户端相连接的键盘加入到用户账户下进行管理，删除可以把用户账户下现有的不需要的键盘删掉，修改可以对键盘的信息进行修改，如是否对该键盘的网络信息进行加密或修改密码等。

步骤2C、场景模式管理。在这里用户可以对云账户下可自定义键盘的场景模式修改，实现场景模式的共享和迁移。场景模式的共享是通过把现有的场景模式共享给云账户下其他的键盘，这样其他的键盘无需进行繁琐的设定，就可以自动获得包括键位组合及映射关系的键盘布局。场景模式的迁移是通过把现有的场景模式转移给云账户下其他的键盘, 这样可以实现从旧键盘继承所有功能然后自动转移到新键盘的目的。

步骤3、完成上述操作后，用户可以点击“退出”按钮，网络服务器将自动保存云账户的配置信息，并通过传输模块同步到本地客户端,然后退出云用户功能界面。

以一个操作实例为例，当计算机使用者需要把以前定义在其他键盘上的配置应用到一个新的键盘，例如到朋友家应用可自定义键盘来玩游戏软件，只要将新键盘与本地客户端用USB口相连，登录到客户端上到云账号，将已有键盘到指定游戏模式到配置信息应用到本地键盘。如游戏中定义：Ctrl+B 为减速；Ctrl+ S为加速。使用者根据自己的习惯，在自家键盘的游戏模式里将自定义键1定义为Ctrl+B；将自定义键2定义为Ctrl+L。逐一定义好之后，使用者就可以在朋友家将此配置应用到新键盘，然后用此外设玩此游戏。当他需要加速的功能，只要按下自定义键1，***就会做出“加速”的响应，自定义键2被按下，***就会做出“减速”的响应。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于云端服务的可实现键盘自定义键位组合和映射关系的***，其特征在于所述***包括：（1）键盘包括具有场景模式按键的按键及扫描单元、可以显示当前场景模式的指示灯或显示屏以及与本地客户端交互的输入输出接口；（2）本地客户端键盘设置模块可以根据指定的场景模式设置键位组合和自定义的映射关系；（3）本地客户端操作***更新模块可以根据设置的键位组合和自定义的映射关系更新本地计算机的键位映射配置;（4）本地客户端存储单元用于存储设置的键位组合和自定义的映射关系;（5）本地客户端传输模块和云端服务器传输模块用于实现本地客户端和云端服务器二者之间的交互，包括键盘配置信息的云端存储与本地更新；（6）云端服务器设备管理模块可以对键盘配置信息进行管理，实现键盘的添加、删除、修改和场景模式的维护;（7）云端服务器用户账户管理模块可以对用户账户进行维护,并按照用户账户对键盘和场景模式信息进行管理，实现键盘配置信息的共享和迁移。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的键盘是具备键位与本地客户端交互的输入设备，包括有线或无线键盘以及机械式或触摸式键盘。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的键盘配置信息包括键盘特征识别码、场景模式编码、键位组合和自定义的映射关系、用户账户，数据之一或其组合。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的场景模式指包括不同语言、不同的输入方法或特定用途。

5.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的本地客户端是指与键盘相连的具有存储和计算功能的设备,包括计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机和其他移动互联网设备。

6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述的云端服务器是指通过有线或无线互联网、移动通讯网络连接为本地客户端提供信息传输和交互功能的网络服务器，包括传输模块、用户账户管理模块和设备管理模块。