数据输入装置和方法以及使用这种装置的计算机系统和运行计算机系统的程序的方法

摘要

本发明涉及数据输入装置(100),用于提供数据以运行计算机系统的应用程序和使用这种装置的数据输入方法。另外,本发明涉及具有数据输入装置的计算机系统和用于运行计算机系统的应用程序(240)的方法。本发明的数据输入装置包括:一功能卡(110),在它上面示出了应用程序的功能和如何使用该功能;一卡座,用于固定功能卡;输入装置(180),用于选择功能卡的功能或输入数据;一鼠标板(130),用于支撑功能卡并检测输入装置的位置;编码检测部分(150),用于检测功能卡的插入或抽出和识别号;数据处理部分(160),用于接收来自编码检测部分、输入装置和鼠标板中的至少一个的数据,并翻译该数据;以及数据发送部分(170),用于将数据处理部分翻译的数据发送到计算机系统(200)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据输入装置和方法，它能够容易地运行程序并选择其在计算机系统中的功能。并且，本发明还涉及具有这种数据输入装置的计算机系统和运行计算机系统中的程序的方法。

背景技术

常规地，当通过鼠标或键盘相继地选中在显示器上显示的功能菜单时，程序执行。并且，如果程序涉及图形或教育，它可以通过使用指向型输入装置来运行。

但是，如果使用者第一次使用某个程序或不经常使用时，对他来说理解程序中的全部功能并全部使用并不容易。因此，他通常需要从有经验的人那里得到帮助。并且，如果使用者是不认识字的儿童，他不能选择在显示器上显示的功能。因此，他没有他人如父母的帮助则不能运行程序。

并且，无论何时使用程序，都存在以下情况：需要重复许多复杂的步骤或仅仅可以使用某些部分功能。并且，当使用者频繁发生错误时，必须购买昂贵的设备用于矫正错误或者再次调整整个计算机系统。

为了解决上述问题，通常使用特别制造的功能卡。因为功能卡是磁识别卡或含有集成电路，所以它比较贵。而且，功能卡的识别装置对于一般使用者来说也太贵了。因此，限制了向使用者提供各种程序。

另外，功能卡一般由儿童计算机的制造者制造和提供。通常不能为使用者制造含有他所需要的功能的卡。

另外，考虑到学龄前儿童不认识字，为他们提供的常规计算机使用他们自己的操作系统。由于操作系统不兼容，它要求使用者购买适合儿童使用的计算机，尽管使用者已经有了计算机。

发明综述

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种数据输入装置和方法，它使计算机初学者和儿童能够容易而简单地运行计算机系统中的程序。

本发明的目的在于提供一种数据输入装置和一种方法，通过在功能卡上用附图和帮助信息表示如何使用程序的功能，不用参考帮助菜单就能容易而简单地执行需要的功能。

本发明的另一个目的在于提供一种数据输入装置和方法，用于通过使用功能卡来容易而简单地运行程序及其功能。因为它形成在纸或塑料之类的可打印的材料上，这些材料便宜而容易得到，所以如果需要的话，使用者能够自己制造功能卡。

本发明的另一个目的在于提供一种数据输入装置和方法，其中功能卡的编码能够通过编码检测程序识别。在编码检测程序中，通过使用几个功能最少的传感器来检测功能卡上的多个编码，而不考虑传感器的类型(如，传感器类型可以是光、机械或磁的)。

本发明的再一个目的在于提供一种计算机系统和通过具有数据输入装置来容易的运行程序的方法。

本发明的再一个目的在于提供一种具有数据输入装置的计算机系统，它不要求使用者购买另外的计算机系统。因为它与常规的个人计算机系统兼容，所以数据输入装置能够连接到该计算机系统。

本发明的再一个目的在于提供一种数据输入装置，它能够用作连接计算机系统和其他输入装置的站点。

根据本发明，使用者能够通过使用便宜并能提供不同功能的功能卡来运行需要的程序。因此，尽管使用者不习惯于使用程序或是不认识字的儿童，也能通过功能卡上的解说和附图容易地运行程序。

并且，根据本发明，因为数据输入装置能够连接到常规个个人计算机，所以使用者不必购买整套计算机系统。

发明的公开

为了达到上述目的，本发明提供了一种数据输入装置，用于提供数据，以运行计算机系统的应用程序，它包括：一功能卡，在卡上表示出了应用程序的功能及如何使用这些功能；一卡座，用于固定功能卡；输入装置，用于选择功能卡的功能或输入数据；一鼠标板，用于支撑功能卡并检测输入装置的位置；编码检测部分，用于检测功能卡的识别号和插入或抽出；数据处理部分，用于接收来自编码检测部分、输入装置和鼠标板中的至少一个的数据，并翻译该数据；以及数据发送部分，用于将翻译的数据通过数据处理部分发送到计算机系统。

根据本发明的其它方面，一种使用上述数据输入装置的数据输入方法，包括以下各步骤：通过编码检测部分检测功能卡的插入/抽出，并将检测到的数据通过数据处理部分翻译；当功能卡插入且通过数据处理部分翻译检测到的数据时，通过编码检测部分检测功能卡的识别号；根据输入装置位置数据和输入装置状态数据通过数据处理部分翻译功能卡被选中的功能；以及，将通过数据处理部分翻译过的数据通过数据发送部分发送到计算机系统。

而且，根据本发明的另一个方面，包含多个应用程序的计算机系统包括：数据输入装置；数据处理装置，用于接收通过数据输入装置输入的数据并处理数据，以便于运行应用程序；以及应用程序功能服务管理器，用于接收由数据处理装置处理的数据并控制应用程序的运行。

附图的简要说明

图1是根据本发明的一个示例的数据输入装置的透视图；

图2示出了在如图1中所示的数据输入装置中使用的功能卡的一个示例；

图3a示出了第一区域中的印刷标记的一个示例；

图3b示出了第一区域中的印刷标记的另一个示例；

图4a示出了在与图3a所示的印刷标记相对应的编码检测部分中的传感器的排列；

图4b示出了在与图3b所示的印刷标记相对应的编码检测部分中的传感器的排列；

图5a是根据本发明的一个示例的编码检测部分的透视图；

图5b是根据本发明在编码检测部分中使用的传感器的平面图；

图6a是作为输入装置的鼠标笔的一个示例的透视图；

图6b是作为输入装置的笔锤的一个示例的剖视图；

图7示出了根据本发明的使用功能卡的一个例子；

图8示出了根据本发明的数据输入装置的应用的一个例子；

图9是根据本发明的数据输入装置和具有该数据输入装置的计算机系统的框图；

图10是根据本发明的数据处理装置的框图；

图11示出了根据本发明的对来自输入装置的数据的数据处理。

实现本发明的最佳方式

下面，参照附图描述本发明的优选实施例。

图1示出了根据本发明的数据输入装置，参照图1，根据本发明的数据输入装置(100)向计算机系统提供用于运行程序的数据。它包括：一功能卡(110)；一卡座(120)和鼠标板(130)。在功能卡(110)上，有用图和帮助信息表示的有关如何运行程序的描述。功能卡(110)插入到并被固定在卡座(120)中，并且位于鼠标板(130)的上表面。如果需要，鼠标板的上表面和下表面都可以使用。

功能卡(110)的数据，也就是说，功能卡(110)的识别号和插入和抽出在编码检测部分(150)中检测。通过鼠标笔(140)选择作为数据输入装置的功能卡(110)的详细的功能。由功能卡选中的数据被鼠标板(130)检测并被送到数据处理部分。数据处理部分位于鼠标板上。计算并翻译由鼠标板(130)检测的数据。然后，数据处理部分向数据发送部分提供数据，数据发送部分分批向计算机系统发送数据。

如图2所示，功能卡(110)分成两个区域：印刷有编码的第一区域(10)，和描述有关程序的解释、详细的功能和如何使用程序的功能的第二区域(50)。第二区域(50)分成，比如说，一个区域(20)，用于显示有关如何使用程序的功能的帮助信息，一个显示功能卡名称的区域(30)，和一个区域(40)，用于显示功能卡上的详细功能。根据本发明的第二区域能够根据程序修改并可以不受上面的限制。

图3a和3b示出了功能卡上印刷有编码的第一区域(10)的一个示例。功能卡的第一区域(10)分成两部分：第一部分(11)包括代表功能卡插入/抽出的排列的标记，第二部分(12)包括代表功能卡的识别号的排列的标记。

功能卡(110)的第一区域(10)是一个印刷有代码并提供有关计算机系统的插入的功能卡的数据的地方。参照图3和图4解释编码和它们的排列。

在图3a中，第一区域(10)的标记以黑或空白码型排列。如图3a所示，如果存在标记，它为一涂黑的长方形；否则，不存在上述标记(只是空白的)。各个功能卡的这种码型是不同的。码型重复并代表编码。

如图3a所示，在第一部分(11)的标记的数字是Ⅰ(任何自然数)且标记沿列方向排列。在图3a中，第一部分(11)是非空白码型(BL)。第一部分(11)仅代表插入/抽出，因此，不必通过排列第一部分(11)具有两列、三列或多列和将标记排列为黑/空白码型，而使检测困难。也就是说，能够仅通过标记的存在来检测功能卡的插入。

图4a示出了用于检测如图3a所示的第一部分(10)编码检测部分(150)。在编码检测部分(150)，为第一部分(10)中的每个标记放置一个传感器。如图4a所示，S1是一个对应于第一部分(11)的传感器，S2是一个对应于第二部分(12)中第一标记的传感器。图3a和4a示出了第一部分(10)由总共六列组成。

参照附图3a和图4a，下面描述在第一部分(10)中的标记检测和解释操作。

首先，需要注意到传感器排列和标记排列之间的不同。如图4a所示，标记具有行和列的二维排列，而传感器具有沿直线的一维排列。由于编码检测部分(150)每次只能检测一行标记，只要传感器的数量不等于标记的数量就需要行扫描处理。

本发明使得能够通过使用功能卡插入或抽出的移动来检测所有的标记。特别地，使用者应该将功能卡插入到数据输入装置中或从数据输入装置中抽出。可以简单而快速的进行这种移动。在由于插入/抽出的移动而引起的功能卡移动中，编码检测部分(150)根据该移动依次检测全部行。

例如，使用者可以将功能卡(11)推入并放置到卡座。同时，在功能卡移动过程中，编码检测部分(150)能够依次从第一行到最后一行读取数据。

并且，相反地，使用者可以抽出功能卡(110)。同时，编码检测部分(150)能够从最后一行到第一行检测标记。通过上面的过程，编码检测部分(150)能够用一维排列的传感器来检测二维排列的标记。

参照图3a，在第一部分(11)和第二部分(12)中的标记在它们的第一行都是黑码型。因此，如果编码检测部分(150)检测到在第一行的每一列都存在标记，数据处理部分将检测到的数据翻译为功能卡已插入。继续进行编码检测部分(150)的检测操作。在最后一行，如果在第一部分(11)中没有检测到标记而在第二部分(12)中检测到了标记(13)，这种数据在数据处理部分被翻译成标记检测完成。

功能卡抽出能够通过与上述的插入过程相反的过程完成。在检测操作开始时，如果在第一部分(11)没有检测到标记，在第二部分(12)的第一行检测到了标记(13)，并且在第一行的每一列检测到具有黑码型的标记，这在数据处理部分中被翻译为功能卡已经从抽出。这种排列可以例如，通过第一行的排列和最后一行的排列的交换进行修改。

图3b也示出了在功能卡的第一区域(10)中的标记排列的一个例子。与图3a不同，在第一部分中的标记被排列成I(图3b中的2矩阵)，没有标记的空白部分(BL))代表一位数字数据“1”，而有标记的黑部分(MK)代表一位数字数据“0”。这样，在第一部分(11)中的标记的排列对应于2位数字数据。

如上所述，第一部分(11)从图3b所示的第一行起具有“00”,“01”,“10”,“00”,“01”,“10”……的值。如果将它们转化成十进制数，从第一行起的各个值对应于0,1,2,0,1,2……。也即，从第一行起各值逐渐增长，且这种增长周期性地重复到最后一行。在这种情况下，如图4b所示，编码检测部分检测上述增长，数据处理部分翻译为功能卡已经插入了。并且，能够通过数据处理装置，从标记值的周期性重复减少，如2,1,0,2,1,0，知道卡的抽出。

如上所述，当第一部分(11)代表图3a和3b中的功能卡的插入/抽出时，第二部分(12)通过将标记排列成N×M矩阵(M和N是任意自然数)表示功能卡的识别号。

第一部分(11)和第二部分(12)的标记在同时检测，但是检测到第一部分(11)中的标记早于第二部分(12)进行翻译。也就是说，在于数据处理部分中翻译完从第一部分(11)检测到的数据，而且有关功能卡是否插入或抽出的信息发送到计算机系统之后，翻译从第二部分(12)检测到的数据。数据处理部分解释第二部分(12)中从第一行到第N行所有的标记并综合他们，从而得到功能卡(110)的识别号。例如，如果在第二部分(12)把标记排列成8×4矩阵(N×M)，排列在第二部分(12)的标记代表功能卡的识别号，识别号由32位二进制数据组成。上述32位识别号向计算机系统提供包括程序名、程序制造公司、国家、功能号等之类的信息。

如上所述，在功能卡(110)中，第一区域(10)的第一部分(11)通过二维排列的I(J=1或2)个标记提供表示功能卡插入/抽出的数据，并且第二部分(12)通过二维排列N×M个标记提供有关功能卡识别号的数据。这样，功能卡(110)的第一部分(10)通过以不同的方式排列标记，能够代表2×2^(N×M)个编码。这意味着能提供2×2^(N×M)个功能卡。

并且，由于图3b所示的第一部分(110)中的标记以折线形式排列，编码检测部分(150)仅仅在标记的排列改变时中检测标记。这样，不必间隔排列标记。此外，标记可以是矩形或圆形的。

在本发明中，功能卡(110)能够由任何绝缘材料，比如说纸、合成树脂、木头、布等可以在上面印刷字符的材料制造。这样，不同于常规的IC卡，本发明的功能卡能够由便宜的材料制造。它能通过使用上述的编码处理，对功能卡的数量没有任何限制地提供。

并且，根据本发明，能够通过打印机或人工在功能卡上印刷。这样，本发明使得使用者能够制造包含他需要的程序的功能卡，而不同于包含由制造商提供程序的常规IC卡。另外，即使卡损坏了，也能够再次购买或校正功能卡。

图4a和4b示意地示出了编码检测部分(150)。如图所示，编码检测部分(150)包括多个沿直线排列的传感器(S1,S2……)。传感器的数量等于在第一部分(10)中的标记的总列数。在图4a中，传感器的数量，比如说，是6。传感器的数量可随标记的排列而改变。

图5a示出了编码检测部分(150)的透视图，图5b示出了包括编码检测部分(150)的多个传感器之一的平面图。

图5a所示的编码检测部分(150)为矩形，并具有多个开口。开口为预定的大小且沿直线排列。在编码检测部分内为每个开口放置一个传感器。

如图5b所示，传感器(54)具有一发光部分(52)和一光接收部分(53)。从传感器(54)的发光部分(52)发出的光通过开口到达对应列的标记。如果有黑码型的标记存在，光被吸收，标记对应于“0”。相反地，如果标记不存在(空白格式)，光被反射，标记对应于“1”。这样，能够检测标记。

在本发明中，传感器(54)的要求的功能只是发光和接收反射光或吸收光。不要求传感器的灵敏度高和很贵。只要传感器具有能够在短距离内发光和接收反射光的功能，就可以用于本发明。

在上述解释中，传感器主要是光传感器，但是并不限制于此。也可以使用磁或机械传感器。

常规地，在使用上述传感器中，传感器和功能卡之间的距离不是固定的，并且由于使用时周围环境的光的不同，传感器的检测范围不清楚。因此，不能精确地检测紧密排列的标记。但是，在本发明中，通过传感器盒(50)全面盖住传感器，通过将传感器固定并将功能卡贴近传感器盒，能够保持传感器和功能卡之间的距离恒定。并且，通过开口(51)，将检测范围限制为开口(51)的大小。能够防止检测范围扩大到与要检测的标记相邻的标记。

并且，由于编码检测部分(150)包括能够除去传感器噪音并放大信号的滤波部分(未示出)，能够提高精确度。

如图5所示，本发明通过使用仅具有最小灵敏度的传感器能够通过编码检测部分(150)就能执行必要的检测操作。这样，能够比使用高灵敏度的传感器的装置大量减少制造成本。

本发明能够通过使用具有几个传感器的编码检测部分(150)检测功能卡上编码的数量。参照图3b，在编码检测部分(150)内对应于第一区域的第二部分排列五个传感器。假设第一区域(10)的长度是L，每个标记的长度是1。例如，如果L是1cm，1是0.1cm，那么能够产生2^10×5=2⁵⁰=1.1259×10¹⁵个编码。这样，编码检测部分(150)能够用五个传感器即可检测1.1259×10¹⁵编码。

如上所述，在本发明中，能够通过产生编码数目来不受任何限制地制造功能卡。并且，根据本发明的编码检测部分(150)能够通过几个传感器检测许多编码。这可能是因为本发明使用了下面的原理，即，通过功能卡的插入/抽出的移动扫描标记的行，用一维排列的传感器来检测二维排列的标记。在本发明中，根据光编码检测部分作出解释。但是，编码检测部分(150)能够由任何类型的传感器，例如，光、磁或机械传感器来实现。

通过串行端口、并行端口或PS2端口从计算机系统的键盘端向编码检测部分(150)提供电源。将从编码检测部分检测到的数据送到数据处理部分翻译。

再次参照图1，功能卡(110)支撑在鼠标盘(130)的上表面或下表面。如果作为输入装置的鼠标笔(140)选中了鼠标板(130)上的预定位置，鼠标板(130)能够检测到选中的位置。

作为输入装置的鼠标笔(140)在鼠标板的选中的位置上产生无线电波。鼠标板包括一无线电波检测部分，并检测鼠标笔(140)的位置。将检测到的位置送到数据处理部分，并计算检测到的位置的绝对值/相对值。

如图1和6a所示，鼠标笔(140)有三个按钮。笔尖按钮(T)形成于鼠标笔(140)的笔尖，具有与普通鼠标的左键相似的功能。笔杆按钮(B)形成于鼠标笔(140)的本体上，具有与鼠标的右键相似的功能。如图6a所示，如果需要，鼠标笔(140)可以具有两个笔杆按钮(B)。

并且，鼠标笔(140)具有模式按钮(M)。模式按钮(M)用于切换模式。当插入功能卡时，为了利用鼠标笔(140)选择并运行功能卡的功能，需要将模式按钮(M)设置到功能卡输入模式。

如果模式按钮(M)设置到一般输入模式，即使功能卡插入且鼠标笔(140)选择了任意功能时，也不执行选中的功能。而是，通过鼠标板(130)检测鼠标笔(140)选中的位置，并将它的坐标发送到计算机系统。结果，执行不同于功能卡的功能的操作，如，光标移动或执行应用程序。模式按钮(M)和计算机系统操作将在后面描述。

如图1所示，鼠标笔(140)连接到数据处理部分。这样，鼠标笔直接向数据处理部分提供有关鼠标笔状态，(如，笔尖、笔杆或模式按钮是否按下)的数据。

根据本发明的数据输入装置(100)除了鼠标笔外，还可以使用笔锤。图6a示出了根据本发明用作数据输入装置(100)中的输入装置的笔锤(60)的剖视图。

根据本发明的笔锤(60)包括：撞击部分(61)，用于碰撞鼠标板(130)；弹性部分(64)，用于缓冲由于撞击部分碰撞而引起的冲击：和连接部分(65)，用于撞击部分(61)和弹性部分(64)的连接。并且，连接部分(65)的一侧，形成多个凹部，并形成多个传感器。对于每一个凹部放置一个传感器。

无线电波发生部分(62)位于笔锤(60)的撞击部分(61)上方。鼠标板(130)检测由无线电波发生部分(62)生成的无线电波，并同鼠标笔一样识别笔锤的位置坐标。

根据本发明，笔锤(60)对鼠标板(130)的撞击强度还可被用于进一步应用。当撞击部分(61)击中鼠标板时，连接部分(65)由于冲击而上升，传感器(63)依次接通。传感器(63)中的接通时间的差异被计算为撞击速度。根据该速度，能够计算撞击的强度。

当功能卡包括除了位置坐标之外还要求其它输入的程序时，笔锤(60)的撞击强度能够用上。例如，如果功能卡涉及弹奏乐器，能够通过使用笔锤(61)选择声音音量和音调(如，Do,Re,Mi……)。

根据本发明的笔锤(60)在结构和形状方面并不受图6a中所示的示例的限制，可以修改。

根据本发明的数据输入装置(100)还包括不同于鼠标笔(140)和笔锤(60)的输入按钮。在鼠标板(130)上形成输入按钮。例如，输入按钮可以是用于操纵四个或更多个方向的方向按钮或者是其功能由使用者定义的功能按钮。功能按钮可以是键盘上的回车键或空格键。

根据本发明，鼠标笔，笔锤或输入按钮既能够独立使用又能够联合使用。

再次参照图1，本发明的数据输入装置(100)包括：显示装置(DS1,DS2)，例如由发光二极管构成。如果功能卡在正常模式下操作，显示装置(DS1)打开，如果功能卡突然抽出，显示装置关闭。当提供电源时，显示装置(DS2)打开。

如上所述，将通过编码检测部分(150)检测到的数据、通过鼠标板检测到的数据和来自诸如鼠标笔(140)和笔锤(60)之类的输入装置的数据发送到数据处理部分。数据处理部分位于鼠标板(130)上，包括一用于存储数据的存储装置和微处理器。存储装置和微处理器可以作成一体。已知的8位或1位微计算机可以用作本发明的微处理器。

将数据处理部分处理的数据发送到数据发送部分(未示出)。数据发送部分包括：一通讯部分，用于将经数据处理部分处理的数据发送到计算机系统或从计算机系统接收数据。数据发送部分还包括一连接部分，用于连接通讯部分和计算机系统。

图7是一个根据本发明使用具有数据输入装置的计算机系统(200)的一个示例。在图7中，将功能卡(100)插入数据输入装置，然后使用鼠标笔(140)来选择功能。

在结合计算机系统解释根据本发明的数据输入装置时，它也可以作为连接计算机系统与其他输入装置的一个站点。图8是一个框图，示意表示本发明这样的结构。

正如图8所示，应用设备的转换器(402)输入端被连接到数据输入装置(100)的数据发送部分(170)，同时转换器(402)的输出被连接到应用设备(403)。例如，如果应用设备是一个因特网TV，机顶盒(402)的输入端被连接到数据输入装置(100)的数据发送部分(170)，并且机顶盒(402)的输出被连接到TV，从而使其能够使用因特网。

并且，本发明的数据输入装置(100)更进一步包含外部输入装置发送/接收部分(400)，并且与外部输入装置(401)，如：游戏杆，遥控器等通讯。正如上述，在根据本发明的数据输入装置(100)中，外部输入装置发送/接收部分被当作另外一个输入终端加入，并且单独的设备与其输出侧连接。这样，能够将数据输入装置(100)作为一个站点的概念。

外部输入装置发送/接收部分(400)包含一个通过有线/无线发送和接收数据的连接部分和信号转换部分。在外部输入装置发送/接收部分(400)中，连接部分既从有线，例如：串行或并行端口、游戏杆端口或窄距连接器，也从无线，包括：射频电波、红外光等等发送和接收数据。信号转换部分既转换从连接部分接收的信号，从而将它传送到数据处理部分(160)和数据发送部分(170)，也转换从数据发送部分(170)接收的信号，从而能够将它向外部发送。

参照图8，当来自外部输入装置的输入信号被发送到外部输入装置发送/接收部分(400)时，数据被传输到数据处理部分(160)。数据处理部分(160)将处理过的数据传送到数据发送部分(170)。如果数据输入装置(100)被连接到在上面例子中的TV系统(402)，来自数据发送部分(170)的信号被转换并发送到因特网机顶盒(402)。通过因特网机顶盒(402)，数据最终被发送到TV。根据本发明，除了TV外，还能够使用特殊的操作设备，如，网络设备或FA设备。

下面，参照图9至11，解释具有根据本发明的输入装置的计算机系统(200)和运行程序的方法。

图9是显示具有根据本发明的输入装置的计算机系统的整体结构的框图。

(100)是根据本发明的数据输入装置。如上所述，在数据输入装置(100)中，来自用于检测功能卡(110)的数据的编码检测部分的数据，来自用于检测被输入装置(180)选中的位置的鼠标板的数据，来自输入装置(180)和输入按钮(190)的数据，被送到数据处理部分(160)。处理过的数据通过数据发送部分(170)被送到计算机系统。

如图8所示，数据处理装置(210)接收从数据发送部分(170)传输来的数据。数据处理装置(210)分析接收到的数据是否涉及功能卡。如果数据涉及功能卡，数据处理装置(210)向应用程序功能服务管理器(220：后面，称作“服务管理器”)提供数据。

如果来自输入装置(180)和输入按钮(190)的数据涉及功能卡(例如，输入装置(180)选择功能卡的详细功能)，通过数据处理装置分析这些数据并将它们送到服务管理器(220)。但是，在输入装置(180)通过按下鼠标笔的模式按钮被设定为普通输入模式或是抽出功能卡时，这些来自输入装置的数据被送到应用程序(240)或操作系统(230)。

服务管理器(220)接收来自数据处理装置(210)的功能卡的数据并运行或完成应用程序。并且，服务管理器(220)指示应用程序来执行它的具体功能。

如果诸如鼠标笔(140)之类的输入装置(180)被设置为普通输入模式或功能卡没有插入，操作系统(230)或应用程序(240)接收来自数据处理装置(210)的数据。例如，如果鼠标笔(140)的笔尖按钮被按下，执行对应于常规鼠标的“单击”的功能。如果运行应用程序，执行对应于由鼠标笔(140)选中的位置的功能。

同时，将鼠标板(130)设置成具有与计算机系统的显示器相同的分辨率。这样，如果在显示器上显示运行的应用程序，作为输入装置(180)的鼠标笔(140)能够通过在鼠标板上选择对应的位置来在显示器上选择应用程序。

下面，参照图10解释数据处理装置。

数据处理装置(210)包括数据接收模块(91)，接受从数据输入装置(100)输入的数据。数据接收模块将接收到的数据传输到数据分析模块(93)。

数据分析模块(93)分析数据并当数据与功能卡有关时，例如，插入/抽出和识别号，将它提供到功能卡数据处理模块(94)。并且，数据分析模块(93)起到产生通过数据发送模块(92)从计算机系统发送到数据输入装置(100)的系统信息的作用。系统信息是为在数据输入装置(100)和计算机系统之间的协议使用被重新组建的信息。

数据处理装置(210)包括输入装置数据处理模块(95)和系统数据处理模块(96)。如果由数据分析模块(93)分析的数据涉及输入装置，输入装置数据处理模块(95)处理这些数据并把它们发到服务管理器(220)、应用程序和操作系统中的一个。系统数据处理模块(96)检索并根据从服务管理器(220)传输的计算机系统的修改信息更新计算机系统。当它特别是分辨率改变时，系统数据处理模块(96)检索并更新计算机系统状态。

输入装置数据处理模块(95)包括：输入装置位置数据处理装置(97)、输入装置状态数据处理装置(98)和按钮数据处理装置(99)。如果数据涉及输入装置的位置改变，输入装置位置数据处理装置(97)就将经数据分析模块(93)分析完的数据传输到服务管理器(220)、应用程序(240)或操作系统(230)。如果数据涉及输入装置的状态按钮，输入装置状态数据处理装置(98)就将经数据分析模块(93)分析完的数据传输到服务管理器(220)、应用程序(240)或操作系统(230)中的一个。如果数据涉及方向按钮或功能按钮，按钮数据处理装置(99)将数据分析模块(93)分析的数据传输到服务管理器(220)、应用程序(240)或操作系统(230)。

根据模式按钮状态数据或代表功能卡抽出的数据，由数据处理装置(210)处理的输入装置位置数据、按钮数据和输入装置状态数据被送到服务管理器(220)、应用程序和操作系统。

如果模式按钮被设置成功能卡输入模式，输入装置位置数据、按钮数据和输入装置状态数据(例如，代表笔尖按钮被按下的数据)都被发送到服务管理器(220)。服务管理器(220)接收代表功能卡插入的数据和它的识别号，并检索包括与功能卡对应的应用程序的记录信息的记录。然后，服务管理器(220)启动应用程序。然后，服务管理器(220)接收有关输入装置位置或按钮状态的数据，并控制应用程序来执行与这些数据对应的具体功能。

同时，如果模式按钮设置成普通输入模式，输入装置位置数据等被送到操作系统(230)或者启动的应用程序(240)。在此时，尽管服务管理器(220)接收到功能卡插入的数据，并在设置普通输入模式前启动了对应的应用程序，并不向服务管理器(220)提供输入装置位置数据等。

服务管理器(220)管理并运行与功能卡对应的应用程序。特别地，服务管理器根据从功能卡数据处理模块(94)接收的数据，启动和结束应用程序。并且，在应用程序启动时，服务管理器根据从输入装置数据处理模块(95)接收的数据核验功能卡的功能并通知这些数据的应用程序。

服务管理器(220)不同于一般的仅仅控制一个程序的管理器程序，它控制所有的功能卡能提供的应用程序。并且，服务管理器控制显示的分辨率并在需要时象操作系统那样核验计算机系统。这样，服务管理器(220)能够以主动的方式控制应用程序的运行。

服务管理器(220)包括数据发送/接收模块，发送来自计算机系统的检索的数据或接收来自数据处理装置(210)的数据。它还包括记录数据处理模块，用于根据功能卡数据来检索应用程序的数据记录并处理检索到的数据。服务管理器(220)能够通过记录数据处理模块，发现与功能卡数据相对应的应用程序。

另外，服务管理器(220)包括：分辨率控制模块，用于根据记录数据来控制显示的分辨率；和系统状态处理模块，用于核验计算机系统和应用程序。这样，服务管理器(220)了解计算机系统状态，应用程序状态并正确地设置这些状态，以便能够顺利地运行应用程序。并且，服务管理器还包括程序运行模块，用于识别对应于从数据处理装置(210)接收的功能卡数据的应用程序状态，并控制应用程序来启动、结束或执行应用程序或它的具体功能。

如上所述，在本发明中，将功能卡插入到数据输入装置(100)中，功能卡的识别号的数据被送到计算机系统。然后，在计算机系统中，在服务管理器的控制下启动对应于功能卡的识别号的应用程序。然后，如果通过输入装置选中了功能卡的具体功能，这个数据被提供给服务管理器，执行应用程序的具体功能(对应于功能卡的选中功能)。

例如，假设图2所示的功能卡(110)被插入到数据输入装置(100)，并且启动并在计算机系统的显示器上显示对应的应用程序。使用者从显示器上检验对应于功能卡(110)的应用程序是否运行，并使用鼠标笔等选择图2所示的一个动物。如果使用鼠标笔，通过将笔尖按钮按在那个动物上来选择动物。

鼠标笔的这些笔尖状态和位置数据通过鼠标笔和鼠标板被发送到数据处理部分。处理的数据通过计算机系统的数据处理装置被送到服务管理器(220)。服务管理器(220)检索数据记录并发现应用程序的具体功能，这些功能对应于选中的动物。服务管理器(220)将具体的功能通知应用程序。结果，使用者能够通过计算机系统观看和收听有关选中的动物、移动的图片等的解释。

现在，解释数据是如何在普通输入模式通过数据输入装置(100)输入到计算机系统(200)中的。

参照图11，输入装置(180)基本上向数据处理部分提供两种类型的数据。一种是代表笔尖按钮、模式按钮和笔杆按钮是否按下的输入装置状态数据(305)。这个数据直接从输入装置提供给数据处理部分。另一种类型是由鼠标板检测的输入装置位置数据(306)。

如图10所示，由数据处理部分(303)处理并翻译这两种类型的数据。然后，将它们送到数据处理装置(304)。当发送数据时，功能卡即可被插入(300)也可在操作中(301)或被抽出(302)。来自输入装置的数据根据功能卡的插入或抽出具有不同的意义。

当功能卡被插入时，能够通过使用输入装置选择功能卡上的具体功能。如上所述，输入装置的选择表示启动的应用程序的具体功能的选择。例如，如果输入装置是鼠标笔，笔尖按钮按在功能卡表达的具体功能上，使用者指示执行那个功能。服务管理器使应用程序执行具体功能。

同时，如果功能卡没有插入或者功能卡插入而输入装置(180)的模式按钮被设置为普通输入模式，则认为输入装置与常规鼠标相同。也即，尽管插入了功能卡，也不能通过用被设置为普通输入模式输入装置(180)选择功能卡上的具体功能来执行应用程序的具体功能。这是因为不向服务管理器提供这种数据。这样，在普通输入模式，尽管输入装置在功能卡上移动，使用者只能注意到，鼠标的光标是无意义地在计算机系统的显示器上移动。

如上所述，如果模式按钮被设置为普通输入模式，输入装置(180)被锁定，使得它不能在功能卡上输入任何东西。当这种锁定被释放时，就能够在功能卡上输入。

在本发明中，能够切换模式。这样，尽管功能卡(110)被插入并在操作中，输入装置需要时可被用作常规的鼠标。这使得能够通过将输入装置的模式按钮设置为普通输入模式。另外，在由于许多使用者使用同一台计算机，而需要保密或者因为父母和孩子使用同一台计算机父母为了防止儿童破坏数据文件或运行别的应用程序的情况下，当使用功能卡时，功能卡可以初始设置为包括防止其它输入的锁定。

工业实用性

如上所述，本发明提供了数据输入装置，它能够通过功能卡运行应用程序，它简单而明确地解释了应用程序的功能。

根据本发明的数据输入装置，功能卡由如纸一类的绝缘材料制成。这样，能够减少制造成本。并且，由于它甚至可以手工印刷，所以容易制造功能卡。另外，使用程序的必要信息可以用图或帮助信息在功能卡上显示。

并且，通过使用独特的编码过程，功能卡可以表达许多程序。功能卡容易保存并且破坏时容易重做。

通过功能卡，能够减少整体制造成本，并不受任何限制地提供各种程序。

根据本发明，能够用几个传感器检测功能卡的编码。并不要求传感器具有高灵敏度。这样，能够使用最少功能的相对便宜的传感器来进行编码检测。通过使用这种传感器，数据输入装置的整个制造成本被大大地减低了。

本发明提供了使用数据输入装置的数据输入方法。根据本发明的数据输入方法中的一个重要技术特征是：通过具有几个传感器的编码检测部分读取与功能卡的编码相对应的标记。在编码检测部分，为每一列标记设置一个传感器。传感器沿直线被排列成一维形式。这种传感器检测二维排列的标记。

在根据本发明的数据输入方法中，编码检测部分通过功能卡的插入/抽出依次扫描和检测多行标记。换句话说，编码检测部分能够在使用者插入或抽出功能卡的时刻，用一维排列的传感器依次检测二维排列的标记。它能够由使用者或机器执行。

如上所述，通过在编码检测中使用简单的插入或抽出卡的处理，能够简化编码检测部分。因此，有减少制造成本的优点。

并且，本发明提供了具有数据输入装置的计算机系统。该计算机系统包括：启动、结束应用程序的服务管理器，或通过接收从数据输入装置输入的数据来执行具体功能。

服务管理器不仅根据功能卡运行应用程序，而且检验计算机系统状态和/或应用程序状态，并且主动地控制它们。特别是，服务管理器控制计算机系统的分辨率，使得应用程序正确地运行。

普通的个人计算机可被用作具有根据本发明的数据输入装置的计算机系统。这样，既能够通过普通计算机执行任务，同时也能够通过功能卡执行任务。这是因为功能卡的输入模式和普通输入模式可以互相切换。这种模式切换是通过使用输入装置的模式按钮完成的。如果功能卡未被插入或者模式按钮被设置为普通输入模式，输入装置与常规鼠标相同。

同时，如果功能卡被插入，输入装置的状态和位置首先代表功能卡上的功能选择。但是，如果模式按钮被设置为普通输入模式，来自输入装置的数据不提供给服务管理器。这样，在普通输入模式下，诸如鼠标笔等的输入装置运行应用程序或象移动鼠标一样移动光标。这样，通过这种使用模式切换的输入数据处理，能够增加任务处理范围和计算机系统的兼容性。

并且，本发明还提供了运行计算机系统的应用程序的方法。当插入功能卡时，由服务管理器控制应用程序。检测功能卡的插入和识别号，翻译并送到计算机系统。数据处理装置处理那些数据并将处理过的数据送到服务管理器。结果，启动应用程序。

如果在启动应用程序后，存在通过输入装置的输入，即输入装置选择在功能卡上显示的功能并指示执行它，根据输入装置的模式，将输入装置的数据提供到服务管理器，操作系统和应用程序中的一个。这样，进行对应于数据的操作。

本领域的技术人员在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种其它的改型。因此，所附的权利要求的范围并不受到上述说明书的限制，权利要求可以做更宽的解释。