CN101038524A - 用于便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够便利于对设备操作进行操纵(manipulation)的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法。具有显示器和触摸板的便携式设备的基于触摸板的输入方法确定是否通过所述触摸板输入了滚动信号，当输入了滚动信号时基于所述滚动信号来以一方向跨过所述显示器滚动当前显示，以及显示另一个显示，以作为滚动的结果。

Description

用于便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法
技术领域
本发明涉及一种便携式通信设备，更具体地说，本发明涉及一种能够便利于对设备操作进行操纵的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法。
背景技术
随着便携式电话作为话音和数据通信的有效工具而被人们所广泛接受，移动无线的市场正在非常快地增长。移动通信的成功在于在任何时间和任何地方提供即时的连接性以及提供诸如无线因特网接入、短消息业务(SMS)、按需多媒体业务的各种业务的能力。
最近，这些移动电话已经实现了带有与基本话音通信一样的附加功能，所述附加功能使得能够作为个人调度器或者具有计算机的数据通信设备来使用。最近，集成有诸如图像处理器、虚拟三维立体声模块、MP3模块、摄像机模块等的各种数字设备的便携式电话已经出现在市场中。
有时，根据便携式电话的附加功能而将便携式电话称为因特网电话、数据通信电话、多媒体电话、健康协助电话、游戏电话等。
随着便携式电话配有各种数字设备以及实现有各种功能，考虑到有限的小型化体积、能容纳到这样的设备上的控制器的有限数量、以及对于快速、简单和直观的设备操作的需要，为便携式电话设计用户接口成为唯一的挑战。
图1a到图1i是根据传统的按键操纵的在图像上的屏幕定位处理的连续屏幕照片(screen shot)。在图1a到图1g中，便携式电话的导览功能键板的右方向键被重复地按下和下拉(pushed and pulled)，使得屏幕窗口逐步地在下拉的图像上移动。同样，图1i显示了当下方向键被按下使得屏幕窗口在下拉的图像上向下移动时的情况。如图1a到图1i中所示的，为了在斜方向(skewdirection)上移动屏幕窗口，即，为了看见所显示的图像的右底部分，向右和向下键应该被重复地按下和下拉，直到显示出图像的期待部分为止。
图1j和图1k是根据传统的按键操纵的图像检索(retrieval)处理的屏幕照片。为了看见图1k的目标图像，即，第9幅登记的图像，同时图1j的当前图像，即，第1幅登记的图像，应该执行按键敲击8次。
这样的基于键板的输入技术需要用于在单一图像上进行导览和检索目标图像的复杂键操纵，以及复杂的键盘操纵延迟了获得需要的操作结果。
为了简化这些操纵操作，已经建议了几种基于触摸板的输入方法。该几种基于触摸板的输入方法之一使用两个触摸板模块以便改善导览精度，而另一种建议的方法是利用用于协助触摸板操纵的辅助按钮来实现的。
但是，大多数传统的触摸板输入技术公开了仅仅采用触摸板而没有公开触摸板的详细操作。
同样，由于传统的触摸板输入技术是已经考虑了水平和垂直方向滚动来实现的，所以期待着各种和敏感的控制和快速的操作反应是困难的。
发明内容
本发明已经致力于解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法，其能够利用新颖的用户接口来改善便携式设备的操纵方便性。
本发明的另一个目的是提供一种支持各种操纵功能的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种即使在小显示器上也能够改善屏幕定位和滚动能力的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种能够改善操纵能力(manipulationresponsibility)的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法。
在本发明的一个方面中，利用一种便携式设备的基于触摸板的输入方法来实现上述和其它目的。所述基于触摸板的输入方法包括：确定是否通过触摸板输入了滚动信号；如果输入了滚动信号，则基于该滚动信号在一方向上跨过显示器滚动当前显示；以及作为所述滚动的结果来显示另一个显示。
在本发明的另一个方面中，利用一种便携式设备的基于触摸板的输入系统来实现上述和其它目的。所述基于触摸板的输入系统包括：触摸板，用于通过用户的操纵来产生控制信号；以及控制单元，用于通过所述触摸板来检查所述控制信号的输入以及基于通过所述触摸板输入的控制信号来通过显示器显示一显示(display a presentation)图像。
在本发明的另一个方面中，利用一种便携式设备的基于触摸板的输入系统来实现上述和其它目的。所述基于触摸板的输入系统包括：触摸板，用于产生与用户的触摸板操纵相对应的操纵信号；显示器，用于显示根据所述操纵信号所再现的显示；以及控制器，用于产生与所述操纵信号相对应的控制信号，以及控制所述显示器来再现所述显示，以及基于所述控制信号来显示所再现的显示。
附图说明
附图被包括来提供对本发明的进一步理解并且被引入进和组成本申请的一部分，该附图说明了本发明的实施例并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中：
图1a到图1i是根据传统的按键操纵的在图像上的屏幕定位处理的连续屏幕照片；
图1j和图1k是根据传统的按键操纵的图像检索(retrieval)处理的屏幕照片；
图2是说明根据本发明的便携式电话的内部结构的方框图；
图3是说明图2的便携式电话的前视图；
图4a和图4b是分别说明使用根据本发明的基于触摸板的输入装置的在图像上进行水平和斜方向滚动处理的视图；
图4c是说明使用根据本发明的基于触摸板的输入装置的图像检索处理的视图；
图5a到图5d是说明用于在各种方向上跨过显示窗口滚动内容显示的触摸板操纵的视图；
图6a和图6b是说明用于跨过显示窗口滑动多个内容的触摸板操纵的视图；
图7a到图7d是说明根据本发明的用于选择图像的触摸板操纵处理的视图；
图8a和图8b是说明根据本发明的用于以平铺视图模式选择图像的触摸板操纵的视图；以及
图9是说明根据本发明的用于便携式电话的基于触摸板输入方法的流程图。
具体实施方式
将参考附图来描述本发明的优选实施例。在任何可能的地方，贯穿于附图，将使用相同的附图标号来指示相同或相似的部分。当众所周知的功能和结构的详细描述可以使本发明的主题模糊时，将省略对这里引入的众所周知的功能和结构的详细描述。
在下面详细的描述中，已经简单地通过说明发明者实施本发明所设想的最佳模式，来显示和描述了本发明的最合适的优选实施例。正如将实现的，本发明能够以各种显而易见的方面来进行更改，所有这一切都没有脱离本发明。因此，附图和说明书将被认为本质上是说明性的而非限制性的。
在本发明中，将触摸板提供到便携式电话以作为输入设备来获得操作一致性。也就是说，当在便携式电话的显示器上显示图像、文档、网页、游戏屏幕等时，触摸板就用于屏幕定位和滚动。
使用触摸板作为输入设备，用户能容易地在所有方向上导览网页或文档的全部大小，其由显示器屏幕大小所限制。
与其中通过操纵各种功能键执行屏幕定位和滚动操作的传统的键盘输入机制不同，本发明利用触摸板来执行操作以便减少复杂的键操纵和改善光标位置精确度。
参照图2，根据本发明的便携式电话包括输入部分、处理部分、存储部分、输出部分以及通信部分。
输入部分包括：音频处理单元207，用于处理通过麦克风输入的声音音频数据；键输入单元209，用于允许用户输入字符；摄像机213，用于摄取图像和输入所摄取的图像视频数据；以及触摸板223。触摸板223是一种具有压力感测机制的平板以便响应于手指或笔对平板的表面的触摸所产生的信号，来移动在显示单元219上活动的光标。
处理部分包括：信号处理单元215，用于将从摄像机213输入的视频数据转换成数字信号；视频处理单元217，用于处理从信号处理单元215输出的数字信号；数据处理单元205，用于处理从音频处理单元207输出的话音信号以及从键输入单元209产生的字符信号；控制单元201，用于控制便携式电话的元件的整个操作；以及模拟/数字转换器221，用于将来自触摸板223的模拟信号转换成数字信号。
存储部分包括存储器211并且负责存储通过输入部分输入的用户数据和用于对便携式电话进行操作和执行便携式电话的附加功能的应用程序。
输出部分包括：显示单元219，用于显示由用户输入或者请求的用户信息和列出各种功能；以及音频处理单元207，用于输出声音信息。
通信部分是负责通过无线信道与计数部分终端交换数据以及从相关联的网页服务器、射频(RF)单元203和天线下载内容。
RF单元203可以支持诸如蜂窝或其它无线通信的各种类型的通信业务。RF单元203包括：RF发射器，用于上变换和放大要传送的信号；以及RF接收器，用于低噪声放大和下变换所接收的信号。数据处理单元205包括用于编码和调制要通过RF单元203传送的信号的装置以及用于解调和解码通过RF单元203接收的信号的装置。
音频处理单元207处理来自数据处理单元205的音频信号以便将其通过扬声器输出以及将通过麦克风输入的音频信号传送到数据处理单元205。键输入单元209包括：多个数字和字符键，用于使得能够输入用户信息；以及各种功能键，用于操作相对应的功能。
存储器211包括程序存储器和数据存储器。程序存储器存储用于控制便携式电话的通用操作的程序和用于控制与触摸板223有关的操作的应用程序。数据存储器临时存储在程序的操作期间所产生的数据以及用于以表的形势安置数据的数据库。这里，数据库制造相关根(association root)和配给便携式电话的子菜单(sub menus)以及映射菜单和相应的应用程序和用户数据。
可以利用专门的操作应用程序来对触摸板223进行操作，该专门的操作应用程序包括：检测模块，用于检测在触摸板223上的接触；识别模块，用于将所述接触识别为相应的信息；提取模块，用于提取信息；以及管理模块，用于自动译码(transcode)和管理所提取的信息。
控制单元201对便携式电话的整个操作进行控制。控制单元201进行控制以便配置当存在有通过键输入单元209输入的模式转换命令时的模式以及显示与模式转换有关的信息和需要的用户信息。一旦通过触摸板223检测到信号，控制单元201就分析输入信号并且基于分析结果来在显示单元219的屏幕上移动光标或者拖动由光标所选择的项目。同样，控制单元201识别在触摸板上的接触的移动并且根据该移动来定位在屏幕上的光标。
摄像机213摄取画面并且与编码器(未示出)相互操作以将该画面转换成数字信号。信号处理单元215将来自摄像机的数字信号转换成视频信号。
视频处理单元217产生用于显示从信号处理单元215接收的视频信号的屏幕数据。视频处理单元215对视频信号进行处理以便将其显示在显示单元219上以及压缩/解压缩视频信号。
显示单元219将从视频处理单元217输出的视频信号显示在屏幕上。如果存在有通过触摸板223输入的信号，则显示单元219将光标的移动与由光标所选择的对象一起进行显示。
模拟/数字转换器221将从触摸板223接收的模拟信号转换成数字信号，且然后将所转换的数字信号传送到控制单元201。
触摸板223可以包括用于检测在触摸板上的手指或笔的接触点的移动的压力传感器。如果检测到接触点移动，则触摸板223将与该移动相对应的信号传送到模拟/数字转换器221。触摸板223可以检测定点或拖动操纵以便显示与所述操纵相对应的特定菜单或信息。可以由其它的定点设备或等效物来替代触摸板。
图3是图2的便携式电话的前视图。便携式电话310引入在图2中所示的元件，即，控制单元201、RF单元203、数据处理单元205、音频处理单元207、存储器单元211、信号处理单元215、视频处理单元217以及模拟/数字转换器221。在便携式电话的前侧上安置图2的显示单元219、键输入单元209以及触摸板223，其分别标以改变了的附图标号330、350和370。触摸板370被以便携式电话310的垂直方向而安置在显示单元330之下和在键输入单元350之上。触摸板370充当(enable)导览键的角色，即，传统的4个方向键，以及用于选择和拖动操作的其它功能键。当示出将触摸板370安置在显示单元330和键输入单元305之间时，可以将触摸板370的位置定位在接近便携式电话310的任何部分。例如，可以将触摸板370安置在键输入单元350之下。
如上所述，便携式电话310配有触摸板370，该触摸板370用于控制方向移动和选择与拖动操作以便使得用户能够以快速和简单的方式来控制数据检索和检查操作。同样，考虑到便携式设备310及其键的小型化，触摸板370改善了操纵方便性和光标停悬(curser-hovering)性能。
在图4a和4b中，通过以任何方向在触摸板370上滑动手指尖或铁笔来执行在大图像上滚动窗口。图4c显示了通过屏幕适合图像以及在屏幕上显示的几个小图像上停悬以便检索目标图像。
当用户将手指放在触摸板370上并且以右方向滑动手指时，比显示窗口330大的图像的显示(presentation)跨过显示窗口330滑动。也可以通过重复地接触触摸板370的右部分来执行右方向滚动。执行滚动操作以便反映手指的滑动速度和按压强度。也就是说，通过手指的滑动速度和按压强度来确定图像跨过显示窗口330的滚动速度和距离。
如图4a中所示的，由于可以通过滑动在触摸板370上的手指来跨过显示窗口330滑动图像的显示，所以可以戏剧性地简化滚动操作。
利用触摸板370进行偏斜方向滚动是可能的，其中用户可以以右底方向滑动他/她的手指来倾斜地跨过显示窗口330滑动图像，如图4b中所示。也可以通过按压触摸板370的右底部分来执行这个操作。利用手指的滑动速度和按压强度来确定图像跨过显示窗口330的滚动速度和距离。
由于可以通过在触摸板370上以用户想去向其移动视点的方向来滑动手指，以倾斜方向来跨过显示窗口330滑动图像的显示，所以可以戏剧性地简化滚动操作。
使用用于从多个存储的图像中检索目标图像的触摸板370便利了检索操作，如图4c中所示。当显示适于窗口的图像时，通过在水平或垂直方向上滑动手指来以滑动方式顺序地显示其它图像。当顺序滑动图像时，如果在显示窗口330中显示了目标图像，则用户可以选择图像。当期望放大所选择的图像时，可以根据用户的意图来显示所选择的图像。
可以利用预定的事件来执行目标图像选择。例如，通过从触摸板370释放手指或者当在触摸板370上滑动手指时点击触摸板370，图像的滑动停止，因此用户可以利用另一个触摸板事件(例如，附加点击)来选择和/或放大当前显示的图像。
同样，可以通过接触和滑动在触摸板370上的手指或者重复地点击触摸板370的一部分来重新开始图像滑动。
通过触摸板370上的手指的滑动速度和压力级来确定图像的滑动速度和方向以及通过显示窗口330的图像数量。因此，可以直观地控制和戏剧性地简化滚动操纵。
图5a显示了利用双向箭头的手指的水平滑动行为。当用户以左或右方向滑动他/她的手时，内容的显示诸如图像以相同的方向滑动过显示窗口。
图5b显示了利用双向箭头的手指的对角线方向滑动行为。当用户以左上方向或右下方向滑动他/她的手时，内容的显示以相同的方向滑动过显示窗口。
图5c显示了手指的另一个对角线方向滑动行为。因此，当用户以左下方向或右上方向滑动他/她的手指时，内容的显示以相同的方向滑动过显示窗口。
图5d显示了手指对触摸板的按压或点击行为。如果用户在触摸板的中心上按压或点击一次或两次且同时滑动手指时，在显示窗口上的滚动操作停止或者触发预定的操作。
在图6a和6b中，内容是图像，以及以适于显示窗口的预览大小来显示该图像。预览图像以与在触摸板上的手指滑动速度相对应的速度穿过显示窗口。
如图6a中所示，顺序地滑动预先在便携式电话中存储或者从外部接收的图像。滑动图像意味着改变图像或者翻转(flip)图像。
如图6b中所示，当用户以箭头的方向滑动他/她的手指时，存储在便携式电话中的预览图像以手指滑动方向滑动，以及在显示窗口中顺序显示该预览图像。滑动速度被预先确定或者可以根据手指滑动速度或者由用户来调整。当显示水平方向滑动操作时，滑动方向可以是垂直或者其它方向。
图7a到图7d是说明根据本发明一个实施例的用于选择图像的触摸板操纵处理的示例性视图。
如图7a中所示，预先存储的或者从外部接收的图像可以以顺序次序自动地滑动。这里，滑动图像意味着改变图像或者翻转图像。
在图7b中，与触摸板有关的事件发生，即，当检测到在触摸板上的接触且同时图像正在滑动时，滑动速度停止。通过用户利用手指对触摸板上的接触或者利用具有预定压力级的笔可以导出该事件。
一旦滑动速度停止，就在显示窗口中显示图像，以及在预定周期期间以放大的预览大小来显示所选择的图像。该预览周期被设置在初始便携式电话配置中并且能由用户来调整。当预览周期结束时，图像滑动再次开始。
当事件于用户点击触摸板一次或两次时发生时，当在预览周期期间显示预览图像时，所预览的图像变成放大并且被显示为全窗口大小图像，如图7c中所示。
当事件于用户点击触摸板一次或两次或者滑动手指时发生时，当所选择的图像被显示为全窗口大小图像时，图像开始从所选择的图像或者下一个滑动，如图7d中所示。当将所选择的图像显示为全窗口大小图像时，可以通过以所打算的方向滑动手指来在其它方向上滑动图像，因此可以显示前一个或者下一个图像。
图8a和图8b是说明根据本发明一个实施例的用于以平铺视图模式选择图像的触摸板操纵的示例性视图。
在这个实施例中，显示窗口被划分以便形成具有9个方块的3×3格网。
图8a显示第一方块，即，被激活的3×3格网的左顶上块。活动的光标根据触摸板操纵在9个块上停悬。
通过以任何方向滑动手指，活动光标可以在相应块上停悬，从而使得当激活目标图像时能够通过点击触摸板来选择图像，如图8b中所示。激活光标可以以对角线方向以及水平和垂直方向跨过显示窗口移动。
当在图像块上停悬活动光标时，当事件发生时，诸如触摸板被按压或点击，停悬速度停止。在预定周期期间以放大的大小显示了激活光标在其上停止的图像。预览周期被设置在初始便携式电话配置中并且可以由用户来调整。如果预览周期结束，则图像滑动再次开始。
当用户点击触摸板一次或者两次时，当以放大的大小来显示激活的图像时，预览图像变成放大并且被显示为全窗口大小图像。
如上所述，触摸板可以识别接触手指的滑动速度和方向，因此便携式电话根据滑动速度和方向来控制光标停悬，这导致光标定位和滚动性能的改善。
参照图9，便携式电话在步骤901确定是否通过触摸板输入信号。如果确定输入了触摸板驱动信号，则便携式电话在步骤903确定触摸板驱动信号是否是滑动运动信号。可以通过感测施加到触摸板的压力和移动来识别滑动运动。如果确定输入信号是滑动运动信号，则便携式电话在步骤905分析滑动方向以及以相同的方向跨过显示窗口滚动在屏幕上当前显示的内容。可以根据施加到触摸板的滑动速度和压力级来设置滚动速度。
一旦完全执行了滚动，便携式电话就在步骤907将内容的目标部分显示在显示窗口中。当在显示屏幕中显示内容的目标部分时，便携式电话在步骤909确定是否通过按压触摸板来产生信号。同样，如果在步骤903确定输入信号不是滑动运动信号，则便携式电话在步骤909确定是否通过按压触摸板来产生信号。
如果确定通过按压触摸板来输入信号，则便携式电话在步骤911显示关于在显示窗口中当前显示的部分的详细信息。例如，在选择滑动图像之一的情况中，便携式电话根据按压信号以全屏幕大小图像来显示图像。
另一方面，如果确定不存在有通过触摸板输入的按压信号，则便携式电话在步骤913确定是否超过预定等待时间。如果超过等待时间，则便携式电话在步骤915确定没有另外输入信号并且终止触摸板输入等待。如果没有超过等待时间，则便携式电话在步骤917检查是否存在有另一种类型的输入信号并且执行相应的操作。
如上所述，由于本发明的便携式电话配有触摸板，其使得能够通过在触摸板上滑动手指来输入用于以各种方向跨过显示窗口滚动诸如图像或文本的内容的指令，因此改善内容导览和图像检索性能是可能的。装备有本发明的触摸板的便携式电话由于直观的触摸板操纵也改善了光标定位和数据检索的可靠性和速度。
如上所述，根据本发明的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法是得用户能够通过以直观的方式操纵触摸板来输入命令，该命令用于滚动诸如图像、地图、文本、文档等的内容以及用于停悬在文件之间，因此可靠地和精确地将光标定位在单一内容中或者从多个文件中检索一目标文件是可能的。
根据本发明的便携式设备的基于触摸板的输入系统和方法也通过使用触摸板提供直观的操纵，因此减少用于处理内容的键盘操纵的复杂性是可能的。
虽然在上文中已经详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地认识到，对于本领域技术人员来说显然的是这里可以对本发明做出很多改变和/或修改，这些改变和/或修改仍然将落在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内。

Claims (17)

1.一种具有显示器和触摸板的便携式设备的基于触摸板的输入方法，包括：
确定是否通过所述触摸板输入了滚动信号；
当输入了滚动信号时，基于所述滚动信号跨过所述显示器来滚动当前显示；以及
显示已滚动的显示，以作为滚动的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当滚动所述当前显示时，确定是否通过所述触摸板输入选择信号；以及
如果输入了选择信号，则停止滚动所述当前显示。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述滚动信号包括关于滚动速度和滚动方向的信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述滚动速度和所述滚动方向来滚动所述显示。
5.一种具有显示器和触摸板的便携式设备的基于触摸板的输入方法，包括：
确定是否通过所述触摸板输入了滑动信号；
当输入了滑动信号时，基于所述滑动信号来跨过所述显示器滑动多个显示项目；以及
显示一显示项目，以作为滑动的结果。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
当滑动所述显示项目时，确定是否通过所述触摸板输入了选择信号；以及
如果输入了选择信号，则停止显示项目的滑动。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述滑动信号包括关于滑动速度和滑动方向的信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述滑动速度和所述滑动方向来滑动所述显示项目。
9.一种便携式设备的基于触摸板的输入系统，包括：
触摸板，用于产生与用户的触摸板操纵相对应的操纵信号；
显示器，用于显示根据所述操纵信号所再现的显示；以及
控制器，用于产生与所述操纵信号相对应的控制信号，以及控制所述显示器来再现所述显示，以及基于所述控制信号来显示所再现的显示。
10.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，还包括：存储器，用于存储用于操作所述便携式设备的程序以及用于操作所述触摸板的程序。
11.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，还包括：模拟/数字转换器，用于接收通过所述触摸板输入的模拟信号，以及将该模拟信号转换成数字信号。
12.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，其中，所述触摸板包括压力传感器。
13.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，其中，所述触摸板检测用户的操纵以及通过所述显示器基于用户的操纵来执行菜单选择的操作功能、数据检索和检查功能。
14.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，其中，所述触摸板包括定点设备。
15.根据权利要求9所述的基于触摸板的输入系统，其中，所述控制信号是用于跨过所述显示器滚动所述显示的滚动信号。
16.根据权利要求15所述的基于触摸板的输入系统，其中，所述滚动信号包括关于滚动速度和滚动方向的信息。
17.根据权利要求16所述的基于触摸板的输入系统，其中，基于所述滚动速度和所述滚动方向来滚动所述显示。
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