CN101669265B - 充电显示系统 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于操作显示系统的充电显示系统和方法，该方法包括下述步骤：感测接近于表面或在表面上的无线可再充电设备的存在，显示器的展示区域通过所述表面可以展示图像信息；识别所述无线可再充电设备的类型；获得具有与可被所识别类型的可再充电设备的存在占用的所述展示区域的一部分相关的特征的设备表示；确定接近于所述表面或在所述表面上的可再充电设备的位置和取向；以及将所述展示区域分割成无线可再充电设备区和在所述所确定的可再充电设备区外部的图形展示区。发射无线功率信号通过可再充电设备区并且在所述图形展示区中显示与所述可再充电设备相关的图形信息。

Description

充电显示系统
技术领域
本发明涉及对可再充电设备充电的充电系统。
背景技术
消费电子设备(诸如便携式音乐播放器、蜂窝电话、计算机、照相机、具有存储存储器的钥匙链等等)的持续趋势是减小的尺寸。在很大程度上，通过在这样的设备的电子部件的小型化中的进步，使得这样的趋势成为可能。例如，这样的趋势导致以几厘米的量级标度的消费电子设备的产生。这样的小尺寸的设备使得消费者能够随身携带大批量的电子设备的能力。
不幸地是，电池和其他能量存储技术没有跟上该小型化趋势的脚步。因此，由于设备尺寸已减小所以更小的电池被结合在这样的便携式消费电子设备中。这意味着这样的设备需要更频繁地再充电并且这样的设备通常需要以天为基础再充电。
应该认识到，用户便利是消费品取得成功的重要特征。人们没有时间或协调来找到小的连接器来为这些极小的消费电子设备充电，并且查看并加以分类整理多个连接器和充电器来为给定的设备找到适当的那个，然后将它们带到PC以用于连接。此外，人们通常为遍布家庭和在与设备的使用有关的地方中的不同设备分配充电器。例如，用于蜂窝电话的典型充电器可以被定位在厨房中或在梳妆台上，而用于图片观看设备、视频观看设备、便携式音乐设备或个人数字助理的充电器可以在非常靠近个人计算机的家庭活动室或小房间内。通常不方便的是为每天充电而分配这样的便携式消费电子设备以及在离开家时收集这样的设备。
此外，应该认识到，用户接口技术也调整为以下趋势，一些小尺寸的设备已成比例地结合更小的显示器和更小的用户控件。这使得越来越难将关于电子设备的所有的状态信息同时展示在这样更小的显示器上。例如，消费者通常需要知道电子设备何时正在运行，何时正在与充电器交互，例如通过被充电或路由数据到该设备和/或从该设备路由数据。可以使用广泛种类的指示符(例如状态图标)来将这样的信息展示给用户。因为显示器变得更小了，所以指示符的尺寸也必须变得更小。然而，人们读取指示符以及由显示器展示的其他形式的信息的能力保持有效地固定。因此，制造商通常选择减少在显示器上一次展示的指示符的数量。这阻止用户以一次扫视来确定设备的状态，而这是用户所期望的。此外，当同时为多个设备充电时，各个单元的状态必须被单独地检查。
此外，人的手指的平均尺寸以及人的手指的使用的平均灵活性没有在与这样的设备上的控件的小型化相呼应地得到改进。这导致在运行设备期间受到挫折。所提到的设备还得到以小型化的硬盘驱动器和高容量可移动存储卡的形式的大量存储器存储容量。通过该新的容量，小的便携式设备(例如照相机、音乐播放器和个人媒体播放器)可以精确地保留几千首歌曲和照片以及几百小时的视频。当仅提供极小的屏幕以及有限的用户接口时，从这些量的内容中导航、翻阅或选择单个的媒体元素是令人气馁的工作。
因此，许多小的消费电子设备从设备简单地省略显示技术和/或减少结合到其中的控件的数量。这些趋势的任何一个都使得这样的消费电子设备更难于交互。为试图解决该问题，为这样的设备提供插接站(docking station)，该插接站具有在电子设备和单独终端(例如个人计算机)之间建立通信和功率传送链接的连接器。这允许这样的设备的用户通过单独终端(例如个人计算机)的方式与电子设备交互，同时还为该设备的电池再充电。
如果使用了插接系统，该插接系统通常设计成与单个类型和型号的设备接口。一些插接系统(例如EASYSHARE Camera Dock 6000)提供有机械和机电适配器以适应一组有限的可兼容照相机型号。利用这样的方法，用户不得不定位适当的适配器并且使用它来配置插接(dock)以便于为所指明的照相机充电并且将其与个人计算机相接口。对于多个设备，需要多个插接，从而增加了电缆的数量、减小了可用通信端口的数量并且减小了可用工作台或书桌表面的数量。
而且，如果紧凑的电子设备被配置成为特定计算机充电并且与特定计算机同步，并且该计算机由别的用户使用，则甚至无线数据传送都不得不等待直到该计算机可用。利用无线充电器，用户将不得不等待直到紧凑的电子设备被完全充电以使设备显示器起作用，以便于与单元相接口。
需要一种新方法，其能够从中央位置为多个设备的任何设备充电，并且还能够使消费者在不需要接近个人计算机的情况下更好地与小尺寸设备交互。
附图说明
图1是充电显示系统的一个实施例的分解透视图；
图2是具有充电显示系统的接触表面的图1的实施例的透视图；
图3A示出了能够在靠近生成光型功率信号的充电显示系统时通过暴露于光型功率信号而被充电的可再充电设备的透视图；
图3B是图3A的充电显示系统的分解图，在该充电显示系统的接触表面上具有可再充电设备；
图3C是其中显示器是基本透明的OLED的充电显示系统的实施例；
图3D是充电显示系统的实施例，其中无连接器型充电设备由散置的感应和基于光的功率传送技术的矩阵组成；
图4A是充电显示系统的一个实施例和可再充电设备的示例的示意性框图；
图4B是充电显示系统和可再充电设备的另一个实施例的示意性框图；
图5是用于操作充电显示系统的方法的一个实施例的流程图；
图6A是搁在具有显示器的充电显示系统上的可再充电设备的俯视图，该显示器基于可再充电设备的一个位置将图形输出信号展示在其表面，其中相关显示器在可再充电设备的区域的外部展示图形输出；
图6B是搁在具有显示器的充电显示系统上的可再充电设备的俯视图，该显示器基于可再充电设备的第二位置将图形输出信号展示在其表面，其中相关显示器在可再充电设备的区域的外部展示图形输出；
图7A示出了可再充电设备的透视图，该可再充电设备具有功率和多网络连接类型并且具有展示输出信号的显示器以及基于设备位置的虚拟键区菜单；
图7B示出了具有基于设备和设备位置的所分配控件的可再充电设备的透视图；
图8示出了具有与设备位置相关联的映射(map)数据、菜单和分配接口的可再充电设备的透视图；以及
图9示出了具有基于设备位置的感测接触用户接口的可再充电设备的透视图。
发明内容
提供了用于操作显示系统的充电显示系统和方法，该方法包括下述步骤：感测接近于表面或在表面上的无线可再充电设备的存在，显示器的展示区域通过所述表面可以展示图像信息；识别所述无线可再充电设备的类型；获得具有与由接近于所述表面或在所述表面上的所识别类型的可再充电设备的存在占用的所述展示区域的一部分相关的特征的设备表示；确定接近于所述表面或在所述表面上的可再充电设备的位置和取向；以及将所述展示区域分割成通过将所获得的设备表示映射(map)到所确定的位置和取向而确定的无线可再充电设备区和在所述所确定的可再充电设备区外部的图形展示区。发射无线功率信号通过可再充电设备区并且在所述图形展示区的至少一部分中显示与所述可再充电设备相关的图形信息。
具体实施方式
图1图解了充电显示系统10的一个实施例的分解透视图，而图2以未分解视图图解了图1的实施例的透视图，并在其上定位有无线可再充电设备12。在图1和图2所图解的实施例中，充电显示系统10具有接触表面11，靠着该接触表面11可以定位可再充电设备12的功率接收元件13。无线充电系统20从电源(power source)5接收功率，此处该电源被图解为经由电源线7连接到无线充电系统20的AC插座，该无线充电系统20包括功率信号发生器电路22，其将所接收的功率转换成穿过接触表面11并且由功率接收元件13接收的功率信号。功率接收元件13具有换能器电路或其他接收功率信号并且将该功率信号转换成可以被存储在无线可再充电设备12的功率供应器(power supply)16中的形式的功率信号接收电路。
功率信号可以采用能够在不需要连接器或其他机械结构的情况下将功率从功率信号发生器电路22传送到功率接收元件13的任何信号形式，以提供用于功率信号在功率信号发生器电路22和功率接收元件13之间行进的物理管道。例如，并且不是限制，功率信号可以采用广播、窄播或感应信号的形式，并且可以使用下面的公知功率传输信号的任何一个或其组合，例如感应信号、光信号、射频信号、动力信号、磁信号和/或电磁信号。
例如在受让给SUNBEAM CORP的题为“A Hand Held Battery OperatedDevice And Charging Means Therefore”的U.S.3,840,795中以及受让给CENTURION INTL INC的题为“Universal Inductive BatteryCharger System”的U.S.5,959,433中描述了能够生成感应类型的功率信号的电路和系统的示例。一些感应充电器(例如美国亚利桑那州Scottsdale的Wild Charge公司出售的Wild ChargerTM垫)公知可以递送高达90W的功率，足以同时为膝上型电脑和诸如蜂窝电话、智能电话、便携式音乐播放器、数字照相机等等之类的小型设备充电。诸如英国剑桥Splashpower有限公司的SplashpadTM以及来自美国密歇根州Adu的Fulton Innovation LLC的eCoupled之类的其他无线充电系统提供了相似的能力。利用这些感应类型的无线充电器，多个兼容的设备可以以任何取向放置在充电器垫上，只要充电接收机紧密接近充电垫。
能够生成这样的功率信号的其他公知系统描述了以发射的可见光或不可见光形式的功率信号的使用。这一类型的示例包括：受让给Maxentric Technologies LLC的题为“Optical Battery Recharger”的U.S.6,707,274以及题为“Apparatus and Method for TransmittingElectrical Power Through a Transparent or SubstantiallyTransparent Medium”的U.S.7,079,722。这些的每个都使用结合人造光源(例如电供电的灯)的功率信号发生器电路22，以生成功率信号，从而将能量传送到配备有功率接收元件的无线可再充电设备12，该功率接收元件使用光伏电池或电池阵列或将光转换成能够存储在无线可再充电设备12的功率供应器16中的功率的其他类型的电路或系统。如同电感应技术一样，光伏的方法不需要电连接、直接物理接触或固定的取向，并且可以被用来同时为多个无线可再充电设备充电。只要将该功率信号对准光伏电池或无线可再充电设备12的功率接收元件13的其他光到功率转换电路或系统，就将传送功率。例如，U.S.7,079,722说明了可以以光的形式发射足够量的电功率通过透明的或基本透明的媒质。
当前用于无线数据传送的射频和电磁辐射的其他频率还可以被用来提供能够实现无线充电的功率信号。例如，根据无线数据传送技术(例如蓝牙、IrDA、无线网络等等)公知的频率和协议可以被用来确定功率信号的形式。在某些实施例中，这一类型的功率信号还可以被用来在充电显示系统10和无线可再充电设备12之间传送数据。例如诸如前面提到的来自Fulton Innovation LLC的eCoupled之类的无线充电器使用调制的或以其他方式适配的功率信号来也执行传送数据的功能。
在图1和图2的实施例中，充电显示系统10配备有：可选天线15，其用于与无线可再充电设备12的射频无线通信；以及红外线通信端口25，其用于与无线可再充电设备12的基于光的无线通信。图解了有线连接器35，其便于充电显示系统10和诸如计算机或其他数据网络、蜂窝或其他电信网络之类的通信网络之间的通信。
如图1和图2所图解的那样，显示器26被定位在功率信号发生器电路22和接触表面11之间。因此，可以接近被定位在接触表面11上的无线可再充电设备12而提供信息和功率。
在图1和图2的实施例中，传感器系统28被提供成具有与接触表面11集成或者以其他方式定位的设备传感器29以感测接近于接触表面11或在接触表面11上的无线可再充电设备12的存在。设备传感器29被适配成当无线可再充电设备12在相对于接触表面11的充电位置的范围内时感测该无线可再充电设备12的位置和取向，在该范围内无线可再充电设备12可以被由功率信号发生器电路22生成的无线信号再充电。如将在下面详细描述的那样，传感器系统28包括至少一个设备传感器29和传感器系统管理电路31。这可以包括从信号提取特定信息；将该信息转换成优选的模拟或数字形式和/或将这样的信号封装成用于通信的优选形式以为显示控制系统30充电。如将在下面详细描述的那样，在一些实例中，设备传感器29感测特别针对检测无线可再充电设备12或其他物体的目的而生成的信号或信号的变化，在这样的实施例中，传感器系统管理电路31可以包括被适配成生成或使得信号被生成的公知设计的电路。
通常最方便的是将无线可再充电设备12简单地直接定位在接触表面11上。然而，应该认识到，在许多实例中，无线可再充电设备12可以被包含在固定器、保护盖或等等内，并且优选地在不从这样的固定器、盖等等中移出这样的设备的情况下执行对无线可再充电设备12的充电。此外，在一些实例中，用户可能偏爱在接触表面11上提供托架，该托架被定形成以特定的方式将无线可再充电设备12固定在充电位置的范围内。因此，传感器系统28可被适配成感测虽然不直接接触该接触表面11但处于功率信号发生器电路22可以生成能够对可再充电设备12再充电的功率信号的位置的范围内的无线可再充电设备12的位置和取向。
传感器系统28将通常被适配成感测无线可再充电设备12相对于显示器26的可显示区域的位置和取向，以使得可以确定什么展示在可显示的区域内。所感测的无线可再充电设备12的位置和取向通常由传感器系统28生成的传感器系统输出信号表征。如将在下面详细描述的那样，传感器系统输出信号可以是允许显示控制系统(例如参考图4A和4B所图解和讨论的那些系统)确定可显示的区域的任何形式。
在一些实施例中，传感器系统28和接触表面11被集成以提供参考表面，该参考表面可以感测无线可再充电设备12何时被定位在接触表面11上或定位在相对于接触表面11的充电位置的范围内。
例如，接触表面11可以被适配成具有以完整的触摸屏接口形式的传感器系统28，该完整的触摸屏接口感测物体和接触表面11之间的接触。这样的接触类型传感器系统28被适配成检测这样的接触的区域或代表性区域，并且提供输出信号，根据该输出信号可以确定物体(例如无线可再充电设备12)的位置和取向。因为在三十多年间触摸屏硬件和软件已经成熟，所以各种这样的触摸屏技术已在本领域中公知。利用这样的成熟性，触摸屏技术的可靠性和边际成本变得使得该技术被常规地结合到各种产品中，现在可以在各种种类的飞机、汽车、游戏控制台、机器控制系统、装置和手持显示系统中找到触摸屏显示器。可以在图1的实施例中使用任一这些形式的触摸屏表面，以感测无线可再充电设备12和接触表面11之间的接触。在http://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen中详细地描述了各种这样的接触感测表面，在下面的部分中整体或部分描述了一些接触感测表面。
在一个示例实施例中，接触表面11、传感器系统28和显示器26可以形成集成的触摸屏显示器，本领域公知的它们的许多种类包括但不限于ELO Systems和Minnesota Mining and Manufacturing Company销售的那些。在接触类型传感器系统28的该示例中，使用了电阻式触摸屏面板。通常，这样的电阻式触摸屏具有表面涂覆有薄的金属导电和电阻层的显示器。当物体接触该表面时，在电流中产生了变化。这样的变化指示已被接触的面板区域。传感器系统28检测这样的变化并且基于这样的变化生成传感器系统输出信号。传感器系统输出信号通常指示当前与物体接触的屏幕区域。如将在下面详细描述的那样，充电显示控制系统30可以基于接触的区域确定位置和取向。
在另一个接触感测实施例中，接触表面11可以使用利用表面波技术来检测接触的传感器系统28。在一个实施例中，超声波通过接触表面11以使得当物体接触该接触表面11时，一部分波被吸收。这样的变化指示已被接触的接触表面11的区域并且传感器系统28基于这样的变化来生成传感器系统输出信号。此处也一样，传感器系统输出信号通常指示当前与物体接触的接触表面11的区域。
在该类型的又一个实施例中，接触表面11还可以包括利用电容式触摸屏的传感器系统28。在该实施例中，接触表面11涂覆有通常是铟锡氧化物的材料，该材料将连续的电流传导通过充电显示系统10展示的可显示区域以在水平轴和垂直轴二者上产生受控的所存储电子的场，从而产生可测量的“标准”或“参考”电容。其他电子设备也具有所存储的电子并且因此也展现出电容。当传感器的“标准”或“参考”电容被另一个电容场(例如将可再充电设备引入到在接触表面处产生的所存储电子的场)改变时，传感器系统28的电路可以根据“标准”或“参考”电容检测电容的变化，例如通过测量可能出现在参考场的正弦波特征中所得到的“失真”。这样的变化指示已被接触的接触表面11的区域并且基于该变化生成传感器系统输出信号。该传感器系统输出信号通常指示当前与物体接触的屏幕区域。如将在下面详细描述的那样，充电显示控制系统30可以基于接触的区域确定位置和取向。
此外，接触表面11可以结合具有应变仪配置的传感器系统28，以感测与接触表面11的接触，其中屏幕被弹簧支撑安装在四个拐角处，并且应变仪被用来提供当屏幕被接触时随着接触表面11的偏转而变化的信号。该技术还可以测量Z轴。该示例包括但不限于Mori等在1984年五月31日提交的题为“Position Coordinate Input Device”的美国专利No.4,558,757。这样的变化指示已被接触的接触表面11的区域并且基于该变化来生成传感器系统输出信号。该传感器系统输出信号通常指示当前与物体接触的屏幕区域。
在再一个实施例中，接触表面11和传感器系统28可以以光束发射器和传感器(未示出)(例如与接触表面11平行布置的红外线(IR)发射器和传感器)的垂直和水平阵列的形式结合。在该实施例中，当将物体移动接近接触表面11时，靠近接触表面11的光束被中断。这样的IR或光束的其他波长也可以来自接触表面11的内部或下面或者显示器26的下面或者从接触表面11的内部或下面或者显示器26的下面感测到。
另一种成像方法是触摸屏技术中相对现代的发展，其中两个或更多个图像传感器被放置在屏幕的边缘(通常是拐角)附近或下面。红外线的背光被放置在屏幕的其他侧上的照相机的视场中。触摸或设备的存在被呈现为阴影，并且然后传感器系统28对每对照相机作三角测量以定位触摸或设备。该技术变得很流行，因为其可量测性、多功能性和成本可以接受程度性，尤其对于更大的单元而言。此外，传感器系统28可以包括红外线成像技术，现在它能够产生三维图像并且使用通常公知的幅度、时间飞跃法(time of flight)、可变焦点以及相似的测量技术来提取物体。应该认识到，感测接触表面11照射系统可以可选地用来提供增加的功能(例如由显示器26的背光照射和/或为无线可再充电设备12提供功率)。
在其他实施例中，传感器系统28可以使用其他的技术(例如色散(dispersive)信号技术和声学脉冲识别)，它可以结合显示器26和无线充电系统。色散信号技术使用传感器来检测由于触摸而在玻璃中出现的机械能量。然后，复杂的算法解释该信息并且提供触摸的实际位置。该技术对灰尘和其他外在要素(包括擦痕(scratch))较不敏感。因为这不需要屏幕上的附加元件，它也提供了用于显示和能量传输的优良的光学透明性。而且，因为使用机械振动来检测触摸事件，所以可以使用任何物体来产生这些事件，包括手指和触针。另一种非常有利的透明技术是声学脉冲识别，其中传感器系统28将使用被定位在屏幕的某些位置处的至少两个压电换能器来将触摸(振动)的机械能变成电信号。然后将该信号转换成声音文件，并且然后与用于屏幕上的每个位置的先前存在的声音简档(profile)进行比较。该系统可以在没有穿过屏幕的格子状导线(wire)的情况下工作，触摸屏本身可以由纯玻璃制成，使其具有耐用性。此外，还可以使用其他高质量、透明的材料。
在又一个实施例中，无线充电系统20和传感器系统28的功能可以被集成。例如，在功率信号发生器电路22使用感应充电来为无线可再充电设备22充电的系统中，可再充电设备12的引入在功率信号发生器电路22上的负载中产生可测量的变化。感应充电元件的阵列可以与接触表面11一致(co-incident)分布，并且被布置在例如垂直和/或水平阵列(未示出)中。通过映射感应充电元件的哪个经历负载的变化，使得功率信号发生器电路22通过生成指示无线可再充电设备12的位置和取向的输出信号来执行传感器系统28的功能变得可能。
接触表面11可以通常通过使其透明来允许显示器26生成的或调制的光通过接触表面11以使得观看在被定位在接触表面11上的无线可再充电设备12的人可以看到这样的光而实现更多的系统性能。如所图解的，显示器26可以是任何通用的薄显示器技术，例如液晶显示器、有机光发射显示器或其他非常薄的显示器可以与基于光的、电磁的或一种类型的无线充电系统20结合使用。显示器26可以使用各种显示器技术，显示器26包括但不限于使用发射的、透射的(transmissive)或反射的图像元件类型的显示器。
显示器26可以被放置成紧密接近接触表面11或与该接触表面11接触。显示器26还可以被构造成具有接触表面11的一个设备，并且可选地形成或组装成层状结构。此外，显示器26可以被可选地构造成、形成或组装成具有无线充电系统20的功率信号发生器电路22和/或其他部件的一个设备，从而潜在共享层状结构，例如电子涂层、电子打印、导体、玻璃绝缘结构等等。
充电显示系统10被配置成使得在功率信号发生器电路22和接触表面11之间的显示器26的存在通常不显著地降低功率信号的强度，并且相反，使得显示器26的操作应当不被功率信号负面影响。实质上，显示器26通常对功率信号是透明的。通过选择具有不容易被干扰的特定特征的功率信号来获得这样的结果。例如，功率信号可以具有波长、频率或能够使功率信号最小干扰地通过显示器26和接触表面11的其他特征。此外，显示器26可以具有材料的选择、设计，和/或可以被制造成使得其对功率信号不特别敏感或者与功率信号屏蔽开。
图3A示出了具有功率信号发生器电路22的充电显示系统10的一个实施例的透视图，该功率信号发生器电路22包括多个独立地可控无线充电元件24，同时无线可再充电设备12配备有光伏型的功率接收元件13。
图3B是图3A的充电显示系统10的实施例的分解视图，图解了与显示器初级(primary)照射系统23、以光的形式发射功率信号的无线充电元件24、用于显示器26的光导27以及具有与接触表面11分开的可选的多个设备传感器29的传感器系统28相结合的显示器26。在该实施例中，设备传感器29可以是光电二极管、光遮断器(opto-interruptor)或成像阵列(例如CMOS或CCD类型的成像器)。设备传感器29被适配成感测接近于接触表面11或在接触表面11上的无线可再充电设备12的存在。设备传感器29生成的信号还可以被用来确定设备标识或启用充电显示系统10接收功率信号或来自无线可再充电设备12的数据信号，如将在下面讨论的那样。
在该实施例中，充电显示系统10还可以被适配成提供功率信号的动态掩蔽，以使得光发射类型的功率信号从照射源(例如显示器初级照射系统23和无线充电元件24)穿过面对或以其他方式照射功率接收元件13的接触表面11的所选择的部分。
在这点上，所提供的设备传感器29被适配成检测由无线可再充电设备12反射的光以使得可以确定在接触表面11上的无线可再充电设备12的位置和取向。
因此，来自设备传感器29的信号可以被传感器系统28使用以生成传感器系统输出信号，根据该传感器系统输出信号可以确定多个无线充电元件24的哪些在辐射通过显示器26、接触表面11并到达功率接收元件13的光。例如，设备传感器29可感测无线可再充电设备12以一个强度级反射的光以及由可再充电设备功率接收元件13以第二较低强度反射的光的模式。在好的足够高的分辨率的情况下，可以以像素级映射设备的存在。当一个像素接一个像素地完成设备映射时，该设备映射可以产生该设备的设备表示。为了节省功率，用于发射功率信号的光发射无线充电元件24的模式可以与功率接收元件13的位置、模式和取向匹配，如所感测到的反射光所指示的那样。这样的过程可以以迭代的方式来执行，该迭代的方式即确定哪个无线充电元件24辐射被以表明这样的光被功率接收元件13反射的方式反射到设备传感器29的光，以及使用所确定的充电元件24来将功率供应到无线可再充电设备12。
在另一个实施例中，在充电显示系统10与无线可再充电设备12通信时无线充电元件24可以一个接一个地循环以确定是否特定无线充电元件24的激活增加了由定位在充电显示系统10上的设备的功率接收元件13接收到的功率信号的强度。同样地，该过程可以被迭代地重复直到无线可再充电设备12感测到接收接近最大强度的功率信号，或者直到已经选择性地操作了所有充电元件，而仅仅那些对无线可再充电设备12充电做出有意义的贡献的充电元件保持照射为止。
可以通过实际的掩蔽来获得相似的结果。例如，对于显示器26是调制背光的液晶类型的情况，相似的过程可以用来确定显示器26的哪些部分没有被调制，以实现以功率信号的很少信号损失来为无线可再充电设备12充电。
可期望地，剩余无线充电元件24可以以降低的级照射背光显示器26，以使得消除对用于显示器26的单独照射源的需要。可替换地，剩余的照射源可以断开，同时用于显示器的初级照射系统23为LCD类型显示器26提供背光。用于显示器照射的其他源可以是基本上透明的有机发光二极管(OLED)结构，其结合无线充电元件24或在没有无线充电元件24的情况下进行操作。
在充电过程中碰到的问题可能是显示器26吸收来自功率信号的功率，这会扭曲或缩短显示器26的寿命。通过上述对显示器26的设计、材料和制造的考虑可以至少部分解决这样的问题。为了提供进一步的保护，显示器26可以被操作以提供对这样的吸收的无意识后果的提前保护。例如，来自发生器电路22的功率信号所通过的显示器26的部分可以被禁用或调整到显示器26的这样的区域中的相对透明的位置处。可替换地，可以按结合了功率信号的生成以及与其相关联的频率相位和周期的频率、相位和周期来选择或调整操作显示器26的再生信号(refreshsignal)的操作频率，例如操作为与充电不同相。
图3C是充电显示系统10的实施例，其中显示器26是具有多个可以被使得选择性照射的单个发光二极管(未示出)的基本上透明的OLED显示器。对于设备的存在来说，发射是源自各个OLED部件并且设备传感器29检测由OLED发射的已被无线可再充电设备12反射的光。可替换地，本领域公知，OLED发射器具有当暴露于光时产生电流的能力。因此，这样的OLED显示器的发射器可以提供设备检测、显示器照射和无线充电的功能。可选的无线充电元件24还可以被用来照射功率接收元件13以通过OLED上的元件为无线可再充电设备12提供功率。此外，在图3C中，无线可再充电设备12的无线通信系统14可以与无线通信系统(例如在图4A中图解的无线通信系统94)进行通信，并且将在下面详细描述。充电显示系统10可以使用来自这样的无线通信系统的信号以为显示控制器32提供输入，该输入是关于哪个无线充电元件24(即灯和或OLED元件)为无线可再充电设备12的充电做出贡献。
图3C还示出了充电显示系统10的实施例，其中传感器系统28和功率信号发生器电路22提供照射功能，该照射功能被进一步适配成感测其他物体(包括但不限于人的手指)何时被定位成靠近接触表面11或在接触表面11上。在该实施例中，无线充电元件24发射当手指或其他物体(例如无线可再充电设备12)被定位成靠近接触表面11或在接触表面11上时可以被反射的光。在该实施例中，由这样的手指或无线可再充电设备12反射的光的量由包括设备传感器29a-29i阵列的传感器系统28感测。
如图3D所图解的那样，显示照射可以结合或散置有感应类型的无线充电元件24。例如，在该实施例中，无线充电元件24可以结合感应技术一起使用来提供到多于一种类型的可再充电设备12的功率传送。感应线圈17和照射元件的这一矩阵还实现了显示系统10上的设备充电的灵活性，使得能实现不同设备包含多于一个的无线充电技术。
图4A示出了描述在充电显示系统10和无线可再充电设备12之间的逻辑和电连接的一个实施例的示意性图解。如图4A所示，充电显示系统10包括控制系统30，该控制系统30包括充电显示控制器32。充电显示控制器32与功率信号发生器电路22合作以生成适于通过其进行数据通信和功率交换的信号。充电显示控制器32可以包括能够控制充电显示系统10的操作的任何电路或系统，如此处所描述的包括但不限于微处理器、微控制器、ASIC、可编程模拟设备或离散电子设备的结合。
充电显示控制器32被适配成实现可再充电设备存储器38和充电显示系统存储器40之间的数据传送。在一个实施例中，这可以通过分别使用功率信号发生器电路22和设备传感器29来发送和接收已被调制成携带数据的功率信号来完成。被适配成接收无线信号和功率的任何公知类型的通信系统或电路可以用于此目的。可替换地，无线通信系统94可以被用来与无线可再充电设备12中的无线通信系统14交换数据。如此处所使用的那样，术语数据包括以下数据：该数据表示一个或多个静止图像、静止图像的序列、视频序列、视频流、音频序列、包括关于这些静止图像、静止图像的序列、视频序列、视频流、音频序列的信息的元数据，以及本领域公知的能够被储存在可再充电设备存储器38中的任何其他文本或数据。
充电显示系统10可以具有被适配成在不包括个人计算机或相似设备的情况下执行数据上载和/或下载以及充电的显示控制器32，然而，可以根据需要包括个人计算机。再充电系统48可以从交流电源(例如提供到110伏特或其他电压的AC源的连接的电源线7)接收功率。
在其他实施例中，充电显示系统10可以具有功率供应器44，该功率供应器44带有可选可再充电电源46，这能够储存并提供足够的无线可再充电设备12以使得将储存在其上的数据下载下来并且为可再充电设备功率供应器16再充电。
应该认识到，再充电操作的控制通常由充电显示控制器32管理以避免可再充电设备功率供应器16过热和/或损坏。因此，功率供应器控制电路52被提供用来管理再充电操作。在图4A所示的实施例中，充电显示控制器32执行该功能。具体而言，充电显示控制器32被适配成感测无线可再充电设备12的电池中的剩余功率的量并且被适配成在需要的情况下执行再充电策略。在一个实施例中，充电显示控制器32与可再充电设备控制器37交换数据以获得来自无线可再充电设备12的数据，从而确定功率状态。在另一个实施例中，充电显示控制器32与连接到可再充电设备功率供应器16的电压传感器电路(未示出)合作。这样的电压传感器电路可以采用本领域公知的任何各种形式以感测电压电平以及提供信号，控制器可以根据所述信号来做出是否进行充电操作的决定。
在充电显示控制器32确定有必要为可再充电设备功率供应器16充电的情况下，控制器32可以操作功率信号发生器电路22以生成可以由功率接收元件13接收的并且用于为功率供应器16充电的功率信号。有时，无线可再充电设备12将具有包括镍镉电池的功率供应器16。为了确保这样的电池具有长的使用寿命，并且确保它们维持其储存能力，这样的电池应该仅在这些电池第一次被耗尽基本上所有所储存的功率的情况下才再充电。因此，在充电显示控制器32确定充电显示系统10有可能连接到具有这样的镍镉电池的无线可再充电设备12的一个实施例中，控制器32可以被适配成执行再充电策略，即首先确保在使得功率信号发生器电路22生成功率信号来为可再充电设备功率供应器16充电之前这样的镍镉类型的功率供应器16基本耗尽功率的量。这可以通过逆转充电过程来完成，以使得无线可再充电设备12使用例如无线通信系统14将功率信号发射到充电显示系统10，或在可能的情况下通过逆转功率接收元件13的操作来完成。在这种类型的一个实施例中，在充电显示系统10包含可再充电电源46的情况下，为可再充电设备功率供应器42充电的过程可以包括：首先从可再充电设备功率供应器42释放功率并且将其储存在可再充电电源46中，然后在随后的再充电选项中使用所储存的功率。
图4B图解通常与图4A的实施例相似的充电显示系统10的另一个实施例。然而，在该实施例中，充电显示控制系统30包括功率供应器控制电路52，功率供应器控制电路52可以控制沿着可选直接路径53从充电显示功率供应器44到功率信号发生器电路22的功率流动。功率供应器控制电路52与充电显示控制器32分开并且其可以包括任何其他形式的可以发起和控制功率传送的量或速率并且可以终止功率传送的可控设备或电路。这样，可再充电设备功率供应器42的再充电有时可以在充电显示控制器32和/或可再充电设备控制器37没有被激活的时候被执行。例如，为可再充电设备功率供应器42充电所需的时间量通常大大长于将数据从可再充电设备存储器38下载到显示系统存储器40所需要的时间量。因此，通过操作充电显示控制系统30来仅在充电显示控制器32和/或可再充电设备控制器37被用于控制数据传送的情况下启用它们，以及此后禁用控制器32和/或可再充电设备控制器37以使得它们在其中数据没有被传送的再充电操作的部分期间不消耗功率或以以其他方式操作在功率节省模式下，有可能在充电和下载序列期间来节省能量。
现在转到图4A，充电显示控制器32还用于诸如确定何时发起数据交换和/或充电序列、取消数据交换或者和/或充电会话(session)或用于调整数据交换和/或传送序列的目的。显示器26可以被用来将信息提供给充电显示系统10的用户，该信息包括但不限于在充电显示系统10和/或无线可再充电设备12中的状况的状态。例如，显示器26可以提供至少一个可见的指示，根据该可见的指示用户可以确定下述至少一者：充电操作的指示和相对功率量或对该可再充电设备功率供应器42再充电的过程的完成程度。通常，充电显示控制器32将被适配成操作显示器26。
参考图4A和图6A，显示器26还可以提供在可再充电设备存储器38和显示系统存储器40之间传送数据的动作的状态的可见指示。充电显示控制器32将通常被适配成操作充电状态指示符160以提供对数据和功率传送的状态的精确指示。
充电显示系统存储器40可以采用任何各种形式。充电显示系统存储器40可以包括内部存储器设备，其被结合到充电显示系统10中并且难于从无线充电系统20中移除，或者充电显示系统存储器40可以包括被适配成容易从充电显示系统10中移除的存储器，或者充电显示系统存储器40可以包括其任何组合。例如，在一个实施例中，存储器40包括硬盘驱动器(例如具有大硬盘驱动器容量，例如，＞10GB的IBMMicrodriveTM)以及移除存储器(例如CompactFlash或安全数字记忆卡)二者。充电显示系统存储器40可以采用其他形式，并且可以包括例如光盘写入器，其被适配成将与由充电显示系统10所接收的图像相关的内容转换成光盘(例如数字通用光盘或压缩盘)上的光学编码数据记录。充电显示系统存储器40还可以采用半导体存储器的形式和/或能够储存数字数据的存储器的其他形式。应该认识到，充电显示系统存储器40的存储器储存容量和可再充电设备存储器38的存储器储存容量之间的关系通常确定在显示系统存储器40被完全利用之前来自可再充电设备存储器38的图像相关的数据可以被下载到充电显示系统存储器40的次数。
充电显示系统10将通常具有存储器40，其具有来储存由无线可再充电设备12在多次下载会话中提供的任何数据的足够的存储器容量，例如是可再充电设备存储器38的存储器容量的倍数的存储器容量。然而，在其他实施例中，充电显示系统10将具有存储器40，其存储器容量等于或甚至小于可再充电设备存储器38的存储器容量。然而，这样的布置在使得无线可再充电电子设备12的用户能够有效地将无线可再充电设备12的图像储存、捕获和展示容量延伸到有意义的程度，同时提供轻量型、低成本和/或小尺寸的充电显示系统10的方面是有用的。在任何实施例中，通过共享或储存，充电显示系统存储器40的存储器容量可以被有效地增加。
用户可以手动地指明储存在无线可再充电设备12中的什么内容可以被上载到充电显示系统10。这可以以在与接触表面11结合的显示器26上显示用户接口以提供用于加载信息到充电显示系统10中的交互菜单的方式来完成。可替换地，充电显示系统10可以具有控制器32，该控制器32被适配成单独或与可再充电设备控制器37结合地确定无线可再充电设备12何时具有储存在可再充电设备存储器38中但还没有被储存在充电显示系统存储器40中的数据，并且该控制器32被适配成自动地使得这样的数据储存在存储器40中。在某些实施例中，充电显示控制器32还可以被适配成在与图像相关的数据已被成功地传送到充电显示系统存储器40之后使得从可再充电设备存储器38移除所选择的数据。
应该认识到，在一个实施例中，当可再充电设备12被定位得接近于接触表面11或在接触表面11上时充电显示系统10提供对无线可再充电设备12的保护措施。例如，当充电显示系统10被用在汽车应用中时，图1的充电显示系统10可以具有被适配成提供振动稳定性的盖子(未示出)和主体21。
充电显示系统10可以可选地提供附加的功能。例如，如图4A所示，充电显示系统10提供附加的连接器90或无线连接，被适配成接合(engage)外部数据设备92，例如图4A中的个人计算机、信息亭(kiosk)(未示出)、图像观察器(未示出)、计算机网络(未示出)、通信系统(例如有线电话(未示出))、个人数字助理(未示出)或类似的电路或系统。
这可以包括例如常规的RS232连接、通用串行总线(USB)连接器、以太网连接、火线(firewire)连接、传统的电话线等等。这使得充电显示系统10被直接连接到个人计算机、信息亭或相似的设备以用于从充电显示系统存储器40上载图像到这样的个人计算机或信息亭。
在某些实施例中，充电显示系统10还可以使用附加的连接器90以直接从外部数据设备92接收功率，该外部数据设备92用于提供再充电功率到具有可再充电电源46的充电显示系统10的实施例。例如，USB系统提供可以通过USB连接从个人计算机或其他USB使能设备运送有限量的功率的线。随着时间的过去，该有限量的功率可以被用来为可再充电电源46充电。
此外，当充电显示系统10连接到外部数据设备92时，该充电显示系统10以允许数据从无线可再充电设备12到外部数据设备92的便利传送的方式起作用。此外，可再充电电源46可以利用例如由外部电源5供应的功率、利用由外部数据设备92供应的功率或其的一些组合来再充电。
还在图4A中示出的是无线通信系统94(例如蜂窝电话)或寻呼通信系统。这样的系统可以由充电显示系统10使用以自动从系统存储器40上载与图像相关的数据到远程服务器或无线可再充电设备12。这样，充电显示控制器32可以确定存储在充电显示系统存储器40中数据量何时超过阈值并且可以自动地使得数据从充电显示系统10传送到外部设备(例如计算机、网络或信息亭、或其他类似设备)，以便于使附加的存储器容量可用于稍后获得的与图像相关的数据的存储。
可替换地，无线通信系统94可以包括这样的无线通信系统，例如射频、非射频或其他无线电磁信号、红外线或其他可以使用与接触表面11结合的用户接口以及显示器26上的反馈来与无线可再充电设备12通信和控制无线可再充电设备12的其他无线通信系统。此外，无线通信系统94和与接触表面11相结合的用户接口可以与用于传送数据的个人计算机、信息亭等通信。
还可以提供视频信号发生器98，将其适配成生成表示由充电显示控制系统30生成的或存储在充电显示系统存储器40中的图像数据或其它数据的视频输出信号，并且还被适配成使得显示器26或外部显示设备100能够接收视频输出信号，以使得外部显示设备100可以用于将图像(例如表示存储在充电显示系统存储器40中的图像的图像)展示到电视或其它外部视频。
还如在图4A中所示，充电显示系统10还可以包括：音频信号发生器102，其被适配成生成表示存储在显示存储器中或存在于便携式充电设备上的声音的音频输出信号；输出电路，其被适配成使得外部设备能接收音频输出信号，以使得外部设备可以展示表示存储在充电显示系统存储器40或可再充电设备存储器38中的音频数据(例如声音数据)的声音。
如在图4A的实施例中还示出的，充电显示系统10可以具有信号处理器104，其被适配成例如通过调整用于存储数据的数据压缩策略或通过调整数据场景(scene)持续时间的内容来修改图像、音频或其他数据。这样的基于内容的调整的示例包括但不限于场景排序、横纵比信息、旋转、放大率(apparent magnification)/或裁剪(crop)调整、色彩修正、曝光修正、红眼修正和/或通过将文本、图形或元数据插入到图像中来调整与图像相关的数据。充电显示控制器32也可以用于这样的目的。
如在图4A中还示出的，充电显示系统10还可以包括用于检测的控制和集成功能或可选的与被结合在感测接触表面11中的感测技术相关联的照射电子设备。
注意，充电显示系统10可以附加地为存储其他项目提供空间，其他项目例如能伸缩的电源线7、数据电缆、便携式可再充电电子设备的操作手册等等。
图5是用于操作具有充电系统的充电显示系统10的方法的一个实施例的流程图，当可再充电设备12被定位成接近于接触表面11或在接触表面11上时该充电系统能够为无线可再充电设备12充电。在步骤115中，检测接近于接触表面11或在接触表面11上的无线可再充电设备12的存在。这可以利用先前所描述的相关的触摸感测或成像技术来完成。无线可再充电设备12还可以发射充电显示系统10可以检测的并且可以用来根据其确定可再充电设备12在接触表面11上的存在指示信号。在其他实施例中，无线可再充电设备12可以周期性地生成信号，该信号例如可听到的、电磁、振动、光学或其他能够由在充电显示系统10中的设备传感器29和/或其他传感器110(例如热、声音的、射频、电容、湿度或任何其他公知的传感器)感测的信号。例如，蜂窝电话周期地将标识其自身的简短信号发射到本地蜂窝电话塔。这些可以由充电显示系统10感测并且用于确定无线可再充电设备12的存在。
在其他实施例中，功率信号发生器电路22、设备传感器系统28和/或设备传感器29可以被用来感测无线可再充电设备12的存在。例如，在使用感应充电(inductive charging)的情况下，功率信号可以由功率信号发生器电路22沿着电感器周期地提供，并且可以根据感应负载的存在感测无线可再充电设备12的存在。无线可再充电设备可以通过对负载特征、负载模式和/或负载的其他方面的分析来识别。可替换地，无线可再充电设备12可以感测所发射的信号并且以充电显示系统10可以接收并解释以确定可再充电设备12的存在的形式生成反馈信号。
在其他实施例中，无线可再充电设备12的存在可以通过使得充电显示系统10周期地生成被适配成激起来自可再充电设备12的响应的本地信号以及检测所激起的响应而被检测。例如，充电显示系统10可以使用无线通信系统94来生成蓝牙信号，该蓝牙信号使得无线可再充电设备12以可以由无线通信系统94感测的蓝牙信号作出响应。类似地，充电显示系统10可以生成激励信号，该激励信号使得无线可再充电设备12的蜂窝电话实施例生成可检测的输出信号。例如，激励信号可以包括模拟输入电话呼叫的信号，使得无线可再充电设备12生成可以被充电显示系统10的其他传感器110检测的输出信号(例如电话铃声或振动)。
然后充电显示系统10识别无线可再充电设备12的类型(步骤120)。这可以通过使用在充电显示系统10和无线可再充电设备12之间建立的任何形式的通信以各种方式来完成，这包括但不限于感测在感测接触表面11上的触摸点和使触摸点图参考可以识别该设备的查找表。此外，无线通信方案的使用(例如视频、红外线、RFID、条形码、独特的反射表面组合等等)可以传达可以由控制系统解释的设备ID。应该认识到，充电显示系统10用来显示图像、为无线可再充电设备12充电或与可再充电设备12无线通信的部件的一个或多个可以被用来交换足够识别可再充电设备12的类型的数据。
在某些实施例中，可以使用上述被用来确定接近于接触表面11或在接触表面11上的可再充电设备12的存在的相同系统、信号和/或方法来识别无线可再充电设备12。可选地，这样的识别信息可以作为检测无线可再充电设备12的存在(步骤115)的一部分而被编码或确定，并且关于检测这样的存在而讨论的方法还可以被用来确定设备的类型，例如成像可再充电设备12或画出可再充电设备12的轮廓以及使设备的图像或轮廓与图像和设备的查找表相关联，或结合成像元件使用光学字符识别技术读取任何在设备上打印的或显示的数据。
无线可再充电设备12的类型可以以多种方式来识别，这些方式包括但不限于例如通过检测或读取电子序列号或其他形式的标识数据、检测或读取表征设备或设备类型的其他数据(例如序列号、ESN或其他设备特定标识)、或通过检测或读取设备拥有者、操作员或租用人的标识来唯一地识别可再充电设备12。无线可再充电设备12的类型还可以通过检测如此处其他地方所讨论的设备特征来确定。
在步骤125中，获得具有这样的特征的设备的表示，该特征与可以被所识别类型的可再充电设备12的的存在占用的展示区域的部分相关。设备表示可以是各种公知形式的任何形式，在非限制的情况下，设备表示可以包括外形、周边图(perimeter map)、轮廓、阴影、图像等等或其他用于无线可再充电设备12的可展示的表示。设备表示的至少一个特征可以基于设备类型来确定。在可应用的情况下，可以使用从传感器系统28获得的图像来产生设备表示，该类型传感器系统28使用成像系统来感测接近于接触表面11或在接触表面11上的可再充电设备12的存在。此外，设备表示可以经由结合功率接收元件13和/或设备的触摸点的位置的设备生成的信号来获得。触摸点可以是有支座的(standoff)垫，其具有其他用途例如当将设备放置在桌上时的仿刮垫。类似地，可以经由电子设备或充电显示系统10可访问的通信网络来获得表示。
在步骤130中，确定相对于接触表面11的无线可再充电设备12的位置和取向。这可以以各种方式来完成。例如，接触表面11和无线可再充电设备12之间的接触的接近度可以使用上述传感器系统28的触摸感测实施例来感测。无线通信系统94可以被用来确定无线可再充电设备12的位置和取向。类似地，如也在上面详细描述的那样，传感器系统28可以具有被定位和适配成感测无线可再充电设备12的位置和取向的设备传感器29。此外，可以集成设备传感器29以形成可以捕获这样的区域的图像的一个或多个图像，当无线可再充电设备接近于接触表面11或在接触表面11上时可以在所述区域中看到该无线可再充电设备。这使得这样的区域以一个像素接着一个像素地成像。然后将这些像素值映射到显示器26的表面。
在步骤135中，充电显示控制器32和/或视频信号发生器98被用来将展示区域分隔成无线可再充电设备区和图形展示区。在所图解的实施例中，这通过将所获得的设备表示映射到所确定的位置处以及所确定的位置中，并且将展示区域的剩余可用区的至少一部分分配为图形展示区来完成，该图形展示区可以用于展示菜单、数据、设备控件和感测接触控件的用户接口。
在步骤137中，通过发射无线功率信号通过并且指向为对电池充电的无线可再充电设备区来实现设备充电。用于定位功率接收元件13的数据可以被嵌入在设备周边图文件中或与无线可再充电设备12的触摸点关联。此外，设备充电的增强和优化可以通过迭代地为一般接近功率接收元件13的相关联的充电元件充电来完成。来自功率信号发生器电路22的最优充电功率发射可以包括用脉冲调节(pluse)非常接近初级充电元件的相关联的元件。来自无线可再充电设备12的反馈可以为功率信号发生器电路22提供与充电状态相关联的信息。当将无线充电元件24切换到接通(ON)和断开(OFF)来实现最优充电时，结合充电而禁用非常接近充电区域的显示器像素的可选步骤可以延长显示器的寿命并且提高充电效率。类似地，如果实现对每个系统有益，显示和充电操作者可以交替。
与可再充电设备相关的图形信息然后被显示在图形展示区的至少一部分中(步骤140)。该过程通常包括确定用于在显示器26的图形展示区中展示的图形信息、布置用于在图形展示区内展示的图形信息、以及基于所获得的图形信息来生成可显示的输出信号。图形信息以某些方式与可再充电设备相关。图形信息可以提供(例如但非限制)这样的信息，其便于或指示一组交互选项的一个或多个可用于执行、要在被执行、需要附加信息、需要用户交互或已经完全执行、。
在一个实施例中，图形信息通过基于或与一组交互选项之一相关联来与可再充电设备相关，该交互选项至少部分限定可以发生在充电显示系统10和无线可再充电设备12的类型之间的各种交互。每个交互选项都与某个功能或能力相关，即无线可再充电设备12和充电显示系统10能够执行，包括但不限于，再充电、数据传送、主机偏好设置等等。
存在完成这些的各种方式。在一个实施例中，这可以通过以下来完成：使用所获得的设备类型来确定一个或多个交互选项；将每个交互选项与图形信息库(该图形信息库与该套所确定的交互选项相关联)进行比较；以及基于从所述库导出的图形信息来确定可显示的输出信号。这样的库可以包括查找表或其他将所确定的设备类型与一组交互选项关联的逻辑结构，并且可以定位在充电显示系统10的充电显示系统存储器40中或在无线可再充电设备12的存储器38中。在又一个实施例中，所确定的交互选项可以被提供到包含图形信息的位置，并且根据其来生成可显示的输出信号。例如，充电显示系统10连接到的、在充电显示系统10或在计算机(例如外部数据设备92)中的特定存储器位置能够包含图形信息并且能够一经请求就提供与交互选项有关的该图形信息。类似地，所确定的交互选项可以与网络地址相关联，网络接口101可以使用该网络地址来获得与交互选项的一个或多个相关联的图形信息。可替换地，充电显示控制器32可以执行基于所确定的交互选项自动生成图形信息的算法。
图形信息可以包括静态和动态可调整信息，其包括例如静态格式和标记限定区域，其中诸如充电状态或下载状态信息的可变信息可以被展示。图形信息还可以是完全动态地，所显示的特征、菜单和用户接口调整地适应无线可再充电设备12所确定的存在以及所识别的类型。
应该认识到，根据上面的描述，可以基于无线可再充电设备12的类型确定交互选项，并且如通常在此处所限定的，这样的交互选项可以与可再充电设备12和充电显示系统10的组合可能具有的任何可能的交互相关。选项可以包括操作交互，例如与无线可再充电设备12的操作相关的那些操作交互，诸如诊断测试、软件、固件和/或操作系统升级以及充电操作。交互选项可以包括数据交换和传送选项，例如指示在可再充电设备上的数据(可用于下载)的存在或待传送到无线可再充电设备12的数据的可用性的那些数据交换和传送选项。这样的数据可以包括任何形式的数字数据，包括但不限于静止图像数据、文本数据和表征其他形式的静态图形图像的数据、表示静止图像的序列的数据、视频数据(其包括但不限于MPEG4、QuicktimeTM或其他视频图像数据)、表示无线可再充电设备12可消耗使用的量的可消耗的消耗数据(例如打印机使用的墨、颜料、容纳器材料、具有有限寿命的设备(例如真空袋)的操作的小时数)、或者其他表征例如与设备相关的使用模式、损坏或其他因素的信息。
还如上所注意的那样，这样的交互选项可以涉及或引起图形信息在显示器26上的展示，例如可以在对再充电操作的支持时发生。更特别地，在再充电开始之前、期间或之后，充电显示控制器32可以生成可显示输出信号，该可显示输出信号可以使得显示器26在显示器26的图形展示区域中展示图形信息，该图形信息指示充电形态、电压需求、电池类型、电池状况充电级、充电状态，或向用户指示与再充电过程和/或任何其他交互相关的任何方式的信息，所涉及的或有关的或作为在充电显示系统10的接触表面11上的无线可再充电设备12的位置的结果而发生的任何其他交互包括但不限于便于、支持或以其他方式与可再充电设备12和充电显示系统10之间的任何交互有关的任何形式的通信。
交互选项还可以涉及引起无线可再充电设备12的特定使用的指令的提供。例如，某些可再充电设备被密码保护以使得仅在这些无线可再充电设备12已具有使用这样的可再充电设备的用户控制系统60而被输入到它们中的特定代码时使得它们能够使得某些特定功能被执行。因此，可用的交互选项可以包括展示能够使用户更容易地知道何时输入密码以及如何完成输入密码的特定信息或请求。在无线可再充电设备12的第一次使用或首次再充电期间，这样的结果非常有价值。
类似地，交互选项可以涉及诊断交互，其中用户被要求在无线可再充电设备12的用户控制系统60处进行特定的登记(entry)，以使得(如果有的话)可再充电设备12对这样的输入的反应可以被例如充电显示系统10的无线通信系统94或设备传感器29感测，以允许检测到这样的反应或没有这样的反应。
最后，应该认识到，交互选项还可以包括与集成设备的功能相关的操作。例如，交互选项可以包括其中无线可再充电设备12和充电显示系统10的特征合作来提供功能(其比任一个设备所能提供的功能多)的交互。例如，无线通信系统14可以是不同于无线通信系统94的无线通信系统类型。因此，每个实现不同形式的无线通信，但是两者都没有提供两种。当这些设备在功能上被集成时，可以实现任一种形式的无线通信。应该认识到，当设备被集成时，各种选项都可用。
可以使用所确定的设备类型来以各种方式确定交互选项。在一个示例中，每种类型可以包含固有指示与无线可再充电设备12一起可用的交互选项的类型的数据。在另一个示例中，对照将所确定的设备类型与一组交互选项和相关用户接口相关联的查找表或其他逻辑结构，应用所确定的可再充电设备的类型。在又一个实施例中，所确定的无线可再充电设备12的类型可以指示可以发现关于交互选项的信息的位置，例如在充电显示系统10、在计算机(诸如充电显示系统10连接到的外部数据设备92)或网络地址(网络接口101可以使用该网络地址来获得识别交互选项的图形信息)中的特定存储器位置。在图6到图9中提供了支持特定交互选项的各种类型的可显示的输出信号的示例。
图6A是搁在接触表面11和充电显示系统10上的无线可再充电设备12的顶视图，通过其可以看到展示在显示器26上的图形。如在图6A中所图解的那样，显示器26被分区成如上所述的无线可再充电设备区142和图形展示区150。在该示例中，确定交互选项，所述选项包括充电、消息报告以及图片和视频数据传送。如图6A所示，与这些交互选项相关的图形信息被展示在图形展示区150中。如在该示例实施例中所示，图形信息被展示在显示菜单155的上下文中，并且包括充电状态指示符160、可再充电设备特定的内容显示指示符170的放大版本、具有提供与数据传送相关联的视觉反馈的箭头的上载和下载指示符175、以及提供指示充电过程正在继续并且还指示为了该目的而正在使用的接触表面11的区域的图形显示的动态充电指示145。
图6B是搁在充电显示系统10的可替换位置上的无线可再充电设备12的顶视图。尽管与图6A的顶视图相同，但是图形展示区150被映射到被定位成与图6A所示的位置分开的显示器26的图形展示区150。应该认识到，基于无线可再充电设备12的位置的变化来改变该位置。类似地，图6B的无线可再充电设备区142被映射到不同于图6A中所图解的位置的位置上。这也基于无线可再充电设备12的位置和取向。应该认识到，图形展示区150可以基于在接触表面11上的无线可再充电设备12的位置而被缩放得更大或更小(未示出)。此外，应该认识到，在无线可再充电设备12的位置和取向表明需要如下做法的情况下，图形展示区150和显示菜单155的元件(例如内容显示指示符170)可以被分成两个更小的显示菜单部件(未示出)。
图7A是以音乐播放器的形式的无线可再充电设备12的另一个实施例，其中根据成本或者尺寸需求该音乐播放器可以或可以不结合显示器。此处，用于充电显示系统10和无线可再充电设备12的交互选项包括再充电音频下载和播放列表展示。因此，充电显示控制系统30将显示器26分割成由展示显示菜单155的图形展示区150包围的无线可再充电设备区142以及展示与交互选项有关的信息的UI显示器195。UI显示器195可以被用来使得用户能够完成人工输入(human input)，该人工输入允许无线可再充电设备12经由无线通信天线15与家庭、公共或私有无线网络进行通信、或者经由数据通信电缆45与通信网络(例如互联网)进行通信以达到共享、交换或获得音乐、博客、媒体或其他数据的目的。此外，在该实施例中，充电显示系统10装备有可以被连接到例如音频信号发生器102的扬声器导线185和扬声器180，以达到在充电操作之前、期间或之后的不用听筒的回放和操作。如在图7A中进一步图解的那样，展示了所指明的虚拟音量控件200图形，其可以被用来提供音量控制设置的可视指示，音量控制设置可以提供对虚拟用户输入的视觉支持，该虚拟用户输入可以控制音乐播放器的输出和/或通过感测接触表面11来启用充电显示系统10中的音频信号发生器102的音量。虚拟功率控件210还可以提供反馈、状态指示或对用户接口功能的虚拟用户输入的视觉支持，所述用户接口功能可以与充电显示系统10或音乐播放器190相关联。
图7B是具有搁在接触表面11上或接近于接触表面11的音乐播放器190形式的无线可再充电设备12的充电显示系统10的另一个实施例。在该实施例中，充电显示系统10具有此处被指明为音量控制旋钮205和控制按钮211的物理控件。如在该示例中所示，交互选项与这些物理控件相关联，并且其中图形信息与物理控件相关联并且被展示成接近与其相关联的物理控件。例如，图形信息215被放置成邻近控制按钮211用于用户明白这些控制按钮在确定充电显示系统10的接通或断开状态中具有所分配的角色。该灵活性可以也基于设备的模式来实现可变的控件分配。例如，当处于播放列表模式(未示出)时，可以使用该旋钮来滚动播放列表。然后，在用户已选择回放的音乐之后，该旋钮可以由“音量”图形指示208来指明，该“音量”图形指示208展示在接近被指明的音量控制旋钮205。还应该认识到，如果可再充电设备被移动到感测接触表面11上，则触摸接口和图形分配将动态地更新。
图8是以打印机240形式的充电显示系统10的实施例。打印机240可以使用染料升华、喷墨或任何其他公知的技术来提供基于硬拷贝的图像。在打印机240上示出了无线可再充电设备12，其中图形展示区150包围无线可再充电设备区142。在无线可再充电设备12上方的一部分图形展示区150中示出显示菜单155。基于无线可再充电设备12，图形展示区150被动态地定位在显示器26的表面上。在图形展示区150中示出了数据/媒体表示235和上载和下载指示符175和打印指示符230。可以结合充电显示系统10的特征将指明的控件220适配成以控件分配图形225形式的设备功能。在该实施例中，用于媒体观看的所指明的控件220可以是在充电显示系统10上的机械开关或触摸板。然而，在该实施例中，传感器系统28被适配成感测手指或物体在接触表面11上的触摸，使得用户可以凭借在对接近于优选使用的打印指示符230或上载和下载指示符175的接触表面上的接触来进行用户输入，因为对于这些功能的设备图在图形展示区150中。打印机240还可以使得图形信息被展示以向用户指示打印媒体使用和状态(未示出)。
图9是具有无绳电话作为无线可再充电设备12的充电显示系统10的实施例。在该实施例中，显示菜单155包括指明的虚拟音量控件200，其实现了对扬声器180和麦克风250的免提操作。此外，充电显示控制系统30使得传感器系统28提供容易看到的放大的用户接口。此外，在该实施例中图解的其他交互包括典型的应答机器表示245，例如充电显示系统存储器40(图4A、4B)。这也可以用来为对于拨号和检索消息、经由麦克风250语音记录、无线通信天线15和用于陆线使用的数据通信电缆45的虚拟用户输入提供视觉反馈和/或视觉支持。
零件列表
5电源
7电源线
10充电显示系统
11接触表面
12无线可再充电设备
13功率接收元件
14可再充电设备无线通信系统
15无线通信天线
16可再充电设备功率供应器
17感应线圈
20无线充电系统
21主体
22功率信号发生器电路
23显示器初级照射系统
24无线充电元件
25红外线通信端口
26显示器
27光导
28传感器系统
29设备传感器
29a-i设备传感器
30充电显示控制系统
31传感器系统管理电路
32充电显示控制器
35有线连接器
37可再充电设备控制器
38可再充电设备存储器
40充电显示系统存储器
42可再充电设备功率供应器
44充电显示功率供应器
45数据通信电缆
46可再充电电源
48再充电系统
52功率供应器控制电路
53路径
60用户控制系统
90附加连接器
92外部数据设备
94无线通信系统
98视频信号发生器
100外部显示设备
101网络接口
102音频信号发生器
104信号处理器
110其他传感器
115感测步骤
120识别步骤
125获得设备表示步骤
130确定步骤
135分割步骤
137实现充电步骤
140显示图形信息步骤
142无线可再充电设备区
145动态充电指示
150图形展示区
155显示菜单
160充电状态指示符
170内容显示指示符
175上载和下载指示符
180扬声器
185扬声器导线
190音乐播放器
195UI显示器
200指明的虚拟音量控件
205指明的音量控制旋钮
208音量图形指示
210虚拟功率控制
211控制按钮
215图形信息
220指明的控件
225控件分配图形
230打印指示符
235数据/媒体表示
240打印机
245应答机器表示
250麦克风

Claims (20)

1.一种用于操作充电显示系统的方法，该方法包括下述步骤：
感测接近于表面或在表面上的无线可再充电设备的存在，显示器的展示区域通过所述表面展示图像信息；
识别所述无线可再充电设备的类型；
获得具有与可被接近于所述表面或在所述表面上的所识别类型的可再充电设备的存在占用的所述展示区域的一部分相关的特征的设备表示；
确定接近于所述表面或在所述表面上的无线可再充电设备的位置和取向；
将所述展示区域分割成通过将所获得的设备表示映射到所确定的位置和取向而确定的无线可再充电设备区和在所述确定的无线可再充电设备区外部的图形展示区；
发射无线功率信号通过所述无线可再充电设备区以对所述无线可再充电设备再充电；以及
在所述图形展示区的至少一部分中显示与所述无线可再充电设备相关的图形信息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括包括禁用所述无线可再充电设备区中的所述显示器的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形信息表示在所述无线可再充电设备和所述充电显示系统之间的数据交互或再充电交互的状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形信息包括标记，所述标记表示人工可控输入，以及还包括以下步骤：感测与表示人工可控输入的所述标记相关的用户输入动作，以及基于所感测的用户输入动作来生成输入信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中特定区与所述人工可控输入相关联；其中所述人工可控输入被用在控制所述无线可再充电设备和所述充电显示系统之间的充电或数据传送，并且其中从限定所述充电显示系统和所述无线可再充电设备之间交互的多个可用交互选择交互选项或者基于与所述标记相关的用户输入动作来执行交互选项。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所感测的用户输入动作包括与在其中定位表示用户输入控件的标记的接触表面的一部分接触。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述图形信息被适配成适合在所述展示区内。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所识别的类型来确定为所述无线可再充电设备充电的方法的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分通过限定所述充电显示系统和所述无线可再充电设备之间的交互的所选择的多个交互选项之一来确定所述图形信息，其中所述交互选项与在所述充电显示系统上的物理控件相关联，并且其中基于所述交互选项确定图形信息，并且所确定的图形信息被展示成接近与所确定的图形信息相关联的物理控件。
10.一种与具有无线充电能力和数据交换能力的无线可再充电设备一起使用的充电显示系统，该显示系统包括：
接触表面，无线可再充电设备紧靠所述接触表面定位；
传感器系统，其被适配成感测所述无线可再充电设备的位置和取向的类型以生成信号，根据该信号确定所述无线可再充电设备的类型、位置和取向；
显示器，展示通过所述接触表面在展示区域中看得见的图形信息；
功率信号发生器电路，其能够生成无线功率信号，该无线功率信号被适配成在不使用到所述可再充电设备的连接器的情况下为所述可再充电设备充电；
通信系统，其被适配成在不使用到所述可再充电设备的连接器的情况下与所述可再充电设备交换数据；以及
显示控制系统，其被适配成与所述传感器系统合作来确定接近于所述接触表面或在所述接触表面上的无线可再充电设备的类型、位置和取向，以及将所述展示区域分割成通过将所获得的设备图形表示映射到所确定的位置和取向而确定的无线可再充电设备区和在所述确定的无线可再充电设备区外部的图形展示区；
其中所述显示控制系统还使得所述功率信号发生器电路发射无线功率信号通过可再充电设备区，并且使得所述显示器在所述图形展示区的至少一部分中展示与所述可再充电设备相关的图形信息。
11.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述接触表面与所述传感器系统集成并且被适配成感测与物体的接触。
12.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述传感器系统包括光学系统，该光学系统通过检测沿着由所述接触表面的偏转所影响的路径行进的光的变化来感测所述接触表面的偏转。
13.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述无线可再充电设备具有以从感应耦合接收功率的电路的形式的无线充电能力，并且其中充电电路包括电感器的布置，所述电感器被适配成提供电场，在所述电场内所述无线可再充电设备接收功率，并且其中感测电路检测哪些电感器正在向所述可再充电设备提供功率。
14.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述功率信号发生器电路被适配成生成下述形式的无线功率信号，所述无线功率信号以对所述显示器或传感器系统的功能仅仅有限水平的干扰的方式通过所述显示器和所述表面。
15.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述控制系统还被配置成生成具有与所确定类型的所述无线可再充电设备相关联的至少一个用户接口特征的图形信息。
16.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述接触表面具有与所述接触表面集成的设备传感器以在对应于通过所述接触表面可看到的可显示区域的接触表面的一部分上提供接触敏感区域。
17.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述接触表面包括用户接口标记，定位所述用户接口标记以表明将多个特定功能之一分配给多个物理用户输入控件的单独的各个。
18.根据权利要求10所述的充电显示系统，其中所述接触表面和传感器系统还被适配成至少对用户的手指或其他身体部位或触针或其他可感测的交互元件作出响应，并且其中所述传感器系统生成指示接触何时发生的输出信号。
19.根据权利要求15所述的充电显示系统，其中响应于使得文本和控件适合到屏幕来将所显示的图形信息划分成一些区。
20.根据权利要求13所述的充电显示系统，其中所述充电电路具有穿插有不同的第二充电技术的第一充电技术。
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