CN102129291A - 带有运动控制光标的手持式电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带有运动控制光标的手持式电子装置。具体地，提供了一种包括显示装置、存储器、运动传感器、和控制器的手持式电子装置。存储器构造成存储至少一个软件应用的可视输出。控制器与显示装置、存储器、和运动传感器通信。控制器包括第一控制逻辑，该第一控制逻辑可在显示装置上生成代表软件应用的可视输出的一部分的第一图像。第一图像具有视界，其中可视输出包括内区和外区。第二控制逻辑基于手持式装置的运动来调整第一图像的视界。第三控制逻辑在内区中显示光标的第二图像。第四控制逻辑在外区中显示光标的第二图像。

Description

带有运动控制光标的手持式电子装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年9月11日提交的美国专利申请11/853,693在35U.S.C.120下的权益，在此将其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种手持式电子装置，更具体地说涉及一种具有可产生图像和光标的显示装置的手持式电子装置，其中显示装置的视界(FOV)是由手持式电子装置的运动所控制。
背景技术
本节中的陈述仅仅提供与本发明有关的背景信息，并且可以构成或者可以不构成现有技术。
手持式显示装置(如个人数字助理(PDA)或智能手机)运行各种不同的软件应用正在变得相当普遍。一些类型的常用软件应用可以包括电子邮件程序或者互联网浏览器。一般的手持式电子装置可以包括：显示装置(例如，液晶显示装置)、安装在外部的用户输入装置(例如，一组按键或者光标装置)、和用于运行软件应用的控制器。在装置的运行过程中，用户可以利用可用的软件应用中的一个在显示装置上生成表示软件应用的输出的图像和文本。例如，如果软件应用是互联网浏览器，那么图像可以是网页。
手持式电子装置中的显示装置在尺寸上会受到限制，通常只是个人电脑中设有的显示装置尺寸的一部分。因此，个人电脑所采用的为大显示装置而格式化的图像(如网页)可能会不精确地显示于手持式装置的显示装置上。在某些情况下，网页的一些部分会难以或者甚至无法在手持显示装置上看到。因而，手持显示装置具有只显示由网页所生成图像的一部分的视界(FOV)。然后，用户可以利用安装在外部的用户输入装置来手动操控显示装置的视界，从而一部分接一部分地查看整个图像。例如，用户可以利用安装在外部的用户输入装置来使图像的视界向上、向下、向左、和向右滚动，并且按照要求调整视界的比例(即，放大和缩小)。
需要通过对安装在外部的用户输入装置进行手动操控来调整显示装置视界的手持式显示装置在某些方面会受到限制。例如，安装在外部的用户输入装置可能在装置外部占据相对较大量的空间，该空间本可以容纳较大的显示屏或者其它用户输入装置。此外，利用这类安装在外部的用户输入装置来操控显示装置视界的方式，对于一些用户来说可能是不直观的。
在手持式电子装置中会发生的另一个已知问题是易于通过软件应用来选择所显示对象的能力。该装置可以包括安装在外部的、控制显示装置上的光标的鼠标。例如，安装在外部的鼠标可以是诸如位于显示装置下面的触摸板之类的装置。然而，触摸板会由于封装约束的原因而在尺寸上受到限制，使得触摸板对于一些用户而言是难以操控的。在另一个实例中，该装置可以根本没有光标，而用户的手指可以起到代替指针的作用。然而，这种方法对于一些用户来说可能是不直观的，这些用户会更喜欢在显示装置上可见的光标。
鉴于上述情况，期望提供一种手持式电子装置，该手持式电子装置包括了用于操控显示装置上的光标的器件，其是直观的并且克服了上述弊端。
发明内容
本发明提供了一种具有显示装置、存储器、运动传感器、和控制器的手持式电子装置。存储器构造成用于存储至少一个软件应用的可视输出。运动传感器构造成监测手持式电子装置的运动。控制器与显示装置、存储器、和运动传感器通信。
控制器包括：第一控制逻辑、第二控制逻辑、第三控制逻辑、和第四控制逻辑。第一控制逻辑在显示装置上生成第一图像，该第一图像表示了软件应用的可视输出的一部分，其中所述图像具有视界(FOV)。可视输出包括内区和外区，其中内区至少部分地被外区包围。第二控制逻辑基于由运动传感器检测出的手持式装置的运动来调整图像的视界。当内区处在第一图像的视界内时，第三控制逻辑在内区中显示光标的第二图像。当内区和外区的一部分处在第一图像的视界内时，第四控制逻辑在外区中显示光标的第二图像。
在本发明的一个实施例中，光标在内区中位于第一位置，而在外区中位于第二位置。
在本发明的另一个实施例中，第二位置位于可视输出的外周上。
在本发明的又一个实施例中，可视输出的外周包括至少一个通过光标进行选择的可选择对象。
在本发明的一个实施例中，当调整图像的视界时，光标持续地显示于图像上。
在本发明的另一个实施例中，运动传感器是加速度计、红外传感器、或光学传感器。
在本发明的又一个实施例中，运动传感器构造成监测手持式电子装置在第一平面内的运动。
在本发明的一个实施例中，控制器构造成基于手持式电子装置在第一平面内的运动来使视界滚动。
在本发明的另一个实施例中，控制器构造成基于手持式电子装置在第一平面内的运动来调整视界的比例。
在本发明的又一个实施例中，运动传感器进一步构造成监测手持式电子装置沿大致垂直于第一平面的轴线的运动。
在本发明的一个实施例中，控制器构造成基于手持式电子装置沿轴线的运动来调整视界的比例。
在本发明的另一个实施例中，当调整第一图像的视界并且仅包括内区时，光标基本保持静止。
在本发明的又一个实施例中，提供了一种具有显示装置、存储器、运动传感器、和控制器的手持式电子装置。存储器构造成用于存储至少一个软件应用的可视输出。运动传感器构造成监测手持式电子装置的运动。控制器与显示装置、存储器、和运动传感器通信。
控制器包括：第一控制逻辑、第二控制逻辑、第三控制逻辑、和第四控制逻辑。第一控制逻辑在显示装置上生成第一图像，该第一图像表示了软件应用的可视输出的一部分，其中图像具有视界。可视输出包括外周、内区和外区，其中内区至少部分地被外区包围。外区包括外周。第二控制逻辑基于由运动传感器检测出的手持式装置的运动来调整图像的视界。当内区处在第一图像的视界内时，第三控制逻辑将光标的第二图像显示于内区中的第一位置。当内区和外区的一部分处在第一图像的视界内时，第四控制逻辑将光标的第二图像显示于外区内以及位于可视输出外周上的第二位置中。
在本发明的一个实施例中，可视输出的外周包括至少一个通过光标进行选择的可选择对象。
在本发明的另一个实施例中，运动传感器构造成监测手持式电子装置在第一平面内的运动。
在本发明的又一个实施例中，当调整第一图像的视界并且仅包括内区时，光标基本保持静止。
在本发明的一个实施例中，提供了一种在手持式装置上显示软件应用的方法。该方法包括在手持式电子装置的显示装置上生成第一图像的步骤，其中所述第一图像表示了由软件应用所产生的可视输出的一部分。第一图像具有视界，其中可视输出包括内区和外区，并且内区至少部分地被外区包围。该方法还包括基于指示手持式装置的运动的数据来调整第一图像的视界的步骤。该方法还包括在显示装置上生成光标的第二图像的步骤，其中当内区处在第一图像的视界内时光标的第二图像在内区中。当内区和外区的一部分处在第一图像的视界内时，光标的第二图像在外区中。
在本发明的另一个实施例中，所述方法还包括利用运动传感器监测手持式装置的运动的步骤。
在本发明的又一个实施例中，所述方法还包括监测手持式装置在第一平面内的运动的步骤。
在本发明的一个实施例中，所述方法还包括监测手持式装置沿大致垂直于第一平面的轴线的运动的步骤。
本发明还包括以下方案：
方案1.一种手持式电子装置，包括：
显示装置；
存储器，所述存储器构造成存储至少一个软件应用的可视输出；
运动传感器，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置的运动；以及
控制器，所述控制器与所述显示装置、所述存储器、和所述运动传感器通信，其中所述控制器包括：
第一控制逻辑，所述第一控制逻辑在所述显示装置上生成表示所述软件应用的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围；
第二控制逻辑，所述第二控制逻辑用于根据由所述运动传感器检测出的所述手持式装置的运动来调整所述第一图像的视界；
第三控制逻辑，所述第三控制逻辑用于当所述内区处在所述第一图像的视界内时，在所述内区中显示光标的第二图像；以及
第四控制逻辑，所述第四控制逻辑用于当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，在所述外区中显示所述光标的第二图像。
方案2.如方案1所述的手持式装置，其中，所述光标的第二图像在所述内区中位于第一位置，而在所述外区中位于第二位置。
方案3.如方案2所述的手持式装置，其中，所述第二位置位于所述可视输出的外周上。
方案4.如方案3所述的手持式装置，其中，所述可视输出的外周包括至少一个由所述光标进行选择的可选择对象。
方案5.如方案1所述的手持式装置，其中，当调整所述第一图像的视界时，所述光标的第二图像持续显示于所述第一图像上。
方案6.如方案1所述的手持式电子装置，其中，所述运动传感器是加速度计、红外传感器、光学传感器中的一种。
方案7.如方案1所述的手持式电子装置，其中，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置在第一平面内的运动。
方案8.如方案7所述的手持式电子装置，其中，所述控制器构造成基于所述手持式电子装置在所述第一平面内的运动而使所述视界滚动。
方案9.如方案7所述的手持式电子装置，其中，所述控制器构造成基于所述手持式电子装置在所述第一平面内的运动来调整所述视界的比例。
方案10.如方案8所述的手持式电子装置，其中，所述运动传感器还构造成监测所述手持式电子装置沿大致垂直于所述第一平面的轴线的运动。
方案11.如方案10所述的手持式电子装置，其中，所述控制器构造成基于所述手持式电子装置沿所述轴线的运动来调整所述视界的比例。
方案12.如方案7所述的手持式电子装置，其中，当调整所述第一图像的视界并且仅包括所述内区时，所述光标的第二图像基本保持静止。
方案13.一种手持式电子装置，包括：
显示装置；
存储器，所述存储器构造成存储至少一个软件应用的可视输出；
运动传感器，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置的运动；以及
控制器，所述控制器与所述显示装置、所述存储器、和所述运动传感器通信，其中所述控制器包括：
第一控制逻辑，所述第一控制逻辑在所述显示装置上生成表示所述软件应用的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括外周、内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围，并且所述外区包括所述外周；
第二控制逻辑，所述第二控制逻辑用于根据由所述运动传感器检测出的所述手持式装置的运动来调整所述第一图像的视界；
第三控制逻辑，所述第三控制逻辑当所述内区处在所述第一图像的视界内时，将光标的第二图像显示于所述内区中的第一位置；以及
第四控制逻辑，所述第四控制逻辑用于将所述光标的第二图像显示于所述外区中以及所述可视输出的外周上的第二位置中，其中，当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述第二位置中。
方案14.如方案13所述的手持式装置，其中，所述可视输出的外周包括由所述光标进行选择的至少一个可选择对象。
方案15.如方案13所述的手持式装置，其中，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置在第一平面内的运动。
方案16.如方案15所述的手持式装置，其中，当调整所述第一图像的视界并且仅包括所述内区时，所述光标的第二图像基本保持静止。
方案17.一种在手持式电子装置上显示软件应用的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述手持式电子装置的显示装置上生成代表由所述软件应用产生的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围；
基于指示了所述手持式装置的运动的数据来调整所述第一图像的视界；以及
在所述显示装置上生成光标的第二图像，其中当所述内区处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述内区中，并且当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述外区中。
方案18.如方案17所述的方法，还包括由运动传感器监测所述手持式装置的运动的步骤。
方案19.如方案17所述的方法，还包括监测所述手持式电子装置在第一平面内的运动的步骤。
方案20.如方案19所述的方法，还包括监测所述手持式电子装置沿大致垂直于所述第一平面的轴线的运动的步骤。
从本文所提供的描述中，本发明的其它应用范围将会变得显而易见。应当了解的是，本发明的描述和具体实例意图是仅仅用于说明的目的，而不是意图限制本发明的范围。
附图说明
在此描述的附图仅仅是出于说明的目的，而不是意图以任何方式限制本发明的范围。
图1是根据第一示例性实施例的具有运动控制显示装置的便携式信息终端的方框图。
图2和图3是图1中所示的便携式信息终端的平面图，其中分别显示出了示例性图形菜单结构和地图视景。
图4是可以在图2和图3中所示的便携式信息终端的显示装置上部分显示的地图，图中示出了各自具有不同比例的三个视界(FOV)。
图5是可以在图2和图3中所示的便携式信息终端的显示装置上部分显示的地图，图中示出了具有相同比例的5个视界。
图6是图2和图3中所示的便携式信息终端的等轴视图，图中示出了可用于在图4和图5中所示视界之间转换的第一组运动。
图7是图2和图3中所示便携式信息终端的等轴视图，图中示出了可用于在图5中所示视界之间转换的第二组运动。
图8是根据第二示例性实施例的具有运动控制显示装置的智能手机的方框图。
图9是图8中所示智能手机的正视图，图中示出了是互联网网页的示例性图像屏。
图10是可以在图9中所示智能手机的显示装置上部分显示的屏，其中示出了各自具有不同比例的3个视界。
图11是可以在图9中所示智能手机的显示装置上部分显示的屏，其中示出了具有相同比例的5个视界。
图12是可以在图9中所示智能手机的显示装置上部分显示的屏，其中示出了具有相同比例的3个视界。
图13是可以在智能手机的显示装置上部分显示的屏，其中示出了屏的内区和外区。
图14是智能手机的平面图，其中光标位于屏的内区中。
图15是智能手机的平面图，其中光标位于屏的外区中。
图16是图9中所示智能手机的等轴视图，图中示出了可用于在图10～图12中所示视界之间转换的一组运动。
图17是图9中所示便携式信息终端的等轴视图，其中示出了可用于在图10～图12中所示视界之间转换的第二组运动。
具体实施方式
以下的描述在本质上仅仅是示例性的，而不是意图限制本发明、其应用或用途。
图1是包括运动控制显示装置22(例如，液晶显示装置)的示例性手持式电子装置20的方框图。除显示装置22之外，手持式电子装置20还包括至少一个运动传感器24，以及控制器26，该控制器具有与之相关联的存储器28。如以下更详细的描述，存储器28中存储与至少一个可在显示装置22上部分显示的地图(在图1中以30示出)有关的数据。如果需要，手持式电子装置20还可以包括至少一个用户输入装置32，用户输入装置32可以采取一组按键、光标装置、触摸板等形式。多条通信线路34可操作地将控制器26联接到手持式电子装置20的其它部件。可以通过电池36来供应电力，该电池经由连接件38而联接到电子装置20的各个部件。
控制器26可以包括适于执行在本文的下文中所述的各种方法、过程、任务、计算和显示功能的任何处理装置。在此方面，中央控制器26可以包括(或者关联于)任意数量的单独的微处理器、导航设备、存储器、电源、存储装置、接口卡、以及现有技术中已知的其它标准部件。此外，控制器26可以包括任意数量的软件程序(例如，测绘地图显示程序)或指令，或者与它们协作。
运动传感器24包括适于测量手持式电子装置20的运动的任何装置，例如包括各种陀螺仪和加速度计。在一个实施例中，运动传感器24采取了至少一个加速度计的形式；例如，利用硅或箔式应变计元件来检测测震质量(seismic mass)偏移(或偏转)的、基于应变计的加速度计。
手持式电子装置20可以设想各种不同形式，包括但不限于：移动电话、数字式手表、数字音频文件播放器(例如MP3或MP4播放器)、或者个人数字助理(PDA)。尽管如此，但是显示装置20采取了便携式信息终端的形式，如以下结合图2所描述那样。当设想为便携式信息终端的形式时，显示装置20可以包括除图1中所示部件之外的一个或多个其它部件，例如适于将表示了用户命令(例如，使车门解锁、锁定车门、打开后备箱等)的射频信号发送给车辆的无线发射器。这样的部件在工业上是标准部件，因此在此不作详细描述。
图2和图3是与电子装置20(图1)相对应的便携式信息终端40的平面图。便携式信息终端40包括具有开口44的壳体42，经过开口44能够使便携式信息终端40以熟知方式附接到钥匙链。在这种情况下，用户输入装置32(图1)包括安装在壳体42外部的多个按键。所述多个按键可以包括锁定按键46、解锁按键48、遥控起动按键50、后备箱解锁按键52、运动控制按键54、和显示地图按键56(后两个按键的功能将在下面进行描述)。滚轮60可以安装在壳体42的侧面，并且用于在与车辆有关且显示在显示装置22上的状态信息(例如，与车辆的行驶里程、轮胎压力、当前燃料水平、无线电台设置、车门锁定状态等有关的信息)中进行导航。用户可以旋转滚轮60，从而在车辆特征之间进行导航，并且压下滚轮60从而选择期望特征并查看与之相关的状态信息。
如上所述，便携式信息终端20包括存储器(例如，图1中所示的存储器28)，该存储器适于存储与一个或多个地图有关的数据。如图2中所示，用户可利用选择菜单62从存储地图库中选择期望的地图，该地图可以利用显示地图按键56来访问。选择菜单62可以包含代表了存储于存储器28中的不同地图的文本标签列表。用户可以在该文本标签列表中进行选择，例如通过旋转滚轮60直到指示了期望地图的文本标签被加亮(在图2中以64示出)。然后，用户可以按下滚轮60来选择期望的地图。如图3中所示，随后控制器26在显示装置22上生成所选地图的一部分。该地图可以包括指示了各类绘图信息的符号，包括建筑物的位置、道路、和其它地理特征。此外，如果便携式信息终端20装备有全球定位系统(GPS)装置或其它这样的定位装置，那么所生成的地图可以指示便携式信息终端20的位置。尽管在该实例中是如此，但是应当理解，选择或调用特定地图的方式必然会在不同的实施例中发生变化。例如，在某些实施例中，控制器26可以在不经历用户选择过程的情况下调用地图；例如，如果便携式信息终端20装备有GPS装置或其它这样的定位装置，那么控制器26(图1)可以基于便携式信息终端20的当前位置来确定将从存储器28中调用的适当地图。
图4和图5中分别示出了可以存储于存储器28中并且部分显示于显示装置22上的地图66。当产生于显示装置22上时，所显示的地图部分将具有与之相关联的特定视界。因为在给定的时间仅显示地图66的一部分，所以显示在视界中的区域(或面积)通常将会小于地图66的总区域。然而，可以通过以熟知方式调整比例(即，放大或缩小)来改变显示在视界内的区域。例如，如图4中所示，示出在初始视界68中的区域可以通过放大到第二视界70而减小，或者反之，可以通过缩小到第三视界72而增大。示出在视界中的区域还可以随着便携式信息终端20在大致平行于地图66的平面的平面内的运动而变化(通常被称为“滚动”)。亦即，如图5中所示，可以通过向上滚动到第四视界74、向下滚动到第五视界76、向左滚动到第六视界78、或者向右滚动到第七视界80，来调整被示出在初始视界68中的区域。
通过以上述方式调整所显示的地图部分的视界，用户可以仔细查看地图66，从而定位期望的目的地，或者确定行程路线。控制器26还可以构造成在显示装置22上生成图标，所述图标表示了地图66上的兴趣点(例如，自动取款机)的位置。如果需要，这样的图标可以最初被放大以便于用户确定位置。例如，如图5中所示，指示了公交车站大概位置的公交车图标82可以被放大，从而当他或她调整地图图像的视界以仔细查看地图66时增加用户发现图标82的一部分的概率。此外，当用户然后将视界集中在公交车图标82(在图5中以83示出)上时，控制器26可以按比例减小公交车图标82，以便显示在公交车图标82所代表的公交车站周围的地图66的部分。
在常规电子装置中，安装在外部的用户输入装置(如光标装置)通常是用来调整所显示地图部分的视界(例如，滚动和缩放)。然而，如上所述，这样的安装在外部的用户输入装置与某些限制相关联。因此，在根据本发明的示例性实施例中，下面将描述不同的方式，其中控制器26可构造成关于由运动传感器24检测出的便携式信息终端40的运动(图2)来调整显示装置22的视界。
图6中示出了第一示例性方式，其中控制器26可构造成基于由运动传感器24检测出的便携式信息终端40的运动来调整显示装置22的视界。在该特定的示例性实施例中，便携式信息终端40的运动传感器24(图1)构造成测量便携式信息终端40在第一平面84内(即，沿纵向轴线86和第一横向轴线88)的运动。如果需要，运动传感器24还可以构造成测量便携式信息终端沿第二横向轴线90的运动。平面84可以大致垂直(或平行)于地面，第二横向轴线90可以大致垂直于平面84；然而，应当理解的是，平面84与第二横向轴线90相对于彼此的取向以及相对于地面的取向，在不同的实施例中可以发生变化。
根据图6中所示的示例性实施例，控制器26(图1)可以基于装置运动并按以下方式来调整显示装置22的视界(图2)：当运动传感器24指示了便携式信息终端40正沿着纵向轴线86在第一方向(在图6中的向上方向)上运动时，控制器26使显示装置22的视界向上滚动。当运动传感器24检测出便携式信息终端40正沿着纵向轴线86在第二相反方向(在图6中的向下方向)上运动时，控制器26使显示装置22的视界向下滚动。当运动传感器24检测出便携式信息终端40正沿着第一横向轴线88在第一方向(在图6中的向左方向)上运动时，控制器26使显示装置22的视界向左滚动。最后，当运动传感器24指示便携式信息终端40正沿着第一横向轴线88在第二相反方向(在图6中的向右方向)上运动时，控制器26使显示装置22的视界向右滚动。因此，参照图5中所示的地图66，用户可以通过使便携式信息终端40分别向上、向下、向左、或向右运动而从视界68滚动到视界74、视界76、视界78或视界80。
控制器26还可构造成基于便携式信息终端40沿第二横向轴线90的运动来调整在显示装置22上所生成视界的比例。例如，当运动传感器24指示便携式信息终端40正沿着第二横向轴线90在第一方向(在图6中为朝向观察者的方向)上运动时，控制器26减小显示装置22的视界的比例(即，缩小)。相反，当运动传感器24检测出便携式信息终端40正沿着第二横向轴线90在第二相反方向(在图6中为远离观察者的方向)上运动时，控制器26增加显示装置22的视界的比例(即，放大)。因此，参照图4中所示的地图66，用户可以通过使便携式信息终端40分别大致朝向或远离用户身体运动，而从视界68转换到视界72或视界70。
因此，便携式信息终端40已被描述为构造成基于便携式信息终端40沿一条或多条轴线的运动来改变显示装置22的视界。可以理解的是，当以此方式构造便携式信息终端40时，用户会最终达到他或她的运动范围的极限，并且因而变得不能使便携式信息终端40在特定方向上再进一步运动。这会使调整显示装置22的视界变得更加困难。为了解决这个问题，可以在便携式信息终端40上设置用户输入装置，该输入装置当被启动时可打开或关闭显示装置22的运动控制。例如，如图2中所示，便携式信息终端40可以包括运动控制按键54，该按键当被按下时可停用显示装置22的运动控制。因此，当用户已经例如使便携式信息终端40尽量远离用户的身体时，用户可按下运动控制按键54，并且使便携式信息终端40朝向他或她的身体接近而不会调整显示装置22的视界。可替代地，控制器26可构造成仅当按下运动控制按键54时才关于由运动传感器24所感测的运动来调整显示装置22的视界。
图7中示出了第二示例性方式，其中控制器26可构造成基于便携式信息终端40的运动来调整显示装置22的视界，其消除了与用户运动的受限范围有关的上述担心。在这种示例性情况下，运动传感器24构造成监测便携式信息终端40绕着一条或多条轴线的旋转运动。例如，运动传感器24可以分别监测便携式信息终端40沿纵向轴线86和横向轴线88的旋转。虽然在示出的示例性实施例中轴线86与轴线88是相互垂直的，但应当理解的是，当需要时可以改变轴线(或者单个轴线)的相对取向。
在图7所示的示例性实施例中，控制器26(图1)构造成按以下方式关于由运动传感器24所检测的运动来调整显示装置22的视界(图2)：当运动传感器24检测出便携式信息终端40已经绕纵向轴线86在第一方向(由箭头94所指方向)上旋转时，控制器26可以使显示装置22的视界向右滚动。因此，参照图5，显示装置22可以从视界68转换到视界80。当运动传感器24指示便携式信息终端已经绕轴线86在第二相反方向(由箭头96所指方向)上旋转时，控制器26可以使显示装置22的视界向左滚动。因此，再次参照图5，显示装置22可以从视界68转换到视界78。当运动传感器24指示便携式信息终端已经绕横向轴线88在第一方向(由箭头98所指方向)上旋转时，控制器26可以使显示装置22的视界向上滚动。因此，在图5中，显示装置22可以从视界68转换到视界74。最后，当运动传感器24检测出便携式信息终端已经绕轴线88在第二相反方向(由箭头100所指方向)上旋转时，控制器26可以使显示装置22的视界向下滚动。因此，显示装置22可以从视界68转换到视界76(图5)。
运动传感器24，连同控制器26，还可以构造成识别运动的速度和加速度，从而确定对于获取新视界而言所必须的要求的距离和速度。也就是说，由用户施加给便携式信息终端40的运动的速度和/或加速度，可以与到达第二视界的虚拟距离成比例。此外，运动传感器24，连同控制器26，可构造成识别复杂运动(如摇动和敲击)。例如，当运动传感器24检测出摇摆运动时，控制器26可以恢复到默认模式并且清除地图上显示的任何图标。在此方面，便携式信息终端40可构造成识别指示了操作指令的其它复杂运动(例如，以字母“M”的形状使便携式信息终端运动以显示地图视景，或者以字母“S”的形状运动以显示状态菜单)。作为又一个实例，便携式信息终端40可配置成用于通过对摇摆运动或敲击(或碰撞)运动的连续重复进行计数而识别用户指定的数字。
鉴于上述情况，应当理解的是，本发明已经提供一种手持便携式电子装置(例如，个人数字助理PDA、便携式信息终端等)，该装置允许以直观的方式操纵所产生的地图图像的视界，并且克服了与安装在外部的控制器有关的弊端。虽然结合二维平面地图进行了以上描述，但应当了解的是，其它数据也可以显示于手持式电子装置上，并且利用上述运动控制来操控(或导航)。还应当理解的是，可以按照其它类型的视图(包括三维透视图)来生成地图。
现在参照图8，以附图标记120示出了根据本发明另一个实施例的手持式电子装置的方框图。手持式电子装置120包括运动控制显示装置122、至少一个运动传感器124，以及包括存储器128的控制器126。存储器128包括软件应用以及与其相关联的仿真器。控制器126包括控制逻辑，该控制逻辑用于执行程序代码来启动软件应用，从而在显示装置122上以诸如文本或图形图像之类的数据形式生成可视输出130。如图8中所见，控制器126生成显示于显示装置122上的可视输出130的被显示部分137。
另外，控制器126包括控制逻辑，该控制逻辑用于执行程序代码来启动仿真器，从而在显示装置122上显示光标133。光标133在显示装置122上指示位置。如果需要，手持式电子装置120还可以包括至少一个用户输入装置132，该输入装置可以采取按键或触摸屏的方式。多条通信线路134可操作地将控制器126联接到手持式电子装置120的其它部件。可以通过电池136来提供电力，该电池经由连接件138而联接到电子装置120的各个部件。
如在前面的实施例中所描述的那样，控制器126可以包括适于执行各种方法、过程、任务、计算、和所述显示功能的任何处理装置。在此方面，控制器126可以包括(或者关联于)任意数量的单独的微处理器、存储器、电源、存储装置、接口卡、以及本技术领域中已知的其它标准部件。
运动传感器124包括适于测量手持式电子装置120的运动的任何装置，例如包括：各种陀螺仪、加速度计、或者各种类型的传感器。在一个实施例中，运动传感器124可以采取光学传感器形式，该光学传感器检测相对于在下表面的运动，类似于在光学鼠标中使用的运动传感器。例如，光学传感器可以包括发光二极管(LED)，该发光二极管可使光线从在下表面返回到互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器上。CMOS传感器将每个图像发送给数字信号处理器进行分析，以确定是否发生了任何显著量的运动。可替代地，运动传感器124可以至少采取加速度计的形式。在一个实施例中，加速度计可以是利用硅或箔式应变计元件来检测测震质量偏移(或偏转)的、基于应变计的加速度计。
在如图示的实施例中，软件应用是互联网浏览器。然而，软件应用可以是可执行终端用户所希望执行的任务的任何类型的软件程序，例如包括电子邮件程序、字处理器、或者电子制表程序。仿真器从运动传感器124接收与手持式电子装置120的位置有关的数据。然后，仿真器基于由运动传感器124所检测的手持式电子装置120的位置来调整光标133在显示装置122上的位置。有利地，仿真器例如是不需要单独的控制器装置(如电脑鼠标)来调整光标133在显示装置122上的位置的软件算法。可替代地，也可以将外部鼠标装置连接到手持式电子装置120来改变光标133的位置。例如，蓝牙鼠标可以利用无线网络传送数据给手持式电子装置120来调整光标133的位置。
手持式电子装置120可以设想各种不同的形式，包括但不限于个人数字助理(PDA)、便携式信息终端、全球定位系统(GPS)、便携式电脑(如“上网本”或“平板电脑”)、或者音频文件播放器(如MP3播放器)。在如图9所示的实施例中，手持式电子装置120采取智能手机140的形式。智能手机140可以是移动电话，其包括至少一个软件应用(例如，互联网浏览器或者电子邮件程序)。当设想了智能手机的形式时，手持式电子装置120可以包括除图8中所示部件之外的一个或多个其它部件(例如，用于发送蜂窝电话接收信号的无线发射器)。这样的部件在工业上是标准的，因此在这里不作详细描述。
图9是与图8中的电子装置120相对应的智能手机140的平面图。智能手机140包括壳体142和至少一个用户输入装置132(图8)。在如图示的实施例中，用户输入装置132包括主页按键(home button)146和触摸屏148。触摸屏148构造成检测用户在显示装置122的表面上的接触，其中接触可以通过用户的手指或者触控笔来实现。虽然图9中所示的实施例中包括按键146和触摸屏148，但是本领域技术人员将会理解，智能手机140可以包括用户的输入装置132的其它变型。例如，智能手机140可以包括构成打字键盘的多个按键或软键(softkey)。
如上所述，智能手机140包括软件应用和仿真器。智能手机140可以包括用户可以选择的若干不同类型的软件应用，例如照相机应用、电话应用、或者互联网浏览器。在如图示的实施例中，选用了互联网浏览器，其中可视输出130是互联网网页。仿真器将光标133定位在显示装置122上的第一位置P1处。互联网网页可以包括若干可选择对象，例如HTML链接160。可以通过把光标133放置在链接160上并且按下按键146或触摸屏148来选择链接160。
如图9中所见，被显示部分137具有与之相关联的特定视界。视界代表了可视输出130在显示装置122上所显示的部分。因为在给定时间只显示了可视输出130的一部分，所以在显示装置122上所显示的被显示部分137通常将会小于可视输出130的总区域。然而，可以调整显示装置122中所显示的视界，使得可以显示可视输出130的不同部分。
图10～图12均示出了用户可以通过调整视界或被显示部分137从而在显示装置122上查看可视输出130的不同部分的不同方法。如图10中所示，可以增加(即，放大)或减小(即，缩小)被显示部分137的视界的比例。例如，初始视界168通过放大到第二视界170而减小，或者相反，通过缩小到第三视界172而增大。现在转向图11，显示装置122上所显示的可视输出130的部分还会随着视界在可视输出130中的滚动而变化。例如，通过向上滚动到第四视界174、向下滚动到第五视界176、向左滚动到第六视界178、或者向右滚动到第七视界180来调整初始视界168。如图12中所示，视界还可以关于可视输出130旋转，其中通过使视界向右转动大约60度到达第八视界181、或者使视界向左转动60度到达第九视界183来调整初始视界182。虽然如图所示的实施例中示出了视界被旋转了大约90度，但是本领域技术人员将会理解，视界也可以旋转任意期望的角度。通过以上述方式调整视界，而将可视输出130的不同部分示于显示装置122上。
现在转向图13，图中示出了包括内区185和外区187的可视输出130。在如图示的实施例中，外区187定位于可视输出130的外周189的至少一部分周围，使得内区185至少部分地被外区187包围。外区187可以包括至少一个位于内区185之外的可选择对象191。例如，可选择对象191可以是沿着外周189定位的滚动条。在如图示的实施例中，若干可选择对象191位于外区187内，如滚动条、下拉式菜单、和多个通常与互联网网页相关的图标。本领域技术人员将会理解，可视输出130的外区187还可以包括可选择对象191的其它变型。
返回来参照图9，当调整被显示部分137的视界时，当位于内区185内时，光标133保持定位于第一位置P1中。当调整了被显示部分137的视界时，光标133的外观(如尺寸、形状和取向)也可以保持不变。在如图9所示的实施例中，当在内区185内调整被显示部分137的视界时，光标133持续显示于显示装置122上。可视输出130中的对象(如链接160)，可以通过调整被显示部分137的视界，以使链接160定位于光标133的下面来选择，并且通过按下按键146或触摸屏148来选择。
当视界接近外区187时，可以将光标133的位置从第一位置P1调整到第二位置P2。图14和图15中均示出了当视界接近可视输出130的外区187时的显示装置122。图14示出了光标133即将进入外区187之前的被显示部分137的视界，其中光标133仍然位于内区185中。在图14～图15的图示中，当光标133在内区185中时其在第一位置P1中保持静止，并且与视界的调整无关。然而，应当理解的是，当光标133位于内区185中时，其也可以从第一位置P1移开。
图15示出了在调整被显示部分137的视界从而使得光标133已经从内区185(图14)中的第一位置P1运动到外区187中的第二位置P2之后的光标133。当视界从第一位置P1调整到第二位置P2时，光标133在相同方向上运动。如图所示，视界已经滚动到右侧，这导致光标133从第一位置P1运动到第二位置P2。
已经使被显示部分137的视界滚动，从而使得可视输出130的外周189显示于显示装置122上，并且被显示部分137的视界不能进一步向右滚动。光标133的位置P2位于可视输出130的外周189上。当光标133处在第二位置P2时，沿外周189设置的可选择对象191定位于光标133的下面。在如图示的实施例中，可选择对象191是滚动条。用户可以利用光标133拖动滚动条来查看互联网网页的不同部分。因此，当视界不能进一步向右滚动时，可以将光标133调整到第二位置P2，从而选择处在可视输出130的外周189附近或者在外周189上的对象。
光标133可以由事件驱动编程所控制。事件驱动编程检测事件，例如，当光标133接近外区187(图14)时。然后，事件驱动程序通过执行代码来相应地对该事件作出响应，并且光标133从第一位置P1运动到第二位置P2(图15)。可以用许多不同类型的程序代码来编写事件驱动编程，例如Visual Basic或者Java。在D.S.Malik的《JavaProgramming：From Problem Analysis to Program Design》，Boston：Course Technology，Cengage Learning，2010中提供了对事件驱动编程的更详细说明，其全部内容通过引用并入本文。
虽然图15中示出了被显示部分137的视界和正在向右滚动的光标133，但本领域技术人员将会理解的是，可以在任意方向上调整被显示部分137的视界和光标130。例如，参照图11中所显示的可视输出130，用户可以分别向上、向下、或向左从而从视界168滚动到视界174、视界176、或视界178。
图16中示出了第一示例性方式，其中控制器126可构造成基于由运动传感器124所检测的智能手机140的运动来调整被显示部分137的视界。在该特定的示例性实施例中，智能手机140的运动传感器124(图8)是光学传感器。该光学传感器可以固定地安装在智能手机140的背侧，并且构造成检测智能手机140相对于在下表面的运动。例如，用户可以将智能手机140的背侧放置于在下表面(如鼠标垫)上。运动传感器124构造成测量智能手机140在第一平面184内的运动；即，沿纵向轴线186和第一横向轴线188。在如图示的实施例中，平面184代表在下表面(如鼠标垫)，其中手持式电子装置140的背侧关于平面184内运动。平面184可以大致平行(或垂直)于地面，然而应当理解的是，平面184相对于地面的取向可在不同实施例之间发生变化。
控制器126(图8)包括控制逻辑，该控制逻辑用于基于装置运动并按以下方式来调整被显示部分137的视界：当运动传感器124指示智能手机140正沿着纵向轴线186在第一方向(在图16中的向上方向)上运动时，控制器126使被显示部分137的视界向上滚动。当运动传感器124检测出智能手机140正在沿着纵向轴线186在第二相反方向(在图16中的向下方向)上运动时，控制器126使被显示部分137的视界向下滚动。当运动传感器124检测出智能手机140正沿着第一横向轴线188在第一方向(图16中的向左方向)上运动时，控制器126使被显示部分137的视界向左滚动。最后，当运动传感器124指示智能手机140正沿着第一横向轴线188在第二相反方向(图16中的向右方向)上运动时，控制器126使被显示部分137的视界向右滚动。因此，参照图11中所示的可视输出130，用户可以通过使智能手机140分别向上、向下、向左、或向右运动，而从视界168滚动到视界174、视界176、视界178、或视界180。
控制器126还可构造成基于智能手机140在平面184内的旋转运动来调整被显示部分137的视界。例如，当运动传感器124指示智能手机140正在平面184内以旋转方向R1和R2旋转时，控制器126使被显示部分137的视界发生旋转。因此，参照如图12中所示的可视输出130，用户可以通过使智能手机140分别向右或者向左旋转，而使得能从视界182旋转到视界181或者旋转到视界183。
控制器126也可构造成基于智能手机140在平面184内的运动来调整被显示部分137的视界的比例。在一个实例中，用户可以利用用户输入装置132(图8)来选择特定设置，使得如果光学传感器150指示智能手机140正沿着平面184运动时，控制器126调整被显示部分137的视界的比例。在一个实施例中，如果运动传感器124检测出智能手机140正沿着纵向轴线186在第一方向(图16中的向上方向)上运动时，控制器则减小被显示部分137的视界的比例(即，缩小)。相反，当运动传感器124检测出智能手机140正沿着纵向轴线186(图16中的向下方向)在第二相反方向上运动时，控制器126增加被显示部分137的视界的比例(即，放大)。在另一个实施例中，控制器126可以基于沿第一横向轴线188的运动来调整被显示部分137的视界的比例。因此，参照图10中所示的可视输出，用户可以通过使智能手机140沿平面184运动而从视界168转换到视界172或视界170。
在一个示例性实施例中，智能手机140可以用作计算系统(如PC)的外部控制器。亦即，智能手机140与包括微处理器和可视屏的计算系统通信，其中智能手机140是以与常规鼠标装置相似的方式而使用。光标以及由软件应用所生成的可视输出均显示于计算装置的可视屏上，而不是显示装置122上。在此实例中，用户将智能手机140的背侧放置于在下表面(如鼠标垫)上。显示装置122构造成调出鼠标按键，其中显示装置122的不同区域可以代表在常规鼠标装置上的硬件。例如，显示装置122的上部左手部分可以起到常规鼠标的左按键的作用，显示装置的上部右手部分可以起到常规鼠标上的右按键的作用，鼠标的下部左手部分可以起缩放装置的作用。因为显示装置122是触摸屏，所以用户可以接触显示装置122来选择显示装置的不同部分。
图17中示出了第二示例性方式，其中控制器126可构造成基于由运动传感器124所检测的智能手机140的运动来调整被显示部分137的视界。在该特定示例性实施例中，智能手机140的运动传感器124(图8)是加速度计，其构造成测量智能手机140在第一平面184内的运动；即，沿纵向轴线186和第一横向轴线188。如果需要，运动传感器124还可构造成测量智能手机140沿第二横向轴线190的运动。平面184可以大致垂直(或平行)于地面，第二横向轴线190可以大致垂直于平面184；然而，将会理解的是，平面184与第二横向轴线190相对于彼此的取向以及相对于地面的取向，在不同实施例中可发生变化。
控制器126(图8)可以基于装置在平面184内的运动来调整被显示部分137的视界。例如，当运动传感器124指示智能手机140正沿着纵向轴线186运动时，控制器126基于运动的方向使被显示部分137的视界向上或向下滚动。当运动传感器124检测出智能手机140正沿着第一横向轴线188运动时，控制器126基于运动的方向使被显示部分137的视界向左或向右滚动。控制器126也可构造成基于智能手机140在平面184内的旋转运动来调整视界。例如，当运动传感器124指示智能手机140正在平面184内以旋转方向R1和R2旋转时，控制器126使被显示部分137的视界发生旋转。
控制器126还可构造成基于智能手机140沿第二横向轴线190的运动来调整被显示部分137的视界的比例。例如，当运动传感器124指示了智能手机140正沿着第二横向轴线190在第一方向(图17中的朝向观察者的方向)上运动时，控制器126减小被显示部分137的视界的比例(即，缩小)。相反，当运动传感器124检测出智能手机140正沿着第二横向轴线190在第二相反方向(图17中的远离观察者的方向)上运动时，控制器126增加被显示部分137的视界的比例(即，放大)。因此，参照图10中所示的可视输出，用户可以通过使智能手机140分别大致朝向或远离用户身体运动，而从视界168转换到视界172或视界170。
本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，不背离本发明要点的变型均被认为是在本发明的范围内。这样的变型不被认为是背离了本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种手持式电子装置，包括：
显示装置；
存储器，所述存储器构造成存储至少一个软件应用的可视输出；
运动传感器，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置的运动；以及
控制器，所述控制器与所述显示装置、所述存储器、和所述运动传感器通信，其中所述控制器包括：
第一控制逻辑，所述第一控制逻辑在所述显示装置上生成表示所述软件应用的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围；
第二控制逻辑，所述第二控制逻辑用于根据由所述运动传感器检测出的所述手持式装置的运动来调整所述第一图像的视界；
第三控制逻辑，所述第三控制逻辑用于当所述内区处在所述第一图像的视界内时，在所述内区中显示光标的第二图像；以及
第四控制逻辑，所述第四控制逻辑用于当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，在所述外区中显示所述光标的第二图像。
2.如权利要求1所述的手持式装置，其中，所述光标的第二图像在所述内区中位于第一位置，而在所述外区中位于第二位置。
3.如权利要求2所述的手持式装置，其中，所述第二位置位于所述可视输出的外周上。
4.如权利要求3所述的手持式装置，其中，所述可视输出的外周包括至少一个由所述光标进行选择的可选择对象。
5.如权利要求1所述的手持式装置，其中，当调整所述第一图像的视界时，所述光标的第二图像持续显示于所述第一图像上。
6.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中，所述运动传感器是加速度计、红外传感器、光学传感器中的一种。
7.如权利要求1所述的手持式电子装置，其中，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置在第一平面内的运动。
8.如权利要求7所述的手持式电子装置，其中，所述控制器构造成基于所述手持式电子装置在所述第一平面内的运动而使所述视界滚动。
9.一种手持式电子装置，包括：
显示装置；
存储器，所述存储器构造成存储至少一个软件应用的可视输出；
运动传感器，所述运动传感器构造成监测所述手持式电子装置的运动；以及
控制器，所述控制器与所述显示装置、所述存储器、和所述运动传感器通信，其中所述控制器包括：
第一控制逻辑，所述第一控制逻辑在所述显示装置上生成表示所述软件应用的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括外周、内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围，并且所述外区包括所述外周；
第二控制逻辑，所述第二控制逻辑用于根据由所述运动传感器检测出的所述手持式装置的运动来调整所述第一图像的视界；
第三控制逻辑，所述第三控制逻辑当所述内区处在所述第一图像的视界内时，将光标的第二图像显示于所述内区中的第一位置；以及
第四控制逻辑，所述第四控制逻辑用于将所述光标的第二图像显示于所述外区中以及所述可视输出的外周上的第二位置中，其中，当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述第二位置中。
10.一种在手持式电子装置上显示软件应用的方法，所述方法包括以下步骤：
在所述手持式电子装置的显示装置上生成代表由所述软件应用产生的可视输出的一部分的第一图像，所述第一图像具有视界，并且其中，所述可视输出包括内区和外区，所述内区至少部分地被所述外区包围；
基于指示了所述手持式装置的运动的数据来调整所述第一图像的视界；以及
在所述显示装置上生成光标的第二图像，其中当所述内区处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述内区中，并且当所述内区和所述外区的一部分处在所述第一图像的视界内时，所述光标的第二图像处在所述外区中。
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