CN103620534A

CN103620534A - 具有可互换用户接口的便携式电子设备及其方法

Info

Publication number: CN103620534A
Application number: CN201280031411.6A
Authority: CN
Inventors: 约翰·亨利·克朗恩布尔; 拉奇德·M·阿拉梅; 吉里·斯拉比
Original assignee: Motorola Mobility LLC
Current assignee: Google Technology Holdings LLC
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: EP2726963B1; US9436301B2; KR101575445B1; US20130002531A1; WO2013003032A1; CN103620534B; KR20140023402A; EP2726963A1

Abstract

一种便携式电子设备（100），包括外壳（101）以及由该外壳支撑的第一用户接口（207、229）、第二用户接口（207、231）和一个或多个传感器（113、219）及其方法。第一用户接口（229）具有活动状态，并且第二用户接口（231）在第一用户接口处于活动状态的同时具有不活动状态。一个或多个传感器（113、219）检测环境条件。响应于一个或多个传感器（113、219）检测到环境条件，第二用户接口（231）从不活动状态变成活动状态且第一用户接口（229）从活动状态变成不活动状态。对于另一实施例，设备（100）可以检测便携式电子设备的电源（217）的能量水平。然后响应于检测到电源（217）的能量水平，激活便携式电子设备（100）的第二用户接口（231），并且去激活便携式电子设备的第一用户接口（229）。

Description

具有可互换用户接口的便携式电子设备及其方法

技术领域

本发明一般地涉及便携式电子设备的领域，并且具体地涉及具有在两个或更多个用户接口之间进行切换的能力的便携式电子设备。

背景技术

便携式电子设备能够与用户相交互并且由于其小型尺寸和便携式电源而是便携的。便携式电子设备以多种形状因数开始流行，诸如砖式、直板、翻盖/蛤壳、滑动或旋转/回旋形状因数，并且每形状因数都可以具有一个或多个输入组件，诸如触摸屏或QWERTY小键盘。无论小的形状因数如何，设备通常包括用于与用户交互或者促进用户对设备使用和享受的用户接口。

一些便携式电子设备具有同时地操作的多个用户接口，但是保持这些用户接口所需要的能量是以电池寿命为代价的。例如，具有在同一设备中同时地操作的诸如电阻性和电容性触摸传感器的两个单独覆盖件的设备，与仅具有一个覆盖件的另一设备相比，将消耗更多的电力。因此，具有多个用户接口的便携式电子设备能够比具有单个用户接口的设备提供更多的选项和更好的性能，多个用户接口设备的功耗更高，因此导致较低的电池寿命。

其他便携式电子设备可以检测其电池水平低于预选水平的时间以便于管理功耗。在检测到这样的条件时，设备能够向用户给予用于选择屏幕的不同显示模式的选项。例如，设备可以提示用户将其显示模式从彩色改变成单色以便于改善电池寿命。然而，即使这些设备能够管理功耗，这些设备也不提供多个用户接口，并且因此，通过具有多个用户接口来提供更多的选项和更好的性能。此外，这些设备没有提供用于管理用于多个用户接口的功耗的任何方式。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的立体图。

图2是根据本发明的实施例的示例性内部组件的框图。

图3是表示根据本发明的实施例的示例性操作的流程图。

具体实施方式

描述了一种提供用于基于临时条件和用户偏好来选择用户接口子系统以供主要输入的机制的设备和方法。例如，该方法可以支持基于环境条件的对触敏屏幕输入的触敏屏幕技术子系统的选择。用户或系统可以设置用于输入的子系统的偏好。这些偏好可以用于在各种条件下优化性能，诸如低电量、环境条件、温度条件、压力条件、湿度条件、环境噪声水平等。

对于一方面，该便携式电子设备可以包括外壳以及由该外壳支撑的第一用户接口、第二用户接口和一个或多个传感器。第一用户接口具有活动状态，并且第二用户接口在第一用户接口处于活动状态的同时具有不活动状态。一个或多个传感器检测预定环境条件。响应于一个或多个传感器检测到预定环境条件，第二用户接口从不活动状态变成活动状态，而第一用户接口从活动状态变成不活动状态。

对于另一方面，可以提供一种便携式电子设备的方法以使设备的用户接口互换。该设备确定在便携式电子设备的第二用户接口是不活动的同时，便携式电子设备的第一用户接口是活动的。接下来，由便携式电子设备的一个或多个传感器来检测预定环境条件。然后，响应于一个或多个传感器检测到预定环境条件，激活便携式电子设备的第二用户接口，并且去激活便携式电子设备的第一用户接口。

对于另一方面，便携式电子设备检测便携式电子设备的电源的能量水平。然后，响应于检测到电源的能量水平来激活便携式电子设备的第二用户接口，并且去激活便携式电子设备的第一用户接口。

对于一些实施例，所述便携式电子设备和方法利用可以是用户可设定的活动屏幕触摸技术以用于获得触摸屏的最佳用户检测和性能。该技术的示例包括但不限于电容技术、基于温度的技术、电阻性技术以及声学技术。例如，可以使用触针或用户手指通过针对附加的可靠性一起使用电容技术和基于温度的平面技术两者来对触摸屏进行导航。该技术可以是用户手动设定的和/或经由传感器驱动的，诸如湿度传感器、热传感器等，以自适应地在随着用于设备的给定环境而起作用的温度、电容和其他技术之间进行切换。例如，电容传感器在存在接触触摸屏的液体（诸如水）或者在戴手套的同时用户的手指接触触摸屏等的情况下可能失败。在这种情况下，对于本实施例，该设备可能由于液体的存在而默认为温度传感器而不是电容传感器。液体接触的检测还可以通过评估环境的背景来间接地实现。例如，电容传感器可以检测水斑，并且该设备可以评估该水斑的特性（诸如尺寸和数量）以确定其不可能与用户对输入设备的当前接触相关联。

该设备和方法的另一方面是实现功率节省方案的能力。对于一些实施例，可以在低功率条件下降低传感器或触摸屏检测的分辨率。对于其他实施例，当电源以低电量运行时，该设备可以切换为具有更高效功率性能的技术。其他考虑包括但不限于接触传感器或触摸屏的元件的传导率、干燥性、湿度、温度。对于其他实施例，传感器可以被设置在设备的多个表面或侧面处，并且当在一个表面/侧面处的传感器检测到与在不同表面/侧面处的传感器不同的读数时（诸如由于直射日光而导致的侧面的较暖的温度。因此，该设备可以去激活设备的适当表面/侧面上的任何组件以保护组件、功能或节省功率。对于其他实施例，可以使用湿度传感器来控制设备操作。具体地，可以使用温度、电容和/或电阻传感器来检测湿度的存在，并且响应于该检测来激活/去激活设备的一个或多个组件。因此，可以响应于诸如湿度或由收发器接收到的天气条件数据的接收的预定环境条件的检测来执行从一个传感器到另一个的切换操作。

该设备和方法的操作不限于上述传感器。由设备传感器中的一个检测到的用户接触或触针接触（诸如滑动）而引起的摩擦的声学标记可能引起设备的一个或多个功能。例如，用户的手指或触针的粗糙尖端可以生成与光滑尖端不同的声学标记，其可以经由加速度计、陀螺组件等来检测。例如，该区别可以经由在几百赫兹的可听范围内调谐的加速度计来检测。不同的用户手指或触针类型可以生成不同的音频或平滑度水平，因此由一个或多个设备传感器来检测并且激活设备的不同功能。

参考图1，示出了根据本发明的示例性便携式电子设备100的立体图。设备100可以是能够提供触摸屏交互能力的任何类型的设备。便携式电子设备100的示例包括但不限于移动设备、无线设备、平板计算设备、个人数字助理、个人导航设备、触摸屏输入设备、基于触摸或笔的输入设备、便携式视频和/或音频播放器等。应理解的是，便携式电子设备100可以采取多种形状因数的形式，诸如但不限于直板、平板、翻盖/蛤壳、滑动和旋转形状因数。

对于一个实施例，便携式电子设备100具有包括前表面103的外壳101，前表面103包括可见显示器105和用户接口。例如，该用户接口可以是包括覆盖显示器105的触敏表面的触摸屏。对于另一实施例，便携式电子设备100的用户接口或触摸屏可以包括由没有覆盖任何类型的显示器的外壳101支撑的触敏表面。对于另一实施例，便携式电子设备100的用户接口可以包括一个或多个输入键107。一个或多个输入键107的示例包括但不限于阿尔法或数字小键盘或键盘的键、物理键、触敏表面、机械表面、多点定向键和侧面按钮或键107。便携式电子设备100还可以包括用于表面处的音频输出和输入的小孔109、111。应理解的是，便携式电子设备100可以包括显示器和接口的多种不同组合。

本发明包括位于外壳101的外边界处或内的一个或多个传感器113。例如，如图1所示，一个或多个传感器113可以位于外壳101的外边界的前表面103和/或另一表面（诸如一个或多个侧表面115）处。每当一个或多个传感器113由外壳101支撑时，无论是在外边界处还是在外边界内，一个或多个传感器检测与在外壳外部的环境117相关联的预定环境条件。下面参考图2来描述传感器113的示例。

参考图2，示出了表示可以用于根据本发明的实施例的示例性组件200的框图。示例性实施例可以包括一个或多个无线收发器201、一个或多个处理器203、一个或多个存储器205、一个或多个输出组件207以及一个或多个输入组件209。每个实施例可以包括用户接口，包括一个或多个输出组件207以及一个或多个输入组件209。每个无线收发器201可以利用无线技术以进行通信，诸如但不限于基于蜂窝的通信，诸如模拟通信（使用AMPS）、数字通信（使用CDMA、TDMA、GSM、iDEN、GPRS或EDGE）以及下一代通信（使用UMTS、WCDMA、LTE或IEEE802.16）及其变体，如蜂窝式收发器311表示的。每个无线收发器201还可以利用无线技术以进行通信，诸如但不限于对等或自组织通信，诸如HomeRF、ANT、蓝牙和IEEE802.11（a、b、g或n）；以及其他形式的无线通信，诸如红外技术，如WLAN收发器213所表示的。而且，每个收发器201可以是接收机、发射机或二者。

处理器203可以基于从一个或多个输入组件209接收到的信息来生成命令。处理器203可以单独地或与其他数据组合地处理接收到的信息，诸如存储在存储器205中的信息。因此，内部组件200的存储器205可以由处理器203使用以存储和检索数据。可以由存储器205存储的数据包括但不限于操作系统、应用程序和数据。每个操作系统包括可执行代码，其控制便携式电子设备的基本功能，诸如内部组件200的组件之间的交互、经由每个收发器201和/或设备接口（参见下文）与外部设备的通信以及向和从存储器205进行的应用和数据的存储和检索。每个应用都包括利用操作系统以对便携式电子设备提供更特定功能的可执行代码。数据是不可执行代码或信息，其可以由操作系统或应用参考和/或操纵以执行便携式电子设备的功能。

诸如用户接口的输入组件209可以响应于检测到诸如基本上平行于显示器的触敏表面的输入组件处的预定手势来产生输入信号。结果，收发器201可以响应于来自用户接口的输入信号而终止与远程设备的通信。另外，输入组件209可以包括一个或多个其他组件，诸如视频输入组件，诸如光学传感器（例如，照相机）、诸如麦克风的音频输入组件以及机械输入组件或激活器，诸如按钮或键选择传感器、触控板传感器、另一触敏传感器、电容传感器、运动传感器以及开关。输入组件209还可以包括其他传感器，诸如上述光传感器、运动传感器和接近传感器。同样地，内部组件200的输出组件207可以包括一个或多个视频、音频和/或机械输出。例如，输出组件207可以包括视频输出组件，诸如阴极射线管、液晶显示器、等离子体显示器、白炽灯、荧光灯、正面或背面投影显示器以及发光二极管指示器。输出组件207的其他示例包括音频输出组件，诸如扬声器、警报和/或蜂鸣器和/或诸如基于振动或运动机构的机械输出组件。

对于本发明，重要的是注意本文所述的便携式电子设备和方法具有在两个或更多个用户接口之间进行切换的能力。因此，每个设备或方法将具有至少两个用户接口，诸如两个输入组件209、两个输出组件207或者输入和输出组件中的每一个中的一个。对于一些实施例，如图2中所示，输入组件209可以包括第一输入组件229和第二输入组件231。类似地，对于一些实施例，输出组件207可以包括第一和第二输出组件（未示出）。两个用户接口可以响应于一个或多个传感器检测到一个或多个预定环境条件而改变状态。

便携式电子设备100具有由外壳101支撑的两个或更多可互换用户接口，并且因此在这些用户接口之间自适应地进行切换。便携式电子设备100包括具有活动状态和不活动状态的第一用户接口以及具有不活动状态和不活动状态的第二用户接口。第二用户接口在第一用户接口处于活动状态时是不活动的，并且第一用户接口在第二用户接口处于活动状态时是不活动的。第一和第二用户接口响应于一个或多个传感器检测到预定环境条件而改变状态。

对于一个实施例，第一和第二用户接口可以基本上彼此平行，其中，第一用户接口的至少一部分与第二用户接口的至少一部分重叠。例如，第一和第二用户接口可以是覆盖设备100的显示器105的不同的触摸屏技术，诸如电容性、电阻性或基于文档的技术。

对于另一实施例，一个用户接口在特定环境条件下可以提供比另一用户接口更好的性能。在这种情况下，用户接口的状态可以改变，使得响应于一个或多个传感器检测到特定环境条件，具有更好性能或灵敏度的用户接口是活动的，而另一接口是不活动的。例如，当外部环境的湿度水平超过阈值水平时，基于温度的输入组件可以比电容性输入组件更好地操作，因此，可以激活基于温度的输入组件并且去激活基于电容的输入组件。

对于另一实施例，一个用户接口在特定环境条件下可能需求比另一用户接口更少的功率。用户接口可以响应于一个或多个传感器检测到特定环境条件来改变状态，使得需求较少功率的用户接口是活动的，而另一用户接口是不活动的。特定环境条件可以指示用户接口中的一个的能量水平在能量的阈值水平以下。

内部组件200还可以包括设备接口215以提供对辅助组件或附件的直接连接以获得附加或增强功能。另外，内部组件200优选地包括电源217，诸如便携式电池，以用于向其他内部组件提供功率并且允许便携式电子设备100的便携性。

虽然上述输入组件209意在覆盖便携式电子设备所包括和/或利用的所有类型的输入组件，但是图2重点提供了可以由设备包括和/或利用的各种传感器219的独立图示。应理解的是，虽然与209的输入组件分开地示出各种传感器219，但是各种传感器通常被视为是输入组件的一部分。各种传感器219可以包括但不限于一个或多个功率感传器221、一个或多个温度传感器223、一个或多个压力传感器223以及一个或多个湿度传感器225和/或一个或多个其他的传感器，诸如环境噪声传感器227、光传感器、运动传感器、接近传感器等。

应理解的是，图2仅仅是出于说明性目的提供的，并且用于图示出根据本发明的便携式电子设备的组件，并且并不期望是便携式电子设备所需要的各种组件的完整示意图。因此，便携式电子设备可以包括图2中未示出的各种其他组件，或者可以包括两个或更多组件的组合或特定组件到两个或更多组件的划分，并且仍在本发明的范围内。

转到便携式电子设备的操作，该设备可以自适应地在用户接口之间进行切换，诸如两个输入组件、两个输出组件以及一个输入组件和一个输出组件。便携式电子设备可以在其传感器中的一个或多个处检测与在其外壳外部的环境相关联的环境条件，并且响应于检测到的环境条件来改变用户接口的状态。一些实施例可以在两个输入组件之间进行切换。例如，设备的湿度传感器可以检测到环境条件的湿度水平超过预定阈值，并且设备可以自适应地从电容性输入组件切换到基于温度的输入组件。作为另一示例，设备的温度传感器可以检测到环境条件的温度水平超过预定水平，并且该设备可以自适应地从基于温度的输入组件切换到电容性输入组件。该设备可以考虑由多于一个的传感器进行的检测。对于一些实施例，传感器进行的检测可以并行地发生。对于其他实施例，该检测可以单独地发生，诸如如果对于一个传感器而言读数不清楚，则该传感器可以自适应地寻找来自另一传感器的辅助或验证。

对于另一示例，当温度传感器检测到环境条件的温度水平超过预定阈值时，并且设备可以在确定是否从基于温度的输入组件切换至电容性输入组件时考虑由湿度传感器所检测的湿度水平。对于另一示例，该设备可以在确定是否自适应地从一个用户接口切换至另一个时与传感器的检测相结合地或者不包括传感器的检测而考虑由便携式电子设备所检测的电源的能量水平。此外，由屏蔽或半屏蔽的手对触敏屏幕的接触（诸如在用户的手上穿戴手套）可能要求用于用户接口的状态改变。例如，电容传感器在检测用户交互式可能不会很好地工作，但是非电容传感器可以表现得更好。

参考图3，示出了表示根据本发明的实施例的示例性操作300的流程图。设备100的处理器203、输出组件207或输入组件209可以确定在便携式电子设备的第二用户接口不活动的同时便携式电子设备的用户接口是活动的，如步骤310所表示的。接下来，设备100的一个或多个传感器219可以检测与在便携式电子设备100的外壳101外部的环境117相关联的环境条件，如步骤320所表示的。环境条件包括但不限于温度水平、压力水平、湿度水平、音频（诸如环境噪声）水平等。此后，响应于由一个或多个传感器检测到环境条件，而去激活便携式电子设备100的第二用户接口激活并且去激活便携式电子设备的第一用户接口，如步骤330所表示的。从一个用户接口到另一个的切换可以基于用户接口相对于彼此的性能和/或灵敏度，并且基于这些特性，可以响应于上述环境条件的检测来进行确定。

用户接口可以响应于便携式电子设备的一个或多个操作模式以及由所述一个或多个传感器219所检测的预定环境条件而改变状态。针对一些实施例，用户接口的状态的改变在检测到特定用户操作时可能是优选的。例如，与非详细操作（诸如跨触摸屏的滑动或扫过）相反，特定用户接口对于详细操作（诸如触摸屏处的区域选择或键入）而言可能是优选的。设备的特定操作模式可能要求这两个类型的交互，诸如游戏应用。对于其他实施例，用户接口不需要改变状态，因为设备的用户可能不要求在特定水平以上的精确交互，特别是对于用户进行的被动或非交互作用而言。例如，如果显示器示出图像或一系列图像，或者设备处于呼叫、多媒体的观看、音频的播放或其中未发生与第一或第二用户接口的用户交互的任何其他情况中，则可能不需要或不期望用户接口的状态变化。而且，对于另一示例，处理器203或另一组件可以基于便携式电子设备的一个或多个操作模式而忽视改变用户接口状态的尝试。此外，当检测到与用户不能执行文本条目的区域选择相关联的特定该用户操作时，用户接口的状态变化可能是优选的或被忽视。设备确定用户正在进行在阈值数目以上的修正、重新键入尝试或其他不准确的指示，然后可以考虑此操作模式以及由一个或多个传感器219所检测的预定环境条件以确定是否改变用户接口的状态。

感兴趣的其他特性包括用户接口相对于彼此的功耗性质，并且其他环境条件包括由一个或多个传感器219检测到时的电源217的功率水平（例如，当功率水平在特定阈值以下、满足或超过该特定阈值时）。因此，仍然参考图3，在步骤320处，处理器203、传感器221的功率传感器221或电源217可以检测便携式电子设备的电源的能量水平。在步骤330处，响应于检测到电源217的能量水平，可以激活便携式电子设备的第二用户接口，并且可以去激活便携式电子设备的第一用户接口。

虽然已经示出并描述了本发明的优选实施例，但应理解的是本发明不受此限制。在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，本领域的技术人员将想到许多修改、变更、变体、替换和等效物。

Claims

1.一种具有可互换用户接口的便携式电子设备，所述便携式电子设备包括：

外壳；

由所述外壳支撑的第一用户接口，所述第一用户接口具有活动状态；

由所述外壳支撑的第二用户接口，所述第二用户接口在第一用户接口处于活动状态的同时具有不活动状态；

由所述外壳支撑的至少一个传感器，所述至少一个传感器检测预定环境条件，

其中，响应于所述至少一个传感器检测到所述预定环境条件，所述第二用户接口从所述不活动状态变成所述活动状态，并且所述第一用户接口从所述活动状态变成所述不活动状态。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中，所述预定环境条件至少部分地与在所述外壳外部的环境相关联。

3.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中：

所述第一用户接口和第二用户接口基本上彼此平行；并且

所述第一用户接口的至少一部分与所述第二用户接口的至少一部分重叠。

4.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中：

所述第二用户接口在特定环境条件下提供与所述第一用户接口不同的性能水平；并且

响应于所述至少一个传感器检测到所述特定环境条件，所述第二用户接口从所述不活动状态变成所述活动状态，并且所述第一用户接口从所述活动状态变成所述不活动状态。

5.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中：

所述第二用户接口在特定环境条件下提供与所述第一用户接口不同的灵敏度水平；并且

6.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中，响应于所述便携式电子设备的至少一个操作模式以及由所述至少一个传感器检测的所述预定环境条件，所述第二用户接口从所述不活动状态变成所述活动状态并且所述第一用户接口从所述活动状态变成所述不活动状态。

7.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来检测用户输入的输入组件。

8.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来提供音频、视觉或多媒体输出的输出组件。

9.一种用于交换便携式电子设备的用户接口的所述便携式电子设备的方法，所述方法包括：

确定在所述便携式电子设备的第二用户接口是不活动的同时，所述便携式电子设备的第一用户接口是活动的；

由所述便携式电子设备中的至少一个传感器来检测预定环境条件；以及

响应于由所述至少一个传感器检测到所述预定环境条件，激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口，并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述预定环境条件至少部分地与在所述便携式电子设备的外壳外部的环境相关联。

11.根据权利要求9所述的方法，其中：

所述第一用户接口和第二用户接口基本上彼此平行；并且

12.根据权利要求9所述的方法，其中：

激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口包括：响应于由所述至少一个传感器检测到所述特定环境条件，激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口，并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口。

13.根据权利要求9所述的方法，其中：

14.根据权利要求9所述的方法，其中，激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口包括：响应于所述便携式电子设备的至少一个操作模式以及由所述至少一个传感器检测到预定环境条件，激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口，并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来检测用户输入的输入组件。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来提供音频、视觉或多媒体输出的输出组件。

17.一种用于交换便携式电子设备的用户接口的所述便携式电子设备的方法，所述方法包括：

在所述便携式电子设备的第二用户接口不活动的同时，激活所述便携式电子设备的第一用户接口；

检测所述便携式电子设备的电源的能量水平；以及

响应于检测到所述电源的所述能量水平，激活所述便携式电子设备的所述第二用户接口，并且去激活所述便携式电子设备的所述第一用户接口。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一用户接口从所述电源消耗与所述第二用户接口不同的能量水平。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来检测用户输入的输入组件。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一用户接口和第二用户接口中的每一个是用来提供音频、视觉或多媒体输出的输出组件。