CN105284098A - 突出控制元件以及具有突出控制元件的移动设备 - Google Patents

Abstract

移动设备的突出控制元件包括可由用户致动以执行移动设备功能的至少一个按钮。按钮至少具有第一活动状态和第二不活动状态，在第一活动状态中，按钮相对于周围表面被伸长或缩进，在第二不活动状态中，按钮与周围表面基本齐平。按钮基于触发事件在活动状态和不活动状态之间是可重配置的。触发事件包括以下接收信号中的至少一者：指示设备的位置、运动或方向的信号；指示操作模式或时间的信号；指示预定应用或服务为活动的信号；指示当前无线通信的信号；或者指示移动设备在预定地点的信号。

Description

突出控制元件以及具有突出控制元件的移动设备

技术领域

本申请涉及控制元件，尤其涉及突出控制元件，诸如可用于移动设备或其他电子设备的突出控制元件。

背景技术

移动设备正越来越依赖于执行一定范围的功能，仅举几个例子，包括用作照相机、电话、文本输入设备、电子阅读器、导航设备。控制元件(诸如按钮以及向用户提供的其他触觉元件)的数量已经增加。新用户在尝试了解哪些按钮或其他控制元件控制设备的哪些特征时变得受挫。由于存在更多的控制元件，因此更有可能将会致动不正确的控制元件。

发明内容

以下描述了突出控制元件以及具有这种控制元件的移动设备的各实现方式，这些实现方式解决了常规的控制元件和移动设备中的缺点。

在一种实现方式中，移动设备的突出控制元件包括由用户致动以执行移动设备功能的至少一个按钮。按钮至少具有第一活动状态和第二不活动状态，在第一活动状态中，按钮相对于周围表面被伸长或缩进，在第二不活动状态中，按钮与周围表面基本齐平。按钮基于触发事件在活动状态和不活动状态之间是可重配置的。触发事件包括以下接收信号中的至少一者：指示设备的位置、运动或方向的信号；指示操作模式或时间的信号；指示预定应用或服务为活动的信号；指示当前无线通信的信号；或者指示移动设备在预定地点的信号。

移动设备可以具有包括显示器的正面、毗邻的侧面以及背面，并且至少一个按钮可以设置于毗邻的侧面或背面之一上。

至少一个按钮可以是第一按钮，且至少可存在第二按钮。第一按钮和第二按钮可以位于一个毗邻的侧面上且可分开配置，以使第一按钮可以在第一模式中被配置为伸长以作为照相机的快门释放按钮，第二按钮可以在第二模式中被配置为伸长以作为音量控制按钮。第一模式的触发事件可以包括指示移动设备在横向中的惯性测量信号。第一模式的触发事件可以包括指示移动设备在照相机模式中的信号。

预定地点可以包括机动车、飞机或智能设备的邻域。预定地点可以包括存在于另一设备的近场通信范围的范围内。预定地点可以包括存在于游戏设备的范围内，且按钮可以从缩进的不活动状态被重配置为伸长的活动状态作为游戏控制。

按钮可以包括微流体致动的元件。

按钮可以是第一按钮，且可有至少一个第二按钮。第一按钮和第二按钮可以位于设备的背侧，并且被配置以允许用户通过盲打或刷写来输入字符。

按钮可以位于盖的一侧上，所述盖被附接于所述设备并且在覆盖显示器的闭合位置和其中显示器可见的打开位置之间可移动。按钮可以在显示器可见时活动。

按钮可以是第一按钮，且在键盘模式中可以有多个其他按钮设置于盖上。

根据另一实现方式，移动设备的突出控制元件包括可由用户致动以控制移动设备的操作的至少一个控制元件。控制元件至少具有第一活动状态和第二不活动状态，在第一活动状态中，控制元件对于用户是可触觉辨别的，在第二不活动状态中，控制元件相对于周围表面基本不可辨别。控制元件按钮基于触发事件在活动状态和不活动状态之间是可重配置的。触发事件可由包括以下接收信号中的至少一者：指示设备的位置、运动或方向的信号；指示操作模式或时间的信号；指示预定应用或服务为活动的信号；指示当前无线通信的信号；或者指示移动设备在预定地点的信号。

控制元件可以包括可以传感到偏差的元件。控制元件可以包括可以传感到压强的元件。控制元件可以包括可以传感到所施加的力的力传感电阻元件。控制元件可以包括压电元件。

根据另一实现方式，移动设备的突出通知元件包括至少具有第一活动状态和第二不活动状态的至少一个通知元件，在第一活动状态中，元件相对于周围表面被伸长或缩进，在第二不活动状态中，按钮与周围表面基本齐平。元件被配置成通过在预定事件出现之际伸长或缩进为对于用户可触觉检测而从不活动状态改变为活动状态。元件在被用户重置前保持在活动状态中。

提供该概述以便以简化形式介绍概念的选集，所述概念在以下详细描述中被进一步描述。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。

以上及其他的目标、特征及优点将从以下参照附图进行的详细描述中变得更显而易见。

附图说明

图1A是示出突出控制元件的操作的示意性流程及逻辑图。

图1B、图1C及图1D是示出具有适合于不同场合的突出控制元件的移动设备或其他电子设备的示意图。

图2A和2B是根据另一实现方式的具有突出控制元件的移动设备的背侧的示意图。

图3和4是具有被配置用于附加实现方式的突出控制元件的移动设备的背侧的示意图。

图5是具有附接的盖的移动设备的示意图，所述附接的盖具有突出控制元件。

图6是其中可实现所述的方法和系统的示例性计算环境的示意图。

详细描述

图1A是示出基本的突出控制元件4的示意性流程及逻辑图。从左至右，图1的代表性示例示出突出控制元件4在触发事件或条件发生之前相对于其周围2处于不活动状态，在触发事件或条件发生时，突出控制元件变得活动并且可由用户致动以执行操作，这种以下将进一步详细描述。“突出”控制元件具有上下文感知度并且在其活动状态中可由用户触觉辨识(例如，它是突出的、凹进的或以其他方式在物理上配置为相对于其周围可触觉辨识)。

图1B、1C和1D是移动设备10的示意图。在图1B和1C中，移动设备10被示出为其显示器12被定向于横向中，即，设备的长边与地面近似水平。尽管不需要具有任何具体尺寸，但是显示器12被认为基本上在设备的较长边和较短边之间限定的整个区域上伸长。

在图1B的示例中，设备的较长边之一，诸如较长边中的上方一个较长边，具有突出控制元件14。取决于预定的触发，突出控制元件14被配置(或重配置)为可由用户致动，一般通过手动动作致动。例如，如图1C所示，突出控制元件14可以是用户可致动按钮16或者被配置为在设备10处在预定位置、方向、操作模式等时伸长的其他形式的控制元件。通过比较图1B和1C可见，按钮16已从不活动位置伸长至活动位置，所述不活动位置诸如图1B所示的与设备的侧边齐平的位置，所述活动位置诸如图1C所示的可见地且可触地引导用户将其手指定向于按钮16上的伸长位置。如以下更详细描述，突出控制元件14的伸长/收缩或其他运动可由软件或来自控制器的其他指令控制。

根据一个示例，按钮16被配置为可致动以拍摄照片的快门释放。用于将图1B的突出控制元件14配置为快门释放的触发可以是以下的一者或多者：检测到设备10已被旋转以将屏幕12定位于横向中、检测到与抬高照相机以拍照相一致的运动、检测到设备10处在照相机模式中、检测到设备上运行的应用或服务正在等待图像输入、以及/或者任何其他合适的触发。取代于向用户呈现多个控制元件，诸如在显示器不同侧边上的多个按钮，用户被引导朝向用于在其当前模式(或者预测的当前模式)中操作所述设备的单个突出控制元件。

在一种示例性实现方式中，在设备10打开且其IMU被轮询之后，确定设备以拍照的方式被持有。如果是，则配置一个或多个突出控制元件(例如，如上所述，一个或多个按钮可以被抬高)。当操作完成时，诸如当用户降低所述设备时，IMU将指示位置中的变化且按钮可以被呈现为不活动(例如，根据该示例，被缩进)。

作为另一示例，在不同的环境中，控制元件14可以是在警报器时钟/定时器到达预定时间之际伸长的警报器时钟/定时器按钮。在该示例中，控制元件14可由用户致动以关闭警报器或定时器。仅举一些例子，(诸)触发事件可以包括到达预定时间、使活动警报器或定时器应用或服务运行、设备的方向以及/或者设备是否处于撑起位置。

在图1D，在设备10已被旋转以使显示器12处于纵向且突出控制元件14已被重配置以使包括按钮16和第二按钮18在内的两个按钮自设备的侧边伸长之后，设备10被显示。此外，区域20是在用户以所示方向持有设备10时其右掌与显示器12的一部分重叠的示意性描述。

按钮16、18可被配置用于任何合适的操作。例如，假定图1C的照相机操作完成，则按钮16、18可以被配置为音量控件，诸如按钮16是降低音量控件，按钮18是增加音量控件。因此，按钮16已从图1C中的其快门释放功能被重新配置为降低音量功能。类似地，按钮18已被伸长和配置为增量音量控件，而它在图1C的配置中被缩进和不活动。

用于将突出控制元件14的功能改变为用于图1D的操作模式的音量控制的触发可以是：返回正常或缺省的操作模式、发起具有音频内容的操作模式(诸如打电话或接电话、或者收听音频内容)、或者任何其他合适的触发。

在图1D，示出区域20以指示用户的右掌与显示器12的一部分重叠。有利的是，设备10和突出控制元件14可以被配置以检测手掌接触20(例如，手掌排斥)作为用户正在用其右手持有设备的指示、且因此若音量控件被定位在图示的按钮16、18的位置会最方便地致动音量控件。相反，如果用户用其左手持有设备10，则按钮16、18可以被配置为从设备10的相对侧伸长。当然，这些及类似动作的用户偏好可以通过对设备上以及应用和服务中的缺省设置的变化来许可。以此方式，在可能用任一手实现的当前操作期间(诸如在接电话时)以及/或者在缺省基础上(即，总是假定左手操作)，设备10的操作可以对于用户的习惯用手而个性化。

图2A和2B示出具有一个或多个突出控制元件的设备10的另一示例。在图2A和2B中，示出设备的背侧30，即设备的没有显示器的一侧(或者在设备在两侧都有显示器的情况下，在具有主显示器的一侧的相反侧)。在图2A中，没有活动的和/或可致动的突出控制元件。突出控制元件的位置可以是可见的或不可见的，但它们在并非活动和/或可致动时一般不是触觉可辨别的。

在图2B中，已经配置了多个突出控制元件在背侧30上变得可致动/活动。例如，被示出于图2B的右侧上的控制元件32可以是摇杆按钮，诸如在许多游戏应用中使用的摇杆按钮。可能存在任何数量的附加的突出控制元件，诸如在左侧上的控制元件34，在图示示例中被配置为按钮。图2B中的配置具有许多用途，包括作为游戏控制器，其中设备10用两手持有，且按钮34可用左拇指致动，摇杆按钮32可用右拇指致动，这仅仅是一个示例。

如上所述，用于将突出控制元件32、34从其图2A中的其不活动状态重配置为图2B示例中的其活动游戏控制器状态的适当触发包括：设备位置向横向的变化(例如图示显示器(或主显示器)避开用户)、游戏模式的发起、运行游戏应用或服务、事件(例如，接收到邀请、日历事件、提醒、来自附近游戏单元的通信等)的出现、等等。

在许多实现方式中，设备10用来改变突出控制元件14或30的触发包括设备10的位置、方向或运动，诸如由设备10或其他类似电路的惯性测量单元(IMU)所检测到的。IMU检测例如：设备是在横向还是纵向、设备是运动还是静止、设备是否已被倾斜至预定角度、设备是否已绕其轴之一旋转了预定量、等等。

此外，触发可以包括来自设备的一个或多个触敏区域的输入。例如，触发可以包括检测到用户的手掌与设备10的显示器12接触，如在图1D的示例中。利用触敏区域的触摸检测可以结合IMU事件检测使用以触发突出控制元件14或30的配置。当前的触敏显示器可以跟踪至少十个触点并且计算这些触点的质心。

触发事件的其他示例包括接入的无线通信(例如，接收到文本消息、电子邮件消息或电话呼叫)或者近场通信状态中的变化(例如，进入与附近设备相连的近场通信状态或者退出所述近场通信状态)。

在图3中，示出移动设备10，移动设备10被实现为使一个或多个突出控制元件被配置为通知指示符。在图3的具体示例中，三个通知按钮36被示出为在其部署的状态，在所述状态中，它们可由用户触觉辨识。在图3的具体示例中，按钮36的所部署状态也是可视觉检测的。按钮36可被控制为个别地部署，或者按具有两个或更多个按钮的组同时或依序地部署。根据一个实现方式，按钮36被配置为通知元件。在触发条件出现之际，一个或多个按钮被控制为部署成给予用户事件的触觉(以及在一些情况下视觉)通知。例如，按钮36之一可被控制为在文本消息接收之际伸长(或缩进)。按钮中的一个或多个的不同模式可被配置，例如以指示语音邮件消息的接收。如果如图所示被实现在设备的背侧上，则按钮36所提供的通知可以是不连续但方便的方式，以允许用户仅在设备的背侧可见时(例如，如果设备在桌面上面朝下横放)认出她例如已接收到文本消息。通知可以在设备的显示器上与以下通知同时出现或者取代以下通知出现：面向音频的通知、面向振动的通知、以及/或者面向显示的通知。

根据一种用途，用户响应于通知。用户可以通过手动致动每个按钮36以指示用户已接收到通知并且以重置通知按钮来进行响应。或者或另外，通知按钮可以被编程为自动重置，例如在一段时间之后、在设备从其面朝下位置移动之后等来缩进或伸长。

在图4中，设备10被示出为具有被配置用于输入的突出控制元件。例如，设备10的背侧可以具有如图所示的允许用户进行输入的突出控制元件38，例如，以输入字母数字的字符、以在页面或多个字段中导航、以选择、等等。在一种使用场景中，用户正在设备的一侧上查看显示器，并且正在可被显示器遮挡的设备的另一侧进行输入。例如，突出控制元件38可以被配置为允许通过盲打、刷写以及采用比字符更少的控制元件的其他类似输入技术来允许输入字符或字符组成的字符串。例如，可以提供几个控制元件，其中每个控制元件用于输入字符的一个特定区域(例如，“qwer”、“tyu”和“iop”会各自被视为一个分开的区域)。

在图5中，设备10被示出为具有盖40，所述盖40具有一个或多个突出控制元件。在图5中，盖40被示出为处于打开位置，绕轴转动离开设备，并且允许显示器可见。根据一种实现方式，突出控制元件42被配置为键盘模式中的按键，其中三个突出控制元件专门在图中标出。尽管示意性地图示了完整键盘，但是当然也可能仅实现少量控制元件，其中每个元件可致动以输入多个不同的字符，如上所述。盖40可在其反侧(未示出)被设有附加的突出控制元件，所述反侧是盖40在处于覆盖设备10的闭合位置时的外侧。

考虑关于触发事件和条件的其他方面，移动设备可以被配置成使一个或多个突出控制元件基于移动设备的位置和/或移动设备到另一智能设备的附近被激活。例如，通过移动设备或服务上的软件应用，移动设备可以被配置成使突出控制元件在用户存在于与用户相关联的位置时变得活动。仅作为一个示例，当用户离开或到达她的住所时，显示突出控制元件用于装备或解除装备安全系统或家庭自动化程序。这种突出控制元件可以包括自背表面突出或凹进的一个或多个背侧控制元件。举另一个示例，突出控制元件可以在检测到附近的TV之际被配置到用于TV的控件中。例如，移动设备背侧上的突出控制元件可以在进入所连接的TV的预定范围内之际变得活动。更一般而言，突出控制元件可以被配置为响应于预定范围内的其他智能设备、或者诸如通过近场通信及其他类型的通信连至移动设备的其他设备。

类似地，突出控制元件可以被配置为响应于其他具体地点。例如，一个或多个突出控制元件可以被配置为在移动设备的用户正在驾驶汽车时变得活动，例如用于呈现用于安全但有效的操作的一组减少的命令集合。在另一示例中，突出控制元件可以被配置为，例如如果检测到用户正在飞机上使用移动设备，则提供仅对有限设备功能的访问。

在一些实现方式中，突出控制元件14和30可以被实现为能通过来自控制器的指令重配置的可控制的微流体元件。例如，所述期望的按钮可以通过改变流体压强和/或在关联的流体电路中，被配置为按需伸长或缩进。这种流体电路可以被配置为使用液体、气体或者两者的组合来操作。在一些实现方式中，用户与控制元件的多次接触(例如，重复轻击)或者其他涉及控制元件的动作引起了伸长或缩进至少一个控制元件的泵抽动作。

在一些实现方式中，其他方法用于提供具有至少两个状态的按钮或其他控制元件，所述两个状态即活动状态和不活动状态。理想情况下，活动状态中的按钮具有高度触觉特征，且与不活动状态中的按钮可区分。除了表征为“按钮”的控制元件以外，也可能将它们配置为具有至少一个可触觉察觉的边缘。

在一些实现方式中，检测和/或测量用户在指定位置施加的偏转度和/或压强，如果高于阈值，则记录接触。在一些实现方式中，所检测的或所测量的接触包括用户的滑动运动。

控制元件可以使用人工肌肉来实现，人工肌肉在此被定义为描述由于外部刺激而扩大、缩小、旋转或以其他方式移动的材料和/或设备，所述外部刺激诸如电压、电流、压强或温度。这种材料和设备包括电活性聚合物、介电弹性体致动器、驰豫铁电聚合物、液晶弹性体、气动人工肌肉、离子聚合物金属复合材料、形状记忆合金、以及电场激活的无电解质人工肌肉，这仅仅是一些示例。

此外，可以采用电容式触摸屏、电磁感应触摸屏或其他类似技术来实现控制元件和相关的组件。可以使用力感测电阻元件和/或压电电气元件。

在一些实现方式中，有向用户提供与突出控制元件的当前功能有关的足够信息的提示。例如，如果其他指示示出设备处于照相机模式，则在快门释放按钮(见图1C)的常用位置中设置的单个抬高的按钮可能不需要专门标识。另一方面，如果存在多个按钮或者如果按钮或其他控件的当前功能不是直观的，则可以诸如在相关联的显示器上指示按钮的当前功能，。例如，对于图1B－1D的实施例，其中按钮16、18在设备10的侧面上，可以在设备的侧面上提供单独的显示器，或者可以使用显示器12的一部分来标识按钮16、18。例如，可以使用使用了电子纸的显示器。

图6图示了其中可实现几个所述发明的合适的计算系统400的一般化示例。计算系统400不意图对用途或功能范围作出任何限制，因此发明可以在不同的通用或专用计算系统中实现。

参照图6，计算系统400包括一个或多个处理单元410、415和存储器420、425。在图6中，该基本配置430被包括在虚线内。处理单元410、415执行计算机可执行的指令。处理单元可以是通用中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)中的处理器或者任何其他类型的处理器。在多处理系统中，多个处理单元执行多个计算机可执行指令以增加处理功率。例如，图6示出中央处理单元410以及图形处理单元或协处理单元315。有形存储器420、425可以是可由(诸)处理单元存取的易失性存储器(例如，寄存器、高速缓存、RAM)、非易失性存储器(例如，ROM、EEPROM、闪存等)或者两者的某一组合。存储器420、425以适合被(诸)处理单元执行的计算机可执行指令的形式，存储实现此处描述的一个或多个发明的软件480。

计算系统可具有附加特征。例如，计算系统400包括存储器440、一个或多个输入设备450、一个或多个输出设备460、以及一个或多个通信连接470。诸如总线、控制器或网络这样的互连机制(未示出)互连计算系统400的多个组件。一般而言，操作系统软件(未示出)为计算系统400中执行的其他软件提供操作环境，并且协调计算系统400的组件的活动。

有形存储器440可以是可移动的或不可移动的，并且包括磁盘、磁带或盒带、CD-ROM、DVD或可用于以非暂态方式存储信息并且可在计算系统400内存取的任何其他介质。存储器440存储用于软件480的指令，所述软件480实现此处描述的一个或多个发明。

(诸)输入设备450可以是诸如键盘、鼠标、笔或轨迹球这样的触摸输入设备、语音输入设备、扫描设备、或者具有向计算系统400提供输入的一个或多个突出控制元件的另一设备。对于视频编码，(诸)输入设备450可以是照相机、视频卡、TV调谐器卡、或接受模拟或数字形式的视频输入的类似设备、或者将视频样本读入计算系统400的CD-ROM或CD-RW。(诸)输出设备460可以是显示器、打印机、扬声器、CD-刻录机或者自计算系统400提供输出的另一设备。

(诸)通信连接470允许在通信介质上到另一计算实体的通信。通信介质在已调制数据信号中传送信息，诸如计算机可执行指令、音频或视频输入或输出、或者其他数据。已调制数据信号是具有以对信号中的信息编码的方式被设置或改变其一个或多个特征的信号。通过示例、但非限制，通信介质可以使用电气、光学、RF或其他载波。

发明可以在目标的实体或虚拟处理器上的计算系统中执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，诸如那些在程序模块中包括的计算机可执行指令。一般而言，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等等。如各个实施例中所需，程序模块的功能可以被组合，或者在多个程序模块间分割。用于程序模块的计算机可执行指令可以在本地的或分布式的计算系统内执行。

为了演示，该详细描述使用“确定”和“使用”这样的术语来描述计算系统中的计算机操作。这些术语是对计算机所执行的操作的高级抽象，并且不应与人类执行的动作混淆。对应于这些术语的实际计算机操作根据实现方式而变化。

考虑到可对其应用所公开原理的许多可能的实施例，应当认识到所示的实施例仅仅是优选的示例并且不应被视为限制范围。相反，范围由所附权利要求所定义。

Claims (10)

1.一种移动设备的突出控制元件，包括：

至少一个控制元件，所述至少一个控制元件可由用户致动以控制所述移动设备的操作，所述控制元件至少具有第一活动状态和第二不活动状态，在所述第一活动状态中，所述控制元件对于用户可触觉辨识，在所述第二不活动状态中，所述控制元件相对于周围表面基本不可辨识，

其中所述控制元件按钮基于触发事件在所述活动状态和所述不活动状态之间可重配置，其中所述触发事件包括以下接收信号中的至少一者：指示设备的位置、运动或方向的信号；指示操作模式或时间的信号；指示预定应用或服务为活动的信号；指示当前无线通信的信号；或者指示移动设备在预定地点的信号。

2.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括微流体致动的元件。

3.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括可以感测到偏转的元件。

4.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括可以感测到压强的元件。

5.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括可以感测到所施加的力的力传感电阻元件。

6.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括压电元件。

7.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述控制元件包括可由用户致动以执行移动设备功能的至少一个按钮，所述按钮至少具有第一活动状态和第二不活动状态，在所述第一活动状态中，所述按钮相对于周围表面伸长或缩进，在所述第二不活动状态中，所述按钮与所述周围表面基本齐平。

8.如权利要求7所述的突出控制元件，其特征在于，所述至少一个按钮是第一按钮，所述突出控制元件还包括第二按钮，且其中所述第一按钮和所述第二按钮位于毗邻的侧面上并且可分开地配置，以使所述第一按钮可被配置为在第一模式中伸长作为用于照相机的快门释放按钮，且所述第一按钮和所述第二按钮可被配置为在第二模式中伸长作为音量控制按钮。

9.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述至少一个控制元件包括至少具有第一活动状态和第二不活动状态的至少一个通知元件，在所述第一活动状态中，所述元件相对于周围表面伸长或缩进，在所述第二不活动状态中，所述元件与所述周围表面基本齐平，其中所述元件被配置成通过在预定事件出现之际伸长或缩进以便对于用户可触觉检测而从不活动状态改变为活动状态，且其中所述元件在被用户重置之前保持在所述活动状态中。

10.如权利要求1所述的突出控制元件，其特征在于，所述预定地点包括机动车、飞机或智能设备的邻域。