CN1259836A - 通过运动向无线通信设备输入信息的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
使用离散运动向无线通信设备(100)输入信息的一种装置和方法。该设备(100)包括2轴加速计(210),加速计210输出两个电压,每个轴一个。随着用户以一系列预定义样式运动设备(100),加速计(210)输出电压增大、减小或保持不变。电压方向的改变表明了正在实现的特定样式。
Description
本发明一般涉及无线通信领域。本发明尤其涉及通过运动向无线通信设备输入信息的一种装置和方法。尽管本发明应用面较广，但它尤其适用于无线话机，下面将针对无线话机予以描述。
随着电子器件的尺寸不断减小，无线通信设备的尺寸也不断减小。但是，无线通信设备变小的程度或多或少受限于维护合适的用户接口的强制要求。客户对通过无线通信设备，例如无线话机，浏览网页表现出浓厚的兴趣。虚拟显示具有允许用户从较小单元接收全屏信息的潜力，但是用户仍需要一种媒介将信息输入话机。话音识别是目前多家无线话机生产厂商正在研发的一种输入方法。但是，根据环境的不同，并不是总希望或者可以大声讲话的。
通过运动和加速计跟踪运动的输入方法是众所周知的。但是，已知的方法较为复杂，它们使用加速计输入来确定输入设备的速度和/或位置。例如，美国专利第4747,051号(“051专利”)描述了一种向计算机提供输入数据的手持惯性鼠标，计算机确定鼠标的平移和角度变化。鼠标使用加速计对来生成输出信号，这些输出信号的振幅正比于鼠标在三个不平行方向上的平移加速度。鼠标的平移速度和变化通过对加速计输出信号进行积分来确定，鼠标的角速度和变化通过对加速计对的输出信号之差进行积分来确定。美国专利第5,615,132号描述了另一种通过加速计确定移动对象的位置和方向的装置和方法。
Hall等人在美国专利第5,703,623号(“623专利”)中描述了一种Hall效果感知和薄膜电压效果技术的组合，用以确定在方向感知远程控制设备中单种或多种自由度。Hall等人描述了一种运营商使用的装置，用于向多媒体视频系统输入信息，允许多媒体视频系统以三维空间坐标的形式确定输入设备的位置、运动和空间方位角。类似于‘051’专利，‘623’专利描述的输入装置需要确认输入设备的位置和空间方位角。
美国专利第5,583,478号描述了一种通过可编程激励装置在虚拟现实中提供真实触感的方法。每个激励装置由多个单独的激励器组成，激励器的移动由计算机和相关的驱动电子设备控制。该专利外设提到该激励器可以用作加速计，但并没有讨论加速计如何使用。
美国专利第5,688,183号和第5,733,201号描述了使用加速计检测高尔夫球棍的速度或速率的系统。
因此，需要有一种向设备输入信息的简化装置和方法，从而不再需要跟踪输入设备的速度和/或位置。
图1是实现本发明装置和方法的无线话机的优选实施例；
图2是图1所示无线话机的部分部件图；
图3的流程图说明了为功能指定运动样式，并将它们存储在存储器中的方法的优选实施例；
图4的流程图给出了说明无线话机的加速的方法的优选实施例；
图5是将X和Y加速方向与话机的移动相关联的查询表。
本发明的第一方面在具有存储器和显示器的无线话机中提供了一种为无线话机的功能指定运动样式的方法，该方法包括以下步骤：选择对应于为功能指定运动样式的模式；选择功能指定新的运动样式；在至少一个方向上移动无线话机，构造新的运动样式；以及将新的运动样式存储在无线话机存储器中。
本发明的第二方面在具有存储器的无线话机中提供了一种检测运动样式并完成对应于运动样式的功能的方法，该方法包括以下步骤：检测无线话机的运动样式，确定该运动样式是否对应于存储在存储器中的功能；如果该运动样式对应于存储在存储器中的功能，则完成该功能。
本发明的第三方面提供了一种通知无线话机的用户发生了某个事件的方法，该方法包括以下步骤：检测无线话机中事件的发生；检测无线话机在预定时间段中没有移动；检测无线话机的移动；通知用户发生了该事件。
本发明的第四方面在支持字母数字输入的无线话机中提供了一种通过运动样式来输入字母数字字符的方法，包括以下步骤：选择对应于使用运动样式来输入字母数字字符的模式；检测无线话机的运动样式；确定该运动样式是否已指派给字母数字字符；如果该运动样式已指派给字母数字字符，则处理字母数字字符的输入。
下面的详细描述是示例性的，仅用于说明，并不将本发明局限于此。附图说明了本发明的优选实施例，它与相关描述一起说明了本发明的原理。下面详细参看给出的本发明优选实施例。
参看图1，示出了能够实现本发明的无线话机100。如图2的框图所示，无线话机100包括天线202、收发信机204、包括存储器的微处理器206、包括复用器209的电源IC 208以及模数转换器211、加速计210、麦克风212、扬声器214、振荡器216、键盘218和显示器220。天线202通过收发信机204收发信号。这些信号被送到微处理器206处理。该微处理器还处理键盘218的输入，将输出发送到显示器220。微处理器206从A/D转换器211接收输入，后者从加速计210接收模拟电压，并将电压转换成数字形式，以供微处理器206使用。在优选实施例中，加速计210的输出电压被送到复用器209，使得一个A/D转换器可以使用。电源IC 208连接到麦克风212、扬声器214和振荡器216，用以控制输出到这些器件的功率。
加速计210最好是一个基于模拟设备2轴MEMS(微电机)的加速计，部件号ADLX202，一般可从许多地方买到。加速计210输出两个电压，每个轴X和Y一个，约在中间功率左右。随着无线话机加速(或移动)+/-X，+/-Y，或者出现这两者的组合，则两根线路上的DC电压增加或降低。在图5的表中，为X和Y提供的加速方向值对应于加速计210输出的电压变化方向。例如，如果无线话机的移动引起了X加速计输出电压的DC电压增大，则“X”方向上有移动，X方向的加速是正的(+)。如果无线话机的移动引起了X加速计输出电压的DC电压减小，则“X”方向上有移动，X方向的加速是负的(-)。如果无线话机在X方向上没有移动，则X加速计的输出电压不发生变化，X方向上没有加速度(0)。Y加速计输出电压也是如此。
图2所示的电路的其余部分可以通过本领域众所周知的通用部件实现。因为无线话机的这些方面与本发明不直接相关，所以此处不再予以详细描述。
在给出的优选实施例中，微处理器206监视加速计输出电压X和Y，实现按照本发明的不同的输入方法。不同于用加速计作为输入方法的已知设备，本发明的微处理器206仅监视加速度变化。在本方法中，不需要知道话机的绝对或相对位置，也不需要知道话机的当前速度。因此，不需要对加速度进行积分。
通过运动向无线话机100输入信息的方法的优选实施例涉及以下步骤：为无线话机功能，例如关机、开机、快速拨号、卷动存储器等等，指定运动样式。一旦分配并在存储器中存储了运动样式，用户就可以以特定的预定样式运动话机100，话机100将自动完成指定的功能。在可选方案中，无线话机100在生产过程中就预先存储了运动样式，这些样式对应于或指派给了特定功能。在使用存储的运动样式完成功能之前，用户首先进入运动样式生成模式。在优选实施例中，用户通过按住按键102(图1)来进入该模式。如果按住了按键102，在用户运动话机100时，微处理器206监视X和Y加速计，从而生成运动样式。一旦释放了按键102，表明运动样式完成，将该运动样式与存储在存储器中的样式相比较。如果存在匹配，则微处理器206指令话机100完成对应于该存储样式的功能。
通过上述原理，还可以使用运动样式在无线话机100中生成字母数字字符。例如，一旦将运动样式输入话机，指派给某个字母数字字符并存储在存储器中，则用户可以以预定样式运动话机100，生成相应的字母数字字符。
运动还可以用作无线话机100的输入，用以在预定时间段内话机没有运动之后，通知用户接收到某个事件。例如，如果具有短消息服务功能的无线话机100接收到消息，微处理器206确定在从消息接收起预定时间段内没有检测到X或Y加速，在接收到该话机已运动的指示时，微处理器206可以发送一个消息给扬声器214或振荡器216，将该消息通知给用户。这种通知可以由微处理器周期性提供，直至短消息得到确认。该通知功能尤其适用于这样的蛤壳型话机，该话机在不用时通常隐藏显示器。如果没有该功能，用户需要打开蛤壳来察看是否接收到消息。
图3的流程图说明了将运动样式指派给多项功能，并将其存储在存储器中的方法。在框300中，微处理器检测到用户选择进入运动样式指派模式。在框302中，微处理器显示用户可以指定运动样式的所有功能。在用户选择了功能之后，微处理器在框304中检测出用户的选择。在用户运动话机时，确定运动样式，微处理器在框306中监视话机的运动(加速)，最好向用户显示对应于该运动的符号(框308)。在框310中，微处理器检测到运动样式何时结束，在框312中将运动样式存储在存储器中。
图4的流程图说明了微处理器软件如何解释话机的加速的方法的优选实施例。首先，微处理器检测到用户进入到运动样式生成模式(框400)。在优选实施例中，这通过用户按住无线话机上的按键来实现。接着，在框402中，微处理器将代表话机在同一方向上加速次数的变量n初始化为0。微处理器从A/D转换器中读取X和Y加速值(框404)。如果加速值不大于某个阈值，处理器确定该用户是否仍处于运动样式生成模式(判定框408)。如果是，则微处理器延时一段时间(框410)，重复从框404开始的处理。如果用户不再处于运动样式生成模式，则微处理器比较运动缓冲器中的运动和学会的固定运动样式(框412)，确定缓冲样式是否匹配任何学会的固定运动样式(框414)。如果是，则执行与样式相关联的功能(框416)，该方法结束(框428)。如果不是，则该方法结束(框428)。
回头参看判决框406，如果加速值大于该阈值，表明加速已实际发生，则微处理器使用图5的查询表中的X和/或Y加速度来判定发生了什么运动(框417)。接着，在判决框418中，该方法确定加速是否与最近的加速在同一方向。如果是，则微处理器增量变量n，进行到前述判决框408。如果不是，则微处理器确定该次加速是否在最近的加速的相反方向(框420)。如果是，则微处理器减量值n(框422)，确定滞后所修改的变量少于或等于0(判决框424)。(滞后能够检测并区分运动的反向与运动停止，而不需要对加速度进行积分来确定速度。)如果不是，执行判决框408。如果是，则表明话机运动方向的反向，微处理器在运动缓冲器中加入运动，将变量n清零(框426)，执行判决框408。
回头参看判决框420，如果加速不再最近的加速的反方向，则微处理器确定运动缓冲器是否满(判决框423)。如果是，则已存储了最大数量的运动，该方法进行到判决框408。如果不是，则在运动缓冲器中加入运动(加速)，将变量n清零。
下面描述图4所示流程图如何用于打开无线话机100的一个例子。在本例中，“Z”运动样式对应于存储器中存储的“开机”功能。(下面将要解释，图5的查询表中运动1、6、1定义了“Z”运动样式)。在框400中，微处理器检测到用户进入了运动样式生成模式。接着，在框402中，微处理器将加速次数初始化为0。在用户加速话机之后，对应于“Z”运动模式的第一运动“1”，微处理器从加速计210(通过MUX 209和A/D转换器211)读取X和Y值。接着，微处理器206确定该次加速是否大于某个预定阈值，确保加速的实际发生(判决框406)。如果加速大于阈值，则该方法根据X和Y加速方向确定当前的运动是对应于图5的查询表中运动标识符“1”的运动(框417)。
接着，该方法确定该次加速是否与最近的加速同一方向(框418)。因为，这是发生的第一次加速，所以答案是“否”，该方法进行到框420，确定该次加速是否与最近的加速反方向(框420)。因为答案仍是“否”，所以该方法进行到框428，确定该运动缓冲器是否满。此时，在该方法中，运动缓冲器未满，所以该方法进行到框426。在框426中，该方法将运动(对应于运动标识符“1”)加入运动缓冲器，设置n＝0。接着，该方法检查用户是否仍处于运动样式生成模式(框408)。如果是，则该方法延时，最好是100毫秒(框410)，然后进行到框404，重复该处理。
如果用户仍位于完成第一运动的过程中，则判决框418的答案是“是”，该方法进行到框419，增量n。只要用户正在完成第一运动，该方法保持在循环403中。当用户开始“Z”运动的下一运动时，判决框418的答案是“否”，该方法进行到判决框420。在框420中，该方法确定“Z”运动的第二运动没有在第一运动的反方向，所以该方法进行到框422，检查运动缓冲器是否满。如果运动缓冲器未满，则该方法将“Z”运动的第二运动存储在运动缓冲器中，将n清零，进行到框408。该方法象前面描述那样继续，直至完成了“Z”运动的第三运动，并将其存储在运动缓冲器中。此时，用户退出样式生成模式，该方法比较运动缓冲器中的运动和存储在存储器中的运动样式(框412)。如果存在匹配，则执行与该运动样式相关联的功能(框416)，该方法结束(框417)。
本领域的技术人员将认识到，在本发明的装置以及该装置的构造中可以进行多种改进和变化，而不会偏离本发明的范围和精神。
Claims (10)
1.在具有存储器和显示器的无线话机中，一种为无线话机的功能指定运动样式的方法，该方法包括：
将无线话机设置成对应于为功能指定运动样式的模式；
检测到用户选择了需要指定新的运动样式的功能；
检测到用户生成了新的运动样式；
将该新运动样式指派给该功能；以及
将新的运动样式存储在无线话机存储器中。
2.根据权利要求1的方法，其中在无线话机存储器中存储新的运动样式的步骤首先包括以下步骤：比较新运动样式和已存储在存储器中的运动样式，只有在新的运动样式不同于已存储在存储器中的其它运动样式时，才将新运动样式存储在存储器中。
3.根据权利要求2的方法，其中如果新的运动样式匹配已存储在存储器中的运动样式之一，则显示一个消息，通知用户新的运动样式不是特有样式。
4.根据权利要求1的方法，还包括以下步骤：在显示一个消息，通知用户新的运动样式不是特有样式之后，请求用户输入另一运动样式。
5.根据权利要求1的方法，其中检测用户生成了新的运动样式的步骤还包括以下步骤：向用户显示至少一个代表运动样式的符号。
6.在具有存储器的无线话机中，一种检测运动样式并完成对应于运动样式的功能的方法，该方法包括以下步骤：
检测无线话机的运动样式，
确定该运动样式是否对应于存储在存储器中的功能；以及
如果该运动样式对应于存储在存储器中的功能，则完成该功能。
7.根据权利要求6的方法，还包括以下步骤：如果运动样式不对应于存储在存储器中的功能，则向用户提供一个差错指示。
8.在具有存储器和显示器的无线话机中，一种为无线话机的功能指定运动样式的方法，该方法包括：
将无线话机设置成对应于为功能指定运动样式的模式；
检测到用户从存储器中预先存储的样式表中选择了运动样式；
将选择的运动样式指派给某个功能，生成功能-运动样式对；以及
将功能-运动样式对存储在存储器中。
9.一种通知无线话机的用户发生了某个事件的方法，该方法包括以下步骤：
检测无线话机中事件的发生；
检测无线话机在预定时间段中没有移动；
检测无线话机的移动；以及
通知用户发生了该事件。
10.在支持字母数字输入的无线话机中，一种通过运动样式来生成字母数字字符的方法，包括以下步骤：
检测到用户已选择了对应于使用运动样式来输入字母数字字符的模式；
检测无线话机的运动样式；
确定该运动样式是否已指派给字母数字字符；以及
如果该运动样式已指派给字母数字字符，则生成字母数字字符。
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