TW573273B - User interface including portable display for use with multiple electronic devices - Google Patents

Description

573273 五、發明説明（彳 發明領域 本發明係有關於用於多重處理器計算系統的使用者介面 裝置’尤其有關於包括-顯示器與-觸控螢幕的行動使用 者介面。 發明背景 音 這 者 不 今日的行動電子裝置使用廣泛，以便符合各種需求 如，行動電話、個人數位助理（PDA)、筆記型電腦、呼 等都是使用普遍的可攜式電子裝置。可攜式娛樂與影像摘 取（image Capture)或播放裝置，例如電視或視訊播放写、。 訊光碟播放器、照相機等也相當普及。一般而言，所有 些裝置都是使用某種顯示器介面，以便通信資訊給使用 並接收使用者輸入。這些顯示器，尤其是大型、多色顯 器，代表可攜式裝置成本一個極重要的部份。 且 用 例 型 個 有些顯示器通常都很小（對角線通常小於6.25公分），而 所擁有的必要條件都是最低的。例如，呼叫器-般是心 :或兩行的反射式LCD顯示器，所具有的功率必要條件相 田低其他比較大的顯示器所具有的解析度就比較高。 如：行動電話具有比較大且多行的顯示器，可以顯示d 圖不或影像。今曰有些行動電話還包括彩色的顯示器。個 人數位助理（PDA)則是使用小型顯示器，而且具有複雜的使 用者介2 ’因而需要非常有彈性的顯示器，以便顯示各式 各樣的貝afL。今日所用的可攜式顯示器通常都是黑白的， 不過比較叩貴的裝置則具有全彩的顯示器。例女口，數位相 機便需要可顯示影像（image-capable)、低解析度、全彩的靡 本紙張尺度適财s ®家標準(CNS)八4規格( χ 297公董） -4- 573273

示器裝置。就具有顯示器的可攜式裝置而t，功率使用是 -個考慮的重點。最高解析度的彩色顯示器通常使用於電 腦監視器。就比較而言，這此雷 、 V-、二冤恥監視器必須很大、色彩 鮮豔且明$ ’而且還可以顯示任何種類的資訊，其中包括 文字@ tf以及m _般而言’電腦監視器的像素均為 可定址且解析度高。 某些顯示器I置將使用者互動機制併入顯示器中，例如 可於PDA、某種輸入板型電腦⑽let c〇mpu㈣以及互動亭 (kiosk)顯示器上所見的觸控營幕。其他使用者介面依賴分 開的小型鍵盤或電腦鍵盤，該鍵盤可獨立於如筆記型電腦 所見的顯示器之外。 無論各種裝置的功能為何’這些裝置都會使用到顯示器 。由於每個裝置都具有分開的顯示器，多重裝置之使用者 的成本會比原有的還高，而某些裝置的顯示器功能會受到 更不必要的限制。A外’在多重裝置的環境中，使用者為 了使用裝置，因而需要從一個裝置的顯示器切換到另一個。 各個計算裝置使用其各個相關顯示器的計算裝置網路已 使用許多年。這些網路能讓一部電腦在另一部電腦上執行 矛王式，並將結果顯示在本機（l〇cal)電腦上，正如Unix作業系 統一般所做的一樣。其他軟體工具容許一部電腦將其顯示 器反映到網路上的另一部電腦。諸如監視器與電視之類的 簡單顯示器裝置，也是隨手可得且使用普遍。不過，這些 裝置無法讓資訊顯示在具有各種顯示需求之各種裝置的中 央位置’也無法整合使用者回授及支援傳送使用者回授資 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 573273

訊到特定裝置。 加州Morgan Hill的Airspeak公司已推出一種無線行動顯示 板（pad)，稱為”Flair”，可在個人電腦（p〇之外的位置，顯 示整個桌上型PC。無線行動顯示板的缺點是，只能提供一 個裝置的介面。 已知可提供可程式化的遠端控制裝置，以便與複數個遠 端控制的裝置互動，例如，請見於1995年4月25曰核發給 Goldstein的美國專利5,410,326，其中顯示：顯示器附帶觸 控螢幕的控制裝置、紅外線通信連結、射頻（RF)通信連結 以及可程式化的控制器。Goldstein控制裝置的缺點是，其 係從中央的電視程式設計設施經過程式化；該程式設計設 施則可藉由RF通信連結，透過轉換器來存取，藉此限制其 系統使用；該系統包括中央的程式設計設施，該程式設計 則包括用於系統中每個電子裝置的程式設計結構。 因此，需要一種可用於多個裝置的改良顯示器系統，以 便降低系統成本，發揮系統中各裝置的最大功能，增加裝 置的便利性，並可從中央的互動點，讓回授送到各個裝置。、 發明概要 要滿足這種需要，可藉由提供與複數個電子裝置一起使 用的使用者介面，每一電子裝置具有一代表性圖示以及顯 示佈局與内容，該使用者介面包括：一顯示器螢幕；一觸 控螢幕覆蓋該顯示器螢幕；一用以與該電子裝置通信的無 線通信介面；以及一與該通信介面、該觸控螢幕及該顯示 器螢幕連接的控制器，該控制器包括裝置用於：接收代表 -6 · 五 發明説明（4 =子裝置的圖示並將其顯示在該顯示螢幕上；傳送一通 ==電子裝置，由該觸控勞幕來回應圖示之 容：二U收及顯不該選擇之電子裝置的螢幕佈局與内 裝置。及將制者輸人從朗㈣幕通信㈣㈣的電子 可降低行動電子裝置系統的成本 能，以及整合使用者與單一裝置 本發明的優點在於，其 ’增加電子裝置系統的功 的互動。 圖式簡單說明 圖1為根據本發明的使用者介面裝置圖； 圖2根據本發明，為連同複數個通信電子裝置的使用 面裝置圖； 圖3為顯示與電子裝置相關之圖示的使用者介面裝置圖； 圖4為顯示資訊佈局與内容的使用者介面裝置圖； 圖5為顯示與各電子裝置相關之圖示，以及與裝置之一相 關的資訊佈局及内容的使用者介面裝置圖；以及 圖6為與本發明之使用者介面裝置一起使用的電子裝置圖。 較佳具體實施例詳細說明 藉由使用單一的共同使用者介面，其包括一用於所有裝 置的顯示器與資料輸入機制，各具有使用者介面的電子裝 置系統即可克服支援各裝置分開之使用者介面的成本、^ 便及無效率。根據本發明的使用者介面包括一顯示器、一 觸控螢幕、一控制器以及一可與系統中最複雜或要求最嚴 苛之裝置互動的通信介面。該使用者介面控制器僅需要必

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需的計算功率，以便建立及維持與系統中的裝置通信，以 及接收與傳送必需的信號，以便在顯示器上顯示資訊，並 傳送使用者互動資訊至裝置。 圖1顯示根據本發明的使用者介面。使用者介面10包括顯 示器12以及在顯示器12之上的觸控螢幕14。控制器16可在 顯示器螢幕12上顯示資訊，並可從觸控螢幕M接收互動信 號。控制器16也連接無線通信介面18 ,並包括麥克風17或 揚聲器19。另外，控制器16可提供外部麥克風與揚聲器的 介面，例如本技藝熟知之具有傳統連接插頭的標準音訊耳 機。 顯示器12與觸控螢幕14可以整合在一共同基板上，如共 同待審之美國序號〇9/826，194所揭露，其係*Siwinski等人 申請於2001年4月4日，在此以提及方式併入本文。在一較 佳具體實施例中，該顯示器係為一底部發光的〇LED顯示器 ’而觸控螢幕則為一電阻線路觸控螢幕。控制器16還包括 裝置（未顯示）用以控制顯示器12與觸控螢幕14，並可整合在 一單一的積體電路中。 控制器16可與顯示器及觸控螢幕整合在一共同基板上， 如美國序號〇9/855,452所示，其係由Feldman申請於2001年5 月1 5日’在此以提及方式併入本文。同樣地，該顯示器、 觸控螢幕、通信介面以及控制器均可整合在一共同基板上。 圖2顯示與複個數電子裝置20相關的使用者介面1〇。各裝 置20包括互補通信介面16代表性圖示22，連同適於裝置功 能之使用者介面必要條件的螢幕佈局24。螢幕佈局24包括 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 573273 五、發明説明（6 用於2自使用者之通信狀態、要求資訊等的資訊内容26(例 如文子、圖形以及圖片、圖形按紐（softbutt〇n)等）。雖然圖 示、螢幕佈局與資訊内容在圖2中都是以圖形的方式來^示 ，但應明白，其亦可在裝置20的數位電路中，藉由軟體2 制的數位資訊來實施。 1 當使用者介面10運作時，可透過其通信介面，從一戋多 個電子裝置20接收通信。合適的介面係為本技藝已知例 =，市面上出售的紅外線與電磁（無線電）介面與標準。控制 器16可與裝置互動，自各個裝置接收圖示^，並將圖示u 呈現給使用者，作為裝置可用性的指示（如圖3所示）。接收 =自使用者的選擇後，控制器會與所選擇的裝置2〇進行適 當通信，以便執行所選擇的工作。一般而言，這會需 選擇的裝置傳送具有合適使用者選項的顯示器螢幕24( 該選項係為裝置操作所必需 '然後，使用者可與使用 者介面10互動，使用者介面則會顯示用於操作裝置 幕24。榮幕24會更新具有額外内容資訊的通信狀態、新： 擇專，正如任何由使用者操作之裝置2〇的數位裝置介面所 =知。另外’電子裝置2G可以下載額外的螢幕㈣與使用 者互動所必需的使用者介面1〇。當操作完成時，使 面10即可回復到原來顯示可用裝置圖示的營幕。例如 藉由回應使用者選擇或來自裝置20的完成信號。 干H5 ’在另—項實施中，使用者介面10可維持螢幕顯 不2,以用於選擇裝置的可用裝置與控制介面μ。如 此可讓操作者從可用的裝置圖示22 ’藉由選擇所要互動的 本紙張尺^?5^準(咖） 297公釐） -9 - 五、發明説明（ ’U可在同時操作的數個裝置間切換。 、置20亦可互相通信，以便建立 權及如使用者介面 性、工作優先 施例中，用於Μ —祐 八用-貝源的存取。在本具體實 信功能，係整合^^ ; 4作的附加軟體與通 用：广。，警告使用者新的資訊，而非等待使用者互動吏 二’裝置20亦可以更為複雜的方式， "用"面。從本發明的使用者介面即 ^=來 動模式。各種使用去入am P『支杈各種介面與互 位相播Pn 支援各通信裝置。例如，數 才機、PDA、行動電話、呼叫立 以及可攜式電視，均可由使：二面;二視訊CD播放器 實施的主要限制是無線===控制。任何指定 綠通“面18的頻寬。次要限制則是 :者介面10的附加互動功能。例如，使用者介面 ° I括不同的發信機制，例如閃光燈、開關、震動器、 麥克風及揚聲器。 ° 如圖1與2所示之顯示器裝置1〇可與1^1)或〇1^〇顯示器一 起建構’ it同傳統的觸控螢幕、顯示器及觸控螢幕控制器 ’以及通信裝置。這些個別組件均可在市面上不同的電子 裝置中購得。在傳統的實施中，通信控制器可在使用者介 面與電子裝置内，啟動通信網路以支援傳統軟體與協定堆 豐，以及用於有線或無線操作的硬體支援。這些通信網路 已確立於先前技藝中，例如乙太網路（Ethernet)、丁〔1>/1?協 定、802.1 1b或藍芽無線標準。 參考圖6,電子裝置20可執行特定裝置的基本功能（例如行 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210¾^^ 573273 A7 B7

動電話、DVD播放器、PDA、呼叫器等）。其功能可由方塊 23表示，在任何適於本發明系統的商用裝置中，係為傳統 及已實施的功能。此外，各裝置2〇可支援通信管理公用程 式25，負責組織使用者介面的通信。這一層可以硬體或軟 體來實施。通信網路介面21可支援裝置2Q的功能，以便隨 著裝置20的可用或不可用而從網路出現或消失。 所有系統中的裝置20都可利用共同的介面與網路協定， 以及共同的顯示器管理公用程式。顯示器管理公用程式可 就系統自訂程式設計，或最好使用既有、開放的來源工具 ，如X Windows,或虛擬介面顯示器工具，例如可購自英國 劍橋AT&T Laboratories的虛擬網路計算卩以㈣ Computing ; VNC)軟體。 在裝置20相互通信以建立使用或共享使用者介面i〇的權 限時，必須啟動附加層的裝置間協同作業，並可將其整合 在顯示器管理公用程式内。參考圖6,在公用程式25之内， 附加的軟體層（未顯示）可於必要時建立裝置2〇間的通信。附 加軟體層的提供可藉由，例如，Sun Micr〇systems的裝置交 互通信與控制軟體套件JINI、Micr〇s〇ft的"通用隨插即用" (universal Plug and Play)或如許多多執行緒（muiti threaded) 作業系統所實施的遠端程序呼叫（rem〇te pr〇cedure; RPC)。這些工具可以管理裝置間的互動，並可處理一或多 個裝置自網路出現或消失的狀況。 如圖2所不之完整系統的操作如下。藉由操作電源開關（未 顯不），即可供電給裝置20。打開電源後，裝置2〇會定期傳 -11 -

573273 A7 __B7 五、發明説明 (9 ) 送圖示資訊給任何附近的使用者介面1〇。在接收圖示資訊 後，圖示會顯示在使用者介面1〇上，使用者即可藉由選擇 圖示而與裝置20互動。裝置20可執行預定的功能，並於資 訊顯示給使用者時，使用電子裝置中程式設計的螢幕佈局 ，將顯示資訊格式化及再現。再現的顯示資訊會傳送到使 用者"面1 0，然後再經過接收與顯示。使用者可觀察顯示 裔，再採取適當的行動。當裝置完成其工作時，其會停止 傳送顯示資訊給顯示器。 另外，一裝置20會處於睡眠模式，且在睡眠模式中可接 收使用者介面的喚醒信號，並在接收喚醒信號後，即可傳 送圖示資訊給使用者介面10。在多個裝置2〇具有交互通信 功能的系統中，在一裝置20的電源打開後，其會定期廣播 信號給任何附近的其他裝置20，或在睡眠模式中，可接收 其他裝置的喚醒㈣。可用的裝置會交互通冑，以建立與 使用者介面10通信的權限’而具有與使用者介面通信權限 的裝置，則會傳送其圖示給使用者介面。這些裝置會通信 以產生統合的顯示，從而排除傳送個別圖示的需求。

在本具體實施例中，-裝㈣首S會與任何其他裝置扣 =然後建立使用者介面10的使用權限。此一協商完成 裝置20的社群也同意授權後，__裝置2G即可傳送再 顯不資訊給使用者介面10。在本例中，如果顯示資訊包括 =置20進行通信的資訊’便有助於協助使用者與適當的裳 置20互動。請注意，在本例中，使用者並不一定 J 動的起因。這賴作模切於行㈣話與呼叫器尤其有用。 573273 A7 —_______ B7 五、發明説明（1〇 ) 在比較複雜的實施中，如果超過一個裝置2〇必須與使用 者介面10通信’則該介面可被共享。在本例中，裝置間的 通仏軟體可支援整合來自兩個（或更多）來源之單一再現的顯 示資訊螢幕。其實現方式是，讓一裝置20成為控制裝置， 而另一裝置則成為受控裝置，然後在為控制裝置保留顯示 資訊剩餘空間的同時，為受控裝置在顯示資訊内分配空間 。另外’一如本技藝中所熟知的，受控裝置可以使用，例 如’突現（pop-up)螢幕，對使用者要求中斷或其他通知。用 於建立裝置内控制或受控狀態的軟體工具已眾所皆知，並 可從Microsoft的通用隨插即用軟體中取得。 藉由嘗試對使用者介面10發信，裝置2〇亦可起始通信。 其完成方式是，例如，藉由間歇閃爍螢幕，或藉由顯示特 定的顏色或圖示。使用者介面1〇可進一步加強使用特殊燈 光、蜂鳴器、震動器等，以便啟動與不同實體屬性通信的 不同模式。 ° 正如本發明所述，本機無線使用者介面可以為各種裝置 ，啟動更方便的操作模式。例如，使用者可以將其裝置放 在公事包或其他手持式存放箱中。本裝置可以共享共同的 電源供應。使用者介面可在使用者的個人電腦上執行，並 可當作所有裝置的單一介面，而不需要與裝置的實體互動 ，因此使用者可攜帶更少的裝置，擁有更大的行動自由。 本發明亦可用於與固定位置的裝置互動，在本例中，使用 者介面10可在固定裝置的附近執行，並可當作本機使用者 介面。例如，使用者介面可在具有大型電腦的室内執行， 573273 A7 ________B7 五、發明説明（”) 並可當作大型電腦的使用者介面。 要以廣大社群的裝置採用使用者介面，使用實體硬體介 面與軟體工具的業界標準會很有助益。使用業界標準後， 製造商更有可能支援使用者介面的使用。利用安全的通信 或資料編碼機制，例如資料加密標準（Data Encrypti〇n Standard; DES)，亦有助於防止裝置操作與通信之未經授 權的存取。本機使用者互動裝置以及與其相關的通信裝置 ，亦可對具有適當通信介面與安全工具的其他組裝置或傳 統電子裝置、通信連結、電腦等，進行存取或通信。如此 即可例如，谷έ午使用者透過合適配備的存取點，從其使 用者互動裝置來瀏覽網際網路。 在一較佳具體實施例中，本發明使用者介面1〇的顯示器 12係為有機發光二極體（〇rganic Ught Emhting以❹心； OLED)顯示g ,其係由小分子聚合物〇led所組成；該 OLED則揭露但不受限於1988年9月6日，核發給以叫等人的 美國專利4,769,292 ,以及1991年1〇月29曰，核發給 VanSlyke等人的美國專利5，_，泌。有機發光顯示器的許 多組合與變化均可用來製造此類裝置。此類〇led顯示器裝 置係為小型、低功率、像素可定址、彩色，並可放入襯衫 口袋、公事包口袋、或甚至皮夾子或錢包，攜帶相當方便 。利用標準的觸控螢幕科技，其中尤以pDA裝置一般使用 的電阻線路科技為佳，即可實施與顯示器裝置的互動。 根據本發明另一項具體實施例，使用者介面可利用有線 連接來連接電子裝置。根據本發明另一項具體實施例，使

裝

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Claims (1)

1. 573273

   第09U12522號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(92年[1月） Λ 8 Β8 C8 1)8

   1· 一種與複數個電子裝置一起使用的使用者介面，每一電 子裝置具有一代表性圖示以及顯示佈局與内容，該使用 者介面包括： a) —顯示器螢幕； b) —觸控螢幕覆蓋該顯示器螢幕； c) 一用以與該電子裝置通信的無線通信介面；以及 句一與該通信介面、該觸控螢幕及該顯示器勞幕連接 的控制器，該控制器包括裝置用於， i)接收及顯示在該顯示器螢幕上代表該電子裝置的 圖示， Π)傳送一通信至一選擇的電子裝置，藉由該觸控螢 幕來回應圖示之一的選擇， in)接收及顯示該選擇之電子裝置的螢幕佈局與内容 iv)將使用者輸入從該觸控螢幕通信到該選擇的 裝置。 ;，面，其中該圖示係顯 以及該螢幕佈局與内容 如申請專利範圍第1項之使用者介面， 示在該顯示器螢幕之一區域上，以及 係顯示在該顯示器螢幕之一相鄰的區域上。 3·如申請專利範圍第！項之使用者介面，其中該通信介面 係為一紅外線介面。 4.如申請專利範圍第!項之使用者介面，“該通信介面 係為一射頻（RF)介面。 其中該顯示器係 如申凊專利範圍第1項之使用者介面， 申請專利範園 為一有機發光二極體顯示器。 6.如申請專利範圍第1項之使用者介面，進一步包括連接 該控制器之一麥克風與揚聲器。 •如申研專利範圍第1項之使用者介面，其中該控制器進 一步包括用以改變該顯示佈局與内容之裝置，以 選擇之電子裝置之通信。 8’如_請專利範圍第1項之使用者介面，其中該顯示佈局 包括圖形按紐（S〇ftbUtt〇n)。 如申明專利範圍第1項之使用者介面，其中該勞 與内容係定義為一像素陣列。 。 10·如申明專利範圍第1項之使用者介面，其中該螢幕佈局 與内容係定義為一圖形物件，以及該控制器包括用於再 現該圖形物件的裝置，以用於顯示。 、 u·如申請專利範圍第丨項之使用者介面，進一步包括一或 多個附加的操作者介面模態（modality)，其係選自由一開 關按鈕、一燈、一揚聲器及一震動器所組成的群組。砰 12.如"專利範圍第！項之使用者介面，其中該顯示器與 該觸控螢幕係整合在一共同基板上。 、 13·如_請專利範圍第12項之使用者介面，其中該顯示” 為一有機發光二極體0LED顯示器，以及該觸控勞幕# 為一電阻線路觸控螢幕。 $ 14. 如"專利範圍第1之使用者介面，其中該控制器 一步包括用以控制該顯示器與該觸控螢幕的裝置。 15. 如寺請專利範圍第14項之使用者介面，其中該控制_ 本紙張尺度適用十國興家標準(CNS) Α4規格<210X297公釐）

   573273 Λ 8 m CH 08 六、申請專利範圓 整合至一單一積體電路中。 1 6.如申請專利範圍第1項之使用者介面，其中該控制器係 與該顯示器以及該觸控螢幕一起整合在一共同基板上。 17.如申請專利範圍第1項之使用者介面，其中該顯示器、 觸控螢幕、通信介面以及控制器係整合在一共同基板上 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）