专利名称：包括输入/输出触摸盘的数据处理系统和方法
技术领域：
本发明在总体上涉及数据处理系统，具体地说，本发明涉及包括I/O(输入/输出)触摸盘的数据处理系统和方法，所述I/O触摸盘带有能动态变化的位置指示符。更具体地说，本发明涉及包括输入/输出触摸盘的数据处理系统和方法，所述输入/输出触摸盘带有能动态变化的输出，因此，用于帮助用户快速确定输入区的位置指示符可与变化的输入区同步地动态变化。
个人计算机系统在本技术中是周知的。个人计算机系统有广泛的应用，从而为当今现代社会的多个方面提供了计算机功能。可将个人计算机(PC)定义为桌面、落地式或便携式微机，它包括系统单元，此单元具有中央处理器(CPU)及相关的易失性和非易失性存储器，包括随机存取存储器(RAM)和基本输入/输出系统只读存储器(BIOSROM)；系统监视器；键盘；一个或多个软盘驱动器；CD-ROM驱动器；固定盘存储器驱动器(也称为“硬驱”)；诸如鼠标之类的指点设备；以及，可选的网络接口适配器。上述系统的显著特征之一是用母板或系统板将这些组件电连接到一起。这种个人计算机系统的实例是IBM的PC300系列、Aptiva系列以及Intellistation系列。
用输入触摸盘可实现与这些计算机系统的交互。但是，这种交互是困难的，因为，触摸盘不提供输出。具体地说，所述触摸盘不提供该触摸盘的输入表面的哪个部分映射到显示屏的一个具体区域的指示。
用于克服上述困难的一种周知方法是在输入触摸盘的表面上提供绘制的网格。通过这种方式，用户可以用校准软件使触摸盘的输入表面与显示屏相匹配。这种方法是费时的。此外，在用户希望放大显示屏的一部分时，这种方法是无效的，因为，所述网格不再与显示屏的当前输出相匹配。
所以，需要这样一种包括输入/输出触摸盘的数据处理系统和方法，所述输入/输出触摸盘能提供动态变化的输出，因此，可提供位置指示符以帮助用户快速确定输入区，在该输入区中，位置指示符可与变化的输入区同步地动态变化。
一种数据处理系统和方法包括一触摸盘，该触摸盘能用该盘的表面接收输入并提供输出。所述表面首先使得能利用在I/O触摸盘的表面内指定的多个输入区接收输入。能利用触摸盘的表面通过输出多个第一位置指示符而提供输出，以便帮助用户快速地确定多个输入区中的至少一个。然后，所述表面使得能利用在I/O触摸盘的表面内指定的多个不同的输入区接收输入。然后通过输出多个第二位置指示符响应对多个不同的输入区的指定而动态块改变输出，以便帮助用户快速地确定多个输入区中的至少一个。所述输出与上述表面利用所述多个不同输入区对输入的接收相同步地改变。
从以下的详细说明中可以看出本发明的上述及其它目的、特征和优点。
后附的权利要求说明了本发明的新颖特征。通过连同附图参照下述对最佳实施例的详细说明，能够最好地理解发明本身以及本发明的最佳使用模式、进一步的目的和优点，在附图中
图1示出了一种数据处理系统的图，该数据处理系统包括根据本发明方法和系统的输入/输出触摸盘；图2示出了根据本发明方法和系统的I/O触摸盘的表面的图，所述触摸盘包括一输入区，此输入区由上述表面上的多个可寻址单元构成；图3示出了使用根据本发明方法和系统的触摸盘表面提供的输出的图，所述触摸盘包括与三个输入区相关的三个位置指示符；图4示出了响应对图3所示的输入区进行选择而生成的输出的图，所述输入区包括与根据本发明方法和系统的触摸盘的表面提供的四个输出区相关的四个位置指示符；图5示出了与多个位置指示符相关的多个输入区的图，所述多个位置指示符与本发明方法和系统的键盘操作模式相关；图6示出了本发明的方法和系统的输入/输出触摸盘的剖面图；图7示出了一高层流程图，该流程图说明了响应被包括在本发明方法和系统的I/O触摸盘表面内的输入区的变化而动态地改变位置指示符。
参照附图中的图1-7可以更好地理解本发明的最佳实施例及其优点，相同的标号用于附图中相同或相应的部件。
本发明是一种包括能接收输入并生成可动态变化的位置指示符的触摸盘的方法和系统。所述触摸盘包括一个表面，该表面使得首先能利用多个输入区来接收输入。所述输入区与触摸盘当前能接收的不同类型的输入相关。例如，可将上述触摸盘用作计算机、光盘播放器、无线电装置或任何其它能接收电子输入的设备的输入设备。
例如，如果要将触摸盘用作计算机系统的输入设备，触摸盘的表面就应该能接收与显示在计算机显示屏上的当前输入区相对应的输入。如果显示屏当前显示了诸如“关闭窗口”区、“最小化窗口”区以及活动窗口中的输入区之类的三个不同输入区，则触摸盘的表面将能用这三个输入区来接收输入。在触摸盘表面上被允许的这三个输入区中的每一个区都对应于显示屏上示出的输入区之一。
通过触摸盘输出多个位置指示符。每个位置指示符均用于帮助用户快速确定输入区之一。例如，每个位置指示符均可照亮触摸盘表面上与输入区之一相对应的区域。
当显示屏示出的输入区发生变化时，触摸盘的表面将被允许利用不同的输入区接收输入。利用该表面的位置指示符的输出也会发生变化，以便帮助用户确定当前被允许的输入区。
各个位置指示符均可用一个可视的部件和/或触觉部件来加以实现。可视部件可以是发光部件，触觉部件可以是发热部件。
图1示出了一种数据处理系统30的图，该数据处理系统包括根据本发明方法和系统的输入/输出触摸盘32。计算机系统30包括计算机12、监视器13、键盘14、鼠标16以及打印机或绘图仪15。可用已适当编程的任何市售计算机系统来实现计算机系统30。计算机系统30能从多种不同类型的输入设备中接收多种不同类型的输入。键盘14和鼠标16是两种这样类型的输入设备。此外，计算机系统30还能从诸如触摸盘32之类的触摸盘中接收输入。
触摸盘32包括一个表面34，它用于接收输入和提供输出。触摸盘32还包括一诸如扬声器36之类的音频输出设备，以便提供音频输出。触摸盘32包括一个转轮38，它用于“放大”或“缩小”，即动态地改变接口的与I/O设备相匹配的部分以便进行显示。
图2示出了本发明方法和系统的I/O触摸盘32的表面34的图，所述触摸盘包括一输入区40，此输入区由表面34上的多个可寻址单元构成。触摸盘32的表面34包括多个可寻址单元41。一个可寻址单元是表面34内的能够被寻址的最小部件。输入区40包括多个诸如可寻址单元42之类的可寻址单元。一个位置指示符还包括至少一个(并且可能包括多个)可寻址单元。
图3示出了用根据本发明方法和系统的触摸盘表面提供的输出的图，所述触摸盘包括与三个输入区相关的三个位置指示符。作为本发明实施形式的一个实例，触摸盘的表面34可用作光盘播放器中的输入设备。作为输入，光盘播放器可用“OFF(关)”输入区50来接收“OFF”信号输入、用“ON”输入区52来接收“ON”信号输入、以及用增加或减少光盘播放器输出的当前音量的音量区54来接收音量信号输入。在所示的实例中，输入区有同样的大小、形状并与其相应的位置指示符有同样的位置。所以，区域50、52和54与其相关的位置指示符是相重合的。位置指示符可以是以可视的方式被照亮的区域和/或发热的区域。例如，与区域54相重合的位置指示符可在区域54的顶部56处较热并在区域54的底部58处较凉。
图4示出了响应对图3所示的输入区进行选择而生成的输出的图，所述输入区包括与利用本发明方法和系统的触摸盘的表面提供的四个输入区相关的四个位置指示符。响应对图3所示的诸如“ON”区域52之类的输入区进行选择而指定多个输出区60a-d。输入区60a-d可例如用作特定的轨道选择器。例如，输入区60a可与特定的光盘轨道相关，以便用于快速访问特定的轨道，而输入区60b、60c和60d则用于访问其它轨道。
图4说明了四个输入区和四个用于帮助用户快速确定上述输入区的位置指示符。图4示出了一个输入区60a及其相关的位置指示符62a。位置指示符62a设置成用于帮助用户确定输入区60a。示出了输入区60b及其相关的位置指示符62b。位置指示符62b设置成用于帮助用户确定输入区60b。示出了输入区60c及其相关的位置指示符62c。位置指示符62c设置成用于帮助用户确定输入区60c。示出了输入区60d及其相关的位置指示符62d。位置指示符62d设置成用于帮助用户确定输入区60d。
如图4所示，位置指示符不一定与其相关输入区的形状、大小或位置完全一致。输入区可以具有能用多个可寻址单元来形成的任何形状。而且，位置指示符也可以具有能用多个可寻址单元形成的任何形状。
表面34首先被允许用图3所示的输入区接收输入。在选定了图3的输入区之一时，表面34就被允许用图4所示的输入区来接收输入。
在用户使用输入区52时，在表面34内指定的输入区从图3所示的输入区改变成图4所示的输入区。响应指定的输入区的变化，利用所述表面提供的位置指示符也将从与图3的输入区相重合的位置指示符动态地变成位置指示符62a-d。所以，表面34所提供的输出将从与区域50、52和54相重合的位置指示符改变成图4所示的位置指示符。
图5示出了与多个位置指示符相关的多个输入区的图，所述多个位置指示符与本发明方法和系统的键盘操作模式相关。可在键盘模式下使表面34启动，在该键盘模式下可将多个位置指示符配置成一键盘，在该键盘中将相关的输入区限定在表面34上以对应于键盘的项目。还可按钢琴键盘模式或任何其它这类模式来利用表面34。
例如，在键盘模式中，就各个字母而言，可用不同的位置指示符来照亮多个输入区。可提供音频输出，以指示用户选择了哪一个按键。在用户将其手指放到特定的按键上时，特定音质和性别的语音输出可提供说出按键的名字的音频反馈。可用多种当前可用的触摸屏/定位器技术之一来实现用户手指的定位。例如，可使用能检测到压力变化量的压敏装置，在这种装置中，较轻的压力会导致一种活动，较重的压力则会导致一种不同的活动。如果用户按下特定的按键，则不同的语音会提供用户输入了特定按键的反馈。
图6示出了本发明的方法和系统的输入/输出触摸盘32的剖面图。触摸盘32包括一触觉输出层70和一可视输出层72。触觉输出层70最好是由多个发热材料部件70a构成的基质，其中，所述基质的每个部件70a都是一个单个的可寻址单元。可视输出层72最好是由多个发光材料部件72a构成的基质，其中，所述基质的每个部件72a都是一个单个的可寻址单元。输出层72的基质的各个部件都重合于并位于输出层70的基质的各部件上，因此，输出层70的各个部件均叠置于输出层72的各部件的顶部。每个发热部件均最好用“Peltier栅格结构”来加以实现，所述栅格结构利用了可逆的电磁热力学原理。尽管这种技术是周知的，但以前从未用于这一目的。每个发光部件都最好用发光二极管(LED)来加以实现。
层74是一半透明的层，它能为底下的各层提供一保护罩。层74是能保护设备内部并能提供一个可清洁表面的薄层或薄膜。
图7示出了一个高层流程图，该流程图说明了响应包括在本发明方法和系统的I/O触摸盘表面内的输入区的变化而动态地改变位置指示符。所述流程如图所示始于框700，然后前进至框702，框702说明了选定将触摸盘用作其输入设备的设备。例如，触摸盘可以是用于计算机系统、光盘播放器、汽车空调系统或能接收输入的任何其它设备的输入设备。然后，框704说明了确定所选设备当前能接收的输入类型。例如，计算机系统当前可显示若干窗口，这些窗口中的一个是活动窗口。活动窗口可包括诸如“关闭窗口”区以及光标当前可以定位到的活动输入区之类的多种类型输入。作为另一个实例，光盘播放器当前能接收音量输入或轨道选择输入。
然后，流程前进至框706，框706说明了为与触摸盘相关的设备能接收的当前各类型输入指定一输入区。为触摸盘表面内的输入区指定大小、形状和位置。触摸盘表面包括多个可寻址单元。一个可寻址单元是能被触摸盘所寻址的最小部件。在所述最佳实施例中，每个可寻址单元都是设置在基质上的多个LED中的一个、设置在基质上的多个发热部件中的一个、或者是多个LED中的一个与多个发热部件中的一个的组合形式。在指定输入区之前，可寻址单元与任何特定类型的输入都无关。通过指定多个在后来与各输入区相关的可寻址单元，可以指定各个输入区。
此后，框708说明了使各输入与一种类型的输入相关联。例如，一个输入区可与光盘播放器中的音量控制输入相关联。然后，框710说明了触摸盘利用触摸盘表面输出位置指示符。位置指示符会有助于用户快速地确定输入区中的至少一个。所述流程然后前进至框712，框712说明了接收并执行输入。此后，框714说明了判断是否业已改变了所述设备能接收的当前输入。如果所述设备能接收的当前输入已经改变，则位置指示符也必须与当前类型的输入的变化相同步地改变，以便帮助用户快速地确定在上述表面中当前被指定的输入区。所以，如果当前类型的输入未改变，则所述流程返回至714，直至当前类型的输入发生了改变。在当前类型的输入发生了改变时，所述流程前进至框704。
尽管具体示出并说明了一个最佳实施例，但是，本领域的技术人员应该认识到，在不脱离本发明精神和范围的情况下，在形式和细节上均可有多种变化。
权利要求
1.在包括触摸盘的数据处理系统中的方法，该方法包括下列步骤提供一种输入/输出触摸盘，该触摸盘能利用所述I/O触摸盘的表面接收输入并提供输出；使所述表面能利用上述I/O触摸盘的表面内被指定的多个输入区来接收输入；利用上述触摸盘的表面通过输出多个第一位置指示符而提供输出，以便帮助用户确定上述多个输入区中的至少一个；使所述表面能利用所述触摸盘的表面内指定的多个不同的输入区接收输入；以及通过输出多个第二位置指示符响应所述表面对上述多个不同输入区的接收而动态地改变所述输出，以便帮助用户确定上述多个不同输入区中的至少一个，所述输出与上述表面对所述多个不同输入区的接收动态地同步改变。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括这样的步骤将所述I/O触摸盘连接于多种不同的设备之一，其中，所述I/O触摸盘是用于上述多种不同设备之一的输入/输出设备。
3.如权利要求2的方法，其特征在于，所述利用上述表面提供输出的步骤还包括下列步骤利用所述表面提供可视输出。
4.如权利要求2的方法，其特征在于，所述利用上述表面提供输出的步骤还包括下列步骤利用所述表面提供触觉输出。
5.如权利要求4的方法，其特征在于，所述利用上述表面提供输出的步骤还包括下列步骤利用所述表面提供可视输出。
6.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤提供上述I/O触摸盘，该触摸盘包括多个可寻址单元，所述可寻址单元是上述表面内能够被前述I/O触摸盘寻址的最小部件；为上述多个输入区中的每一个指定多个不同的第一可寻址单元；为上述多个输入区中的每一个指定多个不同的第二可寻址单元。
7.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤输出多个第一被照亮的位置指示符以及多个不同的被照亮的位置指示符。
8.如权利要求7的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤提供多个发光部件，上述多个第一被照亮的位置指示符和多个不同的被照亮的位置指示符中的每一个包括所述多个发光部件中的至少一个。
9.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤输出多个第一热输出位置指示符以及多个不同的热输出位置指示符。
10.如权利要求9的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤提供多个发热部件，上述多个第一发热位置指示符和多个不同的发热位置指示符均中的每一个包括所述多个发热部件中的至少一个。
11.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括下列步骤在所述表面内为前述多个输入区的每一个指定大小、形状和位置；在所述表面内为前述多个不同输入区的每一个指定大小、形状和位置。
12.如权利要求11的方法，其特征在于，上述为前述多个输入区的每一个指定形状的步骤还包括这样的步骤为上述多个输入区中的至少一个指定不规则的形状。
13.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括这样的步骤将所述I/O触摸盘连接到光盘播放器。
14.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括这样的步骤将所述I/O触摸盘连接到包括显示屏的计算机系统，所述I/O触摸盘的输出与上述显示屏的可视输出相同步。
15.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法还包括这样的步骤将所述I/O触摸盘连接到汽车空调系统。
16.一种包括触摸盘的数据处理系统，该系统包括一输入/输出触摸盘，该触摸盘能利用上述I/O触摸盘的表面接收输入并提供输出；用于使所述表面能用上述触摸盘的表面内被指定的多个输入区接收输入的装置；用于通过输出多个第一位置指示符而提供输出以便帮助用户确定上述多个输入区中的至少一个的表面；用于使所述表面能用上述触摸盘的表面内被指定的多个不同的输入区来接收输入的装置；用于通过输出多个第二位置指示符响应所述表面对上述多个不同输入区的接收而动态地改变输出、以便帮助用户确定上述多个不同输入区中的至少一个的装置，所述输出与上述表面对所述多个不同输入区的接收动态地同步改变。
17.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述能连接到多种不同设备之一的I/O触摸盘，其中，所述I/O触摸盘是用于上述多种不同设备之一的输入/输出设备。
18.如权利要求17的系统，其特征在于，所述用于提供输出的表面还包括所述用于提供可视输出的表面。
19.如权利要求17的系统，其特征在于，所述用于提供输出的表面还包括所述用于提供触觉输出的表面。
20.如权利要求19的方法，其特征在于，所述用于提供输出的表面还包括所述用于提供可视输出的表面。
21.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括上述I/O触摸盘，该触摸盘包括多个可寻址单元，所述可寻址单元是上述表面内能够被前述I/O触摸盘寻址的最小部件；用于为上述多个输入区中的每一个指定多个不同的第一可寻址单元的装置；用于为上述多个不同输入区中的每一个指定多个不同的第二可寻址单元的装置。
22.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述用于输出第一多个被照亮的位置指示符以及多个不同的被照亮的位置指示符的表面。
23.如权利要求22的系统，其特征在于，该系统还包括所述用于提供多个发光部件的表面，上述第一多个被照亮的位置指示符和多个不同的被照亮的位置指示符中的每一个均包括所述多个发光部件中的至少一个。
24.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述用于输出第一多个热输出位置指示符以及多个不同的热输出位置指示符的表面。
25.如权利要求24的系统，其特征在于，该系统还包括所述用于提供多个发热部件的表面，上述多个第一发热位置指示符和多个不同的发热位置指示符中的每一个包括所述多个发热部件中的至少一个。
26.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括用于在所述表面内为前述多个输入区的每一个指定大小、形状和位置的装置；以及用于在所述表面内为前述多个不同输入区的每一个指定大小、形状和位置的装置。
27.如权利要求26的系统，其特征在于，上述为前述多个输入区的每一个指定形状的装置还包括用于为上述多个输入区中的至少一个指定不规则的形状的装置。
28.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述能连接到光盘播放器的I/O触摸盘。
29.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述能连接到包括显示屏的计算机系统的I/O触摸盘，所述I/O触摸盘的输出与上述显示屏的可视输出相同步。
30.如权利要求16的系统，其特征在于，该系统还包括所述能连接到汽车空调系统的I/O触摸盘。
全文摘要
一种包括触摸盘的数据处理系统和方法,该触摸盘能用它的表面接收输入并提供输出。该表面首先能用其内被指定的多个输入区接收输入。用该触摸盘的表面通过输出多个第一位置指示符而提供输出。使该表面用触摸盘的表面内指定的多个不同的输入区接收输入。通过输出多个第二位置指示符响应对多个不同输入区的指定而动态地改变输出。该输出与该表面利用所述多种不同输入区对输入的接收相同步地改变。
文档编号G06F3/048GK1300986SQ00135398
公开日2001年6月27日 申请日期2000年12月15日 优先权日1999年12月17日
发明者R·J·卡姆佩, M·A·保利尼 申请人:国际商业机器公司