用于在桌面或移动计算环境中使用智能手机的方法论的制作方法
【专利摘要】本发明的实施例可以针对包括用户接口设备的装置。用户接口设备可以包括一个或多个外围单元和第一电路，其可操作以创建用户接口设备和无线计算设备之间的经由近场无线连接的配对。外围单元可以包括第二电路，其可操作以经由无线通信协议创建一个或多个外围单元和无线计算设备之间的无线通信信道。装置还可以包括感应充电板，其可操作用于为无线计算设备充电。感应充电板可以当无线计算设备放置在感应充电板的附近时生成配置合格信号，其指示无线计算设备连接到一个或多个外围单元的合格性。
【专利说明】用于在桌面或移动计算环境中使用智能手机的方法论
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及专利申请“METHODOLOGY FOR USING SMARTPHONE AND MOBILECOMPUTER IN A MOBILE COMPUTE ENVIRONMENT (用于在移动计算环境中使用智能手机和移动计算机的方法论)”，其与该申请同时提交，代理人案号NVID-P-SC-11-0266-US2，其通过援引整体并入本文。
【背景技术】
[0003]桌面个人计算机的历史设计包括机箱或机壳，其包含主计算机部件，诸如电源、中央处理单元、存储器和数据存储。典型地，所附着到机箱或机壳的是显示设备和一个或多个用户接口设备用于用户与个人计算机交互。
[0004]随着更强大的移动中央处理单元的出现，现在消费者具有包括传统个人计算机的主要部件的移动计算设备。然而，移动形状因素(form factor)具有一些缺点，诸如有限的屏幕大小、有限的用户接口面积和有限的电池寿命，其阻止在商业环境中所典型使用的、长时间运行的应用运行。
[0005]一些规范已经尝试通过将较小的移动显示器镜像到较大的外部显示器来解决移动计算设备的限制。该类镜像当前要求例如HDMI电缆的物理显示连接以从移动计算设备连接到较大的外部显示器。一些规范已经尝试通过使用工业标准有线或无线键盘和鼠标与移动计算设备配对来解决用户接口限制问题。然而，这些解决方案要求用户对每个设备持续重复努力来手动地建立配对。一些规范已经尝试通过要求用户将移动计算设备插到物理电源中来解决有限的电池寿命问题。然而，该解决方案也在每次用户希望在移动桌面环境中使用移动计算设备时要求用户付出努力。
[0006]这些解决方案已经部分地解决由移动计算环境生态系统所呈现的分开的问题，然而不存在允许用户携移动计算设备坐下并在移动计算环境中以最小用户初始建立和努力开始他们的工作流程的可用的集成解决方案。
【发明内容】
[0007]因此，存在对于通过将多个技术结合到一个协调的解决方案中来将移动计算设备集成到桌面或移动计算环境中的方法论的需要。
[0008]本发明的实施例针对用于移动计算环境的装置。更具体地，装置可以包括用户接口设备，其具有一个或多个外围单元和第一电路。第一电路可操作以创建用户接口设备与无线计算设备之间经由近场无线连接的配对。一个或多个外围单元可以包括第二电路，其可操作以经由无线通信协议创建一个或多个外围单元与无线计算设备之间的无线通信信道。装置还可以包括感应充电板，其可操作用于当无线计算设备放置在感应充电板的附近时为无线计算设备充电。当无线计算设备放置在感应充电板的附近时，感应充电板还可以生成配置合格信号。
[0009]本发明的另一个实施例可以针对用于其中无线计算机可用作用户输入设备的移动计算环境的装置。更具体地，当将无线计算机放置在感应充电板的附近时，无线计算机可以自动地实现用户输入设备功能，例如光标引导设备。无线计算机可以充当具有可操作以用作光电鼠标传感器的高分辨率摄像头的光标引导设备。无线计算机还可以充当具有可操作以由识别用户的导航手势的多点触控显示器的光标引导设备。
[0010]本发明的其他实施例可以针对将无线计算设备与用户接口设备配对的方法。更具体地，方法可以包括检测无线计算设备是否在用户输入设备的附近。基于检测无线计算设备是否在用户输入设备的附近，方法还可以包括创建无线计算设备与用户接口设备之间的近场无线连接。可以生成配置合格信号，其指示无线计算设备连接到用户接口设备的一个或多个外围单元的合格性。方法还可以包括通过根据无线通信协议创建无线计算设备和一个或多个外围单元之间的安全无线会话来将无线计算设备连接到一个或多个外围单元。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]本发明通过示例而非限制的方式在附图的图中示出，其中类似的参考标号指代相似的元件。
[0012]图1描绘了现有技术的个人计算机系统。
[0013]图2描绘了现有技 术的无线计算设备。
[0014]图3描绘了根据本发明一个实施例的示范性用户接口设备以及感应充电板。
[0015]图4描绘了根据本发明一个实施例的示范性用户接口设备以及在感应充电板附近的无线计算设备。
[0016]图5描绘了根据本发明一个实施例的、移动计算环境的框图。
[0017]图6A描绘了根据本发明一个实施例的、可操作为用户输入设备的无线计算设备。
[0018]图6B描绘了根据本发明一个实施例的、可操作为光标引导设备的无线计算设备。
[0019]图7描绘了根据本发明一个实施例的、具有可操作为用于用户输入设备的追踪传感器的内置摄像头的无线计算设备。
[0020]图8描绘了根据本发明一个实施例的、具有可操作以安置无线计算设备的槽的用户接口设备。
[0021]图9描绘了根据本发明的一些实施例的、将无线计算设备与用户接口设备配对的示范性过程的流程图。
【具体实施方式】
[0022]现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。虽然本发明将结合下面的实施例进行论述，但是应该理解其并非旨在仅仅将本发明限制于这些实施例。相反，本发明旨在覆盖可由如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围所包括的替换、修改和等同物。此外，在本发明下面的详细描述中，阐述了大量的具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本发明的实施例可以没有这些具体细节而实现。在一些实例中，没有详细描述公知的方法、步骤、部件和电路以免对本发明的方面造成不必要的混淆。
[0023]出于说明的目的，如本文所使用的术语“水平”指代与对象的平面或表面平行的平面，不管其方向。术语“竖直”指代与如刚才所定义的水平垂直的方向。诸如“上方”、“下方”、“底部”、“顶部”、“侧”、“高处”、“低处”、“上部”、“在……之上”和“在……之下”的术语指的是相对于水平面。
[0024]图1描绘了现有技术的个人计算机系统100。个人计算机系统100是旨在由终端用户所使用的通用计算机。个人计算机系统100或“桌面”系统包括显示器102、塔箱(tower)104和用户输入设备106。塔箱104包括个人计算机系统100的主硬件部件。塔箱104可以包括电源(未示出)、中央处理单元(未示出)、存储器(未示出)和数据存储驱动器(未示出)。显示器102耦连到塔箱104并且显示个人计算机系统100的内容。用户输入设备106耦连到塔箱104并且用来与个人计算机系统100交互。用户输入设备106可以使用无线技术耦连到塔箱104。
[0025]图2描绘了现有技术的无线计算设备208。无线计算设备208可以是智能手机设备、个人数字助理设备或其他移动计算设备。典型地，无线计算设备208具有强大的移动CPU并且在较小的手持形状因素(form factor)中包括传统个人计算机系统(图1)的所有主要部件。无线计算设备208可以包括用于与其他设备接口的输入/输出连接(未示出)。此外，无线计算设备208可以包括无线连接能力，诸如但不限于近场通信(NFC)、蓝牙和无线 HDMI。
[0026]无线计算设备208包括用于用户与设备交互的控制按钮212和移动显示器210。典型地，移动显示器210由于在无线计算设备208上的屏幕大小制约而具有有限的观看面积。无线计算设备208可以能够将移动显示器210上的内容镜像到较大的外部显示器(未示出)。然而，这类镜像要求从无线计算设备208到较大的外部显示器(未示出)的物理显示连接。
[0027]图3描绘了根据本发明一个实施例的示范性用户接口设备312以及感应充电板318。用户接口设备312包括用于与无线计算设备208交互的若干外围单元。外围单元可以包括无线键盘314和无线显示器316。无线键盘314可以结合诸如Bluetooth詹的无线通信协议。无线显示器316可以结合诸如无线HDMI的无线通信协议。外围单元包括可操作以使用上述无线通信协议创建外围单元和无线计算设备208之间的无线通信信道的电路。
[0028]用户接口设备312可以与感应充电板318耦连，例如有线地。当无线计算设备208非常接近感应充电板318时，感应充电板318使用电磁场来经由电感耦合传送能量以为无线计算设备208充电。此外，感应充电板318包括可操作以创建用户接口设备312和无线计算设备208之间的使用近场通信(NFC)的配对。NFC是用于无线计算设备通过使它们非常接近来建立与彼此的无线电通信的标准集。
[0029]例如，当使无线计算设备208在感应充电板318附近并且在感应电力传送场内时，感应充电板318将自动地经由NFC与无线计算设备208相关联并且生成配置合格信号。配置合格信号指示无线计算设备208经由无线通信信道连接到用户接口设备312的外围单元(无线键盘314和无线显示器316)的合格性。如果无线计算设备208经授权与无线键盘314和无线显示器316配对，则NFC连接将创建安全一次性会话密钥用于无线计算设备208使用上述无线通信协议自动地将其自身与无线键盘314和无线显示器316配对。
[0030]创建安全一次性会话密钥用于无线计算设备208自动地与无线键盘314和无线显示器316配对。NFC连接还包括创建外围单元和无线计算设备208之间的无线通信信道所必要的关于外围单元的信息。例如，NFC连接可以包括但不限于，例如关于外围单元的制造商、为外围单元剩余的电池寿命和由外围单元所使用的无线通信协议的信息。[0031]当创建用户接口设备312和无线计算设备208之间的NFC连接以及外围单元和无线计算设备208之间的无线通信信道时，外围单元(无线键盘314和无线显示器316)将能够与无线计算设备208上的内容交互。例如，无线显示器316可以镜像来自无线计算设备208的内容或者充当增大无线计算设备208上可用的总显示屏(display real estate)的第二显示器。此外，无线键盘314可以用来输入击键和命令，其控制呈现在无线计算设备208上的内容。
[0032]图4描绘了根据本发明一个实施例的示范性用户接口设备312以及在感应充电板318附近的无线计算设备208。如上述，当使无线计算设备208接近感应充电板318并且在感应电力传送场内时，感应充电板318将与无线计算设备208相关联并且帮助无线计算设备208与无线键盘314和无线显示器316之间的配对。
[0033]当无线计算设备208从感应充电板318的附近移除时，终止用户接口设备312和无线计算设备208之间的NFC连接以及外围单元和无线计算设备208之间的无线通信信道。通过使感应充电板318控制用户接口设备312的外围单元的连接性，更能量密集的互连技术可以用在无线计算设备208上而不需要将其电池耗光。
[0034]图5描绘了根据本发明一个实施例的、移动计算环境520的框图。移动计算环境520包括无线计算设备208、感应充电板318和用户接口设备526。用户接口设备526包括NFC电路522和外围单元，其包括无线键盘314、无线显示器316和无线通信信道电路524。如上述，当使无线计算设备208接近感应充电板318并且在感应电力传送场内时，感应充电板318将经由NFC与无线计算设备208相关联并且帮助无线计算设备208与无线键盘314和无线显示器316之间的配对。
[0035]由NFC连接经由驻留在用户接口设备526内的NFC电路522创建用户接口设备526和无线计算设备208之间的配对。当无线计算设备208在感应充电板318的附近时，感应充电板318负责用户接口设备526和无线计算设备208之间的NFC连接的握手和初始化。
[0036]在初始配对之后，经由无线通信信道电路524在外围单元(无线键盘314和无线显示器316)与无线计算设备208之间建立无线通信信道。无线通信信道524可以使用无线协议，诸如但不限于Bluetooth動和无线HDMI。
[0037]图6A描绘了根据本发明一个实施例的、可操作为用户输入设备的无线计算设备208。无线计算设备208包括用于用户与设备交互的控制按钮212和移动显示器210。在实施例中，移动显示器210可以是识别用户的导航手势的多点触控显示器。此外，无线计算设备可以包括移动显示器210内的图形用户接口(⑶I)控件632、⑶I箭头628和⑶I按钮630。GUI控件632是用户可定义快捷键，其用于访问无线计算设备208上的常用内容。GUI箭头628包括上、下、左和右箭头，其用于无线计算设备208上的内容的导航。⑶I按钮630包括与左键和右键相对应的按钮，其用于无线计算设备208上的内容的导航。
[0038]在实施例中，无线计算设备208可以当放置在感应充电板318 (图3)附近时自动地实现作为用户输入设备的功能。例如，当将无线计算设备208放置在感应充电板318(图3)附近时，感应充电板318 (图3)将经由NFC与无线计算设备208相关联并且帮助无线计算设备208与无线键盘314 (图3)和无线显示器316 (图3)之间的配对，如上所述。在关联和配对之后，无线计算设备208可以自动地实现用户输入设备功能，以使得用户可以利用⑶I控件632、⑶I箭头628和⑶I按钮630用于在无线显示器316 (图3)上正在显示的无线计算设备208上的内容的导航。
[0039]图6B描绘了根据本发明一个实施例的、可操作为光标引导设备的无线计算设备。在实施例中，无线计算设备208可以当放置在感应充电板318附近时自动地实现作为用户输入设备的功能。例如，当将无线计算设备208放置在感应充电板318附近时，感应充电板318将经由NFC与无线计算设备208相关联并且帮助无线计算设备208与无线键盘314和无线显示器316之间的配对。
[0040]无线计算设备208可以用作光标引导设备、多点触控输入设备或者同时用作二者。用户可以使用其手指来导航无线计算设备208上的内容或者可以沿着感应充电板318的表面物理地移动无线计算设备208以导航内容。感应充电板318和无线计算设备208可以实现用于光电鼠标追踪的功能(参见以下)。
[0041]图7描绘了根据本发明一个实施例的、具有可操作为用于用户输入设备的追踪传感器的内置光学摄像头734的无线计算设备208的背部。无线计算设备208包括位于其背部的光学摄像头734。光学摄像头734还可以位于无线计算设备208的前部或任一侧。
[0042]在实施例中，无线计算设备208可以用作光标引导设备用于在无线显示器316(图3)上正在显示的内容的导航，类似于鼠标。光学摄像头734典型地是高分辨率摄像头，其可操作以当无线计算设备208作用为光标引导设备时用作光电鼠标传感器。光学摄像头734可在光学摄像头734能够将第一时间点处的光学巾贞和第二时间点处的巾贞区分开的任何表面上追踪。
[0043]在实施例中，感应充电板318 (图3)可以包括在其表面产生非重复图案的红外背光。因此，当无线计算设备208用作用于在无线显示器316 (图3)上正在显示的内容的导航的光标引导设备时，感应充电板318 (图3)可以作用为用于无线计算设备208的追踪表面。
[0044]图8描绘了根据本发明一个实施例的、具有可操作以安置无线计算设备208的槽836的用户接口设备312。在实施例中，用户接口设备312可以是具有集成显示器840和集成键盘838的“虚拟的”膝上型终端。用户接口设备312可以包括可操作以安置无线计算设备208的槽836。
[0045]无线计算设备208可以当安置在槽836中时作用为用户输入设备并且实现上述类似的用户输入设备功能。例如，无线计算设备208可以当插入槽836中时作用为触摸板，允许在集成显示器840上显示的内容的导航。在实施例中，无线计算设备208可以当插入到槽836中时自动地实现用户输入设备功能。
[0046]此外，当将无线计算设备208插入到槽836中时，可以在无线计算设备208与集成键盘838和集成显示器840之间进行配对。该配对与如上述实施例所详细描述的当使无线计算设备208在感应充电板附近时所创建的配对相似。
[0047]用户输入设备208可以在槽836中平齐搁置，使得集成显示器840可以在集成键盘838的顶部关闭，而用户输入设备208仍然安置在槽836中。之后用户接口设备312可以由用户运送到另一个位置，用户输入设备208仍然安置在槽836中。
[0048]图9描绘了根据本发明一些实施例的、将无线计算设备与用户接口设备配对的示范性过程的流程图900。在块902中，确定无线计算设备是否在用户输入设备的附近。基于无线计算设备和用户接口设备之间的NFC通信的检测进行确定。在实施例中，无线计算设备可以是智能手机。在另一个实施例中，用户输入设备可以包括无线键盘和无线显示器。
[0049]例如，在图4中，当使无线计算设备在感应充电板的附近并且在感应电力传送场内时，感应充电板将确定无线计算设备在包括无线键盘和无线显示器的用户接口设备附近。
[0050]在块904中，响应于在块902中确定无线计算设备是否在用户输入设备的附近，创建无线计算设备和用户输入设备之间的NFC连接。例如，在图4中，当使无线计算设备在感应充电板的附近并且在感应电力传送场内时，感应充电板将经由NFC连接与无线计算设备相关联。在实施例中，当无线计算设备在感应充电板的附近时，感应充电板还可以为无线计算设备充电。
[0051]在块906中，生成指示无线设备连接到用户输入设备的多个外围单元的合格性的配置合格信号。例如，在图4中，当使无线计算设备在感应充电板附近并且在感应电力传送场内时，感应充电板将经由NFC连接与无线计算设备相关联并且生成配置合格信号。配置合格信号指示无线计算设备经由无线通信信道连接到用户接口设备的外围单元的合格性。
[0052]在实施例中，用户接口设备的外围单元包括无线键盘和无线显示器。在另一个实施例中，当感应充电板与用户接口设备的外围单元相关联时，无线计算设备可以自动地实现作为用户输入设备的功能。例如，在图4中，当将无线计算设备放置在感应充电板的附近时，无线计算设备可以自动地实现用户输入设备功能，以使得用户可以利用GUI控件、GUI箭头和⑶I按钮用于在无线显示器上正在显示的无线计算设备上的内容的导航，如图6A中所展示的。在另一个实施例中，无线计算设备可以自动地实现作为光标引导设备的功能。
[0053]在块908中，基于成功配对，通过根据无线通信协议创建无线计算设备和多个外围单元之间的安全无线会话来在无线计算设备和多个外围单元之间创建连接。在实施例中，无线通信协议可以是Bluetooth⑩和无线HDMI。例如，在图4中，在在块906中生成配置合格信号之后，如果无线计算设备经授权与无线键盘和无线显示器配对，则NFC连接将创建安全一次性会话密钥用于无线计算设备使用上述无线通信协议自动地将其自己与无线键盘和无线显示器配对。
[0054]当无线计算设备从感应充电板附近移除时，终止用户接口设备和无线计算设备之间的NFC连接以及外围单元和无线计算设备之间的无线通信信道。通过使感应充电板控制用户接口设备的外围单元的连接性，更能量密集的互连技术可以用在无线计算设备上而不需要将其电池耗光。
[0055]在实施例中，无线显示器镜像来自无线计算设备的内容。在另一个实施例中，无线显示器充当用于无线计算设备的第二显示器。在又一个实施例中，来自无线键盘的用户键盘输入被接收并被发送到无线计算设备。
[0056]在前面的说明书中，已经参考大量具体细节描述了本发明的实施例，该具体细节可随着实现方式的不同而变化。因此，本发明是什么和 申请人:旨在是什么的唯一和排外的指示符是从本申请产生的权利要求的集合，其是产生这类权利要求的具体形式，包括任何随后的改正。因此，权利要求中未清楚叙述的限制、元素、性质、特征、优势或属性不应该以任何方式限制权利要求的范围。因此，说明书和附图将被认为是示例性的而非限制性的。
[0057]前面的描述是出于解释的目的，其已经参考具体实施例进行了描述。然而，以上示例性的论述并非旨在是排外性的或将本发明限制于所公开的准确形式。鉴于以上教导，许多修改和变化是可能的。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 用户接口设备，其包括多个外围单元和第一电路，其中所述多个外围单元包括第二电路，其中进一步地所述第一电路可操作以创建所述用户接口设备与无线计算设备之间的经由近场无线连接的配对，并且其中进一步地所述第二电路可操作以经由无线通信协议创建所述多个外围电路与所述无线计算设备之间的无线通信信道。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括感应充电板，其可操作用于为所述无线计算设备充电，其中所述感应充电板当所述无线计算设备放置在所述感应充电板附近时生成配置合格信号，并且其中进一步地所述配置合格信号指示所述无线计算设备连接到所述多个外围单元的合格性。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一电路经发起以当所述无线计算设备放置在所述感应充电板附近时创建所述近场无线连接，并且其中进一步地所述近场无线连接包括: 关于所述多个外围单元的信息；以及 可操作以创建 安全会话用于所述无线计算设备与所述多个外围单元配对的信息。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述近场无线连接和所述无线通信信道当从所述感应充电板的附近移除所述无线计算设备时终止。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述多个外围单元包括无线键盘和无线显示设备，并且其中进一步地所述多个外围单元用来与所述无线计算设备上的内容交互。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述无线显示设备可操作以镜像所述无线计算设备上的内容或者用作用于所述无线计算设备的第二显示器。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述用户接口设备包括可操作以安置所述无线计算设备的槽，并且其中进一步地，所述无线计算设备当安置在所述槽中时可操作为用户输入设备。
8.如权利要求1所述的装置，其中进一步地，所述第二电路可操作以经由所述无线通信协议创建所述多个用户接口外围单元与所述无线计算设备之间的无线通信信道，并且其中进一步地，所述无线计算设备可操作为用户输入设备。
9.一种方法，包括: 检测无线计算设备是否在用户接口设备的附近； 响应于所述检测，创建所述无线计算设备与所述用户接口设备之间的近场无线连接用于其配对； 生成指示所述无线计算设备连接到所述用户接口设备的多个外围单元的合格性的配置合格信号；以及 假如所述配对完成，则通过根据无线通信协议创建所述无线计算设备和所述多个外围单元之间的安全无线会话来将所述无线计算设备连接到所述多个外围单元。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述多个外围单元包括无线显示设备，并且所述方法进一步包括将内容从所述无线计算设备镜像到所述无线显示设备。
11.如权利要求9所述的方法，进一步包括当从所述用户接口设备的附近移除所述无线计算设备时，终止所述近场无线连接和所述安全无线会话。
12.如权利要求9所述的方法，进一步包括在所述无线计算设备上发起用户接口功能，其中所述无线计算设备可操作为用于所述用户接口设备的光标引导设备。
13.如权利要求9所述的方法，其中所述用户接口设备进一步包括感应充电板，并且所述方法进一步包括当所述无线计算设备在所述感应充电板的附近时为所述无线计算设备充电。
14.如权利要求9所述的方法，其中所述多个外围单元包括显示器和键盘，并且所述方法进一步包括在所述显示器上显示来自所述无线计算设备的信息以及从所述键盘接收用户信息并且将所述用户信息发送到所述无线计算设备。
【文档编号】G06F3/01GK103455139SQ201310217991
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年6月3日 优先权日:2012年6月1日
【发明者】蒂莫西·K·施特罗门 申请人:辉达公司