用于可编程多媒体控制器的遥控装置的制作方法

专利名称：用于可编程多媒体控制器的遥控装置的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及装置控制，更具体地涉及可编程多媒体控制器的 遥控装置，该可编程多媒体控制器控制各种电子装置，例如音频装置、 视频装置、电话装置、数据装置、安全装置、电动机操作的装置、继 电器操作的装置、因特网访问/浏览装置、通用计算机、残障辅助
(handicap assistance)装置和/或其它类型的装置。
背景技术：
随着电子装置的复杂度的日益增加，简单还有效的装置控制正变 得日益重要。虽然曾经仅仅使用少量的模拟旋钮和开关就能够充分地 控制电子装置，但是现代的电子装置常常呈现给用户的是大量的可配 置的选项和参数，这需要复杂的控制以操作和选择。响应于用户对"便 利性，，的需要，这些控制常常在手持遥控装置上实施，其使用红外 (IR)、射频(RF)或者其它类型的信号以与被控制的电子装置对接然而 使用传统的遥控装置很少获得实际的便利性。
用户 一 般担负着必须操作多个分开的特定于装置 (device-specific)的遥控装置的负担，每个遥控装置一般执行不 同的控制模式(control scheme)。由此，为了甚至是执行基本功能， 用户手头上必须有所有的所需要的遥控装置，并且熟悉如何操作每一 个遥控装置。此外，用户必须理解他们的装置是如何互连的，以便他 们可以选择适当的输入以在这些装置之间传递信号。例如，如果用户 希望观看DVD电影同时使灯光暗淡并且禁止电话铃声，则除了操作无 绳电话的听筒(在某种意义上是又一个遥控装置)之外，他还可能必须 操作三个音频/视频(A/V)遥控装置， 一个用于DVD播放机、 一个用于 电一见、 一个用于音频/一见频(A/V)接收机，以及用于例如Xl(r照明控 制器的装置控制器的遥控装置。这些遥控装置中的每一个通常具有不 同的操作，因此用户必须在若干控制模式之间转换以执行所期望的功 能。此外，用户必须为每个装置选择合适的输入，例如以便来自DVD 播放机的视频信号将通过A / V接收机以显示在电视上。遥控装置常用的许多控制模式不大直观并且难以使用。大多数遥 控装置设计得具有以按钮为中心的样式，以致大量的特定于功能
(function-specif ic )的按钮挤在遥控装置面上的相对较小的空间 内。以按钮为中心的遥控装置的拥挤的按钮布局常常使得难以从许多 可用的按钮中选择所期望按钮，特别是在低照度的状况下尤其如此。 如果用户无意按下了 "错误"的按钮，那么装置可能执行不必要的动 作或者输入不希望的模式或者状态。这可能干扰或者激怒用户。此外， 为了激活所期望的功能，有时用户可能不确定按下哪个按钮。在这样 的情况下，用户可能必须译解印刷在遥控装置的按钮上或者其附近的 缩写的(常常是隐含的)图例。由于这些图例常常只有几个字符长， 所以用户可能必须参看手册以确定图例的意思是什么，并且与每个按 钮相关联的是什么功能。简而言之，许多以按钮为中心的遥控装置远 远不是直观的并且难以使用。
此外，虽然存在各种声称能对特定于装置的遥控装置的缺点加以 改进的所谓的"通用"遥控装置，但是传统的"通用"遥控器一般离 它们所声称的差得很远。典型的"通用"遥控装置简单地将特定于装 置的遥控装置的按钮的功能性映射到该"通用"遥控器的按钮。基本 的控制模式一般未改变。所以，虽然特定于装置的遥控装置的控制模 式全部在单个遥控装置上实施，但是它们没有以任何方式统一或者简 化。此外，因为传统的"通用"遥控装置试图控制一系列的装置，它 们一般比特定于装置的遥控器具有更多的带有隐含图例的按钮。由 此，这加重了以按钮为中心的样式的问题。并且，大多数"通用"遥 控装置倾向于远非通用，因为它们通常不与除音频与视频装置以外的 装置一起操作。例如，传统的"通用"遥控器一般不包括用于控制电 话装置、数据装置、安全装置、电动机操作的装置、继电器操作的装 置、因特网访问/浏览装置、通用计算机、残障辅助装置和/或其它类 型的装置的功能性。
另外，存在多种号称能对特定于装置的遥控装置加以改进的高档 触才反4空制器。例如，新泽西州Rockleigh的Crestron Electronics 公司提供了普遍可得到的一 系列高档触板控制器。这些触板控制器包 括中央处理器、图形控制器、I/O接口及其它类似于便携式计算机中 有的那些复杂部件，这使它们复杂并且其制造变得昂贵。此外，这样的触摸屏控制器一般需要大规模的定制编程以适合于特定安装。由 此，它们的复杂度和成本使它们对于许多应用而言不适合。
此外，高档触板控制器、传统的"通用"遥控装置和特定于装置
的遥控装置一4殳缺乏这样的类型，即位置感知(location-awareness ) 的类型或者用户感知的类型，位置感知是将对遥控装置的当前位置的 认识纳入控制模式的能力，用户感知是将对遥控装置的当前用户的认 识纳入控制模式中的能力。这加重了用户的负担，从而需要用户本身 作出所有位置相关的判定并且放弃了用户相关控制的便利性。
例如，考虑到在传统系统中缺乏位置相关的控制，假定用户在他 或者她的家中具有若干台电视，并且希望打开位于他或者她所在的房 间内的电视。使用能够控制所有电视的传统的遥控装置，该用户一般 必须使用遥控器的第 一按钮选择特定电视。该用户必须记得这是哪个 按钮，或者遥控装置必须以某些方式被标记。只有在选择了正确的电 视以后，该用户才可以选择第二按钮以实际地打开该电视。客人或者 其它人不熟悉遥控装置以及它的控制模式，他们可能不知道哪个电视 与哪个按钮相联系。由此，简单的动作可能变得相当地让人沮丧，并 且需要反复试验来执行。
随着由遥控装置控制的装置的数目的增加，由缺乏位置感知所导 致的困难变得更加明显。例如，假定用户已经在整个家中配置了可使 用例如X10 照明控制器的装置控制器来远程操作的照明设施 (lighting fixture)。在这样的配置中，该照明^殳施可4吏用遥控装 置而容易地被打开或关断。然而若在遥控装置上使用传统的控制模 式，用户将被要求从可用的照明设施的长长的列表(其常常被映射到
施。很;显，每当人们希望打开灯时这将是;目当麻烦的，并且丧失了
远程控制的灯的许多便利性。
类似地，转到在传统的系统中用户相关的控制的缺乏，假定若干 用户每个都有他们自己的与控制模式有关的个人偏好，例如对待显示 的某些选项、待使用的某些颜色和/或其它审美的或者功能偏好的个 人偏好。使用传统的系统，即便提供调整这些参数的机构，也将给所 有用户显示相同的调整。不能适应希望具有他或者她自己个人的控制 模式的用户。需要的是能够解决上述缺点的改进的遥控装置。这样的遥控装置 将结合可编程多媒体控制器操作以控制并互连多种电子装置，例如音 频装置、视频装置、电话装置、数据装置、安全装置、电动机操作的 装置、继电器操作的装置、因特网访问/浏览装置、通用计算机、残 障辅助装置和/或其它类型的装置。

发明内容
提供用于操作可编程多媒体控制器的遥控装置，该遥控装置包括
用于操作显示在显示装置上的环形菜单系统(annular menuing system)的环形触觉传感器(touch sensor)。 在一个实施例中，该 环形菜单系统包括多个以文字或者图形图标形式显示的可选选项。响 应于用户手势-通过围绕该环形触觉传感器顺时针或者逆时针滚动
(scroll)、紧紧地按在该环形触觉传感器上、或者轻敲该环形触觉 传感器上的特定位置，这些可选选项在该环形菜单系统中旋转。因为 该遥控装置可以根据触觉操作，因此用户可以完全将他们的视觉注意 力集中到该环形菜单系统。当选项处于该菜单系统中的指定位置时， 通过用户的另外的动作可以对其做出选择。在第二实施例中，该环形 菜单系统包括多个以环形方式显示的区域，并且选择光标设置在该菜 单系统上。响应于用户手势在该环形触觉传感器上通过顺时针或者逆 时针滚动，选择光标在该环形菜单系统上沿上述方向移动。可替换地， 通过紧按或者轻敲该环形触觉传感器上的特定位置，位于该环形菜单 系统的对应位置处的区域-皮选择。通过选4奪可选选项或者区域，对应 的数字、字符、文字、装置、命令、网页、菜单、或者其他选项可以 被选择。以这样的方式，具有环形传感器的遥控装置和该环形菜单系 统的组合可以复现由鼠标和键盘提供的许多功能，从而便于在没有笨 重的输入装置情况下的精细控制(detailed control)。
遥控装置此外被配置为执行位置感知的特征。在一个实施例中， 多个发射机/接收机单元散布在可编程多媒体控制器位于的构造体
(structure)中，例如用户的家中。取决于遥控装置的位置，从其 发射的信号被一个或多个发射机/接收机单元接收。使用在发射机/接 收机单元处接收的信号强度，或者可替换地使用三角测量
(triangulation )技术或者全球定位(global positioning)技术, 确定该遥控装置的位置。此后，控制器适配到该位置，并且适配到位于该位置附近的装置。例如，如上所述的菜单系统可以显示在最接近 该位置的显示器上，而不是显示在位于更远定位的显示器上。类似地， 当用户试图控制其中若干个在不同位置可用的装置时，最靠近的装置 被自动地选择和控制，而无需用户明确指定。例如，如果若干电视位 于该构造体中，并且用户选择打开电视，那么最接近该遥控装置的电 视将被激活，即用户所在房间中的电视被激活。以这样的方式，用户 不必明确地指定待控制的装置，其中特定装置被确定(或者假定)为 用户意图的目标。
此外，遥控装置被配置为执行用户感知的特征。在一个实施例中， 遥控装置与特定用户相关联。当该用户操作他或者她的遥控装置时，
用户简档(prof ile )被访问并且特定于用户(user-specific )的选 项被应用于该控制模式。例如，用户可能已经选择了适合个人偏好的 某些菜单布局、颜色、或者风格并且这些将被显示。类似地， 一个用 户能访问某些由该可编程多媒体控制器控制或者提供的装置或者服 务，而另外的用户不能进行这样的访问。以这样的方式，控制选项和 访问特权可能只有特定遥控装置才有的，由此只有操作该遥控装置的 用户才有控制选项和访问特权。


参考以下描述并结合附图可以更好的理解该公开，其中相似的附 图标记表示相同或者功能上类似的元件
图1是说明性的互连到多个装置的可编程多媒体控制器的框图， 该可编程多媒体控制器可以与此处公开的遥控装置结合使用；
图2是示出该说明性的可编程多媒体控制器的高级别硬件体系结 构的示意性框图3A是可以结合进遥控装置的示例性环形触觉传感器的示意图3B是可以与遥控装置中的环形触觉传感器结合使用的示例性 开关和相关电路的示意图4是结合了环形触觉传感器的示例性遥控装置的示意图5是适于图3的环形触觉传感器的形状的第一示例性环形菜单 系统的图6A是适于图3的环形触觉传感器的形状的第二示例性环形菜 单系统的10图6B是可以由图3的环形触觉传感器上的手势(gesture)控制 的示例性直线形(linear)菜单系统的图；和
图7是描述用于向遥控装置提供位置感知功能性的示例性技术的 示意图。
具体实施例方式
图1是说明性的互连到多个装置的可编程多媒体控制器100的框 图，该可编程多媒体控制器可以与此处公开的遥控装置结合使用。术 语"可编程多媒体控制器"应该被广义地解释为能够控制多种电子装 置、在多种电子装置之间交换数据和/或以其它方式与多种电子装置 互操作的装置，这些电子装置例如是音频装置、视频装置、电话装置、 数据装置、安全装置、电动机操作的装置、继电器操作的装置、因特 网访问/浏览装置、通用计算机、残障辅助装置和/或其它类型的装 置。可编程多媒体控制器可以被配置为执行所有这些功能并且同所有 这些装置一道工作，或者被配置为执行所选择的功能的子集并且同所 选择的装置的子集一道操作。
在图l的示例中，该可编程多媒体控制器IOO连接到大范围的音 频/视频部件，例如，光盘(CD)播放器105、数字视频盘(DVD)播 放器110、音频/#见频接收才几115、电#见120、个人々某体播放器125、 扬声器122、麦克风123和/或摄像机124。该可编程多媒体控制器还 被连接到电话装置，例如电话网130和电话手机132。电话网络130 可以是公共交换电话网(PSTN)、综合服务数字网络(ISDN)或者其 它通^言网纟各。
另外，该可编程多媒体控制器与多种照明和/或家庭自动化系统 135相互通信。这些装置可以经由Pico Electronics制定的X10协议、 SmartHome公司制定的INSTE0NT"协议、CEBus Industry Council管 理的CEBus标准、RS232 、或者其它熟知的自动化或者控制协议进行 操作。类似地，该控制器连接到电动机和/或继电器操作的装置137, 电动机和/或继电器操作的装置137包括例如供暖、通风和空调(HVAC) 系统、灌溉系统、自动遮光(shade )或遮蔽(blind )系统、电子门 锁、或者其它类型的装置。
例如因特网140的计算机网络连接到该可编程多媒体控制器。另 外，个人计算机(PC) 145、视频游戏系统150、家庭或者演播室记录设备165或者其它装置也可以被连接。此外，提供一个或多个遥控装
置400来管理该控制器的功能性，和/或来控制连接到该控制器的装 置。这样的遥控装置的配置的细节可以在下面，尤其与图4-6有关的 内容中找到。每个遥控装置可以经由有线网络连接或者无线连接来互 连到控制器，该无线连接例如是红外链路、射频链路、蓝牙TM链路、 ZigBeeTM链路、无线USB 、认证无线USB、 WI-FI或者其它合适的数 据连接。此外，每个遥控装置可以是直接互连到可编程多媒体控制器 100，或者通过一个或多个分开的发射机/接收机单元(未示出)互连， 该一个或多个分开的发射机/接收机单元将命令中继(relay)回到该 可编程多媒体控制器和/或提供其它功能。与这样的发射机/接收机单 元有关的进一步细节参考图7从下面的内容中找到。
除了提供到多种装置的互连之外，该可编程多媒体控制器能够组 合、合成和以其他方式处理各种数据类型以为用户实施集成的多媒体 解决方案。可以提供的各种新颖的服务和性能的详细说明在Robert P. Madonna等人的"MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLE SERVICES (具有可编程服务的多媒体控制器)"中得到。
为了使上述互连和处理更容易，该可编程多媒体控制器100可以 以模块化的方式布置。例如，在一个实施例中，该可编程多媒体控制 器IOO被布置为具有十二个分开的输入和输出模块，每个模块具有多 个连接端口。这些输入和输出模块被插入可编程多媒体控制器100的 插槽或者模块托架(bay)中。这些模块与提供到该系统剩余部分的 连接的中间平面对接。通过利用模块化方法，允许用户选择所期望的 特定模块，并且可以定制系统以符合特定应用。另外，可以通过允许 用户购买具有受限性能的基本配置(base configuration)来减少入 门级别的价格，然后通过购买附加模块来加入该系统。在Robert P.Madonna等人的 "SYSTEM AND METHOD FOR A PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER (用于可编程多媒体控制器的系统和方法)" 中讨论了模块的若干例子。可以清楚地预期可以提供多种额外的模 块。还可以预期若干可编程多媒体控制器可能被互连以创建更大的系 统，以有效地在控制器级别实施模块化类型的解决方案。在Robert P.Madonna 等人的 "SYSTEM METHOD FOR A PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER"中还可以得到关于这样的互连和扩展的进一步细节。
图2是示出该说明性的可编程多媒体控制器的高级别硬件体系结 构的示意框图。所示的各种部件可以布置在控制器的"母板"上或者 布置在由底板(未示出)互连的多个卡上。微控制器210管理该系统的
一般操作。微控制器210经由总线218耦合到音频开关215和视频开 关220。音频开关215和视频开关220优选地是能够同时切换多个连 接的交点开关。然而，可以使用许多能够切换数字信号的其它类型的 开关，例如时分复用(TDM)开关或者其它装置。
中间平面(mid plane) 235将这些开关互连到多种输入和输出模 块，诸如例如，具有H画I的数字视频输入模块290、具有HDMI的视 频输出模块292、数字音频输入模块294和数字音频输出模块296。 该中间平面235进一步耦合到以太网交换机230，其允许10BaseT、 100BaseT或者Gigabyte以太网信号的切换。以太网交换才几230将以 太网端口 232和处理子系统240互连到微控制器210。在一个实施例 中，处理子系统240包括多个小形状系数(small form factor)的 通用个人计算机，其提供冗余运算和/或负载均衡。在一些实施例中， 处理子系统240可以包括在个人计算机以外的一个或多个存储设备以 提供扩展的存储器容量，例如，以存储数字媒体。
而且，多个通用串行总线(USB)端口 242互连到USB集线器243 以用于互连到处理子系统240。存储卡接口 225也可以连接到USB集 线器243。该接口接受一个或多个熟知的存储卡格式，例如紧凑型闪 存7"卡、记忆棒TM卡、安全数字TM(SD)，、或者其它格式。USB开关 244被用来切换可以存在于处理子系统240的多处理部件之间的USB 链路。多个IEEE 1 394 (火线,端口 246可以按类似方式互连到IEEE 1 394集线器247和IEEE 1394开关248。
微控制器210进一步连接到串行外围接口 (SPI)和内置集成电路 (Inter-Integrated Circuit ) (I2C)的分布电路250,其向相对低的 数据传送速率的装置提供串行通信接口。 SPI/I2C控制器250连接到 中间平面连接器235 ,从而把来自微控制器210的控制命令提供给可 编程多媒体控制器100中的模块及其它装置。来自SPI/I勺控制器250 的进一步连接被提供给例如风扇控制器251、温度传感器252和电源 管理器电路253的装置，这些装置管理该系统的热特性并且防止过热。微控制器210还连接到红外(IR)接口 260、 RS 232接口 265和RF 接口 267，其允许与外部装置互连。这样的相互作用允许可编程多媒 体控制器IOO控制外部装置。另外，这些接口可以接收控制该可编程 多媒体控制器自身的操作的控制信号。明确地预期各种其它接口可以 结合多媒体控制器100使用，这些其它接口包括WI-FI、蓝牙 、 ZigBeeTM、无线USBTM、认证无线USB及其它有线和无线接口 。
另外，提供辅助音频/视频端口 298来互连一个或多个视频游戏 系统、摄录机、计算机、卡拉OK机或者其它装置。提供电话接口 270 来连接到公共交换电话网或者专用网，并且连接到 一个或多个电话手 机。此外，提供装置控制接口 275来与照明装置、家庭自动化装置和 电动机和/或继电器才喿作的装置通信。如以下更加详细地讨论地那样， 提供扩展端口 280以将若干可编程多媒体控制器链接在一起以形成扩 展系统。最后，前面板显示器285允许将状态、配置、和/或其它信 息呈现给用户。在一个实施例中，前面板显示器可以接受来源于连接 到该系统的任何输入源的视频数据，以便用户可以在该前面板显示器 285上预览视频内容。在另一个实施例中，前面板显示器285包括触 敏屏幕，从而用户可以通过选择屏幕上的图标或者其它表示来输入控 制选择。以这样的方式，前面板显示器285可以用于系统的控制和配 置。
除使用前面板显示器285来控制可编程多媒体控制器100之外， 该可编程多媒体控制器100可以被一个或多个遥控装置400控制，如 以下详细描述的那样。
图3是可以结合进遥控装置的示例性环形触觉传感器的示意图。 使用这样的环形触觉传感器可以省去在传统的以按钮为中心的遥控 装置上看到的许多按钮。虽然多种环形触觉传感器在市场上可以买 到，并且在本领域中熟知它们的设计和制造技术，即使用压敏电阻器 (force sensitive resistor) (FSR)技术或者电容性的感测技术 (capacitive sensing technology)(例^口 Cyress Semiconductor 公司的CapSenceTM技术)，但是此处还将描述一种类型的触觉传感器 的基本设计以帮助读者理解。如此处所使用的那样，术语"环形"应 该被解释为指的是触觉传感器可以形成为的任何可能的环路 (ring-link )形状，例如，圆形、椭圆形、三角形、或者多边形。
14术语"环形"还应被解释为包含具有连续通路的闭合形状和具有不连续通路的开口形状，该闭合形状比如是圓，该开口形状例如是具有开口部分的U形。
该示例性环形触觉传感器根据电势测定原理操作，从而将用户的
手势转换为电子信号。参考图3A，底部衬底310包含用电压供给的高度导电的迹线的密网格(fine grid)。柔性顶部衬底330被设置在底部衬底310上方，并且由间隔层320与底部衬底310隔开。间隔层320具有足够的厚度以防止该顶部衬底330的下表面与底部衬底310接触，除非当用户接触该顶部衬底330从而将其偏转(deflect)成与底部衬底310接触。顶部衬底330在其下表面是导电的并且当使其与底部衬底310上的导电迹线的网格接触时，其间通过电压。通过的电压通常与由用户触动的位置成比例。通过改变底部衬底310的哪个迹线由电压充电，并且通过对传送到顶部衬底330的电压采取多次测量，获得足够用以译解用户手势的信息。这一信息此后被处理器处理以提供说明用户手势的电信号。例如，如果用户触动并且停留在该顶部衬底上、滑到另一个位置然后放开，则环形触觉传感器300将捕捉一系列电压读取，其被译解以产生该用户手势的起始位置、路径、速度、行进的持续时间和结束位置。类似地，如果用户仅仅在特定位置轻敲顶部衬底，则该环形触觉传感器捕捉一系列电压读取，其被译解以产生该轻敲的位置和持续时间。
图3B是可以与遥控装置中的环形触觉传感器结合使用的示例性开关和相关电路的示意图。除检测轻敲和滚动手势之外，在一些实施例中，也检测在该环形触觉传感器上的结实按下(firm press),并且与轻敲区别开。许多用户期望触觉反馈，并且结实按下伴随着该环形触觉传感器300的移动，并且在某些配置中伴随着再次确认的"单击(click)"。为了实现这些，该环形触觉传感器300通过柔性模具、弹簧或者其它允许传感器响应于结实按下而偏转或倾斜的装置来支撑在印刷电路板(PCB) 365上。多个按钮开关342-354被设置在PCB356和环形触觉传感器300之间的间隔中。这些按钮开关可以是膜式(membrane type)开关、安装在PCB 356上的表面安装机械开关、或者其它已知类型的开关。响应于在环形触觉传感器300的特定位置处的结实按下，该环形触觉传感器偏转或者倾斜以便一个或多个开关
15被激活。来自这些开关的信号由微控制器360 (例如可编程片上系统
(pSOC))接收，该微控制器360还被配置为接收来自环形触觉传感器300的信号。微控制器360将该信号去除抖动(debounce)并且调解(reconcile)来自这些开关和环形触觉传感器300的信号以生成命令。这些命令被传送到可编程多媒体控制器100，并且可以使用RF放大器370和RF收发器380或者其它类型的接口 390反向接收响应命令，所述其它类型的接口 390例如是红外(IR)接口、蓝牙tm接口、ZigBeeTM接口、无线USBTM接口、认证无线USB接口、和/或WI-FI接n 。
图4是示出包括环形触觉传感器300的示例性遥控装置400的前视图、侧视图和俯视图的示意图。为了部分地解决以按钮为中心的样式的缺点，遥控装置400被配置为具有最小数目的按钮，例如，用户可看到的410、 420、 430。在一个实施例中，按钮410、 420、 430专留作频繁使用的功能，例如用以激活可编程多媒体控制器100的菜单系统，或者返回这样的菜单系统的上级菜单。在另一个实施例中，这些按4丑用于上下文(context )相关的输入，从而，取决于该可编程多媒体控制器100的电流操作状态，这些按钮具有不同功能。例如，如果可编程多媒体控制器100当前正在控制电视，则某个按钮可以控制电视上的频道选择。同样，如果可编程多媒体控制器当前正用来提供电话服务，则相同的按钮可以执行启动电话呼叫的不同功能。
环形触觉传感器300也位于遥控装置400,其是用户命令输入的基本装置。在一个实施例中，该环形触觉传感器结合由可编程多媒体控制器IOO提供的菜单系统使用，从而控制可编程多媒体控制器和与其互联的装置。菜单系统由可编程多媒体控制器100的处理能力驱动，允许遥控装置本身拥有最小的处理能力，从而相比于现有系统，可以降低该控制器的复杂度和成本。
该菜单系统可以显示在多种互连到可编程多媒体控制器100的显示装置的任何一个上，例如电视120、计算机监视器、桌面显示器、触摸屏或者其它类型的显示装置。在一些实施例中，该菜单系统被显示在可编程多媒体控制器本身的前面板显示器285上，而在其它实施例中，遥控装置400包括用于该菜单系统的显示的显示屏。以下，菜单系统可以显示在其上的任何显示装置将简单地称为"有菜单化功能(menuing capable)的显示器"，并且这样的术语应该被广义地解释
为包含所有上述讨论的替换物及其变型。
每个有菜单化功能的显示器可以在整个显示器上显示菜单系统，
即为全屏菜单系统，或者可以将菜单系统显示为叠加在部分视频或者静止图像上，即，为部分屏幕菜单系统。在Robert P. Madonna等人的"SYSTEM AND MET, FOR A PROGRAMMABLE丽LTIMEDIA CONTROLLER"中公开了一种用于在视频或者静止图像上叠加菜单系统(或者其它图形或者文字)的技术，读者可以参考其以得到进一步的细节。虽然其中公开的技术可以有利地用于本公开，但是明确地预期可以替代地使用其它技术。
在正常操作期间，用户可以将他们的注意力集中在该有菜单化功能的显示器上的菜单系统上，并且大量地通过触觉控制遥控装置400。在一个配置中，遥控装置400被设计成最舒服地处于用户手中的特定取向，以便这些按钮和环形触觉传感器300总是位于相对用户手指的特定位置。例如，图4的大致为锥形的遥控装置400自然地适合在用户的手中，其中用户的手掌和手指弯曲握住该圓锥体的圓周，并且用户的大拇指停留在该圓锥体的顶部，该圆锥体的顶部倾斜远离该用户。由于操作时遥控装置通常总以相同的方式定向，该用户可以基本上不用看该遥控装置而操作它。
图5是适于图3的环形触觉传感器300的形状的第一示例性环形菜单系统500的图。这样的菜单系统可以显示在用户可观察的任何有菜单化功能的显示器上。菜单系统500由以环形配置显示的多个可选选项510、 520、 530、 540组成。虽然在图5中仅仅示出了四个可选选项，但是可以提供任意数目的可选选项。该环形菜单系统可以是二维的，从而该可选选项510、 520、 5 30、 540布置在平行于显示屏的平面中，或者是三维的，从而该可选选项510、 520、 530、 540布置在三维空间中的环形图案中，并且将该三维空间的图像显示给用户。类似地，这些可选选项本身510、 520、 530、 540可以是二维或三维表示。在一个实施例中，这些可选选项510、 520、 5 30、 540是图形图标，它的外表与它们的各自功能有关，或以其他方式与它们的各自功能相关联。例如，这些可选选项510、 520、 530、 540可以是表示由可编程多媒体控制器100控制的装置的图形图标，并且它们的选择可以被用于指示装置之一以进行进一步控制。类似地，这些可选选项
510、 520、 530、 540可以是图形图标，这些图形图标与因特网网页相关，并且它们的选择可以被用于对那些网页导航。在另一个实施例中，这些可选选项是文字字符，例如字或者单独的数字或字母。在这样的实施例中，该环形菜单系统可以被用于输入数，例如频道数或者电话号码，或者文本串，例如名称、邮寄地址、网页的URL。以这样的方式，遥控装置可以用来替换用于输入和文字输入的传统的键盘和鼠标。
为了选择不同的可选选项510、 520、 530、 540，用户用该遥控装置400的环形触觉传感器300作手势。在一个实施例中，该用户通过用他或者她的手指围绕环形触觉传感器300顺时针或者逆时针滚动来作手势。响应于此，这些可选选项510、 520、 53G、 540绕该有菜单化功能的显示器旋转。例如，参考图5,响应于用户的顺时针手势，可选选项520可以旋转到现在由可选选项510占据的位置。在一些实施例中，可选选项的旋转速率与在环形触觉传感器300上的用户滚动速率有关。这可以允许该菜单系统的细粒(fine grain)控制。
用户可以通过使该选项处于环形菜单系统500中的指定位置来选择可选选项510、 520、 530、 540，该指定位置例如是三维环形菜单系统的前景位置，或者二维环形菜单系统的底部位置。 一旦在该指定位置，该用户通过从环形触觉传感器300放开他或者她的手指、结实地按在环形触觉传感器上、轻敲环形触觉传感器、按按钮和/或通过执行另一识别动作来选择该可选选项。
在另一个实施例中，用户不是将可选选项旋转到该菜单系统500中的指定位置，而是通过作手势，例如结实地按或者轻敲该环形触觉传感器300上的特定位置来选择特定可选选项。通过在与菜单系统500中的可选选项的位置对应的位置处作手势来选择特定可选选项。例如，参考图5，四个可选选项示为定位在四个象限中。如果用户在环形触觉传感器300的右手部分上作手势，那么最右边的可选选项520被选择。
图6A是适于图3的环形触觉传感器300的形状的第二示例性环形菜单系统600的图。这样的环形菜单系统结合数字输入使用可能是有利的，并且这样的适配如图6A所示。数字0到9的每一个被显示在分开的区域610-655中。在一个实施例中，可移动选择光标670被设置在该菜单系统上。响应于环形触觉传感器300上的用户手势，通过顺时针或者逆时针滚动，选择光标670围绕环形菜单系统600顺时针或者逆时针移动。 一旦选择光标位于所期望的区域610-655上方，用户通过放开环形触觉传感器、结实地按在环形触觉传感器上、轻敲该环形触觉传感器或以其它方式表示选择来选择该区域及其相关数字。
在替换实施例中，用户不是操作选择光标670，而是通过例如结实地按或者轻敲环形触觉传感器300上的特定位置的手势来选择区域。响应于该手势，菜单系统600的区域和相关数字(其位置对应该所选位置)被选择。例如，参考图6A,如果用户轻敲环形触觉传感器300的最顶部，在菜单系统600上的对应位置中的区域640和由此的数字6被选择。
由菜单系统600的数字输入可以由可编程多媒体控制器100以多种方式使用。例如，该数字可以被用来输入电视观看的频道数、用来输入电话功能的电话号码或者用来与在线购买服务互动。数字输入可结合其而使用的可能功能和服务的更完整的列表可以在RobertP. Madonna等人的"MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLESERVICES"中找到，读者可以对此参考以获得更多的细节。
此外，虽然上述讨论了使用菜单系统600的数字选择，但是该菜单系统可以容易地适于其它类型的输入，例如字符输入，字母被分配给每个区域；字符串输入，若干字符(即字)被分配给每个区域；或装置选择，装置图标或者名称与每个区域相关联。因而，对菜单系统600的描述应该被广义地解释而不限于特定类型的输入或者选择。
此外，虽然上面描述的是环形菜单系统，应该记住菜单系统不必在所有配置中均是环形的。图6B是可以由环形触觉传感器300上的手势控制的示例性直线形菜单系统601的图。虽然图6B中的示例被适于数字输入，区域61 1-656与数字Q-9相关联，但是这样的直线形菜单系统601可以容易地用来便于字符输入(字母A-Z的每个与每个区域相关联)或者可替换地便于字符串输入或者控制输入。选择光标671被设置在该直线形菜单系统601上。响应于通过用他或她的手指围绕环形触觉传感器300顺时针或者逆时针滚动的用户手势，选择光
19标671向右或者向左移动。即，在环形触觉传感器300上的环形移动被转换为在直线形菜单系统601中的选择光标671的直线移动。 一旦选择光标671位于所期望的区域611-656上方，该用户通过放开环形触觉传感器、结实地按在该环形触觉传感器上、轻敲该环形触觉传感器或者以其它方式表示选择来选择该区域。
此外，虽然此处已经描述了结合该环形触觉传感器300使用的若干菜单系统，应该记住菜单系统不必总是结合传感器使用。在一个实施例中，在环形触觉传感器300上的手势不是用来操作菜单系统，而是具有除任何菜单系统之外的预定含义。通过输入特定手势，相关命令被触发。例如，如果电视当前由可编程多媒体控制器IOO控制，结
者减少在电视上显示的频道数。类似地，结实地按或者轻敲在该环形触觉传感器的左侧或右侧部分被理解为提高或降低电视的音量。在另一个实施例中，如果摄像机当前由可编程多媒体控制器IOO控制，通过在该环形触觉传感器300上顺时针或者逆时针滚动的手势被解释为使摄像机左转或右转。以这样的方式，该环形触觉传感器可以在缺少菜单系统的情况下结合多种控制功能使用。
除使用环形触觉传感器300之外，该示例性遥控装置400被配置为实施位置感知的特征。图7是描述用于向遥控装置400提供位置感知的示例性技术的示意图。多个发射机/接收机单元710、 720、 730四处散布在可编程多媒体控制器100位于的构造体中，例如用户的家中。单元710、 720、 730可能位于分开的地板上、分开的房间中、甚至位于同一房间的不同部分，这取决于位置感知所期望的级别。每个
编程多媒体控制器100，有线连接例:口是提供以太网供电(PoE);务;以太网电缆，无线连接例如是WI-FI连接。此外，每个发射机/接收机单元710、 720、 730以及该可编程多媒体控制器100本身实施无线接口以用于与遥控装置400通信。无线接口可以是任何的多种已知的接口，例如红外(IR)接口、射频(RF)接口、蓝牙tm接口、 ZigBeeTM接口、无线USBTM接口、认证无线USB接口、和/或WI-FI接口。
取决于遥控装置400的位置，从其处发送的信号被一个或多个发射机/接收机单元710、 720、 730和/或可编程多媒体控制器100本身
20接收。根据一个实施例，如果该信号仅仅由一个装置接收，那么该装置的位置与遥控装置400相关联。如果该信号由若干装置接收，那么每个装置处的信号强度被测量并且被比较，并且检测到最强信号的装
置的位置与遥控装置400相关联。例如，如果由遥控装置400发送的信号被两个发射机/接收机单元720、 730以及可编程多媒体控制器100接收，并且特定的发射机/接收机单元720检测到最大的信号强度，
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根据另一个实施例，该装置不是测量信号强度，而是使用三角测量技术来确定遥控装置4QQ相对发射机/接收机单元710、 720、 730的位置。通过使用三角测量技术，可以使用有限数目的发射机/接收机，同时提供遥控装置的极精确的位置。
在又一个实施例中，全球定位技术可以结合遥控装置400使用。遥控装置400可以包括全球定位系统(GPS)接收机，其根据所接受的GPS信号来确定精确位置。该位置然后从遥控装置400传送到可编程多媒体控制器100。
一旦遥控装置400的位置被确定，可编程多媒体控制器100根据接近该位置的装置适配控制功能。在一个实施例中，菜单系统显示在最接近于遥控装置的位置的有菜单化功能的显示器上。例如，假定连接到可编程多媒体控制器100的第 一 电视(未示出)位于接近第 一发射机/接收机单元710的位置，而连接到可编程多媒体控制器100的第二电视(未示出)位于接近第二发射机/接收机单元720的位置，并且遥控装置位于靠近第二发射机/接收机单元720的位置。响应于用户操作遥控装置400，菜单系统可以自动地显示在第二电视上，无需任何对该显示的用户指定。还假定，在以后的某一时间，用户离开该位置，即走到另一个房间，并且遥控装置400到了靠近第一发射机/接收机单元710的位置。可编程多媒体控制器IOO被配置为识别该改变，并且响应于这一改变，现在在靠近第一发射机/接收机单元710的第一电一见上显示该菜单系统。
除提供位置感知特征之外，每个发射机/接收机单元本身还可以实施控制特征。在一个实施例中，发射机/接收机单元包括多个按確丑和/或环形触觉传感器。这些按钮和环形触觉传感器 作来以与遥控装置上的按钮和触觉传感器类似的方式控制可编程多媒体控制器。由此给用户提供选项-使用遥控装置或者发射机/接收机单元来输入控制选择。
在另一个实施例中，由在遥控装置400上的动作所激活或者控制的特定装置取决于该遥控装置的位置。例如，假定用户在遥控装置上输入命令以打开电视来观看。如果该用户位于最接近第二电视的位置，则在没有明确的用户指定的情况下第二电视可以被激活。可替换地，如果该用户位于接近第一电视的位置，则该电视可以被替代地激活。以这样的方式，用户免于明确地选择电视，相反地，这样的选择由可编程多媒体控制器100响应于位置信息和关于典型用户活动的假设来作出。如果由可编程多媒体控制器作出的这些假设证明是不正确的，则该用户总是可以忽略(override)该选择并且#4居熟知的#支术明确地指定待控制的装置。
在另一个示例中，位置感知可以应用于照明控制的领域。假定多个照明设施由互连到可编程多媒体控制器100的照明控制器(未示出)控制，并且遥控装置400上的按钮被映射到"照明开关"功能以激活或者停用(deactivate)照明设施。取决于遥控装置400的位置，接近该位置的照明设施由该按钮控制，即在那个房间中的灯被打开或关闭。如果用户走到另一个位置，即走到另一个房间，则在那个房间的灯将由该按钮控制，而无需明确指定新的照明设施或者所进入的新房间。
虽然上述实施例讨论了电视和照明设施，但是位置感知控制可以容易地应用于由可编程多媒体控制器控制的任何装置。因此，明确地预期可以响应于位置信息控制多种音频装置、视频装置、电话装置、数据装置、安全装置、电动机操作的装置、继电器操作的装置和/或其它类型的装置。
此外，虽然上面所描述的技术讨论了使用发射机/接收机单元710、 720、 730来确定遥控装置的位置，但是可替换地，遥控装置400的位置可以以别的方式确定。例如，每个遥控装置可以被配置为包括射频识另'J (RFID)转发器 (Radio Frequency Identificationtransponder )和散布在不同位置的多个RFID扫描器(未示出)。在进入新的位置时，该用户可以移动遥控装置接近该RFID扫描器以记录遥控装置的位置。在另一替换方案中，遥控装置400可以与特定位置处的基本单元(base unit)物理耦合，即与特定位置处基本单元锚定(dock)。响应于遥控装置400与基本单元的耦合，遥控装置的位置可以由它耦合到的基本单元确定。
除位置感知控制之外，在另一个实施例中，每个遥控装置被配置为提供用户感知控制。提供结合可编程多媒体控制器使用的多个遥控装置，每个遥控装置与特定用户相关联。当该用户操作他或者她的特定遥控装置时，用户简档被访问并且特定于用户的选项被应用于该控制模式。例如，用户可能已经选择某些适合特定偏好的菜单布局和风格。当用户操作他或者她的特定遥控装置时，这些布局和风格被显示。类似地，用户能访问某些由该可编程多媒体控制器控制或者提供的装置或者服务，而另外的用户不能。例如，年轻小孩用户不能访问可能包含成人内容的某些频道或者不能访问系统功能可能以不希望的方式被改变的某些配置选项，而成人用户可以具有完全的控制。以这样的方式，不同的用户通过他们的特定遥控装置的使用可以具有不同的控制特权。
上述描述已经指出了该公开的特定实施例。然而，显然，可以做出对所描述实施例的其它变化和修改，并达到所描述的实施例的 一 些或者全部优势。虽然上述描述主要讨论了经由无线接口连接的遥控装置，但有线接口可以被替换地使用。在一个实施例中，这种有线接口可以采取到可编程多媒体控制器的以太网供电(PoE)接口的形式，以便除控制信息的交换之外，该接口可以提供电力。此外，虽然上述描述讨论了结合可编程多媒体控制器工作的遥控装置，但是该遥控装置可以可替换地被配置为仅仅结合传统的通用计算机和附加的显示屏工作。在这样的配置中，遥控装置可以被用于通过显示在计算机的监视器上的菜单系统来控制通用计算机的功能。例如，用户可以使用遥控装置和菜单系统以控制与联机服务交互的计算机的因特网浏览功能。
另外，上面描述的步骤或者过程可以以硬件、软件、体现为具有程序指令的计算机可读介质、固件或者其组合实施。因此，所附权利要求的目的在于涵盖属于本发明的真实精神和范围的所有这样的变化和纟务改。
2权利要求
1.一种用于控制耦合到可编程多媒体控制器的装置的系统具有环形触觉传感器的遥控装置，该环形触觉传感器响应在其上的用户手势；耦合到该可编程多媒体控制器的显示装置；被配置为显示在该显示装置上的环形菜单系统，该环形菜单系统具有多个以环形配置布置的可选选项，该环形菜单系统配置为响应于用户手势来旋转这些可选选项以使特定可选选项处于环形菜单系统中的指定位置从而允许选择该特定可选选项。
2. 根据权利要求l所述的系统，其中该遥控装置的该环形触觉传 感器由允许该环形触觉传感器响应于由用户按下而偏转的柔性构件 支撑，并且遥控装置进一步包括设置在该环形触觉传感器之下的多个 按钮开关，其中该环形触觉传感器的偏转激活这些按钮开关中的 一 个 或多个。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中该环形菜单系统被进一步配 置为响应于一个或多个按钮开关的激活来选择该特定可选选项。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中该遥控装置进一步包括布置 在该遥控装置的面上的按钮，该按钮可由用户操作，并且其中该环形 菜单系统被进一步配置为响应于该按钮的操作来选择该特定可选选 项。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中该环形菜单系统被进一步配 置为响应于用户从与该环形传感器的接触处放手来选择该特定可选 选项。
6. 根据权利要求1所述的系统，其中可选选项中的每一个是图形 图标。
7. 根据权利要求6所述的系统，其中可选选项中的至少一些代表 耦合到可编程多媒体控制器的装置，并且动作是指定待控制的特定装置。
8. 根据权利要求6所述的系统，其中可选选项中的每一个代表因 特网网页，并且动作是显示特定网页。
9. 根据权利要求1所述的系统，其中可选选项中的每一个与文字 字符相关联，并且动作是将与该特定可选选项相关联的文字字符提供给耦合到该可编程多媒体控制器的装置。
10. 根据权利要求1所述的系统，其中可选选项中的每一个与数 字相关联，并且动作是将与该特定可选选项相关联的数字提供给耦合 到该可编程多媒体控制器的装置。
11. 根据权利要求IO所述的系统，其中该可编程多媒体控制器被 配置为控制电视，并且所提供的数字由电视接收并且用作频道数。
12. 根据权利要求1所述的系统，其中该显示装置是电视。
13. 根据权利要求1所述的系统，其中该环形菜单系统叠加在正显示在该显示装置上的视频图像的所选择部分上。
14. 一种用于控制耦合到可编程多媒体控制器的装置的系统，包括经由无线连接与该可编程多媒体控制器通信的遥控装置，该遥控 装置具有环形触觉传感器，该环形触觉传感器响应在其上的用户手势；由该可编程多媒体控制器使用的显示装置；以及 被配置为显示在该显示装置上的菜单系统，该菜单系统具有多个 可选选项，该菜单系统的选择光标被配置为响应于用户在该环形传感 器上的手势来围绕这些可选选项移动以指定特定可选选项；其中该可编程多媒体控制器被配置为响应于该特定可选选项的 选择来向耦合到该可编程多媒体控制器的装置发出一个或多个命令。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中可选选项中的每一个与频 道数相关联并且该一个或多个命令提供该频道数。
16. —种用于控制耦合到可编程多媒体控制器的装置的方法，包括在耦合到该可编程多媒体控制器的显示装置上显示环形菜单系 统，该环形菜单系统具有多个可选选项；接收用户在遥控装置的环形触觉传感器上的手势，该遥控装置经 由无线连接与该可编程多媒体控制器通信；响应于用户的手势，移动这些可选选项以-使特定可选选项处于该 菜单系统中的指定位置，以允许该特定可选选项的选择；响应于该特定可选选项的选择，纟丸行动作。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中该菜单系统是具有以环形配置布置的可选选项的环形菜单系统。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中可选选项中的至少一些代 表耦合到可编程多媒体控制器的装置，并且动作是指定待控制的特定 装置。
19. 一种用于控制耦合到可编程多媒体控制器的装置的系统，包括响应用户输入的遥控装置；散布在可编程多媒体控制器位于的构造体中的各种位置处的多 个发射机/接收机单元，所述发射机/接收机单元耦合到该可编程多媒 体控制器，所述发射机/接收机单元中的每一个具有用于与该遥控装 置无线通信的无线接口 ，所述发射机/接收机单元被配置为确定该构 造体内遥控装置的位置；以及可编程多媒体控制器，被配置为响应于所确定的遥控装置的位置 来自动地选择一个或多个装置并且响应于在该遥控装置上的输入来 控制所述一个或多个装置。
20. 根据权利要求19所述的系统，其中每个发射机/接收机单元 被配置为测量来自该遥控装置的无线信号的信号强度，该信号强度用 于确定该构造体内该遥控装置的位置。
21. 根据权利要求20所述的系统，其中测得最强信号强度的发射 机/接收机单元的位置被用作该遥控装置的位置。
22. 根据权利要求19所述的系统，其中所述发射机/接收机单元 中的至少 一 些对该遥控装置的位置作三角测量。
23. 根据权利要求19所述的系统，其中所述一个或多个装置包括 有菜单化功能的显示器，并且该可编程多媒体控制器被进一 步配置为 使比第二有菜单化功能的显示器定位得更接近所确定的遥控装置的位置的第一有菜单化功能的显示器显示具有多个可选选项的菜单系 统。
24. 根据权利要求19所述的系统，其中所述一个或多个装置包括 照明设施，并且该可编程多媒体控制器被进一 步配置为激活比第二照 明设施定位得更接近所确定的遥控装置的位置的第 一 照明设施。
25. —种用于控制耦合到可编程多媒体控制器的装置的方法，包括接收遥控装置上的用户输入，该遥控装置经由无线接口与散布在 该可编程多媒体控制器位于的构造体中的各种位置处的多个发射机/接收机单元通信；确定该遥控装置的位置；响应于所确定的该遥控装置的位置，由该可编程多媒体控制器选 择比第二装置定位得更接近所确定的该遥控装置的位置的第一装置； 以及将命令提供给第一装置以控制第一装置。
全文摘要
提供一种遥控装置，其包括用于操作显示在显示装置上的环形菜单系统的环形触觉传感器。响应于通过围绕该环形触觉传感器顺时针或者逆时针滚动、结实地按在该环形触觉传感器上、或者轻敲该环形触觉传感器上的特定位置的用户手势，该环形菜单系统被操作来选择特定项。遥控装置被进一步配置为实施位置感知特征。控制器适配到遥控装置的位置并且适配到位于该位置附近的装置。类似地，遥控装置被进一步配置为实施用户感知特征，以便该控制器适应不同用户的个人偏好。
文档编号G01S5/00GK101568945SQ200780041827
公开日2009年10月28日 申请日期2007年9月13日 优先权日2006年9月13日
发明者A·A·雅各布森, M·C·西尔瓦, M·E·努南, P·H·科尔西尼, R·P·马当娜 申请人:萨万特系统有限责任公司