专利名称：在包括触摸屏的图形用户界面中提供信息的设备及方法
技术领域：
本发明涉及一种提供信息的设备和方法，尤其涉及如何存储和分组信息，以使信息可以用简单的硬件来访问，例如在便携式设备里使用。
存在多种可以存储并提供信息(视觉地和/或音频)的便携式电子信息提供器，但这些电子信息提供器通常包括复杂的硬件，例如处理器等等。于是，这样的提供器往往是脆弱的，因为这样的硬件是相对脆弱的。还有，这样的硬件是昂贵的，从而这些提供器也相对昂贵。
便携式电子信息提供器可以是移动电话、手提电脑、以及便携式日历。
本发明的一个目的是提供一种能够存储并提供信息单元的设备和方法，最好是使用比软件可编程通用处理器简单的多的硬件。
本发明的第一个方面涉及一种为用户提供信息的设备，该设备包括-提供视觉信息给用户的装置，该信息提供装置被配置为提供一个用户界面的激活区域，其中所述的用户界面提供视觉信息，-存储许多信息单元的装置，每个单元可被唯一地识别并包括-第一信息，该第一信息涉及被提供装置所提供的视觉信息，-第二信息，该第二信息涉及-在提供装置提供视觉图像时，提供装置的哪些区域是激活的，以及-第三信息，对于每个激活区域，该第三信息涉及在当前的激活区域被激活时，在提供装置上提供哪一个信息单元，-第一装置，该第一装置确定哪个信息单元将把自己的第一信息提供在提供装置上，该确定装置被配置为使提供装置提供被确定的信息单元的第一信息，-第二装置，该第二装置确定在提供一个当前信息单元的第一信息时，提供装置的一个激活区域是什么时候被激活的，-第三装置，该第三装置确定提供装置的哪一个激活区域被激活，修改装置，在被第三确定装置所确定的区域以及第三信息，还有涉及被确定的激活区域的当前信息单元的基础上，该修改装置使确定装置随后确定涉及当前信息单元的第三信息的信息单元。
在本文中，一个“信息单元”包括的信息足以使用户理解视觉图像的信息，并据此做出选择，选择(“浏览”或“冲浪”到)另一个信息单元和另一个视觉图像。优选地，该视觉图像在对应于所述信息单元被提供时处在激活状态的区域的提供装置的区域上，在视觉上指示用户提供装置的哪一个激活将导致另一个信息单元被提供。
还有，该视觉信息通常是被数字化的图像，以便在提供装置上存储、读取和提供。如下文所述，该图像最好在时间上是静态的，或者为了提供例如视频而改变。
优选地，该信息提供装置包括一个触摸屏，其中的预定的区域为激活区域，用户对激活区域的一个按压或触摸可以被检测到。一个触摸屏包括确定一个激活区域上的按压以及确定哪一个区域被激活的装置。
通常地，信息单元将被存储在一个ROM、RAM、EPROM、EEPROM，硬盘或其它电子存储装置。通常地，块信息、组信息、或信息的任何一项在存储装置中将被一个独一无二的地址所表示。这样，确定哪个信息单元目前被提供的装置最好被配置为表示此信息单元的地址。
通过这种方式，一个信息单元通常将包括实际上覆盖多个地址的信息。但是，一个信息单元可以只有一个地址，所有其它的部分具有相对“定位”的地址，从而可以根据信息单元的地址而被读取。
提供装置的激活区域的激活将导致另一个信息单元的视觉图像被提供—一个具有与当前信息单元的地址不相同的信息单元。这样，在提供装置被激活时，确定装置将表示或读出/确定当前信息单元的第三信息(涉及被激活的区域)。如果确定装置控制提供装置，以使提供装置提供被确定装置所确定的信息单元的视觉图像，提供装置的一个激活区域的激活将导致所选中的信息单元的视觉图像随后被提供。
特别是当信息单元以同样地、近似同样地或相似地方式存储时，当前设备的控制和数据处理可以不使用被一个通用软件所控制的处理器，因为，一个信息单元的第一信息的提供仅仅是从该信息单元的地址或从该地址开始的一个给定的偏移处读出一个预定数目的比特/字节。还有，第二信息可以被分组为多个不定数目的单元，每个单元表示提供装置的一个激活区域。
实际上，一个解决方案是，当一个激活区域或可激活区域被激活时，修改装置将搜索与当前信息单元有关的第二信息，并且，如果一个与第二信息的区域相对应的区域对应于该被激活区域，修改装置将使当前信息单元被替换。
在丹麦专利申请No.PA 1999 01571中描述了本发明的一个优选实施例.这样，优先地，设备还包括从外部来源接收信息单元的装置。这样，该接收装置可以包括接收使用无线技术发射的接收单元的装置，比如通过电磁辐射、红外线，或无线电波发射。
为了更新信息，接收装置最好是有规律地，比如连续地，接收多个信息单元，并且，其中的存储装置被配置为接收并存储收到的信息单元。
还有，提供装置可以有规律地提供当前信息单元的第一信息。特别是在同一个信息单元的第一信息的内容可能变化时，更希望如此。一个这样的信息单元的例子是一个代表例如一个电影/视频频道的单元，其中该信息单元的第一信息代表该电影/视频的图像流或帧。在所有的情况下，都希望提供装置以一个预定的频率，例如至少每分钟1次，最好是每秒至少1次，例如每秒至少10次、每秒25次以上，来提供当前信息单元的第一信息。还有，第一信息的更新可以独立于存储装置的任何更新，或者其频率。
特别是当一个或多个信息单元代表电影/视频频道时，可能希望提供装置的所有的可激活区域都是激活的，以使用户简单地激活一个区域来离开该电影/视频信息，并返回设备里的其它信息单元。这样还具有如下的优点，如果仅有一个区域是激活的，这(通常它的位置)将引起用户的注意。实现它的一个简单方式是划分提供装置上的区域—但这将减少/损害视频/电影中的图像。
为了使接收并存储信息单元变得容易，信息单元最好在存储装置中连续地存储。如果这些信息单元是从例如一个外部来源收到的，这些信息单元最好是以它们被发出的顺序存储。通过这种方式，该外部来源可以控制设备的当前操作。
第一、第二、第三，或修改装置最好都不包括一个软件可编程的通用处理器。
本发明的第二个方面涉及一种为用户提供信息的方法，该方法包括a)提供一个信息提供装置，该信息提供装置提供视觉信息给用户，并被配置为提供一个用户界面的激活区域，所述的用户界面提供视觉信息，b)存储多个信息单元，每个单元可被唯一地识别并包括-第一信息，该第一信息涉及被提供装置所提供的一个视觉图像，-第二信息，该第二信息涉及-在提供装置提供视觉图像时，提供装置的哪些区域是激活的，以及-第三信息，对每一个激活的区域，该第三信息涉及在当前的激活区域被激活时，在提供装置上提供哪一个信息单元，c)确定哪一个当前信息单元将把自己的第一信息提供在提供装置上，d)在提供装置上提供涉及的当前信息单元的第一信息，e)确定提供装置的激活区域是什么时候被激活的，f)确定提供装置的哪一个激活区域被激活，g)在确定的区域以及涉及激活区域的第三信息，还有当前信息单元的基础上，随后在提供单元上提供涉及当前信息单元的第三信息的信息单元的第一信息。
如上所述，该方法还包括在步骤b)之前，接收来自一个外部来源的信息单元。然后，该接收步骤可以包括接收使用无线技术发射的信息单元，例如通过电磁辐射、红外线，或无线电波发射。
还有，存储步骤，或者接收步骤，最好包括有规律地，比如连续地，接收多个信息单元。
如上所述，存在这样的情况，其中步骤d)最好包括有规律地，比如连续地，在提供装置上以一个例如上面提到的预定的频率来提供/更新当前信息单元的第一信息。这样的更新的执行是独立于存储装置的任何更新的。
存储步骤最好包括为每个信息单元确定第一信息以及涉及个别的激活区域的个别的第二信息“组”，并相对地存储该信息以及对所有信息单元都相同或相似的这些“组”。通过这种方式，为了实际提供信息单元的信息只需要一个很简单的操作，并且该操作如此的相同或相似，以至于实际上可以用相对简单的硬件来提供该操作，以避免使用软件可编程通用处理器。
另一个简化设备操作的方式是在存储装置里连续地存储信息单元，并且在信息单元由例如一个外部来源提供的情况下，最好是以它们被接收的顺序来存储。这样的优点在于，该操作以及在信息单元之间的浏览/转移，以及其相对的定位/存储可以被信息单元完全控制。
优选地，该信息提供装置是一个具有可激活的、预定的区域的触摸屏。
下面，参照附图来说明接收机的优选实施例，消息人(theKnowledgeMan)，其中
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图1例示了优选的硬件装配和操作，-图2例示了如何在消息人收到的信息里浏览，以及-图3例示了消息人的一个范例接线图。
发射机发射是通过任何合适的无线通信来进行的。在本说明书中，我们集中讨论红外(IR)电波。
红外发射机与一个计算机、一个E-prom，或其它信息源相连。
发射机发射的信息可以变化，并且依赖于发射机的所有者。这样，该信息可以是或多或少的静态页，或是这样的页与一个连续的视频/音频流的结合。还有，发射机可以发射与发射机的所有者有关、并且与第三方提供的信息相结合的信息，其中第三方租用了系统带宽的一部分。
发射优选但不绝对地，被发射的数据是模拟的形式，并可以包括文本、图片、视频和音频。使用模拟发射导致发射速率提高、成本降低。目前的发射速率大概是30帧每秒。
接收机接收机在本文中称为“消息人”，它包括一个红外接收机，一个配有存储管理器的存储器，一个配有一个控制器和一个存储器的LCD显示器，以及一个触摸屏。
接收机的功能下面，参照图2和图3来说明接收机的功能。
根据图3的接线图，主电路300，也就是处理输入并把数据转发给存储单元(MU)375的部分，该部分包括一个存储管理控制器305(MMC)，一个控制单元310(CU)，一个接收机315，一个视频解码器320(VDC)，一个音频解码器325(ADC)，一个显示控制器330(DCT)，一个触摸屏控制器335(TSC)，一个浏览控制器340(NCT)，一个页解码器345(PD)，一个电池控制器350(BC)，一个RLE(行程长度编码)解码器355(RLED)，一个哈夫曼解码器360(HD)，一个音频控制器365(ACT)以及一个音量控制器370。
CU310控制不同单元的功能。这样，它从TSC335接收数据，并控制MMC305和DCT330，以输出相关的信息给显示器驱动器(没有示出)。基于发送给显示器的信息，TSC335被提供新的按钮的位置。
接收机315接收被发射的数据，并且根据收到的数据的类型和来自CU的控制信号，该数据被发送给正确的接收单元，也就是ADC325、VDC320或MU。包括图像和/或音频信息(视频和/或音频流)的数据通常直接通过MMC被发送给显示器以阻止不必要的延时。但是，音频和视频流都能够被转发到存储器来进行中间存储。如下所述剩下的数据类型将被存储在MU中。
接收到的以及存储的压缩数据通过HD360和RLED355被PDC345输入而被解压缩。自然的，可以使用其它例如MPG、TIFF或任何其它合适的copmlkoirersion压缩。
NC340通过外部设备控制器接收浏览数据并提供数据给CU，CU产生与屏幕浏览相关的控制信号。
VC和ACT控制消息人接收机的音频音量输出。
可以选择地，BC350(一个A/D转换器)被配置为感应并且指示供给CU的电量的水平。
在大多数优选实施例中，CU被配置为一个动态状态机；这样，就消除了对传统的、昂贵的可编程微处理器的需要。
在本发明的大多数优选实施例中，电路300被配置在一个单个电路上，尤其在单芯片技术中最好如此。
下面给出接收机的一个更一般的功能描述。
消息人通过存储管理器接收数据并供应给存储器。
使用某一协议来封装被发射的数据，以便给接收到的数据解除封装。
每个信息源有一个起始页，该起始页显示可供用户选择的主题。该起始页被LCD控制器从存储器中抓取出来并在LCD屏幕上显示。同时，LCD控制器给触摸屏处理器发送关于存在多少触摸屏按钮以及它们在LCD屏幕上的位置的信息。
用户现在可以选择感兴趣的主题。触摸屏发送信息给存储管理器，存储管理器依次从存储器中选择合适的数据，并把数据进一步发送给LCD控制器并在屏幕上把它作为新的一页来显示。触摸屏处理器也随着新的触摸按钮信息而更新。
这就是用户源浏览一个信息源上的可用信息的方式。
发射是以连续模式进行的，这就说明只要存储器和发射机的连接开通，存储器就一直在更新。当出现一个断开时，接收机仍然拥有可用地存储数据给用户。
用户也可以把接收机锁定在某一个信息源上，以避免其它信息源的数据在LCD屏幕上显示。
如果配有一个哈利法克斯(Halifax)感应器，还可以显示实际发射机的位置的方向，以得到最优的发射覆盖。
接收机有很大的视频和音频容量。当接收视频信息时，存储管理器不使用存储器而把信息直接转给LCD显示器。
除了这种更静态的显示信息的方法之外，还可以通过连续更新存储器，以使存储器的一页可以接收视频信息。选择该存储器将给用户提供一个视频流以在飞机、火车或汽车里使用。在这种情况下，消息人最好包括输出音频的装置，例如一组扬声器或一组耳机。
元件在该优选实施例中，具体的元件/操作如下帧抓取器把发送的信息划分为帧，并把帧存储在存储器中。一帧是一个可以在LCD屏幕上显示的完整的页。
存储器在一个信息源中可以存在几个主题。每个主题以多层的帧/页来定义。这种层次是通过每一个帧里存在的按钮来创建的，其中每一个按钮代表一个新的帧。这些帧在存储器里按层次的顺序被存储。
例如，我们有3个主题(A，B，C)，它们具有下面的帧结构
层次1 A B C层次2 A1，A2B1 C1，C2，C3层次3 A3，A4B2，B3 C4，C5，C6，C7，C8于是存储顺序就是ABCA1A2B1C1C2C3A3A4B2B3C4C5C6C7C8然后，该存储过程再次重新开始。为了最好的利用存储器，还定义了几种优化过程。
存储器可以被扩展，例如，提供任何一种类型的可替换存储器。
优选地，包括不同层次的发射数据以不同的速率被发射。根据上述例子，发射层次1的数据可以比发射层次2的数据更频繁，层次2的数据可以比层次3的数据更频繁，等等。但是，该方法依赖于信息的重要性、相关性以及用户的可访问性。
存储帧一个存储帧包括将被显示的信息，以及定义了显示器上的按钮和每一个按钮的位置和区域的信息。除此之外，帧还包括链接，链接指向一个主题的层次中下一层的后续帧。
帧控制器从存储器中读取下一个存储帧，把它显示在LCD屏幕上，并把该帧里的存在按钮的区域坐标发送给触摸屏。
触摸屏在一个输入之后，触摸屏把下一个将被显示的帧告诉帧控制器。
LCD屏幕显示当前的帧。
页存储器记住最后显示的帧的序号。如果出现一个断开，该帧将被显示。
图1显示了一个硬件的配置及其通信和操作的例子。
操作从图2可以看出操作的方式。其中，图2A是在例如接收到一个新发射机的信息时，显示器上例示的起始页。该显示器提供多个触摸区域，以使用户在两个发射机和两个主题之间选择。
图2的各个例子说明了一个给定的选择是如何改变屏幕上的信息，以及屏幕上可用的按钮的位置和内容/动作。
可以看出，通过按下(发射机)，就可以看到可用的发射机，并可以选择其中任何选项以完全改变消息人的内容和信息。
很明显，本发明不仅限于已经例示的、描述的实施例和接线图。还可以有其它的实施例，而它们包含的功能步骤、装置以及功能单元在随附的权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种为用户提供信息的设备，该设备包括-为用户提供视觉信息的装置，该信息提供装置被配置为提供一个用户界面的激活区域，其中所述的用户界面提供视觉信息，-存储许多信息单元的装置，每个单元可被唯一地识别并包括-第一信息，该第一信息涉及被提供装置所提供的视觉信息，-第二信息，该第二信息涉及-在提供装置提供视觉图像时，提供装置的哪些区域是激活的，以及-第三信息，对于每个激活区域，该第三信息涉及在当前的激活区域被激活时，在提供装置上提供哪一个信息单元，-第一装置，该第一装置确定哪个信息单元将把自己的第一信息提供在提供装置上，该确定装置被配置为使提供装置提供被确定的信息单元的第一信息，-第二装置，该第二装置确定在提供一个当前信息单元的第一信息时，提供装置的一个激活区域是什么时候被激活的，-第三装置，该第三装置确定提供装置的哪一个激活区域被激活，-修改装置，在被第三确定装置所确定的区域以及第三信息，还有涉及被确定的激活区域的当前信息单元的基础上，该修改装置使确定装置随后确定涉及当前信息单元的第三信息的信息单元。
2.根据权利要求1所述的设备，还包括从外部源接收信息单元的装置。
3.根据权利要求2所述的设备，其中该接收装置包括接收使用无线技术发射的信息单元的装置，比如通过电磁辐射、红外线或无线电波发射。
4.根据前面任意一项权利要求所述的设备，其中提供装置有规律地提供当前信息单元的第一信息。
5.根据权利要求2所述的设备，其中的接收装置被配置为有规律地，比如连续地，接收多个信息单元，并且，其中的存储装置被配置为接收并存储收到的信息单元。
6.根据前面任意一项权利要求所述的设备，其中信息提供装置包括一个触摸屏，激活区域是触摸屏上预先定义的区域，并且用户对激活区域的一个按压或触摸可以被检测到。
7.根据前面任意一项权利要求所述的设备，其中第一、第二、第三，或修改装置都不包括一个软件可编程的通用处理器。
8.根据前面任意一项权利要求所述的设备，包括一个控制接收到的数据的主电路(300)，所述的主电路包括一个存储管理控制器(305)、一个控制单元(310)以及一个接收机(315)。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括一个视频解码器(320)，一个音频解码器(325)，一个显示控制器(330)，以及一个触摸屏控制器(335)。
10.根据权利要求8或9所述的设备，还包括一个音频控制器(365)，一个音量控制器(370)以及一个浏览控制器(340)。
11.根据权利要求8到10任意一项所述的设备，还包括一个页解码器(345)，以及数据压缩装置，比如RLE(行程长度编码)解码器(355)和哈夫曼解码器(360)。
12.根据权利要求8到11任意一项所述的设备，其中所述的控制单元被配置为一个动态状态机。
13.根据权利要求8到12任意一项所述的设备，其中接收机(315)接收被发射的数据，并且主要根据接收到的数据的类型把数据发射给正确的接收单元，即音频解码器、视频解码器或存储单元。
14.一种为用户提供信息的方法，该方法包括a)提供一个信息提供装置，该信息提供装置提供视觉信息给用户，并被配置为提供一个用户界面的激活区域，所述的用户界面提供视觉信息，b)存储多个信息单元，每个单元可被唯一地识别并包括-第一信息，该第一信息涉及被提供装置所提供的一个视觉图像，-第二信息，该第二信息涉及-在提供装置提供视觉图像时，提供装置的哪些区域是激活的，以及-第三信息，对每一个激活的区域，该第三信息涉及在当前的激活区域被激活时，在提供装置上提供哪一个信息单元，c)确定哪一个当前信息单元将把自己的第一信息提供在提供装置上，d)在提供装置上提供涉及的当前信息单元的第一信息，e)确定提供装置的激活区域是什么时候被激活的，f)确定提供装置的哪一个激活区域被激活，g)在确定的区域以及涉及激活区域的第三信息，还有当前信息单元的基础上，随后在提供单元上提供涉及当前信息单元的第三信息的信息单元的第一信息。
15.根据权利要求8所述的方法，该方法还包括在步骤b)之前，接收来自外部源的信息单元。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，接收步骤包括接收使用无线技术发射的信息单元，比如通过电磁辐射、红外线或无线电波发射。
17.根据权利要求8到10任意一项所述的方法，其中存储步骤包括有规律地，比如连续地，存储多个信息单元。
18.根据权利要求8到11任意一项所述的方法，其中步骤d)包括有规律地，比如连续地，提供/更新提供装置上当前信息单元的第一信息。
19.根据权利要求8到12任意一项所述的方法，其中存储步骤包括为每一个信息单元确定第一信息以及涉及个别激活区域的第二信息的个别部分，并相关地存储该信息和对所有信息单元相同的或相似的这些部分。
20.根据权利要求8到13中任意一项所述的方法，其中信息单元在存储装置里连续地存储。
21.根据权利要求14到20任意一项所述的方法，其中信息单元被分为不同的层次，并根据所述的不同层次以不同的速率发射。
全文摘要
本发明涉及一种为用户提供信息的设备。该设备包括提供视觉信息给用户的装置，该信息提供装置被配置为提供一个用户界面的激活区域，其中所述的用户界面提供视觉信息，存储许多信息单元的装置，每个单元可被唯一地识别并包括第一信息，该第一信息涉及被提供装置所提供的视觉信息，第二信息，该第二信息涉及在提供装置提供视觉图像时，提供装置的哪些区域是激活的，以及第三信息，对于每个激活区域，该第三信息涉及在当前的激活区域被激活时，在提供装置上提供哪一个信息单元，该设备还包括第一装置，该第一装置确定哪个信息单元将把自己的第一信息提供在提供装置上，该确定装置被配置为使提供装置提供被确定的信息单元的第一信息，第二装置，该第二装置确定在提供一个当前信息单元的第一信息时，提供装置的一个激活区域是什么时候被激活的，第三装置，该第三装置确定提供装置的哪一个激活区域被激活，修改装置，在被第三确定装置所确定的区域以及第三信息，还有涉及被确定的激活区域的当前信息单元的基础上，该修改装置使确定装置随后确定涉及当前信息单元的第三信息的信息单元。
文档编号G06F3/0488GK1426550SQ0180850
公开日2003年6月25日 申请日期2001年3月23日 优先权日2000年3月23日
发明者杰里·派特森 申请人:Ir影像股份公司