专利名称：有基于触摸盘的用户接口的双向通信装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及双向通信装置。
在新的双向通信单元如蜂窝电话和无绳电话的发展中，正发生两种趋势。一种趋势是在双向通信单元中提供更多的性能和功能。另一种趋势是减少双向通信单元的尺寸和重量。然而，通过减少双向通信单元的尺寸，用于提供用户对新性能和功能的接入的外表面区域减少了。
本发明的目的是提供一种有触摸盘的双向通信装置，它有有减小的尺寸，但能提供较多的性能和功能。
本发明提供一种有触摸盘的双向通信装置包括控制器，响应所述触摸盘以识别由所述触摸盘接收的第一双划动作，所述第一双划动作指示电话命令。
本发明的优点是在较小的外表面上提供较多的功能，同时，最终用户能逐步通过菜单树，而不分心于看与想看的特定菜单无关的键。
附图描述
图1是根据本发明的双向通信装置的实施方案的框图；图2是根据本发明的有固定图像的触摸盘的实施方案的平面图；图3是用于选择地隐藏图2的每个固定图像和使图2的每个固定图像可见的背光装置的平面图；图4是根据本发明的双向通信装置的实施方案的平面图；图5是图4的实施方案在计算机模式的平面图；图6是根据本发明的双向通信装置的另一实施方案的平面图；图7描绘用户用触摸盘输入电话命令的优选用户动作集；图8是双向通信装置的又一实施方案在开位置的视图；图9是图8的实施方案在关位置的视图；图10是图8的实施方案在关位置的侧视图。
本发明的实施方案提供低成本实现途径，以在双向通信装置的有限区域提供多个性能。根据本发明的一个方面，双向通信装置包括触摸盘，它有一组与其关联的固定图像。当与固定图像关联的命令被激活时，选择的固定图像被选择地背光，以成为可视。结果是，最终用户不分心于看与看到的菜单无关的功能键或性能键，逐步通过菜单树。
图1是根据本发明的双向通信装置的实施方案的框图。双向通信装置包括至少一个输入装置，以接收用户输入的命令。优选地，至少一个输入装置包括触摸盘10。触摸盘10识别指向部件如针或用户的指或姆指在其表面上的位置并产生代表位置的信号。触摸盘10的例子包括但不限于阻性触摸盘，容性触摸盘和压敏触摸盘。
典型地，触摸盘10表面上的指向部件的位置由予定坐标系中的两参数代表。优选地，位置由用卡笛尔(Cartesian)坐标系的(X，Y)坐标代表。在这个情况中，(X，Y)坐标能代表表示指向部件的位置的行和列。
优选地，至少一个输入装置还包括一组输入装置，如第一输入装置12和第二输入装置14。第一输入装置12能包括第一键，以接收第一用户输入命令。第二输入装置14能包括第二键，以接收第二用户输入命令。
由至少一个输入装置接收的用户输入命令指令双向通信装置的运行。具体地，代表用户输入命令的信号从触摸盘10、第一输入装置12和第二输入装置14传送到控制器16。控制器16包括处理器，如微处理器或类似集成电路，以处理数据和控制双向通信装置的运行。
控制器16根据予定的控制逻辑处理用户输入命令，以控制收发信机20。收发信机20的例子包括但不限于蜂窝电话收发信机、无绳电话收发信机，个人通信系统(PCS)收发信机和其它无线收发信机。
收发信机20基于来自音频输入装置22的信号发射第一信号，如射频信号。优选地，音频输入装置22包括麦克风或基于其接收的声压波产生信号的类似变换器。
收发信机20接收也能是射频信号的第二信号。收发信机20基于第二信号和/或由音频输入装置22产生的信号驱动音频输出装置24。优选地，音频输出装置24包括扬声器或从施加于其的信号产生音频信号的类似变换器。
收发信机20、音频输入装置22和音频输出装置24的组合提供与远方通信单元或远方基站的双向话音和/或音频通信。例如，组合能被包括在无绳电话手机中，以与无绳电话基站通信代表音频/话音的射频信号。作为另一个例子，组合能被包括在蜂窝电话中，以与蜂窝电话网络通信代表音频/话音的射频信号。
包括第一固定图像26和第二固定图像30的一组固定图像关联于触摸盘10。第一固定图像26被布置在触摸盘10的第一部分。第二固定图像30被布置在触摸盘10的第二部分。
第一固定图像26为双向通信装置提供第一命令菜单。优选地，第一固定图像26包括电话键盘的固定图像。电话键盘的固定图像在触摸盘10上标识用于接收有关电话的命令的位置。有关电话的命令的例子包括但不限于拨号号码0到9，#(pound)键命令，*键命令和无线电话命令，如发送、结束、重呼和清除。
第二固定图像30为双向通信装置提供第二命令菜单。优选地，第二固定图像30包括至少一图标的固定图像。每个图标标识在触摸盘10上用于接收有关计算机的命令和/或电子网络导航命令的各个位置。
第一固定图像26被选择地由第一至少一个光学元件34隐藏或使可见。第二固定图像30被选择地由第二至少一个光学元件36隐藏或使可见。下文描绘选择地隐藏每个固定图像和选择地使每个固定图像可见的三个方法。其中的每个方法中，优选整个触摸盘10或部分触摸盘10是透明的。
在第一方法中，第一至少一个光学元件34和第二至少一个光学元件36的每个包括至少一个照明元件，如电照明背光学元件或发光二极管。至少一个照明元件选择地从触摸盘10的背面38背光其对应固定图像，以便固定图像从触摸盘10的前面40可见。注意，用这个方法，第一固定图像26和第二固定图像30能被布置在触摸盘10的前面40或背面38。
为从触摸盘10的前面40使第一固定图像26可见，第一光学元件34被照明。为从前面40看，隐藏第一固定图像26，第一光学元件34被熄灭。类似地，照明第二光学元件36以使第二固定图像30从前面40看可见，第二光学元件36被熄灭，以从前面40看隐藏第二固定图像30。
在第二方法中，第一光学元件34和第二光学元件36的每个包括至少固定图像26、第二固定图像30、第三固定图像56和第四固定图像59能被组合于透明材料片上，它被施加于触摸盘10的前面或背面。
如所描绘，第一固定图像26包括不变电话键盘图像。不变电话键盘图像包括用于拨号的号码0到9、*符号和#符号的图像。
第二固定图像30包括一组不变图标图像，不变图标图像包括第一图标62，在用于输入缩放命令的触摸盘10的位置；第二图标64，在用于输入指针命令的位置；第三图标66，在用于输入传真命令的位置；和第四图标68，在用于输入网络命令的位置。
第三固定图像56包括用于输入电子邮件命令的第五图标70和用于输入电话簿命令的第六图标72。第四固定图像59包括对应于在显示装置44上显示的功能的功能键图标74。
图3是用于选择地使每个图2的固定图像隐藏和可见的背光装置的平面图。背光装置包括第一背光学元件80，布置在第一位置以选择地照明触摸盘10的部分50；第二背光学元件82，布置在第二位置以选择地照明触摸盘10的部分52；第三背光学元件84，布置在第三位置以选择地照明触摸盘10的部分54；第四背光学元件86，布置在第四位置以选择地照明触摸盘10的部分58；和第五背光学元件88，布置在第五位置以选择地照明触摸盘10的部分60。
参照图1，背光学元件80形成第一光学元件34，且背光学元件82和84形成第二光学元件36。背光学元件80、82、84、86和88的每个响应于控制器16。优选地，背光学元件80、82、84、86和88的每个由发光二极管或电照明部件实现。
图2的触摸盘10被设置在图3的背光装置上，以提供固定图像的选择照明。背光装置还包括在触摸盘10的相邻部分之间的隔断90。隔断90划分从触摸盘10的背光学元件到每个相邻部分的照明。隔断90能由墙、密封装置或类似物形成。
图4是根据本发明的双向通信装置的实施方案的平面图。双向通信装置包括第一壳100和第二壳102。第一壳100由铰链104旋转地接到第二壳102。在开状态，双向通信装置有约52mm的宽度106和约180.06mm的长度110。一个对光的反射是电可变的元件。优选地，每个这种元件包括有光反射背的液晶显示元件。至少一个光反射元件选择地吸收和反射从前面40通过触摸盘10和其对应固定图像传输的光。如用第一方法，用这个方法第一固定图像26和第二固定图像30能被布置在触摸盘10的前面40或背面38。
为从触摸盘10的前面40使第一固定图像26可见，第一光学元件34被指令反射光。例如，液晶显示元件能被保持在不加电状态以反射光。为从前面40看隐藏第一固定图像26，第一光学元件34被指令吸收光。例如，液晶显示元件能通过向其加电压或电流被指令吸收光。类似地，第二光学元件36被指令反射光，以使第二固定图像30从前面40看可见，第二光学元件36被指令吸收光，以从前面40看隐藏第二固定图像30。
在第三方法中，第一光学元件34和第二光学元件36的每个包括至少一个电可变光传输元件。电可变光传输元件的一个例子是透明液晶显示元件。第一光传输元件被插入触摸盘10和第一固定图像26之间，且第二光传输元件被插入触摸盘10和第二固定图像30之间。通过施加对应信号到其对应光传输元件，从前面40通过触摸盘10传输的光被选择地从固定图像传输或屏敝。
具体地，第一光学元件34被指令传输光，以使第一固定图像26从触摸盘10的前面40可见。例如，透明液晶显示元件能被保持在不加电状态，以通过其传输光。第一光学元件34被指令阻止通过其传输光，以从前面40看，隐藏第一固定图像26。例如，能施加电压信号或电流信号到透明液晶显示元件，以阻止通过其传输光。类似地，使第二光学元件36传输光，以使第二固定图像30从前面40可见，和使第二光学元件36阻光，以从前面40看，隐藏第二固定图像30。
概言之，第一光学元件34和第二光学元件36能改变照明、改变光反射或改变光传输，以使其对应的固定图像可见或隐藏。不论用何方法，第一光学元件34和第二光学元件36响应控制器16。控制器16基于由任何输入装置接收的用户输入命令选择地激活和不激活光学元件34和光学元件36。
优选地，响应至少一个输入装置接收的第一用户输入命令，使第一固定图像26可见，隐藏第二固定图像30。第一用户输入命令能由触摸盘10或由第一输入装置12接收。
如前所述，优选第一固定图像26包括不变电话键盘图像。当第一固定图像26可见，第二固定图像30被隐藏时，双向通信装置为电话模式功能。在这个模式中，触摸盘10接收电话命令，以控制收发信机20。另外，电话命令能用参照图7描绘的用户输入指向器动作接收和识别。
可选地，话音合成器42响应控制器16，以形成表示由触摸盘10接收的指令的音频信号。话音合成器42与音频输出装置24通信，以提供由最终用户输入的电话命令的音频予览。
也优选响应由至少一个输入装置接收的第二用户输入命令，第一固定图像26被隐藏和使第二固定图像30可见。第二用户输入命令能由触摸盘10或第二输入装置14接收。
如前所述，优选第二固定图像30包括至少一个图标的不变图标图像。当第一固定图像26被隐藏和使第二固定图像30可见时，双向通信装置为计算机/网络导航模式功能。在这个模式中，触摸盘10接收用户输入，如字母数字输入和网络导航命令。能用手写识别软件，如来自摩托罗拉公司的Grafitti或Quickprint识别字母数字输入。能用参照图7描绘的指向器动作集识别数字输入。
基于用户输入的信号由收发信机20传送到电子网络。电子网络的例子包括但不限于在线服务、因特网、万维网和内部网。
收发信机20从电子网络接收信号，用于由显示装置44显示。优选地，显示装置44包括有独立激活象素的阵列的液晶显示器，用于显示从电子网络接收的图像和文字。
可选地，双向通信装置包括与控制器16通信的红外接口46。红外接口46包括红外发光器和红外检测器，以在控制器16和外部装置之间传送数据。
图2是根据本发明的有固定图像的触摸盘10的实施方案的平面图。触摸盘10包括在部分50处的第一固定图像26，分布在部分52和54的第二固定图像30，在部分58处的第三固定图像56和在部分60处的第四固定图像59。第一固定图像26、第二固定图像30、第三固定图像56和第四固定图像59能被组合于触摸盘10的前面或背面。另外，第一第一壳100支持音频输出装置24和显示装置44。第二壳102支持有参照图2描绘的固定图像、参照图3描绘的背光装置的触摸盘10和音频输入装置22。第二壳102还支持功率键112、用于初始电话模式的键形式的第一输入装置12、和用于初始计算机模式的键形式的第二输入装置14。注意，收发信机20、控制器16、话音合成器42和电池(未具体描绘)能由第一壳100或第二壳102支持。
双向通信装置被描绘于电话模式中，其中，第一固定图像26、第三固定图像56和第四固定图像59可见，第二固定图像30被隐藏。在这个模式中，控制器16照明第一背光学元件80、第四背光学元件86和第五背光学元件88，且熄灭第二背光学元件82和第三背光学元件84。
电话模式能基于按功率键112或基于按第一输入装置12初始。第一输入装置12有与其关联的电话图标116，以指示其功能为电话模式键。在电话模式中，最终用户能通过触摸触摸盘10的指示的部分输入电话命令。在这个方式中，最终用户能用双向通信装置拨电话号码，以初始电话呼叫、或回答进入的电话呼叫。然后，最终用户能用音频输入装置22和音频输出装置24与另一方语音通信。
图5是图4的实施方案在计算机模式中的平面图。在这个模式中，第一固定图像26不可见，第二固定图像30和第三固定图像56可见。为这个目的，控制器16熄灭第一背光学元件80，且照明第二背光学元件82、第三背光学元件84、第四背光学元件86和第五背光学元件88。
基于按第二输入装置14，初始计算机模式。第二输入装置14有与其关联的与计算机相关的图标118，以指示其功能为计算机模式键。在计算机模式中，最终用户通过触摸触摸盘10的指示部分能输入计算机相关的命令。另外，用户输入指向和轻击命令能从位于触摸盘10中部的部分120接收。进一步，指示文字数据的用户输入动作能从触摸盘10的部分120接收。部分120与隐藏的拨号号码位于同一通用区域。双向通信装置能以这种方法用作为网络导航装置，用于浏览万维网页和电子网络中的其它资源。
图6是根据本发明的双向通信装置的另一实施方案的平面图。双向通信装置包括第一壳130和第二壳132。第一壳130由铰链134旋转地接到第二壳132。在开状态中，双向通信装置有约52mm的宽度和约180.06mm的长度。
第一壳130支持音频输出装置24和显示装置44。第二壳132支持触摸盘10、电话键盘142、滚动键144、音频输入装置22、功率键112、重呼键146、存储键148和快速接入键149。收发信机20、控制器16、话音合成器42和电池(未具体描绘)能由第一壳130或第二壳132支持。
为运行于计算机模式中，用户输入的计算机命令和/或网络导航命令由触摸盘10接收。在这个方法中，双向通信装置能被用于导航和浏览电子网络的资源。
为运行于电话模式中，用户输入的电话命令由电话键盘142(它传送其代表的信号到控制器16)或由触摸盘10接收。用触摸盘10输入电话命令的优选用户指向器动作集参照图7描绘。然后，双向通信装置能被用于作为电话通信。电话号码能分别用存储键148和重呼键146存储和重呼。
图7描绘用触摸盘10输入电话命令的优选动作集。通常，控制器16响应触摸盘10，以识别用户输入指向器动作，如一组单方向的划。单方向的划能包括第一单方向的划，指示如第一拨号号码的第一电话命令；和第二单方向的划，指示如第二拨号号码的第二电话命令。控制器16还识别指示其它电话命令的轻击动作和环回动作，如其它拨号号码。更进一步，控制器16识别指示其它电话命令的双划动作。这些命令能包括无线电话命令，如发送、结束、重呼和清除。
优选地，对号码“1”到“9”，每个对应的动作包括最终用户将盲目地定位其用标准键盘时的对应键的移动。更具体地，用于号码“1”到“9”的每个对应动作包括从“5”键到期望键的移动。因此，号码“1”、“ 2”、“3”、“4”、“6”、“7”、“8”和“9”的每个分别有与其相关联的独特的单一方向的划180、182、184、186、190、192、194和196。号码“5”由轻击200代表。注意，图7描绘的实点标识用户动作的起点。
用于号码“1”到“9”的动作能由控制器16通过判定划动作的角度、并比较该角与关联于每个号码的角范围来识别。划移动的角度能通过下列方法判定适合线段到由触摸盘10产生的位置数据(X、Y)、并从线段的倾斜度和移动的方向判定角。不失通用性，划移动的角度可从水平向右矢量逆时针测量。
利用前述用于角的常规方法，输入动作能描绘如下。用于号码“ 1”的动作包括单一方向的划，角约为135度。用于号码“2”的动作包括单一方向的划，角约为90度。用于号码“3”的动作包括单一方向的划，角约为45度。用于号码“4”的动作包括单一方向的划，角约为180度。用于号码“6”的动作包括单一方向的划，角约为0度。用于号码“7”的动作包括单一方向的划，角约为225度。用于号码“8”的动作包括单一方向的划，角约为270度。用于号码“9”的动作包括单一方向的划，角约为315度。用于号码“1”、“2”、“3”、“4”、“6”、“7”、“8”和“9”的每个的角范围能是前述标称角±22.5度的范围。
用于号码“5”的动作包括对触摸盘10的轻击。用于号码“0”的动作包括环回动作202。如果希望，环回动作202能被独立识别其开始点。
用于“*”键的动作包括三划动作204。三划动作204包括有约315度角的第一划，有约180度角的第二划，有约45度角的第三划。用于#键的动作包括三划动作206。三划动作206包括有约270度角的第一划，有约135度角的第二划，有约0度角的第三划。
其它电话命令通过由触摸盘10接收的二划动作代表。用于发送命令的动作包括有约45度角的第一划210和有约315度角的第二划212的二划动作210。用于结束命令的动作包括有约315度角的第一划222和有约45度角的第二划224的二划动作220。用于重呼命令的运动包括有约135度角的第一划232和有约225度角的第二划234的二划运动230。用于清除命令的动作包括有约225度角的第一划242和有约315度角的第二划244的二划动作240。
用于音频予览命令的动作包括有约315度角的第一划252和有约225度角的第二划254的二划动作250。基于接收音频予览命令，控制器16命令话音合成器42转换输入的拨号号码为话音再现，用于由音频输出装置24回放。在这个方法中，最终用户能确定正确识别了用户输入。
优选地，所有上述动作被认为相对移动。结果是，动作的识别独立于在触摸盘10上的其起始点。
虽然描绘用于双向通信装置，注意，上述动作能被用于多种电子装置输入数据。这种装置的例子包括但不限于如遥控器和个人数字助手的手持装置，如笔记本计算机和台式计算机的个人计算机，游戏控制器，和如因特网电视的网络接入装置。
图8是双向通信装置的另一实施方案在开位置的视图。双向通信装置包括第一壳300和第二壳302。第一壳300由铰链304旋转地接到第二壳302。优选地，第一壳300和第二壳302由注模镁形成。也优选铰链304有推键释放。
第一壳300支持音频输出装置24，包括显示装置44的触摸屏，和红外接口46。显示装置44包括有电照明背光的高分辨触敏液晶显示器。
第二壳304支持音频输入装置22，用于电话和数据输入的多功能选择背光触摸盘310，电话模式选择键312，数据模式选择键314，和滚动键316。优选地，键312、314和316是硬模键。第二壳304还内装与收发信机20通信的固定天线(未具体描绘)。
图9和10示出图8的实施方案在关位置的平面图和侧视图。在关位置中，显示装置44，多功能触摸盘310和键312、314和316被隐藏。然而，在闭合位置中，红外接口46保持可接入。
因此，这里描绘了有基于触摸盘用户接口的双向通信装置的包括优选实施方案的几个实施方案。
因为本发明的不同实施方案识别代表号码的单方向划和代表其它命令的双划动作，它们对最终用户能盲目地用他/她的指头或姆指输入数字和命令提供明显的改进。进一步，通过包括话音合成器，最终用户能证实盲目输入的数字串输入正确。
另外，通过选择地背光关联于触摸盘的固定图像，双向通信装置的更多性能能包含在触摸盘的区域内。还有，固定图像可被选择地背光，以仅当与其关联的命令激活时变成可见。结果是，最终用户能逐步通过菜单树，而不分心于看与想看的特定菜单无关的键。
注意，任意个固定图像能被包括于本发明的实施方案中，以提供任意个命令菜单。多个固定图像的每个可通过对应光学元件被选择地可见或隐藏。
明显的，对本领域的技术人员而言，透露的发明可以许多方法改进，且可有除上文设定和描绘的优选形式外的许多实施方案。
因此，希望所附权利要求覆盖所有在本方明的真实精神和范围内的变形。
权利要求
1.有触摸盘的双向通信装置包括控制器，响应所述触摸盘以识别由所述触摸盘接收的第一双划动作，所述第一双划动作指示电话命令。
2.如权利要求1所述的双向通信装置还包括收发信机，响应所述控制器以基于所述电话命令执行收发信机功能，和其中，所述电话命令被从包括发送命令、结束命令、重呼命令和清除命令的群中选择。
3.如权利要求1所述的双向通信装置，其中，所述第一双划动作指示发送命令，和其中，所述控制器还能识别指示所述结束命令的第二双划运动、指示所述重呼命令的第三双划动作和指示所述清除命令的第四双划动作。
4.双向通信装置包括至少一个输入装置，包括触摸盘；不变电话键盘图像，布置在所述触摸盘的第一部分；第一至少一个光学元件，选择地使所述不变电话键盘图像可见和选择地隐藏所述不变电话键盘图像；不变图标图像，包括至少一个图标，布置在所述触摸盘的第二部分；第二至少一个光学元件，选择地使所述不变图标图像可见和选择地隐藏所述不变图标图像。
5.如权利要求4所述的双向通信装置，其中，响应由所述至少一个输入装置接收的第一命令，使所述不变电话键盘图像可见和隐藏所述不变图标图像。
6.如权利要求5所述的双向通信装置，其中，所述至少一个输入装置包括第一输入装置，以接收所述第一命令。
7.如权利要求5所述的双向通信装置，其中，响应由所述至少一个输入装置接收的第二命令，隐藏所述不变电话键盘图像和使所述不变图标图像可见。
8.如权利要求7所述的双向通信装置，其中，所述至少一个输入装置包括第二输入装置，以接收所述第二命令。
9.如权利要求7所述的双向通信装置，其中，所述第一命令和所述第二命令由所述触摸盘接收。
10.如权利要求4所述的双向通信装置，其中，所述第一至少一个光学元件包括第一照明元件，以选择地照明所述不变电话键盘图像，和其中，所述第二至少一个光学元件包括第二照明元件，以选择地照明所述不变图标图像。
全文摘要
双向通信装置,有包括触摸盘和响应触摸盘的控制器的用户接口。触摸盘有一组与其关联的固定图像。基于双向通信装置的模式,使所选择的固定图像可见和隐藏其,根据另一方面,控制器从触摸盘识别一组单方向划,包括代表第一电话命令的第一单方向划和代表第二电话命令的第二单方向划。
文档编号H04M1/22GK1197360SQ98101200
公开日1998年10月28日 申请日期1998年4月14日 优先权日1997年4月14日
发明者迈克尔L·沙利耶, 达尔R·哈里斯, 托马斯R·希尔钦格 申请人:摩托罗拉公司