CN100541386C - 用于用户与移动计算设备接口的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
揭示了一种用于用户与移动计算设备接口的方法和装置。在一个实施例中,一种方法包括在与具有主显示器的移动计算设备相连接的用户界面上提供信息,其中移动计算设备可在多个功率状态中运行,并且用户界面并不包括主显示器。
Description
技术领域
本发明涉及计算机软件和硬件,尤其涉及用于用户与移动计算设备接口的方法和***。
发明背景
随着电子和计算机技术持续发展,对用户时时地信息通讯变得日益重要。例如,和以往相比现在的个人数字助理(PDA)用户要不断地查看电子邮件、查询联系人、在行进中起草文档和制定时间表。其它用户使用具有内置PDA的移动电话。除了这些新设备以外,越来越多的用户使用平板PC和笔记本电脑。功能强大的计算设备的移动性使它们对于商务旅行者来说非常理想。现在将描述用于移动设备的一般计算***。
A.计算***
图1显示了一个移动计算***100的实施例。计算***包括中央处理单元(CPU)101、高速缓冲存储器102、存储器控制器和桥接器103以及***存储器104。由计算***所执行的软件指令(及其相应的数据)存储在***存储器104和高速缓冲存储器102中(频繁使用的指令和数据存储在高速缓冲存储器102中)。软件指令(与相应的数据一起)由CPU101来执行。存储器控制器和桥接器功能模块103的存储器控制器部分负责管理对***存储器104的存取(除了CPU101以外,像图形控制器105和各种I/O单元这样的功能性元件也可使用存储器控制器和桥接器功能模块103的存储器控制器部分)。
图形控制器105和显示器106提供可被计算***100的用户观察到的计算机生成图像。存储器控制器和桥接器功能模块103的桥接器部分提供***总线107,多个输入/输出(I/O)单元1081到108N可使用该***总线以彼此通信或与CPU101、***存储器104等通信。此处,I/O单元典型地被视为发送信息到计算***/从计算***接收信息的功能单元(例如,网络适配器、调制解调器、无线接口、键盘、鼠标等),和/或用于在计算***100内存储信息的功能单元(例如,硬盘驱动单元)。注意到图1中的描述是示例性的并且其它计算***结构是可能的(例如,多处理器计算***)。
值得注意的是,像通用串行总线(USB)这样的其它总线结构(为了简洁并未在图1中显示)可用于耦合键盘、鼠标以及其它较低性能的***设备。同样,“并行”和/或“串行”端口(同样为了简洁并未在图1中显示)也可被视为附加的I/O单元。
B.计算***状态图
图2显示了计算***100的现有技术状态图。在高级配置和功率接口(ACPI)规范(修订版本2.0a,2002年3月31日,由Compaq计算机公司、Intel公司、Microsoft公司、Phoenix Technologies有限公司和Toshiba公司联合发布)中可发现图2中所观察到的运行状态的实施例。尽管ACPI规范被认为描述了大量现存的计算***,但是应该承认大量并不符合ACPI规范的计算***仍然可以符合图2中所观察到的运行状态配置。如此,图1的描述与ACPI规范所符合的更一般的描述相对应。
根据图2的描绘,被称为“正常开启”状态的第一个状态201是计算机的正常运行状态(即,当计算机电源开启并且正在(或已准备好将要)被用户使用时它所处的状态)。ACPI规范将正常开启状态201称为“G0”状态。第二个状态202是指计算***被认为处于“关闭”的一种或多种状态中的任何状态。ACPI规范识别两种这样的状态:基于硬件关闭的状态(例如,整个***的电源已被切断)和基于软件关闭的状态(为***提供电源,但是BIOS和操作***(OS)必须从缓存区重新加载,而不用参考已存储过的先前操作环境的环境变量)。ACPI规范将基于硬件关闭的状态称为“G3”状态并且将基于软件关闭的状态称为“G2”状态。
第三个状态203是指计算***被认作“正在睡眠”的一种或多种状态中的任何状态。对于睡眠状态,在计算机的CPU进入较低的功率消耗状态之前,保存“正常开启”状态201中的***操作环境(比如,各种软件例行程序的状态和数据)。睡眠状态203的目的是节省在计算***连续使用中的空闲时段内CPU所消耗的功率。例如,如果用户正在使用处于正常开启状态201的计算***(比如,正在输入一文档)并且接着注意力被转移(比如,去接听电话)以至于暂时停止这样的使用,则计算***可自动地从正常开启状态201转变为睡眠状态202以减少***功率消耗。
此处,也被称为“环境变量”或“特定环境变量”的计算***的软件操作环境(例如,包括正在被写入的文档)被预先保存了。结果,用户在分心的事情结束之后回来使用计算***的时候,计算***可自动地为用户展现出当分心的事情发生时所存在的环境(通过再调用已保存的环境变量),而这一点是作为从睡眠状态203转变回正常状态201的一部分。ACPI规范识别许多不同的睡眠状态(尤其是“S1”、“S2”、“S3”和“S4”状态),这些状态中的每一种都在功率节省和返回到“正常开启”状态201时所需的延时之间有其各自的平衡(此处,S1、S2和S3状态被认为是具有不同特点的“待机”状态以及S4状态是“休眠”态)。
但是,现有技术睡眠状态的问题是CPU不能够用于执行任何有用的工作。如此,尽管功率节省是被认可的,但是在计算***睡眠的时段之内本来可以被执行完毕的任何有用的任务都不可能实现了。
此外,大多数移动设备总是由用户所携带或在用户的附近。膝上型电脑典型地是放在箱子里运输并且当用户在移动时它本质上绝对是个负担。对于平板PC用户来说情况是相似的。
附图说明
作为本说明书的一部分,附图说明了本发明目前较佳的实施例,与上文给出的一般性描述和下文给出的较佳实施例的详细描述一起,用以解释和讲解本发明的原理。
图1说明了现有技术移动计算***的功能方框图。
图2说明了现有技术移动计算***的状态图。
图3说明了可在其中实现本发明的元件的两个移动计算设备。
图4说明了可在其中实现本发明的元件的另一个移动计算设备的实施例。
图5说明了根据本发明一实施例、用于具有有用低功率运行状态的移动计算***的改进状态图。
图6A到图6C说明了激活的与非激活的计算***的硬件组件之间关系的具体实施方式,其中有“正常开启”状态(图6A)、“基于主CPU/OS的低功率”状态(图6B)和“基于没有主CPU/OS的更低功率”状态(图6C)。
图7说明了根据本发明一实施例、可连到移动计算设备的种种无线连接。
详细描述
揭示了一种用于用户与移动计算设备接口的方法和装置。在一个实施例中,一种方法包括在与具有主显示器的移动计算设备相连的用户界面上提供信息,其中移动计算设备可在多个功率状态中运行,并且用户界面并不包含主显示器。
在下面的描述中,为了解释目的,阐明了具体的术语以提供对本发明的透彻理解。但是,对本领域技术人员而言,为了实践本发明这些具体细节显然不是必须要求的。
下面详细描述的某些部分所呈现出的措辞包括对计算机存储器内数据比特的操作的算法和符号表示。这些算法描述和表达是数据处理领域中的那些技术人员所使用的手段,用以最有效地向该领域中其它技术人员传达其工作内容。此处的算法一般被认为是可导向某一期望的结果的独立自主的步骤序列。这些步骤需要对物理量的物理操作。通常,尽管不是必须地,这些量采取电子或磁信号的形式,能够被存储、传递、组合、比较、操作。主要出于普通使用的缘故,已证明有时候以比特、值、元件、符号、字符、项、数字等等来指代这些信号是很方便的。
但是,应该牢记所有这些以及相似的术语将与适当的物理量相联系,并且仅仅是应用于这些物理量之上的方便的标记。除非特别地另行说明,像下面的讨论那样明显,否则在整个描述中,使用像“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等等这样的术语的讨论所指代的是计算机***或相似的电子计算设备的动作和进程,该计算机***或相似的电子计算设备把代表计算机***寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操作以及变换为其它数据,所述其它数据类似地被表示为计算机***存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备中的物理量。
在此,本发明也涉及用于执行这些操作的装置。可以为所要求的目的特别地建造这种装置;或者它可包括一通用目的的计算机,由存储在计算机内的计算机程序选择性地激活或重新配置。这样的计算机程序可存储在计算机可读存储介质中,比如,但不限于,任何类型的磁盘,包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘,只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),EPROM,EEPROM,磁性的或光学的卡,或者适于存储电子指令的任何类型的媒体,并且每一种媒体都要耦合到计算机***总线上。
此处所呈现的算法和显示并非固有地与任何特定计算机或其它装置相关联。各种通用***可以和与此处的讲授相一致的程序一起使用,或者建造更专门的装置以执行所要求的方法步骤可以证明是很方便的。种种这些***所要求的结构将会在下面的描述中出现。
图3说明了可在其中实现本发明的元件的两个移动计算设备。根据本发明一个实施例,笔记本电脑310和笔记本电脑350包括用户界面。用户界面具有一个副显示器。副显示器可以具有触摸屏,可以是黑白、彩色或LCD或等离子体。副显示器一般比计算设备的主显示器小一些。笔记本310所具有的显示器311位于其底板上。笔记本350所具有的显示器351位于一个边之上。用户界面的附加元件是在显示器导航方面辅助用户的轻推调节器。笔记本310所具有的轻推调节器312是在其侧边上,以及笔记本350所具有的轻推调节器352是在其底板上。用户界面也可包括用于帮助用户做选择的开关313和353。用户界面的另一个元件是用于接收用户语音命令的麦克风(未显示)。笔记本310和350可通过无线接口(未显示)与其它无线设备通信。
图4说明了可在其中实现本发明的元件的另一个移动计算设备的实施例。平板PC450包括作为其用户界面一部分的显示器411、开关413和轻推调节器412。尽管用户界面被显示在平板PC400的底板上,但是它可位于平板PC400的任何侧面或边上。平板PC400也可包括用于接收用户语音命令的麦克风(未显示)。另外,平板PC450可与其它无线设备通信。
图5说明了具有实用低功率运行状态的移动计算设备的改进状态图。根据图5中所观察的状态图方案,计算***具有三个主要状态,在这些状态中可执行有用的任务:1)高功率,“正常开启”状态501;2)“基于主CPU/OS的低功率”状态504;和3)“基于没有主CPU/OS的更低功率”状态505。图6A到图6C显示了上述诸多状态中每一个所对应的单个计算***的示例性实施例。即,图6A显示了在正常开启状态501期间使其所有主结构组件的电源开启的计算***的实施例;图6B显示了在“基于主CPU/OS的低功率”状态504期间那些电源开启的主结构组件和那些电源关闭的主结构组件的实施例(其中阴影区域电源关闭以及非阴影区域电源开启);以及图6C显示了在“基于没有主CPU/OS的更低功率”状态505期间那些电源开启的主结构组件和那些(那些电源关闭的组件的实施例(其中同样地,阴影区域电源关闭以及非阴影区域电源开启)。
因而,参照图5和图6A,“正常开启”状态501与标准“正常开启”状态相对应,其中计算***是运行的并且其所有主结构组件从401到4081-N都是电源开启的。结果,计算***可被视为处于“高功率”状态,因为其主结构组件都在消耗功率。另外,在处于高功率“正常开启”状态501期间,低功率图形控制器409和低功率用户界面(UI)410是被加电源的。低功率图形控制器409控制低功率UI410,其中UI410可以是像显示器411这样的显示器,也可包括像上面讨论过的轻推调节器、开关和麦克风。尽管低功率控制器409被显示为分立的组件,但是它可以被集成到图形控制器405中。“正常开启”状态的另一个特征是用户可以独立于其它***组件而单独开启或关闭控制器409和UI410。
在高功率“正常开启”状态501期间,另一个电源开启的组件是无线I/O408,包括无线接收器和发射器,下面将会更详细地讨论它。正常开启状态501与比如在用户的桌面处或者电话上的移动计算设备的正常使用相关联。在笔记本和平板PC的情况下,它们会是打开的并且正由用户使用。
参照图5和图6B,“基于主CPU/OS的低功率”状态504与主CPU401电源开启并可执行软件的状态相对应;但是,主结构组件(尤其是图形控制器405、显示器406和各种I/O单元4082到408N)的电源关闭使得功率消耗减小了。此外,主CPU401本身,尽管是在起作用的,但是可被配置为与正常开启状态501相比性能降低、功耗降低的状态。在一个实施例中,做到这一点至少要通过降低与“正常开启”状态501相比的主CPU时钟速度的频率。结果,主CPU401减小了处理速度,但是消耗更少的功率。
然而,因为主CPU401仍是激活的(使得它可基于计算***的主操作***(OS)执行软件)并且因为主结构组件的电源关闭以减少功耗,所以状态504同时是“基于主CPU/OS的”和“低功率的”。因此,状态504可被称为“基于主CPU/OS的低功率”状态。在低功率状态504中,低功率图形控制器409和用户界面410是电源开启的。低功率状态504可以与笔记本和平板PC的使用的状态相关联,在这样的状态中它们是合上的并且可能被装起来或被搬运。另外,无线I/O 4081是电源开启的。
在正常开启状态501和低功率状态504中,为用户提供了附加的功能,如果用户是移动的,则该功能特别有用。通过使用包括显示器、轻推调节器、开关和麦克风的任何组合的UI410,用户可以在***的盖子闭合的同时存取有用的数据。通过使用UI410,用户可在显示器上翻看菜单,会看到经常使用的数据,比如日历、日期簿、联系方式、地址、电话号码、提醒簿、电子邮件消息、页面以及像销售信息或定价数据库这样的企业数据。UI410可以是具有便于用户输入的触摸屏的集成式个人数字助理(PDA)。
另外,UI410可用于控制移动计算设备的某些功能。例如,用户可以翻看菜单到某一音乐功能,在该功能中他们可选择和播放MPS文件;或要求邮件***与企业数据库同步。UI410提供在盖子闭合且计算设备移动时为运行这些特征所必需的所有控制和输入。
参照图5和图6C,“基于没有主CPU/OS的更低功率”状态305所对应的是主CPU401电源关闭的状态,使得它不能基于计算***的主操作***执行软件。注意到高速缓冲存储器402、***存储器404以及存储器控制器和桥接器单元403的至少存储器控制器部分也都可以关闭电源(因为它们很大程度上支持主CPU401执行软件的工作)。因为主CPU是未激活的并且并不执行主OS,还因为主CPU401及其支持结构的组件402、403、404是电源关闭的,所以状态305同时是“基于没有主CPU/OS的”(即,状态305中所执行的有用的功能并不包括在主CPU401上执行计算***的OS)和与状态301和304相比“更低功率的”。因此,状态305可称为“基于没有主CPU/OS的更低功率”状态。
在更低功率状态505中,无线I/O 4081仍然是电源开启的,尽管低功率控制器409和UI410不再是电源开启的。无线I/O 4081可以使用许多长程和/或短程协议。
虽然长程无线标准是可利用的和可定义的,但是邻近的以及甚至位于同一地点的设备之间的邻近使用需要短程无线标准的开发。
一种正处于被接受阶段中的此类短程无线标准初步地以“蓝牙”这个名字为人所知。蓝牙仅仅是短程无线标准中的一个例子,实际上是专门的电脑芯片和软件的结合。蓝牙是用于在移动PDA、PC、移动电话和其它便携设备之间的小形状因子、低成本、短程无线电链接的技术规范的名字,它是由蓝牙SIG公司(见www.bluetooth.com)发布并且由IEEE将其标准化为802.15.1。蓝牙,例如,也提供高达每秒一兆的快速传输,比典型的调制解调器快17倍以上。目前蓝牙规范的一个约束是限制了传输距离,使得作为结果的辐射模式典型地不超过10米。
附加的短程无线标准包括IEEE 802.11RF无线标准:802.11HR、802.11b和802.11@5GHz标准。潜在地有用于本发明的其它示例性短程无线标准包括:HiperLan、HiperLanII、HomeRF、SWAP、OpenAir和其它无线协议。
这些无线标准能使用户容易并且简单地连接宽广范围的计算和电信设备,而不必购买、携带或连接电缆。图7说明了根据本发明一实施例、到移动计算设备的种种可供使用的无线连接。处于低功率状态505中的笔记本701可以通过使用无线I/O 4081和无线网络710、PDA720和/或蜂窝式电话730一起建立无线连接。上述附加功能对用户而言通过用户界面仍然是可使用的,其中用户界面被包括在蜂窝式电话730、PDA720和无线网络710之上。例如,通过使用无线的头戴式耳机和送话器,用户可向笔记本701查询一个电话号码。相似地,PDA720可用于显示一条发自于笔记本701上的消息发送程序的提醒。无线I/O4081允许快速的特设连接,并且允许设备之间自动的、无意识的连接的可能性。例如,移动设备701可以为了寻找无线网络服务710而扫描该区域,并且可以在用户邻近某一所期望的服务时接着通知该用户。
在更低功率状态505的另一个实施例中,低功率控制器409和UI410处于“基于没有主CPU/OS的”状态中,却是电源开启的并且执行上述功能。
揭示了用于用户和移动计算设备接口的一种方法和***。尽管关于具体例子和子***已经描述了本发明,但是对那些本领域的技术人员而言,会很明显的是本发明并不局限于这些具体的例子或子***而是同样延伸到其它实施例。本发明包括下面的权利要求书中所指定的所有这些其它的实施例。
Claims (23)
1.一种方法,包括:
在与具有主显示器的移动计算设备相连的用户界面上提供信息,其中所述移动计算设备能在多个功率状态下运行,并且所述用户界面在除所述主显示器以外的输出设备上;以及
在向所述用户界面提供所述信息的同时,在低功率状态下操作所述移动计算设备。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户界面以无线方式与所述移动计算设备相连。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,
在所述低功率状态下操作所述移动计算设备还包括:
以无线方式向所述用户界面提供所述信息。
4.如权利要求1所述的方法,还包括:
从所述用户界面接收命令,其中所述用户界面包括副显示器和耳机中的至少一种。
5.如权利要求1所述的方法,还包括从无线网络接收所述信息。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述输出设备是蜂窝式电话和个人数字助理之一。
7.一种设备,包括:
用于在与具有主显示器的移动计算设备相连的用户界面上提供信息的装置,其中所述移动计算设备能在多个功率状态下运行,并且所述用户界面在除所述主显示器以外的输出设备上;以及
用于在向所述用户界面提供所述信息的同时,在低功率状态下操作所述移动计算设备的装置。
8.如权利要求7所述的设备,其特征在于,所述用户界面以无线方式与所述移动计算设备相连。
9.如权利要求8所述的设备,其特征在于,
所述用于在低功率状态中操作所述移动计算设备的装置还包括:
用于以无线方式向所述用户界面提供所述信息的装置。
10.如权利要求7所述的设备,还包括:
用于从所述用户界面接收命令的装置,其中所述用户界面包括副显示器和耳机中的至少一种。
11.如权利要求7所述的设备,其特征在于所述信息是从无线网络接收的。
12.如权利要求8所述的设备,其特征在于,所述输出设备是蜂窝式电话和个人数字助理中的一种。
13.一种装置,包括:
CPU;
与所述CPU相连的存储器控制器;
与所述存储器控制器相连的主显示器;以及
与所述存储器控制器相连的用户界面,
其中所述的CPU、存储器控制器和主显示器在多个功率状态下运行,其中在所述CPU在低功率状态下运行的同时,所述用户界面接收信息,并且所述用户界面在除所述主显示器以外的输出设备上。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述用户界面以无线方式与所述移动计算设备相连。
15.如权利要求13所述的装置,其特征在于,在所述CPU在所述低功率状态下运行的同时,所述用户界面以无线方式接收信息。
16.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述用户界面包括副显示器和耳机中的至少一种。
17.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述用户界面从无线网络接收信息。
18.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述输出设备是蜂窝式电话和个人数字助理之一。
19.如权利要求16所述的装置,还包括与所述主显示器相连的底板,其中所述用户界面包括位于所述底板上的副显示器。
20.如权利要求16所述的装置,还包括与所述主显示器垂直相连的侧板,其中所述用户界面包括位于所述侧板上的副显示器。
21.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述用户界面包括作为LCD和等离子显示器之一的副显示器。
22.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述用户界面包括比所述主显示器更小的副显示器。
23.如权利要求16所述的装置,其特征在于所述装置还包括与一个或多个无线协议兼容的无线收发器,其中所述无线协议包括802.11HR、802.11b和802.11a、802.11g、蓝牙、HiperLan、HiperLan II、HomeRF、SWAP和OpenAir。
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