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专利名称：带运动控制显示器的手持电子设备的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及便携式显示设备，且更具体地涉及一种具有由设备
移动(movement)控制的显示器的手持电子设备(例如，密钥卡 (keyfob))。
背景技术：
用手持电子设备(例如，个人数字助理(PDA))来存储和显示导 航地图逐渐变得比较常见。广义的手持电子设备可以包括显示器(例如， 液晶显示器)、安装在外部的用户输入控制件(例如， 一组按钮和/或光 标装置)和具有存储地图的库或数据库的存储器的控制器。在设备运行 期间，用户可以利用用户输入控制件来从地图库中选择所需地图。然后 在设备的显示器上产生表示选定地图的图像。然而，由于显示器的尺寸 和分辨率，经常的情况是无法一次在设备的显示器上清晰地生成整个地
图。因此，产生的图像可能具有仅包围所存储地图的 一部分的视场(field ofview) (FOV)。通过利用设备的输入控制件，用户于是可以操纵显 示器的FOV来逐部分地浏览(explore)整个地图。例如，用户可以利 用用户输入控制件来将图像的FOV向上、向下滚动、向左向右滚动， 以按需要调节FOV的比例(即放大和缩小)。
需要手动操纵安装在外部的用户输入控制件来调节显示器的FOV 的手持显示设备可能在某些方面受到限制。例如，安装在外部的用户输 入控制件可能占据设备外部上的相对较大空间，该设备外部否则可能容 纳更大的显示屏或附加的用户输入。此外，利用这种安装在外部的用户 输入控制件来操纵显示器的FOV的方式对于某些用户可能是不直观的。
鉴于以上所述，希望提供一种手持便携式电子设备(例如PDA、 密钥卡，等等)，其包括用于操纵地像的FOV的装置，所述装置 是直观的且克服了上述缺点。根据随后的详细描述和所附的权利要求 书，结合附图和前述的技术领域和背景技术，本发明的其它特征和特性 将变得显而易见。

发明内容
一种手持电子设备包括显示器、配置为存储地图的存储器、和配置
为监控手持电子设备的移动的运动(motion)传感器。控制器耦合到显 示器、存储器和运动传感器。该控制器配置为在显示器上产生表示一部 分地图的图像，所述图像具有视场(FOV)。所述控制器还配置为基于 如运动传感器探测到的手持电子设备的移动来调节图像的视场。


将在下文结合下列附图对本发明进行描述，其中相同的数字表示相 同的元件，并且
图1是根据第 一 示范性实施例的具有运动控制显示器的密钥卡的方 块图2和3是图1中所示的密钥卡的平面视图，分別显示了示范性的 图形菜单结构和地图视图4是可以在图2和3中所示密钥卡的显示器上按部分显示的地图， 其图示了三个视场(FOV),每个视场都具有不同的比例；
图5是可以在图2和3中所示密钥卡的显示器上按部分显示的地图， 其图示了具有相同比例的五个FOV;
图6是在图2和3中所示的密钥卡的等距视图(isometric view ), 其图示了可以用来在图4和5中的FOV之间过渡的第一组运动；
图7是在图2和3中所示的密钥卡的等距视图，其图示了可以用来 在图5中的FOV之间过渡的第二组运动。
具体实施例方式
下列详细说明本质上仅是示范性的，且不打算限制本发明或本发明 的应用以及使用。此外，无意受在前述技术领域、背景技术、发明内容、 或下列详细说明中给出的任何明示或暗示的理论约束。
图1是包括运动控制显示器22 (例如，液晶显示器)的示范性手持 电子设备20的方块图。除了显示器22以外，手持电子设备20包括至 少一个运动传感器24和具有与之相关联的存储器28的控制器26。正如 将在下面更详细说明的，存储器28存储与至少一个地图有关的数据， 所述地图可以在显示器22上按部分显示(在图1中30处示出)。如果
需要，手持电子设备20也可以包括至少一个用户输入32,所述用户输 入32可以采取一组按钮、光标装置、触摸板等形式。多个通信线路34 可操作地将控制器26耦合到手持电子设备20的其它部件。功率可以由 电池36供给，所述电池36经由连接38耦合到电子设备20的每个部件。
控制器26可以包括适于执行下文中所述的各种方法、过程、任务、 计算和显示功能的任何处理设备。在这方面，中央控制器26可以包括 (或关联到)任何数量的单独的微处理器、导航装备、存储器、电源、 存储设备、接口卡和本领域已知的其它标准部件。此外，控制器26可 以包括任何数量的软件程序(例如，地图制图显示程序(cartographic map display program ))或指令或与其协作。
运动传感器24包括适于测量手持电子设备20的移动的任何设备， 包括例如各种陀螺仪和加速度计。在优选实施例中，运动传感器24采 取至少一个固态加速度计的形式，例如，与插针或导线同心安装的圆形 弹簧，所述插针或导线自由穿过圆形弹簧的中心。当运动传感器24经 历任何相当大量的运动时，弹簧偏斜并接触插针或导线，完成电路。当 运动停止时，环绕的弹簧回复到其静态，在静态中不接触插针或导线。 这种固态加速度计在本领域中是熟知的，且由于它们的适度功率需求， 因此尤其适用于部署在手持电子设备20中。
手持电子设备20可以采取多种不同形式，包括但不限于移动电 话、数字手表、数字音频文件播放器(例如，MP3或MP4播放器)、 或个人数字助理(PDA)。尽管如此，显示设备20优选地采取密钥卡 的形式，诸如在下面结合图2所描述的。当采取密钥卡的形式时，显示 ;殳备20可以包括图1所示部件以外的一个或多个附加部件；例如，适 于将表示用户命令(例如，开门、锁门、打开箱盖，等等)的射频信号 传输到车辆的无线发射器。这些部件在工业中是标准件，因而在本文中 没有详细说明。
图2和图3是对应于电子设备20 (图1 )的密钥卡的平面图。密钥 卡40包括外壳42,所述外壳42具有贯穿其中的开口 44，该开口使得 密钥卡40以熟知的方式附接到钥匙链。在此情况下，用户输入32(图 1)包括多个安装到外壳42外面的按钮。该多个按钮可以包括"锁定" 按钮46、"解锁，，按钮48、"�？仄鸲�，，按钮50、"后备箱解锁"按 钮52、"运动控制"按钮54、和"显示地图"按钮56 (后面两按钮的
功能将在下面说明)。滚轮60可以安装到外壳42的一侧上，并被用于 在关于车辆的在显示器22上显示的状态信息(例如，涉及到车辆的里 程、轮胎气压、当前燃料位(level)、无线电台设置、门锁状态，等等) 之间导航。用户可以转动滚轮60以在车辆特征之间导4元，且下压滚轮 60以选择所需特征并查看与其相关联的状态信息。
如上所述，密钥卡20包括存储器(例如图1所示的存储器28), 其适于存储与一个或多个地图有关的数据。如图2所示，用户可以利用 选择菜单62从所存储的地图库中选择所需地图，可以利用"显示地图，， 按钮56访问所述选择菜单62。选择菜单62可以包含表示存储在存储器 28内的不同地图的一列文本标记。例如，用户可以通过转动滚轮60在 这列文本标记之间选4奪，直至标明所需地图的文本标记^皮高亮显示(在 图2中以64指示)。用户随后可以下压滚轮60以选才奪所需地图。如图 3所示，控制器26随后在显示器22上生成所选地图的一部分。该地图 可以包括表示各种类型的制图信息的符号，所述制图信息包括建筑位 置、车行道和其它地理特征。另外，如果密钥卡20配备有全球定位系 统(GPS)设备或其它这样的定位设备，生成的地图可以指示密钥卡20 的位置。尽管有此例子，应理解的是选择或调用(recall)特定地图的方 式不可避免地在不同实施例中有所变动。例如，在某些实施例中，控制 器26可以调用地图，而无需经过用户选4奪过程；例如，如果密钥卡20 配备有GPS装置或其它这样的定位设备，则控制器26 (图1 )可以基于 密钥卡20的当前位置确定要从存储器28调用的适当地图。
图4和图5每个均示出了地图66,所述地图66可以存储在存储器 28中并按部分显示在显示器22上。当在显示器22上生成时，所显示的 地图部分将具有与其相关联的特定视场(FOV)。因为在给定时间仅示 出地图66的一部分，在FOV内显示的面积一般小于地图66的总面积。 然而，FOV内显示的面积可以通过以熟知方式调节比例(即，；改大或缩 小)而加以变动。例如，如图4所示，在初始的FOV68内显示的面积 可以通过^立近到第二 FOV 70而减�。�或者相反，通过推远到第三FOV 72 而增大。随着FOV在可能基本上平行于地图66平面的平面内移动(通 常称为"滚动")，FOV内所示的面积也发生变化。也就是说，如图5 所示，初始FOV68内所示的面积可以通过向上滚动到第四FOV74、向 下滚动到第五FOV 76、向左滚动到第六FOV 78 、或向右滚动到第七FOV
80而进行调节。
通过按上述方式调节显示的地图部分的FOV,用户可以浏览
(explore)地图66、定位期望的目的地或确定^亍进^各线。控制器26也 可以配置成在显示器22上产生图标，该图标表示图66上感兴趣点(例 如，自动柜员机)的位置。如果需要，可以一开始就放大这种图标以方 便用户定位。例如，如图5所示，公交车图标82标明了公交车站的大 致位置，所述公交车图标82可以;波放大，以在用户调节地像的FOV 来浏览地图66时增加他/她发现一部分图标82的可能性。此外，当用户 随后将FOV集中于公交车图标82时(图5中在83处示出)，控制器 26可以按比例缩小公交车图标82,以便展现由公交车图标82表示的公 交车站周围的地图66部分。
在常规的电子设备中，诸如光标设备之类的外部安装的用户输入通 常被用来调节所显示的地图部分的FOV (例如，滚动和缩放)。然而，
发明的示范性实施例，下面描述了配置控制器26的不同方式，以相对 于如运动传感器24探测到的密钥卡40 (图2)的移动来调节显示器22 的FOV。
图6示出了第一示范性方式，其中控制器26可以配置成基于由运 动传感器24探测到的密钥卡40的移动来调节显示器22的FOV。在这 个特定的示范性实施例中，密钥卡40的运动传感器24 (图1 )配置成 测量密钥卡40在第一平面84内的移动；即，沿着纵轴86和第一横轴 88的移动。如果需要，运动传感器24也可以配置成测量密钥卡沿着第 二横轴90的移动。平面84可以基本上垂直于(或平行于)地面，且第 二才黄轴90可以基本垂直于平面84。然而，应理解，平面84和第二一黄轴
根据图6图示的示范性实施例，控制器26 (图1)可以按如下方式 基于设备移动来调节显示器22 (图2)的FOV:当运动传感器24指示 密钥卡40正在第一方向上(在图6的情况为向上)沿着纵轴86移动时， 控制器26将显示器22的FOV向上滚动。当运动传感器24探测出密钥 卡40正在第二相反方向上(在图6的情况为向下)沿着纵轴86移动时， 控制器26将显示器22的FOV向下滚动。当运动传感器24探测出密钥 卡40正在第一方向上(在图6的情况为左)沿着第一横轴88移动时，
控制器26将显示器22的FOV向左滚动。最后，当运动传感器24指示 密钥卡40正在第二相反方向上(在图6的情况为右)沿着第一横轴88 移动时，控制器26将显示器22的FOV向右滚动。因而，参看图5中所 示的地图66,通过分别将密钥卡40向上、向下、向左或向右移动，用 户可以从FOV68滚动到FOV74、 FOV76、 FOV78或FOV80。
控制器26也可以配置成基于密钥卡40沿着第二横轴90的移动来 调节显示器22上产生的FOV的比例。例如，当运动传感器24指示密 钥卡40正在第一方向上(在图6的情况为朝着观察者)沿着第二横轴 90移动时，控制器26减小显示器22的FOV比例(即，缩小)。相反， 当运动传感器24探测出密钥卡40正在第二相反方向上(在图6的情况 为远离观察者)沿着第二横轴90移动时，控制器26增加显示器22的 FOV比例(即，放大)。因而，参考图4所示的地图66,通过分别在 大致朝向或远离用户身体的方向上移动密钥卡40,用户可以从FOV 68 过渡到FOV 72或FOV 70。
因而将密钥卡40描述为被配置成使得显示器22的FOV基于密钥 卡40沿一个或多个轴的移动而改变。可以理解，当密钥卡40以这种方 式配置时，用户可以最终到达其运动范围内的极限，并因此变得无法在 特定方向上将密钥卡40移动得更远。这使得调节显示器22的FOV更 加困难。为解决此问题，密钥卡40可以配备有用户输入，当用户输入 被激活时其开启或关闭显示器22的运动控制件。例如，如图2所示， 密钥卡40可以包括"运动控制"按钮54，当按钮54被压下时，停用 (deactivate)显示器22的运动控制。因而，例如，当用户已将密钥卡40 尽可能远地移离用户身体时，用户可以压下"运动控制"按钮54并将 密钥卡40移向其身体，而不会调节显示器22的FOV。可选地，控制器 26可以配置成仅当压下"运动控制"按钮54时，才相对于运动传感器 24感测到的移动来调节显示器22的FOV。
图7示出了第二示范性方式，其中控制器26可以配置成基于密钥 卡40的移动来调节显示器22的FOV,这消除了上述关于用户的受限运 动范围的顾虑。在此示范性情况下，运动传感器24配置成监控密钥卡 40绕一个或多个轴的旋转移动。例如，运动传感器24可以监控密钥卡 40分别沿纵轴86和向轴88的转动。尽管在图示的示范性实施例中，轴 86和88是垂直的，应理解各轴(或单个轴)的相对取向可以4安需变化。
在图7所图示的示范性实施例中，控制器26 (图1 )配置成按以下 方式相对于由运动传感器24探测到的移动来调节显示器22 (图2)的 FOV:当运动传感器24探测到密钥卡40已经在第一方向上(由箭头94 指示)绕纵轴86转动时，控制器26可以将显示器22的FOV向右滚动。 因而，参考图5，显示器22可以从FOV68过渡到FOV80。当运动传感 器24指示密钥卡40已经在笫二相反方向上(由箭头96指示)绕轴86 转动时，控制器26可以将显示器22的FOV向左滚动。因而，再次参 考图5,显示器22可以从FOV68过渡到FOV78。当运动传感器24指 示密钥卡已经在第一方向上(由箭头98指示)绕横轴88转动时，控制 器26可以将显示器22的FOV向上滚动。因此，在图5的情况中，显示 器22因此可以从FOV68过渡到FOV74。最后，当运动传感器24探测 到密钥卡已经在第二相反方向上(由箭头100指示)绕轴88转动时， 控制器26可以将显示器22的FOV向下滚动。显示器22因而可以从FOV 68过渡到FOV 76 (图5 )。
与控制器26相结合的运动传感器24也可以配置成识别运动速度和 加速度以确定获得新FOV所需要的距离和速度。也就是说，用户给予 密钥卡40的运动速度和/或加速度可以与到第二 FOV的实际(virtual) 距离成比例。另外，与控制器26相结合的运动传感器24可以配置成识 另'J复杂运5力，i者^口4吝动禾口石並才童(shaking and knocking )。伊J^口， 当运云力 传感器24探测到摇动运动时，控制器26可以回复到默认模式并清除地 图上显示的任何图标。在这方面，密钥卡40可以配置成识别表示操作 指令的其它复杂运动(例如，以字母"M"的形状移动密钥卡以显示地 图视图；或以字母"S"的形状移动密钥卡以显示状态菜单)。作为又 一个例子，密钥卡40可以配置成通过对摇动或^i撞运动的连续重复进 行计数，来识别用户指定的数字。
鉴于以上内容，应理解的是，已经提供了 一种手持便携电子设备(例 如，PDA、密钥卡，等等)，其允许以直观的方式操纵所产生的地 像的FOV,所述方式克服了与外部安装的控制件相关联的缺点。尽管已 结合二维平面地图进行了描述，应理解，其它数据可以显示在手持电子 设备上，并利用上述运动控制件进行导^:。还应理解，可以根据其它类 型的视图生成地图，所述视图包括三维透视图。
尽管在前述详细说明中已给出了至少一个示范性实施例，应理解，
存在大量的变型。也应理解，实施例只是例子，并非意在以任何方式限 制本发明的范围、适用性、或配置。更确切地，前述详细说明将为本领 域技术人员提供实施示范性实施例的便利路线图。应理解，可以对元件 的功能和布置作出各种改变，而不脱离如随附的权利要求书及其法律等 同物记载的本发明的范围。
权利要求
1. 一种手持电子设备，包括:显示器；配置成存储地图的存储器；运动传感器，其配置成监控该手持电子设备的移动；和控制器，其耦合到显示器、存储器和运动传感器，所述控制器配置成:在显示器上产生代表所述地图的一部分的图像，该图像具有视场(FOV)；和基于由运动传感器探测到的该手持电子设备的移动，调节该图像的FOV。
2. 根据权利要求1所述的手持电子设备，其中运动传感器包括加 速度计。
3. 根据权利要求2所述的手持电子设备，其中加速度计是固态加 速度计。
4. 根据权利要求1所述的手持电子设备，其中运动传感器包括陀螺仪。
5. 根据权利要求1所述的手持电子设备，其中运动传感器配置成 监控手持式电子设备在第一平面内的移动。
6. 根据权利要求5所述的手持电子设备，其中控制器配置成基于 手持电子设备在第 一平面内的移动而滚动FOV。
7. 根据权利要求6所述的手持电子设备，其中控制器配置成在与 手持电子设备移动方向基本相同的方向上滚动FOV。
8. 根据权利要求6所述的手持电子设备，其中运动传感器还配置 成监控手持电子设备沿着基本上垂直于第一平面的轴的移动。
9. 根据权利要求8所述的手持电子设备，其中控制器配置成基于 手持电子设备沿该轴的移动调节FOV的比例。
10. 根据权利要求1所述的手持电子设备，其中运动传感器配置成 探测手持电子设备的旋转移动。
11. 根据权利要求1所述的手持电子设备，还包括用户输入，所述 处理器耦合到用户输入并配置成仅当用户输入被激活时才调节手持电 子设备的FOV。
12. 根据权利要求1所述的手持电子设备，还包括用户输入，所述 处理器耦合到用户输入并配置成仅当用户输入被停用时才调节手持电子设备的FOV。
13. —种手持电子设备，包括 显示器；配置成存储地图的存储器；运动传感器，其配置成监控手持电子设备相对于第一轴和第二轴的 移动；和控制器，其耦合到显示器、存储器和运动传感器，所述控制器配置成在显示器上产生该地图的第一部分；当运动传感器探测到手持电子设备相对于第一轴的移动时，在显示 器上过渡到该地图的第二部分；和当运动传感器探测到手持电子设备相对于第二轴的移动时，在显示 器上过渡到该地图的第三部分。
14. 根据权利要求13所述的手持电子设备，其中第一轴是手持电 子设备的纵轴且第二轴是手持电子设备的第 一横轴。
15. 根据权利要求14所述的手持电子设备，其中运动传感器配置 成探测手持电子设备沿着纵轴和第 一横轴的移动。
16. 根据权利要求15所述的手持电子设备，其中运动传感器还配 置成探测手持电子设备沿着手持电子设备的第二横轴的移动。
17. 根据权利要求14所述的手持电子设备，其中运动传感器配置 成探测手持电子设备绕纵轴和第 一横轴的旋转移动。
18. —种密钥卡，包括 显示器；配置成存储地图的存储器； 加速度计，其配置成监控密钥卡的移动；和 控制器，其耦合到显示器、存储器和加速度计，所述控制器配置成 在显示器上产生代表该地图的 一部分的图像，该图像具有视场 (FOV);和基于由加速度计探测到的第 一类型的密钥卡移动，滚动该图像的 FOV。
19. 根据权利要求18所述的密钥卡，其中控制器还配置成基于由加速度计探测到的第二类型的密钥卡移动而调节该图像的FOV的比例。
20. 根据权利要求18所述的密钥卡，其中第一类型的密钥卡移动 包括绕密钥卡的纵轴的旋转移动。
全文摘要
本发明涉及带运动控制显示器的手持电子设备。一种手持电子设备包括显示器、配置成存储地图的存储器、和配置成监控手持电子设备移动的运动传感器。控制器耦合到显示器、存储器和运动传感器。控制器配置成在显示器上产生代表该地图的一部分的图像，该图像具有视场(FOV)。控制器还配置成基于由运动传感器探测到的手持电子设备的移动而调节该图像的FOV。
文档编号G01C21/36GK101387940SQ20081021384
公开日2009年3月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者C·E·麦考尔 申请人:通用汽车环球科技运作公司