專利名稱：觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及以符號的順序行形式顯示信息數(shù)據(jù)，通常包括單詞和數(shù)字列表， 并且更明確地涉及這樣的顯示的電子形式的使用和控制。
背景技術：
在電子顯示屏上顯示單詞和數(shù)字的列表以便用戶簡便地訪問已經眾所周知。通 常，這樣的列表的長度延展超出電子屏幕的大小，并且在這樣的情況下眾所周知會導致列 表的圖像“滾”過屏幕，因此包括單詞、數(shù)字或其它符號的文本行看上去從屏幕的一邊移動 到另一邊，直到列表的想要部分或者一行的一部分顯示在屏幕上。眾所周知目前用于控制屏幕圖像的滾動運動的系統(tǒng)和方法受到很多限制和缺點。 例如，在一個系統(tǒng)中光標可能位于屏幕的一邊，然后在壓住一個選定“鼠標”按鈕的同時將 該光標移向相反的一邊，因此參與并且沿想要的方向“拖動”屏幕圖像。眾所周知除了比 較微小的相對移動之外，這樣移動屏幕圖像很慢并且很麻煩。目前使用的另一個系統(tǒng)是當 光標位于圖像的特定部分時激活圖像的自動連續(xù)的“滾動”動作，同時選定的鼠標按鈕被按 下。這要求壓住選定按鈕，直到屏幕圖像的想要部分被顯示為止。目前使用的相關系統(tǒng)根 據(jù)光標相對于屏幕邊緣的位置而改變滾動運動的速度。所有這些響應光標位置的控制系統(tǒng) 都受到屏幕混亂、缺少審美的視覺要求，以及要求操縱和處理鼠標設備的類似限制。

發(fā)明內容
這里所公開的本發(fā)明通過使得用戶/觀看者有可能通過快速滾動到數(shù)據(jù)和信息 的長列表的想要部分的位置并且以可能比以前更自然的方式來訪問該部分，而改進電子顯 示屏上數(shù)據(jù)的滾動狀顯示。本發(fā)明通過提供一個觸摸屏響應系統(tǒng)去響應與屏幕接觸的手指的運動而將滾動 運動告訴被顯示的圖像，從而克服且避免了已知控制系統(tǒng)對于滾動電子顯示的限制。手指 沿屏幕運動的速度和方向確定圖像運動的初始速度和方向。手指從屏幕上離開之后，圖像 以逐漸減小的速度繼續(xù)沿相同方向移動，直到通過觸摸屏幕而手指不運動、或者速度減少 到零或者減少到預定的最小速度、或者直到圖像到達其“終點”來人工地停止運動。替代地， 圖像的繼續(xù)運動可以通過重復用戶手指沿屏幕的“掃過”運動而被獲得或再次增加。被顯 示的圖像的運動可通過在有限的一段時間把手指放在屏幕上但不沿屏幕表面移動而被人 工停止。如果手指被放在屏幕表面更短的一段時間，例如比最小設置時間短的一個時段，則 手指觸摸可被認為是“選擇”對應于在觸摸位置處顯示的圖像的項目或“東西”。而且，如果 使屏幕上的手指觸摸和顯示一起移動，但是以比移動的當前速率更慢的速率，則顯示將被 減慢到對應于接觸斷開的移動處手指運動的速率。
按照本發(fā)明，提供了一種改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，包括電子圖像顯示屏；被 耦合到所述顯示屏以便在其上顯示信息以及從中接收交互信號的微處理器；與所述微處理 器相關聯(lián)來為其提供定時能力的定時器裝置；能夠在所述顯示屏上顯示的滾動格式數(shù)據(jù)的 源；與所述微處理器相關聯(lián)的手指觸摸程序指令，用于感知與所述顯示屏的手指觸摸接觸 的速度、方向和持續(xù)時間；與所述微處理器相關聯(lián)的滾動運動程序指令，用于使所述屏幕上 的滾動格式顯示開始沿所述被感知的方向并且按所述被感知的初始速度滾動；與所述微處 理器相關聯(lián)的時間衰減程序指令，用于按給定速率減少所述顯示屏幕上滾動移位的速率直 到運動被終止；與所述微處理器相關聯(lián)的停止運動程序指令，用于在下列信號組中任何信 號第一次出現(xiàn)后，終止所述屏幕上圖像的滾動移位，該信號組包括持續(xù)的時段超過預設的 最小時間的、屏幕上的基本靜止手指觸摸，以及從所述滾動格式數(shù)據(jù)源接收到的滾動結束 信號。 本發(fā)明的系統(tǒng)的這個操作是通過以下方式來實現(xiàn)的，即對基于微處理器的控制 系統(tǒng)編程，以響應于屏幕上的手指觸摸和以手指運動的初始速度沿屏幕表面的手指運動方 向，而在諸如常規(guī)陰極射線管的屏幕的屏幕顯示上移位圖像。此后，使得移位的速度按選定 的速率(每時間單位位移的單位或者其函數(shù))衰減，直到移位最終停止(例如，因為已到達 “滾動”的終點)或者直到其如這里所解釋的被故意停止。根據(jù)本發(fā)明，顯示屏上數(shù)據(jù)的滾動運動以看上去“自然”的方式移動，初始以用戶 的手指運動所給予的速度移動，此后速度以恒定速率減慢直到其最終停止，除非其被較早 終止。而且，如果滾動的速度被發(fā)現(xiàn)在一個點較慢，而該點被認為是在滾動中的想要位 置之前太遠，則滾動速度可僅通過再次觸摸屏幕來給予該顯示以“新”的運動來盡可能成倍 地增加。在滾動運動進行時的任何想要點或時間，可以僅通過用某人的手指觸摸屏幕而同 時保持其基本靜止一段預定的時間，便再次以看上去“自然”的方式使?jié)L動運動完全停止。 要求靜止(即不運動)觸摸時間有一個預定時間周期的原因是為了確保定時機制有足夠的 時間在想要停止?jié)L動運動的觸摸和想要“選擇”或“標記”滾動數(shù)據(jù)中包含的特定項目的觸 摸(更短的時間)之間進行區(qū)分。“觸摸標記”是目前的滾動顯示技術的眾所周知的特性， 但是本發(fā)明公開了其結合一種新的、因此未知的滾動運動控制形式的使用。參考下面結合附圖而考慮的說明書，本發(fā)明的這些以及其它特性和優(yōu)點將對本領 域的技術人員更顯而易見，其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明表示觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)的順序操作的流程圖。圖2是根據(jù)圖1的本發(fā)明一個實施方案的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)的簡化圖示表示。圖3是根據(jù)圖1的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)的另一個實施方案的簡化框圖。
具體實施例方式在下面的描述中，被公開的實施方案的某些特定細節(jié)如體系結構、接口和技術等 是出于說明而不是限制的目的被提出，以便提供本發(fā)明的清楚和完全的理解。但是本領域的那些技術人員應該很容易理解，在不是顯著背離本公開內容的精神和范圍的情況下，本 發(fā)明可以以不完全遵守這里提出的細節(jié)的其他實施方案來被實踐。而且，由于這個原因，并 且為了簡潔和清晰，眾所周知的設備、電路和方法論的細節(jié)描述被忽略以便避免不必要的 細節(jié)和可能的混淆?，F(xiàn)在參見附圖的圖1的框圖，可看到根據(jù)本發(fā)明操作觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)10(如 圖1所示)的方法在步驟100開始感知手指在具有靜止數(shù)據(jù)顯示的電子顯示屏IOOa上的 觸摸，確定手指接觸屏幕IOOb的時間周期，以及確定手指是移動還是保持靜止100c。用于 感知和確定這里公開類型的信息的合適值的技術和方法對于本領域的技術人員是熟知的， 因而在本說明書中不再被描述或討論。如果沒有運動發(fā)生并且觸摸接觸的持續(xù)少于預定的最小時間，則在步驟100中 觸 摸被當作對觸摸到的數(shù)據(jù)項的“選擇”對待，并且系統(tǒng)以“選擇”路徑102繼續(xù)。選擇路徑 的操作，從例如觸摸到的項目或圖標的高亮顯示開始，是熟知的并且對關于本發(fā)明的系統(tǒng) 的操作不具更多的意義。但是，如果觸摸接觸的持續(xù)多于第一個預定的最小時間，然后手指 在那個時間之后移動，則本發(fā)明的過程將進行到步驟103，其中列表中“被選擇”的項目于是 將被“粘在手指上”，因此該項目可被“觸摸_拖動”的已知過程來在該列表中重定位。這個 重定位步驟可能是想要把幾個優(yōu)選的項目群集到給定位置的常見用戶非常想要的。當項目 在步驟103被重定位，并且手指與屏幕的接觸被中斷之后，過程將回到“等待”狀態(tài)。向前 參考步驟105，如下面解釋的，應該注意到，在這一步其是“粘到手指上”的一個選定項，而不 是完整的顯示。在另一個特性中，如果沒有手指運動出現(xiàn)而同時屏幕靜止，并且接觸的持續(xù)比第 二最小時間小，而該第二最小時間比第一最小時間少一個很容易可測量的有限值，則步驟 100忽視該接觸并且系統(tǒng)回到“等待”狀態(tài)，等待進一步的輸入信號。但是，如果在第一個預定時間和第二個預定時間之間的有限時段里步驟100感知 到與屏幕上手指觸摸有關的運動，則本發(fā)明的方法進行到步驟104，將觸摸運動的速度和方 向轉換到被顯示數(shù)據(jù)的相應的初始滾動運動。并且步驟104直接進行到步驟106。步驟104 根據(jù)手指是從與屏幕的接觸中移開還是繼續(xù)與屏幕接觸而或者進行到步驟106，或者分叉 到步驟105。也就是說，如果步驟104的手指接觸向顯示通知移動，然后觸摸接觸被斷開，則顯 示的移動根據(jù)步驟106繼續(xù)。但是，如果與屏幕的接觸沒有被斷開，則本發(fā)明的方法從步驟 104進行到步驟105，其中實際上整個顯示[不僅是被選定的項目]“被粘到手指上”，因此 整個顯示可視情況而隨手指被上下前后移動。如果在與屏幕的手指接觸在步驟105被斷開 時沒有手指運動，則該顯示將在沒有進一步運動的情況下保持在那個時刻所處的位置上， 并且該系統(tǒng)將再次回到“等待”狀態(tài)。在替代方案中，如果在步驟105手指接觸被斷開而同 時手指在運動，則本發(fā)明的系統(tǒng)如下所述進行到步驟106。在步驟106，與本發(fā)明的系統(tǒng)相關的定時器功能測量時間，同時滾動運動繼續(xù)，且 系統(tǒng)從由手指觸摸的速度確定的其初始值開始、以受控速率將滾動速度向零的方向降低， 或者直到速度被降低到任何想要的預定最小速度。假設本系統(tǒng)的大部分用戶將偏愛滾動速 度的降低從滾動開始之后立即開始。但是，應該認識到降低速度功能的開始實際上可以被 延遲，以便在滾動運動開始之后的任何時候開始。為了利用本方法而將有限時間延遲合并到控制系統(tǒng)中完全是在本領域的技術人員知識范圍里的簡單技術。在繼續(xù)減慢滾動動作的同時，并且在滾動被完全終止之后，本系統(tǒng)繼續(xù)等待進一 步的輸入信號，以便控制本系統(tǒng)的下一步操作。但是，根據(jù)本發(fā)明，繼續(xù)滾動速度的減慢，直 到三個事件之一發(fā)生(1)將滾動速度緩慢降低到零或者任何預設的最小值；或者(2)從數(shù) 據(jù)源接收到“滾動終點”數(shù)據(jù)信號；或者(3)屏幕上的手指觸摸指示該滾動將被終止。不管 減慢動作的狀態(tài)，本發(fā)明的該方法使得系統(tǒng)能夠在步驟106之后，在任何時候對下一個用 戶發(fā)起的輸出信號作出反應。 步驟108顯示本發(fā)明的方法通過基本上重復步驟100的功能而在滾動期間或者 之后，對屏幕上的手指觸摸作出反應。也就是說，在步驟108，本系統(tǒng)感知手指在電子顯示 屏上的觸摸100a，確定手指接觸屏幕的時間周期100b，并且確定手指是移動還是保持靜止 100b。如果觸摸是靜止的并且接觸的持續(xù)少于預定的最小時間，則手指觸摸在步驟108被 當作(1) “選擇”觸摸的數(shù)據(jù)項，和(2)終止?jié)L動運動的指示來對待。在這種情況下，滾動 運行終止并且該系統(tǒng)回到“選擇”路徑102，如以前提到的。另一方面，如果觸摸是靜止的但 是接觸的持續(xù)沒有多于最小時間，則該方法將觸摸僅當作終止?jié)L動運動的指示來對待，并 且沒有引起任何可能已被觸摸的數(shù)據(jù)列表的“選擇”。當在這些情況下滾動運動終止時，該 方法回到步驟100開始之前存在的狀態(tài)，等待采用輸入信號形式的“指令”；也就是，等待被 顯示項的選擇或者滾動運動的啟動。再次應該強調屏幕上靜止手指觸摸的接觸持續(xù)時間用作“選擇”觸摸和“停止?jié)L 動”觸摸之間的區(qū)別。雖然上面已經說明，在滾動運動進行同時的相對長期的手指觸摸既用 作“選擇”信號又用作“停止運動”信號，但是很顯然，該方法可以被很容易地被設立為，使 得不管觸摸的長度如何，在滾動過程中的手指觸摸都將僅作為“停止運動”信號；這將避免 由僅想要“停住”滾動的無意中的長時間觸摸而導致不想要的“選擇”的可能性。對比步驟108的靜止觸摸，如果系統(tǒng)感知屏幕上手指觸摸的運動，則該方法回到 步驟104，再次將觸摸運動的速度和方向轉換成被顯示的數(shù)據(jù)的滾動運動并且重新開始滾 動過程。如以前那樣，然后步驟104直接進行到步驟106。在圖2所說明的本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方案中，該系統(tǒng)被顯示包括為一個簡單的個 人計算機設備，具有顯示屏10、中央處理單元12和用于向處理單元12輸入人工指令的鍵 盤14。根據(jù)慣例，應該理解處理單元12包括有傳統(tǒng)設計和能力的內部電子存儲單元(未示 出)。因此，為本公開內容的目的，將內部存儲單元假設為是能夠在顯示屏10上出現(xiàn)的可滾 動數(shù)據(jù)顯示的源，該顯示屏10是手或者觸針式設備(這里在格式上是由手16的外形來表 示的)可訪問的。使用中，計算機被以熟知的方式設立以便在屏幕10上顯示可滾動數(shù)據(jù)，并且手/ 手指或者觸針16被觸及屏幕并且沿屏幕向下移動來向數(shù)據(jù)顯示告知一個初始的向下“滾 動”運動。計算機中的軟件交互地響應于與屏幕的接觸，以創(chuàng)建該顯示的想要的移位運動， 并且現(xiàn)在在這樣的計算機設備中所固有的內部定時器設施，與處理單元12的編程進行合 作，來通過逐漸降低移位的速度而響應運動的開始，如前面所解釋的那樣。當顯示中想要的 點被看到或者接近時，用戶可以將手或者觸針16加到屏幕上來終止?jié)L動運動。因為滾動運 動不涉及任何具有真實或仿真質量的移動部分，所以有可能立即停止顯示的運動，而沒有 慣性力后果的任何困難或擔心。
因此，現(xiàn)在應該理解本發(fā)明的系統(tǒng)和方法促進了一種快速、方便和自然感覺的方 法來訪問計算機屏幕上的數(shù)據(jù)的滾動狀顯示。在圖3所表示的實施方案中，本發(fā)明的系統(tǒng)被顯示為包括圖2的計算機設備的基 本元件，而沒有計算機的配置。也就是，本發(fā)明的系統(tǒng)的基本組件在這里被顯示來包括一個 微處理器42，其進而被耦合到鍵盤44、定時器裝置43以及顯示屏40。這些組件的每個以與 其在圖2的實施方案中對應部分相同的方式起作用，在這里微處理器42和相關的定時器裝 置43 —起 起與圖2的中央處理單元12相同的作用。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施方案已經被說明和描述，但是本領域的技術人員應該認識 到在不顯著背離這里公開的并且在所附權利要求中提出的本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 各種其他形式和實施方案現(xiàn)在很容易被設想。
權利要求
一種改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，包括電子圖像顯示屏(40，10)；被耦合到所述顯示屏(40，10)以便在其上顯示信息以及從中接收交互信號的微處理器(42，12)；與所述微處理器相關聯(lián)來為其提供定時能力的定時器裝置(43，12)；能夠在所述顯示屏(40，10)上顯示的滾動格式數(shù)據(jù)的源(45，12)；與所述微處理器(42，12)相關聯(lián)的手指觸摸程序指令，用于感知與所述顯示屏(40，10)的手指觸摸接觸的速度、方向和持續(xù)時間；與所述微處理器(42，12)相關聯(lián)的滾動運動程序指令，用于使所述屏幕(40，10)上的滾動格式顯示開始沿所述被感知的方向并且按所述被感知的初始速度滾動；與所述微處理器(42，12)相關聯(lián)的時間衰減程序指令，用于按給定速率減少所述顯示屏幕(10)上滾動移位的速率直到運動被終止；與所述微處理器(42，12)相關聯(lián)的停止運動程序指令，用于在下列信號組中任何信號第一次出現(xiàn)后，終止所述屏幕上圖像的滾動移位，該信號組包括(a)持續(xù)的時段超過預設的最小時間的、屏幕上的基本靜止手指觸摸，以及(b)從所述滾動格式數(shù)據(jù)源(45)接收到的滾動結束信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，其中所述滾動運動程序指令還 包括響應于跟隨一個觸摸的移動，而與手指觸摸的移動相應地移動所述顯示的指令，所述 觸摸具有的靜止持續(xù)時間大于所述第一個預設的給定最小時間而小于第二個給定的預設 最小時間。
3.根據(jù)權利要求1所述的改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，其中所述滾動運動程序指令 還包括響應于跟隨觸摸的運動，而與所述手指觸摸的移動相應地、相對于靜止顯示來移動 觸摸選擇的項目的指令，所述觸摸具有的靜止持續(xù)時間大于所述第二個給定的預設最小時 間。
4.根據(jù)權利要求1所述的改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，其中用于終止所述顯示屏上圖 像的滾動移位的所述信號組還包括(a)指示所述屏幕上滾動移位的速率已經衰減到預定的給定值以下值的信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的改進的觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，其中所述微處理器(42，12)連 同所述定時器裝置(43，12) —起包括常規(guī)計算機的處理單元。
6.根據(jù)權利要求5所述的改進觸摸屏圖像滾動系統(tǒng)，其中能夠在所述顯示屏(40，10) 上顯示的滾動格式數(shù)據(jù)的所述源(44)包括所述常規(guī)計算機的存儲器部分。
全文摘要
通過用手指觸摸屏幕，然后在屏幕上沿想要的方向移動手指，而使延展到顯示屏的垂直顯示大小之外的電子圖像顯示沿垂直方向移位。按自然方式，被顯示的圖像的移位初始速度對應于沿屏幕的手指運動速度。當用戶的手指從屏幕上脫離開時，系統(tǒng)感知該脫離并且此后使得圖像的垂直移位速度按受控的速率減少。當想要在給定點停止該圖像的運動，或者從被顯示的圖像中做出選擇時，該系統(tǒng)測量手指與屏幕接觸的時間長度以及在該時間里手指移動的距離，以便確定是想要選擇還是僅想要停止圖像的移位。也就是說，伴隨著屏幕上很少移位或者沒有移位的與屏幕的短期接觸，比方說500毫秒或更少，可以被識別為打算選擇，而帶有很少或者沒有伴隨移位的較長接觸可被解釋為打算停止圖像的運動而不進行選擇。
文檔編號G06F3/048GK101866268SQ201010207329
公開日2010年10月20日 申請日期2002年12月13日 優(yōu)先權日2001年12月28日
發(fā)明者J·A·馬蒂諾, J·Z·齊默爾曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司