СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НЕСКОЛЬКИМИ УСТРОЙСТВАМИ С СЕНСОРНЫМ ЭКРАНОМ И ПОЛУЧЕНИЯ ОТ НИХ ДАННЫХ Российский патент 2012 года по МПК G06F3/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к устройствам отображения и ввода данных, а более определенно - к управлению и получению данных от одного или нескольких устройств с сенсорным экраном.

Уровень техники

По мере того как электронные системы становятся все более сложными, ограничения традиционных "кнопочных" модулей дистанционного управления становятся все более и более очевидными. Для частичного решения данной проблемы многие системы взаимодействуют теперь с различного рода устройствами с сенсорным экраном, включающими в себя чувствительный к прикосновению жидкокристаллический дисплей (LCD) для отображения меню, иконок (пиктограмм) для выбора, информации о состоянии и/или другой графической информации. Такие устройства с сенсорным экраном часто предназначены для размещения на некотором расстоянии от остальной части системы, работая, таким образом, как устройства дистанционного управления. Например, многие аудио-видео (A/V) системы и домашние системы управления/автоматизации используют устройства дистанционного управления с сенсорным экраном, предназначенные для настенного крепления или настольного использования, или ручные устройства такого рода для управления системой или отображения информации о состоянии системы.

В то время как использование устройств с сенсорным экраном часто улучшает комфорт пользователя, обычные устройства с сенсорным экраном обычно являются весьма сложными и, соответственно, дорогостоящими. Высокая стоимость устройств с сенсорным экраном ограничила их использование таким образом, что обычно только в очень дорогостоящих системах используют большое количество устройств с сенсорным экраном. Существенная сложность и стоимость модулей с сенсорным экраном во многом определяется включением в состав каждого из устройств с сенсорным экраном универсального компьютера. В стандартных конфигурациях универсальный компьютер часто используется для получения неграфического сигнала данных от внешнего устройства и генерирования в ответ графического сигнала управления жидкокристаллическим дисплеем устройства с сенсорным экраном. Далее, во многих стандартных конфигурациях, универсальный компьютер также обрабатывает информацию о местоположении касания экрана и преобразовывает ее в команды, понятные для внешних устройств. Для обеспечения данных функций многие традиционные системы просто включают в себя затраты на присутствие в их составе универсального компьютера в каждом устройстве с сенсорным экраном.

Соответственно, существует потребность в разработке улучшенной системы и способа, которые бы позволили упростить использование сенсорных экранов путем устранения недостатков и ограничений существующих технологий.

Раскрытие изобретения

В проиллюстрированном в качестве примера варианте осуществления представлены система и способ для управления множеством устройств с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала. Система и способ могут дополнительно включать возможности преобразования координат о местоположении касания экрана от множества устройств с сенсорным экраном в координатное пространство единого экрана таким образом, чтобы информация о местоположении касания экрана могла быть обработана более простым образом. Система и способ позволяют преимущественно устранить необходимость использования отдельного универсального компьютера в каждом из устройств с сенсорным экраном.

В одной из конфигураций единый графический сигнал от универсального компьютера передают на интерфейс устройств с сенсорным экраном, который включает в себя сегментатор экрана. Сегментатор экрана обрабатывает каждый из графических кадров единого графического сигнала по частям путем деления графического кадра на несколько групп пикселей. Каждая из групп пикселей соотносится с определенным устройством с сенсорным экраном. Сегментатор экрана генерирует индивидуальные графические сигналы по каждой из групп пикселей и передает эти сигналы на соответствующий параллельно-последовательный преобразователь видеосигнала. Параллельно-последовательный преобразователь видеосигнала кодирует, преобразовывает в последовательный код и передает индивидуальный графический сигнал через соответствующий порт подключения, соединенный с каналом передачи.

Конкретное устройство с сенсорным экраном получает свой индивидуальный графический сигнал из канала передачи и осуществляет последовательно-параллельное преобразование сигнала. Жидкокристаллический дисплей устройства с сенсорным экраном после этого отображает графическое изображение, содержащееся в индивидуальном графическом сигнале. Сенсорная панель может быть выполнена поверх жидкокристаллического дисплея для обеспечения возможности функционирования жидкокристаллического дисплея в качестве устройства ввода. При прикосновении пользователя сенсорная панель генерирует сигналы данных, например координаты по оси Х и оси Y, соответствующие местоположению касания экрана. Координаты по оси Х и оси Y передаются на параллельно-последовательный преобразователь данных, а затем обратно на интерфейс устройств с сенсорным экраном и входящий в его состав сегментатор экрана.

Сегментатор экрана, в одной из конфигураций, преобразует координаты по оси Х и оси Y от всех устройств с сенсорным экраном в координатное пространство единого экрана. В соответствии с местоположением в графическом кадре группы пикселей, соответствующей устройству с сенсорным экраном, от которого были получены координаты по оси Х и оси Y, вычисляются значения смещения, которые затем прибавляются к координатам по оси Y и оси X. Значения смещения позволяют преобразовать координаты по оси Х и оси Y в новые координаты по оси Х и оси Y в пространстве экрана графического кадра. Новые сгенерированные координаты по оси Х и оси Y в пространстве экрана графического кадра передаются на устройство для дальнейшей обработки, например передаются обратно на универсальный компьютер. В нем данные координаты могут быть использованы для определения выбора, сделанного пользователями на устройствах с сенсорным экраном.

Ниже раскрываются другие варианты осуществления, включающие дополнительные и/или альтернативные характерные признаки, и, соответственно, данное описание не должно интерпретироваться как ограничивающее или каким-либо другим образом сужающее рамки описанного здесь изобретения.

Краткое описание чертежей

Ниже приводится пример варианта осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг.1 изображена блок-схема примера программируемого мультимедийного контроллера (показан как соединенный со множеством приведенных в качестве примера внешних устройств), с которым может быть использован контроллер сенсорных экранов для управления и получения данных от множества устройств с сенсорным экраном;

на фиг.2 изображена схематичная блок-схема, показывающая увеличенное представление примера выполнения контроллера сенсорных экранов, соединенного с одним или несколькими возможными устройствами с сенсорным экраном;

на фиг.3 изображен пример графического кадра, разделенного на множество возможных групп пикселей, каждая из которых связана с конкретным устройством с сенсорным экраном; и

на фиг.4 изображена блок-схема примерной последовательности шагов, которые могут быть выполнены приведенным в качестве примера интерфейсом устройств с сенсорным экраном для управления множеством устройств с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала и преобразования информации о местоположении касания экрана от множества устройств с сенсорным экраном в координатное пространство единого экрана.

Осуществление изобретения

На фиг.1 изображена блок-схема примера программируемого мультимедийного контроллера 100 (показан как соединенный со множеством приведенных в качестве примера внешних устройств), с которым может быть использован приводимый в качестве примера контроллер 200 сенсорных экранов для управления и получения данных от множества устройств 195 с сенсорным экраном. Термин "программируемый мультимедийный контроллер" должен пониматься в широком смысле как устройство, выполненное с возможностью управления, переключения данных между и/или иного взаимодействия со множеством электрических и электронных устройств, таких как аудиоустройства, видеоустройства, телефонные устройства, устройства данных, устройства безопасности, устройства, управляемые двигателем или реле, и/или другие типы устройств. Взаимодействуя с этими устройствами, программируемый мультимедийный контроллер 100 может реализовывать интегрированное решение по управлению устройствами мультимедиа.

Приводимый в качестве примера программируемый мультимедийный контроллер 100 может осуществлять связь с и/или управлять большим количеством различных аудио- и/или видеоустройств. Такие устройства могут включать в себя устройства, обычно функционирующие как источники контента (информационного наполнения), устройства, обычно функционирующие как получатели контента, устройства, которые осуществляют обработку, переключение или иное управление контентом, и/или другие виды устройств. Например, программируемый мультимедийный контроллер 100 может быть соединен или связан иным образом с помощью интерфейса с проигрывателем 105 компакт-дисков (CD-плеером), DVD-плеером 110, блоком 115 кабельного или спутникового телевидения, спутниковым или наземным радиоприемником 120, микрофоном 125, видеокамерой 130, цифровым видеомагнитофоном 135, другим записывающим оборудованием 140, громкоговорителями 145, усилителем 150, телевизором или монитором 155, аудио/видеоресивером 160 и/или другими аудио- и/или видеоустройствами.

Программируемый мультимедийный контроллер 100 может также осуществлять связь с и/или управлять одним или несколькими телефонными устройствами, такими как телефонный аппарат 165 или другое телефонное устройство, а также быть соединен или связан иным образом с помощью интерфейса с телефонной сетью 170. Телефонная сеть 170 может представлять собой телефонную сеть общего пользования (Public Switched Telephone Network, PSTN), цифровую сеть с интеграцией служб (Integrated Services Digital Network, ISDN), сеть, основанную на интернет-телефонии (Voice over Internet Protocol, VoIP), или другой тип телефонной сети. Аналогичным образом программируемый мультимедийный контроллер 100 может быть также соединен или связан иным образом с помощью интерфейса с сетью компьютерной связи, такой как Интернет 175.

Кроме того, программируемый мультимедийный контроллер 100 может осуществлять связь с и/или управлять системой 180 освещения и/или домашней автоматизации, например системой, работающей по протоколу X10™, разработанному компанией Pico Electronics, протоколу INSTEON™, разработанному компанией SmartHome, Inc, стандарту CEBus, определяемому Промышленным Советом по стандарту CEBus (CEBus Industry Council), или другому протоколу автоматизации или управления. Аналогичным образом программируемый мультимедийный контроллер 100 может осуществлять связь с и/или управлять устройствами 185, приводимыми двигателем и/или реле, которые могут включать в себя, например, систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, ирригационную систему, систему автоматического затенения окон или опускания штор, электронную систему управления дверными замками, систему наблюдения и/или другие типы систем и устройств. Наконец, программируемый мультимедийный контроллер 100 может осуществлять связь и/или быть иначе связан с помощью интерфейса с и/или управлять персональным компьютером (ПК) 190, системой 192 видеоигр или любым из широкого множества других устройств.

Для управления некоторыми или всеми функциями программируемого мультимедийного контроллера может использоваться один или несколько ручных пультов 194 дистанционного управления. Ручной пульт 194 дистанционного управления обычно имеет множество кнопок и/или других сенсоров, таких как кольцевой сенсорный датчик, и может включать или не включать в себя интегрированный экран, например жидкокристаллический дисплей (LCD). Ручные пульты 194 дистанционного управления могут осуществлять связь с программируемым мультимедийным контроллером 100 через проводное соединение, такое как Ethernet по кабелю категории 5 (САТ5), универсальной последовательной шине (Universal Serial Bus, USB), интерфейсу 1394 IEEE (широко известному как Fire Wire®) или беспроводному соединению, такому как инфракрасное соединение (Infra-Red, IR), радиочастотное соединение (Radio-Frequency, RF), соединение Bluetooth®, соединение ZigBee®, соединение Wi-Fi или другое соответствующее беспроводное соединение для передачи данных.

Далее, для управления некоторыми или всеми функциями программируемого мультимедийного контроллера может использоваться одно или несколько устройств 195 с сенсорным экраном. Устройство 195 с сенсорным экраном обычно включает в себя чувствительный к прикосновению жидкокристаллический дисплей, который может отображать меню, индикаторы, иконки и элементы управления для выбора, текст, графику, полномасштабное видео и/или другой контент. Устройство 195 с сенсорным экраном может быть выполнено с форм-фактором, предназначенным для настенного крепления, настольного использования, ручного или другого вида использования. Согласно одному из вариантов осуществления каждое устройство 195 с сенсорным экраном может быть связано с помощью интерфейса с контроллером 200 сенсорных экранов. Интерфейс может представлять собой сетевое подключение Ethernet по кабелю категории 5 (САТ5), а также любое из множества различных проводных соединений, например соединение по универсальной последовательной шине (USB), интерфейсу IEEE 1394 (известному как Fire Wire®), или другой вид проводного подключения и/или любое из множества различных беспроводных соединений, таких как радиочастотное (RF) соединение, Wi-Fi или другой тип беспроводного подключения. Аналогичным образом контроллер 200 сенсорных экранов может быть связан с помощью интерфейса с программируемым мультимедийным контроллером 100 через любое из множества видов соединений.

На фиг.2 изображена схематичная блок-схема, показывающая увеличенное представление примера выполнения контроллера 200 сенсорных экранов, соединенного с одним или несколькими возможными устройствами 195 с сенсорным экраном. Контроллер 200 сенсорных экранов выполнен с возможностью реализации новаторской технологии управления множеством устройств с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала, например единого выходного графического сигнала от универсального компьютера 201 контроллера 200 сенсорных экранов. Контроллер 200 сенсорных экранов может быть дополнительно выполнен с возможностью реализации новаторской технологии преобразования информации о местоположении касания экрана от множества устройств 195 с сенсорным экраном в единое пространство экрана таким образом, чтобы информация о местоположении касания экрана могла быть обработана более простым образом.

В некоторых конфигурациях контроллер 200 сенсорных экранов может включать в себя "универсальный компьютер" 201. Термин "универсальный компьютер" используется здесь в отношении устройства, выполненного с возможностью выполнения набора команд, и в зависимости от конкретных исполняемых команд может выполнять множество различных функций или задач. Как правило, но не всегда универсальный компьютер 201 работает под управлением универсальной операционной системы, такой как операционная система Windows®, поставляемая Корпорацией Microsoft, операционная система Linux®, доступная от множества поставщиков, операционная система OSX®, поставляемая компанией Apple Inc., или другой операционной системы. Универсальный компьютер 201 может быть выполнен с любым из множества форм-факторов. Например, универсальный компьютер может быть платой с центральным процессором (ЦП), одноплатным микрокомпьютером (Single Board Computer, SBC), процессорным модулем РС/104, обычной системной платой форм-фактора АТХ с центральным процессорным устройством (ЦПУ), стандартным универсальным персональным компьютером малого форм-фактора, включающим в себя корпус, источник питания и другие компоненты, стандартным универсальным персональным компьютером большого форм-фактора, включающим в себя корпус, источник питания и другие компоненты, и/или универсальным персональным компьютером, предназначенным для монтажа в стойке и включающим в себя корпус, источник питания и другие компоненты. Универсальный компьютер 201 может включать в себя запоминающее устройство, например жесткий диск, привод для компакт-дисков (CD-ROM), флэш-память или другой тип запоминающего устройства, и/или может быть соединен с запоминающим устройством, находящимся в контроллере 200 сенсорного экрана.

Универсальный компьютер 201 предпочтительно имеет один или несколько интерфейсов 200 для осуществления связи с внешним устройством, таким как программируемый мультимедийный контроллер 100. Далее, универсальный компьютер 201 предпочтительно имеет один или несколько графических выходов 203, таких как порт стандарта DVI (Digital Visual Interface - цифровой видеоинтерфейс), аналоговый порт стандарта VGA (Video Graphics Array), порт стандарта ADC (Apple Display Connector) или порт другого типа для выдачи графических сигналов одного или нескольких форматов. Например, если используется порт DVI, графические сигналы формата DVI предпочтительно выдаются в соответствии со схемой TMDS (Transition Minimized Differential Signaling - высокоскоростная передача цифровых потоков) и представляются в цветовой схеме RGB (красный, зеленый и синий компоненты) с 24-битовой глубиной цвета. Выдаваемый графический сигнал может иметь любое из множества различных экранных разрешений, например это может быть графический сигнал широкоэкранного формата WUXGA (Wide-screen Ultra extended Graphics Array) с экранным разрешением 1920×1200 пикселей, графический сигнал формата UXGA (Ultra-eXtended Graphics Array) с экранным разрешением 1600×1200 пикселей, графический сигнал формата SVGA (Super Extended Graphics Array) с экранным разрешением 1280×1024 пикселей или графический сигнал с другим с экранным разрешением. Аналогичным образом графический сигнал может включать в себя графическое изображение, имеющее любую из множества частот кадров, например 60 кадров в секунду (кадров/с), 72 кадра/с, 75 кадров/с, 85 кадров/с или другую частоту кадров.

Согласно одному из вариантов осуществления различия в значении экранного разрешения могут быть использованы для того, чтобы получить возможность использовать единый графический сигнал от универсального компьютера 201 для управления множеством устройств 195 с сенсорным экраном. Как обсуждалось выше, графический сигнал от универсального компьютера 201 может иметь очень высокое разрешение, например это может быть графический сигнал формата WUXGA с экранным разрешением 1920×1200 пикселей. Данное разрешение существенно превышает разрешение экрана многих жидкокристаллических дисплеев среднего размера, подходящих для использования в устройствах 195 с сенсорным экраном настенного крепления, настольного использования или ручных сенсорных устройствах. Например, многие жидкокристаллические дисплеи среднего размера, подходящие для таких приложений, выполнены с возможностью отображения графики стандарта VGA с экранным разрешением 640×480 пикселей, графики стандарта QVGA (Quarter Video Graphics Array) с экранным разрешением 320×240 пикселей или других видов графики с низкими разрешениями экрана. Таким образом, с помощью соответствующей сегментации единый графический сигнал высокого разрешения от универсального компьютера 201 может быть использован для управления жидкокристаллическими дисплеями 270 множества устройств 195 с сенсорным экраном с более низкими разрешениями экрана.

Как показано на фиг.3, графический сигнал от универсального компьютера 201 получается графическим интерфейсом 205, например интерфейсом DVI, интерфейса 290 устройств с сенсорным экраном. После этого графический сигнал передается на сегментатор 210 экрана, который может представлять собой программируемое логическое устройство (Programmable Logic Device, PLD), например массив программируемых ключей (Field-Programmable Gate Array, FPGA), а также может быть специализированным чипом, таким специализированная интегральная микросхема (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), набором нескольких чипов, соединенных между собой, например, на монтажной плате, или устройством другого типа. Сегментатор 210 экрана может в процессе обработки графических кадров временно сохранять один или несколько графических кадров графического сигнала в буфере 215 кадров, например в синхронном динамическом ЗУПВ (Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM). Сегментатор 210 экрана в одном из вариантов осуществления выполнен с возможностью обработки графического кадра по частям путем деления графического кадра на несколько групп пикселей и соотнесения каждой группы пикселей с конкретным устройством 195 с сенсорным экраном.

Такое деление будет проиллюстрировано со ссылкой на фиг.3, на которой показан пример графического кадра 300 графического сигнала, разделенного на множество приведенных в качестве примера групп 310-350 пикселей, каждая из которых связана с конкретным устройством 195 с сенсорным экраном. Размер каждой из групп пикселей устанавливают предпочтительно равным разрешению жидкокристаллического дисплея 270 соответствующего устройства 195 с сенсорным экраном. Например, если предположить, что представленный кадр 300 имеет разрешение 1920×1200 пикселей, он может содержать несколько групп 310, 320, 330 пикселей с разрешением 640×480 пикселей каждая. Каждая такая группа 310, 320, 330 пикселей содержит достаточное количество пикселей информации для управления отдельным жидкокристаллическим дисплеем с разрешением VGA отдельного устройства 195 с сенсорным экраном. Аналогичным образом, может иметься несколько групп 340, 350 пикселей с разрешением 320×240 пикселей каждая. Каждая такая группа 340, 350 пикселей содержит достаточное количество пикселей информации для управления отдельным жидкокристаллическим дисплеем с разрешением QVGA различных устройств 195 с сенсорным экраном. В то время как приведенный в качестве примера графический кадр 300 на фиг.3 показан разделенным на группы пикселей только двух размеров, должно быть очевидным, что могут иметься группы пикселей практически любого размера, вплоть до экранного разрешения графического кадра. Таким образом, может осуществляться одновременное управление жидкокристаллическими дисплеями 270 с широким разнообразием разрешений экрана. Аналогичным образом несмотря на то, что приведенный в качестве примера графический кадр 300 на фиг.3 показан разделенным на 5 групп пикселей с существенной частью графического кадра, занятой пустым пространством 360 (то есть пикселями, которые не являются частью никакой из групп 310-350 пикселей), может быть образовано от одной до n групп пикселей, причем число n ограничено только разрешающей способностью графического кадра и разрешающей способностью управляемых жидкокристаллических дисплеев. Наконец, несмотря на то что приведенный в качестве примера графический кадр 300 на фиг.3 показан с группами 310-350 пикселей, упорядоченными в примыкающих строках и столбцах, группы 310-350 пикселей могут быть упорядочены иным образом и могут быть, например, отделены одним или более «промежуточными» пикселями.

Возвращаясь к фиг.2, сегментатор 210 экрана генерирует индивидуальные графические сигналы по каждой из групп пикселей. Каждый из индивидуальных графических сигналов передается на соответствующий параллельно-последовательный преобразователь 220, 225 видеосигнала, который кодирует, преобразовывает в последовательный код и передает индивидуальный графический сигнал через соответствующий интерфейс, например порт 230, 235 подключения, соединенный с каналом 236, 237 передачи. Параллельно-последовательные преобразователи 220, 225 видеосигнала могут быть выполнены с возможностью передачи графического сигнала по сети Ethernet через совместимый канал передачи, например кабель категории САТ5. В такой конфигурации электропитание может также передаваться по каналу 236, 237 передачи, например, с использованием технологии питания устройств через сеть (Power over Ethernet, PoE). Альтернативно, может использоваться множество других режимов передачи, включая другие типы проводной связи, например по протоколам USB или IEEE 1394 (Fire Wire®), или беспроводной связи, например радиочастотной или Wi-Fi.

Каждый индивидуальный графический сигнал принимается в порту 260 подключения устройства 195 с сенсорным экраном и передается на последовательно-параллельный преобразователь 265 видеосигнала, который декодирует, осуществляет последовательно-параллельное преобразование и иную обработку индивидуального графического сигнала таким образом, чтобы он был пригоден для управления жидкокристаллическим дисплеем 270. Жидкокристаллический дисплей 270 затем отображает графическое изображение, содержащееся в графическом сигнале. Сенсорная панель 280 может быть выполнена поверх жидкокристаллического дисплея 270 для обеспечения возможности функционирования жидкокристаллического дисплея в качестве устройства ввода. Сенсорная панель 280 может представлять собой резистивную систему, емкостную систему, поверхностно-акустическую волновую систему или иметь другой тип системы сенсорной панели. При прикосновении пользователя сенсорная панель 280 генерирует координаты по оси Х и оси Y, соответствующие местоположению касания экрана. Координаты по оси Х и оси Y передаются на параллельно-последовательный преобразователь 285 данных, а затем через порт 260 подключения передаются обратно на интерфейс 290 устройств с сенсорным экраном контроллера 200 сенсорных экранов. После получения в порту 230, 235 подключения координаты по оси Х и оси Y передаются на последовательно-параллельный преобразователь 240, 245 данных и на сегментатор 210 экрана.

Сегментатор 210 экрана может быть выполнен с возможностью реализации новаторской технологии преобразования координат по оси Х и оси Y от множества устройств 195 с сенсорным экраном в координатное пространство единого экрана. В соответствии с местоположением в графическом кадре группы пикселей, соответствующей устройству 195 с сенсорным экраном, от которого получены координаты по оси Х и оси Y, вычисляются значения смещения, которые затем прибавляются к координатам по оси Y и оси X. Значения смещения позволяют преобразовать координаты по оси Х и оси Y в новые координаты по оси Х и оси Y в координатном пространстве экрана графического кадра. Соответствующие значения смещения могут быть легко определены на основании местоположения группы пикселей, связанной с устройством 195 с сенсорным экраном, в графическом кадре. Например, со ссылкой на приведенный в качестве примера графический кадр 300 на фиг.3 предположим, что устройство 195 с сенсорным экраном, связанное, например, с группой 320 пикселей, передает на сегментатор 210 экрана, например, координаты по оси Х и оси Y (10, 10). Сегментатор 210 экрана может преобразовать эти координаты в координатное пространство экрана графического кадра 300 путем прибавления к данным координатам смещения по оси Х величиной '640' и смещения по оси Y величиной '0', что даст в результате новые координаты (650, 10) в пространстве экрана графического кадра 300. Аналогичным образом предположим, что устройство 195 с сенсорным экраном, связанное, например, с группой 350 пикселей, передает на сегментатор 210 экрана координаты по оси Х и по оси Y (250, 80). Сегментатор 210 экрана может преобразовать эти координаты в координатное пространство экрана графического кадра 300 путем прибавления к данным координатам смещения по оси Х величиной '320' и смещения по оси Y величиной '480', что даст в результате новые координаты (570, 560) в пространстве экрана графического кадра 300.

Новые сгенерированные координаты по оси Х и по оси Y в пространстве экрана графического кадра передаются на интерфейс 250 данных, например интерфейс USB. Интерфейс 250 данных может передавать координаты по оси Х и по оси Y на универсальный компьютер 201, который являлся источником единого графического сигнала, или, альтернативно, на другое устройство. Координаты по оси Х и оси Y могут быть интерпретированы универсальным компьютером 201 как координаты указывающего устройства, например координаты курсора мыши. Такие координаты могут быть легко обработаны универсальной операционной системой универсального компьютера 201, и может быть произведено их сравнение с графическими кадрами для определения выбора, произведенного пользователями устройств 195 с сенсорным экраном.

На фиг.4 изображена блок-схема 400 примерной последовательности шагов, которые могут быть выполнены приведенным в качестве примера интерфейсом 290 устройств с сенсорным экраном для управления множеством устройств 195 с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала и преобразования информации о местоположении касания экрана от множества устройств с сенсорным экраном в координатное пространство единого экрана. Блок-схема 400 суммирует определенные аспекты вышеупомянутого описания и опускает многие подробности в целях ясности и простоты. Соответственно, читатель отсылается к приведенному выше описанию при необходимости получения большего подробного представления. На шаге 410 единый графический сигнал получается интерфейсом 290 устройств с сенсорным экраном, например, от универсального компьютера 210. На шаге 420 каждый кадр единого графического сигнала разделяется на множество групп пикселей, каждая из которых соотносится с конкретным устройством 195 с сенсорным экраном. На шаге 430 генерируются индивидуальные графические сигналы по каждой из групп пикселей и передаются на соответствующие им устройства 195 с сенсорным экраном. На шаге 440 осуществляется получение координат по оси Х и по оси Y, соответствующих местоположению касания экрана на одном из устройств 195 с сенсорным экраном. В то время как шаг 440 показан следующим за шагом 430, между данными шагами не обязательно должна существовать временная зависимость и они могут происходить одновременно. На шаге 450 к координатам по оси Х и оси Y прибавляются соответствующие значения смещений для их преобразования к новым координатам по оси Х и по оси Y в координатном пространстве экрана графического кадра. Наконец, на шаге 460 новые координаты по оси Х и по оси Y, относящиеся к пространству экрана графического кадра, посылаются в устройство для дальнейшей обработки, например на универсальный компьютер 201.

Хотя вышеупомянутое описание описывает определенные варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть очевидно, что могут иметь место дальнейшие их модификации и/или дополнения без выхода за предполагаемые рамки настоящего изобретения.

В альтернативном варианте осуществления изобретения сегментатор 210 экрана может быть выполнен с возможностью использования различия в частоте кадров для обеспечения возможности управления с помощью единого графического сигнала множеством устройств 195 с сенсорным экраном. Эта альтернативная технология может быть использована в дополнение к или вместо описанной выше технологии, которая для управления множеством устройств 195 с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала использует различие в разрешающей способности экранов. Часто жидкокристаллические дисплеи 270 устройств 195 с сенсорным экраном используются для отображения довольно статических и/или медленно меняющихся изображений, например представления иконок, меню, текста и других элементов, имеющих ограниченное динамическое движение. Соответственно, низкая частота кадров, такая как 5 кадров в секунду, может обеспечить приемлемое визуальное представление. Однако многие устройства, такие как универсальный компьютер 201, обычно способны генерировать графические сигналы с намного более высокой частотой кадров, например 60, 72, 75, 85 кадров в секунду и т.д. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления сегментатор 210 экрана может разделить (например, с помощью демультиплексирования) графический сигнал с высокой частотой кадров на множество индивидуальных графических сигналов с более низкой частотой кадров, например путем назначения каждого n-го кадра отдельному индивидуальному графическому сигналу. С помощью этого способа из единого графического сигнала может быть сгенерировано множество различных индивидуальных графических сигналов. Индивидуальный графический сигнал может быть передан на различные устройства 195 с сенсорным экраном описанным выше образом. Таким же образом координаты местоположений касаний сенсорной панели 280 различных устройств 195 с сенсорным экраном могут быть объединены вместе (например, с помощью мультиплексирования) в единое пространство экрана с помощью сегментатора 210 экрана.

Далее, несмотря на то что вышеупомянутое описание описывает новаторские методики управления и получения данных от множества устройств с сенсорным экраном, используемых с программируемым мультимедийным контроллером 100, следует понимать, что предлагаемые методики никоим образом не ограничиваются таким применением и широко применимы ко множеству различных приложений. Например, данные методики могут быть использованы с другими типами оборудования автоматизации и домашних управляющих устройств, с различными аудио/видеоустройствами, с автономным универсальным компьютером, с устройствами обработки специального назначения или во множестве других конфигураций.

Далее, в то время как в вышеупомянутом описании описывается единый графический сигнал, получаемый от универсального компьютера 201 контроллера 200 сенсорных экранов, следует понимать, что сигнал может быть получен также от множества других источников. Например, сигнал может выдаваться внешним универсальным компьютером, который передает сигнал на контроллер 200 сенсорных экранов, или предоставляться каким-либо другим источником сигнала.

Далее, в то время как вышеупомянутое описание отражает использование жидкокристаллического дисплея 270 в каждом из устройств 195 с сенсорным экраном, должно быть очевидно, что может также использоваться другая технология дисплея, например технология на электронно-лучевой трубке (Cathode Ray Tube, CRT), технология бистабильных устройств (Zenithal Bistable Device, ZBD), технология плазменных панелей (Plasma Display Panel, PDP) и/или другая технология дисплея.

Далее, в то время как вышеупомянутое описание предполагает, что каждое устройство 195 с сенсорным экраном является внешним по отношению к контроллеру 200 сенсорных экранов, одно или несколько устройств 195 с сенсорным экраном могут быть внутренними по отношению к контроллеру 200 сенсорных экранов. Например, дисплей лицевой панели контроллера 200 сенсорных экранов может считаться одним из устройств 195 с сенсорным экраном и управляться согласно описанным выше методикам.

Далее, в то время как в вышеупомянутом описании представлено управление и получение данных от множества устройств с сенсорным экраном 195, раскрытые здесь методики также применимы к единственному устройству 195 с сенсорным экраном. В одном из вариантов осуществления система первоначально может быть снабжена только одним 195 устройством с сенсорным экраном. Эта система может быть в дальнейшем расширена путем добавления дополнительных устройств 195 с сенсорным экраном.

Далее, несмотря на то что в приведенном выше описании в качестве преимущества упоминается устранение необходимости применения отдельного универсального компьютера в каждом из устройств 195 с сенсорным экраном, настоящее изобретение позволяет также получить дополнительные и/или альтернативные преимущества. Например, при применении единого универсального компьютера может быть более легко осуществлен обмен данными, предназначенными для отображения на различных устройствах 195 с сенсорным экраном, а также их обработка. Информация о статусе и состоянии может быть, например, более легко унифицирована таким образом, чтобы каждое устройство 195 с сенсорным экраном предоставляло постоянную и актуальную информацию системного уровня.

Далее, в то время как вышеупомянутое описание относится к определенному множеству аппаратных устройств для выполнения различных функций, нужно понимать, что многие из описанных здесь методик могут быть также осуществлены с помощью множества различных аппаратных конфигураций (например, множества различных программируемых логических схем, специализированных аппаратных чипов, аналоговых, частично-аналоговых или других типов устройств), а также могут быть осуществлены с помощью программного обеспечения (например, в виде выполняемых компьютером команд, хранимых на считываемых компьютером носителях данных для их выполнения процессором) или могут быть осуществлены в виде комбинации аппаратных средств и программного обеспечения. Соответственно, нужно понимать, что вышеупомянутое описание служит только в качестве примера.

Изобретение относится к устройствам отображения и ввода данных. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет упрощения использования сенсорных экранов путем устранения недостатков и ограничений существующих технологий. Множество устройств с сенсорным экраном управляются с помощью одного графического сигнала. Универсальный компьютер предоставляет графический сигнал с заданным экранным разрешением. Сегментатор экрана выполнен с возможностью разделения каждого графического кадра графического сигнала на множество групп пикселей, каждая из которых относится к конкретному устройству с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном. Сегментатор экрана также выполнен с возможностью генерации индивидуального графического сигнала по каждой из групп пикселей, причем каждый индивидуальный графический сигнал имеет более низкое экранное разрешение, чем указанное заданное экранное разрешение. Один или несколько интерфейсов передают каждый из индивидуальных графических сигналов на отдельное устройство с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для управления множеством устройств с сенсорным экраном посредством единого графического сигнала, содержащее:
универсальный компьютер, выполненный с возможностью предоставления графического сигнала заданного экранного разрешения, причем графический сигнал включает в себя множество графических кадров;
сегментатор экрана, выполненный с возможностью разделения первой области каждого графического кадра из графического сигнала на множество групп пикселей, причем вторая область каждого графического кадра не является частью никакой из групп пикселей из множества групп пикселей, при этом каждая из групп пикселей относится к конкретному устройству с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном, причем сегментатор экрана выполнен также с возможностью генерации индивидуального графического сигнала по каждой из групп пикселей, и каждый индивидуальный графический сигнал имеет более низкое экранное разрешение, чем указанное заданное экранное разрешение; и
один или несколько интерфейсов, выполненных с возможностью передачи каждого из индивидуальных графических сигналов на отдельное устройство с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном и с возможностью получения координат от каждого из устройств с сенсорным экраном, соответствующих касаниям пользователя на соответствующем устройстве с сенсорным экраном,
причем сегментатор экрана выполнен с возможностью преобразования координат, полученных от каждого из устройств с сенсорным экраном, в координаты координатного пространства единого экрана посредством прибавления значений смещения к координатам от, по меньшей мере, некоторых из устройств с сенсорным экраном и с возможностью выдачи координат координатного пространства единого экрана на универсальный компьютер.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размер каждой из групп пикселей установлен равным разрешению экрана соответствующего конкретного устройства с сенсорным экраном.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что две или несколько групп пикселей из множества групп пикселей имеют различный размер для обеспечения соответствия различным разрешениям экрана соответствующих устройств с сенсорным экраном.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что экран представляет собой жидкокристаллический дисплей (LCD).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый графический кадр включает в себя, по меньшей мере, несколько пикселей, во второй области графического кадра, которые не являются частью никакой из групп пикселей из множества групп пикселей.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит один или несколько параллельно-последовательных преобразователей видеосигнала, выполненных с возможностью преобразования в последовательный код, по меньшей мере, некоторых из индивидуальных графических сигналов для передачи по каналам передачи по протоколу Ethernet, причем по меньшей мере некоторые из одного или нескольких интерфейсов являются портами подключения к каналу передачи по протоколу Ethernet.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что графический сигнал определенного экранного разрешения является графическим сигналом DVI.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заданное экранное разрешение является разрешением 1920 на 1200 пикселей, причем по меньшей мере один из индивидуальных графических сигналов имеет экранное разрешение 640 на 480 пикселей.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что координаты включают в себя координаты по оси Х и координаты по оси Y, причем значения смещения содержат первые значения смещения, прибавляемые к координатам по оси X, и вторые значения смещения, прибавляемые к координатам по оси Y, для вычисления новых координат по оси Х и новых координат по оси Y.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что первые и вторые значения смещения генерируются на основании местоположения в каждом графическом кадре группы пикселей, относящейся к устройству с сенсорным экраном, от которого получены координаты по оси Х и по оси Y.

11. Способ управления множеством устройств с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала, состоящий в том, что:
предоставляют графический сигнал заданного экранного разрешения, причем графический сигнал включает в себя множество графических кадров;
разделяют первую область каждого графического кадра из графического сигнала на множество групп пикселей, причем вторая область каждого графического кадра не является частью никакой из групп пикселей из множества групп пикселей, при этом каждая из групп пикселей относится к конкретному устройству с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном;
генерируют индивидуальный графический сигнал по каждой из групп пикселей, причем каждый индивидуальный графический сигнал имеет более низкое экранное разрешение, чем указанное заданное экранное разрешение; и
передают каждый из индивидуальных графических сигналов на отдельное устройство с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном;
получают координаты от каждого из устройств с сенсорным экраном, соответствующих касаниям пользователя на соответствующем устройстве с сенсорным экраном;
преобразуют координаты, полученные от каждого из устройств с сенсорным экраном, в координаты координатного пространства единого экрана посредством прибавления значений смещения координатам от, по меньшей мере, некоторых из устройств с сенсорным экраном; и
выдают координаты координатного пространства единого экрана.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают размер каждой из групп пикселей равным разрешению экрана соответствующего конкретного устройства с сенсорным экраном.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что на шаге установки размера дополнительно обеспечивают две или несколько групп пикселей из множества групп пикселей, имеющие различный размер, для обеспечения соответствия различным разрешениям экрана соответствующих устройств с сенсорным экраном.

14. Способ по п.11, отличающийся тем, что в графический кадр включают, по меньшей мере, несколько пикселей, которые не являются частью никакой из групп пикселей из множества групп пикселей.

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно преобразуют, по меньшей мере, некоторые из индивидуальных графических сигналов в последовательный код для передачи по каналам передачи по протоколу Ethernet.

16. Способ по п.11, отличающийся тем, что координаты включают в себя координаты по оси Х и координаты по оси Y, причем значения смещения содержат первые значения смещения, прибавляемые к координатам по оси X, и вторые смещения, прибавляемые к координатам по оси Y, для вычисления новых координат по оси Х и новых координат по оси Y.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что генерируют значения смещения на основании местоположения в каждом графическом кадре группы пикселей, относящейся к устройству с сенсорным экраном, от которого получены координаты по оси Х и координаты по оси Y.

18. Устройство для управления множеством устройств с сенсорным экраном с помощью единого графического сигнала, содержащее:
средства для предоставления графического сигнала заданного экранного разрешения, причем графический сигнал включает в себя множество графических кадров;
средства для разделения первой области каждого графического кадра графического сигнала на множество групп пикселей, причем вторая область каждого графического кадра не является частью никакой из групп пикселей из множества групп пикселей, при этом каждая из групп пикселей относится к конкретному устройству с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном;
средства для генерации индивидуального графического сигнала для каждой из групп пикселей, причем каждый индивидуальный графический сигнал имеет более низкое экранное разрешение, чем указанное заданное экранное разрешение;
средства для передачи каждого из индивидуальных графических сигналов на отдельное устройство с сенсорным экраном из множества устройств с сенсорным экраном;
средства для получения координат от каждого из устройств с сенсорным экраном, соответствующих касаниям пользователя на соответствующем устройстве с сенсорным экраном; и
средства для преобразования координат, полученных от каждого из устройств с сенсорным экраном, в координаты координатного пространства единого экрана посредством прибавления значений смещения к координатам от, по меньшей мере, некоторых из устройств с сенсорным экраном и выдачи координат координатного пространства единого экрана.