專利名稱：設(shè)置一個(gè)工具可編程特性的方法與設(shè)備的制作方法
背景技術(shù)：
1. 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明廣泛的涉及設(shè)置一個(gè)工具(appliance)可編程特性的領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明提供了一種利用圖形用戶接口方便地設(shè)置一個(gè)工具各種可編程特性的方法與設(shè)備，而這個(gè)圖形用戶接口由一臺計(jì)算機(jī)通過全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)訪問。
2. 背景技術(shù)微處理器和其它小型化電子設(shè)備的出現(xiàn)已經(jīng)促進(jìn)了家用和辦公設(shè)備日益復(fù)雜的功能的實(shí)現(xiàn)。一般而言，為了調(diào)用所提供的各種功能，就需要一個(gè)相對復(fù)雜的操作接口。例如，家庭電子設(shè)備，比如電視機(jī)、錄像機(jī)、收音機(jī)諸如此類，一般都擁有復(fù)雜的遙控設(shè)備。這種遙控設(shè)備具有很多獨(dú)立按鈕用以直接控制工具的特性和/或那些通過屏幕菜單被用于定位的特性。由于控制的完善程度和復(fù)雜性，工具的用戶手冊正變的越來越厚并且難于理解。
由于現(xiàn)代工具不斷增長的復(fù)雜性，在為了適應(yīng)市場的競爭而不斷增加工具特性的同時(shí)，很多可使用的特性卻從來沒有被顧客使用過。很多種使工具易于控制而且通常更加“用戶友好”的解決方案被提了出來。例如，授予Chan等的美國專利No.5,553,123揭示了一種把經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)通過電話下載到工具控制器上的方法。用戶首先打電話給一個(gè)擁有計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程站點(diǎn)。用戶將其特定的背景信息傳送給遠(yuǎn)程站點(diǎn)，而后經(jīng)設(shè)置的數(shù)據(jù)通過電話連接被下載。電話聽筒被拿到與設(shè)在工具控制器內(nèi)的麥克風(fēng)接近的地方，以接收下載的數(shù)據(jù)。接收數(shù)據(jù)后，控制器被配置以對工具進(jìn)行操作。
授予Yuen的美國專利No.5,600,711揭示了為一個(gè)工具提供初始化設(shè)置的設(shè)備與方法。當(dāng)用戶想對一工具進(jìn)行初始化設(shè)置時(shí)，他初啟一個(gè)與遠(yuǎn)程站點(diǎn)之間的電話連接。而后遠(yuǎn)程站點(diǎn)通過這個(gè)電話連接下載一個(gè)初始化工具設(shè)置的命令序列。一個(gè)工具的遙控設(shè)備接收這個(gè)命令序列并將其存儲在一個(gè)內(nèi)部存儲器當(dāng)中。隨后遙控設(shè)備被定位在該工具，用戶輸入一個(gè)條命令將所存儲的命令序列傳輸?shù)焦ぞ呱?，從而完成初始化設(shè)置。
授予Levine的美國專利No.5,141,756揭示了初始化一個(gè)可編程控制設(shè)備，比如錄像機(jī)遙控器的方法。設(shè)備的編程是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的連接到一個(gè)電話系統(tǒng)；撥叫一個(gè)更適宜使用計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程初始化中心；通過按鍵回答計(jì)算機(jī)發(fā)送的聲音形式的詢問，向計(jì)算機(jī)提供控制設(shè)備環(huán)境的信息。而后，計(jì)算機(jī)發(fā)送將被載入到控制設(shè)備儲存器當(dāng)中的初始化程序。
授予Barry等的美國專利No.5,774,063揭示了一個(gè)來自計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備遠(yuǎn)程控制的方法和設(shè)備。一個(gè)傳感器，比如紅外線發(fā)射器，被耦合于一臺計(jì)算機(jī)上并且被定位于所控制的電子設(shè)備。一個(gè)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序產(chǎn)生用于控制該電子設(shè)備的適當(dāng)?shù)男盘枴?br> 授予Ivie等的美國專利No.5,815,086揭示了一個(gè)從遠(yuǎn)程位置向電子工具傳送命令的方法與設(shè)備。一個(gè)結(jié)構(gòu)，例如一間房屋，中的各種工具被耦合在一根信號傳導(dǎo)總線上，例如結(jié)構(gòu)的交流電配線總線。工具命令通過總線從一個(gè)中心發(fā)送器被發(fā)射出來。工具可以被直接耦合在總線上，或者是通過一個(gè)紅外信號來接收命令，該信號是由一個(gè)耦合在總線上的紅外線發(fā)送設(shè)備所發(fā)出的。一個(gè)手持控制設(shè)備可以用來控制各種不同的工具，在這個(gè)實(shí)例中，手持控制設(shè)備的接收器被耦合在結(jié)構(gòu)不同部分的總線上。
授予Chambers的美國專利No.5,819,294揭示了一個(gè)可編程的通用遙控器。一個(gè)編程設(shè)備被耦合在一臺計(jì)算機(jī)上并且接收傳統(tǒng)遙控器所發(fā)送的信號。編程設(shè)備將接收到的信號與各個(gè)工具生產(chǎn)廠商使用的保存信號的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)。而后編程設(shè)備向可編程通用控制器發(fā)送一組完整的適當(dāng)?shù)目刂菩盘枴?br> 授予Darbee的美國專利No.5,228,007揭示了一個(gè)可以從遠(yuǎn)程位置對其進(jìn)行編程的通用遙控器。遙控器通過視頻或是電話數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)接收編程數(shù)據(jù)。
授予Jacobs等的美國專利No.5,448,571揭示了一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于將個(gè)人電腦視頻顯示監(jiān)視器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖銛y式信息設(shè)備，比如指定調(diào)度設(shè)備。視頻顯示被調(diào)制用以向便攜信息設(shè)備中的光電接收器發(fā)送數(shù)據(jù)。
微軟公司已經(jīng)提出了一種由個(gè)人電腦控制的具有可編程功能的無線電話機(jī)。該電話機(jī)的底座耦合于計(jì)算機(jī)的一個(gè)串行端口，并且計(jì)算機(jī)中安裝了應(yīng)用軟件來控制電話機(jī)的操作。
發(fā)明概要本發(fā)明提供了一種設(shè)置工具的優(yōu)先權(quán)和其他參數(shù)的方法和設(shè)備。在本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例中，用戶啟動一個(gè)與全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的交互式站點(diǎn)之間的連接。該站點(diǎn)主持一個(gè)圖形用戶接口，用戶通過它可以設(shè)置工具的優(yōu)先權(quán)和其他參數(shù)。在一些具體實(shí)施例中，提供給工具的經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)可以直接從用戶的計(jì)算機(jī)或是交互式站點(diǎn)下載到工具處。在另一些具體實(shí)施例中，提供給工具的經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從用戶的計(jì)算機(jī)或是交互式站點(diǎn)被下載到一個(gè)傳輸設(shè)備，并在那里被暫時(shí)保存。這個(gè)便于攜帶的傳輸設(shè)備被用戶攜帶至工具處，已建立的數(shù)據(jù)從傳輸設(shè)備被下載到工具處。由于工具本身的設(shè)置過程和編程并不需要用戶接口，工具就可以在不犧牲任何功能的情況下做到比較小巧，便宜和輕便。另外，用戶手冊的使用需要被大大降低了，因?yàn)槭謨灾兴ǖ乃行畔⒍伎梢詮慕换ナ秸军c(diǎn)上得到。
附圖的簡要描述

圖1是本發(fā)明第一個(gè)具體實(shí)施例的功能框圖，在這個(gè)實(shí)施例中，工具直接從本地計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)。
圖2是本發(fā)明第二個(gè)具體實(shí)施例的功能框圖，在這個(gè)實(shí)施例中，工具通過一個(gè)傳輸設(shè)備從本地計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)。
圖3是圖2中所示的傳輸設(shè)備的功能框圖。
圖4示出一個(gè)適于設(shè)置恒溫器可編程特性的圖形用戶接口。
圖5是本發(fā)明的第三個(gè)具體實(shí)施例的功能框圖，在這個(gè)實(shí)施例中，工具直接從交互式站點(diǎn)服務(wù)器接收數(shù)據(jù)。
圖6是本發(fā)明的第四個(gè)具體實(shí)施例的功能框圖，在這個(gè)實(shí)施例中，工具通過一個(gè)傳輸設(shè)備從交互式站點(diǎn)服務(wù)器接收數(shù)據(jù)。
圖7示出傳輸十進(jìn)制數(shù)據(jù)位的亮度調(diào)制。
圖8示出帶有抖動編碼的亮度調(diào)制。
圖9示出帶有不規(guī)則圖形圖案的亮度調(diào)制。
圖10示出雙色相位調(diào)制。
圖11示出視頻條形碼調(diào)制。
圖12示出使用本發(fā)明的自帶時(shí)鐘數(shù)據(jù)編碼方案。
圖13是與使用本發(fā)明相適應(yīng)的接收設(shè)備的功能框圖。
圖14示出具有一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸部分的顯示器屏幕。
圖15是依照本發(fā)明構(gòu)造的原型系統(tǒng)的陰極射線管(CRT)的感光反應(yīng)曲線圖。
圖16是原型系統(tǒng)中校準(zhǔn)序列的曲線圖。
圖17示出本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，用于為存儲媒體的內(nèi)容提供可視化的索引。
圖18-20示出一個(gè)虛擬同伴從一臺個(gè)人計(jì)算機(jī)到一個(gè)依據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的手持設(shè)備的傳輸。
發(fā)明的詳細(xì)描述在下列描述中，為了達(dá)到解釋說明而不是限制的目的，具體的細(xì)節(jié)被設(shè)置了4次以提供一個(gè)對本發(fā)明全面的理解。然而，對于一個(gè)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言有一點(diǎn)是顯然的，那就是本發(fā)明可以在其他的一些脫離所述具體細(xì)節(jié)的實(shí)施例中得到應(yīng)用。在另一些實(shí)例中，一些眾所周知的方法和設(shè)備的詳細(xì)描述被特意省略，以保證不讓一些不必要的細(xì)節(jié)混淆了對本發(fā)明的描述。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了樣式廣泛的家庭和辦公工具的應(yīng)用。一些本發(fā)明可以應(yīng)用于其中的工具種類包括時(shí)鐘、電話、電視、電視機(jī)頂盒、錄像機(jī)、音頻和視頻娛樂系統(tǒng)的構(gòu)件、電冰箱、傳統(tǒng)的烤爐、微波爐、洗碗機(jī)、灌溉系統(tǒng)、全球定位衛(wèi)星(GPS)接收器、汽車供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)系統(tǒng)、汽車聲音系統(tǒng)、家庭安全系統(tǒng)、家庭HAVC系統(tǒng)、家庭主控系統(tǒng)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、郵資計(jì)量設(shè)備等等?！翱删幊烫匦浴笔侵腹ぞ咭恍┛杀桓淖兊奶匦?。這些特性包括，舉例而言，參數(shù)的初始化或設(shè)置、被存儲的數(shù)據(jù)(例如，電話的快速撥號數(shù)字或GPS接收器的數(shù)據(jù)庫)和內(nèi)部軟件。下面給出了一個(gè)具體的例子來示出本發(fā)明的操作。然而，不難理解，本發(fā)明對所有類型的工具和這些工具中所有的可編程特性具有廣泛的適應(yīng)性。
除了設(shè)置工具的可編程特性之外，本發(fā)明還具有其他應(yīng)用性。例如，本發(fā)明可以被用于在一個(gè)交互式的網(wǎng)站上購買按次計(jì)費(fèi)的節(jié)目。一段授權(quán)代碼隨后被下載到本發(fā)明的傳輸設(shè)備中，并被傳輸?shù)诫娨暀C(jī)機(jī)頂盒，以使購買的節(jié)目處于可以播放的狀態(tài)。這種方法消除了大多數(shù)具有按次計(jì)費(fèi)功能的電視機(jī)機(jī)頂盒所要求的電話連接。
本發(fā)明另一個(gè)潛在的應(yīng)用是作為一個(gè)可編程的“權(quán)標(biāo)”(token)，用以簡化眾多類型的交易。例如，一個(gè)消費(fèi)品的制造商，可以在其網(wǎng)站上為某些特定的產(chǎn)品給出折扣。接收折扣的授權(quán)可以被下載到本發(fā)明的傳輸設(shè)備中，而傳輸設(shè)備可以被攜帶到零售商處。而后，傳輸設(shè)備被用來將折扣授權(quán)傳送給零售商處的一個(gè)接收終端。在理想的情況下，終端也應(yīng)具有對存儲在傳輸設(shè)備中的內(nèi)容進(jìn)行修改的能力，使得一旦折扣給出時(shí)，折扣授權(quán)就可以被取消。同樣的“權(quán)標(biāo)”方法還可以應(yīng)用于預(yù)付購買交易；餐廳，旅館，停車場等處的預(yù)約；進(jìn)入娛樂場所或其他安全區(qū)域的授權(quán)以及一些類似的情形，在這些情形中一個(gè)便于傳送的授權(quán)權(quán)標(biāo)像一個(gè)來自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展通信鏈路一樣進(jìn)行服務(wù)。
1. 本發(fā)明的具體實(shí)施例圖1示出本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施例。一個(gè)工具10從本地計(jì)算機(jī)12接收經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)。在一個(gè)典型的應(yīng)用中，本地計(jì)算機(jī)12是一個(gè)目前在家庭和辦公室中廣泛使用的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)12的細(xì)節(jié)與本發(fā)明沒有顯著的關(guān)聯(lián)故而沒有標(biāo)明。通常情況下，計(jì)算機(jī)12至少由一個(gè)處理單元，一個(gè)鍵盤和一個(gè)顯示器組成。附加的輸入設(shè)備，例如鼠標(biāo)或其他指針設(shè)備，還有輸出設(shè)備，例如打印機(jī)，也可作為計(jì)算機(jī)12的組成部分被包括在其中。
本地計(jì)算機(jī)12通過一個(gè)遠(yuǎn)程通信鏈路耦合在一個(gè)遠(yuǎn)程交互式站點(diǎn)服務(wù)器14上。在本發(fā)明一個(gè)典型的實(shí)施例中，交互式站點(diǎn)服務(wù)器14是可以通過萬維網(wǎng)(World Wide Web)被訪問的。其他連接計(jì)算機(jī)12和服務(wù)器14的方法也可以使用。服務(wù)器14包括著用于交互的設(shè)置工具10的可編程特性的程序。服務(wù)器14最好還通過計(jì)算機(jī)12為工具10的使用者提供一個(gè)適應(yīng)工具10以及其中的可編程特性設(shè)計(jì)的圖形用戶接口。這個(gè)接口可以被認(rèn)為是一個(gè)“虛擬工具”。通過下面對圖4的討論，對這一點(diǎn)會有更好的理解。
在圖1所示的具體實(shí)施例中，工具10被直接耦合在本地計(jì)算機(jī)12之上。這個(gè)具體實(shí)施例對于那些可以被方便的攜帶到計(jì)算機(jī)處進(jìn)行設(shè)置的便攜設(shè)備最為適用。工具10和計(jì)算機(jī)12之間的耦合可以是來自計(jì)算機(jī)的單路耦合，也可以是雙路的。通過為工具10提供一個(gè)光學(xué)傳感器以及運(yùn)用下面將要描述的技術(shù)對計(jì)算機(jī)12的顯示進(jìn)行調(diào)制，可以使單路通信得到顯式的實(shí)現(xiàn)。其他一些利用音頻，磁性，感應(yīng)，紅外線或是無線電頻率耦合的通信技術(shù)也可以被應(yīng)用。建立雙路通信最方便的方法是連接到計(jì)算機(jī)12的一個(gè)串行端口上。當(dāng)然，這種連接方式對于一些工具而言并不方便，但是對于那些可能需要大量數(shù)據(jù)的便攜工具而言卻特別的便利。例如，利用圖1所示結(jié)構(gòu)中的一個(gè)串行端口連接可以最方便的將數(shù)據(jù)載入到一個(gè)袖珍管理器或是一個(gè)相似類型的個(gè)人數(shù)字助理當(dāng)中。
一些類型的工具可以經(jīng)過簡單的改造以利用當(dāng)前已有的組件建立起與計(jì)算機(jī)12的通信。例如，電子照相機(jī)本身就擁有一個(gè)光學(xué)傳感器，它可以被用來感知計(jì)算機(jī)顯示器屏幕或其他光源的調(diào)制。照相機(jī)原有的圖象通路可以在視頻照相機(jī)或數(shù)字靜止照相機(jī)中被使用。這僅僅需要添加一些電路和/或軟件用來對調(diào)制進(jìn)行解碼并且保存適當(dāng)?shù)慕?jīng)過設(shè)置的參數(shù)。作為選擇，照相機(jī)的焦距范圍探測器接收器可以被當(dāng)作光學(xué)傳感器使用。
為了給工具10特性的編程提供一個(gè)適當(dāng)?shù)慕涌?，服?wù)器14最好接收來自工具生產(chǎn)廠商的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以在生產(chǎn)廠商發(fā)布新型號工具時(shí)定期的接收，也可以由服務(wù)器14通過一個(gè)與生產(chǎn)廠商之間的撥號連接實(shí)時(shí)的取得。后者的好處是可以保證服務(wù)器14使用的是最新的產(chǎn)品信息。一個(gè)確保服務(wù)器14取得工具10的適當(dāng)信息的方法是，提示工具主在計(jì)算機(jī)12上輸入工具的序列號。這個(gè)操作只需要進(jìn)行一次，因?yàn)槠浜笮蛄刑柨梢员槐４嬖谟?jì)算機(jī)12和/和服務(wù)器14中，以備對同一工具進(jìn)行后續(xù)編程時(shí)使用。工具的授權(quán)注冊在這一相同的過程中可以被方便的執(zhí)行。
本發(fā)明一個(gè)可選的方面是服務(wù)器14向工具生產(chǎn)廠商提供有價(jià)值的反饋的能力。在工具設(shè)置操作的過程中，服務(wù)器14收集與用戶使用產(chǎn)品特性有關(guān)的信息，這些信息有益于產(chǎn)品銷售和新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。服務(wù)器14和工具生產(chǎn)廠商之間的鏈接也有助于發(fā)現(xiàn)新的市場機(jī)遇。生產(chǎn)廠商可以輕易的將其廣告瞄準(zhǔn)那些被確認(rèn)的其產(chǎn)品的購買者。并且，生產(chǎn)廠商可以提供工具10的附件和相關(guān)產(chǎn)品。這種供應(yīng)可以與設(shè)置接口相結(jié)合，也可以直接通過電子郵件或是傳統(tǒng)郵件分別通知個(gè)工具主。值得注意的是，本發(fā)明可以簡化授權(quán)注冊。由于工具主已經(jīng)與服務(wù)器14進(jìn)行通信以設(shè)置工具的可編程特性，就使得收集完成授權(quán)注冊所需的附加信息成為一件簡單的事情，而且如果希望的話，向生產(chǎn)廠商提供附加的人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也變的簡單。
圖2示出本發(fā)明的一個(gè)可選擇的具體實(shí)施例。本具體實(shí)施例與圖1中所示的具體實(shí)施例相似，不同在于編程數(shù)據(jù)是由傳輸設(shè)備16向工具10提供的。這個(gè)傳輸設(shè)備通過與計(jì)算機(jī)12的有線連接從計(jì)算機(jī)12上接收編程數(shù)據(jù)，在更好的情況下，該傳輸設(shè)備與計(jì)算機(jī)12的連接采用的是光電或其它無線數(shù)據(jù)鏈路，就像下面將要更加全面的描述的那樣。
圖3是一個(gè)適當(dāng)?shù)膫鬏斣O(shè)備16的功能框圖。在設(shè)備16的中心是一個(gè)控制電子設(shè)備模塊102。當(dāng)接收開關(guān)106打開時(shí)，計(jì)算機(jī)12顯示器屏幕上被調(diào)制的數(shù)據(jù)將被光檢測器104所感知。數(shù)據(jù)由電子設(shè)備102解調(diào)制并被保存在存儲器108中。當(dāng)無錯傳輸和數(shù)據(jù)存儲確認(rèn)時(shí)，由指示器110提供給用戶一個(gè)適當(dāng)?shù)奶崾荆e例而言，指示器110可以是一個(gè)發(fā)光二極管(LED)。隨著數(shù)據(jù)載入到存儲器108中，傳輸設(shè)備16可以被攜帶至工具10處，而工具10最好包括一個(gè)為傳輸設(shè)備16準(zhǔn)備的“船塢式”連接端口。傳輸設(shè)備16可以是由工具生產(chǎn)商提供給顧客的工具10的一個(gè)完整的組件。作為選擇，工具10可以具有一個(gè)耦合在其內(nèi)部控制電子設(shè)備上的紅外線接收器。在紅外線鏈接的情況下，傳輸設(shè)備16被置于接近工具10的紅外線接收器的地方。當(dāng)發(fā)送開關(guān)112被開啟時(shí)，保存在存儲器108中的數(shù)據(jù)被電子設(shè)備102適當(dāng)?shù)恼{(diào)制并且被應(yīng)用于紅外線發(fā)送器114。指示器110可向用戶確認(rèn)數(shù)據(jù)已經(jīng)被發(fā)送。另外，或是作為選擇，工具10可以具有一個(gè)指示器以指示接收到數(shù)據(jù)。電源116為設(shè)備16的組件提供電能，該電源最好是由普通的堿性電池組形式。
傳輸設(shè)備16可以經(jīng)過配置，將數(shù)據(jù)從工具同樣的回傳到計(jì)算機(jī)。來自工具的數(shù)據(jù)可以依靠光電鏈路被載入到傳輸設(shè)備中，這與從計(jì)算機(jī)中載入數(shù)據(jù)的方式是相同的。然而，考慮到那些包括雙路通信的應(yīng)用，傳輸設(shè)備與工具之間最好具有一個(gè)直接的電子耦合。將數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)可以通過很多種方法實(shí)現(xiàn)。例如，傳輸設(shè)備16可以直接耦合在計(jì)算機(jī)的一個(gè)串行或是并行輸入端口上。作為選擇，傳輸設(shè)備16可以具有一個(gè)聲音轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)由這個(gè)轉(zhuǎn)換器通過耦合在計(jì)算機(jī)上的一個(gè)麥克風(fēng)進(jìn)行傳輸。
傳輸設(shè)備16可以被配置的成多種不同形式。傳輸設(shè)備16最好是便于攜帶的。設(shè)備16可以制成筆或者棍的形式，在它的一端帶有光檢測器104和紅外線發(fā)送器114。傳輸設(shè)備16也可以結(jié)合在傳統(tǒng)的遙控器上用于那些通常需要遙控的設(shè)備。在另一種變化中，傳輸設(shè)備16可以是一個(gè)可移動的模塊，它如上所述的被對接到工具10當(dāng)中。在這種情形中，通過對電子觸點(diǎn)的合理布置，傳輸設(shè)備和工具之間的通信可以由一個(gè)直接的電子連接完成。事實(shí)上，傳輸設(shè)備16可以包括工具10的“大腦”，其形式為微處理器或與之等價(jià)的設(shè)備。除去對工具的特性和功能的編程簡單易行外，這種布置還提供了另一個(gè)好處，那就是使服務(wù)或是在發(fā)生故障時(shí)工具電子組件的替換得到簡化。
圖2和圖3種所示的具體實(shí)施例特別適于那些位置相對固定且只需要有限數(shù)據(jù)量的工具。這類工具的實(shí)例在家庭和辦公室中比比皆是。一個(gè)這樣的例子是家庭HVAC系統(tǒng)中的恒溫器。圖4所示的是一個(gè)由計(jì)算機(jī)12的顯示器提供的恒溫器的圖形用戶接口。標(biāo)明這個(gè)接口只是為了說明的目的，可以理解這個(gè)接口的詳細(xì)特性是設(shè)計(jì)選擇的問題。圖形用戶接口有時(shí)被稱為“虛擬工具”(在這個(gè)特定的實(shí)例中是一個(gè)虛擬的恒溫器)。這并不意味著該接口在物理上與真實(shí)的工具相似，而是指接口允許通過用戶的計(jì)算機(jī)對真實(shí)工具的可編程特性進(jìn)行訪問。
沿著圖4中所示顯示器頂端的是日期條122。用戶可以通過鼠標(biāo)選擇任意的一天，對這一天的恒溫器設(shè)置進(jìn)行編程。在日期條下方的是溫度選擇器124。用戶通過將鼠標(biāo)或是其他的指針定位設(shè)備指向向上或者向下的箭頭，可以選擇所需溫度。溫度選擇器124的右邊是兩個(gè)時(shí)間窗口126和128。使用適當(dāng)?shù)南蛏匣蛘呦蛳碌募^，用戶可以選擇應(yīng)用所選溫度的起止時(shí)間。當(dāng)所需設(shè)置完成時(shí)，用戶選擇回車(ENTER)按鈕130來保存選擇，隨后繼續(xù)進(jìn)行下一次設(shè)置的選擇。為了方便起見，最后輸入的結(jié)束時(shí)間將被自動的添加到開始時(shí)間窗口中。為了用戶使用方便，提供一個(gè)顯示所選擇溫度輪廓的圖形顯示器132。
當(dāng)所有的設(shè)置完成時(shí)，數(shù)據(jù)被載入到傳輸設(shè)備16，隨后設(shè)備16被攜帶到恒溫器的物理位置以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由于所有的設(shè)置都被輸入到了計(jì)算機(jī)12中，因此它們可以被方便的保存在本地和/或由服務(wù)器14保存，可以在隨后修改這些設(shè)置時(shí)使用或是當(dāng)發(fā)生電源失效時(shí)被重新載入。計(jì)算機(jī)12還可以產(chǎn)生一份打印出來的設(shè)置記錄。對于一些工具而言，設(shè)置過程之后的打印輸出可以作為工具的一個(gè)模板用以指示工具的選擇項(xiàng)或者被編程的特性。例如，這樣的工具可以擁有沒有標(biāo)號的功能按鈕，在設(shè)置過程中，一旦選定的功能被定制在這個(gè)按鈕上時(shí)，就可以為其生成一個(gè)模板。
值得注意的是，與傳統(tǒng)的恒溫器相比，物理上包括圖4所示接口的恒溫器會非常龐大并且價(jià)格昂貴。這主要是由該接口的相對復(fù)雜性造成的，因?yàn)槟切┦购銣仄鞯脑O(shè)置具有靈活性的實(shí)際組件通常是比較小巧且便宜的。通過應(yīng)用本發(fā)明，恒溫器編程中實(shí)際上無限的靈活性可以在一個(gè)并不比傳統(tǒng)恒溫器龐大和昂貴的恒溫器中得到實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，剛才所述的恒溫器可以被輕易的制作成一張郵票的大小。
圖5示出本發(fā)明的另一個(gè)作為選擇的具體實(shí)施例。在這個(gè)例子中，工具10的數(shù)據(jù)直接來自服務(wù)器14，而不是本地計(jì)算機(jī)12。從工具主的角度看，工具的編程接口與上述的具體實(shí)施例示完全相同的。服務(wù)器14和工具10之間的通信可以是電話傳送的。工具10可以包括一個(gè)傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器，這時(shí)的通信可以是雙路的；或者只是簡單的包括一個(gè)數(shù)據(jù)解調(diào)制器用于單路通信。一個(gè)傳統(tǒng)的交叉通路-11(RJ-11)連接可以將工具10耦合在電信網(wǎng)絡(luò)上。作為選擇，工具10可以包括一個(gè)無線電話模塊用于和一個(gè)分離的基站進(jìn)行通信。服務(wù)器14和工具10之間的通信也可以通過無線電信號實(shí)現(xiàn)。例如，工具10可以包括一個(gè)傳統(tǒng)的播叫接收器。
圖5所示的具體實(shí)施例的一個(gè)特殊例子是可編程電話機(jī)。通過使用由服務(wù)器14主持的圖形用戶接口可以方便的設(shè)置電話機(jī)的快速撥號數(shù)字以及其它可編程特性。一旦用戶完成了對特性的編程，服務(wù)器14簡單的對電話機(jī)進(jìn)行一次呼叫。電話機(jī)中包括適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)解調(diào)制電路用于下載來自服務(wù)14的數(shù)據(jù)。
圖6示出本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的具體實(shí)施例，它與圖5所示的具體實(shí)施例大致相同，所不同的是它包括了一個(gè)圖2的具體實(shí)施例所示的傳輸設(shè)備。然而，在這里傳輸設(shè)備16’是直接從服務(wù)器14接收數(shù)據(jù)。正如上面描述的具體實(shí)施例一樣，服務(wù)器14和傳輸設(shè)備16’之間的通信可以是是電話傳送的或是使用無線電。傳輸設(shè)備16’的一個(gè)例子具體化為一個(gè)電話的可移動模塊或“卡片”。工具10的數(shù)據(jù)從服務(wù)器14下載到電話機(jī)處，數(shù)據(jù)在這里被解調(diào)制并且保存在卡片中。該卡片而后可以被攜帶至工具10處，通過紅外線或其它數(shù)據(jù)鏈路向工具傳輸數(shù)據(jù)。
圖6所示本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例是一個(gè)可以耦合在電信網(wǎng)絡(luò)上的“通用”遙控器，所述耦合可以用一個(gè)RJ-11插孔，或是使用等價(jià)于Darbee在美國專利No.5,228,007中所揭示的方式來實(shí)現(xiàn)。因而除了具有傳統(tǒng)遙控器的功能外，該遙控器還具有像數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備一樣的功能。
如上所述，本發(fā)明的傳輸設(shè)備或工具最好使用一條光電數(shù)據(jù)鏈路來接收數(shù)據(jù)。任何適宜的光調(diào)制的源都可以用來向傳輸設(shè)備或工具發(fā)送數(shù)據(jù)。它們包括發(fā)光二極管，白熾燈泡，液晶顯示器和陰極射線管。一個(gè)方便的光調(diào)制的源是本地計(jì)算機(jī)顯示器的屏幕。至少本地計(jì)算機(jī)顯示器的一部分可以被調(diào)制，用以向傳輸設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)。
視頻調(diào)制數(shù)據(jù)傳輸最通用的方法是使用視頻圖象的連續(xù)脈沖產(chǎn)生一系列的二進(jìn)制串0和1。這些二進(jìn)制位用來和組幀位(開始和停止位)一起構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)字節(jié)。一些現(xiàn)行的技術(shù)依靠掃描陰極射線管圖象為每一個(gè)數(shù)據(jù)位提供一個(gè)亮度脈沖用以將數(shù)據(jù)位串行化。這種方法當(dāng)被應(yīng)用于平面面板的液晶顯示器屏幕時(shí)將會失效，這是因?yàn)檫@些屏幕并不具有陰極射線管那樣的掃描亮度響應(yīng)。
在另一種提供二進(jìn)制位流的方法中，每一位按照視頻段的頻率被產(chǎn)生出來。對于一個(gè)典型的陰極射線管而言，每16微秒產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)位(每秒60個(gè)段)。這種方法可以適用于陰極射線管，但是對于平面面板顯示器卻不能很好的工作。液晶顯示器面板緩慢的響應(yīng)時(shí)間意味著每秒鐘只能傳輸很少量的數(shù)據(jù)位。對于一個(gè)無源顯示器來說，可能只是3個(gè)二進(jìn)制位(假設(shè)響應(yīng)時(shí)間為300微秒)。對于活動面板而言，可以傳輸20個(gè)二進(jìn)制位。若使用傳統(tǒng)的開始和停止位，則無源面板每秒鐘可以發(fā)送0.3個(gè)字節(jié)，活動面板每秒鐘2個(gè)字節(jié)。對于一些工具而言，這樣的數(shù)據(jù)頻率過于低下。
下面將提出多種不同的調(diào)制方案，它們既適用于陰極射線管又適于液晶顯示器。例如，在Java程序語言中，通過用戶計(jì)算機(jī)，來自一個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器的數(shù)據(jù)的傳送可以由一個(gè)適當(dāng)?shù)腶pplet寫操作實(shí)現(xiàn)。2.亮度調(diào)制第一種顯示器屏幕的數(shù)據(jù)調(diào)制方法是使用亮度調(diào)制。這種方法使用不同層次的亮度來驅(qū)動顯示器。每一個(gè)亮度可以表示一個(gè)完整的數(shù)字。例如，圖7示出一個(gè)應(yīng)用10種濃淡的灰來表示一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字的方法。每一個(gè)連續(xù)的十進(jìn)制數(shù)字的亮度水平，或稱亮度“展寬”，是以顯示器所能承受的最快速度產(chǎn)生的。對于一個(gè)活動矩陣液晶顯示器面板來說，一秒鐘可以發(fā)出20個(gè)展寬。這樣就允許每秒鐘有20個(gè)信息數(shù)字，從根本上快于發(fā)送十進(jìn)制數(shù)據(jù)。陰極射線管顯示器可以達(dá)到更高的數(shù)據(jù)頻率，它可以在每一個(gè)視頻段當(dāng)中發(fā)送一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字。
亮度水平可以由一個(gè)接收設(shè)備中的光檢測器進(jìn)行檢測。離散的亮度水平可以使用一些不同的方法產(chǎn)生a)灰度等級這種方法驅(qū)動顯示器上的一個(gè)點(diǎn)使之成為若干離散的灰度中的一個(gè)。接收設(shè)備中的光檢測器可以檢測出這些離散的層次并且將每一個(gè)層次轉(zhuǎn)換成一個(gè)單一的數(shù)字值。參考層次同樣可以在數(shù)據(jù)流中被定期發(fā)送用以建立黑白(最高/最低)亮度水平。這就允許將被定標(biāo)的光檢測器輸出更加準(zhǔn)確的檢測每一級離散的灰度層次。這個(gè)方法的一個(gè)局限是顯示器的灰度等級響應(yīng)可能不是線性的。事實(shí)上，灰度等級層次在很大程度上受到監(jiān)視器對比度和亮度控制的影響。這些控制可以被用戶改變，并且不是可預(yù)知的或已知的常量。B)彩色亮度可以通過選擇不同的顏色組合來傳送各種亮度水平。每一種顏色具有一個(gè)亮度組件，這個(gè)亮度組件與一個(gè)色品組件相結(jié)合。選擇不同的顏色時(shí)也選擇了不同的亮度水平。例如，深褐色具有低亮度而青色具有高亮度。請注意，在本方法中檢測的是亮度——而不是顏色。準(zhǔn)確的亮度檢測依賴于顯示器的顏色響應(yīng)，監(jiān)視器的對比度、亮度和顏色設(shè)置以及光檢測器的顏色響應(yīng)特性。使用本法的準(zhǔn)確檢測通常需要某些形式的校準(zhǔn)，以使得光檢測器的響應(yīng)與顯示器顏色響應(yīng)相匹配。c)抖動參考圖8，當(dāng)前可選方法在顯示器的一個(gè)區(qū)域內(nèi)顯示一個(gè)黑白象素的規(guī)則圖案以產(chǎn)生平均亮度水平。這種“抖動的”平均水平可以通過將整個(gè)檢測區(qū)域劃分為較小的離散單元的矩陣來實(shí)現(xiàn)，其中每個(gè)單元包括一個(gè)或兩個(gè)象素。每個(gè)單元被驅(qū)動為全黑或全白。黑色與白色單元的比例決定檢測區(qū)域的總體，平均亮度。這種方法避免了由于對比度和亮度設(shè)置引起的顯示器內(nèi)不可預(yù)知的灰度等級響應(yīng)。
圖8所示的抖動方法使用了一個(gè)矩形的矩陣來獲取給定區(qū)域的平均亮度。也可以顯示另一些具有不同外觀的圖形圖案或字符來表示平均總體亮度。圖9中示出一些實(shí)例。當(dāng)黑色區(qū)域與白色背景均分時(shí)，它們中的每一個(gè)(單元)都具有一個(gè)唯一的亮度水平。這使得光檢測器可以在唯一的圖案或字符之間進(jìn)行判別，以將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)據(jù)值。d)多色調(diào)制另一種方法是通過使用兩個(gè)或者更多的顏色通道進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制。該方法中使用多個(gè)光檢測器，每一個(gè)光檢測器對色鐠中的不同部分敏感。例如，分離的紅色和綠色光檢測器可被用來檢測不同濃淡的紅和綠。使用兩條通道允許數(shù)據(jù)編碼使用其中任何一條通道的亮度水平，或是兩個(gè)顏色信號之間的相位。如圖10所示，相位調(diào)制按照一個(gè)給定的頻率對顏色通道進(jìn)行調(diào)制，但也改變了兩個(gè)通道之間的相位關(guān)系。
為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)密度，可以將顏色亮度的調(diào)制與顏色相位結(jié)合起來。這樣，在任意給定的實(shí)例間隔中，有三個(gè)參數(shù)是可用的紅色的強(qiáng)度，綠色的強(qiáng)度和相位關(guān)系。如果每個(gè)參數(shù)有8個(gè)離散值可用，則每個(gè)實(shí)例點(diǎn)可以表示83個(gè)值或者每個(gè)實(shí)例512個(gè)離散數(shù)字值中的1個(gè)。這個(gè)方法的一個(gè)缺點(diǎn)是需要兩個(gè)顏色選擇檢測器。而且，由于顯示器之間顏色響應(yīng)是會改變的，可能需要某些類型的顏色校準(zhǔn)。3.視頻條形碼圖11示出利用條形碼調(diào)制的另一種數(shù)據(jù)編碼方法。該方法與打印的條形碼相似，但是應(yīng)用了更高的數(shù)據(jù)代碼密度。在本方法中，視頻條形碼通過屏幕被顯示出來。用戶通過條形碼swipe一個(gè)接收設(shè)備，用以從屏幕上讀取數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的打印條形碼利用垂直線之間的不同的間距進(jìn)行工作。間距關(guān)系被轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)位。多個(gè)位結(jié)合起來形成數(shù)據(jù)字節(jié)。
利用一個(gè)可視化圖象，數(shù)據(jù)可以利用亮度水平或是顏色被表示出來。這樣可以具有更高的數(shù)據(jù)密度，因?yàn)橐曨l條形碼中的每一“條”都表示一個(gè)完整的十進(jìn)制數(shù)字，而不僅僅是一個(gè)單獨(dú)的二進(jìn)制位。與傳統(tǒng)的條形碼相比所述發(fā)放增加了8到10倍的數(shù)據(jù)密度。
圖11示出一個(gè)使用亮度水平的視頻條形碼。請注意，亮度水平可以使用與前面描述的點(diǎn)調(diào)制相同的方法來產(chǎn)生。每一條表示眾多亮度水平中的一個(gè)，例如如果有10個(gè)亮度水平，則每條可以表示數(shù)字0到9中的一個(gè)。4.顏色調(diào)制彩色亮度調(diào)制作為強(qiáng)度調(diào)制的一種形式已在上面描述。也可以利用一種真色彩調(diào)制，該調(diào)制使用特定色調(diào)的來表示響應(yīng)的數(shù)字值。根據(jù)所使用色調(diào)的范圍，需要一個(gè)由兩個(gè)或是三個(gè)對不同頻譜組件敏感的分離的檢測器組成的陣列，舉例而言，這種檢測器可以使用適當(dāng)?shù)倪^濾器。一個(gè)射束分離器可以用來將光線引導(dǎo)至接收設(shè)備的檢測器陣列中的個(gè)別檢測器處。5.自帶時(shí)鐘若不考慮所使用的調(diào)制方法，數(shù)據(jù)傳送應(yīng)該是自帶時(shí)鐘的。這意味著接收設(shè)備可以檢測到每一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)字符而無需字符之間的時(shí)間間隔。這種自帶時(shí)鐘的方法考慮到了數(shù)據(jù)字符傳送過程中發(fā)生的暫停而不會因此產(chǎn)生傳送錯誤。當(dāng)數(shù)據(jù)傳送正在進(jìn)行而個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)去執(zhí)行其它任務(wù)時(shí)，會在個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)發(fā)生暫停。例如，多任務(wù)的操作系統(tǒng)通常會在高速緩沖存儲器和磁盤驅(qū)動器之間寫數(shù)據(jù)。這個(gè)活動會搶占其它軟件的操作并造成較低級別應(yīng)用程序的短時(shí)間中止。對于互聯(lián)網(wǎng)基本數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸而言，在服務(wù)器和客戶個(gè)人計(jì)算機(jī)之間移動數(shù)據(jù)時(shí)，各種各樣的延遲也是經(jīng)常發(fā)生的。
還有一點(diǎn)很重要，那就是要根據(jù)所使用的顯示監(jiān)視器的類型提供不同的數(shù)據(jù)頻率。在開始數(shù)據(jù)傳輸之前，用戶可以作一選擇以指明所使用的顯示器類型。如果顯示器是一個(gè)陰極射線管，則可使用一個(gè)較快的傳輸頻率(達(dá)到每秒鐘75個(gè)數(shù)字)。而如果使用的是一個(gè)活動矩陣顯示器，傳輸頻率就會慢一些(每秒鐘20個(gè)數(shù)字)。由于在個(gè)人計(jì)算機(jī)一端很容易實(shí)現(xiàn)傳輸頻率的選擇，因此接收設(shè)備最好匹配所有可用的傳輸頻率。使用自帶時(shí)鐘數(shù)據(jù)使得接收設(shè)備可以按照傳送頻率來接收數(shù)據(jù)，而無需接收設(shè)備自己選擇數(shù)據(jù)頻率。
圖12示出一個(gè)使用非二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼的高效的自帶時(shí)鐘方法。如果使用了亮度調(diào)制，則接收設(shè)備可以檢測到每一個(gè)離散的亮度水平變化，并將其作為一個(gè)新的數(shù)字。連續(xù)數(shù)字之間的時(shí)間長度是不相關(guān)的。如果同一個(gè)數(shù)字值被連續(xù)發(fā)送兩次，則可以使用一個(gè)特殊的“重復(fù)”字符來指明后面的數(shù)字是一個(gè)重復(fù)。如圖12所示“＞”指明一個(gè)重復(fù)數(shù)字值。如果一個(gè)數(shù)據(jù)流的的數(shù)字值是1223，則將傳送12＞3。當(dāng)數(shù)字的重復(fù)次數(shù)多于兩次時(shí)，該數(shù)字將在重復(fù)字符后被重新發(fā)送。因此，122223將發(fā)送為12＞2＞3。使用這種方法，一個(gè)單個(gè)數(shù)字值決不會連續(xù)重復(fù)兩次。檢測器可以只是簡單的等待亮度水平的每一次變化，以指示一個(gè)新的數(shù)字值已被發(fā)送。字符之間的定時(shí)關(guān)系并不重要。
一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的自帶時(shí)鐘數(shù)據(jù)接口最好使用一個(gè)基準(zhǔn)12編碼系統(tǒng)，它包括十進(jìn)制數(shù)值0到9，重復(fù)字符“＞”和一個(gè)指示數(shù)據(jù)記錄結(jié)束的字符“*”。舉例而言，使用這個(gè)系統(tǒng)，任何長度的十進(jìn)制數(shù)值序列都可以使用第十二個(gè)強(qiáng)度水平進(jìn)行傳輸。字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以用兩個(gè)數(shù)字值傳輸，每對數(shù)字表示一個(gè)ASCII碼或是與之等價(jià)的編碼中的字母數(shù)字字符。6.時(shí)間間隔調(diào)制于自帶時(shí)鐘方法相比，另一種調(diào)制方法則是建立在強(qiáng)度水平或顏色變化之間的時(shí)間間隔基礎(chǔ)之上的。應(yīng)用本方法只需要有限的強(qiáng)度水平或顏色數(shù)目。離散的強(qiáng)度水平或顏色數(shù)目可能只是兩個(gè)。強(qiáng)度水平或顏色的變化之間的時(shí)間間隔具有很多離散的取值，其每一個(gè)間隔都對應(yīng)一個(gè)數(shù)字值。本方法一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是它并不對顯示強(qiáng)度的變化或者顏色保真度的變化敏感。而然，由于特有的響應(yīng)時(shí)間，陰極射線管顯示器比液晶顯示器更適于使用本法。7.接收設(shè)備圖13是一個(gè)適于與本發(fā)明結(jié)合使用的接收設(shè)備200的框圖。由一個(gè)顯示器屏幕發(fā)射(或反射)的光線落在光檢測器202上。光檢測器的輸出被放大器204放大并在模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器206的輸入處被確認(rèn)。數(shù)字化的輸出被作為微控制器208的輸入，在本例中它是一個(gè)8位的字。微控制器208的操作受保存在只讀存儲器(ROM)210中的程序指令的控制。這些指令管理著將來自A/D轉(zhuǎn)換器206的未經(jīng)處理的數(shù)字化輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)數(shù)字的過程。這些數(shù)據(jù)數(shù)字將根據(jù)由接收設(shè)備200來實(shí)現(xiàn)的特定功能被進(jìn)一步的加工。當(dāng)接收設(shè)備202被作為一個(gè)傳輸設(shè)備，比如先面討論的傳輸設(shè)備16，被配置時(shí)，它還需要通過一個(gè)有線的或無線的接口向一個(gè)主機(jī)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)數(shù)字或是由此取得的信息。一個(gè)隨機(jī)訪問存儲器(RAM)212被耦合在微控制器208上作為臨時(shí)存儲器使用，其作用包括暫時(shí)存儲來自A/D轉(zhuǎn)換器206的數(shù)據(jù)數(shù)字或是由此取得的信息。在一些應(yīng)用中，尤其是在涉及交易處理時(shí)，接收設(shè)備200將包括一個(gè)用戶接口214，其組成包括一個(gè)顯示器和/或各種控制，例如功能選擇按鈕之類。接收設(shè)備200還可以包括一個(gè)措施使得模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以自動校準(zhǔn)。峰值檢測器216用來檢測接收到的信號中最高的白色層。該層次用來建立A/D轉(zhuǎn)換器的上限。這使得在接收器的數(shù)據(jù)檢測器范圍之上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的全部范圍都可以被使用。
接收設(shè)備200可以被配置成任何方便的模式。正如上面所討論的結(jié)合傳輸設(shè)備16，接收設(shè)備200可以具有類似于筆或棍的長圓柱體的外形。這時(shí)，光檢測器202可以被方便的置于設(shè)備的一端。然而，也發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用液晶平面屏幕顯示器時(shí)，筆形或棍形的設(shè)備也有它的缺點(diǎn)。如果設(shè)備在顯示器前受壓，即便是受到光壓，顯示器都有可能發(fā)生扭曲，從而影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。對于平面面板顯示器而言，一個(gè)平面的卡片形的接收設(shè)備更為適宜。這樣的設(shè)備可以置于顯示器前而不會造成顯示器的扭曲。
為了確保帶有顯示器屏幕的接收設(shè)備的正確登記，最好提供一個(gè)顯示器屏幕區(qū)域的包括著數(shù)據(jù)調(diào)制的可視化指示。如圖14所示，顯示器屏幕上的一個(gè)矩形區(qū)域可以被配置為一個(gè)窗口而且用一個(gè)圖例加以標(biāo)記，例如“將卡片放在這里”，該矩形區(qū)域的大小和形狀一般與卡片型的接收設(shè)備相一致。在鄰近傳送區(qū)域處可以顯示一個(gè)前進(jìn)條，用以指示數(shù)據(jù)傳送的狀態(tài)。
在上面討論的例子中，一個(gè)單獨(dú)的光檢測器(或是雙色調(diào)制時(shí)的一對檢測器)與顯示器屏幕上的一個(gè)單獨(dú)的調(diào)制區(qū)域結(jié)合使用。值得注意的是，通過將適當(dāng)?shù)墓鈾z測器陣列與相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送區(qū)域陣列結(jié)合，可以成倍提高數(shù)據(jù)傳輸頻率。顯然，檢測器陣列必須正確的與顯示器上的調(diào)制區(qū)域陣列一起進(jìn)行登記。處理接收設(shè)備，將是一個(gè)挑戰(zhàn)。圖14示出了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)的一個(gè)方法。這里，顯示器被劃分為四個(gè)獨(dú)立調(diào)制的象限。接收設(shè)備包括一個(gè)四個(gè)獨(dú)立的光檢測器構(gòu)成的序列。通過同時(shí)為顯示器屏幕和接收設(shè)備提供簡單的登記標(biāo)記，接收設(shè)備可以被拿到顯示器屏幕前，使得光檢測器和相應(yīng)的象限正確的登記。8.實(shí)驗(yàn)結(jié)果一個(gè)實(shí)驗(yàn)性的系統(tǒng)已經(jīng)被構(gòu)造出來。實(shí)驗(yàn)性接收設(shè)備被配置成一個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)信用卡具有相同長和寬的卡片。一個(gè)9毫米的圓形光檢測器元件被置于卡片一面的中心。卡片內(nèi)的電子電路對光檢測器的輸出信號進(jìn)行放大后將其作為一個(gè)傳統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的模擬輸入，在此系統(tǒng)中完成數(shù)模轉(zhuǎn)換。光檢測器元件被設(shè)計(jì)成用來檢測顯示器屏幕上的一個(gè)9毫米圓形區(qū)域的平均亮度。檢測器由一個(gè)透明的玻璃窗口和一個(gè)裝配在塑料外殼中的光-達(dá)林頓晶體管光檢測器組成。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)性的系統(tǒng)使用上面討論過的抖動方法進(jìn)行亮度調(diào)制。一共有12個(gè)亮度水平用以表示十個(gè)十進(jìn)制數(shù)字和兩個(gè)附加值，這兩個(gè)值是用來指示格式化字符和重復(fù)字符的。使用陰極射線管顯示器，實(shí)驗(yàn)性系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)每秒鐘20個(gè)字符。
當(dāng)陰極射線管中的電子束穿過接收器中的光檢測器時(shí)，檢測器對亮度變化進(jìn)行檢測。屏幕上的熒光物質(zhì)以屏幕的平均亮度發(fā)光。對于一個(gè)陰極射線管顯示器而言，電子束不斷的掃描屏幕。這就在電子束穿過檢測器時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)脈沖。因此，被檢測到的信號是一個(gè)按顯示器幀頻(一般為每段13到17毫秒)重復(fù)的脈沖。圖15是一個(gè)使用陰極射線管的檢測器所接收信號的實(shí)際獲取。
由于接收到的信號為脈沖，因此使用一個(gè)軟件算法來處理模數(shù)轉(zhuǎn)換的讀操作，以創(chuàng)建由接受脈沖的峰值表示的亮度水平。該軟件算法隨后還可以將這些層次譯碼還原為數(shù)據(jù)包。
系統(tǒng)應(yīng)該可以自動的適應(yīng)顯示器上的變化的強(qiáng)度水平。響應(yīng)顯示器的亮度變化，光檢測器的強(qiáng)度特性和監(jiān)視器亮度與對比度設(shè)置的調(diào)節(jié)都將導(dǎo)致不同的亮度水平。
為了對這些差異自動作出調(diào)整，系統(tǒng)在每一次數(shù)據(jù)傳送前都提供一個(gè)校準(zhǔn)序列。如圖16所示，校準(zhǔn)圖案是由所使用的12個(gè)亮度水平中的每一個(gè)水平的階梯組成的。一個(gè)全白脈沖(第12層)在序列開始時(shí)被發(fā)送，而后是0到12之間的值。這個(gè)信號被接收器檢測到并被用來創(chuàng)建從監(jiān)視器獲得的真實(shí)的12個(gè)離散層次。在圖16中，底部的信號是光檢測器接收的真實(shí)的脈沖波形。頂部的信號是經(jīng)過軟件算法處理之后的。9.本發(fā)明更多的具體實(shí)施例圖17示出應(yīng)用本發(fā)明的另一個(gè)特定實(shí)例。傳輸設(shè)備300在本質(zhì)上類似于前面描述過的設(shè)備200。如上所述，數(shù)據(jù)從一個(gè)本地計(jì)算機(jī)302被傳輸?shù)皆O(shè)備300中。在本例中，用于描述一存儲介質(zhì)，例如錄像帶304，中所記錄內(nèi)容的信息被載入設(shè)備300。被載入設(shè)備300的信息可以由用戶從本地計(jì)算機(jī)直接輸入。然而，最好使用一個(gè)交互式的電視節(jié)目向?qū)?，使得用戶可以對已錄制的特定?jié)目進(jìn)行簡單的“指點(diǎn)”操作。
傳輸設(shè)備300被停放在錄像帶304中。隨后利用一個(gè)顯示器306為盒帶304的內(nèi)容提供一個(gè)可視化索引。另一種選擇是將顯示器308建立在盒帶304中，這樣設(shè)備300就無需包括顯示器306。這時(shí)，描述盒帶304內(nèi)容的信息可以被保存在錄像帶自身當(dāng)中，使得傳輸設(shè)備可以將該信息載入到大量的盒帶當(dāng)中。
圖18-20所示的仍是一個(gè)應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)例。圖18示出一個(gè)出現(xiàn)在個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示器屏幕412上的虛擬伙伴410。虛擬伙伴410可以由一個(gè)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件程序創(chuàng)建。這種軟件可以購買并使用傳統(tǒng)的磁盤或光驅(qū)安裝。也可以從一個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)上下載。作為選擇，虛擬伙伴410也可以由一個(gè)遠(yuǎn)程服務(wù)器上的軟件程序產(chǎn)生，個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以通過萬維網(wǎng)訪問該服務(wù)器。虛擬伙伴可以類似于一個(gè)動物寵物，一個(gè)商業(yè)用玩偶或填充玩具，一本書或連環(huán)畫中的人物，一副歷史圖片，一個(gè)運(yùn)動員，等等。虛擬伙伴的某些屬性，例如該伙伴的名稱，外貌，穿著，聲音，所說習(xí)語等方面，最好可以由用戶通過使用個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上適當(dāng)?shù)目刂泼姘?之類的控制)進(jìn)行定制。
手持設(shè)備420是本發(fā)明一個(gè)必需的部分。該設(shè)備應(yīng)與個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件或是一個(gè)訪問網(wǎng)站相應(yīng)的密碼結(jié)合在一起出售給用戶。一旦虛擬伙伴按照用戶的希望被配置，它就可以從顯示器屏幕412被“運(yùn)送”到設(shè)備420。為了完成該過程，用戶通過點(diǎn)擊顯示器屏幕412上的傳輸圖標(biāo)414或是其它適合的輸入手段來啟動一個(gè)傳輸。隨后，用戶將被指示把設(shè)備420置于顯示器屏幕412上的一個(gè)位置416之上。
現(xiàn)在參考圖19，當(dāng)傳輸完成時(shí)，虛擬伙伴410出現(xiàn)在設(shè)備420的顯示器屏幕422上。在傳輸過程中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)穆曇粜ЧＬ摂M伙伴410不再出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示器屏幕412上。如圖20所示，這時(shí)設(shè)備420可被從顯示器屏幕412上移開，并和“居住”在其中的虛擬伙伴410一齊被帶走。
當(dāng)虛擬伙伴410“居住”在設(shè)備420中時(shí)，它受控于安裝在設(shè)備420中的軟件。該軟件至少包括一個(gè)有限的能力，即激活虛擬伙伴410并使其清晰的發(fā)出單詞和/或聲音。虛擬設(shè)備的控制方式可以作為傳輸過程的一部分被下載到設(shè)備420中。
如果希望，虛擬伙伴410可以被送回顯示器屏幕412。這個(gè)傳輸可以通過點(diǎn)擊顯示器屏幕上的圖標(biāo)或是其他適當(dāng)?shù)妮斎胧侄伪辉僖淮螁?。即使顯示器屏幕412到設(shè)備420之間只是單路通信，這一傳輸也可以完成。當(dāng)傳輸被啟動時(shí)，數(shù)據(jù)從顯示器屏幕412被發(fā)送到設(shè)備420中，以使虛擬伙伴410從顯示器屏幕422上移開。同時(shí)，虛擬伙伴410出現(xiàn)在顯示器屏幕412上。然而，如果設(shè)備420沒有與顯示器屏幕412上的位置416完全對準(zhǔn)，則虛擬伙伴410不會出現(xiàn)在顯示器屏幕412上，即使它沒有從顯示器屏幕422上移開。因此，最好在設(shè)備420和個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間至少實(shí)現(xiàn)有限的雙路通信。一個(gè)提供設(shè)備420到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間通信的方法是通過一個(gè)來自設(shè)備420的聽覺信號，該信號被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)麥克風(fēng)接收。作為選擇，也可使用一個(gè)麥克風(fēng)插孔或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)其它輸入端口的有線接口。
很多交互式活動可以圍繞虛擬伙伴被構(gòu)造。例如，虛擬伙伴可以參與一個(gè)在個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上進(jìn)行的游戲。虛擬伙伴可以被傳送到設(shè)備420作為躲避某些危險(xiǎn)的方法，(或是)為了按照游戲中的故事情節(jié)轉(zhuǎn)到不同的時(shí)間或地點(diǎn)，為了“再生”或類似的原因。虛擬伙伴甚至可以在用戶之間傳輸。這樣，一個(gè)用戶可以將他的虛擬伙伴“發(fā)送”給朋友，他可以與虛擬伙伴進(jìn)行相互作用并將其傳輸給自己的設(shè)備420。
除了為虛擬伙伴提供一個(gè)便攜的“棲息地”之外，設(shè)備420還可以具有附加地功能(play value)，例如，對于那些來自顯示器屏幕412且應(yīng)用本發(fā)明數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的文字信息，設(shè)備420可以像讀出設(shè)備一樣提供服務(wù)。對于其它無法理解的信息，設(shè)備420則像一個(gè)“譯碼器”一樣工作。
應(yīng)該認(rèn)識到，上述發(fā)明可以在其它的特殊形式中得到體現(xiàn)，且并不脫離發(fā)明的精神或根本特征。因此可以理解，本發(fā)明不應(yīng)被前面說明性的細(xì)節(jié)所限定，而是由附屬的權(quán)利要求所規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置工具的可編程特性的方法，包括如下步驟在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上提供一個(gè)交互式站點(diǎn)；建立一個(gè)與該交互式站點(diǎn)的連接；在交互站點(diǎn)處交互的設(shè)置一個(gè)虛擬設(shè)備的可編程特性；提供一個(gè)與用戶計(jì)算機(jī)分離的具有一個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口的傳輸設(shè)備；將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從交互式站點(diǎn)下載到傳輸設(shè)備的輸入端口；將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從傳輸設(shè)備的輸出端口下載到與虛擬工具相應(yīng)的真實(shí)工具中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述傳輸設(shè)備的輸入端口包括一光學(xué)傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中，所述將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從交互式站點(diǎn)下載到所述傳輸設(shè)備的輸入端口這一步驟包括對一顯示器屏幕的一個(gè)部分進(jìn)行調(diào)制并且由光學(xué)傳感器對這一調(diào)制探測。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，所述調(diào)制顯示器屏幕的步驟包括顯示不同濃淡的灰度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，所述調(diào)制顯示器屏幕的步驟包括顯示各種不同的顏色。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中，所述調(diào)制顯示器屏幕的步驟包括顯示各種不同的黑白象素的圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述圖案包括一個(gè)單元的規(guī)則圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述圖案包括不規(guī)則圖形圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所述黑白象素的圖案具有多于兩個(gè)的很多種平均強(qiáng)度水平，每個(gè)圖案表示一個(gè)相應(yīng)的基數(shù)大于2的數(shù)據(jù)數(shù)字。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，所述傳輸設(shè)備的輸出端口包括一個(gè)紅外線發(fā)送器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從交互式站點(diǎn)下載到所述傳輸設(shè)備的輸入端口這一步驟包括將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)下載到一個(gè)耦合在該傳輸設(shè)備輸入端口上的計(jì)算機(jī)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括從經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)中提取信息并將所述信息發(fā)送給真實(shí)的工具生產(chǎn)廠商的步驟。
13.一種設(shè)置工具的可編程特性的方法，包括如下步驟在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上提供一個(gè)交互式站點(diǎn)；在一個(gè)用戶計(jì)算機(jī)和該交互式站點(diǎn)之間建立一個(gè)連接；在交互站點(diǎn)處交互的設(shè)置一個(gè)虛擬設(shè)備的可編程特性；在交互式站點(diǎn)和與虛擬工具相應(yīng)的真實(shí)工具之間建立一個(gè)直接通信鏈路，所述通信鏈路獨(dú)立于用戶計(jì)算機(jī)；將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從交互式站點(diǎn)下載到真實(shí)工具；
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述通信鏈路是電話傳送的；
15.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述通信鏈路包括一個(gè)射頻；
16.一種設(shè)置一部電話機(jī)的可編程特性的方法，包括如下步驟在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上提供一個(gè)交互式站點(diǎn)；在一個(gè)用戶計(jì)算機(jī)和該交互式站點(diǎn)之間建立一個(gè)連接；在交互站點(diǎn)處交互的設(shè)置一個(gè)虛擬電話機(jī)的可編程特性；提供一個(gè)與虛擬電話機(jī)相應(yīng)的真實(shí)的電話機(jī)，它具有一個(gè)數(shù)據(jù)譯碼器用于對電話傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼；在交互式站點(diǎn)處建立一個(gè)與真實(shí)電話機(jī)的獨(dú)立于用戶計(jì)算機(jī)的直接的電話連接；通過電話傳送將經(jīng)過設(shè)置的數(shù)據(jù)從交互式站點(diǎn)下載到真實(shí)的電話機(jī)；
17.一種用于向工具傳遞數(shù)據(jù)的接口設(shè)備，包括將接口設(shè)備耦合在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上以接收調(diào)制數(shù)據(jù)的裝置；一個(gè)數(shù)據(jù)解調(diào)制器；一個(gè)耦合于數(shù)據(jù)解調(diào)制器上的數(shù)據(jù)存儲器；一個(gè)耦合于數(shù)據(jù)存儲器上的數(shù)據(jù)輸出端口；用于啟動通過輸出端口從數(shù)據(jù)存儲器向工具傳輸數(shù)據(jù)的控制裝置；
18.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中，將所述接口設(shè)備耦合在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的裝置包括對一個(gè)本地計(jì)算機(jī)的顯示器屏幕進(jìn)行調(diào)制的裝置；
19.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中，將所述接口設(shè)備耦合在全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的裝置包括一個(gè)電話連接；
20.根據(jù)權(quán)利要求17的設(shè)備，其中，所述接口設(shè)備是工具的一個(gè)可移動模塊；
21.根據(jù)權(quán)利要求20的設(shè)備，其中，所述接口設(shè)備包括一個(gè)電子設(shè)備用以在工具的操作過程中對它進(jìn)行控制；
22.一個(gè)設(shè)備包括一計(jì)算機(jī)，具有執(zhí)行第一存儲程序的裝置和顯示屏；用于對來自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳送的裝置；一個(gè)手持設(shè)備，其具有接收所述的無線傳送的數(shù)據(jù)的裝置、執(zhí)行第二存儲程序的裝置和一個(gè)顯示器屏幕；其中，所述的第一存儲程序控制一個(gè)圖標(biāo)在計(jì)算機(jī)顯示器屏幕上的顯示并使得所述圖標(biāo)，結(jié)合第一數(shù)據(jù)的無線發(fā)送，被從計(jì)算機(jī)顯示器屏幕上移開；而且其中，所述第二存儲程序?qū)е滤鰣D標(biāo)，結(jié)合所述第一數(shù)據(jù)的接收，顯示于手持設(shè)備顯示器屏幕上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的設(shè)備，其中，所述無線傳送裝置包括對計(jì)算機(jī)顯示器屏幕的至少一個(gè)部分的調(diào)制；
24.一種提供交互式活動的方法，包括如下步驟提供一個(gè)計(jì)算機(jī)程序；在一個(gè)具有顯示器屏幕的計(jì)算機(jī)上執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序，所述的計(jì)算機(jī)程序控制一個(gè)圖標(biāo)在計(jì)算機(jī)顯示器屏幕上的顯示；提供用于來自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的無線傳送裝置；提供一個(gè)手持設(shè)備，該設(shè)備具有接收所述無線傳輸數(shù)據(jù)的裝置，執(zhí)行存儲程序的裝置和一個(gè)顯示器屏幕；傳送來自計(jì)算機(jī)的第一數(shù)據(jù)；在計(jì)算機(jī)程序控制下，結(jié)合第一數(shù)據(jù)的傳輸，將圖標(biāo)從計(jì)算機(jī)屏幕上移開；接收手持設(shè)備中的第一數(shù)據(jù)；在所存儲的程序控制下，結(jié)合第一數(shù)據(jù)的接收，在手持設(shè)備的顯示器屏幕上顯示圖標(biāo)。
全文摘要
一個(gè)有助于設(shè)置工具的優(yōu)先權(quán)和其他可編程參數(shù)的交互式接口。這個(gè)接口由一個(gè)全球計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器主持。工具的機(jī)主初啟一個(gè)與服務(wù)器的連接并得到一個(gè)圖形用戶接口用于設(shè)置工具的優(yōu)先權(quán)和特性。一旦所需設(shè)置完成,則可直接從服務(wù)器或者工具機(jī)主的計(jì)算機(jī)、也可間接地使用便攜式傳輸設(shè)備,將它們將被下載到工具處。
文檔編號G06F9/44GK1344393SQ00805315
公開日2002年4月10日 申請日期2000年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月22日
發(fā)明者J·伊古爾登, K·菲爾茲, C·胡薩 申請人:點(diǎn)標(biāo)器公司