CN104508590A - 用于移动计算设备的动态可变的装饰性防护附件 - Google Patents

Abstract

装饰性防护附件包括可以由移动计算设备控制的显示器，附件附接到移动计算设备。安装件将所述附件附接到设备。显示器被放置在安装件上，使得当附件附接到设备时显示器对用户时可见的。附件的设备间接口从设备接收显示器数据，并且在附件中的显示器控制电路引起显示器显示由所接收的显示器数据限定的图像。设备间接口可以实现无线数据传输协议。

Description

用于移动计算设备的动态可变的装饰性防护附件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求由Gregory D.Moon,MD和Yashar Behzadi,博士于2012年5月24日递交的名称为“AMethod andApparatus to Dynamically Changethe Appearance ofa Decorative-Protective Accessory for a Mobile ComputingDevice”的第61/651,120号美国临时专利申请的优先权。

发明领域

本发明总体上涉及移动计算设备附件和显示器。

发明背景

移动计算设备(MCD)(例如电话、平板电脑和笔记本电脑)似乎是无处不在的，但仍然代表了这样的设备的很多所有者在金钱和精力两者上的重要的投资。如果所有者已经在任何可观量的时间使用她的设备，很可能已经通过安装和配置各种应用和通过累积个人资料(例如照片、视频以及收集的音乐)来自定义该设备。这样代表了相当大的精力投资并且如果设备被损坏将很难取代。所有者还在其设备中做出了重要的金融投资。虽然可以通过同意最低期限合同的服务来廉价地获得很多这样的设备，但是更换丢失或损坏的设备对所有者可能是昂贵的。因此，这样的设备经常被投保以避免更换的费用。

为了保护这些设备，很多设备经常被放置在装饰性和/或保护性的附件(DPA)(例如外壳或护套)内。这样的附件经常是保护性和装饰性的目的。常规装饰性防护附件本质上是静态的，使在外观上没有变化。因此，如果用户改变风格或美感，则改变常规附件的装饰性质的唯一的选择是用另一个附件来取代它。

所需要的是用于移动计算设备的装饰性和/或保护性的附件(DPA)，其中DPA的外观可以容易被用户改变。

发明内容

根据本发明，装饰性防护附件包括显示器，显示器可以被移动计算设备控制，装饰性防护附件附接到该移动计算设备。实际上，附件为该设备提供了第二显示器。

附件包括将该附件附接到该设备的安装件。例如，安装件可以是当附接到该设备时覆盖该设备的大体上所有的背面和侧面的装饰性的和/或保护性的壳体。显示器被放置在该安装件上使得当附件被附接到该设备时显示器对用户是可视的。附件的设备间接口从该设备接收显示数据，并且在附件中的显示器控制电路引起显示器显示由所接收的显示数据限定的图像。设备间接口可以实现无线数据传输协议。

附图简述

图1是根据本发明的装饰性防护附件和该装饰性防护附件可附接到的移动计算设备的图像投影。

图2是图1的装饰性防护附件的图像投影。

图3是更加详细地示出了图1的移动计算设备的框图。

图4是更加详细地示出了图1和图2的装饰性防护附件的框图。

图5是示出了图1的移动计算设备通过广域网与服务器进行通信以说明移动计算设备可以获取图像以在图1和图2的装饰性防护附件上显示的一个方式的示意图。

图6是示出了实现有线数据传输协议的设备间接口的框图。

发明详述

根据本发明，装饰性防护附件(DPA)20(图1)安装在移动计算设备30上并且为移动计算设备30提供保护，并且包括由在设备30中执行的逻辑控制的显示器22(图2)。实际上，附件20是设备30的可拆卸的第二屏幕。

设备30可以通常是任何类型的移动计算设备，包括移动电话、平板电脑、媒体播放器、游戏设备以及可穿戴设备，例如手表。附件20包括安装件21，该安装件21被物理地设置尺寸，使得在设备30上的配合件(图1)足够贴合，以防止附件20和设备30的自发解离。安装件21还可以使用其它技术(例如诸如粘合剂、卡扣和磁体)使附件20和设备30并置。在一些实施例中，安装件21(图2)是覆盖和保护设备30的大体上所有的背面和侧面的壳体。安装件21将附件20附接到设备30并且只要用户想要该附接被保持则优选地保持该附接。

附件20包括设备间接口23，其可以实现无线或有线数据传输协议。在其中设备间接口23实现有线数据传输协议的实施例中，设备间接口23是被设计和被放置以与设备30的设备间接口316(图3)的对应的数据端口相耦合的数据端口。

在图4中更加详细示出了附件20。附件20包括一个或多个微处理器402(统称为CPU 402)，其从存储器404中检索数据和/或指令并且以常规方式执行检索的指令。存储器404可以包括持久存储器(例如磁盘和/或光盘、ROM和PROM)和易失性存储器(例如RAM)。

CPU 402和存储器404通过常规互连器406彼此连接，互连器406是该说明性实施例中的总线，并且其将CPU 108和存储器106连接到帧缓冲器408、显示器22和设备间接口23。

在一些实施例中，帧缓冲器408存储代表在显示器22中显示的图像的数据，并且可以用于周期性地刷新显示器22。在其它实施例中，显示器22是不需要刷新的类型的显示器-例如诸如电子纸-并且帧缓冲器408提供从(x，y)像素地址到显示器22的特定位置的映射，以这种或那种方式进行充电。

显示器22可以是若干种类型的薄的显示器中的任何薄的显示器。在该说明性实施例中，附件20由可以通过壳体21中的小型电源接口进行充电的薄膜锂离子可再冲电电池进行供电(图2)。因此，优选的是，为了延长电池寿命，显示器22是低功率显示器，例如电子纸，其仅仅当显示的图像被改变时使用电能。然而，在其它实施例中，对于包括LCD和LED显示器的其它的显示器技术，可能牺牲电池寿命。

设备间接口23通过设备间接口316(图3)将数据发送到设备30和从设备30接收数据。设备间接口23(图4)可以是有线的或无线的。有线设备间接口的示例包括USB(通用串行总线)和附件协议。无线设备间接口的示例包括和NFC(近场通信)。

显示器管理逻辑430是来自在该说明性实施例中的存储器404的在CUP 402内执行的一个或多个计算机进程中的所有或部分，但是还可以被使用数字逻辑电路来实现。如本文所使用的，“逻辑”指的是(i)实现为计算机指令和/或一个或多个计算机进程内的数据的逻辑和/或(ii)在电子电路中实现的逻辑。

显示器管理逻辑430通过设备间接口23从设备30接收指令和执行指令。指令将数据写入到帧缓冲器408中用于在显示器22中显示。这样的指令通常包括(i)指定在帧缓冲器408和显示器22中的一个或多个像素的数据和(ii)待被写入到那些像素位置的数据。

在一些实施例中，存储器404包括显示器缓存432以减少将图像数据写入到附件20并且从而减少附件20的功耗。显示器缓存432存储若干(例如十(10))个最近显示在显示器22中的图像以及图像的各自的标识符。在本说明性的实施例中，标识符是各自的图像的MD5摘要。

在包括显示器缓存432的本说明性实施例中，显示器管理逻辑430有时通过设备间接口23接收指令以显示图像，并且该图像仅仅由其标识符识别。响应于这样的指令，显示器管理逻辑430在显示器缓存432上搜寻其标识符与用该指令接收的标识符相匹配的图像。如果显示器管理逻辑430找到这样的图像，则显示器管理逻辑430引起找到的图像待被在显示器22中显示。相反，如果显示器管理逻辑430没有找到具有相匹配的标识符的图像，则显示器管理逻辑430以没有这样的图像被找到的消息来响应该指令。该响应使指令的发送者完整地发送该图像。在一些实施例中，指令的发送者发送具有图像的标识符。在其它实施例中，显示器管理逻辑430从图像产生标识符。

考虑到由显示器管理逻辑430执行的任务的特异性和奇异性，对于附件20没有必要遵循通用计算设备架构。特别地，附件20可以偏离将允许附加的逻辑(例如以待被安装到其中的附加的软件的形式)安装到附件20中的架构。因此，图4中示出的附件20的组件中的任何组件中的两个或多个可以集成到单个电路中(例如专用集成电路(ASIC))。设计附件20的组件以提供正是所需的功能以起到本文描述的作用可以减少功耗并且还延长了电池寿命。

图3中更加详细地示出了移动计算设备30。设备30包括从存储器304检索数据和/或指令并且以常规方式执行所检索的指令的一个或多个微处理器302(统称为CPU 302)。存储器304可以包括持久存储器(例如磁盘和/或光盘、ROM、和PROM)和易失性存储器(例如RAM)

CPU 302和存储器304通过常规互连器306彼此连接，常规互连器306在本说明性实施例中是总线，并且常规互连器306将CPU 302和存储器304连接到一个或多个输入设备308和/或输出设备310、网络接入电路312、摄像机314和设备间接口316。输入设备308可以包括，例如键盘、小型键盘、触摸屏、鼠标、麦克风。输出设备310可以包括显示器-例如液晶显示器(LCD)-和一个或多个扬声器。网络接入电路312通过广域网502(图5)(例如因特网和/或移动设备数据网络)发送数据和接收数据。

移动计算设备30的若干组件存储在存储器304中。特别地，操作系统320、应用322、和DPA控制应用324每个是来自在本说明性实施例中的存储器304的在CPU 302内执行的一个或多个计算机进程的全部或部分，但是还可以使用数字逻辑电路来实现。

操作系统(例如操作系统320)是提供由在计算设备中实现的其它逻辑使用的服务的在计算设备中实现的逻辑。服务通常包括计算机资源的管理，例如文件系统、外围设备支持、网络服务、和计算机进程管理。通常，大多数使用者不直接使用操作系统，而是相反使用反过来使用操作系统以执行各种任务的逻辑。目前在移动计算设备中使用的操作系统的示例包括谷歌公司制作的安卓移动操作系统、苹果计算机公司制作的iOS操作系统和微软公司提供的Windows 7移动操作系统。

应用322每个限定了由设备30执行的行为。应用322中的一些在由最终用户获得设备30之前是预先安装的。应用322的其它应用由设备30的用户安装。

DPA控制应用324限定设备30控制附件20时的行为。DPA控制应用324通过经过设备间接口316将指令发送到附件20来控制附件20。如上所述，指令通常包括以下部分：(i)指定在帧缓冲器408(图4)和显示器22中的一个或多个像素的数据和(ii)待被写入到那些像素位置的数据。设备间接口316(图3)是设备间接口23(图4)的补充。

DPA控制应用324(图3)通过输入设备308和输出设备310提供了用户接口，通过用户接口，设备30的用户可以指定特定的图像24(图2)以在显示器22中显示。DPA控制应用324从摄像机314捕获图像，并且响应于来自用户的指令这样做引起捕获的图像由显示器22显示。此外，DPA控制应用324充当图像浏览器以浏览由服务器504(图5)承载的图像，并且以选择用于通过广域网502下载到设备30的承载的图像并且以在显示器22上显示。响应于这样的选择，DPA控制应用324下载选择的图像并且通过设备间接口316发送指令以引起附件20以在设备22中显示选择的图像。

因为DPA控制应用324指挥显示器管理逻辑430(图4)以将数据直接写入到本说明性实施例中的帧缓冲器408中，所以DPA控制应用324(图3)首先将待被显示器22显示的任何图像转换为显示器22的位深、色彩空间和尺寸的位图图像。

如上所述，相对于显示器缓存432(图4)，通过避免最近使用的图像的重新发送，可以减少数据传输和功耗。在本说明性实施例中，不是发送整个图像，DPA控制应用324创建标识符用于待被显示的图像，并且相反通过设备间接口316将标识符发送到附件20。如上所述，附件20用指示了没有具有相匹配的标识符的图像被发现在图像缓存432中的消息来响应。响应于这样的消息，DPA控制应用324发送图像连同其标识符。

此外，DPA控制应用324可以产生图像以在显示器22上显示数据。例如，DPA控制应用324可以使用常规技术以确定当前日期和时间、在新的将来安排的关于设备30的用户的事件、关于用户已经订阅的动态信息的最近的新闻条目、和关于设备30的位置的天气预报以编译汇总了所有该收集的信息的图像。一旦DPA控制应用324已经编译该图像，则DPA控制应用324可以引起附件20以在显示器22中显示图像。DPA控制应用324还可以周期性地更新该图像并且引起附件20以在显示器22中显示所更新的图像。因此，附件20可以在持续的基础上将感兴趣的信息的当前概要提供给设备30的用户。

为了节省在本说明性实施例中的附件20的功耗，DPA控制应用324仅仅发送待被在显示器22中显示的图像和当前在显示器20中显示的图像之间的差异。为了做到这一点，DPA控制应用324存储表示最近发送到附件20的图像中的一个或多个图像的数据。当即将通过设备间接口316将新的图像发送到附件20时，DPA控制应用324确定图像的哪些部分不同于最近发送的图像并且仅仅发送该不同的部分。因为显示器管理逻辑430处理以像素位置和待写入到这些位置的像素数据的形式的指令，所以DPA控制应用324可以发送指令以改变显示器22的单独的像素。然而，为了避免发送待改变的每个像素的像素位置数据，在被显示器管理逻辑430处理的指令中的像素位置数据可以指定像素的矩形区域，直到并且包括整个图像。DPA控制应用324将待被显示的图像和最近显示的图像之间的改变的部分集合为矩形区域以最小化数据的总量以通过设备间接口23发送到附件，包括指定了待在指定的像素位置显示的图像的像素位置数据和像素数据两者。

一些无线数据传输协议以减少了数据带宽为代价提供了非常低的功耗。一个示例是蓝牙低能量(有时称为蓝牙智能)无线数据传输协议。根据显示器22的分辨率和颜色深度，这样的低能量协议可以利用二十秒或更多时间以将图像传输到附件20用于在显示器22中显示。这样可能对用户太慢以致不能识别待响应于用户的要求这样做的在显示器22中的图像的改变。

一种解决方案是使用更快、更加能量集中的无线数据传输协议。以上描述了其它的解决方案：(i)在附件20上缓存图像和(ii)，仅仅发送不同于当前显示的图像的待显示的图像的部分。

仍然有其它的解决方案可以降低用户对慢的和反应迟钝的图像改变的感知。一种解决方案是提前安排图像改变。例如，用户可能已经指定了待在显示器22中显示的若干最喜欢的图像。DPA控制应用324可以周期性地将最喜欢的图像中的不同的图像发送到附件20用于在显示器22中显示。因为用户不知道什么时候开始将图像传输到附件20，所以用户未感知在图像的显示中的任何延迟。

另一种解决方案是，DPA控制应用324发送图像的低分辨率版本，随后发送相同的图像的全分辨率版本。例如，如果待被DPA控制应用324发送的图像是灰度图像(例如8位像素)，则DPA控制应用324可以发送黑和白(例如1位像素)图像到附件20，并且紧随其后接着发送全灰度图像。因此，附件20相对快速地显示灰度图像的表示以指示用户：改变图像的指令已经被接收并且图像传输正在进行。

除了提供这样的服务本身之外，DPA控制应用324提供接口(应用程序编程接口，API)，通过该接口其它的应用(例如应用322(图3)中的任何应用)可以要求改变由显示器22显示的图像。例如，社交网络应用当新的消息被接收时可以要求DPA控制应用324叠加指示了新的消息已经被在由显示器22显示的图像上接收的图标。

此外，可以通过在设备30中安装一个或多个插件326来增加DPA控制应用324的功能。例如，插件326中的一个插件可以引起DPA控制应用324将当前时间叠加在显示器22中显示的图像的部分之上。插件和其中它们增加其它逻辑的功能的方式是众所周知的，并且不在本文进行描述。

在附件20和设备30之间使用无线数据传输协议的优点中的一个优点是，设备30和附件20当附件20没有安装在设备30上时彼此保持通信。因此，附件20可以当附件没有附接到设备30上时继续显示由设备30控制的数据。附件20可以因此甚至当设备30被放置在其中附件20不适合的充电座上时继续提供代表设备30的信息服务。此外，附件20可以与不同于设备30的计算设备成对以接收图像以在显示器22中显示。因此，设备30的用户可以使用另一个设备(例如笔记本电脑或台式电脑)以找到图像以在显示器22中显示。

图6示出了实现有线数据传输协议的设备间接口23的实施例。在本说明性实施例中，设备间接口23可与附件20(图2)的其余部分相分离。因此，附件20可以附接到没有设备间接口23的设备30，并且设备间接口23可以通过将插头602插入到设备30的互补的插座中而附接到设备30。设备间接口23的外壳被设置尺寸，使得壳体与附件20适合以呈现在本说明性实施例中的单一的集成外壳的外观和感觉。

设备间接口23包括插座604和插座604与插头602之间的有线连接件606。在本说明性实施例中，插头602和插座604是来自Cupertino,California的苹果计算机公司的连接器，并且具有支持编址的设备间通信的有线连接件606。

设备间接口23包括附接到有线连接件606的有线连接件610并且，当附接到附件20的其余部分时还附接到互连器406(图4)。因此，显示器管理逻辑430可以通过插头602(图6)与设备30进行通信。因为插头602和插座604支持编址的设备间通信，所以显示器管理逻辑430可以将打算用于附件20的通信与通过有线连接件606的其它通信进行区分。

设备间接口23的电源线608连接到有线连接件606的电源线，并且当设备间接口23附接到附件20的其余部分时，对附件20的电池进行充电并且对附件20进行供电。

以上描述仅仅是说明性的而不是限制性的。本发明由所附权利要求和等同物的它们的全部范围唯一地限定。其意图是，所附权利要求解释为包括如落在本发明的真实精神和范围之内的所有这样的变更、修改、置换和替代等同物。

Claims (13)

1.一种用于包括第一显示器的移动计算设备的附件，所述附件包括：

安装件，所述安装件将所述附件附接到所述移动计算设备；

第二显示器，所述第二显示器不同于所述第一显示器，并且附接到所述安装件，使得当所述附件附接到所述移动计算设备时，所述第二屏幕对用户是可视的；

显示器控制电路，所述显示器控制电路可操作地耦合到所述第二显示器，并且配置为根据从所述移动计算设备接收的显示器数据来控制由所述第二显示器显示的图像；和

设备间接口，所述设备间接口可操作地耦合到所述显示器控制电路，并且实现来自所述移动计算设备的所述显示器数据的接收。

2.根据权利要求1所述的附件，还包括：

存储介质，所述存储介质可操作地耦合到所述显示器控制电路并且可由所述显示器控制电路读取，并且存储显示器控制逻辑，所述显示器控制逻辑至少部分由所述显示器控制电路可执行并且限定了所述显示器控制电路的行为。

3.根据权利要求1所述的附件，还包括可操作地耦合到所述安装件、所述第二显示器、所述显示器控制电路和所述设备间接口的电池。

4.根据权利要求1所述的附件，其中所述设备间接口实现无线数据传输协议。

5.根据权利要求1所述的附件，其中所述设备间接口实现有线数据传输协议。

6.一种与移动计算设备联合使用的有形的计算机可读介质，所述移动计算设备包括一个或多个处理器和存储器，所述计算机可读介质包括计算机指令，所述计算机指令配置为引起所述移动计算设备通过在所述一个或多个处理器中执行来自所述存储器的所述计算机指令，以至少通过以下操作来控制由与所述移动计算设备进行通信的附件显示的图像：

获得表示待被所述附件显示的下一个图像的图像数据；

以引起所述附件以在附接到所述附件的安装件的显示器屏幕中显示所述下一个图像的方式将所述图像数据发送到所述附件，所述安装件反过来将所述附件附接到所述移动计算设备，使得当所述附件附接到所述移动计算设备时，所述显示器屏幕对用户是可视的。

7.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中获得图像数据包括：

通过计算机网络从远程定位的服务器计算机获取所述图像数据。

8.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中获得图像数据包括：

从所述移动计算设备的摄像机获取所述图像数据。

9.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中获得图像数据包括：

获取原始图像数据；和

通过转换为所述显示器屏幕的尺寸和颜色深度来从所述原始图像数据导出所述图像数据。

10.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中发送所述图像数据包括：

发送识别所述下一个图像的图像识别数据。

11.根据权利要求10所述的计算机可读介质，其中所述计算机指令配置为至少还通过以下操作来使所述移动计算设备控制由与所述移动计算设备进行通信的附件显示的图像：

从所述附件接收指示了所述图像识别数据没有识别由所述附件存储的任何图像的数据；和

响应于其，将所述图像数据发送到所述附件。

12.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中发送所述图像数据包括：

从所述下一个图像导出低分辨率图像；

以引起所述附件在所述显示器屏幕中显示所述低分辨率图像的方式将表示所述低分辨率图像的低分辨率图像数据发送到所述附件；和

其后，以引起所述附件在显示器屏幕中显示所述下一个图像的方式将所述图像数据发送到所述附件。

13.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中发送所述图像数据包括：

识别预定的时间，在所述预定的时间，所述下一个图像待被发送到所述附件；和

在所述预定的时间并且不需要人工干预，以引起所述附件在显示器屏幕中显示所述下一个图像的方式将所述图像数据发送到所述附件。