首选实施例的详细描述
在本发明的一个首选实施例中，传统的计算机鼠标或者类似的指
示设备与附加硬件和软件装备在一起用于增加功能。鼠标是一个需要
的形式因素，因为它既能作为一个指示设备又能与任何计算机很容易
的相连接。更具体地，“智能个人指示“设备，正如这里所指出的，能
够与所提供的硬件和软件用于促进网络类似于计算机的应用，包括允
许接收和存储信息，传输信息到附属设备(“被访问的设备”)比如PC，
移动计算机，以及其他的普遍使用的设备，如蜂窝电话和PDA。首选
的，正如将被解释的，要被传输的信息包括那些个人的喜好，特征和
被用户在他/她的个人设备上使用的应用/程序的用户定制，以便帮助使
用在被访问的设备上的应用/程序。被访问的设备如一个大学的PC，汽
车上租用的电话等等。正如将被描述的，个人喜好和用户定制的传送
可以被无线地实现。
图1表现了智能个人指示设备10，它包含了典型的计算机鼠标设
备的部件，比如位置跟踪滚动球机制12，一个或多个按钮13a、b、c
包括至少有鼠标左点击13a选择和右点击13c选择按钮，以及一个接
口14用于从鼠标设备到相连的计算机设备之间传输信号。在这个首选
实施例中，智能个人指示设备10附加地包括硬件和软件元件20，包
括一个CPU(中央处理单元)，一块含有快闪(flash)存储器的存储
器板，和无线通信设备，比如接收器、传输器用于使无线语音和数据
通信成为可能。一个硬件单元包括一个高分辨的显示器15用于显示使
用的信息，比如可以指示电池的低电量的图标，或者用于一些其他状
态的指示。附加包括一个统一串行总线(USB)接口设备18，用于按
照USB协议传送数据信号，以及附加接口，比如扩展的个人计算机存
储卡国际协会(PCMCIA)插槽19，以便设备的用户可以利用PCMCIA
卡与用户自己的设备或被访问的设备相连接。增加紧密的
(compact)flash/PCMCIA插槽能够添加额外的外围设备，比如紧密的
flash/PCMCIA卡用于提供进一步的可扩缩性，并能附加解决桌面机
器缺少PCMCIA插槽的问题。因此例如，如果个人化的数据不适合存
储在存储器板提供的快闪存储器中，用户可以附加放置一个微驱动器
(microdrive，比如IBM提供的)在紧密快闪插槽19中，它可以提供
超过340MB数据的存储。在一个使用智能个人指示设备的例子中，用
户可以把他/她的紧密快闪数据卡从他/她的数字照相机中拔出，插入到
插槽19中，下载数字图片。作为一个进一步的特征，智能鼠标可以被
附加提供一个无线网卡(没有图示)。
图2是一个详细的方块图，表现了包含在智能个人指示或类似形
式因素(form factor)指示设备10的硬件结构。如图2所示，基卡(base
card)20包括一块第一或主卡50，用于存放核心处理单元、I/O和存储
器。例如，主卡50包括一个CPU 55，如一个CirrusLogic CL-EP7211，
它是一个单片嵌入式控制器对于极度低能力的(ultra-low-power)应用
起到CPU的作用，并且它所被配备的处理和增强的存储器管理特征使
它具有与奔腾100MHz相同的功能。核心处理单元可以在2.5V下工作，
并且为了最小化板的大小，可以装备一个3.68MHz陶质谐振器57，
用于产生主频时钟和计时信号。主板50附加地包括充足的非易失性和
易失性存储器，包括比如64Mbit EDO DRAM 58和支持系统代码的
SRAM/快闪存储器59。用于个人指示设备10的一个通信子系统包括
一行视觉红外数据协会(IrDA)通信接口，该接口在卡50上有一个
低功率的IR发送接收模块60用于与包含一个IrDA SIR协议编码器
的CPU 55的接口译码器针直接相连。第一卡50额外地包括不同的
模拟到数字转换器(ADC)，存储器刷新逻辑和工业标准接口，比如一
个紧密快闪接口，以便其它的设备能够连接个人指示设备10。其它
的接口比如统一串行总线(USB)和I2C等等可以被额外地合并进来。
图2进一步表现了作为含有电力供应子系统的主卡50，该子系统包含
一个可充电的锂电类型的电池65和一个DC到DC的转换器66，用于
支持个人指示系统/子系统负载的宽动态范围。
如图2进一步所指，主卡50没有音频能力，但在扩展接头
(expansion tabs)处配有一个PCM音频接口用于添加附加卡，即卡75
或80，在个人指示设备设计中用于支持PCM音频。尤其是实施的附
件卡75、80分别包括一个扬声器和一个麦克风组合77、83，麦克风
用于记录声音输入，这些声音输入可以被处理器子系统处理或存储在
存储子系统中以便后续的回放，扬声器用于提供声音输出，产生用户
定制的音调，并能够与其他听觉设备一起产生音响等等。如图2所示，
每一个扬声器/麦克风组合77、83与一个各自的脉冲编码调制PCM编
码/译码设备(CODEC)78、84相连，该设备78，84被各自的与CPU
相连的PCM接口79、89控制。附件卡75、80被额外配有不同的通
信子系统，包括支持无线应用协议(WAP)的低功率和调节功率无线
电频率通信设备，用于提供与移动计算机、移动电话、可移动手持设
备，与互联网的通信连接。在一个实施例中，特定的通信子系统包括
电路，用于支持蓝牙(BlueTooth)或者类似的小因素、低成本的无线电
解决方案电路，比如RF-modem76(射频调制解调器)，也可以包扩其
他低功率无线电和Flex-paging(伸缩寻呼)通信电路(没有被出示)
等等。例如，如图2所示，辅助通信卡80实现了蓝牙工业标准用于射
频(RF)通信，但象其他的标准比如IEEE802.11或其他RF协议也
可以实现，这是可以理解的。此外，这些通信协议部分可以在主板50
上的处理器上被实现，以便需要的组件的总数量最小。在主板50上的
CPU系统首选使用第一通用异步接收发送(URTR1)设备(未示出)，
用于支持RF-modem 76或Bluetooth 81的通信功能，并且可以配有
第二UART设备(URTR2)，用于提供数据下载功能，比如从一台PC
或网络服务器上下载数据。应当理解，可以实现任何类似的数据传输
机制或数据交换接口设备，来提供数据下载和RF通信支持功能。
为了实现设备之间的交互，个人指示器系统10被提供了一个触摸
敏感屏/面板90和一个滚动球机制，即轻推(jog)编码器95。触摸敏
感屏能够通过乱画(graffiti“squiggle”)的物理用户输入使应用直接地
启动，以如在共同拥有的同时未决的美国专利申请号-
[YOR92000-0234，Atty.Docket No.13577]标题为“在一个智能监视上
的基于乱画的应用启动”(GRAFFITI BASED APPLICATION
LAUNCH ON A SMART WATCH)描述的形式，全部内容被包含于
此以供参考，并且可以通过物理触摸某种个人指示显示区域来开始其
他应用/动作/事件。在一个实施例中，触摸敏感屏面板提供了一个四位
置触摸屏。例如，对个人指示器显示的向前和向后导航是通过物理触
摸触摸敏感面板某些区域实现的。滚动球机制95可以向上滚或向下滚
(即顺时针方向的或逆时针方向)来模拟对文本和图形的显示光标滚
动功能，而且特别产生的信号经过A/D转换被处理器接收，以便能够
使个人指示设备的显示光标移动，尤其是箭头光标或提供定点
(appointment)更新和浏览功能的其他显示指示器的移动。
如图2进一步所示，不同模拟到数字转换器(ADC)68支持到触
摸屏显示面板90的接口，支持到轻推编码器或用于滚动球机制95的
按钮的接口。接口69提供了一个含有高分辨率(等价于VGA)发射
器光发射二极管(OLED)高对比显示器100的单元98。而且，基础
外壳的主卡50与一个由CPU55用其蜂鸣器接口和计时计数器直接控
制的蜂鸣器63相互作用。为了检测个人指示设备的状态，机制的四路
斜度传感器72用于提供组合机械变化(来检测倾斜度)以产生可以被
CPU检测到的信号。该传感器可以被用作不同的目的，比如电力管理、
显示控制等等。在首选的实施例中，附加的传感器可以通过一个接口
连接到个人指示设备上。
更为特别的，图2中的高对比显示器100并不需要背后照明来使
显示可见。因此，被显示器所消耗的电力是与显示器上开启的像素的
数量成比例的。由于像素是由发光二极管组成，因此显示器在夜间自
动可见，用户不需要按任何键就可以看见显示器。而且，通过限制提
供给二极管的电流量来控制这些显示的亮度，OLED显示器100可以
在宽角度范围被清楚地看到。在一个实施例中，OLED芯片100是一
个高分辨像素可编址显示器，比如640×480，用于不同文本和图形条
目的显示，类似于计算机屏幕或掌上电脑(Palm Pilot)所显示的内
容的显示。显示例子可以包括比如表示使用状态的图标，或者表示智
能个人指示设备使用的位置和环境的文本显示。
图3表现了用于个人指示设备10的软件结构200。在它的最底层，
个人指示系统运行一个操作系统210，比如LINUX2.2.1，该操作系统
允许多个用户级别和内核级别的线程运行，并且支持多任务和多用户
支持。设备驱动器提供给每一个输入/输出子系统，将会处理低层设备
依赖代码和接口，以便高层应用编程接口(APIs)能够在它们的上层
被实现。提供给每一个输入/输出子系统的设备驱动器包括一个串行
I/O系统驱动器212，IrDA系统驱动器218，射频调制解调器子系统
驱动器216，蓝牙系统驱动器218，快闪存储器220，触摸屏子系统驱
动器222，LCD子系统驱动器224，OLED子系统驱动器226，滚动球
子系统驱动器228和斜度传感器设备驱动器229。在设备驱动器的上
层提供一个客户-服务图形器子系统230，存储子系统管理器240和同
步子系统管理器250，用于在应用之间接收和发送I/O事件更新屏幕
等等。一个图形库可用于应用记录器(application writer)，以便定制屏
幕的显示。一个用户接口管理器255用于处理从用户输入设备接收的
事件，这些输入设备如针对于特定应用的滚动球、bezel(监视窗)(如
轻推译码器)和触摸面板。一个通信子系统管理器260用于处理来自
通信信道的事件，并传输事件给正确的应用进行设置，以便数据传输
进行后续的处理。按照本发明的原理，同步管理器250用于同步数据
在个人指示设备和其他设备之间的传输。尤其是，它接受来自通信信
道的数据，协同正确的应用一起操作，来译码发送的数据并为接收这
些数据的应用更新该数据。这样的一个例子就是日历事件的更新。一
个系统宽电力管理器270用于监视和控制该设备上的电力消耗，以及
与其他子系统如操作系统调度器通信来优化设备的电池寿命。这个电
力管理器270，例如，测量电池中剩余的电力，估计运行一个应用的
电力需要，并提示由于电池电量开始枯竭什么子系统需要关闭。
如图3进一步所示，个人指示设备10配有在基本图形、通信和同
步子系统之上的应用软件275。被支持的一个主要的应用是微型浏览
器(microbrowser)，它能够访问一个支持WAP的网站，并能够接受基
于Web的通信，比如使用XML标准的无线标注语言(“WML”)写
成的通信。WML是特别设计的用于优化因特网文本数据用于通过有
限带宽的无线网络传递到小设备屏幕上，并且特别地、被设计支持与
受限输入机制，如按钮，的导航。在腕式手表设备中WML实现的详
述可以在共同拥有的同时未决的美国专利申请号-
[YOR92000-0224，Atty.Docket No.13574]标题为“一个可戴装置中的
应用WML注释的系统和方法”(SYSTEM AND METHOD
EMPLOYING WML ANNOTATIONS FOR USER INTERFACE
CONTROL OF A WEARABLE APPLIANCE)，其全部内容包含于此
以供参考。其他被支持的应用包括个人信息管理(PIM)应用软件280。
按照本发明原理，为传来数据的用户设备提供了用于开始选择的
个人化数据的传输软件，这些选择的个人化数据的例子如与用户有关
的喜好和用户定制，从用户的设备如用户的个人Windows桌面到个人
指示设备。在另一个实施例中，用户可以从个人实施设备本身开始该
传输。例如，一个用户可能已经在微软简报(Microsoft Power-Point)
中、或甚至在网景浏览器(Netscape browser)中设置了一些喜好，并且
甚至可以已经特别地创建了图标，它们被排序到用户智能鼠标中，用
于当用户不能存取他/她的个人PC时到另一个设备的后续传输。这可
以通过无线通信或通过用户设备的智能鼠标端口的电缆14来完成。其
他类型的个人化数据可以包括简挡(profile)信息如桌面简档(在主
桌面上的应用列表)、屏幕分辨率、屏幕保护、在开始按钮上的菜单、
不同应用的首选设置、浏览器书签、被访问的网站的历史记录、上次
被浏览的文件的历史记录、注册表设置、不同网站和被个人所使用的
应用的口令。而且，个人化的菜单，比如用于Freelance Graphics、
PowerPoint的图标条和相关喜好设置如字体、文档风格和字典，也可
以与智能个人指示设备通信，用于按照本发明存储和后续传输。更适
宜地，这些喜好对应特定的应用被存储在设备存储器中的喜好文件中。
这是可以被理解的，其他的个人化的喜好比如点击速度和鼠标(跟踪
定位球)滚动速率可以附加地存储在喜好文件中用于在被访问的设备
中实现。而且，一个微驱动器可以明显地被用来存储其他的条目，比
如传统文件、展示、图像等等。
通过在个人智能指示设备上的系统显示器300，可以选择一个包
含启动应用的可选图标的主菜单。替代的，应用也可以通过触摸屏面
板由乱画启动。一个图标选择(没有图示)能够启动一个应用来传输
包括喜好和用户定制的个人化的数据，比如该用户的个人Windows
桌面，到被访问的设备的桌面上即另一个人的PC。这可以通过无线通
信或被访设备的智能鼠标端口实现。在另一个实施例中，用户可以从
个人指示设备本身开始从个人指示器设备到被访问的设备的数据的传
输。因此，在一个例子中，当与被访问的设备如电话和PDA交互时，
如地址本、电力管理选项等等的数据可以被传输到特定的设备上去个
人化它们。在首选的实施例中，个人指示器设备占有当前应用的注释
(notion)，该应用可以被用户访问或在被访问的PC上执行，因此，知
道为该特定应用传送哪图标或喜好并可以按需执行传输。也就是，一
些应用比如Lotus Notes、Lotus Freclance Graphics、Microsoft
PowerPoint、Netscape Navigator(网景导航)等等，允许用户在屏幕
的菜单区域，如文件编辑察看菜单下面，建立用户定制图标。例如，
在Netscape Navigator中，代替必须键入网站的URL，菜单条上的特
定图标可以把用户带到一个特定的网站。因此，图标列表可以被传输
到智能指示器上，而且特定应用的图标列表可以用来自智能指示器的
接收的图标列表来改变。因此，如果应用的多个版本存在，比如Office
97、Office2000等等，智能指示器拥有每一个版本的特定数据。按照
这种传输机制，当用户与被访问的设备如PC断开时，该用户的个人
化的所有痕迹将会从PC上被删除，以便该个人的数据的完整性被保
留。也就是，一旦该用户把设备与被访问的PC断开，特定应用软件
被提供用来删除该用户的喜好。因此，与原始的(被访问的)PC相关
联的喜好不会被破坏。
更为特别的，图4(a)---4(c)表现了方法500，按照本发明，该方法
用于在设备之间传输喜好。如图4(a)所示，第一步骤505用于通过
一个运行在被访问的设备上的过程，检测个人指示器设备与被访问的
设备，如一台PC，之间的连接。一旦智能鼠标的连接被检测到，在步
骤507，判断个人指示设备鼠标是否包含任何个人化简档和喜好，并
且如果包含，进行建立已被个人化的应用列表的步骤。然后，在步骤
510，对在步骤507中判断的每一个应用，过程将当前的设置存储在被
访问的设备的一个临时目录中，并用加密数据文件的可选步骤。接下
来，在步骤513，过程包括从智能鼠标中拷贝用于通常使用的应用，
如Windows桌面的喜好，并注册这些喜好到应用。继续到步骤515，
图4(b)，判断个人指示器设备光标所指的应用在个人指示器中是否
有一个喜好的简档。如果个人指示器设备光标所指的应用在个人指示
器中有一个喜好的简档，过程继续进行到步骤517，该步骤包含判断
是否喜好的简档已经在这之前被从智能指示器中上载的步骤。如果喜
好的简档已经在这之前被从智能指示器中上载，则过程返回到步骤
515；否则，处理继续进行到步骤520，在那里那个应用的喜好和简档
被从智能指示器中上载到该设备。最后，在步骤522中，向应用注册
新的设置。用于在被访问的设备上恢复喜好的过程按照图4(c)被执
行。如图4(c)中表现的，第一步骤555用于检测智能个人指示设备
与被访问的设备如一台PC之间的断开。一旦断开，在步骤565，被智
能指示器定制的应用的当前设置通过删除简档用户定制文件而被删
除。然后在步骤570，在连接智能指示器之前表现的原始的设置被解
密(即，如果在这之前被加密)并重新拷贝到带有这些设置的每一个
应用上，然后如步骤573所示，为每一个已经修改的应用和设置进行
注册。
进一步关于传输应用，智能个人化指示设备被附加提供一个机制，
通过该机制可以使显示光标所定位的应用与在规则基础上的智能鼠标
之间进行信息交换，以增强用户经验。这些数据可以包括关于何时用
户最后使用应用，智能鼠标被定位在什么房间，周围房间温度和压强
等等的信息。这将会使应用能够了解环境和位置。因此智能个人指示
设备被配备从在它周围的传感器收集大量输入，并把它发送给能够使
用这些数据并采纳它的应用。智能个人指示设备能够从它访问的环境、
走廊、会议室等搜集这种数据。
通过使用个人化智能鼠标，用户因此被提供了一种对任何标准计
算机或设备、不只是它桌面的计算机的更个人化的经验。通过在个人
化鼠标中保留个人简档数据，数据比如口令等可以被更安全的保存。
按照一个首选的实施例，智能个人指示设备配有一个口令保护机制，
比如在共同拥有的同样未决的美国专利应用号-
[YOR92000-0237，Atfy.Docket No.13571]标题为“在高分辨率触摸敏
感显示器中使用空间的和时间变化的口令保护”(PASSWORD
PROTECTION USING SPATIAL AND TEMPORAL VARIATION IN
A HIGH-RESOLUTION TOUCH SENSITIVE DISPLAY)描述的形
式，(其全部内容包含于此以供参考)，以使该鼠标对所有者以外的其
他人无用。
虽然本发明是通过针对说明性的和预制的实施例来表现和描述
的，但本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明精神和范围的情况
下，可以进行前述的和其它的形式和细节上的变化，而本发明的范围
应当只以所附权利要求限定。