導航控制設備的事件處理的製作方法

2023-07-25 11:22:46

專利名稱：導航控制設備的事件處理的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及用戶界面的領域，尤其涉及導航控制設備的事件處理，所述導航控制設備比如與計算機系統環境結合使用的設備。然而，本發明不限於計算機中的使用。相反，本發明可以用在廣泛種類的日常設備中，或者用於使用這裡所公開的本發明各實施例的其它這樣的系統中。
背景技術：
計算機工業長期關注於使用按鍵、滾輪以及屏幕上按鈕進行導航，實際上為了支持如今採用的各種和多樣的導航模型，全尺寸的鍵盤、專用指令按鈕、滑鼠以及多種屏幕上界面都是必要的。然而，現有的導航設備不適用於新的和創新的計算機化技術，比如正在成為可攜式電腦的改良繼任者的Tablet PC，而對這些新的和發展中的技術的導航不被鍵盤、滑鼠或其它現有設備或其組合所完全或充分地支持。簡言之，計算機工業尚未充分解決為了本領域中對用於導航的較簡單模型的容易明顯的需求，以補充或代替其它現有模型。
一個或多個有關發明(已經在上面的交叉引用中標識的專利申請)針對一種用戶導航界面，其在各實施例中都非常適用於計算機系統環境中，然而本發明不限於計算機中的使用。這些有關發明為增強的用戶導航提供了一種系統和方法，通過提供一個比滑鼠穩健(robust)但沒鍵盤複雜的單個用戶導航界面來補充(不必要代替)計算機鍵盤和滑鼠。在許多實施例中，預期會使用本發明作為僅要求一隻手使用的設備(像滑鼠)，但具有目前僅可經由計算機鍵盤直接調用的實質性功能。
有關發明的某些實施例還關於一種用戶界面系統，其包括一界面，使用戶能為了向一對象應用一組指令之一而產生一邏輯輸入，所述指令組包括一組最低程度必要的指令。在另一實施例中，該組最低程度必要的指令包括用戶界面系統的四個用戶指令，比如ENTER(輸入)、UP(向上)、DOWM(向下)和OUT(跳出)。在其它實施例中，可以用滾輪或骨狀體(dogbone)設備(稍後描述)的變體來實現特定的指令。
本發明的其它實施例公開了把一組至少兩個指令調用(包括但不限於鍵盤鍵)的功能組合成單個邏輯按鈕的方法，在某些實施例中，通過從第一到最後對該組指令調用區分優先級，然後使用作業系統外殼掛鈎(shell hook)以優先級順序為除最後一指令以外的所有指令作出應用程式指令調用，直到一個被「接受」(被識別並執行)，或者如果除最後一指令以外的所有指令都被「拒絕」(未被識別)，則發布最後一指令作為作業系統指令。例如，當時，當OUT(跳出)會等同於某些其它實施例中的Back(後退)或Escape(退出)指令調用時，本發明許多其它實施例中使用的一個重要組合是把Back(後退)和Escape(退出)指令調用合併為一個OUT(跳出)指令。這種指令級聯方法通過使用作業系統外殼掛鈎向應用程式發布一指令作為應用程式指令，並且如果該應用程式指令被拒絕，則直接向作業系統發布一不同的指令，該方法在許多實施例中對於相對簡單的、單手導航設備中的成功功能是關鍵的。其它實施例採用其它策略來擴展有限數量的邏輯按鈕所提供的核心指令功能。
有關發明的其它實施例公開了以下作用的方法和系統通過首先確定顯示設備的方向、然後根據顯示設備的方向把指令邏輯地重映射到邏輯按鈕，從而把指令邏輯地重映射到導航設備的按鈕，所述導航設備與物理上可旋轉的顯示設備相耦合。在某些實施例中，如果顯示設備上的顯示改變為不同的方向，假定與顯示設備物理方向上的變化相匹配，則指令到邏輯按鈕的邏輯映射自動發生。在其它實施例中，顯示方向的確定是基於顯示設備自身上顯示器的方向。在某些專門的實施例中，其中導航解碼從垂直到水平是不對稱的，邏輯重映射以預定的方式把指令重新映射到邏輯按鈕，所述預定方式與終端用戶的使用相一致。
對於有關發明的各種實施例，以及對於本發明的幾個實施例，某些級聯組合尤其有益於本發明的許多實施例。某些級聯事件用它們的邏輯按鈕名稱和它們相應的級聯指令來表示(高優先級指令到逐漸較低的優先級指令)，如下所示·UP(向上)APPCOMMAND_UP→Up Arrow(上箭頭)→Scroll Up(上卷)→PageUp(向上翻頁)·DOWN(向下)APPCOMMAND_DOWN→Down Arrow(下箭頭)→Scroll Down(下卷)→Page Down(向下翻頁)·NEXT(下一個)APPCOMMAND_NEXT→Tab(製表鍵)→Right Arrow(右箭頭)·PREV(上一個)APPCOMMAND_PREV→Shift-Tab(換檔-製表鍵)→LeftArrow(左箭頭)·ENTER(回車)APPCOMMAND_ENTER→Return(返回鍵)→Enter(回車)→「Play」(播放)·OUT(跳出)APPCOMMAND_OUT→Browser Back(瀏覽器返回)→Escape(退出)→「Stop」(停止)→Alt-F4·SWITCH(切換)APPCOMMAND_SWITCH→Alt-Escape→Alt-Tab→WindowsKey(Windows鍵)→Home·MENU(菜單)APPCOMMAND_MENU→Shift-F10→「Settings」(設置)如這裡所使用的，「Play(播放)」和「Stop(停止)」是像媒體應用等特定環境的特殊指令，「Settings(設置)」也是其它特定環境中的設置菜單等等的特殊指令。
有關發明的其它實施例、以及本發明的各種實施例公開了用於擴展導航控制設備的功能的系統和方法，其實現是通過當按鈕以預定方式接合而不是以邏輯按鈕接合的主要方式(如雙擊、輕打、按下並保持等等)接合時，把替代指令映射到邏輯按鈕，從而實際上可以發出替代指令。

發明內容
本發明的各種實施例針對經由應用收集使用(ACU)唯一地標識導航控制設備的系統和方法，ACU具有使用(Usage)值，使導航按鈕啟用知道導航控制設備的軟體應用來監視特定的按鈕相關的事件。導航控制設備與軟體應用進行通信有兩種方式在一般環境中使用WM_INPUT作為HID(「人類界面設備」)，或者在專用環境中使用WM_APPCOMMANDS，這裡將詳細討論。本發明的各個實施例針對具有USB功能的導航控制設備的新的UsagePage和Usage。在本發明一實施例中，會從ConsumerPage(0x0c)分配新的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)。


結合附圖可以更好地理解上述發明內容以及下面實施例的詳細描述。為了說明本發明，圖中示出本發明的示例性構造；然而，本發明不限於所公開的特定方法和手段。圖中圖1是表示其中可結合本發明各方面的計算機系統的框圖；圖2是表示其中可結合本發明各方面的網絡的示意圖；圖3A是描述本發明特定實施例中ENTER按鈕的邏輯的流程圖；圖3B是描述本發明特定實施例中ENTER按鈕邏輯中變化的流程圖；圖4A是描述本發明特定實施例中UP按鈕的邏輯的流程圖；圖4B是描述本發明特定實施例中UP按鈕邏輯中變化的流程圖；圖5A是描述本發明特定實施例中DOWN按鈕的邏輯的流程圖；圖5B是描述本發明特定實施例中DOWN按鈕邏輯中變化的流程圖；圖6A是描述本發明特定實施例中OUT按鈕的邏輯的流程圖；圖6B是描述本發明特定實施例中OUT按鈕邏輯中變化的流程圖；圖7A說明了本發明特定實施例中的四個按鈕排列；圖7B說明了本發明另一實施例，其具有類似的方向，但四個按鈕垂直排列；圖7C說明了本發明的另一替代實施例，其示出水平排列的按鈕；圖7D說明了本發明的另一實施例，其說明了以經修改的垂直方式排列的按鈕；圖7E說明了本發明特定實施例中的替代的四按鈕排列；圖8A說明了本發明特定實施例中的滾輪/按鈕組合；圖8B說明了本發明特定實施例中的滾輪/按鈕組合的實施例的另一布局；圖8C說明了本發明特定實施例中的滾輪/按鈕組合的實施例的另一布局；圖9說明了一點擊滾輪；圖10說明了一搖擺滾輪；
圖11A說明了本發明特定實施例中的骨狀體/按鈕組合；圖11B說明了本發明特定實施例中的骨狀體/按鈕組合的實施例的另一布局；圖11C說明了本發明特定實施例中的骨狀體/按鈕組合的實施例的另一布局；圖12說明了一點擊骨狀體；圖13說明了一搖擺骨狀體；圖14A說明了採用超級滾輪的本發明一實施例；圖14B說明了採用超級骨狀體的本發明一實施例；圖15A說明了一個九按鈕設備；圖15B說明了一個八按鈕設備；圖15C是列出圖15A中各按鈕的直接指令(或邏輯輸入)的表格；圖16A說明了在「慣用右手的肖像」方向上的顯示設備，其右側附著了一個搖擺骨狀體；圖16B說明了圖16A的設備在向右旋轉90度(四分之一圓)後，達到「底面版圖」方向；圖16C是圖16B的設備又向右旋轉90度(現在總共是180度，或者向右二分之一圓)，形成「慣用左手的肖像」；圖16D是圖16C的設備又向右旋轉90度(現在總共是270度，或者向右四分之三圓)，形成「頂端版圖」；圖17是表示指令到各個方向上邏輯按鈕的實際映射的表格，這是對於本發明的特定實施例，其採用固定導航設備的邏輯旋轉方案，使得邏輯按鈕根據它們的方向而對應於特定的指令；圖18A說明了在「前端版圖」方向上的另一顯示設備，其中在設備底部結合有一搖擺骨狀體；圖18B說明了圖18A的設備向右旋轉90度；圖18C說明了圖18A的設備向右旋轉180度；圖18D說明了圖18A的設備向右旋轉270度；圖19A說明了在慣用右手的肖像方向(原始方向)上有一可旋轉導航設備的顯示設備；圖19B說明了圖19A的顯示設備向右旋轉90度，而同時從顯示設備的角度看，可旋轉的導航設備向左旋轉90度，因此保持相同的絕對方向；圖19C說明了圖19B的設備又旋轉90度，但導航設備保持相同的絕對方向；
圖19D說明了圖19C的設備又選擇90度，但導航設備保持相同的絕對方向；圖20A說明了菱形排列的四個按鈕；圖20B說明了直線排列的四個按鈕；圖20C說明了沒有標記的圖20A的按鈕；圖20D說明了沒有標記的圖20B的按鈕；圖21A說明了沒有標記的以「羅盤」排列的八個按鈕；圖21B說明了有方向標記的圖21A的按鈕；以及圖21C說明了有羅盤標記的圖21A的按鈕。
具體實施例方式
簡介特別描述了本發明主題以滿足規定要求。然而，描述自身不限制本發明。發明人認為連同現在或將來的技術，所要求保護的主題也可以以其它方式被包含，從而包括不同的元件或者與該文檔中描述的元件類似的元件組合。
計算機環境本發明的許多實施例可以在圖1的計算機上執行，下列討論提供了對其中可實現本發明的適當計算環境的一般簡要描述。儘管不需要，仍會以計算機可執行指令的一般上下文來描述本發明，比如由客戶端工作站或伺服器這樣的計算機所執行的程序模塊。一般而言，程序模塊包括例程、程序、對象、組件、數據結構等等，它們執行特定的任務或實現特定的抽象數據類型。此外，本領域的技術人員會理解，本發明可以用其它計算機系統配置來實現，包括手提設備、多處理器系統、基於微處理器的或可編程的消費者電子設備、網絡PC、小型計算機、大型計算機等等。本發明還可以在分布式計算環境中實現，其中由通過通信網絡連結的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊既可位於本地內存存儲設備中，又可位於遠程內存存儲設備中。
如圖1所示，示例性的通用計算系統包括常規的個人計算機20等等，個人計算機20包括處理單元21、系統內存22、及把包括系統內存在內的各種系統組件耦合至處理單元21的系統總線23。系統總線23可能是多種類型總線結構的任一種，包括內存總線或內存控制器、外圍總線、及使用任一多種總線結構的局域總線。系統內存包括只讀內存(ROM)24和隨機存取內存(RAM)25。基本輸入/輸出系統26(BIOS)一般存儲在ROM 24內，它包含例如啟動期間幫助在個人計算機20內的元件間傳輸信息的基本例程。個人計算機20還可以包括用於向硬碟(未示出)讀寫的硬碟驅動器27、用於向可移動磁碟29讀寫的磁碟驅動器28、以及用於向諸如CD ROM等可移動光碟3 1或其它光學媒質進行讀寫的光碟驅動器30。硬碟驅動器27、磁碟驅動器28和光碟驅動器30分別通過硬碟驅動器接口32、磁碟驅動器接口33和光碟驅動器接口34連到系統總線23。驅動器及它們相關的計算機可讀媒質為個人計算機20的計算機可讀指令、數據結構、程序模塊及其他數據提供非易失性存儲。儘管這裡所述的示例性環境採用了硬碟、可移動磁碟29和可移動光碟31，然而本領域的技術人員應該理解，在示例性操作環境中也可以使用其它類型的計算機可讀媒質，其存儲可由計算機存取的數據，比如磁帶盒、快閃記憶體卡、數字視頻盤、Bernoulli盒帶、隨機存取內存(RAM)、只讀內存(ROM)等等。
許多程序模塊可以被保存在硬碟、磁碟29、光碟31、ROM 24或RAM 25上，包括作業系統35、一個或多個應用程式36、其它程序模塊37以及程序數據38。用戶可以通過諸如鍵盤40和指示設備42這樣的輸入設備將指令和信息輸入到個人計算機20中。其它輸入設備(未示出)可包括麥克風、遊戲杆、遊戲板、衛星式圓盤天線、掃描儀等等。這些和其它輸入設備經常通過與系統總線耦合的串行埠接口46與處理單元21相連，但也可能用其它接口連接，譬如並行埠、遊戲埠或通用串行總線(USB)。監視器47或其它類型的顯示設備也通過諸如視頻接口48這樣的接口與系統總線23相連。除了監視器47之外，個人計算機一般包括其它外圍輸出設備(未示出)，比如揚聲器和印表機。圖1的示例性系統還包括主機適配器55、小型計算機系統接口(SCSI)總線56以及連接到SCSI總線56的外部存儲設備62。
個人計算機20可以工作在網絡化環境中，該環境使用與諸如遠程計算機49這樣的一個或多個遠程計算機之間的邏輯連接。遠程計算機49可以是另一臺個人計算機、伺服器、路由器、網絡PC、對等設備或其它公共網絡節點，並且一般包括上述與個人計算機20有關的許多或全部元件，儘管圖1中僅說明了內存存儲設備50。圖1所述的邏輯連接包括區域網(LAN)51和廣域網(WAN)52。這種網絡環境在辦公室、企業範圍計算機網絡、企業內部網和網際網路中是常見的。
當用於LAN網絡環境中時，個人計算機20通過網絡接口或適配器53與LAN 51相連。當用於WAN網絡環境中時，個人計算機20一般包括用於在諸如網際網路這樣的廣域網52上建立通信的數據機54或其它裝置。數據機54可以是內部或外部的，它通過串行埠接口46與系統總線23相連。在網絡化環境中，關於個人計算機20所述的程序模塊或其部分可以被保存在遠程的內存存儲設備中。可以理解，所示網絡連接是示例性的，也可以使用在計算機間建立通信連接的其它裝置。
雖然預計本發明的各個實施例尤其適用於計算機化的系統，然而該文檔中的任何內容都不使本發明限制於這樣的實施例。相反，這裡使用的術語「計算機系統」包含有按鈕、或能確定按鈕或按鈕等價物的任何及所有的設備，而無論這種設備的性質是電子的、機械的、邏輯的還是虛擬的。
網絡環境圖2說明了其中可採用本發明各方面的示例性網絡環境。當然，實際的網絡和資料庫環境可以有多種組態；然而，這裡所示的示例性環境提供了一種框架，便於理解本發明工作的環境類型。
網絡可以包括客戶計算機20a、伺服器計算機20b、數據源計算機20c以及資料庫70、72a和72b。客戶計算機20a和數據源計算機20c經由如內聯網這樣的通信網絡80與伺服器計算機20b進行電通信。客戶計算機20a和數據源計算機20c通過通信接口82連到通信網絡。通信接口82可以是任一公知的通信接口，比如乙太網連接、數據機連接等等。
伺服器計算機20b通過資料庫伺服器系統軟體提供資料庫70的管理，下面詳細描述。這樣，伺服器20b充當來自多個數據源的數據的倉庫，並且將數據提供給多個數據用戶。
在圖2的例子中，數據源由數據源計算機20c提供。數據源計算機20c經由通信網絡80把數據傳遞到伺服器計算機20b，通信網絡80可以是區域網、廣域網、內聯網、網際網路等等。數據源計算機20c把數據邏輯地保存在資料庫72a、72b中，資料庫72a、72b可以是有關的資料庫伺服器、電子製表軟體、文件等等。例如，資料庫72a示出保存在表格150、152和154中的數據。由數據源20c提供的數據被組合併保存在大型資料庫中，比如由伺服器20b所維持的數據倉庫。希望使用伺服器計算機20b所保存的數據的客戶計算機20a可以經由通信網絡80來存取資料庫70。客戶計算機20a通過對資料庫70上保存的數據進行SQL查詢(例如更新、插入和刪除)來請求數據。
綜述這裡為了本發明特定實施例描述的「對象」其組成有(不加限制)對話框、菜單、網頁、文本頁、可移動製圖對象、或者本領域技術人員已知且理解的計算機系統中某些其它這樣的項目。為了描述本發明，假定所有對象可以方便地被分成四類之一(1)選擇對象，比如對話框、菜單等，其中用戶從多個元件中選擇一個元件；(2)內容對象，比如可編輯的文本對象；(3)可移動的製圖對象(MDO)；以及(4)音頻對象。雖然實際中更多類別是可能和期望的，然而這些類別的概括僅要求相關領域的熟練技術人員擴展這裡所述的邏輯，以便容納這種附加對象組的唯一特徵，因此這種擴展應被視為本發明預期和公開的。
每當按下按鈕時，或者在輸入設備上滾動、轉動或搖擺滾輪或骨狀體(下面描述)時，這種基本的物理交互就產生了適當的電信號，組成本發明所使用的邏輯輸入(因為這種邏輯輸入是相關領域的熟練技術人員廣泛已知和理解的)。當然，從與除按鈕、滾輪或骨狀體以外的輸入設備進行物理交互而產生的邏輯輸入(如，語音識別輸入、紅外信號輸入、特許識別輸入等等，不加限制)會適用於這裡所公開的本發明各實施例，因此這裡的任何內容都不應被解釋為把邏輯輸入僅僅限制為這裡所公開的設備組。然而，為了方便，對可用於物理交互的元件的引用(比如按鈕)應該組成對從每個這樣的物理交互產生的邏輯輸入的直接引用。換言之，輸入設備元件——包括按鈕、滾輪、骨狀體及其它這樣的設備——應該在物理上起作用時組成這裡所述的實施例的邏輯輸入。因此，通過不限制的示例，「ENTER按鈕」是「ENTER的邏輯輸入」的一種形式。
本發明各實施例的中心是一個主要按鈕/滾輪/骨狀體組，它提供了一接口設備的基礎，用戶可以立即識別和使用該設備以簡單和一致的方式來導航信息。實施例一般包括最低程度必要的指令組(核心指令)的一組核心邏輯按鈕，在某些實施例中，還包括輔助導航指令組(輔助指令)的附加邏輯按鈕。各實施例可以使用邏輯按鈕或甚至邏輯按鈕的組合來產生核心指令和輔助指令，其中邏輯按鈕包括單獨的按鈕或者來自滾輪或骨狀體(下面更完全定義和描述)的不同輸入事件的邏輯等價形式。在其它實施例中，包括相對很少的物理組件但處理大量邏輯按鈕，可能有非常大的導航功能，這超出核心指令和輔助指令的範圍，還包括了一般指令，這在某些情況下可以是對象、應用或者設備特定的和/或可修改的。
本發明許多實施例中的核心指令大約等價於Up(向上)、Down(向下)、Enter(回車)和Escape(退出)鍵盤按鍵事件，因為這些是最常與掃描和選擇相關聯的指令調用，掃描和選擇是導航的兩個最基本的功能，也就是掃描視圖和選項、並且在這些視圖和選項中間接受或拒絕。雖然Up和Down箭頭按鍵不是唯一的掃描方式，但它們是對於這個基本用戶任務最好建立的方式，因為菜單、列表和滾動都排列在縱軸，並且已經對應於這兩個按鍵的用途。這種關聯又形成與掃描軸有關的本發明中用戶概念模型的基礎。類似地，Enter(回車)鍵是計算機用戶最通用的、作為激活或執行目前在屏幕上(圖形用戶界面即GUI)所選的功能的最可靠的方式，而Escape(退出)被視為Enter(回車)的對立語義，處理許多常見的後退情況，比如關閉郵件消息或關閉對話框。然而，本發明許多實施例的一個重要方面在於，導航功能會根據環境和被導航的應用對象而改變，並且可以經由輔助指令實現導航的附加功能。
關於Escape(退出)功能，這裡所述的本發明各實施例的另一重要方面在於，儘管目前傳統的Escape功能是足夠的，然而Escape功能為時已久的實現實際上很受限制——實際上充當這裡所述本發明許多實施例的核心指令。例如，為了在一應用中關閉一窗口對象，大家都理解，大多數窗口實際上不對Escape鍵響應，而僅對「Alt-F4」鍵盤按鍵響應。同樣，關於具有導航「歷史」的應用——也就是，其中導航沿著通常是導航任何樹型結構的數據或其它這種對象的某類邏輯路徑進行——關閉窗口的動作不很重要，也不是用戶要後退(Back)所需要和希望的廣泛使用的動作(也就是，保持窗口打開並根據觀察到的歷史返回當前環境內的以前的或不同的內容)。因此，在本發明的許多實施例中，用更強大的OUT按鈕的「Out(跳出)」來代替Escape的概念，然而其它實施例會繼續在適當的時候把Escape或Back映射到OUT。
根據這種基本原理，本發明的各個實施例用於一設備，其具有用於OUT、UP、DOWN和ENTER的四個邏輯按鈕，一起表示核心導航指令，這組主要功能是本發明許多使用輔助指令的增強實施例的基礎。這組基本按鈕和相應的功能關於核心指令可以被編製成無窮多種用戶應用。例如，四個基本導航按鈕功能，即「導航按鈕(navbutton)」可用於各種各樣的控制表面，比如無線顯示屏、遠程控制、按鍵表鏈、腕錶、智慧型電話、音樂設備以及其它這樣的用戶應用(不加限制)，無論這些是否被視為傳統的計算設備。
而且，對於公開了一性質上可見的結果的實施例，比如在顯示監視器上可見的效果，也預期並包括了非可見的效果。例如，如果一組按鈕被描述為在顯示設備上上移或下移光標，則預期另一實施例，其中該效應是不可見的，比如聽覺效應(如增加或減小音量)或者觸覺效應(例如加熱表面溫度增加或降低)。因此，這裡的任何內容都不應被解釋為把本發明的各實施例限制為視覺定向的結果，因為這裡完全預計了不可見的結果。
最後，這裡所公開的許多實施例雖然在單獨設備中是理想的，但也可以被結合為較大設備的一部分。例如，預計許多實施例會表明自身是鍵盤上按鈕的集群(可能在箭頭鍵群集和調頁鍵群集之間)、在顯示屏旁邊(與其它按鈕和界面一起)、是觸控螢幕(或任何其它虛擬實施例)上的虛擬按鈕等等，不加限制。在任一事件中，這裡的任何內容都不應被解釋為把本發明的任一方面限制為獨立的實施例。
核心指令和相關實施例下列指令包括本文中使用的某些按鍵核心指令，以及它們怎樣由系統在特定的環境中解釋·UP向上移動(步進)一單位、線、單元、滾動增量、頁面或屏幕；MS WindowsAPPCOMMAND_NAVPAD_UP事件；或者USB HID NAVPAD_UP事件。
·DOWN向下移動(步進)一單位、線、單元、滾動增量、頁面或屏幕；MS WindowsAPPCOMMAND_NAVPAD_DOWN事件；或者USB HID NAVPAD_DOWN事件。
·NEXT移到(跳到)下一個對象、欄位、連結或窗格；MS WindowsAPPCOMMAND_NAVPAD_NEXT事件；或者USB HID NAVPAD_NEXT事件。
·PREV移到(跳到)上一個對象、欄位、連結或窗格；MS WindowsAPPCOMMAND_NAVPAD_PREV事件；或者USB HID NAVPAD_PREV事件。
·ENTER作用於(執行)當前的對象(類似於鍵盤上的Enter鍵或者其它環境中的OK按鈕)；MS Windows APPCOMMAND_NAVPAD_ENTER事件；或者USB HIDNAVPAD_ENTER事件。
·CENTER作用於(執行)當前的對象(類似於鍵盤上的Enter鍵但與之不同)；MS Windows APPCOMMAND_NAVPAD_CENTER事件；或者USB HID NAVPAD_CENTER事件。
·OUT返回到前面打開的對象、頁面或視圖；關閉活動的對象(類似於這裡其它地方所述的Esc、Back或級聯的Esc/Back組合，對環境是適當的)；MS Windows APPCOMMAND_NAVPAD_OUT事件；或者USB HID NAVPAD_OUT事件。
·MORE顯示與可用於當前對象的選項有關的細節，或者執行可用於當前對象的選項；MS Windows APPCOMMAND_NAVPAD_MORE事件；或者USB HIDNAVPAD_MORE事件。
·SWITCH切換到下一個窗口、屏幕、頁面、應用、或功能提供；MS WindowsAPPCOMMAND_NAVPAD_SWITCH事件；或者USB HID NAVPAD_SWITCH事件。
圖3A是描述本發明特定實施例中ENTER按鈕的邏輯的流程圖。當在方框302中按下ENTER按鈕時，ENTER按鈕系統在方框304確定對象是否是一選擇對象(而不是內容對象或可移動的製圖對象)，如果不是，則在方框350中，對於本實施例不發生任何其它事件，系統返回。(相關領域的熟練技術人員可以理解，除本發明空事件以外的事件對於內容對象和可移動製圖對象當然是可能的。)相反，如果對象的確是選擇對象，則在方框306，系統確定是否已經選擇了對象中的活動元件(active element)。如果已經選擇了活動元件，則在方框312發生「執行」事件，其等價於按下鍵盤上的Enter鍵(適當地導致所選元件的Open(打開)、Accept(接受)或OK(同意)，因為這類事件是本領域的技術人員已知且理解的)；然後系統在方框350返回。相反，如果尚未選擇活動元件，則在方框308中，系統作出關於對象的元件是否已經被標記為Initial Focus(初始焦點)(作為預設的選擇元件)的確定，如果是，則在方框314中，選擇被標記為初始焦點的元件，然後系統在方框350返回。最後，如果沒有初始焦點，則在方框316中，系統選擇對象的第一個列出的元件，然後在方框350返回。
當然，在某些情況下會需要圖3B所述邏輯流程的變化形式。例如，考慮圖3B是一流程圖，僅僅為圖3A所述的ENTER按鈕描述了這種邏輯上的變化。在該實施例中——並且在已經確定如下之後(a)在方框304確定對象是一選擇對象，(b)在方框306確定尚未選擇活動元件，以及(c)在方框308確定對象沒有初始焦點(與圖3A的方法相同)——則在方框310，圖3B的系統進一步確定是否有任何活動元件可見，如果是，則在方框318就選擇第一個可見的元件，否則，如果不是，系統會接著在方框316選擇第一個列出的元件。本發明在此公開了邏輯上的這個變化及其它這樣的微小變化。
注意到通過使用這些特定實施例的方法以及這裡的其它方法，可以預期，在某些情況下，用戶可以按下ENTER按鈕一次以選擇一元件(當尚未選擇元件時)，然後再次按下ENTER按鈕以執行該元件(等價於按下鍵盤上的Enter鍵)。
圖4A是描述本發明特定實施例中UP按鈕的邏輯的流程圖。當在方框402按下UP按鈕時，UP按鈕系統在方框404確定對象是否是一選擇對象。如果不是，系統就在方框422確定該對象是內容對象還是可移動的製圖對象。如果對象是可移動的製圖對象，系統就在方框432簡單地向上輕推(移動)該對象一預定距離(例如一個像素)，或者如這裡所假定的(以及圖中的其它地方)，如果該方向上的進一步位移不可能或不被允許，則不做任何事情。儘管當期望方向上的位移不可能或不被允許時，這裡未說明該邏輯用於處理這種「空事件」，然而圖中用散列方框說明了這種邏輯的一例，並且稍後僅為內容對象而描述該例，然而在其它圖中也應假定或隱含這種邏輯。
再次回到該附圖，如果對象實際上是一內容對象，則系統在方框424確定對象中的文本由一行組成還是由不止一行組成。如果文本對象由不止一行組成，則(為了說明上述當期望方向上的位移不可能或不被允許時用於處理「空事件」的邏輯)系統在方框426進一步確定第一行上是否已有插入點，如果是，則系統不做任何事情並在方框450返回；否則，系統在方框434把插入點上移一行，然後在方框450返回。相反，如果文本對象僅由一行組成，則系統在方框428確定插入點是否在該行的第一個字符前已經存在，如果是，則系統不做任何事情並在方框450返回；否則，系統在方框436把插入點左移一個字符，然後在方框450返回。
如果系統在方框404確定該對象實際上是一選擇對象，則系統在方框406確定是否已經選擇該對象內的活動元件。如果已經選擇了活動元件，則系統在方框412選擇列表中的前一元件(且隱含著前面選擇的元件被去除選擇)，系統然後在方框450返回。相反，如果尚未選擇活動元件，則系統接著在方框408作出有關對象的元件是否已被標記為初始焦點(作為預設的選擇元件)的確定，如果是，則在方框414中，選擇被標記為初始焦點的元件，然後系統在方框450返回。最後，如果沒有初始焦點，則系統在方框416選擇對象的第一個列出的元件，然後在方框450返回。
圖4B是根據前面介紹的用於區分圖3B和圖3A的類似變化，描述圖4A中所述的UP按鈕的邏輯變化的流程圖。在圖4B的實施例中——這裡又是在已經確定如下以後(a)在方框404確定對象是一選擇對象，(b)在方框406確定尚未選擇活動元件，以及(c)在方框408確定對象沒有初始焦點(與圖4A的方法相同)——則在方框410，圖4B的系統進一步確定是否有任何活動元件可見，如果是，則在方框418就選擇第一個可見的元件，否則，如果不是，系統會接著在方框416選擇第一個列出的元件。
圖5A是描述本發明特定實施例中DOWN按鈕的邏輯的流程圖。當在方框502按下DOWN按鈕時，DOWN按鈕系統在方框504確定對象是否是一選擇對象。如果不是，系統就在方框522確定該對象是內容對象還是可移動的製圖對象。如果對象是可移動的製圖對象，系統就在方框0532簡單地向下輕推(移動)該對象一預定距離(例如一個像素)，或者如這裡所假定的(以及圖中的其它地方)，如果該方向上的進一步位移不可能或不被允許，則不做任何事情。相反，如果對象實際上是一內容對象，則系統在方框524確定對象中的文本由一行組成還是由不止一行組成。如果文本對象由不止一行組成，則系統在方框526進一步確定最後一行上是否已有插入點，如果是，則系統不做任何事情並在方框550返回；否則，系統在方框534把插入點下移一行，然後在方框550返回。相反，如果文本對象僅由一行組成，則系統在方框528確定插入點是否在該行的第一個字符前已經存在，如果是，則系統不做任何事情並在方框550返回；否則，系統在方框536把插入點右移一個字符，然後在方框550返回。
如果系統在方框504確定該對象實際上是一選擇對象，則系統在方框506確定是否已經選擇該對象內的活動元件。如果已經選擇了活動元件，則系統在方框512選擇列表中的下一元件(且隱含著前面選擇的元件被去除選擇)，系統然後在方框550返回。相反，如果尚未選擇活動元件，則系統接著在方框508作出有關對象的元件是否已被標記為初始焦點(作為預設的選擇元件)的確定，如果是，則在方框514中，選擇被標記為初始焦點的元件，然後系統在方框550返回。最後，如果沒有初始焦點，則系統在方框516選擇對象的最後一個列出的元件，然後在方框550返回。
圖5B是根據前面介紹的用於區分圖3B和圖3A以及圖4B和圖4A的類似變化，描述圖5A中所述的DOWN按鈕的邏輯變化的流程圖。在圖5B的實施例中——這裡又是在已經確定如下以後(a)在方框504確定對象是一選擇對象，(b)在方框506確定尚未選擇活動元件，以及(c)在方框508確定對象沒有初始焦點(與圖5A的方法相同)——則在方框510，圖5B的系統進一步確定是否有任何活動元件可見，如果是，則在方框518就選擇最後一個可見的元件，否則，如果不是，系統會接著在方框516選擇最後一個列出的元件。
儘管實際上傳統的Escape功能長期被使用，然而它仍是很受限制且高度專用的。例如，為了關閉一窗口，實際上大多數窗口根本不對Escape鍵響應，而是對「Alt-F4」鍵響應。同樣，關於具有導航「歷史」的應用——也就是導航沿著某類邏輯路徑進行——關閉窗口的動作不很重要(也不廣泛使用)，因為用戶需要且希望後退(Back)(也就是，保持窗口打開並根據觀察到的歷史返回當前環境內的以前的或不同的內容)。因此，關於OUT按鈕，對於本發明的特定實施例，我們用更強大的「Out」概念來代替Escape或Back的概念。
在特定的級聯實施例中，OUT可以是由Back和Escape指令調用兩者所提供的功能的邏輯和受管理的組合，這兩個按鈕的合併非常有利，因為在各種應用環境中，很少完全和一致地使用這些按鍵。當然，在使用Back和Escape兩者且各具有不同功能的少數應用環境中，希望用戶猜測OUT按鈕複製哪個鍵盤按鍵是不實際也是低效率的。本發明特定實施例給出的一種解決方案是當Back鍵指令被爭論中(atissue)的應用所理解時使用OUT按鈕來產生一Back鍵指令，以及當Back鍵指令不被應用所理解時產生Escape鍵指令。這樣，具有歷史的應用比Back鍵功能有更多好處，因為其中移動Back的能力比通過Escape關閉窗口更頻繁也更重要，而沒有Back鍵功能的應用自動地獲取這裡由Escape鍵所提供的各種功能。為了通過OUT按鈕實現這個Back/Escape鍵的選擇方法，這裡所公開的本發明的某些實施例首先使用了作業系統外殼掛鈎來產生一Back鍵指令作為「應用指令」(應用程式的應用指令)，然後，如果該Back指令被應用拒絕，則產生與按下鍵盤上的Escape鍵等價的Escape指令。當然，其它實施例可以簡單地把Escape或Back映射到OUT，這裡所包含的任何內容都不意圖限制OUT的基本功能；而這裡我們會假定OUT是指Back/Escape的級聯功能。
圖6A是描述本發明特定實施例中OUT按鈕的方法邏輯的流程圖。當在方框602按下OUT按鈕時，OUT按鈕系統在方框604使用作業系統外殼掛鈎向應用發布一應用指令，該指令等價於由用戶按下鍵盤上的Back鍵所產生的指令(有時也被標記為Browser Back(瀏覽器後退)鍵或者某些其它等價鍵，這些鍵的操作有時也用滑鼠上的右鍵點擊來實現)。然後，系統在方框606確定Back應用指令是否被拒絕，如果沒有，則系統在方框650返回；否則，系統在方框608發布一Escape指令，然後在方框650返回。
圖6B是一流程圖，根據圖6A所述的方法描述了OUT按鈕方法的更複雜的邏輯。圖6B中，當在方框602按下OUT按鈕時，系統在方框610首先確認窗口是否在其歷史的開始處(因此沒有可「後退」之處)。在這種情況下，該方法可以做以下兩件事情之一(a)它會忽視OUT按鈕(空事件)並且立即返回，(b)它會通過Escape關閉該窗口。為了實現後一種選項，可採用以下兩種方法之一(i)系統會繼續發送一Back指令，當假定該應用指令被應用拒絕時(因為沒有可「後退」之處)，系統就繼續發送一Escape指令(它是圖6A所反映的方法)，或者(ii)系統會立即發送一Escape指令，這在本圖中描述。因此，如果系統在方框610的確確定了該窗口處在其歷史的開始處，系統就立即進行到方框608，並且發布一Escape指令，然後在方框650返回。否則，在方框604處，系統再次使用作業系統外殼掛鈎向應用發布一用於後退(Back)的應用指令，然後在方框606處，系統確定該Back指令是否被拒絕，如果不是，則系統在方框650返回，否則系統在方框608發布一Escape指令然後在方框650返回。
本發明的幾個不同的物理實施例當然是可行的。圖7A所述的一個這樣的實施例是四按鈕排列，比如在墊板或設備上，其包括以所示菱形排列的ENTER 702、OUT704、UP 706和DOWN 708。圖7B是本發明的另一實施例，其具有類似的方向但四個按鈕垂直排列，比如沿著計算設備的右邊緣。圖7C是本發明的另一替代實施例，示出沿著計算設備的前沿垂直排列的按鈕。相反，圖7D是本發明還有一個實施例，說明了一種以經修改的方式排列的按鈕，其中ENTER 702在中心，UP 706和DOWN 708分別在ENTER 702垂直的上方和下方，OUT 704在這三個直線排列的按鈕的上左側。當然，對於特定的四按鈕設備，不同的指令組合是適當的，圖7E的設備說明了類似於圖7A的設備，除了該設備的四個按鈕對應於指令UP、DOWN、PREV和NEXT以外。
然而，由於這裡公開的四按鈕模式是邏輯的而不是物理的，因此本發明的特定實施例還可以使用不同的物理組件。例如，圖8A所述的本發明的一個實施例包括一種滾輪/按鈕組合，其具有一個垂直滾輪802以及兩個按鈕804和806，其中滾輪802根據其被旋轉的方向而等同於UP和DOWN功能(如圖所示分別向上或向下)，而按鈕804和806在被按下時分別與ENTER和OUT相關聯。該實施例中的滾輪802可以以與滑鼠設備上的滾輪類似的方法進行操作，使得滾輪向上或向下的各微小滾動都組成輸入，這是本領域公知且理解的。圖8B說明了滾輪/按鈕組合的一個實施例中的另一布局，圖8C說明了一實施例的還有一個這樣的布局。
圖9說明了本發明的另一替代實施例，其中滾輪902不僅支持與UP和DOWN相對應的向上和向下移動，而且當應用預定的最小壓力閾值時，充當ENTER的按鈕。該按下輸入特徵使滾輪902(在此成為點擊滾輪)能接收三個不同的輸入，而第四個輸入OUT對應於點擊滾輪902附近的按鈕904。
在本發明另一實施例中，如圖10所示，單個物理元件搖擺滾輪902採用了四按鈕模式。搖擺滾輪1002類似於常規的滾輪，除了它進一步支持左右搖擺移動而不損害垂直滾動以外。根據這個能力，向左搖擺對應於ENTER，向右搖擺對應於OUT，而UP和DOWN繼續從滾輪1002的向上和向下滾動得出(如圖所示)。此外，如果為本實施例所述的搖擺滾輪還結合了圖9中點擊滾輪的按下輸入，這一實施例會獲得第五個按鈕能力，這可以在某些5+按鈕配置中採用，這些配置提供了下面詳述的某些附加實施例。
圖11A說明了本發明的另一實施例，它與圖8A所公開的發明類似，但是使用了骨狀體1102而不是傳統的滾輪。骨狀體1102基本上是一人體工學的改進滾輪設備，它尤其適合與拇指嚙合，而傳統的滾輪最佳適用於食指。在該實施例中，骨狀體1102的垂直向上或向下的滾動邏輯上分別等價於UP和DOWN功能(如圖所示)，而按鈕1104和1106在按下時分別對應於ENTER和OUT。圖11B說明了骨狀體/按鈕組合的一個實施例的另一布局，圖11C說明了一實施例的還有一個這樣的布局。
圖12說明了本發明的另一替代實施例，其中骨狀體1202步進支持與UP和DOWN對應的向上和向下移動，而且當應用預定的最小壓力閾值時，充當ENTER的按鈕。這種按下輸入特徵使骨狀體1202(在此稱為點擊骨狀體)能接收三個不同的輸入，而第四個輸入OUT對應於點擊骨狀體1202附近的按鈕1204。
最後，在圖13所示的本發明還有一個實施例中，單個物理元件搖擺骨狀體1302採用四按鈕模式。搖擺骨狀體1302類似於圖10所示的搖擺滾輪1002，其進一步支持左右搖擺移動而不損害垂直的滾動位移。根據該能力，向左搖擺骨狀體1302對應於ENTER，向右搖擺對應於OUT，而UP和DOWN繼續從骨狀體1302的向上和向下滾動而得出(如圖所示)。此外，如果為本發明說明的搖擺骨狀體還結合了圖12中點擊骨狀體的按下輸入，這一實施例會獲得第五個按鈕能力，它會在某些5+按鈕配置中被採用，這些配置提供了下面詳細討論的某些其它實施例。
擴展指令和相關實施例目前公開的本發明實施例集中於一模式，其包括四個按鈕(或者與滾輪和骨狀體的情況下按鈕的邏輯等價形式)直接映射到四個基本指令ENTER、UP、DOWN和OUT。雖然毫無疑問這一簡單模式的能力包括用於導航對象的大多數有用的指令，然而，通過以以下四種方式之一來擴展按鈕的功能使功能有更寬泛的範圍物理地、時間地、邏輯地以及組合方式。例如，特定的實施例可以映射除四個基本指令ENTER、UP、DOWN和OUT以外的附加指令，對於六邏輯按鈕的實施例包括PREV和NEXT，對於八邏輯按鈕的實施例包括PREV、NEXT、MORE和SWITCH。
一種擴展邏輯的四指令排列的方式是通過簡單地添加更多按鈕(或按鈕邏輯等價形式)並映射附加的指令來擴展物理的四按鈕排列。例如，如果圖10所示的搖擺滾輪的四按鈕功能還包括圖9中點擊滾輪的按下輸入功能，這個增強的滾輪(在此稱為超級滾輪)邏輯上表明第五個按鈕，因此可以直接採用第五個指令(或者在下面討論的邏輯或組合模式中使用)。同樣，如果圖12所示的搖擺骨狀體的四按鈕功能還包括圖13中點擊骨狀體的按下輸入功能，這個增強的骨狀體(在此稱為超級骨狀體)邏輯上表明第五個按鈕，因此可以直接採用第五個指令(或者在下面討論的邏輯或組合模式中使用)。圖14A說明了採用超級滾輪的本發明一實施例，而圖14B說明了採用超級骨狀體的本發明一實施例。
當超級滾輪或超級骨狀體與附加的按鈕組合時，功能強大的導航設備能夠用一隻手(或甚至一個手指或拇指)來操作。例如，在特定實施例中，設備可以使用搖擺骨狀體加上兩個按鈕(總共六個邏輯按鈕)，或者搖擺骨狀體加上四個按鈕(總共八個邏輯按鈕)，各個按鈕都有被映射到邏輯按鈕的相應指令。同樣，通過在各個這些實施例中取代搖擺骨狀體的超級骨狀體，可以分別獲得七按鈕設備和九按鈕設備。
圖15A說明了導航設備的一個這樣的實施例，其使用了一個超級骨狀體和四個垂直排列的附加物理按鈕，超級骨狀體在排列的中心。這種九按鈕設備下文中被稱為垂直九單元器(niner)。參照圖15A，垂直九單元器1502包括一個超級骨狀體1504，其具有兩個按鈕1506和1508在上方，兩個按鈕1510和1512在下方。各個按鈕的直接指令(或邏輯輸入)在圖15C的表格中列出。注意到在該實施例中，ENTER、UP、DOWN和OUT具有如前述相同的功能，ENTER對應於兩個邏輯按鈕(這是允許的，儘管不需要)。同樣，另一實施例可包括一個八按鈕設備，比如圖15B所示的設備，它具有類似的指令映射但其中ENTER僅對應於單個邏輯按鈕。同樣注意到代替左箭頭和右箭頭功能的PREV和NEXT，它們對應於Tab和Alt-Tab指令調用，這因為在導航的環境下，PREV和NEXT功能更加有用；然而在特定的環境中，可能期望以Escape和Back在OUT指令中組合的類似方式把PREV和左箭頭指令組合在一起。
擴展邏輯按鈕的功能的另一種方法是當按下按鈕並且「壓住」一段預定的時間時提供特殊功能。例如，如果用戶按下並壓住UP按鈕，則對於本發明特定實施例它是邏輯的以解釋為不同的指令，例如，PAGEUP指令複製鍵盤上的PageUp(向上翻頁)鍵。或者，系統還可以快速地自動重複UP指令，類似於按下和壓住鍵盤上的上箭頭鍵的作用。
擴展這裡所示按鈕模式功能的另一種方法是分辨不同種類的「運動」，類似於滑鼠區分單擊和雙擊之間差別的方式。例如，當使用滾輪或骨狀體模式時，邏輯上的擴展是把滾輪向上或向下輕推(輕推是短時間內的大位移)視為分開的邏輯按鈕。例如，鑑於骨狀體向上或向下的正常滾動分別導致UP和DOWN指令，因此向上或向下輕推滾輪會分別得到PAGEUP或PAGEDOWN指令，後者又分別等價於鍵盤上的PageUp和PageDown鍵。
擴展按鈕功能的另一功能強大的手段是任何按鈕的各種組合(在被同時按下時)可用於表示一指令，該指令不同於與單獨按鈕正常相關的指令。例如，本發明的一個實施例可包括四個物理導航按鈕、一個搖擺骨狀體或者搖擺滾輪作為初級導航邏輯按鈕組，可能除了修改量(modifier)按鈕以外，修改量按鈕使四個邏輯按鈕能具有次級映射。修改量按鈕在許多方面等價於許多計算機化設備上的「Fn」鍵，計算機設備有可攜式電腦、Tablet PC等等。此外，修改量還可以是「雙抽頭的」，以實現附加的指令，比如調用一特殊菜單，該特殊菜單對於其實現所在的特殊計算機化設備可能特別有用——例如，在設備上的肖像和版面方向之間旋轉顯示屏的菜單，這種功能在此處特別相關和有用(這些下面進一步詳述)。
至此描述的實施例大大基於根據給定環境內的不同物理用戶交互而映射不同的邏輯結果。然而，其它實施例還可以使單個特定的物理交互在不同環境(例如分別是文本文檔、虛擬書或放映幻燈片)中導致不同的邏輯結果(例如步進、滾動或調頁)。例如，通過使用搖擺骨狀體，向下滾動會等價於在一環境中向下步進一行、在另一環境中向下滾動一頁、以及在還有一環境中向下翻頁一篇文檔。同樣，又是使用搖擺骨狀體，向左搖擺可以在一環境中的窗格間跳轉、在另一環境中的連結間跳躍、或是在還有一實施例中進入樹型分層結構中一較低的分支，向右搖擺又具有在各個這樣的環境中相應的相對邏輯結果。沿著這些行的其它實施例使用以下類似地操作搖擺滾輪、超級骨狀體、超級滾輪、以菱形配置的四個按鈕、沿著像羅盤點的圓周均勻配置的八個按鈕、遊戲杆、D-Pad、觸摸板、觸摸條等等，不加限制。除了步進、滾動和調頁以外，其它指令可包括ENTER和OUT(總稱為「存取」)、以及任何其它的兩部分抽象相對的指令(一般稱為「抽象」)。
靈活方向在其中菜單在肖像和版面方向間旋轉顯示屏特別相關和有用的設備上，本發明的另一重要元件在各實施例中結合了把邏輯按鈕指令重定向到物理按鈕的能力。例如，考慮圖16A的設備，說明了顯示設備1602，比如Tablet PC，其與附著在其右側的搖擺骨狀體1604處在「慣用右手的肖像」方向。為了簡便，搖擺骨狀體1604的各邏輯按鈕的功能(也就是對於向上滾動、向下滾動、向左搖擺以及向右搖擺)被標記為A、B、C和D(標籤)，並且對於搖擺骨狀體1604保持一致，而搖擺骨狀體1604的各邏輯按鈕的指令(對於UP、DOWN、PREV和NEXT指令分別被標記為U、D、P、N)實際上與該特定物理方向(即，慣用右手的肖像方向)上的搖擺骨狀體1604有關，邏輯按鈕到指令的邏輯映射表示如下(標記在左面，指令在右面)A＝UB＝DC＝PD＝N然而，對於本發明的特定實施例，當顯示設備1602被旋轉時，邏輯按鈕分配被適當地重映射。例如，考慮圖16B，它說明了設備1602被向右旋轉90度(四分之一圓)後到達「底面版圖」方向。這會在用戶指示設備改變顯示屏的方向後發生，因此指令到邏輯按鈕的隨後重映射也會自動發生。在該旋轉後的方向上，搖擺骨狀體1604的邏輯映射可以表示如下(標記在左面，指令在右面)A＝DB＝UC＝PD＝N注意到邏輯按鈕A和B的指令已經被調換(也就是UP和DOWN指令已被調換)，因此邏輯按鈕C和D的指令保持相同。發生這個的原因是骨狀體1604實際上僅沿一條軸線滾動，這裡示出最初垂直朝向，該軸線最好映射到顯示屏上的垂直方向，因為垂直的顯示器位移一般比水平的顯示屏位移更重要也更頻繁使用，因此骨狀體1604的滾動容量應該總是被邏輯上映射到垂直位移，向右滾動位移在此情況下自然(或至少與其中讀取文本文檔的其它方向和方式相一致)等價於顯示屏上的向下位移。同樣，重映射搖擺對於該情況下的向上搖擺是自然的(或至少與其中讀取文本文檔的其它方向或方式相一致)，等價於顯示屏上的向左位移。通過重映射(實際上是部分重映射)邏輯按鈕和它們所調用的指令間的邏輯關係，用戶能夠改變設備的方向，但仍能以主要與方式一致的方式使用用戶界面。
圖16C是同一設備又向右旋轉90度的說明(現在總共180度，向右二分之一圓)，當從該設備方向上看顯示器被重定向時，所產生的重映射自動或手動地發生。在該方向上，搖擺骨狀體1604的邏輯映射可以表示如下(標記在左面，指令在右面)A＝DB＝UC＝ND＝P該方向「慣用左手的肖像」方向尤其適用於慣用左手的用戶。還注意到，當與前一方向相比較時，邏輯按鈕C和D的指令現在已調換，而邏輯按鈕A和B的指令保持不變。而且，雖然該重映射(一百八十度)實際上僅僅是自前一方向的部分重映射(向右90度)，但它也是從原始方向的完全重映射。
圖16D是同一設備又向右旋轉90度的說明(現在總共270度，向右四分之三圓)，當從該設備方向上看顯示器被重定向時，所產生的重映射自動或手動地發生。在該方向上，搖擺骨狀體1604的邏輯映射可以表示如下(標記在左面，指令在右面)A＝UB＝DC＝ND＝P注意到，當與前一方向相比較時，邏輯按鈕A和B的指令現在已調換，而邏輯按鈕C和D的指令保持不變。如果設備再被旋轉一次回到原始位置，邏輯按鈕C和D的指令會調換，而邏輯按鈕A和B的指令會保持不變。總之，本發明的特定實施例為固定的導航設備採用了邏輯旋轉方案，使得邏輯按鈕根據它們的方向對應於特定指令，其實際映射在圖17的表格中說明。該映射最適用於沿一條物理軸對稱的設備，比如滾輪和骨狀體。
圖18A說明了另一顯示設備1802，這裡小型顯示設備作為無限制的例子，在設備底部集成了搖擺骨狀體1804的「前端版面」上，所述設備再向右旋轉90度三次，所述設備以類似於圖16A-D的設備的方式重映射邏輯指令。
旋轉顯示設備的困境的另一解決方式是同時也旋轉物理的用戶界面自身。圖19A說明了具有可旋轉的導航設備1904的顯示設備1902，所述顯示設備處在慣用右手的肖像方向。圖19B說明了顯示設備1902被向右旋轉90度，而從顯示設備1902的角度看，可旋轉的導航設備1904被向左旋轉90度，因此保持相同的絕對方向。圖19C和19D說明了同意設備各自另外被旋轉90度。在各個情況下，導航設備1904保持相同的絕對方向。
以類似的方式，旋轉對於在旋轉時物理上不可分辨的某些導航設備來說也是虛擬的，因此僅需要發生邏輯旋轉。雖然該方法不適用於使用滾輪或骨狀體的導航設備，所述導航設備具有主要的滾動軸，但是其它實施例，比如圖7A所示的四按鈕導航設備，其中按鈕以菱形排列，也允許物理按鈕間容易的直接重映射(邏輯旋轉)，從而實現旋轉後的設備中的功能，該功能類似於如圖19A-D公開的可旋轉導航設備所實現的功能。指令在物理按鈕間的這種旋轉適用於垂直和水平方向上均對稱的任何導航設備，比如在前面討論的菱形排列中。
導航無關的維(dimensions)在目前描述的許多實施例中，尤其在包括多個對稱按鈕的那些實施例中，邏輯按鈕的功能對應於這些按鈕的物理位置——也就是，邏輯維反映出物理維。然而，本發明的另一實施例打破了物理和邏輯間的這種關聯，以便進一步擴展這種用戶界面設備的功能。
多個對稱按鈕是一組邏輯按鈕(可能或可能不包括設備的所有邏輯按鈕)以及它們的物理等價物(例如，按鈕、滾輪或骨狀體)，其中後者以多維方式物理地排列在設備上，表示按鈕的功能在邏輯上相關關聯並且可從物理布局來確定。例如，考慮圖20A和20B，包括以不同物理配置排列的四個按鈕；這兩個實施例都有相同的按鈕，但圖20A的按鈕沿著兩條軸線多維地排列(UP和DOWN垂直排列，而LEFT和RIGHT水平排列)，而圖20B的按鈕僅沿一條水平軸一維地排列。根據物理布局，圖20A的各按鈕的功能由按鈕間的相互關係提出；然而，圖20B的按鈕的功能很大程度上不可確定。例如，關於圖20C的按鈕布局，這類似於圖20A的布局但沒有清楚的標記，這些按鈕中每一個的功能都可自然地假定為相互關聯(A和C相對，B和D相對，前者與縱軸有關，後者與水平軸有關)，而且對應於各按鈕的相對方向上的位移。然而，圖20D的按鈕布局，它類似於圖20B的布局但沒有清楚的標記，沒有提供這種關係的表示，或者該功能與兩個方向(垂直和水平)上的位移有關。
實際上，圖20A和20C的四按鈕「菱形」排列和它們的等價物(包括例如搖擺滾輪、搖擺骨狀體)強有力地表示了沿橫軸和縱軸的多維位移，這種功能通常自動被假定。而且，按鈕間任何這樣的物理關係都被容易地假定為對應於那些按鈕的基本功能(比如水平和垂直位移)，且篩選現有技術，自動地假定(限制)多維是空間上的多維位移(與X、Y軸以及各條對角線有關)。例如，考慮圖21A中的「羅盤」按鈕排列，即使沒有標記，也會假定其與沿二維空間上的四條軸線有關，這由圖21B和圖21C清楚表示。然而，在許多用戶導航環境中，這種僅僅基於按鈕物理關係的相互關聯的功能可能不是最有效的，比如當垂直位移重要但水平位移不重要時，反之亦然。
為了使各個不同的環境中單個用戶界面設備的多樣性和可應用性最大化，本發明的其它實施例包括對稱的多個按鈕(物理上彼此相關)，其對應於不對稱相關(即邏輯上彼此無關)的邏輯按鈕。例如，在本發明一實施例中，其具有如圖7A的四按鈕多維排列，而垂直按鈕對應於垂直位移，水平按鈕對應於除垂直位移以外的指令(在該情況中為ENTER和OUT)。類似的，在本發明另一個這樣的實施例中，其中水平按鈕對應於水平位移，垂直按鈕對應於除水平位移以外的指令。當然，在還有一個這樣的實施例中，水平按鈕對應於除水平位移以外的指令，垂直按鈕對應於除垂直位移以外的指令。可採用該方法的其它實施例包括各種對稱的多個按鈕，包括但不限於四按鈕菱形排列、八按鈕羅盤排列、搖擺骨狀體(以及超級骨狀體)、搖擺滾輪(以及超級滾輪)、D-Pad、遊戲杆、各種按鈕排列以及/或者任一上述及其等價物的組合。此外，該方法不限於二維的物理或邏輯的實施例，但關於物理元件以及邏輯功能實際上是多維的。
事件處理本發明的各種實施例針對經由應用收集使用(ACU)唯一地標識導航控制設備的系統和方法，ACU具有使用(Usage)值，使導航按鈕啟用知道導航控制設備的軟體應用來監視特定的按鈕相關的事件。
通用串行總線(USB)是支持許多設備類型的非常多樣化的埠，包括支持導航控制設備。雖然大多數設備需要特殊的驅動，然而作業系統(例如MS Windows和Mac作業系統)中的內嵌驅動支持USB設備的一個子類，稱為「人類界面設備」(HID)，比如有USB功能的導航控制設備。導航控制設備的輸入可以由基於視窗的計算機系統進行如下處理(a)傳感器從該設備接收一信號並將其轉發至計算機系統上的設備驅動；(b)設備驅動把輸入轉換成WM_INPUT、WM_APPCOMMAND、WM_KEYDOWN、WM_KEYPRESS或WM_KEYUP消息；(c)作業系統將這些消息放在要被應用程式的主窗口程序處理的消息隊列中；以及(d)前臺程序處理所關心的消息。例如，數字媒體流程序會處理與通用遠程控制上的特定功能按鈕(例如暫停、播放、停止、快進以及倒帶)相對應的消息，但是忽略從所述通用遠程控制的數字鍵區而來的消息。
導航控制設備與軟體應用進行通信有兩種方式或者在一般環境中使用WM_INPUT作為HID使用；或者在專用環境中使用WM_APPCOMMANDS。在這一點上，本發明的各實施例針對有USB功能的導航控制設備的新UsagePage和Usage。
在本發明的一個實施例中，—比如圖15A中表示的九按鈕設備，除了按下SDB等於把光標集中在窗口中央的CENTER指令以外—會從ConsumerPage(0x0c)如下分配新的頂級使用碼(導航塊＝0x07)

然而，對於不經由WM_INPUT接收或處理這些新的使用碼作為HID事件的軟體應用而言，通過使用上面公開的級聯指令方法，導航控制設備提供了第二級指令作為應用指令。
如果軟體應用不處理這些應用指令，則這些事件由外殼掛鈎捕獲並且按照預設的按鍵事件(前面已討論)進行處理，包括以下第三級指令


*如果忽視VK_BROWSER_BACK，則發送VK_ESCAPE此外，如前面所提到的，導航控制設備的某些按鈕會有按下並保持的行為，這不同於它們的按壓行為。對於某些實施例而言，這些行為可以是全局的，因此不使應用特定的(也就是沒有等價的應用指令)，而其它實施例可以有應用特定的行為(也就是，具有等價的應用指令)。在本發明一實施例中，導航控制設備具有下列所標識按鈕的全局按下並保持的行為

沒有唯一的按下並保持指令的按鈕在被按下時發出自動重複的應用指令。按下並保持行為的延遲閾值可以依賴於鍵盤控制面板自動重複的延遲設置。然而，多種特定的按下並保持映射和定時是可行的。
結論這裡描述的各種技術可以用硬體或軟體來實現，或適當時用兩者的組合來實現。因此，本發明的方法和裝置或者其某些方面或部分可以採用包含在確切媒質中的程序代碼(即指令)的形式，所示媒質如軟盤、CD-ROM、硬碟驅動器、或者任何其它機器可讀的存儲媒質，其中當程序代碼被加載到機器(比如計算機)中並由其執行時，機器成為用於實現本發明的裝置。在程序代碼在可編程計算機上執行的情況下，計算機一般會包括處理器、可由處理器讀取的存儲媒質(包括易失性和非易失性存儲器和/或存儲元件)、至少一個輸入設備、以及至少一個輸出設備。為了與計算機系統通信，最好用高級的面向過程或面向對象的程式語言來實現一個或多個程序。然而，根據需要，程序可以用彙編或機器語言來實現。在任一情況下，語言可以是編譯的或解釋的語言，並且與硬體實現組合。
本發明的方法和裝置還可以包含在某些傳輸媒質上發送的程序代碼的形式中，比如在電線或電纜上發送、通過光纖發送、或通過任何其它傳輸形式來發送，其中，當程序代碼被接收並被載入機器(比如EPROM、門陣列、可編程邏輯器件(PLD)、客戶端計算機、視頻記錄器等等)並由其執行時，機器就成為用於實現本發明的裝置。當在通用處理器上實現時，程序代碼與處理器結合以提供一獨特裝置，用於執行本發明的功能。
雖然已經結合各圖的實施例描述了本發明，然而應該理解，可以使用其它類似的實施例，或者對所述實施例作出修改或添加，用於執行與本發明相同的功能而不背離本發明。例如，雖然以仿真箇人計算機功能的數字設備的環境描述了本發明的示例性實施例，然而本領域的普通技術人員會認識到，本發明不限於這樣的數字設備，本申請中所述的內容可應用於任何數量的現有或正在出現的計算設備或環境，比如遊戲控制臺、手提電腦、可攜式計算機、行動電話、手錶、音樂播放器、特定機械設備等等，無論有線還是無線，並且可應用於經由通信網絡相連並在該網絡上交互的任何數量的這種計算設備。還例如，「按鈕」(以及這裡使用的其它物理設備)可以是可變大小、形狀、間隔等等，以便實現特定的人體工學優點。同樣，各按鈕可用一個字、符號來標記，或者根本不標記，各按鈕會有不同的色彩、形狀或其它將它與其它區分開來的特徵(或者沒有)。
應該強調，這裡預期了多種計算機平臺，包括手提設備作業系統和其它專用作業系統，尤其是隨著無線網絡設備的數目的繼續增長。因此，本發明不應被限制於任何單一實施例，而是被視為符合所附權利要求的寬度和範圍。
權利要求
1.一種用戶界面系統，所述系統包括一界面，該界面為了向一對象應用指令組中的一個而產生一邏輯輸入，所述指令組包括一組最低程度必要的指令。
2.如權利要求1所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述最低程度必要的指令組包括九條指令。
3.如權利要求2所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述最低程度必要的指令組還包括CENTER、ENTER、UP、DOWN、OUT、PREV、NEXT、SWITCH和MORE。
4.如權利要求3所述的用戶界面系統，還包括用於處理CENTER指令的子系統；用於處理ENTER指令的子系統；用於處理UP指令的子系統；用於處理DOWN指令的子系統；用於處理OUT指令的子系統；用於處理PREV指令的子系統；用於處理NEXT指令的子系統；用於處理SWITCH指令的子系統；以及用於處理MORE指令的子系統。
5.如權利要求4所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述指令組由CENTER指令、ENTER指令、UP指令、DOWN指令、OUT指令、PREV指令、NEXT指令、SWITCH指令和MORE指令組成。
6.如權利要求5所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述用戶界面系統是一導航控制設備。
7.如權利要求6所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述導航控制設備是具有從ConsumerPage(0x0c)分配的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)的通用串行總線設備。
8.如權利要求7所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述導航控制設備是具有以下邏輯按鈕和來自所述ConsumerPage的HID使用碼的多個功能組合中至少一個功能組合的通用串行總線設備UP＝0x300；DOWN＝0x301；NEXT＝0x302；PREV＝0x303；CENTER＝0x304；ENTER＝0x305；OUT＝0x306；MORE＝0x307；以及SWITCH＝0x308。
9.如權利要求6所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述導航控制設備具有邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和軟體應用的應用指令(AppCommand)的多個有關組合中的至少一個有關組合。
10.如權利要求6所述的用戶界面系統，其特徵在於，所述導航控制設備具有以下邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和虛擬鍵盤指令的多個預設組合中的至少一個有關組合NAVPAD_UP＝VK_UP；NAVPAD_DOWN＝VK_DOWN；NAVPAD_NEXT＝VK_TAB；NAVPAD_PREV＝Shift+VK_TAB；NAVPAD_CENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_ENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_OUT＝VK_BROWSER_BACK/VK_ESCAPE；NAVPAD_MORE＝VK_APPS；以及NAVPAD_SWITCH＝Alt+VK_ESCAPE。
11.一種用於導航對象的方法，其包括用戶界面系統的使用，所述系統包括一界面，該界面為了向一對象應用指令組中的一個而產生一邏輯輸入，所述指令組包括CENTER、ENTER、UP、DOWN、OUT、PREV、NEXT、SWITCH和MORE。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述方法包括從ConsumerPage(0x0c)分配的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)的使用。
13.如權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述導航控制設備是具有以下邏輯按鈕和來自所述ConsumerPage的HID使用碼的多個功能組合中至少一個功能組合的通用串行總線設備UP＝0x300；DOWN＝0x301；NEXT＝0x302；PREV＝0x303；CENTER＝0x304；ENTER＝0x305；OUT＝0x306；MORE＝0x307；以及SWITCH＝0x308。
14.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述導航控制設備具有邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和軟體應用的應用指令(AppCommand)的多個有關組合中的至少一個有關組合。
15.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述導航控制設備具有以下邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和虛擬鍵盤指令的多個預設組合中的至少一個有關組合NAVPAD_UP＝VK_UP；NAVPAD_DOWN＝VK_DOWN；NAVPAD_NEXT＝VK_TAB；NAVPAD_PREV＝Shift+VK_TAB；NAVPAD_CENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_ENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_OUT＝VK_BROWSER_BACK/VK_ESCAPE；NAVPAD_MORE＝VK_APPS；以及NAVPAD_SWITCH＝Alt+VK_ESCAPE。
16.一種包括計算機可讀指令的計算機可讀媒質，所述指令用於一界面，該界面為了向一對象應用指令組中的一個而產生一邏輯輸入，所述指令組包括一組最低程度必要的指令，其中所述最低程度必要的指令組包括九條指令。
17.如權利要求16所述的計算機可讀媒質，還包括指令，藉此所述最低程度必要的指令組還包括CENTER、ENTER、UP、DOWN、OUT、PREV、NEXT、SWITCH和MORE。
18.如權利要求17所述的計算機可讀媒質，還包括以下子系統的指令用於處理CENTER指令的子系統；用於處理ENTER指令的子系統；用於處理UP指令的子系統；用於處理DOWN指令的子系統；用於處理OUT指令的子系統；用於處理PREV指令的子系統；用於處理NEXT指令的子系統；用於處理SWITCH指令的子系統；以及用於處理MORE指令的子系統。
19.如權利要求18所述的計算機可讀媒質，還包括指令，藉此所述指令組由CENTER指令、ENTER指令、UP指令、DOWN指令、OUT指令、PREV指令、NEXT指令、SWITCH指令和MORE指令組成。
20.如權利要求19所述的計算機可讀媒質，還包括指令，使所述用戶界面系統充當導航控制設備。
21.如權利要求20所述的計算機可讀媒質，還包括指令，使所述導航控制設備充當具有從ConsumerPage(0x0c)分配的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)的通用串行總線設備。
22.如權利要求21所述的計算機可讀媒質，還包括指令，使所述導航控制設備充當具有以下邏輯按鈕和來自所述ConsumerPage的HID使用碼的多個功能組合中至少一個功能組合的通用串行總線設備UP＝0x300；DOWN＝0x301；NEXT＝0x302；PREV＝0x303；CENTER＝0x304；ENTER＝0x305；OUT＝0x306；MORE＝0x307；以及SWITCH＝0x308。
23.如權利要求20所述的計算機可讀媒質，還包括指令，使所述導航控制設備具有邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和軟體應用的應用指令(AppCommand)的多個有關組合中的至少一個有關組合。
24.如權利要求20所述的計算機可讀媒質，還包括指令，使所述導航控制設備具有以下邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和虛擬鍵盤指令的多個預設組合中的至少一個有關組合NAVPAD_UP＝VK_UP；NAVPAD_DOWN＝VK_DOWN；NAVPAD_NEXT＝VK_TAB；NAVPAD_PREV＝Shift+VK_TAB；NAVPAD_CENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_ENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_OUT＝VK_BROWSER_BACK/VK_ESCAPE；NAVPAD_MORE＝VK_APPS；以及NAVPAD_SWITCH＝Alt+VK_ESCAPE。
25.一種硬體控制設備，其產生與向一對象應用的指令組中的一個相對應的一邏輯輸入，所述指令組包括一組最低程度必要的指令，其中所述最低程度必要的指令組包括九條指令。
26.如權利要求25所述的硬體控制設備，其特徵在於，所述最低程度必要的指令組還包括CENTER、ENTER、UP、DOWN、OUT、PREV、NEXT、SWITCH和MORE。
27.如權利要求26所述的硬體控制設備，還包括用於處理CENTER指令的硬體子系統；用於處理ENTER指令的硬體子系統；用於處理UP指令的硬體子系統；用於處理DOWN指令的硬體子系統；用於處理OUT指令的硬體子系統；用於處理PREV指令的硬體子系統；用於處理NEXT指令的硬體子系統；用於處理SWITCH指令的硬體子系統；以及用於處理MORE指令的硬體子系統。
28.如權利要求27所述的硬體控制設備，其特徵在於，所述導航控制設備是具有從ConsumerPage(0x0c)分配的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)的通用串行總線設備。
29.如權利要求28所述的硬體控制設備，其特徵在於，所述導航控制設備具有以下邏輯按鈕和來自所述ConsumerPage的HID使用碼的多個功能組合中至少一個功能組合的通用串行總線設備UP＝0x300；DOWN＝0x301；NEXT＝0x302；PREV＝0x303；CENTER＝0x304；ENTER＝0x305；OUT＝0x306；MORE＝0x307；以及SWITCH＝0x308。
30.如權利要求27所述的硬體控制設備，其特徵在於，所述導航控制設備具有邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和軟體應用的應用指令(AppCommand)的多個有關組合中的至少一個有關組合。
31.如權利要求27所述的硬體控制設備，其特徵在於，所述導航控制設備具有以下邏輯事件(對應於一邏輯按鈕)和虛擬鍵盤指令的多個預設組合中的至少一個有關組合NAVPAD_UP＝VK_UP；NAVPAD_DOWN＝VK_DOWN；NAVPAD_NEXT＝VK_TAB；NAVPAD_PREV＝Shift+VK_TAB；NAVPAD_CENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_ENTER＝VK_ENTER；NAVPAD_OUT＝VK_BROWSER_BACK/VK_ESCAPE；NAVPAD_MORE＝VK_APPS；以及NAVPAD_SWITCH＝Alt+VK_ESCAPE。
全文摘要
本發明針對經由應用收集使用(ACU)唯一地標識導航控制設備的系統和方法，ACU具有使用(Usage)值，使導航按鈕啟用知道導航控制設備的軟體應用來監視特定的按鈕相關的事件。本發明的各個實施例針對具有USB功能的導航控制設備的新的UsagePage和Usage。在本發明一實施例中，會從ConsumerPage(0x0c)分配新的頂級使用(Usage)碼(導航塊＝0x07)。
文檔編號G06F1/16GK1685394SQ200380100007
公開日2005年10月19日 申請日期2003年12月15日 優先權日2002年12月16日
發明者E·J·G·貝爾, W·H·馮, L·B·基利, B·E·提斯利 申請人:微軟公司