用於可攜式設備的應用導航系統的製作方法
2023-08-07 09:02:51
專利名稱：用於可攜式設備的應用導航系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及可攜式電子設備，尤其是可攜式設備，具體的說，涉及數量不斷增加的、提供寬泛和多樣的應用集合作為用戶體驗(user-experience)的設備。配備有本發明的設備將會提供迅速、直觀和有用的用戶體驗，因為用戶活動是專注於該應用本身，而不是控制在各個應用之間導航的某種程度上的仿真複雜性。
背景技術：
為手持電子設備選擇應用的標準方法是，訪問布置在樹結構中並且在顯示器上示出的一個或多個菜單。隨著越來越多的性能被增加到可攜式電子設備中，由於該樹結構的物理屏幕呈現的內在限制，相應的對於擴展菜單(以圖形方式或者作為簡單列表表示)的使用也越來越多地引起用戶的失望和厭煩。而且，導航菜單「樹」一般硬編碼在每個設備中，不僅將應用導航強制為沿著有限數量個預定路徑(其中一些對於相當數量的用戶可能是不直觀的)，而且需要用戶的可視(屏幕)確認以便遵循正確的導航路徑。雖然在複雜設備上的應用導航是該設備經驗(device-experience)的關鍵部分，但是它所遵循的通過菜單樹的導航不但是單調、限制性和潛在非直觀的，而且還導致不必要的緩慢(不是微不足道的，因為它需要額外的確認可視操作)，從而才能易於實現次優的用戶體驗。
已經做了很多工作以簡化從用戶可用的多個應用中選擇一個應用的操作。
簡化的圖形表示的例子可以在專利公開文本US6597358和US6636246中找到。這些現有技術的方法需要用戶與該顯示器或圖形用戶界面(GUI)進行交互。
發明內容
本發明提供了一種如所附的權利要求1所述的數據處理設備，優選為手持設備，以及一種如權利要求12所述的操作數據處理設備的方法，和一種如權利要求21所述的電腦程式產品。本發明的優選特徵在從屬權利要求中描述。通過具有專用的而不是雙功能或者多功能的導航裝置，用戶只需要通過僅僅一個單一按鍵這麼簡單的操作，就可以從一個應用切換到另一個。
本發明設想了一個虛擬的應用空間，其中在任意應用組件之間的導航路徑(或者如果可用的話，到該設備外部應用/內容的連結，但是通過設備接口訪問)是由用戶通過從專用的用戶導航裝置中獲取的一組向量而動態構建的。該屏幕窗口描述了位於該虛擬應用空間中的當前瀏覽位置的應用。我們所說的虛擬的含義是無形的。該虛擬空間沒有物理實體但是作為一種用於定製應用的便捷技術而使用。
一個預期的特徵是對於該專用的用戶導航裝置定位(例如按按鈕)以便物理對應於它們在該虛擬空間中最常用的操作。一個優選的解決方案是將該導航裝置圍繞該屏幕的周邊設置，從而使得例如向左的操作會產生在該虛擬空間中的「向左移動」(即該瀏覽窗口的向左重定位)，向上按則會產生「向上移動」等等。
可以構建多個虛擬空間供用戶使用，其中通過一個事件觸發一個空間或另一個成為可用。該「事件」可以是時間事件以便在工作時間使一個空間可用而在休息時間則是另一個。另一個可選項是，該「事件」是地理上的，例如到達不同的國家。
要注意的是，在本發明的上下文中，「應用」被廣義解釋為表示完整的操作軟體的任何能夠執行一個功能的軟體片斷，例如對於嵌入式照相機，在消息功能中的「回復」應用。
在優選實施例中，本發明描述了一個虛擬的多維應用空間(一組N個平面，每個都支持X×Y位置)，該空間控制作為由該設備提供的應用組。由於本發明是基於該確定的原則，即用戶通常能夠記憶和保持一個在其中可以設置定製的應用安排的虛擬空間，所以不需要顯示菜單樹(或者事實上，完全可以使用任何圖形表示來指示該虛擬空間結構)。然而，可以用一個圖形表示為提示。在本發明中，用戶可以在該虛擬應用空間中漫遊而不需要參照顯示器或菜單組。適用於該設備的、該虛擬空間的參數和內容被複製在用戶記憶中，因此用戶只需要輸入一個方向向量序列(輸入)，就可以進入設置在該虛擬空間中的所需應用。它所遵循的不僅是，隨著時間的過去，該應用空間的布局足以被記憶以使得在應用之間的導航幾乎是「盲目的」(即只需要極少的可視屏幕確認)，而且該潛在的導航路徑是非限制性的(因為它們是用戶通過該虛擬空間動態構建的)。
以上的示例描述了一種三維空間。第四維空間也是可能的，其中該虛擬三維空間的生長隨著時間變化。
如上所述，一種設備能夠支持多個虛擬網格布局，並且有一種用於按照用戶的希望激活一個或其它網格的機構。本發明的最小實現需要一個單一的、永久激活的、應用網格，或者其他位置的地理布局。
在以下所要說明的本發明的實施例中，該導航裝置包括一個或多個按鈕。在具有顯示器的設備中，這些可以圍繞該顯示器的周邊設置。還有許多其他可能，包括該導航裝置是觸控螢幕的一部分。那樣，導航「鍵」可以圍繞該屏幕的周邊設置，優選地，每個「鍵」對應於一個運動方向。
現在通過僅僅是示例的方式參照附圖對本發明的實施例進行說明，其中圖1給出了在本發明中可以實施的一種三維空間；圖2是作為根據本發明的手持設備的一個示例的行動電話的透視圖；圖3給出了具有輔助專用導航鍵的圖2的電話的顯示器；圖4示出了通過使用該導航鍵構建的導航向量；圖5示出了以示例應用增加的圖1的空間的兩個可能的平面。
具體實施例方式
適於本發明使用的虛擬空間在圖1中示出。在這個例子中，該虛擬空間包括都為九個正方形的三個陣列。每個正方形可以代表一個應用的位置，在這個特例中，每一層的中央正方形方便地提供空閒或過渡狀態的位置。
在圖2中示出了一個行動電話，該行動電話具有用戶界面，該用戶界面包括用於輸入數據的鍵盤21、用於輸入聲音或其他音頻信號的麥克風22、用於瀏覽數據、文本或圖形的顯示器23、和揚聲器24。
除了這些標準部件之外，在顯示器23的周邊附近還設置了一組導航鍵25。這組鍵在圖3的放大示意圖中顯示得更為清楚。該組鍵25中的所有鍵都是有方向性的。當按下這些鍵中的一個時，就在圖1的虛擬空間中產生了一個向量。該向量的大小是統一的，而該向量的方向(被應用到當前虛擬應用平面的)根據鍵的不同而改變。鍵31是一個雙向瞬時開關，並且在該虛擬平面中的應用平面之間移動，因而鍵31的向下操作產生從平面a到平面b的向下方向，而鍵31的再一次向下操作則產生從平面b到平面c的向下方向。鍵31的向上操作會產生相反平面向量。其他鍵32-39的位置決定了由它們的操作引起的向量方向。在所有情況下這都將遠離並垂直該顯示器的邊緣。
每個向量的大小被視為統一的，因為一個鍵的每個操作都是將該虛擬空間中的光標位置從一個位置移動到鄰近的位置。將上面陣列中的中央正方形2a當作空閒位置，而將中間層(2b)和下層(2c)中的中央正方形作為與應用無關的過渡位置。如圖4所示，位於7c的應用將以如下方式被訪問第一次按下鍵31產生從2a到2b的向量，再一次按下鍵31產生從2b到2c的向量，按下鍵32產生從2c到7c的向量。從2a到7c的這三個向量相加就產生了向量y。
為了導航的方便，可以允許一種導航到該虛擬空間中的一個已知點的快速方法，該已知點一般(但是不必要)是中心、空閒點、或者默認的設備應用屏幕。本方法會產生一個「重置向量」，不論該瀏覽窗口在虛擬應用空間中的當前位置如何，都會例如通過(但不限於)對鍵31的「持續的」按壓來實現。
適於本發明使用的向量空間不限於通過笛卡爾坐標系來獲取，也可以例如使用極坐標獲得。
虛擬網格的定製為了進一步幫助學習/記憶該網格布局的過程，該應用空間可以根據特定用戶(一般是從用戶中間顯著區別出來)最經常引用的應用子集進行個性化。從而，該應用空間可以由該用戶動態增加，最小化了應用導航的花費，並且進一步改善了用戶體驗。
位於該激活虛擬網格中的當前瀏覽位置的應用(或者該激活網格本身)可以通過該設備上的專用「網格選擇」鍵來改變(但不限於在結構中)。所有「網格選擇」鍵的激活都將需要額外的用戶確認，以避免由意外的/無意的按鍵按壓導致的不明確的手機行動。該鍵的短按壓(標準)會在激活網格布置之間切換(當用戶已經確定多個布置時)。該鍵的長按壓(1秒鐘左右)會提供一個對於該激活虛擬空間中的當前網格位置的所有可用設備應用的標準菜單選擇。對任何應用的選擇都會取代該激活網格中的該瀏覽位置處的應用。很長的按鍵(3秒鐘左右)會提供一個用於創建新的虛擬網格的標準菜單，初始生成為空應用或者根據當前激活的網格布置生成。該菜單還會提供該設備所能為每個新定義網格提供的任何基於事件的定製選項(如果有)。以這種方式對該虛擬網格布置的修改將由該設備自動儲存。
應當注意的是，本發明假定對於每個應用能夠在該虛擬空間中佔有的位置個數沒有限制，因而用戶可以將虛擬布置配置成一個(或幾個)應用在多個應用平面中佔有相同的位置。並且，如上所述，虛擬空間的內容可以是事件相關的——例如用戶可以根據時間事件構建多個虛擬空間，其中對於工作時間和晚上/周末使用不同的應用配置。
導航反饋當實現本發明的設備具有聽覺或觸覺反饋時，本發明允許在導航中的進一步改進用於這種設備的該虛擬導航功能應當被隨意提供而不反轉(wraparound)，即阻止超出該虛擬空間限制的應用導航。當選擇非反轉導航並且試圖導航超出該虛擬空間時，該設備以聽覺/觸覺方式提示。這種功能允許完全「盲目」，即非屏幕依賴導航，因為用戶能夠「感覺」到該虛擬網格的限制並因而定位該瀏覽窗口。由於這是不需要參照該激活瀏覽窗口的(並且因而不需要可視操作)，從而將會進一步改善在應用之間的導航時間。
導航應用使用的分離通過使用專用的一組應用導航鍵，本發明將在應用之間導航的操作從使用該應用本身的操作分離出來。因為這兩個非常不同的動作不重複在單一的一組鍵上(一般是普遍在小設備上的情況)，就減少了每次敲擊鍵的潛在的前後複雜性，並且應用導航不會意外發生。
應用狀態控制本發明不需要對於基礎應用的任何特殊的生命期，但是假定這是通過在其之下的軟體層(或作業系統)來定義的。在該基礎作業系統是完全多任務的情況，這樣設想，在虛擬空間中的激活應用之間的導航使得每個應用處於其上一次使用時的狀態，從而提供了額外的好處通過專用的導航鍵，能夠以非常及時和直觀的方式在任意應用之間導航，而不論在每個應用中的環境如何。在該基礎作業系統是單任務的情況下，它假定當該引用導航鍵被處理時，每個應用必須執行任何所需的結束功能(這會需要進一步的用戶交互，依賴於該應用的環境)。
環境敏感導航本發明對於任何特定設備的基本應用可以不需要顯著的編碼改變，因為沒有對該虛擬空間的規定的圖形表示(除了該應用屏幕其自身之外)。並且，由於本發明僅僅圍繞應用之間的導航，所以單個應用可以利用該設備本地的UI工作而不須修改，一般包括菜單/表格/自定義功能鍵等。事實上，因為當通過該導航鍵控制時，圍繞該虛擬應用空間的移動不是環境敏感的，所以仍然需要應用提供環境敏感的菜單才可以。例如，當在屏幕上打開消息時，消息應用一般會通過本地的UI菜單提供「回復」、「刪除」和/或「消息詳情」選項。例如選擇「回復」選項會根據該適當的詳情準備「發送」消息模板，並且執行對於該「發送消息」應用的自動網格導航。下面說明一個特定的示例。
考慮圖5中示出的根據特定應用組建的兩個示例應用平面。
當電源打開時(或者啟動重置向量命令後)，該手機將默認到應用平面1中的中心應用，即空閒屏幕。
假設由該手機接收到一條SMS消息，而用戶希望立即閱讀。單一的向下按鍵31就足以從應用平面1的空閒屏幕轉移到應用平面2，並且將會顯示消息收件箱，因為這是對應於應用平面2上的中心位置的應用。
如果用戶希望回復這條SMS(環境敏感操作)，則必須從該消息應用自身提供的本地菜單中選擇該選項。當選擇「回復」選項時，該手機根據顯示的消息利用適當的詳情準備「發送消息」模板，並且執行到達「發送消息」應用的自動網格導航。當回復時，用戶希望重新閱讀前面的SMS——只需按鍵33就將返回到該收件箱顯示。通過再一次按鍵35來結束編輯，該回復就被發送。
假設用戶現在希望拍照——只需要單獨向上按鍵31來激活照相機，於是就捕捉到所希望的圖像。要在拍照之後瀏覽行動網路，用戶只需要按鍵39一次，瀏覽器即被激活。
上面的例子顯示了通過被設備操作軟體驅動的該虛擬空間導航的可能，正如當從收件箱導航到發送時。通過該空間的導航不是通過該專用鍵的操作專門執行的。
到達特定應用的導航可以同步(或者在確認延遲之後)操作其功能。例如如果訪問照相機功能超過比如半秒鐘，可以自動捕捉圖像。
本領域普通技術人員將會理解，其他的單獨專用於圍繞該虛擬空間導航的用戶可操作裝置並不限於示例中所示的鍵，而是可以通過僅由所附的權利要求限定的多個方式來實現。
權利要求
1.一種數據處理設備，其能夠支持多個應用並且具有用於控制該應用的操作的用戶可操作裝置，其中所述應用被布置在虛擬空間中的各個位置，所述設備包括單獨專用於在該虛擬空間周圍導航的其他用戶可操作裝置，從而使得用戶可以在任何時刻從一個應用導航到另一個應用，而不需要所述空間在該設備上的可視表示。
2.如權利要求1所述的設備，其中其他用戶可操作裝置的物理操作對應於在該虛擬空間中的虛擬操作。
3.如權利要求1或2所述的設備，其中該設備包括可視顯示器，所述其他用戶可操作裝置包括圍繞所述顯示器周邊設置的多個裝置。
4.如權利要求1、2或3所述的設備，其中該應用以行和列布置。
5.如前述任何一個權利要求所述的設備，其中該空間是三維的。
6.如前述任何一個權利要求所述的設備，設置為使得該用戶選擇設置在所述空間中的所述應用。
7.如權利要求6所述的設備，其中所述空間的地理配置被確定，並且用戶可以選擇應用以在所述空間中組建預定位置。
8.如前述任何一個權利要求所述的設備，其中多個虛擬空間對於用戶是可用的。
9.如權利要求8所述的設備，其中在任何時刻只有一個虛擬空間對於用戶是可用的。
10.如權利要求9所述的設備，其中由事件決定一個虛擬空間或另一個的可用性。
11.如前述任何一個權利要求所述的設備，其中當用戶從一個應用導航到另一個時，有多個應用保持激活狀態。
12.一種操作手持數據處理設備的方法，其中手持數據處理設備能夠支持多個應用並且具有用於在應用之間導航的用戶可操作裝置，該方法包括將應用在虛擬空間中彼此相對布置，並且用戶可操作裝置僅專用於圍繞所述空間導航，從而使得用戶在任何時刻都能在應用之間導航，而不需要所述空間在所述設備上的可視表示。
13.如權利要求12所述的方法，其中所述應用以行和列布置。
14.如權利要求12或13所述的方法，其中所述空間是三維的。
15.如權利要求12、13或14所述的方法，包括使得所述用戶選擇設置在所述空間中的所述應用。
16.如權利要求15所述的方法，其中所述空間的地理配置被確定，並且用戶可以選擇應用以在所述空間中組建預定位置。
17.如權利要求15或16所述的方法，其中多個虛擬空間對用戶是可用的。
18.如權利要求17所述的方法，其中在任何時刻只有一個虛擬空間對於用戶是可用的。
19.如權利要求18所述的方法，其中所述每個空間可用的時間是由用戶選擇的。
20.如前述任何一個權利要求所述的方法，其中當用戶從一個應用導航到另一個時，有多個應用保持激活狀態。
21.一種在能夠支持多個應用的手持數據處理設備中使用的電腦程式產品，該程序能夠定義虛擬空間，其中應用被彼此相對布置，並且用戶可操作裝置僅專用於圍繞該空間導航，從而使得用戶在任何時刻都能從一個應用導航到另一個，而不需要所述空間在所述設備上的可視表示。
22.如權利要求1至11中任何一個所述的數據處理設備，設置成適合於手持的大小。
全文摘要
在手持數據處理設備中，應用被布置在虛擬空間中，並且有一個或多個鍵僅專用於通過該空間導航，從而用戶可以在任何時刻通過單個按鍵而從一個應用切換到另一個。
文檔編號G06F3/0489GK1790247SQ20051013732
公開日2006年6月21日 申請日期2005年10月21日 優先權日2004年10月22日
發明者保羅·艾倫·詹森 申請人:松下電器產業株式會社