专利名称：用于便携式设备的应用导航系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式电子设备，尤其是便携式设备，具体的说，涉及数量不断增加的、提供宽泛和多样的应用集合作为用户体验(user-experience)的设备。配备有本发明的设备将会提供迅速、直观和有用的用户体验，因为用户活动是专注于该应用本身，而不是控制在各个应用之间导航的某种程度上的仿真复杂性。
背景技术：
为手持电子设备选择应用的标准方法是，访问布置在树结构中并且在显示器上示出的一个或多个菜单。随着越来越多的性能被增加到便携式电子设备中，由于该树结构的物理屏幕呈现的内在限制，相应的对于扩展菜单(以图形方式或者作为简单列表表示)的使用也越来越多地引起用户的失望和厌烦。而且，导航菜单“树”一般硬编码在每个设备中，不仅将应用导航强制为沿着有限数量个预定路径(其中一些对于相当数量的用户可能是不直观的)，而且需要用户的可视(屏幕)确认以便遵循正确的导航路径。虽然在复杂设备上的应用导航是该设备经验(device-experience)的关键部分，但是它所遵循的通过菜单树的导航不但是单调、限制性和潜在非直观的，而且还导致不必要的缓慢(不是微不足道的，因为它需要额外的确认可视操作)，从而才能易于实现次优的用户体验。
已经做了很多工作以简化从用户可用的多个应用中选择一个应用的操作。
简化的图形表示的例子可以在专利公开文本US6597358和US6636246中找到。这些现有技术的方法需要用户与该显示器或图形用户界面(GUI)进行交互。
发明内容
本发明提供了一种如所附的权利要求1所述的数据处理设备，优选为手持设备，以及一种如权利要求12所述的操作数据处理设备的方法，和一种如权利要求21所述的计算机程序产品。本发明的优选特征在从属权利要求中描述。通过具有专用的而不是双功能或者多功能的导航装置，用户只需要通过仅仅一个单一按键这么简单的操作，就可以从一个应用切换到另一个。
本发明设想了一个虚拟的应用空间，其中在任意应用组件之间的导航路径(或者如果可用的话，到该设备外部应用/内容的链接，但是通过设备接口访问)是由用户通过从专用的用户导航装置中获取的一组向量而动态构建的。该屏幕窗口描述了位于该虚拟应用空间中的当前浏览位置的应用。我们所说的虚拟的含义是无形的。该虚拟空间没有物理实体但是作为一种用于定制应用的便捷技术而使用。
一个预期的特征是对于该专用的用户导航装置定位(例如按按钮)以便物理对应于它们在该虚拟空间中最常用的操作。一个优选的解决方案是将该导航装置围绕该屏幕的周边设置，从而使得例如向左的操作会产生在该虚拟空间中的“向左移动”(即该浏览窗口的向左重定位)，向上按则会产生“向上移动”等等。
可以构建多个虚拟空间供用户使用，其中通过一个事件触发一个空间或另一个成为可用。该“事件”可以是时间事件以便在工作时间使一个空间可用而在休息时间则是另一个。另一个可选项是，该“事件”是地理上的，例如到达不同的国家。
要注意的是，在本发明的上下文中，“应用”被广义解释为表示完整的操作软件的任何能够执行一个功能的软件片断，例如对于嵌入式照相机，在消息功能中的“回复”应用。
在优选实施例中，本发明描述了一个虚拟的多维应用空间(一组N个平面，每个都支持X×Y位置)，该空间控制作为由该设备提供的应用组。由于本发明是基于该确定的原则，即用户通常能够记忆和保持一个在其中可以设置定制的应用安排的虚拟空间，所以不需要显示菜单树(或者事实上，完全可以使用任何图形表示来指示该虚拟空间结构)。然而，可以用一个图形表示为提示。在本发明中，用户可以在该虚拟应用空间中漫游而不需要参照显示器或菜单组。适用于该设备的、该虚拟空间的参数和内容被复制在用户记忆中，因此用户只需要输入一个方向向量序列(输入)，就可以进入设置在该虚拟空间中的所需应用。它所遵循的不仅是，随着时间的过去，该应用空间的布局足以被记忆以使得在应用之间的导航几乎是“盲目的”(即只需要极少的可视屏幕确认)，而且该潜在的导航路径是非限制性的(因为它们是用户通过该虚拟空间动态构建的)。
以上的示例描述了一种三维空间。第四维空间也是可能的，其中该虚拟三维空间的生长随着时间变化。
如上所述，一种设备能够支持多个虚拟网格布局，并且有一种用于按照用户的希望激活一个或其它网格的机构。本发明的最小实现需要一个单一的、永久激活的、应用网格，或者其他位置的地理布局。
在以下所要说明的本发明的实施例中，该导航装置包括一个或多个按钮。在具有显示器的设备中，这些可以围绕该显示器的周边设置。还有许多其他可能，包括该导航装置是触摸屏的一部分。那样，导航“键”可以围绕该屏幕的周边设置，优选地，每个“键”对应于一个运动方向。
现在通过仅仅是示例的方式参照附图对本发明的实施例进行说明，其中图1给出了在本发明中可以实施的一种三维空间；图2是作为根据本发明的手持设备的一个示例的移动电话的透视图；图3给出了具有辅助专用导航键的图2的电话的显示器；图4示出了通过使用该导航键构建的导航向量；图5示出了以示例应用增加的图1的空间的两个可能的平面。
具体实施例方式
适于本发明使用的虚拟空间在图1中示出。在这个例子中，该虚拟空间包括都为九个正方形的三个阵列。每个正方形可以代表一个应用的位置，在这个特例中，每一层的中央正方形方便地提供空闲或过渡状态的位置。
在图2中示出了一个移动电话，该移动电话具有用户界面，该用户界面包括用于输入数据的键盘21、用于输入声音或其他音频信号的麦克风22、用于浏览数据、文本或图形的显示器23、和扬声器24。
除了这些标准部件之外，在显示器23的周边附近还设置了一组导航键25。这组键在图3的放大示意图中显示得更为清楚。该组键25中的所有键都是有方向性的。当按下这些键中的一个时，就在图1的虚拟空间中产生了一个向量。该向量的大小是统一的，而该向量的方向(被应用到当前虚拟应用平面的)根据键的不同而改变。键31是一个双向瞬时开关，并且在该虚拟平面中的应用平面之间移动，因而键31的向下操作产生从平面a到平面b的向下方向，而键31的再一次向下操作则产生从平面b到平面c的向下方向。键31的向上操作会产生相反平面向量。其他键32-39的位置决定了由它们的操作引起的向量方向。在所有情况下这都将远离并垂直该显示器的边缘。
每个向量的大小被视为统一的，因为一个键的每个操作都是将该虚拟空间中的光标位置从一个位置移动到邻近的位置。将上面阵列中的中央正方形2a当作空闲位置，而将中间层(2b)和下层(2c)中的中央正方形作为与应用无关的过渡位置。如图4所示，位于7c的应用将以如下方式被访问第一次按下键31产生从2a到2b的向量，再一次按下键31产生从2b到2c的向量，按下键32产生从2c到7c的向量。从2a到7c的这三个向量相加就产生了向量y。
为了导航的方便，可以允许一种导航到该虚拟空间中的一个已知点的快速方法，该已知点一般(但是不必要)是中心、空闲点、或者默认的设备应用屏幕。本方法会产生一个“重置向量”，不论该浏览窗口在虚拟应用空间中的当前位置如何，都会例如通过(但不限于)对键31的“持续的”按压来实现。
适于本发明使用的向量空间不限于通过笛卡尔坐标系来获取，也可以例如使用极坐标获得。
虚拟网格的定制为了进一步帮助学习/记忆该网格布局的过程，该应用空间可以根据特定用户(一般是从用户中间显著区别出来)最经常引用的应用子集进行个性化。从而，该应用空间可以由该用户动态增加，最小化了应用导航的花费，并且进一步改善了用户体验。
位于该激活虚拟网格中的当前浏览位置的应用(或者该激活网格本身)可以通过该设备上的专用“网格选择”键来改变(但不限于在结构中)。所有“网格选择”键的激活都将需要额外的用户确认，以避免由意外的/无意的按键按压导致的不明确的手机行动。该键的短按压(标准)会在激活网格布置之间切换(当用户已经确定多个布置时)。该键的长按压(1秒钟左右)会提供一个对于该激活虚拟空间中的当前网格位置的所有可用设备应用的标准菜单选择。对任何应用的选择都会取代该激活网格中的该浏览位置处的应用。很长的按键(3秒钟左右)会提供一个用于创建新的虚拟网格的标准菜单，初始生成为空应用或者根据当前激活的网格布置生成。该菜单还会提供该设备所能为每个新定义网格提供的任何基于事件的定制选项(如果有)。以这种方式对该虚拟网格布置的修改将由该设备自动储存。
应当注意的是，本发明假定对于每个应用能够在该虚拟空间中占有的位置个数没有限制，因而用户可以将虚拟布置配置成一个(或几个)应用在多个应用平面中占有相同的位置。并且，如上所述，虚拟空间的内容可以是事件相关的——例如用户可以根据时间事件构建多个虚拟空间，其中对于工作时间和晚上/周末使用不同的应用配置。
导航反馈当实现本发明的设备具有听觉或触觉反馈时，本发明允许在导航中的进一步改进用于这种设备的该虚拟导航功能应当被随意提供而不反转(wraparound)，即阻止超出该虚拟空间限制的应用导航。当选择非反转导航并且试图导航超出该虚拟空间时，该设备以听觉/触觉方式提示。这种功能允许完全“盲目”，即非屏幕依赖导航，因为用户能够“感觉”到该虚拟网格的限制并因而定位该浏览窗口。由于这是不需要参照该激活浏览窗口的(并且因而不需要可视操作)，从而将会进一步改善在应用之间的导航时间。
导航&应用使用的分离通过使用专用的一组应用导航键，本发明将在应用之间导航的操作从使用该应用本身的操作分离出来。因为这两个非常不同的动作不重复在单一的一组键上(一般是普遍在小设备上的情况)，就减少了每次敲击键的潜在的前后复杂性，并且应用导航不会意外发生。
应用状态控制本发明不需要对于基础应用的任何特殊的生命期，但是假定这是通过在其之下的软件层(或操作系统)来定义的。在该基础操作系统是完全多任务的情况，这样设想，在虚拟空间中的激活应用之间的导航使得每个应用处于其上一次使用时的状态，从而提供了额外的好处通过专用的导航键，能够以非常及时和直观的方式在任意应用之间导航，而不论在每个应用中的环境如何。在该基础操作系统是单任务的情况下，它假定当该引用导航键被处理时，每个应用必须执行任何所需的结束功能(这会需要进一步的用户交互，依赖于该应用的环境)。
环境敏感导航本发明对于任何特定设备的基本应用可以不需要显著的编码改变，因为没有对该虚拟空间的规定的图形表示(除了该应用屏幕其自身之外)。并且，由于本发明仅仅围绕应用之间的导航，所以单个应用可以利用该设备本地的UI工作而不须修改，一般包括菜单/表格/自定义功能键等。事实上，因为当通过该导航键控制时，围绕该虚拟应用空间的移动不是环境敏感的，所以仍然需要应用提供环境敏感的菜单才可以。例如，当在屏幕上打开消息时，消息应用一般会通过本地的UI菜单提供“回复”、“删除”和/或“消息详情”选项。例如选择“回复”选项会根据该适当的详情准备“发送”消息模板，并且执行对于该“发送消息”应用的自动网格导航。下面说明一个特定的示例。
考虑图5中示出的根据特定应用组建的两个示例应用平面。
当电源打开时(或者启动重置向量命令后)，该手机将默认到应用平面1中的中心应用，即空闲屏幕。
假设由该手机接收到一条SMS消息，而用户希望立即阅读。单一的向下按键31就足以从应用平面1的空闲屏幕转移到应用平面2，并且将会显示消息收件箱，因为这是对应于应用平面2上的中心位置的应用。
如果用户希望回复这条SMS(环境敏感操作)，则必须从该消息应用自身提供的本地菜单中选择该选项。当选择“回复”选项时，该手机根据显示的消息利用适当的详情准备“发送消息”模板，并且执行到达“发送消息”应用的自动网格导航。当回复时，用户希望重新阅读前面的SMS——只需按键33就将返回到该收件箱显示。通过再一次按键35来结束编辑，该回复就被发送。
假设用户现在希望拍照——只需要单独向上按键31来激活照相机，于是就捕捉到所希望的图像。要在拍照之后浏览移动网络，用户只需要按键39一次，浏览器即被激活。
上面的例子显示了通过被设备操作软件驱动的该虚拟空间导航的可能，正如当从收件箱导航到发送时。通过该空间的导航不是通过该专用键的操作专门执行的。
到达特定应用的导航可以同步(或者在确认延迟之后)操作其功能。例如如果访问照相机功能超过比如半秒钟，可以自动捕捉图像。
本领域普通技术人员将会理解，其他的单独专用于围绕该虚拟空间导航的用户可操作装置并不限于示例中所示的键，而是可以通过仅由所附的权利要求限定的多个方式来实现。
权利要求
1.一种数据处理设备，其能够支持多个应用并且具有用于控制该应用的操作的用户可操作装置，其中所述应用被布置在虚拟空间中的各个位置，所述设备包括单独专用于在该虚拟空间周围导航的其他用户可操作装置，从而使得用户可以在任何时刻从一个应用导航到另一个应用，而不需要所述空间在该设备上的可视表示。
2.如权利要求1所述的设备，其中其他用户可操作装置的物理操作对应于在该虚拟空间中的虚拟操作。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中该设备包括可视显示器，所述其他用户可操作装置包括围绕所述显示器周边设置的多个装置。
4.如权利要求1、2或3所述的设备，其中该应用以行和列布置。
5.如前述任何一个权利要求所述的设备，其中该空间是三维的。
6.如前述任何一个权利要求所述的设备，设置为使得该用户选择设置在所述空间中的所述应用。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述空间的地理配置被确定，并且用户可以选择应用以在所述空间中组建预定位置。
8.如前述任何一个权利要求所述的设备，其中多个虚拟空间对于用户是可用的。
9.如权利要求8所述的设备，其中在任何时刻只有一个虚拟空间对于用户是可用的。
10.如权利要求9所述的设备，其中由事件决定一个虚拟空间或另一个的可用性。
11.如前述任何一个权利要求所述的设备，其中当用户从一个应用导航到另一个时，有多个应用保持激活状态。
12.一种操作手持数据处理设备的方法，其中手持数据处理设备能够支持多个应用并且具有用于在应用之间导航的用户可操作装置，该方法包括将应用在虚拟空间中彼此相对布置，并且用户可操作装置仅专用于围绕所述空间导航，从而使得用户在任何时刻都能在应用之间导航，而不需要所述空间在所述设备上的可视表示。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述应用以行和列布置。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中所述空间是三维的。
15.如权利要求12、13或14所述的方法，包括使得所述用户选择设置在所述空间中的所述应用。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述空间的地理配置被确定，并且用户可以选择应用以在所述空间中组建预定位置。
17.如权利要求15或16所述的方法，其中多个虚拟空间对用户是可用的。
18.如权利要求17所述的方法，其中在任何时刻只有一个虚拟空间对于用户是可用的。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述每个空间可用的时间是由用户选择的。
20.如前述任何一个权利要求所述的方法，其中当用户从一个应用导航到另一个时，有多个应用保持激活状态。
21.一种在能够支持多个应用的手持数据处理设备中使用的计算机程序产品，该程序能够定义虚拟空间，其中应用被彼此相对布置，并且用户可操作装置仅专用于围绕该空间导航，从而使得用户在任何时刻都能从一个应用导航到另一个，而不需要所述空间在所述设备上的可视表示。
22.如权利要求1至11中任何一个所述的数据处理设备，设置成适合于手持的大小。
全文摘要
在手持数据处理设备中，应用被布置在虚拟空间中，并且有一个或多个键仅专用于通过该空间导航，从而用户可以在任何时刻通过单个按键而从一个应用切换到另一个。
文档编号G06F3/0489GK1790247SQ20051013732
公开日2006年6月21日 申请日期2005年10月21日 优先权日2004年10月22日
发明者保罗·艾伦·约翰逊 申请人:松下电器产业株式会社