СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВОМ С ПОМОЩЬЮ РАДИАЛЬНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Российский патент 2017 года по МПК G06F3/481 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Заявленное изобретение относится к области обработки данных, в частности к способу и системе управления электронными устройствами с помощью графического интерфейса пользователя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

На сегодняшний день использование графического интерфейса пользователя является стандартным средством взаимодействия между вычислительным устройством и человеком.

Большинство интерфейсов, построенных по радиальному принципу, имеют заданный набор функций, который, как правило, имеет значительные ограничения. Например, известен графический интерфейс со многими состояниями (RU 2450320, Нокиа Корпорейшн, 10.05.2012), который предназначен для оптимизации полезной площади дисплея, которая не изменяется и эффективно используется с обеспечением возможности применения системы меню состояний не только в устройствах с большим дисплеем, но также в устройствах с дисплеем меньшего размера.

Известный интерфейс представляет собой круговое активное меню выбора различных состояний устройства, которое отображается в заданной области экрана.

Основным недостатком такого решения является ограниченная функциональная оптимизация управления множеством элементов интерфейса, обусловленная как статической зоной расположения интерфейса, так и отсутствием иерархической смены взаимосвязанных узлов интерфейса, что приводит к ограниченному набору функций управления устройства. При этом при выборе одной из функций на круговом меню, при изменении состояния меню осуществляется замена его функциональных элементов, что также приводит к увеличению времени взаимодействия с меню при необходимости активации конкретной функции устройства или приложения.

Известно радиальное меню (US 8245156, Apple Inc., 14.08.2012), которое отображает на дисплее несколько подменю радиального вида, отображающих возможные варианты функций и состояний выбранной части основного радиального меню.

Основными недостатками такой реализации являются ограниченный набор возможных функций и состояний, доступных для активации на дополнительном меню, а также достаточно большой размер зоны управления на экране электронного устройства, что, во-первых, увеличивает время доступа к необходимым функциям интерфейса, а во-вторых, делает данный способ реализации радиального интерфейса абсолютно непригодным для использования на устройствах с сенсорным дисплеем, не обладающим большой диагональю дисплея.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является устранение существующих недостатков в области реализации радиальных графических интерфейсов управления электронными устройствами и создание нового принципа организации управления множеством функциональных элементов интерфейса.

Техническим результатом является повышение эффективности управления множеством функциональных элементов графического интерфейса пользователя, за счет минимизации необходимой полезной зоны экрана, необходимой для управления устройством, с возможностью управления множеством элементов интерфейса и функций устройства.

Дополнительными техническими результатами являются сокращение времени доступа к функциям устройства, а также повышение быстродействия работы интерфейса за счет применения иерархической взаимосвязи элементов интерфейса.

Заявленное изобретение осуществляется с помощью системы управления электронным устройством с помощью радиального графического интерфейса пользователя, которая содержит:

- по меньшей мере один процессор;

- по меньшей мере одну память, которая содержит машиночитаемые инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором

- осуществляют генерирование радиального интерфейса, представляющего собой основную центральную зону, содержащую по меньшей мере один элемент интерфейса и по меньшей мере одну вспомогательную зону с элементами интерфейса, которые расположены по эллиптическим дугам относительно центральной зоны, причем упомянутый элемент центральной зоны связан иерархической связью по меньшей мере с элементами интерфейса одной из вспомогательных зон и представляет собой более высокий уровень дерева интерфейса, состоящего из N узлов, а элементы вспомогательной зоны соответствуют элементам интерфейса следующего более низкого уровня;

- определяют взаимодействие пользователя с элементом интерфейса на вспомогательной области;

- выполняют перемещение упомянутого элемента интерфейса в центральную зону

и

- генерируют отображение одного или более элементов интерфейса следующего N уровня иерархии, связанных с упомянутым элементом вспомогательной зоны, на эллиптической дуге вспомогательной зоны, либо выполняют действие, связанное с упомянутым элементом интерфейса.

Заявленное изобретение осуществляется также за счет способа управления электронным устройством с помощью радиального графического интерфейса пользователя, который содержит этапы, на которых:

- осуществляют генерирование радиального интерфейса, представляющего собой основную центральную зону, содержащую по меньшей мере один элемент интерфейса и по меньшей мере одну вспомогательную зону с элементами интерфейса, которые расположены по эллиптическим дугам относительно центральной зоны, причем упомянутый элемент центральной зоны связан иерархической связью по меньшей мере с элементами интерфейса одной из вспомогательных зон и представляет собой более высокий уровень дерева интерфейса, состоящего из N узлов, а элементы вспомогательной зоны соответствуют элементам интерфейса следующего более низкого уровня;

- определяют взаимодействие пользователя с элементом интерфейса на вспомогательной области;

- выполняют перемещение упомянутого элемента интерфейса в центральную зону

и

- генерируют отображение одного или более элементов интерфейса следующего N уровня иерархии, связанных с упомянутым элементом вспомогательной зоны, на эллиптической дуге вспомогательной зоны либо выполняют действие, связанное с упомянутым элементом интерфейса.

В одном из частных вариантов осуществления элементы интерфейса выбираются из группы, содержащей по меньшей мере: программные приложения, файлы, директории, настройки, функции действия или их сочетания.

В другом частном варианте осуществления радиальная вспомогательная зона выполнена с возможностью перемещения элементов по дуге относительно центральной зоны.

В другом частном варианте осуществления элемент интерфейса, расположенный в центральной зоне может быть перемещен в любую точку на экране устройства.

В другом частном варианте осуществления количество одновременно отображаемых элементов интерфейса во вспомогательной зоне определяется на основании по меньшей мере разрешения экрана.

В другом частном варианте осуществления при активации элемента в центральной зоне выполняется переход на более высокий уровень N иерархии интерфейса.

В другом частном варианте осуществления осуществляется построение вспомогательной зоны, соответствующей выбранному уровню N иерархии элемента интерфейса центральной области.

В другом частном варианте осуществления центральный элемент интерфейса содержит несколько функциональных режимов, зависящих от типа пользовательского взаимодействия с упомянутым элементом.

В другом частном варианте осуществления один из режимов осуществляет сокрытие или отображение всех отображаемых на экране вспомогательных зон радиального интерфейса в ответ на пользовательское взаимодействие.

В другом частном варианте осуществления пользовательские взаимодействия осуществляются с помощью манипулятора типа «мышь», или нажатием на сенсорный дисплей, или с помощью клавиатуры, или с помощью голосовых команд.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 иллюстрирует общий вид интерфейса.

Фиг. 2 и 3 иллюстрируют пример замещения элементов интерфейса на радиальных областях.

Фиг. 4 иллюстрирует пример активации центрального элемента.

Фиг. 5 иллюстрирует пример построения древовидного интерфейса.

Фиг. 6 и 7 иллюстрируют пример перемещения по экрану центральной области интерфейса.

Фиг. 8 иллюстрирует блок схему активации функциональных режимов интерфейса.

Фиг. 9 и 10 иллюстрируют принцип передачи файлов с помощью заявленного интерфейса.

Фиг. 11 иллюстрирует общий вид устройства, реализующего заявленный интерфейс.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 представлен радиальный интерфейс, отображаемый на экране (10) электронного вычислительного устройства. Интерфейс содержит центральную область (100) с расположенным в ней одним или более элементом интерфейса (101).

Связанные с центральным элементом (101) по дереву иерархии элементы интерфейса (201)-(205) расположены во вспомогательной области интерфейса (200). Вспомогательная область (200) представляет собой зону дисплея, которая отображает элементы для пользовательского взаимодействия (201)-(203), и позволяет управлять выбором элементов (201)-(205) с помощью прокрутки данной области (200) в радиальном направлении по или против часовой стрелки.

Перемещение элементов (201)-(205) осуществляется по виртуальной эллиптической дуге (30), которая содержит количество элементов, соответствующее конкретному N уровню иерархии интерфейса.

Под элементами интерфейса в настоящем решении понимаются программные приложения, файлы, папки, функции устройства, действия, директории и т.п. Любой элемент интерфейса, реализующий ту или иную функцию устройства, может быть реализован с помощью заявленной архитектуры интерфейса.

Как видно на Фиг. 1, элементы (204) и (205) расположены вне основной видимой области экрана, при прокрутке элементов в области (200) пользователь имеет возможность выбрать необходимый ему элемент с помощью его позиционирования в видимой части интерфейса на экране (10) электронного устройства.

Функциональные элементы (40) и (50) интерфейса предназначены для дополнительного осуществления прокрутки элементов в области (200). В общем виде пользовательское взаимодействие предпочтительно осуществляется с помощью сенсорного дисплея и распознавания касания (20) в зоне, необходимой для активации того или иного элемента интерфейса.

Заявленный интерфейс может быть также осуществлен и на несенсорных экранах, например мониторе персонального компьютера или ноутбуке. Возможно также осуществление и с помощью проецирования интерфейса с помощью проектора, управление в этом случае осуществляется с помощью известных типов манипуляторов, например типа «мышь», пульт ДУ и т.п.

Устройством, пригодным для осуществления заявленного интерфейса, является любое электронно-вычислительное устройство, содержащее по меньшей мере одни процессор и память, которые пригодны для выполнения машиночитаемых инструкций для реализации отображения и функционального обеспечения работы заявленного радиального интерфейса. Такими устройствами могут являться, не ограничиваясь: мобильный телефон, смартфон, планшет, фаблет, ноутбук, персональный компьютер, игровая приставка, проекторы, IP телефоны, смарт-часы или любой другой тип электронного устройства, позволяющий реализовать заявленный интерфейс.

Под реализацией интерфейса следует понимать не тривиальную процедуру отображения графического интерфейса на экране устройства, а реализацию необходимых логических связей между элементами интерфейса, которые соответствуют данным устройства, на котором реализуется упомянутый интерфейс, организация функциональных особенностей управления такими элементами с достижением технического эффекта, проявляющегося при генерировании и применении заявленного интерфейса.

Употребляемые в настоящей заявке термины «активация» и «пользовательское взаимодействие» должны пониматься как аналогичные понятия, отображающие осуществление управляющего воздействия со стороны пользователя с заявленным интерфейсом, воплощенным на электронном устройстве.

Построение дугообразной виртуальной направляющей (30) генерируется исходя из положения центрального элемента (101). Размер области (200), как и размер самих элементов отображения элементов (201)-(205) вспомогательной области (200), может определяться исходя из расчета необходимых размерных параметров на основании, например, разрешения экрана.

Каждый из элементов (201)-(205) на вспомогательной области (200) может быть связан иерархическими связями со следующим низшим уровнем N вложенности древовидного интерфейса.

Как показано на Фиг. 2, при активации (20) элемента интерфейса (202), который имеет несколько элементов (2021)-(2024), расположенных в подобласти (2020), являющейся вложенностью элемента (202), выполняется автоматическое перемещение выбранного элемента (202) в основную центральную область (100).

Фиг. 3 отображает конечное состояние интерфейса при активации элемента (202) на вспомогательной области (200). Активированный элемент на вспомогательной области (200) замещает центральный элемент (101) и располагается в центральной области (100). Подобласть уровня вложенности N активированного элемента (202) замещает элементы, отображенные в ней до его активации, элементами (2021)-(2024), соответствующими упомянутой подобласти (2020). Центральная область соответствует корневому узлу дерева, который может динамически изменяться и перемещаться таким образом, что активированный элемент интерфейса всегда назначается корнем и дальнейшее построение одной или более вспомогательных областей осуществляется относительно иерархически связанных с таким корневым узлом ветвями - элементами подобласти следующего уровня N вложенности или функций, подлежащих активации при достижении конечной узловой точки (конца ветви).

Такая реализация процесса построения интерфейса и управления функциями устройства позволяет минимизировать необходимую область для управления устройством. С помощью данного подхода реализуется более эффективное управление всеми программно-реализуемыми функциями устройства или хранимыми в памяти файлами, или иными действиями, выполняемыми с помощью интерфейса электронного устройства.

При активации элемента интерфейса, который является конечной точкой дерева (конечный уровень N иерархии), выполняется активация связанного с ним действия, которым может являться, но не ограничиваться, запуск приложения, соответствующего элементу интерфейса, запуск файла (графического, музыкального и т.п.), активация функции устройства (установление беспроводной связи, очистка памяти и т.п.).

Как показано на Фиг. 4 при активации центрального элемента (202) осуществляется возврат на предыдущее состояние меню, т.е. выполняется обратный переход по дереву на предыдущий уровень N вложенности. Выполняется обратное замещение элементов интерфейса на вспомогательной области (200) и центральной области (100).

На Фиг. 5 показан пример построения дерева интерфейса с N уровнем вложенностей, причем, как указывалось выше, корень дерева является динамическим и перемещается при активации одного из элементов дерева иерархии.

Согласно Фиг. 6 центральный элемент (101) или иной элемент интерфейса, расположенный в данный момент в центральной области (100), может быть перемещен в любую точку экрана с помощью соответствующего пользовательского взаимодействия (60). Упомянутое взаимодействие может осуществляться с помощью продолжительного удержания значка элемента (101) и перемещения его в необходимую точку на экране, например противоположенный угол, как изображено на Фиг. 7. Перестроение направленности виртуальных эллиптических дуг, на которых распложены элементы вспомогательной области (200), выполняется автоматически в зависимости от точки экрана (10), в которую был перемещен центральный элемент (101).

Пользовательское взаимодействие может также осуществляться с помощью механических средств ввода, например манипулятора «мышь», клавиатуры, трекбола, стилуса, джойстика и т.п. Дополнительно пользовательское взаимодействие с интерфейсом может осуществляться с помощью голосового ввода, например, как это известно из патента США №8121842, опуб. 21.02.2012.

При перемещении элемента (101) центральной области (100) может также происходить сворачивание одной или более отображаемых в данный момент вспомогательных областей. При определении интерфейсом, что элемент (101) был назначен конкретной точке экрана может выполняться разворачивание (отображение) одной или более вспомогательных областей, открытых до момента перемещения центрального элемента (101).

На Фиг. 8 представлена общая блок-схема активации функционального режима элементов интерфейса. В частности, центральный элемент (101) или любой другой элемент, находящийся в центральной области (100), имеет несколько функциональных режимов, которые активируются в ответ на соответствующее пользовательское взаимодействие.

При однократном нажатии или клике на центральный элемент (101) может выполняться переход по дереву интерфейса и отображение заданного уровня вложенности N интерфейса, либо если переход по дереву вложенности невозможен, то может происходить сворачивание всех элементов, представленных на экране, с отображением только центрального элемента (101). При продолжительном нажатии на элемент (101) может выполняться его перемещение по экрану устройства, либо активация дополнительного функционала.

На Фиг. 9 и 10 изображен пример интерфейса, когда выполняется построение двух вспомогательных областей, каждая из которых содержит набор элементов с конечными состояниями, не имеющих иерархических связей между собой. Как пример представлена функция передачи файлов (3001)-(3005) на различные устройства (3101)-(3106). На первой виртуальной дуге (30) располагается множество различных файлов, на второй дуге (31) располагаются отображения с идентификаторами различных устройств, с которыми обеспечена возможность обмена данными. Передача данных может реализовываться с помощью сети передачи данных, проводного и/или беспроводного типа, например LAN (Ethernet), WAN, WLAN, Wi-Fi, Wi-Fi Ad Hoc, Wi-Fi Direct, сотовой связи (2G; 2,5G; 3G; 4G; 5G поколений), Bluetooth, Bluetooth Low-energy, IrDa, NFC и т.п.

Передача файлов может выполняться с помощью распознавания пользовательского взаимодействия (20) с необходимым элементом, в частности (3003), и его перемещения (Фиг. 10) к иконке устройства (3103), на которое требуется его передать.

Количество отображаемых устройств на дуге 31 также может быть неограниченным. Дополнительно может использоваться подсветка значка устройства, если оно находится в активном режиме (установлена связь), и затемнять его, если устройство недоступно.

На Фиг. 11 представлен общий пример выполнения устройства (400), пригодного для построения заявленного графического интерфейса. В общем случае данное устройство (400) содержит объединенные общей шиной (450) по меньшей мере один процессор (410), память (420) (ОЗУ, ПЗУ), флэш-память (430) (NAND Flash, EEPROM и т.п.), средства ввода/вывода (440), которые могут представлять собой различные интерфейсы (USB, PS/2, Ethernet, COM, Jack Audio, Lightning и т.п.), средства ввода данных (клавиатура, микрофон, сенсорный дисплей, джойстик, манипулятор типа «мышь», трекбол и т.п.), средства вывода данных (дисплей, динамик, проектор и т.п.). Необходимо отметить, что конструкция устройства (400) может различаться и включать в себя дополнительные конструктивные элементы.

Представленные в настоящей заявке сведения раскрывают предпочтительные варианты осуществления заявленного изобретения и не должны использоваться как ограничивающие иные, частные варианты реализации, не выходящие за пределы объема испрашиваемых прав, которые должны быть очевидны для специалиста данной области техники.

Заявленное изобретение относится к области обработки данных, в частности к способу и системе управления электронными устройствами с помощью графического интерфейса пользователя. Техническим результатом является повышение эффективности управления множеством функциональных элементов графического интерфейса пользователя за счет минимизации необходимой полезной зоны экрана, необходимой для управления устройством, с возможностью управления множеством элементов интерфейса и функций устройства. Система управления электронным устройством с помощью радиального графического интерфейса пользователя содержит: по меньшей мере один процессор; по меньшей мере одну память, которая содержит машиночитаемые инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором осуществляют генерирование радиального интерфейса, представляющего собой основную центральную зону, содержащую по меньшей мере один элемент интерфейса и по меньшей мере одну вспомогательную зону с элементами интерфейса, которые расположены по эллиптическим дугам относительно центральной зоны, причем упомянутый элемент центральной зоны связан иерархической связью по меньшей мере с элементами интерфейса одной из вспомогательных зон, и представляет собой более высокий уровень дерева интерфейса, состоящего из N узлов, а элементы вспомогательной зоны соответствуют элементам интерфейса следующего более низкого уровня; определяют взаимодействие пользователя с элементом интерфейса на вспомогательной области; выполняют перемещение упомянутого элемента интерфейса в центральную зону и генерируют отображение одного или более элементов интерфейса следующего N уровня иерархии, связанных с упомянутым элементом вспомогательной зоны, на эллиптической дуге вспомогательной зоны либо выполняют действие, связанное с упомянутым элементом интерфейса. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Система управления электронным устройством с помощью радиального графического интерфейса пользователя, содержащая:

- по меньшей мере один процессор;

- по меньшей мере одну память, которая содержит машиночитаемые инструкции, которые при их исполнении по меньшей мере одним процессором

- осуществляют генерирование радиального интерфейса, представляющего собой основную центральную зону, содержащую по меньшей мере один элемент интерфейса и по меньшей мере одну вспомогательную зону с элементами интерфейса, которые расположены по эллиптическим дугам относительно центральной зоны, причем упомянутый элемент центральной зоны связан иерархической связью по меньшей мере с элементами интерфейса одной из вспомогательных зон и представляет собой более высокий уровень дерева интерфейса, состоящего из N узлов, а элементы вспомогательной зоны соответствуют элементам интерфейса следующего более низкого уровня;

- определяют взаимодействие пользователя с элементом интерфейса на вспомогательной области;

- выполняют перемещение упомянутого элемента интерфейса в центральную зону

и

- генерируют отображение одного или более элементов интерфейса следующего N уровня иерархии, связанных с упомянутым элементом вспомогательной зоны, на эллиптической дуге вспомогательной зоны либо выполняют действие, связанное с упомянутым элементом интерфейса.

2. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что элементы интерфейса выбираются из группы, содержащей по меньшей мере: программные приложения, файлы, директории, настройки, функции действия или их сочетания.

3. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что радиальная вспомогательная зона выполнена с возможностью перемещения элементов по дуге относительно центральной зоны.

4. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что элемент интерфейса, расположенный в центральной зоне, может быть перемещен в любую точку на экране устройства.

5. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что количество одновременно отображаемых элементов интерфейса во вспомогательной зоне определяется на основании по меньшей мере разрешения экрана.

6. Система по п. 1, характеризующаяся тем, что при активации элемента в центральной зоне выполняется переход на более высокий уровень N иерархии интерфейса.

7. Система по п. 6, характеризующаяся тем, что осуществляется построение вспомогательной зоны, соответствующей выбранному уровню N иерархии элемента интерфейса центральной области.

8. Система по п. 6, характеризующаяся тем, что центральный элемент интерфейса содержит несколько функциональных режимов, зависящих от типа пользовательского взаимодействия с упомянутым элементом.

9. Система по п. 8, характеризующаяся тем, что один из режимов осуществляет сокрытие или отображение всех отображаемых на экране вспомогательных зон радиального интерфейса в ответ на пользовательское взаимодействие.

10. Система по п. 8, характеризующаяся тем, что пользовательские взаимодействия осуществляются с помощью манипулятора типа «мышь», или нажатием на сенсорный дисплей, или с помощью клавиатуры.

11. Способ управления электронным устройством с помощью радиального графического интерфейса пользователя, содержащий этапы, на которых:

- осуществляют генерирование радиального интерфейса, представляющего собой основную центральную зону, содержащую по меньшей мере один элемент интерфейса и по меньшей мере одну вспомогательную зону с элементами интерфейса, которые расположены по эллиптическим дугам относительно центральной зоны, причем упомянутый элемент центральной зоны связан иерархической связью по меньшей мере с элементами интерфейса одной из вспомогательных зон и представляет собой более высокий уровень дерева интерфейса, состоящего из N узлов, а элементы вспомогательной зоны соответствуют элементам интерфейса следующего более низкого уровня;

- определяют взаимодействие пользователя с элементом интерфейса на вспомогательной области;

- выполняют перемещение упомянутого элемента интерфейса в центральную зону

и

- генерируют отображение одного или более элементов интерфейса следующего N уровня иерархии, связанных с упомянутым элементом вспомогательной зоны, на эллиптической дуге вспомогательной зоны либо выполняют действие, связанное с упомянутым элементом интерфейса.

12. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что элементы интерфейса выбираются из группы, содержащей по меньшей мере: программные приложения, файлы, директории, настройки, функции действия или их сочетания.

13. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что радиальная вспомогательная зона выполнена с возможностью перемещения элементов по дуге относительно центральной зоны.

14. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что элемент интерфейса, расположенный в центральной зоне, может быть перемещен в любую точку на экране устройства.

15. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что количество одновременно отображаемых элементов интерфейса во вспомогательной зоне определяется на основании по меньшей мере разрешения экрана.

16. Способ по п. 11, характеризующийся тем, что при активации элемента в центральной зоне выполняется переход на более высокий уровень N иерархии интерфейса.

17. Способ по п. 16, характеризующийся тем, что осуществляется построение вспомогательной зоны, соответствующей выбранному уровню N иерархии элемента интерфейса центральной области.

18. Способ по п. 16, характеризующийся тем, что центральный элемент интерфейса содержит несколько функциональных режимов, зависящих от типа пользовательского взаимодействия с упомянутым элементом.

19. Способ по п. 18, характеризующийся тем, что один из режимов осуществляет сокрытие или отображение всех отображаемых на экране вспомогательных зон радиального интерфейса в ответ на пользовательское взаимодействие.

20. Способ по п. 19, характеризующийся тем, что пользовательские взаимодействия осуществляются с помощью манипулятора типа «мышь», или нажатием на сенсорный дисплей, или с помощью клавиатуры, или с помощью голосового ввода.