JP2005085108A - 携帯電話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 テンキーを複数回押すなどとの面倒な動作をすることなく文字入力が出来るの手段を備え、また、ＰＤＡの液晶表示部の様な広い液晶表示部のスペースを必要としない携帯電話装置を提供する。
【解決手段】 芯３が接地した際の圧力を芯圧力検出部が検出し、その芯圧力検出部が圧力を検出している間の芯３の先端部の軌跡を角速度センサの出力に基づいて軌跡検出部が検出する。そして、制御部が軌跡検出部の検出した芯の先端部の軌跡から、文字記憶部に記憶する文字を認識し、液晶表示部４に表示する。また、軌跡検出部の検出した軌跡を制御部が液晶表示部４に表示する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、情報処理装置に係り、特に、携帯電話装置に関するものである。

従来、携帯電話などに文字を入力する場合には、テンキーのボタンを押して文字を入力しており、また、そのテンキーの押した回数に基づいて特定の文字の入力ができる。また、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）での文字の入力は専用のペンを用いてタッチパネル上に文字を書き込んでいる（例えば、特許文献１参照）。
特開平０９−２１２３００号公報

しかしながら、上述の文字のテンキーでの文字の入力はとても面倒であり、例えば平仮名の母音以外の文字を入力する際にはテンキーを数回押さなければならなかった。また、携帯電話はＰＤＡに比べて表示部の範囲が狭いので、携帯電話に上述のＰＤＡのタッチパネルを液晶表示部に備えても、文字の入力が困難となる。
そこでこの発明は、テンキーを複数回押すなどとの面倒な動作をすることなく文字入力が出来るの手段を備え、また、ＰＤＡの液晶表示部の様な広い液晶表示部のスペースを必要としない携帯電話装置を提供することを目的としている。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、無線回線を介して外部との通話処理を行う通話処理手段と、各種情報を表示する表示部およびペン体部と、前記ペン体部の内部に取り付けられた芯と、前記ペン体部の内部に取り付けられ前記ペン体部の軸をＺ軸としたＸ軸とＹ軸のペン体部の動きを検出する角速度センサと、文字のデータを保持する文字記憶手段と、前記芯の接地を検出する芯圧力検出手段と、前記芯圧力検出手段が前記接地時に、前記芯の先端部の軌跡を前記角速度センサで得られる出力から検出する軌跡検出手段と、前記軌跡検出手段で検出した前記芯の先端部の軌跡と前記文字記憶手段で記憶するデータとを比較して文字を認識する文字認識手段とを備えることを特徴とする携帯電話装置である。

上記の構成によれば、ペン体部に備えられた角速度センサの出力により軌跡検出部がペン体部の軌跡を把握して、制御部が軌跡検出部の出力により文字記憶部で保持する文字認識を行うので、これにより携帯電話装置に文字の入力を行うことが出来る。

また、請求項２に記載の発明は、無線回線を介して外部と通話処理を行う通話処理手段と、各種情報を表示する表示部と、文字を書けるだけの長さのペン体部と、前記ペン体部の内部に取り付けられた芯と、前記ペン体部の内部に取り付けられ前記ペン体部の軸をＺ軸としたＸ軸とＹ軸のペン体部の動きを検出する角速度センサと、前記芯の接地を検出する芯圧力検出手段と、前記芯圧力検出手段が前記接地時に、前記芯の先端部の軌跡を前記角速度センサで得られる出力から検出する軌跡検出手段と、前記軌跡検出手段で検出した前記芯の先端部の軌跡を前記表示部の大きさに合わせて縮尺を変換し前記表示部に表示する軌跡表示手段とを備えることを特徴とする携帯電話装置である。

上記の構成によれば、軌跡検出部で検出したペン体部の軌跡を表示部に表示すれば、図や線やサインなどの入力を行うことが出来る。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の携帯電話装置において前記軌跡表示手段が前記軌跡検出手段が検出した前記ペン体部の軌跡を前記表示部に表示するマウスポインタの動作に変換することを特徴とする。

上記の構成によれば、表示部に表示するマウスポインタをペン体部の軌跡に基づいて動かすことが出来る。

以上説明したように、この発明によれば、ペン型アンテナの内部に備えられた角速度センサの出力により軌跡検出部が芯の先端部の軌跡を把握して、制御部が軌跡検出部の出力により文字記憶部で保持する文字認識を行うので、これにより携帯電話装置に文字の入力を行うことが出来る。よって、テンキーを複数回押すなどとの面倒な動作をすることなく、文字を書くという自然な動作での文字の入力を行うことができる。また、軌跡検出部で検出した芯の先端部の軌跡を液晶表示部に表示すれば、図や線やサインなどの入力を行うことが出来る。また、ペン型アンテナにより文字の入力ができる為にタッチパネルを備える必要がないので、ＰＤＡの液晶表示部の様な広い液晶表示部のスペースを備える必要がない。

以下、本発明の一実施形態による携帯電話装置の構成を図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態による携帯電話装置を示す図である。この図において符号１は携帯電話装置である。２はペン型アンテナ（ペン体部）、３はインクが充填された通常のボールペンで用いられる芯である。４は液晶表示部（表示部）、５はユーザが音声を聞き取るスピーカ、６は音声を相手通話者に伝えるためのマイクロフォン、７は各種操作を行うクリックボタンである。

図２は上記携帯電話装置１の内部構成を示すブロック図である。この図において、符号８は携帯電話装置１内のデータを制御する制御部であり文字認識手段と軌跡表示手段と通話処理手段とを備えている。９は携帯電話装置１のペン型アンテナ２部分を手で握って行われる文字の手書き入力の筆跡を検出する軌跡検出部である。１０は平仮名やカタカナやアルファベットなどの文字のデータを保持する文字記憶部である。１１はスピーカに音声を出力しマイクロフォン６から音声を入力する音声処理部である。１２はペン型アンテナ２を介して携帯電話通信網の基地局と無線通信を行う通信処理部である。

次に、携帯電話装置１のペン型アンテナ２の内部構成を詳細に説明する。図３はペン型アンテナ２の内部構成の詳細を示す図である。図３に示すように、芯３が芯圧力検出部２０に接触してペン型アンテナ内部に支持されている。そして、ペン型アンテナ部２を手で握って先端部を机上などに押し当てることにより芯３が押し込まれ、それにより芯圧力検出部２０が圧力を検出する構造になっている。また、芯圧力検出部２０は、圧力を検出するとそれを文字入力の開始と判断し、図２で示した軌跡検出部９に文字入力開始の信号を送信する機能を保持している。また、ペン型アンテナ２の動きを検出するための角速度センサ２１、２２を備えている。尚、文字通り、ペン型アンテナ２が携帯電話装置１のアンテナとなっている。

このペン型アンテナ２の座標系としては重力方向をＺｇ方向とする直交座標である重力座標系（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）と、ペン型アンテナ２のペン先方向をＺｓ方向（ペン体部の軸）とする直交座標であるセンサ座標系（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）を想定する。角速度センサ２１はセンサ座標系のＸｓ軸周りを入力軸としてペン型アンテナ２の角速度を検出し、角速度センサ２２はセンサ座標系のＹｓ軸周りを入力軸としてペン型アンテナ２の角速度を検出する。ここで角速度センサ２１、２２はスケールファクタ（回転運動の正確さ）とドリフトレール（出力オフセットの安定度）が良好で、小型のものであれば良く、回転ジャイロや振動ジャイロ，光学式ジャイロ等いずれの方式のものでも良い。

携帯電話装置１の軌跡検出部９は図４のブロック図に示すように、角速度センサ２１、２２に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）３０，３１と、ローパスフィルタ３０，３１からの信号を入力するＡ／Ｄ変換器３２，３３と、Ａ／Ｄ変換器３２，３３からの信号を入力して２次元の軌跡を算出する軌跡算出部３４と、軌跡算出部３４で算出した軌跡と、芯圧力検出部２０で判定した芯３と机上との接触状態と接触位置から筆跡軌跡を抽出する復帰軌跡抽出部３５を有する。

上記のように構成された携帯電話装置１のペン型アンテナ２で、筆記動作中のペン型アンテナ２の運動を回転運動と平行移動に分解すると、ペン型アンテナ２の支持点を中心とした回転運動で行われる成分が多く、この回転運動だけでもある程度の文字が再現できる。そこでペン型アンテナ２で筆記動作中に角速度センサ２１、２２でセンサ座標系のＸｓ軸周りの角速度ωｘとＹｓ軸周りの角速度ωｙを検出する。この角速度センサ２１、２２が検出する角速度ωｘ，ωｙは、重力座標系（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）における筆記軌跡Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）の時間変化と下記（１）式に示す関係がある。

ここで、Ｌはペンの支持点である回転中心から芯３までの距離である。また、軸の回転方向と速度方向の関係からＹ（ｔ）の時間変化にはマイナス符号が付く。

この角速度センサ２１、２２で検出した角速度信号ωｘ，ωｙを軌跡検出部９に送りノイズ除去用のＬＰＦ３０、３１を通したのち、Ａ／Ｄ変換器３２、３３でＡ／Ｄ変換して軌跡算出部３４に送る。軌跡算出部３４は芯圧力検出部２０からの圧力を検出している間に軌跡算出部３４から送られた角速度ωｘ、ωｙを時間積分して、時間積分した結果とペン型アンテナ２の回転中心から芯３までの距離Ｌから芯３の筆記動作中の各時間毎の芯３のＸｇ座標とＹｇ座標とを検出して芯３による２次元の軌跡を求め制御部８に送る。制御部８は送られた２次元の軌跡と芯圧力検出部２０で検出した芯３と机上との接触位置から、文字記憶部１０で記憶する文字とのパターンマッチングにより文字認識を行う。ここでペン型アンテナ２の回転中心から芯３までの距離Ｌの値が変わっても、文字や図形の大きさが拡大又は縮小されるだけであるから距離Ｌとしては適当な値を用いれば良い。

上述の文字認識により、例えば、携帯端末装置１の機能となる電子メールの文字入力を行うことが出来る。
また、上述のペン型アンテナ２を用いた携帯電話装置１への文字の入力の応用として、制御部８が軌跡検出部９の出力から文字認識をせずに、文字の軌跡を液晶表示部４に表示するように尺度を変換して表示するようにしても良い。これにより携帯電話装置１の使用者は店頭やホテルなどで行うサインの入力を携帯電話装置１に行うことが出来る。そして、液晶表示部４にペン型アンテナ２の軌跡を出力できるので、図や地図を描くこともできる。

また、液晶表示部４にマウスポインタが表示される場合には、その動きをペン型アンテナ２の軌跡に置き換えることで、マウスポインタを動かすことが出来る。そして、マウスポインタを液晶表示部４の一定位置においてクリックボタン７をクリックすすることで、例えば、液晶表示部４に表示されている各種機能を選択することが出来る。

また、芯圧力検出部２が圧力を検出できるものであれば文字やペン型アンテナ２の軌跡を携帯電話装置１に入力できるので、専用紙やタッチパネルが必要ない。そして、片手で文字やペン型アンテナ２の軌跡を入力することができるので、携帯電話装置１の利用機会を増加させることが出来る。
また、図５に携帯電話装置１の側面図を、図６にペン型アンテナ２を折り畳んだ様子を示す平面図を示す。テンキーのスペースを削減し、また、液晶表示部のスペースを狭くすることができるので、重量も軽くなり携帯するのに便利である。

尚、図２および図４に示した各処理部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各処理部の機能を実現する為のプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、上記メモリは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリにより構成されるものとする。

この発明の一実施形態による携帯電話装置１の平面図である。 この発明の一実施形態による携帯電話装置１の内部構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態によるペン型アンテナ２の内部構成の詳細を示す図である。 この発明の一実施形態による軌跡検出部９と角速度センサ２１、角速度センサ２２及び芯圧力検出部２０の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態による携帯電話装置１の側面図である。 この発明の一実施形態による携帯電話装置１においてペン型アンテナ２を折り畳んだ様子を示す平面図である。

符号の説明

１ 携帯電話装置
２ ペン型アンテナ
３ 芯
４ 液晶表示部
５ スピーカ
６ マイクロフォン
７ クリックボタン

Claims (3)

1. 無線回線を介して外部との通話処理を行う通話処理手段と、
   各種情報を表示する表示部およびペン体部と、
   前記ペン体部の内部に取り付けられた芯と、
   前記ペン体部の内部に取り付けられ前記ペン体部の軸をＺ軸としたＸ軸とＹ軸のペン体部の動きを検出する角速度センサと、
   文字のデータを保持する文字記憶手段と、
   前記芯の接地を検出する芯圧力検出手段と、
   前記芯圧力検出手段が前記接地時に、前記芯の先端部の軌跡を前記角速度センサで得られる出力から検出する軌跡検出手段と、
   前記軌跡検出手段で検出した前記芯の先端部の軌跡と前記文字記憶手段で記憶するデータとを比較して文字を認識する文字認識手段と、
   を備えることを特徴とする携帯電話装置。
2. 無線回線を介して外部と通話処理を行う通話処理手段と、
   各種情報を表示する表示部と、
   文字を書けるだけの長さのペン体部と、
   前記ペン体部の内部に取り付けられた芯と、
   前記ペン体部の内部に取り付けられ前記ペン体部の軸をＺ軸としたＸ軸とＹ軸のペン体部の動きを検出する角速度センサと、
   前記芯の接地を検出する芯圧力検出手段と、
   前記芯圧力検出手段が前記接地時に、前記芯の先端部の軌跡を前記角速度センサで得られる出力から検出する軌跡検出手段と、
   前記軌跡検出手段で検出した前記芯の先端部の軌跡を前記表示部の大きさに合わせて縮尺を変換し前記表示部に表示する軌跡表示手段と、
   を備えることを特徴とする携帯電話装置。
3. 前記軌跡表示手段は前記軌跡検出手段が検出した前記ペン体部の軌跡を前記表示部に表示するマウスポインタの動作に変換することを特徴とする請求項２に記載の携帯電話装置。
   

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