JP2008052567A - 携帯電子機器および携帯電子機器の操作検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環状に並べて配された接触を検出する複数のセンサ素子に対して一周なぞるという、ユーザにとって簡単かつ新たな操作性を有する優れた携帯電子機器およびその操作検出方法を提供する。
【解決手段】環状に並べて配され、接触が検出される複数のセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４と、複数のセンサ素子の出力を監視して、接触が検出されたセンサ素子の変更に基づいた制御を実行する制御部１１０と、を備え、制御部１１０は、複数のセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４における一のセンサ素子Ｌ１にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子Ｌ１の位置を基点として、該基点から所定の周回方向に前記基点の位置にあるセンサ素子Ｌ１まで、あるいは該基点から所定の周回方向において少なくとも所定数手前の位置にあるセンサ素子Ｒ４まで接触が連続検出されると、一周の接触操作を検出する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、携帯電子機器に関し、より詳細には、操作入力部として接触を検出する複数のセンサ素子を環状に配した携帯電子機器およびその操作検出方法に関するものである。

従来、携帯電子機器の操作入力部として、様々なインターフェイスや構成が開発されている。例えば、携帯電子機器に回転ダイヤル式入力デバイスを設け、表示部上に表示させたカーソルを回転ダイヤル式入力デバイスの回転量に応じて移動させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示の技術では、物理的・機械的な回転を伴う「回転ダイヤル」を用いているため、機械的な磨耗などによって誤動作や故障などが発生し易く、操作入力部のメンテナンスが必要であったり、耐用期間が短かったりするという問題があった。

このような問題を解決し得るものとして、例えば、物理的・機械的な回転を伴わないタッチセンサ素子を操作入力部に用いたものが提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。この提案技術では、複数のタッチセンサ素子を環状に配して、個々のタッチセンサ素子による接触検出を監視し、連続的な接触検出が検知された場合は、その接触検出箇所の移動に応じて、カーソルの移動指示が生じたと判定してカーソルを移動させるようにしている。
特開２００３−２８０７９２号公報 特開２００５−５２２７９７号公報 特開２００４−３１１１９６号公報

ところで、近年の携帯電子機器においては、処理されるアプリケーションプログラム（以下、単にアプリとも言う）も多様化しており、それに伴ってユーザによる操作にも多様化が求められてきている。

しかしながら、特許文献２，３に開示の技術では、環状に配された複数のタッチセンサ素子が順方向に接触操作されたか、逆方向に接触操作されたかを検知して、その検知した方向に応じてカーソルを２方向の一方または他方に移動させる程度の処理しか行っていない。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、環状に並べて配された接触を検出する複数のセンサ素子に対して一周なぞるという、ユーザにとって簡単かつ新たな操作性を有する優れた携帯電子機器およびその操作検出方法を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る携帯電子機器の発明は、
環状に並べて配され、接触が検出される複数のセンサ素子と、
前記複数のセンサ素子の出力を監視して、接触が検出されたセンサ素子の変更に基づいた制御を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向にある複数のセンサ素子にて接触が検出され、少なくとも前記基点に至る所定数手前の位置にあるセンサ素子まで接触が連続検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、一周の接触操作を検出してから、連続して前記所定の周回方向に前記基点を経て、該基点から少なくとも前記所定数手前の位置までの複数のセンサ素子まで順に接触が検出されると、次周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、前記次周の接触操作の検出を行う際の基点を、前記一のセンサ素子の位置とすることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれか一に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、前記複数のセンサ素子のそれぞれに対し、単一のセンサ素子のみにて接触が検出される単一素子検出状態と、隣接する複数のセンサ素子にてともに接触が検出される複数素子検出状態とを検知可能であって、前記一のセンサ素子および当該一のセンサ素子と前記所定の周回方向に隣接する他のセンサ素子による複数素子接触状態を検知すると、前記一のセンサ素子の位置を前記基点とすることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、前記所定数手前の位置のセンサ素子と、該センサ素子に隣接し、前記周回方向において更に手前のセンサ素子を含む複数素子検出状態を検知して、前記一周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項１から５のいずれか一に記載の携帯電子機器において、
前記所定数手前の位置は、前記基点から前記周回方向において１つ手前の位置であることを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する請求項７に係る携帯電子機器の発明は、
環状に並べて配され、接触が検出される複数のセンサ素子と、
前記複数のセンサ素子の出力を監視して、接触が検出されたセンサ素子の変更に基づいた制御を実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向に前記基点の位置にあるセンサ素子まで接触が連続検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、一周の接触操作を検出してから、連続して前記所定の周回方向に前記基点を経て、さらに該基点の位置までの複数のセンサ素子にて順に接触が検出されると、次周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項７または８に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、前記複数のセンサ素子のそれぞれに対し、単一のセンサ素子のみにて接触が検出される単一素子検出状態と、隣接する複数のセンサ素子にてともに接触が検出される複数素子検出状態とを検知可能であって、前記一のセンサ素子および当該一のセンサ素子と前記所定の周回方向に隣接する他のセンサ素子による複数素子接触状態を検知すると、前記一のセンサ素子の位置を前記基点とすることを特徴とするものである。

請求項１０に係る発明は、請求項１から９のいずれか一に記載の携帯電子機器において、
前記制御部は、前記基点となる接触を検出してから所定時間内に、前記一周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

請求項１１に係る発明は、請求項１から１０のいずれか一に記載の携帯電子機器において、
前記複数のセンサ素子の検出結果に応じ、前記制御部により表示内容が変更される表示部を有し、
前記制御部は、前記一のセンサ素子への接触検出が生じても、前記表示部による表示がなされていない場合には前記基点としての設定を行わないことを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する請求項１２に係る携帯電子機器の操作検出方法の発明は、
携帯電子機器に環状に並べて配された接触が検出される複数のセンサ素子の出力を監視し、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点まで、あるいは該基点から所定の周回方向において少なくとも所定数手前の位置までの複数のセンサ素子にて連続して順に接触が検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とするものである。

本発明によれば、環状に並べて配された接触を検出する複数のセンサ素子を実装した携帯電子機器において、一のセンサ素子が接触を検出してから、所定の周回方向に複数のセンサ素子が連続して順に接触を検出したのを検知して、一周の接触操作を検出することにより、簡単かつ確実な周回操作という新たな操作方法を提供することができる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下、携帯電子機器の典型例として携帯電話端末に本発明を適用して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。この携帯電話端末１００は、制御部１１０、センサ部１２０、表示部１３０、記憶部（フラッシュメモリなど）１４０、情報処理機能部１５０、電話機能部１６０、キー操作部ＫＥＹ、スピーカＳＰ、図示しないＣＤＭＡ通信網に接続して通信を行う通信部ＣＯＭにより構成されている。さらに、センサ部１２０は、複数のセンサ素子（例えば、その検知部を機器筐体の外面に設けてあり、指などの物体の接触・近接を検出する接触センサ）を含んだセンサ素子群を、用途に応じてｎ個、即ち、第１のセンサ素子群Ｇ１、第２のセンサ素子群Ｇ２および第ｎのセンサ素子群Ｇ３を含み、記憶部１４０は、保存領域１４２、外部データ保存領域１４４から構成されている。制御部１１０および情報処理機能部１５０は、ＣＰＵなどの演算手段およびソフトウェアモジュールなどから構成させることが好適である。なお、後述するシリアルインターフェース部ＳＩ、シリアルインターフェース部ＳＩを介して制御部１１０に接続されるＲＦＩＤモジュールＲＦＩＤや赤外線通信部ＩＲ、さらにはカメラ２２０やライト２３０の他、マイクＭＩＣ、ラジオモジュールＲＭ、電源ＰＳ、電源コントローラＰＳＣＯＮ等が制御部１１０に接続されているが、ここでは図を簡略化するため省略する。

制御部１１０は、センサ部１２０によりユーザの指などによる物体の接触を検出し、記憶部１４０の保存領域１４２に検出した情報を格納し、情報処理機能部１５０により格納した情報の処理を制御する。そして、処理結果に応じた情報を表示部１３０に表示させる。さらに制御部１１０は、通常の通話機能のための電話機能部１６０、キー操作部ＫＥＹおよびスピーカＳＰを制御する。なお、表示部１３０は、サブ表示部ＥＬＤおよび図示しないメイン表示部（携帯電話端末１００が閉状態にて隠れ、開状態にて露出する位置に設けられる表示部）を含んで構成される。

図２は、本実施の形態に係る携帯電話端末の外観を示すもので、図２（ａ）は全体の斜視図であり、図２（ｂ）はセンサ部１２０の動作を説明するために、パネルＰＮＬを省略し、センサ素子とサブ表示部ＥＬＤ周辺のみの配置を表示した斜視図である。携帯電話端末１００は、センサ部１２０（外観上、センサ部１２０すなわちセンサ素子群Ｇ１，Ｇ２を覆う図６にて後述するパネルＰＮＬが見えている）、カメラ２２０、およびライト２３０を備える。携帯電話端末１００は、図２に示すような閉状態のほか、ヒンジ部を回動、スライドさせて開状態を形成することが可能であって、センサ部１２０は閉状態においても操作可能な位置に設けられている。センサ素子Ｌ１〜Ｌ４およびＲ１〜Ｒ４は、それぞれ静電容量式の接触センサからなり、有機ＥＬディスプレイからなるサブ表示部ＥＬＤの周囲に沿って環状に並べて配置されている。

ここで、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４は第１のセンサ素子群Ｇ１を構成し、センサ素子Ｒ１〜Ｒ４は第２のセンサ素子群Ｇ２を構成している。すなわち、本実施の形態では、センサ部１２０を第１のセンサ素子群Ｇ１と第２のセンサ素子群Ｇ２とで構成している。第１のセンサ素子群Ｇ１および第２のセンサ素子群Ｇ２は、サブ表示部ＥＬＤを挟み、選択候補項目の並べられている方向を中心線とする線対称なレイアウトで、離間部ＳＰ１、ＳＰ２を隔てて並べて配置されている。なお、サブ表示部ＥＬＤは、有機ＥＬディスプレイに限らず、例えば液晶表示ディスプレイ等を用いることもできる。また、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４は、静電容量式の接触センサに限らず、薄膜抵抗式の接触センサを用いることもできる。

図２において、サブ表示部ＥＬＤは、携帯電話端末１００において実行中のアプリに応じて情報を表示する。例えば、音楽プレーヤーのアプリの実行中は、サブ表示部ＥＬＤには演奏できる曲目が表示される。曲名およびアーティスト名の組で１つの項目、即ち、「選択候補項目」となる。ユーザは、操作入力部としてセンサ部１２０を操作してセンサ素子Ｒ１〜Ｒ４，Ｌ１〜Ｌ４の静電容量を変化させてサブ表示部ＥＬＤに表示された項目や操作対象領域を移動させて曲目の選択を行う。このとき、センサ部１２０は、図２のように、サブ表示部ＥＬＤの周囲にセンサ素子を並べる構成とすれば、小型な携帯電子機器の外部筐体における実装部分を大きく占有せずに済み、かつ、ユーザは、サブ表示部ＥＬＤの表示を見ながらセンサ素子を操作することができる。

図３は、本実施の形態に係る携帯電話端末１００の詳細な機能ブロック図である。言うまでもないが、図３に示す各種ソフトウエアは、記憶部１４０に記憶されるプログラムに基づいて、同じく記憶部１４０上にワークエリアを設けた上で、制御部１１０が実行することにより動作する。図に示すように、携帯電話端末の諸機能は、ソフトウェアブロックとハードウェアブロックとに分かれる。ソフトウェアブロックは、フラグ記憶部ＦＬＧを持つベースアプリＢＡ、サブ表示部表示アプリＡＰ１、ロックセキュリティアプリＡＰ２、その他アプリＡＰ３、およびラジオアプリＡＰ４から構成される。ソフトウェアブロックは、さらに、赤外線通信アプリＡＰＩＲおよびＲＦＩＤアプリＡＰＲＦも含む。これらの各種アプリがハードウェアブロックの各種ハードウェアを制御するときに、赤外線通信ドライバＩＲＤ、ＲＦＩＤドライバＲＦＤ、オーディオドライバＡＵＤ、ラジオドライバＲＤ、およびプロトコルＰＲをドライバとして使用する。例えば、オーディオドライバＡＵＤ、ラジオドライバＲＤ、およびプロトコルＰＲは、それぞれ、マイクＭＩＣ、スピーカＳＰ、通信部ＣＯＭ、およびラジオモジュールＲＭを制御する。ソフトウェアブロックは、さらに、ハードウェアの操作状態を監視・検出するキースキャンポートドライバＫＳＰも含み、タッチセンサドライバ関連検出、キー検出、折り畳み式やスライド式などの携帯電話端末の開閉を検出する開閉検出、イヤホン着脱検出などを行う。

ハードウェアブロックは、ダイヤルキーや後述するタクトスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を含む各種ボタンなどを含むキー操作部ＫＥＹ、ヒンジ部の動作状況などに基づき開閉を検出する開閉検出デバイスＯＣＤ、機器本体付属のマイクＭＩＣ、着脱可能なイヤホンＥＡＰ、スピーカＳＰ、通信部ＣＯＭ、ラジオモジュールＲＭ、シリアルインターフェース部ＳＩ、および切替制御部ＳＷＣＯＮから構成される。切替制御部ＳＷＣＯＮは、ソフトウェアブロックの該当ブロックからの指示に従って、赤外線通信部ＩＲ、ＲＦＩＤモジュール（無線識別タグ）ＲＦＩＤ、第１のセンサ素子群Ｇ１および第２のセンサ素子群Ｇ２を構成するタッチセンサモジュールＴＳＭ（センサ部１２０と発振回路などのセンサ部１２０を駆動する上で必要な部品一式をモジュール化したもの）のうちのいずれか１つを選択して当該信号をシリアルインターフェース部ＳＩが拾い上げるように選択対象ハードウェア（ＩＲ、ＲＦＩＤ、ＴＳＭ）を切り替える。電源ＰＳは、電源コントローラＰＳＣＯＮを介して選択対象ハードウェア（ＩＲ、ＲＦＩＤ、ＴＳＭ）に電力を供給する。

図４は、本実施の形態に係る携帯電話端末１００のタッチセンサ機能のより詳細な構成を示すブロック図である。携帯電話端末１００は、タッチセンサドライバブロックＴＤＢ、タッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡ、デバイス層ＤＬ、割込ハンドラＩＨ、キューＱＵＥ、ＯＳタイマーＣＬＫ、各種アプリＡＰ１〜ＡＰ３を備える。ここでタッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡは、ベースアプリＢＡおよびタッチセンサドライバ上位アプリインターフェースＡＰＩを備え、タッチセンサドライバブロックＴＤＢは、タッチセンサドライバＴＳＤおよび結果通知部ＮＴＦを備える。また、デバイス層ＤＬは、切替制御部ＳＷＣＯＮ、切替部ＳＷ、シリアルインターフェース部ＳＩ、赤外線通信部ＩＲ、ＲＦＩＤおよびタッチセンサモジュールＴＳＭを備え、割込ハンドラＩＨは、シリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮおよび確認部ＣＮＦを備える。

次に、各ブロックの機能を説明する。タッチセンサベースアプリブロックＴＳＢＡにおいて、ベースアプリＢＡと、タッチセンサドライバ上位アプリインターフェースＡＰＩとの間では、タッチセンサモジュールＴＳＭを起動するか否かのやり取りが行われる。ベースアプリＢＡは、サブ表示部用のアプリであるサブ表示部表示アプリＡＰ１、ＲＦＩＤを用いた課金サービスのセキュリティ保護用に携帯電話端末１００にロックをかけるアプリケーションであるロックセキュリティアプリＡＰ２、その他のアプリＡＰ３のベースとなるアプリケーションであり、ベースアプリＢＡに前記各アプリからタッチセンサの起動が要求された場合に、タッチセンサドライバ上位アプリインターフェースＡＰＩにタッチセンサモジュールＴＳＭの起動を要求する。なお、サブ表示部とは、各図にて示すサブ表示部ＥＬＤであって、本実施の形態における携帯電話端末１００において、環状に配置されたセンサ素子群の中央領域に設けられたサブ表示部ＥＬＤのことを指す。

起動の要求を受け、タッチセンサドライバ上位アプリインターフェースＡＰＩは、ベースアプリＢＡ内のアプリの起動を管理するブロック（図示せず）に、タッチセンサモジュールＴＳＭの起動が可能か否かの確認を行う。即ち、アプリの選択が実行されていることを示すサブ表示部ＥＬＤの点灯、またはＦＭラジオ、その他の携帯電話端末１００に付属するアプリ等の、あらかじめタッチセンサモジュールＴＳＭの起動が不可能と設定されたアプリケーションの起動を示すフラグの有無を確認する。その結果、タッチセンサモジュールＴＳＭの起動が可能と判断された場合、タッチセンサドライバ上位アプリインターフェースＡＰＩは、タッチセンサドライバＴＳＤにタッチセンサモジュールＴＳＭの起動を要求する。すなわち、実質的には、電源ＰＳから電源コントローラＰＳＣＯＮを介してタッチセンサモジュールＴＳＭへの電源供給を開始する。

起動が要求されると、タッチセンサドライバＴＳＤは、デバイス層ＤＬ内のシリアルインターフェース部ＳＩに要求して、シリアルインターフェース部ＳＩにおけるタッチセンサドライバＴＳＤとのポートを開くように制御する。

その後、タッチセンサドライバＴＳＤは、タッチセンサモジュールＴＳＭのセンシング結果の情報を有する信号（以下、接触信号と記す）を、タッチセンサモジュールＴＳＭが有する内部クロックによる２０ｍｓの周期で、シリアルインターフェース部ＳＩに出力されるように制御する。

接触信号は、上述した各センサ素子Ｌ１〜Ｌ４およびＲ１〜Ｒ４の８つのセンサ素子それぞれに対応した８ビット信号で出力されている。即ち、各センサ素子が接触を検知したときには、この接触を検知したセンサ素子に対応するビットに、接触検知を表す「フラグ：１」を立てた信号であって、これらのビット列により接触信号が形成される。つまり、接触信号には、「どのセンサ素子」が「接触／非接触のいずれか」を示す情報が含まれる。

割込ハンドラＩＨにおけるシリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮは、シリアルインターフェース部ＳＩに出力された接触信号を取り出す。ここで確認部ＣＮＦが、シリアルインターフェース部ＳＩにおいてあらかじめ設定された条件に従い、取り出した接触信号のＴｒｕｅ／Ｆａｌｓｅの確認を行い、Ｔｒｕｅ（真）な信号のデータのみをキューＱＵＥに入れる（信号のＴｒｕｅ／Ｆａｌｓｅの種別については後述する。）。また、シリアル割込み監視部ＳＩＭＯＮは、タッチセンサモジュールＴＳＭにおける後述するタクトスイッチの押下の発生など、タッチセンサモジュールＴＳＭの起動中におけるシリアルインターフェース部ＳＩの他の割込み事象の監視も行う。

なお、監視部ＳＩＭＯＮは、検出した接触が最初の接触であった場合には「プレス」を意味する信号を接触信号の前にキューＱＵＥに入れる（キューイングする）。その後、オペレーションシステムの有するＯＳタイマーＣＬＫによるクロックにより４５ｍｓ周期で接触信号の更新を行い、所定周期接触を検出しなかった場合には「リリース」を意味する信号をキューＱＵＥに入れる。これにより、接触開始からリリースまでのセンサ素子間での接触検出の移動を監視することができるようになる。なお、「最初の接触」とは、キューＱＵＥにデータのない状態、或いは、直近の入力データが「リリース」である場合に「フラグ：１」を有する信号が発生する事象を指す。これらの処理により、タッチセンサドライバＴＳＤは、「プレス」から「リリース」までの区間のセンサ素子の検出状態を知ることができる。

同時に、監視部ＳＩＭＯＮは、タッチセンサモジュールＴＳＭから出力される接触信号がＦａｌｓｅとなる条件を満たす信号であった場合に、「リリース」を意味する信号を擬似的に生成してキューＱＵＥに入れる。ここでＦａｌｓｅ（偽）となる条件としては、「非連続な２つのセンサ素子で接触を検出した場合」、「タッチセンサモジュールＴＳＭ起動中に割込みが生じた場合（例えば、メール着信等の通知でサブ表示部ＥＬＤの点灯／消灯状態が変更された場合）」、または「タッチセンサモジュールＴＳＭ起動中にキー押下が発生した場合」などが設定される。

また、監視部ＳＩＭＯＮは、例えば、センサ素子Ｒ２とＲ３といった隣接する２つのセンサ素子で同時に接触を検出した場合には、単一の素子を検出した場合と同様に、接触を検出した素子に対応するビットにフラグが立った接触信号をキューＱＵＥに入れる。

タッチセンサドライバＴＳＤは、４５ｍｓ周期でキューＱＵＥから接触信号を読み出し、読み出した接触信号によって、接触を検知した素子を判定する。タッチセンサドライバＴＳＤは、キューＱＵＥから順次に読み出した接触信号により判定した接触の変化、および、検知した素子との位置関係を考慮して、「接触スタートの素子」、「接触の移動方向（右／左回り）」、および「プレスからリリースまでの移動距離」を判定する。タッチセンサドライバＴＳＤは、判定した結果を結果通知部ＮＴＦに書き込むとともに、ベースアプリＢＡに結果を更新するように通知する。

本実施の形態においては、接触信号による接触の移動方向および移動距離の判定モードとして、「半周内検出モード」と「周回検出モード」とを有している。これら「半周内検出モード」および「周回検出モード」は、実行中のアプリに応じて選択的に適用されるもので、それらの詳細については後述する。

前述のように、結果の更新がタッチセンサドライバＴＳＤによってベースアプリＢＡに通知されると、ベースアプリＢＡは結果通知部ＮＴＦを確認し、結果通知部ＮＴＦに通知された情報の内容を、さらに上位のアプリであってタッチセンサモジュールＴＳＭの接触操作結果を要するアプリ（サブ表示部におけるメニュー画面表示のためのサブ表示部表示アプリＡＰ１、およびロック制御のためのロックセキュリテイアプリＡＰ２など）に通知する。

図５は、本実施の形態による携帯電話端末１００の特にセンサ部１２０およびサブ表示部ＥＬＤの構成要素の配置を示す平面図である。作図および説明の便宜上、一部の構成要素のみを図示および説明する。図に示すように、有機ＥＬ素子からなるサブ表示部ＥＬＤの周囲に沿って円環状のパネルＰＮＬが配されている。パネルＰＮＬは、下部に設けるセンサ素子の感度に影響を与えないように十分に薄くすることが好適である。パネルＰＮＬの下部には、人体の指の接触／近接を検知できる静電容量型の８個のセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４をほぼ円環状に配置してある。左側の４つのセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４で第１のセンサ素子群Ｇ１、右側の４つのセンサ素子Ｒ１〜Ｒ４で第２のセンサ素子群Ｇ２をそれぞれ構成している。各センサ素子群内の隣接するセンサ素子の間には、隣接するセンサ素子同士で接触検出機能に干渉しないように、クリアランス（隙間）を設けて配置してある。なお、干渉しないタイプのセンサ素子を用いる場合にはこのクリアランスは不要である。

第１のセンサ素子群Ｇ１の一端に位置するセンサ素子Ｌ４と、第２のセンサ素子群Ｇ２の一端に位置するセンサ素子Ｒ１との間には、同一センサ素子群における隣接するセンサ素子間のクリアランスより大きいクリアランス（例えば、２倍以上の長さ）である離間部ＳＰ１を設ける。第１のセンサ素子群Ｇ１の他端に位置するセンサ素子Ｌ１と、第２のセンサ素子群Ｇ２の他端に位置するセンサ素子Ｒ４との間にも、離間部ＳＰ１と同様に離間部ＳＰ２を設ける。このような離間部ＳＰ１、ＳＰ２によって、第１のセンサ素子群Ｇ１と第２のセンサ素子群Ｇ２とが別個に機能させる際に、互いに指が干渉することを防止することができる。

第１のセンサ素子群Ｇ１の各センサ素子は円弧状に配置されているが、この円弧の中央、即ち、センサ素子Ｌ２およびＬ３の中間の下部に、タクトスイッチＳＷ１の中心を配置する。同様に、第２のセンサ素子群Ｇ２の各センサ素子で形成される円弧の中央、即ち、センサ素子Ｒ２およびＲ３の中間の下部に、タクトスイッチＳＷ２の中心を配置する（図６参照）。

このように、方向性を連想させない位置であるセンサ素子群の配置方向のほぼ中央にタクトスイッチを配置することによって、センサ素子上におけるユーザによる指の方向性を持った移動指示操作による方向指示とは直接関係しない操作を行うスイッチであることを、ユーザは容易に把握することができる。すなわち、センサ素子群の配置方向の中央ではなく端部（例えばＬ１やＬ４）にタクトスイッチを配置してあると、端部側向きの方向性を連想させるため、センサ素子による移動動作を継続するなどのために長押しする「スイッチ」であるという誤解をユーザに与え易い。これに対し、本実施の形態のように、センサ素子群の配置方向の中央にタクトスイッチを配置してあれば、このような誤解を防止することができ、より快適なユーザインターフェイスを提供することが可能である。また、センサ素子の下方にタクトスイッチを配して機器外面に露出していないため、機器の外観上も露出する操作部の点数を削減でき、複雑な操作を要さない様なスマートな印象となる。なお、スイッチをパネルＰＮＬ下部以外の箇所に設ける場合には、機器筐体に別途貫通孔を設ける必要があるが、貫通孔を設ける位置によっては筐体強度の低下が生じ得る。本構成では、パネルＰＮＬ、および、センサ素子の下方にタクトスイッチを配することによって、新たな貫通孔を設ける必要がなくなり、筐体強度の低下も防止できる。

例えば、サブ表示部ＥＬＤにメニュー画面を表示するサブ表示部表示アプリＡＰ１の実行中において、ユーザが、例えば、指で順次にセンサ素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を円弧状に上方に向かってなぞると、表示部ＥＬＤに表示されている選択候補項目（この場合は、音、表示、データ、カメラ）のうち選択対象領域（反転表示や別のカラーでの強調表示など）として表示されている項目が上方のものに順次変化したり、選択候補項目が上方にスクロールしたりする。所望の選択候補項目が選択対象領域として表示されているときに、ユーザは、パネルＰＮＬおよびセンサ素子Ｌ２，Ｌ３越しにタクトスイッチＳＷ１を押下して選択決定を行ったり、タクトスイッチＳＷ２を押下して表示自体を別画面に変更したりすることができる。即ち、パネルＰＮＬは、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２を押下するのに十分な可撓性を持つ、あるいはわずかに傾倒可能に機器筐体に取り付けられ、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２に対する押し子の役も持っている。

図６は、図２および図５に示した携帯電話端末１００の構成要素、特にセンサ部１２０の分解斜視図である。図に示すように、端末筐体の外面をなす第１の層には、パネルＰＮＬおよびサブ表示部ＥＬＤが配される。第１の層のパネルＰＮＬの下方に位置する第２の層には、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４、Ｒ１〜Ｒ４が配される。第２の層のセンサ素子Ｌ２、Ｌ３の間の下方、および、センサ素子Ｒ２、Ｒ３の間の下方に位置する第３の層には、タクトスイッチＳＷ１、ＳＷ２がそれぞれ配される。

図７は、各センサ素子からの接触検知データの処理を説明する概略ブロック図である。説明の簡易化のため、センサ素子Ｒ１〜Ｒ４についてのみ示してあるが、センサ素子Ｌ１〜Ｌ４についても同様である。センサ素子Ｒ１〜Ｒ４の各々には、高周波が印加されており、一定の浮遊容量の変化を考慮してキャリブレーションし、このときの高周波状態を基準として設定されており、それぞれ、前処理部３００（Ｒ１用前処理部３００ａ、Ｒ２用前処理部３００ｂ、Ｒ３用前処理部３００ｃ、Ｒ４用前処理部３００ｄ）にて、指の接触などによる静電容量の変化に基づく高周波状態の変動を検出すると、Ａ／Ｄ変換器３１０（Ｒ１用Ａ／Ｄ変換器３１０ａ、Ｒ２用Ａ／Ｄ変換器３１０ｂ、Ｒ３用Ａ／Ｄ変換器３１０ｃ、Ｒ４用Ａ／Ｄ変換器３１０ｄ）へと送信され、接触検出を示すデジタル信号に変換される。デジタル化された信号は制御部３２０へと送信されて、他のセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４の信号と合わせて８ビットの接触信号を得、その８ビットの接触信号を例えば１６進に変換して記憶部３３０に格納する。その後、シリアルインターフェース部、割り込みハンドラにこの信号が送出され、割り込みハンドラにて、タッチセンサドライバが読み取り可能な信号に変換した後、変換後の信号をキューに入れる。なお、制御部３２０は、記憶部３３０に格納した情報に基づき、隣接したセンサ素子の２つ以上で接触を検出した時点で方向の検出を行う。

次に、本実施の形態の携帯電話端末１００による「半周内検出モード」および「周回検出モード」について説明する。

先ず、「半周内検出モード」について説明する。「半周内検出モード」は、例えば上述した音楽プレーヤーのアプリやサブ表示部表示アプリＡＰ１などの実行中において、サブ表示部ＥＬＤに表示される項目を選択するために、センサ部１２０における接触操作の移動方向および移動距離を検出するものである。

図８および図９は、「半周内検出モード」の一例を説明するもので、センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の動作を示す図である。図８および図９において、（ａ）は携帯電話端末に実装したサブ表示部と、その周辺に沿って並べて配置したセンサ素子のみを、説明の簡易化のために示した概略図、（ｂ）は時間推移に伴い検知したセンサ素子を示す図、（ｃ）は検知したセンサ素子に応じたサブ表示部ＥＬＤの操作対象領域の位置変化を示す図である。これらの図の（ａ）において、センサ素子、センサ素子群および離間部には図２（ｂ）と同様の符号を付している。また（ｃ）のサブ表示部ＥＬＤの表示において、ＴＩはサブ表示部が表示する項目リストのタイトル、ＬＳ１〜ＬＳ４は選択候補項目（例えば、スクロール可能な幾つかの行）を示す。また（ｃ）のサブ表示部において、操作の対象となる状態にある項目は、現在の操作対象領域であることが識別できるように、当該項目にカーソルを配置する、或いは、項目自体を反転表示などで強調表示する。これらの図では、操作対象領域として表示されている項目にはハッチングを施して強調して示している。説明の便宜上、「移動対象」を操作対象領域のみで説明するが、項目自体を移動（スクロール）させる場合も同様の原理でサブ表示部は動作する。

図８（ａ）において矢印ＡＲ１に示す上から下の向きに、例えば指などの接触手段を用いて各センサ素子上を連続的になぞると、制御部は、（ｂ）で示す時間推移で接触を検知する。この場合は、センサ素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の順に接触を検知する。このＲ１からＲ４までの連続した接触は、隣接したセンサ素子の２つ以上で検知しているため、方向の検出を行い、隣接したセンサ素子を遷移した回数とその方向に応じて、操作対象領域がサブ表示部ＥＬＤに表示したリスト上を移動する。この場合は、（ｃ）で示したように、操作対象領域は、初期位置の項目ＬＳ１から項目ＬＳ４まで下方へ項目を３つ分移動する。なお、操作対象領域は、ハッチングで表してあるが、ハッチングピッチの狭いものが初期位置であり、ハッチングピッチの広いものが移動後の位置である。このように、本構成によれば、ユーザの「下方への指の指示動作」と同じように、サブ表示部の「操作対象領域が下方に移動」するため、ユーザはあたかも自己の指で操作対象領域を自在に移動させているように感じることになる。即ち、ユーザの意図した通りの操作感覚が得られる。

同様に、同図（ａ）において矢印ＡＲ２に示す向きにセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１がこの順に接触を検知し、この場合、矢印ＡＲ１と同じく上から下へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように下方に向かって項目ＬＳ１から項目ＬＳ４まで操作対象領域が３つ分移動する。

図９（ａ）において矢印ＡＲ１に示す下から上の向き（反時計回り方向）にセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｒ４、Ｒ３、Ｒ２、Ｒ１がこの順に接触を検知し、この場合、下から上へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように上方に向かって項目ＬＳ４から項目ＬＳ１まで操作対象領域が３つ分移動する。

同様に、同図（ａ）において矢印ＡＲ２に示す下から上の向き（時計回り方向）にセンサ素子がなぞられたとすると、（ｂ）で示したように各センサ素子のうちセンサ素子Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４がこの順に接触を検知し、この場合、矢印ＡＲ１と同じく下から上へ、隣接するセンサ素子を３つ遷移する接触のため、（ｃ）のように上方に向かって項目ＬＳ４から項目ＬＳ１まで操作対象領域が３つ分移動する。

このように、「半周内検出モード」では、各センサ素子群内において、ある１つのセンサ素子（例えばＲ２）への接触だけでは移動として検出されず、当該センサ素子から隣接するセンサ素子（例えば、Ｒ３）へと接触が遷移して、はじめてその方向に１素子分（サブ表示部ＥＬＤにおける１項目分）の移動として検出する。したがって、離間部ＳＰ１またはＳＰ２を跨る隣接する２つのセンサ素子間の接触遷移、すなわちＬ４−Ｒ１間の接触遷移、Ｌ１−Ｒ４間の接触遷移は、無効と判定され、移動としては検出されない。

なお、離間部ＳＰ１またはＳＰ２を跨る接触遷移でも、同一センサ素子群内において隣接するセンサ素子間の遷移があれば、当該センサ素子群における接触遷移は有効と判定されて、その接触遷移方向への移動として検出される。したがって、例えばＲ３→Ｒ４→Ｌ１と接触が遷移した場合には、Ｒ３→Ｒ４の遷移は有効、Ｒ４→Ｌ１の遷移は無効と判定されて、サブ表示部ＥＬＤにおいて操作対象領域が下方へ１項目分移動することになる。また、Ｒ１から時計回りにＬ４まで接触が遷移した場合には、Ｒ１からＲ４までの遷移は有効、Ｒ４→Ｌ１の遷移は無効、Ｌ１からＬ４までの遷移は有効と判定されて、サブ表示部ＥＬＤにおいて操作対象領域が下方へ３項目分移動した後、上方へ３項目分移動して、元の位置に戻ることになる。

図１０は、「半周内検出モード」の他の例を説明するもので、センサ素子検出状態を単一素子検出状態だけでなく、隣接する２つの素子を更に検出している複数素子検出状態を判定するようにして１６個に分割して示した概念図である。図５の構成とほぼ同様であるが、ここでは、第１のセンサ素子群Ｇ１と第２のセンサ素子群Ｇ２との間にもタクトスイッチが設けられている構成、即ち、センサ素子Ｌ４とセンサ素子Ｒ１との間にタクトスイッチＳＷ３と、センサ素子Ｒ４とセンサ素子Ｌ１との間にタクトスイッチＳＷ４とが設けられている構成で説明する。

制御部１１０は、図１０に示すように、単一のセンサ素子のみが接触を検出するＲ１検出、Ｒ２検出、Ｒ３検出、Ｒ４検出、Ｌ１検出、Ｌ２検出、Ｌ３検出、Ｌ４検出の他に、隣接する２つのセンサ素子の接触を検出するＲ１−Ｒ２検出、Ｒ２−Ｒ３検出、Ｒ３−Ｒ４検出、Ｌ１−Ｒ４検出、Ｌ１−Ｌ２検出、Ｌ２−Ｌ３検出、Ｌ３−Ｌ４検出、Ｌ４−Ｒ１検出の合計１６個の検出状態を管理できる。すなわち、この「半周内検出モード」では、センサ素子の１つのみについて操作状態を検出している単一素子検出状態と、隣接する２つのセンサ素子の操作状態を検出している隣接素子検出状態とを検出できるようにして、センサ素子検出状態を１６個にすることによって、より精密な制御を可能としている。

８個のセンサ素子の検出状態を１個ずつ管理すると、８個の検出状態を管理できる。しかしながら、８個の検出状態では、状態の数、即ち、状態変化が少ないため、あまり精密な制御はできない。また、携帯性が問われる携帯電子機器においては、センサ素子のサイズ自体も小さいため、センサ素子間にまたがってセンサ素子に接触する場合があり、その際に、例えばセンサ素子Ｌ２、Ｌ３の順に接触が検出された場合には、上方への移動指示となってしまい、ユーザの意図しない動作となる恐れがある。このようなセンサ素子への接触検出を適切に処理するためには、１６個の検出状態で２つまたは３つの検出状態変化（移動）を検出するまで、移動指示の確定を保留する必要がある。以下、移動指示の確定を保留する処理を、フローチャートを参照して詳細に説明する。

図１１は、１６個の検出状態における移動確定処理（即ち、保留処理）の一例を示すフローチャートであって、いずれか１個の検出状態がキューＱＵＥに発生することを検出する毎に、このフローチャート処理をタッチセンサドライバＴＳＤが行う。リリースされた状態から最初に検出した位置（１６個のいずれか１つの検出状態）を最初の基準点とする。この基準点、現在の検出位置（キューＱＵＥに新たに入れられた検出状態）、前回の検出位置（キューＱＵＥに残されている１つ前の検出状態）の３つから、移動距離（検出状態の遷移）を判定する。図に示すように、ステップＳ１０では、前回の位置がリリースされたか否かを判定する。リリースされていると判定された（キューＱＵＥに残っている前回のデータが「リリース」である）場合は、ステップＳ１２に進み、現在の検出位置がリリースされたか否か（即ち、新たに入れられたデータが「リリース」であるか否か）を判定する。現在の検出位置がリリースされていると判定された場合は処理を終了し、そうでない場合はステップＳ１４に進み、基準点と前回の検出位置を現在の検出位置に設定する。

ステップＳ１０で前回の位置がリリースされていないと判定された（即ち、他に検出が生じており、今回の検出がそれに引き続くものである場合）場合は、ステップＳ１６に進み、現在の検出位置がリリースされたか否か（即ち、新たに入れられた信号が「リリース」であるか否か）を判定する。現在の検出位置がリリースされていると判定された場合は、基準点と前回の検出位置を初期化（クリアー）して処理を終える（ステップＳ１８）。ステップＳ１６で現在の検出位置がリリースされていないと判定された場合は、前回の検出位置と現在の検出位置との距離を計算して（ステップＳ２０）、計算した距離が１または２であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。計算した距離が１または２ではないと判定された場合は、センサ素子を飛ばして不連続な検出状態であると判定し（ステップＳ２４）、基準点を現在の検出位置に設定し、ステップＳ３６に進む。ステップＳ２２で計算した距離が１または２であると判定された場合は、現在の検出位置と基準点との距離を計算する（ステップＳ２８）。なお、距離の計算は、キューＱＵＥに入れられる信号により、センサ素子ごとの検出位置が分るため、前回の検出位置と、現在の検出位置との間に、１６個の検出状態のうちの何個分の差があるのかをタッチセンサドライバＴＳＤが判断して行う。

また、ステップＳ２８で計算された距離が、２または３である否かを判定し（ステップＳ３０）、条件を満たさない場合（即ち、４以上）はステップＳ３６にエラーとして進み、条件を満たす場合（距離が２または３である場合）は、移動を確定する（ステップＳ３２）。即ち、最初に触れた位置が「基準点」とされ、その後「リリース」されることなく引き続いて接触が検出され続けると「前回位置」が更新され、最終的に、最新の検出位置である「現在の位置」が基準点に対して「２または３移動した」と判定されたときに初めて、「移動あり」と判定している。さらに、単一素子検出状態および複数素子検出状態を連続して検出することで、「２の移動」であると判定しているため、センサ素子上では、上記「２の移動」により初めてセンサ素子１つ分指が移動していることになる。次の基準点を前の基準点から移動方向に２つ移動した位置に設定し（ステップＳ３４）、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、次回の処理のために「前回の検出位置」を「現在の検出位置」に設定して、処理を終える。

図１２は、図１１のフローチャートの処理を図１０のセンサ素子Ｌ１からＬ４への接触に適用した場合の確定処理を説明する図である。図に示すように、検出状態変化は、「Ｌ１検知」、「Ｌ１−Ｌ２検知」、「Ｌ２検知」、「Ｌ２−Ｌ３検知」、「Ｌ３検知」、「Ｌ３−Ｌ４検知」、「Ｌ４検知」となる。即ち、単一素子検出状態と複数素子検出状態とをＬ１からＬ４まで繰り返し検知する。まず、初めの「Ｌ１検知」が基準点ＢＰ１に設定される（Ｓ１４）。次に「Ｌ１−Ｌ２検知」が生じると、前回の位置がリリースではなく「Ｌ１検知」であるため、前回の位置と今回検出された現在位置とを比較する（Ｓ２２）。ここではＬ１からＬ１−Ｌ２への１コマの移動であり、「１または２か？」の判定条件を満たすため有効とされ、今度は基準点と現在位置とを比較する（Ｓ３０）。ここでは、基準点も前回位置も同じＬ１に設定されているため、やはり移動量は１コマであり、この段階では移動は確定せず、現在位置のＬ１−Ｌ２検知状態を前回位置ＰＰ１とする（Ｓ３６）。

さらに「リリース」が途中で生じることなく「Ｌ２検知」が生じると、前回の位置が「Ｌ１−Ｌ２検知」であるため、前回の位置と今回検出された現在位置ＣＰ１とを比較する（Ｓ２２）。ここではＬ１−Ｌ２からＬ２への１コマの移動であり、「１または２か？」の判定条件を満たすため有効とされ、今度は、基準点と現在位置とを比較する（Ｓ３０）。今回も基準点はＬ１検知時と変わらず同じＬ１に設定されているため、Ｌ２との位置関係は２コマであるため、移動量は２コマと判定される。そして、ここで初めて移動が確定する（Ｓ３２）。そして、次の判定のために、基準点ＢＰ２を「Ｌ１検知」から移動方向に２コマ遷移させた点、すなわち「Ｌ２検知」に設定する（Ｓ３４）とともに、前回位置を現在位置「Ｌ２検知」に再度設定し直して、確定処理１が完了する（Ｓ３６）。

このように、タッチセンサドライバＴＳＤは、２コマの検知状態の遷移を検出することにより、移動「１」が決定される。つまり、ステップＳ３２において移動が確定されると、結果通知部ＮＴＦに移動方向成分(Ｌ１からＬ４に向かう時計回り方向)および「１」の移動を格納すると共に、ベースアプリＢＡに対して記憶内容の更新を通知し、ベースアプリＢＡはこの更新内容を抽出してサブ表示部表示アプリＡＰ１などに通知することになる。サブ表示部表示アプリＡＰ１が使用中ならば、移動方向成分に基づいて「下から上に向かう方向」に、「１」の移動量か与えられているので、これに見合った処理として、サブ表示部ＥＬＤの表示を変化させる。具体的には図８（ｃ）に示すようなリスト表示を行っていて、操作対象領域がＬＳ４に位置している場合には、確定処理１に基づき操作対象領域はＬＳ３に移動することとなる。ところで、この確定処理１と同様に第２のセンサ素子群であるＲ１〜Ｒ４に対して、「Ｒ４検知」状態から連続して「Ｒ４−Ｒ３検知」「Ｒ３検知」と継続して検知状態が遷移したときにもタッチセンサドライバＴＳＤからは移動方向成分に基づいて「下から上に向かう方向」および、「１」の移動量の付与の情報がベースアプリ経由でサブ表示部表示アプリＡＰ１に与えられ、リスト表示の画面表示上は第１のセンサ素子群における操作と同じように、操作対象領域は項目ＬＳ４からＬＳ３に変化することとなる。

次に、確定処理１に引き続き、「リリース」が生じることなく指の移動が継続した場合を説明する。確定処理１の場合と同様、図中の確定処理２に示すように、検知状態が、基準点ＢＰ２から２コマ進み、「Ｌ２−Ｌ３検知」を前回の位置ＰＰ２とし、「Ｌ３検知」が現在の位置ＣＰ２となったとき、基準点ＢＰ２と現在の位置ＣＰ２との距離が２コマとなるため、さらに移動「１」が確定する。すなわち、確定処理１に引き続いた確定処理２の両方により、合計「２」の移動が確定する。そして、さらに引き続く処理のために、基準点ＢＰ２「Ｌ２検知」から２コマ先の「Ｌ３検知」を新たな基準点ＢＰ３として基準点を変更する。

同様に、図中の確定処理３に示すように、検知状態が、基準点ＢＰ３から２コマ進み、「Ｌ３−Ｌ４検知」を前回の位置ＣＰ３とし、「Ｌ４検知」が現在の位置ＣＰ３になった時点で、距離が２コマとなるため、さらに「１」移動が確定して、確定処理１および確定処理２と合わせて合計「３」個の移動が確定する。このようにして、合計「３」の移動がアプリに通知されることとなる。

サブ表示部ＥＬＤにおける表示としては、サブ表示部表示アプリＡＰ１に、確定処理１に引き続いて、「下から上に向かう方向」に「１」の移動確定が２回通知されることとなるので、操作対象領域がＬＳ３から上方向に「２」移動したＬＳ１にまで変化することとなる。ここで、単一素子検出状態の検出だけではなく、複数素子検出状態も検出するように構成して検出状態を細分化したにもかかわらず、状態遷移２コマの移動により確定する移動量を「１」としたことにより、結局、例のような４つのセンサ素子で構成されるセンサ素子時の場合には最大「３」の移動確定を行うようにした。つまり、センサ素子数４つの場合に単一素子検出のみによって移動確定を行う場合と、最終的に見た目の移動量は非常に近似したものとなるが、正確に単一の素子の真上のみを触っていなくとも、最大「３」の移動量を確保することができ、ユーザの不正確な操作にも無反応などとなることなく、ユーザの希望に沿う形で対応できることとなる。

また、携帯電話機を携帯するユーザが、振動の生じやすい場所にて操作を行ったときに、外部振動によって指の移動中に、一瞬、センサ部１２０から指が離れる場合などが考えられる。このような場合に、センサ素子数分についてのみを検知するという単一素子検出のみを行って移動検出する粗い検知方式ならば、検知漏れが生じにくいが、単一素子検出だけでなく複数素子検出状態も検知するような緻密な検知方式とした場合、瞬間的に指が離れただけでも指は回転動作を継続中であるために検知状態を１つ飛ばしてしまう場合も考えられる。しかしながら、ステップＳ２２にて「前回位置と現在位置の距離が１か２か？」としたことにより、前回位置から２移動している場合、つまり前回位置から１つ飛ばしても連続移動検出状態として扱うことができるため、振動下においてもユーザの希望した動作に極力近づけることができる。

なお、ステップＳ３０において距離２コマだけでなく３コマについても有効としていることからも、振動などで指が一瞬はずれたり、素早い操作で検出状態が１つ飛んで検出されたりした場合などにも移動操作を検出することができる。さらに、３コマの移動量検出でも、次の２コマのときと同様に「１」の移動量確定とするだけでなく、次回検出のための基準点の設定は２コマ移動のときと同様に前回基準点に対して２コマのみ移動させるにとどめているため、３コマ検出による移動確定を行った場合でも、センサ素子数ｎから１を引いた「ｎ−１」の移動確定する量を確保することができ、ユーザにとってはいかなる触り方をしても同じ操作感という安定した操作感を得ることができるようになる。

このように、複数のセンサ素子のうちの１つのみについて操作状態を検出している単一素子検出状態と、複数のセンサ素子のうちの隣接する２つのセンサ素子の操作状態を検出している隣接素子検出状態を検知し、単一素子検出状態と隣接素子検出状態との組合せにより、移動を決定することによって、ユーザの意図した通りの操作感覚が得られ、また、デバイスに手を加えることなく、より緻密な移動検出ができる。さらに、同時に２箇所の異なるポイントを触ったことによる誤動作も防止でき、単に触れただけや、ノイズなどの影響による誤検出も防止できる。

また、画面上には５つ以上の選択項目を表示させる場合であって、４つの素子だけでの検出を行うような場合には、選択項目の最下段を選択させるためには、何度か上段素子から下段素子まで指をなぞらせなければならないが、この「半周内検出モード」では、例えば２つの素子で最大２コマの移動量を与えるようにすることによって、なぞる回数を少なくすることができる。すなわち、少ないセンサ素子数で多種類の移動パラメータを提供することにも転用できる。

次に、「周回検出モード」について説明する。「周回検出モード」は、例えば上述したロックセキュリテイアプリＡＰ２の実行中において、セキュリティロックを解除する場合などに、センサ部１２０における接触操作の周回数および周回方向を検出するものである。

図１３は、「周回検出モード」の一例を説明するもので、図１０と同様に、センサ素子検出状態を単一素子検出状態と複数素子検出状態とを含む１６個に分割して示した概念図である。本実施の形態では、環状に配されたセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４を一つのセンサ素子群として捉え、このセンサ素子群における一のセンサ素子が接触を検出し、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から時計回りにおいて一つ手前の位置までの複数のセンサ素子が、所定時間（例えば、数秒）内に連続して順に接触を検出したのを検知して、時計回りの一周の接触操作を検出する。

例えば、図１３において、時計回りの周回を検出する場合、リリースしている状態から最初に指が触れられたプレス位置がＬ１検出位置であったときは、Ｌ１を基点として、所定時間内に時計回りにＬ１から一つ手前のセンサ素子Ｒ４による接触検出を含むＲ３−Ｒ４検出位置まで、連続して順に接触が検出されたのを検知して、時計回りに一周の接触操作がされたと検出し、その後リリースされることなく、引き続いてＬ１からＲ３−Ｒ４検出位置まで所定時間内に連続して順に接触が検出されたのを検知したら、次の時計回りの一周の接触操作がされたと検出する。以後、センサ素子群から指がリリースされるまで、同様の動作を繰り返す。

図１４は、この場合のフローチャートを示すものである。先ず、ロックセキュリテイアプリＡＰ２の実行中において、セキュリティロックの解除処理が選択されたら、図１に示した記憶部１４０の保存領域１４２に格納する周回数を初期化する（Ｓ４１）。その後、ユーザによるセンサ部１２０の接触が開始されたら（Ｓ４３）、最初に指が触れたプレス位置を周回の基点（スタート位置）として保存領域１４２に保持する（Ｓ４５）。ここでは、最初にＬ１検出位置に触れたとして、位置Ｌ１を基点として保持する。

その後、制御部１１０では、キューＱＵＥから読み出した接触信号の変化からユーザによる周回操作が開始されたのを検知して、接触の遷移方向すなわち周回方向を検出し（Ｓ４７）、その検出した周回方向とステップＳ４５で保持した基点とから、一周検出の終点となる基点位置から一つ手前の位置をエンド位置と決定して、その位置を保存領域１４２に保持する（Ｓ４９）。この例では、基点がＬ１で、周回方向が時計回りであるから、センサ素子Ｌ１から時計回りに１つ手前のセンサ素子Ｒ４による接触検出位置を含むＲ３−Ｒ４検出位置がエンド位置Ｒ４として決定されて保持される。

その後、周回検出処理における周回方向を時計回りに保持した状態で（Ｓ５１）、キューＱＵＥから読み出した接触信号の順次の変化に基づいて、所定時間内に基点Ｌ１から時計回りのエンド位置Ｒ４を含むＲ３−Ｒ４検出位置まで、センサ素子が連続して順に接触を検出したか否かを検出し（Ｓ５３）、順に接触が検出された場合には時計回りに１周したと検出して（Ｓ５５）、周回数カウンタをカウントアップする（Ｓ５７）。その後、接触信号に基づいて、指がリリースされたか否かを判定し（Ｓ５９）、リリースされていなければステップＳ５３に移行して、１周目と同じ位置Ｌ１を基点として次の時計回りの周回を検出する。

一方、ステップＳ５３において、所定時間内に基点Ｌ１から時計回りのエンド位置Ｒ４を含むＲ３−Ｒ４検出位置まで、センサ素子が連続して順に接触を検出しなかった場合や、ステップＳ５９においてリリースされたと判定された場合には、その時点の周回数カウンタにおけるカウント値を出力して（Ｓ６１）、周回検出処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、「周回検出モード」において、環状に配されたセンサ素子Ｌ１〜Ｌ４，Ｒ１〜Ｒ４の一のセンサ素子（例えば、Ｌ１）が接触を検出したら、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から時計回りにおいて一つ手前のセンサ素子による検出位置を含む位置（例えば、Ｒ３−Ｒ４）までの複数のセンサ素子が、所定時間内に連続して順に接触を検出したのを検知して、時計回りの一周を検出するようにしたので、例えばＲＦＩＤを用いた課金サービスのロックセキュリティアプリによりセキュリティロックを解除する、などの処理を行うことも可能となる。

また、同方向への２周目以降の検知に関しては、基点を変更しないようにしているので、ユーザに違和感を与えることもない。すなわち、もし、基点を１周目の検出完了位置とすると、２周目はさらにその手前の位置で検知を行うこととなってしまい、３周目、４周目と継続するとだんだんと検知位置が基点方向に遡ってしまい、最後には１０周検知を９周でできてしまう、ということになりかねず、ユーザに違和感を与えることになる。本実施の形態では、このような問題が生じないようにするために、各周の検知開始位置として１周目検出開始時の基点を保持するようにしている。

さらに、周回操作の場合には、ユーザ側からすると、カーソルを移動させる場合とは異なり、素早い操作であってもセンサ素子群を指でなぞって周回すれば済むので、アバウトな操作がされがちになる。このため、ユーザが正確にスタート位置（プレス位置）を記憶していても、指が正確に周回されずに、スタート位置の手前でセンサ素子群から離れる（リリースされる）場合が生じ易くなって、周回操作が検知されず、ユーザに何度もリトライを強いることになり、ユーザに不快感を与えるなど、操作性が低下することが懸念される。本実施の形態では、スタート位置から周回方向に一つ手前のセンサ素子による検出位置までを一周として検知するので、ユーザがスタート位置を正確に記憶することなく、アバウトに時計周りに周回操作を行った場合でも、確実に周回操作を検知することが可能となる。したがって、操作性を向上でき、ユーザに何度もリトライを強いるような不快感を与えることを回避することが可能となる。

なお、上記の説明では、周回方向を時計回りとしたが、反時計回りの場合も同様であり、また周回のエンド位置も、基点から周回方向の１つ手前に限らず、２以上手前とすることも可能である。また、最初に指が触れたプレス位置が、例えばＬ１−Ｌ２検出位置の場合には、一方を基点とするように予め決めておいても良いし、一度決定した基点を周回方向に応じて変更するようにしても良い。例えば、Ｌ１−Ｌ２検出位置の場合は、基点をＬ１と予め決定し、その後、周回方向が時計回りと検出された場合には、基点をＬ１そのままとして、エンド位置を一つ手前の場合にはＲ４と決定し、周回方向が反時計回りと検出された場合には、基点をＬ１からＬ２に変更して、エンド位置を一つ手前の場合にはＬ３と決定する。これにより、複数素子検出状態で最初の接触が生じても、基点を確実にすることができ、所定数のカウントがセンサ素子単位で行えるため容易になる。しかも、いずれの周回方向に対しても同じ数分、手前の位置にエンド位置を設定できるため、複数素子検出状態で最初の接触が生じても、ユーザにとっては周回方向がいずれであっても同じ操作感を得ることができ、不安を覚えることがなくなる。

さらに、本実施の形態では、隣接する２つのセンサ素子が同時に接触を検出する複数素子検出状態を含む１６個のセンサ素子検出状態を監視して周回を検出するようにしたが、単一のセンサ素子のみが接触を検出する８個のセンサ素子検出状態を監視して周回を検出することもできる。

最後に、携帯電話端末１００の筐体が開状態から閉状態に遷移したときのタッチセンサモジュールＴＳＭとサブ表示部ＥＬＤの処理を時間の経過とともに説明する。

先ず、閉状態が生じると、タッチセンサモジュールＴＳＭの電源供給が開始される。タッチセンサモジュールＴＳＭは、静電容量式タッチセンサが用いられている場合にはキャリブレーションのためにしばらく時間を要する。このようなキャリブレーション中にはタッチセンサは使用できないため、サブ表示部ＥＬＤが選択項目などの表示を行っても、タッチセンサによる操作が行えず、ユーザにとって違和感を覚えてしまう。これを解決するために、サブ表示部ＥＬＤはタッチセンサモジュールＴＳＭの電源供給開始から少し遅延して電源供給が開始されてタッチセンサのキャリブレーション完了後に描画が開始されるようにしている。すなわち、サブ表示部ＥＬＤの表示完了前に、すでにタッチセンサのキャリブレーションが完了している期間が生じうる。また、タッチセンサによる操作が生じるとサブ表示部ＥＬＤの表示上に変化をつけるような処理を行う場合、一周を検出を行うためにタッチセンサを操作するユーザにとっては、表示上で変化が生じていないにも拘わらず基点設定が行われたならば、一体どこまでなぞれば一周の検出がなされるのかがわからない、という問題が生じうる。

よって、本実施の形態においては、タッチセンサの接触検出が生じても、サブ表示部ＥＬＤの表示が完了するまでの間は、周回検出のための基点の設定を行わず、サブ表示部ＥＬＤが表示可能な状態となってから基点の設定を行い、これとともに接触検出に伴う表示がなされるよう構成することが好ましい。これにより、ユーザは、周回操作時における基点の位置を把握し易くなる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では、一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向において所定数手前の位置までを一周として検出するようにしたが、一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向において基点までを一周として検出するように構成することもできる。この場合において、例えば上記実施の形態で説明したように、複数素子検出状態を含む１６個のセンサ素子検出状態を監視して周回を検出する場合には、一のセンサ素子（例えば、Ｌ１）が接触を検出したら、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から例えば時計回りにおいて当該一のセンサ素子による検出位置を含む位置（例えば、Ｌ１−Ｒ４）までの複数のセンサ素子が連続して順に接触を検出したのを検知して、時計回りの周回を検出することができる。また、基点についても、上述した実施の形態の場合と同様に、最初に指が触れたプレス位置が、例えばＬ１−Ｌ２検出位置の場合には、一方を基点とするように予め決めておいても良いし、一度決定した基点を周回方向に応じて変更するようにしても良い。例えば、Ｌ１−Ｌ２検出位置の場合は、基点をＬ１と予め決定し、その後、周回方向が時計回りと検出された場合には、基点をＬ１そのままとして、エンド位置をＬ１を含む位置（Ｌ１−Ｒ４）と決定し、周回方向が反時計回りと検出された場合には、基点をＬ１からＬ２に変更して、エンド位置をＬ２を含む位置（Ｌ２−Ｌ３）と決定することもできる。もちろん、この場合においても、単一のセンサ素子のみが接触を検出する８個のセンサ素子検出状態を監視して周回を検出することもできる。

また、本発明において、複数のセンサ素子は、ほぼ円環状に限らず、矩形状、多角形状など、環状であれば任意のパターンで配することができるし、その数も８個に限らず、任意の複数個とすることができる。また、複数のセンサ素子は、環状の配置であれば、中央部が抜けたドーナツ形状でなくてもよい。さらに、センサ素子は、静電容量式の接触センサや前述した薄膜抵抗式に限らず、受光量の変動によって接触を検知する光学方式、表面弾性波の減衰によって接触を検知するＳＡＷ方式、誘導電流の発生によって接触を検知する電磁誘導方式のセンサ素子を用いることもできるし、接触センサのタイプによっては、指以外の専用ペンなどの指示器具を使用するものも用いることもできる。また、本発明は、携帯電話端末に限らず、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタンス）、携帯ゲーム機、携帯オーディオプレイヤ、携帯ビデオプレイヤ、携帯電子辞書、携帯電子書籍ビューワなどの携帯電子機器に広く適用することできる。

本発明の一実施の形態に係る携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。 同じく、携帯電話端末の斜視図である。 同じく、携帯電話端末の詳細な機能ブロック図である。 同じく、携帯電話端末のタッチセンサ機能のより詳細な構成を示すブロック図である。 同じく、携帯電話端末のセンサ部およびサブ表示部の構成要素の配置を示す平面図である。 図５の分解斜視図である。 実施の形態に係る携帯電話端末における各センサ素子からの接触検知データの処理を説明する概略ブロック図である。 同じく、携帯電話端末における「半周内検出モード」の動作を説明するための図である。 同じく、携帯電話端末における「半周内検出モード」の動作を説明するための図である。 他のセンサ素子検出状態を示す概念図である。 図１０に示す１６個のセンサ素子検出状態を適用する他の「半周内検出モード」の動作を説明するフローチャートである。 図１１のフローチャートの処理を図１０のセンサ素子Ｌ１からＬ４への接触に適用した場合の確定処理を説明する図である。 実施の形態に係る携帯電話端末における「周回検出モード」の動作を説明する概念図である。 同じく、「周回検出モード」の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００ 携帯電話端末
１１０ 制御部
１２０ センサ部
１３０ 表示部
１４０ 記憶部
１４２ 保存領域
１４４ 外部データ保存領域
１５０ 情報処理機能部
１６０ 電話機能部
２２０ カメラ
２３０ ライト
３００ 前処理部
３１０ Ａ／Ｄ変換器
３２０ 制御部
３３０ 記憶部
ＡＰ１ サブ表示部表示アプリ
ＡＰ２ ロックセキュリティアプリ
ＡＰ３ アプリケーション
ＡＰ３ その他アプリ
ＡＰ４ ラジオアプリ
ＡＰＩ アプリケーションプログラムインターフェース
ＡＰＩＲ 赤外線通信アプリ
ＡＰＲＦ ＲＦＩＤアプリアプリ
ＡＵＤ オーディオドライバ
ＢＡ ベースアプリ
ＣＬＫ ＯＳタイマー
ＣＮＦ 確認部
ＣＯＭ 通信部
ＤＬ デバイス層
ＥＡＰ イヤホン
ＦＬＧ フラグ記憶部
ＩＨ 割込ハンドラ
ＩＲ 赤外線通信部
ＩＲＤ 赤外線通信ドライバ
ＫＥＹ キー操作部
ＫＳＰ キースキャンポートドライバ
ＭＩＣ マイク
ＮＴＦ 結果通知部
ＯＣＤ 開閉検出デバイス
ＰＮＬ パネル
ＰＲ プロトコル
ＰＳ 電源
ＰＳＣＯＮ 電源コントローラ
ＱＵＥ キュー
ＲＤ ラジオドライバ
ＲＦＤ ＲＦＩＤドライバ
ＲＦＩＤ ＲＦＩＤモジュール
ＲＭ ラジオモジュール
ＳＩ シリアルインターフェース部
ＳＩＭＯＮ 監視部
ＳＰ スピーカ
ＳＷ 切替部
ＳＷＣＯＮ 切替制御部
ＴＳＢＡ タッチセンサベースアプリブロック
ＴＳＤ タッチセンサドライバ
ＴＤＢ タッチセンサドライバブロック
ＴＳＭ タッチセンサモジュール
Ｌ１〜Ｌ４ センサ素子
Ｒ１〜Ｒ４ センサ素子
ＥＬＤ サブ表示部
ＰＮＬ パネル
ＳＰ１、ＳＰ２ 離間部
ＳＷ１〜ＳＷ４ タクトスイッチ
Ｇ１ 第１のセンサ素子群
Ｇ２ 第２のセンサ素子群
Ｇ３ 第ｎのセンサ素子群
ＡＲ１、ＡＲ２ 矢印
ＬＳ１〜ＬＳ４ 項目
ＴＩ タイトル
ＢＰ１〜ＢＰ３ 基準点
ＰＰ１〜ＰＰ３ 前回の位置
ＣＰ１〜ＣＰ３ 現在の位置

Claims (12)

1. 環状に並べて配され、接触が検出される複数のセンサ素子と、
   前記複数のセンサ素子の出力を監視して、接触が検出されたセンサ素子の変更に基づいた制御を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向にある複数のセンサ素子にて接触が検出され、少なくとも前記基点に至る所定数手前の位置にあるセンサ素子まで接触が連続検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記制御部は、一周の接触操作を検出してから、連続して前記所定の周回方向に前記基点を経て、該基点から少なくとも前記所定数手前の位置までの複数のセンサ素子まで順に接触が検出されると、次周の接触操作を検出することを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記制御部は、前記次周の接触操作の検出を行う際の基点を、前記一のセンサ素子の位置とすることを特徴とする請求項２に記載の携帯電子機器。
4. 前記制御部は、前記複数のセンサ素子のそれぞれに対し、単一のセンサ素子のみにて接触が検出される単一素子検出状態と、隣接する複数のセンサ素子にてともに接触が検出される複数素子検出状態とを検知可能であって、前記一のセンサ素子および当該一のセンサ素子と前記所定の周回方向に隣接する他のセンサ素子による複数素子接触状態を検知すると、前記一のセンサ素子の位置を前記基点とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載の携帯電子機器。
5. 前記制御部は、前記所定数手前の位置のセンサ素子と、該センサ素子に隣接し、前記周回方向において更に手前のセンサ素子を含む複数素子検出状態を検知して、前記一周の接触操作を検出することを特徴とする請求項４に記載の携帯電子機器。
6. 前記所定数手前の位置は、前記基点から前記周回方向において１つ手前の位置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一に記載の携帯電子機器。
7. 環状に並べて配され、接触が検出される複数のセンサ素子と、
   前記複数のセンサ素子の出力を監視して、接触が検出されたセンサ素子の変更に基づいた制御を実行する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点から所定の周回方向に前記基点の位置にあるセンサ素子まで接触が連続検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とする携帯電子機器。
8. 前記制御部は、一周の接触操作を検出してから、連続して前記所定の周回方向に前記基点を経て、さらに該基点の位置までの複数のセンサ素子にて順に接触が検出されると、次周の接触操作を検出することを特徴とする請求項７に記載の携帯電子機器。
9. 前記制御部は、前記複数のセンサ素子のそれぞれに対し、単一のセンサ素子のみにて接触が検出される単一素子検出状態と、隣接する複数のセンサ素子にてともに接触が検出される複数素子検出状態とを検知可能であって、前記一のセンサ素子および当該一のセンサ素子と前記所定の周回方向に隣接する他のセンサ素子による複数素子接触状態を検知すると、前記一のセンサ素子の位置を前記基点とすることを特徴とする請求項７または８に記載の携帯電子機器。
10. 前記制御部は、前記基点となる接触を検出してから所定時間内に、前記一周の接触操作を検出することを特徴とする請求項１から９のいずれか一に記載の携帯電子機器。
11. 前記複数のセンサ素子の検出結果に応じ、前記制御部により表示内容が変更される表示部を有し、
    前記制御部は、前記一のセンサ素子への接触検出が生じても、前記表示部による表示がなされていない場合には前記基点としての設定を行わないことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一に記載の携帯電子機器。
12. 携帯電子機器に環状に並べて配された接触が検出される複数のセンサ素子の出力を監視し、前記複数のセンサ素子における一のセンサ素子にて接触が検出され、かつ、当該一のセンサ素子の位置を基点として、該基点まで、あるいは該基点から所定の周回方向において少なくとも所定数手前の位置までの複数のセンサ素子にて連続して順に接触が検出されると、一周の接触操作を検出することを特徴とする携帯電子機器の操作検出方法。
    
    

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