JP2008129617A - 入力装置および入力方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、選択・確定操作を容易に行うことができる、入力装置および入力方法を提供する。
【解決手段】変位量の大きさ、および変位量の時間変化率を検出する。変位量の大きさ、および変位量の時間変化率を複数段階に分ける。変位量の大きさが緩やかに変化し変位量の大きさの時間変化率が確定しない範囲に属する限り、所定の選択候補の中から、変位量の大きさが属する範囲に応じて任意の選択候補を選択することで選択操作を行う。変位量の大きさが急激に変化し変位量の大きさの時間変化率が確定する範囲に初めて入った時点で、その時点の変位量の大きさによって選択されている選択候補を確定する確定操作を行う。
【選択図】図１１

Description

本発明は、入力装置および入力方法に関し、特に、複数の選択候補の中から任意の選択候補を選択・確定する操作に適した装置に関するものである。

下記特許文献１には、センサ部の押し込み量によって文字変換の選択候補の中から任意する選択候補を選択し、時間の長さによってそれを確定する入力装置が記載されている。
特開２００４−３８６２５号公報

しかしながら、押し込み量や押し込み力を同程度に一定時間維持することは容易でない。このため、入力効率が悪くなる傾向がある。

下記特許文献１には、スティックの傾斜方向と傾斜角度とを用いて、母音と子音とを特定し、これによって文字を入力できる装置が記載されている。
特開２０００−１０７１６号公報

しかしながら、傾斜方向と傾斜角度とを共に検出することは容易でなく、このため、機械的な構成や電子的な処理が煩雑化する傾向がある。

本発明は、前記した事情に鑑みてなされたものである。本発明は、簡易な構成によって、選択・確定操作を容易に行うことができる装置を提供することを目的としている。

本発明は、操作部の変位量を検出する手段と、前記変位量の大きさ、および前記変位量の大きさの時間変化率が所定の複数の範囲のいずれに属するかを特定する手段と、前記変位量の大きさが属する範囲に応じて所定の選択候補の中から特定の選択候補を選択する手段と、前記変位量の大きさの時間変化率が属する範囲に応じて前記選択された選択候補を確定する手段とを有する入力装置および入力方法である。

本発明に係る入力装置によれば、操作部の変位量を検出するセンサで検出された変位量の大きさに応じて、所定の複数の選択候補から任意の選択候補を選択し、前期変位量の時間変化率に応じて、前記選択された選択候補を確定することができる。したがって、単一の操作部で選択と確定の両方を、簡易な構成によって入力することが出来るため、入力に必要なボタンやキーの数を減らすことができる。これにより、携帯電話などの電子機器の小型化および大画面化が容易になる。

また、押圧力の大きさが急激に減少した時点で確定するようにすることにより、押圧を強めるだけでなく、弱めることによっても選択する選択候補を切り替えることができるので、選択操作を容易に行うことができる。また、任意の選択候補が選択されている状態で力を抜けばその選択候補が確定されるため、確定操作を直感的かつ容易に行うことができる。

また、前記変位量は、押圧力の大きさ、または変位の方向、または変位の大きさのうち少なくとも１つを含む。これらは互いに干渉しない独立量であるので、選択に用いた場合、それぞれの段階を掛け合わせた数の選択候補から選択確定が可能になる。変位の方向を１０段階、押圧力の大きさを５段階に分けて選択に用い、押圧力の大きさの時間変化率を確定に用いることで５×１０で５０段階の選択が可能になるため、単一の操作部による１回の操作で５０音を入力できる文字入力装置が実現できる。

また、本発明において、変位量がいずれかの範囲に属すると特定した後は、当該属する範囲を拡大する処理を行うことができる。このようにすると、特定される選択候補が頻繁に変動するちらつきを防止でき、入力作業を容易かつ効率的に行うことが可能となる。

さらに、本発明において、操作部に加えられた変位量の時間変化率が急激に減少した時点よりも、予め定められた時間だけ前の時点における変位量を用いて、選択候補を確定することもできる。このようにすると、選択候補確定の精度を向上させることができる。

（実施形態の構成）
以下、本発明の一実施形態に係る文字入力装置を、添付の図面を参照して説明する。本実施形態の装置は、操作部１と、力センサ２と、角度センサ３と、処理部４と、表示部５とを備えている（図１参照）。

操作部１は、本実施形態では、円盤状に形成されている（図２参照）。操作部１は、力センサ２によって、押し込みと揺動が可能なように支持されている（図２及び図３参照）。

力センサ２は、支持部２１と本体２２とを備えている。支持部２１は、その上端において操作部１を支持している。また、支持部２１は、操作部１に加えられた力によって屈曲できるようになっており、これによって、操作部１を揺動可能なように支持している。したがって、本実施形態における操作部１は、多方向への移動が可能となっている。

本体２２は、支持部２１と一体に形成されている。また、本体２２は、支持部２１の下部を支持している。

支持部２１及び本体２２は、感圧導電性エラストマーセンサによって構成されている。感圧導電性エラストマーセンサとは、それ自身に加えられた圧力の変化によるゴムの変位（歪み）によって、その電気抵抗値が変化するものである。

このようなエラストマーセンサとしては、例えば、イナバゴム株式会社製のイナストマー（商品名）を用いることができる。

本実施形態における力センサ２は、本体２２における電気抵抗値の変化を測定することにより、操作部１に加えられた押圧力の大きさを検出する構成となっている（図３（a）参照）。

角度センサ３は、円周上に配置された複数の電気接点（後述）を備えている。操作部１が傾くことによって、操作部１の外周が接点のいずれか（例えば図３（b）において点Ｐで示す）に接触すると、当該の接点がオンとなる。本実施形態では、この構成により、操作部１における揺動によって生じた傾斜の角度（つまり移動方向）を検出する構成となっている。

処理部４は、Ｉ／Ｏ部４１と、メモリ４２と、ＣＰＵ４３と、バス４４とを備えている（図４参照）。

Ｉ／Ｏ部４１は、力センサ２および角度センサ３で検出した力データを受け取る部分である。

メモリ４２は、処理部４の動作に必要なコンピュータプログラムやデータを格納する部分である。

ＣＰＵ４３は、メモリ４２に格納されたコンピュータプログラムに基づいて、処理部４として必要な処理を行う構成となっている。具体的には、ＣＰＵ４３は、以下の処理を行う。

・角度センサ３で検出された傾斜の角度に応じて、子音の種類を特定する処理；及び
・力センサ２で検出された押圧力の大きさに応じて、前記特定された子音を確定する処理；及び
・力センサ２で検出された押圧力の大きさに応じて、母音の種類を特定する処理；及び
・力センサ２で検出された押圧力の大きさの時間変化率に応じて、前記特定された母音を確定する処理。
ＣＰＵ４３におけるこれらの処理の詳細は、本実施形態の動作として、別途説明する。

バス４４は、Ｉ／Ｏ部４１とメモリ４２とＣＰＵ４３との間でデータやプログラムのやりとりを行うための配線である。ただし、Ｉ／Ｏ部４１やメモリ４２やＣＰＵ４３は、データのやりとりが可能なネットワークを介して接続されていても良い。

さらに、処理部４は、表示部５での表示を行うための画像生成部などを備えているが、それについては通常の構成なので、図示及び詳細な説明を省略する。

表示部５は、処理部４からの画像信号に基づいて画像を表示する装置であり、例えばＣＲＴやＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなどである。

（実施形態の動作）
つぎに、本実施形態に係る文字入力装置の動作を、図５〜図１５を参照しながら説明する。

まず、動作の概要を、図５により説明する。まず、操作部１が傾斜によって接触していない状態にあるときをニュートラルとする（図５のＳ１参照）。

ついで、使用者が、その指で、操作部１をいずれかの方向に傾斜させ接触させる（図３（b）参照）。すると、傾斜方向の角度（図３(c)のθ参照）が検出される（図５のＳ２参照）。ついで、押圧力の大きさが検出されない限り、角度に対応した子音が特定される（図５のＳ３参照）。

ついで、使用者が、その指で、操作部１を押圧する（図３(ａ)参照）。すると、このときに加えられた押圧力の大きさが検出される（図５のＳ４参照）。ついで、その時点で特定されていた子音が確定される（図５のＳ５）。ついで、押圧力の大きさの時間変化率が確定する範囲内にない限り、押圧力の大きさに対応した母音が特定される（図５のＳ６参照）。

ついで、操作部１への押圧を解除すると、操作部に加えられた押圧力の時間変化率が急激に減少し、確定する範囲内に入る（図５のＳ７参照）。ついで、その時点で特定されていた母音が確定される（図５のＳ８参照）。ついで、特定された子音と母音とを組み合わせることにより、５０音から１つの文字が特定される（図５のＳ９参照）。その後、ニュートラルに戻る。このようにして、５０音表で表されるような文字（子音と母音とで決定される文字）を入力することができる。

また、図５のＳ７において、押圧力の大きさの時間変化率が確定する範囲内に入った時点で特定されている母音確定する代わりに、その母音にフラグを立て、ついで、押圧力の大きさがなくなった時点で、最後に立ったフラグの母音を確定するようにしてもよい。これにより、実際に指の力が抜けた時に確定することになるため、操作がより直感的で容易になる。また、図５のＳ７において、押圧力の大きさの時間変化率が確定する範囲内に入ることなく押圧力の大きさがなくなった場合は、一番小さな押圧力の大きさにより特定される母音「あ」を確定するようにしてもよい。これにより、操作部を押圧しても何の文字も入力されないという結果はなくなるため、より理解しやすくなる。

ここで、押圧力の時間変化率とは、単位時間あたりの押圧力の変化量である。時刻Ｔ１とＴ２における押圧力の大きさをそれぞれｇｆ１とｇｆ２とすると、押圧力の時間変化率はｇｆ１−ｇｆ２/Ｔ１-Ｔ２として求められる。Ｔ１とＴ２を近づけていくことにより、時刻Ｔ１における押圧力の大きさの微分値を近似的に求めることができる。押圧力の大きさの時間変化率は、力センサから変化量を取り込んでも、処理部で変化量を算出してもよい。

操作者が操作部に加えている力を抜くと、その瞬間だけ押圧力の時間変化率は急激に減少する。その減少量は、操作者が力を強めたり弱めたりして操作する際の減少量のと比べて明らかな差があるので、適切な閾値を設定し、その閾値を超えた範囲に初めて入った瞬間を検出することにより、力を抜いた瞬間を近似的に特定することができる。

（子音選択方法）
図５のＳ３に示した子音選択の方法を、図６及び図７を用いてさらに詳しく説明する。

まず、前提として、操作部１の下方（角度センサ３の上面）に、操作部１の下面と対向して、２０個の接点３０１〜３２０が配置されているものとする（図６（ａ）参照）。図６（b）においては、各接点の角度を、各接点に隣接して付記した。

ついで、図３（b）に示されるように、操作部１をいずれかの方向に傾ける。例えば、これにより、操作部１の下面が、４個の接点３０２〜３０５に接触し、これらの接点がオンになったとする。これらの接点がオンになったという情報は、角度データとして、処理部４に送られる。処理部４では、予め記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、操作部１の方向を表す角度を、平均値として算出する。すなわち、図示の例であれば、下記式により、６３°を角度として算出する(図６（c）参照)。
（３６＋５４＋７２＋９０）／４＝６３接点は隣り合うよう連続してオンになると仮定すれば、平均をとることにより、２０個の接点で４０個の角度をとりうることになる。

さらに、処理部４では、つぎのようにして、子音と角度とを対応させる。まず、仮想的に、角度を、１０個の領域に分ける（図７（a）参照）。すなわち、それぞれの領域に属する角度を分類する。そして、前記のようにして算出された角度が属する領域を特定する。ついで、当該領域に対応する子音を特定する。図示の例では、さ行（つまり子音ｓ）が特定されている（図７（b）参照）。

本実施形態では、操作部１の傾斜の角度を１０段階で検出し、１０個の子音の中から１個を特定することにより選択操作が実現される構成となっている。

（子音選択の調整方法）
本実施形態では、角度を１０個の段階に分けることにより、１０個の子音から１個を選択することが可能になっている。角度をいかにして１０個に分けるかにより、選択のしやすさが異なる。例えば、親指で操作する場合、指の付け根方向の範囲を指先方向よりも広くしたほうが操作しやすい、などが考えられる。この分け方を、操作者が手動で変更できるようにする、または、自動で最適化することにより、より選択精度や速度を向上させることができる。

自動で最適化するための手段として、操作者がある子音を狙った際に、円盤が角度センサに接触して検出される最初の角度を統計的に割り出し、それを１０個全て求めて、それぞれの角度の等分点の角度を閾値にして１０個に分割する方法や、前記最初の角度による範囲から、隣接する子音にずらしてから確定するたびに、それが時計回り方向・反時計回り方向のどちらにずらしたかを記録し、ずらされるのが多い方向に前記最初の角度による範囲を拡張する方法や、予め定められた複数の分け方で同じ操作をし、その正解率と入力速度が最も良いものにする方法が考えられる。

（子音選択のちらつき防止：範囲拡大処理）
さらに、本実施形態の処理部４では、子音選択が２つの子音の間で短時間のうちにいったりきたりするちらつきを防止するために、次のような処理を行う。

まず、傾斜方向の角度が属する領域を特定した後（図８（ａ）参照）、当該領域の範囲を一定の広さだけ拡大する（図８（ｂ）参照）。

その後、角度が隣の領域に切り替わる直前まで移動し、（図８（c）参照）、さらに角度が移動して隣の領域に入ると、同様に当該領域の範囲を一定の広さだけ拡大する（図８（ｄ）参照）。

これにより、切り替わった後の領域から、切り替わる前の領域に再び入るには、拡大した分の２倍だけ角度が移動しなければならい状態になっている。つまり、２つの範囲の境界である閾値付近で角度がぶれても、拡大した分の２倍以上ぶれない限り、子音の選択がちらつくことを防ぐことができる。

操作部１の傾斜方向のぶれによって、選択された子音が頻繁に変動すると、操作者の疲労の原因となり、作業効率を低下させる。これに対して、前記のような拡大処理を行うと、子音選択の作業効率を向上させることができる。

前記のように、本実施形態に係る処理部４は、操作部１の移動方向が、１０段階のうちのいずれかに属すると特定した後は、当該属する段階に対応する移動の方向の範囲を拡大する処理を行う構成となっている。

（子音確定方法）
図５のＳ５に示した子音確定の方法を、さらに詳しく説明する。

まず、操作部１は、傾斜して角度センサと接触している状態か、水平で角度センサと接触していない状態かのいずれかである。処理部４は、子音が確定されるまでは、最後に特定された子音を選択されている子音とみなす。つまり、操作部１が水平になっても特定された子音は解除されない。

そして、処理部４では、操作部１に掛かる押圧力が所定の値を超えた時点で、選択されている子音を確定する処理を行ない、子音選択から母音選択に移行する。前記押圧力の所定の値が、押圧力による母音選択時の基準値となる。図９，１０，１１，１２における縦軸の原点は、子音が確定される押圧力の大きさであり、母音の選択に用いられる押圧力の大きさはその所定の値を基準とした増分である。

（子音確定の精度向上：時間戻し処理）
さらに、本実施形態の処理部４では、操作部１に力を入れ、子音を確定して母音選択に移行する際に操作部がずれて、狙っていたのと異なる子音が確定されるのを防止するために、次のような処理を行うこともできる。

母音選択に移行した時点よりも、予め定められた時間だけ前の時点における角度を用いて、操作部１が傾斜した角度とし、これによって特定される子音を確定する。ここで、「予め定められた時間」とは、経験的あるいは実験的に定めることができ、例えば、０．２秒前である。この処理により、子音が確定される際に操作部がずれた時もずれなかった時も、同じ処理で確定精度を向上させることができる。

（母音選択方法）
図５のＳ６に示した母音選択の方法を、図３及び図９を用いてさらに詳しく説明する。

まず、図３（a）に示されるように、操作部１をその上方から指で押圧して、操作部１を押し下げる。力センサ２は、このときに加えられた力の大きさを検出して処理部４に送る。

処理部４では、次のようにして、母音の選択と押圧力の大きさとを対応させる。

まず、仮想的に、押圧力の大きさを、５個の領域に分ける。（図９参照）。すなわち、それぞれの領域に属する押圧力の大きさを分類する。

そして、検出された押圧力の大きさが属する領域を特定する。

ついで、当該領域に対応する母音を特定する。図示の例では、２番目の母音（例えば「い」）が特定されている。

どんなに大きな押圧力を加えても、一番最後の領域（例えば「お」）が選択されるので、操作者が最後の領域を狙う場合は、細かく制御しなくても強く押せばよいため、入力速度を早くできる。

本実施形態では、このような処理により、力センサ２が、操作部１に加えられた押圧力の大きさを、５段階で計測できる構成となっている。

本実施形態では、選択操作に角度と押圧力の大きさという２種の干渉しない独立量を用いているため、角度を１０個、押圧力を５個に分割することにより、５×１０＝５０個の選択候補の中から１つを選択・確定することが可能になっている。これにより、５０音が入力できる。

（母音選択の調整方法）
本実施形態では、押圧力の大きさを５個の段階に分けることにより、５個の母音から１個を選択することが可能になっている。押圧力の大きさをいかにして５個に分けるかにより、選択のしやすさが異なるため、個人の特性に合わせて調整が可能であることが重要である。例えば、親指で操作する場合、押圧力の大きさが小さい範囲ほど広くし、大きくなるほど狭くした方が操作しやすい、などが考えられる。この分け方を、操作者が手動で変更できるようにする、または、自動で最適化することにより、より選択精度や速度を向上させることができる。

自動で最適化するための手段として、操作者がある母音を狙った際に、実際に確定される押圧力の大きさを統計的に割り出し、それを５個全て求めて、それぞれの押圧力の大きさの等分点を閾値にして５個に分割する方法や、前記実際に確定される押圧力の大きさによる範囲に到達するのに、隣接する母音からずらされてきて確定するたびに、それが強弱のどちらからずらされてきたかを記録し、ずらされてくるのが多い方向に前記実際に確定される押圧力の大きさによる範囲を拡張する方法や、予め定められた複数の分け方で同じ操作をし、その正解率と入力速度が最も良いものにする方法が考えられる。

また、強い方向に閉じていないもっとも強い範囲（５個に分割した場合は弱いほうから数えて５個目の範囲）を除いた４つの範囲の比率を変えることなく、全体的に範囲を拡張もしくは縮小することにより、押圧力の強さ加減を調整することができる。つまりは、分ける比率を変えることなく、押圧力の強さの程度を調整することができる。

（母音選択のちらつき防止：範囲拡大処理）
さらに、本実施形態の処理部４では、選択時のちらつき防止のために、つぎのような処理を行う。

まず、図１０（ａ）に示した例のように、押圧力の大きさが属する領域を特定した後、当該領域の範囲を一定の広さだけ拡大する（図１０（ｂ）参照）。

その後、押圧力の大きさが隣の領域に切り替わる直前まで移動し、（図１０（c）参照）、さらに移動して隣の領域に入ると、同様に当該領域の範囲を一定の広さだけ拡大する（図１０（ｄ）参照）。これにより、切り替わった後の領域から、切り替わる前の領域に再び入るには、拡大した分の２倍だけ押圧力の大きさが移動しなければならい状態になっている。つまり、２つの範囲の境界である閾値付近で押圧力の大きさがぶれても、拡大した分の２倍以上ぶれない限り、母音の選択がちらつくことを防ぐことができる。

操作部１の押圧力の大きさのぶれによって、選択された母音が頻繁に変動すると、操作者の疲労の原因となり、作業効率を低下させる。これに対して、前記のような拡大処理を行うと、母音選択の作業効率を向上させることができる。

前記のように、本実施形態に係る処理部４は、押圧力の大きさが、複数段階のうちのいずれかに属すると特定した後は、当該属する段階に対応する押圧力の大きさの範囲を拡大する処理を行う構成となっている。

（母音確定方法）
図５のＳ８に示した母音確定の方法を、図１１を用いてさらに詳しく説明する。

まず、押圧力の時間変化率の大きさを、仮想的に複数の領域に分ける。すなわち、それぞれの領域に属する押圧力の大きさの時間変化率を分類する。

そして、検出された押圧力の大きさの時間変化率が属する領域を特定する。

ついで、当該領域に対応する次のような確定処理を行う。

押圧力の大きさの時間変化率が確定しない範囲にある限り確定はされず、押圧力の大きさが属する範囲に応じて母音が切り替わる状態にある。押圧力の大きさの時間変化率が確定する範囲に初めて入った時点で、その時点における押圧力の大きさが属する範囲に対応した母音が確定される。以上のようにして、押圧力の時間変化率で母音を確定をすることができる。

押圧力を抜く際には、選択操作のために押圧力を強めたり弱めたりするのと比べて、押圧力の時間変化率が非常に小さな値（マイナスの値）をとる。そのため、例えば閾値を−１０００gf/sに設定することにより、それよりも大きな範囲は確定しない範囲に、それより小さな範囲は確定する範囲に設定することができる。（図１１（b）参照）

例えば、図１１（a）のように、操作者が押圧力を強めたり弱めたりすると、押圧力の大きさに応じて母音が「あ」「い」「う」「え」「う」「い」と選択される。この段階では押圧力の大きさの変化率は確定しない範囲に属しているので、選択された母音は確定されない。ついで、操作者が指を離すように力を抜くと（図１１（a）および（b）の点Ｑ参照）、押圧力の大きさの時間変化率が急激に減少し、図１１（b）の点Ｒの時点で初めて確定する範囲に入る。すると、その時点での押圧力の大きさ（図１１(a)の点Ｒ参照）が属する範囲に対応した母音「い」が確定される。

また、例えば子音として「さ」が選択されているときに母音選択に移行すると、子音と母音の組み合わせにより、「さ」「し」「す」「せ」「そ」の中から選択・確定をすることになる。これにより１回の押圧操作で５０音の入力が可能になる。

また、初めて押圧力の大きさの時間変化率が確定する範囲に入った時点（図１１（b）の点Ｒ参照）で、その時点の押圧力の大きさ（図１１（a）の点Ｒ参照）に対応した母音（図１１（a）においては「い」）にフラグを立て、その後押圧力の大きさが０になった時点（図１１（a）の点Ｓ参照）で、最後にフラグが立った母音を確定してもよい。これにより、操作者が意図しないタイミングで押圧力の変化率が確定する範囲に入っても、実際に指を離さない限り確定されないので、母音選択中に誤って確定してしまうのを防ぐことができる。また、力を抜いた際に確定されるので、１回の押圧で１文字となり、操作がより直感的で容易になる。

また、押圧力の大きさの変化率が確定する範囲に入ることなく、押圧力の大きさがなくなった場合は、押圧力の大きさに対応する選択候補のうち最も小さなもの（この場合は母音「あ」）が確定されるようにしてもよい。これにより、１回の押圧で必ず何らかの文字が入力されるようになるため、操作がより直感的で容易になる。

押圧力の大きさを選択に用い、押圧力の大きさの時間変化率を確定に用いることにより、「あ」「い」「う」の正順だけでなく、「う」「い」「あ」の逆順に変化させて選択候補を選択することができる。

これにより、より間違えにくくなり、より感覚的に操作することが可能になるので、選択確定操作がより容易に、より正確になる。

また、従来の同じボタンを複数回押す操作や複数のボタンの中からひとつを選んで押す操作と比較すると、指の場所変えや連打・往復移動がなくなるため、操作者の親指の移動が短くなり、複数の選択候補であっても１つの操作部で選択でき、同一の操作部で確定もできるため、入力装置のボタンの数が少なくなるので、より操作者の心身の負担が少なくなる。

また、入力装置の操作部面積をより小さくできるので、装置全体の小型化や画面など操作部以外の面積を増やすことができる。

（母音確定の精度向上：時間戻し処理）
さらに、本実施形態の処理部４では、母音確定時の確定精度向上のために、つぎのような処理を行う。

処理部４は、前記のように、初めて押圧力の時間変化率が確定する範囲に入った時点（図１２のＲ点参照）における押圧力の大きさに対応した母音を確定することができる。

ただし、人間の動きは一定ではないので、操作部１に加えた押圧力が徐々に低下することもあり、操作部１に加えた力を減少させる瞬間に力んでしまい却って一瞬だけ押圧力を強めることもある。それにより、操作者が力を抜いて狙った母音を確定させたつもりでも、実際は狙いと異なる母音が確定されることがある。

そこで、処理部４では、操作部１に加えられた押圧力の時間変化率が閾値を越えて確定の範囲に入った時点よりも、予め定められた時間だけ前の時点（図１２の点Ｔ参照）における押圧力の大きさに対応する母音を確定する処理を行うこともできる。ここで、「予め定められた時間」とは、経験的あるいは実験的に定めることができ、例えば、０．２秒前である。図１２で言えば、「う」が確定される。

これにより、操作者の力が徐々に抜けたり一瞬力んだりしても、あるいは問題なくても、同じ処理で確定精度を向上させることができる。

（画面表示）
ついで、本実施形態に係る文字入力装置の動作に伴う画面表示を、図１３〜図１５に基づいて説明する。なお、この画面表示は、処理部４からの信号に基づいて、表示部５において行われる。

（子音の選択）
まず、子音の一覧が円状に表示される。

ついで、操作部１の傾斜の角度（移動方向）に応じて、「さ」→「か」→「あ」のように、画面表示における強調箇所が推移する（図１３（ａ）〜（ｃ）参照）。強調は、例えば文字を表す色の変化や拡大表示や丸や四角で囲うことによって行われる。図では、丸を付している。図示の例では、最終的に「あ」が選択される。

（母音の選択）
ついで、子音としての「あ行」が選択されたのち、操作部１を押し込むことで、自動的に子音が確定され、母音選択に移行する。

その際に、子音選択時とは強調の仕方が変わっても良い。例えば、子音選択時とは異なる色で強調したり、異なる形状で囲ったりすることにより、子音選択と母音選択が切り替わったことを操作者に直感的に理解させることができる。

まず、あ行に属する音の一覧が表示される（図１４（ａ）参照）。一覧の表示の仕方は、横方向ないしは縦方向に直線的に並べる方法や、円状に並べる方法、中心方向に直線的に並べる方法が考えられる。

ついで、押圧力の大きさに応じて、「あ」→「い」→「う」のように、画面表示における強調箇所が推移する（図１４（ａ）〜（ｃ）参照）。強調の実行方法は前記した子音の場合と同様でよい。図示の例では、最終的に「う」が選択される。選択文字を特定する方法は前記したとおりである。

（最終的な確定文字の表示）
「う」が最終的に選択された後、確定された「う」の文字が、中央に表示される（図１５参照）。

（変形例１）
前記実施形態においては、操作部１を揺動する円盤状とした。しかしながら、図１６（a）に示すように、操作部１をスライドする円盤状としてもよい。

この場合は、円盤状の操作部１における角度方向を、角度センサ３のどこがＯＮになるかで検出する（図１６（b）参照）。

また、操作部１に加えられた押圧力を力センサ２で検出する。

他の構成は、前記した実施形態と同様である。

（変形例２）
前記実施形態においては、操作部１を揺動する円盤状とした。しかしながら、図１７に示すように、操作部１を球体状としてもよい。

この場合は、球体状の操作部１の移動方向を、角度センサ３で検出する。角度の検出法は一般的なトラックボールと同様である。

また、操作部１に加えられた押圧力を力センサ２で検出する。他の構成は、前記した実施形態と同様である。

（変形例３）
また、前記実施形態では、操作部１を揺動する円盤状としたが、図１８に示すように、操作部１を傾斜するスティック状としてもよい。

この場合は、操作部１の傾斜方向を、角度センサ３で検出する。角度の検出方法は一般的なジョイスティックと同様である。

また、操作部１に加えられた押圧力を力センサ２で検出する。力センサ２は、スティック上部、またはスティック柄部に配置する（図１８（a）〜（b）参照）。上部に配置した場合は、親指で押すことで押圧する操作に適している。柄部に配置した場合は、柄部を握ることで押圧する操作に適している。

他の構成は、前記した実施形態と同様である。

（変形例４）
また、前記実施形態では、押圧力の大きさと角度を選択に用いたが、角度を用いずに１０箇所で押圧力の大きさを検出し、押圧力の大きさ選択を、押圧力の時間変化率で確定してもよい。

その場合、力センサ２を１０個円状に並べることにより、押圧力の大きさと押圧力の大きさの時間変化率を検出する（図１９参照）。

１つの力センサが１つ子音に対応しており、それを押圧することによってその子音に対応した母音が選択確定される。

他の構成は、前記した実施形態と同様である。

（変形例５）
また、前記実施形態では、力センサ２に支持されて揺動する円盤型の操作部１の下に角度センサを配置したが、支柱によって支持されて揺動する円盤型の操作部１の下に１０個の力センサ２を円形に配置することで、角度と押圧力の大きさを検出してもよい（図２０参照）。

１つの力センサが１つ子音に対応しており、それを押圧することによってその子音に対応した母音が選択確定される。

他の構成は、前記した実施形態と同様である。

なお、前記実施形態および変形例の記載は単なる一例に過ぎず、本発明に必須の構成を示したものではない。各部の構成は、本発明の趣旨を達成できるものであれば、上記に限らない。

たとえば、前記した各実施形態における構成要素は、機能要素として存在していればよく、装置または部品としては、他の要素と統合されていてもよく、また、複数の部品によって一つの要素が実現されていてもよい。

また、本発明の操作部は、指先以外によって操作されうる。押圧力を受けられるならば小さい操作部面積で様々な選択・確定ができる利点を活かし、手で握る、足で踏む、肘で押す、歯で噛む、などの動作で入力することができる。特に、歯で噛むことにより様々な入力が効率よくできるので、首から上しか動かせない身体障害者等にとって有用である。

また、本発明の用途は、文字入力装置としてのみに限らず、選択・確定操作を必要とする他の用途にも用いることが出来る。例えば、オーディオ機器の再生・停止などの操作や、楽器としてドレミファソラシドの音階を鳴らす操作や、テレビのリモコンとしてチャンネルを選局する操作や、カーソルがある方向に何個進むかを選択・確定するカーソル移動の操作に用いることが出来る。

また、本研究には、入力装置だけでなく、前述のような処理を行う入力方法も含まれる。

本発明の一実施形態に係る文字入力装置の概略的な構成を示すブロック図である。 図（ａ）は、文字入力装置の上に指をのせた状態での概略的な断面図、図（ｂ）はその上視図である。 文字入力装置における操作部を押圧した状態および傾斜させた状態を説明する図であって、図（ａ）は、文字入力装置の上に指をのせて押圧した状態での断面図、図（ｂ）は文字入力装置の上に指をのせて傾斜させた状態での断面図、図（c）はその上視図である。 処理部の概略的な構成を示すブロック図である。 文字入力の方法の概略を説明するためのフローチャートである。 角度の検出法の概略を説明する図であって、図（a）は、接点の配置を説明する断面図、図（b）は、４０個の角度を表すイメージ図、図（c）は、オンになった角度の平均から角度を算出するイメージ図である。 子音の選択の概略を説明する図であって、図（a）は、角度を１０分割した範囲を表わすイメージ図、図（b）は、範囲と対応した子音が選択された場合のイメージ図である。 子音の範囲変更処理を説明する図であって、図（a）は、ある範囲が選択されたことを表わすイメージ図、図（b）は、選択された範囲が拡大されたことを表わすイメージ図、図（c）は、隣接する範囲が選択されたことを表わすイメージ図、図（d）は、新たに選択された範囲が拡大されたことを表わすイメージ図である。 母音の選択の概略を説明する図であって、押圧力の大きさを５分割した範囲を表わすイメージ図である。 母音の範囲変更処理を説明する図であって、図（a）は、ある範囲が選択されたことを表わすイメージ図、図（b）は、選択された範囲が拡大されたことを表わすイメージ図、図（c）は、隣接する範囲が選択されたことを表わすイメージ図、図（d）は、新たに選択された範囲が拡大されたことを表わすイメージ図である。 母音の選択・確定を説明する図であって、図（a）は、押圧力の大きさによる選択を表わすイメージ図、図（b）は、押圧力の大きさの時間変化率による確定を表わすイメージ図、である。 母音確定時における時間戻し処理を表すイメージ図である。 子音特定時における画面表示の遷移を表す図である。 母音特定時における画面表示の遷移を表す図である。 入力文字確定時における画面表示を表す図である。 変形例１における文字入力装置の概略的な断面図である。 変形例２における文字入力装置の概略的な断面図である。 変形例３における文字入力装置の概略的な断面図である。 変形例４における文字入力装置の概略的な断面図である。 変形例５における文字入力装置の概略的な断面図である。

符号の説明

Ｐ 接触している点
Ｑ 押圧力の大きさが急激に減少した時点
Ｒ 初めて押圧力の時間変化率が確定する範囲に入った時点
Ｓ 押圧力の大きさがなくなった時点
Ｔ 初めて押圧力の時間変化率が確定する範囲に入った時点よりも一定時間前の時点
１ 操作部
２ 力センサ
２１ 支持部
２２ 本体
３ 角度センサ
３０１〜３２０ 接点
４ 処理部
４１ Ｉ／Ｏ部
４２ メモリ
４３ ＣＰＵ
４４ バス
５ 表示部

Claims (14)

1. 操作部と、前記操作部における変位量を検出するセンサと、処理部とを備えており、
   前記処理部は、
   前記変位量が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した時点で、前記操作部に対応する所定の選択候補の中から、前記変位量の属する範囲に応じて任意の選択候補を特定する選択処理と、
   前記変位量の時間変化率が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した時点で、前記変位量の時間変化率の属する範囲に応じて前記選択された選択候補を確定する確定処理と、
   を行う構成となっていることを特徴とする入力装置。
2. 請求項１に記載の入力装置において、
   前記処理部は、前記選択された選択候補の確定処理がなされる時点において、前記時点よりも所定の時間だけ前の時点において選択されていた選択候補を確定する処理
   を行う構成となっていることを特徴とする入力装置。
3. 請求項１または２に記載の入力装置において、
   前記処理部は、前記変位量、および前記変位量の時間変化率が前記複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した後に、前記属する範囲を区切る閾値を変更する処理を行うことを特徴とする入力装置。
4. 請求項１から３に記載の入力装置において、
   前記変位量として押圧力の大きさ、または変位の方向、または変位の大きさを用いることを特徴とする入力装置。
5. 操作部と、前記操作部における変位量から押圧力の大きさおよび変位の方向を検出するセンサと、処理部とを備えており、
   処理部は、
   前記変位の方向が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した時点で、前記変位の方向の属する範囲に応じて子音の種類を選択する処理と、
   前記押圧力の大きさが、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した時点で、前記押圧力の属する範囲に応じて、前記選択された子音を確定する処理、および母音の種類を選択する処理と、
   前記押圧力の大きさの時間変化率が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した時点で、前記押圧力の大きさの時間変化率の属する範囲に応じて前記選択された母音を確定する処理と、
   を行う構成となっていることを特徴とする文字入力装置。
6. 請求項５に記載の文字入力装置において、
   前記処理部は、前記子音または母音の確定処理がなされる時点において、前記時点よりも所定の時間だけ前の時点において選択されていた子音または母音を確定する処理
   を行う構成となっていることを特徴とする文字入力装置。
7. 請求項５または６に記載の文字入力装置において、
   前記処理部は、前記変位の方向、または前記押圧力の大きさ、または前記押圧力の大きさの時間変化率が前記複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した後に、前記変位の方向、または前記押圧力の大きさ、または前記押圧力の大きさの時間変化率が属する範囲を区切る閾値を変更する処理
   を行うことを特徴とする記載の文字入力装置。
8. 変位量を検出する工程と、
   前記変位量および前記変位量の時間変化率が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれに属するかを特定する工程と、
   所定の選択候補の中から前記変位量、および前記変位量の時間変化率の属する範囲に応じて任意の選択候補を選択する工程と、
   前記変位量、および前記変位量の時間変化率の属する範囲に応じて前記選択された選択候補を確定する工程と、
   を有することを特徴とする方法。
9. 変位量を検出する工程と、
   前記変位量および前記変位量の時間変化率が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれに属するかを特定する工程と、
   前記変位量の属する範囲に応じて所定の選択候補の中から任意の選択候補を選択する工程と、
   前記変位量の時間変化率の属する範囲に応じて前記選択された選択候補を確定する工程と、
   を有することを特徴とする方法。
10. 請求項８、または９に記載の方法において、
    前記選択された選択候補の確定処理がなされる時点において、前記時点よりも所定の時間だけ前の時点において選択されていた選択候補を確定する工程
    を有することを特徴とする方法。
11. 請求項８から１０に記載の方法において、
    前記変位量、および前記変位量の時間変化率が前記複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した後に、前記属する範囲を区切る閾値を変更する工程
    を有することを特徴とする方法。
12. 押圧力の大きさおよび方向を検出する工程と、
    前記押圧力の大きさおよび前記方向および前記押圧力の大きさの時間変化率が、所定の閾値によって区切られた複数段階の範囲のうちのいずれに属するかを特定する行程と、
    前記方向の属する範囲に応じて子音の種類を選択する工程と、
    前記押圧力の大きさの属する範囲に応じて、前記選択された子音を確定する工程および母音の種類を選択する工程と、
    前記押圧力の大きさの時間変化率が属する範囲に応じて、前記選択された母音を確定する工程と、
    を有することを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法において、
    前記選択された子音および母音の確定処理がなされる時点において、前記時点よりも所定の時間だけ前の時点において選択されていた子音および母音を確定する工程
    を有することを特徴とする方法。
14. 請求項１２、または１３に記載の方法において、
    前記方向、および前記押圧力の大きさ、および前記押圧力の大きさの時間変化率が前記複数段階の範囲のうちのいずれかに属すると特定した後に、前記属する範囲を区切る閾値を変更する工程
    を有することを特徴とする方法。