JP2010154090A

JP2010154090A - 携帯端末

Info

Publication number: JP2010154090A
Application number: JP2008328370A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Tanaka; 正之田中; Tsutomu Tanaka; 田中　　勉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-07-08

Abstract

【課題】タッチパネルの上下領域の広い携帯端末、例えばストレートタイプの携帯端末などにおいては、ユーザは上下領域のどの部分をも握りうるが、どの領域を握ってもキー操作しやすい操作キーの自動配置を行うことができる携帯端末を提供する。
【解決手段】携帯端末の主面のタッチパネルディスプレイ２０は、表示部２１（不図示）の上に透過性のキー部２２（不図示）がほぼ全面に重畳して配置された構造であり、キー表示領域２０Ｂは任意に配置できる。携帯端末の右側面には手指把持検出用のセンサ１Ｒ〜４Ｒ、左側面にはセンサ１Ｌ〜４Ｌ、背面にはセンサ１Ｂ〜８Ｂが備わる。右手で握ったときには、右側面センサの検知個数が多く、また頂部付近を握ったときには、頂部寄りのセンサの検知が増える。これにより、携帯端末の長手方向及び幅方向のどこが握られたかを判断して、その位置に合わせて、キー表示領域２０Ｂをシフトする。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル式の操作キーの自動レイアウトを行う携帯端末に関する。

タッチパネル式の操作キーは、ソフトウェア処理によりその配置や大きさを任意に変えることができる。この操作キーの配置などを、ユーザ操作やユーザの手指の握り方に応じて自動配置する携帯端末がある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の第２実施の形態（段落００６３〜６９）では、ユーザがタッチパネル上で指で円形状の軌跡を書き、制御部は、軌跡の始点の違いなどにより、右手操作か左手操作かを判断している。そして、右手と判断した場合は、特許文献１の図１０（Ａ）のようにキー群を左上方に自動シフトし、左手と判断した場合は、図１０（Ｂ）のようにキー群を右上方に自動シフトすることで、親指を極端に折り曲げないでほぼ伸ばしたまま操作できるようにしている。

また、親指を折り曲げた状態での操作性を向上させる携帯端末がある（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２の携帯端末はストレートタイプである。この第４実施形態（段落００８１〜８９）では、タッチパネルキー４５は、親指に近い方のキー面積が大きい。そして、左右どちらの手で把持するかを、加速度センサ、温度センサまたは圧力センサなどで検知して、左右どちらの手で把持した場合も、親指に近い方のキー面積が大きくなるように自動配置している。これにより、親指を折り曲げた状態での操作性を向上させている。
特開２００８−１１３１４８号公報（段落００６３〜６９、図１０）再公表特許ＷＯ２００６−０３８３６９号公報（段落００８１〜８９、図８、図９）

特許文献１の携帯端末では、ユーザがまずタッチパネル上で指により円形状の軌跡を書かないと、右手操作か左手操作かを判断できない。また、軌跡の始点をどこから書き始めるかによっては、誤判断となってしまう。また、キー群の自動シフトは、左上方か右上方かであり、上方または下方への自動シフトはない。

特許文献２の携帯端末では、センサで左右どちらの手で把持するかを検知しているが、その具体的な検知手段の記載がない。また、ストレートタイプの携帯端末であり、タッチパネルの上部が表示部、下部が操作キーに割り当てられており、下部のエリアの中での操作キーの自動配置についての記載しかない。

本発明は、タッチパネルの上下領域の広い携帯端末、例えばストレートタイプの携帯端末などにおいては、ユーザは上下領域のどの部分をも握りうるが、どの領域を握ってもキー操作しやすい操作キーの自動配置を行うことができる携帯端末を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の携帯端末は、表示部と操作キー部とが重畳し、表示部の任意の位置にキー表示領域を設定できるタッチパネルを主面に備える携帯端末であって、前記携帯端末の側面又は背面に携帯端末の長手方向に複数個配置されて、手指の把持位置の検出を行う複数のセンサと、前記複数のセンサの検知出力により携帯端末の長手方向の把持位置を検出し、この把持位置に合わせて、前記キー表示領域を前記長手方向にシフトして、前記タッチパネルの表示部に表示させる制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、タッチパネルの上下領域の広い携帯端末、例えばストレートタイプの携帯端末などにおいては、ユーザは上下領域のどの部分をも握りうるが、どの領域を握ってもキー操作しやすい操作キーの自動配置を行うことができる。

図１は、本発明の実施例に係る携帯端末１００の外観図である。携帯端末１００は、ストレートタイプの形状であり、その左側面、主面、右側面、背面を示す。
レシーバ５０側を頂部、マイク６０側を底部とする。主面には、タッチパネルディスプレイ２０がほぼ全面に配置される。タッチパネルディスプレイ２０は、ほぼ全面にわたって、表示部２１（不図示）の上に透過性のキー部２２（不図示）が重畳して配置された構造である。表示部２１は、ＬＣＤや有機ＥＬなどである。キー部２２は、マトリクス形状であり、座標信号により、どの位置が押下されたかがわかる。

タッチパネルディスプレイ２０の表示部２１に表示される表示画像は、ほぼ全面に主画像表示領域２０Ａが配置され、その中に、キー表示領域２０Ｂが配置された画像である。キー表示領域２０Ｂをどの領域に配置するかは自由に設定できる。図１の例では、主面の底部側にキー画像表示領域２０Ｂを配置しているが、自在に変更できる。

全面に配置されたキー部２１のいずれかの座標ポイントが押下されると、その座標位置に対応するキー画像表示領域２０Ｂがあれば、該当するいずれかの表示キーが押下されたと判断される。

携帯端末１００の左側面、右側面、背面には、ユーザが携帯端末１００を手指で握った位置を検出するための手指把持検出用のセンサが配置される。センサとしては、光学センサなどでよい。センサが手で覆われると検知信号を出力する。

左側面には、頂部側から底部側に向かって、センサ１Ｌ、２Ｌ、３Ｌ、４Ｌが配置される。右側面には、頂部側から底部側に向かって、左側面のセンサと同じ長手方向の位置に、センサ１Ｒ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒが配置される。背面には、頂部側から底部側に向かって２列で、センサ１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ、およびセンサ５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ、８Ｂが配置される。

このセンサ出力により、携帯端末１００のどの位置が把持されたかをを判断し、その把持位置に応じて、手指の親指で操作し易い位置にキー画像表示領域２０Ｂを自動で配置する。この例では、左側面と右側面に各４個、背面に８個のセンサを設けているが、個数は変えてもよい。また、左側面と右側面のセンサのみでもよい。また、背面のセンサのみでもよい。

図２、図３は、本発明の実施例に係る携帯端末１００を手指で握った状態を説明する図である。携帯端末１００はストレートタイプであり、頂部と底部の間が長く、この長手部分のどの位置を握るかによって、親指が届く範囲が限定される。

図２は、右手で頂部寄りを握る場合であり、親指が頂部寄りになる。図３は、左手で底部６０寄りを握る場合であり、親指が底部寄りになる。
「右手か左手かの判断」
この判断を、右側面のセンサ１Ｒ〜４Ｒと、左側面のセンサ１Ｌ〜４Ｌで判断する方法について説明する。左側面のセンサ１Ｌ〜４Ｌは、不図示だが、図１で説明したように、右側面のセンサ１Ｒ〜４Ｒと長手方向で同じ位置に配置されている。

図２のように右手で握った場合は、右側面のセンサ２Ｒ、３Ｒ、４Ｒが手で隠れて検知信号を出力し、左側面のセンサ１Ｌ、２Ｌ、３Ｌ、４Ｌ（不図示）は手で隠れないので検知しない。図３のように左手で握った場合は、左側面のセンサ３Ｌ、４Ｌ（不図示）が手で隠れて検知信号を出力し、右側面のセンサ１Ｒ、２Ｒ、３Ｒ、４Ｒは手で隠れないので検知しない。したがって、この左右の検知信号の多さを比較することで、右手か左手かの判断を行う。

別の判断方法として、背面のセンサ１Ｂ〜８Ｂのみで判断する場合について説明する。図２のように右手で握った場合は、背面の右側面寄りのセンサ１Ｂ〜４Ｂが手で隠れて検知信号を出力し、背面の左側面寄りのセンサ６Ｂが手で隠れて検知信号を出力している。図３のように左手で握った場合は、背面の左側面寄りのセンサ７Ｂ、８Ｂが手で隠れて検知信号を出力し、背面の右側面寄りのセンサ４Ｂが手で隠れて検知信号を出力している。したがって、この背面の右側面寄りのセンサと、背面の左側面寄りのセンサの検知信号の多さを比較することで右手か左手かの判断を行う。

「頂部側が握られているか底部側が握られているかの判断」
この判断を、右側面のセンサ１Ｒ〜４Ｒと、左側面のセンサ１Ｌ〜４Ｌで判断する方法について説明する。
図２のように親指の位置が頂部側となるように握った場合は、先に説明した右手と判断された右側面のセンサ２Ｒ、３Ｒ、４Ｒが手で隠れて検知信号を出力し、頂部側に近いセンサは２Ｒである。図３のように親指の位置が底部側となるように握った場合は、先に説明した左手と判断された左側面のセンサ３Ｌ、４Ｌ（不図示）が手で隠れて検知信号を出力し、頂部側に近いセンサは３Ｌである。したがって、この最頂部のセンサが、予め決められた閾値のセンサ（例えば、２Ｒまたは２Ｌ）より頂部寄り（閾値のセンサと同じも含む）であれば、頂部側が握られていると判断し、閾値のセンサ（２Ｒまたは２Ｌ）より底部寄りであれば、底部側が握られていると判断する。

別の判断方法として、背面のセンサ１Ｂ〜８Ｂのみで判断する場合について説明する。図２のように親指の位置が頂部側となるように握った場合は、背面側の他の指も頂部側となるように握られる。図３のように親指の位置が底部側となるように握った場合は、背面側の他の指も底部側となるように握られる。したがって、前述の右側面のセンサと左側面のセンサで判断したと同様に、検知信号を出力した最頂部のセンサと、予め決められた閾値センサと比較して、判断する。

図４は、本発明の実施例に係る携帯端末１００のブロック図である。本発明に関連した部分のみ記す。携帯端末１００は、把持検出用のセンサ１Ｒ等（１Ｒ〜４Ｒ、１Ｌ〜４Ｌ、１Ｂ〜８Ｂ）、制御部１０、タッチパネルディスプレイ２０などから構成される。

制御部１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、ＲＯＭに記憶されているソフトウェアに基づいて、把持位置検出機能１１、キー領域決定機能１２、表示画像合成機能１３、キー押下判別機能１４などを実行する。また、制御部１０は、記憶手段として、キー画像記憶部１５、ビデオＲＡＭ１６を有する。

タッチパネルディスプレイ２０は、表示部２１の上に透過性のキー部２２を重畳した構造である。表示部２１は、ＬＣＤや有機ＥＬなどである。キー部２２は、マトリクス形状であり、どの位置が押下されたかがわかる座標信号２２Ａを出力する。

次に、制御部１０について説明する。制御部１０の把持位置検出機能１１は、センサ１Ｒ等の検知信号を読み取って、ユーザの手指が携帯端末１００のどの位置を把持しているかを検出し、キー領域決定機能１２に通知する。この詳細については、後の図５および図６のフローチャートで説明する。

キー領域決定機能１２は、把持位置検出機能１１が検出した把持位置に基づいて、ユーザの手指の親指によるキー操作がし易いように、タッチパネルディスプレイ２０の表示部２１に表示されるキー表示領域２０Ｂを決定し、表示画像合成機能１３およびキー押下判別機能１４に通知する。

表示画像合成機能１３は、決定されたキー表示領域２０Ｂに基づいて、キー画像記憶部１５のキー画像をシフトし、これを主画像信号１３Ａに重畳しててビデオＲＡＭ１６に書込んで、両者を合成した表示信号２１Ａを作成して、タッチパネルディスプレイ２０の表示部２１に表示させる。

なお、この両画像の重畳は、重ね書きでもよいし、主画像信号１３Ａからキー表示領域２０Ｂ部分を削除し、その部分にキー画像を書き込んでもよい。

キー押下判別機能１４は、タッチパネルディスプレイ２０のキー部２２が押下されたときに出力される座標信号２２Ａを読み取って、キー表示領域２０Ｂ上の同じ座標の表示キーが押下されたと判別し、判別した検出キー信号１４Ａを出力する。

なお、表示画像合成機能１３およびビデオＲＡＭ１６は、専用の画像コントローラなどであってもよい。

図５は、本発明の実施例に係る携帯端末１００の把持位置検出機能１１とキー領域決定機能１２の動作フローチャートである。把持位置検出機能１１として、把持位置を右側面センサと左側面センサで判断する例である。

把持位置検出機能１１は、まず、右手で把持されているか左手で把持されているかを以下のように判断する。右側面のセンサ１Ｒ〜４Ｒと、左側面のセンサ１Ｌ〜４Ｌとで、検知出力の個数が多い方はどちらかを確認する（ステップＳ１１）。図２の例では、右側面のセンサの検知出力（２Ｒ、３Ｒ、４Ｒ）の個数が多いので、右手で握られていると判断する（ステップＳ１２）。図３の例では、左側面のセンサの検知出力（３Ｌ、４Ｌ）の個数が多いので、左手で握られていると判断する（ステップＳ１３）。

次に、頂部寄りを握られているか底部寄りを握られているかを以下のように判断する。ステップＳ１２で右手で握られたと判断した後、右側面の検出されたセンサの内、頂部側のセンサが、予め決められた閾値のセンサ２Ｒより頂部側（同じセンサも含む）か底部側かをチェックする（ステップＳ１４）。これが頂部側であれば、頂部寄りを握られたと判断し（ステップＳ１６）、底部側であれば、底部寄りを握られたと判断する（ステップＳ１７）。

同様に、ステップＳ１３で左手で握られたと判断した後、左側面の検出されたセンサの内、頂部側のセンサが、予め決められた閾値のセンサ２Ｌより頂部側（同じセンサも含む）か底部側かをチェックする（ステップＳ１５）。これが頂部側であれば、頂部寄りを握られたと判断し（ステップＳ１６）、底部側であれば、底部寄りを握られたと判断する（ステップＳ１７）。以上で、把持位置検出機能１１の処理を終了し、キー領域決定機能１２に移行する。

キー領域決定機能１２は、把持位置検出機能１１が検出した把持位置に基づいて、キー表示領域２０Ｂの配置を決定する（ステップＳ３１）。すなわち、右手で頂部寄りを握られたと判断した場合は、右側で頂部寄りに配置する（図２の例）。左手で底部寄りを握られたと判断した場合は、左側で底部寄りに配置する（図３の例）。右手で底部寄りを握られたと判断した場合は、右側で底部寄りに配置する（不図示）。左手で頂部寄りを握られたと判断した場合は、左側で頂部寄りに配置する（不図示）。

そして、決定したキー領域を、表示画像合成機能１３およびキー押下判別機能１４に通知して（ステップＳ３２）、終了する。

なお、把持位置検出機能１１とキー領域決定機能１２は、まとめて１つの機能としてもよい。また、頂部寄りを握られているか底部寄りを握られているかの判断は、検知された最頂部のセンサで判断したが、全体のセンサの割合等により判断してもよい。

図６は、本発明の実施例に係る携帯端末１００の把持位置検出機能１１の別の例の動作フローチャートであり、把持位置を背面センサのみで判断する例である。

把持位置検出機能１１は、まず、右手で把持されているか左手で把持されているかを以下のように判断する。背面センサの内、右側面寄りのセンサ１Ｂ〜４Ｂと、左側面寄りのセンサ５Ｂ〜８Ｂとで、検知出力の個数が多い方はどちらかを確認する（ステップＳ２１）。図２の例では、右側面寄りのセンサの検知出力（１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂ）の個数が多いので、右手で握られていると判断する（ステップＳ２２）。図３の例では、左側面寄りのセンサの検知出力（７Ｂ、８Ｂ）の個数が多いので、左手で握られていると判断する（ステップＳ２３）。

次に、頂部寄りを握られているか底部寄りを握られているかを以下のように判断する。ステップＳ２２で右手で握られたと判断した後、右側面寄りの検出されたセンサの内、最頂部側のセンサが、予め決められた閾値のセンサ２Ｂより頂部側（同じセンサも含む）か底部側かをチェックする（ステップＳ２４）。これが頂部側であれば、頂部寄りを握られたと判断し（ステップＳ２６）、底部側であれば、底部寄りを握られたと判断する（ステップＳ２７）。

同様に、ステップＳ２３で左手で握られたと判断した後、左側面寄りの検出されたセンサの内、最頂部側のセンサが、予め決められた閾値のセンサ６Ｂより頂部側（同じセンサも含む）か底部側かをチェックする（ステップＳ１５）。これが頂部側であれば、頂部寄りを握られたと判断し（ステップＳ２６）、底部側であれば、底部寄りを握られたと判断して（ステップＳ２７）、キー領域決定機能１２に移行する。

キー領域決定機能１２は、図５で説明した内容と同じであり、説明を省略する。なお、頂部寄りを握られているか底部寄りを握られているかの判断は、検知された最頂部のセンサで判断したが、全体のセンサの割合等により判断してもよい。

本発明の実施例によれば、タッチパネルの上下領域の広い携帯端末、例えばストレートタイプの携帯端末などにおいては、ユーザは上下領域のどの部分をも握りうるが、どの領域を握ってもキー操作しやすい操作キーの自動配置を行うことができる。

なお、上記のように操作キーの自動配置を行って、キー表示領域２０Ｂが確定した後、親指のみをキー表示領域２０Ｂ以外の主画像表示領域２０Ａにタッチしたまま任意の方向にドラッグすることで、主画像表示領域２０Ａに表示する主画像信号１３Ａが任意の方向にスクロール表示されるようにしてもよい。

この処理は、キー押下判別機能１４が、座標信号２２Ａをチェックして、キー表示領域２０Ｂ以外の主画像表示領域２０Ａのタッチ＆ドラッグを検出し、その情報を表示画像合成機能１３に送る。そして、表示画像合成機能１３が、主画像信号１３Ａをスクロールした状態でキー画像と重畳することで実現できる。

これにより、キー表示領域２０Ｂに重なって見えにくい主画像表示領域２０Ａの部分の主画像信号１３Ａも簡単にキー表示領域２０Ｂの枠外にスクロールして出して見易くすることなどができる。

なお、本発明の携帯端末は、携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡやその他の携帯型の装置に適用できる。

本発明の実施例に係る携帯端末１００の外観図。本発明の実施例に係る携帯端末１００を手指で握った状態を説明する図。本発明の実施例に係る携帯端末１００を手指で握った状態を説明する図。本発明の実施例に係る携帯端末１００のブロック図。本発明の実施例に係る携帯端末１００の把持位置検出機能１１とキー領域決定機能１２の動作フローチャート。本発明の実施例に係る携帯端末１００の把持位置検出機能１１の動作フローチャート（別の例）。

符号の説明

１Ｌ〜４Ｌ、１Ｒ〜４Ｒ、１Ｂ〜８Ｂセンサ
１０制御部
１１把持位置検出機能
１２キー領域決定機能
１３表示画像合成機能
１４キー押下判別機能
１５キー画像記憶部
１６ビデオＲＡＭ
２０タッチパネルディスプレイ
２１表示部
２２キー部
５０レシーバ
６０マイク
１００携帯端末

Claims

表示部と操作キー部とが重畳し、表示部の任意の位置にキー表示領域を設定できるタッチパネルを主面に備える携帯端末であって、
前記携帯端末の側面又は背面に携帯端末の長手方向に複数個配置されて、手指の把持位置の検出を行う複数のセンサと、
前記複数のセンサの検知出力により携帯端末の長手方向の把持位置を検出し、この把持位置に合わせて、前記キー表示領域を前記長手方向にシフトして、前記タッチパネルの表示部に表示させる制御手段とを
具備することを特徴とする携帯端末。
前記センサは、
携帯端末の右側面および左側面にそれぞれ携帯端末の長手方向に複数個配置され、
前記制御手段は、
前記複数のセンサの検知出力により携帯端末の長手方向の把持位置を検出すると共に、右側面および左側面のセンサの検知出力の多い方により携帯端末の幅方向の把持位置を検出し、前記キー表示領域を前記長手方向および幅方向の把持位置に合わせて、前記キー表示領域をシフトして、前記タッチパネルの表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
前記センサは、
携帯端末の背面の右側面寄りおよび左側面寄りにそれぞれ携帯端末の長手方向に複数個配置され、
前記制御手段は、
前記複数のセンサの検知出力により携帯端末の長手方向の把持位置を検出すると共に、前記右側面寄りおよび左側面寄りのセンサの検知出力の多い方により携帯端末の幅方向の把持位置を検出し、前記キー表示領域を前記長手方向および幅方向の把持位置に合わせて、前記キー表示領域をシフトして、前記タッチパネルの表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。