JP4587616B2

JP4587616B2 - 携帯端末

Info

Publication number: JP4587616B2
Application number: JP2001249874A
Authority: JP
Inventors: 博紀秋山
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: JP2003058316A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，主として手に持ってタッチパネルが操作される携帯端末に関し，特に背面から操作可能なタッチパネルを具備する携帯端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型化・軽量化が進むＰＤＡや携帯電話等の携帯端末では，限られたスペースに配置された操作キーやタッチパネル等から文字入力を行わねばならない。この文字入力を容易化するため，タッチパネルを利用した手書き入力機能を有するＰＤＡ等の携帯端末が普及している。この手書き入力は，専用ペンや指（主に人差し指）で行われるが，通常は，両手を用いる必要がある。即ち，一方の手で携帯端末の本体を持ち，もう一方の手で手書き入力を行う。これを片手でも手書き入力を行えるようにするため，特開２０００−２７８３９１号公報（以下，公報１という）に，背面にタッチパネルを供えた「背面手書き機能を有する携帯電話機」が示されている。これにより，人差し指以外の指で本体を保持しながら，人差し指で文字入力を行うことができ，片手で文字入力が行えることとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記公報１に示される技術には，以下のような問題点があった。
即ち，タッチパネルが背面にあるため自分の指を目視できず，自分の指がどの位置にあるかを確認することが難しいという問題点があった。このため，一筆書きで書けない文字を入力する際，指を一旦タッチパネルから離した後，次に触れる位置を決めることが難しい。
また，机上に置いた状態では操作できないという問題点もあった。通常，携帯端末は手に持って操作するが，最近の携帯端末は，例えば音楽再生や動画再生の機能等を有し，これらの機能を利用する際は必ずしも手に持つ必要がなく，机上に置いて操作できないのは不便である。
さらに，タッチパネルを設けた携帯端末の幅が比較的広い場合であって，これを片手で操作する場合は，タッチパネルを操作する指の移動可能範囲が狭くなり，タッチパネル上の所定の位置に指が届きにくくなるという問題点もあった。即ち，図７（ａ）に示すように，手のひらに収まる程度の幅の携帯端末の場合，その背面上部に設けられたタッチパネルを操作するには，タッチパネルを操作する人差し指が，タッチパネルの全エリアに届く適当な位置となるように，本体を保持する他の指の位置を決めることができる。しかし，図１２（ａ）に示すように携帯端末の幅が比較的広い場合，これを片手で保持するには端部（右利きの場合は右端部）を持たねばならず，この状態ではタッチパネル上で人差し指を動かせる範囲が狭くなる。図１２（ａ）の例では，特に，前面から見て左上部のエリアに指が届きにくい。無理に届かそうと指を伸ばすと，指先だけでなく人差し指全体がタッチパネルに触れてしまい，正常に入力できない。また，タッチパネルの単位面積あたりの分解能を高めて操作面の大きさを小さくすることにも，指の太さとの関係で制約がある。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，タッチパネルを背面から操作可能な携帯端末において，タッチパネルの操作位置が確認できるとともに，机上に置いた状態でもタッチパネルを操作でき，さらに本体の幅が広い場合であっても片手でのタッチパネルの操作が可能な携帯端末を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は，操作した位置の座標を検出するタッチパネルを具備する携帯端末であって，前記タッチパネルが，該タッチパネルへの接触圧力を検出する圧力検出手段を具備し，前記圧力検出手段に検出されたタッチパネルへの接触圧力に基づいて，前記タッチパネルを用いた操作モードを，データを入力するモード，又はカーソルを移動するモードのいずれか一方又は両方を含むモードに切り替えるよう構成されてなることを特徴とする携帯端末である。
これにより，前記タッチパネルを軽く触れて操作するときと，強く押さえて操作するときとで，入力モードが切り替わるので，タッチパネルの限られたスペース内で多様な入力に対応できる。
また，これにより，例えば，タッチパネルを軽く触れて操作したときは，カーソル移動によって操作位置を確認でき，その確認を行った上で入力操作（強く押さえて操作）ができるので入力操作が容易となる。従って，前記タッチパネルが，当該携帯端末の背面に設けられており，前記タッチパネルの操作状況を目視できない場合であっても，カーソルにより操作位置を確認できる。
【０００５】
また，例えば，前記タッチパネルを，前面方向，側面方向，及び背面方向を向くように，回動可能に設ける等により，前記タッチパネルを当該携帯端末の少なくとも前面方向，側面方向，背面方向のうちの複数の方向に向くよう移動可能に設けてもよい。
これにより，使用状況に合わせて，操作しやすい位置に前記タッチパネルを移動させることができる。
さらに，前記タッチパネルへの入力軌跡と，予め登録された文字のパターンとに基づいて文字認識を行う文字認識手段を具備し，前記タッチパネルの向く方向に基づいて，前記タッチパネルへの入力軌跡の座標を反転させるものも考えられる。
これにより，例えば，前記タッチパネルを前面に向けた場合と背面に向けた場合とで，同じ文字についてのタッチパネル上での入力軌跡が前記タッチパネルの操作面において反対（左右対称，上下対称等）となっても，同じ文字についての文字パターンを２種類登録する必要がなくなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態及び実施例について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａの前面及び背面から見た外観の概略図，図２は本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａを構成するタッチパネルの構造を説明する図，図３は本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａの概略構成を表すブロック図，図４は本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａのタッチパネルによる文字入力処理の手順を表すフローチャート，図５は本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａにおける文字入力中の状態を説明する図，図６は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂの前面及び背面から見た外観の概略図，図７は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおけるタッチパネルの操作状況を説明する図，図８は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおけるタッチパネルの支持構造を表す概略図，図９は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおいて前面からタッチパネル入力をした場合の文字の例を表す図，図１０は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおいて背面からタッチパネル入力をした場合の文字の例を表す図，図１１は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂの文字認識の処理手順を表すフローチャート，図１２は本発明の実施例に係る携帯端末Ｂ１を説明する図である。
【０００７】
図１に示すように，本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａは，その前面に液晶画面１が，その背面にタッチパネル２が設けられ，その他不図示の電源ボタン等のその他操作部も設けられている。
前記タッチパネル２は，その操作面を操作することにより，操作した（指等で押さえた）位置の座標を検出するとともに，操作したときの接触圧力（以下，入力圧力という）も検出するものであり，例えば，特表平１０−５１１１９８号公報（公報２）に示されるタッチスクリーン等である。前記タッチパネル２は，前記タッチスクリーン以外であっても，例えば小型の圧力センサーをマトリックス状に敷き詰めたパネル等，操作した位置の座標及び前記入力圧力を検出できるものであれば他のものでもかまわない。
前記タッチスクリーンは，図２に示すようにパネル２２の四隅に歪ゲージセンサー２１が設けられたものである。前記パネル２２のある１点が押さえられると，全ての歪ゲージセンサー２１に力が加わるが，押さえられた位置に近い歪ゲージセンサー２１ほど大きな力が加わる。この４つの歪ゲージセンサー２１に加わる力の比率によってどの位置（座標）が押さえられたかが検出される。また，４つの歪ゲージセンサー２１に加わる圧力の合計によって前記入力圧力が検出される。その他詳しい内容については，前記公報２に示されているのでここでは説明を省略する。
【０００８】
次に，図３を用いて，携帯端末Ａの構成について説明する。
端末装置Ａは，前記液晶画面１（ＬＣＤ），前記タッチパネル２，前記その他操作部３の他，タッチパネル入力プロセッサ４，制御部５，及びバッファ６等から構成される。
前記タッチパネル２は，前述したとおり，操作された位置（入力座標）及び前記入力圧力（接触圧力）を検出し，前記タッチパネル入力プロセッサ４に送る。
前記タッチパネル入力プロセッサ４は，不図示のＭＰＵ，主メモリ，ＲＯＭ等から構成され，前記タッチパネル２から送られるデータを前記ＲＯＭに登録されたプログラムに従って処理し，前記制御部５に送る。さらに，前記タッチパネル２から送られる前記入力座標に基づいて求めた，前記タッチパネル２上の操作位置の軌跡データ（前記タッチパネル２上で文字等を描いた際の軌跡データ）を前記バッファ６に格納し，該軌跡データに基づいて文字認識を行う。
前記制御部５は，不図示のＭＰＵ，主メモリ，ＲＯＭ，不揮発性ＲＡＭ等から構成され，前記タッチパネル入力プロセッサ４から送られるデータ，前記バッファ６の前記軌跡データ，及び前記その他操作部３からの入力に基づいて，各種処理を行い，必要に応じて前記液晶画面１（ＬＣＤ）への表示（描画）を行う。
携帯端末Ａは，一般的な携帯端末が有するその他の構成も有するが，特に本発明の特徴をなすものではないので，ここでは説明を省略する。
【０００９】
次に，図４を用いて，携帯端末Ａにおける前記タッチパネル２からの入力の処理手順について説明する。以下，Ｓ０１，Ｓ０２，，，は，処理手順（ステップ）の番号を表す。また，図４の処理が開始される時点で，前記タッチパネル２及び前記その他操作部３の所定の操作により，手書き文字を入力するモードが選択された状態であるとする。
まず，前記タッチパネル入力プロセッサ４により，前記タッチパネルから入力座標及び前記入力圧力を読み込み（Ｓ０１），該入力圧力のレベルが「強」，「弱」，「無し（又は微弱）」のいずれであるかが判別（Ｓ０２）される。
Ｓ０２において，前記入力圧力が「弱」であると判別された場合，即ち，利用者がタッチパネルに軽く触れて操作している場合はＳ２１へ移行し，前記制御部５にＳ０１で得た前記入力座標が送られ，前記制御部５によって，前記ＬＣＤ１上の前記入力座標の位置に，カーソルを表示（移動）させた後，Ｓ０１へ戻って処理を繰り返す。
このようにして表示されるカーソルの位置により，利用者は，現在触っている位置がどの位置であるのかを確認することができる。
また，Ｓ０２において，前記入力圧力が「無し」であると判別された場合，即ち，利用者がタッチパネルから指を離した場合は，前記制御部５に前記ＬＣＤ１上のカーソルを消去する旨の指令が送られ，前記制御部５によりカーソルの表示が消去（Ｓ２１）される。
また，Ｓ０２において，前記入力圧力が「強」であると判別された場合はＳ０３へ移行し，Ｓ０１で得た前記入力座標が前記ＬＣＤ１上の所定の確定操作エリア内に相当する座標であるか否かが判別される。図５（ａ）に示すように，前記確定操作エリア１１とは，前記ＬＣＤ１上の所定のエリアであり，それまでに入力した文字（文字の軌跡）を確定し文字認識を開始させるときに操作する操作エリアである。
Ｓ０３において，前記入力座標が前記確定操作エリア１１内に相当する座標ではないと判別された場合は，Ｓ０４へ移行し，前記タッチパネル入力プロセッサ４により，前記入力座標に基づいて前記タッチパネル１上での操作位置の軌跡データを求めて前記バッファ６に格納する。
次に，Ｓ０５において，前記制御部５により，前記バッファ６に格納された軌跡データに従って，前記タッチパネル２上での操作の軌跡を前記ＬＣＤ１に描画するとともに，前記入力座標に相当する位置にカーソルを表示（移動）させた後，Ｓ０１へ戻って処理を繰り返す。
図５（ａ），（ｂ）は，以上の処理により，ひらがなの「お」の字が入力されているときの前記ＬＣＤ１の表示状態を示す。図５（ａ），（ｂ）の下部に表示される「あ」の字は，既に入力が確定済みの文字である。
一方，Ｓ０３において，前記入力座標が前記確定操作エリア１１内に相当する座標であると判別された場合は，Ｓ０６へ移行し，前記タッチパネル入力プロセッサ４により，該プロセッサ４の前記ＲＯＭに予め格納された複数の文字のパターンデータと，前記バッファ６に格納された前記軌跡データとのパターンマッチングを行い，入力された文字を認識し，認識した文字を前記制御部５により前記ＬＣＤ１に表示させる。
図５（ｃ）は，前記確定操作エリア１１が操作された状態を表し，図５（ｄ）は，入力された文字（入力の軌跡）に相当する文字「お」が認識（Ｓ０６）されて，前記ＬＣＤ１の下部に表示（Ｓ０７）された状態を表す。
【００１０】
【実施例】
（応用例１）
次に，図６を用いて，前記携帯端末Ａの応用例である携帯端末Ｂについて説明する。
携帯端末Ｂは，タッチパネル２の操作圧力によって入力モード（カーソル移動かデータ入力か）を切り替える機能を有する点では，前記携帯端末Ａと同様であるが，タッチパネル２を前面方向からも操作可能にしたものである。
即ち，図６（ａ），（ｂ）に示すように，携帯端末Ｂは，その前面に液晶画面１が設けられるとともに，当該携帯端末Ｂの長手方向の軸を中心に回動自在のアーム部２ａに設けられたタッチパネル２が，背面方向から前面方向にかけて１８０°回動可能に設けられ，背面方向及び前面方向で前記タッチパネル２を固定できるようストッパー（不図示）が設けられている。図６（ｂ）に示すように，当該携帯端末Ｂの背面には，タッチパネル２を嵌合させる凹部８が設けられ，タッチパネル２を背面方向に回動させた場合に，該タッチパネル２の操作面と当該携帯端末Ｂの背面とがフラットになるよう構成されている。また，図８に示すように，前記アーム部２ａは，該アーム部２ａを貫通する軸７により当該携帯端末Ｂの本体部に回動可能に支持されており，前記アーム部２ａに設けられた前記タッチパネル２を前面方向に回動させたときに，該タッチパネル２の背面と当該携帯端末Ｂの背面とがフラットになるよう構成されている。これにより，前記タッチパネル２を前面方向，背面方向のいずれに向けた状態であっても，当該携帯端末Ｂを机上に安定して置くことができる。他の構成については，前記携帯端末Ａと同様である。
当該携帯端末Ｂを手に持って操作する場合は，図７（ａ）に示すように，前記タッチパネル２を背面方向に回動させ，本体部を人差し指以外の指で支持しながら，人差し指で前記タッチパネル２を操作する。また，当該携帯端末Ｂを机上に置いて操作する場合は，図７（ｂ）に示すように，前記タッチパネル２を前面方向に回動させて該タッチパネル２を前面側から操作する。
このように，使用状況によって，前記タッチパネル２を背面からと前面からのいずれからでも操作できるので便利である。
なお，前記タッチパネル２の操作圧力によって前記入力モードを切り替える処理は，図４に示す処理と同様であるが，この他にも，例えば，前記タッチパネル２の位置が背面方向，前面方向のいずれに向けられているかを判別し，背面方向に向けられていると判別された場合にのみ前記操作圧力の判断（図４のＳ０２）を行い，その他の場合にはＳ０１からＳ０３へ移行するよう構成することも考えられる。ここで，前記タッチパネル２の方向の判別は，例えば，当該携帯端末Ｂの背面の前記凹部８に設けられるリミットスイッチ（不図示）等からの入力により行う。
【００１１】
次に，図９，図１０を用いて，前記タッチパネル２に入力される文字の方向について説明する。
前記タッチパネル２を前面方向に回動させた状態（図７（ｂ））で，前記タッチパネル２に，例えば文字「お」を入力する場合，図９に示すように文字が前記タッチパネル２の操作面に対して本来の向きで入力される。しかしながら，前記タッチパネル２を背面方向に回動させた状態（図７（ａ））で，文字「お」を入力する場合，図１０（ａ）に示すように，当該携帯端末Ｂの前面側から見て，本来の向きとなるように文字が入力されるため，前記タッチパネル２の操作面に対しては，図１０（ｂ）に示すように，本来の文字の向きとは左右反対の向きで入力されることとなる。このため，前記タッチパネル２への入力文字を，予め登録された文字パターンとのマッチングにより文字認識する場合，何ら工夫を講じなければ，同じ文字について背面入力用と前面入力用との２種類の文字パターン（左右対称の文字パターン）を登録しておかなければならず，文字パターン用の記憶容量が２倍必要となってしまう。
【００１２】
そこで，図１１に示すように，前記タッチパネル入力プロセッサ４により，前述した文字認識の処理（図４のＳ０６）において，前記軌跡データの座標の左右反転（座標変換）を行う。
即ち，まず，Ｓ６１において，前記タッチパネル２の位置が背面方向，前面方向のいずれに向けられているかが判別される。これは，例えば，当該携帯端末Ｂの背面の前記凹部８に設けられるリミットスイッチ等からの入力により判別される。Ｓ６１において，前記タッチパネル２が前面方向に向けられていると判別された場合は，前記バッファ６から前記軌跡データが読み出され（Ｓ６２），予め前記タッチパネル入力プロセッサ４の前記ＲＯＭに登録された前記文字パターンとのマッチング（Ｓ６３）が行われることによって文字が確定（Ｓ６４）される。
一方，Ｓ６１において，前記タッチパネル２が背面方向に向けられていると判別された場合は，前記バッファ６から前記軌跡データが左右反転して読み出され（Ｓ６５）た後，前記文字パターンとのマッチング（Ｓ６３）による文字の確定（Ｓ６４）が行われる。前記左右反転は，例えば，前記軌跡データの読み出す順序を，通常は左側の座標のデータから読み出すところを，右側の座標データから読み出すこと等により，横方向の座標の反転を行う。また，本携帯端末Ｂでは，前記タッチパネル２を本体の右端部に回動可能に設けているが，例えば，本体の上端部に回動可能に設けた場合は，前記タッチパネル２に入力される前記軌跡データは，前面方向と背面方向とで上下反転の関係となるため，この場合は，Ｓ６５において，上下反転して前記軌跡データが読み出されるよう構成する。これにより，同じ文字について前記文字パターンを複数登録する必要がなくなる。
【００１３】
（応用例２）
次に，図１２を用いて，前記携帯端末Ｂの応用例である携帯端末Ｂ１について説明する。本携帯端末Ｂ１も前記携帯端末Ｂと同様，前記タッチパネル２が本体部に回動可能に設けられているが，前記タッチパネル２を背面方向，側面方向，及び前面方向の３方向から操作できるようにした点が異なる。
図１２（ａ）に示すように，携帯端末Ｂの本体の幅が比較的広く手のひらに収まらない場合，これを片手で保持するには，前述したように端部（右利きの場合は右端部）を持たねばならず，この状態ではタッチパネル上で人差し指を動かせる範囲が狭くなる。
そこで，図１２（ｂ）に示すように，前記タッチパネル２にストッパー（不図示）を設けることによって側面方向（例えば，背面方向から９０°回動させた位置）でも固定できるようにすることにより，比較的幅の広い本体を片手で保持する場合であっても，人差し指を自然に動かせる範囲に前記タッチパネル２が近づき，該タッチパネル上で人差し指を動かせる範囲が狭くならない。もちろん，各利用者の好みの位置（向き）に前記タッチパネル２を固定できるよう構成してもよい。
また，前記タッチパネル２が側面方向を向いている場合は，前面方向を向いている場合と文字入力の向きが同じ（図９と同じ）となるので，前記軌跡データの反転読み出しは行わないよう構成する。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，タッチパネルを背面から操作する場合であってもカーソル表示によってタッチパネルを操作する指の位置の確認ができる。また，タッチパネルを前面方向にも向くようにすることで，机上に置いた状態でもタッチパネルを操作できる。さらに，タッチパネルを側面方向にも向くようにすることで，タッチパネルを操作する指に近づけることができ，幅の広い本体を片手で保持しながら操作する場合であっても，タッチパネルを操作可能な範囲が狭くならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａの前面及び背面から見た外観の概略図。
【図２】本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａを構成するタッチパネルの構造を説明する図。
【図３】本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａの概略構成を表すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａのタッチパネルによる文字入力処理の手順を表すフローチャート。
【図５】本発明の実施の形態に係る携帯端末Ａにおける文字入力中の状態を説明する図。
【図６】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂの前面及び背面から見た外観の概略図。
【図７】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおけるタッチパネルの操作状況を説明する図。
【図８】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおけるタッチパネルの支持構造を表す概略図。
【図９】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおいて前面からタッチパネル入力をした場合の文字の例を表す図。
【図１０】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂにおいて背面からタッチパネル入力をした場合の文字の例を表す図。
【図１１】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂの文字認識の処理手順を表すフローチャート。
【図１２】本発明の実施例に係る携帯端末Ｂ１を説明する図。
【符号の説明】
１…液晶画面（ＬＣＤ）
２…タッチパネル
２ａ…アーム部
３…その他操作部
４…タッチパネル入力プロセッサ
５…制御部
６…バッファ
７…軸
８…凹部
Ｓ０１，Ｓ０２，，，…処理手順（ステップ）の番号

Claims

操作した位置の座標を検出するタッチパネルを具備する携帯端末であって，
前記タッチパネルが，該タッチパネルへの接触圧力を検出する圧力検出手段を具備し，
前記圧力検出手段に検出されたタッチパネルへの接触圧力に基づいて，前記タッチパネルを用いた操作モードを，データを入力するモード，又はカーソルを移動するモードのいずれか一方又は両方を含むモードに切り替えるよう構成されてなることを特徴とする携帯端末。
前記タッチパネルが，当該携帯端末の背面に設けられてなる請求項１に記載の携帯端末。
前記タッチパネルが，その向きを変更可能に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記タッチパネルが，
少なくとも当該携帯端末の前面方向，側面方向，背面方向のいずれかを選択的に向き得るように設けられてなる請求項３に記載の携帯端末。
前記タッチパネルが，前面方向，側面方向，及び背面方向を選択的に向き得るように，当該携帯端末に回動可能に設けられた請求項４に記載の携帯端末。
前記タッチパネルへの入力軌跡と，予め登録された文字のパターンとに基づいて文字認識を行う文字認識手段を具備し，
前記タッチパネルの向く方向に基づいて，前記タッチパネルへの入力軌跡の座標について所定の座標変換を行うよう構成された請求項３から５のいずれかに記載の携帯端末。