JP5172889B2 - 手書き入力装置、手書き入力方法、及び手書き入力プログラム - Google Patents

Description

本発明は、手書き入力装置、手書き入力方法及び手書き入力プログラムに関し、特に、スタイラスペンや指を用い感圧式タッチパネル上に手書きで文字入力を行い、その文字を表示させるための手書き入力装置、手書き入力方法及び手書き入力プログラムに関する。また、特に、手書きの文字入力方法をもつ端末に関し、その筆圧の変化や入力時の座標の変化に応じた手書き入力制御方法及び手書き入力プログラムに関する。

スタイラスペンを用いて文字や図形を入力する場合に、感圧素子の出力を基準値と比較することによって接触を検出することが知られている。（例えば、特許文献１）。

さらに、ユーザーの筆圧に応じた調整をするために、例えばタブレットの入力領域をいくつかに分割し、各領域で検出された感圧素子の出力の平均値を求め、さらにその平均を調整の基準値とし、調整後の使用者の入力時に検出された感圧素子の出力値をその基準値で補正することによって、タブレットの入力領域の違いによるバラツキを使用者の筆圧に合わせて調整することが可能となる（例えば、特許文献２）。

また、スタイラスペンを用いた手書き文字入力において、手書き文字の入力が所定量なされた後に取り込まれた値が、書き始めを検出する閾値（基準値）を超えている場合、新たな閾値として取り込むことにより、ユーザーに固有の筆圧に馴染んでいくような書き味を実現することも知られている（例えば、特許文献３）。

特開平３−１６６６１７号公報 特許第４３１２３０７号公報 特許第３１２６８１６号公報

しかしながら、特許文献１、２、３のようにスタイラスペンを用いて文字、図形等を入力する場合においては、ユーザーが、書き始めは自然に一定の筆圧をかけるが、例えば、連続する一筆文字のような場合、筆圧の弱いユーザーは途中で筆圧が弱くなり感圧素子の出力が閾値（基準値）以下になって線切れを発生する場合がある。

特許文献１では基準値の設定そのものを下げることで押圧の弱いユーザーへの対応を可能としているが、抵抗膜式タッチパネルのように物理的に入力荷重を可変にできない場合は、基準値の設定範囲に制約がある。また、あまり基準値を下げると、誤って接触した場合も表示が出てしまうために、誤検出防止も考慮する必要がある。

特許文献２では、基準値をより細かく設定するために、タブレットのような入力面をいくつかに分割してその領域ごとに筆圧の平均を求め、さらに各領域の平均値の平均を基準値としている。さらに操作中も領域ごとに入力された筆圧と基準値の差分を求め、差分が大きい場合は補正していくことにより、経年変化による調整の簡素化と、どの位置でも常に一定の書き味を保つような効果がある。しかしながら、特許文献１と同様の課題が残る。

特許文献３は特許文献２と同様に、操作中に筆圧の入力値に応じ基準値を変化させるが、基準値より大きい場合にのみ筆圧を記憶し、基準値を変化させていくことでユーザーの特性になじんでいく効果があるとされている。従って、筆圧の弱いユーザーの課題に関しては特に言及がない。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることを目的とする。

本発明の手書き入力装置は、手書き入力を行なう手書き入力装置であって、筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出部と、前記筆圧座標検出部で検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定部と、出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する座標出力部と、を有する情報処理部と、を備えた手書き入力装置であって、前記出力座標候補判定部は、前記筆圧座標検出部が検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する候補とする。

また、本発明の手書き入力方法は、手書き入力を行なう手書き入力方法であって、筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出ステップと、前記筆圧座標検出ステップで検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定ステップと、出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて入力情報を出力する座標出力ステップと、を備え、前記出力座標候補判定ステップは、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する候補とする。

また、本発明の手書き入力プログラムは、コンピュータに、筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出ステップと、前記筆圧座標検出ステップで検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定ステップと、出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて入力情報を出力する座標出力ステップと、を実行させるための手書き入力プログラムであって、前記出力座標候補判定ステップは、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する候補とする。

本発明によれば、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができる。

本発明の実施の形態１における手書き入力装置の概略構成図 本発明の実施の形態１における携帯電話装置の構成図 本発明の実施の形態１における携帯電話装置の処理手順を示す概略フローチャート 本発明の実施の形態１における携帯電話装置の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態１における携帯電話装置の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態１における携帯電話装置の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における携帯電話装置の処理手順を示す概略フローチャート 本発明の実施の形態２における携帯電話装置の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における携帯電話装置の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態３における携帯電話装置の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態３における携帯電話装置の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における携帯電話装置の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャート 本発明の実施の形態４における携帯電話装置の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャート タッチパネルを有する携帯電話装置において本発明の実施の形態１から４までを利用したキャリブレーション機能のフローチャートの例を示す図 タッチパネルを有する携帯電話装置において本発明の実施の形態１から４までを利用したキャリブレーション機能の画面表示例を示す図 タッチパネルを有する携帯電話装置においてユーザーがスタイラスで文字を筆記した際の筆圧の時間波形図例を示す図 図１６で筆記した際にタッチパネルで表示された文字の例を示す図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の構成要素には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における手書き入力装置の概略構成図である。
図１において、手書き入力装置１は、入力操作部２、筆圧座標検出部３、情報処理部４、出力座標候補判定部５、および座標出力部６を備える。なお、入力操作部２は、手書き入力装置１本体とは別体として構成されてもよい。

入力操作部２は、指やスタイラス、電子ペンなどでの上部電極の押下により下部電極との接触により生じる電気抵抗値の変化を検出する感圧素子により指の接触位置を決定するタッチ式パネル（いわゆる抵抗膜式タッチパネル）で構成されている。入力操作部２は、筆圧座標検出部３に対して、入力信号２０１を通知する。

筆圧座標検出部３は、入力信号２０１を解析し、接触位置の座標や筆圧の情報を含む検出筆記情報３０１を、情報処理部４に対して通知する。なお、実施の形態１においては、検出筆記情報３０１はその筆圧の情報の値の大小に関わらず、情報処理部４に対して、情報を通知する形態を想定している。

なお、入力操作部２（タッチパネル等）と筆圧座標検出部３とを総称して筆圧座標検出部と呼ぶことも可能である。

情報処理部４は、検出筆記情報３０１に基づき、ユーザーが筆記継続中か否かを出力座標候補判定部５で解析し、座標出力部６に通知する。

出力座標候補判定部５は、検出筆記情報３０１に含まれる筆圧の情報を一定時間観測し、ユーザーの筆圧が一時的に弱いのか、筆記終了による減少か、または誤接触とみなすかを解析し、座標出力部６に通知するか否かを制御する。

座標出力部６は、出力座標候補判定部５で設定された情報やタイマの状態をもとに、表示するための過去の座標情報を記憶したメモリをもとにした出力情報６０１を図示しない表示部へ通知する。また座標出力部６は、前記タイマのタイムアウト時の割り込み処理も行う。

すなわち、情報処理部４は、出力座標候補判定部５と座標出力部６とを有する。そして、出力座標候補判定部５は、筆圧座標検出部３で検出した筆圧に基づいて、筆圧座標検出部３で検出した座標を出力情報６０１として出力する座標候補とするか否かを判定する。そして、座標出力部６は、出力座標候補判定部５が出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて入力情報（筆圧座標検出部３で検出した座標）を出力情報６０１として出力する。ここで、本実施の形態１の手書き入力装置１においては、出力座標候補判定部５は、筆圧座標検出部３が検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて、筆圧座標検出部３で検出した座標を出力情報６０１として出力する座標候補とするか否かを判定する。

図２は、本発明の実施の形態１における手書き入力装置１を携帯電話装置１００として構成したときの構成図である。なお、ここでは、手書き入力装置１を携帯電話装置１００として構成した場合について説明するが、携帯電話装置１００だけでなく、手書き入力装置１をＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯電子機器として構成することも可能である。

図２において、携帯電話装置１００は、図１で説明した構成要素に加えてシステム制御部８、デバイス制御部７、および表示部９を備える。なお、ほとんどの携帯電子機器の入力操作部にある文字入力を兼用する１０キー、カーソルを上下左右に動かすいわゆるナビゲーションキーなどの押圧式キーについては本実施の形態１の携帯電話装置１００において必須の構成ではないので説明を省略する。

システム制御部８は、一般にＣＰＵとして知られ、携帯電話装置１００のソフトウェア制御を実行する。

デバイス制御部７は、座標出力部６からの出力筆記情報６０２の指示により、周辺デバイスの一つである表示部９を制御する。また、デバイス制御部７は、表示部９に文字情報を表示させるための表示デバイス制御信号７０１を表示部９へ送る。

表示部９は、一般にＬＥＤやＬＣＤとして知られ、表示デバイス制御信号７０１に基づいて、各種の表示情報（文字情報や画像情報）を表示するための手段を有する。

システム制御部８は、ユーザーの指示により入力操作部２からセンサ信号２０２が入力されるのを契機に、システム制御部８の機能ブロックである筆圧座標検出部３にて筆記入力または関連する入力かを判定する。筆圧座標検出部３の判定は、さらに一連の操作が筆記入力モードか否かに基づいて実施されてもよい。

なお、図２においてセンサ信号２０２はシステム制御部８の外部から入力される構成として説明したが、センサの生データをシステム制御部８にてデータのフィルタリング、加工を行ってもよい。これにより、筆圧座標検出部３で同様の判定が可能で、携帯電話装置１００での部品点数を軽減することができる。

図３は、本発明の実施の形態１における携帯電話装置１００の処理手順を示す概略フローチャートである。

まず、操作待ちの状態にある入力操作部２は、パネル押下割込みが発生すると（ステップＳ１０１）、所定の押下受付処理を実行して正しい入力か否かを判定し（ステップＳ１０２）、筆圧座標検出部３に処理を移行する。

筆圧座標検出部３は、筆圧と座標の筆記情報を取得し（ステップＳ１０３）、次に、筆記入力モードであるかどうかを判定する（ステップＳ１０４）。

筆記入力モードと判定しなかった場合（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、筆圧座標検出部３は情報処理不要と判定し、入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

一方、筆記入力モードであると判定した場合は（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、情報処理部４に処理を移行する（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６）。情報処理部４から状況に応じて、表示処理を行った後（ステップＳ１０７）、入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

図４は、本発明の実施の形態１における携帯電話装置１００の情報処理部４のうち、出力座標候補判定部５の処理手順を示すフローチャートである。

出力座標候補判定部５は、筆圧座標検出部３から検出筆記情報３０１を取得し、今回入力筆記情報（筆圧値ｚ、座標情報ｘ、ｙ）を筆記区間とみなすかどうかを観測するタイマ時間分の情報量を確保したメモリ（不図示）にコピーする（ステップＳ２０１）。

次に、今回の筆圧値ｚが、ユーザーが誤って接触した場合を排除するための誤検出防止閾値を超える値の場合は（ステップＳ２０２、Ｙｅｓ）、通常の文字表示が可能であることから、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオフに設定し（「０」に設定し）（ステップＳ２０４）、筆圧の変化を観測するための観測タイマを止める（ステップＳ２０５）。

一方、今回の筆圧値ｚが、誤検出防止閾値以下の場合は（ステップＳ２０２、Ｎｏ）、さらに筆圧値が０まで達したかどうかを判定する（ステップＳ２０３）。０となった場合は（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、指などが離れたため、表示を保持するかどうか観測する必要はなくなったので、観測タイマを止めて（ステップＳ２０５）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

図５は、本発明の実施の形態１における携帯電話装置１００の出力座標候補判定部５の処理手順を示すフローチャート図４の続きで、今回入力の筆圧値ｚが０より大きく誤検出防止の閾値以下の場合の処理を示す。

入力された筆圧値ｚからユーザーの筆記かどうか判定するために、一定時間筆圧値の変化を観測するための観測タイマが既に起動中かどうか判定し（ステップＳ２０６）、起動中でない場合は（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、観測タイマをスタートする（ステップＳ２０７）。

次に前回入力の筆圧値ｚと今回入力の筆圧値の差分を求め、指が離れたとみなされる程度の急な減少かどうかをみるための減少判定閾値と比較する（ステップＳ２０８）。

前回入力と今回入力の筆圧値ｚが、減少判定閾値以下のゆるやかな減少や、増加している場合（ステップＳ２０８、Ｎｏ）は、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオンに設定して（「１」に設定して）（ステップＳ２０９）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

一方、前回入力と今回入力の筆圧値ｚが、減少判定閾値を超えるような大きな減少の場合は（ステップＳ２０８、Ｙｅｓ）、すでに表示保持フラグがオン（「１」）かどうか判定する（ステップＳ２１０）。

表示保持フラグがオフの場合（「０」である場合）（ステップＳ２１０、Ｎｏ）は、筆圧値の変化の観測をさらに継続するために、表示保持フラグをオンに設定して（「１」に設定して）（ステップＳ２０９）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

一方、既に表示保持フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）は、指が離れる過程とみなし、図４に戻り、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオフに設定し（「０」に設定し）（ステップＳ２０４）、筆圧の変化を観測するための観測タイマを止め（ステップＳ２０５）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

図６は、本発明の実施の形態１における携帯電話装置１００の座標出力部６の処理手順を示すフローチャートである。

表示保持フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ３０１、Ｎｏ）は、観測中が終了し表示処理を実行したいことから、今回入力の座標情報を、表示部９が表示するのに必要な表示情報（不図示）へ設定（ステップＳ３０２）する。従って、観測タイマも止める必要があることから、観測タイマがまだ起動中（ステップＳ３０３、Ｙｅｓ）なら、観測タイマを０クリア（ステップＳ３０４）し、座標出力部６から抜ける。

一方、表示保持フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）は、既に観測中であったことから、まずは観測タイマの状態を確認する（ステップＳ３０５）。

観測タイマがタイムアウトした場合（ステップＳ３０５、Ｙｅｓ）は、観測時間内に筆圧値が誤検出防止閾値を超えなかったことから、表示をする必要がないとみなし、観測時間内の筆圧値ｚを記憶しているメモリを０クリア（ステップＳ３０６）し、表示保持フラグもクリア（「０」に設定）（ステップＳ３０７）して、図３の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

観測タイマがタイムアウトしていない場合（ステップＳ３０５、Ｎｏ）は、観測を継続することから、今回座標情報を候補として、表示部９が表示するのに必要な表示情報（不図示）へ設定（ステップＳ３０８）し、図３の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

このように、本発明の実施の形態１においては、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなり誤検出防止の閾値以下になるユーザーであっても、筆圧の減少が一定値以内であって、かつ閾値以下の時間が一定値以内かどうかの筆記継続中の出力座標候補判定をすることで、筆記した文字が表示されるという、ユーザーの特性にあった手書き入力装置を提供することができる。すなわち、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２の構成は図１と同じであるが、筆圧座標検出部３が、入力信号２０１を解析し、接触位置の座標や筆圧の情報を含む検出筆記情報３０１を、情報処理部４に対して通知する場合、実施の形態２においては、検出筆記情報３０１はその筆圧の情報の値が抵抗膜式パネルで検出できる値より小さい場合、情報処理部４に対して情報を通知しない形態を想定している。従って、図２も図１同様に、実施の形態２として流用可能である。

図７から図９を用いて、本発明の実施の形態２について説明する。

図７は、本発明の実施の形態２における携帯電話装置１００の処理手順を示す概略フローチャートである。図３の実施の形態１と同じステップは同じ番号を付与している。

図７は図３と処理手順は全く同じであるが、パネル押下待ちでのイベント発生（ステップＳ１０１）が、パネルで検出可能な値以上にならないと発生しないことになるので、出力座標候補判定部５による出力座標候補検出処理（ステップＳ４０１）と座標出力部６による座標出力処理（ステップＳ４０２）が実施の形態１と異なる。

図８は、本発明の実施の形態２における携帯電話装置１００の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャートである。

出力座標候補判定部５は、筆圧座標検出部３から検出筆記情報３０１を取得し、今回入力筆記情報（筆圧値ｚ、座標情報ｘ、ｙ）をメモリ（不図示）にコピーする（ステップＳ５０１）。

次に、今回の筆圧値ｚが、ユーザーが誤って接触した場合を排除するための誤検出防止閾値以下を観測する無入力観測タイマが起動中か確認（ステップＳ５０２）する。タイマが停止（ステップＳ５０２、Ｎｏ）しているということは、誤検出防止閾値を超える値が検出されていることから、通常の文字表示が可能であるので、出力座標候補判定部５の処理を抜け、座標出力部６に移行する。

無入力観測タイマが起動中の場合（ステップＳ５０２、Ｙｅｓ）は、センサで検出可能な値が入力されていない区間があるので、表示の補間処理を行うことを示す補間フラグをオンに設定し（「１」に設定し）（ステップＳ５０３）、無入力観測タイマを一旦ストップ（ステップＳ５０３）し、出力座標候補判定部５の処理を抜け、座標出力部６に移行する。

図９は、本発明の実施の形態２における携帯電話装置１００の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャートである。

座標出力部６は、指が一定時間離れたとみなす無入力観測タイマがタイムアウトした場合の割り込み処理からも呼ばれるので、無入力観測タイマがタイムアウトしたか（ステップＳ６０１）を確認する。無入力観測タイマがタイムアウトした場合（ステップＳ６０１、Ｙｅｓ）は、補間フラグをオフにし（ステップＳ６０２）、無入力観測タイマをクリアし（ステップＳ６０３）、何も表示しないで、図７の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

一方、無入力観測タイマがまだタイムアウトしていない場合（ステップＳ６０１、Ｎｏ）は、表示の補間処理をすることを示す補間フラグがオン（「１」）かどうかを判定（ステップＳ６０４）する。補間フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ６０４、Ｙｅｓ）は、今回入力された座標値の前に記憶している最後の座標値との間で直線補間の処理を行い（ステップＳ６０５）、表示処理に移行するので、補間フラグをオフ（「０」）（ステップＳ６０６）し、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

一方、補間フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ６０４、Ｎｏ）は、補間処理の必要がないことから、今回入力の座標情報を、表示部９が表示するのに必要な表示情報（不図示）へ設定（ステップＳ６０８）し、表示処理に移行するので、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

なお、今回の実施例では直線補間を記載したが、表示部の特性によっては直線補間でなくても良い。

このように、本発明の実施の形態２においては、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなり筆圧座標情報の検出ができなくなるユーザーであっても、検出できない時間が一定値以内かどうかの筆記継続中の出力座標候補判定をすることで、出力座標候補判定をする前後の座標情報を利用して、筆記した文字が補間して表示されるという、ユーザーの特性にあった手書き入力装置を提供することができる。すなわち、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３の構成は実施の形態１と同じである。（図１、図２）また、処理手順を示す概略フローチャートも実施の形態１と同じである。（図３）

図１０から図１１を用いて、本発明の実施の形態３における携帯電話装置１００の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャートのうち、第１の実施例と異なる処理のみ説明する。なお、図１０、図１１の実施の形態１の図４、図５と同じステップには同じ番号を付与している。

図１０は、本発明の実施の形態３における携帯電話装置１００の出力座標候補判定処理部の処理手順を示すフローチャートであるが、図４の実施の形態１と同じ処理である。

図１１は本発明の実施の形態３における携帯電話装置１００の出力座標候補判定部５の処理手順を示すフローチャート図１０の続きで、今回入力の筆圧値ｚが０より大きく誤検出防止の閾値以下の場合の処理を示す。

入力された筆圧値ｚからユーザーの筆記かどうか判定するために、一定時間筆圧値や座標の変化を観測するための観測タイマが既に起動中かどうか判定し（ステップＳ２０６）、起動中でない場合は（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、観測タイマをスタートする（ステップＳ２０７）。

次に前回入力の筆圧値ｚと今回入力の筆圧値の差分を求め、指が離れたとみなされる程度の急な減少かどうかをみるための減少判定閾値と比較する（ステップＳ２０８）。

前回入力と今回入力の筆圧値ｚが、減少判定閾値以下のゆるやかな減少や、増加している場合（ステップＳ２０８、Ｎｏ）は、さらに入力座標の変化を観測する。

前回入力と今回入力のｘ座標の差分が、座標変化閾値ｘ以上の場合（ステップＳ２１１、Ｎｏ）は、筆圧が小さくても位置が変化していることから筆記中である可能性が高いので、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオンにして（「１」に設定して）（ステップＳ２０９）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

一方、前回入力と今回入力のｘ座標値の差分が、座標変化閾値ｘ未満の場合（ステップＳ２１１、Ｙｅｓ）は、さらにｙ座標の変化も観測する。

前回入力と今回入力のｙ座標値の差分が、座標変化閾値ｙ以上の場合（ステップＳ２１２、Ｎｏ）は、筆圧が小さくても位置が変化していることから筆記中である可能性が高いので、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオンに設定して（「１」に設定して）（ステップＳ２０９）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

一方、前回入力と今回入力のｙ座標値の差分が、座標変化閾値ｙ未満の場合（ステップＳ２１１、Ｎｏ）は、すでに表示保持フラグがオン（「１」）かどうか判定する（ステップＳ２１０）。

表示保持フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ２１０、Ｎｏ）は、筆圧値、座標の変化の観測をさらに継続するために、表示保持フラグをオンに設定して（「１」に設定して）（ステップＳ２０９）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

一方、既に表示保持フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）は、指が離れる過程とみなし、図１０に戻り、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す表示保持フラグをオフに設定し（「０」に設定し）（ステップＳ２０４）、筆圧の変化を観測するための観測タイマを止め（ステップＳ２０５）、出力座標候補判定部５の出力座標候補判定処理から抜ける。

このように、実施の形態１に座標の変化の観測を追加してもユーザーの動きを推測できる。

このように、本発明の実施の形態３においては、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなり誤検出防止の閾値以下になるユーザーであっても、筆圧の減少が一定値以内であって、かつ閾値以下の時間が一定値以内、および出力座標候補判定をする前後の座標の変化が一定値以上かどうかの筆記継続中の出力座標候補判定をすることで、筆記した文字が表示されるという、ユーザーの特性にあった手書き入力装置を提供することができる。すなわち、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができる。

（実施の形態４）
実施の形態４の構成は実施の形態２と同じである。（図１、図２）また、処理手順を示す概略フローチャートも実施の形態２と同じである。（図７）

図１２から図１３を用いて、本発明の実施の形態４における携帯電話装置１００の表示情報処理部の処理手順を示すフローチャートのうち、第２の実施例と異なる処理のみ説明する。なお、図１２、図１３の実施の形態２の図９と同じステップには同じ番号を付与している。

図１２は、本発明の実施の形態４における携帯電話装置１００の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャートであるが、図１２は実施の形態２の図９同様に、座標出力部６は、指が一定時間離れたとみなす無入力観測タイマがタイムアウトした場合の割り込み処理からも呼ばれる。

無入力観測タイマがタイムアウトした場合（ステップＳ６０１、Ｙｅｓ）は、無入力観測タイマをクリアして（ステップＳ６０３）、第２の実施例と同様に、図７の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

図１３は、本発明の実施の形態４における携帯電話装置１００の座標出力処理部の処理手順を示すフローチャートの続きで、無入力観測タイマがまだタイムアウトしていない場合（ステップＳ６０１、Ｎｏ）の処理を示す。

実施の形態２同様に、検出筆記情報３０１はその筆圧値が抵抗膜式パネルで検出できる値より小さい場合、情報処理部４に対して情報を通知しない形態を想定しているので、今回入力のｘ座標と最後に記憶しているｘ座標の値を比較する（ステップＳ６０９）。その差分が、座標変化閾値ｘ以上の場合（ステップＳ６０９、Ｎｏ）は、筆圧が小さくても位置が変化していることから筆記中である可能性が高いので、表示の補間処理をすることを示す補間フラグがオン（「１」）かどうかを判定（ステップＳ６０４）する。補間フラグがオンの場合（「１」である場合）（ステップＳ６０４、Ｙｅｓ）は、今回入力された座標値の前に記憶している最後の座標値との間で直線補間の処理を行い（ステップＳ６０５）、表示処理に移行するので、補間処理フラグをオフ（「０」）（ステップＳ６０６）し、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

一方、補間フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ６０４、Ｎｏ）は、補間処理の必要がないことから、実施の形態２と同様に、今回入力の座標情報を、表示部９が表示するのに必要な表示情報（不図示）へ設定（ステップＳ６０８）し、表示処理に移行するので、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

一方、今回入力のｘ座標値と最後に記憶しているｘ座標値を比較し、その差分が、座標変化閾値ｘ未満の場合（ステップＳ６０９、Ｙｅｓ）は、さらにｙ座標の変化も観測する。

最後に記憶しているｙ座標値と今回入力のｙ座標値の差分が、座標変化閾値ｙ以上の場合（ステップＳ６１０、Ｎｏ）は、筆圧が小さくても位置が変化していることから筆記中である可能性が高いので、表示の補間処理をすることを示す補間フラグがオン（「１」）かどうかを判定する（ステップＳ６０４）。補間フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ６０４、Ｙｅｓ）は、今回入力された座標値の前に記憶している最後の座標値との間で直線補間の処理を行い（ステップＳ６０５）、表示処理に移行するので、補間処理フラグをオフ（「０」）（ステップＳ６０６）し、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

一方、補間フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ６０４、Ｎｏ）は、補間処理の必要がないことから、実施の形態２と同様に、今回入力の座標情報を、表示部９が表示するのに必要な表示情報（不図示）へ設定（ステップＳ６０８）し、表示処理に移行するので、無入力観測タイマを再起動（「０」からスタート）（ステップＳ６０７）し、表示部９の表示情報処理に移行する。

一方、最後に記憶しているｙ座標値と今回入力のｙ座標値の差分が、座標変化閾値ｙ未満の場合（ステップＳ６１０、Ｙｅｓ）は、すでに補間フラグがオン（「１」）かどうか判定する（ステップＳ６１１）。

補間フラグがオフの場合（「０」の場合）（ステップＳ６１１、Ｎｏ）は、筆圧値、座標の変化の観測をさらに継続するために、補間フラグをオンに設定して（「１」に設定して）（ステップＳ６１４）、何も表示しないで表示部９の表示情報処理から抜け、図７の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

一方、既に補間フラグがオンの場合（「１」の場合）（ステップＳ６１１、Ｙｅｓ）は、指が離れる過程とみなし、無入力区間を観測するための無入力観測タイマを止め（ステップＳ６１２）、文字表示をするかどうかを観測中であることを示す補間フラグをオフに設定し（「０」に設定し）（ステップＳ６１３）、何も表示しないで表示部９の表示情報処理から抜け、図７の入力操作部２内の押下受付待ちに処理を戻す。

このように、本発明の実施の形態４においては、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなり筆圧座標情報の検出ができなくなるユーザーであっても、検出できない時間が一定値以内かどうか、かつ出力座標候補判定をする前後の座標の変化が一定値以上かどうかの筆記継続中の出力座標候補判定をすることで、出力座標候補判定をする前後の座標情報を利用して、筆記した文字が補間して表示されるという、ユーザーの特性にあった手書き入力装置を提供することができる。すなわち、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができる。

（実施の形態１から４までの携帯電話装置のキャリブレーション）
図１４は、タッチパネルを有する携帯電話装置において、本発明の実施の形態１から４までを利用した、ユーザー毎の特性に合わせて閾値を補正する、いわゆるキャリブレーション機能のフローチャート例を示したものである。

キャリブレーション機能に、手書きでユーザーが文字を書けるユーザビリティインタフェースも実装されていることを想定しているが、起動画面の詳細についてはここでは特に問わない。

本実施の形態では、まずは、キャリブレーション画面で文字補正の設定の有無を入力者が選択できるようにすることで、ユーザーが本実施の形態１から４までの情報処理を行うかどうかを選択可能とする（ステップＳ７０１）。

キャリブレーションを行うことを選択した場合（ステップＳ７０１、Ｙｅｓ）、ユーザーが手書き入力を行う画面を起動し、手書き入力を待つ（ステップＳ７０２）。手書き入力を検出したら、まずはデフォルトの前記各閾値や前記タイマ値で本実施の形態１から４までの出力座標候補判定に基づき、文字座標出力を行い画面に表示する（ステップＳ７０３）。

その結果、ユーザーにさらに補正をするかどうかの確認をとる（ステップＳ７０４）。

仮に線切れが発生し、ユーザーがさらに補正することを選択した場合（ステップＳ７０４、Ｙｅｓ）、端末内部で筆記中か判定するのに使用した前記各種閾値が最小値か判定する（ステップＳ７０５）。最小値でない場合（ステップＳ７０５、Ｎｏ）は、所定量だけ閾値を下げて（ステップＳ７０８）、再度手書き入力画面を起動する（ステップＳ７０２）。

前記閾値が最小値に達した場合（ステップＳ７０５、Ｙｅｓ）、例えば実施の形態１で使用した前記観測タイマの値が最大値か判定する（ステップＳ７０６）。最大値でない場合（ステップＳ７０６、Ｎｏ）、所定量だけタイマ値を長くして（ステップＳ７０９）、再度手書き入力画面を起動する（ステップＳ７０２）。

前記タイマ値が最大値の場合（ステップＳ７０６、Ｙｅｓ）、これ以上補正ができないことを表示するいわゆるワーニング表示をユーザーに見せて（ステップＳ７０７）、現在の設定値を保存し（ステップＳ７１１）、本キャリブレーション機能を終了する。

ユーザーがこれ以上の補正しないを選択した場合（ステップＳ７０４、Ｎｏ）は、ユーザーに本キャリブレーション機能を終了するか確認をとり（ステップＳ７１０）、終了を選択した場合（ステップＳ７０１、Ｙｅｓ）、現在の設定値を保存し（ステップＳ７１１）、本キャリブレーション機能を終了する。

図１４では、筆圧値を判定する閾値、タイマ値の順で設定を変える例を示したが、各値を変える順番を変えたバリエーションをもたせてもよい。

このような補正画面を繰り返すことで、ユーザーの特性に合った値の設定が可能になる。ただし、閾値やタイマ値も無制限な設定は物理的に困難である。例えば、誤検出防止の閾値０は意味がなく、タッチパネルで検出可能な荷重という制約も存在する。測定結果からは荷重では２０〜６０ｇｆ程度の範囲が望ましい。従って、筆圧値ｚの減少判定閾値は荷重換算で１０ｇｆ未満になる。従って、図１４のステップＳ７０８のΔｚで示した補正時に減少させる値はさらに小さい値を想定している。

タイマ値は、ユーザーの筆記速度も関係するが、あまり長い時間を設定すると、表示の遅延につながるので、長くても数百ｍｓ程度を想定している。図１４のステップＳ７０９のΔｔで示した値は、当然この値より小さいが、あまり小さい値にすると、キャリブレーション機能の終了が遅くなるデメリットはある。

図１５は、図１４を実施した際のキャリブレーション機能の画面遷移の一例を示したものである。

ユーザーが文字補正の設定を選択した場合、最初にデフォルトの閾値やタイマ値でユーザーが手書きで文字を筆記する。その結果、（Ａ）のように表示ポイント１００５、１００６で２箇所、線切れが発生したとする。

筆記終了と判定したら、（Ｂ）のように別画面で「補正しますか？」という問い合わせ画面を表示する。ユーザーは２箇所発生した画面を確認しているので、「ＯＫ」を選択すると再度文字入力できる画面に切り替わる。その際、携帯電話装置内部では閾値を例えば荷重換算で５ｇｆ下げて、（Ｃ）のようにユーザーが再度文字を書いた画面を表示する。

（Ｃ）で筆記終了を判定したら、（Ｄ）のように別画面で「補正しますか？」という問い合わせ画面を表示する。ユーザーは（Ｃ）の表示で満足であれば、「ＮＯ」を選択する。

「ＮＯ」を選択したら、（Ｅ）のようなキャリブレーション終了確認画面を表示し、ユーザーが「ＯＫ」を選択したら、その時の閾値やタイマ値を不揮発メモリなどに記憶する。

（Ｄ）で、ユーザーがまだ満足できず「ＹＥＳ」を選択したら、閾値をまた５ｇｆ程度下げて、（Ｃ）のような再度文字入力できる画面に切り替わる。

図１６は、タッチパネルを有するような携帯電話装置１００において、手書きアプリケーションソフトにより、ユーザーがスタイラスなどで円を筆記した際の筆圧（筆記時の荷重）の時間変化の波形例をグラフで示したものである。波形１００１は線切れが発生しなかった場合の筆圧（筆記時の荷重）の時間波形である。筆記途中の単位時間５００前後から緩やかな筆圧の低下は見られるものの、一定の値以上を保って推移している例である。

波形１００２は線切れが発生した場合の筆圧（筆記時の荷重）の時間波形である。単位時間５００あたりから筆圧の低下が見られ、この端末の場合、誤検出防止閾値もしくは、タッチパネルで検出できる入力荷重の最小値が６０ｇｆ程度であったので、筆記途中の筆圧低下の波形のポイント１００３あたりで、線切れが発生したと推測できる。

図１７は、図１６のような波形で筆記した際に、タッチパネルに表示された文字の例を示したものである。図１７（Ａ）が図１６の波形１００１での表示を示し、（Ｂ）が図１６の波形１００２での表示を示す。また、図１６の波形のポイント１００３が、図１７での表示ポイント１００４に該当する。

（Ｂ）の場合、円の下側を始点として上に向かって曲線を書き始めたユーザーが、一番上前後で力が抜けたため線切れが発生し、再び下側に向かって書き下ろす際には力が入ったような筆記例になっている。

（Ａ）の場合も、（Ｂ）同様に円の下側を始点として書き始めていて、上に向かうにつれ力が弱くなってはいるが（Ｂ）の場合ほど力の変化がなかったことがわかる。

本実施の形態１から４までの携帯電話装置は（Ｂ）のようなユーザーでも表示の線切れを防ぐ効果を有する。

なお、本実施の形態１−４では先行技術との比較のため、ユーザーの筆記時にかけた荷重を筆圧と呼んでいるが、必ずしも文字を書く場合に限定したものではなく、感圧素子等からあがってくる接触による圧力の情報を総称するものである。また、本発明で文字というのは、記号、絵も含む、手書きで書かれた線画全般を総称するものである。

また、本実施の形態１−４において、出力情報６０１を表示部９に表示する例を説明したが、これに限らず、出力情報６０１を記憶部に記憶させるために出力したり、無線通信等の通信手段を用いて他の装置に出力したりしてもよいことはいうまでもない。

本発明によれば、スタイラスペンや指を用いて文字を入力する場合において、書き始めと終わりは筆圧が強いが、途中で筆圧が弱くなるというユーザーの特性に合った補正を可能とし、書き心地をよくすることができるので、手書き入力装置、手書き入力方法及び手書き入力プログラム等として有用である。また、手書き入力装置を用いた携帯電話機、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯電子機器等として有用である。

１ 手書き入力装置
２ 入力操作部
３ 筆圧座標検出部
４ 情報処理部
５ 出力座標候補判定部
６ 座標出力部
７ デバイス制御部
８ システム制御部
９ 表示部
１００ 携帯電話装置
２０１ 入力信号
２０２ センサ信号
３０１ 検出筆記情報
６０１ 出力情報
６０２ 出力筆記情報
７０１ 表示デバイス制御信号
１００１ 線切れが発生しなかった場合の筆記時の荷重の時間変化の波形
１００２ 線切れが発生した場合の筆記時の荷重の時間変化の波形
１００３ 筆記途中の筆圧低下の波形のポイント
１００４ 線切れが発生した表示ポイント１
１００５ 線切れが発生した表示ポイント２
１００６ 線切れが発生した表示ポイント３

Claims (8)

1. 手書き入力を行なう手書き入力装置であって、
   筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出部と、
   前記筆圧座標検出部で検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定部と、出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する座標出力部と、を有する情報処理部と、を備えた手書き入力装置であって、
   前記出力座標候補判定部は、前記筆圧座標検出部が検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する候補とする
   手書き入力装置。
2. 前記座標出力部は、前記出力座標候補判定部の判定に基づき、表示保持の候補で前記所定時間内であれば、出力する座標候補の判定をする時点の座標情報を表示に必要な領域に記憶させておき、
   次に前記所定時間内に閾値を超える筆圧の入力があった場合に、記憶していた座標情報に基づいて前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する
   請求項１に記載の手書き入力装置。
3. 前記出力座標候補判定部は、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合、前記筆圧座標検出部からの検出筆記情報が停止する場合であっても、停止した時点から所定時間筆記継続を観測する状態を保持する
   請求項１に記載の手書き入力装置。
4. 前記座標出力部は、前記出力座標候補判定部の判定に基づき、入力の停止した時間が前記所定時間内であれば、
   次に前記所定時間内に閾値を超える筆圧の入力があった場合に記憶した最後の座標情報と、今回の閾値を超える筆圧の入力があった時点の座標情報を補間し、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する
   請求項３に記載の手書き入力装置。
5. 前記出力座標候補判定部は、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少し、さらに、前記出力する座標候補の判定をした時点の座標値と出力する座標候補の判定をする時点の前の座標値との差が所定値以上である場合に、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する候補とする、
   請求項２に記載の手書き入力装置。
6. 前記座標出力部は、前記出力座標候補判定部の判定に基づき、入力の停止した時間が前記所定時間内であり、かつ、前記所定時間内に閾値を超える筆圧の入力があった場合に記憶した最後の座標情報と、今回の閾値を超える筆圧の入力があった時点の座標情報の差が所定量を超える場合に、前記所定時間内に閾値を超える筆圧の入力があった場合に記憶した最後の座標情報と、今回の閾値を超える筆圧の入力があった時点の座標情報を補間し、前記筆圧座標検出部で検出した座標を出力する
   請求項４に記載の手書き入力装置。
7. 手書き入力を行なう手書き入力方法であって、
   筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出ステップと、
   前記筆圧座標検出ステップで検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定ステップと、
   出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて入力情報を出力する座標出力ステップと、を備え、
   前記出力座標候補判定ステップは、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する候補とする
   手書き入力方法。
8. コンピュータに、
   筆圧と座標とを検出する筆圧座標検出ステップと、
   前記筆圧座標検出ステップで検出した筆圧に基づいて、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する座標候補とするか否かを判定する出力座標候補判定ステップと、
   出力する座標候補とすると判定した座標候補に基づいて入力情報を出力する座標出力ステップと、を実行させるための手書き入力プログラムであって、
   前記出力座標候補判定ステップは、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、前記筆圧座標検出ステップが検出した筆圧とその前又は後の時点の筆圧とに基づいて出力する座標候補とするか否かを判定し、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧が閾値以下の場合であって、出力する座標候補の判定をする時点の筆圧と出力する座標候補の判定をする時点の前の筆圧との差が所定値以下であり、かつ所定時間内で減少している場合は、筆記継続中と判定し、前記筆圧座標検出ステップで検出した座標を出力する候補とする
   手書き入力プログラム。

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