JP5646896B2

JP5646896B2 - 携帯端末およびキー表示方法

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Publication number: JP5646896B2
Application number: JP2010163729A
Authority: JP
Inventors: 圭介小川
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2030-07-21
Also published as: JP2012027581A

Description

本発明は、携帯端末のキー配置に関し、特に、ユーザによる携帯端末の保持状態によって、最適なキー配置をダイナミカルに実行する携帯端末およびキー表示方法に関する。

従来、片手に収まる端末において、日本語入力を高速化するため、母音を設定するキーと数字キーの組み合わせを用いることにより、各ボタンを連打する必要なく日本語入力を可能としている（例えば、特許文献１参照。）。

つまり、小型端末やタブレット端末には様々なソフトウェアキーボードによる入力方式が存在している。これらの入力方式は端末ハードウェアの形状に基づき最適化されているものが多く、単純なソフトウェアキーボードよりも入力がし易いという利点があり、例えばタブレット形状であれば、左右にわかれたキーボードを表示するものがある。

特開２００５−４５００号公報

しかしながら、これらの端末の利用シーンを考えると、ユーザの状況によって端末の握り方が変化し、その握り方によっては指を大きく動かさなければならず、入力がしづらくなる、あるいは、指の可動範囲外にソフトウェアキーボードが表示されるという問題があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みて、端末筐体の背面および側面にセンサを設け、保持する指の本数や接触位置等の情報を利用することにより、ユーザの端末の握り方、指の可動範囲を推定し、入力方法を最適化する携帯端末およびキー表示方法を提供することを目的としている。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。

（１）本発明は、キーボードが配置される配置面に設けられたタッチパネルと、該配置面の裏面および側面に設けられ、接触を感知した座標情報を出力する第１のセンサと、該センサが出力する座標情報から保持状態を検出する保持状態検出手段（例えば、図１の保持状態検出部２０に相当）と、該センサが出力する座標情報から親指の可動範囲を推定する可動範囲推定手段（例えば、図１の可動範囲推定部３０に相当）と、該推定された親指の可動範囲に基づいて、前記キーボードを表示する表示手段（例えば、図１のキーボード表示部４０に相当）と、を備えたことを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、タッチパネルがキーボードが配置される配置面に設けられ、第１のセンサは、配置面の裏面および側面に設けられ、接触を感知した座標情報を出力する。保持状態検出手段は、第１のセンサが出力する座標情報から保持状態を検出する。可動範囲推定手段は、第１のセンサが出力する座標情報から親指の可動範囲を推定する。表示手段は、推定された親指の可動範囲に基づいて、キーボードを表示する。したがって、端末筐体の背面および側面にセンサを設け、保持する指の本数や接触位置等の情報を利用することにより、ユーザの端末の握り方、指の可動範囲を推定し、入力方法を最適化することができる。

（２）本発明は、（１）の携帯端末について、前記表示されたキーボードの大きさや位置を補正できる補正手段（例えば、図１の補正部５０に相当）を備えたことを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、補正手段は、表示されたキーボードの大きさや位置を補正する。つまり、表示手段に表示されたキーボードはあくまでも推定に基づいて表示されたものであるため、補正手段を用いることにより、個人個人に最適なキーボードの大きさや配置位置を特定することができる。

（３）本発明は、（１）の携帯端末について、前記キーボードを正面から見たときに、筐体の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、該Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とし、前記可動範囲推定手段がユーザの親指の付け根のＸＹＺ座標を取得する基準点推定手段（例えば、図１の基準点推定部３２に相当）と、保持角度を推定する保持角度推定手段（例えば、図１の保持角推定部３４に相当）と、を備えたことを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、キーボードを正面から見たときに、筐体の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とし、可動範囲推定手段の基準点推定手段は、ユーザの親指の付け根のＸＹＺ座標を取得し、保持角度推定手段は、保持角度を推定する。これにより、キーボードを操作する親指の起点となる座標と保持角度が推定できるため、キーボードを配置する位置と角度を得ることができる。

（４）本発明は、（３）の携帯端末について、前記保持角度推定手段（例えば、図１の保持角推定部３４に相当）が、前記裏面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第１の接点と前記側面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第２の接点とを抽出し、前記第１の接点から前記Ｙ軸におろした垂線の線分と前記第１の接点および第２の接点とからなる線分とがなす角度から保持角度を推定することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、保持角度推定手段が、裏面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第１の接点と側面に設けられセンサの感知する接点のうち、Ｙ軸の座標値が最も大きい第２の接点とを抽出し、第１の接点からＹ軸におろした垂線の線分と第１の接点および第２の接点とからなる線分とがなす角度から保持角度を推定する。したがって、センサから得られる特定の接点座標から簡易に保持角度を推定することができる。

（５）本発明は、（３）の携帯端末について、前記基準点推定手段（例えば、図１の基準点推定部３２に相当）は、前記裏面に設けられセンサの感知する面積の大きさにより前記ユーザの親指の付け根のＺ軸の座標値を推定することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、基準点推定手段は、裏面に設けられセンサの感知する面積の大きさによりユーザの親指の付け根のＺ軸の座標値を推定する。したがって、センサの感知する面積の大きさから簡易にユーザの親指の付け根のＺ軸の座標値を推定することができる。

（６）本発明は、（３）の携帯端末について、持ち手を検出する持ち手検出手段（例えば、図１の持ち手検出部３１に相当）と、該検出した持ち手に対応する接点の標準座標を記憶する記憶手段（例えば、図１の標準座標記憶部３３に相当）と、を備え、前記基準点推定手段（例えば、図１の基準点推定部３２に相当）は、前記側面のセンサにより３点の接点を取得したときには、Ｙ軸の座標値が大きい２つの接点座標と前記記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＹ軸の座標値を推定し、前記側面のセンサにより４点の接点を取得したときには、Ｙ軸の座標値の大きさが２番目および３番目に大きい２つの接点座標と前記記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＹ軸の座標値を推定することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、基準点推定手段は、側面のセンサにより３点の接点を取得したときには、Ｙ軸の座標値が大きい２つの接点座標と記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＹ軸の座標値を推定し、側面のセンサにより４点の接点を取得したときには、Ｙ軸の座標値の大きさが２番目および３番目に大きい２つの接点座標と記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＹ軸の座標値を推定する。つまり、中指と薬指の接点座標とデフォルトの座標との差異からユーザの親指の付け根のＹ軸の座標値を簡易に推定する。

（７）本発明は、（６）の携帯端末について、前記基準点推定手段（例えば、図１の基準点推定部３２に相当）は、前記裏面のセンサから取得した接点座標と前記記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＸ軸の座標値を推定することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、基準点推定手段は、裏面のセンサから取得した接点座標と記憶している標準座標とからユーザの親指の付け根のＸ軸の座標値を推定する。つまり、裏面センサのデフォルトのすべての接点座標と取得したすべての接点座標とにより、ユーザの親指の付け根のＸ軸の座標値を簡易に推定する。

（８）本発明は、（３）の携帯端末について、前記可動範囲推定手段が推定する可動範囲が、前記基準点推定手段により得られた基準点から親指の長さを半径とし、前記Ｙ軸を基準として保持した状態における前記親指の可動範囲に相当する角度を中心角θ１とする扇形と親指を第１関節で折ったときの親指の先端から付け根までの長さを半径とし、前記Ｘ軸を基準として中心角をθ２＝（９０°−θ１）とする扇形を組み合わせた領域であることを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、可動範囲推定手段が推定する可動範囲が、基準点推定手段により得られた基準点から親指の長さを半径とし、Ｙ軸を基準として保持した状態における親指の可動範囲に相当する角度を中心角θ１とする扇形と親指を第１関節で折ったときの親指の先端から付け根までの長さを半径とし、Ｘ軸を基準として中心角をθ２＝（９０°−θ１）とする扇形を組み合わせた領域である。つまり、親指の先端の可動特性を考慮して、２つの扇形を組み合わせた領域を可動範囲としている。

（９）本発明は、（１）から（８）の携帯端末について、保持方向を検出する第２のセンサ（例えば、図１の加速度センサ２１に相当）を備え、前記第２のセンサの出力信号から筐体が横向きに保持されたときに、前記基準点推定手段（例えば、図１の基準点推定部３２に相当）が左右２つの基準点を推定し、前記可動範囲推定手段（例えば、図１の可動範囲推定部３０に相当）が推定する可動範囲を前記推定した基準点から左右非対称に形成し、前記表示手段に形成された可動範囲に基づいて、前記キーボードを表示することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、第２のセンサの出力信号から筐体が横向きに保持されたときに、基準点推定手段が左右２つの基準点を推定し、可動範囲推定手段が推定する可動範囲を推定した基準点から左右非対称に形成し、表示手段に形成された可動範囲に基づいて、キーボードを表示する。したがって、横向きに保持された場合には、両手の親指で適切な操作を行えるよう基準点から左右非対称に可動範囲を形成し、表示手段に形成された可動範囲に基づいて、キーボードを表示する。

（１０）本発明は、（９）の携帯端末について、日本語入力モードを備え、前記表示手段（例えば、図１のキーボード表示部４０に相当）が、該日本語入力モード時に、母音および子音に相当するキーを左右の表示領域の外周部に分けて配置することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、日本語入力モード時に、母音および子音に相当するキーを左右の表示領域の外周部に分けて配置する。これにより、使用頻度の高いキーを外周に配置するため、操作性が向上する。

（１１）本発明は、（１０）の携帯端末について、英語入力モードを備え、前記表示手段（例えば、図１のキーボード表示部４０に相当）が、該英語入力モード時に、使用頻度の高いキーをそれぞれ左右の表示領域の外周部に配置することを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、英語入力モード時に、使用頻度の高いキーをそれぞれ左右の表示領域の外周部に配置する。これにより、使用頻度の高いキーを外周に配置するため、操作性が向上する。

（１２）本発明は、（１０）または（１１）の携帯端末について、前記表示手段に表示されたキーをスクロールするスクロール手段を備えたことを特徴とする携帯端末を提案している。

この発明によれば、スクロール手段は、表示手段に表示されたキーをスクロールする。つまり、操作性を考慮した場合には、あまり小さいキーを配置することができないため、すべてのキーを表示手段に表示することができないが、スクロール手段を用いることにより、表示されていないキーを簡単に表示することができる。

（１３）本発明は、キーボードが配置される配置面にタッチパネルを設けた携帯端末におけるキー表示方法であって、前記配置面の裏面および側面に設けられたセンサにより、接触を感知した座標情報を出力する第１のステップ（例えば、図１９のステップＳ１０４に相当）と、該出力する座標情報から保持状態を検出する第２のステップ（例えば、図１９のステップＳ１０４に相当）と、該座標情報から親指の可動範囲を推定する第３のステップ（例えば、図１９のステップＳ１０４に相当）と、該推定された親指の可動範囲に基づいて、前記キーボードを表示する第４のステップ（例えば、図１９のステップＳ１０５に相当）と、を備えたことを特徴とするキー表示方法を提案している。

この発明によれば、配置面の裏面および側面に設けられ、接触を感知した座標情報を出力し、出力する座標情報から保持状態を検出する。そして、その座標情報から親指の可動範囲を推定し、推定された親指の可動範囲に基づいて、キーボードを表示する。したがって、端末筐体の背面および側面にセンサを設け、保持する指の本数や接触位置等の情報を利用することにより、ユーザの端末の握り方、指の可動範囲を推定し、入力方法を最適化することができる。

本発明によれば、ユーザの携帯端末の持ち方、握り方を検出することにより、検出した情報に基づいて、最適なキーボードの配置表示を動的に実行することができるという効果がある。

本実施形態に係る携帯端末の主要構成を示す図である。本実施形態に係る携帯端末の持ち手とセンサ出力との関係を示す図である。本実施形態に係る携帯端末と座標軸との関係を示す図である。本実施形態に係る可動範囲を示す図である。本実施形態に係るセンサ出力と保持状態との関係を示す図である。本実施形態に係るセンサ出力と保持状態との関係を示す図である。本実施形態に係る保持状態と可動範囲との関係を示す図である。本実施形態に係る保持状態とＺ座標の推定との関係を示す図である。本実施形態に係る保持状態とＹ座標の推定との関係を示す図である。本実施形態に係る保持状態とＸ座標の推定との関係を示す図である。観測値の例を示した図である。本実施形態に係る保持状態に対する可動範囲との関係を示す図である。本実施形態に係る可動範囲が携帯端末の領域を逸脱した場合を示す図である。本実施形態に係るタブレット型携帯端末を横向きに片手で保持した場合のキーボード表示例を示す図である。本実施形態に係るタブレット型携帯端末を横向きに両手で保持した場合のキーボード表示例を示す図である。本実施形態に係るタブレット型携帯端末を縦向きに保持した場合のキーボード表示例を示す図である。本実施形態に係る日本語入力時のキー配列を例示した図である。本実施形態に係る英語入力時のキー配列を例示した図である。本実施形態に係る携帯端末の処理フロー図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

＜携帯端末の構成＞
本実施形態に係る携帯端末の構成について、図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る携帯端末１００は、センサ検知部１０と、保持状態検出部２０と、加速度センサ２１と、可動範囲推定部３０と、持ち手検出部３１と、基準点推定部３２と、標準座標記憶部３３と、保持角推定部３４と、キーボード表示部４０と、キーボードＤＢ４１と、補正部５０とから構成されている。

センサ検知部１０は、携帯端末１００の匡体の裏面および側面に配置された静電容量式センサ等のタッチセンサからの座標情報信号を検知する。保持状態検出部２０は、センサ検知部１０から入力した座標情報信号に基づいて、ユーザの携帯端末の保持状態を検出する。

加速度センサ２１は、携帯端末１００の回転角度を検出する。具体的には、ユーザが携帯端末を縦向きに持っているのか、横向きにもっているのかを検出する。可動範囲推定部３０は、センサ検知部１０から入力した座標情報信号、センサ検知部１０から入力した座標情報信号に基づいて持ち手検出部３１が検出した持ち手情報、保持角推定部３４から入力した保持角度情報およびセンサ検知部１０から入力した座標情報信号と標準座標記憶部３３に記憶された座標情報とに基づいて基準点推定部３２が検出した親指の付け根の座標情報に基づいて、親指の可動範囲を推定する。なお、処理の詳細については、後述する。

キーボード表示部４０は、可動範囲推定部３０が推定した位置にキーボードを表示する。キーボードＤＢ４１は、キーボード表示部４０に表示するキー情報を格納する。補正部５０は、ユーザの指示により、キーボード表示部４０に表示されたキーボードの位置や大きさを補正する。

＜持ち手の検出＞
図２を用いて、持ち手検出部３１による持ち手の検出処理について説明する。
図２（Ａ）に示すように、センサ検知部１０から入力した座標情報信号が携帯端末の右側面に検出できる場合は、持ち手検出部３１は、ユーザが携帯端末１００を左手で保持していると検出する。一方で、図２（Ｂ）に示すように、センサ検知部１０から入力した座標情報信号が携帯端末の左側面に検出できる場合は、持ち手検出部３１は、ユーザが携帯端末１００を右手で保持していると検出する。

＜可動範囲の推定＞
図３から図１２を用いて、可動範囲の推定について説明する。
可動範囲の推定は、親指の付け根（親指の第２関節）のＸＹＺ座標（基準点）と携帯端末の保持角度により推定する。ここで、座標軸は、図３に示すように、携帯端末１００の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、Ｘ軸とＹ軸に直交する方向をＺ軸として定義する。

また、入力用のパッド形状としては、図４に示すように、親指の長さを半径とし、Ｙ軸を基準として保持した状態における親指の可動範囲に相当する角度を中心角θ１とする扇形と親指を第１関節で折ったときの親指の先端から付け根までの長さを半径とし、Ｘ軸を基準として中心角をθ２＝（９０°−θ１）とする扇形を組み合わせた領域とする。これは、実際にユーザが親指で操作を行う場合の可動軌跡に基づくものである。図中、（Ａ）左手で入力する場合の入力パッドを、（Ｂ）は、右手で入力する場合の入力パッドを示している。

まず、可動範囲の推定を行う場合に、持ち手の検出を行う必要がある。この処理については、上記のように行う。

＜保持角度の推定＞
保持角度の推定においては、携帯端末１００の接触点のうち最もＹ座標が大きい点と、左側面に触れる点のうち最もＹ座標が大きい点の座標の位置関係により決定する。つまり、人差し指の先と第２関節の接点の端末に対する角度、もしくは、中指の先と第２関節の接点の端末に対する角度によって決定する。

図５に示すように、ユーザが携帯端末１００を左手で保持している場合には、左側面に、上から人差し指の第２関節（Ｈ２）、中指の第２関節（Ｎ２）、薬指の第２関節（Ｋ２）が検出され、裏面では、人差し指の先端（Ｈ）が検出される。そこで、人差し指の先端（Ｈ）からＹ軸に垂線をおろした点と、人差し指の先端（Ｈ）と人差し指の第２関節（Ｈ２）とを結ぶ線分とのなす角度αを求める。この角度αだけ親指の位置がずれている。そのため、入力パッドの角度を推定することができる。

つまり、図７に示すように、人差し指の先端（Ｈ）のＹ座標と人差し指の第２関節（Ｈ２）のＹ座標とが等しい場合には、親指がＹ軸に対してまっすぐであるため、図７（Ａ）のように入力パッドが配置される。人差し指の先端（Ｈ）のＹ座標よりも人差し指の第２関節（Ｈ２）のＹ座標が大きい場合には、親指のＹ軸に対する傾きに対応して、図７（Ｂ）のように入力パッドが配置される。人差し指の先端（Ｈ）のＹ座標よりも人差し指の第２関節（Ｈ２）のＹ座標が小さい場合には、親指のＹ軸に対する傾きに対応して、図７（Ｃ）のように入力パッドが配置される。

一方、図６に示すように、ユーザが携帯端末１００を右手で保持している場合には、右側面に、上から中指の第２関節（Ｎ２）、薬指の第２関節（Ｋ２）、小指の第２関節が検出され、左側面では、中指の先端（Ｎ）が検出される。そこで、中指の先端（Ｎ）からＹ軸に垂線をおろした点と、中指の先端（Ｎ）と中指の第２関節（Ｎ２）とを結ぶ線分とのなす角度βを求める。この角度βだけ親指の位置がずれている。そのため、入力パッドの角度を推定することができる。

つまり、図７に示すように、中指の先端（Ｎ）のＹ座標と中指の第２関節（Ｎ２）のＹ座標とが等しい場合には、親指がＹ軸に対してまっすぐであるため、図７（Ａ）のように入力パッドが配置される。中指の先端（Ｎ）のＹ座標よりも中指の第２関節（Ｎ２）のＹ座標が大きい場合には、親指のＹ軸に対する傾きに対応して、図７（Ｂ）のように入力パッドが配置される。中指の先端（Ｎ）のＹ座標よりも中指の第２関節（Ｎ２）のＹ座標が小さい場合には、親指のＹ軸に対する傾きに対応して、図７（Ｃ）のように入力パッドが配置される。

＜Ｚ座標の推定＞
Ｚ座標は、ユーザの携帯端末１００の握り方によって２種類存在すると仮定する。つまり携帯端末１００に親指の付け根が張り付いて保持する場合（Ｚ座標が０：（小さい））と、離れて保持する場合（Ｚ座標が大きい）とに分けられる。この推定には、図８（Ａ）、図８（Ｂ）のように携帯端末１００の接触面積の大小を見て、判断することが可能である。

＜Ｙ座標の推定＞
Ｙ座標の推定は、図９のように携帯端末の裏面あるいは側面の中指および薬指のＹ座標により判断する。これは、つまり、携帯端末１００の保持の仕方によって人差し指は携帯端末１００の上部に触れるが、中指および薬指は、携帯端末１００の裏面あるいは側面に常に触れると考えられるからである。

具体的には、図９（Ａ）の親指の付け根のＹ座標、中指（Ｎ）のＹ座標、薬指（Ｋ）のＹ座標を標準とすると、図９（Ｂ）の状態では、中指（Ｎ）のＹ座標が図９（Ａ）の場合に比べて大きいため、親指の付け根のＹ座標は、図９（Ａ）の状態よりも大きいと推定される。一方で、図９（Ｃ）の状態では、中指（Ｎ）、薬指（Ｋ）のＹ座標が図９（Ａ）の場合に比べて小さいため、親指の付け根のＹ座標は、図９（Ａ）の状態よりも小さいと推定される。

＜Ｘ座標の推定＞
Ｘ座標の推定は、まず、携帯端末１００を握っているかどうかの判断を行う。握っている判断の場合は左側面にはりついていると判断し、Ｘ座標は０となる。具体的には左側面の接触点が広範囲にわたるかどうかで決まる。握っていないと判断された場合は、端末を軽く保持している状態であり、Ｘ座標の推定が必要となる。携帯端末１００の裏面の接触点のうち、最もＹ座標が大きい点を基準とし、この点がどの程度左右に移動するかによりＸ座標を決定すれば良い。

具体的には、図１０（Ａ）は、ユーザが携帯端末１００を握っている状態でのセンサの検出ポイントを示している。一方で、ユーザが携帯端末１００を握っていない状態では、センサの検出ポイントは、図１０（Ｂ）〜図１０（Ｅ）になる。図１０（Ｂ）の場合、裏面のセンサが検出するポイントのうちＹ座標の最も大きいもののＸ軸方向の位置がやや図１０（Ａ）と比べて、左に移動している。これにより、Ｘ座標の推定が可能となる。

同様に、図１０（Ｃ）の場合、裏面のセンサが検出するポイントのうちＹ座標の最も大きいもののＸ軸方向の位置が図１０（Ｂ）と比べて、大きく左に移動しており、図１０（Ｄ）の場合は、裏面のセンサが検出するポイントのうちＹ座標の最も大きいもののＸ軸方向の位置が図１０（Ａ）と比べて、大きく左に移動しており、図１０（Ｅ）の場合、裏面のセンサが検出するポイントのうちＹ座標の最も大きいもののＸ軸方向の位置は、図１０（Ｄ）と変わらないものの、他のポイントがＸ軸の左方向に大きく移動している。

＜観測値例＞
以下、図１１および図１２を用いて、具体的な数値で上記の観測値を示す。
まず、本例では、図１１に示すように、親指が側面センサに張り付いた状態が観測されるため、Ｚ座標の推定値は「０」となる。したがって、以下では、ＸＹ座標のみで説明する。また、親指が側面センサに張り付いた状態であるため、保持角度も「０」となる。

次に、中指のＸＹ座標は、図１１に示すように、（５．５、５．５）であり、薬指のＸＹ座標は、（５．５、２．５）となる。

＜可動範囲の補正＞
また本実施形態においては、ユーザによる補正が可能となっており、例えば、図１１に示す握り方において、ユーザに可動範囲を触ってもらうことで図１２のような可動範囲が観測されたとする。

このような観測のもと、ユーザの親指の長さに関する補正が可能になる（例えば、扇形の半円が半径が４．５ｃｍであれば、そのサイズを以後の基準とすれば良い）。また、ユーザの親指の付け根（扇形の起点）が（０、０、０）であると推定でき、観測された値と親指の付け根の座標の対応関係が記述できる。

つまり、図１１に示す例においては、中指の座標が（５．５、５．５）および薬指の座標が（５．５、２．５）であった場合に、起点のＸＹ座標が（０、０）であるということに結びつく。例えば、中指の座標が（５．５、６．５）と観測された場合は、起点となるＸＹ座標は（１、０）である。

また、可動範囲が図１３に示すように、端末の領域を逸脱した場合（つまりＸＹ座標がマイナスの場合）、その可動範囲と領域の重なった範囲で入力パッドを描くものとする。例えば、図１３のように、起点の位置が推定された場合には、携帯端末１００と可動範囲とが重なりあった部分がこの場合の可動範囲となる。

なお、図１３（Ａ）の場合には、可動範囲内でキーを描画し、図１３（Ｂ）のように入力可能領域が狭い場合には、キーボードの表示の仕方を図１３（Ｃ）のように変えてもよい。

なお、上記では、ソフトキーボードについて説明してきたが、例えば、ユーザの携帯端末１００の握り方のよって、ボリュームや決定キー、メニューキー、戻るキー等のキーの配置を変化させてもよい。

＜タブレットの場合＞
デバイス情報により、ユーザの使用している携帯端末がタブレット型携帯端末であると判断し、加速度センサ２１により、横向きに保持しているのか、縦向きに保持しているのかを判別するとともに、センサ検知部１０により、片手で保持しているのか、両手で保持しているのかを判別し、キーボードの表示形態を決定する。

例えば、タブレット型携帯端末を横向きに保持し、かつ、図１４（Ａ）および（Ｂ）のようなセンサ出力が得られた場合には、片手で保持していると判断し、図１４（Ｃ）に示すように、可動範囲内にキーボードの一部を表示する。

一方、タブレット型携帯端末を横向きに保持し、かつ、図１４（Ａ）および（Ｂ）に示すセンサ出力以外のセンサ出力が得られた場合には、両手で保持していると判断する。この場合、タブレット型携帯端末の画面サイズが小さく、図１５（ｘ）のように、左右の可動範囲が重なりあうような場合には、図１５（Ｘ）のように、キーボード全体を表示する。また、図１５（ｙ）および（ｚ）のような場合には、可動範囲を表示するが、実際には、ユーザの補正調整によって、図１５（Ｙ）あるいは図１５（Ｚ）のように、キーの形が変化する。

さらに、タブレット型携帯端末を横向きに保持し、画面サイズが十分に大きい場合には、図１６（Ａ）のように、両手で操作すると判断してキーボード全体を表示するが、両手で保持していることを検出した場合には、図１６（Ｂ）のように、左右に可動範囲を表示して、キー表示を行う。

ここで、表示するキーの配置は、例えば、日本語入力モードの場合には、図１７に示すように、最外周部にそれぞれ母音のキー（例えば、「ｏ」、「ｅ」、「ｕ」、「ｉ」、「ａ」等）あるいは子音のキー（例えば、「ｈ」、「ｎ」、「ｔ」、「ｓ」、「ｋ」等）を配置する。これにより、文字入力を効率的に行うことができる。

一方、例えば、英語入力モードの場合には、図１８に示すように、最外周部にそれぞれパソコンのキーボードと同様に、使用頻度の高いキーを配置する。これにより、文字入力を効率的に行うことができる。

なお、本実施形態では、可動範囲にすべてのキーを表示することができないが、例えば、ユーザが指でタッチパネルを所定の方向になぞることにより、文字がスクロールするようにしてもよい。

＜携帯端末の処理動作＞
図１９を用いて、携帯端末の処理動作について説明する。

まず、自動判別を利用するか否かのユーザによる設定を行う（ステップＳ１０１）。ユーザによる設定が行われた場合には、デバイス情報を記憶する記憶部からデバイス情報を取得して携帯端末１００の種類の識別を行う（ステップＳ１０２）。

次いで、加速度センサ２１からの出力信号により、携帯端末１００が縦の状態で保持されているのか、横の状態で保持されているのかの判断を行う（ステップＳ１０３）。また、キーボード配置面の裏面および側面に設けられたセンサからセンサ検知部１０が、接触を感知した座標情報を出力する。

さらに、出力された座標情報から保持状態検出部２０が保持状態を検出する（ステップＳ１０４）。そして、その座標情報から可動範囲推定部３０が親指の可動範囲を推定し、推定された親指の可動範囲に基づいて、キーボードを出力する（ステップＳ１０５）。ユーザは、表示されたキーボードに対して、その位置あるいは大きさを補正する（ステップＳ１０６）。

したがって、本実施形態によれば、携帯端末の筐体の背面および側面にセンサを設け、保持する指の本数や接触位置等の情報を利用することにより、ユーザの端末の握り方、指の可動範囲を推定し、入力方法を最適化することができる。

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１０；センサ検知部
２０；保持状態検出部
２１；加速度センサ
３０；可動範囲推定部
３１；持ち手検出部
３２；基準点推定部
３３；標準座標記憶部
３４；保持角推定部
４０；キーボード表示部
４１；キーボードＤＢ
５０；補正部
１００；携帯端末

Claims

キーボードが配置される配置面に設けられたタッチパネルと、
該配置面の裏面および側面に設けられ、接触を感知した座標情報を出力する第１のセンサと、
該第１のセンサが出力する座標情報から保持状態を検出する保持状態検出手段と、
該第１のセンサが出力する座標情報から親指の可動範囲を推定する可動範囲推定手段と、
該推定された親指の可動範囲に基づいて、前記キーボードの大きさを制御して表示する表示手段と、
前記キーボードを正面から見たときに、筐体の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、該Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とすると、前記可動範囲推定手段がユーザの親指の付け根のＸＹＺ座標を取得する基準点推定手段と、
親指の付け根と先端とを結ぶ直線の前記Ｙ軸に対する傾きである保持角度を推定する保持角度推定手段と、
を備え、
前記保持角度推定手段が、前記裏面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第１の接点と前記側面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第２の接点とを抽出し、前記第１の接点から前記Ｙ軸におろした垂線の線分と前記第１の接点および第２の接点とからなる線分とがなす角度から前記保持角度を推定することを特徴とする携帯端末。
前記可動範囲推定手段が推定する可動範囲が、前記基準点推定手段により得られた基準点から親指の長さを半径とし、前記Ｙ軸を基準として保持した状態における前記親指の可動範囲に相当する角度を中心角θ１とする扇形と親指を第１関節で折ったときの親指の先端から付け根までの長さを半径とし、前記Ｘ軸を基準として中心角をθ２＝（９０°−θ１）とする扇形を組み合わせた領域であることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
保持方向を検出する第２のセンサを備え、
前記第２のセンサの出力信号から筐体が横向きに保持されたときに、前記基準点推定手段が左右２つの基準点を推定し、前記可動範囲推定手段が推定する可動範囲を前記推定した基準点から左右非対称に形成し、前記表示手段に形成された可動範囲に基づいて、前記キーボードを表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯端末。
日本語入力モードを備え、前記表示手段が、該日本語入力モード時に、母音および子音に相当するキーを左右の表示領域の外周部に分けて配置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の携帯端末。
英語入力モードを備え、前記表示手段が、該英語入力モード時に、使用頻度の高いキーをそれぞれ左右の表示領域の外周部に配置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の携帯端末。
前記表示手段に表示されたキーをスクロールするスクロール手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の携帯端末。
キーボードが配置される配置面にタッチパネルを設けた携帯端末におけるキー表示方法であって、
前記配置面の裏面および側面に設けられたセンサにより、接触を感知した座標情報を出力する第１のステップと、
該出力する座標情報から保持状態を検出する第２のステップと、
該座標情報から親指の可動範囲を推定する第３のステップと、
該推定された親指の可動範囲に基づいて、前記キーボードの大きさを制御して表示する第４のステップと、
前記キーボードを正面から見たときに、筐体の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、該Ｘ軸、Ｙ軸に直交する方向をＺ軸とすると、前記可動範囲を推定することによってユーザの親指の付け根のＸＹＺ座標を取得する第５のステップと、
親指の付け根と先端とを結ぶ直線の前記Ｙ軸に対する傾きである保持角度を推定する第６のステップと、
を備え、
前記第６のステップでは、前記裏面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第１の接点と前記側面に設けられセンサの感知する接点のうち、前記Ｙ軸の座標値が最も大きい第２の接点とを抽出し、前記第１の接点から前記Ｙ軸におろした垂線の線分と前記第１の接点および第２の接点とからなる線分とがなす角度から前記保持角度を推定することを特徴とするキー表示方法。