JP5781866B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチセンサを備える入力装置に関するものである。

従来、携帯端末として、筐体側面にメカニカルスイッチからなる側面スイッチを配置し、その側面スイッチの操作に応じて表示部の表示機能を切り換えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような側面スイッチは、通常、携帯端末がユーザにより片手で把持された状態で、その把持している側の手の指で操作されるようにレイアウトされている。

しかし、従来の側面スイッチは、メカニカルスイッチにより構成されているため、その操作に比較的強い押圧力を要する。そのため、携帯端末の把持態様によっては、把持した手の指で側面スイッチが操作しにくくなる場合がある。その結果、側面スイッチを無理に操作しようとして、携帯端末を落下したり、また、側面スイッチが操作しやすいように、携帯端末の把持姿勢を変えようとして、携帯端末を落下したりすることがある。

特開２００４−１２８５７４号公報

上述した携帯端末の側面スイッチの操作性を改善する方法として、側面スイッチをタッチセンサで構成することが想定される。タッチセンサは、タッチ操作するだけで入力が可能であり、操作時にメカニカルスイッチのような強い押圧力は必要ない。したがって、携帯端末の把持態様が、多少、側面タッチセンサの操作がしにくい態様であっても、携帯端末の落下を招くことなく操作が可能となり、操作性を向上することが期待される。

しかし、側面タッチセンサは、携帯端末を把持している片手による操作であるために、複数の側面タッチセンサを配置すると、一方の側面タッチセンサをタッチ操作する指等の動きにつられて、他の指等が動いて他方の側面タッチセンサもタッチ操作されて、誤入力が生じることが想定される。特に、ユーザによって把持される携帯端末の両側面に側面タッチセンサを設けた場合は、一方の側面の側面タッチセンサを操作しようとすると、その反作用で他方の側面の側面タッチセンサが押圧されることになる。その結果、両方の側面の側面タッチセンサにより操作が検出されて、誤入力が生じやすくなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、操作性を向上でき、しかも誤入力を確実に防止できるように適切に構成した入力装置を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る入力装置の発明は、
片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
前記制御部は、前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に基づいて把持状態を設定し、前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が、前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えた圧力値に変化し、さらに該閾値を下回った圧力値に変化した際に、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出する、ことを特徴とするものである。

第２の観点に係る発明は、
片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
前記制御部は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が増加した後、前記複数の圧力センサそれぞれの出力の変化量が、いずれも所定の時間、所定の量以下になると把持状態を設定し、前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えると、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出する、ことを特徴とするものである。

第３の観点に係る発明は、
片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
前記制御部は、前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に基づいて把持状態を設定し、
前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えると、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出し、
前記制御部は、前記把持状態を設定する際に検出している前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に所定の値を加えた値を、それぞれの圧力センサの前記閾値として設定する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、筐体の把持面に複数のタッチセンサを設け、その複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出するので、操作性を向上でき、かつ誤入力を確実に防止することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る入力装置を備える携帯電話の外観斜視図である。 図１に示す携帯電話の把持態様の一例を示す図である。 図１に示す携帯電話の要部の構成を示す機能ブロック図である 図１に示す携帯電話の入力処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る入力装置を備える携帯電話の外観斜視図である。この携帯電話１０は、折りたたみ式のもので、操作キー１１を有する操作キー側筐体１２と、表示部１３を有する表示部側筐体１４とを備える。表示部側筐体１４は、操作キー側筐体１２に対してヒンジ部１５を介して開閉可能に連結されている。そして、表示部側筐体１４が操作キー側筐体１２から開かれた状態では、図１（ａ），（ｂ）に示すように、操作キー１１および表示部１３が露出し、表示部側筐体１４が操作キー側筐体１２側に閉じられた状態では、表示部側筐体１４が操作キー側筐体１２上に重なって、操作キー１１および表示部１３が露出しないようになっている。

また、操作キー側筐体１２には、把持面となる一方の側面１６ａ（ここでは、右側面）に、図１（ａ）に示すように、幅方向に延在する１つのタッチセンサ２１ａが設けられ、把持面となる他方の側面１６ｂ（ここでは、左側面）に、図１（ｂ）に示すように、幅方向に沿って４つのタッチセンサ２１ｂ〜２１ｅが設けられている。これらタッチセンサ２１ａ〜２１ｅは、それぞれ圧電素子等の圧力を検知する圧力センサで構成されている。

このように、操作キー側筐体１２の把持面となる両側面１６ａ，１６ｂにタッチセンサ２１ａ〜２１ｅを設けると、例えば図２に示すように、ユーザが右手で携帯電話１０を把持した場合、親指および手の平がタッチセンサ２１ａに接し、人差し指がタッチセンサ２１ｂに接し、中指がタッチセンサ２１ｃに接し、薬指がタッチセンサ２１ｄに接し、小指がタッチセンサ２１ｅに接する。これにより、携帯電話１０を把持した手の指で、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅを簡単に操作することが可能となる。

しかし、例えば図２の把持状態において、タッチセンサ２１ａを操作するために親指に力を入れると、その反作用で、反対側の側面に位置する指に力が入って、タッチセンサ２１ｂ〜２１ｅの全部または一部が操作されてしまうことが想定される。また、例えば図２の把持状態で、タッチセンサ２１ｂを操作するために人差し指に力を入れると、その反作用で、反対側の側面に位置する親指に力が入ってタッチセンサ２１ａが操作されたり、人差し指の動きにつられて中指等に力がはいってタッチセンサ２１ｃが操作されてしまったり、することが想定される。本実施の形態に係る携帯電話１０は、さらに、このような不所望なタッチセンサの操作による入力処理、すなわち誤入力を確実に防止する。

図３は、本実施の形態に係る携帯電話の要部の構成を示す機能ブロック図である。図３において、図１に示したタッチセンサ２１ａ〜２１ｅの各々の出力は、検出部を構成する制御部２２に供給される。制御部２２には、図１に示した操作キー１１および表示部１３が接続されているとともに、通信部２３およびメモリ２４が接続されている。そして、制御部２２は、操作キー１１やタッチセンサ２１ａ〜２１ｅからの入力情報およびメモリ２４の記憶情報に基づいて、表示部１３による表示を制御したり、通信部２３による携帯電話網を介しての通信を制御したり、所要の処理を実行する。

以下、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅからの入力情報すなわち圧力情報に基づく制御部２２による入力処理について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、制御部２２は、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅの圧力値に基づいて、ユーザが接触しているタッチセンサの検出状態を取得し（ステップＳ１１）、そのタッチセンサの検出情報すなわち位置情報から当該携帯電話１０の把持状態を設定する（ステップＳ１２）。具体的には、制御部２２は、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅのうち一のタッチセンサの出力値が増加した後、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅのそれぞれの出力の変化量が、いずれも所定の時間、所定の量以下になることにより把持状態を設定する。このように把持状態を設定することにより、ユーザが携帯電話１０を確実に把持した状態で把持状態を設定できるので、携帯電話１０を確実に把持するまでの状態において、把持状態が設定されてしまうというおそれを低減することができる。そして、当該検出されたタッチセンサの位置情報（識別情報）と圧力値とを対応させて保持状態１としてメモリ２４に格納する（保持状態を設定する）（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１１およびＳ１２で、右手による把持か、左手による把持かを設定し、その把持した初期状態におけるタッチセンサの位置情報と圧力値（初期値）とを対応させて、ステップＳ１３で保持状態１としてメモリ２４に格納する。

その後、制御部２２は、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅからの入力検出を開始し（ステップＳ１４）、最初にどのタッチセンサから入力があるか、すなわち、保持状態１の初期値よりも高い閾値を超える圧力変動があるか否かを監視する（ステップＳ１５）。なお、この閾値は固定の値であってもよい。また、例えば、制御部２２において、把持状態を設定する際に検出しているタッチセンサ２１ａ〜２１ｅのそれぞれの出力値に基づいて、それぞれの閾値を設定されてもよい。この場合、より具体的には、例えば、把持状態を設定する際に検出しているタッチセンサ２１ａ〜２１ｅのそれぞれの出力値に所定の値を加えた値を、それぞれのタッチセンサの閾値として設定される。さらに、具体的には、ステップＳ１２において、制御部２２が保持状態を設定する際に、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅの圧力センサそれぞれの出力値が、タッチセンサ２１ａから２１ｅまで順に、１〔Ｎ〕、１．２〔Ｎ〕、１．５〔Ｎ〕、１．３〔Ｎ〕、１．１〔Ｎ〕であった場合は、１〔Ｎ〕（所定の値）を加えた値を、それぞれの圧力センサの前記閾値として設定する。したがって、この場合、制御部２２は、タッチセンサ（圧力センサ）２１ａ〜２１ｅに、タッチセンサ２１ａから２１ｅまで順に、２〔Ｎ〕、２．２〔Ｎ〕、２．５〔Ｎ〕、２．３〔Ｎ〕、２．１〔Ｎ〕をそれぞれ前記閾値として設定する。なお、所定の値である１〔Ｎ〕は、任意の値に設定できる。このように閾値を設定することにより、固定の閾値を設定する場合と比較して、保持状態を設定した際の圧力値が既に閾値を超えてしまい、その結果、ユーザの意図しない処理が行われてしまうことを防ぐことができる。そして、閾値を超える圧力変動が検出されなければ、入力待ち受け状態を維持する（ステップＳ１６）。

ここで、ステップＳ１５において、一のタッチセンサの圧力値が閾値を超えたのを検出すると、制御部２２は、当該タッチセンサの位置情報を取得して（ステップＳ１７）、その増加した圧力値を当該タッチセンサと対応させて保持状態２としてメモリ２４に格納し（保持状態２を設定し）（ステップＳ１８）、その時点の他のタッチセンサと圧力値とを対応させて保持状態３としてメモリ２４に格納する（保持状態３を設定する）（ステップＳ１９）。つまり、携帯端末１０を把持したユーザにより所望のタッチセンサへの入力操作が行われて、当該タッチセンサの圧力値が閾値を超えると、その圧力値と当該タッチセンサの位置情報とを保持状態２として保持する。また、この入力操作に連動して、他のタッチセンサの圧力値も変動するので、他のタッチセンサの位置情報と圧力値とを保持状態３として保持する。なお、ステップＳ１９にて、制御部２２が保持状態３を設定する際に、保持状態３に係る他のタッチセンサについて、ステップＳ１３と同様の処理により新たな閾値を設定することもできる。

その後、制御部２２は、保持状態２および保持状態３の変動を監視する（ステップＳ２０〜Ｓ２３）。その結果、ステップＳ２１において、保持状態２の変動が検出された場合、すなわち、ユーザの入力操作によるタッチセンサの押圧が解除されて、圧力値が閾値を下回った場合、制御部２２は、その時点で保持状態２のタッチセンサに入力があったものと判定して、当該タッチセンサに対応する入力処理を実行し（ステップＳ２４）、ステップＳ１５に移行する。なお、ステップＳ２１における閾値は、ステップＳ１４における閾値と同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。

これに対し、ステップＳ２１において、保持状態２の変動が検出されず、ステップＳ２２で保持状態３の一のタッチセンサの圧力値が閾値を超える変動が検出された場合、制御部２２は、その圧力値を当該タッチセンサと対応させて保持状態４としてメモリ２４に格納する（ステップＳ２５）。そして、その時点で、保持状態２のタッチセンサに入力があったものと判定して、当該タッチセンサに対応する入力処理を実行する（ステップＳ２６）。

その後、制御部２２は、保持状態２の入力処理の実行を開始すると、保持状態２の内容をクリアし、保持状態４の内容を保持状態２に代入して（ステップＳ２７）、保持状態４の内容をクリアする（ステップＳ２８）。さらに、保持状態３の条件に変更が生じているので、保持状態３の内容を再設定して（ステップＳ２９）、処理をステップＳ２０に移行する。

すなわち、ステップＳ２５で保持状態３の変動が検出された場合は、入力操作が保持状態２のタッチセンサから保持状態３のタッチセンサに移行したと判断できるので、先ず、保持状態２のタッチセンサに対応する入力処理を行う。そして、圧力変動が閾値を超えた新たな入力操作に係る圧力値は、当該タッチセンサの位置情報と対応させて一旦、保持状態４として保持し、保持状態２のタッチセンサに対応する入力処理の実行開始後、保持状態４の内容を保持状態２に入れ直す。この際、新たに入力操作されたタッチセンサ以外のタッチセンサの圧力値にも変動があるため、これらのタッチセンサと圧力値とを表す保持状態３を再度取得し直す。

一方、ステップＳ２０〜Ｓ２３において、所定の時間に亘って、保持状態２および保持状態３の変動が検出されない場合、制御部２２は、保持状態２のタッチセンサが長押しされていると判断して（ステップＳ３０）、ステップＳ２４において、当該タッチセンサの長押しに対応する入力処理を実行して、ステップＳ１５に移行する。

このように、本実施の形態に係る携帯電話１０によると、その把持面となる操作キー側筐体１２の両側面１６ａ，１６ｂにタッチセンサ２１ａ〜２１ｅを設けたので、携帯電話１０を把持した手の指で、タッチセンサ２１ａ〜２１ｅを簡単に操作することができる。しかも、一のタッチセンサの圧力値が把持面の把持状態に対応する初期値よりも高い閾値を超えた圧力値に変化し、さらに該閾値を下回った圧力値に変化した際に、当該タッチセンサに対する操作と判定されて、当該タッチセンサに対応する入力処理が実行される。また、一のタッチセンサの圧力値が閾値を超えた状態で、他のタッチセンサの圧力が閾値を超えると、先の一のタッチセンサに対応する入力処理が実行される。さらに、一のタッチセンサの圧力値のみが閾値を超え、その状態が所定時間継続すると、当該タッチセンサの長押しに対応する入力処理が実行される。したがって、誤入力を確実に防止することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明に係る入力装置は、上述した折りたたみ式の携帯電話に限らず、把持されて使用される種々の構成の携帯機器に適用することができる。また、タッチセンサは、把持面の対向する両側面に設ける場合に限らず、一つの側面、例えば図１において側面１６ｂにのみ複数設けることができ、その数も２以上の任意の数とすることができる。さらに、タッチセンサは、圧力センサに限らず、圧力検出機能を有しないタッチセンサで構成して、把持状態からのタッチ位置の変化に基づいて入力操作を検出するように構成することもできる。

また、本発明は、一のタッチセンサの圧力値が把持面の把持状態に対応する値（初期値）よりも高い閾値を超えた圧力値に変化した際に、当該タッチセンサに対する操作と判定し、当該タッチセンサに対応する（対応付けられた）入力処理を実行する。また、上述した実施の形態では、把持面としての筐体の側面に、タッチセンサを複数配設したが、これに限定されず、筐体正面にタッチセンサを複数配設してもよい。

１０ 携帯電話
１２ 操作キー側筐体
１４ 表示部側筐体
１６ａ，１６ｂ 側面
２１ａ〜２１ｅ タッチセンサ
２２ 制御部
２４ メモリ

Claims (3)

1. 片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
   前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
   前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
   前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
   前記制御部は、前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に基づいて把持状態を設定し、前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が、前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えた圧力値に変化し、さらに該閾値を下回った圧力値に変化した際に、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出する、ことを特徴とする入力装置。
2. 片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
   前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
   前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
   前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
   前記制御部は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が増加した後、前記複数の圧力センサそれぞれの出力の変化量が、いずれも所定の時間、所定の量以下になると把持状態を設定し、前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えると、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出する、ことを特徴とする入力装置。
3. 片手で把持可能な筐体の把持面に設けた複数のタッチセンサと、
   前記複数のタッチセンサへの操作を検出する制御部と、を有し、
   前記複数のタッチセンサは、それぞれ圧力センサを有し、
   前記制御部は、前記複数のタッチセンサの出力に基づいて、一のタッチセンサに対する操作を検出し、
   前記制御部は、前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に基づいて把持状態を設定し、前記把持状態を設定した後は、前記複数の圧力センサのうち一の圧力センサの出力値が前記設定された把持状態の値よりも高い閾値を超えると、当該圧力センサに係るタッチセンサに対する操作として検出し、
   前記制御部は、前記把持状態を設定する際に検出している前記複数の圧力センサそれぞれの出力値に所定の値を加えた値を、それぞれの圧力センサの前記閾値として設定する、ことを特徴とする入力装置。

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