JPWO2013157178A1

JPWO2013157178A1 - 携帯電子機器

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Publication number: JPWO2013157178A1
Application number: JP2013537976A
Authority: JP
Inventors: 英和加納; 佐藤　光; 光佐藤
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Corp of America
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Corp of America
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2015-12-21
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: US20140313145A1; JP5679606B2; US9170670B2; WO2013157178A1

Abstract

タッチパネル３に指先が接していない場合に、指先とタッチパネル３との距離を検出し、加速度センサ４の出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が所定の時間以内である場合、振動部５を振動させ、加速度センサ４の出力が前記所定の加速度より小さい場合、もしくは、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が前記所定の時間を超える場合、振動部５を振動させないので、ユーザは、操作可能範囲を確実に認識することができ、操作性の改善が図れる。

Description

本発明は、入力装置としてタッチパネルを用いた携帯電子機器に関する。

タッチパネルを用いた入力装置の一例が特許文献１，２に記載されている。特許文献１に記載されたペン形入力装置は、タッチパネルとの間の距離を検出し、タッチパネルに対して所定の距離に近づくと振動を発生させて、ユーザにペン先のタッチパネルへの接近を予告するようにしている。一方、特許文献２に記載された入力装置は、タッチパネル上の指が置かれた位置を基準として、所定の領域を超えて指が移動した場合に、振動を発生させて、誤入力等の誤操作を防止するようにしている。

日本国特開２００２−２５９０４４号公報日本国特開２００３−３１６５１９号公報

ところで、例えば静電容量方式のタッチパネルでは、タッチパネルに指先やペン等の導電性の指示体が接触することなく、指示体を検出することが可能である。しかしながら、タッチパネルに指先やペン等の指示体が接触することなく所定の範囲の高さで操作を行う場合（この操作は、“近接操作”とも呼ばれる）、ユーザは操作可能範囲を判別することができない。このため、意図することなく指が操作可能範囲から抜け出てしまうことがあり、特に歩行中はタッチパネルと指との間の距離が安定しないため、指が操作可能範囲から抜け出る頻度が高く、操作性が良くなかった。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、タッチパネルに指先やペン等の指示体が接触することなく所定の範囲の高さで操作する方式のタッチパネルを備えた携帯電子機器において、ユーザが操作可能範囲を確実に認識することができる携帯電子機器を提供することを目的とする。

本発明の携帯電子機器は、タッチパネルと、振動部と、を備え、前記タッチパネルは、指示体が当該タッチパネルに接していない場合に、少なくとも当該指示体と当該タッチパネルとの距離を検出可能であり、前記指示体と前記タッチパネルとの距離が、第１の距離以下となり、その後、第２の距離以上となる場合、前記振動部が振動する。

上記構成によれば、指先やペン等の指示体が操作可能範囲から離脱した場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

上記構成において、前記第１の距離が前記第２の距離と等しい。

上記構成において、前記第１の距離が前記第２の距離より小さい。

上記構成において、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない。

上記構成によれば、指先やペン等の指示体の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

上記構成において、携帯電子機器本体の加速度を検知する加速度センサを備え、前記加速度センサの出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、前記加速度センサの出力が前記所定の加速度より小さい場合、もしくは、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない。

上記構成によれば、例えば、ユーザが歩行中であり、かつ指先やペン等の指示体の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

上記構成において、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が第１の振動パターンで振動し、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部が前記第１の振動パターンと異なる第２の振動パターンで振動する。

上記構成によれば、指先やペン等の指示体の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に第１の振動パターンで振動を発生させ、当該離脱が意図的である場合に第２の振動パターンで振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

上記構成において、前記振動部は、バイブレータ、ピエゾアクチュエータ、及び振動アクチュエータのうち少なくとも１つである。

本発明によれば、タッチパネルに指先やペン等の指示体が接触することなく所定の範囲の高さでの操作する場合において、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

本発明の一実施の形態に係る携帯電子機器のタッチパネル操作部の概略構成を示すブロック図図１の携帯電子機器のタッチパネル操作処理を説明するためのフローチャート図１の携帯電子機器の応用例のタッチパネル操作処理を説明するためのフローチャート

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る携帯電子機器のタッチパネル操作部の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態に係る携帯電子機器１は、タッチパネル３と、加速度センサ４と、振動部５と、記憶部６と、制御部７とを備える。タッチパネル３は、例えば静電容量方式のタッチパネルであり、図示せぬ表示部（例えば、液晶ディスプレイ）上に配置される。タッチパネル３は、ユーザのタッチ操作により指定されたパネル上の座標位置を位置情報として出力する通常の機能の他に、人の指先やペン等の指示体（本実施の形態では、“指先”とする）がタッチパネル３に接していない場合に、少なくとも当該指示体とタッチパネル３との距離を検出する機能も有している。

加速度センサ４は、携帯電子機器１本体内に設けられ、携帯電子機器１にかかる加速度を検出する。振動部５は、制御部７から制御信号が出力されることで機械的振動を発生する。振動部５は、例えばバイブレータ、ピエゾアクチュエータ、及び振動アクチュエータのうち少なくとも１つを有する。記憶部６は、振動部５の振動パターンを決定するデータを記憶している。記憶部６には、例えばフラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリを用いて、振動パターンのデータの書き換えを可能にしている。制御部７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びインタフェース回路で構成され、姿勢判定機能部７１、タイマ機能部７２及び操作判定機能部７３等の各種機能部を有する。前記ＲＯＭには前記ＣＰＵを制御するためのプログラムが記憶されており、前記ＲＡＭは前記ＣＰＵの動作において使用されるワークメモリである。

制御部７の姿勢判定機能部７１は、加速度センサ４の出力より、例えば、ユーザが歩行中であり、携帯電子機器１の姿勢が不安定であるか否かを判定する。歩行中の加速度は、停止状態での加速度よりも大きくなるので、加速度センサ４の出力が所定の加速度（停止状態での加速度を超える大きさの加速度）以上の場合、例えば、ユーザが歩行中であると判定する。制御部７のタイマ機能部７２は、指先とタッチパネル３との距離が第１の距離以下となり、その後、第１の距離より大きい第２の距離以上となる場合で、第２の距離以上である時間を計測する。なお、第２の距離を必ずしも第１の距離より大きくとる必要はなく、第１の距離と同じにしても良い。

制御部７の操作判定機能部７３は、加速度センサ４の出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、記憶部６に記憶された振動パターンで振動部５を動作させる。また、加速度センサ４の出力が所定の加速度より小さい場合、もしくは、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、振動部５を動作させない。このように、例えば、ユーザが歩行中であり、かつ指先の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に振動を発生させるので、ユーザは操作可能範囲を確実に認識することができ、操作性の改善が図れる。
なお、携帯電子機器１の姿勢判定は、加速度センサ４の出力の大きさだけでなく、周期や加速の方向を用いて判定してもよい。

次に、本実施の形態に係る携帯電子機器１の動作について説明する。
図２は、本実施の形態に係る携帯電子機器１のタッチパネル操作処理を説明するためのフローチャートである。同図において、まず制御部７の姿勢判定機能部７１が、加速度センサ４の出力を取得し（ステップＳ１）、所定の加速度以上であるかどうか判定する（ステップＳ２）。加速度センサ４の出力が所定の加速度以上である場合（ステップＳ２の判定で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、制御部７のタイマ機能部７２が、距離判定のためにタイマオンする（ステップＳ３）。次いで、制御部７の操作判定機能部７３が、所定の加速度以上のときの指先のタッチパネル３上の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する（ステップＳ４）。

操作判定機能部７３は、指先の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得した後、そのＺ軸方向の距離が第２の距離以上であるかどうか判定し（ステップＳ５）、Ｚ軸方向の距離が第２の距離未満の場合（ステップＳ５で「Ｎｏ」と判断した場合）、何も処理を行わず、ステップＳ１に戻る。これに対して、Ｚ軸方向の距離が第２の距離以上の場合（ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、指先が第２の距離以上離れた時間が所定の時間以内であるかどうか判定する（ステップＳ６）。指先が第２の距離以上離れた時間が所定の時間を超える場合（ステップＳ６で「Ｎｏ」と判断した場合）、何も処理を行わず、ステップＳ１に戻り、指先が第２の距離以上離れた時間が所定の時間以内である場合（ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、操作判定機能部７３は、記憶部６に記憶された振動パターンを読み出し、この振動パターンで振動部５を振動させるための制御信号を振動部５へ出力する（ステップＳ７）。これにより、振動部５から振動が発生する。操作判定機能部７３は、振動部５に制御信号を出力した後、本処理を終える。

一方、ステップＳ２の判定で、取得した加速度が所定の加速度未満の場合（ステップＳ２で「Ｎｏ」と判断した場合）、ユーザの静止状態における座標取得するシーケンスに移行し（ステップＳ８）、当該シーケンスを行った後、本処理を終える。

このように本実施の形態に係る携帯電子機器１によれば、タッチパネル３と、振動部５と、携帯電子機器１本体の加速度を検知する加速度センサ４と、を備え、タッチパネル３に指先が接していない場合に、指先とタッチパネル３との距離を検出し、加速度センサ４の出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が所定の時間以内である場合、振動部５を振動させ、加速度センサ４の出力が前記所定の加速度より小さい場合、もしくは、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が前記所定の時間を超える場合、振動部５を振動させないので、ユーザは、例えば、歩行中で、かつ意図的に自身の指先を操作可能範囲から離脱させない場合、操作可能範囲を確実に認識することができる。これにより、操作性の改善が図れる。

なお、本実施の形態に係る携帯電子機器１においては、加速度センサ４の出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が所定の時間以内である場合、振動部５を振動させるようにしたが、単に、指先とタッチパネル３との距離が第１の距離以下となり、その後、第２の距離以上となる場合に振動部５を振動させるようにしても良い。

また、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間を計測して、所定の時間以内である場合に振動部５を振動させ、前記距離が前記第２の距離以上である時間が所定の時間を超える場合に振動部５を振動させないようにしても良い。このように、指先の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に振動を発生することで、ユーザは操作可能範囲を確実に認識することができ、操作性の改善が図れる。

また、本実施の形態に係る携帯電子機器１においては、１種類の振動パターンで振動させるようにしたが、２種類以上の振動パターンで振動させるようにしても良い。例えば、振動パターンの異なる２種類の振動パターンを用いる場合、記憶部６に、第１の振動パターンと第２の振動パターンを記憶させる。制御部７の操作判定機能部７３は、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、記憶部６から第１の振動パターンを読み出し、この第１の振動パターンで振動部５を振動させ、指先とタッチパネル３との距離が第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、記憶部６から第２の振動パターンを読み出し、この第２の振動パターンで振動部５を振動させる。図３は、この２種類の振動パターンを設けた場合のタッチパネル操作処理を説明するためのフローチャートである。ステップＳ１〜ステップＳ５，ステップＳ６及びステップＳ８の処理は図２と同様なので説明を省略する。

図３において、操作判定機能部７３は、ステップＳ６で、指先が第２の距離以上離れた時間が所定の時間以内と判断した場合（ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判断した場合）、記憶部６から第１の振動パターンを読み出して、この第１の振動パターンで振動部５を振動させるための制御信号を振動部５へ出力し（ステップＳ９）、指先が第２の距離以上離れた時間が所定の時間を超えると判断した場合（ステップＳ６で「Ｎｏ」と判断した場合）、記憶部６から第２の振動パターンを読み出して、この第２の振動パターンで振動部５を振動させるための制御信号を振動部５へ出力する（ステップＳ１０）。

このように、指先の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に第１の振動パターンで振動させ、当該離脱が意図的である場合に第２の振動パターンで振動させることで、ユーザは、操作可能範囲を確実に認識することができ、操作性の改善が図れる。

また、本実施の形態に係る携帯電子機器１では、図２又は図３のフローチャートで示す処理を記述したプログラムをＲＯＭに持たせたが、当該プログラムを、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体に格納して配布したり、インターネット等のネットワーク上のサーバ（図示略）に保存するようにして、電気通信回線を利用してダウンロードできるようにしたりすることも可能である。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

本出願は、２０１２年４月１７日出願の日本特許出願（特願２０１２−０９４０９９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明は、タッチパネルに指先やペン等の指示体が接触することなく所定の範囲の高さで操作する方式のタッチパネルを備えた携帯電子機器において、ユーザが操作可能範囲を確実に認識することができるといった効果を有し、スマートフォン等の静電容量方式のタッチパネルを用いた携帯電子機器への適用が可能である。

１携帯電子機器
３タッチパネル
４加速度センサ
５振動部
６記憶部
７制御部
７１姿勢判定機能部
７２タイマ機能部
７３操作判定機能部

本発明の携帯電子機器は、タッチパネルと、振動部と、を備え、前記タッチパネルは、指示体が当該タッチパネルに接していない場合に、少なくとも当該指示体と当該タッチパネルとの距離を検出可能であり、前記指示体と前記タッチパネルとの距離が、第１の距離以下となり、その後、第２の距離以上となる場合、かつ前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない。

上記構成によれば、指先やペン等の指示体が操作可能範囲から離脱した場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。更に、指先やペン等の指示体の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

また、本発明の携帯電子機器は、携帯電子機器本体の加速度を検知する加速度センサを備え、前記加速度センサの出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、前記加速度センサの出力が前記所定の加速度より小さい場合、もしくは、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない。

また、本発明の携帯電子機器は、タッチパネルと、振動部と、を備え、前記タッチパネルは、指示体が当該タッチパネルに接していない場合に、少なくとも当該指示体と当該タッチパネルとの距離を検出可能であり、前記指示体と前記タッチパネルとの距離が、第１の距離以下となり、その後、第２の距離以上となる場合、かつ前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が第１の振動パターンで振動し、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部が前記第１の振動パターンと異なる第２の振動パターンで振動する。

上記構成によれば、指先やペン等の指示体が操作可能範囲から離脱した場合に振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。更に、指先やペン等の指示体の操作可能範囲からの離脱が意図的でない場合に第１の振動パターンで振動を発生させ、当該離脱が意図的である場合に第２の振動パターンで振動を発生させるので、ユーザに操作可能範囲を確実に認識させることができ、操作性の改善が図れる。

また、本発明の携帯電子機器は、前記振動部は、バイブレータ、ピエゾアクチュエータ、及び振動アクチュエータのうち少なくとも１つである。

また、本発明の携帯電子機器は、前記第１の距離が前記第２の距離と等しい。

また、本発明の携帯電子機器は、前記第１の距離が前記第２の距離より小さい。

Claims

タッチパネルと、
振動部と、を備え、
前記タッチパネルは、指示体が当該タッチパネルに接していない場合に、少なくとも当該指示体と当該タッチパネルとの距離を検出可能であり、
前記指示体と前記タッチパネルとの距離が、第１の距離以下となり、その後、第２の距離以上となる場合、前記振動部が振動する、
携帯電子機器。
請求項１に記載の携帯電子機器であって、
前記第１の距離が前記第２の距離と等しい、
携帯電子機器。
請求項１に記載の携帯電子機器であって、
前記第１の距離が前記第２の距離より小さい、
携帯電子機器。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、
前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない、
携帯電子機器。
請求項４に記載の携帯電子機器であって、
携帯電子機器本体の加速度を検知する加速度センサを備え、
前記加速度センサの出力が所定の加速度以上である場合で、かつ、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が振動し、
前記加速度センサの出力が前記所定の加速度より小さい場合、もしくは、前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部は振動しない、
携帯電子機器。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記距離が前記第２の距離以上である時間が、所定の時間以内である場合、前記振動部が第１の振動パターンで振動し、
前記距離が前記第２の距離以上である時間が、前記所定の時間を超える場合、前記振動部が前記第１の振動パターンと異なる第２の振動パターンで振動する、
携帯電子機器。
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記振動部は、バイブレータ、ピエゾアクチュエータ、及び振動アクチュエータのうち少なくとも１つである、
携帯電子機器。