WO2008023532A1 - Portable electronic device and method for detecting operation of portable electronic device - Google Patents

Portable electronic device and method for detecting operation of portable electronic device Download PDF

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WO2008023532A1
WO2008023532A1 PCT/JP2007/064701 JP2007064701W WO2008023532A1 WO 2008023532 A1 WO2008023532 A1 WO 2008023532A1 JP 2007064701 W JP2007064701 W JP 2007064701W WO 2008023532 A1 WO2008023532 A1 WO 2008023532A1
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sensor
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Saya Shigeta
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Kyocera Corporation
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Definitions

  • Portable electronic device and method for detecting operation of portable electronic device
  • the present invention relates to a portable electronic device, and more particularly to a portable electronic device in which a plurality of sensor elements that detect contact as an operation input unit are arranged in a ring shape and an operation detection method thereof.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2005-522797 and Japanese Patent Laid-Open No. 2004-311196 can solve such a problem!
  • a touch sensor element using an operation input unit has been proposed.
  • a plurality of touch sensor elements are arranged in a ring, and contact detection by each touch sensor element is monitored. If continuous touch detection is detected, the touch detection element is detected according to the movement of the touch detection location. If it is determined that an instruction to move the cursor has occurred, the cursor is moved.
  • an object of the present invention made in view of the force and the circumstances is to secure an operation area without increasing the mounting area of the interface on which the user performs input, and to perform an operation as intended by the user. It is an object of the present invention to provide a portable electronic device with excellent operability and a control method thereof.
  • the invention of the portable electronic device according to the first aspect of achieving the above object is as follows:
  • a control unit capable of executing a first control for performing separate control according to detection
  • the first sensor element group and the second sensor element group are arranged so that their end portions are adjacent to each other,
  • the control unit is configured to detect the first contact by a sensor element in one of the sensor element groups of the first sensor element group and the second sensor element group, and to detect a sensor in the other sensor element group. It is possible to execute the second control that performs control based on both contact detection and the second contact detection by the element.
  • An invention according to a second aspect is the portable electronic device according to the first aspect
  • the control unit includes a plurality of! / And / or a deviation of the first sensor element group or the second sensor element group, and a plurality of control units are arranged along the direction of arrangement of the sensor elements in each group.
  • the first control is executed in response to continuous detection of contact in the sensor element.
  • An invention according to a third aspect is the portable electronic device according to the first aspect
  • the first sensor element group and the second sensor element group are arranged so that each sensor element has an annular shape
  • control unit When the detection of contact in each sensor element is continuously detected along the ring from the first sensor element group to the second sensor element group, the control unit performs the second control.
  • An invention according to a fourth aspect is the portable electronic device according to the second aspect
  • the first sensor element group and the second sensor element group are arranged so that each sensor element has an annular shape
  • An invention according to a fifth aspect is the portable electronic device according to the third aspect,
  • the first control is a control related to a selection operation for selecting an arbitrary item from selection items displayed on the display unit
  • the second control is control related to rotation detection in the first sensor element group and the second sensor element group.
  • An invention according to a sixth aspect is the portable electronic device according to the fourth aspect,
  • the first control is a control related to a selection operation for selecting an arbitrary item from selection items displayed on the display unit
  • the second control is control related to rotation detection in the first sensor element group and the second sensor element group.
  • the invention of a control method for a portable electronic device provides a first sensor in which a plurality of sensor elements whose contact is detected are arranged continuously and adjacent to each other.
  • a method of controlling a portable electronic device comprising an element group and a second sensor element group, the step of detecting contact of the sensor element for each sensor element group, the first sensor element group and the second sensor element group Performing a first control for performing separate control according to contact detection in each of
  • Control based on both contact detection by a sensor element in one sensor element group of the first sensor element group and the second sensor element group and contact detection by a sensor element in the other sensor element group Executing the second control;
  • FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a mobile phone terminal to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of a mobile phone terminal in which a sensor element is mounted on a housing. 3] It is a detailed functional block diagram of a mobile phone terminal to which the present invention is applied.
  • FIG. 4 A block diagram showing a more detailed configuration of the touch sensor function of the mobile phone terminal according to the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of components of a mobile phone terminal according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of components of the mobile phone terminal shown in FIG.
  • FIG. 7 A schematic block diagram for explaining processing of contact detection data from each sensor element in the mobile phone terminal according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • 9] is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces the sensor element.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 11 A diagram illustrating the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 12 A diagram illustrating the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 13 A diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element according to the modified example of the present invention.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element according to the modification of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element according to the modified example of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a mobile phone terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile phone terminal 100 includes a control unit 110, a sensor unit 120, a display unit 130, a storage unit (flash memory, etc.) 140, an information processing function unit 150, a telephone function unit 160, a key operation unit KEY and a speaker SP, and further illustrated.
  • No Consists of a communication unit COM that communicates by connecting to a CDMA communication network.
  • the sensor unit 120 is a sensor element group including a plurality of sensor elements (for example, a contact sensor whose detection unit is provided on the outer surface of the device housing and detects contact / proximity of an object such as a finger).
  • the number n includes the first sensor element group Gl, the second sensor element group G2, and the nth sensor element group G3.
  • the storage unit 140 includes a storage area 142 and an external data storage area 144! /.
  • the control unit 110 and the information processing function unit 150 are preferably configured by a calculation means such as a CPU and a software module.
  • serial interface unit SI which will be described later
  • the RFID module RFID connected to the control unit 110 via the serial interface unit SI
  • the infrared communication unit IR Furthermore, in addition to the camera 220 and the light 230, the microphone S, the radio module RM, the power supply PS, the power supply controller PSCON, and the like are connected to the control unit 110, which is omitted here for simplification.
  • the control unit 110 detects contact of an object such as a user's finger by the sensor unit 120, stores the detected information in the storage area 142 of the storage unit 140, and stores the information stored by the information processing function unit 150. Control the processing. Then, the control unit 110 causes the display unit 130 to display information according to the processing result. Further, the control unit 110 controls the telephone function unit 160 for a normal call function, the key operation unit KEY, and the speaker SP.
  • the display unit 130 includes a sub display unit ELD and a main display unit (not shown) (a display unit provided at a position where the cellular phone terminal 100 is hidden in the closed state and exposed in the open state). .
  • FIG. 2 shows an appearance of the mobile phone terminal according to the present embodiment.
  • Fig. 2 (a) is a perspective view showing the external appearance of the mobile phone terminal 100
  • Fig. 2 (b) is an illustration of the sensor element, omitting the panel PNL in order to explain the operation of the sensor unit 120 of the configuration phone terminal 100. It is the perspective view which displayed arrangement
  • a cellular phone terminal 100 shown in FIG. 2 (a) includes a sensor unit 120 (in appearance, a panel PNL described later in FIG. 6 covering the sensor element groups Gl and G2), a camera 220, and a light 230. Prepare. In addition to the closed state as shown in FIG.
  • the mobile phone terminal 100 can also be formed by opening and turning the hinge part, and the sensor part 120 can be operated even in the closed state.
  • the sensor elements L1 to L4 and R1 to R4 shown in Fig. 2 (b) are arranged in a circle along the periphery of the sub display ELD made of an organic EL display. Has been.
  • the sensor elements L1 to L4 constitute a first sensor element group G1
  • the sensor elements R1 to R4 constitute a second sensor element group G2. That is, in the present embodiment, the sensor unit 120 includes the first sensor element group G1 and the second sensor element group G2.
  • the first sensor element group G1 and the second sensor element group G2 have a line-symmetric layout with the sub display part ELD sandwiched between them and the direction in which the selection candidate items are arranged as the center line. Are arranged side by side.
  • the sub display unit ELD is not limited to an organic EL display, and for example, a liquid crystal display can be used.
  • sensor element Ll ⁇ L4 and R1 to R4 are not limited to capacitive contact sensors, but use thin-film resistance contact sensors.
  • the sub display unit ELD displays information according to the application being executed in the mobile phone terminal 100. For example, while a music player application is being executed, the sub display portion ELD displays the tunes that can be played. The song name and artist name combination is one item, that is, the “candidate item”.
  • the user operates the sensor unit 120 to change the capacitance of the sensor elements R1 to R4 and L1 to L4 to move the items and operation target area displayed on the sub display unit ELD, and select the music piece. To do.
  • the touch sensor has a configuration in which sensor elements are arranged around the sub display unit ELD as shown in FIG. 2, it is not necessary to occupy a large mounting portion in the outer casing of a small portable electronic device. The user can operate the sensor element while viewing the display on the sub display unit E LD.
  • FIG. 3 is a detailed functional block diagram of mobile phone terminal 100 according to the present embodiment.
  • the various types of software shown in FIG. 3 operate based on a program stored in the storage unit 140, and when the control unit 110 executes a work area on the storage unit 140.
  • the functions of the mobile phone terminal 100 are divided into software blocks and hardware blocks.
  • the software block includes a base application BA having a flag storage unit FLG, a sub display unit display application API, a lock security application AP2, other applications AP3, and a radio application AP4.
  • the software block further includes an infrared communication application APIR and an RFID application APRF.
  • the infrared communication driver IRD When these various applications control various hardware in the hardware block, the infrared communication driver IRD, RFID driver RFD, audio driver AUD, radio driver RD, and protocol PR are used as drivers.
  • the audio driver AUD, radio driver RD, and protocol PR control the microphone MIC, speaker SP, communication unit COM, and radio module RM, respectively.
  • the software block also includes a key scan port driver KSP that monitors and detects the operating state of the hardware, detects touch sensor driver related detection, key detection, and opens / closes mobile phone terminals such as folding and sliding types. Open / close detection and earphone attachment / detachment detection are performed.
  • the hardware block includes dial keys and tact switches SW1 and SW2, which will be described later.
  • Key operation part including various buttons, etc.
  • Key detection part Open / close detection device that detects opening / closing based on the operating condition of the hinge part, etc. It consists of module RM, serial interface part SI, and switching control part SWCON.
  • Switching control unit SWCON configures infrared communication unit IR, RFID module (radio identification tag) RFID, first sensor element group G1 and second sensor element group G2 according to instructions from the corresponding block of software block TSM sensor module TSM (Sensor unit 120 and oscillator circuit etc.
  • Sensor unit 120 Switch the target hardware (IR, RFID, TSM) so that the part SI picks up.
  • the power supply PS supplies power to the target hardware (IR, RFID, TSM) via the power supply controller PSCON.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a more detailed configuration of the touch sensor function of mobile phone terminal 100 according to the present embodiment.
  • the mobile phone terminal 100 includes a touch sensor driver block TDB, a touch sensor base application block TSBA, a device layer DL, an interrupt handler IH, a queue QUE, an OS timer CLK, and various applications AP ;! to AP3.
  • a touch sensor interface API is provided, and the touch sensor driver block TDB includes a touch sensor driver TSD and a result notification unit NTF.
  • the device layer DL also includes a switching control unit SWC ON, a switching unit SW, a serial interface unit SI, an infrared communication unit IR, RFID, and a touch sensor module TSM.
  • An interrupt handler IH includes a serial interrupt monitoring unit SIM ON and A confirmation unit CNF is provided.
  • the base application BA is an application for the sub display section AP1 that is an application for the sub display section, a lock security application AP2 that is an application that locks the mobile phone terminal 100 for FeliC a security protection, and other applications.
  • the base application BA is requested to activate the touch sensor from each of the applications.
  • the touch sensor driver upper application interface API is requested to start the touch sensor module TSM.
  • the sub display unit refers to the sub display unit ELD provided in the central region of the sensor element group arranged in a ring shape in the mobile phone terminal 100 according to the present embodiment.
  • the touch sensor driver upper-level application interface API When the touch sensor driver upper-level application interface API receives a request to start the touch sensor module TSM, the touch sensor module TSM starts in the block (not shown) that manages the start of the application in the base application BA. Confirm whether or not is possible. That is, the touch sensor driver upper-level application interface API indicates that the touch display sensor ELD is turned on in advance, such as lighting of the sub-display ELD indicating that the application is being selected, FM radio, or other applications attached to the mobile phone terminal 100. Check for the presence of a flag indicating the start of the application that is set to be unable to start module TSM.
  • the touch sensor driver upper application interface API requests the touch sensor driver TSD to start the touch sensor module TSM. That is, power supply from the power source PS to the touch sensor module TSM is actually started via the power source controller PSCON.
  • the touch sensor driver TSD When the touch sensor driver TSD is requested to start the touch sensor module TSM, the touch sensor driver TSD requests the serial interface unit SI in the device layer DL to communicate with the touch sensor driver TSD in the serial interface unit SI. Control the port to open.
  • the touch sensor driver TSD After that, the touch sensor driver TSD generates a signal (hereinafter referred to as a contact signal) having information on the sensing result of the touch sensor module TSM at a cycle of 20 ms by the internal clock of the touch sensor module TSM. Control the serial interface so that it is output to SI.
  • a contact signal a signal having information on the sensing result of the touch sensor module TSM at a cycle of 20 ms by the internal clock of the touch sensor module TSM. Control the serial interface so that it is output to SI.
  • the contact signal is output as an 8-bit signal corresponding to each of the eight sensor elements L1 to L4 and R1 to R4. That is, when each sensor element detects contact, a contact signal based on these bit strings, which is a signal in which “flag: 1” representing contact detection is set in a bit corresponding to the sensor element that has detected the contact, is formed.
  • the That is, the contact signal includes information indicating “which sensor element” is “contact / non-contact! /, Shifted”.
  • the serial interrupt monitoring unit SIMON in the interrupt handler IH takes out the contact signal output to the serial interface unit SI.
  • Check section CNF force Serial interface section Check the True / False of the extracted contact signal according to the pre-set conditions in SI!
  • the serial interrupt monitoring unit SIMON also monitors other interrupt events of the serial interface unit SI during the activation of the touch sensor module TSM, such as the occurrence of a tact switch press described later in the touch sensor module TSM.
  • the monitoring unit SIMON puts a signal indicating "press” into the queue QUE (queuing) before the contact signal. After that, the contact signal is updated every 45 ms with the clock of the OS timer CLK of the operation system. If no contact is detected for a predetermined period, a signal meaning “release” is put in the queue QUE. This makes it possible to monitor the movement of contact detection between sensor elements from the start of contact to release.
  • “First contact” refers to an event where a signal having “flag: 1” is generated when there is no data in the queue QUE or when the latest input data is “release”. Through these processes, the touch sensor driver TSD uses the force S to know the detection state of the sensor element in the section from “press” to “release”.
  • the monitoring unit SIMON is a signal that satisfies the condition of the contact signal force SFalse output from the touch sensor module TSM
  • the monitoring unit SIMON artificially generates a signal that means "release” to generate the queue QUE Put in.
  • the conditions for false are “when contact is detected by two discontinuous sensor elements”, “when an interrupt occurs while touch sensor module TSM is running (for example, when an e-mail is received) Sub-display section ELD lighting / extinguishing status is changed.) J or “When a key press occurs while touch sensor module TSM is running” is set.
  • the monitoring unit SIMON detects contact with two adjacent sensor elements such as the sensor elements R2 and R3 at the same time, the monitoring unit SIMON performs the same contact as when detecting a single element. Put a contact signal flagged in the bit corresponding to the detected element into the queue QUE [0036]
  • the touch sensor driver TSD reads out a contact signal with a cue QUE force in a cycle of 45 ms, and determines an element that has detected contact based on the read contact signal.
  • the touch sensor driver TSD considers the change in contact determined by the contact signal sequentially read from the queue QUE and the positional relationship with the detected element. (Right / counterclockwise) "and" travel distance from press to release ".
  • the touch sensor driver TSD writes the determined result to the result notification unit NTF and notifies the base application BA to update the result.
  • mobile phone terminal 100 has a “half-circumference detection mode” and a “circumference detection mode” as determination modes for the moving direction and moving distance of a contact based on a contact signal. These “in-half detection mode” and “around detection mode” are selectively applied according to the application being executed, and details thereof will be described later.
  • the base application BA checks the result notification unit NTF, and the content of the information notified to the result notification unit NTF.
  • a higher-level application that requires the touch operation result of the touch sensor module TSM (sub-display part display application API for menu screen display in the sub display part, and lock security application AP2 for lock control) Etc.).
  • FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of components of the sensor unit 120 and the sub display unit ELD. For convenience of drawing and explanation, only some components are shown and described.
  • an annular panel PNL is arranged along the periphery of the sub display part ELD made of organic EL elements.
  • the panel PNL is preferably thin enough so as not to affect the sensitivity of the sensor element provided at the bottom.
  • At the bottom of the panel PNL there are eight capacitive sensor elements 1 to 4 and 1 to! ⁇ 4 arranged in a ring shape that can detect the contact / proximity of human fingers.
  • the left four sensor elements L1 to L4 constitute the first sensor element group G1
  • the right four sensor elements R1 to R4 constitute the second sensor element group G2.
  • a clearance is provided between adjacent sensor elements in each sensor element group so that adjacent sensor elements do not interfere with the contact detection function. Dried This clearance is not necessary when using a sensor element that does not interfere.
  • the force of each sensor element in the first sensor element group G1 is arranged in an arc shape.
  • the center of the tact switch SW1 is arranged at the center of the arc, that is, at the lower part between the sensor elements L2 and L3.
  • the center of the tact switch SW2 is arranged at the center of the arc formed by the sensor elements of the second sensor element group G2, that is, at the lower part between the sensor elements R2 and R3 (see FIG. 6).
  • the tact switch is arranged at the center of the arrangement direction of the sensor element group as in the present embodiment, such a misunderstanding can be prevented and a more comfortable user interface can be provided. Is possible.
  • a tact switch is arranged below the sensor element and the switch is not exposed to the outside of the device, the number of operation parts that are exposed on the external appearance of the device can be reduced, and a complicated operation is not required. Such a smart impression.
  • the switch is provided at a location other than the lower part of the panel PNL, it is necessary to provide a separate through hole in the equipment housing, but the strength of the housing may be reduced depending on the position where the through hole is provided. You can get it. In this configuration, by arranging the tact switch below the panel PNL and sensor element, it is not necessary to provide a new through hole, and the housing strength can be prevented from being lowered.
  • the user sequentially moves the sensor elements Ll, L2, L3, and L4 upward in a circular arc shape with, for example, a finger. If you trace it, it is displayed as a selection target area (inverted display or highlighted in another color, etc.) among the selection candidate items (in this case, camera, data, display, sound) displayed on the display ELD / !, the item changes to the upper one, or the selection candidate item scrolls upward.
  • a desired selection candidate item is displayed as a selection target area, the user presses tact switch SW1 through panel PNL and sensor elements L2 and L3 to make a selection decision or press tact switch SW2.
  • the display itself can be changed to another screen.
  • the panel PNL is attached to the device housing so as to be flexible enough to depress the tact switches SW1 and SW2, or to be slightly tiltable, and serves as a pusher for the tact switches SW1 and SW2. It has also come to have.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the sensor unit 120 shown in FIG. 2 and FIG.
  • the panel PNL and the sub display ELD are arranged on the first layer that forms the outer surface of the terminal housing.
  • Sensor elements L1 to L4, R;! To R4 are arranged on the second layer located below the panel PNL of the first layer.
  • Tact switches SW1 and SW2 are respectively disposed in the third layer located below the second layer between the sensor elements L2 and L3 and below the sensor elements R2 and R3.
  • FIG. 7 is a schematic block diagram for explaining processing of contact detection data from each sensor element.
  • the pre-processing unit 300 (R1 pre-processing unit 300a, R2 pre-processing unit 300b, R3 pre-processing unit 300c, R4 pre-processing unit 300d) is a sensor element R in consideration of a certain change in stray capacitance. ! ⁇
  • R4 is calibrated and the high frequency state at this time is set as a reference to detect the change in the high frequency state based on the change in capacitance due to finger contact.
  • This preprocessing Detected signal by unit 300 is A / D converter 310 (A / D converter 310a for R1, A / D converter 310b for R2, A / D converter 310c for R3, A / D converter 310d for R4) To be converted to a digital signal indicating contact detection.
  • the digitized signal is transmitted to the control unit 320 to obtain an 8-bit contact signal in combination with the signals of the other sensor elements L1 to L4, and the 8-bit contact signal is converted into, for example, hexadecimal and stored.
  • this signal is sent to the serial interface unit and interrupt handler.
  • the interrupt handler converts the signal into a signal that can be read by the touch sensor driver, and the converted signal is queued.
  • control unit 320 Based on the information stored in storage unit 330, control unit 320 detects a direction when contact is detected by two or more adjacent sensor elements.
  • the “half-round detection mode” for example, the touch operation in the sensor unit 120 is performed in order to select an item displayed on the sub display unit ELD during execution of the music player application or the sub display unit display application API described above. This is to detect the moving direction and moving distance of the product.
  • FIGS. 8 and 9 illustrate an example of the “half-circle detection mode”, and are diagrams illustrating the response of the sub display unit when the user traces over the sensor element.
  • (a) is a schematic diagram showing only the sub display unit mounted on the mobile phone terminal and the sensor elements arranged side by side along the periphery, for the sake of simplicity of explanation.
  • (c) is a diagram showing a change in position of the operation target area of the sub-display unit ELD according to the detected sensor elements.
  • the sensor element, the sensor element group, and the separated portion are denoted by the same reference numerals as in FIG. 2 (b).
  • TI indicates the title of the item list displayed by the sub display part
  • LSI to LS4 indicate selection candidate items (for example, several scrollable lines).
  • place the cursor on the item so that it can be identified that the item in the state to be operated is the current operation target area, or refrain from the item itself. Emphasizes by highlighting. In these figures, the items displayed as the operation target area are hatched and highlighted. Operate “Move Target” for convenience of explanation Although only the target area will be described, the sub display unit operates on the same principle when moving (scrolling) the item itself.
  • FIG. 8 (a) when the user continuously traces each sensor element using a contact means such as a finger in the direction from the top to the bottom indicated by the arrow AR1, the control unit 320 ( The contact is detected with the time transition shown in b). In this case, contact is detected in the order of sensor elements Rl, R2, R3, R4. Since this continuous contact from R1 to R4 is detected by two or more of the adjacent sensor elements, the control unit 320 detects the direction, and according to the number of times the adjacent sensor element has changed and its direction. The operation target area moves on the list displayed on the sub display ELD. In this case, as shown in (c), the operation target area is moved downward by three items from item LSI at the initial position to item LS4.
  • the operation target area is represented by hatching, an area with a narrow hatching pitch is an initial position, and an area with a large hatching pitch is a position after movement.
  • the “operation target area” moves downward” on the sub-display unit, the user can apply the force, It feels as though the operation target area is freely moved with his / her finger. That is, the operation feeling as intended by the user can be obtained.
  • sensor elements L4, L3, L2, and L1 detect contact in this order, and in this case, the detected contact is adjacent to the upper force as well as the arrow AR1. Due to the contact that makes three sensor elements transition, the operation target area moves from item LSI to item LS4 in the downward direction as shown in (c).
  • FIG. 9 (a) if the sensor elements are traced from the bottom to the top (counterclockwise direction) indicated by the arrow AR1, the sensor elements are as shown in (b). Among them, sensor elements R4, R3, R2, and R1 detect contact in this order. In this case, the detected contact is a contact that transitions three adjacent sensor elements from bottom to top, as shown in (c). The target area moves 3 items from item LS4 to item LS I upward.
  • FIGS. 10 to 13 show a case where two adjacent sensor elements are continuously contacted.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces a plurality of sensor elements with a finger or the like.
  • the control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b). To do. In this case, this means that the finger touches the sensor elements L3 and L4 in this order.
  • the control unit 320 detects the direction and The operation target area moves on the item list displayed on the sub display ELD according to the number of times and the direction of the transition of the sensor element. In this case, if the initial position of the operation target area is LS2 as shown in (c), the operation target area moves one item from the bottom up to L S 1.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the response of the display unit when the first sensor element group G1 and the second sensor element group G2 are continuously contacted across the separation part SP1.
  • the control unit 320 detects contact with the transition shown in FIG. In this case, contact detection is performed in the order of the sensor elements L4 and R1.
  • the detection of the contact of the sensor element crosses the separation part
  • the detection of the contact of the sensor element before and after the separation part crosses each sensor element group G1 or If two or more sensor elements are spanned within G2, the movement is valid.
  • FIG. 12 is also a diagram illustrating the response of the sub display unit when the user traces on the sensor element.
  • the control unit 320 detects contact with the time transition shown in FIG. .
  • contact detection is performed in the order of the sensor elements R2 and R1. Similar to the case of FIG. 8, in this case, the movement of the contact detection is effective because the movement of the user's finger or the like on the sensor element does not cross the separation portion SP1. Therefore, as shown in (c), if the initial position of the operation target area is LS2, the operation target area moves one item from the bottom up to the LSI.
  • FIG. 13 illustrates the response of the sub display unit when the first sensor element group G1 and the second sensor element group G2 are continuously contacted across the separation part SP1 as in FIG. FIG.
  • control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b). In this case, contact detection is performed in the order of sensor elements Rl and L4. Based on the same concept as in Fig.
  • the operation target area does not move in the sub display section ELD.
  • FIGS. 14 to 19 show the case where three adjacent sensor elements are continuously in contact with each other and the case where they cross the separation part SP1.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces the sensor element with a finger or the like. If the sensor elements are continuously traced from the bottom to the top indicated by the arrow AR in FIG. 4A, the control unit 320 detects contact with the time transition shown in FIG. In this case, contact detection is performed in the order of sensor elements L2, L3, and L4. As in the case of FIG. 9, in this case, since the movement does not cross the separation portion SP1, the detection of the contact between L2 to L4 is effective. Therefore, as shown in (c) If the initial position of the operation target area is LS3, the operation target area moves two items from bottom to top up to item LSI.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining the response of the sub-display unit when the first sensor element group G1 and the second sensor element group G2 are continuously contacted across the separation part SP1.
  • control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b). In this case, contact detection is performed in the order of sensor elements L3, L4, and Rl. In this case, as shown in the figure, after detecting two contacts with the first sensor element group, the number of sensor elements that detected contact with the second sensor element group beyond the separation portion SP1 is one. It is.
  • the first contact (L3 to L4) detected by the first sensor element group G1 is the effective force S, and the movement to the second contact detected by the second sensor element group G2 (L4 to R1) Is invalid. Therefore, similarly to the case described with reference to FIG. 11, the list selected in accordance with the number of times of transition of adjacent sensor elements and the direction thereof moves on the list displayed on the sub display unit ELD. For example, as shown in (c), if the initial position of the operation target area is item LS2, the operation target area moves one item from the bottom up to the item LSI.
  • FIG. 16 is also a diagram illustrating a response of the sub display unit when the user traces the sensor element with a finger or the like.
  • control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b).
  • contact detection is performed in the order of sensor elements L4, Rl, and R2.
  • the movement of the contact detection from L4 to R1 across the separation part SP1 is invalid.
  • the movement from the force S, Rl to R2 is effective because two contacts are detected after straddling the separation part SP1. Therefore, as in the case described in FIG. 15, if the initial position of the operation target area is item LS2, as shown in (c), in this case, the operation target area extends from top to bottom until item LS3. Move one item.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces the sensor element with a finger or the like. If the sensor elements are continuously traced from bottom to top as indicated by arrow AR in (a), control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b). in this case, Contact detection is in the order of sensor elements R3, R2, and R1. As in the case described with reference to FIG. 14, this case is also a movement that does not cross the separation part SP1, so if the initial position of the operation target area is item LS3 as shown in (c), in this case, the operation target The area moves two items from bottom to top to item LSI.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces the sensor element with a finger or the like. If the sensor elements are continuously traced from left to right as indicated by arrow AR in (a), control unit 320 detects contact with the time transition shown in (b). In this case, contact detection is in the order of sensor elements R2, Rl, L4. Since the movement from R2 to R1 is two movements before crossing the separation SP1, the effective force S, the movement from R1 to L4 is only one detection of contact after crossing the separation SP1 Therefore, it becomes invalid. Therefore, as in the case described in FIG. 11, if the initial position of the operation target area is item LS 2 as shown in (c), in this case, the operation target area moves from bottom to top up to item LS I. Move one item.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining the response of the sub display unit when the user traces the sensor element with a finger or the like.
  • the control unit 320 detects contact in the transition shown in (b).
  • contact detection is performed in the order of sensor elements Rl, L4, and L3.
  • the movement of the contact detection from R1 to L4 is invalid.
  • the movement from L4 to L3 is effective because two contacts are detected after straddling the separation part SP1. Therefore, in the same way as described in FIG. 11, if the initial position of the operation target area is item LS2, as shown in (c), in this case, the operation target area moves from top to bottom until item LS3. Move one.
  • the selection items displayed on the sub-display unit ELD are respectively detected by detecting the movement of the contact detection of each sensor element group separately. It can be used for the first control of moving to.
  • the “circulation detection mode” is, for example, as described above.
  • the “circulation detection mode” is, for example, as described above.
  • the lock security application AP2 it is used for the second control of detecting the number of contact operations and the direction of rotation in the sensor unit 120 when releasing the security lock.
  • FIG. 20 illustrates an example of the “circulation detection mode”.
  • the configuration and arrangement of the sensor element groups G1 and G2 including a plurality of sensor elements are the same as the above-mentioned “intra-circle detection mode”.
  • This “circumference detection mode” detects inputs with a different control system, for example, by changing an application while using a portable electronic device having the same configuration as the “half-circle detection mode”.
  • FIG. 20 (a) includes two sensor element groups, a sensor element group Gl having a plurality of sensor elements and a sensor element group G2.
  • the start and end of the sensor element group G1 and the end and start of the sensor element group G2 are arranged adjacent to each other with the spacing portions SP1 and SP2 in between. Since the panel PNL is mounted on these sensor element groups, the user feels a little uncomfortable from the end of the sensor element group G1 to the start of the sensor element group G2 via the separation part SP1 or the end of the sensor element group G2.
  • the finger can be smoothly traced from the through part SP2 to the beginning of the sensor element group G1. That is, the user can perform a force S that smoothly moves the finger circularly (circular movement) on the sensor element groups G1 and G2 formed in an annular shape with the spacing portions SP1 and SP2 interposed therebetween.
  • the user traces the sensor elements of the sensor element group G1 in order of L1 to L4 with a finger or the like, and directly passes through the separation portion SP1.
  • contact of the sensor elements is sequentially detected as a series of operations.
  • control unit 320 detects a plurality of clockwise rotations when the user repeats the circular motion and the sensor element detects the contact. be able to.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining the “circulation detection mode” opposite to FIG.
  • the configuration of the multiple sensor elements L1 to L4 and R1 to R4 that make up the sensor element group G1 and G2 is the same as in Fig. 20. It is.
  • each sensor element detects a contact with the force S.
  • the control unit 320 can detect a plurality of counterclockwise turns by the user making repeated circular motions and detecting the contact by the sensor element.
  • the detection of one round is a lock security application for non-contact communication such as billing services using RFID by combining these round movements in units of clockwise or counterclockwise detection for one round.
  • a lock regulation of use
  • the lock security app releases the lock when the conditions for releasing the mouth such as a predetermined number of laps are met.
  • a control that requires continuous control of the continuous value such as the volume when adjusting the volume during audio playback, for example, It can be used for controls such as clockwise to increase the volume and counterclockwise to decrease the volume.
  • the portable electronic device 100 uses the input device that can be regarded as one as a whole, so that the "intra-circle detection mode" and the “circumference detection mode” are set according to each application installed in the portable electronic device 100. Can be switched. Therefore, if the sensor element group of the present invention is used, it is not necessary to provide a separate input device for each mode. Since the input device that can be regarded as one as a whole with the reserved area is used, the user can input as intended, and the power S can significantly reduce the user's input error and device misjudgment.
  • the sensor element layout provided in an annular shape has been described.
  • sensor element groups arranged in a U-shape may be arranged to face each other with the display unit interposed therebetween.
  • the sensor element group has been described as a left and right arrangement, but may be configured in two groups, upper and lower.
  • the example in which the second control such as the release of the security lock is started as the occurrence of one round of detection is shown by two patterns. That is, the sensor element (L1) on the start end side of the first sensor element group G1 is used as a base point, and the sensor element whose contact is detected in the clockwise direction changes from here to the end of the second sensor element group G2. Detects contact in the counterclockwise direction from the pattern where contact detection continues to the sensor element (R4) on the side and the sensor element (R4) at the end of the second sensor element group G2 as the base point This is a pattern in which contact detection continues until the sensor element (L1) on the start end side of the first sensor element group G1 is changed.
  • the present invention is not limited to these two patterns, but may be configured to execute the second control by contacting another pattern as the occurrence of one round detection.
  • a sensor element for example, L3 that is neither the start nor the end of the first sensor element group G1 is used as a base point, and the sensor element that detects contact in the clockwise direction changes from here to the second sensor.
  • the occurrence of contact detection continues on the start side (R1) of the element group G2, and after continuing to reach the end side (R4) of the second sensor element group G2, the first detection again When contact detection continues on the start side (L1) of sensor element group G1, and contact detection transitions to L2 before the base point L3, one round detection is performed. I ’m going to go out.
  • the contact detection of the turning operation is performed by continuously generating the contact detection from the base point to a position immediately before the base point in the turning direction. As shown, it may be configured to determine the occurrence of the orbiting operation only after the occurrence of contact detection has been continuously transferred from the base point to the base point! /.
  • the force S described using the two sensor element groups of the sensor element group G1 and the sensor element group G2, and the number of these sensor element groups is set to three or more. It is also possible.
  • sensor element group Gl including sensor elements L1 to L3, sensor element group G2 including sensor elements R1 to R3, and sensor element M;!
  • a configuration in which the group G3 is formed in an annular shape with the start and end of each sensor element group adjacent to each other is also possible.
  • sequential detection is performed, and as shown in Fig.
  • the operation target area rises by two.
  • the two sensor element groups G1 and G2 across the separation SP1 as shown by the arrow AR in FIG.
  • the contact detection for one sensor element that spans the separated area SP1 becomes invalid.
  • the operation target area rises by one (Fig. 2 2 (c)).
  • contact detection by two or more sensor elements exceeding the separation part SP1 is also effective.
  • contact of the sensor element is detected continuously (Fig. 24 (b)).
  • the power described with reference to the mobile phone terminal is a mobile wireless terminal other than a telephone, PDA (Personal Digital Assistance), a mobile game machine, a mobile audio player, a mobile video player, a mobile phone
  • the present invention can be widely applied to portable electronic devices such as an electronic dictionary and a portable electronic book viewer.
  • the force that cited a capacitive contact sensor as the sensor element was the thin film resistance type described above, An optical sensor that detects contact based on fluctuations in the amount of light, a SAW sensor that detects contact based on surface acoustic wave attenuation, or an electromagnetic induction sensor that detects contact based on the generation of an induced current may be used.
  • Some types of contact sensors use a pointing device such as a dedicated pen other than a finger, but the principle of the present invention can also be applied to portable electronic devices equipped with such contact sensors. .
  • the plurality of sensor element groups are contacted as separate sensor element groups. Since it is possible to switch between the detection control and the control in which the plurality of sensor element groups detect a circular contact operation as one sensor element group as a whole, a single user interface as a whole can manage multiple The ability to perform systematic control is possible. For this reason, it is possible to cope with the detection of a user's finger contact according to various applications. Therefore, since the operation area can be secured and the operation as intended by the user can be performed without increasing the mounting area of the interface through which the user performs input, the operability of the portable electronic device can be improved.

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Description

明 細 書
携帯電子機器および携帯電子機器の操作検出方法
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、 2006年 8月 25日に出願された日本国特許出願 2006— 229655号の優 先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む 技術分野
[0002] 本発明は、携帯電子機器に関し、より詳細には、操作入力部として接触を検出する 複数のセンサ素子を環状に配した携帯電子機器およびその操作検出方法に関する ものである。
関連技術
[0003] 従来、携帯電子機器の操作入力部として、様々なインターフェイスや構成が開発され ている。例えば、特開 2003— 280792号公報には、携帯電子機器に回転ダイヤル 式入力デバイスを設け、表示部上に表示させたカーソルを回転ダイヤル式入力デバ イスの回転量に応じて移動させるようにしたものが開示されている。
[0004] し力、しながら、特開 2003— 280792号公報に開示の技術では、物理的'機械的な回 転を伴う「回転ダイヤル」を用いて!/、るため、機械的な磨耗などによって誤動作や故 障などが発生し易ぐ操作入力部のメンテナンスが必要であったり、耐用期間が短か つたりするという問題があった。
[0005] このような問題を解決し得るものとして、例えば、特開 2005— 522797号公報ゃ特開 2004— 311196号公報にお!/、て、物理的'機械的な回転を伴わな!/、タツチセンサ 素子を操作入力部に用いたものが提案されている。この提案技術では、複数のタツ チセンサ素子を環状に配して、個々のタツチセンサ素子による接触検出を監視し、連 続的な接触検出が検知された場合は、その接触検出箇所の移動に応じて、カーソル の移動指示が生じたと判定してカーソルを移動させるようにしてレ、る。
[0006] ところで、近年の携帯電子機器にお!/、ては、処理されるアプリケーションプログラム( 以下、単にアプリとも言う)も多様化しており、それに伴ってユーザによる操作にも多 様化が求められてきている。
[0007] し力、しな力ら、特開 2005— 522797号公幸ゃ特開 2004— 311196号公幸 に開示 の技術では、環状に配された複数のタツチセンサ素子が順方向に接触操作されたか 、逆方向に接触操作されたかを検知して、その検知した方向に応じてカーソルを 2方 向の一方または他方に移動させる程度の処理し力、行っていない。これでは、各アプリ に応じてユーザからの多様な入力に対処することはできない。そのため、このようなタ ツチセンサのみを搭載した携帯電子機器では、多様なアプリの動作制御をするユー ザインターフェイスとしては不十分である。
[0008] このような問題に対処するために、 2方向の移動を検知するセンサ素子群の他に、処 理の管理体系が異なるさらに別のユーザインターフェイスを携帯電子機器の筐体上 に設けることも考えられる。し力もながら、携帯電子機器においては、センサ素子群お よび他のユーザインターフェイスを実装させる筐体の表面積には限りがあるため、各 センサ素子群および他のユーザインターフェイスをそれぞれ小さなものにせざるを得 ない。
[0009] しかしながら、携帯電子機器の筐体に実装する各センサ素子群および他のユーザィ ンターフェイスを小さくしてしまうと、特に接触を検知するセンサ素子群の場合には、 ユーザは小さな指の動きで入力することを余儀なくされる。そうすると、操作ミスが誘 発されたり、ユーザの意図する通りの入力をセンサ素子群が判定できな力、つたりする 恐れがある。
発明の開示
[0010] したがって、力、かる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ユーザが入力を行なうィ ンターフェイスの実装面積を大きくすることなぐその操作領域を確保し、ユーザの意 図通りの操作を行なうことができる、操作性に優れた携帯電子機器およびその制御 方法を提供することにある。
[0011] 上記目的を達成する第 1の観点に係る携帯電子機器の発明は、
接触が検出される複数のセンサ素子が連続的に配列される第 1センサ素子群およ び第 2センサ素子群と、
前記第 1センサ素子群または前記第 2センサ素子群についてのセンサ素子の接触 検出に応じた、それぞれ別個の制御を行なう第 1制御を実行可能な制御部と、 を備え、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群は、それぞれの端部が隣り合うよう に配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群の!/、ずれか一方の センサ素子群内のセンサ素子による第 1の接触検出と、他方のセンサ素子群内のセ ンサ素子による第 2の接触検出との両方の接触検出に基づいた制御を行なう第 2制 御を実行可能である
ことを特 ί毁とするものである。
[0012] 第 2の観点に係る発明は、第 1の観点に係る携帯電子機器において、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群または前記第 2センサ素子群の!/、ずれか一 方の群内のみにおいて、それぞれの群内にてセンサ素子の配置方向に沿うように複 数のセンサ素子における接触が連続して検出されることに応じて前記第 1制御を実 行する
ことを特 ί毁とするものである。
[0013] 第 3の観点に係る発明は、第 1の観点に係る携帯電子機器において、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群とが、それぞれの有するセンサ素子 が環状になるよう配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群から前記第 2センサ素子群にわたり、それぞ れのセンサ素子における接触の検出が、前記環状に沿って連続して検出されると、 前記第 2制御を実行する
ことを特 ί毁とするものである。
[0014] 第 4の観点に係る発明は、第 2の観点に係る携帯電子機器において、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群とが、それぞれの有するセンサ素子 が環状になるよう配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群から前記第 2センサ素子群にわたり、それぞ れのセンサ素子における接触の検出が、前記環状に沿って連続して検出されると、 前記第 2制御を実行する ことを特徴とする請求項 2に記載の携帯電子機器。
[0015] 第 5の観点に係る発明は、第 3の観点に係る携帯電子機器において、
選択項目を表示する表示部をさらに備え、
前記第 1制御は、前記表示部上に表示された選択項目から任意の項目を選択する 選択操作に関する制御であり、
前記第 2制御は、前記第 1センサ素子群および前記第 2センサ素子群における周 回検出に関する制御である
ことを特徴とする請求項 3に記載の携帯電子機器。
[0016] 第 6の観点に係る発明は、第 4の観点に係る携帯電子機器において、
選択項目を表示する表示部をさらに備え、
前記第 1制御は、前記表示部上に表示された選択項目から任意の項目を選択する 選択操作に関する制御であり、
前記第 2制御は、前記第 1センサ素子群および前記第 2センサ素子群における周 回検出に関する制御である
ことを特徴とする請求項 4に記載の携帯電子機器。
[0017] さらに、上記目的を達成する第 7の観点に係る携帯電子機器の制御方法の発明は、 接触が検出される複数のセンサ素子が連続的かつ隣り合うように配列される第 1セ ンサ素子群および第 2センサ素子群を備える携帯電子機器の制御方法であって、 それぞれのセンサ素子群についてのセンサ素子の接触検出を行なう工程と、 前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群のそれぞれでの接触検出に応じて 、別個の制御を行なう第 1制御を実行する工程と、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群の一方のセンサ素子群内のセンサ 素子による接触検出と、他方のセンサ素子群内のセンサ素子による接触検出との両 方に基づいた制御を行なう第 2制御を実行する工程と
を有することを特徴とするものである。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明を適用した携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。
[図 2]センサ素子を筐体に実装した携帯電話端末の斜視図である。 園 3]本発明を適用した携帯電話端末の詳細な機能ブロック図である。
園 4]本発明による携帯電話端末のタツチセンサ機能のより詳細な構成を示すブロッ ク図である。
[図 5]本発明による携帯電話端末の構成要素の配置を示す平面図である。
園 6]図 5に示した携帯電話端末の構成要素の分解斜視図である。
園 7]本発明による携帯電話端末における各センサ素子からの接触検知データの処 理を説明する概略ブロック図である。
園 8]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図であ 園 9]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図であ 園 10]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 11]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 12]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 13]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 14]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 15]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 16]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 17]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
園 18]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
[図 19]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
[図 20]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
[図 21]センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図で ある。
[図 22]本発明の変形例のセンサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応 答を説明する図である。
[図 23]本発明の変形例のセンサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応 答を説明する図である。
[図 24]本発明の変形例のセンサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応 答を説明する図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下、携帯電子機器の典 型例として携帯電話端末に本発明を適用して説明する。図 1は、本発明の実施の形 態に係る携帯電話端末の基本的な構成を示すブロック図である。この携帯電話端末 100は、制御部 110、センサ部 120、表示部 130、記憶部(フラッシュメモリなど) 140 、情報処理機能部 150、電話機能部 160、キー操作部 KEYおよびスピーカ SP、さら に図示しない CDMA通信網に接続して通信を行なう通信部 COMにより構成されて いる。さらに、センサ部 120は、複数のセンサ素子(例えば、その検知部を機器筐体 の外面に設けてあり、指などの物体の接触 ·近接を検出する接触センサ)を含んだセ ンサ素子群を、用途に応じて n個、即ち、第 1のセンサ素子群 Gl、第 2のセンサ素子 群 G2および第 nのセンサ素子群 G3を含んでいる。記憶部 140は、保存領域 142、 外部データ保存領域 144から構成されて!/、る。制御部 110および情報処理機能部 1 50は、 CPUなどの演算手段およびソフトウェアモジュールなどから構成させることが 好適である。なお、後述するシリアルインターフェイス部 SI、シリアルインターフェイス 部 SIを介して制御部 110に接続される RFIDモジュール RFIDや赤外線通信部 IR、 さらにはカメラ 220やライト 230の他、マイク MIC、ラジオモジュール RM、電源 PS、 電源コントローラ PSCON等が制御部 110に接続される力 S、ここでは簡略化のため省 略する。
[0020] 制御部 110は、センサ部 120によりユーザの指などの物体の接触を検出し、記憶部 1 40の保存領域 142に検出した情報を格納し、情報処理機能部 150により格納した情 報の処理を制御する。そして、この制御部 110は、処理結果に応じた情報を表示部 1 30に表示させる。さらに制御部 110は、通常の通話機能のための電話機能部 160、 キー操作部 KEYおよびスピーカ SPを制御する。なお、表示部 130は、サブ表示部 E LD、および図示しないメイン表示部 (携帯電話端末 100が閉状態にて隠れ、開状態 にて露出する位置に設けられる表示部)を含んで構成される。
[0021] 図 2は、本実施の形態に係る携帯電話端末の外観を示すものである。図 2 (a)は携帯 電話端末 100の外観を示す斜視図であり、図 2 (b)は形態電話端末 100のセンサ部 120の動作を説明するために、パネル PNLを省略し、センサ素子とサブ表示部 ELD 周辺のみの配置を表示した斜視図である。図 2 (a)に示す携帯電話端末 100は、セ ンサ部 120 (外観上、センサ素子群 Gl , G2を覆う図 6にて後述するパネル PNLが見 えている)、カメラ 220、およびライト 230を備える。携帯電話端末 100は、図 2に示す ような閉状態のほか、ヒンジ部を回動、スライドさせて開状態を形成することも可能で あって、センサ部 120は閉状態においても操作可能な位置に設けられている。図 2 (b )に示すセンサ素子 L1〜L4および R1〜R4は、それぞれ静電容量式の接触センサ 力、らなり、有機 ELディスプレイからなるサブ表示部 ELDの周囲に沿って環状に並べ て配置されている。
[0022] ここで、センサ素子 L1〜L4は第 1のセンサ素子群 G1を構成し、センサ素子 R1〜R4 は第 2のセンサ素子群 G2を構成している。すなわち、本実施の形態では、センサ部 1 20を第 1のセンサ素子群 G1と第 2のセンサ素子群 G2とで構成している。第 1のセン サ素子群 G1および第 2のセンサ素子群 G2は、サブ表示部 ELDを挟み、選択候補 項目の並べられている方向を中心線とする線対称なレイアウトで、離間部 SP1、 SP2 を隔てて並べて配置されている。なお、サブ表示部 ELDは、有機 ELディスプレイに 限らず、例えば液晶表示ディスプレイ等を用いることもできる。また、センサ素子 Ll〜 L4, R1〜R4は、静電容量式の接触センサに限らず、薄膜抵抗式の接触センサを用 いることあでさる。
[0023] 図 2において、サブ表示部 ELDは、携帯電話端末 100において実行中のアプリに応 じて情報を表示する。例えば、音楽プレーヤのアプリの実行中は、サブ表示部 ELD には演奏できる曲目が表示される。曲名およびアーティスト名の組で 1つの項目、即 ち、「選択候補項目」となる。ユーザは、センサ部 120を操作して、センサ素子 R1〜R 4、 L1〜L4の静電容量を変化させてサブ表示部 ELDに表示された項目や操作対 象領域を移動させ、曲目の選択を行なう。このとき、タツチセンサは、図 2のようにサブ 表示部 ELDの周囲にセンサ素子を並べる構成とすれば、小型な携帯電子機器の外 部筐体における実装部分を大きく占有せずに済み、かつ、ユーザは、サブ表示部 E LDの表示を見ながらセンサ素子を操作することができる。
[0024] 図 3は、本実施の形態に係る携帯電話端末 100の詳細な機能ブロック図である。言う までもないが、図 3に示す各種ソフトウェアは、記憶部 140に記憶されるプログラムに 基づいて、同じく記憶部 140上にワークエリアを設けた上で、制御部 110が実行する ことにより動作する。図に示すように、携帯電話端末 100の諸機能は、ソフトウェアブ ロックとハードウェアブロックとに分かれる。ソフトウェアブロックは、フラグ記憶部 FLG を持つベースアプリ BA、サブ表示部表示アプリ API、ロックセキュリティアプリ AP2、 その他アプリ AP3、およびラジオアプリ AP4から構成される。ソフトウェアブロックは、 さらに、赤外線通信アプリ APIRおよび RFIDアプリ APRFも含む。これらの各種ァプ リがハードウェアブロックの各種ノヽードウエアを制御するときに、赤外線通信ドライバ I RD、 RFIDドライバ RFD、オーディオドライバ AUD、ラジオドライバ RD、およびプロト コル PRをドライバとして使用する。例えば、オーディオドライバ AUD、ラジオドライバ RD、およびプロトコル PRは、それぞれ、マイク MIC、スピーカ SP、通信部 COM、お よびラジオモジュール RMを制御する。ソフトウェアブロックは、さらに、ハードウェアの 操作状態を監視 '検出するキースキャンポートドライバ KSPも含み、タツチセンサドラ ィバ関連検出、キー検出、折り畳み式やスライド式などの携帯電話端末の開閉を検 出する開閉検出、イヤホン着脱検出などを行なう。
[0025] ハードウェアブロックは、ダイヤルキーや後述するタクトスイッチ SW1および SW2を含 む各種ボタンなどを含むキー操作部 KEY、ヒンジ部の動作状況などに基づき開閉を 検出する開閉検出デバイス OCD、機器本体付属のマイク MIC、着脱可能なィャホ ン EAP、スピーカ SP、通信部 COM、ラジオモジュール RM、シリアルインターフェイ ス部 SI、および切替制御部 SWCONから構成される。切替制御部 SWCONは、ソフ トウエアブロックの該当ブロックからの指示に従って、赤外線通信部 IR、 RFIDモジュ ール (無線識別タグ) RFID、第 1のセンサ素子群 G1および第 2のセンサ素子群 G2 を構成するタツチセンサモジュール TSM (センサ部 120と発振回路などのセンサ部 1 20を駆動する上で必要な部品一式をモジュール化したもの)のうちのいずれ力、 1つを 選択して当該信号をシリアルインターフェイス部 SIが拾い上げるように選択対象ハー ドウエア(IR、 RFID, TSM)を切り替える。電源 PSは、電源コントローラ PSCONを介 して選択対象ハードウェア(IR、 RFID, TSM)に電力を供給する。
[0026] 図 4は、本実施の形態に係る携帯電話端末 100のタツチセンサ機能のより詳細な構 成を示すブロック図である。携帯電話端末 100は、タツチセンサドライバブロック TDB 、タツチセンサベースアプリブロック TSBA、デバイス層 DL、割込ハンドラ IH、キュー QUE, OSタイマー CLK、各種アプリ AP;!〜 AP3を備える。ここでタツチセンサべ一 ンターフェイス APIを備え、タツチセンサドライバブロック TDBは、タツチセンサドライ バ TSDおよび結果通知部 NTFを備える。また、デバイス層 DLは、切替制御部 SWC ON、切替部 SW、シリアルインターフェイス部 SI、赤外線通信部 IR、 RFIDおよびタ ツチセンサモジュール TSMを備え、割込ハンドラ IHは、シリアル割込み監視部 SIM ONおよび確認部 CNFを備える。
[0027] 次に、各ブロックの機能を説明する。タツチセンサベースアプリブロック TSBAにおい て、ベースアプリ BAと、タツチセンサドライバ上位アプリインターフェース APIとの間で は、タツチセンサモジユーノレ TSMを起動するか否かのやり取りが行われる。ベースァ プリ BAは、サブ表示部用のアプリであるサブ表示部表示アプリ AP1、フェリ力(FeliC a)のセキュリティ保護用に携帯電話端末 100にロックをかけるアプリケーションである ロックセキュリティアプリ AP2、その他のアプリ AP3のベースとなるアプリケーションで ある。ベースアプリ BAは、これに前記各アプリからタツチセンサの起動が要求された 場合に、タツチセンサドライバ上位アプリインターフェイス APIにタツチセンサモジユー ノレ TSMの起動を要求する。なお、サブ表示部とは、本実施の形態における携帯電 話端末 100において、環状に配置されたセンサ素子群の中央領域に設けられたサ ブ表示部 ELDのことを指す。
[0028] タツチセンサドライバ上位アプリインターフェイス APIは、タツチセンサモジュール TS Mの起動の要求を受けると、ベースアプリ BA内のアプリの起動を管理するブロック( 図示せず)に、タツチセンサモジュール TSMの起動が可能か否かの確認を行なう。 即ち、タツチセンサドライバ上位アプリインターフェイス APIは、アプリの選択が実行さ れていることを示すサブ表示部 ELDの点灯、または FMラジオ、その他の携帯電話 端末 100に付属するアプリ等の、あらかじめタツチセンサモジュール TSMの起動が 不可能と設定されたアプリケーションの起動を示すフラグの有無を確認する。その結 果、タツチセンサモジュール TSMの起動が可能と判断された場合、タツチセンサドラ ィバ上位アプリインターフェイス APIは、タツチセンサドライバ TSDにタツチセンサモ ジュール TSMの起動を要求する。すなわち、実質的には、電源コントローラ PSCON を介して電源 PSからタツチセンサモジュール TSMへの電源供給を開始する。
[0029] タツチセンサドライバ TSDは、タツチセンサモジユーノレ TSMの起動が要求されると、 デバイス層 DL内のシリアルインターフェイス部 SIに要求して、シリアルインターフェイ ス部 SIにおけるタツチセンサドライバ TSDとのポートを開くように制御する。
[0030] その後、タツチセンサドライバ TSDは、タツチセンサモジユーノレ TSMのセンシング結 果の情報を有する信号 (以下、接触信号と記す)を、タツチセンサモジュール TSMが 有する内部クロックによる 20msの周期で、シリアルインターフェイス部 SIに出力され るように制卸する。
[0031] 接触信号は、上述した各センサ素子 L1〜: L4および R1〜R4の 8つのセンサ素子そ れぞれに対応した 8ビット信号で出力されている。即ち、各センサ素子が接触を検知 したときには、この接触を検知したセンサ素子に対応するビットに、接触検知を表す「 フラグ: 1」を立てた信号である、これらのビット列による接触信号が形成される。つまり 、接触信号には「どのセンサ素子」が「接触/非接触の!/、ずれか」を示す情報が含ま れる。 [0032] 割込ハンドラ IHにおけるシリアル割込み監視部 SIMONは、シリアルインターフェイス 部 SIに出力された接触信号を取り出す。ここで確認部 CNF力 シリアルインターフエ イス部 SIにおいてあらかじめ設定された条件に従い、取り出した接触信号の True/ Falseの確認を行!/、、 True (真)な信号のデータのみをキュー QUEに入れる(信号の True/Falseの種別については後述する。)。また、シリアル割込み監視部 SIMON は、タツチセンサモジュール TSMにおける後述するタクトスイッチの押下の発生など 、タツチセンサモジュール TSMの起動中におけるシリアルインターフェイス部 SIの他 の割込み事象の監視も行なう。
[0033] なお、監視部 SIMONは、検出した接触が最初の接触であった場合には、「プレス」 を意味する信号を接触信号の前にキュー QUEに入れる(キューイングする)。その後 、オペレーションシステムの有する OSタイマー CLKによるクロックにより 45ms周期で 接触信号の更新を行い、所定周期接触を検出しなかった場合には「リリース」を意味 する信号をキュー QUEに入れる。これにより、接触開始からリリースまでのセンサ素 子間での接触検出の移動を監視することができるようになる。なお、「最初の接触」と は、キュー QUEにデータのない状態、或いは、直近の入力データが「リリース」である 場合に「フラグ: 1」を有する信号が発生する事象を指す。これらの処理により、タツチ センサドライバ TSDは、「プレス」から「リリース」の区間のセンサ素子の検出状態を知 ること力 Sでさる。
[0034] 同時に、監視部 SIMONは、タツチセンサモジュール TSMから出力される接触信号 力 SFalseとなる条件を満たす信号であった場合に、「リリース」を意味する信号を擬似 的に生成してキュー QUEに入れる。ここで False (偽)となる条件としては、「非連続な 2つのセンサ素子で接触を検出した場合」、「タツチセンサモジュール TSM起動中に 割込みが生じた場合 (例えば、メール着信等の通知でサブ表示部 ELDの点灯/消 灯状態が変更された場合) J、または「タツチセンサモジュール TSM起動中にキー押 下が発生した場合」などが設定される。
[0035] また、監視部 SIMONは、例えば、センサ素子 R2と R3といった隣接する 2つのセン サ素子で同時に接触を検出した場合には、単一の素子を検出した場合と同様に、接 触を検出した素子に対応するビットにフラグが立った接触信号をキュー QUEに入れ [0036] タツチセンサドライバ TSDは、 45ms周期でキュー QUE力も接触信号を読み出し、読 み出した接触信号によって、接触を検知した素子を判定する。タツチセンサドライバ T SDは、キュー QUEから順次に読み出した接触信号により判定した接触の変化、お よび、検知した素子との位置関係を考慮して、「接触スタートの素子」、「接触の移動 方向(右/左回り)」、および「プレスからリリースまでの移動距離」を判定する。タツチ センサドライバ TSDは、判定した結果を結果通知部 NTFに書き込むとともに、ベース アプリ BAに結果を更新するように通知する。
[0037] 本実施の形態においては、携帯電話端末 100は、接触信号による接触の移動方向 および移動距離の判定モードとして、「半周内検出モード」と「周回検出モード」とを 有している。これら「半周内検出モード」および「周回検出モード」は、実行中のアプリ に応じて選択的に適用されるもので、それらの詳細については後述する。
[0038] 前述のように、結果の更新がタツチセンサドライバ TSDによってベースアプリ BAに通 知されると、ベースアプリ BAは結果通知部 NTFを確認し、結果通知部 NTFに通知 された情報の内容を、さらに上位のアプリであってタツチセンサモジュール TSMの接 触操作結果を要するアプリ(サブ表示部におけるメニュー画面表示のためのサブ表 示部表示アプリ API、およびロック制御のためのロックセキュリティアプリ AP2など)に 通知する。
[0039] 図 5は、センサ部 120およびサブ表示部 ELDの構成要素の配置を示す平面図であ る。作図および説明の便宜上、一部の構成要素のみを図示および説明する。図に示 すように、有機 EL素子からなるサブ表示部 ELDの周囲に沿って円環状のパネル PN Lが配されている。パネル PNLは、下部に設けるセンサ素子の感度に影響を与えな いように十分に薄くすることが好適である。パネル PNLの下部には、人体の指の接触 /近接を検知できる静電容量型の8個のセンサ素子し1〜し4、 1〜!^4をほぼ環状 に配置してある。左側の 4つのセンサ素子 L1〜L4で第 1のセンサ素子群 G1を、右 側の 4つのセンサ素子 R1〜R4で第 2のセンサ素子群 G2を、それぞれ構成している 。各センサ素子群内の隣接するセンサ素子の間には、隣接するセンサ素子同士で接 触検出機能に干渉しないように、クリアランス(隙間)を設けて配置してある。なお、干 渉しないタイプのセンサ素子を用いる場合にはこのクリアランスは不要である。
[0040] 第 1のセンサ素子群 G1の一端に位置するセンサ素子 L4と、第 2のセンサ素子群 G2 の一端に位置するセンサ素子 R1との間には、同一センサ素子群における隣接する センサ素子間のクリアランスより大きいクリアランス(例えば、 2倍以上の長さ)である離 間部 SP1を設ける。第 1のセンサ素子群 G1の他端に位置するセンサ素子 L1と、第 2 のセンサ素子群 G2の他端に位置するセンサ素子 R4との間にも、離間部 SP1と同様 に離間部 SP2を設ける。このような離間部 SP1、 SP2によって、第 1のセンサ素子群 G1と第 2のセンサ素子群 G2とが別個に機能させる際に、互いに指が干渉することを 防止すること力でさる。
[0041] 第 1のセンサ素子群 G1の各センサ素子は円弧状に配置されている力 この円弧の 中央、即ち、センサ素子 L2および L3の中間の下部に、タクトスイッチ SW1の中心を 配置する。同様に、第 2のセンサ素子群 G2の各センサ素子で形成される円弧の中央 、即ち、センサ素子 R2および R3の中間の下部に、タクトスイッチ SW2の中心を配置 する(図 6参照)。
[0042] このように、方向性を連想させない位置である、センサ素子群の配置方向のほぼ中 央にタクトスイッチを配置することによって、このスィッチ力 S、センサ素子上におけるュ 一ザによる指の方向性を持った移動指示操作による方向指示とは直接関係しない操 作を行なうスィッチであることを、ユーザは容易に把握することができる。すなわち、セ ンサ素子群の配置方向の中央ではなく端部(例えば L1や L4)にタクトスイッチを配置 してあると、このスィッチは、端部側向きの方向性を連想させるため、センサ素子によ る移動動作を継続するなどのために長押しする「スィッチ」であるという誤解をユーザ に与え易い。これに対し、本実施の形態のように、センサ素子群の配置方向の中央 にタクトスイッチを配置してあれば、このような誤解を防止することができ、より快適な ユーザインターフェイスを提供することが可能である。また、センサ素子の下方にタク トスイッチを配して、そのスィッチを機器外面に露出していないため、機器の外観上も 露出する操作部の点数を削減でき、複雑な操作を要さなレヽ様なスマートな印象となる 。なお、スィッチをパネル PNL下部以外の箇所に設ける場合には、機器筐体に別途 貫通孔を設ける必要があるが、貫通孔を設ける位置によっては筐体強度の低下が生 じ得る。本構成では、パネル PNL、および、センサ素子の下方にタクトスイッチを配す ることによって、新たな貫通孔を設ける必要がなくなり、筐体強度の低下も防止できる
[0043] 例えば、サブ表示部 ELDにメニュー画面を表示するサブ表示部表示アプリ APIの 実行中において、ユーザが、例えば、指で順次にセンサ素子 Ll、 L2、 L3、 L4を円 弧状に上方に向かってなぞると、表示部 ELDに表示されている選択候補項目(この 場合は、カメラ、データ、表示、音)のうち選択対象領域 (反転表示や別のカラーでの 強調表示など)として表示されて!/、る項目が上方のものに順次変化したり、選択候補 項目が上方にスクロールしたりする。所望の選択候補項目が選択対象領域として表 示されているときに、ユーザは、パネル PNLおよびセンサ素子 L2, L3越しにタクトス イッチ SW1を押下して選択決定を行ったり、タクトスイッチ SW2を押下して表示自体 を別画面に変更したりすることができる。即ち、パネル PNLは、タクトスイッチ SW1、 S W2を押下するのに十分な可撓性を持つように、あるいはわずかに傾倒可能に機器 筐体にとりつけられ、タクトスイッチ SW1、 SW2に対する押し子の役も持つようになつ ている。
[0044] 図 6は、図 2および図 5に示したセンサ部 120の分解斜視図である。図に示すように、 端末筐体の外面をなす第 1の層には、パネル PNLおよびサブ表示部 ELDが配され る。第 1の層のパネル PNLの下方に位置する第 2の層には、センサ素子 L1〜L4、 R ;!〜 R4が配される。第 2の層のセンサ素子 L2、 L3の間の下方、および、センサ素子 R2、 R3の間の下方に位置する第 3の層には、タクトスイッチ SW1、 SW2がそれぞれ 配される。
[0045] 図 7は、各センサ素子からの接触検知データの処理を説明する概略ブロック図である 。説明の簡易化のため、センサ素子 R1〜R4についてのみ示してあるが、センサ素 子 L1〜L4についても同様である。センサ素子 R1〜R4の各々には高周波が印加さ れる。前処理部 300 (R1用前処理部 300a、 R2用前処理部 300b、 R3用前処理部 3 00c、 R4用前処理部 300d)は、一定の浮遊容量の変化を考慮してセンサ素子 R;!〜 R4の各々をキャリブレーションし、このときの高周波状態を基準として設定して、指の 接触などによる静電容量の変化に基づく高周波状態の変動を検出する。この前処理 部 300による検出信号は、 A/D変換器 310 (R1用 A/D変換器 310a、 R2用 A/ D変換器 310b、 R3用 A/D変換器 310c、 R4用 A/D変換器 310d)へ送信して、 接触検出を示すデジタル信号に変換する。デジタル化された信号は制御部 320へと 送信して、他のセンサ素子 L1〜L4の信号と合わせて 8ビットの接触信号を得、その 8 ビットの接触信号を例えば 16進に変換して記憶部 330に格納する。その後、シリアル インターフェイス部、割り込みハンドラにこの信号を送出し、割り込みハンドラにて、タ ツチセンサドライバが読み取り可能な信号に変換した後、変換後の信号をキューに入 れる。なお、制御部 320は、記憶部 330に格納した情報に基づき、隣接したセンサ素 子の 2つ以上で接触を検出した時点で方向の検出を行なう。
[0046] 次に、本実施の形態の携帯電話端末 100による「半周内検出モード」および「周回検 出モード」について説明する。
[0047] 先ず、「半周内検出モード」について説明する。「半周内検出モード」は、例えば上述 した音楽プレーヤのアプリやサブ表示部表示アプリ APIなどの実行中において、サ ブ表示部 ELDに表示される項目を選択するために、センサ部 120における接触操 作の移動方向および移動距離を検出するものである。
[0048] 図 8および図 9は、「半周内検出モード」の一例を説明するもので、センサ素子上をュ 一ザがなぞった場合のサブ表示部の応答を示す図である。図 8および図 9において、 (a)は携帯電話端末に実装したサブ表示部と、その周辺に沿って並べて配置したセ ンサ素子のみを、説明の簡易化のために示した概略図、(b)は時間推移に伴い検知 したセンサ素子を示す図、(c)は検知したセンサ素子に応じたサブ表示部 ELDの操 作対象領域の位置変化を示す図である。これらの図の(a)において、センサ素子、セ ンサ素子群および離間部には図 2 (b)と同様の符号を付している。また (c)のサブ表 示部 ELDの表示において、 TIはサブ表示部が表示する項目リストのタイトル、 LSI 〜LS4は選択候補項目(例えば、スクロール可能な幾つかの行)を示す。また(c)の サブ表示部において、操作の対象となる状態にある項目は、現在の操作対象領域で あること力 S識別できるように、当該項目にカーソルを配置する、或いは、項目自体を反 転表示などで強調表示する。これらの図では、操作対象領域として表示されている項 目にはハッチングを施して強調して示している。説明の便宜上、「移動対象」を操作 対象領域のみで説明するが、項目自体を移動 (スクロール)させる場合も同様の原理 でサブ表示部は動作する。
[0049] 図 8 (a)において矢印 AR1に示す上から下の向きに、ユーザが、例えば指などの接 触手段を用いて各センサ素子上を連続的になぞると、制御部 320は、(b)で示す時 間推移で接触を検知する。この場合、センサ素子 Rl、 R2、 R3、 R4の順に接触を検 知する。この R1から R4までの連続した接触は、隣接したセンサ素子の 2つ以上で検 知されるため、制御部 320は方向の検出を行い、隣接したセンサ素子を遷移した回 数とその方向に応じて、操作対象領域がサブ表示部 ELDに表示したリスト上を移動 する。この場合は、(c)で示したように、操作対象領域は、初期位置の項目 LS Iから 項目 LS4まで下方へ項目を 3つ分移動する。なお、操作対象領域は、ハッチングで 表してあるが、ハッチングピッチの狭いものが初期位置であり、ハッチングピッチの広 いものが移動後の位置である。このように、本構成によれば、ユーザの「下方への指 の指示動作」と同じように、サブ表示部の「操作対象領域が下方に移動」するため、ュ 一ザはあた力、も自己の指で操作対象領域を自在に移動させているように感じることに なる。即ち、ユーザの意図した通りの操作感覚が得られる。
[0050] 同様に、同図(a)において矢印 AR2に示す向きにセンサ素子がなぞられたとすると、
(b)で示したように各センサ素子のうちセンサ素子 L4、 L3、 L2、 L1がこの順に接触 を検知し、この場合、検知された接触は、矢印 AR1と同じく上力も下へ、隣接するセ ンサ素子を 3つ遷移する接触のため、(c)のように下方に向かって項目 LSIから項目 LS4まで操作対象領域が 3つ分移動する。
[0051] 図 9 (a)にお!/、て矢印 AR1に示す下から上の向き(反時計回り方向)にセンサ素子が なぞられたとすると、(b)で示したように各センサ素子のうちセンサ素子 R4、 R3、 R2、 R1がこの順に接触を検知し、この場合、検知された接触は、下から上へ、隣接する センサ素子を 3つ遷移する接触のため、(c)のように上方に向かって項目 LS4から項 目 LS Iまで操作対象領域が 3つ分移動する。
[0052] 同様に、同図(a)において矢印 AR2に示す下から上の向き(時計回り方向)にセンサ 素子がなぞられたとすると、(b)で示したように各センサ素子のうちセンサ素子 Ll、 L 2、 L3、 L4がこの順に接触を検知し、この場合、検知された接触は、矢印 AR1と同じ く下から上へ、隣接するセンサ素子を 3つ遷移する接触のため、(c)のように上方に 向かって項目 LS4力、ら項目 LSIまで操作対象領域が 3つ分移動する。
[0053] 以下の説明では、ユーザが指などでセンサ素子上をなぞる際に、素子群の離間部 S P1または SP2をまたいで連続してセンサ素子の接触を検出する場合に対するサブ 表示部の応答を、離間部をまたがない場合の接触の検出と合わせて示す。
[0054] 図 10〜図 13では、隣接する 2個のセンサ素子を連続して接触した場合について示 す。図 10は、複数のセンサ素子上をユーザが指などでなぞった場合のサブ表示部 の応答を説明する図である。同図(a)において矢印 ARに示す下から上の向きに 2つ のセンサ素子上をユーザが指などで連続的になぞると、制御部 320は (b)で示す時 間推移で接触を検出する。この場合はすなわち、センサ素子 L3、 L4の順で指などが 触れることを意味する。この場合、センサ素子 L3から L4までの連続した接触は、離 間部 SP1をまたがずに隣接したセンサ素子の 2つ以上で検出されるため、制御部 32 0は方向の検出を行い、隣接したセンサ素子を遷移した回数とその方向に応じて、操 作対象領域がサブ表示部 ELDに表示した項目リスト上を移動する。この場合は、(c) で示したように操作対象領域の初期位置が LS2であったとすると、操作対象領域は L S 1まで下から上へ項目を 1つ分移動する。
[0055] 図 11は、離間部 SP1をまたいで第 1のセンサ素子群 G1と第 2のセンサ素子群 G2を 連続して接触した場合の表示部の応答を説明する図である。同図(a)において矢印 ARで示す左から右の向きに 2つのセンサ素子上をユーザが指などで連続してなぞる と、制御部 320は (b)で示す推移で接触を検出する。この場合は、接触の検出はセ ンサ素子 L4、 R1の順である。本実施例に係る携帯電話端末(電子機器)は、センサ 素子の接触の検出が離間部をまたぐ場合、この離間部をまたぐ前後のセンサ素子の 接触の検出が、それぞれ、各センサ素子群 G1または G2内で 2つ以上のセンサ素子 にわたる場合にはその移動は有効とする。離間部をまたぐ前後のセンサ素子の接触 ヽ離間部をまたぐ前または後のセンサ素子群 G1および G2内で 1つのみのセンサ 素子でしか検出されない場合には、離間部をまたぐ 1つ分の移動は無効にする。よつ てこの場合は、第 1のセンサ素子群でのセンサ素子 L4ひとつの検出の後、離間部 S P1をまたいでこれと隣接する第 2のセンサ素子群内のセンサ素子における接触の検 出は、センサ素子 R1による 1つのみであるため、第 1のセンサ素子群 G1で検出した 第 1の接触 L4から第 2のセンサ素子群 G2で検出した第 2の接触 R1への移動は無効 となる。そのため、(c)で示すようにサブ表示部 ELDの操作対象領域は移動しない。
[0056] 図 12も、センサ素子上をユーザがなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図 である。同図(a)において矢印 ARに示す下から上の向きに各センサ素子上をユー ザが指などで連続的になぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出す る。この場合は、接触の検出はセンサ素子 R2、 R1の順である。図 8の場合と同様に、 この場合は、センサ素子上におけるユーザの指などの動きが離間部 SP1をまたがな いため接触検出の移動は有効となる。したがって、(c)で示したように操作対象領域 の初期位置が LS2であったとすると、操作対象領域は LSIまで下から上へ項目を 1 つ分移動する。
[0057] 図 13は、図 11と同様に離間部 SP1をまたいで第 1のセンサ素子群 G1と第 2のセン サ素子群 G2を連続して接触した場合のサブ表示部の応答を説明する図である。 (a) において矢印 ARで示す右から左の向きに各センサ素子上をユーザが指などで連続 してなぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合は、接 触の検出はセンサ素子 Rl、 L4の順である。図 11と同様の考え方により、離間部 SP 1をまたぐ前の第 2のセンサ素子群 G2における第 1の接触はひとつのセンサ素子 (R 1)のみであり、かつ離間部 SP1をまたいだ後の第 1のセンサ素子群 G1における第 2 の接触もひとつのセンサ素子(L4)のみであるため、 R1から L4への移動は無効とな る。したがって、(c)で示すようにサブ表示部 ELDにおいて操作対象領域は移動しな い。
[0058] 図 14〜図 19では、隣接する 3個のセンサ素子を連続して接触した場合について、離 間部 SP1をまたぐ場合とまたがない場合について示す。図 14は、センサ素子上をュ 一ザが指などでなぞった場合のサブ表示部の応答を説明する図である。同図(a)に おいて矢印 ARに示す下から上の向きに各センサ素子上を連続的になぞると、制御 部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合は、接触の検出はセンサ 素子 L2、 L3、 L4の順である。図 9の場合と同様に、この場合は、離間部 SP1をまた ぐ移動ではないため L2〜L4の接触の検出は有効となる。そのため、(c)で示したよう に操作対象領域の初期位置が LS3であったとすると、操作対象領域は項目 LS Iま で下から上へ項目を 2つ分移動する。
[0059] 図 15は、離間部 SP1をまたいで第 1のセンサ素子群 G1と第 2のセンサ素子群 G2と に連続して接触した場合のサブ表示部の応答について説明する図である。 (a)にお いて矢印 ARで示す左から右の向きに各センサ素子上をユーザが指などで連続して なぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合は、接触の 検出はセンサ素子 L3、 L4、 Rlの順である。この場合は、図に示すように、第 1のセン サ素子群で 2つの接触を検出した後に、離間部 SP1を越えて第 2のセンサ素子群で 接触を検出したセンサ素子の数は 1つである。したがって、第 1のセンサ素子群 G1で 検出した第 1の接触(L3から L4)は有効となる力 S、第 2のセンサ素子群 G2で検出した 第 2の接触への移動(L4から R1)は無効となる。したがって、図 11で説明した場合と 同様に、隣接したセンサ素子を遷移した回数とその方向に応じて選択されるリストが サブ表示部 ELDに表示したリスト上を移動する。例えば (c)で示したように操作対象 領域の初期位置が項目 LS2であったとすると、操作対象領域は項目 LSIまで下から 上へ項目を 1つ分移動する。
[0060] 図 16もまた、センサ素子上をユーザが指などでなぞった場合のサブ表示部の応答を 説明する図である。 (a)において矢印 ARで示す左から右の向きに各センサ素子上を 連続してなぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合 は、接触の検出はセンサ素子 L4、 Rl、 R2の順である。この場合は、離間部 SP1をま たぐ前の第 1の接触の検出はセンサ素子ひとつのみ(L4のみ)であるので、 L4から 離間部 SP1をまたぐ R1への接触検出の移動は無効である。だ力 S、 Rlから R2への移 動は、離間部 SP1をまたいだ後に 2つ分の接触の検出がされるため、その移動は有 効となる。したがって、図 15で説明した場合と同様に、(c)で示したように操作対象領 域の初期位置が項目 LS2であったとすると、この場合、操作対象領域は項目 LS3ま で上から下へ項目を 1つ分移動する。
[0061] 図 17は、センサ素子上をユーザが指などでなぞった場合のサブ表示部の応答を説 明する図である。 (a)において矢印 ARで示す下から上の向きに各センサ素子上を連 続してなぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合は、 接触の検出はセンサ素子 R3、 R2、 R1の順である。図 14で説明した場合と同様に、 この場合も離間部 SP1をまたがない移動なので、 (c)で示したように操作対象領域の 初期位置が項目 LS3であったとすると、この場合、操作対象領域は項目 LSIまで下 から上へ項目を 2つ分移動する。
[0062] 図 18は、センサ素子上をユーザが指などでなぞった場合のサブ表示部の応答を説 明する図である。 (a)において矢印 ARで示す左から右の向きに各センサ素子上を連 続してなぞると、制御部 320は (b)で示す時間推移で接触を検出する。この場合は、 接触の検出はセンサ素子 R2、 Rl、 L4の順である。 R2から R1への移動は離間部 SP 1をまたぐ前の 2つ分の移動であるため有効となる力 S、R1から L4への移動は離間部 SP1をまたいだ後の接触の検出がひとつのみであるから無効となる。したがって、図 11で説明した場合と同様に、(c)で示したように操作対象領域の初期位置が項目 LS 2であったとすると、この場合、操作対象領域は項目 LS Iまで下から上へ項目を 1つ 分移動する。
[0063] 図 19は、センサ素子上をユーザが指などでなぞった場合のサブ表示部の応答を説 明する図である。 (a)において矢印 ARで示す右から左の向きに各センサ素子上を連 続してなぞると、制御部 320は (b)で示す推移で接触を検出する。この場合は、接触 の検出はセンサ素子 Rl、 L4、 L3の順である。この場合は、第 1の接触は離間部 SP 1をまたぐ前の検出はひとつのみ(R1のみ)であるので、 R1から L4への接触検出の 移動は無効である。一方、 L4から L3への移動は、離間部 SP1をまたいでから 2つ分 の接触が検出されるため有効となる。したがって、図 11で説明した場合と同様に、 (c )で示したように操作対象領域の初期位置が項目 LS2であったとすると、この場合、 操作対象領域は項目 LS3まで上から下へ項目を 1つ分移動する。
[0064] 以上、離間部 SP1をまたぐ場合についての動作を、離間部をまたがない場合と合わ せて説明したが、離間部 SP2をまたぐ場合についても同様の動作となる。
[0065] 以上のように、「半周内検出モード」では、各センサ素子群の接触検出の移動をそれ ぞれ別個に検出することにより、例えばサブ表示部 ELD上に表示された選択項目を それぞれに移動させるという第 1の制御に用いることができる。
[0066] 次に、「周回検出モード」について説明する。「周回検出モード」は、例えば上述した ロックセキュリティアプリ AP2の実行中において、セキュリティロックを解除する場合に センサ部 120における接触操作の周回数および周回方向を検出するという第 2の制 御に用いられるものである。
[0067] 図 20は、「周回検出モード」の一例を説明するものである。複数のセンサ素子を備え るセンサ素子群 G1および G2の構成および配置については、上述の「半周内検出モ ード」と同じである。この「周回検出モード」は、「半周内検出モード」と同じ構成の携 帯電子機器を用いながら、例えばアプリを変更することによって、異なる制御体系で 入力の検出を行なうものである。
[0068] 図 20 (a)は複数のセンサ素子を有するセンサ素子群 Glおよびセンサ素子群 G2の 2 つのセンサ素子群によって構成されている。センサ素子群 G1の始端と終端、センサ 素子群 G2の終端と始端は、それぞれ離間部 SP1および SP2を挟んで隣同士に配さ れている。これらセンサ素子群の上にはパネル PNLが装着されているため、ユーザ はそれほど違和感なぐセンサ素子群 G1の終端から離間部 SP1を経てセンサ素子 群 G2の始端へと、またはセンサ素子群 G2の終端から離間部 SP2を経てセンサ素子 群 G1の始端へと、滑らかに指をなぞらせることができる。即ち、ユーザは、離間部 SP 1および SP2を挟んで円環形に形成したセンサ素子群 G1および G2上にて、滑らか に指を円運動 (周回運動)させること力 Sできる。
[0069] 「周回検出モード」においては、図 20 (a)の矢印 ARで示すように、ユーザが指などで センサ素子群 G1のセンサ素子を L1〜L4の順になぞり、そのまま離間部 SP1を経て 連続してセンサ素子群 G2のセンサ素子を R1〜R4の順になぞるように、サブ表示部 ELDの近傍に位置するセンサ素子群に沿って時計回りに円を描くようになぞる操作 を行なうようにする。この操作により、図 20 (b)に示すように、連続して一連の動作とし てセンサ素子の接触が順に検出される。
[0070] このような円運動は循環させることができるため、ユーザがくり返し円運動をして、その 接触をセンサ素子が検知することによって、制御部 320は、時計回りの複数周回の 検出を行なうことができる。
[0071] 図 21は、図 20とは逆の「周回検出モード」を説明する図である。センサ素子群 G1お よび G2を構成する複数のセンサ素子 L1〜L4および R1〜R4の構成は図 20と同じ である。ユーザが、図 20の場合とは逆に反時計回りに指を回転させると、それにした 力 Sつて各センサ素子がそれぞれの接触を検知する。この場合にも、ユーザがくり返し 円運動をして、その接触をセンサ素子が検知することによって、制御部 320は、反時 計回りの複数周回の検出を行なうことができる。
[0072] 以上のように、「周回検出モード」では、時計周りまたは反時計回りの周回運動の接 触を検出することにより、時計回りまたは反時計回りの 1周分の接触を検出したり、さ らには時計回りまたは反時計回りの複数周回の接触を検出したりすることができる。 1 周分の検出は、例えば、時計回りまたは反時計回り 1周分の検出を単位として、これ らの周回運動を組み合わせることで、 RFIDを用いた課金サービスなどの非接触通 信のロックセキュリティアプリによりセキュリティロックを解除する際のキーとして使用す ること力 Sできる。つまりこのようなロック (使用規制)のなされている状態においては、タ ツチセンサからの操作検出が生じると、当該検出についてロックセキュリティアプリな どに通知して予め規定しておいた所定の周回方向について所定数の周回といった口 ック解除の条件が整った場合には、ロックセキュリティアプリはロックを解除する。さら に、複数周回の検出では、例えば、音声再生をしている際の音量調節をする場合の 音量のように、連続する値を細力べ制御することが求められるような制御について、例 えば時計回りが音量アップ、反時計回りが音量ダウン、のような制御に用いることがで きる。
[0073] 特に、センサ素子群を 1周なぞる操作を検知するような場合には、ユーザは携帯電子 機器の筐体上に配置されたセンサ素子群をよく見ずに操作することも考えられ、場合 によってはセンサ素子群を全く見ずに、手探りの状態で操作することも考えられる。こ のような場合には、接触を検知するセンサ素子を操作するためのある程度の操作領 域が確保されないと、やはり操作ミスが誘発されたり、ユーザの意図する通りの入力を センサ素子群が判定できなかったりすることが考えられる。
[0074] 上述したように、携帯電子機器 100は、全体としてひとつと見なせる入力デバイスを 用いることで、携帯電子機器 100が実装する各アプリによって、「半周内検出モード」 と「周回検出モード」を切り替えることができる。したがって、本発明のセンサ素子群を 用いれば、それぞれのモードで別個の入力デバイスを設ける必要がなぐしかも操作 領域が確保された全体としてひとつと見なせる入力デバイスを用いるため、ユーザは 意図する通りの入力をすることができ、ユーザの入力ミスやデバイスの誤判定を著しく 低減させること力 Sでさる。
[0075] 本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきた力 当業者であれば本開示に基づ き種々の変形や修正を行なうことが容易であることに注意されたい。従って、これらの 変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手 段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であ り、複数の手段やステップなどを 1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが 可能である。
[0076] 例えば、上述した実施例では、円環状に設けたセンサ素子レイアウトで説明したが、 コの字状に配置されるセンサ素子群を、表示部を挟んで対向配置させてもよい。また 、上述した実施例では、センサ素子群は左右の配置として説明したが、上下 2群で構 成してもよい。
[0077] また、本実施例では、 1回の周回検出の発生としてセキュリティロックの解除などの第 2の制御を開始する例を、 2つのパターンで示した。すなわち、第 1のセンサ素子群 G 1の始端側のセンサ素子(L1)を基点とし、ここから時計回り方向に接触の検出される センサ素子が変化して、第 2のセンサ素子群 G2の終端側のセンサ素子(R4)にまで 接触検出が継続して生じるパターンと、第 2のセンサ素子群 G2の終端側のセンサ素 子 (R4)を基点とし、ここから反時計回り方向に接触の検出されるセンサ素子が変化 して、第 1のセンサ素子群 G1の始端側のセンサ素子(L1)にまで接触検出が継続し て生じるパターンである。し力もながら、本発明は、この 2パターンのみに限定されず 、 1周の周回検出の発生として別のパターンの接触により第 2の制御を実行するよう に構成してもよい。例えば、第 1のセンサ素子群 G1の始端でも終端でもない箇所の センサ素子(例えば L3)を基点とし、ここから時計回り方向に接触の検出されるセン サ素子が変化して、第 2のセンサ素子群 G2の始端側 (R1)に接触検出の発生が継 続して遷移し、さらに継続して第 2のセンサ素子群 G2の終端側(R4)にまで至った後 に、再度第 1のセンサ素子群 G1の始端側(L1)にて接触検出が継続して生じ、そし て基点の L3の手前、 L2にまで接触検出が遷移した場合に 1周の周回検出が行われ るようにあでさる。
[0078] さらに、上述した実施例では、 1周の検出として、周回操作の接触検出について、基 点から周回方向における基点の一つ手前の位置までの接触検出の連続発生をもつ て行なう例を示したが、基点から開始して基点にまで連続して接触検出の発生が遷 移してはじめて周回操作の発生を決定するように構成してもよ!/、。
[0079] また、上述の実施の形態においては、センサ素子群 G1およびセンサ素子群 G2の 2 つのセンサ素子群を用いて説明した力 S、これらのセンサ素子群の数を 3つ以上にす ることも考えられる。例えば、図 22〜24示すように、センサ素子 L1〜L3を具えるセン サ素子群 Gl、センサ素子 R1〜R3を具えるセンサ素子群 G2、およびセンサ素子 M ;!〜 M3を具えるセンサ素子群 G3を、それぞれのセンサ素子群の始端と終端を隣接 させて環状に形成するような構成も可能である。このような構成では、例えば「半周内 検出モード」にて、図 22 (a)の矢印 ARのように単一のセンサ素子群内での接触が検 出される場合には、図 22 (b)に示すように順次の検出がなされ、図 22 (c)のように、こ の場合は操作対象領域が 2つ分上昇する。また、「半周内検出モード」にて、図 23 (a )の矢印 ARのように離間部 SP1をまたいで 2つのセンサ素子群 G1および G2にて接 触が検出される場合には、図 23 (a)に示す場合のように離間部 SP1をまたいでセン サ素子がひとつ(R1)だけ接触検出されると、その離間部 SP1をまたぐセンサ素子ひ とつ分の接触検出は無効となり、この場合には操作対象領域は 1つ分上昇する(図 2 2 (c) )。し力もながら、離間部 SP1を超えて 2つ以上のセンサ素子で接触が検出され ると、その離間部 SP1を超えた 2つ以上のセンサ素子での接触検出も有効となる。さ らに、「周回検出モード」にて、図 24 (a)の矢印 ARのように各センサ素子群を経て一 周分のセンサ素子についてユーザが指などでなぞる操作を行なうと、その順序に従 つて連続してセンサ素子の接触が検出される(図 24 (b) )。
[0080] さらに、実施例では、携帯電話端末を挙げて説明してある力 電話以外の携帯無線 端末、 PDA (パーソナルデジタルァシスタンス)、携帯ゲーム機、携帯オーディオプレ ィヤー、携帯ビデオプレイヤー、携帯電子辞書、携帯電子書籍ビューヮーなどの携 帯電子機器に幅広く本発明を適用することが可能である。また、実施例では、センサ 素子として静電容量式の接触センサを挙げた力 前述した薄膜抵抗式、さらには、受 光量の変動によって接触を検知する光学方式、表面弾性波の減衰によって接触を 検知する SAW方式、誘導電流の発生によって接触を検知する電磁誘導方式のセン サ素子を用いてもよい。また、接触センサのタイプによっては、指以外の専用ペンな どの指示器具を使用するものがあるが、本発明の原理はこのような接触センサを搭載 した携帯電子機器にも適用し得るものである。
産業上の利用可能性
本発明によれば、環状に並べて配された接触を検出する複数のセンサ素子を実装し た携帯電子機器におレ、て、複数のセンサ素子群がそれぞれ別個のセンサ素子群と して接触を検出する制御と、さらに前記複数のセンサ素子群が全体的にひとつのセ ンサ素子群として周回の接触操作を検出する制御とを切り替え可能にしたので、全 体としてひとつのユーザインターフェイスで複数の管理体系を有するような制御を行 なうこと力 Sできる。そのため、様々なアプリケーションに応じたユーザの指の接触検出 に対応すること力できる。したがって、ユーザが入力を行なうインターフェイスの実装 面積を大きくすることなく、その操作領域を確保し、ユーザの意図通りの操作を行なう ことができるため、携帯電子機器の操作性を向上させることができる。

Claims

請求の範囲
[1] 接触が検出される複数のセンサ素子が連続的に配列される第 1センサ素子群および 第 2センサ素子群と、
前記第 1センサ素子群または前記第 2センサ素子群についてのセンサ素子の接触 検出に応じた、それぞれ別個の制御を行なう第 1制御を実行可能な制御部と、 を備え、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群は、それぞれの端部が隣り合うよう に配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群の!/、ずれか一方の センサ素子群内のセンサ素子による第 1の接触検出と、他方のセンサ素子群内のセ ンサ素子による第 2の接触検出との両方の接触検出に基づいた制御を行なう第 2制 御を実行可能である
ことを特徴とする、携帯電子機器。
[2] 前記制御部は、前記第 1センサ素子群または前記第 2センサ素子群のいずれか一方 の群内のみにおいて、それぞれの群内にてセンサ素子の配置方向に沿うように複数 のセンサ素子における接触が連続して検出されることに応じて前記第 1制御を実行 する
ことを特徴とする請求項 1に記載の携帯電子機器。
[3] 前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群とが、それぞれの有するセンサ素子 が環状になるよう配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群から前記第 2センサ素子群にわたり、それぞ れのセンサ素子における接触の検出が、前記環状に沿って連続して検出されると、 前記第 2制御を実行する
ことを特徴とする請求項 1に記載の携帯電子機器。
[4] 前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群とが、それぞれの有するセンサ素子 が環状になるよう配置され、
前記制御部は、前記第 1センサ素子群から前記第 2センサ素子群にわたり、それぞ れのセンサ素子における接触の検出が、前記環状に沿って連続して検出されると、 前記第 2制御を実行する
ことを特徴とする請求項 2に記載の携帯電子機器。
[5] 選択項目を表示する表示部をさらに備え、
前記第 1制御は、前記表示部上に表示された選択項目から任意の項目を選択する 選択操作に関する制御であり、
前記第 2制御は、前記第 1センサ素子群および前記第 2センサ素子群における周 回検出に関する制御である
ことを特徴とする請求項 3に記載の携帯電子機器。
[6] 選択項目を表示する表示部をさらに備え、
前記第 1制御は、前記表示部上に表示された選択項目から任意の項目を選択する 選択操作に関する制御であり、
前記第 2制御は、前記第 1センサ素子群および前記第 2センサ素子群における周 回検出に関する制御である
ことを特徴とする請求項 4に記載の携帯電子機器。
[7] 接触が検出される複数のセンサ素子が連続的かつ隣り合うように配列される第 1セン サ素子群および第 2センサ素子群を備える携帯電子機器の制御方法であって、 それぞれのセンサ素子群についてのセンサ素子の接触検出を行なう工程と、 前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群のそれぞれでの接触検出に応じて 、別個の制御を行なう第 1制御を実行する工程と、
前記第 1センサ素子群と前記第 2センサ素子群の一方のセンサ素子群内のセンサ 素子による接触検出と、他方のセンサ素子群内のセンサ素子による接触検出との両 方に基づいた制御を行なう第 2制御を実行する工程と
を有することを特徴とする携帯電子機器の制御方法。
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