WO2012049942A1

WO2012049942A1 - 携帯端末装置、および携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法

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Publication number: WO2012049942A1
Application number: PCT/JP2011/071068
Authority: WO
Inventors: 中村　圭吾
Original assignee: Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-04-19
Also published as: CN103140822A; JPWO2012049942A1; EP2629181A4; EP2629181A1; US20130215060A1

Abstract

　タッチパネルの操作が可能な携帯端末装置において、持ち方に適した状態でタッチパネルに画面を表示させて、そのタッチパネルの操作性を向上させる。携帯端末装置の上下左右の側面にそれぞれ付設されたタッチセンサが、携帯端末装置を把持する手の接触状態を検出する。すると、持ち方判定部は、タッチセンサが接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、携帯端末装置の持ち方を判定する。さらに、表示画面生成部が、持ち方判定部の判定した持ち方に対応して表示画面を生成し、その表示画面をタッチパネルの表示部に表示させる。

Description

携帯端末装置、および携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法

　本発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯端末装置等に関し、特に、操作用のタッチパネルを搭載した携帯端末装置、および携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法に関する。

　近年、ユーザインターフェースとしてタッチパネルを搭載した携帯電話機などの携帯端末装置が増えてきている。このような携帯端末装置のタッチパネルは、画面をタッチするだけで直感的にその携帯端末装置を操作することができるので極めて便利である。ところが、ユーザ毎に携帯端末装置の持ち方はそれぞれ異なるので、タッチパネルの使い勝手も種々異なってくる。例えば、携帯端末装置の持ち方次第では、タッチする指で画面が隠れてしまったり、携帯端末装置を持っている手の指で操作するときに指がタッチパネルの目的位置に届かなかったりして、ユーザの思い通りにタッチパネルの操作ができない場合がある。したがって、必要に応じて携帯端末装置の持ち方を変えて操作を行う必要がある。

　また、タッチパネルを利用した携帯端末装置の持ち方について大きく分類すると、下記の３種類に分類することができる。すなわち、
（１）片方の手で携帯端末装置１０１０を持って、その手の親指でタッチパネルを操作する（例えば、図１３に示すような持ち方と操作のし方）。
（２）片方の手で携帯端末装置１０１０を持って、もう一方の手の人差し指等でタッチパネルを操作する（例えば、図１４に示すような持ち方と操作のし方）。
（３）両方の手で携帯端末装置１０１０を持って、両方の親指でタッチパネルを操作する（例えば、図１５に示すような持ち方と操作のし方）。

　ここで、（１）で述べた図１３に示すような携帯端末装置の持ち方と操作のし方や、（３）で述べた図１５に示すような携帯端末装置の持ち方と操作のし方のように、携帯端末装置を持っている手の親指でタッチパネルを操作する場合は、そのタッチパネルの上部領域まで親指が届かない。このため、親指が届かないタッチパネルの場所を操作するためには、もう一方の手を利用してタッチパネルの目的の場所に接触しなければ、携帯端末装置の操作を行うことができない。

　また、（１）で述べた図１３に示すような携帯端末装置の持ち方と操作のし方や、（２）で述べた図１４に示すような携帯端末装置の持ち方と操作のし方の場合は、右手で携帯端末装置を持つ場合と、左手で携帯端末装置を持つ場合とがある。ところが、携帯端末装置を右手で持つ場合と左手で持つ場合とでは、その携帯端末装置のタッチパネル上の画面にタッチする指の向きが変わるため、携帯端末装置の画面の表示内容次第では、タッチする指のために携帯端末装置の画面上の表示内容が一部指で隠れてしまい、ユーザが画面の表示内容を正しく判断することができないこともある。

　さらに、加速度センサ（Ｇセンサ）を搭載した携帯端末装置も知られている。このように、携帯端末装置に加速度センサを搭載することで、その携帯端末装置の縦／横の向きを切り替えた場合に、携帯端末装置の上部側（すなわち、ユーザが画面を見る上部側）を認識して、画面の縦／横を自動的に切り替えることが可能になっている。ただし、この方式では、ユーザが寝転がって携帯端末装置を操作するときは、ユーザが意図する状態とは異なる状態で画面の縦／横が切り替わってしまうこともある。

　また、第１の関連技術として、携帯端末装置の右側部や左側部に付設されたタッチセンサを用いて携帯端末装置の持ち方を検知し、その携帯端末装置の持ち方に応じて、タッチパネルに表示された操作ボタンの配置状態を変更することができる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術を用いれば、携帯端末装置を左右どちらの手で持っても、最も使い勝手のよいように、タッチパネル上の操作ボタンの配置状態が自動的に変わるため、ユーザは使い勝手のよい状態で無理なくタッチパネル上の操作ボタンを操作することができるとされている。

　さらに、第２の関連技術として、携帯端末装置の左右側面や背面にシート状の感圧センサを付設し、この感圧センサが手の接触領域の分布状態を検出して、感圧センサの出力信号に基づいてタッチセンサの操作ボタンを最適な配置状態で表示する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。

　また、第３の関連技術として、携帯端末装置のタッチパネルディスプレイの表示部に透過性のキーがほぼ全面に重畳され、キー表示領域を任意に配置できるように構成され、さらに、多数のタッチセンサが左右の側面および背面に配置された携帯端末装置の技術も開示されている。この技術を用いれば、左右の側面および背面のタッチセンサの検出個数に基づいて携帯端末装置の握られ方（持ち方）が判断され、携帯端末装置の持ち方に合わせてキー表示領域を自動シフトさせて、操作上の使い勝手が良い携帯端末装置を実現することができるとされている（例えば、特許文献３参照）。

日本特開２００９－１６９８２０号公報日本特開２００８－２７１８３号公報日本特開２０１０－１５４０９０号公報

　タッチパネルを利用して操作を行う一般的な携帯端末装置においては、ユーザが、片手操作／両手操作、右手操作／左手操作など、どのような持ち方でどのような操作を行っているかを判断することができない。そのため、例えば、片手操作を行う際に指の操作範囲内に操作ボタンがないため、もう片方の手を利用してタッチパネルの操作を行わなければならない場合がある。また、左右のどちらの指でタッチパネルを操作しようとしているのかも分からないため、タッチパネル上の必要情報がタッチしようとする指の影に隠れて見えなくなり、その都度、タッチパネルから指を離さなければ必要情報を確認することができない場合もある。さらに、加速度センサなどを利用してタッチパネル上の画面の上方向を確定する仕組みを備えた技術では、ユーザが寝ている状態で携帯端末装置を操作しようとしたときに、正しい向きでタッチパネル上の画面を表示することができない。

　また、特許文献１の技術では、携帯端末装置の両側面の上部にタッチセンサを搭載し、どちらの手で持っているかを判断する。しかし、この技術では、常に片方の手の親指で必ず筐体の側面の上部をタッチしなければ、左右どちらの指で持っているかを判断することができない。したがって、前述した（１）で述べた図１３に示すような携帯端末装置の持ち方や、（３）で述べた図１５に示すような携帯端末装置の持ち方では、タッチパネルを上手に利用することができない。

　さらに、特許文献２の技術では、携帯端末装置の左右側面や背面にシート状の感圧センサを付設し、左右のどちらの手で携帯端末装置を持っているかを判断する。しかし、この技術では、図１５に示すように携帯端末装置を両手で持っている状態や、携帯端末装置の縦／横を切り替えたときに、その携帯端末装置の上下左右がどちらの方向であるかを判定することができない。

　また、特許文献３の技術では、携帯端末装置の左右側面および背面に多数のタッチセンサが配置されており、携帯端末装置は、タッチセンサの検出個数に基づいて携帯端末装置の持ち方を判断して、持ち方に合わせてキー表示領域をシフトさせる。しかし、この技術では、（３）で述べた図１５に示すような両手で携帯端末装置を持つ状態などを検出することができない。すなわち、前述の特許文献１、２、３のいずれの技術においても、前述の（１）、（２）、（３）で述べたような多様な持ち方に対応してタッチパネルを操作し易い最適な状態で画面を表示させることはできない。

　本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、タッチパネルの操作が可能な携帯端末装置において、持ち方に適した状態でタッチパネルの画面を表示させて、そのタッチパネルの操作性を向上させることができる携帯端末装置、および携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は、携帯端末装置の上下左右の側面にそれぞれ付設され、前記携帯端末装置を把持する手の接触状態を検出するタッチセンサと、ユーザインターフェースとなるタッチパネル上に形成された表示部と、前記タッチセンサが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定する持ち方判定部と、前記持ち方判定部が判定した前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記表示画面を前記表示部に表示させる表示画面生成部とを備える携帯端末装置を提供する。
　また、本発明は、ユーザインターフェースとなり、携帯端末装置を把持する手の指に接触することなく前記指が近づいたことを認識し、前記手の接触状態を検出するタッチパネルと、前記タッチパネル上に形成された表示部と、前記タッチパネルが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定する持ち方判定部と、前記持ち方判定部が判定した前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記表示画面を前記表示部に表示させる表示画面生成部とを備える携帯端末装置を提供する。

　また、本発明は、携帯端末装置の上下左右の側面にそれぞれ付設されているタッチセンサが、前記携帯端末装置を把持している手の指及び手のひらの接触状態を検出し、前記タッチセンサが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定し、判定された前記携帯端末装置の前記持ち方に応じて表示画面を生成し、ユーザインターフェースとなるタッチパネル上に形成された表示部に前記表示画面を表示させる携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法を提供する。
　また、本発明は、ユーザインターフェースとなるタッチパネルが、携帯端末装置を把持する手の指に接触することなく前記指が近づいたことを認識して、前記手の指及び手のひらの接触状態を検出し、前記タッチパネルが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定し、判定された前記携帯端末装置の前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記タッチパネル上に形成された表示部に前記表示画面を表示させる携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法を提供する。

　本発明では、携帯端末装置の上下左右の側面に搭載されたタッチセンサが、携帯端末装置を把持している手の指や手のひらの接触領域を検知し、持ち方判定部が、接触領域の数および接触領域の広さに基づいて、携帯端末装置の多様な持ち方をきめ細かに判断し、表示画面生成部が、それぞれの持ち方に対応してタッチパネルの表示部に最適な画面を表示させている。したがって、携帯端末装置の持ち方に応じて、ユーザが最も操作し易いようにタッチパネルの表示部に画面を表示させ、ユーザインターフェースとして提供しているので、ユーザにとって使い勝手のよい携帯端末装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図１に示す携帯端末装置の各側面にタッチセンサが搭載されている状態を示す斜視図である。本発明の第１実施形態において、左手で携帯端末装置を持ち、左手の親指でその携帯端末装置のタッチパネルの操作を行う状態を示す概念図である。本発明の第１実施形態において、左手で携帯端末装置を持ち、右手の人差し指でその携帯端末装置のタッチパネルの操作を行う状態を示す概念図である。本発明第１実施形態において、両手で携帯端末装置を持ち、両手の親指でその携帯端末装置のタッチパネルの操作を行う状態を示す概念図である。本発明の第１実施形態における、タッチセンサの接触形態と携帯端末装置の持ち方の判定結果との関係を示す図である。本発明の第１実施形態における携帯端末装置の持ち方判定処理の流れを示すフローチャートである。本発明の第１実施形態において、親指でタッチパネルを操作する場合に有効な操作領域を示す図であり、左手の親指で操作する場合の有効な領域を示す。本発明の第１実施形態において、親指でタッチパネルを操作する場合に有効な操作領域を示す図であり、両手の親指で操作する場合の有効な操作領域を示す。本発明の第１実施形態において、左右いずれの手でタッチパネルを操作するかに応じて適正な表示禁止領域を設定する状態を示す説明図である。本発明の第１実施形態において、タッチパネルの表示禁止領域を避けてアイコンを表示する状態を示す図であり、左手操作の場合を示す。本発明の第１実施形態において、タッチパネルの表示禁止領域を避けてアイコンを表示する状態を示す図であり、右手操作の場合を示す。本発明の第２実施形態に係る携帯端末装置の外観斜視図である。本発明の第２実施形態において、タッチパネルに接触して携帯端末装置の持ち方を判断する説明図であり、タッチパネルの前面をタッチした場合を示す。本発明の第２実施形態において、タッチパネルに接触して携帯端末装置の持ち方を判断する説明図であり、タッチパネルの側面をタッチした場合を示す。片方の手で携帯端末装置を持って、その手の親指でタッチパネルを操作する場合の携帯端末装置の持ち方の例を示す図である。片方の手で携帯端末装置を持って、もう一方の手の人差し指等でタッチパネルを操作する場合の携帯端末装置の持ち方の例を示す図である。両方の手で携帯端末装置を持って、両方の親指でタッチパネルを操作する場合の携帯端末装置の持ち方の例を示す図である。

　本発明は、タッチパネルの操作が可能な携帯端末装置において、その携帯端末装置の上下左右の側面にタッチセンサを実装し、携帯端末装置を左右どちらの手で持っているかを判別し、携帯端末装置の上下方向を的確に判断して持ち方に適した状態でタッチパネルの画面を表示させるように構成されている。このため、携帯端末装置を持ってタッチパネルの操作を簡単に行うことができるので、携帯端末装置の使い勝手が一段と向上する。以下、図面を参照して、本発明に係る携帯端末装置の実施形態の幾つかについて詳細に説明する。なお、以下の実施形態で述べる携帯端末装置は、例えば携帯電話機であっても構わない。

《第１実施形態》
　本発明の実施形態では、タッチパネルを利用した携帯端末装置の上下左右の側面にタッチセンサを搭載し、それらのタッチセンサに接触している指の数や広さ（接触面積）に基づいて、ユーザが携帯端末装置をどのように持っているかを判断し、その携帯端末装置の持ち方に合わせて、携帯端末装置の上下左右方向、どちらの手で持ってどのように操作しようとしているのかを的確に判断し、使い勝手のよい状態に携帯端末装置の画面の表示内容を切り替える。このため、携帯端末装置に対してどのような持ち方をしても、ユーザは自然の操作状態でタッチパネルを利用して携帯端末装置を簡単に操作することができる。

　言い換えると、本実施形態の携帯端末装置は、タッチセンサが接触を検出している領域の数および広さに基づいて、携帯端末装置の持ち方を判定して、前述の特許文献１、２，３の技術よりさらに詳細に持ち方を判定し、それぞれの持ち方に対応してタッチパネルに最適な画面を表示することができる。したがって、関連技術よりさらに使い勝手のよい携帯端末装置を実現することが可能となる。

　まず、本発明の実施形態に係る携帯端末装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る携帯端末装置の構成を示すブロック図である。図１において、携帯端末装置１０は、携帯端末装置１０全体の処理を行うＣＰＵ（中央処理装置）１１、画面表示を行うディスプレイ（表示部）２２、ユーザインターフェースとなるタッチパネル３２、および、携帯端末装置１０の上、右、下、左の各側面に付設された上タッチセンサ４２、右タッチセンサ４３、下タッチセンサ４４、左タッチセンサ４５を搭載している。また、ＣＰＵ１１は、ディスプレイ２２に表示する内容を制御するための表示処理部（表示画面生成部）２１、ユーザがタッチパネル３２を操作したことを認識するためのタッチパネル処理部３１、および、各側面のタッチセンサ４２、４３、４４、４５を触ったことを認識するためのタッチセンサ処理部（持ち方判定部）４１を搭載している。

　携帯端末装置１０の主要な構成要素についてさらに詳しく説明する。タッチセンサ４２、４３、４４、４５は、携帯端末装置１０の上下左右の側面にそれぞれ付設されていて、その携帯端末装置１０を把持する手の接触状態の検出を行う。ディスプレイ（表示部）２２の表示画面上には、タッチパネル３２が形成されていてユーザインターフェースとしての機能を実現する。タッチセンサ処理部（持ち方判定部）４１は、タッチセンサ４２、４３、４４、４５が接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、携帯端末装置１０の持ち方、指を用いた操作方法、および携帯端末装置の上下方向を判定する。表示処理部（表示画面生成部）２１は持ち方判定部が判定した持ち方、指を用いた操作方法、および携帯端末装置の上下方向に応じて表示画面を生成し、その表示画面をディスプレイ（表示部）２２に表示させる。

　図２は、図１に示す携帯端末装置１０の各側面にタッチセンサ４２、４３、４４、４５が搭載されている状態を示す斜視図である。図２に示すように、上タッチセンサ４２、右タッチセンサ４３、下タッチセンサ４４、および左タッチセンサ４５は、それぞれ、携帯端末装置１０の上、右、下、左の各側面に搭載されている。このようなタッチセンサは、例えば、感圧式センサ、抵抗膜式センサ、または静電容量式センサなどを用いて実現することができるが、それらの原理は周知であるのでここでは詳細な説明は省略する。

　次に、図１および図２に示す携帯端末装置１０が、どのような動作に従って携帯端末装置１０の持ち方を判断するかについて、図３、図４、図５を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第１実施形態において、左手で携帯端末装置１０を持ち、左手の親指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２の操作を行う状態を示す概念図である。なお、図３において、参照符号ＣＰ３Ｌは左側面にあるタッチセンサ４５の接触部分であり、参照符号ＣＰ３Ｒは右側面にあるタッチセンサ４３の接触部分である。また、図４は、本発明の第１実施形態において、左手で携帯端末装置１０を持ち、右手の人差し指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２の操作を行う状態を示す概念図である。なお、図４において、参照符号ＣＰ４Ｌは左側面にあるタッチセンサ４５の接触部分であり、参照符号ＣＰ４Ｒは右側面にあるタッチセンサ４３の接触部分である。さらに、図５は、本発明の第１実施形態において、両手で携帯端末装置１０を持ち、両手の親指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２の操作を行う状態を示す概念図である。なお、図５において、参照符号ＣＰ５Ｌは左側面にあるタッチセンサ４５の接触部分であり、参照符号ＣＰ５Ｒは右側面にあるタッチセンサ４３の接触部分である。また、各図では、携帯端末装置１０の右側面の右タッチセンサ４３と左側面の左タッチセンサ４５が感知する左右の指および手のひらの接触部分の範囲を模式的に示している。

　図３に示すように、左手で携帯端末装置１０を持つ場合は、左手の親指以外の４本の指は、携帯端末装置１０の右側面でその携帯端末装置１０を支える状態となる。このため、４本の指が携帯端末装置１０の右側面の右タッチセンサ４３の領域ａ，ｂ，ｃ，ｄに接触する。ただし、携帯端末装置１０のサイズおよびユーザの持ち方次第では、左手の親指以外の４本の指が全て携帯端末装置１０の右側面の右タッチセンサ４３の領域ａ，ｂ，ｃ，ｄに接触するとは限らない。しかし、携帯端末装置１０を安定した状態で持つためには、通常は最低限２本以上の指が右側面の右タッチセンサ４３の領域（例えば、ｂ、ｃ、ｄ）に接触する。また、左側面の左タッチセンサ４５には親指はタッチしないため、左手の手のひら部分が広範囲に左側面の左タッチセンサ４５の領域ｅに接触する。

　そこで、右タッチセンサ４３と左タッチセンサ４５の各タッチセンサにおいて各指のサイズ（各接触面積ａ，ｂ，ｃ，ｄ）と手のひらのサイズ（接触面積ｅ）を区別するための判定手段が必要となるが、本発明の第１実施形態では、この判定手段はどのような手法を用いても構わない。例えば、指とタッチセンサとの接触面積として想定される最大サイズをＲとし、サイズＲ以下を指、サイズＲを越えるサイズを手のひらとして判定する方法を採ることができる。すなわち、右タッチセンサ４３の各接触面積ａ，ｂ，ｃ，ｄはサイズＲ以下であるので、４本の指が接触していると判定し、左タッチセンサ４５の接触面積ｅはサイズＲを越えるので、手のひらが接触していると判定する。

　なお、図３では左手で携帯端末装置１０を持っている状態を示しているが、右手で携帯端末装置１０を持ち、右手の親指で携帯端末装置１０のタッチパネル３２の操作を行う場合は、図３において左右が反対となり、右側面の右タッチセンサ４３には右手の手のひら部分が広く接触し、左側面の左タッチセンサ４５には右手の親指以外の４本の指のうち２本以上の指が狭く接触する状態となる。

　このため、ユーザが携帯端末装置１０を左手で持って左手の親指でタッチパネル３２を操作しようとしているのか、右手で持って右手の親指でタッチパネル３２を操作しようとしているのかを判断することができる。したがって、それぞれの持ち方の状態に応じてタッチパネル３２の画面を最適な状態に表示させることができる。

　図４は、左手で携帯端末装置１０を持ち、右手の人差し指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２を操作する場合の持ち方の例を示す図である。ただし、右手は人差し指でなくて、中指、薬指、または小指でタッチパネル３２を操作しても構わない。このような持ち方の場合は、右側面の右タッチセンサ４３には、図３と同様に左手の親指以外の４本の指のうち２本以上の指が接触する。すなわち、図３と同様に、右タッチセンサ４３の各接触面積ａ，ｂ，ｃ，ｄのうち２箇所以上の接触面積が発生する。

　一方、左側面の左タッチセンサ４５には左手の手のひらだけではなく、左手の親指も接触する。すなわち、図３とは異なり、左側面の左タッチセンサ４５では、左手の手のひら部分が、広い範囲の領域ｅに接触すると共に、親指の部分が狭い範囲で領域ｆに接触する。このような接触状態を検出すれば、図４に示すように、左手で携帯端末装置１０を持ち、右手の指（例えば、人差し指）でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２を操作していると判断することができる。

　なお、図４では左手で携帯端末装置１０を持っている状態を示しているが、右手で携帯端末装置１０を持ち、左手の人差し指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２を操作する場合、図４における左右が反対になり、右側面の右タッチセンサ４３には右手の手のひら部分と右手の親指が接触し、左側面の左タッチセンサ４５には、右手の親指以外の４本の指のうち２本以上の指が接触する。

　このため、ユーザが携帯端末装置１０を左手で持って右手の指で操作しようとしているのか、右手で持って左手の指で操作しようとしているのかを判断することができる。したがって、それぞれの持ち方の状態に応じて、タッチパネル３２の画面に適切な画像を表示させることができる。

　図５は、両手で携帯端末装置１０を持ち、両手の親指でその携帯端末装置１０のタッチパネル３２の操作を行う場合の持ち方の例を示す図である。この場合は、右側面の右タッチセンサ４３と左側面の左タッチセンサ４５は左右均等の接触になり、それぞれのタッチセンサ４３，４５に対して左右の手のひらが接触する。すなわち、右タッチセンサ４３の接触領域ｇと左タッチセンサ４５の接触領域ｈとは、ほぼ同じ面積となる。

　このため、ユーザが携帯端末装置１０を両手で持って両手の親指で操作しようとしていると判断することができる。したがって、その持ち方の状態に応じてタッチパネル３２の画面に適切な画像を表示させることができる。

　図６は、本発明の第１実施形態における、タッチセンサの接触形態と携帯端末装置の持ち方の判定結果との関係を示す図である。すなわち、この図は、例えば図３乃至図５に示すような携帯端末装置１０の持ち方をした場合において、その携帯端末装置１０をどちらの手で持っているのか、片手／両手のどちらでタッチパネル３２を操作しようとしているのか、携帯端末装置１０のどの部分が上方向なのかを表わす判定結果を示す図である。

　携帯端末装置１０を縦方向で持つ場合、通常は、図３乃至図５に示すように、上下の側面に付設された各タッチセンサ４２，４４は指や掌と接触しないため、左右の側面のタッチセンサ４３，４５の接触の有無のみで携帯端末装置の持ち方の判定を行う。ただし、ユーザに依存するが、上下の各タッチセンサ４２，４４に指や手のひらが接触する場合も想定されるので、携帯端末装置１０の持ち方次第で上下の各タッチセンサ４２，４４の接触情報も必要となる。また、携帯端末装置１０を両手で持つ場合は、手のひらではなく、親指以外の４本の指が接触したり、手のひらが左右のタッチセンサ４３，４５の上部に接触したりする場合もある。

　このように、図６に示す持ち方以外の持ち方をするユーザに対しては、携帯端末装置１０が、ユーザごとに縦方向／横方向でどのような持ち方を行うのか個別に設定させる機能を搭載することが考えられる。例えば、携帯端末装置１０の縦方向／横方向のそれぞれの向きについて、ユーザが、片手持ち＋片手操作（親指操作）、片手持ち＋両手操作（もう一方の手で操作）、両手持ち＋両手操作、などを行った場合の、上下左右の各タッチセンサ４２，４３，４４，４５に対する指および手のひらの接触位置を、携帯端末装置１０があらかじめ記憶するようにすればよい。

　次に、ユーザが図３乃至図５に示すような携帯端末装置１０の持ち方を行った場合の各種判定方法に関して、図６を用いて詳細に説明する。すなわち、図６は、左右のタッチセンサ４３，４５に、指や掌がそれぞれどのように接触しているかに基づいて、持ち方や操作方法を判定する方法を示している。言い換えると、図６では、左タッチセンサ４５および右タッチセンサ４３が、それぞれ、指または手のひらをどのような状態で検出しているかに基づいて、携帯端末装置１０の持ち方の判定、および指を用いた操作方法の判定を行う基準を示している。さらに、携帯端末装置１０の上下方向の判定も併せて行っている。

　例えば、図６において、左タッチセンサ４５が２～４本の指を検知し、右タッチセンサ４３が上部で１本の指を検知すると共に下部で手のひらを検知した場合は、持ち方判定結果として右手持ち、操作方法判定結果として左手操作（または両手操作）、上方向判定として上タッチセンサ側を判定することができる。このような判定結果は、図４の変形例として、右手で携帯端末装置１０を持って左手の人差指でタッチパネル３２を操作する状態を示している。

　図７は、本発明の第１実施形態における携帯端末装置１０の持ち方判定処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１、図６、および図７を参照して、本発明の第１実施形態における携帯端末装置１０の持ち方判定処理の流れを説明する。

　図７において、タッチセンサ処理部４１は、上タッチセンサ４２、右タッチセンサ４３、下タッチセンサ４４、および左タッチセンサ４５の各接触状態を監視し、いずれかのタッチセンサ４２，４３，４４，４５の接触状態に変化があるか否かを確認する（ステップＳ１１）。ここで、接触状態に変化がない場合は、接触状態の変化のチェックを繰り返す。一方、接触状態に変化がある場合は、図６の表にしたがって携帯端末装置１０の持ち方判定処理を行う（ステップＳ１２）。

　例えば、ステップＳ１２の持ち方判定処理において、左タッチセンサ４５が２～４本の指を検知し、右タッチセンサ４３が下部で１本の指を検知すると共に上部で手のひらを検知した場合は、持ち方判定結果として左手持ち、操作方法判定結果として右手操作（または両手操作）、携帯端末装置１０の上下方向判定として下タッチセンサ側と判定する。すなわち、図４に示すような左手持ちの持ち方で携帯端末装置１０を上下逆さまに持っていると判定する。

　また、ステップＳ１２における持ち方判定処理の結果が判定不可の場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、携帯端末装置１０の持ち方が確定していないか、または正常でない持ち方になっている状態を示しているため、ディスプレイ２２の表示内容の変更は行わない。したがって、再度、ステップＳ１１におけるタッチセンサの接触状態の判定処理に戻る。

　一方、ステップＳ１２の持ち方判定処理の結果が判定不可以外の場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、タッチセンサ処理部４１は、表示処理部２１に対して、判定結果（図６に示すようなそれぞれの持ち方、操作方法、上下方向）に応じて、タッチパネル３２を操作するためのＵＩ（ユーザインターフェース）を表示するよう指示する（ステップＳ１３）。

　ここで、操作方法が親指操作以外の場合は、持ち方が、右手持ち、左手持ち、または両手持ちのいずれであるかに関わらず、タッチパネル３２の画面のどの位置にも簡単にタッチすることが可能であるため、ユーザインターフェースの領域に制限を設ける必要はない。

　一方、操作方法が親指操作の場合は、親指で操作可能な有効領域をタッチパネル３２の画面に示す必要がある。図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の第１実施形態において、親指でタッチパネル３２を操作する場合に有効な操作領域を示す図である。図８Ａは左手の親指で操作する場合の有効な操作領域Ａ１を示しており、図８Ｂは両手の親指で操作する場合の有効な操作領域Ａ１，Ａ２を示している。なお、図８Ｂにおいて、参照符号Ａ２は、右手の親指で操作する場合の有効な操作領域である。すなわち、前述の図３または図５で示したように親指でタッチパネル３２の操作を行う場合は、図８Ａ、図８Ｂに示すように、親指で操作が可能なタッチパネル３２の有効領域Ａ１，Ａ２内にボタンやタブなどを表示し、片手操作だけでタッチパネル３２の操作できるようなユーザインターフェースを作成する必要がある。

　図９は、本発明の第１実施形態において、左右いずれの手でタッチパネル３２を操作するかに応じて適正な表示禁止領域を設定する状態を示す説明図である。すなわち、図９は、左右のどちらの手でタッチパネル３２を操作するかに応じて、ディスプレイ２２にどのような表示をするかという画面を示している。例えば、右手の人差し指でタッチパネル３２を操作する場合は、タッチパネル３２の右下部領域は、その人差し指の影に隠れて見えなくなってしまう。したがって、右手で操作する場合には右下部領域は表示禁止領域Ａ３とし、タッチパネル３２のそれ以外の領域を表示有効領域Ａ４とする。左手で操作を行う場合には、図９において左下部領域を表示禁止領域として、それ以外の表示有効領域のみに必要な情報を表示する必要がある。

　図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の第１実施形態において、タッチパネル３２の表示禁止領域を避けてアイコンを表示する状態を示す図である。図１０Ａは左手操作の場合を示し、図１０Ｂは右手操作の場合を示している。すなわち、図１０Ａおよび図１０Ｂは、図９の具体的な表示例を示しており、タッチパネル３２にタッチしたときに拡大／縮小の操作を行うための半円ボタンのアイコンを表示する場合を示している。左手の指でタッチパネルを操作する場合は、図１０Ａに示すように画面の右上部に半円ボタンのアイコンを表示させ、右手の指でタッチパネルを操作する場合は、図１０Ｂに示すように左上部に半円ボタンのアイコンを表示させる必要がある。

　以上説明したように、本発明の第１実施形態では、少なくとも携帯端末装置の左右両側面にタッチセンサを搭載しているため、その携帯端末装置の持ち方や、その持ち方に適した操作方法を判定することができる。また、携帯端末装置の持ち方や適正な操作方法を判定しているため、片手持ちでの親指操作、および両手持ちでの両方の親指操作などの状態を判断することができる。その結果、親指操作のための持ち方になった場合は、親指操作の有効領域範囲内だけにボタンなどを表示すれば、親指だけで適正にタッチパネルの操作を行うことができる。

　さらに、携帯端末装置の持ち方や適正な操作方法を判定しているため、携帯端末装置を左右どちらの指で操作しようとしているかを判断することができる。そのため、操作しようとしている指でディスプレイが隠れないように画面を表示すれば、操作時において何の情報が表示されているかがわからない状態を回避することができる。また、携帯端末装置の持ち方を判定すれば、画面の上方向を直ちに確定することができるため、ユーザが立っていても、寝ていても、正しい向きでタッチパネルの画面を表示させることができる。

　《第２実施形態》
　前述の第１実施形態では、タッチセンサを携帯端末装置の上下左右の側面に搭載し、そのタッチセンサの検出情報に基づいて携帯端末装置の持ち方を判断したが、必ずしもタッチセンサを搭載する必要はない。そこで、第２実施形態では、携帯端末装置にタッチセンサを搭載しないでその携帯端末装置の持ち方を判断する方法について説明する。

　図１１は，本発明の第２実施形態に係る携帯端末装置の外観斜視図である。同図に示すように、携帯端末装置１０の表面に搭載されているタッチパネル３２を利用して、携帯端末装置１０の枠の上下左右のタッチセンサの代わりに携帯端末装置１０の持ち方を判断することが可能である。このような判断手法について以下詳細に説明する。

　図１２Ａおよび図１２Ｂは、本発明の第２実施形態において、タッチパネル３２の接触部分に基づいて携帯端末装置１０の持ち方を判断する説明図である。図１２Ａはタッチパネル３２の前面をタッチした場合を示し、図１２Ｂはタッチパネル３２の側面をタッチした場合を示している。

　すなわち、図１２Ａに示すように、通常、携帯端末装置１０の前面に実装されているタッチパネル３２の画面を指でタッチすると、円形ＳＱ１の接触状態が認識される。また、携帯端末装置１０のタッチパネル３２の側面を指でタッチした場合は、図１２Ｂに示すように半円形ＳＱ２、ＳＱ３の接触状態が検出される。したがって携帯端末装置１０は、図１２Ｂのような半円形ＳＱ２、ＳＱ３の接触状態を検出した場合には、携帯端末装置１０の側面をユーザの指または掌がタッチしていると認識することで、携帯端末装置１０の上下左右にタッチセンサが無い場合でも、携帯端末装置１０の側面をタッチしているか否かを判断できる。このため、携帯端末装置１０を左手で持ったか、右手で持ったか、あるいは両手で持ったかを判断することが可能となる。

　ただし、抵抗膜式のタッチパネルは実際にタッチパネル３２を押さないと指が接触したことを認識することができないため、静電容量式のタッチパネルなど、指がタッチパネルに接触していなくても、指が近づいたことを認識することができるデバイスを、タッチパネル３２に用いる。

　以上、本発明に係る携帯端末装置の実施形態の幾つかについて、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的に構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらは本発明に含まれる。

　この出願は、２０１０年１０月１３日に出願された日本出願特願２０１０－２３０３０９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

《付記》
　携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法は、請求項１０に記載の前記表示部に前記表示画面を表示させるステップにおいて、タッチセンサが接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、携帯端末装置の持ち方を判定するのに加えて、さらに、指を用いた操作方法および携帯端末装置の上下方向を判断して表示画面を生成し、ユーザインターフェースとなるタッチパネル上に形成された表示部に前記表示画面を表示させる。

　本発明は、例えば、携帯電話機やＰＤＡなどの携帯端末装置に利用可能である。本発明では、ユーザにとって使い勝手のよい携帯端末装置を提供することができる。

　１０　携帯端末装置
　１１　ＣＰＵ
　２１　表示処理部（表示画面生成部）
　２２　ディスプレイ（表示部）
　３１　タッチパネル処理部
　３２　タッチパネル
　４１　タッチセンサ処理部（持ち方判定部）
　４２　上タッチセンサ
　４３　右タッチセンサ
　４４　下タッチセンサ
　４５　左タッチセンサ

Claims

　携帯端末装置の上下左右の側面にそれぞれ付設され、前記携帯端末装置を把持する手の接触状態を検出するタッチセンサと、
　ユーザインターフェースとなるタッチパネル上に形成された表示部と、
　前記タッチセンサが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定する持ち方判定部と、
　前記持ち方判定部が判定した前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記表示画面を前記表示部に表示させる表示画面生成部と
　を備える携帯端末装置。
　前記持ち方判定部は、少なくとも前記携帯端末装置の前記左右の側面にそれぞれ付設された前記タッチセンサが検出した前記接触領域の前記数および前記広さに基づいて、前記携帯端末装置の前記持ち方を判定する請求項１に記載の携帯端末装置。
　前記持ち方判定部は、前記携帯端末装置を把持している前記手における複数本の指および手のひらのうちの少なくとも前記手のひらが前記左右の側面に付設されたタッチセンサに接触しているとき、前記接触領域の前記数および前記広さを検出して前記携帯端末装置の前記持ち方を判定する請求項２に記載の携帯端末装置。
　前記持ち方判定部は、前記複数本の指および前記手のひらのうちの少なくとも前記手のひらが前記左右のタッチセンサに接触しているときの接触情報に基づいて、前記携帯端末装置を左右いずれの手で把持しているか、両手で把持しているかを判定する請求項３に記載の携帯端末装置。
　前記持ち方判定部は、前記携帯端末装置を前記左右いずれの手で把持しているか、または前記両手で把持しているかを判定したとき、把持している手の親指で前記タッチパネルを操作しているか否かを判断する請求項４に記載の携帯端末装置。
　前記持ち方判定部は、前記携帯端末装置の前記持ち方を判定したとき、前記表示部に表示される前記表示画面の上方向を特定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の携帯端末装置。
　前記持ち方判定部が前記携帯端末装置を把持している前記手の前記親指で前記タッチパネルを操作していると判断したとき、
　前記表示画面生成部は、前記親指で操作可能な有効領域を前記表示部に表示させる請求項５に記載の携帯端末装置。
　前記表示画面生成部は、前記タッチパネルを操作する指で前記表示部が隠れる領域を表示禁止領域として設定する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の携帯端末装置。
　ユーザインターフェースとなり、携帯端末装置を把持する手の指に接触することなく前記指が近づいたことを認識し、前記手の接触状態を検出するタッチパネルと、
　前記タッチパネル上に形成された表示部と、
　前記タッチパネルが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定する持ち方判定部と、
　前記持ち方判定部が判定した前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記表示画面を前記表示部に表示させる表示画面生成部と
　を備える携帯端末装置。
　携帯端末装置の上下左右の側面にそれぞれ付設されているタッチセンサが、前記携帯端末装置を把持している手の指及び手のひらの接触状態を検出し、
　前記タッチセンサが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定し、
　判定された前記携帯端末装置の前記持ち方に応じて表示画面を生成し、ユーザインターフェースとなるタッチパネル上に形成された表示部に前記表示画面を表示させる
　携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法。
　ユーザインターフェースとなるタッチパネルが、携帯端末装置を把持する手の指に接触することなく前記指が近づいたことを認識して、前記手の指及び手のひらの接触状態を検出し、
　前記タッチパネルが前記接触状態を検出している接触領域の数および広さに基づいて、前記携帯端末装置の持ち方を判定し、
　判定された前記携帯端末装置の前記持ち方に応じて表示画面を生成し、前記タッチパネル上に形成された表示部に前記表示画面を表示させる
　携帯端末装置におけるタッチパネルの表示方法。