JP5236346B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力装置に関し、特に、タッチパネルを有する入力装置に関する。

例えば携帯電話のような携帯端末においては、ユーザが端末の操作を行う際に使用する入力装置は、各端末の機能および／または用途に応じて様々なものが開発されている。多くの場合は、携帯端末本体の表面に配設された機械的なキーまたはボタンなどを、ユーザが指などで直接押下することによって、入力操作を行う構成になっている。

このような端末における入力装置のキーは、当該端末の主要な用途に応じて配置されていることが普通であり、一般的に、最初に規定されたキーの物理的配置を、後から変更できるようにはなっていない。

ところで、最近では、携帯電話にデジタルカメラや音楽再生の機能を搭載したものがあるように、小型の携帯端末に多種多様な機能が組み込まれている。各端末の主要な用途以外にも、補助的な機能が数多く搭載されているものや、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance：携帯情報端末）等のように、１つの端末でスケジュール管理や住所録など、主要な用途を複数有するものもある。このような端末においては、キーの配列が固定されていると、使用する機能によっては、入力操作時に不便さを感じることがある。

このような操作の不便さを解消するために、液晶表示画面の前面にタッチパネルを重ねて配設することにより、表示画面上に画像で表示された操作キーやボタンなどを押圧すると、その位置に対応するタッチパネルが入力を受け付けるような構成の入力装置を有する端末が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の折り畳み型携帯電話機では、表示画面上に任意にキーの配列を表示させて入力することが可能であるため、自由なキー配列を構成することが可能であり、端末の各機能を切り替える毎に、その機能に応じてキー配列を自在に変更することができ、極めて良好な操作性を得ることができる。例えば、この携帯電話機に搭載されているデジタルカメラの機能を使用する際には、表示部上で、シャッターやズームなどのキーを使いやすい位置に配置させ、また文字入力の際には、表示部上のキー配列を変更して、パーソナルコンピュータのキーボードのような配列のキーを配置させることができる。

このような端末を用いれば、端末が搭載する各機能に応じてキーの配列が任意に変更できるため、ユーザは、１つの端末の入力装置を、複数の機能にそれぞれ最適化させて入力操作を行うことができる。

特開２００６−３１１２２４

しかしながら、入力装置としてタッチパネルを用いる端末は、自在なキー配列を実現するために、当該タッチパネルの表面全体が平坦になっており、予め配置された機械的なキーやボタンを用いて操作する入力装置と比べると、キー表面の物理的な凹凸感を指先の感触で感知することによりキーの形状やキー同士の境界を判別することが困難である。そのため、このような入力装置でタッチタイピング（ブラインドタッチ）を行うことは一般に困難である。

特に、携帯端末を用いて、電子メールの文章を作成する場合のように、文字を入力する際には、キーを押圧して操作を行う部位（操作部）と、入力の経過や結果が表示される部位（表示部）とは位置が異なることが多い。そのため、キーの入力を開始する際には、最初に押圧するキーの位置は注視してから押圧操作を行うが、その後引き続き同じキーを連続して複数回押圧する際には、その入力の経過や結果が表示される部位を注視するために、キー操作を行う部位は注視していないことも想定される。そのような状況でユーザが同じキーを連続して複数回押圧して入力操作を行うと、タッチパネルを用いた入力装置の場合には、ユーザは同一箇所を連続して押圧しているつもりでも、一連の押圧操作中に押圧する位置が徐々にずれてしまい、意図しているキーを外れた位置を押圧することになり、キーが割り当てられていない位置や、隣接する別のキーを押圧してしまう、という誤入力が誘発される恐れがある。

さらに、携帯端末においては、端末本体を小型化する必要性から、表示部の大きさも制約を受けることが多い。そのためキー表示部に表示されるキーが多数になる場合には、１つ１つのキーを小さく表示せざるを得ない。このような状況で１つの同じキーを連続して押圧する場合には、一連の押圧操作中に押圧する位置が徐々にずれてしまい、隣接する別のキーを押したものと判定されて、ユーザの意図と異なる入力がされてしまうことが多くなると予想される。

意図しない入力操作が行われると、ユーザは、入力ミスを修正した後に再度入力操作をやり直す必要があるが、このような操作を行っている間は、ユーザが本来所望する入力操作についての思考は中断することになり、このような中断が頻発すると、ユーザにとっては著しいストレスの原因となる。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、タッチパネルを用いて押圧操作により情報を入力する際の操作性を向上できる入力装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る入力装置の発明は、
複数の入力キーを表示する表示部と、
前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記タッチパネル上の全領域を、前記所定領域として予め設定することを特徴とするものである。

上記目的を達成する請求項２に係る入力装置の発明は、
複数の入力キーを表示する表示部と、
前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記連打入力に応じて、前記記憶部に記憶された入力キーに割り当てられた複数の文字を順次遷移させるよう制御することを特徴とするものである。

上記目的を達成する請求項３に係る入力装置の発明は、
複数の入力キーを表示する表示部と、
前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記連打入力中に、前記記憶部に記憶された前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーにより規定される当該入力キーの入力受付範囲外で当該連打入力を検知した場合、当該入力キーの入力受付範囲からのずれに基づく情報を前記表示部に表示するよう制御することを特徴とするものである。

本発明によれば、連打入力においては、連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶して、当該記憶した入力キーを含む予め設定された所定領域内の入力を、記憶した入力キーへの入力として処理するようにしたので、同じ入力キーを連続して複数回押圧する入力操作（連打）を行う際に、ユーザの押圧する位置がずれてしまったとしても、ユーザが当初意図していたキーへの入力として処理することができる。したがって、最初に意図するキーを正しく押圧すれば、以降の連打は、押圧位置が意図するキーからずれても、当該意図するキーへの入力として処理されるので、キーを押圧するたびに毎回タッチパネルを注視して確認することなく入力操作を行うことができ、操作性を著しく向上させることができる。

（第１実施の形態）
以下、本発明の第１実施の形態について、図を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態においては、入力装置を備えた端末の一例として折り畳み式の携帯電話を例に挙げて説明するが、本発明の入力装置の適用は折り畳み式の端末または携帯電話機に限定されるものではなく、タッチパネルを備える入力部を有する端末であれば任意のものに適用可能である。

図１は、本発明の第１実施の形態に係る入力装置を有する携帯電話１の構成を示す概略斜視図である。この携帯電話１は、本体中央のヒンジ部により開閉可能な折り畳み式とし、図１には開状態を示してある。携帯電話１を開状態にすると現れる２つの面の一方には、種々の情報を表示する液晶画面などによって構成される情報表示部２と、通話の音声や音楽再生音などを出力する音声出力部５とを配置し、他方の面には、一部切り欠いて示すように、液晶画面などにキーやボタンなどの形状を描画してこれらの配列を表示するキー表示部３と、このキー表示部３の前面に配置してユーザの指などによる入力を直接受け付ける透明スイッチで構成したタッチパネル４とを配置してある。他にも、携帯電話１には、マイクなどの音声入力部や、機能に応じてデジタルカメラおよびワンセグチューナのアンテナ、ならびに各種インタフェース等を備える場合もあるが、これらの詳細については説明を省略する。

本実施の形態に係る携帯電話１は、各種のキーやボタンなどを機械的なスイッチとして携帯電話１の本体に配置する代わりに、キー表示部３にキーの形状および配置などを画像で表示させて、ユーザが当該キーの表示された画像部分を押圧すると、その位置に対応するタッチパネル４を押圧することになり、タッチパネル４の押圧された位置の透明スイッチから、入力に応じた信号が出力されるようにする。

図２に、携帯電話１の開状態の概略正面図を示す。ここでは、一例として、電子メール作成時の各表示部の表示を図示してある。情報表示部２には電子メールの文章作成／編集画面を表示し、キー表示部３には電子メールの文章作成／編集に必要な操作キー群の配列をアプリケーションに合わせてテンプレートから選択して表示してある。ユーザは、このキー表示部３に表示された操作キー群のキーを押圧して（実際にはタッチパネル４を押圧して）、電子メールを構成する文字を入力する。図２の情報表示部２では、画面上部にユーザが入力した電子メールの文字の確定部分が表示され、現在の入力地点が四角いカーソルによって示されている。図示した時点では、ユーザは、キー表示部３の中から「１／あ行」のキーを５回連続で押圧して、あ行５番目の文字である「お」を入力したところを示している。「お」の文字の入力に応じて、情報表示部２の下部には、「お」で始まる言葉の種々の選択候補が表示され、ユーザは、この中から候補を選択し決定する。

図２においては、一例としてメール作成機能について説明したが、情報表示部２およびキー表示部３は、携帯電話１の各機能に応じて、種々のテンプレートに従って、それぞれ当該機能を使用するのに適した画面表示および使い易いキー配列を表示するようにする。例えば、図示しないが、通話機能を使用する時には、情報表示部２には入力された通話相手の電話番号および名前などを表示したり、音楽再生機能を使用する時は、情報表示部２に楽曲名や音量などを表示して、キー表示部３には再生や停止の各機能ボタンおよび音量の調節キーなどを表示したり、さらに、デジタルカメラ機能を使用する際には、情報表示部２には現在キャプチャしている画像を表示して、キー表示部３にはシャッターやズームなどの各種機能ボタンを表示するなど、種々の構成に対応できるようにする。

図３は、本実施の形態に係る携帯電話１の機能ブロック図である。携帯電話１は、前述の情報表示部２、キー表示部３、タッチパネル４、音声出力部５を備えている他に、各アプリケーションに応じて入力用のキーやボタンの形状および配置などをキー表示部３に表示するための複数のテンプレート、ならびにユーザがタッチパネル４上で入力（押圧）したキーの位置および入力の時間間隔の履歴などを記憶する記憶部６と、タッチパネル４の押圧位置とキー表示部３に表示される画像との位置関係を演算処理する演算部７と、演算部７の計算結果に基づいて入力位置の判定を行う位置判定部８と、タッチパネル４が押圧されたタイミングに基づいて入力の時間間隔と所定の時間閾値（以下、所定時間ともいう）との長短を判定する時間判定部９と、これら各ブロックを制御および管理する制御部１０と、をさらに備えている。

次に、図４を参照して、本実施の形態にかかる携帯電話１のキー表示部３およびタッチパネル４について説明する。図４は、携帯端末１のキー表示部３に表示されたキーに、ユーザの指先１１が触れようとしている状態を模式的に示している。本実施の形態では、一例として、電子メールを作成する際のキーの配置に基づいて説明するが、利用する各機能のアプリケーションにそれぞれ対応した入力や操作に適したキーやボタンなどをキー表示部３に表示するようにする。また、携帯電話１の電子メール作成機能として広く利用されている、あ行〜わ行の各行をそれぞれのキーに対応させて、各行のキーを連続して押圧（連打）することで対応する行のひらがなを順送りに遷移させて一文字ずつ入力する方式（いわゆるマルチタップ入力方式）を用いるものとして説明する。なお、キー表示部３に表示されたキー全体のうち一部のみを図示し、他の部分は省略してある。また、ユーザの指先１１の皮膚がタッチパネル４を押圧する際には、押圧する箇所は一点ではなく、ある程度の面積を持つようになるため、その部分を押圧部分１２として破線で示す。

キー表示部３上に表示されている各キーについて、表示されたキーの画像により境界される内部をキー表示範囲２０とする。このキー表示範囲２０の位置に対応させて、タッチパネル４上で実際にユーザの指などの入力を受け付ける部分を有効エリア２１とする。本例では、ユーザの指先１１が押圧部分１２というある程度の面積を持つことを考慮して、キー表示範囲２０よりも若干内側に有効エリア２１を規定しているが、種々のキー配列に応じて、例えばキー表示範囲２０と有効エリア２１を合同にすることも、あるいはキー表示範囲２０の外側に有効エリア２１を規定することもできる。なお、有効エリア２１以外の部分、すなわち、指などによる入力を受け付けない部分を無効エリアと呼ぶ。

キー表示部３のキー表示範囲２０に表示された各キーに相関させたそれぞれの有効エリア２１に、タッチパネル４上の多数のタッチスイッチの接点部（ＸＹ座標）を対応させることで、タッチパネル４は、ユーザが押圧して入力した位置に対応する信号を出力する。タッチパネル４上が押圧されて発生した信号は、制御部１０の制御のもとで演算部７に送信され、演算部７はタッチパネル４上で押圧されたＸＹ座標を計算し、この計算結果に基づいて位置判定部８は押圧された位置を判定し、その判定結果を制御部１０に送信する。制御部１０は、当該位置の入力があった場合に実行すべき処理を、記憶部６を参照することにより読み出し、それぞれ対応する処理を行うように各機能部を制御する。

次に、図５（ａ）および図６を参照して、時間判定部９にて行われる処理について説明する。時間判定部９は、ユーザの指先１１がタッチパネル４を連打することによる押圧の時間間隔から、ユーザが同一箇所の連続押圧を意図しているのか、または押圧位置の変更を意図しているのかを判定する。この判定に係る処理を説明するために、一例として、電子メール作成機能を使用する際に、図２に示すようなキーを配列させて、上述したマルチタップ入力方式により、ユーザが「音」という文字を入力する場面について説明する。

「音」という文字の読み仮名である「おと」の文字を入力するには、図５（ａ）に示すように、「１／あ行」のキーを５回連続して押圧（連打）することにより、あ行の仮名を「あ」「い」「う」「え」「お」と順次遷移させて、あ行５番目の文字である「お」を表示させ、次に、「４／た行」のキーを５回連続して押圧して、た行の仮名を「た」「ち」「つ」「て」「と」と順次遷移させて、た行５番目の文字である「と」を表示させる必要がある。

図５（ａ）は、キーへの入力（押圧）に対応する仮名の出力（表示）の遷移と、入力（押圧）間の時間間隔との関係を示している。この図から理解できるように、「１／あ行」および「４／た行」のキーに割り当てられた文字を順次遷移させるための入力操作は、同一キーへの連続した複数回の入力（一連の入力）であるため、それぞれ短い時間間隔（Δｔ１〜Δｔ４およびΔｔ６〜Δｔ９）で入力することができるが、入力を「１／あ行」のキーから「４／た行」のキーに変更する際には、指を「１／あ行」のキーから「４／た行」のキーまで移動させる必要があるため、その分長い時間間隔（Δｔ５）を要する。

図６は、図５（ａ）に示した各時間間隔をグラフで示した図である。各時間間隔を縦方向に並べて比較してみると、時間間隔Δｔ１〜Δｔ４およびΔｔ６〜Δｔ９はほぼ同じ長さの時間であるのに対して、時間間隔Δｔ５だけが突出していることが分かる。したがって、これらの短い時間間隔（Δｔ１〜Δｔ４およびΔｔ６〜Δｔ９）と、長い時間間隔（Δｔ５）との間に、所定時間である時間閾値Ｔｔｈを設定して、ユーザが行う入力の時間間隔が、この時間閾値Ｔｔｈよりも長いか短いかを比較することにより、ユーザが同一のキーに割り当てられた文字を順次遷移させるために連続押圧しているのか、または入力対象を他のキーに変更したのかを判定できる。

なお、図５および図６においては、あるキーが押圧された（Ｏｎ状態）瞬間から次にキーの押圧（Ｏｎ状態）があるまでの時間間隔をΔｔとして計測したが、例えば、あるキーの押圧が解除された（Ｏｆｆ状態）瞬間から次にキーの押圧（Ｏｎ状態）があるまでの時間間隔をΔｔとすることもできる。このようにΔｔを規定すれば、ユーザがキーの連打中にキーを指で押圧したまま（Ｏｎ状態のまま）考え込んでしまうような、次の操作について迷う状態になったとしても、キーの押圧を解除（Ｏｆｆ状態）した後に即座に（時間閾値Ｔｔｈ以内に）次のキーを押圧（Ｏｎ状態）すれば、これらの入力も連打として認識させることが出来る。

上述した時間閾値Ｔｔｈは、様々な態様で設定することができる。例えば、ユーザが自ら設定した任意の時間閾値Ｔｔｈを予め記憶部６に記憶させておくようにできる。設定する時間閾値Ｔｔｈは、ユーザが普段連続して同一箇所を押圧するキー操作の時間間隔に若干の時間を加えたものにするのが好適である。使用中にも、適宜この設定した時間閾値Ｔｔｈを変更して調整できるようにすれば、ユーザにとってより使い勝手の良いものとなる。

また、別の態様として、例えば、ユーザによる入力があった際に、その入力の位置および時刻と、その直前の入力の位置および時刻とを比較して、ほぼ同一の位置（または同一キーの有効エリア）における連続する入力であった場合に、これら入力間の時間間隔に若干の時間を加えたものを時間閾値Ｔｔｈとして設定することができる。その次の入力については、時間閾値Ｔｔｈ内の入力であれば、同一のキーに割り当てられた文字を順次遷移させるための入力と判定することができるが、この時間閾値Ｔｔｈを超える時間間隔を置いて入力があった際には、それは入力対象が他のキーに変更されたか、または同一のキーへの連続する一連の入力（同一のキーに割り当てられた文字を順次遷移させるための入力）ではないと判定することができる。このように時間閾値Ｔｔｈを設定すれば、ユーザが別のユーザに交代したとしても、新たなユーザがキーを押圧するタイミングから、時間閾値Ｔｔｈを容易に調整し、新たなユーザに即座に携帯電話１を適応させることができる。

さらに別の態様として、それまでにユーザがキーを押圧した操作の履歴の全部または一部分から、同一キーへの連続する一連の入力と思われる入力の時間間隔の平均値などを算出し、この算出値に基づいて時間閾値Ｔｔｈを設定することもできる。このように学習に基づいて時間閾値Ｔｔｈを設定すれば、ユーザが入力操作を行えば行うほど、そのユーザに特化した時間閾値Ｔｔｈにすることができる。

以上のようにして時間閾値Ｔｔｈを適切に設定することにより、ユーザのキー押圧操作が同一キーへの連続する一連の入力なのか否かを時間判定部９が判定する精度を向上させることができる。上記のような各時間閾値Ｔｔｈは、予めどれを用いるのか、ユーザが設定しておくようにしても良いし、使用する各アプリケーションに応じて、最適な各時間閾値Ｔｔｈに切り換わるようにすることもできる。

次に、図７に示すフローチャートを参照しながら、本実施の形態による携帯電話１の入力装置の動作について説明する。

先ず、制御部１０は、アプリケーションに応じたキー配置のテンプレートを記憶部６から読み出し、このテンプレートをキー表示部３に表示して入力待ち状態とする（ステップＳ１１）。タッチパネル４が押圧による入力を検知したら、演算部７は入力が検知された位置を演算し、位置判定部８は、この演算結果と記憶部６に記憶されている現在のキー配置のテンプレートとを比較することにより、押圧されたキーを判定し、そのキーを記憶部６に記憶する（ステップＳ１２）。

次に、制御部１０は、記憶部６のキー入力の履歴を参照して、今回検知された入力の直前にもタッチパネル４への入力があったか否かを判定する（ステップＳ１３）。直前の入力がない場合は、制御部１０は、今回検知された入力を最初の入力とし、当該入力の検知された位置が所定のキー（有効エリア２１）上であれば（ステップＳ１８）、当該所定のキーを含む所定のエリアを、当該所定のキーへの入力として判断する拡張有効エリアとして設定し、記憶部６に記憶させる（ステップＳ１９）とともに、当該キーに対応する通常の入力処理を行う（ステップＳ２０）。

ここで、拡張有効エリアは、例えば、入力が検知されたキーに隣接するキーまでを含む領域とする。この場合、図８に示すように、最初に「１／あ行」のキーが押圧されると、「１／あ行」のキーに隣接する「２／か行」、「４／た行」、「５／な行」を含む点線で囲まれた領域が拡張有効エリアとなり、以降、当該拡張有効エリア内への所定の条件を満たす入力は全て「１／あ行」への入力として受け付ける。なお、拡張有効エリアは上記に限らず、タッチパネル全体を拡張有効エリアとしても良いし、任意の適切な範囲を拡張有効エリアと設定するようにしても良い。なお、「所定の条件を満たす入力」については、後のステップＳ１６の説明で詳述する。

ステップＳ１８において、今回検知された入力がいずれのキー（有効エリア２１）上でもない位置（無効エリア）で検出された場合は、制御部１０は、当該入力を無効と判定する（何の処理も行わない）。

ステップＳ１３において、直前の入力ありと判定された場合、制御部１０は、記憶部６のキー入力の履歴を参照して、今回の入力が、直前の入力と同一のキーへの入力であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。今回の入力が直前の入力と同一のキーへの入力であった場合、当該入力に基づき当該キーに対応する通常の入力処理を行う（ステップＳ２０）。

この場合の入力処理は、例えば、今回の入力が直前の入力と同じ「１／あ行」のキーへの入力であった場合、直前の入力と今回の入力との時間間隔が所定時間（文字確定時間Ｔｔｈ２）以上であれば、直前の入力に基づき表示されている文字は確定され、その隣に新たに「あ」が表示される。一方、直前の入力と今回の入力との時間間隔が文字確定時間Ｔｔｈ２未満であれば、前回の入力に基づき表示されている文字を１つ遷移させる。すなわち、前回の入力により「あ」が表示されていれば、当該表示されている「あ」を「い」に変化させ、前回の入力により「い」が表示されていれば、当該表示されている「い」を「う」に変化させる。なお、時間閾値Ｔｔｈ２は、前述した時間閾値Ｔｔｈと同一または長い時間であることが好ましい。

ステップＳ１４において、今回の入力が前回の入力と同一のキー上への入力ではなかった場合、制御部１０は、記憶部６を参照して、拡張有効エリアが設定されているか否か、さらに、拡張有効エリアが設定されていれば、今回の入力の位置がその拡張有効エリアに含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５）。拡張有効エリアが設定されていない、もしくは、今回の入力の位置が、設定されている拡張有効エリアに含まれないと判定された場合（ステップＳ１５でＮＯ）、制御部１０は、今回の入力が所定のキー上で検知されていれば、当該キーを含む所定のエリアを拡張有効エリアとして設定して記憶部６に記憶させ、当該キーに対応する通常の入力処理を行い（ステップＳ１８〜２０）、今回の入力がいずれのキー上でもない位置で検出されていれば、当該入力を無効とする（ステップＳ１８でＮＯ）。

ステップＳ１５において、今回の入力の位置が、拡張有効エリアに含まれると判定された場合、時間判定部９は、直前の入力から今回の入力までの時間間隔が、時間閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。なお、入力の時間間隔は、入力が検知される毎に図示しないタイマを起動させて計測しても良いし、記憶部６のキー入力の履歴に各キー入力の時刻を記憶させ、当該履歴に基づいて算出するようにしても良い。

ステップＳ１６において、直前の入力から今回の入力までの時間間隔が、時間閾値Ｔｔｈ以上であると判定された場合、制御部１０は、今回の入力が所定のキー上で検知されていれば、当該キーを含む所定のエリアを拡張有効エリアとして設定して記憶部６に記憶させ、当該キーに対応する通常の入力処理を行い（ステップＳ１８〜２０）、今回の入力がいずれのキー上でもない位置で検出されていれば、当該入力を無効とする（ステップＳ１８でＮＯ）。

ステップＳ１６において、直前の入力から今回の入力までの時間間隔が、時間閾値Ｔｔｈ未満であると判定された場合、制御部１０は、今回の入力を、記憶部６に記憶されている拡張有効エリアに対応するキーへの連続した一連の入力として受け付ける（ステップＳ１７）。即ち、例えば、拡張有効エリアが「１／あ行」のキーに対応して設定され、記憶部６に記憶されている場合、制御部１０は、今回の入力の位置が「１／あ行」のキー上でなくても拡張有効エリアに含まれていれば、当該入力を「１／あ行」のキーへの連続する一連の入力として受け付け、処理する。

このようにすることで、例えば「お」を入力するために、ユーザは図５（ａ）に示すように「１／あ行」のキーを５回連続して押圧（連打）しているつもりでいるが、実際は、図５（ｂ）に示すように、指が「１／あ行」のキーからずれてしまい、途中から「１／あ行」と「２／か行」の間の無効エリアおよび「２／か行」のキーを押圧していたとしても、当該押圧の位置は「１／あ行」に対応して設定された拡張有効エリアに含まれるので、各押圧の間隔がＴｔｈ未満であれば、「１／あ行」のキーへの連続した一連の入力であると判断して「あ」「い」「う」「え」「お」と遷移し、５回目の押圧で「お」が入力される。したがって、本実施の形態では、時間判定部９と、位置判定部８と、制御部１０とを含んで、連打入力を検知する検知部を構成している。

以下、上述した処理の効果を、図８〜１０の概念図を参照してさらに説明する。それぞれの図は、キー表示部３上の複数のキー表示範囲２０に表示された複数のキーがあり、この上に配設されているタッチパネル４（図示せず）をユーザの指先１１の押圧部分１２が押圧している状態を示している。また、図８〜１０は、連打中の指の位置を時系列に示しており、ここでは、図４にて説明したような、電子メールの文章を作成するにあたって、入力する仮名文字を、キーを連続して押圧することにより順送りに遷移させる場合（いわゆるマルチタップ入力方式）のような入力操作を例として説明する。

図８は、ユーザが行う一連の連続する押圧操作の瞬間を捉えた図である。ユーザの指先１１のうちタッチパネル４に実際に触れている押圧部分１２は、「１／あ行」のキーの有効エリア２１を押圧しているため、位置判定部８は、「１／あ行」のキーが押圧されたものと判定する。この入力により、当該入力が最初の入力であれば、文字の表示として仮名文字の「あ」を情報表示部２に表示し、またもともと「あ」が表示されていた場合には、その仮名文字を遷移させて「い」の表示に変化させ、もともと「い」が表示されていればそれを「う」に変化させる、といったように仮名文字を順送りに遷移させる。押圧部分１２が、この有効エリア２１内を連続して適切に押圧している限り、上述した仮名文字の遷移を繰り返す（図７のステップＳ１１〜１４のＹＥＳおよびＳ２０の流れ、またはステップＳ１１〜１３のＮＯおよびＳ１８〜２０の流れに相当する）。

仮にユーザが、上記操作を、キー表示部３を注視せずに行っていたため、連続する押圧の操作中に、押圧部分１２が徐々にずれて、図９のような状態になったとする。この場合、押圧部分１２は、どのキーの有効エリア２１も押圧していない、すなわち無効エリアを押圧しているため、通常の入力操作であればこの入力は無効となる。しかしながら、時間判定部９が、当該連続する入力は時間閾値Ｔｔｈ内で行われたと判定した場合には、この押圧操作も「１／あ行」のキーを押圧したと見なして処理を行う。すなわち、無効エリアへの押圧操作が、有効エリア２１への押圧操作後、時間閾値Ｔｔｈ内に行われたものであれば、当該無効エリアへの押圧操作を、直前の有効エリア２１への押圧操作と見なして処理を行う。したがって、この場合も「あ行」の仮名文字が遷移する（図７のステップＳ１１〜１７の流れに相当）。

連続する押圧の操作中に、押圧部分１２がさらにずれて、図１０のような状態になった場合、押圧部部１２は、実際には「２／か行」の有効エリア２１を押圧している。通常の入力操作であれば当然「２／か行」の入力がされたものとして処理を行うが、当該連続する入力の全てが前の入力から時間閾値Ｔｔｈ内で行われた場合には、この「２／か行」への押圧操作も「１／あ行」のキーを押圧したと見なして処理を行う。すなわち、有効エリア２１押圧後の無効エリア押圧、または有効エリア２１押圧後の他の有効エリア押圧が、全て前の押圧から時間閾値Ｔｔｈ以内にされている場合、当該時間閾値Ｔｔｈ以内の一連の押圧動作の最初に押圧された有効エリア２１への連続押圧として処理する。したがって、この場合も「あ行」の仮名文字が遷移する（図７のステップＳ１１〜１７の流れに相当）。

以上のような処理を行うことによって、ユーザがキー表示部３を注視せずに押圧操作を行ったため、連続する押圧（連打）の操作中に、押圧部分１２が「１／あ行」のキーからずれてしまった場合でも、ユーザが当初所望していた「１／あ行」のキーへの連続入力（すなわち「１／あ行」に割り当てられた文字を循環させるための入力）が継続して行われる。

さらに、上述した実施の形態による入力操作においては、ユーザの指先１１の押圧部分１２の領域全てをタッチパネル４に対する入力としたが、押圧部分内部のある１点を押圧位置として扱うようにすることもできる。

図１１は、押圧部分１２内の領域の１点を押圧位置として扱う位置判定の一例を説明する図である。ユーザの指先１１の押圧部分１２が、ある程度の面積を有している場合には、タッチパネル４上の仮想のＸ−Ｙ平面において、その押圧部分１２を囲む長方形を規定する。本例では、この長方形の四辺がＸ−Ｙ平面のＸ軸およびＹ軸と平行になるようにしている。その長方形の対向する各辺の中点を結ぶことで、長方形の重心を求め、この重心を中心点１３とする。このようにすることで、押圧部分１２が面積を持つ場合でも、その入力を１点の入力として処理することができる。

特に、携帯電話１のような携帯端末は、片手で端末本体を把持しつつもう一方の手でキーをタッチパネル４に対して真上から押圧するような場合だけでなく、片手で把持したままその手の親指を用いてキー操作を行うことが多い。この場合には、親指がかなり寝た状態でキーを押圧することになったり、押圧部分１２の形状が極端な楕円形状になったりすることが想定され、また爪の角部などで押圧した場合などは押圧部分１２の面積が極端に小さくなったりすることもあり得る。このような場合であっても、上述した中心点１３を求める処理を演算部７にて行うことにより、押圧部分１２の入力を簡単に１点の入力として処理することができる。

また、例えばキー表示部３上に多数のキーを表示させて配列するような場合には、各キーの面積が小さくなるため、各キーのキー表示範囲２０の面積よりも指の押圧部分１２の面積の方が大きくなるような場合も考えられる。このような場合にも、上述した位置判定を行うことにより、キー表示部３が有効利用できるとともに、上述の実施の形態を用いて良好な操作性を得ることができる。

（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について説明する。上述した第１実施の形態では、同じ入力キーを連続して複数回押圧する入力操作（連打）を行っている最中に、ユーザの指の押圧する位置が連打中のキーの有効エリア２１の外に出てしまった場合でも、ユーザが当初意図していたキーへの入力として処理した。以下の第２実施の形態では、このような第１実施の形態による処理を行いつつ、さらに、連打入力が有効エリア２１から外れた場合に、その旨および連打入力が有効エリア２１から外れた方向をユーザに報知する。

図１２は、本実施の形態に係る携帯電話１の入力動作を説明するフローチャートである。本実施の形態では、入力動作を開始する前に、図１３に示すように、キー表示部３に表示した各キーの中心に対応させて、タッチパネル３にて有効エリアの中心点１５を規定して、各キーに対応する有効エリア中心点１５の位置を記憶部６に記憶する。なお、入力動作について、図１２のステップＳ１１〜Ｓ２０については、図７と同様であるため詳細な説明は省略する。

ステップＳ１１〜Ｓ１７まで、すなわち、あるキーの有効エリア２１から開始された連打入力が、当該キーの有効エリア２１から外れても、その連打の時間間隔がＴｔｈ未満である場合に、拡張有効エリア内であれば当該キーの入力とみなして処理するところまでは、上述した第１実施の形態と同じである。

本実施の形態では、制御部１０は、ステップＳ１７の次に、本来押圧すべき有効エリア２１から外れていることを報知する押圧位置報知処理を行う（ステップＳ２１）。この押圧位置報知処理では、制御部１０は、第１実施の形態で説明した指の押圧部分１２の中心点１３が、連打入力中の有効エリア２１から外れた際の位置と、当該有効エリア２１の有効エリア中心点１５の位置とから、連打入力中の押圧位置のずれの方向および大きさを、ベクトルとして算出する。

すなわち、例えば、図８に示す指の押圧部分１２の位置にて連打入力中に、徐々に連打入力する位置がずれてしまい、図９に示すような指の押圧部分１２の位置で入力が行われたとする。この時ステップＳ２１の押圧位置報知処理にて行われるベクトルの算出は、図１３に示すようになる。図１３では、ユーザの指の押圧部分１２の中心点１３が、「１／あ」のキーの有効エリア２１の有効エリア中心点１５から右方向にずれたことを、（仮想的な）ベクトルを用いて示した。

さらに、この押圧位置報知処理では、算出したベクトルに基づいて、連打入力による結果（例えば電子メールを作成する際の文字）が表示される情報表示部２に、当該連打入力が本来押圧すべき有効エリア２１から外れたことを表示する。この場合、情報表示部２に表示される、文字入力などに用いるカーソルの形状や表示態様などを通常の表示から変更することにより報知するのが好適である。

例えば、従来の携帯電話を用いて、電子メールの文章として「いかがお過ごしですか」という文字を入力する場合、通常、図１４（Ａ）に示すような文書編集画面にて、現在入力中の文字「う」の位置を示すカーソルが、点滅するなど各種の態様で表示される。本実施の形態に係る携帯電話１では、連打入力が、本来押圧すべき有効エリア２１内にて正常に行われていれば、例えば図１４（Ｂ）に示すようなカーソルの表示を行う。ところが、ユーザが連打入力している最中に当該連打の位置が図８の位置から図９（または図１３）の位置にずれてしまった場合、図１４（Ｃ）に示すようにカーソルの輝度や色彩などを変更することで、連打入力している位置が右方向にずれていることを示す。例えば連打入力が下方向にずれた場合には、図１４（Ｄ）に示すようなカーソル表示を行い、連打入力が右上方向にずれた場合には、図１４（Ｅ）に示すようなカーソル表示を行う。

このように連打入力が本来押圧すべき有効エリア２１から外れたことを示す方法は、様々な態様が考えられる。図１４に示した例では、カーソルを４つの細かい領域に分割して方向を表示できるようにしたが、それぞれの領域は分離している必要はなく、接している態様でも良い。さらに、分割された細かい領域を有するカーソルにおいて、ずれた方向に対応する領域のみを表示してもよい。例えば、連打入力が下方向にずれた場合には、図１５（Ａ）に示すようなカーソル表示を行い、連打入力が右上方向にずれた場合には、図１５（Ｂ）に示すようなカーソル表示を行う。

また、１つのカーソルで輝度や色彩の濃淡を変更することによっても、ずれた方向を示すことができる。例えば、連打入力が下方向にずれた場合には、図１５（Ｃ）に示すようなカーソル表示を行い、連打入力が右上方向にずれた場合には、図１５（Ｄ）に示すようなカーソル表示を行うこともできる。

さらに、ずれた方向を直感的に示すために、カーソルに矢印を重畳表示してもよい。例えば、連打入力が下方向にずれた場合には、図１５（Ｅ）に示すようなカーソル表示を行い、連打入力が右上方向にずれた場合には、図１５（Ｆ）に示すようなカーソル表示を行うこともできる。また、カーソルそのものの形状を矢印の形にしても良い。なお、ステップＳ２１では、連打入力がずれた際に、そのずれをベクトルとして算出しているため、カーソルの形状、輝度、色彩、濃淡などにより、そのずれ量の大きさも示すようにもできる。例えば、ずれ量が大きくなるにつれて、カーソルの輝度を強くしたり、濃い色彩のものにしたりできる。特に、カーソルに矢印を用いる場合には、その矢印の長さまたは太さなどをベクトルの大きさに対応させることもできる。

なお、本実施の形態の押圧位置報知処理では、「連打入力がずれた方向」をカーソルの表示態様により示したが、「連打入力のずれを戻すべき方向」をカーソルの表示態様により示してもよい。すなわち、この場合には、算出したベクトルと逆の方向を報知する。

以上のようにすることで、第１実施の形態による利点を享受しつつ、すなわち、あるキーの有効エリア２１から開始された連打入力が当該キーの有効エリア２１から外れても、当該キーの有効エリア２１内の入力とみなして処理すると共に、さらに、実際の連打入力は当該キーの有効エリア２１から外れていることを報知できる。したがって、連打入力しているユーザは、情報表示部２のみを注視してキー表示部３を見ることなくタッチパネル４上で入力を行っている際でも、自分の連打入力のずれを認識することができる。また、ユーザにとっては所望の入力が行われているが実際の連打入力は当該キーの有効エリア２１から外れていること、および有効エリア２１から外れた方向も知ることができるため、ユーザは、キー表示部３を見なくても、指の押圧位置を本来押圧すべき有効エリア２１に修正しながら連打入力を行うことができる。

これにより、あるキーの有効エリア２１から連打入力が外れた後、ユーザが他のキーを押圧するためにキー表示部３を見ることなく指を移動させた際、適切な間隔で指を移動させたとしても、もともとずれた位置からの移動であるため、移動先の位置もずれることになり、所望のキーからずれた位置にて入力を行ってしまう、ということは防止される。

上述した第２実施の形態では、第１実施の形態で説明した指の押圧部分１２の中心点１３を常に算出することにより、連打入力する指の押圧部分１２の中心点１３が、あるキーの有効エリア２１から外れた際に、その「ずれ」を報知するためのベクトルを算出したが、他の態様も想定できる。例えば、通常時は指の押圧部分１２の中心点１３を算出せずに、連打入力を行う指の押圧部分１２が、あるキーの有効エリア２１をはみ出して、隣接するキーの有効エリア２１に侵入した場合に初めて指の押圧部分１２の中心点１３を算出するようにもできる。この場合、指の押圧部分１２は、隣接する２つのキーの有効エリア２１にまたがって入力を行う（つまり２つのキーを同時に押下することになる）ため、通常であれば、その入力は無効として処理するのが望ましい。しかしながら、このように、もともと１つのキーの有効エリア２１を連打していた指の押圧部分１２が、隣接する２つのキーの有効エリア２１にまたがる場合に初めて指の押圧部分１２の中心点１３を算出してもよい。この後は、上述した押圧位置報知処理と同様に、算出した中心点１３と、もともと連打入力していたキーの有効エリア２１の有効エリア中心点１５との関係から、ずれを報知するためのベクトルを算出する。

なお、本発明は、上記各実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上述した第１実施の形態における拡張有効エリアは、対象のキーに隣接するキー群を含む領域に限定する必要はなく、例えば、「対象のキーの周囲１．５ｃｍの距離までの領域」などのように、種々の態様を想定することができる。

また、上記各実施の形態においては、入力操作として、電子メールの文字を入力する操作の場合を例にして説明したが、本発明は、当然この操作に限定されるものではなく、例えば、音楽再生機能の音量調節、選曲操作、テレビやラジオの再生機能の選局操作、デジタルカメラ機能のズーム操作など、時間閾値Ｔｔｈ以内のほぼ等しい時間間隔で連続入力を行う操作であれば、種々のものに適用可能である。

本発明の第１実施の形態に係る入力装置を有する携帯電話の構成を示す概略斜視図である。 図１に示す携帯電話の開状態の概略正面図である。 図１に示す携帯電話の機能ブロック図である。 図１に示す携帯電話のキー表示部およびタッチパネルについて説明する図である。 図１に示す携帯電話の時間判定部による、キー入力の時間判定を説明する図である。 図５に示した各時間間隔をグラフで示した図である。 第１実施の形態に係る入力装置の動作を説明するフローチャートである。 図１に示す携帯電話の入力装置の動作を説明する概念図である。 同じく、図１に示す携帯電話の入力装置の動作を説明する概念図である。 同じく、図１に示す携帯電話の入力装置の動作を説明する概念図である。 第１実施の形態における、押圧部分の位置判定の一例を説明する図である。 第２実施の形態に係る入力装置の動作を説明するフローチャートである。 第２実施の形態における、押圧位置報知処理を説明する概念図である。 第２実施の形態の押圧位置報知処理による表示の例を示す図である。 同じく、第２実施の形態の押圧位置報知処理による表示の例を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話
２ 情報表示部
３ キー表示部
４ タッチパネル
５ 音声出力部
６ 記憶部
７ 演算部
８ 位置判定部
９ 時間判定部
１０ 制御部
１１ ユーザの指先
１２ 押圧部分
１３ 中心点
１５ 有効エリア中心点
２０ キー表示範囲
２１ 有効エリア

Claims (3)

1. 複数の入力キーを表示する表示部と、
   前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
   前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
   前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
   前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記タッチパネル上の全領域を、前記所定領域として予め設定することを特徴とする入力装置。
2. 複数の入力キーを表示する表示部と、
   前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
   前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
   前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
   前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記連打入力に応じて、前記記憶部に記憶された入力キーに割り当てられた複数の文字を順次遷移させるよう制御することを特徴とする入力装置。
3. 複数の入力キーを表示する表示部と、
   前記表示部と関連付けて配設され、前記表示部に表示される前記複数の入力キーへの入力を検知するタッチパネルと、
   前記タッチパネルへの所定時間よりも短い間隔での連続した入力である連打入力を検知する検知部と、
   前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを記憶する記憶部と、
   前記検知部により前記タッチパネルへの連打入力が検知された場合、前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーを含む予め設定した所定領域内の入力を、前記記憶部に記憶された入力キーへの入力として処理するよう制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記連打入力中に、前記記憶部に記憶された前記連打入力が開始された位置に対応する入力キーにより規定される当該入力キーの入力受付範囲外で当該連打入力を検知した場合、当該入力キーの入力受付範囲からのずれに基づく情報を前記表示部に表示するよう制御することを特徴とする入力装置。

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