JP5551278B2

JP5551278B2 - 入力装置

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Publication number: JP5551278B2
Application number: JP2012556852A
Authority: JP
Inventors: 克彦梅津
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-02-08
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: WO2012108342A1; CN103339585B; US20130305181A1; CN103339585A; JPWO2012108342A1

Description

本発明は、入力装置に関し、より詳細には、ソフトウェアキーボードを表示させてそのソフトウェアキーボードに対する操作入力を可能とする入力装置に関する。

ＰＣや携帯端末装置等の情報処理装置に対する一般的な操作入力手段としてキーボードが用いられている。キーボードをユーザが操作する際には、通常ホームポジションが定められている。ホームポジションは、例えばユーザがキーボードを見ることなく入力を行う所謂タッチタイピングの際に、指を置く正しい位置を指すものである。タッチタイピングにおいては常に手の位置を固定しておく必要があり、手の指のそれぞれにキーボード上の定位置が定められている。

例えば、ＱＷＥＲＴＹ配列の物理的なキーボードの場合、「Ｆ」キーと「Ｊ」キーに小さな突起部が設けられていて、その突起部に触れることにより、それぞれ左手の人差し指と右手の人差し指とをキー上の置くことができるようになっている。また、テンキーの場合には、「５」のキーに突起部が設けられていて、ホームポジションの位置を知ることができるようになっている。

一方近年では、物理的なキーボードに加えてソフトウェアキーボードが普及している。ソフトウェアキーボードは、本来キーボードで行う入力処理をソフトウェアで実現したもので、画面上に表示したキーボード（文字パレット）に対して、タッチパネルを使用してユーザの指により入力したり、マウスやペンなどを使用して各キーに対する入力を行なうようになっている。このようなソフトウェアキーボードにおいては、当然に、上記の物理的なキーボードのように突起部を設けることはできない。

ソフトウェアキーボードに対する操作性を向上させる技術に関して、例えば、特許文献１には、作業対象を注視しながらでも、情報の入力、および表示情報の把握において、ブラインドタッチで利用可能とするための情報入力・表示装置が開示されている。この装置は、タッチディスプレイに密着させた被覆部に光ファイバーの束を配し、被覆制御部の区画認識機能により区画情報から入力区画の位置と形状を判断して、アクチュエータにより当該位置に対応した光ファイバーの長さを制御する。これにより被覆面上に凹凸を形成して互いに触感の異なる区域を設け、その触感でブラインドタッチを利用可能としている。

また、特許文献２によれば、ブラインドタイピングを行なうなどの高速な入力を行なうことができることを目的とした、ソフトウェアキーボードを持った情報処理装置が開示されている。この情報処理装置は、液晶ディスプレイ上にソフトウェアキーボードが表示されているとき、ソフトウェアキーボードが表示されている部分の上部に突起付キーボード入力補助部を置く構成とされる。これにより、通常のキーボードと同様に触覚によって入力感が感じられるようにしてユーザの入力感覚を向上させ、ブラインドタイピングを行なうなどの高速な入力を行なうようにしている。

特開平９−３１９５１８号公報特開平６−３３２６０２号公報

上記のように、物理的なキーボードにはホームポジションを確認するための突起部が設けられているが、一般的なソフトウェアキーボードの場合、突起部によってホームポジションを確認することができないため、キーボードを視認しながら操作入力を行う必要があり、作業性を阻害する。また、例えば視覚障害者の場合にはソフトウェアキーボードを視認することができないため、操作入力自体がうまくできなくなる、という問題も生じる。

上記特許文献１の装置は、タッチディスプレイの被覆面上に凹凸を形成して互いに触感の異なる区域を設けるようにしている。また、特許文献２の装置は、ソフトウェアキーボードが表示されている部分の上部に突起付キーボード入力補助部を置くようにしている。つまり、いずれの場合にもソフトウェアキーボードを操作するために、画面に対して物理的な凹凸を形成するようにしている。しかしながら、このような物理的な凹凸を形成する構成では、ソフトウェアによる処理のみでは対応することができず、凹凸を形成するための機械的な構成が別途必要になって構成が複雑になる。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、物理的な凹凸を与えることなく、画面表示したソフトウェアキーボードを操作することによってキーボードを視認しなくても確実かつ容易にキー操作を行うことができるようにしたキー入力装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、所定のキー配列を有するソフトウェアキーボードを表示する表示部及び該表示部に取り付けられた入力部とからなるタッチパネルと、該タッチパネルに対するユーザのタッチ位置に基づいて、該タッチ位置が前記ソフトウェアキーボードのホームポジションとして予め設定した特定の位置にあることを判断する制御部と、前記タッチ位置が前記特定の位置にあるときに、前記制御部による制御に従ってユーザに対して所定の報知を行う報知部と、を有する入力装置であって、前記表示部の水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とし、前記特定の位置のＸ方向の座標領域をＸＨ１からＸＨ２の範囲、前記特定の位置のＹ方向の座標領域をＹＶ１からＹＶ２の範囲とし、前記タッチ位置のＸ方向の座標をｘ、Ｙ方向の座標をｙとするとき、前記制御部は、ＸＨ１≦ｘ≦ＸＨ２あるいはＹＶ１≦ｙ≦ＹＶ２の何れか一方を満たすときに前記タッチ位置が前記特定の位置にあると判断することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記制御部が、前記タッチパネルに対するタッチ位置の軌跡から、前記タッチ位置が前記表示部の表示画面の水平方向か垂直方向かのいずれの方向に向かって動いているかを判断し、前記タッチ位置の軌跡が前記水平方向に動いていると判断した場合には、前記特定の位置のＸ方向の座標領域にタッチ位置があるか否かを判定し、前記制御部のタッチ位置の軌跡が前記垂直方向に動いていると判断した場合には、前記特定の位置のＹ方向の座標領域にタッチ位置があるか否かを判定することを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記制御部が、前記タッチ位置の軌跡のうちの所定範囲の軌跡を選択し、該選択した軌跡の前記水平方向の動き成分と前記垂直方向の動き成分とを抽出し、該抽出した前記水平方向の動き成分と前記垂直方向の動き成分とを比較して、動き量が大きい方の成分に相当する方向を前記タッチ位置が動いている方向であるものと判断することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第１の技術手段において、前記ホームポジションとして設定した特定の位置が、前記ソフトウェアキーボードによって表示される特定のキーの中心位置であることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１の技術手段において、前記ホームポジションとして設定した特定の位置が、前記ソフトウェアキーボードによって表示される特定キーを対象とした領域と、該特定キーを対象とした領域の外部の領域との境界位置であることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１〜５のいずれか１の技術手段において、前記報知部が、振動により報知を行うバイブレータ、発光により報知を行う光源、および音声出力により報知を行うスピーカ、のいずれかまたは複数を有していることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１〜６のいずれかに１の技術手段において、前記報知部が、前記タッチパネルに対するユーザのタッチ位置と、前記特定の位置との距離に応じて、報知の状態を変化させることを特徴としたものである。

物理的な凹凸を与えることなく、画面表示したソフトウェアキーボードを操作することによってキーボードを視認しなくても確実かつ容易にキー操作を行うことができるようにしたキー入力装置を提供することができる。

本発明に係る入力装置の構成例を示すブロック図である。本発明による入力装置における入力操作の判断処理例を説明するための図である。タッチパネルに対するタッチ位置の軌跡に基づく移動方向の判断手法を説明するための図である。ソフトウェアキーボードにおけるホームポジションの判断処理例を説明するための図である。ソフトウェアキーボードにおけるホームポジションの判断処理例を説明するための他の図である。

図１は、本発明に係る入力装置の構成例を示すブロック図である。本例の入力装置１０は、制御部１１、記憶部１４、報知部１５、及びタッチパネル１６を備えている。タッチパネル１６は、表示部１２及び入力部１３からなっている。
記憶部１４は、各種メモリやＨＤＤ等を用いた記憶手段で、各種プログラムやデータを記憶する。また、表示部１２に表示させるソフトウェアキーボードデータ１４ａを記憶する。
制御部１１は、記憶部１４に記憶されている各種プログラムを実行して装置各部を制御する。また、制御部１１は、記憶部１４に記憶されているソフトウェアキーボードデータ１４ａを読み出して表示部１２に表示させる。

タッチパネル１６の表示部１２は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示手段で、ソフトウェアキーボードを表示する。入力部１３は、表示部１２の表面に備えられた感圧式等の入力手段であり、これによりユーザの操作入力を検知する。入力部１３に対するユーザの操作入力情報は制御部１１に出力され、制御部１１は、操作入力情報に基づいて表示部１２の表示状態を制御することができる。

制御部１１は、タッチパネル１６に対するユーザのタッチ位置に基づいて、そのタッチ位置がソフトウェアキーボードのホームポジションとして予め設定した特定の位置にあることを判断する。そしてタッチ位置が特定の位置にあるときに、報知部１５を制御してユーザに対して所定の報知を行わせる。
報知部１５は、振動により報知を行うバイブレータ、発光により報知を行う光源、および音声出力により報知を行うスピーカ、のいずれかまたは複数を有していて、これらを動作させることによってユーザに対する報知を行う。

図２は、本発明による入力装置における入力操作の判断処理例を説明するための図である。表示画面１００は、図１の表示部１２に表示される画面例を示すものであり、ここではテンキーによるソフトウェアキーボード１０１が表示されている。上記のように表示部１２の表示画面上にはタッチパネル１６の入力部１３が設けられていて、ユーザの指等によって操作入力を行うことができる。

ここで図２（Ａ）に示すように、タッチパネル１６にタッチした指をユーザが滑らせる動作を行ったものとする。指の位置はタッチパネル１６上で、ｆ１、ｆ２、ｆ３の順に移動したものとする。このとき、タッチパネル１６に対する指のタッチ位置の軌跡は、図２（Ｂ）のｄに示すごとくのものとなる。タッチパネル１６に対するこのような入力操作は、制御部１１にて解析される。

図３は、タッチパネルに対するタッチ位置の軌跡に基づく移動方向の判断手法を説明するための図である。ここでは、表示画面１００の水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とするとき、タッチパネル１６に対するタッチ位置の軌跡ｄは左から右斜め上方向に向けて記録されている。
制御部１１は、このタッチ位置の軌跡ｄを解析する。ここでは軌跡ｄの全体のなかから、所定範囲の軌跡を選択し、その選択した範囲において軌跡ｄのＸ方向の成分である移動量ｍｘとＹ方向の成分である移動量ｍｙとを比較する。図３の例では、所定範囲Ｅを選択し、ｍｘとｍｙとを比較する。この結果、ｍｘ＞ｍｙとなっているため、軌跡ｄを描いた指は、Ｘ方向へ移動したものと判断する。逆にｍｘ＜ｍｙであれば、軌跡ｄを描いた指はＹ方向へ移動したものと判断することができる。ここでｍｘ＝ｍｙの場合には、予めＸまたはＹ方向のいずれかに移動したものと判断するように定めておけばよい。

図４は、ソフトウェアキーボードにおけるホームポジションの判断処理例を説明するための図である。入力装置１０の制御部１１は、表示部１２の表示画面にソフトウェアキーボード１０１を表示させる際、その表示画面１００の表示領域（操作領域）に対してホームポジションを示す特定の位置を設定する。この例の場合、特定の位置はＸ方向とＹ方向に一定範囲をもつ領域として設定される。
図４（Ａ）は、Ｘ方向におけるホームポジションの領域を示している。ここではＸ方向のホームポジションの領域は、ソフトウェアキーボードのキー「５」を含むＸＨ１〜ＸＨ２の範囲とされている。

制御部１１は、上記図３に示す移動方向の判断処理によりタッチ位置の軌跡ｄの移動方向がＸ方向であると判断した場合、タッチ位置が、ホームポジションのＸ方向の領域内にあるか否かを判断する。ここでは、タッチ位置のＸ方向の座標をｘとするとき、ＸＨ１≦ｘ≦ＸＨ２の関係が成り立つ場合に、そのタッチ位置はホームポジションの領域にあるものと判断する。
例えば図４（Ｂ）に示すように、タッチ位置の軌跡ｄのＸ方向の座標がＸ１からＸ２、さらにＸ３へと進んだものとする。この場合、タッチ位置ｘがｘ＜ＸＨ１の範囲にある場合には、そのタッチ位置ｘはホームポジションの領域から外れた領域外であると判定する。例えばＸ１のタッチ位置は領域外となる。

そしてタッチ位置ｘがＸＨ１≦ｘ≦ＸＨ２の範囲にある場合には、そのタッチ位置ｘはホームポジションにあると判定する。例えばＸ２のタッチ位置は、ホームポジションにあるものと判定される。そして、タッチ位置ｘがＸＨ２＜ｘの範囲にある場合には、そのタッチ位置ｘはホームポジションの領域から外れた領域外となる。Ｘ３のタッチ位置は領域外である。

このように、制御部１１は、タッチ位置の移動方向がＸ方向であると判定したときに、タッチパネル１６へのユーザのタッチ位置に応じて、そのタッチ位置がＸ方向におけるホームポジションにあるか、もしくはホームポジションの範囲外にあるかを判定することができる。

そしてＹ方向についても同様の処理を行う。例えば図５に示すように、Ｙ方向のホームポジションの領域をＹＶ１〜ＹＶ２の範囲に設定する。つまり、ここでは制御部１１は、図３の判定処理によりタッチ位置の軌跡ｄの進行方向がＹ方向であるものと判定した場合、タッチ位置のＹ方向の座標ｙがｙ＜ＹＶ１の範囲にあるときには、そのタッチ位置ｙはホームポジションの領域から外れた領域外であると判定する。そしてタッチ位置ｙがＹＶ１≦ｙ≦ＹＶ２の範囲にある場合には、そのタッチ位置ｙはホームポジションにあると判定する。さらに、タッチ位置ｙがＹＶ２＜ｙの範囲にある場合には、そのタッチ位置ｙはホームポジションの領域から外れた領域外となる。

このように、ユーザがタッチ位置を移動させる方向に応じて、Ｘ方向またはＹ方向におけるホームポジションにタッチ位置があるか否かを判定する。つまりユーザがＸ方向にタッチ位置を動かせば、Ｘ方向のホームポジションにあるか否かを判定し、ユーザがＹ方向にタッチ位置を動かせば、Ｙ方向のホームポジションにあるか否かを判定する。

上記のようなホームポジションの領域設定は、ソフトウェアキーボードの表示状態に応じて適宜設定することができる。上記の例では、テンキーによるソフトウェアキーボードを表示した際、キー「５」に相当するＸ方向及びＹ方向の領域をホームポジションの領域として設定している。また、例えばＱＷＥＲＴＹ配列のソフトウェアキーボードの場合には、「Ｆ」キーと「Ｊ」キーの領域をホームポジションの領域として設定することができる。

また、タッチ位置の判定処理の他の例として、上記のようにタッチ位置の移動方向を判定することなく、タッチ位置のｘ、ｙの座標に基づいてホームポジションの領域内をタッチしているか否かを判定するようにしてもよい。この場合、予めホームポジションの領域を判断できるｘ、ｙの座標値を定めておく。例えば、表示画面上における矩形の４角の座標値を予め設定し、その矩形内をホームポジションの領域であるものと定めておく。そして制御部１１は、入力部１３へのタッチ位置に基づいてそのタッチ位置がホームポジションの領域内か領域外かを判定する。

上記の各例において、制御部１１は、上記の処理によってユーザによるタッチ位置がホームポジションにあるか否かを判定した際に、タッチ位置がホームポジションにあるときには、報知部１５によって所定の方法でユーザに報知を行わせるようにする。
例えば、報知部１５としてバイブレータを設け、タッチ位置がホームポジションにあるときにバイブレータを動作させて振動を起こさせる。これにより、ユーザは入力部１３へのタッチ中にホームポジションをタッチしていることが分かるようになる。

報知部１５の他の例としてスピーカを設け、タッチ位置がホームポジションにあるときに所定の音声を出力させてユーザに報知する。
また、報知部１５の他の例としてＬＥＤによる発光光源を設け、タッチ位置がホームポジションにあるときにＬＥＤを発光させるようにする。発光は連続発光でもよく、点滅させるようなものでもよい。発光による報知の場合は、明るさを視認できる程度の視覚障害者には適用することができるが、全く発光を認識できない視覚障害者には不向きである。
報知部１５の報知手段には上記の例のいずれかを適用することができ、またこれらの例の複数を組み合わせて同時に動作させるものであってもよい。

また、ホームポジションの領域をタッチしていることを報知部１５により報知するときの条件を定めるようにしてもよい。例えば、ユーザがホームポジションの領域をタッチしていると判断した場合には常に上記の報知部１５を動作させるようにしてもよく、あるいは、初めてホームポジションの領域がタッチされたときにのみ報知部１５を動作させるようにしてもよい。初めてタッチした場合とは、例えば、入力装置１０の電源投入後に初めてタッチされた場合としてもよく、あるいは、所定時間の間タッチパネルがタッチされなかった場合、所定時間経過後に初めてホームポジションの領域がタッチされたときに報知部１５を動作させるものであってもよい。

また、上記の報知部１５を動作させるときに、タッチ位置とホームポジションの領域との距離に応じて報知部１５の動作状態を変化させるようにしてもよい。この場合、入力装置１０の制御部１１は、入力部１３で検出したタッチ位置に基づいて、予め設定したホームポジションの領域とタッチ位置との距離を判別し、その距離に応じて報知部１５の動作状態を変化させる。例えば、タッチ位置とホームポジションの領域との距離が長い程、バイブレーションを強くして大きな振動を与え、距離が短くなるに従ってバイブレーションを弱くしていくようにすることができる。

また他の例として、タッチ位置とホームポジションの領域との距離が長い程、ＬＥＤの点滅間隔を短くし、距離が短くなるに従って点滅間隔を長くしていくようにしてもよい。あるいはＬＥＤの発光輝度を制御して、タッチ位置とホームポジションの領域との距離が長い程発光強度を強くするようにしてもよい。
さらに他の例では、タッチ位置とホームポジションの領域との距離が長い程、所定の音声出力の音量を大きくし、距離が短くなるに従って音量を小さくするようにしてもよい。

上記タッチ位置とホームポジションの領域との距離に応じて報知部１５の動作状態を変化させる場合には、ユーザのタッチ位置の移動方向を判定してその判定結果に応じてホームポジションとタッチ位置との距離を判断することができる。例えば、移動方向がＸ方向である場合、タッチ位置のＸ方向の位置と、ホームポジションの領域のＸ方向の境界との距離を判別し、その距離に応じて報知部１５の動作状態を変化させる。この場合、ある程度タッチ位置が移動しないと移動方向が判定できないため、移動方向の判定ができた時点で報知部１５の動作状態を変化させる制御を行ってもよい。

また、タッチ位置の移動方向の判定を行うことなく、タッチ位置の座標に応じてホームポジション領域との距離を判別してもよい。この場合、タッチ位置の座標と、予め設定したホームポジションの領域との間で、最も直線距離が近い距離をタッチ位置とホームポジション領域との距離として算出し、その距離に応じて報知部１５の動作状態を変化させるようにすることができる。

また、上記の各例では、ホームポジションの領域を予め定めてその領域内にタッチ位置があるときに所定の報知を行うようにしているが、ホームポジションを領域として定めるのではなく、ホームポジションの対象キーの中心点を報知対象のタッチ位置として定めるようにしてもよい。例えば、テンキーによるソフトウェアキーボードの「５」のキーの中心座標位置をホームポジションの報知対象として設定することができる。そして、ユーザによるタッチパネルへのタッチ位置がキー「５」の中心位置にあるときに、所定の報知を行わせるようにすることができる。この場合、報知対象のタッチ位置は、所定のキーの中心点を中心とするある程度大きさをもった領域としてもよい。

また他の例では、ホームポジションとして設定した領域の境界のみを報知対象として、タッチ位置がその境界上にあるとき、あるいはその境界上を通過したときに所定の報知を行うようにしてもよい。つまり、報知対象となる特定の位置は、ホームポジションとして設定した領域と、その設定した領域の外部の領域との境界位置となる。

また、ＱＷＥＲＴＹ配列のキーボードのようにキー数が多い場合には、上記したように「Ｆ」と「Ｊ」などの複数のキーについてホームポジションの領域を設定することができるが、この場合にも、複数の各キーの中心位置や複数のホームポジションの領域境界を報知対象とすることができる。また、このときに複数のキーのそれぞれについて、バイブレータの振動強度やＬＥＤの発光強度、音声出力の音量などを変えることにより、いずれのキーが報知対象となっているのかをユーザが認識できるようにしてもよい。

１０…入力装置、１１…制御部、１２…表示部、１３…入力部、１４…記憶部、１４ａ…ソフトウェアキーボードデータ、１５…報知部、１６…タッチパネル、１００…表示画面、１０１…ソフトウェアキーボード。

Claims

所定のキー配列を有するソフトウェアキーボードを表示する表示部及び該表示部に取り付けられた入力部とからなるタッチパネルと、
該タッチパネルに対するユーザのタッチ位置に基づいて、該タッチ位置が前記ソフトウェアキーボードのホームポジションとして予め設定した特定の位置にあることを判断する制御部と、
前記タッチ位置が前記特定の位置にあるときに、前記制御部による制御に従ってユーザに対して所定の報知を行う報知部と、を有する入力装置であって、
前記表示部の水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とし、
前記特定の位置のＸ方向の座標領域をＸＨ１からＸＨ２の範囲、前記特定の位置のＹ方向の座標領域をＹＶ１からＹＶ２の範囲とし、前記タッチ位置のＸ方向の座標をｘ、Ｙ方向の座標をｙとするとき、
前記制御部は、ＸＨ１≦ｘ≦ＸＨ２あるいはＹＶ１≦ｙ≦ＹＶ２の何れか一方を満たすときに前記タッチ位置が前記特定の位置にあると判断することを特徴とする入力装置。
請求項１に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記タッチパネルに対するタッチ位置の軌跡から、前記タッチ位置が前記表示部の表示画面の水平方向か垂直方向かのいずれの方向に向かって動いているかを判断し、前記タッチ位置の軌跡が前記水平方向に動いていると判断した場合には、前記特定の位置のＸ方向の座標領域にタッチ位置があるか否かを判定し、前記制御部のタッチ位置の軌跡が前記垂直方向に動いていると判断した場合には、前記特定の位置のＹ方向の座標領域にタッチ位置があるか否かを判定することを特徴とする入力装置。
請求項２に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記タッチ位置の軌跡のうちの所定範囲の軌跡を選択し、該選択した軌跡の前記水平方向の動き成分と前記垂直方向の動き成分とを抽出し、該抽出した前記水平方向の動き成分と前記垂直方向の動き成分とを比較して、動き量が大きい方の成分に相当する方向を前記タッチ位置が動いている方向であるものと判断することを特徴とする入力装置。
請求項１に記載の入力装置において、前記ホームポジションとして設定した特定の位置は、前記ソフトウェアキーボードによって表示される特定キーの中心位置であることを特徴とする入力装置。
請求項１に記載の入力装置において、前記ホームポジションとして設定した特定の位置は、前記ソフトウェアキーボードによって表示される特定キーを対象とした領域と、該特定キーを対象とした領域の外部の領域との境界位置であることを特徴とする入力装置。
請求項１〜５のいずれか１に記載の入力装置において、
前記報知部は、振動により報知を行うバイブレータ、発光により報知を行う光源、および音声出力により報知を行うスピーカ、のいずれかまたは複数を有していることを特徴とする入力装置。
請求項１〜６のいずれかに１に記載の入力装置において、
前記報知部は、前記タッチパネルに対するユーザのタッチ位置と、前記特定の位置との距離に応じて、報知の状態を変化させることを特徴とする入力装置。