携帯機器、操作検出方法および操作検出プログラム
【課題】 ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出すること。
【解決手段】 携帯電話機は、タッチパネルと、加速度を検出する加速度センサと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に、加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する操作検出部５３と、を備える。このため、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することができる。
【解決手段】 携帯電話機は、タッチパネルと、加速度を検出する加速度センサと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に、加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する操作検出部５３と、を備える。このため、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は携帯機器、操作検出方法および操作検出プログラムに関し、特にタッチパネル５を備えた携帯機器、その携帯機器で実行される操作検出方法および操作検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（以下「ＬＣＤ」という））と、その上に重畳されたタッチパネル５とを備えた携帯電話機が登場している。液晶表示装置に複数のキーの画像を表示し、複数のキーのいずれかが指示されたかをタッチパネル５で検出し、数字または文字等の入力を受け付ける（例えば、特許文献１）。この携帯電話機において、英文字、かな文字、カタカナ文字を入力する方法は、１つのキーに複数の文字を割り当てておき、同じキーが連続して押下された回数によって、複数の文字の１つの入力を受け付ける入力方法が採用されている。
【０００３】
しかしながら、タッチパネル５は指示された位置を検出することはできるが、同じ位置を複数回指示する操作をタッチパネル５で検出するためには、指をタッチパネル５に触れた後に離す２つの操作を押下する回数だけしなければならない。このため、操作が困難になるといった問題がある。
【特許文献１】特開２００５−９２４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な携帯機器を提供することである。
【０００５】
この発明の他の目的は、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出方法を提供することである。
【０００６】
この発明のさらに他の目的は、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、携帯機器は、タッチパネルと、加速度を検出する加速度センサと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する検出手段と、を備える。
【０００８】
この局面に従えば、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作が検出される。このため、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な携帯機器を提供することができる。
【０００９】
好ましくは、検出手段は、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに所定の操作を検出する。
【００１０】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動の１周期で、１回の操作を検出することができる。
【００１１】
好ましくは、検出手段は、加速度センサの出力の微分値を所定の時間で移動平均する移動平均手段を含み、移動平均された値で連続する極大値と極小値との差を算出する。
【００１２】
この局面に従えば、検出された加速度に含まれるノイズを低減することができる。特に、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動とは異なる信号を除去することができる。
【００１３】
好ましくは、タッチパネルにより検出される位置情報と、検出手段により所定の操作が検出される回数とに基づき、複数の信号のうちから１つを決定する信号決定手段と、をさらに備える。
【００１４】
この局面に従えば、ユーザは同じ位置を押下する操作をするだけで、複数の信号のうちから１つを選択することができる。
【００１５】
好ましくは、加速度センサは、タッチパネルのパネル面に垂直な方向の加速度を検出する。
【００１６】
この局面に従えば、タッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動を検出することができる。
【００１７】
この発明の他の局面によれば、操作検出方法は、タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出方法であって、加速度を検出するステップと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、を含む。
【００１８】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出方法を提供することができる。
【００１９】
この発明のさらに他の局面によれば、操作検出プログラムは、タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出プログラムであって、加速度を検出するステップと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、をコンピュータに実行させる。
【００２０】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。図１を参照して、携帯機器としての携帯電話機１は、上面にＬＣＤ３と、ＬＣＤ３の上に重畳して配置されたタッチパネル５と、レシーバを構成するスピーカ７と、マイクロフォン９と、を含む。なお、ここでは携帯電話機１がＬＣＤ３を備える例を示すが、ＬＣＤ３に代えて、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。
【００２３】
タッチパネル５は、圧力の変化を感知する感圧式であってもよいし、静電気による電気信号を感知する静電式であってもよい。静電式のタッチパネル５を用いる場合には、タッチパネル５をＬＣＤ３の裏側に配置することができる。ここでは静電式を用いている。タッチパネル５は、ユーザがタッチパネル５に指で触れると、ユーザが指で触れた位置を指示位置として検出する。タッチパネル５は、ユーザが指で触れている間は、検出される指示位置を制御部１１に出力する。ユーザが同じ位置を指示している場合には、同じ指示位置を制御部１１に継続して出力する。なお、ユーザがタッチパネル５を指で触れている間、所定時間間隔で指示位置を制御部１１に出力するようにしてもよい。この場合であっても、制御部１１は、ユーザが継続してタッチパネル５を指で触れていることを検出することができる。
【００２４】
図２は、本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。図２を参照して、携帯電話機１は、携帯電話機１の全体を制御するための制御部１１と、アンテナ１３Ａと接続された無線回路１３と、音声データを処理するためのコーデック部２１と、それぞれがコーデック部２１に接続されたマイクロフォン９およびスピーカ７と、ＬＣＤ３と、タッチパネル５と、制御部１１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５と、制御部１１で実行するためのプログラム等を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７と、加速度センサ１９と、振動部２３と、カードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５と、を含む。
【００２５】
無線回路１３は、通信網に接続された基地局装置と無線通信する。基地局装置が送信する無線信号は、アンテナ１３Ａにより受信される。無線回路１３は、アンテナ１３Ａにより受信された無線信号が入力され、無線信号を復調した音声信号をコーデック部２１に出力する。また、無線回路１３は、コーデック部２１から音声信号が入力され、音声信号を変調した無線信号をアンテナ１３Ａに出力する。アンテナ１３Ａから送信される無線信号は、基地局装置で受信される。
【００２６】
コーデック部２１は、無線回路１３から入力される音声信号を復号し、復号したデジタルの音声信号をアナログに変換し、増幅し、スピーカ７に出力する。また、コーデック部２１は、マイクロフォン９からアナログの音声信号が入力され、音声信号をデジタルに変換し、符号化し、そして符号化した音声信号を無線回路１３に出力する。
【００２７】
カードＩ／Ｆ２５には、着脱可能なフラッシュメモリ２７が装着される。制御部１１は、カードＩ／Ｆ２５を介して、フラッシュメモリ２７にアクセスが可能である。なお、ここでは制御部１１が実行するためのプログラムをＥＥＰＲＯＭ１７に記憶しておく例を説明するが、プログラムをフラッシュメモリ２７に記憶しておき、フラッシュメモリ２７からプログラムを読み出して、制御部１１が実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、フラッシュメモリ２７に限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）などの半導体メモリ等でもよい。
【００２８】
また、携帯電話機１をインターネットに無線回路１３を介して接続し、インターネットに接続されたコンピュータからプログラムをダウンロードして、制御部１１が実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、制御部１１が直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００２９】
加速度センサ１９は、加速を検出し、検出した加速度を制御部１１に出力する。加速度センサ１９が検出する加速度の方向は、携帯電話機１をユーザが手に持って、タッチパネル５を押下する操作をする場合に、ユーザの手の中で携帯電話機１が移動する方向である。好ましくは、加速度センサ１９が検出する加速度は、タッチパネル５の面に垂直な方向である。なお、タッチパネル５の面に垂直な方向は、製造誤差により垂直とはならない範囲内の方向を含む。
【００３０】
図３は、制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。図３を参照して、制御部１１は、タッチパネル５から指示位置を受け付ける指示位置受付部５１と、所定の操作を検出する操作検出部５３と、予め定められた複数の信号のうちから１つの信号を決定する信号決定部５５と、ＬＣＤ５の表示を制御する表示制御部５７と、を含む。
【００３１】
表示制御部５７は、ＬＣＤ７を制御して、ＬＣＤ７に画像を表示する。ここでは説明のために、ＬＣＤ７に複数のキーの画像を表示する例を説明する。表示制御部５７は、ＬＣＤ７に表示した画像に含まれる複数のキーそれぞれの名称と領域との組からなるキー情報を信号決定部５５に出力する。
【００３２】
指示位置受付部５１は、タッチパネル５が出力する指示位置を受け付け、受け付けた指示位置を操作検出部５３および信号決定部５５に出力する。指示位置受付部５１は、ユーザがタッチパネル５の表面を継続して触れる場合、ユーザがタッチパネル５に触れている間、指示位置を操作検出部５３および信号決定部５５に継続して出力する。
【００３３】
操作検出部５３は、ユーザが携帯電話機１を手に持った状態で、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作を検出する。ユーザがタッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する場合、携帯電話機１のタッチパネル５が装着された上面が押されるので、携帯電話機１はユーザの手によって空間を移動する。この移動は、タッチパネル５の面に略垂直な方向の往復運動となる。または、手首を中心にした円周軌道上を往復する往復運動となる。これらの往復運動の移動距離はきわめて短いため、携帯電話機１の移動はタッチパネル５に略垂直な方向となる。操作検出部５３は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されている間に加速度センサ１９から入力される加速度に基づいて、携帯電話機１の往復運動を検出することにより、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作を検出する。
【００３４】
このため、操作検出部５３は、加速度センサ１９が出力する加速度を受け付ける加速度検出部６１と、加速度を微分する１次微分算出部６３と、微分された加速度の移動平均を算出する移動平均算出部６５と、移動平均値を微分する２次微分算出部６７と、移動平均値の極大値を抽出する極大値抽出部６９と、移動平均値の極小値を抽出する極小値抽出部７１と、極大値と極小値との差分を算出する差分算出部７３と、を含む。
【００３５】
加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力され、加速度センサ１９から加速度が入力される。加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されている間、加速度センサ１９が出力する加速度を所定時間間隔でサンプリングし、サンプリングして取得した加速度を１次微分算出部６３に出力する。ここでは、加速度検出部６１が出力する加速度をＡ（ｎ）で示す。変数ｎは、正の整数であり、サンプリング点を示す。加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されなくなると、変数ｎを「１」にリセットし、次に指示位置受付部５１から指示位置が入力されると、サンプリングを開始し、加速度Ａ（ｎ）を出力する。図４に、加速度Ａ（ｎ）の一例を示す。
【００３６】
１次微分算出部６３は、加速度検出部６１から入力される加速度を微分する。ここでは、加速度を１回微分した値を１次微分値Ｂ（ｎ）という。１次微分値Ｂ（ｎ）は、加速度Ａ（ｎ）の変化を示し、携帯電話機１の往復運動を検出するのに適している。具体的には、１次微分値Ｂ（ｎ）を次式（１）を用いて算出する。
Ｂ（ｎ）＝（Ａ（ｎ＋１）−Ａ（ｎ−１））／２ … （１）
１次微分算出部６３は、算出した１次微分値Ｂ（ｎ）を移動平均算出部６５をに出力する。図５に、１次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す。図５に示す１次微分値Ｂ（ｎ）は、図４に示した加速度Ａ（ｎ）に基づき算出された１次微分値である。
【００３７】
移動平均算出部６５は、所定時間における１次微分値Ｂ（ｎ）の移動平均値を算出する。移動平均値を算出するのは、ノイズを除去するためである。特に、指でタッチパネル５を押下する操作に基づく振動よりも周期の短い振動を除くことができる。具体的には、連続する６つの１次微分値の平均である移動平均値Ｓ（ｎ）を次式（２）を用いて算出する。
Ｓ（ｎ）＝（Ｂ（ｎ−５）＋Ｂ（ｎ−４）＋Ｂ（ｎ−３）＋Ｂ（ｎ−２）＋Ｂ（ｎ−１）＋Ｂ（ｎ））／６ … （２）
移動平均算出部６５は、算出した移動平均値Ｓ（ｎ）を２次微分算出部６７、極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。図６に、移動平均値Ｓ（ｎ）の一例を示す。図６に示す移動平均値Ｓ（ｎ）は、図５に示した１次微分地Ｂ（ｎ）から算出された移動平均値である。
【００３８】
なお、ここでは、移動平均値を連続する６つの１次微分値の平均としたが、移動平均の対象となる１次微分値の数は、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作による加速度の変化を検出するために適した期間と、サンプリング周期によって定まる。タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作による加速度の変化を検出するために適した期間は、実験により求めることができる。
【００３９】
２次微分算出部６７は、移動平均値を微分する。ここでは、移動平均値を１回微分した値を２次微分値Ｃ（ｎ）という。具体的には、２次微分値Ｃ（ｎ）を次式（３）を用いて算出する。
Ｃ（ｎ）＝（Ｓ（ｎ＋１）−Ｓ（ｎ−１））／２ … （３）
２次微分算出部６７は、算出した２次微分値Ｃ（ｎ）を極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。図７に、２次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す。図７に示す２次微分値Ｃ（ｎ）は、図６に示した移動平均値Ｓ（ｎ）に基づき算出された２次微分値である。２次微分値Ｃ（ｎ）を算出するのは、移動平均値Ｓ（ｎ）の極値を求めるためである。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点が移動平均値Ｓ（ｎ）の極値を示す。２次微分算出部６７は、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点を特定するための変数ｎを極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。ここでは、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点をＮとする。
【００４０】
極大値抽出部６９は、移動平均算出部６５から移動平均値Ｓ（ｎ）が入力され、２次微分算出部６７からサンプル点Ｎが入力される。極大値抽出部６９は、移動平均値Ｓ（ｎ）のうちから最大の極値を抽出する。具体的には、２次微分算出部６７から入力されるサンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）が１つ前の移動平均値Ｓ（Ｎ−１）より大きければ極大値と判定する。極大値抽出部６９は、サンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）を極大値と判定する場合には移動平均値Ｓ（Ｎ）を極大値として差分算出部７３に出力する。
【００４１】
極小値抽出部７１は、移動平均算出部６５から移動平均値Ｓ（ｎ）が入力され、２次微分算出部６７からサンプル点Ｎが入力される。極小値抽出部７１は、移動平均値Ｓ（ｎ）のうちから極小値を抽出する。具体的には、２次微分算出部６７から入力されるサンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）が１つ前の移動平均値Ｓ（Ｎ−１）より小さければ極小値と判定する。極小値抽出部７１は、サンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）を極小値と判定する場合には移動平均値Ｓ（Ｎ）を極小値として差分算出部７３に出力する。
【００４２】
差分算出部７３は、極大値抽出部６９から極大値が入力され、極小値抽出部から極小値が入力される。差分算出部７３は、極大値と極小値との差分を算出し、算出された差分をしきい値と比較する。差分算出部７３は、算出された差分がしきい値以上であれば、指をタッチパネル５に触れながら押下する操作（以下「押下操作」という）を検出し、押下操作が入力されたことを示す信号を信号決定部５５に出力する。しきい値は、予め定められた値であり、実験によって求めることができる。例えば、ユーザが携帯電話機１を手に持ってタッチパネル５の表面を指で押す操作をする場合に、携帯電話機１がユーザの手によって空間を移動し、タッチパネル５の面に略垂直な方向に往復運動するが、そのときに発生する加速度の１次微分値の絶対値の最小の値とすればよい。
【００４３】
信号決定部５５は、表示制御部５７からキー情報が入力され、指示位置受付部５１から指示位置が入力され、差分算出部７３から押下操作が入力されたことを示す信号が入力される。信号決定部５５は、表示制御部５７から入力されるキー情報と、指示位置受付部５１から入力される指示位置とに基づいて、ＬＣＤ７に表示されている画像に含まれる複数のキーのいずれがユーザにより指示されたかを検出する。以下、ユーザにより指示されたキーに３つの英文字「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」が割り当てられている場合を例に説明する。
【００４４】
信号決定部５５は、指示位置受付部５１から３つの英文字が割り当てられたキーの位置を示す指示位置が継続して入力されている間に、差分算出部７３から押下操作が入力されたことを示す信号が入力される回数をカウントする。ＬＣＤ３に表示される画像に含まれる複数のキーそれぞれに割り当てられた英文字と、指示回数とを関連付けたキーテーブルが予めＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている。信号決定部５５は、キーテーブルを参照して、指示位置で特定されるキーと、カウントされた回数とにより定まる文字を決定する。例えば、「ＡＢＣ」が割り当てられたキーの位置を示す指示位置が継続して入力されている間に、押下操作が入力されたことを示す信号が１回入力されると文字「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」のうちから文字「Ａ」を選択し、２回入力されると文字「Ｂ」を選択し、３回入力されると文字「Ｃ」を選択する。信号決定部５５は、文字を選択する毎に、選択された文字を表示する文字に決定し、例えば、ＲＡＭ１５の所定の領域に格納するとともに、ＬＣＤ３の所定の領域に表示する。
【００４５】
図８は、操作検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。操作検出処理は、携帯電話機１が備える制御部１１が操作検出プログラムを実行することにより、制御部１１により実行される処理である。図８を参照して、制御部１１は、ユーザによりタッチパネル５に触れる指示を検出するまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示を検出すると（ステップＳ０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ０２に進める。制御部１１は、タッチパネル５から指示位置が入力されると、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示を検出する。換言すれば、操作検出処理は、ユーザがタッチパネル５に触れることを条件に実行される処理である。
【００４６】
ステップＳ０２においては、変数ｎに「１」を設定するとともに、他の変数を初期化する。ここで初期化される変数は、停止カウンタＣ１，操作カウンタＣ２、極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ、加速度の配列Ａ（ｎ）、１次微分値の配列Ｂ（ｎ）、移動平均値の配列Ｓ（ｎ）、2次微分値の配列Ｃ（ｎ）であり、それぞれ「０」が設定される。
【００４７】
ステップＳ０３においては、加速度センサ１９が出力する加速度を取得し、取得された加速度を加速度の配列Ａ（ｎ）に設定する。
【００４８】
ステップＳ０４においては、ステップＳ０１と同様に、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示が検出されているか否かを判断する。ユーザによる指示が検出されていれば、処理をステップＳ０５に進めるが、そうでなければ処理を終了する。すなわち、操作検出処理は、ユーザが指でタッチパネル５に触れてから、タッチパネル５から指が離れるまでに指でタッチパネル５を押下する操作を検出する処理である。
【００４９】
ステップＳ０５においては、変数ｎが「２」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「２」より大きければ処理をステップＳ０６に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「２」より大きい場合にステップＳ０６以降の処理を実行するのは、ステップＳ０６において１次微分値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５０】
ステップＳ０６においては、１次微分値を算出し、配列Ｂ（ｎ）に算出された１次微分値を設定する。具体的には、加速度Ａ（ｎ−１）と加速度Ａ（ｎ＋１）とから上述した式（１）を用いて１次微分値を算出する。
【００５１】
ステップＳ０７においては、変数ｎが「７」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「７」より大きければ処理をステップＳ０８に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「７」より大きい場合にステップＳ０８以降の処理を実行するのは、ステップＳ０８において移動平均値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５２】
ステップＳ０８においては、１次微分値の移動平均値を算出し、配列Ｓ（ｎ）に算出された移動平均値を設定する。具体的には、１次微分値Ｂ（ｎ−５）とＢ（ｎ−４）と、Ｂ（ｎ−３）と、Ｂ（ｎ−２）と、Ｂ（ｎ−１）と、Ｂ（ｎ）とから上述した式（２）を用いて移動平均値を算出する。
【００５３】
次のステップＳ０９においては、算出された移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下か否かを判断する。移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下ならば処理をステップＳ１０に進め、そうでなければ処理をステップＳ１０に進める。ステップＳ１０においては、停止カウンタＣ１をそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ１１に進める。ステップＳ１１においては、停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きいか否かを判断する。停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きければ処理を終了し、そうでなければ処理をステップＳ１２に進める。停止カウンタＣ１は、移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値が連続してしきい値Ｔ１以下となる回数をカウントするためのカウンタでがある。停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きくなると処理を終了するため、移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値が連続してＰ回以上しきい値Ｔ１以下となる場合に処理を終了する。移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下となる場合は、加速度が変化しない状態であり、その状態が所定時間継続する場合には携帯電話機１に操作が入力されていないか、手から離れて机の上などに携帯電話機が置かれた状態であり、携帯電話機１を操作しない状態であると判断できる。
【００５４】
ステップＳ１２においては、変数ｎが「９」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「９」より大きければ処理をステップＳ１３に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「９」より大きい場合にステップＳ１３以降の処理を実行するのは、ステップＳ１３において移動平均値に基づいて２次微分値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５５】
ステップＳ１３においては、移動平均値Ｓ（ｎ）から微分値を算出し、配列Ｃ（ｎ）に算出された微分値を設定する。具体的には、移動平均値Ｓ（ｎ―１）と移動平均値Ｓ（ｎ＋１）とから上述した式（３）を用いて微分値を算出する。ここでは、移動平均値Ｓ（ｎ）を微分した微分値を２次微分値Ｃ（ｎ）で示す。
【００５６】
ステップＳ１４においては、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」か否かを判断する。なお、サンプリング点によってＣ（ｎ）が「０」にならない場合があるので、その場合には、Ｃ（ｎ）が「０」か否かの判断は、Ｃ（ｎ）が「０」に最も近いか否かを判断するようにすればよい。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」ならば処理をステップＳ１５に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」になる場合において、移動平均値Ｓ（ｎ）が極大または極小になる。
【００５７】
ステップＳ１５においては、移動平均値Ｓ（ｎ）とＳ（ｎ−１）とを比較する。移動平均値Ｓ（ｎ）が移動平均値Ｓ（ｎ−１）より大きければ、処理をステップＳ１６に進め、そうでなければ処理をステップＳ１７に進める。ステップＳ１６においては、極大値を設定するための変数である極大値ＭＡＸに移動平均値Ｓ（ｎ）を設定し、処理をステップＳ１８に進める。一方、ステップＳ１７においては、極小値を設定するための変数である極小値ＭＩＮに移動平均値Ｓ（ｎ）を設定し、処理をステップＳ１８に進める。
【００５８】
ステップＳ１８においては、極大値ＭＡＸと極小値ＭＩＮとの差分を求め、その差分がしきい値Ｔ２よりも大きいか否かを判断する。差分がしきい値Ｔ２よりも大きければ処理をステップＳ１９に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ１９においては、操作カウンタＣ２をそれに「１」を加算した値に設定する。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２以上のときに、指でタッチパネル５を押下する操作が１回されたと検出するので、指でタッチパネル５を押下する操作に基づく振動とは関係のない振動を除くことができる。そして、ステップＳ２０において、変数であるＭＡＸ、ＭＩＮ、Ｃ１それぞれに「０」を設定し、処理をステップＳ２１に進める。
【００５９】
ステップＳ２１においては、タッチパネル５から入力される指示位置と、操作カウンタＣ２に設定されている値に基づき文字を決定し、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。具体的には、ＬＣＤ３に表示されている画像に含まれる複数のキーそれぞれの名称と領域との組からなるキー情報とタッチパネル５から入力される指示位置とから、ユーザにより指示されたキーを特定し、特定されたキーとキーテーブルとから特定されたキーに対して予め割り当てられている複数の文字を決定する。そして、複数の文字のうちから操作回数に対応する文字を決定する。操作回数は、操作カウンタＣ２に設定されている値である。
【００６０】
ここで、図４に示した加速度を参照して、サンプル点が１〜８までの第１の振動と、サンプル点が８〜２１までの第２の振動と、サンプル点が２２〜３３までの第３の振動とが表されている。第１の振動では、サンプル点が４で極大値となり、サンプル点が７で極小値となる。また、第２の振動では、サンプル点が１４で極大値となり、サンプル点が２０で極小値となる。また、第３の振動では、サンプル点が２７で極大値となり、サンプル点が３２で極小値となる。
【００６１】
一方、図６を参照して、移動平均値においては、サンプル点が７〜１０までの第１の振動と、サンプル点が１１〜２２までの第２の振動と、サンプル点が２３〜３５までの第３の振動とが表されている。第１の振動では、サンプル点が７で極大値となり、サンプル点が９で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２より小さいので、指でタッチパネル５を押下する操作は検出されない。
【００６２】
また、第２の振動では、サンプル点が１３で極大値となり、サンプル点が１９で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２よりも大きいので、指でタッチパネル５を押下する操作が検出される。また、第３の振動では、サンプル点が２６で極大値となり、サンプル点が３２で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２よりも大きいので、指でタッチパネル５を押下する操作が検出される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態における携帯機器としての携帯電話機１は、タッチパネル５が指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作を検出するので、ユーザは、タッチパネル５の同じ位置を複数回押下する操作を入力することができる。
【００６４】
また、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに所定の操作を検出するので、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動の１周期で、１回の操作を検出することができる。
【００６５】
また、検出手段は、加速度センサ１９の出力の微分値を所定の時間で移動平均し、移動平均値で連続する極大値と極小値との差を算出するので、検出された加速度に含まれるノイズを低減することができる。特に、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動とは異なる信号を除去することができる。
【００６６】
また、タッチパネル５により検出される指示位置と、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作が検出される回数とに基づき、複数の文字のうちから１つを決定するので、ユーザは同じ位置を押下する操作をするだけで、複数の文字のうちから１つを選択することができる。
【００６７】
また、加速度センサ１９は、タッチパネル５のパネル面に垂直な方向の加速度を検出するように配置されるので、タッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動を検出することができる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態においては、携帯機器の一例として携帯電話機１について説明したが、図８に示した操作検出処理を携帯電話機１に実行させるための操作検出方法またはその操作検出方法を携帯電話機１が備える制御部１１（コンピュータ）に実行させるための操作検出プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図４】加速度Ａ（ｎ）の一例を示す図である。
【図５】１次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す図である。
【図６】移動平均値Ｓ（ｎ）の一例を示す図である。
【図７】２次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す図である。
【図８】操作検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１ 携帯電話機、３ ＬＣＤ、５ タッチパネル、７ スピーカ、９ マイクロフォン、１１ 制御部、１３ 無線回路、１３Ａ アンテナ、１５ ＲＡＭ、１７ ＥＥＰＲＯＭ、１９ 加速度センサ、２１ コーデック部、２３ 振動部、２５ カードＩ／Ｆ、２７ フラッシュメモリ、５１ 指示位置受付部、５３ 操作検出部、５５ 信号決定部、５７ 表示制御部、６１ 加速度検出部、６３ １次微分算出部、６５ 移動平均算出部、６７ ２次微分算出部、６９ 極大値抽出部、７１ 極小値抽出部、７３ 差分算出部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は携帯機器、操作検出方法および操作検出プログラムに関し、特にタッチパネル５を備えた携帯機器、その携帯機器で実行される操作検出方法および操作検出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置（以下「ＬＣＤ」という））と、その上に重畳されたタッチパネル５とを備えた携帯電話機が登場している。液晶表示装置に複数のキーの画像を表示し、複数のキーのいずれかが指示されたかをタッチパネル５で検出し、数字または文字等の入力を受け付ける（例えば、特許文献１）。この携帯電話機において、英文字、かな文字、カタカナ文字を入力する方法は、１つのキーに複数の文字を割り当てておき、同じキーが連続して押下された回数によって、複数の文字の１つの入力を受け付ける入力方法が採用されている。
【０００３】
しかしながら、タッチパネル５は指示された位置を検出することはできるが、同じ位置を複数回指示する操作をタッチパネル５で検出するためには、指をタッチパネル５に触れた後に離す２つの操作を押下する回数だけしなければならない。このため、操作が困難になるといった問題がある。
【特許文献１】特開２００５−９２４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な携帯機器を提供することである。
【０００５】
この発明の他の目的は、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出方法を提供することである。
【０００６】
この発明のさらに他の目的は、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、携帯機器は、タッチパネルと、加速度を検出する加速度センサと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する検出手段と、を備える。
【０００８】
この局面に従えば、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作が検出される。このため、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な携帯機器を提供することができる。
【０００９】
好ましくは、検出手段は、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに所定の操作を検出する。
【００１０】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動の１周期で、１回の操作を検出することができる。
【００１１】
好ましくは、検出手段は、加速度センサの出力の微分値を所定の時間で移動平均する移動平均手段を含み、移動平均された値で連続する極大値と極小値との差を算出する。
【００１２】
この局面に従えば、検出された加速度に含まれるノイズを低減することができる。特に、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動とは異なる信号を除去することができる。
【００１３】
好ましくは、タッチパネルにより検出される位置情報と、検出手段により所定の操作が検出される回数とに基づき、複数の信号のうちから１つを決定する信号決定手段と、をさらに備える。
【００１４】
この局面に従えば、ユーザは同じ位置を押下する操作をするだけで、複数の信号のうちから１つを選択することができる。
【００１５】
好ましくは、加速度センサは、タッチパネルのパネル面に垂直な方向の加速度を検出する。
【００１６】
この局面に従えば、タッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作により発生する振動を検出することができる。
【００１７】
この発明の他の局面によれば、操作検出方法は、タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出方法であって、加速度を検出するステップと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、を含む。
【００１８】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出方法を提供することができる。
【００１９】
この発明のさらに他の局面によれば、操作検出プログラムは、タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出プログラムであって、加速度を検出するステップと、タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、をコンピュータに実行させる。
【００２０】
この局面に従えば、ユーザがタッチパネルに触れながらタッチパネルを押下する操作を検出することが可能な操作検出プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。図１を参照して、携帯機器としての携帯電話機１は、上面にＬＣＤ３と、ＬＣＤ３の上に重畳して配置されたタッチパネル５と、レシーバを構成するスピーカ７と、マイクロフォン９と、を含む。なお、ここでは携帯電話機１がＬＣＤ３を備える例を示すが、ＬＣＤ３に代えて、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。
【００２３】
タッチパネル５は、圧力の変化を感知する感圧式であってもよいし、静電気による電気信号を感知する静電式であってもよい。静電式のタッチパネル５を用いる場合には、タッチパネル５をＬＣＤ３の裏側に配置することができる。ここでは静電式を用いている。タッチパネル５は、ユーザがタッチパネル５に指で触れると、ユーザが指で触れた位置を指示位置として検出する。タッチパネル５は、ユーザが指で触れている間は、検出される指示位置を制御部１１に出力する。ユーザが同じ位置を指示している場合には、同じ指示位置を制御部１１に継続して出力する。なお、ユーザがタッチパネル５を指で触れている間、所定時間間隔で指示位置を制御部１１に出力するようにしてもよい。この場合であっても、制御部１１は、ユーザが継続してタッチパネル５を指で触れていることを検出することができる。
【００２４】
図２は、本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。図２を参照して、携帯電話機１は、携帯電話機１の全体を制御するための制御部１１と、アンテナ１３Ａと接続された無線回路１３と、音声データを処理するためのコーデック部２１と、それぞれがコーデック部２１に接続されたマイクロフォン９およびスピーカ７と、ＬＣＤ３と、タッチパネル５と、制御部１１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５と、制御部１１で実行するためのプログラム等を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１７と、加速度センサ１９と、振動部２３と、カードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２５と、を含む。
【００２５】
無線回路１３は、通信網に接続された基地局装置と無線通信する。基地局装置が送信する無線信号は、アンテナ１３Ａにより受信される。無線回路１３は、アンテナ１３Ａにより受信された無線信号が入力され、無線信号を復調した音声信号をコーデック部２１に出力する。また、無線回路１３は、コーデック部２１から音声信号が入力され、音声信号を変調した無線信号をアンテナ１３Ａに出力する。アンテナ１３Ａから送信される無線信号は、基地局装置で受信される。
【００２６】
コーデック部２１は、無線回路１３から入力される音声信号を復号し、復号したデジタルの音声信号をアナログに変換し、増幅し、スピーカ７に出力する。また、コーデック部２１は、マイクロフォン９からアナログの音声信号が入力され、音声信号をデジタルに変換し、符号化し、そして符号化した音声信号を無線回路１３に出力する。
【００２７】
カードＩ／Ｆ２５には、着脱可能なフラッシュメモリ２７が装着される。制御部１１は、カードＩ／Ｆ２５を介して、フラッシュメモリ２７にアクセスが可能である。なお、ここでは制御部１１が実行するためのプログラムをＥＥＰＲＯＭ１７に記憶しておく例を説明するが、プログラムをフラッシュメモリ２７に記憶しておき、フラッシュメモリ２７からプログラムを読み出して、制御部１１が実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、フラッシュメモリ２７に限られず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）などの半導体メモリ等でもよい。
【００２８】
また、携帯電話機１をインターネットに無線回路１３を介して接続し、インターネットに接続されたコンピュータからプログラムをダウンロードして、制御部１１が実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、制御部１１が直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。
【００２９】
加速度センサ１９は、加速を検出し、検出した加速度を制御部１１に出力する。加速度センサ１９が検出する加速度の方向は、携帯電話機１をユーザが手に持って、タッチパネル５を押下する操作をする場合に、ユーザの手の中で携帯電話機１が移動する方向である。好ましくは、加速度センサ１９が検出する加速度は、タッチパネル５の面に垂直な方向である。なお、タッチパネル５の面に垂直な方向は、製造誤差により垂直とはならない範囲内の方向を含む。
【００３０】
図３は、制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。図３を参照して、制御部１１は、タッチパネル５から指示位置を受け付ける指示位置受付部５１と、所定の操作を検出する操作検出部５３と、予め定められた複数の信号のうちから１つの信号を決定する信号決定部５５と、ＬＣＤ５の表示を制御する表示制御部５７と、を含む。
【００３１】
表示制御部５７は、ＬＣＤ７を制御して、ＬＣＤ７に画像を表示する。ここでは説明のために、ＬＣＤ７に複数のキーの画像を表示する例を説明する。表示制御部５７は、ＬＣＤ７に表示した画像に含まれる複数のキーそれぞれの名称と領域との組からなるキー情報を信号決定部５５に出力する。
【００３２】
指示位置受付部５１は、タッチパネル５が出力する指示位置を受け付け、受け付けた指示位置を操作検出部５３および信号決定部５５に出力する。指示位置受付部５１は、ユーザがタッチパネル５の表面を継続して触れる場合、ユーザがタッチパネル５に触れている間、指示位置を操作検出部５３および信号決定部５５に継続して出力する。
【００３３】
操作検出部５３は、ユーザが携帯電話機１を手に持った状態で、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作を検出する。ユーザがタッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する場合、携帯電話機１のタッチパネル５が装着された上面が押されるので、携帯電話機１はユーザの手によって空間を移動する。この移動は、タッチパネル５の面に略垂直な方向の往復運動となる。または、手首を中心にした円周軌道上を往復する往復運動となる。これらの往復運動の移動距離はきわめて短いため、携帯電話機１の移動はタッチパネル５に略垂直な方向となる。操作検出部５３は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されている間に加速度センサ１９から入力される加速度に基づいて、携帯電話機１の往復運動を検出することにより、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作を検出する。
【００３４】
このため、操作検出部５３は、加速度センサ１９が出力する加速度を受け付ける加速度検出部６１と、加速度を微分する１次微分算出部６３と、微分された加速度の移動平均を算出する移動平均算出部６５と、移動平均値を微分する２次微分算出部６７と、移動平均値の極大値を抽出する極大値抽出部６９と、移動平均値の極小値を抽出する極小値抽出部７１と、極大値と極小値との差分を算出する差分算出部７３と、を含む。
【００３５】
加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力され、加速度センサ１９から加速度が入力される。加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されている間、加速度センサ１９が出力する加速度を所定時間間隔でサンプリングし、サンプリングして取得した加速度を１次微分算出部６３に出力する。ここでは、加速度検出部６１が出力する加速度をＡ（ｎ）で示す。変数ｎは、正の整数であり、サンプリング点を示す。加速度検出部６１は、指示位置受付部５１から指示位置が入力されなくなると、変数ｎを「１」にリセットし、次に指示位置受付部５１から指示位置が入力されると、サンプリングを開始し、加速度Ａ（ｎ）を出力する。図４に、加速度Ａ（ｎ）の一例を示す。
【００３６】
１次微分算出部６３は、加速度検出部６１から入力される加速度を微分する。ここでは、加速度を１回微分した値を１次微分値Ｂ（ｎ）という。１次微分値Ｂ（ｎ）は、加速度Ａ（ｎ）の変化を示し、携帯電話機１の往復運動を検出するのに適している。具体的には、１次微分値Ｂ（ｎ）を次式（１）を用いて算出する。
Ｂ（ｎ）＝（Ａ（ｎ＋１）−Ａ（ｎ−１））／２ … （１）
１次微分算出部６３は、算出した１次微分値Ｂ（ｎ）を移動平均算出部６５をに出力する。図５に、１次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す。図５に示す１次微分値Ｂ（ｎ）は、図４に示した加速度Ａ（ｎ）に基づき算出された１次微分値である。
【００３７】
移動平均算出部６５は、所定時間における１次微分値Ｂ（ｎ）の移動平均値を算出する。移動平均値を算出するのは、ノイズを除去するためである。特に、指でタッチパネル５を押下する操作に基づく振動よりも周期の短い振動を除くことができる。具体的には、連続する６つの１次微分値の平均である移動平均値Ｓ（ｎ）を次式（２）を用いて算出する。
Ｓ（ｎ）＝（Ｂ（ｎ−５）＋Ｂ（ｎ−４）＋Ｂ（ｎ−３）＋Ｂ（ｎ−２）＋Ｂ（ｎ−１）＋Ｂ（ｎ））／６ … （２）
移動平均算出部６５は、算出した移動平均値Ｓ（ｎ）を２次微分算出部６７、極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。図６に、移動平均値Ｓ（ｎ）の一例を示す。図６に示す移動平均値Ｓ（ｎ）は、図５に示した１次微分地Ｂ（ｎ）から算出された移動平均値である。
【００３８】
なお、ここでは、移動平均値を連続する６つの１次微分値の平均としたが、移動平均の対象となる１次微分値の数は、タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作による加速度の変化を検出するために適した期間と、サンプリング周期によって定まる。タッチパネル５に指で触れながら指をタッチパネル５に押下する操作による加速度の変化を検出するために適した期間は、実験により求めることができる。
【００３９】
２次微分算出部６７は、移動平均値を微分する。ここでは、移動平均値を１回微分した値を２次微分値Ｃ（ｎ）という。具体的には、２次微分値Ｃ（ｎ）を次式（３）を用いて算出する。
Ｃ（ｎ）＝（Ｓ（ｎ＋１）−Ｓ（ｎ−１））／２ … （３）
２次微分算出部６７は、算出した２次微分値Ｃ（ｎ）を極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。図７に、２次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す。図７に示す２次微分値Ｃ（ｎ）は、図６に示した移動平均値Ｓ（ｎ）に基づき算出された２次微分値である。２次微分値Ｃ（ｎ）を算出するのは、移動平均値Ｓ（ｎ）の極値を求めるためである。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点が移動平均値Ｓ（ｎ）の極値を示す。２次微分算出部６７は、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点を特定するための変数ｎを極大値抽出部６９および極小値抽出部７１に出力する。ここでは、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」に最も近い値となるサンプル点をＮとする。
【００４０】
極大値抽出部６９は、移動平均算出部６５から移動平均値Ｓ（ｎ）が入力され、２次微分算出部６７からサンプル点Ｎが入力される。極大値抽出部６９は、移動平均値Ｓ（ｎ）のうちから最大の極値を抽出する。具体的には、２次微分算出部６７から入力されるサンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）が１つ前の移動平均値Ｓ（Ｎ−１）より大きければ極大値と判定する。極大値抽出部６９は、サンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）を極大値と判定する場合には移動平均値Ｓ（Ｎ）を極大値として差分算出部７３に出力する。
【００４１】
極小値抽出部７１は、移動平均算出部６５から移動平均値Ｓ（ｎ）が入力され、２次微分算出部６７からサンプル点Ｎが入力される。極小値抽出部７１は、移動平均値Ｓ（ｎ）のうちから極小値を抽出する。具体的には、２次微分算出部６７から入力されるサンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）が１つ前の移動平均値Ｓ（Ｎ−１）より小さければ極小値と判定する。極小値抽出部７１は、サンプル点Ｎにおける移動平均値Ｓ（Ｎ）を極小値と判定する場合には移動平均値Ｓ（Ｎ）を極小値として差分算出部７３に出力する。
【００４２】
差分算出部７３は、極大値抽出部６９から極大値が入力され、極小値抽出部から極小値が入力される。差分算出部７３は、極大値と極小値との差分を算出し、算出された差分をしきい値と比較する。差分算出部７３は、算出された差分がしきい値以上であれば、指をタッチパネル５に触れながら押下する操作（以下「押下操作」という）を検出し、押下操作が入力されたことを示す信号を信号決定部５５に出力する。しきい値は、予め定められた値であり、実験によって求めることができる。例えば、ユーザが携帯電話機１を手に持ってタッチパネル５の表面を指で押す操作をする場合に、携帯電話機１がユーザの手によって空間を移動し、タッチパネル５の面に略垂直な方向に往復運動するが、そのときに発生する加速度の１次微分値の絶対値の最小の値とすればよい。
【００４３】
信号決定部５５は、表示制御部５７からキー情報が入力され、指示位置受付部５１から指示位置が入力され、差分算出部７３から押下操作が入力されたことを示す信号が入力される。信号決定部５５は、表示制御部５７から入力されるキー情報と、指示位置受付部５１から入力される指示位置とに基づいて、ＬＣＤ７に表示されている画像に含まれる複数のキーのいずれがユーザにより指示されたかを検出する。以下、ユーザにより指示されたキーに３つの英文字「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」が割り当てられている場合を例に説明する。
【００４４】
信号決定部５５は、指示位置受付部５１から３つの英文字が割り当てられたキーの位置を示す指示位置が継続して入力されている間に、差分算出部７３から押下操作が入力されたことを示す信号が入力される回数をカウントする。ＬＣＤ３に表示される画像に含まれる複数のキーそれぞれに割り当てられた英文字と、指示回数とを関連付けたキーテーブルが予めＥＥＰＲＯＭ１７に記憶されている。信号決定部５５は、キーテーブルを参照して、指示位置で特定されるキーと、カウントされた回数とにより定まる文字を決定する。例えば、「ＡＢＣ」が割り当てられたキーの位置を示す指示位置が継続して入力されている間に、押下操作が入力されたことを示す信号が１回入力されると文字「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」のうちから文字「Ａ」を選択し、２回入力されると文字「Ｂ」を選択し、３回入力されると文字「Ｃ」を選択する。信号決定部５５は、文字を選択する毎に、選択された文字を表示する文字に決定し、例えば、ＲＡＭ１５の所定の領域に格納するとともに、ＬＣＤ３の所定の領域に表示する。
【００４５】
図８は、操作検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。操作検出処理は、携帯電話機１が備える制御部１１が操作検出プログラムを実行することにより、制御部１１により実行される処理である。図８を参照して、制御部１１は、ユーザによりタッチパネル５に触れる指示を検出するまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示を検出すると（ステップＳ０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ０２に進める。制御部１１は、タッチパネル５から指示位置が入力されると、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示を検出する。換言すれば、操作検出処理は、ユーザがタッチパネル５に触れることを条件に実行される処理である。
【００４６】
ステップＳ０２においては、変数ｎに「１」を設定するとともに、他の変数を初期化する。ここで初期化される変数は、停止カウンタＣ１，操作カウンタＣ２、極大値ＭＡＸ、極小値ＭＩＮ、加速度の配列Ａ（ｎ）、１次微分値の配列Ｂ（ｎ）、移動平均値の配列Ｓ（ｎ）、2次微分値の配列Ｃ（ｎ）であり、それぞれ「０」が設定される。
【００４７】
ステップＳ０３においては、加速度センサ１９が出力する加速度を取得し、取得された加速度を加速度の配列Ａ（ｎ）に設定する。
【００４８】
ステップＳ０４においては、ステップＳ０１と同様に、ユーザによるタッチパネル５に触れる指示が検出されているか否かを判断する。ユーザによる指示が検出されていれば、処理をステップＳ０５に進めるが、そうでなければ処理を終了する。すなわち、操作検出処理は、ユーザが指でタッチパネル５に触れてから、タッチパネル５から指が離れるまでに指でタッチパネル５を押下する操作を検出する処理である。
【００４９】
ステップＳ０５においては、変数ｎが「２」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「２」より大きければ処理をステップＳ０６に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「２」より大きい場合にステップＳ０６以降の処理を実行するのは、ステップＳ０６において１次微分値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５０】
ステップＳ０６においては、１次微分値を算出し、配列Ｂ（ｎ）に算出された１次微分値を設定する。具体的には、加速度Ａ（ｎ−１）と加速度Ａ（ｎ＋１）とから上述した式（１）を用いて１次微分値を算出する。
【００５１】
ステップＳ０７においては、変数ｎが「７」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「７」より大きければ処理をステップＳ０８に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「７」より大きい場合にステップＳ０８以降の処理を実行するのは、ステップＳ０８において移動平均値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５２】
ステップＳ０８においては、１次微分値の移動平均値を算出し、配列Ｓ（ｎ）に算出された移動平均値を設定する。具体的には、１次微分値Ｂ（ｎ−５）とＢ（ｎ−４）と、Ｂ（ｎ−３）と、Ｂ（ｎ−２）と、Ｂ（ｎ−１）と、Ｂ（ｎ）とから上述した式（２）を用いて移動平均値を算出する。
【００５３】
次のステップＳ０９においては、算出された移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下か否かを判断する。移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下ならば処理をステップＳ１０に進め、そうでなければ処理をステップＳ１０に進める。ステップＳ１０においては、停止カウンタＣ１をそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ１１に進める。ステップＳ１１においては、停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きいか否かを判断する。停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きければ処理を終了し、そうでなければ処理をステップＳ１２に進める。停止カウンタＣ１は、移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値が連続してしきい値Ｔ１以下となる回数をカウントするためのカウンタでがある。停止カウンタＣ１がしきい値Ｐより大きくなると処理を終了するため、移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値が連続してＰ回以上しきい値Ｔ１以下となる場合に処理を終了する。移動平均値Ｓ（ｎ）の絶対値がしきい値Ｔ１以下となる場合は、加速度が変化しない状態であり、その状態が所定時間継続する場合には携帯電話機１に操作が入力されていないか、手から離れて机の上などに携帯電話機が置かれた状態であり、携帯電話機１を操作しない状態であると判断できる。
【００５４】
ステップＳ１２においては、変数ｎが「９」より大きいか否かを判断する。変数ｎが「９」より大きければ処理をステップＳ１３に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。変数ｎが「９」より大きい場合にステップＳ１３以降の処理を実行するのは、ステップＳ１３において移動平均値に基づいて２次微分値を算出するためである。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。
【００５５】
ステップＳ１３においては、移動平均値Ｓ（ｎ）から微分値を算出し、配列Ｃ（ｎ）に算出された微分値を設定する。具体的には、移動平均値Ｓ（ｎ―１）と移動平均値Ｓ（ｎ＋１）とから上述した式（３）を用いて微分値を算出する。ここでは、移動平均値Ｓ（ｎ）を微分した微分値を２次微分値Ｃ（ｎ）で示す。
【００５６】
ステップＳ１４においては、２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」か否かを判断する。なお、サンプリング点によってＣ（ｎ）が「０」にならない場合があるので、その場合には、Ｃ（ｎ）が「０」か否かの判断は、Ｃ（ｎ）が「０」に最も近いか否かを判断するようにすればよい。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」ならば処理をステップＳ１５に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。２次微分値Ｃ（ｎ）が「０」になる場合において、移動平均値Ｓ（ｎ）が極大または極小になる。
【００５７】
ステップＳ１５においては、移動平均値Ｓ（ｎ）とＳ（ｎ−１）とを比較する。移動平均値Ｓ（ｎ）が移動平均値Ｓ（ｎ−１）より大きければ、処理をステップＳ１６に進め、そうでなければ処理をステップＳ１７に進める。ステップＳ１６においては、極大値を設定するための変数である極大値ＭＡＸに移動平均値Ｓ（ｎ）を設定し、処理をステップＳ１８に進める。一方、ステップＳ１７においては、極小値を設定するための変数である極小値ＭＩＮに移動平均値Ｓ（ｎ）を設定し、処理をステップＳ１８に進める。
【００５８】
ステップＳ１８においては、極大値ＭＡＸと極小値ＭＩＮとの差分を求め、その差分がしきい値Ｔ２よりも大きいか否かを判断する。差分がしきい値Ｔ２よりも大きければ処理をステップＳ１９に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ１９においては、操作カウンタＣ２をそれに「１」を加算した値に設定する。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２以上のときに、指でタッチパネル５を押下する操作が１回されたと検出するので、指でタッチパネル５を押下する操作に基づく振動とは関係のない振動を除くことができる。そして、ステップＳ２０において、変数であるＭＡＸ、ＭＩＮ、Ｃ１それぞれに「０」を設定し、処理をステップＳ２１に進める。
【００５９】
ステップＳ２１においては、タッチパネル５から入力される指示位置と、操作カウンタＣ２に設定されている値に基づき文字を決定し、処理をステップＳ２２に進める。ステップＳ２２においては、変数ｎをそれに「１」を加算した値に設定し、処理をステップＳ０３に戻す。具体的には、ＬＣＤ３に表示されている画像に含まれる複数のキーそれぞれの名称と領域との組からなるキー情報とタッチパネル５から入力される指示位置とから、ユーザにより指示されたキーを特定し、特定されたキーとキーテーブルとから特定されたキーに対して予め割り当てられている複数の文字を決定する。そして、複数の文字のうちから操作回数に対応する文字を決定する。操作回数は、操作カウンタＣ２に設定されている値である。
【００６０】
ここで、図４に示した加速度を参照して、サンプル点が１〜８までの第１の振動と、サンプル点が８〜２１までの第２の振動と、サンプル点が２２〜３３までの第３の振動とが表されている。第１の振動では、サンプル点が４で極大値となり、サンプル点が７で極小値となる。また、第２の振動では、サンプル点が１４で極大値となり、サンプル点が２０で極小値となる。また、第３の振動では、サンプル点が２７で極大値となり、サンプル点が３２で極小値となる。
【００６１】
一方、図６を参照して、移動平均値においては、サンプル点が７〜１０までの第１の振動と、サンプル点が１１〜２２までの第２の振動と、サンプル点が２３〜３５までの第３の振動とが表されている。第１の振動では、サンプル点が７で極大値となり、サンプル点が９で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２より小さいので、指でタッチパネル５を押下する操作は検出されない。
【００６２】
また、第２の振動では、サンプル点が１３で極大値となり、サンプル点が１９で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２よりも大きいので、指でタッチパネル５を押下する操作が検出される。また、第３の振動では、サンプル点が２６で極大値となり、サンプル点が３２で極小値となる。極大値と極小値との差分がしきい値Ｔ２よりも大きいので、指でタッチパネル５を押下する操作が検出される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態における携帯機器としての携帯電話機１は、タッチパネル５が指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作を検出するので、ユーザは、タッチパネル５の同じ位置を複数回押下する操作を入力することができる。
【００６４】
また、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに所定の操作を検出するので、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動の１周期で、１回の操作を検出することができる。
【００６５】
また、検出手段は、加速度センサ１９の出力の微分値を所定の時間で移動平均し、移動平均値で連続する極大値と極小値との差を算出するので、検出された加速度に含まれるノイズを低減することができる。特に、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動とは異なる信号を除去することができる。
【００６６】
また、タッチパネル５により検出される指示位置と、ユーザがタッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作が検出される回数とに基づき、複数の文字のうちから１つを決定するので、ユーザは同じ位置を押下する操作をするだけで、複数の文字のうちから１つを選択することができる。
【００６７】
また、加速度センサ１９は、タッチパネル５のパネル面に垂直な方向の加速度を検出するように配置されるので、タッチパネル５に触れながらタッチパネル５を押下する操作により発生する振動を検出することができる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態においては、携帯機器の一例として携帯電話機１について説明したが、図８に示した操作検出処理を携帯電話機１に実行させるための操作検出方法またはその操作検出方法を携帯電話機１が備える制御部１１（コンピュータ）に実行させるための操作検出プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。
【００６９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】制御部の機能の概要を示す機能ブロック図である。
【図４】加速度Ａ（ｎ）の一例を示す図である。
【図５】１次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す図である。
【図６】移動平均値Ｓ（ｎ）の一例を示す図である。
【図７】２次微分値Ｂ（ｎ）の一例を示す図である。
【図８】操作検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１ 携帯電話機、３ ＬＣＤ、５ タッチパネル、７ スピーカ、９ マイクロフォン、１１ 制御部、１３ 無線回路、１３Ａ アンテナ、１５ ＲＡＭ、１７ ＥＥＰＲＯＭ、１９ 加速度センサ、２１ コーデック部、２３ 振動部、２５ カードＩ／Ｆ、２７ フラッシュメモリ、５１ 指示位置受付部、５３ 操作検出部、５５ 信号決定部、５７ 表示制御部、６１ 加速度検出部、６３ １次微分算出部、６５ 移動平均算出部、６７ ２次微分算出部、６９ 極大値抽出部、７１ 極小値抽出部、７３ 差分算出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルと、
加速度を検出する加速度センサと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に前記加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する検出手段と、を備えた携帯機器。
【請求項２】
前記検出手段は、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに前記所定の操作を検出する、請求項１に記載の携帯機器。
【請求項３】
前記検出手段は、前記加速度センサの出力の微分値を所定の時間で移動平均する移動平均手段を含み、前記移動平均された値で連続する極大値と極小値との差を算出する、請求項２に記載の携帯機器。
【請求項４】
前記タッチパネルにより検出される位置情報と、前記検出手段により前記所定の操作が検出される回数とに基づき、複数の信号のうちから１つを決定する信号決定手段と、をさらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載の携帯機器。
【請求項５】
前記加速度センサは、前記タッチパネルのパネル面に垂直な方向の加速度を検出する、請求項１〜４のいずれかに記載の携帯機器。
【請求項６】
タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出方法であって、
加速度を検出するステップと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、を含む操作検出方法。
【請求項７】
タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出プログラムであって、
加速度を検出するステップと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、をコンピュータに実行させる操作検出プログラム。
【請求項１】
タッチパネルと、
加速度を検出する加速度センサと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に前記加速度センサにより検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出する検出手段と、を備えた携帯機器。
【請求項２】
前記検出手段は、加速度の微分値の極大値と極小値との差が所定のしきい値以上のときに前記所定の操作を検出する、請求項１に記載の携帯機器。
【請求項３】
前記検出手段は、前記加速度センサの出力の微分値を所定の時間で移動平均する移動平均手段を含み、前記移動平均された値で連続する極大値と極小値との差を算出する、請求項２に記載の携帯機器。
【請求項４】
前記タッチパネルにより検出される位置情報と、前記検出手段により前記所定の操作が検出される回数とに基づき、複数の信号のうちから１つを決定する信号決定手段と、をさらに備えた請求項１〜３のいずれかに記載の携帯機器。
【請求項５】
前記加速度センサは、前記タッチパネルのパネル面に垂直な方向の加速度を検出する、請求項１〜４のいずれかに記載の携帯機器。
【請求項６】
タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出方法であって、
加速度を検出するステップと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、を含む操作検出方法。
【請求項７】
タッチパネルを備えた携帯機器で実行される操作検出プログラムであって、
加速度を検出するステップと、
前記タッチパネルにより指示されていることが検出されている間に検出される加速度に基づいて、所定の操作を検出するステップと、をコンピュータに実行させる操作検出プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１０９５５２（Ｐ２０１０−１０９５５２Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７８１４６（Ｐ２００８−２７８１４６）
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２９日（２００８．１０．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]