【手続補正書】
【提出日】平成16年2月17日(2004.2.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】仮想キーボード
【特許請求の範囲】
【請求項１】キーボードを表示する表示手段と、該表示手段上に設けられた透明な感圧パネルと、該感圧パネル上から上記キーボード中の特別キーと一般キーとが同時に押されると上記感圧パネルから時間順次に検出される位置情報に基づいて上記一般キーの位置を特定して、上記特別キーと上記一般キーとが押されている時に対応するコードを出力する処理手段と、を備えることを特徴とする仮想キーボード。
【請求項２】上記位置情報として上記特別キーから最遠の位置を用い、上記特別キーから上記最遠の位置までの距離を２倍して上記一般キーの位置を特定することを特徴とする請求項１に記載の仮想キーボード。
【請求項３】上記位置情報として、前記時間順次に検出される位置情報の、始点位置から、始点位置から最遠の折り返し位置までのベクトルを、該始点位置より２倍することにより得られる位置により、一般キーを特定することを特徴とする請求項１に記載の仮想キーボード。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力装置に関し、表示装置に表示されたキーボード（以下、「仮想キーボード」という）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のキーボードでは、例えば、シフトキーとアルファベットキーとを用いてアルファベットの大文字を入力する場合には、まずシフトキーを押下し、そのシフトキーを押し続けた状態のままアルファベットキーを一度押して離し、その後、押し続けていたシフトキーを離すといった動作で入力している。
【０００３】
一方、仮想キーボードは、表示装置上に透明な感圧パネルが設けられ、感圧パネルの出力から得られる位置情報と、表示装置に表示されたキーの位置情報とを比較して、表示装置に表示されたキーの文字等を出力していた。
【０００４】
従って、例えば、アルファベット文字の入力を行なう場合、表示されているキーを押せば、各キーの小文字を入力でき、シフトモードに移行すると、各キーの大文字を入力できるようになっている。具体的には、大文字“Ｉ”を入力する場合、まず、シフトキーを一度押して離すことによりシフトモードに切り替え、“Ｉ”キーを一度押して離すことにより大文字“Ｉ”の入力を行い、その後もう一度シフトキーを押して離すことにより、シフトモードを解除するといった動作で入力している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した仮想キーボードではキーを押して離すといった動作が、従来のキーボードよりも一回多い操作となっており、従来のキーボードになれたユーザにはわずらわしく、使いづらいといった問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、従来のキーボードと同様に使用でき、ユーザの負荷が少なく自然な入力が可能な仮想キーボードを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の仮想キーボードは、キーボードを表示する表示手段と、該表示手段上に設けられた透明な感圧パネルと、該感圧パネル上から上記キーボード中の特別キーと一般キーとが同時に押されると上記感圧パネルから時間順次に検出される位置情報に基づいて上記一般キーの位置を特定して、上記特別キーと上記一般キーとが押されている時に対応するコードを出力する処理手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の仮想キーボードは、請求項１に記載の仮想キーボードにおいて、上記位置情報として上記特別キーから最遠の位置を用い、上記特別キーから上記最遠の位置までの距離を２倍して上記一般キーの位置を特定することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の仮想キーボードは、請求項１に記載の仮想キーボードにおいて、上記位置情報として、前記時間順次に検出される位置情報の、始点位置から、始点位置から最遠の折り返し位置までのベクトルを、該始点位置より２倍することにより得られる位置により、一般キーを特定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる感圧パネルは、従来の感圧パネルの構成と同じであるが、ここで簡単に説明する。図１に感圧パネルの例として、抵抗膜式アナログタッチパネルを示す。この感圧パネルは、Ｘ，Ｙ方向に数百本から数千本の多数密集した透明な抵抗線１０と感圧パネルが押下された時の出力を取り出すための電極１１を備えている。
【００１１】
次に、この感圧パネルの動作原理について図２を用いて説明する。図２（ａ）に示すように、パネルの一点が押下されると、点２０においてＸ方向およびＹ方向の抵抗線は導通する。この時、Ｘ方向の両端のＶ０電極に電圧を印加することにより、Ｙ方向の両端の電極にＶ０×ＲＸ２／（ＲＸ１＋ＲＸ２）の出力が得られ、抵抗分割に応じたその電圧値を増幅して、押下された点２０のＸ方向の位置を知ることができる。同様にして、図２（ｂ）に示すように、Ｙ方向の両端の電極に電圧を印加することにより、押下された点２０のＹ方向の位置を知ることができる。通常、感圧パネルではこれら図２（ａ），（ｂ）の状態を高速で切り替え、サンプリングを行うことにより押下された点のＸ方向とＹ方向の位置を得ている。
【００１２】
図３に、この感圧式パネルの２点を押下した状態でＸ方向の位置検出を行っている時の様子を示す。この図から明らかなように、Ｙ方向の電極から得られる電圧は、押下された２点の平均出力であり、押下された２点のほぼ中点のＸ方向の位置に対応する。同様にして押下された２点のほぼ中点のＹ方向の位置の出力も得られ、図２と同様の切り替え動作によりＸ方向とＹ方向の位置を得ている。本発明では、このように、押下されたままの状態では、２点のほぼ中点の位置を出力する感圧パネルの特性に着目して、従来のキーボードと同様の操作を可能にするものである。
【００１３】
図４に、本発明の仮想キーボードを実現する基本構成を示す。ここで、表示手段としての液晶ディスプレイ１と、液晶ディスプレイ１に表示されたキーボード映像２と、液晶ディスプレイ１上に重ねて設けられ、指あるいはペンにより押圧されたキーボード映像２のキーの位置を検出するための透明な感圧パネル３と、液晶ディスプレイ１と感圧パネル３と接続され、これらの入出力の制御と後述する演算により２箇所の位置が同時に押下された時にキーを特定する計算機部４と、からなる。ここで、キーボード映像２は従来のキーボードと同じであり、その拡大図に示すように、同一キーにアルファベットの大文字と小文字とが表示されており、感圧パネル３として上述した感圧パネルを用いる。
【００１４】
計算機部４は、キーボード映像２の各キーの領域に対応する座標領域を、感圧パネル３の座標系に対応させて保持している。つまり、計算機部４は、図示しないメモリを備え、そのメモリには、キーボード映像２の各キーの領域に対応する座標領域のデータと対応のコードを保持し、キーボード映像２のキーが押下されると、計算機部４が感圧パネル３からの出力をサンプリグして押下された位置を検出し、上記メモリーに保持されている上記座標領域のデータと比較して、押下されたキーを特定して対応するコードを発生する。
【００１５】
次に、図５を用いて仮想キーボードの動作について説明する。キーボード映像２のアルファベットや数字等のＡＮＫキー５１（以下、「一般キー」という）が押下されると、計算機部４は上述の処理を行って、対応するコードを発生する。例えば、アルファベットの小文字“ｉ”を入力しようとして、そのアルファベット“ｉ”の一般キー５１が押下されると、検出された位置が一般キー５１の座標領域内であれば、そのアルファベット“ｉ”のコードを発生する。この動作は従来と同様である。
【００１６】
また、一般キーと、シフト・キー、コントロール・キー、あるいは前面・キーなどの特別キーとを押下して入力する場合について説明する。例えば、アルファベットの大文字“Ｉ”を入力しようとして、シフト・キーの特別キー５２を押しながら、アルファベット“ｉ”の一般キー５１（アルファベットの大文字“Ｉ”と同一キー）を押す。この場合、計算機部４がこれらのキーが押下されていることを検知して、後述する処理を行って押圧された一般キー５１の位置を特定して大文字“Ｉ”が入力されたと判断して対応するコードを発生する。勿論、これらのキーが同時に押下されたキーに対応する座標領域のデータと対応するコードとを計算機部４のメモリに保持している。
【００１７】
この時の処理は、まず、特別キー５２の座標領域内の位置５３で押圧し、その押下を保持したままの状態で、アルファベット“ｉ”の一般キー５１の座標領域内の位置５４を押圧し、位置５４を離した後に特別キー５２の押圧を解除する。この時、感圧パネルは、毎秒１００回から２００回の速度でサンプリングされるため、検出された位置情報は軌跡５６となり、その軌跡５６は、位置５３を始点とし、位置５３と位置５４の中点である位置５５で折り返し、再び位置５３に戻る。位置５３を（Ｘ１，Ｙ１）とし、位置５５を（Ｘ２，Ｙ２）とし、これらの座標を検出して次式により、位置５４の（Ｘｎ，Ｙｎ）を計算機部４により算出する。
Ｘｎ＝２Ｘ２−Ｘ１
Ｙｎ＝２Ｙ２−Ｙ１
つまり、このように算出された（Ｘｎ，Ｙｎ）が一般キー５１の座標領域内であれば、アルファベットの大文字“Ｉ”の入力が行なわれたことを決定できる。
【００１８】
このようにして、先に押圧するキーを特別キーとし、後から押圧するキーを一般キーとすることで、押下位置の軌跡が特別キーの座標領域から出発し、ある点で折り返して再び特別キーの座標領域内で終了すると、始点から折り返し点へのベクトルを２倍した位置を算出することにより特別キーとともに押下された一般キーの位置を得ることが可能になり、従来のキーボードと同様な入力動作を実現できる。なお、発生したコードに対応する文字等を表示手段に表示しても構わない。
【００１９】
次に、本発明の仮想キーボードの入力動作を図６を用いて説明する。まず、感圧パネルから押下位置の検出を行う（ステップＳ１）。次に、検出された押下位置が、一般キーを表示している領域内であれば、対応する文字等を発生する（ステップＳ２，Ｓ３）。
【００２０】
検出された押下位置が、一般キーを表示している領域外であれば、その位置が特別キーの領域内かどうかを判別する（ステップＳ４）。特別キーの領域内でなければ、なにもしない（ステップＳ５）。押下位置が特別キー領域内であった場合、連続して送られてくる押下位置の軌跡をとり、その折り返し位置を検出する（ステップＳ６）。本実施の形態では、折り返し位置は、連続して検出された押下位置の中で、始点よりもっとも距離が離れている点を折り返し位置として検出する。
【００２１】
始点より、検出された折り返し位置までの線分を２倍した点を算出し（ステップＳ７）、その位置に対応した一般キーのシフトモードの文字コードを発生する（ステップＳ８）。
【００２２】
図７に、キーボードレスの携帯型情報端末に応用した時の実施の形態を示す。液晶ディスプレイ１、感圧パネル３、計算機部４とが携帯型情報端末として一体に設けられ、液晶ディスプレイにキーボード映像２から入力した文字を液晶ディスプレイ１に表示できるようにした点以外は、図４と同様である。
【００２３】
上述した実施の形態では、アルファベットを用いて説明したが、その他にも特別キーと一般キーを用いて同一の一般キーから複数種の文字等を発生する場合にも本発明を適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のキーボードと同様に使用でき、ユーザの負荷が少なく自然な入力が可能な仮想キーボードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】感圧パネルの構成を示す図である。
【図２】感圧パネルの一点が押下された時に位置を検出する時の等価回路を示す図である。
【図３】感圧パネルの二点が押下された時にＸ方向の位置を検出する時の等価回路を示す図である。
【図４】本発明の基本的な構成を示す図である。
【図５】本発明の入力動作を説明するための図である。
【図６】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図７】本発明を携帯型情報端末に応用した時の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１ 液晶ディプレイ
２ キーボード映像
３ 感圧パネル
４ 計算機部
５１ 一般キー
５２ 特別キー