(57)【要約】  電子機器は、タッチパネルと、加速度検出部と、角速度検出部と、制御部とを有する。タッチパネルは操作面を有し、操作面への接触を検出して接触検出信号を出力する。加速度検出部は電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部は電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部は、タッチパネルと加速度検出部と角速度検出部とに接続されている。そして、加速度検出部から加速度信号が入力され、かつ、角速度検出部から角速度信号が入力された場合に、接触検出信号を接触確定信号として出力する。
2013111590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
操作面を有し、前記操作面への接触を検出して接触検出信号を出力するタッチパネルと、
前記電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する角速度検出部と、
前記タッチパネルと前記加速度検出部と前記角速度検出部とに接続され、前記加速度検出部から前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度検出部から前記角速度信号が入力された場合に、前記接触検出信号を接触確定信号として出力する制御部と、を備えた、
電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、前記加速度信号の示す前記加速度の大きさが所定の閾値を越え、かつ、前記角速度信号の示す前記角速度の大きさが第１閾値を越えた場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、前記操作面に垂直なＺ軸が定義され、
前記加速度信号が示す前記加速度の大きさが重力加速度である場合、前記制御部は、前記加速度信号の示す前記加速度の大きさが前記所定の閾値を越え、かつ、前記角速度信号の示す前記角速度の大きさが前記第１閾値より小さい第２閾値を越えた場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記タッチパネルは前記タッチパネルが接触を検出した位置を示す接触位置座標を前記制御部へ出力し、
前記制御部は、前記角速度信号と前記加速度信号とに基づいて、前記タッチパネルが接触した位置を示す接触推定座標を推定し、
前記制御部は、前記接触推定座標と前記接触位置座標とが一致する場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記Ｙ軸周りの角速度信号をＸ１、前記Ｙ軸周りの前記角速度信号の検知域最大値をＸ２、前記Ｘ軸周りの角速度信号をＹ１、前記Ｘ軸周りの前記角速度信号の検知域最大値をＹ２と定義するとき、
前記接触推定座標の（Ｘ，Ｙ）は、式（２）と式（３）に基づいて決定される、
請求項４記載の電子機器。
【数２】
2013111590.tif 000007
【数３】
2013111590.tif 000008
【請求項６】
前記制御部は、前記接触検出信号が検出された時間の長さが所定の閾値以上の場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項７】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記制御部は、
前記接触検出信号の前記Ｙ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｘ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、前記接触検出信号の前記Ｙ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｘ軸の正方向に向かって時計回りである場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項８】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記制御部は、
前記接触検出信号の前記Ｘ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｙ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、前記接触検出信号の前記Ｘ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｙ軸の正方向に向かって時計回りである場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項９】
前記タッチパネルを支持する筐体をさらに備え、
前記制御部は、前記接触検出信号が入力されず、かつ、前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度検出信号が入力された場合には、前記筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記加速度信号の示す向き及び大きさと、前記角速度信号の示す回転の向きとに基づいて、前記筐体への入力操作位置を判断する、
請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
電子機器であって、
操作面を有し、前記操作面への接触を検出して接触検出信号を出力するタッチパネルと、
前記タッチパネルを支持する筐体と、
前記電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する角速度検出部と、
前記タッチパネルと前記加速度検出部と前記角速度検出部とに接続され、前記接触検出信号と前記加速度信号と前記角速度信号とに基づいて、接触確定信号を出力するとともに、
前記接触検出信号が入力されず、かつ、前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度検出信号が入力された場合には、前記筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する制御部と、を備えた、
電子機器。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記加速度信号の示す前記加速度の向き及び大きさと、前記角速度信号の示す前記角速度の回転の向きとに基づいて、前記筐体への入力操作位置を判断する、
請求項１１記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は従来の電子機器に用いられる入力装置１を示している。入力装置１は、入力面２へのユーザーによる指の接触部分３の位置と面積を検出し、検出した接触部分３の面積を予め設定された閾値とを比較し、この面積が閾値以上になったとき入力位置として確定する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４３９８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、高精度な入力判定を実現する電子機器である。本発明による第１の電子機器は、タッチパネルと、加速度検出部と、角速度検出部と、制御部とを有する。タッチパネルは操作面を有し、操作面への接触を検出して接触検出信号を出力する。加速度検出部は電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部は電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部は、タッチパネルと加速度検出部と角速度検出部とに接続されている。そして、加速度検出部から加速度信号が入力され、かつ、角速度検出部から角速度信号が入力された場合に、接触検出信号を接触確定信号として出力する。また本発明による第２の電子機器は、タッチパネルと、筐体と、加速度検出部と、角速度検出部と、制御部とを有する。タッチパネルは操作面を有し、操作面への接触を検出して接触検出信号を出力する。筐体はタッチパネルを支持している。加速度検出部は電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部は電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部はタッチパネルと加速度検出部と角速度検出部とに接続されている。制御部は接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて、接触確定信号を出力する。また、接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度検出信号が入力された場合には、筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における電子機器のブロック図である。
【図２】図２は図１に示す電子機器の斜視図である。
【図３】図３は図１に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図４Ａ】図４Ａは図１に示す電子機器の操作時の加速度の出力波形を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは図１に示す電子機器の操作時の角速度の出力波形を示す図である。
【図５】図５は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。
【図６】図６は図１に示す電子機器のさらに他の動作を表すフローチャートである。
【図７】図７は図１に示す電子機器の別の動作を表すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における電子機器の斜視図である。
【図９】図９は図８に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは本発明の実施の形態３における電子機器への入力例を表す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは本発明の実施の形態３における電子機器への他の入力例を表す図である。
【図１１】図１１は図１０Ａ、図１０Ｂに示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは本発明の実施の形態３における電子機器の正面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは図１２Ａに示す電子機器の背面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは本発明の実施の形態３における他の電子機器の正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは図１３Ａに示す電子機器の背面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態３におけるさらに他の電子機器の正面図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態４における電子機器の斜視図である。
【図１６】図１６は図１５に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１７Ａ】図１７Ａはタッチパネルに指が接触している状態から指を押込む時に検出される加速度の出力波形を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂはタッチパネルに指が接触している状態から指を押込む時に検出される角速度の出力波形を示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは通常の押指行動で検出される典型的な加速度の出力波形を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは通常の押指行動で検出される典型的な角速度の出力波形を示す図である。
【図１９】図１９は本発明の実施の形態５における電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図２０】図２０は従来の電子機器の入力装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、図２０に示す入力装置１における課題を説明する。ユーザーの意図した接触か否かに関わらず、入力装置１は、一定の面積以上で物体が入力面２に触れると入力操作として検知してしまう。例えば、入力装置１の操作中に、入力を意図せずに指等が入力面２に触れてしまっても、入力装置１は入力操作として検知してしまう。しかしながら入力操作を意図しない接触の場合、ユーザーは入力面２を強く押すことはない。したがって、入力装置１に加速度や角速度は発生しないか、ごく弱い。
【０００７】
また机の上に入力装置１が置かれている状態で、入力面２に何かが接触しても入力装置１に加速度や角速度は発生しない。しかしながらこの場合も入力面２が押圧されるため、入力装置１は入力操作として検知してしまう。
【０００８】
一方、一定の接触面積以下の物体では入力操作できない。例えば、爪先やペン等で操作しても入力装置１は入力操作として検知できない。このように接触面積が小さくても入力操作を意図する場合、ユーザーは入力面２を強く押すので入力装置１に加速度と角速度とが発生する。
【０００９】
以下、本発明の種々の実施の形態について説明する。なお各実施の形態において、先行する実施の形態と同様の構成をなすものには同じ符号を付して説明し、詳細な説明を省略する場合がある。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による電子機器３Ａについて、図面を参照しながら説明する。図１は電子機器３Ａのブロック図である。図２は電子機器３Ａの斜視図である。
【００１１】
電子機器３Ａは、タッチパネル４と、加速度検出部５と、角速度検出部６と、制御部７と、アプリケーション部１１とを有する。タッチパネル４は操作面４Ａを有し、操作面４Ａに指等が接触したことを検出して接触検出信号を出力する。加速度検出部５は電子機器３Ａの加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部６は電子機器３Ａの角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部７はタッチパネル４と加速度検出部５と角速度検出部６とに接続されている。そして加速度検出部５から加速度信号が入力され、かつ、角速度検出部６から角速度信号が入力された場合に、タッチパネル４から出力された接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１へ出力する。アプリケーション部１１は例えば、タッチパネル４の背面に配置されたディスプレイである。この構成により、電子機器３Ａは入力操作に対して高精度に動作できる。
【００１２】
詳細には、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に、同時点における加速度の変化量と、同時点における角速度の変化量とに基づいて、タッチパネル４への接触が、ユーザーが指を以て意図的に行った入力操作（以下、「押指行動」と表記）によるものか否かを判定する。押指行動であると判定する場合、制御部７は接触検出信号をタッチパネルへの入力操作とみなし、接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００１３】
図２に示すように、操作面４Ａが配置された電子機器３Ａの面が略長方形である場合、その長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸とし、Ｘ軸とＹ軸で形成されるＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸とする。そしてタッチパネル４の中心を原点とする。
【００１４】
加速度検出部５は、所定の方向に沿った電子機器３Ａの加速度を検出し、検出した加速度に関連付けられた加速度信号を制御部７へ送る。ここで、所定の方向とは、タッチパネル４への押指行動による電子機器３Ａの加速度の変化が検出可能な方向のことを指す。また、タッチパネル４へ押指行動による電子機器３Ａの加速度の変化は、主として電子機器３ＡのＺ軸方向の加速度として検出される。そのため、電子機器３Ａの加速度を検出するには、電子機器３ＡのＺ軸方向の加速度を検出できる加速度センサを加速度検出部５に用いればよい。
【００１５】
角速度検出部６は、電子機器３ＡのＸ軸周りの角速度を検出し、検出した角速度に関連付けられた角速度信号を制御部７へ送る。また、電子機器３Ａの角速度を検出するには、電子機器３ＡのＸ軸周りの角速度を検出できる角速度センサを角速度検出部６に用いればよい。なお、詳細は後述するが、角速度センサとして、２軸又は３軸周りの角速度を検出できる多軸対応の角速度センサを用いても良い。
【００１６】
次に、図３を参照しながら入力の判定方法について説明する。図３は、電子機器３Ａの動作を表すフローチャートである。
【００１７】
Ｓ１０１では、制御部７は加速度検出部５から送られた加速度信号に基づき、加速度の変化量を算出する。Ｓ１０２では、制御部７は、Ｓ１０１で算出した加速度の変化量（大きさ）が予め定めた閾値Ａｓｈを越えているか否かを判定する。越えている場合、制御はＳ１０３に進み、越えていない場合は、加速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００１８】
Ｓ１０３では、制御部７は角速度検出部６から送られた角速度信号に基づき、角速度の変化量を算出する。Ｓ１０４では、制御部７は、Ｓ１０３で算出した角速度の変化量（大きさ）が予め定めた閾値Ｂｓｈを越えているか否かを判定する。越えている場合、制御はＳ１０５に進み、越えていない場合は、角速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００１９】
Ｓ１０５では、指が操作面４Ａに接触することにより、タッチパネル４は接触検出信号を制御部７へ出力する。接触検出信号が制御部７に入力されれば、この接触検出信号を有効な入力とみなし、接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する（Ｓ１０６）。加速度および角速度の変化と同時に接触検出信号が制御部７に入力されなければ、加速度信号および角速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００２０】
アプリケーション部１１は、接触確定信号に応じた処理動作を実行する。この時の処理動作は、入力の有無に応じてイベントを発生させるものでもよいし、入力のあった領域に応じてイベントを発生させるものでもよい。つまり、接触確定信号の用途は特定の処理動作への使用に限定されない。
【００２１】
一方、入力が無効と判定された場合、制御部７は接触確定信号をアプリケーション部１１に送らない。つまり、当該接触に対しては、アプリケーション部１１は処理を実行しない。
【００２２】
このように電子機器３Ａにおいて、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度信号と、角速度検出部６からの角速度信号とに基づき、接触による入力操作が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、電子機器３Ａの操作中に、入力を意図せず、指等がタッチパネル４に触れた場合でも、制御部７は従来の電子機器のように接触検出信号を接触確定信号として出力しない。そのため、このような意図しない入力による誤作動の可能性を低減することができる。このように、電子機器３Ａではタッチパネル４への意図しない接触による誤入力を防止し、入力精度を向上することができる。また、爪等による面積の小さなものによる入力を受け付けることができる。
【００２３】
また、走行中の車内等で電子機器を操作する場合、加速度センサは車両等の振動を検出してしまうために、押指行動による加速度の変化を捉えることが困難になる場合がある。このような場合であっても、角速度は車両等の振動の影響を受けない。したがって、電子機器３Ａの制御部７は押指行動を正確に判定できるため、入力精度を向上することができる。
【００２４】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、加速度や角速度の大きさを判定する閾値をユーザーに応じて変化させても良い。押指行動により生じる加速度や角速度の振幅がユーザー毎に異なる傾向を示す。したがって、この振幅に応じて閾値を設定することで、より正確に入力操作を判定することができ、入力精度をより向上することができる。上記閾値は、タッチパネル４から入力して設定可能にしてもよく、専用の入力部を別途設けてもよい。
【００２５】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、加速度の変化量や角速度の変化量が閾値を越えるか否かで判定を行う構成について説明したが、加速度の絶対値や角速度の絶対値が閾値を越えるか否かで判定を行ってもよい。この場合、より簡易な構成で入力操作を判定することができる。さらには、入力操作の判定に係る制御部７の計算量を減らすことができる。
【００２６】
なお、判定の順序を入れ替えてもよい。例えば、Ｓ１０５をＳ１０１より前に実行してもよい。この場合、タッチパネル４からの接触検出信号を受け取った際に、制御部７はＳ１０１で接触検出信号を受け取る前後における加速度の変化量を算出し、Ｓ１０３では接触検出信号を受け取る前後における角速度の変化量を算出する。このようにすることで制御部７における計算量を低減することができる。
【００２７】
次に、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら加速度、角速度の具体的な計算方法の一例について説明する。図４Ａ、図４Ｂはそれぞれ、タッチパネル４へ押指行動があった場合に得られる加速度及び角速度の典型的な出力波形を示している。横軸は時間を表し、縦軸は検出された加速度及び角速度の強度を表している。図４Ａ中のＰ１点がタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ１点はその接触により生じた加速度が極値をとった時点を示している。
【００２８】
加速度の変化量Δａは、このＰ１点の直前における加速度値の平均的な値と、Ｑ１点での加速度値の差分を取ることにより求めればよい。この方法により、加速度検出部５に作用するノイズの影響を受けずに変化量を算出することができる。例えば、電子機器３Ａに働く重力加速度の影響を受けずに加速度の変化量を算出することができる。したがって、判定の精度を向上することができる。
【００２９】
なお、変化量の算出方法は、加速度検出部５に含まれる加速度センサのオフセットや、重力加速度等のノイズを除去できる方法であれば良く、上述の方法に限定されない。
【００３０】
角速度の変化量Δｂの算出方法については、上述の加速度の変化量を求める方法と同様に、角速度検出部６に含まれる角速度センサのオフセット等のノイズを除去できる方法であれば良い。具体的な一例について図４Ｂを用いて説明する。Ｐ２点がタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ２点はその接触により生じた角速度が極値をとった時点を示している。角速度の変化量Δｂは、Ｐ２点の直前における角速度値の平均的な値と、Ｑ２点での角速度値の差分を取ることにより求めればよい。
【００３１】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、接触に伴って検出された加速度の周期や角速度の周期が所定の時間を越えた場合、加速度や角速度の入力を無効とする判定方法を用いても良い。より詳細には、タッチパネル４への接触により加速度が生じる時点（図４Ａ中のＰ１点）と、発生した加速度が概ね収束する時点（図４Ａ中のＲ１点）との間の時間が、予め定めた所定の時間を越える場合、加速度の入力を無効とする。あるいは、タッチパネル４への接触により角速度が生じる時点（図４Ｂ中のＰ２点）と、発生した角速度が概ね収束する時点（図４Ｂ中のＲ２点）との間の時間が、予め定めた所定の時間を越える場合、角速度の入力を無効とする。
【００３２】
押指行動により生じる加速度の周期と角速度の周期がある一定の時間内に収まることが実験により分かっている。したがって、検出された加速度や角速度の周期がその時間を越える場合に、その入力を無効とすることにより、より正確に入力操作を判定することができ、入力精度を向上することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、Ｙ軸周りの角速度を検出する角速度センサを角速度検出部６に用いたが、２軸又は３軸周りの角速度を検出する多軸対応の角速度センサを用いてもよい。例えば、Ｘ軸周りの角速度とＹ軸周りの角速度を検出する２軸対応の角速度センサを用いた場合には、Ｘ軸周りの角速度とＹ軸周りの角速度それぞれの変化量について、上述の判定を行っても良い。この場合、複数軸の角速度の値を用いることで、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３４】
なお、タッチパネル４上の座標に応じて、加速度の入力操作判定の基準となる閾値を変化させても良い。この場合、例えば、電子機器３Ａを把持している場所と近い位置へ接触があった場合、接触に伴って生じる加速度は小さくなることが実験により分かっている。したがって、電子機器３Ａの把持部分に近い場所においては、加速度の入力判定基準となる閾値を小さく設定することにより、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、角速度についても同様に、角速度の入力操作判定の基準となる閾値を座標に応じて変化させても良い。この場合、例えば、電子機器３Ａの中心付近に接触があった場合に比べて、外縁部に接触があった場合の方が、電子機器３Ａに発生する角速度は大きくなることが実験により分かっている。したがって、タッチパネル４の中心から外縁に向かって、対応する閾値が大きくなる様に閾値を設定することにより、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、上述の判定方法では、角速度の変化量が閾値を越えているかに基づいて入力の判定を行ったが、加速度の変化量Δａと、角速度の変化量Δｂとを組み合わせた値が閾値を越えているか否かに基づいて入力の判定を行っても良い。具体的な計算の一例としては、予め設定した閾値Ｔを用いて、以下に示す数式（１）に基づいて判定を行う方法がある。
【００３７】
【数１】
2013111590.tif 000003
【００３８】
この場合、例えば、電子機器３Ａを把持している場所に近い領域は、接触に伴う電子機器３Ａの変位が小さくなるので、接触に伴って検出される加速度が小さくなる傾向がある。また、タッチパネル４の中央に近い領域は、接触に伴う電子機器３Ａの回転が起きにくいので、接触に伴って検出される角速度が小さくなる傾向がある。このような場合においても数式（１）による判定を用いれば、加速度または角速度のいずれかが十分に大きい場合に入力を有効と判定できるので、判定精度を更に向上させることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、指によりタッチパネルへ入力する場合について説明したが、入力に用いられる物体は指に限定されない。例えば、爪先やペンなどを用いてもよい。この構成により、入力に用いる物体が制限されず、電子機器の操作性が向上する。
【００４０】
次に、図５を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する構成について説明する。図５は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。図５に示す動作は、電子機器３Ａが机の上面などの平坦な面に置かれており、角速度が発生しにくい状況下にある場合に対応するための制御である。
【００４１】
Ｓ５１で制御部７は、加速度検出部５から加速度の値を取得する。電子機器３Ａが平坦な場所に水平に置かれている場合、Ｚ軸方向の加速度の値は重力加速度である９．８Ｇにほぼ等しくなる。この重力加速度が例えば、０．１秒以上継続して検出される場合（Ｓ５２のＹｅｓ）、制御部７は、電子機器３Ａが水平で安定な状態にあると判断し、処理はＳ５３へ進む。電子機器３Ａが水平で安定な状態ではないと制御部７が判断した場合（Ｓ５２のＮｏ）処理はＳ１０１へ進み、制御部７は図３と同じように動作する。
【００４２】
Ｓ５３で制御部７は、電子機器３Ａの角速度の変化量を算出する。このステップにおける動作はＳ１０３と同様である。Ｓ５４で制御部７は、Ｓ５３で算出された角速度の変化量が、予め定めた閾値Ｂｓｈ２を越えるか判定する。越えている場合、処理はＳ１０５に進み、越えていない場合は角速度の入力を無効とみなして制御部７は入力を受理しない。ここで、電子機器３Ａが水平で安定な状態にあり、回転運動が発生しにくい状況であることを踏まえ、閾値Ｂｓｈ２はＳ１０４における閾値Ｂｓｈ１よりも小さく設定されている。
【００４３】
この制御により、電子機器３Ａが水平で安定な面に置かれて角速度が発生しにくい状況下においても押指行動を高い精度で検知することができる。以上のように、制御部７は、加速度信号に基づいて、角速度に関する所定の閾値を低下させる。この構成により、電子機器３Ａが机の上面などの平坦な面に置かれており、角速度が発生しにくい状況下においても押指行動を高い精度で検知することが可能となる。
【００４４】
なお以上の説明では、制御部７はＳ５３で角速度の変化量を算出し、算出された角速度の変化量に基づいてＳ５４で判定を行う構成について説明したが、判定に用いる条件はこれに限らない。すなわち、Ｓ５３で加速度の変化量を算出し、算出された加速度の変化量に基づいてＳ５４で判定してもよい。この場合、加速度検出部５のみで判定を行うことができるので、より簡易な構成で判定を行うことができる。また角速度と加速度を組み合わせて判定に用いても良い。
【００４５】
次に、図６を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する他の構成について説明する。図６は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。
【００４６】
タッチパネル４は通常、操作面４Ａの接触位置を検出する。そこで、Ｓ６１で制御部７はタッチパネル４への指等の接触位置の情報を取得する。ここで、接触位置の情報とは、図２に示すＸＹ座標における接触位置座標である。このようにタッチパネル４からの出力以外に、指が接触したことにより電子機器３Ａに生じる角速度を用いて、制御部７は接触検出信号が検出された位置座標を推定できる。以下、角速度を用いて推定された座標を接触推定座標と呼ぶ。
【００４７】
制御部７はＳ１０３で取得した角速度の変化量に基づき接触推定座標を取得する（Ｓ６２）。制御部７は、この接触推定座標とタッチパネル４からの出力で得られた接触位置座標とを比較する（Ｓ６３）。接触推定座標と、接触位置座標とが略一致する場合（Ｓ６３のＹｅｓ）、制御部７は接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。両者が一致しない場合、入力信号を受理しない。
【００４８】
この構成により、さらに高精度な入力判定を実現できる。より詳細には、Ｙ軸周りの角速度信号をＸ１、Ｙ軸周りの角速度信号の検知域最大値をＸ２、Ｘ軸周りの角速度をＹ１、Ｘ軸周りの角速度信号の検知域最大値をＹ２と定義する。ここで検知域最大値Ｘ２およびＹ２は角速度検出部６から出力される角速度信号が取り得る絶対値の最大の値を指す。例えば、Ｙ軸回りの角速度信号Ｘ１を測定する角速度検出部の分解能が−５０００〜５０００であるとき、絶対値の最大値はプラス側もマイナス側も５０００であるため検知域最大値Ｘ２は５０００となる。これらを用いて次の式から接触推定座標（Ｘ，Ｙ）を算出する。
【００４９】
【数２】
2013111590.tif 000004
【００５０】
【数３】
2013111590.tif 000005
【００５１】
上記定義より明らかに、−１≦Ｘ≦１、−１≦Ｙ≦１であるため、接触位置を推定するための位置座標としてＸ、Ｙを用いることができる。
【００５２】
なお、検知域最大値を角速度検出部６の分解能とせず、タッチパネル４へのタッチ接触で実使用上得られる範囲を実験的に求め、その値を用いても良い。
【００５３】
以上の構成により、位置座標の観点で入力操作判定の確実性を高めることができ、高精度な入力判定を実現することができる。
【００５４】
なお、接触位置座標と接触推定座標とを比較せずに、接触推定座標を入力操作された位置と判定してもよい。この構成により、静電容量式タッチパネルが動作しないような爪や手袋によるタッチパネル４への入力に対して、制御部７は入力位置を判定することができる。
【００５５】
また角速度のみで接触推定座標を検出できるため、加速度検出部５を設けずに入力操作を判定してもよい。この場合、Ｓ１０１，Ｓ１０２は不要となる。あるいは、Ｓ１０４を省略し、Ｓ６３のみで入力操作を判定してもよい。
【００５６】
次に、図７を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する他の構成について説明する。図７は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。
【００５７】
タッチパネル４への入力を行う際に、その押込み方の態様に応じて、押指行動が始まってから終わるまでの時間の長さ（接触検出信号が検出され続ける時間）が異なるという特徴がある。例えば、タッチパネル４をゆっくり押込む場合では、接触検出信号の検出される時間が長いという特徴がある。あるいは、指等をタッチパネル４に意図的に軽く接触させ、その後にタッチパネル４を押込む動作を行う場合にも、接触検出信号の発生する時間が長くなる。
【００５８】
そのため、タッチパネル４で検出された接触検出信号が押指行動に起因するものかを判定するにあたり、Ｓ７１で制御部７は、タッチパネル４への指等の接触時間の長さを取得する。そして、制御部７は、接触検出信号の発生する時間が所定の閾値Ｔｓｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ７２）。このように判定基準を加えることで、さらに高精度に入力操作を判定することができる。
【００５９】
例えば、Ｔｓｈには通常のタッチより長い時間である０．３秒などを設定する。この閾値によって、意図しない接触によるタッチや軽いタッチをタッチ時間の短さから押指行動と判別することができる。
【００６０】
なお、タッチパネル４上を指で走査している場合にも接触時間は長くなる。しかしながらこのような場合、接触位置座標の変動が大きい。一方、押指行動により押込んでいる最中の接触位置座標の変動は小さい。したがって、タッチパネル４上を指で走査する操作を入力操作として判断しないためには、Ｓ７２の後にさらに接触位置座標の変動を閾値に対して大きいか否か判断してやればよい。
【００６１】
また、タッチパネル４への入力を行う際に、その押込み方の態様に応じて、押指行動が始まってから押指行動に伴う加速度、角速度が発生するまでの時間が異なるという特徴がある。例えば、タッチパネル４をゆっくり押込む場合では、接触検出信号の発生から、加速度、角速度の発生までの時間が長い。あるいは、意図的にタッチパネル４に指などを軽く接触させ、その後にタッチパネル４を押込む動作を行うような場合にも、接触検出信号の発生から、加速度、角速度の発生までの時間が長くなる。
【００６２】
すなわち、接触検出信号が検出された時間を接触時間ｔ０とし、押指行動に起因して加速度および角速度が生じた時間を衝撃検出時間ｔ１とすると、接触時間ｔ０と衝撃検出時間ｔ１との差分時間Δｔは押指行動と判定されたタッチがその位置座標に触れてから実際に電子機器３Ａを動かすまでの時間に相当する。この差分時間Δｔが、押込み方の態様に応じて異なる。
【００６３】
したがって、差分時間Δｔに基づいて、電子機器３Ａの処理を異ならせることができる。例えば、差分時間Δtを地図や写真などを閲覧している際の拡大や縮小の操作に適用することができる。より詳細には、差分時間Δtの大小に応じてその拡大や縮小の比率を変えても良い。あるいは、差分時間Δtを押指行動があった際のフィードバックの強さに連動させ、差分時間Δtが小さい場合にはバイブなどの振動を小さくし、差分時間Δtが大きい場合にはバイブなどの振動を大きくしてもよい。この構成により、人がタッチしたときの強さの感覚に合致したフィードバックが実現され、電子機器３Ａの操作性を向上することができる。
【００６４】
なお、タッチパネル４が静電容量方式である場合、爪や手袋でタッチした際には押指行動の検知に用いる静電容量の変化ΔＣが小さく、検知が困難である。しかし、爪や手袋でタッチした際にも加速度検出部５から得られる加速度の変化と、角速度検出部６から得られる角速度の変化は発生する。そのため、これを用いて入力操作を検することができる。
【００６５】
より詳細には、加速度検出部５から得られる加速度の変化量と、角速度検出部６から得られる角速度の変化量が所定の閾値を超えた場合に、タッチパネル４の検知に用いる静電容量の変化ΔＣに対する閾値を引き下げる。この構成により、タッチパネル４の押指行動を検出する際の静電容量の変化ΔＣの閾値が低いことによる通常時の誤動作を避けることができる。すなわち、爪や手袋による押指行動を高い精度で検出することができる。
【００６６】
なお、静電容量式のタッチパネル４のタッチ検知の閾値を引き下げる代わりに、タッチパネル４の電極を結合するなど電界強度を強くする方策を用いることで入力操作を判定しても良い。この構成により、常時電界強度を強くすることによる誤動作を防ぐとともに、加速度検出部５から得られる加速度の変化量と、角速度検出部６から得られる角速度の変化量が所定の閾値を超えた場合に必要箇所のみ電極を結合させることができるため消費電力の低減に貢献する。
【００６７】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２による電子機器３Ｂの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図８を参照しながら説明する。図８は電子機器３Ｂの斜視図である。基本的には電子機器３Ｂの構成も図１に示す構成と同様である。
【００６８】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｂの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｂの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【００６９】
制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に加速度、角速度の測定結果に基づいて、指の接触が入力操作であるか否かを判定し、入力操作であると判定した場合に接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。実施の形態１と異なるのは、接触検出信号の入力判定をする際に、接触があった時点における角速度の回転方向に基づいて判定を行う点である。
【００７０】
以下、電子機器３Ｂの入力判定方法の一例について説明する。図８において、矢印８は電子機器３ＢがＸ軸の正方向に向かって時計回りに回転するときの回転方向を表している。また、矢印９は電子機器３ＢがＸ軸の正方向に向かって反時計回りに回転する時の回転方向を表している。他の軸周りの回転についても同様にして回転方向を定義する。
【００７１】
図９は、電子機器３Ｂの動作を表すフローチャートである。Ｓ２０１、Ｓ２０１、Ｓ２０５は、実施の形態１で説明したＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５と同じであるので説明を省略する。
【００７２】
Ｓ２０３で制御部７は、電子機器３Ｂの角速度の回転方向を取得する。回転方向を取得するには、検出される角速度の極性に基づいて、判断すればよい。図４Ｂを用いて説明すると、角速度が極値をとるＱ２点における角速度の符号は負である。ここで、角速度の極性は電子機器３Ｂの回転方向に対応しているので、この極性に関する情報より回転方向を取得することができる。すなわち、角速度の大きさを検出するのと同時に回転方向も検出することができる。
【００７３】
Ｓ２０４で制御部７は、Ｓ２０３で算出した角速度の回転方向が所定の回転方向であるか否かを判定する。所定の回転方向である場合、処理はＳ２０５に進み、所定の回転方向でない場合、制御部７は角速度の入力を無効とみなして入力を受理しない。
【００７４】
ここで、所定の回転方向とは、接触検出信号のＹ座標（Ｙ軸に沿った方向の値）が正である場合（すなわち、図８の領域１への入力である場合）は、Ｘ軸の正方向に向かって反時計回りの回転方向（矢印９）を指す。また、接触検出信号のＹ座標が負である場合（すなわち、図８の領域２への入力である場合）は、Ｘ軸の正方向に向かって時計回りの回転方向（矢印８）を指す。
【００７５】
このように、電子機器３Ｂにおいても、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度信号と、角速度検出部６からの角速度信号とに基づき、指の接触が入力操作であるか否かを判定する。したがって、タッチパネル４への意図しない接触による誤入力を防止し、入力精度を向上することができる。また、爪等による面積の小さなものによる入力を受け付けることができる。
【００７６】
また、角速度検出部６で検出される角速度の強度は、電子機器３Ｂを把持する手の動きや走行中の車両の旋回などに影響を受ける場合がある。このような場合でも、押指行動により検出される角速度の極性はその影響を受け難く、押指行動を正確に判定できるため、入力精度を向上することができる。
【００７７】
なお、角速度を時間微分して得られる角速度微分値を判定に用いてもよい。この場合、車両の旋回等によって大きく角速度が変化している場合でも押指行動を正確に判定できるため、入力精度を更に向上することができる。
【００７８】
なお、上述の説明では、接触検出信号のＹ座標の符号と、Ｘ軸周りに検出される角速度の回転方向とを比較することで、指の接触による入力が有効であるか否かを判定する構成について説明している。これ以外に、接触検出信号のＸ座標の符号と、Ｙ軸周りに検出される角速度の回転方向とを比較してもよい。この場合、角速度の回転方向が指の接触位置から想定される電子機器３Ｂの回転方向と整合する場合に、当該接触を有効な入力操作と判定すればよい。
【００７９】
この構成では、制御部７は次の２つの場合に接触検出信号を接触確定信号として出力する。すなわち、接触検出信号のＸ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、角速度信号の示す角速度がＹ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、接触検出信号のＸ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、角速度信号の示す角速度がＹ軸の正方向に向かって時計回りである場合である。
【００８０】
この制御では、電子機器３Ｂの形状やユーザーの操作態様に応じて、重要視する軸を異ならせることができ、判定精度をさらに向上させることができる。
【００８１】
なお、上述したＸ軸周りの角速度を用いて判定する方法と、Ｙ軸周りの角速度を用いて判定する方法とを組み合わせて用いてもよい。この場合、複数軸の加速度、角速度に基づいて判定することができるので、判定精度をさらに向上させることができる。
【００８２】
なお実施の形態１と同様に、Ｓ２０５をＳ２０１の前に実施してもよい。この場合、Ｓ２０１で制御部７は接触検出信号を受け取った前後の加速度の変化を検出する。またＳ２０３で制御部７は、接触検出信号を受け取った直後の角速度の回転方向を取得する。このようにすることで、制御部７の計算量を低減することができる。
【００８３】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３による電子機器３Ｃの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図１０Ａ、図１０Ｂを参照しながら説明する。図１０Ａ、図１０Ｂは電子機器３Ｃの斜視図である。基本的には電子機器３Ｃの構成も図１に示す構成と同様である。
【００８４】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｃの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｃの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【００８５】
制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に加速度、角速度の測定結果に基づいて、指の接触が入力操作であるか否かを判定し、入力操作であると判定した場合に接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００８６】
電子機器３Ｃはタッチパネル４を支持する筐体１０を有する。制御部７は、電子機器３Ｃの加速度の変化量及びその方向と、角速度の回転方向との情報を取得する。そして、タッチパネル４からの接触検出信号の入力が無い場合、これらの情報に基づいて、検出された加速度及び角速度がユーザーによる電子機器３Ｃの筐体１０への押指行動に起因するものか否かを判定する。押指行動と判定した場合は、筐体１０の所定の面への入力が行われたと判断して、入力確定信号を出力する。
【００８７】
このように実施の形態１と異なるのは、タッチパネル４に接触がない場合において、加速度と角速度に基づく入力判定を行う点である。すなわち、制御部７は接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度検出信号が入力された場合には、筐体１０への入力操作がされたと判断して入力確定信号をアプリケーション部１１へ出力する。
【００８８】
この構成により、タッチパネル４以外の部分である筐体１０への指の接触であって、入力を意図した接触を入力と判定することができる。したがって、図１０Ａに示すように、電子機器３Ｃを把持する手の指による筐体１０の背面への押指行動や、図１０Ｂに示すように、筐体１０の側面への押指行動などを検出することができる。すなわち、電子機器３Ｃ上の面であって、接触を検知するセンサを搭載しない面に対する入力を受け付けることができ、電子機器３Ｃの操作性を向上することができる。
【００８９】
次に、図１１を参照しながら、入力の判定方法の一例について説明する。図１１は電子機器３Ｃの動作を表すフローチャートである。なお、図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、実施の形態１の図２と同様に、電子機器３Ｃの長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸とし、Ｘ軸とＹ軸とで形成されるＸＹ平面と垂直な方向をＺ軸とする。
【００９０】
Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０８は、それぞれ図３におけるＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５と同様であり、Ｓ３０６は図９におけるＳ２０３と同様である。すなわち、Ｓ３０２で制御部７はＳ３０１で算出した加速度の変化量が予め定めた閾値Ａｓｈを越えているか否かを判定する。越えている場合、制御はＳ３０３に進み、越えていない場合は、加速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。これ以外の説明は省略する。
【００９１】
Ｓ３０３で制御部７は、電子機器３Ｃの加速度の方向を取得する。加速度の方向を取得するには、検出される加速度の極性に基づいて、判断すればよい。図４Ａを用いて説明すると、加速度が極値をとるＱ１点における加速度の符号は負である。ここで、加速度の極性は電子機器３Ｃの回転方向に対応しているので、この極性に関する情報より加速度の方向を取得することができる。すなわち、加速度の大きさを検出するのと同時に加速度の方向も検出することができる。
【００９２】
Ｓ３０７で制御部７は、（表１）に示す対応にしたがって、入力操作を判定する。（表１）における領域Ａ〜領域Ｄについては、図１２Ａ、図１２Ｂに示すとおりである。図１２Ａ、図１２Ｂは電子機器３Ｃの正面図と背面図であり、領域Ａはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｙ座標が正である領域、領域Ｂはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｙ座標が負である領域である。領域Ｃは筐体１０の背面のうち、Ｙ座標が正である領域、領域Ｄは筐体１０の背面のうち、Ｙ座標が負である領域である。
【００９３】
【表１】
2013111590.tif 000006
【００９４】
（表１）に示すように、加速度がＺ軸の負方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって反時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ａへの押指行動であると判定する。加速度がＺ軸の負方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｂへの押指行動であると判定する。
【００９５】
加速度がＺ軸の正方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｃへの押指行動であると判定する。加速度がＺ軸の正方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって反時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｄへの押指行動であると判定する。
【００９６】
そして、タッチパネル４に接触がない場合（Ｓ３０８のＮｏ）、Ｓ３１０で制御部７は、Ｓ３０７で判定された領域へ入力がされたという情報である入力確定信号をアプリケーション部１１に出力する。
【００９７】
また加速度と方向と角速度の方向が、上記の組み合わせ以外である場合、制御部７は加速度と角速度の入力が無効と判定する（Ｓ３０７のＮｏ）。この場合、制御部７は入力確定信号をアプリケーション部に送らない。つまり、当該接触に対しては、アプリケーション部１１は処理を実行しない。
【００９８】
なおタッチパネル４に接触がある場合（Ｓ３０８のＹｅｓ）、Ｓ３０９で制御部７は、図３のＳ１０６と同様に、タッチパネル４から出力された接触検出信号を有効な入力とみなし、接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００９９】
このように、電子機器３Ｃの制御部７は、加速度検出部５からの加速度と、角速度検出部６からの角速度とに基づき、指の接触による入力が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、筐体１０の背面や側面への押指行動を入力判定の対象とすることができる。すなわち、タッチパネル４以外の部分に対する入力を検出することができるので、電子機器３Ｃの操作性を向上することができる。更に、電子機器３Ｃを把持している側の手を使って、例えば、電子機器３Ｃの背面に入力することができるので、電子機器３Ｃを片手で操作できることになり、操作性を向上させることができる。
【０１００】
また（表１）のように、制御部７は領域Ａ〜領域Ｄのどこが入力操作されたかを判断することができる。このそれぞれの場合に応じて、異なる入力確定信号を出力すれば、アプリケーション部１１は異なる動作をすることができる。このように、制御部７は、加速度信号の示す加速度の向き及び大きさと、角速度信号の示す角速度の回転の向きとに基づいて、筐体１０への入力操作位置を判断することが好ましい。
【０１０１】
なお、上述の説明では、Ｚ軸方向の加速度の向きと、Ｘ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて、電子機器３Ｃの正面、又は背面の領域Ａ〜領域Ｄについて、いずれの領域に入力があったか判定する方法について説明している。これと同様にして、Ｚ軸方向の加速度の変化量と、Ｙ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて判定を行ってもよい。
【０１０２】
この構成では、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、領域Ｅ〜領域Ｈに対する入力を検出することができる。図１３Ａ、図１３Ｂは電子機器３Ｃの正面図と背面図であり、領域Ｅはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｘ座標が正である領域、領域Ｆはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｘ座標が負である領域である。領域Ｇは筐体１０の背面のうち、Ｘ座標が負である領域、領域Ｈは筐体１０の背面のうち、Ｘ座標が正である領域である。この場合も、操作性を向上させることができる。
【０１０３】
また、Ｘ軸周りの角速度の回転方向を判定に用いる場合と、Ｙ軸周りの角速度の回転方向を判定に用いる場合とを使い分けることで電子機器形状やユーザーの操作態様に応じて、重要視する領域を異ならせることができ、判定精度をさらに向上させることができる。
【０１０４】
また、それらを重畳して用いることにより、例えば、図１４に示すように、領域Ｉと領域Ｊへの入力を検出することができるので、判定精度をさらに向上させることができる。
【０１０５】
なお、Ｘ軸あるいはＹ軸方向の加速度の向きと、Ｚ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて判定を行うようにしてもよい。この構成によれば、筐体１０の側面に対する入力を検出することができるので、操作性を更に向上させることができる。
【０１０６】
なお、上述の説明では、実施の形態１の構成に、さらに筐体１０への入力操作判定を組み合わせる場合について説明しているが、実施の形態２の構成をベースとしてさらに筐体１０への入力操作判定を組み合わせてもよい。すなわち、実施の形態３における特徴的なのは、接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度検出信号が入力された場合に、制御部が筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する点である。したがって、制御部７は、接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて接触確定信号を出力すればよく、一例として、加速度信号が入力され、かつ、角速度信号が入力された場合に、接触検出信号を接触確定信号として出力してもよい。
【０１０７】
このように、実施の形態１では、加速度の変化量と角速度の変化量とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。実施の形態２では、加速度の変化量と角速度の方向とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。実施の形態３では、加速度の変化量及びその方向と角速度の方向とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。これらの構成は独立して用いる場合に限定されるものではなく、重畳して判定に用いても良い。
【０１０８】
また、図５〜図７を用いて説明した制御を実施の形態２、実施の形態３に適用してもよい。
【０１０９】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４による電子機器３Ｄの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図１５〜図１８Ｂを参照しながら説明する。図１５は電子機器３Ｄの斜視図である。基本的には電子機器３Ｄの構成も図１に示す構成と同様である。
【０１１０】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｂの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｄの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【０１１１】
電子機器３Ｄでは、制御部７は、接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて、第１の処理または第２の処理を行う。具体的には、制御部７は、タッチパネル４から接触検出信号が入力され、加速度検出部５から加速度信号が入力されないか、または角速度検出部６から角速度信号が入力されない場合に第１の処理を行う。そしてタッチパネル４から接触検出信号が入力され、加速度検出部５から加速度信号が入力され、角速度検出部６から角速度信号が入力された場合に第２の処理を行う。
【０１１２】
近年、携帯端末等の電子機器では大画面化、薄型化が進んでいる。それに伴い、電子機器の表面に強化ガラスが用いられるようになっている。その結果、電子機器の剛性が向上し、従来の電子機器では押圧力を測定することが困難になっている。
【０１１３】
しかしながら、電子機器３Ｄの構成により、剛性の高い構造や材料を用いた場合であっても、電子機器３Ｄは押指行動を捉えることができる。また押圧力を検知する測定部を別途準備する必要がないため、コスト低減と省スペース化にも貢献する。さらには、タッチパネル４と、加速度検出部５と、角速度検出部６とを組み合わせることにより、高精度な入力判定を実現することができる。
【０１１４】
図１５に示すように、操作面４Ａが配置された電子機器３Ｄの面が略長方形である場合、その長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸、Ｘ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面と垂直な方向をＺ軸、タッチパネル４の略中心を原点とする。ここで、矢印８は電子機器３ＤがＸ軸の正方向に向かって時計回りに回転するときの回転方向を表している。また、矢印９は電子機器３ＤがＸ軸の正方向に向かって反時計周りに回転する時の回転方向を表している。
【０１１５】
加速度検出部５は、所定の方向への電子機器３Ｄの加速度を検出し、検出した加速度に関する情報である加速度信号を制御部７へと送る。ここで、所定の方向とは、タッチパネル４への押指行動による電子機器３Ｄの加速度の変化を検出可能な方向のことを指す。実施の形態１と同様に、タッチパネル４へ押指行動による電子機器３Ｄの加速度の変化は、主として電子機器３ＤのＺ軸方向の加速度として検出される。そのため、電子機器３Ｄの加速度を検出するには、電子機器３ＤのＺ軸方向の加速度を検出できる加速度センサを加速度検出部５に用いればよい。
【０１１６】
角速度検出部６は、電子機器３ＤのＸ軸周り、Ｙ軸周りの角速度を検出し、検出した角速度に関する情報である角速度信号を制御部７へと送る。電子機器３Ｄの角速度を検出するには、電子機器３ＤのＸ軸周り、Ｙ軸周りの角速度を検出できる角速度センサを角速度検出部６に用いればよい。
【０１１７】
次に、図１６を参照しながら電子機器３Ｄの動作について説明する。図１６は電子機器３Ｄの動作を表すフローチャートである。
【０１１８】
Ｓ４０１で制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があるか否かを判定する。接触検出信号の入力がある場合、処理はＳ４０２に進み、接触検出信号の入力がない場合はＳ４０１に戻る。
【０１１９】
Ｓ４０２で制御部７は、加速度検出部５から入力された加速度信号に基づき、加速度の変化量を算出するとともに、角速度検出部６から入力された角速度信号に基づき、角速度の変化量を算出する。
【０１２０】
Ｓ４０３では、制御部７は、加速度検出部５からの加速度信号の入力と角速度検出部６とからの角速度信号の入力があるか否かを判定する。具体的には、Ｓ４０２で算出された加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を越えない場合、制御部７は、その変化量が所定の範囲を越えた入力が無いものとみなして、第１の処理を行う。また、加速度の変化量と角速度の変化量とが所定の範囲を越える場合、制御部７は、加速度検出部５と角速度検出部６とからの信号入力があるものとみなして、第２の処理行う。
【０１２１】
ここで、加速度の変化量と角速度の変化量を算出する方法の一例について、図１７Ａ、図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ａ、図１７Ｂはそれぞれ、タッチパネル４に指が接触している状態から指を押込む時に検出される加速度、角速度の出力波形である。横軸は時間を表し、縦軸は検出された加速度及び角速度の強度を表している。
【０１２２】
図１７Ａ、図１７Ｂ中のＫ１点、Ｋ２点はタッチパネル４への接触が起こった時点、Ｌ１点、Ｌ２点はその接触により生じた角速度、加速度が極値をとった時点、Ｍ１点、Ｍ２点は押指動作による角速度の出力波形が収束した時点を示している。
【０１２３】
角速度の変化量Δｄは、Ｋ２点の直前における角速度の平均的な値と、Ｌ２点での角速度の差分を取ることにより求めればよい。この方法により、角速度センサのノイズやオフセット等の影響を受けずに変化量を算出することができるので、判定の精度を向上する。また、加速度の変化量Δｃは、上述の角速度の変化量を求める方法と同様にして算出することができる。
【０１２４】
この構成により、剛性の高い構造や材料を用いた場合であっても、電子機器３Ｄは押指行動を捉えることができるようになる。また押圧力検知の測定部を別途準備する必要がないため、コスト低減と省スペース化にも貢献する。さらには、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度と、角速度検出部６からの角速度とに基づき、押指行動による入力が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、電子機器３Ｄの操作中に、入力を意図せず、指等がタッチパネル４に触れてしまうような場合でも、誤検出を低減することができる。特に、加速度はタッチに対する感度が高いが、加速度センサの位置から離れた位置をタッチすると信号強度が低下する虞がある。しかし、角速度センサから得られる角速度はセンサの位置から離れても信号強度が低下しない。そのため、角速度センサを併用することにより、全ての領域においてより正確な検知を行うことが可能となる。
【０１２５】
第１の処理、第２の処理の具体例としては、携帯電話や電子ブック、タブレット端末など、画像の表示機能を有する電子機器における、いわゆるドラッグ・アンド・ドロップ操作が挙げられる。この場合、第１の処理はドラッグを開始する処理であり、第２の処理はドラッグの対象物、すなわち、タッチパネル４上に表示される操作部（以下、操作部）を移動先に固着させる処理である。
【０１２６】
第１の処理、第２の処理の別の具体例としては、携帯電話や電子ブック、タブレット端末など、画像の表示機能を有する電子機器において、描画を行う処理が挙げられる。この場合、第１の処理は線等の図形の描画を開始する処理であり、第２の処理は、図形の形状を変化させる処理、あるいは、描画を終了する処理である。
【０１２７】
なお上述の説明において、Ｓ４０３で制御部７は、加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を越えない場合、その変化量が所定の範囲を越えない検出部からの入力が無いものとみなして、第１の処理を行う。しなしながら第１の処理を行う条件はこれに限定されない。すなわち、加速度の変化量が所定の範囲を越えず、かつ、角速度の変化量が所定の範囲を越えない場合に、制御部７は第１の処理を行う構成としてもよい。言い換えると、制御部７が加速度検出部５からの入力がないとみなす場合であり、かつ、制御部７が角速度検出部６からの入力がないとみなす場合に、制御部７は第１の処理を行う構成としてもよい。
【０１２８】
なお上述の説明において、Ｓ４０３で制御部７は、加速度の変化量と角速度の変化量とが所定の範囲を越える場合、加速度検出部５と角速度検出部６とからの入力があるものとみなして、第２の処理を行う。しなしながら第２の処理を行う条件はこれに限定されない。すなわち、加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を越えた場合、制御部７は、その変化量が所定の範囲を越えた検出部からの入力があるものとみなして、第２の処理を行うようにしてもよい。
【０１２９】
また、Ｓ４０３において、加速度の変化量と角速度の変化量が所定の閾値の時間を越えて発生している場合に、制御部７は、加速度検出部５と角速度検出部６とからの入力があるものとみなして、Ｓ４０４で第２の処理を実行するようにしてもよい。この構成により、より高精度に押指行動を検出することが可能となる。以下、この点について具体的に説明する。
【０１３０】
指がタッチパネル４に触れ、タッチパネル４からの接触検出信号の入力がある状況下において押指行動があった場合、加速度の変化と角速度の変化が発生する時間が長いという特徴がある。
【０１３１】
図１８Ａ、図１８Ｂはそれぞれ、通常の押指動作で検出される典型的な加速度、角速度の出力波形を示している。ここで、通常の押指動作とは、タッチパネル４への入力を目的にタッチパネル４の操作面４Ａに指を当接させる動作を指す。図１８Ａ、図１８Ｂ中の、Ｐ３、Ｐ４点はタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ３、Ｑ４点は接触により生じた波形が極値を取った時点を示し、Ｒ３、Ｒ４点は接触により生じた波形が収束した時点を示している。
【０１３２】
図１７Ａと図１８Ａとの比較、および図１７Ｂと図１８Ｂとの比較から明らかなように、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作と、通常の押指動作とは異なる加速度、角速度の波形を示す。この点についてより詳細に説明する。
【０１３３】
通常の押指動作で生じる角速度の場合、その発生から収束までに要する時間はＰ４〜Ｒ４間の時間である。一方で、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作で生じる角速度の場合、その発生から収束までの時間はＫ２〜Ｍ２間の時間である。Ｋ２〜Ｍ２間の時間に比較するとＰ４〜Ｒ４間が大幅に短いことが分かる。これは、押指行動は通常のタッチに比べ、電子機器３Ｄに対して強い力がゆっくりかかり電子機器３Ｄの姿勢が同様にゆっくり変化しやすいことが原因と考えられる。また、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作と比較したときに、通常の押指動作の方が波形の発生から収束までの時間が短くなるという点は、加速度についても同様である。このことは、図１７Ａと図１８Ａとを比較すれば分かる。
【０１３４】
このため、加速度と角速度とが発生している時間に基づいて判定を行うことにより、より高精度に押指行動を検出することが可能となる。特に、加速度は電子機器３Ｄへの接触に対する検出感度が高いが、加速度センサの位置から離れた位置をタッチするときに信号強度が低下する虞がある。しかし、角速度センサから得られる角速度信号はセンサの位置から離れても信号強度が低下しないため、角速度センサを併用することにより、全ての領域においてより正確な検知を行うことが可能となる。図１８Ａ、図１８Ｂにおける信号ノイズが図４Ａ、図４Ｂに比して大きいのは、感度を高めているからである。これは押指行動により発生する角速度、加速度の方が、通常のタッチにより発生する角速度、加速度に比較して小さいことを考慮するためである。
【０１３５】
なお、加速度と角速度とが発生している時間に基づいて判定を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、所定の閾値を設定し、加速度と角速度の大きさがこの所定の閾値を越えて発生した時間に基づいて判定を行うようにしても良い。
【０１３６】
なお、Ｓ４０３において、角速度の変化量や加速度の変化量が閾値を越えるか否かで判定を行う構成について説明したが、角速度の絶対値や加速度の絶対値が閾値を越えるか否かで判定を行ってもよい。この構成によれば、より簡易な構成で判定を行うことができる。更には、入力の判定に係る制御部７の計算量を減らすことができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、指によりタッチパネル４へ入力する場合について説明したが、入力に用いられる物体は指に限定されない。例えば、爪先やペンなどを用いてもよい。この構成により、入力に用いる物体が制限されず、電子機器３Ｄの操作性が向上する。
【０１３８】
なお、静電容量方式のタッチパネルを用いた場合、静電容量の変化で指の面積を算出し、その結果と押指行動であるか否かの判定結果を照合し、検知精度を向上させてもよい。
【０１３９】
なお、加速度の変化量と角速度の変化量に応じて第２の処理の態様を変化させてもよい。具体的な例としては、第１、第２の処理が描画に関係する処理である場合に、加速度の変化量と角速度の変化量に応じて、描画する線などの太さ、面積、あるいは線種などを変化させてもよい。すなわち、描画の際の押圧力に応じて電子機器３Ｄの姿勢が変化し、これを加速度と角速度の変化量として検出できる。この構成により、タッチパネル上で、例えば文字の払い等の表現が可能となり、電子機器３Ｄの操作性が向上する。
【０１４０】
なお、上述の説明においては、指を押込んだ時の角速度、加速度の波形に基づいて入力の判定を行うと説明したが、これに限定されない。すなわち、指を押込んでいる状態から指を離すときに、電子機器３Ｄがその反動で戻る現象が発生するが、この際の角速度の変化量、あるいは、加速度の変化量に基づいて、第２の処理を行うようにしても良い。この動作について、図１７Ａ、図１７Ｂを参照しながらより具体的に説明する。
【０１４１】
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に検出される波形は、指を押込む事に起因する波形であり、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３に検出される波形は、指を押込んでいる状態から指を離す事に起因する波形である。図１７Ａ、図１７Ｂから分かるように、指を押込む時と指を離す時とのそれぞれに対応する波形が現れる。したがって、指を押込む時の波形と指を離す時の波形のうちのいずれかを用いて、図１６で説明したような判定を行ってもよい。あるいは、この両方の波形に対して図１６で説明したような判定を行う様にしてもよい。この構成により、より高精度な入力判定を実現することができる。押指動作により検出できる加速度、角速度の出力波形には個人差があり、場合によっては指を離す時の波形の方が、押込む時の波形よりも大きくなるが、この様な場合であっても、指を押込む時の波形と指を離す時の波形のうちのいずれか、あるいは、両方を判定に用いることで、個人差による誤検出を防止でき、判定精度を向上することができる。
【０１４２】
なお、上述の説明では、加速度と角速度の両方に基づいて判定を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、加速度と角速度のいずれかに基づいて判定を行う様にしても良い。この構成により、簡易な構成で判定を実現する事ができる。
【０１４３】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５による電子機器３Ｅの特徴部分について、実施の形態４による電子機器３Ｄとの相違点を中心に、図１９を参照しながら説明する。基本的には電子機器３Ｅの構成も図１、図１５に示す構成と同様である。
【０１４４】
実施の形態４と同様に、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｅの加速度を検出し、検出した加速度を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｅの角速度を検出し、検出した角速度を制御部７へ出力する。
【０１４５】
実施の形態４と異なるのは、加速度の変化量と、角速度の変化量と、接触検出信号が検出される時間とに基づいて制御部７が入力判定を行う点である。
【０１４６】
図１９は、本実施の形態にかかる電子機器３Ｅの動作を表すフローチャートである。Ｓ５０１〜Ｓ５０３は図１６におけるＳ４０１〜Ｓ４０３と同様であるので説明を省略する。
【０１４７】
Ｓ５０４で制御部７は、タッチパネル４からの入力があるか否かを判定する。具体的には、同じ座標位置での接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生しているか否かを判断する。接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生しない場合、制御部７は、タッチパネル４からの入力が無いものとみなし、処理はＳ５０１へ戻る。また、接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生する場合、制御部７は、タッチパネル４からの入力があるものとみなして第２の処理を行う。
【０１４８】
この構成により、より高精度に入力判定を実現することができる。これは、押指行動は通常のタッチに比べ、タッチが始まってから終わるまでの時間が長いという特徴がある。よって、Ｓ５０４での接触検出信号が所定の閾値の時間を越えているか否かを基準に用いて押指行動を判定することにより、高精度な入力判定を実現することができる。
【０１４９】
なお、実施の形態４、５とで説明した構成は独立して用いる場合に限定されるものではなく、重畳して判定に用いても良い。またＳ４０１、Ｓ５０１の実行順序を後段にすることによって、実施の形態１〜３と組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の電子機器は、高精度な入力判定を実現することができるため、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の電子機器として有用である。
【符号の説明】
【０１５１】
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ    電子機器
４    タッチパネル
４Ａ    操作面
５    加速度検出部
６    角速度検出部
７    制御部
８，９    矢印
１０    筐体
１１    アプリケーション部
【図１】
2013111590.tif 000009
【図２】
2013111590.tif 000010
【図３】
2013111590.tif 000011
【図４Ａ】
2013111590.tif 000012
【図４Ｂ】
2013111590.tif 000013
【図５】
2013111590.tif 000014
【図６】
2013111590.tif 000015
【図７】
2013111590.tif 000016
【図８】
2013111590.tif 000017
【図９】
2013111590.tif 000018
【図１０Ａ】
2013111590.tif 000019
【図１０Ｂ】
2013111590.tif 000020
【図１１】
2013111590.tif 000021
【図１２Ａ】
2013111590.tif 000022
【図１２Ｂ】
2013111590.tif 000023
【図１３Ａ】
2013111590.tif 000024
【図１３Ｂ】
2013111590.tif 000025
【図１４】
2013111590.tif 000026
【図１５】
2013111590.tif 000027
【図１６】
2013111590.tif 000028
【図１７Ａ】
2013111590.tif 000029
【図１７Ｂ】
2013111590.tif 000030
【図１８Ａ】
2013111590.tif 000031
【図１８Ｂ】
2013111590.tif 000032
【図１９】
2013111590.tif 000033
【図２０】
2013111590.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月29日(2014.5.29)
【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】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２０は従来の電子機器に用いられる入力装置１を示している。入力装置１は、入力面２へのユーザーによる指の接触部分３の位置と面積を検出し、検出した接触部分３の面積を予め設定された閾値とを比較し、この面積が閾値以上になったとき入力位置として確定する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４３９８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、高精度な入力判定を実現する電子機器である。本発明による第１の電子機器は、タッチパネルと、加速度検出部と、角速度検出部と、制御部とを有する。タッチパネルは操作面を有し、操作面への接触を検出して接触検出信号を出力する。加速度検出部は電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部は電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部は、タッチパネルと加速度検出部と角速度検出部とに接続されている。そして、加速度検出部から加速度信号が入力され、かつ、角速度検出部から角速度信号が入力された場合に、接触検出信号を接触確定信号として出力する。また本発明による第２の電子機器は、タッチパネルと、筐体と、加速度検出部と、角速度検出部と、制御部とを有する。タッチパネルは操作面を有し、操作面への接触を検出して接触検出信号を出力する。筐体はタッチパネルを支持している。加速度検出部は電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部は電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部はタッチパネルと加速度検出部と角速度検出部とに接続されている。制御部は接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて、接触確定信号を出力する。また、接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度信号が入力された場合には、筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は本発明の実施の形態１における電子機器のブロック図である。
【図２】図２は図１に示す電子機器の斜視図である。
【図３】図３は図１に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図４Ａ】図４は図１に示す電子機器の操作時の加速度の出力波形を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは図１に示す電子機器の操作時の角速度の出力波形を示す図である。
【図５】図５は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。
【図６】図６は図１に示す電子機器のさらに他の動作を表すフローチャートである。
【図７】図７は図１に示す電子機器の別の動作を表すフローチャートである。
【図８】図８は本発明の実施の形態２における電子機器の斜視図である。
【図９】図９は図８に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは本発明の実施の形態３における電子機器への入力例を表す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは本発明の実施の形態３における電子機器への他の入力例を表す図である。
【図１１】図１１は図１０Ａ、図１０Ｂに示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１２Ａ】図１２Ａは本発明の実施の形態３における電子機器の正面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは図１２Ａに示す電子機器の背面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは本発明の実施の形態３における他の電子機器の正面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは図１３Ａに示す電子機器の背面図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態３におけるさらに他の電子機器の正面図である。
【図１５】図１５は本発明の実施の形態４における電子機器の斜視図である。
【図１６】図１６は図１５に示す電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図１７Ａ】図１７Ａはタッチパネルに指が接触している状態から指を押込む時に検出される加速度の出力波形を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂはタッチパネルに指が接触している状態から指を押込む時に検出される角速度の出力波形を示す図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは通常の押指行動で検出される典型的な加速度の出力波形を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは通常の押指行動で検出される典型的な角速度の出力波形を示す図である。
【図１９】図１９は本発明の実施の形態５における電子機器の動作を表すフローチャートである。
【図２０】図２０は従来の電子機器の入力装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、図２０に示す入力装置１における課題を説明する。ユーザーの意図した接触か否かに関わらず、入力装置１は、一定の面積以上で物体が入力面２に触れると入力操作として検知してしまう。例えば、入力装置１の操作中に、入力を意図せずに指等が入力面２に触れてしまっても、入力装置１は入力操作として検知してしまう。しかしながら入力操作を意図しない接触の場合、ユーザーは入力面２を強く押すことはない。したがって、入力装置１に加速度や角速度は発生しないか、ごく弱い。
【０００７】
また机の上に入力装置１が置かれている状態で、入力面２に何かが接触しても入力装置１に加速度や角速度は発生しない。しかしながらこの場合も入力面２が押圧されるため、入力装置１は入力操作として検知してしまう。
【０００８】
一方、一定の接触面積以下の物体では入力操作できない。例えば、爪先やペン等で操作しても入力装置１は入力操作として検知できない。このように接触面積が小さくても入力操作を意図する場合、ユーザーは入力面２を強く押すので入力装置１に加速度と角速度とが発生する。
【０００９】
以下、本発明の種々の実施の形態について説明する。なお各実施の形態において、先行する実施の形態と同様の構成をなすものには同じ符号を付して説明し、詳細な説明を省略する場合がある。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による電子機器３Ａについて、図面を参照しながら説明する。図１は電子機器３Ａのブロック図である。図２は電子機器３Ａの斜視図である。
【００１１】
電子機器３Ａは、タッチパネル４と、加速度検出部５と、角速度検出部６と、制御部７と、アプリケーション部１１とを有する。タッチパネル４は操作面４Ａを有し、操作面４Ａに指等が接触したことを検出して接触検出信号を出力する。加速度検出部５は電子機器３Ａの加速度を検出し、加速度信号を出力する。角速度検出部６は電子機器３Ａの角速度を検出し、角速度信号を出力する。制御部７はタッチパネル４と加速度検出部５と角速度検出部６とに接続されている。そして加速度検出部５から加速度信号が入力され、かつ、角速度検出部６から角速度信号が入力された場合に、タッチパネル４から出力された接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１へ出力する。アプリケーション部１１は例えば、タッチパネル４の背面に配置されたディスプレイである。この構成により、電子機器３Ａは入力操作に対して高精度に動作できる。
【００１２】
詳細には、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に、同時点における加速度の変化量と、同時点における角速度の変化量とに基づいて、タッチパネル４への接触が、ユーザーが指を以て意図的に行った入力操作（以下、「押指行動」と表記）によるものか否かを判定する。押指行動であると判定する場合、制御部７は接触検出信号をタッチパネルへの入力操作とみなし、接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００１３】
図２に示すように、操作面４Ａが配置された電子機器３Ａの面が略長方形である場合、その長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸とし、Ｘ軸とＹ軸で形成されるＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸とする。そしてタッチパネル４の中心を原点とする。
【００１４】
加速度検出部５は、所定の方向に沿った電子機器３Ａの加速度を検出し、検出した加速度に関連付けられた加速度信号を制御部７へ送る。ここで、所定の方向とは、タッチパネル４への押指行動による電子機器３Ａの加速度の変化が検出可能な方向のことを指す。また、タッチパネル４へ押指行動による電子機器３Ａの加速度の変化は、主として電子機器３ＡのＺ軸方向の加速度として検出される。そのため、電子機器３Ａの加速度を検出するには、電子機器３ＡのＺ軸方向の加速度を検出できる加速度センサを加速度検出部５に用いればよい。
【００１５】
角速度検出部６は、電子機器３ＡのＸ軸周りの角速度を検出し、検出した角速度に関連付けられた角速度信号を制御部７へ送る。また、電子機器３Ａの角速度を検出するには、電子機器３ＡのＸ軸周りの角速度を検出できる角速度センサを角速度検出部６に用いればよい。なお、詳細は後述するが、角速度センサとして、２軸又は３軸周りの角速度を検出できる多軸対応の角速度センサを用いても良い。
【００１６】
次に、図３を参照しながら入力の判定方法について説明する。図３は、電子機器３Ａの動作を表すフローチャートである。
【００１７】
Ｓ１０１では、制御部７は加速度検出部５から送られた加速度信号に基づき、加速度の変化量を算出する。Ｓ１０２では、制御部７は、Ｓ１０１で算出した加速度の変化量（大きさ）が予め定めた閾値Ａｓｈを超えているか否かを判定する。超えている場合、制御はＳ１０３に進み、超えていない場合は、加速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００１８】
Ｓ１０３では、制御部７は角速度検出部６から送られた角速度信号に基づき、角速度の変化量を算出する。Ｓ１０４では、制御部７は、Ｓ１０３で算出した角速度の変化量（大きさ）が予め定めた閾値Ｂｓｈを超えているか否かを判定する。超えている場合、制御はＳ１０５に進み、超えていない場合は、角速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００１９】
Ｓ１０５では、指が操作面４Ａに接触することにより、タッチパネル４は接触検出信号を制御部７へ出力する。接触検出信号が制御部７に入力されれば、この接触検出信号を有効な入力とみなし、接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する（Ｓ１０６）。加速度および角速度の変化と同時に接触検出信号が制御部７に入力されなければ、加速度信号および角速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。
【００２０】
アプリケーション部１１は、接触確定信号に応じた処理動作を実行する。この時の処理動作は、入力の有無に応じてイベントを発生させるものでもよいし、入力のあった領域に応じてイベントを発生させるものでもよい。つまり、接触確定信号の用途は特定の処理動作への使用に限定されない。
【００２１】
一方、入力が無効と判定された場合、制御部７は接触確定信号をアプリケーション部１１に送らない。つまり、当該接触に対しては、アプリケーション部１１は処理を実行しない。
【００２２】
このように電子機器３Ａにおいて、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度信号と、角速度検出部６からの角速度信号とに基づき、接触による入力操作が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、電子機器３Ａの操作中に、入力を意図せず、指等がタッチパネル４に触れた場合でも、制御部７は従来の電子機器のように接触検出信号を接触確定信号として出力しない。そのため、このような意図しない入力による誤作動の可能性を低減することができる。このように、電子機器３Ａではタッチパネル４への意図しない接触による誤入力を防止し、入力精度を向上することができる。また、爪等による面積の小さなものによる入力を受け付けることができる。
【００２３】
また、走行中の車内等で電子機器を操作する場合、加速度センサは車両等の振動を検出してしまうために、押指行動による加速度の変化を捉えることが困難になる場合がある。このような場合であっても、角速度は車両等の振動の影響を受けない。したがって、電子機器３Ａの制御部７は押指行動を正確に判定できるため、入力精度を向上することができる。
【００２４】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、加速度や角速度の大きさを判定する閾値をユーザーに応じて変化させても良い。押指行動により生じる加速度や角速度の振幅がユーザー毎に異なる傾向を示す。したがって、この振幅に応じて閾値を設定することで、より正確に入力操作を判定することができ、入力精度をより向上することができる。上記閾値は、タッチパネル４から入力して設定可能にしてもよく、専用の入力部を別途設けてもよい。
【００２５】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、加速度の変化量や角速度の変化量が閾値を超えるか否かで判定を行う構成について説明したが、加速度の絶対値や角速度の絶対値が閾値を超えるか否かで判定を行ってもよい。この場合、より簡易な構成で入力操作を判定することができる。さらには、入力操作の判定に係る制御部７の計算量を減らすことができる。
【００２６】
なお、判定の順序を入れ替えてもよい。例えば、Ｓ１０５をＳ１０１より前に実行してもよい。この場合、タッチパネル４からの接触検出信号を受け取った際に、制御部７はＳ１０１で接触検出信号を受け取る前後における加速度の変化量を算出し、Ｓ１０３では接触検出信号を受け取る前後における角速度の変化量を算出する。このようにすることで制御部７における計算量を低減することができる。
【００２７】
次に、図４Ａ、図４Ｂを参照しながら加速度、角速度の具体的な計算方法の一例について説明する。図４Ａ、図４Ｂはそれぞれ、タッチパネル４へ押指行動があった場合に得られる加速度及び角速度の典型的な出力波形を示している。横軸は時間を表し、縦軸は検出された加速度及び角速度の強度を表している。図４Ａ中のＰ１点がタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ１点はその接触により生じた加速度が極値をとった時点を示している。
【００２８】
加速度の変化量Δａは、このＰ１点の直前における加速度値の平均的な値と、Ｑ１点での加速度値の差分を取ることにより求めればよい。この方法により、加速度検出部５に作用するノイズの影響を受けずに変化量を算出することができる。例えば、電子機器３Ａに働く重力加速度の影響を受けずに加速度の変化量を算出することができる。したがって、判定の精度を向上することができる。
【００２９】
なお、変化量の算出方法は、加速度検出部５に含まれる加速度センサのオフセットや、重力加速度等のノイズを除去できる方法であれば良く、上述の方法に限定されない。
【００３０】
角速度の変化量Δｂの算出方法については、上述の加速度の変化量を求める方法と同様に、角速度検出部６に含まれる角速度センサのオフセット等のノイズを除去できる方法であれば良い。具体的な一例について図４Ｂを用いて説明する。Ｐ２点がタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ２点はその接触により生じた角速度が極値をとった時点を示している。角速度の変化量Δｂは、Ｐ２点の直前における角速度値の平均的な値と、Ｑ２点での角速度値の差分を取ることにより求めればよい。
【００３１】
なお、Ｓ１０２、Ｓ１０４において、接触に伴って検出された加速度の周期や角速度の周期が所定の時間を超えた場合、加速度や角速度の入力を無効とする判定方法を用いても良い。より詳細には、タッチパネル４への接触により加速度が生じる時点（図４Ａ中のＰ１点）と、発生した加速度が概ね収束する時点（図４Ａ中のＲ１点）との間の時間が、予め定めた所定の時間を超える場合、加速度の入力を無効とする。あるいは、タッチパネル４への接触により角速度が生じる時点（図４Ｂ中のＰ２点）と、発生した角速度が概ね収束する時点（図４Ｂ中のＲ２点）との間の時間が、予め定めた所定の時間を超える場合、角速度の入力を無効とする。
【００３２】
押指行動により生じる加速度の周期と角速度の周期がある一定の時間内に収まることが実験により分かっている。したがって、検出された加速度や角速度の周期がその時間を超える場合に、その入力を無効とすることにより、より正確に入力操作を判定することができ、入力精度を向上することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、Ｙ軸周りの角速度を検出する角速度センサを角速度検出部６に用いたが、２軸又は３軸周りの角速度を検出する多軸対応の角速度センサを用いてもよい。例えば、Ｘ軸周りの角速度とＹ軸周りの角速度を検出する２軸対応の角速度センサを用いた場合には、Ｘ軸周りの角速度とＹ軸周りの角速度それぞれの変化量について、上述の判定を行っても良い。この場合、複数軸の角速度の値を用いることで、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３４】
なお、タッチパネル４上の座標に応じて、加速度の入力操作判定の基準となる閾値を変化させても良い。この場合、例えば、電子機器３Ａを把持している場所と近い位置へ接触があった場合、接触に伴って生じる加速度は小さくなることが実験により分かっている。したがって、電子機器３Ａの把持部分に近い場所においては、加速度の入力判定基準となる閾値を小さく設定することにより、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
また、角速度についても同様に、角速度の入力操作判定の基準となる閾値を座標に応じて変化させても良い。この場合、例えば、電子機器３Ａの中心付近に接触があった場合に比べて、外縁部に接触があった場合の方が、電子機器３Ａに発生する角速度は大きくなることが実験により分かっている。したがって、タッチパネル４の中心から外縁に向かって、対応する閾値が大きくなる様に閾値を設定することにより、判定精度をさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、上述の判定方法では、角速度の変化量が閾値を超えているかに基づいて入力の判定を行ったが、加速度の変化量Δａと、角速度の変化量Δｂとを組み合わせた値が閾値を超えているか否かに基づいて入力の判定を行っても良い。具体的な計算の一例としては、予め設定した閾値Ｔを用いて、以下に示す数式（１）に基づいて判定を行う方法がある。
【００３７】
【数１】
2013111590.tif 000035
【００３８】
この場合、例えば、電子機器３Ａを把持している場所に近い領域は、接触に伴う電子機器３Ａの変位が小さくなるので、接触に伴って検出される加速度が小さくなる傾向がある。また、タッチパネル４の中央に近い領域は、接触に伴う電子機器３Ａの回転が起きにくいので、接触に伴って検出される角速度が小さくなる傾向がある。このような場合においても数式（１）による判定を用いれば、加速度または角速度のいずれかが十分に大きい場合に入力を有効と判定できるので、判定精度を更に向上させることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態では、指によりタッチパネルへ入力する場合について説明したが、入力に用いられる物体は指に限定されない。例えば、爪先やペンなどを用いてもよい。この構成により、入力に用いる物体が制限されず、電子機器の操作性が向上する。
【００４０】
次に、図５を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する構成について説明する。図５は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。図５に示す動作は、電子機器３Ａが机の上面などの平坦な面に置かれており、角速度が発生しにくい状況下にある場合に対応するための制御である。
【００４１】
Ｓ５１で制御部７は、加速度検出部５から加速度の値を取得する。電子機器３Ａが平坦な場所に水平に置かれている場合、Ｚ軸方向の加速度の値は重力加速度である９．８Ｇにほぼ等しくなる。この重力加速度が例えば、０．１秒以上継続して検出される場合（Ｓ５２のＹｅｓ）、制御部７は、電子機器３Ａが水平で安定な状態にあると判断し、処理はＳ５３へ進む。電子機器３Ａが水平で安定な状態ではないと制御部７が判断した場合（Ｓ５２のＮｏ）処理はＳ１０１へ進み、制御部７は図３と同じように動作する。
【００４２】
Ｓ５３で制御部７は、電子機器３Ａの角速度の変化量を算出する。このステップにおける動作はＳ１０３と同様である。Ｓ５４で制御部７は、Ｓ５３で算出された角速度の変化量が、予め定めた閾値Ｂｓｈ２を超えるか判定する。超えている場合、処理はＳ１０５に進み、超えていない場合は角速度の入力を無効とみなして制御部７は入力を受理しない。ここで、電子機器３Ａが水平で安定な状態にあり、回転運動が発生しにくい状況であることを踏まえ、閾値Ｂｓｈ２はＳ１０４における閾値Ｂｓｈ１よりも小さく設定されている。
【００４３】
この制御により、電子機器３Ａが水平で安定な面に置かれて角速度が発生しにくい状況下においても押指行動を高い精度で検知することができる。以上のように、制御部７は、加速度信号に基づいて、角速度に関する所定の閾値を低下させる。この構成により、電子機器３Ａが机の上面などの平坦な面に置かれており、角速度が発生しにくい状況下においても押指行動を高い精度で検知することが可能となる。
【００４４】
なお以上の説明では、制御部７はＳ５３で角速度の変化量を算出し、算出された角速度の変化量に基づいてＳ５４で判定を行う構成について説明したが、判定に用いる条件はこれに限らない。すなわち、Ｓ５３で加速度の変化量を算出し、算出された加速度の変化量に基づいてＳ５４で判定してもよい。この場合、加速度検出部５のみで判定を行うことができるので、より簡易な構成で判定を行うことができる。また角速度と加速度を組み合わせて判定に用いても良い。
【００４５】
次に、図６を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する他の構成について説明する。図６は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。
【００４６】
タッチパネル４は通常、操作面４Ａの接触位置を検出する。そこで、Ｓ６１で制御部７はタッチパネル４への指等の接触位置の情報を取得する。ここで、接触位置の情報とは、図２に示すＸＹ座標における接触位置座標である。このようにタッチパネル４からの出力以外に、指が接触したことにより電子機器３Ａに生じる角速度を用いて、制御部７は接触検出信号が検出された位置座標を推定できる。以下、角速度を用いて推定された座標を接触推定座標と呼ぶ。
【００４７】
制御部７はＳ１０３で取得した角速度の変化量に基づき接触推定座標を取得する（Ｓ６２）。制御部７は、この接触推定座標とタッチパネル４からの出力で得られた接触位置座標とを比較する（Ｓ６３）。接触推定座標と、接触位置座標とが略一致する場合（Ｓ６３のＹｅｓ）、制御部７は接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。両者が一致しない場合、入力信号を受理しない。
【００４８】
この構成により、さらに高精度な入力判定を実現できる。より詳細には、Ｙ軸周りの角速度信号をＸ１、Ｙ軸周りの角速度信号の検知域最大値をＸ２、Ｘ軸周りの角速度をＹ１、Ｘ軸周りの角速度信号の検知域最大値をＹ２と定義する。ここで検知域最大値Ｘ２およびＹ２は角速度検出部６から出力される角速度信号が取り得る絶対値の最大の値を指す。例えば、Ｙ軸回りの角速度信号Ｘ１を測定する角速度検出部の分解能が−５０００〜５０００であるとき、絶対値の最大値はプラス側もマイナス側も５０００であるため検知域最大値Ｘ２は５０００となる。これらを用いて次の式から接触推定座標（Ｘ，Ｙ）を算出する。
【００４９】
【数２】
2013111590.tif 000036
【００５０】
【数３】
2013111590.tif 000037
【００５１】
上記定義より明らかに、−１≦Ｘ≦１、−１≦Ｙ≦１であるため、接触位置を推定するための位置座標としてＸ、Ｙを用いることができる。
【００５２】
なお、検知域最大値を角速度検出部６の分解能とせず、タッチパネル４へのタッチ接触で実使用上得られる範囲を実験的に求め、その値を用いても良い。
【００５３】
以上の構成により、位置座標の観点で入力操作判定の確実性を高めることができ、高精度な入力判定を実現することができる。
【００５４】
なお、接触位置座標と接触推定座標とを比較せずに、接触推定座標を入力操作された位置と判定してもよい。この構成により、静電容量式タッチパネルが動作しないような爪や手袋によるタッチパネル４への入力に対して、制御部７は入力位置を判定することができる。
【００５５】
また角速度のみで接触推定座標を検出できるため、加速度検出部５を設けずに入力操作を判定してもよい。この場合、Ｓ１０１，Ｓ１０２は不要となる。あるいは、Ｓ１０４を省略し、Ｓ６３のみで入力操作を判定してもよい。
【００５６】
次に、図７を参照しながらさらに高精度に入力操作を検出する他の構成について説明する。図７は図１に示す電子機器の他の動作を表すフローチャートである。Ｓ１０１からＳ１０６は図３と同様である。以下、図３と異なるステップについて説明する。
【００５７】
タッチパネル４への入力を行う際に、その押込み方の態様に応じて、押指行動が始まってから終わるまでの時間の長さ（接触検出信号が検出され続ける時間）が異なるという特徴がある。例えば、タッチパネル４をゆっくり押込む場合では、接触検出信号の検出される時間が長いという特徴がある。あるいは、指等をタッチパネル４に意図的に軽く接触させ、その後にタッチパネル４を押込む動作を行う場合にも、接触検出信号の発生する時間が長くなる。
【００５８】
そのため、タッチパネル４で検出された接触検出信号が押指行動に起因するものかを判定するにあたり、Ｓ７１で制御部７は、タッチパネル４への指等の接触時間の長さを取得する。そして、制御部７は、接触検出信号の発生する時間が所定の閾値Ｔｓｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ７２）。このように判定基準を加えることで、さらに高精度に入力操作を判定することができる。
【００５９】
例えば、Ｔｓｈには通常のタッチより長い時間である０．３秒などを設定する。この閾値によって、意図しない接触によるタッチや軽いタッチを接触時間の短さから押指行動ではないと判別することができる。
【００６０】
なお、タッチパネル４上を指で走査している場合にも接触時間は長くなる。しかしながらこのような場合、接触位置座標の変動が大きい。一方、押指行動により押込んでいる最中の接触位置座標の変動は小さい。したがって、タッチパネル４上を指で走査する操作を入力操作として判断しないためには、Ｓ７２の後にさらに接触位置座標の変動を閾値に対して大きいか否か判断してやればよい。
【００６１】
また、タッチパネル４への入力を行う際に、その押込み方の態様に応じて、押指行動が始まってから押指行動に伴う加速度、角速度が発生するまでの時間が異なるという特徴がある。例えば、タッチパネル４をゆっくり押込む場合では、接触検出信号の発生から、加速度、角速度の発生までの時間が長い。あるいは、意図的にタッチパネル４に指などを軽く接触させ、その後にタッチパネル４を押込む動作を行うような場合にも、接触検出信号の発生から、加速度、角速度の発生までの時間が長くなる。
【００６２】
すなわち、接触検出信号が検出された時間を接触時間ｔ０とし、押指行動に起因して加速度および角速度が生じた時間を衝撃検出時間ｔ１とすると、接触時間ｔ０と衝撃検出時間ｔ１との差分時間Δｔは押指行動と判定されたタッチがその位置座標に触れてから実際に電子機器３Ａを動かすまでの時間に相当する。この差分時間Δｔが、押込み方の態様に応じて異なる。
【００６３】
したがって、差分時間Δｔに基づいて、電子機器３Ａの処理を異ならせることができる。例えば、差分時間Δtを地図や写真などを閲覧している際の拡大や縮小の操作に適用することができる。より詳細には、差分時間Δtの大小に応じてその拡大や縮小の比率を変えても良い。あるいは、差分時間Δtを押指行動があった際のフィードバックの強さに連動させ、差分時間Δtが小さい場合にはバイブなどの振動を小さくし、差分時間Δtが大きい場合にはバイブなどの振動を大きくしてもよい。この構成により、人がタッチしたときの強さの感覚に合致したフィードバックが実現され、電子機器３Ａの操作性を向上することができる。
【００６４】
なお、タッチパネル４が静電容量方式である場合、爪や手袋でタッチした際には押指行動の検知に用いる静電容量の変化ΔＣが小さく、検知が困難である。しかし、爪や手袋でタッチした際にも加速度検出部５から得られる加速度の変化と、角速度検出部６から得られる角速度の変化は発生する。そのため、これらを用いて入力操作を検出することができる。
【００６５】
より詳細には、加速度検出部５から得られる加速度の変化量と、角速度検出部６から得られる角速度の変化量が所定の閾値を超えた場合に、タッチパネル４の検知に用いる静電容量の変化ΔＣに対する閾値を引き下げる。この構成により、タッチパネル４の押指行動を検出する際の静電容量の変化ΔＣの閾値が低いことによる通常時の誤動作を避けることができる。すなわち、爪や手袋による押指行動を高い精度で検出することができる。
【００６６】
なお、静電容量式のタッチパネル４のタッチ検知の閾値を引き下げる代わりに、タッチパネル４の電極を結合するなど電界強度を強くする方策を用いることで入力操作を判定しても良い。この構成により、常時電界強度を強くすることによる誤動作を防ぐとともに、加速度検出部５から得られる加速度の変化量と、角速度検出部６から得られる角速度の変化量が所定の閾値を超えた場合に必要箇所のみ電極を結合させることができるため消費電力の低減に貢献する。
【００６７】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２による電子機器３Ｂの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図８を参照しながら説明する。図８は電子機器３Ｂの斜視図である。基本的には電子機器３Ｂの構成も図１に示す構成と同様である。
【００６８】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｂの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｂの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【００６９】
制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に加速度、角速度の測定結果に基づいて、指の接触が入力操作であるか否かを判定し、入力操作であると判定した場合に接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。実施の形態１と異なるのは、接触検出信号の入力判定をする際に、接触があった時点における角速度の回転方向に基づいて判定を行う点である。
【００７０】
以下、電子機器３Ｂの入力判定方法の一例について説明する。図８において、矢印８は電子機器３ＢがＸ軸の正方向に向かって時計回りに回転するときの回転方向を表している。また、矢印９は電子機器３ＢがＸ軸の正方向に向かって反時計回りに回転する時の回転方向を表している。他の軸周りの回転についても同様にして回転方向を定義する。
【００７１】
図９は、電子機器３Ｂの動作を表すフローチャートである。Ｓ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０５は、実施の形態１で説明したＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５と同じであるので説明を省略する。
【００７２】
Ｓ２０３で制御部７は、電子機器３Ｂの角速度の回転方向を取得する。回転方向を取得するには、検出される角速度の極性に基づいて、判断すればよい。図４Ｂを用いて説明すると、角速度が極値をとるＱ２点における角速度の符号は負である。ここで、角速度の極性は電子機器３Ｂの回転方向に対応しているので、この極性に関する情報より回転方向を取得することができる。すなわち、角速度の大きさを検出するのと同時に回転方向も検出することができる。
【００７３】
Ｓ２０４で制御部７は、Ｓ２０３で算出した角速度の回転方向が所定の回転方向であるか否かを判定する。所定の回転方向である場合、処理はＳ２０５に進み、所定の回転方向でない場合、制御部７は角速度の入力を無効とみなして入力を受理しない。
【００７４】
ここで、所定の回転方向とは、接触検出信号のＹ座標（Ｙ軸に沿った方向の値）が正である場合（すなわち、図８の領域１への入力である場合）は、Ｘ軸の正方向に向かって反時計回りの回転方向（矢印９）を指す。また、接触検出信号のＹ座標が負である場合（すなわち、図８の領域２への入力である場合）は、Ｘ軸の正方向に向かって時計回りの回転方向（矢印８）を指す。
【００７５】
このように、電子機器３Ｂにおいても、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度信号と、角速度検出部６からの角速度信号とに基づき、指の接触が入力操作であるか否かを判定する。したがって、タッチパネル４への意図しない接触による誤入力を防止し、入力精度を向上することができる。また、爪等による面積の小さなものによる入力を受け付けることができる。
【００７６】
また、角速度検出部６で検出される角速度の強度は、電子機器３Ｂを把持する手の動きや走行中の車両の旋回などに影響を受ける場合がある。このような場合でも、押指行動により検出される角速度の極性はその影響を受け難く、押指行動を正確に判定できるため、入力精度を向上することができる。
【００７７】
なお、角速度を時間微分して得られる角速度微分値を判定に用いてもよい。この場合、車両の旋回等によって大きく角速度が変化している場合でも押指行動を正確に判定できるため、入力精度を更に向上することができる。
【００７８】
なお、上述の説明では、接触検出信号のＹ座標の符号と、Ｘ軸周りに検出される角速度の回転方向とを比較することで、指の接触による入力が有効であるか否かを判定する構成について説明している。これ以外に、接触検出信号のＸ座標の符号と、Ｙ軸周りに検出される角速度の回転方向とを比較してもよい。この場合、角速度の回転方向が指の接触位置から想定される電子機器３Ｂの回転方向と整合する場合に、当該接触を有効な入力操作と判定すればよい。
【００７９】
この構成では、制御部７は次の２つの場合に接触検出信号を接触確定信号として出力する。すなわち、接触検出信号のＸ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、角速度信号の示す角速度がＹ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、接触検出信号のＸ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、角速度信号の示す角速度がＹ軸の正方向に向かって時計回りである場合である。
【００８０】
この制御では、電子機器３Ｂの形状やユーザーの操作態様に応じて、重要視する軸を異ならせることができ、判定精度をさらに向上させることができる。
【００８１】
なお、上述したＸ軸周りの角速度を用いて判定する方法と、Ｙ軸周りの角速度を用いて判定する方法とを組み合わせて用いてもよい。この場合、複数軸の加速度、角速度に基づいて判定することができるので、判定精度をさらに向上させることができる。
【００８２】
なお実施の形態１と同様に、Ｓ２０５をＳ２０１の前に実施してもよい。この場合、Ｓ２０１で制御部７は接触検出信号を受け取った前後の加速度の変化を検出する。またＳ２０３で制御部７は、接触検出信号を受け取った直後の角速度の回転方向を取得する。このようにすることで、制御部７の計算量を低減することができる。
【００８３】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３による電子機器３Ｃの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図１０Ａ、図１０Ｂを参照しながら説明する。図１０Ａ、図１０Ｂは電子機器３Ｃの斜視図である。基本的には電子機器３Ｃの構成も図１に示す構成と同様である。
【００８４】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｃの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｃの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【００８５】
制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があった場合に加速度、角速度の測定結果に基づいて、指の接触が入力操作であるか否かを判定し、入力操作であると判定した場合に接触検出信号を接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００８６】
電子機器３Ｃはタッチパネル４を支持する筐体１０を有する。制御部７は、電子機器３Ｃの加速度の変化量及びその方向と、角速度の回転方向との情報を取得する。そして、タッチパネル４からの接触検出信号の入力が無い場合、これらの情報に基づいて、検出された加速度及び角速度がユーザーによる電子機器３Ｃの筐体１０への押指行動に起因するものか否かを判定する。押指行動と判定した場合は、筐体１０の所定の面への入力が行われたと判断して、入力確定信号を出力する。
【００８７】
このように実施の形態１と異なるのは、タッチパネル４に接触がない場合において、加速度と角速度に基づく入力判定を行う点である。すなわち、制御部７は接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度信号が入力された場合には、筐体１０への入力操作がされたと判断して入力確定信号をアプリケーション部１１へ出力する。
【００８８】
この構成により、タッチパネル４以外の部分である筐体１０への指の接触であって、入力を意図した接触を入力と判定することができる。したがって、図１０Ａに示すように、電子機器３Ｃを把持する手の指による筐体１０の背面への押指行動や、図１０Ｂに示すように、筐体１０の側面への押指行動などを検出することができる。すなわち、電子機器３Ｃ上の面であって、接触を検知するセンサを搭載しない面に対する入力を受け付けることができ、電子機器３Ｃの操作性を向上することができる。
【００８９】
次に、図１１を参照しながら、入力の判定方法の一例について説明する。図１１は電子機器３Ｃの動作を表すフローチャートである。なお、図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、実施の形態１の図２と同様に、電子機器３Ｃの長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸とし、Ｘ軸とＹ軸とで形成されるＸＹ平面と垂直な方向をＺ軸とする。
【００９０】
Ｓ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０８は、それぞれ図３におけるＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０５と同様であり、Ｓ３０６は図９におけるＳ２０３と同様である。すなわち、Ｓ３０２で制御部７はＳ３０１で算出した加速度の変化量が予め定めた閾値Ａｓｈを超えているか否かを判定する。超えている場合、制御はＳ３０３に進み、超えていない場合は、加速度信号の入力を無効とみなし、制御部７は入力を受理しない。これ以外の説明は省略する。
【００９１】
Ｓ３０３で制御部７は、電子機器３Ｃの加速度の方向を取得する。加速度の方向を取得するには、検出される加速度の極性に基づいて、判断すればよい。図４Ａを用いて説明すると、加速度が極値をとるＱ１点における加速度の符号は負である。ここで、加速度の極性は電子機器３Ｃの回転方向に対応しているので、この極性に関する情報より加速度の方向を取得することができる。すなわち、加速度の大きさを検出するのと同時に加速度の方向も検出することができる。
【００９２】
Ｓ３０７で制御部７は、（表１）に示す対応にしたがって、入力操作を判定する。（表１）における領域Ａ〜領域Ｄについては、図１２Ａ、図１２Ｂに示すとおりである。図１２Ａ、図１２Ｂは電子機器３Ｃの正面図と背面図であり、領域Ａはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｙ座標が正である領域、領域Ｂはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｙ座標が負である領域である。領域Ｃは筐体１０の背面のうち、Ｙ座標が正である領域、領域Ｄは筐体１０の背面のうち、Ｙ座標が負である領域である。
【００９３】
【表１】
2013111590.tif 000038
【００９４】
（表１）に示すように、加速度がＺ軸の負方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって反時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ａへの押指行動であると判定する。加速度がＺ軸の負方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｂへの押指行動であると判定する。
【００９５】
加速度がＺ軸の正方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｃへの押指行動であると判定する。加速度がＺ軸の正方向であり、かつ、角速度がＸ軸の正方向に向かって反時計回りである場合、制御部７は、検出された加速度及び角速度が領域Ｄへの押指行動であると判定する。
【００９６】
そして、タッチパネル４に接触がない場合（Ｓ３０８のＮｏ）、Ｓ３１０で制御部７は、Ｓ３０７で判定された領域へ入力がされたという情報である入力確定信号をアプリケーション部１１に出力する。
【００９７】
また加速度と方向と角速度の方向が、上記の組み合わせ以外である場合、制御部７は加速度と角速度の入力が無効と判定する（Ｓ３０７のＮｏ）。この場合、制御部７は入力確定信号をアプリケーション部に送らない。つまり、当該接触に対しては、アプリケーション部１１は処理を実行しない。
【００９８】
なおタッチパネル４に接触がある場合（Ｓ３０８のＹｅｓ）、Ｓ３０９で制御部７は、図３のＳ１０６と同様に、タッチパネル４から出力された接触検出信号を有効な入力とみなし、接触確定信号としてアプリケーション部１１に出力する。
【００９９】
このように、電子機器３Ｃの制御部７は、加速度検出部５からの加速度と、角速度検出部６からの角速度とに基づき、指の接触による入力が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、筐体１０の背面や側面への押指行動を入力判定の対象とすることができる。すなわち、タッチパネル４以外の部分に対する入力を検出することができるので、電子機器３Ｃの操作性を向上することができる。更に、電子機器３Ｃを把持している側の手を使って、例えば、電子機器３Ｃの背面に入力することができるので、電子機器３Ｃを片手で操作できることになり、操作性を向上させることができる。
【０１００】
また（表１）のように、制御部７は領域Ａ〜領域Ｄのどこが入力操作されたかを判断することができる。このそれぞれの場合に応じて、異なる入力確定信号を出力すれば、アプリケーション部１１は異なる動作をすることができる。このように、制御部７は、加速度信号の示す加速度の向き及び大きさと、角速度信号の示す角速度の回転の向きとに基づいて、筐体１０への入力操作位置を判断することが好ましい。
【０１０１】
なお、上述の説明では、Ｚ軸方向の加速度の向きと、Ｘ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて、電子機器３Ｃの正面、又は背面の領域Ａ〜領域Ｄについて、いずれの領域に入力があったか判定する方法について説明している。これと同様にして、Ｚ軸方向の加速度の変化量と、Ｙ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて判定を行ってもよい。
【０１０２】
この構成では、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、領域Ｅ〜領域Ｈに対する入力を検出することができる。図１３Ａ、図１３Ｂは電子機器３Ｃの正面図と背面図であり、領域Ｅはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｘ座標が正である領域、領域Ｆはタッチパネル４と同一面にある筐体１０のうち、Ｘ座標が負である領域である。領域Ｇは筐体１０の背面のうち、Ｘ座標が負である領域、領域Ｈは筐体１０の背面のうち、Ｘ座標が正である領域である。この場合も、操作性を向上させることができる。
【０１０３】
また、Ｘ軸周りの角速度の回転方向を判定に用いる場合と、Ｙ軸周りの角速度の回転方向を判定に用いる場合とを使い分けることで電子機器形状やユーザーの操作態様に応じて、重要視する領域を異ならせることができ、判定精度をさらに向上させることができる。
【０１０４】
また、それらを重畳して用いることにより、例えば、図１４に示すように、領域Ｉと領域Ｊへの入力を検出することができるので、判定精度をさらに向上させることができる。
【０１０５】
なお、Ｘ軸あるいはＹ軸方向の加速度の向きと、Ｚ軸周りの角速度の回転方向とに基づいて判定を行うようにしてもよい。この構成によれば、筐体１０の側面に対する入力を検出することができるので、操作性を更に向上させることができる。
【０１０６】
なお、上述の説明では、実施の形態１の構成に、さらに筐体１０への入力操作判定を組み合わせる場合について説明しているが、実施の形態２の構成をベースとしてさらに筐体１０への入力操作判定を組み合わせてもよい。すなわち、実施の形態３における特徴的なのは、接触検出信号が入力されず、かつ、加速度信号が入力され、かつ、角速度信号が入力された場合に、制御部が筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する点である。したがって、制御部７は、接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて接触確定信号を出力すればよく、一例として、加速度信号が入力され、かつ、角速度信号が入力された場合に、接触検出信号を接触確定信号として出力してもよい。
【０１０７】
このように、実施の形態１では、加速度の変化量と角速度の変化量とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。実施の形態２では、加速度の変化量と角速度の方向とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。実施の形態３では、加速度の変化量及びその方向と角速度の方向とに基づいて入力判定を行う構成について説明している。これらの構成は独立して用いる場合に限定されるものではなく、重畳して判定に用いても良い。
【０１０８】
また、図５〜図７を用いて説明した制御を実施の形態２、実施の形態３に適用してもよい。
【０１０９】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４による電子機器３Ｄの特徴部分について、実施の形態１による電子機器３Ａとの相違点を中心に、図１５〜図１８Ｂを参照しながら説明する。図１５は電子機器３Ｄの斜視図である。基本的には電子機器３Ｄの構成も図１に示す構成と同様である。
【０１１０】
すなわち、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｄの加速度を検出し、検出した加速度に関連した加速度信号を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｄの角速度を検出し、検出した角速度に関連した角速度信号を制御部７へ出力する。
【０１１１】
電子機器３Ｄでは、制御部７は、接触検出信号と加速度信号と角速度信号とに基づいて、第１の処理または第２の処理を行う。具体的には、制御部７は、タッチパネル４から接触検出信号が入力され、加速度検出部５から加速度信号が入力されないか、または角速度検出部６から角速度信号が入力されない場合に第１の処理を行う。そしてタッチパネル４から接触検出信号が入力され、加速度検出部５から加速度信号が入力され、角速度検出部６から角速度信号が入力された場合に第２の処理を行う。
【０１１２】
近年、携帯端末等の電子機器では大画面化、薄型化が進んでいる。それに伴い、電子機器の表面に強化ガラスが用いられるようになっている。その結果、電子機器の剛性が向上し、従来の電子機器では押圧力を測定することが困難になっている。
【０１１３】
しかしながら、電子機器３Ｄの構成により、剛性の高い構造や材料を用いた場合であっても、電子機器３Ｄは押指行動を捉えることができる。また押圧力を検知する測定部を別途準備する必要がないため、コスト低減と省スペース化にも貢献する。さらには、タッチパネル４と、加速度検出部５と、角速度検出部６とを組み合わせることにより、高精度な入力判定を実現することができる。
【０１１４】
図１５に示すように、操作面４Ａが配置された電子機器３Ｄの面が略長方形である場合、その長手方向をＹ軸、短手方向をＸ軸、Ｘ軸およびＹ軸からなるＸＹ平面と垂直な方向をＺ軸、タッチパネル４の略中心を原点とする。ここで、矢印８は電子機器３ＤがＸ軸の正方向に向かって時計回りに回転するときの回転方向を表している。また、矢印９は電子機器３ＤがＸ軸の正方向に向かって反時計周りに回転する時の回転方向を表している。
【０１１５】
加速度検出部５は、所定の方向への電子機器３Ｄの加速度を検出し、検出した加速度に関する情報である加速度信号を制御部７へと送る。ここで、所定の方向とは、タッチパネル４への押指行動による電子機器３Ｄの加速度の変化を検出可能な方向のことを指す。実施の形態１と同様に、タッチパネル４へ押指行動による電子機器３Ｄの加速度の変化は、主として電子機器３ＤのＺ軸方向の加速度として検出される。そのため、電子機器３Ｄの加速度を検出するには、電子機器３ＤのＺ軸方向の加速度を検出できる加速度センサを加速度検出部５に用いればよい。
【０１１６】
角速度検出部６は、電子機器３ＤのＸ軸周り、Ｙ軸周りの角速度を検出し、検出した角速度に関する情報である角速度信号を制御部７へと送る。電子機器３Ｄの角速度を検出するには、電子機器３ＤのＸ軸周り、Ｙ軸周りの角速度を検出できる角速度センサを角速度検出部６に用いればよい。
【０１１７】
次に、図１６を参照しながら電子機器３Ｄの動作について説明する。図１６は電子機器３Ｄの動作を表すフローチャートである。
【０１１８】
Ｓ４０１で制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号の入力があるか否かを判定する。接触検出信号の入力がある場合、処理はＳ４０２に進み、接触検出信号の入力がない場合はＳ４０１に戻る。
【０１１９】
Ｓ４０２で制御部７は、加速度検出部５から入力された加速度信号に基づき、加速度の変化量を算出するとともに、角速度検出部６から入力された角速度信号に基づき、角速度の変化量を算出する。
【０１２０】
Ｓ４０３では、制御部７は、加速度検出部５からの加速度信号の入力と角速度検出部６とからの角速度信号の入力があるか否かを判定する。具体的には、Ｓ４０２で算出された加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を超えない場合、制御部７は、その変化量が所定の範囲を超えた入力が無いものとみなして、第１の処理を行う。また、加速度の変化量と角速度の変化量とが所定の範囲を超える場合、制御部７は、加速度検出部５と角速度検出部６とからの信号入力があるものとみなして、第２の処理行う。
【０１２１】
ここで、加速度の変化量と角速度の変化量を算出する方法の一例について、図１７Ａ、図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ａ、図１７Ｂはそれぞれ、タッチパネル４に指が接触している状態から指を押込む時に検出される加速度、角速度の出力波形である。横軸は時間を表し、縦軸は検出された加速度及び角速度の強度を表している。
【０１２２】
図１７Ａ、図１７Ｂ中のＫ１点、Ｋ２点はタッチパネル４への接触が起こった時点、Ｌ１点、Ｌ２点はその接触により生じた角速度、加速度が極値をとった時点、Ｍ１点、Ｍ２点は押指動作による角速度の出力波形が収束した時点を示している。
【０１２３】
角速度の変化量Δｄは、Ｋ２点の直前における角速度の平均的な値と、Ｌ２点での角速度の差分を取ることにより求めればよい。この方法により、角速度センサのノイズやオフセット等の影響を受けずに変化量を算出することができるので、判定の精度を向上する。また、加速度の変化量Δｃは、上述の角速度の変化量を求める方法と同様にして算出することができる。
【０１２４】
この構成により、剛性の高い構造や材料を用いた場合であっても、電子機器３Ｄは押指行動を捉えることができるようになる。また押圧力検知の測定部を別途準備する必要がないため、コスト低減と省スペース化にも貢献する。さらには、制御部７は、タッチパネル４からの接触検出信号と、加速度検出部５からの加速度と、角速度検出部６からの角速度とに基づき、押指行動による入力が有効であるか否かを判定する。そのため、例えば、電子機器３Ｄの操作中に、入力を意図せず、指等がタッチパネル４に触れてしまうような場合でも、誤検出を低減することができる。特に、加速度はタッチに対する感度が高いが、加速度センサの位置から離れた位置をタッチすると信号強度が低下する虞がある。しかし、角速度センサから得られる角速度はセンサの位置から離れても信号強度が低下しない。そのため、角速度センサを併用することにより、全ての領域においてより正確な検知を行うことが可能となる。
【０１２５】
第１の処理、第２の処理の具体例としては、携帯電話や電子ブック、タブレット端末など、画像の表示機能を有する電子機器における、いわゆるドラッグ・アンド・ドロップ操作が挙げられる。この場合、第１の処理はドラッグを開始する処理であり、第２の処理はドラッグの対象物、すなわち、タッチパネル４上に表示される操作部（以下、操作部）を移動先に固着させる処理である。
【０１２６】
第１の処理、第２の処理の別の具体例としては、携帯電話や電子ブック、タブレット端末など、画像の表示機能を有する電子機器において、描画を行う処理が挙げられる。この場合、第１の処理は線等の図形の描画を開始する処理であり、第２の処理は、図形の形状を変化させる処理、あるいは、描画を終了する処理である。
【０１２７】
なお上述の説明において、Ｓ４０３で制御部７は、加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を超えない場合、その変化量が所定の範囲を超えない検出部からは入力が無いものとみなして、第１の処理を行う。しかしながら第１の処理を行う条件はこれに限定されない。すなわち、加速度の変化量が所定の範囲を超えず、かつ、角速度の変化量が所定の範囲を超えない場合に、制御部７は第１の処理を行う構成としてもよい。言い換えると、制御部７が加速度検出部５からの入力がないとみなす場合であり、かつ、制御部７が角速度検出部６からの入力がないとみなす場合に、制御部７は第１の処理を行う構成としてもよい。
【０１２８】
なお上述の説明において、Ｓ４０３で制御部７は、加速度の変化量と角速度の変化量とが所定の範囲を超える場合、加速度検出部５と角速度検出部６とからの入力があるものとみなして、第２の処理を行う。しなしながら第２の処理を行う条件はこれに限定されない。すなわち、加速度の変化量または角速度の変化量が所定の範囲を超えた場合、制御部７は、その変化量が所定の範囲を超えた検出部からの入力があるものとみなして、第２の処理を行うようにしてもよい。
【０１２９】
また、Ｓ４０３において、加速度の変化量と角速度の変化量が所定の閾値の時間を超えて発生している場合に、制御部７は、加速度検出部５と角速度検出部６とからの入力があるものとみなして、Ｓ４０４で第２の処理を実行するようにしてもよい。この構成により、より高精度に押指行動を検出することが可能となる。以下、この点について具体的に説明する。
【０１３０】
指がタッチパネル４に触れ、タッチパネル４からの接触検出信号の入力がある状況下において押指行動があった場合、加速度の変化と角速度の変化が発生する時間が長いという特徴がある。
【０１３１】
図１８Ａ、図１８Ｂはそれぞれ、通常の押指動作で検出される典型的な加速度、角速度の出力波形を示している。ここで、通常の押指動作とは、タッチパネル４への入力を目的にタッチパネル４の操作面４Ａに指を当接させる動作を指す。図１８Ａ、図１８Ｂ中の、Ｐ３、Ｐ４点はタッチパネル４への接触が起こった時点を示し、Ｑ３、Ｑ４点は接触により生じた波形が極値を取った時点を示し、Ｒ３、Ｒ４点は接触により生じた波形が収束した時点を示している。
【０１３２】
図１７Ａと図１８Ａとの比較、および図１７Ｂと図１８Ｂとの比較から明らかなように、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作と、通常の押指動作とは異なる加速度、角速度の波形を示す。この点についてより詳細に説明する。
【０１３３】
通常の押指動作で生じる角速度の場合、その発生から収束までに要する時間はＰ４〜Ｒ４間の時間である。一方で、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作で生じる角速度の場合、その発生から収束までの時間はＫ２〜Ｍ２間の時間である。Ｋ２〜Ｍ２間の時間に比較するとＰ４〜Ｒ４間が大幅に短いことが分かる。これは、押指行動は通常のタッチに比べ、電子機器３Ｄに対して強い力がゆっくりかかり電子機器３Ｄの姿勢が同様にゆっくり変化しやすいことが原因と考えられる。また、タッチパネル４に指を接触させた状態からさらにタッチパネル４を押込む動作と比較したときに、通常の押指動作の方が波形の発生から収束までの時間が短くなるという点は、加速度についても同様である。このことは、図１７Ａと図１８Ａとを比較すれば分かる。
【０１３４】
このため、加速度と角速度とが発生している時間に基づいて判定を行うことにより、より高精度に押指行動を検出することが可能となる。特に、加速度は電子機器３Ｄへの接触に対する検出感度が高いが、加速度センサの位置から離れた位置をタッチするときに信号強度が低下する虞がある。しかし、角速度センサから得られる角速度信号はセンサの位置から離れても信号強度が低下しないため、角速度センサを併用することにより、全ての領域においてより正確な検知を行うことが可能となる。図１８Ａ、図１８Ｂにおける信号ノイズが図４Ａ、図４Ｂに比して大きいのは、感度を高めているからである。これは押指行動により発生する角速度、加速度の方が、通常のタッチにより発生する角速度、加速度に比較して小さいことを考慮するためである。
【０１３５】
なお、加速度と角速度とが発生している時間に基づいて判定を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、所定の閾値を設定し、加速度と角速度の大きさがこの所定の閾値を超えて発生した時間に基づいて判定を行うようにしても良い。
【０１３６】
なお、Ｓ４０３において、角速度の変化量や加速度の変化量が閾値を超えるか否かで判定を行う構成について説明したが、角速度の絶対値や加速度の絶対値が閾値を超えるか否かで判定を行ってもよい。この構成によれば、より簡易な構成で判定を行うことができる。更には、入力の判定に係る制御部７の計算量を減らすことができる。
【０１３７】
なお、本実施の形態では、指によりタッチパネル４へ入力する場合について説明したが、入力に用いられる物体は指に限定されない。例えば、爪先やペンなどを用いてもよい。この構成により、入力に用いる物体が制限されず、電子機器３Ｄの操作性が向上する。
【０１３８】
なお、静電容量方式のタッチパネルを用いた場合、静電容量の変化で指の面積を算出し、その結果と押指行動であるか否かの判定結果を照合し、検知精度を向上させてもよい。
【０１３９】
なお、加速度の変化量と角速度の変化量に応じて第２の処理の態様を変化させてもよい。具体的な例としては、第１、第２の処理が描画に関係する処理である場合に、加速度の変化量と角速度の変化量に応じて、描画する線などの太さ、面積、あるいは線種などを変化させてもよい。すなわち、描画の際の押圧力に応じて電子機器３Ｄの姿勢が変化し、これを加速度と角速度の変化量として検出できる。この構成により、タッチパネル上で、例えば文字の払い等の表現が可能となり、電子機器３Ｄの操作性が向上する。
【０１４０】
なお、上述の説明においては、指を押込んだ時の角速度、加速度の波形に基づいて入力の判定を行うと説明したが、これに限定されない。すなわち、指を押込んでいる状態から指を離すときに、電子機器３Ｄがその反動で戻る現象が発生するが、この際の角速度の変化量、あるいは、加速度の変化量に基づいて、第２の処理を行うようにしても良い。この動作について、図１７Ａ、図１７Ｂを参照しながらより具体的に説明する。
【０１４１】
時刻Ｔ１から時刻Ｔ２に検出される波形は、指を押込む事に起因する波形であり、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３に検出される波形は、指を押込んでいる状態から指を離す事に起因する波形である。図１７Ａ、図１７Ｂから分かるように、指を押込む時と指を離す時とのそれぞれに対応する波形が現れる。したがって、指を押込む時の波形と指を離す時の波形のうちのいずれかを用いて、図１６で説明したような判定を行ってもよい。あるいは、この両方の波形に対して図１６で説明したような判定を行う様にしてもよい。この構成により、より高精度な入力判定を実現することができる。押指動作により検出できる加速度、角速度の出力波形には個人差があり、場合によっては指を離す時の波形の方が、押込む時の波形よりも大きくなるが、この様な場合であっても、指を押込む時の波形と指を離す時の波形のうちのいずれか、あるいは、両方を判定に用いることで、個人差による誤検出を防止でき、判定精度を向上することができる。
【０１４２】
なお、上述の説明では、加速度と角速度の両方に基づいて判定を行う場合について説明したが、これに限らない。すなわち、加速度と角速度のいずれかに基づいて判定を行う様にしても良い。この構成により、簡易な構成で判定を実現する事ができる。
【０１４３】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５による電子機器３Ｅの特徴部分について、実施の形態４による電子機器３Ｄとの相違点を中心に、図１９を参照しながら説明する。基本的には電子機器３Ｅの構成も図１、図１５に示す構成と同様である。
【０１４４】
実施の形態４と同様に、タッチパネル４は操作面４Ａに指が接触したことを検出し、接触検出信号を制御部７へ出力する。加速度検出部５は電子機器３Ｅの加速度を検出し、検出した加速度を制御部７へ出力する。角速度検出部６は電子機器３Ｅの角速度を検出し、検出した角速度を制御部７へ出力する。
【０１４５】
実施の形態４と異なるのは、加速度の変化量と、角速度の変化量と、接触検出信号が検出される時間とに基づいて制御部７が入力判定を行う点である。
【０１４６】
図１９は、本実施の形態にかかる電子機器３Ｅの動作を表すフローチャートである。Ｓ５０１〜Ｓ５０３は図１６におけるＳ４０１〜Ｓ４０３と同様であるので説明を省略する。
【０１４７】
Ｓ５０４で制御部７は、タッチパネル４からの入力があるか否かを判定する。具体的には、同じ座標位置での接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生しているか否かを判断する。接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生しない場合、制御部７は、タッチパネル４からの入力が無いものとみなし、処理はＳ５０１へ戻る。また、接触検出信号が所定の閾値以上の時間に渡って発生する場合、制御部７は、タッチパネル４からの入力があるものとみなして第２の処理を行う。
【０１４８】
この構成により、より高精度に入力判定を実現することができる。これは、押指行動は通常のタッチに比べ、タッチが始まってから終わるまでの時間が長いという特徴がある。よって、Ｓ５０４での接触検出信号が所定の閾値の時間を超えているか否かを基準に用いて押指行動を判定することにより、高精度な入力判定を実現することができる。
【０１４９】
なお、実施の形態４、５とで説明した構成は独立して用いる場合に限定されるものではなく、重畳して判定に用いても良い。またＳ４０１、Ｓ５０１の実行順序を後段にすることによって、実施の形態１〜３と組み合わせることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明の電子機器は、高精度な入力判定を実現することができるため、携帯電話や電子書籍、タブレット型情報端末等の電子機器として有用である。
【符号の説明】
【０１５１】
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ    電子機器
４    タッチパネル
４Ａ    操作面
５    加速度検出部
６    角速度検出部
７    制御部
８，９    矢印
１０    筐体
１１    アプリケーション部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器であって、
操作面を有し、前記操作面への接触を検出して接触検出信号を出力するタッチパネルと、
前記電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する角速度検出部と、
前記タッチパネルと前記加速度検出部と前記角速度検出部とに接続され、前記加速度検出部から前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度検出部から前記角速度信号が入力された場合に、前記接触検出信号を接触確定信号として出力する制御部と、を備えた、
電子機器。
【請求項２】
前記制御部は、前記加速度信号の示す前記加速度の大きさが所定の閾値を超え、かつ、前記角速度信号の示す前記角速度の大きさが第１閾値を超えた場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、前記操作面に垂直なＺ軸が定義され、
前記加速度信号が示す前記Ｚ軸に沿った方向の加速度の大きさが重力加速度である場合、前記制御部は、前記加速度信号の示す前記加速度の大きさが前記所定の閾値を超え、かつ、前記角速度信号の示す前記角速度の大きさが前記第１閾値より小さい第２閾値を超えた場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項２記載の電子機器。
【請求項４】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記タッチパネルは前記タッチパネルが接触を検出した位置を示す接触位置座標を前記制御部へ出力し、
前記制御部は、前記角速度信号と前記加速度信号とに基づいて、前記タッチパネルが接触した位置を示す接触推定座標を推定し、
前記制御部は、前記接触推定座標と前記接触位置座標とが一致する場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項５】
前記Ｙ軸周りの角速度信号をＸ１、前記Ｙ軸周りの前記角速度信号の検知域最大値をＸ２、前記Ｘ軸周りの角速度信号をＹ１、前記Ｘ軸周りの前記角速度信号の検知域最大値をＹ２と定義するとき、
前記接触推定座標の（Ｘ，Ｙ）は、式（２）と式（３）に基づいて決定される、
請求項４記載の電子機器。
【数２】
2013111590.tif 000039
【数３】
2013111590.tif 000040
【請求項６】
前記制御部は、前記接触検出信号が検出された時間の長さが所定の閾値以上の場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項７】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記制御部は、
前記接触検出信号の前記Ｙ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｘ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、前記接触検出信号の前記Ｙ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｘ軸の正方向に向かって時計回りである場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項８】
前記タッチパネルの前記操作面は、前記タッチパネルの中央に原点を有し、互いに直交するＸ軸とＹ軸とで定義された座標上に配置され、
前記制御部は、
前記接触検出信号の前記Ｘ軸に沿った方向の値が正であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｙ軸の正方向に向かって反時計回りである場合と、前記接触検出信号の前記Ｘ軸に沿った方向の値が負であり、かつ、前記角速度信号の示す角速度が前記Ｙ軸の正方向に向かって時計回りである場合に、前記接触検出信号を前記接触確定信号として出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項９】
前記タッチパネルを支持する筐体をさらに備え、
前記制御部は、前記接触検出信号が入力されず、かつ、前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度信号が入力された場合には、前記筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する、
請求項１記載の電子機器。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記加速度信号の示す向き及び大きさと、前記角速度信号の示す回転の向きとに基づいて、前記筐体への入力操作位置を判断する、
請求項９記載の電子機器。
【請求項１１】
電子機器であって、
操作面を有し、前記操作面への接触を検出して接触検出信号を出力するタッチパネルと、
前記タッチパネルを支持する筐体と、
前記電子機器の加速度を検出し、加速度信号を出力する加速度検出部と、
前記電子機器の角速度を検出し、角速度信号を出力する角速度検出部と、
前記タッチパネルと前記加速度検出部と前記角速度検出部とに接続され、前記接触検出信号と前記加速度信号と前記角速度信号とに基づいて、接触確定信号を出力するとともに、
前記接触検出信号が入力されず、かつ、前記加速度信号が入力され、かつ、前記角速度信号が入力された場合には、前記筐体への入力操作がされたと判断して入力確定信号を出力する制御部と、を備えた、
電子機器。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記加速度信号の示す前記加速度の向き及び大きさと、前記角速度信号の示す前記角速度の回転の向きとに基づいて、前記筐体への入力操作位置を判断する、
請求項１１記載の電子機器。
【国際調査報告】
2013111590.tif 000041
2013111590.tif 000042