(57)【要約】  【課題】  操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、容易かつ適切に操作方向を検出可能にする。  【解決手段】  デバイス制御部２５は、操作入力デバイス２１において押圧回転操作が行われ、デバイスドライブ部２４を介してデバイスデータとして座標データが入力された場合に、座標データが異常データ領域にある場合は破棄し、許容データ領域にある場合に回転操作方向の検出を行う。このとき、座標データのＸ成分、Ｙ成分の変化量が一定値未満の場合は検出を行わないようにし、一定量以上の操作がなされた場合に、座標データが位置する存在領域（第１〜第４象限）の変化を判定し、存在領域の変化によって回転方向を検出する。存在領域が変化しない場合は、現在の存在領域とＸ成分及びＹ成分の変化方向に基づいて回転操作方向を検出する。【選択図】  図２
2005122344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、
前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた座標データを出力するものであり、    前記感圧式操作入力デバイスの押圧部のほぼ全体に圧力が加わった場合に出力される座標データの分布に基づき設定された異常データ領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより入力される座標データを判別し、この座標データが前記異常データ領域にある場合は無効とするデバイスデータ分別手段を備える入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記デバイスデータ分別手段は、前記感圧式操作入力デバイスの押圧位置に対する座標データの分布における中心部分の所定範囲の領域に座標データがある場合に、この座標データを前記異常データ領域のデータとみなして無効とする入力装置。
【請求項３】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記デバイスデータ分別手段は、前記感圧式操作入力デバイスを回転方向の入力操作した場合の押圧位置に対する座標データの論理曲線に対して所定範囲より内側の領域に座標データがある場合に、この座標データを前記異常データ領域のデータとみなして無効とする入力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記異常データ領域を設定要求に応じて設定または変更する異常データ領域設定手段を備える入力装置。
【請求項５】
感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、
前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた座標データを出力するものであり、    前記座標データの押圧位置に対する分布に基づき分割設定された複数の存在領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データが位置する存在領域を判定し、前回入力された座標データの存在領域に対して今回入力された座標データの存在領域が変化した場合に、この存在領域の変化方向に対応する方向を前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向として検出する回転操作方向検出手段を備える入力装置。
【請求項６】
感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、
前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた直交する第１座標及び第２座標の各座標成分を含む座標データを出力するものであり、
前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データに関して、前記第１座標と前記第２座標のそれぞれの座標成分の変化方向を算出し、この座標成分の変化方向に応じて前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出する回転操作方向検出手段を備える入力装置。
【請求項７】
請求項６に記載の入力装置であって、
前記回転操作方向検出手段は、さらに、前記座標データの押圧位置に対する分布に基づき分割設定された複数の存在領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データが位置する存在領域を判定し、この存在領域と前記座標成分の変化方向とに応じて前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出する入力装置。
【請求項８】
感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、
前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた直交する第１座標及び第２座標の各座標成分を含む座標データを出力するものであり、
前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データに関して、前記第１座標と前記第２座標のそれぞれの座標成分の変化量を算出し、この座標成分の変化量が所定値以下の場合は前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出しないようにする入力装置。
【請求項９】
請求項８に記載の入力装置であって、
前記座標成分の変化量を判定する閾値を設定要求に応じて設定または変更する検出閾値設定手段を備える入力装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の少なくともいずれか一項に記載の入力装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯型電子機器等に用いられる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型電子機器などの電子機器の機能の多様化に伴い、複雑な操作に対応した入力装置が必要とされている。例えば、携帯電話装置では、表示部に表示されている表示メニュー等の項目の選択操作、表示内容のスクロール操作などのために、方向操作キーが設けられている。このような操作のための方向操作キーとしては、上下左右の４方向に対応してキースイッチを配置してこれらを押下操作する４方向操作キーが一般的であり、その他に回転操作するローラ状のもの、あるいは傾斜操作するスティック状のもの等、種々の形式の操作入力手段が知られている。
【０００３】
上記４方向操作キーなどは、例えばゲームなどのコンテンツに対応した複雑な操作やスピード感を必要とする操作には不向きであり、また、スクロール操作などのカーソルや表示内容を大きく移動させる操作を行う場合に、所望の方向のキーを押し続ける必要がある。また、多様な操作については、他のキーを併用したり、あるいは代用することによって実現している。したがって、表示部の表示内容において操作結果の動きに対するイメージと操作方向とが連動しなかったり、また、指を大きく移動させて必要な操作を行うなど、操作性が良くない場合があった。このように従来の入力装置では、多様な操作や、スピード感を必要とする操作等を行う場合に、煩雑な操作を要するため、コンテンツによって使いにくいものであったり、入力装置に適応する搭載可能なコンテンツに制限が生じることがあった。
【０００４】
多様な操作に対応可能な入力装置の構成として、例えば、複数の操作入力手段を配置した複合型の入力装置が考えられる。例えば、特開２００２−１５７０７７号公報（特許文献１）には、携帯型情報機器において、従来のホイール付きマウスのホイール操作と同等の操作を行うために、キーボードの下側にトラックボール及び左右のクリックボタンに加えて回転可能なホイールとこのホイールの回転量及び回転方向を検出する回転検出部とを備えたものが開示されている。
【０００５】
上記従来例のようなホイール、あるいはローラ状のものやスティック状のもの等の操作入力手段を用いた入力装置では、これらの操作部の回転運動量（速度または加速度を含む）、または、一定軸あるいは基準点からの回転角度を算出することにより、回転方向検出を行っている。したがって、このような入力装置は、回転方向検出を行うために十分な大きさを確保する必要がある。
【０００６】
携帯型電子機器などでは、上記のような複合型の入力装置を搭載する場合に、１つの指で容易に操作可能なように小さな範囲に近接させて複数の操作入力手段を配置することによって、小型化及び軽量化を図るとともに、良好な操作性を確保しつつ複雑な操作に対応できるようにすることが可能である。しかし、小さい領域に複数の操作入力手段を近接させて配置した場合、操作入力手段として上記のようなホイール等を用いることは配置上困難であり、従来の操作入力手段では操作者が望む操作性を実現するのは困難である。
【０００７】
そこで、回転操作等が可能な操作入力手段として、感圧式操作入力デバイスを用いた場合を考える。このような感圧式操作入力デバイスは、押しボタン式のスイッチなどの他の操作入力手段と近接させて配置することが容易に可能である。しかし、従来の感圧式操作入力デバイスをそのまま用いて回転等の操作を行う場合、操作方向の検出に煩雑な手順が必要となる。また、特に入力装置を小型化した場合に、操作方向の検出が困難なことがあり、操作者の操作に対して意図しない方向への操作として検出されてしまうおそれがある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１５７０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、容易かつ適切に操作方向を検出でき、誤動作を防止することが可能な入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の入力装置は、感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた座標データを出力するものであり、前記感圧式操作入力デバイスの押圧部のほぼ全体に圧力が加わった場合に出力される座標データの分布に基づき設定された異常データ領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより入力される座標データを判別し、この座標データが前記異常データ領域にある場合は無効とするデバイスデータ分別手段を備えるものである。
【００１１】
上記構成により、感圧式操作入力デバイスの押圧部の全体が押圧された場合など、操作者が意図しない操作がなされた場合の座標データを無効化でき、誤動作を防止できる。これにより、操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合において、押圧部全体が押圧されるなどの意図しない操作に対する不適切な座標データを排除でき、操作方向を容易かつ適切に検出することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の一態様として、上記の入力装置であって、前記デバイスデータ分別手段は、前記感圧式操作入力デバイスの押圧位置に対する座標データの分布における中心部分の所定範囲の領域に座標データがある場合に、この座標データを前記異常データ領域のデータとみなして無効とするものも含まれる。
【００１３】
上記構成により、感圧式操作入力デバイスの押圧部の全体が押圧された場合など、操作者が意図しない操作がなされた場合の座標データを適切に破棄することが可能となる。
【００１４】
また、本発明の一態様として、上記の入力装置であって、前記デバイスデータ分別手段は、前記感圧式操作入力デバイスを回転方向の入力操作した場合の押圧位置に対する座標データの論理曲線に対して所定範囲より内側の領域に座標データがある場合に、この座標データを前記異常データ領域のデータとみなして無効とするものも含まれる。
【００１５】
上記構成により、感圧式操作入力デバイスの押圧部の全体が押圧された場合など、操作者が意図しない操作がなされた場合の座標データを適切に破棄することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の一態様として、上記の入力装置であって、前記異常データ領域を設定要求に応じて設定または変更する異常データ領域設定手段を備えるものも含まれる。
【００１７】
上記構成により、入力装置の構成や仕様、操作者の好みや動作させるコンテンツの仕様などに応じて、コンテンツや操作者毎に異常データ領域を適宜設定、変更することが可能となり、操作性のさらなる向上を図れる。
【００１８】
また、本発明の入力装置は、感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた座標データを出力するものであり、前記座標データの押圧位置に対する分布に基づき分割設定された複数の存在領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データが位置する存在領域を判定し、前回入力された座標データの存在領域に対して今回入力された座標データの存在領域が変化した場合に、この存在領域の変化方向に対応する方向を前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向として検出する回転操作方向検出手段を備えるものである。
【００１９】
上記構成により、回転量、回転速度／加速度、回転角度等を検出することなく、座標データの存在領域の変化を判定するだけの簡単な処理で適切に回転操作方向を検出可能となる。例えば、Ｘ、Ｙ軸の直交座標による座標データを用い、第１〜第４象限に分割して複数の存在領域を設定した場合は、座標データのＸ成分とＹ成分の符号（正負）を判別するだけで簡単に存在領域の判定を行える。この場合、回転操作方向検出時にデータの丸め込みによる欠落等もなく、高い検出精度を実現できる。したがって、操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、誤検出を抑止でき、精度良く操作方向を検出できる。
【００２０】
また、本発明の入力装置は、感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた直交する第１座標及び第２座標の各座標成分を含む座標データを出力するものであり、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データに関して、前記第１座標と前記第２座標のそれぞれの座標成分の変化方向を算出し、この座標成分の変化方向に応じて前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出する回転操作方向検出手段を備えるものである。
【００２１】
上記構成により、座標データの各座標成分の変化方向を算出するだけの簡単な処理で適切に操作方向を検出可能となる。操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、誤検出を抑止でき、精度良く操作方向を検出できる。
【００２２】
また、本発明の一態様として、上記の入力装置であって、前記回転操作方向検出手段は、さらに、前記座標データの押圧位置に対する分布に基づき分割設定された複数の存在領域を用いて、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データが位置する存在領域を判定し、この存在領域と前記座標成分の変化方向とに応じて前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出するものも含まれる。
【００２３】
上記構成により、座標データの存在領域と各座標成分の変化方向とによって、容易かつ適切に操作方向を検出可能となる。また、各座標成分の変化方向の組み合わせが不適切な場合については、回転操作方向を検出しないようにすることで、操作者の意図しない操作がなされた場合や回転操作時の押圧力が感圧式操作入力デバイスに適切に伝わらなかった場合などに、誤動作を防止することが可能である。
【００２４】
また、本発明の入力装置は、感圧式操作入力デバイスにより構成され回転方向の入力操作をする操作入力手段を備えた入力装置であって、前記感圧式操作入力デバイスは押圧位置に応じた直交する第１座標及び第２座標の各座標成分を含む座標データを出力するものであり、前記感圧式操作入力デバイスより所定時間毎に入力される座標データに関して、前記第１座標と前記第２座標のそれぞれの座標成分の変化量を算出し、この座標成分の変化量が所定値以下の場合は前記感圧式操作入力デバイスの回転操作方向を検出しないようにするものも含まれる。
【００２５】
上記構成により、操作者が無意識に押圧部に触れてしまうなどの意図しない操作がなされた場合や、回転操作かどうかはっきりせず誤検出のおそれのある微小範囲での操作がなされた場合などに、座標データを無効化でき、誤動作を防止できる。
【００２６】
また、本発明の一態様として、上記の入力装置であって、前記座標成分の変化量を判定する閾値を設定要求に応じて設定または変更する検出閾値設定手段を備えるものも含まれる。
【００２７】
上記構成により、入力装置の構成や仕様、操作者の好みや動作させるコンテンツの仕様などに応じて、コンテンツや操作者毎に回転操作を検出する閾値を適宜設定、変更することが可能となり、操作性のさらなる向上を図れる。
【００２８】
また、本発明は、上記の少なくともいずれか一つに記載の入力装置を備えた電子機器を提供する。この構成により、感圧式操作入力デバイスを用いた入力装置を小さい領域に配設した場合に、感圧式操作入力デバイスにより回転操作を行ったときに適切に回転操作方向を検出して、対応する動作を実行可能となり、操作性の良好な電子機器を実現できる。また、回転方向検出を簡単な処理で実行できるため、制御部のソフトウェア等の規模の肥大化を抑制でき、小型化、低コスト化を図れる。このため、携帯型電子機器等の限られた資源条件下においても、本入力装置の搭載が可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、容易かつ適切に操作方向を検出でき、誤動作を防止することが可能な入力装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下の実施形態では、携帯型電子機器の一種である携帯電話装置を例にして、入力装置の構成例を説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図である。本実施形態の携帯電話装置は、本体１に、情報を表示する表示手段の一例に相当する表示部２と、複数の操作入力手段を隣接させて搭載した複合型の入力装置を構成する第１操作キー３、第２操作キー４、及び第３操作キー５と、電話番号や文字等の入力を行うテンキー６とを配設して構成される。
【００３２】
表示部２は、液晶表示装置（ＬＣＤ）等から構成され、制御部の指示に基づいて、サービスの内容（コンテンツ）を示すメニューや、各メニュー項目に関連する複数のメニュー項目からなるサブメニューといった、記憶されている情報や受信した情報等を表示するものである。
【００３３】
複合型の入力装置において、第１操作キー３は、第１操作入力手段として機能する第１入力装置に相当するもので、上下左右の４方向の操作を可能とする円環状の押しボタン式操作入力デバイスである方向操作キーにより構成される。この方向操作キーは、上下左右の各方向に対応する方向キー部１１、１２、１３、１４の下部にそれぞれ押下操作によりオンするスイッチが配設され、操作者が各方向キー部１１〜１４を押下することによってスイッチがオンし、それぞれ対応する方向の方向指示等に関する操作信号を出力する。
【００３４】
また、第２操作キー４は、第２操作入力手段として機能する第２入力装置に相当するもので、第１操作キー３の内周側に設けられた円環状の感圧式操作入力デバイスにより構成される。この第２操作キー４は、内部に圧力を検知する手段を有し、操作者が「押しなぞり操作」することによって押圧した操作位置と操作方向とを検出して操作信号を出力する。
【００３５】
また、第３操作キー５は、第１操作キー３と同様に第１操作入力手段として機能する第１入力装置に相当するもので、第２操作キー４の内周側に設けられた円形状の押しボタン式操作入力デバイスにより構成される。この第３操作キー５は、押下操作することによってスイッチがオンし、選択したメニュー項目の確定等に関する操作信号を出力する。上記の第１操作キー３、第２操作キー４、第３操作キー５は、例えば親指等の片手の１つの指で容易に操作が可能なように、特定広さの小さい領域内に隣接して設けられ、第３操作キー５、第２操作キー４、第１操作キー３が内側から外側に向かって順に同心円環状に配置されている。
【００３６】
本実施形態では、円環状の感圧式操作入力デバイスにより構成される第２操作キー４において、操作者が回転方向の入力操作した場合の回転方向検出について説明する。図２は本実施形態に係る入力装置の機能構成を示す図である。
【００３７】
第２操作キー４に相当する感圧式の操作入力デバイス２１は、外部に露呈して操作者が押圧する円環状の押圧部２２と、この押圧部２２に接続され操作に応じた信号を出力するＩＣ等からなる信号出力部２３とを有して構成される。この操作入力デバイス２１は、携帯電話装置上で動作するアプリケーション等による上位制御部２６に対して操作信号を出力する。このアプリケーションは、入力装置により操作入力された回転方向を使用し、携帯電話装置を使用する際のユーザインターフェースを提供する。
【００３８】
操作入力デバイス２１と上位制御部２６との間には、両者を仲立ちするデバイスドライバ部２４、デバイス制御部２５が設けられる。デバイスドライバ部２４は、デバイス制御部２５からの指示に従い、実際に操作入力デバイス２１の操作信号取り込み、データ送受信を行うものである。操作入力デバイス２１とデバイスドライバ部２４との間では、操作入力デバイス２１が操作されたときにデバイス割込みがデバイスドライバ部２４に出力されるとともに、シリアルデータによって信号の送受信が行われる。送受信されるシリアルデータとしては、押圧位置を示す座標データを含むデバイスデータによる操作情報などがある。
【００３９】
デバイス制御部２５は、操作入力デバイス２１の動作設定、状態監視制御を行い、回転方向検出を行うものである。このデバイス制御部２５は、デバイスデータ分別手段及び回転操作方向検出手段の機能を有する。デバイス制御部２５からデバイスドライバ部２４に対しては、デバイス制御要求、デバイスデータ取得要求などの要求信号が送信され、デバイスドライバ部２４からデバイス制御部２５には、操作入力デバイス２１からのデバイスデータと、押圧または解放を示すデバイス状態通知とが送信される。デバイス制御部２５から上位制御部２６には、操作入力デバイス２１の操作に基づく操作入力イベントとして、回転方向イベントなどが送信される。
【００４０】
操作者によって円環状の押圧部２２を周回するように押しなぞり操作が行われると、デバイス制御部２５は、デバイスドライバ部２４から送られてくる前記デバイスデータに基づいて回転方向を検出し、右回転（時計回りの回転、以下同様）または左回転（反時計回りの回転、以下同様）を示す回転方向イベントを上位制御部２６に送出する。
【００４１】
ここで、右回転操作を例にとって上記入力装置の各部の動作を説明する。図３は押圧部２２を右回転操作した場合を模式的に示す図、図４は図３の右回転操作時における入力装置の各部の動作シーケンスを示す図である。
【００４２】
操作者が操作入力デバイス２１の押圧部２２を押圧した場合、信号出力部２３よりデバイス押圧割込み信号３１が発生し、デバイスドライバ部２４に出力される。そして、デバイスドライバ部２４からデバイス制御部２５へデバイス押圧通知３２が通知される。デバイス制御部２５は、このデバイス押圧通知３２をトリガにして、デバイスデータ取得要求３３を発行して、デバイスドライバ部２４に送信し、デバイスデータの取得を繰返し行う。このとき、デバイスドライバ部２４から信号出力部２３へデータ読出信号３４が送信され、これを受けて信号出力部２３からデバイスドライバ部２４を介してデバイス制御部２５へ押圧位置の座標データを含むデバイスデータ３５が送信される。
【００４３】
右回転操作を行った場合は、押圧部２２上での押圧点が例えば図３において点Ａから点Ｂに移動する。これに伴い、対応する座標データが所定時間毎にデバイスドライバ部２４からデバイス制御部２５へ送信される。デバイス制御部２５は、取得したデバイスデータ３５に基づいて、操作者による操作方向（回転方向）を検出し、回転方向イベントを上位制御部２６に通知する。この場合はデバイス制御部２５によって右回りが検出され、右回転イベント３６が上位制御部２６に通知される。回転方向イベントを受信した上位制御部２６は、表示部の表示内容更新等、その操作に見合った処理を行う。例えば、メニュー等の表示項目を選択するカーソルを移動させたり、表示コンテンツをスクロールさせる表示制御を行う。
【００４４】
以降では、本実施形態の入力装置におけるデバイス制御部２５の処理を中心に説明する。
【００４５】
図５はデバイス制御部２５が取得するデバイスデータとしての座標データの分布を示す図である。上記のように、操作入力デバイス２１の押圧部２２が押圧されると、デバイスデータとして押圧位置を示す座標データが生成され、デバイスドライバ部２４より出力される。座標データは、押圧部２２の押圧位置に対応して、例えば図５に示すような２次元のＸＹ平面上の直交座標（Ｘ，Ｙ）で表されるデータとなっている。ここでは、座標データはＸＹ平面上で原点を中心とした正方形の分布を持つ座標データ存在範囲４０にあるものとする。座標データ存在範囲４０は、Ｘ成分、Ｙ成分ともにデバイス仕様に定める最小値Ｘmin、Ｙminから最大値Ｘmax、Ｙmaxまでの任意の値をとり得る。ここで、Ｘmax＝−Ｘmin、Ｙmax＝−Ｙminである。
【００４６】
本実施形態では、デバイス制御部２５において、押圧部２２全体が押圧された場合など、操作者が意図しない操作がなされた場合に、そのときの座標データを異常データとして破棄することにより、回転方向の検出精度を向上させ、意図しない動作が実行されるなどの誤動作を防止する。
【００４７】
図６は異常データと許容データとの分別について説明するための図である。操作者が押圧部２２を周回状に操作すると、座標データは理想的には座標データ存在範囲４０内の論理曲線４２上の値をとる。実際には座標データが論理曲線４２を外れることもあり得る。本実施形態のような円環状の操作入力デバイス２１の構造では、押圧部２２全体に圧力がかかった場合、座標データは座標データ存在範囲４０の比較的内側（原点付近）に分布することが実験により確認された。一般的にも、押圧部全体を押圧すると、圧力が高い点は中心付近に位置することが推測される。
【００４８】
そこで、上記特性を利用し、座標データ存在範囲４０において論理曲線４２から一定幅内側までの範囲を許容データ領域４１とし、それより内側を異常データ領域４３として、座標データを分別する。異常データ領域４３に分布する内側の座標データ４４は、許容範囲外の異常データと見なして破棄し、以降の回転検出処理等に用いないように無効化する。
【００４９】
小型の感圧式操作入力デバイスでは、回転操作しようとした際も意図せず操作入力デバイス全体を押圧してしまうことが起こり得るが、上記のような制御を行うことにより、意図せず操作入力デバイス全体を押圧してしまった場合も回転方向検出精度の妨げを抑止できる。なお、本実施形態では、図６に示す座標データ存在範囲４０において、Ｘ成分、Ｙ成分の正負に従って第１象限〜第４象限を規定し、以下の説明において用いる。
【００５０】
図７は座標データの入力時の処理を示すフローチャートである。この図７は、１回の座標データの入力単位で処理手順を示したものである。デバイス制御部２５は、座標データが入力されると（ステップＳ１１）、許容データと異常データを分別する基準となる閾値として、異常データ領域４３の範囲を示す異常データ特性曲線の値を読み出す（ステップＳ１２）。この異常データ特性曲線は、入力装置に予め設定されていてもよいし、設定コマンド等によって閾値を任意に設定可能とし、携帯電話装置の電源オン時などに閾値から異常データ特性曲線を生成して保持するようにしてもよい。
【００５１】
そして、この異常データ特性曲線を用いて、入力された座標データが異常データ領域４３にあるか否か、すなわち異常データ特性曲線より内側に分布する異常データであるかどうかを判定する（ステップＳ１３）。ここで、入力された座標データが内側に位置する異常データである場合は、入力データを破棄し（ステップＳ１４）、その座標データを無効にする。一方、ステップＳ１３において座標データが外側に位置する許容データである場合は、操作者が回転操作した方向を検出するための回転方向検出処理を行う（ステップＳ１５）。
【００５２】
次に、本実施形態における回転方向検出処理を詳しく説明する。図８は回転方向検出処理の手順を示すフローチャートである。デバイス制御部２５は、まず、今回入力された座標データについて、前回入力された座標データからのＸ成分とＹ成分の変化量をそれぞれ比較し、一定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、Ｘ成分及びＹ成分の変化量が一定値より小さい場合は、正常な回転操作ではないと見なして、回転方向検出処理を中止する（ステップＳ２２）。この変化量の閾値は、例えば回転操作の４５度分に相当するＸ成分及びＹ成分の変化量などに設定する。
【００５３】
ステップＳ２１においてＸ成分とＹ成分の少なくとも一方の変化量が一定値以上の場合は、回転方向検出を開始し、まず前回入力された座標データの存在領域を算出し（ステップＳ２３）、続いて今回入力された座標データの存在領域を算出する（ステップＳ２４）。このとき、Ｘ成分とＹ成分の正負を参照して、存在領域として第１象限〜第４象限のうちのいずれの象限にあるかを判定する。
【００５４】
そして、前回入力された座標データと今回入力された座標データとで存在領域の変化がどうであったか、すなわち領域変化があったかどうか、領域変化があった場合は存在領域がどのように変化したかを判断し、領域変化の結果により処理を分岐する（ステップＳ２５）。ここで、右方向（時計回り方向）に存在領域が変化した場合は、右回りの回転を検出する（ステップＳ２６）。また、左方向（反時計回り方向）に存在領域が変化した場合は、左回りの回転を検出する（ステップＳ２７）。
【００５５】
また、ステップＳ２５において、存在領域の変化が無かった場合は、前回と今回の入力座標データにおけるＸ成分とＹ成分の変化量を参照し（ステップＳ２８）、座標データの存在領域と、Ｘ成分及びＹ成分の変化方向（変化量の正（＋）／負（−）の符号）との組み合わせより、回転方向を特定して検出する（ステップＳ２９）。
【００５６】
以下に、上記回転方向検出の具体例をいくつか挙げて説明する。図９は回転方向検出の第１例としてステップＳ２６において右回りの検出が行われる場合を示した図である。図９（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２を右回転操作し、操作の過程で押圧点が点５１Ａから点５１Ｂに移動した場合は、これらの押圧点５１Ａ、５１Ｂに対応する座標データとして、第１象限の座標データ６１Ａ、第４象限の座標データ６１Ｂが順に得られる。この場合、座標データの存在領域が第１象限から第４象限へと右方向に変化するため、ステップＳ２６において操作方向として右回転が検出される。
【００５７】
図１０は回転方向検出の第２例としてステップＳ２７において左回りの検出が行われる場合を示した図である。図１０（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２を左回転操作し、操作の過程で押圧点が点５２Ａから点５２Ｂに移動した場合は、これらの押圧点５２Ａ、５２Ｂに対応する座標データとして、第１象限の座標データ６２Ａ、第２象限の座標データ６２Ｂが順に得られる。この場合、座標データの存在領域が第１象限から第２象限へと左方向に変化するため、ステップＳ２７において操作方向として左回転が検出される。
【００５８】
このように本実施形態では、回転方向の入力操作により得られる座標データの存在領域の変化を検出して判定するだけの簡単な処理によって、正確に回転操作時の操作方向を検出することができる。
【００５９】
図１１は存在領域の変化が無かった場合にステップＳ２９において回転方向を決定するための座標データの存在領域とＸ成分及びＹ成分の変化方向との組み合わせを示す図である。この図１１を基に、例えば、前回と今回の入力座標データが共に第１象限に存在する場合の回転方向決定方法を説明する。座標データが第１象限にあり、Ｘ成分変化が正（＋）、Ｙ成分変化が負（−）の場合は回転方向として右回りを検出する。また、Ｘ成分変化が負（−）、Ｙ成分変化が正（＋）の場合は回転方向として左回りを検出する。また、Ｘ成分及びＹ成分の変化方向が上記どちらの組み合わせにも属さない場合は、異常操作と見なし、回転方向を検出しないようにする。なお、他の第２象限〜第４象限についても、Ｘ、Ｙ成分変化の組み合わせは異なるが、同様な方法によって回転方向を決定する。
【００６０】
図１２は回転方向検出の第３例としてステップＳ２９において右回りの検出が行われる場合を示した図である。図１２（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２を右回転操作し、操作の過程で押圧点が点５３Ａから点５３Ｂに移動した場合は、これらの押圧点５３Ａ、５３Ｂに対応する座標データとして、共に第１象限の座標データ６３Ａ、６３Ｂが順に得られる。この例では存在領域の変化がないため、まず座標データ６３Ａ、６３ＢのＸ成分変化ΔＸとＹ成分変化ΔＹとを算出し、Ｘ成分とＹ成分の変化方向を求める。この場合、ステップＳ２９において、存在領域が第１象限でＸ成分変化が正（＋）、Ｙ成分変化が負（−）となるため、図１１から操作方向として右回転が検出される。
【００６１】
図１３は回転方向検出の第４例としてステップＳ２９において左回りの検出が行われる場合を示した図である。図１３（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２を左回転操作し、操作の過程で押圧点が点５４Ａから点５４Ｂに移動した場合は、これらの押圧点５４Ａ、５４Ｂに対応する座標データとして、共に第１象限の座標データ６４Ａ、６４Ｂが順に得られる。この場合、ステップＳ２９において、存在領域が第１象限でＸ成分変化が負（−）、Ｙ成分変化が正（＋）となるため、図１１から操作方向として左回転が検出される。
【００６２】
このように本実施形態では、回転方向の入力操作により得られる座標データの存在領域と、Ｘ成分及びＹ成分の変化方向とを判定することによって、簡単な処理で精度良く回転操作時の操作方向を検出することができる。
【００６３】
図１４は回転方向検出の第５例としてステップＳ２９においてＸ成分及びＹ成分の変化方向の異常により回転方向が検出されない場合を示した図である。図１４（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２で異常操作としてぶれる操作がなされ、操作の過程で押圧点が点５５Ａから点５５Ｂに移動した場合は、これらの押圧点５５Ａ、５５Ｂに対応する座標データとして、共に第１象限の座標データ６５Ａ、６５Ｂが順に得られる。この例では存在領域の変化がないため、上記と同様にステップＳ２８、Ｓ２９の処理が行われる。この場合、存在領域が第１象限でＸ成分変化が正（＋）、Ｙ成分変化が正（＋）となるため、図１１から異常操作であると判定され、回転方向が検出されない。
【００６４】
図１５は回転方向検出の第６例としてステップＳ２１においてＸ成分及びＹ成分の変化量が一定値未満のため回転方向が検出されない場合を示した図である。図１５（Ａ）のように操作入力デバイス２１の押圧部２２で異常操作として小刻み操作がなされ、操作の過程で押圧点が点５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃのように小さい範囲で移動した場合は、これらの押圧点５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃに対応する座標データとして、共に第１象限の座標データ６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃが順に得られる。この場合、Ｘ成分及びＹ成分の変化量としていずれも所定値以上の変化量が得られないため、回転操作と見なされず、回転方向が検出されない。
【００６５】
このように本実施形態では、ぶれる操作などの異常操作がなされた場合や、操作者が回転操作したつもりでも正常に押圧部に圧力が伝わらなかった場合などに、回転方向を検出しないことにより、誤った回転方向検出を抑止でき、回転方向検出精度を高めることができる。
【００６６】
次に、回転方向検出を行う場合に用いる各種閾値の変更について説明する。まず、閾値設定変更の第１例として、異常データ特性曲線を生成するための異常データ領域設定手段における閾値の変更を説明する。図１６は異常データ特性曲線の生成手順を示すフローチャートである。前述したように、本実施形態ではデバイス制御部２５において、操作入力デバイス２１から入力された座標データが座標データ存在範囲４０の内側の異常データ領域４３にある場合は、異常データと判定して破棄する。この異常データの判定に用いる異常データ特性曲線を生成するための閾値は、入力装置の構成や仕様、個体差、操作者の好みなどに応じて任意に設定変更することが可能である。
【００６７】
異常データ特性曲線は、特殊コマンドとして設定コマンドが入力された場合や、予め閾値が設定されていて装置の電源がオンした場合などに生成されて保持される。このとき、デバイス制御部２５は、判断のための閾値として異常データ判定基準の読み出しを行い（ステップＳ３１）、異常データ特性曲線を生成する（ステップＳ３２）。生成された異常データ特性曲線は、デバイス制御部２５のメモリ等に保持される。なお、異常データ判定基準の閾値は、操作者による設定操作やコンテンツからのコマンドなどによる設定要求によって、動的に変更可能なようにすることもできる。
【００６８】
次いで、閾値設定変更の第２例として、回転方向検出を行う際のＸ、Ｙ成分変化量の閾値を設定、変更する検出閾値設定手段の例を説明する。図１７は回転方向検出を実行するＸ、Ｙ成分変化基準の設定手順を示すフローチャート、図１８は回転方向検出を実行するＸ、Ｙ成分変化基準の変更手順を示すフローチャートである。ここでは、回転操作に対する回転方向の検出感度を２段階に設定する場合の例を示す。デバイス制御部２５において回転方向検出を実行するのに十分なＸ成分とＹ成分の変化量であると判断するための閾値は、入力装置の構成や仕様、個体差、操作者の好みや動作させるコンテンツの仕様などに応じて任意に設定可能である。
【００６９】
この場合、デバイス制御部２５は、特殊コマンドとして設定コマンドが入力されると（ステップＳ４１）、Ｘ成分とＹ成分の変化量の閾値（Ｘ、Ｙ成分変化基準）として、まず回転操作に対する検出感度を高くした（Ｘ、Ｙ成分変化量の閾値を小さくして速い操作が行われた場合に適した検出感度とした）第１の閾値（速）を設定する（ステップＳ４２）。続いて、回転操作に対する検出感度を低くした（Ｘ、Ｙ成分変化量の閾値を大きくして遅い操作が行われた場合に適した検出感度とした）第２の閾値（遅）を設定する（ステップＳ４３）。これらの閾値は、設定コマンドとともにデータ入力してもよいし、操作者のキー操作等によって入力してもよい。設定された閾値は、デバイス制御部２５のメモリ等に保持される。
【００７０】
また、デバイス制御部２５は、操作者またはコンテンツからの設定要求が入力されると（ステップＳ５１）、設定要求の内容を判断して処理を分岐する（ステップＳ５２）。ここで、設定要求が速い閾値の場合は、Ｘ、Ｙ成分変化基準を第１の閾値（速）に設定する（ステップＳ５３）。また、設定要求が遅い閾値の場合は、Ｘ、Ｙ成分変化基準を第２の閾値（遅）に設定する（ステップＳ５４）。なお、Ｘ、Ｙ成分変化基準の閾値は、操作者による設定操作やコンテンツからのコマンドなどによる設定要求によって、動的に変更可能なようにすることもできる。
【００７１】
上記のような設定変更処理を行うことによって、入力装置の構成や仕様、操作者の好みや動作させるコンテンツの仕様などに応じて、コンテンツや操作者毎に適切な操作性を提供することが可能となる。また、個々の操作者毎の操作特性やデバイスの個体差を吸収することもできる。また、使用するコンテンツよっては回転方向検出精度の高低をつけた方が好ましいケースも存在するため、このような場合に対応させて複数の閾値を設定することも可能である。
【００７２】
なお、上述したデバイス制御部２５における各処理は、制御部の構成を変更して他の部分で実行するようにしてもよいし、本発明を逸脱しない範囲で各種変形して適用することも可能である。また、本発明の入力装置は、上記実施形態で説明した携帯電話装置に限らず、種々の電子機器に搭載して適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、操作入力手段として感圧式操作入力デバイスを用いて小さい領域に配設した場合においても、容易かつ適切に操作方向を検出でき、誤動作を防止することが可能となる効果を有し、携帯型電子機器等に用いられる入力装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態を説明するための携帯電話装置の概略構成を示す平面図
【図２】本実施形態に係る入力装置の機能構成を示す図
【図３】本実施形態の押圧部を右回転操作した場合を模式的に示す図
【図４】右回転操作時における入力装置の各部の動作シーケンスを示す図
【図５】デバイス制御部が取得するデバイスデータとしての座標データの分布を示す図
【図６】異常データと許容データとの分別について説明するための図
【図７】座標データの入力時の処理を示すフローチャート
【図８】回転方向検出処理の手順を示すフローチャート
【図９】回転方向検出の第１例として座標データの存在領域が変化した場合で右回りの検出が行われる場合を示した図
【図１０】回転方向検出の第２例として座標データの存在領域が変化した場合で左回りの検出が行われる場合を示した図
【図１１】存在領域の変化が無かった場合に回転方向を決定するための座標データの存在領域とＸ成分及びＹ成分の変化方向との組み合わせを示す図
【図１２】回転方向検出の第３例として存在領域の変化が無かった場合で右回りの検出が行われる場合を示した図
【図１３】回転方向検出の第４例として存在領域の変化が無かった場合で左回りの検出が行われる場合を示した図
【図１４】回転方向検出の第５例としてＸ成分及びＹ成分の変化方向の異常により回転方向が検出されない場合を示した図
【図１５】回転方向検出の第６例としてＸ成分及びＹ成分の変化量が一定値未満のため回転方向が検出されない場合を示した図
【図１６】異常データ特性曲線の生成手順を示すフローチャート
【図１７】回転方向検出を実行するＸ、Ｙ成分変化基準の設定手順を示すフローチャート
【図１８】回転方向検出を実行するＸ、Ｙ成分変化基準の変更手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７５】
３  第１操作キー
４  第２操作キー
５  第３操作キー
２１  操作入力デバイス
２２  押圧部
２３  信号出力部
２４  デバイスドライバ部
２５  デバイス制御部
２６  上位制御部（アプリケーション）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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