(57)【要約】【課題】タッチスクリーンに対する入力を容易にする方法を提供する。【解決手段】タブレット端末のタッチスクリーン１０３の周囲に配置したベゼル１０５には、触覚で知覚できる物理的な特徴構造１５１ａ〜１５１ｈを設けている。特徴構造は突起で構成することができる。ベゼルにはタッチセンサーを設けている。いずれかの特徴構造にタッチ操作をタッチセンサーが検出すると、あらかじめ定義された入力を行うことができる。一例では特徴構造にタッチ操作をしたあとに表示される補助画像５０１ａ、５０１が暗示する方向にベゼル上をスワイプすると画面をスクロールすることができる。特徴構造の採用によりタブレット端末は筐体を両手で保持していても親指が届く範囲で操作できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチスクリーンを備える携帯式電子機器であって、
指の触覚で知覚できる物理的な特徴構造と、
前記物理的な特徴構造に対するタッチ操作を検出するタッチセンサーと、
前記特徴構造に対するタッチ操作に応じて前記携帯式電子機器に拡張入力をするためのデータを生成する制御部と
を有する携帯式電子機器。
【請求項２】
前記特徴構造が前記タッチスクリーンを囲むように配置したベゼルに形成されている請求項１に記載の携帯式電子機器。
【請求項３】
前記タッチセンサーが前記ベゼルの前記特徴構造を除いた領域に対するタッチ操作を検出する請求項２に記載の携帯式電子機器。
【請求項４】
前記特徴構造が前記筐体の裏面に形成されている請求項１に記載の携帯式電子機器。
【請求項５】
前記特徴構造が前記筐体の側面に形成されている請求項１に記載の携帯式電子機器。
【請求項６】
前記特徴構造が前記筐体を手で保持したときに保持した手の指で操作できる位置に形成されている請求項１に記載の携帯式電子機器。
【請求項７】
前記制御部は、複数の前記特徴構造のそれぞれに対するタッチ操作に応じて異なる前記拡張入力をするためのデータを生成する請求項１から請求項５のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項８】
前記制御部は、複数の前記特徴構造の組み合わせに対して異なる前記拡張入力をするためのデータを生成する請求項１から請求項６のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項９】
前記制御部は、前記特徴構造に対するタッチ操作に続いて行われるスワイプ操作またはドラッグ操作に応じて前記拡張入力をするためのデータを生成する請求項３に記載の携帯式電子機器。
【請求項１０】
前記制御部は、前記特徴構造に対するタッチ操作を検出したときに前記特徴構造の近辺にドラッグ操作をするための前記拡張入力に関連する補助画像を表示する請求項９に記載の携帯式電子機器。
【請求項１１】
前記制御部は、前記特徴構造に対するタッチ操作を検出したときにアクティブ・ウィンドウの下層に構成された操作メニューを前記特徴構造の近辺に表示する請求項９に記載の携帯式電子機器。
【請求項１２】
前記制御部は、第１の前記特徴構造と第２の前記特徴構造との間で行われたタッチ操作とスワイプ操作に応じて前記拡張入力をするためのデータを生成する請求項２に記載の携帯式電子機器。
【請求項１３】
前記携帯式電子機器がタブレット端末である請求項１から請求項１２のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項１４】
前記携帯式電子機器がスマートフォンである請求項１から請求項１２のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項１５】
前記携帯式電子機器がタブレット端末を着脱することが可能なノートブック型パーソナル・コンピュータである請求項１から請求項１２のいずれかに記載の携帯式電子機器。
【請求項１６】
タッチスクリーンを備える携帯式電子機器に入力する方法であって、
前記タッチスクリーンに対するタッチ操作に応じて前記携帯式電子機器に入力するステップと、
前記携帯式電子機器に形成された触覚で知覚できる物理的な特徴構造に対する拡張タッチ操作を検出するステップと、
前記拡張タッチ操作の検出に応じて前記携帯式電子機器に入力するステップと
を有する方法。
【請求項１７】
前記拡張タッチ操作が前記特徴構造に対する拡張タッチ操作に続くジェスチャ操作を含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ジェスチャ操作が、前記タッチスクリーンに対するタッチ操作を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記拡張タッチ操作が、複数の前記特徴構造に対する同時または連続するタップ操作を含む請求項１６から請求項１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
タッチスクリーンを備える携帯式電子機器に、
前記タッチスクリーンに対するタッチ操作に応じて前記携帯式電子機器に対する入力処理をする機能と、
前記携帯式電子機器に形成された触覚で知覚できる物理的な特徴構造に対する拡張タッチ操作を検出する機能と、
前記拡張タッチ操作の検出に応じて前記携帯式電子機器に対する入力処理をする機能と
を実現させるためのコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーンに対する入力を容易にする技術に関し、さらには、タッチスクリーンに対する入力を拡張する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末のような携帯式電子機器は、表示と入力を行うことができるタッチスクリーンを備えている。タッチスクリーンは表示しているオブジェクトに対して指のジェスチャによる直感的な操作をすることができる点においてキーボードよりも優れている。特許文献１は、小型の電子機器の表示部の周辺に、画面をスクロールしたり拡大・縮小したりする入力部を設けた発明を開示する。特許文献２は、タッチスクリーンの周囲に配置したベゼルを利用して、タッチ操作をする発明を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４８７１７号公報
【特許文献２】特表２０１３−５２０７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タッチスクリーンは、入力機能を画面上のオブジェクトとして提供する。オブジェクトの数は、画面の大きさによる制約を受けるため、１つの画面に表示できないオブジェクトは階層化されている。このときユーザは順番にタッチ操作を繰り返して目的のオブジェクトを表示してから操作することになる。タブレット端末はスマートフォンに比べて大型のタッチスクリーンを備えているため、多くのユーザは筐体を両手で保持して安定した状態でタッチ操作をしたい場合がある。
【０００５】
しかし、筐体を両手で保持するとタッチ操作が筐体を保持している両手の親指が届く範囲に限られるため、タッチスクリーンの全体にタッチ操作するためには持ち替えたり片手で保持しながらもう一方の手で操作したりする必要がある。また、ユーザはスマートフォンを片手で保持しながら操作したい場合がある。このときもタッチ操作をする範囲は筐体を保持する手の親指に限られるため、タッチスクリーンの全体にタッチ操作をするためには持ち替える必要がある。筐体を持ち替えると落下の危険性が増すため好ましくない。
【０００６】
そこで本発明の目的は、タッチスクリーンに対する入力を容易にする方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、簡単な操作でタッチスクリーンに対する入力を拡張する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、筐体を保持しながら持ち替えないでタッチ操作をする方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、より少ないタッチ操作の回数で携帯式電子機器を操作する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、そのような方法を実現する携帯式電子機器、およびコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はタッチスクリーンを備える携帯式電子機器に関する。携帯式電子機器は、指の触覚で知覚できる物理的な特徴構造と、物理的な特徴構造に対するタッチ操作を検出するタッチセンサーと、特徴構造に対するタッチ操作に応じて携帯式電子機器に拡張入力をするためのデータを生成する制御部とを有する。上記構成により、タッチスクリーン以外の手段としての物理的な特徴構造とタッチセンサーで携帯式電子機器に対する入力を拡張することができる。物理的な特徴構造は触覚で知覚できるため視覚に依存しない拡張入力をすることができる。
【０００８】
ここに拡張入力は、システムがタッチスクリーンからの入力に相当する処理をすることでもよいし、タッチスクリーンからは入力できない特別な処理をすることでもよい。特徴構造は、タッチスクリーンを囲むように配置したベゼルに形成することができる。このときタッチセンサーはベゼルの特徴構造以外の領域に対するタッチ操作も検出するように構成することができる。特徴構造は、筐体の裏面や側面に形成することもできる。特徴構造を、筐体を保持する手の指で操作できる位置に形成すれば、筐体を持ち替えないで拡張入力をすることができる。
【０００９】
制御部は、複数の特徴構造のそれぞれに対するタッチ操作に応じて異なる拡張入力をするためのデータを生成することができる。制御部は、タッチ操作がされた複数の特徴構造の組み合わせに対して異なる拡張入力をするためのデータを生成することができる。制御部は、特徴構造に対するタッチ操作に続いて行われるスワイプ操作またはドラッグ操作に応じて拡張入力をするデータを生成することができる。
【００１０】
このとき制御部は、特徴構造に対するタッチ操作を検出したときに特徴構造の近辺にドラッグ操作をするための拡張入力に関連する補助画像を表示することができる。ドラッグ操作はタッチスクリーンを経由してもよいしベゼル上だけで行ってもよい。タッチスクリーンを経由するドラッグ操作の場合は、タッチスクリーンが検出する座標を拡張入力のデータにエミュレートすることができる。この場合、特徴構造の近辺の領域だけで拡張入力をすることができるため親指による操作がし易い。
【００１１】
また制御部は、特徴構造に対するタッチ操作を検出したときにアクティブ・ウィンドウの下層に構成された操作メニューを特徴構造の近辺に表示することができる。この場合、下層ウィンドウの操作メニューをタッチスクリーンにタッチ操作をすることなく表示してから直接操作することができるため、階層が深い操作メニューであるほどタッチ操作の回数を減らすことができる。制御部は、第１の特徴構造と第２の特徴構造との間で行われたタッチ操作とスワイプ操作に応じて拡張入力をするデータを生成することができる。携帯式電子機器は、タブレット端末またはスマートフォンとすることができる。携帯式電子機器はまた、タブレット端末を着脱することが可能なノートブック型パーソナル・コンピュータとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、タッチスクリーンに対する入力を容易にする方法を提供することができた。さらに本発明により、簡単な操作でタッチスクリーンに対する入力を拡張する方法を提供することができた。さらに本発明により、筐体を保持しながら持ち替えないでタッチ操作をする方法を提供することができた。さらに本発明により、より少ないタッチ操作の回数で携帯式電子機器を操作する方法を提供することができた。さらに本発明により、そのような方法を実現する電子機器、およびコンピュータ・プログラムを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】タブレット端末１００を両手で保持しながら操作するときの様子を説明するための図である。
【図２】タブレット端末１００に設けた特徴構造の配置を説明するための図である。
【図３】特徴構造の具体例を説明するための図である。
【図４】タッチセンサーの構成を説明するための図である。
【図５】入力システム３００の構成を説明するための機能ブロック図である。
【図６】入力システム３００の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】拡張入力の一例を説明するための図である。
【図８】拡張入力の一例を説明するための図である。
【図９】拡張入力の一例を説明するための図である。
【図１０】タブレット端末６００を片手で保持しながら操作するときの様子を説明するための図である。
【図１１】タッチスクリーンが着脱できるノートＰＣ７００の外形を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［タブレット端末］
図１は、携帯式電子機器の一例としてのタブレット端末１００を両手で保持して操作する様子を説明するための図である。タブレット端末１００は、筐体１０１の表面にタッチスクリーン１０３を収納し、内部にプロセッサやシステム・メモリなどのハードウェアとフラッシュ・メモリに格納されたプログラムなどを収納している。筐体１０１は合成樹脂、アルミニウム合金やマグネシウム合金などの金属材料で作成することができる。タッチスクリーン１０３は、ディスプレイとタッチパネルを積層したモジュールとして構成している。タッチパネルの検出原理は特に限定する必要はなく静電容量式、赤外線方式または抵抗膜方式などを採用することができる。
【００１５】
タッチスクリーン１０３の周囲にはベゼル１０５を配置している。ベゼル１０５は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのアンテナ、カメラ、スピーカ、マイクロフォンおよびホームボタンなどのユーザが使用するＩ／Ｏデバイスを配置したり、それらの配線を配置したりするための筐体１０１とタッチスクリーン１０３の間の隙間を隠すために設けている。タッチスクリーン１０３とベゼル１０５の表面は、一例において共通のカバーガラスで覆っている。他の例においてベゼル１０５は、カバーガラスの外側に合成樹脂で形成することもできる。
【００１６】
［特徴構造］
図２は、タブレット端末１００に設けた物理的な特徴構造の配置を説明するための図である。図２（Ａ）は表面の平面図で、図２（Ｂ）は裏面の平面図で、図２（Ｃ）は一片の側面図である。特徴構造は、その存在を周囲との指の触覚の差として知覚できる形状的な構造に相当する。特徴構造は一例において、図３（Ａ）に断面で示すような周囲より突き出た１個または複数個の点状の突起１８１とすることができる。
【００１７】
特徴構造は他の例において、図３（Ｂ）に断面で示すような周囲より窪んだ１個または２個の点状のリセス（窪み）１８３とすることができる。特徴構造はさらに他の例において、図３（Ｃ）に鳥瞰するように周囲より突き出た棒状の突起１８５とすることができる。特徴構造はさらに他の例において、図３（Ｄ）に鳥瞰するように周囲より窪んだスリット状のリセス１８７とすることができる。特徴構造はここに例示した突起やリセスに限定する必要はなく、たとえば指の触覚で知覚できるように表面をシボ加工またはテクスチャ加工したものでもよい。
【００１８】
図２（Ａ）は、矩形状のタッチスクリーン１０３の四方を囲むベゼル１０５にそれぞれ特徴構造１５１ａ〜１５１を配置した例を示している。図２（Ｂ）は、筐体１０１の裏面１０１ａの周囲に特徴構造１６１ａ〜１６１ｈを配置した例を示している。図２（Ｃ）は、筐体１０１の側面１０１ｂに特徴構造１７１ａ、１７１ｂを配置した例を示している。図２（Ｃ）は１つの側面１０１ｂだけを示しているが、４つの側面にそれぞれ特徴構造を配置してもよい。
【００１９】
特徴構造は、ベゼル１０５の表面を構成する材料または筐体１０１を構成する材料を加工して形成してもよいし、独立した特徴構造を接着剤で貼り付けるようにしてもよい。特徴構造は、ベゼル１０５、筐体１０１の裏面１０１ａ、および側面１０１ｂのすべての部位に設けても良いし、いずれかの部位だけに設けてもよい。各部位における特徴構造の数は特に限定する必要はないが、両手で保持しながら、かつ縦横の方向を変えながら操作することを考慮すると両手で特徴構造に対するタッチ操作ができるように４つの辺すべてに設けることが望ましい。
【００２０】
［タッチセンサー］
タブレット端末１００は、図２で説明した特徴構造に対する指の接触（タッチ操作）を検出するタッチセンサーを備える。図４は、ベゼル１０５に設けた特徴構造１５１ａ〜１５１ｈを例示してタッチセンサーの構成を説明するための図である。図４（Ａ）に示すタッチセンサー２０１は、一例としてベゼル１０５の下に配置された静電容量式のタッチパネルとして形成している。
【００２１】
タッチセンサー２０１は、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈを含むベゼル１０５全体に対する指のタッチ操作の座標を検出する。以後、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈを含むベゼル１０５に対するタッチ操作をタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作と区別するために拡張タッチ操作ということにする。システムは特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対する拡張タッチ操作をタッチセンサー２０１の座標として認識することができる。
【００２２】
タッチセンサー２０１の検出原理は静電容量式に限定する必要はなく、抵抗膜方式、表面弾性波方式、または赤外線方式などを採用することができる。タッチセンサー２０１は枠状に連続している必要はなく、特徴構造が配置される辺毎に独立した４個のタッチパネルとしてもよい。タッチセンサー２０１は、タッチスクリーン１０３を構成するタッチパネルの領域を拡張して形成してもよい。
【００２３】
図４（Ｂ）に示すタッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈは、一例としてベゼル１０５の下に配置された静電容量式のタッチセンサーとして形成している。タッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈは、対応する特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対するタッチ操作だけを検出する。タッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈは圧力センサーで構成することもできる。筐体の裏面１０１ａまたは側面１０１ｂにも同様にタッチセンサー２０１またはタッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈを配置することができる。
【００２４】
［入力システムの構成］
図５は、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈおよびタッチセンサー２０１を利用した入力システム３００の構成を説明するための機能ブロック図である。入力システム３００は、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに代えてまたは特徴構造１５１ａ〜１５１ｈとともに、裏面１０１ａに設ける特徴構造１６１ａ〜１６１ｈおよび側面１０１ｂ（４つの側面を含む）に設ける特徴構造１７１ａ、１７１ｂまたはいずれか一方を採用することもできる。さらに、タッチセンサー２０１に代えてまたはタッチセンサー２０１とともに独立したタッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈを採用することができる。
【００２５】
入力システム３００は、タッチセンサー２０１とタッチスクリーン１０３を除いて、プロセッサ、システム・メモリ、および入出力コントローラなどのハードウェアと、ファームウェア、デバイス・ドライバ、オペレーティング・システムおよびアプリケーション・プログラムなどのソフトウェアで構成している。入力システム３００は、タッチスクリーン１０３からの入力を処理する通常モードと、タッチセンサー２０１に対する拡張タッチ操作、または拡張タッチ操作およびタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作の協働による入力（以後、拡張入力という。）を処理する拡張モードのいずれかで動作する。
【００２６】
拡張タッチ検出部３０１は、拡張タッチ操作を検出したときに拡張入力処理部３０３に座標を出力する。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈのいずれかを示す座標を受け取ったときに、入力システム３００を拡張モードで動作させる。拡張モードにおいて拡張入力処理部３０３は、タッチスクリーン１０３からの入力を停止するように座標データ生成部３０７に指示し、アプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６に拡張入力処理部３０３からのデータで動作するように指示する。
【００２７】
参照テーブル３０４は、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈの座標と拡張入力の項目を関連付けたデータを格納する。特徴構造１５１ａ〜１５１ｈと拡張入力の項目の関連付けは、特徴機能１５１ａ〜１５１ｈのそれぞれについて行ってもよいし、たとえば拡張構造１５１ｄと１５１ｇというように同時にまたは所定の時間以内に連続して検出する複数の特徴構造について行ってもよい。
【００２８】
拡張入力の項目の一例は画面の拡大、縮小、回転、またはスクロールなどのいずれの動作環境でも適用できる画面の操作とすることができる。拡張入力の項目の他の例は、ホーム画面の起動アイコンに対する操作、ロック画面の解除操作、パスコードの入力操作またはロック画面への移行操作などのような管理用のアプリケーション・プログラムの操作とすることができる。拡張入力の項目のさらに他の例は、アクティブ・ウィンドウを表示している特定のアプリケーション・プログラムが保有する操作アイコンまたは操作メニューに対する操作とすることができる。このときの操作アイコンや操作メニューは、アクティブ・ウィンドウの下層で表示されるものであってもよい。
【００２９】
ここに下層で表示されるとは、目的とする操作アイコンや操作メニューを表示するためにタッチスクリーン１０３が表示するアクティブ・ウィンドウに１回または複数回タッチ操作をして画面を変更する必要があるように構成した状態をいう。プルダウン・メニューは下層に表示される画像の一例である。拡張入力の項目のさらに他の例は、スピーカ音量の増減、スピーカのミュート、マイクロフォンの動作と停止、無線モジュールの動作と停止、タッチスクリーン１０３の輝度調整、カメラの起動およびシャッター操作などのハードウェアの操作アイコンや操作メニューに対する操作とすることができる。
【００３０】
拡張入力処理部３０３は、拡張モードに移行すると最初に参照テーブル３０４を参照して検出した特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対応する拡張入力の項目を認識する。つづいて拡張入力処理部３０３は、認識した拡張入力の項目に応じてアプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６に対して、タッチスクリーン１０３に対するタッチ操作があったときに座標データ生成部３０７が出力する座標に対してアプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６が行う処理をエミュレートしたデータを出力する。エミュレートするデータには、タッチスクリーン１０３のアクティブ・ウィンドウに対するタッチ操作だけでなく下層のウィンドウに対するタッチ操作を処理するデータも含む。
【００３１】
拡張モードにおいて拡張入力処理部３０３は、タッチスクリーン１０３からの操作として定義されていない操作をするためのデータをハードウェア制御部３０６に送ることもできる。座標データ生成部３０７は、通常モードのときにタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作に対応する座標をアプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６に出力する。画像データ生成部３０９は、アプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６の描画コマンドを受け取って生成した画像データをタッチスクリーン１０３に出力する。
【００３２】
アプリケーション実行部３０５は、Ｗｅｂブラウザ、文書プログラムまたはメーラーなどのようなユーザが使用するアプリケーション・プログラムおよびホーム画面やロック画面などのようなシステムが管理するアプリケーション・プログラムを実行する。ハードウェア制御部３０６は、ユーザが使用する入出力デバイスに関連するハードウェアの制御をする。アプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６は、拡張モードのときに拡張入力処理部３０３からエミュレートされたデータを受け取ったときに、通常モードのときに座標データ生成部３０７から座標を受け取った場合と同様の動作をする。
【００３３】
［入力システムの動作］
図６は、入力システム３００の動作を説明するためのフローチャートである。ブロック４０１で入力システム３００は、タッチスクリーン１０３からのタッチ操作を有効にする通常モードで動作を開始する。座標データ生成部３０７は、タッチスクリーン１０３に対して行われたタッチ操作に対応する座標をアプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６に出力し、アプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６は座標に対応する入力を処理して画像データ生成部３０９に描画指示をする。
【００３４】
拡張モードは、常にいずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対する拡張タッチ操作で開始する。ブロック４０３で拡張タッチ検出部３０１は、いずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対する拡張タッチ操作を監視している。拡張タッチ操作がない場合は、アプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６が通常モードで動作して、ブロック４５１でタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作があったときにブロック４５３で入力を処理する。
【００３５】
拡張タッチ検出部３０１は、いずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対する拡張タッチ操作を検出すると拡張入力処理部３０３にその座標を出力する。出力する特徴構造１５１ａ〜１５１ｈの座標は、１個でもよいし連続する複数個でもよい。拡張入力処理部３０３は、いずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに対する拡張タッチ操作があったときにただちに拡張モードに移行してもよいが、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈには無意識のうちに指を触れることが多いため、特徴構造に対する拡張タッチ操作に続いて拡張タッチ操作が行われたとき、または複数の特徴構造に対して同時にまたは順番に拡張タッチ操作が行われたときに拡張モードに移行することが望ましい。
【００３６】
ブロック４０５で拡張入力処理部３０３は、座標データ生成部３０７、アプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６に対して拡張モードに移行するように指示する。拡張モードに入ると座標データ生成部３０７は、タッチスクリーン１０３に対するタッチ操作の座標の出力を停止して、協働動作のために拡張入力処理部３０３に座標を出力する。また、拡張モードにおいてアプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６は拡張入力処理部３０３が出力するデータで動作する。
【００３７】
ブロック４０７で、拡張入力処理部３０３は、拡張モードに移行してからの経過時間およびそれに続いて行われる拡張タッチ操作が終了してからの経過時間を計時し、所定時間以上、いずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈに続く拡張タッチ操作がない場合または拡張タッチ操作が終了してから所定時間が経過した場合はブロック４０６に移行する。ブロック４０６で拡張入力処理部３０３は、座標データ生成部３０７、アプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６に対して通常モードに移行するように指示してブロック４０３に戻る。
【００３８】
ブロック４０９で拡張入力処理部３０３は参照テーブル３０４を参照して、検出したいずれかの特徴構造１５１ａ〜１５１ｈまたはそれらの組み合わせに対応する拡張入力の項目を特定する。ブロック４１１で拡張入力処理部３０３は、ある種の拡張入力が行われたときに、画像データ生成部３０９に対して拡張タッチ操作に必要な画像をタッチスクリーン３０９に表示するための描画指示をする。
【００３９】
ここでの画像は、アプリケーション実行部３０５およびハードウェア制御部３０６が表示しない画像とすることができ、一例として、図７の補助画像５０１ａ、５０１ｂ、または図８の操作メニュー５０３、５０５を挙げることができる。ブロック４１３で拡張入力処理部３０３は、タッチスクリーン１０３に対するタッチ操作に対応するようにエミュレートしたデータを生成してアプリケーション実行部３０５またはハードウェア制御部３０６に出力する。拡張入力処理部３０３は、拡張タッチ操作が継続する限りブロック４０７に戻って拡張入力のデータを出力する。
【００４０】
［拡張入力の例］
入力システム３００は、拡張タッチ操作により、筐体１０１を持ち替えたり片手で持ったりしない限りタッチスクリーン１０３に指が届かない範囲のオブジェクトに対する操作、または操作がし難い操作を、筐体１０１を両手で保持したまま直感的に行うことができる。あるいは筐体１０１を机において操作する場合であっても、タッチスクリーン１０３に対するタッチ操作ではアクティブ・ウィンドウの下層にあるため時間がかかるタッチ操作をより少ない拡張タッチ操作の回数で行うことができる。また、特徴構造１５１ａ〜１５１ｈは触覚で認識できるため、誤って近辺に拡張タッチ操作をする可能性がなく容易に目的とする操作をすることができる。
【００４１】
タッチセンサー２０１に対する拡張タッチ操作には以下に説明するように、タッチスクリーンに対するタッチ操作と同じようにさまざまな態様がある。タッチ操作は、ベゼル１０５の表面に指が接触するか否かに係わらず入力座標をタッチセンサー２０１が認識できる状態にするすべての入力操作をいう。タッチ操作は、１回のタッチ操作においてタッチ操作の位置を変化させないタップ操作と変化させるジェスチャ操作を含む。タップ操作は、タッチ操作をしてから短い時間の間に指をリリースするタッチ＆リリース操作も含む。
【００４２】
この点で、タッチセンサー２０３ａ〜２０３ｈに対するタッチ操作はタップ操作だけになる。ジェスチャ操作は、フリック操作、スワイプ操作、ドラッグ操作、および回転操作などのシングルタッチ操作と、ピンチイン、ピンチアウトといったマルチタッチ操作を含む。フリック操作は、タッチ操作をしている指を短い距離だけほぼ一定の方向に移動させる操作をいう。スワイプ操作は、タッチ操作をしている指をフリック操作よりも長い距離を移動させる操作をいいスライド操作ともいう。フリック操作はスワイプ操作よりも指の移動速度が速い操作をいう。ドラッグ操作は、特定オブジェクトに対してタッチ操作をした指を所定の位置まで移動させる操作をいう。
【００４３】
図７（Ａ）は、画面のスクロールを拡張タッチ操作で行う例を説明するための図である。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｅ、１５１ｇに対する同時またはわずかな時間差のタッチ操作を検出すると、タッチスクリーン１０３に、スクロール方向を示す補助画像５０１ａ、５０１ｂをそれぞれ特徴構造１５１ｇ、１５１ｅの近辺に表示する。ユーザは補助画像５０１ａ、５０１ｂの暗示に従って、右手の親指で特徴構造１５１ｇを中心にしてベゼル１０５の上を矢印で示す上下方向にスワイプ操作をし、左手の親指で特徴構造１５１ｅを中心にして矢印で示す左右方向にスワイプ操作をすると、タッチセンサー２０１が座標を検出してアプリケーション実行部３０５が画面をスワイプの方向にスクロールする。
【００４４】
このとき、ユーザはスクロール方向とスワイプの方向が、直感的に一致していると認識しながら操作をすることができる。拡張入力処理部３０３は他の例において、右手の親指で特徴構造１５１ａ、１５１ｈに対して順番にタップ操作が行われたときは画面を右回転させ、その逆の順番でタップ操作が行われたときに画面を左方向に回転させることができる。このとき、ユーザはコーナーの両側に配置された特徴構造１５１ａ、１５１ｈに対するタップ操作の順番から回転方向を直感的に認識することができる。
【００４５】
拡張入力処理部３０３はさらに他の例において、特徴構造１５１ｃに左手の親指でタップ操作をしながら、特徴構造１５１ｈに右手の親指で繰り返しタップ＆リリース操作をしたときに回数に応じて順次画面を拡大させ、特徴構造１５１ｈに右手の親指でタップ操作をしながら左手の親指で特徴構造１５１ｃに繰り返しタップ＆リリース操作をしたときに回数に応じて順次画面を縮小させることもできる。このとき、ユーザはタップ＆リリース操作の回数から拡大または縮小の程度を直感的に認識することができる。画面の拡大および縮小は、特定の特徴構造に対してタッチ操作をしてから短時間のうちにその両側でピンチインまたはピンチアウトをするようにして行ってもよい。
【００４６】
図７（Ｂ）は、ロック画面の解除および、直前の表示画面に変える操作を拡張タッチ操作で行う例を説明するための図である。タブレット端末１００を所定の時間使用しないときには、アプリケーション実行部３０５はシステムをスリープ状態に移行させる。ユーザが所定の操作ボタンを押してウェイクアップさせるとアプリケーション実行部３０５はスワイプする方向を示す補助画像５０２を表示してロック画面を表示する。
【００４７】
拡張入力処理部３０３は、スリープ状態の間に特徴構造１５１ｄに対する２回のタッチ操作を検出したときに、アプリケーション実行部３０５に対して、操作ボタンをエミュレートしたデータを出力してシステムをウェイクアップさせる。さらに拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｄから１５１ｅに向かうベゼル１０５に対するタッチ操作とドラッグ操作を検出したときにロック画面を解除してホーム画面を表示するデータを出力することができる。拡張入力処理部３０３は、ロック画面を解除するときに、特徴構造の近くにパスコードを入力するための英数字を補助画像として表示してもよい。
【００４８】
拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｅから１５１ｄに向かうベゼル１０５に対するタッチ操作とドラッグ操作を検出したときにシステムをスリープ状態に移行させることができる。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｃから１５１ｂに向かうタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作とフリック操作を検出したときに表示画面を表示のタイミングが古い画面に変化させ、逆方向へのタッチ操作とフリック操作を検出したときに表示のタイミングが新しい画面に変化させることができる。このとき、座標データ生成部３０７はタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作の座標を拡張入力処理部３０３に送る。拡張入力処理部３０３は、タッチスクリーン１０３の座標からフリック操作の方向を認識する。
【００４９】
図８（Ａ）は、特定のアプリケーション・プログラムが表示する画面の下層にある操作メニューを拡張タッチ操作とタッチスクリーン１０３に対するタッチ操作の協働で操作する一例を説明するための図である。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｈに対するタップ操作を検出すると、タッチスクリーン１０３に、アプリケーション実行部３０５を通じてアクティブ・ウィンドウの下層にある操作メニューに対応する操作メニュー５０３をプルダウンまたはポップアップ形式で表示する。
【００５０】
操作メニュー５０３は、特徴構造１５１ｈにタップ操作をした親指が操作できるように特徴構造１５１ｈの近辺に表示することが望ましい。操作メニュー５０３は、アクティブ・ウィンドウに対してフリック操作をしたり所定のアイコンを操作したりして表示する必要がある印刷アイコン、送信アイコン、保存アイコンまたは他のアプリケーション・プログラムへの移行アイコンなどの集合体とすることができる。
【００５１】
ユーザは特徴構造１５１ｈからＡ〜Ｅのいずれかのアイコンまで親指でドラッグ操作をする。座標データ生成部３０７は、タッチスクリーン１０３が表示する操作メニュー５０３のドラッグ操作された座標を拡張入力処理部３０３に送る。拡張入力処理部３０３は、アクティブ・ウィンドウの下層にある操作メニューをエミュレートしたデータを生成してアプリケーション実行部３０５に出力する。
【００５２】
図８（Ｂ）は、特定のアプリケーション・プログラムの画面の下層にある操作メニューをベゼル１０５に対する拡張タッチ操作だけで操作する例を説明するための図である。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ｄに対するタップ操作を検出すると、タッチスクリーン１０３に、当該アプリケーション・プログラムが含む下層の操作メニュー５０５をベゼル１０５に沿って表示する。
【００５３】
ユーザが特徴構造１５１ｄからＡ〜Ｄまでのいずれかのアイコンに対応する位置までベゼル１０５上をスワイプ操作すると、アプリケーション実行部３０５はスワイプ操作が停止した位置に対応するアイコンに対応する処理をする。操作メニュー５０３、５０５は、ホーム画面に並んだアプリケーション・プログラムの起動アイコンのなかから頻繁に使用するものを選択して構成してもよい。頻繁に使用する起動アイコンを特徴構造１５１ｈ、１５１ｄに対する拡張タッチ操作をした親指が届く範囲に表示できれば筐体を保持しながら起動操作ができる。
【００５４】
図９は、ハードウェアを拡張タッチ操作で操作する例を説明するための図である。ベゼル１０５には、特徴構造１５１ａの両端に視覚で認識できるシンボル・マーク５０７、５０９が描かれている。シンボル・マーク５０７はスピーカのミュートを暗示し、シンボル・マーク５０９はマイクロフォンの入力の停止を暗示する。拡張入力処理部３０３は、特徴構造１５１ａに対するタップ操作に続いてシンボル・マーク５０７までのドラッグ操作を検出するとハードウェア制御部３０６にデータを送ってスピーカをミュートし、シンボル・マーク５０９までのドラッグ操作を検出するとハードウェア制御部３０６にデータを送ってマイクロフォンを停止する。
【００５５】
このとき、拡張入力処理部３０３は、タッチスクリーン１０３にミュートまたはマイクロフォンの停止をしたことを示す補助画像を表示するようにしてもよい。１個の特徴構造を起点として操作するシンボル・マークの数は２個に限定する必要はなく、ベゼル１０５上に複数個並べて配置したシンボル・マークをドラッグ操作で選択して所定の制御をするようにしてもよい。シンボル・マークは１個の特徴構造に対する所定の回数のタップ＆リリース操作があったとき、または複数の特徴構造に対する同時または連続するタップ操作があったときにタッチスクリーン１０３に表示するようにしてもよい。
【００５６】
［適用可能な携帯式電子機器］
図１０は、スマートフォン６００を片手で保持しながら操作するときの様子を説明するための図である。スマートフォン６００は、片手で保持しながら操作する場合に、親指で操作することが一般的である。近年のスマートフォンはタッチすっくリーンが大型化する傾向にあり、親指ではタッチスクリーンの全体にタッチ操作ができないか、筐体を持ち替える必要があるため、片手で保持しながらの操作は不便であったり落下の危険性を伴ったりする。スマートフォン６００に本実施の形態にかかる入力システムを適用すれば、頻繁に操作するアイコンを特徴構造の近くに表示させて操作できるため操作が容易になり落下を防止することができる。
【００５７】
図１１は、着脱式のタブレット端末を備えるノートブック型パーソナル・コンピュータ（ノートＰＣ）７００の外形を示す斜視図である。ノートＰＣ７００は、表面にキーボード７０１とタッチパッド７０３などを搭載するベース側の筐体７０５に、タッチスクリーン７５１を搭載するタブレット端末７５３を着脱機構７３１で着脱可能なように結合できるように構成している。タブレット端末７５３の構成は、タブレット端末１００とほぼ同様で、分離したときはタブレット端末として動作し、結合したときはノートＰＣ７００の一部としてタッチスクリーン、カメラ、および無線などの機能を提供する。タブレット端末７５３に本実施の形態にかかる入力システムを搭載することで、タブレット端末として動作するときの操作性を向上させることができる。
【００５８】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【符号の説明】
【００５９】
１００、７５３  タブレット端末
１０１  筐体
１０３  タッチスクリーン
１０５  ベゼル
１５１ａ〜１５１ｈ、１６１ａ〜１６１ｈ、１７１ａ、１７１ｂ  特徴構造
１８１  点状の突起
１８３  リセス状の突起
１８５  棒状の突起
１８７  スリット状のリセス
２０１  タッチパネル式のタッチセンサー
２０３ａ〜２０３ｈ  特徴構造２０３ａ〜２０３ｈに対するタップ操作を検出するタッチセンサー
３００  入力システム
５０１ａ、５０１ｂ  補助画像
５０２  ロック画面が表示するスワイプの方向を示す画像
５０３、５０５  操作メニュー
５０７、５０９  ハードウェアのシンボル・マーク
６００  スマートフォン
７００  タブレット端末が着脱式のノートＰＣ
【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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