(57)【要約】【課題】文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を、従来の携帯電話の入力装置より効率的に行うこと、および入力操作部の省スペース化を実現した情報入力装置を得ることを目的とする。【解決手段】２つの状態をとり得る第１押圧部と、３つ以上の状態をとり得て押圧面の面積が第１押圧部の押圧面の面積より小さい第２押圧部とが、１本の指で同時押圧可能であるように隣接している構成単位をループ状に複数配置することにより、複数の前記第１押圧部および複数の前記第２押圧部の各々がループを形成し、複数の前記第１押圧部によって形成されるループが複数の前記第２押圧部によって形成されるループの内側に配置することで、キー入力を主体としながら省スペースで多様な入力操作を実現する。【選択図】図３
2009205344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの状態をとり得る第１押圧部と、３つ以上の状態をとり得て押圧面の面積が第１押圧部の押圧面の面積より小さい第２押圧部とが、１本の指で同時押圧可能であるように隣接している構成単位をループ状に複数配置することにより、複数の前記第１押圧部および複数の前記第２押圧部の各々がループを形成し、複数の前記第１押圧部によって形成されるループが複数の前記第２押圧部によって形成されるループの内側に配置されていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
２つの状態をとり得る第１押圧部と、３つ以上の状態をとり得て押圧面の面積が第１押圧部の押圧面の面積より小さい第２押圧部とが、一体的に構成されている構成単位をループ状に複数配置することにより、複数の前記第１押圧部および複数の前記第２押圧部の各々がループを形成し、複数の前記第１押圧部によって形成されるループが複数の前記第２押圧部によって形成されるループの内側に配置されるとともに、前記構成単位における前記第１押圧部と前記第２押圧部の境界は溝状であるか、前記第１押圧部の押圧面と前記第２押圧部の押圧面との間に高低差があるかのいずれかの構造を有することを特徴とする情報入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を行う情報入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
片手で筐体を把持した状態から、その親指で操作を行うことを特徴とする情報入力装置として、携帯電話の入力装置が一般的である。従来の携帯電話の入力装置は、把持部の上部に方向キー（日本における携帯電話端末の場合、一般に上下左右の４方向キー）と補助的なキー、下部に４行×３列の数字キーを具備するものである。
【０００３】
近年、携帯電話において電子メールの送受信やＷｅｂページの閲覧等のインターネットサービスが利用される機会が多く、今後のサービスの拡大および携帯電話端末の高機能化により、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を快適に行い得る入力装置が必要となる。しかし、従来の携帯電話の入力装置は前記各操作を行うに当たり不十分なものである。また、筐体の小型化の要請により、各操作に特化した個々の装置を搭載し難いという問題がある。
【０００４】
携帯電話における文字入力方式は、４行×３列の数字キーを用いたマルチタップ方式が一般的である。マルチタップ方式では、１つの数字キーにかな文字が５文字、英字が３〜４文字割り当てられており、１文字を入力するのに、かな文字で最大５打鍵、英字で最大４打鍵の手間がかかるため非常に入力効率が悪い。１２というキー数はかな文字入力、英字入力を行う上で十分な数であるとは言えないが、携帯電話端末はスペースの制約上、キーを増設すると単位面積当たりのキー数が増加してしまい、親指によるキーの押し分けが困難になるため、単純にキーを増設するという解決策は有効でない。
【０００５】
携帯電話におけるカーソル移動方式は、４方向キーを用いて操作を行う方式が一般的である。上下左右いずれかのキーを押圧すると、メニュー選択画面におけるカーソル（以下、メニューカーソルともいう）やテキスト編集画面におけるカーソル（以下、テキストカーソルともいう）が対応する方向に所定量移動し、キー押圧を所定時間保持すると等速度で移動を継続する。任意の速度でカーソルを移動させるにはキーを何回も押圧する必要があり、入力効率が悪く、使用者の負担が大きい。また、キー押圧保持による等速度のカーソル移動については、キーを連打する場合と比較すると入力効率は良好であるが、やはりカーソル移動速度が一定であるため融通が利かず、例えば、より高速にカーソル移動を行うことが好ましい状況等に対応し得ない。特に、近年では携帯電話端末のディスプレイの大画面化、高解像度化が顕著に見られ、それに伴い表示可能なメニュー項目数や１行当たりの文字数が増加しており、４方向キーによるカーソル移動方式では、前記不都合により操作に手間暇がかかりすぎるという事態になり得る。
【０００６】
携帯電話におけるスクロール方式は、４方向キーを用いて操作を行う方式が一般的である。一画面に収まらないテキストデータやＷｅｂページ等を閲覧する際、上下左右いずれかのキーを押圧すると画面の表示が対応する方向に所定量スクロールし、キー押圧を所定時間保持すると等速度でスクロールを継続する。このスクロール方式は、前記４方向キーによるカーソル移動方式同様、入力効率が悪い、融通が利かない等の不都合を有し、特に、近年の携帯電話端末に実装されているパソコン向けＷｅｂページ閲覧機能（以下、フルブラウザ機能ともいう）を使用する際は満足な操作性を得られるものではない。携帯電話端末のディスプレイはデスクトップパソコンのそれと比較して一画面の表示量が少なく、パソコン向けＷｅｂページを表示するとスクロール量が多くなるため、フルブラウザ機能付きの携帯電話端末におけるスクロール方式は、より効率的な入力操作でスクロールすることができ、尚且つ、目的の情報に辿り着くまでのスクロール量が多い場合には高速にスクロールしたり、情報をＷｅｂページ内から探索する場合には適宜スクロール速度を調整したりというように、使用者がその目的に応じて自在に操作し得ることが要求される。
【０００７】
携帯電話におけるポインティング方式は、４方向キーを用いて操作を行う方式が一般的である。上下左右いずれかのキーを押圧すると、画面上の現在位置を指示する絵記号（以下、ポインタともいう）が対応する方向に移動し、キー押圧を保持すると等速度で移動を継続する。ポインタの移動方向は、複数方向の同時押圧を含めて上下左右と斜め４方向の計８方向のみであり、さらに移動速度の調整が不可能であるため、使用者の自由度が低い。
【０００８】
ところで、地上デジタル放送対応テレビの普及により、テレビにおけるインターネットサービスの利用者が増加しつつある。このサービスを利用する際の情報入力装置はテレビのリモコンであり、文字入力方式は携帯電話のマルチタップ方式が採用されている。また、近年ではリビング設置向けのリモコン操作可能なパソコンが発売されており、このリモコンにおける文字入力方式もマルチタップ方式である。前記の通りマルチタップ方式は入力効率の悪い文字入力方式であるが、片手入力装置として携帯電話の入力装置が圧倒的に普及している以上、他の片手入力装置においても携帯電話の装置構成や入力方式を踏襲せざるを得ない事情がある。そのため、携帯電話の入力装置や入力方式を改善することは、携帯電話や携帯情報端末のみならず幅広い分野において意義深い発展となり得る。
【０００９】
さて、携帯電話端末の限られた筐体スペースにおいては、それ１つで文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等の多様な入力操作を行い得る汎用的な情報入力装置が適するところである。現状、そのような入力装置としてタッチパネルが該当し、４行×３列の数字キーや方向キー等の代替としてタッチパネルを採用した携帯電話端末が実用化されている。タッチパネルが数字キーや方向キーの代替となり得る理由は、仮想的なキーを表示できる点にある。仮想的なキーとは、キーの画像をタッチパネル上に表示し、その画像に指が接触することで擬似的にキー押圧判定がなされるものである。例えば、メニュー画面では「電話」や「メール」等の機能名のラベルが書かれたキー群を表示し、また、電話番号入力時には数字キーを表示する等、状況に応じて最適なキーを表示可能であり、従来と比較して使用者が理解し易い操作体系を実現している。さらに、タッチパネル上を指でなぞるといった操作をシステム側で検出可能であり、スクロール操作やポインティング等を従来より直感的に行うことが可能となっている。
【００１０】
しかし、タッチパネル上の仮想的なキーは、通常の物理的なキーとは異なり、指で触れた際のキーの外形に対する触覚が存在しないため、物理的なキーではタッチタイピング（キーを視認することなく指先の感覚だけで押圧する操作）が可能であるところ、タッチパネル上の仮想的なキーではタッチタイピングが非常に困難であり、使用者は入力毎に画面上のキー位置の視認を強いられる。これは入力効率を悪化させる要因であり、特に仮想的なキーを用いた文字入力方式（例えば、特許文献１参照）は、物理的なキーを用いる場合と比較してより高い入力速度を期待できるものではない。
【００１１】
以上より、物理的なキーを主体とした上で、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を従来より効率的に行うことができ、尚且つ入力操作部が省スペースである入力装置が、携帯電話の片手親指入力環境に最適であると考えられる。そのような入力装置を実現するには、キー操作部において複数パターンの入力を行い得る装置構成が必要となる。
【００１２】
キー操作部において複数パターンの入力を可能とする入力装置として、キートップに接触検出センサを設けたキーを複数具備する入力装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この入力装置は、キートップにおける指の接触位置を検知するため、単なるキー押圧操作に加え、各キートップを連続的になぞることでスクロール操作やポインティング等も行い得る。
【００１３】
しかし、前記入力装置の発明においては文字入力の効率化は想定されていない。また、各キートップに複数の接触検知センサやタッチパッドを搭載することは、コスト面の問題が大きい。
【特許文献１】特開２００７−８７２００号公報
【特許文献２】特開平１１−１９４８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を、従来の携帯電話の入力装置より効率的に行うこと、および入力操作部の省スペース化を実現した情報入力装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様に係る情報入力装置は、２つの状態をとり得る第１押圧部と、３つ以上の状態をとり得て押圧面の面積が第１押圧部の押圧面の面積より小さい第２押圧部とが、１本の指で同時押圧可能であるように隣接している構成単位をループ状に複数配置することにより、複数の前記第１押圧部および複数の前記第２押圧部の各々がループを形成し、複数の前記第１押圧部によって形成されるループが複数の前記第２押圧部によって形成されるループの内側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の態様に係る情報入力装置は、２つの状態をとり得る第１押圧部と、３つ以上の状態をとり得て押圧面の面積が第１押圧部の押圧面の面積より小さい第２押圧部とが、一体的に構成されている構成単位をループ状に複数配置することにより、複数の前記第１押圧部および複数の前記第２押圧部の各々がループを形成し、複数の前記第１押圧部によって形成されるループが複数の前記第２押圧部によって形成されるループの内側に配置されるとともに、前記構成単位における前記第１押圧部と前記第２押圧部の境界は溝状であるか、前記第１押圧部の押圧面と前記第２押圧部の押圧面との間に高低差があるかのいずれかの構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を、従来の携帯電話の入力装置より効率的に行うこと、および入力操作部の省スペース化を実現した情報入力装置が得られるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態による情報入力装置について説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態による情報入力装置の概要を示すブロック図である。本実施形態による情報入力装置は入力操作部４と入力信号発生部５とで概略構成される。入力信号発生部５は、入力操作部４の各部の状態に応じた入力信号を入力信号処理部６に伝送する。入力信号処理部６は、本実施形態による情報入力装置を実装した端末におけるソフトウェアによって制御される入力モードに応じて入力信号の処理を行い、その結果を表示部３に反映する。本実施形態による情報入力装置は、携帯電話端末や携帯情報端末、パソコン用入力機器、その他情報家電のリモコン等に実装することができる。
【００２０】
図２は、本実施形態による情報入力装置を実装した携帯電話端末の構成図である。携帯電話端末１は、筐体２に液晶ディスプレイ３ａと入力操作部４を具備する。液晶ディスプレイ３ａは各種情報を表示するものである。
【００２１】
図３は、入力操作部４の拡大図である。中央キー１０の周囲に、第１押圧部としてキー１１〜１８を具備し、さらにその周囲に第２押圧部として感圧部２１〜２８を具備する。隣接するキー１１〜１８と感圧部２１〜２８の各組（例えば、キー１１と感圧部２１等）は、１本の指で同時押圧可能であるよう配置される。キー１１〜１８の大きさは、隣接する感圧部２１〜２８に指が接触することなく押圧するのに十分な程度であることが好ましい。
【００２２】
図４は、キー１１と感圧部２１の断面の概略図である。キー１１はキートップ３１とスイッチ３２から構成され、感圧部２１は突起４１と圧力検知手段４２から構成される。キートップ３１と突起４１の間にある溝の感触により、使用者は指が感圧部２１に触れているか否かについて触覚で理解し得る。スイッチ３２は、一定以上の押圧力をキートップ３１から受けると高さが初期位置から下がってＯＮ状態になり、押圧力が一定未満になると高さが初期位置に戻ってＯＦＦ状態になる、という構造であることが好ましい。圧力検知手段４２は、突起４１から受ける押圧力の変化を検知可能なセンサ等から構成される。そのようなセンサとしては、押圧力により電気抵抗値が滑らかに変動する感圧導電ゴム、感圧メンブレンスイッチ等が一般に知られている。圧力検知手段４２による押圧力の検知精度はより高いほど好ましいが、少なくとも、押圧されていない状態と、軽く押圧されている状態（例えば、１Ｎ未満で押圧されている状態）と、押圧されている状態（例えば、１Ｎ以上で押圧されている状態）の３状態を判別できる精度であればよい。
【００２３】
このキー１１と感圧部２１において、指による入力方法は３パターン存在する。第１の入力方法は、図５に示すように、キー１１と感圧部２１とを、スイッチ３２が下がらない程度に軽く押圧することで、スイッチ３２はＯＦＦ状態を保ち、圧力検知手段４２が押圧を検知するというものである。第２の入力方法は、図６に示すように、キー１１のみを押圧することで、圧力検知手段４２は押圧を検知せず、スイッチ３２がＯＮ状態になるというものである。ただし、この押圧操作を行う際に、意図することなく指が感圧部２１に触れてしまう可能性があるため、スイッチ３２がＯＮ状態になると同時に、圧力検知手段４２が所定値未満の押圧力を検知する場合についても、第２の入力方法に含める。第３の入力方法は、図７に示すように、キー１１と感圧部２１とを同時押圧することで、スイッチ３２がＯＮ状態になると同時に、圧力検知手段４２が所定値以上の押圧力を検知するというものである。
【００２４】
前記ではキー１１と感圧部２１の断面構成および入力方法について説明したが、隣接するキー１２〜１８と感圧部１２〜１８の各組についても同様である。
【００２５】
携帯電話端末１における入力操作部４は、その周囲にある程度の余白を有するため、感圧部２１〜２８の面積が小さいにも関わらず、使用者は隣接するキー１１〜１８と感圧部２１〜２８の各組の同時押圧を確実に行い得るという特徴を持つ。また、キー１１〜１８と感圧部２１〜２８の各々の外形や各間の溝の感触により、使用者は入力操作部４における指の接触位置を、視認することなく触覚で理解し得る。前記に加え、指に対する各押圧箇所の面積が十分に大きい点、キー配列が中央と上下左右、斜め４方向の３×３配列で感覚的に理解し易い点から、使用者は入力操作部４において高速且つ正確なタッチタイピングを行い得る。
【００２６】
以下、携帯電話端末１における、かな文字入力方式、英字入力方式、数字入力方式、カーソル移動操作方式、スクロール操作方式、ポインティング方式について説明する。これらの入力方式の使い分けは、端末のソフトウェアによって入力モードの切り替えを行うことで実現できる。
【００２７】
かな文字入力方式について説明する。入力されるかな文字は、１押圧目に選択される第１記号と、２押圧目に選択される第２記号との組み合わせにより決定される。図８は、入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により選択される第１記号の対応表であり、図９は、図８の対応を視覚化して示したものである。図１０は、入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により選択される第２記号の対応表であり、図１１は、図１０の対応を視覚化して示したものである。図１２は、第１、第２記号の組み合わせにより決定されるかな文字、記号の対応表である。本かな文字入力方式では、全てのかな文字を２押圧操作で入力でき、さらに「きゃ」「きゅ」「きょ」等の開拗音文字も２押圧操作で入力できるため、従来の携帯電話におけるかな文字入力方式と比較してより高い入力速度を達成する。また、図９、１０に示すように、入力操作部４における第１記号と第２記号の割り当ては五十音順に準拠しており、学習が容易である。
【００２８】
本かな文字入力方式については、入力実験により入力速度とエラー率の実測値が得られているため、以下に詳細を述べる。
【００２９】
図１３は、入力実験用に試作した入力装置の構成図である。入力装置１０１は、上部筐体１０２の内部に制御基板を具備し、下部筐体１０３に入力操作部１０４を具備し、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブル１０５を経由して信号を伝送する。破線１０６は入力操作部１０４の中心線である。各部の寸法について、上部筐体１０２は縦８０ｍｍ、横４５ｍｍ、厚さ１２ｍｍであり、下部筐体１０３は縦８０ｍｍ、横４５ｍｍ、厚さ１２ｍｍであり、入力操作部１０４の直径は３４ｍｍであり、破線１０６から下部筐体１０３の下端までの距離は５５ｍｍである。図１４は、入力操作部１０４の拡大図である。中央キー１１０の周囲にメインキー１１１〜１１８を具備し、さらにその周囲にサブキー１２１〜１２８を具備する。入力操作部１０４と入力操作部４の対応について、中央キー１１０は中央キー１０に、メインキー１１１〜１１８はキー１１〜１８に、サブキー１２１〜１２８は感圧部２１〜２８に対応する。図１５は、破線１０６における下部筐体１０３の断面図である。中央キー１１０、メインキー１１１、１１５、サブキー１２１、１２５は、下部筐体１０３の上面に対して１ｍｍ程度突出し、各々の下部に同種のタッチスイッチ１３０を具備するものである。なお、メインキー１１２〜１１４、１１６〜１１８、サブキー１２２〜１２４、１２６〜１２８についても同様である。本来ならば、図４の断面構成に倣い、サブキー１２１〜１２８の下部には圧力検知手段を配置すべきところであったが、機能を本かな文字入力方式に限定する場合にはスイッチを用いても模擬的に実現し得るため、装置製作の簡便化を図りスイッチで代替した次第である。タッチスイッチ１３０の各々は基板１３１に固定され、制御基板に配線される。タッチスイッチ１３０の作動力は１．０Ｎ、ストローク（下がり幅）は約０．２５ｍｍであり、打鍵感としては一般的な携帯電話端末のキーによるそれに近い。
【００３０】
入力実験は、本かな文字入力方式による６００かな文字の文章入力を１試行とし、最低１０試行、最高２０試行を被験者に対して実施したものである。各試行間は最低３時間の休憩を設け、定期的な学習によるデータを得るため、次回の試行は７２時間以内に行うものと定めた。被験者は男性７名で、年齢は２１〜２３歳、全員右利きで、入力装置１０１および入力操作部１０４の操作について未経験であった。入力対象とした文章は、夏目漱石著『坊っちゃん』の冒頭より、漢字をかな文字に変換した上で、記号を含めて約１２０００文字を抜粋し、分かち書きしたものである。ただし、空白、改行の入力は自動的に行われ、被験者による入力データとしては扱わない。また、各試行前に練習試行として、かな文字、記号が所定の順番に並べられた文章の入力を行ってもらった。実験環境として、パソコンに実験システムを導入し、入力装置１０１をＵＳＢ接続した。被験者には、ディスプレイの手前の椅子に座り、入力装置１０１の下部筐体１０３を右手のみで把持し、その親指で入力操作部１０４を操作するよう指示した。被験者の手前には本かな文字入力方式のガイド表を配置し、方式を覚えるまでは参照してもよいと定めた。
【００３１】
図１６は、第１０試行と第２０試行における、被験者７名の入力速度とエラー率を示した表である。第１０試行の平均入力速度は６２．９かな文字数／分、平均エラー率は７．６％であった。全２０試行を完了した被験者は４名であり、第２０試行の平均入力速度は８１．８かな文字数／分、平均エラー率は６．３％であった。ここで言う入力速度とは、１かな文字の入力にかかった時間の全データから、誤入力にかかった時間を差し引き、さらに改行直後の入力データおよび外れ値のデータを除外した上で、１分当たりの入力かな文字数を算出した値である。また、エラー率とは、全入力回数に対する誤入力回数の割合である。なお、隣接するメインキー同士（例えば、メインキー１１１と１１２等）、もしくはサブキー同士（例えば、サブキー１２１と１２２等）を同時押圧した際の正誤判定について、瞬間的により早く押圧したキーが押圧すべき正しいキーであった場合は、他方のキー押圧を無視した上で正入力と判定し、その他の場合は同時押圧をまとめて１誤入力として判定した。さて、前記マルチタップ方式による入力速度とエラー率について、過去の入力実験により、熟練者１１名の平均入力速度は５９．２かな文字数／分、平均エラー率は７．８％であるという結果が得られている。よって、本かな文字入力方式によれば、１週間程度の短期間の学習を遂行することで、マルチタップ方式と比較してより優れた入力効率を達成するという知見が得られた。また、アンケートを実施した結果より、全被験者がタッチタイピングを行っていたことが判明した。図１７は、試行回数毎の平均入力速度の推移を示したグラフであり、図１８は、試行回数毎の平均エラー率の推移を示したグラフである。最初の数試行においては平均入力速度は低く、平均エラー率は高いが、第５試行程度からは実用に耐える水準に達していると言える。平均エラー率の推移について、各試行毎に値に若干の分散が見られるものの、２０試行完了時点では低下の傾向が継続しており、第２１試行以降、５％台まで低下する可能性が高い。ところで、第ｘ試行にかかる時間は、ｘの冪乗に比例するという練習の冪乗則（Ｐｏｗｅｒ  Ｌａｗ  ｏｆ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ）が一般に知られている。図１９は、図１７の各平均入力速度のデータ点を両対数グラフに描き、平均入力速度の推移について最小二乗法により冪乗の回帰式を求め、その回帰直線を描いたグラフである。第２０試行までの平均入力速度の実測値は、ほぼ練習の冪乗則に従って推移していると言える。第２１試行以降、平均入力速度が練習の冪乗則に従って推移するものと仮定した場合、例えば、第６２試行で約１２０かな文字／分、第１００試行で約１４２かな文字／分まで上昇することが予測できる。よって、１日当たり２試行を毎日継続して行った場合、平均的に約１ヶ月でマルチタップ方式の２倍程度の入力速度を達成すると考えられる。
【００３２】
次に、英字入力方式について説明する。全ての英字は１回または２回の押圧操作で入力される。図２０は、入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により入力される英字、記号の対応表であり、図２１は、図２０の対応を視覚化して示したものである。「Ａ」〜「Ｚ」の英字は、１つの押圧操作当たりに２文字が割り当てられており、ある押圧操作を１回行うと「Ｑ」「Ｅ」「Ａ」「Ｄ」等の１つ目の英字が仮入力され、再度同じ押圧操作を行うと「Ｗ」「Ｒ」「Ｓ」「Ｆ」等の２つ目の英字が入力され、確定する。仮入力された１つ目の英字は、直後に異なる押圧操作や、後述のカーソル移動方式による操作が行われた場合に確定する。「，（コンマ）」「．（ピリオド）」「？」「Ｓｐａｃｅ（空白）」は１回の押圧操作で確定する。本英字入力方式では、全ての英字を１回または２回の押圧操作で入力できるため、従来の携帯電話における英字入力方式と比較してより高い入力速度を達成する。また、図２１に示すように、入力操作部４における入力文字の割り当てはパソコンのキーボードに広く採用されているＱＷＥＲＴＹ配列に準拠しており、ＱＷＥＲＴＹキーボードの経験者であれば学習が容易となっている。
【００３３】
次に、数字入力方式について説明する。図２２は、入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により入力される数字、記号の対応表であり、図２３は、図２２の対応を視覚化して示したものである。図２３に示すように、入力操作部４における「０」〜「９」および「＊」「＃」の割り当て位置は、電話機に広く普及している数字キー配列を踏襲している。
【００３４】
次に、カーソル移動方式について３方式を説明する。第１のカーソル移動方式は、図２４に示すように、入力操作部４における感圧部２１〜２８を指で連続的になぞる操作（以下、ホイール操作ともいう）を行うことで、液晶ディスプレイ３に表示されるメニューカーソルやテキストカーソルが移動するというものである。ホイール操作が継続している間は、感圧部２１〜２８の各々に対する押圧が開始もしくは終了する度にカーソルが移動し、その移動量はなぞる速度に連動して増減する。カーソルの移動方向について、感圧部２１〜２８を時計回りになぞると下または右方向に、反時計回りになぞると上または左方向に移動し、特に縦（上下）横（左右）いずれの方向にも移動し得る場合には、感圧部２３、２７を始点としてなぞると縦方向に、感圧部２１、２５を始点としてなぞると横方向に移動する。このホイール操作によるカーソル移動方式は、前記４方向キーによるそれと比較して入力効率および使用者の自由度に優れる。第２のカーソル移動方式は、入力操作部４を、キー１３が上方向、キー１７が下方向、キー１１が左方向、キー１５が右方向、中央キー１０が「決定」であるというように、４方向キーおよび決定キーとして使用し、前記４方向キーによるカーソル移動方式を踏襲するものである。第３のカーソル移動方式は、感圧部２３が上方向、感圧部２７が下方向、感圧部２１が左方向、感圧部２５が右方向と対応し、各方向の感圧部をタップ（指で軽く叩く）するとカーソルが対応する方向に所定量移動し、押圧を所定時間保持すると等速度で移動を継続するというものである。前記３方式の使い分けについて、メニューカーソルの移動には第１、第２の方式を用い、テキストカーソルの移動には第１、第３の方式を用いる。
【００３５】
次に、スクロール方式について２方式を説明する。第１のスクロール方式は、ホイール操作を行うことで液晶ディスプレイ３の表示がスクロールするというものである。ホイール操作が継続している間は、感圧部２１〜２８の各々に対する押圧が開始もしくは終了する度にスクロールし、そのスクロール量はなぞる速度に連動して増減する。スクロール方向について、感圧部２１〜２８を時計回りになぞると下または右方向に、反時計回りになぞると上または左方向にスクロールし、特に縦横いずれの方向にもスクロールし得る場合には、感圧部２３、２７を始点としてなぞると縦方向に、感圧部２１、２５を始点としてなぞると横方向にスクロールする。このホイール操作によるスクロール方式は、前記４方向キーによるそれと比較して入力効率および使用者の自由度に優れ、特にフルブラウザ機能使用時において有用性が高い。第２のスクロール方式は、入力操作部４を、キー１３が上方向、キー１７が下方向、キー１１が左方向、キー１５が右方向、中央キー１０が「決定」であるというように、４方向キーおよび決定キーとして使用し、前記４方向キーによるスクロール方式を踏襲するものである。
【００３６】
次に、ポインティング方式について説明する。入力操作部４を、キー１３が上方向、キー１７が下方向、キー１１が左方向、キー１５が右方向、キー１２が左上方向、キー１４が右上方向、キー１８が左下方向、キー１６が右下方向、中央キー１０が「選択」であるというように、８方向キーおよび選択キーとして使用し、各方向のキーを押圧することで液晶ディスプレイ３に表示されるポインタが対応する方向に移動し、キー押圧を保持すると移動を継続する。ポインタがある項目に重なった場合、中央キー１０を押圧することでそれを選択可能である。隣接する２方向のキーを同時押圧した場合、ポインタはそれらの中間方向に移動し、最大で１６方向に移動可能である。ポインタの移動速度について、キー１１〜１８の各キーを押圧すると同時に、隣接する感圧部２１〜２８に押圧力を加えることで移動速度を調整可能であり、その押圧力が大きいほど移動速度は上昇する。本ポインティング方式は、前記４方向キーによるポインティング方式と比較して使用者の自由度に優れる。
【００３７】
前記の通り、携帯電話端末１においては入力操作部４のみで、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティングという、携帯電話における主要な操作の大半を行うことができるため、入力操作部の省スペース化を実現する。また、従来の携帯電話端末における個々の入力装置（数字キー、方向キー、ポインティングスティック等）を統合する形になるため、多様な入力操作を行い得るにも関わらず、装置製造コストは比較的安価で済む。
【００３８】
また、入力操作部４は上下左右対称の形であるため、携帯電話端末１を横にして使用した場合も、入力操作部４は縦の場合と同じ操作体系を保つ。例えば、端末を横にした状態でフルブラウザ機能を使用中に文字入力を要求されたとして、一般的なストレート型端末やスライド型端末では縦に持ち直す必要があるところ、携帯電話端末１では横にしたまま縦の場合と同様に入力できる。図２５は、入力操作部４における前記かな文字入力方式の第１記号の割り当てについて、携帯電話端末１が縦の場合でも横の場合でも、使用者に対する上下左右の向きが変化しないことを視覚化して示したものである。このように、使用者に柔軟な操作体系を提供可能であり、各種機能やサービス、ゲームコンテンツ等への応用が期待される。
【００３９】
以上より、本実施形態の情報入力装置によれば、１つのキー部分において、キーをＯＮ状態にすることなく感圧部を押圧する入力、感圧部に所定値未満の押圧力を加えながらキーをＯＮ状態にする入力、感圧部に所定値以上の押圧力を加えながらキーをＯＮ状態にする入力の３パターンの入力が可能となり、文字入力、カーソル移動操作、スクロール操作、ポインティング等を、従来の携帯電話の入力装置より効率的に行うこと、および携帯電話端末における入力操作部の省スペース化を実現するという効果を奏する。
【００４０】
なお、本実施形態においては、第１押圧部（キー１１〜１８）と第２押圧部（感圧部２１〜２８）を別個に設けたが、これらを一体的に構成してもよい。以下、第１押圧部と第２押圧部を一体的に構成する場合の一実施形態について説明する。図２６は、非感圧面と感圧面を具備するキー（以下、二押圧面キーともいう）の外観を示す図である。二押圧面キー５０は、第１押圧部として非感圧面５１を具備し、第２押圧部として感圧面５２を具備し、これらの境界に溝５３を具備する。非感圧面５１の大きさは、感圧面５２に指が接触することなく押圧するのに十分な程度であることが好ましい。溝５３の感触により、使用者は指が感圧面５２に触れているか否かについて触覚で理解し得る。図２７は、二押圧面キー５０の断面の概略図である。非感圧面５１、感圧面５２、溝５３の各々はキートップ５４として一体的に構成され、その下部にスイッチ５５を具備する。感圧面５２は、その下部に圧力検知手段５６を具備する。キートップ５４は、溝５３の存在により、非感圧面５１のみを押圧しても圧力検知手段５６にその押圧が伝わらない構造となっている。この二押圧面キー５０において、指による入力方法は３パターン存在する。第１の入力方法は、非感圧面５１と感圧面５２とを、スイッチ５５が下がらない程度に軽く押圧することで、スイッチ５５はＯＦＦ状態を保ち、圧力検知手段５６が押圧を検知するというものである。第２の入力方法は、非感圧面５１のみを押圧することで、圧力検知手段５６は押圧を検知せず、スイッチ５５がＯＮ状態になるというものである。ただし、この押圧操作を行う際に、意図することなく指が感圧面５２に触れてしまう可能性があるため、スイッチ５５がＯＮ状態になると同時に、感圧面５６が所定値未満の押圧力を検知する場合についても、第２の入力方法に含める。第３の入力方法は、非感圧面５１と感圧面５２とを同時押圧することで、スイッチ５５がＯＮ状態になると同時に、圧力検知手段５６が所定値以上の押圧力を検知するというものである。この二押圧面キー５０を用いることで、第１押圧部と第２押圧部の同時押圧を行う際、第２押圧部の高さが第１押圧部と連動して下がるため、よりスムーズな同時押圧感を実現するという効果を奏する。
【００４１】
また、本実施形態においては、１つの第１押圧部に対して隣接する第２押圧部を１つとしたが、複数の第２押圧部が隣接してもよい。このようにすることで、各第２押圧部について第１押圧部との同時押圧が可能となり、１つのキー操作部における入力パターン数が増加するため、より多様な入力が可能となる効果を奏する。
【００４２】
また、本実施形態においては、第１押圧部の下部にＯＮ状態、ＯＦＦ状態の２状態をとるスイッチを配置したが、感圧スイッチ（ＯＮ状態、ＯＦＦ状態の２状態をとり、尚且つＯＮ状態において押圧力により電気抵抗値が滑らかに変動するスイッチ）で代替してもよい。また、第１押圧部の下部にスイッチを配置すると共に、その押圧面に指の接触面積を検知可能なセンサやタッチパッド等を配置してもよい。
【００４３】
また、本実施形態においては、第２押圧部の下部に圧力検知手段を配置したが、その代替手段として、第２押圧部の押圧面に指の接触面積を検知可能なセンサやタッチパッド等を配置してもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、入力操作部４の中央部分に中央キー１０を配置したが、ポインティングスティック等のポインティングデバイスで代替してもよい。
【００４５】
また、本実施形態においては、入力操作部４の全体が正円形であるような装置構成を示したが、長方形等の他の形になるように構成してもよい。また、入力操作部４のキー配列は３×３配列であったが、キー数を増減したり、キー配列を変更したりしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態においては、入力操作部４の周囲は余白であったが、この周囲部分に補助的なキーを配置してもよい。
【００４７】
また、本実施形態においては、ストレート型の携帯電話端末に対する実装例を示したが、折り畳み型端末やスライド型端末等に実装してもよい。特に、折り畳み型端末の下部筐体においては、数字キーや方向キー等の代替として入力操作部４を搭載することで、その筐体スペースに余裕が生じるため、タッチパネル等の他の有用な入力装置を併設し得るという効果を奏する。
【００４８】
また、本実施形態において示した、かな文字入力方式、英字入力方式、数字入力方式、カーソル移動方式、スクロール方式、ポインティング方式の各々は一例に過ぎず、別なる方式を実装してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態による情報入力装置の概略を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による情報入力装置を実装した携帯電話端末の構成図である。
【図３】図１の入力操作部４の拡大図である。
【図４】図２のキー１１と感圧部２１の断面の概略図である。
【図５】図２のキー１１と感圧部２１において、指でキー１１と感圧部２１とを軽く押圧することで、スイッチ３２はＯＦＦ状態を保ち、圧力検知手段４２が押圧を検知する様子を示した図である。
【図６】図２のキー１１と感圧部２１において、指でキー１１のみを押圧することで、圧力検知手段４２は押圧を検知せず、スイッチ３２がＯＮ状態になる様子を示した図である。
【図７】図２のキー１１と感圧部２１において、指でキー１１と感圧部２１とを同時押圧することで、スイッチ３２がＯＮ状態になると同時に、圧力検知手段４２が所定値以上の押圧力を検知する様子を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式に関する、図２の入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により選択される第１記号の対応表である。
【図９】図８の対応を視覚化して示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式に関する、図２の入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により選択される第２記号の対応表。
【図１１】図１０の対応を視覚化して示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式に関する、第１、第２記号の組み合わせにより決定されるかな文字、記号の対応表である。
【図１３】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式の入力実験用に試作した入力装置の構成図である。
【図１４】図１３の操作部１０４の拡大図である。
【図１５】図１３の破線１０６における図１３の下部筐体１０３の断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式の入力実験について、第１０試行と第２０試行における、被験者７名の入力速度とエラー率とを示した表である。
【図１７】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式の入力実験について、試行回数毎の平均入力速度の推移を示したグラフである。
【図１８】本発明の一実施形態によるかな文字入力方式の入力実験について、試行回数毎の平均エラー率の推移を示したグラフである。
【図１９】図１７の各平均入力速度のデータ点を両対数グラフに描き、平均入力速度の推移について最小二乗法により冪乗の回帰式を求め、その回帰直線を描いたグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態による英字入力方式に関する、図２の入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により入力される英字、記号の対応表である。
【図２１】図２０の対応を視覚化して示した図である。
【図２２】本発明の一実施形態による数字入力方式に関する、図２の入力操作部４における押圧操作と、その押圧操作により入力される数字、記号の対応表である。
【図２３】図２２の対応を視覚化して示した図である。
【図２４】図２の入力操作部４において、感圧部２１〜２８を指で連続的になぞる操作を示した図である。
【図２５】入力操作部４におけるかな文字入力方式の第１記号の割り当てについて、携帯電話端末１が縦の場合でも横の場合でも使用者に対する上下左右の向きが変化しないことを視覚化して示した図である。
【図２６】非感圧面と感圧面を具備するキー（二押圧面キー）の外観を示す図である。
【図２７】図２６の二押圧面キー５０の断面の概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１    携帯電話端末
２    筐体
３    表示部
３ａ    液晶ディスプレイ
４    入力操作部
５    入力信号発生部
６    入力信号処理部
１０    中央キー
１１〜１８    キー（第１押圧部）
２１〜２８    感圧部（第２押圧部）
３１    キートップ
３２、５5    スイッチ
４１    突起
４２、５６    圧力検知手段
５０    二押圧面キー
５１    非感圧面（第１押圧部）
５２    感圧面（第２押圧部）
５３    溝
５４    キートップ（二押圧面キー）
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図８】
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【図１０】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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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１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２４】
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