JP2014021788A - 携帯型情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯型情報処理装置のロックを解除する操作を容易にすることを実現する。
【解決手段】スマートフォン１は、本体２の側面に、画面ロックを解除するユーザーの操作を検出する側面センサー３を備えている。画面表示のオフ状態を解除しロック画面を表示させるための操作部４と、複数のセンサ部３を指で順番になぞる第１のタッチパターンをデフォールトパターンとして記憶、複数のセンサ部３に依ってタッチパターンが検出されたときに、検出されたタッチパターンと第１のタッチパターンの照合を行うパターン照合部、一致を判定したときに画面ロックを解除するロック解除部とをさらに備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯型情報処理装置の画面ロックに関する。

近年、ハードウェア的なキーをほとんど持たず、もっぱら画面上のアイコンやソフトウェアキーボードをタッチすることによって主要な操作が行えるタブレット型端末のようなフルタッチ型の携帯型情報処理装置が普及している。スマートフォンまたは電子書籍リーダーなどに代表されるような携帯型情報処理装置は、通常、後述する画面ロックと呼ばれる機能を備えている。

具体的には、電源が入った状態でも携帯型情報処理装置に対する操作が一定時間行われないと画面表示が消える。この後、ユーザーが電源ボタンまたは画面にタッチするなどの操作によって、あるいは電話の着信によって、画面表示がオンになると、タッチパネルを介した操作を受け付けないロック画面が表示される。すなわち、携帯型情報処理装置は、ロック状態に制御されている。携帯型情報処理装置を上記のようなロック状態に制御する機能のことを画面ロックと呼んでいる。ロック状態を解除するためには、ユーザーは特定のロック解除操作をする必要がある。

このような画面ロックは、搬送途中などにタッチパネルが外部のものと接触することに起因した誤動作、省電力および他人による不正利用を防止するための機能として設けられている。

また、携帯型情報処理装置の大画面化に伴い、特に片手での操作がしづらいため、近年では、ユーザーがロック画面にタッチしながら、特定のパターンをなぞるように指をスライドさせるようなロック解除操作を行わずに、ロック解除が可能な技術（例えば、顔認証によるロック解除など）も出現している。

下掲の特許文献１には、スライド式の上下筐体間の相対的な位置を検知することによって、タッチパネルをロックする操作またはロックを解除する操作を容易にする技術が開示されている。

具体的には、ユーザーがタッチパネルに触れながら第１筐体を第２筐体に対してスライドさせて携帯型情報処理装置の形態を変化させる操作、または、タッチパネルに触れることなく第１筐体を第２筐体に対してスライドさせて携帯型情報処理装置の形態を変化させる操作のいずれかをすることにより、入力モードを切り換えることができると、同文献１には記載されている。

また、下掲の特許文献２には、タッチパネルに対する直感的な操作によりロック解除を容易にする技術が開示されている。

具体的には、携帯電話機にロック状態が設定されているときにキー操作されると、ロック状態が設定されていることを示す閉じたカーテンのようなオブジェクトがディスプレイに表示される。ここで、画面に対するユーザーのスライド操作が特定の方向になされると、カーテンに隠された背景画像が徐々に表示されるといったように、オブジェクトの表示を更新し、ロック状態を解除することが、同文献２には記載されている。

特開２００９−１５７８０９号公報（２００９年７月１６日公開） 特開２０１２−４９８７２号公報（２０１２年３月８日公開）

しかしながら、上述した従来のロック解除のやり方では、携帯型情報処理装置を片方の手で持ちながら、もう片方の手をロック解除のための操作に使わなければならない。したがって、携帯型情報処理装置の支持とロック解除操作とを、全て片手のみで行うことは困難である。

フルタッチ型の携帯型情報処理装置は、大画面化の傾向にあるため、両手を使わずにロック解除できるようにし、その操作性を向上させることが課題となっている。

本発明は、上記の課題に鑑みて、ロック解除の操作を片手で容易に行うことができる携帯型情報処理装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る携帯型情報処理装置は、
(1)タッチパネルを備えた本体と、
(2)上記本体の側面に設けられ、画面ロックを解除するユーザーの操作を検出するセンサーとを備えていることを特徴としている。

携帯型情報処理装置を片手で支える場合、その片手の指が本体の側面に触れる持ち方になるのが一般的である。そこで、上記の構成によれば、本体の側面にセンサーが設けられているので、ユーザーは、携帯型情報処理装置を片手で支えながら、その片手の指でセンサーに触れることができる。

したがって、本発明に係る携帯型情報処理装置は、ロック解除の操作を片手で容易に行うことができる。

なお、センサーを設ける側面は、画面に表示された正立画像の上下方向を基準として、左右方向に対応した左側面または右側面であることが好ましい。

本発明に係る携帯型情報処理装置は、
(1)上記側面に設けられ、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるための操作部を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記操作部とセンサーとが、同じ側面に設けられている。これにより、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるために操作部に触れる操作と、画面ロックを解除するためにセンサーに触れる操作とを、同じ指を用いてワンアクションで済ませることができる。例えば、携帯型情報処理装置を支持している片手の指で、まず、操作部に触れ、その指をセンサーの方へスライドさせた後、センサーに触れるといった操作を連続して行うことができる。

したがって、画面ロックの解除に関する操作が一層容易となる。

本発明に係る携帯型情報処理装置において、上記センサーは、複数のセンサー部を備え、当該複数のセンサー部は、上記側面に配列されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、複数のセンサー部の配列上を所定のパターンに沿って指でなぞるパターン入力によってロック解除の指示が可能となる。したがって、誤ってセンサーに触れただけで画面ロックが解除されてしまう誤動作を防止できる。

さらに、センサー部の数が例えば３の場合、最大４回センサー部を連続して指でなぞる操作を行った場合の順列の総数は１６になるので、所定のパターンを１６通り作ることができる。さらにセンサー部の配列をなぞる回数を増やしたり、指でなぞる以外の操作を（例えば、センサー部の長押し）も組み合わせること等により、単なる順列の総数以上のパターンを作ることができる。

なお、センサー部を連続して指でなぞる操作とは、実施形態の欄にて、より具体的に説明するが、センサー部にタッチした指を上記側面から宙に浮かせることなく、上記側面に指がタッチし続けたまま、複数のセンサー部間を移動する操作を意味している。

したがって、他人が所定のパターンを取得等しない限り、パターン入力によるロック解除が容易ではなくなるので、セキュリティの向上対策となる。

センサー部の数を増やせば、パターン数も増えるのでセキュリティレベルを向上させることができる。また、センサー部の数を調整することで、セキュリティレベルを調整することもできる。

本発明に係る携帯型情報処理装置は、
(1)上記センサーが、複数のセンサー部を備えていて、当該複数のセンサー部は、上記側面に配列されており、
(2)上記側面に設けられ、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるための操作部と、
(3)上記操作部から上記センサーに向かう方向に沿って、上記複数のセンサー部を指で順番になぞる第１のタッチパターンをデフォルトパターンとして記憶した記憶部と、
(4)上記複数のセンサー部によってタッチパターンが検出されたときに、検出されたタッチパターンと、上記第１のタッチパターンとの一致または不一致を判定するパターン照合部と、
(5)上記パターン照合部が上記一致を判定したときに、画面ロックを解除するロック解除部とをさらに備えたことを特徴とする。

上記の構成によれば、ユーザーは、携帯型情報処理装置を支持している片手の指を用いて、まず、側面の操作部に触れ、ロック画面を表示させた後、同じ指をセンサー部の方へスライドさせ、そのままセンサー部の配列を１方向になぞるという簡単な操作によって、画面ロックを解除することができる。

なお、複数のセンサー部のどれか１つにタッチしただけでロック解除されるようにすると、ユーザーの意図しない誤操作を招くおそれがある。上記の構成は、このような誤操作の発生を防止しつつ、画面ロックの解除に関する操作を容易にすることができる。

本発明に係る携帯型情報処理装置は、タッチパネルを備えた本体の側面に、画面ロックを解除するユーザーの操作を検出するセンサーを備えているので、携帯型情報処理装置を支持した片手だけを用いて、ロック解除の操作を容易に行うことができるという効果を奏する。

本発明に係る携帯型情報処理装置の一例であるスマートフォンの概観を示す斜視図である。 上記スマートフォンの内部構成を示すブロック図である。 スマートフォンにおける画面ロックを解除するための制御手順の一例を示すフローチャートである。 動作モードが省電力モードになっているスマートフォンを示す説明図である。 動作モードが省電力モードからロック画面表示モードに遷移したスマートフォンを示す説明図である。 スマートフォンのロック状態を解除するユーザー操作の例を示す説明図である。 動作モードが画面ロックからホーム画面表示モードに遷移したスマートフォンを示す説明図である。 ロック画面の他の例を示す説明図である。

本発明の携帯型情報処理装置に関する実施の一形態について図１〜図９に基づいて説明すれば以下のとおりである。

（携帯型情報処理装置の外観上の構成）
図１は、本発明に係る携帯型情報処理装置の一例であるスマートフォン１の概観を示す斜視図である。図１に示すように、スマートフォン１は、タッチパネルを備えた本体２と、本体２の側面に設けられ、画面ロックを解除するユーザーの操作を検出する側面センサー３（センサー）とを備えている。スマートフォン１は、さらに、上記側面に設けられ、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるための電源キー４（操作部）を備えている。

なお、上記側面センサー３は、複数のセンサー部３ａを備え、当該複数のセンサー部３ａは、上記側面に配列されている。より具体的には、センサー部３ａは、例えば静電容量方式のタッチセンサーを構成する電極であり、上記側面の内部に埋設されている。

したがって、センサー部３ａは、上記側面に露出しているわけではないので、センサー部３ａの存在がユーザーに分かるように、側面のケース部材がデザインされている。例えば、ケース部材の色とは異なる色を用いて、センサー部３ａの位置を示すマークをケース部材に付けたり、センサー部３ａに対応するように、ケース部材に局所的なざらつきを持たせたりすればよい。

本実施形態に係る携帯型情報処理装置は、上記タッチパネルを介したタッチ操作と、上記側面センサー３を介した操作とを、ユーザーが片手で行うことが可能なサイズを有している。

（携帯型情報処理装置の内部構成）
図２は、上記スマートフォン１の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、スマートフォン１は、スマートフォン１の各種制御動作に関わる構成として、中央制御部１０、タッチパネル１１に接続されたタッチパネル制御回路１２、側面センサー３に接続された側面センサー制御回路１３、パターン照合部１４、ロック解除部１５、ディスプレイ１６を駆動する表示ドライバ１７を備えている。

タッチパネル制御回路１２、側面センサー制御回路１３、パターン照合部１４、ロック解除部１５および表示ドライバ１７は、中央制御部１０に接続されている。

また、その他の構成として、中央制御部１０には、上記電源キー４、無線通信回路１８、フラッシュメモリ１９（記憶部）およびＲＡＭ２０が接続されている。

中央制御部１０は、スマートフォン１の動作全体を統括して制御し、パターン照合部１４およびロック解除部１５と合わせてプロセッサとして構成されている。

タッチパネル１１に指などのポインターが触れると、タッチパネル１１は、ポインターの位置に応じた静電容量または電気抵抗などの変化を示す信号を、タッチパネル制御回路１２に出力する。

タッチパネル制御回路１２は、タッチパネル１１が出力する信号から、タッチパネル１１に触れたポインターの位置を特定し、その位置を示す座標データを生成して、中央制御部１０に出力する。

側面センサー３は、前述のように、複数のセンサー部３ａの配列を備えているので、側面センサー３のエリアにおいて指の触れた位置に対応するセンサー部３ａが、静電容量の変化を示す信号を、側面センサー制御回路１３に出力する。

側面センサー制御回路１３は、センサー部３ａから出力される信号に基づいて、側面センサー３のエリアにおける指の位置を表す位置データを生成して、中央制御部１０に出力する。この位置データは、側面センサー３のエリアを指がどのように触ったか（どのような順序で選択的にタッチしたか）というタッチパターンを表している。

パターン照合部１４は、上記側面センサー制御回路１３によって検出されたタッチパターンのデータを中央制御部１０から受け取り、ＲＡＭ２０に記憶されているタッチパターンとの一致または不一致を判定する。パターン照合部１４による判定結果は、ロック解除部１５に出力される。

ロック解除部１５は、中央制御部１０が画面ロックの制御モードになっている場合に、パターン照合部１４がタッチパターンの一致を判定したとき、画面ロックを解除する指示を中央制御部１０に送る。

フラッシュメモリ１９には、スマートフォン１の動作を制御する各種のプログラムおよび書き換えが不要な固定的な各種データが記憶されているとともに、スマートフォン１において表示ないし出力される文字、画像、音声および映像などのコンテンツデータが記録される。上記各種のプログラムには、スマートフォン１の画面ロックを有効にするプログラムと、画面ロックを解除するプログラムとが含まれている。

ＲＡＭ２０は、主として中央制御部１０の作業領域およびバッファ領域として用いられる。

（画面ロックの制御動作）
以下、スマートフォン１における画面ロックの制御動作について、図３から図８を参照して説明する。

図３は、スマートフォン１における画面ロックの制御手順の一例を示すフローチャートである。図４は、動作モードが省電力モードになっているスマートフォン１を示す説明図である。図５は、動作モードが省電力モードからロック画面表示モードに遷移したスマートフォン１を示す説明図である。図６は、スマートフォン１のロック状態を解除するユーザー操作の例を示す説明図である。図７は、動作モードが画面ロックからホーム画面表示モードに遷移したスマートフォン１を示す説明図である。図８は、ロック画面の他の例を示す説明図である。

図４に示すように、スマートフォン１の動作モードが省電力モードになると、ディスプレイ１６の光源（バックライト）が消灯するとともに、タッチパネル１１を介したユーザー操作を受け付けない画面ロックの状態に遷移する。画面ロックの状態では、中央制御部１０は電力の供給を受けているが、タッチパネル１１および側面センサー３に対する電圧印加がオフに制御されている。

省電力モードのスマートフォン１に対して、図４に示すように、スマートフォン１を片手で保持しているユーザーが、その片手の指で電源キー４を操作すると、電源キー４が出力する信号が、中央制御部１０に送られる。これにより、中央制御部１０は、図３に示す画面ロックを解除するための制御動作を開始する。

初めに、中央制御部１０の指示に呼応して、ディスプレイ１６の光源（バックライト）が点灯する（ステップ１；以下、Ｓ１のように略記）とともに、側面センサー３に電圧が印加され、側面センサー３がオンになる（Ｓ２）。

この状態では、図５に示すように、ロック画面が表示されるように、表示ドライバ１７がディスプレイ１６を駆動する。ロック画面の下部には、ロック解除のユーザー操作を受け付けるアイコン３１が表示されている。アイコン３１の表示は必須ではないが、本実施形態では、ロック解除の操作を、ユーザーが側面センサー３で行うこともできるし、アイコン３１で行うこともできるようにしている。

上記Ｓ２の処理に続いて、アイコン３１を用いたタッチパネル１１に対するロック解除のユーザー操作がなされたことを示す座標データを、タッチパネル制御回路１２が出力したかどうかを中央制御部１０が判定する（Ｓ３）。

上記Ｓ３における判定結果がＹＥＳであれば、その判定結果に基づいて、ロック解除部１５は画面ロックを解除する。この結果、スマートフォン１の動作モードは、画面ロックから、図７に示すホーム画面を表示するモードに遷移する。

一方、Ｓ３における判定結果がＮＯであれば、側面センサー３において静電容量が変化したことを示す位置データを側面センサー制御回路１３が、出力したかどうかを中央制御部１０が判定する（Ｓ４）。ただし、Ｓ４の判定には、側面センサー３がオンになった時刻から一定時間内に、側面センサー３における静電容量の変化が検出されたかという条件が付帯する。

上記Ｓ４における判定結果がＮＯであれば、ロック解除の制御動作は終了し、スマートフォン１の動作モードは、図４に示す上記省電力モードに移行する。

一方、Ｓ４における判定結果がＹＥＳであれば、ユーザーが、側面センサー３に対するタッチの仕方に関する特定のタッチパターンを登録しているかどうかを、中央制御部１０が判定する（Ｓ５）。

上記Ｓ５における判定結果がＮＯであれば、図６にタッチパターンＡとして１方向矢印で示すように、電源キー４から側面センサー３に向かう方向に沿って、側面センサー３が指でなぞられたかを、中央制御部１０が判定する（Ｓ７）。より具体的には、側面センサー３として配列された３つのセンサー部３ａ1、３ａ2、３ａ3の静電容量が、この順に変化したことを示す位置データを、側面センサー制御回路１３が出力したかどうかを、中央制御部１０が判定する。

上記Ｓ７における判定結果がＮＯであれば、ロック解除の制御動作は終了し、スマートフォン１の動作モードは、上記省電力モードに移行する。一方、Ｓ７における判定結果がＹＥＳであれば、その判定結果に基づいて、ロック解除部１５は画面ロックを解除し（Ｓ８）、既に説明したように、ディスプレイ１６にホーム画面が表示される。

なお、センサー部３ａ1、３ａ2、３ａ3のどれか１つにタッチしただけでロック解除される形態では、ユーザーの意図しない誤操作が発生するおそれがある。これに対し、タッチパターンＡは、最もシンプルなタッチパターンだが、そのような誤操作の発生を防止することができる。また、タッチパターンがシンプルなので、スマートフォン１を保持している片手のみによる操作も大変し易い。

上記Ｓ５における判定結果がＹＥＳであれば、中央制御部１０は、パターン照合部１４を起動する。パターン照合部１４は、側面センサー制御回路１３が出力した位置データを中央制御部１０から受け取り、その位置データが表すタッチパターンと、フラッシュメモリ１９から読み出された登録パターンとを照合する（Ｓ６）。

登録パターンの一例を図６にタッチパターンＢとして示す。タッチパターンＢは、センサー部３ａ1、３ａ2、３ａ3のタッチの順序が、例えば３ａ1→３ａ2→３ａ1→３ａ2→３ａ3となっている。

なお、３つのセンサー部３ａ1、３ａ2、３ａ3を側面に配列させる場合、３つのセンサー部の選び方として、最大４回センサー部を連続して指でなぞる操作を行った場合の順列の総数は１６になる。

なお、センサー部を連続して指でなぞる操作とは、センサー部にタッチした指を上記側面から宙に浮かせることなく、上記側面に指がタッチし続けたまま、複数のセンサー部間を移動する操作を意味している。

センサー部を連続して指でなぞる操作は、ユーザが、センサー部から指を離すことなく、センサー部を滑らかに操作することを可能にする。

具体的には、
（１）センサー部の１つを選択するパターン（下記の３通り）
３ａ1、３ａ2、３ａ3、
（２）センサー部の２つを連続して選択するパターン（下記の４通り）
３ａ1→３ａ2、３ａ2→３ａ1、３ａ2→３ａ3、３ａ3→３ａ2、
（３）センサー部の３つを連続して選択するパターン（下記の５通り）
３ａ1→３ａ2→３ａ3、３ａ1→３ａ2→３ａ1、３ａ2→３ａ1→３ａ2、
３ａ2→３ａ3→３ａ2、３ａ3→３ａ2→３ａ1、
（４）センサー部の３つを連続して４回選択するパターン（下記の４通り）
３ａ1→３ａ2→３ａ3→３ａ2、３ａ2→３ａ3→３ａ2→３ａ1、
３ａ2→３ａ1→３ａ2→３ａ3、３ａ3→３ａ2→３ａ1→３ａ2
のように、パターンを１６通り作ることができる。

さらにセンサー部の配列をなぞる回数を増やしたり、指でなぞる以外の操作を（例えば、センサー部の長押し）も組み合わせること等により、単なる順列の総数以上のパターンを作ることができる。

このように、センサー部３ａの複数の配列を利用してタッチパターンと登録パターンとの照合を行うようにすれば、セキュリティを向上させることができ、また、ユーザーが意図しない誤操作を防止する効果も高めることができる。

上記Ｓ６における照合結果がＹＥＳの場合、その照合結果に基づいて、ロック解除部１５は画面ロックを解除する（Ｓ８）。一方、上記Ｓ６における判定結果がＮＯであれば、ロック解除の制御動作は終了し、スマートフォン１の動作モードは、上記省電力モードに移行する。

なお、電話またはメールの着信等のイベントが発生し、電源キー４を操作しなくてもロック画面が表示された場合におけるロック解除の手順は、上記Ｓ１〜Ｓ８で説明した手順と同じである。

（画面ロックの制御動作の補足１）
なお、以上説明した制御手順では、特定のタッチパターンの登録有無を、中央制御部１０が判定するＳ５の処理を実行しているが、Ｓ５の処理は必須ではなく省略可能である。例えば、前述したシンプルなタッチパターンＡも、フラッシュメモリ１９にデフォルトパターンとして登録しておく。Ｓ４において、側面センサー制御回路１３を介して検出されたタッチパターンを、フラッシュメモリ１９に登録された全てのタッチパターン（ＡおよびＢなど）と照合する。このようにすれば、Ｓ５を省略して、Ｓ４およびＳ６の処理を続けて実行することができる。

（画面ロックの制御動作の補足２）
側面センサー３に対するタッチパターンが不正であると、中央制御部１０またはパターン照合部１４が１回判定しただけで、画面ロックの解除処理を終了させてもよいが、不正の判定を複数回許容するようにした方が、ユーザーにとって、スマートフォン１の使い勝手が良くなる。

この形態では、上記Ｓ６の照合結果がＮＯである場合に、照合回数が基準回数（例えば３回）に達したかを判定する処理（Ｓ６’とする）を加え、照合回数が基準回数に達するまでＳ６およびＳ６’の処理を繰り返せばよい。これにより、照合回数が基準回数に達した場合に、Ｓ８へ処理が移行することになる。

（画面ロックの制御動作の補足３）
画面ロックを解除するためのユーザー操作を、側面センサー３を介して行うのみならず、タッチパネル１１を介して行えるようにしてもよい。

例えば、図８にロック画面の他の例を示すように、ディスプレイ１６に９つの正方格子点を表示し、複数の正方格子点を指でなぞるタッチパターンを登録しておく。画面ロックを解除する場合には、ユーザーが複数の正方格子点を指でなぞったタッチパターンが、登録されたタッチパターンと一致するかどうかを判定する。

本発明は上述した実施形態および補足例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態および補足例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、画面ロックの機能を備えた携帯型情報処理装置全般に適用することができる。

１ スマートフォン（携帯型情報処理装置）
２ 本体
３ 側面センサー（センサー）
３a1、３ａ2、３ａ3 センサー部
４ 電源キー（操作部）
１１ タッチパネル
１４ パターン照合部
１５ ロック解除部
１６ ディスプレイ
１９ フラッシュメモリ（記憶部）

Claims (4)

1. タッチパネルを備えた本体と、
   上記本体の側面に設けられ、画面ロックを解除するユーザーの操作を検出するセンサーとを備えていること
   を特徴とする携帯型情報処理装置。
2. 上記側面に設けられ、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるための操作部を備えていること
   を特徴とする請求項１に記載の携帯型情報処理装置。
3. 上記センサーは、複数のセンサー部を備え、
   当該複数のセンサー部は、上記側面に配列されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の携帯型情報処理装置。
4. 上記センサーは、複数のセンサー部を備えていて、当該複数のセンサー部は、上記側面に配列されており、
   上記側面に設けられ、画面表示のオフ状態を解除し、ロック画面を表示させるための操作部と、
   上記操作部から上記センサーに向かう方向に沿って、上記複数のセンサー部を指で順番になぞる第１のタッチパターンをデフォルトパターンとして記憶した記憶部と、
   上記複数のセンサー部によってタッチパターンが検出されたときに、検出されたタッチパターンと、上記第１のタッチパターンとの一致または不一致を判定するパターン照合部と、
   上記パターン照合部が上記一致を判定したときに、画面ロックを解除するロック解除部とをさらに備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の携帯型情報処理装置。

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