JP2007156634A

JP2007156634A - 入力装置

Info

Publication number: JP2007156634A
Application number: JP2005348129A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Oshita; 和人大下
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US20070126711A1; CN1975650A

Abstract

【課題】タッチ操作とタップ操作とを明確に区別し、操作ごとにそれぞれ異なる機能が実行される入力装置を提供する。
【解決手段】前記操作面２０ａに対して行った入力操作の接触時間ｔを取得した後においても、操作体が操作面に置かれているか否かチェックし、置かれている場合にはタッチ操作と判定して第１の処置信号Ｓ２ａを出力し、置かれていない場合にはタップ操作と判定して第２の処置信号Ｓ２ｂを出力するようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、タッチパッド型の入力装置に係わり、特にタッチ操作とタップ操作とを区別しそれぞれ異なるアプリケーションの起動を可能とした入力装置に関する。

タッチパッド型の入力装置においては、オペレータが操作面に対して行った入力操作に応じて検出される入力位置（項目）に対応して例えばポインタ（カーソル）の移動などが行われるのが一般的である。

このようなタッチパッドが有する機能としては、タップ機能とタッチ機能などが存在する。前記タップ機能とは操作面上の特定の領域を軽く叩くと、特定のアプリケーションが起動する機能であり、タッチ機能とは操作面上の特定の領域にタッチ（一定時間以上指を置いて離す）操作すると、特定の機能が起動する機能である。
このような機能を備えた入力装置としては、例えば以下の特許文献１が存在する。
特開平１０−１４９２５４号公報

しかし、上記のようなタップ機能とタッチ機能とを混在させると、タップ操作とタッチ操作を区別する必要があるところ、従来はこれらを明確に区別することが難しいものであった。

このため、タップ機能とタッチ機能のいずれか一方の機能のみを有するものが一般的であった。

あるいは、一つの操作面を、タップ操作用の領域とタッチ操作の領域とに分ける必要があったため、とりわけ不慣れなオペレータにおいては操作性が良いものではなかった。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、タッチ操作とタップ操作とを明確に区別し、操作性の改善と操作ごとにそれぞれ異なるアプリケーションの起動を可能とした入力装置を提供することを目的としている。

本発明は、操作面と、前記操作面に対する入力操作の有無及び前記入力操作の位置情報の検出を行う座標検出機構と、前記座標検出機構から得られる検出信号を算出し所定の操作処理信号として出力するデータ処理手段とを有し、
前記操作面上に対して行った入力操作が、第１の操作であるか又は前記第１の操作とは異なる第２の操作であるかを判別し、入力操作ごとに異なる処置信号を出力するようにしたことを特徴とするものである。

本発明では、入力操作の内容に応じて異なる処理動作を行わせることができるようになるため、操作性に優れた入力装置とすることができる。

上記において、前記第１の操作と前記第２の操作の判別は、前記操作体が操作面に接する接触時間と所定のしきい値時間とを比較し、その長短により決定されることが好ましい。

上記手段では、入力操作の種類（第１の操作（タップ操作）と第２の操作（タッチ操作））の違いを明確に区別することができる。
例えば、前記第１の操作がタップ操作であり、第２の操作がタッチ操作である。

上記手段では、オペレータが頻繁に使用する簡単な操作とすることができるため、操作性を向上させることができる。

また前記操作面内に前記所定の割当て領域が設定されており、前記入力操作が所定の割当て領域に対して行われるようにしたことが好ましい。

上記手段では、入力操作を行う位置を限定することができるため、より確実に入力操作を判別することができる。

また従来のように、一つの操作面を、タップ操作用の領域とタッチ操作の領域とに分ける必要がなく、一つの領域内でタップ操作とタッチ操作の判別が可能となるため、操作性の低下を防止することができる。

さらには、前記割当て領域が、操作面上に設けられた複数のコーナーのうち少なくとも一以上のコーナーに設けられていることが好ましい。

上記手段では、前記データ処理手段が前記コーナーを集中的に管理すればよくなり、取り扱う情報量を少なくすることできるため、処理スピードを高めることができる。

本発明の入力装置では、操作体の入力操作の内容（タッチ操作とタップ操作）に基づき、コンピュータなどにおいて異なる処理動作を行わせることができるため、操作性に優れた入力装置とすることができる。

図１はパッド型入力装置が搭載されたノート型のパーソナルコンピュータを示す斜視図、図２は図１に示すパーソナルコンピュータに組み込まれたパッド型入力装置の操作面を示す部分拡大平面図、図３はパッド型入力装置を構成するセンサ基板の平面図、図４は図２に示すパッド型入力装置の回路ブロック図、図５は本発明の入力操作判定処理の動作を示すフローチャート、図６は図５中のＳＴ２０Ａ，ＳＴ２０Ｂ共通の動作処理に相当し、入力操作判定及び割当機能実行処理ルーチンを示すフローチャートである。

図１に示すノート型のパーソナルコンピュータ１００は、本体部１０１と表示部１６を有する表示筐体１０２を有している。本体部１０１には、操作装置としてキーボード装置１０３が搭載されている。また図１および図２に示すように、本体部１０１には、本発明の入力装置であるパッド型入力装置（タッチパッド）２０が設けられている。なお、前記パッド型入力装置２０の近傍には右押し釦（右クリック釦）１０４と左押し釦（左クリック釦）１０５が設けられている。

キーボード装置１０３は、複数に配列したキーおよび各キーの操作を検出するキーボードスイッチを有しており、キーボードスイッチの操作信号は、図示しない処理回路を経て、図４に示す本体制御部３０のデータ処理手段７に与えられる。

図２に示すように、パッド型入力装置２０は操作面２０ａを有している。図４に示すように、前記操作面２０ａの下にはセンサ基板２と検出回路３とからなる座標検出機構１が設けられている。なお、前記操作面２０ａは平面形状に限定されるものではないが、図２に示す実施形態では、前記操作面２０ａの平面的な四角形で構成されている。

図３に示すように、前記座標検出機構１の一部を構成するセンサ基板２は、互いに平行で水平方向（図３のｘ方向）に一定のピッチで配列された複数のｘ電極１ｘ〜ｎｘ（ｎは正の整数）と、互いに平行で垂直方向（図３のｙ方向）に一定のピッチで配列された複数のｙ電極１ｙ〜ｍｙ（ｍは正の整数）とを有している。互いに直交配置された前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘと前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙとは、所定の静電容量を有する誘電体を介して対向している。前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘには、図示しない垂直方向走査部を介して図示しない制御駆動部から順に電荷が与えられ、前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙには、図示しない水平方向走査部を介して図示しない制御駆動部から順に電荷が与えられる。

図２に示す操作面２０ａには、センサ基板２を覆う保護層が設けられており、人の指やタッチペンなどのような導電体で構成される操作体４０が操作面２０ａ上のいずれかの個所に触れると、触れた位置において対向し合ういずれかの前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘといずれかの前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙとの間の電荷及び電圧が変化する。

前記座標検出機構１の一部を構成する検出回路３は、前記電圧の変化に基づく操作体４０の位置情報を検出し、検出信号Ｓ１を出力する。前記検出回路３で検出された検出信号Ｓ１は、フォーマット処理部４によって所定のフォーマットに変換された後、インターフェイス部５からインターフェイス部６を介して、前記ノート型パーソナルコンピュータ１００の本体部１０１内の本体制御部３０を構成するデータ処理手段７に送られる。

前記データ処理手段７では、後述の入力操作判定用を初めとして各種のドライバソフトウェアと称されるソフトウェアプログラムが格納されている。そして、前記データ処理手段７は、前記検出回路３から出力される検出信号Ｓ１から操作体４０の位置情報、時間情報及びその他の情報を算出し、これらを内容とする操作処理信号Ｓ２を生成し、この操作処理信号Ｓ２がオペレーティングシステム（ＯＳ）８に与えられる。

次に、本発明の処理動作を図５、図６に示すフローチャートを参照にして説明する。なお、各動作処理のステップ（段階）を、例えばＳＴ１のように「ＳＴ」の後に数字を付して説明する。

本発明においては、前記データ処理手段７内の前記入力操作判定用のドライバソフトウェアが、前記操作処理信号Ｓ２に基づいて前記操作面２０ａに対する操作体４０の入力操作はタップ操作（第１の操作）であるか、タッチ操作（第２の操作）であるか、あるいはその他の操作（例えば、スライド操作）であるかなどの検出を行う。

ここで、前記第１の操作である「タップ操作」とは、操作体４０が、操作面２０ａに接触し且つ離れるまでの接触時間ｔが瞬間的な操作（０＜ｔ＜Ｔ、Ｔは所定しきい値時間）であることを意味し、また前記第２の操作である「タッチ操作」とは、操作面２０ａ上に、前記操作体４０が触れてから離れるまで操作のうち、前記接触時間ｔが前記所定しきい値時間Ｔで区切られる「タップ操作」よりも長い操作（Ｔ≦ｔまたはＴ＜＜ｔ）であることを意味する。すなわち、前記接触時間ｔと前記所定しきい値時間Ｔとの長短を比較したときに、前記接触時間ｔが前記所定しきい値時間Ｔよりも短い場合（Ｔ＞ｔ）をタップ操作とし、長い場合（Ｔ≦ｔ）、より好ましくは十分に長い場合（Ｔ＜＜ｔ）をタッチ操作とする。なお、その他の操作に含まれるスライド操作とは、操作体４０が前記操作面２０ａに触れながら移動（摺動）することを意味する。

なお、前記所定しきい値時間Ｔは、ソフトウェアを用いて必要に応じて自由に指定できることが好ましい。

まず、データ処理手段７は操作面２０ａ上での操作体４０の位置情報、および検出信号Ｓ1を取得した時刻を取得し（ＳＴ１）、操作面２０ａ上に操作体４０が置かれているか否かの判定を行う（ＳＴ２）。ここでの判定は、前記検出回路３から出力され前記データ処理手段７で算出される操作処理信号Ｓ２を基に行われる。

そして、前記操作体４０が、操作面２０ａ上に置かれていると判断された場合には、「ｙｅｓ」で示す次のＳＴ３に進む。

前記ＳＴ３では、位置情報フラグのチェックを行う。（ＳＴ３）。
ここで、位置情報フラグとは前回操作の際に操作体４０が操作面２０ａに置かれていたか否かを示し、位置情報フラグがセット状態のときは前回操作においては操作体４０が操作面２０ａに置かれていた場合を示し、位置情報フラグが非セット状態（クリア状態）のときは前回操作においては操作体４０が操作面２０ａに置かれていない場合を示す。

前記ＳＴ３において「Ｙｅｓ」と判断された場合、即ち前回操作の際には操作面２０ａに操作体４０が置かれていない場合（非セット状態）には、ＳＴ４を介してＳＴ５に進む。また前記ＳＴ３において「ｎｏ」と判断された場合、即ち前回操作においても操作面２０ａに操作体４０が置かれていた場合（セット状態）には直接ＳＴ５に進む。

前記ＳＴ４では、タッチ操作フラグが「ＯＮ」に設定される。ここで、前記タッチ操作フラグとは、入力操作の内容（タッチ操作又はタップ操作）に応じて割り当てた機能の実行を「許可する」／「許可しない」を示すフラグであり、許可する場合には「ＯＮ（セット状態）」に設定され、許可しない場合には「ＯＦＦ（非セット状態）」に設定される。

またＳＴ４では、前記タッチ操作フラグが「ＯＮ」に設定されると同時に、操作体４０が、操作面２０ａに最初に触れたときの情報として、ＳＴ１で取得した操作面２０ａ上での操作体４０の位置情報、および検出信号Ｓ1を取得した時刻を図示しないメモリ中に保持する。。

次のＳＴ５では、操作体４０が、最初に触れた前記操作面２０ａ上の位置から一定値以上移動したか否かについての判定が行われる。

すなわち、ＳＴ５では前記ＳＴ４でメモリ中に保持した操作体４０が、操作面２０ａに最初に触れたときの操作体４０の位置情報と前記ＳＴ１で取得した操作体４０の位置情報とを比較し、例えば両信号に含まれる位置情報から移動距離を算出するとともに一定の基準値と比較し、前記移動距離が基準値を超えるか否かを基に判定することができる。

また、例えばセンサ基板２に設けられた前記複数のｘ電極１ｘ〜ｎｘとｙ電極１ｙ〜ｍｙとにより前記操作面２０ａ内のエリアを複数の領域に区切ったときに、前記操作体４０の中心座標が先に検出されたときの領域（基準位置を含む領域）と、一定時間経過後に前記操作体４０の中心座標が位置する領域とを比較し、同一の領域内又はその近傍の所定の領域内に留まっているか否かを基に判定するものであってもよい。

この場合の前記領域としては、前記操作面２０ａ上に所定の割当て領域を確保しておくことが好ましく、より好ましくは操作面２０ａ上の複数のコーナー（図２では四隅）のうち少なくとも一以上のコーナーを割当て領域とすることである。このように、所定の割当て領域をコーナーに確保すると、入力操作を行う位置を限定することができるため、より確実に入力操作を判別することができる。しかもデータ処理手段７は、前記コーナーに関するデータを集中的に管理すればよくなり、取り扱う情報量を少なくすることできるため、処理スピードを高めることができる点でも好ましい。

なお、所定の割当て領域をコーナーに設けることができないような場合にあっては、操作面を色分けする、あるいは操作面に凹凸を付けるなどして、所定の割当て領域を他の領域と区別するようにしてもよい。

そして、ＳＴ５において「ｙｅｓ」の場合（一定値以上移動した場合）にはＳＴ６に進み、前記タッチ操作フラグの内容を入力操作に割り当てた機能の実行を許可しない「ＯＦＦ」の非セット状態に設定し、「Ｅｎｄ」に至る。すなわち、操作体４０が一定値以上移動したと判断される場合には、スライド操作に相当するため、前記タップ操作やタッチ操作に割り当てられた機能を実行されないため、前記タッチ操作フラグを一旦「ＯＦＦ」に設定して次の操作を待つ。

一方、前記ＳＴ５において、操作体４０の移動が、スライド操作ではなく、最初に触れた前記操作面２０ａ上の位置から一定の領域内である「ｎｏ」の場合には、図６に示すフロー（タッチ操作判定及び割当機能実行処理ルーチン）に進む。

図６に示すように、まずデータ処理手段７は前記タッチ操作判定及び割当機能実行処理ルーチンを始動させる（図６の「Ｓｔａｒｔ」）。次に、データ処理手段７は接触時間ｔの取得を行う（ＳＴ２１）。即ち、前記ＳＴ４においてメモリ中に保存した、操作体４０が操作面２０ａに最初に触れたときの検出信号Ｓ１を取得した時刻情報と、前記ＳＴ1で検出信号Ｓ１取得した時刻情報との差分を接触時間ｔとして取得する（ＳＴ２１）。

次のＳＴ２２では、上記ＳＴ２と同様に、操作面２０ａ上に操作体４０が置かれているか否かの判定を行う。そして、前記接触時間ｔの経過後も操作面２０ａ上に操作体４０が置かれている「ｙｅｓ」の場合にはタッチ操作と判定され、次のＳＴ２３に進む。また前記接触時間ｔ後に操作面２０ａ上から操作体４０が離れた「ｎｏ」の場合にはタップ操作と判定され、次のＳＴ２４に進む。

ＳＴ２３およびＳＴ２４では前記タッチ操作フラグが、セット状態「ＯＮ」にあるか、非セット状態「ＯＦＦ」にあるかチェックを行う。このとき、「ｙｅｓ」の場合（セット状態「ＯＮ」の場合）には、データ処理手段７は前記タッチ操作に割り当てた機能または前記タップ操作に割り当てた機能を実行するためのｓ処置信号（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ）を出力する（ＳＴ２５）。

すなわち、前記ＳＴ２１で取得した接触時間ｔが、予め設定してある所定のしきい値時間Ｔよりも長い（Ｔ＜ｔ）場合には、前記タッチ操作に割り当てた機能を実行するための第１の処置信号Ｓ２ａを出力する。また前記ＳＴ２１で取得した接触時間ｔが、前記所定のしきい値時間Ｔ未満（０＜ｔ＜Ｔ）である場合には、前記タップ操作に割り当てた機能が実行するための第２の処置信号Ｓ２ｂを出力する（ＳＴ２５）。なお、前記ＳＴ２５の実行の後は、「Ｅｎｄ」に至る（ＳＴ２６）。

前記第１の処置信号Ｓ２ａ又は第２の処置信号Ｓ２ｂは、前記オペレーティングシステム（ＯＳ）８に与えられ、前記オペレーティングシステム８において各信号に割り当てられた処理が実行させられる。例えば、前記タッチ操作に基づく前記第１の処置信号Ｓ２ａをマウス操作の主ボタンに割り当て、タップ操作に基づく前記第２の処置信号Ｓ２ｂをマウス操作の副ボタンに割り当てるようにしいてもよい。

あるいは、前記タッチ操作に基づく前記第１の処置信号Ｓ２ａが入力された場合には文書作成用のアプリケーションソフトウェアが起動させられ、前記タップ操作に基づく前記第２の処置信号Ｓ２ｂが入力された場合には表計算用のアプリケーションソフトウェアが起動させられるようにするものであってもよい。

一方、ＳＴ２３およびＳＴ２４では前記タッチ操作フラグが、「ｎｏ」の場合（非セット状態「ＯＦＦ」の場合）には、前記タッチ操作または前記タップ操作に割り当てた機能は実行されないため、そのまま図５の「Ｅｎｄ」を介して図６の「Ｅｎｄ」に至り、次の操作を持つことになる。

ところで、前記ＳＴ２において「ｎｏ」の場合（操作体４０は操作面２０ａ上に置かれていない判断された場合）にはＳＴ８に進むことになるが、ＳＴ８では前記ＳＴ３同様の処理、すなわち操作体４０の位置情報フラグをチェックする。（ＳＴ３）。

そして、ＳＴ８で「ｙｅｓ」の場合（前回操作で操作体４０が操作面２０ａに置かれた場合）にはＳＴ９に進み、ＳＴ８で「ｎｏ」の場合（前回操作で操作体４０が操作面２０ａに置かれた場合）には前記ＳＴ６に進む。

ＳＴ９ではタッチ操作フラグの状態が判定される。ＳＴ９が「ｙｅｓ」の場合、すなわち入力操作（タッチ操作又はタップ操作）の内容に応じて割り当てた機能の実行を「許可する」に設定（セット状態）されている場合には、ＳＴ２０Ｂに進み上記ＳＴ２０Ａと同様の処理が行われる。

したがって、今回の操作時には操作体４０が前記操作面２０ａ上に置かれていないと判定された場合であっても、前回操作の際には操作体４０が前記操作面２０ａ上に置かれていた場合にあっては、前回操作の際のデータを基にタッチ操作フラグの状態のチェックや接触時間ｔの取得等を行うことにより、操作体４０が前記操作面２０ａ上に置かれている場合同様の入力操作の判定処理を行うことができる。そして、前記入力操作の判定に応じ、各種の処置が実行される。

上記実施の形態では、一つの割り当て領域を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、割り当て領域ごとに、タッチ操作又はタップ操作に対応して実行される機能を割り当てるようにしてもよい。

例えば、図２に示す第１のコーナー２１に対してタッチ操作を行うと文書作成アプリケーションソフトウェアが起動させられ、タップ操作を行うと表計算作アプリケーションソフトウェアが起動させられ、第２のコーナー２２に対してタッチ操作を行うとスケジュール管理用のアプリケーションソフトウェアが起動させられ、タップ操作を行うと住所録管理アプリケーションソフトウェアが起動させられ、第３のコーナー２３に対してタッチ操作を行うと地図情報アプリケーションソフトウェアが起動させられ、タップ操作を行うとインターネット用のブラウザが立ち上がって所定のＷｅｂページに接続されるといった機能を割り当てるようにしてもよい。

ただし、各コーナーに割り当てるアプリケーションソフトウェアは、他のソフトウェアを用いて自由に設定又は変更することができることが好ましい。

また例えば第１のコーナーでタッチ操作を行うと、各アプリケーションソフトウェアを意味する小アイコンの束がサムネイル形式で表示されるマルチアイコンが現われ、ポインタ（カーソル）をそのマルチアイコン内のいずれかの小アイコンに重ねた状態でタッチ操作すると、前記小アイコンに対応するアプリケーションソフトウェアが起動されるようにしてもよい。

パッド型入力装置が搭載されたノート型のパーソナルコンピュータを示す斜視図、図１に示すパーソナルコンピュータに組み込まれたパッド型入力装置の操作面を示す部分拡大平面図、パッド型入力装置を構成するセンサ基板の平面図、図２に示すパッド型入力装置の回路ブロック図、、本発明の入力操作判定処理の動作を示すフローチャート図５中のＳＴ２０Ａ，ＳＴ２０Ｂ共通の動作処理に相当し、入力操作判定及び割当機能実行処理ルーチンを示すフローチャート、

符号の説明

１座標検出機構
２センサ基板
３検出回路
４フォーマット処理部
５，６インターフェイス部
７データ処理手段
８オペレーティングシステム（ＯＳ）
１６表示部
２０パッド型入力装置（タッチパッド）
２０ａ操作面
２１第１のコーナー
２２第２のコーナー
２３第３のコーナー
２４第４のコーナー
３０本体制御部
４０操作体
１００パーソナルコンピュータ
Ｓ１検出信号
Ｓ２操作処理信号
Ｓ２ａ第１の処置信号
Ｓ２ｂ第２の処置信号
Ｔしきい値時間
ｔ接触時間

Claims

操作面と、前記操作面に対する入力操作の有無及び前記入力操作の位置情報の検出を行う座標検出機構と、前記座標検出機構から得られる検出信号を算出し所定の操作処理信号として出力するデータ処理手段とを有し、
前記操作面上に対して行った入力操作が、第１の操作であるか又は前記第１の操作とは異なる第２の操作であるかを判別し、入力操作ごとに異なる処置信号を出力するようにしたことを特徴とする入力装置。
前記第１の操作と前記第２の操作の判別は、前記操作体が操作面に接する接触時間と所定のしきい値時間とを比較し、その長短により決定されることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
前記第１の操作がタップ操作であり、第２の操作がタッチ操作であることを特徴する請求項１又は２記載の入力装置。
前記操作面内に前記所定の割当て領域が設定されており、前記入力操作が所定の割当て領域に対して行われるようにしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の入力装置。
前記割当て領域が、操作面上に設けられた複数のコーナーのうち少なくとも一以上のコーナーに設けられていることを特徴とする請求項４記載の入力装置。