JP2018180740A - 入力処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知可能領域内に入力操作領域が区分されている入力処理装置において、入力操作領域を操作していることを指への応答力で理解できるようにする。【解決手段】表面パネル２ｂの下側に入力部材によって広い面積の検知可能領域３１が設けられている。検知可能領域３１の一部に入力操作領域３２が設けられ、検知可能領域３１内で、入力操作領域３２の位置と面積を変化させることができる。入力処理装置１０には、応答力発生部が設けられており、指が入力操作領域３２に触れているときと、その周辺の非検知領域３３に触れているときとで、応答力発生部が異なる動作状態となる。【選択図】図２

Description

本発明は、静電容量の変化に基づいた検知信号を出力する入力部材が設けられた入力処理装置に関する。

特許文献１に、静電容量の変化に基づいた検知信号を出力する入力部材が設けられた入力処理装置に関する発明が記載されている。
この入力処理装置は、キーボード装置の手前側に入力部材が設けられている。入力部材の表面側には半透明な表面パネルが重ねられ、入力部材の裏側には発光ダイオードなどを有する操作表示装置が設けられている。

入力部材は、指などが接触しまたは接近した座標を検知できる検知領域を有しており、検知領域の一部の領域を座標入力領域として設定することができる。座標入力装置に１本の指が触れているときは、その指の移動に応じた座標データが生成され、前記検知領域であって座標入力領域以外の領域に指が接近したことが検知されたときは、その検知信号が無理されるようになっている。
また、座標入力装置に複数本の指が触れていると判定されているときには、その指の動く方向へ座標入力領域が移動できる。また、操作表示装置によって、座標入力領域に対応する領域が照光されるようになっている。

特開２０１０−２５７１９８号公報

特許文献１に記載された入力処理装置は、座標入力領域の位置を変更することが可能であり、操作表示装置の照光によって、座標入力領域の位置を知ることができるようになっている。
しかし、表示画面に視線を集中させながら入力操作を行っているときなどのように、操作表示装置で照光表示されている座標入力装置に視線を向けることができないときは、現在指を触れている領域が、座標入力装置であるのか否かを直感的に理解できないことがあり、さらなる改良が望まれている。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、検知可能領域の一部に設定された入力操作領域に指が触れたことを、操作応答力を感じることで容易に理解することが可能となった入力処理装置を提供することを目的としている。

本発明は、静電容量の変化に基づいた検知信号を出力する入力部材と、前記入力部材に操作応答力を与える応答力発生部とが設けられた入力処理装置において、
前記入力部材は、前記検知信号に基づいて操作された座標位置を特定できる検知可能領域を有し、前記検知可能領域が、入力操作領域と、前記入力操作領域以外の非操作領域とに区分されており、
指が前記入力操作領域に触れたときと、前記非操作領域に触れたときとで、前記応答力発生部が異なる状態に設定されることを特徴とするものである。

本発明の入力処理装置は、前記入力操作領域での指の接触が検知されたら、前記応答力発生部が動作するものとして構成できる。
また、前記入力部材は、複数の指を同時に検知することが可能であり、前記入力操作領域で指の接触が検知されたら、前記応答力発生部が動作し、これに継続して、前記入力操作領域で他の指の接触が検知されたら、前記応答力発生部からさらに動作するものとして構成できる。

本発明の入力処理装置は、指を検知している座標位置が、前記入力操作領域から、前記非操作領域との境界部へ移動するときに、前記応答力発生部が動作するものとすることが可能である。
または、前記座標位置が、前記入力操作領域から前記境界部に至る直前に、前記応答力発生部が動作することが好ましい。
この場合には、前記非操作領域を不感領域とする。

本発明の入力処理装置は、前記入力操作領域の位置と面積の少なくとも一方を変化させることが可能である。

本発明の入力処理装置は、前記入力操作領域が操作されたときと、非操作領域が操作されたときとで、前記応答力発生部が異なる操作応答力を発生するものとして構成できる。
または、前記非操作領域が操作されたときにのみ、前記応答力発生部が動作するものであってもよい。
この場合に、前記応答力発生部が動作した後に、前記非操作領域を不感領域とする。

本発明の入力処理装置は、前記検知可能領域で、前記入力操作領域の内部または外部に釦操作領域を設定でき、前記釦操作領域が操作されたときに、前記応答力発生部で、指が前記入力操作領域に触れたときと異なる応答力が発生させられることが可能である。

さらに、前記釦操作領域が操作されたときに、前記応答力発生部で、指が前記非操作領域に触れたときと異なる応答力が発生させられるものとすることができる。
なお、前記釦操作領域の位置と面積の少なくとも一方を変化させることが可能である構成とすることもできる。

本発明の入力処理装置は、指が操作入力領域に触れたときと非操作領域に触れたときとで、応答力発生部が異なる状態に設定される。そのため、操作者が操作入力領域から視線を逸らしていても、または操作入力領域が鮮明に表示されていなくても、操作者の指を操作入力領域に導くことが可能である。

本発明の第１実施形態を示すものであり、入力処理装置を備えたパーソナルコンピュータの斜視図、 図１に示した入力処理装置の検知可能領域を示す部分平面図、 図１に示した入力処理装置の部分断面図、 図１に示した入力処理装置において入力操作領域を移動させる操作を示す部分平面図、 図１に示した入力処理装置において入力操作領域の面積を変化させる操作を示す部分平面図、 画面に表示される入力設定パネルの一例を示す説明図、 第１実施形態の入力処理装置を示す回路ブロック図、 本発明の第２実施形態を示すものであり、入力操作装置を備えた自動車の車室内の一部を示す部分斜視図、

図１に示すノートブック型のパーソナルコンピュータ１は、本体部２と蓋体部３とが折り畳み可能に連結されている。本体部２に、キーボード装置４と入力処理装置１０とが搭載されており、蓋体部３に、液晶表示装置６が搭載されている。

図１と図２に示すように、本体部２では、複数の入力キーを有するキーボード装置４が蓋体部３に接近した位置に配置され、入力処理装置１０がキーボード装置４よりも手前側に配置されている。

入力処理装置１０に入力部材３０が設けられている。図１と図２に示すように、入力部材３０は、本体部２の前縁部２ａとキーボード装置４との間の領域のほぼ全域を占めている。入力部材３０は平面型であり、図示左右方向の幅寸法は、キーボード装置４の幅寸法とほぼ同等かまたはそれよりも大きい。なお、入力部材３０は、必ずしも平面型である必要はなく、装備される機器の操作面の形状に応じて湾曲していてもよい。

図３は、入力処理装置１０が設けられている部分での本体部２の部分断面図である。入力処理装置１０は、本体部２の表面に現れる表面パネル２ｂを有しており、入力処理装置１０は、表面パネル２ｂの表面が操作面１０ａとなっている。表面パネル２ｂは、アクリル系樹脂などで構成されておりは、少なくとも入力部材３０を覆う部分が透光性である。また、入力部材３０の下側（裏側）には、操作表示装置７が設けられている。

入力部材３０は、透光性の樹脂フィルムを主体として構成されており、表面パネル２ｂの下面（裏面）に密着して固定されている。表面パネル２ｂと入力部材３０の透光性は、全光線透過率が９０％以上のようないわゆる透明である。あるいは、操作表示装置７から発光される光を表面パネル２ｂの外部から目視できる程度の半透明である。例えば、入力部材３０を覆っている表面パネル２ｂは、本体部２の他の部分や蓋体部３と同系色でしかも操作表示装置７からの光を透過できる半透明に構成されている。

入力部材３０は、静電検知パネルである。入力部材３０は、図２において長方形の破線で囲まれた領域が検知可能領域３１である。静電検知パネルである入力部材３０の検知可能領域３１では、透光性の樹脂フィルムの片方の表面あるいは２つの表面に、複数のＸ電極と複数のＹ電極が形成されており、複数のＸ電極と複数のＹ電極が互いに絶縁されて交差している。これら電極の表面に薄い絶縁層が設けられており、その絶縁層の表面が表面パネル２ｂの裏面に密着している。前記各電極は、ＩＴＯ層や、導電性ナノワイヤ層、あるいはメッシュ状に形成された金属層などであり、光を透過することが可能である。

表面パネル２ｂの表面である操作面１０ａに、指や手が触れまたは接近すると、指や手と電極との間に静電容量が形成されて、Ｘ電極とＹ電極との間の静電容量が変化する。静電検知パネルは、例えばＸ電極とＹ電極のいずれかが駆動電極となり、他方が検出電極となる。図７に示す駆動回路１１から、選択された駆動電極に対してパルス状の駆動電圧が順番に印加される。このとき、検出電極からの電力変化が図７に示すパッド検知部１２で順番に監視されて、検知可能領域３１においてＸ−Ｙ座標上での静電容量の分布が検出される。これにより、パッド検知部１２では、表面パネル２ｂに指や手が触れまたは接近したときに、その接触や接近位置が、検知可能領域３１におけるどの座標位置であるかをＸ−Ｙ座標上の情報として認識することができる。

なお、静電検知パネルとして、複数のＸ電極と複数のＹ電極、および複数の検出電極の３種類の電極が設けられているものを使用することもできる。この場合には、Ｘ電極またはＹ電極に順番に駆動電圧が印加され、このとき検出電極の電力変化を順番に監視することによって、Ｘ−Ｙ座標上での静電容量の分布が検出される。なお、静電検知パネルとして、これまで説明した相互容量検出方式に限られず、複数の電極のそれぞれが駆動電極と検出電極として動作する自己容量検出方式のものを使用することも可能である。

入力部材３０は、駆動回路１１による電圧印加タイミングと、パッド検知部１２による検知信号の処理動作とによって、検知可能領域３１において、表面パネル２ｂに複数本の指が同時に触れたときに、それぞれの指の接触または接近位置を個別の座標情報として検出することができる。すなわち、指によるいわゆるマルチタッチ操作の検出も可能である。さらには、手のひらが検知可能領域３１に接近したときにも、パッド検知部１２では、検知面積を算出することで、指の接触または接近であるか、手のひらの接触または接近であるかを識別できる。

入力部材３０では、検知可能領域３１内に、図２で実線の長方形で示す入力操作領域３２を設定することができる。この入力操作領域３２は、検知可能領域３１内で位置を移動させることができ、また大きさ（面積）も変化させることができる。検知可能領域３１のうち、入力操作領域３２を除く領域が非操作領域３３である。

図７に示すように、入力処理装置１０に操作表示装置７が設けられている。操作表示装置７は、複数の発光ダイオードを有しており、図２に示す入力操作領域３２のみを照光し、あるいは、入力操作領域３２と非操作領域３３とが、異なる色相や異なる輝度で照光される。いずれにせよ、入力操作領域３２の輪郭、すなわち入力操作領域３２と非操作領域３３との境界部（境界線）が目視で理解できるように、検知可能領域３１が裏側から照らされる。また、図１と図２に示すように、入力操作領域３２の内部または外部に釦操作領域３２ａ，３２ｂが設けられる場合には、釦操作領域３２ａ，３２ｂと入力操作領域３２との境界部を容易に理解できるように、または釦操作領域３２ａ，３２ｂと非操作領域３３との境界部を理解できるように照明が行われてもよい。

前記操作表示装置７としては、エレクトロルミネッセンス素子であって、入力操作領域３２の輪郭の画像を表示することができるもの、あるいは。液晶表示パネルとその下側に設けられたバックライト機構を有するものなどであっても使用することができる。

図３の断面図に示すように、入力処理装置１０には、押圧力検知部８が設けられている。押圧力検知部８は、力センサ（圧力センサ）や圧電素子または圧電シートであり、本体部２の内底部などに設けられた固定支持部２ｃと、操作表示装置７との間の複数箇所に設けられている。あるいは、複数の押圧力検知部８が、表面パネル２ｂと固定支持部２ｃとの間に設けられている。本体部２では、表面パネル２ｂが、入力部材３０および操作表示装置７と共に下方へ向けてわずかな距離だけ動くことができ、検知可能領域３１が形成されている領域において表面パネル２ｂが押されると、その力が押圧力検知部８で検知される。また、押圧力検知部８として、押圧力を検知するプッシュスイッチが使用されてもよい。さらに、検知可能領域の一部がヒンジを介して下方に移動できるように構成され、そのときの移動力でプッシュスイッチなどの押圧力検知部８が動作するものであってもよい。

図３に示すように、入力処理装置１０に応答力発生部４０が設けられている。応答力発生部４０は、操作表示装置７の裏側に固定されている。または、応答力発生部４０は、操作表示装置７が設けられていない領域において、表面パネル２ｂの裏側に固定されている。

応答力発生部４０は、操作表示装置７の裏面または表面パネル２ｂの裏面などに固定された筐体４１を有している。筐体４１の内部では、振動体４２がばね４３で振動自在に支持されている。振動体４２は磁性体であり、ばね４３は板ばねや圧縮コイルばねである。振動体４２には、コイル４４が巻かれている。筐体４１の内部には、振動体４２の一方の端面に対向する磁石４５ａと他方の端面に対向する磁石４５ｂが固定されている。磁石４５ａと磁石４５ｂは、振動体４２に対面する対向面が着磁面であり、着磁面では図示上下で極性が相違している。また、磁石４５ａと磁石４５ｂとでは、異なる磁極どうしが左右に対向している。コイル４４に交流電流が流れると、磁化された振動体４２が図示上下に振動する。このときの振動継続時間を管理することで、表面パネル２ｂの表面の操作面１０ａに触れた指などに、種々の動作パターンで操作応答力を感じさせることができる。なお、応答力発生部４０では、振動体４２が操作面１０ａと平行な方向に駆動されてもよいし、図示上下方向と操作面１０ａと平行な方向の双方に動作するものであってもよい。

図７は、パーソナルコンピュータ１の本体部の制御処理部２０に格納された機能部、および入力処理装置１０に付随する集積回路５に設けられた機能部を示すブロック図である。

入力処理装置１０に付随する集積回路５には、前述のように入力部材３０のＸ電極とＹ電極のいずれかの駆動電極に順番にパルス状の電圧を与える駆動回路１１と、他方の検出電極から得られる検知信号が与えられるパッド検知部１２が設けられている。入力部材３０からの検知信号がパッド検知部１２で処理されて、検知可能領域３１が形成されている領域で、表面パネル２ｂの表面の操作面１０ａに触れた指の接触位置がＸ−Ｙ座標上の座標情報である操作信号として得られる。

集積回路５には、パッド入力信号生成部１３が設けられている。パッド入力信号生成部１３では、パッド検知部１２で処理された座標情報（操作信号）が、所定のバイト数のフォーマットデータに変換されて、出力インターフェイス１４から出力される。また、キーボード装置４のキー操作信号は、図示しないキーボード入力信号生成部で所定のフォーマットのデータとされて、前記出力インターフェイス１４から出力される。また、押圧力検知部８で押圧力が検知されると、その押圧検知出力も操作信号の一部として出力インターフェイス１４から出力される。

出力インターフェイス１４から出力される操作信号は、パーソナルコンピュータの制御処理部２０に設けられた入力インターフェイス２１に与えられる。制御処理部２０には、各種ソフトウエアが格納されている。制御処理部２０にはオペレーティングシステム（ＯＳ）２２が格納されている。このオペレーティングシステム２２で表示ドライバー２３が制御されて、蓋体部３に設けられた液晶表示装置６に各種情報が表示される。また、図３に示すように、入力部材３０の下側に設けられた操作表示装置７も、オペレーティングシステム２２によって制御される。

制御処理部２０には、パッド用ドライバーソフト２４がインストールされており、前記入力インターフェイス２１で受信した操作信号は、パッド用ドライバーソフト２４に与えられる。パッド用ドライバーソフト２４では、パッド入力信号生成部１３から送られた所定のフォーマットの操作信号に基づいて、外部機器であるマウスの操作信号と同等の座標データ信号が生成されて、オペレーティングシステム２２に通知される。また、キーボード装置４から与えられた操作信号は、パッド用ドライバーソフト２４を経て、または他のドライバーソフトを経てオペレーティングシステム２２に通知される。

パッド用ドライバーソフト２４では、表面パネル２ｂに１本の指が触れて入力動作が行われているか、複数の指が同時に触れて入力動作が行われているか、または手のひらが触れて入力動作が行われているかを判定することができる。パッド用ドライバーソフト２４において、入力部材３０に接近している導電体の面積が所定値以下でその接触部が１箇所であると認識したときに、１本の指による入力動作と判定し、接近している導電体の面積が所定値以下でその接触部が複数箇所であると認識したときに、複数本の指による入力動作であると判定する。さらに、接近している導電体の面積が所定以上であると認識したときに、手のひらが触れた入力動作であると判定する。また、指と手のひらの判定は、接触面積以外の他の演算方法により識別してもよい。

図７に示すように、制御処理部２０には、各種アプリケーションソフト２５がインストールされている。アプリケーションソフト２５は、ワードプロセッサ、各種計算ソフト、ゲームソフト、通信ソフトなどである。

制御処理部２０には、入力部設定アプリケーションソフト２６が設けられている。入力部設定アプリケーションソフト２６は、キーボード装置４からの操作信号や入力部材３０から与えられた操作信号に基づいて、検知可能領域３１において入力操作領域３２の位置や大きさを変化させる。さらに操作表示装置７が入力操作領域３２を区別できるように照光を行うように制御する。また、入力部設定アプリケーションソフト２６によって、応答力設定信号が生成される。この応答力設定信号は、入力インターフェイス２１と出力インターフェイス１４を経て、応答力発生部４０に与えられる。

次に、入力処理装置１０の操作方法を説明する。
入力処理装置１０では、入力部材３０の検知可能領域３１において、指や手が表面パネル２ｂに接触しまたは接近したことを検知することができる。

また、入力部設定アプリケーションソフト２６に制御動作によって、図２に示すように、検知可能領域３１の一部が入力操作領域３２が設定され、検知可能領域３１のうちの入力操作領域３２を除く領域が非操作領域３３とされる。この設定が行われると、パッド用ドライバーソフト２４では、前記入力操作領域３２内に指が接近したと検知されたときにのみ操作入力であると判定して操作信号が生成される。非操作領域３３に指や手のひらが接近したときは、パッド用ドライバーソフト２４は、非操作領域３３に指や手のひらが接近したことを認識するが、その後は、入力部材３０からの検知信号を無視し、非操作領域３３を不感領域に設定する。

入力操作領域３２以外の領域を不感領域とすることで、キーボード装置４を操作しているときなどのように、非操作領域３３に指や手のひらが触れたとしても、その検知信号を無視することができ、入力操作領域３２内の操作信号のみを抽出することができる。

図２に示すように、入力操作領域３２の内部に、左右の釦操作領域３２ａ，３２ｂを設定することが可能である。なお、釦操作領域３２ａ，３２ｂは、入力操作領域３２の領域外の非操作領域３３であって入力操作領域３２に接近した場所に設定されてもよい。

入力操作領域３２と釦操作領域３２ａ，３２ｂの設定は、キーボード装置４を操作し、または入力部材３０のいずれかの領域を操作して、入力部設定アプリケーションソフト２６にアクセスすることで行われる。入力部設定アプリケーションソフト２６にアクセスすると、オペレーティングシステム２２によって表示ドライバー２３が駆動されて、図６に示すように、液晶表示装置６の表示画面に入力設定パネル３５，３６が表示される。キーボード装置４または入力部材３０を使用し、入力設定パネル３５，３６で指示されている操作を行うことで、入力操作領域３２の大きさや形状を変更し、位置を変更することができる。また、左右の釦操作領域３２ａ，３２ｂに割り当てる操作機能を設定し、あるいは変更することができる。同様に、釦操作領域３２ａ，３２ｂの位置や面積を設定し、または変更することもできる。

さらに、入力設定パネル３５，３６を操作して、入力操作領域３２を、非操作領域３３と区別できるように照光させるか否かを選択することができる。さらには、操作表示装置７によって表面パネル２ｂ上に照光表示される入力操作領域３２の色相や、非操作領域３３の色相、さらには釦操作領域３２ａ，３２ｂの色相を設定し、または輝度を変化させることなどができる。

図２に示すように、検知可能領域３１に入力操作領域３２が設定されているときは、操作表示装置７からの照光によって、操作者は、視覚によって入力操作領域３２と非操作領域３３とを区別できるようになる。

検知可能領域３１に位置する四角形の入力操作領域３２に１本の指を触れて動かすと、その座標データがパッド検知部１２で検知されパッド入力信号生成部１３で所定のフォーマットのデータとして出力される。パッド用ドライバーソフト２４では、前記座標データに基づいてマウスを操作したときと同等の入力信号が生成されてオペレーティングシステム２２に与えられる。そして、そのときに起動しているアプリケーションに応じて、例えば、液晶表示装置６の画面に表示されているカーソルを動かしたり、メニューの選択を行ったり、文字を手書きしたり、あるいはゲームをコントロールするなどの動作を行わせることができる。また、入力操作領域３２に２本または３本の指を触れて、アプリケーションに入力信号を与えることも可能である。

また、図２に示す釦操作領域３２ａ，３２ｂのいずれかに、１本の指を触れていることがパッド検知部１２で検知されているときに、釦操作領域３２ａ，３２ｂのいずれかに触れている指で表面パネル２ｂを押すと、その押圧力が図３に示す押圧力検知部８で検知される。このとき、パッド入力信号生成部で、左釦操作信号または右釦操作信号が生成されて、パッド用ドライバーソフト２４に与えられる。パッド用ドライバーソフト２４では、マウスに付属する左釦または右釦が押されたのと同様の操作信号が生成されてオペレーティングシステム２２に与えられる。

なお、ユーザがキーボード装置４を両手で操作するときに、手のひらが検知可能領域３１の非操作領域３３に乗せられることが多く、この場合に、入力動作が行われていると誤判断されるおそれがある。そこで、検知可能領域３１の非操作領域３３に指や手のひらが触れているまたは接近していると判断したときには、パッド用ドライバーソフト２４では、非操作領域３３に触れていることを認識するが、非操作領域３３からの座標データに関しては操作信号無視し、非操作領域３３を不感領域とする。

図７に示す前記入力部設定アプリケーションソフト２６を動作させると、それまで設定されている入力操作領域３２を、検知可能領域３１内で移動させることができ、また入力操作領域３２の面積を変えることができる。前述のように、その操作は、図６に示す入力設定パネル３５，３６を表示させ、所定の項目を入力することで行うことができる。

また、指で入力操作領域３２を操作することによっても、入力操作領域３２を検知可能領域３１内で移動させ、入力操作領域３２の面積を変えることができる。例えば、図２に示すように、入力操作領域３２に１本の指Ｆ１を触れて操作しているときは、パッド用ドライバーソフト２４は通常の入力操作を行っているものと判断し、１本の指Ｆ１の動きに応じて、パッド用ドライバーソフト２４ではマウスを操作しているときと同等の信号が生成される。また、入力操作領域３２に２本の指が触れているときも、マルチタッチモードとして通常の入力操作が行われる。

図４に示すように、入力操作領域３２に３本以上の指群Ｆａが触れた状態で、指群Ｆａが一緒に動いたときは、パッド用ドライバーソフト２４では、入力操作領域３２を移動させる操作であると認識する。このとき、入力部設定アプリケーションソフト２６にアクセスされて、指群Ｆａが移動した方向へ入力操作領域３２を移動させる処理が行われ、新たな場所に入力操作領域３２が設定される。

あるいは、２本の指または３本以上の指群Ｆａで、入力操作領域３２の内部またはその近傍をタッピングし、またはダブルタッピングし、その直後に２本の指あるいは３本以上の指群Ｆａを動かしたときに、入力操作領域３２を移動させる処理を行い、移動完了後に、再度タッピングしまたはダブルタッピングすると、入力操作領域３２の位置が決定されるようにしてもよい。または、２本の指または３本以上の指群Ｆａで入力操作領域３２を押圧し、その押圧力が押圧力検知部８で検知され、その直後に、２本の指または３本以上の指群Ｆａが動いたら、入力操作領域３２を移動させる処理に移行し、その後、さらに押圧力が検知されたら、入力操作領域３２の位置が決定されるようにしてもよい。

また、図５に示すように、入力操作領域３２の内部またはその近傍に２本の指で例えば親指と人差し指の指群Ｆ２を触れ、２本の指の距離を変化させる操作を行ったときに、検知可能領域３１内において入力操作領域３２の面積を変化させることができる。例えば、２本の指群Ｆ２で、入力操作領域３２をタッピングしまたはダブルタッピングし、その直後に２本の指群Ｆ２の距離を拡大すると、入力操作領域３２の面積が広げられ、２本の指群Ｆ２の距離を短くすると、入力操作領域３２の面積が狭められる。その後に、タッピングしまたはダブルタッピングすることで入力操作領域３２の大きさが決定される。

または、図４に示すように、入力操作領域３２の内部またはその近傍に３本以上の複数の指の指群Ｆａを振れ、複数の指の距離を広げると、入力操作領域３２の面積が広がり、複数の指の距離を狭めると、入力操作領域３２の面積が狭まるようにしてもよい。さらに、検知可能領域３１に触れる指の本数の変化や、指を動かすジェスチャーに応じて、または指に触れる本数やジェスチャーと、押圧操作との組み合わせなどにより、入力操作領域３２を移動させたり、入力操作領域３２の面積を変化させることが可能である。

図２に示すように、入力操作領域３２の内部に左右の釦操作領域３２ａ，３２ｂが設定されているときは、図４に示すように、入力操作領域３２が移動するときに、釦操作領域３２ａ，３２ｂが入力操作領域３２に追従して移動するように設定することができる。また、図５に示すように、入力操作領域３２の面積を変化させるときに、釦操作領域３２ａ，３２ｂの面積も入力操作領域３２に追従させて変化させてもよい。これは、釦操作領域３２ａ，３２ｂが入力操作領域３２の外に位置しているときも同じである。この場合も、検知可能領域３１に触れる指の本数の変化や、指を動かすジェスチャーに応じて、または指に触れる本数やジェスチャーと、押圧操作との組み合わせなどにより、釦操作領域３２ａ，３２ｂの有無の選択や、釦操作領域３２ａ，３２ｂの移動や面積の変更を行うことができる。

前記操作によって検知可能領域３１内で入力操作領域３２の位置と面積が決められると、その設定情報がオペレーティングシステム２２を経由して操作表示装置７に与えられる。操作表示装置７の照光動作によって、入力操作領域３２が、他の領域と異なる色相や異なる輝度となるように表示され、目視で操作表示装置７の位置を認識できるようになる。また、釦操作領域３２ａ，３２ｂを他の領域を区別させるように照光することもできる。

さらに、入力部設定アプリケーションソフト２６では、入力操作領域３２の設定情報と、パッド入力信号生成部１３から得られるその時点での座標情報（操作信号）とに基づいて、応答力駆動信号が生成される。この応答力駆動信号は、入力インターフェイス２１と出力インターフェイス１４を介して応答力発生部４０に与えられる。あるいは、応答力駆動信号が、制御処理部２０のオペレーティングシステム２２から応答力発生部４０に直接に与えられてもよい。

前記応答力駆動信号により、図２に示すように１本の指Ｆ１または２本の指などが、入力操作領域３２に触れたときと、非操作領域３３に触れたときとで、前記応答力発生部４０が異なる状態に設定される。このときの応答力発生部４０の動作を以下に列記する。

（１）入力操作領域３２に対する指の接触が検知されたら、応答力発生部４０に駆動信号が与えられ、応答力発生部４０が駆動されて、入力部材３０およびその表側の表面パネル２ｂに操作応答力が与えられる。なお、指の接触が非操作領域３３内であると判断されたときは、応答力発生部４０は駆動されない。

ここで入力操作領域３２に指が触れたことを検知したときにファーストタッチを定義することが可能である。例えば、入力処理装置１０の電源が投入されて、最初に検知可能領域３１に指が触れたときをファーストタッチとする。あるいは、検知可能領域３１で前回の指の接触を検知した後に所定時間を経過した後に指が触れたと検知されたときをファーストタッチとする。または、検知可能領域３１で指の接触を検知しているときに、指を検知している座標位置が、突然に所定距離以上離れた位置に移動したときもファーストタッチとする。これは、表面パネル２ｂに触れていた指が離れて、その直後に、再び表面パネル２ｂに指が触れた状態である。

パッド用ドライバーソフト２４および入力部設定アプリケーションソフト２６で、入力操作領域３２に指のファーストタッチが生じたと判定されたら、応答力発生部４０のコイル４４に、所低周波数の交流駆動信号が短時間与えられて、振動体４２が短時間振動する。また短時間の振動が複数回繰り返されてもよいし、所定時間振動が継続してもよい。
応答力発生部４０から発生した応答力が、表面パネル２ｂの表面の操作面１０ａから指に与えられることで、操作者は、入力操作領域３２内を操作していることを、触覚で判断することが可能になる。

また、最初に１本の指が入力操作領域３２に接触してファーストタッチと判断されて応答力発生部４０が駆動された後に、入力操作領域３２でその指の接触が継続している状態で、さらに他の指が入力操作領域３２に触れたときも、その他の指の接触がファーストタッチと判定され、応答力発生部４０が再度駆動される。なお、他の指の接触位置が非操作領域３３であると判断されたときは、その指のファーストタッチとは判断されず、応答力発生部４０が駆動されることはない。

上記操作では、表面パネル２ｂに１本の指を触れたときに、指が応答力を感じることで、入力操作領域３２を操作していることを理解できる。また１本の指の操作から２本の指の操作によるマルチタッチ操作に移行したときも、２本目の指が応答力を感じることで、マルチタッチしている領域が入力操作領域３２であることを直ちに理解できるようになる。

また、釦操作領域３２ａ，３２ｂのいずれかに指のファーストタッチがあったと判定したときに、応答力発生部４０を動作させてもよい。このときに、応答力発生部４０で発生させる応答力は、入力操作領域３２にファーストタッチがあったときの応答力とは異ならせ、非操作領域３３にファーストタッチがあったときの応答力とも異ならせることが好ましい。図４に示すように、入力操作領域３２と非操作領域３３および釦操作領域３２ａ，３２ｂは、同じ操作面１０ａに設定され、指で触れただけでは区別できないため、それぞれの領域ごとに指が触れたときに応答力を異なるモードに設定しておくことで、どの領域を触れているかを明瞭に理解できるようになる。

なお、本発明は前記ファーストタッチで定義された指の接触時のみ応答力発生部４０が駆動されるものに限定されるものではない。例えば、入力操作領域３２や釦操作領域３２ａ，３２ｂに指を接触させ、ファーストタッチと検知された後に所定時間を経過した後に、応答力発生部４０が動作してもよいし、入力操作領域３２や釦操作領域３２ａ，３２ｂに指が複数回繰り返して接触したときに応答力発生部４０が駆動されてもよい。すなわち、ファーストタッチで定義されることのない指の接触動作によっても、応答力発生部４０が動作させることが可能である。

なお、入力操作領域３２に指が触れたか否かは、毎回、パッド用ドライバーソフト２４および入力部設定アプリケーションソフト２６で判定してもよいが、入力操作領域３２の座標位置が決められたときに、その情報が入力処理装置１０に通知され、入力操作領域３２の座標位置が、入力処理装置１０のファームウエアで保持されてもよい。このように設定すると、入力操作領域３２に指の接触が生じているか否か、例えばファーストタッチが生じているか否かなどを、入力処理装置１０側のみで迅速に判定することが可能になる。

（２）入力操作領域３２に触れた指が接触したと検知されて（例えばファーストタッチと判定されて）、応答力発生部４０が駆動した後に、入力操作領域３２内で指を移動させて入力操作を行っている途中で、指の接触位置が、入力操作領域３２と非操作領域３３との境界部へ移動したときに、応答力発生部４０が駆動される。この動作により、入力操作領域３２の内部に触れて操作している指が入力操作領域３２から外れる状態であることの注意を促すことができる。

このとき、指が、入力操作領域３２と非操作領域３３との境界部の真上に至ったときに応答力発生部４０を動作させてもよいし、指が、入力操作領域３２を外れて非操作領域３３の内部に至った直後に応答力発生部４０を動作させてもよい。ただし、指の接触位置が、入力操作領域３２から前記境界部に至る直前に、応答力発生部４０が動作させることが好ましい。このように設定すると、指の接触位置が入力操作領域３２を外れる直前に応答力を与えることができ、指が入力操作領域３２の内部から出ないように、操作者に注意を促すことができる。

なお、指の接触位置が、検知可能領域３１の非操作領域３３に至ったことを検知した後は、パッド用ドライバーソフト２４は、その後の非操作領域３３での検知信号を無視し、非操作領域３３は不感領域に設定される。

（３）入力操作領域３２が操作されたときと、非操作領域３３が操作されたときとで、応答力発生部４０から入力部材３０および表面パネル２ｂに、異なるモードの操作応答力が与えられる。

例えば、入力操作領域３２で指の接触が有ったと判定され（例えばファーストタッチと判定され）たときは、応答力発生部４０がパルス状に短時間のみ動作し、非操作領域３３で指の接触（例えばファーストタッチ）があったと判定されたときは、応答力発生部４０が長時間動作する。または、入力操作領域３２で指の接触があったと判定されたときは、応答力発生部４０が動作せず、非操作領域３３で指の接触があったと判定されたときにのみ、応答力発生部４０が動作するようにしてもよい。指が非操作領域３３に触れたときにのみ応答力が与えられるようにすると、指が入力操作領域３２から外れたことを直ちに認識することができる。

非操作領域３３に指が触れて応答力発生部４０が動作するときは、応答力発生部４０の動作後は、非操作領域３３を不感領域に設定することが好ましい。

図８は、本発明の第２実施形態を示している。図８には自動車の車室内が示されている。
自動車の室内にはステアリングホイール５３の側方にコンソールボックス５１が設けられている。コンソールボックス５１の上部で、且つシフトレバー５２の手前側に入力処理装置１０が設けられている。入力処理装置１０は、図１ないし図７に示した第１実施形態と同じ構造であり、同じように制御される。

すなわち、コンソールボックス５１の表面パネルの一部が透明または半透明となっており、表面パネルの内側に入力部材３０と操作表示装置７が配置されている。表面パネルの表面が操作面であり、検知可能領域３１が設定されている。検知可能領域３１は、入力操作領域３２と非操作領域３３とに区分されている。そして、指または手の操作で、入力操作領域３２の位置を移動させ、面積を変化させることができる。

入力操作領域３２に指を触れたときと、非操作領域３３に指を触れたときとで、前記応答力発生部４０を異なる動作状態とすることで、運転者が前方を見たまま、入力処理装置１０に視線を向けなくても、入力操作領域３２を誤りなく操作することができるようになる。

本発明の入力処理装置１０は、前記実施形態の他に、携帯用情報処理装置やゲーム装置などに使用することが可能である。
また、操作表示装置７は設けられていても、設けられていなくてもよい。

１ パーソナルコンピュータ
２本体部
２ｂ 表面パネル
４ キーボード装置
６ 液晶表示装置
７ 操作表示装置
８ 押圧力検知部
１０ 入力処理装置
１２ パッド検知部
１３ パッド入力信号生成部
２０ 制御処理部
２２ オペレーティングシステム
２４ パッド用ドライバーソフト
２６ 入力部設定アプリケーションソフト
３０ 入力部材
３１ 検知可能領域
３２ 入力操作領域
３２ａ，３２ｂ 釦操作領域
３３ 非操作領域
４０ 応答力発生部

Claims (13)

1. 静電容量の変化に基づいた検知信号を出力する入力部材と、前記入力部材に操作応答力を与える応答力発生部とが設けられた入力処理装置において、
   前記入力部材は、前記検知信号に基づいて操作された座標位置を特定できる検知可能領域を有し、前記検知可能領域が、入力操作領域と、前記入力操作領域以外の非操作領域とに区分されており、
   指が前記入力操作領域に触れたときと、前記非操作領域に触れたときとで、前記応答力発生部が異なる状態に設定されることを特徴とする入力処理装置。
2. 前記入力操作領域での指の接触が検知されたら、前記応答力発生部が動作する請求項１記載の入力処理装置。
3. 前記入力部材は、複数の指を同時に検知することが可能であり、
   前記入力操作領域で指の接触が検知されたら、前記応答力発生部が動作し、これに継続して、前記入力操作領域で他の指の接触が検知されたら、前記応答力発生部からさらに動作する請求項２記載の入力処理装置。
4. 指を検知している座標位置が、前記入力操作領域から、前記非操作領域との境界部へ移動するときに、前記応答力発生部が動作する請求項１記載の入力処理装置。
5. 前記座標位置が、前記入力操作領域から前記境界部に至る直前に、前記応答力発生部が動作する請求項４記載の入力処理装置。
6. 前記非操作領域を不感領域とする請求項２ないし５のいずれかに記載の入力処理装置。
7. 前記入力操作領域の位置と面積の少なくとも一方を変化させることが可能である請求項１ないし６のいずれかに記載の入力処理装置。
8. 前記入力操作領域が操作されたときと、非操作領域が操作されたときとで、前記応答力発生部が異なる操作応答力を発生する請求項１記載の入力処理装置。
9. 前記非操作領域が操作されたときにのみ、前記応答力発生部が動作する請求項８記載の入力処理装置。
10. 前記応答力発生部が動作した後に、前記非操作領域が不感領域となる請求項８または９記載の入力処理装置。
11. 前記検知可能領域では、前記入力操作領域の内部または外部に釦操作領域を設定でき、前記釦操作領域が操作されたときに、前記応答力発生部で、指が前記入力操作領域に触れたときと異なる応答力が発生させられる請求項１記載の入力処理装置。
12. 前記釦操作領域が操作されたときに、前記応答力発生部で、指が前記非操作領域に触れたときと異なる応答力が発生させられる請求項１１載の入力処理装置。
13. 前記釦操作領域の位置と面積の少なくとも一方を変化させることが可能である請求項１１または１２記載の入力処理装置。

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