JP4435729B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、キーボードの近傍に併設され座標入力を行うタッチパッドなどの入力装置（ポインティングデバイス）に係り、特にキー入力操作からポインティングデバイスを用いた入力操作にスムーズに移行できるようにした入力装置に関する。

通常、ノートブック型コンピュータにおいては、キーボードからキー入力を行う場合、両手をホームポジションに置くスタイル（ブラインドタッチ方式）がとられる。

この際、キーボードとタッチパッドの配置関係上、キーボードを用いてのキー入力中に、誤って他の指や手のひらの部分がタッチパッドに触れてしまうと、意図しないクリックやポインタ移動が発生し、これが原因で誤動作するという不具合が発生する。

このようなキーボードとタッチパッド間における誤操作の防止と操作性の向上を図った先行技術としては、例えば特許文献１などが存在する。

特許文献１の入力装置では、キー入力監視モジュール５がキーボード１からのキー入力を検知するとタッチパッド３からの入力を禁止状態にするとともに、タイマー６を駆動し、そのタイマー６の設定時間（時間値）Ｔ１内に再びキー入力があると、タッチパッド３からの入力禁止状態を維持したまま設定時間Ｔ１を更新して再び計時を開始し、設定時間Ｔ１内にキー入力が無いと、タッチパッド３からの入力禁止状態を解除するようにしている。
特開２００１−３５６８６９号公報

しかし、上記特許文献１に記載されたものでは、タッチパッドに対する入力禁止状態の解除が、常にタイマーによって管理されているため、必ず設定時間Ｔ１の経過を待たなければならない。

前記設定時間Ｔ１は、オペレータが任意に設定することができるようになっているが、このような設定時間Ｔ１が長すぎると、前記オペレータはタッチパッドを利用した入力操作にスムーズに移行することができないという問題がある。

一方、前記設定時間Ｔ１が短過ぎると、上記のような誤操作が頻発しやすく、意図しないクリックやポインタ移動が繰り返されて操作性が低下しやすいという問題がある。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、タッチパッドなどポインティングデバイスに対する入力禁止状態をオペレータの特定の操作で自由に解除できるようにし、設定時間が経過する前であってもポインティングデバイスを用いた入力操作にスムーズに移行できるようにして誤操作の防止と操作性の向上を高めた入力装置を提供することを目的としている。

本発明は、多数の入力キーを有するキー入力部と、前記キー入力部の近傍に併設されて操作面に触れた指の位置を示す操作信号を出力するタッチパッドと、前記キー入力部へのキー入力を監視するキー入力監視手段と、キー入力時からの時間の経過を計時するタイマー手段と、前記タッチパッドから出力された前記操作信号を取得して制御信号として出力するとともに前記操作信号を監視する機能を備えた中継ドライバ手段と、を有し、
前記キー入力監視手段は、前記キー入力部へのキー入力を検知したときに、前記タイマー手段を始動させるとともに、前記中継ドライバ手段の出力状態を、キー入力時から設定時間だけ、前記操作信号の取得を維持しつつ前記制御信号の出力を抑制する出力禁止状態に設定し、
前記設定時間内に、前記中継ドライバ手段が、前記操作信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面に触れた指が予め決められた距離以上移動したことを検知したときに、前記出力禁止状態を解除して前記制御信号を正常に出力させることを特徴とするものである。
または、本発明は、前記設定時間内に、前記中継ドライバ手段が、前記操作信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面に触れた指が予め決められた速度以上の速さで所定時間以上移動したことを検知したときに、前記出力禁止状態を解除して前記制御信号を正常に出力させることを特徴とするものである。

本発明では、入力操作部（ポインティングデバイス）が入力禁止状態にあっても、オペレータが特定の操作を行うことにより入力操作部に対する入力禁止状態を自由に解除できるため、入力操作にスムーズに行うことがきる。

上記において、前記設定時間内に再びキー入力があったときには前記出力禁止状態を維持したまま設定時間を更新して再び計時を開始し、前記設定時間内にキー入力が無いときには前記出力禁止状態を解除するようにしたことが好ましい。

上記手段では、前記設定時間内におけるキー入力の有無により、入力操作部に対する入力禁止状態の継続と解除を自動的に設定することができる。したがって、入力時における誤操作の防止を図ることができる。

また前記中継ドライバ手段は、前記操作信号に演算処理を加えて前記制御信号を生成する演算モジュールと、前記制御信号に基づいて前記タッチパッドの前記操作面に触れた指の移動状態を監視する監視モジュールとを有することが好ましい。

上記手段では演算モジュールが操作信号を演算して所定の制御信号を生成し、監視モジュールが前記制御信号の内容を監視することが可能であるため、入力操作部と制御手段との間の信号の流れを必要に応じて抑制することができる。すなわち、前記制御信号を抑制して（出力禁止状態にして）制御手段に送ることにより、実質的には前記入力操作部に対する操作を受け付けない入力禁止状態に設定することができる。前記出力禁止状態では、制御信号の発行を止めることで入力操作部に対する操作を受け付けない入力禁止状態に設定することもできる。

また本発明は、オペレーティングシステムからなる制御手段と、前記制御手段により制御される表示部とが設けられており、
前記中継デバイス手段は、前記出力禁止状態が設定されると、表示部の画面上に特定の表示を行わせる信号を前記制御手段に出力し、前記出力禁止状態が解除されると、前記表示部の画面上に前記制御信号を正常に出力させることを示す特定の表示を行わせる信号を前記制御手段に出力するものである。

上記本発明では、入力禁止状態にあることをオペレータに認識させることができるため、さらに操作性に優れた入力装置を提供することができる。

上記においては、前記特定の表示が、タスクバー内のアイコンとして表示されるものが好ましい。

上記手段では、入力操作の邪魔となることなく、入力禁止状態にあることをオペレータに認識させることができる。

本発明の入力装置では、キー入力後にポインティングデバイスからの入力を禁止する入力禁止状態にあってもオペレータが特定の操作を行うことにより前記入力禁止状態を自由に解除できる。

このため、所定の設定時間が経過する前であっても入力操作に移行することがきるため、入力装置における誤操作の防止と操作性を向上させることができる。

図１は本発明の入力装置としてタッチパッドが搭載されたノートブック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入力操作部としてタッチパッドの操作面を示す部分拡大平面図、図３は本発明の入力装置の構成を示すブロック図、図４は図２に示すタッチパッドの回路ブロック図である。

図１に示すノートブック型パーソナルコンピュータ（以下「ノート型ＰＣ」という）１０は、キー入力を行うキーボード（キー入力部）１と、タッチパッド（入力操作部）３および表示部８などのハードウェアを有している。

前記キーボード１とタッチパッド３とは本体部１１上の互いに近接する位置に併設され、前記表示部８は蓋側となる表示筐体１２に設けられている。

また図３に示すように、ノート型ＰＣ１０は、キーボードデバイスドライバ２、タッチパッドデバイスドライバ（中継ドライバ手段）４、キー入力監視モジュール（キー入力監視手段）５、タイマー手段６および基幹となるオペレーティングシステム（制御手段）７など各種のソフトウェアを備えている。

キーボード１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に対するキー入力は、前記キーボードデバイスドライバ２を介してオペレーティングシステム７に与えられることにより、前記キー入力に対応する文字等が前記表示部８に表示される。

図４に示すように、入力操作部としての前記タッチパッド３は、操作面３ａを有しており、前記操作面３ａの下部にはセンサ基板３Ａが設けられている。なお、前記操作面３aの形状は平面に限定されるものではないが、図１および図２に示す実装形態では、前記操作面３aの平面形状は四角形で構成されている。

図２に示すように、前記センサ基板３Ａは、互いに平行で垂直方向に一定のピッチで配列された複数のｘ電極１ｘ〜ｎｘと、互いに平行で水平方向に一定のピッチで配列された複数のｙ電極１ｙ〜ｍｙとを有し、前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘと前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙとは平面マトリックス状に対向配置されるとともに両電極間には所定の静電容量を有する誘電体が設けられている。前記検出部３Ｂは前記各ｘ電極１ｘ〜ｎｘと前記各ｙ電極１ｙ〜ｍｙとの間に、所定の電圧を所定の順番で印加するとともに各電極間の静電容量を取得する機能を有している。

前記操作体（例えば、オペレータの指やタッチペンなど）が操作面３ａ上の任意の位置に触れると、その真下の位置に対向配置された前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘと前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙとの間の静電容量が変化する。前記検出部３Ｂは、前記ｘ電極１ｘ〜ｎｘと前記ｙ電極１ｙ〜ｍｙとが立体的に交差する各ポイントの静電容量の変化を各電極間の電圧変化として所定の時間間隔でサンプリングした操作信号Ｓ１を前記フォーマット処理部３Ｃへ送出する。

前記検出部３Ｂでサンプリングされた操作信号Ｓ１は、フォーマット処理部３Ｃ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３Ｄからインターフェイス部を介して、前記ノート型ＰＣ１０内のタッチパッドデバイスドライバ４に送られる。

前記タッチパットデバイスドライバ４は、演算モジュール４ａやパッド監視モジュール（入力操作部用の監視モジュール）４ｂなど各種のソフトウェアを備えている。前記演算モジュール４ａは、前記操作信号Ｓ１に対し所定の演算処理を行うソフトウェアであり、操作信号Ｓ１に応じ制御信号Ｓ２を生成し、オペレーティングシステム（制御手段）７に与えることで、例えば表示部８上のポインタ８ａを動かす制御などを行う。なお、パッド監視モジュール４ｂは、後述するように前記演算モジュール４ａの出力である前記制御信号Ｓ２に対し所定の監視を行うソフトウェアである。

前記キー入力監視モジュール５は、常にキーボード１からのキー入力を監視している。そして、キー入力監視モジュール５は、前記キー入力を検出すると前記タッチパットデバイスドライバ（中継ドライバ手段）４に対し、前記タッチパットデバイスドライバ４から前記オペレーティングシステム（制御手段）７への制御信号Ｓ２の流れを抑制させる抑制信号Ｓ３を出力する。

このとき同時に、前記キー入力監視モジュール５はオペレーティングシステム７のサービスを利用したタイマー手段６に特定の設定時間Ｔ１をセットする。このタイマー手段６は、オペレーティングシステム７から定期的に送られるタイマーメッセージに同期してカウントダウンすることにより、前記設定時間を計時することができるようになっている。なお、前記設定時間Ｔ１は、例えば画面上のコントロールパネル内に設けられた特定の設定画面からオペレータが自由に変更することが可能とされている。

そして、タッチパッド入力禁止状態に設定された後、タイマー手段６の値が０（タイムアウト）に至るまでに、再度キーボード１からキー入力があった場合には、前記タイマー手段６に設定時間Ｔ１が再設定され、前記タッチパッド入力禁止状態の時間が延長される。また前記タッチパッド入力禁止状態が延長されることなく、前記タイマー手段６の値が０になると、先のタッチパッド入力禁止状態は解除され、通常のタッチパッド３の操作が行える状態に復帰する。

一方、タッチパットデバイスドライバ４は、前記抑制信号Ｓ３を受けると、前記タッチパットデバイスドライバ４から前記オペレーティングシステム７への制御信号Ｓ２の流れを抑制する（出力禁止状態）。例えば、あたかもタッチパット３に対する入力が無かったような振る舞いを示す擬似的な制御信号Ｓ２を前記オペレーティングシステム７に出力する。したがって、キーボード１からキー入力を行っているときに誤ってタッチパッド３に触れても、その情報が前記オペレーティングシステム（制御手段）７に伝達されることがなく、事実上はタッチパッドからの入力が禁止される入力禁止状態にある。

ただし、前記タッチパットデバイスドライバ４内のパッド監視モジュール４ｂは、前記タッチパッド入力禁止状態中においてもタッチパット３からの操作信号Ｓ１の監視を行っている。そして、前記パッド監視モジュール４ｂは、所定の操作信号Ｓ１を検知すると、前記タイマー手段６の値が０（タイムアウト）に至る前であっても前記タッチパットデバイスドライバ４内部で前記タッチパッド入力禁止状態を解除し、通常のタッチパッド３の操作が行える状態に復帰する。

ここで、前記タッチパットデバイスドライバ４内のパッド監視モジュール４ｂの動作処置、すなわちタッチパッド入力禁止状態を解除する抑制解除の処理方法について説明する。

図５は、タッチパッド入力禁止状態を解除する抑制解除の処理方法を示すフローチャートである。

まず、キー入力監視モジュール５から前記抑制信号Ｓ３を受けると、操作信号Ｓ１の通知に対し前記パッド監視モジュール４ｂが実行させられ（ＳＴＡＲＴ）、上述したようにタッチパットデバイスドライバ４がタッチパッド３からオペレーティングシステム７への制御信号Ｓ２の流れを抑制する出力禁止状態、すなわちタッチパッドへの入力が禁止される入力禁止状態に設定される（ＳＴ１）。なお、このとき同時に前記タイマー手段６が特定の設定時間Ｔ１にセットされる。

ＳＴ２では前記タイマー手段６の経過時間ｔと設定時間Ｔ１との比較が行われる。すなわち、キー入力監視モジュール５はキー入力後の経過時間ｔが前記設定時間Ｔ１を経過したか否か（タイムアウトしたか否か）を検出し、タイムアウト（経過時間ｔ＞設定時間Ｔ１）した場合（「ｙｅｓ」の場合）にはＳＴ３に進む。

一方、前記ＳＴ２において、キー入力監視モジュール５はタイムアウト前（経過時間ｔ＜設定時間Ｔ１）と判断した場合（「ｎｏ」の場合）には、ＳＴ４に進む。

前記ＳＴ４では、タッチパットデバイスドライバ４を構成する前記パッド監視モジュール４ｂが、前記演算モジュール４ａが取得する操作信号Ｓ１を監視し、以下のような所定の処理を行う。

図５に示すものでは、パッド監視モジュール４ｂは、操作体による操作（操作入力）がある一定の移動距離以上移動したか否かを前記操作信号Ｓ１から検知し、一定値以上移動したと判断される場合（「ｙｅｓ」の場合）にはＳＴ３に進み、タッチパッド入力禁止状態が解除されるようになっている。

ただし、このＳＴ４は本実施形態に限られるものではなく、例えばパッド監視モジュール４ｂが操作体の移動速度を監視しており、一定値以上の速度が所定の時間以上続けて行われたか否かを監視しており、前記の条件を満たしたと判断される場合をＳＴ４の「ｙｅｓ」の場合に該当させてもよい。

また前記パッド監視モジュール４ｂは、複数の事項を同時に監視しており、いずれか２以上の条件を満たしたとき、例えば操作面３ａ上の特定の領域に対して行われたこと、および２本以上の指が置かれたこと（複数の操作入力が検出されたこと）、の２つの条件を満たしたときに、前記タッチパッド入力禁止状態が解除をされるようにしてもよい。

さらにキー入力監視モジュールがキーボード１からのキー入力を監視しており、特定のキー入力があった場合に、前記入力禁止状態が解除をされるようにしてもよい。

上記ＳＴ３においては、前記入力禁止状態が解除される。このとき、同時にパッド監視モジュール４ｂを有するタッチパットデバイスドライバ４から前記入力禁止状態が解除されたことを示す解除信号Ｓ４が前記キー入力監視モジュールや前記オペレーティングシステム７などに出力される。またパッド監視モジュール４ｂの実行が終了（ＥＮＤ）され、通常のタッチパッド３の操作が行える状態に復帰する。

前記ＳＴ４において、前記パッド監視モジュール４ｂが、操作体の移動距離が前記一定値未満であると判断された場合（「ｎｏ」の場合）にもパッド監視モジュール４ｂの終了（ＥＮＤ）に進むが、この場合には前記入力禁止状態が維持されたままであり、前記操作信号Ｓ１、または制御信号Ｓ２取得時は、再び「ＳＴＡＲＴ」から、再度上記同様に入力禁止状態を解除する抑制解除の処理方法が実行される。

ところで、本発明の入力装置では、前記キー入力監視モジュール５から前記抑制信号Ｓ３を受けて前記パッド監視モジュール４ｂが実行させられると、前記入力状態禁止（ＳＴ１）から入力状態禁止の解除（ＳＴ３）までの間は、上記のような特定の操作を行わない限り、タッチパッド３からの入力は禁止される。

しかし、操作中の入力装置の動作状態が、前記タッチパッド３の入力禁止状態であるか否かは不明であり、この辺りの事情を知らないオペレータにおいては操作しにくいものとなる。

図６Ａ，Ｂは入力禁止状態を表示する状態表示（アイコン）の一例を示す図である。
そこで、本発明では前記タッチパッド３が入力禁止状態に至っているときには、例えば図６Ａ，図６Ｂに示すような入力禁止状態を示す旨の状態表示（アイコン）を前記表示画面上に表示するようにしている。

図６Ｂに示す状態表示は表示画面に設けた×印と指マークとからなり、図６Ａに示す状態表示は、経過時間ｔが減って行く様をアナログ時計で示している。よって、オペレータに対し、入力装置が入力禁止状態にあることを視覚的に認識させることができる。

このような状態表示は、所定のアプリケーションソフトウェアを用いて実現することができる。この場合、前記禁止状態表示の開始はキー入力監視モジュール５が前記抑制信号Ｓ３を出力したとき、前記禁止状態表示から通常状態表示への移行は前記監視モジュールが前記解除信号Ｓ４をオペレーティングシステム（制御手段）７に対して出力しときとすればよい。このようなタイミングで前記状態表示を示すアプリケーションソフトウェアの実行と停止を行うことにより、操作性を向上させることができる。

なお、状態表示は、表示部８の画面上であれば、どのような位置でもよいが、入力操作の邪魔になり難い場所、例えばタスクバー内にアイコンとして表示される構成が好ましい。

本発明の入力装置としてタッチパッドが搭載されたノートブック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入力操作部としてタッチパッドの操作面を示す部分拡大平面図、 本発明の入力装置の構成を示すブロック図、 図２に示すタッチパッドの回路ブロック図、 タッチパッド入力禁止状態を解除する抑制解除の処理方法を示すフローチャート、 図６Ａ，Ｂは入力禁止状態を表示する状態表示（アイコン）の一例を示す図、

符号の説明

１ キーボード（キー入力部）
２ キーボードデバイスドライバ
３ タッチパッド（入力操作部）
４ タッチパッドデバイスドライバ（中継ドライバ手段）
４ａ 演算モジュール
４ｂ パッド監視モジュール（入力操作部用の監視モジュール）
５ キー入力監視モジュール（キー入力監視手段）
６ タイマー手段
７ オペレーティングシステム（制御手段）
８ 表示部
１０ ノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）
Ｓ１ 操作信号
Ｓ２ 制御信号
Ｓ３ 抑制信号
Ｓ４ 解除信号

Claims (6)

1. 多数の入力キーを有するキー入力部と、前記キー入力部の近傍に併設されて操作面に触れた指の位置を示す操作信号を出力するタッチパッドと、前記キー入力部へのキー入力を監視するキー入力監視手段と、キー入力時からの時間の経過を計時するタイマー手段と、前記タッチパッドから出力された前記操作信号を取得して制御信号として出力するとともに前記操作信号を監視する機能を備えた中継ドライバ手段と、を有し、
   前記キー入力監視手段は、前記キー入力部へのキー入力を検知したときに、前記タイマー手段を始動させるとともに、前記中継ドライバ手段の出力状態を、キー入力時から設定時間だけ、前記操作信号の取得を維持しつつ前記制御信号の出力を抑制する出力禁止状態に設定し、
   前記設定時間内に、前記中継ドライバ手段が、前記操作信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面に触れた指が予め決められた距離以上移動したことを検知したときに、前記出力禁止状態を解除して前記制御信号を正常に出力させることを特徴とする入力装置。
2. 多数の入力キーを有するキー入力部と、前記キー入力部の近傍に併設されて操作面に触れた指の位置を示す操作信号を出力するタッチパッドと、前記キー入力部へのキー入力を監視するキー入力監視手段と、キー入力時からの時間の経過を計時するタイマー手段と、前記タッチパッドから出力された前記操作信号を取得して制御信号として出力するとともに前記操作信号を監視する機能を備えた中継ドライバ手段と、を有し、
   前記キー入力監視手段は、前記キー入力部へのキー入力を検知したときに、前記タイマー手段を始動させるとともに、前記中継ドライバ手段の出力状態を、キー入力時から設定時間だけ、前記操作信号の取得を維持しつつ前記制御信号の出力を抑制する出力禁止状態に設定し、
   前記設定時間内に、前記中継ドライバ手段が、前記操作信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面に触れた指が予め決められた速度以上の速さで所定時間以上移動したことを検知したときに、前記出力禁止状態を解除して前記制御信号を正常に出力させることを特徴とする入力装置。
3. 前記設定時間内に再びキー入力があったときには、新たなキー入力時から前記設定時間の計時を再び開始する請求項１または２記載の入力装置。
4. 前記中継ドライバ手段は、前記操作信号に演算処理を加えて前記制御信号を生成する演算モジュールと、前記制御信号に基づいて前記タッチパッドの前記操作面に触れた指の移動状態を監視する監視モジュールとを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の入力装置。
5. オペレーティングシステムからなる制御手段と、前記制御手段により制御される表示部とが設けられており、
   前記中継デバイス手段は、前記出力禁止状態が設定されると、表示部の画面上に特定の表示を行わせる信号を前記制御手段に出力し、前記出力禁止状態が解除されると、前記表示部の画面上に前記制御信号を正常に出力させることを示す特定の表示を行わせる信号を前記制御手段に出力する請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置。
6. 前記特定の表示が、タスクバー内のアイコンとして表示される請求項５記載の入力装置。

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