JP6300891B1 - 入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】キー入力を行うユーザにとってより良好なフィードバックを可能とする、入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部とを備える。【選択図】図５

Description

本発明は、入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラムに関するものである。

近年、入力装置として、タッチセンサを備えたパネル上にキーボードの画像を表示した平滑なキーボード（以下「フラットキーボード」という。）が開発されている。フラットキーボードは、デバイスの薄型化や軽量化、表面が平滑で美しい審美性、清掃の容易さ等が通常の物理キーボード（ハードウェアキーボード）と比べた場合の利点として挙げられる。

しかしながら、フラットキーボードは、平面であるがゆえに、物理キーボードのようなキーの上面（キートップ）が無く、キー入力（タイピング）を行ってもキーストローク及びキーボードからの反発力が無い。このため、ユーザは、フラットキーボードに対してキー入力を行っても、タッチ感に乏しかった。

そこで、特許文献１には、キーボードの内部にフィルムアクチュエータを備え、キーが押されたときに、フィルムアクチュエータに電圧を加えて反発力（振動）を発生させることで、ユーザにハプティック・フィードバックを与えるフラットキーボードが開示されている。

特開２０１５−１７９５７７号公報

特許文献１に記載のフラットキーボードは、ユーザがキートップを押した場合に、ユーザに振動を与えるものである。
ユーザの指先のみでキー入力を行う場合、フラットキーボードはユーザの指先のみに振動を与える。
ユーザの掌がキーボード下部（ユーザ側）のパームレストに置かれるなど、ユーザの指先以外がキーボードに触れた状態でキー入力を行う場合は、フラットキーボードはユーザの指先に加えて掌等キーボードに触れたすべての箇所に振動を与える。フラットキーボードの振動は、ユーザの接触面積の大きさに比例して接触面積が大きいほどより強くユーザに伝達される。このため、キーボードに対するユーザの手指の接触面積が大きい場合は強い振動が伝達されることから、ユーザに不快感を与え、キー入力に支障をきたす可能性がある。
これに対し、例えば一律にキー入力に対する振動を弱くすると、ユーザの指先のみでキー入力を行った場合にタッチ感を得にくくなり、入力動作性能が低下する虞があるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、キー入力を行うユーザにとってより良好なフィードバックを可能とする、入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラムは以下の手段を採用する。

本発明の第一態様に係る入力装置は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部とを備え、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出し、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くする。

本発明の第二態様に係る入力装置は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部とを備え、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くする。

本発明の第三態様に係る入力装置は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部とを備え、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出し、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合に、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値以上であれば、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くする。

本発明の第四態様に係る入力装置は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触位置を検知するタッチセンサと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、前記接触位置が前記キー領域及び前記非キー領域において検知された場合に、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くするように制御し、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合に、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くするように制御する入力装置制御部とを備える。

本発明の第五態様に係る情報処理装置は、上述したいずれかの入力装置を備える。

本発明の第六態様に係る入力装置の制御方法は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知工程と、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出工程と、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程とを備える。
本発明の第七態様に係る入力装置の制御方法は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知工程と、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程とを備える。
本発明の第八態様に係る入力装置の制御方法は、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知工程と、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出工程と、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程とを備える。

本発明の第九態様に係る入力装置の制御プログラムは、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知ステップと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出ステップと、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップとを備える。
本発明の第十態様に係る入力装置の制御プログラムは、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知ステップと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップとを備える。
本発明の第十一態様に係る入力装置の制御プログラムは、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量を検知する検知ステップと、前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出ステップと、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップとを備える。

本発明によれば、ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域とキー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置において、ユーザの入力動作に応じた適切なフィードバックを提供することができる。
また本発明によれば、一律に打鍵感覚を与えられる強度にてフィードバックを返す場合よりも消費電力を低く抑えることができる。

本発明の第１実施形態に係る入力装置の概略外観図である。 本発明の第１実施形態に係る入力装置の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る入力装置を備えたＰＣ構成の機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るハプティック・フィードバックに関する機能ブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。

以下に、本発明に係る入力装置、情報処理装置、入力装置の制御方法、及び入力装置の制御プログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至５を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る入力装置の概略外観図である。
フラットキーボード（入力装置）５は、タッチセンサ２７（図２，３参照）を備えたパネル（ユーザに相対する面）１５上にキーボードの画像を表示又は印字した平滑なキーボードであり、キーストロークが無い、又はキーストロークがあったとしてもユーザが感知できない程度に非常に小さい。

フラットキーボード５は、パネル１５上に破線枠内のキー領域５Ａ及びキー領域５Ａ以外の領域である非キー領域５Ｂを備える。
キー領域５Ａは、キー入力を受け付けるためのキーボード領域である。キー領域５Ａは、文字、コマンド等の入力を受け付ける複数のキー位置を示す画像が表示されている。なお、キーには、文字入力を受け付けるための複数の文字キー、及び文字入力以外の機能を受け付ける複数の機能キーが含まれる。

非キー領域５Ｂは、パネル１５上におけるキー領域５Ａ以外の領域である。図１では、非キー領域５Ｂは、キー領域５Ａの下部（ユーザ側）の面積が大きくなるように設けられているがこれに限られない。例えば、非キー領域５Ｂは、キー領域５Ａを囲む非キー領域５Ｂの幅が略等距離であるように設けられていてもよい。

図２は、本実施形態に係るフラットキーボード５の縦断面図であり、一例として、パネル１５とタッチセンサ２７の背面に、ハプティックデバイス２８を備える。なお、図２は、模式図であり、フラットキーボード５の内部にはハプティックデバイス２８の他に、フラットキーボード５の周囲を囲む矩形のフレーム１１や各種基盤（図示せず）等が設けられる。

ハプティックデバイス２８は、ユーザの指の触覚に対してフィードバック（以下「ハプティック・フィードバック」という。）を与えるフィードバック部であり、一例として、振動を生じさせるアクチュエータ２８Ａを搭載している。本実施形態に係るアクチュエータは、ユーザによるフラットキーボード５へのキー入力に応じて、フラットキーボード５に振動を伝える。ユーザは、指で振動を知覚することで、キーを実際に押下動作したという錯覚を得る。

本実施形態に係るアクチュエータ２８Ａは、所定の時間、振動体２８Ｂに一定の振幅の振動を与えるものであり、例えば、形状記憶合金を用いたアクチュエータ（ＳＩＡ：Shape memory alloy Impact Actuator）、偏心モータを利用するＥＲＭ（Eccentric Rotating Mass）型アクチュエータ、磁界中のコイルに交流電流を流して可動子を振動させるリニア共振型アクチュエータ（ＬＲＡ：Linear Resonant Actuator）、及び圧電素子（ピエゾ素子）を用いたアクチュエータ（ＰＶＡ：Piezo Vibration Actuator）等が挙げられる。本実施形態では、ＳＩＡを用いるものとする。図２に示されるハプティックデバイス２８は、フラットキーボード５の略中央に一つ設けられているが、これに限らず、ハプティックデバイス２８は複数設けられてもよく、例えば、フラットキーボード５の内側の４隅に一つずつ設けられてもよい。また、ハプティックデバイス２８は、フラットキーボード５ではなく、フレーム１１に設けられてもよい。フレーム１１にハプティックデバイス２８が設けられる場合、ハプティックデバイス２８は、例えば、対向する２辺に１つずつ、又は４辺に１つずつ設けられる。

図３は、フラットキーボード５を備えたＰＣ構成の機能ブロック図である。

フラットキーボード５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１、メモリ２２、グラフィクスアダプタ２４、タッチＩＣ（Integrated Circuit）（入力装置制御部）２９、フラッシュメモリ３０、通信デバイス３１、及び電源回路３２を備えたＰＣ１等にＵＳＢ（Universal Serial Bus）等によって接続可能な外付けキーボードである。本実施形態では、フラットキーボード５は、ディスプレイ４と共にＰＣ１の各部とバス３３を介して直接または間接的に接続されている。
また本実施形態では、タッチＩＣ２９は、フラットキーボード５内部に備えられているものとする。
また、フラットキーボード５は、タッチセンサ２７及びハプティックデバイス２８を含んで構成される。

ＣＰＵ２０は、フラッシュメモリ３０に格納されたＯＳ（Operating System）によりＰＣ１全体の制御を行うと共に、フラッシュメモリ３０に格納された各種のプログラムに基づいて、ディスプレイ４等を介したユーザの操作に応じた処理を実行する機能を有する。

ＲＯＭ２１は、ＢＩＯＳ（Basic Input / Output System）や各種データ等を格納している。

メモリ２２は、キャッシュメモリやＲＡＭ（Random Access Memory）で構成されており、ＣＰＵ２０の実行プログラムの読み込み、及び実行プログラムによる処理データの書き込みを行う作業領域として利用される書き込み可能なメモリである。

ＬＣＤ２３は、ＣＰＵ２０の制御に従って、グラフィクスアダプタ２４からのビデオ信号を画像として表示する。

グラフィクスアダプタ２４は、ＣＰＵ２０の制御に従って、表示情報をビデオ信号に変換し、変換したビデオ信号をＬＣＤ２３に出力する。

フラッシュメモリ３０は、ＰＣ１全体の制御を行うためのＯＳ、周辺機器類をハードウェア操作するための各種ドライバ、特定業務に向けられたアプリケーション、及び各種データやファイル等を格納する機能を有する。なお、ＰＣ１は、フラッシュメモリ３０に替わる記憶手段としてＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、他の記憶手段を備えてもよい。

通信デバイス３１は、他のデバイスとの間との通信を行う。

電源回路３２は、ＡＣアダプタ、電池、電池を充電するための充電器、及びＤＣ／ＤＣコンバータ等を備えており、ＣＰＵ２０の制御に従って、各デバイスに電力を供給する。

タッチセンサ２７は、フラットキーボード５に備えられたキー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂに対するユーザの指、掌等の接触状態を示す物理量を検知し、検知信号をタッチＩＣ２９に出力する。

本実施形態に係るタッチセンサ２７は、一例としてキャパシティブ（静電容量）センサとされる。以下の説明では、タッチセンサ２７で検知する物理量を静電容量及び接触位置とする。タッチセンサ２７は、静電容量及び接触位置を検出すると、静電容量に基づき導出される接触面積（または静電容量）及び接触位置を検知信号としてタッチＩＣ２９へ出力する。ここで、接触面積は、その値が所定値以上の領域で検出が可能である。またタッチセンサ２７は、静電容量の大きさに基づいて接触面積及び押圧力を検出することができる。

タッチＩＣ２９は、プロセッサがＲＯＭ（図示せず）等に格納されたプログラムを実行することにより、タッチセンサ２７から入力された検知信号に基づいた各種処理を行い、タッチセンサ２７の動作を制御する。

ここで、本実施形態に係るフラットキーボード５は、ユーザによってキー入力が行われた場合、ハプティックデバイス２８を振動させるハプティック・フィードバックを行う。

図４は、本実施形態に係るハプティック・フィードバックに関する機能ブロック図である。タッチＩＣ２９は、検知信号処理部４０及びフィードバック制御部４２を備える。

検知信号処理部４０は、タッチセンサ２７からの検知信号が示す接触位置及び接触面積（または静電容量）をＣＰＵ２０へ出力する。また、検知信号処理部４０は、タイミング判定部４１を備える。

タイミング判定部４１は、キー領域５Ａにユーザの指が接触したタイミング（所謂“Ｍａｋｅ”）である入力開始タイミングを、タッチセンサ２７によって検知された静電容量に基づいて判定する。
フィードバック制御部４２は、ハプティックデバイス２８を入力開始タイミングに合わせて動作させる。

図５は、本実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１では、キー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂの少なくとも一方に対するタッチをタッチセンサ２７が検知したか否かを検知信号処理部４０のタイミング判定部４１が判定する。タッチを検知した場合はステップＳ１０２へ遷移し、タッチが検知されなかった場合はステップＳ１０１へ戻る。なお、検知信号処理部４０は、タッチセンサ２７からの検知信号の入力の有無に基づいて、キー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂの少なくとも一方に対するタッチをタッチセンサ２７が検知したか否かを判定する。

ステップＳ１０２では、タッチセンサ２７が検知した接触位置を検知信号処理部４０が全て検出し、ステップＳ１０３へ遷移する。

ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で検出された接触位置の組が、前回記憶した接触位置の組と異なるか否かを検知信号処理部４０が判定する。検出された接触位置の組が、前回記憶した接触位置の組と異なる場合または記憶された接触位置が存在しない場合はステップＳ１０４へ遷移し、前回記憶した接触位置の組と等しい場合はステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で検出された接触位置において、キー領域５Ａでの接触が含まれるか否かを検知信号処理部４０が判定する。キー領域５Ａでの接触が含まれる場合はステップＳ１０５へ遷移し、キー領域５Ａでの接触が含まれない場合、すなわち非キー領域５Ｂでの接触のみの場合はキー入力が無かったと判断しステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０５では、検知信号処理部４０はタッチセンサ２７が検知した検知信号に基づき接触位置毎の接触面積を算出し全て加算することで、その合計値である合計接触面積（接触面積の総面積）を算出する。

次のステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で算出された各接触位置の接触面積のうち、最大値である最大接触面積が所定の閾値よりも大きいか否かを検知信号処理部４０が判定する。最大接触面積が所定の閾値よりも大きい場合はステップＳ１０７へ、最大接触面積が所定の閾値以下である場合はステップＳ１０８へ遷移する。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５で算出された合計接触面積の大きさに相反するように相対的に弱いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に弱いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させる。ハプティックデバイス２８が振動する時間は、ユーザにフィードバックするのに適当な時間とされ、例えば２０ｍｓｅｃである。
ここで、ハプティックデバイス２８の振動は、入力パルスの幅を変える、入力の電圧値を変える等の制御により強弱を制御することができ、適宜選択が可能である。
また、フィードバック強度は合計接触面積の大きさに相反するように弱くするとしたが、その値はステップ状に弱くする、リニア状に弱くする等、その方法については問わない。
また、相対的に弱いとは、ユーザが打鍵感覚を得られる強度である所定のフィードバック強度よりも弱いことを意味する。

ステップＳ１０８では、相対的に強いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に強いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させる。
ここで、相対的に強いとは、ユーザが打鍵感覚を得られる強度である所定のフィードバック強度よりも強いことを意味する。

次のステップＳ１０９では、ステップＳ１０２で検出した接触位置を例えばタッチＩＣ２９内のメモリ（図示せず）に記憶し、ステップＳ１０１へ戻る。

このように、本実施形態に係るフラットキーボード５は、接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、合計接触面積の大きさに応じてフィードバック強度を相反するように相対的に弱くする。ユーザによる接触面積の大きい接触（例えば掌が置かれる等）がある場合に、合計接触面積が大きいほどフィードバック強度が弱くなることから、ユーザの入力動作に応じた適切なフィードバックを提供することができる。
また、最大接触面積に応じてフィードバック強度を変更することから、一律に打鍵感覚を与えられる強度にてフィードバックを返す場合よりも消費電力を低く抑えることができる。

〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
上記した第１実施形態では、接触面積に応じてフィードバックを発生させるとしたが、本実施形態では、接触位置に応じてフィードバックを発生させるものである。その他の点については第１実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。

図６は、本実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ２０１では、キー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂの少なくとも一方に対するタッチをタッチセンサ２７が検知したか否かを検知信号処理部４０のタイミング判定部４１が判定する。タッチを検知した場合はステップＳ２０２へ遷移し、タッチが検知されなかった場合はステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０２では、タッチセンサ２７が検知した接触位置を検知信号処理部４０が全て検出し、ステップＳ２０３へ遷移する。

ステップＳ２０３では、検出された接触位置において、キー領域５Ａでの接触が含まれるか否かを検知信号処理部４０が判定する。キー領域５Ａでの接触が含まれる場合はステップＳ２０４へ遷移し、キー領域５Ａでの接触が含まれない場合、すなわち非キー領域５Ｂでの接触のみの場合はキー入力が無かったと判断しステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２で検出された接触位置において、非キー領域５Ｂでの接触が含まれるか否かを検知信号処理部４０が判定する。非キー領域５Ｂでの接触が含まれる場合はステップＳ２０５へ遷移し、非キー領域５Ｂでの接触が含まれない場合、すなわちキー領域５Ａでの接触のみの場合はステップＳ２０６へ遷移する。

ステップＳ２０５では、相対的に弱いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に弱いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させ、ステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０６では、相対的に強いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に強いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させ、ステップＳ２０１へ戻る。

このように、本実施形態に係るフラットキーボード５は、接触位置がキー領域５Ａにおいて検知された場合であって、さらに非キー領域５Ｂにおいても接触位置が検知された場合は、フィードバック強度を相対的に弱くする。例えば、ユーザがキー入力中にキー入力を行う指以外の例えば指、掌等を非キー領域５Ｂに置いている場合に、フィードバック強度が弱くなる。これにより、ユーザに必要以上の振動を与えることがなく、ユーザの入力動作に応じた適切なフィードバックを提供することができる。また、一律に打鍵感覚を与えられる強度にてフィードバックを返す場合よりも消費電力を低く抑えることができる。
また、接触位置がキー領域５Ａにおいてのみ検知された場合は、フィードバック強度を相対的に強くすることから、キー入力を行う指に対するフィードバック強度が強いため、ユーザが打鍵感覚を得るとともに入力動作性能の低下を抑制することができる。

〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
上記した第２実施形態では、接触位置に応じてフィードバックを発生させるとしたが、本実施形態では、さらに接触面積に応じてフィードバックを発生させるものである。その他の点については第２実施形態と同様であるので、同様の構成については同一符号を付しその説明は省略する。

図７は、本実施形態に係るユーザフィードバック処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ３０１では、キー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂの少なくとも一方に対するタッチをタッチセンサ２７が検知したか否かを検知信号処理部４０のタイミング判定部４１が判定する。タッチを検知した場合はステップＳ３０２へ遷移し、タッチが検知されなかった場合はステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０２では、タッチセンサ２７が検知した接触位置を検知信号処理部４０が全て検出し、ステップＳ３０３へ遷移する。

ステップＳ３０３では、検出された接触位置において、キー領域５Ａでの接触が含まれるか否かを検知信号処理部４０が判定する。キー領域５Ａでの接触が含まれる場合はステップＳ３０４へ遷移し、キー領域５Ａでの接触が含まれない場合、すなわち非キー領域５Ｂでの接触のみの場合はキー入力が無かったと判断しステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０４では、ステップＳ３０２で検出された接触位置において、非キー領域５Ｂでの接触が含まれるか否かを検知信号処理部４０が判定する。非キー領域５Ｂでの接触が含まれる場合はステップＳ３０５へ遷移し、非キー領域５Ｂでの接触が含まれない場合、すなわちキー領域５Ａでの接触のみの場合はステップＳ３０６へ遷移する。

ステップＳ３０５では、相対的に弱いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に弱いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させ、ステップＳ３０１へ戻る。

ステップＳ３０６では、検知信号処理部４０はタッチセンサ２７が検知した検知信号に基づき接触位置毎の接触面積を検出し、ステップＳ３０７へ遷移する。
ここで、ステップＳ３０２において接触位置毎の接触面積が検出されている場合は、ステップＳ３０６は実行する必要はなく、次のステップＳ３０７へ遷移するとしてもよい。

ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６で検出された各接触位置の接触面積のうち、最大値である最大接触面積が所定の閾値よりも大きいか否かを検知信号処理部４０が判定する。最大接触面積が所定の閾値よりも大きい場合はキー領域５Ａにおいて指先以外のユーザの接触があると判断しステップＳ３０５へ、最大接触面積が所定の閾値以下である場合はステップＳ３０８へ遷移する。

ステップＳ３０８では、相対的に強いフィードバック強度を検知信号処理部４０がフィードバック制御部４２に伝え、フィードバック制御部４２はこの相対的に強いフィードバック強度に応じた振動が発生するようにハプティックデバイス２８（アクチュエータ２８Ａ）を動作させ、ステップＳ３０１へ戻る。

このように、本実施形態に係るフラットキーボード５は、接触位置がキー領域５Ａにおいてのみ検知された場合に、接触面積の最大値が閾値を上回る場合フィードバック強度を相対的に弱くする。例えば、ユーザによる接触面積の大きい接触（例えば掌）がキー領域５Ａ内にある場合、及び、キー領域５Ａ及び非キー領域５Ｂにおいて接触位置が検知された場合に、フィードバック強度を弱くするため、ユーザに必要以上の振動を与えることがなく、ユーザの入力動作に応じた適切なフィードバックを提供することができる。また、一律に打鍵感覚を与えられる強度にてフィードバックを返す場合よりも消費電力を低く抑えることができる。

以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更なども含まれる。

たとえば、上述した各実施形態を組み合わせて実施するとしてもよい。

また、上記各実施形態においてはフラットキーボード５は外付けキーボードであるとしたが、入力装置としての機能が実現されればその形態は問わない。例えば、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、メモリ２２等ＰＣ１を構成する各部がフラットキーボード５内に実現されていてもよい。またＰＣ１がノートＰＣでありディスプレイ４とフラットキーボード５とが連結部により連結され、ＰＣ１の構成の一部とされていてもよい。また、本発明に係る入力装置５は、ソフトウエアキーボード（スクリーンキーボードともいう。）であってもよい。この形態の場合、例えばディスプレイをタッチパネルとすることで実現可能であり、ＬＣＤ２３の背面にタッチセンサが設けられ、このタッチセンサの背面にハプティックデバイス２８が設けられる。

また、上記実施形態では、ハプティックデバイス２８を、振動を生じさせるアクチュエータ２８Ａとする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、アクチュエータ２８Ａは、振動ではなく、反発力（衝撃）を生じさせてもよい。反発力を生じさせるアクチュエータ２８Ａは、例えば、振動素子としてのアクチュエータ２８Ａが振動体２８Ｂを打撃して一過性の振動を与えるものであり、形状記憶合金を利用するＳＩＡ（Shape Memory metal Impact Actuator）や圧電素子（ピエゾ素子）を用いたアクチュエータ（ＰＶＡ：Piezo Vibration Actuator）が挙げられる。また、ハプティックデバイス２８は、アクチュエータ２８Ａではなく、電流（又は電圧）によって指に電気刺激を生じさせる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、タッチセンサ２７を、キャパシティブセンサとする形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、マトリクス状に並ぶ感圧センサー群でもよい。

また、上記実施形態では、検知信号処理部４０及びフィードバック制御部４２がタッチＩＣ２９に備えられる形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。検知信号処理部４０及びフィードバック制御部４２は、ＣＰＵ２０等、フラットキーボード５を制御する他の演算処理装置に備えられてもよい。
また、フラットキーボード５を制御するタッチＩＣ２９は、フラットキーボード５内部に備えられていても、外部のＰＣ１に備えられていてもよい。

また、上記実施形態では、合計接触面積の大きさに相反するようにフィードバック強度を相対的に弱くするとしたが、接触面積の代わりに接触箇所数を用いて合計接触箇所数の多さに相反するようにフィードバック強度を相対的に弱くするとしてもよい。また、接触面積の代わりに接触圧力を用いて合計接触圧力の大きさに相反するようにフィードバック強度を相対的に弱くするとしてもよい。また、接触面積の代わりに静電容量を用いて合計静電容量の大きさに相反するようにフィードバック強度を相対的に弱くするとしてもよい。

１ ＰＣ
５ フラットキーボード（入力装置）
５Ａ キー領域
５Ｂ 非キー領域
２７ タッチセンサ
２８ ハプティックデバイス（フィードバック部）
２９ タッチＩＣ（入力装置制御部）
４０ 検知信号処理部
４２ フィードバック制御部

Claims (11)

1. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部と
   を備え、
   前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出し、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くする入力装置。
2. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部と
   を備え、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くする入力装置。
3. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知するタッチセンサと、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記タッチセンサにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づき前記フィードバック部のフィードバック強度を制御する入力装置制御部と
   を備え、
   前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出し、
   前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合に、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値以上であれば、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くする入力装置。
4. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触位置を検知するタッチセンサと、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック部と、
   前記接触位置が前記キー領域及び前記非キー領域において検知された場合に、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に弱くするように制御し、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合に、前記フィードバック部のフィードバック強度を相対的に強くするように制御する入力装置制御部と
   を備える入力装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の入力装置を備える情報処理装置。
6. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知工程と、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、
   前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出工程と、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程と
   を備える入力装置の制御方法。
7. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知工程と、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程と
   を備える入力装置の制御方法。
8. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御方法であって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知工程と、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバック工程と、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知工程により検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御工程と、
   前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出工程と、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバック工程のフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御工程と
   を備える入力装置の制御方法。
9. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、
   前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知ステップと、
   前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、
   前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、
   前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出ステップと、
   前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップと
   を備える入力装置の制御プログラム。
10. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、
    前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知ステップと、
    前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、
    前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、
    前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触位置が前記非キー領域においても検知された場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触位置が前記キー領域においてのみ検知された場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップと
    を備える入力装置の制御プログラム。
11. ユーザに相対する面上に、複数のキー位置を示す画像が表示または印字されたキー領域と前記キー領域以外の領域である非キー領域とを有する入力装置の制御プログラムであって、
    前記入力装置の前記キー領域及び非キー領域が設けられた面に対する前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量及び接触位置を検知する検知ステップと、
    前記ユーザの手指の触覚に対してフィードバックを与えるフィードバックステップと、
    前記接触位置が前記キー領域において検知された場合に、前記検知ステップにより検知された前記入力装置における前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量に基づきフィードバック強度を制御する強度制御ステップと、
    前記ユーザの手指の接触状態を示す物理量から接触面積を算出する算出ステップと、
    前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の最大値が閾値を上回る場合は、前記入力装置における前記ユーザの手指が接触した前記接触面積の総面積である合計接触面積の大きさに相反するように前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に弱くし、前記接触面積の最大値が閾値以下の場合は、前記フィードバックステップのフィードバック強度を相対的に強くするフィードバック制御ステップと
    を備える入力装置の制御プログラム。

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