JP7103782B2 - 入力装置および入力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力装置、入力制御装置、操作対象機器、およびプログラムに関する。

従来、各種電子機器（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機等）や、自動車等の車両等において、操作体（例えば、指先）による接触操作が可能な入力装置（例えば、タッチパネル、タッチパッド等）が用いられている。

例えば、下記特許文献１には、タッチパッドにおいて、操作面に対する物体の接触領域の面積および縦横比に基づいて、当該接触領域が指先によるものかパームによるものか判定し、当該接触領域が指先によるものと判定された場合には、位置出力を行うようにし、当該接触領域がパームによるものと判定された場合には、位置出力を行わないようにする技術が開示されている。

特開２０１５－３２１７７号公報

ところで、近年、接触操作が可能な入力装置の使用環境が多様化しており、これに伴って、より多くの機能を接触操作に割り当てることができるように求められている。また、例えば、車載の入力装置等、使用環境によっては、指先で接触操作を行うよりも、掌で接触操作を行うほうが、操作しやすい場合がある。しかしながら、特許文献１の技術では、パームによる接触操作は排除され、すなわち、指先による接触操作のみ可能であるから、接触操作の種類に限りがあり、より多くの機能を接触操作に割り当てることが困難である。

このようなことから、掌の接触操作による特定の機能の実行を可能とすることにより、より多くの機能を接触操作に割り当てることができるようにすることが求められている。

一実施形態の入力装置は、操作面を有し、当該操作面に対する操作体による接触操作を検出する操作部と、前記接触操作が掌による接触操作であるか否かを判別部と、前記判別部によって前記接触操作が掌による接触操作であると判別された場合、当該掌による接触操作に応じた所定の機能の実行を制御する機能実行制御部とを備える。

一実施形態によれば、掌の接触操作による特定の機能の実行を可能とすることができるため、より多くの機能を接触操作に割り当てることができる。

一実施形態に係る入力装置の外観斜視図である。 一実施形態に係る入力装置の構成を示す分解斜視図である。 一実施形態に係る入力制御装置の機能構成を示すブロック図である。 一実施形態に係る入力制御装置による処理の手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る入力制御装置（判別部）による判別処理の手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る操作パネルに対するジェスチャ操作の一例を示す図である。 一実施形態に係る入力制御装置による判別対象とされる掌の部位の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

（入力装置１００の構成）
図１は、一実施形態に係る入力装置１００の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る入力装置１００の構成を示す分解斜視図である。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向（入力装置１００の厚さ方向）を上下方向とし、図中Ｘ軸方向（入力装置１００の長手方向）を、横方向とし、図中Ｙ軸方向（入力装置１００の短手方向）を縦方向とする。

図１および図２に示す入力装置１００は、いわゆる「タッチパッド」と呼ばれる入力装置であり、各種操作対象機器（例えば、ノートパソコン、車載システム、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、デジタルビデオカメラ、ゲーム機等）に設けられる入力装置である。入力装置１００は、操作パネル１１０を備えており、当該操作パネル１１０の操作面上において、ユーザの指先または掌による接触操作（移動操作、押圧操作等）がなされることにより、当該接触操作の入力を受け付けることが可能である。

また、入力装置１００は、アクチュエータ１２０を備えており、当該アクチュエータ１２０によって、ユーザの接触操作（押圧操作）に応じて、操作パネル１１０の操作面を振動させることにより、当該接触操作のフィードバックを、ユーザの指先または掌に対して触覚的に与えることが可能である。

図２に示すように、入力装置１００は、操作面側（図中Ｚ軸正側）から順に、カバーガラス１１１、粘着シート１１２、プリント基板１１３、および金属フレーム１４０を備えており、これらの構成部材が積層された、積層構造を有している。

カバーガラス１１１、粘着シート１１２、およびプリント基板１１３は、上述した操作パネル１１０を構成する。カバーガラス１１１、粘着シート１１２、およびプリント基板１１３は、いずれも、平面視において、概ね横長の長方形状を有している。操作パネル１１０は、「操作部」の一例である。本実施形態では、操作パネル１１０として、投影型静電容量方式のタッチパネルを用いているが、これに限らず、その他の方式（例えば、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線走査方式、超音波表面弾性波方式等）のタッチパネルを用いてもよい。

カバーガラス１１１は、比較的硬質且つ透明性を有する素材からなる、薄い平板状の部材である。カバーガラス１１１は、主にプリント基板１１３の上側（図中Ｚ軸正側）の表面を保護するために、操作パネル１１０の最前面に設けられている。すなわち、カバーガラス１１１の上側（図中Ｚ軸正側）の表面は、操作パネル１１０の操作面となる。カバーガラス１１１としては、例えば、ガラス板、樹脂板等を用いることができる。

粘着シート１１２は、透明性且つ粘着性を有する素材からなる、薄いシート状の部材である。粘着シート１１２は、カバーガラス１１１とプリント基板１１３との間に配置され、カバーガラス１１１とプリント基板１１３とを互いに貼り合せる。

プリント基板１１３は、比較的硬質な素材からなる、薄板状の部材である。プリント基板１１３の上側（図中Ｚ軸正側）の表面には、静電センサ１１４が設けられている。静電センサ１１４は、操作パネル１１０の操作面における、ユーザの指先または掌の接触位置を検出し、当該接触位置を示す位置検出信号を出力する。具体的には、静電センサ１１４は、操作パネル１１０の操作面における、各座標の静電容量を検出し、当該各座標の静電容量を示す情報を、位置検出信号として出力する。静電センサ１１４は、プリント基板１１３の上側（図中Ｚ軸正側）の表面に、薄膜状の電極パターン（Ｘ軸方向の電極パターンおよびＹ軸方向の電極パターン）が設けられて構成されている。電極パターンとしては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、金属膜（例えば、銀、銅、アルミとモリブデンとの複合素材）等により形成されたものを用いることができる。プリント基板１１３の裏側（図中Ｚ軸負側）の表面には、アクチュエータ１２０および制御回路１２２が設けられている。

アクチュエータは、「触覚提示手段」の一例である。アクチュエータ１２０は、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させることにより、ユーザに対して触覚を提示する。具体的には、アクチュエータ１２０は、制御回路１２２によって駆動されることによって自身が振動し、この振動を操作パネル１１０の操作面に伝えることにより、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させる。アクチュエータ１２０としては、例えば、静電アクチュエータ、圧電アクチュエータ、電磁アクチュエータ等を用いることができる。なお、本実施形態の入力装置１００は、２つのアクチュエータ１２０が設けられているが、これに限らず、入力装置１００に対し、１つまたは３つ以上のアクチュエータ１２０を設けるようにしてもよい。

制御回路１２２は、外部装置（例えば、図３に示す入力制御装置２００）との間で、各種操作信号（例えば、位置検出信号、圧力検出信号、振動制御信号等）の入出力を制御する。また、制御回路１２２は、アクチュエータ１２０の振動を制御する。例えば、制御回路１２２は、フォースセンサ１３０によって、操作パネル１１０の操作面に対する押圧力が検出されると、アクチュエータ１２０に駆動信号を出力することにより、アクチュエータ１２０に振動を発生させる。これにより、ユーザは、操作パネル１１０の押圧操作に対するフィードバックを、指先または掌によって感じ得ることができる。なお、制御回路１２２は、外部装置から入力された振動制御信号に基づいて、アクチュエータ１２０の振動を制御することも可能である。制御回路１２２としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）を用いることができる。

金属フレーム１４０は、操作パネル１１０の背面側（図中Ｚ軸負側）に設けられており、薄い金属板が加工されてなる、平板状の部材である。金属フレーム１４０は、平面視において、概ね横長の長方形状を有している。金属フレーム１４０は、その上側（図中Ｚ軸正側）の表面上に操作パネル１１０が積層された状態で、当該操作パネル１１０を固定的に支持する部材である。入力装置１００は、この金属フレーム１４０において、操作対象機器の筐体等に対して、ネジ等の固定手段によって固定される。

操作パネル１１０の最下層にあるプリント基板１１３と、金属フレーム１４０との間には、緩衝部材１２４およびフォースセンサ１３０が設けられている。

緩衝部材１２４は、プリント基板１１３と金属フレーム１４０との間において、プリント基板１１３および金属フレーム１４０の双方に貼り合されている。緩衝部材１２４は、操作パネル１１０から荷重が加えられることに応じて、上下方向に伸縮することにより、操作パネル１１０の上下方向への移動を可能とする部材である。例えば、操作パネル１１０が押圧されると、緩衝部材１２４が上下方向に縮むことにより、操作パネル１１０が下方へ沈み込む。そして、操作パネル１１０が押圧から解放されると、緩衝部材１２４がその反発力によって上下方向に伸長することにより、操作パネル１１０が上方へ移動し、当該操作パネル１１０が元の位置に復帰する。図２に示す例では、入力装置１００の左右両方の縁部のそれぞれにおいて、当該縁部に沿って２つの緩衝部材１２４が並べて設けられている。なお、図２に示す例では、緩衝部材１２４として、ゴム、樹脂、シリコン等の弾性素材からなる弾性シートを用いているが、これに限らず、緩衝部材１２４として、各種ばね等を用いることができる。また、緩衝部材１２４の素材、形状、配置位置、および配置数は、図２に示すものに限らない。

フォースセンサ１３０は、「圧力検出手段」の一例である。フォースセンサ１３０は、操作パネル１１０の操作面に対する押圧量を検出し、当該押圧量に応じた電圧値を示す圧力検出信号を出力する。フォースセンサ１３０としては、例えば、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化に基づいて圧力を検出する、ピエゾ抵抗型の圧力センサ等を用いることができる。フォースセンサ１３０から出力された圧力検出信号は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１３５、および、プリント基板１１３に形成された配線を介して、制御回路１２２へ入力される。なお、フォースセンサ１３０の代わりに、一定の押圧力が加わることによってオフ状態からオン状態に切り替わるスイッチを用いてもよい。また、フォースセンサ１３０の配置位置および配置数は、本実施形態に示すものに限らず、例えば、フォースセンサ１３０（またはその他の「圧力検出手段」）を、操作パネル１１０の背面側の四角に配置するようにしてもよい。

（入力制御装置２００の機能構成）
図３は、一実施形態に係る入力制御装置２００の機能構成を示すブロック図である。

図３に示す入力制御システム１２は、操作対象機器１０（例えば、スマートフォン、携帯電話機、タブレット端末、ノートパソコン、ゲーム機、車載システム、等）に実装されるシステムである。図３に示すように、入力制御システム１２は、図１および図２で説明した入力装置１００と、入力制御装置２００とを備えて構成されている。入力制御装置２００は、入力装置１００に対する接触操作が行われた際に、当該接触操作を行った操作体の種類、および、当該接触操作の内容を特定し、特定された操作体の種類および接触操作の内容に応じた機能を、実行することが可能な装置である。

なお、入力装置１００は、操作対象機器１０の筐体と一体的に設けられたものであってもよく、操作対象機器１０の筐体とは別体的に設けられたものであってもよい。また、入力制御装置２００は、その機能の一部または全部が、入力装置１００の外部に設けられたものであってもよく、その機能の一部または全部が、入力装置１００の内部に設けられたものであってもよい。また、入力制御装置２００は、専用の装置（例えば、ＩＣ等）によって実現されてもよく、操作対象機器１０が備えるコンピュータ（例えば、ＣＰＵ等）によって実現されてもよい。

図３に示すように、入力制御装置２００は、信号取得部２０１、領域特定部２０２、位置特定部２０３、面積算出部２０４、押圧量検出部２０５、移動特定部２０６、判別部２０７、機能実行制御部２０８、および振動制御部２０９を備えている。

信号取得部２０１は、各種操作信号を取得する。例えば、信号取得部２０１は、入力装置１００（静電センサ１１４）から出力された、入力装置１００の各座標位置における静電容量を示す位置検出信号を取得する。また、例えば、信号取得部２０１は、入力装置１００（フォースセンサ１３０）から出力された、操作パネル１１０の操作面に対する押圧量を示す圧力検出信号を取得する。

領域特定部２０２は、信号取得部２０１によって取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触領域を特定する。例えば、領域特定部２０２は、位置検出信号が示す各座標の静電容量に基づいて、静電容量が所定の閾値以上である複数の座標（すなわち、操作体が接触した複数の座標）を、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触領域として特定する。

位置特定部２０３は、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触位置を特定する。例えば、位置特定部２０３は、領域特定部２０２によって特定された接触領域の代表点（例えば、重心位置）を、操作体の接触位置として特定する。

面積算出部２０４は、領域特定部２０２によって特定された接触領域に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触面積を算出する。例えば、面積算出部２０４は、領域特定部２０２によって特定された接触領域の面積を、操作体の接触面積として算出する。

押圧量検出部２０５は、信号取得部２０１によって取得された圧力検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における押圧量を検出する。具体的には、押圧量検出部２０５は、所定の変換式に基づいて、圧力検出信号が示す電圧値を押圧量に変換することにより、当該押圧量を接触操作における押圧量として算出することができる。なお、押圧量検出部２０５は、圧力検出信号が示す電圧値を、そのまま接触操作における押圧量を示す値として用いてもよい。

移動特定部２０６は、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の移動方向および移動量を特定する。例えば、移動特定部２０６は、移動操作における始点と終点との間の距離を、操作体の移動量として特定する。また、例えば、移動特定部２０６は、移動操作における始点から終点に至るベクトル方向を、操作体の移動方向として特定する。この場合、移動特定部２０６は、例えば、位置特定部２０３によって特定された操作体の接触位置（例えば、接触領域の重心位置）を、始点および終点として用いてもよい。

判別部２０７は、上記操作体の接触位置、接触面積、接触領域、移動方向、および移動量に基づいて、所定の判別処理を実行することにより、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別する。

例えば、判別部２０７は、下記条件（１）～（８）が全て満たされる場合、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であると判別する。

・条件（１）：面積算出部２０４によって算出された接触面積が所定値以上である。

・条件（２）：押圧量検出部２０５によって検出された押圧量が所定値以上である。

・条件（３）：移動特定部２０６によって特定された移動量が所定値以上である。

・条件（４）：領域特定部２０２によって特定された接触領域の長短比（長手方向の寸法と短手方向の寸法との比率）が所定値以上である。

・条件（５）：移動特定部２０６によって特定された操作体の移動方向と、領域特定部２０２によって特定された接触領域の短手方向とがなす角度αが、所定角度の範囲内である。

・条件（６）：移動特定部２０６によって特定された操作体の移動方向と、操作パネル１１０の横軸方向（Ｘ軸方向）とがなす角度βが、所定角度の範囲内である。

・条件（７）：領域特定部２０２によって特定された接触領域の上下幅（Ｙ軸方向の幅）が所定幅以上である（または、領域特定部２０２によって特定された接触領域内に、所定の２本の電極（上側Ｘ軸電極および下側Ｘ軸電極）の双方が含まれている）。

・条件（８）：上記条件（１）～（７）を全て満たした回数が所定の閾値以上である。

一方、判別部２０７は、上記条件（１）～（８）の少なくともいずれか一つが満たされない場合、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作ではないと判別する。

機能実行制御部２０８は、判別部２０７によって「掌による所定のジェスチャ操作である」と判別された場合、当該ジェスチャ操作に対応する機能が実行されるように制御する。一方、機能実行制御部２０８は、判別部２０７によって「掌による所定のジェスチャ操作ではない」と判別された場合、特定の機能の実行制御は行わない。ジェスチャ操作に対応する機能とは、例えば、操作対象機器１０における特定の機能、アクチュエータ１２０による振動等である。

機能実行制御部２０８は、１回のジェスチャ操作に対し、複数の機能が実行されるように制御してもよい。また、機能実行制御部２０８は、ジェスチャ操作のパラメータ（例えば、移動方向等）に応じて、異なる機能が実行されるように制御してもよい。例えば、機能実行制御部２０８は、掌を上下方向へスワイプさせるジェスチャ操作が行われた場合、操作対象機器１０のディスプレイに表示されている表示画面をロックする機能が実行されるように制御してもよい。また、例えば、機能実行制御部２０８は、掌を左右方向へスワイプさせるジェスチャ操作が行われた場合、操作対象機器１０のディスプレイにデスクトップ画面を表示させる機能が実行されるように制御してもよい。但し、これらはあくまでも一例であり、機能実行制御部２０８によって実行制御される機能は、如何なる機能であってもよい。

なお、「掌による所定のジェスチャ操作に対応する機能の実行を制御する」の意味は、掌による所定のジェスチャ操作が行われた場合に、当該ジェスチャ操作を無効とする（すなわち、何れの機能も実行しない）ことを含むものではない。

振動制御部２０９は、振動を発生するための振動制御信号を、入力装置１００（アクチュエータ１２０）へ出力する。アクチュエータ１２０は、振動制御部２０９から出力された振動制御信号に基づいて、操作パネル１１０の操作面に振動を発生させる。例えば、掌による所定のジェスチャ操作に対応する機能に、アクチュエータ１２０による振動が含まれている場合、振動制御部２０９は、機能実行制御部２０８からの指示に応じて、アクチュエータ１２０に振動制御信号を出力することにより、アクチュエータ１２０に振動を発生させる。なお、振動制御部２０９は、振動制御信号により、アクチュエータ１２０に発生させる振動の特性（周波数および振幅）を、所定のジェスチャ操作に応じた特性とすることができる。すなわち、振動制御部２０９は、掌による所定のジェスチャ操作が行われた場合、指先による接触操作が行われた場合と異なる特性の振動を、アクチュエータ１２０に発生させることができる。これにより、例えば、振動制御部２０９は、ユーザに対して、掌による所定のジェスチャ操作に応じた、よりリアリティの高い触覚を与えることが可能である。

上記した入力制御装置２００の各機能は、例えば、入力制御装置２００（例えば、ＩＣ等）、または、入力制御装置２００を備えた操作対象機器１０（例えば、ノートパソコン、車載システム、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、デジタルビデオカメラ、ゲーム機等）において、メモリ（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等）に記憶されているプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（コンピュータ）が実行することによって実現される。

このプログラムは、操作対象機器１０または入力制御装置２００に導入された状態で、操作対象機器１０または入力制御装置２００とともに提供されてもよく、操作対象機器１０または入力制御装置２００とは別に外部から提供されて、操作対象機器１０または入力制御装置２００に導入されるようにしてもよい。後者の場合、これらのプログラムは、外部記憶媒体（例えば、ＵＳＢメモリ、メモリカード、ＣＤ－ＲＯＭ等）によって操作対象機器１０または入力制御装置２００に提供されてもよく、ネットワーク（例えば、インターネット等）上のサーバからダウンロードすることによって、操作対象機器１０または入力制御装置２００に提供されるようにしてもよい。

（入力制御装置２００による処理の手順）
図４は、一実施形態に係る入力制御装置２００による処理の手順を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば、入力装置１００において操作面に対する接触操作がなされ、これに伴って、入力装置１００から出力された位置検出信号が、入力制御装置２００に入力されると、入力制御装置２００によって実行される。

まず、信号取得部２０１が、入力制御装置２００に入力される各種操作信号（位置検出信号、圧力検出信号）を取得する（ステップＳ４０１）。ここで、操作パネル１１０に対する操作が継続されている間は、入力装置１００から各種操作信号（位置検出信号および圧力検出信号）が繰り返し出力されるため、信号取得部２０１は、その都度、各種操作信号を取得する。

次に、領域特定部２０２が、ステップＳ４０１で取得された位置検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触領域を特定する（ステップＳ４０２）。また、位置特定部２０３が、ステップＳ４０２で特定された接触領域に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触位置を特定する（ステップＳ４０３）。そして、面積算出部２０４が、ステップＳ４０２で特定された接触領域に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体の接触面積を算出する（ステップＳ４０４）。

さらに、押圧量検出部２０５が、ステップＳ４０１で取得された圧力検出信号に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作における操作体による押圧量を検出する（ステップＳ４０５）。また、移動特定部２０６が、ステップＳ４０３で特定された接触位置に基づいて、接触操作における操作体の移動方向および移動量を特定する（ステップＳ４０６）。

その後、判別部２０７は、所定の判別処理（ステップＳ４０７）を実行することにより、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別する（ステップＳ４０８）。なお、判別部２０７による判別処理の詳細については、図５を用いて後述する。

ステップＳ４０８において、「掌による所定のジェスチャ操作である」と判別された場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）、機能実行制御部２０８が、当該ジェスチャ操作に対応する機能が実行されるように制御する（ステップＳ４０９）。そして、入力制御装置２００は、図４に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ４０８において、「掌による所定のジェスチャ操作ではない」と判別された場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）、機能実行制御部２０８による特定の機能の実行制御は行わず、入力制御装置２００は、図４に示す一連の処理を終了する。

なお、図４の例では、「掌による所定のジェスチャ操作ではない」と判別された場合、接触操作を無効としているが、これに限らない。例えば、「掌による所定のジェスチャ操作ではない」と判別された場合、判別部２０７が、接触形状等に基づいて、指先による接触操作であるか否かを判別し、指先による接触操作であると判別された場合に、機能実行制御部２０８が、当該指先による接触操作に対応する機能が実行されるように制御してもよい。または、「掌による所定のジェスチャ操作ではない」と判別された場合、判別部２０７が、指先による接触操作であるとみなし、機能実行制御部２０８が、当該指先による接触操作に対応する機能が実行されるように制御してもよい。

（判別部２０７による判別処理の手順）
図５は、一実施形態に係る入力制御装置２００（判別部２０７）による判別処理の手順を示すフローチャートである。

まず、判別部２０７は、図４のステップＳ４０４で算出された接触面積が所定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１において、「接触面積が所定値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０２へ処理を進める。一方、ステップＳ５０１において、「接触面積が所定値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０２では、判別部２０７が、図４のステップＳ４０５で検出された押圧量が所定値以上であるか否かを判断する。ステップＳ５０２において、「押圧量が所定値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０３へ処理を進める。一方、ステップＳ５０２において、「押圧量が所定値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０３では、判別部２０７が、図４のステップＳ４０６で特定された移動量が所定値以上であるか否かを判断する。ステップＳ５０３において、「移動量が所定値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０４へ処理を進める。一方、ステップＳ５０３において、「移動量が所定値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０４では、判別部２０７が、図４のステップＳ４０２で特定された接触領域の長短比が所定値以上であるか否かを判断する。ステップＳ５０４において、「長短比が所定値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０５へ処理を進める。一方、ステップＳ５０４において、「長短比が所定値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０５では、判別部２０７が、上記角度αが所定角度の範囲内であるか否かを判断する。ステップＳ５０５において、「角度αが所定角度の範囲内である」と判断された場合（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０６へ処理を進める。一方、ステップＳ５０５において、「角度αが所定角度の範囲内ではない」と判断された場合（ステップＳ５０５：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０６では、判別部２０７が、上記角度βが所定角度の範囲内であるか否かを判断する。ステップＳ５０６において、「角度βが所定角度の範囲内である」と判断された場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０７へ処理を進める。一方、ステップＳ５０６において、「角度βが所定角度の範囲内ではない」と判断された場合（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０７では、判別部２０７が、図４のステップＳ４０２で特定された接触領域の上下幅が所定値以上であるか否かを判断する。ステップＳ５０７において、「接触領域の上下幅が所定値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０７：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、ステップＳ５０８へ処理を進める。一方、ステップＳ５０７において、「接触領域の上下幅が所定値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０７：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５１１へ処理を進める。

ステップＳ５０８では、判別部２０７が、上記条件（１）～（７）を全て満たした回数を示すカウント変数ｎ（初期値＝０）に１を加算する。そして、判別部２０７は、カウント変数ｎが所定の閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０９）。ステップＳ５０９において、「カウント変数ｎが所定の閾値以上である」と判断された場合（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、判別部２０７は、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であると判別する（ステップＳ５１０）。そして、判別部２０７は、図５に示す一連の処理を終了する。一方、ステップＳ５０９において、「カウント変数ｎが所定の閾値以上ではない」と判断された場合（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、判別部２０７は、ステップＳ５０１へ処理を戻す。

ステップＳ５１１では、判別部２０７が、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作ではないと判別する。そして、判別部２０７は、図５に示す一連の処理を終了する。

（操作パネル１１０に対する所定のジェスチャ操作の一例）
図６は、一実施形態に係る操作パネル１１０に対するジェスチャ操作の一例を示す図である。図６（ａ）は、掌によるジェスチャ操作の一例として、操作パネル１１０に対する、ユーザの手２０の掌の側面による、左方向へのスワイプ操作を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すスワイプ操作が行われた際の、操作体（掌の側面）の接触形状および移動方向について示している。

図６（ｂ）において、接触領域１１０Ａは、ユーザの手２０の掌の側面による、接触領域を示すものである。図６（ｂ）に示すように、接触領域１１０Ａは、上下方向を長手方向とし、左右方向を短手方向とする、楕円形状を有している。本実施形態の入力制御装置２００（判別部２０７）は、この接触領域１１０Ａの形状に関する情報と、この接触領域１１０Ａの移動に関する情報とに基づいて、当該接触操作が掌による接触操作であるか否かを判別する。

例えば、判別部２０７は、接触領域１１０Ａの面積が所定値以上であることを、接触形状に関する第１の条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

また、例えば、判別部２０７は、接触領域１１０Ａの長短比が所定値以上であることを、接触形状に関する第２の条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

また、例えば、判別部２０７は、接触領域１１０Ａの代表点（例えば、重心位置）の移動量が所定値以上であることを、移動に関する第１の条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

また、例えば、判別部２０７は、接触領域１１０Ａの代表点（例えば、重心位置）の移動方向Ｄ１と、接触領域１１０Ａの短手方向Ｄ２とがなす角度αが、所定角度の範囲内であることを、移動に関する第２の条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

また、例えば、判別部２０７は、接触領域１１０Ａの代表点（例えば、重心位置）の移動方向と、操作パネル１１０の横軸方向（Ｘ軸方向）とがなす角度βが、所定角度の範囲内であることを、移動に関する第３の条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

さらに、本実施形態では、判別部２０７は、接触領域１１０Ａが、互いに平行な所定の２本の電極（図中上側Ｘ軸電極１１４Ａおよび下側Ｘ軸電極１１４Ｂ）との接触を維持しながら移動するものであること（または、接触領域１１０Ａが、上下方向に所定幅ｈ以上の接触幅を維持しながら移動するものであること）を、第１の追加条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

さらに、本実施形態では、判別部２０７は、フォースセンサ１３０によって検出された、操作パネル１１０の押圧量が所定値以上であることを、第２の追加条件として、当該接触操作が掌による接触操作であると判別する。

このように、本実施形態の入力制御装置２００は、複数の判別条件に基づいて、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別している。特に、各判別条件は、掌による所定のジェスチャ操作に特有なものであるため、本実施形態の入力制御装置２００は、これら複数の判別条件に基づいて、より高精度に、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別することができる。そして、本実施形態の入力制御装置２００は、操作パネル１１０に対する接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であると判別した場合、当該ジェスチャ操作に対応する機能（例えば、操作対象機器１０における特定の機能、アクチュエータ１２０による振動等）が実行されるように制御することができる。したがって、本実施形態の入力制御装置２００によれば、掌の接触操作による特定の機能の実行を可能とすることができ、よって、接触操作による機能の実行をより多様化することができる。

（判別対象とされる掌の部位の一例）
図７は、一実施形態に係る入力制御装置２００による判別対象とされる掌の部位の一例を示す図である。例えば、図７に示すユーザの手２０において、掌の側面部２０ａ、掌の親指側の腹部２０ｂ、掌の小指側の腹部２０ｃ、掌の指部２０ｄ、および掌の全体部２０ｅが、入力制御装置２００による掌としての判別対象とされる。

この場合、例えば、掌の部位毎に、掌としての判別基準（接触面積、長短比、基準座標軸に対する傾き等）が、テーブル等に予め設定される。これにより、判別部２０７は、上記した複数の部位のうちのいずれによって所定のジェスチャ操作が行われた場合であっても、「掌による所定のジェスチャ操作である」と判別することができる。

また、変形例として、掌の部位毎に、実行される機能を異ならせるようにしてもよい。例えば、上記した５つの部位の各々に対して、異なる機能を割り当てることにより、掌の部位に応じて、５つの機能を選択的に実行することが可能となる。さらに、移動方向等に応じて実行される機能を異ならせれば、より多様な機能を選択的に実行することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別するための判別条件として、複数の判別条件（上記条件（１）～（８））を例示しているが、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別するための判別条件は、これらに限らない。例えば、これら複数の判別条件のうち、いずれか一つまたは複数の判別条件を用いなくてもよい。また、例えば、これら複数の判別条件に加えて、他の判別条件（特に、掌によるジェスチャ操作らしさを判定可能なもの）を追加で用いるようにしてもよい。例えば、下記条件（９）～（１１）の少なくともいずれか一つを、追加の判別条件として用いるようにしてもよい。

・条件（９）：押圧量にばらつきがない（すなわち、所定の閾値の範囲内である）。

・条件（１０）：接触領域の長手方向の寸法が所定値以上である。

・条件（１１）：接触領域の短手方向の寸法が所定値以上である。

また、例えば、上記実施形態では、表示パネルを有しない入力装置に本発明を適用する例を示しているが、これに限らず、本発明は、表示パネルを有する入力装置（例えば、タッチパネル等）にも適用することが可能である。

また、例えば、上記実施形態において、予め、ユーザの掌を操作パネル１１０の操作面に接触させて、ユーザの掌の形状およびサイズを検出することにより、当該ユーザの掌の形状およびサイズを、入力制御装置２００に学習させるようにしてもよい。または、入力制御装置２００に対し、年齢および性別毎に、標準的な掌の形状およびサイズを記憶させておくようにしてもよい。これにより、掌の検出精度をより高めることができる。

また、上記実施形態では、掌によるジェスチャ操作を判別し、当該ジェスチャ操作に応じた特定の機能を実行するようにしているが、これに限らず、例えば、掌によるジェスチャ操作以外の接触操作（例えば、掌を操作面に接触させるだけの操作、掌によって操作面を押圧するだけの操作等）を判別し、当該接触操作に応じた特定の機能を実行するようにしてもよい。

１０ 操作対象機器
１２ 入力制御システム
１００ 入力装置
１１０ 操作パネル（操作部）
１１１ カバーガラス
１１２ 粘着シート
１１３ プリント基板
１１４ 静電センサ
１２０ アクチュエータ（触覚提示手段）
１２２ 制御回路
１２４ 緩衝部材
１３０ フォースセンサ（圧力検出手段）
１３５ ＦＰＣ
１４０ 金属フレーム
２００ 入力制御装置
２０１ 信号取得部
２０２ 領域特定部
２０３ 位置特定部
２０４ 面積算出部
２０５ 押圧量検出部
２０６ 移動特定部
２０７ 判別部
２０８ 機能実行制御部
２０９ 振動制御部

Claims (9)

1. 操作面を有し、当該操作面に対する操作体による接触操作を検出する操作部と、
   前記接触操作が掌による接触操作であるか否かを判別部と、
   前記判別部によって前記接触操作が掌による接触操作であると判別された場合、当該掌による接触操作に応じた所定の機能の実行を制御する機能実行制御部と
   を備え、
   前記判別部は、
   互いに平行な所定の２本の電極との接触を維持しながらの移動を伴う前記接触操作が行われた場合、前記接触操作が掌による接触操作であると判別する
   ことを特徴とする入力装置。
2. 前記判別部は、
   前記接触操作が、掌による所定のジェスチャ操作であるか否かを判別し、
   前記機能実行制御部は、
   前記判別部によって前記接触操作が掌による所定のジェスチャ操作であると判別された場合、当該掌による所定のジェスチャ操作に応じた所定の機能の実行を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記判別部は、
   前記操作部から出力される操作信号によって特定される、前記接触操作における前記操作体の接触形状に関する情報、および、前記接触操作における前記操作体の移動に関する情報の、少なくともいずれか一方に基づいて、前記接触操作が掌による接触操作であると判別する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
4. 前記操作体の接触形状に関する情報は、前記操作体の接触領域の長手方向または短手方向を含む
   ことを特徴とする請求項３に記載の入力装置。
5. 前記操作体の移動に関する情報は、前記操作体の移動方向を含み、
   前記判別部は、
   前記操作体の移動方向と、前記操作体の接触領域の長手方向または短手方向と、がなす角度が、所定の閾値の範囲内である場合、前記接触操作が掌による接触操作であると判別する
   ことを特徴とする請求項４に記載の入力装置。
6. 前記操作体の移動に関する情報は、前記操作体の移動方向を含み、
   前記判別部は、
   前記操作体の移動方向と、所定の座標軸と、がなす角度が、所定の閾値の範囲内である場合、前記接触操作が掌による接触操作であると判別する
   ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の入力装置。
7. 触覚提示手段をさらに備え、
   前記掌による接触操作に応じた所定の機能は、前記触覚提示手段による触覚提示を含む
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の入力装置。
8. 前記判別部は、
   前記接触操作が掌による接触操作であるか、前記接触操作が指先による接触操作であるか否かを判別し、
   前記機能実行制御部は、
   前記判別部によって前記接触操作が掌による接触操作であると判別された場合と、前記判別部によって前記接触操作が指先による接触操作であると判別された場合とで、異なる前記所定の機能の実行を制御する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の入力装置。
9. 入力装置の操作面に対する接触操作が行われた際に、当該入力装置から出力された操作信号を取得する信号取得部と、
   前記信号取得部によって取得された前記操作信号に基づいて、前記接触操作が掌による接触操作であるか否かを判別部と、
   前記判別部によって前記接触操作が掌による接触操作であると判別された場合、当該掌による接触操作に応じた所定の機能の実行を制御する機能実行制御部と
   を備え、
   前記判別部は、
   互いに平行な所定の２本の電極との接触を維持しながらの移動を伴う前記接触操作が行われた場合、前記接触操作が掌による接触操作であると判別する
   ことを特徴とする入力制御装置。

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