JP2000172443A - 表示装置の動作異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチパネルをデータ入力手段として備えた
表示装置にあって、表示装置の動作異常を事前に検知し
て、表示装置の特に表示異常に起因するタッチパネルの
操作ミスを未然に防止可能とする。 【解決手段】 タッチパネルに対して座標指示動作が行
われた際、例えば１秒以下の短時間の内に複数の座標位
置が指示されたたことが判定されると、その指示座標に
対するデータ処理を直ちに行うのではなく、そのデータ
群中に指示許可範囲外の座標データが含まれていること
が判定されると、所定のエラー処理動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は表示装置の動作異
常検出方法であって、特に表示系統の動作異常に対応す
るものに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、工場のような劣悪な環境でも迅速
且つ確実にデータ入力できることを目的とし、データ入
力手段にタッチパネルを使用したプログラム式の表示装
置が、ＰＬＣ用の制御盤として使用されることが多くな
ってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示装
置に備えるディスプレイやタッチパネルが誤動作した場
合にあっては、表示装置側でその動作異常が明確に判別
できず、操作者からの連絡で所定の技術者が対応するの
が一般的であった。しかし、工場で使用するこの種装置
にあっては、表示入力系統の誤動作時における対応の遅
れが、莫大な損失をもたらしたり、ともすると人命に危
険を及ぼすことさえある。

【０００４】本発明は上記不都合に鑑みてなされたもの
であって、表示装置の動作異常を事前に検知して、表示
装置の故障に起因する操作ミスを未然に防止することを
可能とする動作異常検出方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１〜図３に
例示するごとく、ディスプレイ１８の表示画面１６を覆
ってタッチパネル２０を備え、そのタッチパネル２０を
介してデータ入力を可能とした表示装置１０における動
作異常を検出する方法である。

【０００６】ここで、設定時間内に複数の座標位置が指
示された場合、その複数の指示座標データを１組のデー
タ群とし、そのデータ群中に予め設定した指示許可範囲
外の座標データが含まれることが判定されると、所定の
エラー処理動作を行うことを特徴とする。

【０００７】上記した設定時間は１秒以下の短時間であ
り、１組のデータ群中には第１および第２の２つの座標
データを含むとともに、第１の座標データが指示許可範
囲内であっても、第２の座標データが指示許可範囲外で
あると、第１および第２の座標データに対するデータ処
理をともに行わない様に構成することができる。

【０００８】更に上記した座標指示時において、指示許
可範囲内および指示許可範囲外の指示がなされる毎に個
別にその指示回数がカウントされるとともに、両カウン
ト数の比率から、ディスプレイの表示異常を推測する様
に構成することもできる。

【０００９】

【発明の効果】本発明は上記の如く、ディスプレイ１８
の表示画面１６上をタッチパネル２０で覆った表示装置
１０にあって、例えば１秒以下の短時間の内に複数の座
標位置が指示された場合、それを直ちにデータ処理する
のではなく、そのデータ群中に指示許可範囲外の座標デ
ータが含まれていることが判定されると所定のエラー処
理動作を行うことにより、表示装置１０の動作異常を事
前に検知して、表示装置１０の特に表示異常に起因する
操作ミスを未然に防止可能とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明にかかる故障処理シス
テムを、ＰＬＣ用のプログラム式表示装置に実施した一
例に基づいて説明するがこれに限らず、タッチパネルを
データ入力手段として備えた汎用あるいは専用の各種の
データ処理装置に対しても略同様に実施できることは勿
論である。また本実施例では座標位置をデジタル式に検
出する例を示したが、印加した電圧の分圧値でアナログ
式に座標位置を算出するものなど、座標位置の検知方法
は任意のものに変更して実施できる。

【００１１】本発明を実施する表示装置１０は、図１乃
至図３にその全体的な構成を概略的に示すごとく、ＣＰ
Ｕをデータ処理用に備えたデータ処理回路１２と、その
データ処理回路１２から出力される映像信号１４に対応
したスイッチ形状のような画像１５をその表示画面１６
上に表示可能とするディスプレイ１８と、そのディスプ
レイ１８の表示画面１６上に密着して配設されるタッチ
パネル２０と、ディスプレイ１８およびタッチパネル２
０の動作状態を検知するための動作検知部２２とを本体
ケース２４内に一体に備えている。

【００１２】タッチパネル２０は従来から使用されてい
るデジタル式のものであって、指先２６を使用してタッ
チパネル２０の操作面２８上における任意座標位置を押
圧指示すると、その押圧点に対応する座標が座標位置検
出手段３０により解析され、その解析結果に基づいた座
標位置信号３９が出力される。

【００１３】ここで一般的なデジタル式のタッチパネル
２０は、表示画面１６と略同一形状でガラス板のような
絶縁性を有し且つ所定強度を備えた基板３２に対し、柔
軟性を有する透明シートからなる操作板３４を図示しな
いスペーサを介して重ね合わせることにより、基板３２
と操作板３４とを微小な間隙を設けて接近可能に配置し
ている。

【００１４】更に基板３２と操作板３４との対向面上に
は、細帯状の第１電極３６および第２電極３８を互いに
直交させ略全面に亘ってマトリックス状に配設するとと
もに、座標位置検出手段３０によって第１電極３６およ
び第２電極３８の交差位置を検出可能とすることによ
り、操作板３４に対する押圧指示座標に対応した座標位
置信号３９が出力できるようにしている。

【００１５】本実施例におけるタッチパネル２０にあっ
ては更に、操作板３４の表側に位置する操作面２８上に
更に電極層４０を設けるとともに、その電極層４０を操
作時期検知用の電極として利用した操作時期検出手段４
２を備えている。

【００１６】ここで電極層４０は、透光性を有するとと
もに導電性を有する物質から構成されるものであって、
従来のタッチパネル２０において座標位置検知用として
使用されることが多いＩＴＯあるいは同様の材料から選
択使用されるが、その材質が限定されるものではない。

【００１７】一方、操作時期検出手段４２は、操作者の
指先２６のような人体の一部が電極層４０を押圧する
と、それに対応して操作時期信号４３が出力される様に
したものである。例えば、接触した検知対象における静
電容量や抵抗値を、上記した電極層４０を介して直接的
に検出し、あるいは電極層４０を検知回路の一部として
使用し、検知物体の接近に伴なって電子回路のインダク
タンスやリアクタンスが変化するのを間接的に検知する
ものなど、従来から行われている各種の物体検知の方法
を採用することにより、検知対象の大きさや種類のよう
な物性的情報、あるいは接近の程度のような接触情報を
得ることができる。

【００１８】次にディスプレイ１８は、プラズマディス
プレイ、ＥＬ表示板、ＣＲＴあるいはバックライトを備
えた液晶表示板の様に、その前面側に設けた表示画面１
６から光を発する自発光形式のものであって、本発明に
あっては更に、表示画面１６の表示状態を検出可能とす
る表示状態検出手段４４を備えている。

【００１９】表示状態検出手段４４は、ディスプレイ１
８の表示画面１６における左下隅のような通常の画像表
示に邪魔にならない箇所に設けた検出用の画像４６と、
その検出用画像４６の表示状態を検出するための画像検
出手段４８とから構成される。

【００２０】検出用画像４６は、本実施例にあっては電
源ランプの図形によって構成され、表示装置１０に対し
て通電中は常時に表示させるとともに、例えば正常運転
時には緑色の点灯表示をさせておき、内部に備えたソフ
トウェアによって検出可能な異常が発生すると、赤色に
よる点滅動作をさせる。

【００２１】一方、画像検出手段４８は、細帯状の導光
板５０を用いて検出用画像４６から放出される光５２を
本体ケース２４の内部に導き、光センサ５４の受光面に
入力する。光センサ５４で入力光は電気信号に変換され
たあと、画像検出回路５６で検出用画像４６から放出さ
れる光成分のみを選択的に取り出すことにより、表示用
画像４６の表示期間に対応して表示状態信号５８を動作
状態判定手段６０に向けて出力する。

【００２２】ところで導光板５０を介して光センサ５４
に入力される光中には、ディスプレイ１８から放出され
る光５２に重畳して、表示装置１０の外部からディスプ
レイ１８に向けて照射される光も混ざっている。

【００２３】そこで本実施例にあっては、表示画面１６
上に表示される検出用画像４６を、ちらつきが目立たず
且つ蛍光灯の点滅周期とは逓倍関係にない十分に高い周
波数で点滅させる。一方、画像検出回路５６にあって
は、前記した検出用画像４６の点滅周波数の電気信号を
選択的に通過させるフィルタを備えることにより、検出
用画像４６が所定の周波数で点滅表示されている場合に
のみ、表示状態信号５８が取り出されるようにしてい
る。

【００２４】次に、上記した座標位置検出手段３０から
出力される座標位置信号３９と、操作時期検出手段４２
から出力される操作時期信号４３と、画像検出手段４８
から出力される表示状態信号５８とは並列して動作状態
判定手段６０に入力され、図４および図５に例示する判
定結果に対応したデータ処理動作をデータ処理回路１２
に行わせる。

【００２５】図４のステップＳＴ１で表示装置１０を起
動すると、ステップＳＴ２において必要な初期設定動作
を行ったあと、ステップＳＴ３に移って表示状態信号５
８の入力があるかないかを判定する。

【００２６】このステップＳＴ３で表示状態信号５８が
検出されないケースとしては、表示画面１６の全体が消
灯または輝度の低い状態となっている場合、全面が点灯
している場合、あるいは検出用画像４６の表示位置が導
光板５０の配設位置からずれた場合が考えられ、何れの
場合にあってもそのまま表示装置１０を動作し続けるこ
とはタッチパネル２０の誤操作につながるため、ステッ
プＳＴ４に移って第１のエラー処理動作をする。

【００２７】一方、ステップＳＴ３で表示状態信号５８
が検出された場合にあっては、画像の表示品質はともか
く、ディスプレイ１８で画像の表示動作が行われている
ものと判断されるので、ステップＳＴ５に移って操作時
期信号４３の入力の有無を判定する。

【００２８】この判定で操作時期信号４３の入力が確認
されなかった場合には、更にステップＳＴ６に移って座
標位置信号３９の有無を判定するが、操作時期信号４３
の入力も座標位置信号３９の入力も判定されなかった場
合には、タッチパネル２０に対する操作が何らされてい
ないものと判断されるので、ステップＳＴ３に戻って上
記した判定を繰り返し、タッチパネル２０の操作がされ
るのを待つ。

【００２９】しかしステップＳＴ６の判定で座標位置信
号３９の入力が判定された場合には、タッチパネル２０
が誤って座標位置信号３９を出力している可能性が高い
ので、ステップＳＴ７に移って第２のエラー処理動作を
する。

【００３０】次に、ステップＳＴ５で操作時期信号４３
の入力が判定された場合には、更にステップＳＴ８に移
って座標位置信号３９の入力を調べる。この判定で座標
位置信号３９が検出されない場合には、操作者の押し圧
力が弱いか、タッチパネル２０における座標検知系統の
故障が予想されるので、ステップＳＴ９における第３エ
ラー処理をしてタッチパネル操作の異常をシステムに知
らせる。

【００３１】なお、このような各種故障に対しては、表
示装置１０ひいてはＰＬＣの制御が暴走する危険性も想
定される。そこで各エラー処理においては、単にエラー
表示をするだけではなく、安全のために予め設定してお
いたフィルセーフ機能を起動させることにより、ディス
プレイ１８に正常な画面が表示されないことあるいはタ
ッチパネル２０を介したデータ入力ができないことに起
因して表示装置１０やＰＬＣが危険状態に陥るのを未然
に防止するように構成することが好ましい。

【００３２】上記したステップＳＴ８の判定で座標位置
信号３９の入力が判定された場合にあっては、ハードウ
ェア的にディスプレイ１８およびタッチパネル２０の動
作状況を直接に検出した結果として正常に動作している
ものと推定される。

【００３３】そこで本実施例にあっては、図５で更に具
体的に示すステップＳＴ１０からのタッチ動作判定工程
に移り、上記した図４の各ステップでは検出されなかっ
たタッチパネル２０とディスプレイ１８の動作異常ない
しは動作不良を、ソフトウェア的に間接状態で判定でき
るようにしている。このような異常には、線のような不
当な画像が重畳して表示されたり、まだらに不点灯や消
灯箇所が発生するような表示品質の低下状態が、恒常的
あるいは間欠的に発生する場合が含まれる。

【００３４】図５に示すタッチ動作判定工程は、表示装
置１０の動作環境が異常状態になった場合に操作者はど
のような行動をするかを考え、そのような行動がとられ
たことが判定されると、対応するエラー処理をソフトウ
ェア的に行うものである。

【００３５】すなわち、表示画面１６上に画像１５が正
常に表示され且つタッチパネル２０の反応が的確な場
合、操作者は入力位置を確かめながら、慎重且つ確実に
タッチ動作を続けるのが一般的である。それに対して、
表示画面１６上に画像１５が明確に表示されていなかっ
たり、タッチパネル２０を押しても画面に変化が見られ
ない場合には、ともすると気が動転して、ランダムで頻
繁なタッチパネル操作を繰り返すことが多い。

【００３６】そこで、先ずステップＳＴ１１において複
数点が同時に押されたか否かを判定し，同時指示が判定
されるとステップＳＴ１２において複数点を同時に指示
できない旨のメッセージを表示するなどの第４のエラー
処理を行い、操作者に注意を促す。

【００３７】なおこの場合、表示画面１６の対角位置両
隅のような通常のタッチパネル操作では同時に押すこと
がない複数位置に保守用の入力座標を予め設定し、その
位置の同時指示操作がされた場合には、対応するメンテ
ナンス用のデータ処理動作を行わせることができる。

【００３８】更に、ステップＳＴ１１で複数点入力が確
認されない場合はステップＳＴ１３に移り、入力座標位
置が予め設定したスイッチ画像１５のような有効入力範
囲か否かを判定し、範囲外であればステップＳＴ１４に
移ってブザーを鳴らすなどの第５のエラー処理動作を行
い、設定範囲外への座標入力であることを操作者に知ら
せる。

【００３９】上記したステップＳＴ１１およびステップ
ＳＴ１３における第１および第２の入力判定をそのまま
通過すれば、予めシステムが設定した通りの入力方法が
操作者によりとられていることが推定されるので、ステ
ップＳＴ１５から始まる第３の入力判定工程に入る。

【００４０】この第３の入力判定工程は、先ずステップ
ＳＴ１５でタイマーをスタートさせたあとステップＳＴ
１６で次のタッチ入力の有無を判定するとともに、ステ
ップＳＴ１７で設定時間経過の有無を判定する動作を繰
り返すことにより、例えば０．５秒程度の比較的短い設
定時間内に複数のタッチ入力があるか否かを検出可能と
する。

【００４１】上記したステップＳＴ１６および１７にお
いて、設定時間内に複数のタッチ入力が確認されなかっ
た場合には、ステップＳＴ１８に移って正常時における
データ処理動作を行う。

【００４２】しかし、ステップＳＴ１６で連続したタッ
チ入力が認められると、更にステップＳＴ１９において
その入力範囲が予め設定した入力範囲であることが確認
された場合に限り、ステップＳＴ２０において前回入力
された座標位置についてデータ処理を行ったあと、ステ
ップＳＴ１５に戻って更に設定時間内に連続してタッチ
入力があるか調べる。

【００４３】すなわち、予め設定した範囲内に１回のタ
ッチ入力がされた場合にあっても、直ちにその座標位置
に対するデータ処理動作を実行するのではなく、設定時
間内にタッチ入力が更に連続してされるとともに、その
入力範囲が設定範囲から外れていることが判定された場
合には、入力位置を確認することなくランダムにタッチ
操作がなされているものと判定し、ステップＳＴ２１に
おいて第６のエラー処理動作をするのである。

【００４４】なお、図５のステップＳＴ１７において設
定される時間は、比較的短い時間であれば、任意に設定
変更できる。また同時に判定する指示座標データが２つ
の例を示したが、３以上のデータを１組のデータ群とし
てエラー処理することもできる。

【００４５】更に、上記した第１〜第６のエラー処理動
作が発生すると、そのエラーの種類毎にその発生回数を
カウントし、正常な操作回数と比較するなど所定の統計
処理を施すことにより、現在は表示装置に連続的で致命
的なエラーが発生していなくとも、将来発生するであろ
う誤動作や誤操作が事前に予測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる動作異常検出方法を実施した表
示装置の一例を示す説明図である。

【図２】表示装置における表示系統の詳細な構成を示す
説明図である。

【図３】表示装置を正面から見た状態を示す一部を破断
した正面図である。

【図４】表示装置の動作異常をハードウェア的に検出す
る手順を示す流れ図である。

【図５】表示装置の動作異常をソフトウェア的に検出す
る手順を示す流れ図である。

【符号の説明】

１０ 表示装置 １２ データ処理回路 １４ 映像信号 １５ スイッチ画像 １６ 表示画面 １８ ディスプレイ ２０ タッチパネル ２２ 動作検知部 ２４ 本体ケース ２６ 指先 ２８ 操作面 ３０ 座標位置検出手段 ３２ 基板 ３４ 操作板 ３６ 第１電極 ３８ 第２電極 ３９ 座標位置信号 ４０ 電極層 ４２ 操作時期検出手段 ４３ 操作時期信号 ４４ 表示状態検出手段 ４６ 検出用画像 ４８ 画像検出手段 ５０ 導光板 ５２ 検出用画像からの放出光 ５４ 光センサ ５６ 画像検出回路 ５８ 表示状態信号 ６０ 動作状態判定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスプレイの表示画面を覆ってタッチ
   パネルを備え、該タッチパネルを介してデータ入力を可
   能とした表示装置において、 設定時間内に複数の座標位置が指示された場合、その複
   数の指示座標データを１組のデータ群とし、 そのデータ群中に予め設定した指示許可範囲外の座標デ
   ータが含まれることが判定されると、所定のエラー処理
   動作を行うことを特徴とする表示装置の動作異常検出方
   法。
2. 【請求項２】 上記した設定時間は１秒以下の短時間で
   あり、１組のデータ群中には第１および第２の２つの座
   標データを含むとともに、 第１の座標データが指示許可範囲内であっても、第２の
   座標データが指示許可範囲外であると、第１および第２
   の座標データに対するデータ処理をともに行わないこと
   を特徴とする請求項１記載の動作異常検出方法。
3. 【請求項３】 上記した座標指示時にあって、指示許可
   範囲内および指示許可範囲外の指示がなされる毎に個別
   にその指示回数がカウントされるとともに、 両カウント数の比率から、ディスプレイの表示異常を推
   測する請求項３記載の動作異常検出方法。