JP2008165710A - 対話型タッチパネル表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】注意力や集中力等の低下の回復と表示画面の粉塵付着軽減を可能としたタッチパネル表示器を提供する。
【解決手段】タッチパネル表示器１は、組み込まれている機械や装置の定常運転の安全な状態で、タッチパネル表示画面上に制御対象の制御のためにユーザによりタッチ操作される制御用画像部品と、ユーザとの対話を目的とした対話用画像部品とを表示可能であり、上記対話用画像部品へのタッチ操作でタッチパネル表示画面上に対話用画面の表示と当該対話用画面の内容に対応したマイナスイオンの発生とを実行してユーザとの対話が可能である構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、プログラマブル表示器等、タッチパネル表示画面上に制御対象の制御のためにユーザによりタッチ操作される画像部品（制御用画像部品）を表示し、マイナスイオン発生装置と拡散機構を有したタッチパネル表示器に関するものである。

タッチパネル表示器として、例えば、制御システムのＨＭＩ（ヒューマン・マシーン・インターフェース）としてプログラマブル表示器がある。このプログラマブル表示器には、直接またはＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等を経由して接続された外部機器の動作状況を表示する表示機能や外部機器の動作を制御するため表示画面に表示されている画像部品（ＨＭＩ部品）をユーザが、直接、手指でタッチ操作することができるタッチパネル操作機能を備えたものがあり、制御盤等に使用される。近年、プログラマブル表示器は、工作機械や産業機械・装置等のＨＭＩとして産業上の用途が飛躍的に拡大し、工場内や屋外環境の温度変化が激しい場所や粉塵の多い場所に寒冷地等の現場にも組み込まれるようになってきている。

ユーザはプログラマブル表示器の操作を瞬時に自己判断して実行する環境下に置かれる場合があり、例えば寒冷下の厳しい場合や、手指感覚が低下する中でタッチ操作によっては表示面に粉塵が付着し、画面認識等に影響を与える。
特開２００６−３３３３２４

本発明は、タッチパネル表示画面のタッチ操作上の注意力や集中力等の低下を和らげ、粉塵付着の軽減を可能としたタッチパネル表示器を提供するものである。

本発明による対話型タッチパネル表示器は、当該表示器画面であるタッチパネル表示画面上に、制御対象の制御のためにユーザによるタッチ操作で制御操作される制御用画像部品と、ユーザとの対話を目的とした対話用画像部品とを表示可能とし、上記対話用画像部品へのタッチ操作でタッチパネル表示画面上に対話用画面の表示と当該対話用画面の内容に対応したマイナスイオンの発生と拡散とを実行し、タッチパネル表示画面に対する粉塵付着の軽減と共にユーザとの対話を可能としたを特徴とするものである。

本発明では、制御用画像部品のタッチ操作により制御対象を制御したり操作したりすることができる。そして、気分転換等を行いたい場合、対話用画像部品にタッチパネル表示画面を切り替え、その対話用画像部品にタッチ操作して所望する対話用画面をタッチパネル表示画面に表示して、制御操作や設置環境で低下してきた注意力や集中力等を改めて高めることが可能となり、蓄積してきた疲労を軽減回復ができるようになる。

上記の場合、タッチパネル表示画面をユーザ操作により制御用画像部品の表示画面と対話用画像部品の表示画面とに切り替え可能とすることが好ましい。

この切り替え表示を可能とした場合、タッチパネル表示画面を有効に制御対象の制御画面にしたり、対話用画像部品のサムネイル表示にしたり、背景画面表示に有効に利用することができるようになる。

上記の場合、対話用画像部品をタッチパネル表示画面上に、複数、サムネイル表示し、ユーザによるタッチ操作によりサムネイル表示した対話用画像部品から任意の対話用画像部品を選択可能となし、その選択した対話用画像部品に対応する対話用画面の表示と当該対話用画面に対応したマイナスイオン発生と拡散とを実行制御することが可能になっていることが好ましい。

対話用画像部品をサムネイル表示することにより、ユーザが所望する対話用画面の選択の幅を拡大するのに容易に対処することができる。

上記の場合、対話用画面が必要に応じて背景画面であることが好ましい。

上記の場合、対話用画像部品は、ユーザの表示器操作時間、操作頻度、使用環境温度や粉塵、等の別に応じて設定された画像部品であることが好ましい。これら画像部品の設定をする場合、より経験医学な根拠から対話用画像部品を設定することができるようになる。

上記の場合、各種対話用画面に対応した種類の音声を出力制御可能とすることが好ましい。

視覚に加えて聴覚を刺激することにより、より有効に長時間の制御操作等で低下してきた注意力や集中力等を改めて高めることが可能となり、蓄積してきた疲労を軽減することができるようになる。

本発明によれば、ユーザはタッチ操作により、制御用画像部品ではなく、対話用画像部品をタッチ操作すると、タッチパネル表示画面上に所要の対話用画面が表示されてくると共にその対話用画面の内容に適合した態様のマイナスイオンが発生し、拡散するので、ユーザは、その操作環境が工場内や屋外環境の温度変化が激しい場所や粉塵の多い場所でタッチ操作してきて、注意力や集中力等が低下してきたり、また、ストレス等が蓄積されている場合に、その注意力や集中力等を改めて高めることが可能となる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る対話型タッチパネル表示器を説明する。このタッチパネル表示器には例えばプログラマブル表示器やパネルコンピュータ、等がある。

まず図１を参照して実施の形態のタッチパネル表示器のブロック構成を説明する。このタッチパネル表示器１は、プログラマブル表示器として、ドットやパターン表示画面の作成と移動、タッチパネル制御、ＰＬＣとのインターフェース、画面の移動のような制御のためのプログラムとデータメモリなどを備えたタッチパネル表示器である。

タッチパネル表示器１は、キャラクタおよびグラフィック表示を行うため、操作盤、スイッチ、表示灯、モーターなどの制御用画像部品を表示することができる機能を備えることができる他、デバイスの稼働状況や作業指示のような管理のための各種のモニター機能、機器に対する設定値をタッチパネルを介して入力する端末としての機能等を備えている。

タッチパネル表示器１は上記機能の実行のための表示プログラム、および実行プログラム等がインストールされている。このインストールは外部接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）から行うことができる。タッチパネル表示器は、そのプログラムに従い、表示動作、および接続機器との入出力動作を行うようになっている。

タッチパネル表示器１においては、コンピュータと略同様の構成であり、演算処理部であるＣＰＵ２、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＶＲＡＭなどのメモリ４や、入力装置（スイッチ、リセット電源等）６、ＩＦ（ＰＣやＰＬＣやWeb等、とのインターフェース）８、タッチパネル部１０（タッチパネルと液晶等の表示パネル１０ａと、それらの制御部１０ｂとを含む）、マイナスイオン部１２（マイナスイオン発生・拡散を制御する制御部１２ａと、それらの機構部１２ｂ、等を含む）、音声部１６（スピーカ／マイク１６ａと、スピーカ／マイク１６ａからの音声入出力や合成の制御部１６ｂ、等を含む）、を備える。

メモリ４のソフトウエア例として、例えばＯＳ（Ｗｉｎｄｏｗｓ(登録商標）ＣＥ／ＸＰ，Ｌｉｎｕｘ等）、言語／汎用ドライバ（Ｃ，ＸＭＬ，通信、ネットワーク、描画、タッチパネル等）、マイナスイオン発生／拡散ドライバ（マイナスイオン発生制御、拡散制御）、音声（音声入出力、合成等）、タッチパネル／表示画像等のアプリケーション、がある。具体的には、メモリ４には描画プログラム、入出力プログラム、制御用画像部品のデータ、制御用画像部品に対応した各種背景画面データ等を記憶している。各制御用画像部品は様々な形状、カラー、文字、フォント、等の各種プロパティが設定されている。これら制御用画像部品は、ターゲットシステムとユーザとのインタフェースを形成し、ターゲットシステムを構成する個々のデバイスに対応している。さらにメモリ４には、各種対話用画面に対応した種類の対話用画像部品のデータ、対話用画面のデータ、対話用画面に対応した音声データ、対話用画面に対応した態様のマイナスイオンの発生および拡散データ、ならびに表示画面を制御用画像部品２０が表示されているタッチパネル表示画面かまたはユーザとの対話を目的とした対話用画像部品２４が表示されているタッチパネル表示画面の併行表示か切り替えのために操作される切替ボタン表示画像のデータを有している。この切替ボタン表示画像１８は実施の形態ではタッチ操作することができる切替ボタンとなる。

マイナスイオン部１２においては、機構部１２ｂとしては、例えば、板状の電極と針状に尖らせた針状電極とを対向配置し、制御部１２ａとしてはこれら両電極間に高い負電圧を加えてコロナ負放電を起こして両電極間の気体または微細な水滴にマイナスイオンを発生させるものでよい。この場合、発生口よりの自然拡散、もしくは両電極間に風を送り込んで、発生したマイナスイオンを後述するマイナスイオン発生・拡散口３２からタッチパネル表示器１の外部に取り出すことができるようにしてよい。上記の場合、高電圧によるコロナ放電にオゾンを発生するような場合、このオゾンを例えば電極やその他のオゾン吸着部材に吸着させてオゾンがマイナスイオンと共にマイナスイオン発生・拡散口３２から外部に発生することを防止してもよい。上記の場合、電極材料を選定してレナード効果により微細な水滴などで発生するミネラルを含んだ天然のマイナスイオンが発生するようにしてもよい。

ＣＰＵ２は、切替ボタン表示画像１８の操作信号をタッチパネル操作で入力すると、この入力に応答してタッチパネル表示画面を制御対象を制御するための制御用画像部品のタッチパネル表示画面かまたはユーザ対話のための対話用画像部品のタッチパネル表示画面に切り替える。また、対話用画像部品が表示されるタッチパネル表示画面の場合、ユーザにより対話用画像部品がタッチ操作されると、そのタッチ操作に対応する対話用画面をメモリ４から読出し、読出した対話用画面データをタッチパネル表示画面に表示すると共に、その対話用画面に対応したマイナスイオン発生・拡散データを同じくメモリ４から読出し、この読出したマイナスイオン発生・拡散データに従いマイナスイオン発生部１２における制御部１２ａはその機構１２ｂを駆動制御する。これにより、タッチパネル表示画面にはユーザが選択した対話用画面である背景画面を表示すると共に、それに対応したマイナスイオンを発生・拡散して、ユーザの精神的疲労を回復させ、その注意力、集中力を高めること、および表示画面の粉塵付着軽減ができるようになっている。

図２ないし図４を参照して実施の形態のタッチパネル表示器１の動作を説明する。図２に、制御対象の制御のためにユーザによりタッチ操作される制御用画像部品２０が表示されているタッチパネル表示画面（制御画面）２２を示す。図３に、ユーザとの対話を目的とした対話用画像部品２４が表示されているタッチパネル表示画面（サムネイル表示画面）２６を示す。制御用画像部品２０と対話用画像部品２４とはベゼル３０に配置された同画面上の表示画面切替ボタン表示画像１８のタッチ操作により併行表示および切替表示することができるようになっている。対話用画像部品２４の説明をする。対話用画像部品の符号は総称の場合、符号２４で総称する。図３のタッチパネル表示画面には、山が簡略図化された部品２４ａ、滝が簡略図化された部品２４ｂ、三日月が簡略図化された部品２４ｃ、太陽が簡略図化された部品２４ｄ、雲が簡略図化された部品２４ｅ、等、トータルで８個の部品がサムネイル表示されている。

図２の表示状態から切替ボタン表示画像１８が操作されると、表示画面は図２のタッチパネル表示画面２２から図３のタッチパネル表示画面２６の状態に切り替わる。また、図３の表示状態から表示画面切替ボタン１８が操作されると、表示画面は図２の状態に切り替わる。

図３には複数の対話用画像部品２４がタッチパネル表示画面２６上にサムネイル表示されている。ユーザはタッチ操作によりサムネイル表示した複数の対話用画像部品２４から任意の対話用画像部品２４を選択することができるようになっている。ユーザにより対話用画像部品２４が選択されると、その選択に対応して、図４で示すような対話用画面２８が表示されるようになっている。これらの表示制御はＣＰＵ２により行われる。また、対話用画像部品２４や対話用画面２８のデータは上述のようにメモリ４に記憶されている。

この対話用画面２８は実施の形態では背景画面になっている。例えば、対話用画像部品２４として滝の画像化部品２４ｂが選択されると、対話用画面２８は図４で示すような滝が流れる対話用画面となる。

ベゼル３０にはマイナスイオン発生・拡散口３２が設けられている。マイナスイオン発生器１２はこのマイナスイオン発生・拡散口３２に向けてマイナスイオンを発生するようになっている。マイナスイオンの発生態様は、選択された背景画面の種類に応じた態様のものであり、例えばマイナスイオン発生密度、等である。これにマイナスイオン発生制御のデータは、上述のようにメモリ４に記憶されている。マイナスイオン発生・拡散口３２からマイナスイオンを自然拡散させたりあるいは指向性を持たせて広がらせるように形状および能動的な機構を形成し制御してもよい。

上記対話用画像部品２４は、ユーザの表示器操作時間、操作頻度、使用環境温度、等の別に応じて設定された画像部品であってもよい。対話用画像部品２４の種類をユーザが任意に増減可能としてもよい。

ベゼル３０には、音声出力部３４が左右に配備されている。これら音声出力部３４からは、音声部１６における制御部１６ｂの制御によりスピーカ／マイク１６ａから対話用画面に対応したステレオ音声を出力制御することができるようになっている。この場合、スピーカ／マイク１６ａにおけるマイクをベゼルに実装して、対話画面および制御画面の代替として音声指令を用いることもよい。

上記タッチパネル表示器１を説明する。

機械や装置に組み込まれたタッチパネル表示器１は機械や装置の制御盤等によって電源が供給され、機械や装置の制御に必要な画像表示等のＨＭＩ動作を実行する。機械や装置が定常運転状態になってから、自動的にタッチパネル表示画面はまず図１の状態になる。機械や装置制御の割り込み時や緊急時にはタッチパネルは即座に機械や装置のＨＭＩの動作にもどる。

この表示状態で、ユーザはタッチパネル表示画面をタッチ操作することによりタッチパネル表示画面に表示されている制御用画像部品２０を操作制御して当該タッチパネル表示器１に接続された各種機器を制御することができる。

次に、ユーザはタッチパネル表示器１の操作で疲労して注意力、集中力が低下していると感じて、爽快な気分に戻って注意力、集中力を取り戻したいと考えると、表示画面切替ボタン表示画像１８をタッチ操作する。このタッチ操作により、タッチパネル表示画面は図２の状態から図３のサムネイル表示画面２６に切り替わる。

このサムネイル表示画面は、各種風景が簡略図化された複数の対話用画像部品２４から構成されている。ユーザは好みの対話用画像部品をタッチ操作すると、そのタッチ操作に対応してタッチパネル表示画面は、図４の画面に切り替わる。

この図４の対話用画面は実施の形態では一例として滝が流れる背景画面である。この対話用画面の表示と同時にマイナスイオン発生・拡散口３２からその対話用画面に対応した態様のマイナスイオン（例えばレナード効果とされるマイナスイオン）が放出されると共に、その対話用画面に即した音声例えば滝が流れる音が音声部１６における制御部１６ｂの制御によりスピーカ／マイク１６ａのスピーカから音声出力部３４を通じて放出される。この音声の内容は実際の滝の流れる音としてもよいし、滝が流れる音ではなく、例えば音楽でもよい。

このようにして、ユーザは、背景画面と共にその背景画面に対応したマイナスイオンと音声とにより、疲労を回復され、爽快な気分に戻って注意力、集中力を取り戻すことが可能となる。

図１は本発明の実施の形態に係るタッチパネル表示器１のブロック構成を示す図である。 図２はユーザによりタッチ操作される制御用画像部品が表示されているタッチパネル表示画面を示す図である。 図３はユーザとの対話を目的とした対話用画像部品が表示されているタッチパネル表示画面を示す図である。 図４はユーザにより対話用画像部品が選択されその選択に対応して表示される対話用画面を示す図である。

符号の説明

１ タッチパネル表示器
２ ＣＰＵ
４ メモリ
１０ タッチパネル部
１０ａ パネル部
１０ｂ 制御部
１２ マイナスイオン部
１２ａ 制御部
１２ｂ 機構部
１６ 音声部
１６ａ スピーカ／マイク
１６ｂ 制御部
２０ 制御用画像部品
２２ 制御画面
２４ 対話用画像部品
２６ サムネイル表示画面
２８ 対話用画面
３２ マイナスイオン発生・拡散口
３４ 音声出力部

Claims (9)

1. 当該表示器画面であるタッチパネル表示画面上に、制御対象の制御のためにユーザによるタッチ操作で制御操作される制御用画像部品と、ユーザとの対話を目的とした対話用画像部品とを表示可能とし、上記対話用画像部品へのタッチ操作でタッチパネル表示画面上に対話用画面の表示と当該対話用画面の内容に対応したマイナスイオンの発生と拡散とを実行し、タッチパネル表示画面に対する粉塵付着の軽減と共にユーザとの対話を可能とした、ことを特徴とする対話型タッチパネル表示器。
2. 機械や装置のＨＭＩ（ヒューマン・マシーン・インターフェース）としての機能が最優先である制御シ−ケンスを有し、この制御シーケンスにおける制御が安定し定常状態になってから初めてその制御を維持しつつマイナスイオンの発生と拡散とを実行して上記ユーザとの対話に移行し、機械や装置の緊急事態の場合は即座に上記制御を機械や装置のＨＭＩ動作に戻る、ことを特徴とする請求項１に記載の対話型タッチパネル表示器。
3. 上記タッチパネル表示画面をユーザ操作により制御用画像部品の表示画面と対話用画像部品の表示画面との併行表示、および切り替え表示を可能とした、ことを特徴とする請求項１または２に記載の対話型タッチパネル表示器。
4. 上記対話用画像部品をタッチパネル表示画面上に、複数、サムネイル表示し、ユーザによるタッチ操作によりサムネイル表示した対話用画像部品から任意の対話用画像部品を選択可能となし、その選択した対話用画像部品に対応する対話用画面の表示と当該対話用画面に対応したマイナスイオン発生と拡散とを実行制御することが可能になっている、ことを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。
5. 上記対話用画面がタッチパネル表示器の優先度の高い各種画面の背景画面である、ことを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。
6. 上記タッチパネル画面上に粉塵付着軽減用のマイナスイオン発生と拡散の制御を実行可能とした、ことを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。
7. 上記対話用画像部品は、ユーザの表示器操作時間、操作頻度、使用環境温度、等の別に応じて設定された画像部品である、ことを特徴とする請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。
8. 各種対話用画面に対応した種類の音声を出力制御可能とした、ことを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。
9. 制御用画像部品および対話用画像部品の表示に関するソフトウエアを蓄積し、実行する、ことを特徴とする請求項１ないしは８のうちのいずれか１項に記載の対話型タッチパネル表示器。

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