JP2021026422A - 操作装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズの多い環境下においてもタッチセンサによる誤検出を低く抑える操作装置を提供する。【解決手段】操作装置１は、表示画面２と、表示画面２上に重ねて配置され、タッチ位置を検出するとともに、表示画面２上の各位置におけるノイズレベルを検出可能な静電容量式のタッチセンサ３と、表示画面２に表示する画像を制御するとともに、タッチセンサ３により検出されたタッチ位置の座標に応じた信号を出力する制御部４とを備える。制御部４は、検出された表示画面２内におけるノイズレベルの分布に基づいて、操作入力を受け付ける領域のノイズレベルが所定の閾値よりも高い場合に、閾値よりもノイズレベルが低い位置に領域を移動する。【選択図】図１

Description

本開示は、操作装置とその制御方法に関するものである。

静電容量式のタッチセンサを備える操作装置において、ノイズを測定することができるタッチセンサの駆動方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１８−５９１６号公報

静電容量式のタッチセンサにおいては、ノイズの多い環境下において使用される場合には、ノイズによって誤検出が発生することがある。静電容量式のタッチセンサを備える操作装置においては、表示画面上のタッチの誤検出により、誤入力、あるいは操作装置が接続される機械等の誤動作につながることも考えられる。

そのうえ、タッチセンサにおけるノイズレベルは表示画面内において変動するとともに時間とともに変化する。したがって、ノイズの多い環境下においてもタッチセンサによる誤検出を低く抑えることが望まれている。

本開示の一態様は、表示画面と、該表示画面上に重ねて配置され、タッチ位置を検出するとともに、前記表示画面上の各位置におけるノイズレベルを検出可能な静電容量式のタッチセンサと、前記表示画面に表示する画像を制御するとともに、前記タッチセンサにより検出された前記タッチ位置の座標に応じた信号を出力する制御部とを備え、該制御部が、検出された前記表示画面内におけるノイズレベルの分布に基づいて、操作入力を受け付ける領域のノイズレベルが所定の閾値よりも高い場合に、該閾値よりもノイズレベルが低い位置に前記領域を移動する操作装置である。

本開示の一実施形態に係る操作装置を示すブロック図である。 図１の操作装置においてノイズレベルが閾値以下である場合を説明するグラフである。 図２のグラフにおいて操作を受け付ける領域のノイズレベルが閾値よりも高い場合を示すグラフである。 図１の操作装置の制御方法を説明するフローチャートである。 図１の操作装置において予め記憶された画像レイアウトの一例を示す図である。 図５の画像レイアウトの他の例を示す図である。 図５の画像レイアウトの他の例を示す図である。 図５の画像レイアウトの他の例を示す図である。

本開示の一実施形態に係る操作装置１とその制御方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る操作装置１は、例えば、ロボットあるいは工作機械等の機械に接続され、機械に対して、操作に応じた制御信号を出力する装置であって、図１に示されるように、表示画面２と、タッチセンサ３と、制御部４とを備えている。

表示画面２は、例えば、液晶表示装置である。表示画面２は、これに限定されるものではなく、電解放出表示装置、プラズマディスプレイパネル、有機発光ダイオード表示装置、電気泳動表示素子などの平板表示装置であれば、任意の方式のものを採用することができる。

タッチセンサ３は、公知の静電容量式のセンサであり、オペレータによる表示画面２上のタッチ位置を検出することができるとともに、表示画面２上の各位置におけるノイズレベルを測定可能である。
制御部４は、プロセッサおよびメモリにより構成され、タッチセンサ３および表示画面２に接続されている。

制御部４は、表示画面２に表示する画像を制御するとともに、タッチセンサ３により検出されたノイズレベルに基づいて画像を制御する。図１には、ノイズレベルを表す等高線の一例を示している。
さらに具体的には、制御部４はメモリに記憶されている画像を表示画面２に表示する。画像には、少なくとも操作入力を受け付ける領域Ａが含まれている。

そして、制御部４は、操作領域を受け付ける領域Ａに対応する位置にオペレータがタッチしたことがタッチセンサ３により検出された場合には、タッチ位置の座標に応じた制御信号を出力する。例えば、操作入力を受け付ける領域Ａに、機械を操作するスイッチを示す画像が表示されている場合には、制御部４は、当該領域Ａにオペレータがタッチしたことが検出された場合には、スイッチをオンオフする制御信号を出力する。

本実施形態においては、制御部４は、タッチセンサ３により測定されている表示画面２上の全ての領域のノイズレベルを常時監視している。そして、特に、操作入力を受け付ける領域Ａ内のいずれかの位置におけるノイズレベルが所定の閾値Ｔｈよりも高いか否かを判定する。

ここで、所定の閾値Ｔｈは、図２および図３に示されるように、タッチセンサ３により検出される電圧値が、オペレータによるタッチであると判定される閾値Ｔｈ０よりも低い値に設定されている。図２および図３は、表示画面２の所定のｘ座標におけるｙ座標に対するタッチセンサ３の電圧値のレベルを示している。

図３に示されるように、操作領域を受け付ける領域Ａ内のいずれかの位置におけるノイズレベルが所定の閾値Ｔｈよりも高いと判定された場合には、ノイズレベルが上記閾値Ｔｈ以下である他の領域Ｂに、領域Ａを移動するよう画像を制御する。図３では、領域Ａのｙ座標を移動した場合を例示しているが、ｘ座標のみあるいはｘ座標およびｙ座標の両方を移動させてもよい。

次に、本開示の一実施形態に係る操作装置１の制御方法について、図４を参照して説明する。
本実施形態に係る制御方法は、まず、メモリに記憶されている画像を表示画面２に表示する（ステップＳ１）。

次いで、表示された画像が待機中の画像であるか否かを判定し（ステップＳ２）、待機中の画像である場合に、表示画面２上の全領域のノイズレベルの測定を行う（ステップＳ３）。待機中の画像ではない場合には、操作装置１が接続された機械が動作中であるか否かが判定され（ステップＳ４）、動作中である場合にはタッチ操作がソフトウェアにより無効に設定され（ステップＳ５）、後述するステップＳ１１からの工程が実施される。また、ステップＳ４において操作装置１が接続された機械動作中でない場合にも後述するステップＳ１１からの工程が実施される。

ステップＳ３においてノイズレベルの測定を行った結果、操作入力を受け付ける領域Ａ内におけるノイズレベルが所定の閾値Ｔｈよりも高いか否かが判定される（ステップＳ６）。
ステップＳ６において、領域Ａ内におけるノイズレベルが閾値Ｔｈ以下である場合には、処理が終了したか否かが判定される（ステップＳ１１）。処理が終了していない場合には、所定時間だけ待機して（ステップＳ１２）、ステップＳ２からの工程が繰り返される。処理が終了している場合には、フローを終了する。

ステップＳ６において、領域Ａ内におけるノイズレベルが閾値Ｔｈよりも高い場合には、レイアウト変更可能であるか否かが判定される（ステップＳ７）。例えば、タッチセンサ３により検出されたノイズレベルが表示画面２全体にわたって閾値Ｔｈよりも高く、操作入力を受け付ける領域Ａを移動できない場合には、レイアウト変更不可能であると判定される。レイアウト変更不可能である場合には、その旨がオペレータに報知され（ステップＳ９）、ステップＳ１１からの工程が実行される。報知方法は、表示画面２上への表示の他、音声あるいは光の点滅等任意の方法を採用してよい。

ステップＳ７においてレイアウト変更可能である場合には、ノイズレベルが閾値Ｔｈ以下である他の領域Ｂに、操作入力を受け付ける領域Ａを移動する（ステップＳ８）。
移動先の領域Ｂとしては、領域Ｂ全体においてノイズレベルが閾値Ｔｈ以下であり、かつ、ノイズレベルの平均値が最小となる領域Ｂが最も好ましい。これに限定されず、領域Ｂ全体のノイズレベルが閾値Ｔｈ以下となる他の領域Ｂを選択してもよい。

操作入力を受け付ける領域Ａの移動は、当該領域Ａのみを移動すればよい。これに代えて、例えば、図５から図８に示されるように、当該領域Ａを異なる位置に配置した複数の画像レイアウトを記憶しておいてもよい。図中、符号Ｃは、情報を表示する領域である。この場合には、当該領域Ａがノイズレベルの低い位置に配置されている画像レイアウトを選択して表示することにより領域Ａの移動が行われてもよい。
その後、ノイズレベルが測定された時刻と、ノイズレベルの分布とが対応付けられて記憶され（ステップＳ１０）、ステップＳ１１からの工程が実行される。

このように、本実施形態に係る操作装置１とその制御方法によれば、表示画面２に表示されている画像が待機中の画像である場合に、操作を受け付ける領域Ａのノイズレベルが閾値Ｔｈよりも高い場合に、領域Ａが閾値Ｔｈ以下の領域Ｂに移動させられる。これにより、ノイズの多い環境に設置されていても、操作を受け付ける領域Ａにおけるノイズが、タッチセンサ３によってオペレータのタッチとして誤検出されるノイズレベルに達する可能性を低減することができるという利点がある。

また、機械の設置環境によってはノイズレベルが経時的に変動することがあるが、このような場合にも、操作を受け付ける領域Ａを常にノイズレベルの低い位置に配置して、誤検出を防止することができるという利点がある。

また、本実施形態においては、領域Ａのノイズレベルが閾値Ｔｈよりも高い場合に、ノイズレベルを測定した時刻と、ノイズレベルの分布とが対応付けられて記憶される。これにより、記憶されたノイズレベルの分布を、その時刻における周辺の装置の動作状態等と事後的に照らし合わせることにより、その時刻におけるノイズ源の場所を特定するデータを残すことができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、操作を受け付ける領域Ａとして、機械に入力するオンオフ信号を発生するスイッチの画像を表示する領域を例示した。これに代えて、スライドスイッチ、キーボード、操作パネル、アイコンあるいは設定ボタン等の任意の操作手段を表示してもよい。

１ 操作装置
２ 表示画面
３ タッチセンサ
４ 制御部
Ａ，Ｂ 領域
Ｔｈ 閾値

Claims (6)

1. 表示画面と、
   該表示画面上に重ねて配置され、タッチ位置を検出するとともに、前記表示画面上の各位置におけるノイズレベルを検出可能な静電容量式のタッチセンサと、
   前記表示画面に表示する画像を制御するとともに、前記タッチセンサにより検出された前記タッチ位置の座標に応じた信号を出力する制御部とを備え、
   該制御部が、検出された前記表示画面内におけるノイズレベルの分布に基づいて、操作入力を受け付ける領域のノイズレベルが所定の閾値よりも高い場合に、該閾値よりもノイズレベルが低い位置に前記領域を移動する操作装置。
2. 前記制御部が、前記領域のノイズレベルが前記閾値よりも高い場合に、前記画像を制御して、ノイズレベルが最低となる位置に前記領域を移動する請求項１に記載の操作装置。
3. 前記制御部が、前記領域を異なる位置に配置した画像レイアウトを複数記憶し、一の画像レイアウトによる前記領域のノイズレベルが前記閾値よりも高い場合に、他の画像レイアウトに切り替える請求項１または請求項２に記載の操作装置。
4. 表示画面上に重ねて配置され、タッチ位置を検出するとともに、前記表示画面上の各位置におけるノイズレベルを検出可能な静電容量式のタッチセンサを備える操作装置の制御方法であって、
   前記表示画面に、操作入力を受け付ける領域を含む画像を表示し、
   前記タッチセンサにより前記表示画面内におけるノイズレベルの分布を検出し、
   検出されたノイズレベルの分布に基づいて、前記領域におけるノイズレベルが所定の閾値よりも高いか否かを判定し、
   前記領域におけるノイズレベルが前記閾値よりも高い場合に、該閾値よりもノイズレベルが低い位置に前記領域を移動する操作装置の制御方法。
5. 前記領域におけるノイズレベルが前記閾値よりも高い場合に、ノイズレベルが最低となる位置に前記領域を移動する請求項４に記載の操作装置の制御方法。
6. 前記領域を異なる位置に配置した画像レイアウトを複数記憶し、
   一の画像レイアウトによる前記領域のノイズレベルが前記閾値よりも高い場合に、他の画像レイアウトに切り替える請求項４または請求項５に記載の操作装置の制御方法。
   

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