JP4838758B2 - タッチパネル残り動作寿命予測方式 - Google Patents

Description

本発明は、タッチパネルに触れることにより情報の入力を行うタッチパネルの残り動作寿命を予測する方式にかかり、より詳しくは、所定動作荷重以上の動作荷重でのタッチ操作回数がタッチ操作寿命回数に到達すると動作寿命とされるタッチパネルにおいてその残り動作寿命を予測する方式に関する。

パネルコンピュータ等の電子機器には、入力を簡単なオペレーションで行うためにディスプレイ上に透明なタッチパネルを備え、このタッチパネル上を指やペン等で触れることによりデータを入力するものがある（特許文献１参照）。このタッチパネルの入力方式には、静電容量方式、光学方式、抵抗膜方式等が知られている。

抵抗膜方式では、抵抗膜の強度により同一箇所の最大タッチ操作回数があらかじめ規定されており、その最大タッチ操作回数だけ操作した場合にはタッチパネルを交換しなければならない制限がある。また、他の方式を用いた場合でも、タッチパネルを指で押す操作を行うため、タッチ操作回数が多くなるとタッチパネルにゴミや埃が付着してタッチパネルの透過性を低下させる問題がある。そして、タッチ操作回数が規定タッチ操作回数に到達すると、動作寿命とされている。一方、タッチパネルの領域毎のタッチ操作回数を保存し、タッチ操作回数が規定回数に達した領域をタッチパネル画面上を移動させてタッチパネルの操作部位を分散することによりタッチパネルの寿命を伸ばすタッチパネルも提案されている（特許文献２参照）。このように、タッチパネルではその動作寿命を増大するものは提案されているが（特許文献３等参照）、動作寿命を予測するものは本出願人が調査した範囲では見当たらなかった。

しかしながら、動作寿命を増大できたとしても、タッチパネルを用いたパネルコンピュータ等の各種電子機器や装置により制御システムを構築している場合、タッチパネルが突然的にその動作寿命が到来した場合、制御システムに対する安全性や信頼性を確保するうえでは不都合である。
特開２００２−２１５３０４号公報 特開２００２−７３２７８号公報 特開２００６−１２６８５３号公報

本発明により解決すべき課題は、タッチパネルの動作寿命が到来する前にその残り動作寿命を予測し、その予測から、例えばタッチパネルを用いた情報機器や情報端末等やそれら機器や端末を用いたシステムを安全かつ高い信頼性をもって稼動制御できるようにすることにある。

（１）本発明第１によるタッチパネル残り動作寿命予測方式は、装置に搭載されたタッチパネルの動作寿命を予測する方式であって、装置稼動時間をＴｗ、その装置稼動時間Ｔｗ内に行われたタッチ操作の回数をＮｐ、装置が稼動している間にタッチパネルに対しその動作寿命が到来するまでにタッチ操作することが可能な回数であるタッチ操作寿命回数をＮｌとして〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式を演算するタスクと、上記演算値をタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒとしその残り動作寿命Ｔｒが到来する所定時間前に警告を発するタスクと、を実行するタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵し、このタッチパネル寿命予測プログラムを装置内蔵ＣＰＵにより装置起動と同時に自動実行することを特徴とするものである。

上記タッチ操作には指打鍵での操作、ペン打鍵での文字入力操作を含むことができる。

本発明第１では、上記残り動作寿命が到来する前に警告を発するので、動作寿命が不意に到来することはなく、例えばタッチパネルを用いた各種機器、装置、制御システム等において、それらの安全で信頼ある事前対処が容易適確に行うことが可能となる。

好ましい態様の１つは上記装置稼動時間Ｔｗ、タッチ操作回数Ｎｐ、タッチ操作寿命回数Ｎｌ、タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒのいずれか１つまたは複数をリアルタイムでタッチパネル画面上に自動表示または選択表示可能とする表示タスク、を含むことである。この態様では、ユーザは安心してこのタッチパネルを用いた各種機器、装置、制御システム等を安全に稼動させ、動作寿命到来時にはより適確な対処を行うことが可能となる。

（２）本発明第２によるタッチパネル残り動作寿命予測方式は、装置に搭載されたタッチパネルの残り動作寿命を予測する方式であって、タッチパネルの一部の領域または複数の領域に対して装置稼動時間をＴｗ、その装置稼動時間Ｔｗの間に行われたタッチ操作の回数をＮｐ、装置が稼動している間にその領域での動作寿命が到来するまでに当該領域に対するタッチ操作することが可能な回数であるタッチ操作寿命回数をＮｌとして〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式を演算するタスクと、上記演算値をその演算値に対応する領域におけるタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒとしその残り動作寿命Ｔｒが到来する所定時間前に警告を発するタスクと、を実行するタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵し、このタッチパネル寿命予測プログラムを装置内蔵ＣＰＵにより装置起動と同時に自動実行することを特徴とするものである。

タッチパネルは複数の領域に分割し、各分割領域ごとにその動作寿命を予測することができるようにしてもよい。

本発明第２では、タッチパネルの一部領域または複数の領域に対しその残り動作寿命を予測することができるので、残り動作寿命が短い領域を特定しそのメンテナンスを容易に実施することができるようになる。

好ましい態様の１つは、警告を受けた領域をユーザ操作によりタッチパネル上に表示可能とすることである。この態様ではユーザはタッチパネル上での表示からその警告領域を確認できるので、残り動作寿命が短い領域に対しては、そのメンテナンスをより容易に実施することができるようになる。

好ましい態様の１つは、タッチパネル上に表示した警告領域をユーザ操作によりタッチパネル内の他の未警告領域に移動可能とすることである。この態様では、残り動作寿命が他の領域よりも短い領域は操作頻度が高い画面レイアウトの領域である一方、未警告の領域は操作頻度が他の領域よりも低い画面レイアウトの領域であるので、操作頻度が高い画面レイアウトを残り動作寿命が長い領域に移動することにより、全体としてのタッチパネルの動作寿命を伸ばすことができるようになる。

好ましい態様の１つは、上記タッチ操作は、規定タッチ操作圧を超えるタッチ操作圧でのタッチ操作を１回のタッチ操作とする、ことである。タッチ操作圧はユーザにより相違するので、１回のタッチ操作を個人差をなくして平準化することができ、タッチパネルをより扱い易くすることができる。

好ましい態様の１つは、上記タッチ操作が、規定過大タッチ操作圧を超えるタッチ操作圧でのタッチ操作であるときは１回以上のＮ回タッチ操作に換算する、ことである。この態様では、タッチ操作は同一ユーザであっても、過大なタッチ操作圧で行われる場合があり、このようなタッチ操作であっても、平準化することができ、タッチパネルをより扱い易くすることができる。

本発明によれば、タッチパネルの動作寿命が到来する前に残り動作寿命を予測することができ、タッチパネルを用いた各種機器、装置、システムの安全性、信頼性を向上することができる。

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タッチパネル残り動作寿命予測方式を説明する。図１にそのタッチパネルを備えたパネルコンピュータを示す。実施の形態が適用される装置（機器を含む）としてはパネルコンピュータであるが、これに限定されず、プログラマブル表示器等、ディスプレイ上にタッチパネルを備えた装置であればすべて適用できる。

図１を参照して上記タッチパネル残り動作寿命予測方式を実施するパネルコンピュータを説明する。図１は同パネルコンピュータの概略ブロック図、図２は液晶ディスプレイと、タッチパネルと、バックライトの平面図を示す。ただし、図２では液晶ディスプレイとタッチパネルとバックライトは図解の都合で平面方向にずらして示す。

パネルコンピュータ１０は、制御手段であるＣＰＵ１２、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ、ＶＲＡＭなどのメモリ１４、バックライト点灯電源を含む電源を管理する電源管理部１６、表示手段を構成するディスプレイ１８、操作ないし入力手段を構成するタッチパネル２０、他の装置と通信を制御する通信ＩＦ２２を有している。なお、ＣＰＵ１２とは別に、ＣＰＵ１２の負担を軽くして処理速度を高める等により、上記タッチパネル２０を制御するタッチパネルコントローラ、液晶ディスプレイ１８の表示を制御するディスプレイコントローラ、を設けてもよい。

ＣＰＵ１２は、作画ツールで作成された画面に基づいてＶＲＡＭなどのメモリ１４を用いて液晶ディスプレイ１８の画面上にボタン等各種表示を行うことができる。この表示画面２１上においては、ユーザ操作されるボタン等の表示部品が視覚化されている。この表示画面２１にはそうした表示部品により表示画面領域がレイアウトされている。

液晶ディスプレイ１８における表示画面２１は、作画ツールで作成されてメモリ１４にダウンロードすることができる。表示画面２１の構成は、本発明の特徴とするところではないから、その詳細は略する。

ＣＰＵ１２はタッチパネル２０から該タッチパネル２０の操作位置信号を入力し、その信号に対応して表示画面２１を制御することができるようになっている。

タッチパネル２０は、ディスプレイ１８の表示画面２１上でのタッチ位置（入力位置）を入力するために設けられており、アナログ抵抗膜式タッチパネルなどが好適である。ＣＰＵ１２は、タッチパネル２０の出力電圧を入力位置情報に変換してタッチ位置を認識することができる。

ＣＰＵ１２は、メモリ１４に格納されている制御用プログラムに従い、ハードウェアの制御処理、あるいは、液晶ディスプレイ１８の表示画面２１上での文字や図形の表示処理やタッチパネル２０への操作入力を受け付ける処理などを行う。

液晶ディスプレイ１８は、表示データに応答して表示画面２１を表示すると共にその背部からバックライト２４で照明されるようになっている。

タッチパネル２０は液晶ディスプレイ１８の上に配置されて、ペン先や指先で圧力を加える（タッチする）ことにより、その押圧点直下の座標値に応じた信号をＣＰＵ１２に伝送するようになっている。液晶ディスプレイ１８は、タッチパネル２０の有効タッチ面積と同程度かもしくはそれより若干小さい面積を有し多数の液晶画素を縦横マトリクスに配列した画素構成になっている。

以上の構成を備えたパネルコンピュータ１０において、実施の形態では、タッチパネル２０の動作寿命を以下の方式により予測することに特徴を有するものである。実施の形態ではメモリ１４に図３で示すタスクを実行するためのタッチパネル残り動作寿命予測プログラムを格納し、この動作寿命予測プログラムに従いＣＰＵ１２が動作寿命予測の制御動作を実行することができるようになっている。

図３を参照してこのタッチパネル残り動作寿命予測プログラムはタスク１００−５００を有する。

装置稼動時間測定保存タスク１００は、パネルコンピュータ１０の稼動時間Ｔｗを測定し測定結果をメモリ１４内の不揮発性記憶領域１４ａに保存する。パネルコンピュータ１０の稼動時間とはパネルコンピュータ１０の電源が立ち上がり、ＣＰＵ１２が起動しタッチパネル２０がＣＰＵ１２あるいはタッチパネルコントローラから制御可能になっている時間である。

不揮発性記憶領域１４ａは電源がオフでも記憶内容を保持できる領域であり、例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、シリコンディスク等、または電気的に保持可能な揮発性メモリ（ＳＲＡＭ等）で構成することができる。装置稼動時間Ｔｗの測定とその保存処理がＣＰＵ１２や不揮発性記憶領域１４ａの負担になる場合では、所定時間ごと例えば１時間ごと（ただし、例えば装置の打鍵頻度に合わせて任意に変更可能とすることができる）に保存してもよい。

タッチ操作回数保存タスク２００は、タッチパネル２０の操作回数（タッチ操作回数Ｎｐ）をカウントしそのカウント値をメモリ１４内の不揮発性記憶領域に保存する。タッチパネル２０の操作とは、ユーザの指による打鍵操作、ペンによる文字入力打鍵操作を含むことができる。このタッチパネル２０の操作回数Ｎｐの保存処理がＣＰＵ１２や不揮発性記憶領域１４ａの負担になる場合では、所定時間ごと例えば１時間ごと（例えば装置の打鍵頻度に合わせて任意に変更可能）に保存するようにしてもよい。

残り動作寿命演算タスク３００は、タッチ操作回数Ｎｐ、装置稼動時間Ｔｗ、タッチ操作寿命回数Ｎｌ、タッチパネルの残り動作寿命をＴｒとし、Ｔｒ＝〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式で、タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒを演算する。タッチ操作寿命回数Ｎｌは予め実験等により定められている。この場合、ユーザによっては打鍵態様は多様であり、例えば打鍵圧の強弱、打鍵持続時間の長短、等がある。上記実験等では例えば機械を用いて打鍵試験を行い、タッチパネル２０の操作寿命回数を設定することができる。上記タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒは、打鍵回数が例えば１０回に到達または１時間ごとに演算するようにしてもよい。

警告タスク４００は、上記演算により得られるタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒが到来する前の所定時間例えば１週間前、あるいは１日前、あるいは１時間前、あるいは３０分前等を警告時期Ｔａとして警告を発する。警告タスク４００は、液晶ディスプレイ１８の表示画面２１ａに警告メッセージを表示する。警告タスク４００は、タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒをメモリ１４内のタッチパネルの残り動作寿命記憶領域１４ｂに記憶させる。また、この警告時期Ｔａは設定画面２１ｃで設定することができる。この警告回数、警告時期Ｔａは適宜にユーザが設定することができる。

ステータス確認タスク５００は、不揮発性記憶領域１４ａ，１４ｂから、上記装置稼動時間Ｔｗ、タッチ操作回数Ｎｐ、タッチ操作寿命回数Ｎｌ、タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒ等のいずれか１つまたは複数をリアルタイムで液晶ディスプレイ１８の表示画面２１ｂ上に自動的にまたは選択的にステータス表示可能とする。

以上の実施の形態においては、予測した残り動作寿命が到来する前に警告を発するので、動作寿命が不意に到来することはなく、例えばタッチパネルを用いた各種機器、装置、制御システム等において、それらの安全で信頼ある事前対処が容易適確に行うことが可能となる。

図面を参照しないが、本発明の他の実施の形態に係るタッチパネル残り動作寿命予測方式を説明すると、この方式では、タッチパネルを複数の領域に分割し、各領域ごとに装置稼動時間をＴｗ、その装置稼動時間Ｔｗの間に行われたその領域内でのタッチ操作の回数をＮｐ、装置が稼動している間にその領域の動作寿命が到来するまでに当該領域に対するタッチ操作することが可能な回数であるタッチ操作寿命回数をＮｌとして〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式を演算する演算タスクと、上記各領域ごとの演算値を各領域ごとのタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒとしそのタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒが到来する所定時間前に警告を発する警告タスクと、を実行するタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵し、このタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵ＣＰＵにより装置起動と同時に自動実行する。

タッチパネル下部の表示画面には表示部品により表示画面領域がレイアウトされており、そのレイアウト構成によっては、特定のレイアウトに対応するタッチパネル領域がより多く操作される傾向となりやすい。そのため、一部特定のタッチパネル領域にのみ動作寿命が早期に到来することが予測されても、他のタッチパネル領域では動作寿命が十分に残されている場合がある。そのような場合では、一部特定のタッチパネル領域の動作寿命到来によりタッチパネル全体が動作寿命とされてしまうよりも、タッチパネルを複数の領域に分割し、各分割領域ごとにその動作寿命を予測し、動作寿命が近い領域に対しては、レイアウト変更等のメンテナンスを実施することにより、タッチパネル全体の動作寿命を延ばすことができるようになる。

この場合では、上記警告タスクにより警告を受けた領域をタッチパネル上に表示することが好ましい。こうすると、ユーザはタッチパネル上での表示からその警告領域を確認できるので、動作寿命が近い領域に対しては、そのメンテナンスをより容易に実施することができるようになる。

この場合では、タッチパネル寿命予測プログラムに、上記警告タスクによりタッチパネル上に表示した警告領域をタッチパネル内の他の未警告領域に移動する移動タスクを含ませることが好ましい。動作寿命が近い領域は操作頻度が高い画面レイアウトの領域である一方、未警告の領域は操作頻度が低い画面レイアウトの領域であるので、操作頻度が高い画面レイアウトを未警告で動作寿命が長い領域に画面移動することにより、操作頻度が高い画面レイアウトを変更することなくタッチパネルの動作寿命を伸ばすことができるようになる。

なお、規定のタッチ操作圧を超えるタッチ操作圧ではｎ回のタッチ操作としてもよい。このため、タッチパネル２０に圧力センサを配備し、その圧力センサのセンサ信号をＣＰＵ２１で処理して、タッチパネル操作回数Ｎｐをカウントするようにしてもよい。

図１は本発明の実施の形態に係るタッチパネル残り動作寿命予測方式を実施するパネルコンピュータの概略構成を示す図である。 図２はディスプレイとその上のタッチパネルとを示す平面図である。 図３はタッチパネル寿命予測プログラムのタスク等を示す図である。

符号の説明

１０ パネルコンピュータ
１２ ＣＰＵ
１４ メモリ
１８ ディスプレイ
２０ タッチパネル

Claims (5)

1. 装置に搭載されたタッチパネルの残り動作寿命を予測する方式であって、
   装置稼動時間をＴｗ、その装置稼動時間Ｔｗ内に行われたタッチ操作の回数をＮｐ、装置が稼動している間にタッチパネルに対しその動作寿命が到来するまでにタッチ操作することが可能な回数であるタッチ操作寿命回数をＮｌとして〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式を演算するタスクと、
   上記演算値をタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒとしその残り動作寿命Ｔｒが到来する所定時間前に警告を発するタスクと、
   を実行するタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵し、
   このタッチパネル寿命予測プログラムを装置内蔵ＣＰＵにより装置起動と同時に自動実行する、ことを特徴とするタッチパネル残り動作寿命予測方式。
2. 上記装置稼動時間Ｔｗ、タッチ操作回数Ｎｐ、タッチ操作寿命回数Ｎｌ、タッチパネルの残り動作寿命Ｔｒのいずれか１つまたは複数をリアルタイムでタッチパネル画面上に自動表示または選択表示可能とする表示タスク、を含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル残り動作寿命予測方式。
3. 装置に搭載されたタッチパネルの残り動作寿命を予測する方式であって、
   タッチパネルの一部の領域または複数の領域に対して装置稼動時間をＴｗ、その装置稼動時間Ｔｗの間に行われたタッチ操作の回数をＮｐ、装置が稼動している間にその領域での動作寿命が到来するまでに当該領域に対するタッチ操作することが可能な回数であるタッチ操作寿命回数をＮｌとして〔（Ｎｌ／Ｎｐ）−１〕×Ｔｗの演算式を演算するタスクと、
   上記演算値をその演算値に対応する領域におけるタッチパネルの残り動作寿命Ｔｒとしその残り動作寿命Ｔｒが到来する所定時間前に警告を発するタスクと、
   を実行するタッチパネル寿命予測プログラムを内蔵し、
   このタッチパネル寿命予測プログラムを装置内蔵ＣＰＵにより装置起動と同時に自動実行する、ことを特徴とするタッチパネル残り動作寿命予測方式。
4. 警告を受けた領域をユーザ操作によりタッチパネル上に表示可能とする、ことを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル残り動作寿命予測方式。
5. タッチパネル上に表示した警告領域をタッチパネル内の他の未警告領域にユーザ操作により移動可能とする、ことを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル残り動作寿命予測方式。

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