JP6953328B2

JP6953328B2 - 操作端末および補助パネル

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Publication number: JP6953328B2
Application number: JP2018036583A
Authority: JP
Inventors: 幸市中島
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2038-03-01
Also published as: JP2019152974A

Description

本発明は、操作端末、および、操作端末となる汎用スマートデバイスのタッチセンシティブ面を覆う補助パネルに関する。

従来、工作機械や産業用ロボット等を操作するための操作端末（いわゆる、コントローラ）では、押しボタン式スイッチや操作ホイール等が設けられている。当該操作端末では、操作者が指先等により操作ホイールを回転させると、回転量に応じた移動量の移動を指示する信号が、操作対象に対して出力される。

特許文献１では、操作装置に対する塵埃粒子、液体およびガスの侵入を防止するために、操作装置の操作ホイールに代えて、ケーシングに密封されたタッチセンシティブ面を使用することが提案されている。また、特許文献２のねじ締めロボットの教示装置（いわゆる、ティーチングペンダント）では、ロボット本体の動作を制御するための動作情報の設定画面が、カラー液晶ディスプレイとタッチパネルとから構成される表示パネルに表示される。

特開２００４−２０９５６０号公報特開２００９−２８２９７３号公報

ところで、実際に工作機械や産業用ロボット等を操作する際には、操作者は、操作対象に的確な動作をさせるために、また、自身の安全を確保するために、操作対象を注視する必要がある。したがって、操作者は、操作装置を注視することなく、操作に関する情報を入力する必要がある。

しかしながら、特許文献１の操作装置では、操作者がタッチセンシティブ面のいずれの部位を触れているか把握しにくいため、操作装置を注視することなく情報を入力することは容易ではない。特許文献２の教示装置においても同様に、教示装置を注視することなくタッチパネルに情報を入力することは容易ではない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、操作端末を目視していない状態であっても入力動作を容易に行うことを目的としている。

請求項１に記載の発明は、操作対象に対して入力を行う操作端末であって、入力面を有するタッチパネル部と、操作者による前記入力面に対する入力動作に対応して操作信号を出力する出力部とを備え、前記入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、前記入力面は、前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、を備え、前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から突出する凸部であり、前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力される。
請求項２に記載の発明は、操作対象に対して入力を行う操作端末であって、入力面を有するタッチパネル部と、操作者による前記入力面に対する入力動作に対応して操作信号を出力する出力部とを備え、前記入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、前記入力面は、前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、を備え、前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から凹む凹部であり、前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の操作端末であって、所定の位置まで押し込むことで操作信号の伝達が可能となるイネーブルスイッチをさらに備え、前記出力部は、前記イネーブルスイッチが所定の位置に押し込まれているときに、前記移動動作を操作信号しとて操作対象へと伝達する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の操作端末であって、前記タッチパネル部が、タッチセンシティブ面を有するタッチパネル本体と、前記タッチセンシティブ面を覆うとともに前記入力面を有する透明な補助パネルとを備え、前記操作者による前記入力動作が、前記補助パネルを介して前記タッチセンシティブ面に対して行われる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作端末であって、前記タッチパネル部が、前記移動経路上または前記移動経路に沿って所定間隔にて配列される複数の発光部を備え、前記移動動作における前記接触要素の移動に応じて前記複数の発光部の点灯状態が変化する。

請求項６に記載の発明は、操作対象に対して入力を行う操作端末となる汎用スマートデバイスのタッチセンシティブ面を覆う補助パネルであって、前記タッチセンシティブ面に接触する主面である接触面と、前記接触面とは反対側の主面である入力面とを備え、操作者による前記入力面に対する入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、前記入力面は、前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、を備え、前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から突出する凸部であり、前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力される。

請求項７に記載の発明は、操作対象に対して入力を行う操作端末となる汎用スマートデバイスのタッチセンシティブ面を覆う補助パネルであって、前記タッチセンシティブ面に接触する主面である接触面と、前記接触面とは反対側の主面である入力面とを備え、操作者による前記入力面に対する入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、前記入力面は、前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、を備え、前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から凹む凹部であり、前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力される。

本発明では、操作端末を目視していない状態であっても入力動作を容易に行うことができる。

第１の実施の形態に係る操作端末の斜視図である。操作端末の正面図である。操作端末の側面図である。操作端末の縦断面図である。補助パネルの斜視図である。第２の実施の形態に係るパネルケースの斜視図である。他の操作端末の縦断面図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作端末１を示す斜視図である。図２は、操作端末１を示す正面図である。図３は、操作端末１を示す側面図である。図４は、操作端末１を示す縦断面図である。図４では、操作端末１の内部構造の一部のみを図示する。図５は、操作端末１の補助パネル３を示す斜視図である。

操作端末１は、操作者により、図１および図２中の下側の部分を後側（すなわち、図２において紙面に垂直な方向の奥側）から把持されて使用される携帯型の端末である。操作端末１は、例えば、工作機械や産業用ロボット等の産業機械の操作に使用されるコントローラである。以下では、操作端末１による操作の対象が、ロボットハンドを有する産業用ロボットであるものとして説明する。

操作端末１は、筐体１１と、タッチパネル部１２と、出力部１３と、イネーブルスイッチ１４と、非常停止スイッチ１５とを備える。筐体１１は、略直方体状である。筐体１１の前面（すなわち、正面）には、タッチパネル部１２が配置される。筐体１１の上部には、非常停止スイッチ１５が配置される。筐体１１の左側面には、イネーブルスイッチ１４が配置される。筐体１１の内部には、出力部１３が配置される。

タッチパネル部１２は、操作者からの入力を受け付ける入力部である。出力部１３は、タッチパネル部１２からの入力に応じた操作信号を出力する。イネーブルスイッチ１４は、筐体１１に向けて（すなわち、図２中の右側へと）押し込み可能な３ポジションのイネーブルスイッチである。イネーブルスイッチ１４が中間位置まで押し込まれた状態では、出力部１３からの操作信号が、操作対象である産業用ロボットに伝達される。操作信号の伝達は、例えば、有線または無線により行われる。イネーブルスイッチ１４が押し込まれていない状態、および、イネーブルスイッチ１４が中間位置よりも大きく押し込まれた状態では、出力部１３からの操作信号は操作対象に伝達されない。非常停止スイッチ１５は、押し込むことにより操作対象を非常停止させるスイッチである。

タッチパネル部１２は、接触感知式の入力面３１を有する。入力面３１における接触感知は、例えば静電容量方式により行われる。なお、入力面３１における接触感知は、抵抗膜方式または超音波表面弾性波（ＳＡＷ）方式等、他の方式により行われてもよい。図２に示す例では、タッチパネル部１２および入力面３１は、正面視において略矩形状である。タッチパネル部１２は、筐体１１の前面に設けられた略矩形状の開口部に取り付けられる。入力面３１は、操作端末１の前側において筐体１１から露出している。

タッチパネル部１２は、入力面３１に対する接触要素（例えば、操作者の指、または、タッチペン等の入力具）の接触による情報入力を受け付ける。タッチパネル部１２は、入力面３１上における接触要素の接触位置や動き等を入力信号として受け付け、当該入力信号を出力部１３へと伝達する。出力部１３は、操作者による入力面３１に対する入力動作に対応して、操作対象を操作するための操作信号を出力する。当該入力動作には、例えば、接触要素を入力面３１に接触させる接触動作、および、入力面３１に接触する接触要素を入力面３１上において所定の移動経路上にて移動させる移動動作が含まれる。

タッチパネル部１２は、タッチパネル本体２と、補助パネル３とを備える。タッチパネル本体２は、薄板状の部材であり、接触要素の接触を感知するタッチセンシティブ面２１を前面に有する。タッチパネル本体２は、筐体１１の内部に配置される。補助パネル３は、薄板状の部材であり、タッチパネル本体２のタッチセンシティブ面２１に固定される。補助パネル３は、タッチパネル本体２に対して着脱不能に固定されてもよく、粘着テープ等を介して着脱自在に固定されてもよい。以下の説明では、タッチセンシティブ面２１に接触する補助パネル３の後側の主面（すなわち、後面）を、「接触面３８」と呼ぶ。図１に示す例では、補助パネル３は、タッチセンシティブ面２１を略全面に亘って覆う。なお、補助パネル３は、タッチセンシティブ面２１の一部のみを覆っていてもよい。補助パネル３は、透明であり、例えば樹脂により形成される。

補助パネル３の前側の主面（すなわち、前面）は、接触要素が直接的に接触する上述の入力面３１である。操作端末１では、操作者による入力動作は、補助パネル３を介してタッチパネル部１２のタッチセンシティブ面２１に対して行われる。換言すれば、タッチセンシティブ面２１は、補助パネル３を介した接触要素の間接的な接触を感知する。

タッチセンシティブ面２１には、４つの接触領域４２と、２つの移動経路４３，４４とが設定されている。以下の説明では、移動経路４３を「第１移動経路４３」と呼び、移動経路４４を「第２移動経路４４」と呼ぶ。図２では、図の理解を容易にするために、第１移動経路４３および第２移動経路４４に平行斜線を付す。

４つの接触領域４２は、タッチセンシティブ面２１の上部に配置される。各接触領域４２は、例えば略矩形状の領域であり、接触領域４２上における接触要素の入力面３１に対する接触を感知する。各接触領域４２は、例えば、操作対象の移動に関する設定を行う設定ボタンスイッチに対応する。例えば、接触要素を接触領域４２に接触させることにより、操作対象である産業用ロボットのロボットハンドの移動方向が、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向から選択される。また、接触要素を他の接触領域４２に接触させることにより、ロボットハンドの単位移動距離が変更される。単位移動距離とは、操作端末１から伝達された移動を命じる操作信号の１パルスに対応する移動距離である。

第１移動経路４３は、タッチセンシティブ面２１において４つの接触領域４２の下側に配置される。第１移動経路４３は、例えば、略円環状の領域である。第１移動経路４３は、第１移動経路４３上における接触要素の入力面３１に対する接触、および、入力面３１との接触状態を維持したままの接触要素の第１移動経路４３上における移動を感知する。第１移動経路４３は、例えば、操作対象の移動を行う操作ホイール等に対応する。操作端末１において、接触要素を入力面３１に接触させた状態で、第１移動経路４３上にて周方向に移動させることにより、接触要素の第１移動経路４３上における移動距離（または、移動角度）に対応して決定される移動距離だけロボットハンドが移動する。

第２移動経路４４は、タッチセンシティブ面２１において第１移動経路４３の下側に配置される。第２移動経路４４は、例えば、左右方向（すなわち、操作端末１の幅方向）に略直線状に延びる略矩形状（または、帯状）の領域である。第２移動経路４４は、第２移動経路４４上における接触要素の入力面３１に対する接触、および、入力面３１との接触状態を維持したままの接触要素の第２移動経路４４上における移動を感知する。第２移動経路４４は、例えば、操作対象の移動を行う操作スティック等に対応する。操作端末１において、接触要素を入力面３１に接触させた状態で、第２移動経路４４上にて所定方向に（例えば、左側から右側へと）移動させることにより、接触要素の第２移動経路４４上における移動距離に対応して決定される移動距離だけロボットハンドが移動する。操作端末１では、例えば、第２移動経路４４はロボットハンドの比較的大きな移動の際に利用され、第１移動経路４３はロボットハンドの微小な移動の際に利用される。

タッチパネル本体２は、第１インジケータ３６と、第２インジケータ３７とを備える。第１インジケータ３６は、第１移動経路４３に沿って所定間隔にて配列される複数の発光部３６１を備える。第２インジケータ３７は、第２移動経路４４に沿って所定間隔にて配列される複数の発光部３７１を備える。以下の説明では、発光部３６１，３６２をそれぞれ「第１発光部３６１」および「第２発光部３７１」と呼ぶ。第１発光部３６１および第２発光部３７１は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。正面視における各第１発光部３６１および各第２発光部３７１の形状は、例えば略円形である。複数の第１発光部３６１の色は同じであってもよく、異なっていてもよい。複数の第２発光部３７１の色も同じであってもよく、異なっていてもよい。なお、図４では、第１発光部３６１および第２発光部３７１の図示を省略する。

図２に示す例では、複数の第１発光部３６１が、第１移動経路４３の径方向外側に配置される。複数の第１発光部３６１は、第１移動経路４３の外周縁に沿って、略円周状に略等角度間隔にて配列される。例えば、１２個の第１発光部３６１が、約３０°間隔にて配列される。複数の第２発光部３７１は、第２移動経路４４の上側に配置される。複数（例えば、８個）の第２発光部３７１は、第２移動経路４４の上縁に沿って、略直線状に略等間隔にて配列される。なお、第１発光部３６１および第２発光部３７１の位置は適宜変更されてよい。また、複数の第１発光部３６１は、第１移動経路４３上に配置されてもよい。複数の第２発光部３７１も、第２移動経路４４上に配置されてもよい。

補助パネル３は、パネル本体３２と、２つのガイド部３３，３４を備える。パネル本体３２は、略矩形状の薄板であり、タッチパネル部１２の前面のうち筐体１１に覆われていない部位を略全面に亘って覆う。ガイド部３３，３４は、パネル本体３２の前面から前方に（すなわち、タッチセンシティブ面２１とは反対側に）突出する凸部である。換言すれば、ガイド部３３，３４は、補助パネル３の入力面３１に設けられる。補助パネル３は、タッチパネル本体２よりも薄い。パネル本体３２の厚さは略均一であり、例えば、約０．１ｍｍである。ガイド部３３が設けられている部位の補助パネル３の最大厚さは、例えば、約０．５ｍｍである。ガイド部３４が設けられている部位の補助パネル３の最大厚さは、例えば、約０．３ｍｍである。

ガイド部３３は、第１移動経路４３に沿って配置される。ガイド部３４は、ガイド部３３の下側において第２移動経路４４に沿って配置される。以下の説明では、ガイド部３３を「第１ガイド部３３」と呼び、ガイド部３４を「第２ガイド部３４」と呼ぶ。

図１および図２に示す例では、第１ガイド部３３は、ガイド要素３３１と、ガイド要素３３２とを備える。ガイド要素３３１は、第１移動経路４３の径方向外側に配置される正面視において略円環状の凸部である。ガイド要素３３１は、第１移動経路４３の外周縁に沿って周方向に延びる。ガイド要素３３２は、第１移動経路４３の径方向内側に配置される正面視において略円状の凸部である。ガイド要素３３２の外周縁は、第１移動経路４３の内周縁とおよそ重なる。以下の説明では、ガイド要素３３１を「外ガイド要素３３１」と呼ぶ。また、外ガイド要素３３１の径方向内側に位置するガイド要素３３２を「内ガイド要素３３２」と呼ぶ。

外ガイド要素３３１の厚さ（すなわち、パネル本体３２の前面からの突出量）は、外ガイド要素３３１の内周縁から径方向外方に向かうに従って滑らかに漸次増大して最大となり、最厚部から径方向外方に向かうに従って滑らかに漸次減少する。内ガイド要素３３２の厚さ（すなわち、パネル本体３２の前面からの突出量）は、内ガイド要素３３２の外周縁から径方向内方に向かうに従って滑らかに漸次増大し、内ガイド要素３３２の径方向中央部（すなわち、中心部）において最大となる。換言すれば、内ガイド要素３３２は、略ドーム状の形状を有する。内ガイド要素３３２の最大厚さは、例えば、外ガイド要素３３１の最大厚さよりも大きい。

第２ガイド部３４は、第２移動経路４４の下側に配置される正面視において略矩形状（または、帯状）の凸部である。第２ガイド部３４は、第２移動経路４４の下縁に沿って略直線状に延びる。第２ガイド部３４の厚さ（すなわち、パネル本体３２の前面からの突出量）は、第２ガイド部３４の上縁から下方に向かうに従って滑らかに漸次増大して最大となり、最厚部から下方に向かうに従って滑らかに漸次減少する。第２ガイド部３４の最大厚さは、例えば、第１ガイド部３３の外ガイド要素３３１の最大厚さとおよそ同じであり、内ガイド要素３３２の最大厚さよりも小さい。

補助パネル３は、複数の区切り部３５を備える。複数の区切り部３５はそれぞれ、パネル本体３２の前面から前方に突出する凸部である。換言すれば、各区切り部３５は、補助パネル３の入力面３１に設けられ、周囲の部位よりも突出する突起部（すなわち、凸部）である。正面視において、各区切り部３５は略円状の点状部である。複数の区切り部３５は、第１ガイド部３３の内ガイド要素３３２の最厚部と外ガイド要素３３１との最厚部との間において、第１移動経路４３上に所定間隔にて配列される。具体的には、複数の区切り部３５は、内ガイド要素３３２の外周縁近傍、かつ、外ガイド要素３３１の内周縁近傍に配置される。

図２に示す例では、複数の区切り部３５は、第１移動経路４３の径方向中央部に配置される。複数の区切り部３５は、第１移動経路４３の内周縁および外周縁に沿って、略円周状に略等角度間隔にて配列される目印である。例えば、１２個の区切り部３５が、約３０°間隔にて配列される。区切り部３５の数は、例えば、第１発光部３６１の数と同じである。複数の区切り部３５は、例えば、複数の第１発光部３６１の径方向内側において、複数の第１発光部３６１と周方向の略同じ位置に配置される。

各区切り部３５の厚さ（すなわち、パネル本体３２の前面からの突出量）は、区切り部３５の外周縁から区切り部３５の径方向内方に向かうに従って滑らかに漸次増大し、区切り部３５の径方向中央部（すなわち、中心部）において最大となる。換言すれば、区切り部３５は、略ドーム状の形状を有する。各区切り部３５の最大厚さは、第１ガイド部３３の外ガイド要素３３１の最大厚さおよび内ガイド要素３３２の最大厚さ、並びに、第２ガイド部３４の最大厚さよりも小さい。

操作端末１により操作対象である産業用ロボットが操作される際には、まず、イネーブルスイッチ１４が中間位置まで押し込まれた状態で、操作者が接触要素を接触領域４２に接触させ、ロボットハンドの移動方向および単位移動距離等が設定される。設定情報は、操作信号として出力部１３から産業用ロボットに伝達される。なお、接触要素の接触領域４２に対する接触は、上述のように、補助パネル３を介した間接的接触である。後述する接触要素の第１移動経路４３および第２移動経路４４に対する接触についても同様に、補助パネル３を介した間接的接触である。

続いて、操作者は、接触要素を第２移動経路４４に接触させ、接触状態を維持したまま、第２移動経路４４上において左側から右側へと移動させる。当該移動動作に対応する操作信号は、出力部１３から産業用ロボットに伝達される。産業用ロボットでは、接触要素の第２移動経路４４上における移動距離に対応して決定される移動距離だけロボットハンドが移動し、目標位置近傍に位置する。

操作端末１では、上記移動動作における接触要素の移動に応じて、複数の第２発光部３７１の点灯状態が変化する。具体的には、例えば、接触要素が第２移動経路４４に接触していない状態では、全ての第２発光部３７１が消灯している。そして、接触要素が第２移動経路４４の左端部に接触すると、複数の第２発光部３７１のうち左端に位置する１つの第２発光部３７１のみが点灯する。その後、接触要素が第２移動経路４４上を左側から右側へと移動すると、接触要素の接触位置の上側に位置する第２発光部３７１が、左側から右側に向かって順次点灯する。点灯した第２発光部３７１は、接触要素がその下側から移動しても消灯しない。すなわち、操作端末１では、接触要素の第２移動経路４４上における移動距離に応じた数の第２発光部３７１が点灯する。これにより、操作者は、接触要素の第２移動経路４４上におけるおよその移動距離を、容易に視認することができる。点灯した第２発光部３７１は、接触要素が第２移動経路４４から離れると消灯する。

次に、操作者は、接触要素を第１移動経路４３に接触させ、接触状態を維持したまま、第１移動経路４３上において周方向へと移動させる。接触要素は、複数の区切り部３５に断続的に接触しつつ第１移動経路４３上を移動する。当該移動動作に対応する操作信号は、出力部１３から産業用ロボットに伝達される。出力部１３では、例えば、当該移動動作において、接触要素が複数の区切り部３５のうち一の区切り部３５から隣接する区切り部３５へと移動することにより、１パルスの操作信号が出力される。産業用ロボットでは、接触要素の第１移動経路４３上における移動距離に対応して決定される移動距離だけロボットハンドが移動する。これにより、ロボットハンドの位置が微調整され、ロボットハンドが目標位置に位置する。なお、第１移動経路４３上において接触要素を時計回りに移動させた場合と、反時計回りに移動させた場合とでは、ロボットハンドの移動方向は、例えば反対になる。

操作端末１では、上記移動動作における接触要素の移動に応じて、複数の第１発光部３６１の点灯状態が変化する。具体的には、例えば、接触要素が第１移動経路４３に接触していない状態では、全ての第１発光部３６１が消灯している。そして、接触要素が第１移動経路４３に接触すると、複数の第１発光部３６１のうち、接触要素の接触位置の径方向外側に位置する（すなわち、接触位置に最も近い位置に位置する）１つの第１発光部３６１のみが点灯する。その後、接触要素が第１移動経路４３上を周方向に移動すると、接触要素の接触位置の径方向外側に位置する第１発光部３６１が、接触要素の移動方向に沿って順次点灯する。点灯した第１発光部３６１は、接触要素がその径方向内側から移動しても消灯しない。すなわち、操作端末１では、接触要素の第１移動経路４３上における移動距離に応じた数の第１発光部３６１が点灯する。これにより、操作者は、接触要素の第１移動経路４３上におけるおよその移動距離を、容易に視認することができる。点灯した第１発光部３６１は、接触要素が第１移動経路４３から離れると消灯する。

以上に説明したように、操作端末１は、タッチパネル部１２と、出力部１３とを備える。タッチパネル部１２は、入力面３１を有する。出力部１３は、操作者による入力面３１に対する入力動作に対応して操作信号を出力する。当該入力動作は、入力面３１に接触する接触要素を入力面３１上において所定の移動経路（すなわち、第１移動経路４３または第２移動経路４４）上にて移動させる移動動作を含む。入力面３１は、当該移動経路に沿って配置されたガイド部（すなわち、第１ガイド部３３または第２ガイド部３４）を備える。

操作端末１では、接触要素を移動経路に接触させた状態で移動させる際に、接触要素をガイド部に沿って移動させることにより、接触要素が移動経路上からずれることを抑制することができる。その結果、操作端末１（特に、タッチパネル部１２のタッチセンシティブ面２１）を目視していない状態であっても、操作端末１に対する入力動作を容易に行うことができる。

上述のように、ガイド部は凸部である。これにより、接触要素のガイド部に沿う移動を容易とすることができる。その結果、接触要素が移動経路上からずれることをさらに抑制することができ、操作端末１に対する入力動作をさらに容易に行うことができる。

上述のように、タッチパネル部１２は、タッチパネル本体２と、補助パネル３とを備える。タッチパネル本体２は、タッチセンシティブ面２１を有する。補助パネル３は、タッチセンシティブ面２１を覆うとともに入力面３１を有する。補助パネル３は透明である。操作者による入力動作は、補助パネル３を介してタッチセンシティブ面２１に対して行われる。

このように、ガイド部が設けられる部材（すなわち、補助パネル３）を、タッチセンシティブ面２１が設けられる部材（すなわち、タッチパネル本体２）とは別部材とすることにより、ガイド部の形成を容易とすることができ、タッチパネル部１２にガイド部を容易に設けることができる。また、補助パネル３を透明とすることにより、タッチセンシティブ面２１の表示の視認を容易とすることができる。したがって、タッチセンシティブ面２１の表示を利用して操作端末１に対する操作を行うことができる。このため、補助パネル３にタッチセンシティブ面２１と同様の表示を設ける必要がなく、補助パネル３の構造を簡素化することができる。

操作端末１では、第１ガイド部３３は、第１移動経路４３に沿って配置されるガイド要素（すなわち、外ガイド要素３３１）と、第１移動経路４３に沿って配置される他のガイド要素（すなわち、内ガイド要素３３２）とを備える。内ガイド要素３３２は、外ガイド要素３３１との間に第１移動経路４３を挟む。これにより、接触要素を第１移動経路４３に接触させた状態で移動させる際に、接触要素が第１移動経路４３上からずれることをさらに抑制することができる。その結果、操作端末１に対する入力動作をさらに容易に行うことができる。

操作端末１では、入力面３１は、移動経路（すなわち、第１移動経路４３）上に所定間隔にて配列される複数の区切り部３５を備える。上述の移動動作において、接触要素が複数の区切り部３５のうち一の区切り部３５から隣接する区切り部３５へと移動することにより、出力部１３により１パルスの操作信号が出力される。これにより、操作者は、１パルスの操作信号の出力を、接触要素の区切り部３５に対する接触により生じる触感の変化によって容易に認識することができる。その結果、操作端末１の操作対象の操作精度を向上することができる。

また、複数の区切り部３５はそれぞれ、周囲の部位よりも突出する突起部である。これにより、上述の触感の変化を比較的大きくすることができるため、操作者による区切り部３５の認識を容易とすることができる。その結果、操作者は、１パルスの操作信号の出力をさらに容易に認識することができるため、操作対象の操作精度をさらに向上することができる。

上述のように、タッチパネル部１２は、移動経路（すなわち、第１移動経路４３もしくは第２移動経路４４）上、または、当該移動経路に沿って所定間隔にて配列される複数の発光部（すなわち、第１発光部３６１または第２発光部３７１）を備える。複数の発光部の点灯状態は、上述の移動動作における接触要素の移動に応じて変化する。これにより、操作者は、接触要素の移動経路上における位置および移動距離等（すなわち、接触要素の移動状況）を容易に視認することができる。その結果、操作端末１の操作対象の操作精度を向上することができる。なお、複数の発光部の点灯状態の変化態様は、上述の例には限定されず、様々に変更されてよい。

操作端末１では、第１インジケータ３６の複数の第１発光部３６１に代えて、第１移動経路４３上における接触要素の移動に応じて音または振動を出力する報知部が設けられてもよい。また、第２インジケータ３７の複数の第２発光部３７１に代えて、第２移動経路４４上における接触要素の移動に応じて音または振動を出力する報知部が設けられてもよい。報知部は、音および振動の双方を出力してもよい。また、第１インジケータ３６および第２インジケータ３７に加えて、上記報知部が設けられてもよい。いずれの場合であっても、操作端末１の操作対象の操作精度を向上することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るパネルケース４について図６を参照しつつ説明する。図６では、後述する汎用スマートデバイス５も併せて示す。パネルケース４は、補助パネル３ａと、パネル支持部４１とを備える。パネルケース４は、上部が開口した略直方体状の部材である。補助パネル３ａは、上述の補助パネル３と同様の構造を有する薄板状の部材であり、パネルケース４の１つの側面を構成する。パネル支持部４１は、補助パネル３ａが固定される支持部材であり、パネルケース４の他の３つの側面、および、底面を構成する。補助パネル３ａは、パネル支持部４１に対して着脱不能に固定されてもよく、着脱自在に固定されてもよい。

パネルケース４には、汎用スマートデバイス５が装着される。具体的には、汎用スマートデバイス５が、パネルケース４の上部開口から挿入され、パネルケース４の内底面に設けられている接続端子と電気的に接続される。これにより、パネルケース４および汎用スマートデバイス５が、上述の操作端末１と略同様の操作端末１ａとして使用可能となる。

汎用スマートデバイス５は、例えばスマートフォンであり、操作対象の操作用アプリケーションソフトが、他のアプリケーションソフトと共に予めインストールされている。汎用スマートデバイス５は、タッチセンシティブ面２１ａを有するタッチパネル本体２ａと、操作信号を出力する出力部（図示省略）とを備える。タッチパネル本体２ａは、例えば、液晶方式による表示機能を有する。上述の操作用アプリケーションソフトが起動されると、タッチセンシティブ面２１ａに操作画面が表示される。当該操作画面は、例えば、操作端末１のタッチセンシティブ面２１に表示される操作画面と同様である。タッチセンシティブ面２１ａには、４つの接触領域４２と、第１移動経路４３と、第２移動経路４４とが設定されている。

汎用スマートデバイス５がパネルケース４に装着された状態では、タッチセンシティブ面２１ａは、透明な補助パネル３ａにより覆われる。図６に示す例では、タッチセンシティブ面２１ａは、略全面に亘って補助パネル３ａにより覆われる。なお、補助パネル３ａは、タッチセンシティブ面２１ａの一部のみを覆っていてもよい。パネルケース４の内側を向く補助パネル３ａの主面（すなわち、内面）は、タッチセンシティブ面２１ａに接触する接触面３８である。また、パネルケース４の外側を向く補助パネル３ａの主面（すなわち、接触面３８とは反対側の主面である外面）は入力面３１である。

パネルケース４のパネル支持部４１の側面には、イネーブルスイッチ１４ａが設けられる。イネーブルスイッチ１４ａは、例えば、ピエゾフィルムを利用した接触センサであり、操作者の指先がイネーブルスイッチ１４ａに触れる面積（以下、「接触面積」と呼ぶ。）を検出する。イネーブルスイッチ１４ａにより検出された接触面積に対応する信号は、パネルケース４から汎用スマートデバイス５に伝達される。イネーブルスイッチ１４ａは、３ポジションのイネーブルスイッチである。イネーブルスイッチ１４ａにより検出される接触面積が所定範囲内である場合、汎用スマートデバイス５の出力部（図示省略）からの操作信号が、操作対象（例えば、産業用ロボット）に伝達される。一方、当該接触面積が上記所定範囲よりも小さい場合、および、上記所定範囲よりも大きい場合、汎用スマートデバイス５の出力部からの操作信号は操作対象に伝達されない。

補助パネル３ａは、上述のように、操作端末１ａとなる汎用スマートデバイス５のタッチセンシティブ面２１ａを覆う。補助パネル３ａは、タッチセンシティブ面２１ａに接触する主面である接触面３８と、接触面３８とは反対側の主面である入力面３１とを備える。操作端末１ａでは、上述の操作端末１と同様に、操作者による入力面３１に対する入力動作は、入力面３１に接触する接触要素を入力面３１上において所定の移動経路（すなわち、第１移動経路４３または第２移動経路４４）上にて移動させる移動動作を含む。入力面３１は、当該移動経路に沿って配置されたガイド部（すなわち、第１ガイド部３３または第２ガイド部３４）を備える。

操作端末１ａでは、接触要素を移動経路に接触させた状態で移動させる際に、接触要素をガイド部に沿って移動させることにより、接触要素が移動経路上からずれることを抑制することができる。その結果、操作端末１ａ（特に、タッチセンシティブ面２１ａ）を目視していない状態であっても、操作端末１ａに対する入力動作を容易に行うことができる。

上述のように、ガイド部は凸部である。これにより、接触要素のガイド部に沿う移動を容易とすることができる。その結果、接触要素が移動経路上からずれることをさらに抑制することができ、操作端末１ａに対する入力動作をさらに容易に行うことができる。

補助パネル３ａでは、第１ガイド部３３は、第１移動経路４３に沿って配置されるガイド要素（すなわち、外ガイド要素３３１）と、第１移動経路４３に沿って配置される他のガイド要素（すなわち、内ガイド要素３３２）とを備える。内ガイド要素３３２は、外ガイド要素３３１との間に第１移動経路４３を挟む。これにより、接触要素を第１移動経路４３に接触させた状態で移動させる際に、接触要素が第１移動経路４３上からずれることをさらに抑制することができる。その結果、操作端末１ａに対する入力動作をさらに容易に行うことができる。

補助パネル３ａでは、入力面３１は、移動経路（すなわち、第１移動経路４３）上に所定間隔にて配列される複数の区切り部３５を備える。上述の移動動作において、接触要素が複数の区切り部３５のうち一の区切り部３５から隣接する区切り部３５へと移動することにより、汎用スマートデバイス５の出力部により１パルスの操作信号が出力される。これにより、操作者は、１パルスの操作信号の出力を、接触要素の区切り部３５に対する接触により生じる触感の変化によって容易に認識することができる。その結果、操作端末１ａの操作対象の操作精度を向上することができる。

補助パネル３ａは、パネル支持部４１に取り付けられることなく、単体で使用されてもよい。例えば、補助パネル３ａの接触面３８が、汎用スマートデバイス５のタッチセンシティブ面２１ａに、粘着テープ等を介して直接的に固定されてもよい。この場合、汎用スマートデバイス５および補助パネル３ａが、上述の操作端末１ａとして使用される。

上述の操作端末１，１ａでは、様々な変更が可能である。

例えば、操作端末１の第１インジケータ３６および第２インジケータ３７では、複数の第１発光部３６１および複数の第２発光部３７１は、必ずしも等間隔にて配列される必要はない。例えば、複数の第１発光部３６１の間隔は、一部異なっていてもよく、全て互いに異なっていてもよい。また、複数の第２発光部３７１の間隔も、一部異なっていてもよく、全て互いに異なっていてもよい。操作端末１ａにおいても同様である。

操作端末１の第１インジケータ３６および第２インジケータ３７では、第１発光部３６１および第２発光部３７１の正面視における形状は、略円形には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、第１発光部３６１および第２発光部３７１の正面視における形状は、点状または略矩形状であってもよい。各第１発光部３６１の正面視における形状は部分円環状または扇形であってもよく、周方向にて隣接する第１発光部３６１同士が連続していてもよい。複数の第２発光部３７１においても同様に、隣接する第２発光部３７１同士は連続していてもよい。操作端末１では、第１インジケータ３６および第２インジケータ３７のうち一方または両方が省略されてもよい。操作端末１ａにおいても同様である。

補助パネル３，３ａの区切り部３５は、必ずしも突起部である必要はなく、例えば、周囲の部位から後方に（すなわち、タッチセンシティブ面２１，２１ａに近づく方向に）凹む凹部であってもよい。あるいは、区切り部３５は、周囲の部位とは触感が異なる部位であってもよく、この場合、区切り部３５は周囲の部位と略同じ高さに位置してもよい。例えば、区切り部３５は、周囲の部位よりも表面粗度が大きい粗面であってもよい。区切り部３５の正面視における形状は、略円形には限定されず、様々に変更されてよい。例えば、区切り部３５は、正面視において略矩形であってもよい。あるいは、それぞれが部分円環状の複数の区切り部３５が、内ガイド要素３３２の周囲にて周方向に配列されてもよい。複数の区切り部３５は、必ずしも等間隔にて配列される必要はない。例えば、複数の区切り部３５の間隔は、一部異なっていてもよく、全て互いに異なっていてもよい。操作端末１，１ａでは、区切り部３５は省略されてもよい。

補助パネル３，３ａの第１ガイド部３３は、必ずしも凸部である必要はなく、例えば、周囲の部位から後方に（すなわち、タッチセンシティブ面２１，２１ａに近づく方向に）凹む凹部であってもよい。この場合であっても、第１ガイド部３３が凸部である場合と略同様に、接触要素が移動経路上からずれることを抑制することができ、操作端末１，１ａに対する入力動作を容易に行うことができる。補助パネル３，３ａの第２ガイド部３４においても同様である。

また、第１ガイド部３３は、周囲の部位とは触感が異なる部位であってもよく、この場合、第１ガイド部３３は周囲の部位と略同じ高さに位置してもよい。例えば、第１ガイド部３３は、周囲の部位よりも表面粗度が大きい粗面であってもよい。第２ガイド部３４においても同様である。

あるいは、補助パネル３，３ａでは、第１移動経路４３と重なる領域が、周囲の部位よりも凹む凹部とされ、補助パネル３，３ａにおける当該凹部の周囲の部位が、第１移動経路４３に沿って配置される第１ガイド部３３とされてもよい。また、補助パネル３，３ａの第２移動経路４４と重なる領域が、周囲の部位よりも凹む凹部とされ、補助パネル３，３ａにおける当該凹部の周囲の部位が、第２移動経路４４に沿って配置される第２ガイド部３４とされてもよい。この場合、第１ガイド部３３および第２ガイド部３４は、当該凹部を除く周囲の部位と略同じ高さに位置してもよい。

補助パネル３，３ａでは、接触領域４２に沿う凸部または凹部等が設けられていてもよい。補助パネル３，３ａでは、第１ガイド部３３の外ガイド要素３３１および内ガイド要素３３２のうちいずれか一方が省略されてもよい。また、補助パネル３，３ａでは、第１ガイド部３３および第２ガイド部３４のうちいずれか一方が省略されてもよい。

補助パネル３，３ａでは、第１ガイド部３３の外ガイド要素３３１および内ガイド要素３３２、並びに、第２ガイド部３４は、必ずしも上述の形状である必要はなく、様々な形状とされてよい。例えば、図７に示す操作端末１ｂのように、第１ガイド部３３ｂの外ガイド要素３３１ｂおよび内ガイド要素３３２ｂ、並びに、第２ガイド部３４ｂは、明確な外縁を有する上端面等が設けられた形状であってもよい。

補助パネル３，３ａは、必ずしも透明である必要はなく、例えば半透明または有色であってもよい。

操作端末１，１ａ，１ｂは、必ずしも産業機械の操作に使用される必要はなく、様々な機械や機械以外の操作対象の操作に使用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａ，１ｂ操作端末
２，２ａタッチパネル本体
３，３ａ補助パネル
５汎用スマートデバイス
１２タッチパネル部
１３出力部
２１，２１ａタッチセンシティブ面
３１入力面
３３，３３ｂ第１ガイド部
３４，３４ｂ第２ガイド部
３５区切り部
３８接触面
４３第１移動経路
４４第２移動経路
３３１，３３１ｂ外ガイド要素
３３２，３３２ｂ内ガイド要素
３６１第１発光部
３７１第２発光部

Claims

操作対象に対して入力を行う操作端末であって、
入力面を有するタッチパネル部と、
操作者による前記入力面に対する入力動作に対応して操作信号を出力する出力部と、
を備え、
前記入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、
前記入力面は、
前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、
前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、
前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、
を備え、
前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から突出する凸部であり、
前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力されることを特徴とする操作端末。
操作対象に対して入力を行う操作端末であって、
入力面を有するタッチパネル部と、
操作者による前記入力面に対する入力動作に対応して操作信号を出力する出力部と、
を備え、
前記入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、
前記入力面は、
前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、
前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、
前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、
を備え、
前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から凹む凹部であり、
前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力されることを特徴とする操作端末。
請求項１または２に記載の操作端末であって、
所定の位置まで押し込むことで操作信号の伝達が可能となるイネーブルスイッチをさらに備え、
前記出力部は、前記イネーブルスイッチが所定の位置に押し込まれているときに、前記移動動作を操作信号しとて操作対象へと伝達することを特徴とする操作端末。
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の操作端末であって、
前記タッチパネル部が、
タッチセンシティブ面を有するタッチパネル本体と、
前記タッチセンシティブ面を覆うとともに前記入力面を有する透明な補助パネルと、
を備え、
前記操作者による前記入力動作が、前記補助パネルを介して前記タッチセンシティブ面に対して行われることを特徴とする操作端末。
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の操作端末であって、
前記タッチパネル部が、前記移動経路上または前記移動経路に沿って所定間隔にて配列される複数の発光部を備え、
前記移動動作における前記接触要素の移動に応じて前記複数の発光部の点灯状態が変化することを特徴とする操作端末。
操作対象に対して入力を行う操作端末となる汎用スマートデバイスのタッチセンシティブ面を覆う補助パネルであって、
前記タッチセンシティブ面に接触する主面である接触面と、
前記接触面とは反対側の主面である入力面と、
を備え、
操作者による前記入力面に対する入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、
前記入力面は、
前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、
前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、
前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、
を備え、
前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から突出する凸部であり、
前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力されることを特徴とする補助パネル。
操作対象に対して入力を行う操作端末となる汎用スマートデバイスのタッチセンシティブ面を覆う補助パネルであって、
前記タッチセンシティブ面に接触する主面である接触面と、
前記接触面とは反対側の主面である入力面と、
を備え、
操作者による前記入力面に対する入力動作が、前記入力面に接触する接触要素を前記入力面上において所定の円環状の移動経路上にて移動させる移動動作を含み、
前記入力面は、
前記移動経路において円周状に等角度間隔にて断続的に配列される複数の区切り部と、
前記移動経路の径方向外側に配置される円環状の凸部である外ガイド要素と、
前記移動経路の径方向内側に配置される凸部であって、前記外ガイド要素との間に前記移動経路を挟む内ガイド要素と、
を備え、
前記複数の区切り部はそれぞれ、前記接触要素が接触する周囲の領域から凹む凹部であり、
前記移動動作において、前記接触要素が前記複数の区切り部のうち一の区切り部から隣接する区切り部へと移動することにより、予め設定されている単位移動距離に応じた１パルスの操作信号が前記出力部によって出力されることを特徴とする補助パネル。