(57)【要約】【課題】運転室内で容易に修理を行うことができるタッチパネルモニタを提供すること。【解決手段】建設機械１の運転室６に設けられ、入力項目を表示するモニタ本体１３と、このモニタ本体１３の表示窓１６を覆って位置する長方形状のタッチパネル１０と、この表示窓１６の縁に沿って配列された複数の発光素子１４と、これら複数の発光素子１４に表示窓１６を挟んで対向して位置する複数の受光素子１５とを備えた建設機械のタッチパネルモニタにおいて、タッチパネル１０と複数の発光素子１４を格納したフレーム９とが組み付けられて一体品２０を成し、この一体品２０がモニタ本体１３に対して着脱可能に設けられている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の運転室に設けられ入力項目を表示窓から目視可能に表示するモニタ本体と、前記表示窓を覆って位置するタッチパネルと、この表示窓の縁に沿って配列された複数の発光素子と、これら複数の発光素子に前記表示窓を挟んで対向して位置し、前記複数の発光素子のそれぞれから照射される赤外線を受光する複数の受光素子とを備え、前記受光素子が前記発光素子からの赤外線の遮断を検出したことに基づき、前記タッチパネルの操作位置を特定する建設機械のタッチパネルモニタにおいて、
前記発光素子および前記受光素子の少なくとも一方と前記タッチパネルとが組み付けられて一体品を成し、この一体品が前記モニタ本体に対して着脱可能に設けられた
ことを特徴とする建設機械のタッチパネルモニタ。
【請求項２】
請求項１記載の建設機械のタッチパネルモニタにおいて、
前記一体品を前記モニタ本体に係止する係止構造と、前記一体品を前記モニタ本体に対して固定するネジ止め部とを備えた
ことを特徴とする建設機械のタッチパネルモニタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建設機械のタッチパネルモニタにおいて、
前記複数の発光素子は前記モニタ本体の下部に配置され、前記タッチパネルと前記一体品を成す
ことを特徴とする建設機械のタッチパネルモニタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学式タッチパネルを備えた建設機械のタッチパネルモニタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のタッチパネルモニタは、入力項目を表示するモニタ本体と、このモニタ本体の表示窓を覆って位置する長方形状のタッチパネルと、表示窓の縁に沿って配列された複数の発光素子と、これら複数の発光素子にタッチパネルを挟んで対向して位置し、複数の発光素子のそれぞれから照射される赤外線を受光する複数の受光素子とを備え、受光素子が発光素子からの赤外線の遮断を検出したことに基づき、オペレータが触れたタッチパネルの操作位置を特定するものである（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願平１１−３５３１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来のタッチパネルモニタを建設機械の運転室に搭載させた場合、建設機械は塵埃が浮遊したり泥が飛び散ったりする作業現場で稼動するものであるので、タッチパネルモニタに塵埃や泥が付着しやすい。タッチパネルに付着した塵埃や泥は発光素子から受光素子への赤外線を遮断することがあり、これによって発光素子と受光素子による操作位置の検出の精度が低下すると、タッチパネルの誤入力が生じることがある。また、オペレータが塵埃や泥の付着した手指でタッチパネルを操作する際や、タッチパネルに付着した塵埃や泥などを拭きとる際に、オペレータの手指とタッチパネルとの間の摩擦によってタッチパネルに傷が付くため、タッチパネルの寿命が短くなりやすい。発光素子と受光素子による操作位置の検出精度が低下したりタッチパネルが損傷したりした場合には、タッチパネルモニタを修理する必要があるが、その修理のためにタッチパネルモニタ全体を建設機械の運転室から持ち出してしまうと、タッチパネルモニタの修理期間中は建設機械が使用できず、作業現場ではその建設機械による作業の中断を強いられることになる。
【０００５】
本発明は前述の実情を考慮してなされたもので、その目的は運転室内で容易に修理を行うことができるタッチパネルモニタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の目的を達成するために本発明に係るタッチパネルモニタは次のように構成されている。
【０００７】
〔１〕  本発明に係るタッチパネルモニタは、建設機械の運転室に設けられ入力項目を表示窓から目視可能に表示するモニタ本体と、前記表示窓を覆って位置するタッチパネルと、この表示窓の縁に沿って配列された複数の発光素子と、これら複数の発光素子に前記表示窓を挟んで対向して位置し、前記複数の発光素子のそれぞれから照射される赤外線を受光する複数の受光素子とを備え、前記受光素子が前記発光素子からの赤外線の遮断を検出したことに基づき、前記タッチパネルの操作位置を特定する建設機械のタッチパネルモニタにおいて、前記発光素子および前記受光素子の少なくとも一方と前記タッチパネルとが組み付けられて一体品を成し、この一体品が前記モニタ本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。
【０００８】
この「〔１〕」に記載のタッチパネルモニタにおいては、タッチパネルに付着した塵埃や泥によって発光素子から受光素子への赤外線が遮断され誤入力が発生する事態が頻発するようになった場合、モニタ本体から一体品を取り外し、そのモニタ本体に新しい一体品を取り付けることができる。これによって、タッチパネルモニタ全体を運転室外に持ち出すことなく、発光素子および受光素子の少なくとも一方とタッチパネルとを運転室内で交換できる。つまり、運転室内で容易にタッチパネルモニタの修理を行うことができる。
【０００９】
〔２〕  本発明に係るタッチパネルモニタは「〔１〕」に記載のタッチパネルモニタにおいて、前記一体品を前記モニタ本体に係止する係止構造と、前記一体品を前記モニタ本体に対して固定するネジ止め部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
この「〔２〕」に記載のタッチパネルモニタにおいては、モニタ本体に対して一体品を取り付けたり取り外したりするとき、一体品がモニタ本体にネジ止め部で固定されていない状態であっても、一体品を係止構造によりモニタ本体に仮止めすることができる。これにより、モニタ本体に一体品を取り付ける際に一体品のモニタ本体に対するネジ止めを容易に行うことができ、また、モニタ本体から一体品を取り外す際にネジをモニタ本体から取り除いたときに一体品が自重でモニタ本体から脱落することを防止することができる。
【００１１】
〔３〕  本発明に係るタッチパネルモニタは「〔１〕」または「〔２〕」に記載のタッチパネルモニタにおいて、前記複数の発光素子は前記モニタ本体の下部に配置され、前記タッチパネルと前記一体品を成すことを特徴とする。
【００１２】
塵埃や泥はタッチパネルモニタの上部や側部よりも下部に溜まりやすく、タッチパネルモニタの下部に溜まった塵埃や泥によりタッチパネルが傷付きやすい。また、太陽光等の赤外線を含む外来光は運転室内に上方から下方に向かって射し込むことが多い。これらのことに対して「〔３〕」に記載のタッチパネルモニタにおいては、複数の発光素子がモニタ本体の下部に配置されてタッチパネルと一体品を成すので、受光素子に対する外来光の入射を防止できるとともに、塵埃や泥が溜まりやすいタッチパネルモニタの下部の部品交換に特化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るタッチパネルモニタによれば、前述のように運転室内で容易に修理を行うことができるので、タッチパネルモニタの修理期間中に建設機械が使用できずに作業現場においてその建設機械による作業の中断を強いられるという事態の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタッチパネルモニタを備えた建設機械である油圧ショベルの側面図である。
【図２】図１に示した運転室内の様子を示す斜視図である。
【図３】図２に示したタッチパネルモニタの外観を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）側面図である。
【図４】図３のIV−IVの断面図である。
【図５】図３に示したモニタ本体の表示窓の縁に沿って配列された複数の発光素子および複数の受光素子と、これらの素子により形成される赤外線のマトリクスとを示す図である。
【図６】図３に示したモニタ本体に対して着脱可能な発光素子とタッチパネルとの一体品を示す正面図である。
【図７】モニタ本体に一体品を取り付ける様子を示す図であって、（ａ）はモニタ本体に一体品を取り付ける前の状態を示す図であり、（ｂ）は一体品をモニタ本体に仮止めした状態を示す図である。
【図８】図７に示した係止構造の詳細を示す図であって、（ａ）は一体品のフレームがモニタ本体の溝に挿入される前の状態を示す図であり、（ｂ）はフレームが溝に挿入されている途中の状態であってフレームの第１突起部がモニタ本体の第２突起部に係止される直前の状態を示す図であり、（ｃ）はフレームの溝への挿入が完了した状態であって第１突起部が第２突起部に係止された状態を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るタッチパネルモニタの図７に対応する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るタッチパネルモニタの図７に対応する図である。
【図１１】図１０に示したモニタ本体の表示窓の縁に沿って配列された複数の発光素子および複数の受光素子と、これらの素子により形成される赤外線のマトリクスとを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態について図１〜図８を用いて説明する。
【００１６】
図１に示すように、油圧ショベル１は、この油圧ショベル１の下部に位置して走行する走行体２と、この走行体２に旋回可能に設けられた旋回体３と、この旋回体３の前部に設けられたフロント作業装置４とを備えている。
【００１７】
旋回体２は運転室５を備える。この運転室５内には図２に示すように、運転席６、この運転席６の両左右側方に位置する操作レバー７、運転席６の右斜め前方に位置するタッチパネルモニタ８などが設けられている。
【００１８】
図３に示すように、第１実施形態に係るタッチパネルモニタ８は、モニタ本体１３と、このモニタ本体１３の運転席６側の面に設けられ、モニタ本体１３の下縁および左縁を覆って位置するＬ字型のフレーム９と、モニタ本体１３の上縁および右縁を覆って位置するＬ字型のフレーム１１と、これらフレーム９とフレーム１１が成す長方形状の枠に４方を囲まれて位置する長方形状の透明なタッチパネル１０を備えている。
【００１９】
図４に示すように、モニタ本体１３は入力項目を表示するディスプレイ１７と、このディスプレイ１７を運転席６側から覆って位置する表示窓１６とを備えている。表示窓１６は透明なフィルムであり、この表示窓１６を通じてディスプレイ１７が見えるようになっている。
【００２０】
図５に示すように、表示窓１６の周囲には表示窓１６の左辺と下辺に沿って等間隔に配列された複数の発光素子１４と、表示窓１６の上辺と右辺に沿って等間隔に配列された受光素子１５とが設けられている。発光素子１４と受光素子１５は表示窓を挟んで対向して位置する。複数の受光素子１５は複数の発光素子１４のそれぞれから照射される赤外線を受光する。複数の発光素子１４から照射される赤外線は、正方形の格子を複数含む赤外線マトリクス１９を形成する。オペレータの手指がタッチパネル１０に触れると、その手指が発光素子１４から照射された赤外線を遮断し、これによって赤外線を検出しない受光素子１５が現れる。直交する縦横２筋の赤外線が同時に遮断されたとき、それら２筋の赤外線のそれぞれに対応する受光素子１５が同時に赤外線を検出しない状態となる。この状態に基づき、すなわち赤外線を検出しなくなった２つの受光素子１５のそれぞれ位置に基づき、オペレータの手指のタッチパネルに対する操作位置が特定される。全ての発光素子１４は前出のフレーム９に格納されており、全ての受光素子１５は前出のフレーム１１に格納されている（図４参照）。
【００２１】
なお、赤外線を含む太陽光等の外来光は運転室５内に上方から下方に向かって射し込むことが多いため、複数の受光素子１５はその外来光の影響が受けにくくなるように表示窓１６の下辺側を避けて、表示窓１６の上辺と右辺とに沿って配列されている。表示窓１６の下辺に沿って配列された場合、上方から下方に向かって射し込む外来光が受光素子１５に入射するのを許し、受光素子１５は発光素子１４からの赤外線が遮断されたことを検出できなくなる。
【００２２】
図６に示すように、タッチパネル１０とフレーム９は組み付けられて一体品２０を成している。この一体品２０にはコネクタの差込口２１が設けられており、この差込口２１に、電力線（図示省略）の一端に設けられたコネクタが差し込まれる。その電力線の他端に設けられたコネクタは、モニタ本体１３に設けられた差込口２３（図７参照）に差し込まれる。発光素子１４はその電力線を通じてモニタ本体１３から電力が供給されるようになっている。発光素子１４の発光側の面は透明板２２で覆われており、これによって塵埃や泥などの発光素子１４への接触が防がれている。一体品２０のフレーム９はモニタ本体１３に設けられた５つのネジ穴１２にネジ１８で固定されている。
【００２３】
このように構成された第１実施形態に係るタッチパネルモニタ８においては、モニタ本体１３に一体品２０を取り付ける際、図７（ａ）に示すように、一体品２０を矢印Ａ方向（図２においては下方から上方に向かう方向である）にスライドさせてモニタ本体１３に配置したのち、図７の（ｂ）に示すように、ネジ１８をネジ穴１２に螺合させて、一体品２０をモニタ本体１３に締結する。このように一体品２０をモニタ本体１３にネジ止めする前には、係止構造２７により一体品２０がモニタ本体１３に仮止めされる。その係止構造２７は、モニタ本体の左上端および右下端のそれぞれに設けられた溝２５と、フレーム９の左上端と右下端にそれぞれに設けられた第１突起部２４と、溝２５内の運転席６側の壁面に形成された第２突起部２６とから構成されている。溝２５内の運転席６側の壁面を形成して第２突出部２６が設けられた板部２５ａは、運転席６側に撓むことが可能なものである。
【００２４】
このように構成された係止構造２７においては、図８を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に見て分かるように、フレーム９が溝２５内を奥方向にスライドすると、第１突起部２４と第２突起部２６が干渉し、これに伴って板部２５ａが運転席６側に撓み、第１突起部２４が第２突起部２６よりも溝２５の奥に移動して、一体品２０がモニタ本体１３に対して仮止めされる。
【００２５】
第１実施形態に係るタッチパネルモニタ８によれば次の効果を得られる。
【００２６】
タッチパネルモニタ８においては、タッチパネル１０と複数の発光素子１４を格納したフレーム９とが組み付けられて一体品２０を成し、この一体品２０がモニタ本体１３に対して着脱可能に設けられている。したがって、タッチパネル１０に傷が付いたり、タッチパネル１０や透明板２２に付着した塵埃や泥または透明板２２の傷によりタッチパネル１０の誤入力が発生したりした場合、一体品２０をモニタ本体１３から取り外して、新しい一体品２０をモニタ本体１３取り付けることができる。これによって、タッチパネルモニタを運転室５から持ち出すことなく、運転室５内でタッチパネル１０、発光素子１４および透明板２２を交換できる。つまり、運転室５内で容易にタッチパネルモニタ８の修理を行うことができる。
【００２７】
タッチパネルモニタ８においては、モニタ本体１３に対して一体品２０を取り付けたり取り外したりする際、一体品２０がモニタ本体１３にネジ止めされていない状態であっても、一体品２０を係止構造２７によりモニタ本体１３に仮止めすることができる。これにより、モニタ本体１３に一体品２０を取り付ける際に一体品２０のモニタ本体１３に対するネジ止めを容易に行うことができ、また、モニタ本体１３から一体品２０を取り外す際にネジ１８をモニタ本体１３から取り除いたときに一体品２０が自重でモニタ本体１３から脱落することを防止することができる。
【００２８】
タッチパネルモニタ８の上部および側面よりも下部に塵埃や泥が溜まりやすく、その塵埃や泥を拭きとる際に、発光素子１４を覆う透明板２２やタッチパネル１０の下部に傷を付けやすい。このことに対しタッチパネルモニタ８においては、モニタ本体１３の下部に配置された複数の発光素子１４とタッチパネル１０とが一体品２０を成すので、タッチパネルモニタ８の下部の修理に特に効果を発揮することができる。
【００２９】
なお、前述の第１実施形態に係るタッチパネルモニタ８において、受光素子１５は表示窓１６の上辺側に配置されており、発光素子１４は表示窓１６の下辺側に配置されているが、本発明における発光素子および受光素子の配置はこれに限定されるものではない。赤外線を含む太陽光等の外来光が受光素子１５に入射を防止する対策が施されている場合には、受光素子１５が表示窓１６の下辺側に配置され、発光素子１４が表示窓の上辺側に配置されてもよい。
【００３０】
また、前述の第１実施形態に係るタッチパネルモニタ８において、一体品２０はタッチパネル１０と発光素子１４が組み付けられたものであるが、本発明における一体品はタッチパネルと発光素子の組合せに限定されるものではなく、タッチパネルと受光素子の組合せであってもよいし、発光素子および受光素子の両方とタッチパネルとの組合せであってもよい。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図９を用いて説明する。図９に示すもののうち図７に示したものと同等のものには、図７に付した符号と同じ符号を付してある。
【００３２】
図９に示すように、第２実施状態に係るタッチパネルモニタ２８は、モニタ本体１３の下端を覆って位置するＩ字型のフレーム３０と、モニタ本体１３の上端および左右両側部を覆って位置するコ字型のフレーム３１とを備えており、タッチパネル１０はフレーム３０とフレーム３１が成す長方形状の枠に４方を囲まれて位置する。
【００３３】
タッチパネル１０とフレーム３０は組み付けられて一体品２９を成している。この一体品２９は、モニタ本体１３に対してネジ穴１２とネジ１８により着脱可能に固定されている。フレーム３０には複数の発光素子１４の一部が、フレーム３１には複数の発光素子１４の残りと全ての受光素子１５とが格納されている。発光素子１４および受光素子１５の配列は第１実施形態と同じである。第２実施形態に係るタッチパネルモニタ２８の構成のうち、ここまでに説明した構成以外は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３４】
第２実施形態に係るタッチパネルモニタ２８によれば、タッチパネル１０と共に交換さえる発光素子１４は、タッチパネルモニタ２８の下部に位置するもののみである。これにより、第１実施形態よりも、タッチパネルモニタ２８の下部の修理に特化することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態について図１０を用いて説明する。図１０に示すもののうち図７に示したものと同等のものには、図７に付した符号と同じ符号を付してある。
【００３６】
図１０に示すように、第３実施形態に係るタッチパネルモニタ３２は、モニタ本体１３の下端およびモニタ本体１３の左右両側部の下側の約半分の範囲を覆って位置するコ字型のフレーム３４と、モニタ本体１３の上端およびモニタ本体１３の左右両側部の上側の約半分の範囲を覆って位置するコ字型のフレーム３５とを備える。タッチパネル１０はフレーム３４とフレーム３５が成す長方形状の枠により４方を囲まれて位置する。
【００３７】
タッチパネル１０とフレーム３４とは組み付けられて一体品３３を成している。この一体品３３は、モニタ本体１３に対してネジ穴１２とネジ１８により着脱可能に固定されている。フレーム３４には複数の発光素子１４が全て格納されており、フレーム３５には複数の受光素子１５が全て格納されている。図１１に示すように、発光素子１４は表示窓１６の下辺と左右両辺の下側半分の範囲とに沿ってコ字型に配列されており、受光素子１５は表示窓１６の上辺と左右両辺の上側半分の範囲に沿ってコ字型に配列されている。表示窓１６の中央から左側に位置する発光素子１４は右斜め上方向に赤外線を発し、表示窓１６の中央から右側に位置する発光素子１４は左斜め上方向に赤外線を発し、これによって菱形の格子を複数含む赤外線マトリクス３６が形成される。第３実施形態に係るタッチパネルモニタ３２の構成のうち、ここまでに説明した構成以外は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００３８】
第３実施形態に係るタッチパネルモニタ３２においても、第１実施状態の場合と同様にタッチパネル１０、透明板２２および発光素子１４の交換を行うことができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  油圧ショベル
２  走行体
３  旋回体
４  フロント作業装置
５  運転室
６  運転席
７  操作レバー
８  タッチパネルモニタ
９  フレーム
１０  タッチパネル
１１  フレーム
１２  ネジ穴
１３  モニタ本体
１４  発光素子
１５  受光素子
１６  表示窓
１７  ディスプレイ
１８  ネジ
１９  赤外線マトリクス
２０  一体品
２１  差込口
２２  透明板
２３  差込口
２４  第１突起部
２５  溝
２５ａ  板部
２６  第２突起部
２７  係止構造
２８  タッチパネルモニタ
２９  一体品
３０，３１  フレーム
３２  タッチパネルモニタ
３３  一体品
３４，３５  フレーム
３６  赤外線マトリクス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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