(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイと、
該ディスプレイの表示画面上に所定の画像が表示されると表示状態信号を出力可能とする画像検出手段と、
前記ディスプレイの表示画面を覆って配設され、指先による座標位置入力に対応した座標位置信号を出力可能とするタッチパネルと、
該タッチパネルの操作面を覆って配設された透光性を有する電極と、
該電極に接続されて、人体の一部が該電極に対して接近または接触すると操作時期信号を出力可能な操作時期検出手段と、
前記座標位置信号、表示状態信号および操作時期信号が入力されるデータ処理手段とを備え、
前記ディスプレイの表示画面上に表示される前記所定の画像は、ディスプレイの動作時期に対応して表示される検出用画像であり、
前記画像検出手段は、前記検出用画像の表示を検出すると前記表示状態信号を出力するものであり、
前記データ処理手段は、前記座標位置信号、表示状態信号および操作時期信号の入力に対応して所定のデータ処理動作を可能とすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記データ処理手段は前記所定のデータ処理動作として、
前記表示状態信号が検出されない場合、第１のエラー処理動作を行い、
前記表示状態信号が検出された場合であって、かつ前記操作時期信号は検出されていないにもかかわらず、前記座標位置信号が検出された場合、第２のエラー処理動作を行い、
前記表示状態信号が検出された場合であって、かつ前記操作時期信号は検出されているにもかかわらず、前記座標位置信号は検出されていない場合、第３のエラー処理動作を行い、
前記座標位置信号、表示状態信号および操作時期信号のそれぞれが検出された場合、タッチ入力処理動作を行うことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記検出用画像は、前記表示画面の周縁部にあって、所定周期で点滅する表示動作を行うものであり、
前記画像検出手段は、前記表示画面上における前記検出用画像の表示部分から放出される光を導く透明な導光板と、該導光板に導かれた光を電気信号に変換する光センサと、該光センサから出力される前記電気信号を入力し前記表示状態信号を出力可能とする画像検出回路とを備え、
該画像検出回路では、前記検出用画像の点滅周期に対応した周期の信号を前記電気信号から選択的に取り出すことにより、前記表示状態信号を出力可能とする請求項１または２記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は表示装置の故障処理システムであって、特に表示系統の動作異常に対応するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、工場のような劣悪な環境でも迅速且つ確実にデータ入力できることを目的とし、データ入力手段にタッチパネルを使用したプログラム式の表示装置が、ＰＬＣ用の制御盤として使用されることが多くなってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、表示装置に備えるディスプレイやタッチパネルが誤動作した場合にあっては、表示装置側でその動作異常が明確に判別できず、操作者からの連絡で所定の技術者が対応するのが一般的であった。
【０００４】
本発明は上記不都合に鑑みてなされたものであって、ディスプレイの表示異常を事前に検知して、表示装置の故障に起因する操作ミスを未然に防止することを可能とする故障処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる故障処理システムは、図１〜図３に例示するごとく、ディスプレイ１８の動作時期に対応して表示画面１６上に表示された検出用画像４６と、その検出用画像４６の有無を検出可能な画像検出手段４８とを備えている。ここで、前記した画像検出手段４８が検出用画像４６を正常に検出できなくなると、所定の異常回避動作を行わせることを特徴とする。
【０００６】
上記した検出用画像４６は、表示画面１６の周縁部で露出位置に設けたランプ形状の画像であり、所定周期で点滅する表示動作を行わせる一方、上記した画像検出手段４８を、透明な導光板５０と、隠蔽位置に配設した光センサ５４と、その光センサ５４から出力される電気信号から検出用画像４６の表示状態に対応する表示状態信号５８を取り出し可能とする画像検出回路５６とから構成する。
【０００７】
更に、上記した検出用画像４６を覆って上記した導光板５０の一端を配設し、光センサ５４の受光面を覆って導光板５０の他端を配設し、更に画像検出回路５６から、検出用画像４６の点滅周期に対応した表示状態信号５８を選択的に出力するように構成している。
【０００８】
また上記した表示画面１６の略全面はタッチパネル２０で覆われるとともに、そのタッチパネル２０の操作面２８に対する操作時期に対応して所定の操作時期信号４３を発生する操作時期検出手段４２と、動作状態の判定手段６０とを備えている。
【０００９】
その動作状態判定手段６０は、操作時期検出手段４２から出力される操作時期信号４３と、タッチパネル２０から出力される座標位置信号３９と、上記した画像検出手段４８から出力される表示状態信号５８とを入力信号とする。
【００１０】
この場合、上記した動作状態判定手段６０において、表示状態信号５８の入力中で、且つ、少なくとも操作時期信号４３の入力がないが座標位置信号３９が入力されると、タッチパネル２０の異常と判定して所定の異常回避動作を行わせることが好ましい。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は上記の如く、ディスプレイ１８の表示画面１６上に検出用画像４６を表示しておき、その画像４６が検出されなくなるとディスプレイ１８の異常と判断し所定の異常回避動作を行わせることにより、ディスプレイ１８の表示異常に起因する操作ミスを未然に防止することができる。
【００１２】
更にタッチパネル２０の操作時期を検出するための手段４２を備え、上記したディスプレイ１８の表示異常の検出手段と連携させてエラー処理動作を行わせることにより、ハードウェアの故障に起因する誤操作が有効に防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明にかかる故障処理システムを、ＰＬＣ用のプログラム式表示装置に実施した一例に基づいて説明するがこれに限らず、タッチパネルをデータ入力手段として備えた汎用あるいは専用の各種のデータ処理装置に対しても略同様に実施できることは勿論である。また本実施例では座標位置をデジタル式に検出する例を示したが、印加した電圧の分圧値でアナログ式に座標位置を算出するものなど、座標位置の検知方法は任意のものに変更して実施できる。
【００１４】
本発明を実施する表示装置１０は、図１乃至図３にその全体的な構成を概略的に示すごとく、ＣＰＵをデータ処理用に備えたデータ処理回路１２と、そのデータ処理回路１２から出力される映像信号１４に対応したスイッチ形状のような画像１５をその表示画面１６上に表示可能とするディスプレイ１８と、そのディスプレイ１８の表示画面１６上に密着して配設されるタッチパネル２０と、ディスプレイ１８およびタッチパネル２０の動作状態を検知するための動作検知部２２とを本体ケース２４内に一体に備えている。
【００１５】
タッチパネル２０は従来から使用されているデジタル式のものであって、指先２６を使用してタッチパネル２０の操作面２８上における任意座標位置を押圧指示すると、その押圧点に対応する座標が座標位置検出手段３０により解析され、その解析結果に基づいた座標位置信号３９が出力される。
【００１６】
ここで一般的なデジタル式のタッチパネル２０は、表示画面１６と略同一形状でガラス板のような絶縁性を有し且つ所定強度を備えた基板３２に対し、柔軟性を有する透明シートからなる操作板３４を図示しないスペーサを介して重ね合わせることにより、基板３２と操作板３４とを微小な間隙を設けて接近可能に配置している。
【００１７】
更に基板３２と操作板３４との対向面上には、細帯状の第１電極３６および第２電極３８を互いに直交させ略全面に亘ってマトリックス状に配設するとともに、座標位置検出手段３０によって第１電極３６および第２電極３８の交差位置を検出可能とすることにより、操作板３４に対する押圧指示座標に対応した座標位置信号３９が出力できるようにしている。
【００１８】
本実施例におけるタッチパネル２０にあっては更に、操作板３４の表側に位置する操作面２８上に更に電極層４０を設けるとともに、その電極層４０を操作時期検知用の電極として利用した操作時期検出手段４２を備えている。
【００１９】
ここで電極層４０は、透光性を有するとともに導電性を有する物質から構成されるものであって、従来のタッチパネル２０において座標位置検知用として使用されることが多いＩＴＯあるいは同様の材料から選択使用されるが、その材質が限定されるものではない。
【００２０】
一方、操作時期検出手段４２は、操作者の指先２６のような人体の一部が電極層４０を押圧すると、それに対応して操作時期信号４３が出力される様にしたものである。例えば、接触した検知対象における静電容量や抵抗値を、上記した電極層４０を介して直接的に検出し、あるいは電極層４０を検知回路の一部として使用し、検知物体の接近に伴なって電子回路のインダクタンスやリアクタンスが変化するのを間接的に検知するものなど、従来から行われている各種の物体検知の方法を採用することにより、検知対象の大きさや種類のような物性的情報、あるいは接近の程度のような接触情報を得ることができる。
【００２１】
次にディスプレイ１８は、プラズマディスプレイ、ＥＬ表示板、ＣＲＴあるいはバックライトを備えた液晶表示板の様に、その前面側に設けた表示画面１６から光を発する自発光形式のものであって、本発明にあっては更に、表示画面１６の表示状態を検出可能とする表示状態検出手段４４を備えている。
【００２２】
表示状態検出手段４４は、ディスプレイ１８の表示画面１６における左下隅のような通常の画像表示に邪魔にならない箇所に設けた検出用の画像４６と、その検出用画像４６の表示状態を検出するための画像検出手段４８とから構成される。
【００２３】
検出用画像４６は、本実施例にあっては電源ランプの図形によって構成され、表示装置１０に対して通電中は常時に表示させるとともに、例えば正常運転時には緑色の点灯表示をさせておき、内部に備えたソフトウェアによって検出可能な異常が発生すると、赤色による点滅動作をさせる。
【００２４】
一方、画像検出手段４８は、細帯状の導光板５０を用いて検出用画像４６から放出される光５２を本体ケース２４の内部に導き、光センサ５４の受光面に入力する。光センサ５４で入力光は電気信号に変換されたあと、画像検出回路５６で検出用画像４６から放出される光成分のみを選択的に取り出すことにより、表示用画像４６の表示期間に対応して表示状態信号５８を動作状態判定手段６０に向けて出力する。
【００２５】
ところで導光板５０を介して光センサ５４に入力される光中には、ディスプレイ１８から放出される光５２に重畳して、表示装置１０の外部からディスプレイ１８に向けて照射される光も混ざっている。
【００２６】
そこで本実施例にあっては、表示画面１６上に表示される検出用画像４６を、ちらつきが目立たず且つ蛍光灯の点滅周期とは逓倍関係にない十分に高い周波数で点滅させる。一方、画像検出回路５６にあっては、前記した検出用画像４６の点滅周波数の電気信号を選択的に通過させるフィルタを備えることにより、検出用画像４６が所定の周波数で点滅表示されている場合にのみ、表示状態信号５８が取り出されるようにしている。
【００２７】
次に、上記した座標位置検出手段３０から出力される座標位置信号３９と、操作時期検出手段４２から出力される操作時期信号４３と、画像検出手段４８から出力される表示状態信号５８とは並列して動作状態判定手段６０に入力され、図４および図５に例示する判定結果に対応したデータ処理動作をデータ処理回路１２に行わせる。
【００２８】
図４のステップＳＴ１で表示装置１０を起動すると、ステップＳＴ２において必要な初期設定動作を行ったあと、ステップＳＴ３に移って表示状態信号５８の入力があるかないかを判定する。
【００２９】
このステップＳＴ３で表示状態信号５８が検出されないケースとしては、表示画面１６の全体が消灯または輝度の低い状態となっている場合、全面が点灯している場合、あるいは検出用画像４６の表示位置が導光板５０の配設位置からずれた場合が考えられ、何れの場合にあってもそのまま表示装置１０を動作し続けることはタッチパネル２０の誤操作につながるため、ステップＳＴ４に移って第１のエラー処理動作をする。
【００３０】
一方、ステップＳＴ３で表示状態信号５８が検出された場合にあっては、画像の表示品質はともかく、ディスプレイ１８で画像の表示動作が行われているものと判断されるので、ステップＳＴ５に移って操作時期信号４３の入力の有無を判定する。
【００３１】
この判定で操作時期信号４３の入力が確認されなかった場合には、更にステップＳＴ６に移って座標位置信号３９の有無を判定するが、操作時期信号４３の入力も座標位置信号３９の入力も判定されなかった場合には、タッチパネル２０に対する操作が何らされていないものと判断されるので、ステップＳＴ３に戻って上記した判定を繰り返し、タッチパネル２０の操作がされるのを待つ。
【００３２】
しかしステップＳＴ６の判定で座標位置信号３９の入力が判定された場合には、タッチパネル２０が誤って座標位置信号３９を出力している可能性が高いので、ステップＳＴ７に移って第２のエラー処理動作をする。
【００３３】
次に、ステップＳＴ５で操作時期信号４３の入力が判定された場合には、更にステップＳＴ８に移って座標位置信号３９の入力を調べる。この判定で座標位置信号３９が検出されない場合には、操作者の押し圧力が弱いか、タッチパネル２０における座標検知系統の故障が予想されるので、ステップＳＴ９における第３エラー処理をしてタッチパネル操作の異常をシステムに知らせる。
【００３４】
なお、このような各種故障に対しては、表示装置１０ひいてはＰＬＣの制御が暴走する危険性も想定される。そこで各エラー処理においては、単にエラー表示をするだけではなく、安全のために予め設定しておいたフィルセーフ機能を起動させることにより、ディスプレイ１８に正常な画面が表示されないことあるいはタッチパネル２０を介したデータ入力ができないことに起因して表示装置１０やＰＬＣが危険状態に陥るのを未然に防止するように構成することが好ましい。
【００３５】
上記したステップＳＴ８の判定で座標位置信号３９の入力が判定された場合にあっては、ハードウェア的にディスプレイ１８およびタッチパネル２０の動作状況を直接に検出した結果として正常に動作しているものと推定される。
【００３６】
そこで本実施例にあっては、図５で更に具体的に示すステップＳＴ１０からのタッチ動作判定工程に移り、上記した図４の各ステップでは検出されなかったタッチパネル２０とディスプレイ１８の動作異常ないしは動作不良を、ソフトウェア的に間接状態で判定できるようにしている。このような異常には、線のような不当な画像が重畳して表示されたり、まだらに不点灯や消灯箇所が発生するような表示品質の低下状態が、恒常的あるいは間欠的に発生する場合が含まれる。
【００３７】
図５に示すタッチ動作判定工程は、表示装置１０の動作環境が異常状態になった場合に操作者はどのような行動をするかを考え、そのような行動がとられたことが判定されると、対応するエラー処理をソフトウェア的に行うものである。
【００３８】
すなわち、表示画面１６上に画像１５が正常に表示され且つタッチパネル２０の反応が的確な場合、操作者は入力位置を確かめながら、慎重且つ確実にタッチ動作を続けるのが一般的である。それに対して、表示画面１６上に画像１５が明確に表示されていなかったり、タッチパネル２０を押しても画面に変化が見られない場合には、ともすると気が動転して、ランダムで頻繁なタッチパネル操作を繰り返すことが多い。
【００３９】
そこで、先ずステップＳＴ１１において複数点が同時に押されたか否かを判定し，同時指示が判定されるとステップＳＴ１２において複数点を同時に指示できない旨のメッセージを表示するなどの第４のエラー処理を行い、操作者に注意を促す。
【００４０】
なおこの場合、表示画面１６の対角位置両隅のような通常のタッチパネル操作では同時に押すことがない複数位置に保守用の入力座標を予め設定し、その位置の同時指示操作がされた場合には、対応するメンテナンス用のデータ処理動作を行わせることができる。
【００４１】
更に、ステップＳＴ１１で複数点入力が確認されない場合はステップＳＴ１３に移り、入力座標位置が予め設定したスイッチ画像１５のような有効入力範囲か否かを判定し、範囲外であればステップＳＴ１４に移ってブザーを鳴らすなどの第５のエラー処理動作を行い、設定範囲外への座標入力であることを操作者に知らせる。
【００４２】
上記したステップＳＴ１１およびステップＳＴ１３における第１および第２の入力判定をそのまま通過すれば、予めシステムが設定した通りの入力方法が操作者によりとられていることが推定されるので、ステップＳＴ１５から始まる第３の入力判定工程に入る。
【００４３】
この第３の入力判定工程は、先ずステップＳＴ１５でタイマーをスタートさせたあとステップＳＴ１６で次のタッチ入力の有無を判定するとともに、ステップＳＴ１７で設定時間経過の有無を判定する動作を繰り返すことにより、例えば０．５秒程度の比較的短い設定時間内に複数のタッチ入力があるか否かを検出可能とする。
【００４４】
上記したステップＳＴ１６および１７において、設定時間内に複数のタッチ入力が確認されなかった場合には、ステップＳＴ１８に移って正常時におけるデータ処理動作を行う。
【００４５】
しかし、ステップＳＴ１６で連続したタッチ入力が認められると、更にステップＳＴ１９においてその入力範囲が予め設定した入力範囲であることが確認された場合に限り、ステップＳＴ２０において前回入力された座標位置についてデータ処理を行ったあと、ステップＳＴ１５に戻って更に設定時間内に連続してタッチ入力があるか調べる。
【００４６】
すなわち、予め設定した範囲内に１回のタッチ入力がされた場合にあっても、直ちにその座標位置に対するデータ処理動作を実行するのではなく、設定時間内にタッチ入力が更に連続してされるとともに、その入力範囲が設定範囲から外れていることが判定された場合には、入力位置を確認することなくランダムにタッチ操作がなされているものと判定し、ステップＳＴ２１において第６のエラー処理動作をするのである。
【００４７】
なお上記した実施例にあっては、ディスプレイ１８の表示画面１６上に表示する検出用画像４６と電源ランプとを兼用する例を示したがこれに限らず、検出用画像４６の形状、配設位置あるいは表示形態は任意に設定変更できる。例えば検出用画像４６を表示画面１６上に複数表示したり、表示画面１６の中心部分に配置することも可能である。
【００４８】
また画像検出手段４８も、導光板５０で本体ケース２４の内部に検出光を導くのに代えて、光センサ５４を検出用画像４６の表示位置に対向させ、本体ケース２４の外部に露出させて配置することもできる。また検出用画像４６の点滅状態を検出するのに代えてあるいは加えて、検出用画像４６の色変化を捉えることもできる。
【００４９】
更に、上記した第１〜第６のエラー処理動作が発生すると、そのエラーの種類毎にその発生回数をカウントし、正常な操作回数と比較するなど所定の統計処理を施すことにより、現在は表示装置に致命的なエラーが発生していなくとも、将来発生するであろう誤動作や誤操作が事前に予測できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる故障処理システムを表示装置に実施した一例を示す説明図である。
【図２】表示装置における表示系統の詳細な構成を示す説明図である。
【図３】表示装置を正面から見た状態を示す一部を破断した正面図である。
【図４】表示装置の動作異常をハードウェア的に検知する手順を示す流れ図である。
【図５】表示装置の動作異常をソフトウェア的に検知する手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０  表示装置
１２  データ処理回路
１４  映像信号
１５  スイッチ画像
１６  表示画面
１８  ディスプレイ
２０  タッチパネル
２２  動作検知部
２４  本体ケース
２６  指先
２８  操作面
３０  座標位置検出手段
３２  基板
３４  操作板
３６  第１電極
３８  第２電極
３９  座標位置信号
４０  電極層
４２  操作時期検出手段
４３  操作時期信号
４４  表示状態検出手段
４６  検出用画像
４８  画像検出手段
５０  導光板
５２  検出用画像からの放出光
５４  光センサ
５６  画像検出回路
５８  表示状態信号
６０  動作状態判定手段
【図１】
0003769400.tif 000002
【図２】
0003769400.tif 000003
【図３】
0003769400.tif 000004
【図４】
0003769400.tif 000005
【図５】
0003769400.tif 000006