JP2013232062A - タッチパネル誤操作防止入出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルを操作する際のヒューマンエラーを防止することができるようにする。
【解決手段】静電容量型のタッチパネル２に対する操作者の指の接触を検知するとともに、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入を検知する超高感度化装置を設け、全体制御装置が、超高感度化装置によりタッチパネル２に対する操作者の指の接触が検知されることなく、超高感度化装置により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバ１２ーを外して、そのスイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定する。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば、タッチパネルでプラントの操作を行う監視操作装置に適用されるタッチパネル誤操作防止入出力装置に関し、特に、誤操作を防止する機能を備えているタッチパネル誤操作防止入出力装置に関するものである。

従来より、タッチパネルでプラントの操作を受け付ける監視操作装置が開発されている。
ただし、タッチパネルの押しボタンは、比較的軽いタッチで動作するので、押し間違いを生じることがある。
そこで、押し間違いを防止する対策として、タッチパネルとは別に、操作許可押しボタンスイッチ（ハードウェアスイッチ）を実装しているタッチパネル誤操作防止入出力装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。
このタッチパネル誤操作防止入出力装置は、ユーザがタッチパネルで操作を行うと、自身でタッチパネルでの操作内容の是非を確認し、誤操作でなければ、ユーザが操作許可押しボタンスイッチを押下することで、タッチパネルでの操作を有効にするものである。

しかし、このタッチパネル誤操作防止入出力装置では、タッチパネルの操作毎に、同じ処理（タッチパネルでの操作→操作内容の確認→操作許可押しボタンスイッチの押下）を繰り返していると、やがて、タッチパネルでの操作内容を確認せずに、惰性で操作許可押しボタンスイッチを押下してしまう可能性がある。
また、タッチパネルとは別に、操作許可押しボタンスイッチ（ハードウェアスイッチ）を実装する必要があるため、装置構成が複雑で高価になる。

以下の特許文献２には、タッチパネルとは別に、ハードウェアスイッチを実装することなく、誤操作の発生を防止する誤操作防止入出力装置が開示されている。
このタッチパネル誤操作防止入出力装置では、表示装置に表示される画面に固有の表示画識別子を付与し、表示装置に画面が表示されている状態で、タッチスクリーンの信号が出力されたとき、タッチスクリーンの信号に表示画識別子をスイッチ識別子として付与するようにしている。
そして、タッチスイッチの信号に付与されているスイッチ識別子が、現在表示中の画面の表示画識別子と一致する場合に限り、操作信号を生成することで、誤操作の発生を防止している。

特開平１０−２６８０８６号公報（段落番号［００３０］） 特開２００４−２５９０３７号公報（段落番号［０００６］）

従来のタッチパネル誤操作防止入出力装置は以上のように構成されているので、特許文献２の場合、ハードウェアスイッチを実装することなく、誤操作の発生を防止することができ、特許文献１よりも装置構成を簡略化することができる。しかし、ユーザがタッチパネルを操作する際のヒューマンエラー（例えば、意図しないタッチパネルの接触など）の対策は施されておらず、ヒューマンエラーに伴う誤動作が発生することがある課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、タッチパネルを操作する際のヒューマンエラーを防止することができるタッチパネル誤操作防止入出力装置を得ることを目的とする。

この発明に係るタッチパネル誤操作防止入出力装置は、カバーで覆われているスイッチを表示する表示装置と、表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、タッチパネルに対する操作者の指の接触を検知するとともに、タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知する進入検知手段とを設け、制御手段が、進入検知手段によりタッチパネルに対する操作者の指の接触が検知されることなく、進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、そのスイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定するようにしたものである。

この発明によれば、カバーで覆われているスイッチを表示する表示装置と、表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、タッチパネルに対する操作者の指の接触を検知するとともに、タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知する進入検知手段とを設け、制御手段が、進入検知手段によりタッチパネルに対する操作者の指の接触が検知されることなく、進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、そのスイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定するように構成したので、タッチパネルを操作する際のヒューマンエラーを防止することができる効果がある。

この発明の実施の形態１によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図である。 表示装置に表示されているスイッチのカバーの状態変化を示す説明図である。 この発明の実施の形態１によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態２によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図である。 この発明の実施の形態３によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。 ３Ｄの表示装置に表示されているスイッチのカバーの状態変化を示す説明図である。 この発明の実施の形態６によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図である。 全体制御装置によるカバー１２の制御を示す説明図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図である。
図１において、表示装置１は例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイ、あるいは、プロジェクターとスクリーンからなる装置で構成されており、表示制御装置５の制御の下で、カバーで覆われているスイッチを表示する処理を実施する。

タッチパネル２は表示装置１の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルである。
超高感度化装置３は例えばタッチパネル２の静電容量を検知するセンサを実装している半導体集積回路などから構成されており、タッチパネル２の静電容量の検知結果に基づいて、タッチパネル２に対する操作者の指の接触を検知するとともに、タッチパネル２の近接空間（例えば、タッチパネル２から５ｃｍ程度離れている位置と、タッチパネル２との間の空間）に対する操作者の指の進入を検知する処理を実施する。なお、超高感度化装置３は進入検知手段を構成している。

超高感度化装置３には、タッチパネル２の縦横方向に合わせて数多くのセンサが搭載されており、これらのセンサの出力信号のレベルが基準レベルを超えていれば、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入していると判断することができる。
また、出力信号が最も高いセンサの位置を特定することで、操作者の指の位置を示す座標を検知することができる。因みに、操作者の指からタッチパネル２までの距離が遠く、各センサの出力信号のレベルが低い場合、センサの感度を上げるために、複数のセンサをグループ化して、グループ単位の出力信号（同一グループ内のセンサの出力信号の総和）を利用するようにしてもよい。この場合、座標の検知精度は低下する。

全体制御装置４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、ワンチップマイコン、あるいは、パーソナルコンピュータなどから構成されており、超高感度化装置３によりタッチパネル２に対する操作者の指の接触が検知されることなく、超高感度化装置３により進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、表示装置１に表示されているスイッチのカバーを外して、そのスイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定する処理を実施する。
表示制御装置５は例えばＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などから構成されており、全体制御装置４の指示の下、表示装置１の表示内容を制御する処理を実施する。
なお、全体制御装置４及び表示制御装置５から制御手段が構成されている。

図２は表示装置１に表示されているスイッチのカバーの状態変化を示す説明図である。
図２において、１１はタッチ入力を受け付けるスイッチであり、１２はスイッチ１１を覆うカバーである。
図３はこの発明の実施の形態１によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
まず、全体制御装置４は、図２（ａ）に示すように、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置４の指示の下、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示装置１に表示する（ステップＳＴ１）。
また、全体制御装置４は、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入を検知する処理の開始を超高感度化装置３に指示する（ステップＳＴ２）。

超高感度化装置３は、全体制御装置４から進入検知処理の開始指示を受けると、搭載しているセンサを用いて、タッチパネル２の静電容量を検知する。
ここで、超高感度化装置３には、事前に、例えば、タッチパネル２の近接空間に対応する閾値Ａ，Ｂ（閾値Ａは近接空間の中で、タッチパネル２から最も遠い位置に操作者の指がある場合のセンサ出力信号に対応する閾値であり、閾値Ｂは近接空間の中で、タッチパネル２から最も近い位置（限りなくタッチパネル２との接触に近い位置）に操作者の指がある場合のセンサ出力信号に対応する閾値であり、Ａ＜Ｂである）が設定されているものとする。

超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ａを超えると、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している旨を示す進入検知信号を全体制御装置４に出力する。
１つのセンサの出力信号が閾値Ａを超えたとき、進入検知信号を全体制御装置４に出力するようにしてもよいが、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のセンサの出力信号が閾値Ａを超えたとき、進入検知信号を全体制御装置４に出力するようにしてもよい。

また、超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ｂを超えると、操作者の指がタッチパネル２に接触している旨を示す接触検知信号を全体制御装置４に出力する。
１つのセンサの出力信号が閾値Ｂを超えたとき、接触検知信号を全体制御装置４に出力するようにしてもよいが、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のセンサの出力信号が閾値Ｂを超えたとき、接触検知信号を全体制御装置４に出力するようにしてもよい。

例えば、タッチパネル２の近接空間が、タッチパネル２から５ｃｍの距離までの領域に設定されている場合、図２（ａ）に示すように、タッチパネル２から１０ｃｍの距離に操作者の指がある状況下では、センサの出力信号が閾値Ａより低くなるため、進入検知信号が全体制御装置４に出力されない。
また、図２（ｂ）に示すように、タッチパネル２から３ｃｍの距離に操作者の指がある状況下では、センサの出力信号が閾値Ａより高くなり、かつ、閾値Ｂより低くなるため、進入検知信号が全体制御装置４に出力される。
また、図２（ｃ）に示すように、タッチパネル２から０ｃｍの距離に操作者の指がある状況下では、センサの出力信号が閾値Ｂより高くなるため、接触検知信号が全体制御装置４に出力される。

全体制御装置４は、超高感度化装置３から進入検知信号を受けると（ステップＳＴ３）、図示せぬタイマーを起動して、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間の計測を開始する（ステップＳＴ４）。
全体制御装置４は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間が、所定時間（所定時間は予め設定される時間であり、例えば、３秒、５秒、１０秒などが考えられる）を超えているか否かを判定する（ステップＳＴ５）。

ただし、全体制御装置４は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間が所定時間を超える前に、超高感度化装置３から接触検知信号を受けると（ステップＳＴ６）、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間をゼロリセットするとともに、タイマーを停止する（ステップＳＴ８）。
また、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間が所定時間を超える前に、超高感度化装置３から進入検知信号が出力されなくなると（ステップＳＴ７）、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間をゼロリセットするとともに、タイマーを停止する（ステップＳＴ８）。

全体制御装置４は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に存在している時間が所定時間を超えると、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外す指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置４の指示の下、図２（ｂ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２をスライドさせる（ステップＳＴ９）。
これにより、表示装置１に表示されているスイッチ１１は、タッチ入力を受け付ける状態になる。

全体制御装置４は、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態になってから、超高感度化装置３から接触検知信号を受け、その接触位置を示す座標がスイッチ１１の表示領域内であれば（ステップＳＴ１０）、スイッチ１１の操作を受け付けて、その操作信号を図示せぬプラント監視操作装置に出力する（ステップＳＴ１１）。接触位置を示す座標は、例えば、接触検知信号に含まれているものとしてもよいし、超高感度化装置３が接触検知信号と別個に、接触位置を示す座標を全体制御装置４に出力するようにしてもよい。
なお、全体制御装置４は、スイッチ１１の操作を受け付けたのち、あるいは、スイッチ１１のカバー１２を外してから所定時間（例えば、３０秒）経過したのち（ステップＳＴ１２）、再びスイッチ１１をカバー１２で覆う指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置４の指示の下、図２（ａ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１をカバー１２で覆うようにする（ステップＳＴ１３）。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する表示装置１と、表示装置１の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネル２と、タッチパネル２に対する操作者の指の接触を検知するとともに、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入を検知する超高感度化装置３とを設け、全体制御装置４が、超高感度化装置３によりタッチパネル２に対する操作者の指の接触が検知されることなく、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバ１２ーを外して、そのスイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定するように構成したので、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラー（例えば、意図しないタッチパネルの接触など）を防止することができる効果を奏する。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
全体制御装置２１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、ワンチップマイコン、あるいは、パーソナルコンピュータなどから構成されており、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出し、その接近速度が基準の速度以下であれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外して、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定する処理を実施する。
なお、全体制御装置２１及び表示制御装置５から制御手段が構成されている。

図４のタッチパネル誤操作防止入出力装置では、全体制御装置２１が超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出するようにしているが、超高感度化装置３が、操作者の指の位置の時間当りの変化から接近速度を算出して、その接近速度を全体制御装置２１に出力するようにしてもよい。
図５はこの発明の実施の形態２によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
まず、全体制御装置２１は、図２（ａ）に示すように、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２１の指示の下、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示装置１に表示する（ステップＳＴ１）。
また、全体制御装置２１は、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入を検知する処理の開始を超高感度化装置３に指示する（ステップＳＴ２）。

超高感度化装置３は、全体制御装置２１から進入検知処理の開始指示を受けると、上記実施の形態１と同様に、搭載しているセンサを用いて、タッチパネル２の静電容量を検知する。
超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ａを超えると、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している旨を示す進入検知信号を全体制御装置２１に出力する。
１つのセンサの出力信号が閾値Ａを超えたとき、進入検知信号を全体制御装置２１に出力するようにしてもよいが、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のセンサの出力信号が閾値Ａを超えたとき、進入検知信号を全体制御装置２１に出力するようにしてもよい。

また、超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ｂを超えると、操作者の指がタッチパネル２に接触している旨を示す接触検知信号を全体制御装置２１に出力する。
１つのセンサの出力信号が閾値Ｂを超えたとき、接触検知信号を全体制御装置２１に出力するようにしてもよいが、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のセンサの出力信号が閾値Ｂを超えたとき、接触検知信号を全体制御装置２１に出力するようにしてもよい。

また、超高感度化装置３は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している旨を示す進入検知信号を全体制御装置２１に出力すると、出力信号が最も高いセンサの位置を特定することで、操作者の指の位置を示す３次元座標を検知し、３次元座標を全体制御装置２１に出力する。
超高感度化装置３は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している間、変化する３次元座標を全体制御装置２１に繰り返し出力する。
なお、３次元座標の中で、タッチパネル２の距離方向の座標は、出力信号が最も高いセンサの出力信号のレベルから特定することができる。

全体制御装置２１は、超高感度化装置３から進入検知信号を受けると（ステップＳＴ３）、超高感度化装置３から操作者の指の位置を示す３次元座標を順次取得し、３次元座標の中で、タッチパネル２の距離方向の座標の時間当りの変化から、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出する（ステップＳＴ２１）。
全体制御装置２１は、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出すると、その接近速度を基準の速度（予め設定されている速度）と比較する。

全体制御装置２１は、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度が基準の速度より速ければ（ステップＳＴ２２）、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラーの可能性が高いため、スイッチ１１を覆っているカバー１２を外す指示を出力せずに、スイッチ１１がタッチ入力を受け付けない状態を維持する。
一方、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度が基準の速度以下であれば（ステップＳＴ２２）、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外す指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２１の指示の下、図２（ｂ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２をスライドさせる（ステップＳＴ９）。
これにより、表示装置１に表示されているスイッチ１１は、タッチ入力を受け付ける状態になる。

全体制御装置２１は、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態になってから、超高感度化装置３から接触検知信号を受け、その接触位置を示す座標がスイッチ１１の表示領域内であれば（ステップＳＴ１０）、スイッチ１１の操作を受け付けて、その操作信号を図示せぬプラント監視操作装置に出力する（ステップＳＴ１１）。
なお、全体制御装置２１は、スイッチ１１の操作を受け付けたのち、あるいは、スイッチ１１のカバー１２を外してから所定時間（例えば、３０秒）経過したのち（ステップＳＴ１２）、再びスイッチ１１をカバー１２で覆う指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２１の指示の下、図２（ａ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１をカバー１２で覆うようにする（ステップＳＴ１３）。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する表示装置１と、表示装置１の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネル２と、タッチパネル２に対する操作者の指の接触を検知するとともに、近接空間における操作者の指の位置を検知する超高感度化装置３とを設け、全体制御装置２１が、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出し、その接近速度が基準の速度以下であれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外して、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定するように構成したので、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラー（例えば、意図しないタッチパネルの接触など）を防止することができる効果を奏する。

上記実施の形態２では、全体制御装置２１が、超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度を算出し、その接近速度が基準の速度以下であれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外して、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定するようにしているが、通常の状態では、カバー１２が覆われていないスイッチ１１が表示装置１に表示されており（図２（ｂ）を参照）、全体制御装置２１が、タッチパネル２に対する操作者の指の接近速度が基準の速度以上であれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１を覆うカバー１２を表示して（図２（ａ）を参照）、スイッチ１１がタッチ入力を受け付けない状態に設定するようにしてもよい。
この場合も、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラー（例えば、意図しないタッチパネルの接触など）を防止することができる効果を奏する。

実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
全体制御装置２２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、ワンチップマイコン、あるいは、パーソナルコンピュータなどから構成されており、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の変化から操作者の指の動きを特定し、その操作者の指の動きが、カバー１２を外す指のジェスチャと一致すれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外して、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定する処理を実施する。
なお、全体制御装置２２及び表示制御装置５から制御手段が構成されている。
図７はこの発明の実施の形態３によるタッチパネル誤操作防止入出力装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
まず、全体制御装置２２は、図２（ａ）に示すように、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２２の指示の下、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示装置１に表示する（ステップＳＴ１）。
また、全体制御装置２２は、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入を検知する処理の開始を超高感度化装置３に指示する（ステップＳＴ２）。

超高感度化装置３は、全体制御装置２２から進入検知処理の開始指示を受けると、上記実施の形態１と同様に、搭載しているセンサを用いて、タッチパネル２の静電容量を検知する。
超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ａを超えると、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している旨を示す進入検知信号を全体制御装置２２に出力する。
また、超高感度化装置３は、多数のセンサの中で、あるセンサの出力信号が閾値Ｂを超えると、操作者の指がタッチパネル２に接触している旨を示す接触検知信号を全体制御装置２２に出力する。

また、超高感度化装置３は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している旨を示す進入検知信号を全体制御装置２２に出力すると、出力信号が最も高いセンサの位置を特定することで、操作者の指の位置を示す３次元座標を検知し、３次元座標を全体制御装置２２に出力する。
超高感度化装置３は、操作者の指がタッチパネル２の近接空間に進入している間、変化する３次元座標を全体制御装置２２に繰り返し出力する。
なお、３次元座標の中で、タッチパネル２の距離方向の座標は、出力信号が最も高いセンサの出力信号のレベルから特定することができる。

全体制御装置２２は、超高感度化装置３から進入検知信号を受けると（ステップＳＴ３）、超高感度化装置３から操作者の指の位置を示す３次元座標を順次取得し、３次元座標が示す指の位置の変化から操作者の指の動きを特定する（ステップＳＴ３１）。
全体制御装置２２は、操作者の指の動きを特定すると、その操作者の指の動きとカバー１２を外す指のジェスチャ（例えば、指を上下左右方向にスライド（フリック）させる動作）とを比較する。指の動きを特定する処理や、指の動きとジェスチャを比較する処理は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
ここで、全体制御装置２２には、表示装置１に表示されているカバー１２の見た目の材質に応じた指のジェスチャが設定されている。
即ち、カバー１２の材質に応じた操作感を出せるようにするために、例えば、カバーの素材が軽いプラスチックに見える場合には、軽いプラスチックの操作に見合うジェスチャ（例えば、動作が速いジェスチャ）が設定されている。また、カバーの素材が重いガラスに見える場合には、重いガラスの操作に見合うジェスチャ（例えば、動作が遅いジェスチャ）が設定されている。

全体制御装置２２は、操作者の指の動きがカバー１２を外す指のジェスチャと一致しなければ（ステップＳＴ３２）、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラーの可能性が高いため、スイッチ１１を覆っているカバー１２を外す指示を出力せずに、スイッチ１１がタッチ入力を受け付けない状態を維持する。
一方、操作者の指の動きがカバー１２を外す指のジェスチャと一致していれば（ステップＳＴ３２）、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外す指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２２の指示の下、図２（ｂ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２をスライドさせる（ステップＳＴ９）。
これにより、表示装置１に表示されているスイッチ１１は、タッチ入力を受け付ける状態になる。

全体制御装置２２は、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態になってから、超高感度化装置３から接触検知信号を受け、その接触位置を示す座標がスイッチ１１の表示領域内であれば（ステップＳＴ１０）、スイッチ１１の操作を受け付けて、その操作信号を図示せぬプラント監視操作装置に出力する（ステップＳＴ１１）。
なお、全体制御装置２２は、スイッチ１１の操作を受け付けたのち、あるいは、スイッチ１１のカバー１２を外してから所定時間（例えば、３０秒）経過したのち（ステップＳＴ１２）、再びスイッチ１１をカバー１２で覆う指示を表示制御装置５に出力する。
表示制御装置５は、全体制御装置２２の指示の下、図２（ａ）に示すように、表示装置１に表示されているスイッチ１１をカバー１２で覆うようにする（ステップＳＴ１３）。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、カバー１２で覆われているスイッチ１１を表示する表示装置１と、表示装置１の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネル２と、タッチパネル２に対する操作者の指の接触を検知するとともに、近接空間における操作者の指の位置を検知する超高感度化装置３とを設け、全体制御装置２２が、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、超高感度化装置３により検知された操作者の指の位置の変化から操作者の指の動きを特定し、その操作者の指の動きが、カバー１２を外す指のジェスチャと一致すれば、表示装置１に表示されているスイッチ１１のカバー１２を外して、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定するように構成したので、タッチパネル２を操作する際のヒューマンエラー（例えば、意図しないタッチパネルの接触など）を防止することができる効果を奏する。

実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、全体制御装置４，２１，２２が、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、所定の条件の下で、スイッチ１１のカバー１２を外す（または、カバー１２でスイッチ１１を覆う）ものを示したが、全体制御装置４，２１，２２が、スイッチ１１を覆っているカバー１２の透明度を制御するようにしてもよい。
具体的には、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知される前の段階では、カバー１２の透明度を低くし（半透明のカバー１２を表示）、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、カバー１２の透明度を高めることで、スイッチ１１を見易くするようにする。

実施の形態５．
上記実施の形態１〜２では、表示装置１が２Ｄの表示装置であるものを想定しているが、表示装置１が立体表示装置（３Ｄの表示装置）で構成されていてもよい。
図８は３Ｄの表示装置１に表示されているスイッチのカバーの状態変化を示す説明図である。
この実施の形態５では、図８に示すように、スイッチ１１を覆うカバー１２がタッチパネル２の近接空間に表示されている。

図８（ａ）の場合、タッチパネル２から１０ｃｍの距離に操作者の指があり、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入が検知されない。このとき、スイッチ１１の手前に３Ｄのカバー１２がかかっており、操作者がスイッチ１１に直接触れることができない状態であることが明示されている。
図８（ｂ）の場合、タッチパネル２から３ｃｍの距離に操作者の指があり、タッチパネル２の近接空間に対する操作者の指の進入が検知される。このとき、スイッチ１１の手前の３Ｄのカバー１２が右側に引き込まれており、操作者がスイッチ１１に直接触れることができる状態であることが明示されている。

この実施の形態５では、表示装置１が立体表示装置（３Ｄの表示装置）で構成されており、スイッチ１１を覆うカバー１２がタッチパネル２の近接空間に表示されているので、近接操作やジェスチャを行う近接空間と、表示空間が同じ空間になる。そのため、分り易さと操作感が向上する効果が得られる。

実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６によるタッチパネル誤操作防止入出力装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
左辺センサ３１はタッチパネル２の左辺に設置されており、操作者の手が左辺に近づくほど、大きな信号を出力する。
右辺センサ３２はタッチパネル２の右辺に設置されており、操作者の手が右辺に近づくほど、大きな信号を出力する。
上辺センサ３３はタッチパネル２の上辺に設置されており、操作者の手が上辺に近づくほど、大きな信号を出力する。
下辺センサ３４はタッチパネル２の下辺に設置されており、操作者の手が下辺に近づくほど、大きな信号を出力する。
なお、左辺センサ３１、右辺センサ３２、上辺センサ３３及び下辺センサ３４は、互いに独立しているセンサである。

この実施の形態６の全体制御装置４，２１，２２は、上記実施の形態１〜５と同様の処理を実施する他に、タッチパネル１の４辺の中で、操作者の手が伸びている辺を左辺センサ３１、右辺センサ３２、上辺センサ３３及び下辺センサ３４の出力信号を比較して特定する処理を実施する辺特定手段を構成している。

次に動作について説明する。
例えば、監視制御用パネルでは、一般的に、物が少なく、シンプルな構成である必要がある。壁に設置することも可能とするため、マウス、キーボードや他のＩ／Ｆ機材が置かれない。また、外光の影響を受けるカメラ、赤外線、光学系デバイスは使用されない。
このため、シンプルな構成で直接操作ができるタッチパネルが適用されることが多い。
ただし、誤操作の発生を防止するため、従来は特別なハードウェアスイッチなどを実装していたが、この実施の形態６では、上記実施の形態１〜５と同様の構成を備えることで、ハードウェアスイッチ等の実装を不要にしている。

監視制御においては、多くの情報量が必要なため、大型のタッチパネル２が採用されることが想定される。
大型のタッチパネル２では、手のひらサイズよりも大きいため、操作者の手で全体が覆われることがない。また、大型のタッチパネル２では、複数の操作者が１つのパネルを操作する場合がある。
そこで、この実施の形態６では、タッチパネル１の４辺の中で、操作者の手が伸びている辺を特定することで、どの操作者による操作であるのかを判別することができるようにしている。

即ち、全体制御装置４，２１，２２は、左辺センサ３１、右辺センサ３２、上辺センサ３３及び下辺センサ３４の出力信号を比較して、最も出力レベルが高い信号を出力しているセンサを特定する。
４つのセンサの中で、最も出力レベルが高い信号を出力しているセンサが設置されている辺に操作者の手が存在していると考えられるので、例えば、図９に示すように、操作者の手がタッチパネル２の右辺から伸びている場合、右辺センサ３２の出力信号のレベルが最も高くなる。

全体制御装置４，２１，２２は、最も出力レベルが高い信号を出力しているセンサを特定すると、そのセンサが設置されている辺から、操作者の手が伸びていると判断する。
全体制御装置４，２１，２２は、操作者の手が伸びている辺を特定すると、例えば、その辺側に存在する操作者にだけ、カバーの開閉操作を許可するようにする。
あるいは、表示装置１に表示するポインタの色や形状を、手が伸びている辺側に存在する操作者に対応させるとともに、表示装置１が水平に寝かせてテーブルのように設置されている場合、表示装置１の画面の方向を上記操作者が見やすい方向に回転させるようにする。
例えば、図９の場合、右辺操作者用のポインタ（例えば、左向きの手の形状）を表示させるとともに、右辺操作者に正対するように、表示装置１の表示画像を回転させる（右から見て正対する画像とする）ようにする。
これにより、操作者の識別を行うことができる監視制御用のタッチパネル誤操作防止装置が得られる。

実施の形態７．
上記実施の形態１〜３では、全体制御装置４，２１，２２が、超高感度化装置３により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、所定の条件の下で、スイッチ１１のカバー１２を外すものを示したが、全体制御装置４，２１，２２が、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定する際、カバー１２を例えば上方向（所定の方向）に移動させることでスイッチ１１のカバー１２を外し、移動後のカバー１２にスイッチ１１の名称を表記するようにしてもよい。
この実施の形態７では、カバー１２を上方向に移動させる例を示すが、カバー１２の移動方向は上方向に限るものではなく、例えば、右方向、左方向、下方向でもよい。

図１０は全体制御装置４，２１，２２によるカバー１２の制御を示す説明図である。
以下、図１０を参照しながら、全体制御装置４，２１，２２の処理内容を具体的に説明する。
図１０（ａ）の状態では、操作者の手の指先が、タッチパネル２との距離が１０ｃｍの位置に存在しているため、超高感度化装置３によりタッチパネル２に対する操作者の手の近接が検知されない。
この場合、スイッチ１１にはカバー１２が覆われているため、操作者がスイッチ１１に直接触れることができず、スイッチ１１が使えない状態にあることが明示されている。

次に、図１０（ｂ）の状態では、操作者の手の指先が、タッチパネル２との距離が３ｃｍの位置に存在しているため、超高感度化装置３によりタッチパネル２に対する操作者の手の近接が検知される。
このとき、上記実施の形態１〜３で示している所定の条件を満足している場合、例えば、操作者の指が近接空間に滞留するなど、任意の速度範囲であることが検知された場合、全体制御装置４，２１，２２が、スイッチ１１を覆っているカバー１２を上方向に移動させることでスイッチ１１のカバー１２を外す指示を表示制御装置５に出力する。
これにより、カバー１２の下からスイッチ１１が現れ、操作者がスイッチ１１に直接触れて使える状態にあることが明示される。
ただし、この状態では、操作者の指によって、スイッチ１１の名称が隠れてしまうため、スイッチ１１の名称の確認が困難になることがある。

そこで、この実施の形態７では、全体制御装置４，２１，２２が、図１０（ｃ）に示すように、スイッチ１１を覆っているカバー１２を上方向に移動させたのち（図１０（ｃ）の例では、カバー１２を上方に開いて回転している）、移動後のカバー１２にスイッチ１１の名称を表記する指示を表示制御装置５に出力するようにしている。
図１０（ｃ）の例では、回転によって見えているカバー１２の裏側にスイッチ１１の名称を表記している。
図１０（ｄ）の状態では、カバー１２が更に上方に開いて回転しており、カバーの裏側が更に良く見えるようになっている。
カバー１２の裏側には、スイッチ１１の名称が視認良く表示されており、この表示を確認しながら、操作者が指でスイッチ１１にタッチすることができる。

以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、全体制御装置４，２１，２２が、スイッチ１１がタッチ入力を受け付ける状態に設定する際、カバー１２を例えば上方向に移動させることでスイッチ１１のカバー１２を外し、移動後のカバー１２にスイッチ１１の名称を表記するように構成したので、スイッチ１１を指で押下する際に、指でスイッチ１１の名称が隠れても、その名称がカバー１２に表示されるようになり、安心して操作を行うことができる効果を奏する。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 表示装置、２ タッチパネル、３ 超高感度化装置（進入検知手段）、４ 全体制御装置（制御手段、辺特定手段）、５ 表示制御装置（制御手段）、１１ スイッチ、１２ カバー、２１，２２ 全体制御装置（制御手段、辺特定手段）、３１ 左辺センサ、３２ 右辺センサ、３３ 上辺センサ、３４ 下辺センサ。

Claims (9)

1. カバーで覆われているスイッチを表示する表示装置と、
   上記表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、
   上記タッチパネルに対する操作者の指の接触を検知するとともに、上記タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知する進入検知手段と、
   上記進入検知手段によりタッチパネルに対する操作者の指の接触が検知されることなく、上記進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されている状態が所定時間以上継続している場合、上記表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、上記スイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定する制御手段と
   を備えたタッチパネル誤操作防止入出力装置。
2. カバーで覆われているスイッチを表示する表示装置と、
   上記表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、
   上記タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知するとともに、上記近接空間における操作者の指の位置を検知する進入検知手段と、
   上記進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、上記進入検知手段により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から上記タッチパネルに対する操作者の指の接近速度を算出し、上記接近速度が基準の速度以下であれば、上記表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、上記スイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定する制御手段と
   を備えたタッチパネル誤操作防止入出力装置。
3. スイッチを表示する表示装置と、
   上記表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、
   上記タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知するとともに、上記近接空間における操作者の指の位置を検知する進入検知手段と、
   上記進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、上記進入検知手段により検知された操作者の指の位置の時間当りの変化から上記タッチパネルに対する操作者の指の接近速度を算出し、上記接近速度が基準の速度以上であれば、上記表示装置に表示されているスイッチを覆うカバーを表示して、上記スイッチがタッチ入力を受け付けない状態に設定する制御手段と
   を備えたタッチパネル誤操作防止入出力装置。
4. カバーで覆われているスイッチを表示する表示装置と、
   上記表示装置の表示面に設置されている静電容量型のタッチパネルと、
   上記タッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入を検知するとともに、上記近接空間における操作者の指の位置を検知する進入検知手段と、
   上記進入検知手段により近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、上記進入検知手段により検知された操作者の指の位置の変化から操作者の指の動きを特定し、上記操作者の指の動きが、上記カバーを外す指のジェスチャと一致すれば、上記表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、上記スイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定する制御手段と
   を備えたタッチパネル誤操作防止入出力装置。
5. 制御手段は、表示装置に表示されているカバーの見た目の材質に応じた指のジェスチャが設定されており、操作者の指の動きが、上記ジェスチャと一致すれば、上記表示装置に表示されているスイッチのカバーを外して、上記スイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定することを特徴とする請求項４記載のタッチパネル誤操作防止入出力装置。
6. 制御手段は、進入検知手段によりタッチパネルの近接空間に対する操作者の指の進入が検知されると、表示装置に表示されているカバーの透明度を高めることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項４記載のタッチパネル誤操作防止入出力装置。
7. 表示装置が立体表示装置で構成されており、
   スイッチを覆うカバーがタッチパネルの近接空間に表示されていることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のタッチパネル誤操作防止入出力装置。
8. 操作者の手が近い位置に存在しているほど、大きな信号を出力するセンサーがタッチパネルの４辺に設置されており、
   上記タッチパネルの４辺の中で、操作者の手が伸びている辺を４つのセンサーの出力信号を比較して特定する辺特定手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載のタッチパネル誤操作防止入出力装置。
9. 制御手段は、表示装置に表示されているスイッチがタッチ入力を受け付ける状態に設定する際、上記スイッチを覆っているカバーを所定の方向に移動させることで上記スイッチのカバーを外し、移動後のカバーに上記スイッチの名称を表記することを特徴とする請求項１、請求項２または請求項４記載のタッチパネル誤操作防止入出力装置。

Images