操作裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種操作裝置，該操作裝置連接于控制操作對象物的控制裝置，對該控制裝置輸入用于對所述操作對象物進行操作的操作信號。
【背景技術】
[0002]連接于NC(Numerical Control，數控)工具機的數控裝置的操作裝置為一種現有操作裝置。NC工具機一般包括:加工機構部，用于加工工件；及數控裝置，用于控制該加工機構部的工作；且如果NC工具機為車床，則加工機構部包含固持工件并使之旋轉的主軸及其驅動機構、以及保持工具的刀架及使該刀架向規定的軸向移動的進給機構等，如果NC工具機為綜合加工機，則加工機構部包含保持工件的平臺、保持工具的主軸及其驅動機構、以及使平臺及主軸相對地向規定的軸向移動的進給機構等。
[0003]而且，以往的一般的操作裝置包括:顯示部，用于畫面顯示所述加工機構部的狀態或各種加工信息；及操作部，具有用于對所述數控裝置輸入操作信號的操作按鍵；進而，近年來存在如下操作裝置，該操作裝置的構成為由具有所謂的人機界面功能的觸摸面板構成所述顯示部及操作部，并在該觸摸面板上顯示作為軟鍵的操作按鍵，通過操作員按下該操作按鍵而將對應的操作信號輸入至所述數控裝置。
[0004]以往，這種觸摸面板提出有觸摸按鍵或觸摸屏等各種觸摸面板。觸摸按鍵一般為靜電電容方式的觸摸按鍵，利用印刷基板、IT0(Indium Tin Oxide:氧化銦錫)膜或導電橡膠等素材形成觸摸電極，通過測量在與人體之間產生的靜電電容來判別按鍵的0N/0FF(接通/斷開)。
[0005]另外，觸摸屏同樣存在靜電電容方式，除此以外，存在電阻膜式、光學式或聲波式等方式。其中，靜電電容方式存在自身電容檢測方式與相互電容檢測方式，該兩種方式的觸摸屏分別具備電極，該電極由印刷基板或ITO膜等素材在X、Y方向上形成為矩陣狀。
[0006]如圖8所示，相互電容檢測方式的觸摸屏在X方向及Y方向上分別排列有帶狀的配線101，且各方向的配線101以相互正交的方式配置而將電極形成為田形。如圖9所示，該相互電容檢測方式的觸摸屏具備如下構成，即，其電極由接收電極102與發送電極103形成，并且將接收電極102接地，通過對發送電極103輸入脈沖，而如圖9所示，在接收電極102與發送電極103之間產生電場(Field coupling，場親合)104。而且，如圖10所示，當操作員的手指105靠近發送電極103時，在發送電極103與操作員的手指105之間產生電場的一部分104a，由此接收電極102與發送電極103之間的電場104減少，因此通過測定伴隨該電場104的減少而產生的電荷的減少來檢測操作員的手指105的接觸。
[0007]另一方面，如圖11所示，自身電容檢測方式的觸摸屏將菱形的電極110在X方向與Y方向上連接，并將這些電極配置在格子上而構成。在自身電容檢測方式的觸摸屏中，如圖12所示，在電極110與位于該電極110的周邊的印刷基板的接地圖案或金屬框架等之間產生寄生電容。而且，如圖13所示，當操作員的手指105靠近電極110時，由于假想操作員接地，因此在操作員的手指105與電極110之間產生靜電電容，從而導致該電極110中的靜電電容增加。自身電容檢測方式的觸摸屏通過測定該靜電電容的增加來檢測操作員的手指105的接觸。
[0008]另外，作為相互電容檢測方式的觸摸屏的發明，作為其一例，以往已知有日本專利特表2012-502397號公報中所公開的發明。
[0009][專利文獻I]日本專利特表2012-502397號公報
【發明內容】
[0010][發明所要解決的問題]
[0011]然而，所述相互電容檢測方式的觸摸屏需要發送脈沖的結構，因此有構造變得復雜的缺點，但通過設為利用發送電極103包圍接收電極102的構造而有可強化對噪聲的耐受性的優點。
[0012]另一方面，在所述自身電容檢測方式的觸摸屏的情況下，雖然構造簡單，但無法利用接地圖案保護直至電極110或檢測IC(Integrated Circuit，集成電路)的配線，因此有對噪聲的耐受性較低的缺點。實際上，在接地電位不穩定的環境下，所述靜電電容會因接地電位的變動而大幅變動，因此即便在操作員未接觸的情況下，各電極110中的靜電電容也與操作員接觸的情況同樣地增加，從而產生誤檢測的問題。
[0013]如此，在對NC工具機的操作裝置采用這種自身電容檢測方式的觸摸屏的情況下產生如下問題，即操作員未按下的操作按鍵被誤檢測為已被按下，NC工具機接收該信號而進行工作。在設置有NC工具機的工廠中，因各種因素而使得接地電位容易變得不穩定，這一問題亟待解決。
[0014]本發明是鑒于以上實際情況而完成的，其目的在于提供一種操作裝置，該操作裝置使用自身電容檢測方式的觸摸屏作為信號的輸入部，且在該輸入部在電氣方面變得不穩定時可檢測到該情況。
[0015][解決問題的手段]
[0016]用于解決所述問題的本發明為一種操作裝置，該操作裝置連接于控制操作對象物的控制裝置，該操作裝置對該控制裝置輸入用于對所述操作對象物進行操作的操作信號，該操作裝置包括:
[0017]觸摸面板，包括顯示畫面的顯示部及輸入部，該輸入部與該顯示部重合，該輸入部具有在二維平面上配置成矩陣狀的多個電極，且分別輸出與在接地電位與各電極之間產生的靜電電容對應的信號；
[0018]顯示畫面數據存儲部，至少存儲顯示在所述觸摸面板的顯示部的畫面的數據且配置有I個以上的操作按鍵的操作畫面的數據；
[0019]操作信息存儲部，存儲對應于顯示在所述顯示部的操作畫面上的位置而定義的操作信息；
[0020]顯示控制部，讀出所述顯示畫面數據存儲部中所存儲的操作畫面數據并顯示在所述觸摸面板的顯示部；
[0021 ] 輸入信號處理部，接收從所述輸入部的各電極輸出的信號，并根據接收到的信號辨識操作員所接觸的接觸位置，且根據辨識出的接觸位置，參照所述操作信息存儲部中所存儲的操作信息而產生操作信號，并將所產生的操作信號發送至所述控制裝置；及
[0022]判定部，接收從所述輸入部的各電極輸出的信號、或從輸出與從所述輸入部的電極輸出的信號有關聯性的信號的噪聲檢測元件輸出的信號，從而判定所述輸入部在電氣方面是否穩定；
[0023]在所述顯示畫面數據存儲部還存儲有警告顯示用的警告畫面的數據，
[0024]所述判定部在判定為所述輸入部在電氣方面不穩定時，通過所述顯示控制部，根據所述顯示畫面數據存儲部中所存儲的警告畫面數據使該警告畫面顯示在所述顯示部。
[0025]根據本發明的操作裝置，在所述顯示控制部的控制下，根據所述顯示畫面數據存儲部中所存儲的所述操作畫面的數據而在所述觸摸面板的顯示部顯示該操作畫面。
[0026]另一方面，在構成觸摸面板的輸入部的各電極與接地電位之間產生靜電電容，針對各電極，將與該靜電電容對應的信號(例如電壓信號)分別從所述輸入部發送至所述輸入信號處理部及判定部。
[0027]而且，當操作員接觸到觸摸面板時，配置在該接觸位置的電極及位于其周邊的電極的靜電電容增加，從所述輸入部對所述輸入信號處理部發送與所增加的靜電電容對應的信號。輸入信號處理部以規定的采樣間隔對以此方式輸入的信號的值進行處理，辨識所述靜電電容增加的電極、即操作員所接觸的觸摸面板上(所述操作畫面上)的接觸位置，根據辨識出的接觸位置，且參照所述操作信息存儲部中所存儲的操作信息，在該辨識出的接觸位置為與操作畫面上的操作按鍵對應的位置時，產生與所述操作信息對應的操作信號并發送至所述控制裝置。
[0028]然而，在如所述輸入部通過檢測在各電極與接地電位之間產生的靜電電容的變化來檢測操作員的接觸的所謂的自身電容檢測方式的輸入部的情況下，如上所述，在接地電位不穩定的環境下，因接地電位的變動而導致所述靜電電容大幅變動，因此即便在操作員未接觸的情況下，各電極中的靜電電容也與操作員接觸的情況同樣地增加，從而存在誤檢測的問題。
[0029]因此，本發明提供的操作裝置通過所述判定部，根據從所述輸入部的各電極輸出的信號、或從輸出與從所述輸入部的電極輸出的信號有關聯性的信號的噪聲檢測元件輸出的信號，判定該輸入部在電氣方面是否穩定，進而在所述判定部判定出所述輸入部在電氣方面不穩定時，通過所述顯示控制部，根據所述顯示畫面數據存儲部中所存儲的警告畫面數據使該警告畫面顯示在所述顯示部。
[0030]如此，在本發明的操作裝置中，當因所述接地電位變得不穩定等原因發生所述輸入部在電氣方面變得不穩定的情況時，通過所述判定部辨識該情況，并且將表示所述輸入部在電氣方面變得不穩定的警告畫面顯示在所述顯示部。如此，根據該操作裝置，通過在所述顯示部顯示警告畫面，操作員可辨識輸入部在電氣方面變得不穩定，從而可采取中斷該操作裝置的操作等適當的措施。而且，通過采取這種措施，在該操作裝置為例如對如工具機般的加工機構部進行操作的操作裝置時，可預防產生因所述誤檢測而加工機構部工作的問題。
[0031]另外，所述噪聲檢測元件是檢測接地噪聲的元件，可采用檢測流過電極、天線、及地線的噪聲電流的元件。所謂“噪聲”是指例如自靜電電容式觸摸面板的檢測基準電位而言的環境的相對性的電位的變動，為了利用所述噪聲檢測元件檢測噪聲，預先獲得利用該噪聲檢測元件檢測的噪聲電平與基于觸摸面板的檢測基準電位的噪聲的關聯即可。
[0032]在本發明中，可采用如下形態，S卩，所述輸入信號處理部將從所述輸入部的各電極輸出的信號與規定的接觸基準值進行比較，將與輸出超過該接觸基準值的信號的