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1、(10)申请公布号 CN 103140823 A(43)申请公布日 2013.06.05CN103140823A*CN103140823A*(21)申请号 201180047458.7(22)申请日 2011.09.022010-222195 2010.09.30 JPG06F 3/041(2006.01)G06F 3/042(2006.01)(71)申请人日立建机株式会社地址日本东京都(72)发明人田中慧(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司 11243代理人张敬强 严星铁(54) 发明名称工程机械的光学式触摸面板装置(57) 摘要本发明提供能够防止因外部光射入受光元件而引起的接触。
2、部位的检测不良的发生的工程机械的光学式触摸面板装置。具备操作人员接触的平板状的面板（61）、沿该面板（61）的表面产生光线的多个发光元件（7173）、以及分别与这些发光元件（7173）成对设置且接受光线（9193）的多个受光元件，以使3束光线（9193）分别在与面板（61）平行的平面上的多个规定部位（100）交叉的方式排列多个发光元件（7173），检测交叉的3束光线（9193）中的至少2束同时被遮挡的情况，并将该情况作为操作人员接触到与规定部位（100）相对的面板（61）的表面的部位的情况。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.03.29(86)PCT申请的申请数据PCT。
3、/JP2011/070053 2011.09.02(87)PCT申 请的公布数据WO2012/043141 JA 2012.04.05(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图4页(10)申请公布号 CN 103140823 ACN 103140823 A1/1页21.一种工程机械的光学式触摸面板装置，其设于工程机械的驾驶室内，具备：操作人员接触的平板状的面板；沿该面板的表面产生光线的多个发光元件；以及与这些发光元件分别成对设置并接受所述光线的多个受光元件，所述光学式触摸面板装置的特征在于，。
4、以使3束以上的所述光线分别在与所述面板平行的平面上的多个规定部位交叉的方式排列所述多个发光元件，检测交叉的所述3束以上的光线中的至少2束同时被遮挡的情况，并将该情况作为操作人员接触到与所述规定部位相对的所述面板的表面的部位的情况。2.根据权利要求1所述的工程机械的触摸面板装置，其特征在于，具备以覆盖所述受光元件的接受所述光线的一侧的面的方式设置的罩部件，在该罩部件设有狭缝，该狭缝针对所述受光元件阻止来自不与该受光元件成对的发光元件的光线入射到该受光元件中，并且将来自与该受光元件成对的发光元件的光线引导至该受光元件中。权 利 要 求 书CN 103140823 A1/5页3工程机械的光学式触摸面。
5、板装置技术领域0001 本发明涉及如下光学式触摸面板装置，其具备与操作人员接触的平板状的面板、沿该面板的表面产生光线的多个发光元件、以及与这些发光元件分别成对设置且接受光线的多个受光元件，并且基于从发光元件至受光元件的光线被遮挡的情况，来检测操作人员与面板的接触。背景技术0002 现有的光学式触摸面板装置具备：与操作人员接触的平板状的面板；沿该面板的表面产生光线的多个发光元件；以及与这些发光元件分别成对设置且接受光线的多个受光元件。发光元件在与面板平行的平面内的多个规定部位分别以2束光线交叉的方式排列。即，在现有的光学式触摸面板装置中，将交叉的两束光线同时被遮挡的情况作为操作人员接触到与规定部。
6、位相对的面板的表面的部位来检测。（参照专利文献1）0003 现有技术文献0004 专利文献0005 专利文献1：日本特开平11-353102号公报发 明内容0006 发明所要解决的课题0007 然而，工程机械的驾驶室在前面、背面、左右两侧面设有玻璃窗，驾驶室的前后左右的宽度尺寸基于形成仅供1个操作人员乘坐的空间来设计，从而太阳光以及其反射光、或者夜间施工的照明光以及其反射光等外部光容易射入驾驶室内。在考虑了将上述的现有的光学式触摸面板装置设置于这样的工程机械的驾驶室内的情况，需要考虑外部光射入受光元件的情况。也就是说，外部光射入至分别接受在规定部位交叉的2束光线的2个受光元件中的任一个，存在产。
7、生如下检测不良的担忧，即、无法检测操作人员的手指放置于该规定部位的情况、即、无法检测操作人员接触了与该规定部位相对的面板的表面的部位的情况。0008 本发明是考虑上述的情况而完成的，其目的在于提供能够防止因外部光射入受光元件而引起的接触部位的检测不良的产生的工程机械的光学式触摸面板装置。0009 用于解决课题的方法0010 为了实现上述的目的，本发明的工程机械的光学式触摸面板装置如下构成。0011 1本发明的工程机械的光学式触摸面板装置具备操作人员接触的平板状的面板、沿该面板的表面产生光线的多个发光元件、以及与这些发光元件分别成对设置并接受上述光线的多个受光元件，该光学式触摸面板装置在工程机械。
8、的驾驶室内设置，其特征在于，以使3束以上的上述光线分别在与上述面板平行的平面上的多个规定部位交叉的方式排列上述多个发光元件，检测交叉的上述3束以上的光线中的至少2束同时被遮挡的情况，并将该情况作为操作人员接触到与上述规定部位相对的上述面板的表面的部位的情况。0012 该“1”所记载的工程机械的光学式触摸面板装置将交叉的3束以上的光线中的说 明 书CN 103140823 A2/5页4至少2束同时被遮挡的情况作为操作人员接触到与规定部位相对的面板的表面的部位的情况来进行检测。由此，即使是在分别接受交叉的3束以上的光线的受光元件中有射入了外部光的受光元件，若有2个未射入外部光的受光元件，则也能够检。
9、测到操作人员接触与规定部位相对的面板的表面的部位的情况。其结果，能够防止由外部光射入受光元件而引起接触部位的检测不良的发生。0013 根据“1”所记载的工程机械的触摸面板装置，2本发明的工程机械的触摸面板装置的特征在于，具备以覆盖上述受光元件的接受上述光线的一侧的面的方式设置的罩部件，在该罩部件设有狭缝，该狭缝针对上述受光元件阻止来自不与该受光元件成对的发光元件的光线入射到该受光元件中，并且将来自与该受光元件成对的发光元件的光线引导至该受光元件中。0014 该“2”所记载的工程机械的触摸面板装置能够利用狭缝来防止因受光元件接受来自不与其成对的发光元件的光线而引起的检测不良的发生。0015 发明。
10、的效果0016 根据本发明的工程机械的触摸面板装置，如上所述，能够防止因外部光射入受光元件而引起接触部位的检测不良。附图说明0017 图1是本发明的一个实施方式的工程机械的侧视图。0018 图2是表示在图1所示的驾驶室内从驾驶座侧观察前方的情况的立体图。0019 图3是表示图2所示的本发明的一个实施方式的光学式触摸面板装置所具备的发光元件以及受光元件的排列、以及由这些发光元件和受光元件形成的红外线矩阵的图。0020 图4是简化表示检测出操作人员的手指接触到图3所示的面板时所使用的受光元件和发光元件的组合的图。0021 图5是表示由受光元件接受的红外线的入射角度的有效范围的图。0022 图6是表。
11、示3束光线的交叉角度的图。具体实施方式0023 使用图1图6，对本发明的一个实施方式的工程机械的光学式触摸面板装置进行说明。0024 图1所示的工程机械1（液压挖掘机）具备：用于行驶的行驶体2；作为工程机械1的主体而能够回转地与行驶体2结合的回转体3；以及设于该回转体3的前部的前作业装置7。回转体3具备：位于前作业装置7的左侧方的驾驶室4；设于该驾驶室4的后方的机械室5；以及设于该机械室5的后方的配重6。前作业装置7具备：能够转动地与回转体3结合的起重臂8、能够转动地与该起重臂8结合的悬臂9；以及能够转动地与该悬臂9结合的铲斗10。0025 如图2所示，在驾驶室4内具备：驾驶座20；分别设于该。
12、驾驶座20的左右两侧部的操作杆21、22；以及在驾驶座20的前方从地板直立设置的操作杆31、32。0026 在驾驶室4的前面上下并列地设有玻璃窗4a、4b，这些玻璃窗4a、4b几乎占据驾驶室4的整个前面。在驾驶室4的左侧面且在驾驶座20的左斜前方，设有乘降用门（参照图说 明 书CN 103140823 A3/5页51），在该乘降用门上上下并列地设有玻璃窗4c、4d。在驾驶室4的左侧面且在驾驶座20的左方，设有玻璃窗4e（参照图1）。在驾驶室4的右侧面设有玻璃窗4f，该玻璃窗4f几乎占据驾驶室4的右侧面的上侧的一半。在驾驶室4的背面，也设有未图示的玻璃窗。白天时太阳光或者其反射光通过这些玻璃窗4。
13、a4f等入射于驾驶室4内，夜间时照明光以及其反射光通过这些玻璃窗4a4f等入射于驾驶室4内。0027 在位于驾驶室4内的右前角的支柱4g，设有显示与工程机械1的运转状态有关的信息的监视器装置50。该监视器装置50具备矩形的显示窗51，该显示窗51以其一个对边（在本实施方式中为由长边构成的对边）在上下并列的状态朝向驾驶座20的方向固定于支柱4g。0028 如图3所示，显示窗51由本实施方式的触摸面板装置60形成。即，该触摸面板装置60具备：将透明的平板状的丙烯酸板形成为矩形而供操作人员接触的面板61；固定有该面板61的框部件62；收容于该框部件62的发光元件7173；以及受光元件8183。发光元。
14、件71是沿面板61的表面从下向上产生1束光线91（红外线）的红外线LED，发光元件72是沿面板61的表面从左下向右上产生1束光线92（红外线）的红外线LED，发光元件73是沿面板61的表面产生1束光线93（红外线）的红外线LED。受光元件8183分别是与各个发光元件7173成对设置且接受所对应的1束光线9193的光电晶体管。0029 发光元件7173以使3束光线9193分别在与面板61平行的平面上的多个规定部位100交叉的方式排列。具体而言，发光元件71沿矩形的面板61的下边61a排列，产生与面板61的长边成为正交关系而延伸的光线91。发光元件72为在比面板61的左边61b的中央更靠下方的范围。
15、内沿该左边61b排列的元件、和在比面板61的下边61a的中央更靠左方的范围内沿该下边61a排列的元件，并且产生在面板61从左下侧向右上侧延伸的光线92。发光元件73为在比面板61的右边61c的中央更靠下方的范围内沿该右边61c排列的元件、和在比面板61的下边61a的中央更靠右方的范围内沿该下边61a排列的元件，并且产生在面板61从右下侧向左上侧延伸的光线93。发光元件72、73配置为比发光元件71更靠近面板61的下边61a。受光元件8183分别以在与各个发光元件7173之间隔着面板61设置的方式排列。受光元件82、83配置为比发光元件71更靠近面板61的上边61d。0030 发光元件7173配。
16、置在面板61的下侧，受光元件8183配置在面板61的上侧。由此，防止如太阳光那样地从斜上方射入驾驶室4内的外部光照射受光元件8183情况。0031 触摸面板装置60将交叉的3束光线9193中的至少2束同时被遮挡的情况作为操作人员接触到与规定部位100的特定的部位相对的面板61的表面的部位的情况进行检测。使用图4对该情况进行详细说明。0032 在受光元件81接受来自发光元件71的光线91、受光元件82接受来自发光元件72的光线92、受光元件83接受来自发光元件73的光线93的状态下，当外部光均未射入受光元件8183时，若操作人员的手指放置在规定部位100的任意一点，则如图4（a）所示，朝向受光元。
17、件8183的3束光线9193全部被该手指遮挡，由此，检测出操作人员的手指放置于规定部位100的情况。0033 另外，在受光元件81接受来自发光元件71的光线91、受光元件82接受来自发光说 明 书CN 103140823 A4/5页6元件72的光线92、而受光元件83接受来自发光元件73的光线93的状态下，当外部光101向受光元件8183中的受光元件83入射时，若操作人员的手指放置在规定部位100，则如图4（b）所示，朝向受光元件8183的3束光线9193全部被该手指遮挡，但外部光101保持向受光元件83入射不变，从而受光元件83不会感知光线93被遮挡的情况。在这种情况下，由于2个受光元件81。
18、、82分别感知各个光线91、92被遮挡，从而检测出操作人员的手指放置于规定部位100的情况。0034 与此相同，在受光元件81接受来自发光元件71的光线91、受光元件82接受来自发光元件72的光线92、受光元件83接受来自发光元件73的光线93的状态下，当外部光101向受光元件8183中的受光元件81入射时，若操作人员的手指放置在规定部位100，则如图4（c）所示，朝向受光元件8183的3束光线9193全部被该手指遮挡，但外部光101保持向受光元件81入射不变，从而受光元件81不会感知光线91被遮挡。在这种情况下，由于2个受光元件82、83分别感知各个光线92、93被遮挡，从而检测出操作人员的。
19、手指放置于规定部位100的情况。0035 并且，与此相同，在受光元件81接受来自发光元件71的光线91、受光元件82接受来自发光元件72的光线92、受光元件83接受来自发光元件73的光线93的状态下，当外部光101向受光元件8183中的受光元件82入射时，若操作人员的手指放置在规定部位100，则如图4（d）所示，朝向受光元件8183的3束光线9193全部被该手指遮挡，但外部光101保持向受光元件82入射不变，从而受光元件82不会感知光线92被遮挡。在这种情况下，由于2个受光元件81、83分别感知各个光线91、93被遮挡，从而检测出操作人员的手指放置于规定部位100的情况。0036 如图5所示，。
20、受光元件81的接受光线91一侧的面被罩部件200（图3、图4中省略图示）覆盖。在该罩部件200设有狭缝201。该狭缝201对由受光元件81感知光线91的入射角度的有效范围A进行规定。该有效范围A是将连结发光元件71和受光元件81的假想线94（双点划线）设为0、从该0至/2的范围。在发光元件82、83，也设有具备狭缝201的罩部件200（省略图示）。如图6所示，光线91、92交叉而成的角度1、光线91、93交叉而成的角度2、光线92、93交叉而成的角度3全部设定为比大。即，狭缝201阻止来自不与受光元件81成对的发光元件72、73的光线92、93向该受光元件81入射，并且对来自与该受光元件81成。
21、对的发光元件71的光线91进行引导。此外，在本实施方式中，设定为“30，12360”，但13限定于比大的角度，13可以是相互不同的角度，也可以是其中一个为不同的角度。0037 根据本实施方式的光学式触摸面板装置60，能得到如下效果。0038 在光学式触摸面板装置60中，将交叉的3束光线9193中的至少2束同时被遮挡的情况作为操作人员接触到与规定部位100相对的面板61的表面的部位的情况进行检测。即，即使是在分别接受交叉的3束光线9193的受光元件中射入了外部光的受光元件，若有2个未射入外部光的受光元件，则也能够检测到操作人员接触与规定部位100相对的面板61的表面的部位的情况。其结果，能够防止。
22、由外部光射入受光元件而引起接触部位的检测不良。0039 光学式触摸面板装置60能够利用狭缝201来防止由受光元件8183接受来自分别不与它们成对的发光元件的光线引起的检测不良的产生。说 明 书CN 103140823 A5/5页70040 符号的说明0041 1工程机械，2行驶体，3回转体，4驾驶室，4a4f玻璃窗，4g支柱，5机械室，6配重，7前作业装置，8起重臂，9悬臂，10铲斗，20驾驶座，21、22、31、32操作杆，50监视器装置，51显示窗，60触摸面板装置，61面板，61a下边，61b左边，61c右边，61d上边，62框部件，7173发光元件，8183受光元件，9193光线，94假想线，100规定部位，101外部光，200罩部件，201狭缝。说 明 书CN 103140823 A1/4页8图1图2说 明 书 附 图CN 103140823 A2/4页9图3说 明 书 附 图CN 103140823 A3/4页10图4图5说 明 书 附 图CN 103140823 A10。