産業用マルチタッチスクリーンは本当に必要か？

現在、多くの投影型静電容量式タッチスクリーンでは、マルチタッチ機能が標準装備となっています。しかし、だからといって、すべての産業用HMIにそれが必須というわけではありません。.

オペレーターがメニュー項目の選択、値の入力、コマンドの確認のみを行う場合、タッチポイントは1つで十分です。マルチタッチが有用になるのは、ソフトウェアが2つ以上の接触を同時に認識する必要がある場合のみです。例えば、ピンチズーム、2本指での回転、あるいは意図的な両手操作などが挙げられます。.

したがって、その決定は、コントローラのデータシートに記載されているタッチポイントの最大数ではなく、HMIのワークフローから始めるべきである。.

クイックアンサー

ほとんどの機械制御装置、生産用端末、EV充電器、およびデータ入力パネルでは、シングルポイント操作で十分です。機器自体はマルチタッチ対応のPCAPスクリーンを採用している場合でも、アプリケーションが利用可能なすべてのタッチポイントを必ずしも使用する必要はありません。.

次のような場合、同時入力によって実際の作業がより簡単になるため、マルチタッチを選択してください。例えば：

• 2本の指を使ってトレンドグラフや技術図面を拡大する；;
• モデルや医療画像を回転させる；;
• 2つの操作部を同時に操作すること；または
• 複数のユーザーが大型のインタラクティブディスプレイで作業できるようにする。.

インターフェースがボタン、リスト、および順を追った手順説明を中心に構成されている場合、タッチポイントをさらに追加しても、通常、オペレーターの体験は向上しません。.

マルチタッチはPCAPとは異なります

「投影型静電容量式」、「抵抗膜式」、「赤外線式」は、画面がタッチを検知する方式を表します。「シングルタッチ」と「マルチタッチ」は、システムが同時に検知できるタッチの数を表します。.

最新のマルチタッチ対応産業用ディスプレイの多くは、その電極マトリックスが複数のタッチを正確に識別できるため、PCAPを採用しています。ただし、PCAPディスプレイは単純なシングルポインターインターフェースとしても使用可能です。一方、一部の大型赤外線システムでは、PCAPを使用せずに複数のタッチに対応しています。.

この区別が重要なのは、水の挙動、手袋の性能、および電磁耐性が、主にセンシング技術、コントローラの調整、接地、そして最終組立によって決定されるものであり、単にホストが1つの接点を認識するか10個の接点を認識するかというだけで決まるものではないからです。センシングシステムの詳細については、当社の 産業用PCAPタッチスクリーンガイド.

HMIのどの操作に、実際にマルチタッチが必要なのでしょうか？

すべてのジェスチャーに複数の接触点が必要なわけではありません。タップ、1本指のスワイプ、1本指のドラッグは、いずれも1つのタッチポイントで実現できます。ユーザーはこれらを最新のタッチスクリーンジェスチャーとして感じるかもしれませんが、これらは同時に行われるマルチタッチ操作ではありません。.

次のような操作には、真のマルチタッチ機能が必要です：

• ピンチズーム： 2つの接触点が互いに近づくか、あるいは遠ざかる。.
• 2本指での回転： このアプリケーションは、2つの接触点間の角度の変化を計算します。.
• 両手入力： 別々の操作ボタンが同時に押されたり、動かされたりする場合。.
• マルチユーザーによる操作： 数人が、大型スクリーンの異なる領域を同時に操作します。.

アプリケーションは、これらの操作に対応するように設計されている必要があります。10点コントローラをインストールしたからといって、マウスクリックにしか反応しないHMIソフトウェアに、自動的にズームや回転機能が追加されるわけではありません。.

タッチポイントはいくつ必要ですか？

必須の連絡先	適切な相互作用	代表的な使用例
1ポイント	タップ、キーパッド入力、メニュー選択、1本指でのドラッグ	機械制御、MESへのデータ入力、プロセス監視、標準キオスク、EV充電器
2ポイント	ピンチズーム、2本指での回転、両手操作	地図、傾向分析、画像レビュー、および技術図面
最大5ポイント	専用のマルチフィンガー操作、または追加の接触点を備えた両手操作インターフェース	高度な診断およびエンジニアリング用途
10点以上	数人のユーザー、あるいは多数の同時接続者	大型の共同作業用・インタラクティブディスプレイ

多くの産業用途において、2つの接点があれば、ソフトウェアが利用できるマルチタッチ機能はすべて満たされます。10点対応のPCAPスクリーンが、標準的で入手しやすいソリューションであるという理由から選ばれることはあるかもしれませんが、10点対応であることを、精度の高さや応答速度の速さ、あるいは耐久性の優れていることの証拠として捉えるべきではありません。.

ハードウェアのサポートは、システムの一部に過ぎない

マルチタッチ機能は、入力チェーン全体を通じて正常に動作する必要があります：

タッチセンサー → コントローラ → USB または I²C インターフェース → オペレーティングシステム → HMI ランタイム → アプリケーション

コントローラは個別の接触を報告する必要があり、オペレーティングシステムは、そのデバイスを単一のマウスポインタとして扱うのではなく、タッチデジタイザとして認識しなければなりません。その後、HMIランタイムまたはアプリケーションが、それらの接触を意図されたジェスチャーとして解釈する必要があります。.

ハードウェアを承認する前に、以下の点を確認してください：

• コントローラが報告する連絡先の数；;
• 選択したUSBまたはI²Cの実装がそれらをサポートしているかどうか；;
• オペレーティングシステムおよびドライバがマルチタッチイベントを公開しているかどうか；;
• HMIソフトウェアが、必要なジェスチャーを認識するかどうか；および
• ガラスに余分な指、手のひら、または指の関節が触れた場合、アプリケーションがどのように動作するか。.

ソフトウェアスタックがシングルポインタ入力しか処理できないため、画面が基本的なデスクトップのタッチテストには合格しても、実際のアプリケーションでは動作しない場合があります。.

産業状況については、依然として検証が必要である

マルチタッチ機能があっても、産業用PCAPシステムの通常の設計要件がなくなるわけではありません。実際、ジェスチャー操作を行うことで、単純なタップテストでは明らかにならない性能上の限界が浮き彫りになることがあります。.

グローブ

2本指のジェスチャーでは、移動中も両方の接触点が安定している必要があります。手袋をした状態でのタップを1回検出できる画面であっても、ピンチジェスチャーを行う際に片方の接触点が失われる可能性があります。.

実際に作業員が着用する手袋を使って、完成品をテストしてください。当社の グローブ対応タッチスクリーンガイド PCAPグローブの性能に影響を与える要因について解説しています。.

水と汚染

このプロジェクトでは、画面が濡れている場合にどう対応すべきかを定義する必要があります。用途に応じて、1本の指の追跡を継続する、それ以上の接触を拒否する、あるいは入力を一時的にブロックする、といった対応が適切となる場合があります。.

激しい雨の中でもあらゆる動作を確実に再現しようとすることこそが、必ずしも最も安全な設計上の選択とは限らない。.

接地と電気ノイズ

不十分な接地、不適切な電源、長いケーブル、または近くにスイッチング機器がある場合、接触不良や誤接触を引き起こす可能性があります。これはPCAPの信号整合性の問題であり、マルチタッチそのものが原因というわけではありません。.

検証は、最終的な筐体、ケーブル、表示用電子機器、および電源を装着した状態で完了させる必要があります。当社のガイドを参照してください。 タッチスクリーンの干渉の確認 実地試験のプロセスとして。.

カバーガラスと画面サイズ

ガラスの厚さが増すと、センサーに届く信号が弱まるため、対応するコントローラーやファームウェアが必要になる場合があります。.

画面サイズも使いやすさに影響します。21.5インチの診断用ディスプレイでは自然に感じられる2本指のジェスチャーも、7インチのコンパクトな機器パネルでは操作しづらい場合があります。.

意図しない入力と安全性について考慮する

マルチタッチソフトウェアは、意図的な2つ目のタッチと、手のひら、指関節、袖、あるいは画面に置かれた手との区別をつけなければなりません。適切な処理としては、手のひらを無視する「パームリジェクション」、追加のタッチを無視する、あるいは現在のコマンドをキャンセルするなどが考えられます。.

両手操作は、誤って1回タップしてしまうのを防ぐのに役立ちますが、それだけで自動的に安全規格に準拠した制御となるわけではありません。非常停止、ガード、および安全に関連する機械機能については、タッチスクリーンのジェスチャーだけに頼るのではなく、適切な認定済み安全アーキテクチャを採用する必要があります。.

クリーニングについても配慮が必要です。画面を拭くことで操作が誤作動する可能性がある場合は、クリーニングロック機能、サービスモード、またはハードウェアによる方法などを用意し、タッチ入力を一時的に無効にできるようにしてください。.

プリプロダクション検証チェックリスト

設計承認の前に、机の上の単体のタッチパネルだけでなく、完成したアセンブリ全体で必要なジェスチャーをテストしてください。.

1. リリースされるHMIソフトウェアで使用されるすべてのジェスチャーを列挙してください。.
2. 同時接続可能な最小数を確認してください。.
3. 最終的なカバーガラスおよびベゼル構造を介して試験を行う。.
4. 生産用コントローラ、ファームウェア、ケーブル、ディスプレイ、電源、および接地方法を使用してください。.
5. 実際の手袋を使用し、想定される表面状態の下で、試験を再度実施してください。.
6. 手の端の動き、指を交差させる仕草、素早いジェスチャー、手のひら、そして意図しない余計な接触に注意してください。.
7. 起動後、スリープ状態からの復帰後、再接続後、および電源の再投入後の動作を確認してください。.
8. 今後の生産に備えて、承認済みのコントローラおよびファームウェアのバージョンを記録してください。.

最終的な提言

単に10点タッチに対応しているという理由だけで、マルチタッチ対応の産業用ディスプレイを選定してはいけません。まずは次の1つの質問から考えてみてください： HMIでは、実際のオペレーターによるタスクを完了するために、2つ以上の接点を同時に動作させる必要がありますか？

答えが「いいえ」の場合は、シングルポイント操作が引き続きシンプルかつ効果的です。答えが「はい」の場合は、ハードウェアを選定する前に、ジェスチャー、接触点の数、ソフトウェアの対応状況、および動作条件を明確に定義してください。.

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