デュアルステータスLEDインジケータで制御パネルのスペースを節約

ステータスインジケータは、多くの制御パネルの重要な要素です。これらは特に、作業者が変化する状態を即座に視覚的に確認する必要がある機器監視やプロセス制御において重要です。しかし、制御パネルのスペースは限られていることが多く、あらゆる動作条件下でも読み取りやすいインジケータを組み込むことは困難です。

この記事では、制御パネルの設計者が直面する課題について説明します。続いて、APEMのダイクロイックLEDインジケータを紹介し、単一デバイスで2つの明確な視覚状態を実現する能力により、パネルスペースを節約しながら可視性を高める方法を示します。

明確な制御パネル設計の課題

作業者は、産業用機器使用前に十分な訓練を受けるべきですが、直感的な制御パネルは迅速な習得を支援し、プロセスを加速させ生産性を最大化します。また、作業者は多様な機器を扱うことが想定されるため、一定の使いやすさを備えた制御パネル設計が有益です。一般的に使用されているレイアウト、表示用語、およびインジケータの色は、新規機器の導入を容易にし、作業者の混乱を最小限に抑えます。この設計手法は、自動車のダッシュボードに見られるもので、広く採用されているインジケータにより、ドライバーは取扱説明書を見なくても、不慣れな車両を操作できます。

パネルのサイズや複雑さも、使いやすさに影響します。大型パネルにより、設計者は多数のインジケータを組み込むことや、重要なインジケータにより多くの視覚的スペースを割くことが可能になります。優れた設計には、重要な情報を見落とされないようすると同時に、過剰な情報によって作業者が圧倒されないようにするためです。ディスプレイは情報を集約するのに便利ですが、重要な通知を見づらくする可能性もあります。専用インジケータにより、作業者は重要な状態変化を素早く識別し、安全性と効率性をサポートします。

制御パネルの設計者は、インジケータの視認性を妨げる動作環境や環境条件も考慮しなければなりません。

• 直射日光が当たると、バックライト付きインジケータの点灯状態を見づらくしたり、画面にまぶしさを生じさせたりします。
• 薄暗い照明環境では、シャーシラベルや非発光のステータスインジケータの判読が困難になることがよくあります。
• 水や埃は、照明を遮ったり、文字を歪ませたりします。この影響は、作業者が防御眼鏡の着用を義務付けられている場合に悪化する恐れがあります。
• ステータスインジケータの中には、軸から外れた位置からは見えにくい場合があり、大型制御パネルや作業者が移動中のアプリケーションでは特に問題となる可能性があります。

これらの問題は、十分なバックライトを備え、拭き取りやすい設計で、広い視野角を持つステータスインジケータを選択することで、最も効果的に対処できます。設計者は、状態表示ラベルなどのパネル設計要素をインジケータに統合することで、スペースを最適化を図りながらインジケータの読みやすさを向上させることができます。

考え抜かれたインジケータ設計による制御パネルのスペース節約

ステータスインジケータは、制御パネル設計の課題の一部を直接対処できます。たとえば、パネル上のラベル付近に個別のインジケータライトを配置する代わりに、照光式ステータスラベルを使用すれば、1つの視覚的参照点を提供することで、パネルスペースを節約できます。

同様に、テキストラベルを見慣れたアイコンに置き換えることで、言語能力に関係なく、作業者が機能を素早く理解できるようになります。バッテリ充電状態などのアイコンは普遍的で、「フル充電」や「バッテリ低下」などの表現よりも表示スペースを必要としません。

さらに、「オン」と「オフ」のような相反する表示を、識別しやすい異なる色を用いた単一のインジケータに統合することで、さらに省スペースを実現できます。これにより、設計者は、見づらい可能性のある複数の小さな単一ステータスインジケータを使用する代わりに、重要な状態通知により多くの視覚的スペースを割くことができます。

ダイクロイックLEDインジケータによる複数状態の表示方法

APEMはこれらの課題に対応するため、デュアルアイコンシリーズ LEDインジケータを開発しました。これらのデバイスに先進的なダイクロイック技術を採用しており、単一のインジケータが明確な動作状態表示のために赤と緑の異なるアイコンを明確に切り替えることができます。

高輝度照明と120°の視野角により、あらゆる照明条件下で高い視認性を実現します。直径14ミリメートル（mm）のサイズにより、通常の視認距離でアイコンを容易に識別できます。同時に、その小型サイズは、統合された状態通知によりパネルスペースを節約するのに役立ちます。コーティングされた真鍮製ハウジングは、最大7mmのパネル厚に対応し、Dカットシャフトにより、インジケータの回転を防止し、これにより特定のアイコンの誤認識をなくします。

過酷な産業環境や屋外環境での設置を可能にするため、IP67準拠設計により、包括的な防水および防塵性能を実現します。また、平坦なフラットトップ設計で拭き取りも容易です。その他の堅牢化対策は以下の通りです。

• -30°C～65°Cの動作温度範囲（過酷な屋内および屋外環境に対応）
• 農業および生産用途での信頼性を確保するため、相対湿度85%の環境下での21日間連続動作試験を実施
• 5%の塩水噴霧環境下で48時間試験し、港湾設備における信頼性の高い動作をサポート
• 6msの正弦半波パルスで50gの耐衝撃性、機械的に厳しい産業環境での使用が可能

デュアルアイコンの例

デュアルアイコンシリーズには5種類のインジケータオプションがあり、各モデルは3種類の200mmワイヤ終端またははんだラグ端子を備え、内部基板からのさまざまな距離での設置に対応します。Q14F1BYRG12E-DI101およびQ14F3BYRG12E-DI101（図1）は、それぞれはんだラグとワイヤ終端付き「I」および「O」ステータスアイコンを提供します。

図1：デュアルアイコンQ14F3BYRG12E-DI101は、緑色（I）と赤色（O）の状態表示を備え、ワイヤ終端付きで提供されます。（画像提供：APEM）

これらのインジケータは、機器やサブシステムがオン状態か、スタンバイモードかを表示すために使用できます。あるいは、インターフェースが入力（緑、I）、出力（赤、O）、または未使用ポート（点灯なし）のいずれとして動作しているかを示すこともできます。

工業用硬化炉や高電圧電源レールなど、安全上の理由からオフ状態の確実な確認が重要な直接オン/オフ用途向けに、Q14F3BYRG12E-DI102（図2）はON/OFFアイコンが表示します。

図2：Q14F3BYRG12E-DI102 LEDインジケータの3種類の状態（点灯なし、緑（ON）、赤（OFF））を示します。（画像提供：APEM）

コンベヤ、オーブン、コンプレッサには、手動制御のためのスタート/ストップ機能が必要です。Q14F3BYYRG12E-DI103 START/STOPインジケータ（図3）は、両方の機能を持つ単一のボタンの現在の状態を表示することで、パネルスペースを節約できます。

図3：Q14F3BYRG12E-DI103は、ランタイム制御用にSTART/STOP LED表示を備えています。（画像提供：APEM）

Q14F3BYRG12E-DI104（図4）は、絵文字アイコンを採用した初のデュアルアイコンインジケータであり、本製品では、バッテリの状態と電源の「オフ」または「オン」状態を示します。

図4：非点灯状態を利用することで、Q14F3BYRG12E-DI104はバッテリ状態に加え、オフまたはオン状態を表示可能です。（画像提供：APEM）

このインジケータは、充電ステーションからポータブルデバイス、小型車両まで幅広い用途に対応します。いずれかのアイコンをゆっくり点滅させることで、機器設計者はバッテリが充電中であることを示し、作業者に充電の進捗状況のおおよその目安を提供できます。あるいは、起動時に赤色で高速点滅させることで、バッテリの即時充電または交換が必要であることを示すことも可能です。

最後に、Q14F3BYRG12E-DI105（図5）は、対向する矢印アイコンを備えており、水平方向時にはコンベアの方向指示に、垂直方向時にはリフト機構の方向指示に有用です。たとえば、「左」を緑、「右」を赤でコーディングすることで、Q14F3BYRG12E-DI105は遠距離からでも一目で方向を識別することができます。

図5：左を緑、右を赤にコーディングすることで、Q14F3BYRG12E-DI105は遠距離からでも一目で方向を識別できます。（画像提供：APEM）

矢印アイコンの別の用途として、特殊な建設機械や農業機械において、材料が排出される側を示すことが挙げられます。これは、作業者や障害物の近くで機械を操作する際の安全確認に役立ちます。

特殊用途向けのカスタムLEDインジケータの作製

既製のインジケータに加え、APEMはカスタムアイコンサービスを提供しており、多くの産業分野におけるダイクロイックインジケータの可能性を広げています。緑と赤のフィルタを用いた2状態を示すインジケータとして、あるいは非点灯状態を活用して3状態を示すインジケータとして使用される場合でも、幅広い用途が存在します。

たとえば、南京錠のアイコンは世界的に認知されているシンボルであり、説明がほとんど不要です。ロック/ロック解除状態インジケータは、セキュリティパネルやアクセス制御パネルから、運転手が操作するバスのドアまで、さまざまな用途に使用される可能性があります。また、高圧または高温の材料を含む機械を使う場合、ロック状態の表示により作業者安全性を高めることができます。

他の例としては、接続状態を示すプラグとソケットのピクトグラムがあります。この機能はI/Oインジケータを使用して実現できますが、特定のアイコンを使用することで、状態の変化をより迅速に認識することができます。接続状態インジケータは、モジュール式の農業機器や産業機器など、強い衝撃や振動によってケーブルが外れる可能性のある用途に適しています。このように、カスタムアイコンは、アプリケーション固有の状態変化を直感的に理解させることで、作業者の状況認識を向上させます。

まとめ

機器制御パネルの複雑化が進む中、スペースに制約のあるアプリケーションにおいて安全性と効率性を支えるためには、周到な計画が求められます。APEMのデュアルアイコンシリーズ LEDインジケータは、ダイクロイック技術を採用し、貴重なスペースを節約しながら、単一のインジケータで2つの状態を明確に区別して表示します。