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Die Erfindung betrifft ein Gerät mit Bedieneinheit.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Geräte, wie z. B. Uhren oder Handys, bekannt, welche ein mechanisch betätigbares Betätigungselement aufweisen, das durch den Benutzer betätigt werden kann, woraufhin eine vorbestimmte Aktion ausgelöst wird. Solche Geräte werden z. B. von Senioren oder anderen hilfsbedürftigen Personen verwendet, um im Bedarfsfall das Betätigungselement zu betätigen und hierüber einen Notruf an eine zentrale Leitstelle abzusetzen. Der Notruf wird dabei über eine entsprechende Kommunikationsschnittstelle des Geräts an die zentrale Leitstelle übermittelt, welche anschließend das Gerät mit einem geeigneten Verfahren (z. B. GPS) orten kann und Hilfsmaßnahmen einleiten kann.
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Geräte, welche das oben beschriebene Betätigungselement umfassen, sind entweder überhaupt nicht oder zumindest nur teilweise gegen eine unbeabsichtigte Betätigung des Betätigungselements geschützt. Dabei ist es bekannt, mechanisch betätigbare Betätigungselemente vertieft im Gehäuse des Geräts anzuordnen, so dass die Wahrscheinlichkeit einer unbeabsichtigten Betätigung zumindest reduziert wird. Ebenso ist es bekannt, die Betätigungselemente so auszugestalten, dass sie nur mit erhöhtem Kraftaufwand mechanisch betätigt werden können. Nichtsdestotrotz besteht weiterhin das Risiko, dass durch eine entsprechende mechanische Einwirkung unbeabsichtigt das Betätigungselement betätigt und damit ein Notruf bzw. eine vorbestimmte Aktion ausgelöst wird.
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Die Druckschrift
DE 201 03 570 U1 offenbart eine Einzeltaste mit einem Berührungssensor und einem Druckschalter zur Fehlbedienungssicherung. Dabei wird über den Berührungssensor festgestellt, wenn der bedienende Finger die Taste berührt, woraufhin eine akustische Ausgabe der Tastenbedeutung ausgelöst wird. Der Druckschalter ist bis zur Beendigung der Sprachausgabe gesperrt, um ein unbeabsichtigtes Auslösen der Schaltfunktion auszuschließen.
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In der Druckschrift
EP 2 178 098 A1 ist ein Schalter offenbart, der als Schaltwippe ausgestaltet ist. Mit dem Schalter können zwei Schaltelemente betätigt werden. Über Sensoren wird dabei festgestellt, welches Schaltelement betätigt wird, woraufhin das betätigte Schaltelement durch eine Steuereinheit aktiviert wird.
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In der Druckschrift
DE 102 00 493 A1 ist ein fehlbedienungssicheres Schaltermodul gezeigt, welches zwei paarweise korrespondierende Annährungssensoren in muldenartigen Vertiefungen umfasst. Die Berührung des einen Annäherungssensors löst vorzugsweise eine verbal-akustische Ausgabe aus, wohingegen die Berührung des zweiten Annäherungssensors zum Auslösen einer für das Schaltermodul vorgesehenen Aktion führt.
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In der Druckschrift
CH 626 498 A3 ist eine Eingabeschaltung für eine elektronische Armbanduhr offenbart, welche Berührungstasten umfasst, die mit einem Eingangskreis verbunden sind. Dieser Eingangskreis stellt bei ungewolltem gleichzeitigem Berühren zweier oder mehrerer Berührungstasten über eine temporäre Gewichtung fest, welche Berührungstaste gewünscht ist.
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In der Druckschrift
DE 198 39 550 A1 ist eine Notrufvorrichtung mit einer mobilen Kommunikationseinheit offenbart, wobei die Notrufvorrichtung einen Sensor zur Erfassung von Körperfunktionen umfasst. Überschreiten die Körperfunktionen dabei vorgegebene Schwellwerte, wird durch die Vorrichtung automatisch ein Notruf abgesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein tragbares Gerät mit einer Bedieneinheit zu schaffen, bei der ein mechanisch betätigbares Betätigungselement sehr gut gegen ein ungewolltes Auslösen einer vorbestimmten Aktion geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird durch das tragbare Gerät gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Das erfindungsgemäße tragbare Gerät umfasst eine Bedieneinheit, welche ein Betätigungselement zum Auslösen einer vorbestimmten Aktion umfasst, wobei das Betätigungselement durch eine Kraftausübung eines Benutzers mechanisch betätigbar ist. Das Betätigungselement beinhaltet dabei einen berührungsempfindlichen Sensor zur Detektion von Hautkontakt, der aufgrund der Kraftausübung zur mechanischen Betätigung des Betätigungselements auftritt. Ferner ist das Gerät derart ausgestaltet, dass als Erfordernis für das Auslösen der vorbestimmten Aktion überprüft wird, ob das Betätigungselement betätigt wird und Hautkontakt im Rahmen der mechanischen Betätigung durch den berührungsempfindlichen Sensor detektiert wird. Das heißt, neben der mechanischen Betätigung des Betätigungselements besteht ein notwendiges Kriterium für das Auslösen der vorbestimmten Aktion darin, dass ein entsprechender Hautkontakt durch den Sensor detektiert wird.
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Die vorbestimmte Aktion, welche aufgrund der mechanischen Betätigung des Betätigungselements und der Detektion von Hautkontakt durch den berührungsempfindlichen Sensor ausgelöst wird, umfasst die Aktivierung eines Alarms, um z. B. über eine sicherheitskritische Situation zu informieren. Der Alarm kann in verschiedener Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise können optische und/oder akustische Geräusche ausgelöst werden. In einer bevorzugten Variante wird im Rahmen des Alarms über eine Kommunikationsschnittstelle des Geräts, insbesondere eine Mobilfunkschnittstelle, ein Notruf oder eine Meldung an eine zentrale Leitstelle übermittelt. Insbesondere ist das Gerät dabei das eingangs erwähnte Gerät für Senioren bzw. hilfsbedürftige Personen, welches über das Betätigungselement in Notfällen einen Notruf an eine zentrale Leistelle absetzen.
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Das erfindungsgemäße Gerät beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine geeignete Kopplung der an sich bekannten berührungslosen Sensortechnologie mit einem mechanisch betätigbaren Betätigungselement ein effizienter Schutz gegen die ungewollte Auslösung einer vorbestimmten Aktion, wie z. B. einer Alarm- bzw. Notruffunktion, erreicht werden kann. Durch die Sensierung von Hautkontakt wird sichergestellt, dass nicht unbeabsichtigt mit anderen Gegenständen das Betätigungselement betätigt wird. Nur wenn davon ausgegangen werden kann, dass der Benutzer mit seiner Haut das Betätigungselement mechanisch betätigt, wird die entsprechend festgelegte vorbestimmte Aktion ausgeführt. Als Technologie zur Detektion der Hautberührung können beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Technologien eingesetzt werden. Insbesondere kann der Hautkontakt über die Sensierung des elektrischen Widerstands der menschlichen Haut erkannt werden.
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Das erfindungsgemäße Betätigungselement kann beliebig ausgestaltet sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Betätigungselement ein Schalt- und/oder Tastelement mit einer Betätigungsfläche, auf welche bei der mechanischen Betätigung des Betätigungselements die Kraftausübung erfolgt, wobei in der Betätigungsfläche der berührungsempfindliche Sensor derart integriert ist, dass der Sensor Hautkontakt mit der Betätigungsfläche detektiert. Das Schalt- und/oder Tastelement kann auf beliebige Weise, insbesondere durch Druck und/oder Zug, betätigbar sein. Zum Beispiel kann das Schalt- und/oder Tastelement als Drucktaste ausgestaltet sein.
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Um dem Benutzer z. B. in einer Notfallsituation ein schnelles Auffinden des Betätigungselements zu ermöglichen, ist die Betätigungsfläche eines als Schalt- und/oder Tastelement ausgestalteten Betätigungselements vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie haptisch durch einen Benutzer von einem, die Betätigungsfläche umgebenden Gehäuse des Geräts unterschieden werden kann. Beispielsweise kann die Betätigungsfläche aus einem anderen Material als das Gehäuse bestehen und/oder haptisch erkennbare Hervorhebungen und/oder Vertiefungen auf der Oberfläche aufweisen, insbesondere Noppen und/oder Rillen und dergleichen. Um einen verbesserten Schutz vor einer unbeabsichtigten Betätigung zu erreichen, ist in einer weiteren Ausführungsform die Betätigungsfläche vertieft am Gehäuse des Geräts angeordnet.
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Um den Schutz vor einer unbeabsichtigten Auslösung der vorbestimmten Aktion weiter zu erhöhen, ist das erfindungsgemäße Gerät in einer weiteren Ausführungsform derart ausgestaltet, dass die vorbestimmte Aktion dann ausgelöst wird, wenn das Betätigungselement eine vorbestimmte Zeitspanne betätigt ist und für die vorbestimmte Zeitspanne ferner ein (kontinuierlicher) Hautkontakt durch den berührungsempfindlichen Sensor detektiert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die vorbestimmte Aktion nicht bei kurzer, versehentlicher mechanischer Betätigung des Betätigungselements ausgelöst wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Gerät ein Display, welches mit der Bedieneinheit des Geräts interagiert, wodurch viele verschiedene Funktionen und Anwendungen in dem Gerät realisiert werden können. In einer weiteren Ausführungsform ist auf dem erfindungsgemäßen Gerät eine Anwendung ausführbar, welche Vitalfunktionen des menschlichen Körpers überwacht. Diese Anwendung wird insbesondere in den bereits oben erwähnten Geräten für Senioren bzw. kranke Personen realisiert, wobei im Falle, dass ein Ausfall bzw. eine Verschlechterung einer Vitalfunktion festgestellt wird, automatisch ein Notruf ausgelöst wird. Im Rahmen der Überwachung von Vitalfunktionen interagiert das Gerät dabei mit entsprechenden Sensoren am Körper des Benutzers, welche Vitalwerte, wie z. B. Blutdruck, Puls, Körpertemperatur, an das Gerät übermitteln.
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Das erfindungsgemäße Gerät ist vorzugsweise ein Armbandgerät und/oder eine Armbanduhr und/oder ein Mobiltelefon, welches gut von einem Benutzer mitgenommen werden kann. Nichtsdestotrotz ist die Erfindung auch in beliebigen anderen technischen Anwendungsgebieten einsetzbar. Insbesondere kann das Gerät auch eine Steuereinheit sein, welche z. B. für ein Gebäude oder für eine Automatisierungsanlage zur Fertigungs- oder Prozessautomatisierung oder für eine Energieerzeugungs- und/oder Energieverteilungsanlage eingesetzt wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten 1 beschrieben. Diese Figur zeigt in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts in der Form einer Armbanduhr.
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Die in 1 gezeigte Armbanduhr, welche mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, stellt eine sog. Seniorenuhr dar, welche insbesondere von älteren bzw. kranken Patienten genutzt wird und entsprechende Funktionalitäten beinhaltet, um es älteren Menschen zu ermöglichen, auch bei gesundheitlichen Problemen ohne dauerhafte Betreuung selbstständig in einem Haushalt zu leben. Insbesondere stellt die Uhr die weiter unten erläuterte Notruffunktion bereit. Ferner können mit der Uhr bei Bedarf auch Vitalfunktionen des Trägers überwacht werden.
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Die Uhr der 1 umfasst ein großes, gut lesbares Display 2, welches über ein Armband 4 am Handgelenk befestigbar ist und intuitiv und einfach durch entsprechende Betätigungselemente 301, 302, 303 und 304 gesteuert werden kann. Die Betätigungselemente sind dabei als berührungsempfindliche Sensoren ausgestaltet und ermöglichen eine einfache Navigation in einem Menübaum bzw. zwischen verschiedenen auf der Uhr laufenden Anwendungen. In dem Beispiel der 1 wird auf dem Display 2 gerade die Anwendung zur Anzeige der Uhrzeit (15:30 Uhr) und des Datums (Montag, 16. August) wiedergegeben. Die Uhr beinhaltet weitere Anwendungen, welche nach Art einer durchlaufenden (virtuellen) Liste aufgerufen werden können. Dabei kann über das Betätigungselement 301 die Liste in Richtung nach oben und durch das Betätigungselement 302 in Richtung nach unten durchlaufen werden. Das heißt, bei jeder Betätigung des Betätigungselements 301 bzw. 302 wird die Liste der Anwendungen in einer vorbestimmten Richtung durchlaufen und eine neue Anwendung aufgerufen. Die Anwendungen können dabei priorisiert werden, d. h. wichtigere Anwendungen schließen sich unmittelbar an die dargestellte Anwendung zur Anzeige der Uhrzeit und des Datums an und Anwendungen mit niedrigerer Priorität folgen weiter oben bzw. weiter unten in der Liste. Neben den oberen und unteren Betätigungselementen 301 und 302 dient das rechte Betätigungselement 303 dazu, entsprechende Detailinformationen der gerade angezeigten Anwendung aufzurufen, wobei über das linke Betätigungselement 304 wieder zur Anwendung zurückgekehrt werden kann.
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Neben dem gerade beschriebenen Anzeigemodus basierend auf einer Liste von Anwendungen existiert in der Uhr ein weiterer Anzeigemodus, der über ein weiteres Betätigungselement 5 aufgerufen werden kann, welches im unteren Bereich des Armbands 4 integriert ist und auch als berührungsempfindlicher Sensor ausgestaltet ist. Der weitere Anzeigemodus stellt dabei die Funktionalitäten der Uhr in der Form eines Menübaums mit mehreren Hierarchieebenen dar, wobei in diesem Anzeigemodus über die Betätigungselemente 301 bzw. 302 Menüeinträge in der gleichen Hierarchieebene durchlaufen werden können und über die Betätigungselemente 303 bzw. 304 in eine tiefere Hierarchieebene bzw. in eine höhere Hierarchieebene gewechselt werden kann. Die Armbanduhr der 1 verfügt ferner über eine Mobilfunkschnittstelle und wird über eine Batterie betrieben. Dabei sind auf dem Display 2 weitere Symbole A1 und A2 wiedergegeben. Das Symbol A1 zeigt die Stärke des Mobilfunkempfangs und das Symbol A2 den Ladezustand der Batterie.
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Auf dem Display 2 der Uhr 1 können je nach Anwendungsfall verschiedene Anwendungen aufgerufen werden, z. B. ein Adressbuch für Kontakte, eine Anwendung zur Verwaltung von Terminen und dergleichen. Die aufrufbaren Anwendungen beinhalten auch eine Anwendung zur Überwachung von Vitalfunktionen des menschlichen Körpers, wie bereits oben erwähnt wurde. Mit einer solchen Anwendung können ein oder mehrere Vitalwerte eines Patienten, wie z. B. Puls, Blutdruck, Körpertemperatur und dergleichen, überwacht werden. Falls diese Anwendung auf der Uhr läuft, trägt der Benutzer entsprechende Sensoren am Körper, mit denen die Vitalwerte erfasst werden. Dabei kommunizieren die Sensoren und die Armbanduhr über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle, so dass die Vitalwerte von den Sensoren an die Armbanduhr drahtlos übertragen werden. Die erfassten Sensordaten können dann beim nächsten Arztbesuch ausgelesen werden und zur Diagnose verwendet werden. Insbesondere besteht aber auch die Möglichkeit, dass bei der Erkennung eines Ausfalls bzw. einer Verschlechterung von Vitalfunktionen ein entsprechender Notruf über die Mobilfunkschnittstelle an eine zentrale medizinische Leitstelle abgesetzt wird, welche anschließend die Armbanduhr durch die Lokalisation der Mobilfunkzelle orten kann und einen Notarzt zum Patienten schicken kann.
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Die Armbanduhr der 1 umfasst neben den bereits beschriebenen Betätigungselementen ein weiteres, seitlich links am Gehäuse der Uhr vorgesehenes Betätigungselement 6, das ein wesentlicher Bestandteil der Armbanduhr ist. Das Betätigungselement 6 ist ein rechteckig ausgestalteter, mechanisch betätigbarer Druckknopf, der darüber hinaus einen berührungsempfindlichen Sensor beinhaltet, der die Kontaktierung der Berührungsfläche des Betätigungselements durch menschliche Haut detektieren kann. Es können dabei beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Technologien zur Detektion von Berührungen verwendet werden. Da diese Technologien an sich bekannt sind, werden sie an dieser Stelle nicht näher erläutert. In einer bevorzugten Variante erfolgt die Detektion einer Hautberührung des Betätigungselements über die Erfassung des menschlichen Hautwiderstands. Auf der Oberfläche des Betätigungselements 6 sind ferner mehrere Noppen 601 vorgesehen, mit denen haptisch die Position des Betätigungselements durch einen Benutzer ertastet werden kann. Darüber hinaus besteht das Betätigungselement 6 auch aus einem anderen Material als das restliche Gehäuse der Uhr. Zum Beispiel kann das Gehäuse aus Metall bestehen, wohingegen das Material des Betätigungselements weicher Kunststoff ist. Auch hierdurch wird die haptische Lokalisation des Betätigungselements erleichtert.
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Die Aufgabe des Betätigungselements 6 besteht darin, dass ein Benutzer manuell in einer Notsituation, wie z. B. im Falle eines schlechten Gesundheitszustands, eine zentrale medizinische Leitstelle informieren kann. Hierfür drückt der Benutzer das mechanische Betätigungselement 6, welches er auch ohne Sichtkontakt auf die Uhr aufgrund der Noppen 601 sowie des sich vom Gehäuse unterscheidenden Materials ertasten kann. Daraufhin wird über die Mobilfunkschnittstelle der Uhr ein entsprechender Notruf an die zentrale Leitstelle abgesetzt, welche dann die Uhr durch die Lokalisation der Mobilfunkzelle orten kann und einen Arzt zum Patienten schicken kann bzw. die Angehörigen informieren kann.
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Ein besonderes Merkmal der Uhr besteht darin, dass ein Notruf nur dann abgesetzt wird, wenn neben der mechanischen Betätigung des Betätigungselements 6 ferner über den berührungsempfindlichen Sensor des Betätigungselements festgestellt wird, dass die Berührungsfläche des Betätigungselements durch menschliche Haut berührt wird. Hierdurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass der Notruf nicht unbeabsichtigt aufgrund einer Krafteinwirkung auf das Betätigungselement durch Gegenstände, wie z. B. Kleidung, ausgelöst wird. Um den Schutz vor unbeabsichtigten Betätigungen weiter zu erhöhen, ist es gegebenenfalls auch möglich, dass ein Notruf erst nach einer vorbestimmten Zeitspanne abgesetzt wird. Das heißt, erst wenn die mechanische Betätigung des Betätigungselements sowie der Hautkontakt über die vorbestimmte Zeitspanne hinweg aufrecht erhalten werden, führt dies zum Absetzen des Notrufs. Die Zeitspanne kann je nach Anwendungsfall unterschiedlich gewählt sein und liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 Sekunden.
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Die soeben beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird die Technologie eines berührungsempfindlichen Sensors mit einer mechanischen Betätigung gekoppelt. Nur wenn sowohl die mechanische Betätigung des Betätigungselements als auch dessen Berührung durch menschliche Haut erfasst wird, wird ein entsprechender Notruf ausgelöst. Durch diesen erhöhten Informationsgewinn kann wesentlich differenzierter zwischen Fehlbedienung und beabsichtigter Bedienung unterschieden werden. Hierdurch können ungewollt ausgelöste Alarme minimiert werden. Die Erfindung ist dabei nicht auf die in 1 beschriebene Armbanduhr beschränkt, sondern kann auch in beliebigen anderen Bereichen für Geräte mit Bedieneinheit eingesetzt werden. Insbesondere kann das Gerät auch eine Steuereinheit für ein Gebäude oder für eine Automatisierungsanlage oder für eine Energieerzeugungs- und/oder Energieverteilungsanlage sein. Zum Beispiel können Industriemaschinen mit Notrufknöpfen nach Art des oben beschriebenen Betätigungselements 6 ausgestaltet werden und in unmittelbarer Nähe des Bedienpersonals platziert werden. Es ist dabei auch möglich, dass über das Betätigungselement kein Notruf bzw. kein Alarm ausgelöst wird, sondern andere Aktionen in Gang gesetzt werden, wie z. B. sicherheitskritische bzw. irreversible Vorgänge, bei welchen es wichtig ist, eine unbeabsichtigte Fehlbedienung auszuschließen.
