WO2011006850A1 - Operating unit having high availability - Google Patents

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WO2011006850A1
WO2011006850A1 PCT/EP2010/059936 EP2010059936W WO2011006850A1 WO 2011006850 A1 WO2011006850 A1 WO 2011006850A1 EP 2010059936 W EP2010059936 W EP 2010059936W WO 2011006850 A1 WO2011006850 A1 WO 2011006850A1
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display
unit
operating device
failure
information
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PCT/EP2010/059936
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Inventor
Harald Karl
Friedrich Pook
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • G06F11/16—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware
    • G06F11/20—Error detection or correction of the data by redundancy in hardware using active fault-masking, e.g. by switching out faulty elements or by switching in spare elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/409—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using manual data input [MDI] or by using control panel, e.g. controlling functions with the panel; characterised by control panel details or by setting parameters
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4184—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by fault tolerance, reliability of production system
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/31—From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31481—Safety monitoring system, redundant display, print systems for process data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • High-availability control unit The invention relates to a high-availability control unit.
  • Such a device is used in all fields where, for reasons of safety and / or availability, a system, machine etc. must continue to be operable even in the event of partial failure of the operating device.
  • operating devices which essentially consist of a display, a touch (-screen) and optional buttons (HMI, "human-machine interface”, also known as MMI, "human-machine interface”). Interface”).
  • HMI "human-machine interface"
  • MMI human-machine interface
  • a rail vehicle must still be operable.
  • the availability requirements for the operability of a device apply similarly to other sectors (for example in the power plant industry).
  • the essential operating elements are additionally realized discretely with switches, buttons and / or indicator lights in the case of fault-tolerant operating devices.
  • a complete second, redundant HMI is also installed.
  • today's HMI typically consists of a housing with a display on which a touch is located, in addition to an image-forming unit, for example an embedded PC, microcontroller or a picture decoder.
  • an image-forming unit for example an embedded PC, microcontroller or a picture decoder.
  • Around the device is usually further infrastructure such as LEDs, buttons and brightness sensors arranged.
  • a disadvantage of the known solutions in addition to the additional cost of the additional controls including wiring or for a second HMI, that additional space in the cab is required and that the operability suffers due to the exception of the control elements by the unusual arrangement , Since the available space within reach and in the optimal direction of the engine driver, system operator or control room staff is limited, of course.
  • the invention has for its object to provide a highly available control unit, in which the disadvantages of the known solutions are reduced.
  • an operating device for operating a device having at least two displays for displaying information, wherein each display is assigned at least one input unit, an image generation unit and an infrastructure unit, with at least one communication interface and with at least one power supply, wherein in case of failure a display and / or a unit associated therewith, the information can be displayed on the at least one remaining display.
  • the image generation unit for example a pixel decoder-generates control signals for the display from an image generated by an external imaging unit, which is received via the communication interface.
  • the input unit comprises input elements, such as switches and keys, by means of which an operator can input commands / control signals for the device to be operated (the system / machine to be operated).
  • the infrastructure unit in turn has the connection to the input unit and to optionally further existing elements such as LEDs, brightness sensors, etc., and transmits the corresponding signals to the imaging unit via the communication interface.
  • the function of these display and control elements is no longer present.
  • the information to be displayed is displayed on the other displays, the operation of the HMI advantageously also taking place only via the assigned input units.
  • the HMI can be designed so that even without a failure, a display (and the associated electronics and input in stand-by mode and is activated in the event of a failure in order to take over the function of the failed display (or an associated unit).
  • This has the advantage that the type of display does not change, the information that was displayed on the defective display, are then displayed only on the standby display.
  • the information to be displayed is particularly advantageously but in normal mode - if no failure exists - displayed distributed on the available displays. In this way, compared to the previous Kon 'FIGuration increased clarity for the operator is given, while the slight disadvantage of the changed in the case of a defect representation due to the low probability of failure, at least in safety-relevant equipment / machinery anyway rarely occur.
  • the HMI is chosen as large as a "conventional" operating device in this configuration, the required installation space is halved to a certain extent because the additional redundant operating elements are eliminated or indeed integrated into the fault-tolerant HMI. ie the individual represent "partial displays" this in the (display) size, for example, a conventional display corresponding total displays. This allows the exemplary train driver to focus on a (total) display, all information is always - even if one (partial) In addition, the cost of installation of the operating device according to the invention over the known solutions are reduced, since only once the housing and the installation incurred.Additionally, the installation costs in the vehicle (or the system / control center ...) are lower because only one device needs to be wired.
  • the operating device has at least one imaging unit.
  • the necessary information for image generation is then obtained via the communication link (interface) to other devices. Is the HMI with more than one image equipped unit is thus also given a redundancy with respect to this unit.
  • each display is assigned an imaging unit. In this way it is ensured that in case of failure of a display due to the failure of the associated imaging unit in any case, the at least one remaining display remains functional.
  • each display is assigned a power supply. This ensures that the HMI device, even in the event of failure, e.g. a power supply remains operable and can continue to represent the information to be displayed.
  • each display is assigned a communication interface. This additional redundancy increases the availability of the control unit once again.
  • At least one image generation unit and one infrastructure unit are combined in one computer unit.
  • the imaging unit can be integrated in this computer unit;
  • the computer unit can optionally control additional functions available in the operating unit.
  • At least one input unit is at least partially designed as a touchscreen.
  • This allows convenient operation of the HMI, as it is known by many applications.
  • the information about the touch is transferred from the infrastructure unit to the imaging unit, whereby the transmission in the case of an external, not in HMI integrated Schm- unit is made via the communication interface.
  • a computer unit computer
  • the imaging unit is integrated into it, the computer also performs the evaluation of the touch.
  • the presence of additional input elements such as switches and buttons is not excluded by the touch screen.
  • a warning signal can be output in the event of the failure of a display and / or a unit assigned to it.
  • a signal in the event of failure of a display and / or a unit associated therewith, can be output which designates the failed display or the failed unit. In these embodiments, it is thus ensured that the malfunction does not go unnoticed or can also be localized immediately.
  • the warning signal or signal can also be forwarded to a remote security or monitoring center.
  • At least one display at least partially overlapping at least one further display is at least partially transparent in the overlapping display in at least one resulting overlap region and / or generated, and it is in case of failure of at least one other display overlapping displays and / or a unit associated therewith in at least all of the resulting overlapping areas of the relevant display at least partially Transparency present and / or automatically producible.
  • the overlapping display is advantageously designed in this way in that, in the non-active state, it has at least partial transparency, so that it does not have to be generated until the display fails, otherwise, if the transparency must be generated in the event of a display failure, this must be done by a faulty display
  • "at least partial transparency” means such a transparency that information displayed on the overlapped display can shine through the overlapping display in such a way that it is transmitted from a bed are clearly recognizable.
  • Other variations consist of two or more displays, which also have to overlap only partially and on which the information can be displayed on several in normal operation - without a fancy display.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an operating device 1 according to the invention.
  • the imaging unit eg a computer
  • the imaging unit is located outside the device 1 and transmits the generated image (mostly serially) to the HMI 1 via the communication interface 6.
  • Decoder executed image generating unit 4 generates therefrom the An Kunststoff- Signals for the display 2.
  • the infrastructure unit 5 has the connection to the input units 3 such as buttons, sliders, etc., to optionally further elements such as LEDs and brightness sensors (not shown) and a touch 10 as a further input unit. This information is transmitted via the communication interface 6 to the imaging unit.
  • the electronics 4, 5 are redundantly present for both displays 2.
  • the power supply 7 is here also shown separately for both displays 2, alternatively both displays 2 can also - with a lower resulting availability - from a power supply Lines from the power supply 7 to the devices, as well as those from the input units 3 to the infrastructure unit 5, are not shown in the FIGURE for the sake of clarity.
  • the illustrated size of the displays 2 extends in a real control unit 1, of course, on the invisible from the outside electronics 4, 5 and power supply 7. If the operation of the HMI 1 exclusively via the touch 10, so that the other input units 3 can be omitted Each display 2 also take practically half of the illustrated surface of the device 1 to complete. If, in the normal operating state, the display of information (and the operation by the touch 10) takes place exclusively via the upper display 2, the lower display 2 simply takes over these tasks in the event of a failure.
  • both displays 2 are used for display in the normal operating state so as not to give away the "additional" display area for normal operation, then in the event of a failure of one display 2, the information to be displayed on the screen 2, which is now reduced to half, can be advantageously applied to the display 2 important information for the operation of the device.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of an HMI according to the invention.
  • the information for example as LCD executed display 2 are provided here by an integrated in the HMI imaging unit 8.
  • the imaging unit 8 is integrated together with the image generation unit 4 and the infrastructure unit 5 in a computer unit (computer) 9, ie the computer 9 also evaluates the touch 10 and the remaining infrastructure information (buttons, LEDs, brightness sensors) and is also for the responsible for image generation, where he receives the information necessary for this via a communication link 6 to other Gerraten.
  • the power supply 7 here - as already shown in Figure 1 - redundant.
  • a control unit is proposed with at least two displays for displaying information, wherein each display is assigned at least one input unit, an image generation unit and an infrastructure unit, with at least one communication interface and with at least one power supply, wherein in case of failure a display and / or a unit associated therewith, the information can be displayed on the at least one remaining display.

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Abstract

The invention relates to an operating unit having high availability. In order to reduce the disadvantages of the known solutions, an operating unit is proposed, comprising at least two displays for displaying information, wherein each display is associated with at least one input unit, an image generating unit, and an infrastructure unit, comprising at least one communication interface and at least one power supply unit, wherein in the event of a failure of a display and/or of a unit associated therewith the information can be displayed on the at least one remaining display.

Description

Beschreibung description
Hochverfügbares Bediengerät Die Erfindung betrifft ein hochverfügbares Bediengerät. High-availability control unit The invention relates to a high-availability control unit.
Ein derartiges Gerät kommt auf allen Gebieten zum Einsatz, auf denen aus Sicherheits- und/oder Verfügbarkeitsgründen eine Anlage, Maschine etc. auch bei einem Teilausfall des Be- diengerätes weiter bedienbar sein muss. Beispielsweise erfolgt die Bedienung von modernen Schienenfahrzeugen heute in der Regel über Bediengeräte, die im Wesentlichen aus einem Display, einem Touch (-screen) und optionalen Tasten bestehen (HMI, „Human-Machine-Interface", auch MMI, „Mensch-Maschine- Interface"). Bei Ausfall z.B. des Displays muss ein Schienenfahrzeug aufgrund der hohen Verfügbarkeitsanforderung noch bedienbar bleiben. Die Verfügbarkeitsanforderungen an die Be- dienbarkeit eines Gerätes gelten in ähnlicher Weise auch für andere Branchen (z.B. in der Kraftwerksbranche). Such a device is used in all fields where, for reasons of safety and / or availability, a system, machine etc. must continue to be operable even in the event of partial failure of the operating device. For example, the operation of modern rail vehicles today usually takes place via operating devices, which essentially consist of a display, a touch (-screen) and optional buttons (HMI, "human-machine interface", also known as MMI, "human-machine interface"). Interface"). In case of failure, e.g. Due to the high availability requirement of the display, a rail vehicle must still be operable. The availability requirements for the operability of a device apply similarly to other sectors (for example in the power plant industry).
Nach Stand der Technik werden bei hochverfügbaren Bediengeräten die wesentlichen Bedienelemente zusätzlich diskret mit Schaltern, Tasten und/oder Leuchtmeldern realisiert. Alternativ wird auch ein komplettes zweites, redundantes HMI einge- baut. Dabei besteht ein heutiges HMI typischerweise aus einem Gehäuse mit einem Display, auf dem sich ein Touch befindet, zusätzlich noch aus einer bilderzeugenden Einheit, z.B. einem eingebetten PC, MikroController oder einem Bilddecoder. Um das Gerät herum ist in der Regel noch weitere Infrastruktur wie LEDs, Tasten und Helligkeitssensoren angeordnet. Nachteilig an den bekannten Lösungen ist, neben den zusätzlichen Kosten für die zusätzlichen Bedienelemente samt Verdrahtung bzw. für ein zweites HMI, dass zusätzlicher Bauraum im Führerstand benötigt wird und dass die Bedienbarkeit durch Aus- weichen auf die Ersatz-Bedienelemente schon durch die ungewohnte Anordnung leidet, da der verfügbare Einbauplatz in Griffweite und in optimaler Blickrichtung des Lokführers, Anlagenfahrers oder Leitstandpersonals natürlich begrenzt ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hochverfügbares Bediengerät anzugeben, bei dem die Nachteile der bekannten Lösungen reduziert sind. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bediengerät zur Bedienung eines Gerätes mit zumindest zwei Displays zur Anzeige von Informationen, wobei jedem Display zumindest eine Eingabeeinheit, eine Bilderzeugungseinheit und eine Infrastruktureinheit zugeordnet ist, mit zumindest einer Kommunikations- Schnittstelle und mit zumindest einer Stromversorgung, wobei bei Ausfall eines Displays und/oder einer diesem zugeordneten Einheit die Informationen auf dem zumindest einen verbleibenden Display anzeigbar sind. Durch die erfindungsgemäß redundante Ausführung der den Displays zugeordneten Einheiten ist die Funktionstüchtigkeit des Bediengerätes bei einem Ausfall weitestgehend gewährleistet. Dabei erzeugt die Bilderzeugungseinheit - beispielsweise ein Pixel-Decoder - aus einem von einer externen bildgebenden Einheit erzeugten Bild, das über die Kommunikationsschnittstelle empfangen wird, Ansteuersignale für das Display. Die Eingabeeinheit umfasst Eingabeelemente wie z.B. Schalter und Tasten, mittels denen ein Bediener Befehle / Steuersignale für das zu bedienende Gerät (die zu bedienende Anlage / Ma- schine) eingeben kann. Die Infrastruktureinheit ihrerseits hat die Verbindung zu der Eingabeeinheit und zu optional weiteren vorhandenen Elementen wie LEDs, Helligkeitssensoren etc. und überträgt die entsprechenden Signale über die Kommunikationsschnittstelle an die bildgebende Einheit mit. According to the prior art, the essential operating elements are additionally realized discretely with switches, buttons and / or indicator lights in the case of fault-tolerant operating devices. Alternatively, a complete second, redundant HMI is also installed. In this case, today's HMI typically consists of a housing with a display on which a touch is located, in addition to an image-forming unit, for example an embedded PC, microcontroller or a picture decoder. Around the device is usually further infrastructure such as LEDs, buttons and brightness sensors arranged. A disadvantage of the known solutions, in addition to the additional cost of the additional controls including wiring or for a second HMI, that additional space in the cab is required and that the operability suffers due to the exception of the control elements by the unusual arrangement , Since the available space within reach and in the optimal direction of the engine driver, system operator or control room staff is limited, of course. The invention has for its object to provide a highly available control unit, in which the disadvantages of the known solutions are reduced. This object is achieved by an operating device for operating a device having at least two displays for displaying information, wherein each display is assigned at least one input unit, an image generation unit and an infrastructure unit, with at least one communication interface and with at least one power supply, wherein in case of failure a display and / or a unit associated therewith, the information can be displayed on the at least one remaining display. By virtue of the redundant design of the units assigned to the displays according to the invention, the functionality of the operating unit is largely guaranteed in the event of a failure. In this case, the image generation unit-for example a pixel decoder-generates control signals for the display from an image generated by an external imaging unit, which is received via the communication interface. The input unit comprises input elements, such as switches and keys, by means of which an operator can input commands / control signals for the device to be operated (the system / machine to be operated). The infrastructure unit in turn has the connection to the input unit and to optionally further existing elements such as LEDs, brightness sensors, etc., and transmits the corresponding signals to the imaging unit via the communication interface.
Bei Auftreten eines Ausfalls eines Displays oder einer zugehörigen Einheit ist die Funktion dieser Anzeige- und Bedienelemente nicht mehr gegeben. In einem derartigen Fall werden die anzuzeigenden Informationen auf den übrigen Displays dar- gestellt, wobei die Bedienung des HMI vorteilhafterweise auch nur noch über die zugeordneten Eingabeeinheiten erfolgt. Dabei kann das HMI so kon ' FIGuriert sein, dass auch ohne einen Ausfall ein Display (und die zugehörige Elektronik und Einga- beeinheit) im Stand-by-Modus läuft und bei einem Ausfall aktiviert wird, um die Funktion des ausgefallenen Displays (bzw. einer zugeordneten Einheit) zu übernehmen. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass sich die Art der Anzeige nicht ändert, die Informationen, die auf dem defekten Display dargestellt wurden, werden dann lediglich auf dem Stand-by- Display dargestellt. Die anzuzeigenden Informationen werden besonders vorteilhafterweise aber im Normalbetrieb - wenn kein Ausfall vorliegt - auf den verfügbaren Displays verteilt angezeigt. Auf diese Weise ist eine gegenüber der vorherigen Kon ' FIGuration erhöhte Übersichtlichkeit für den Bediener gegeben, während der geringe Nachteil der im Falle eines Defektes veränderten Darstellung durch die geringe Ausfallwahrscheinlichkeit zumindest bei sicherheitsrelevanten Anlagen / Maschinen ohnehin selten auftreten sollte. In the event of a failure of a display or an associated unit, the function of these display and control elements is no longer present. In such a case, the information to be displayed is displayed on the other displays, the operation of the HMI advantageously also taking place only via the assigned input units. The HMI can be designed so that even without a failure, a display (and the associated electronics and input in stand-by mode and is activated in the event of a failure in order to take over the function of the failed display (or an associated unit). This has the advantage that the type of display does not change, the information that was displayed on the defective display, are then displayed only on the standby display. The information to be displayed is particularly advantageously but in normal mode - if no failure exists - displayed distributed on the available displays. In this way, compared to the previous Kon 'FIGuration increased clarity for the operator is given, while the slight disadvantage of the changed in the case of a defect representation due to the low probability of failure, at least in safety-relevant equipment / machinery anyway rarely occur.
Wird bei dieser Kon ' FIGuration das HMI so groß gewählt wie ein „herkömmliches" Bediengerät, halbiert sich gewissermaßen der benötigte Einbauplatz, da die zusätzlichen redundanten Bedienelemente entfallen bzw. ja in das hochverfügbare HMI integriert sind. Die Displays bilden hierbei gewissermaßen ein „Gesamtdisplay", d.h. die einzelnen stellen „Teildisplays" dieses in der (Anzeige-) Größe z.B. einem herkömmlichen Display entsprechenden Gesamtdisplays dar. Dadurch kann sich der beispielhafte Lokführer auf ein (Gesamt-) Display konzentrieren, alle Informationen sind immer - auch bei Ausfall eines (Teil-) Displays - in seinem Blickfeld. Zudem sind die Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Bediengerätes gegenüber den bekannten Lösungen reduziert, da nur einmal das Gehäuse und die Montage anfallen. Darüber hinaus sind auch die Einbaukosten in das Fahrzeug (bzw. der Anlage / Leitstand ...) niedriger, da nur ein Gerät verkabelt werden muss. If the HMI is chosen as large as a "conventional" operating device in this configuration, the required installation space is halved to a certain extent because the additional redundant operating elements are eliminated or indeed integrated into the fault-tolerant HMI. ie the individual represent "partial displays" this in the (display) size, for example, a conventional display corresponding total displays. This allows the exemplary train driver to focus on a (total) display, all information is always - even if one (partial) In addition, the cost of installation of the operating device according to the invention over the known solutions are reduced, since only once the housing and the installation incurred.Additionally, the installation costs in the vehicle (or the system / control center ...) are lower because only one device needs to be wired.
In einer vorteilhaften Form der Ausgestaltung weist das Be- diengerät zumindest eine bildgebende Einheit auf. Die notwendigen Informationen für die Bilderzeugung werden dann über die Kommunikationsverbindung (-Schnittstelle) zu anderen Geräten erhalten. Ist das HMI dabei mit mehr als einer bildge- benden Einheit ausgestattet, ist somit auch bzgl. dieser Einheit eine Redundanz gegeben. In an advantageous embodiment of the embodiment, the operating device has at least one imaging unit. The necessary information for image generation is then obtained via the communication link (interface) to other devices. Is the HMI with more than one image equipped unit is thus also given a redundancy with respect to this unit.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dabei jedem Display eine bildgebende Einheit zugeordnet. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei Versagen eines Displays aufgrund des Ausfalls der zugeordneten bildgebenden Einheit auf jeden Fall das zumindest eine verbleibende Display funktionstüchtig bleibt. In a further advantageous embodiment, each display is assigned an imaging unit. In this way it is ensured that in case of failure of a display due to the failure of the associated imaging unit in any case, the at least one remaining display remains functional.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jedem Display eine Stromversorgung zugeordnet. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Bediengerät auch bei Versagen z.B. eines Netzteils insgesamt bedienbar bleibt und auch weiter die anzuzeigenden Informationen darstellen kann. In a further advantageous embodiment, each display is assigned a power supply. This ensures that the HMI device, even in the event of failure, e.g. a power supply remains operable and can continue to represent the information to be displayed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist jedem Display eine Kommunikationsschnittstelle zugeordnet. Durch diese zusätzliche Redundanz wird die Verfügbarkeit des Be- diengerätes noch einmal erhöht. In a further advantageous embodiment, each display is assigned a communication interface. This additional redundancy increases the availability of the control unit once again.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest eine Bilderzeugungseinheit und eine Infrastruktureinheit in einer Rechnereinheit kombiniert. Dabei kann natürlich auch die bildgebende Einheit in dieser Rechnereinheit integriert sein; ebenso kann die Rechnereinheit ggf. im Bediengerät optional vorhandene Zusatzfunktionen steuern. Durch die Integration der genannten Einheiten in eine Rechnereinheit (Computer, Mikroprozessor) können bei entsprechender Dimensionie- rung zusätzlich Fertigungskosten gespart werden. In a further advantageous embodiment, at least one image generation unit and one infrastructure unit are combined in one computer unit. Of course, also the imaging unit can be integrated in this computer unit; Likewise, the computer unit can optionally control additional functions available in the operating unit. By integrating the units mentioned into a computer unit (computer, microprocessor), additional manufacturing costs can be saved with appropriate dimensioning.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest eine Eingabeeinheit zumindest teilweise als Touchscreen ausgeführt. Dies ermöglicht eine komfortable Bedienung des HMI, wie sie von vielen Anwendungen bekannt ist. Die Informationen über den Touch werden dabei von der Infrastruktureinheit zur bildgebenden Einheit übertragen, wobei die Übertragung im Falle einer externen, nicht im HMI integrierten bild- gebenden Einheit über die Kommunikationsschnittstelle erfolgt. Ist eine Rechnereinheit (Computer) im HMI vorhanden und zudem die bildgebende Einheit in diese mit integriert, erledigt der Computer auch die Auswertung des Touches. Durch den Touchscreen ist das Vorhandensein weiterer Eingabeelemente wie Schalter und Tasten natürlich nicht ausgeschlossen. In a further advantageous embodiment, at least one input unit is at least partially designed as a touchscreen. This allows convenient operation of the HMI, as it is known by many applications. The information about the touch is transferred from the infrastructure unit to the imaging unit, whereby the transmission in the case of an external, not in HMI integrated Bild- unit is made via the communication interface. If a computer unit (computer) is present in the HMI and, in addition, the imaging unit is integrated into it, the computer also performs the evaluation of the touch. Of course, the presence of additional input elements such as switches and buttons is not excluded by the touch screen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind bei Ausfall eines Displays und/oder einer diesem zugeordneten Ein- heit nur für den Betrieb des Gerätes wichtige Informationen anzeigbar. Durch diese Reduktion auf das Wesentliche ist auch in einem Notfall (Ausfall eines Displays / Einheit) eine sichere Bedienung des HMI möglich, dies gilt insbesondere in Fällen, bei denen im Normalbetrieb die Informationen auf meh- reren Displays gleichzeitig dargestellt werden, so dass bei reduzierter Anzeigefläche durch Ausfall eines Displays die Darstellung leicht unübersichtlich werden kann. In a further advantageous embodiment, if a display and / or a unit associated with it are missing, important information can only be displayed for the operation of the unit. This reduction to the essentials makes safe operation of the HMI possible even in the case of an emergency (failure of a display / unit), especially in cases where the information is displayed simultaneously on several displays in normal operation, so that at reduced operating costs Display area by failure of a display, the display can easily be confusing.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei Ausfall eines Displays und/oder einer diesem zugeordneten Ein- heit ein Warnsignal ausgebbar. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei Ausfall eines Displays und/oder einer diesem zugeordneten Einheit ein Signal ausgebbar, das das ausgefallene Display bzw. die ausgefallene Einheit bezeichnet. Bei diesen Ausführungsformen ist somit sicherge- stellt, dass die Fehlfunktion nicht unbemerkt bleibt bzw. auch sofort lokalisiert werden kann. Dabei kann das Warnsignal bzw. Signal natürlich auch an eine entfernte Sicherheitsoder Überwachungszentrale weitergeleitet werden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest ein Display zumindest teilweise zumindest ein weiteres Display überlappend angeordnet, ist im jeweils überlappenden Display in zumindest einem resultierenden Überlappungsbereich eine zumindest teilweise Transparenz vorhanden und/oder er- zeugbar, und es ist bei Ausfall eines zumindest ein weiteres Display überlappenden Displays und/oder einer diesem zugeordneten Einheit in zumindest allen resultierenden Überlappungsbereichen des betreffenden Displays eine zumindest teilweise Transparenz vorhanden und/oder automatisch erzeugbar. Werden bei dieser Ausführungsform z.B. zwei Displays mit gleicher Anzeigefläche wie ein „herkömmliches" Display verwendet, von denen eines das andere vollständig überlappt, bleibt auch bei Ausfall eines Displays die volle Größe der Anzeigefläche ohne zusätzlichen Platzbedarf erhalten. Dabei ist das überlappende Display vorteilhaft so ausgestaltet, dass es im nicht-aktiven Zustand eine zumindest teilweise Transparenz aufweist, so dass eine solche nicht erst bei Ausfall des Displays erzeugt werden muss. Im anderen Fall, wenn die Transparenz bei Ausfall des Displays erzeugt werden muss, muss dies durch eine vom ausgefallenen Display unabhängige Anschaltung geschehen, beispielsweise gesteuert vom überlappten Display. Unter „einer zumindest teilweisen Transparenz" ist dabei im Sinne der Erfindung eine derartige Transparenz zu verstehen, dass auf dem überlappten Display angezeigte Informationen so durch das überlappende Display hindurchscheinen können, dass sie von einem Betrachter gut erkennbar sind. Weitere Variationen bestehen aus zwei oder mehreren Displays, die sich auch nur teilweise überlappen müssen und auf denen im Normalbetrieb - ohne ausgefallenes Display - auch auf mehreren die Informationen zur Anzeige gebracht werden können. In a further advantageous embodiment, a warning signal can be output in the event of the failure of a display and / or a unit assigned to it. In a further advantageous embodiment, in the event of failure of a display and / or a unit associated therewith, a signal can be output which designates the failed display or the failed unit. In these embodiments, it is thus ensured that the malfunction does not go unnoticed or can also be localized immediately. Of course, the warning signal or signal can also be forwarded to a remote security or monitoring center. In a further advantageous embodiment, at least one display at least partially overlapping at least one further display is at least partially transparent in the overlapping display in at least one resulting overlap region and / or generated, and it is in case of failure of at least one other display overlapping displays and / or a unit associated therewith in at least all of the resulting overlapping areas of the relevant display at least partially Transparency present and / or automatically producible. If in this embodiment, for example, two displays with the same display area as a "conventional" display are used, one of which completely overlaps the other, the full size of the display area is retained without additional space requirement, even if one display fails, and the overlapping display is advantageously designed in this way in that, in the non-active state, it has at least partial transparency, so that it does not have to be generated until the display fails, otherwise, if the transparency must be generated in the event of a display failure, this must be done by a faulty display For the purposes of the invention, "at least partial transparency" means such a transparency that information displayed on the overlapped display can shine through the overlapping display in such a way that it is transmitted from a bed are clearly recognizable. Other variations consist of two or more displays, which also have to overlap only partially and on which the information can be displayed on several in normal operation - without a fancy display.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:
FIG 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 1 shows a first embodiment of an inventive
Bediengerätes,  Operating unit,
FIG 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 2 shows a second embodiment of an inventive
Bediengerätes .  Operating device.
FIG 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bediengerätes 1. Die bildgebende Einheit (z.B. ein Compu- ter) befindet sich hier außerhalb des Gerätes 1 und sendet das erzeugte Bild (zumeist seriell) über die Kommunikationsschnittstelle 6 zu dem HMI 1. Die als Pixel-Decoder ausgeführte Bilderzeugungseinheit 4 erzeugt daraus die Ansteuer- Signale für das Display 2. Die Infrastruktureinheit 5 hat die Verbindung zu den Eingabeeinheiten 3 wie Tasten, Schieberegler etc., zu optional weiteren Elementen wie LEDs und Helligkeitssensoren (nicht dargestellt) und einem Touch 10 als wei- tere Eingabeeinheit. Diese Informationen werden über die Kommunikationsschnittstelle 6 zur bildgebenden Einheit mit übertragen. Bei dem dargestellten „Doppeldisplay" ist die Elektronik 4, 5 für beide Displays 2 redundant vorhanden. Die Stromversorgung 7 ist hier ebenfalls für beide Displays 2 ge- trennt dargestellt; alternativ können beide Displays 2 auch - mit einer geringeren resultierenden Verfügbarkeit - aus einer Stromversorgung versorgt werden. Leitungen von der Stromversorgung 7 zu den Geräten sind ebenso wie solche von den Eingabeeinheiten 3 zur Infrastruktureinheit 5 der Übersichtlich- keit halber in der 'FIG nicht eingezeichnet. FIG. 1 shows a first embodiment of an operating device 1 according to the invention. The imaging unit (eg a computer) is located outside the device 1 and transmits the generated image (mostly serially) to the HMI 1 via the communication interface 6. Decoder executed image generating unit 4 generates therefrom the Ansteuer- Signals for the display 2. The infrastructure unit 5 has the connection to the input units 3 such as buttons, sliders, etc., to optionally further elements such as LEDs and brightness sensors (not shown) and a touch 10 as a further input unit. This information is transmitted via the communication interface 6 to the imaging unit. In the illustrated "dual display", the electronics 4, 5 are redundantly present for both displays 2. The power supply 7 is here also shown separately for both displays 2, alternatively both displays 2 can also - with a lower resulting availability - from a power supply Lines from the power supply 7 to the devices, as well as those from the input units 3 to the infrastructure unit 5, are not shown in the FIGURE for the sake of clarity.
Die dargestellte Größe der Displays 2 erstreckt sich bei einem realen Bediengerät 1 natürlich auch über die von außen unsichtbare Elektronik 4, 5 und Stromversorgung 7. Erfolgt die Bedienung des HMI 1 ausschließlich über den Touch 10, so- dass die weiteren Eingabeeinheiten 3 entfallen, kann jedes Display 2 auch praktisch die Hälfte der dargestellten Oberfläche des Gerätes 1 in Anspruch nehmen. Erfolgt im normalen Betriebszustand die Anzeige von Informationen (und die Bedienung durch den Touch 10) ausschließlich über das obere Display 2, so übernimmt bei einem Ausfall einfach das untere Display 2 diese Aufgaben. Werden im normalen Betriebszustand hingegen beide Displays 2 zur Anzeige ge- nutzt, um die „zusätzliche" Anzeigefläche für den normalen Betrieb nicht zu verschenken, so können bei Ausfall eines Displays 2 die auf dem nun auf die Hälfte reduzierten Bildschirm 2 anzuzeigenden Informationen vorteilhafterweise auf die für den Betrieb des Gerätes wichtigen Informationen be- schränkt werden. The illustrated size of the displays 2 extends in a real control unit 1, of course, on the invisible from the outside electronics 4, 5 and power supply 7. If the operation of the HMI 1 exclusively via the touch 10, so that the other input units 3 can be omitted Each display 2 also take practically half of the illustrated surface of the device 1 to complete. If, in the normal operating state, the display of information (and the operation by the touch 10) takes place exclusively via the upper display 2, the lower display 2 simply takes over these tasks in the event of a failure. If, on the other hand, both displays 2 are used for display in the normal operating state so as not to give away the "additional" display area for normal operation, then in the event of a failure of one display 2, the information to be displayed on the screen 2, which is now reduced to half, can be advantageously applied to the display 2 important information for the operation of the device.
FIG 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines HMI gemäß der Erfindung. Die Informationen für das beispielsweise als LCD ausgeführte Display 2 werden hier von einer in dem HMI integrierten bildgebenden Einheit 8 bereitgestellt. Dabei ist die bildgebende Einheit 8 zusammen mit der Bilderzeugungseinheit 4 und der Infrastruktureinheit 5 in einer Rechnereinheit (Computer) 9 integriert, d.h. der Computer 9 wertet auch den Touch 10 und die restlichen Infrastrukturinformationen (Tasten, LEDs, Helligkeitssensoren) aus und ist auch für die Bilderzeugung zuständig, wobei er die hierfür notwendigen Informationen über eine Kommunikationsverbindung 6 zu anderen Ge- raten erhält. Neben der Elektronik 9 ist die Stromversorgung 7 hier - wie schon in FIG 1 - redundant dargestellt. Für eine weitere Erläuterung zu Displaygrößen und Betriebsweisen wird auf das zu FIG 1 Gesagte verwiesen. Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein hochverfügbares2 shows a second embodiment of an HMI according to the invention. The information for example as LCD executed display 2 are provided here by an integrated in the HMI imaging unit 8. In this case, the imaging unit 8 is integrated together with the image generation unit 4 and the infrastructure unit 5 in a computer unit (computer) 9, ie the computer 9 also evaluates the touch 10 and the remaining infrastructure information (buttons, LEDs, brightness sensors) and is also for the Responsible for image generation, where he receives the information necessary for this via a communication link 6 to other Gerraten. In addition to the electronics 9, the power supply 7 here - as already shown in Figure 1 - redundant. For a further explanation of display sizes and modes of operation, reference is made to what has been said for FIG. In summary, the invention relates to a highly available
Bediengerät. Um die Nachteile der bekannten Lösungen zu reduzieren, wird ein Bediengerät vorgeschlagen mit zumindest zwei Displays zur Anzeige von Informationen, wobei jedem Display zumindest eine Eingabeeinheit, eine Bilderzeugungseinheit und eine Infrastruktureinheit zugeordnet ist, mit zumindest einer Kommunikationsschnittstelle und mit zumindest einer Stromversorgung, wobei bei Ausfall eines Displays und/oder einer diesem zugeordneten Einheit die Informationen auf dem zumindest einen verbleibenden Display anzeigbar sind. Operating unit. In order to reduce the disadvantages of the known solutions, a control unit is proposed with at least two displays for displaying information, wherein each display is assigned at least one input unit, an image generation unit and an infrastructure unit, with at least one communication interface and with at least one power supply, wherein in case of failure a display and / or a unit associated therewith, the information can be displayed on the at least one remaining display.

Claims

Patentansprüche claims
1. Bediengerät (1) zur Bedienung eines Gerätes mit zumindest zwei Displays (2) zur Anzeige von Informationen, wobei jedem Display (2) zumindest eine Eingabeeinheit (3, 10), eine Bilderzeugungseinheit (4) und eine Infrastruktureinheit (5) zugeordnet ist, mit zumindest einer Kommunikationsschnittstelle (6) und mit zumindest einer Stromversorgung (7), wobei bei Ausfall eines Displays (2) und/oder einer diesem zugeordneten Einheit (3-10) die Informationen auf dem zumindest einen verbleibenden Display (2) anzeigbar sind. 1. operating device (1) for operating a device with at least two displays (2) for displaying information, wherein each display (2) at least one input unit (3, 10), an image forming unit (4) and an infrastructure unit (5) is assigned , with at least one communication interface (6) and with at least one power supply (7), wherein in case of failure of a display (2) and / or a unit associated therewith (3-10) the information on the at least one remaining display (2) can be displayed ,
2. Bediengerät nach Anspruch 1 2. Operating device according to claim 1
mit zumindest einer bildgebenden Einheit (8) . with at least one imaging unit (8).
3. Bediengerät nach Anspruch 2, 3. Operating device according to claim 2,
wobei jedem Display (2) eine bildgebende Einheit (8) zugeordnet ist. wherein each display (2) is associated with an imaging unit (8).
4. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 4. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei jedem Display (2) eine Stromversorgung (7) zugeordnet ist . wherein each display (2) is associated with a power supply (7).
5. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 5. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei jedem Display (2) eine Kommunikationsschnittstelle (6) zugeordnet ist. wherein each display (2) is associated with a communication interface (6).
6. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 6. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei zumindest eine Bilderzeugungseinheit (4) und eine Inf- rastruktureinheit (5) in einer Rechnereinheit (9) kombiniert sind. wherein at least one image generating unit (4) and an infra-structural unit (5) are combined in a computer unit (9).
7. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 7. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei zumindest eine Eingabeeinheit (3, 10) zumindest teil- weise als Touchscreen (10) ausgeführt ist. wherein at least one input unit (3, 10) is at least partially designed as a touchscreen (10).
8. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 8. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei bei Ausfall eines Displays (2) und/oder einer diesem zugeordneten Einheit (3-10) nur für den Betrieb des Gerätes wichtige Informationen anzeigbar sind. in case of failure of a display (2) and / or a unit associated therewith (3-10) important information can be displayed only for the operation of the device.
9. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 9. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei bei Ausfall eines Displays (2) und/oder einer diesem zugeordneten Einheit (3-10) ein Warnsignal ausgebbar ist. wherein in case of failure of a display (2) and / or a unit associated therewith (3-10), a warning signal can be output.
10. Bediengerät nach einem der vorherigen Ansprüche, 10. Operating device according to one of the preceding claims,
wobei bei Ausfall eines Displays (2) und/oder einer diesem zugeordneten Einheit (3-10) ein Signal ausgebbar ist, das das ausgefallene Display (2) bzw. die ausgefallene Einheit (3-10) bezeichnet . wherein in case of failure of a display (2) and / or a unit associated therewith (3-10), a signal can be output, which designates the failed display (2) or the failed unit (3-10).
11. Bediengerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Display (2) zumindest teilweise zumindest ein weiteres Display (2) überlappend angeordnet ist, wobei im jeweils überlappenden Display (2) in zumindest einem resul- tierenden Überlappungsbereich eine zumindest teilweise Transparenz vorhanden und/oder erzeugbar ist und wobei bei Ausfall eines zumindest ein weiteres Display (2) überlappenden Displays (2) und/oder einer diesem zugeordneten Einheit (3-10) in zumindest allen resultierenden Überlappungsbereichen des betreffenden Displays (2) eine zumindest teilweise Transparenz vorhanden und/oder automatisch erzeugbar ist. 11. HMI device according to one of the preceding claims, wherein at least one display (2) at least partially another display (2) is arranged overlapping, wherein in each overlapping display (2) in at least one resulting overlap region an at least partial transparency available and and / or can be generated and if an at least one further display (2) overlapping displays (2) and / or a unit associated therewith (3-10) in at least all the resulting overlapping areas of the relevant display (2) has an at least partial transparency and / or is automatically generated.
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