CN1489724A

CN1489724A - 显示和操作装置,特别是触摸屏

Info

Publication number: CN1489724A
Application number: CNA028044193A
Authority: CN
Inventors: ˹�ٷҡ�Τ��; 斯蒂芬·韦格尔
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2004-04-14
Also published as: WO2002061566A1; US20040104942A1; DE20101768U1; EP1356370A1

Abstract

本发明涉及一种显示和操作装置(A)，其包括用于输出显示对象(AZ，K)的触摸敏感显示单元(B)和处理单元(G)。该处理单元具有：用于处理第一和第二显示对象的显示数据的第一装置，该第二显示对象复制一具有键盘元素(T)的显示屏键盘(K)；第二装置，将第一和第二显示数据重叠，使得显示屏键盘和第一显示对象在触摸敏感显示单元上透明地显现；第三装置，用于在触摸敏感显示单元上获得一输入位置(P)；第四装置，用于将获得的输入位置分配给显示屏键盘的一键盘元素，并触发与该键盘元素相对应的行为。其优点是，使用者借助于该透明显现的显示屏键盘可使用整个触摸敏感显示单元平面以输入数据，而不会将视线限制在第一显示数据上。

Description

显示和操作装置，特别是触摸屏

技术领域

本发明涉及一种具有触摸敏感显示单元的工业显示和操作装置，该触摸敏感的显示单元既适合用于数据和图形的可视输出，又适合用于数据的手动输入。为此，使用者可以例如用一个手指或者用一个例如笔形的输入辅助装置，触摸显示单元表面所希望的部位，并由此安排其它的行为，例如接收一个输入符号。这种显示和操作装置例如优选地用在工业生产设备中，并也被称为操作员界面。这类显示和操作装置例如在西门子股份公司的产品目录ST80·2000“Bedien-und Beobachtungsprodukte/-systerne”(定货号：E86060-K4680-A101-A7)中有所描述。

背景技术

经常有必要输入所谓的字母数字符号，即输入符号和数字，以便例如记录自动化过程的结果，或者以便例如为一个待改变的过程输入新的参数。为此，使用者可以例如使用操作员界面的一个特殊设置的键盘区，以便通过在预先设定的数据区的输入改变过程控制。

作为操作员界面的另一种实施方式，还使用所谓的触摸屏。触摸屏具有一个带有所谓触摸屏的触摸敏感的显示单元。由此，可以例如用手指选择在显示单元上给出的、且可以激活的输入区。其中，该可激活的输入区可设置成相对大的面积，以便可以快速、正确且简便地操作。

为了输入字母数字符号的数据，也可以例如使用一个在触摸敏感的显示单元上图形复制的键盘。这种复制也被称为显示屏键盘。

但是，与此有关的缺点是，显示屏键盘占用了显示平面的一部分，使得“在下面的”显示对象被覆盖。因此，对于使用者来说，仅有有限的显示面积可用于数据输入反馈。特别是在工业领域的应用中这对于使用者是另一个缺点，例如诸如当前过程的图形这样的显示对象的显示数据，由于被显示屏键盘遮盖而不能完全被观察到。作为一种折中，例如可以仅选择一半可供使用的显示面积用作显示屏键盘。然后，例如可以通过使用者将其移动至具有较少重要显示对象的显示区域。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种克服上述缺点的、具有用于手动输入数据的触摸敏感显示单元的显示和操作装置。

上述技术问题的解决是通过由权利要求给出的具有触摸敏感显示单元的显示和操作装置实现的。

附图说明

下面借助附图对本发明作进一步的说明。其中，

图1示出了一个显示和操作装置，该装置在其触摸敏感显示单元上具有一个示例性表示的、用于手动输入数据的显示屏键盘，

图2举例示出了一个触摸敏感显示单元的结构，其具有一个示例性的输入辅助装置，

图3示出了一个为固定应用构想的操作面板，作为显示和操作装置的示例，其具有按照本发明的对显示屏键盘显示数据和例如工业显示数据的处理，和

图4示出了一个为移动应用构想的操作面板，作为工业显示和操作装置的另一个示例，其具有一个示例性的输入辅助装置。

具体实施方式

下面，对图1示出的具有一个示例性的用于手动数据输入的显示屏键盘K的显示和操作装置A进行描述。其中，显示和操作装置A包括一个触摸敏感显示单元B和一个例如图形卡的处理单元G。该处理单元G通过连线V1与所述触摸敏感显示单元B连接，用于交换尤其是显示数据。此外，处理单元G还通过连线V2与一个没有进一步描述的、用于进一步处理的处理装置通信。

为此，在触摸敏感显示单元B的显示平面上示出了一个示例性的显示屏键盘K，它使得可以借助对应例如键的键盘元素T输入字母数字符号。此外，还可以示出多个显示对象，例如视窗应用窗口、数据输入区、ICON(图标)、图像或者图形。ICON被理解为可执行的应用或者文件的符号化表示。其中，上述显示对象AZ可以按不同的方式例如重叠或者相邻设置。为了清楚起见，在图1中未对其进行符号化的显示。这还将在图3和4的例子中进一步解释。在触摸敏感显示单元B上输入位置P的确定例如可以通过在图1中示例性示出的处理单元G经连线V1或者也可以单独地通过一个另外的分析处理单元实现。其中，输入位置P所属的坐标X，Y允许与在同一位置上的键T相对应。通过虚拟地点击这样对应的键T可以触发例如接受以这种方式输入的符号的动作。

为了说明，图2示出了一个具有示例性的输入辅助装置ST的上述触摸敏感显示单元B的示例性结构。在侧视图中示出了该触摸敏感显示单元B的结构。它包括一个例如LCD显示器的显示器D，和一个设置在该显示器之前的、例如触摸屏的触摸敏感平面部件TS。数据输入通过用手指或者用一个例如触笔ST的输入辅助装置ST，在触摸敏感显示单元B的前侧FS触摸触摸屏而实现。图2中还示出了，通过连线V1一方面将从一个示例性的图形卡G将显示数据传递到显示器D上，另一方面从触摸屏TS获得用于确定输入位置P的位置数据。

图3示出了触摸屏TP实施方式中为固定应用构想的操作员界面OI的平面图。其中示出了举例一个显示和操作装置A，并示出了按照本发明的对显示屏键盘K的显示数据和示例性的工业显示数据的处理。其中，为了防止机械损害，触摸敏感显示单元B安放在例如一个平坦的壳FG中。所述类型的触摸屏TP通常固定安装在开关柜或者控制装置的前侧。由此，可以使例如操作人员或质量安全专业人员的使用者，很好可视地观察到当前状态或者显示的过程。这种固定的触摸屏TP通常还是，用于持续控制和监测例如生产过程的指挥所的重要组成部分。

此外，在图3中还示例性地示出了不同显示对象AZ的显示数据，例如一个指示窗口MF、三个输入区EB1-3和一个图形GR。这样例如在显示器D上部区域的指示窗口MF显示了一个框，用于输出可能的报告文字，例如一种带有所属日期和时间的错误事件。此外，还示出了一个图形GR，它例如示出了一个工业过程的两个测量值的时间变化曲线。此外，示出了不同的输入区EB，它们的值可以改变，用于例如改变一个过程的参数。

按照本发明，在图3所示的例子中在触摸敏感显示单元B的整个显示平面上这样地给出一个显示屏键盘K和前面描述的显示对象AZ，即使它们透明地出现。按照这种方式使得前面描述的显示对象AZ继续可见，而不会被显示屏键盘K覆盖。由此，可以具有优点地借助于由此淡入的显示屏键盘K的键盘元素T输入符号、数字或者还有例如回车符号这样的控制符号，并同时在事先选择的输入区EB 1-3中观测数据输入可能的影响。在图3的示例中用一个十字表示了当前的输入位置P。可以用手指通过“按压”显示屏键盘K中与字母“k”关联的键T选择该位置。此外，还可以具有优点地在数据输入的同时跟踪其它显示对象AZ的变化，例如图形GR的变化，其在显示屏键盘K的不透明的显示中有可能被隐藏起来。

这样，使用者可以优选地继续监视例如一个设备，并必要的话，在过渡到一个非优化的设备状态时采取相应的措施。

按照本发明用于处理显示对象AZ和显示屏键盘K的显示数据的装置可以是软件程序。为了实施这一点可以采用例如PC的微处理器或者优选的一个优化的显示图像更快的图形芯片。为此，可以将软件程序作为微程序集成在图形芯片中，以便提高处理速度。

此外，可以将一个例如转换键的另外的转换元素US，作为另外一个显示对象AZ显示在显示屏键盘K上，用于按照本发明的转换功能。由此，可以优选地根据转换键US的状态将输入位置P与第一显示对象AZ相对应，或者与显示屏键盘K相对应。特别是对诸如视窗(Windows)这样的商业上惯用的操作系统产生的、重叠显示的显示对象，可以由此有目的地进行选择。其中，可以这样标识转换键US的各个有效的转换功能，即，例如这样实现各显示数据的重叠，使得例如在输入数据时显示屏键盘K更为醒目。

此外，按照本发明的另一实施方式，可以给使用者这样的可能，设置重叠时显示对象AZ和显示屏键盘K的显示数据的显示密度的关系。按这种方式，使得可以优选地，例如根据使用者对于显示屏键盘K的置信度，将显示屏键盘K或多或少地淡入。这样，一个熟悉按照本发明的显示屏键盘K的使用者会仅在很小的程度上淡入，因为他熟悉单个的键T。由此，可以优选地将例如用于监测任务的显示对象AZ的显示数据更明显地为使用者标示出来。

图4示出了显示和操作装置A的另一个例子，例如为移动应用构想的移动部件MT，它具有一个示例性的输入辅助装置ST。这里，可以是一个便携计算机或者是一个所谓的手提式计算机。其中，所述移动部件MT可以例如与一台用于通过无线电遥控过程的控制计算机连接。所示装置示例性地具有一个带有用于操作人员左手抓持的槽柄GM1和右手抓持的槽柄GM2的一个平坦外壳FG1。由此，操作人员可以方便地用一只手或双手移动该装置。触摸敏感显示单元B位于靠近平坦外壳FG1的中央，它显示了与图3中相同的显示图像，并具有按照本发明的相同的显示屏键盘K。此外，它为了移动使用而以一个更小的形式实现。由于在用手指触摸图4例子中的显示屏键盘K时，可能会触及多个键T，为了避免错误的输入在此可以使用一个例如触笔的输入辅助装置。通过用输入辅助装置ST的笔尖触摸触摸屏可以获得输入位置P。在图4的例子中在显示屏键盘K上用字母“k”选择键T。在触摸敏感显示单元B的平坦外壳FG1的上部边沿区域设置了一个附加的用于放置笔ST的格AF。自然，在该外壳中还可以设置其它部件，例如充电器这样的可以取下的储能器，如红外接口IR这样的数据接口。为清楚起见在图4的例子中没有示出这些部件。

Claims

1.一种显示和操作装置(A)，其具有一个至少用于输出显示对象(AZ，K，US)的触摸敏感显示单元(B)和一个处理单元(G)，该处理单元(G)具有：

a)第一装置，用于至少处理至少第一显示对象(AZ)的第一显示数据和处理第二显示对象(K)的第二显示数据，该第二显示对象(K)复制一个具有键盘元素(T)的显示屏键盘(K)，

b)第二装置，其将所述第一和第二显示数据这样地重叠，使得在触摸敏感显示单元(B)上所述显示屏键盘(K)和至少一个第一显示对象(AZ)透明地显现，

c)第三装置，用于在所述触摸敏感显示单元(B)上获得一个输入位置(P)，和

d)第四装置，用于将所获得的输入位置(P)分配给所述显示屏键盘(K)的一个键盘元素(T)，并触发一个与该键盘元素(T)相对应的行为。

2.根据权利要求1所述的显示和操作装置(A)，其中，所述处理单元(G)具有一个第五装置，它允许在第一和第二显示数据重叠时调整输出密度的关系。

3.根据权利要求1所述的显示和操作装置(A)，其中，所述处理单元(G)具有

a)第六装置，用于处理第三显示对象(US)的显示数据，该第三显示对象复制至少一个转换元素(US)，和

b)第七装置，用于将所获得的输入位置(P)分配给至少一个转换元素(US)，其中，根据该转换元素(US)的状态，将所述触摸敏感显示单元(B)上的输入位置(P)分配给至少一个第一显示对象(AZ)，或者分配给复制显示屏键盘(K)的所述第二显示对象(K)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的显示和操作装置(A)，其中，所述装置为软件程序。

5.根据权利要求4所述的显示和操作装置(A)，其中，所述软件程序至少表示为一个集成在微处理器中的微程序。

6.根据上述权利要求中任一项所述的显示和操作装置(A)，其中，所述至少一个第一显示对象(AZ)的第一显示数据包括一个技术过程的工业显示数据。

7.一种操作员接口(OI)，其具有一个根据权利要求1至6中任一项所述的显示和操作装置(A)。

8.一种触摸屏(TP)，其具有一个根据权利要求1至6中任一项所述的显示和操作装置(A)。