DE102017111641A1

DE102017111641A1 - Einrichtung und Verfahren zur Bedienung eines elektronischen Gerätes, vorzugsweise eines Analysegerätes einer produktionstechnischen Anlage

Info

Publication number: DE102017111641A1
Application number: DE102017111641.9A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kappler; Werner Rüdiger; Cajus Hahn; Benjamin Carr
Original assignee: ABB Schweiz AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2017-05-29
Filing date: 2017-05-29
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2037-05-30
Also published as: DE102017111641B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bedienung eines elektronischen Gerätes, vorzugsweise eines Analysegerätes (1) einer produktionstechnischen Anlage, welches in einem Gehäuse (2) mit mindestens einer Sichtscheibe (4) zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen druckgekapselt angeordnet ist und über ein berührungs- oder gestensensitives Display (3) betätigbar ist, wobei die Betätigung durch die Sichtscheibe (4) hindurch zugänglich ist, wobei das Display (3) zumindest teilweise mit einer graphischen Benutzeroberfläche (6) versehen ist, welche mehrere graphische Betätigungselemente (7a-7c) umfasst, die vor Betätigung per Berührung auf der oder Gestik vor der Sichtscheibe (4) mittels Hover-Effekt einzeln auswählbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts, vorzugsweise eines Analysegeräts einer produktionstechnischen Anlage, welches in einem Gehäuse mit mindestens einer Sichtscheibe zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen druckgekapselt angeordnet ist und über ein berührungs- oder gestensensitives Display betätigbar ist, wobei die Betätigung durch die Sichtscheibe hindurch zugänglich ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein mit dieser Einrichtung durchführbares Bedienungsverfahren sowie ein dieses Verfahren verkörperndes Computerprogrammprodukt.
Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Analysegeräte einer produktionstechnischen Anlage, beispielsweise Gasanalysatoren, insbesondere sogenannte in situ cross-stack Analysatoren zur Messung von Gaskomponentkonzentrationen. Hierbei wird ein hochselektives optisches Messprinzip auf Basis einer Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie angewendet. Insbesondere in der Ausführung eines Stand-Alone-Geräts ist eine Bedienerschnittstelle erforderlich, über welche eine Bedienung, wie Kalibrierung, Selbsttest, Wahl eines Messwertausgabemodus und dergleichen möglich ist.
Die DE 202 18 011 U1 offenbart ein Analysegerät in Exschutzausführung durch Druckkapselung, das der Norm EN 50018 entspricht. Dabei ist das Analysegerät, hier vorzugsweise Gasanalysator, in einem Schutzgehäuse untergebracht, das mit einer die Exschutzbedingung der Druckkapselung erfüllenden Sichtscheibe versehen ist. Durch diese Sichtscheibe hindurch ist ein Display des Analysegeräts zugänglich, welches nach Art eines Touchscreens ausgeführt ist.
Es hat sich gezeigt, dass diese technische Lösung recht großflächige grafische Betätigungselemente der Benutzeroberfläche des Displays erfordert, um eine zuverlässige Betätigung durch die Sichtscheibe hindurch sicherzustellen. Dies hat recht große Touchscreens zur Folge, was wiederum die geometrischen Abmessungen der Sichtscheibe entsprechend vergrößert. Je größer die Fläche der Sichtscheibe ausfällt, desto dicker ist diese auszuführen, damit die geforderten Exschutzbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Druckfestigkeit, erfüllt werden. Je dicker die Sichtscheibe wiederum ausfällt, desto unpräziser lässt sich das berührungssensitive Display betätigen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass die Displayfläche unter Beibehaltung einer sicheren und komfortablen Bedienbarkeit verkleinert wird.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 9 gelöst. Ein das Verfahren verkörperndes Computerprogrammprodukt ist in Anspruch 10 angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Display zumindest teilweise mit einer grafischen Benutzeroberfläche versehen ist, welche mehrere grafische Betätigungselemente umfasst, die vor Betätigung per Berührung auf der oder Gestik vor der Sichtscheibe mittels Hover-Effekt einzeln auswählbar sind.
Die erfindungsgemäße Lösung macht sich also den Hover-Effekt zu Nutze, um dasjenige Betätigungselement in Form eines grafischen Button oder dergleichen durch vorzugsweise Farb- oder Kontraständerung kenntlich zu machen, welches betätigt werden würde, wenn auf die Sichtscheibe ein Betätigungsdruck ausgeübt wird oder eine Betätigungsgeste vollzogen wird. Eine derartige Vorauswahl eines grafischen Betätigungselements ist allgemein bei grafischen Benutzeroberflächen mit Mouse-Bedienung als Mouse-Over-Event bekannt. Gegenüber dem Mouse-Over-Event zeichnet sich der Hover-Effekt für Touchscreens durch eine höhere Empfindlichkeit aus.
Aus diesem Grund wird vorgeschlagen, dass das Betätigungselement des Displays mit einer solchen Betätigungsempfindlichkeit versehen ist, die eine Tab-Mode-Bedienung gestattet. Bei einer Tab-Mode-Bedienung kann durch wiederholtes Drücken des Betätigungselements in einem definierten Zeitintervall eine zugeordnete Steueraktion, beispielsweise das Öffnen einer Werteauswahltabelle oder dergleichen, gestartet werden. Durch eine Tab-Mode-Bedienung kann beispielsweise auch durch wiederholtes Tippen eine Taktfrequenz vorgegeben werden, welches das Analysegerät beispielsweise für eine Blinksteuerung nutzt.
Vorzugsweise ist das Display der gattungsgemäßen Einrichtung zur Bedienung eines elektronischen Geräts nach Art eines berührungssensitiven Touchscreens ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, das Display nach Art eines gestensensitiven kapazitiven Sensorscreens auszubilden. Hierbei braucht die Sichtscheibe nicht mehr drückend berührt werden, um ein grafisches Betätigungselement nach Vorauswahl zu aktivieren. Vielmehr genügt es, wenn in einem geringen Abstand zur Sichtscheibe eine definierte Geste, beispielsweise ein Streichen von oben nach unten, durchgeführt wird, welche durch den kapazitiven Sensorscreen erkannt und als Steuerbefehl ausgewertet wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke der Sichtscheibe unerheblich und es muss nicht darauf geachtet werden, dass die Sichtscheibe elastisch genug ist, um den Betätigungsdruck an einen Touchscreen weiterzugeben.
Letzterenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Sichtscheibe gehäuseinnenseitig direkt an der Oberfläche des Displays zur Anlage kommt. Hierdurch kann ein Tastdruck eindeutig an einen als Touchscreen ausgeführtes Display weitergegeben werden. Daneben ist auch eine kapazitive Betätigung per Touchscreen denkbar.
Für einen Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen sollte vorzugsweise eine Druckkapselung verwendet werden, welche dem Schutzkonzept Ex-d entspricht. Dieses standardisierte Schutzkonzept verlangt, dass die Komponenten, welche eine Zündung eines explosiven Gases auslösen könnten, in einem Gehäuse eingebaut sind, das dem Explosionsdruck standhalten würde. Öffnungen des Gehäuses sind so auszuführen, dass eine Übertragung der Explosion nach außen verhindert wird.
Es wird vorgeschlagen, die Sichtscheibe, welche sich gleichzeitig auch für eine Touchscreen-Bedienung oder Gestensteuerung eignet, aus einem druckfesten Glasmaterial herzustellen. Hierdurch ist sichergestellt, dass einerseits die Exschutzbedingungen erfüllt werden und eine Bedienbarkeit durch die Sichtscheibe hindurch ermöglicht wird. Insoweit sollte eine solche Sichtscheibe eine Dicke von 5 bis 20 mm, vorzugsweise von bis zu 15 mm aufweisen. Versuche haben ergeben, dass eine Sichtscheibe mit einer Dicke von bis zu 15 mm eine Tab-Mode-Bedienung ermöglicht.
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 einen schematischen Längsschnitt einer Einrichtung zur Bedienung eines elektronischen Gerätes, das in einem Gehäuse für explosionsgefährdete Bereiche untergebracht ist, und
2 eine Draufsicht auf das Gehäuse nach 1.

Gemäß 1 ist ein Analysegerät 1 in Form eines Gasanalysators in einem Gehäuse 2 untergebracht. Das Analysegerät 1 ist mit einem berührungssensitiven Display 3 ausgestattet, das bei diesem Ausführungsbeispiel als Touchscreen ausgeführt ist.
Das Gehäuse 2 ist im Durchblickbereich zum Display 3 mit einer Sichtscheibe 4 aus einem Glasmaterial mit einer Dicke von ca. 10 mm versehen. Das Gehäuse 2 bildet mit der Sichtscheibe 4 eine Druckkapsel, um das innenliegende Analysegerät 1 sicher in explosionsgefährdeten Bereichen zum Einsatz zu bringen. Diese druckfeste Kapselung entspricht dem Schutzkonzept Ex-d.
Die Sichtscheibe 4 kommt gehäuseinnenseitig direkt an der Oberfläche des Displays 3 des Analysegeräts 1 zur Anlage und ermöglicht eine Betätigung durch die Sichtscheibe 4 hindurch.
Zur Umsetzung der über das berührungssensitive Display 3 eingegebenen Steuerbefehle ist das Analysegerät 1 mit einer integrierten elektronischen Steuereinheit 5 versehen, welche einen Mikroprozessor zur Durchführung von softwaretechnisch vorgegebenen Steuerungsbefehlen umfasst.
Gemäß 2 ist das Display 3 mit einer - schematisch angedeuteten - grafischen Benutzeroberfläche 6 versehen, welche linksseitig mit drei Buttons 7a-7c zur Touchscreenbetätigung ausgestattet ist. Der rechtsseitige Teil des Displays 13 ist hier mit Beschriftungen zur Bezeichnung der grafischen Buttons 7a-7c versehen. Alternativ kann vorgesehen sein, die Beschriftung der Buttons 7a-7c innerhalb der berührungsempfindlichen Fläche anzuordnen. Die Position und Anzahl der Buttons 7a-7c ist variabel, ebenso deren Funktion. Dies ermöglicht unterschiedliche Bedienebenen mit unterschiedlichen Funktionsgruppen anzuzeigen.
Bei Berührung der Sichtscheibe 4 reagiert das nächstgelegene darunter angeordnete grafische Betätigungselement 7a gemäß des Hover-Effekts durch eine Kontraständerung, hier ins Dunkle. Hierdurch wird dem Bediener ersichtlich, dass das Betätigungselement 7a ausgewählt ist und die Ausübung eines größeren Drucks auf die Sichtscheibe 4 dringt an das berührungssensitive Display 3 aufgrund eines kapazitiven oder drückenden Effekts als Steuerungsbefehl durch. Daneben ist es auch möglich, das ausgewählte Betätigungselement 7a durch eine Tab-Mode-Bedienung zu beaufschlagen. Auch die übrigen grafischen Betätigungselemente 7b und 7c sind nach demselben Auswahl- und Betätigungsverfahren nutzbar, um eine eindeutige und sichere Betätigung eines berührungssensitiven Displays 3 durch eine Sichtscheibe 4 eines druckkapselnden Gehäuses 2 zu ermöglichen.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene exemplarische Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, anstelle eines berührungssensitiven Touchscreens einen gestensensitiven kapazitiven Sensorscreen als Display 3 einzusetzen. Hierbei erfolgt mit Annäherung der Bedienerhand bei hinreichend geringem Abstand derselben von der Sichtscheibe 4 zunächst die Vorauswahl eines zu betätigenden Betätigungselements, welches anschließend durch eine definierte Geste - beispielsweise eine Wischgeste - betätigt wird.
Bezugszeichenliste

1: Analysegerät
2: Gehäuse
3: Display
4: Sichtscheibe
5: Steuergerät
6: Benutzeroberfläche
7: Betätigungselement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 20218011 U1 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm EN 50018 [0003]

Claims

Einrichtung zur Bedienung eines elektronischen Gerätes, vorzugsweise eines Analysegerätes (1) einer produktionstechnischen Anlage, welches in einem Gehäuse (2) mit mindestens einer Sichtscheibe (4) zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen druckgekapselt angeordnet ist und über ein berührungs- oder gestensensitives Display (3) betätigbar ist, wobei die Betätigung durch die Sichtscheibe (4) hindurch zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (3) zumindest teilweise mit einer graphischen Benutzeroberfläche (6) versehen ist, welche mehrere graphische Betätigungselemente (7a-7c) umfasst, die vor Betätigung per Berührung auf der oder Gestik vor der Sichtscheibe (4) mittels Hover-Effekt einzeln auswählbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7a; 7b; 7c) des Displays (3) mit einer Betätigungsempfindlichkeit versehen ist, die eine Tap-Mode-Bedienung gestattet.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (3) nach Art eines berührungssensitiven Touchscreens ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (3) nach Art eines gestensensitiven kapazitiven Sensorscreens ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtscheibe (4) gehäuseinnenseitig direkt an der Oberfläche des Displays (3) zur Anlage kommt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) mit Sichtscheibe (4) eine dem Schutzkonzept Ex-d entsprechende druckfeste Kapselung aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtscheibe (4) aus einem druckfesten Glasmaterial besteht.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtscheibe (4) eine Dicke von 5 bis 20 Millimetern, vorzugsweise von bis zu 15 Millimetern, aufweist.
Verfahren zur Bedienung eines elektronischen Gerätes, vorzugsweise eines Analysegerätes (1) einer produktionstechnischen Anlage, welches in einem Gehäuse (2) mit mindestens einer Sichtscheibe (4) zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen druckgekapselt untergebracht wird, und über ein berührungs- oder gestensensitives Display (3) betätigt wird, wobei die Betätigung durch die Sichtscheibe (4) hindurch durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (3) zumindest teilweise mit einer graphischen Benutzeroberfläche (6) mit mehreren graphische Betätigungselemente (7a-7c) ausgerüstet wird, die vor Betätigung per Berührung auf der oder Gestik vor der Sichtscheibe (4) mittels Hover-Effekt einzeln ausgewählt werden.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Steuereinheit (5) eines Analysegeräts (1) einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.