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Die
Erfindung betrifft eine Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung
mit den Merkmalen des Oberbegrffs des Patentanspruchs 1 und eine Verfahren
zur Informationsdarstellung und -verarbeitung mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 17.
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Aus
der Praxis sind eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes
Verfahren bekannt, wobei die Vorrichtung als kleine, dezentrale
Einheit beispielsweise zur Steuerung und Überwachung von Anlagekomponenten
bei der Automobilherstellung oder dergleichen dient. Die Vorrichtung
weist einen Bildschirm auf, auf dem verschiedene Informationen über die
Anlagenkomponenten oder zur Visualisierung von Anlagenabläufen darstellbar
sind. Die entsprechenden Informationen und ihre Darstellung sind auswählbar. Um
gegebenenfalls Einfluss zu nehmen auf verschiedene Abläufe bei
den Anlagenkomponenten ist in der Regel ein Bedienfeld separat zum Bildschirm
vorgesehen. Dieses weist eine Reihe von Bedienelementen auf. Jedem
der Bedienelemente ist eine bestimmte Funktionsbelegung zugeordnet,
so dass bei Betätigen
des Bedienelements ein bestimmter Vorgang ausgelöst wird.
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Nachteilig
bei dem vorbekannten Stand der Technik ist, dass zwar auf dem Bildschirm
verschiedene Informationen beispielsweise durch Fenstertechnik darstellbar
sind, allerdings die Funktionsbelegung der Bedienelemente festgelegt
ist und daher gegebenenfalls der Bildschirm Informationen darstellt,
denen keine Bedienelemente mehr zur Informationsverarbeitung oder
zur Auslösung
von Informationsveränderungen
zugeordnet sind.
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Aus
der Praxis ist weiterhin ein tragbares Datensichtgerät bekannt.
Dieses weist einen berührungsempfindlichen
Bildschirm auf, so dass direkt durch Auswählen entsprechender auf dem
Bildschirm dargestellter Tastenfelder sowohl die dargestellte Information
variierbar als auch eine Steuerung einer entsprechenden Anlagekomponente
möglich ist.
Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist, dass durch die Darstellung
der Tastenfelder ein Teil der Bildschirmfläche zur Darstellung von Informationen verloren
geht. Außerdem
kann durch die häufige
Betätigung
des berührungsempfindlichen
Bildschirms eine Beschädigung
oder zumindest eine Verschmutzung der Bildschirmoberfläche erfolgen.
Ein weiterer Nachteil ist, dass keine gleichzeitige Bedienung verschiedener
Tasten zur direkten Verstellung oder Beeinflussung von Anlagekomponenten
möglich
ist, zu deren Steuerung und Überwachung
die entsprechende Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung vorgesehen
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eingangs genannte Vorrichtung
und eingangs genanntes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass
in konstruktiv einfacher Weise eine verbesserte Anpassung sowie
Bedienung der entsprechenden Bedienelemente in vielfältiger und
verzögerungsfreier
Weise möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 17 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist die
Funktionsbelegung der Bedienelemente nicht festgelegt, sondern ändert sich
insbesondere in Abhängigkeit
von der auf dem Bildschirm dargestellten Information, so dass eine automatische
Anpassung der Funktionsbelegung der Bedienelemente je nach Bildschirminhalt
erfolgt. Die Funktionsbelegung der Bedienelemente kann dabei auch
Einstellparameter für
den Bildschirm betreffen, wie Helligkeit, Kontrast oder dergleichen.
Diese Funktionsbelegungen können
gegebenenfalls fest einigen Bedienelementen zugeordnet sein. Weitere Funktionsbelegungen
können
Funktionen wie Umblättern,
Löschfunktionen,
Editierfunktionen oder dergleichen betreffen, die die Darstellung
der Information auf dem Bildschirm direkt beeinflussen. Beispielsweise
kann von einem dargestellten Fenster zum nächsten oder zum zuvor dargestellten
geblättert werden.
Außerdem
sind beispielsweise mit den dargestellten Daten bzw. Informationen
korrelierte Daten oder Informationen durch Betätigen eines entsprechenden
Bedienelements abrufbar. Weiterhin können je nach dargestellter
Information verschiedene Funktionen einer Anlagenkomponente durchführbar sein,
die durch entsprechende Funktionsbelegung Bedienelementen zugeordnet
sind. Durch die Bedienelemente ist außerdem quasi eine parallele
Bedienung oder Steuerung verschiedener Anlagekomponenten in Echtzeit
und verzögerungsfrei
möglich,
da beispielsweise kein entsprechendes Be triebssystem für die Bedienelemente
notwendig ist, im Gegensatz zu einem solchen Betriebssystem des
entsprechenden Bildschirms.
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Um
die Funktionsbelegung des entsprechenden Bedienelements in einfacher
Weise zu visualisieren, kann die entsprechende Funktionsbelegung
auf einer jedem Bedienelement zugeordneten Anzeigeeinrichtung dargestellt
sein. Die Visualisierung kann dabei durch ein entsprechendes Symbol,
ein Piktogramm, einen Text oder dergleichen erfolgen. Wie bereits
angedeutet, ist die Funktionsbelegung nicht notwendigerweise fest
den entsprechenden Bedienelementen nach erstmaliger Darstellung
der Information auf dem Bildschirm zugeordnet, sondern entsprechend
zum Wechseln der auf dem Bildschirm dargestellten Informationen
und je nach Anwendungsfall oder nach Bearbeitungsschritt kann auch die
Funktionsbelegung der Bedienelemente wechseln. Die verschiedenen
Anwendungsfälle
können dabei
Darstellung eines Ablaufdiagramms einer bestimmten Anlagekomponente,
eine Darstellung von Herstellungs- oder Bearbeitungsparametern bei
einer bestimmten Anlagekomponente oder dergleichen sein. Ebenso
können
die verschiedenen Bearbeitungsfortschritte beispielsweise in einer
Bearbeitungsstation bei der Automobilherstellung visualisiert werden,
wobei je nach Bearbeitungsfortschritt unterschiedliche Informationen
dargestellt und die Funktionsbelegung der Bedienelemente entsprechend
variiert werden.
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Zumindest
einige Bedienelemente können eine
feste Funktionsbelegung aufweisen, die unabhängig von der jeweils dargestellten
Information zur Steuerung oder dergleichen dienen kann. Eine solche
feste Funktionsbelegung kann unter anderem die Darstellungscharakteristika
des Bildschirms betreffen, einen Aufruf eines Hilfsprogramms oder
dergleichen.
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Um
in einfacher Weise mit nur geringem Platzbedarf eine Anzeigeeinrichtung
zur Funktionsbelegung der Bedienelemente zu ermöglichen, kann die Anzeigeeinrichtung
als zumindest einer Anzahl von insbesondere in einer Reihe angeordneten
Bedienelementen zugeordnete Displayleiste ausgebildet sein. Sind
die Bedienelemente dabei in verschiedenen Reihen angeordnet, so
Kann eine entsprechende Displayleiste jeder dieser Reihen zugeordnet sein.
Am einfachsten ist dabei eine parallele Anordnung von Displayleiste
und Bedienelementreihe. Die Displayleiste kann sich dabei aus verschiedenen Segmenten
zusammensetzen, so dass segmentweise eine Zuordnung von Displayleiste und
Bedienelementen erfolgt. Die verschiedenen Displayleistensegmente
sind dabei gegebenenfalls separat ansteuerbar und elektrisch versorgbar.
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Ein
Ausführungsbeispiel
für ein
Bedienelement ist beispielsweise ein Schalter. Weitere Ausführungsbeispiele
für Bedienelemente
sind Druckknöpfe oder
-taster. Druckknöpfe
und Schalter können
sich dabei durch zwei deutlich erkennbare Schaltzustände auszeichnen,
während
mittels einer Drucktaste der Schaltvorgang im Wesentlichen elektronisch durchgeführt wird,
ohne dass eine körperliche
Verstellung der Drucktaste erkennbar ist.
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Um
Bedienelemente einzeln voneinander unterscheiden zu können oder
gegebenenfalls Gruppen von Bedienelementen zu kennzeichnen, können die
Bedienelemente und/oder die zugeordneten Displayleisten unterschiedliche
Anzeigefarben und/oder je nach Schaltzustand unterschiedliche Piktogramme aufweisen.
Die entsprechenden Anzeigefarben können durch den Bedienelementen
benachbarte oder in den Bedienelementen beziehungsweise Displayleisten
angeordnete Leuchtdioden gebildet werden. Es besteht ebenfalls die
Möglichkeit,
dass sich Anzeigefarbe oder Piktogramme bei Betätigung eines entsprechenden
Bedienelements ändert.
Auf diese Weise sind die unterschiedlichen Schaltzustände des Bedienelements
durch unterschiedliche Anzeigefarben darstellbar. Auch die Zuordnung
der Anzeigefarben kann neben der Funktionsbelegung in Abhängigkeit
von der auf dem Bildschirm dargestellten Information veränderbar
sein. Eine Änderung
der Anzeigefarbe kann von der zentralen Steuereinrichtung bewirkt
werden.
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Je
nach Anzahl der vorhandenen Bedienelemente besteht außerdem die
Möglichkeit,
dass bei bestimmten auf dem Bildschirm dargestellten Informationen
nur eine Untergruppe dieser Bedienelemente benötigt wird und diesen entsprechenden Funktionsbelegungen
zugeordnet werden. Die übrigen
Bedienelemente sind dann unwirksam geschaltet, was sich durch eine
fehlende Anzeigefarbe darstellen lässt.
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Um
den Bildschirm gegebenenfalls auch noch als Eingabehilfe neben den
Bedienelementen benutzen zu können,
kann dieser ein berührungsempfindlicher
Bildschirm sein. Die Berührungsempfindlichkeit
kann beispielsweise dazu dienen, zwischen verschiedenen Fenstern
zur Darstellung von Informationen umzuschalten, die entsprechenden Fenster
zu vergrößern oder
zu verkleinern, auf dem Bildschirm zu verschieben oder dergleichen.
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Um
zumindest teilweise einen solchen berührungsempfindlichen Bildschirm
zur Eingabe zu benutzen, können
dem Bildschirm zur Auswahl der dargestellten Informationen und/oder
zur Variation von Darstellungsparametern oder dergleichen Auswählelemente
zugeordnet sein. Entsprechende Auswählelemente können entlang
eines Randes des Bildschirms angeordnet sein, wobei die Auswahlelemente
auch als berührungsempfindliche
Tastenfelder auf dem Bildschirm gebildet sein können.
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Es
ist nicht notwendig, dass Bildschirm und Bedienfeld in unmittelbarer
Nähe zueinander
angeordnet sind. Stattdessen kann der Bildschirm beispielsweise
in Kopfhöhe
eines Benutzers angeordnet sein, um eine ergonomische Anordnung
zu ermöglichen.
Das Bedienfeld ist dann in Nachbarschaft zum Bildschirm angeordnet
und mit diesem in entsprechender Weise verbunden, um eine Wechselwirkung zwischen
beiden zu ermöglichen.
Die Anordnung von Bedienfeld relativ zum Bildschirm erfolgt dabei
in der Regel zumindest in der Weise, dass bei Betätigung des
Bedienfeldes der Bildschirm und dessen Inhalt für den Benutzer sichtbar sind.
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Es
besteht ebenfalls die Möglichkeit,
Bildschirm und Bedienfeld in einem Vorrichtungsgehäuse anzuordnen,
wobei auch ein Fronteinbau beider Teile in eine entsprechende Anlagenkomponente
beispielsweise in einer Produktionsanlage oder entlang einer Produktionslinie
bei der Automobilherstellung möglich
ist. Um die Wechselwirkung zwischen Bedienfeld und Bildschirm in
einfacher Weise zu ermöglichen,
können
Bildschirm und Bedienfeld über
eine entsprechende Kommunikationsverbindung miteinander verbunden
sein. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit,
dass das Bedienfeld direkt über
eine insbesondere serielle I/O-Verbindung oder dergleichen mit einer
zentralen Steuereinrichtung, wie einem Zentralrechner verbunden
ist, während
der Bildschirm beispielsweise separat mit einer solchen zentralen
Steuereinrichtung verbunden ist. Bei räumlicher Trennung von Bedienfeld
und Bildschirm kann ein entsprechender Datenaustausch zwischen beiden
auch über
eine drahtlose Verbindung erfolgen, wodurch die Handhabbarkeit des
Bedienfeldes und dessen Mobilität verbessert
werden. Ist kein Datenaustausch zwischen Bedienfeld und Bildschirm
erforderlich, können
auch nur die bereits vorangehend erwähnten Kommunikationsverbindungen
von jeweils Bedienfeld und Bildschirm mit der entsprechenden zentralen Steuereinrichtung
vorahnden sein, wobei diese Datenverbindung gegebenenfalls auch
eine drahtlose Verbindung sein, wobei diese Datenverbindung gegebenenfalls
auch eine drahtlose Verbindung sein kann. Bei räumlicher Trennung von Bedienfeld
und Bildschirm kann ein entsprechender Datenaustausch zwischen beiden
auch über
eine drahtlose Verbindung erfolgen, wodurch die Handhabbarkeit des
Bedienfeldes und dessen Mobilität
verbessert werden.
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Nicht
nur die Verbindung zwischen Bedienfeld und Bildschirm kann in vorangehend
genannter Weise ausgebildet sein, sondern auch die Informationsdarstellungs-
und Bedienvorrichtung selbst kann über wenigstens eine Verbindungseinrichtung
zur Kommunikation mit einem äußeren Netzwerksystem, einer
zentralen Steuereinrichtung, wie Zentralrechner oder dergleichen
vertilgen. Beispiele für
solche Verbindungseinrichtungen sind entsprechende Busverbindungen,
wie Interbus, Modbus oder dergleichen oder auch drahtlose Verbindungen,
wobei das Netzwerksystem in diesem Zusammenhang ein LAN, Funk-LAN,
Internet oder dergleichen sein kann.
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Um
direkt an der Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung gegebenenfalls
eine entsprechende Anlagenkomponente oder gar eine Produktionslinie
insgesamt abschalten zu können,
kann die Vorrichtung eine Not-Austaste aufweisen. Diese ist als
entsprechende Taste gekennzeichnet und beispielsweise als eindrückbare Taste
ausgebildet.
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Um
die Vorrichtung mit gewisser eigener Intelligenz und eigenem Gedächtnis ausstatten
zu können,
kann sie einen entsprechenden Prozessor, eine Speichereinrichtung
und dergleichen aufweisen. Eine solche Speichereinrichtung kann
beispielsweise eine Festplatte, ein RAM, ein CD-ROM, ein DVD-ROM
oder ein entsprechender Brenner sein. Weiterhin kann auch eine Tastatur
an der Vorrichtung vorgesehen sein, über die beispielsweise in einfacher
Weise Textdaten eingebbar sind.
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Weiterhin
kann die Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung noch eine
Zugangskontroll- und/oder Authentisierungseinrichtung aufweisen.
Die Zugangskontrolleinrichtung kann beispielsweise eine Schließeinrichtung
sein, die nur durch Benutzung des entsprechenden Schlüssels eine
Aktivierung der Vorrichtung erlaubt. Eine Authentisiereinrichtung kann
bei einem einfachen Ausführungsbeispiel
die Eingabe einer Benutzeridentifizierung und eines Passworts über beispielsweise
die Tastatur verlangen. Weitere Authentisiereinrichtungen sind denkbar, wie
ein Fingerabdruckscanner, ein kontaktloser ID-Chip oder dergleichen.
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Im
Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der in der Zeichnung beigefügten Figur näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels
einer Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung.
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Die
Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung 1 nach 1 weist
ein Vorrichtungsgehäuse 10 auf,
bei dem in einer oberen Hälfte
ein Bildschirm 2 und in einer unteren Hälfte ein Bedienfeld 3 angeordnet
sind. Der Bildschirm 2 ist als berührungsempfindlicher Bildschirm
ausgebildet und zumindest einige Auswahlelemente 8 bildende
Tastenfelder 9 sind auf oder auch neben dem berührungsempfindlichen
Bildschirm 2 angeordnet. Weiterhin sind auf dem Bildschirm
noch Betriebszustands- und/oder Anlagenkontrollleuchtelemente 18 angeordnet,
die Betriebszustände
wie ausreichende Spannungsversorgung, Bereitschaftszustand, Zustände der
zugeordneten Anlagenkomponente oder dergleichen kennzeichnen.
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Ebenfalls
in der oberen Hälfte
des Vorrichtungsgehäuses 10 sind
eine Zugangskontrolleinrichtung 15 in Form einer durch
einen Schlüssel
zu betätigenden
Schließeinrichtung
und eine Not-Austaste 13 angeordnet.
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Das
Bedienfeld 3 weist eine Mehrzahl von Bedienelementen 4 auf,
die entlang von horizontal verlaufenden Reihen 6 angeordnet
sind. Der Abstand zwischen den Bedienelementen 4 ist unterschiedlich, so
dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils
acht Bedienelemente 4 einer jeden Reihe 6 gruppenweise
zusammengefaßt
sind, während
in jeder dieser Reihen 6 jeweils ein Bedienelement 4 etwas
weiter von den übrigen
Bedienelementen entfernt ist. Mehrere Gruppen solcher Bedienelemente auch
in mehr als zwei Reihen sind erfindungsgemäß möglich. Ebenso besteht die Möglichkeit,
alle Bedienelemente einer jeden Reihe jeweils gleich beabstandet
anzuordnen.
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Die
verschiedenen Bedienelemente 4 sind als Leuchttasten ausgebildet
und ein entsprechendes Leuchtelement ist eine Leuchtdiode (LED).
Je nach Ansteuerung einer solchen Leuchtdiode sind verschiedene
Anzeigefarben sowohl für
ein Bedienelement als auch für
benachbarte Bedienelemente möglich.
Die Anzeigefarbe ändert
sich in der Regel je nach Schaltzustand des entsprechenden Bedienelements
und insbesondere auch je nach Zustand – beispielsweise zu/auf, ein/aus – der zu
steuernden Anlagenkomponente.
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Um
die Funktionsbelegung eines jeden Bedienelements 4 darzustellen,
sind entlang der verschiedenen Reihen 6 Displayleisten 7 als
Anzeigeeinrichtungen 5 angeordnet. Auf diesen Anzeigeeinrichtungen 5 sind
mittels Symbolen, Text, Piktogramm oder dergleichen die entsprechenden
Funktionsbelegungen eines jeden Bedienelements darstellbar. Eine
solche Funktionsbelegung wird für
jedes der Bedienelemente automatisch entsprechend zu den auf dem
Bildschirm 2 dargestellten Informationen bestimmt. Es besteht
die Möglichkeit,
nur Funktionsbelegungen für
einige der Bedienelemente vorzusehen. Ebenso besteht die Möglichkeit,
dass die Displayleisten 7 nicht zweiteilig wie bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel,
sondern einteilig ausgebildet sind und sich entlang der gesamten
Reihe 6 von Bedienelementen 4 erstrecken. Weiterhin
weist das Vorrichtungsgehäuse 10 an
seinem unteren Ende in 1 eine Verbindungseinrichtung 12 beispielsweise
in Form eines Interfaces oder dergleichen auf. Diese Verbindungseinrichtung 12 dient
zur Kommunikationsverbindung 16 mittels einer Busverbindung
oder dergleichen mit einem Netzwerksystem 11. Das Netzwerksystem 11 ist
ein betriebsinternes Netzwerksystem wie ein LAN oder dergleichen.
Es kann ebenfalls direkt eine Internetverbindung in dem Netzwerksystem 11 vorhanden
sein, um beispielsweise Daten der Informationsdarstellungs- und
Bedienvorrichtung 1 bezüglich
Produktionsabläufen,
Fehlern oder dergleichen an externe Empfänger zu übertragen. Die Kommunikationsverbindung 16 ist
eine entsprechende Busverbindung wie Interbus, Profibus oder dergleichen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
erfolgt die Kommunikationsverbindung 16 drahtlos beispielsweise
mittels Funk-LAN.
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Bei
einem noch weiteren Ausführungsbeispiel
sind Bildschirm 2 und Bedienfeld 3 räumlich getrennt
voneinander angeordnet und nicht in einem Vorrichtungsgehäuse 10 angeordnet.
Dadurch ist beispielsweise der Bildschirm 2 ergonomisch
vorteilhafter für
einen Benutzer anordbar, während
das Bedienfeld 3 innerhalb der sichtweit des Bildschirms 2 an
ansonsten beliebiger Stelle anordbar ist. Die Verbindung zwischen
Bedienfeld und Bildschirm kann analog zur Kommunikationsverbindung 16 erfolgen, wobei
ebenfalls Funk-LAN, Bluetooth oder dergleichen als Kommunikationsverbindungen
möglich sind.
Weiterhin weist das Bedienfeld in der Regel eine serielle IO-Schnittstelle
zur verzögerungsfreien Kommunikation
mit der zentralen Steuereinrichtung und/oder den entsprechenden
Anlagenkomponenten auf.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem
Vorrichtungsgehäuse 10 außerdem noch
eine Speichereinrichtung 14 in Form beispielsweise einer
Festplatte, einer CD-ROM oder dergleichen und eine Tastatur 17 angeordnet.
Die Tastatur 17 ist aus dem Vorrichtungsgehäuse 10 ausziehbar
und dient beispielsweise zur Eingabe von Texten oder auch als Authentisiereinrichtung
einem Benutzer mittels ID und Passwort.
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Im
Folgenden wird kurz die Funktion der erfindungsgemäßen Informationsdarstellungs- und Bedienvorrichtung
anhand der 1 erläutert.
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Auf
dem Bildschirm 2 sind unterschiedliche Informationen darstellbar,
die gegebenenfalls unterschiedliche Bearbeitungsmöglichkeiten
der Informationen selbst und/oder Eingriffe in einen Produktionsablauf
ermöglichen.
Um entsprechend zu diesen Informationen Bearbeitung/Eingriffe in
einfacher Weise zu ermöglichen,
ist das Bedienfeld 3 mit den Bedienelementen 4 vorgesehen.
Den verschiedenen Bedienelementen 4 wird je nach Information
auf dem Bildschirm 2 eine andere Funktionsbelegung mittels der
Displayleisten 7 automatisch zugeordnet. So sind vielfältige Bedienungen
mittels der Bedientasten 4 möglich, die je nach auf dem
Bildschirm 2 dargestellter Information variieren. Dabei
besteht ebenfalls die Möglichkeit,
dass einige der Bedienelemente 4 eine feste Funktion haben,
um beispielsweise unabhängig von
der auf dem Bildschirm 2 dargestellten Information bestimmte
Tätigkeiten
durchzuführen
oder gegebenenfalls Einfluss auf die Darstellungsparameter des Bildschirms 2 zu
nehmen.