DE202023105848U1

DE202023105848U1 - Keypad

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Publication number: DE202023105848U1
Application number: DE202023105848.5U
Authority: DE
Original assignee: Gebr Frei & Co KG GmbH
Current assignee: Gebr Frei & Co KG GmbH
Priority date: 2023-10-10
Filing date: 2023-10-10
Publication date: 2023-11-22
Anticipated expiration: 2033-10-11

Abstract

Tastenfeld für eine Bedieneinheit einer Sicherheitsanwendungen umfassend mindestens eine Taste (2) mit einer Tastkappe (20), einen ersten berührungssensitiven Sensor (5) und einen zweiten Sensor (6), wobei der erste berührungssensitive Sensor (5) und der zweite Sensor (6) derart angeordnet sind, dass eine Berührung der Tastkappe (20) und/oder ein Krafteintrag an der Tastkappe (20) mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement mittels des ersten berührungssensitiven Sensors (5) und mittels des zweiten Sensors (6) gleichzeitig erfassbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastkappe (20) zumindest bereichsweise transparent ist und unterhalb der Tastkappe (20) eine Display-Einheit angeordnet ist.

Keypad for an operating unit of a security application comprising at least one button (2) with a touch cap (20), a first touch-sensitive sensor (5) and a second sensor (6), the first touch-sensitive sensor (5) and the second sensor (6) are arranged in such a way that a touch of the touch cap (20) and/or a force input to the touch cap (20) with a human finger or an input element can be detected simultaneously by means of the first touch-sensitive sensor (5) and by means of the second sensor (6), characterized in that the touch cap (20) is at least partially transparent and a display unit is arranged below the touch cap (20).

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIKFIELD OF APPLICATION AND STATE OF TECHNOLOGY

Die Erfindung betrifft ein Tastenfeld für eine Bedieneinheit einer Sicherheitsanwendungen mit mindestens einer Taste, eine Bedieneinheit mit einem Tastenfeld und die Verwendung eines Tastenfelds in einer Bedieneinheit.The invention relates to a keypad for an operating unit of a security application with at least one button, an operating unit with a keypad and the use of a keypad in an operating unit.

Als Taste wird im Zusammenhang mit der Anmeldung ein mechanisch oder manuell durch Berühren oder Drücken betätigbares Betätigungselement bezeichnet. Die Taste ist je nach Anwendungsfall als Tastschalter, insbesondere als Schließer oder Öffner, welcher nach einem Wegfall einer Berührung oder einwirkenden Kraft selbsttätig in einen Ausgangszustand zurückkehrt, oder als Wechselschalter, welcher nach einer Betätigung in einem geänderten Schaltzustand verbleibt, gestaltet. Als Tastenfeld wird eine Einheit umfassend mindestens eine Taste bezeichnet.In connection with registration, a button is an actuating element that can be activated mechanically or manually by touching or pressing. Depending on the application, the button is designed as a push-button switch, in particular as a make or break contact, which automatically returns to an initial state after a contact or force has been removed, or as a changeover switch, which remains in a changed switching state after an actuation. A unit comprising at least one key is referred to as a keypad.

Für Bedieneinheiten von Sicherheitsanwendungen ist es bekannt, Relais, Tastschalter und/oder Wechselschalter, mit zwei oder mehr elektromechanischen Kontakten zu realisieren. Um ein Risiko einer fehlerhaften Auslösung durch einen Defekt eines Kontakts zu vermeiden, beispielsweise ein fehlendes Öffnen durch ein sogenanntes Verschweißen eines Kontakts, sind die Kontakte mechanisch gekoppelt. Derartige mechanisch gekoppelte Kontakte werden auch als zwangsgeführte Kontakte bezeichnet.For control units in safety applications, it is known to implement relays, pushbutton switches and/or changeover switches with two or more electromechanical contacts. In order to avoid the risk of incorrect triggering due to a defect in a contact, for example a failure to open due to a so-called welding of a contact, the contacts are mechanically coupled. Such mechanically coupled contacts are also referred to as positively guided contacts.

Aufgrund ihres elektromechanischen Aufbaus benötigen derartige Tasten mit zwangsgeführten Kontakten einen relativ großen Bauraum und haben oft eine begrenzte maximale Anzahl an Schaltzyklen. Um den Ausfall eines Kontakts zu erkennen, müssen bei redundant ausgelegten Tasten die Kontakte außerdem überwacht und diagnostiziert werden.Due to their electromechanical structure, such keys with positively guided contacts require a relatively large installation space and often have a limited maximum number of switching cycles. In order to detect the failure of a contact, the contacts of redundant buttons must also be monitored and diagnosed.

Aus DE 102020212536 A1 ist eine Taste für Sicherheitsanwendungen, umfassend eine Bedienfläche, einen ersten berührungssensitiven Sensor und einen zweiten berührungssensitiven Sensor bekannt, wobei der erste berührungssensitive Sensor und der zweite berührungssensitive Sensor derart angeordnet sind, dass eine Berührung der Bedienfläche und/oder ein Krafteintrag an der Bedienfläche mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement mittels des ersten berührungssensitiven Sensors und mittels des zweiten berührungssensitiven Sensors gleichzeitig erfassbar ist.Out of DE 102020212536 A1 is a button for security applications, comprising a control surface, a first touch-sensitive sensor and a second touch-sensitive sensor, wherein the first touch-sensitive sensor and the second touch-sensitive sensor are arranged such that a touch of the control surface and / or a force input to the control surface with a human finger or an input element can be detected simultaneously by means of the first touch-sensitive sensor and by means of the second touch-sensitive sensor.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Tastenfeld für eine Bedieneinheit einer Sicherheitsanwendung zu schaffen, welches für eine intuitive Nutzung konfigurierbar ist. Es sind weitere Aufgaben, eine Bedieneinheit mit einem Tastenfeld und die Verwendung eines Tastenfelds in einer Bedieneinheit zu schaffen.It is an object of the invention to create a keypad for an operating unit of a security application which is configurable for intuitive use. There are further tasks to create a control unit with a keypad and the use of a keypad in a control unit.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Tastenfeld für eine Bedieneinheit einer Sicherheitsanwendungen geschaffen, umfassend mindestens eine Taste mit einer Tastkappe, einen ersten berührungssensitiven Sensor und einen zweiten Sensor, wobei der erste berührungssensitive Sensor und der zweite Sensor derart angeordnet sind, dass eine Berührung der Tastkappe und/oder ein Krafteintrag an der Tastkappe mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement mittels des ersten berührungssensitiven Sensors und mittels des zweiten Sensors gleichzeitig erfassbar ist, wobei die Tastkappe zumindest bereichsweise transparent ist und wobei unterhalb der Tastkappe eine Display-Einheit angeordnet ist.According to a first aspect, a keypad is created for an operating unit of a security application, comprising at least one key with a touch cap, a first touch-sensitive sensor and a second sensor, wherein the first touch-sensitive sensor and the second sensor are arranged such that a touch of the touch cap and /or a force input to the touch cap with a human finger or an input element can be detected simultaneously by means of the first touch-sensitive sensor and by means of the second sensor, wherein the touch cap is at least partially transparent and a display unit is arranged below the touch cap.

Die Begriffe „ein“, „eine“ etc. werden im Zusammenhang mit der Anmeldung lediglich als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere umfasst das Tastenfeld in Ausgestaltungen mehr als eine Taste.The terms “a”, “an” etc. are only used in connection with the registration as indefinite articles and not as counting words. In particular, in embodiments the keypad includes more than one key.

Als Display-Einheit wird im Zusammenhang mit der Anmeldung eine elektrisch angesteuerte Anzeigeeinheit zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen wie Bildern oder Zeichen und/oder deren Farben bezeichnet. Die Display-Einheit erlaubt es, ein Erscheinungsbild der Taste anzupassen, sodass die Taste ein je nach Anwendungsfall durch den Nutzer und/oder in einer Konfiguration festlegbares Erscheinungsbild aufweist.In connection with the registration, a display unit is an electrically controlled display unit for the optical signaling of changeable information such as images or characters and/or their colors. The display unit allows the appearance of the button to be adjusted so that the button has an appearance that can be defined by the user and/or in a configuration depending on the application.

Als „unterhalb der Tastkappe“ wird eine Anordnung an einer Seite gegenüberliegend zu einer Betätigungsseite der Tastkappe bezeichnet. Je nach Anwendungsfall kann die Display-Einheit im Raum links, rechts und/oder auch oberhalb der Tastkappe angeordnet sein.An arrangement on a side opposite to an actuation side of the touch cap is referred to as “below the touch cap”. Depending on the application, the display unit can be arranged in the space to the left, right and/or above the touch cap.

Mindestens einer der zwei oder mehr Sensoren ist als berührungssensitiver Sensor gestaltet. Als berührungssensitive Sensoren werden im Zusammenhang mit der Anmeldung elektronische Systeme zur Erfassung einer Berührung der Tastkappe und/oder eines Krafteintrags an der Tastkappe mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement bezeichnet. Derartige Sensoren werden auch als Touchsensoren bezeichnet.At least one of the two or more sensors is designed as a touch-sensitive sensor. In connection with the registration, electronic systems for detecting a touch on the touch cap and/or a force input on the touch cap with a human finger or an input element are referred to as touch-sensitive sensors. Such sensors are also referred to as touch sensors.

Für die Erfassung einer Berührung und/oder eines Krafteintrags sind verschiedene Technologien bekannt. Die Sensoren sind in einer Ausgestaltung als Kraftsensoren gestaltet, mittels welchen auf die Tastkappe einwirkende Kräfte erfassbar sind. Die einwirkenden Kräfte bewirken dabei in einer Ausgestaltung eine Bewegung der Tastkappe. In anderen Ausgestaltungen sind die Sensoren geeignet, um eine Berührung der Tastkappe auch ohne auf diese für eine Verstellbewegung einwirkende Kräfte zu erfassen.Various technologies are known for detecting a touch and/or a force input. In one embodiment, the sensors are designed as force sensors, by means of which forces acting on the touch cap can be detected. In one embodiment, the acting forces cause the touch cap to move. In other embodiments, the sensors are suitable for detecting a touch of the touch cap even without forces acting on it for an adjustment movement.

In Ausgestaltungen sind beide Sensoren als berührungssensitive Sensoren gestaltet. Die Sensoren verwenden dabei in Ausgestaltungen unterschiedliche Technologien.In embodiments, both sensors are designed as touch-sensitive sensors. The sensors use different technologies in designs.

In anderen Ausgestaltungen ist der zweite Sensor als optischer Sensor oder als anderer Sensor, mittels welchem eine Betätigung der Taste erfassbar ist, gestaltet.In other embodiments, the second sensor is designed as an optical sensor or as another sensor by means of which an actuation of the button can be detected.

Signale der zwei Sensoren sind mittels einer geeigneten Auswerteeinheit, beispielsweise jedoch nicht ausschließlich mit einer Auswerteeinheit gemäß DE 102020212536 A1 , auswertbar, um Anforderungen an eine Sicherheitsanwendung zu genügen.Signals from the two sensors are transmitted by means of a suitable evaluation unit, for example but not exclusively with an evaluation unit according to DE 102020212536 A1 , can be evaluated to meet the requirements of a security application.

Das Tastenfeld weist in Ausgestaltungen ausschließlich Tasten auf, deren Betätigung durch einen ersten berührungssensitiven und einen zweiten Sensor erfassbar ist. In anderen Ausgestaltungen sind an dem Tastenfeld weitere Tasten vorgesehen.In embodiments, the keypad only has keys whose operation can be detected by a first touch-sensitive sensor and a second sensor. In other embodiments, additional keys are provided on the keypad.

In einer Ausgestaltung ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, wobei eine durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion veränderbar ist und mittels der Steuereinrichtung die der Taste zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit an die durchzuführende Funktion anpassbar ist. In anderen Worten ist es möglich, situativ eine Taste mit verschiedenen Funktionen zu belegen, wobei einem Nutzer eine veränderte Belegung der Taste optisch signalisierbar ist. Durch eine situativ angepasste Belegung von Tasten ist es möglich, eine Anzahl der Tasten in einem Tastenfeld zu minimieren. Insbesondere für Sicherheitsanwendungen ist jedoch eine Fehlbetätigung einer Taste zu vermeiden. Durch Anpassung der Anzeige an der Display-Einheit an die durchzuführende Funktion ist eine intuitive Betätigung und/oder eine durch die Anzeige unterstützte Betätigung möglich. In einer Ausgestaltung erfolgt eine Veränderung der durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion ebenfalls mittels der Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dabei je nach Anwendungsfall auf verschiedene Einheiten verteilt oder als eine Einheit gestaltet.In one embodiment, a control device is provided, wherein a function to be performed by pressing the button can be changed and the display assigned to the button on the display unit can be adapted to the function to be performed by means of the control device. In other words, it is possible to assign different functions to a key depending on the situation, with a changed assignment of the key being able to be visually signaled to a user. By adjusting the assignment of keys to the situation, it is possible to minimize the number of keys in a keypad. However, incorrect operation of a button must be avoided, particularly for security applications. By adapting the display on the display unit to the function to be performed, intuitive operation and/or operation supported by the display is possible. In one embodiment, the function to be carried out by pressing the button is also changed using the control device. Depending on the application, the control device is distributed over different units or designed as a single unit.

Das Tastenfeld umfasst in einer Ausgestaltung einen Wahlschalter, insbesondere ein Drehrad (auch als Drehschalter bezeichnet) oder ein Drehdrückrad (auch als Dreh-/Drückknopf bezeichnet), weiter insbesondere ein Leucht-Drehrad oder ein Leucht-Drehdrückrad, wobei der Wahlschalter mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, sodass durch Betätigung des Wahlschalters die durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion veränderbar ist.In one embodiment, the keypad comprises a selector switch, in particular a rotary wheel (also referred to as a rotary switch) or a rotary-push wheel (also referred to as a rotary/push button), further in particular an illuminated rotary wheel or an illuminated rotary-push wheel, the selector switch being coupled to the control device so that by pressing the selector switch the function to be carried out by pressing the button can be changed.

In einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass mittels des Wahlschalters eine Einrichtung und/oder Komponente der Sicherheitseinrichtung anwählbar ist, wobei die durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion entsprechend der angewählten Einrichtung und/oder Komponente veränderbar ist. Für eine intuitive Nutzerführung ist dabei in einer Ausgestaltung eine Farbführung vorgesehen, wobei verschiedenen Einrichtungen und/oder Komponenten der Sicherheitseinrichtung unterschiedliche Farben zugewiesen werden können. In Ausgestaltungen weist der Wahlschalter ein Leuchtmittel auf, beispielsweise ist der Wahlschaler als Leucht-Drehrad oder Leucht-Drehdrückrad gestaltet, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um den Wahlschalter und die Taste entsprechend einer ausgewählten Einrichtung und/oder Komponente mit einer zugewiesenen Farbe zu kennzeichnen.In one embodiment, it is provided that a device and/or component of the safety device can be selected by means of the selector switch, the function to be carried out by pressing the button being changeable in accordance with the selected device and/or component. For intuitive user guidance, a color guide is provided in one embodiment, with different devices and/or components of the safety device being able to be assigned different colors. In embodiments, the selector switch has a light source, for example the selector switch is designed as an illuminated rotary wheel or illuminated rotary push wheel, the control device being set up to mark the selector switch and the button with an assigned color corresponding to a selected device and/or component.

In einer Ausgestaltung sind mehrere Tasten vorgesehen, wobei mittels der Steuereinrichtung die den Tasten zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit entsprechend einem Menü veränderbar ist. Je nach Ausgestaltung sind dabei alle oder einzelne der Tasten situativ angepasst belegbar, sodass eine Anzahl der Tasten in dem Tastenfeld reduziert werden kann und/oder einem Nutzer je nach Situation und/oder Vorauswahl lediglich eine definierte Auswahl an Funktionen zur Verfügung steht. In Ausgestaltungen ist/sind dabei der erste Sensor und/oder der zweite Sensor mit der Steuereinrichtung gekoppelt, sodass durch Betätigung einer der Taste ein Aufrufen oder Schließen eines Untermenüs bewirkbar ist. Die Taste für ein Aufrufen eines Untermenüs ist dabei in Ausgestaltung eine andere Taste als die Tasten zum Schließen eines Untermenüs. In anderen Ausgestaltungen kann eine Tastenbelegung zum Aufrufen und Schließen zumindest für bestimme Untermenüs einheitlich erfolgen. In wieder anderen Ausgestaltungen ist ein alternativ oder zusätzlich der Wahlschalter vorgesehen. Der Wahlschalter ist mit der Steuereinrichtung gekoppelt, sodass durch Betätigung des Wahlschalters ein Aufrufen eines Menüs, insbesondere eines einer Einrichtung und/oder Komponente der Sicherheitseinrichtung zugeordneten Menüs, bewirkbar ist, wobei einzelnen, mehreren oder allen Tasten jeweils eine durchzuführende Funktion entsprechend eines mittels des Wahlschalters angewählten Menüs zugewiesen ist. Dabei ist in einer Ausgestaltung eine Farbführung vorgesehen, wobei verschiedenen Komponenten und/oder Einrichtungen der Sicherheitsanwendung unterschiedliche Farben zugewiesen sind. Mit Aufrufen eines einer Komponente und/oder Einrichtung zugeordneten Menüs durch Betätigung des Wahlschalters ist dabei in Ausgestaltungen vorgesehen, dass der Wahlschalter und einzelne, mehrere oder alle Tasten entsprechend farblich gekennzeichnet werden.In one embodiment, several keys are provided, with the display assigned to the keys on the display unit being able to be changed in accordance with a menu by means of the control device. Depending on the design, all or some of the keys can be assigned to suit the situation, so that a number of keys in the keypad can be reduced and/or only a defined selection of functions is available to a user depending on the situation and/or preselection. In embodiments, the first sensor and/or the second sensor is/are coupled to the control device, so that a submenu can be called up or closed by pressing one of the buttons. The key for calling up a submenu is a different key than the keys for closing a submenu. In other embodiments, key assignment for calling up and closing can be done uniformly, at least for certain submenus. In yet other embodiments, an alternative or additional selector switch is provided. The selector switch is coupled to the control device, so that by actuating the selector switch, a menu can be called up, in particular a menu assigned to a device and / or component of the safety device, with individual, several or all buttons each having a function to be carried out corresponding to a function to be carried out using the selector switch assigned to selected menus. In one embodiment there is a color guide provided, with different components and / or devices of the security application being assigned different colors. By calling up a menu assigned to a component and/or device by operating the selector switch, it is provided in embodiments that the selector switch and individual, several or all keys are marked accordingly in color.

Wie oben ausgeführt, sind die Sensoren je nach Anwendungsfall geeignet wählbar.As explained above, the sensors can be selected appropriately depending on the application.

In einer Ausgestaltung sind der erste berührungssensitive Sensor und die Display-Einheit zusammen als berührungssensitive Display-Einheit gestaltet, insbesondere als resistive berührungssensitive Display-Einheit. Der erste berührungssensitive Sensor nutzt dabei insbesondere eine als Glas oder Folie gestaltete Benutzeroberfläche der Display-Einheit. Derartige berührungssensitive Display-Einheit werden auch als Touchscreen bezeichnet.In one embodiment, the first touch-sensitive sensor and the display unit are designed together as a touch-sensitive display unit, in particular as a resistive touch-sensitive display unit. The first touch-sensitive sensor uses in particular a user interface of the display unit designed as glass or film. Such touch-sensitive display units are also referred to as touchscreens.

Alternativ ist in Ausgestaltung der erste berührungssensitive Sensor als Schalterfolie umfassend eine Trennschicht und zwei mittels der Trennschicht im Ruhezustand getrennte leitende Schichten gestaltet, wobei die Display-Einheit unterhalb der Schalterfolie angeordnet ist.Alternatively, in an embodiment, the first touch-sensitive sensor is designed as a switch film comprising a separating layer and two conductive layers separated by the separating layer in the idle state, with the display unit being arranged below the switch film.

Alternativ oder zusätzlich ist zweite Sensor ebenfalls als berührungssensitiver Sensor gestaltet, wobei der zweite berührungssensitive Sensor als Schalterfolie umfassend eine Trennschicht und zwei mittels der Trennschicht im Ruhezustand getrennte leitende Schichten, insbesondere zwei Kohleschichten, Schichten mit Leitpaste. metallisierte Schichten und/oder Metallschichten, gestaltet, wobei die Display-Einheit, insbesondere die berührungssensitive Display-Einheit, unterhalb der Schalterfolie angeordnet ist. Die Schalterfolie ist vorzugsweise derart gestaltet, dass bei mehreren Tasten auch Identifikation der Taste, welche betätigt wurde, möglich ist.Alternatively or additionally, the second sensor is also designed as a touch-sensitive sensor, the second touch-sensitive sensor being a switch foil comprising a separating layer and two conductive layers separated by the separating layer in the idle state, in particular two carbon layers, layers with conductive paste. metallized layers and/or metal layers, wherein the display unit, in particular the touch-sensitive display unit, is arranged below the switch foil. The switch foil is preferably designed in such a way that, if there are several keys, identification of the key that was pressed is also possible.

In einer Ausgestaltung ist eine elastisch verformbare Schicht, insbesondere eine Silikonschicht, vorgesehen ist, wobei die Tastkappe, bei mehreren Tasten die Tastkappen, in der elastisch verformbaren Schicht eingebettet ist/sind und aus einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung entgegen einwirkender Rückstellkräfte der elastisch verformbaren Schicht verstellbar ist/sind. Die Silikonschicht dient dabei in Ausgestaltungen auch dazu, das Tastenfeld vor Staub und Wasser zu schützen. Die Rückstellkräfte der elastisch verformbaren Schicht sind dabei in Ausgestaltungen ausreichend, um eine als Tastschalter gestaltete Taste, bei Wegfall einer Berührung oder einwirkenden Kraft in einen Ausgangszustand zurückzubringen. In anderen Ausgestaltungen sind zusätzliche Rückstellelemente vorgesehen.In one embodiment, an elastically deformable layer, in particular a silicone layer, is provided, wherein the touch cap, in the case of several keys the touch caps, is/are embedded in the elastically deformable layer and can be adjusted from a rest position to an actuating position against acting restoring forces of the elastically deformable layer is/are. In some embodiments, the silicone layer also serves to protect the keypad from dust and water. The restoring forces of the elastically deformable layer are sufficient in embodiments to return a button designed as a push-button switch to an initial state when contact or an acting force no longer occurs. In other embodiments, additional restoring elements are provided.

Das Tastenfeld umfasst in Ausgestaltungen eine Mehrzahl an Tasten mit jeweils einer Tastkappe, wobei eine Berührung einer Tastkappe der Mehrzahl an Tasten und/oder ein Krafteintrag an einer Tastkappe der Mehrzahl an Tasten mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement mittels des ersten berührungssensitiven Sensors und/oder mittels des zweiten Sensors lokalisierbar ist.In embodiments, the keypad comprises a plurality of keys, each with a touch cap, with a touch of a touch cap of the plurality of keys and/or a force input to a touch cap of the plurality of keys with a human finger or an input element using the first touch-sensitive sensor and/or can be localized using the second sensor.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Bedieneinheit für eine mobile Maschine, wie beispielsweise eine Landmaschine, eine Baumaschine, ein Flurförderfahrzeug oder dergleichen, umfassend ein Tastenfeld geschaffen. Die Bedieneinheit ist dabei je nach Anwendungsfall geeignet gestaltbar. Die Bedieneinheit ist beispielsweise in ein Lenkrad, eine Armlehne oder ein Armaturenbrett integriert und/oder als mobile Bedieneinheit gestaltet.According to a second aspect, an operating unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck or the like, is created, comprising a keypad. The control unit can be designed appropriately depending on the application. The control unit is, for example, integrated into a steering wheel, an armrest or a dashboard and/or designed as a mobile control unit.

Durch die Möglichkeit, die Anzeige an den Tasten situativ anzupassen, kann die Anzahl der Tasten dabei gegenüber herkömmlichen Bedieneinheiten reduziert werden, wobei eine intuitive Betätigung erhalten bleibt.Due to the possibility of adapting the display on the buttons to the situation, the number of buttons can be reduced compared to conventional control units, while intuitive operation is retained.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Verwendung eines Tastenfelds mit einer zumindest bereichsweise transparenten Tastkappe und einer unterhalb der Tastkappe angeordneten Display-Einheit in einer Bedieneinheit für eine mobile Maschine, wie beispielsweise eine Landmaschine, eine Baumaschine, ein Flurförderfahrzeug, geschaffen. Das Tastenfeld umfasst zwei Sensoren, um Sicherheitsanforderungen derartige mobiler Maschinen zu genügen.According to a third aspect, the use of a keypad with an at least partially transparent keycap and a display unit arranged below the keycap in an operating unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck, is created. The keypad includes two sensors to meet the safety requirements of such mobile machines.

Eine durch Betätigen einer ausgewählten Taste durchzuführende Funktion kann dabei durch Gestaltung der Anzeige mit Farben, den Tasten zugeordneten Piktogrammen, den Tasten zugeordneten Zeichen oder ähnlichem optisch kenntlich gemacht werden.A function to be carried out by pressing a selected key can be visually identified by designing the display with colors, pictograms assigned to the keys, characters assigned to the keys or similar.

In einer Ausgestaltung sieht die Verwendung vor, dass eine durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion veränderbar ist und eine der Taste zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit an die durchzuführende Funktion angepasst wird.In one embodiment, the use provides that a function to be performed by pressing the button can be changed and a display assigned to the button on the display unit is adapted to the function to be performed.

In Ausgestaltungen umfasst das Tastenfeld mehrere Tasten, wobei eine den Tasten zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit entsprechend einem Menü veränderbar ist.In embodiments, the keypad comprises several keys, with a display assigned to the keys on the display unit being able to be changed in accordance with a menu.

Die Verwendung sieht in Ausgestaltungen vor, dass durch Betätigung einer der Tasten ein Aufrufen oder Schließen eines Untermenüs bewirkt wird.The use provides in embodiments that pressing one of the buttons causes a submenu to be called up or closed.

Alternativ oder zusätzlich sieht die Verwendung in Ausgestaltungen vor, dass durch Betätigung eines Wahlschalters, der mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, insbesondere eines Drehrads oder eines Drehdrückrads, weiter insbesondere eines Leucht-Drehrads oder ein Leucht-Drehdrückrads, die durch Betätigen der Taste durchzuführende Funktion verändert wird. Dabei ist insbesondere bei Verwendung eines Tastenfelds mit mehreren Tasten vorgesehen, dass mittels des Wahlschalters ein für eine Komponente und/oder Einrichtung vorgesehenes Menü angewählt wird, wobei mit der Anwahl des Menüs einer, mehreren oder allen Tasten des Tastenfelds jeweils eine für die Komponente und/oder Einrichtung festgelegte Funktion zugewiesen wird. Für eine intuitive Erfassung einer angewählten Komponente und/oder Einrichtung ist dabei in einer Ausgestaltung der Komponente und/oder Einrichtung eine Farbe zugewiesen, wobei bei Anwahl der Komponente und/oder Einrichtung mittels des Wahlschalters der Wahlschalter und eine, mehrere oder alle Tasten des Tastenfelds mittels der zugewiesenen Farbe kenntlich gemacht werden.Alternatively or additionally, the use in embodiments provides that by actuating a selector switch that is connected to the control device is coupled, in particular a rotary wheel or a rotary push wheel, further in particular an illuminated rotary wheel or an illuminated rotary push wheel, the function to be carried out by pressing the button is changed. Particularly when using a keypad with several keys, it is provided that a menu intended for a component and/or device is selected using the selector switch, with the selection of the menu being used to select one, several or all keys on the keypad, one for the component and/or or facility specified function is assigned. In order to intuitively detect a selected component and/or device, in one embodiment the component and/or device is assigned a color, whereby when the component and/or device is selected using the selector switch, the selector switch and one, several or all keys on the keypad are activated using be identified by the assigned color.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der schematischen Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:

1 ein Tastenfeld in einer Explosionsdarstellung und
2 eine an einer Armauflage angeordnete Bedieneinheit umfassend ein Tastenfeld in einer perspektivischen Darstellung.

Further advantages and aspects of the invention result from the claims and from the description of exemplary embodiments of the invention, which are explained below with reference to the schematic figures. Show:

1 a keypad in an exploded view and
2 an operating unit arranged on an armrest comprising a keypad in a perspective view.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

1 zeigt schematisch in einer Explosionsdarstellung ein Tastenfeld 1 umfassend mehrere, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Tasten 2 mit jeweils einer Tastkappe 20. 1 shows schematically an exploded view of a keypad 1 comprising several, in the exemplary embodiment shown five keys 2, each with a key cap 20.

Die Tastkappen 20 sind gemeinsam in einer elastisch verformbaren Schicht 3 eingebettet und individuell aus einer Ruhestellung in eine Betätigungsstellung entgegen einwirkender Rückstellkräfte der elastisch verformbaren Schicht 3 verstellbar.The touch caps 20 are embedded together in an elastically deformable layer 3 and can be adjusted individually from a rest position to an actuating position against the restoring forces of the elastically deformable layer 3.

In Betätigungsrichtung betrachtet unterhalb der Tastkappen 20 sind eine Display-Einheit 4, ein erster berührungssensitiver Sensor 5 und ein zweiter, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls berührungssensitiver Sensor 6 vorgesehen. Die elastisch verformbare Schicht 3, die Display-Einheit 4, der erste berührungssensitive Sensor 5 und der zweite Sensor 6 sind in einem Gehäuse umfassend einen Boden 70 und eine Deckplatte 71 angeordnet. Die Deckplatte 71 weist Aussparungen 72 für die Tastkappen 20 auf, sodass die Tastkappen 20 von einer Außenseite des Gehäuses für eine Betätigung zugänglich sind. Bei der elastisch verformbaren Schicht handelt es sich in Ausgestaltungen um eine Silikonschicht, welche auch einer Abdichtung des Gehäuses gegenüber eindringendem Staub und/oder Flüssigkeiten erlaubt.Viewed in the direction of actuation, a display unit 4, a first touch-sensitive sensor 5 and a second sensor 6, which is also touch-sensitive in the exemplary embodiment shown, are provided below the key caps 20. The elastically deformable layer 3, the display unit 4, the first touch-sensitive sensor 5 and the second sensor 6 are arranged in a housing comprising a base 70 and a cover plate 71. The cover plate 71 has recesses 72 for the key caps 20, so that the key caps 20 are accessible for actuation from an outside of the housing. In embodiments, the elastically deformable layer is a silicone layer, which also allows the housing to be sealed against penetrating dust and/or liquids.

Die Tastkappen 20 sind jeweils zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig, transparent, sodass über die Tastenkappen 20 eine Anzeige an der darunterliegende Display-Einheit 4 sichtbar ist.The key caps 20 are each at least partially, preferably completely, transparent, so that a display on the display unit 4 underneath is visible via the key caps 20.

Der erste berührungssensitive Sensor 5 und der zweite Sensor 6 sind derart angeordnet, dass eine Berührung einer der Tastkappen 20 und/oder ein Krafteintrag an einer der Tastkappen 20 mit einem menschlichen Finger oder einem Eingabeelement mittels des ersten berührungssensitiven Sensors 5 und mittels des zweiten Sensors 6 gleichzeitig erfassbar und lokalisierbar, d.h. der zugehörigen Taste 2 zuordenbar ist.The first touch-sensitive sensor 5 and the second sensor 6 are arranged such that a touch of one of the touch caps 20 and/or a force input to one of the touch caps 20 with a human finger or an input element is detected by means of the first touch-sensitive sensor 5 and by means of the second sensor 6 can be detected and located at the same time, i.e. can be assigned to the associated button 2.

Der erste berührungssensitive Sensor 5 und die Display-Einheit 4 sind in Ausgestaltungen zusammen als berührungssensitive Display-Einheit gestaltet, wobei eine Oberfläche der Display-Einheit als Teil des ersten berührungssensitiven Sensors 5 genutzt wird.In embodiments, the first touch-sensitive sensor 5 and the display unit 4 are designed together as a touch-sensitive display unit, with a surface of the display unit being used as part of the first touch-sensitive sensor 5.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite Sensor 6 ebenfalls als berührungssensitiver Sensor 6 gestaltet, wobei der zweite berührungssensitive Sensor 6 als Schalterfolie umfassend eine Trennschicht 60 und zwei mittels der Trennschicht 60 im Ruhezustand getrennte leitende Schichten 61, 62.In the exemplary embodiment shown, the second sensor 6 is also designed as a touch-sensitive sensor 6, with the second touch-sensitive sensor 6 acting as a switch film comprising a separating layer 60 and two conductive layers 61, 62 separated by means of the separating layer 60 in the idle state.

Die Display-Einheit 6, insbesondere die berührungssensitive Display-Einheit, ist in Betätigungsrichtung unterhalb des als Schalterfolie gestalteten zweiten berührungssensitiven Sensors 6 angeordnet. Um eine Sicht auf die Display-Einheit 6 zu erlauben, ist die Schalterfolie in Ausgestaltungen zumindest bereichsweise transparent. In anderen Ausgestaltungen weist die Schalterfolie wie dargestellte Aussparungen 63 auf. Für eine Betätigung der Schalterfolie, sodass die leitenden Schichten 61, 62 einander berühren, ist in Ausgestaltungen an einer der Display-Einheit 4 zugewandten Rückseite der Tastkappen 20 jeweils ein Stößel (nicht dargestellt) vorgesehen.The display unit 6, in particular the touch-sensitive display unit, is arranged in the actuation direction below the second touch-sensitive sensor 6 designed as a switch foil. In order to allow a view of the display unit 6, the switch film is at least partially transparent in embodiments. In other embodiments, the switch film has recesses 63 as shown. In order to actuate the switch foil so that the conductive layers 61, 62 touch each other, in embodiments a plunger (not shown) is provided on the back of the touch caps 20 facing the display unit 4.

Das Tastenfeld umfasst weiter eine schematisch dargestellte Steuereinrichtung 8 für eine Ansteuerung der Display-Einheit 4.-The keypad further includes a schematically illustrated control device 8 for controlling the display unit 4.-

In Ausgestaltungen ist dabei eine den Tasten 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 mittels der Steuereinrichtung 8 veränderbar.In embodiments, a display assigned to the keys 2 on the display unit 4 can be changed by means of the control device 8.

Dabei ist insbesondere in Ausgestaltungen vorgesehen, dass mittels der Steuereinrichtung 8 eine durch Betätigen der Taste 2 durchzuführende Funktion veränderbar ist, wobei der Taste 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 an die durchzuführende Funktion angepasst wird. Durch die Anpassung der Anzeige an die geänderte Funktion ist dem Nutzer die der Taste 2 zugeordnete Funktion auf einfache Weise signalisierbar.In particular embodiments it is provided that a function to be carried out by pressing the button 2 can be changed by means of the control device 8, with the display assigned to the button 2 on the display unit 4 being adapted to the function to be carried out. By adapting the display to the changed function, the function assigned to button 2 can be easily signaled to the user.

Die Steuereinrichtung 8 und die Display-Einheit 4 sind dabei in Ausgestaltungen derart gestaltet, dass mittels der Steuereinrichtung 8 die den Tasten 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 entsprechend einem Menü veränderbar ist.The control device 8 and the display unit 4 are designed in such a way that the display assigned to the keys 2 on the display unit 4 can be changed in accordance with a menu by means of the control device 8.

Beispielsweise ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass in einem Ausgangszustand ein Hauptmenü an dem Tastenfeld 1 dargestellt ist, wobei ein Nutzer durch Anwählen und Betätigen einer der Tasten 2 ein Untermenü auswählen kann. Mit Betätigung dieser Taste 2 ist dabei in Ausgestaltung die durch Betätigen der Tasten 2 jeweils durchzuführende Funktion entsprechend des ausgewählten Untermenüs veränderbar.For example, in one embodiment it is provided that in an initial state a main menu is displayed on the keypad 1, whereby a user can select a submenu by selecting and pressing one of the keys 2. By pressing this button 2, the function to be carried out by pressing the buttons 2 can be changed in accordance with the selected submenu.

Dabei ist die den Tasten 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 mittels der Steuereinrichtung 8 entsprechend des ausgewählten Untermenüs veränderbar.The display assigned to the keys 2 on the display unit 4 can be changed by means of the control device 8 in accordance with the selected submenu.

In einer Ausgestaltung ist dabei vorgesehen, dass bei Auswählen eines Untermenüs die einer definierten Taste 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 mittels der Steuereinrichtung 8 so veränderbar ist, dass diese als Taste 2 für ein Schließen des Untermenüs oder eine Rückkehr zu einem Hauptmenü erfassbar ist.In one embodiment, it is provided that when a submenu is selected, the display on the display unit 4 assigned to a defined key 2 can be changed by means of the control device 8 in such a way that it can be detected as a key 2 for closing the submenu or returning to a main menu is.

Das Tastenfeld 1 ist in einer Bedieneinheit für eine mobile Maschine, wie beispielsweise eine Landmaschine, eine Baumaschine, ein Flurförderfahrzeug, oder dergleichen integrierbar.The keypad 1 can be integrated into an operating unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck, or the like.

In Ausgestaltungen ist das Tastenfeld 1 beispielsweise in einer Bedieneinheit für eine mobile Maschine, wie beispielsweise eine Landmaschine, eine Baumaschine, ein Flurförderfahrzeug, oder dergleichen, mit mehreren Komponenten integriert, wobei eine Komponente durch Betätigung einer zugehörigen Taste 2 an einem Hauptmenü anwählbar. In diesem Hauptmenü ist die Display-Einheit 4 derart ansteuerbar, dass für die Komponenten an den Tasten 2 jeweils ein zugehöriges Piktogramm und/oder eine definierte Farbe angezeigt ist. Mit Betätigung einer der Tasten 2 und damit Auswahl der zugeordneten Komponente ist ein Untermenü aufrufbar, wobei alle oder einzelne der mittels der Tasten 2 durchzuführenden Funktionen verändert sind, und wobei die den Tasten 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 mittels der Steuereinrichtung 8 entsprechend des ausgewählten Untermenüs verändert wird.In embodiments, the keypad 1 is integrated, for example, in an operating unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck, or the like, with several components, with a component being selectable in a main menu by pressing an associated key 2. In this main menu, the display unit 4 can be controlled in such a way that an associated pictogram and/or a defined color is displayed for the components on the buttons 2. By pressing one of the buttons 2 and thus selecting the assigned component, a submenu can be called up, with all or individual of the functions to be carried out using the buttons 2 being changed, and the display assigned to the buttons 2 on the display unit 4 using the control device 8 accordingly of the selected submenu is changed.

2 zeigt schematisch in einer perspektivischen Darstellung eine an einer Armauflage 9 angeordnete Bedieneinheit 90 umfassend zwei Joysticks 92, einen Richtungsschalter 93 und ein Tastenfeld 1 mit drei Tasten 20. Die Armauflage 9 mit der Bedieneinheit 90 ist beispielsweise an einer mobilen Maschine wie einer Land- oder Baumaschine, einem Flurförderzeug sowie zahlreichen Industrieanwendungen einsetzbar. 2 shows schematically in a perspective view an operating unit 90 arranged on an armrest 9, comprising two joysticks 92, a direction switch 93 and a keypad 1 with three buttons 20. The armrest 9 with the operating unit 90 is, for example, on a mobile machine such as an agricultural or construction machine , an industrial truck and numerous industrial applications.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung eines Tastenfelds 1 einer an einer Armlehne 9 angeordneten Bedieneinheit 90 beschränkt. Vielmehr sind zahlreiche weitere Anwendungen denkbar.However, the invention is not limited to the use of a keypad 1 of an operating unit 90 arranged on an armrest 9. In fact, numerous other applications are conceivable.

Das in 2 dargestellte Tastenfeld 1 umfasst drei Tasten 2 sowie einen beispielsweise als Drehdrückrad gestalteten Wahlschalter 80. Der Wahlschalter 80 ist mit einer in 2 nicht dargestellten Steuereinrichtung 8 (vgl. 1) gekoppelt ist, sodass durch Betätigung des Wahlschalters 80 die durch Betätigen einer, mehrerer oder aller Tasten 2 jeweils durchzuführende Funktion veränderbar ist.This in 2 Keypad 1 shown includes three keys 2 and a selector switch 80 designed, for example, as a rotary push wheel. The selector switch 80 is equipped with an in 2 control device 8, not shown (cf. 1 ) is coupled, so that the function to be carried out by pressing one, several or all buttons 2 can be changed by operating the selector switch 80.

Die in 2 dargestellte Bedieneinheit 90 dient beispielsweise der Bedienung einer mobilen Maschine, wie beispielsweise einer Landmaschine, einer Baumaschine, einem Flurförderfahrzeug, oder dergleichen, mit mehreren Komponenten. Mittels des Wahlschalters 80 ist dabei in Ausgestaltungen ein Hauptmenü, ein Untermenü für eine der Komponenten und/oder Untermenü für eine weitere Einrichtung der Maschine, wie beispielsweise eine Klimaeinrichtung, anwählbar. Mit Anwahl eines Menüs werden je nach Ausgestaltung und/oder Menü alle oder einzelne der mittels der Tasten 2 durchzuführenden Funktionen verändert, wobei die den Tasten 2 zugeordnete Anzeige an der Display-Einheit 4 mittels der Steuereinrichtung 8 entsprechend des ausgewählten Menüs verändert wird.In the 2 The control unit 90 shown is used, for example, to operate a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck, or the like, with several components. In embodiments, the selector switch 80 can be used to select a main menu, a submenu for one of the components and/or a submenu for a further device of the machine, such as an air conditioning device. By selecting a menu, depending on the design and/or menu, all or some of the functions to be carried out using the keys 2 are changed, with the display assigned to the keys 2 on the display unit 4 being changed by means of the control device 8 in accordance with the selected menu.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102020212536 A1 [0005, 0015]

Claims

Keypad for an operating unit of a security application comprising at least one button (2) with a touch cap (20), a first touch-sensitive sensor (5) and a second sensor (6), the first touch-sensitive sensor (5) and the second sensor (6) are arranged in such a way that a touch of the touch cap (20) and/or a force input to the touch cap (20) with a human finger or an input element can be detected simultaneously by means of the first touch-sensitive sensor (5) and by means of the second sensor (6), characterized in that the touch cap (20) is at least partially transparent and a display unit is arranged below the touch cap (20).

keypad Claim 1 , characterized in that a control device (8) is provided, wherein a function to be carried out by pressing the button (2) can be changed and by means of the control device (6) a display assigned to the button (2) is displayed on the display unit (4). the function to be performed is customizable.

keypad Claim 2 , characterized in that a selector switch (80) is provided, in particular a rotary wheel or a rotary push wheel, further in particular an illuminated rotary wheel or an illuminated rotary push wheel, the selector switch (80) being coupled to the control device (8), so that by actuation of the selector switch (80) the function to be carried out by pressing the button (2) can be changed.

keypad Claim 2 or 3 , characterized in that several keys (2) are provided, the display on the display unit (4) assigned to the keys (2) being changeable in accordance with a menu by means of the control device (8), in particular the first sensor (5) and/or the second sensor (6) is/are coupled to the control device (8), so that a submenu can be called up or closed by pressing one of the buttons (2).

Keypad after one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the first touch-sensitive sensor (5) and the display unit (4) are designed together as a touch-sensitive display unit, in particular as a resistive touch-sensitive display unit.

Keypad after one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the second sensor (6) is designed as a touch-sensitive sensor (6), in particular the second sensor (6) as a switch film comprising a separating layer (60) and two conductive layers separated by means of the separating layer (60) in the idle state ( 61, 62), in particular two carbon layers, layers with conductive paste, metallized layers and/or metal layers, wherein the display unit (4), in particular the touch-sensitive display unit, is arranged below the switch foil.

Keypad after one of the Claims 1 until 6 , characterized in that an elastically deformable layer (3), in particular a silicone layer, is provided, the touch cap (20) being embedded in the elastically deformable layer (3) and from a rest position to an actuating position against acting restoring forces of the elastically deformable layer (3) is adjustable.

Keypad after one of the Claims 1 until 7 , characterized in that a plurality of keys (2) each with a key cap (20) are provided, with a touch of a key cap (20) of the plurality of keys and / or a force input to a key cap (20) of the plurality of keys a human finger or an input element can be localized by means of the first touch-sensitive sensor (5) and/or by means of the second sensor (6).

Control unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck, comprising a keypad according to one of the Claims 1 until 8th .

Using a keypad according to one of the Claims 1 until 8th in an operating unit for a mobile machine, such as an agricultural machine, a construction machine, an industrial truck.

Using a keypad after Claim 10 , characterized in that a function to be performed by pressing the button (2) can be changed and a display assigned to the button (2) on the display unit (4) is adapted to the function to be performed.

Using a keypad after Claim 10 or 11 , characterized in that by actuating a selector switch (80), in particular a rotary wheel or a rotary push wheel, further in particular an illuminated rotary wheel or an illuminated rotary push wheel, which is coupled to the control device (8), which is activated by actuating the button (2) function to be performed is changed.