JP6629759B2 - Operating device and control system - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前文に記載された操作装置、請求項19の前文に記載された制御システム、機械又は設備を制御する方法及び操作装置及び/又は制御システムの視覚化装置用のグラフィックユーザーサーフェスを形成する方法に関する。   The invention relates to an operating device according to the preamble of claim 1, a control system according to the preamble of claim 19, a method for controlling a machine or equipment and a graphic for an operating device and / or a visualization device of the control system. A method for forming a user surface.

本発明の基礎となる問題は、これまでHMI器具(たとえば操作パネル又は手動操作器具)のタッチスクリーン上での入力が満足できるものではないこと、すなわち制限つきでしか実時間で検出されず、かつ実時間で制御コマンドを機械制御へ伝えられないことである。したがって走行運動又は他のアクションを作動させるためにバーチャルの操作エレメント又はタッチスクリーンの操作パネルで操作処理する場合に、機械の反応の遅延がもたらされ、その遅延からその後操作性の著しい悪化及び場合によっては少なくとも機械コンポーネント、工具又は工作物の損傷に関して所定の潜在危険がもたらされるおそれがある。この理由から、これまでは機械軸の走行運動を直接実施させるためにタッチスクリーンに加えて他の離散的操作エレメント(たとえば機械的なキーボード)が設けられており、その操作状態が検出されて、直接、すなわちHMI器具の計算ユニットを介さずに、機械制御へ伝達される。   The problem underlying the present invention is that hitherto the input on the touch screen of an HMI device (for example a control panel or a manual control device) has been unsatisfactory, that is to say that it has only been detected in real time with limitations and The inability to transmit control commands to machine control in real time. Thus, when manipulating with a virtual operating element or a touch screen operating panel to activate a driving movement or other action, a delay in the response of the machine results, which subsequently leads to a significant deterioration of the operability and in some cases. In some cases, certain potential hazards may result, at least with respect to damage to machine components, tools or workpieces. For this reason, other discrete operating elements (e.g. mechanical keyboards) have heretofore been provided in addition to the touch screen in order to carry out the running movement of the machine axis directly, the operating state of which has been detected, It is transmitted directly to the machine control, i.e., not via the computing unit of the HMI instrument.

HMI器具(操作パネル又は手動操作器具)は、メモリを備えたプロセッサを有しており、そのプロセッサが、ユーザー用の情報を表示するためにも、ユーザーによる入力を検出するためにもソフトウェアを実施し、適切なデータインターフェースを介して機械の制御と通信し、データ及び情報を交換し、かつコマンドを機械制御へ送信する。このソフトウェアを用いて、複雑なプロセス図表、機械グラフ、プロセスデータなども、グラフィック応答するように、そして場合によっては動画像で示すことができる。このソフトウェアの重要な部分は、通常、グラフィックのユーザーインターフェース用の支援を内蔵した駆動システム(たとえばWindows(登録商標)又はLinux(登録商標))であって、その駆動システムのもとで操作パネル又は手動操作器具(たとえばドライバー、機能ライブラリー)用の器具固有のベースソフトウェア及び機械固有の適用ソフトウェアが実施される。原則的に、機械固有のソフトウェアコンポーネントは操作及び視覚化のために、機械制御自体上でのみ実施することもでき、かつHMI器具と機械制御との間で、一般に保持されているフォーマットで、たとえば機械制御におけるHTTPサーバ及びHMI器具におけるブラウザの形式で、通信を行うことができる。   The HMI device (operation panel or manual operation device) has a processor with memory, which implements the software both to display information for the user and to detect input by the user. And communicates with the controls of the machine via a suitable data interface, exchanges data and information, and sends commands to the machine control. With this software, complex process diagrams, machine graphs, process data, etc., can also be shown graphically and, in some cases, in moving images. An important part of the software is usually a drive system (eg Windows® or Linux®) with built-in support for the graphical user interface, under which the operating panel or Instrument-specific base software for machine-operated instruments (eg, drivers, function libraries) and machine-specific application software are implemented. In principle, the machine-specific software components can also be implemented only on the machine control itself for operation and visualization, and between the HMI instrument and the machine control in a format that is generally maintained, for example Communication can be performed in the form of an HTTP server in machine control and a browser in an HMI device.

器具固有のベースソフトウェアは、HMI器具のメーカーによって開発されて、提供される。機械固有の適用ソフトウェアは、通常、HMI器具を内蔵する機械又は設備のメーカーによって開発されて、提供され、その場合に機械メーカーは、この機械固有のソフトウェア、特にスクリーンマスクを形成するために、HMI器具メーカーのソフトウェアツールとライブラリーを利用する。   Instrument-specific base software is developed and provided by the manufacturer of the HMI instrument. Machine-specific application software is typically developed and provided by the manufacturer of the machine or equipment that incorporates the HMI instrument, where the machine manufacturer provides HMI software to form the screen-mask. Utilize instrument manufacturer software tools and libraries.

この種のMHI器具上での標準駆動システムの使用は、多数の提供可能な、かつ広く普及しているソフトウェアツール、標準化されたプログラミングインターフェースなどを利用し、かつ一般的には工業的な制御フィールドへ統合することによっても、機械固有のソフトウェア及びグラフィックのユーザーインターフェースを形成することを容易にする。ラインセンスなしで提供される、オープンの駆動システムプラットフォームの使用は、それらが広く普及していること、その開放されたソースコード及びコスト的な理由から、原則的に望まれる。   The use of a standard drive system on this type of MHI instrument utilizes a large number of available and widely available software tools, standardized programming interfaces, etc., and generally uses an industrial control field. Integration also facilitates the creation of machine-specific software and graphic user interfaces. The use of open drive system platforms, provided without licensing, is in principle desirable because of their widespread use, their open source code and cost reasons.

しかしその場合に、これらの駆動システムは実時間対応ではなく、あるいは充分に実時間対応ではなく、したがって操作行動に対する保証された、かつ充分に短い反応時間を得ることができない、という問題がある。これは特に、タッチ入力の検出と評価を行う部分に関する。たとえば適用ソフトウェアにおけるエラー又は好ましくない形態により、駆動システム又はベースソフトウェアの所定の部分が時として、あるいは永続的にもはや規定通りではなく、あるいは遅延して実施され、したがって操作機能の信頼性が損なわれることがある。   In that case, however, there is the problem that these drive systems are not real-time or sufficiently real-time, so that a guaranteed and sufficiently short response time to the operating behavior cannot be obtained. This particularly relates to a part for detecting and evaluating a touch input. For example, due to errors or unfavorable forms in the application software, certain parts of the drive system or the base software are sometimes or permanently implemented no longer as prescribed or delayed, and thus the reliability of the operating functions is impaired Sometimes.

これらの困難によって、タッチスクリーン上のバーチャルな操作エレメントを介して、時間が重要ではない機械調節(パラメータ化)を行い、もしくは変化させることはできるが、たとえば運動シーケンスを整えあるいはプログラミングする場合に、走行運動又は他のアクションを直接作動させるためには、常にまだ、タッチスクリーンの他に、付加的な操作エレメント、たとえば機械的なキーボードもしくはフィルムキーボードが設けられ、それを介して操作情報を検出して、直接かつ遅延なしで機械の制御装置へ伝達することができる。これは通常、この種の操作エレメントを機械制御へ直接結合することを介してもたらされる。   These difficulties make it possible to make or change time-insensitive mechanical adjustments (parameterisation) via virtual operating elements on the touch screen, but, for example, when preparing or programming movement sequences, In addition to the touch screen, additional operating elements, such as a mechanical keyboard or a film keyboard, are always provided for directly activating the running movement or other actions, via which operating information is detected. And can be transmitted directly and without delay to the control of the machine. This is usually effected via the direct coupling of such an operating element to the machine control.

本発明の課題は、従来技術に基づく欠点を除去し、かつ、広く普及している(オープンの)駆動システム及びグラフィックユーザーサーフェスの形成とコンフィグレーションのためのツールを使用する利点を確保したままで(たとえばグラフィック課題のためのその高性能のライブラリー)、それにもかかわらずタッチ操作プロセスの信頼できる実時間対応の評価を機械もしくは設備の制御装置への伝達も含めて可能にする、操作装置もしくは制御システムを提供することである。タッチスクリーン以外の付加的な操作エレメントの使用を省こうとしている。   The object of the present invention is to eliminate the disadvantages according to the prior art and to retain the advantages of using tools for the formation and configuration of widely used (open) drive systems and graphic user surfaces. An operating device or (e.g. its sophisticated library for graphic tasks), which nevertheless allows a reliable real-time evaluation of the touch operation process, including transmission to the control of the machine or equipment It is to provide a control system. It seeks to eliminate the use of additional operating elements other than touch screens.

この課題は、冒頭で挙げた種類の操作装置において、評価装置によって解決され、その評価装置はタッチスクリーンの接触センサと接続されており、かつ実時間データ処理装置と出力インターフェースとを有しており、その場合に評価装置の実時間データ処理装置は、接触センサのセンサデータに従って制御装置のための制御指令を生成するように整えられており、その場合に評価装置の実時間データ処理装置は視覚化装置のデータ処理装置に関して自立している。   This problem is solved in an operating device of the type mentioned at the outset by an evaluation device, which is connected to a touch sensor of a touch screen and has a real-time data processing device and an output interface. In that case, the real-time data processing device of the evaluation device is arranged to generate a control command for the control device according to the sensor data of the contact sensor, in which case the real-time data processing device of the evaluation device is Independence with regard to the data processing device of the quantification device.

制御装置用の制御指令を生成して、出力インターフェースにおいて供給することは、時間的に視覚化装置のデータ処理装置に影響されずに行われる。評価装置のデータ処理装置におけるデータ処理の時間的進行もしくは速度は、視覚化装置のデータ処理装置から独立している。したがって評価装置のデータ処理装置におけるデータ処理は、視覚化装置のデータ処理上で遂行される処理プロセスから独立している。   The generation of the control commands for the control device and the provision of them at the output interface takes place without being influenced in time by the data processing device of the visualization device. The time progress or speed of the data processing in the data processing device of the evaluation device is independent of the data processing device of the visualization device. Therefore, the data processing in the data processing device of the evaluation device is independent of the processing process performed on the data processing of the visualization device.

したがって評価ユニットのデータ処理装置内の制御指令の生成、その供給もしくは制御装置への伝達は、視覚化装置のデータ処理装置あるいは視覚化装置のためのインターフェースを迂回して行われる。   The generation of the control commands in the data processing device of the evaluation unit and their supply or transmission to the control device therefore take place bypassing the data processing device of the visualization device or the interface for the visualization device.

制御装置のための実時間重要な制御指令の生成は、本発明によれば、視覚化装置による操作エレメントの視覚化から分離して行われる。視覚化装置は、操作装置(たとえばハンド操作器具の形式の)の内部あるいはその外部に配置することができる。評価装置の実時間データ処理装置は、自立しており、視覚化装置のデータ処理装置上で遂行されるプロセスから独立している。   According to the invention, the generation of the real-time critical control commands for the control device takes place separately from the visualization of the operating elements by the visualization device. The visualization device can be located inside or outside the operating device (for example in the form of a hand-operated instrument). The real-time data processor of the evaluation device is self-contained and independent of the processes performed on the data processor of the visualization device.

評価装置又は評価装置のデータ処理装置は、視覚化装置又は視覚化装置のデータ処理装置に関して、接触センサと制御装置の間のいわゆる迂回路(バイパス)を形成する。この迂回路が、実時間におけるセンサデータの処理と制御指令の準備を許し、したがって視覚化装置もしくはそのデータ処理装置を迂回しながら機械もしくは設備の実時間対応の制御を可能にする。言葉を換えると、評価装置と視覚化装置、少なくともそれらのデータ処理装置は、接触センサと制御装置との間に並列に接続されている。   The evaluation device or the data processing device of the evaluation device forms a so-called bypass between the contact sensor and the control device with respect to the visualization device or the data processing device of the visualization device. This detour allows the processing of sensor data and the preparation of control commands in real time, thus enabling real-time control of the machine or equipment while bypassing the visualization device or its data processing device. In other words, the evaluation device and the visualization device, at least their data processing device, are connected in parallel between the contact sensor and the control device.

評価装置と視覚化装置のデータ処理装置は、別々の(すなわち自立した)プロセッサとすることができるが、1つのプロセッサユニットの機能的に分離された(すなわち自立した)コアであってもよい。   The data processing devices of the evaluation device and the visualization device can be separate (ie free-standing) processors, but can also be functionally separated (ie free-standing) cores of one processor unit.

可能な実施形態においては、制御装置、視覚化ユニット及び評価ユニットのための共通の実時間対応のバスを設けることができ、かつ視覚化ユニットを通して評価ユニットに対してほぼループスルー接続することができる。また、視覚化装置と評価装置が構造的に組み合わされて、制御装置への共通の実時間対応のデータバス(あるいは混合:実時間対応と実時間非対応)を有することが考えられる。この種の変形例は基本的な原理において、評価装置のデータ処理装置からのデータが、視覚化装置の処理装置によって(時間的に)影響されずに、共通のバスを介して制御装置へ達することを、何も変えるものではない。   In a possible embodiment, a common real-time-capable bus for the control unit, the visualization unit and the evaluation unit can be provided, and a substantially loop-through connection to the evaluation unit can be provided through the visualization unit. . It is also conceivable that the visualization device and the evaluation device are structurally combined to have a common real-time compatible data bus to the control device (or mixed: real-time compatible and non-real-time compatible). A variant of this kind is based on the basic principle that the data from the data processing device of the evaluation device reach the control device via a common bus without being influenced (in time) by the processing device of the visualization device. It doesn't change anything.

好ましくはいずれにしても、評価装置の自立した(視覚化装置と分け合わない)出力インターフェースと別体の実時間対応のデータ接続が制御装置へ伝達される。   In any case, a separate real-time data connection to the independent (not sharing with the visualization) output interface of the evaluation device is transmitted to the control device.

視覚化装置は、視覚化機能、すなわちディスプレイ用の出力データ/画像データの準備の他に、(前と同じように)実時間非対応の制御指令又は機械もしくは設備パラメータを生成して準備するために利用することができる。したがって本発明に係る制御システムは、評価装置もしくはそのデータ処理装置によって形成される、実時間対応の(迂回)路の他に、視覚化装置によって形成される実時間非対応のパスも有することができる。2つのパスは、制御装置に連通する。   The visualization device is for generating and preparing (as before) non-real-time control commands or machine or equipment parameters in addition to the visualization function, i.e. the preparation of the output data / image data for the display. Can be used for Therefore, the control system according to the present invention may have a real-time non-real-time path formed by the visualization device in addition to a real-time-compatible (detour) path formed by the evaluation device or its data processing device. it can. The two paths communicate with the controller.

したがって本発明は、制御装置へ送信される制御指令の少なくとも一部のための実時間対応の操作装置と実時間対応の制御システムを準備する。実時間というのは、特に、接触センサの(場合によってはタッチコントローラによって編集される)センサデータからそれぞれ予め定められた期間内に、特に保証された短い期間内、もしくは予め定められた時間窓内で然るべき制御指令が評価装置の評価インターフェースへ供給され、したがって実時間で制御装置へ伝達できることである。   Therefore, the present invention provides a real-time operation device and a real-time control system for at least a part of the control command transmitted to the control device. The real time means, in particular, within a respectively predetermined period from the sensor data (possibly edited by the touch controller) of the contact sensor, in particular within a guaranteed short period or within a predetermined time window. The appropriate control commands are supplied to the evaluation interface of the evaluation device and can therefore be transmitted to the control device in real time.

本発明の主旨における操作エレメントは、タッチスクリーンの操作エレメントである。したがってそれは、タッチスクリーンのディスプレイにおいて視覚化されて、接触によって操作される、接触感応性の操作エレメントである。操作エレメントは、タッチスクリーンにおいて空間的に予め定められた領域を占める、操作フィールドと称することもできる。   The operation element in the gist of the present invention is an operation element of a touch screen. It is therefore a touch-sensitive operating element, visualized on a touch screen display and operated by touch. The operating element can also be called an operating field, which occupies a spatially predetermined area on the touch screen.

実時間評価装置は、好ましくはプロセッサ、メモリ手段、センサデータを読み込むための入力インターフェース及び、タッチスクリーンにおける操作行動と関連する制御指令を出力するための出力インターフェースを有している。   The real-time evaluation device preferably has a processor, a memory means, an input interface for reading sensor data, and an output interface for outputting control commands related to an operation action on the touch screen.

好ましくは評価装置は、センサ信号を用いてタッチ操作行動を検出して、操作行動についての生データ、たとえば検出された接触点についての座標ペアを準備する、接触センサもしくはその後段に接続されているタッチコントローラと、視覚化及び実時間非対応の操作を担当する視覚化装置との間の通信接続内に結合されている。   Preferably, the evaluation device is connected to a contact sensor or a subsequent stage that detects a touch operation action using a sensor signal and prepares raw data about the operation action, for example, a coordinate pair for the detected contact point. Coupled within a communication connection between the touch controller and a visualization device responsible for visualization and non-real-time operations.

評価装置は、接触センサのセンサ信号(このセンサ信号は場合によってはタッチコントローラによってセンサ生データに変換されて、好ましくは視覚化装置へも送信される)を読み出す。同時に、視覚化装置は評価装置に、位置と種類に関する、かつ場合によってはディスプレイに示されている操作エレメントもしくは操作フィールドの許可状態に関する情報を提供することができる(コンフィグレーションデータ)。   The evaluation device reads the sensor signal of the contact sensor, which sensor signal is possibly converted into raw sensor data by a touch controller and is also preferably transmitted to the visualization device. At the same time, the visualization device can provide the evaluation device with information on the position and type, and possibly on the permission status of the operating element or operating field shown on the display (configuration data).

センサデータから、そして操作エレメントについてのコンフィグレーションデータから、評価装置は自立してかつ実時間でタッチスクリーンにおける個々の操作エレメントの操作状態を求めて、それに応じた制御指令(もしくは操作情報)を生成して、それを出力インターフェースを介して、視覚化装置の関与なしで、制御装置へ、すなわち機械もしくは設備制御へ伝達する。評価装置のソフトウェアは、実時間対応であり、比較的単純、スリムかつ確実に維持されている。   From the sensor data and from the configuration data about the operating elements, the evaluation device determines the operating states of the individual operating elements on the touch screen in a self-contained and real-time manner and generates corresponding control commands (or operating information). It is then transmitted via an output interface to a control device, ie to a machine or facility control, without the involvement of a visualization device. The software of the evaluation device is real-time compatible, relatively simple, slim and reliably maintained.

それに対して並列に、視覚化装置が同じセンサデータを、様々なタッチ結果を介して、たとえばタッチコントローラから、あるいは評価装置を介して入手して、それを実時間が重要でない操作プロセス、たとえばパラメータ化のために評価する。   In parallel thereto, the visualization device obtains the same sensor data via various touch results, e.g. from a touch controller or via an evaluation device, and processes it in real-time non-critical operating processes, e.g. Evaluate for

重要なことは、評価装置が視覚化装置から、もしくは−視覚化装置が操作装置の外部に配置されている場合−視覚化装置のためのインターフェースから、機能的に分離されており、かつ自立したプロセッサユニットと自立した駆動ソフトウェアを搭載しており、かつ制御指令を機械又は設備の制御装置へ伝達するための専用の出力インターフェースを有していることである。   Importantly, the evaluation device is functionally separate and independent from the visualization device or-if the visualization device is located outside the operating device-from the interface for the visualization device. It has a processor unit and independent driving software, and has a dedicated output interface for transmitting control commands to a control device of a machine or equipment.

好ましい展開において、視覚化装置はコンフィグレーションインターフェースを介して評価装置をコンフィグレートし、それに伴ってその作業方法、たとえばバーチャルな操作エレメントもしくは操作フィールドの種類、数及び位置、を変化させることはできるが、定められた狭い枠内のみであって、評価装置の実時間反応能力を損なわない程度である。   In a preferred development, the visualization device can configure the evaluation device via the configuration interface and change its working method accordingly, for example the type, number and position of virtual operating elements or operating fields. , Only within a defined narrow frame, which does not impair the real-time response capability of the evaluation device.

評価装置がタッチ操作行動を自立して、かつ視覚化装置とは関係なく評価するが、さらに計算の手間のかかる付加的な課題を引き受ける必要がないことによって、操作プロセスの評価が定められた狭い時間窓内で、すなわち実時間で可能である。視覚化装置を迂回して、好ましくは実時間対応のコンフィグレーションバスを介しての直接結合によって、制御指令を制御装置へ直接伝えることによって、機械もしくは設備機能、特に走行運動の直接かつ遅延なしの実施が可能である。   The evaluation device evaluates the touch operation behavior independently and independently of the visualization device, but the evaluation of the operation process is limited by the fact that there is no need to undertake additional computationally intensive tasks. It is possible within a time window, ie in real time. By transmitting control commands directly to the control device, bypassing the visualization device, preferably by means of a direct connection via a real-time-capable configuration bus, the direct or delay-free operation of machine or equipment functions, in particular driving movements, is achieved. Implementation is possible.

評価装置のソフトウェアが視覚化装置の視覚化ソフトウェアとは関係なく開発されて、形成され、通常のHMI器具のメーカーによって形成されて、入念にテストされ、その結果もはや変更されないので(少なくとも、機械メーカー又は最終適用者による所定の機械における視覚化ソフトウェアの比較的頻繁かつ多様な適合の枠内ではなく)、実時間操作機能の高い信頼性と安全性を保証することができる。   Because the evaluation device software is developed and formed independently of the visualization device visualization software, and is formed and tested by the usual HMI instrument manufacturer (and at least, Or, rather than within the framework of relatively frequent and diverse adaptation of the visualization software on a given machine by the end user), high reliability and safety of the real-time operating functions can be guaranteed.

好ましくは評価装置は、好ましくは双方向のデータ接続を介して視覚化装置と接続されている。   Preferably, the evaluation device is connected to the visualization device, preferably via a two-way data connection.

好ましくは視覚化装置は、ディスプレイにおいて視覚化された少なくとも1つの操作エレメントに関するコンフィグレーションデータを評価装置に提供するように整えられており、その場合にコンフィグレーションデータは好ましくは、位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメントの許可状態及び/又は実際の操作状態又は調節値に関する情報を含んでおり、かつ評価装置は、コンフィグレーションデータに従って制御装置のための制御指令を生成するように整えられている。   Preferably, the visualization device is arranged to provide configuration data relating to at least one operating element visualized on the display to the evaluation device, wherein the configuration data is preferably position, size, Contains and evaluates information about the orientation, the type, the associated machine or equipment function, the associated machine or equipment parameter, the permitted state of at least one operating element and / or the actual operating state or adjustment value The device is arranged to generate control commands for the control device according to the configuration data.

好ましくは視覚化装置は、少なくとも間接的に接触センサ及び制御装置と接続されており、かつ操作者によって操作されたタッチスクリーンの操作エレメントに従って制御装置のための制御指令及び/又は機械もしくは設備パラメータを生成するように整えられている。   Preferably, the visualization device is at least indirectly connected to the contact sensor and the control device and transmits control commands and / or machine or equipment parameters for the control device according to the operating elements of the touch screen operated by the operator. It is arranged to generate.

好ましくは接触センサと評価装置の間のセンサデータ接続が分岐を有しており、その分岐は視覚化ユニットまたは視覚化装置のためのインターフェースへ通じている。   Preferably, the sensor data connection between the contact sensor and the evaluation device has a branch, which branch leads to an interface for the visualization unit or the visualization device.

好ましい解決は、タッチコントローラと評価装置の間の点から点の接続を特徴としており、その場合にセンサデータ(タッチデータ)が評価装置から視覚化装置へ伝達される。この場合において評価装置は言うなれば、タッチコントローラと視覚化装置との間に中間接続されている。   A preferred solution features a point-to-point connection between the touch controller and the evaluation device, in which sensor data (touch data) is transmitted from the evaluation device to the visualization device. In this case, the evaluation device is, as it were, an intermediate connection between the touch controller and the visualization device.

他の実施形態において、操作装置はモバイルの、好ましくは携帯可能な操作器具であって、その操作器具がデータ接続を介して、特にフレキシブル導線又は無線区間を介して、機械又は設備の制御装置と接続可能である。   In another embodiment, the operating device is a mobile, preferably portable, operating device, which is connected to the control device of the machine or the equipment via a data connection, in particular via a flexible conductor or a radio link. Connectable.

好ましくは、操作装置は、操作者のための触覚的信号を発生させるための少なくとも1つのアクチュエータを有し、かつ評価装置はアクチュエータと接続されており、かつ、接触センサのセンサデータに従って少なくとも1つのアクチュエータを操作するように整えられている。この触覚的フィードバックは、操作エレメントの種類、操作行動、操作エレメントの位置、操作状態あるは許可状態と共に変化することができる。このようにして操作者は、操作行動自体が記録されたか、あるいはその前段階ですでに、所定のバーチャルな操作エレメントが接触されたか(視認なしで所定の操作エレメントを見つけるため)、
のフィードバックを得る。
Preferably, the operating device has at least one actuator for generating a tactile signal for the operator, and the evaluation device is connected to the actuator, and according to the sensor data of the contact sensor, It is arranged to operate the actuator. This haptic feedback can change with the type of operating element, the operating behavior, the position of the operating element, the operating state or the permission state. In this way, the operator can determine whether the operating action itself has been recorded, or whether a predetermined virtual operating element has already been touched before (in order to find the predetermined operating element without visual recognition),
Get feedback.

好ましい実施形態は、制御装置へ制御指令を伝達する、評価装置の出力インターフェースが少なくとも1つの実時間対応の制御出力、あるいは少なくとも1つのデジタル又はアナログの制御出力を有し、その場合に好ましくは出力インターフェースが少なくとも2つの制御出力を有し、その場合に各制御出力に異なる機械的又は設備的な機能が対応づけられていることを、特徴としている。これが、制御装置へ確実に実時間対応で伝えることを可能にする。実時間対応の通信インターフェースを介して評価装置を制御へ結合する代わりに、評価装置における直接的なデジタル又はアナログの制御出力も考えられる(すなわちたとえば、機械機能もしくは設備機能毎に別体の信号導線)。それによって1つ又は複数の制御装置への、あるいは場合によっては直接アクチュエータもしくはその駆動エレメントへの、HMI器具の技術的に特に簡単、高速かつ障害に強い信号接続が可能になる。   In a preferred embodiment, the output interface of the evaluation device for transmitting control commands to the control device has at least one real-time control output or at least one digital or analog control output, in which case the output is preferably It is characterized in that the interface has at least two control outputs, in which case each control output is associated with a different mechanical or mechanical function. This makes it possible to reliably communicate to the control device in real time. Instead of coupling the evaluation device to the control via a real-time-capable communication interface, a direct digital or analog control output at the evaluation device is also conceivable (ie, for example, a separate signal line for each machine or facility function). ). This enables a technically particularly simple, fast and fault-tolerant signal connection of the HMI device to one or more control devices, or possibly directly to the actuator or its drive element.

好ましくは接触センサは、マルチタッチセンサであって、評価装置は、マルチタッチセンサからのセンサデータを評価するように整えられており、その場合に好ましくは少なくとも2つの操作エレメントの操作を同時に評価することができる。これが、操作装置の機能性を拡張し、かつその信頼性を高める。マルチタッチセンサは、単に1つの操作エレメントと接続するだけでもすでに重要である。というのは、たとえば2本指ジェスチャーによって操作エレメントを能動化することにより、望ましくない誤作動を回避することができるからである。   Preferably, the contact sensor is a multi-touch sensor, and the evaluation device is arranged to evaluate sensor data from the multi-touch sensor, in which case preferably the operation of at least two operating elements is evaluated simultaneously. be able to. This extends the functionality of the operating device and increases its reliability. Multi-touch sensors are already important simply to connect with one operating element. This is because, for example, by activating the operating element with a two-finger gesture, undesirable malfunctions can be avoided.

好ましい実施形態は、評価装置が、操作エレメントの操作によって行われる本来の操作プロセスの前、その間及び/又はその後に実施され、かつ制御プロセスの実施のために絶対的に必要な、接触センサにおける運動もしくは接触パターンを検査して、この運動もしくは接触パターンの検査結果がポジティブである場合に初めて、操作プロセスに相当する制御指令を出力インターフェースにおいて供給するように整えられており、その場合に好ましくは運動もしくは接触パターンが所定の期間の間操作エレメントを能動化させるために導入されるジェスチャーであり、あるいは他の操作エレメントの同時の操作であることを、特徴としている。   In a preferred embodiment, the evaluation device is operated before, during and / or after the actual operating process performed by the operation of the operating element, and the movement in the contact sensor is absolutely necessary for the execution of the control process. Alternatively, it is arranged to test the contact pattern and only to provide a control command corresponding to the operating process at the output interface if the test result of the movement or the contact pattern is positive, in which case the movement Alternatively, the contact pattern is a gesture introduced to activate the operating element for a predetermined period, or is a simultaneous operation of another operating element.

操作エレメントを能動化もしくは操作するために、特殊なジェスチャー、すなわち本来の操作プロセスに関して必然的に付加的に導入される、伴う、あるいは終了させる、接触センサにおける運動もしくは接触パターンを設けることができ、その実施が評価装置によって検査されて、それによって操作エレメントの偶然又は意図しない接触の途上における不用意な操作の危険が減少される。また、たとえばタッチ表面全体を時々クリーニングすることができるようにするために、全操作エレメントの作動もしくは操作を一時的に阻止し、その場合に意図しない操作プロセスを作動させることのない、機能とジェスチャーを設けることもできる。   Special gestures can be provided for activating or manipulating the operating elements, i.e. movements or contact patterns in the contact sensor, which are necessarily additionally introduced, accompanied or terminated with respect to the original operating process, Its implementation is checked by the evaluation device, so that the risk of inadvertent operation during accidental or unintentional contact of the operating element is reduced. Also, functions and gestures that temporarily block the activation or operation of all operating elements, for example in order to be able to clean the entire touch surface from time to time, without thereby triggering unintended operating processes. Can also be provided.

好ましい実施形態は、接触センサと評価装置の間にタッチコントローラが接続されており、そのタッチコントローラが、タッチスクリーンにおける接触もしくはタッチスクリーンの操作エレメントの操作を検出して、センサ生データとして準備するように整えられていることを、特徴としている。センサ生データは、たとえば1つもしくは複数の接触点の位置を記述するための座標ペアを含むことができる。これに関連して述べるが、センサ生データは、センサ信号から獲得された、すでに編集されたデータである。   In a preferred embodiment, a touch controller is connected between the contact sensor and the evaluation device, and the touch controller detects a contact on the touch screen or an operation of an operation element of the touch screen and prepares the data as sensor raw data. It is characterized by that it is arranged. The raw sensor data may include, for example, coordinate pairs for describing the location of one or more contact points. In this context, sensor raw data is already edited data obtained from the sensor signal.

タッチコントローラにとって、通常、接触センサ全体は一体的な面、すなわち場所解像するセンサである。その上に操作エレメント(バーチャルな操作エレメント)があるか、そしてどこにあるかを、タッチコントローラは「知らない」。この種の対応づけもしくは検査は、評価装置もしくは視覚化装置内で初めて行われる。   For a touch controller, the entire contact sensor is typically an integral surface, ie, a location-resolving sensor. The touch controller "does not know" whether there is an operation element (virtual operation element) on it and where it is. This type of association or inspection is performed for the first time in an evaluation device or a visualization device.

可能な実施形態は、評価装置が次のように、すなわちデータ流が評価装置(13)にも、視覚化装置(10)にも同じく供給されるように形成されており、もしくはタッチコントローラのデータ流に結合されていることを、特徴としている。この実施形態においては、視覚化装置も接触センサと接続されており、したがって評価装置から独立してセンサデータ流に結合されている。このようにして、評価装置がセンサデータを、実時間対応のバーチャルな操作エレメントの操作に関して評価することができ、同時に視覚化装置がセンサデータを実時間重要でない入力、たとえば種々の画像パターンの間で変化させるためのスワイプジェスチャー、に関して、評価することができる。   Possible embodiments are such that the evaluation device is configured as follows, ie the data stream is also supplied to the evaluation device (13) as well as to the visualization device (10), or the data of the touch controller It is characterized by being connected to the flow. In this embodiment, the visualization device is also connected to the contact sensor and is thus connected to the sensor data stream independently of the evaluation device. In this way, the evaluation device can evaluate the sensor data with respect to the operation of the virtual operating element in real time, while the visualization device can convert the sensor data into real-time non-critical inputs, for example during various image patterns. Swipe gestures for changing with.

時には、3つのユニットのどれがマスターであるか、すなわちデータの伝送を促すか、が問題となる場合がある。評価装置がパッシブに一緒に読み、しかし視覚化装置も単にパッシブに一緒に読み、あるいは両者ともそうである(タッチコントローラがマスターであって、単純に何がデータに生じたかを送信する場合)場合がある。   At times, which of the three units is the master, that is, which prompts the transmission of data, can be a problem. If the evaluation device reads passively together, but the visualization device simply reads together passively, or both (if the touch controller is the master and simply sends what happened to the data) There is.

好ましくはタッチコントローラは、構造的かつ機能的に評価装置内に統合されている。それによって操作装置は、データ接続に関してより単純に寸法設計することができ、それによってコストの削減も得られる。   Preferably, the touch controller is structurally and functionally integrated in the evaluation device. The operating device can thereby be more simply dimensioned with respect to the data connection, which also results in reduced costs.

好ましい実施形態は、タッチコントローラと評価装置が、センサ生データを評価装置へ伝達するセンサデータ接続の他に、好ましくはインターラプト信号線の形式の通信接続を介して互いに接続されており、その通信接続を介してタッチセンサが評価装置に非同期かつ遅延せずに評価にとって重要な操作プロセスの存在を信号伝達することを特徴としている。これが、タッチ事象に対する評価装置の反応時間を短縮し、かつ実時間条件の維持(すなわち定められた短い期間内の保証された反応)を容易にする。   In a preferred embodiment, the touch controller and the evaluation device are connected to each other via a communication connection, preferably in the form of an interrupt signal line, in addition to the sensor data connection transmitting the raw sensor data to the evaluation device. The connection is characterized in that the touch sensor signals the presence of an operating process that is important for the evaluation to the evaluation device asynchronously and without delay via the connection. This reduces the response time of the evaluator to touch events and facilitates maintaining real-time conditions (ie, a guaranteed response within a defined short time period).

好ましい実施形態は、評価装置が少なくとも3つのインターフェースを有しており、その場合にセンサ生データが第1のインターフェースを介して受信されて、第2のインターフェースを介して視覚化装置又は視覚化装置のためのインターフェースに伝達され、その場合に好ましくは評価装置が第2のインターフェースにおいてタッチコントローラの挙動を少なくとも部分的にエミュレートすることを、特徴としている。「エミュレートされたタッチコントローラ」の挙動は、評価装置の入力インターフェースに生じる、本来のタッチコントローラとは少し異なる場合がある。これは、原則的に評価装置によるセンサデータのプレフィルタリングを可能にするので、場合によっては視覚化装置にとって重要なセンサデータだけはこの視覚化装置に伝えられるが、個々の座標ペアがそれ自体考えてまだ無条件に一義的に実時間対応の、あるいは実時間重要でない操作プロセスに対応づけ可能でない場合には、このようなことは行われない。この種の対応づけの可能性は、たとえば運動又はジェスチャーを所定の初期点又は終点によって記述する、つながり合った座標ペアの列から初めて生じる。しかしそれは、評価装置も視覚化装置もそれぞれ自ら求めて評価しなければならず、したがって2つのユニットの各々がそれぞれタッチコントローラからの完全なデータ流を必要とする。   In a preferred embodiment, the evaluation device has at least three interfaces, wherein the raw sensor data is received via a first interface and the visualization device or the visualization device via a second interface Characterized in that the evaluation device preferably at least partially emulates the behavior of the touch controller in the second interface. The behavior of the "emulated touch controller" may be slightly different from the original touch controller that occurs at the input interface of the evaluation device. This in principle allows pre-filtering of the sensor data by the evaluation device, so that in some cases only the sensor data that is important to the visualization device is transmitted to this visualization device, but the individual coordinate pairs are themselves considered. This is not done if it is not possible to unconditionally correspond to an operation process which is unambiguously unambiguous in real time or not real time. This type of mapping possibility arises for the first time from a sequence of connected coordinate pairs, for example describing a movement or gesture by a predetermined initial or end point. However, it requires that both the evaluation device and the visualization device have to determine and evaluate themselves, so that each of the two units requires a respective complete data stream from the touch controller.

実際のタッチコントローラに対してエミュレートされたタッチコントローラの挙動が異なる理由は、市場には、やや異なるインターフェースとプロトコルを有する多数の様々なタッチコントローラが存在することにあると考えることができる。したがって様々な製品バリアントにおける種々のコントローラを使用する場合に、評価装置だけはそれに適合されなければならず、視覚化装置の方向においては常に所定の標準タッチコントローラがエミュレートされ、そこでは適合は必要とならない。   The different behavior of the emulated touch controller relative to the actual touch controller can be attributed to the large number of different touch controllers with slightly different interfaces and protocols on the market. Therefore, when using different controllers in different product variants, only the evaluation device must be adapted to it, and in the direction of the visualization device a given standard touch controller is always emulated, where adaptation is necessary Does not.

他の理由は、実際のタッチコントローラの所定の調節もしくはパラメータは評価装置によってのみ設定することができ、たとえば視覚化装置によっては再び調節してはならない(これは評価装置の信頼性を損なうことがあり得る)ことである。したがって視覚化装置の側からのこの種のパラメータ化は、評価装置によって捕捉されなければならない。   Another reason is that the predetermined adjustments or parameters of the actual touch controller can only be set by the evaluation device and must not be adjusted again, for example by a visualization device (this may impair the reliability of the evaluation device). It is possible). Such a parameterization from the side of the visualization device must therefore be captured by the evaluation device.

好ましくは評価装置は、実時間データ処理装置と接続された少なくとも1つのメモリを有している。実時間評価のために付加的に必要な(コンフィグレーション)データは、直接メモリから呼び出すことができる。それによって実時間処理が保証される。というのは評価装置は他のユニットからのこの種のデータの時間的に正しい伝達を指示されていないからである。   Preferably, the evaluation device has at least one memory connected to the real-time data processing device. Additional (configuration) data required for real-time evaluation can be recalled directly from memory. This guarantees real-time processing. The evaluation device is not instructed to transmit such data from other units in time.

好ましい実施形態は、メモリ内にディスプレイに表示可能な少なくとも1つの操作エレメントに関するコンフィグレーションデータが含まれておりかつ/又は格納可能であって、その場合にコンフィグレーションデータが好ましくは位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメントの許可状態及び/又は実際の操作状態又は調節値に関する情報を含んでいることを、特徴としている。それによって関連する制御指令の迅速かつ特に一義的な生成を行うことができる。   A preferred embodiment provides that the configuration data is contained and / or stored in a memory for at least one operating element that can be displayed on a display, in which case the configuration data is preferably located, sized, Including information on the orientation, type, associated machine or equipment function, associated machine or equipment parameter, permission state of at least one operating element and / or actual operating state or adjustment value; Features. As a result, a fast and particularly unique generation of the relevant control commands can take place.

好ましい実施形態は、メモリ内にカリブレーション情報が含まれ、かつ/又は格納可能であって、そのカリブレーション情報によってタッチコントローラから供給された座標情報が、好ましくはオフセット、スケーリング及び/又は歪み除去に関して補正されることを、特徴としている。それによってエラーのある操作は、回避される。センサパラメータのサンプルに依存する偏差の適合は、原則的に可能である(たとえばタッチの各サンプルは形成する際のプロセス変動に基づいて幾分異なる挙動をすることがある)ので、この実施形態の機能方法は、各操作パネル上のこの種のサンプルのばらつきに関係なく、可能である。   A preferred embodiment is that the calibration information is included and / or storable in a memory so that the coordinate information provided by the touch controller may preferably be related to offset, scaling and / or distortion removal. It is characterized by being corrected. Thereby, erroneous operations are avoided. The adaptation of the sample-dependent deviations of the sensor parameters is in principle possible (for example, each sample of a touch may behave somewhat differently based on process variations in the formation), so that in this embodiment The method of operation is possible irrespective of the variation of such samples on each operation panel.

したがってメモリ手段は、(付加的にも)次のものを含むことができる:タッチスクリーンの寸法もしくは座標に対する少なくとも1つの操作エレメントのポジションもしくは位置;少なくとも1つの操作エレメントの許可状態(すなわち操作がそもそも機械もしくは設備機能の能動化をもたらすことができるか、あるいは該当する操作エレメントが阻止されているか)を記述するコンフィグレーションデータ;所定の機械もしくは設備機能あるいは機械もしくは設備パラメータに対する少なくとも1つの操作エレメントの対応づけを可能にするコンフィグレーションデータ;少なくとも1つの操作エレメントの実際の操作状態又は調節値を記述するステータス情報。   Thus, the memory means may (additionally) include: the position or position of at least one operating element with respect to the dimensions or coordinates of the touch screen; Configuration data describing whether activation of the machine or equipment function can be effected or the corresponding operating element has been blocked); at least one operating element for a given machine or equipment function or machine or equipment parameter Configuration data enabling the association; status information describing the actual operating state or adjustment of at least one operating element.

好ましくは、評価装置によって検出可能な操作エレメントは、タイプキー、オンオフスイッチ、2段またはマルチ段のスライドスイッチあるいは回転スイッチ又はその他の切り替えスイッチあるいは同種のものの種類のデジタルの操作エレメントである。   Preferably, the operating element detectable by the evaluation device is a type key, an on / off switch, a two-stage or multi-stage slide switch or a rotary switch or other changeover switch or the like, or a digital operating element of the same kind.

好ましくは、評価装置によって検出可能な操作エレメントは、それぞれ初期位置への自動的な復帰を有し、あるいは持たない、1次元又は2次元のスライドコントローラ、ジョイスティック又は回転コントローラ(ハンドホィール)、ポテンショメータ、タッチパッドの形式のアナログあるは準アナログもしくは細かい解像度の操作エレメントである。   Preferably, the operating elements detectable by the evaluation device each have or do not have an automatic return to an initial position, a one-dimensional or two-dimensional slide controller, a joystick or a rotary controller (handwheel), a potentiometer, Analog or quasi-analog or fine resolution operating elements in the form of touchpads.

課題は、操作装置によって機械又は設備、特にマニピュレータ、加工装置又は製造設備を制御するための制御システムによっても解決され、その制御システムは、
−機械又は設備を駆動するための制御装置と
−操作者によって機械又は設備を操作するために、制御装置と接続されている、特に前記請求項のいずれか1項に記載の操作装置であって、その場合に操作装置がタッチスクリーンを有し、そのタッチスクリーンが操作エレメントを視覚化するためのディスプレイとディスプレイに重畳される接触センサとから形成されている、操作装置と
−タッチスクリーンのディスプレイ用の画像データを準備するための、ディスプレイと接続されている視覚化装置であって、その場合に視覚化装置がデータ処理装置を有している、視覚化装置と、
を有しており、その制御システムは、
評価装置が設けられており、その評価装置がタッチスクリーンの接触センサと接続されており、かつ実時間データ処理装置及び制御装置と接続された出力インターフェースを有しており、その場合に評価装置の実時間データ処理装置が、接触センサのセンサデータに従って制御装置のための制御指令を生成し、かつ出力インターフェースを介して制御装置へ伝達するように整えられており、その場合に評価装置の実時間データ処理装置が視覚化装置のデータ処理装置に関して自立していることを、特徴としている。
The problem is also solved by a control system for controlling a machine or equipment, in particular a manipulator, a processing device or a production equipment by means of an operating device, the control system comprising:
A control device for driving a machine or equipment; and an operating device according to any one of the preceding claims, in particular connected to a control device for operating the machine or equipment by an operator. The operating device having a touch screen, the touch screen being formed from a display for visualizing the operating elements and a contact sensor superimposed on the display; and for a display of the touch screen A visualization device connected to a display for preparing image data of the visualization device, wherein the visualization device has a data processing device,
And the control system is
An evaluation device is provided, the evaluation device is connected to the touch sensor of the touch screen, and has an output interface connected to the real-time data processing device and the control device. A real-time data processing device is arranged to generate a control command for the control device according to the sensor data of the contact sensor and to transmit the control command to the control device via the output interface. It is characterized in that the data processing device is independent on the data processing device of the visualization device.

制御装置のための制御指令を生成して出力インターフェースにおいて提供することは、時間的に視覚化装置のデータ処理装置に影響されずに行われる。したがって評価装置のデータ処理装置におけるデータ処理は、視覚化装置のデータ処理装置上で遂行される処理プロセスに関係なく行われる。   Generating and providing the control commands for the control device at the output interface takes place in a time-independent manner with the data processing device of the visualization device. Therefore, data processing in the data processing device of the evaluation device is performed irrespective of the processing process performed on the data processing device of the visualization device.

したがって評価ユニットのデータ処理装置における制御指令の生成、制御装置へのその供給もしくは伝達は、視覚化装置のデータ処理装置を迂回して行うことができる。   Thus, the generation of the control command in the data processing device of the evaluation unit and its supply or transmission to the control device can be performed bypassing the data processing device of the visualization device.

好ましくは評価装置の出力インターフェースは、実時間対応のデータバス(たとえばSERCOS, Profinet, EtherCAT, Varan, PowerLink, EtherNet/IPあるいは他のリアルタイムイーサネット(登録商標)接続)を介して制御装置と接続されている。   Preferably, the output interface of the evaluation device is connected to the control device via a real-time compatible data bus (eg, SERCOS, Profinet, EtherCAT, Varan, PowerLink, EtherNet / IP or other real-time Ethernet connection). I have.

好ましくは操作装置は、制御装置から分離された構造的なユニット、特にモバイルの、好ましくは携帯可能な操作器具であって、評価装置がこの構造的なユニットに内蔵されている。   Preferably, the operating device is a structural unit separate from the control device, in particular a mobile, preferably portable operating device, in which the evaluation device is integrated in this structural unit.

他の実施形態において、視覚化装置は操作装置の外部に配置されており、その場合に好ましくは視覚化装置は制御装置に内蔵されている。   In another embodiment, the visualization device is arranged outside the operating device, in which case the visualization device is preferably integrated in the control device.

課題は、また、上述した請求項のいずれか1項に記載の操作装置及び/又は制御装置によって機械又は設備を制御する方法によって解決され、その場合に視覚化装置がタッチスクリーンのディスプレイ用の画像データを準備するので、操作エレメントがディスプレイ上に視覚化され、かつその場合に評価装置の実時間データ処理装置はタッチスクリーンの接触センサのセンサデータに従って制御指令を生成して、制御装置へ伝達する。制御指令の生成と伝達は、時間的に視覚化装置のデータ処理から独立して行われる。評価装置のデータ処理装置におけるデータ処理の時間的進行もしくは速度は、視覚化装置のデータ処理装置から独立している。   The object is also achieved by a method for controlling a machine or an installation by means of an operating device and / or a control device according to any of the preceding claims, wherein the visualization device comprises an image for display on a touch screen. Since the data is prepared, the operating elements are visualized on the display, and in that case the real-time data processing device of the evaluation device generates a control command according to the sensor data of the touch sensor of the touch screen and transmits it to the control device. . The generation and transmission of the control commands are performed temporally independently of the data processing of the visualization device. The time progress or speed of the data processing in the data processing device of the evaluation device is independent of the data processing device of the visualization device.

好ましい実施形態は、ディスプレイに表示された、あるいは表示可能な少なくとも1つの操作フィールドに関する、好ましくはパラメータセットの形式のコンフィグレーションデータが、評価装置内へロードされ、その場合にコンフィグレーションデータが好ましくは、位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメントの許可状態及び/又は実際の操作状態又は調節値に関する情報を含んでおり、かつ評価装置がコンフィグレーションデータに従って制御装置のための制御指令を生成することを、特徴としている。   In a preferred embodiment, configuration data, preferably in the form of a parameter set, for at least one operating field displayed or displayable on the display is loaded into the evaluation device, wherein the configuration data is preferably Information on the position, size, orientation, type, associated machine or equipment function, associated machine or equipment parameter, permission state of at least one operating element and / or actual operating state or adjustment value. And the evaluation device generates a control command for the control device according to the configuration data.

好ましくは、コンフィグレーションデータは視覚化装置及び/又は制御装置によって生成されて、評価装置へ伝達される。   Preferably, the configuration data is generated by the visualization device and / or the control device and transmitted to the evaluation device.

好ましい実施形態は、評価装置が、好ましくは規則的な通信又は信号伝達を介して視覚化装置から情報を受信して、その情報から視覚化装置のデータ処理装置上で遂行されている視覚化ソフトウェアの実施が正しいか、誤っているかについて帰納的に推定することができることを、特徴としている。したがって評価装置は、ウォッチドッグ機能を引き受けることができ、それによって誤った、すなわち操作者がまったく意図しない制御指令の生成を回避することができる。   A preferred embodiment is a visualization software in which the evaluation device receives information from the visualization device, preferably via regular communication or signaling, and from which the information is executed on the data processing device of the visualization device. The feature is that it is possible to inductively estimate whether or not the implementation is correct or incorrect. The evaluation device can therefore undertake a watchdog function, thereby avoiding the generation of erroneous, ie, completely unintended, operator control commands.

好ましい実施形態は、視覚化装置及び/又は制御装置から評価装置へ伝達される、操作エレメントに関するコンフィグレーションデータが評価装置の内部において、期限付きで有効であり又は期限付きで有効となり、かつ然るべき操作エレメントが期限の経過後に非作動にされるので、この操作エレメントを介しての機械又は設備の操作が阻止されることを特徴としている。したがって視覚化装置から評価装置へ伝達される、バーチャルの操作エレメントのパラメータ化及び/又はその能動化ステータス(すなわち制御コマンドを出力する許可)は、評価装置の内部において期限付きで有効である。それが時間的に経過した後は、能動化ステータスは「非アクティブ」にセットされ、したがってそれぞれの操作エレメントを介しての指令出力が阻止される。これも、ウォッチドッグ機能の特殊な形態である。 In a preferred embodiment, the configuration data relating to the operating elements, which is transmitted from the visualization device and / or the control device to the evaluation device , is valid within the evaluation device , is valid for a limited time or is valid for a limited time , and Since the element is deactivated after the expiration of the time limit , operation of the machine or equipment via this operating element is prevented. The parameterization of the virtual operating element and / or its activation status (ie permission to output control commands) transmitted from the visualization device to the evaluation device is therefore valid within the evaluation device for a limited time . After that time has elapsed, the activation status is set to "inactive", so that the command output via the respective operating element is blocked. This is also a special form of the watchdog function.

好ましい実施形態は、視覚化装置が評価装置と視覚化装置の間のデータ接続を介して、評価装置によって監視される操作エレメントの操作状態を読み出して、実時間重要でない機能に関して、たとえば操作者への光学的、音響的あるいは触覚的なフィードバックのために、評価することを、特徴としている。したがって評価装置は、実時間要請に支配される課題から自由に維持される。したがって実時間信頼性が向上し、もしくはその実現がより容易になる。   In a preferred embodiment, the visualization device reads out, via a data connection between the evaluation device and the visualization device, the operating state of the operating element monitored by the evaluation device, for real-time non-critical functions, for example to the operator Is characterized by optical, acoustic or tactile feedback. Thus, the evaluation device is kept free from the subject dominated by real-time requirements. Therefore, real-time reliability is improved or its realization becomes easier.

好ましい実施形態は、評価装置内で操作エレメントの操作状態の変化後に、予め定められた期限を有するタイマーがセットされて、視覚化装置が期限の終了前に、タッチスクリーンに示された、特に操作エレメントの操作状態に関する、情報の更新が行われたことに関する操作情報をもって応答しない場合には、エラー信号が制御装置へ送信され、あるいは操作エレメントが非アクティブの状態にされることを、特徴としている。その場合に特に各操作エレメントについて、専用のタイマーを始動させることができ、あるいは代替的にすべての操作エレメントのために共通のタイマーを設けることができる。この実施形態の利点は、評価装置は操作プロセスに遅延なしで反応するが、視覚化装置がこの種の操作プロセスに適切な時間内に反応しない場合でも、認識することにある。したがって実際の操作もしくは切り替え状態と視覚的に示されるそれとの間の矛盾が長く続きすぎ、この理由から操作者の誤解を招くような場合には、走行運動を中断することができる。   In a preferred embodiment, a timer having a predetermined time limit is set after a change of the operating state of the operating element in the evaluation device, and the visualization device is operated on the touch screen before the expiration of the time limit, in particular on the touch screen. An error signal is transmitted to the control device or the operation element is set to an inactive state in a case where the operation information does not respond with the operation information regarding the update of the information regarding the operation state of the element. . In that case, in particular for each operating element, a dedicated timer can be started, or alternatively a common timer can be provided for all operating elements. The advantage of this embodiment is that the evaluation device reacts to the operating process without delay, but recognizes even if the visualization device does not respond to such an operating process in a reasonable time. Thus, if the inconsistency between the actual operation or the switching state and that which is shown visually is too long, and for this reason the operator is misunderstood, the running movement can be interrupted.

好ましい実施形態は、評価装置が1つ又は複数のアクチュエータと次のように、すなわち操作エレメントが操作された場合、あるいはタッチスクリーンが接触されただけですでに、操作者への触覚的なフィードバックが生成されるように、信号技術的に結合されていることを特徴としている。   In a preferred embodiment, the evaluation device is provided with one or more actuators as follows, i.e. when the operating element is operated or the touch screen is only touched, the tactile feedback to the operator is already obtained. It is characterized by being signal-technically combined as it is generated.

好ましくは操作エレメントの位置と種類が評価装置内に格納されており、好ましくはタッチスクリーンに存在する触覚的なマーキングと関連している。操作エレメントの位置と種類は、評価装置内で固定的に設定することができる。視覚化装置の側かららのパラメータ化は、この場合においては、操作エレメント(バーチャルな操作エレメント)の能動化もしくは非能動化に、そして場合によってはまさに示されているスクリーンマスクに従って所定の操作エレメントに対応づけられた機械機能の設定に、制限することができる。   Preferably, the position and type of the operating element are stored in the evaluation device and are preferably associated with tactile markings present on the touch screen. The position and type of the operating element can be fixedly set in the evaluation device. The parameterization from the side of the visualization device is, in this case, the activation or deactivation of an operating element (virtual operating element), and possibly also a predetermined operating element according to the screen mask just shown. Can be limited to the setting of the machine function associated with.

好ましい実施形態は、操作されない初期位置への自動的な復帰を有する、好ましくはバーチャルのキーボードあるいはバーチャルのジョイスティックとしての、単安定の操作エレメントを、操作エレメントの実際の操作状態に関係なく視覚化装置によって非作動にすることは、評価装置へ操作されない状態を遅延なしで信号伝達すること、もしくは評価装置から制御装置への、操作されない状態に相当する制御指令をもたらすことを、特徴としている。それによって制御エラーを回避することができる。   A preferred embodiment provides a monostable operating element, preferably as a virtual keyboard or a virtual joystick, with automatic return to an unoperated initial position, a visualization device independent of the actual operating state of the operating element. The deactivation is characterized by signaling the non-operating state to the evaluation device without delay, or by providing a control command from the evaluation device to the control device, which corresponds to the non-operating state. Thereby, control errors can be avoided.

好ましくは、評価装置と視覚化装置の間に、好ましくはインターラプト導線の形式の、付加的なデータ接続が設けられており、そのデータ接続によって評価装置が操作者の操作プロセスを視覚化装置へ信号伝達する。この情報を視覚化装置が、ディスプレイ上に表示可能なフィードバックに、特に該当する操作エレメントの表示の変化に、変換することができる。   Preferably, an additional data connection, preferably in the form of an interrupt wire, is provided between the evaluation device and the visualization device, by means of which the evaluation device directs the operator's operating process to the visualization device. Signal. This information can be converted by the visualization device into feedback that can be displayed on the display, in particular into changes in the display of the corresponding operating element.

好ましい実施形態は、実時間制御指令を伝達するために、実時間対応のバス接続、たとえば実時間イーサネット(登録商標)バス接続が設けられており、それを介して操作エレメントの操作状態がサイクリックに予め定められた時間窓内で制御装置へ伝達されることを、特徴としている。これが、評価装置から制御装置への、すなわち機械もしくは設備制御への、実時間伝達も保証する。   In a preferred embodiment, a real-time-capable bus connection, for example a real-time Ethernet bus connection, is provided for transmitting real-time control commands, via which the operating state of the operating elements is cyclically controlled. Is transmitted to the control device within a predetermined time window. This also guarantees a real-time transmission from the evaluation device to the control device, ie to the machine or equipment control.

課題は、開発環境によって、上で説明した形態の操作装置及び/又は制御システムの視覚化装置のためのグラフィックユーザーサーフェスを形成する方法によっても解決され、その場合に開発環境によって予め定められた量の提供可能な操作エレメントから少なくとも1つの操作エレメントが選択され、この少なくとも1つの操作エレメントは、その位置、大きさ、方向付け、大きさ、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、その対応づけられた機械もしくは設備パラメータ及び/又はその許可状体に関してパラメータ化され、かつその場合に少なくとも1つの操作フィールドに対するパラメータのこの対応づけから、評価装置のために、特にパラメータデータセットの形式の、コンフィグレーションデータが形成される。   The problem is also solved by a development environment by a method of forming a graphic user surface for a visualization device of a control device and / or a control system in the form described above, in which case the quantity defined by the development environment is predetermined. At least one operating element is selected from among the operating elements that can be provided, the at least one operating element having its position, size, orientation, size, type, associated machine or equipment function, and its association From this assignment of the parameters with respect to the specified machine or equipment parameters and / or their authorizations and in that case to the at least one operating field, the configuration for the evaluation device, in particular in the form of a parameter data set, Ration data is formed.

開発環境は、好ましくはそれ自体グラフィックのユーザーサーフェスを有しており、そのユーザーサーフェスによって種々の操作エレメントを簡単かつ直観的なやり方で選択し、位置決めし、かつパラメータ化することができ、かつ、後の出現イメージを操作器具上で前もって視覚的に検査することができる。   The development environment preferably has its own graphical user surface by means of which the various operating elements can be selected, positioned and parameterized in a simple and intuitive way, and Later appearance images can be visually inspected in advance on the operating device.

本発明は、実時間評価装置を駆動する方法に関するものであり、それは、評価装置によって評価可能な少なくとも1つの操作エレメントに関するコンフィグレーションデータが視覚化装置又は制御装置によって評価装置内へロードされ、その場合にコンフィグレーションデータは好ましくは、位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメントの許可状態及び/又は実際の操作状態又は調節値に関する情報を含んでいることを特徴としている。コンフィグレーションデータは、初期化相の間に、あるいは又様々な駆動状態へコンフィグレーションデータを適合させるための駆動の間に、操作装置へ伝達することができる。   The invention relates to a method for driving a real-time evaluation device, wherein configuration data relating to at least one operating element that can be evaluated by the evaluation device is loaded into the evaluation device by a visualization device or a control device, In this case, the configuration data is preferably the position, the size, the orientation, the type, the associated machine or equipment function, the associated machine or equipment parameter, the permission state of at least one operating element and / or the actual It is characterized in that it contains information on the operation state or the adjustment value. The configuration data can be transmitted to the operating device during the initialization phase or also during a drive to adapt the configuration data to different drive states.

本発明をさらに良く理解するために、以下の図を用いて本発明を詳細に説明する。   For a better understanding of the present invention, the present invention will be described in detail with reference to the following figures.

図は、それぞれ著しく簡略化した図式的な表示である。   The figures are diagrammatic representations, each of which is significantly simplified.

機械もしくは設備の制御システムを示している。1 shows a control system for a machine or equipment. 従来技術に基づく操作装置を示している。1 shows an operating device according to the prior art. 従来技術に基づく制御システムを示している。1 shows a control system according to the prior art. 本発明に係る操作装置を示している。1 shows an operating device according to the invention. 本発明に係る制御システムを示している。1 shows a control system according to the invention. 本発明に係る制御システムの変形例を示している。9 shows a modification of the control system according to the present invention. 本発明に係る制御システムの他の変形例を示している。9 shows another modification of the control system according to the present invention. 評価装置の詳細を示している。3 shows details of an evaluation device. 評価装置のメモリユニットを図式的に示している。3 schematically shows a memory unit of the evaluation device.

最初に記録しておくが、異なるように記載される実施形態において、同一の部分には同一の参照符号ないし同一の構成部分名称が設けられており、その場合に説明全体に含まれる開示は、同一の参照符号ないし同一の構成部分名称を有する同一の部分へ意味に従って移し替えることができる。また、説明内で選択される、たとえば上、下、側方などのような位置記載は、直接説明され、かつ示される図に関するものであって、この位置記載は位置が変化した場合には意味に従って新しい位置へ移し替えられる。   It is initially recorded that in embodiments described differently, the same parts are provided with the same reference signs or the same component part names, in which case the disclosure contained in the entire description is: The same reference numeral or the same component having the same component name can be transferred according to the meaning. Also, the location descriptions selected in the description, such as top, bottom, side, etc., relate to the directly described and shown figure, and this location description is meaningful if the location changes. Is moved to a new position according to.

図の説明
実施例は、操作装置もしくは制御システムの可能な実施変形例を示すものであり、その場合にここに記録しておくが、本発明は具体的に示されたその実施変形例に限定されるものではなく、むしろ個々の実施変形例を互いに様々に組み合わせることも可能であって、これらの変形可能性は、具体的な発明による技術的に取り扱うための教示に基づいて、この分野で活動する当業者の裁量の範囲内にある。
DESCRIPTION OF THE FIGURES The embodiments show possible implementation variants of the operating device or the control system, in which case they are recorded here, but the invention is limited to the specifically shown implementation variants. Rather, the individual embodiments may be combined in various ways with one another, and these variants may be It is within the discretion of the person skilled in the art.

さらに、図示され、かつ説明される様々な実施例に基づく個別特徴又は特徴の組み合わせも、それ自体自立した、進歩的又は発明に係る解決を表すことができる。   Furthermore, individual features or combinations of features in accordance with the various embodiments shown and described may also represent stand-alone, inventive or inventive solutions.

自立した発明に係る解決の基礎となる課題は、説明から読み取ることができる。   The problem underlying the solution according to the independent invention can be read from the description.

特に、図に示す個々の実施例は、自立した、発明に係る解決の対象を形成することができる。これに関する発明に係る課題と解決は、これらの図の詳細な説明から読み取ることができる。   In particular, the individual embodiments shown in the figures can form a self-sustaining, inventive solution. The problems and solutions according to the invention in this regard can be gleaned from the detailed description of these figures.

形式的に指摘しておくが、本発明の構造を理解しやすくするために、構造もしくはその構成要素は部分的に縮尺を離れ、かつ/又は拡大及び/又は縮小して示されている。   It should be pointed out formally that, to facilitate understanding of the structure of the present invention, the structure or its components are shown partially off-scale and / or enlarged and / or reduced.

図1は、本発明のための典型的な適用分野として射出成形機械を、制御及び機械内に統合された操作パネルの形式のHMI器具を含めて示している。図1において操作パネルは、機械内に統合されたものと、明らかにするために引き出したものと両方示されている。機械の制御は、信号フローを明らかにするために、同様に本来の機械構造の外部に示されているが、実際において多くは機械に取り付けられた、もしくは機械内のコントロールキャビネット内に収容されている。機械制御は、予め定められた製造プログラムに従い、それぞれ機械及び実施される製造プログラムのそれぞれの実際状態を表すセンサの信号に従い、かつ操作者によって同様に機械制御と接続されている操作パネルを介して入力されるコマンド及びパラメータに従って、機械の種々のアクターへのエネルギの流れを制御する。この目的のために機械制御は、典型的に、少なくとも1つのCPU、プログラム及びデータを記憶するためのメモリ手段、機械、そのアクチュエータ及びセンサに結合するため、及び固定及び/又はモバイルの操作パネルのような入出力器具に結合するため、あるいはデータ、プログラム及び機械の機能にリモートアクセスするためにネットワークに結合するための、種々のインターフェースを有している。   FIG. 1 shows an injection molding machine as a typical field of application for the invention, including an HMI device in the form of a control and control panel integrated into the machine. In FIG. 1, the operation panel is shown both integrated into the machine and pulled out for clarity. Machine control is also shown outside the original mechanical structure to reveal signal flow, but in practice is often mounted on the machine or housed in a control cabinet inside the machine I have. The machine control is in accordance with a predetermined manufacturing program, according to the signals of the sensors representing the actual state of the machine and of the respective manufacturing program to be implemented, respectively, and via an operating panel which is also connected by the operator to the machine control. Controls the flow of energy to the various actors of the machine according to the commands and parameters entered. For this purpose, the machine control typically comprises at least one CPU, memory means for storing programs and data, for coupling to the machine, its actuators and sensors, and for fixed and / or mobile operating panels. It has various interfaces for coupling to such input / output devices or for coupling to a network for remote access to data, programs and machine functions.

操作パネルは、固定的に形成することができ、すなわち機械の構造内に固定的に内蔵することができ、あるいはまたモバイルのハンド操作器具として形成することもでき、そのハンド操作器具はフレキシブルなケーブル接続を介して、あるいはワイヤレスの無線接続を介して信号技術的に機械制御と作用接続されている。図1には、固定の操作パネルのみが示されている。   The control panel can be formed rigidly, i.e., can be fixedly integrated in the structure of the machine, or can also be formed as a mobile hand-operated instrument, the hand-operated instrument being a flexible cable. It is operatively connected to the machine control via a connection or via a wireless radio connection in a signaling manner. FIG. 1 shows only a fixed operation panel.

操作パネルは、スクリーンの、好ましくは高解像度のカラーディスプレイプレイの形式の出力手段を有しており、それを介してもしくはそれが操作者に機械、その駆動状態について、及び実施される製造プロセスについての情報を出力することができる。   The operating panel has output means of a screen, preferably in the form of a high-resolution color display play, via which or to the operator about the machine, its operating state and the manufacturing process to be performed. Information can be output.

さらに、操作パネルは、一連の入力手段もしくは操作エレメントを有しており、それを介して操作者は機械のパラメータを変更することができ、機械に関する情報あるいは出力するためのプロセスを選択することができ、操作モードを切り替え、自動的な加工プロセスを開始させ、かつ停止することができ、かつ機械機能、たとえば走行運動を直接かつ遅延なしで手動で作動させることもできる。   Furthermore, the operating panel has a series of input means or operating elements, through which the operator can change the parameters of the machine, select information about the machine or select a process for outputting. It is possible to switch between operating modes, to start and stop automatic machining processes, and to manually activate mechanical functions, such as running movements, directly and without delay.

図2は、従来技術に基づく操作パネルの形式の操作器具30のフロント側の例を拡大して示している。操作器具は、第1の操作領域31を有し、その操作領域は接触に感応するスクリーン(タッチディスプレイプレイ)から、すなわち高解像度のカラーディスプレイと透明な接触感応式のセンサを構造的に重ねて形成されている。この第1の操作領域31内で、操作者への情報の出力及び、たとえば図示された情報を適応させるため、機械の駆動方法とプロセスパラメータを適応させるために、操作者の入力が行われる。   FIG. 2 is an enlarged view of an example of a front side of an operation tool 30 in the form of an operation panel based on the prior art. The operating device has a first operating area 31 which is constructed from a touch-sensitive screen (touch display play), ie a high-resolution color display and a transparent touch-sensitive sensor. Is formed. Within this first operating area 31, the output of information to the operator and the input of the operator is made, for example, to adapt the information shown, to adapt the driving method of the machine and to adapt the process parameters.

この第1の操作領域31内で、多数のバーチャルの操作エレメント及び入力フィールドを状況に従ってフェードイン及びフェードアウトして、使用することができる。この第1の操作領域31内の入力と出力は、タッチディスプレイと信号技術的に接続された視覚化装置によって処理され、もしくは編集される。特に視覚化装置によって情報が機械制御もしくは設備制御から読み出されて、操作者へ出力するために編集され、かつ逆にたとえば更新されたパラメータ値が機械制御へ伝達される。   Within this first operating area 31, a number of virtual operating elements and input fields can be used, faded in and out according to the situation. The inputs and outputs in this first operating area 31 are processed or edited by a visualization device connected in signal technology with the touch display. In particular, information is read from the machine control or the facility control by the visualization device, edited for output to the operator, and conversely, for example, updated parameter values are transmitted to the machine control.

視覚化装置(もしくは視覚化計算器)は、当業者に充分に知られているように、典型的にプロセッサ、メモリ手段及びインターフェースを有している。視覚化装置上で、たとえばWindows(登録商標)又はLinux(登録商標)のような、グラフィックユーザーサーフェス用の然るべき支援を有する駆動システムが使用され、それらの元で機械固有の視覚化ソフトウェアが実施される。   The visualization device (or visualization calculator) typically has a processor, memory means and an interface, as is well known to those skilled in the art. On the visualization device, a drive system with appropriate support for graphic user surfaces is used, such as, for example, Windows® or Linux®, under which machine-specific visualization software is implemented. You.

この第1の操作領域31を介しての入力に共通なのは、入力が、操作プロセスに直接結合された機械機能、たとえばキーを押圧している間だけ行われるべき機械軸の走行、を作動させ、もしくは実施するのには適していないことである。その理由は、使用される従来の駆動システムが実時間対応ではなく、あるいは制限されて実時間対応であって、操作プロセスを検出して操作エレメント(バーチャル操作エレメント)へ伝達する場合に常に遅延をもたらすことである(たとえばメモリ媒体上の読み/書きプロセスあるいはネットワーク接続、ガーベジコレクション、コンポーネントの再初期化などによって)。さらに、視覚化ソフトウェアの少なくとも一部が、実時間対応のソフトウェアコンポーネントを形成するための特別な措置と規則を充分に知っておらず、もしくは慣れていない人によって記述されることも多い。   Common to the input via this first operating area 31 is the actuation of a mechanical function which is directly coupled to the operating process, for example, the travel of a machine axis which is to be performed only while pressing a key, Or it is not suitable for implementation. The reason for this is that the conventional drive systems used are not real-time capable or are limited to real-time and always introduce a delay when detecting the operating process and transmitting it to the operating element (virtual operating element). (Eg, by a read / write process on a memory medium or network connection, garbage collection, component re-initialization, etc.). Further, at least some of the visualization software is often written by people who are not familiar with or are not familiar with the special measures and rules for forming real-time enabled software components.

したがって従来技術に基づく操作器具30においては、他の、第2の操作領域32が設けられており、それが機械的なキーボード、スイッチ、ロータリーアジャスター、多軸のジョイスティック及び同種のものの配置を有している。キーボードのためには、たとえば従来のフィルムキーボードが使用される。これらの操作エレメントの信号出力は、視覚化装置のソフトウェアを介して検出されて、伝達されるのではなく、視覚化装置とは関係なく機械制御へ直接案内される。したがってこれらの操作エレメントにおける操作行動は確実かつ実質的に遅延なしで機械制御によって検出されて、変換される。機械状態又はプロセス状態における変化は、機械制御によって初めて再び視覚化装置へ案内されて、操作器具もしくはHMIを介して操作者へ出力される。   Therefore, in the operating device 30 according to the prior art, another, second operating area 32 is provided, which has an arrangement of mechanical keyboards, switches, rotary adjusters, multi-axis joysticks and the like. ing. For the keyboard, for example, a conventional film keyboard is used. The signal outputs of these operating elements are not detected and transmitted via the software of the visualization device, but are guided directly to the machine control independently of the visualization device. The operating behavior of these operating elements is therefore reliably and virtually without delay detected and converted by the machine control. Changes in the machine state or the process state are only guided again by the machine control to the visualization device and output to the operator via the operating tool or the HMI.

この第2の操作領域32内には、他の簡単な出力装置、たとえばLED又は信号ランプを収容することができ、それらが操作エレメントの切り替え状態及び/又はイネーブル状態あるは機械コンポーネントの駆動状態を信号で表す。これらは、直接機械制御によって、あるいはまた視覚化装置によっても駆動することができる。   In this second operating area 32, other simple output devices, for example LEDs or signal lamps, can be accommodated, which switch the operating elements and / or enable them or drive the machine components. Expressed as a signal. These can be driven directly by mechanical control or alternatively by a visualization device.

第1と第2の操作領域31、32は、構造的に分離されており、重なっていない。   The first and second operation areas 31, 32 are structurally separated and do not overlap.

図3には再度、図2について記述された、従来技術に基づく操作器具30もしくは操作ターミナルと主要なコンポーネントの信号技術的な接続が著しく簡略化して示されている。   FIG. 3 again shows the signal-technical connection between the operating device 30 or the operating terminal according to the prior art and the main components described with reference to FIG. 2 in a greatly simplified manner.

図3は操作器具30の2つの入出力コンポーネント、第1の操作領域31を形成する、高解像度のグラフィックディスプレイ6とその上に配置されている透明な接触センサ8からなるタッチスクリーン5及び第2の操作領域32を形成する機械的な入力エレメント、を示している。   FIG. 3 shows two input / output components of a control device 30, a touch screen 5 comprising a high-resolution graphic display 6 forming a first control area 31 and a transparent contact sensor 8 arranged thereon, and a second display screen. A mechanical input element forming the operation area 32 of FIG.

直接的な機械操作のために使用される、第2の操作領域32の機械的な入力エレメントの信号は、機械もしくは設備4の制御装置3(すなわち機械制御もしくは設備制御)へ直接案内される。   The signals of the mechanical input elements of the second operating area 32, which are used for direct machine operation, are passed directly to the control device 3 of the machine or plant 4 (ie machine control or plant control).

接触センサ8(タッチスクリーン)の信号は、特殊なタッチコントローラ21によって検出されて、データ列(タッチ生データ)に変換され、そのデータ列が実質的に、接触センサ8によって記録された1つ又は複数の接触点の位置(座標)を表す。それぞれ使用されるタッチテクノロジーに従って、このタッチ生データは、さらに、たとえば操作圧力又は接触面の大きさに関する他の情報を含むこともできる。接触センサとして、たとえば容量性又は抵抗性センサ及びピエゾ効果あるいは同様な原理に基づくセンサも使用することができる。それぞれ使用されるタッチテクノロジーに従って、これらのセンサは、1つだけ、あるいは好ましくは複数の同時の接触点を検出するのに適している。タッチコントローラ21は、通常、ASICとして形成されており、信号技術的にしばしばRS232−、RS485−、12−C又はUSBインターフェースを介して視覚化装置10に接続されている。接触センサ8は、それぞれ所定の操作エレメント又は入力エレメントに応答する、複数の離散的に形成されたセンサフィールドもしくはセンサゾーンを有し、あるいはまた充分に細かい場所解像度を有する均質な大きいセンササーフェスを有することができる。   The signal of the touch sensor 8 (touch screen) is detected by a special touch controller 21 and converted into a data string (raw touch data), and the data string is substantially one or more recorded by the touch sensor 8. Represents the positions (coordinates) of a plurality of contact points. Depending on the touch technology used in each case, this raw touch data may further include, for example, operating pressure or other information regarding the size of the contact surface. As contact sensors, for example, capacitive or resistive sensors and sensors based on the piezo effect or similar principles can also be used. Depending on the touch technology used in each case, these sensors are suitable for detecting only one, or preferably a plurality of simultaneous contact points. The touch controller 21 is usually formed as an ASIC and is connected to the visualization device 10 via a signal interface, often RS232, RS485, 12-C or a USB interface. The contact sensor 8 has a plurality of discretely formed sensor fields or sensor zones, each responsive to a predetermined operating or input element, or alternatively has a homogeneous large sensor surface with sufficiently fine location resolution. be able to.

タッチ生データは、適切な信号接続を介して、たとえばUSBインターフェースを介して、視覚化装置10へ伝達され、もしくはこの視覚化装置によってこのインターフェースを介して規則的な時間間隔で照会することができる。視覚化装置は、タッチ生データから種々の、それぞれまさに表示されている操作エレメント7aのための操作プロセスを求める。その場合に接触点の単純な座標評価を行うことができ、あるいはさらに複雑なシーケンス(たとえばジェスチャー)と変化を評価して、蓋然化することもできる。すなわち、たとえば所定の操作エレメント7aにおいてそれぞれ行われたジェスチャー運動に従って様々な機能(たとえば能動化/非能動化あるいはインクリメント/デクリメント)を作動させることができ、あるいは意図されない操作を意図された操作から区別し(たとえば拇指球による接触をフェードアウトし)、あるいはまたは何らかの電磁的なノイズ場による散発的な操作信号もフィルタ除去しもしくは無視することができる。説明した措置の個々のものは、視覚化装置10内においても、タッチコントローラ21内においても実現することができる。   The raw touch data can be transmitted to the visualization device 10 via a suitable signal connection, for example via a USB interface, or can be queried at regular intervals by the visualization device via this interface. . The visualization device determines from the raw touch data the operating processes for the various, just displayed operating elements 7a. In that case, a simple coordinate evaluation of the contact point can be performed, or more complex sequences (eg, gestures) and changes can be evaluated and probable. That is, for example, various functions (for example, activation / deactivation or increment / decrement) can be activated in accordance with the gesture movements respectively performed on the predetermined operation element 7a, or unintended operations are distinguished from intended operations. (E.g., fading out contact with the ball of the thumb) or alternatively, sporadic operating signals due to some electromagnetic noise field can be filtered out or ignored. Each of the described measures can be realized both in the visualization device 10 and in the touch controller 21.

視覚化装置10は、他のインターフェースもしくは信号接続(たとえばVGA−、DVI−又はHDMI(登録商標)インターフェース)を介して、スクリーン出力に必要なイメージデータをディスプレイ6へ伝達する。ディスプレイ6としては、提供可能な種々のテクノロジーが考えられる。好ましくはディスプレイ6は、工業的環境内で信頼して使用できるように充分な寿命と熱的及び機械的負荷能力を有する高解像度のグラフィックカラーディスプレイである。   The visualization device 10 transmits image data necessary for screen output to the display 6 via another interface or a signal connection (for example, a VGA-, DVI-, or HDMI (registered trademark) interface). Various technologies that can be provided for the display 6 are conceivable. Preferably, the display 6 is a high-resolution graphic color display with sufficient lifetime and thermal and mechanical loading capabilities for reliable use in an industrial environment.

第3のインターフェースもしくは信号接続、たとえばイーサネット(登録商標)、バス接続を介して、視覚化装置はパラメータ、駆動状態とプロセスデータ、エラー情報及び同種のものを制御装置3と交換して、これらの情報をディスプレイ6上で表示するために編集する。その場合にデータは、それぞれ駆動状態又はエラー状態に応じて、かつ操作者の選択に従って適切かつ見やすいやり方で種々のスクリーンマスク(窓)にグループ化される。   Via a third interface or signal connection, eg Ethernet, bus connection, the visualization device exchanges parameters, drive status and process data, error information and the like with the control device 3 and these The information is edited for display on the display 6. The data is then grouped into various screen masks (windows) in a suitable and legible manner, depending on the respective drive or error state and according to the operator's choice.

以下、本発明が詳細に説明され、その場合にディスプレイ6、タッチスクリーン21及び視覚化装置10についての、特にそれらの構造についての先行する説明は、以下で異なる記載がない限りにおいて、本発明に係る対象に関しても言えることである。   In the following, the present invention will be described in detail, in which case the preceding description of the display 6, the touch screen 21 and the visualization device 10, especially of their structure, will be applied to the present invention unless otherwise described below. The same can be said for such an object.

図4は、本発明の実施形態に基づく操作装置2の正面図を示している。ほぼ平坦なフロントを特徴としており、そのフロントは正面全体の広い部分を占める、高解像度の(カラー)ディスプレイ6と、構造的に重なる接触センサ8とによって形成される。   FIG. 4 shows a front view of the operating device 2 according to the embodiment of the present invention. It features a substantially flat front, which is formed by a high-resolution (color) display 6 occupying a large portion of the entire front and a structurally overlapping contact sensor 8.

上方の入出力領域内に、入出力エレメント、従来のタッチ操作エレメント7aが示されており、それらは機械パラメータとプロセス状態を表示し、かつ変更するために設けられている。中央の部分、もしくは第2の入出力領域内には、制御される機械又は設備の全体像が示されている。それは、所定の機械状態を表示するためにも(すなわちイメージはそれぞれ機械状態に従って変化し、かつ機械状態を表示する)、第1の入出力領域内で詳細なデータを表示し、かつ変化させるための機械コンポーネントを簡単に、直観的に選択するためにも、用いることができる。操作装置2の下方の、第3の入出力領域内には、機械もしくは設備によって直接実施するための制御指令(機械コマンド)を作動させるための幾つかの操作エレメント7bの例が示されている。それは、双安定のオン及び切り替えスイッチ、単安定のキーボードの形式のバーチャルの操作エレメントであり、かつたとえば位置又は速度をほぼアナログで設定することができる、スライドコントローラとロータリーアジャスターである。   In the upper input / output area, input / output elements, conventional touch operation elements 7a are shown, which are provided for displaying and changing machine parameters and process states. In the central part, or in the second input / output area, an overview of the machine or equipment to be controlled is shown. It is also for displaying and changing detailed data in the first input / output area, also for displaying a predetermined machine state (i.e., each image changes according to the machine state and displays the machine state). It can also be used to easily and intuitively select the mechanical components of the system. In the third input / output area, below the operating device 2, examples of several operating elements 7b for actuating control commands (machine commands) to be implemented directly by machines or equipment are shown. . It is a slide controller and a rotary adjuster which are virtual operating elements in the form of bistable on and change-over switches, monostable keyboards and whose position or speed can be set almost analogously, for example.

図5から7は、本発明に係る実時間評価装置13を機械もしくは設備4の制御システム1内へ実装し、かつ信号技術的に組み込む種々の可能性を示している。機械もしくは設備4は、たとえばマニピュレータ、工作物を加工するための加工装置及び/又はアッセンブリを形成するための製造設備とすることができる。   5 to 7 show the various possibilities of implementing the real-time evaluation device 13 according to the invention in the control system 1 of the machine or installation 4 and incorporating it in a signal technology. The machine or equipment 4 can be, for example, a manipulator, a processing device for processing a workpiece and / or a manufacturing equipment for forming an assembly.

機械又は設備4を制御するための制御システム1は、機械又は設備4を駆動するための制御装置3と、操作者によって機械又は設備4を操作するための、制御装置3と接続されている操作装置2とを有している。操作装置2は、タッチスクリーン5を有しており、そのタッチスクリーンは操作エレメント7a、7bを視覚化するためのディスプレイ6と、ディスプレイ6に重畳される接触センサ8とから形成される。図5の実施形態において、操作装置2は、データ接続29を介してディスプレイ6と接続されている、タッチスクリーン5のディスプレイ6用の画像データを準備するためのデータ処理装置11を備えた視覚化装置10を有している。   The control system 1 for controlling the machine or facility 4 includes a control device 3 for driving the machine or facility 4 and an operation connected to the control device 3 for operating the machine or facility 4 by an operator. Device 2. The operating device 2 has a touch screen 5, which is formed by a display 6 for visualizing the operating elements 7a, 7b and a contact sensor 8 superimposed on the display 6. In the embodiment of FIG. 5, the operating device 2 is connected to the display 6 via a data connection 29, the visualization comprising a data processing device 11 for preparing image data for the display 6 of the touch screen 5. It has a device 10.

制御システム1は評価装置13を有しており、その入力インターフェース25がセンサデータ接続18を介してタッチスクリーン5の接触センサ8と(ここでは前段に接続されているタッチコントローラ21を介して)接続されている。評価装置13は、実時間データ処理装置14(CPU)と、制御装置3と接続された出力インターフェース16とを有している。評価装置13はソフトウェアを含んでおり、そのソフトウェアによって実時間データ処理装置14は、接触センサ8のセンサデータに従って制御装置2のための制御指令を生成して、出力インターフェース16を介して提供し、もしくは制御装置3へ伝達することができる。評価装置13の実時間データ処理装置14は、視覚化装置10のデータ処理装置11に関して自立している。すなわちデータ処理装置11、14は、別々のデータ処理装置である。評価装置13は、視覚化装置10に対して並列に接続されているので、制御装置3への制御指令の伝達は、視覚化装置10を迂回して、すなわち自立した信号路もしくは制御装置3への自立したデータ通路を介して行われる。   The control system 1 has an evaluation device 13 whose input interface 25 is connected via a sensor data connection 18 to a contact sensor 8 of a touch screen 5 (here via a touch controller 21 connected upstream). Have been. The evaluation device 13 has a real-time data processing device 14 (CPU) and an output interface 16 connected to the control device 3. The evaluation device 13 includes software by which the real-time data processing device 14 generates a control command for the control device 2 according to the sensor data of the contact sensor 8 and provides the control command via the output interface 16; Alternatively, it can be transmitted to the control device 3. The real-time data processing device 14 of the evaluation device 13 is independent of the data processing device 11 of the visualization device 10. That is, the data processing devices 11 and 14 are separate data processing devices. Since the evaluation device 13 is connected in parallel to the visualization device 10, the transmission of the control command to the control device 3 bypasses the visualization device 10, that is, to the independent signal path or the control device 3. Via an independent data path.

ここでもう一度、操作エレメント7aと7bの違いが強調される。操作エレメント7bは、評価装置13を介して実時間で制御される機械機能に対応づけられている。操作エレメント7aは、実時間制御が行われず、かつ視覚化装置を介して制御もしくは伝達される、機械機能又は機械パラメータに対応づけられている。   Here again, the differences between the operating elements 7a and 7b are emphasized. The operating element 7b is associated with a machine function that is controlled in real time via the evaluation device 13. The operating element 7a is associated with a machine function or a machine parameter which is not controlled in real time and which is controlled or transmitted via a visualization device.

図5において、タッチコントローラ21によって生成されたタッチ生データのデータ流は、分割されて同時に視覚化装置10にも、評価装置13にも伝達される。視覚化装置は、タッチ入力を、たとえばユーザーが望む他のスクリーンマスクへの交代あるいは機械パラメータ又はプロセスパラメータの表示と変化あるいは又全パラメータセットの記憶又はロードのような他の機能あるいは操作案内又はサービス案内の出力のような、実時間が重要でない操作プロセスに関して評価する。コンピュータ支援される制御及びデータ処理システム上のグラフィックのユーザーサーフェスに関連してよく知られている他の機能も、これに属する。   In FIG. 5, the data flow of the raw touch data generated by the touch controller 21 is divided and simultaneously transmitted to the visualization device 10 and the evaluation device 13. The visualization device may provide touch input to other functions or operational guidance or services such as, for example, switching to another screen mask desired by the user or displaying and changing machine or process parameters or also storing or loading the entire parameter set. Evaluate real-time insignificant operating processes, such as guidance output. Other well-known features associated with graphical user surfaces on computer-aided control and data processing systems also fall into this category.

評価装置13もしくはそのデータ処理装置14は、タッチスクリーン5の接触センサ8と機械もしくは設備4の制御装置3との間で、接触センサ8を介しての操作プロセスのために、視覚化装置10もしくはそのデータ処理装置14への迂回路を形成する。評価装置13は、そのメモリ15(図8)内でパラメータ化された操作エレメント7bの操作に適合した操作パターンに関して、センサデータにおける同一のデータ流を持続的に分析する。評価装置13は、操作エレメント7bの操作状態に関するステータス情報を適合させること、すなわち制御指令に変換することができ、かつこの変換されたステータス情報を定められた期間もしくは予め定められたタイムラスターの内部で、すなわち実時間で、出力インターフェース16と実時間対応のデータ接続22を介して制御装置3へ提供することができる。評価装置13から制御装置3への制御指令の伝達は、好ましくはサイクリックかつそれぞれ完全に行われるので、制御装置3内ではいつでも全操作エレメントの操作状態のアクチュアルなコピーが存在する。   The evaluation device 13 or its data processing device 14 is provided between the contact sensor 8 of the touch screen 5 and the control device 3 of the machine or equipment 4 for the operating process via the contact sensor 8 or the visualization device 10 or A detour to the data processing device 14 is formed. The evaluation device 13 continually analyzes the same data stream in the sensor data for an operating pattern adapted in its memory 15 (FIG. 8) to the operation of the operating element 7b parameterized. The evaluation device 13 can adapt status information on the operating state of the operating element 7b, ie convert it into control commands, and convert this converted status information for a predetermined period or within a predetermined time raster. In other words, in real time, it can be provided to the control device 3 via the output interface 16 and the data connection 22 corresponding to real time. The transmission of the control commands from the evaluation device 13 to the control device 3 is preferably cyclic and complete, so that there is always an actual copy of the operating state of all operating elements in the control device 3.

実時間評価装置13と視覚化装置10の間の好ましくは双方向のデータ接続17(特にパラメータインターフェースとしての)が、評価装置13によって監視される操作エレメント7bの視覚化装置10によるパラメータ化を可能にする。これは、もっとも簡単な場合においては、単純なイネーブル情報とすることができ、それを用いて、操作エレメント7bが操作行動を許可されているか、そしてどの操作エレメントか、のみが定められる。この簡単な場合において、操作エレメント7bの種類、位置及びオリエンテーションを評価装置13の少なくとも1つのメモリ15に固定的に格納することができる(図8と9)。   A preferably bidirectional data connection 17 (particularly as a parameter interface) between the real-time evaluation device 13 and the visualization device 10 allows the visualization device 10 to parameterize the operating elements 7 b monitored by the evaluation device 13. To In the simplest case, this can be simple enable information, which is used to determine only which operating element the operating element 7b is permitted to operate and which operating element. In this simple case, the type, position and orientation of the operating element 7b can be permanently stored in at least one memory 15 of the evaluation device 13 (FIGS. 8 and 9).

しかし、それぞれの操作エレメント7bの、すなわちバーチャルな操作エレメントの、種類、スクリーンにおけるその位置、その方向付け(オリエンテーション)及びその最初の操作状態は、同様にパラメータ化可能であり、特にデータ接続17を介して視覚化装置10によって予め定めることができる。評価装置13のこの種のパラメータ化は、操作装置2の初期化相において1回、あるいはまた駆動が進行する間に多数回行うこともでき、それによってたとえば操作エレメント7bの種類と数を様々な駆動及び操作状況に適合させることができる。   However, the type of each operating element 7b, ie the type of virtual operating element, its position on the screen, its orientation and its initial operating state can likewise be parameterized, in particular the data connection 17 Via the visualization device 10. This kind of parameterization of the evaluation device 13 can take place once in the initialization phase of the operating device 2 or also many times during the course of the drive, so that, for example, the type and number of operating elements 7b can be varied. It can be adapted to driving and operating conditions.

評価装置13と視覚化装置10の間に、好ましくはインターラプト導線の形式の、付加的なデータ接続27を設けることができ、それを用いて評価装置13は操作者の操作プロセスを視覚化装置10へ信号伝達する。   Between the evaluation device 13 and the visualization device 10, an additional data connection 27, preferably in the form of an interrupt conductor, can be provided, by means of which the evaluation device 13 visualizes the operating process of the operator. Signal is transmitted to 10.

タッチコントローラ21と評価装置13は、センサ生データを評価装置13へ伝達するセンサデータ接続18に対して付加的に、通信接続23を介して、好ましくはインターラプト信号導線の形式で、互いに接続することができる。この通信接続を介してタッチコントローラ21は評価装置13に非同期かつ遅延なしで、評価にとって重要な操作プロセスの存在を前もって信号伝達することができる。   The touch controller 21 and the evaluation device 13 are connected to each other via a communication connection 23, preferably in the form of interrupt signal lines, in addition to a sensor data connection 18 for transmitting raw sensor data to the evaluation device 13. be able to. Via this communication connection, the touch controller 21 can signal to the evaluation device 13 asynchronously and without delay the presence of an operating process that is important for evaluation.

操作装置2は、特にHMI(human-machine-interface)パネル、手動操作器具、ハンドプログラミング器具、TPU(teach-pendant-unit)及び同種のものの形式の、構造的に自立した操作器具24とすることができる。代替的に、操作装置2が制御装置3と共に構造的なユニットを形成することも、考えられる。   The operating device 2 is a structurally self-supporting operating device 24, in particular in the form of a human-machine-interface (HMI) panel, a manual operating device, a hand programming device, a teach-pendant-unit (TPU) and the like. Can be. Alternatively, it is also conceivable for the operating device 2 to form a structural unit with the control device 3.

図4から7に示す操作エレメント7aと7bは、バーチャルな、すなわちディスプレイ6を介して表示され、かつバーチャルに可変の入力エレメントである。実時間接続された機械コマンドと走行指令を出力するための、構造的に自立した付加的な機械的操作エレメントの使用は、本発明によればもはや不要である。付加的な機械的入力エレメントを省くことによって、たとえば汚れや水分の侵入に対する密閉に関して、製造技術的に本質的な簡略化が得られる。機械的に移動するコンポーネントを省くことは、磨耗に基づく不具合を減少させる。評価装置13内及び視覚化装置10内で実施されるソフトウェアもしくはそのパラメータ化により操作エレメント7a、7bの外見、数、位置及び機能が定められるので、残りのハードウェアコンポーネントの数とバリアントが減少する。比較的個数が少ないシリーズにおいても、機械固有の要請への適合も簡略化される。すなわち異なる機能範囲を有する異なる幾つかの機械のためにも、同一の操作装置を使用することができ、かつ操作エレメントの表示と選択をソフトウェア介してそれぞれの機械もしくは設備4に適合させることができる。   The operating elements 7a and 7b shown in FIGS. 4 to 7 are virtual, ie input elements that are displayed via the display 6 and are virtually variable. According to the invention, the use of additional mechanically independent mechanical operating elements for outputting real-time connected machine commands and travel commands is no longer necessary according to the invention. By omitting the additional mechanical input element, a simplification in terms of manufacturing technology is obtained, for example with respect to the sealing against the ingress of dirt and moisture. Eliminating mechanically moving components reduces wear-based failures. Since the appearance, number, position and function of the operating elements 7a, 7b are determined by the software implemented in the evaluation device 13 and in the visualization device 10 or its parameterization, the number and variants of the remaining hardware components are reduced. . The adaptation to machine-specific requirements is also simplified, even in relatively small series. That is, the same operating device can be used for several different machines having different functional ranges, and the display and selection of operating elements can be adapted to the respective machine or installation 4 via software. .

使用される接触センサ8は、好ましくは高解像度の容量性のマルチタッチセンサである。このセンサテクノロジーは、フロント、特にガラス面を通して同時に複数の接触の検出を可能にする。この種のフロントは、工業的な環境における操作器具24のための機械的及び化学的に特に抵抗能力があり、引っ掻きに強くかつ連続使用可能なフロント面を形成する。   The contact sensor 8 used is preferably a high-resolution capacitive multi-touch sensor. This sensor technology allows the detection of multiple contacts simultaneously through the front, in particular through the glass surface. Such a front forms a particularly scratch-resistant and continuously usable front surface that is particularly resistant mechanically and chemically for the operating device 24 in an industrial environment.

プリントされたキー文字がないことによって、キー文字は時間が経過しても使い古されることがなく、退色もしない。明白な特徴づけは、その下にあるディスプレイ6の表示によって可能となる。同様に直接対応づけられた機械状態または切り替え状態の表示も、たとえばディスプレイ6上の然るべきカラーの特徴づけによって可能である。   The absence of printed key characters ensures that the key characters are not worn out over time and do not fade. Unambiguous characterization is made possible by the display on the display 6 below. An indication of the directly associated machine state or switching state is likewise possible, for example, by characterization of the appropriate color on the display 6.

フロントには、さらに、特殊な、触れて確認できるマーキング25を取り付けることができ、そのマーキングがユーザーに、個々の操作エレメント7a、7bを直接視認しなくても手で触れることを可能にし、もしくはまったく所定の操作エレメント7a、7bを見つけることを可能にする。これは特に、本発明に基づいて直接的なアクション、特に走行運動を作動させるために設けられている操作エレメント7bについて効果的である。というのは、その場合には、所定の位置を駆動し、かつそれを視覚的に監視するために、しばしば操作者の視線がそれぞれ該当する機械コンポーネントへ向けられているからである。   The front can also be fitted with special, touch-sensitive markings 25, which allow the user to touch the individual operating elements 7a, 7b without direct visual recognition, or It makes it possible to find completely predetermined operating elements 7a, 7b. This is particularly advantageous for the actuating elements 7b provided according to the invention for actuating direct actions, in particular driving movements. This is because, in that case, the operator's line of sight is often directed to the respective machine component in order to drive a given position and to visually monitor it.

図5から7は、操作者へ情報を出力するためのディスプレイ6と操作行動を入力もしくは検出するための全面のタッチセンサ8の他に、さらに、たとえば透明な(ガラス)プレートの形式の、重畳されたフロント9も示している。このフロント9は、触覚的なマーキング25を有している。このマーキング25は、たとえば機械軸が手動で制御されて走行し、特に位置決めされる操作プロセスの間、操作器具24上で操作者が見当をつけることを容易にし、その場合に視線はそれぞれの機械コンポーネントへ向けられ、操作器具24へは向けられない。操作エレメント7bの位置は、良好に手で触れることができるので、操作者はタッチスクリーン5を見なくても所定の操作エレメント7bを見つけることができる。しかし、完全に平坦な操作面上では、操作エレメント7bは、まず視覚的にしか認識できないので、この潜在的な欠点は好ましくは、フロント9に設けられた触覚的に認識可能なマーキング25によって補償される。   5 to 7 show, in addition to a display 6 for outputting information to the operator and a touch sensor 8 on the entire surface for inputting or detecting an operating action, furthermore a superposition, for example in the form of a transparent (glass) plate. Also shown is the front 9 that has been completed. This front 9 has tactile markings 25. This marking 25 makes it easier for the operator to register on the operating tool 24, for example, during a manipulating process in which the machine axes are manually controlled and run in particular, in which case the line of sight is It is directed to the component, not to the operating device 24. Since the position of the operation element 7b can be satisfactorily touched by the hand, the operator can find the predetermined operation element 7b without looking at the touch screen 5. However, on a perfectly flat operating surface, the operating element 7b can only be recognized visually first, so this potential disadvantage is preferably compensated by a tactilely recognizable marking 25 provided on the front 9. Is done.

図6は変形例を示しており、それにおいてタッチコントローラ21のデータはまず評価装置13のみへ案内されて、そこで上述したように評価される。評価装置13によって検出された、操作エレメント7bにおける操作行動が、然るべき制御指令にコード化されて、直接制御装置3へ送信される。   FIG. 6 shows a variant in which the data of the touch controller 21 is first guided only to the evaluation device 13 where it is evaluated as described above. The operation behavior of the operation element 7b detected by the evaluation device 13 is encoded into an appropriate control command and transmitted directly to the control device 3.

評価装置13の他のインターフェースと視覚化装置10へのデータ接続17とを介してデータ(実質的にタッチ生データに相当する)が評価装置13から視覚化計算器10へ伝えられるので、この視覚化計算器がタッチ入力を、グラフィック操作サーフェスを介しての時間的にクリティカルでない操作プロセスに関しても評価して変換することができる。この種の機能に数えられるのは、たとえば種々のスクリーンマスクの間の切り替え、あるいはディスプレイ6(スクリーン)に出力するためのステータス値又はパラメータの所定のグループの選択あるいは同種のものである。評価装置13は、この目的のために、タッチコントローラのインターフェース挙動をエミュレートし、かつ本来のタッチコントローラ21から供給されたデータ流を実質的に変えずに次へ伝えることができる。このメソッドの利点は、視覚化装置内でタッチデータを評価するために標準ドライバを使用できることである。しかしまた、視覚化装置10と評価装置13の間に自前の通信フォーマットを設けることもでき、その通信フォーマットは、たとえば評価装置13のパラメータ化と組み合わせた、そのための広範囲の機能と種々の安全機能を可能とする。   This visual data is transmitted from the evaluation device 13 to the visualization calculator 10 via the other interface of the evaluation device 13 and the data connection 17 to the visualization device 10, from the evaluation device 13 to the visualization calculator 10. A computerization calculator can evaluate and translate the touch input, even with respect to non-time critical operating processes via the graphic operating surface. Such functions include, for example, switching between various screen masks or selecting a predetermined group of status values or parameters for output to the display 6 (screen) or the like. For this purpose, the evaluation device 13 can emulate the interface behavior of the touch controller and pass on the data stream supplied from the original touch controller 21 substantially unchanged. The advantage of this method is that a standard driver can be used to evaluate the touch data in the visualization device. However, it is also possible to provide a custom communication format between the visualization device 10 and the evaluation device 13, the communication format comprising a wide range of functions and various safety functions therefor, for example in combination with the parameterization of the evaluation device 13. Is possible.

図6に示すこの構成の本質的な利点は、評価装置13がタッチコントローラ21への排他的なアクセスを有し、したがってタッチデータへのアクセスを、確実かつ実時間要請と合致したやり方に関して実施できることである。視覚化装置の側からの何らかの作用によるデータ流内の障害は、発生することはない。実時間条件の遵守が危険にさらされることはない。   The essential advantage of this configuration shown in FIG. 6 is that the evaluation device 13 has exclusive access to the touch controller 21, so that access to touch data can be performed in a reliable and real-time manner. It is. No obstruction in the data stream due to any action from the side of the visualizer. Compliance with real-time conditions is not compromised.

図7は、他の好ましい変換であって、それにおいて視覚化装置10は操作器具24内ではなく、その外部に配置されている。この場合において、操作装置2もしくは操作器具24は、視覚化装置10のためのインターフェース12を有している。インターフェース12は、プラグ接続の一部又は無線ベースのインターフェースの構成要素とすることができる。その場合に視覚化装置は、制御装置に内蔵し、あるいはそれと構造的に組み合わせることができる。操作器具24を制御装置3へ接続することは、データ接続19を介して行われ、そのデータ接続はケーブル接続又は無線ベースで形成することができる。これは、実時間制御指令を伝達するための、好ましくは実時間バス、たとえば実時間イーサネット(登録商標)の形式の、評価装置13と制御装置3の間のデータ接続22;評価装置13からセンサデータを視覚化装置10へ伝達するため、及び視覚化装置10からコンフィグレーションデータを評価装置13へ伝送するための、たとえばUSBインターフェース又は12Cインターフェースの形式の他のデータ接続17;及び視覚化装置10からディスプレイ6へディスプレイ出力データを伝送するための他のデータ接続29を有している。ディスプレイ出力データは、たとえばVGA、DVI又はHDMI(登録商標)基準に従って形成することができる。このコンフィグレーションにおいて好ましくは、操作器具24自体が視覚化に必要な計算出力から完全に独立しており、その計算出力はそれぞれ適用の複雑さ、駆動システム及びプログラミングプラットフォームに応じて著しく変化することがあり得る。それによってバリアントの多様性とそれに伴って製造及び保管コストを著しく削減することができる。   FIG. 7 is another preferred transformation, in which the visualization device 10 is located outside of the manipulating instrument 24, rather than within it. In this case, the operating device 2 or the operating tool 24 has an interface 12 for the visualization device 10. Interface 12 may be part of a plug connection or a component of a wireless-based interface. In that case, the visualization device can be integrated in the control device or can be structurally combined therewith. The connection of the operating device 24 to the control device 3 takes place via a data connection 19, which can be formed on a cable connection or on a wireless basis. This is a data connection 22 between the evaluation device 13 and the control device 3, preferably in the form of a real-time bus, for example a real-time Ethernet, for transmitting real-time control commands; Other data connections 17, for example in the form of a USB interface or a 12C interface, for transmitting data to the visualization device 10 and for transmitting configuration data from the visualization device 10 to the evaluation device 13; It has another data connection 29 for transmitting display output data from the to the display 6. The display output data may be formed, for example, according to VGA, DVI or HDMI® standards. In this configuration, preferably, the operating instrument 24 itself is completely independent of the computational output required for visualization, which computational output can vary significantly depending on the complexity of the application, the drive system and the programming platform, respectively. possible. As a result, the variety of variants and thus the production and storage costs can be significantly reduced.

固定的に印字されて配置される機械的なキー(従来技術に基づく)を省き、かつコンフィグレーション可能かつ実時間対応のバーチャルな操作エレメントもしくは操作エレメント7で代用することにより、図7の配置と組み合わせて操作器具24がもたらされ、その操作器具は実際において、使用場合の極めて広いスペクトルとそれぞれ個別の形成要請のために使用することができる。それによって、極めてコストパフォーマンスのよい解決が得られる。   By omitting the mechanical keys (based on the prior art), which are fixedly printed and arranged, and replacing them with configurable and real-time virtual operating elements or operating elements 7, the arrangement of FIG. In combination, an operating tool 24 results, which in practice can be used for a very wide spectrum of use and for each individual shaping requirement. This provides a very cost-effective solution.

図7は、さらに変形例を示しており、それにおいて接触センサ8の信号を然るべきデータ流に変換するタッチコントローラ21(図5と6)は、構造的にすでに評価装置13に内蔵されており、もしくは評価装置13がすでにタッチコントローラ21の機能を一緒に引き受けている。したがって評価装置13には評価するための付加的及び直接的なセンサ情報が提供され、そのセンサ情報がより確実かつより迅速な反応を可能にする。特に評価がマルチタッチ対応である場合には、直接的な統合が入力のより迅速な検出と反応を可能にすることができる。   FIG. 7 shows a further variant, in which the touch controller 21 (FIGS. 5 and 6) for converting the signal of the contact sensor 8 into an appropriate data stream is already built in the evaluation device 13 structurally, Alternatively, the evaluation device 13 has already assumed the function of the touch controller 21 together. Thus, the evaluation device 13 is provided with additional and direct sensor information for evaluation, which sensor information enables a more reliable and quicker reaction. Direct integration can enable faster detection and response of input, especially if the evaluation is multi-touch enabled.

他の変形例として、図7は、評価装置13による操作装置2の少なくとも1つのアクチュエータ20の駆動を示している。アクチュエータ20は、フロント9と機械的に結合されており、機械的な振動又はパルスをフロントへ結合することができる。これらは、操作者が接触した場合に知覚することができる。このようにして操作者に、操作行動に対する反応を介して触覚的なフィードバックを与えることもできる。触覚的なフィードバックの種々のパラメータ、たとえばパルスの強度又は周波数は、可変であることができ、適用に応じてパラメータ化することもできる(たとえばグラフィックなユーザーサーフェスの形成の途上で)。   As another variant, FIG. 7 shows the driving of at least one actuator 20 of the operating device 2 by the evaluation device 13. Actuator 20 is mechanically coupled to front 9 and can couple mechanical vibrations or pulses to the front. These can be perceived when the operator makes contact. In this way, the operator can also be provided with tactile feedback via a response to the operation behavior. Various parameters of the haptic feedback, such as the intensity or frequency of the pulse, can be variable and parameterized depending on the application (eg, during the formation of a graphical user surface).

図5から7に示す3つすべての変形例において、評価装置13と視覚化装置10の間のデータ接続17を介して操作エレメント7bの操作状態における変化を直接視覚化装置10へ供給して、そこでディスプレイ出力の適合に利用することもできる。   In all three variants shown in FIGS. 5 to 7, the change in the operating state of the operating element 7b via the data connection 17 between the evaluation device 13 and the visualization device 10 is supplied directly to the visualization device 10, Therefore, it can be used for adapting the display output.

それに対して図3に示す従来技術に基づく形態においては、視覚化装置10は制御装置3へアクセスした後に初めて入力又は機械的な入力エレメントを介して変化された操作状態に関する更新された情報を入手する。というのは、視覚化装置は信号技術的に制御装置3としか結合されていないからである。   In contrast, in the configuration according to the prior art shown in FIG. 3, the visualization device 10 only obtains updated information about the changed operating state via an input or mechanical input element after accessing the control device 3. I do. This is because the visualization device is only connected to the control device 3 by signal technology.

本発明の他の実施形態においては、実時間制御指令を制御装置3へ伝達するためのデータ接続22を介して、逆に制御装置3からデータを出力ユニット13へ伝達することもできる。この種のデータによって、たとえば操作エレメントの挙動又は記憶されている操作状態を調節することができる。   In another embodiment of the invention, data can also be transmitted from the control device 3 to the output unit 13 via the data connection 22 for transmitting real-time control commands to the control device 3. With such data, for example, the behavior of the operating element or the stored operating state can be adjusted.

本発明は、所定のタッチテクノロジーの使用に限定されるものではない。接触センサとして、特に容量的、抵抗的又は圧電的なテクノロジーに基づく、種々の一般に用いられているタイプ及びテクノロジーが考えられる。   The invention is not limited to the use of certain touch technologies. Various commonly used types and technologies are conceivable for contact sensors, in particular based on capacitive, resistive or piezoelectric technologies.

図8は、評価装置13の構造の例を、著しく簡略化して示している。評価装置は、プロセッサユニット(CPU)の形式の実時間データ処理装置14と少なくとも1つのメモリ15を有しており、メモリは作業領域(RAM)を有し、その中にデータ処理装置14によって実施するためのソフトウェアと実施に必要なデータが記憶されている。さらに、不揮発性メモリ15(ROM)も設けられており、その中にはプログラムコードとデータが記憶されており、それらは供給電圧がなくなった後も、次に再起動した場合に再び存在しているものである。それは、リードオンリーメモリ(ROM)とすることができるが、同様に不揮発性の書き込み可能なメモリ(たとえばNVRAM−Non Volatile RAM)であってもよい。不揮発性メモリ15内には、簡単なブートローダープログラムのみを設けることができ、それは、供給電圧がオンにされた後に評価装置13の本来のプログラムコードのロードを、視覚化装置10によるデータ接続17を介してのデータを含めて、可能にする。   FIG. 8 shows an example of the structure of the evaluation device 13 in a greatly simplified manner. The evaluation device has a real-time data processing device 14 in the form of a processor unit (CPU) and at least one memory 15, the memory having a work area (RAM) in which the data processing device 14 implements. Software for performing the operation and data necessary for the execution are stored. In addition, a non-volatile memory 15 (ROM) is provided, in which program codes and data are stored, which are present again after the supply voltage has been lost and when the power supply is restarted next time. Is what it is. It may be a read only memory (ROM), but may also be a non-volatile writable memory (e.g., NVRAM-Non Volatile RAM). In the non-volatile memory 15 only a simple boot loader program can be provided, which loads the original program code of the evaluation device 13 after the supply voltage has been switched on, by means of the data connection 17 by the visualization device 10. Allow, including data through.

さらに、実時間評価装置13は、タッチコントローラ21もしくは直接接触センサ8に結合するための第1の(USB)インターフェース26と、視覚化装置10に結合するための第2の(USB)インターフェース28を有している。しかしこれらのインターフェースは、同様に、たとえば12Cのような他のインターフェース基準に従って、あるいは自前の基準に従って形成することもできる。   Further, the real-time evaluation device 13 includes a first (USB) interface 26 for coupling to the touch controller 21 or the direct contact sensor 8 and a second (USB) interface 28 for coupling to the visualization device 10. Have. However, these interfaces can likewise be formed according to other interface standards, for example 12C, or according to own standards.

他の(RT−イーサネット(登録商標))インターフェース−出力インターフェース16−が、制御指令を実時間で制御装置3へ伝達するために設けられている。内部では、個々のコンポーネントと評価装置のインターフェースが、好ましくは共通のバス接続を介して通信する。   Another (RT-Ethernet (registered trademark)) interface-output interface 16- is provided for transmitting control commands to the control device 3 in real time. Internally, the individual components and the interface of the evaluation device communicate, preferably via a common bus connection.

評価装置13のソフトウェアは、通常は単純であり、多くのオーバーヘッドなしで保持されている。このソフトウェアは、特に複雑な駆動システムを持たず、好ましくはグラフィックのユーザーサーフェスに基づいていない。ソフトウェアの輪郭のはっきりとした目的、明確に境界設定された機能範囲及び複雑な駆動システム機能性の回避によって、高い機能信頼性、短いプログラム実施時間及び前もって予測可能かつ保証可能な時間的挙動(=実時間挙動)が可能となる。   The software of the evaluation device 13 is usually simple and is kept without much overhead. The software does not have a particularly complex drive system and is preferably not based on a graphical user surface. By virtue of the well-defined purpose of the software, the clearly demarcated functional range and the avoidance of complex drive system functionality, high functional reliability, short program execution times and predictable and predictable temporal behavior (= Real-time behavior).

評価装置13は、構造的に自立して形成することができると共に、他の制御コンポーネントと、特に視覚化装置10又は制御装置3と組み合わせて形成することもできる。重要なことは、評価装置13が自立したデータ処理装置14を有していることだけであって、そのデータ処理装置は視覚化装置10のデータ処理装置11とは異なり、もしくは機能的にそれから分離されている。しかし原則的に、2つのデータ処理装置11と14は、共通のCPUの2つの自立して実施するコアとすることもできる。   The evaluation device 13 can be formed in a self-supporting manner and can also be formed in combination with other control components, in particular with the visualization device 10 or the control device 3. The only important thing is that the evaluation device 13 has a self-contained data processing device 14, which is different from the data processing device 11 of the visualization device 10 or is functionally separated therefrom. Have been. However, in principle, the two data processing units 11 and 14 can also be two independently implemented cores of a common CPU.

好ましくは視覚化装置10は、評価装置13に、ディスプレイ6において視覚化される少なくとも1つの操作エレメント7bに関するコンフィグレーションデータを供給するように整えられている。その代わりに、あるいはそれに加えて、この種のコンフィグレーションデータは、評価装置13のメモリ15内に格納することができる。コンフィグレーションデータは、好ましくは位置、大きさ、方向付け、種類、操作のための確実かつ対応づけされた操作ジェスチャーとそのパラメータ化可能な特徴、場合によってはアクティブな触覚的フィードバックのためのパラメータ、対応づけられた機械機能もしくは設備機能、対応づけられた機械パラメータもしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメントのイネーブル状態及び/又は実際の駆動状態あるいは調節値に関する情報を含んでいる。評価装置13もしくはそのソフトウェアは、コンフィグレーションデータに従って制御装置13のための制御指令を生成するように、整えられている。   The visualization device 10 is preferably arranged to supply the evaluation device 13 with configuration data relating to the at least one operating element 7b visualized on the display 6. Alternatively or additionally, such configuration data can be stored in the memory 15 of the evaluation device 13. The configuration data preferably includes position, size, orientation, type, reliable and associated operating gestures for the operation and its parameterizable features, possibly parameters for active haptic feedback, It contains information about the associated machine or equipment function, the associated machine or equipment parameter, the enable state of at least one operating element and / or the actual drive state or adjustment value. The evaluation device 13 or its software is arranged to generate control commands for the control device 13 according to the configuration data.

図9には、本発明に係る実時間評価装置13のメモリ14(RAM)の一部が図式的に示されている。メモリ15(プログラムメモリ)の一部には、データ処理装置14(CPU)によって実施するために設けられたプログラムコードが格納されている。他の部分は、プログラムコードを実施するために必要であり、もしくはその実施の間に生じる一般的なデータを含んでいる。   FIG. 9 schematically shows a part of the memory 14 (RAM) of the real-time evaluation device 13 according to the present invention. A part of the memory 15 (program memory) stores program codes provided to be executed by the data processing device 14 (CPU). The other part contains general data that is needed to implement the program code or that occurs during its implementation.

メモリ15の第3の部分には、評価装置13によって検出可能な個々の操作エレメント7についてのパラメータとデータが格納されている(コンフィグレーションデータもしくは「パラメータ化された操作エレメント」)。   The third part of the memory 15 stores parameters and data for the individual operating elements 7 that can be detected by the evaluation device 13 (configuration data or “parameterized operating elements”).

各操作エレメントについて、識別子の形式の少なくとも1つの標識が格納されており、その標識は、それぞれの操作エレメントにおいて行われた操作行動を所定の機械機能もしくは設備機能あるいはパラメータに対応づけることを可能にする。さらに、それぞれの操作エレメントの種類と原則的な特性を定めるデータを格納することができる。他のパラメータ内では、ディスプレイに関する、もしくはタッチセンサに関する位置、大きさ及び方向付けを、これらの特性が可変に形成されている限りにおいて、予め定めることができる。イネーブルステータスを介して、バーチャルな操作エレメントの機能を一時的に阻止しかつ再び許可することができる(許可状態)。原則的にこの機構を介して、タッチスクリーンにおいて重畳されている複数の操作エレメントを定義することも可能であって、その場合にそれぞれ機械/設備の駆動状態又は操作状態に従ってそれらの操作エレメントのそれぞれ所定のものが許可され、他のものは阻止される。それに関連して、ディスプレイにおけるバーチャルな表示を適合させることができる。   For each operating element, at least one indicator in the form of an identifier is stored, which allows to associate an operating action performed on the respective operating element with a predetermined machine function or facility function or parameter. I do. Furthermore, data defining the type and principle characteristics of each operating element can be stored. Among other parameters, the position, size and orientation with respect to the display or with respect to the touch sensor can be predetermined as long as these properties are variably configured. Via the enable status, the function of the virtual operating element can be temporarily blocked and re-enabled (permitted state). In principle, via this mechanism, it is also possible to define a plurality of operating elements which are superimposed on the touch screen, in which case each of these operating elements is to be operated or operated according to the machine / equipment. Some are allowed and others are blocked. In that connection, a virtual display on the display can be adapted.

そして、操作エレメントについてのデータは、さらにその実際の、もしくは最終的に有効な操作ステータス、たとえばオン/オフ状態、を1つの状態値内で表すことができる。   The data about the operating element can then also represent its actual or finally valid operating status, for example an on / off state, in one state value.

すでに冒頭で説明したように、本発明は、操作装置と制御システムの他に、機械又は設備を制御する方法にも関するものであって、それについては上ですでに詳細に説明されている。同様に本発明は、開発環境を用いて操作装置2及び/又は制御システム1の視覚化装置10のためのグラフィックユーザーサーフェスを形成する方法に関する。
[構成1]
機械又は設備(4)の制御装置(3)のための制御指令を発生させる操作装置(2)であって、操作装置(2)が、
−操作エレメント(7b)を視覚化するためのディスプレイ(6)と、前記ディスプレイに重畳される接触センサ(8)とから形成される、タッチスクリーン(5)と、
−前記ディスプレイ(6)と接続された、データ処理装置(11)を有する視覚化装置(10)、あるいは前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)用の画像データを準備するための、この種の視覚化装置(10)用の、前記ディスプレイ(6)に接続されたインターフェース(12)と、
を有している、ものにおいて、
評価装置(13)が設けられ、前記評価装置がタッチスクリーン(5)の接触センサ(8)と接続されており、かつ実時間データ処理装置(14)と出力インターフェース(16)とを有し、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が次のように、すなわち前記接触センサ(8)のセンサデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成して、前記出力インターフェース(16)において提供するように、整えられており、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が前記/1つの視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)に関して自立している、ことを特徴とする操作装置。
[構成2]
前記評価装置(13)が、好ましくは双方向のデータ接続(17)を介して前記視覚化装置(10)と接続されている、ことを特徴とする構成1に記載の操作装置。
[構成3]
前記視覚化装置(10)が、前記ディスプレイ(6)において視覚化された少なくとも1つの前記操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータを前記評価装置(13)へ提供するように整えられており、前記コンフィグレーションデータが好ましくは、位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械機能もしくは設備機能、対応づけられた機械パラメータもしくは設備パラメータ、少なくとも1つの前記操作エレメント(7b)の許可状態及び/又は実際の操作状態あるいは調節値に関する情報を有しており、かつ、
前記評価装置(13)が、前記コンフィグレーションデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成するように、整えられている、
ことを特徴とする構成1又は2に記載の操作装置。
[構成4]
前記視覚化装置(10)が少なくとも間接的に前記接触センサ(8)及び前記制御装置(3)と接続されており、かつ操作者によって操作された前記タッチスクリーン(5)の操作エレメント(7a)に従って前記制御装置(3)のための前記制御指令及び/又は機械パラメータもしくは設備パラメータを生成するように整えられている、ことを特徴とする構成1から3のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成5]
前記接触センサ(8)と前記評価装置(13)の間のセンサデータ接続(18)が分岐を有し、前記分岐が視覚化装置(10)へ、あるいは前記視覚化装置(10)用のインターフェース(12)へ通じている、ことを特徴とする構成1から4のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成6]
前記操作装置(2)がモバイルの、好ましくは携帯可能な操作器具であって、前記操作器具が機械又は設備(4)の前記制御装置(3)とデータ接続(19)を介して、特にフレキシブルな導線あるいは無線区間を介して、接続可能である、ことを特徴とする構成1から5のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成7]
前記操作装置(2)が、操作者のための触覚的な信号を発生させるための少なくとも1つのアクチュエータ(20)を有しており、かつ
前記評価装置(13)が前記アクチュエータ(20)と接続されており、かつ、前記接触センサ(8)のセンサデータに従って少なくとも1つの前記アクチュエータ(20)を操作するように整えられている、
ことを特徴とする構成1から6のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成8]
前記制御装置(3)へ制御指令を伝達する、前記評価装置(13)の前記出力インターフェース(16)が、少なくとも1つの実時間対応の制御出力又は少なくとも1つのデジタル又はアナログの制御出力を有しており、好ましくは前記出力インターフェース(16)が少なくとも2つの制御出力を有し、各制御出力に機械又は設備に関する異なる機能が対応づけられている、ことを特徴とする構成1から7のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成9]
前記接触センサ(8)がマルチタッチセンサであって、前記評価装置(13)が、マルチタッチセンサのセンサデータを評価するように整えられており、好ましくは少なくとも2つの操作エレメント(7b)の操作が同時に評価できる、ことを特徴とする構成1から8のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成10]
前記評価装置(13)が次のように、すなわち前記操作エレメント(7b)の操作によって行われる本来の操作の前、その間及び/又はその後に実施され、かつ制御プロセスの実施のために絶対的に必要な、前記接触センサ(8)における運動もしくは接触パターンを検査して、この運動もしくは接触パターンの検査がポジティブとなった後に初めて、操作プロセスに相当する制御指令を前記出力インターフェース(16)において供給するように整えられており、好ましくは運動もしくは接触パターンが、所定の期間の間、前記操作エレメント(7b)を能動化させるために導入されるジェスチャーであり、あるいは他の操作エレメント(7b)の同時の操作である、ことを特徴とする構成1から9のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成11]
前記接触センサ(8)と前記評価装置(13)の間にタッチコントローラ(21)が接続されており、前記タッチコントローラが、前記タッチスクリーン(5)の前記操作エレメント(7a、7b)の操作を検出して、センサ生データとして準備するように整えられている、ことを特徴とする構成1から10のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成12]
前記評価装置(13)が、データ流が前記評価装置(13)にも、前記視覚化装置(10)にも同じように供給されるように、形成されており、もしくは前記タッチコントローラ(21)のデータ流に結合されている、ことを特徴とする構成11に記載の操作装置。
[構成13]
前記タッチコントローラ(21)が構造的かつ機能的に前記評価装置(13)に内蔵されている、ことを特徴とする構成11又は12に記載の操作装置。
[構成14]
タッチコントローラ(21)と評価装置(13)が、センサ生データを評価装置(13)へ伝達するセンサデータ接続(18)に加えて、好ましくはインターラプト信号導線の形式の、通信接続(23)を介して互いに接続されており、前記通信接続を介してタッチコントローラ(21)が評価装置(13)に非同期かつ遅延せずに、評価にとって重要な操作プロセスの存在を信号伝達することができる、ことを特徴とする構成11から13のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成15]
前記評価装置(13)が少なくとも3つのインターフェースを有しており、センサ生データが第1のインターフェースを介して受信されて、第2のインターフェースを介して前記視覚化装置(10)又は前記視覚化装置(10)のための前記インターフェース(12)へさらに伝達され、好ましくは前記評価装置(13)が第2のインターフェースにおいてタッチコントローラ(21)の挙動を少なくとも部分的にエミュレートする、ことを特徴とする構成1から14のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成16]
前記評価装置(13)が、前記実時間データ処理装置(14)と接続された少なくとも1つのメモリ(15)を有している、ことを特徴とする構成1から15のいずれか1項に記載の操作装置。
[構成17]
前記メモリ(15)内に、前記ディスプレイ(6)において表示可能な少なくとも1つの操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータが含まれており、かつ/又は格納可能であって、コンフィグレーションデータが好ましくは位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメント(7b)の許可状態及び/又は実際の操作状態あるいは調節値に関する情報を含んでいる、ことを特徴とする構成16に記載の操作装置。
[構成18]
前記メモリ(15)内にカリブレーションデータが含まれており、かつ/又は格納可能であって、前記カリブレーションデータを用いて、タッチコントローラから供給された座標情報が、好ましくはオフセット、スケーリング及び/又は歪み補正に関して、補正される、ことを特徴とする構成16又は17に記載の操作装置。
[構成19]
操作装置(2)によって機械又は設備(4)、特にマニピュレータ、加工装置あるいは製造設備、を制御する制御システム(1)であって、
−前記機械又は設備(4)を駆動するための制御装置(3)と、
−操作者によって前記機械又は設備(4)を操作するための、特に構成1から18のいずれか1項に記載の、制御装置(3)と接続された操作装置(2)であって、前記操作装置(2)がタッチスクリーン(5)を有し、前記タッチスクリーンが、操作エレメント(7b)を視覚化するためのディスプレイ(6)と、前記ディスプレイ(6)に重畳された接触センサ(8)とから形成される、操作装置(2)と、
−前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)用の画像データを準備するための、前記ディスプレイ(6)と接続された視覚化装置(10)であって、前記視覚化装置(10)がデータ処理装置(11)を有する、視覚化装置(10)と、
を有する、ものにおいて、
前記評価装置(13)が設けられ、前記評価装置が前記タッチスクリーン(5)の前記接触センサ(8)と接続されており、かつ前記実時間データ処理装置(14)と、前記制御装置(3)と接続された出力インターフェース(16)とを有し、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が次のように、すなわち前記接触センサ(8)のセンサデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成して、出力インターフェース(16)を介して前記制御装置(3)へ伝達するように整えられており、前記評価装置(13)の実時間データ処理装置(14)が、前記視覚化装置(10)のデータ処理装置(11)に関して自立している、ことを特徴とする制御システム。
[構成20]
前記評価装置(13)の出力インターフェース(16)が、実時間対応のデータバス(22)を介して前記制御装置(3)と接続されている、ことを特徴とする構成19に記載の制御システム。
[構成21]
前記操作装置(2)が、前記制御装置(3)から分離された構造的なユニット24)、特にモバイルの、好ましくは携帯可能な操作器具であって、かつ
前記評価装置(13)がこの前記構造的なユニット(24)内に統合されている、
ことを特徴とする構成19又は20に記載の制御システム。
[構成22]
前記視覚化装置(10)が前記操作装置(24)の外部に配置されており、好ましくは前記視覚化装置(10)が前記制御装置(3)に内蔵されている、ことを特徴とする構成21に記載の制御システム。
[構成23]
構成1から18のいずれか1項に記載の操作装置(2)によって、かつ/又は構成19から22のいずれか1項に記載の制御システム(1)によって機械又は設備(4)を制御する方法であって、前記視覚化装置(10)が前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)のための画像データを準備することで、前記ディスプレイ(6)上に前記操作エレメント(7b)が視覚化され、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が前記タッチスクリーン(5)の前記接触センサ(8)のセンサデータに従って制御指令を生成して、前記制御装置(3)へ伝達する、
機械又は設備を制御する方法。
[構成24]
前記ディスプレイ(6)において表示された、あるいは表示可能な、少なくとも1つの操作エレメント(7b)に関する、好ましくはパラメータセットの形式の、コンフィグレーションデータが、評価装置へロードされ、コンフィグレーションデータが、好ましくは位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械機能もしくは設備機能、対応づけられた機械パラメータもしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメント(7b)のイネーブル状態及び/又は実際の駆動状態あるいは調節値に関する情報を含んでおり、かつ
前記評価装置(13)が、コンフィグレーションデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成する、
ことを特徴とする構成23に記載の方法。
[構成25]
コンフィグレーションデータが前記視覚化装置(10)及び/又は前記制御装置(3)によって生成されて、前記評価装置(13)へ伝達される、ことを特徴とする構成24に記載の方法。
[構成26]
前記評価装置(13)が、好ましくは規則的な通信又は信号伝達を介して、前記視覚化装置(10)から情報を受信し、前記情報から、前記視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)上で遂行されている視覚化ソフトウェアの正しいもしくはエラーのある実施に関して帰納的推測を得ることができる、ことを特徴とする構成23から25のいずれか1項に記載の方法。
[構成27]
前記視覚化装置(10)及び/又は前記制御装置(3)から前記評価装置(13)へ伝達される、前記操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータが、前記評価装置(13)の内部で時間的に制限された妥当性を設けられており、もしくは設けられ、かつ
該当する操作エレメント(7b)が妥当性の経過後に非能動化されるので、この操作エレメント(7b)を介しての機械又は設備(4)の操作が阻止される、
ことを特徴とする構成23から26のいずれか1項に記載の方法。
[構成28]
前記視覚化装置(10)が前記評価装置(13)と前記視覚化装置(10)との間のデータ接続(17)を介して、前記評価装置(13)によって監視される操作エレメント(7b)の操作状態を読み出して、実時間が重要でない機能に関して、たとえば操作者への光学的、音響的あるいは触覚的なフィードバックについて評価する、ことを特徴とする構成23から27のいずれか1項に記載の方法。
[構成29]
前記評価装置(13)内で、前記操作エレメント(7b)の操作状態の変化後に、予め定められた期限を有するタイマーが始動され、かつ
前記視覚化装置(10)が期限の終了前に、前記タッチスクリーン(5)に示された、特に前記操作エレメント(7b)の操作状態に関して行われた情報の更新に関する、操作情報をもって応答しない場合に、エラー信号が前記制御装置(3)へ送信され、あるいは前記操作エレメント(7b)が非アクティブの状態にされる、
ことを特徴とする構成23から28のいずれか1項に記載の方法。
[構成30]
前記評価装置(13)が1つ又は複数のアクチュエータ(20)と信号技術的に次のように、すなわち前記操作エレメント(7b)が操作された場合、あるいは前記タッチスクリーン(5)がただ接触された場合にすでに、操作者への触覚的フィードバックが生成されるように、結合されている、ことを特徴とする構成23から29のいずれか1項に記載の方法。
[構成31]
前記評価装置(13)内に前記操作エレメント(7b)の位置と種類が格納されており、かつ好ましくは前記タッチスクリーン(5)に存在する触覚的なマーキングと対応している、ことを特徴とする構成23から30のいずれか1項に記載の方法。
[構成32]
好ましくは操作されない初期位置への自動的な復帰を有するキーボード又はジョイスティックの形式の、単安定の操作エレメント(7b)が操作エレメント(7b)の実際の操作状態に関係なく、前記視覚化装置(10)によって非能動化された場合に、前記評価装置(13)へ操作されない状態が遅延なしで信号伝達され、もしくは操作されない状態に相当する制御指令が前記評価装置(13)から前記制御装置(3)へ信号伝達される、ことを特徴とする構成23から31のいずれか1項に記載の方法。
[構成33]
前記評価装置(13)と前記視覚化装置(10)の間に、好ましくはインターラプト導線の形式の、付加的なデータ接続(27)が設けられており、前記データ接続によって前記評価装置(13)が操作者の操作プロセスを前記視覚化装置(10)へ信号伝達する、ことを特徴とする構成23から32のいずれか1項に記載の方法。
[構成34]
実時間制御指令を伝達するために、実時間対応のデータ接続(22)、たとえば実時間イーサネット(登録商標)バス接続、が設けられており、前記データ接続を介して操作エレメント(7b)の操作状態もしくは操作エレメント(7b)の操作状態に対応づけられた制御指令が予め定められたタイムラスターでサイクリックに前記制御装置(3)へ伝達される、ことを特徴とする構成23から33のいずれか1項に記載の方法。
[構成35]
開発環境によって、構成1から18のいずれか1項に記載の操作装置(2)及び/又は構成19から22のいずれか1項に記載の制御システム(1)の前記視覚化装置(10)のためのグラフィックユーザーサーフェスを形成する方法であって、開発環境によって予め定められた量の提供可能な操作エレメント(7b)から少なくとも1つの操作エレメント(7b)が選択されて、この少なくとも1つの操作エレメント(7b)が、位置、大きさ、方向付け、大きさ、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、その対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、及び/又はそのイネーブル状態に関してパラメータ化され、かつ少なくとも1つの操作エレメント(7b)に対するパラメータの対応付けから、前記評価装置(13)のために、特にパラメータデータセットの形式の、コンフィグレーションデータが生成される、グラフィックユーザーサーフェスを形成する方法。
As already mentioned at the outset, in addition to the operating device and the control system, the invention also relates to a method for controlling a machine or an installation, which has already been described in detail above. The invention likewise relates to a method for forming a graphic user surface for the visualization device 10 of the operating device 2 and / or the control system 1 using a development environment.
[Configuration 1]
An operating device (2) for generating a control command for a control device (3) of a machine or equipment (4), wherein the operating device (2) comprises:
A touch screen (5) formed from a display (6) for visualizing the operating elements (7b) and a contact sensor (8) superimposed on said display;
A visualization device (10) with a data processing device (11) connected to said display (6), or this for preparing image data for said display (6) of said touch screen (5). An interface (12) connected to said display (6) for a kind of visualization device (10);
Having,
An evaluation device (13) is provided, said evaluation device being connected to a touch sensor (8) of a touch screen (5) and having a real-time data processing device (14) and an output interface (16); The real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) generates a control command for the control device (3) according to the sensor data of the contact sensor (8) as follows, The real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) is arranged to be provided at an interface (16), and the data processing device (11) of the / one visualization device (10) An operating device, which is independent with respect to.
[Configuration 2]
Operating device according to configuration 1, characterized in that the evaluation device (13) is connected to the visualization device (10), preferably via a bidirectional data connection (17).
[Configuration 3]
The visualization device (10) is arranged to provide configuration data regarding the at least one operating element (7b) visualized on the display (6) to the evaluation device (13); The configuration data is preferably a position, a size, an orientation, a type, an associated machine or equipment function, an associated machine parameter or an equipment parameter, a permission state of at least one operating element (7b) and And / or has information about the actual operating state or adjustment values, and
The evaluation device (13) is arranged to generate a control command for the control device (3) according to the configuration data;
3. The operating device according to Configuration 1 or 2, wherein:
[Configuration 4]
The visualization device (10) is at least indirectly connected to the contact sensor (8) and the control device (3), and an operating element (7a) of the touch screen (5) operated by an operator. Operating device according to configuration 1 to 3, characterized in that it is arranged to generate the control commands and / or machine or equipment parameters for the control device (3) according to: .
[Configuration 5]
A sensor data connection (18) between the contact sensor (8) and the evaluation device (13) has a branch, the branch being to or an interface for the visualization device (10). The operating device according to any one of Configurations 1 to 4, wherein the operating device leads to (12).
[Configuration 6]
Said operating device (2) is a mobile, preferably portable operating device, said operating device being particularly flexible via a data connection (19) with said control device (3) of a machine or equipment (4). The operation device according to any one of Configurations 1 to 5, wherein the operation device is connectable via a simple conductor or a wireless section.
[Configuration 7]
The operating device (2) has at least one actuator (20) for generating a tactile signal for an operator, and
The evaluation device (13) is connected to the actuator (20) and is arranged to operate at least one of the actuators (20) according to the sensor data of the contact sensor (8);
The operating device according to any one of Configurations 1 to 6, characterized in that:
[Configuration 8]
The output interface (16) of the evaluation device (13) for transmitting a control command to the control device (3) has at least one real-time control output or at least one digital or analog control output. Configuration, wherein said output interface (16) preferably has at least two control outputs, each control output being associated with a different machine or facility function. The operating device according to claim 1.
[Configuration 9]
The contact sensor (8) is a multi-touch sensor, and the evaluation device (13) is arranged to evaluate sensor data of the multi-touch sensor, and preferably operates at least two operating elements (7b). The operating device according to any one of Configurations 1 to 8, wherein the operation device can be evaluated simultaneously.
[Configuration 10]
The evaluation device (13) is implemented as follows, ie before, during and / or after the actual operation performed by the operation of the operating element (7b), and absolutely for the implementation of the control process The required movement or contact pattern in the contact sensor (8) is checked, and a control command corresponding to an operating process is supplied at the output interface (16) only after the movement or contact pattern has been checked positive. Preferably, the movement or contact pattern is a gesture introduced to activate said operating element (7b) for a predetermined period of time, or of another operating element (7b). The operating device according to any one of Configurations 1 to 9, wherein the operating device is a simultaneous operation.
[Configuration 11]
A touch controller (21) is connected between the contact sensor (8) and the evaluation device (13), and the touch controller controls the operation of the operation elements (7a, 7b) of the touch screen (5). 11. The operating device according to any one of Configurations 1 to 10, wherein the operating device is configured to detect and prepare as raw sensor data.
[Configuration 12]
The evaluation device (13) is configured such that a data stream is supplied to the evaluation device (13) as well as to the visualization device (10), or the touch controller (21). 12. The operating device according to configuration 11, wherein the operating device is coupled to the data stream.
[Configuration 13]
The operating device according to configuration 11 or 12, wherein the touch controller (21) is structurally and functionally incorporated in the evaluation device (13).
[Configuration 14]
A communication connection (23), preferably in the form of an interrupt signal conductor, in addition to a sensor data connection (18) for transmitting the raw sensor data to the evaluation device (13) by the touch controller (21) and the evaluation device (13). Via the communication connection, the touch controller (21) can signal to the evaluation device (13) asynchronously and without delay the presence of an operating process that is important for evaluation, 14. The operating device according to any one of Configurations 11 to 13, wherein:
[Configuration 15]
The evaluation device (13) has at least three interfaces, and the raw sensor data is received via a first interface and the visualization device (10) or the visualization via a second interface. It is further transmitted to the interface (12) for a device (10), preferably the evaluation device (13) at least partially emulates the behavior of a touch controller (21) at a second interface. The operation device according to any one of Configurations 1 to 14, wherein
[Configuration 16]
Arrangement according to any one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device (13) has at least one memory (15) connected to the real-time data processing device (14). Operating device.
[Configuration 17]
The memory (15) contains and / or can store configuration data for at least one operating element (7b) that can be displayed on the display (6), wherein the configuration data is preferably The position, size, orientation, type, associated machine or equipment function, associated machine or equipment parameter, permission state of at least one operating element (7b) and / or actual operating state or adjustment value 17. The operating device according to Configuration 16, wherein the operating device includes information.
[Configuration 18]
Calibration data is included and / or storable in the memory (15), and using the calibration data, coordinate information provided by a touch controller is preferably offset, scaled and / or scaled. The operation device according to configuration 16 or 17, wherein the operation device is corrected for distortion correction.
[Configuration 19]
A control system (1) for controlling a machine or equipment (4), in particular a manipulator, a processing device or a manufacturing equipment, by means of an operating device (2),
A control device (3) for driving said machine or equipment (4);
An operating device (2) connected to a control device (3) for operating the machine or equipment (4) by an operator, in particular according to any one of configurations 1 to 18, wherein The operating device (2) has a touch screen (5), said touch screen comprising a display (6) for visualizing an operating element (7b) and a contact sensor (8) superimposed on said display (6). An operating device (2) formed from:
A visualization device (10) connected to the display (6) for preparing image data for the display (6) of the touch screen (5), wherein the visualization device (10) is A visualization device (10) having a data processing device (11);
Having,
The evaluation device (13) is provided, the evaluation device is connected to the contact sensor (8) of the touch screen (5), and the real-time data processing device (14) and the control device (3) are provided. ) And an output interface (16) connected thereto, wherein the real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) performs the control according to the sensor data of the contact sensor (8) as follows: A control command for the device (3) is generated and arranged to be transmitted to the control device (3) via an output interface (16), and the real-time data processing device ( (14) The control system, wherein the data processing device (11) of the visualization device (10) is independent.
[Configuration 20]
The control system according to configuration 19, wherein an output interface (16) of the evaluation device (13) is connected to the control device (3) via a real-time data bus (22). .
[Configuration 21]
The operating device (2) is a structural unit 24) separate from the control device (3), in particular a mobile, preferably portable operating device, and
Said evaluation device (13) is integrated in said structural unit (24);
21. The control system according to configuration 19 or 20, wherein
[Configuration 22]
The visualization device (10) is arranged outside the operation device (24), and preferably, the visualization device (10) is built in the control device (3). 22. The control system according to 21.
[Configuration 23]
Method for controlling a machine or a facility (4) by an operating device (2) according to any one of the arrangements 1 to 18 and / or by a control system (1) according to any one of the arrangements 19 to 22. The visualization device (10) prepares image data for the display (6) of the touch screen (5) so that the operating element (7b) can be visually recognized on the display (6). The real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) generates a control command according to the sensor data of the contact sensor (8) of the touch screen (5), and the control device (3) Communicate to
A method of controlling a machine or equipment.
[Configuration 24]
Configuration data, preferably in the form of a parameter set, for at least one operating element (7b) displayed or displayable on said display (6) is loaded into the evaluation device, and the configuration data is preferably Is the position, size, orientation, type, associated machine or equipment function, associated machine or equipment parameter, enabled state of at least one operating element (7b) and / or actual drive state or Contains information about the adjustment value, and
The evaluation device (13) generates a control command for the control device (3) according to configuration data;
24. The method of configuration 23, wherein:
[Configuration 25]
Method according to configuration 24, wherein configuration data is generated by the visualization device (10) and / or the control device (3) and transmitted to the evaluation device (13).
[Configuration 26]
The evaluation device (13) receives information from the visualization device (10), preferably via regular communication or signaling, and from the information, the data processing device of the visualization device (10) (11) A method according to any one of arrangements 23 to 25, wherein an inductive guess can be obtained as to the correct or erroneous implementation of the visualization software being performed above.
[Configuration 27]
The configuration data relating to the operating element (7b), which is transmitted from the visualization device (10) and / or the control device (3) to the evaluation device (13), is timed inside the evaluation device (13). Has or has been provided with limited validity; and
Since the corresponding operating element (7b) is deactivated after the expiration of the validity, the operation of the machine or the installation (4) via this operating element (7b) is prevented,
27. The method according to any one of configurations 23 to 26, characterized in that:
[Configuration 28]
An operating element (7b) whose visualization device (10) is monitored by the evaluation device (13) via a data connection (17) between the evaluation device (13) and the visualization device (10) 28. The apparatus according to any one of claims 23 to 27, further comprising: reading out the operation state of the device and evaluating the function that is not important in real time, for example, based on optical, acoustic or tactile feedback to the operator. the method of.
[Configuration 29]
A timer having a predetermined time limit is started in the evaluation device (13) after a change in the operating state of the operating element (7b);
The visualization device (10) does not respond with operation information before the expiration of the time limit, with respect to updating of the information shown on the touch screen (5), in particular regarding the operation state of the operation element (7b). At the same time, an error signal is transmitted to the control device (3) or the operating element (7b) is deactivated.
29. The method according to any one of configurations 23 to 28, wherein:
[Configuration 30]
The evaluation device (13) is signaled with one or more actuators (20) in signal technology as follows: when the operating element (7b) is operated, or when the touch screen (5) is simply touched. 30. A method according to any one of the arrangements 23 to 29, characterized in that, in such a case, a tactile feedback to the operator is already generated.
[Configuration 31]
The position and type of the operating element (7b) are stored in the evaluation device (13) and preferably correspond to tactile markings present on the touch screen (5). 31. The method according to any one of claims 23 to 30, wherein
[Configuration 32]
A monostable operating element (7b), preferably in the form of a keyboard or joystick with an automatic return to the initial position, which is not operated, is independent of the actual operating state of the operating element (7b). ), The non-operated state is signaled to the evaluation device (13) without delay, or a control command corresponding to the non-operated state is sent from the evaluation device (13) to the control device (3). 32.) The method of any one of arrangements 23 to 31, wherein the method is signaled to
[Configuration 33]
Between the evaluation device (13) and the visualization device (10) there is provided an additional data connection (27), preferably in the form of an interrupt conductor, by means of the data connection. 33) signal the operator's manipulating process to the visualization device (10).
[Configuration 34]
For transmitting real-time control commands, a real-time-capable data connection (22), for example a real-time Ethernet bus connection, is provided, via which the operation of the operating element (7b) is effected. Any one of configurations 23 to 33, wherein a control command associated with the state or the operation state of the operation element (7b) is cyclically transmitted to the control device (3) in a predetermined time raster. Or the method of claim 1.
[Configuration 35]
23. The visualization device (10) of the operating device (2) according to any one of configurations 1 to 18 and / or the control system (1) according to any one of configurations 19 to 22, depending on the development environment. At least one operating element (7b) is selected from a pre-determined amount of available operating elements (7b) by a development environment, and the at least one operating element is selected. (7b) is parameterized with respect to position, size, orientation, size, type, associated machine or equipment function, its associated machine or equipment parameter, and / or its enabled state, and at least From the correspondence of the parameters to one operating element (7b), for the evaluation device (13) In particular in the form of parameter data sets, the configuration data is generated, a method of forming a graphic user surface.

1 制御システム
2 操作装置
3 制御装置
4 機械もしくは設備
5 タッチスクリーン
6 ディスプレイ
7a 操作エレメント
7b 実時間機能と結合された、操作エレメント
8 接触センサ
9 フロント
10 視覚化装置
11 データ処理装置
12 視覚化装置10のためのインターフェース
13 評価装置
14 実時間データ処理装置
15 メモリ
16 出力インターフェース
17 データ接続
18 センサデータ接続
19 データ接続
20 アクチュエータ
21 タッチコントローラ
22 実時間対応のデータ接続
23 通信接続
24 構造的ユニット
25 触覚的マーキング
26 入力インターフェース
27 データ接続
28 インターフェース
29 データ接続
30 従来技術に基づく操作器具
31 第1の操作領域
32 第2の操作領域
REFERENCE SIGNS LIST 1 control system 2 operating device 3 control device 4 machine or equipment 5 touch screen 6 display 7 a operating element 7 b operating element combined with real time function 8 contact sensor 9 front 10 visualization device 11 data processing device 12 visualization device 10 Interface for 13 Evaluation device 14 Real-time data processing device 15 Memory 16 Output interface 17 Data connection 18 Sensor data connection 19 Data connection 20 Actuator 21 Touch controller 22 Real-time capable data connection 23 Communication connection 24 Structural unit 25 Tactile Marking 26 Input interface 27 Data connection 28 Interface 29 Data connection 30 Operating device based on the prior art 31 First operating area 32 Second operating area

Claims (49)

機械又は設備(4)の制御装置(3)のための制御指令を発生させる操作装置(2)であって、操作装置(2)が、
−操作エレメント(7b)を視覚化するためのディスプレイ(6)と、前記ディスプレイに重畳される接触センサ(8)とから形成される、タッチスクリーン(5)と、
−前記ディスプレイ(6)と接続された、データ処理装置(11)を有する視覚化装置(10)、あるいは前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)用の画像データを準備するための、この種の視覚化装置(10)用の、前記ディスプレイ(6)に接続されたインターフェース(12)と、
を有している、ものにおいて、
評価装置(13)が設けられ、前記評価装置がタッチスクリーン(5)の接触センサ(8)と接続されており、かつ実時間データ処理装置(14)と出力インターフェース(16)とを有し、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が次のように、すなわち前記接触センサ(8)のセンサデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成して、前記出力インターフェース(16)において提供するように、整えられており、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が前記/1つの視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)に関して自立しており、
前記評価装置(13)又は前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)は、前記視覚化装置(10)又は前記視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)に関して、前記接触センサ(8)と前記制御装置(3)との間に迂回路を形成し、前記評価装置(13)及び前記視覚化装置(10)、又は、少なくともそれらのデータ処理装置(10,14)は、前記接触センサ(8)と前記制御装置(3)との間で並列に接続されている、ことを特徴とする操作装置。
An operating device (2) for generating a control command for a control device (3) of a machine or equipment (4), wherein the operating device (2) comprises:
A touch screen (5) formed from a display (6) for visualizing the operating elements (7b) and a contact sensor (8) superimposed on said display;
A visualization device (10) with a data processing device (11) connected to said display (6), or this for preparing image data for said display (6) of said touch screen (5). An interface (12) connected to said display (6) for a kind of visualization device (10);
Having,
An evaluation device (13) is provided, said evaluation device being connected to a touch sensor (8) of a touch screen (5) and having a real-time data processing device (14) and an output interface (16); The real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) generates a control command for the control device (3) according to the sensor data of the contact sensor (8) as follows, The real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) is arranged to be provided at an interface (16), and the data processing device (11) of the / one visualization device (10) It has been self-respect,
The evaluation device (13) or the real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) may be configured such that, with respect to the visualization device (10) or the data processing device (11) of the visualization device (10), A detour is formed between the contact sensor (8) and the control device (3), and the evaluation device (13) and the visualization device (10), or at least their data processing devices (10, 14) ) Is connected in parallel between the contact sensor (8) and the control device (3) .
前記評価装置(13)が、前記視覚化装置(10)と接続されている、ことを特徴とする請求項1に記載の操作装置。 The evaluation device (13) is connected with the previous SL visualizing means (10), that the operation device according to claim 1, wherein the. 前記視覚化装置(10)が、前記ディスプレイ(6)において視覚化された少なくとも1つの前記操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータを前記評価装置(13)へ提供するように整えられており、かつ、
前記評価装置(13)が、前記コンフィグレーションデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成するように、整えられている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の操作装置。
The visualization device (10) is arranged to provide configuration data regarding the at least one operating element (7b) visualized on the display (6) to the evaluation device (13) ; One
The evaluation device (13) is arranged to generate a control command for the control device (3) according to the configuration data;
The operating device according to claim 1 or 2, wherein:
前記視覚化装置(10)が少なくとも間接的に前記接触センサ(8)及び前記制御装置(3)と接続されており、かつ操作者によって操作された前記タッチスクリーン(5)の操作エレメント(7a)に従って前記制御装置(3)のための前記制御指令及び/又は機械パラメータもしくは設備パラメータを生成するように整えられている、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の操作装置。   The visualization device (10) is at least indirectly connected to the contact sensor (8) and the control device (3), and an operating element (7a) of the touch screen (5) operated by an operator. Operation according to one of the claims 1 to 3, characterized in that it is arranged to generate the control commands and / or machine or equipment parameters for the control device (3) according to: apparatus. 前記接触センサ(8)と前記評価装置(13)の間のセンサデータ接続(18)が分岐を有し、前記分岐が視覚化装置(10)へ、あるいは前記視覚化装置(10)用のインターフェース(12)へ通じている、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の操作装置。   A sensor data connection (18) between the contact sensor (8) and the evaluation device (13) has a branch, the branch being to or an interface for the visualization device (10). The operating device according to any one of claims 1 to 4, wherein the operating device is connected to (12). 前記操作装置(2)がモバイルの操作器具であって、前記操作器具が機械又は設備(4)の前記制御装置(3)とデータ接続(19)を介して、接続可能である、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の操作装置。 A manipulation device of the operating device (2) is mobile, via the control device (3) and the data connection (19) of the operating instrument machinery or equipment (4), it is possible connections, it The operating device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: 前記操作装置(2)が、操作者のための触覚的な信号を発生させるための少なくとも1つのアクチュエータ(20)を有しており、かつ
前記評価装置(13)が前記アクチュエータ(20)と接続されており、かつ、前記接触センサ(8)のセンサデータに従って少なくとも1つの前記アクチュエータ(20)を操作するように整えられている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の操作装置。
The operating device (2) has at least one actuator (20) for generating a tactile signal for an operator, and the evaluation device (13) is connected to the actuator (20). And adapted to operate at least one of said actuators (20) according to sensor data of said contact sensor (8);
The operating device according to any one of claims 1 to 6, wherein:
前記制御装置(3)へ制御指令を伝達する、前記評価装置(13)の前記出力インターフェース(16)が、少なくとも1つの実時間対応の制御出力又は少なくとも1つのデジタル又はアナログの制御出力を有している、ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の操作装置。 The output interface (16) of the evaluation device (13) for transmitting a control command to the control device (3) has at least one real-time control output or at least one digital or analog control output. Tei Ru, operating device according to any one of claims 1 7, characterized in that. 前記接触センサ(8)がマルチタッチセンサであって、前記評価装置(13)が、マルチタッチセンサのセンサデータを評価するように整えられてる、ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の操作装置。 Wherein a contact sensor (8) is a multi-touch sensor, the evaluation device (13) that have been arranged to evaluate the sensor data of the multi-touch sensor, we claim 1, wherein 8 The operating device according to claim 1. 前記評価装置(13)が次のように、すなわち前記操作エレメント(7b)の操作によって行われる本来の操作の前、その間及び/又はその後に実施され、かつ制御プロセスの実施のために絶対的に必要な、前記接触センサ(8)における運動もしくは接触パターンを検査して、この運動もしくは接触パターンの検査がポジティブとなった後に初めて、操作プロセスに相当する制御指令を前記出力インターフェース(16)において供給するように整えられてる、ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の操作装置。 The evaluation device (13) is implemented as follows, ie before, during and / or after the actual operation performed by the operation of the operating element (7b), and absolutely for the implementation of the control process The required movement or contact pattern in the contact sensor (8) is checked, and a control command corresponding to an operating process is supplied at the output interface (16) only after the movement or contact pattern has been checked positive. It has that are appointed to, operating device according to any one of claims 1 9, characterized in that. 前記接触センサ(8)と前記評価装置(13)の間にタッチコントローラ(21)が接続されており、前記タッチコントローラが、前記タッチスクリーン(5)の前記操作エレメント(7a、7b)の操作を検出して、センサ生データとして準備するように整えられている、ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の操作装置。   A touch controller (21) is connected between the contact sensor (8) and the evaluation device (13), and the touch controller controls the operation of the operation elements (7a, 7b) of the touch screen (5). The operating device according to any one of claims 1 to 10, wherein the operating device is arranged to detect and prepare as sensor raw data. 前記評価装置(13)が、データ流が前記評価装置(13)にも、前記視覚化装置(10)にも同じように供給されるように、形成されており、もしくは前記タッチコントローラ(21)のデータ流に結合されている、ことを特徴とする請求項11に記載の操作装置。   The evaluation device (13) is configured such that a data stream is supplied to the evaluation device (13) as well as to the visualization device (10), or the touch controller (21). The operating device according to claim 11, wherein the operating device is coupled to the data stream. 前記タッチコントローラ(21)が構造的かつ機能的に前記評価装置(13)に内蔵されている、ことを特徴とする請求項11又は12に記載の操作装置。   13. The operating device according to claim 11, wherein the touch controller (21) is structurally and functionally built into the evaluation device (13). タッチコントローラ(21)と評価装置(13)が、センサ生データを評価装置(13)へ伝達するセンサデータ接続(18)に加えて、通信接続(23)を介して互いに接続されており、前記通信接続を介してタッチコントローラ(21)が評価装置(13)に非同期かつ遅延せずに、評価にとって重要な操作プロセスの存在を信号伝達することができる、ことを特徴とする請求項11から13のいずれか1項に記載の操作装置。 Touch controller (21) and evaluation unit (13), sensor data connection for transmitting the sensor raw data evaluation device (13) in addition to (18) are connected to one another via a communication connection (23), 12. The device as claimed in claim 11, wherein a touch controller (21) can signal the presence of an operating process that is important for the evaluation via the communication connection to the evaluation device (13) asynchronously and without delay. 14. The operating device according to any one of 13 above. 前記評価装置(13)が少なくとも3つのインターフェースを有しており、センサ生データが第1のインターフェースを介して受信されて、第2のインターフェースを介して前記視覚化装置(10)又は前記視覚化装置(10)のための前記インターフェース(12)へさらに伝達される、ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の操作装置。 The evaluation device (13) has at least three interfaces, and the raw sensor data is received via a first interface and the visualization device (10) or the visualization via a second interface. wherein further is transmitted to the interface (12), the operating device according to any one of claims 1 to 14, characterized in that for the device (10). 前記評価装置(13)が、前記実時間データ処理装置(14)と接続された少なくとも1つのメモリ(15)を有している、ことを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の操作装置。   16. The evaluation device according to claim 1, wherein the evaluation device has at least one memory connected to the real-time data processing device. The operating device as described. 前記メモリ(15)内に、前記ディスプレイ(6)において表示可能な少なくとも1つの操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータが含まれており、かつ/又は格納可能であ、ことを特徴とする請求項16に記載の操作装置。 Claims in the memory (15) within the display (6) includes a configuration data for at least one operating element that can be displayed (7b) at, and / or Ru retractable der, characterized in that Item 17. The operating device according to Item 16. 前記メモリ(15)内にカリブレーションデータが含まれており、かつ/又は格納可能であって、前記カリブレーションデータを用いて、タッチコントローラから供給された座標情報が、補正される、ことを特徴とする請求項16又は17に記載の操作装置。 Said memory (15) includes a calibration data in and / or a retractable, using said calibration data, coordinate information supplied from the touch controller is complementary Tadashisa, that The operating device according to claim 16 or 17, wherein 操作装置(2)によって機械又は設備(4)を制御する制御システム(1)であって、
−前記機械又は設備(4)を駆動するための制御装置(3)と、
−操作者によって前記機械又は設備(4)を操作するための制御装置(3)と接続された操作装置(2)であって、前記操作装置(2)がタッチスクリーン(5)を有し、前記タッチスクリーンが、操作エレメント(7b)を視覚化するためのディスプレイ(6)と、前記ディスプレイ(6)に重畳された接触センサ(8)とから形成される、操作装置(2)と、
−前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)用の画像データを準備するための、前記ディスプレイ(6)と接続された視覚化装置(10)であって、前記視覚化装置(10)がデータ処理装置(11)を有する、視覚化装置(10)と、
を有する、ものにおいて、
価装置(13)が設けられ、前記評価装置が前記タッチスクリーン(5)の前記接触センサ(8)と接続されており、かつ実時間データ処理装置(14)と、前記制御装置(3)と接続された出力インターフェース(16)とを有し、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が次のように、すなわち前記接触センサ(8)のセンサデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成して、出力インターフェース(16)を介して前記制御装置(3)へ伝達するように整えられており、前記評価装置(13)の実時間データ処理装置(14)が、前記視覚化装置(10)のデータ処理装置(11)に関して自立しており、
前記評価装置(13)又は前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)は、前記視覚化装置(10)又は前記視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)に関して、前記接触センサ(8)と前記制御装置(3)との間に迂回路を形成し、前記評価装置(13)及び前記視覚化装置(10)、又は、少なくともそれらのデータ処理装置(10,14)は、前記接触センサ(8)と前記制御装置(3)との間で並列に接続されている、ことを特徴とする制御システム。
A control system (1) for controlling a machine or equipment (4) by an operation device (2),
A control device (3) for driving said machine or equipment (4);
- a control device (3) and connected to the operating device for operating the machine or equipment (4) by the operator (2), the operating device (2) has a touch screen (5) An operating device (2), wherein the touch screen is formed from a display (6) for visualizing an operating element (7b) and a contact sensor (8) superimposed on the display (6);
A visualization device (10) connected to the display (6) for preparing image data for the display (6) of the touch screen (5), wherein the visualization device (10) is A visualization device (10) having a data processing device (11);
Having,
Evaluation unit (13) is provided, and the evaluation device is connected to the contact sensor of the touch screen (5) (8), or One real-time data processing device (14), said control device (3 ) And an output interface (16) connected thereto, wherein the real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) performs the control according to the sensor data of the contact sensor (8) as follows: A control command for the device (3) is generated and arranged to be transmitted to the control device (3) via an output interface (16), and the real-time data processing device ( 14) is independent with respect to the data processing device (11) of the visualization device (10) ,
The evaluation device (13) or the real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) may be configured such that, with respect to the visualization device (10) or the data processing device (11) of the visualization device (10), A detour is formed between the contact sensor (8) and the control device (3), and the evaluation device (13) and the visualization device (10), or at least their data processing devices (10, 14) ) Is connected in parallel between the contact sensor (8) and the control device (3) .
前記評価装置(13)の出力インターフェース(16)が、実時間対応のデータバス(22)を介して前記制御装置(3)と接続されている、ことを特徴とする請求項19に記載の制御システム。   20. Control according to claim 19, wherein an output interface (16) of the evaluation device (13) is connected to the control device (3) via a real-time-capable data bus (22). system. 前記操作装置(2)が、前記制御装置(3)から分離された構造的なユニット(24)であって、かつ
前記評価装置(13)がこの前記構造的なユニット(24)内に統合されている、
ことを特徴とする請求項19又は20に記載の制御システム。
The operating device (2) is a structural unit (24 ) separate from the control device (3), and the evaluation device (13) is integrated in the structural unit (24) ing,
The control system according to claim 19 or 20, wherein:
前記視覚化装置(10)が前記操作装置(24)の外部に配置されている、ことを特徴とする請求項21に記載の制御システム。 The control system of claim 21, wherein the visualization apparatus (10) wherein Ru Tei is arranged outside the operating device (24), it is characterized. 請求項1から18のいずれか1項に記載の操作装置(2)によって、かつ/又は請求項19から22のいずれか1項に記載の制御システム(1)によって機械又は設備(4)を制御する方法であって、前記視覚化装置(10)が前記タッチスクリーン(5)の前記ディスプレイ(6)のための画像データを準備することで、前記ディスプレイ(6)上に前記操作エレメント(7b)が視覚化され、前記評価装置(13)の前記実時間データ処理装置(14)が前記タッチスクリーン(5)の前記接触センサ(8)のセンサデータに従って制御指令を生成して、前記制御装置(3)へ伝達する、
機械又は設備を制御する方法。
A machine or a facility (4) is controlled by an operating device (2) according to one of the claims 1 to 18 and / or by a control system (1) according to one of the claims 19 to 22. The visualization device (10) prepares image data for the display (6) of the touch screen (5) so that the operating element (7b) is displayed on the display (6). Are visualized, and the real-time data processing device (14) of the evaluation device (13) generates a control command according to the sensor data of the contact sensor (8) of the touch screen (5), and the control device ( 3)
A method of controlling a machine or equipment.
前記ディスプレイ(6)において表示された、あるいは表示可能な、少なくとも1つの操作エレメント(7b)に関する、コンフィグレーションデータが、評価装置へロードされ、か
前記評価装置(13)が、コンフィグレーションデータに従って前記制御装置(3)用の制御指令を生成する、
ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
The displayed on the display (6), or can be displayed, for at least one operating element (7b), co emissions fig configuration data is loaded into the evaluation device, or One <br/> the evaluation device (13) Generates a control command for the control device (3) according to configuration data.
The method of claim 23, wherein:
コンフィグレーションデータが前記視覚化装置(10)及び/又は前記制御装置(3)によって生成されて、前記評価装置(13)へ伝達される、ことを特徴とする請求項24に記載の方法。   25. The method according to claim 24, wherein configuration data is generated by the visualization device (10) and / or the control device (3) and transmitted to the evaluation device (13). 前記評価装置(13)が、前記視覚化装置(10)から情報を受信し、前記情報から、前記視覚化装置(10)の前記データ処理装置(11)上で遂行されている視覚化ソフトウェアの正しいもしくはエラーのある実施に関して帰納的推測を得ることができる、ことを特徴とする請求項23から25のいずれか1項に記載の方法。 The evaluation device (13) is, before SL receives information from the visualization device (10), from the information, the visualization device (10) of said data processing device (11) being performed on the visualization software A method according to any one of claims 23 to 25, wherein a recursive guess can be obtained for a correct or erroneous implementation of. 前記視覚化装置(10)及び/又は前記制御装置(3)から前記評価装置(13)へ伝達される、前記操作エレメント(7b)に関するコンフィグレーションデータが、前記評価装置(13)の内部において、期限付きで有効であり又は期限付きで有効となり、かつ
該当する操作エレメント(7b)が期限の経過後に非能動化されるので、この操作エレメント(7b)を介しての機械又は設備(4)の操作が阻止される、
ことを特徴とする請求項23から26のいずれか1項に記載の方法。
Configuration data on the operating element (7b), which is transmitted from the visualization device (10) and / or the control device (3) to the evaluation device (13), is provided inside the evaluation device (13) . It is valid with a time limit or valid with a time limit , and since the corresponding operating element (7b) is deactivated after the expiration of the time limit , the machine or equipment (4) via this operating element (7b) is Operation is blocked,
The method according to any one of claims 23 to 26, characterized in that:
前記視覚化装置(10)が前記評価装置(13)と前記視覚化装置(10)との間のデータ接続(17)を介して、前記評価装置(13)によって監視される操作エレメント(7b)の操作状態を読み出して、実時間が重要でない機能に関して評価する、ことを特徴とする請求項23から27のいずれか1項に記載の方法。 An operating element (7b) whose visualization device (10) is monitored by the evaluation device (13) via a data connection (17) between the evaluation device (13) and the visualization device (10) reads the operation state, worthy hand Review relates features real-time is not critical, the method according to any one of claims 23 27, characterized in that. 前記評価装置(13)内で、前記操作エレメント(7b)の操作状態の変化後に、予め定められた期限を有するタイマーが始動され、かつ
前記視覚化装置(10)が期限の終了前に、前記タッチスクリーン(5)に示された情報の更新に関する、操作情報をもって応答しない場合に、エラー信号が前記制御装置(3)へ送信され、あるいは前記操作エレメント(7b)が非アクティブの状態にされる、
ことを特徴とする請求項23から28のいずれか1項に記載の方法。
Within the evaluation device (13), after a change in the operating state of the operating element (7b), a timer with a predetermined time limit is started, and before the visualization device (10) expires, the timer about updating of the touch screen (5) at the indicated information, if not respond with the operation information is transmitted error signal the control device (3), or the operating element (7b) is in the inactive state ,
A method according to any one of claims 23 to 28, characterized in that:
前記評価装置(13)が1つ又は複数のアクチュエータ(20)と信号技術的に次のように、すなわち前記操作エレメント(7b)が操作された場合、あるいは前記タッチスクリーン(5)がただ接触された場合にすでに、操作者への触覚的フィードバックが生成されるように、結合されている、ことを特徴とする請求項23から29のいずれか1項に記載の方法。   The evaluation device (13) is signaled with one or more actuators (20) in signal technology as follows: when the operating element (7b) is operated, or when the touch screen (5) is simply touched. 30. A method as claimed in any one of claims 23 to 29, characterized in that a tactile feedback to the operator is already generated when the tactile feedback occurs. 前記評価装置(13)内に前記操作エレメント(7b)の位置と種類が格納されている、ことを特徴とする請求項23から30のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 23 30, wherein the evaluation device (13) wherein Ru position and type are stored Tei operating element (7b) into it, characterized in. 安定の操作エレメント(7b)が操作エレメント(7b)の実際の操作状態に関係なく、前記視覚化装置(10)によって非能動化された場合に、前記評価装置(13)へ操作されない状態が遅延なしで信号伝達され、もしくは操作されない状態に相当する制御指令が前記評価装置(13)から前記制御装置(3)へ信号伝達される、ことを特徴とする請求項23から31のいずれか1項に記載の方法。 Regardless of the actual operating state of the monostable operating elements (7b) is an operating element (7b), when it is inactivated by the visualization device (10), a state that is not operated to the evaluation device (13) 32. The control device according to claim 23, wherein a control command which is signaled without delay or corresponds to a non-operated state is signaled from the evaluation device to the control device. The method described in the section. 前記評価装置(13)と前記視覚化装置(10)の間に、付加的なデータ接続(27)が設けられており、前記データ接続によって前記評価装置(13)が操作者の操作プロセスを前記視覚化装置(10)へ信号伝達する、ことを特徴とする請求項23から32のいずれか1項に記載の方法。 Between the evaluation device (13) and the visualization system (10), and with additive data connection (27) is provided, the operation process of the evaluation device (13) the operator by the data connection 33. A method according to any one of claims 23 to 32, wherein the signal is signaled to the visualization device (10). 実時間制御指令を伝達するために、実時間対応のデータ接続(22)が設けられており、前記データ接続を介して操作エレメント(7b)の操作状態もしくは操作エレメント(7b)の操作状態に対応づけられた制御指令が予め定められたタイムラスターでサイクリックに前記制御装置(3)へ伝達される、ことを特徴とする請求項23から33のいずれか1項に記載の方法。 In order to transmit the real-time control command, a data connection (22 ) corresponding to real time is provided, which corresponds to the operation state of the operation element (7b) or the operation state of the operation element (7b) via the data connection. Method according to one of the claims 23 to 33, characterized in that the assigned control commands are transmitted cyclically to the control device (3) in a predetermined time raster. 開発環境によって、請求項1から18のいずれか1項に記載の操作装置(2)及び/又は請求項19から22のいずれか1項に記載の制御システム(1)の前記視覚化装置(10)のためのグラフィックユーザーサーフェスを形成する方法であって、開発環境によって予め定められた量の提供可能な操作エレメント(7b)から少なくとも1つの操作エレメント(7b)が選択されて、この少なくとも1つの操作エレメント(7b)が、位置、大きさ、方向付け、大きさ、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、その対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、及び/又はそのイネーブル状態に関してパラメータ化され、かつ少なくとも1つの操作エレメント(7b)に対するパラメータの対応付けから、前記評価装置(13)のために、コンフィグレーションデータが生成される、グラフィックユーザーサーフェスを形成する方法。 23. The visualization device (10) of an operating device (2) according to any one of claims 1 to 18 and / or a control system (1) according to any one of claims 19 to 22, depending on the development environment. ), Wherein at least one operating element (7b) is selected from a predetermined amount of available operating elements (7b) by a development environment, and the at least one operating element (7b) is selected. The operating element (7b) is parameterized with respect to position, size, orientation, size, type, associated machine or equipment function, its associated machine or equipment parameter, and / or its enabled state; In addition, from the correspondence of the parameters to at least one operation element (7b), the evaluation device (13) To, the co emissions fig configuration data are generated, a method of forming a graphic user surface. 前記評価装置(13)が、双方向のデータ接続(17)を介して前記視覚化装置(10)と接続されている、ことを特徴とする請求項2に記載の操作装置。  Operating device according to claim 2, characterized in that the evaluation device (13) is connected to the visualization device (10) via a two-way data connection (17). 前記コンフィグレーションデータが、位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械機能もしくは設備機能、対応づけられた機械パラメータもしくは設備パラメータ、少なくとも1つの前記操作エレメント(7b)の許可状態及び/又は実際の操作状態あるいは調節値に関する情報を有している、ことを特徴とする請求項3に記載の操作装置。  The configuration data includes a position, a size, an orientation, a type, an associated machine or equipment function, an associated machine or equipment parameter, a permission state of at least one of the operating elements (7b), and / or 4. The operating device according to claim 3, further comprising information on an actual operating state or an adjustment value. 前記操作装置(2)がモバイルの、携帯可能な操作器具である、ことを特徴とする請求項6に記載の操作装置。  Operating device according to claim 6, characterized in that the operating device (2) is a mobile, portable operating device. 前記出力インターフェース(16)が少なくとも2つの制御出力を有し、各制御出力に機械又は設備に関する異なる機能が対応づけられている、ことを特徴とする請求項8に記載の操作装置。  The operating device according to claim 8, wherein the output interface has at least two control outputs, and each control output is associated with a different function related to a machine or equipment. 前記評価装置(13)が第2のインターフェースにおいてタッチコントローラ(21)の挙動を少なくとも部分的にエミュレートする、ことを特徴とする請求項15に記載の操作装置。  Operating device according to claim 15, characterized in that the evaluation device (13) at least partially emulates the behavior of a touch controller (21) at a second interface. 前記コンフィグレーションデータが位置、大きさ、方向付け、種類、対応づけられた機械もしくは設備機能、対応づけられた機械もしくは設備パラメータ、少なくとも1つの操作エレメント(7b)の許可状態及び/又は実際の操作状態あるいは調節値に関する情報を含んでいる、ことを特徴とする請求項17に記載の操作装置。  The configuration data is the position, size, orientation, type, associated machine or equipment function, associated machine or equipment parameter, permission state of at least one operating element (7b) and / or actual operation 18. The operating device according to claim 17, wherein the operating device includes information on a state or an adjustment value. 前記機械又は設備(4)が、マニピュレータ、加工装置あるいは製造設備である、ことを特徴とする請求項19に記載の制御システム。  20. The control system according to claim 19, wherein the machine or equipment (4) is a manipulator, a processing device or a manufacturing equipment. 前記制御装置(3)が、請求項1から18のいずれか1項に記載の制御装置(3)であることを特徴とする請求項19に記載の制御システム。  20. The control system according to claim 19, wherein the control device (3) is the control device (3) according to any one of claims 1 to 18. 前記構造的なユニット(24)がモバイルの操作器具である、  Said structural unit (24) is a mobile operating device;
ことを特徴とする請求項21に記載の制御システム。The control system according to claim 21, wherein:
前記構造的なユニット(24)がモバイルの、携帯可能な操作器具である、  Said structural unit (24) is a mobile, portable operating device;
ことを特徴とする請求項21に記載の制御システム。The control system according to claim 21, wherein:
前記視覚化装置(10)が前記制御装置(3)に内蔵されている、ことを特徴とする請求項22に記載の制御システム。  Control system according to claim 22, characterized in that the visualization device (10) is integrated in the control device (3). 前記視覚化装置(10)が、操作者への光学的、音響的あるいは触覚的なフィードバックについて評価する、ことを特徴とする請求項28に記載の方法。  29. The method according to claim 28, wherein the visualization device (10) evaluates for optical, acoustic or tactile feedback to an operator. 前記評価装置(13)内で、前記操作エレメント(7b)の操作状態の変化後に、予め定められた期限を有するタイマーが始動され、かつ  A timer having a predetermined time limit is started in the evaluation device (13) after a change in the operating state of the operating element (7b);
前記視覚化装置(10)が期限の終了前に、前記タッチスクリーン(5)に示された、前記操作エレメント(7b)の操作状態に関して行われた情報の更新に関する、操作情報をもって応答しない場合に、エラー信号が前記制御装置(3)へ送信され、あるいは前記操作エレメント(7b)が非アクティブの状態にされる、  If the visualization device (10) does not respond with operation information before the expiration of the time limit, with respect to the update of the information on the operation state of the operation element (7b) shown on the touch screen (5). An error signal is transmitted to the control device (3) or the operating element (7b) is deactivated.
ことを特徴とする請求項29に記載の方法。30. The method of claim 29, wherein:
前記操作エレメント(7b)の位置と種類が、前記タッチスクリーン(5)に存在する触覚的なマーキングと対応している、ことを特徴とする請求項31に記載の方法。  32. The method according to claim 31, wherein the position and type of the operating element (7b) correspond to tactile markings present on the touch screen (5).
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