(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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。
【請求項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、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。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項６】
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。
【請求項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、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項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。
【請求項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いる、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。
【請求項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いる、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。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１１に記載の操作装置。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の操作装置。
【請求項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、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。
【請求項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。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の操作装置。
【請求項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／又は格納可能である、ことを特徴とする請求項１６に記載の操作装置。
【請求項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、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。
【請求項１９】
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、
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。
【請求項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、ことを特徴とする請求項１９に記載の制御システム。
【請求項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）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。
【請求項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いる、ことを特徴とする請求項２１に記載の制御システム。
【請求項２３】
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。
【請求項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、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、
ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項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、ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、ことを特徴とする請求項２３から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項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。
【請求項３２】
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、ことを特徴とする請求項２３から３１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３３】
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。
【請求項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）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。
【請求項３５】
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。
【請求項３６】
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。
【請求項３７】
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。
【請求項３８】
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。
【請求項３９】
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。
【請求項４０】
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。
【請求項４１】
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。
【請求項４２】
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。
【請求項４３】
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。
【請求項４４】
前記構造的なユニット（２４）がモバイルの操作器具である、
ことを特徴とする請求項２１に記載の制御システム。
【請求項４５】
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、
ことを特徴とする請求項２１に記載の制御システム。
【請求項４６】
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。
【請求項４７】
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。
【請求項４８】
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、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、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項４９】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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）。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
図は、それぞれ著しく簡略化した図式的な表示である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】機械もしくは設備の制御システムを示している。
【図２】従来技術に基づく操作装置を示している。
【図３】従来技術に基づく制御システムを示している。
【図４】本発明に係る操作装置を示している。
【図５】本発明に係る制御システムを示している。
【図６】本発明に係る制御システムの変形例を示している。
【図７】本発明に係る制御システムの他の変形例を示している。
【図８】評価装置の詳細を示している。
【図９】評価装置のメモリユニットを図式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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）。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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）。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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」）。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【符号の説明】
【０１４４】
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
【図１】
0006629759.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006629759.tif 000008
【図８】
0006629759.tif 000009
【図９】
0006629759.tif 000010