ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА
CONTROL PANEL FOR MEASURING INSTRUMENT

Изобретение относится к панели управления для измерительного прибора по меньшей мере с одним имеющим окно для управления и просмотра корпусом, при этом панель управления имеет по меньшей мере одну выполненную с возможностью приведения в действие пальцем через окно для управления и просмотра оптическую клавишу, и при этом оптическая клавиша имеет передающий элемент и приемный элемент.
Панели управления для измерительных приборов известны на протяжении десятилетий в самых различных вариантах. Обычно предусмотренное в корпусе измерительного прибора окно является исключительно окном для просмотра, при этом через это окно для просмотра обычно «на месте», то есть на самом измерительном приборе могут быть считаны значения измерения, при необходимости конечно, могут быть просмотрены также и настройки измерительного прибора: диапазон измерения, установленные параметры, данные калибровки. В большинстве измерительных приборов для управления предусмотрены клавиши, которые могут быть нажаты без открывания корпуса измерительного прибора, например в форме пленочных клавиш с внешней стороны прибора.
Прежде всего в измерительных приборах, которые эксплуатируются не в лабораторных условиях, а в промышленном технологическом окружении при подчас сложных условиях окружающей среды или во взрывоопасных областях, клавиши зачастую предусматривают внутри корпуса измерительного прибора так, что измерительный прибор в большинстве случаев можно эксплуатировать только при открытом корпусе измерительного прибора.
Однако если управление измерительного прибора должно быть возможным также и при закрытом корпусе и при этом необходимые для этого клавиши управления не должны каким-либо образом проходить сквозь корпус для того, чтобы быть механически доступными, тогда могут использоваться описанные в начале панели управления, которые имеют по меньшей мере одну выполненную с возможностью приведения в действие пальцем оптическую клавишу с передающим элементом и принимающим элементом. Передающий элемент такой выполненной с возможностью приведения в действие пальцем оптической клавиши испускает электромагнитное излучение, зачастую в инфракрасном диапазоне, а принимающий элемент оптической клавиши способен определять по меньшей мере электромагнитное излучение испускаемого передающим элементом типа. Принцип работы такой и самой по себе известной оптической клавиши основывается на том, что приближающийся объект для управления оптической клавишей в различной степени отражает испускаемое передающим элементом электромагнитное излучение так, что в зависимости от расстояния от объекта управления до оптической клавиши на передающий элемент воздействует отраженное излучение различной интенсивности. Это обнаруженное принимающим элементом отраженное излучение затем используется для распознавания состояния «приведено в действие». Для этого оптические клавиши располагаются с панелью управления за окном для управления и просмотра корпуса измерительного прибора, благодаря чему нажатие оптической клавиши пальцем может быть очень хорошо распознано, если управляющий палец останавливается на окне для управления и просмотра над оптической клавишей, то есть на этом расстоянии присутствует достаточное отражение испускаемого передающим элементом электромагнитного излучения.
Однако недостаток этого решения заключается в том, что управление оснащенного известной ранее панелью управления измерительного прибора является более невозможным с достаточной надежностью, если корпус измерительного прибора открыт так, что панель управления практически открыта и больше не защищена окном для управления и просмотра. Такая ситуация возникает, например, в случае сервисного обслуживания, то есть в ситуации, в которой, среди прочего, требуется еще большее количество настроек и сравнительно много данных должны быть введены с помощью клавиш. В этом случае обычно заданное через окно для управления и просмотра расстояние между оптической клавишей и управляющим пальцем более не задано и намеренное нажатие оптической клавиши более не надежно различимо от ненамеренного воздействия на оптическую клавишу.
Тем самым, задачи данного изобретения заключаются в создании панели управления для измерительного прибора вышеописанного типа, которая обеспечивает возможность надежного и быстрого управления также в том случае, если панель управления открыта, то есть не обеспечивается заданное расстояние для управления оптической клавишей, а также в предотвращении неправильного использования панели управления.
Объектом изобретения является панель управления для измерительного прибора, содержащая корпус по меньшей мере с одним окном для управления и просмотра и меньшей мере одну оптическую клавишу, выполненную с возможностью приведения в действие пальцем через указанное окно и имеющую передающий элемент и приемный элемент, причем предусмотрен по меньшей мере один блок обработки результатов для обнаружения приведения в действие оптической клавиши и механической клавиши, а панель управления дополнительно к выполненной с возможностью приведения в действие пальцем оптической клавише имеет по меньшей мере одну соответствующую, приводимую в действие пальцем механическую клавишу.
Поставленные задачи решены за счет того, что блок обработки результатов деактивирует оптическую клавишу, как только была приведена в действие механическая клавиша, в частности при наличии нескольких выполненных с возможностью приведения в действие пальцем оптических клавиш и соответствующих выполненных с возможностью приведения в действие пальцем механических клавиш блоком обработки результатов деактивируются все оптические клавиши, если была приведена в действие механическая клавиша.
При осуществлении изобретения от важного для управления оптической клавишей окна для управления и просмотра можно отказаться, так как существует дополнительная возможность привести в действие соответствующую оптической клавиши механическую клавишу. Соответствующая оптической клавише механическая клавиша имеет сравнимую с оптической клавишей функцию, при приведении в действие соответствующей оптической клавише механической клавиши вызывается сравнимое событие. Преимуществом является возможность приведения в действие механической клавиши после снятия имеющего окно для управления и просмотра корпуса, и то, что больше не требуется использовать оптическую клавишу, в результате чего обеспечивается быстрое и, тем не менее, надежное управление имеющим панель управления измерительным прибором.
При этом оптическая клавиша и механическая клавиша могут быть расположены на расстоянии друг от друга. Например, в этом случае в предпочтительном варианте осуществления механические клавиши расположены на панели управления так, что оператор не может распознать их через окно для управления и просмотра в корпусе измерительного прибора - при условии закрытого корпуса, то есть они становятся видны только после открытия корпуса.
Как указано выше, предлагаемая панель управления оснащена по меньшей мере одним блоком обработки результатов для обнаружения приведения в действие оптической клавиши и механической клавиши. Обнаружение приведения в действие кнопок может выполняться одним блоком обработки результатов, но оно может выполняться и несколькими блоками обработки результатов. Блок обработки результатов может быть настроен так, что он деактивирует оптическую клавишу, как только механическая клавиша - при открытом корпусе измерительного прибора - была приведена в действие. Если предусмотрено несколько выполненных с возможностью приведения в действие пальцем оптических клавиш с несколькими соответствующими механическими клавишами, то блок обработки результатов предпочтительно выполнен так, что все оптические клавиши деактивируются, если была приведена в действие механическая клавиша. Благодаря такому особому осуществлению блока обработки результатов панели управления можно предотвратить неправильное использование панели управления. Потенциальное неправильное использование следует уже только из того, что при приведении в действие механической клавиши также всегда одновременно или же незадолго до этого срабатывает соответствующая оптическая клавиша, и было бы возможно обнаружение нежелательного двойного срабатывания. Деактивация оптической клавиши может быть достигнута за счет различных альтернативных или совместно выполняемых мер; передающий элемент может быть выключен, принимающий элемент может быть коммутационно переключен в определенное и не зависящее от внешнего состояния воздействия состояние или, например, анализ принятого поданного принимающим элементом сигнала может быть прекращен блоком обработки результатов. Предпочтительным образом для обнаружения приведения в действие клавиш предусмотрен иной блок обработки результатов в отличие от осуществления деактивации/активации оптических клавиш.
Однако согласно еще одной предпочтительной форме осуществления изобретения предусмотрено, что механическая клавиша расположена в непосредственной области приведения в действие оптической клавиши. Когда речь идет о том, что дополнительная механическая клавиша предусмотрена в «непосредственной области приведения в действие» выполненной с возможностью приведения в действие пальцем оптической клавиши, то под этим подразумевается, что оптическая клавиша и соответствующая механическая клавиша при использовании практически не могут управляться независимо друг от друга, то есть, например, в пределах одного квадратного сантиметра или в пределах нескольких квадратных сантиметров рядом друг с другом. Прежде всего, под этим понимается, что оптическая клавиша и механическая клавиша расположены так относительно друг друга, что во время процесса приведения в действие пальцем механической клавиши обязательно также пальцем управляется и оптическая клавиша. Во время процесса приведения в действие пальцем управляющий палец приближается к механической клавише и при этом, само собой разумеется, должен пересечь пространство, расположенное непосредственно над клавишей. Если область обнаружения соответствующей оптической клавиши находится именно там, то при всем желании нельзя избежать приведения в действие оптической клавиши при приведении в действие механической клавиши.
В предпочтительной форме осуществления панели управления предусмотрено, что клавишная панель обозначена на панели управления и что оптическая клавиша и соответствующая механическая клавиша расположены на совместной клавишной панели. За счет этой меры оператору панели управления указывается, где необходимо произвести нажатие для того, чтобы привести в действие необходимую клавишу, независимо от того, идет ли речь об оптической клавише или о соответствующей оптической клавише механической клавише.
В одном предпочтительном варианте осуществления предлагаемой панели управления предусмотрено, что оптическая клавиша и соответствующая механическая клавиша на панели управления расположены лежащими рядом друг с другом, что, прежде всего, обеспечивает особенно простую реализацию панели управления со стандартными компонентами, поскольку не требуется реализовывать оптическую клавишу и механическую клавишу в одном конструктивном узле.
Однако согласно одному особо предпочтительному варианту осуществления предусмотрено, что оптическая клавиша по меньшей мере частично расположена в механической клавише, прежде всего передающий элемент оптической клавиши или приемный элемент оптической клавиши расположен в механической клавише. Таким образом, очень надежным способом можно осуществить, что выполненная с возможностью приведения в действие пальцем оптическая клавиша и соответствующая с ней дополнительная выполненная с возможностью приведения в действие пальцем механическая клавиша выполнены как конструктивная, а также и как функциональная единица, благодаря чему, прежде всего, можно обеспечить, что во время процесса приведения в действие пальцем механической клавиши обязательно пальцем приводится в действие и оптическая клавиша.
В одном особом варианте осуществления предлагаемой панели управления передающий элемент и приемный элемент оптической клавиши расположены относительно друг друга так, что при приведении в действие пальцем механической клавиши, то есть при наложении управляющего пальца на механическую клавишу, практически невозможно отражение испускаемого передающим элементом оптической клавиши излучения в принимающий элемент оптической клавиши. Под «практически невозможно отражение» подразумевается, что при наложении управляющего пальца менее 10% максимального отражения попадают от передающего элемента в принимающий сегмент. Также возможны существенно меньшие доли отражения, когда передающий элемент и/или принимающий сегмент оптической клавиши утоплен в оптически непроницаемый держатель, в результате чего при наложении управляющего пальца единственное оптическое отверстие держателя передающего элемента или же принимающего сегмента также оптически закрыто. За счет этого можно фактически полностью исключить отражение.
В связи с этим, прежде всего, предусмотрено, что деактивированная оптическая клавиша после определенного, предварительно заданного времени снова активируется блоком обработки результатов и/или деактивированная оптическая клавиша снова активируется посредством шаблона приведения в действие соответствующей механической клавиши, то есть, например, при многократном приведении в действие в течение короткого временного промежутка. В дополнение или в качестве альтернативы также и при наличии нескольких оптических или соответствующих механических клавиш возможно, что блок обработки результатов активирует деактивированные оптические клавиши посредством комбинированного, одновременного приведения в действие по меньшей мере двух механических клавиш.
В предпочтительном варианте осуществления предлагаемой панели управления предусмотрено, что блок обработки результатов оценивает интенсивность полученного приемным элементом излучения, прежде всего временную динамику интенсивности, предпочтительным образом путем сканирования приемного элемента по фиксированной временной сетке. За счет этого можно не только определить абсолютное состояние воздействия на приемный элемент в данный момент, но также и определить движение приведения в действие, благодаря чему можно отличать намеренное нажатие оптической клавиши, например, от «проскальзывания» по оптической клавише. Особо предпочтительный вариант осуществления изобретения предусматривает, что блок обработки результатов при распознавании остающейся постоянной интенсивности принимаемого приемным элементом излучения в течение определенного, предварительно заданного интервала декларирует оптическую клавишу «приведенной в действие», то есть выдает соответствующий сигнал приведения в действие. Предпочтительным образом блок обработки результатов не только распознает, имеется ли остающаяся постоянной интенсивность в течение определенного временного интервала, но также и определяет, находится ли интенсивность в заданном диапазоне, благодаря чему можно избежать случайных ошибочных распознаваний состояния приведения в действие, например, из-за сторонних излучений.
Предлагаемая панель управления также имеет то преимущество, что она предоставляет возможность «быстрого» управления с помощью соответствующих с оптическими клавишами механических клавиш, поскольку оптические клавиши, по меньшей мере по сравнению с механическими клавишами, реагируют относительно медленно. Это связано, прежде всего, с тем обстоятельством, что, как ранее уже указывалось, анализ поставляемого приемным элементом приемного сигнала для надежного формирования сигнала обнаружения требует относительно существенных затрат при обработке сигнала.
В частности, существует множество возможностей для осуществления и усовершенствования предлагаемой панели управления. Для этого указывается на зависимые от п.1 пункты формулы изобретения, а также на нижеприведенное описание предпочтительных примеров осуществления изобретения со ссылкой на чертеж. На чертеже показаны:
Фиг.1 - первый пример осуществления предлагаемой панели управления, и
Фиг.2 - еще один пример осуществления предлагаемой панели управления.
На фиг.1 и 2 соответственно показана панель 1 управления для измерительного прибора с оснащенным окном для управления и просмотра корпусом, при этом весь измерительный прибор не показан, то есть также не показан и корпус с окном для управления и просмотра.
На фиг.1 панель 1 управления имеет в совокупности четыре выполненные с возможностью приведения в действие пальцем оптические клавиши 2, при этом оптические клавиши 2 соответственно имеют передающий элемент 3 и приемный элемент 4. В данном случае в случае передающих элементов 3 речь идет об инфракрасных передающих диодах, а в случае приемных элементов 4 - об инфракрасных приемных диодах. Испускаемое передающими элементами 3 инфракрасное излучение отражается с различной силой приближающимся к оптическим клавишам 2 управляющим пальцем в зависимости от расстояния от пальца до передающего элемента 3. За счет этого в зависимости от состояния приближения управляющего пальца к нажимаемой оптической клавише 2 устанавливается попадание инфракрасного излучения различной величины на соответствующий приемный элемент 4.
На показанной на фиг.1 панели 1 различные оптические клавиши 2 управления расположены рядом друг с другом под полем 5 индикации, так что оптические клавиши 2 не могут влиять друг на друга и, прежде всего, могут управляться таким образом, что поле 5 индикации при управлении не закрывается.
Показанные на фиг.1 и фиг.2 панели 1 управления выполнены таким образом, что дополнительно к выполненным с возможностью приведения в действие пальцем оптическим клавишам 2 соответственно - то есть для каждой выполненной с возможностью приведения в действие пальцем оптической клавиши 2 - дополнительно предусмотрена одна соответствующая выполненная с возможностью приведения в действие пальцем механическая клавиша 6. Само собой разумеется, иные панели управления могут быть выполнены таким образом, что не для каждой оптической клавиши 2 существует соответствующая механическая клавиша 6 и, наоборот, важно, что в любом случае имеется одна такая соответствующая пара клавиш. Можно распознать, что каждая механическая клавиша 6 расположена в непосредственной области приведения в действие соответствующей ей оптической клавиши 2, при этом непосредственную область приведения в действие оптической клавиши 2 следует понимать так, что в практическом применении при приведении в действие выполненной с возможностью приведения в действие пальцем механической клавиши 6 соответственно также нажимается и соответствующая выполненная с возможностью приведения в действие пальцем оптическая клавиша 2.
На фиг.1 на панели 1 управления для каждой оптической клавиши 2 и для каждой соотнесенной с соответствующей оптической клавишей 2 механической клавиши 6 предусмотрена соответственно клавишная панель 7 на панели 1 управления, при этом соответственно оптическая клавиша 2 и соответствующая ей механическая клавиша 6 соответственно расположены на клавишной панели 7. В случае примера осуществления на фиг.1 это овальные клавишные панели 7, в случае панели 1 управления на фиг.2 это является круглой клавишной панелью 7. Таким образом, для оператора несмотря на и без того расположенную в соответственно непосредственной области приведения в действие оптической клавиши 2 механическую клавишу 6 также и за счет маркировки становится ясно, где на панели 1 управления предусмотрены связанные оптические и механические клавиши.
На фиг.1 на панели 1 управления соответственно оптическая клавиша 2 и соответствующая ей механическая клавиша 6 расположены рядом, то есть бок о бок, в данном случае также на общей клавишной панели 7, в данном случае обе клавиши на фиг.1 расположены друг над другом.
В показанных примерах осуществления соответственно передающий элемент 3 и приемный элемент 4 оптических клавиш 2 горизонтально установлены таким образом относительно друг друга, что обнаруженное приемным элементом 4 максимальное отражение находится на расстоянии от поверхности механической клавиши 6 и что максимальное отражение, тем самым, также находится на расстоянии от поверхности панели 1 управления. За счет этого обеспечено, что особо подходящая точка включения находится над механической клавишей 6 и также над оптической клавишей 2, в данном случае настолько выше поверхности панели 1 управления, что при наличии окна управления и просмотра, то есть при закрытом корпусе не показанного здесь измерительного прибора, окно для управления и просмотра ограничивает движение управляющего пальца на оптимальном для отражения расстояния и останавливает его.
На фиг.1 и фиг.2 передающий элемент 3 и приемный элемент 4 оптической клавиши 2 горизонтально установлены относительно друг друга так, что при приведении в действие механической клавиши 6, то есть при наложении управляющего пальца на механическую клавишу 6, практически невозможно отражение испускаемого передающим элементом 3 оптической клавиши 2 излучения в принимающий элемент 4 оптической клавиши 2. В примере осуществления согласно фиг.1 это обеспечивается за счет того, что оптическая клавиша 2 расположена в непосредственной близости к соответствующей ей механической клавише 6, так что при приведении в действие автоматически закрывается, прежде всего, передающий элемент 3, поэтому инфракрасное излучение больше не попадает в релевантную область отражения оптической клавиши 2.
Напротив, на фиг.2 показана панель 1 управления, на которой оптическая клавиша 2 частично расположена в механической клавише 6 за счет того, что именно передающий элемент 3 оптической клавиши 2 находится в механической клавише 6. На фиг.2 контур механической клавиши 6 обозначен штрихлинией. Оптическая клавиша 2 и механическая клавиша 6 здесь расположены относительно друг друга так, что во время процесса приведения в действие пальцем механической клавиши 6 - приближения управляющего пальца к клавишам 2, 6 - также вынужденно приводится в действие пальцем оптическая клавиша 2, точно так же как и испускание инфракрасного излучения на практике надежно и принудительно предотвращается при приведении в действие пальцем механической клавиши 6 - наложении приводящего в действие пальца на механическую клавишу 6.