JP5631276B2 - 測定装置用の操作パネル - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも一つの操作および監視窓を有するハウジングを備えた測定装置用の操作パネルに関するものであり、この操作パネルは、操作および監視窓を通して指で操作される少なくとも一つの光学キーを有し、この光学キーは送信素子と受信素子を有する。

測定装置用の操作パネルは、何十年も前から種々様々な形態で公知である。測定装置ハウジング内に設けられている窓は、多くの場合ほとんどが監視窓であり、この監視窓を通して典型的には「その場で」、すなわち測定装置自体で測定値を読み取ることができ、場合によっては測定装置の調節、測定領域、パラメータ、較正データを表示することができる。測定装置の大多数では操作のためにキーが設けられており、このキーは測定装置のハウジングを開放することなく操作することができ、たとえばハウジングの外側にあるフィルムキーの形にある。

とりわけ、実験室条件下で運転されるのではなく、工業的プロセス環境においてしばしば厳しい環境条件の下で、または爆発の危険性のあるゾーンで運転される測定装置の場合、キーはしばしば測定装置のハウジング内に設けられており、そのため測定装置は通常、そのハウジングを開放したときにだけ操作することができる。

しかし測定装置の操作が、ハウジングが閉鎖されていても可能であるべきであり、そのために必要な操作キーが、機械的にアクセスできるようにするためハウジングを何らかの形で貫通すべきではない場合には、冒頭に述べた操作パネルが使用される。この操作パネルは指で操作される少なくとも一つの光学キーを有し、この光学キーは送信素子と受信素子を備える。このような指で操作される光学キーは、その送信素子によりしばしば赤外線領域にある電磁光線を放射し、光学キーの受信素子は、送信素子から放射された形式の電磁光線を少なくとも検知するように構成されている。このようなそれ自体公知の光学キーの機能は、光学キーに接近する操作対象物が送信素子から放射された電磁光線を異なる程度で反射し、操作対象物から光学キーまでの間隔に応じて、反射された光線が受信素子に異なる強度で当たることに基づいている。この受信素子によって検知された反射光線は、状態「操作された」をしき別するために利用される。そのために光学キーは操作パネルととともに測定装置ハウジングの操作および監視窓の後に配置されており、操作および監視窓上の操作指が光学キーの上方で静止し、この間隔において送信素子から放射された電磁光線の十分な反射が得られれば、光学キーの指操作をとくに良好に識別することができる。

しかしこの解決手段の欠点は、測定装置のハウジングが開放され、したがって操作パネルが実質的に露出され、操作および監視窓によってもはや保護されなくなると、既知の操作パネルが装備された測定装置の操作を確実に行うことができないことである。このような状況はたとえば保守の場合、すなわち調節の必要性が大きくなり、比較的多量のデータをキーを介して入力しなければならない状況で発生する。この場合、通常は操作および監視窓によって設定される光学キーと操作指との間隔がもはや未定義となし、光学キーの意図する操作が光学キーの意図しない影響から、もはや確実に区別できなくなる。

本発明の課題は、前記形式の測定装置用の操作パネルを、操作パネルが露出されており、したがって光学キーに対して規定された操作間隔を保証できない場合でも確実で迅速な操作を行うことができるようにすることである。

前記課題は、指操作される光学キーに加えて少なくとも一つ対応する指操作されるメカニカルキーが設けられており、したがって操作パネルが指操作される光学キーに加えて少なくとも一つの対応する指操作されるメカニカルキーを有することによって解決される。

この措置により、光学キーの操作に対して重要な操作および監視窓をなくても済むようになる。なぜなら光学キーに対応するメカニカルキーを操作する付加的な手段が存在するからである。光学キーに対応するメカニカルキーは光学キーと同等の機能を有し、光学キーに対応するメカニカルキーの操作によって同等の結果がトリガされる。有利には、操作および監視窓を有するハウジングの除去後に、メカニカルキーを操作することができ、光学キーに頼らなくて良いようにする。これにより操作パネルを有する測定装置の迅速かつそれでもなお確実な操作が可能となる。

ここで光学キーとメカニカルキーは互いに離して配置することができる。たとえばこの場合、好ましい実現ではメカニカルキーは操作パネル上に、（ハウジングが閉じられていることを前提にして）操作装置ハウジングの操作および監視窓を通して操作者が識別できないように、すなわちハウジングの開放後に初めて出現するように配置されている。

しかし本発明の別の好ましい構成では、メカニカルキーは、光学キーの直接的操作領域に配置されている。付加的なメカニカルキーが、指操作される光学キーの「直接的操作領域」に設けられていることについて述べる場合、これは、光学キーと対応するメカニカルキーが実質的に互いに独立して操作可能ではないことを意味する。すなわち両者は、たとえば１平方センチメートルまたは数平方センチメートルの領域内にある。光学キーとメカニカルキーは互いに、メカニカルキーを指操作する過程の間、必然的に光学キーも指操作されるように配置されていると理解されたい。指操作過程の間に、操作指がメカニカルキーに接近すると、この場合もちろん、このキーのすぐ上にある空間を横切らなければならない。対応する光学キーが検知領域をちょうどそこに有していれば、光学キーの操作は、メカニカルキーの操作の際に意図して回避することができない。

操作パネルの好ましい構成では、キーパネルが操作パネル上ですぐに分かるようにされており、光学キーと対応するメカニカルキーはこの共通のキーパネルに配置されている。この措置により、操作パネルの操作者は、所望のキーを操作するための操作が成功したか否かを、光学キーであるか、光学キーに対応するメカニカルキーであるかに関係なく認識することができる。

本発明の操作パネルの好ましい構成では、光学キーと対応するメカニカルキーとが、操作パネルに並置して配置されている。このことはとりわけ、標準素子による操作パネルの簡単な実現を可能にする。なぜなら光学キーとメカニカルキーを１つの構造ユニットで実現する必要がないからである。

しかしとくに有利な構成によれば、光学キーは少なくとも部分的にメカニカルキーの中に配置されており、とりわけ光学キーの送信素子または受信素子がメカニカルキー内に配置されている。したがって非常に簡単な形式とやり方で、指操作される光学キーと、これに対応する付加的な指操作されるメカニカルキーを、構造的および機能的にもユニットとして実現することができ、これによりとりわけ、メカニカルキーの指操作過程の間に必然的に光学キーも指操作されることを実現することができる。

本発明の操作パネルの特別の形態では、光学キーの送信素子と受信素子が、メカニカルキーの指操作の際に、すなわち操作指がメカニカルキーの上に置かれるときに、光学キーの送信素子によって放射され、光学キーの受信素子に入る光線の反射が実質的に行われないように互いに整列される。「反射が実質的に行われない」とは、操作指が置かれているときには、最大反射の１０％未満しか送信素子から受信素子に達しないことを意味する。光学キーの送信素子および／または受信素子が光学的に密度の高いホルダに埋め込まれており、操作指が上に置かれると送信素子または受信素子のホルダにあるただ一つの光学的開口部も光学的に閉鎖され、これによって実際上反射が完全に排除されることにより反射成分を格段に小さくすることができる。

本発明の操作パネルには好ましくは、光学キーの操作を検知するための評価ユニットと、メカニカルキーが装備されている。キーの操作検知はただ一つの評価ユニットによって行う個々ができるが、これを複数の評価ユニットによって行うこともできる。操作パネルの好ましい改善形態では、測定装置のハウジングが開放され、メカニカルキーが操作されると直ちに評価ユニットが光学キー非作動にするよう評価ユニットが構成されている。指操作される複数の光学キーおよび対応する指操作される複数のメカニカルキーが実現されている場合、評価ユニットは好ましくは、一つのメカニカルキーが操作されるとすべての光学キーが非作動にされるよう構成されている。操作パネルの評価ユニットのこの特別の構成により、操作パネルがエラー操作されることを阻止することができる。潜在的なエラー操作は、複数のメカニカルキーを操作する際に、常に同時にまたは直前に対応する光学キーがトリガされることからだけ生じる。そして望ましくない二重トリガが検知されてしまう。光学キーの非作動化は、種々の選択的に実施可能なまたは共通に実施可能な措置によって達成することができる。送信素子をスイッチオフし、受信素子を回路的に外部影響状態から独立した規定の状態に切り換えることができる。または受信素子から送出される評価ユニットによる受信信号の評価を、たとえば中止することができる。好ましくはキーの操作検知のために別の評価ユニットが、光学キーの非作動化／作動化の実現のために設けられている。

この関連で、非作動化された光学キーは所定時間後に評価ユニットによって自動的に再び作動される。および／または非作動化された光学キーは対応するメカニカルキーの操作パターンによって再び作動される。すなわちメカニカルキーが短時間の間に複数回操作されることにより再び作動される。補完的にまたは選択的に、複数の光学キーおよび対応するメカニカルキーが存在する場合には、非作動化された光学キーを、少なくとも二つのメカニカルキーの同時操作の組合せにより、評価ユニットによって再び作動することもできる。

本発明の操作パネルの好ましい構成では、評価ユニットが、受信素子により受信された光線の強度を評価する。とりわけ強度の時間経過を、好ましくは固定の時間ラスタ内で受信素子を走査することによって評価する。これにより、受信素子の目下の絶対的影響状態の検知が可能なだけでなく、走査運動も検知することができる。これにより光学キーの意図的な操作が、たとえば光学キーの前を「通過しただけ」から区別することができる。本発明のとくに好ましい構成では、受信素子により受信された光線の強度が所定の時間にわたって同じに留まるときに、評価ユニットは光学キーが「操作された」と宣言する。すなわち対応する操作信号を準備する。好ましくは評価ユニットにより、今日ドタ所定の時間にわたり同じに留まったかどうかだけでなく、強度が所定の範囲にあるかどうかが識別される。これにより、たとえば外部光入射による操作状態の付加的なエラー識別が回避される。

本発明の操作パネルは、光学キーに対応するメカニカルキーにより、「高速」操作が可能であるという利点を有する。なぜなら光学キーはメカニカルキーと比較して、緩慢に応答するからである。これはとりわけ、前に述べたように、検知信号の確実な発生のためには、受信素子によって送出された受信信号の評価が、信号処理においてまさに甚大なコストを要求するという事情によるものである。

詳細には、本発明の操作パネルを構成および改善するのに多数の手段が存在する。これについては、請求項１の従属請求項、ならびに図面に基づいた本発明の複数の実施形態の以下の説明を参照されたい。

本発明の操作パネルの第１例示的実施形態を示す図である。 本発明の操作パネルの別の例示的実施形態を示す図である。

図１および２にはそれぞれ、操作および監視窓を有するハウジングを備えた測定装置用の操作パネル１が示されている。ここには測定装置は図示されておらず、操作および監視窓を有するハウジングも図示されていない。

図１で操作パネル１は全部で４つの指操作される光学キー２を有し、光学キー２はそれぞれ送信素子３と受信素子４を有する。本実施例で送信素子３は赤外線送信ダイオードであり、受信素子４は赤外線受信ダイオードである。送信素子３から放射された赤外線は光学キー２に接近する操作指によって、指から送信素子３までの間隔に依存し異なる大きさで反射される。これにより、操作指と操作される光学キー２との接近間隔に応じて、それぞれの受信素子４では異なる大きさの赤外線が調節される。

図１に示された操作パネル１では、種々異なる光学キー２が表示パネル５の下に並んで配置されている。したがって光学キー２は互いに影響することはできず、表示パネル５が操作の際に覆われることなく操作することができる。

図１と２に示された操作パネル１は、指操作される光学キー２に加えて、すなわち指操作される各光学キー２に対して、対応する指操作されるメカニカルキー６が付加的に設けられているように構成されている。もちろん、各光学キー２に対応する一つのメカニカルキー６が存在していない別の操作パネルも可能であり、重要なことはこのような対応するキーのペアが存在することである。各メカニカルキー６は、対応する光学キー２の直接的操作領域に配置されていることが分かる。ここで光学キー２の直接的操作領域とは、実際の使用において指操作されるメカニカルキー６が操作される際に、対応する指操作される光学キー２もそれぞれトリガされることを意味する。

図１では、各光学キー２と、それぞれの光学キー２に割り当てられた各メカニカルキー６とに対して、それぞれ一つのキーフィールド７が操作パネル１上に設けられている。それぞれの光学キー２と、これに対応するメカニカルキー６はともに、一つのキーフィールドに配置されている。図１の例示的実施形態の場合、キーフィールド７は楕円形であり、図２の操作パネルの場合、キーフィールド７は円形である。このようにして操作者に対しては、光学キー２のそれぞれの直接的操作領域中にいずれにしろ存在するメカニカルキー６の配置構成は別にして、符合によっても、操作パネル１のどこに関連する光学キーとメカニカルキーが設けられているかが明確である。

図１では、光学キー２と所属するメカニカルキー６がそれぞれ操作パネル中に、ここでは共通のキーフィールド７中にあり、並置されている。すなわち並んで配置されており、この場合、図１では二つのキーが上下に配置されている。

図示の例示的実施形態では、光学キー２の送信素子３と受信素子４がそれぞれ、受信素子４により検知される最大反射がメカニカルキー６の表面から離れたところにあり、したがって最大反射は操作パネル１の表面から離れたところにあるように互い整列されている。このようにして、メカニカルキー６の上方（光学キー２の上方でもある）に適切なトリガ点が存在することが保証される。すなわちここでは操作パネル１の表面の上方で、操作および監視窓がある場合、すなわちここに図示しない測定装置のハウジングが閉じられている場合には、操作および監視窓によって操作指が運動中に最適の反射間隔に制限され、静止する。

図１と図２では、光学キー２の送信素子３と受信素子４が、メカニカルキー６の指操作の際に、すなわち操作指がメカニカルキー６の上に置かれるときに、光学キー２の送信素子３によって放射され、光学キー２の受信素子４へ入る赤外線の反射が実質的に行われないように互いに整列される。このことは図１の例示的実施形態では、光学キー２が、これに対応するメカニカルキー６のごく近傍に配置されていることによって保証される。したがって指操作の際に自動的に、とりわけ送信素子３が覆われ、赤外線が光学キー２の関連する反射領域に達しなくなる。

対応して図２には、光学キー２が部分的にメカニカルキー６内に配置されている、すなわち光学キー２の送信素子３がメカニカルキー６内に配置されている操作パネル１が示されている。図２でメカニカルキー６の輪郭は破線で示されている。ここでは光学キー２とメカニカルキー６が、メカニカルキー６の指操作経過中、すなわち操作指がキー２，６に接近すると強制的に光学キー２も指操作され、同じようにメカニカルキー６の指操作の際、すなわち操作指がメカニカルキー６の上に載せられると赤外線の放射が確実かつ強制的に阻止されるよう互いに整列されている。

Claims (6)

1. 少なくとも一つの操作および監視窓を有するハウジングと、該操作および監視窓を通して指操作される光学キー（２）とを有する測定装置用の操作パネル（１）であって、
   該光学キー（２）は送信素子（３）と受信素子（４）を有する操作パネルにおいて、
   操作パネル（１）は、指操作される光学キー（２）に加えて、指操作される対応の少なくとも一つのメカニカルキー（６）を有し、
   光学キー（２）と対応するメカニカルキー（６）は同等の機能を有し、対応するメカニカルキー（６）の操作によって同等の結果がトリガされ、
   光学キー（２）およびメカニカルキー（６）の操作を検知するための、少なくとも一つの評価ユニットが設けられており、
   評価ユニットは、ハウジングが開放された状態において、メカニカルキー（６）の操作を識別し、
   メカニカルキー（６）が操作されると、評価ユニットは直ちに光学キー（２）を非作動化する、ことを特徴とする操作パネル。
2. 光学キー（２）とメカニカルキー（６）は操作パネルに、とりわけ共通のキーフィールドに、並んで配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の操作パネル。
3. 指操作される光学キー（２）が複数あり、対応して指操作されるメカニカルキー（６）が複数ある場合、一つのメカニカルキー（６）が操作されると、評価ユニットはすべての光学キー（２）を非作動化する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の操作パネル。
4. 非作動化された光学キー（２）は、所定時間後に評価ユニットにより再び作動され、および／または
   非作動化された光学キー（２）は対応するメカニカルキー（６）の操作パターンによって再び作動され、および／または
   非作動化された光学キー（２）は、少なくとも二つのメカニカルキー（６）の組み合わされた操作によって再び作動される、ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の操作パネル。
5. 評価ユニットは、受信素子（４）によって受信された光線の強度を評価し、とりわけ強度の時間経過を評価する、ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の操作パネル。
6. 受信素子（４）によって受信された光線の強度が所定時間にわたって同じに留まることが識別されると、評価ユニットは光学キー（２）が「操作された」と宣言し、ここで強度は所定の範囲内になければならない、ことを特徴とする請求項５に記載の操作パネル。

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