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DE102016218824A1 - Operating device, workwear and machine - Google Patents

Operating device, workwear and machine Download PDF

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Publication number
DE102016218824A1
DE102016218824A1 DE102016218824.0A DE102016218824A DE102016218824A1 DE 102016218824 A1 DE102016218824 A1 DE 102016218824A1 DE 102016218824 A DE102016218824 A DE 102016218824A DE 102016218824 A1 DE102016218824 A1 DE 102016218824A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
operating
operating device
dvc
operator
control device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102016218824.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Norman Hartmann
Rebecca Johnson
Thorsten Krüger
Asa MacWilliams
Markus Sauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to DE102016218824.0A priority Critical patent/DE102016218824A1/en
Publication of DE102016218824A1 publication Critical patent/DE102016218824A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
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Abstract

Die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung ist zur Befestigung an einer Kleidung eines Bedieners vorgesehen und umfasst ein Bedienfeld, welches für eine Bedienung durch mindestens einen Finger eingerichtet ist. Diese Bedienung erfolgt z.B. durch Berührung des Bedienfelds mittels eines Fingers, etwa durch Tippen oder Wischen, oder auch bereits durch Annäherung des Fingers an das Bedienfeld. Eine Steuereinrichtung bestimmt zumindest eine Position der Bedienung innerhalb des Bedienfelds und nimmt anhand dieser Position eine Einstellung zumindest einer Bedienungsgröße vor. Für eine intuitive Kontrolle des Bedienerfolgs ist erfindungsgemäß mindestens ein Aktor zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung vorgesehen, wobei der Wirkungsort der haptischen Rückkopplung innerhalb der Bedienungsvorrichtung von der eingestellten oder einzustellenden Bedienungsgröße abhängig ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Bedienungsvorrichtungen weist die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung insbesondere den Vorteil auf, dass sie sie tragbar bzw. »wearable« ist und daher im Gegensatz zu anderen Fernbedienungsvorrichtungen wenig Gefahr besteht, dass diese verlegt werden kann. Das körpernahe Tragen der Bedienungsvorrichtungen gewährleistet zudem eine einfache Handhabung.The operating device according to the invention is provided for attachment to a clothing of an operator and comprises a control panel, which is set up for operation by at least one finger. This operation is e.g. by touching the control panel by means of a finger, such as by tapping or wiping, or even by approaching the finger to the control panel. A control device determines at least one position of the operation within the control panel and makes an adjustment of at least one operating variable based on this position. For an intuitive control of the success of the operation, at least one actuator for generating a haptic feedback is provided according to the invention, the point of action of the haptic feedback within the operating device being dependent on the set or adjustable operating variable. Compared to conventional operating devices, the operating device according to the invention has the particular advantage that it is wearable or "wearable" and therefore, in contrast to other remote control devices, there is little danger that it can be installed. The close-to-body wearing the operating devices also ensures easy handling.

Description

Die Erfindung betrifft eine für eine Befestigung an einer Kleidung eines Bedieners vorgesehene Bedienungsvorrichtung, Arbeitskleidung mit mindestens einer Bedienungsvorrichtung sowie eine Maschine mit mindestens einer Bedienungsvorrichtung. The invention relates to a provided for attachment to a clothing of an operator operating device, work clothes with at least one operating device and a machine with at least one operating device.

Eine derartige Bedienungsvorrichtung kommt beispielsweise im Bereich der Automatisierungstechnik, bei Produktions- oder Werkzeugmaschinen, bei Diagnose- oder Serviceunterstutzungssystemen sowie bei einer Bedienung und Wartung komplexer Komponenten, Geräte und Systeme, insbesondere industrielle oder medizinische Anlagen zum Einsatz. Such an operating device is used, for example, in the field of automation technology, in production or machine tools, in diagnostic or service support systems and in the operation and maintenance of complex components, devices and systems, in particular industrial or medical systems.

Im Stand der Technik sind mannigfaltige Ausprägungen von Bedienungsvorrichtungen zur Einstellung einer oder mehrerer Bedienungsgrößen einer Geräts oder Maschine bekannt. Neben traditionellen Bedienungsvorrichtungen wie z.B. Tastatureingabevorrichtungen, Schieberegler usw., gewährleisten moderne Bedienungsvorrichtungen auch eine berührungslose Fern-Bedienung technischer Systeme, beispielsweise durch Auswertung von Sprachkommandos oder Gestensteuerungen. Derartige Fernbedienungen sind für viele Anwendungsfälle indes nicht geeignet, da die Bedienung oftmals als aufwändig empfunden wird, nicht zuletzt aufgrund der Notwendigkeit, zunächst die notwendigen Sprachkommandos oder Gesten zur Steuerung der Maschine zu erlernen. Various forms of operating devices for adjusting one or more operating variables of a device or machine are known in the prior art. In addition to traditional operating devices such as e.g. Keyboard input devices, sliders, etc., modern operating devices also ensure a non-contact remote operation of technical systems, for example by evaluation of voice commands or gesture controls. However, such remote controls are not suitable for many applications, since the operation is often perceived as complex, not least because of the need to first learn the necessary voice commands or gestures to control the machine.

Weiterhin sind viele Bedienungsaufgaben auf eine wiederkehrende Einstellung einer oder weniger Bedienungsgrößen beschränkt. Aufgrund einer solchen Beschränkung erscheint eine Vorsehung komplexer Bedienungsvorrichtungen auf der Basis von Gestensteuerung oder Spracheingabe wirtschaftlich und technisch nicht rechtfertigt. In einem industriellen Umfeld scheiden derartige Bedienungsvorrichtungen aufgrund von Sprachkommandos übertönender Umgebungsgeräusche oder aufgrund eines oft fehlenden Sichtfelds zur Erkennung von Gesten ohnehin aus. Furthermore, many operating tasks are limited to a recurring setting of one or fewer operating variables. Due to such a limitation, provision of complex operating devices based on gesture control or voice input appears economically and technically unjustifiable. In an industrial environment, such controls are eliminated anyway due to speech commands of drowning ambient noise or due to an often-lacking field of view for gesture recognition.

Die genannten modernen Bedienungsvorrichtungen haben gegenüber traditionellen Bedienungsvorrichtungen ferner den Nachteil, dass der Erfolg der Bedienung in einem rauen Umfeld nur schwer feststellbar ist: Während ein mechanischer Schieberegler zur Einstellung einer Kanallautstärke auf einem Mischpult eine unmittelbare haptische Rückkopplung ermöglicht, wie hoch die Bedienungsgröße – entsprechend einer Position des Bedienelements entlang des linearen Verstellwegs – tatsächlich eingestellt wurde, erfordern moderne Bedienungsvorrichtungen eine Aufmerksamkeit zusätzlicher Ausgabeelemente. The above-mentioned modern operating devices also have the disadvantage over traditional operating devices that the success of the operation in a harsh environment is difficult to determine: While a mechanical slider for setting a channel volume on a mixer allows immediate haptic feedback, how high the operating size - according to a Position of the control element along the linear displacement - actually set, modern controls require attention of additional output elements.

Beispielsweise ist im Fall einer Eingabe einer Bedienungsgröße über eine Tastatureingabe eine Betrachtung eines Bildschirms zur Kontrolle der eingestellten Bedienungsgröße erforderlich. Die Bedienung ist insofern wenig intuitiv, da sowohl die Tastatur als auch der Erfolg der Bedienung, die am Bildschirm dargestellte Bedienungsgröße, im Auge des Bedieners gehalten werden muss. For example, in the case of inputting an operation amount via a keyboard input, viewing of a screen for controlling the set operation size is required. The operation is so far less intuitive, since both the keyboard and the success of the operation, the operating size shown on the screen, must be kept in the eye of the operator.

Im Fall einer per Spracheingabe gesteuerten Temperatatureinstellung eines Fahrzeugs wird nach Entgegennahme einer gesprochenen Wunschtemperatur die vom Fahrzeug verstandene Anweisung zur Bestätigung in Maschinensprache wiederholt. Zur Kontrolle des Bedienerfolgs ist somit ein mentaler Vergleich zwischen der gesprochenen Bedienungsgröße und der per Maschinensprache mitgeteilten Einstellung erforderlich, welcher gegenüber der intuitiv-haptischen Kontrolle des Bedienerfolgs bei einem linearen Schiebereglers hintansteht. In the case of a voice-controlled temperature setting of a vehicle, after receiving a spoken desired temperature, the instruction understood by the vehicle is repeated for confirmation in machine language. In order to control the success of the operation, a mental comparison between the spoken operating variable and the machine-language setting is required, which precludes the intuitive-haptic control of the operator's success with a linear slide controller.

Die vorliegende Erfindung ist vor die Aufgabe gestellt, eine Bedienungsvorrichtung zu schaffen, welche eine intuitive Einstellung einer oder weniger Bedienungsgrößen ermöglicht, ohne dass der Bediener die Bedienungsvorrichtung und den Erfolg seiner Bedienung im Auge behalten muss. The present invention has the object to provide an operating device which allows an intuitive setting of one or less operating variables, without the operator having to keep an eye on the operating device and the success of its operation.

Die Aufgabe wird durch eine Bedienungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. The object is achieved by an operating device having the features of patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung besteht aus einem Gehäuse mit einer Vorderseite und einer Rückseite, wobei die Rückseite der Bedienungsvorrichtung zur Befestigung an einer Kleidung eines Bedieners vorgesehen ist. Ein Bedienfeld an der Vorderseite der Bedienungsvorrichtung ist für eine durch mindestens einen Finger des Bedieners erfolgende Bedienung eingerichtet. Diese Bedienung erfolgt z.B. durch Berührung des Bedienfelds mittels eines Fingers, etwa durch Tippen – d.h. ein einfaches oder mehrfaches Berühren einer ausgewählten Stelle mit dem Finger – oder Wischen, oder auch bereits durch Annäherung des Fingers an das Bedienfeld. Eine Steuereinrichtung bestimmt zumindest eine Position der Bedienung innerhalb des Bedienfelds und nimmt anhand dieser Position eine Einstellung zumindest einer Bedienungsgröße vor. Für eine intuitive Kontrolle des Bedienerfolgs ist erfindungsgemäß mindestens ein Aktor zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung vorgesehen, wobei der Wirkungsort der haptischen Rückkopplung innerhalb der Bedienungsvorrichtung von der eingestellten oder einzustellenden Bedienungsgröße abhängig ist. The operating device according to the invention consists of a housing having a front side and a rear side, wherein the rear side of the operating device is provided for attachment to a clothing of an operator. A control panel on the front of the control device is set up for operation by at least one finger of the operator. This operation is e.g. by touching the control panel with a finger, such as by typing - i. a single or multiple touch of a selected location with the finger - or wiping, or even by approaching the finger to the control panel. A control device determines at least one position of the operation within the control panel and makes an adjustment of at least one operating variable based on this position. For an intuitive control of the success of the operation, at least one actuator for generating a haptic feedback is provided according to the invention, the point of action of the haptic feedback within the operating device being dependent on the set or adjustable operating variable.

Im Vergleich zu herkömmlichen Bedienungsvorrichtungen weist die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung insbesondere den Vorteil auf, dass sie sie tragbar bzw. »wearable« ist und daher im Gegensatz zu anderen Fernbedienungsvorrichtungen wenig Gefahr besteht, dass diese verlegt werden kann. Das körpernahe Tragen der Bedienungsvorrichtungen gewährleistet zudem eine einfache Handhabung. Compared to conventional operating devices, the operating device according to the invention has the particular advantage that it is wearable or "wearable" and therefore in Unlike other remote control devices, there is little danger that it can be relocated. The close-to-body wearing the operating devices also ensures easy handling.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Obgleich die Geometrie der erfindungsgemäßen Bedienungsvorrichtung grundsätzlich beliebig ausgestaltet werden kann – insbesondere wird vorteilhaft eine kreisförmige Geometrie gewählt, sofern eine Beeinflussung der Bedienungsgröße durch eine Drehbewegung vorteilhaft ist – wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung eine längliche Geometrie der Bedienungsvorrichtung gewählt. Diese Ausgestaltung hat ähnliche Vorzüge eines oben beschriebenen mechanischen Schiebereglers. In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt die Bedienung erfolgt durch eine gerade Translationsbewegung eines Fingers, deren Abschluss durch eine haptische Rückkopplung an der Endposition der Translationsbewegung gekennzeichnet wird. Die Bediengröße wird intuitiv auf die längliche Geometrie des Bedienfelds abgebildet. Eine Berührung in der Mitte des Bedienfelds entspricht beispielsweise einem Wert von 50 % der maximal möglichen Bediengröße usw. Although the geometry of the operating device according to the invention can in principle be configured arbitrarily - in particular, a circular geometry is advantageously chosen, provided that an influencing of the operating variable by a rotational movement is advantageous - is selected according to a preferred embodiments of the invention, an elongated geometry of the operating device. This embodiment has similar advantages of a mechanical slider described above. In the embodiment according to the invention, the operation is carried out by a straight translational movement of a finger, the conclusion of which is characterized by a haptic feedback at the end position of the translational movement. The operating size is intuitively mapped to the oblong geometry of the control panel. For example, a touch in the center of the panel corresponds to a value of 50% of the maximum possible operating size, and so on.

Verläuft gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Längsachse der Bedienungsvorrichtung parallel zu einer Hauptachse einer Körperextremität des Bedieners, wird dem Bediener die haptische Rückkopplung an einer bestimmten Position einer Körperextremität, beispielsweise an dessen Unterarm, Oberarm, Unterschenkel oder Oberschenkel ausgegeben, durch welche er eine intuitive Rückmeldung an einer bestimmten Körperposition erhält. Nach einer kurzen Erfahrungsgewinnung ist der Bediener in der Lage, anhand der Position der Rückkopplung die eingestellte Bediengröße intuitiv zu erfassen. According to another embodiment of the invention, when the longitudinal axis of the operating device is parallel to a major axis of an operator's body extremity, the operator is given the haptic feedback at a particular position of body extremity, such as his forearm, upper arm, lower leg or thigh, through which he intuitively adjusts Receive feedback at a specific body position. After a brief experience, the operator is able to intuitively capture the set operating variable based on the position of the feedback.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Bedienungsvorrichtung ist eine lösbare Befestigung an der Kleidung des Bedieners vorgesehen. Eine solche lösbare Befestigung erfolgt beispielsweise über einen handelsüblichen Klettverschluss. Alternativ kann eine Bedienungsvorrichtung auch unlösbar mit der Kleidung des Bedieners vorgesehen sein, insbesondere für den Fall, dass die Bedienungsvorrichtung so gestaltet ist, dass diese auch eine Textilreinigung unbeschadet überdauert. According to a preferred embodiment of the operating device, a releasable attachment to the clothing of the operator is provided. Such a detachable attachment takes place for example via a commercial Velcro. Alternatively, an operating device can also be provided inseparably with the clothing of the operator, in particular in the event that the operating device is designed so that this also survives a dry cleaning unscathed.

Der Wirkungsort der haptischen Rückkopplung, beispielsweise eine Vibration eines entsprechenden Aktors, ist in vorteilhafter Weise in Richtung der Rückseite der Bedienungsvorrichtung gerichtet, um nicht den Finger, sondern den Körper des Bedieners mit der Rückkopplung zu beaufschlagen. The place of action of the haptic feedback, for example a vibration of a corresponding actuator, is directed in an advantageous manner in the direction of the rear side of the operating device, so as not to act on the finger but on the body of the operator with the feedback.

Zusätzlich zur Position der Bedienung des Bedienfelds kann auch eine Bewegungsgeschwindigkeit ausgewertet werden und die Einstellung der Bediengröße bestimmen. Beispiele hierfür sind eine Geschwindigkeit einer Wischbewegung entlang des Bedienfelds. Wird die Wischbewegung schneller durchgeführt, wird die Bediengröße entsprechend schneller oder in größerem Maße geändert. In addition to the position of the operation of the control panel, a movement speed can also be evaluated and the adjustment of the operating variable can be determined. Examples include a speed of a swipe movement along the control panel. If the swipe movement is carried out faster, the operating variable is changed accordingly faster or to a greater extent.

Gemäß einer Ausgestaltung der Bedienungsvorrichtung ist eine Bedienung des Bedienfelds durch Berührung oder Annäherung mindestens zweier Finger des Bedieners vorgesehen. Auf diese Weise kann eine intuitive Beeinflussung der Bediengröße mit einer Zwei-Fingermimik entsprechend einer Auswertung einer Relativbewegung der beiden Finger vorgenommen werden, wie sie auch bei Tablettrechnern bekannt ist. Beispielsweise wird eine Vergrößerung durch ein Spreizen zweier Finger zueinander, eine Verkleinerung durch ein Aufeinander-zu-bewegen zweier Finger bewirkt. According to one embodiment of the operating device, an operation of the control panel is provided by touching or approaching at least two fingers of the operator. In this way, an intuitive influencing of the operating variable with a two-finger facial expression corresponding to an evaluation of a relative movement of the two fingers can be made, as is also known in tablet computers. For example, an enlargement is caused by spreading two fingers apart, a reduction by moving two fingers together.

Das Bedienfeld besteht aus mindestens einem kapazitiven Annäherungs- und/oder Berührungssensor oder ist insgesamt als berührungsempfindlicher Bildschirm gestaltet. The control panel consists of at least one capacitive proximity and / or touch sensor or is designed overall as a touch-sensitive screen.

Die Bedienungsvorrichtung umfasst eine drahtlose Schnittstelle, welche einerseits zur Übermittlung der Bedienungsgröße an eine durch die Bedienungsvorrichtung zu steuernde Einheit dient und andererseits zum Empfang einer Stellgröße von der zu steuernden Einheit. Die Unterscheidung zwischen Bedienungsgröße und Stellgröße ist hier einerseits im Sinne eines Wertepaares aus einer Ist-Größe, nämlich der einzustellenden Bedienungsgröße und einer Soll-Größe, nämlich der tatsächlich von der zu steuernden Einheit eingestellten Stellgröße zu verstehen. Andererseits kann die Stellgröße vor der Bedienungsgröße an die Bedienungsvorrichtung übermittelt werden, um den Bediener bereits bei Annäherung an die Einheit über die derzeitige Einstellung der Stellgröße zu informieren, die dieser sodann über die Bedienungsgröße verändern kann. The operating device comprises a wireless interface which, on the one hand, serves to transmit the operating variable to a unit to be controlled by the operating device and, on the other hand, to receive a manipulated variable from the unit to be controlled. The distinction between the operating variable and the manipulated variable is here on the one hand in the sense of a pair of values from an actual variable, namely to be set operating variable and a target size, namely to be actually set by the control unit to be controlled variable. On the other hand, the manipulated variable can be transmitted to the operating device before the operating size to inform the operator already on approach to the unit on the current setting of the manipulated variable, which then can change the operating size.

Schließlich kann auch eine Ausgestaltung vorgesehen sein, in der die Bedienungsgröße von der Stellgröße keinen unmittelbaren Zusammenhang hat. Beispielsweise kann die von einer Maschine an die Bedienvorrichtung übermittelte Stellgröße ein Wert für eine Motortemperatur sein, dessen Größe an den Bediener mit einer haptischen Rückkopplung signalisiert wird, die mit der Bedienvorrichtung einzustellende Bedienungsgröße kann dagegen eine entsprechend der Motortemperatur einzustellende Maschinendrehzahl sein. In diesem Beispiel sind die Bedienungsgröße und die Stellgröße nicht identisch, haben aber einen mittelbaren Zusammenhang, indem die Stellgröße Motortemperatur über eine geringere Maschinendrehzahl – die Bedienungsgröße – gesenkt werden kann. Finally, an embodiment may be provided in which the operating variable of the manipulated variable has no direct connection. For example, the manipulated variable transmitted from a machine to the operating device may be a value for an engine temperature whose magnitude is signaled to the operator with haptic feedback, whereas the operating variable to be set with the operating device may be a machine speed to be set according to the engine temperature. In this example, the operating size and the manipulated variable are not identical but an indirect connection, in that the manipulated variable motor temperature can be reduced by means of a lower engine speed - the operating variable.

In vorteilhafter Weise umfasst die Bedienungsvorrichtung einen Trägheitssensor zur Erfassung einer Stellung, Bewegung und/oder Drehung einer Extremität des Bedieners. Mit dieser Maßnahme wird beispielsweise erreicht, dass das Bedienfeld erst bei einer entsprechenden Bewegung in Richtung auf das Bedienfeld hin aktiviert wird. In vorteilhafter Weise können somit unbeabsichtigte Bedienungen vermindert werden. Die Erfindung betrifft im Weiteren Arbeitskleidung mit mindestens einer Bedienungsvorrichtung, eine Maschine oder ein Gerät mit mindestens einer drahtlos zugeordneten Bedienungsvorrichtung sowie eine Verwendung einer Bedienungsvorrichtung zur Maschinenbedienung in einem industriellen oder medizinischen Prozess. Advantageously, the operating device comprises an inertial sensor for detecting a position, movement and / or rotation of a limb of the operator. With this measure, it is achieved, for example, that the control panel is activated only upon a corresponding movement in the direction of the control panel. Advantageously, thus unintentional operations can be reduced. The invention further relates to workwear having at least one operating device, a machine or a device having at least one wirelessly associated operating device and a use of an operating device for machine operation in an industrial or medical process.

Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige FIG eine schematische Strukturdarstellung einer Ausgestaltungsform einer Bedienungseinrichtung. In the following, further embodiments and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The single FIGURE shows a schematic structural representation of an embodiment of an operating device.

Die Bedienungseinrichtung DVC verfügt über eine längliche Geometrie und ist an einem rechten Ärmel ARM einer Arbeitskleidung eines Bedieners lösbar befestigt. Auf einer der linken Hand des Bedieners zugewandten Seite ist ein Zeigefinger FNG des Bedieners dargestellt, mit dem der Bediener das ihm zugewandte Bedienfeld OF der Bedienungseinrichtung DVC bedienen kann. The operating device DVC has an elongated geometry and is releasably attached to a right arm ARM of a worker's workwear. On an operator's left hand side, an index finger FNG of the operator is shown, with which the operator can operate the operating panel OF of the operating device DVC facing it.

Eine – nicht dargestellte – Steuereinrichtung im Inneren der Bedienungseinrichtung DVC ist eingerichtet zur Einstellung einer Bedienungsgröße zumindest anhand einer Position der Bedienung des Bedienfelds OF. Die Steuereinrichtung wird über eine – nicht dargestellte – Stromversorgung, beispielsweise über einen induktiv zu ladenden Akkumulator, mit elektrischer Energie versorgt und kommuniziert mit einem einzustellenden Gerät über eine – nicht dargestellte – drahtlose Schnittstelle. A - not shown - control device in the interior of the control device DVC is set up to set an operating variable at least based on a position of the operation of the control panel OF. The control device is supplied via a - not shown - power supply, for example via an inductively charged accumulator, with electrical energy and communicates with a device to be adjusted via a - not shown - wireless interface.

In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Erhöhung der Bedienungsgröße durch eine Bedienung in proximaler Richtung – für die dargestellte Positionierung am Unterarm also in Richtung Ellbogengelenk – und eine Absenkung der Bedienungsgröße durch eine Bedienung in distaler Richtung – für die dargestellte Positionierung am Unterarm also in Richtung Handwurzelknochen – herbeigeführt. Diese Bedienung erfolgt z.B. durch Berührung des Bedienfelds OF mit dem Finger FNG, etwa durch Tippen oder Wischen, oder auch bereits durch Annäherung des Fingers FNG an das Bedienfeld. In the present embodiment, an increase in the operating size by an operation in the proximal direction - for the illustrated positioning on the forearm so in the direction of the elbow joint - and a reduction in the operating size by operating in the distal direction - for the illustrated positioning on the forearm so in the carpal bones - brought about. This operation is e.g. by touching the control panel OF with the finger FNG, such as by tapping or wiping, or even by approaching the finger FNG to the control panel.

Im Falle einer wischenden Translationsbewegung wird eine Einstellung der Bedienungsgröße auf einen Wert von 80 % bedienerseitig so bewerkstelligt, dass die Wischbewegung in proximaler Richtung auf einer Länge von 80 % der Gesamtlänge des Bedienfelds OF beendet wird. Im Falle einer Tippeingabe wird eine Einstellung der Bedienungsgröße auf einen Wert von 80 % bedienerseitig so bewerkstelligt, dass das Bedienfeld OF auf einer Position in Höhe von 80 % der Gesamtlänge des Bedienfelds OF angetippt wird. In the case of a wiping translational movement, an adjustment of the operating variable to a value of 80% is accomplished on the operator side in such a way that the wiping movement in the proximal direction is terminated over a length of 80% of the total length of the operator panel OF. In the case of a touch input, an adjustment of the operation amount to a value of 80% is performed on the operator side so as to touch the operation panel OF at a position equal to 80% of the total length of the operation panel OF.

Die Bedienungsgröße – üblicherweise ein eindimensionaler Parameter – wird von der Steuereinrichtung linear entlang der Länge des Bedienungsfeldes OF ermittelt. The operating variable - usually a one-dimensional parameter - is determined by the control device linearly along the length of the control panel OF.

Für eine intuitive Kontrolle des Bedienerfolgs sind mehrere Aktoren ACT zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung vorgesehen, deren Wirkungsort innerhalb der Bedienungsvorrichtung DVC abhängig von der Bedienungsgröße ist. Dabei wird der Wirkungsort der haptischen Rückkopplung beispielsweise so eingestellt, indem der örtlich nächsten Aktor ACT an einer Endposition der Translationsbewegung oder des Antippens aktiviert wird. Für eine Rückkopplung eines Werts von 80 % der Bedienungsgröße würde etwa der vorletzte Aktor ACT in proximaler Richtung betätigt werden, also idealerweise an der Stelle, an der die Wischbewegung endet bzw. an der das Tippen erfolgt. For an intuitive control of the success of the operation, a plurality of actuators ACT are provided for generating a haptic feedback, whose action within the control device DVC is dependent on the operating size. In this case, the action location of the haptic feedback is set, for example, by activating the locally next actuator ACT at an end position of the translational movement or the tapping. For a feedback of a value of 80% of the operating variable, for example, the penultimate actuator ACT would be actuated in the proximal direction, that is to say ideally at the point at which the wiping movement ends or at which the jogging takes place.

Die so gewählte Bedienungsgröße wird sodann über die drahtlose Schnittstelle an eine einem einzustellenden Gerät entsprechend zugeordnete drahtlose Schnittstelle übermittelt. Die Bedienungsgröße wird dort empfangen und entsprechende Geräteparameter aufgrund der Bedienungsgröße geändert oder eingestellt. The operating variable selected in this way is then transmitted via the wireless interface to a wireless interface assigned correspondingly to a device to be set. The operating parameter is received there and corresponding device parameters are changed or adjusted on the basis of the operating variable.

Neben der in der Zeichnung dargestellten Anordnung der Bedienungsvorrichtung DVC auf einem Ärmel ARM im Bereich des Unterarms sind auch weitere anatomische Anordnungen ergonomisch vorteilhaft, insbesondere:

  • – eine Anordnung auf einem Ärmel im Bereich des Oberarms mit einer Länge von ca. 15 cm, wo die Bedienungsvorrichtung DVC mit der Hand des gegenüberliegenden Arms erreichbar ist;
  • – eine Anordnung auf einem Hosenbein im Bereich des Oberschenkels mit einer Länge von ca. 25 cm, wo die Bedienungsvorrichtung DVC mit der auf der gleichen Seite angeordneten Hand erreichbar ist.
In addition to the arrangement of the operating device DVC shown in the drawing on a sleeve ARM in the region of the forearm, further anatomical arrangements are ergonomically advantageous, in particular:
  • - An arrangement on a sleeve in the region of the upper arm with a length of about 15 cm, where the control device DVC can be reached with the hand of the opposite arm;
  • - An arrangement on a trouser leg in the region of the thigh with a length of about 25 cm, where the control device DVC can be reached with the hand arranged on the same side.

Die genannten Anordnungen der Bedienungsvorrichtungen DVC sind selbstverständlich auch in beliebiger Kombination verwendbar, um mehrere verschiedenartige Bedienungsgrößen einstellen zu können. The said arrangements of the control devices DVC are of course also used in any combination to set a variety of different operating sizes.

bei besonderen Anforderungen an die Bedienungssicherheit kann vorgesehen sein, dass eine durch den Finger FNG des Bedieners erfolgende Bedienung erst aufgrund einer Sequenz von Tippbewegungen mit einer Einstellung der Bedienungsgröße abgeschlossen wird, beispielsweise erst nach einem dreimaligen Tippen. In the case of special demands on operating safety, it can be provided that an operation taking place by the operator's finger FNG is completed only with a setting of the operating variable due to a sequence of jogging movements, for example only after a triple jogging.

Im Bereich der Gebäudeautomatisierung oder in medizinischen Operationsräumen kann die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung DVC insbesondere zum Dimmen von Lichtquellen oder zum Öffnen oder Schließen von Jalousien oder anderen Beschattungseinrichtungen verwendet werden. In the field of building automation or in medical operating rooms, the control device DVC according to the invention can be used in particular for dimming light sources or for opening or closing blinds or other shading devices.

Im industriellen Umfeld findet die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung DVC Verwendung bei einer Einstellung von Betriebsgrößen oder Maschinenparameter jeglicher Art. In an industrial environment, the operating device DVC according to the invention is used for setting operating variables or machine parameters of any kind.

In dem oben genannten Beispielen kommt die erfindungsgemäße Bedienungsvorrichtung DVC im Besonderen dem Bedürfnis einer Fernbedienung entgegen, welche insbesondere von der bislang üblichen Notwendigkeit befreit ist, eine der zu bedienenden Maschine zugeordnete Bedienungsvorrichtung zu berühren. Eine solche Fernbedienung ist insbesondere von Vorteil in einem Umfeld, welches entweder kontaminiert oder mit erhöhtem Reinheitsanforderungen beaufschlagt ist. In the above-mentioned examples, the operating device DVC according to the invention counteracts in particular the need for remote control, which is in particular freed from the hitherto customary need to touch an operating device associated with the machine to be operated. Such a remote control is particularly advantageous in an environment which is either contaminated or subjected to increased purity requirements.

Claims (18)

Bedienungsvorrichtung, mit einer Vorderseite und einer Rückseite, die Rückseite vorgesehen für eine Befestigung der Bedienungsvorrichtung (DVC) an einer Kleidung eines Bedieners, umfassend – ein Bedienfeld (OF) an der Vorderseite der Bedienungsvorrichtung, eingerichtet für eine durch mindestens einen Finger des Bedieners erfolgende Bedienung; – eine Steuereinrichtung zur Einstellung einer Bedienungsgröße zumindest anhand einer Position der Bedienung des Bedienfelds (OF); – mindestens ein Aktor (ACT) zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung, deren Wirkungsort innerhalb der Bedienungsvorrichtung (DVC) abhängig von der Bedienungsgröße ist.  Operating device, with a front and a back, the back provided for attachment of the control device (DVC) to a clothing of an operator, comprising - A control panel (OF) on the front of the operating device, adapted for an operation performed by at least one finger of the operator; - A control device for adjusting an operating variable at least based on a position of the operation of the control panel (OF); - At least one actuator (ACT) for generating a haptic feedback whose place of action within the operating device (DVC) is dependent on the operating size. Bedienungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine längliche Geometrie der Bedienungsvorrichtung (DVC). Control device according to claim 1, characterized by an elongated geometry of the operating device (DVC). Bedienungsvorrichtung nach Patentanspruch 2, wobei die Befestigung der Bedienungsvorrichtung (DVC) so eingerichtet ist, dass eine Längsachse der Bedienungsvorrichtung (DVC) parallel zu einer Hauptachse einer Körperextremität des Bedieners verläuft. An operating device according to claim 2, wherein the attachment of the operating device (DVC) is arranged such that a longitudinal axis of the operating device (DVC) runs parallel to a main axis of a body extremity of the operator. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine lösbare Befestigung der Bedienungsvorrichtung (DVC) an der Kleidung des Bedieners. Control device according to one of the preceding claims, characterized by a releasable attachment of the operating device (DVC) to the clothing of the operator. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen in Richtung der Rückseite gerichteten Wirkungsort der haptischen Rückkopplung. Operating device according to one of the preceding claims, characterized by a direction of action of the haptic feedback directed essentially in the direction of the rear side. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch die Bedienung des Bedienfelds (OF) durch Berührung oder Annäherung mindestens eines Fingers des Bedieners. Control device according to one of the preceding claims, characterized by the operation of the control panel (OF) by touching or approaching at least one finger of the operator. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zur Einstellung der Bedienungsgröße anhand einer Bewegungsgeschwindigkeit der Bedienung des Bedienfelds (OF). Control device according to one of the preceding claims, characterized by a control device for setting the operating variable based on a movement speed of the operation of the control panel (OF). Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch die Bedienung des Bedienfelds (OF) durch Berührung oder Annäherung mindestens zweier Finger des Bedieners. Control device according to one of the preceding claims, characterized by the operation of the control panel (OF) by touching or approaching at least two fingers of the operator. Bedienungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 8, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zur Einstellung der Bedienungsgröße anhand einer Relativbewegung zweier Finger. Control device according to claim 8, characterized by a control device for adjusting the operating size based on a relative movement of two fingers. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch ein Bedienfeld (OF) mit mindestens einem kapazitiven Annäherungs- und/oder Berührungssensor. Control device according to one of the preceding claims, characterized by a control panel (OF) with at least one capacitive approach and / or touch sensor. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein als berührungsempfindlicher Bildschirm gestaltetes Bedienfeld (OF). Control device according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized by a touch screen designed as a control panel (OF). Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine drahtlose Schnittstelle zur Übermittlung der Bedienungsgröße an eine durch die Bedienungsvorrichtung (DVC) zu steuernde Einheit. Operating device according to one of the preceding claims, characterized by a wireless interface for transmitting the operating variable to a unit to be controlled by the operating device (DVC). Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, gekennzeichnet durch eine drahtlose Schnittstelle zum Empfang einer Stellgröße von einer durch die Bedienungsvorrichtung (DVC) zu steuernden Einheit. Operating device according to one of the preceding claims, characterized by a wireless interface for receiving a manipulated variable from a unit to be controlled by the operating device (DVC). Bedienungsvorrichtung nach Patentanspruch 13, wobei der mindestens eine Aktor (ACT) zur Erzeugung einer haptischen Rückkopplung eingerichtet ist, deren Wirkungsort innerhalb der Bedienungsvorrichtung (DVC) abhängig von der Stellgröße ist. Operating device according to claim 13, wherein the at least one actuator (ACT) is set up to produce a haptic feedback, whose action within the operating device (DVC) is dependent on the manipulated variable. Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche, umfassend mindestens einen Trägheitssensor zur Erfassung einer Stellung, Bewegung und/oder Drehung einer Extremität des Bedieners. Control device according to one of the preceding claims, comprising at least one inertial sensor for detecting a position, movement and / or rotation of a limb of the operator. Arbeitskleidung mit mindestens einer Bedienungsvorrichtung (DVC) nach einem der vorgenannten Patentansprüche. Workwear with at least one operating device (DVC) according to one of the aforementioned claims. Maschine mit mindestens einer drahtlos zugeordneten Bedienungsvorrichtung nach einem der vorgenannten Patentansprüche. Machine with at least one wirelessly associated operating device according to one of the aforementioned claims. Verwendung einer Bedienungsvorrichtung gemäß einem der vorgenannten Patentansprüche zur Maschinenbedienung in einem industriellen oder medizinischen Prozess.Use of an operating device according to one of the preceding claims for machine operation in an industrial or medical process.
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