专利名称：具有扩充功能的人机接口装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有扩充功能的人机接口装置，尤其涉及一种可通过扩充接口和至少一个外部按键实现功能扩充的人机接口装置。
背景技术：
随着电子技术的日益进步和普及，人们在日常生活中常常需要操作一些人机接口(Human Machine Interface)来达成生活上或是工作上的便利，例如可以使用人机接口来控制提款机、立体停车场、各项工厂生产设备等。人机接口的基本功能就是具备有输入/输出接口。输入接口可以简单地由几个按钮所组成，也可以是一个键盘，或是其它不同类型的数据、数值和状态的输入装置，例如触控屏幕(touch pad)或是鼠标等。而输出接口可以简单地由几个指示灯所构成，也可以是提供数值显示的七段显示模块，或是可显示文字信息和图案的液晶显示器，以不同方式普遍应用于各种机器的操作。
普遍应用在机器的人机接口基本分为两种类型即触控式和非触控式。触控式的人机接口的优点是所有的按键被定义在整个屏幕，每个按键的意义不但可随不同的画面被重新定义，而且按键功能的名称可直接显示在按键内；其缺点是价格较高，尤其在简易的机器或设备中不需要如此多功能的人机接口，而另一类非触控式的人机接口就是满足这类需要的产品。非触控式的人机接口除了由一个较小的液晶显示器作为输出接口，在输入接口方面还具有几个功能键或是数字键作为数值输入，虽然功能键可根据不同的画面被重新定义，但按键本身的名称却是无法改变的。一般必须在画面以文字方式说明按键被重新定义的功能，这对于屏幕很小的非触控式的人机接口产品来说，对使用者是非常不便的。
图1A所示的是公知的非触控式人机接口10，其包括较小尺寸的液晶显示器100、功能键组110(例如可以包含F1、F2等功能键)以及方向键组120(例如可以包含上、下、左、右键)。使用者虽然可重新定义按键的功能，但按键名称却无法修改，有时因为按键太小，使得现场操作人员操作起来非常的不便。图1B所示的是另一公知的非触控式人机接口20，其包括液晶显示器200、功能键组21O(例如可以包含F1、F2等功能键)、方向键组220(例如可以包含上、下、左、右键)以及数字键组(keypad)230。这种公知的非触控式人机接口20虽然有较大的尺寸，使得按键名称可通过中间层的铭板(未示出)作抽换从而重新定义客户想要的按键名称(例如运行、停止、前进或后退等)，但其缺点是中间层易受湿度的影响，有潜在的质量问题，而且客户要自行制作铭板，这也增加了客户的成本。
本发明的内容本发明的主要目的，在于解决上述现有技术的缺陷，避免缺陷的存在。本发明是在现有的人机接口上提供一组信号接口，其与面板的功能键相同，让使用者可以不使用原人机接口提供的功能键，而使用这组自行配线拉自控制箱的操作接口的信号接口，这样，可不必局限于原人机接口上的功能键，而能够选择适当颜色或大小的开关或按钮，同时标示适当的文字说明，从而使得现场操作人员的操作更加简易。
为了达到上述目的，本发明提供一种具有扩充功能的人机接口装置，该人机接口装置主要由面板和印刷电路板所组成，其中面板上设有电连接于印刷电路板的第一按键装置，印刷电路板提供扩充接口，以选择性地连接使用者可自行设计和安装的第二按键装置。
附图的简要说明图1A所示的是公知的非触控式人机接口；图1B所示的是另一公知的非触控式人机接口；图2A是按照本发明的一个优选实施例的具有扩充功能的人机接口装置的主视图；图2B是按照本发明的一个优选实施例的具有扩充功能的人机接口装置的后视图；
图3是本发明的印刷电路板的一个优选实施例的电路图；图4所示的是按照本发明的一个优选实施例的具有扩充功能的人机接口装置的应用实例。
附图中，各标号所代表的部件列表如下公知技术的组件符号说明10、20-非触控式人机接口 100、200-液晶显示器110、210-功能键组 120、220-方向键组230-数字键组本发明的主要组件符号说明3-人机接口装置30-面板31-印刷电路板 301-第一按键组301A-功能键组 301B-方向键组311-扩充接口 314-控制器315-保护电路 4-第二按键组41-铭板 5-控制机台51-操作面盘具体实施方式
为了使本领域技术人员进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明用，并非用来限制本发明。
参见图2A和2B，其为按照本发明的一个优选实施例的具有扩充功能的人机接口装置的主视图和后视图。人机接口装置3主要由面板30和印刷电路板31所组成。印刷电路板31设置于面板30的背面，面板30上设有第一按键组301，其电连接于印刷电路板31。第一按键组301可优选地包含功能键组301A(如F1、F2等功能键)和/或方向键组301B(如上、下、左、右键)。面板30可优选地设置有液晶显示器302，其电连接于印刷电路板31，可显示来自印刷电路板31的信息。印刷电路板31设有扩充接口311，并可优选地设置一个或一个以上的输入/输出接口，如RS-232接口312、RS-485接口313等，以与其它控制装置或自动化装置连接。
接下来参见图3，其为本发明的印刷电路板的一个优选实施例的电路图。印刷电路板31主要包含控制器314、保护电路315和扩充接口311。位于面板30(如图2B)上的第一按键组301电连接于控制器314，扩充接口311通过保护电路315而对应地并联于第一按键组301与控制器314连接的线路上。扩充接口311可供使用者连接第二按键组4(如图4)，第二按键组4可与第一按键组301并用，并可根据使用者的需求而设置于任何位置，优选地以有线或无线的方式设置于远程从而形成远程输入装置，也可由使用者自行设计所需的键位配置及其形状，不必受限于第一按键组301的固定配置和形状，例如具有适当颜色、形状或尺寸的开关或按钮，同时标示适当的文字说明等。
第二按键组4也可优选地通过控制器314的设定而形成各种使用者所需的功能键，例如以单键执行连续的多项指令，因此使用者可用自行设计的第二按键组完全取代第一按键组301，从而使得使用者能够更新按键功能，或如前述形成远程操作的第二输入装置。
保护电路315可保护第二按键组4不受内部切换瞬间电流的影响，进而确保第二按键组4工作的稳定性。而保护电路315可采用继电器、保险丝或避雷管的任意一种。
图4所示的是按照本发明的一个优选实施例的具有扩充功能的人机接口装置的应用实例。其将人机接口装置3安装在控制机台5的操作面盘51上，使人机接口装置3的面板30形成为操作面盘51的一部分。使用者可通过扩充接口311连接第二按键组4，第二按键组4也安装在控制机台5的操作面盘51上，如该图所示。可根据使用者的需要自行制作清楚、明显的字样作为按键名称，以便于现场操作人员的操作。第二按键组4旁的适当位置处增设有标示有清楚功能的铭板41，以有利于使用者更清楚操作功能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。
权利要求
1.一种用以输入信息到自动化装置的具有扩充功能的人机接口装置，所述人机接口装置包括面板；第一按键组，其设置于所述面板上，供使用者进行指令的输入；印刷电路板，其设置于所述面板上，并电连接于所述第一按键组；扩充接口，其设置于所述印刷电路板上，以选择性地连接第二按键组。
2.如权利要求1所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述印刷电板包括控制器，所述控制器电连接于所述扩充接口和所述第一按键组。
3.如权利要求2所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述印刷电路板进一步包括保护电路，所述保护电路连接在所述扩充接口和所述控制器之间。
4.如权利要求3所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述保护电路为继电器。
5.如权利要求3所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述保护电路为保险丝。
6.如权利要求3所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述保护电路为避雷管。
7.如权利要求2所述的具有扩充功能的人机接口装置，其中，所述扩充接口对应地并联于第一按键组与控制器连接的线路上。
8.一种用以输入信息到自动化装置的键盘控制电路装置，包括控制器；第一按键组，其电连接到所述控制器；以及扩充接口，其电连接于所述控制器，以选择性地连接第二按键组。
9.如权利要求8所述的键盘控制电路装置，其中，所述键盘控制电路装置进一步包括保护电路，所述保护电路连接在所述扩充接口和所述控制器之间。
全文摘要
一种具有扩充功能的人机接口装置，该人机接口装置主要由面板和印刷电路板所组成，其中面板设有电连接于印刷电路板的第一按键装置，印刷电路板提供有扩充接口，以选择性地连接使用者可自行设计和安装的第二按键装置。
文档编号G06F3/00GK1885237SQ20051007758
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月20日 优先权日2005年6月20日
发明者翟立文 申请人:台达电子工业股份有限公司