基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法和可視化裝置制造方法
【專利摘要】基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法和可視化裝置。本發(fā)明公開了一種用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法（100）。該方法（100）包括：由可視化裝置讀入（110）觸摸姿勢的步驟、響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸（120）數(shù)據(jù)的步驟、以及在可視化裝置上提供（130）用于顯示數(shù)據(jù)的信號的步驟。
【專利說明】基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法和可視化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法、用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的可視化裝置、自動化系統(tǒng)以及相應(yīng)的計算機(jī)程序產(chǎn)品。

【背景技術(shù)】
[0002]自動化系統(tǒng)在許多情形中都具有可視化系統(tǒng)。在可視化系統(tǒng)上可以顯示出自動化系統(tǒng)的狀態(tài)。在此，除了該可視化系統(tǒng)之外，操作者還可以通過功能按鍵作用于該系統(tǒng)、改變參數(shù)或者也對流程進(jìn)行編程。視可視化系統(tǒng)或自動化系統(tǒng)而定，該可視化系統(tǒng)是自動化系統(tǒng)的一部分或者通過總線系統(tǒng)耦合地從自動化系統(tǒng)移出地布置。因此，可視化系統(tǒng)滿足操作或觀察任務(wù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是提供一種針對自動化系統(tǒng)的改善的可視化。
[0004]該任務(wù)通過按照獨(dú)立權(quán)利要求的用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法、用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的可視化裝置、自動化系統(tǒng)、可視化裝置的應(yīng)用以及相應(yīng)的計算機(jī)程序產(chǎn)品來解決。
[0005]本發(fā)明所基于的認(rèn)識是:帶有觸摸敏感表面的觸摸板允許直觀的操作。同時，可以給操作者顯示上下文有關(guān)的數(shù)據(jù)并且提供操作可能性。
[0006]本發(fā)明提供了一種用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法，其中該方法具有下面的步驟:
由可視化裝置讀入觸摸姿勢；
響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸數(shù)據(jù)；以及在可視化裝置上提供用于顯示數(shù)據(jù)的信號。
[0007]自動化系統(tǒng)可以理解為控制單元、機(jī)器或設(shè)備，例如SPS、CNC機(jī)器、發(fā)動機(jī)控制裝置、機(jī)器人控制裝置、工具機(jī)等等。在此，自動化系統(tǒng)可以具有可視化裝置。可視化裝置可以理解為顯示屏或監(jiān)視器，其被構(gòu)造用于呈現(xiàn)光學(xué)數(shù)據(jù)?？梢暬b置可以具有用戶界面?？梢暬b置可以通過接口與自動化系統(tǒng)通信。可視化裝置可以具有觸摸敏感表面?？梢暬b置可以理解為觸摸板。觸摸姿勢可以理解為碰觸姿勢。這樣觸摸姿勢可以理解為以操作者的至少一個身體部分的觸摸和同時的運(yùn)動。讀入因此可以理解為對信號的檢測，該信號代表觸摸姿勢。所提供的信號可以理解為模擬的或數(shù)字的視頻信號。在此，可視化裝置可以構(gòu)造為響應(yīng)于該視頻信號顯示自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明的實施方式中，在讀入步驟中可以在可視化裝置上進(jìn)行觸摸姿勢和/或在可視化裝置上進(jìn)行顯示期間讀入操作者身體部分的觸摸的位置，以便確定觸摸姿勢的上下文。在傳輸步驟中可以根據(jù)該上下文來傳輸數(shù)據(jù)。因此，可以在可視化裝置上上下文有關(guān)地顯示出裝置數(shù)據(jù)。為此，用于顯示數(shù)據(jù)的信號可以包括相應(yīng)的信息。因此有利的是，給操作者提供與狀況或上下文匹配的信息。
[0009]有利的還有:在提供用于顯示的信號的步驟中，響應(yīng)于上下文和/或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來提供信號。操作者反過來可以不被多余的信息分散注意。通過響應(yīng)于上下文或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來提供信號，可以提供對上下文重要的數(shù)據(jù)。
[0010]此外，在讀入的步驟中可以作為觸摸姿勢而讀入觸摸以及同時地或替代地讀入雙觸摸以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入擦拭以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入預(yù)先確定的移動以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入選擇拖拉以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入按壓和點擊以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入縮放以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入旋轉(zhuǎn)以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入雙指點擊以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入保持按壓以及以代替方式或補(bǔ)充地讀入作為觸摸姿勢的觸筆運(yùn)動(stiftbewegung)。預(yù)先確定的移動可以理解為緩慢的移動。一般而言，在可視化裝置的時代可以將以操作者的一個或多個身體部分的觸摸理解為觸摸姿勢。在此，操作者的一個或多個身體部分在觸摸可視化裝置期間可以相對于可視化裝置運(yùn)動。
[0011]本發(fā)明提供了一種用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的裝置，其中該可視化裝置具有下面的特征:
用于由可視化裝置讀入觸摸姿勢的裝置；
用于響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的接口 ；以及用于在可視化裝置上提供用于顯示數(shù)據(jù)的信號的裝置。
[0012]可視化裝置可以被構(gòu)造用于，在可視化裝置的表面上檢測操作者的至少一個身體部分的位置以及同時或者替代地檢測其運(yùn)動以及提供相應(yīng)的信息。
[0013]本發(fā)明提供了一種可視化裝置，其被構(gòu)造用于將這里介紹的方法的變型方案的步驟在相應(yīng)裝置中實施或應(yīng)用。也通過本發(fā)明的可視化裝置形式的實施變型方案可以快速并且有效地解決本發(fā)明所基于的任務(wù)。
[0014]可視化裝置目前可以理解為如下電設(shè)備，其處理傳感器信號并且根據(jù)其輸出控制和/或數(shù)據(jù)信號?？梢暬b置可以具有能夠以硬件和/或軟件方式來構(gòu)造的接口。在硬件方式的構(gòu)造中，這些接口例如可以是所謂的系統(tǒng)ASIC的部分，其保留可視化裝置的非常不同的功能。但是也可能的是，這些接口是自身的、集成的電路或者至少部分地由分立器件構(gòu)成。在軟件方式的構(gòu)造中，這些接口可以是例如在微控制器上的其他軟件模塊旁存在的軟件模塊。
[0015]在一種有利的實施方式中，用于傳輸數(shù)據(jù)的接口可以被構(gòu)造用于利用基于以太網(wǎng)的協(xié)議——尤其是sercos和/或PR0FINET和/或ETHERCAT和/或0PC——和/或利用相應(yīng)的關(guān)于LAN和/或WLAN的協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。這樣，可視化裝置可以通過標(biāo)準(zhǔn)化接口并且同時或代替地通過標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議與自動化系統(tǒng)通信。
[0016]本發(fā)明公開了可視化裝置用于自動化系統(tǒng)的應(yīng)用以及補(bǔ)充或代替地用于操作以及補(bǔ)充或代替地用于編程以及補(bǔ)充或代替地用于可視化自動化系統(tǒng)以及補(bǔ)充或代替地發(fā)動機(jī)控制以及補(bǔ)充或代替地機(jī)器人控制的應(yīng)用。
[0017]本發(fā)明提供了一種帶有可視化裝置的自動化系統(tǒng)。這種可視化裝置可以是前面所述的可視化裝置的一種實施方式。該可視化裝置在此可以從自動化系統(tǒng)移出地布置?？梢暬b置和自動化系統(tǒng)可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口相互雙向通信。
[0018]有利的還有一種帶有程序代碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品，所述程序代碼可以存儲在機(jī)器可讀載體如半導(dǎo)體存儲器、硬盤存儲器或光學(xué)存儲器上并且當(dāng)該程序產(chǎn)品在計算機(jī)或裝置上實施時用于執(zhí)行根據(jù)前述實施方式之一的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]本發(fā)明下面借助附圖示例性地被詳細(xì)闡述。其中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法的流程圖；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的可視化裝置的框圖；以及
圖3示出了帶有按照本發(fā)明實施例的可視化裝置的自動化系統(tǒng)的示意圖。

【具體實施方式】
[0020]相同的或類似的元件可以在下面的圖中配備相同或類似的參考標(biāo)記。此外，附圖的圖、其描述以及權(quán)利要求還包括大量特征的組合。在此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，這些特征也可以單獨(dú)考慮或者其可以組合成其他的、這里沒有明確描述的組合。
[0021]圖1示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法100的流程圖。該用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法100包括在可視化裝置上讀入觸摸姿勢的步驟110，響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的步驟120，以及提供用于在可視化裝置上顯示數(shù)據(jù)的信號的步驟130。
[0022]在該方法100的實施例中，在讀入步驟110中讀入在可視化裝置上有觸摸姿勢和/或在可視化裝置上有顯示期間操作者身體部分的觸摸位置，以便確定觸摸姿勢的上下文。在該實施例中，在傳輸步驟120中根據(jù)該上下文來傳輸數(shù)據(jù)。
[0023]在該實施例中，在提供用于顯示的信號的步驟130中，響應(yīng)于上下文以及補(bǔ)充地或代替地響應(yīng)于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來提供信號。
[0024]在讀入步驟110中，在一種實施例中，作為觸摸姿勢讀入觸摸、雙觸摸、擦拭、預(yù)先確定的移動、選擇拖拉、按壓和點擊、縮放、旋轉(zhuǎn)、雙指點擊、保持按壓、以及補(bǔ)充或代替地讀入作為觸摸姿勢的觸筆運(yùn)動。
[0025]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的可視化裝置200的框圖。可視化裝置200包括用于在可視化裝置上讀入觸摸姿勢的裝置210、用于響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的接口220、以及用于提供用于在可視化裝置上顯示數(shù)據(jù)的信號的裝置230。
[0026]在該實施例中，用于傳輸數(shù)據(jù)的接口 220被構(gòu)造用于利用基于以太網(wǎng)的協(xié)議(尤其是sercos、PROFINET、ETHERCAT、0PC)或者利用相應(yīng)的關(guān)于LAN或WLAN的協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。
[0027]在該實施例中，在圖1中描述的方法可以作為計算機(jī)程序產(chǎn)品來應(yīng)用，并且在圖2中所描述的可視化裝置上實施。
[0028]在圖2中所描述的可視化裝置在一種實施例中被應(yīng)用于自動化系統(tǒng)來操作、編程、或可視化自動化系統(tǒng)，應(yīng)用在發(fā)動機(jī)控制中或應(yīng)用在機(jī)器人控制中。
[0029]圖3示出了帶有按照本發(fā)明實施例的可視化裝置200的自動化系統(tǒng)300的示意圖。該自動化系統(tǒng)300通過數(shù)據(jù)連接310與可視化裝置200連接?？梢暬b置200可以是在圖2中描述的可視化裝置200?？梢暬b置200具有顯示器320。在該實施例中，顯示器320具有4個區(qū)域。通過在顯示器320的四個區(qū)域中的區(qū)域330中的觸摸姿勢，觸發(fā)詢問和傳輸332并且因此在顯示器的上下文中顯示出程序顯示器334。與此類似地，通過在區(qū)域340中的觸摸姿勢觸發(fā)詢問和傳輸342并且因此在顯示器的上下文中顯示出程序顯示器344。
[0030]在圖3中示例性示出自動化系統(tǒng)300處的基于姿勢的數(shù)據(jù)詢問和數(shù)據(jù)可視化。示出了在觸摸/多觸摸操作的方向上的可視化解決方案。在此，該圖示例性地代表借助至少一個觸摸操作對自動化系統(tǒng)、機(jī)器和設(shè)備(例如SPS、CNC、運(yùn)動控制、機(jī)器人控制)進(jìn)行的可視化、操作和編程。
[0031]所介紹的可視化裝置能夠?qū)崿F(xiàn)通過姿勢控制對帶有觸摸操作表面的自動化系統(tǒng)300的直觀操作、自動化的上下文有關(guān)的詢問和在可視化軟件和自動化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)可視化。
[0032]有利的是，可視化軟件在根據(jù)本發(fā)明的實施例中針對基于姿勢的操作來設(shè)計。對期待用姿勢控制進(jìn)行觸摸操作的用戶來說，這種操作因此顯得直觀并且可以容易地實行。
[0033]可視化裝置200應(yīng)當(dāng)顯示的數(shù)據(jù)通過姿勢控制自動被自動化系統(tǒng)300傳輸。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸設(shè)備所慣常的、對自動化系統(tǒng)的可視化和操作。使用基于以太網(wǎng)的協(xié)議(如sercos、PROFINET、ETHERCAT)或類似的關(guān)于LAN和/或WLAN的協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。
[0034]借助觸摸姿勢——例如觸摸、雙觸摸、擦拭等等——發(fā)起在自動化系統(tǒng)和可視化軟件之間的數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)上下文而定地，通過姿勢自動地由自動化系統(tǒng)加載與上下文匹配的數(shù)據(jù)。接著，所加載的數(shù)據(jù)被自動可視化。這種顯示類型在此同樣是上下文有關(guān)的。
[0035]通過應(yīng)用基于姿勢的操作，可以明顯更好地使用可供利用顯示屏面?？梢匀∠麄鹘y(tǒng)所需的操作元件(例如功能按鍵)。
[0036]通過基于姿勢的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)可視化能夠?qū)崿F(xiàn)直觀的、容易學(xué)習(xí)的對自動化系統(tǒng)的操作。更簡單的、上下文有關(guān)的操作減少了操作失誤并且提高了在操作和觀察時的生產(chǎn)率。同時，明顯改善了用戶經(jīng)歷。
[0037]在圖3中示出了帶有可視化裝置200或操作站200的自動化系統(tǒng)300，所述可視化裝置或操作站借助數(shù)據(jù)連接310經(jīng)由基于以太網(wǎng)的協(xié)議(LAN、WLAN，藍(lán)牙)連接。通過程序顯示器的上下文中的觸摸姿勢來進(jìn)行自動化系統(tǒng)的程序的詢問和/或傳輸。所詢問程序的顯示器334在程序編輯器(根據(jù)詢問的實施方式的操作站的顯示屏)中實現(xiàn)。參數(shù)歷史的詢問/傳輸通過在參數(shù)顯示器的上下文中的觸摸姿勢來進(jìn)行。參數(shù)歷史的顯示器344在根據(jù)觸摸姿勢實施方式的操作站的顯示屏上在用于參數(shù)顯示的區(qū)域340中示出。
[0038]在一種實施例中，帶有可視化軟件的操作站200通過LAN以太網(wǎng)線纜310與自動化系統(tǒng)連接。在操作站200處借助姿勢_2手指觸摸340來發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸以及接著發(fā)起由自動化系統(tǒng)300傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的可視化。為此，這些姿勢在顯示屏上的參數(shù)顯示器的上下文中被應(yīng)用。接著，可視化軟件需要在關(guān)于0PC-UA-協(xié)議的自動化系統(tǒng)300中的參數(shù)的值變化曲線(歷史)。隨后，關(guān)于0PC-UA-協(xié)議的自動化系統(tǒng)300向操作站200發(fā)送值。在接收之后，可視化裝置以可配置的格式顯示這些數(shù)據(jù)。
[0039]借助另一姿勢-用手指兩次觸摸，調(diào)用用于自動化系統(tǒng)300的程序的編輯器而不是參數(shù)的歷史。為此，該姿勢被應(yīng)用在顯示屏上的程序顯示器330的上下文中。接著，可視化軟件需要在關(guān)于0PC-UA-協(xié)議的自動化系統(tǒng)300中的當(dāng)前程序。隨著，關(guān)于0PC-UA-協(xié)議的自動化系統(tǒng)300向操作站200發(fā)送程序。在接收之后，可視化裝置在編輯器334中顯示該程序。在編輯之后，經(jīng)改變的程序由操作站200經(jīng)由0PC-UA-協(xié)議向自動化系統(tǒng)300發(fā)送并且在那里得到保護(hù)。于是，可視化裝置又被切換回程序顯示器330。
[0040]所示的實施例僅僅是示例性選擇的并且能夠相互組合。
[0041]參考標(biāo)記表 100方法
110讀入的步驟 120傳輸?shù)牟襟E 130提供的步驟 200可視化裝置 210用于讀入的裝置 220用于傳輸?shù)慕涌? 230用于提供的裝置 300自動化系統(tǒng) 310數(shù)據(jù)連接 320顯示 330顯示的區(qū)域 332傳輸
334 (程序)顯示器 340顯示的區(qū)域 342傳輸
344 (程序)顯示器。
【權(quán)利要求】
1.用于自動化系統(tǒng)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的方法(100)，其中該方法(100)具有下面的步驟: 由可視化裝置讀入(110)觸摸姿勢； 響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸(120)數(shù)據(jù)；以及 在可視化裝置上提供(130 )用于顯示數(shù)據(jù)的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(100)，其中在讀入的步驟(110)中在可視化裝置(200)上進(jìn)行觸摸姿勢和/或在可視化裝置(200)上進(jìn)行顯示期間讀入操作者身體部分的觸摸的位置，以便確定觸摸姿勢的上下文，以及在傳輸?shù)牟襟E(120)中根據(jù)該上下文來傳輸數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法(100)，其中在提供用于顯示的信號的步驟(130)中，響應(yīng)于上下文和/或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來提供該信號。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法(100)，其中在讀入的步驟(110)中作為觸摸姿勢讀入觸摸和/或雙觸摸和/或擦拭和/或預(yù)先確定的移動和/或選擇拖拉和/或按壓和點擊和/或縮放和/或旋轉(zhuǎn)和/或雙指點擊和/或保持按壓和/或作為觸摸姿勢的觸筆運(yùn)動。
5.用于自動化系統(tǒng)(300)的基于姿勢的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)可視化的可視化裝置(200)，其中該可視化裝置(200)具有下面的特征: 用于由可視化裝置讀入觸摸姿勢的裝置(210)； 用于響應(yīng)于觸摸姿勢在自動化系統(tǒng)的裝置和可視化裝置之間傳輸數(shù)據(jù)的接口(220)；以及 用于在可視化裝置上提供用于顯示數(shù)據(jù)的信號的裝置(230 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可視化裝置(200)，其中用于傳輸數(shù)據(jù)的接口(220)被構(gòu)造用于利用基于以太網(wǎng)的協(xié)議、尤其是sercos和/或PR0FINET和/或ETHERCAT和/或OPC和/或利用相應(yīng)的關(guān)于LAN和/或WLAN的協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5至6之一所述的可視化裝置(200)用于自動化系統(tǒng)(300)的應(yīng)用和/或用于操作和/或用于編程和/或用于可視化自動化系統(tǒng)(300)和/或發(fā)動機(jī)控制和/或機(jī)器人控制的應(yīng)用。
8.自動化系統(tǒng)(300)，其帶有根據(jù)權(quán)利要求5至6之一所述的可視化裝置(200)。
9.帶有程序代碼的計算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)該程序產(chǎn)品在根據(jù)權(quán)利要求5至6之一所述的可視化裝置(200)上和/或在根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動化系統(tǒng)(300)上實施時，所述程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法(100)。
【文檔編號】G06F3/0488GK104423880SQ201410416131
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】J.諾特納格爾 申請人:羅伯特·博世有限公司