CN103294433A

CN103294433A - 多值条形图显示及其实现方法

Info

Publication number: CN103294433A
Application number: CN2013100570369A
Authority: CN
Inventors: C.C.奥格尔斯; S.威廉斯; C.D.怀特菲尔德二世; B.J.小富尔曼
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2013-09-11
Also published as: US9041716B2; JP2013174881A; US20130222392A1; DK2631727T3; EP2631727A2; EP2631727B1; EP2631727A3

Abstract

本公开涉及多值条形图显示及其实现方法。提供用于采用条形图的形式示出标记的显示（10）。配置该显示使得条形图中的每个条（14）描绘参数的数值或其他定量值。每个条（14）提供有一个或多个额外标记（16），其表示与条形图中示出的条（14）所表示的数值相关的数值。安置一个或多个额外标记（16）中的每个以便叠加在额外标记（16）所对应的相应条（14）上，并且描绘条（14）表示的值与一个或多个额外标记（16）表示的值之间的关系。

Description

多值条形图显示及其实现方法

技术领域

本发明大体上涉及仪表显示，并且更具体地，涉及在测试、监视和制造设备中使用的显示。

背景技术

活动条形图显示是在例如工业控制室中、在工业测试设备上以及在单独机器控制上的仪表中发现的常用形式的显示。这样的显示提供简单且容易读取和解释形式的显示并且允许例如经由电子表格样式应用的定量数据的比较。如果需要同时示出多个数值，例如为了比较相应数值，通常显示多个“条”。比较定量数据可以通过并排显示多个条而变得更容易，例如其中一个在另一个后侧（采用模拟三维样式），或采用一前一后直排的模式。

然而，在已知仪器显示上提供的可用可见区域通常受到限制。例如，可存在不足区域来允许条形图的多个条以并排或一前一后直排设置同时显示。有限的显示可需要用户通览多个屏幕以便回顾或比较相关的数据或测量，或可需要用户使用多个单独的显示或监视装置。备选地，降低图像的尺寸大小以便允许同时看到多个条可导致图像、并且特别是测量的刻度标记或其他单位在尺寸上渲染得太小而无法容易地被看到。使用这样的备选方案以能够同时查看相关数据或测量可导致成本增加和/或失去效率。

提供条形图显示系统和使多个定量值和/或数值、特别是可彼此直接相关的测量能够以实现相应测量特性（包括这些特性之间的关系）的即时可视比较这样的方式来显示的方法，这将是可取的。

发明内容

在一个方面，提供显示，其包括控制设备和显示设备。该控制设备从至少一个传感器接收至少一个信号，其中该至少一个信号表示被感测现象的至少一个定量特性。该控制设备还生成显示信号。显示设备描绘显示图像，其对应于至少一个传感器传送的至少一个传感器信号。该显示图像包括条形图，其具有图示对应于被感测现象的至少一个定量特性的数值的至少一个条。该条形图还具有至少一个标记，其对应于被感测现象的至少一个定量特性的至少一个定量子分量，其中该至少一个标记叠加在条形图的至少一个条上。

在另一个方面，提供用于显示图像的方法。该方法包括将控制设备配置成接收从至少一个传感器传送的至少一个传感器信号，其中该至少一个传感器信号表示被感测现象的至少一个定量特性。该方法进一步包括使显示设备与控制设备关联，以接收控制设备生成的显示信号。该方法进一步包括将控制设备配置成向显示设备提供显示图像，其对应于来自至少一个传感器的至少一个传感器信号。该方法进一步包括：在显示图像中提供条形图，其包括图示对应于被感测现象的至少一个定量特性的数值的至少一个条；以及对显示图像提供至少一个标记，其对应于被感测现象的至少一个定量特性的至少一个定量子分量。该方法进一步包括使至少一个标记叠加在条形图的至少一个条上。

在另外的方面，提供设备控制系统，其包括至少一个传感器、控制设备和显示设备。该控制设备从至少一个传感器接收至少一个信号，其中该至少一个信号表示被感测现象的至少一个定量特性。控制设备生成显示信号。显示设备描绘显示图像，其对应于至少一个传感器传送的至少一个传感器信号，该显示图像包括条形图。该条形图具有至少一个条，其图示对应于被感测现象的至少一个定量特性的数值。至少一个标记叠加在条形图的至少一个条上，该至少一个标记对应于被感测现象的至少一个定量特性的至少一个定量子分量。

根据一方面，提供显示系统，包括：控制设备，其配置成从传感器接收信号，其中所述信号表示被感测现象的定量特性，所述控制设备进一步配置成生成显示信号；以及显示设备，其与所述控制设备在操作上关联，所述显示设备配置成描绘对应于所述显示信号的显示图像，所述显示图像包括条形图，其具有图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条；以及至少一个标记，其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量，其中所述至少一个标记叠加在所述条形图的所述至少一个条上。

另外，所述显示设备进一步配置成显示条形图，其包括图示对应于被感测现象的多个定量特性的多个数值的多个条，其中显示的每个条包括至少一个标记，其对应于被感测现象的所述多个定量特性中的相应一个的定量子分量。

另外，所述显示设备进一步配置成显示包括至少一个标记的条形图，所述至少一个标记包括非定量特性，其表示被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态。

另外，所述非定量特性是颜色。

另外，所述非定量特性的颜色响应于被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态变化而变化。

另外，所述至少一个标记采用水平延伸的记号的形式。

根据另一方面，提供一种用于显示图像的方法，所述方法包括：将控制设备配置成接收从传感器传送的传感器信号，其中所述传感器信号表示被感测现象的定量特性；使显示设备与所述控制设备关联，以接收所述控制设备生成的显示信号；将所述控制设备配置成向所述显示设备提供显示信号以创建显示图像；在所述显示图像中提供条形图，其包括图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条；对所述显示图像提供至少一个标记，其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量；以及使所述至少一个标记叠加在所述条形图的所述至少一个条上。

另外，在所述显示图像中提供具有图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条的条形图，进一步包括：对所述条形图提供多个条，其图示对应于被感测现象的多个定量特性的多个数值；以及对每个条提供至少一个标记，其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量。

另外，所述至少一个标记包括非定量特性，其表示被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态。

另外，所述非定量特性是颜色。

另外，所述至少一个标记采用水平延伸的记号的形式。

根据另一方面，提供一种设备控制系统，所述设备控制系统包括：传感器；控制设备，其配置成从所述传感器接收信号，其中所述信号表示被感测现象的定量特性，所述控制设备进一步配置成生成显示信号；以及显示设备，其与所述控制设备在操作上关联，所述显示设备配置成描绘对应于所述显示信号的显示图像，所述显示图像包括条形图，其具有图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条；以及至少一个标记，其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量，其中所述至少一个标记叠加在所述条形图的所述至少一个条上。

另外，所述显示设备进一步配置成显示条形图，其包括图示对应于被感测现象的多个定量特性的多个数值的多个条，其中显示的每个条包括至少一个标记，其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量。

另外，所述非定量特性是颜色。

另外，所述至少一个标记采用水平延伸的记号的形式。

另外，所述设备控制系统是测量系统。

另外，所述设备控制系统是用于调节其他装置的操作的系统。

附图说明

图1图示示范性多值条形图显示，其示出曲线图中的每个条的单个子分量。

图2示出另一个示范性多值条形图显示，其示出具有描绘的多个子分量的单个条。

图3示出另外的示范性多值条形图显示，其中每个子分量的描绘包括表征被描绘的子分量的另一个方面的至少一个非数值定量特征。

图4示出再另一个示范性多值条形图显示，其中对每个条示出两个子分量，并且其中每个子分量的描绘包括表征被描绘的子分量的另一个方面的至少一个非数值定量特征。

图5是包含多值条形图显示的示范性测量系统的示意图示。

具体实施方式

尽管本发明的各种实施例的具体特征可在一些图中而不在其他图中示出，这仅是为了方便。根据本发明的原理，图的任何特征可组合任何其他图的任何特征来被引用和/或被要求保护。

图1是根据本发明的实施例的示范性多值条形图显示的图示，其示出曲线图中的每个条的单个子分量。更具体地，显示10例如可在测量或控制仪器（未在图1中图示）中使用。显示10可在例如控制中心中的仪器面板上的监视器、单独机器或测试或测量装置上的控制面板、台式或膝上型计算机的屏幕或适当装备的电话上的显示等任何适合的显示装置上呈现。显示10可用别的方式使用常规的部件和编程技术由计算机或相似的装置驱动，其特定细节对于完全理解本发明不是必需的。显示10是条形图显示，其中显示两个条11和12。条11和12可表示从单个传感器（未在图1中示出）接收的两个单独信号通道，或备选地可表示从单独传感器传送的两个信号。例如，显示10可配置成显示振动传感器的接收和处理的信号输出两者。

作为其中可采用多值条形图显示的非限制性示例，从振动传感器传送的振动信号是可分成两个或以上的子分量或“相关参数”的复合信号，其中总信号（例如，总振动幅度）与总信号的特定子分量（相关参数）之间的关系是已知的并且由特定数学关系限定。在振动信号测量和分析中，总信号的绝对数值大于子分量信号的数值。此外，在振动测量和分析中，总信号与子分量之间的关系是线性的。然而，在示范性实施例中，使用相同的测量单位，测量（或在内部计算，例如，在测量装置中的计算机或处理器中）总信号和子分量并且随后在视觉上描绘它们。

在其他技术领域中，子分量或至少子分量的绝对数值可大于子分量所对应的总测量的绝对数值，这可以是可能的。同样，在其他技术领域中，总测量值和感兴趣的特定子分量之间的关系可能不是线性的。

在一个实施例中，显示表示子分量的标记以便向总测量提供子分量的关系（例如，相对比例）的标记，而不提供子分量的实际数值的精确读数、标注或其他指示。显示的观察者可能够通过显示的解释而得到子分量的近似数值。在另一个实施例中，系统可配置成例如通过显示上的数字标注在用于表示子分量的记号（tic）或其他标记上或附近为子分量提供实际数值。

在另一个实施例中，对于每个信号通道或传感器，同时监视总信号和它的对应子分量而不必为单独条提供空间以便显示每个数值，这可以是可取的。如在图1中示出的，在显示10中，通道11的总信号由垂直条14表示，其在显示10中用第一颜色示出。通道11的对应子分量由标记表示，其在图1中是水平记号 16，其用选择为相对（或通过）垂直条14可见的充分对比的颜色来图示。

相似地，通道12的总信号在显示10中由垂直条18（其可用与条14相同的颜色或至少与记号 16的不同的颜色示出）表示。对应子分量由另一个标记示出，即，水平延伸记号 20（其可用与记号 16相同的颜色图示，但至少用相对垂直条18或通过垂直条18可见的充分对比的颜色）。

用别的方式使用常规的编程和图像生成技术，由适当编程的控制装置（未在图1中示出）生成显示10，使得条14和16以及记号 18和20中的每个将能够实时地对通道11和12的传感器信号中的变化做出响应，并且使得记号 18和20也将能够独立于它们相应的条14和16而波动。例如，如果记号 18和20表示与它们相应的总测量成比例关系的子分量（例如，每个子分量是它的对应总测量的50%），然后如果条14表示的总测量减少2个单位，则它的对应子分量将减少1个单位，并且对应于此的记号 18将独立于条14的移动而移动对应于1个单位的量。前述也适用于本文描述、示出或启示的其他显示中的每个。

表示它们相应子分量的条14和16（其表示通道11和12的总信号）以及记号 16和18的叠加可通过使用常规的仪表构造、编程和图形设计技术而实现。条形图中的每个“条”视为在该条指示它的最大数值时具有表示由任何条占据的总区域的“印迹”。“叠加”指记号总是安置在它的对应条的印迹（如紧接上文限定的）内的某处而不管在该特定时间的该对应条所表示的实际数值如何。

尽管水平记号在这里示出为用于表示每个总信号的子分量，应该理解可采用其他形状或样式的标记而不偏离本发明的范围，只要它们能够提供子分量与子分量的总测量之间的定量关系（例如，比例关系）的指示（使用与它们的相应总信号相同的测量单位）。

显示10可提供作为显示系统的一部分，显示系统进而可并入总设备控制系统，其中应该理解“设备控制系统”不仅包括实际调节装置或机器的操作的系统，还包括例如监视或测量系统等系统，例如在图5中图示的测量系统100。图5是可采用例如关于显示10在本文描述的显示的示范性测量系统100的示意图示。例如，测量系统100可包括一个或多个传感器102，其连接到支持并且提供显示10的显示系统104。显示系统104可包括一个或多个处理器106，其配置成接收传感器102供应的原始信号103。在示范性实施例中，控制面板108使用户能够选择性地配置例如在显示10（或在本文示出和/或描述的其他显示中的任何显示）上示出的图像，并且选择从传感器102传送的原始信号103得到哪个（些）数值处理器106。显示系统104例如可以是适当编程的台式或膝上型计算机，其中该台式或膝上型计算机的内部处理器充当处理器106，它的键盘起到控制面板108的作用并且该台式或膝上型计算机的屏幕将示出显示10。

如本文使用的，术语处理器不限于只是在本领域内称为计算机的那些集成电路，而广泛地指微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、专用集成电路和其他可编程电路，并且这些术语在本文能互换地使用。在本文描述的实施例中，存储器可包括，但不限于，例如随机存取存储器（RAM）等计算机可读介质和例如闪速存储器等计算机可读非易失性介质。备选地，还可使用软盘、压缩盘-只读存储器（CD-ROM）、磁光盘（MOD）和/或数字多功能盘（DVD）。而且，在本文描述的实施例中，另外的输入通道可以是，但不限于，与例如鼠标和键盘等操作者界面关联的计算机外围设备。备选地，还可使用其他计算机外围设备，其包括例如但不限于，扫描仪。此外，在示范性实施例中，另外的输出通道可包括，但不限于，操作者界面监视器。

根据特定应用，显示10可以采用操作者可能够例如从下拉菜单选择要并入显示的一定数量的子分量值这样的方式建立。可用于选择的该数量的子分量值将至少部分取决于测量的操作、使用的传感器的类型、显示的特定数值和/或直接测量的值与要由此计算的值之间存在的数学（例如，比例）关系。

图2是另一个示范性多值条形图显示24，其中提供总信号的子分量的显示，连同表示总信号自身的数值的条的显示。更具体地，在显示24中，仪器的总信号值或其他数值参数由垂直条26表示。垂直条26表示的参数的数值是可从对应于例如从振动信号（其对应于传感器的两个单独通道）或备选地从单独传感器传送的信号得到的两个其他数值之间的数学关系得到的数值。具体地，在图2中，对应于通道31和32的信号的子分量关系值由水平记号 34和36表示。使用与条26的颜色有充分对比度或不同密度或类似的颜色描绘记号 34和36，以使记号 35和36能够相对条26被容易地读取。此外，如本文描述的，显示24以如下这样的方式配置：根据由通道31和32的信号表示的子分量与条26表示的总信号值之间的数学关系的性质，条26和记号 31和32中的每个响应于它们相应的基础信号而相对于彼此能独立移动。

除该子分量信号与总测量的简单的定量关系外，提供涉及总信号的该子分量的信息，这可以是可取的。例如，知晓特定子分量是否正逼近或已经经过某临界值阈值（由此意味着例如有危险或危险状况），这可以是可取的。图3图示这样的显示40，其中来自四个通道41-44的总测量参数由垂直条46、48、50和52表示，其具有对应的子分量54、56、58和60。图3是另一个示范性多值条形图显示的图示，其中除了由条46、48、50和52和它们对应的记号 54、56、58和60指示的数值外，提供再另外的信息。更具体地，条46、48、50和52可用单个第一颜色图示（由左到右的向下阴影示出）。对于子分量，临界阈值以下的数值可用第二颜色示出（例如，每记号 54和56，无交叉阴影）。该阈值以上但在更高阈值以下的子分量值可由第三颜色（每记号 58，方格阴影）表示并且阈值以上的子分量值可由第四颜色（每记号 60，垂直线）表示。在本发明的备选实施例中，除了或除颜色变化外的说明性技术可用于表示子分量值的不同特性。

图4是再另一个示范性多值条形图显示70的图示。具体地，在图4中，显示70配置成采用与图3的显示40的相似的方式配置，因为表示子分量的记号 84、86、88、90、92、94、96和98可配置成用指示其他状态特性的颜色示出。然而，在显示70中，垂直条76、78、80、82（分别表示通道71、72、73和74）分别提供有记号 84、86、88、90、92、94、96和98。每对记号 84和86、88和90、92和94以及96和98表示每个通道71-74的参数或每个总测量的两个子分量。

与已知的条形图显示相比，上文描述的实施例提供用于在条形图类型显示中显示增加量的信息的高效且成本有效的设备和方法。与已知的条形图显示相比，例如记号等标记在条上的叠加使在规定量的显示区域中能够提供更多的信息。例如记号等标记在条上的叠加消除了用户必须在屏幕之间切换来查看和比较相关数值信息或必须使用多个屏幕或总显示装置的需要。例如记号等标记在条上的叠加以及对记号使用有区别的颜色便于在给定的显示区域内提供另外的定量信息，例如总测量与子分量测量之间的关系（例如，比例关系），以及非数值或非定量性质的状态信息两者。

多值条形图显示及其实现方法的示范性实施例在上文详细描述。设备、方法和系统不限于本文描述的具体实施例，相反地，设备和/或系统的部件以及/或方法的步骤可独立并且与本文描述的其他部件和/或步骤分开使用。例如，多值条形图显示系统还可与其他测量系统和方法组合使用，并且不限于用本文描述的振动测量系统实践。相反，多值条形图显示设备、系统和方法可以连同例如应变测量系统、温度测量系统和/或流体压力波动测量系统等其他主动、相对测量系统使用。

该书面说明使用示例来公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何层或系统并且执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想起的其他示例。这样的其他示例如果它们具有不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。

Claims

1.一种显示系统（104），包括：

控制设备（106），其配置成从传感器（102）接收信号（103），其中所述信号（103）表示被感测现象的定量特性，所述控制设备（106）进一步配置成生成显示信号；以及

显示设备（10），其与所述控制设备（106）在操作上关联，所述显示设备（10）配置成描绘对应于所述显示信号的显示图像，所述显示图像包括条形图，其具有图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条（14）；以及

至少一个标记（16），其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量，其中所述至少一个标记叠加在所述条形图的所述至少一个条（14）上。

2.如权利要求1所述的显示系统（104），其中所述显示设备（10）进一步配置成显示条形图，其包括图示对应于被感测现象的多个定量特性的多个数值的多个条（14，18），其中显示的每个条（14，18）包括至少一个标记（16，20），其对应于被感测现象的多个定量特性中的相应一个的定量子分量。

3.如权利要求1所述的显示系统（104），其中所述显示设备（10）进一步配置成显示包括至少一个标记（14）的条形图，所述至少一个标记（14）包括非定量特性，其表示被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态。

4.如权利要求3所述的显示系统（104），其中所述非定量特性是颜色。

5.如权利要求4所述的显示系统（104），其中所述非定量特性的颜色响应于被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态的变化而变化。

6. 如权利要求1所述的显示系统（104），其中所述至少一个标记（14）采用水平延伸的记号的形式。

7.一种用于显示图像的方法，所述方法包括：

将控制设备（106）配置成接收从传感器（102）传送的传感器信号（103），其中所述传感器信号（103）表示被感测现象的定量特性；

使显示设备（10）与所述控制设备（106）关联，以接收所述控制设备（106）生成的显示信号；

将所述控制设备（106）配置成向所述显示设备（10）提供显示信号以创建显示图像；

在所述显示图像中提供条形图，其包括图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条（14）；

对所述显示图像提供至少一个标记（16），其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量；以及

使所述至少一个标记（16）叠加在所述条形图的所述至少一个条（14）上。

8.如权利要求7所述的用于显示图像的方法，其中在所述显示图像中提供具有图示对应于被感测现象的定量特性的数值的至少一个条（14）的条形图，进一步包括：

对所述条形图提供多个条（14，18），其图示对应于被感测现象的多个定量特性的多个数值；以及

对每个条（14，18）提供至少一个标记（16，20），其对应于被感测现象的定量特性的定量子分量。

9.如权利要求7所述的用于显示图像的方法，其中所述至少一个标记（16）包括非定量特性，其表示被感测现象的定量特性的所述至少一个定量子分量的状态。

10.如权利要求9所述的用于显示图像的方法，其中所述非定量特性是颜色。