CN104423880A - 基于姿势的数据查询和数据可视化的方法和可视化装置 - Google Patents

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Abstract

基于姿势的数据查询和数据可视化的方法和可视化装置。本发明公开了一种用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法（100）。该方法（100）包括：由可视化装置读入（110）触摸姿势的步骤、响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输（120）数据的步骤、以及在可视化装置上提供（130）用于显示数据的信号的步骤。

Description

基于姿势的数据查询和数据可视化的方法和可视化装置
技术领域
本发明涉及用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法、用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的可视化装置、自动化系统以及相应的计算机程序产品。
背景技术
自动化系统在许多情形中都具有可视化系统。在可视化系统上可以显示出自动化系统的状态。在此，除了该可视化系统之外，操作者还可以通过功能按键作用于该系统、改变参数或者也对流程进行编程。视可视化系统或自动化系统而定，该可视化系统是自动化系统的一部分或者通过总线系统耦合地从自动化系统移出地布置。因此，可视化系统满足操作或观察任务。
发明内容
本发明的任务是提供一种针对自动化系统的改善的可视化。
该任务通过按照独立权利要求的用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法、用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的可视化装置、自动化系统、可视化装置的应用以及相应的计算机程序产品来解决。
本发明所基于的认识是：带有触摸敏感表面的触摸板允许直观的操作。同时，可以给操作者显示上下文有关的数据并且提供操作可能性。
本发明提供了一种用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法，其中该方法具有下面的步骤：
由可视化装置读入触摸姿势；
响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输数据；以及
在可视化装置上提供用于显示数据的信号。
自动化系统可以理解为控制单元、机器或设备，例如SPS、CNC机器、发动机控制装置、机器人控制装置、工具机等等。在此，自动化系统可以具有可视化装置。可视化装置可以理解为显示屏或监视器，其被构造用于呈现光学数据。可视化装置可以具有用户界面。可视化装置可以通过接口与自动化系统通信。可视化装置可以具有触摸敏感表面。可视化装置可以理解为触摸板。触摸姿势可以理解为碰触姿势。这样触摸姿势可以理解为以操作者的至少一个身体部分的触摸和同时的运动。读入因此可以理解为对信号的检测，该信号代表触摸姿势。所提供的信号可以理解为模拟的或数字的视频信号。在此，可视化装置可以构造为响应于该视频信号显示自动化系统的数据。
在本发明的实施方式中，在读入步骤中可以在可视化装置上进行触摸姿势和/或在可视化装置上进行显示期间读入操作者身体部分的触摸的位置，以便确定触摸姿势的上下文。在传输步骤中可以根据该上下文来传输数据。因此，可以在可视化装置上上下文有关地显示出装置数据。为此，用于显示数据的信号可以包括相应的信息。因此有利的是，给操作者提供与状况或上下文匹配的信息。
有利的还有：在提供用于显示的信号的步骤中，响应于上下文和/或传输的数据来提供信号。操作者反过来可以不被多余的信息分散注意。通过响应于上下文或传输的数据来提供信号，可以提供对上下文重要的数据。
此外，在读入的步骤中可以作为触摸姿势而读入触摸以及同时地或替代地读入双触摸以及以代替方式或补充地读入擦拭以及以代替方式或补充地读入预先确定的移动以及以代替方式或补充地读入选择拖拉以及以代替方式或补充地读入按压和点击以及以代替方式或补充地读入缩放以及以代替方式或补充地读入旋转以及以代替方式或补充地读入双指点击以及以代替方式或补充地读入保持按压以及以代替方式或补充地读入作为触摸姿势的触笔运动（Stiftbewegung）。预先确定的移动可以理解为缓慢的移动。一般而言，在可视化装置的时代可以将以操作者的一个或多个身体部分的触摸理解为触摸姿势。在此，操作者的一个或多个身体部分在触摸可视化装置期间可以相对于可视化装置运动。
本发明提供了一种用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的装置，其中该可视化装置具有下面的特征：
用于由可视化装置读入触摸姿势的装置；
用于响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输数据的接口；以及
用于在可视化装置上提供用于显示数据的信号的装置。
可视化装置可以被构造用于，在可视化装置的表面上检测操作者的至少一个身体部分的位置以及同时或者替代地检测其运动以及提供相应的信息。
本发明提供了一种可视化装置，其被构造用于将这里介绍的方法的变型方案的步骤在相应装置中实施或应用。也通过本发明的可视化装置形式的实施变型方案可以快速并且有效地解决本发明所基于的任务。
可视化装置目前可以理解为如下电设备，其处理传感器信号并且根据其输出控制和/或数据信号。可视化装置可以具有能够以硬件和/或软件方式来构造的接口。在硬件方式的构造中，这些接口例如可以是所谓的系统ASIC的部分，其保留可视化装置的非常不同的功能。但是也可能的是，这些接口是自身的、集成的电路或者至少部分地由分立器件构成。在软件方式的构造中，这些接口可以是例如在微控制器上的其他软件模块旁存在的软件模块。
在一种有利的实施方式中，用于传输数据的接口可以被构造用于利用基于以太网的协议——尤其是sercos和/或PROFINET和/或ETHERCAT和/或OPC——和/或利用相应的关于LAN和/或WLAN的协议来传输数据。这样，可视化装置可以通过标准化接口并且同时或代替地通过标准化协议与自动化系统通信。
本发明公开了可视化装置用于自动化系统的应用以及补充或代替地用于操作以及补充或代替地用于编程以及补充或代替地用于可视化自动化系统以及补充或代替地发动机控制以及补充或代替地机器人控制的应用。
本发明提供了一种带有可视化装置的自动化系统。这种可视化装置可以是前面所述的可视化装置的一种实施方式。该可视化装置在此可以从自动化系统移出地布置。可视化装置和自动化系统可以通过标准化的接口相互双向通信。
有利的还有一种带有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码可以存储在机器可读载体如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器上并且当该程序产品在计算机或装置上实施时用于执行根据前述实施方式之一的方法。
附图说明
本发明下面借助附图示例性地被详细阐述。其中：
图1示出根据本发明实施例的用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法的流程图；
图2示出根据本发明实施例的用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的可视化装置的框图;以及
图3示出了带有按照本发明实施例的可视化装置的自动化系统的示意图。
具体实施方式
相同的或类似的元件可以在下面的图中配备相同或类似的参考标记。此外，附图的图、其描述以及权利要求还包括大量特征的组合。在此，对本领域技术人员显而易见的是，这些特征也可以单独考虑或者其可以组合成其他的、这里没有明确描述的组合。
图1示出根据本发明实施例的用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法100的流程图。该用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法100包括在可视化装置上读入触摸姿势的步骤110，响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输数据的步骤120，以及提供用于在可视化装置上显示数据的信号的步骤130。
在该方法100的实施例中，在读入步骤110中读入在可视化装置上有触摸姿势和/或在可视化装置上有显示期间操作者身体部分的触摸位置，以便确定触摸姿势的上下文。在该实施例中，在传输步骤120中根据该上下文来传输数据。
在该实施例中，在提供用于显示的信号的步骤130中，响应于上下文以及补充地或代替地响应于所传输的数据来提供信号。
在读入步骤110中，在一种实施例中，作为触摸姿势读入触摸、双触摸、擦拭、预先确定的移动、选择拖拉、按压和点击、缩放、旋转、双指点击、保持按压、以及补充或代替地读入作为触摸姿势的触笔运动。
图2示出了根据本发明实施例的用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的可视化装置200的框图。可视化装置200包括用于在可视化装置上读入触摸姿势的装置210、用于响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输数据的接口220、以及用于提供用于在可视化装置上显示数据的信号的装置230。
在该实施例中，用于传输数据的接口220被构造用于利用基于以太网的协议（尤其是sercos、PROFINET、ETHERCAT、OPC）或者利用相应的关于LAN或WLAN的协议来传输数据。
在该实施例中，在图1中描述的方法可以作为计算机程序产品来应用，并且在图2中所描述的可视化装置上实施。
在图2中所描述的可视化装置在一种实施例中被应用于自动化系统来操作、编程、或可视化自动化系统，应用在发动机控制中或应用在机器人控制中。
图3示出了带有按照本发明实施例的可视化装置200的自动化系统300的示意图。该自动化系统300通过数据连接310与可视化装置200连接。可视化装置200可以是在图2中描述的可视化装置200。可视化装置200具有显示器320。在该实施例中，显示器320具有4个区域。通过在显示器320的四个区域中的区域330中的触摸姿势，触发询问和传输332并且因此在显示器的上下文中显示出程序显示器334。与此类似地，通过在区域340中的触摸姿势触发询问和传输342并且因此在显示器的上下文中显示出程序显示器344。
在图3中示例性示出自动化系统300处的基于姿势的数据询问和数据可视化。示出了在触摸/多触摸操作的方向上的可视化解决方案。在此，该图示例性地代表借助至少一个触摸操作对自动化系统、机器和设备（例如SPS、CNC、运动控制、机器人控制）进行的可视化、操作和编程。
所介绍的可视化装置能够实现通过姿势控制对带有触摸操作表面的自动化系统300的直观操作、自动化的上下文有关的询问和在可视化软件和自动化系统之间的数据可视化。
有利的是，可视化软件在根据本发明的实施例中针对基于姿势的操作来设计。对期待用姿势控制进行触摸操作的用户来说，这种操作因此显得直观并且可以容易地实行。
可视化装置200应当显示的数据通过姿势控制自动被自动化系统300传输。由此，能够实现触摸设备所惯常的、对自动化系统的可视化和操作。使用基于以太网的协议（如sercos、PROFINET、ETHERCAT）或类似的关于LAN和/或WLAN的协议来传输数据。
借助触摸姿势——例如触摸、双触摸、擦拭等等——发起在自动化系统和可视化软件之间的数据传输。根据上下文而定地，通过姿势自动地由自动化系统加载与上下文匹配的数据。接着，所加载的数据被自动可视化。这种显示类型在此同样是上下文有关的。
通过应用基于姿势的操作，可以明显更好地使用可供利用显示屏面。可以取消传统所需的操作元件（例如功能按键）。
通过基于姿势的数据传输和数据可视化能够实现直观的、容易学习的对自动化系统的操作。更简单的、上下文有关的操作减少了操作失误并且提高了在操作和观察时的生产率。同时，明显改善了用户经历。
在图3中示出了带有可视化装置200或操作站200的自动化系统300，所述可视化装置或操作站借助数据连接310经由基于以太网的协议（LAN、WLAN，蓝牙）连接。通过程序显示器的上下文中的触摸姿势来进行自动化系统的程序的询问和/或传输。所询问程序的显示器334在程序编辑器（根据询问的实施方式的操作站的显示屏）中实现。参数历史的询问/传输通过在参数显示器的上下文中的触摸姿势来进行。参数历史的显示器344在根据触摸姿势实施方式的操作站的显示屏上在用于参数显示的区域340中示出。
在一种实施例中，带有可视化软件的操作站200通过LAN以太网线缆310与自动化系统连接。在操作站200处借助姿势-2手指触摸340来发起数据传输以及接着发起由自动化系统300传输的数据的可视化。为此，这些姿势在显示屏上的参数显示器的上下文中被应用。接着，可视化软件需要在关于OPC-UA-协议的自动化系统300中的参数的值变化曲线（历史）。随后，关于OPC-UA-协议的自动化系统300向操作站200发送值。在接收之后，可视化装置以可配置的格式显示这些数据。
借助另一姿势-用手指两次触摸，调用用于自动化系统300的程序的编辑器而不是参数的历史。为此，该姿势被应用在显示屏上的程序显示器330的上下文中。接着，可视化软件需要在关于OPC-UA-协议的自动化系统300中的当前程序。随着，关于OPC-UA-协议的自动化系统300向操作站200发送程序。在接收之后，可视化装置在编辑器334中显示该程序。在编辑之后，经改变的程序由操作站200经由OPC-UA-协议向自动化系统300发送并且在那里得到保护。于是，可视化装置又被切换回程序显示器330。
所示的实施例仅仅是示例性选择的并且能够相互组合。
参考标记表
100方法
110读入的步骤
120传输的步骤
130提供的步骤
 200可视化装置
210用于读入的装置
220 用于传输的接口
230 用于提供的装置
 300 自动化系统
310 数据连接
320显示
330 显示的区域
332传输
334 （程序）显示器
340显示的区域
342 传输
344 （程序）显示器。

Claims (9)

1.用于自动化系统的基于姿势的数据查询和数据可视化的方法（100），其中该方法（100）具有下面的步骤：
由可视化装置读入（110）触摸姿势；
响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输（120）数据；以及
在可视化装置上提供（130）用于显示数据的信号。
2.根据权利要求1所述的方法（100），其中在读入的步骤（110）中在可视化装置（200）上进行触摸姿势和/或在可视化装置（200）上进行显示期间读入操作者身体部分的触摸的位置，以便确定触摸姿势的上下文，以及在传输的步骤（120）中根据该上下文来传输数据。
3.根据上述权利要求之一所述的方法（100），其中在提供用于显示的信号的步骤（130）中，响应于上下文和/或传输的数据来提供该信号。
4.根据上述权利要求之一所述的方法（100），其中在读入的步骤（110）中作为触摸姿势读入触摸和/或双触摸和/或擦拭和/或预先确定的移动和/或选择拖拉和/或按压和点击和/或缩放和/或旋转和/或双指点击和/或保持按压和/或作为触摸姿势的触笔运动。
5.用于自动化系统（300）的基于姿势的数据查询和数据可视化的可视化装置（200），其中该可视化装置（200）具有下面的特征：
用于由可视化装置读入触摸姿势的装置（210）；
用于响应于触摸姿势在自动化系统的装置和可视化装置之间传输数据的接口（220）；以及
用于在可视化装置上提供用于显示数据的信号的装置（230）。
6.根据权利要求5所述的可视化装置（200），其中用于传输数据的接口（220）被构造用于利用基于以太网的协议、尤其是sercos和/或PROFINET和/或ETHERCAT和/或OPC和/或利用相应的关于LAN和/或WLAN的协议来传输数据。
7.根据权利要求5至6之一所述的可视化装置（200）用于自动化系统（300）的应用和/或用于操作和/或用于编程和/或用于可视化自动化系统（300）和/或发动机控制和/或机器人控制的应用。
8.自动化系统（300），其带有根据权利要求5至6之一所述的可视化装置（200）。
9.带有程序代码的计算机程序产品，当该程序产品在根据权利要求5至6之一所述的可视化装置（200）上和/或在根据权利要求8所述的自动化系统（300）上实施时，所述程序代码用于执行根据权利要求1至4之一所述的方法（100）。
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