CN113095541A - 运行状态显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种运行状态显示设备，用于光学地和/或声学地显示技术器件、如机器、设施、车辆等的至少一个运行状态或多个不同的运行状态，所述运行状态显示设备具有至少一个光学的和/或声学的显示和/或警告元件，其中，设置和/或调整显示和/或警告元件的至少一个运行参数、如发光颜色、颜色强度、发光图像、音量、旋律、音调序列等，其中存在至少一个来自于技术器件的输入线路用于传递关于至少一个运行状态的信息，并且存在通向显示和/或警告元件的至少一个控制线路用于操控对运行状态的显示。本发明的特征在于，设置接口单元，用于将来自于技术器件的运行状态信息传输至外部逻辑单元和/或用于接收来自于外部逻辑单元的控制信号，以直接操控一个或多个显示或警告元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于显示运行状态的设备。
背景技术
这种设备在不同的技术器件、如机器、设施、车辆等中使用，以便通过例如光学显示设备或声学显示设备来显示技术器件的运行状态并且必要时对此发出警告。因此，例如可以显示机器的无故障运行或由于故障而引起的停机状态。例如在设施方面可以显示：进程是否畅通或受阻。例如在车辆方面可以在车辆运动时进行显示，尤其可以发出倒车警告。这些和许多其他功能都可以由所要求保护的显示设备来执行。
这种显示设备经常被构造为具有交换模块的所谓信号柱。这种信号柱例如在文献DE 100 58 695 A1、EP 3007 517 A1、EP 2 182 776 A1、EP 2765562 A1、EP 1 650 721 A1或EP 1575 011 A1中描述。
根据现有技术的显示设备通常经由电缆连接与相应的技术器件连接，经由该电缆连接传输关于要显示的运行状态的信息。显示设备内的逻辑单元将该信息转换成对显示或警告元件的操控，从而实现相应的显示。例如，光学警告元件可以以针对显示所要显示的运行状态而规定的颜色发光。声学警告元件例如也可以受到相应地控制。内部逻辑单元因此逻辑连接一个或多个输入参量，从而由此产生一个或多个输出参量。
此外，例如通过文献EP 2 209 099 A1或EP 2 182 494 A1已知信号柱，所述信号柱能够经由无线电模块与数据处理单元连接。尤其是也可以通过多个这种信号柱构建网络。通过这种网络例如可以不仅在现场所分配的信号柱上显示在某一地点处在某个技术器件上发生的运行状态，而且通过经由网络的控制还可以由远离该信号柱设置的信号柱进行相应的显示，例如在工厂大厅中的监控人员附近。这种信号装置网络的逻辑单元使用相同的内部逻辑单元来控制这种另外的信号柱，该内部逻辑单元被提供用于直接操控技术器件和与技术器件有线连接。通过该内部逻辑单元预先规定了能够发出的可能的信号和信号触发的事件。
发明内容
相比之下，本发明的任务在于，提出一种能够以可变的方式控制的显示设备。
该任务从根据权利要求1的前序部分所述的显示设备出发通过其特征部分的特征来解决。
通过在从属权利要求中所述的特征可以实现本发明的有利的实施方式和改进方案。
与此相应地，根据本发明的设备的特征在于，设置有接口单元，该接口单元用于将来自技术器件的、待显示的运行状态的信息传递到外部逻辑单元和/或用于接收来自外部逻辑单元的控制信号，以直接操控一个或多个显示或警告元件。这种外部逻辑单元也逻辑连接一个或多个输入参量，从而从中产生一个或者多个输出参量。
这种输入变量可以是例如维护信息、材料缺陷信息、日期/时间、换班信息、材料错误信息、能量供应信息等等。在使外部逻辑单元得出关于切换信号状态的信号的输出参量方面，例如考虑现存的或即将发生的故障、材料缺陷、计划的或预防性的维护、即将发生的人员更换、语音输出信息、文本信息、危险情况、订单变化、“完全正常”信息、性能问题、实际值与额定值的偏差等。
通过该措施，现在通过按照本发明的设备可以实现更灵活的显示，因为可以在外部控制显示元件或警告元件的功能。也就是说，可以通过在外部的控制的改变来改变显示或警告功能，例如通过外部逻辑单元改变光学信号的应用颜色、发光时间、发光序列、不同色域的发光序列等。对于声学显示或警告元件、即整体上对于所有运行方式的显示或警告元件，都获得相同的可变的控制。在此，尤其是通过如下方式提高了可变性，即，可以通过简单地改变外部逻辑单元中的软件或参数来改变显示或警告功能。
此外，通过使用外部逻辑单元能够考虑到不直接来源于相应技术器件的其他外部信息，以便将这些外部信息应用到一个或多个受控的显示或警告元件的功能中。这种外部的附加信息例如可以是关于其他技术器件的运行状态的信息，但也可以是逻辑信息或其他技术信息。因此，例如可以考虑订单积压量、件数、零件清单、生产率、装备过程等，以便在根据本发明的显示设备中控制确定的显示或警告。在显示设备的控制方式中也可以考虑传感器信息，例如关于机器振动、其他干扰原因、环境值，例如温度或空气湿度的信息。此外，外部逻辑单元例如也可以利用直接输入、如语音或语音指令或经由文本消息等的指令来控制合适的显示器。
因此也可以在外部逻辑单元中可变地设置可用的信号类型和信号选择，如触发信号的情况或事件。
此外有利的是，接口单元被构造用于将要显示的运行状态的信息传递到外部逻辑单元和/或用于从外部逻辑单元接收控制信号，而无需来自技术器件的输入线路与用于操控一个或多个显示或警告元件的控制线路直接逻辑连接。在此，逻辑连接应理解为数字编码的连接线路或数字编码的无线连接信道，在此也可以存在经由技术器件的供电系统以运行一个或多个显示或警告元件。
由此，可以根据来自技术器件的信号不同的方式来对一个或多个显示或警告元件进行逻辑的或数字编码的操控。
在本发明的一个特殊的实施例中，接口单元被设计用于将待显示的运行状态的信息传递至外部逻辑单元和/或用于从外部逻辑单元接收控制信号，而无需内部逻辑单元的中间连接。由此确保，外部逻辑单元一方面不变地从技术器件获得信息，另一方面在没有这种内部逻辑单元的影响下对一个或多个显示或警告元件进行操控。
在该实施方式的一种改进方案中，完全没有设置任何内部装置来绕开外部逻辑单元直接操控一个或多个显示或警告元件。因此确保了，由运行状态显示设备所进行的所有显示过程或警告过程以及来自相应的技术器件的所有信号都能够由外部逻辑单元获取。
但在另一实施例中提供了附加的内部逻辑单元以便附加地提供现有技术的已知功能。
在根据本发明的设备的一个优选的实施方式中，该设备被构造为具有可替换的模块的模块化的信号柱。这样，根据本发明的设备可以以简单的方式配置有各种不同的可替换的模块。
此外，通过结合具有接口单元的模块，使用传统的模块化的信号柱来实现根据本发明的设备是可能的。在这种情况下，仅还必须附加地制造具有接口单元的模块来实现本发明。
这样的模块可以被构造为插座模块，通过该插座模块使设备与要对其运行状态加以显示或检测的技术器件连接。根据本发明的接口单元于是被安装在该插座模块中。
在一种有利的实施方式中，接口单元设置在可替换的模块中，由此进一步提高了根据本发明的设备的配置的灵活性。
为了改善数据安全性，接口单元有利地配设有加密单元，以便能够以加密方式实现与外部逻辑单元的数据交换。
此外，在本发明的有利的改进方案中，设置有用于将接口单元与技术器件连接的控制线路，借助于该控制线路能够从外部逻辑单元操控该技术器件。该控制线路可以是有线的或无线的。在这种情况下，有线连接是没有问题的，因为这种显示设备通常与要对其运行状态加以显示的技术器件有线连接。在无线连接的情况下，为此必须在技术器件中设置相应的发送和接收单元。
外部逻辑单元有利地被构造为数据处理系统的一部分，以便实现考虑其他外部信息的上述功能。
此外，优选地，在接口单元和外部逻辑单元或所属的数据处理系统之间设置无线连接，由此可以实现简单的安装，尤其是在与多个根据本发明的显示设备相结合的情况下。无线连接可以体现为使用不同通信协议的无线电连接，例如借助于常规的标准化连接类型和/或连接频率，例如：GSM、GPRS、Edge、3G、5G、LTE窄带、LTE-M 1、169MHz、868MHz、2.4GHz、5GHz、蓝牙、Wifi、NFC、RFID、Thread、6Low PAN、ZigBee、IEEE802.15.4MAC、专线
等。
除了电磁方式的信息传输、例如所列举的无线电连接或借助可见光的信号传输之外，也能够基于超声实现无线连接。超声传输尤其在预期会出现强电磁干扰的近区域中或周围环境中提供优点。
如上所述，有利的是，多个运行状态显示设备连接到相同的外部逻辑单元。尤其是，由此也可以构建如下网络，在该网络中在特别的实施方式中也可以通过在接入的多个显示设备之间的绕路来实现根据本发明的显示设备与外部的逻辑单元的间接连接。
在一个特别的实施方式中，数据处理系统包括存储和/或评估单元，用于存储和/或评估所输入的关于运行状态的信息和/或所发出的关于显示的控制信号。借助于数据处理，能够尤其在较长的时间段上并且在考虑到如上面所列举的附加的外部信息的情况下全面地评估所获得的运行状态。该评估可以包括全面的数据库及对该数据库的评估，在此可以使用当前或将来具有的所有可能手段来获取信息。这些信息可用于控制生产、维护机器功能、在获得物流信息之前的预测或概率结论、控制信息或其它商业必要性的信息。
所获得的信息可以直接与用于运行一个或多个技术器件或用于进行相应显示的相应的控制反应相关联。因此，评估单元可以将切换信号参数化，以便操控显示设备和/或技术器件。
因此，例如可以除了告知一个或多个运行状态外，还通过显示或警告元件产生通知，以便显示在生产过程中的所预测的事件。例如，可以因此借助于显示设备指出即刻就需要的部分补充供给的必要性、指出需要及时运走满了的贮藏箱或类似物。也可以因此进行对产品特性的显示，该产品特性取决于外部的、经由评估单元考虑的参数，例如传感器数据等。因此，可以通过显示设备向操作人员例如指示对机器设置、部件质量等的所需检查。
也可以设想灵活地生成用于指示或警告人员的语音输出，尤其是通过用于声学显示或警告元件的语音合成。
这些应用方案例如说明了，如何能够通过对显示和警告元件的外部操控来显著扩展显示和警告功能。
在此可考虑使用不同的算法，包括使用人工智能、神经网络、认知服务、云服务、IoT(物联网)平台等
因此，根据本发明的显示设备是用于采集运行数据的源并且同时用作关于多个措施的显示和/或控制单元，所述多个措施由评估处理产生或者在评估处理单元中生成，其中，尤其是也可以将例如来自周围环境、其他的数据库等的其他数据或者预先给定的规则应用到评估中。
此外，评估单元也可以管理其他设备并且为此使用利用根据本发明的显示设备所获得的数据。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且根据附图在下面详细阐述。附图详细地示出：
图1示出用于阐明带有根据本发明的接口的插座模块和/或交换模块的结构的框图，
图2示出用于阐明根据本发明的外部控制单元的功能的框图，
图3示出用于阐明对信号柱的外部操控的框图，以及
图4示出具有外部逻辑单元的由不同的信号柱构成的网络的框图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的显示设备、尤其是信号柱的接口模块1。输入线路2来自于要显示其运行状态的技术器件，例如机器等。
尤其是无线发送单元3形式的传输单元用于将例如机器的一个或多个信号经由优选无线地构造的连接信道4传递给外部逻辑单元5。
通过又优选无线地构造的控制信道6，外部逻辑单元与接口单元1的接收单元7连接，从该接收单元伸出一条或多条控制线路8通向未示出的各个显示或警告元件，例如通向优选颜色不同的发光元件形式的显示或警告元件或者通向声学元件。
图2示出了一种实施方式，其中，逻辑单元5是数据处理系统的评估单元9的一部分，该数据处理系统除了使用由接口单元提供的数据之外还可以使用其它不同的输入数据用于评估和操控。因此例如(在图中)示出了：关于例如交货时间、交货范围等的客户数据10；用于例如显示外部状态、事件等(例如预期的交货紧张、短时间内的订单调整等)的规定的信号状态11；人员和/或机器的地点数据12；以及订单数据13。
在图3中示出了信号柱14作为根据本发明的显示设备的示例，并且示出了机器15作为要对其运行状态或多个运行状态进行显示的技术器件的示例。此外，存在云16，其与评估单元9或其逻辑单元5优选地经由无线的连接信道17连接以用于传输数据和/或程序。所有连接也被示出为无线的连接。除了经由被示出为插座模块的接口模块1实现的接口连接之外，机器15也可以直接与云连接，以便传输机器数据，该机器数据可以在操控信号柱14时使用。
图4的示图示出了由不同的信号柱14构成的网络，这些信号柱14与外部逻辑单元5或评估单元9连接。该实施方式被星状地布局。但也可以想到其他网络布置方案，尤其是在也使用多个逻辑单元5或评估单元9的情况下。
但所示的具有一个逻辑单元5和一个评估单元9的实施方案提供的优点是，所有数据和控制操作可以得到集中地采集并且因此得到集中地处理，从而可以容易地实现完整的数据采集来例如用于建立数据库。
附图标记列表
1.接口单元
2.输入线路
3.发送单元
4.连接信道
5.外部逻辑单元
6.控制信道
7.接收单元
8.控制线路
9.评估单元
10.客户数据
11.信号状态
12.位置数据
13.订单数据
14.信号柱
15.机器
16.云
17.连接信道
Claims (18)
1.一种运行状态显示设备(1)，该显示设备用于光学地和/或声学地显示技术器件、如机器、设施、车辆等的至少一个运行状态或多个不同的运行状态，所述显示设备具有至少一个光学和/或声学的显示和/或警告元件(2)，其中，设置和/或调整显示和/或警告元件的至少一个运行参数、如发光颜色、颜色强度、发光图像、音量、旋律、音调序列等，其中，存在至少一个来自于技术器件的输入线路(2)用于传递关于至少一个运行状态的信息，并且存在通向显示和/或警告元件的至少一个控制线路(8)用于操控对运行状态的显示，其特征在于，设置接口单元，用于将来自于技术器件的运行状态信息传输至外部逻辑单元(5)和/或用于接收来自于外部逻辑单元(5)的控制信号，以直接操控一个或多个显示或警告元件。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接口单元被设置用于将来自于技术器件的运行状态信息传输至外部逻辑单元(5)和/或用于从外部逻辑单元(5)接收控制信号，以便在没有中间连接内部逻辑单元和/或在输入线路(2)与控制线路(8)没有直接逻辑连接的情况下直接操控一个或多个显示或警告元件。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，没有设置内部逻辑单元以绕开外部逻辑单元(5)直接操控一个或多个显示或警告元件。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，设置有附加的内部逻辑单元以绕开外部逻辑单元直接操控所述一个或多个显示或警告元件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备被构造为具有可替换的模块的模块化的信号柱。
6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有插座模块，所述设备能够经由所述插座模块与技术器件连接并且所述插座模块具有接口单元。
7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设置有具有接口单元的可替换的模块。
8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，接口单元包括用于以加密方式与外部逻辑单元(5)交换数据的加密单元。
9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，设有用于将接口单元与技术器件相连接的控制线路(8)，借助该控制线路能够通过接口单元控制技术器件。
10.一种数据处理系统，具有根据前述权利要求中任一项所述的运行状态显示设备(1)和相对于该运行状态显示设备(1)位于外部的逻辑单元(5)，其特征在于，在接口单元和外部逻辑单元(5)之间设置至少一个无线连接。
11.根据权利要求10所述的数据处理系统，其特征在于，所述无线连接包括电磁方式的信息传输。
12.根据权利要求10或11所述的数据处理系统，其特征在于，所述无线连接包括基于超声的信息传输。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，多个运行状态显示设备(14)连接到相同的外部逻辑单元(5)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统具有评估单元(9)，所述评估单元用于存储和/或评估所输入的关于一个或多个运行状态的信息和/或所发出的关于显示的控制信号。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，安装有AI(人工智能、机器学习或数据分析)。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，安装有预测程序，用于预测即将发生的故障、即将发生的材料缺陷、计划的或预防性的维护、即将发生的人员更换、订单变化、性能问题、实际值与额定值的偏差等。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，所述外部逻辑单元(5)具有用于获得或接收参数数据的数据获取单元，所述参数数据是关于例如传感器信息、环境信息、订单信息、库存等参数的参数数据，所述参数数据能够被用于控制根据权利要求1至9中任一项所述的设备的接口单元。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的数据处理系统，其特征在于，设置有用于多个根据权利要求1至9中任一项所述的设备的多个无线连接。
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