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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur grafischen Visualisierung von Systemzuständen mit mindestens einem eine Graphikausgabe aufweisenden System, insbesondere Zuglaufverfolgungssystem der Eisenbahnsicherungstechnik.
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An der Graphikausgabe, insbesondere einer VGA/DVI/HDMI-Graphikkartenschnittstelle, werden Informationen in Form von Text und Graphik ausgegeben und auf einem Monitor visualisiert. Die ausgegebenen und auf dem Monitor sichtbaren Informationen entsprechen ausschließlich dem in dem verwendeten Betriebssystem oder Programm erstellten und definierten Graphikdesign.
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Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf Zuglaufverfolgungssysteme der Eisenbahnsicherungstechnik, ohne dass die Erfindung auf diese Anwendung beschränkt ist.
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Zuglaufverfolgungssysteme, beispielsweise Weg/Zeit-Diagramme, erleichtern die Erkennung von Verspätungen und Kollisionsgefahr. Die Übersichtlichkeit der grafischen Visualisierung, d. h. der Bedienoberflächen, ist dabei von entscheidender Bedeutung.
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Üblicherweise sind die Produktzyklen bei Komponenten der Eisenbahnsicherungstechnik sehr lang, so dass Verbesserungen, die durch modernere Software möglich wären, häufig nicht umgesetzt werden können. Dadurch sind die Bedienoberflächen bei verschiedenen Systemen sehr unterschiedlich und entsprechen auch nicht dem neuesten Standard.
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Eine pixelweise Anpassung älterer Graphikvisualisierungen an den neuesten Standard ist extrem aufwendig und mit hohem Ressourcenbedarf verbunden und wird deshalb kaum praktiziert.
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Möglich wäre auch eine Überarbeitung des Betriebssystems bzw. Programms, um moderne intuitive Bedienoberflächen zu kreieren. Diese Überarbeitung ist jedoch bei älteren Bedienoberflächen schwierig und oft aufgrund der Systemparameter, insbesondere der Systemleistung hinsichtlich CPU, Speicher, EPROM oder Graphiksystem, unmöglich. Häufig ist außerdem die Kenntnis dieser Systeme nicht mehr in vollem Umfang vorhanden. Schlechte oder keine Dokumentationen erschweren den Überarbeitungsprozess zusätzlich. Die Kosten für die Umsetzung wären somit unkalkulierbar und extrem hoch, zumal die Strukturen zur Graphikausgabe bei Altsystemen sehr unterschiedlich sein können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur grafischen Visualisierung von Systemzuständen mit mindestens einem eine Graphikausgabe aufweisenden System, insbesondere Zuglaufverfolgungssystem der Eisenbahnsicherungstechnik, anzugeben, welche auf einfache Weise und mit vertretbarem Ressourcenbedarf sowie ohne Eingriff in die vorhandene Software eine Modernisierung des Graphikdesigns ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das System mit einer Vorrichtung zur Konvertierung der Graphikausgabe in ein höhersprachiges Datenformat zur Generierung eines beliebigen Graphikdesigns verbunden ist.
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Durch die Hochsprachen-Konvertierung erfolgt keine pixelorientierte, sondern eine statusorientierte Formatumsetzung. Die Stati des Systems werden nur einmalig übertragen. Nur Änderungen des Bildinhaltes werden berücksichtigt, so dass eine sehr schmalbandige Konvertierung resultiert. Der Ressourcenbedarf, insbesondere die erforderliche Rechnerkapazität, ist erheblich geringer als bei der bekannten pixelorientierten Umformatierung. Durch die vorzugsweise standardorientierte Konvertierung stehen die Möglichkeiten zur bedarfsgerechten Gestaltung des Graphikdesigns voll zur Verfügung. Das neue Graphikdesign kann außerdem überaus flexibel an sich ändernde Bedingungen und Vorgaben angepasst werden.
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Jegliche Arten von Systemen mit sehr unterschiedlichen Bedienoberflächen lassen sich durch die statusorientierte Konvertierung modernisieren, wobei eine einheitliche Bedienoberfläche auch im Zusammenwirken von Systemen unterschiedlicher Hersteller möglich wird. Das Graphikdesign lässt sich ohne Änderung des Systems entsprechend anpassen. Die Originalsoftware muss nicht verändert werden, da die vorhandene Graphikausgabe in das höhersprachige Datenformat konvertiert wird. Durch die Konvertierungsvorrichtung ist es möglich, die Graphikausgaben vorhandener Betriebssysteme und Programme neu und intuitiv zu gestalten. Auch notwendige Ergänzungen können hinzugefügt werden, obwohl die Systembedingungen und die Systemleistung an sich keine graphische Ergänzung zulassen.
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Einmal in der standardisierten Hochsprache übertragene Daten sind in der Konvertierungsvorrichtung gespeichert, wobei nur noch Aktualisierungen in diesem Format übertragen werden müssen. Das zu übertragende Datenvolumen ist entsprechend gering. Auch aufwendige Oberflächen und Oberflächenbestandteile lassen sich durch einfache Kommandos erzeugen. Datenströme einer standardisierten Graphikausgabe sind durch die Konvertierung in ein höhersprachiges Datenformat sehr schmalbandig und können folglich über jedes Medium übertragen werden. Eine quasi Echtzeitbearbeitung ist möglich. Beliebige Ausgangsformate, beispielsweise 4:3-Darstellungen lassen sich auf beliebige Zielformate, beispielsweise 16:9, 16:10 oder 21:9, konvertieren.
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Gemäß Anspruch 2 ist die Vorrichtung zur Konvertierung der Graphikausgaben mehrerer System ausgebildet. Darstellungen mehrerer Originalsysteme können somit zu einem einheitlichen Graphikdesign verknüpft werden. Kombinationen von Teildarstellungen mehrerer an die Vorrichtung angeschlossener Originalsysteme ermöglichen die Visualisierung selektierter und tatsächlich notwendiger Informationen in einem neuen intuitiven Graphikdesign.
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Weiterhin kann von der Vorrichtung gemäß Anspruch 3 mindestens ein Monitor angesteuert werden. Vorzugsweise ist eine Kombination mehrerer Monitore mit intuitivem Graphikdesign vorgesehen.
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Gemäß Anspruch 4 ist die Vorrichtung mit Schnittstellenmitteln zur Modifikation des Graphikdesigns unter Nutzung des höhersprachigen Datenformats ausgestattet. Zusätzliche, auch externe, Informationen sowie Darstellungen und Kombinationen können von der Konvertierungsvorrichtung durch Programmierung in der standardisierten Hochsprache oder auch jeglicher anderer Hochsprache, wie beispielsweise C++, ergänzt oder modifiziert werden. Mehrere Konvertierungsvorrichtungen können dadurch auch in einer Anordnung verschaltet werden, um bestimmte zusätzliche Berechnungen oder Darstellungen dem Graphikdesign quasi zu überlagern. Darüber hinaus kann durch diese Mehrvorrichtungsanordnung eine Leistungsverteilung auf mehrere Konvertierungsvorrichtungen vorgenommen werden. Selektierte Graphikausgaben können beliebig durchgeschliffen, adaptiert, ausgewertet, umgerechnet oder mit externen Daten verknüpft werden. Durch Ausgabenüberlagerung kann die Funktion PiP – picture in picture – realisiert werden. Insbesondere für Notfallsituationen besteht auch die Möglichkeit, bestimmte graphische Ausgaben selektiv hervorzuheben oder einzublenden.
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Es ist auch möglich, die Graphikausgabe bereits bei dem Originalsystem in der standardisierten Hochsprache auszugeben, wobei dann das Betriebssystem bzw. Programm keine Graphikaufbereitung durchführt, sondern nur die standardisierte Hochsprache der Konvertierungsvorrichtung nutzt. Auf diese Weise werden besonders schnelle graphische Anwendungen möglich, die nur noch von der Konvertierungsvorrichtung abhängig sind. Das Originalsystem benötigt dabei keine eigene Graphikaufbereitung, da diese von der Konvertierungsvorrichtung übernommen wird.
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Die Schnittstellenmittel gemäß Anspruch 4 sind gemäß Anspruch 5 zum Anschluss eines Mikrocontrollers ausgebildet. Die Datenausgaben von Mikrocontrollern oder auch elektronischen Schaltungen, die nicht über eine Graphikkarte verfügen, werden über die vorhandenen standardisierten Schnittstellen, beispielsweise Lan, USB oder UART, mittels der Hochspracheninformationen der Konvertierungsvorrichtung in die gewünschte Bedienoberfläche umgesetzt. Die Konvertierungsvorrichtung gestaltet dabei Bedienoberflächen auf der Basis der über die Mikrocontrollerschnittstelle bereits in der standardisierten Hochsprache ausgegebenen Daten. Die Mikrocontrollerschnittstelle kann dabei ein einfacher Netzwerkanschluss 1 Gbit/Lan sein. Da in diesem Fall keine Analyse von Bedienoberflächen durchgeführt werden muss, weil die Kommandos der standardisierten Hochsprache bereits vom Mikrocontroller übertragen werden, kann ein Interpreter der Konvertierungsvorrichtung sehr einfach gestaltet sein oder sogar entfallen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand figürlicher Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 Systembestandteile und die
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2–8 verschiedene Ausführungsformen einer Anordnung zur graphischen Visualisierung von Systemzuständen.
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1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Systems 1, beispielsweise eines Zuglaufverfolgungssystems der Eisenbahnsicherungstechnik, dessen Graphikdesign an aktuelle Anforderungen zur Visualisierung von Systemzuständen angepasst werden soll. Üblicherweise sind mindestens ein Netzteil 2, verschiedene Anschlüsse 3, beispielsweise für Maus, Tastatur oder USB, sowie ein Graphikkartenanschluss 4 vorhanden. Dieses System 1 wird bei den weiteren figürlichen Darstellungen in Form einer Graphikkarte veranschaulicht.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung besteht im Wesentlichen aus dem System 1, einer Konvertierungsvorrichtung 5 und einem Monitor 6, wie 2 zeigt. Die Graphikausgabe 7 des Systems 1 ist dabei mit der Konvertierungsvorrichtung 5 verbunden, welche die Graphikausgabe 7 in eine Ausgabe 8 mit höhersprachigem Datenformat umsetzt, wodurch auf dem Monitor 6 ein moderneres Graphikdesign darstellbar wird. Die Konvertierung erfolgt dabei statusorientiert, so dass ein schmalbandiger Datenstrom resultiert. Änderungen der Systemsoftware oder des Betriebssystems sind nicht erforderlich. Die Konvertierungsvorrichtung 5 ist außerdem mit ersten Eingabemitteln 9, insbesondere Maus oder Tastatur, zur Beaufschlagung der Konvertierungsvorrichtung 5 sowie mit zweiten Eingabemitteln 10, insbesondere Maus oder Tastatur, zur Beaufschlagung des Systems 1 verbunden. Außerdem ist die Konvertierungsvorrichtung 5 mit einer Schnittstelle 11 zum Anschluss eines Mikrocontrollers 12 (6) ausgestattet.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform erzeugt die Konvertierungsvorrichtung 5 mehrere Ausgaben 8.1, 8.2 ... 8.n, die mehrere Monitore 6.1, 6.2 ... 6.n ansteuern. Dadurch wird die Graphikausgabe 7 des Systems 1 entsprechend den Anforderungen des zu modernisierenden Graphikdesigns auf mehrere Monitore 6.1, 6.2 ... 6.n aufgesplittet.
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In einer weiteren Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, wird im Gegensatz zur 3 keine Aufsplittung, sondern eine Verknüpfung verschiedener Datenquellen angestrebt. Dazu werden die Graphikausgaben 7.1, 7.2, 7.3 ... 7.n mehrerer Systeme 1.1, 1.2, 1.3, ... 1.n von der Konvertierungsvorrichtung 5 zusammengeführt und im neuen Graphikdesign auf dem Monitor 6 entsprechend dem gewünschten Layout nebeneinander gestellt oder ineinander verschachtelt.
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5 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der sowohl die Aufsplittung gemäß 3 als auch die Verschachtelung gemäß 4 realisiert sind. Die Konvertierungsvorrichtung 5 dient hier der Zusammenführung mehrerer Graphikausgaben 7.1, 7.2, 7.3 ... 7.n mehrerer Systeme 1.1, 1.2, 1.3, ... 1.n und der Ansteuerung mehrerer Monitore 6.1, 6.2 ... 6.m, wobei die Anzahl m der Monitore nicht mit der Anzahl n der Systeme übereinstimmen muss.
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In 6 ist das System 1 durch den Mikrocontroller 12 ersetzt, welcher als Datenquelle über die Schnittstelle 11 mit der Konvertierungsvorrichtung 5 verbunden ist. Über die zweiten Eingabemittel 10a, beispielsweise eine serielle oder eine USB-Schnittstelle, erhält der Mikrocontroller 12 von der Konvertierungsvorrichtung 5 Hochspracheninformationen, so dass die auf dem Monitor 6 darzustellende Graphik von dem Mikrocontroller 12 bereits in der Hochsprache zur Verfügung gestellt werden kann. Auch diese Ausführungsform kann mit mehreren Mikrocontrollern 12 und/oder mehreren Monitoren 6 analog zu den Ausführungsformen der 3 bis 5 abgewandelt werden.
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Die 7 und 8 zeigen zwei Möglichkeiten für die Konvertierung von einem 4:3-Monitor 13a, der von dem System 1 oder dem Mikrocomputer 12 angesteuert wird, zu einem 16:10-Monitor 6a mit modernisiertem Graphikdesign. Gemäß 7 sind die Ursprungsdaten auf einem 16:10 Monitor 6a und gemäß 8 auf zwei 16:10-Monitore 6a aufgesplittet.
