DE2103215B2 - Anordnung zum Anwählen von auf dem Bildschirm eines Analog-Sichtgerätes dargestellten Kurvenpunkten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Anwählen von Kurvenpunkten, die auf dem Bildschirm eines Analog-Sichtgeräles nach Digital-Analog-Umsetzung der Koordinaten mittels eines von Kurvenpunkt zu Kurvenpunkt wandernden Elektronenstrahls dargestellt sind, mit einer Positioniereinheit, welche den Koordinaten einer auf dem Bildschirm dargestellten Marke entsprechende, veränderbare Signale abgibt, die zur Darstellung ebenfalls in Analogsignale umgesetzt werden und durch deren Verändern die Marke auf dem Bildschirm verschoben wird.

Zur Darstellung von Daten, die in einem Rechner gespeichert sind, in Form von Kurven oder graphischen Darstellungen, werden häufig Datensichtgeräte eingesetzt. Um bei einer Darstellung von Kurven, Diagrammen u. dgl. einen Dialog zwischen dem Rechner und dem Bedienungspersonal über bestimmte Bildpunkte zu ermöglichen, müssen diese wmeewählt und markiert werden können. Die markierten Koordinaten werden in den Rechner eingegeben. Das Anwählen der Bildpunkte kann mittels einer Positioniereinheit erfolgen, für die beispielsweise handelsübliche Rollkugelgeräte oder Steuerknüppel verwendet werden können. Beim Rollkugelgerät kann eine frei bewegliche Kugel von Hand ■lach allen Richtungen gedreht werden. Dabei werden die Drehbewegungen über zwei i-m 90 versetzt angeordnete Reibräder, die jeweils einer Koor-

dinate des Schirmbildes zugeordnet sind, auf Signalgeber, z. B. auf optische oder magnetische Impulsgeber übertragen. Deren Impulse werden in zwei elektronischen Impulszählern aufsummiert und daraus die beiden Koordinaten des markierten Punktes gebildet. Ähnlich arbeitet die Steuerknüppeleinheit. Damit der 3ildpunkt, der durch die von der Positioniereinheit gebildeten Koordinaten bestimmt ist. deutlicher zu erkennen ist, wird er häufig nicht durch Heiltasien eines einzelnen Punktes markiert, sondern durch Einblenden eines Symbols, z. B. eines Pfeiles oder eines Winkels, dessen Spitze den angewählten Bildpunkt markiert. Im folgenden ist unter Marke oder unter Ort der Marke nur der Punkt des Symbols verstanden, der den angewählten Bildpunkt kennzeichnensoll.

Beim Anwählen von bestimmten Bildpunkten mit einer verschiebbaren Marke tritt die Schwierigkeit auf, daß auch dann, wenn dieser Bildpunkt und die Marke deckungsgleich sind, die Koordinaten des Bildpunktes und der Marke nicht übereinzustimmen brauchen. Dies rührt daher, daß zwecks Erzielung eines scharfen Bildes die Bilddarstellung mit der Netzfrequenz so synchronisiert ist, daß die Wiedergabe jedes Bildes immer zur gleichen Phasenlage der Netzspannung, z. B. beim Nulldurchgang, gestartet wird. Die zusätzliche Ablenkung des Elektronenstrahles von einem unvermeidlichen, von der Netzspannung herrührenden Störfeld kann damit zwar nicht ausgeschaltet werden; es wird aber erreicht,

_4Ü daß jeder dargestellte Punkt immer nur um eine einzige, bei jedem Bilddurchlauf gleiche Strecke von der Störspannung bzw. dem Störfeld verschoben ist. Es tritt also ein gewisser Fehler in der Darstellung auf, der für die einzelnen Bildpunkte je nach der Phasenlage der Störspannung, in der sie dargestellt werden, unterschiedlich groß ist. Der Vorteil dieser Synchronisation ist, daß ein scharfes Bild erhalten wird. Ohne Synchronisation bewegte sich das Bild auf dem Schirm in gewissen Grenzen hin und her. Bei der üblichen Darstellung eines Bildes mit einer Marke wird zunächst das ganze Bild wiedergegeben und anschließend die Marke. Dies hat zur Folge, daß bei der Wiedergabe der Marke im allgemeinen eine andere Störspannung vorhanden ist als bei der Wiedergabe des ausgewählten Dildpunktes. Es stimmen dann entweder die Koordinaten der Marke und des angewählten Bildpunktes überein, aber Bildpunkt und Marke decken sich nicht, oder die Bilder decken sich, aber die Koordinaten sind verschieden.

Es sind Sichtgeräte bekannt, z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 900 147, die nach dem sogenannten Zeilenrasterverfahren arbeiten. Bei diesem Verfahren werden ein Zeilen- und ein Spaltenzähler hochgezählt, während der Elektronenstrahl zeilenweise dunkelgetastet abgelenkt wird. Der Stand des Zeilenzählers gibt die Nummer der jeweils dargestellten Zeile und der Spaltenzähler die Nummer des jeweils dargestellten Bildpunktes innerhalb einer

Zeile an. Die beiden Zählerstände werden mit den Koordinaten der darzustellenden Marke verglichen, und hei Übereinstimmung wird der Elektronenstrahl zur Darstellung der Marke hellgetastet. Bei derartigen Sichtgeraten werden also die in einer Zeile liegenden Punkte einer dargestellten Kurve und einer M^rke zwangläufig unmittelbar nacheinander dargestellt, so daß das Problem der Verschiebung der Marke infolge einer Störspannung nicht auftritt. Außerdem kann eine Störspannung die Lage der Marke nicht beeinflussen, weil die Koordinaten der Bildpunkte und der Marke ausschließlich in digitaler und nicht in analoger Form vorliegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit der auf einfache und sichere Weise einzelne Bildpunkte angewählt werden können, und zwar derart, daß die Koordinaten der angewählten Bildpunkte und der Marke übereinstimmen, wenn Bildpunkt und Marke an derselben Stelle des Bildschirmes erscheinen. Zusätzlich soll eine Kontrollanzeige dafür ermöglicht werden, daß die Koordinaten übereinstimmen. Diese Kontrolle soll auch zum leichteren Einstellen der Marke auf einen Bildpunkt dienen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem Gedanken ausgegangen, daß die Schwierigkeit, daß Bildpunkt und Marke bei gleichen Koordinatenwerten nicht deckungsgleich sind, vermieden wird, wenn die Marke nicht nach der vollständigen Darstellung des Bildes, sondern möglichst unmittelbar nach der Darstellung des angewählten Bildpunktes wiedergegeben und dann die Darstellung des Bildes fortgesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird die oben geschilderte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine erste Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die ein Übernahmesignal an einen Zwischenspeicher abgibt, wenn die Koordinatensignalc für einen Bildpunkt und die Marke um weniger als einen Höchstbetrag voreinander abweichen, der bei Eintreffen des Obernahmesignals den Inhalt des Bildpunktzählers übernimmt und dessen Inhalt mit dem Stand des Bildpunktzählers in einer zweiten Vergleichsschaltung verglichen wird, die ein Signal zur Darstellung der Marke abgibt, wenn die beiden Zählerstände gleich sind.

Für die Darstellung mit Datensichtgeräten sind unter anderen zwei verschiedene Betriebsarten gebräuchlich. In der einen werden die Bildpunkte frei positioniert. Dies bedeutet, daß die einzelnen HiIdpunkte fortlaufend in beliebiger Richtung geschrieben werden; es ist also möglich, eine Kurve, in der Abszissenwerte zwei Ordinatenwerte haben, zunächst in positiver Abszissenrichtung und dann in negativer Richtung zu schreiben. Wird bei dieser Darstellungsart die Erfindung eingesetzt, so kann, wenn sich die Marke neben der Kurve befindet, eine zeitliehe Zugehörigkeit zunächst nicht festgestellt werden. Die Marke muß auf einen Bildpunkt, oder was auch genügt, in die Nähe des anzuwählenden Bildpunktes gebracht werden, um den durch die Störspannung auftretenden Fehler in der Darstellung der Marke zu vermeiden.

Das Anwählen tier Bildpunkte wird noch einfacher und sicherer, wenn zur Kontrolle angezeigt wird, ob die Marke den Bildpunkt erreicht hat, etwa dadurch, daß die Marke aufgehellt wird oder flackert. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird deshalb ein Signal zur HelligkeUs- oder Farbänderung der Marke abgegeben, wenn die Koordinatensianale eines Bildpunkles und der Marke gleich sind.

An Hand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile näher beschrieben und erläutert.

Fig. I zeigt das Prinzip der Anschaltung eine.·, Analogsichlgeräte.s an einen Rechner;

Fig. 2 und 3 veranschaulichen das Markieren von

ίο Bildpunkten in zwei Betriebsarien eines Datensichtgerätes;

Fig. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispicls der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit R ein Rechner, z. B. ein Prczeß-

rechner, bezeichnet, der im Ausführungsbeispiel aus seinem Arbeitsspeicher /15 die darzustellenden Daten über eine Ausgabesteuerung und einen Schalter S an ein Sichtgerät SG liefert, wo sie fortwährend dargestellt werden. Zur Entladung des Ausgabekanais des Rechners können die Daten in einem Bildwiederholurigsspeicher zwischengespeichert werden, aus dem sie zur Darstellung sländig abgerufen werden. In dem Sichtgerät werden aus den digitalen Werten "naloge Signale gebildet, mit denen die Bildröhre an-

gesteuert wird. Auch wird dort der Zeitpunkt des Beginns der Darstellung eines Bildes bestimmt und die entsprechenden Anforderungssignale an den Rechner oder gegebenenfalls den Bildwiederholungsspeicher, zur Ausgabe der Daten für das nächste dar-

3u zustellende Bild abgegeben. Mit einem Rollkugelgerät RK kann der Ort einer Marke M auf dem Bildschirm des Sichtgerätes SG bestimmt werden. An Stelle des Rollkugelgerätes kann auch eine sogenannte Steuerknüppeleinheit, die ähnlich arbeitet, oder ein Lichtgriffel eingesetzt werden. Die Koordinaten der Marke können über eme Eingabestcucrung ES dem Rechner R eingegeben werden, der auf einen Befehl hin die am Ort der Marke M dargestellten Daten aus seinem Arbeitsspeicher oder, falls ein Bildwiederholungsspeicher vorhanden ist, aus diesem abruft und je nach Wunsch der Bedienungsperson gesondert digital anzeigt ode·: in anderer gewünschter Weise auswertet.

An das Rollkugelgerät RK ist ein Zeichengenerator

_t5 ZG angeschlossen, der ein Symbol, z. B. einen nach rechts offenen Winkel als Marke erzeugt, dessen Spitze die mit dem Rollkugelgerät RK eingestellten Koordinaten hat.

Wie oben erwähnt, wird die Bilddarstellung mit

r₀ der Netzfrequenz so synchronisiert, daß jede Darstellung eines Bildes immer mit der gleichen Phasenlage des Netzes, z. B. beim Nulldurchgang gestartet wird, damit jeder dargestellte Puv;kt immer eine bei jedem Bilddurchlauf gleiche überlagerte Störspannung hat und ein scharfes Bild erhalten wird.

Sichtgerätesteuerungen können unter anderem auf zwei verschiedene Arten betrieben werden. In der sogenannten Spektrendarstellung wird das darzustellende Bild fortlaufend in Ricittung der Abszisse geschrieben, in Fig. 2 z.B. von links nach rechts. In dieser Darstellungsart wird ein Abszissenzähler zu Beginn der Darstellung auf Null und mit der Darstellung eines jeden Bildpunktes um Eins erhöht. Die Abszissenwerte könen daher diesem Zähler entnommen werden. Die jeweils zugehörigen Ordinatenwerte werden aus dem Bildwiederholungsspeicher oder dem Arbeitsspeicher des Rechners in die Sichtgerätcstcuerung abgerufen. Da die Darstellung der

Bilder jeweils in einer bestimmten Phasenlage der Netzspannung beginnt, ist bei der Darstellung eines jeden Abszissenwertes eine für diesen konstante Störspannung vorhanden. Wird nun, wie üblich, zunächst das volle Bild dargestellt und anschließend die Marke, so hat im allgemeinen die Störspannung im Zeitpunkt der Darstellung der Marke einen anderen Wert als zu dem, in dem der anzuwählende Bildpunkt geschrieben wurde. Zur Vermeidung dieses Fehlers ist eine Steuereinheit MST für die Markendarstellung eingebaut, welche die Koordinaten des jeweils dargestellten Bildpunktes und die der Markr miteinander vergleicht und den Zeitpunkt zum Schreiben der Marke festlegt.

Meistens wird man zunächst den angewählten Bildpunkt und dann die Marke schreiben. Entscheidend ist, daß Bildpunkt und Marke in kurzem zeitlichem Abstand geschrieben werden, damit sich die Störspannung praktisch nicht ändert. Während des Schreibens der Marke muß die Datenausgabe aus dem Rechner unterbrochen werden.

Oft ist es nicht erforderlich, daß die Marke zeitlich unmittelbar vor oder nach dem Bildpunkt geschrieben wird, sondern es genügt, daß der zeitliche Abstand so gering ist. daß sich in ihm die überlagerte Störspannung praktisch nicht ändert.

Zur leichteren Bedienung blinkt die Marke in geringerer Helligkeit, wenn sie außerhalb eines Bildpunktes steht und leuchtet mit konstanter niedriger Helligkeit, wenn sie außerhalb von Bildpunkten verschoben wird.

F i g. 3 zeigt ein Diagramm, das in sogenannter frei positionierter Darstellung geschrieben wird. Bei dieser Darstellungsart werden für jeden darzustellenden Punkt beide Koordinatenwerte aus dem Arbeitsspeicher des Prozeßrechners oder einem gegebenenfalls vorhandenen Bildwiederholungsspeicher abgerufen. Die Reihenfolge der Darstellung der einzelnen Punkte in einer Kurve ist beliebig, kann also auch in der Abszissenrichtung rückläufig sein. Die einzelnen Punkte werden numeriert und ihre Darstellung wird in einem Zähler gezählt. Nach der Darstellung eines jeden Punktes wird der Zähler um Eins erhöht.

Bei dieser Darstellungsart besteht die Schwierigkeit, daß, wenn sich wie im Bild nach F i g. 3 die Marke M in der dargestellten Stellung, d. h. neben der Kurve befindet, eine zeitliche Zugehörigkeit zu den Bildpunkten der Kurve nicht festgestellt werden kann, und es ist daher nicht möglich, sie zu einem solchen Zeitpunkt zu schreiben, daß der durch die Störspannung hervorgerufene Fehler im Ort der Darstellung im Vergleich zu einem benachbarten Bildpunkt vermieden werden kann.

F i g. 4 zeigt eine Steuereinheit für die Markendarstellung bei frei positionierter Darstellung eines Bildes. Eine erste Vergleichsschaltung V 3 vergleicht beide Koordinatenwerte der Marke und jedes dargestellten Bildpunktes, die aus dem Arbeitsspeicher des Rechners dem Sichtgerät SG zugeführt sind. Bei Gleichheit der Koordinatenwerte oder auch schon dann, wenn sie sich um weniger als einen vorgegebenen Höchstbetrag unterscheiden, gibt die Vergleichsschaltung V 3 ein Übernahmesignal UET zu einem Zwischenspeicher ZWSP. Dieser ist an einen Zähler Z angeschlossen, in weichem die dargestellten Bildpunkte gezählt werden, der also die Nummer des jeweils darzustellenden Bildpunktes enthält. Nach Eingang des Übernahmesignals wird der Inhalt des Zählers Z in den Zwischenspeicher ZWSP übernommen. Der Inhalt des Zwischenspeichers wird mit dem jeweiligen Stand des Zählers Z in einer Vergleichsschaltung V 4 verglichen, weiche bei Gleichheit einen Befehl zum Schreiben der Marke abgibt, d. h. den Schalter 5 so umschaltet, daß der Zeichnungsgenerator ZG mit dem Sichtgerät SG verbunden wird.

An Hand von F i g. 3 wird im folgenden die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 4 erläutert. Es sei zunächst vorausgesetzt, daß die Vergleichsschaltungen V 3 und V 4 nur dann ein Signal abgeben, wenn die Koordinatenwerte eines Bildpunktes und der Marke gleich sind. Befindet sich die Marke in der in F i g. 3 eingetragenen Stellung, so ist. wie schon erwähnt, unbestimmt, zu welchem Zeitpunkt sie geschrieben werden soll. In dem Zwischenspeicher ZWSP ist eine beliebige Zahl eingestellt. Wird die Marke M auf der gestrichelt eingezeichneten Geraden bewegt, so erreicht sie zunächst den Punkt C der dargestellten Linie. In diesem Augenblick erhält der Zwischenspeicher ZWSP ein Übernahmesignal und es wird in ihm der Inhalt des Zählers Z. der gleich der Hummer des Bildpunktes C ist, eingeschrieben. Von nun an wird auf Grund des Schreibsignals der Vergleichsschaltung V 4 die Marke immer unmittelbar nach dem Schreiben des Bildpunktes C dargestellt. Bewegt sich die Marke auf der gestrichelten Geraden weiter, so wird ein neuer Schreibzeitpunkt erst bei erneutem Kreuzen der Kurve in Punkt D bzw. E festgelegt. Tst die Marke nur wenig von dem Punkt D entfernt, so wird sie trotzdem noch zum Zeitpunkt C geschrieben. Es muß daher die Kurve vor dem Anwählen eines Bildpunktes in der Nähe dieses Bildpunktes überquert werden.

Die Handhabung icann vereinfacht werden, wenn die Vergleichsschaltung V 3 nicht erst dann ein Signal abgibt, wenn die Koordinaten exakt übereinstimmen, sondern schon dann, wenn sie nur etwa gleich sind. Haben die Koordinatenwerte z. B. zehn Stellen, so kann dies dadurch erreicht werden, daß nur die acht höchsten Stellen miteinander verglichen werden und bei deren Gleichheit das Übernahmesignal ausgesendet wird. Damit wird zwar die Marke nicht unmittelbar nach dem abgewählten Bildpunkt geschrieben. Dies stört aber nicht, da die Zeit zwischen dem Schreiben der Marke und dem Bildpunkt immer noch so kurz ist. daß sich in ihi die Störspannung praktisch nicht ändert. Es wird aber erreicht, daß schon beim Annähern an den anzuwählenden Bildpunkt die Marke etwa zur richtiger Zeit geschrieben wird und die Kurve selbst nicht mil der Marke überfahren zu werden braucht.

Die Vergleichsschaltung V 3 kann auch dazu herangezogen werden, anzuzeigen, daß die Koordinatior der Marke und eines Bildpunktes übereinstimmen In diesem Falle müssen alle Stellen der Koordinatenwerte miteinander verglichen werden. Mit dem Signal, das im Falle der Übereinstimmung die Vergleichsstimmung V 3 abgibt, wird die Helligkeit dei Marke gesteuert. Dies kann wiederum in der Weise geschehen, daß die Marke, wenn sie außerhalb eines Bildpunktes steht, blinkt und wenn sie einen Bildpunkt erreicht hat, mit hoher konstanter Holligkeil leuchtet. Auf diese Weise kann ein Bildpunkt aul 1 Bit genau angezeigt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Anwählen von Kurvenpunkten, die auf dem Bildschirm eines Analog-Sichtgerätes nach Digital-Analog-Umsetzung der Koordinaten mittels eines von Kurvenpunkt zu Kurvenpunkt wandernden Elektronenstrahls dargestellt sind, mit einer Positioniereinheit, welche den Koordinaten einer auf dem Bildschirm dargestellten Marke entsprechende, veränderbare Signale abgibt, die zur Darstellung ebenfalls in Analogsignale umgesetzt werden und durch deren Verändern die Marke auf dem Bildschirm verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vergleichsschaltung (V 3) vorgesehen ist, die ein Übernahmesignal (UET) an einen Zwischenspeicher (ZWSP) abgibt, wenn die Koordinatensignale für einen Bildpunkt und die Marke um weniger als einen Höchstbetrag voneinander abweichen, der bei Eintreffen des Übernahmesignals (UET) den Inhalt des Bildpunktzählers (Z) übernimmt und dessen Inhalt mit dem Stand des Bildpunktzählers (Z) in einer zweiten Vergleichsschaltung (V 4) verglichen wird, die ein Signal zur Darstellung der Marke abgibt, wenn die beiden Zählerstände gleich sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal zur Helligkeitsoder Farbänderung der Marke abgegeben wird, wenn die Koordinatensignale ein s Bildpunktes und der Marke gleich sind oder sich um weniger als einen vorgegebenen Höchstbetrag unterscheiden.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltungen (F 3. V 4) Signale zur Modulation der Helligkeit oder Farbe abgeben, wenn sich die Koordinatenwerte der Marke und der Bildpunkte um mehr als einen Mindestwert unterscheiden.