JP2012517641A - ヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションツール - Google Patents

Abstract

ヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションの方法において、コントローラは電子ディスプレイと通信する。コントローラは、ナビゲーションツールがディスプレイに表示されるようにプログラムされている。ナビゲーションツールは、選択可能な複数のメインタブと複数のサブタブとを表示するオーバービューウィンドウを有している。サブタブの選択時に、パラメータウィンドウが表示される。最後に選択されたサブタブに対応しているパラメータ画面が、関連するメインタブの選択時に表示される。

Description

本発明は、一般にヒューマンマシンインターフェイス（ＨＭＩ）に関し、特にＨＭＩを案内（navigate）するためのツールに関する。

ＨＭＩの使用は、装置を操作し監視するためだけでなくプロセス動作および性能を評価するために、しばしば多くの様々な表示画面へアクセスする必要がある。これらの表示画面の間を行ったり来たりすることは、混乱を招き、また時間がかかることがある。実時間の決定が必要な場合、折よく必要な情報を得るという気が遠くなるような作業は、好意的に見ても困難であることがわかっており、また、コストがかかり、危険な状態に気付かずに長期間放置される可能性がある。

本発明は、コントローラが設けられており、電子ディスプレイと通信するヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションの方法の一態様に関する。コントローラは、コントローラと協働してヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションツールを電子ディスプレイに表示させるようにソフトウェアプログラムを有している。ナビゲーションツールは、電子ディスプレイに表示される複数の選択可能なメインタブと複数の選択可能なサブタブとを含むオーバービューウィンドウを有している。複数の選択可能なサブタブの部分は、複数のメインタブの各々と対応している。複数のメインタブと複数のサブタブの各々はユーザによって選択され、それによって選択されたメインタブおよび対応するサブタブを電子ディスプレイに表示する。複数のサブタブのうちの１つの選択時に、コントローラとソフトウェアプログラムとは連動して、選択されたサブタブに関連するパラメータ画面を電子ディスプレイに表示させる。ＨＭＩとそれによるナビゲーションツールとは、サブタブが以前に選択されている場合、以前に選択されたサブタブと関連するメインタブを選択したときに、以前に選択された複数のサブタブのうちの最後に選択されたものと関連しているパラメータ画面を電子ディスプレイに表示するように動作可能である。

複数のパラメータ画面の１つは、メインタブとサブタブから高々２つのタブを選択することによって到達することができることが好ましい。また、システムオーバービューウィンドウに表示されている複数のサブタブは、ヒューマンマシンインターフェイスを含む複数のパラメータ画面全部を表していることが好ましい。

本発明の実施態様において、複数のメインタブと複数のサブタブとは、オーバービュー画面に行列のように配列されている。配列は、格子表示として構成されており、格子の各列は、メインタブのうちの１つを先頭に有しており、各々の列の残りに、その列の先頭のメインタブに関連する複数のサブタブの一部を有している。

配列は、メインタブを先頭として、メインタブの下に複数のサブタブが延びる複数の列を有していると記載したが、本発明はこの態様に限定されず、メインタブおよびサブタブは本発明のより広い態様から逸脱することなく異なる順番で配置可能である。

本発明は、電子ディスプレイ画面を有するコンピュータシステムの他の態様にも適用できる。コンピュータシステムは、コントローラと、複数のメインタブおよび複数のサブタブが表示されているシステムオーバービューウィンドウと、を有するヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションツールを有している。複数のサブタブの部分は、複数のメインタブの各々と関連している。複数のメインタブと複数のサブタブの少なくとも１つを選択するために複数の選択手段が設けられている。ソフトウェアがコンピュータシステムと関連しており、コントローラと連動可能となっている。ソフトウェアは、サブタブの選択時に、複数のサブタブのうちの１つに対応するパラメータ画面を表示するように動作可能である。ソフトウェアは、以前に選択されたサブタブと関連したメインタブの１つを選択した時に、メインタブに対応する複数のサブタブのうち最後に選択された１つのサブタブに対応するパラメータ画面を表示させるように動作可能である。

本発明のナビゲーションツールを使用してヒューマンマシンインターフェイスに結合されているプロセスの一部の模式図である。 本発明のナビゲーションツールのオーバービュー画面を示す図である。 図１に示しているプロセスの一部を示すナビゲーションツールのパラメータ画面を示す図である。 様々な機械操作またはプロセス動作の監視および／または制御のためのフェースプレート画面を示す図である。 アナログタイプの表示を採用しているパラメータ画面を示す図である。 デジタル表示を示しているパラメータ画面を示す図である。 プロセスの設定のためのパラメータ画面を示す図である。 計算を実行するパラメータ画面を示す図である。 言語選択のためのパラメータ画面を示す図である。 トレンドグラフ（trend graph）を示しているパラメータ画面を示す図である。 トレンドグラフを示しているパラメータ画面を示す図である。

図１に示しているように、全体に参照番号２０が付されているプロセスの一部はデカンタ型の遠心分離器２２を含んでいる。本明細書では特定のプロセス２０を示して説明するが、それは、ＨＭＩおよびナビゲーションツール（以下で詳細に説明）が任意の適切なプロセスと共にまたは任意の装置または動作と関連して使用され、それによって複数の入力と装置の少なくとも一方が監視および／または制御されるということをのみを目的として例示したものである。

さらに図１を参照すると、デカンタ型の遠心分離器２２は回転するようにモータ２６に結合されたロータ２４を有している。遠心分離器は、メインコンジット（main conduit）２８によって複数のコンジット（以下で詳細に説明）のネットワークにも結合されている。全体に参照番号３０が付されているオージェ型の搬送装置は、遠心分離器２２と流体連通（fluid communication）しており、ハウジング３４内に配置されたオージェ３２を有している。オージェ３２はモータ３６に回転可能に結合されている。搬送装置３０は、遠心分離器２２からの流出を受けるように、コンジット３８，４０を通して遠心分離器２２と流体連通している。迂回排出ライン４２も搬送装置３０と流体連通している。迂回排出ライン４２は、迂回排出ライン４２に結合され、開いているポジションと閉じているポジションとの間を移動可能な弁４４を有している。

前述のコンジットのネットワークは１対の供給ライン４６，４８を有しており、各々が取り付けられているポンプ５０および弁５２を有している。１対の排出ライン５４も、複数のコンジットのネットワークの一部であって各々の排出ラインに取り付けられている弁５６を有している。弁５２，５６の各々は、開いているポジションと閉じているポジションとの間を移動可能になている。

さらに図１を参照すると、コントローラ５８は、プロセス２０と通信し、プロセスの様々な局面の操作および／または監視に使用されている。コントローラ５８は、プロセス２０の様々な動作パラメータを表している複数の信号を監視し受信するようにプログラムされている。たとえば、弁４４、５２，５６の各々は、各弁のポジション、たとえば、開いているポジション、閉じているポジション、または開いているポジションと閉じているポジションとの間のポジションを監視および／または制御するために、コントローラ５８に情報を提供するセンサおよび／またはアクチュエータを有していてもよい。同様に、モータ２６，３６の動作速度は、コントローラ５８によって監視および／または制御されても良い。様々なセンサ（不図示）も、例えば遠心分離器２２の振動、複数のコンジットのネットワークを通した流れ、温度、圧力などの情報を提供するためにコントローラ５８と通信可能である。

コントローラ５８は電子ディスプレイ６０と通信する。コントローラ５８はヒューマンマシンインターフェイス（ＨＭＩ）ソフトウェアを使用してプログラムされている。以下でより詳細に説明するナビゲーションツールは、ＨＭＩソフトウェアの少なくとも一部を構成している。単一のコントローラ５８を図１に示しているが、本発明はこの態様に限定されず、本発明のより広い態様から逸脱することなく２つ以上のコントローラを採用することができる。さらに、「コントローラ」という用語は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、コンピュータ（ラップトップまたはデスクトップ）、または本発明と関係する関連技術の当業者にとって公知の他の種類のコントローラを意味するように広く解釈される。複数のコントローラが使用される場合、様々なコントローラの複数の入力は、メインコントローラによって受信され、メインコントローラはＨＭＩおよびナビゲーションツールを用いてプログラムされている。

図２に示しているように、ナビゲーションツールは、参照番号６２が全体に付されているオーバービュー画面を有している。オーバービュー画面６２は、複数の行および列の行列のような配列で配置された選択可能な複数のメインタブ６４およびサブタブ６６を有している。図示の実施形態において複数のメインタブ６４は行列の一番上の行に横たわっている。複数のサブタブ６６は、メインタブ６４の下の複数の列内を延びている。メインタブ６４と同様に、複数のサブタブ６６の各々は、ナビゲーションツールのユーザによって選択可能である。各列内のサブタブ６６は、列の先頭のメインタブ６４と関連している。複数のメインタブ６４は前述の配列内の各列の先頭にあると示し説明したが、本発明はこの態様に限定されず、複数のメインタブは、各列の下部や各行の最初または最後など、任意の他の適切な位置に配置されていてもよい。

図示した実施形態において、各列内の複数のサブタブ６６は、列の先頭のメインタブ６４と関連している。たとえば、図２の列６８は、図１のデカンタ型の遠心分離器２２を示すメインタブ６４を含んでいる。列６８におけるメインタブ６４の下方の各サブタブ６６は、遠心分離器２２と関連している。複数のサブタブ６６のうちの１つを選択することによって、ナビゲーションツールおよびＨＭＩは、図３に例を示すパラメータ画面を表示させる。それに応じて、ナビゲーションツールは、オーバービュー画面６２を通して、その１つの画面から特定のＨＭＩに関連している複数のパラメータ画面の全部にユーザがアクセスできるようにする。ＨＭＩは、１つの機械、プロセス全体、またはプロセスの一部に関連していてもよい。いずれにしても、特定のＨＭＩを構成している複数の画面の全てにナビゲーションツールのオーバービュー画面６２からアクセすることができる。このように、ユーザは、所望の画面に到達するのに多くのパラメータ画面にわたってスクロールする必要がない。

前述のナビゲーションツールは、ユーザがメインタブ６４とサブタブ６６のそれぞれから最大２つのタブを選択することによって、任意の所望のパラメータ画面にアクセスできるように動作可能である。たとえば、複数のメインタブ６４のうちの１つの選択により、それに関連している複数のサブタブ６６が表示画面に表示または強調表示されるようにすることができる。所望のパラメータ画面を表しているサブタブ６６の選択によって、パラメータ画面が表示されることになる。また、ナビゲーションツールは、以前に選択されたサブタブ６６が存在する列に対応しているメインタブ６４の選択時に、図１の電子ディスプレイ６０に、その列内で最後に選択されたサブタブに対応するパラメータ画面が表示されるように動作可能である。

メインタブ６４またはサブタブ６６のそれぞれの選択は、ＨＭＩおよびナビゲーションツールにアクセスし操作するのに使用されるディスプレイおよび装置の種類に依存する複数の方法のうちの任意の１つにおいて達成することができる。たとえば、図１の電子ディスプレイ６０は、ユーザが所望のタブを選択するためにそのタブ上の画面にタッチするだけですむように、タッチスクリーンを組み込むことができる。トラックボール、タッチパッド、または本発明と関連する関連技術の当業者にとって公知の任意の他の種類のポイント装置や選択装置が採用可能なように、マウスやキーボード（不図示）を採用することもできる。

図２を参照すると、オーバービュー画面６２だけでなく図３〜１１に示す複数のパラメータ画面は、各々が、図示の実施形態ではオーバービュー画面または複数のパラメータ画面の左下の部分に沿って示された選択可能な複数の制御タブ７０を有している。ユーザによって選択されると、これらの選択可能な制御タブ７０は、プロセスまたは機械の様々な要素を操作することができる。たとえば、複数の制御タブ７０は、遠心分離器２２を始動したり停止したり、弁４４，５２，５６を開いたり閉じたり、ポンプやモータを操作したりするのに使用することができる。各制御タブ７０は、その選択により一連の動作が実施されるようにプログラムされていてもよい。図示された複数の実施形態において、選択可能な複数の制御タブ７０は、オーバービュー画面と複数のパラメータ画面の左下に位置していると示し説明したが、本発明はこの態様に限定されず、選択可能な複数の制御タブは本発明のより広範な態様から逸脱することなく画面上の実質的に任意の位置に配置されていても良い。また、選択可能な制御タブは、オーバービュー画面と、複数のパラメータ画面の各々またはそれらの一部に表示することができる。

本明細書で説明したＨＭＩおよびナビゲーションツールは、ナビゲーションツールにアクセスするためにセキュリティプロトコルを入力するように要求しても良い。これらのセキュリティプロトコルは、ユーザ名およびパスワードや、音声認識、指紋スキャナおよび／または網膜スキャナ等もしくはそれらには限定されないバイオメトリック装置や、カードの磁気読み取りや、キーや、それらの組み合わせなどの形態を取ることができる。また、本発明と関連する関連技術の当業者にとって公知の他の種類のセキュリティプロトコルを採用することもできる。また、ナビゲーションツールや監視および制御するものに依存して、ユーザが、割り当てられているセキュリティレベルつまり許可に相当するパラメータ画面にのみアクセス可能なように、さまざまなレベルのセキュリティを設けることができる。

図３を参照すると、パラメータ画面７２は、図１に示しているプロセス２０を表している。複数のサブタブ６６のうちの１つまたはサブタブ６６に関連するメインタブ６４を選択することによって、前述のようにパラメータ画面７２にアクセスすることが可能であり、パラメータ画面７２に対応しているサブタブは最後に選択されたサブタブとなっている。複数のメインタブ６４はパラメータ画面７２の上部にわたって延びている。パラメータ画面７２へのアクセスが可能な複数のサブタブ６６のグループに対応しているメインタブ６４’はパラメータ画面の左上に示されている。メインタブ６４’に対応する複数のサブタブ６６がパラメータ画面７２の左側で下方に延びている。

遠心分離器２２の複数の動作パラメータを示している監視画面７６が、パラメータ画面７２上に配置されている。一連の選択可能なフェースプレート７４もパラメータ画面７２上に表示されている。パラメータ画面７２上のフェースプレート７４の選択時に、図４に示すものと同様の監視画面７８が表示される。複数の監視画面７８は、独立した画面として表示することもできるし、図３に示している監視画面７６と同様にパラメータ画面上に表示することもできる。図５および図６に示すように、ユーザによる選択に依存して、パラメータ画面はアナログ表示またはデジタル表示を採用することができる。

図７〜図１１は、適切なメインタブ６４またはサブタブ６６をそれぞれ選択することによって、ユーザが選択できる様々な異なるパラメータ画面を示している。たとえば、図８に示しているパラメータ画面によって、ＨＭＩおよびナビゲーションツールが使用される特定のプロセスや機械などに依存して、ユーザは計算８０を実行することができる。図９は、ユーザが所望の言語を選択できるパラメータ画面を示している。図１０および図１１は、ＨＭＩが使用されている対象と関連するグラフィカル履歴データを表示するパラメータ画面を示している。

本明細書で説明しているＨＭＩおよびナビゲーションツールは、ユーザがインターネットにアクセスできるように構成することもできる。インターネットアクセスは、ユーザが検索をしたり、装置メーカーのウェブサイトにアクスしたり、電子メールメッセージを送信したりできるように採用することができる。また、ＨＭＩおよびナビゲーションツールは、ユーザが装置マニュアルや他の説明書にアクセスできるように構成することもできる。これらのマニュアルおよび／または説明書は、ＨＭＩを使用してアクセス可能なコンピュータやコントローラのメモリに保存したり、マニュアルおよび／または説明書はインターネットを経由してアクセスできるようにしたりすることができる。

本発明をその詳細な実施形態に関して図示し説明したが、当然、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が可能であり、構成やステップを均等物で置き換えることができることを理解されたい。また、本発明の必須の範囲から逸脱することなく特定の状況を本発明の教示に対応させて修正してもよい。それゆえ、本発明は前述の詳細な説明において開示した特定の実施形態に限定されず、本発明は前述の範囲内の全ての実施形態を含んでいる。

Claims (14)

1. 電子ディスプレイを用意するステップと、
   前記電子ディスプレイと通信するコントローラを用意するステップと、を有し、前記コントローラが前記コントローラに関連するソフトウェアプログラムを有しており、前記コントローラと前記ソフトウェアプログラムとはヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションツールを前記電子ディスプレイに表示させるように互いに協働可能であり、
   前記ナビゲーションツールは、
   前記電子ディスプレイに表示される複数のメインタブと、前記電子ディスプレイに表示される複数のサブタブであって該サブタブの部分が前記メインタブの各々と関連するサブタブと、を有するオーバービューウィンドウを含み、
   前記メインタブと前記サブタブの各々はユーザによって選択可能であって、
   前記方法は、前記メインタブまたは前記サブタブの１つを選択するステップをさらに有し、
   前記メインタブのうちの１つの選択時に、それに関連する前記サブタブを前記電子ディスプレイに表示し、
   前記サブタブのうちの１つの選択時に、前記コントローラと前記ソフトウェアプログラムとが協働してパラメータ画面を前記電子ディスプレイに表示させ、
   前記サブタブのうち最後に選択された１つのサブタブに対応する前記パラメータ画面を、最後に選択された前記サブタブと関連する前記メインタブの選択時に前記電子ディスプレイに表示させる、ヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションの方法。
2. 前記システムオーバービューウィンドウにおける前記電子ディスプレイに表示された複数の前記メインタブおよび複数の前記サブタブは、前記ヒューマンマシンインターフェイスを構成している複数の前記パラメータ画面の全てを表示している、請求項１に記載の方法。
3. 複数の前記メインタブおよび複数の前記サブタブは、前記システムオーバービューウィンドウに行列の形態で配置されている、請求項２に記載の方法。
4. 複数の前記パラメータ画面のいずれの１つは、前記メインタブと前記サブタブから高々２つのタブを選択することによって到達することができる、請求項１に記載の方法。
5. 前記行列は格子表示として構成されており、前記格子の各列は、複数の前記メインタブのうちの１つを先頭に有し、前記列の残りに複数の前記サブタブの一部を有しており、複数の前記サブタブの前記一部の各々は前記列の先頭の前記メインタブに関連している、請求項３に記載の方法。
6. 複数の前記パラメータ画面の少なくとも一部は、ユーザによる選択時に前記ナビゲーションツールを通して監視可能なコンポーネントの動作パラメータを変更するように動作する選択可能なアイコンを有している、請求項１に記載の方法。
7. 前記ナビゲーションツールは、インターネットと通信し、それによってユーザが前記ナビゲーションツールを使用して監視可能なパラメータ、装置およびコンポーネントの１つに関連する情報に選択的にアクセス可能である、請求項１に記載の方法。
8. 前記ナビゲーションツールはセキュリティプロトコルを入力する手段を有し、
   前記方法は、ユーザによって入力されたセキュリティプロトコル情報を受信するステップをさらに有し、前記セキュリティプロトコル情報を受信は、前記メインタブと前記サブタブの少なくとも１つを選択することによって前記パラメータ画面の少なくとも一部にユーザがアクセスできるようにする、請求項１に記載の方法。
9. 選択可能なマニュアルタブが前記電子ディスプレイに表示され、前記方法は、前記マニュアルタブを選択するステップと、それによって少なくとも１つのコンポーネントに対応するマニュアルを前記ナビゲーションツールによって監視可能にするステップと、をさらに有する、請求項１に記載の方法。
10. 表示画面を有するコンピュータシステムにおいて、ヒューマンマシンインターフェイスナビゲーションツールは、
    コントローラと、
    複数のメインタブと複数のサブタブとを有し、複数の前記サブタブの一部が複数の前記メインタブの各々と関連しているシステムオーバービューウィンドウと、
    前記メインタブと前記サブタブの少なくとも１つを選択する選択手段と、
    前記コンピュータシステムに対応し、前記コントローラと連動可能なソフトウェアであって、前記サブタブのうちの１つの選択時に前記サブタブと対応するパラメータ画面を表示させるように動作可能なソフトウェアと、を有し、
    前記ソフトウェアは、以前に選択されたサブタブに関連する前記メインタブのうちの１つを選択することにより、前記メインタブに関連している複数の前記サブタブのうち最後に選択された１つのサブタブに対応する前記パラメータ画面が表示されるように動作可能である、コンピュータシステム。
11. 複数の前記メインタブと複数の前記サブタブとは、前記システムオーバービューウィンドウに行列の形態で配置されており、前記行列上の前記メインタブと前記サブタブの各々はユーザによって選択可能である、請求項１０に記載のコンピュータシステム。
12. 前記ソフトウェアと共に動作可能なデータベースであって、前記メインタブと前記サブタブの前記行列に関連する情報を保存しているデータベースをさらに有する、請求項１０に記載のコンピュータシステム。
13. 前記ソフトウェアは、前記ヒューマンマシンインターフェイスの一部構成する任意の前記パラメータ画面を、前記メインタブと前記サブタブから選択された高々２つのタブの選択によってアクセス可能にするように動作可能である、請求項１０に記載のコンピュータシステム。
14. 前記システムオーバービューウィンドウに表示されている複数の前記サブタブは、前記ヒューマンマシンインターフェイスを構成する複数の前記パラメータ画面全てを表している、請求項１０に記載のコンピュータシステム。

Images