JP6212163B2 - Ｈｍｉシステム - Google Patents

Description

本発明は、ＨＭＩ（Human Machine Interface）システムに関する。より詳細には、本発明は、ＨＭＩ画面の標準化によりＨＭＩファイルの管理及びメンテナンスの容易性、ＨＭＩファイルの判読性、再利用性などを向上させたＨＭＩシステムに関する。

機械の自動化と共に、各種産業分野においては生産ライン又は機械装置の入出力、演算、電源などを制御するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）装置が商用化されており、また、ＰＬＣ装置のデジタルデータを人間が認識できるデータに変換して、好ましくはタッチスクリーンパネルなどのディスプレイ装置に表示するＨＭＩに関する様々な研究が行われている。

ＨＭＩシステムとは、ユーザが画面とメニューを構成すると、コントローラとの通信により操作、制御及び／又は監視するデータを取得して画面に表示させる装置をいい、ＨＭＩは、ユーザから特定の機器に対する動作命令が入力されると、当該動作命令に対応するオブジェクトのデータをＰＬＣに要求し、ＰＬＣから当該動作命令に対応する応答データを受信してタッチスクリーンパネルなどのディスプレイ装置に表示することにより、ユーザがＨＭＩシステムを用いて自動化装置を効率的にモニタ又は操作及び制御できるようにする。

また、ユーザは、パソコン用グラフィックツールを用いて現場状況の工程ライン及び設置された産業機器に適したグラフィックをデザインし、その後ＨＭＩにダウンロードすることにより、ＨＭＩのタッチスクリーンパネルに表示されるグラフィックを用いて各種産業機器のそれぞれに関するモニタデータを制御及び管理することができる。

従来のＨＭＩシステムは、図４に示すように、通信部、モニタ部、演算部、ディスプレイ部及び保存部を含む。このような従来のＨＭＩシステムは、通信部によりＰＬＣ又はその他のシステムと通信を行い、モニタ部によりデータをモニタし、演算部によりモニタした値を演算し、演算された結果値をディスプレイ部に出力したり保存部に保存する。ユーザは、ディスプレイ部に表示されるデータを確認してメニューなどを操作することができる。ここで、ディスプレイ部は、画像表示部とテキスト表示部とから構成されてもよい。ＨＭＩシステムは、ＵＳＢメモリやＣＦカードなどの外部メモリをさらに含んでもよい。また、場合によっては、外部メモリに保存されたデータをディスプレイ部に表示するようにしてもよい。ＰＬＣ間のＨＭＩ運転中に発生するアラーム、レシピ、ロギングなどの周期的かつ重要なデータは、バックアップイベントにより外部メモリに保存するようにしてもよい。また、画像やフォントなどの大容量情報は、ＨＭＩ内部の保存部に保存するよりは、外部メモリに保存することが多い。

このような従来のＨＭＩシステムにおける異なる画面の作成について図５Ａ〜図５Ｃを参照して説明する。図５Ａは車種Ａに関する第１言語ＨＭＩユーザ画面を示し、図５Ｂは車種Ｂに関する第１言語ＨＭＩユーザ画面を示し、図５Ｃは車種Ａに関する第２言語ＨＭＩユーザ画面を示す。従来のＨＭＩシステムによれば、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、車種のみ異なり、殆どの工程が同じ画面を構成する場合も、開発者（ユーザ）は、図５Ａの画面で図５Ｂの車種Ｂファイルを開き、表示される全てのデータを１つずつ変更し、その後当該画面ファイルをＨＭＩに送信する。また、図５Ａ及び図５Ｃに示すように、テキストの言語のみ異なり、車種と工程が同じ画面を構成する場合も、開発者は、図５Ａの画面でテキストを該当言語で作成し、その後当該画面ファイルをＨＭＩに送信する。さらに、図５Ａにおいて、出庫量を表示するコントローラ（ドライバ）のアドレスが変更されるか、又はコントローラが他の機種に変更された場合も、開発者は、当該コントローラアドレスを変更して当該コントローラアドレスファイルをＨＭＩに送信する。

つまり、従来のＨＭＩシステムによれば、表示されるデータの一部のみ変更された場合も、ＨＭＩ画面ファイルを一々開いて該当ファイルをそれぞれ作成してＨＭＩに送信するので、同一又は類似の工程において画像、テキスト又はコントローラアドレスが変更される度に該当項目を変更し、変更されたファイルをＨＭＩに送信することになり、同一の工程において不要な重複ファイルが多数生成され、メンテナンスが難しいという欠点があった。また、設備改善や新車種開発などの場合、各言語別、各車種別にＨＭＩ画面ファイルを作成しなければならないので、労働力と時間面で非効率的である。

さらに、従来技術によれば、ＨＭＩファイルの資産化が難しいだけでなく、ＨＭＩファイルの判読性も非常に劣る。

本発明の目的は、ＨＭＩ画面ファイルの標準化及びＨＭＩファイルの資産化が可能なＨＭＩシステムを提供することにある。

本発明の他の目的は、ＨＭＩファイルの資産化によりＨＭＩファイルの管理及びメンテナンスを容易にし、ＨＭＩファイルの管理に必要な労働力と時間を削減することにある。

本発明のさらに他の目的は、ＨＭＩファイルの判読性、再利用性などを向上させることにより、ユーザ利便性を向上させて業務効率を向上させることにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によるＨＭＩシステムは、ＨＭＩ画面の標準化が可能なＨＭＩシステムであって、ＨＭＩ画面構成データを表示するＨＭＩ画面構成データ表示部を少なくとも１つ含む表示部と、少なくとも１つのドライバと通信を行う通信部及びドライバアドレス解析部を含むドライバアドレス処理部と、前記ＨＭＩ画面構成データを保存するＨＭＩ画面構成データ保存部及びドライバアドレス保存部を含む保存部と、マッピング情報を用いて前記保存部からデータを読み込んで前記表示部に提供するマッピング部とを含む。

一実施形態において、前記ＨＭＩ画面構成データは、画像、テキスト、フォント及びグラフィックを含む群から選択される少なくとも１つのデータである。

一実施形態において、前記ドライバアドレス解析部は、前記通信部が前記少なくとも１つのドライバから受信したデータを用いてドライバアドレスの値を解析するようにしてもよい。

一実施形態において、前記保存部は、内部メモリ又は外部メモリである。

一実施形態において、前記ＨＭＩシステムは、ユーザの制御入力に基づいてシステム制御を行う制御部をさらに含んでもよい。

一実施形態において、前記マッピング情報は、画像、テキスト、フォント、グラフィック及びドライバアドレスを含む群から選択されるいずれかのデータとユーザ識別情報とをマッピングしたマッピングテーブル情報を含んでもよい。

一実施形態において、前記通信部は、イーサネットなどの有線通信方式、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）、赤外線通信（ＩｒＤＡ（Infrared Data Association））、ＵＷＢ（Ultra Wideband）、ＺｉｇＢｅｅ及びＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）を含む群から選択される少なくとも１つの無線通信方式で、前記ドライバと通信を行うようにしてもよい。

一実施形態において、前記表示部は、タッチスクリーンで構成されて入力装置と一体に構成されるようにしてもよい。

本発明によるＨＭＩシステムにおいては、ＨＭＩ画面の主な構成データを独立して運営することにより、ＨＭＩ画面を標準化できるという効果がある。

また、本発明によるＨＭＩシステムにおいては、ＨＭＩ画面を標準化することにより、ファイルを資産化できるだけでなく、ファイルの判読性、再利用性及びメンテナンス性を向上させるという効果がある。

さらに、本発明によるＨＭＩシステムにおいては、ＨＭＩファイルを重複して生成することなく１つのＨＭＩファイルを用いて様々な画像又はテキストを表示できるので、ユーザ利便性を向上させ、労働力と時間を削減できるという効果がある。

本発明の一実施形態によるＨＭＩシステムを示すブロック図である。 本発明の他の実施形態によるＨＭＩシステムを示すブロック図である。 本発明によるＨＭＩシステムに用いられるマッチングテーブルの一例を示す図である。 従来のＨＭＩシステムを示すブロック図である。 従来のＨＭＩ画面の一例を示す図である。 従来のＨＭＩ画面の一例を示す図である。 従来のＨＭＩ画面の一例を示す図である。

本発明は、様々な変更が可能であり、様々な実施形態を有するが、特定の実施形態を図面に示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解されるべきである。以下の実施形態は単に本発明の原理を例示するものである。よって、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本明細書に明確に説明又は図示されていないとしても、本発明の原理を実現して本発明の概念及び範囲に含まれる様々な装置を発明することができるはずである。また、本明細書に記載された全ての条件付き用語及び実施形態は原則的に本発明の概念の理解を助ける目的でのみ用いられるものであり、本明細書に記載された実施形態及び態様により本発明の思想が制限されるように解釈されるべきではない。

さらに、本発明の原理、観点及び実施形態、並びに特定の実施形態についての詳細な説明は、それらの構造的及び機能的均等物を含むように意図されたものと理解されるべきである。なお、これらの均等物は、公知の均等物だけでなく、将来開発される均等物を含み、構造に関係なく同じ機能を果たすように発明された全ての素子を含むものと理解されるべきである。

本発明の目的、特徴及び利点は、後述する発明の詳細な説明及び添付図面によりさらに明確になるであろう。よって、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を容易に実施できるであろう。なお、本発明を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるＨＭＩシステムを示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態によるＨＭＩシステム１００は、表示部１１０、ドライバアドレス処理部１２０、保存部１３０及びマッピング部１４０を含む。

表示部１１０は、少なくとも１つのＨＭＩ画面構成データ表示部を含む。表示部１１０は、ＰＤＰ、ＬＣＤ、ＯＬＥＤ、フレキシブルディスプレイ、３次元ディスプレイ（３Ｄディスプレイ）などのデバイスであって、タッチスクリーンで構成されて入力装置と一体に構成されるようにしてもよい。

図１の実施形態においては、表示部１１０が２つのＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ａ、１１２ｂを含む例を示すが、ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２の数は、これに限定されるものではなく、設計目的及び用途に応じて設定されるものである。ＨＭＩ画面構成データとは、画像、テキスト、フォント、グラフィックなどのようにＨＭＩ画面を構成するデータを意味するものであり、本実施形態においては、画像とテキストを例に挙げるが、画像とテキスト以外のものであってもＨＭＩ画面を構成するデータであれば全てがＨＭＩ画面構成データに該当する。また、ユーザは、さらなるＨＭＩ画面構成データを指定し、当該ＨＭＩ画面構成データを表示するＨＭＩ画面構成データ表示部（図示せず）をさらに設計することができる。第１ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ａは第１ＨＭＩ画面構成データを表示し、第２ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ｂは第２ＨＭＩ画面構成データを表示する。具体的には、第１ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ａは、ユーザの制御入力に基づいて、マッピング部１４０のマッピング情報を用いて対応するマッピング情報を有する第１ＨＭＩ画面構成データを第１ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ａから読み込んで画面に表示する。また、第２ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ｂは、ユーザの制御入力に基づいて、マッピング部１４０のマッピング情報を用いて対応するマッピング情報を有する第２ＨＭＩ画面構成データを第２ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ｂから読み込んで画面に表示する。例えば、図１の実施形態において、画像を第１ＨＭＩ画面構成データとして指定し、テキストを第２ＨＭＩ画面構成データとして指定したと仮定すると、本実施形態によるＨＭＩシステム１００において、表示部１１０は、第１ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ａとして画像表示部を含み、第２ＨＭＩ画面構成データ表示部１１２ｂとしてテキスト表示部を含み、保存部１３０は、第１ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ａとして画像保存部を含み、第２ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ｂとしてテキスト保存部を含む。ここで、画像表示部は、ユーザの制御入力に基づいて、マッピング情報を用いて対応するマッピング情報を有する画像を画像保存部から読み込んで画面に表示し、テキスト表示部は、ユーザの制御入力に基づいて、マッピング情報を用いて対応するマッピング情報を有するテキストをテキスト保存部から読み込んで画面に表示する。

ドライバアドレス処理部１２０は、ドライバアドレス解析部１２２と通信部１２４とを含む。通信部１２４は、ＰＬＣなどの他のドライバとデータを送受信する方式で通信を行う。通信部１２４は、有線通信又は無線通信を用いる。例えば、有線通信としては、イーサネットなどの方式を用い、無線通信としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、赤外線通信（ＩｒＤＡ）、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ、ＤＬＮＡなどの通信規格を用いてＰＬＣなどに接続されるようにしてもよい。

通信部１２４は、少なくとも１つのドライバと通信を行い、少なくとも１つのドライバからデータを読み込む。ドライバアドレス解析部１２２は、通信部１２４が各ドライバからデータを受信すると、ドライバアドレスを解析し、要求されたデータが有するドライバアドレスの値を確認して対応するドライバを選択する。

保存部１３０は、画像、テキスト、フォント、グラフィックなどのＨＭＩ画面構成データ、ドライバアドレスなどのデータを保存する。図１の実施形態においては、保存部１３０が第１ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ａ、第２ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ｂ及びドライバアドレス保存部を含む例を示すが、これに限定されるものではないことは言うまでもない。図１の実施形態においては、第１ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ａに第１ＨＭＩ画面構成データ（例えば、画像）が保存され、第２ＨＭＩ画面構成データ保存部１３０ｂに第２ＨＭＩ画面構成データ（例えば、テキスト）が保存され、ドライバアドレス保存部にドライバアドレスデータが保存される方式で、各データは該当データ保存部にそれぞれ保存されるようにしてもよい。前述したように、表示部１１０にＨＭＩ画面を表示するためには、マッピング部１４０により保存部１３０に情報を要求し、保存部１３０から該当マッピング情報に対応するデータを検索して表示部１１０に送信する。一方、図示していないが、保存部１３０には、ＨＭＩシステム１００の駆動に必要なアプリケーションプログラムが保存されるようにしてもよい。

マッピング部１４０は、所定のマッピング情報を用いて、保存部１３０から該当マッピング情報に対応するデータを読み込んで表示部１１０に表示させる。マッピング情報は、マッピングテーブル情報を含んでもよい。なお、マッピングテーブルについては図３を参照して後述する。

本発明の一実施形態によるＨＭＩシステム１００は、制御部（図示せず）をさらに含んでもよい。制御部は、通常、ＨＭＩシステム１００の全般的な動作を制御する。制御部は、ＨＭＩシステム１００に入出力される信号、データ、情報などを処理したり、保存部１３０に保存された各種データを読み込むようにするなどの制御を行うことにより、ユーザに適切な情報又は機能を提供又は処理する。また、制御部は、ＨＭＩシステム１００を構成する表示部１１０や通信部１２４などの各部を制御し、ユーザにＨＭＩとＰＬＣのシミュレーション状態及び動作データなどを提供する。

一方、図２は本発明の他の実施形態によるＨＭＩシステムを示すブロック図である。図２に示すように、本発明の他の実施形態によるＨＭＩシステム１００は、外部メモリ１５０を備える。外部メモリ１５０は、ＵＳＢメモリやＣＦカードなどのメモリであってもよい。図１の実施形態においてＨＭＩシステム１００内部の保存部１３０に保存されていたデータを、図２の実施形態においては、外部メモリ１５０に保存して活用することができる。すなわち、外部メモリ１５０には、画像、テキスト、フォント、グラフィックなどのＨＭＩ画面構成データ、ドライバアドレスなどのデータを保存することができる。外部メモリ１５０に保存されたマッピング情報を有する画像、テキスト、ドライバアドレスなどのデータは、アクセス性が容易であり、ネットワークを介した送信手続きを行うことなく容易にＨＭＩにアクセスすることができる。

図３には本発明によるＨＭＩシステム１００のマッピング部１４０に保存されるマッピング情報の一例を示す。例えば、マッピング情報は、図３に示すようにマッピングテーブル情報であってもよく、マッピングテーブル情報は、ユーザ識別情報とデータとを含んでもよい。図３のマッピングテーブルは一例にすぎず、ユーザの設定により構成項目とデータの設計を変更できることは自明である。図３においては、図５Ａ〜図５Ｃに示すＨＭＩ画面を構成する上で必要なデータを用いてマッピングテーブルを構成している。例えば、ユーザ識別情報１ＩＭＧ＿１にマッピングされるデータの値は車種Ａの画像値であり、ユーザ識別情報１ＩＭＧ＿２にマッピングされるデータの値は車種Ｂの画像値であってもよい。また、ユーザ識別情報２ＴＥＸＴ＿１にマッピングされるデータの値は「生産量」というテキストであり、ユーザ識別情報２ＴＥＸＴ＿２にマッピングされるデータの値は「ＰＲＯＤＵＫＣＩＡ」というテキストであり、ユーザ識別情報３ＴＥＸＴ＿１にマッピングされるデータの値は「出庫量」というテキストであり、ユーザ識別情報３ＴＥＸＴ＿２にマッピングされるデータの値は「ＥＸＩＴ」というテキストであり、ユーザ識別情報４ＴＥＸＴ＿１にマッピングされるデータの値は「センサモニタ」というテキストであり、ユーザ識別情報４ＴＥＸＴ＿２にマッピングされるデータの値は「ＭＯＮＩＴＯＲ ＳＥＮＺＯＲＵ」というテキストであってもよい。前述した例のように、ユーザは、ＨＭＩ画面構成データをそれぞれのユーザ識別情報とマッチングさせてマッピングテーブルを作成することができる。ユーザ（開発者）は、このようなマッピングテーブルを用いることにより、標準化されたＨＭＩ画面（例えば、図５Ａ）のみを管理し、新車種開発（例えば、図５Ｂ）などの場合、保存部に保存された画像データをマッピングテーブル情報に基づいて読み出して変更するだけで、ＨＭＩ画面を修正することができる。すなわち、ユーザは、内部の保存部１３０又は外部メモリ１５０に保存された画像、テキスト、フォント、グラフィックなどのＨＭＩ画面構成データ又はドライバアドレスデータを読み出して表示部１１０に表示させることにより、１つのＨＭＩファイルを再利用しながらも様々な画像やテキストなどを表示することができる。

このような本発明によれば、ＨＭＩ画面構成データを独立して運営することによりＨＭＩ画面を標準化することができ、ＨＭＩファイルの標準化及び資産化によりＨＭＩファイルの判読性、再利用性及びメンテナンス性を向上させることができる。また、ＨＭＩファイルを重複して生成することなく１つのＨＭＩファイルを用いて様々な画像又はテキストを表示することができるので、ユーザ利便性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これは例示的なものにすぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施形態が可能であることを理解するであろう。よって、本発明の権利範囲は、添付の特許請求の範囲により定められるべきである。

１００ ＨＭＩシステム
１１０ 表示部
１１２ａ 第１ＨＭＩ画面構成データ表示部
１１２ｂ 第２ＨＭＩ画面構成データ表示部
１２０ ドライバアドレス処理部
１２２ ドライバアドレス解析部
１２４ 通信部
１３０ 保存部
１３０ａ 第１ＨＭＩ画面構成データ保存部
１３０ｂ 第２ＨＭＩ画面構成データ保存部
１４０ マッピング部

Claims (7)

1. ＨＭＩ画面の標準化が可能なＨＭＩシステムであって、
   ＨＭＩ画面構成データを表示するＨＭＩ画面構成データ表示部を少なくとも１つ含む表示部と、
   少なくとも１つのドライバと通信を行う通信部及びドライバアドレス解析部を含むドライバアドレス処理部と、
   前記ＨＭＩ画面構成データを保存するＨＭＩ画面構成データ保存部及びドライバアドレス保存部を含む保存部と、
   マッピング情報が保存され、ユーザの制御入力が行われると前記マッピング情報を用いて前記保存部からデータを読み込んで前記表示部に提供するマッピング部と、を含み、
   前記マッピング情報は、画像、テキスト、フォント、グラフィック及びドライバアドレスを含む群から選択されるいずれかのデータとユーザ識別情報とをマッピングしたマッピングテーブル情報を含む、ＨＭＩシステム。
2. 前記ＨＭＩ画面構成データは、画像、テキスト、フォント及びグラフィックを含む群から選択される少なくとも１つのデータである、請求項１に記載のＨＭＩシステム。
3. 前記ドライバアドレス解析部は、前記通信部が前記少なくとも１つのドライバから受信したデータを用いてドライバアドレスの値を解析する、請求項１又は２に記載のＨＭＩシステム。
4. 前記保存部は、内部メモリ又は外部メモリである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＨＭＩシステム。
5. ユーザの制御入力に基づいてシステム制御を行う制御部をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＨＭＩシステム。
6. 前記通信部は、イーサネットなどの有線通信方式、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＲＦＩＤ、赤外線通信（ＩｒＤＡ）、ＵＷＢ、ＺｉｇＢｅｅ及びＤＬＮＡを含む群から選択される少なくとも１つの無線通信方式で、前記ドライバと通信を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＨＭＩシステム。
7. 前記表示部は、タッチスクリーンで構成されて入力装置と一体に構成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＨＭＩシステム。

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