DE9115792U1

DE9115792U1 - Eingabevorrichtung für einen Rechner

Info

Publication number: DE9115792U1
Application number: DE9115792U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2001-12-20

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Eingabevorrichtung für einen Rechner
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Die Erfindung betrifft eine mit einem Berührbildschirm versehene Eingabevorrichtung für einen Rechner und ein Prozeßbediensystem mit einer solchen Eingabevorrichtung.

Aus der Druckschrift "TekTouch Technical Reference Guide", Januar 1987, ist ein Berührbildschirm für einen Rechner bekannt. Dieser weist eine Steuerung auf, die sich in verschiedenen vom Anwender wählbaren Betriebsarten betreiben läßt. In einem sogenannten Make- bzw. Break-Mode werden beim Berühren einer Bildschirmposition (Aufsetzposition) bzw. nach dem Berühren dieser Position (Abhebeposition) Signale an den Rechner übertragen. In einem sogenannten Delta-Mode werden Signale zum Rechner übertragen, wenn sich die berührte Position ändert. In allen Betriebsarten wertet der Rechner diese Signale nach Maßgabe eines auf diesem ablaufenden Programms aus.

In dem Siemens-Katalog ST 80, Ausgabe 1991, sind Bedien- und Beobachtungssysteme zum maschinennahen, lokalen oder zentralen Bedienen und Beobachten von Prozessen beschrieben. Ein Bedien- und Beobachtungssystem besteht im wesentlichen aus einer Steuerung, einer Ausgabeeinheit und einer Eingabevorrichtung, die in einem Einschubgehäuse integriert oder als getrennte Einheiten ausgeführt sind. Als Eingabevorrichtung sind Tastatur, Maus oder Lichtgriffel vorgesehen, mit denen z. B. ein zu steuernder Prozeß mit Sollwerten und Parametern versorgt wird bzw. diese Parameter verändert werden. Eine Anlage, in der der zu steuernde Prozeß stattfindet, ist auf dem Bildschirm als Fließbild dargestellt, das mehrere Bedienobjekte enthält. Ein Bedienobjekt kann z. B. ein zu steuernder Motor sein, dem eine Bedienfunktion, z. B. "Motor ein- bzw. ausschalten" oder "erhöhe Drehzahl", zugeordnet ist. Zur Prozeßbedienung wird gewöhnlich der Lichtgriffel verwendet, mit dem ein sensitives

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Feld am Bildschirm berührt wird, welches dem Bedienobjekt unterlegt ist und die Steuerung die Position des Berührpunktes ermittelt. Das im Rechner ablaufende Programm steuert entsprechend den der Position des Berührpunktes zugeordneten Programmanweisungen den Prozeß und bewirkt gegebenenfalls eine "Änderung des Fließbildes auf dem Bildschirm. Aus der europäischen Patentanmeldung 0 268 933 ist eine Anordnung zum Eingeben von Daten in eine Datenverarbeitungsanlage mit einem Sichtgerät bekannt, auf dessen Bildschirm ein Werte anzeigendes Bedienobjekt dargestellt ist. Dieses ist mit einer Anwähleinrichtung anwählbar, indem ein Cursor auf eine sensitive Zone des Bedienobjektes eingestellt wird, über das Daten eingegeben werden sollen. Die sensitive Zone ist entsprechend dem angezeigten Wert angeordnet, die sich beim Verschieben des Cursors verschiebt, wobei sich der angezeigte Wert entsprechend verändert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eingabevorrichtung für einen Rechner mit einem Berührbildschirm zu schaffen, bei der der Bildschirminhalt in Abhängigkeit der Eigenschaft eines Bedienobjektes und der Art der Berührung des Bildschirms direkt manipuliert wird.

Diese Aufgabe wird mit einer Eingabevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden Rechnereingaben einfacher und schneller.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 wird erreicht, daß nur die gerade angezeigten Bedienobjekte manipuliert werden können.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 werden präzise Eingaben ermöglicht.

Mit einem Prozeßbediensystem gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 werden vorteilhaft Bedienungen von zu steuernden

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Prozessen schneller und sicherer, weil diese intuitiv durchführbar sind.

Anhand der Zeichnung, in der das Prinzipschaltbild eines Sichtgerätesystems dargestellt ist, werden im folgenden die Erfindung sowie Weiterbildungen und Vorteile näher beschrieben und erläutert.

Auf einem Berührbildschirm BS sind Teile eines Fließbildes eines zu steuernden technischen Prozesses mit verschiedenen Bedienobjekten BOl ... B04 dargestellt. Das Bedienobjekt BOl ist ein Werte anzeigendes Bedienobjekt in Form eines vertikalen Balkens. Dieser ist mit einer Skala SK und einer Marke Ma versehen, deren Stellung auf der Skala SK ein eingestellter Prozeßparameter, &zgr;. B. ein Sollwert, ist, der in einem Arbeitsspeicher AS hinterlegt ist und über eine hier nicht gezeigte Analogausgabe dem zu steuernden Prozeß zugeführt wird. Das Bedienobjekt B02 ist ein Ventil, dem die Bedienfunktion "Ventil öffnen" bzw. "Ventil schließen" zugeordnet ist, das Bedienobjekt B03 ein auf einem Fließband FB bewegliches Stückgut und BOA ein Behälter, dem keine Bedienfunktion zugeordnet ist und der nicht beweglich ist.

Wesentliche Bestandteile einer Bildschirmsteuerung sind ein Graphik-Controller GC, ein Bildwiederholspeicher BWS, ein Videosignalgeber VSG und eine Signalerzeugungsschaltung SE. Die Bildschirmsteuerung ist über eine Busleitung BL mit einer Verarbeitungseinheit VE und dem Arbeitsspeicher AS verbunden. Der Graphik-Controller GC ermittelt aus den Anweisungen und Befehlen des von der Verarbeitungseinheit VE abzuarbeitenden und im Arbeitsspeicher AS hinterlegten Programms die Bildpunktkoordinaten, an denen die Prozeßdaten dargestellt werden. Die die Bildpunkte enthaltenden Speicherzellen des Bildwiederholspeichers BWS werden vom Graphik-Controller GC adressiert, ausgelesen und vom Videosignalgeber VSG in geeignete Videosignale zur Darstellung auf dem Bildschirm BS umgesetzt. Es wird davon ausgegangen, daß das im Bildwiederholspeicher BWS hinterlegte Prozeßdatenabbild größer ist als ein auf dem Be-

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rührbildschirm BS darzustellendes Bild. Das bedeutet, daß zu einem Zeitpunkt nur ein Ausschnitt des Prozeßdatenabbildes darstellbar ist, der über dieses verschoben werden kann (Bildrollen). Die Signalerzeugungsschaltung liefert der Verarbeitungseinheit VE in den Fällen Signale, in denen der Bildschirm BS berührt wird oder sich eine berührte Position ändert. Die Funktions- und Wirkungsweise eines Berührbildschirmes mit dazugehöriger Signalerzeugungsschaltung sowie die zum Betrieb des Bildschirms erforderlichen weiteren Bestandteile, wie

z. B. ein hier nicht dargestelltes, an der Frontseite des Bildschirms angeordnetes Berührfeld, das der Signalerzeugungsschaltung die Berührung anzeigt, sind aus der bereits genannten Druckschrift "TekTouch Technical Reference Guide", Januar 1987, bekannt und brauchen nicht näher erläutert zu werden.

Es wird angenommen, daß in einer ersten Betriebsart das Bedienobjekt B02 mit zugeordneter Bedienfunktion "Ventil öffnen" bzw. "Ventil schließen" auf dem Bildschirm berührt wird. Die Signalerzeugungsschaltung SE führt der Verarbeitungseinheit VE ein Signal zu, welches diese darauf hinweist, daß die Bildschirmposition des Bedienobjektes B02 berührt wurde. Die Verarbeitungseinheit VE führt entsprechend den Programmanweisungen die Funktion "Ventil schließen" für den Fall aus, daß das Ventil offen bzw. die Funktion "Ventil öffnen" für den Fall, daß das Ventil geschlossen ist. Wäre dem Bedienobjekt B02 keine Bedienfunktion zugeordnet, so bliebe dessen Berührung ohne Wirkung.

Es wird nun eine zweite Betriebsart erläutert, in der zunächst ein Bedienobjekt auf dem Bildschirm berührt und anschließend der Berührpunkt bis zu einer gewünschten Position verschoben wird. Die Verarbeitungseinheit VE erkennt aufgrund der von der Signalerzeugungsschaltung SE gelieferten Signale diese Betriebsart und bewirkt entsprechend den Programmanweisungen folgende Darstellungsarten:

a) Ist das berührte Objekt das Bedienobjekt BOl und wird der Berührpunkt in Richtung ab- bzw. zunehmender Skala-Werte verschoben, so wird eine Änderung des dargestellten Wertes bis zu einem der gewünschten Position entsprechenden Wert in Verschieberichtung des Berührpunktes bewirkt.

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b) Für den Fall, daß in dieser Betriebsart das "bewegliche" Bedienobjekt B03 berührt wird und dieser Berührpunkt im vorliegenden Beispiel in horizontaler Richtung verschoben wird, so bewirkt dies, daß das Bedienobjekt B03 bis zur gewünschten Position entsprechend dieser Verschieberichtung verschoben wird.

c) Wird dagegen in dieser Betriebsart das Bedienobjekt B04 berührt, dem keine Bedienfunktion zugeordnet und das nicht veränderbar ist, so wird während des Verschiebens des Berührpunktes der gesamte Bildinhalt bis zur gewünschten Position verschoben.

d) Für den Fall, daß das Bedienobjekt B04 in einem Bildausschnitt (Fenster) dargestellt ist, wird entsprechend der Inhalt des Bildausschnittes verschoben.

Mit einem Prozeßbediensystem kann in den aufgeführten Betriebsarten vorteilhaft ein zu steuernder technischer Prozeß bedient werden, indem ein dafür vorgesehenes Steuerprogramm entsprechend den Darstellungsarten auf dem Bildschirm Steuerungsdaten erzeugt und an den Prozeß weiterleitet. Die Bedienungen werden einfacher, schneller und sicherer, weil sie intuitiv durchführbar sind. Der Benutzer kann sich gegenüber dem Rechner und zu dem zu steuernden Prozeß in natürlicher und gewohnter Weise "artikulieren", die Anzeige des Bedienobjektes und das entsprechende Objekt im Prozeß sind "kompatibel" zu bedienen.

In einer dritten Betriebsart, in welcher unabhängig von der Berührposition der Bildschirm berührt und gleichzeitig der Berührpunkt bis zu einer gewünschten Position verschoben wird, wird der gesamte Bildinhalt oder, falls der Berührpunkt in einem Bildausschnitt (Fenster) liegt, der gesamte Inhalt des Bildausschnitts entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes innerhalb des ein Großbild darstellenden Prozeßabbildes verschoben. Der Abstand zwischen Aufsetzpunkt und gewünschter Position des Berührpunktes entspricht der Länge der Verschiebung im Großbild. Nur die gerade angezeigten

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Objekte sind bedienbar, so daß stets die Auswirkungen einer ausgeführten Bedienung beobachtet werden können. Sogenannte "Blindflüge" während der Prozeßbedienung werden somit vermieden.
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Die Bedienobjekte BOl, ... sind vorteilhaft durch verschiedenartige Rahmen oder Farbhinterlegungen gekennzeichnet, so daß ersichtlich ist, welche Wirkung eine Eingabebewegung auf diese Objekte haben wird.

Damit präzise Eingaben möglich sind, werden die Eingabebewegungen in einem Verhältnis m : &eegr; "untersetzt", d. h., eine &eegr; Millimeter Fingerbewegung auf dem Bildschirm BS bewirkt für den Fall, daß ein Werte anzeigendes Bedienobjekt (BOl, ...) berührt wird, eine Änderung des angezeigten Wertes um einen &eegr; Millimeter entsprechenden Wert, ansonsten wird der Bildschirminhalt oder, falls das Bedienobjekt (BOl, ...) in einem Bildausschnitt dargestellt ist, der Inhalt des Bildausschnitts oder, falls das Bedienobjekt (BOl, ...) mit

einem Attribut "beweglich" versehen ist, dieses Bedienobjekt entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes um
m Millimeter verschoben.

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Claims

91 G M 5 2 Schutzansprüche

1. Eingabevorrichtung für einen Rechner mit

- einem Berührbildschirm (BS), auf dem ein Bild mit Bedien-Objekten (BOl ...) dargestellt ist,

- einer einen Bildwiederholspeicher (BWS) aufweisenden Bildschirmsteuerung, die Bediensignale zu einer Verarbeitungseinheit (VE) überträgt, wenn der Bildschirm (BS) berührt wird oder sich eine auf dem Bildschirm (BS) berührte Position ändert,

- einem auf der Verarbeitungseinheit (VE) ablaufenden Programm, mit welchem die Bediensignale ausgewertet werden und entsprechend den Ergebnissen der Auswertung und den Programmanweisungen

- in einer ersten Betriebsart, in welcher ein Bedienobjekt (BOl ...) mit zugeordneter Bedienfunktion auf dem Bildschirm (BS) berührt wird, diese Funktion ausgeführt wird, - in einer zweiten Betriebsart, in der zunächst ein Bedienobjekt (BOl ...) auf dem Bildschirm (BS) berührt und anschließend der Berührpunkt bis zu einer gewünschten Position verschoben wird,

- für den Fall, daß ein Werte anzeigendes Bedienobjekt (BOl ...) berührt wird, eine Änderung des Wertes entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes bewirkt wird, ansonsten

- der Bildinhalt oder, falls das Bedienobjekt in einem Bildausschnitt dargestellt ist, der Inhalt des Bildausschnitts oder, falls das Bedienobjekt mit einem Attribut "beweglich" versehen ist, dieses Bedienobjekt entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes verschoben wird.

2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine dritte Betriebsart, in welcher der Bildschirm (BS) berührt und gleichzeitig der Berührpunkt bis zu einer gewünschten Position verschoben wird, der Bildinhalt oder, falls der Berührpunkt in einem Bildausschnitt liegt,

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der Inhalt des Bildausschnitts entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes innerhalb eines im Bildwiederholspeicher (BWS) hinterlegten Großbildes verschoben wird.

3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß eine &eegr; Millimeter Fingerbewegung auf dem Bildschirm (BS) in der zweiten Betriebsart

- für den Fall, daß ein Werte anzeigendes Bedienobjekt (BOl, ...) berührt wird, eine Änderung des angezeigten Wertes um einen &eegr; Millimeter entsprechenden Wert bewirkt, ansonsten

- der Bildschirminhalt oder, falls das Bedienobjekt (BOl, ...) in einem Bildausschnitt dargestellt ist, der Inhalt des Bildausschnitts oder, falls das Bedienobjekt (BOl, ...) mit einem Attribut "beweglich" versehen ist, dieses Bedienobjekt entsprechend der Verschieberichtung des Berührpunktes um m Millimeter verschoben wird.

4. Prozeßbediensystem

- mit einer Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und

- mit einem Steuerprogramm zum Steuern eines mit einem auf dem Bildschirm (BS) dargestellten Bild in Wechselwirkung stehenden technischen Prozesses.

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