(57)【要約】  本発明は、選択されるアプリケーションケースに対してさまざまなプロセス変数および／または制御変数をディスプレー（２）上に表現および／または表示するデバイスに関し、各々一つの棒グラフ（３、４、５）が所定の面要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）内に配置され、各棒グラフ（３、４、５）すなわち面要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）は所定の形状とディスプレー上での所定の位置を有し、結果としての棒グラフ表示が選択したアプリケーションケースに適合するよう、制御ユニット（１１）が棒グラフ（３、４、５）すなわち面要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）を組み合わせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択可能な適用ケースについて、ディスプレー（２）上に種々のプロセス変数および／または制御変数を表現および／または表示するデバイスであって、
各棒グラフ（３、４、５）が各々所定の面要素（Ａ、Ｂ，Ｃ）内に配置され、
各棒グラフ（３、４、５）すなわち各面要素（Ａ，Ｂ，Ｃ）は、決められた形状および／または前記ディスプレー上の決められた位置を有し、
結果としての棒グラフ表示が、選択された適用ケースに適合するように、コントロールユニット（１１）が前記棒グラフ（３、４、５）すなわちそれに対応する各面要素（Ａ，Ｂ，Ｃ）を前記ディスプレー（２）上でモザイク状に組み合わせることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
入力ユニット（１２）が設けられ、それを介して、選択された適用ケースについて特定の棒グラフ表示を決定可能であることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）は、所定の長さ（Ｌ）および所定の高さ（Ｈ）を有し、前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）の中央領域の前記高さ（Ｈ）は、前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）の二つの横端領域の高さと異なっており、
前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）は垂直二等分線に対して点対称に形成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）は前記垂直二等分線の領域で最大の高さ（Hmax）を有し、二つの横端領域で最小の高さ（Hs）を有することを特徴とする、請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
第２の棒グラフ（４）すなわち第２の面要素（Ｂ）、および第３の棒グラフ（５）すなわち第３の面要素（Ｃ）の両方は鋭角な角度を持った二等辺三角形として形成され、
前記二等辺三角形の頂点が前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素（Ａ）の最大高さ（Hmax）の領域に隣接しており、
前記二つの二等辺三角形（Ｂ、Ｃ）の底辺（１５）が前記第１の棒グラフ（３）すなわち第１の面要素の二つの端領域において前記垂直二等分線（１３）に各々平行に並べられていることを特徴とする、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記第１の棒グラフ（３）および前記第２の棒グラフ（４）、すなわち前記第１の面要素（Ａ）および前記第２の面要素（Ｂ）の組み合わせによって、前記ディスプレー（２）の左領域から前記ディスプレーの右領域に上昇する棒グラフ（Ａ＋Ｂ）が形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１の棒グラフ（３）および前記第３の棒グラフ（５）、すなわち前記第１の面要素（Ａ）および前記第３の面要素（Ｃ）の組み合わせによって、前記ディスプレー（２）の右領域から前記ディスプレー（２）の左領域に上昇する棒グラフ（Ａ＋Ｃ）が形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１の棒グラフ（３）、前記第２の棒グラフ（４）および前記第３の棒グラフ（５）、すなわち前記第１の面要素（Ａ）、前記第２の面要素（Ｂ）および前記第３の面要素（Ｃ）の組み合わせによって、前記第１の面要素（Ａ）の垂直二等分線から左右の領域に上昇する棒グラフ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載のデバイス。
【請求項９】
個々の前記棒グラフ（３、４、５）すなわち個々の前記面要素（Ａ、Ｂ、Ｃ）の端領域に矢印の形をしたマークが設けられていることを特徴とする、請求項６、７または８に記載のデバイス。
【請求項１０】
英数文字および／または図形を表示するために前記ディスプレー（２）上に少なくとも一つの領域（７、８）を設けたことを特徴とする、先行する請求項の一つ以上に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選択された適用ケースの種々のプロセス変数、および／または制御変数をディスプレー上に表現および／または表示するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的または化学的なプロセス変数を確かめるために、非常にさまざまな物理的測定原理に基づいて機能するさまざまなセンサーが使用される。従って、例えば、容器内の充填物質の充填レベルは超音波または電磁波、特に充填物質の表面で反射するマイクロ波の通過時間を介して測定することが出来る。マイクロ波の場合、充填物質の表面の方に向かって容器内に自由に放射しても良いし、伝達要素に沿って容器内に導いても良い。
【０００３】
さらに、充填レベルの測定に電気容量測定法または輻射計による測定法が用いられる。限界レベルの検出のためには、好ましくは、振動ロッドまたは複数の振動ロッドで作られる振動構造の共振周波数が評価される。この測定法においては、振動ロッドが自由振動を行っているときと充填物質と接触して振動するときの遷移に基づく共振周波数の変化を評価する。
【０００４】
プロセスオートメーションおよび測定技術において確認され、監視される他のプロセス変数および制御変数は、例えば、温度、圧力、イオン濃度、導電性、およびパイプラインを通る媒体の流れ、例えば流量である。この関連では、測定で得られた情報が表示され、操作者が、監視しているプロセスの現状がいつでも判るようなディスプレーまたは記録デバイスが非常に重要である。上述したような種類の測定デバイスおよびディスプレーデバイスは、Endress+Hauser Group社によって、所定のプロセスに適した多数の形態で売られている。
【０００５】
ディスプレー／記録デバイスのディスプレー上での表現は、勿論その特定のアプリケーションに出来るだけ最適に適したものでなければならないので、その観点から、ディスプレーユニットを一瞥しただけでその特定のアプリケーション内で起こっていることをはっきりと示していることが望まれる。例えば、あるプロセスは、例えば容器の充填におけるケースのように、測定変数の傾向的な増加、または上昇が期待されるように設計される。例えばいわゆる“井戸への適用（well application）”におけるように、容器を空にするときには逆の状態が起こる。また、所定のセットポイントに対するプロセス変数の制御を含むケースでは異なっており、ここでは主に現在測定されたプロセス変数の所定のセットポイントからの変位が対象である。したがって問題の性格に現れるように、これらの異なったアプリケーションに対しては、適するディスプレー装置は同様に違って設計されなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、さまざまなプロセスおよび／または制御変数を表現／表示するための、異なるアプリケーションに汎用に適用可能なデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、以下のような構成によって達成される。すなわち、各々のケースで所定の面要素、または領域要素内に棒グラフが配置され、各棒グラフ、すなわち各面要素または領域要素は、所定の形状および／またはディスプレー上での所定の位置を有しており、得られる棒グラフディスプレーが選択されたアプリケーションに適合するように、コントロールユニットが上記棒グラフすなわちそれに対応する面要素をディスプレー上でモザイク状に組み合わせる。言い換えると、本発明のデバイスは多機能の棒グラフディスプレーであり、制御によって僅かな、選択される棒グラフ／面要素を適切に組み合わせることによってディスプレー上の表示がさまざまなアプリケーションに対して最適に適応可能で調整可能である。好ましくは、本発明のディスプレーユニットは屋外のデバイスに一体化される。本発明に基づけば、測定または監視されるプロセス変数の多様性に関わらず常に同じディスプレーユニットを使用することが可能である。
【０００８】
本発明のデバイスの優位なさらなる発展形において、入力ユニットが設けられ、それを介して、選択されたアプリケーションケースのための特定の棒グラフディスプレーを決定することが出来る。
【０００９】
好ましい実施例は、第１の棒グラフすなわち第１の面要素は、所定の長さと所定の高さを持ち、第１の棒グラフすなわち第１の面要素の中央領域の高さは、第１の棒グラフすなわち第１の面要素の二つの横端部における高さと異なっており、第１の棒グラフすなわち第１の面要素はその垂直二等分線に対して対称であるということを提供する。好ましくは、第１の棒グラフすなわち第１の面要素は垂直二等分線の位置で最大の高さを有し、二つの横端領域の高さは最小である。
【００１０】
本発明のデバイスの好ましいさらなる展開において、第２の棒グラフすなわち第２の面要素、および第３の棒グラフすなわち第３の面要素は、各々のケースで鋭角二等辺三角形の形をしており、二等辺三角形の二つの先端は第１の棒グラフすなわち第１の面要素の最大高さの領域に隣接しており、二つの二等辺三角形の底辺は、各ケースで第１の棒グラフすなわち第１の面要素の二つの端部領域で垂直二等分線に平行に置かれている。
【００１１】
優位なことに、さらに、第１の棒グラフおよび第２の棒グラフ、すなわち第１の面要素および第２の面要素の組み合わせによって、ディスプレーの左の領域からディスプレーの右の領域に向かって上昇する棒グラフが形成されるということが提供される。この配列によって、傾向的に上昇する、各々正の、標準のアプリケーションにおけるプロセス変数を光学的にディスプレー上に表示することが可能である。この例は、サイロまたはタンク内の充填物質の充填レベル、または媒体の温度である。
【００１２】
逆のケース、すなわち傾向的に減少する、各々負の、標準のアプリケーションは、第１の棒グラフおよび第３の棒グラフ、すなわち第１の面要素および第３の面要素の組み合わせによって達成できる。この組み合わせによって、ディスプレーの右領域からディスプレーの左領域に向かって上昇する棒グラフが形成される。この実施例のアプリケーションの典型的な例は、井戸への適用（well application）である。
【００１３】
本発明のデバイスの優位なさらなる発展形において、第１の棒グラフ、第２の棒グラフおよび第３の棒グラフ、すなわち第１の面要素、第２の面要素および第３の面要素の組み合わせによって、ディスプレーの第１の面要素の中央から左右の領域に向かって上昇する棒グラフが形成されるということが提供される。この実施例の典型的なアプリケーションのケースは制御器に対するものである。理想のケースでは、制御変数の設定点は垂直二等分線の位置にあり、垂直二等分線の横の領域の棒グラフの個々のディスプレーセグメント（棒）は実際の値、すなわち制御変数の設定点からの変位を視覚化する。
【００１４】
限界を下回っているか超過しているか、すなわち限界値よりも降下したか限界値よりも超過したかを合図するために、本発明のデバイスの優位なさらなる発展形は、個々の棒グラフすなわち個々の面要素の端部領域に矢印形のマークを設ける。好ましくはこれらのマークも二つのセグメントから成る。ＮＡＭＵＲに重要な遷移領域は、棒グラフすなわち面要素の端部領域と矢印の先端との間にあるディスプレーセグメントによって可視化することが出来る。そのようなケースでは、実際の矢印先端を形成するディスプレーセグメントはエラーのケースを表わす。
【００１５】
その上、本発明のデバイスの優位なさらなる発展形において、英数文字および／またはシンボルマークを表示する少なくとも一つの領域がディスプレー上に設けられ、例えば、もしディスプレー上に充填レベルが表示されたときに、併行して英数文字のために用意された領域に、対応する測定値が適した長さの単位で数字で与えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
付帯の図に基づいて本発明をさらに詳細に述べる。
図１は、本発明のデバイス１の実施例の好ましい形態の図である。本発明のデバイス１はディスプレー２、制御ユニット１１、および入力ユニット１２からなる。もちろん、入力ユニット１２も、同様に本発明のデバイス１の包括的一構成要素となりえる。
【００１７】
本発明の不可欠な構成要素は棒グラフディスプレーである。各棒グラフ３、４、５は第１の棒グラフ３の垂直二等分線に平行に延びる多くのディスプレーセグメントからなる。ディスプレーセグメントは、規定された面要素Ａ、Ｂ、Ｃ内に配置される。図示のケースでは、棒グラフディスプレーは、各々の面要素Ａ、Ｂ、Ｃを規定する３つの棒グラフ３、４、５からなる。第１の棒グラフすなわち第１の面要素は、所定の長さLと所定の高さHを持ち、第１の棒グラフ３すなわち第１の面要素Ａの中央部の高さHmは第１の棒グラフ３すなわち第１の面要素Ａの二つの横端部領域の高さHsとは異なっている。第１の棒グラフ３すなわち第１の面要素Ａは、垂直二等分線に対して対称的である。好ましくは、第１の棒グラフ３すなわち第１の面要素Ａは、垂直二等分線１５の領域で最大高さHmaxを有し、一方、二つの横端部領域の高さHsは最小である。
【００１８】
第２の棒グラフすなわち第２の面要素Ｂ、および第３の棒グラフすなわち第３の面要素Ｃは、それぞれのケースにおいて、鋭角二等辺三角形の形をしており、二等辺三角形Ｂ、Ｃの二つの頂点１４は第１の棒グラフすなわち第１の面要素Ａの最大高さHmaxの領域に隣接し、二つの二等辺三角形の底辺１５は、それぞれのケースで、第１の棒グラフすなわち第１の面要素Ａの二つの端部領域で垂直二等分線１５に平行になっている。
【００１９】
入力ユニット１２を使用して特定のアプリケーション（適用）ケースが決定される。アプリケーションケースに拠って、制御ユニットは適切な棒グラフ３、４、５を、それらがその特定のアプリケーションケースに最適に合致するようモザイク状に組み合わせる。図２ａから２ｃは異なるアプリケーションケースに対する棒グラフ３、４、５の構成を示す。このように、図２ａは傾向的増加を伴うプロセスにおけるプロセス変数を可視化するための、棒グラフ３および４の配置の略図的表示であり、一方、図２ｂは、傾向的減少を伴うプロセスにおけるプロセス変数を可視化するための、棒グラフ３、５の配置の略図的表示であり、図２ｃは、制御プロセスにおけるプロセス変数を可視化するための棒グラフ３、４、５の配置の略図的表示である。
【００２０】
限界値を下回っているか超過しているかを合図するために、個々の棒グラフ３、４、５すなわち個々の面要素Ａ、Ｂ、Ｃの端部領域に矢印形のマーク６が設けられる。好ましくはこれらのマーク６は二つのディスプレーセグメントから成る。さらに、例えばＮＡＭＵＲに重要な遷移領域は、棒グラフ３、４、５すなわち面要素Ａ、Ｂ、Ｃの端部領域と矢印形のマーク６との間にあるディスプレーセグメントによって可視化することが出来る。実際の矢印先端を形成するディスプレーセグメントはエラーのケースを表わす。
【００２１】
棒グラフ３、４、５、すなわちそれらの属する面要素Ａ、Ｂ、Ｃに加えて、二つの領域７、８が英数文字を表示するためにディスプレー２上に設けられる。領域７は、現在測定されているプロセス変数を数値の形で報告するのに役立つ。領域８は、いわゆるドットマトリックス領域である。領域８を介して、例えば入力、例えばアプリケーションケースを確認することが出来る。
【００２２】
さらに、ディスプレー２上に記号が表示される。例えば、錠前の記号９は例えばディスプレーユニット１のハードウェア上のロックを表わし、鍵の記号１０はディスプレーユニット１のソフトウェア上のロックを表わす。棒グラフディスプレーの上方に制御要素／バルブの記号が表示される。もしディスプレーが容器内の充填物質の充填レベルを可視化するように働くときは、関連する制御要素の記号を点灯することによって、対応する制御要素が作動したことを示すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明のデバイスの実施例の好ましい形態の図である。
【図２ａ】図２ａは、傾向的増加を伴うプロセスにおけるプロセス変数を可視化するための棒グラフの配置の略図的表示である。
【図２ｂ】図２ｂは、傾向的減少を伴うプロセスにおけるプロセス変数を可視化するための棒グラフの配置の略図的表示である。
【図２ｃ】図２ｃは、制御プロセスにおけるプロセス変数を可視化するための棒グラフの配置の略図的表示である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【国際調査報告】
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