工厂信息显示装置的制作方法

专利名称：工厂信息显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是涉及工厂信息显示装置的发明，特别是涉及把握工厂的 状态、显示操作构成工厂的机器所需的工厂信息的工厂信息显示装 置。
背景技术：
以往，在原子能发电厂、火力发电厂以及水处理工厂等工厂系统 中设置工厂信息显示装置，该工厂信息显示装置把握正在运转的工厂 的状态、显示操作构成工厂的机器所需的工厂信息。在该工厂信息显 示装置中，在显示了机器的系统信息的画面上显示机器的操作画面的 情况下，专利文献l根据画面的尺寸缩小系统信息的画面，使其没有 与机器的操作画面重合的部分，从而不隐藏信息地进行显示。
另外，专利文献2中公开了一种形变地图生成装置，该装置具有 与工厂的机器的系统信息类似的地图数据，使该地图数据的线条画发 生形变来显示。在专利文献2中记栽了例如在用户对地图数据指定的 地图描绘区域内变更表现道路的图形要素的长度，去掉与目标物没有 关联的道路，以及变更表现道路的多个图像要素相交的角度。 JP专利第2555412号 JP专利第3442238号

发明内容
但是，专利文献1所示的工厂信息显示装置在显示机器的操作画 面时，由于缩小显示系统信息，因此对于例如操作对象机器的微观连 接关系和伴随机器操作的影响范围等在机器的操作方面很重要的信 息，存在可视性变差的问题。而且，由于在专利文献l所示的工厂信息显示装置中，包含系统信息的画面被缩小，因此还存在在画面内难 以识别当前注视的区域或机器的问题。
另一方面，在专利文献2所示的形变地图生成装置中，需要有将 目标物信息与地图数据中包含的道路信息相关联的作业，在形变时， 去掉表现与目标物不相关联的道路的图形要素。但是，在原子能发电 厂、火力发电厂以及水处理工厂等工厂中，对特定机器的操作也会影 响到在画面内不接近的区域中描绘的机器或系统整体，去掉系统信息 的一部分将在判断操作的程度或其适当性方面成为问题。而且，在专
利文献2中，只不过是通过由用户明示地指定地图的描绘区域来使地 图的一部分形变，因此在使工厂整体或工厂内的特定系统(例如蒸汽 发生系统、冷却水系统等)整体发生形变的情况下，用于描绘的计算 变得极大，从而在即时性的观点上发生问题。
因此，本发明为了解决上述问题而做出，其目的在于提供一种工 厂信息显示装置，该装置在不隐藏工厂监视以及工厂机器的操作中所 必要的所有信息、并且不降低可视性的情况下，使图面数据发生形变 来显示。
本发明的解决方案是一种工厂信息显示装置，把握工厂的状态， 并显示操作构成工厂的机器所需的工厂信息，具有输入部；区域判 定部，利用输入部输入工厂中的关心区域以及形变条件，根据由输入 部输入的关心区域和形变条件，确定形变对象区域；区域分割部，根 据由区域判定部确定的形变对象区域，将图面分割成多个区域，分成 形变对象区域和非形变对象区域来管理；图面变形部，在显示区域内 分别使形变对象区域和非形变对象区域变形；图面输出部，将由图面 变形部变形后的形变对象区域和非形变对象区域作为图面的输出数 据输出；和显示部，显示由图面输出部输出的输出数据。
本发明的工厂信息显示装置根据图面中记载的机器的相位关系 来配置由图面变形部进行形变后的形变对象区域和由图面变形部变 形后的非形变对象区域，通过根据相位信息的逻辑连接信息对图形要 素进行插值接合，从而将非接合部位再次重构为图面，因此，即使在存在显示区域的制约的情况下，也能够在不隐藏在工厂监视以及工厂 机器的操作中所必要的所有信息、并且不降低可视性的情况下，使图 面数据发生形变来显示。


图l是本发明实施方式1的工厂信息显示装置的框图。
图2是用于说明本发明实施方式2的工厂信息显示装置的形变条 件的图。
图3是用于说明本发明实施方式3的工厂信息显示装置的形变条 件的图。
图4是用于说明本发明实施方式4的工厂信息显示装置的形变条 件的图。
图5是用于说明本发明实施方式5的工厂信息显示装置的形变条 件的图。
图6是用于说明本发明实施方式6的工厂信息显示装置的形变条 件的图。
图7是用于说明本发明实施方式7的工厂信息显示装置的区域判 别的图。
图8是用于说明本发明实施方式8的工厂信息显示装置的区域判 别的图。
图9是用于说明本发明实施方式9的工厂信息显示装置的区域判 别的图。
图IO是用于说明本发明实施方式10的工厂信息显示装置的非强 调数据生成的图。
图11是用于说明本发明实施方式11的工厂信息显示装置的非强 调数据生成的图。
图12是用于说明本发明实施方式12的工厂信息显示装置的非强 调数据生成的图。
图13是用于说明本发明实施方式13的工厂信息显示装置的插值的图。
图14是用于说明本发明实施方式14的工厂信息显示装置的插值的图。
图15是用于说明本发明实施方式15的工厂信息显示装置的插值的图。
图16是用于说明本发明实施方式16的工厂信息显示装置的插值的图。
图17是用于说明本发明实施方式17的工厂信息显示装置的插值的图。
图18是用于说明本发明实施方式18的工厂信息显示装置的插值的图。
图19是用于说明本发明实施方式19的工厂信息显示装置的插值的图。
符号说明
1~6:机器、7:框、8:操作器、9:图面、10:机器操作设定 画面、11:输入部、12:区域判定部、13:图面数据、15:区域分割 部、19:图面输出部、20:显示部、21:图面变形部
具体实施方式
(实施方式1)
图1中示出本实施方式的工厂信息显示装置的框图。图1所示的 工厂信息显示装置具有鼠标、键盘或触摸屏等输入部11;和区域判 定部12，利用输入部11输入包含用户要进行操作等的机器的关心区 域和该关心区域的变形条件，根据由输入部输入的关心区域和形变条 件来确定形变对象区域。图1所示的工厂信息显示装置还具有区域分 割部15、图面变形部21、图面输出部19和显示部20。
在图1所示的区域分割部15中，根据与区域判定部12确定的形 变对象区域有关的数据，将图面数据13整体区分为形变对象区域和 非形变对象区域这两种区域。这里，作为相位信息的机器彼此之间的 逻辑连接信息是指例如在图面数据13上表现机器的符号彼此之间的 连接关系、表现机器的符号和与其连接的表现配管的线段或折线之间 的连接关系等。另外，形变是指对于单一的符号或者多个符号，通过符号的放大、颜色变化、构成符号的图形要素的粗细变更、线种变更、 通过符号显示区域的阴影显示等来强调显示。
另外，形变对象区域是指包含作为形变对象的符号(单一或多个)
的闭合区域。另一方面，非形变对象区域是指从图面数据13整体中 除去形变对象区域外的区域。非形变对象区域根据形变对象区域的位 置的不同表现为单一区域或者多个不同区域。
图面变形部21具有强调形变对象区域的形变功能和使非形变对 象区域变形的非强调数据生成功能。图1所示的图面变形部21，从由 区域分割部15确定的形变对象区域中取出该区域所包含的图面数据 13，按照形变条件对该图面数据13实施形变。而对于由区域分割部 15判定的非形变对象区域中包含的图面数据13，为了实现与形变后 的形变对象区域的图面数据13的匹配，而进行改变尺度或使区域抽 象化等变更。
进而，图1所示的图面变形部21根据图面数据13中记载的机器 的相位关系，配置分别利用图面变形部21中包含的变形功能以及非 强调数据生成功能而加工的多个图面数据13，将多个图面数据13重 构为一张图面。图面变形部21在进行配置时，在利用形变内容或尺 度没有准确地接合相邻的图面数据13的情况下，根据相位信息的逻 辑连接信息，对于该部位(非接合部位)，对接合所需的图形要素进 行插值接合。另外，图面变形部21根据需要进行使接合点一致的尺 度调整处理。
然后，图面输出部19将由图面变形部21重构的图面作为输出数 据向显示部20输出。显示部20是显示来自图面输出部19的输出数 据的显示器。从图面输出部19输出的输出数据也可以不向显示部20 输出而是作为文件输出。另外，图1所示的除了输入部11和输出部 20以外的各构成要素能够将该构成要素的动作程序化，并安装在计算 机中使其工作。
如上所述，本实施方式的工厂信息显示装置具备图1所示的构成 要素，从而能够在不变更图面内的机器彼此之间的布局的情况下进行形变显示，容易识别应当伴随机器操作而关注的机器等，从而实现了 工厂运转作业的省力化。
(实施方式2)
图2U)、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施的 形变处理的示意图。图2 (a) 、 (b)所示的形变处理根据区域判定 部12输入的形变条件而进行处理，该条件在需要机器操作的场合仅 将对象操作机器进行形变显示。
在图2(a)中，图示出与机器l并联连接的机器2、 3和与机器 4串联连接的机器5、 6这两个系统。其中，如果利用输入部ll将机 器2指定为操作机器(关心区域)，则在本实施方式的工厂信息显示 装置中，如图2 (b)所示，仅对机器2进行形变显示(在本实施方式 中为放大显示)。另外，在本实施方式中使用放大显示作为形变显示， 但本发明不限于此，例如也可以变更对象机器的显示颜色。另外，为 了更加强调形变的对象机器，除了对象机器的放大显示外，还可以并 用显示颜色的变更。
另一方面，如图2(b)所示，机器2以外的区域为非形变区域， 因此利用图面变形部21的非强调数据生成功能，来变更成与图2(a) 相比尺度变小。即，伴随作为形变区域的机器2的放大，需要进行确 保显示空间等的调整，因此调整非形变区域的尺度。
如上所述，如果是本实施方式的形变条件，则能够仅对图面内的 操作对象机器进行形变显示，因此具有能将视线引导到机器操作时的 关注区域的优点。而且，在利用形变显示来降低错误识别操作机器对 象的可能性的基础上，还具有例如不会错误识别阀的开度等机器参 数、可以一边确认参数值一边进行适当的机器操作等优点。 (实施方式3)
图3 (a) 、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施的 形变处理的示意图。图3 (a) 、 (b)所示的形变处理在需要机器操 作的场合，对伴随操作了机器而受到影响的范围进行形变显示。作为 伴随操作了机器而受到影响的范围的事例，例如考虑通过变更阀的开度等机器状态而对利用配管与该机器连接的机器产生影响的情况。另 外，可以利用机器彼此之间的逻辑连接信息，使伴随操作了机器而受 到影响的范围成为与操作对象机器直接连接的机器(以下也称为一次 连接机器)的范围。
在图3(a)中，图示出与机器1并联连接的机器2、 3和与机器 4串联连接的机器5、 6这两个系统。其中，利用输入部11将机器2 指定为操作机器(关心区域)。此时，由于机器2的操作而受到影响 的范围是由配管连接的机器1、 3,因此如图3(b)所示，对机器l、 2、 3 (—次连接机器)进行形变显示来放大显示。另外，在本实施方 式中使用放大显示作为形变显示，但本发明不限于此，例如也可以变 更对象机器的显示颜色。另外，为了更加强调形变的对象机器，除了 对象机器的放大显示外，还可以并用显示颜色的变更。
另一方面，如图3 (b)所示， 一次连接机器以外的区域为非形 变区域，因此利用图面变形部21的非强调数据生成功能，来变更成 与图3 (a)相比尺度变小。即，伴随作为形变区域的一次连接机器的 放大，需要进行确保显示空间等的调整，因此调整非形变区域的尺度。
如上所述，如果是本实施方式的形变条件，则能够仅对图面内的 伴随机器操作的影响范围进行形变显示，因此具有能将视线引导到机 器操作时的关注区域的优点。而且，与实施方式2比较，容易在更宽 的范围内把握机器操作的影响。 (实施方式4)
图4 (a) 、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施的 形变处理的示意图。图4 (a) 、 (b)所示的形变处理对伴随操作了 机器而受到影响的范围进行形变显示，并对没有受到操作机器的影响 的范围或者影响小的范围进行抽象化。
在图4(a)中，图示出与机器1并联连接的机器2、 3和与机器 4串联连接的机器5、 6这两个系统。其中，利用输入部11将机器2 指定为操作机器(关心区域)。此时，由于机器2的操作而受到影响 的范围是由配管连接的机器1、 3，因此如图4(b)所示，对机器l、2、 3 (—次连接机器)进行形变显示来放大显示。另外，在本实施方 式中使用放大显示作为形变显示，但本发明不限于此，例如也可以变 更对象机器的显示颜色。另外，为了更加强调形变的对象机器，除了 对象机器的放大显示外，还可以并用显示颜色的变更。
另一方面，如图4(b)所示， 一次连接机器以外的区域(不受 操作机器的影响的范围或者影响小的范围)为非形变区域，因此利用 图面变形部21将机器4、 5、 6如框7那样进行缩略并抽象化。框7 如图4 (b)所示使用表现系统的名称和记号等，能够判别其含义。另 外，为了更加强调形变对象，也可以考虑将框7进行单色显示。
如上所述，通过利用本实施方式的图面变形部21中的处理，能 够如框7那样将图面内的不受机器操作的影响的范围或者影响小的范 围缩略并抽象化来显示，因此更容易知道机器操作时的注视区域等对 于机器操作者而言本来必要的重要信息，能够明示地显示，从而可视 性变好。
(实施方式5 )
图5 (a) 、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施的 形变处理的示意图。图5 (a) 、 (b)所示的形变处理在需要机器操 作的场合，不仅对操作对象机器、而且对在该机器的操作后需要进行 操作的可能性高的机器(以下也称为继续操作机器)进行形变显示。 由区域判定部12根据过去的运转实际数据、工厂状态以及与现在的 工厂状态类似的事件的运转过程手册等来判定继续操作机器。
在图5(a)中，图示出与机器1并联连接的机器2、 3和与机器 4串联连接的机器5、 6这两个系统。其中，利用输入部11将机器2 指定为操作机器(关心区域)。此时，在机器2的操作后需要进行操 作的可能性高的机器(继续操作机器)在图5(b)的情况下被判定为 机器3，因此如图5 (b)所示，对机器1、 3进行形变显示来放大显 示。另外，在本实施方式中使用放大显示作为形变显示，但本发明不 限于此，例如也可以变更对象机器的显示颜色。另外，为了更加强调 形变的对象机器，除了对象机器的放大显示外，还可以并用显示颜色的变更。
另一方面，如图5(b)所示，机器l、 3以外的区域为非形变区 域，因此利用图面变形部21相对图5 U)进行尺度变更。即，伴随 作为形变区域的一次连接机器的放大，需要进行确保显示空间等的调 整，因此调整非形变区域的尺度。
如上所述，如果是本实施方式的形变条件，则对继续操作机器进 行形变显示，因此容易进行向应注视的区域的引导，并且还可以参照 在继续操作机器近旁显示的参数来判断现在的机器操作的妥当性，从 而可以使工厂高效运转。
(实施方式6)
图6(a)、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施的 形变处理的示意图。图6 (a) 、 (b)所示的形变处理在显示了机器 操作设定画面10的情况下，将示出显示区域变小的机器的系统的图 面9作为对象。
首先，如图6 (a)所示，按下操作器8来选择作为操作对象的 机器2。接下来，伴随机器2的机器操作设定画面IO显示在画面上， 表示机器的系统的画面9被缩小。图面变形部21的形变功能如图6 (b)所示，按照缩小后的表示机器的系统的图面9，将要显示的机器 1~6以及布线等变更成可显示的尺寸，算出暂定的缩小比例。然后， 对由区域判定部15区分的形变对象区域进行形变。在图6 (b)中， 仅放大显示作为操作机器的机器2。
另一方面，如图6(b)所示，机器2以外的区域为非形变区域， 因此利用图面变形部21的非强调数据生成功能，考虑被形变的机器2 的尺寸，重新计算暂定的缩小比例，变更非形变对象区域的缩小比例。
另外，在图6 (a) 、 (b)中，与表示机器的系统的图面9同时 显示的画面是机器操作设定画面10，但本发明不限于此，也可以是包 括机器的操作设定画面或机器参数显示画面在内的工厂运转所需的 多个画面。
如上所述，如果是本实施方式的形变条件，则即使在同一画面上显示机器操作设定画面10等的情况下，也能够在不隐藏所有信息的
情况下显示到单一画面，因此与利用多屏时相比，可以在动作路线移 动较少的状态下把握工厂状态。
(实施方式7)
图7 (a) ~ (c)是用于说明在区域判别部15中区分形变对象 区域和非形变对象区域的方法的图。在图7(a) ~ (c)中，为了简 化说明，说明形变对象区域仅是操作对象机器的情况，但本发明不限 于此。
在图7(a)中，图示出与机器21连接成树状的机器22~26、与 机器31并联连接的机器32和33、机器35、机器36这4个系统。并 且，在图7(a)中将机器24作为操作对象机器的情况下，区域判别 部15首先分别虛拟地生成与图面的Y轴平行的2条线段(以下也将 此平行线段称为虚拟线段)。在与Y轴平行的虚拟线段中，将第l条
(图的左侧)的虛拟线段41与Y轴平行地从左侧到右侧移动到与作 为操作对象机器的机器24的一部分最先接触的X坐标值，并且将第 2条(图的右侧)的虚拟线段42也与Y轴平行地移动到与机器24最 后接触的X坐标值(图7 (b))。如图7 (b)所示，在夹着机器24 的虛拟线段41、 42与表现其它机器的图形要素(以下也称为机器符 号)交叉的情况下，沿着机器符号的边界40将虛拟线段41、 42折线 化，以便消除该交叉(图7 (c))。
通过以上处理，如图7(c)所示，生成2个非形变对象区域43、 44。另一方面，利用图7 (c)所示的2条折线虚拟线段41、 42的几 何信息(例如在a<Y<b时由X-p构成、在c〈Y〈d时由X-q构 成的虛拟线段的折线方程式)，提取由2条虛拟线段夹着的线段要素
(以下也称为被切断线段45)。通过该处理，被切断线段45成为形 变对象区域。
代替上述的与Y轴平行的线段，也可以使用与X轴平行的线段 来进行区分。并且，也可以使用与X轴平行的线段和与Y轴平行的 线段共计4条线段，来更细地分割区域从而进行区分。而且，如实施
14方式5所示，在对操作对象机器和下次进行操作的可能性高的机器进 行形变处理的情况下，也可以通过对各个机器应用上述区分处理来进 行同样的形变处理。
如上所述，本实施方式的区域分割部15根据夹着作为关心区域 的操作对象的机器2的虛拟线段41、 42与其它机器的边界40,将图 面数据区分成形变对象区域和非形变对象区域，所以容易将图面区分 为多个区域。
(实施方式8)
图8 (a) 、 (b)是用于说明在区域判别部15中区分形变对象 区域和非形变对象区域的方法的图。特别是，在本实施方式中，为了 对操作对象机器、与操作对象机器直接连接的多个机器組(一次连接 机器)、连接机器彼此之间的配管组进行形变显示，而区分形变对象 区域和非形变对象区域。
根据设备间的逻辑连接信息，可以提取操作对象机器和一次连接 机器。在区域分割部15中，根据例如表现各机器或配管的机器符号 的坐标值、旋转角度等几何信息，在包含机器符号的闭合矩形区域中 自动生成操作对象机器和一次连接机器及其配管。
具体地，利用图8 (a)进行说明。在图8 (a)中，图示出与^L 器21连接成树状的机器22 ~ 26、与机器31并联连接的机器32和33、 机器35、机器36这4个系统。并且，在图8 (a)中将机器23作为 操作对象机器，将与机器23串联连接的机器21、 22、 24作为一次连 接机器。根据该机器21、 22、 23、 24以及设置在它们之间的配管的 几何信息，区域分割部15如图8 (a)所示对机器21、 22、 23、 24生 成4个闭合矩形区域51，并且对配管生成3个闭合矩形区域52。
接下来，区域分割部15通过求出所生成的7个闭合矩形区域51、 52的并集，来如图8 (b)所示判定最小的形变对象区域46。形变对 象区域46以外的区域形成非形变对象区域43、 44。如果对该形变对 象区域46应用实施方式3，则能够对操作对象机器(机器23)以及 一次连接机器(机器21、 22、 24)执行形变处理。另外，在本实施方
15式的区域分割部15中，通过求出并集，来判定形变对象区域46，但 本发明不限于此，也可以将包含所有的7个闭合矩形区域51、 52的 闭合矩形区域判定为形变对象区域。
如上所述，本实施方式的区域分割部15将作为关心区域的机器 23、与机器23直接连接的机器21、 22、 24以及连接机器23与其它 机器21、 22、 24的配管分别指定为闭合矩形区域51、 52,并且求出 闭合矩形区域51、 52的并集，将该并集的区域作为形变对象区域， 因此能够容易地决定形变对象区域。 (实施方式9)
图9 (a) 、 (b)是用于说明本实施方式的图面变形部21中的 非形变对象区域的处理的图。首先，图9 (a)示出由实施方式7或实 施方式8区分的非形变对象区域43和非形变对象区域44、形变对象 区域46 (包含全部涂黑的机器符号(操作对象机器))。图面变形部 21的形变功能通过放大、缩小、旋转以及颜色变化等各种强调方法来 使形变对象区域发生形变。
另一方面，图面变形部21考虑到图面的显示区域和纵横比等， 为了实现与形变后的形变对象区域的图面数据的匹配，而对非形变对 象区域的图面数据变更尺度。图面变形部21的非强调数据生成功能 的尺度还可以变更成用户期望的尺度，但限制在最后可以将形变后的 形变对象区域的图面数据与非形变对象区域的图面数据组合起来以 重构为图面的范围内。
如上所述，通过进行图9 (a) 、 (b)所示的处理，能够将图面 细分，对细分后的各个区域实施形变处理，能够生成与用户期望的显 示方式对应的形变图面。
(实施方式10)
图10(a) ~ (c)是用于说明本实施方式的图面变形部21的非 强调数据生成功能中的非形变对象区域的处理的图。首先，在图10 (a)中，图面60被区域分割部15区分成形变对象区域61和非形变 对象区域62。然后，在图10 (a)中，说明通过图面变形部21的形变功能来放大显示形变对象区域61的情况。
首先，根据指定的放大倍率或鼠标操作等来决定形变对象区域 61的显示尺寸。然后，本实施方式的图面变形部21如图10 (b)所 示，根据显示尺寸变更前的形变对象区域61的位置关系，将非形变 对象区域62分割成多个区域。即，利用形变对象区域61的各边，将 非形变对象区域62分割成多个区域。在图10 (b)中，将非形变对象 区域62分割成A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H这8个区域。
接下来，本实施方式的图面变形部21根据形变处理后的显示尺 寸，如图10(c)所示，将非形变对象区域62分割成多个区域。然后， 本实施方式的图面变形部21的非强调数据生成功能根据形变处理前 后的分割区域的对应关系(图10 (b)与图10 (c)的比较)，算出 各区域(A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H这8个区域)在X、 Y方向上 各自的尺度。
本实施方式的图面变形部21根据算出的尺度，对各区域的非形 变对象区域62的图面数据进行缩小等的变更。例如，如图10(c)所 示，在形变处理后，与形变处理前相比，区域C进一步横向变长，区 域F进一步纵向变长。
如上所述，本实施方式的图面变形部21的非强调数据生成功能 将非形变对象区域分成多个区域，在形变处理前后算出各区域的尺 度，根据该尺度来变更各区域的非形变对象区域的图面数据，因此容 易根据显示区域的尺寸进行形变处理，能够降低图面生成成本。另外， 对于图面变形部21的形变功能进行缩小显示的情况也可以进行同样 的处理。
(实施方式11)
图ll(a) ~ (e)是用于说明本实施方式的图面变形部21的非 强调数据生成功能中的非形变对象区域的处理的图。首先，在图11 (a)中，图面60被区域分割部15区分成形变对象区域61和非形变 对象区域62。与实施方式10不同，本实施方式的形变对象区域61的 形状为凸型矩形。并且，在图11 (a)中，说明通过图面变形部21的
17形变功能来放大显示形变对象区域61的情况。
首先，根据指定的放大倍率或鼠标操作等来决定形变对象区域 61的显示尺寸。然后，本实施方式的图面变形部21的非强调数据生 成功能，如图ll(b)所示，根据显示尺寸变更前的形变对象区域61 的位置关系，将非形变对象区域62分割成多个区域。如图ll(a)所 示，在形变对象区域61为凸型矩形的情况下，与图10(b)不同，可 以进行横向和纵向这2个方向上的分割。
即，考虑如下情况利用形变对象区域61的横向的各边，如图 11 (b)所示，将非形变对象区域62分割成区域B、 D、 E的情况； 和利用形变对象区域61的纵向的各边，如图ll(d)所示，将非形变 对象区域62分割成区域B、 C、 D的情况。在图ll(b)中，将非形 变对象区域62分割成A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H这8个区域，在 图11 (d)中，将非形变对象区域62分割成A、 B、 C、 D、 E、 F这 6个区域。而关于上述的分割方向，除了事先规定的方法以外，也可 以考虑到通过在X方向和Y方向上进行不同的尺度变更从而形成变 形形状的符号个数，来选择分割方向。
接下来，本实施方式的图面变形部21的非强调数据生成功能根 据形变处理后的显示尺寸，如图11 (c)或图11 (e)所示，将非形变 对象区域62分割成多个区域。然后，本实施方式的图面变形部21的 非强调数据生成功能根据形变处理前后的分割区域的对应关系(图11 (b)与图11 (c)的比较或图11 (d)与图11 (e)的比较)，算出 各区域(A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H这8个区域或A、 B、 C、 D、 E、 F这6个区域)在X、 Y方向上各自的尺度。
根据算出的尺度，本实施方式的图面变形部21对各区域的非形 变对象区域62的图面数据进行缩小等的变更。例如，如图ll(c)所 示，在形变处理后，与形变处理前相比，区域G进一步横向变长。另 外，如图11 (e)所示，在形变处理后，与形变处理前相比，区域E 进一步横向变长，区域D进一步纵向变长。
如上所述，本实施方式与实施方式10—样，能够将图面虚拟地分割成多个区域，在形变处理前后算出各区域的尺度，因此容易进行 基于显示区域的尺寸的形变处理，能够降低图面生成成本。另外，在
本实施方式中，对于形变对象区域61的形状为凹型矩形的情况，或 者图面变形部21的形变功能进行缩小显示的情况，也能够进行同样 的处理。
(实施方式12)
图12 (a) ~ (d)是用于说明对分割了由实施方式IO或实施方 式11变更的非形变对象区域后的区域的处理的图。如图12(a)所示， 在变更尺度使得非形变对象区域的分割区域纵向变长的情况下，对于 该区域的图面数据，考虑进行图12(b) ~ (d)这3种不同的处理。
首先，在图12 (b)中，按照使分割后的区域纵向变长地变更后 的尺度，也变更该区域中包含的机器符号(图面数据)。在如图12 (b)所示进行了处理的情况下，虽然容易利用相同尺度，但机器符 号的形状纵向变长或横向变长，与原来的形状大不相同。
在图12(c)中，分割后的区域中包含的机器符号(图面数据) 中的、表现配管的线段或折线的符号按照该区域的尺度进行变更，表 现阀等的符号以X方向或Y方向中较小的一方的该区域的尺度来进 行等倍变更。在如图12 (c)所示进行了处理的情况下，表现阀等的 符号的形状与原来的形状相似，但在表现配管的符号与表现阀等的符 号之间产生不连续部分70，因此需要进行插值处理。
在图12 (d)中，将包含在分割后的区域中的所有机器符号(图 面数据)以X方向或Y方向中较小的一方的该区域的尺度来进行等 倍变更。在如图12 (d)所示进行了处理的情况下，所有机器符号的 形状与原来的形状相似，但与相邻的区域之间产生不连续部分71,因 此需要进行插值处理。
如上所述，在本实施方式中，对于分割后的区域的机器符号(图 面数据)，能够根据需要变更尺度，从而能够柔性地应对图面生成。 (实施方式13)
图13(a) ~ (c)是用于说明对分割了由实施方式IO或实施方式11变更的非形变对象区域后的区域的处理的图。图13 (a)与图 10(b)同样，将非形变对象区域62分割成A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H这8个区域。在进行放大该图13 U)所示的形变对象区域61的形 变处理的情况下，对于分割的各区域，利用鼠标等变更成任意的形状。 在图13(a)中，图示出将区域C和区域H缩小的例子。
对各区域进行了变更处理后的图面如图13(b)所示。在图13 (b)中，相邻的区域之间不连续，因此，图面变形部21根据设备之 间的逻辑连接信息，如图13 (c)所示利用线段或折线等图形要素75 进行插值。在本实施方式中说明了形变对象区域61的形状为矩形的 情况，但本发明不限于此，也可以是凸型矩形或凹型矩形。
如上所述，在本实施方式中，在图面变形部21的非强调数据生 成功能对将非形变对象区域62分成多个后的区域任意地进行变更后， 图面变形部21根据相位信息的逻辑连接关系，利用图形要素对将非 形变对象区域62分成多个后的区域之间以及与形变对比区域之间进 行插值接合，因此可以在各区域单位内进行形状变形，能够容易地生 成定期检修结果或事故结果等着眼于特定区域或设备的图面，从而实 现了业务的高效化。 (实施方式14)
图14(a) ~ (d)是用于说明形变对象区域与非形变对象区域 的组合方式的图。在图14 (a)中，实施了在实施方式9中说明的处 理，对形变对象区域46进行放大显示的形变处理，对非形变对象区 域43、 44进行尺度变更。
在组合这些区域组的情况下，根据设备间的逻辑连接信息来接合 各区域。例如，在根据相位信息从非形变对象区域43中提取与形变 对象区域46连接的线段后，以与该线段连接的形变对象区域46邻接 的方式接合区域彼此。
图14 (b)中示出接合了各区域后的图面。在图14 (b)中，产 生区域彼此的重叠81和被切断线段的欠缺82等，不是完整的图面。 因此，对于重叠部分81，通过使某一个区域平行移动来去除重叠。另外，对于被切断线段的欠缺82，通过对线段进行插值来补充欠缺部分。 其结果，生成图14(c)所示的图面，图示出补充被切断线段的欠缺 的线段83。
但是，在图14 (c)中，为了消除图14 (b)的区域彼此的重合 81,而使某一个区域平行移动，因此产生间隙84。因此，最终需要用 线段来对该间隔84进行插值。在图14(d)中，通过利用线段85来 补充间隙84，将邻接区域彼此接合。
作为原则，使应插值的图形要素依照表现配管的图形要素，但也 可以使用用户任意指定的图形要素来进行接合。而且，对于已经存在 的图形要素，在追加同种的图形要素来进行插值的情况下，还可以集 中多个图形要素。例如，在存在现存的线段和要追加的线段这2条线 段的情况下，可以将这些线段的两端接合，形成1条线段。
如上所述，在本实施方式中，即使在将形变对象区域和非形变对 象区域配置在任意场所的情况下，也能够不变更邻接区域彼此的相位 状态地进行接合，因此能够重构用户期望的任意图面。 (实施方式15)
图15 (a) 、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施 的图面变形处理的示意图。图15(a)、 (b)所示的图面变形处理在 机器操作之前显示机器操作用的画面的情况下，或者在为了确认各机 器的参数的时间变迁而显示图表的情况下，使图形移动、变形以使得 已经显示的图面不与画面或图表重叠显示。
图15 (a)示出图面变形前的状态。在图15 (a)中，图示出机 器111、 112和机器115的系统与机器113、机器114和机器116的系 统这两个系统。
如图15 (b)所示，在已经显示图15 (a)的状态下，显示出参 数监视用的图表121和机器操作用的画面122的情况下，首先提取完 全包含在图表或机器操作画面的显示区域中的符号、或者与区域交叉 的符号。进而，也一并提取跨区域内和区域外的符号。在该例子中， 作为包含在区域内或交叉的符号，提取机器112和机器113，作为跨
21区域内和区域外的符号，提取配管117。此时，还保持机器112与配 管117相互连接这样的信息(以后称为相互连接信息)。并且也保持 机器113与配管118的相互连接信息。然后，从提取的符号中的离区 域近的符号开始，顺序地实施使其向区域外移动的处理，以使其不包 含在区域内或者不交叉。在图15(b)中，按照机器112、 113的顺序 处理。然后，按照相互连接信息，使配管117的端点移动，使其与移 动后的机器112连接。另一方面，在伴随机器113的移动、配管118 的端点也移动的情况下，考虑移动后的位置，将线段变成折线来连接。 当然，也可以简单地使端点移动，描绘成斜线段。
如上所述，如果是本实施方式的图面变形，则可以使所有信息相 互不重叠地显示，因此具有的优点是，能够在不妨碍可视性的情况下 把握工厂状态。
(实施方式16)
图16 (a) 、 (b)中示出本实施方式的工厂信息显示装置实施 的图面变形以及形变处理的示意图。图16(a)、 (b)所示的图面变 形和形变处理，在机器操作之前显示机器操作用的画面的情况下，或 者在为了确认各机器的参数的时间变迁而显示图表的情况下，使图形 移动、变形，使得已经显示的图面不与画面或图表重叠显示，并且强 调显示在图面内希望着眼的符号。
图16 (a)示出图面变形和形变前的状态。在图16 (a)中，图 示出机器111、 112和机器115的系统与机器113、机器114和机器 116的系统这两个系统。
如图16 (b)所示，在已经显示图16 (a)的状态下，显示出参 数监视用的图表121和机器操作用的画面122的情况下，首先提取完 全包含在图表或机器操作画面的显示区域中的符号、或者与区域交叉 的符号。进而，也一并提取跨区域内和区域外的符号。在该例子中， 作为包含在区域内或交叉的符号，提取机器112和机器113,作为跨 区域内和区域外的符号，提取配管117。此时，还保持机器112与配 管117相互连接这样的信息(以后称为相互连接信息)。并且也保持机器113与配管118的相互连接信息。然后，从提取的符号中的离区 域近的符号开始，顺序地实施使其向区域外移动的处理，以便不包含 在区域内或者不交叉。在图15(b)中，按照机器112、 113的顺序处 理。然后，按照相互连接信息，使配管117的端点移动，使其与移动 后的机器112连接。另一方面，在伴随机器113的移动、配管118的 端点也移动的情况下，考虑移动后的位置，将线段变成折线来连接。 当然，也可以简单地使端点移动，描绘成斜线段。然后，按照关于由 区域判定部确定的下次应操作的机器或伴随机器的操作而受到影响 的机器组或范围的信息，对机器115进行形变显示。
如上所述，如果是本实施方式的图面变形，则能够使所有信息相 互不重叠地显示，并且能够强调显示作业者着眼的机器或范围等，因 此具有的优点是，能够在不妨碍可视性的情况下将视线引导到应该注 目的部位。
(实施方式17)
图17(a)、 (b) 、 (c) 、 (d)中示出本实施方式的工厂信 息显示装置实施的图面变形的一例。在图17 (a) 、 (b) 、 (c)、 (d)中示出以下处理的概要在机器操作之前显示机器操作用的画 面的情况下，或者在为了确认各机器的参数的时间变迁而显示图表的 情况下，使图形移动、变形，使得已经显示的图面不与画面或图表重 叠显示。
图17 (a)示出图面变形前的状态。在图17 (a)中，图示出机 器111、 112和机器115的系统以及机器113、机器114和机器116的 系统这两个系统。
如图17 (b)所示，在已经显示图17 (a)的状态下显示出参数 监视用的图表121的情况下，首先提取完全包含在图表或机器操作画 面的显示区域中的符号、或者与区域交叉的符号。进而，也一并提取 跨区域内和区域外的符号。在该例子中，作为包含在区域内或交叉的 符号，提取机器112和机器113，作为跨区域内和区域外的符号，提 取配管117。此时，还保持机器112与配管117相互连接这样的信息(以后称为相互连接信息)。并且也保持机器113与配管118、配管 119的相互连接信息。然后，从提取的符号中的离区域近的符号开始， 顺序地实施使其向区域外移动的处理，以使其不包含在区域内或者不 交叉。在图17(b)中，按照机器112、 113的顺序处理。然后，按照 相互连接信息，使配管117的端点移动，使其与移动后的机器112连 接。
图17(c)示出移动后的状态。伴随着机器112向图面左侧移动， 在图17 (c)的圆形标记122的部位上产生与机器114的干扰，因此 机器114向图面左下移动。接着，为了避免与移动后的机器114的千 扰，机器115向图面左下移动。另一方面，在图17 (c)的圆形标记 123的部位上，机器113与配管119产生干扰。因此，仅使配管119 的端点中的产生干扰的端点移动，使其与机器113连接。在配管119 的端点移动中，由于不与机器116产生干扰，因此不必移动机器116。 然后，配管118也使端点移动以便与机器113正确地连接。结果，如 图17 (d)所示，可以不相互重叠地显示系统图和图表。另外，在移 动时，使移动距离最小。作为移动的方法，不仅有上述方法，还有找 出可以不与其它符号产生千扰地在图面内配置符号的空间来移动的 方法。另外，在由于画面显示区域的制约，原图整体无法容纳在画面 内的情况下，可以一边缩小各符号一边使图面变形。
变形方法是使要向对象区域外移动的符号朝向位置向量的方向 远离的方法，该位置向量是从图17 (a)内的图表121的显示区域的 重心到应向显示区域外移动的符号的位置向量。在该方法中，符号从 区域中心看呈放射状地远离。当然，也可以使远离方向量化，例如可 以量化成上下左右4个方向或更细的8个方向等。
如上所述，如果是本实施方式的图面变形，则具有的优点是，能 够显示为将已有的显示图面容纳在规定的显示区域中，并且能够使所 有信息彼此不重叠地显示。 (实施方式18)
图18(a)、 (b) 、 (c)中示出本实施方式的工厂信息显示装
24置实施的、在保持布局的状态下的图面变形处理的示意图。图18(a)、 (b) 、 (c)所示的保持布局的图面变形处理在通过区域分割部将图 面分割成多个区域后，在保持区域间的布局的状态下使区域移动、变 形。这里，变形除了如图18 (c)所示以同一比例沿纵横方向进行区 域整体的尺度变更以外，还指区域的旋转或伴随区域内的特定要素的 形变的区域变更等。
图18 (a)示出由区域分割部分割后的状态。在图18 (a)中， 在使描绘在中央的机器130进行形变的情况下，由区域分割部生成区 域131和区域132作为非形变对象区域。图18 (b)示意地示出连接 非形变对象区域和区域之间的线段。这里描绘的线段的作用记载在实 施方式14中。图18 (c)示出使作为非形变区域的区域132移动或变 形的情况下的线段的描绘示例。线段在保持移动和变形前的区域132 与线段的位置关系的情况下，追随区域132的移动或变形。
如上所述，如果是本实施方式的保持布局的图面变形，则可以不 在意布局地使由区域分割部分割的区域移动、变形，并且还具有的优 点是，由于在移动和变形后确保与原图同样的布局，因此无需重新描 绘线段。
(实施方式19)
图19 (a) 、 (b)中示出关于本实施方式的工厂信息显示装置 实施的、基于相位信息的操作影响范围的确定的示意图。
在确定伴随图19 (a)的机器111的操作的影响范围的情况下， 从机器111的几何信息中提取与机器111连接的其它图形要素。通过 该处理，提取图19 (a)中的以O标记为一个端点的线段。然后，对 各线段判定连接要素并继续处理直到提取特定的机器。结果，提取图 19 (b)所示的机器112、机器113和机器114，在该时刻，生成机器 111与机器组的逻辑连接信息。
如上所述，利用本实施方式的基于相位信息的操作影响范围的确 定，能够动态地强调显示操作对象机器的影响范围，因此具有能够一 边确认操作对象和影响程度一边安全地进行机器操作的优点。
2权利要求
1.一种工厂信息显示装置，把握工厂的状态，并显示操作构成所述工厂的机器所需的工厂信息，具有输入部；区域判定部，利用所述输入部输入所述工厂中的关心区域以及形变条件，根据由所述输入部输入的所述关心区域和所述形变条件，确定形变对象区域；区域分割部，根据由所述区域判定部确定的所述形变对象区域，将图面分割成多个区域，分成所述形变对象区域和非形变对象区域来管理；图面变形部，在显示区域内分别使所述形变对象区域和所述非形变对象区域变形；图面输出部，将由所述图面变形部变形后的所述形变对象区域和所述非形变对象区域作为所述图面的输出数据进行输出；和显示部，显示由所述图面输出部输出的所述输出数据。
2. 如权利要求1所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述区域判定部能够使用所述输入部来指定所述形变条件。
3. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述形变条件仅将所述关心区域的所述机器作为形变的对象。
4. 如权利要求l或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述形变条件将所述关心区域的所述机器和由于该机器的操作而受到影响的范围作为形变的对象。
5. 如权利要求4所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 对于所述关心区域的所述机器以及由于所述关心区域的所述机器的操作而受到影响的范围以外，所述图面变形部将其变更成缩略和 抽象化的图形。
6. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述形变条件将所述关心区域的所述机器和根据工厂状态或操作员的作业履历而被预测为下次作业的范围作为形变的对象。
7. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 在一起显示所述图面与包括所述机器的操作设定画面或机器参数显示画面的、工厂运转所需的多个画面的情况下，所述图面变形部 在将所述形变对象区域变更成能够显示的尺寸后，根据所述形变条件 进行形变。
8. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述区域分割部对于从包含与所述关心区域的所述机器对应的设备符号的最小闭合矩形区域中提取的2条平行线段，根据通过延长 各自的端点而虚拟生成的虛拟线段与其它设备符号的位置关系，不切 断所述设备符号地将所迷图面分成所述形变对象区域和所述非形变 对象区域。
9. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述区域分割部将所述关心区域的所述机器、与该机器直接连接的其它机器、以及连接该机器与所述其它机器的配管分别指定为闭合 矩形区域，并且求出所述闭合矩形区域的并集，将该并集的区域作为 所述形变对象区域。
10. 如权利要求1或2所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述图面变形部将所述非形变对象区域分成多个区域，在形变处理的前后算出各区域的尺度，根据该尺度使各区域的所述非形变对象 区域变形。
11. 如权利要求IO所述的工厂信息显示装置，其特征在于，所述图面变形部根据所述相位信息的逻辑连接信息，在将所述非 形变对象区域分成了多个后的所述区域之间、以及将所述非形变对象 区域分成了多个后的所述区域与所述形变对象区域之间，利用所述图 形要素进行插值接合，以保持与原来的所述图面同样的布局。
12. 如权利要求1所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 在重叠显示所述图面与包括所述机器的操作设定画面或机器参数显示画面的、工厂运转所需的多个画面的情况下，所述图面变形部根据所述显示区域，提取该区域内包含的图形要素，从存在于画面中 心附近的所述图形要素开始，顺序地使其在连接画面中心与该要素的 延长线上向所述显示区域外移动，并且保持所述图面内的图形要素彼 此的布局，变形成使得图形要素彼此不重叠并且在重叠显示区域中信 息不重叠地显示。
13.如权利要求l所迷的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述图面变形部能够在邻接的区域间保持布局地对所述形变对象区域和所述非形变对象区域进行自由移动、变形。
14.如权利要求1所述的工厂信息显示装置，其特征在于， 所述区域判定部根据包含从所述图面中提取的机器彼此之间的逻辑连接信息的相位信息，确定由于所述关心区域的机器操作而受到影响的范围。
全文摘要
本发明的目的是提供一种工厂信息显示装置，该装置在不隐藏在工厂监视以及工厂机器的操作中所必要的所有信息、并且不降低可视性的情况下，使图面数据发生形变地显示。本发明的工厂信息显示装置具有输入部；区域判定部，利用输入部输入工厂中的关心区域以及形变条件，根据由输入部输入的关心区域和形变条件，确定形变对象区域；区域分割部，根据由区域判定部确定的形变对象区域，将图面分割成多个区域，分成形变对象区域和非形变对象区域来管理；图面变形部，在显示区域内分别使形变对象区域和非形变对象区域变形；图面输出部；和显示部。
文档编号G06T17/05GK101561678SQ200810178840
公开日2009年10月21日 申请日期2008年12月1日 优先权日2008年4月16日
发明者上野洋平, 大井忠, 川岸元彦 申请人:三菱电机株式会社