JP4011466B2 - ユーザインターフェース装置、および、そのプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、階層的にメニューを提示可能なユーザインターフェース装置、および、ユーザインターフェース装置がメニューを表示するためのユーザインターフェースデータの生成装置、並びに、それらのプログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、より詳細な情報を段階的に提示するため、あるいは、オペレータの操作を受け付ける際、段階的に、より狭いカテゴリーの操作対象が提示されるように、階層的にメニューを表示可能なユーザインターフェース装置が広く用いられている。
【0003】
例えば、図12に示す従来のグラフィック操作パネル114において、HMI(Human Machine Interface )ランタイム部126は、予め記憶部125に格納された画面データに基づいて、操作を受け付けると共に、操作およびデバイス102aの状態に応じて、画面表示している。
【0004】
ここで、上記グラフィック操作パネル114が、階層的に画面を表示するための画面データは、以下のように生成される。例えば、アラームの概要を表示するメニューを表示するための画面データを生成する場合を例にして説明すると、図示しない画面データの生成装置では、図13に示すように、上記メニュー表示時に参照されるテキスト画面T101が登録される。当該テキスト画面T101では、各種類のアラームが発生した場合の表示内容を示す行L111…が、それぞれの種類に応じた順番に記述されている。さらに、上記生成装置では、上記メニューの設定項目として、いずれの種類のアラームが発生しているかを指示するための監視対象デバイスD101が設定される。
【0005】
さらに、上記生成装置は、ユーザの指示に応じて、メニューの設定項目として、サブ表示(下位の階層のテキスト表示)の要否と、サブ表示する場合に表示されるテキスト画面T111…とを設定する。なお、当該テキスト画面の内容も、上記生成装置によって設定される。
【0006】
一方、上記HMIランタイム部126は、上記設定に応じて生成された画面データを参照して動作しており、上記監視対象デバイスD101がアラームの発生を示す状態になると、上記テキスト画面T101の行のうち、当該アラームの種類に応じた行の内容を表示する。
【0007】
さらに、上記メニューの項目が選択されると、上記HMIランタイム部126は、上記画面データを参照して、サブ表示が必要であることと、そのサブ表示を表示するためのテキスト画面(例えば、T111)とを把握し、当該テキスト画面を表示する。これにより、上記グラフィック操作パネル114では、2階層のメニュー表示が可能になる(後述の非特許文献1参照)。
【0008】
また、他の階層表示方法を採用した装置として、制御システムのHMIとして動作するプログラマブル表示器の中には、HTML文書を表示可能なものも存在しており、このプログラマブル表示器では、リンクされたHTML文書を順に下っていくことで、階層的にメニューを表示できる(後述の特許文献1参照)。
【0009】
【非特許文献1】
書名:「GP-PPRO/PBIII for Wiondows95 Ver2.1 タグリファレンスマニュアル」,発行所:株式会社デジタル,1998年5月1日発行,p.2−1〜p.2−12
【0010】
【特許文献1】
特開2001−282501号(公開日:2001年10月12日)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、階層的にメニューを表示させるための画面データを設計する際の操作が煩雑になりやすく、ユーザインターフェースの設計者に負担がかかるという問題を生ずる。
【0012】
具体的には、図13の画面データを参照するグラフィック操作パネル114の場合、あるメニューにサブ表示を付け加える際、新たなサブ表示を示すテキスト画面を作成すると共に、上記メニューの設定を変更して、新たな行を追加し、さらに、当該行の呼び出し先として、上記追加したテキスト画面を設定する必要がある。
【0013】
ここで、ユーザインターフェースの設計者にとって重要なのは、新たな選択項目の内容と、その項目が選択された場合の表示内容とであって、メニューの設定を変更して、新たな選択項目の呼び出し先として、当該表示内容を示すテキスト画面を設定する操作に集中することは難しい。
【0014】
一方、HTML文書(A)を表示する場合には、あるメニューに、新たな選択項目を追加する際、当該項目が選択された場合に表示されるHTML文書(B)を新たに作成すると共に、呼び出し元となるメニューを表示するためのHTML文書(A)を編集して、新たな選択項目の内容と、その選択項目が選択された場合に表示されるHTML文書(B)へのリンクとの双方を呼び出し元に対応するHTML文書(A)に記述している。
【0015】
同様に、上記では、メニューに新たな項目を追加する際に、呼び出し元および呼び出し先のHTML文書(A・B)の双方を編集するだけではなく、呼び出し元のHTML文書(A)の編集時には、上記リンクも記述する。ところが、ユーザインターフェースの設計者にとって重要なのは、新たな選択項目の内容と、その項目が選択された場合の表示内容とであって、上記HTML文書(B)へのリンクの設定操作に集中することは難しい。
【0016】
これらの結果、いずれの場合であっても、ユーザインターフェースの設計者の負担が大きくなりがちである。
【0017】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザインターフェース装置が階層的にメニューを表示できるにも拘わらず、ユーザインターフェース装置のユーザインターフェースの設計者の負担を軽減可能なユーザインターフェース装置、および、当該ユーザインターフェース装置がメニューを表示するためのユーザインターフェースデータの生成装置、並びに、それらのプログラムを提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明に係るユーザインターフェース装置は、上記課題を解決するために、複数のメニューを階層的に表示可能なユーザインターフェース装置であって、各メニューに関連して監視手段と提示手段と更新手段とが設けられ、上記監視手段は、親メニューの選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する親メニューの選択行変数を監視し、上記提示手段のそれぞれに対応してファイルが設けられ、上記ファイルには、親メニューの各選択対象となる項目毎にブロックが設けられ、上記提示手段は、上記監視手段に対応して設けられ、親メニューの選択対象となる項目のいずれかが選択されると、当該監視手段によって監視されている選択行変数に応じた項目に対応するブロックの内容を、自メニューとして提示し、上記更新手段は、子メニューの監視手段に対応して設けられ、当該子メニューの監視手段は、自メニューにおける選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する自メニューの選択行変数を監視し、上記更新手段は、自メニューへの操作に応じて、上記自メニューの選択行変数を更新することを特徴としている。
【0019】
上記構成において、監視手段A1に対応して、提示手段B1および更新手段C1が設けられている。監視手段A1は、親メニュー変数D1を監視しており、親メニューE1が操作されて親メニュー変数D1が更新されると、提示手段B1は、親メニューE1の選択項目に応じたメニューF1を、自メニューとして提示する。また、更新手段C1は、自メニューF1への操作に応じて、自メニューF1における選択項目を示す自メニュー変数G1を更新する。
【0020】
同様に、上記自メニューF1を親メニューD2とする子メニューF2を表示する場合、上記自メニュー変数G1を監視する監視手段A2と、それに対応する提示手段B2および更新手段C2が設けられる。この場合は、上記自メニューF1が操作されて、上記親メニュー変数D1を監視対象とする監視手段A1に対応して設けられた更新手段C1が、自メニュー変数G1を更新すると、当該自メニュー変数G1を監視対象とする監視手段A2に対応して設けられた提示手段B2が、上記自メニューF1の選択項目に応じたメニューF2を、新たな自メニュー(上述の自メニューF1から見ると、子メニュー)として提示する。これにより、ユーザインターフェース装置は、各メニューを階層的に提示できる。
【0021】
上記構成では、ユーザインターフェース装置が階層的にメニューを表示できるにも拘わらず、上記各監視手段および更新手段は、親メニューの親メニュー変数を監視し、自メニューの自メニュー変数を更新できればよく、自メニューの項目が選択されたときに、子メニューが呼び出されるか否かを把握しなくてもよい。この結果、ユーザインターフェースの設計者の負担を軽減でき、メンテナンスしやすいユーザインターフェース装置を実現できる。
【0022】
例えば、新たな階層の子メニューを追加する場合、すなわち、自メニューにおける項目の提示だけでは不十分になり、これまでの項目提示から、より詳細な項目を提示するための子メニューの呼び出しへ変更する場合であっても、自メニューの提示手段と、それに対応する監視手段および更新手段との動作を変更する必要がなく、単に、自メニューの自メニュー変数を監視する監視手段と、それに対応する更新手段および提示手段とを設けるだけで、子メニューの呼び出しに変更できる。
【0023】
なお、子メニューが呼び出される場合は、子メニューを表示するための提示手段に対応する監視手段が、親メニュー変数として、自メニューの自メニュー変数を監視するので、親メニューとしての自メニューを提示する提示手段と、それに対応する監視手段および更新手段の動作を変更しなくても、何ら支障なく、子メニューが呼び出される。
【0024】
また、請求項2の発明に係るユーザインターフェース装置は、請求項1記載の構成に加えて、上記提示手段は、上記ファイルを参照して、当該ファイルに含まれるブロックであって、しかも、親メニューにおける選択対象となる項目の順番に応じて並べられたブロックが示す各項目を、自メニューの各項目として提示すると共に、当該ブロックは、予め定められたブロック区切りで区切られており、上記各ブロックには、それぞれのメニューの各項目に対応する提示内容が、各項目の提示順に記述されていることを特徴としている。
【0025】
上記構成では、ファイルには、親メニューの互いに同じメニューが、1つのファイルにまとめて記述されている。また、当該ファイルでは、各メニューに対応するブロックが、親メニューにおける選択項目に応じた順番で、記述されている。一方、各ブロックには、それぞれのメニューの各項目に対応する提示内容が、各項目の提示順に記述されている。
【0026】
したがって、新たな子メニューを追加する場合、子メニューに対応するファイルに含まれるブロックのうち、ある順番(例えば、最後)に、子メニューを示すブロックを追加し、自メニューに対応するファイルにおいて、当該子メニューを呼び出すブロックに記述された各提示内容のうち、上記順番(例えば、最後)に、上記子メニューを呼び出すための選択項目の提示内容を追加するだけで、子メニューを追加できる。このように、上記両ファイルにおいて、提示順に対応する順番に、提示内容あるいはブロックを追加するだけで、子メニューを追加できるので、例えば、子メニューを表示するためのファイルのURL、ファイルの保管場所あるいは名前を記憶し、それに応じて、子メニューに関連する設定と自メニューに関連する設定とを更新する場合よりも、ユーザインターフェース装置のユーザインターフェースの設計者の負担を軽減できる。
【0027】
ところで、上記ユーザインターフェース装置は、ハードウェアで実現してもよいが、プログラムをコンピュータに実行させて実現してもよい。
【0028】
これらのプログラムがコンピュータで実行されると、当該コンピュータは、請求項1または2記載のユーザインターフェース装置として動作する。したがって、請求項1または2と同様、ユーザインターフェース装置のユーザインターフェースの設計者の負担を軽減できる。
【0029】
なお、上記プログラムは、上記各動作の全手順をCPUなどの演算手段へ指示するコードであってもよいし、所定の手順で呼び出すことで、上記各動作の一部または全部を実行可能な基本プログラム(例えば、オペレーティングシステムやライブラリなど)が既に存在していれば、当該基本プログラムの呼び出しを上記演算手段へ指示するコードやポインタなどで、上記全手順の一部または全部を置き換えてもよい。さらに、上記手順の一部を実行可能な他のコンピュータへ上記手続きを指示できれば、当該コンピュータとの通信処理によって、当該手順の一部を置き換えてもよい。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図1ないし図11に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施形態に係る制御システムは、オペレータによって操作されるグラフィック操作パネルが表示するメニューを設計する際の手間を削減可能なシステムであって、例えば、ターゲットシステムがベルトコンベアー式の自動組付機の場合など、複数のプログラマブル・ロジック・コントローラ(以下では、PLCと略称する)が互いに連携して制御するようなターゲットシステムを制御する場合に、特に好適に使用されている。
【0031】
以下では、メニューを設計するときの手間を削減するための構成について説明する前に、制御システム全体の概略構成および動作について説明する。すなわち、図2に示すように、当該制御システム1では、複数の制御ユニット11がローカルエリアネットワーク(LAN)12を介して接続されている。各制御ユニット11には、上記ターゲットシステム2のデバイス2aを制御する制御装置としてのPLC13と、例えば、シリアルケーブルなどを介して、当該PLC13に接続されると共に、制御システム1のHMIとして、デバイス2aの状態を表示し、オペレータによるデバイス2aへの操作を受け付けるグラフィック操作パネル(ユーザインターフェース装置)14とが設けられている。
【0032】
なお、図2では、説明の便宜上、LAN12に2つの制御ユニット11が接続され、各制御ユニット11のグラフィック操作パネル14に、PLC13がそれぞれ1台ずつ接続されると共に、各PLC13にデバイス2aが1台ずつ接続されている場合を例示しているが、当然ながら、それぞれの接続台数は任意に設定できる。
【0033】
また、デバイスは、デバイスアドレスやシンボル名により特定可能で、しかも、状態を取得したり、制御(変更)できるものであればよく、例えば、デバイス2a自体であってもよいし、例えば、PLC13やグラフィック操作パネル14の記憶装置など、制御システム1に設けられた記憶装置の一領域を示していてもよい。
【0034】
さらに、本実施形態に係る制御システム1では、上記各制御ユニット11間を接続する際、グラフィック操作パネル14同士が、例えば、イーサネット(登録商標)などのLAN12を介して接続されている。
【0035】
このように、本実施形態に係る制御システム1では、制御システム1に必須の構成であり、しかも、HMIとして動作するため、演算能力に余力のあるグラフィック操作パネル14が通信の大半を処理するように構成されている。さらに、各グラフィック操作パネル14は、自らに接続されているPLC13の機種に固有の専用プロトコルと、LAN12での共通プロトコルとを変換して、他のグラフィック操作パネル14など、LAN12内の機器と、PLC13との通信を中継する。なお、共通プロトコルと専用プロトコルとの間のプロトコル変換には、同じ指示に同じコードが割り当てられるように予め定められた共通のコマンドと上記共通のコマンドに対応するPLC13固有のコマンドとの間の変換や、データやアドレスの表現方法の変換、シンボル名とデバイスアドレスとの間の変換なども含まれる。
【0036】
これにより、LAN12内の機器(グラフィック操作パネル14など)は、他のグラフィック操作パネル14に接続されているPLC13の機種に拘らず、LAN12を介して共通のプロトコルで通信できる。この結果、互いに異なる機種のPLC13の混在する制御システム1が比較的容易に実現されている。
【0037】
より詳細には、上記グラフィック操作パネル14は、表示/制御動作を規定する画面データ(ユーザインターフェースデータ)に基づいて、入力受け付け動作および画面表示動作を行う表示器であって、例えば、液晶表示パネルなどからなり、デバイス2aの状態を表示する表示部21と、例えば、上記パネル上に配されたタッチパネルなどからなり、オペレータからの操作を受け付ける入力部22と、上記PLC13に接続されるPLC・インターフェース部(PLC・IF部)23と、上記LAN12に接続されるLAN・IF部24と、上記画面データが予め格納されると共に、デバイス2aの状態などが記憶される記憶部25と、記憶部25の画面データを参照しながら、上記部材21〜24を制御するHMIランタイム部(生成手段)26とを備えている。
【0038】
なお、上記各部材21〜26、および、後述の各部材51〜54は、CPUなどの演算手段が、ROMやRAMなどの記憶手段に格納されたプログラムを実行し、タッチパネルや液晶表示装置などの入出力手段、あるいは、インターフェース回路などの通信回路を制御することによって実現される機能ブロックである。したがって、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体(例えば、CD−ROMなど)を読み取り、当該プログラムを実行するだけで、本実施形態に係るグラフィック操作パネル14、あるいは、制御用ホストコンピュータ15(後述)を実現できる。なお、例えば、LAN12、あるいは、他の通信路を介してプログラムをダウンロードするためのプログラムが、上記コンピュータに予めインストールされていれば、これらの通信路を介して、上記コンピュータへ上記プログラムを配付することもできる。
【0039】
本実施形態に係る画面データは、画面を表示し、操作を受け付ける際の動作を特定するデータであって、例えば、解像度などの点で互いに異なる表示部21を有するグラフィック操作パネル14間、あるいは、後述する制御用ホストコンピュータ15であっても当該画面データを共用できるように、抽象化されたオブジェクトデータ(手続きおよびデータ)として表現されている。一方、HMIランタイム部26は、当該画面データを、自機器に応じた機械語に翻訳して実行することで画面表示や操作受付などの動作を実行する。なお、オブジェクトの内部変数やデバイス2aの状態を記憶する領域、あるいは、作業領域など、HMIランタイム部26が画面データを実行する際に必要な記憶領域は、上記記憶部25に確保される。
【0040】
より詳細には、本実施形態に係るエディタデータは、表示部21の画面に表示可能な部品(図形要素)に対応するオブジェクトの集合としてのパネルオブジェクトを含んでいる。また、パネルオブジェクトには、デバイスに対応付け可能な変数のうち、上記各オブジェクトのいずれかから参照されている変数のリストが含まれている。さらに、デバイスに対応付けられた変数には、属性として、デバイスの状態を示す内容と、デバイスアドレスなど、デバイスを特定するための情報とが設けられている。
【0041】
また、上記各オブジェクトは、上記変数のいずれかに対応付け可能であり、表示に関連するオブジェクトは、変数の内容に応じて、上記図形要素の表示を変更できる。また、各オブジェクトは、各種のメッセージを受け取り、当該メッセージに応じて動作できる。例えば、デバイスの状態を表示するオブジェクトは、デバイスの状態を示すメッセージを受け取ると、当該メッセージの内容、すなわち、デバイスの状態に応じて図形表示を変更できる。
【0042】
一方、上記HMIランタイム部26は、予め定められた周期で、上記リストに含まれた各変数の内容を取得する。具体的には、HMIランタイム部26は、変数の属性のうち、デバイスを特定するための情報から、デバイスへの通信路を特定する。通信路が特定されると、必要に応じて、両IF部23・24へ指示して、自機器に接続されているPLC13や、他のグラフィック操作パネル14と通信し、デバイス2aの状態を取得する。また、HMIランタイム部26は、取得したデバイス2aの状態を、変数の内容として、記憶部25に格納する。
【0043】
さらに、HMIランタイム部26は、各変数を参照するオブジェクトへ、変数の内容をメッセージし、各オブジェクトは、メッセージに応じて画面表示を変更できる。例えば、あるオブジェクトが、線や円などの線画を示す基本図形を組み合わせて、部品を表示している場合、当該オブジェクトは、デバイスの状態に応じて、基本図形の色や大きさ、組み合わせられる各基本図形の相対位置などを変更して、部品の表示を変更できる。また、オブジェクトが、部品として、画像ファイルを表示している場合、当該オブジェクトは、デバイスの状態に応じて、参照する画像ファイルを変更して、部品の表示を変更できる。なお、画像ファイルを表示する際の色や大きさを変更し、表示を変更してもよい。
【0044】
一方、オペレータが入力部22によって画面上の部品を操作した場合、HMIランタイム部26は、画面データに基づいて、操作対象となるデバイス2a、および、当該デバイス2aへ送信すべき制御指示を特定する。さらに、HMIランタイム部26は、必要に応じて、各IF部23・24を介し、PLC13や他のグラフィック操作パネル14と通信し、デバイス2aの状態制御指示を送信できる。
【0045】
なお、デバイスがグラフィック操作パネル14内の記憶領域に対応している場合など、状態取得に通信が不要な場合、HMIランタイム部26は、通信不要と判断する。この場合、HMIランタイム部26は、通信せずにデバイスの状態を取得したり、デバイスの状態を制御する。
【0046】
本実施形態では、上記画面データが、例えば、Java(登録商標)のソースコードをコンパイルして生成したバイトコードとして実現されている。また、上記HMIランタイム部26は、図3に示すように、当該バイトコードを逐次翻訳・実行するJava仮想マシン(VM)層31と、グラフィック操作パネル14のオペレーティングシステム(OS)層30および上記JavaVM層31間に介在し、OS層30間の相違を吸収する中間層32とを備えており、上記バイトコードを実行することで、デバイス2aの状態に応じたマーク(部品)を表示部21の画面上に表示できる。
【0047】
上記中間層32は、例えば、JavaVM層31から呼び出し(使用)可能な関数、コマンドあるいはユーティリティ群として実現されており、グラフィック操作パネル14の機種に拘わらず、JavaVM層31からの呼び出し(使用)方法(API:Application Programming Interface )が統一されている。上記関数、コマンドあるいはユーティリティとしては、上記JavaVM層31がバイトコードを実行してデバイス2aの状態を表示する際に必要な処理、具体的には、JavaVM層31が表示部21への画面表示を指示したり、PLC13との通信、あるいは、PLC13の状態に連動するように制御されるグラフィック操作パネル14上のメモリへのアクセスしたりする際に必要な処理を行うものが用意されている。したがって、JavaVM層31から見て、OS層30の相違を隠蔽できる。
【0048】
ここで、HMIランタイム部26は、画面データ(バイトコード)に基づいて画面表示するので、画面データを変更すれば、異なる画面を表示できる。したがって、用途が異なるグラフィック操作パネル14であっても、機種が同一であれば共用できる。また、図3では、HMIランタイム部26の一例として、例えば、OS層30が、WindowsNT(登録商標)、WindowsCE(登録商標)、あるいは、pSOS(登録商標)を採用する機種用のHMIランタイム部26a〜26dを、それぞれ例示している。なお、同図において、HMIランタイム部26bおよび26cは、WindowsCEを採用しているが、CPUが互いに異なっている。
【0049】
一方、図2に示すように、画面データ作成装置(ユーザインターフェースデータの生成装置)としての制御用ホストコンピュータ15には、LAN12と接続するためのLAN・IF部51と、ユーザの操作に応じて、予め格納された画面データを修正したり、新規作成したりして、表示画面を設計し、新たな画面データを生成する作画処理部(受け付け手段およびデータ生成手段)52と、作画処理部52などの要求に応じて、上記LAN・IF部51およびLAN12を介して、グラフィック操作パネル14と通信するサーバ部53とを備えている。これにより、作画処理部52が生成した画面データを、グラフィック操作パネル14に送信し、グラフィック操作パネル14の記憶部25に格納させることができる。
【0050】
さらに、本実施形態に係る制御用ホストコンピュータ15には、ターゲットシステム2を監視制御するために、グラフィック操作パネル14のHMIランタイム部26と略同一構成のHMIランタイム部54が設けられており、上記サーバ部53が当該HMIランタイム部54の要求に応じて、グラフィック操作パネル14と通信することによって、HMIランタイム部54は、ユーザの操作に応じた制御指示をグラフィック操作パネル14へ伝えると共に、グラフィック操作パネル14から受け取ったデータを表示することができる。
【0051】
上記構成では、図4に示すステップ1(以下では、S1のように略称する)において、例えば、図2に示す制御用ホストコンピュータ15の作画処理部52は、ユーザの指示に応じて、グラフィック操作パネル14の画面データを作成する。ここで、画面データでは、各オブジェクトが変数を介してデバイスと対応付けられているので、デバイスのアドレスなど、デバイスを特定する情報は、画面データの生成までに決定していればよく、画面にオブジェクトを配置した時点に決定しておく必要がない。また、変更があった場合でも、デバイスのアドレスとオブジェクトとを直接関連付ける場合とは異なり、変数の属性のうち、デバイスを特定する情報のみを変更すればよく、オブジェクト全てを変更する必要がない。したがって、画面データ設計時または変更時の手間を削減できる。
【0052】
上記S1にて、画面設計が終了し、設計した画面に対応するJavaのソースコードを、上記作画処理部52がコンパイルして画面データを作成すると、S2において、上記サーバ部53は、各グラフィック操作パネル14へ当該画面データを送信する。これにより、当該画面データは、グラフィック操作パネル14の記憶部25に格納される。
【0053】
これにより、グラフィック操作パネル14は、S3において、画面データに基づいて、デバイスの状態を表示部21に表示すると共に、入力部22への操作に応じて、デバイスの状態を変更する。
【0054】
ここで、制御システム1のグラフィック操作パネル14において、HMIランタイム部26は、オペレータに情報を提示する際に、より詳細な情報を段階的に提示するため、あるいは、オペレータの操作を受け付ける際、段階的に、より狭いカテゴリーの操作対象が提示されるように、階層的にメニューを表示できるように構成されている。
【0055】
さらに、本実施形態に係る制御システムでは、当該階層的なメニュー表示ができるにも拘わらず、メニュー作成時および変更時の手間を抑制できるように、画面データが形成されており、上記グラフィック操作パネル14は、当該画面データに基づいて、階層的に画面表示する。
【0056】
具体的には、本実施形態に係る画面データは、階層メニューを表示するためのメニューオブジェクトを含むことができる。当該メニューオブジェクトには、属性(設定項目/プロパティ)として、表示する各項目の内容が格納されたファイルを示すファイル名変数と、当該メニューオブジェクトによって表示された項目のうち、オペレータの操作によって選択された項目(選択項目)を示す行データ変数と、親メニューの選択項目を参照するためのブロック変数と、メニュー表示時の画面領域とが設定されている。また、本実施形態に係るグラフィック操作パネル14は,複数の単位画面を切り換え表示可能であり、上記メニューオブジェクトには、属性として、メニューを表示する単位画面も設定されている。
【0057】
なお、本実施形態に係るメニューオブジェクトには、他の属性として、使用言語を示すランゲージ変数が設けられており、ランゲージ変数が設定されている場合、ランゲージ変数と上記ファイル名変数との組み合わせにより、表示に使用するファイルを特定することによって、表示時に利用するファイルを使用言語に応じて切り換えることができる。
【0058】
また、本実施形態では、上記各テキストファイルが、例えば、着脱可能な半導体メモリなど、着脱可能な記録媒体に記録されており、これらの記録媒体を取り換えることによって、メニューとして表示する項目の内容を切り換えたり、他のコンピュータ(制御用ホストコンピュータ15など)で編集されたテキストファイルを記録した記録媒体を、グラフィック操作パネル14に装着することによって、テキストファイルをグラフィック操作パネル14にインストールできる。特に、本実施形態では、上記ファイルが、テキストファイルのように、汎用のコンピュータでも編集可能な形式で記録されているので、上記メニューとして表示する項目の内容を比較的容易に編集できる。
【0059】
さらに、本実施形態に係るメニューオブジェクトには、項目として表示される文字の色およびフォント、背景の色、行間隔、文字列の横位置合わせ、罫線表示の有無、罫線の色、スクロールバーの使用の有無、文字列の背景、並びに、カーソル表示時の文字色および背景色なども設定することができる。
【0060】
ここで、これらの各属性は、上述した他のオブジェクトと同様に、制御用ホストコンピュータ15の作画処理部52によって設定され、作画処理部52は、上記各属性の設定指示を受け付けると、それらの属性を有するオブジェクトを生成するための画面データを作成する。
【0061】
一方、グラフィック操作パネル14のHMIランタイム部26が、上記メニューオブジェクトを含む画面データに基づいて動作すると、HMIランタイム部26には、図1に示すメニューオブジェクトO1…が形成される。図1では、一例として、図5〜図8に示すように、最も親となるメニューM1と、その子メニューとなるメニューM2と、当該メニューM2のさらに子メニューとなるメニューM3(メニューM1から見れば、孫メニュー)とを表示する場合に形成されるメニューオブジェクトO1〜O3を示しており、メニューM1に関連するメニューオブジェクトO1と、メニューM2に関連するメニューオブジェクトO2と、メニューM3に関連するメニューオブジェクトO3とが形成される。
【0062】
上記メニューオブジェクトO1の変数記憶部A11には、上記ファイル名変数、ブロック変数および選択行変数を記憶するための各記憶部A12〜A14と、ブロック変数記憶部A13に格納されたブロック変数(親メニュー変数)を監視する監視処理部(監視手段)P11と、ファイル名変数記憶部A12に格納されたファイル名変数を参照して、メニューに表示する項目の内容が記述されたテキストファイル(ファイル)F1を特定すると共に、当該テキストファイルF1の内容と、上記監視処理部P11が監視しているブロック変数の内容とに基づいて、メニューの各項目を表示する表示処理部(提示手段)P12と、表示しているメニューへの操作を受け付け、操作に応じて、上記選択行変数記憶部A14に格納された選択行変数(自メニュー変数)の内容を更新する入力処理部(更新手段)P13とを備えている。なお、上記変数記憶部A11には、当該メニューオブジェクトO1の他の属性も格納されている。
【0063】
同様に、メニューオブジェクトO2およびO3には、それぞれ、各記憶部A21〜A24およびA31〜A34と、各処理部P21〜P23およびP31〜P33とが設けられている。
【0064】
また、上述したように、各メニューオブジェクトO2・O3のブロック行変数は、それぞれの親メニューM1・M2の選択項目を示すために、当該親メニューM1・M2に関連するメニューオブジェクトO1・O2の選択行変数を指すように設定されている。なお、最も親になるメニューM1に関連するメニューオブジェクトO1のブロック変数は、例えば、メニューM1の表示を指示するイベント(例えば、図5に示す文字列Sへのタッチ操作など)に応じた内容が格納されるデバイスを指している。
【0065】
一方、上記テキストファイルF1〜F3は、図9〜図11に示すように、各メニューオブジェクトO1〜O3毎に設けられている。各テキストファイルには、自らによって表示されるメニューの親階層のメニューにおける選択項目に応じた数のブロックが設けられている。ここで、最も親となるメニューの場合は、その親メニューが存在しないので、表示の指示を、予め定められた1つの項目の選択として扱う。したがって、最も親となるメニューに対応するテキストファイルでは、1つのブロックが設けられる。
【0066】
さらに、当該各ブロックは、親メニューにおいて、自ブロックに対応する選択項目の順番に応じて並べられている。なお、本実施形態では、各ブロックが、予め定められたセパレータ(図9〜図11の例では「;;」からなる行)で区切られている。
【0067】
また、各ブロックには、それぞれの親メニューにおいて、それぞれに対応した項目が選択されているときに、自メニューとして表示される項目に応じた行が設けられており、各行が、各項目の内容を示している。
【0068】
例えば、メニューオブジェクトO1によって表示されるメニューM1は、最も親なので、メニューオブジェクトO1が参照するテキストファイルF1には、図9に示すように、1つのブロックB1が設けられている。また、メニューM1では、図6に示すように、3つの項目I11〜I13が表示されるので、当該ブロックB1には、3つの行L11〜L13が設けられている。なお、各行L11〜L13の内容は、各項目I11〜I13の内容を示している。
【0069】
一方、メニューオブジェクトO2によって表示されるメニューM2は、上記メニューM1の子メニューなので、図10に示すように、メニューオブジェクトO2が参照するテキストファイルF2には、上記メニューM1の項目I11〜I13の数に応じたブロックB11〜B13が設けられている。
【0070】
また、上記項目I12が選択されたときに表示されるメニューM2には、図7に示すように、4つの項目I121〜I124が表示されるので、ブロックB12には、4つの行L121〜L124が設けられている。同様に、図10の例では、項目I11に対応して設けられたブロックB11には、2つの行L111・L112が記述され、項目I13に対応して設けられたブロックB13には、3つの行L131〜L133が記述されている。
【0071】
さらに、メニューオブジェクトO3によって表示されるメニューM3は、上記メニューM2の子メニューなので、メニューオブジェクトO3が参照するテキストファイルF3には、メニューM2に表示される可能性がある項目の累計、すなわち、親階層の項目数のブロックB111〜B133が設けられている。上記の例では、メニューM2には、メニューM1で項目I11が選択された場合、2個の項目I111・I112が表示され、メニューM1で項目I12あるいはI13が選択されたときには、それぞれ、4個の項目I121〜I124および3個の項目I131〜I133が表示されるので、9(=2+4+3)個のブロックB111・B112、B121〜B124およびB131〜B133の計9個のブロックが設けられている。なお、図11では、それらのブロックのうち、ブロックB121〜B124のみを記載している。
【0072】
また、テキストファイルF3において、これらのブロックが出現する順番は、親メニュー(M2)において、自ブロックに対応する選択項目の順番、言い換えると、親メニュー(M2)に対応するテキストファイルF2において、各ブロックに対応する行が出現する順番に設定されており、例えば、メニューM2の項目I124に対応する行L124は、テキストファイルF2において、メニューM2の各項目に対応する行のうちの6番目である。したがって、当該項目I124が選択されたときに、メニューM3に表示される項目群を示すブロックB124は、テキストファイルF3において、6つ目のブロックとして記述されている。
【0073】
上記のように設定された画面データによって、上記各メニューオブジェクトO1〜O3が形成され、しかも、それぞれの入力操作部P13〜P33が入力を待ち受けているときであっても、それぞれのブロック変数が指し示す監視対象が、それぞれの非表示を示している場合には、図5に示すように、各メニューオブジェクトO1〜O3の表示処理部P12〜P32は、メニューM1〜M3を表示していない。
【0074】
この状態において、例えば、オペレータが文字列Sをタッチするなどして、上記メニューオブジェクトO1の監視処理部P11の監視対象が、メニューM1の表示を示す状態になると、メニューオブジェクトO1の表示処理部P12は、テキストファイルF1の参照結果に基づいて、メニューM1として表示すべき項目の内容を決定し、それらの項目からなるメニューM1を表示する。
【0075】
ここで、上記メニューM1は、最上位のメニューであり、監視対象は、メニューM1の表示を指示しているだけである。したがって、上記表示処理部P12は、テキストファイルF1のうち、最初のブロックB1に含まれる各行L11〜L13の内容を、図6に示すように、メニューM1の項目I11〜I13として表示する。
【0076】
なお、この状態では、メニューM1の項目I11〜I13は、いずれも選択されていないので、メニューオブジェクトO1の選択行変数記憶部A14に記憶されている選択行変数は、メニューの非表示を示す値のままである。したがって、当該選択行変数を監視対象とするメニューオブジェクトO2において、表示処理部P22は、メニューM2を表示していない。同様に、メニューオブジェクトO2の選択行変数を監視対象とするメニューオブジェクトO3も、メニューM3を表示していない。
【0077】
この状態で、メニューオブジェクトO1の入力処理部P13が、例えば、メニューM1の項目のうちのいずれかへのタッチを検出するなどして、メニューM1の項目の選択指示を受け付けると、入力処理部P13は、選択行変数記憶部A14に記憶されている選択行変数を、選択に応じた値に変更する。
【0078】
ここで、メニューオブジェクトO2の監視処理部P21は、上述したように、メニューオブジェクトO1の選択行変数を監視対象としているので、当該監視処理部P21によって、当該選択行変数の変化が検出される。さらに、メニューオブジェクトO2において、監視処理部P21が監視対象の変化を検出すると、表示処理部P22は、監視対象、すなわち、テキストファイルF2のうち、メニューオブジェクトO1の選択行変数に応じたブロックの内容に基づいて、メニューM2を表示する。
【0079】
例えば、メニューM1において、図6に示す項目I12が選択されると、選択行変数は、項目I12を示す値(例えば、テキストファイルF1において、項目I12に対応する行L12の順番を示す値2)に変化する。この場合、表示処理部P23は、テキストファイルF2のうち、項目I12に応じたブロックB12(例えば、テキストファイルF2のうち、上記値が示す順番のブロックB12)に含まれる各行L121〜L124の内容を、図7に示すように、各項目I121〜I124とするメニューM2を表示する。
【0080】
なお、この状態では、メニューM2の項目I121〜I124は、いずれも選択されていないので、メニューオブジェクトO2の選択行変数記憶部A24に記憶されている選択行変数は、メニューの非表示を示す値のままである。したがって、当該選択行変数を監視対象とするメニューオブジェクトO3において、表示処理部P32は、メニューM3を表示していない。
【0081】
同様に、メニューM2の項目のうち、項目I124が選択されると、メニューオブジェクトO2の選択行変数が、テキストファイルF2において、項目I123に対応する行L124の順番を示す値(6)に変化するので、当該選択行変数を監視対象とするメニューオブジェクトO3において、表示処理部P33は、テキストファイルF3のうち、上記値の順番のブロック(B124)の各行L1241〜L1245の内容を、図8に示すように、メニューM3の項目I1241〜I1245として表示する。
【0082】
さらに、例えば、各メニューM1〜M3が表示されている領域外をタッチするなどして、メニューM1〜M3の非表示が指示されると、各メニューオブジェクトO1〜O3の入力処理部P13〜P33は、それぞれの選択行変数を非選択を示す値に変更する。また、この場合、メニューオブジェクトO1の監視対象の内容も、非選択を示す値に変更される。この結果、各メニューオブジェクトO1〜O3の表示処理部P12〜P32は、メニューM1〜M3の表示を停止する。これにより、グラフィック操作パネル14の画面は、図5に示す状態に戻る。
【0083】
なお、上記では、各項目が選択可能な場合を例にして説明したが、メニューオブジェクトには、属性として、メニュー全体、あるいは、各項目毎に、入力受け付けの可否を設定でき、メニューオブジェクトの入力処理部は、入力受け付け不可と設定されている場合、選択行変数を変更しない。これにより、これらの項目を単なる説明文として表示することができる。
【0084】
このように、本実施形態では、グラフィック操作パネル14が階層的にメニューを表示できるにも拘わらず、上記各階層のメニュー(M2・M3)を表示するためのメニューオブジェクト(O2・O3)は、それぞれの親階層のメニュー(M1・M2)を表示するためのメニューオブジェクト(O1・O2)の選択行変数を監視し、自らの選択行変数を更新できればよく、自らが表示しているメニュー(M2・M3)の各項目が選択されたときに、子メニューが呼び出されるか否かを把握しなくてもよい。この結果、グラフィック操作パネル14のユーザインターフェースの設計者(制御用ホストコンピュータ15のユーザ)の負担を軽減でき、メンテナンスしやすいグラフィック操作パネル14を実現できる。
【0085】
例えば、新たな階層のメニューM4を追加する場合、すなわち、メニューM3における項目の提示だけでは不十分になり、これまでの項目表示から、より詳細な項目を提示するための子メニューの呼び出しへ変更する場合であっても、メニューM1〜M3を表示するためのメニューオブジェクトO1〜O3の動作を変更する必要がなく、単に、メニューM4を表示するためのメニューオブジェクトO4を画面データに含めると共に、メニューオブジェクトO4のブロック変数が、メニューM4の親メニューとなるメニューM3を表示するためのメニューオブジェクトO3の選択行変数を指すように設定し、メニューオブジェクトO4用のテキストファイルF4を用意すればよい。
【0086】
なお、メニューM4が呼び出される場合は、メニューオブジェクトO4の監視処理部が、メニューオブジェクトO3の選択行変数を監視している。したがって、メニューオブジェクトO4が表示するメニューM4よりも上層のメニューM1〜M3を表示するための各メニューオブジェクトO1〜O3の動作を変更しなくても、何ら支障なく、メニューM4をメニューM3の子メニューとして呼び出すことができる。
【0087】
なお、上記では、メニューオブジェクトが階層毎に設けられている場合を例にして説明したが、これに限るものではない。各メニューを表示するためのメニューオブジェクトが、親メニューの選択項目を示す選択行変数を監視する監視して、当該選択行変数が示す選択項目に応じたメニューを、自メニューとして提示すると共に、自メニューへの操作に応じて、自メニューオブジェクトの選択行変数を更新できれば、自メニューオブジェクトは、自らの表示するメニューの項目が選択されたときに子メニューが呼び出されるか否かを把握しなくてもよいので、略同様の効果が得られる。
【0088】
ただし、本実施形態のように、以下の構成を備えていれば、グラフィック操作パネル14の画面の設計者の負担を、さらに軽減できる。具体的には、本実施形態では、上記各テキストファイルF1〜F3には、互いに同じ階層となるメニューを表示するためのブロックが、1つのファイルにまとめて記述されている。また、当該テキストファイルF1〜F3では、各メニューに対応するブロックが、親メニューにおける選択項目に応じた順番で、記述されている。一方、各ブロックには、それぞれのメニューの各項目の内容を示す行が、各項目の表示順に記述されている。
【0089】
当該構成では、メニューM2に、新たな子メニューを追加する場合、子メニューに対応するテキストファイルF3に含まれるブロックのうち、ある順番(例えば、最後)に、新たな子メニューを示すブロック(例えば、B134)などを追加し、自メニューに対応するテキストファイルF2において、当該子メニューを呼び出すブロック(例えば、B13)に記述された各表示内容のうち、上記順番(例えば、最後)に、上記子メニューを呼び出すための項目の内容を示す行(例えば、L134)を追加するだけで、子メニューを追加できる。
【0090】
このように、上記構成では、上記テキストファイルF2・F3において、表示順に対応する順番に、行あるいはブロックを追加するだけで、子メニューを追加できるので、例えば、子メニューを表示するためのファイルのURL、ファイルの保管場所あるいは名前を記憶し、それに応じて、子メニューに関連する設定と自メニューに関連する設定とを更新する場合よりも、グラフィック操作パネル14の画面の設計者の負担を軽減できる。
【0091】
ところで、上記では、ユーザインターフェース装置の一例として、制御システムのHMIとして使用されるグラフィック操作パネル14を例にして説明したが、これに限るものではない。階層的にメニューを表示可能なユーザインターフェース装置であれば、本発明を適用できる。
【0092】
ただし、本実施形態のように、制御システムのHMIとして使用されるグラフィック操作パネル14では、その操作画面が、ターゲットシステム2の構成や制御システム1の構成(グラフィック操作パネル14の種類および数、あるいは、デバイスの種類および数など)に応じて更新される。また、最適な操作画面は、オペレータの習熟度などにも左右される。これらの結果、グラフィック操作パネル14の操作画面は、比較的頻繁に変更されることが多い。
【0093】
また、ターゲットシステム2の構成や制御システム1の構成あるいはグラフィック操作パネル14のオペレータの習熟度などに応じて、設計すべき操作画面が変わるため、操作画面の設計者が、制御システム1の運用者(制御用ホストコンピュータ15のユーザ)を兼ねていることも多い。
【0094】
したがって、本実施形態のグラフィック操作パネル14の構成によって、階層的にメニュー表示するための画面データを作成する際の手間を削減することによって、特に大きな効果を得ることができる。
【0095】
なお、上記では、メニューの提示方法として、各項目を画面に表示する場合を例にして説明したが、例えば、各項目を音声で提示してもよい。ユーザに階層的にメニューを提示可能なユーザインターフェース装置であれば、本発明を広く適用できる。
【0096】
【発明の効果】
請求項1記載の発明に係るユーザインターフェース装置は、以上のように、複数のメニューを階層的に表示可能なユーザインターフェース装置であって、各メニューに関連して監視手段と提示手段と更新手段とが設けられ、上記監視手段は、親メニューの選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する親メニューの選択行変数を監視し、上記提示手段のそれぞれに対応してファイルが設けられ、上記ファイルには、親メニューの各選択対象となる項目毎にブロックが設けられ、上記提示手段は、上記監視手段に対応して設けられ、親メニューの選択対象となる項目のいずれかが選択されると、当該監視手段によって監視されている選択行変数に応じた項目に対応するブロックの内容を、自メニューとして提示し、上記更新手段は、子メニューの監視手段に対応して設けられ、当該子メニューの監視手段は、自メニューにおける選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する自メニューの選択行変数を監視し、上記更新手段は、自メニューへの操作に応じて、上記自メニューの選択行変数を更新する構成である。また、請求項3記載の発明に係るプログラムは、上記各手段としてコンピュータを動作させるプログラムであって、当該プログラムを実行することによって当該コンピュータは、上記ユーザインターフェース装置として動作する。
【0097】
上記構成では、ユーザインターフェース装置が階層的にメニューを表示できるにも拘わらず、上記各監視手段および更新手段は、親メニューの親メニュー変数を監視し、自メニューの自メニュー変数を更新できればよく、自メニューの項目が選択されたときに、子メニューが呼び出されるか否かを把握しなくてもよい。この結果、ユーザインターフェースの設計者の負担を軽減でき、メンテナンスしやすいユーザインターフェース装置を実現できるという効果を奏する。
【0098】
請求項2の発明に係るユーザインターフェース装置は、以上のように、請求項1記載の構成に加えて、上記提示手段は、上記ファイルを参照して、当該ファイルに含まれるブロックであって、しかも、親メニューにおける選択対象となる項目の順番に応じて並べられたブロックが示す各項目を、自メニューの各項目として提示すると共に、当該ブロックは、予め定められたブロック区切りで区切られており、上記各ブロックには、それぞれのメニューの各項目に対応する提示内容が、各項目の提示順に記述されている構成である。
【0099】
上記構成では、ファイルには、親メニューの互いに同じメニューが、1つのファイルにまとめて記述されている。また、当該ファイルでは、各メニューに対応するブロックが、親メニューにおける選択項目に応じた順番で、記述されている。一方、各ブロックには、それぞれのメニューの各項目に対応する提示内容が、各項目の提示順に記述されている。
【0100】
それゆえ、新たな子メニューを追加する場合、子メニューに対応するファイルと自メニューに対応するファイルとにおいて、提示順に対応する順番に、提示内容あるいはブロックを追加するだけで、子メニューを追加できる。したがって、ユーザインターフェース装置のユーザインターフェースの設計者の負担を軽減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態を示すものであり、グラフィック操作パネルに生成されるメニューオブジェクトの要部構成を示すブロック図である。
【図2】 上記グラフィック操作パネルを含む制御システムの要部構成を示すブロック図である。
【図3】 上記グラフィック操作パネルのHMIランタイム部の構成例を示すブロック図である。
【図4】 上記制御システムの概略動作を示すフローチャートである。
【図5】 上記グラフィック操作パネルの画面例を示すものであり、文字列が表示されている状態を示す図面である。
【図6】 上記グラフィック操作パネルの画面例を示すものであり、親メニューが表示された状態を示す図面である。
【図7】 上記グラフィック操作パネルの画面例を示すものであり、子メニューが表示された状態を示す図面である。
【図8】 上記グラフィック操作パネルの画面例を示すものであり、孫メニューが表示された状態を示す図面である。
【図9】 上記各メニューを表示するためのテキストファイルを示すものであり、親メニューに対応するテキストファイルを示す図面である。
【図10】 上記各メニューを表示するためのテキストファイルを示すものであり、子メニューに対応するテキストファイルを示す図面である。
【図11】 上記各メニューを表示するためのテキストファイルを示すものであり、孫メニューに対応するテキストファイルを示す図面である。
【図12】 従来例を示すものであり、制御システムの要部構成を示すブロック図である。
【図13】 上記制御システムのグラフィック操作パネルが参照するデータを示す図面である。
【符号の説明】
14 グラフィック操作パネル(ユーザインターフェース装置)
15 制御用ホストコンピュータ(ユーザインターフェースデータの生成装置)
26 HMIランタイム部(生成手段)
52 作画処理部(受け付け手段およびデータ生成手段)
P11〜P31 監視処理部(監視手段)
P12〜P32 表示処理部(提示手段)
P13〜P33 入力処理部(更新手段)
F1〜F3 テキストファイル(ファイル)
B11〜B124 ブロック
Claims (3)
- 複数のメニューを階層的に表示可能なユーザインターフェース装置であって、
各メニューに関連して監視手段と提示手段と更新手段とが設けられ、
上記監視手段は、親メニューの選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する親メニューの選択行変数を監視し、
上記提示手段のそれぞれに対応してファイルが設けられ、上記ファイルには、親メニューの各選択対象となる項目毎にブロックが設けられ、
上記提示手段は、上記監視手段に対応して設けられ、親メニューの選択対象となる項目のいずれかが選択されると、当該監視手段によって監視されている選択行変数に応じた項目に対応するブロックの内容を、自メニューとして提示し、
上記更新手段は、子メニューの監視手段に対応して設けられ、
当該子メニューの監視手段は、自メニューにおける選択対象となる項目のいずれが選択されたかによって変化する自メニューの選択行変数を監視し、
上記更新手段は、自メニューへの操作に応じて、上記自メニューの選択行変数を更新することを特徴とするユーザインターフェース装置。 - 上記提示手段は、上記ファイルを参照して、当該ファイルに含まれるブロックであって、しかも、親メニューにおける選択対象となる項目の順番に応じて並べられたブロックが示す各項目を、自メニューの各項目として提示すると共に、
当該ブロックは、予め定められたブロック区切りで区切られており、
上記各ブロックには、それぞれのメニューの各項目に対応する提示内容が、各項目の提示順に記述されていることを特徴とする請求項1記載のユーザインターフェース装置。 - 請求項1または2記載の各手段として、コンピュータを動作させるプログラム。
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