JPH06309142A - 表示画面に情報を表示する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 図形表示装置に英数字画像と図形画像の双方
を表示させるにあたって、それらの画像を適正に組合せ
る能力を与える。しかもその組合せは、図形画素マップ
を１つのメモリに記憶し、英字画素マップを第２のメモ
リに記憶するというメモリ構造を変わらずに利用しなが
ら適切な時点で、効率良く実行される。 【構成】 表示装置の各画素に１つの優先順位値を割当
てる。優先順位値は、所望の表示構造は何であるかを指
示する。優先順位値と、図形画素値と、英字画素値とを
全てポーリングし、適切な画素値を表示装置へ伝送す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビットマップ形グラフ
ィックスを使用する表示システムにおいて使用される。
さらに特定すれば、本発明は、図形画像と英数字画像の
双方を、それらの画像の一方を他方の上に重ね合わせる
ようにして同じ表示画面に表示する手段を提供する。

【０００２】

【従来の技術】プロセス制御環境では、プロセス制御シ
ステムは特定のプロセス、たとえば、絶えず稼働してい
る製造プラントを制御する。プロセスに沿った複数の異
なる箇所、すなわち、ステーションで、測定及び／又は
制御が可能なデータ要素又は変数を利用できる。それら
のデータ要素は圧力、流量、温度及び前記のデータ要素
のいくつかを含んでいても良い計算値を含むと考えられ
る。プロセス制御システムの中では、プロセス中の様々
な箇所で情報を表示する必要がある。この表示によっ
て、オペレータはそのプロセスに関して必要な調整及び
／又は決定を実行することができる。

【０００３】これまでは、図形画像と英数字画像（英字
画像）の双方を表示端末装置に表示することが必要であ
った。Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｃ．が製造販売してい
るＴＤＣ３０００などの従来のプロセス制御システムに
おいては、英数字データ（又は英字データ）を１つのメ
モリに記憶する一方で、図形データを別のメモリに記憶
させていた。３つの可能な表示構造が表示装置へ所望の
メッセージを通信する。第１の表示構造は、英字背景の
上に英字前景を重ね合わせ、次に、それらを図形画像の
上にさらに重ね合わせるというものである。第２の可能
な表示構造は、英字前景を図形画像の上に重ね合わせ、
次に、それらを英字背景の上に重ね合わせるというもの
である。最後の第３の可能な表示構造は、図形画像を英
字前景の上に重ね合わせ、次に、それらを英字背景の上
に重ね合わせるというものである。これら３つの可能な
表示構造については、この出願の中で後にさらに詳細に
説明する。

【０００４】プロセス制御システムの分野でより最近に
なって関心をもたれていることは、外部システムをプロ
セス制御システムと通信させる能力である。先に挙げた
ＴＤＣ３０００などの現在のプロセス制御システムは、
全て、プロセス制御システムの一部であるそれらの装置
の間のみで通信を可能にする閉じたアーキテクチャであ
る。さらに近年になって、外部コンピュータシステムに
プロセス制御システムからのデータ及び情報をアクセス
させることができるように、開いたアーキテクチャを考
案することが望まれていた。これにより、マサチューセ
ッツ州メイナードのＤｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ Ｃｏｒｐ．により製造されているＶＡＸコンピ
ュータシステム又はＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕ
ｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓにより製造されている
ＩＢＭシステムのようなシステムの間の通信が可能にな
るであろう。他にも数多くのコンピュータメモリがあ
り、先に述べた開いたアーキテクチャは実質的に全ての
そのようなシステムをプロセス制御システムと通信させ
ることができるであろう。

【０００５】Ｘウインドウプロトコルは、高速グラフィ
ックスを可能にするネットワーク利用階層ウインドウイ
ングシステムを構成する。（ＸウインドウはＭａｓｓａ
ｃｈｕｓｅｔｔｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙにより開発されたもので、当業者には良
く知られたウインドウシステムである。）Ｘウインドウ
プロトコルは、現在のプロセス制御システムを標準ネッ
トワーク（たとえば、マサチューセッツ州メイナードの
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎが製造しているＤＥＣｎｅｔ）を介して外
部コンピュータシステムに接続できるように、開いたア
ーキテクチャを設計する能力を与える。Ｘウインドウプ
ロトコルは、高速且つ高解像度グラフィックスを可能に
するビットマップ図形システムとして動作する。

【０００６】ウインドウイングシステムの中には、各表
示装置と、複数の入力装置とを制御するサーバがある
（この例ではＸサーバと呼ばれる）。通常、表示装置は
陰極線管（ＣＲＴ）から構成され、入力装置は通常はキ
ーボード及び／又はマウス、ローラボールポインタ又は
タッチスクリーンを含むポインティング装置から構成さ
れている。サーバに接続し、サーバと通信しようとする
装置をクライアントと呼ぶ。クライアントはサーバのい
くつかのアクションを要求し、サーバはそれらの要求を
実行しても良いし、実行しなくとも良い。それらのアク
ションには、情報を表示すること、入力装置から情報を
読取ること又はＣＲＴ上で事項を移動させることが含ま
れる。

【０００７】先に述べた通り、プロセス制御システムに
おいては英字データと、図形データとは分離しているの
が普通である。それら２つの型のデータは別個のメモリ
装置に記憶され、ＣＲＴに適正に表示するためには、そ
れらのデータを適正に組合せなければならない。クライ
アントが図形データと英数字データをウインドウイング
システムの中で組合せることを要求したとき、システム
はこの組合せを効率良く処理することができない。

【０００８】２つの画像を一体に組合せるためにＸウイ
ンドウを呼出すと、システムは２つの画像について論理
和演算を実行する。これは未知の望ましくない結果をも
たらす。Ｘウインドウで正しい結果を得るためには、か
なり複雑な論理演算が必要である。適正な結果を得るた
めには７ビットごとの論理演算が要求される。それらの
演算を実行することによって、この組合せは遅く、長た
らしいものになってしまう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、所望
の表示画像を得るために英字画像と図形画像の適正な組
合せを実行することである。Ｘウインドウプロトコルを
使用するシステムで動作しつつ、この結果を得ることが
望ましい。本発明の別の目的は、前述の組合せを適切な
速度で実行することである。Ｘウインドウプロトコルに
おいて所望の組合せを得るためには７回もの演算が必要
であるので、要求される演算の数を減らし、それによ
り、スピードアップをはかることが目的となる。本発明
のさらに別の目的は、図形データを１つのメモリに記憶
し、英字データを第２のメモリに記憶する従来の２メモ
リ技法を同様に利用しつつ、Ｘウインドウプロトコルを
使用するシステムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、図形画像と英
数字画像（英字画像）との組合せを実行するために必要
な論理を供給するウインドウシステムの拡張を提供す
る。これにより、適切な組合せを７つの論理過程ではな
く、１つの過程で実行できる。前述のように、図形デー
タ、すなわち、図形画素マップと、英数字データ、すな
わち、英字画素マップとは２つの別個のメモリに記憶さ
れている。図形画素マップと英字画素マップの双方は色
データ並びに強さ、ブランク及び逆方向標識を含む。

【００１１】個々の画素それぞれの優先順位値を含む第
３の画素マップが維持される。それらの優先順位値は所
望の表示構造を記述する。１つの優先順位値は図形画素
マップと英数字画素マップにおける画素値のそれぞれに
対応する。正しい画像を生成するために、どの画素値を
表示装置へ送信すべきかを確定するためにいくつかの論
理演算が実行されるような緊密なループを維持する。初
めに、描出すべき画素を識別しなければならない。次の
過程では、優先順位値と、英字画素値と、図形画素値と
をそれぞれのメモリから読取る。優先順位値に基づい
て、適切な画素値を表示装置へ送信する。

【００１２】本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付
の図面と関連させた以下の詳細な説明から明白になるで
あろう。

【００１３】

【実施例】そこで、図１を参照すると、複数のモジュー
ルと、部品とを有するプロセス制御システム１０が示さ
れている。たとえば、アプリケーションモジュール１２
と、活動記録モジュール１４と、ハイウエイゲートウエ
イ１６と、汎用ステーション２０とがあり、それらは全
て局所制御ネットワーク（ＬＣＮ）２２に接続してい
る。プロセス制御システム１０の中にはその他のモジュ
ールが設けられていても良いが、それらは図１には示さ
れていない。プロセス制御システム１０にはデータハイ
ウエイ２４を介してプロセス制御装置２６が接続してい
る。プロセス制御装置２６は、ゲージ、センサなどの現
場装置に至る複数の入力線／出力線を有する。プロセス
制御システム１０又はプラント管理システムの詳細につ
いては、本発明の譲受人に譲渡されている米国特許第
４，６０７，２５６号を参照のこと。

【００１４】プロセス制御システム１０の中の汎用ステ
ーション２０には、Ｘウインドウ制御の下に動作するウ
インドウイングシステムを構成するために使用されるコ
プロセッサ４０がある。好ましい実施例では、コプロセ
ッサはＵＮＩＸを動作させるＭｏｔｏｒｏｌａプロセッ
サである。（ＵＮＩＸは、当業者には良く知られている
Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ａｎｄ Ｔｅ
ｌｅｇｒａｐｈ，Ｉｎｃ．（ＡＴ＆Ｔ）開発によるオペ
レーティングシステムである。）コプロセッサ４０には
表示装置４２が接続し、また、おそらくは、別のコンピ
ュータシステムを含む複数の他の装置も接続しているで
あろう。それらの別のコンピュータシステムはバス接続
４４によって接続される。

【００１５】コプロセッサ４０の中には、Ｘウインドウ
プロトコルを使用して動作するウインドウサーバ７０が
ある。本発明が存在しているのはこのウインドウサーバ
７０の中であり、本発明によれば、表示装置４２に適正
に組合された画像を供給させる一方で、他の数多くのシ
ステムもそれらの適正に組合された画像を受信し且つ表
示することができる。ウインドウサーバ７０並びに本発
明の動作については、この出願において後に相当に詳細
に説明する。

【００１６】次に図２を参照すると、英字データ及び図
形データを含む表示構造について考えられる３つの例が
示されている。どの英字画像も前景と、背景とから構成
されていることを理解しなければならない。たとえば、
図２Ａの場合、文字「Ａ」の画像は英字前景であり、文
字「Ａ」の画像の背後とそれを取囲む白色のスペースは
英字背景である。さらに図２Ａを参照すると、英字前景
５０が英字背景５２の上に重なり、その英字背景５２が
図形画像５４の上に重なっている表示構造が示されてい
る。この場合、図形画像５４は、図示の便宜上、英字背
景５２を取囲んでいる。この表示構造を前景、背景、図
形（ＦＢＧ）という。

【００１７】次に図２Ｂを参照すると、英字前景５０が
図形画像５４の上に重なり、その図形画像５４が英字背
景５２の上にさらに重なっている図形構造が示されてい
る。（尚、この場合、図形画像が上に重なっているため
に、英字背景は見えないことに注意すべきである。）図
２Ｂには示されていないが、英字背景５２は図形画像５
４とは異なる別個の色であっても良いことが想像出来
る。そのような色の違いによって英字背景５２を図形画
像５４とは明確に区別できるようになるので、英字背景
５２の一部を通して見ることができる。この表示構造で
は、図形画像５４は英字前景５０を妨げたり、あるいは
おおい隠したりしない。この表示構造を前景，図形，背
景（ＦＧＢ）という。

【００１８】次に図２Ｃを参照すると、図形画像５４が
英字前景５０の上に重なり、その英字前景５０が英字背
景５２の上にさらに重なっている表示構造が示されてい
る。この場合、図形画像５４は英字前景５０と英字背景
５２の双方を妨げ、おおい隠していることに注意すべき
である。また、システムの表示装置に表示したとき、図
２Ａ，図２Ｂ及び図２Ｃの表示構造は全て明確に異なっ
ており、全く違う画像を生成している。この第３の表示
構造を図形，前景，背景（ＧＦＢ）という。

【００１９】本発明は画像を表示するに際してビットマ
ップ形グラフィックスを使用する。ビットマップ形グラ
フィックスによれば、画面全体を格子の形に配列された
複数個の画素に分解する。画像はいくつかの画素を照明
し、他の画素を照明しないことにより作成される。たと
えば、水平の１行分の画素を照明することにより、１本
の水平の行を表示できるであろう。図示画像と英字画像
とを組合せるときには、いくつかの画素に画像が存在し
ているか否かを知ることが不可欠である。画像を表示す
るために画素を照明することが必要であるとき、その画
素に画像は存在しているという。

【００２０】次に図３を参照すると、コプロセッサ４０
にあるウインドウサーバ７０の機能ブロック線図が示さ
れている。コプロセッサ４０の中で、ウインドウサーバ
７０は表示装置及びデータ入力装置の管理を含む多数の
タスクを処理する。それらのデータ入力装置の中には、
キーボード及び／又はマウスや、タッチスクリーンなど
のポインティング装置を含まれているであろう。ウイン
ドウサーバ７０はそのクライアントからの要求を受信す
る。ウインドウサーバ７０に対するクライアントには、
独立した外部コンピュータシステム又はプロセス制御シ
ステム１０の内部のシステムが含まれるであろう。クラ
イアントから受信される要求は、たとえば、特定の構造
の何らかのデータを表示するための要求，キーボード及
び／又はポインティング装置からさらに多くの入力を問
合せるための要求及びオペレータに対する問合せを表示
するための要求であると思われる。

【００２１】本発明は、ウインドウサーバ７０のクライ
アントからの、何らかの情報を表示するための要求と関
連している。先に述べた通り、この情報は、通常、前景
５０及び背景５２から形成される英字画像と、図形画像
とから構成されている。表示すべき英字データは英字メ
モリ７２に記憶されている。同様に、表示すべき図形デ
ータは図形メモリ７４に記憶されている。英字メモリ７
２及び図形メモリ７４に記憶されるデータは、通常、英
字画像と図形画像にそれぞれ関わる画素マップである。
第３の画素マップは優先順位値メモリ７６に記憶されて
いる。優先順位値メモリ７６は、画像の各画素に優先順
位値、すなわち、表示構造値を割当てる画素マップを記
憶している。この優先順位値は、その特定の画素で図２
に示す３つの表示構造の中のどれを使用すべきかを指示
する。ウインドウサーバ７０は論理装置７８を含む。論
理装置７８は英数字メモリ７２と、図形メモリ７４と、
優先順位値メモリ７６とに接続している。論理装置７８
は図４に示す論理を実行する。

【００２２】次に図４を参照して説明する。論理装置７
８は表示装置へどの画素値を送信すべきかを確定しなけ
ればならない。この確定を実行するために、論理装置７
８は画素ごとに英字画素値と、図形画素値と、優先順位
値とをポーリングする。優先順位値が表示構造を前景，
背景，図形（ＦＢＧ）にすべきであると指示している場
合、英数字メモリ７２からの画素値を表示装置へ伝送す
る。優先順位値が所望の表示構造は前景，図形，背景
（ＦＧＢ）であると指示する場合及び英字メモリが背景
値を記憶しているか又は英字前景画素が見えない場合に
は、図形前景色が存在しているならば、図形メモリ７４
からの画素値を表示装置へ伝送する。ところが、英字画
素が見える（すなわち、その画素に英数字記号が存在し
ている）場合には、英字画素値を表示装置へ伝送する。
最後に、優先順位値が表示構造を図形，前景，背景，
（ＧＦＢ）にすべきであると指示する場合及び所定の画
素に図形記号が存在している場合には、図形画素値を表
示装置へ伝送する。しかしながら、所定の画素に図形記
号が存在していない場合には、英字画素値を表示装置へ
伝送する。

【００２３】再び図１を参照すると、表示装置４２と局
所制御ネットワーク２２との間には接続線４６が設けら
れている。この接続は、何らかの理由によってコプロセ
ッサ４０が故障した場合に冗長性を与える。接続線４６
は、コプロセッサ４０が万一故障した場合に表示システ
ムがプロセス制御システム１０のきわめて重大な動作を
表示し続けるように保障する。

【００２４】次に図５を参照すると、本発明により実現
される論理の流れ図が示されている。初めに、描出すべ
き画素に関わる英字画素値と、図形画素値と、優先順位
値とをポーリングする。その画素に図形画像が存在する
か否かを判定するために、図形画素値を試験する。その
画素に図形画像が存在していなければ、英字画素を描出
する。次に、英字画素が背景画素であるか又は前景画素
であるかを判定するために、英字画素値を試験する。英
字画素が英字前景画素であり且つ優先順位値が望ましい
のはＧＦＢ表示構造であると指示している場合、図形画
素を描出する。しかしながら、英字画素が英字前景画素
であり且つ望ましい表示構造がＧＦＢではない場合に
は、英字画素を描出する。

【００２５】次に、英字画素が英字背景画素であり且つ
優先順位値が望ましい表示構造はＦＢＧであると指示し
ている場合、英字画素を描出する。英字画素が英字背景
画素であり且つ所望の表示構造はＦＢＧではないなら
ば、図形画素を描出する。本発明をかなり詳細に説明し
た。特許請求の範囲において請求されている本発明の趣
旨から逸脱せずに本発明に対して何らかの変形や変更が
実施されることは当業者には理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】少なくとも１つの表示装置を有するプロセス制
御システムを示すブロック線図。

【図２】使用できると考えられる３種類の図形表示フォ
ーマットを示す図。

【図３】英字データ，図形データ及び優先順位値に関わ
る３つのメモリを含む本発明の構造を示すブロック線
図。

【図４】本発明の意志決定プロセスを示すテーブル。

【図５】本発明の論理動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０ プロセス制御システム １２ アプリケーションモジュール １４ 活動記録モジュール １６ ハイウエイゲートウエイ ２０ 汎用ステーション ２２ 局所制御ネットワーク ２４ データハイウエイ ２６ プロセス制御装置 ４０ コプロセッサ ４２ 表示装置 ４４ バス接続 ５０ 英字前景 ５２ 英字背景 ５４ 図形画像 ７０ ウインドウサーバ ７２ 英字メモリ ７４ 図形メモリ ７６ 優先順位値メモリ ７８ 論理装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示すべき情報が図形データと、英字デ
   ータとから構成され、その英字データは前景データと、
   背景データとから構成されているとき、多数の画素から
   形成される表示画面に情報を表示する装置において，図
   形画像の各画素に１つの図形画素値が割当てられるよう
   に、画素値フォーマットで図形データを記憶する手段
   と；英字画像の各画素に１つの英字画素値が割当てられ
   るように、画素値フォーマットで英字データを記憶する
   手段と；画素ごとの優先順位値を記憶する手段と；画素
   ごとに優先順位値と、図形画素値と、英字画素値とを検
   索し、続いて、表示画面へ図形画素値を伝送すべきか又
   は英字画素値を伝送すべきかを指示する手段とを具備す
   る装置。
2. 【請求項２】 表示すべき情報が英字画像と、図形画像
   とを含むとき、情報の表示を実行する装置において，格
   子フォーマットで配列された複数の画素を有する画面か
   ら構成されており、情報の図形表示を実行するビットマ
   ップ形表示手段と；表示すべき図形画像を表わし、画素
   ごとの図形画素値から構成されている図形データを記憶
   する図形記憶手段と；英字前景データと、英字背景デー
   タとを含み、表示すべき英字画像を表わし、画素ごとの
   英字画素値から構成されている英字データを記憶する英
   字記憶手段と；英字画像及び図形画像を一体にどのよう
   に表示するかを示す表示構造値を記憶する表示構造記憶
   手段と；所望の画素に関わる表示構造値と、英字画素値
   と、図形画素値とをポーリングし、図形画像と英字画像
   とを一体にどのように表示するかを確定すると共に、適
   切な画素値をビットマップ形表示手段へ伝送する論理手
   段とを具備する装置。
3. 【請求項３】 プラントプロセスを制御するプロセス制
   御システムにおいて，プロセス制御システムの活動記録
   を維持する活動記録モジュールと、プロセス制御システ
   ムの特定のアプリケーションをランするアプリケーショ
   ンモジュールとを含み、所定の機能を実行する複数のモ
   ジュールと；プロセス制御システム内部で進行している
   様々な動作の状態を表示する表示システムとを具備し、
   前記表示システムは，複数の画素から構成されるビット
   マップ形グラフィックスを表示する表示手段と；表示す
   べき図形画像を表わし、図形画像の画素ごとの図形画素
   値から構成されている図形データを記憶する図形データ
   メモリ手段と；英字前景画像及び英字背景画像を有する
   表示すべき英字画像を表わす英字前景データと、英字背
   景データとを含み、英字画像の画素ごとの英字画素値か
   ら構成されている英字データを記憶する英字データメモ
   リ手段と；表示手段の所望の表示構造を示す表示構造値
   を記憶する表示構造記憶手段と；所望の表示構造を確定
   し且つ適切な画素値を表示手段へ伝送する論理手段とを
   具備するプロセス制御システム。
4. 【請求項４】 情報が英字画像と、図形画像とから構成
   され、英字画像は前景と、背景とを含むとき、情報をビ
   ットマップ形コンピュータ画面に表示する方法におい
   て，図形画素値を第１の画素マップに記憶し且つ英字画
   素値を第２の画素マップに記憶する過程と，描出すべき
   画面の１画素を識別する過程と；識別した画素に対応す
   る所望の表示構造を確定する過程と；第１の画素マップ
   から１つの図形画素値を読取り且つ第２の画素マップか
   ら１つの英字画素値から読取る過程と；所望の表示構造
   と、英字画素値と、図形画素値とに従って適切な画素値
   を表示装置へ伝送する過程とから成る方法。