WO2017025644A1 - System zur überwachung einer technischen vorrichtung - Google Patents

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WO2017025644A1
WO2017025644A1 PCT/EP2016/069314 EP2016069314W WO2017025644A1 WO 2017025644 A1 WO2017025644 A1 WO 2017025644A1 EP 2016069314 W EP2016069314 W EP 2016069314W WO 2017025644 A1 WO2017025644 A1 WO 2017025644A1
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measurement parameter
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PCT/EP2016/069314
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Bernhard KNAUDER
Halil Ziya AHMED
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Avl List Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a system and a method for monitoring a technical device, in particular a drive device, wherein a visual representation for monitoring the technical device is generated and output. More particularly, the invention relates to a system and method for preparing and displaying information relating to a technical device for effective processing by a user.
  • An example of a technical device to be monitored is an internal combustion engine during the test phase or calibration phase (or application phase) in which test engineers check the control of the internal combustion engine for the various possible applications and provided with control data and find optimal settings in a usually iterative process .
  • An understanding of the functions of the controller, in particular the control software, is for the test engineers here incessantly. Therefore, documentation is usually provided by the respective developers of the control or the control software.
  • the test engineers access a running application through various tools.
  • measuring devices are used to record measured values
  • a calibration device is used to access variable parameters and / or parameter fields.
  • the test engineer In order to carry out the test, measurement and calibration tasks, the test engineer must merge information resulting from the documentation and information provided by the calibration device or the control itself.
  • the resulting workflow, switching between documentation, measuring equipment and calibration equipment is generally cumbersome, confusing and time consuming.
  • DE 196 33 870 A1 relates to a method for the automatic production of specific production documents for a product to be constructed from components on the basis of information from the specification of the product and a generic representation of the product variation spectrum.
  • EP 1 474 927 B1 relates to a method and a system for displaying and / or viewing image streams or for effectively displaying the same.
  • it is provided here to divide an image stream into two subset image streams and display them simultaneously on a monitor, each subset image stream being a separate subset contains images from the original image stream.
  • DE 197 15 494 A1 relates to a method for generating operator control and observation images for plant control systems wherein an MSR scheme is broken down into individual components in the form of functional elements and links, the individual function elements are replaced by display elements or by blanking elements and the presentation and blanking elements be merged with the links again.
  • DE 100 53 665 A1 relates to a process control system for remote monitoring and control of process engineering processes via the Internet can be activated from any Internet-enabled computer, without there a process-dependent local installation or registration would be necessary. It is an object of the invention to simplify and improve human surveillance of a technical device. A further object of the invention is to provide an improved controllability of the technical device due to the improved monitoring.
  • a first aspect of the invention relates to a system for monitoring a technical device, in particular a drive device, which has a detection means, in particular an image memory means for reading in a first visual representation, in particular a signal flow diagram, wherein the first visual representation contains information relating to at least one adjustment parameter and / or at least one measurement parameter of a controller, which is set up to control the device. Furthermore, the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter is suitable for characterizing a state of the device.
  • the system further comprises a scanning means for detecting at least one symbol, in particular a caption, in the visual representation, in particular by means of optical character recognition.
  • the system preferably has a database for associating at least one setting parameter and / or at least one measurement parameter of the current application with the at least one recognized symbol.
  • An interface to the controller preferably exists in the system for detecting a value of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter of the controller.
  • the system comprises image generating means for generating a second visual representation, wherein the image generating means is preferably coupled to the controller such that information of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter is displayed with at least a portion of the first visual representation becomes.
  • the first visual representation here is preferably subjected to image processing and can be represented graphically from the read-in first visual representation, in particular in color, shape and / or size of individual symbols and graphic elements. differ. Information conveyed by the first visual representation, however, preferably remains at least substantially preserved.
  • the image generating means is coupled to the controller in such a way that the value of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter together with a name, in particular the respective detected symbol, the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter , especially in a tabular view.
  • the system preferably comprises an image display means, in particular a screen for reproducing the generated second visual representation for monitoring the technical device.
  • a second aspect of the invention relates to a method for monitoring a technical device, which preferably has several of the following working steps: reading in a first visual representation, in particular a signal flow plan, the information relating to at least one adjustment parameter and / or at least one measurement parameter of an application arranged to control the device, and wherein the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter is adapted to characterize a state of the device; Recognizing at least one symbol, in particular a caption, in the first visual representation, in particular by means of optical character recognition; Assigning at least one adjustment parameter and / or at least one measurement parameter to the at least one recognized symbol; Detecting a value of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter of the controller; Generating a second visual representation, which is coupled to the application in such a way that the value of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter with the first visual representation, in particular in the first visual representation and / or these blends displayed and / or
  • a system in the sense of the invention has a plurality of components, which can be designed both as a software module and as a hardware module.
  • the components can be arranged in one device.
  • the components are distributed over several devices.
  • a technical device according to the invention is a real device or even a simulated and / or emulated device.
  • a visual representation in the sense of the invention is a representation that can be visually perceived by a user. It is in particular a text or a graphic representation.
  • a control according to the invention means both a control without feedback of a measured variable and a control with feedback of a measured variable.
  • the control can be realized in particular by hardware and / or software.
  • this has a control unit which has at least one microprocessor, more preferably at least one data memory.
  • a symbol within the meaning of the invention is in particular a letter, a morpheme, a word, a graphic, a logo or metadata, which are stored in a documentation as invisible information.
  • a detection means in the sense of the invention is set up in order to be able to read in a visual representation, in particular by means of a scanner, a screenshot or an optical camera.
  • a scanning means in the sense of the invention is set up to scan a visual representation.
  • a digital representation of the visual representation is processed by means of a software algorithm, so that symbols and labels are recognized can be.
  • this means of optical character recognition OCR Optical Character Recognition
  • An imaging agent in the sense of the invention can generate or generate a visual representation.
  • digital data are generated, which can be converted by an image display means into a representation.
  • An application within the meaning of the invention is at least a functional part or function of software which, when executed by a computer, causes it to execute operations defined by the application.
  • a field in the sense of the invention is a graphic element which is defined in a delimited area of a visual representation and has functions, in particular input and output functions, such as digital readability and digital read-in.
  • the invention is based in particular on the recognition that human information processing, ie the perception, recognition and processing of relevant information in complex man-machine systems, in which information from a variety of parameters, in particular by means of instruments, displays, indicator lights etc ., to be monitored by a human being, plays an important role.
  • Control surfaces or user interfaces of complex man-machine systems as used for monitoring technical devices, e.g.
  • a drive device having an internal combustion engine can be used are usually designed in a row-oriented or column-oriented table-like representation.
  • the individual parameter fields, which show values of measuring parameters or setting parameters, are usually marked with the parameter names.
  • the labels in the first visual representation are assigned the respective parameters and a second visual representation is generated and output which represents the information of the parameter values and the first visual representation coupled to the user
  • the invention takes account of the resource model of information processing (for example, Kahnemann's simple resource model, Wickens's multiple resource model) in which a basic assumption is that information processing costs man's mental capacity. This mental capacity is limited in each person and varies depending on a number of other factors. Thus, several activities can be carried out simultaneously if they can not use the same human resources or the resources can be shared. For example, in accordion playing it is possible to simultaneously read the notes and to operate or pump the keys.
  • the system according to the invention and the method according to the invention make it possible to display the information consisting of user interfaces of the control of the technical device, which are displayed at execution time, in particular in online or real-time operation, with the information about the relevant parameters and / or the functional relationships , which can be taken in particular signal flow charts to connect.
  • a user can immediately access relevant information without first having to slowly extract the applicable parameters from a confusing list.
  • the user can already assess in advance the influence of a change of the parameter on sub-processes or subsystems but also on the overall process or the overall system and, at least qualitatively, a sensitivity analysis make.
  • the system and method according to the invention generates an ergonomic user interface for the user or a user interface for a complex man-machine system, such as a controller or also a calibration device for monitoring and controlling technical devices.
  • a complex man-machine system such as a controller or also a calibration device for monitoring and controlling technical devices.
  • this makes it possible to group and arrange adjustment parameters and measurement parameters according to the respective function and the general process sequence, which makes the representation comprehensible to the user.
  • the parameters are the corresponding functions in a signal flow plan or these spatially associated with identifying symbols and / or markings. In this way, multiple interpretations can be reduced and there is a clear allocation of information. By these measures, the information for the user is made detectable or processable.
  • the user is preferably presented additional information in the usual environment, for example in a signal flow plan.
  • the information recording or its recognizability for the user is increased.
  • the system according to the invention and the method according to the invention for example in vehicle development, to connect the development phase and the test phase with one another.
  • the control of an internal combustion engine here represents a complex man-machine system.
  • a signal flow plan which the developers have outlined for controlling an internal combustion engine to be optimized, are used directly on the test bench, by means of the inventive system and the inventive method Values of setting parameters and measuring parameters are superimposed in the signal flow diagram.
  • the user in this case the test engineer, can directly derive the functional relationship between the individual parameters from the generated second visual representation, make conclusions with regard to an optimization of the internal combustion engine and make appropriate provisions on the test bench, for example adjusting the adjustment parameters, for further optimization to reach.
  • the system and method according to the invention therefore automatically generates an interactive display and control element, with which the user can interact and operate this intuitively.
  • the visual representation according to the invention directly an interactive control of a device in which the visual representation itself becomes the control device.
  • elements with complex input and output structures such as, for example, maps with multiple inputs, can be processed in an interactive visual representation.
  • Functionalities with complex structures, in which the control value is first generated, can be stored for these elements.
  • Information relating to at least one adjustment parameter and / or at least one measurement parameter of the control is inventively preferably detected by reading, in particular scanning, performing a screenshot or filming, the first visual representation. This makes it possible to extract this information directly from a documentation, in particular a documentation available as a digital file or printed. As a result, a system independence is achieved so that technical devices can be monitored by means of controls and calibration systems of various providers.
  • At least the value of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter is displayed in a separate field of the second visual representation, the field being selected by a user and a content, in particular the value of the at least one adjustment parameter , can be changed, wherein the field is coupled to the controller in such a way that the content, in particular the value of the at least one setting parameter, is variable in the controller.
  • the system according to the invention has an input means, in particular a keyboard, for inputting values for the at least one setting parameter, wherein the input means is coupled to the controller in such a way that the value of the at least one setting parameter can be changed.
  • the input means is superimposed on the image display means or part of the image display means, in particular on a screen upstream touch-sensitive input means or a touch-sensitive screen, so that a user can select fields and then, for example via a real or virtual keyboard or voice input, make entries in the system ,
  • the controller is part of the device or part of a calibration system.
  • the system according to the invention and the method according to the invention can be used both in the representation of measured values and the programming of the direct control of the technical device or also in the indirect representation of measured values or the device of the technical device or its control via a calibration system, in the case of an engine test bench For example, the INCA® system from ETAS GmbH. Both a control of a technical device and a calibration system are in particular a complex man-machine system.
  • the image generating means is designed in such a way that in the second visual representation when displayed on the image display means the values of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter are displayed in spatial proximity or instead of at least one recognized symbol become.
  • This embodiment of the invention realizes the law of proximity known from the theory of human information processing. This means to present related information in the immediate vicinity. In this case, stimuli that are located close to one another within a configuration are considered to belong together rather than to be distanced from one another.
  • the second visual representation of the application is further coupled in such a way that the value of the at least one adjustment parameter can be changed.
  • the application in a further advantageous embodiment of the method according to the invention is also part of a control software of the device or part of a calibration software for the device.
  • At least the generation of a second visual representation when the application is carried out takes place, and the detected values correspond to the respectively present values.
  • This embodiment of the method according to the invention allows operation at the execution time of the application or the technical device itself, in particular in online or real-time operation, wherein the second visual representation in the respective operating state of the technical device to be monitored constantly adapted and / or updated with a predetermined periodicity becomes.
  • the values of the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter are displayed in spatial proximity or instead of at least one recognized symbol.
  • the method according to the invention further comprises the operation of extracting the at least one measurement parameter belonging to the at least one symbol or of the at least one adjustment parameter from a predefined database, in particular a mapping file.
  • This embodiment of the method according to the invention is used in particular when the information about the assignment of several parameters to the symbols in a database / file is stored.
  • the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter is detected at a respective respective interface, in particular a channel of the application or the device.
  • this further comprises the following steps: reading a control surface of the application, in particular a kind of table; and extracting the at least one detected symbol associated with the at least one set parameter and / or measurement parameter from the control surface; and / or extracting the set value of the at least one adjustment parameter and / or the measured value of the at least one measurement parameter from the control surface.
  • This refinement of the method according to the invention is used in particular when rules for assignment between parameters and symbols are not provided in a file, but are contained only as context information in a documentation or a control surface of the application, in particular of a complex human-machine system. This process also makes it considerably easier for a user to acquire information, since he does not have to personally learn these regulations.
  • this further comprises the step of detecting a change in the at least one setting parameter and the generated second representation, in particular by input of a user. This step makes it possible to carry out calibrations or applications, especially in real time, directly in the second visual representation.
  • changing the value of at least one adjustment parameter in the second visual representation causes a change of the at least one adjustment parameter in a control surface of the application and directly on a corresponding channel of the application or device.
  • This also makes the calibration of the technical device directly in the second visual representation.
  • the device is an internal combustion engine and the at least one adjustment parameter, in particular a throttle position and / or a fuel quantity and the at least one measurement parameter, in particular a speed and / or torque of the device.
  • the inventive method according to the second aspect of the invention as well as the inventive system according to the first aspect of the invention are particularly well suited to the optimization of internal combustion engines or drive systems.
  • the latter furthermore has the following working steps: recognition of a logic in relation to a signal flow in the visual representation; and matching the detected logic with an algorithm of the application, wherein the mapping from the at least one adjustment parameter and / or the at least one measurement parameter to the at least one detected symbol is performed based on the matching.
  • Fig. 1a is a partial schematic representation of a first embodiment of a system according to the invention for monitoring a technical device
  • Fig. 1b is a partial schematic representation of an enlarged first visual representation of Fig. 1a
  • Fig. 1 c is a partially schematic representation of an enlarged second visual representation of Fig. 1 a;
  • FIG. 2 shows a partially schematic representation of a second embodiment of the system according to the invention for monitoring a technical device
  • FIG. 3 shows a partially schematic block diagram of an embodiment of the method according to the invention for monitoring a technical device.
  • the invention will be described with reference to the figures in relation to an application of the invention in a calibration of an internal combustion engine 2. However, the invention can also find application in other areas in which technical devices must be monitored.
  • An example of a setting parameter in the application described is the throttle position, an example of a measurement parameter in this case is the speed or torque of the internal combustion engine.
  • a function definition of an application or controller 5 can be programmed in graphical form (for example by means of LabVIEW® or Simulink®) and tested and precalibrated in simulation environments.
  • the function is only available as machine code in a control software and is executed in a test environment, usually on a test bench 14.
  • the present machine code usually has no direct connection to the schematic representations 4 developed in the design phase.
  • mapping file Only the specifically defined labels of the parameters of the control software are usually stored in a so-called mapping file, with which a direct access of the test bench software to the current application is made possible. Access is then preferably via a defined interface.
  • Figure 1 illustrates a first embodiment of a system 1 according to the invention of a technical device, which makes it possible to integrate graphic representations of the functionalities during the entire development cycle, ie not only during the development phase, but also during the test phase, directly in the working process of the developer.
  • the function of this system 1 will be explained with reference to a workflow of the method 100 according to the invention, as is shown partially schematically in FIG.
  • a documentation 17 which contains information about the control software and the technical device 2 both as text 18 and as signal flow chart 4.
  • an image acquisition means 3 in particular a video camera, camera, scanner or a screenshot device, which is part of the system 1 according to the invention, the signal flow diagram 4 is preferably read 101.
  • the read-in signal flow diagram 4 is processed by the system 1 with a scanning means 6, in particular symbols, ie letters, morphemes, words, graphics, logos or metadata, 102 in the signal flow diagram to recognize 102.
  • the system 1 by means of a Database 8, which contains information about the relationships between parameters and the symbols, each recognized symbol 7, in the example shown, the symbol "3Ctc-uSens MaxValid", which are associated 107 corresponding thereto corresponding parameters.
  • a Database 8 which contains information about the relationships between parameters and the symbols, each recognized symbol 7, in the example shown, the symbol "3Ctc-uSens MaxValid", which are associated 107 corresponding thereto corresponding parameters.
  • the values of the recognized parameters, in particular setting parameters and / or the measuring parameters which are present in the technical device 2 or its controller 5, are preferably detected 108.
  • the system 1 preferably has an interface 9 via which the System 1 can be connected to the controller 5.
  • a second visual representation 1 1 can be generated 109.
  • This is realized by the system 1, preferably by means of an image generating means 10, the second visual representation 1 1 with the controller 5 or an application executed thereon in such a way that the respective values are displayed in the second visual representation 11, in particular when the application is running, in particular in online or real-time mode.
  • the second visual representation 11 preferably has a similar form to the originally read-in signal flow diagram 4, symbols for parameters being supplemented or replaced in particular by their respective values 16.
  • this supplemented signal flow diagram 1 1 is preferably output 1 10.
  • Dies is preferably done by playback using a screen 12 of the system 1 according to the invention, so that a user 19 can perceive the supplemented signal flow diagram 1 1.
  • the parameter values 16 are preferably displayed in close proximity or even instead of the symbols 7. In this way, it is ensured, in particular, that a symbol 7 or a functional block of the signal flow diagram is regarded as belonging to the correspondingly associated parameter value 16 by the user 19.
  • the supplemented signal flow diagram 1 1 is coupled to a controller 5 or an application, in particular a software, of this controller 5 in such a way that the values of the displayed parameters in the supplemented signal flow diagram 1 1 can be changed.
  • the system according to the invention preferably has a user interface 10, in particular an input means or a keyboard, with which the user 19 can enter values for at least one setting parameter of the technical device 2 into the system 1.
  • the system 1 detects a change in the value of the setting parameter in the supplemented signal flow diagram 1 1 1 1. This preferably also causes an adjustment of the value of the setting parameter in the application, the controller 5 of the device 2 or the device 2 itself.
  • the signal connection or the signal transmission can be done either by an input to a control surface 15 of the application or directly via a corresponding Channel are transmitted.
  • an assignment 107 of a parameter to a symbol 7 is made on the basis of information stored in a database 8. From these, the one or more parameters corresponding to a symbol 7, for example the symbol "3Ctc-uSens MaxValid" in FIG. 1 a and 2, are extracted 103 a.
  • the system 1 may also include means for detecting logic with respect to a signal flow in the signal flow diagram 4 103b-1.
  • the detected logic is then preferably aligned 103b-2 with an algorithm of the application.
  • the respective parameter of the application can be linked with the associated symbol 7 in the signal flow diagram.
  • the assignment of parameters to symbols 7 recognized in the signal flow diagram 4 can then be made on the basis of this matching 103b-2.
  • the assignments derived in this way are preferably stored in a database 8, preferably an association file is created therewith.
  • the recognized logic can in turn be used to represent the signal flow (for example, with a bold red line) and thereby an even better or corrected visualization of the signal flow chart 4 can be achieved.
  • a subsystem can be simulated. This could then be carried out offline investigations and thus checked the function or adjustment parameters are changed. This corresponds to a kind of reverse engineering based on the documentation.
  • the reproduction of the supplemented signal flow diagram 1 1 takes place on a computer screen 9, in particular on a screen of a tablet computer, a mobile telephone, etc., on which the information of the signal flow chart 4 is linked for the user 19 with parameter values 16 is displayed.
  • the supplemented signal flow diagram 1 1 can also be output to, preferably via a further interface, to another system by means of a transmission protocol.
  • the method 100 according to the invention is preferably repeated by the system 1 according to the invention, starting from the step of acquiring the values of the parameters of the application or the control, in particular to adapt changes in the values of measurement parameters in the supplemented signal flow diagram 11.
  • detection of the values of the respective parameters is initiated, in particular before the background, that thereby also change the measured variables by a change in the operating state of the internal combustion engine 2.
  • the method 100 according to the invention and the device 1 according to the invention it is possible, in particular, to monitor a technical device 2 when the application is executed, ie during operation or ongoing simulation, in particular in on-line or real-time operation, and to make changes in the operation of the internal combustion engine 2.
  • the inventive device 1 and the inventive method are provided.
  • Another exemplary application of the system 1 and method 100 according to the invention is in controlled systems which are used in simulation environments. These controlled systems are tuned with appropriate parameters in order to reproduce as far as possible the behavior of the real system to be modeled. The associated process of this tuning is also called parameterization.
  • the review of the model quality of a controlled system is generally carried out in simulation environments by applying the controlled system to be parameterized with corresponding stimuli with a test signal. If a system model 4 of a controlled system is present as a visual representation, measuring and adjustment parameters of the controlled system can be assigned to the system model and displayed therein. By depicting the current measured values and setting parameters in the system model 4, internal model relationships can be understood better and, above all, faster, so that the parameterization can also be accelerated here.
  • 1 b shows an enlarged first visual representation 4 in the form of a signal flow diagram from FIG. 1 a, which is also valid for the second embodiment according to FIG. 2.
  • Fig. 1 c shows an enlarged second visual representation 1 1 of Fig. 1 a, which is also valid for the second embodiment according to FIG. 2 and in which the signal flow chart 4 of FIG. 1 b is at least partially reproduced.
  • Some symbols 7 and associated parameter values 16, provided that setting parameters and / or measurement parameters for this symbol are present, are provided with reference numerals purely by way of example.
  • the blended parameter values may be framed or unformed and held in the same color or in a different color as the signal flow chart.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the system 1 according to the invention.
  • This second embodiment essentially corresponds to the lower left arm in the flow chart of the method 100 according to the invention of FIG. 3, which can be connected to both working cut 103a and to working step 103b.
  • the information of which setting parameter belongs to which symbol can be taken from the control surface 15, in particular if it is designed in a row-oriented or tabular representation.
  • the value of the parameters belonging to the respective symbols, in particular setting parameters and measuring parameters is extracted 106 from this control surface 15.
  • the established corresponding relationships between symbols 7 and parameters can either be stored in a database 8 to be used for later assignment 107.
  • the extracted values are preferably detected directly by the system 1 and used to generate 100 the supplemented signal flow diagram 11.
  • the control surface 15 may in this case be both the control software of a control of the device 2 or the device 2 per se, or, as shown in FIG. 2, part of a calibration system 14, which is used for calibration of the internal combustion engine 2 of the technical device described in this embodiment becomes.
  • the device 1 according to the invention and the method 100 according to the invention are particularly suitable for improving information processing in the calibration phase of the internal combustion engine 2 or making it possible for the user 19 to recognize it simply without additional troublesome work steps.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Überwachen einer technischen Vorrichtung, insbesondere einer Antriebseinrichtung, welches ein Erfassungsmittel, insbesondere ein Bildspeichermittelzum Einlesen einer ersten visuellen Darstellung, insbesondere einem Signalflussplan, aufweist, wobei die erste visuelle Darstellung Informationen in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Steuerung enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung zu steuern. Des Weiteren ist der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet, einen Zustand der Vorrichtung zu charakterisieren. Vorzugsweise weist das System des Weiteren ein Abtastmittel zum Erkennen von wenigstens einem Symbol, insbesondereeiner Beschriftung, in der visuellen Darstellung, insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung, auf. Weiter vorzugsweise weist das System eine Datenbank zum Zuordnen von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol auf. Eine Schnittstelle zu der Steuerung existiert vorzugsweise bei dem System zum Erfassen eines Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparametersder Steuerung. Weiter vorzugsweise weist das System ein Bilderzeugungsmittel zum Erzeugen einer zweiten visuellen Darstellung auf, wobei das Bilderzeugungsmittel mit der Steuerung vorzugsweise in der Weise gekoppelt ist, dass Information wenigstens eines Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters mit wenigstens einem Teil der ersten visuellen Darstellung angezeigt wird. Schließlich weist das System vorzugsweise ein Bildanzeigemittel, insbesondere einen Bildschirm,zum Wiedergeben der erzeugten zweiten visuellen Darstellung zur Überwachung der technischen Vorrichtung auf.

Description

System zur Überwachung einer technischen Vorrichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung einer technischen Vorrichtung, insbesondere einer Antriebseinrichtung, wobei eine visuelle Darstellung zur Überwachung der technischen Vorrichtung erzeugt und ausgegeben wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren, um Informationen in Bezug auf eine technische Vorrichtung für eine effektive Verarbeitung durch einen Benutzer aufzubereiten und anzuzeigen.
Ein Beispiel für eine zu überwachende technische Vorrichtung ist eine Verbrennungskraftmaschine während der Prüfphase bzw. Kalibrierungsphase (oder auch Applikationsphase), in welcher Testingenieure die Steuerung der Verbrennungskraftmaschine für die verschiedenen möglichen Anwendungsfälle prüfen und mit Steuerdaten versehen und in einem üblicherweise iterativen Prozess möglichst optimale Einstellungen auffinden. Ein Verständnis der Funktionen der Steuerung, insbesondere der Steuersoftware, ist für die Testingenieure dabei unablässig. Daher wird von den jeweiligen Entwicklern der Steuerung bzw. der Steuersoftware üblicherweise eine Dokumentation bereitgestellt. Während der Softwareverifizierungs- und Kalibrierungsphase einer technischen Vorrichtung greifen die Testingenieure über verschiedene Hilfsmittel auf eine laufende Anwendung zu. So werden einerseits Messeinrichtungen benutzt, um Messwerte zu erfassen und andererseits eine Kalibrierungseinrichtung benutzt, um auf veränderbare Parameter und/oder Parameterfelder zuzugreifen. Zur Durchführung der Prüf-, Mess- und Kalibrieraufgaben muss der Testingenieur dabei Information, welche aus der Dokumentation hervorgeht, und Information, welche die Kalibrierungseinrichtung oder die Steuerung selbst bereitstellt, zusammenführen. Der sich daraus ergebende Arbeitsablauf, wobei zwischen Dokumentationen, Messeinrichtungen und Kalibrierungseinrichtungen hin- und hergewechselt wird, ist im Allgemeinen jedoch aufwendig, verwirrend und zeitaufwendig.
Die DE 196 33 870 A1 betrifft ein Verfahren zur automatischen Erzeugung von spezifischen Fertigungsunterlagen für ein aus Komponenten aufzubauendes Produkt anhand von Informationen aus der Spezifikation des Produkts und einer generischen Repräsentation des Produkt-Variationsspektrums.
Die EP 1 474 927 B1 betrifft ein Verfahren und ein System zum Anzeigen und/oder Ansehen von Bildströmen beziehungsweise zum effektiven Anzeigen der selbigen. Um die Informationsaufnahme zu verbessern beziehungsweise das physiologische Herausfiltern von einzelnen Bildern, welche in dem Bildstrom angezeigt werden, zu verhindern, wird hierbei vorgesehen, einen Bildstrom in zwei Teilsatz-Bildströme aufzuteilen und auf einem Monitor gleichzeitig anzuzeigen, wobei jeder Teilsatz-Bildstrom einen getrennten Teilsatz von Bildern aus dem ursprünglichen Bildstrom enthält.
Die DE 197 15 494 A1 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Bedien- und Beobachtungsbildern für Anlagensteuersysteme wobei ein MSR-Schema in Einzelkomponenten in Form von Funktionsgliedern und Verbindungsgliedern zerlegt wird, die einzelnen Funktionsglieder ersetzt werden durch Darstellungselemente oder durch Ausblendungselemente und die Darstellungs- und Ausblendungselemente mit den Verbindungsgliedern wieder zusammengeführt werden.
Die DE 100 53 665 A1 betrifft ein Prozess-Leitsystem zur Fern-Überwachung und - Steuerung von verfahrenstechnischen Prozessen über das Internet kann von jedwedem internetfähigen Rechner aus aktiviert werden, ohne daß dort eine prozessabhängige lokale Installation oder Registrierung notwendig wäre. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Überwachung einer technischen Vorrichtung durch einen Menschen zu vereinfachen und zu verbessern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, aufgrund der verbesserten Überwachung auch eine verbesserte Steuerbarkeit der technischen Vorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein System und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beansprucht. Die Lehre der Ansprüche wird ausdrücklich zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Überwachen einer technischen Vorrichtung, insbesondere einer Antriebseinrichtung, welches ein Erfassungsmittel, insbesondere ein Bildspeichermittel zum Einlesen einer ersten visuellen Darstellung, insbesondere einen Signalflussplan, aufweist, wobei die erste visuelle Darstellung Informationen in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Steuerung enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung zu steuern. Des Weiteren ist der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet, einen Zustand der Vorrichtung zu charakterisieren. Vorzugsweise weist das System des Weiteren ein Abtastmittel zum Erkennen von wenigstens einem Symbol, insbesondere einer Beschriftung, in der visuellen Darstellung, insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung, auf. Weiter vorzugsweise weist das System eine Datenbank zum Zuordnen von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter der laufenden Anwendung zu dem wenigstens einen erkannten Symbol auf. Eine Schnittstelle zu der Steuerung existiert vorzugsweise bei dem System zum Erfassen eines Wertes des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Steuerung. Weiter vorzugsweise weist das System ein Bilderzeugungsmittel zum Erzeugen einer zweiten visuellen Darstellung auf, wobei das Bilderzeugungsmittel mit der Steuerung vorzugsweise in der Weise gekoppelt ist, dass Information des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters mit wenigstes einem Teil der ersten visuellen Darstellung angezeigt wird. Die erste visuelle Darstellung ist hierbei vorzugsweise einer Bildverarbeitung unterzogen und kann von der eingelesenen ersten visuellen Darstellung graphisch, insbesondere in Farbe, Formgebung und oder Größe einzelner Symbole und graphischer Elemente, abweichen. Information, welche durch die erste visuelle Darstellung vermittelt wird, bleibt aber vorzugsweise wenigstens in wesentlichen Teilen erhalten. Weiter vorzugsweise ist das Bilderzeugungsmittel mit der Steuerung in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters zusammen mit einer Bezeichnung, insbesondere dem jeweiligen erkannten Symbol, des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters, insbesondere in einer tabellarischen Ansicht, angezeigt wird. Schließlich weist das System vorzugsweise ein Bildanzeigemittel auf, insbesondere einen Bildschirm zum Wiedergeben der erzeugten zweiten visuellen Darstellung zur Überwachung der technischen Vorrichtung auf.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen einer technischen Vorrichtung, welches vorzugsweise mehrere der folgenden Arbeitsschritte aufweist: Einlesen einer ersten visuellen Darstellung, insbesondere eines Signalflussplans, wobei die Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Anwendung enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung zu steuern, und wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet ist, einen Zustand der Vorrichtung zu charakterisieren; Erkennen von wenigstens einem Symbol, insbesondere einer Beschriftung, in der ersten visuellen Darstellung, insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung; Zuordnen von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol; Erfassen eines Wertes des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Steuerung; Erzeugen einer zweiten visuellen Darstellung, welche mit der Anwendung in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters mit der ersten visuellen Darstellung, insbesondere in der ersten visuellen Darstellung und/oder auf diese überblendet, angezeigt wird und/oder Erzeugen einer zweiten visuellen Darstellung, welche mit der Anwendung in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters zusammen mit einer Bezeichnung, insbesondere dem jeweiligen erkannten Symbol, des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters, insbesondere in einer tabellarischen Ansicht, angezeigt wird; und Ausgeben, insbesondere Wiedergeben, der erzeugten zweiten visuellen Darstellung zur Überwachung der technischen Vorrichtung.
Ein System im Sinne der Erfindung weist mehrere Komponenten auf, welche sowohl als Softwaremodul als auch als Hardwaremodul ausgebildet sein können. Vorzugsweise können die Komponenten in einem Gerät angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Komponenten jedoch auf mehrere Geräte verteilt.
Eine technische Vorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine reale Vorrichtung oder auch eine simulierte und/oder emulierte Vorrichtung.
Eine visuelle Darstellung im Sinne der Erfindung ist eine Darstellung, welche visuell durch einen Benutzer wahrgenommen werden kann. Sie ist insbesondere ein Text oder eine graphische Darstellung.
Eine Steuerung im Sinne der Erfindung bedeutet sowohl eine Steuerung ohne Rückkopplung einer Messgröße als auch eine Regelung mit Rückkopplung einer Messgröße. Entsprechendes gilt für den Begriff .steuern'. Die Steuerung kann insbesondere durch Hardware- und/oder Software realisiert sein. Vorzugsweise weist diese ein Steuergerät auf, welches wenigstens einen Mikroprozessor, weiter vorzugsweise wenigstens einen Datenspeicher aufweist.
Ein Symbol im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Buchstabe, ein Morphem, ein Wort, eine Graphik, ein Logo oder auch Metadaten, welche in einer Dokumentation als nicht sichtbare Information hinterlegt sind.
Ein Erfassungsmittel im Sinne der Erfindung ist eingerichtet, um eine visuelle Darstellung einlesen zu können, insbesondere mittels eines Scanners, eines Screenshots oder einer optischen Kamera.
Ein Abtastmittel im Sinne der Erfindung ist eingerichtet, um eine visuelle Darstellung abzutasten. Insbesondere wird hierbei eine digitale Repräsentation der visuellen Darstellung mittels eines Softwarealgorithmus verarbeitet, so dass Symbole und Beschriftungen erkannt werden können. Vorzugsweise kommen hierbei Mittel der optischen Zeichenerkennung OCR (Optical Character Recognition) zum Einsatz.
Ein Bilderzeugungsmittel im Sinne der Erfindung kann eine visuelle Darstellung erzeugen bzw. generieren. Hierbei werden insbesondere digitale Daten erzeugt, welche von einem Bildanzeigemittel in eine Darstellung umgesetzt werden können.
Eine Anwendung im Sinne der Erfindung ist wenigstens ein funktionaler Teil bzw. eine Funktion einer Software, welche, wenn sie von einem Computer ausgeführt wird, diesen dazu veranlasst, durch die Anwendung definierte Arbeitsschritte auszuführen.
Ein Feld im Sinn der Erfindung ist ein graphisches Element, welches in einem abgegrenzten Bereich einer visuellen Darstellung definiert ist und Funktionen, insbesondere Eingabe- und Ausgabefunktionen, wie beispielsweise digitale Auslesbarkeit und digitales Einlesen, aufweist.
Die Erfindung beruht insbesondere auf der Erkenntnis, dass die menschlichen Informationsverarbeitung, das heißt die Wahrnehmung, die Erkennung und die Verarbeitung relevanter Information bei komplexen Mensch-Maschine-Systemen, in welchen Informationen von einer Vielzahl verschiedener Parameter, insbesondere mittels Instrumenten, Anzeigen, Kontrollleuchten etc., durch einen Menschen überwacht werden müssen, eine wichtige Rolle spielt.
Steueroberflächen bzw. Benutzerschnittstellen komplexer Mensch-Maschine-Systeme, wie sie zur Überwachung von technischen Vorrichtungen, z.B. einer Antriebseinrichtung, welche eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, verwendet werden, sind üblicherweise in einer zeilenorientierten bzw. spaltenorientierten tabellenartigen Darstellung gestaltet. Die einzelnen Parameterfelder, welche Werte von Messparametern oder Einstellparametern anzeigen, werden dabei üblicherweise mit den Parameternamen gekennzeichnet.
Die für einen bestimmtes technisches Verfahren oder eine bestimmte Funktion relevanten Messparameter und Einstellparameter muss sich ein Benutzer selbst aus dieser Darstellung heraussuchen. Gleichzeitig sind für solche technischen Vorrichtungen wie der Antriebseinrichtung oftmals umfangreiche technische Dokumentationen verfügbar. In Bezug auf Antriebseinrichtungen sind im Allgemeinen Signalflusspläne in diesen Dokumentationen enthalten, welche einem Benutzer detailliert Auskunft über die Relevanz und den funktionalen Zusammenhang einzelner Parameter und von funktionalen Blöcken in Bezug auf ein technisches Verfahren oder eine bestimmte Funktion geben.
Erfindungsgemäß werden den Beschriftungen in der ersten visuellen Darstellung, insbesondere einem Signalflussplan, einer Tabelle, Beschreibung o.ä., die jeweiligen Parameter zugeordnet und eine zweite visuelle Darstellung generiert und ausgegeben, welche dem Benutzer die Information der Parameterwerte und der ersten visuellen Darstellung gekoppelt darstellt. Hierbei nimmt die Erfindung auf das Ressourcenmodell der Informationsverarbeitung (zum Beispiel einfaches Ressourcenmodell nach Kahnemann, multiples Ressourcenmodell nach Wickens) Rücksicht, bei welchen eine Grundannahme ist, dass Informationsverarbeitung mentale Kapazität des Menschen kostet. Diese mentale Kapazität ist bei jedem Menschen beschränkt und variiert in Abhängigkeit von einer Reihe weiterer Faktoren. Demnach können mehrere Tätigkeiten gleichzeitig ausgeführt werden, wenn diese nicht gleiche Ressourcen des Menschen in Anspruch nehmen oder die Ressourcen verteilt genutzt werden können. So ist es beim Akkordeonspielen beispielsweise möglich, gleichzeitig die Noten zu lesen und die Tasten zu bedienen bzw. zu pumpen. Hierbei greift das Notenlesen auf das visuelle System zurück, das Tasten-Bedienen/Pumpen jedoch auf die Hand-Arm- Motorik. Gleichzeitig kann ein Akkordeonspieler sogar noch laufen, was durch seine Beinmotorik erfolgt. Beim Autofahren in einer fremden Stadt ergibt sich ein ganz anderes Bild: Hierbei muss der Fahrer sich sowohl orientieren als auch das Fahrzeug fahren. Beim Orientieren muss der Fahrer die Karte lesen und in der Karte blättern, benutzt also sowohl das visuelle System als auch die Hand- bzw. Armmotorik. Beim Fahren muss der Fahrer den Verkehr beobachten und lenken/schalten, greift also auch auf sein visuelles System und die Hand- bzw. Armmotorik zu. Dies führt zu massiven Konflikten bei der menschlichen Informationsverarbeitung, was eine massiv erhöhte Unfallwahrscheinlichkeit zur Folge hat. Das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen es, die aus Benutzeroberflächen der Steuerung der technischen Vorrichtung vorhandenen Informationen, welche in zur Ausführungszeit, insbesondere in einem Online- oder Echtzeitbetrieb, angezeigt werden, mit der Information über die relevanten Parameter und/oder den funktionalen Zusammenhängen, welche insbesondere Signalflussplänen entnommen werden können, zu verbinden.
Durch die Darstellung lediglich relevanter Parameterwerte in Bezug auf die erste visuelle Darstellung kann ein Benutzer unmittelbar auf relevante Information zugreifen, ohne erst langwierig die zutreffenden Parameter aus einer unübersichtlichen Auflistung extrahieren zu müssen. Durch die Darstellung der einzelnen relevanten Parameterwerte im Prozessablauf der Steuerung bzw. der technischen Vorrichtung, kann der Benutzer den Einfluss einer Veränderung des Parameters auf Teilprozesse bzw. Teilsysteme aber auch auf den Gesamtprozess bzw. das Gesamtsystem schon vorab einschätzen und, wenigstens qualitativ, eine Sensitivitätsanalyse vornehmen.
Hierdurch verbessert sich die physiologische menschliche Informationsverarbeitung wesentlich, da dem visuellen System des Benutzers Daten aus zwei visuellen Quellen, welche er vorher parallel mit seinem visuellen System verarbeiten musste, nunmehr in einer einzigen Darstellung bereitgestellt werden. Ressourcenkonflikte bei der Informationsverarbeitung des Benutzers werden auf diese Weise vermieden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn der Benutzer weiteren Sinnesreizen, wie beispielsweise den Geräuschen eines Prüfstands, dem Lenken eines zu prüfenden Fahrzeugs oder auch einem Gespräch mit Kollegen, ausgesetzt ist.
Das erfindungsgemäße System und Verfahren generiert eine für den Benutzer ergonomische Bedienoberfläche beziehungsweise ein Benutzerinterface für ein komplexes Mensch-Maschine-System wie beispielsweise einer Steuerung oder auch einer Kalibriereinrichtung zum Überwachen und Steuern von technischen Vorrichtungen. Insbesondere wird dabei ermöglicht, Einstellparameter und Messparameter nach der jeweiligen Funktion und dem allgemeinen Prozessablauf zu gruppieren und anzuordnen, was die Darstellung für den Benutzer nachvollziehbar macht. Vorzugsweise sind die Parameter den entsprechenden Funktionen in einem Signalflussplan bzw. den diese bezeichnenden Symbolen oder/oder Kennzeichnungen räumlich zugeordnet. Auf diese Weise können Mehrfachdeutungen reduziert werden und es herrscht eine klare Zuordnung der Informationen. Durch diese Maßnahmen wird die Information für den Benutzer erfassbar beziehungsweise verarbeitbar gemacht.
Auch wird dem Benutzer vorzugsweise zusätzliche Information in gewohnter Umgebung, beispielsweise in einem Signalflussplan, dargestellt. Hierdurch wird die Informationsaufnahme bzw. deren Erkennbarkeit für den Benutzer vergrößert. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen System und dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, beispielsweise in der Fahrzeugentwicklung, die Entwicklungsphase und die Prüfphase miteinander zu verbinden. Insbesondere die Steuerung einer Verbrennungskraftmaschine stellt hierbei ein komplexes Mensch-Maschine-System dar. So kann ein Signalflussplan, welchen die Entwickler für eine Steuerung einer zu optimierenden Verbrennungskraftmaschine skizziert haben, direkt am Prüfstand verwendet werden, indem mittels dem erfindungsgemäßen System und dem erfindungsgemäßen Verfahren die Werte von Einstellparametern und Messparametern überlagert in dem Signalflussplan dargestellt werden. Der Benutzer, hier der Testingenieur, kann den funktionalen Zusammenhang zwischen den einzelnen Parametern unmittelbar der generierten zweiten visuellen Darstellung entnehmen, Schlussfolgerungen in Bezug auf eine Optimierung der Verbrennungskraftmaschine treffen und entsprechende Vorkehrungen am Prüfstand vornehmen, zum Beispiel ein Verstellen der Einstellparameter, um eine weitere Optimierung zu erreichen. Durch das erfindungsgemäße System und Verfahren wird daher automatisiert ein interaktives Anzeige- und Bedienelement generiert, mit welchem der Benutzer interagieren und dieses intuitiv bedienen kann.
Hierbei können komplexe mathematische Berechnungen, welche in weiterer Folge in die Erzeugung einer physikalischen Ausgangsgröße resultieren können, aber nicht müssen, überwacht und gesteuert werden.
Besonders vorteilhaft kann durch die erfindungsgemäße visuelle Darstellung direkt eine interaktive Steuerung einer Vorrichtung realisiert werden, bei welcher die visuelle Darstellung selbst zur Steuervorrichtung wird. Erfindungsgemäß können dabei Elemente mit komplexen Ein- und Ausgangsstrukturen, wie z.B. Kennfelder mit mehreren Eingängen, in einer interaktiven visuellen Darstellung verarbeitet werden. Diesen Elementen können Funktionalitäten mit komplexen Strukturen, in welchen der Steuerwert erst generiert wird, hinterlegt sein.
Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter der Steuerung wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch Einlesen, insbesondere Ein-scannen, Durchführen eines Screenshots oder Abfilmen, der ersten visuellen Darstellung erfasst. Dies ermöglicht es, diese Information direkt aus einer Dokumentation, insbesondere einer als digitaler Datei vorliegenden oder gedruckten Dokumentation, zu entnehmen. Hierdurch wird eine Systemunabhängigkeit erreicht, so dass technische Vorrichtungen mittels Steuerungen und Kalibriersysteme verschiedenster Anbieter überwacht werden können.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems wird wenigstens der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in einem eigenen Feld der zweiten visuellen Darstellung angezeigt, wobei das Feld durch einen Benutzer angewählt und ein Inhalt, insbesondere der Wert des wenigstens einen Einstellparameters, verändert werden kann, wobei das Feld in der Weise mit der Steuerung gekoppelt ist, dass der Inhalt, insbesondere der Wert des wenigstens einen Einstellparameters, in der Steuerung veränderbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße System ein Eingabemittel, insbesondere eine Tastatur auf, um Werte für den wenigstens einen Einstellparameter einzugeben, wobei das Eingabemittel in der Weise mit der Steuerung gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters veränderbar ist. Durch diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems wird nicht nur die Wahrnehmbarkeit bzw. menschliche Informationsverarbeitung der Information eines komplexen Mensch-Maschine-Systems zur Steuerung einer technischen Vorrichtung ermöglicht, sondern ein Benutzer kann auch direkt Veränderungen in der generierten zweiten visuellen Darstellung vornehmen. Dies ermöglicht eine besonders einfache und übersichtliche Bedienung der technischen Vorrichtung und verhindert wiederum Ressourcenkonflikte bei dem Benutzer, da dieser nicht zwei Informationsquellen, zum Beispiel eine Anzeige mit Ist-Werten und eine Eingabeoberfläche von Sollwerten, überwachen muss, sondern alle Informationen auf einer Oberfläche zur Verfügung gestellt bekommt. Vorzugsweise ist das Eingabemittel dem Bildanzeigemittel überlagert oder Teil des Bildanzeigemittels, insbesondere ein einem Bildschirm vorgelagerte berührungsempfindliches Eingabemittel oder ein berührungsempfindlicher Bildschirm, so dass ein Benutzer Felder anwählen kann und dann, beispielsweise über eine reale oder virtuelle Tastatur oder Spracheingabe, Eingaben in das System vornehmen kann. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Steuerung Teil der Vorrichtung oder Teil eines Kalibriersystems. Das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei der Darstellung von Messwerten und der Programmierung der unmittelbaren Steuerung der technischen Vorrichtung angewandt werden oder auch bei der mittelbaren Darstellung von Messwerten oder der Einrichtung der technischen Vorrichtung oder deren Steuerung über ein Kalibriersystem, im Falle eines Motorprüfstands beispielsweise das System INCA® der ETAS GmbH. Sowohl bei einer Steuerung einer technischen Vorrichtung als auch bei einem Kalibriersystem handelt es sich insbesondere um ein komplexes Mensch-Maschine- System.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist das Bilderzeugungsmittel in der Weise ausgebildet, dass in der zweiten visuellen Darstellung bei Wiedergabe auf dem Bildanzeigemittel die Werte des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in räumlicher Nähe oder anstatt wenigstens einem erkannten Symbol angezeigt werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung verwirklicht das aus der Theorie der menschlichen Informationsverarbeitung bekannte Gesetz der Nähe. Dieses besagt, inhaltlich verwandte Informationen in unmittelbarer räumlicher Nähe darzustellen. Hierbei werden innerhalb einer Konfiguration nahe beieinander liegende Reize eher als zusammengehörig angesehen als voneinander entfernte Reize. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird die Informationsaufnahme, insbesondere die Erkennung der Zugehörigkeit, vor allem Zusammenhänge, nochmals verbessert. Die im Vorhergehenden beschriebenen Merkmale und Vorteile im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung eines erfindungsgemäßen Systems gelten auch in Bezug auf den zweiten Aspekt der Erfindung eines erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt. Dementsprechend ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die zweite visuelle Darstellung der Anwendung des Weiteren in der Weise gekoppelt, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters veränderbar ist.
Entsprechend ist die Anwendung in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Teil einer Steuerungssoftware der Vorrichtung oder Teil einer Kalibrierungssoftware für die Vorrichtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt wenigstens das Erzeugen einer zweiten visuellen Darstellung bei ausgeführter Anwendung und die erfassten Werte entsprechen den jeweils vorliegenden Werten. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht einen Betrieb zur Ausführungszeit der Anwendung bzw. der technischen Vorrichtung selbst, insbesondere in einem Online- oder Echtzeitbetrieb, wobei die zweite visuelle Darstellung im jeweiligen Betriebszustand der zu überwachenden technischen Vorrichtung ständig mit einer vorgegebenen Periodizität angepasst und/oder aktualisiert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden, entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung, die Werte des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in räumlicher Nähe oder anstatt wenigstens eines erkannten Symbols angezeigt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren des Weiteren den Arbeitsschritt des Extrahierens des zu dem wenigstens einen Symbol gehörigen wenigstens einen Messparameters oder des wenigstens einen Einstellparameters aus einer vordefinierten Datenbank, insbesondere einer Zuordnungsdatei, auf. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens findet insbesondere dann Anwendung, wenn die Informationen über die Zuordnung mehrerer Parameter zu den Symbolen in einer Datenbank/Datei abgespeichert sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter an jeweils einer entsprechenden Schnittstelle, insbesondere einem Kanal der Anwendung oder der Vorrichtung erfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte auf: Einlesen einer Steueroberfläche der Anwendung, insbesondere einer Art von Tabelle; und Extrahieren des zu dem wenigstens einen erkannten Symbol zugeordneten wenigstens einen Einstellparameters und/oder Messparameters aus der Steueroberfläche; und/oder Extrahieren des eingestellten Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des gemessenen Werts des wenigstens einen Messparameters aus der Steueroberfläche. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt insbesondere dann zum Ansatz, wenn ZuOrdnungsvorschriften zwischen Parametern und Symbolen nicht in einer Datei bereitgestellt werden, sondern nur als Kontextinformation in einer Dokumentation oder einer Steueroberfläche der Anwendung, insbesondere eines komplexen Mensch-Maschine- Systems, enthalten sind. Auch dieser Prozess vereinfacht die Informationsaufnahme für einen Benutzer wesentlich, da er diese ZuOrdnungsvorschriften nicht selbst in Erfahrung bringen muss.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren den Arbeitsschritt des Erfassens einer Veränderung des wenigstens einen Einstellparameters und der erzeugten zweiten Darstellung, insbesondere durch Eingabe eines Benutzers, auf. Dieser Arbeitsschritt ermöglicht es, insbesondere in Echtzeit vorgenommene Kalibrierungen bzw. Applizierungen unmittelbar in der zweiten visuellen Darstellung vorzunehmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bewirkt ein Verändern des Werts von wenigstens einem Einstellparameter in der zweiten visuellen Darstellung eine Veränderung des wenigstens einen Einstellparameters in einer Steueroberfläche der Anwendung und direkt auf einem entsprechenden Kanal der Anwendung oder der Vorrichtung. Entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung kann hierdurch ebenfalls die Kalibrierung der technischen Vorrichtung direkt in der zweiten visuellen Darstellung vorgenommen werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Vorrichtung eine Verbrennungskraftmaschine und der wenigstens eine Einstellparameter insbesondere eine Drosselklappenstellung und/oder eine Kraftstoffmenge und der wenigstens eine Messparameter insbesondere eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment der Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wie auch das erfindungsgemäße System gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung eignen sich besonders gut zur Optimierung von Verbrennungskraftmaschinen bzw. Antriebssystemen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte auf: Erkennen einer Logik in Bezug auf einen Signalfluss in der visuellen Darstellung; und Abgleichen der erkannten Logik mit einem Algorithmus der Anwendung, wobei das Zuordnen von dem wenigstens einen Einstellparameter und/oder dem wenigstens einen Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol auf der Grundlage des Abgleichens vorgenommen wird. Mit dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nicht nur der funktionale Zusammenhang zwischen einzelnen Symbolen bzw. Parametern aus der ersten visuellen Darstellung entnommen, sondern auch die Zuordnung von Symbolen zu Parametern kann aufgrund der erkannten Logik automatisch vorgenommen werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 a eine teilweise schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Überwachung einer technischen Vorrichtung; Fig. 1 b eine teilweise schematische Darstellung einer vergrößerten ersten visuellen Darstellung aus Fig. 1 a; Fig. 1 c eine teilweise schematische Darstellung einer vergrößerten zweiten visuellen Darstellung aus Fig. 1 a;
Fig. 2 eine teilweise schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des er- findungsgemäßen Systems zur Überwachung einer technischen Vorrichtung; und
Fig. 3 ein teilweise schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Überwachen einer technischen Vorrichtung. Die Erfindung wird anhand der Figuren in Bezug auf eine Anwendung der Erfindung bei einer Kalibrierung einer Verbrennungskraftmaschine 2 beschrieben. Die Erfindung kann jedoch auch in anderen Bereichen Anwendung finden, in welchen technische Vorrichtungen überwacht werden müssen. Ein Beispiel für einen Einstellparameter ist in der beschriebenen Anwendung die Drosselklappenstellung, ein Beispiel für einen Messparameter ist in diesem Fall die Drehzahl oder auch das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine.
Bei der Prozessverifikations- und der Kalibrierungsphase in der Automobilentwicklung kommen insbesondere Software-in-the-Loop-Umgebungen (SiL), Hardware-in-the-Loop- Systeme (HiL), Komponentenprüfstände, Fahrzeugprüfstände oder auch Fahrzeugumgebungen zum Einsatz. In diesem Arbeitsumfeld werden insbesondere funktionale Schemata 4, insbesondere graphische Signalflusspläne, verwendet, um den funktionalen Zusammenhang zwischen einzelnen Parametern nachvollziehen zu können. Hierbei sind häufig Arbeitsabläufe anzutreffen, bei welchen, wie eingangs beschrieben, zwischen Dokumentationen, Messeinrichtungen und Kalibrierungseinrichtungen hin- und hergewechselt werden muss.
Diese funktionalen Schemata 4 werden zumeist mittels graphischer Programmiersprachen erzeugt, welche auch verwendet werden, um Funktionen in Software zu implementieren. Beispiele hierfür sind LabVIEW® oder auch Simulink®. Dieses sogenannte "Model Driven Engineering" hat sich als hochflexibler und praktischer Ansatz im Software- entwicklungsprozess erwiesen. Die Vorteile einer graphischen Darstellung der Funktionen werden jedoch nicht über den gesamten Entwicklungszyklus, die Entwurf- und Prüfphase einschließend, bereitgestellt:
In der Entwurfsphase kann eine Funktionsdefinition einer Anwendung bzw. Steuerung 5 in grafischer Form (beispielsweise mittels LabVIEW® oder auch Simulink®) programmiert und in Simulationsumgebungen geprüft und vorkalibriert werden.
In der Prüfphase, die Kalibrierungsphase einschließend, liegt die Funktion lediglich als Maschinencode in einer Steuersoftware vor und wird in einer Testumgebung, üblicherweise auf einem Prüfstand 14, ausgeführt. Der vorliegende Maschinencode weist dabei üblicherweise keine direkte Verbindung zu den in der Entwurfsphase erarbeiteten schematischen Darstellungen 4 auf.
Lediglich die spezifisch definierten Labels der Parameter der Steuersoftware sind üblicherweise in einer sogenannten Zuordnungsdatei abgelegt, mit welcher ein direkter Zugriff der Prüfstandsoftware auf die laufende Anwendung ermöglicht wird. Der Zugriff erfolgt dann vorzugsweise über eine definierte Schnittstelle. .
Ein sogenanntes Reverse Engineering von funktionalen Schemata 4 aus der mittels graphischer Programmierung erzeugten Steuersoftware zur Verwendung in der Steuerung am Prüfstand 14 scheidet aus, da dies aufwändig bzw. ohne spezifische Information zur jeweiligen Zielplattform nicht möglich ist. Dies ist in Bezug auf verschiedene Systeme verschiedener Anbieter nicht oder wenigstens nur schwer realisierbar. Figur 1 stellt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 1 einer technischen Vorrichtung dar, welche es ermöglicht, graphische Darstellungen der Funktionalitäten während des gesamten Entwicklungszyklus, d.h. nicht nur während der Entwicklungsphase, sondern auch während der Prüfphase, direkt in den Arbeitsprozess des Entwicklers einzubinden. Die Funktion dieses Systems 1 wird anhand eines Arbeitsablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens 100, wie in Fig. 3 teilweise schematisch dargestellt ist, erläutert. Vorzugsweise wird zusammen mit der Steuersoftware einer technischen Vorrichtung 2 eine Dokumentation 17 bereitgestellt, welche Information über die Steuersoftware und die technische Vorrichtung 2 sowohl als Text 18 als auch als Signalflussplan 4 enthält. Mit einem Bilderfassungsmittel 3, insbesondere einer Videokamera, Fotokamera, Scanner oder einer Screenshot-Einrichtung, welche Teil des erfindungsgemäßen Systems 1 ist, wird der Signalflussplan 4 vorzugsweise eingelesen 101 . Im Weiteren wird der eingelesene Signalflussplan 4 von dem System 1 mit einem Abtastmittel 6 verarbeitet, um insbesondere Symbole, d.h. Buchstaben, Morphems, Wörter, Graphiken, Logos oder auch Metadaten, in dem Signalflussplan 4 zu erkennen 102. Vorzugsweise kann das System 1 mittels einer Datenbank 8, welche Informationen über die Zusammenhänge zwischen Parametern und den Symbolen enthält, jedem erkannten Symbol 7, im gezeigten Beispiel dem Symbol "3Ctc-uSens MaxValid", der entsprechend dazugehörige Parameter zugeordnet werden 107.
In einem weiteren Arbeitsschritt werden vorzugsweise die Werte der erkannten Parameter, insbesondere Einstellparameter und/oder der Messparameter, welche in der technischen Vorrichtung 2 bzw. deren Steuerung 5 vorliegen, erfasst 108. Hierfür weist das System 1 vorzugsweise eine Schnittstelle 9 auf, über welche das System 1 mit der Steuerung 5 verbunden werden kann.
Mittels der nun vorliegenden Information über den Signalflussplan 4 und die Parameter der technischen Vorrichtung 2 kann eine zweite visuelle Darstellung 1 1 erzeugt werden 109. Dies wird von dem System 1 vorzugsweise mittels einem Bilderzeugungsmittel 10 realisiert, wobei die zweite visuelle Darstellung 1 1 mit der Steuerung 5 bzw. einer auf dieser ausgeführten Anwendung, in der Weise gekoppelt ist, dass die jeweiligen Werte, insbesondere bei laufender Anwendung, insbesondere in einem Online- oder Echtzeitbetrieb, in der zweiten visuellen Darstellung 1 1 angezeigt werden. Die zweite visuelle Darstellung 1 1 weist hierbei vorzugsweise eine ähnliche Form wie der ursprünglich eingelesene Signalflussplan 4 auf, wobei Symbole für Parameter insbesondere durch ihre jeweiligen Werte 16 ergänzt bzw. ersetzt werden. In einem weiteren Arbeitsschritt wird dieser ergänzte Signalflussplan 1 1 vorzugsweise ausgegeben 1 10. Dies geschieht vorzugsweise durch Wiedergabe mithilfe eines Bildschirms 12 des erfindungsgemäßen Systems 1 , so dass ein Benutzer 19 den ergänzten Signalflussplan 1 1 wahrnehmen kann. Bei dem ergänzten Signalflussplan 1 1 werden die Parameterwerte 16 vorzugsweise in räumlicher Nähe oder sogar anstatt der Symbole 7 angezeigt. Auf diese Weise wird insbesondere gewährleistet, dass ein Symbol 7 bzw. ein Funktionsblock des Signalflussplans als zugehörig zu dem entsprechend dazugehörigen Parameterwert 16 vom Benutzer 19 angesehen werden.
Weiter vorzugsweise ist der ergänzte Signalflussplan 1 1 mit einer Steuerung 5 bzw. einer Anwendung, insbesondere einer Software, dieser Steuerung 5 in der Weise gekoppelt, dass die Werte der angezeigten Parameter in dem ergänzten Signalflussplan 1 1 veränderbar sind.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße System hierzu eine Benutzerschnittstelle 10, insbesondere ein Eingabemittel bzw. eine Tastatur auf, mit welcher der Benutzer 19 Werte wenigstens für einen Einstellparameter der technischen Vorrichtung 2 in das System 1 eingeben kann. In einem weiteren Arbeitsschritt erfasst das System 1 daraufhin eine Veränderung des Werts des Einstellparameters in dem ergänzten Signalflussplan 1 1 1 1 1 . Dies bewirkt vorzugsweise ebenfalls eine Anpassung des Werts des Einstellparameters in der Anwendung, der Steuerung 5 der Vorrichtung 2 oder der Vorrichtung 2 selbst. Die Signalverbindung bzw. die Signalübertragung kann hierbei sowohl durch eine Eingabe in eine Steueroberfläche 15 der Anwendung erfolgen oder direkt über einen entsprechenden Kanal übertragen werden.
Vorzugsweise wird eine Zuordnung 107 eines Parameters zu einem Symbol 7 auf der Grundlage von Informationen vorgenommen, welche in einer Datenbank 8 hinterlegt sind. Aus diesen wird/werden der oder die zu einem Symbol 7, in Fig. 1 a und 2 beispielsweise dem Symbol "3Ctc-uSens MaxValid", zugehörigen Parameter extrahiert 103a.
Alternativ oder auch zusätzlich kann das System 1 auch Mittel aufweisen, um eine Logik in Bezug auf einen Signalfluss in dem Signalflussplan 4 zu erkennen 103b-1 . In einem weiteren Schritt wird dann vorzugsweise die erkannte Logik mit einem Algorithmus der Anwendung abgeglichen 103b-2. Hierdurch kann der jeweilige Parameter der Anwendung mit dem dazugehörigen Symbol 7 in dem Signalflussplan verknüpft werden. Das Zuordnen von Parametern zu in dem Signalflussplan 4 erkannten Symbolen 7 kann dann auf der Grundlage dieses Abgleichens 103b-2 vorgenommen werden. Die auf diese Weise abgeleiteten Zuordnungen werden vorzugsweise in einer Datenbank 8 hinterlegt, vorzugsweise wird mit dieser eine Zuordnungsdatei erstellt.
Die erkannte Logik kann wiederum genutzt werden, um den Signalfluss darzustellen (beispielsweise mit einer fetten roten Linie) und dadurch eine noch bessere oder korrigierte Visualisierung des Signalflussplans 4 erreicht werden.
Wird die erkannte Logik in eine Programmiersprache bzw. einen Maschinencode übertragen, so ergibt sich ein Teilsystem welches simuliert werden kann. An diesem könnten dann Offline-Untersuchungen durchgeführt werden und so die Funktion geprüft bzw. Einstellparameter verändert werden. Dies entspricht einer Art Reverse Engineering ausgehend von der Dokumentation.
In dem in den Fig. 1 a und 2 dargestellten Ausführungsformen erfolgt die Wiedergabe des ergänzten Signalflussplans 1 1 auf einem Computerbildschirm 9, insbesondere auf einem Bildschirm eines Tabletcomputers, eines Mobiltelefons, etc., auf welchem für den Benutzer 19 die Information des Signalflussplans 4 verknüpft mit Parameterwerten 16 angezeigt wird. Vorzugsweise kann der ergänzte Signalflussplan 1 1 auch auf, vorzugsweise über eine weitere Schnittstelle, an ein anderes System mittels eines Übertragungsprotokolls ausgegeben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren 100 wird von dem erfindungsgemäßen System 1 vorzugsweise ab dem Arbeitsschritt des Erfassens der Werte der Parameter der Anwendung bzw. der Steuerung wiederholt, um insbesondere Veränderungen der Werte von Messparametern in dem ergänzten Signalflussplan 1 1 anzupassen. Insbesondere nach dem Erfassen einer Veränderung eines Einstellparameters in dem ergänzten Signalflussplan 1 1 , zum Beispiel durch eine Eingabe des Benutzers 19 über die Tastatur 13, wird ein Erfassen der Werte der jeweiligen Parameter angestoßen, insbesondere vor dem Hintergrund, dass sich hierdurch mit großer Wahrscheinlichkeit auch die Messgrößen durch eine Veränderung des Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine 2 verändern. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist es insbesondere möglich, eine technische Vorrichtung 2 vorzugsweise bei ausgeführter Anwendung, d.h. im laufenden Betrieb oder laufender Simulation, insbesondere im Onlineoder Echtzeitbetrieb, zu überwachen und Veränderungen im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 vorzunehmen.
Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 und das erfindungsgemäße Verfahren
100 alternativ oder zusätzlich Information aus dem Text 18 oder einzelnen Wörtern einlesen
101 und erkennen 102. Entsprechenden Symbolen bzw. Wörtern in dem Text können dann in einer zweiten visuellen Darstellung 1 1 ebenfalls Werte der zughörigen Parameter zugeordnet 107 und ausgegeben bzw. wiedergegeben 110 werden.
Der Signalflussplan 4 oder auch Text 18, kann beim Einlesen sowohl in digitaler Form, beispielsweise als pdf-Dokument oder als E-Mail, als auch als Ausdruck vorliegen. Eine weitere beispielhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Systems 1 und Verfahrens 100 liegt bei Regelstrecken, welche in Simulationsumgebungen zum Einsatz kommen. Diese Regelstrecken werden mit entsprechenden Parametern abgestimmt um möglichst das Verhalten des zu modellierenden realen Systems wiederzugeben. Der zugehörige Prozess dieser Abstimmung wird auch Parametrierung genannt.
Die Überprüfung der Modellqualität einer Regelstrecke erfolgt hierbei im Allgemeinen in Simulationsumgebungen durch beaufschlagen der zu parametrierenden Regelstrecke mit entsprechenden Stimuli mit einem Testsignal. Liegt ein Streckenmodell 4 einer Regelstrecke als visuelle Darstellung vor, so können Mess- und Einstellparameter der Regelstrecke dem Streckenmodell zugeordnet und darin dargestellt werden. Durch die Darstellung der aktuellen Messwerte und Einstellparameter in dem Streckenmodell 4 können interne Modellzusammenhänge besser und vor allem schneller verstanden werden, so dass auch hier die Parametrierung beschleunigt werden kann. Fig. 1 b zeigt eine vergrößerte erste visuelle Darstellung 4 in Form eines Signalflussplans aus Fig. 1 a, welche auch für die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2 entsprechend gültig ist. Einige Symbole 7 sind rein beispielhaft mit Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 c zeigt eine vergrößerte zweite visuelle Darstellung 1 1 aus Fig. 1 a, welche auch für die zweite Ausführungsform gemäß Fig. 2 entsprechend gültig ist und in welcher der Signalflussplan 4 nach Fig. 1 b wenigstens teilweise wiedergegeben ist. Einige Symbole 7 und dazugehörige Parameterwerte 16, sofern Einstellparameter und/oder Messparameter für dieses Symbol vorliegen, sind rein beispielhaft mit Bezugszeichen versehen. Die überblendeten Parameterwerte können mit Rahmen oder ohne ausgebildet sein und in der gleichen Farbe oder in einer anderen Farbe wie der Signalflussplan gehalten sein.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 1 . Diese unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Bildspeichermittel 3, insbesondere eine Kamera, nicht nur den Signalflussplan 4 einliest 101 , sondern dass diese, oder ein weiteres Bildspeichermittel 3, auch eine Steueroberfläche 15 der Anwendung einliest, wie im unteren Teil der Fig. 2 dargestellt ist. Diese zweite Ausführungsform entspricht im Wesentlichen dem unteren linken Arm im Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 der Fig. 3, welches sich sowohl an Arbeitsschnitt 103a als auch an Arbeitsschritt 103b anschließen kann.
Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere davon ausgegangen, dass die Information, welcher Einstellparameter zu welchem Symbol gehört, der Steueroberfläche 15 entnommen werden kann, insbesondere wenn diese in einer zeilen- bzw. spaltenorientierten tabellarischen Darstellung gestaltet ist. Vorzugsweise oder alternativ wird aus dieser Steueroberfläche 15 auch der Wert der zu den jeweiligen Symbolen gehörenden Parameter, insbesondere Einstellparameter und Messparameter, extrahiert 106. Die festgestellten entsprechenden Beziehungen zwischen Symbolen 7 und Parametern können entweder in einer Datenbank 8 abgelegt werden, um zur späteren Zuordnung 107 verwendet zu werden. Vorzugsweise werden die extrahierten Werte jedoch von dem System 1 direkt erfasst und zur Erzeugung 100 des ergänzten Signalflussplans 1 1 herangezogen.
Die Steueroberfläche 15 kann hierbei sowohl die Steuersoftware einer Steuerung der Vorrichtung 2 oder der Vorrichtung 2 an sich sein, oder, wie in Fig. 2 dargestellt, Teil eines Kalibriersystems 14 sein, welches zur Kalibrierung der Verbrennungskraftmaschine 2 der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen technischen Vorrichtung eingesetzt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 und das erfindungsgemäße Verfahren 100 eignen sich insbesondere, um eine Informationsverarbeitung in der Kalibrierungsphase der Verbrennungskraftmaschine 2 zu verbessern bzw. ein einfaches Erkennen ohne zusätzliche, mühselige Arbeitsschritte durch den Benutzer 19 überhaupt erst zu ermöglichen.
Bezugszeichenliste
System
technische Vorrichtung
Bilderfassungsmittel
erste visuelle Darstellung
Steuerung
Abtastmittel
Symbol
Datenbank
Schnittstelle
Bilderzeugungsmittel
zweite visuelle Darstellung
Bildanzeigemittel
Eingabemittel
Kalibriersystem
Steueroberfläche
Parameterwert
Software-Dokumentation
Text
Benutzer

Claims

Patentansprüche
System (1 ) zum Überwachen einer technischen Vorrichtung (2), insbesondere einer Antriebseinrichtung, wobei das System (1 ) aufweist:
ein Erfassungsmittel (3), insbesondere ein Bildspeichermittel, zum Einlesen einer ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere eines Signalflussplans, wobei die erste visuelle Darstellung (4) Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Steuerung (5) enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung (2) zu steuern, und wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet ist, einen Zustand der Vorrichtung (2) zu charakterisieren;
ein Abtastmittel (6) zum Erkennen von wenigstens einem Symbol (7), insbesondere einer Beschriftung, in der visuellen Darstellung (4), insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung;
eine Datenbank (8) zum Erzeugen von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7);
eine Schnittstelle (9) zu der Steuerung (5) zum Erfassen eines Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Steuerung;
ein Bilderzeugungsmittel (10) zum Erstellen einer zweiten visuellen Darstellung (1 1 ), wobei das Bilderzeugungsmittel (10) mit der Steuerung (5) in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters mit wenigstens einem Teil der ersten visuellen Darstellung (4) angezeigt wird; und
ein Bildanzeigemittel (12), insbesondere einen Bildschirm, zum Wiedergeben der erzeugten zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) zur Überwachung der technischen Vorrichtung (2).
System (1 ) zum Überwachen einer technischen Vorrichtung (2), insbesondere einer Antriebseinrichtung, wobei das System (1 ) aufweist: ein Erfassungsmittel (3), insbesondere ein Bildspeichermittel, zum Einlesen einer ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere eines Signalflussplans, wobei die erste visuelle Darstellung (4) Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Steuerung (5) enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung (2) zu steuern, und wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet ist, einen Zustand der Vorrichtung (2) zu charakterisieren;
ein Abtastmittel (6) zum Erkennen von wenigstens einem Symbol (7), insbesondere einer Beschriftung, in der visuellen Darstellung (4), insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung;
eine Datenbank (8) zum Erzeugen von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7);
eine Schnittstelle (9) zu der Steuerung (5) zum Erfassen eines Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Steuerung;
ein Bilderzeugungsmittel (10) zum Erstellen einer zweiten visuellen Darstellung (1 1 ), wobei das Bilderzeugungsmittel (10) mit der Steuerung (5) in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters zusammen mit einer Bezeichnung, insbesondere dem jeweiligen erkannten Symbol (7), des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters, insbesondere in einer tabellarischen Ansicht, angezeigt wird; und
ein Bildanzeigemittel (12), insbesondere einen Bildschirm, zum Wiedergeben der erzeugten zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) zur Überwachung der technischen Vorrichtung (2).
System (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in einem eigenen Feld der zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) angezeigt wird, wobei das Feld durch einen Benutzer angewählt und ein Inhalt, insbesondere der Wert des wenigstens einen Einstellparameters, verändert werden kann, wobei das Feld in der Weise mit der Steuerung gekoppelt ist, dass der Inhalt, insbesondere der Wert des wenigstens einen Einstellparameters, in der Steuerung veränderbar ist.
System (1 ) nach Anspruch 1 bis 3, welches des Weiteren ein Eingabemittel (13), insbesondere eine Tastatur, aufweist, um Werte für den wenigstens einen Einstellparameter einzugeben, wobei das Eingabemittel (13) in der Weise mit der Steuerung (5) gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters der Steuerung veränderbar ist.
System (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung (5) Teil der technischen Vorrichtung (2) oder Teil eines Kalibrierungssystems (14) für die Vorrichtung (2) ist.
System (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bilderzeugungsmittel (10) in der Weise ausgebildet ist, dass in der zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) bei Wiedergabe auf dem Bildanzeigemittel (12) die Werte des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in räumlicher Nähe oder anstatt wenigstens eines erkannten Symbols (7) angezeigt werden.
Verfahren (100) zum Überwachen einer technischen Vorrichtung (2), insbesondere einer Antriebseinrichtung, folgende Arbeitsschritte aufweisend:
Einlesen (101 ) einer ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere einem Signalflussplan, wobei die erste visuelle Darstellung (4) Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Anwendung enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung (2) zu steuern, und wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet ist, einen Zustand der Vorrichtung (2) zu charakterisieren; Erkennen (102) von wenigstens einem Symbol (7), insbesondere einer Beschriftung, in der ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung; Zuordnen (107) von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7);
Erfassen (108) eines Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Anwendung;
Erzeugen (109) einer zweiten visuellen Darstellung (1 1 ), welche mit der Anwendung in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters mit wenigstens einem Teil der ersten visuellen Darstellung (4) angezeigt wird; und
Ausgeben, insbesondere Wiedergeben (1 10), der erzeugten zweiten visuellen Darstellung (1 1 ).
Verfahren (100) zum Überwachen einer technischen Vorrichtung (2), insbesondere einer Antriebseinrichtung, folgende Arbeitsschritte aufweisend:
Einlesen (101 ) einer ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere einem Signalflussplan, wobei die erste visuelle Darstellung (4) Information in Bezug auf wenigstens einen Einstellparameter und/oder wenigstens einen Messparameter einer Anwendung enthält, welche eingerichtet ist, die Vorrichtung (2) zu steuern, und wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter geeignet ist, einen Zustand der Vorrichtung (2) zu charakterisieren; Erkennen (102) von wenigstens einem Symbol (7), insbesondere einer Beschriftung, in der ersten visuellen Darstellung (4), insbesondere mittels optischer Zeichenerkennung;
Zuordnen (107) von wenigstens einem Einstellparameter und/oder wenigstens einem Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7);
Erfassen (108) eines Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters der Anwendung;
Erzeugen (109) einer zweiten visuellen Darstellung (1 1 ), welche mit der Anwendung in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters zusammen mit einer Bezeichnung, insbesondere dem jeweiligen erkannten Symbol (7), des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters, insbesondere in einer tabellarischen Ansicht, angezeigt wird; und Ausgeben, insbesondere Wiedergeben (1 10), der erzeugten zweiten visuellen Darstellung (1 1 ).
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei wenigstens der Wert des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in einem eigenen Feld der zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) angezeigt wird, wobei das Feld durch einen Benutzer angewählt und ein Inhalt, insbesondere der Wert des wenigstens einen Einstellparameters, verändert werden kann, des Weiteren den Arbeitsschritt aufweisend:
Verändern des Inhalts, insbesondere des Werts des wenigstens einen Einstellparameters, in der Anwendung, wenn eine Veränderung durch den Benutzer in dem Feld erfolgt.
0. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, welches mit der Anwendung des Weiteren in der Weise gekoppelt ist, dass der Wert des wenigstens einen Einstellparameters in der Anwendung veränderbar ist.
1 . Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Anwendung Teil einer Steuerungssoftware der Vorrichtung (2) oder Teil einer Kalibrierungssoftware für die Vorrichtung (2) ist.
2. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , wobei wenigstens das Erzeugen (109) einer zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) bei ausgeführter Anwendung erfolgt und die erfassten Werte den jeweils vorliegenden Werten entsprechen.
3. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 9 bis 12, wobei die Werte des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des wenigstens einen Messparameters in räumlicher Nähe oder anstatt wenigstens eines erkannten Symbols (7) angezeigt werden. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, des Weiteren den folgenden Arbeitsschritt aufweisend:
Extrahieren (103a) des zu dem wenigstens einen Symbol (7) gehörigen wenigstens einen Messparameters und/oder des wenigstens einen Einstellparameters aus einer vordefinierten Datenbank (8), insbesondere einer Zuordnungsdatei.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei der wenigstens eine Einstellparameter und/oder der wenigstens eine Messparameter an jeweils einer entsprechenden Schnittstelle (9), insbesondere einem Kanal, der Anwendung oder der Vorrichtung (2) erfasst wird.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, des Weiteren die folgenden Arbeitsschritte aufweisend:
Einlesen (104) einer Steueroberfläche (15) der Anwendung, insbesondere einer Art von Tabelle;
und
Extrahieren (105) des zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7) zugeordneten wenigstens einen Einstellparameters und/oder Messparameters aus der Steueroberfläche (15); und/oder
Extrahieren (106) des eingestellten Werts des wenigstens einen Einstellparameters und/oder des gemessenen Werts des wenigstens einen Messparameters aus der Steueroberfläche (15).
17. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, des Weiteren folgenden Arbeitsschritt aufweisend:
Erfassen einer Veränderung (1 1 1 ) des Werts des wenigstens einen Einstellparameters in der erzeugten zweiten visuellen Darstellung (1 1 ), insbesondere durch eine Eingabe eines Benutzers (19).
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 17, wobei ein Verändern (1 1 1 ) des Werts des wenigstens einen Einstellparameters in der zweiten visuellen Darstellung (1 1 ) eine Veränderung des wenigstens einen Einstellparameters in einer Steueroberfläche der Anwendung oder direkt auf einem entsprechenden Kanal der Anwendung oder der Vorrichtung bewirkt.
19. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 18, wobei die technische Vorrichtung (2) eine Verbrennungskraftmaschine ist und der wenigstens eine Einstellparameter insbesondere eine Drosselklappenstellung und/oder eine Kraftstoff menge und der wenigstens eine Messparameter insbesondere eine Drehzahl und/oder ein Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine (2) einschließen.
20. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 19, des Weiteren folgende Arbeitsschritte aufweisend:
Erkennen (103b-1 ) einer Logik in Bezug auf einen Signalfluss in der ersten visuellen Darstellung (4); und
Abgleichen (103b-2) der erkannten Logik mit einem Algorithmus der Anwendung; wobei das Zuordnen (107) von dem wenigstens einen Einstellparameter und/oder dem wenigstens einen Messparameter zu dem wenigstens einen erkannten Symbol (7) auf der Grundlage des Abgleichens (103b-2) vorgenommen wird.
21 . Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, welche, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, diesen dazu veranlassen, die Schritte eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 20 ausführen.
22. Computer-lesbares Medium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 21 gespeichert ist.
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