【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

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

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

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

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

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

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

【０００９】

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

【００１０】

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

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

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

【００１３】

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【図面の簡単な説明】

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

【図２】使用できると考えられる３種類の図形表示フォーマットを示す図。

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

【図４】本発明の意志決定プロセスを示すテーブル。

【図５】本発明の論理動作を示すフローチャート。

【符号の説明】

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