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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konfigurierung einer grafischen
Benutzeroberfläche
gemäß Patentanspruch
1, und eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung einer grafischen
Benutzeroberfläche gemäß Patentanspruch
6.
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Für die Schnittstelle
zwischen Menschen und Maschinen (MMI = Mensch-Maschine-Interface) werden
meist grafische Benutzeroberflächen
(GUI = graphical user interface), oft auch Bedienoberfläche genannt,
verwendet. Dabei sind auf einer Bildschirm- bzw. Display-Oberfläche grafische
Elemente angeordnet, die beispielsweise Bedienelemente (Buttons, Check-Boxen,
Radio-Buttons, Slider etc.) darstellen, oder aber Objekte (Text,
Bilder, Icons, Grafiken etc.). Im Unterschied zu den Objekten werden
die Bedienelemente meist mit einem Bedienmittel bedient bzw. manipuliert,
wobei als Bedienmittel zumeist ein Maus-Zeiger, ein Cursor oder
ein sonstiges "Werkzeug" verwendet wird,
welches von einem Benutzer mittels einer Computer-Maus, eines Trackballs,
eines Trackpads o. ä.
gesteuert wird.
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Für die Darstellung
der grafischen Elemente wird für
die grafische Benutzeroberfläche
bzw. für
ein "Fenster" der grafischen Benutzeroberfläche ein Skalierungsfaktor
eingestellt, welcher die relative Größe der Darstellung beeinflusst.
Der Skalierungsfaktor wird oft auch als "Auflösung" bezeichnet, obwohl
die physikalische Auflösung
eines Bildschirms nur indirekt die Darstellung einzelner Objekte
beeinflusst.
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Bei
der Konfigurierung einer grafischen Benutzeroberfläche unterliegt
die verwendete "Skalierung" einem Zielkonflikt.
Groß dargestellte
Bedienungselemente, beispielsweise "But tons", lassen sich besser und zielsicherer
bedienen als kleine Bedienelemente. D. h., dass der Benutzer das
Bedienmittel, also den Mauszeiger o. ä., umso genauer positionieren
muss, je kleiner das anvisierte Bedienelement (Button) dargestellt
wird. Während
aus Sicht der Bedienbarkeit die Bedienelemente und auch die sonstigen
Objekte möglichst
groß dargestellt
werden sollten, bedingt hingegen der Wunsch, zur gleichen Zeit eine
sehr große
Anzahl von Bedienelementen und Objekten darzustellen, eine Skalierung
in entgegengesetzter Richtung, so dass im Interesse einer hohen
Darstellungs- und Informationsdichte die Bedienelemente möglichst
klein dargestellt werden müssen.
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Neben
diesem Zielkonflikt, der grundsätzlicher
Natur ist, besteht bei den grafischen Benutzeroberflächen weiterhin
das Problem, dass verschiedene Benutzer auch verschiedene Anforderungen
an die Gestaltung der Bedienoberfläche und damit an die Skalierung
der dargestellten Bedienelemente und Objekte stellen. So erfordert
ein Benutzer mit schlechter Sehkraft oder einer schlechten Positionier-Genauigkeit
des Bedienmittels eine hohe Skalierung (groß dargestellte Bedienelemente/Objekte), während ein
anderer Benutzer womöglich
eine größere Informationsdichte
auf der Bedienoberfläche wünscht und
daher eine kleine Skalierung (klein dargestellte Bedienelemente/Objekte)
bevorzugt. Aus diesem Grund ist die Skalierung der Darstellung bei vielen
Geräten
mit grafischen Benutzeroberflächen durch
den Benutzer selbst einstellbar.
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An
den bekannten Verfahren zur Gestaltung grafischer Benutzeroberflächen hat
sich dabei als nachteilig erwiesen, dass ein jeder Benutzer individuell
für sich
selbst die Parameter für
die Darstellungen der grafischen Benutzeroberfläche, insbesondere die Skalierung,
anpassen muss. Insbesondere hat sich als nachteilig erwiesen, dass
bei längeren "Sitzungen" an grafischen Benutzeroberflächen, während der
das Sehvermögen,
die Konzentrationsfähigkeit oder
die manuelle Präzision
bei der Bedienung der Bedienmittel (Computer-Maus, o. ä.) nachlassen, von
dem Benutzer die Skalierung von Zeit zu Zeit angepasst werden muss,
um den Veränderungen
seiner Fähigkeiten
Rechnung zu tragen.
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Es
ist also eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein komfortables
Verfahren zur Konfigurierung einer grafischen Benutzeroberfläche vorzuschlagen
und eine Anordnung anzugeben, welche die Konfiguration einer grafischen
Benutzeroberfläche
vereinfacht.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch
eine Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch
6 gelöst.
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Die
Lösung
der Aufgabe sieht dabei ein Verfahren zur Konfigurierung einer grafischen
Benutzeroberfläche
vor, wobei auf der grafischen Benutzeroberfläche Bedienelemente (und ggf.
Objekte) dargestellt werden, und wobei die Bedienelemente von einem
Benutzer der grafischen Benutzeroberfläche mit einem Bedienelement
bedient werden. Dabei wird die Genauigkeit, mit der der Benutzer
mittels des Bedienmittels auf das zumindest eine Bedienelement zugreift,
erfasst, und anhand der erfassten Genauigkeit wird die Darstellung
des zumindest einen Bedienelementes (und ggf. der Objekte) skaliert.
Durch die Anpassung der Darstellung an die derzeitige Bediengenauigkeit,
die der Benutzer mit dem Bedienmittel erreicht, kann die Darstellung
situationsbedingt (dynamisch) immer so automatisch eingestellt werden, dass
eine gute Bedienbarkeit gegeben ist, ohne "sicherheitshalber" eine große Skalierung fest einstellen
zu müssen.
Als "Bediengenauigkeit" kann vorzugsweise
eine "Treffgenauigkeit" im Sinne einer Positionierungs-Genauigkeit
erfasst werden, wobei vorzugsweise jedem Bedienelement (z. B. Button)
ein optimaler Betätigungspunkt
im Sinne einer Koordinate zugewiesen wird und bei der Bedienung
(Betätigung)
des Bedienelementes der Abstand des tatsächlichen Betätigungspunktes
des Bedienmittels von diesem optionalen Betätigungspunkt aus erfasst wird.
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Die
Lösung
der Aufgabe sieht weiterhin eine Anzeigevorrichtung für ein technisches
Gerät vor, wobei
die Anzeigevorrich tung zur Darstellung einer grafischen Benutzeroberfläche ausgebildet
ist, und wobei die grafische Benutzeroberfläche zur Darstellung zumindest
eines Bedienelementes und ggf. zur Darstellung von Objekten eingerichtet
ist.
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Dabei
ist die Anzeigevorrichtung zur Erfassung einer Bediengenauigkeit
bei der Bedienung des zumindest einen Bedienelementes mittels eines
Bedienmittels durch einen Benutzer eingerichtet, wobei die Anzeigevorrichtung
zur Skalierung der Darstellung des zumindest einen Bedienelementes
und/oder der Objekte eingerichtet ist, und wobei die Anzeigevorrichtung
derart eingerichtet ist, dass die Skalierung in Abhängigkeit
von der erfassten Bediengenauigkeit eingestellt wird. Die durch
eine solche Anzeigevorrichtung dargestellte grafische Benutzeroberfläche kann
bezüglich
ihrer Darstellung dynamisch an die derzeitige Bediengenauigkeit
des Benutzers angepasst werden, so dass eine manuelle Anpassung der
Darstellungsparameter, insbesondere der Skalierung, oft oder vollständig entfallen
kann. Darüber
hinaus passt sich eine solche Anzeigevorrichtung jeweils dem derzeitigen
Bedienvermögen
des Benutzers an, so dass je nach derzeitigem Erfassungsergebnis
der Bediengenauigkeit immer ein optimaler Kompromiss zwischen einer
hohen Darstellungsdichte und einer guten Bedienbarkeit automatisch
eingestellt wird.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Die dabei gezeigten Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung.
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Eine
einfache Realisierung des Verfahrens ergibt sich, wenn für die Genauigkeit
der Bedienung zumindest zwischen einer genauen Auswahl, einer ungenauen
Auswahl und einer falschen Auswahl des Bedienelementes mittels des
Bedienmittels unterschieden wird. Dabei kann der Einfluss von zufällig besonders
treffsicheren Bedienvorgängen
bzw. zufällig
besonders stark abweichenden Bedienvorgängen gemildert werden, indem
für die
Bestimmung der Genauigkeit der Bedienung eine Anzahl vorher gehender
Bedienvorgänge
statistisch ausgewertet wird. Durch eine Limitierung dieser Anzahl
kann die "Dynamik" der Anpassung bestimmt
werden, so dass sich die Skalierung der Darstellung mehr oder weniger schnell "dynamisch" an ein geändertes
Benutzerverhalten (Bediengenauigkeit) anpassen kann.
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Das
Verfahren arbeitet besonders effektiv, wenn das zumindest eine Bedienelement
und/oder die Objekte umso größer dargestellt
werden, je ungenauer die Bedienvorgänge durch den Benutzer vorgenommen
werden, und umgekehrt. Anstelle oder zusätzlich zu der Skalierung hinsichtlich
der Größe der dargestellten
Bedienelemente/Objekte kann das zumindest eine Bedienelement und/oder
die Objekte umso kontrastreicher dargestellt werden, je schlechter
die erfasste Bediengenauigkeit ist. Umgekehrt kann die Kontrastdarstellung
oder auch die Farbdarstellung wieder zu den vorab verwendeten Standardwerten
wiederhergestellt werden, wenn die Bediengenauigkeit wieder besser
ist.
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Vorteilhaft
können
durch den Benutzer jeweils eine Untergrenze und eine Obergrenze
für die Skalierung
vorgegeben werden, wodurch ungewohnte oder unsinnige Einstellungen
für die
Parameter verhindert werden.
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Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Diese dienen gleichzeitig
der Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels
für eine
erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
grafische Benutzeroberfläche
mit einem Bedienelement, auf welches mit einer hohen Genauigkeit
zugegriffen wird,
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2 die
grafische Benutzeroberfläche
mit dem Bedienelement, auf welches ungenau zugegriffen wird, und
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3 die
grafische Benutzeroberfläche
mit dem Bedienelement, auf welches falsch zugegriffen wird.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung den Monitor eines Computers mit einer
grafischen Benutzeroberfläche
GUI, die hier stellvertretend für beliebige
Benutzeroberflächen
technischer Geräte betrachtet
werden soll. Die grafische Benutzeroberfläche GUI dient der Darstellung
einer Mehrzahl von Objekten und Bedienelementen, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit
in der 1 als einziges Bedienelement SE (Steuerelement)
ein "OK"-Button dargestellt
ist. Dieses Bedienelement SE wird mit einem Bedienmittel, dem Mauszeiger
M, betätigt
(angeklickt). Für
jedes Bedienelement SE ist ein "optimaler Bedienpunkt" definiert; in diesem
Ausführungsbeispiel
ist das der Flächenschwerpunkt
der dargestellten "OK"-Schaltfläche. Bei der Betätigung des
Bedienelementes SE mit dem Mauszeiger M wird der Abstand der Mauszeiger-Position
zu diesem optimalen Bedienpunkt festgestellt und gespeichert. Dieser Wert
wird entweder alleine oder – im
Rahmen einer statistischen Auswertung – zusammen mit den Werten aus
vorangegangenen Bedienvorgängen
ausgewertet. Im einfachsten Fall wird nur der letzte Wert ausgewertet,
wobei anhand eines voreingestellten Schwellwertes zwischen einer "genauen Auswahl", wie in der 1 dargestellt,
und einer "ungenauen Auswahl", wie in der 2 dargestellt,
unterschieden wird. Die "ungenaue
Auswahl" stellt
dabei eine Betätigung
des Bedienfeldes SE dar, bei der zwar die Schaltfläche noch
durch den Mauszeiger M erreicht wird, dabei aber ein ganzes Stück weit
von dem optimalen Bedienpunkt entfernt angeklickt wird. Der dabei überschrittene
Schwellwert ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel kein fester
Wert in Form einer Angabe in Pixeln oder Millimetern, sondern eine
relativer Wert, beispielsweise mehr als 20% der Schaltflächen-Diagonale.
Selbstverständlich
können
auf beliebige Weise auch andere Schwellwerte definiert werden.
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Das
Betätigungs-Beispiel
aus der 3 zeigt eine "falsche Auswahl", also einen dritten
Zustand. Bei der "falschen
Aus wahl" wurde das
Bedienelement SE, welches vermutlich betätigt werden sollte, gar nicht
getroffen. Zur Detektierung wird dazu ein Nahbereich um eine Schaltfläche oder
ein anderes Bedienelement SE herum definiert, wobei sich die Nahbereiche
benachbarter Bedienelemente SE nicht überlappen sollten.
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Zur
Steuerung einer Konfiguration der grafischen Benutzeroberfläche GUI
wird zumindest der letzte Bedienvorgang des Bedienelementes SE ausgewertet,
wobei die Darstellung der Schaltfläche "OK" und
der anderen, nicht dargestellten Schaltflächen und Bedienelemente SE
im Falle einer "ungenauen
Auswahl" leicht
vergrößert wird,
und im Fall einer "falschen
Auswahl" stark vergrößert wird.
Im Fall einer "genauen
Auswahl" verbleibt
die Darstellung unverändert.
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Anstelle
oder – vorteilhafter – zusätzlich zu der
vergrößerten Darstellung
der Schaltfläche
des Bedienelementes SE kann auch der Kontrast der Darstellung erhöht werden.
Außerdem
kann bei einer offenkundig unsicheren Bedienung die "Geschwindigkeit" des Mauszeigers
verringert werden, d. h., dass im Fall einer "ungenauen" oder einer "falschen" Auswahl der Maustreiber des Computers
so konfiguriert wird, dass die gleiche Bewegung der Maus zu einer
kürzeren
Bewegung (und damit langsameren Bewegung) des Mauszeigers M führt.
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Die
Detektion der Genauigkeit der Bedienung des Bedienelementes SE wird
durch eine Komponente des Betriebssystems des Computers vorgenommen,
wobei das Betriebssystem durch eine Zusatzsoftware, ein sog. Plug-In
oder ein sog. Add-On entsprechend programmiert wird. Die aus der
Genauigkeits-Messung resultierende Änderung in der Darstellungs-Skalierung,
dem Kontrast oder in der Maus-Bewegung wird durch Befehle bzw. Parameter veranlasst,
die durch diese Zusatzsoftware versendet bzw. geändert werden.
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Um
eine allzu häufige Änderung
der Darstellung zu vermeiden, wird nicht nur ein Genauigkeitswert
der letzten Bedienung des Bedienelementes SE erfasst, sondern einer
ganzen Anzahl, bei spielsweise die der letzten 20 Bedienvorgänge. Dies
kann derart erfolgen, dass jedem Bedienvorgang in Abhängigkeit von
seiner Genauigkeit ein Punktewert zugewiesen wird, beispielsweise
der Wert "1" für eine "genaue Auswahl", der Wert "3" für
eine "ungenaue Auswahl" und schließlich der
Wert "10" für eine "falsche Auswahl". Über die
jeweils letzten zwanzig ermittelten Werte wird dann ein Durchschnitt
errechnet (gleitender Mittelwert), wobei dann beispielsweise bei
einem Durchschnittswert > "4" die Skalierung der Darstellung derart
geändert
wird, dass sich eine größere Darstellung
des Bedienelementes SE ergibt, und bei einem Durchschnittswert "2" oder besser (kleiner) eine kleinere
Darstellung des Bedienelementes SE eingestellt wird. Analoges gilt
für die
anderen möglichen
Reaktionen, beispielsweise der Kontrastanpassung und der Geschwindigkeitsanpassung
des Mauszeigers M. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass bei
einer zunehmend sichereren Bedienung durch den Benutzer, beispielsweise
durch eine Eingewöhnung,
wieder zu einer kleineren Darstellung der Bedienelemente SE zurückgekehrt
werden kann, so dass mit der grafischen Benutzeroberfläche GUI mehr
Objekte dargestellt werden können.
Die Skalierung wird also dynamisch an das Benutzerverhalten bzw.
die momentanen Fähigkeiten
(Bedien-Präzision)
des Benutzers angepasst.
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In
einem "Eigenschaften"-Dialog kann ein Benutzer
die minimal und maximal mögliche
Skalierung ("Auflösung") der Bildschirmdarstellung
vorgeben und den Verlauf der Skalierungs-Anpassung an die gemessene Bediengenauigkeit
beeinflussen.
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Das
anhand der 1 bis 3 erläuterte Ausführungsbeispiel
unterscheidet der Einfachheit halber nur zwischen drei verschiedenen
Zuständen. Selbstverständlich kann
auch eine feinere, bestenfalls eine quasi-stufenlose Erfassung der
Bediengenauigkeit vorgenommen werden. Dabei ist es auch möglich, bei
unterschiedlichen Typen von Bedienelementen SE, beispielsweise Radio-Buttons,
Slider und Schaltflächen,
unterschiedliche Kriterien für
eine geforderte "optimale" Bediengenauigkeit
vorzugeben.
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Obwohl
mit dem geschilderten Verfahren vorzugsweise die Bediengenauigkeit
bei der Bedienung von Bedienelementen SE ausgewertet wird, kann
die Skalierung, die dadurch beeinflusst wird, auch andere Objekte
betreffen, beispielsweise dargestellte Bilder oder ausgegebene Texte.