DE102012208457A1

DE102012208457A1 - Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte

Info

Publication number: DE102012208457A1
Application number: DE102012208457A
Authority: DE
Inventors: Simon Butscher; Jens Müller; Tobias Schwarz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-21
Also published as: WO2013174714A3; WO2013174714A2; DE112013002596A5

Abstract

Es wird eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes umfassend eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorgeschlagen. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes, zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms und ein Kopplungsmittel zum Koppeln der Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm. Dabei ist die gekoppelte Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Bildschirm derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden. Hierdurch ist die Prozessvisualisierung des Netzwerkes für den Benutzer optimiert. Ferner werden eine Leitwarte mit einer solchen Anzeige- und Bedienvorrichtung sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte und eine solche Leitwarte.
Die Arbeit mit auf einem Bildschirm angezeigten Informationen aus netzwerkartigen Informationsräumen, wie z.B. Industrienetzen, beispielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen, gesteuert durch Leitwarten, Stromnetzen und dergleichen, stellt eine hohe kognitive Belastung für den Benutzer dar. Durch die aufgrund der Bildschirmgröße und der Bildschirmauflösung begrenzte Fläche, die zur Darstellung solcher Informationsräume zur Verfügung steht, kann immer nur ein bestimmter Ausschnitt des gesamten Netzwerks wiedergegeben werden. Dies kann dazu führen, dass der Benutzer nicht in der Lage ist, ein mentales Modell des gesamten Informationsraumes zu entwickeln.
Aus dem Stand der Technik sind über entsprechende Anzeige- und Bedienvorrichtungen realisierte Navigationskonzepte bekannt, bei denen ein Ausschnitt einer größeren Netzwerkstruktur auf einem Bildschirm wiedergegeben wird. Dabei kann der Benutzer in einen Bereich des Netzwerks gelangen, der aktuell nicht auf dem Bildschirm gezeigt ist, indem er mit einem so genannten Panning den Bildausschnitt verschiebt. Panning ist eine Funktion von grafischen Nutzeroberflächen, wobei ein entsprechendes Symbol (z.B. eine Hand) auf dem Bildausschnitt wiedergegeben wird und der Benutzer z.B. durch die Betätigung einer Taste auf einer Computermaus den Bildausschnitt über das Symbol virtuell ergreifen und durch Bewegen der Maus in verschiedene Richtungen verschieben kann. Häufig wird dieses Panning in Geoinformationssystemen eingesetzt, um in einer Karte zu navigieren.
Die Funktion des Pannings hat den Nachteil, dass der Navigationsprozess in künstliche Teilschritte zerlegt wird. Möchte ein Benutzer z.B. einem Pfad in einem Stromnetz folgen, so muss er mit einer Bedieneinrichtung und insbesondere mit der Computermaus nachfassen, wenn die äußeren Bildschirmkanten erreicht werden. Ein weiterer Nachteil von bekannten Lösungen besteht darin, dass entsprechend hinterlegte Kontextinformationen für Pfade in der Netzwerkstruktur explizit über eine geeignete Benutzerinteraktion, wie z.B. einem Mausklick, ausgewählt werden müssen. Alternativ gibt es Varianten, in denen im Voraus alle verfügbaren Kontextinformationen eingeblendet werden, jedoch führt diese Variante durch die Darstellung irrelevanter Informationen zu einer hohen kognitiven Belastung für den Benutzer.
Ferner bedingt die begrenzte Fläche des Bildschirms oftmals einen nur sehr geringen Detailgrad für den Nutzer. Insbesondere bei Prozessvisualisierungen in der Leitwarte hat dies für den Benutzer große Nachteile. Insbesondere sind Änderungen in der Prozessdynamik dann für den Benutzer oft nicht korrekt erfassbar.
Ein weiteres Problem stellt sich beim Einsatz eines Bildschirms für eine Leitwarte in einer Multi-User-Umgebung. Eine gleichzeitige Betrachtung von beispielsweise zwei weit auseinander liegenden Bereichen des zu visualisierenden Prozesses durch zwei Benutzer oder Operatoren ist herkömmlicherweise nicht möglich. Die Darstellung des gesamten Informationsraums mit einem geringen Detailgrad erschwert ferner die Analyse einer Problemursache durch die Leitwarte erheblich. Um an die Detailinformationen zu einem relevanten Ausschnitt des Prozesses zu gelangen, ist herkömmlicherweise eine separate Auswahl des Kontextes für die Detailinformationen nötig. Des Weiteren kann die separate Darstellung von Detailinformationen zu einer geteilten Aufmerksamkeit des Benutzers führen, was herkömmlicherweise den mentalen Aufwand für den Benutzer deutlich erhöht und damit die Wahrscheinlichkeit für Fehlbedienungen durch den Nutzer erhöht.
Bei herkömmlichen Systemen in Leitwarten werden für die Überwachung eines Prozesses meist zwei Display-Typen eingesetzt: große Wanddisplays, welche die zu überwachende netzwerkartige Struktur anzeigen, sowie kleine Displays direkt am Arbeitsplatz des Benutzers, welche eine detaillierte Darstellung des Prozesses bereitstellen.
In den herkömmlichen Systemen sind die einzelnen Display-Typen nicht verbunden. Die Benutzer identifizieren Auffälligkeiten im Prozess mit Hilfe der Übersicht auf dem großen Wanddisplay und wechseln anschließend manuell auf den entsprechenden Abschnitt in der Detaildarstellung des kleineren Displays. Aufgrund der begrenzten Fläche des großen Wanddisplays wird dabei stets ein Ausschnitt der netzwerkartigen Struktur oder das gesamte Netz mit geringem Detailgrad dargestellt. Um einen relevanten Abschnitt eines Prozesses zu identifizieren, ist der Benutzer oder Operator darauf angewiesen, durch die Übersicht navigieren zu können. Das Navigieren entlang netzwerkartiger Strukturen ist bislang lediglich über ein vertikales und horizontales Scrollen oder Panning möglich, wodurch der Navigationsprozess in künstliche Teilschritte zerlegt wird.
Um an bestimmte Detailinformationen zu einem auffälligen Prozessschritt zu gelangen, muss der Benutzer bei herkömmlichen Systemen einen bestimmten Kontext durch eine erneute Interaktion anwählen. Somit werden die Detailinformationen losgelöst von ihrem Kontext dargestellt. Dabei muss sich der Benutzer ständig darüber bewusst sein, welche Detailinformationen aktuell auf dem kleineren Display an seinem Arbeitsplatz dargestellt werden. Hierdurch sowie durch das Problem einer geteilten Aufmerksamkeit, steigt der mentale Aufwand des Operators.
Aufgrund des gesteigerten mentalen Aufwands des Operators sind die herkömmlichen Prozessvisualisierungen nicht optimal. Folglich steht dem Benutzer nur eine verringerte Aufmerksamkeit für seine eigentliche Steuerungsaufgabe des Netzwerkes mittels der Leitwarte zur Verfügung. Aufgrund der reduzierten Aufmerksamkeit können Fehlbedienungen durch den Benutzer entstehen.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes zu schaffen.
Demgemäß wird eine Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes umfassend eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorgeschlagen. Das Netzwerk ist vorzugsweise ein Industrienetz beispielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen. Die Netzlinie ist beispielsweise eine Kante, eine Verkabelung oder eine Leitung, insbesondere eine Rohrleitung. Der Netzknoten ist insbesondere eine Verzweigung.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes, zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms und ein Kopplungsmittel zum Koppeln der Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm. Dabei ist die gekoppelte Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Bildschirm derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden. Der dem Fokuspunkt zugeordnete Bildschirmbereich kann auch als Fokusbereich bezeichnet werden. Der Fokusbereich ist gemäß der Einstellung des Benutzers vergrößert und mit den gewünschten Detailinformationen versehen. Der Kontext zwischen den Detailinformationen und dem Fokusbereich ist sichergestellt.
Durch die erfindungsgemäße Anzeige- und Bedienvorrichtung ist die Prozessvisualisierung des Netzwerkes damit verbessert bzw. optimiert. Infolge der verbesserten Prozessvisualisierung wird die hierfür notwendige Aufmerksamkeit durch den Benutzer verringert. Folglich kann sich der Benutzer vermehrt um seine eigentliche Steuerungsaufgabe des Netzwerkes beispielsweise aus Rohrleitungen und Verkabelungen kümmern. Ferner bedingt die verbesserte Prozessvisualisierung eine reduzierte Wahrscheinlichkeit einer Fehlbedienung durch den Nutzer, da er mehr Aufmerksamkeit hierfür hat. Ebenso wird die Analyse einer konkreten Problemursache durch die Leitwarte erleichtert und verbessert. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Anzeige- und Bedienvorrichtung keine erneute Interaktion notwendig, dass dem Benutzer die Detailinformationen zu dem Bildschirmbereich angezeigt werden, der mit dem Fokuspunkt gekoppelt ist.
Beispielsweise ist der Bildschirm ein in der Leitwarte installiertes großes Wanddisplay. Die Bedieneinrichtung ist beispielsweise ein Drehregler oder ein Eingabegerät mit sechs Freiheitsgraden, beispielsweise ein Space-Navigator (siehe www.3dconnexion.de).
Die Detailinformationen werden insbesondere in der Prozessvisualisierung des großen Wanddisplays integriert, um somit den Kontext der Detailinformationen zu erhalten, und zwar in dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich, um somit das Problem einer geteilten Aufmerksamkeit des Benutzers zu umgehen.
Die vorliegende Anzeige- und Bedienvorrichtung ist zur Visualisierung und Interaktion mit dem Wanddisplay der Leitwarte, insbesondere auch in einer Mehrbenutzerumgebung, geeignet.
Der Fokuspunkt ist der Punkt auf dem Bildschirm, auf den der Benutzer seinen Fokus richtet. Bewegungen des Fokuspunktes auf dem Bildschirm werden mittels der Bedieneinrichtung durchgeführt. Der Fokuspunkt kann auch als Navigationselement bezeichnet werden.
Bei einer Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Vergrößerungsgrad des zugeordneten Bildschirmbereichs in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung eingegebenen ersten Benutzereingabe einzustellen und/oder die Darstellungskriterien des zugeordneten Bildschirmbereichs in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung eingegebenen zweiten Benutzereingabe einzustellen.
Die Darstellungskriterien definieren insbesondere welche Detailinformationen auf welche Art und an welchem Ort des zugeordneten Bildschirmbereichs dargestellt werden. Die Benutzereingaben können über die Art der Eingabe sowie über den Kontext der Eingabe differenziert werden. Die jeweilige Benutzereingabe kann je nach verwendeter Bedieneinrichtung implementiert werden.
Mittels der Bedieneinrichtung kann der Benutzer demnach einen gewünschten Detailgrad mittels Einstellung des Vergrößerungsgrades und auch vorbestimmte Detailinformationen mittels Einstellung der Darstellungskriterien einstellen. Da sowohl die Vergrößerung als auch die Detailinformationen innerhalb des mit dem Fokuspunkt gekoppelten Bildschirmbereichs dargestellt werden, ist für den Benutzer stets der Kontext zwischen den Detailinformationen und dem jeweiligen Bildschirmbereich gegeben.
Der dem Fokuspunkt zugeordnete Bildschirmbereich ist beispielsweise als ein Rahmen um den Fokusbereich ausgebildet. Der Fokuspunkt ist dabei insbesondere im Schwerpunkt des Rahmens angeordnet. Alternativ kann der dem Fokuspunkt zugeordnete Bildschirmbereich auch als ein Kreis ausgebildet sein, wobei dann der Fokuspunkt insbesondere in der Mitte des Kreises liegt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen.
Diese Ausführungsform kann auch als semantisches Zoomen bezeichnet werden, da umso mehr Detailinformationen gemäß den eingestellten Darstellungskriterien angezeigt werden, desto größer der eingestellte Vergrößerungsgrad und damit Detailgrad ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt in Abhängigkeit zumindest einer dritten Benutzereingabe auf dem Bildschirm zu verschieben.
Der Benutzer kann über die Bedieneinrichtung den Fokuspunkt auf dem Bildschirm verschieben und damit auf dem Bildschirm navigieren. Ferner können der jeweiligen Bedieneinrichtung auch mehrere Fokuspunkte zugeordnet werden, so dass der Benutzer auch zwischen mehreren Fokuspunkten wechseln kann, welche er in unterschiedlichen Regionen des Bildschirms navigieren kann. Dabei kann die Bedieneinrichtung eine im Weiteren näher erläuterte freie Navigation und auch eine inhaltssensitive Navigation nutzen. Da die Darstellung des zu überwachenden Prozesses meist auf einem entfernten großen Display abgebildet wird, der den vorliegenden Bildschirm ausbildet, ist dieser für den Benutzer nicht direkt erreichbar. Aus diesem Grund ist die Bedieneinrichtung vorzugsweise ein Eingabegerät mit sechs Freiheitsgraden, z.B. der oben erwähnte Space-Navigator. Der Space-Navigator ähnelt einem Joystick und bietet unter anderem die Funktionen Drehen (stufenlos, mit Anschlag), Kippen (in jede beliebige Richtung) sowie Ziehen und Drücken und besitzt dabei einen spürbaren Widerstand, was auch eine Blindbedienung ermöglicht. Joystick-ähnliche Eingabegeräte als Bedieneinrichtungen sind insbesondere für den Einsatz in Leitwarten geeignet.
Beispielsweise ist in der freien Navigation ein Verschieben des Fokuspunktes über ein Kippen des Eingabegerätes ermöglicht, d.h. der Fokuspunkt verschiebt sich auf dem Bildschirm entsprechend der Kipprichtung. Die verwendete Bedieneinrichtung hat vorzugsweise sechs Freiheitsgrade, eine automatische Zentrierung und basiert auf einer vektorbasierten Navigation. Dies hat den Vorteil einer kontinuierlichen Bewegung, d.h. die Navigation muss nicht in einzelne Teilschritte zerlegt werden. Die Navigationsgeschwindigkeit ist dabei insbesondere vom Kippausschlag abhängig. Bei einem geringen Kippausschlag ist somit ein exaktes Ansteuern eines spezifischen Punktes auf dem Bildschirm möglich, wohingegen bei einem großen Kippausschlag große Distanzen schneller überbrückt werden können. Der Fokuspunkt selbst wird insbesondere durch ein polymodales Navigationselement auf dem Bildschirm gekennzeichnet, welches den Benutzer bei der Navigation unterstützen kann. Insbesondere in der freien Navigation dient das Navigationselement als Fadenkreuz, um eine gezielte Navigation zu ermöglichen. Zusätzlich kann ein Richtungspfeil innerhalb des Navigationselementes angezeigt werden, welcher die aktuelle Kipprichtung und somit auch die Navigationsrichtung des Fokuspunktes auf dem Bildschirm wiedergibt.
Die folgenden vier Ausführungsformen beschäftigen sich mit der oben erwähnten inhaltssensitiven Navigation. Bei der vorliegenden inhaltssensitiven Navigation werden dem polymodalen Navigationselement weitere Funktionen hinzugefügt. Das Navigationselement signalisiert dem Nutzer so zum Beispiel, ob eine Verbindung zu einer Karte hergestellt werden kann oder welche Netzlinie oder Kante an einem Knotenpunkt oder Netzknoten selektiert wurde. Dazu im Einzelnen.
Bei einer Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, in Abhängigkeit einer vorbestimmten vierten Benutzereingabe den Fokuspunkt an eine bestimmte Netzlinie anzuheften, falls der Fokuspunkt einen vorbestimmten Abstand von der bestimmten Netzlinie unterschreitet.
Durch das Anheften des Fokuspunktes oder Navigationselementes an eine bestimmte Netzlinie wird eine Verbindung zwischen dem Navigationselement und der bestimmten Netzlinie hergestellt. Der vorbestimmte Abstand, den das Navigationselement unterschreiten muss, so dass eine Verbindung mit der Netzlinie hergestellt werden kann, ist insbesondere über die Bedieneinrichtung durch den Benutzer einstellbar.
Bei der Herstellung einer Verbindung zwischen dem Navigationselement und der bestimmten Netzlinie ändert sich der Status des Navigationselementes insbesondere dahingehend, dass ein schnelleres und fehlerfreies Ansteuern einzelner Netzlinien und Kanten ermöglicht wird. Dabei wird die Nutzerbewegung des Navigationselementes wie durch dynamische Kraftfelder beeinflusst. Diese so genannten dynamischen Kraftfelder werden innerhalb des jeweiligen vorbestimmten Abstandes zu der jeweiligen Netzlinie ausgebildet. Diese dynamischen Kraftfelder können insbesondere sowohl auf die Geschwindigkeit als auch auf die Richtung des Navigationselementes einwirken. Bezogen auf die Geschwindigkeit bedeutet dies, dass die Netzlinien im motorischen Raum größer wirken, d.h. eine dynamische Anpassung vorgenommen wird. Durch eine Reduzierung der Zeigergeschwindigkeit über die Netzlinien werden diese von der notwendigen motorischen Bewegung her gesehen größer. Befindet sich das Navigationselement über einer Netzlinie oder Kante, kann beispielsweise über eine Drehbewegung der Bedieneinrichtung eine Verbindung zu dieser hergestellt werden. In einem solchen Fall wird die Verbindung also manuell durch den Benutzer hergestellt. Die Darstellung des Navigationselementes kann insbesondere verändert werden, so dass auch visuell auf einen Wechsel von der freien Navigation zu der inhaltssensitiven Navigation hingewiesen ist. Das Navigationselement markiert dabei vorzugsweise die aktuelle Position auf der zuvor vom Benutzer ausgewählten Netzlinie.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich bei einer fünften vorbestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie zu bewegen und bei einer sechsten vorbestimmten Benutzereingabe in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie zu bewegen.
Beispielsweise sind die fünfte vorbestimmte Benutzereingabe durch ein Kippen des Eingabegeräts nach vorne und die sechste vorbestimmte Benutzereingabe durch ein Kippen des Eingabegeräts nach hinten ausgebildet. Hierbei ist das Eingabegerät insbesondere derart ausgestaltet, dass es genügt, diese Bewegung in groben Richtungen des gewünschten Kantenverlaufs auszuführen. Bei der Navigation entlang einer Netzlinie oder Kante wird der Fokuspunkt, beispielsweise das polymodale Navigationselement, entsprechend dem Kantenverlauf über den dargestellten Informationsraum bewegt, so dass der Benutzer dem tatsächlichen Kantenverlauf folgen kann und nicht geradlinige Distanzen zurückzulegen hat. Ein weiterer Vorteil gegenüber Panning ist, dass die Navigation bei der vorliegenden Interaktionstechnik nicht in Teilschritte, beispielsweise in Form von stetigem Nachgreifen, zerlegt wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich entlang der angehefteten Netzlinie in Abhängigkeit einer zweifachen Eingabe der vorbestimmten fünften bzw. sechsten Benutzereingabe automatisch zu bewegen.
Diese automatische Navigation kann auch als animierte Navigation bezeichnet werden. Durch die animierte Navigation können schnell große Distanzen in dem Netzwerk überbrückt werden. Die animierte Navigation kann beispielsweise durch zweimaliges Kippen des Eingabegerätes in die entsprechende Richtung ausgelöst werden. Durch die Animation wird der nächste Knoten über eine Animation entlang des Kantenverlaufs angesteuert, ohne dass eine weitere Interaktion des Benutzers erforderlich ist. Durch diese Animation wird eine kontinuierliche Wahrnehmung des Benutzers erhalten, was eine einfachere Orientierung ermöglicht. Beispielsweise wird die animierte Navigation beendet, wenn ein Netzknoten erreicht ist, oder wenn eine weitere Eingabe des Benutzers erfolgt. Durch die animierte Navigation und Verbindung mit der oben beschriebenen manuellen Navigation entlang von Netzlinien kann der Benutzer zum einen schnell durch den Informationsraum navigieren und zum anderen jede Position manuell und exakt ansteuern. Ferner kann die Bedieneinrichtung derart eingerichtet werden, dass auch das Springen zwischen Knotenpunkten ermöglicht wird.
Ferner ist die Bedieneinrichtung insbesondere derart ausgelegt, dass sie auch eine Verbindung zwischen dem Fokuspunkt und der bestimmten Netzlinie lösen kann. Um die Verbindung zu einer Netzlinie zu lösen, wird – wie beim Herstellen einer Verbindung – eine Drehung an der Bedieneinrichtung durchgeführt. Um die Fehleranfälligkeit zu reduzieren, kann die Verbindung zur Netzlinie im Bereich eines Netzknotens nicht gelöst werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung dazu eingerichtet, den Fokuspunkt und den dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich entlang der angehefteten Netzlinie bis zu dem verbundenen Netzknoten zu bewegen und bei diesem verbundenen Netzknoten die Bewegung des Fokuspunktes und des dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich entlang einer in Abhängigkeit einer siebten vorbestimmten Benutzereingabe ausgewählten Netzlinie fortzuführen.
Mit anderen Worten, die Navigation wird automatisch an einem Netzknoten unterbrochen. Das Navigationselement kann dann durch einen Farbwechsel dem Benutzer signalisieren, dass ein Kreuzungsmodus aktiviert ist.
Am jeweiligen Knoten gibt es zwei unterschiedliche Varianten zur Selektion der gewünschten Netzlinie. Zum einen kann die antizipierte Netzlinie per Drehbewegung der Bedieneinrichtung selektiert werden. Durch eine Drehung wird zwischen den einzelnen Netzlinien der Reihe nach durchgeschaltet. In einer zweiten Variante wird die gewünschte Netzlinie über eine Kippbewegung in eine entsprechende Richtung ausgewählt. Die Bewegung muss hierbei insbesondere nur grob in Richtung der antizipierten Netzlinie ausgeführt werden, wobei prinzipiell die Netzlinie gewählt wird, welche der Kipprichtung am ehesten entspricht. Auf dem Bildschirm kann durch eine farbige Hervorhebung der selektierten Netzlinie dem Benutzer ein direktes visuelles Feedback bereitgestellt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Verzerrungsmittel vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, kontinuierliche Übergänge zwischen den dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen.
Durch die kontinuierlichen Übergänge zwischen dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich und den angrenzenden Bildschirmbereichen ist der Kontext für den Benutzer visuell sichergestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet, die Verzerrung der Prozessvisualisierung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes auf dem Bildschirm zu berechnen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der bestimmte Verzerrungsalgorithmus ein Fish-Eye-Algorithmus.
Es kann auch eine Fish-Eye-Verzerrung mit einem Magic-Lens-Filter kombiniert werden. Eine solche Kombination ist insbesondere für den Einsatz in Leitwarten geeignet. Mit Hilfe eines Fish-Eye-Algorithmus oder einer Fish-Eye-Linse können Informationen, die sich näher am Fokuspunkt befinden und somit potenziell interessanter sind, detaillierter und die weiter entfernten Informationsobjekte abstrahierter dargestellt werden. Im Speziellen heißt das, dass der Bildschirmbereich, der dem Fokuspunkt zugeordnet ist, räumlich gesehen vergrößert wird, also mehr Platz auf dem Bildschirm erhält. Wie oben bereits ausgeführt, kann dieser Bereich auch als Fokusbereich bezeichnet werden. Um den Kontext des Fokusbereichs zu erhalten und einen kontinuierlichen Übergang zu schaffen, nimmt die Vergrößerung mit größerer Entfernung zum Fokuspunkt ab.
Bei einer weiteren Ausführungsform werden die Detailinformationen in dem dem Fokuspunkt zugeordneten Bildschirmbereich gemäß der eingestellten Darstellungskriterien mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt.
Magic-Lens-Filter stellen ein ähnliches Konzept wie Fish-Eye-Linsen dar. Auch diese Magic-Lens-Filter stellen eine transformierte Ansicht des darunter liegenden Informationsraums bereit. Im Gegensatz zur Fish-Eye-Linse wird jedoch keine in mittlerer Distanz zum Fokuspunkt abnehmende Verzerrung eingesetzt. Innerhalb eines Magic-Lens-Filters können beispielsweise zusätzliche Informationen oder Detailinformationen angezeigt werden. Ferner können auch Informationen herausgefiltert werden. Somit wird über das Magic-Lens-Filter eine semantische Anreicherung des sich unter der Linse befindlichen Bereichs, also dem Fokusbereich, bereitgestellt.
Mit Hilfe einer wie oben andiskutierten Kombination einer Fish-Eye-Linse und eines Magic-Lens-Filters kann der Benutzer die für ihn interessanten Bereiche des zu überwachenden Prozesses genauer beobachten und mit Detailinformationen anreichern, ohne dabei den räumlichen Kontext zu verlieren. D.h., vorliegend wird sowohl eine semantische als auch eine graphische Vergrößerung von Teilen der auf dem Bildschirm, insbesondere dem Wanddisplay, dargestellten Prozessvisualisierung durchgeführt. Um zu gewährleisten, dass eine graphische Vergrößerung nicht zu Lasten einer kontinuierlichen Darstellung geht, wird die Fish-Eye-Verzerrung eingesetzt. Dabei wird insbesondere ein Algorithmus für die Fish-Eye-Linse eingesetzt, welcher den Fokusbereich der Fish-Eye-Linse lediglich vergrößert und nicht verzerrt. Durch eine gleichmäßige Skalierung von X- und Y-Achse im Fokusbereich werden die Winkel sowie die Proportionen der Distanzen zwischen den betroffenen Netzlinien erhalten. Einige Informationen können nutzlos werden, wenn diese Eigenschaften nicht gewahrt werden.
Eine gleichmäßige Skalierung ist daher zumindest innerhalb des Fokusbereichs einzusetzen. Nur innerhalb des Fokusbereichs der Fish-Eye-Linse werden über einen weiteren Magic-Lens-Filter Detailinformationen angezeigt. Der Detailgrad der zusätzlichen Informationen kann über einen semantischen Zoom – wie oben dargestellt – gesteuert werden. Zoomt der Benutzer weit heraus, wird keine Linse dargestellt, bei einer sehr hohen Zoom-Stufe werden hingegen alle Detailinformationen innerhalb der Linse sichtbar. Dazwischen können beliebige Abstraktionsstufen eingefügt werden. Im Hinblick auf Kontrollräume besteht der Vorteil hier in der Möglichkeit der Darstellung des gesamten Prozesses, wie z.B. bei einem Stromnetz, bei gleichzeitiger Betrachtung von Details. Dies bietet den oben besagten Vorteil, dass der Benutzer die Kontextinformationen nicht aus dem Auge verliert. Somit wird das Problem der geteilten Aufmerksamkeit gelöst.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet, die Verzerrung der Prozessvisualisierung mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes auf dem Bildschirm zu berechnen. Details hierzu werden in Bezug zu 5 erläutert.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Mehrzahl von durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtungen zum Steuern des Bildschirms vorgesehen. Dabei ist das Kopplungsmittel dazu eingerichtet, die jeweilige Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm zu koppeln.
Damit ist die vorliegende Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Mehrbenutzerumgebung mit einem einzigen Bildschirm geeignet. Der jeweilige Benutzer hat dann die Möglichkeit, den für ihn aktuell interessanten Bereich des auf dem Bildschirm visualisierten Prozesses zu untersuchen. Hierbei kann jeder Benutzer einen oder mehrere Fokuspunkte über seine Bedieneinrichtung auf dem Bildschirm, insbesondere dem Wanddisplay, steuern.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Kopplungsmittel dazu eingerichtet, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen und den Fokuspunkten auf dem Bildschirm dynamisch anzupassen.
Das jeweilige Mittel, Kopplungsmittel und Verzerrungsmittel, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Vorrichtung oder als Teil einer Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
Weiter wird eine Leitwarte mit einer wie oben beschriebenen Anzeige- und Bedienvorrichtung vorgeschlagen, wobei die Leitwarte ein Netzwerk steuert und die Anzeige- und Bedienvorrichtung zur Prozessvisualisierung des Netzwerkes eingerichtet ist.
Ferner wird ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes umfassend eine Vielzahl von Netzknoten und jeweils zwei Netzknoten verbindende Netzlinien vorgeschlagen. Die Anzeige- und Bedienvorrichtung hat einen Bildschirm zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes und zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung zur Steuerung des Bildschirms. In einem ersten Schritt wird die Bedieneinrichtung mit zumindest einem Fokuspunkt auf dem Bildschirm gekoppelt. In einem zweiten Schritt wird der Bildschirm derart angesteuert, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt zugeordneter Bildschirmbereich gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen in dem zugeordneten Bildschirmbereich gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.
Ein Computerprogrammprodukt wie ein Computerprogramm-Mittel kann beispielsweise als Speichermedium, wie Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Außerdem wird ein Datenträger mit einem gespeicherten Computerprogramm mit Befehlen vorgeschlagen, welche die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens auf einer programmgesteuerten Einrichtung veranlasst.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige- und Bedienvorrichtung,
2 eine schematische Ansicht eines Beispiels einer Netzlinie der 1 vor dem Anheften eines Fokuspunktes,
3 eine schematische Ansicht der Netzlinie der 2 nach dem Anheften des Fokuspunktes an der Netzlinie, und
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Steuern einer Anzeige- und Bedienvorrichtung.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes 2. Das Netzwerk 2 hat eine Vielzahl von Netzknoten A–H und jeweils zwei Netzknoten A–H verbindende Netzlinien N1–N7.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 hat einen Bildschirm 3 zur Darstellung des Netzwerkes 2, insbesondere des gesamten Netzwerkes 2. Der Bildschirm 3 ist insbesondere ein großes, in der Leitwarte installiertes Wanddisplay. Ferner ist eine Bedieneinrichtung 4 vorgesehen, welche beispielsweise als Eingabegerät oder Drehregler ausgebildet ist und welche durch einen Benutzer zur Steuerung des Bildschirms 3 als Fernbedienung betätigbar ist.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 weist ein Kopplungsmittel 5 auf. Das Kopplungsmittel 5 ist zum Koppeln der Bedieneinrichtung 4 mit zumindest einem Fokuspunkt F auf dem Bildschirm 3 eingerichtet. Der Fokuspunkt F kann auch als Navigationselement auf dem Bildschirm 3 bezeichnet werden.
Die mit einem Fokuspunkt F gekoppelte Bedieneinrichtung 4 ist ferner dazu eingerichtet, den Bildschirm 3 derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt F zugeordneter Bildschirmbereich BB gemäß eines eingestellten Vergrößerungsgrades vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen D1–D4 in dem zugeordneten Bildschirmbereich BB gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden.
In dem Ausführungsbeispiel der 1 ist der dem gekoppelten Fokuspunkt F zugeordnete Bildschirmbereich BB als ein Rahmen um den Fokuspunkt F ausgebildet. Die Detailinformationen D1–D4 sind in den Ecken des Rahmens B angeordnet. Durch Einstellung der Darstellungskriterien kann der Benutzer über die Bedieneinrichtung 4 die Art und Weise der Darstellung der Detailinformationen D1–D4 anpassen. Der dem Fokuspunkt F zugeordnete Bildschirmbereich BB kann auch als Fokusbereich bezeichnet werden.
Mittels der Bedieneinrichtung 4 kann der Benutzer den Vergrößerungsgrad des Fokusbereiches BB und auch die Darstellungskriterien des Fokusbereiches BB einstellen. Für diese Einstellungen sind in der Bedieneinrichtung 4 vorbestimmte Benutzereingaben implementiert. Die Darstellungskriterien definieren insbesondere die Art der Detailinformationen D1–D4, ihre Darstellungsweise (z.B. ihre Farbe) und ihren Darstellungsort (beispielsweise in den Ecken) des Fokusbereiches BB. Hinsichtlich der oben angesprochenen Benutzereingaben und der im Weiteren diskutierten Benutzereingaben sei darauf hingewiesen, dass die einzelnen Benutzereingaben je nach verwendeter Ausführungsform der Bedieneinrichtung 4 über die Art der Eingabe sowie über den Kontext der Eingabe differenziert werden können.
Insbesondere kann die Bedieneinrichtung 4 dazu eingerichtet werden, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen. Dies kann auch als semantisches Zoomen bezeichnet werden. Die Bedieneinrichtung 4 ist insbesondere auch dazu eingerichtet, den Fokuspunkt F und den damit gekoppelten Fokusbereich BB in Abhängigkeit einer bestimmten Benutzereingabe mittels der Bedieneinrichtung 4 auf den Bildschirm 3 zu verschieben. Mit anderen Worten, der Benutzer kann mittels der Bedieneinrichtung 4 den Fokuspunkt F auf den Bildschirm 3 navigieren.
Das Kopplungsmittel 5 kann beispielsweise in der Steuereinrichtung, beispielsweise dem Mikroprozessor, des Bildschirms 3 integriert sein. Ferner kann dieser Mikroprozessor ein Verzerrungsmittel aufweisen. Das Verzerrungsmittel kann als Routine, Funktion oder Programm in dem Mikroprozessor 5 des Bildschirms 3 integriert sein. Das Verzerrungsmittel ist insbesondere dazu eingerichtet, kontinuierlich Übergänge V1, V2 zwischen dem dem Fokuspunkt F zugeordneten Bildschirmbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms 3 mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen. In 1 ist dies durch die Bereiche V1 und V2 sichtbar, welche sich zu den angrenzenden Bildschirmbereichen verjüngen und somit den Kontext zwischen dem Fokusbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen schaffen.
Das Verzerrungsmittel berechnet die Verzerrung der Prozessvisualisierung insbesondere in Abhängigkeit der Position des Fokuspunktes F. Der Verzerrungsalgorithmus ist beispielsweise ein Fish-Eye-Algorithmus. Auch kann zur Berechnung der Verzerrung der Prozessvisualisierung eine kontinuierliche Faltung eingesetzt werden. Ferner werden die Detailinformationen D1–D4 in dem Fokusbereich BB gemäß den eingestellten Darstellungskriterien vorzugsweise mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt.
Des Weiteren kann die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 auch eine Mehrzahl von Bedieneinrichtungen 4 zum Steuern des Bildschirms 3 aufweisen. Dann wird das Kopplungsmittel 5 dazu eingerichtet, die jeweilige Bedieneinrichtung 4 mit zumindest einem Fokuspunkt F auf dem Bildschirm 3 zu koppeln. Das Kopplungsmittel 5 ist ferner dazu eingerichtet, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen 4 und den Fokuspunkten F auf dem Bildschirm 3 dynamisch, insbesondere benutzerspezifisch, anzupassen.
2 zeigt, dass der Fokuspunkt F innerhalb eines vorbestimmten Abstandes A von der Netzlinie N3 ist. Folglich wird die Bedieneinrichtung 4 bei einer bestimmten Benutzereingabe den Fokuspunkt F an die Netzlinie N3 anheften. Der an der Netzlinie N3 angeheftete Fokuspunkt F ist dann in 3 dargestellt. In der Ausführungsform der 3 ist die Bedieneinrichtung 4 dann dazu eingerichtet, den Fokuspunkt F und den zugeordneten Fokusbereich BB bei einer bestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung (beispielsweise nach oben) entlang der angehefteten Netzlinie N3 zu bewegen und bei einer entgegengesetzten Benutzereingabe in der entgegengesetzten Richtung (beispielsweise nach unten) entlang der angehefteten Netzlinie N3 zu bewegen.
In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes 2 umfassend eine Vielzahl von Netzknoten A–H und jeweils zwei Netzknoten A–H verbindende Netzlinien N1–N7 dargestellt.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 1 hat einen Bildschirm 3 zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes 2 und zumindest eine durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung 4 zur Steuerung des Bildschirms 3.
In Schritt 401 wird die Bedieneinrichtung 4 mit zumindest einem Fokuspunkt F auf dem Bildschirm 3 gekoppelt.
In Schritt 402 wird der Bildschirm 3 durch die Bedieneinrichtung 4 derart angesteuert, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt F zugeordneter Bildschirmbereich BB gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen D1–D4 in dem zugeordneten Bildschirmbereich BB gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden.
Insbesondere werden kontinuierliche Übergänge V1, V2 zwischen dem dem Fokuspunkt F zugeordneten Bildschirmbereich BB und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms 3 mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus hergestellt. Die Verzerrung der Prozessvisualisierung wird vorzugsweise mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes F auf dem Bildschirm 3 berechnet. Eine Variante hierzu ist die Verwendung einer Fish-Eye-verzerrung.
Im Folgenden wird ein Beispiel für einen Algorithmus beschrieben, welcher eine Faltung des Informationsraums des Bildschirms 3 abhängig von mit Hilfe der inhaltssensitiven Navigation positionierten Fokuspunkten F durchführt.
Zunächst wird die Breite der einzelnen Falten definiert. Hierfür muss festgelegt werden, wie viel Prozent der Displaybreite/-höhe für die Faltung des Informationsraumes verwendet werden darf – wobei 50% des Displayplatzes einen guten Richtwert darstellen. Bei der Definition des für die Faltungen zu verwendenden Displayplatzes muss ein Trade-Off gefunden werden, und zwar zwischen einer ausreichenden Größe der nicht verzerrten Fokusregionen und einer ausreichenden Breite/Höhe der Faltungen, damit auch Informationen innerhalb der Faltungen noch gut zu erkennen sind.
Im Folgenden Rechenbeispiel wird von einer maximalen Summe der Breite/Höhe der Faltungen von 50% des Displayplatzes ausgegangen. Das heißt, die Summe der Faltenbreite (bFaltung) darf nicht mehr als 50% der Displaybreite (bDisplay) betragen. Die Breite der vertikalen Faltungen kann somit abhängig von der gewünschten Anzahl an Fokuspunkten und der zur Verfügung stehenden Breite des Displays berechnet werden. Die maximale Anzahl an Faltungen (nFaltung) lässt sich mit Hilfe der gewünschten Anzahl an Fokuspunkten (nFokuspunkt) berechnen: nFaltung = nFokuspunkt + 1
Bei zwei Fokuspunkten werden somit abhängig von der Position der Fokuspunkte maximal drei vertikale Faltungen benötigt. Die Breite einer Faltung lässt sich berechnen über: bFaltung = (bDisplay·0.5)/nFaltung
Bei horizontalen Faltungen gilt Entsprechendes für die Faltenhöhe. Neben der Definition der Breite und Höhe der Faltungen muss der minimale Bereich um einen Fokuspunkt, das heißt die Fokusregion, definiert werden. Die Breite und Höhe einer Fokusregion legt fest, mit welcher minimalen Distanz zu einem Fokuspunkt eine Faltung eingefügt werden darf, und bestimmt somit, welche Region um einen Fokuspunkt unverzerrt dargestellt wird. Die minimale Breite/Höhe einer Fokusregion ist dabei abhängig von der Breite der Faltungen zu wählen. In diesem Beispiel darf die Summe der Breiten der Fokusregionen 50% der Displaybreite nicht überschreiten, da bereits bis zu 50% der Breite für die Faltungen reserviert sind. Die maximale minimale Breite einer Fokusregion (bFokusregion) lässt sich somit berechnen über: bFokusregion = (bDisplay·0,5)/nFokuspunkt
Durch die minimale Breite/Höhe einer Fokusregion wird festgelegt, ab welcher Distanz zwischen zwei Fokuspunkten eine Faltung eingefügt wird. Der Mindestabstand (dmin) zwischen zwei Fokuspunkten, um eine Faltung einzufügen, beträgt: dmin = bFokusregion + bFaltung
Die Faltung wird dabei genau in der Mitte zwischen diesen Fokuspunkten eingefügt. Eine Faltung kann ebenfalls zwischen einem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraums eingefügt werden, wenn sich der Fokuspunkt in einer ausreichenden Distanz zu diesem Befindet (mindestens: 0,5·bFokusregion + bFaltung).
In diesem Fall wird die Faltung jedoch nicht in der Mitte zwischen dem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraumes eingefügt, sondern mit nur einer geringen Distanz zum Rand. Diese Unterscheidung wird getroffen, da somit mehr Raum für die Fokusregion zur Verfügung steht. Der geringe Abstand zum Rand sollte eingehalten werden, um die Faltung für den Anwender nachvollziehbarer zu machen.
Die Tiefe der Faltungen ist abhängig von der Anzahl der Faltungen, das heißt von den Abständen zwischen den Fokuspunkten sowie von der Größe des Informationsraums und des vorhandenen Displayplatzes.
Die Anzahl der horizontalen Faltungen bestimmt die Breite des Informationsraums, welche mit Hilfe der Faltung gestaucht werden muss, was wiederum die Tiefe der Faltung bestimmt. Der Raum, der in den Faltungen zusammengefasst werden muss, wird prozentual auf die einzelnen Faltungen verteilt. Umso größer die Distanz zwischen zwei Fokuspunkten beziehungsweise zwischen einem Fokuspunkt und dem Rand des Informationsraums ist, umso mehr Raum wird in der Faltung zwischen diesen zusammengefasst und umso tiefer wird die Faltung. Hierdurch wird ein kontinuierlicher Übergang der Faltungen auch beim Verschieben der Fokuspunkte gewährleistet. Nähern sich zum Beispiel zwei Fokuspunkte an, wird die Tiefe der Faltung zwischen diesen kontinuierlich reduziert, bis sie komplett verschwindet. Hierzu zeigt die 5 ein Beispiel mit drei Fokuspunkten und zwei Faltungen. In der 5 sind folgende Zeichen verwendet:
P1 – P3: Fokuspunkte 1 bis 3
F1, F2: Faltungen 1 und 2
dInformationsraum: Breite des Informationsraums
dDisplay: Breite des Displays
dFaltung: Breite der Faltung
dP1 – P2: Distanz zwischen Fokuspunkt 1 und Fokuspunkt 2
dP2 – P3: Distanz zwischen Fokuspunkt 2 und Fokuspunkt 3
tF1: Tiefe der Faltung 1
tF2: Tiefe der Faltung 2
Dabei ergibt sich die Berechnung der prozentualen Distanz zwischen den Fokuspunkten wie folgt: pdF1 – F2 = dF1 – F2/(dF1 – F2 + dF2 – F3) pdF2 – F3 = dF2 – F3/(dF1 – F2 + dF2 – F3)
Dabei ergibt sich die Berechnung des nötigen Raumgewinns durch die Faltungen durch: dFaltungen = dInformationsraum – (2·dFaltung)
Die prozentuale Verteilung des Raums auf die Faltungen ergibt sich durch: aF1 = (pdF1 – F2·dFaltungen)/2 aF2 = (pdF2 – F3·dFaltungen)/2
Ferner ergibt sich die Tiefe der Faltungen aus: tF1 = √(aF12 – (dFaltung/2)2) tF2 = √(aF22 – (dFaltung/2)2)
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Anzeige- und Bedienvorrichtung
2: Netzwerk
3: Bildschirm
4: Bedieneinrichtung
5: Kopplungsmittel
401–402: Verfahrensschritt
A: Abstand
A–H: Netzknoten
BB: Bildschirmbereich
D1–D4: Detailinformationen
F: Fokuspunkt
N1–N7: Netzlinie
V1, V2: Übergang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

www.3dconnexion.de [0015]

Claims

Anzeige- und Bedienvorrichtung (1) für eine Leitwarte zur Prozessvisualisierung eines Netzwerkes (2) umfassend eine Vielzahl von Netzknoten (A–H) und jeweils zwei Netzknoten (A–H) verbindende Netzlinien (N1–N7), mit einem Bildschirm (3) zur Darstellung zumindest eines Ausschnitts des Netzwerkes (2), zumindest einer durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung (4) zur Steuerung des Bildschirms (3), und einem Kopplungsmittel (5) zum Koppeln der Bedieneinrichtung (4) mit zumindest einem Fokuspunkt (F) auf dem Bildschirm (3), wobei die gekoppelte Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Bildschirm (3) derart anzusteuern, dass ein dem gekoppelten Fokuspunkt (f) zugeordneter Bildschirmbereich (BB) gemäß einem eingestellten Vergrößerungsgrad vergrößert dargestellt wird und dass Detailinformationen (D1–D4) in dem zugeordneten Bildschirmbereich (BB) gemäß eingestellter Darstellungskriterien dargestellt werden.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Vergrößerungsgrad des zugeordneten Bildschirmbereichs (BB) in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung (4) eingegebenen ersten Benutzereingabe einzustellen und/oder die Darstellungskriterien des zugeordneten Bildschirmbereichs (BB) in Abhängigkeit von zumindest einer durch den Benutzer mittels der Bedieneinrichtung (4) eingegebenen zweiten Benutzereingabe einzustellen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, die Darstellungskriterien in Abhängigkeit des eingestellten Vergrößerungsgrads einzustellen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) in Abhängigkeit zumindest einer dritten Benutzereingabe auf dem Bildschirm (3) zu verschieben.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer vorbestimmten vierten Benutzereingabe den Fokuspunkt (F) an eine bestimmte Netzlinie (N1–N7) anzuheften, falls der Fokuspunkt (F) einen vorbestimmten Abstand (A) von der bestimmten Netzlinie (N1–N7) unterschreitet.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) bei einer fünften vorbestimmten Benutzereingabe in einer ersten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie (N1–N7) zu bewegen und bei einer sechsten vorbestimmten Benutzereingabe in einer der ersten Richtung entgegengesetzten, zweiten Richtung entlang der angehefteten Netzlinie (N1–N7) zu bewegen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) entlang der angehefteten Netzlinie (N1–N7) in Abhängigkeit einer zweifachen Eingabe der vorbestimmten fünften oder sechsten Benutzereingabe automatisch zu bewegen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (4) dazu eingerichtet ist, den Fokuspunkt (F) und den dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) entlang der angehefteten Netzlinie (N1–N7) bis zu dem verbundenen Netzknoten (A–H) zu bewegen und bei diesen verbundenen Netzknoten (A–H) die Bewegung des Fokuspunktes (F) und des dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereiches (BB) entlang einer in Abhängigkeit einer siebten vorbestimmten Benutzereingabe ausgewählten Netzlinie (N1–N7) fortzuführen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Verzerrungsmittel, welches dazu eingerichtet ist, kontinuierliche Übergänge (V1, V2) zwischen dem dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) und den angrenzenden Bildschirmbereichen des Bildschirms (3) mittels eines bestimmten Verzerrungsalgorithmus zu schaffen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet ist, die Verzerrung der Prozessvisualisierung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes (F) auf dem Bildschirm (3) zu berechnen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Verzerrungsalgorithmus ein Fish-Eye-Algorithmus ist.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verzerrungsmittel dazu eingerichtet ist, die Verzerrung der Prozessvisualisierung mittels einer kontinuierlichen Faltung in Abhängigkeit der Position des zumindest einen Fokuspunktes (F) auf dem Bildschirm (3) zu berechnen.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Detailinformationen (D1–D4) in dem dem Fokuspunkt (F) zugeordneten Bildschirmbereich (BB) gemäß der eingestellten Darstellungskriterien mittels eines Magic-Lens-Filters dargestellt werden.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von durch einen Benutzer betätigbaren Bedieneinrichtung (4) zum Steuern des Bildschirms, wobei das Kopplungsmittel (5) dazu eingerichtet ist, die jeweilige Bedieneinrichtung (4) mit zumindest einem Fokuspunkt (F) auf dem Bildschirm (3) zu koppeln.
Anzeige- und Bedienvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungsmittel (5) dazu eingerichtet ist, die Kopplungen zwischen den Bedieneinrichtungen (4) und den Fokuspunkten (F) auf dem Bildschirm (3) dynamisch anzupassen.