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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung eines Anlagenzustands, wobei auf der Anzeigevorrichtung ein aktueller Anlagenzustand einer mit der Anzeigevorrichtung verbundenen technischen Anlage dargestellt werden soll. Eine solche Anzeigevorrichtung ist aus der
US 2004/0160386 A1 bekannt.
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In einer Vielzahl an technischen Anlagen, beispielsweise in Industrieanlagen oder in medizinischen Anlagen, werden anfallende Messgrößen oder daraus abgeleitete Größen zur Anzeige gebracht, um einen aktuellen Anlagenzustand anzuzeigen. Der Begriff Anlagenzustand soll hierbei auch beispielsweise physiologische Messdaten eines Patienten umfassen, welche mittels einer medizinischen Anlage aufgenommen werden. Die Anzeige des Anlagenzustands ist notwendig, um insbesondere beim Eintreten einer aufmerksamkeitsbedürftigen Situation, z. B. eines Fehlers oder einer Gefährdung, für ein schnelles Eingreifen zu sorgen. Hierfür ist es meist notwendig, dass ein menschlicher Benutzer der technischen Anlage aufgrund des angezeigten Anlagenzustands einen darauf abgestimmten Eingriff in die technische Anlage oder andere Folgemaßnahmen durchführt.
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Aus der
US 2004/0160386 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Betrieb einer eingangs genannten Anzeigeeinrichtung bekannt, bei welchem eine bequeme und verlässliche Wahrnehmung von angezeigten Informationen ermöglicht werden soll. Dies wird erreicht durch die Anzeige von Informationen in einem selektierten oder veränderten Anzeigemodus eines Displays. Eine Selektierung erfolgt abhängig von einer Positionsinformation eines potentiellen Nutzers zum Display.
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Bei weiteren bekannten Anzeigevorrichtungen ist die Darstellung des Anlagenzustands auf der Anzeigevorrichtung abgestimmt auf einen optimalen Betrachtungsabstand zwischen Benutzer und Anzeigevorrichtung. Beispiele hierfür sind beispielsweise das Cockpit eines Flugzeugs oder die Leitwarte einer Industrieanlage. Hierbei sind die. Anzeigevorrichtungen wie beispielsweise Bildschirme im optimalen Betrachtungsabstand angeordnet, so dass der Benutzer die auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Informationen bei Einhaltung des optimalen Betrachtungsabstandes vollständig erkennen kann. Bei diesem optimalen Betrachtungsabstand handelt es sich folglich um einen festen Betrachtungsabstand, von welchem ausgehend die Darstellung der Information auf der Anzeigevorrichtung projektiert wird.
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Wenn nun der Abstand zwischen der Anzeigevorrichtung und dem Benutzer variabel ist, kann der Benutzer die dargestellte Information häufig nicht optimal wahrnehmen. Bei zu großem Betrachtungsabstand kann er klein dargestellte Information oder zu leise wiedergegebene Information nicht erfassen, und bei nahem Betrachtungsabstand muss meist gewünschte Zusatzinformation manuell abgerufen werden, obwohl aufgrund des nahen Betrachtungsabstands eine gleichzeitige Darstellung einer größeren Menge an Information möglich wäre.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art zur Darstellung eines Anlagenzustands anzugeben, mittels welcher die Erfassung der dargestellten Information durch einen Benutzer verbessert ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anzeigevorrichtung zur Darstellung eines Anlagenzustands, welche folgende Komponenten umfasst:
Eine Ausgabeeinheit zur Wiedergabe einer den Anlagenzustand kennzeichnenden Information,
einen Sensor zur Erfassung eines Abstands zwischen einem Benutzer der Anzeigevorrichtung und der Ausgabeeinheit, und eine Steuerungseinheit zur Aufbereitung der Wiedergabe der Information auf der Ausgabeeinheit in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand, wobei bei einem erfassten Abstand (11) gleich unendlich auf eine Abwesenheit des Benutzers (7) geschlossen wird und die Wiedergabe der Information auf einer weiteren Ausgabeeinheit (27) stattfindet
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Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, die dargestellte Information automatisch an den Abstand des Benutzers von der Anzeigevorrichtung anzupassen, wobei insbesondere eine Informationsdichte der dargestellten Information automatisch angepasst wird.
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Eine generelle Strategie hierbei ist, bei einem geringen Betrachtungsabstand die Dichte der dargestellten Information zu maximieren und bei einem großen Betrachtungsabstand diese Informationsdichte zu reduzieren, indem dann nur die wichtigsten Informationen einer höheren Priorität dargestellt werden. Dabei kann die Darstellung der Information beispielsweise sowohl in der Größe variiert werden als auch durch die Auswahl einer entsprechenden alternativen Darstellungsform wie beispielsweise die Auswahl eines Symbols an Stelle einer alphanumerischen Repräsentation.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Ausgabeeinheit ein Display, beispielsweise einen Bildschirm. Die darzustellende Information des Anlagenzustands kann eine Zustands- oder Warnmeldung in Text- und/oder Grafikform sein. Die Aufbereitung der Information besteht hierbei vorteilhaft in einer Anpassung einer Darstellungsgröße der Information auf dem Display.
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Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aufbereitung der Information eine Anpassung einer dargestellten Informationsdichte umfasst, so dass bei einem geringen Betrachtungsabstand die Informationsdichte maximiert und bei einem großen Betrachtungsabstand die Informationsdichte reduziert wird.
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Um eine laufende, automatische Anpassung der Darstellung zu erreichen, wird die Aufbereitung der Information bevorzugt laufend vorgenommen, solange sich der Benutzer in einem Erfassungsbereich des Sensors aufhält.
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Die Annäherung des Betrachters an den Sensor wird hierbei sozusagen als Anforderung detaillierter Information von der Anzeigevorrichtung interpretiert, analog zum natürlichen Vorgang des ”näher Betrachtens”. Bei einem mittleren, regulären Betrachtungsabstand kann so auf einfache Weise eine übersichtliche, ”nicht überfrachtete” Darstellung zur Anzeige kommen, wohingegen Zusatzinformationen erst bei einer Annäherung des Betrachters an die Anzeigevorrichtung automatisch hinzugeblendet werden. Dies ist von besonderem Vorteil in Anwendungsgebieten, in denen keine manuelle Interaktion mit der Anzeigevorrichtung gewünscht oder möglich ist, wie beispielsweise in einem sterilen Umfeld bei einer medizinischen Operation in einem Operationssaal.
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Es kann sich hierbei um mobile medizintechnische Geräte wie beispielsweise Patientenmonitore, Ultraschallanlagen und C-Bögen handeln. Des Weiteren sind erfindungsgemäß ausgerüstete elektronische Befundungsarbeitsplätze, elektronische Anzeigen in Leitwarten oder elektronische Informationstafeln denkbar.
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Die Informationsdichte wird bevorzugt umgekehrt proportional zum erfassten Abstand angepasst, so dass eine Annäherung des Betrachters an die Anzeigevorrichtung die automatische Darstellung einer größeren Informationsmenge bezüglich des Anlagenzustands triggert.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Information laufend aufbereitet, solange sich der Benutzer in einem Erfassungsbereich des Sensors aufhält, so dass sowohl eine Annäherung des Benutzers, als auch eine Entfernung des Benutzers von der Anzeigevorrichtung zu einer entsprechenden Anpassung der dargestellten Information führt.
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Bei einer geeigneten Ausprägung der Abstandserfassung beispielsweise mittels eines Infrarotscanners kann die Anzeigevorrichtung auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines menschlichen Betrachters im Detektionsbereich des Sensors schließen und damit erkennen, ob eine wichtige Information überhaupt wahrgenommen werden kann. Ist dies nicht der Fall, weil beispielsweise der Benutzer abwesend ist, können automatische Eskalationsmechanismen ausgelöst werden, wie beispielsweise die Ausgabe eines akustischen Warntons, eines Notlaufs der Anlage, eine Notabschaltung oder eine elektronische Benachrichtigung des Benutzers, aber auch die Ausgabe der Information auf einer weiteren Ausgabeeinheit, die sich weit entfernt von der Ausgabeeinheit befinden kann.
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Dabei kann die Ausgabeeinheit und/oder die weitere Ausgabeeinheit einen Lautsprecher umfassen, wobei die Information als akustische Zustands- oder Warnmeldung auf dem Lautsprecher ausgegeben wird, und wobei die Aufbereitung der Information eine Anpassung einer Klangeigenschaft der Information zur Wiedergabe auf dem Lautsprecher umfasst.
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Die Anpassung der Klangeigenschaft kann dabei eine Wiedergabelautstärke, eine Tonhöhe, eine Hüllkurve, eine Modulation, eine Wiedergabegeschwindigkeit oder eine Tonfolge der Information umfassen.
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Beispielsweise können einer Anzahl an verschiedenen Zustandsmeldungen verschiedene Tonmelodien zugeordnet werden, so dass der Benutzer den Eintritt eines bestimmten Anlagenzustands anhand der Melodie erkennen kann
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Dabei kann beispielsweise die Lautstärke erhöht werden, wenn sich der Benutzer von der Anzeigevorrichtung entfernt. Es ist auch denkbar, die Tonhöhe zu erniedrigen, wenn sich der Abstand des Benutzers von der Anzeigevorrichtung vergrößert, da im weiteren Abstand tiefere Töne besser wahrgenommen werden können als hohe. Dies hängt jedoch auch von den akustischen Eigenschaften einer Umgebung der Anzeigevorrichtung ab, so dass infolge von beispielsweise Resonanzeffekten höhere Töne bei einer Vergrößerung des Abstands Erfolg versprechend sein können.
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Die Darstellung eines Anlagenzustands auf der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung erfolgt schrittweise in der Reihenfolge:
Ermitteln des Anlagenzustands,
Ermitteln des Abstands zwischen dem Benutzer der Anzeigevorrichtung und einer Ausgabeeinheit der Anzeigevorrichtung, und Wiedergeben des Anlagenzustands auf der Ausgabeeinheit, wobei mindestens eine Eigenschaft der Wiedergabe vom ermittelten Abstand abhängt.
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Die Eigenschaft der Wiedergabe kann hierbei eine Informationsdichte der Wiedergabe des Anlagenzustands umfassen.
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Dabei wird die Informationsdichte bevorzugt umgekehrt proportional zum ermittelten Abstand eingestellt.
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Besonders bevorzugt wird die Eigenschaft der Wiedergabe laufend angepasst, solange sich der Benutzer in einem Erfassungsbereich eines Sensors zur Ermittlung des Abstands aufhält.
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Zusammengefasst lässt sich die Erfindung folgendermaßen umreißen:
Der Abstand des Benutzers von der Anzeigevorrichtung wird erfasst, bevorzugt kontinuierlich, und die Darstellung der Information auf der Ausgabeeinheit wird in Abhängigkeit vom erfassten Abstand kontinuierlich angepasst. Die Anpassung kann hierbei beispielsweise in der Einstellung einer Informationsdichte der Information zur Darstellung auf der Ausgabeeinheit bestehen. Ferner kann die Anpassung auch in der Auswahl einer bestimmten Darstellungsform, wie beispielsweise die Auswahl eines grafischen Symbols anstelle einer alphanumerischen Zeichenkette bestehen.
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Eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung gewährleistet die Erkennbarkeit der Information in einem weiten Bereich des Abstands eines Benutzers von der Anzeigevorrichtung. Die resultierende Darstellung der Information ist übersichtlich und bedarfsgerecht. Der Benutzer kann berührungslos mit der Anzeigevorrichtung interagieren, indem er den Betrachtungsabstand variiert. Ferner ist eine automatische Aktivierung von Eskalationsmechanismen möglich, falls eine wichtige Information wegen zu großem Betrachtungsabstand (im Extremfall ist der Benutzer abwesend) nicht wahrgenommen werden kann.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher dargestellt.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung und
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2–6 Darstellungen auf der Ausgabeeinheit in Abhängigkeit vom Abstand des Benutzers.
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Eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 umfasst eine Ausgabeeinheit 3, einen Sensor 5 zur Ermittlung eines Abstands 11 eines Benutzers 7 von der Ausgabeeinheit 3 und eine Steuerungseinheit 9 zur Anpassung der Wiedergabe der Information auf der Ausgabeeinheit 3. Wenn sich nun der Benutzer 7 von der Ausgabeeinheit 3 entfernt, was durch den Sensor 5 festgestellt wird, so wird die Wiedergabe der den Anlagenzustand kennzeichnenden Information auf der Ausgabeeinheit 3 angepasst, beispielsweise durch Reduzierung einer Informationsdichte der Information zur Wiedergabe auf der Ausgabeeinheit 3. Umgekehrt kann z. B. die Informationsdichte erhöht werden, wenn sich der Benutzer 7 an die Ausgabeeinheit 3 annähert.
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Neben einer visuellen Darstellung der Information ist alternativ oder als Ergänzung eine akustische Wiedergabe der Information denkbar, beispielsweise auf der Ausgabeeinheit 3 und/oder auf einer weiteren Ausgabeeinheit 27. In vorliegendem Beispiel umfasst die Ausgabeeinheit 3 sowohl ein Display 29 zur grafischen Wiedergabe der Information als auch einen Lautsprecher 31 zur gleichzeitigen oder alternativen Wiedergabe der Information als akustische Meldung.
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Die weitere Ausgabeeinheit 27 kann ebenso eine grafische Ausgabeeinheit und/oder eine akustische Ausgabeeinheit umfassen.
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Wenn nun mittels des Sensors 5 festgestellt wird, dass der Benutzer 7 einen vorgegebenen Maximalabstand von der Ausgabeeinheit 3 überschritten hat, so kann die Darstellung der Information auf der weiteren Ausgabeeinheit 27 angestoßen werden, wobei sich die weitere Ausgabeeinheit 27 beispielsweise in einem anderen Raum befindet, wo der Benutzer vermutet wird, beispielsweise in einer Zentrale.
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Die den Anlagenzustand kennzeichnenden Informationen können in ihrer Gesamtheit in einem Informationspool 13 hinterlegt sein, aus welchem die den aktuellen Anlagenzustand kennzeichnenden Informationen an die Steuerungseinheit 9 übergeben werden. Die Übermittlung des aktuellen Anlagenzustands kann beispielsweise mittels einer Informationssteuerung 15 erfolgen, welche mit der nicht näher dargestellten technischen Anlage verbunden ist.
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Die 2 bis 6 zeigen Beispiele für die Anpassung der dargestellten Information auf der Ausgabeeinheit 3.
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Dabei wird von einer kontinuierlichen Verringerung des Betrachtungsabstands des Benutzers von der Ausgabeeinheit 3 ausgegangen.
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Es soll ein Temperaturfehler eines Motors der technischen Anlage vorliegen.
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In der 2 hält sich der Benutzer 7 in einem sehr großen Abstand von der Ausgabeeinheit 3 auf. Der vorgenannte Anlagenfehler wird dabei lediglich als rote Fläche 17 auf der Ausgabeeinheit 3 dargestellt. Diese rote Fläche kann vom Benutzer auch in einem sehr großen Betrachtungsabstand wahrgenommen werden.
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Der Benutzer nähert sich nun der Ausgabeeinheit 3.
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Die 3 zeigt wiederum die rote Fläche 17, wobei nun eine Information hinsichtlich einer Fehlerquelle 19 hinzukommt, hier beispielsweise visualisiert durch die Großbuchstaben MOT als Abkürzung für Motor. Bei einem großen Betrachtungsabstand gemäß der 2b kann der Benutzer nun etwas mehr erkennen als im sehr großen Betrachtungsabstand der 2a: er sieht nun, dass ein Motorfehler vorliegt.
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Der Benutzer nähert sich nun der Ausgabeeinheit 3 weiter an und befindet sich bei 3 nun in einem mittleren Betrachtungsabstand zur Ausgabeeinheit 3. In die rote Fläche 17 sind nun noch detailliertere Informationen eingeblendet, die beispielsweise die Fehlerquelle 19 als voll ausgeschriebenes Wort ”Motor” und die Angabe ”TMP++” als Fehlerursache 21. Im Vergleich zu den 2 und 3 wurde nun folglich eine Informationsdichte der Darstellung auf der Ausgabeeinheit 3 mit abnehmendem Betrachtungsabstand erhöht.
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4 soll zu einem nahen Betrachtungsabstand korrespondieren, wobei nun die Informationsdichte weiter erhöht ist. Beispielsweise ist die Fehlerursache 21 nun als ausgeschriebenes Wort ”Temperatur” dargestellt und weiterhin Fehlergrößen 23 angegeben wie beispielsweise eine maximale Temperatur 110 und eine Isttemperatur 160.
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Beim nahen Betrachtungsabstand gemäß der 4 hat der Benutzer nun alle wesentlichen Fehlerinformationen mit einem Blick verfügbar und er kann diese auch mit einem Blick erfassen.
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Tritt er nun noch näher an die Ausgabeeinheit 3 heran, so dass sich ein sehr naher Betrachtungsabstand zur Ausgabeeinheit 3 einstellt, so können noch weitere Betriebsparameter 25 eingeblendet werden, wie beispielsweise eine Drehzahl oder ein Strom.