用于促进操作者专注于多个操作者工作站屏幕之一的方法和系统
文献发布时间:2023-06-19 12:25:57
技术领域
本公开涉及一种用于促进操作者专注于控制和监控系统中的多个操作者工作站屏幕之一的方法和系统。
背景技术
在工厂、诸如监控由过程控制系统控制的工业过程的工业工厂的控制室中,典型的操作者工作站可以包括许多不同尺寸和用途的操作者工作站屏幕。例如,包括
在身体方面,人无法同时看所有的屏幕。用户通常使用一个或多个屏幕,这些屏幕位于他/她的聚焦(即,中央)区域中,即眼前方。其他屏幕位于用户视线的周边区域。周边视觉属于感知的本能层面,从而触发本质上更本能的无意识或情绪反应。例如,想象一个石器时代的猎人注意到周边运动,其可能是潜在威胁,例如蛇。猎人会本能地停止动作,这是遇到威胁时最自然的反应。周边视觉在理解视觉信息和获取我们周围事物的本质方面起着至关重要的作用。
中央视觉可以理解高层次的细节,但周边视觉模糊,人类的周边视觉较弱,尤其是在区分细节、颜色和形状方面。该周边在处理简单物体、注意闪烁、区分灰度方面具有相对优势,在检测运动方面也比较擅长。在此背景下,基于周边视线,普通显示模式中显示在屏幕上的信息并不能完全被用户所接受。
·如上所示,操作者必须监控许多屏幕。在任何时候,操作者只能专注于一个屏幕。其他屏幕保留在操作者的周边视线内。以当前形式显示在这样的屏幕上的信息对操作者来说信息量不是很大。
·现代屏幕上的过程图形通常仅针对人类的聚焦视线进行定制,即,其细节过多。
正在显示不能使用的信息,这是不经济的。
这种情况还潜在地存在的问题在于:因为过程控制系统的操作者可能需要将注意力专注于他或她的中央视野中的特定屏幕上,而可能会被周边视野中的屏幕上显示的信息分散注意力。
在2012年9月5日至8日宾夕法尼亚州匹兹堡的2012年Ubiquitous Computing ACM会议的论文集的第1150-1155页中的Valentin Heun、Anette von Kapri和Pattie Maes的文章“Perifoveal display:combining foveal and peripheral vision in onevisualization”中,描述了一种可用于工业工厂的所谓的凹形显示。在这样的显示中,更多的细节在用户聚焦的区域中示出,而较少的细节在视野的周边示出。此外,在这样的显示中,两个GUI无缝地相互渐变。
然而,仍有改进的余地,尤其是在用于过程控制系统的控制和监控系统中时。
发明内容
有鉴于此,本公开的目的是提供一种用于解决或至少减轻上面讨论的问题的方法和系统。
因此,根据本公开的第一方面,提供了一种促进操作者专注于控制和监控系统的多个操作者工作站屏幕之一的方法。该方法由控制和监控系统执行并且包括:
检测操作者聚焦于多个屏幕中的哪一个,其中操作者聚焦的屏幕是第一屏幕,
在第一屏幕上以高细节度在聚焦显示状态中显示信息,以及
在与第一屏幕不同的至少第二屏幕上,以比聚焦显示状态低的细节度在周边显示状态中显示信息。
根据本公开的第二方面,存在一种包括计算机代码的计算机程序,当由控制和监控系统(1)的处理电路(3)执行时,该计算机程序使控制和监控系统(1)执行根据第一方面的方法的步骤。
计算机代码可以更具体地使控制和监控系统:
检测操作者聚焦于多个屏幕中的哪一个,其中操作者聚焦的屏幕是第一屏幕,
在第一屏幕上以高细节度在聚焦显示状态中显示信息,
在与第一屏幕不同的至少第二屏幕上,以比聚焦显示状态低的细节度在周边显示状态中显示信息。
根据本公开的第三方面,存在一种控制和监控系统,包括:
多个操作者工作站屏幕,
包括计算机代码的存储介质(5),
头部定向确定系统,以及
处理电路(3)在执行计算机代码时使控制和监控系统(1)执行如第一方面要求保护的方法的步骤。
处理电路可以更具体地被配置为:
检测操作者聚焦于多个屏幕中的哪一个,其中操作者聚焦的屏幕是第一屏幕,
在第一屏幕上以高细节度在聚焦显示状态中显示信息,
在与第一屏幕不同的至少第二屏幕上,以比聚焦显示状态低的细节度在周边显示状态中显示信息。
上述方面的第一变型涉及检测操作者从第一屏幕到第二屏幕的聚焦变化,其中第一屏幕最初具有聚焦显示状态,第二屏幕最初具有周边显示状态,基于对聚焦变化的检测,将第二屏幕的状态从周边显示状态改变为聚焦显示状态,并且基于对聚焦变化的检测将第一屏幕的状态从聚焦显示状态变为周边显示状态。
在上述方面的第二变型中,在检测到聚焦变化后,立刻进行第二屏幕的状态从周边显示状态到聚焦显示状态的改变,并且在检测到聚焦变化后,逐渐进行第一屏幕的状态从聚焦显示状态到周边显示状态的改变。
根据第三变型,中逐渐改变在开始后的20-90s的范围内完成,并且优选地在30-60s的范围内完成。
根据第四变型,显示在第二屏幕的第一区域中的对象是能为其生成警报的过程控制对象,并且还包括:当第二屏幕具有周边显示状态时一旦在针对对象生成警报,在第二屏幕的与第一屏幕相邻的第二区域中显示警报的视觉指示符;检测从第一屏幕到第二屏幕的聚焦变化;以及在检测到聚焦变化后,将警报的指示符移动到显示在第一屏幕的第一区域中的相应对象。
根据第五变型,指示符的移动包括:将警报的视觉指示符从第二区域跨越第二屏幕逐渐移动第一区域。
根据第六变型,将指示符最初显示在第二屏幕的第一区域中,并且为了显示而将其移动到第二区域。
当控制和监控系统在聚焦显示模式中运行时,可以采用聚焦显示状态和周边显示状态。
这些方面的第七变型涉及:检测操作者的移动,分析包括操作者移动数据的用户数据,基于分析确定用户正聚焦于屏幕,并基于分析进入聚焦显示模式,在聚焦显示模式中,用户聚焦的屏幕具有聚焦显示状态,并且至少一个其他屏幕具有周边显示状态。
根据第八变型,检测在朝向第一屏幕的方向上进行移动期间的时间,并且分析包括分析检测到的时间。
根据第九变型,检测对用户接口装置的移动,并且分析包括分析检测到的用户接口装置移动。
检测到的操作者的移动可以是头部移动。
根据第十变型,检测操作者与多个操作者工作站屏幕中的至少一个之间的距离,并且分析包括还分析检测到的距离。
此外,在聚焦显示状态中的显示包括使用一组颜色显示,并且在周边显示状态中的显示包括使用灰度显示。
作为替代的方案,在聚焦显示状态中的显示包括使用第一色标显示,并且在周边显示状态中的显示包括使用第二色标显示。
本发明具有许多优点。其允许操作者专注于一项任务,而不会被他或她的周边视野中显示的内容不必要地打扰。提供在周边显示状态中使用的视图可以以简单的方式实施,而无需改变在常规显示模式中使用的显示功能。
一般而言,除非本文另有明确定义,否则权利要求中使用的所有术语均应根据其在技术领域中的通常含义来解释。除非另有明确说明,否则所有对“一/一个/所述元件、设备、组件、装置等”的引用应被开放地解释为指的是元件、设备、组件、装置等的至少一个实例。此外,除非另有明确说明,否则方法中的任何步骤不一定必须按呈现的顺序执行。
附图说明
现在将参考附图通过示例的方式描述本发明构思的具体实施例,在附图中:
图1示意性地示出了控制和监控系统,其包括操作者工作站的透视图,操作者工作站包括第一屏幕、第二屏幕和第三屏幕,其中第一屏幕在聚焦显示状态中运行,而第二屏幕和第三屏幕在周边显示状态中运行;
图2示意性地示出了操作者聚焦于操作者屏幕之一;
图3示出了用于进入聚焦显示模式的多个方法步骤的流程图;
图4是在聚焦显示模式中用于确定哪个屏幕要在聚焦显示状态中运行以及哪些屏幕要在周边显示状态中运行的多个方法步骤的流程图,
图5a和图5b示意性地示出了当在周边显示状态和聚焦显示状态中运行时警报指示符在第二屏幕的第一区域和第二区域之间的移动,
图6是在聚焦显示模式中用于在第二屏幕中显示警报表示的多个方法步骤的流程图;
图7是聚焦显示模式中将第一屏幕改变为周边显示状态并将第二屏幕改变为聚焦显示状态的多个方法步骤的流程图,
图8示意性示出了在切换到周边显示状态运行时第一屏幕的渐变。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明构思,其中,示出了示例性实施例。然而,本发明构思可以以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于这里阐述的实施例;相比之下,这些实施例是以示例的方式提供的,以便本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本发明构思的范围。在整个描述中,相同的附图标记指代相同的元件。
图1描绘了控制和监控系统1。示例性控制和监控系统1是被配置为监控和控制工业过程或其一部分的过程控制和监控控制系统。
控制和监控系统1包括处理电路3和存储介质5。存储介质5包括计算机代码,当由处理电路3执行时,计算机代码使控制和监控系统1执行这里公开的方法。更具体地,其包括使控制和监控系统实施显示控制单元的计算机代码,所述显示控制单元执行用于进入聚焦显示模式的显示控制功能以及控制屏幕以在聚焦显示模式中在聚焦显示状态和周边显示状态之间切换。
处理电路3使用合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、可编程逻辑控制器(PLC)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的任意组合,从而能够执行任何本文中公开的关于促进操作者专注于多个工作站屏幕中的一个上的操作。
存储介质5可以例如体现为存储器,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),更具体地作为装置的外部存储器中的非易失性存储介质,诸如USB(通用串行总线)存储器或诸如紧凑型闪存的闪存。
控制和监控系统1还包括多个操作者工作站屏幕7a-7c。操作者工作站屏幕7a-7c被配置为与处理电路3通信。操作者工作站屏幕7a-7c被配置为显示过程图形。每个操作者工作站7a-7c可以被配置为相对于其他操作者工作站屏幕7a-7c上显示的过程图形来显示不同的过程图形。过程图形与底层工业过程相关,所述底层工业过程的一部分通常在控制和监控系统1被配置为监控和控制的屏幕之一(图1中未示出)中概览。
操作者工作站屏幕7a-7c形成操作者工作站7的一部分。操作者工作站7可以例如包括其上安装有操作者工作站屏幕7a-7c的桌台9。单个操作者13可以将监控操作者工作站7的所有操作者工作站屏幕7a-7c作为工作任务,以便总览过程控制系统的运行。
在这种情况下,系统操作者13通常具有在他或她的中央视野或聚焦视野中的一个屏幕、以及在他或她的周边视野中的一个或多个屏幕。
中央视觉可以理解高层次的细节,但周边视觉模糊,人类的周边视觉较弱,尤其是在区分细节、颜色和形状方面。该周边在处理简单物体、注意闪烁、区分灰度方面具有相对优势,在检测运动方面也比较擅长。例如,天文学家开发了所谓的回避视觉,参见https://en.wikipedia.org/wiki/Averted_vision,即,他们不是直接看星星,而是稍微偏离它们的一侧,从而更好地区分星星。
过程图形的显示通常不适应于人眼的这种功能。
·当今,所有屏幕上的过程图形通常只针对人类的聚焦视线进行定制,即,其充满了细节、颜色显示、形状细节、大量数字和文本标签等。当在周边视线中时,这种信息表示效率不高,即用户不能检索任何信息、除非他/她看着屏幕。
在此背景下,在操作者13的周边视野中的屏幕上描绘的过程控制信息没有向他或她提供太多信息。
为了解决这个问题,可以有不同的显示模式,其中一个屏幕是聚焦屏幕,而其他屏幕中的至少一个是周边屏幕。然后,聚焦屏幕在使用处理器图形和全颜色的细节的聚焦显示状态中运行,而处于周边视野中的周边屏幕在可使用较少细节和其他颜色的周边显示状态中运行。例如可行的是,聚焦显示状态包括使用一组颜色进行显示并且在周边显示状态中的显示包括使用灰度。这意味着,该改变也可以是如下改变:第一组颜色用于聚焦显示状态而第二组颜色用于周边显示状态,其中第一组颜色不同于第二组颜色。
因此,该构思是跟踪工作站的哪些屏幕在操作者视线的聚焦区域内、哪些在周边。然后,识别出的周边屏幕的过程图形可以切换到周边显示状态,即,针对操作者的周边视觉进行调整。可以执行切换的一种方式如下:
1.将图形切换为灰度或与聚焦显示状态的颜色相比不同的一组颜色
2.将形状简化为基元,例如圆形、矩形或点
3.将警报和通知示出为闪烁(增加/减少白色的亮度)和灵长类动物形状的运动
因此,每个过程图形视图应该有两种表示方式,一种是当视图处于聚焦视线中时的普通表示(即,完全详细的颜色),一种是当视图处于用户的周边视线中时的简化表示,例如灰度。
过程图形表示从聚焦到周边之间的过渡可以另外以软方式实施,例如,通过将颜色和详细的过程图形缓慢淡化为简化的灰度。相比之下,当屏幕被关注时,应立即切换。
过程图形视图在周边模式中的外观的特定设计方法可因实施而异。然而,一些构思如下:
1.简化形状。省略细节。去除文本和数字。
2.保持灰度视图。越暗的物体吸引的注意力越少,越亮的物体在视觉上越明显。
3.使用闪烁(即,将物体的亮度从灰色变为白色)或通过移动来吸引操作者的注意力,例如,将物体移近用户的聚焦区域。
图1还示意性地示出了过程控制系统的操作者13的聚焦显示状态和周边显示状态的使用。在图1的示例中,操作者正看着中央第一屏幕7a,其处于聚焦显示状态,过程控制系统的一部分的全部细节与第一屏幕7a相关联,也可能是全颜色的。在第一屏幕7a的横向左侧是处于周边显示状态的第二屏幕7b,其中过程控制系统的区域以灰度的形状示出。在这个屏幕上还有一个对象I,用户可能需要注意它。在第一屏幕7a的横向右侧是第三屏幕7c,其也处于使用灰度的周边显示状态。
为了确定用户聚焦哪个屏幕而使用移动确定系统。移动确定系统可以是头部定向确定系统。其可以更具体地是注视跟踪系统。注视跟踪系统有时被称为眼动跟踪系统。注视跟踪系统可以包括每个屏幕一个注视跟踪装置。第一屏幕7a因此配备有第一注视跟踪装置11a,第二屏幕7b配备有第二注视跟踪装置11b,第三屏幕7c配备有第三注视跟踪装置11c。注视跟踪装置可以是检测操作者注视相应屏幕的眼球移动的装置,并且可以例如是采用Tobii技术或Smart Eye的眼球跟踪技术的装置。作为替代的方案,注视跟踪装置可以覆盖一个以上的屏幕。
注视跟踪装置与显示控制单元通信,显示控制单元然后可以确定用户正聚焦于哪个屏幕,甚至可能确定操作者正在看屏幕的哪个部分或区域。其可以更具体地确定操作者是否已经在某个屏幕的方向上进行了头部移动。
除了使用注视跟踪系统之外,还有其他方式可以确定操作者的移动。一种方式是为操作者配备特殊眼镜17,该眼镜包括能够读取屏幕上的标签或标记18的标签读取器,诸如条形码读取器或射频识别(RFID)读取器。一个示例如图2所示。此类系统的一种可能实现是使用Microsoft Hololens,其可以即时进行标记识别,从而检测用户在特定时刻正在看哪个屏幕。然后,该标签读取器可以使用WiFi或蓝牙连接或一些其他技术与显示控制单元通信。作为替代的方案,可行的是,标签读取器被置于屏幕上并且用户配备有标签。标签读取器然后检测标签并通知显示控制单元,从而显示控制单元被告知操作者13最靠近哪个屏幕。然后将用户最靠近的标签所对应的屏幕确定为用户头部朝向的屏幕。如图2中可见,操作者13可以使用在此是鼠标形式的用户接口装置15,用户接口装置的使用也可以通过显示控制单元检测。操作者13还可以与工作站相距距离D,并且在这种情况下,也与第一屏幕7a相距距离D,该距离D可以使用标签读取器、注视检测系统或一些其他合适的距离确定系统、诸如蓝牙来检测。
可用于确定操作者移动的其他技术包括超宽带(UWB)(在医院中用于跟踪医生)、红外线(IR)、Gen2IR、可见光通信和超声波。
可行的是,在工作站中始终使用聚焦显示状态和周边显示状态。然而,也可以选择性地使用该功能。
因此,工作站的屏幕最初可以在常规显示模式中操作,其中所有屏幕显示适应于操作者13的聚焦观看能力的最大量的信息。在该常规显示模式中,所有屏幕因此显示对应于聚焦显示状态和全颜色的信息。从这种常规显示模式,可以进入到聚焦显示模式,其中一个屏幕用作聚焦屏幕,在该聚焦屏幕中可以重点查看的细节以详细并且全面的颜色显示,其余屏幕中的一个或多个是示出较少细节和较少颜色的周边屏幕。从而可以帮助操作者聚焦于任务而不会分心,这在许多过程控制系统中可以是重要的。
然而,进入到聚焦显示模式可能并不总是理想的。有时,用户可能需要在不同的显示之间进行查看,以确定某个动作过程。如果然后这些显示不断改变显示模式,这个事实实际上可能会分散操作者的注意力。
因此,还可能需要确定:用户实际上聚焦于屏幕、以及他或她将受益于在聚焦显示模式中操作的工作站系统。
现在也将参考图3描述如何进行该确定,其示出了用于进入到聚焦显示模式的多个方法步骤的流程图,其中使用聚焦显示状态和周边显示状态。
该方法可以包括显示控制单元获取用户数据,该用户数据可以包括头部移动数据、用户输入装置数据和距离数据中的一个或多个。为了获取用户数据,移动确定系统可以检测操作者头部移动(步骤19),这可以使用注视跟踪系统来完成。还可以检测用户输入装置的移动(步骤21),在图2的情况下可以是检测鼠标的移动。通过工作站的常规用户接口控制功能来通知:显示控制功能用户接口装置正在被使用,可以进行该检测。检测还可以包括检测操作者和工作站之间的距离(步骤23),这可以再次通过注视检测系统来检测操作者13与注视检测装置之间的距离、并将该距离D报告给显示控制单元来完成。所有这些数据都是用于确定是否要进入聚焦显示模式的用户数据。
在获取该用户数据之后,显示控制功能分析用户数据(步骤25),并确定是否要进入聚焦显示模式。该分析可以涉及确定头部移动在朝向第一屏幕7a的方向上进行并且还确定进行这些头部移动的时间。如果确定要进入聚焦显示模式,则进入聚焦显示模式(步骤29),因此涉及使一个屏幕成为聚焦屏幕并且其他屏幕中的至少一些成为周边屏幕。更具体地,涉及使操作者正聚焦的屏幕具有聚焦显示状态并且至少一个其他屏幕具有周边显示状态。
该确定可以涉及调查检测到的操作者在屏幕上的注视。显示控制单元因此分析操作者头部移动的数据、分析检测到的时间和/或分析检测到的距离。例如,如果用户在超过指示操作者专注的时间阈值的时间内查看了屏幕,则有可能做出进入聚焦显示模式的决定。这里也可以考虑用户的视线是否在屏幕上四处游荡。例如可行的是,为了进入聚焦显示模式,用户必须注视屏幕的相同区域或区域R超过时间阈值的时间。
同样,可以考虑经由鼠标进行操作者输入。作为示例,注视区域R连同用户输入装置15的致动可以是专注的指示,而没有这种致动的注视可能不是。
操作者和屏幕之间的距离D同样可以是一个因素。例如,可以仅在距任何屏幕的距离D低于距离阈值的情况下才可进入聚焦显示模式。这意味着在一种变型中,只有在距离D低于距离阈值并且用户注视部分或区域R超过时间阈值的时间同时使用用户输入装置的情况下才可以进入聚焦显示模式15。
一旦进入聚焦显示模式,显示控制单元则使一个屏幕成为聚焦屏幕,并且其余屏幕中的至少一些屏幕成为周边屏幕。这里可能的是,相对于聚焦屏幕横向定向的屏幕成为周边屏幕。从而,显示控制单元设置聚焦屏幕在聚焦显示状态中运行并且周边屏幕在周边显示状态中运行。
然后,使哪个屏幕成为聚焦屏幕可以涉及检测操作者13聚焦于多个屏幕中的哪个屏幕(步骤31),其中操作者13所聚焦的屏幕是具有聚焦显示的第一屏幕7a,而其余屏幕中的至少第二屏幕7b具有周边显示状态。可以使用注视检测系统来完成检测。因此,使用户注视的屏幕成为聚焦屏幕,聚焦屏幕在聚焦显示状态中进行显示(步骤33),使其他屏幕成为周边屏幕,周边屏幕在周边显示状态中进行显示(步骤35)。在图1的示例中,第一屏幕7a成为聚焦屏幕,而第二侧屏幕7b和第三侧屏幕7c成为周边屏幕。然后,在聚焦显示状态中以高细节度显示第一屏幕7a上正在显示的信息,而在周边显示状态中以比聚焦显示状态低的细节度显示其他显示器中的信息。由此可以看出,第一屏幕初始为聚焦显示状态,第二屏幕7b初始为周边显示状态。
当第一屏幕7a最初具有聚焦显示状态并且第二屏幕7b最初具有周边显示状态时,可能的是,如图1中可见,第二屏幕7b上的对象I可能需要操作者13注意。该对象I可以是过程控制系统中产生的警报的指示符。如果这种指示符出现在他或她的周边视野中,则操作者可能难以注意到它。现在将参考图5a、图5b和图6描述这可以如何处理,其中图5a和图5b示出了在处于周边显示状态以及聚焦显示状态时,在第二屏幕7a的第一区域A1中发生警报,在第二屏幕7b的第一区域A1和第二区域A2中显示警报指示符I,而图6示意性地示出了在聚焦显示模式中用于在第二屏幕7b中显示警报指示符的多个方法步骤。
当第二屏幕7b为周边屏幕时,过程控制系统中的对象O可能出现或产生警报,该对象在常规显示模式或聚焦显示状态时位于屏幕7b的第一区域A1。然而,对象O在周边显示状态中可以是不可见的。第一区域A1还可以限制为以常规显示模式或聚焦显示状态显示的对象或对象组。第一区域A1也可以是第二屏幕7b的一部分,除了当第二屏幕7b是聚焦屏幕或系统处于常规显示模式时,对象O会显示在那里之外,没有任何链接到任何对象分组。在警报产生时,如图5中可见,警报指示符I显示在第一区域A1中(步骤37)。为了使操作者能够注意到警报,然后将警报指示符I或警报表示移动到与第一屏幕7a相邻的第二区域A2,以便指示符被显示在第二区域A2中。因此,其被移动到周边屏幕的、与当前聚焦屏幕相邻的区域(步骤39)。该移动可以是渐进的移动或者它可以是立即的。指示符I可以同时被致动,以提高其显著性。它可以例如闪烁、突出显示和/或放大,其中,所有这些措施都是为了让操作者注意到警报。在图5a和图5b中,这通过其尺寸改变的指示符I来指示。
当操作者注意到警报并因此将他或她的聚焦从第一屏幕7a移动到第二屏幕7b时,基于第一注视检测装置11a与用户13的眼睛失去接触,即不能跟踪注视,并且第二注视检测装置11b获得与用户13的眼睛的接触,即能够跟踪注视,显示控制单元检测到聚焦的变化(步骤41)。该信息可以由注视跟踪装置作为注视跟踪装置事件提供,显示控制单元可以订阅该注视跟踪装置事件。在接收到适当的事件时(即,当屏幕失去/获得操作者的聚焦时),在该屏幕上呈现的过程图形应根据屏幕状态而改变。然后显示控制单元改变显示状态。然后,基于聚焦变化的检测,第一屏幕7a的显示状态从聚焦显示状态改变为周边显示状态。然而,更重要的是,第二屏幕7b的显示状态现在也基于聚焦变化的检测从周边显示状态改变为聚焦显示状态(步骤43),这如图5b中所示。
在聚焦显示状态中,与状态改变之前相比,第二屏幕7b示出更多细节。为了更好地知道针对哪个对象产生了警报,警报指示符I现在被移动到针对其产生警报的对象O,因此该对象位于第一区域A1中。因此在检测到聚焦变化之后进行该移动。当第二屏幕7b具有周边显示状态时,该对象O可以是不可见的。此外,移动可以是渐进的移动,以便操作者不会错过警报指示符I。
通过指示符I向第二区域A2的移动,以这种方式确保操作者13被告知警报。通过将其移回第一区域A1并且更具体地移回为其生成警报的现在显示的对象O,还确保操作者13可以将警报链接到该对象O并因此执行适当的活动来处理警报。
在第二屏幕7b从周边显示状态到聚焦显示状态的改变中,通常当用户将他或她的注意力改变到第二屏幕7b时立即进行改变。同时,第一屏幕7a从聚焦状态变为周边显示状态。然而,这种变化通常是逐渐进行的,这可能是随着时间的推移而逐渐发生的变化。渐变可以在在状态变化开始后的20-90s的时间范围内完成,优选地在30-60s的范围内完成。
现在将参考图7和图8进一步描述如何做到这一点,其中图7示意性地示出了在聚焦显示模式中用于将第一屏幕改变为在周边显示中操作以及将第二屏幕改变为在聚焦显示状态中操作的多个方法步骤,图8示出了第一屏幕在变成周边屏幕、即获取周边显示状态时的渐变。
显示控制单元因此检测从第一屏幕到第二屏幕的聚焦改变(步骤47),这可以通过第一注视跟踪装置11a不能跟踪操作者的注视到第二注视跟踪装置11b能够进行跟踪操作者13的注视来完成。当这种情况发生时,第二屏幕7b的状态立即从周边变为聚焦(步骤49)。然而,第一屏幕7a的状态仅从聚焦逐渐变为周边(步骤51)。
改变到周边显示状态中可以再次包括将对象形成为簇并将颜色改变为灰度,这在图8中举例说明。
过程图形表示从聚焦到周边之间的过渡因此可以以软方式实施,例如,通过将颜色和细节的过程图形缓慢淡化为简化的灰度。相比之下,当屏幕被关注时,可以立即切换。
立即改变聚焦显示可能是重要的,这是因为在过程控制系统中,操作者可能需要快速查看她或他可能感兴趣的对象以解决问题。当用户将要处理警报时,这可能尤其重要。然而,逐渐改变新的周边屏幕可能也很重要。
如上所述,人类的周边视觉对变化很敏感。在变化突然的情况下,操作者因此可以观察他或她眼角的变化。如果在第一屏幕变成周边屏幕时突然发生这种情况,操作者可能会通过返回第一屏幕做出反应,该第一屏幕将再次成为聚焦屏幕。可以看出,由此操作者可能会受到屏幕的突然变化的影响,这可能会分散注意力。相反,如果变化是随时间逐渐变化的,例如经过数秒,则不会存在突然变化,操作者可以更好地专注于第二屏幕中手头的任务。
过程图形视图在周边显示状态中的外观的特定设计方法可因实施而异。然而,这里提出的一些构思如下:
1.简化形状。省略细节。去除文本和数字。
2.保持灰度视图。越暗的物体吸引的注意力越少,越亮的物体在视觉上越明显。
3.使用闪烁(即,将物体的亮度从灰色变为白色)或通过移动来吸引操作者的注意力,例如,将物体移近用户的聚焦区域。
此外,用户可以调整周边视图的灵敏度。用户因此可以设置在过程控制系统中发生的任何变化,尤其是任何关键变化的水平,例如在发生警报时将被发信号通知。
提供在周边显示状态中使用的视图可以以简单的方式实施而不改变在常规显示模式中使用的显示功能。例如可以对聚焦显示状态或常规显示模式的屏幕进行屏幕截图,然后对屏幕截图进行处理,诸如改变颜色和从对象中形成簇。在逐渐改变的情况下,然后可以稍微不同地处理多个屏幕截图副本,以获得要按时间顺序显示的多个视图,其中,与时间相关联的副本具有从聚焦视图到完全周边视图的多个步骤中颜色和聚类的变化。这样处理的屏幕截图然后可以在不同的时间点叠加在聚焦视图上,直到到达最后一个屏幕截图,其保持叠加直到屏幕再次改变状态或退出聚焦显示模式。
从而,仅通过移除重叠的屏幕截图,退出周边显示状态为聚焦显示状态或常规显示模式是一项简单的任务。
作为替代的方案,可能的是,重叠的周边视图的透明度逐渐增大,以便随着原始视图成为聚焦视图而逐渐消失。
另一个可能的变化是多个屏幕是公共显示器的一部分。屏幕因此可以是该显示器的专用区域。以这种方式,多个屏幕被体现为一个非常大的显示器上的多个专用区域,该显示器可以例如覆盖控制室中的墙壁或墙壁的一部分。
除了已经提到的那些优点之外,本发明还具有许多进一步的优点。其使控制系统变得更加可靠,因为即使操作者没有将注意力专注于特定屏幕上,他/她也不太可能错过重要信息。其将提高操作者的警觉性和态势感知能力。由于人为因素,与过程控制系统的交互可能会变得更不容易出错。
上面已经主要参考几个示例描述了本发明构思。然而,如本领域技术人员容易理解的,在如所附权利要求所限定的本发明构思的范围内,除了以上公开的实施例之外的其他实施例同样是可行的。
- 用于促进操作者专注于多个操作者工作站屏幕之一的方法和系统
- 用于促进在多个操作员工作站屏幕当中的用户导航的方法和系统