VDI VDE 3850 Blatt 2-2017 Development of usable user interfaces for technical plants - Interaction devices for screens.pdf

1、ICS 25.040.40, 35.240.50 VDI/VDE-RICHTLINIEN Januar 2017 January 2017 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Gebrauchstaugliche Gestaltung von Benutzungs-schnittstellen fr technische Anlagen Interaktionsgerte fr Bildschirme Development of usable interfa

2、ces for technical plants Interaction devices for screens VDI/VDE 3850 Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to t

3、he English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachbereich Industrielle Informationstechnik VDI-Handbuch Informationstechnik, Band 1: Angewandte Informationstechnik VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren,

4、 Band 1: Grundlagen und Planung Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgaben:11.02;07.15Entwurf,deutschFormereditions:11/02;07/15Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehal

5、ten/All rightsreserved(a)VereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2017Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 3 2 Normative Verweise 4 3 Begriffe 4 4 Grundlagen der Interaktion 5 4.1 Einflussgren bei der Auswahl oder Gestaltung von Interaktionsgerten 5 4.2 Be

6、wegungsmglichkeiten des Hand-Arm-Systems 7 4.3 Operationen 7 5 Klassifizierung der Interaktionsgerte 12 6 Allgemeine Anforderungen 13 6.1 Anforderungen durch die Nutzer . 13 6.2 Anforderungen durch die Aufgabe . 14 6.3 Anforderungen durch den Nutzungskontext 14 7 Allgemeine Einbauempfehlung 14 7.1 G

7、rundlagen . 14 7.2 Anthropometrie und digitale Menschmodelle 15 7.3 Spezielle ergonomische Produkte 17 8 Koordinatengebende Interaktionsgerte 18 8.1 Anforderungen an koordinatengebende Interaktionsgerte 18 8.2 Einbauempfehlungen fr koordinatengebende Interaktionsgerte 19 8.3 Faktoren fr die Auswahl

8、koordinatengebender Interaktionsgerte 23 8.4 Maus. 23 8.5 Trackball (Rollkugel) . 24 8.6 Touchpad . 26 8.7 Trackpoint 29 8.8 Joystick (Steuerknppel) 32 8.9 Grafiktablett . 33 8.10 Touchscreen (berhrempfindlicher Bildschirm) 35 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 3 2 Normative references .

9、4 3 Terms and definitions 4 4 Fundamental principles of interaction 5 4.1 Parameters influencing the selection or design of interaction devices . 5 4.2 Hand-arm system movement capabilities . 7 4.3 Operations 7 5 Classification of interaction devices . 12 6 General requirements . 13 6.1 User require

10、ments 13 6.2 Task-related requirement . 14 6.3 Requirements arising from the context of use . 14 7 General installation recommendations . 14 7.1 Fundamental principles 14 7.2 Anthropometry and digital models of the human body . 15 7.3 Special ergonomic products . 17 8 Pointing interaction devices 18

11、 8.1 Requirements for pointing interaction devices . 18 8.2 Installation recommendations for pointing interaction devices . 19 8.3 Factors for the selection of pointing interaction devices . 23 8.4 Mouse 23 8.5 Trackball 24 8.6 Touchpad . 26 8.7 Trackpoint 29 8.8 Joystick 32 8.9 Graphics tablet . 33

12、 8.10 Touchscreen (touch-sensitive display) 35 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02 2 VDI/VDE 3850 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 Inhalt Sei

13、te 9 Nicht koordinatengebende Interaktionsgerte (Tasten, Tastenfelder und Tastaturen) . 37 9.1 Technische Eigenschaften und Gliederung von Tasten . 37 9.2 Anforderungen an nicht koordinatengebende Interaktionsgerte 39 9.3 Einbauempfehlungen fr nicht koordinatengebende Interaktionsgerte 42 9.4 Faktor

14、en fr die Auswahl nicht koordinatengebender Interaktionsgerte 43 9.5 Kontextunabhngige Tasten (Hardkeys) . 43 9.6 Kontextabhngige Tasten (Softkeys) . 46 Schrifttum 49 Contents Page 9 Non-pointing interaction devices (buttons, keys, keypads and keyboards) . 37 9.1 Technical characteristics and classi

15、fication of keys 37 9.2 Requirements for non-pointing interaction devices 39 9.3 Installation recommendations for non-pointing interaction devices 42 9.4 Factors for the selection of non-pointing interaction devices 43 9.5 Context-insensitive keys/buttons (hardkeys) 43 9.6 Context-sensitive keys (so

16、ftkeys) 46 Bibliography 49 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-

17、dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.

18、Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3850. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, includi

19、ng those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions (www.vdi.de/richtlinien) speci

20、fied in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3850. Einleitung Bedingt durch den verbreiteten Einsatz von grafi-schen Benutzungssyst

21、emen in der Produktionstech-nik werden viele koordinatengebende Interaktions-gerte (z. B. Trackball) neben den herkmmlichen Interaktionsgerten z. B. Tasten zur Navigation in diesen Benutzungssystemen eingesetzt. Aller-dings knnen koordinatengebende Interaktionsger-te, wie sie aus dem Brobereich beka

22、nnt sind, nicht ohne Weiteres im industriellen Umfeld eingesetzt werden. Probleme bestehen hier hinsichtlich Ver-schmutzung, Robustheit, Anordnung und Platzbe-darf. Auf dem Markt werden zahlreiche alternative Interaktionsgerte angeboten. Es mangelt aber an Entscheidungsgrundlagen, welches Gert fr we

23、lchen Anwendungsbereich eingesetzt werden kann und welchen Randbedingungen (gegebenenfalls unter Introduction Graphical user interfaces are widely used in production engineering. Consequently, a large number of pointing interaction devices (such as trackballs) is being used in production engineering

24、 useware in addition to conventional interaction devices such as navigation keys. However, the pointing interaction devices which are well-known from office applications cannot be used in an in-dustrial environment without modifications. In this context, some problems are contamination, robust-ness,

25、 arrangement and space required. A multitude of alternative interaction devices is available on the market, but there is a lack of criteria for deciding which device to use for which application, and what boundary conditions (possibly maintaining existing forms of interaction) shall be fulfilled for

26、 a B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 VDI/VDE 3850 Blatt 2 / Part 2 3 Beibehaltung bisheriger Interaktionsformen) die Anwendung d

27、es jeweiligen Gerts gengen muss. Deswegen wird dem Entwickler von interaktiven Systemen eine Richtlinie zur Verfgung gestellt, mit deren Hilfe er ein fr seinen Anwendungsfall geeig-netes Interaktionsgert finden und es in das Gesamt-system integrieren kann. Dabei sollen dem Entwick-ler gengend gestal

28、terische Freirume zur Erarbei-tung eigenstndiger Lsungen belassen werden. Einzelne Gerte, die nach den gleichen Grundprin-zipien arbeiten, sind jeweils in den Gertegruppen Maus, Trackball, Touchpad, Trackpoint, Joystick, Grafiktablett, Touchscreen und Tasten1)zusam-mengefasst. Die innerhalb der Grup

29、pen genannten Variationen entsprechen dem derzeitigen Stand der Technik. Aufgrund der technischen Weiterentwick-lung ist es jedoch wahrscheinlich, dass diese durch neue Techniken ergnzt werden. Ebenso knnen neuartige Interaktionsformen in die bestehende Gliederung der Interaktionsgerte (siehe Bild 1

30、 in Abschnitt 5) eingeordnet werden. Bereits bestehende Normen und Richtlinien blei-ben von dieser Richtlinie unberhrt. Soweit in die-ser Richtlinie Warenzeichen und sonstige Schutz-rechte erwhnt sind, werden hierdurch die Rechte der Inhaber dieser Schutzrechte nicht berhrt. specific device. This st

31、andard therefore aims at as-sisting developers of interactive systems to select an interaction device suitable for the application in question and to integrate this interaction device in-to the overall system, while leaving sufficient crea-tive freedom to develop proprietary solutions. Individual de

32、vices working according to similar or same principles are grouped into the device classes mouse, trackball, touchpad, trackpoint, joystick, graphics tablet, touchscreen and keys1). Design var-iants within these classes correspond to the current state of the art. However, it is likely that ongoing de

33、velopment will add new techniques. Similarly, new forms of interaction may be incorporated into the existing classification of interaction devices (see Figure 1 in Section 5). Existing standards and standards are not affected by this standard. Where trademarks and other rights are mentioned, the res

34、pective owners rights shall not be affected. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie ist anzuwenden beim Einsatz von stationren Interaktionsgerten fr technische An-lagen2)im industriellen Einsatz. Ein Kennzeichen moderner Anlagensteuerungen sind grafische Be-nutzungsoberflchen mit der Mglichkeit zur di

35、-rekten Manipulation von Objekten. Darunter wird die Fhigkeit verstanden, auf ein Bildschirmobjekt zu zeigen und es dadurch zu manipulieren oder ei-ne Funktion dafr auszufhren (siehe auch VDI/VDE 3850 Blatt 1). Dazu sind neben her-kmmlichen Interaktionsgerten wie Tasten Koor-dinaten gebende Interakt

36、ionsgerte erforderlich. Unter Interaktionsgerten werden allgemein Gerte verstanden, die den Prozess des Informations-transfers vom Anwender zum Rechner und vom Rechner zum Anwender ermglichen. Die Form des Informationstransfers beeinflusst sowohl die Ober-1 Scope This standard is applicable to stati

37、onary interaction devices for technical plants2)in industrial applications. Graphical user interfaces allowing di-rect manipulation of objects are one of the charac-teristics of modern machinery controls. “Direct manipulation” means the capability of being able to point to an object on the screen an

38、d thereby manipulate the object, or to carry out a function relating to the object (see also VDI/VDE 3850 Part 1). This requires pointing interaction devices in addition to conventional interaction devices such as keys. “Interaction device” is the generic term used for devices that allow the transfe

39、r of information from the user to the computer and from the computer to the user. The form of information transfer affects the design of the user interface as well as the tech- 1)Die verschiedenen Ausprgungen von Interaktionsgerten (koordinatengebende und nicht koordinatengebende) werden in dieser R

40、ichtlinie als alleinstehende Objekte beschrieben. In der Realitt treten sie jedoch hufig in Kombination auf: Meist wird ein Ge-rt wie die Maus oder der Trackball zusammen mit einer Tastatur verwendet. / The different characteristics of interaction devices (pointing and non-pointing devices) are desc

41、ribed as stand-alone objects in this standard. In practice, however, they are frequently used in combination: in most cases, a device such as a mouse or trackball is used together with a keyboard. 2)Beispiele sind Produktionsstraen, Werkzeugmaschinen, Koordinatenmessgerte, Druckmaschinen, Spritzguss

42、automaten, Be-/Entladeautomaten, Roboter. / Examples are production lines, machine tools, coordinate measuring machines, printing presses, injection-moulding machines, loading/unloading machines, robots. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1A29BEST

43、 BeuthStandardsCollection - Stand 2017-02 4 VDI/VDE 3850 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 flchengestaltung als auch die verwendeten Techno-logien. In dieser Richtlinie werden Interaktionsger-te betrachtet, die sich manuell bettigen lassen. Die

44、s sind: Maus, Trackball, Joystick, Touchpad, Track-point, Grafiktablett, Touchscreen und Tasten. Diese Richtlinie gibt Regeln und Empfehlungen zur Auswahl von Koordinaten gebenden und nicht Koordinaten gebenden Interaktionsgerten im sta-tionren Einsatz an. Die in dieser Richtlinie gege-benen Gestalt

45、ungsempfehlungen beziehen sich auf die Integrationsmglichkeiten von Interaktionsge-rten in technischen Anlagen. Damit sollen Ent-wickler und Anwender von grafischen Benutzungs-oberflchen bei der Suche nach einem geeigneten Interaktionsgert und bei der integrativen Gestal-tung von technischen Anlagen

46、 und deren Steuerun-gen untersttzt werden. Die damit verbundene Dia-loggestaltung wird in den Richtlinien VDI/ VDE 3850 Blatt 1 und Blatt 3 beschrieben. Die Empfehlungen gelten fr Umgebungen, in denen die Benutzung des Interaktionsgerts neben mgli-chen berwachenden Aufgaben die Primraufgabe der Nutz

47、er ist. Fr die Nutzung als Sekundraufga-be, z. B. neben einer Fahraufgabe, gelten weitere, hier nicht erwhnte Anforderungen. nologies used. This standard deals with interaction devices that can be operated manually. These are: mouse, trackball, joystick, touchpad, trackpoint, graphics tablet, touchs

48、creen and keys. This standard provides rules and recommendations for the selection of pointing and non-pointing in-teraction devices for stationary use. The design recommendations given in this standard refer to the options for integrating interaction devices in tech-nical equipment. This is intende

49、d to assist develop-ers and users of graphical user interfaces in their search for a suitable interaction device and in the integration-friendly design of technical equipment and controls. The corresponding design of dialogues is described in the standards VDI/VDE 3850 Part 1 and Part 3. The recommendations are applicable to environments in which the use of the interaction device is the users primary task, possibly accom-panied by other tasks related to monit