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Inhalt

Grundlegende Eingabemöglichkeiten

Zur Bedienung von Geräten der Informationstechnik stehen verschiedene Eingabemöglichkeiten zur Verfügung. Diese Eingabemöglichkeiten stehen zur Ansteuerung von Desktop-Computern und Palmtop-Computern (Personal Digital Assistant – PDA), von elektronischen Kommunikationshilfen wie auch von Telekommunikationsgeräten und Umweltsteuerungen zur Verfügung.

 

Auswählen und Auslösen

Funktionen und Befehle in Computeranwendungen sind in der Regel auswählbar, indem auf Repräsentationen dieser Befehle in Menüleisten und Symbolleisten geklickt wird. In einigen Anwendungen, zum Beispiel bei Bildschirmtastaturen oder Kommunikationshilfen werden teilweise auch andere Verfahren verwendet. Gängigen Auswahlverfahren (Menüleisten, Symbolleisten, Bildschirmtastaturen und weiteren) gemeinsam ist die Tatsache, dass eine Funktion oder ein Befehl durch ein auswählbares Feld am Bildschirm repräsentiert wird. Meist werden mehrere Felder am Bildschirm dargestellt, nicht nur eines. Um eines dieser Felder, die auf dem Bildschirm dargestellt sind, auszuwählen und auszulösen, gibt es verschiedene Bedienmöglichkeiten: direkte und indirekte Auswahl- und Auslöseverfahren.

Direkte Auswahl und Auslösung

Mit einer Maus oder einem anderen Zeigegerät kann eine Markierung oder ein Positionszeiger auf einer Anzeige bewegt werden und die Markierung kann an jeden beliebigen Zielpunkt gesetzt werden. Wenn die Markierung oder der Zeiger sich in einem betimmten Bereich befindet, können Auswahl und Auslösung dieses Feldes entweder durch Aktivieren eines Auslösetasters erfolgen oder die Auswahl und das Auslösen können automatisch nach einer vorher festgelegten Zeitspanne erfolgen in welcher der Zeiger nicht bewegt wird. Der Auslösetaster kann eine Maustaste sein oder die in einem anderen Zeigerät integrierte oder angeschlossene Taste, es kann die Taste einer Tastatur sein oder ein extern angeschossener Sensor. Ein anderes direktes Eingabeverfahren ist der Gebrauch von Kodierungsstrategien.

Indirekte Auswahl- und Auslöseverfahren (Scanning)

Um eines von mehreren Feldern auf anderem als dem direktem Weg auszuwählen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Im Allgemeinen wird dabei für jedes einzelne Feld oder für eine Gruppe von Feldern geprüft, ob dieses Feld oder die Gruppe von Feldern ausgewählt werden soll oder nicht. Hierbei hebt sich ein auswählbares Feld oder eine Gruppe von auswählbaren Feldern durch irgendeine Eigenschaft von einem nicht auswählbaren Feld oder eine Gruppe von Feldern ab. Diese Hervorhebung kann eine Markierung des auswählbaren Feldes sein, eine Umrahmumg des Feldes, Farbe, Größe und so weiter. Nur die durch die Hervorhebung markierten Felder können ausgewählt und aktiviert werden, wodurch die diesem Feld zugeordnete Funktion ausgelöst wird. Eine Aktivierung erfolgt wie bei direkter Auswahl und Auslösung durch eine Taste.

Indirekte Auswahl- und Auslöseverfahren werden im Allgemeinen auch mit dem englischen Wort "Scanning" (Abtasten) bezeichnet.

 

Direkte Eingabe durch Tippen

Direkte Eingabe bedeutet, dass Bewegung unmittelbar im Schreiben eines Buchstaben oder dem Auslösen einer Funktion mündet. Ein oder mehrere Tasten oder Sensoren sind dabei einem Buchstaben oder einer Funktion zugeordnet. Neben dem Gebrauch der Finger ist direkte Eingabe aber auch mit den Füßen, einem Greifadapter für die Hand oder Hilfsmittel für andere Körperteile, wie Mund- oder Kopfstab, möglich. Aber das Schreiben und Editieren von Texten ist auch dann möglich, wenn eine direkte Eingabe nicht möglich ist, z.B. durch Spracheingabe oder alternative Methoden in Verbindung mit einer Bildschirmtastatur.

  

Direkte Eingabe durch Zeigegeräte

Eingaben mittels eines Zeigegerätes bedeutet, dass die Bewegung eines Körperteils direkt in eine Bewegung einer Positionsanzeige wie zum Beispiel des Mauszeigers umgesetzt wird. Die Bedienung eines Zeigegerätes ist nicht auf die Hand beschränkt, sondern kann auch mit anderen Körperteilen durchgeführt werden. Zeigegeräte können auch zur Bedienung einer Bildschirmtastatur verwendet werden.

  

Mehrfachsensoren

Von Eingabe durch Mehrfachsensoren spricht man, wenn Tastatur, die Maus oder beide durch mehr als einen Schalter oder Sensor ersetzt werden. Wenn fünf Sensoren bedient werden können, werden sinnvollerweise vier Sensoren den vier Bewegungsrichtungen (auf, ab, recht und links) zugeordnet und ein Sensor dient als Auslöser. Die Eingabe mit Mehrfachsensoren wird gewöhnlich mit einer Bildschirmtastatur und Scanning-Verfahren kombiniert. Aber auch kodierte Eingabeverfahren sind möglich, wie z.B. die Eingabe von Morse-Kode.

Mehrfachsensor: Fünffachtaster Star
  

Einfachsensoren

Von Eingabe durch Einfachsensoren spricht man, wenn Tastatur, die Maus oder beide durch einen Schalter oder Sensor ersetzt werden. Die Eingabe mit Einfachsensoren wird gewöhnlich mit einer Bildschirmtastatur und Scanning-Verfahren kombiniert. Aber auch kodierte Eingabeverfahren, wie z.B. die Eingabe von Morse-Kode, ist möglich.

Einfachsensor: Kissentaster
  

Spracheingabe

Spracheingabe kann die Tastatur, die Maus oder beides ersetzen. Meistens wird die Spracheingabe allerdings als Ergänzung zu Tastatur und Maus eingesetzt. Schreiben ist möglich durch Diktat, darüber hinaus können Betriebssystemfunktionen und Computer-Maus durch Sprachbefehle gesteuert werden.

  

Bildschirmtastatur

Eine Bildschirmtastatur ist eine Tastatur, die als Bild auf einem Computerbildschirm oder einem anderen Display dargestellt wird. Eine Bildschirmtastatur wird manchmal auch als "virtuelle Tastatur" oder "Displaytastatur" bezeichnet. Geschrieben wird mit Hilfe eines Zeigegerätes, mit dem man die Buchstaben auf der Bildschirmtastatur auswählt. Eine andere Möglichkeit, Buchstaben auszuwählen ist das Scanning, bei dem die Buchstaben auf der Bildschirmtastatur nacheinander hervorgehoben werden. Die so markierten Buchstaben können dann durch verschiedene Schalter oder Taster ausgewählt werden.

Bildschirmtastatur des Betriebssystems Windows

Für Benutzer und Benutzerinnen eines Computers, deren Arm- und Hand-Motorik so stark eingeschränkt ist, dass sie weder eine Standardtastatur noch Tastaturen anderer Bauformen bedienen können, stellt eine Bildschirmtastatur möglicherweise eine Alternative dar. Die Bildschirmtastatur ist ein Programm, dass eine Tastatur auf dem Monitor des Computers darstellt. Da es sich um keine physikalische Tastatur handelt, können die unterschiedlichsten Ausführungen in Bezug auf die Anordnung der Zeichen, Größe, Farbe und Form realisiert werden. In der Regel ist ein Entwurf durch den Benutzer möglich, so dass die Tastatur weitgehend an die persönlichen Anforderungen angepasst werden kann.

Wenn ein Zeigegerät – Maus, Joystick, Trackball, Kopfmaus oder ähnliches – bedient werden kann, ist die Auswahl der Zeichen leicht. Ein Zeiger (Cursor) wird über das gewünschte Zeichen positioniert. Die Auswahl des Zeichens erfolgt entweder direkt über das Betätigen einer Taste oder indirekt über eine voreinstellbare Verweildauer. Die Tasten sind entweder im Zeigegerät integriert – wie zum Beispiel die Maustaste – oder es können beliebige externe Einfachsensoren an ein Zeigegerät angeschlossen werden, zum Beispiel bei einer Kopfmaus. Kann keine Taste bedient werden, wird das "Ruhighalten" des Zeigers als Bestätigung zur Auswahl eines Zeichens ausgewählt. Die Verweildauer richtet sich dabei nach den motorischen Fähigkeiten der Anwender. Wird diese Methode verwendet und eine Verweildauer von zum Beispiel 3 Sekunden gewählt, bedeutet dies: verweilt der Zeiger für 3 Sekunden über einem Zeichen der Bildschirmtastatur, wird dieses Zeichen ausgelöst und in eine Anwendung geschrieben.

Wenn nur eine oder wenige Tasten oder Sensoren bedient werden können, müssen die Zeichen indirekt angewählt werden. Dies geschieht durch sogenanntes Scanning.

  

Scanning

Der englische Begriff "Scanning" beschreibt ein Auswahlverfahren, wobei jeweils ein auswählbares Feld oder eine Gruppe von auswählbaren Feldern durch eine Markierung hervorgehoben werden. Die Anzeige von auswählbaren Feldern erfolgt entweder automatisch in einer bestimmten chronologischen Reihenfolge (zum Beispiel: nacheinander horizontal oder nacheinander vertikal) oder sie geschieht manuell durch den Anwender selbst oder es erfolgt eine Kombination von beidem. Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Verfahren, das Scanning durchzuführen, zu steuern und ein Feld auszuwählen. Grundsätzlich werden die Scanningverfahren nach Darstellungsart und Auslöseart unterschieden.

Darstellungsarten

Einzelschrittscanning
Die Felder werden einzeln der Reihe nach durchlaufen
Zeilen-Spalten-Scanning/Spalten-Zeilen-Scanning
Zeilen-Spalten-Scanning: im ersten Schritt ist zeilenweise eine Gruppe von Feldern auswählbar, nach Auswahl und Aktivierung einer Zeile werden die einzelnen Felder innerhalb der ausgewählten Zeile nacheinander Spalte für Spalte durchlaufen
Spalten-Zeilen-Scanning: im ersten Schritt ist eine Gruppe von Feldern spaltenweise auswählbar, nach Auswahl und Aktivierung einer Spalte werden die einzelnen Felder innerhalb der ausgewählten Spalte nacheinander Zeile für Zeile durchlaufen
Block-Scanning
Neben Auswahl nach Zeilen und Spalten ist auch eine Gruppierung in unterschiedliche Blöcke möglich. Häufig können hierbei dargestellte Feldgruppen in vier Blöcken ausgewählt werden: Gruppe links oben, Gruppe rechts oben, Gruppe links unten, Gruppe rechts unten. Nach Auswahl einer Gruppe erfolgt dann weiteres Block-Scanning innerhalb dieser Gruppe oder Zeilen-Spalten-/Spalten-Zeilen-Scanning oder Einzelschrittscanning

In Hinblick auf die Anzahl der Scan-Schritte, die im Mittel zur Auswahl eines Zeichens notwendig sind und damit auch die Schreibgeschwindigkeit beeinflussen, ist das Block-Scanning dem Zeilen/Spalten Scanning überlegen und dieses wiederum dem Einzelschritt-Verfahren. Auf der anderen Seite stellt Scanning eine nicht unerhebliche mentale Belastung dar, da die Markierung beobachtet werden muss, ohne das zu schreibende Zeichen aus dem Auge zu verlieren. Diese Belastung ist um so größer, je komplizierter das Scanning-Muster ist. In dieser Hinsicht ist das Einzelschritt-Verfahren dem Zeilen/Spalten und Block-Scanning überlegen. Oft werden die Methoden auch kombiniert, um die jeweiligen Vorteile zu nutzen. Da jedes der beschriebenen Verfahren Vor- und Nachteile hat, muss eine Auswahl vor dem Hintergrund der Fähigkeiten und Vorlieben von Benutzerin oder Benutzer getroffen werden. Dies gilt auch für die Steuerung des Scannings, denn unabhängig von den Darstellungsarten gibt es unterschiedliche Möglichkeiten die Markierung über die Tastatur zu bewegen und Zeichen auszuwählen.

Auditives Scanning
Die verschiedenen Auswahlverfahren sind nicht auf alleinige visuelle Darstellungsmethoden beschränkt. Die jeweils zur Auswahl stehenden Felder können auch durch akustische Signale oder lautsprachliche Ansagen angezeigt werden. In Geräten stehen hierfür integrierte Lautsprecher und Kopfhörerausgänge zur Verfügung. Die ausgegebenen Töne oder Ansagen helfen zusätzlich bei der Orientierung. Auditives oder akustisches Scanning wird zum Beispiel in Kommunikationshilfen (auch: "Kommunikator" oder "Talker") für sehbehinderte oder blinde Menschen eingesetzt.

Auslösearten

Automatisches Scanning
Die Markierung oder Auswahlanzeige von auswählbarem Feld oder einer Gruppe von auswählbaren Feldern ändert sich automatisch nach einer festen Zeitspanne. Diese Zeitspanne ist gewöhnlich anwenderabhängig und einstellbar. Die Auswahl und Aktivierung eines Feldes erfolgt durch einen Taster. Nach Auswahl und Aktivierung eines Feldes beginnt der Scan-Vorgang erneut. Für dieses Verfahren ist die (schnelle) Aktivierung nur eines Tasters notwendig.
Bei einem halbautomatischen Scanning startet eine erste Aktivierung des Tasters zunächst den Scan-Vorgang, während eine zweite Aktivierung desselben Tasters ein Feld auswählt und die diesem zugeordnete Aktion (zum Beispiel Schreiben eines Zeichens) auslöst. Zugleich wird mit der Auslösung der Scan-Vorgang beendet und kann erneut gestartet werden.
Wenn bei diesem teilautomatischen Scanning nach einem ersten Durchlaufen aller Felder kein Feld ausgewählt wurde, wird dadurch in der Regel zugleich der Scan-Vorgang beendet und muß neu gestartet werden. Einige Anwendungen bieten bei Nichtauslösung auch eine oder mehrere automatische Wiederholungen des Scan-Vorgangs an
(Einzel-) Schrittscanning
Der Scan-Vorgang wird durch einen Schalter oder Taster gestartet. Jede neue Betätigung des Schalters führt zur nächsten Auswahlmöglichkeit in Abhängigkeit der jeweils gewählten Methode: bei Einzelschrittscanning führt die Aktivierung des Schalters zur Markierung des nächsten Feldes, bei Zeilenschrittscanning zur Markierung der nächsten AusZeile und so weiter. Die Auswahl des Zeichens erfolgt bei dieser Methode in der Regel mittels eines zweiten Schalters oder Tasters. Kann keine weitere Taste bedient werden, kann auch das Verweilen auf einem Feld als Auslöser verwendet werden. Wird diese Methode verwendet und eine Verweildauer von zum Beispiel drei Sekunden gewählt, bedeutet dies: verweilt der Anwender drei Sekunden bei einem Feld, wird dieses Feld ausgewählt und die zugeordnete Aktion ausgelöst.
Schrittscanning wird in der Regel ausgewählt wenn die Bedienung von zwei oder mehr Tastern möglich ist.
Inverses Scanning
Das Scanning wird mit einem Schalter gestartet und läuft solange automatisch weiter bis der Schalter wieder losgelassen wird. Die Auswahl erfolgt entweder durch das Loslassen des Schalters oder durch einen zweiten Schalter.
Diese Methode wird verwendet, wenn das Deaktivieren eines Schalters oder Tasters für Anwender einfacher ist als Aktivieren eines Schalters oder Tasters.

Auch bei der Steuerung des Scannings sind Kombinationen der verschiedenen Verfahren möglich. Generell gilt: je mehr Schalter bedient werden können, desto komfortabler und flexibler kann das Scanning gesteuert werden.

Systembedingt ist die Eingaberate, die mit einer Bildschirmtastatur erreicht werden kann, deutlich niedriger, als die einer Standardtastatur. Die durchschnittliche Eingaberate eines nichtbehinderten, nichtprofessionellen Schreibers beträgt etwa 150 Zeichen pro Minute, die eines behinderten Schreibers mit Scanning bei etwa 3 bis 10 Zeichen pro Minute. Ein Grund für diesen großen Unterschied liegt unter anderem darin, dass beim Scanning nicht wahlfrei auf die Tastatur zugegriffen werden kann. Deshalb ist es wichtig, die Anzahl der Scanning-Schritte gering zu halten. Das kann durch ein Tastatur-Layout erreicht werden, welches die Buchstabenhäufigkeit bei der Anordnung der Tasten berücksichtigt. Die Buchstabenhäufigkeit ist sprachabhängig.

Eine weitere Maßnahme zur Steigerung der Eingaberate ist die Verwendung von Abkürzungserweiterung und Wortvorhersage-Programmen, die oft integraler Bestandteil einer Bildschirmtastatur sind.

  

Kodierte Eingaben

Bei Kodierungsverfahren wird ein Element durch einen Kode oder ein Kennzeichen repräsentiert. Das Element kann eine erkennbare Zuordnung zum Kode oder dem Kennzeichen haben oder auch nicht. Ein Beispiel für eine Kodierung ohne erkennbare Zuordnung ist der Morse-Kode. Abkürzungen hingegen haben oft eine Relation zu dem, was sich hinter ihnen verbirgt. Ein weiteres Beispiel für eine erkennbare Zuordnung sind Bilder oder Piktogramme, die den Inhalt einer Nachricht darstellen.

Morse-Kode

Der Morse-Kode erlaubt die Darstellung von Buchstaben und Zeichen durch einen einzigen Schalter oder Taster. Erfunden wurde er von Samuel Morse im Jahre 1838 für den elektromagnetischen Telegrafen. Die Buchstaben des Alphabets und die Zahlen werden durch einen Kode bestehend aus kurzen und langen Signalen repräsentiert. Das "a" z.B. wird repräsentiert durch die Folge eines kurzen und eines langen Signals (geschrieben .-). In dieser Schreibweise stellt -..- ein "x" dar. Häufig benutzte Buchstaben bestehen aus nur wenige Elementen. Die längsten Zeichen bestehen aus fünf Elementen und werden für Zahlen verwendet. Die langen Signale sind dreimal so lang wie die kurzen. Die Pausen zwischen Worten sind drei mal so lang wie zwischen den Buchstaben und Zahlen. Es gibt zwei Möglichkeiten um kurze und lange Signale zu erzeugen. Die erste Möglichkeit ist, das Signal mit einem Taster durch unterschiedlich lange Betätigung zu erzeugen. Die zweite Möglichkeit ist, je einen Taster für die kurzen und einen für die langen Signale zu verwenden. Geübte Personen können hohe Eingaberaten erzielen. Der Nachteil der Methode ist, dass der Kode gelernt und intensiv geübt werden muss.

Abkürzungserweiterung

Viele Textverarbeitungsprogramme bieten die Möglichkeit, Abkürzungen für Wörter , Phrasen, Sätze oder komplexe Wortpassagen zu definieren. Die Abkürzung besteht gewöhnlicher Weise aus einer Buchstabenfolge, die den längeren Text repräsentiert. Meist werden die ersten Buchstaben des ersten Worts oder die Anfangsbuchstaben aller Wörter für die Abkürzung verwendet. Auch Kombinationen sind denkbar. Die Verwendung von Abkürzungen wird durch das Gedächtnis des Benutzers limitiert.
Abkürzungserweiterung wird manchmal auch als "Abkürzungsexpansion" oder "Autotext" bezeichnet.

Die Verwendung von Makros

Makros erlauben nicht nur, längere Texte durch Abkürzungen zu repräsentieren, sondern gestatten auch die Steuerung des Computers. Makros sind Programme, die im Hintergrund ablaufen, und in denen bestimmte Buchstabenkombinationen neben Textpassagen auch komplexe Befehlsfolgen im Programm, das im Vordergrund ausgeführt wird, auslösen. Die Limitationen sind die gleichen, wie bei der Abkürzungserweiterung. Die Benutzerin oder der Benutzer muss sich die Abkürzungen merken können. Hinzu kommt, dass nicht alle Programme Makros unterstützen und die die es tun setzen die Kenntnis einer speziellen Syntax voraus.

  

Wortvorhersage

Die Wortvorhersage ist eine Methode zur Texteingabebeschleunigung. Die grundlegende Idee ist, aus bereits eingegebenen Buchstaben auf das ganze Wort zu schließen, das geschrieben werden soll. Dazu kommen statistische Verfahren zum Einsatz, die die Wahrscheinlichkeit, mit dem ein Wort in einem Text vorkommen kann, berücksichtigen. Das am häufigsten benutzte Wort der deutschen Sprache ist "der" gefolgt von "die", "und", "in", "den". Wenn ein Wort mit dem Buchstaben "d" beginnt, dann ist die Wahrscheinlichkeit für das Wort "der" also größer als für das Wort "den".

Wortvorhersage mit Textverarbeitung MS Word

Um die Trefferquote zu erhöhen, wird nicht nur ein einzelnes Wort, sondern eine Liste der wahrscheinlichsten Worte ausgegeben. Ist das gewünschte Wort in der Liste aufgeführt, kann es ausgewählt werden und wird in den Text übernommen. Je länger die Liste ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass das gewünschte Wort unter den Eintragungen zu finden ist. Abgesehen von den begrenzten Darstellungsmöglichkeiten eines Bildschirms nimmt mit der Anzahl der Eintragungen auch die Zeit zu, die benötigt wird, um die Vorschlagsliste nach dem gewünschten Wort zu durchsuchen. Sechs Eintragungen haben sich als guter Kompromiss für eine erste Annäherung herausgestellt. Untersuchungen der statistischen Methoden haben gezeigt, dass die theoretische Obergrenze für die Einsparung von Tastenbetätigungen bei 83% liegt. Untersuchungen haben aber gezeigt, dass in der Praxis die Obergrenze bei 60% liegt. Um dieses Ergebnis zu verbessern werden in steigendem Maß zusätzlich auch grammatikalische Zusammenhänge berücksichtigt.

Zusätzlich können allgemeine Gesetzmäßigkeiten berücksichtigt werden. Auf den Buchstabe "q" folgt immer der Buchstabe "u", auf ein Satzzeichen folgt immer ein Leerzeichen und nach einem Satzende-Zeichen wird immer groß geschrieben. Dies kann bei der Wortvorhersage berücksichtigt werden und Tastenbetätigungen einsparen.