第七章人機界面的安全設(shè)計

1、安全人機工程學(xué)主講主講 鄭重鄭重E_mail :安全工程專業(yè)基礎(chǔ)課程安全工程專業(yè)基礎(chǔ)課程課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)2第第7章章 人機界面的安全設(shè)計人機界面的安全設(shè)計 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 7.3 顯示器與控制器布局顯示器與控制器布局 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)37.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計第第7章章 人機界面的安全設(shè)計人機界面的安全設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能7.1.2 視覺顯示方式的選擇視覺顯示方式的選擇 7.1.3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 7.1.

2、4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 7.1.5 信號顯示設(shè)計信號顯示設(shè)計 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)47.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能 在人機系統(tǒng)中，在人機系統(tǒng)中，存在著一個人與機相存在著一個人與機相互作用的互作用的“面面”所有所有的人機信息交流都發(fā)的人機信息交流都發(fā)生在這個面上。生在這個面上。 人機界面上的裝置人機界面上的裝置顯示器：顯示器：向人傳遞信息的裝置。向人傳遞信息的裝置?？刂破鳎嚎刂破鳎汗┤瞬倏v機械運轉(zhuǎn)的裝置。供人操縱機械運轉(zhuǎn)的裝置。課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)5一、顯示器分類一

3、、顯示器分類7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能 按人接受信息的感覺通道的不同顯示器可分為：按人接受信息的感覺通道的不同顯示器可分為：視覺顯示器視覺顯示器聽覺顯示器聽覺顯示器觸覺顯示器觸覺顯示器 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)6視覺顯示方式主要有視覺顯示方式主要有數(shù)字顯示數(shù)字顯示和和模擬顯示模擬顯示兩類。兩類。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能數(shù)字式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表o是直接用數(shù)碼來顯示信息的儀表，如各種數(shù)碼顯示屏、是直接用數(shù)碼來顯示信息的儀表，如各種數(shù)碼顯

4、示屏、 機械的和電子的數(shù)字記數(shù)器等。機械的和電子的數(shù)字記數(shù)器等。 o特點：簡單、準(zhǔn)確、便于認讀、不易產(chǎn)生視覺疲勞特點：簡單、準(zhǔn)確、便于認讀、不易產(chǎn)生視覺疲勞一、顯示器分類一、顯示器分類課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)7視覺顯示方式主要有視覺顯示方式主要有數(shù)字顯示數(shù)字顯示和和模擬顯示模擬顯示兩類。兩類。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能模擬顯示儀表（刻度指針式儀表）模擬顯示儀表（刻度指針式儀表）o用標(biāo)定在刻度盤上的指針來顯示信息的，如最常見的用標(biāo)定在刻度盤上的指針來顯示信息的，如最常見的手表、電流表、電壓表等。手表、電流

5、表、電壓表等。 o特點：顯示信息直觀、形象，使人對模擬值在全量程特點：顯示信息直觀、形象，使人對模擬值在全量程范圍內(nèi)所處的位置一目了然，并能明顯顯示出偏差量，范圍內(nèi)所處的位置一目了然，并能明顯顯示出偏差量，特別適合于監(jiān)控。特別適合于監(jiān)控。(a) (a) 指針可動，刻度盤不動；指針可動，刻度盤不動； (b) (b) 刻度盤可動，指針不動刻度盤可動，指針不動 一、顯示器分類一、顯示器分類課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)81、表示機械狀態(tài)的、表示機械狀態(tài)的顯示功能顯示功能，大致可分為以下三種：，大致可分為以下三種： 1）定量顯示定量顯示的功能：這種儀表的用途是準(zhǔn)確顯示數(shù)值。的功能：這

6、種儀表的用途是準(zhǔn)確顯示數(shù)值。 2）定性顯示定性顯示的功能：這種顯示是表明機器的某種大致狀態(tài)、的功能：這種顯示是表明機器的某種大致狀態(tài)、變化傾向或描述事物的性質(zhì)等。變化傾向或描述事物的性質(zhì)等。 3）警告性顯示警告性顯示：當(dāng)量變積累達到某一臨界點時，就會發(fā)生：當(dāng)量變積累達到某一臨界點時，就會發(fā)生質(zhì)的突變，這時常需設(shè)置警告性顯示。質(zhì)的突變，這時常需設(shè)置警告性顯示。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能二、二、顯示功能顯示功能及及顯示性能顯示性能的要求的要求 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)92、對顯示器、對顯示器性能性能有以下基本

7、有以下基本要求要求： 1）用簡單明了的方式顯示所傳達的信息，以減少譯碼的錯）用簡單明了的方式顯示所傳達的信息，以減少譯碼的錯誤。誤。 2）顯示精度要適當(dāng)，保證最少的認讀時間。）顯示精度要適當(dāng)，保證最少的認讀時間。 3）顯示形式要符合操作人員習(xí)慣及操作能力極限，要易于）顯示形式要符合操作人員習(xí)慣及操作能力極限，要易于了解，避免換算，減少訓(xùn)練的時間，減少受習(xí)慣干擾造了解，避免換算，減少訓(xùn)練的時間，減少受習(xí)慣干擾造成解釋不一致的差錯。成解釋不一致的差錯。 4）根據(jù)作業(yè)條件運用最有效的顯示技術(shù)和顯示方法，要使）根據(jù)作業(yè)條件運用最有效的顯示技術(shù)和顯示方法，要使顯示變化速度與操作者的反應(yīng)能力相適應(yīng)，不要讓

8、顯示顯示變化速度與操作者的反應(yīng)能力相適應(yīng)，不要讓顯示速度超過人的反應(yīng)速度。速度超過人的反應(yīng)速度。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能二、顯示功能及顯示性能的要求二、顯示功能及顯示性能的要求 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)101、準(zhǔn)確性原則、準(zhǔn)確性原則 2、簡單性原則、簡單性原則3、一致性原則、一致性原則4、排列性原則、排列性原則7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.1顯示器分類及功能顯示器分類及功能三、顯示器的設(shè)計原則三、顯示器的設(shè)計原則 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)117.1

9、顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.2 視覺顯示方式的選擇視覺顯示方式的選擇 一、定量顯示方式選擇一、定量顯示方式選擇1數(shù)字式顯示數(shù)字式顯示 o作為定量顯示，在作為定量顯示，在靜態(tài)顯示的條件下靜態(tài)顯示的條件下數(shù)字顯示產(chǎn)生的誤數(shù)字顯示產(chǎn)生的誤讀率較低，而且認讀率較低，而且認讀需占用的時間也讀需占用的時間也較短。較短。 圖圖 格雷瑟的實驗儀表課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)122指針式模擬顯示指針式模擬顯示 o顯示的作用不僅是用來提供準(zhǔn)確的定量信息，許多情況顯示的作用不僅是用來提供準(zhǔn)確的定量信息，許多情況下還要表示機器穩(wěn)定狀態(tài)，給出供檢查用的信息等。下還要表示機器穩(wěn)定

10、狀態(tài)，給出供檢查用的信息等。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.2 視覺顯示方式的選擇視覺顯示方式的選擇 一、定量顯示方式選擇一、定量顯示方式選擇課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)132指針式模擬顯示指針式模擬顯示 o五種指針顯示方式的比較五種指針顯示方式的比較 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.2 視覺顯示方式的選擇視覺顯示方式的選擇 一、定量顯示方式選擇一、定量顯示方式選擇圖圖 五種刻度的誤讀率比較課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)14 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.2 視覺顯示方式的選

11、擇視覺顯示方式的選擇 3、模擬顯示與數(shù)字顯示的功能比較、模擬顯示與數(shù)字顯示的功能比較 指針運動式指針運動式指針固定式指針固定式數(shù)字式數(shù)字式讀數(shù)用讀數(shù)用尚可尚可尚可尚可好好檢查用檢查用好好差差差差追蹤用追蹤用好好尚可尚可差差調(diào)節(jié)用調(diào)節(jié)用好好尚可尚可好好一、定量顯示方式選擇一、定量顯示方式選擇課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)15o當(dāng)顯示器不是為了記錄準(zhǔn)確的讀數(shù)，而是為了對機器的當(dāng)顯示器不是為了記錄準(zhǔn)確的讀數(shù)，而是為了對機器的運行狀態(tài)作出定性顯示時，選用模擬式儀表更為有利。運行狀態(tài)作出定性顯示時，選用模擬式儀表更為有利。 1視覺編碼視覺編碼 2顏色編碼顏色編碼 3形象化顯示形象化顯示

12、 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1.2 視覺顯示方式的選擇視覺顯示方式的選擇 二、二、定性顯示方式定性顯示方式選擇選擇課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)16 1表排列時顯示形式的選擇表排列時顯示形式的選擇 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 一、指針式顯示形式的選擇一、指針式顯示形式的選擇圖圖 水平排列圖圖 豎直排列課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)17 2采用一表雙顯示采用一表雙顯示 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示

13、器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 一、指針式顯示形式的選擇一、指針式顯示形式的選擇圖圖 一表雙顯一表雙顯 圖圖 雙顯儀表的指針設(shè)計課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)18 3帶式儀表帶式儀表 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 一、指針式顯示形式的選擇一、指針式顯示形式的選擇圖圖 帶式儀表結(jié)構(gòu)課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)19 4對稱雙指針儀表對稱雙指針儀表 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 一、指針式顯示形

14、式的選擇一、指針式顯示形式的選擇圖圖 對稱雙指針儀表課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)20 5直角坐標(biāo)式儀表直角坐標(biāo)式儀表 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 一、指針式顯示形式的選擇一、指針式顯示形式的選擇圖圖 直角坐標(biāo)式儀表課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)21 1尺寸確定尺寸確定 刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度盤的最小允許直徑刻度盤的最小允許直徑觀察距離觀察距離 50cm 時時觀察距離觀察距離 90cm 時時3825.425.45025.432.57025.445.510036.4

15、64.315054.498.020072.8129.6300109.0196.07.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 二、刻度盤及指針設(shè)計二、刻度盤及指針設(shè)計刻度盤直徑刻度盤直徑 mm觀察時間觀察時間 s平均反應(yīng)時間平均反應(yīng)時間 s讀錯率讀錯率 %250.820.766440.720.724700.755.7312表表 觀察距離、刻度數(shù)量和刻度盤直徑的關(guān)系表表 認讀速度和讀錯率與刻度盤直徑大小的關(guān)系課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)22 2刻度線設(shè)計刻度線設(shè)計 觀察距離觀察距離 m長度長度 mm長刻度線長

16、刻度線中刻度線中刻度線短刻度線短刻度線0.5以內(nèi)以內(nèi)5.54.12.30.50.910.07.14.30.91.820.014.08.61.83.640.028.017.03.66.067.048.029.07.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 二、刻度盤及指針設(shè)計二、刻度盤及指針設(shè)計刻度大小刻度大小長度長度刻度線刻度線0.150.30.30.50.50.80.81.21.22233558L1（短）（短）1.01.21.51.82.02.53.04.0L2（中）（中）1.41.72.22.63.04.54.56.0L3

17、（長）（長）1.82.22.83.34.06.06.08.0表表 刻度線的長度表表 刻度線長度選擇表課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)23 3指針指針 o1）形狀）形狀指針形狀要單純、明確，不應(yīng)有裝飾。指針形狀要單純、明確，不應(yīng)有裝飾。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針式顯示器的設(shè)計 二、刻度盤及指針設(shè)計二、刻度盤及指針設(shè)計圖圖 指針的基本形狀圖圖 各種箭頭形狀的比較課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)247.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 3 刻度盤指針式顯示器的設(shè)計刻度盤指針

18、式顯示器的設(shè)計 二、刻度盤及指針設(shè)計二、刻度盤及指針設(shè)計 3指針指針 o1）形狀）形狀o2）寬度）寬度o3）長度）長度o4）顏色）顏色o5）零點位置）零點位置o6）配色）配色級次級次12345678910清晰清晰程度程度底色底色 被襯色被襯色 模糊模糊程度程度底色底色 被襯色被襯色 表表 配色的級次課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)25o用來顯示聽覺信息的裝置稱為音響和報警裝置，其用途極廣。用來顯示聽覺信息的裝置稱為音響和報警裝置，其用途極廣。 1.音響和報警裝置的類型及特點音響和報警裝置的類型及特點1）峰鳴器峰鳴器是音響裝置中聲壓級最低、頻率也較低的裝置。是音響裝置中聲壓級最低

19、、頻率也較低的裝置。 2）電鈴電鈴。其用途不同，其聲壓級和頻率也有較大差別。其用途不同，其聲壓級和頻率也有較大差別。 3）角笛和氣笛角笛和氣笛。角笛的聲音有吼聲和尖叫聲（高聲強、高頻）。角笛的聲音有吼聲和尖叫聲（高聲強、高頻）兩種。常用作高噪聲環(huán)境中的報警裝置。氣笛聲頻率高，聲兩種。常用作高噪聲環(huán)境中的報警裝置。氣笛聲頻率高，聲強也高，較適合于緊急狀態(tài)的音響報警裝置。強也高，較適合于緊急狀態(tài)的音響報警裝置。4）警報器警報器。警報器的聲音強度大，可傳播很遠，頻率由低到高，。警報器的聲音強度大，可傳播很遠，頻率由低到高，發(fā)出的聲調(diào)富有上升和下降的變化，可以抵抗其它噪聲的干發(fā)出的聲調(diào)富有上升和下降的

20、變化，可以抵抗其它噪聲的干擾，特別能引起人們的注意，并強調(diào)性地使人們接受。擾，特別能引起人們的注意，并強調(diào)性地使人們接受。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 一、音響及報警裝置一、音響及報警裝置課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)26o用來顯示聽覺信息的裝置稱為音用來顯示聽覺信息的裝置稱為音響和報警裝置，其用途極廣。響和報警裝置，其用途極廣。 1.音響和報警裝置的類型及特點音響和報警裝置的類型及特點7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 一、音響及報警裝置一、音響

21、及報警裝置使用范圍使用范圍裝置類型裝置類型平均聲壓級平均聲壓級 dB可聽到的主可聽到的主要頻率要頻率 /HZ應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例距離裝置距離裝置 2.5m處處距離裝置距離裝置 1m處處用于較大區(qū)域用于較大區(qū)域（或高噪聲場所）（或高噪聲場所）4英寸鈴英寸鈴656775831000用于工廠、學(xué)校、機關(guān)用于工廠、學(xué)校、機關(guān)上下班的信號；以及報上下班的信號；以及報警的信號警的信號6英寸鈴英寸鈴7483849460010英寸鈴英寸鈴859095100300角笛角笛951001001105000主要用于報警主要用于報警汽笛汽笛1001101101217000用于較大區(qū)域用于較大區(qū)域（或低噪聲場所）（或低噪聲場

22、所）低音蜂鳴器低音蜂鳴器506070200用作指示性信號用作指示性信號高音蜂鳴器高音蜂鳴器607070804001000可作報警用可作報警用1英寸鈴英寸鈴60701100用于提請人注意的場合，用于提請人注意的場合，如電話、門鈴：也可用如電話、門鈴：也可用于小范圍內(nèi)的報警信號于小范圍內(nèi)的報警信號用作報時。用作報時。2英寸鈴英寸鈴627210003英寸鈴英寸鈴6373650鐘鐘69785001000表表 一般音響顯示和報警裝置的強度和頻率參數(shù)課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)272.音響和報警裝置的設(shè)計原則音響和報警裝置的設(shè)計原則1）音響信號必須保證使位于信號接收范圍內(nèi)的人員能夠識別

23、并按）音響信號必須保證使位于信號接收范圍內(nèi)的人員能夠識別并按照規(guī)定的方式作出反應(yīng)。照規(guī)定的方式作出反應(yīng)。 2）音響信號必須易于識別，特別是在有噪聲干擾的情況下，音響）音響信號必須易于識別，特別是在有噪聲干擾的情況下，音響信號必須能夠明顯地聽到并可與其它噪聲和信號區(qū)別。信號必須能夠明顯地聽到并可與其它噪聲和信號區(qū)別。 3）為引起人注意，可采用時間上均勻變化的脈沖重復(fù)頻率低于）為引起人注意，可采用時間上均勻變化的脈沖重復(fù)頻率低于0.2Hz和不高于和不高于5Hz，其脈沖持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率不能與隨，其脈沖持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率不能與隨時間周期性起伏的干擾聲的脈沖持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率重合。時間周期

24、性起伏的干擾聲的脈沖持續(xù)時間和脈沖重復(fù)頻率重合。4）報警裝置最好采用變頻的方法，使音調(diào)有上升和下降的變化。）報警裝置最好采用變頻的方法，使音調(diào)有上升和下降的變化。 5）顯示重要信號的音響裝置和報警裝置，最好與光信號同時作用，）顯示重要信號的音響裝置和報警裝置，最好與光信號同時作用，組成組成“視聽視聽”雙重報警信號，以防信號脫漏。雙重報警信號，以防信號脫漏。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 一、音響及報警裝置一、音響及報警裝置課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)28o人與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和顯示語言信號人

25、與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和顯示語言信號的裝置稱為語言傳示裝置。的裝置稱為語言傳示裝置。 o在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。1語言的清晰度語言的清晰度o所謂語言的清晰度，是指人耳通過語言傳達能聽清的語言的所謂語言的清晰度，是指人耳通過語言傳達能聽清的語言的百分數(shù)。百分數(shù)。 2.語言的強度語言的強度o語言傳示裝置輸出的語音，其強度直接影響語言清晰度。語言傳示裝置輸出的語音，其強度直接影響語言清晰度。 7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 二、語言傳示裝置二、語言傳示裝置課程名稱課程名

26、稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)29o人與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和顯示語言信號人與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和顯示語言信號的裝置稱為語言傳示裝置。的裝置稱為語言傳示裝置。 o在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。1語言的清晰度語言的清晰度2. 語言的強度語言的強度7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 二、語言傳示裝置二、語言傳示裝置課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)30o人與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和顯示語言信號人與機器之間也可用語言來傳遞信息。傳遞和

27、顯示語言信號的裝置稱為語言傳示裝置。的裝置稱為語言傳示裝置。 o在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。在設(shè)計語言傳示裝置時，應(yīng)注意以下問題。1語言的清晰度語言的清晰度2. 語言的強度語言的強度3.噪聲對語言傳示的影響噪聲對語言傳示的影響7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 4 聽覺傳示裝置設(shè)計聽覺傳示裝置設(shè)計 二、語言傳示裝置二、語言傳示裝置課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)31o視覺信號是指由信號燈產(chǎn)生的視覺信息。視覺信號是指由信號燈產(chǎn)生的視覺信息。o其特點是面積小、視距遠、引人注目且簡單明了，但信息量有其特點是面積小、視距遠、引人注目且簡單明了，但信息量

28、有限，當(dāng)信號太多時，會形成雜亂和干擾。，以防信號脫漏。限，當(dāng)信號太多時，會形成雜亂和干擾。，以防信號脫漏。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 5 信號顯示設(shè)計信號顯示設(shè)計 一、信號顯示特征一、信號顯示特征課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)32o信號燈的設(shè)計應(yīng)使觀察者在一定視距下看得清楚。為此，在一定視距下，信號燈的設(shè)計應(yīng)使觀察者在一定視距下看得清楚。為此，在一定視距下，能引起人注意的信號燈，其亮度至少兩倍于背景的亮度，同時背景以灰暗無能引起人注意的信號燈，其亮度至少兩倍于背景的亮度，同時背景以灰暗無光為好光為好 。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機

29、界面設(shè)計7.1. 5 信號顯示設(shè)計信號顯示設(shè)計 二、信號燈的視距和亮度二、信號燈的視距和亮度大氣狀態(tài)大氣狀態(tài)透明系數(shù)透明系數(shù)能見距離能見距離 km空氣絕對純凈空氣絕對純凈0.99200透明度非常好透明度非常好0.97150很透明很透明0.96100透明度良好透明度良好0.9250透明度中等透明度中等0.8120空氣稍許混濁空氣稍許混濁0.6610空氣混濁（霾）空氣混濁（霾）0.364空氣很混濁（濃霾）空氣很混濁（濃霾）0.122薄薄 霧霧0.0151中中 霧霧2 10-4 8 10-100.50.2濃濃 霧霧10-19 10-340.10.05極濃霧極濃霧10-34幾十幾十 幾米幾米課程名稱課

30、程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)337.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 5 信號顯示設(shè)計信號顯示設(shè)計 三、信號燈的顏色三、信號燈的顏色課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)34閃光信號較之固定光信號更能引起閃光信號較之固定光信號更能引起人注意，閃光信號的作用是：人注意，閃光信號的作用是：1）引起觀察者的進一步注意；）引起觀察者的進一步注意；2）指示操作者立即采取行動；）指示操作者立即采取行動；3）反映不符指令要求的信息；）反映不符指令要求的信息；4）用閃光的快慢指示機器或部件）用閃光的快慢指示機器或部件運動速度的快慢；運動速度的快慢；5）用以指示警覺或危

31、險信號。）用以指示警覺或危險信號。7.1 顯示器設(shè)計顯示器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.1. 5 信號顯示設(shè)計信號顯示設(shè)計 四、閃光信號四、閃光信號五、信號燈形象和復(fù)和顯示五、信號燈形象和復(fù)和顯示課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)357.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計第第7章章 人機界面的安全設(shè)計人機界面的安全設(shè)計7.2.1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 7.2.2 控制器設(shè)計的人機因素控制器設(shè)計的人機因素 7.3.3 典型控制器設(shè)計典型控制器設(shè)計 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)361按操縱方式劃分按操縱方式劃分o1）手動控制器。）手動控制器。o2）腳動控制器。）腳動控制器。

32、2按控制器的功能劃分按控制器的功能劃分o1）開關(guān)控制器。）開關(guān)控制器。o2）轉(zhuǎn)換控制器。）轉(zhuǎn)換控制器。o3）調(diào)整控制器。）調(diào)整控制器。o4）制動控制器。）制動控制器。3其他控制器其他控制器o其他控制器主要有光控制器和聲控制器，其他控制器主要有光控制器和聲控制器， 7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 一、控制器的類型一、控制器的類型 課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)371按功能選擇按功能選擇7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 二、控制器的選擇二、控制器的選擇表表 各種控制裝置的使用

33、功能控制裝置名稱使用功能啟動不連續(xù)調(diào)節(jié)定量調(diào)節(jié)連續(xù)控制輸入數(shù)據(jù)按鈕O 鈕子開關(guān)OO 旋鈕選擇開關(guān) O 旋鈕 OOO 踏鈕O 踏板 OO曲柄 OO手輪 OO操縱桿 OO鍵盤 O課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)381按功能選擇按功能選擇7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 二、控制器的選擇二、控制器的選擇表表 各種控制裝置的使用情況比較使用情況按鈕旋鈕跨鈕旋轉(zhuǎn)旋紐開關(guān)紐子開關(guān)手搖把操縱桿子輪踏板需要的空間小小-中較小中小中-大中-大大大編碼好好差好較好較好好較好差視覺辨別位置可好差好好可好較好差觸覺辨別位置差可可好好可較好較好較好一排

34、類似控制裝置的檢查差好差好好差好差差一排控制裝置的操作好差差差好差好差差合并控制好好差較好好差好好差課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)392按工作要求選擇按工作要求選擇o控制器的工作要求主要包括：工作精度、工作性質(zhì)及操縱控制器的工作要求主要包括：工作精度、工作性質(zhì)及操縱力大小等內(nèi)容。力大小等內(nèi)容。 7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 二、控制器的選擇二、控制器的選擇課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)40表表 不同工作情況下選擇控制裝置的建議工作情況工作情況建議使用的控制器建議使用的控制器操操 縱縱 力力 較較 小小

35、情情 況況 2 個分開的裝置個分開的裝置按鈕、踏鈕、撥動開關(guān)、搖動開按鈕、踏鈕、撥動開關(guān)、搖動開關(guān)關(guān)4 個分開的裝置個分開的裝置按鈕、撥動開關(guān)、旋鈕、選擇開按鈕、撥動開關(guān)、旋鈕、選擇開關(guān)關(guān)4 24 個分開的裝置個分開的裝置同心成層旋鈕、鍵盤、撥動開關(guān)、同心成層旋鈕、鍵盤、撥動開關(guān)、旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)25 個以上分開的裝置個以上分開的裝置鍵盤鍵盤小區(qū)域的連續(xù)裝置小區(qū)域的連續(xù)裝置旋鈕旋鈕較大區(qū)域的連續(xù)裝置較大區(qū)域的連續(xù)裝置曲柄曲柄操操 縱縱 力力 較較 大大 情情 況況 2 個分開的裝置個分開的裝置扳手、杠桿、大按鈕、踏鈕扳手、杠桿、大按鈕、踏鈕3 24 個分開的裝置個分開的裝置扳手、杠桿扳

36、手、杠桿小區(qū)域連續(xù)性裝置小區(qū)域連續(xù)性裝置手輪、踏板、杠桿手輪、踏板、杠桿大區(qū)域連續(xù)性裝置大區(qū)域連續(xù)性裝置大曲柄大曲柄課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)41表表 用于追蹤的控制裝置選擇用于追蹤的控制裝置選擇追蹤信號的運動形式追蹤信號的運動形式適宜的控制器類型適宜的控制器類型方案比較方案比較圓圓 形形圓圓 形形 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 動動最最 好好直直 線線圓圓 形形 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 動動好好直直 線線直直 線線 移移 動動中中 等等圓圓 形形直直 線線 移移 動動一一 般般課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)423控制器的選擇原則控制器的選擇原則一般原則：一般原則：1）快速而精確度高的操作一般采

37、用手控或指控裝置，用力的操）快速而精確度高的操作一般采用手控或指控裝置，用力的操作則采用手臂及下肢控制；作則采用手臂及下肢控制；2）手控制器應(yīng)安排在肘和肩高度之間且容易接觸到的位置，并）手控制器應(yīng)安排在肘和肩高度之間且容易接觸到的位置，并且易于看見；且易于看見；3）緊急制動的控制器要盡量與其他控制器有明顯區(qū)分，避免混）緊急制動的控制器要盡量與其他控制器有明顯區(qū)分，避免混淆；淆；4）控制器的類型及方式應(yīng)盡可能適合人的操作特性，避免操作）控制器的類型及方式應(yīng)盡可能適合人的操作特性，避免操作失誤。失誤。7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 1 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 二、控制器的

38、選擇二、控制器的選擇課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)43o人在操縱控制器時，控制器的狀態(tài)要及時地通過人的手、人在操縱控制器時，控制器的狀態(tài)要及時地通過人的手、腳、眼或其他器官反饋給操作者，以保證操作的可靠性及腳、眼或其他器官反饋給操作者，以保證操作的可靠性及有效度。有效度。o控制器反饋的方式除已介紹過的儀表顯示之外，還常用以控制器反饋的方式除已介紹過的儀表顯示之外，還常用以下幾種形式。下幾種形式。 o1）光顯示光顯示。 o2）振動變化振動變化?？梢苑从吃诳刂破魃?，也可反映在體覺上。可以反映在控制器上，也可反映在體覺上。 o3）音響顯示音響顯示。在控制器上設(shè)置到位音響裝置。在控制

39、器上設(shè)置到位音響裝置o4）操縱阻力操縱阻力。 7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 2 控制器設(shè)計的人機因素控制器設(shè)計的人機因素 一、控制器信息的反饋一、控制器信息的反饋課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)44表表 摩擦、彈性、粘滯性等控制器的阻力特性摩擦、彈性、粘滯性等控制器的阻力特性阻力類阻力類型型舉例舉例特性特性優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點用途用途摩擦力摩擦力開關(guān)、閘開關(guān)、閘刀刀開始時阻力較大，開開始時阻力較大，開關(guān)滑動時阻力即下降關(guān)滑動時阻力即下降因阻力大，可減少意因阻力大，可減少意外動作外動作控制準(zhǔn)確度低控制準(zhǔn)確度低宜作不連宜作不連續(xù)控制續(xù)控制彈力彈力彈簧作用彈

40、簧作用等等阻力隨控制器移動距阻力隨控制器移動距離加長而增大離加長而增大1控制準(zhǔn)度確高控制準(zhǔn)度確高2控制器能自動歸回控制器能自動歸回空位空位控制器移動到中控制器移動到中間位置要定位時，間位置要定位時，需設(shè)定位裝置需設(shè)定位裝置可作連續(xù)可作連續(xù)控制控制粘滯力粘滯力活塞作用活塞作用等等阻力與控制器移動速阻力與控制器移動速度相對應(yīng)度相對應(yīng)1控制準(zhǔn)確度高控制準(zhǔn)確度高2運動速度均勻運動速度均勻3穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好造價高造價高宜作連續(xù)宜作連續(xù)控制控制慣性力慣性力起重機的起重機的搖把等搖把等阻力由多級結(jié)構(gòu)的慣阻力由多級結(jié)構(gòu)的慣性產(chǎn)生，一般較大性產(chǎn)生，一般較大1允許平滑移動允許平滑移動2因需較大作用力，因需較大作用

41、力，故減少了意外移動的故減少了意外移動的可能可能操作疲勞；移動操作疲勞；移動準(zhǔn)確性差準(zhǔn)確性差可用于不可用于不精確控制精確控制課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)45表表 不同控制器所要求的最小阻力不同控制器所要求的最小阻力控制器類型控制器類型所需最小阻力所需最小阻力手動按鈕手動按鈕2.8扳動開關(guān)扳動開關(guān)2.8旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)3.3旋紐旋紐01.7搖柄搖柄922手輪手輪22手柄手柄9腳動按鈕腳動按鈕5.6( 如果腳停留在控制器上如果腳停留在控制器上 )17.8( 如果腳不停留在控制器上如果腳不停留在控制器上 )腳踏板腳踏板44.5( 如果腳停留在控制器上如果腳停留在控制器上

42、)17.8( 如果腳不停留在控制器上如果腳不停留在控制器上 )課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)46圖圖 操縱阻力的變化課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)477.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 2 控制器設(shè)計的人機因素控制器設(shè)計的人機因素 二、控制運動方向與系統(tǒng)的關(guān)系二、控制運動方向與系統(tǒng)的關(guān)系圖圖 操縱控制與系統(tǒng)反應(yīng)的對應(yīng)方向課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)487.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 2 控制器設(shè)計的人機因素控制器設(shè)計的人機因素 二、控制運動方向與系統(tǒng)的關(guān)系二、控制運動方向與系統(tǒng)的關(guān)系表表

43、 操作準(zhǔn)確性與控制器操縱方向及系統(tǒng)反應(yīng)方向的關(guān)系操作準(zhǔn)確性與控制器操縱方向及系統(tǒng)反應(yīng)方向的關(guān)系系統(tǒng)反應(yīng)方向系統(tǒng)反應(yīng)方向控制器操作方向控制器操作方向操作錯誤數(shù)占實驗總數(shù)的百分數(shù)操作錯誤數(shù)占實驗總數(shù)的百分數(shù)單手操作單手操作雙手操作雙手操作從下往上從下往上向上向上5.07.0向前（離開自己）向前（離開自己）7.58.8向側(cè)面（向左和向右）向側(cè)面（向左和向右）11.715.3向后（向自己）向后（向自己）11.318.5向下向下13.319.8課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)49o 對控制器進行編碼有兩個對控制器進行編碼有兩個目的目的：一是為了說明控制器的位：一是為了說明控制器的位置或狀

44、態(tài)，以便確認操作的置或狀態(tài)，以便確認操作的準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性；二是使不同的控制器；二是使不同的控制器各具特點，便于記憶、尋找和感受信息，保證操作的各具特點，便于記憶、尋找和感受信息，保證操作的正確正確性性。o控制器的編碼形式：控制器的編碼形式：o1形狀編碼形狀編碼o2大小編碼大小編碼o3位置編碼位置編碼o4色彩編碼色彩編碼o5符號編碼符號編碼7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人機界面設(shè)計7.2. 2 控制器設(shè)計的人機因素控制器設(shè)計的人機因素 三、控制器編碼三、控制器編碼課程名稱課程名稱中南財經(jīng)政法大學(xué)中南財經(jīng)政法大學(xué)50o 控制器的編碼形式：控制器的編碼形式：o1形狀編碼形狀編碼7.2 控制器設(shè)計控制器設(shè)計 第7章 人