人機(jī)界面設(shè)計優(yōu)秀

人機(jī)界面設(shè)計lab,ManagementSchool,Xi’anJiaotongUniversity,China第一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY篇章總匯總論第1章人因工程概述第2章人因工程的研究方法與工具基礎(chǔ)篇第3章人體測量第4章人體生理特性第5章人的心理認(rèn)知特征第6章人的信息處理第7章人的作業(yè)環(huán)境應(yīng)用篇第8章作業(yè)空間設(shè)計第9章肌肉骨骼失調(diào)及其預(yù)防第10章腦力負(fù)荷與腦力工作績效提升第11章人機(jī)界面設(shè)計擴(kuò)展篇第12章可用性第13章安全性第二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY第11章人機(jī)界面設(shè)計顯示器設(shè)計視覺顯示器的設(shè)計聽覺顯示器的設(shè)計控制器的設(shè)計顯示與控制的組合設(shè)計計算機(jī)界面設(shè)計第三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1顯示器的設(shè)計三種顯示方式傳遞的信息特征第四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1顯示器的設(shè)計－視覺顯示器視覺顯示器的分類數(shù)字顯示與模擬顯示的選擇視覺顯示器的設(shè)計原則視覺顯示器的空間設(shè)計視覺編碼視覺符號第五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器——利用人的視覺通道向人傳遞信息的裝置視覺顯示器的分類

視覺顯示器可以按不同的標(biāo)準(zhǔn)分類：

按照顯示信息的時間特性分類根據(jù)顯示信息的精度要求分類

按照顯示器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類根據(jù)顯示器的功能分類

動態(tài)顯示器（溫度計、速度表、高度表、電視和雷達(dá)等）靜態(tài)顯示器（廣告牌、交通標(biāo)記和各種形式的印刷符號等）定量顯示器（速度盤、標(biāo)尺）定性顯示器（紅綠燈）機(jī)電儀表顯示器、電光顯示器、燈光顯示器讀數(shù)顯示器、核查顯示器、告警顯示器、追蹤顯示器、調(diào)節(jié)顯示器第六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器與模擬顯示器的選擇

按照指示方式，視覺顯示器可分為模擬式顯示與數(shù)字式顯示，其中模擬式又可分為指針運(yùn)動式與指針固定式，如下圖所示。 模擬式與數(shù)字式儀表是工作中常用的兩種儀表，其特點(diǎn)的比較見下表。a指針運(yùn)動式b指針固定式c數(shù)字式不同類型顯示儀表第七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY類型特征模擬式顯示儀表數(shù)字式顯示儀表指針運(yùn)動式指針固定式數(shù)量信息中：指針活動時讀數(shù)困難中：刻度移動時讀數(shù)困難好：能讀出精確數(shù)值，速度快，差錯少質(zhì)量信息好：易判定指針位置，不需讀出數(shù)值和刻度就能迅速發(fā)現(xiàn)指針的變動趨勢差：未讀出數(shù)值和刻度時，難以確定變化方向和大小差：必須讀出數(shù)字，否則難以得知變化的方向和大小調(diào)節(jié)性能好：指針運(yùn)動與調(diào)節(jié)活動有簡單而直接的關(guān)系，便于調(diào)節(jié)和控制中：調(diào)節(jié)運(yùn)動方向不明確，指示的變動難控制，快速調(diào)節(jié)時不易讀數(shù)好：數(shù)字調(diào)節(jié)的監(jiān)測結(jié)果精確，數(shù)字調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)運(yùn)動無直接關(guān)系，快速調(diào)節(jié)時難以讀數(shù)跟蹤控制好：能很快確定指針位置并進(jìn)行監(jiān)控，指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控活動關(guān)系最簡單中：指針無變化有利監(jiān)控但指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控活動的關(guān)系不明顯差：不便按變化的趨勢進(jìn)行監(jiān)控一般情況中：占用面積大，照明可設(shè)在控制臺上，刻度的長短有限，尤其使用多指針顯示時認(rèn)讀性差占用面積小，儀表需局部照明，只在很小一段范圍內(nèi)認(rèn)讀，認(rèn)讀性好好：占用面積小，照明面積也最小，表盤的知短只受字符的限制綜合性能可靠性好穩(wěn)定性好易于顯示信號的變化趨向易于判斷信號值與額定值之差精度高,認(rèn)讀速度快無插補(bǔ)誤差過載能力強(qiáng)易于計算機(jī)聯(lián)用局限性顯示速度較慢易受沖擊和振動的影響環(huán)境因素影響較大過載能力差,質(zhì)量控制困難顯示易跳動或失效干擾因素多需內(nèi)附或外附電源元件或焊接件有失效問題發(fā)展趨勢提高精度和速度采用模擬與數(shù)字混合型顯示儀表提高可靠性采用智能化顯示儀表表模擬式與數(shù)字式顯示器的特點(diǎn)

第八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計數(shù)字顯示器與模擬顯示器的選擇視覺顯示器的選擇

以人機(jī)系統(tǒng)的任務(wù)、人的作業(yè)特點(diǎn)和顯示器本身的物理特性等為依據(jù)：確定待設(shè)計顯示器的功能要求

(1)必須顯示什么信息？

(2)是否需要動態(tài)顯示？

(3)采用何種信息編碼形式？

(4)作業(yè)空間對視覺顯示器有何限制？

(5)周圍環(huán)境照明有什么特點(diǎn)？儀表顯示方式的選擇讀數(shù)用儀表－數(shù)字式檢查用儀表－指針運(yùn)動式警戒用儀表－將警戒區(qū)、危險區(qū)與其它區(qū)域標(biāo)以不同的顏色追蹤用儀表－模擬式調(diào)節(jié)用儀表－指針運(yùn)動式第九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器的設(shè)計原則視覺顯示器三項(xiàng)基本要求：能見性、清晰性、可識性視覺顯示器的設(shè)計原則根據(jù)使用要求，選用最適宜的視覺刺激維度作為傳遞信息的代碼，并將視覺代碼的數(shù)目限制在人的絕對判別能力允許的范圍內(nèi)。使顯示器精度與人的視覺辯認(rèn)能力相適應(yīng)。盡量采用形象直觀且與人的認(rèn)知特點(diǎn)相匹配的顯示格式。對同時呈現(xiàn)的相互關(guān)聯(lián)的信息盡可能實(shí)現(xiàn)綜合顯示，以提高顯示效率。目標(biāo)與背景之間要有適宜的對比關(guān)系，包括亮度對比，顏色對比和形狀對比等。具有良好的環(huán)境照明條件，以保證對目標(biāo)的準(zhǔn)確辨認(rèn)。根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)和使用條件，確定視覺顯示器的尺寸和安放位置。要與系統(tǒng)中其他顯示器和控制器在空間關(guān)系和運(yùn)動關(guān)系上相兼容。第十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器的空間設(shè)計顯示器的空間設(shè)置設(shè)定觀察角度

許多工效學(xué)手冊推薦水平視線偏15為最佳觀察角度

視覺作業(yè)區(qū)

人眼對視野不同區(qū)域察覺和辨別能力有所不同。對于搜索作業(yè)，中心視野優(yōu)于邊緣視野。

視覺顯示器設(shè)置的最大視區(qū)和最佳視區(qū)第十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器的空間設(shè)計

顯示器的空間排列原則重要性原則

使用頻數(shù)原則功能原則使用順序原則

以上四條原則不是相互排斥的，有時可根據(jù)實(shí)際情況將它們有機(jī)地結(jié)合起來。綜合指標(biāo)經(jīng)常采用重要性分?jǐn)?shù)和使用頻數(shù)的加權(quán)平均值表示：

綜合分?jǐn)?shù)=重要性分?jǐn)?shù)權(quán)數(shù)1+使用頻數(shù)權(quán)數(shù)2第十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器的空間設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)顯示器尺寸往往是影響能見性和清晰度的重要原因。表盤式儀表的最小尺寸依賴于刻度標(biāo)記尺寸、刻度間距、刻度數(shù)目和視距等因素。觀察距離L(m)刻度標(biāo)記高度(mm)字符高度(mm)長刻度線中刻度線短刻度線<0.54.44.02.32.30.5～0.910.07.04.34.30.9～1.819.514.08.58.51.3～3.639.228.017.017.03.6～6.065.846.827.027.0表刻度標(biāo)記的最佳高度

第十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺顯示器的空間設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)刻度間距 指兩個最小刻度線之間的間隔距離，與人眼的分辨能力和視距有關(guān)。 儀表的讀數(shù)效率隨刻度間距的增大而增高，在達(dá)到一個臨界值之后，讀數(shù)效率不再增高，甚至有所下降。

圖刻度間距與判斷正確率的關(guān)系第十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)刻度寬度 每一刻度標(biāo)記代表一定的讀數(shù)單位

。研究表明，刻度的寬度一般取刻度間距大小的5％－15％。當(dāng)刻度線寬度為間距的10％時，判讀誤差最小。

圖刻度標(biāo)記寬度與判斷正確率的關(guān)系第十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)表盤最小允許尺寸

表盤的尺寸與刻度標(biāo)記的數(shù)量和視距是相關(guān)的，一般表盤尺寸隨刻度數(shù)量和觀察距離的增加而增大。研究表明，表盤最小直徑對視距和刻度數(shù)目有一定的依存關(guān)系

。

表盤最小直徑(mm)50cm90cm38507010015020030025.425.425.436.454.472.8109.025.432.545.564.398.0129.6196.0視距刻度盤上標(biāo)記的數(shù)量表圖形刻度盤最小直徑與標(biāo)記數(shù)量和觀察距離的關(guān)系

第十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)指針功能：用來指示顯示器所要顯示的信息。指針的大小、寬窄、長短和顏色配置等必須符合人的生理和心理特征。指針的形狀應(yīng)力求簡單、指示明確、不附加裝飾。指針尖的寬度應(yīng)與最短的刻度線等寬。指針與刻度盤的配合應(yīng)盡量貼近。對于高精度的儀表，指針與刻度盤必須裝配在同一平面內(nèi)。指針長度要合適。一般認(rèn)為指針尖離刻度有1.6mm左右的距離較好。第十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計

模擬顯示器的設(shè)定參數(shù)字符儀表盤上的數(shù)字、字母、漢字等統(tǒng)稱為字符

字符形狀字符的形狀應(yīng)簡明、易讀、醒目，多用直角和尖角形。漢字推薦采用宋體或黑體的印刷體。字符的大小建議采用：黑字白底：字寬/字高=0.7:1；筆劃寬/字高=1:6白字黑底：筆劃寬/字高=1:8優(yōu)先采用黑字白底 第十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺編碼

視覺編碼的分類單維編碼

是指用刺激物的單一視覺屬性傳遞信息的編碼。用于單維視覺編碼的刺激屬性有顏色、形狀、大小、閃光、傾斜度、線長、亮度、數(shù)字和字母等多維余度編碼

多維視覺編碼是將兩種或多種視覺刺激屬性結(jié)合起來作為視覺代碼的編碼方式。第十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計多維余度編碼復(fù)合編碼：兩種或兩種以上刺激屬性相結(jié)合而又分別表示不同信息的編碼

顏色數(shù)目與字母形狀大小明度位置閃速線長斜角顏色

××××××××數(shù)目和字母×

×

××

形狀×

××

×

大小×××

×

×

明度×

××

位置××

××閃速××××

×線長×

×

×斜角×

×××

表復(fù)合編碼中有可能結(jié)合的代碼系統(tǒng)第二十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺編碼常見視覺編碼的代碼數(shù)目長度數(shù)字與字母編碼單個數(shù)字的編碼長度限于10個，英文字母的編碼長度限長26個，而組合使用時代碼數(shù)量不受限制，并具有占用空間小的特點(diǎn)。幾何形狀編碼，編碼長度以15種為限，最好不超過5種。面積編碼代碼數(shù)目一般不宜超過6種，以小于3種為佳。線長編碼代碼數(shù)目以小于3種為佳，最多不超過6種。傾斜度編碼一般使用不多于12種角度，最多不能超過24種。亮度編碼最好只能使用4種亮度水平，因2種水平時效果最好。閃光編碼以光的閃爍速度變化作代碼，閃光頻率不宜超過5種，一般以2種為佳。第二十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺符號

符號（或標(biāo)志）是采用一定編碼方式傳達(dá)信息的一種方法。符號設(shè)計中的知覺因素圖形—背景分明邊界明顯閉合人們對不同形狀目標(biāo)辨認(rèn)效率的一般優(yōu)劣次序?yàn)椋喝切巍A形、梯形、方形、長方形、橢圓形和十字形。簡明整體第二十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.1視覺顯示器的設(shè)計視覺符號

符號標(biāo)志的評價

符號標(biāo)志設(shè)計最基本的要求就是要使人們?nèi)菀桌斫馄浜x，因此重要的問題在于找到人們?nèi)菀子帽痪幋a的信息聯(lián)系起來的符號標(biāo)志。評價符號標(biāo)志的適用性通常采用下列各種方法：直選法

主觀評價法

反應(yīng)時法

混淆矩陣法

第二十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1顯示器的設(shè)計－聽覺顯示器聽覺顯示器與視覺顯示器的比較聽覺顯示器的設(shè)計原則聽覺信號響度顯示要求聽覺信號編碼聽覺告警信號第二十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺顯示器——利用聲音通過人的聽覺通道向人傳遞信息的裝置，可分為聲音聽覺顯示器和言語聽覺顯示器兩大類聽覺顯示器與視覺顯示器的比較

條件聽覺顯示視覺顯示1.信息繁簡簡單復(fù)雜2.信息長短較短較長3.與后續(xù)信息關(guān)系無關(guān)有關(guān)4.信息特性時間性空間性5.信息傳遞速度適于緊急不適于緊急6.對接受要求無特別要求認(rèn)真、注意7.適合信息形式聲響、言語圖形、文字8.接受者位置可不固定應(yīng)固定9.工作環(huán)境條件視覺條件差聽覺條件差聽覺顯示和視覺顯示的條件對比

第二十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺顯示器與視覺顯示器的比較

與視覺通道相比，聽覺具有易引起人的隨意注意，而且反應(yīng)速度快和不受照明條件限制等突出的優(yōu)點(diǎn)。但信道容量低于視覺，且對復(fù)雜信息模式的短時記憶保持時間較短。

聽覺顯示器通常適用于下列場合：

信號源本身是聲音；視覺通道負(fù)荷過重；信號需要及時處理；使用視覺受到條件限制；顯示某種連續(xù)變化而不需要短時存貯的信息等第二十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺顯示器的設(shè)計原則

聽覺刺激所代表的意義一般應(yīng)與人們已習(xí)慣或自然的聯(lián)系相一致。采用聲音的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時間等維度作信息代碼時，應(yīng)避免使用極端值，而且代碼數(shù)目不應(yīng)超過使用者的絕對辨別能力。信號的強(qiáng)度應(yīng)高于背景噪聲，要保持足夠的信噪比，以防聲音掩蔽效應(yīng)帶來的不利影響。盡量使用間歇或可變的聲音信號，要避免使用穩(wěn)定信號，使對聲音信號的聽覺適應(yīng)減至最小。不同聲音信號應(yīng)盡量分時段呈現(xiàn)。顯示復(fù)雜的信息時，可采用兩級信號。第一級為引起注意的信號，第二級為精確指示的信號。對不同場合使用的聽覺信號盡可能標(biāo)準(zhǔn)化。

第二十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺信號響度顯示要求

響度水平的確定主要依賴于接收者的作業(yè)性質(zhì)和周圍環(huán)境的噪聲水平。在實(shí)際使用場合，信號經(jīng)常伴隨著一定的噪聲背景出現(xiàn)，該類信號的響度必須提高到足以抵消掩蔽效應(yīng)的水平。

信號的響度接近背景噪聲的掩蔽閾限時，信號響度的增加對提高覺察效率有顯著作用。一旦信號響度高于掩蔽閾限15dB(A)，背景噪聲對檢測任務(wù)的不利影響會大為減弱，此時若繼續(xù)提高信號響度，覺察效率提高甚微，響度過高甚至還會導(dǎo)致接收者覺察績效和滿意感的下降。

第二十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺信號編碼在聲音信號編碼中，常使用聲音的強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時間、方位等維度特性。人對不同聲音信號的識別，依賴于人對信號特性的絕對辨別能力。

維度等級數(shù)強(qiáng)度4–5頻率4–7持續(xù)時間2–3表人對聲音維度的絕對辨別等級數(shù)

研究表明，多維編碼優(yōu)于單維編碼；代碼數(shù)目相等的場合，使用較多的維度和較少的等級的編碼方案優(yōu)于用較少的維度和較多的等級的方案；當(dāng)編碼維度超過6個時，每個維度的等級數(shù)以不超過3個為佳。

第二十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺告警信號人的聽覺器官的特性特別適合把聽覺顯示器用于告警顯示.

聽覺告警顯示器的選擇

警報強(qiáng)度頻率易引起注意的程度穿透噪音的能力霧中信號笛(霧角)很高很低良在低頻噪音中很差號角高低到高良良哨子高低到高繼續(xù)使用時良好頻率選用得當(dāng)時，良好汽笛高低到高若音量起伏變化良好頻率可升降，很好鈴中等中到高良在低頻噪音中良好蜂鳴器低到中低到中良若頻譜適合于背景噪音，尚好鐘和鑼低到中低到中尚好若頻譜適合于背景噪音，尚好振動子低到中中到高若斷續(xù)作用，良好若頻率選擇得當(dāng)，良好表聽覺警報的特點(diǎn)第三十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺告警信號告警信號的頻率選擇Patterson等人通過對聽覺告警和警報信號的頻譜研究，于1982年提出以下建議：告警信號的音高頻率范圍應(yīng)以150～1000HZ為宜。信號至少應(yīng)該由四個主要頻率成分組成。這樣做的好處是：可使信號被其他聲音掩蔽的機(jī)會減少到最低限度；可使在掩蔽條件下信號的音高和聲音質(zhì)量下降減到最低限度；使可辨別信號的編碼數(shù)目增加。信號盡量用諧音頻率成分組成。應(yīng)使信號的主要頻率成分中至少有4/10的諧音成分落入1000～4000HZ的頻率范圍內(nèi)。

采用使信號基頻滑移的方法向接收者傳遞緊急事件的信息。

第三十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.1.2聽覺顯示器的設(shè)計聽覺告警信號話音告警在現(xiàn)代人機(jī)系統(tǒng)中，常使用話音告警信號，話音告警中，信文格式是決定其告警效率的關(guān)鍵因素之一。

有關(guān)這方面人的因素問題的研究主要涉及以下三類問題：

研究表明，在自然言語過程中，多音節(jié)詞的言語可懂度高于單音節(jié)詞，語句信文比關(guān)鍵詞信文的傳遞速度更快。當(dāng)話音只用作告警信號時，純音先導(dǎo)信號不僅沒有減少反應(yīng)時，反而使反應(yīng)時增加；當(dāng)話音既用作告警信號又用作與緊急狀態(tài)無關(guān)的信號時，有純音先導(dǎo)的告警信號顯示格式優(yōu)于無純音先導(dǎo)的格式。

單音節(jié)詞和多音節(jié)詞對話音告警效率的影響；關(guān)鍵詞信文與語句信文的比較；信文前有無先導(dǎo)純音告警信號對告警效果的影響第三十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2控制器的設(shè)計

控制器是人用以將控制信息傳遞給機(jī)器，使之執(zhí)行控制功能的裝置。人也通過觸覺和本體感覺從控制器那里接收到完成作業(yè)所需要的反饋信息，因此控制器構(gòu)成了人機(jī)系統(tǒng)的又一人機(jī)界面?？刂破鞯牟僮饔行园ú僮骺冃?，安全和操作者體驗(yàn)到的緊張等，控制器的設(shè)計是否合理是影響操作有效性的重要因素。

第三十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2控制器的設(shè)計控制器的分類控制器的設(shè)計控制器設(shè)計的基本要求控制器設(shè)計的具體內(nèi)容控制器的編碼第三十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.1控制器的分類根據(jù)操作所用的身體器官或行為分類

根據(jù)輸入信息的特點(diǎn)分類根據(jù)運(yùn)動方式分類（圖）

手控制器足控制器言語控制器

離散位選控制器連續(xù)調(diào)節(jié)控制器

平移式控制器旋轉(zhuǎn)式控制器

作近似平移運(yùn)動的控制器

第三十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.1控制器的分類離散位選、連續(xù)調(diào)節(jié)控制器針對平移和旋轉(zhuǎn)方式的分類圖例：搖把式控制鈕第三十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.2控制器的設(shè)計控制器設(shè)計的基本要求

設(shè)計要適合人體的運(yùn)動特征

對于要求速度快而準(zhǔn)確的操作，應(yīng)采用手動控制或指控控制器

對于用力要求較大的操作，應(yīng)設(shè)計為手臂或下肢操作的控制器

設(shè)計要適合人體的運(yùn)動特征采用適宜的控制器編碼

第三十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.2控制器的設(shè)計控制器設(shè)計的基本內(nèi)容控制器的尺寸

控制器的尺寸包括形狀、大小等參數(shù)，是由控制作業(yè)的要求、控制器的位置，在特定耦合條件下手的解剖特點(diǎn)、生物力學(xué)特性、人體測量尺寸等多種因素決定的。

控制器的阻力

控制器阻力類型有四種：彈性阻力靜摩擦力和滑動摩擦粘滯阻尼慣性

控制器的布局位置安排的優(yōu)先權(quán)（圖）

功能組合與順序排列

具有相同功能的控制器或者所有與某一子系統(tǒng)相聯(lián)系的控制器，在位置上構(gòu)成一個功能整體。同類設(shè)備上功能相似的控制器應(yīng)放在控制板相對同一的位置上

第三十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.2控制器的設(shè)計控制器的布局位置安排的優(yōu)先權(quán) 根據(jù)控制器的重要性，使用頻數(shù)(或時間長度)來確定它們的排列優(yōu)先權(quán)。 右圖表明按不同優(yōu)先權(quán)劃分的四個控制區(qū)域，其中主要控制器是指需要頻繁、精確或在緊急條件下使用的控制器。第三十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.2控制器的設(shè)計控制器的間距對不同的控制器相鄰間距的設(shè)計要求見下表

控制器操作肢體間距(毫米)最小最佳按鈕肘節(jié)開關(guān)手柄手輪旋鈕和旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)踏板手指手指手雙手雙手手一只腳20255075752550505010012512550100第四十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY其他：不同類型控制器的設(shè)計圖例第四十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY其他：不同類型控制器的設(shè)計圖例第四十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY其他：不同類型控制器的設(shè)計圖例按鍵反饋第四十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.2.3控制器的編碼對具有多個控制器的系統(tǒng)，為了提高操作者辨別控制器的效果，應(yīng)對控制器進(jìn)行編碼。這不僅能改進(jìn)操作績效，也能減少訓(xùn)練時間?？刂破鞯木幋a一般有七種方式：標(biāo)記、顏色、大小、形狀、表紋、操作方式和位置。

編碼方式的選擇將取決于以下各種條件：操作者使用控制器時的任務(wù)要求；

辨認(rèn)控制器的速度和準(zhǔn)確性；

該種編碼在別的系統(tǒng)上使用的程度；

需要編碼的控制器的數(shù)目；

照明條件；可利用的控制板空間等。第四十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3顯示與控制組合設(shè)計控制/顯示比空間相合性運(yùn)動相合性通常顯示器與控制器是聯(lián)合使用的，因此對于顯示器和控制器的設(shè)計，不僅應(yīng)使其各自的性能最優(yōu)，而且應(yīng)使它們彼此之間的配合最優(yōu)。第四十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.1控制/顯示比控制–顯示比(簡稱C/D比)是指控制器的位移量與對應(yīng)的顯示器可動元件的位移量之比。位移量可用直線距離(杠桿、直線式刻度盤等)或角度、旋轉(zhuǎn)次數(shù)(旋鈕、手輪、圓形、半圓形刻度盤等)來測量?？刂屁C顯示比表示系統(tǒng)的靈敏度（下圖）第四十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.1控制/顯示比粗略調(diào)節(jié)和精密調(diào)節(jié)對C/D比的要求是不一致的，C/D比小，粗調(diào)時間短，微調(diào)時間長，而C/D比大，則粗調(diào)時間長，微調(diào)時間短（如下圖）粗調(diào)時間與微調(diào)時間和C/D比的關(guān)系第四十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.2空間相合性控制器與其相對應(yīng)的顯示器在空間位置上有明顯的聯(lián)系；模擬煤氣灶排列方案的比較研究這四種排列方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如上圖：(a)方式的效果最佳;(b)方式次之;(c)方式再次之;(d)方式的效果最差.

第四十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.2空間相合性

設(shè)計A設(shè)計BA、B哪種更符合人因?qū)W設(shè)計要求？

第四十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.2空間相合性11.3.2空間相合性根據(jù)控制器與顯示器位置關(guān)系一致的原則，控制器應(yīng)盡可能地靠近相聯(lián)系的顯示器，并配置于顯示器的正下方或右側(cè)。將所有控制器置于所有顯示器下方的配置方式也是可行的，但兩者排列順序必須完全一致。對于控制器與顯示器空間位置配合很差的系統(tǒng)，為改善其配合狀況，可采用如下補(bǔ)救辦法：在相關(guān)的控制器與顯示器之間連以易于識別的線；將相關(guān)的控制器與顯示器采用相同的顏色編碼。

圖同心成層旋鈕與顯示器空間的位置關(guān)系第五十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.2運(yùn)動相合性

即控制器運(yùn)動能使與其對應(yīng)的顯示器在產(chǎn)生符合人的習(xí)慣模式的運(yùn)動。

一般遵循如下要求：

在同一平面上的旋轉(zhuǎn)式控制器與旋轉(zhuǎn)式顯示器最佳運(yùn)動兼容如下圖所示：旋轉(zhuǎn)式控制器與顯示器的最佳運(yùn)動兼容第五十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.3.2運(yùn)動相合性

在同一平面上的旋轉(zhuǎn)式控制器與直線型顯示器最佳運(yùn)動兼容(瓦里克原則)，如下圖所示。按照瓦里克原則設(shè)計的最佳運(yùn)動兼容第五十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY

在不同平面上的控制器與顯示器的最佳運(yùn)動兼容性如下圖所示。不同平面上的顯示器與控制器的最佳運(yùn)動兼容11.3.2運(yùn)動相合性第五十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY

在較復(fù)雜的控制室中，控制器可布置在操作者的前方、上方、左方、右方等位置。此時，控制器的運(yùn)動方向，應(yīng)根據(jù)其所在位置按下圖確定。

圖復(fù)雜控制室中控制器設(shè)計11.3.2運(yùn)動相合性第五十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4計算機(jī)界面設(shè)計狹義的人機(jī)界面：人與計算機(jī)界面HCIHuman

Computer

Interface用戶界面UIUserInterface人機(jī)交互HCIHumanComputerInteraction

第五十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4計算機(jī)界面設(shè)計概述硬件界面設(shè)計顯示器鍵盤鼠標(biāo)軟件界面設(shè)計界面設(shè)計原則界面結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互技術(shù)的最新進(jìn)展第五十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.1概述人機(jī)交互發(fā)展歷史HCI初創(chuàng)期（1950－1970）HCI奠基期（1970－1980）HCI發(fā)展期（1980－1990）HCI提高期（1996至今）人機(jī)交互的發(fā)展趨勢虛擬顯示和三維用戶界面多媒體和超媒體界面社會用戶界面第五十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.1概述人機(jī)交互系統(tǒng)的評價要求從工效學(xué)角度看系統(tǒng)設(shè)計符合用戶要求；易于使用，適合于用戶的知識及經(jīng)驗(yàn)；只顯示對決策有用的信息；出錯頻率和錯誤的嚴(yán)重性低；系統(tǒng)設(shè)計體現(xiàn)個性化的要求；系統(tǒng)設(shè)計支持現(xiàn)有的工作方法和相關(guān)的體系。第五十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.2硬件界面設(shè)計11.4.1概述

顯示器視覺顯示器是計算機(jī)的主要輸出設(shè)備，分為顯像管（CRT）顯示器，液晶顯示器（LCD）和等離子顯示器（PDP）等。平板顯示器產(chǎn)品人因功效要求：光線因素設(shè)備使用和姿勢因素環(huán)境因素個人使用因素屏幕：顯示鍵盤：控制鼠標(biāo)：控制第五十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.2硬件界面設(shè)計鍵盤

布局：qwerty對效率的影響位置：高度、可移動、可分離按鍵：定位、尺寸對人體的影響：手部和腕部的姿勢第六十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.2硬件界面設(shè)計－鍵盤From第六十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.2硬件界面設(shè)計鼠標(biāo)鼠標(biāo)的位置鼠標(biāo)對人體的影響：手部腕部肩部鼠標(biāo)的發(fā)展第六十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY其它：計算機(jī)硬件設(shè)計綜合應(yīng)用from電腦工作臺的規(guī)劃第六十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.3軟件界面設(shè)計界面設(shè)計原則任務(wù)、信息的表達(dá)、界面控制等方面與用戶理解熟悉的模式盡量保持一致對所有可能造成損害的動作,堅(jiān)持要求用戶確認(rèn)人機(jī)界面設(shè)計要盡量減少用戶記憶負(fù)擔(dān)，采用有助于記憶的設(shè)計方案對用戶的命令做出反應(yīng)，通過任務(wù)提示和反饋信息來指導(dǎo)用戶，幫助用戶處理問題合理劃分并高效使用顯示屏保證信息顯示方式與數(shù)據(jù)輸入方式的協(xié)調(diào)一致

第六十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.3軟件界面設(shè)計界面結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)程序控制界面設(shè)計—菜單界面設(shè)計菜單界面設(shè)計原則：根據(jù)系統(tǒng)功能的分類將條目進(jìn)行分組和排序同一用戶界面中保持風(fēng)格一致性為每一菜單設(shè)置簡明、有意義的標(biāo)題合理命名各菜單項(xiàng)的名稱依據(jù)重要性、使用頻率、功能邏輯順利等原則來組織和排序菜單項(xiàng)在菜單中的位置利用指示器指示需要的選項(xiàng)提供上下文敏感的聯(lián)系幫助系統(tǒng)第六十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.3軟件界面設(shè)計界面結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入界面設(shè)計數(shù)據(jù)輸入界面類型：問答式對話數(shù)據(jù)輸入界面菜單選擇輸入界面表單輸入界面直接操縱輸入界面關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)輸入界面條形碼、光學(xué)字符識別聲音數(shù)據(jù)輸入……數(shù)據(jù)輸入界面數(shù)據(jù)輸入界面第六十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.3軟件界面設(shè)計界面結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)交互輸入界面設(shè)計—屏幕顯示設(shè)計信息表示信息輸入顏色的使用

錯誤處理好的用戶界面，不僅應(yīng)該具有容錯、檢錯的能力，而且在錯誤出現(xiàn)后，應(yīng)讓用戶清楚了解其錯誤的性質(zhì)和位置，以便由用戶克服其錯誤：使錯誤信息準(zhǔn)確和定位；指明用戶針對這類錯誤所應(yīng)采取的對策；應(yīng)保持錯誤信息的風(fēng)格一致，包括信息出現(xiàn)的位置，是否用對話框或窗口，術(shù)語及縮寫等；在可能的情況下采用圖形信息及音響效果。第六十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期五SchoolofmanagementUNIVERSITY11.4.3軟件界面設(shè)計