第六章显示器装置控制器装置的设计ppt课件.ppt

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1、第六章显示器和控制器设计人机工程学第一节人机界面的概念第二节显示器设计第三节控制器的设计第六章显示器和控制器设计(3)第一节人机界面的概念一、人机界面在人机系统中，存在着一个人与机相互作用的“面”所有的人机信息交流都发生在这个面上。人机界面上的装置＊显示器：向人传递信息的装置。＊控制器：供人操纵机械运转的装置。二、人机界面的三要素基本模型司机-汽车三要素基本模型第二节显示器的设计按人接受信息的感觉通道的不同显示器可分为：视觉显示器听觉显示器触觉显示器视觉显示器—指在信息交往过程中利用人的视觉通道向人传递信息的装置，其形式多种多样，应用最为广泛。一、视觉显示器的分类1.按显示的形式可分为：数字式

2、显示仪表刻度指针式仪表（模拟式）2.按显示功能分为：读数用仪表检查用仪表警戒用仪表追踪用仪表调节用仪表数字式显示仪表是直接用数码来显示信息的仪表，如各种数码显示屏、机械的和电子的数字记数器等。特点：简单、准确、便于认读、不易产生视觉疲劳刻度指针式仪表（模拟式）用标定在刻度盘上的指针来显示信息的，如最常见的手表、电流表、电压表等。特点：显示信息直观、形象，使人对模拟值在全量程范围内所处的位置一目了然，并能明显显示出偏差量，特别适合于监控。(a)指针可动，刻度盘不动；(b)刻度盘可动，指针不动读数用仪表检查用仪表用以显示系统状态参数偏离正常值的情况，一般无需读出其确切数值。这类仪表宜采用指针运动刻

3、度盘不动的显示器为好。警戒用仪表属于检查用仪表，用以显示机器是处于正常区、警戒区还是危险区。如用绿、黄、红三种不同的颜色分别表示正常区、警戒区、危险区。追踪用仪表。追踪操纵是动态控制系统中最常见的操纵方式之一，它根据显示器所提供的信息进行追踪操纵，以便使机器按照所要求的动态过程工作。调节用仪表只用以显示操纵器调节的值，而不显示机器系统运行的动态过程。二、视觉显示器的选择1.确定待设计显示器的功能要求。内容：必须显示什么信息；是否需要动态显示；采用何种信息编码形式；作用空间对视觉显示器有何限制；周围照明有何特点？2.同时考虑人的感知特性和显示器的物理特性，以确定具体的设计要求。3.根据设计要求与

4、各种显示器物理特性的比较，选定符合要求的显示器。指针运动式指针固定式数字式读数用尚可尚可好检查用好差差追踪用好尚可差调节用好尚可好三、视觉显示器的设计原则1.基本原则能见性，清晰性，可识性2.视觉显示器的设计原则1）根据使用要求选择最适宜的视觉刺激维度作为传递信息的代码，并将视觉代码的数目限制在人的绝对辨别能力允许的范内。2）使显示器精度与人的视觉辨认能力相适应3）尽量采用形象直观且与人的认识特点相匹配的现实格式。4）对同时呈现的相互关联的信息，尽可能实现综合显示以提高显示效率。5）目标与背景之间要有适合的对比关系，包括亮度对比，颜色对比，形状对比等。6）具有良好的环境照明条件，以保证对目标的

5、准确辨认。7）根据任务的性质和使用条件，确定视觉显示器的尺寸和安放位置。8）要与系统中其他显示器和控制器在空间关系和运动关系上相兼容。四、视觉显示器的空间特性的设计1.显示器的空间位置设定1）观察角度工效学手册推荐水平视线偏15°为最佳观察角，与显示器夹角至少达45°，实际作业中，可随任务要求改变。2）视觉作业人眼对视野不同区域察觉和辨别能力有所不同，对于搜索作业，中心视野优于边缘视野。图中为推荐的最佳视觉作业和最大视觉作业区域。2.视觉显示器的空间排列特性1.重要性原则：按照每个控制器的重要程度决定其位置，安排优先权。2.使用频率原则：按照每个控制器在完成任务中使用的频率决定其位置，安排优先

6、权。3.功能原则：按照控制器的功能关系安排其位置，将功能相同或相关的控制器或显示器组合在一起。4.使用顺序原则：对使用顺序固定的控制器，按他的使用顺序安排位置。三、模拟式视觉显示器的设计1.刻度盘的设计2.刻度与刻度线的设计3.数码与字符设计4.指针与盘面设计5.仪表的色彩匹配1.刻度盘的设计刻度盘的形状实验研究表明，不同形式刻度盘的误读率亦不同36%28%17%11%0.5%误读率比较:开窗型：由于指针不动，刻度数字动，窗中的数字易读，其误读率最小。圆型半圆型：由于需在仪表中寻找和确认指针的位置，所以在较短的揭示时间内比开窗型的误读率高。水平型和竖直：寻找指针位置最费时间，在提示时间短的情

7、况下，误读率最高，但与竖直型相比，水平型的误读率偏低，这是因为眼球的运动快的缘故。刻度盘的大小刻度盘的大小取决于盘上标记的数量和观察距离。以圆形刻度为例，当盘上标记数量多时，为了提高清晰度，须相应增大刻度盘。但是，这必将增加眼睛的扫描路线和仪表占用面积。而缩小刻度盘又会使标记密集不清晰。刻度盘的最佳直径与监控者的视角有关。实验证明，最佳视角为2.5～5°。因此，由最佳直径和最佳视角便可确定最佳视距