人因工程《第14章人机界面设计》.pptx
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1、 第十四章第十四章 人机界面人机界面(rn j(rn j ji min)ji min)设计设计第一页,共76页。第一节第一节 人机界面设计人机界面设计(shj)(shj)概述概述人机界面人机界面(rn j ji min)三要素基本模型三要素基本模型第二页,共76页。第二节 显示器设计(shj)显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等,三种(sn zhn)显示方式传递的信息特征见表14-1。第三页,共76页。表14-1 三种显示方式传递(chund)的信息特征显示方式传递的信息特征显示方式传递的信息特征视觉显示1.比较复杂、抽象的信息或含有科学技术术语的信息、文字、图表、公式等2.传递的信息很长
2、或需要延迟者3.需用方位、距离等空间状态说明的信息4.以后有被引用的可能的信息5.所处环境不适合听觉传递的信息6.适合听觉传递,但听觉负荷已很重的场合7.不需要急迫传递的信息8.传递的信息常需同时显示、监控听觉显示1.较短或无需延迟的信息2.简单且要求快速传递的信息3.视觉通道负荷过重的场合4.所处环境不适合视觉通道传递的信息触觉显示1.视、听觉通道负荷过重的场合2.使用视、听觉通道传递信息有困难的场合3.简单并要求快速传递的信息第四页,共76页。一、仪表一、仪表(ybio)(ybio)显示器显示器(一一)仪表的类型及特点仪表的类型及特点 1.1.数字式显示数字式显示 直接用数码来显示有关的参
3、数或工作状态。直接用数码来显示有关的参数或工作状态。特点:认读过程简单、直观,只要对单一数字或符号辨认识别就可以特点:认读过程简单、直观,只要对单一数字或符号辨认识别就可以了。认读速度快,精度高,且不易产生视觉疲劳。了。认读速度快,精度高,且不易产生视觉疲劳。应用应用(yngyng)(yngyng):计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。:计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。用模拟量(刻度和指针)来显示机器的有关参数和状态。用模拟量(刻度和指针)来显示机器的有关参数和状态。特点:显示的信息形象化、直观,使人对模拟值在全量程范围内所处特点:显示的信息形象化、直观,使人对模拟值在全量程范围内
4、所处的位置一目了然,并能给出偏差量,对于监控作业效果很好。的位置一目了然,并能给出偏差量,对于监控作业效果很好。应用应用(yngyng)(yngyng):汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。:汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。第五页,共76页。一、仪表一、仪表(ybio)(ybio)显示器显示器(二二)仪表的刻度盘仪表的刻度盘刻度线高度刻度线高度 刻度线分为刻度线分为(fn wi)长刻度线、中刻长刻度线、中刻度线和短刻度线度线和短刻度线,如图,如图14-2所示,其高所示,其高度与视距的关系见表度与视距的关系见表14-2 图14-2第六页,共76页。(二)仪表(ybio)的刻度盘n刻度线刻度线 n
5、 最大视距为最大视距为L(mm)时,各刻度线的最时,各刻度线的最小尺寸可由下列小尺寸可由下列(xili)各式求出:各式求出:n 长刻度线高度:长刻度线高度:L90mm n 中刻度线高度:中刻度线高度:L125mm n 短刻度线高度:短刻度线高度:L200mm n 刻度线宽度:刻度线宽度:L5000mmn 短刻度线间距:短刻度线间距:L600mm n 长刻度线间距;长刻度线间距;L50mm第七页,共76页。(二)仪表(ybio)的刻度盘n刻度标数进级和递增刻度标数进级和递增(dzng)方向方向 n 数字进级方法见表数字进级方法见表14-3n n 数字递增数字递增(dzng)方向的一般原则是:方向
6、的一般原则是:顺时针方向为增加;从左向右的方向为顺时针方向为增加;从左向右的方向为增加;从下向上的方向为增加。增加;从下向上的方向为增加。第八页,共76页。(二)仪表(ybio)的刻度盘n字符字符(z f)形状和大小形状和大小 n 一般使用的字符一般使用的字符(z f)高度可参考表高度可参考表14-4,也可根据下式求得:也可根据下式求得:n n 式中:式中:H为字符为字符(z f)高度高度(cm);L为视距为视距(cm)。n 字符字符(z f)的其他尺寸可根据高度的其他尺寸可根据高度H确定,见确定,见图图14-3 第九页,共76页。(二)仪表(ybio)的刻度盘n刻度直径刻度直径(zhjng)
7、n 默雷尔推荐的圆形仪表最佳直径默雷尔推荐的圆形仪表最佳直径(zhjng),如图,如图14-4所示所示 第十页,共76页。(二)仪表(ybio)的刻度盘n刻度刻度(kd)标数标数 n 刻度刻度(kd)标数优劣比较参见图标数优劣比较参见图14-5 第十一页,共76页。(三三)仪表仪表(ybio)的指针的指针 n常用的指针常用的指针(zhzhn)形状如图所示形状如图所示 第十二页,共76页。(四四)仪表仪表(ybio)的颜色的颜色 顺顺序序1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010底色底色黑黑黄黄黑黑紫紫紫紫蓝蓝绿绿白白黑黑黄黄被被衬衬色色黄黄黑黑白白黄黄白白白白白白黑黑绿绿蓝
8、蓝表表14-5 清晰清晰(qngx)的配色的配色 第十三页,共76页。(四四)仪表仪表(ybio)的颜色的颜色顺顺序序1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010底色底色黄黄白白红红红红黑黑紫紫灰灰红红绿绿黑黑被被衬衬色色白白黄黄绿绿蓝蓝紫紫黑黑绿绿紫紫红红蓝蓝表表14-6 模糊模糊(m hu)的配色的配色第十四页,共76页。二、信号二、信号(xnho)显示设计显示设计 n信号显示特征信号显示特征 n信号灯的形状信号灯的形状(xngzhun)和颜色和颜色 n信号灯的亮度和环境信号灯的亮度和环境 第十五页,共76页。三、荧光屏显示三、荧光屏显示(xinsh)设计设计n 荧光屏的
9、显示特征(tzhng)n 特点:既能显示图形、符号、信号,又能显示文字;既能追 踪显 示,又能显示多媒体的图文动态画面。n 应用:图文电视屏幕、计算机高分辨率显示器、示波器、彩超及雷达。n目标状态对显示的影响 n n 3.余辉 n 4.目标的运动速度 n 5.目标的形态 n 6.目标与背景的关系 第十六页,共76页。三、荧光屏显示三、荧光屏显示(xinsh)设计设计n屏面的形状屏面的形状(xngzhun)与尺寸与尺寸 n 图图14-7是操作者与荧光屏总体布置是操作者与荧光屏总体布置的关系的关系 第十七页,共76页。四、标志符号四、标志符号(fho)设计设计 n 标志符号的要求 n 必须考虑使用
10、(shyng)目的和使用(shyng)条件,采用与其含义相一致的图形;可利用颜色、形状、图形、符号、文字进行编码,以提高辨别速度和准确性;不得使用(shyng)过分抽象或人们难以接受的图形,应采用人的知觉图形,以便于记忆,减少视认时间;尽量用图形符号代替文字说明,以减少判读时间,使用(shyng)简便;尽量使用(shyng)国际通用的标志符号;与显示器和控制器有关的标志符号,要合理区分和布置,符合操作者的心理和动作特征;避免环境背景产生视觉干扰。第十八页,共76页。四、标志符号四、标志符号(fho)设计设计n标志符号的知觉因素标志符号的知觉因素n 设计标志符号要符合人的知觉特点:设计标志符号要
11、符合人的知觉特点:n 1.形与基分明,如图形与基分明,如图14-8a所示所示;n 2.边界边界(binji)明显明显,如图如图14-8b所示所示;n 3.封闭封闭,如图如图14-8c所示所示;n 4.简明简明,如图如图14-8d所示所示;n 5.完整完整,如图如图14-8e所示所示;第十九页,共76页。四、标志四、标志(biozh)符号设计符号设计n标志符号的应用标志符号的应用 n 图图14-9为汽车为汽车(qch)上使用的图形符上使用的图形符号号 n 图图14-10为电子产品上使用的部分图形为电子产品上使用的部分图形符号符号 第二十页,共76页。四、标志四、标志(biozh)符号设计符号设计
12、n标志符号的文字信息标志符号的文字信息 n 简短而明确简短而明确 n 使用短句子使用短句子(j zi)n 使用主动句使用主动句 n 使用肯定句使用肯定句 n 使用易懂文字使用易懂文字 n 按时序组句按时序组句 第二十一页,共76页。五、听觉五、听觉(tngju)显示设计显示设计 利用示警信号(声音)来传达信息。利用示警信号(声音)来传达信息。特点特点(tdin):可快速有效的传递简单和短:可快速有效的传递简单和短促的信息,反应快、方向不受限制。促的信息,反应快、方向不受限制。应用:蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器应用:蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器第二十二页,共76页。(一一)音响音响(ynxi
13、ng)及报警装及报警装置置n蜂鸣器蜂鸣器 n铃铃n角笛和汽笛角笛和汽笛(qd)n警报器警报器 第二十三页,共76页。(二二)言语言语(yny)显示装置显示装置 用语言在人与机器之间传递信息,使其具有一定的表达能力。用语言在人与机器之间传递信息,使其具有一定的表达能力。特点特点(tdin):可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行为。:可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行为。应用:无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它录音、放音应用:无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点:的电声装置。其设计应注意以下几点:1.语言清晰度语言清晰度 2
14、.语言的强度,见图语言的强度,见图14-11 3.噪声对言语传示的影响噪声对言语传示的影响第二十四页,共76页。(三三)听觉听觉(tngju)显示装置的选显示装置的选择原则择原则n音响显示装置的选择原则音响显示装置的选择原则n 1)在有背景噪声的场合,音响显示装置的频率选择)在有背景噪声的场合,音响显示装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内。在噪声掩蔽效应最小的范围内。n 2)使用断续的或音调有高低变化的声音信号,更能)使用断续的或音调有高低变化的声音信号,更能引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。n 3)音响信号传播)音响信号传播(chunb)
15、距离远和穿越障碍物时,距离远和穿越障碍物时,应加大声波强度,使用较低的频率。应加大声波强度,使用较低的频率。n 4)注意音响装置的多少,避免各信号间的相互干扰。)注意音响装置的多少,避免各信号间的相互干扰。第二十五页,共76页。(三三)听觉听觉(tngju)显示装置的选择显示装置的选择原则原则n言语显示装置的选择原则言语显示装置的选择原则n 1)显示内容较多时,采用一个言语显示装置即)显示内容较多时,采用一个言语显示装置即可。可。n 2)更适于指导检修)更适于指导检修(jinxi)和故障处理工作,和故障处理工作,引导操作者操作。引导操作者操作。n 3)适用于追踪操作中。)适用于追踪操作中。n
16、4)在非职业性的领域中,言语显示装置更符合)在非职业性的领域中,言语显示装置更符合人们习惯。人们习惯。第二十六页,共76页。第三节第三节 控制器设计控制器设计(shj)人通过显示器获得信息之后,需要(xyo)通过运动系统将大脑的分析决策结果传递给系统,从而使其按人预定的目标工作。控制器是人用以将信息传递给机器,或运用人的力量来开动机器,使之执行控制功能,实现调整、改变机器运行状态的装置。第二十七页,共76页。一、控制器的分类一、控制器的分类(fn li)n按操纵控制器的身体部位的不同,控制器分按操纵控制器的身体部位的不同,控制器分为手动控制器和脚动控制器;为手动控制器和脚动控制器;n按功能可分
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