第5章 人机的信息界面设计

第5章 人机的信息界面设计

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5.1 人机信息界面的形成5.1.1 人机信息交换系统模型 人机信息界面包括环境信息、机器信息的显示与控制装置，见 图5-1

5.1.2 人机信息交换方式显示装置是人机系统中，将机器的信息传递给人的一种关键部 件，人们根据显示信息来了解和掌握机器的运行情况，从而 控制和操纵机器。

按人接受信息的感觉通道不同，信息显示装置分位视觉显示， 听觉显示和触觉显示，其特征参阅表5-1

5.2 视觉信息显示设计5.2.1 仪表显示设计 1. 模拟式显示 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：汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。 2. 数字式显示 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 就可以了。认读速度快，精度高，且不易产生视觉疲劳。 应用：计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。

按仪表结构形式分位指针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表，其特点参阅表5-2

1. 仪表形式，见图5-22. 表盘尺寸，以圆形仪表为例，其最佳直径D、目视距 离L、刻度显示最大数I之间的关系参见阅5-3

3. 刻度与标数，表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的，参阅表5-4,刻度与标数 的优劣对比见图5-3

4. 仪表指针 指针的形状和长度 指针的零位 5. 仪表的色彩 仪表色彩是否合适，将影响认读速度和误读率

6. 仪表面板形式及其布置 组合形式面板见图5-4,其布置参阅表5-5。仪表板 上的仪表位置设计原则如下： 按仪表的重要程度排列 按适用顺序排列 按功能进行组合排列 按最佳零点方向排列，见图5-5 安视觉特性排列 按显示于操纵相合性排列，见图5-6

5.2.2 信号显示设计1. 信号灯设计 信号灯的视距设计，参阅表5-6,表5-7 信号灯形状、标记设计，参阅表5-8 信号灯的颜色 选择，参阅表5-9 信号灯的布置 重要信号灯设计

2. 荧光屏设计 (1)荧光屏的显示特征 在荧光屏上显示视觉信息。 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。 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。 (2)目标的亮度、呈现时间 (3)目标的运动速度，参阅表5-10 (4)目标的形状、大小和颜色，参阅表5-11 (5)目标与背景的关系 (6)屏面

3. 图形符号设计

图形符号的辨认速度和准确性，与图形符号的特征 数量有关，参阅表5-12 标志是一种形象语言，为便于识别，其颜色有特定 意义。参阅表5-13

5.3 听觉信息传示系统5.3.1 听觉信息传示装置 利用示警信号(声音)来传达信息。 特点：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。 应用：蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器，其设计 要点参阅表5-14

5.3.2 言语传示装置 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。

特点：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、放音的电声装置。其设计应注意以下几点： 1. 语言清晰度，参阅表5-15 2. 语言的强度，见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信，参阅表5-16,表5-17

5.3.3听觉传示装置的选择1.音响传示装置的选择原理 1)在有背景噪声的场合，音响传示装置的频率选择在噪声掩 蔽效应最小的范围内。 2)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。 3)音响信号传播距离远和穿越障碍物时，应加大声波强度， 使用较低的频率。 4)注意音响装置的多少，避免各信号间的相互干扰。

2.言语传示装置的选择原理 1)显示内容较多时，采用一个言语传示装置即可。 2)更适于指导检修和故障处理工作，引导操作者操作。 3)适用于追踪操作中。 4)在非职业性的领域中，言语传示装置更符合人们习惯。

5.4 操纵装置设计 5.4.1 常用的操纵装置，见图5-8, 参阅表5-18 5.4.2 手控操纵装置设计 1. 触觉功能和触觉特性-不太敏感、适应迅速、有立体感 2. 操纵手把的设计 设计合理的手把，应考虑下述几点 (1) 手把的形状应与手的生理特点相适应，见图5-9 (2 )手把的形状便于触觉对其进行识别，见图5-10 (3)尺寸应符合人手尺度的需要，见图5-11

3. 适宜的用力范围，参阅表5-19,表5-20 4. 操纵器的适宜尺寸，与人体尺度的关系参阅表5-21, 见图5-12 5.4.3 脚控操纵器的设计 1. 适宜的操纵力，参阅表5-22 2. 脚控操纵器的尺寸 3. 脚踏板结构形式的选择，见图5-13

5.4.4 操纵装置编码与选择 1. 操纵装置编码 1)形式编码，见图5-14 2)位置编码 3)尺寸编码 4)颜色编码 5)符号编码 2. 操纵器的选择 选择依据参阅表5-23, 表5-24,表5-25

5.5 操纵与显示相合性5.5.1 操纵-显示比 操纵-显示比是操纵器和显示器移动量之比，即 C/D,见图5-15,图5-16

5.5.2 操纵与显示相合性原则相合性设计应遵循的原则，见图5-17

5.5.3 操纵-显示的编码和编排相合性重要的原则是见操

纵-显示的编码应尽可能一 致，见 图5-18

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