（计算数学专业论文）导航系统的hmi人机界面的作成和画面转移设计.pdf

学位论文独创性声明 本人承诺：所呈交的学位论文是本人在导师指导下所取得的研究成果。论文中除特别加以标注 和致谢的地方外，不包含他人和其他机构已经撰写或发表过的研究成果，其他同志的研究成果对本 人的启示和所提供的帮助，均已在论文中做了明确的声明并表示谢意。 学位_ 论文作者签名：名秘经 学位论文版权的使用授权书 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权 辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名：l 筠梅 指导教师签名： 签名日期： 沙年f 月夕日 辽宁师范人学硕士学位论文 摘要 汽车作为一种方便的交通工具，被越来越多的人们所使用。为了驾驶者的安全及使 用的方便，很多汽车都安装了导航系统。随着导航的普及，导航系统人性化的界面设计 就显得尤为重要。 人机界面是人与机器进行交互的操作方式，而交互设计就是设计支持人们工作与生 活的交互式产品。因此一个交互界面的设计应首先从使用者的角度出发，考虑到使用者 的使用习惯等方面进行分析与设计。而人机交互界面设计的原则就是：第一，以用户为 中心；第二，多通道；第三，就是界面的细微设计上要遵循一定的原则。导航系统简洁、 方便的人机界面设计能够引导驾驶者轻松、快速的到达目的地。 本文介绍了如何在阿尔派已有导航产品的基础上添加用户日程管理功能。在这个功 能中，涉及了很多人与机器进行交互的操作方式，在设计的过程中充分的体现了人机交 互的理念。日程管理有强大的功能，用户可以在主界面中进入到日程管理界面，并可以 查看日历，输入日程，提醒等。本设计充分考虑上述因素，在人机交互界面设计的理念 下，设计出满足用户需求的导航机同程管理功能。 关键词：人机界面人本设计画面转移汽车导航 辽宁师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t b e c a u s eo fi t si n t r i n s i cc a p a b i l i t i e so fi n t e l l i g i b i l i t ya n dc o n v e n i e n c e ，a u t o m o b i l ee n j o y s i t s p o p u l a r i t y i no r d e rt op r o v i d et h ed r i v e r sm o r ep r a g m a t i cv a l u es u c ha ss a f e t ya n d a p p r o a c h a b i l i t y ，i ti sp r e v a i l i n gp r o p e n s i t ya n do b l i g a t e dt a s kt oi n s t a l lt h en a v i g a t i o ns y s t e m i n s t e a do fc o n j u r i n g u ps o m ei m p a l p a b l ec o n c e p t ，t h em a n u f a c t u r ef o c u s e so nt h e p e r s o n a l i z e di n t e r f a c ed e s i g n i n g h u m a nm a c h i n ei n t e r f a c e ( h m i ) i st h eo p e r a t i n gs y s t e mt h a tp r o v i d e st h eo p e r a t o rt o c o m m u n i c a t ea n di n t e r a c tw i t ht h em a c h i n e b e c a u s eo ft h er e a s o nt h a tt h ei n t e r a c t i v e i n t e r f a c ei st h ev e r yi n t e r a c t i v ep r o d u c ta s s u m i n gt h ec o n v e n i e n c eo ft h eo r d i n a r yl i f e ，t h e p r i o r i t yo ft h eo p e r a t i n gp r o c e s si st od e s i g nf r o mt h eu s e r sp e r s p e c t i v e ，t h a ti st os a y ，d e e p l y i n t e r v i e w i n gt h ed r i v e r sp r e f e r e n c e ，d a i l yd r i v i n ga g e n d a , m o n t h l yi t i n e r a r yf o rv a c a t i o na n d f a m i l ye x c u r s i n g e t c t h ep r i n c i p l e sf o rh m is y s t e md e s i g n i n ga r e ：f i r s t ，c u s t o m e r o r i e n t a t i o nm e t h o d s e c o n d ，m u l t i p l ya c c e s s e s t h i r d ，t h ed e t a i lo ft h ei n t e r f a c em u s ta p p l yt o c e r t a i nd i s c i p l i n e l a c o n i cy e tm u l t i - f u n c t i o n a lc o n v e n i e n tn a v i g a t i o ns y s t e md e s i g nc a l ll e a d t h ed r i v e r st ot h et e r m i n a lq u i c k l ya n d c o m f o r t a b l y i nt h i st h e s i s ，a d d i n gt h ef u n c t i o no fu s e rj o u r n a lm a n a g e m e n tt ot h ee x i s t i n gn a v i g a t i o n s y s t e mh a sb e e nf u l l yd e v e l o p e d i nt h i sf u n c t i o n ，w h i c hi n c l u d e sm a n yi n t e r c o n n e c t i n g o p e r a t i n gs y s t e mb e t w e e nt h eu s e ra n dt h em a c h i n e ，i st h ep e r f e c ts a m p l ep r e s e n t i n gt h e c o n c e p to fh m i u s e rj o u r n a lm a n a g e m e n th a st h ef u l l yo p e nq u a l i t y u s e rh a st h ea c c e s st o t h e j o u r n a lm a n a g e m e n tm o d u l ei n c l u d i n gv i e w i n g ，e x a m i n i n g , d e l e t i n g ，a d d i n ga n d r e m i n d i n g t h i sd e s i g nt a k e st h ep r i n c i p l e si n t oc o n s i d e r a t i o na n dd e v e l o p st h en a v i g a t i o n j o u r n a lm a n a g e m e n td e s i r a b l ef o rt h ec u s t o m e r sb a s e do nt h ec o n c e p to fh m ii n t e r a c t i v e d e s i g n k e yw o r d s ：w r i t ec r i t e r i o nh u m a nm a c h i n ei n t e r f a c ep e r s o n a l i z e dd e s i g n p h o t o g r a p h i c t r a n s m i s s i o na u t o m o b i l en a v i g a t i o n 辽宁师范人学硕士学位论文 目录 摘要i a b s t r a c t i i i 绪论1 l 概i 苤3 1 1 导航系统简介3 1 1 1 导航模块构成图。3 1 1 2h m i 构成3 1 2 系统运行环境配置4 2 导航系统的h m i 和域面转移的需求分析5 2 1 用户使用功能分析5 2 2 性能需求分析6 2 3 系统设计原则6 2 4 出错处理需求7 2 5 接口需求一7 2 6 将来可能提出的要求：7 2 7 分析建模一7 3 导航系统的h m i 和画面转移的设计。1 0 3 1 概要设计- l o 3 1 1 选取合理的方案1 0 3 1 2 软件结构设计1 0 3 2 详细设计1 4 3 2 1 结构程序设计1 5 3 2 2 人机界面设计2 1 3 2 3 画面迁移设计2 2 4 实现与测试。2 4 4 1 系统界面设计2 4 4 2 系统功能实现2 7 4 3 系统测试31 结论3 ：； 参考文献3 4 攻读硕士学位期间发表学术论文情况3 5 致谢：；6 附录a 部分代码( 调研报告) 3 7 v 辽宁师范人学硕十学位论文 绪论 随着人民生活水平的提高和科学技术的发展，汽车作为一种方便的交通工具，逐步 进入到千家万户。在使用汽车时，人们也越来越关注汽车驾驶的方便性、人性化及个体 生命的安全。比如，当一名驾驶员驱车前往一个不熟悉的地方，提前记忆当地的路线对 常人来讲几乎是不可能的。在这个时候，我们可能会想到，在汽车早安装这样一个系统， 可以给驾驶员提供所在地的地图，引导驾驶员行驶，描绘出到目的地的路线。于是，就 产生了导航系统。简单地说，导航系统就是能在车内指示当前位置，并显示地图，进而 引导汽车到达目的地的车载电子系统。 导航系统产生于9 0 年代，至今经历了5 代的发展。导航的发展初期画面是黑白的， 只有简单的电子地图和路线引导；1 9 9 8 年到2 0 世纪末，在原有的基础上增加了动态路 线引导和3 d 地图图标；2 0 0 1 年到2 0 1 0 年间又逐步添加市街地图，驾驶引导，真实3 d 地图，外部连携功能；至今，导航系统还在不断地发展，除了实现用户的基本需求外还 增加许多导航以外的功能，使界面更加人性化，用户使用更方便。 导航的基本功能可以帮助使用者驾驶，但对于使用者来说，更重要的是使导航的使用更 符合人的习惯，更利于安全驾驶汽车。这就涉及另一方面的内容一一h m i ( h u m a n m a c h i n ei n t e r f a c e ，人机交互界面) 和画面转移。 h m i 主要用来接收用户的输入，控制画面迁移，处理用户操作，显示应用程序的处 理结果。用户不必了解其系统内部如何运行，用户主要是和他所能看见的界面打交道， 所以说h m i 中画面迁移的作成是非常重要的。例如，用户开车行驶时，最好不要进行 与驾驶无关的操作，这样避免分散用户的注意力。所以，有些操作需要设计成驾驶时可 行的，有些操作需要设计成停车时可行的，画面上按钮的位置也要符合大多数用户的习 惯，这就需要设计者事先设计好功能和细节问题，才能使导航的画面更利于用户使用。 如今，导航的技术已经基本成熟，但是在功能人性化和视觉方面还在不断改善。 本课题将在阿尔派公司生产的n v e 9 0 0 c 型导航机基础上，增加一部分的功能使导航机 的功能强大起来。 阿尔派生产的导航机在业内享有较高的声誉，其中n v e 9 0 0 c 型导航机具有1 6 0 0 万色的液晶触摸屏，包含2 5 9 个城市、1 1 0 0 多个县的地图数据，多达3 7 0 万个信息点的 存储，定位能力相当精确。它使用户从繁琐的系统操作中解脱出来。 在驾驶者引导方面，这款机型几乎是无可挑剔。但是，在调研中我们发现，用户对导航 机的功能要求已经不仅仅局限于驾驶者引导这部分，比如记事本功能，闹钟提醒功能， 游戏功能等等。为此，我们选择了比较实用的功能同程管理。用户在驾驶时，可能 会忘记一些事情，这个功能不仅方便用户查看同期，记事，还能进行日程提醒，它使导 航机更加的人性化，为驾驶者提供方便。 导航系统的hmi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 本系统应用了a u is k i nt o o l 、m i c r o s o f tv i s u a lc + + 和阿尔派公司自有的架构体系， 来达到整个导航系统平台的实现，同时也将a u is k i nt o o l 和m i c r o s o f tv i s u a lc + + 软件 的高效便捷的应用性体现出来。m i c r o s o f tv i s u a lc + + 是当前流行的开发环境，而且它是 便于使用、运行速度快且功能十分强大的软件产品，对内存操作方便，非常适用于嵌入 式系统的开发。a u is k i nt o o l 是阿尔派公司和微软公司联合开发的一套软件，以万维网 联盟开发的可扩展标记语言( x m l ) 为开发语言，生成相应的图形界面。 阿尔派自有的架构体系、系统整体框架清晰。它具有功能具体、可扩展性强、使用简便、 管理方便、运行速度快、安全可靠性强等优点。 2 辽宁师范入学硕七学位论文 1 概述 1 1 导航系统简介 1 1 1 导航模块构成图 图1 1 导航模块构成图 导航模块构成图如图1 1 所示，h m i 在导航机软件架构中位于表示层，为用户提供 操作导航机的接口，可以说用户对导航机的一切命令和操作，都是通过人机界面完成的， 包括目的地设定，路线编辑，显示，引导方式设定，自车位置调整，音乐娱乐，用户信 息登录等操作。所以说h m i 是用户与机器对话的直接模块。 1 1 2h m i 构成 f o r m s t a t ec o n t r o l h m im a n a g e r a p p l i c a t i o n 图1 - 2h m i 构成图 导航系统的hmi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 h m i 的构成如图1 2 所示，h m i 就是用户与机器之间进行交互的接口，在导航机上， h m i 主要用于接收用户的输入，控制画面迁移，处理用户操作，显示应用程序的处理结 果。概括地说，h m i 的主要工作就是对画面迁移的控制。 h m i 由f o r m 和s t a t e 构成。f o r m 是使用x m l 语言做成的界面，显示要呈现给用 户的信息；s t a t e 则是使用c + + 语言编写的一个类，处理对于对应f o r m 的控制，控制当 迁移至此界面后，系统做什么，应该显示什么给用户，处理该界面下应该完成的所有功 能。 f o r m 是由对应s t a t e 控制显示的，通过s h o w f o r m ( 显示画面) 和u n s h o w f o r m ( 取 消显示画面) 来控制显示还是取消显示。s t a t e 的管理类似于栈，处于有效的s t a t e 被放 入p i l e 中，位于p i l e 顶部的s t a t e 处于控制状态。s t a t e 之间的迁移是通过c a l l ，r e t u r n ， c h a n g e ，r e w i n d 这四个函数来控制的。c a l l 是将一个s t a t e 放入p i l e 的顶部。r e t u r n 则是 将p i l e 顶部的s t a t e 移出p i l e 。c h a n g e 是将p i l e 顶部的s t a t e 移出并放入一个新的p i l e 。 r e w i n d 是退回到p i l e 中某一个s t a t e ，并移出该s t a t e 以上所有的s t a t e 。 s t a t e 中有4 个函数是由h m im a n a g e r 控制在一定的时机调用的。o n l o a d 函数，在 该s t a t e 被放入p i l e 中时被调用；o n u n l o a d 函数，当该s t a t e 被移出p i l e 时被调用； o n f o r e g r o u n d 函数，当该s t a t e 被置于顶部时调用；o n b a c k g r o u n d 函数，当该s t a t e 从 顶部到其他状念的同时调用。 1 2 系统运行环境配置 系统在p c 上运行时对于软件环境的要求是： 操作系统：w i n d o w sc e4 2 软件：m i c r o s o f tv i s u a lc + + 6 0 ；a u is k i nt o o l4 2 4 辽j 。师范大学硕士学位论文 2 导航系统的h 和画面转移的需求分析 为了开发出真j 下满足用户需求的软件产品，必须知道用户的需求。需求分析是软件 定义时期的最后一个阶段，它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么? ”。 2 1 用户使用功能分析 为了丰富导航机的功能，方便驾驶者使用，我们为导航机增加了日程管理功能。日 程管理功能包括以下模块：日历模块，记录模块，提醒模块。 ( 1 ) 日历模块作用是查看r 期、翻看上下月日期。 ( 2 ) 记录模块作用是查看、创建、修改、删除日程记录。 ( 3 ) 提醒模块作用是根据用户事先设定的日期时间，定时提醒用户待办事项。 日历及记录功能的流程：首先在启动导航机时初始化日程记录，简单的说就是把日 程记录文件从存储介质中加载进来；然后进入导航主界面，在主界面中可以选择显示日 历的功能，也可选择其他功能；在日历界面，可查看有记录的日程同时切换到显示日程 界面，也可在无日程日新建日程同时切换到新建日程界面；在查看日程界面时刻进行删 除或修改日程操作，在新建日程界面时进行新建日程操作；用户对日程进行操作后的信 息都将保存到存储介质中的日程记录文件中。 甲二 图2 1 日历及记录模块的系统流程图 提醒功能流程：导航机启动后，不断的将系统提供的时间与系统时间之后的r 程记 录时间相比较，一旦两个时问相匹配，就提示相应的日程信息。 导航系统的h mi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 2 2 性能需求分析 比较是否 有日程提醒 图2 2 提醒功能的系统流程图 表2 - 1 性能需求 产品质量需求 说明 ，正确性要求、 要求文本消息，文件传输即时，完整。 lc 0 r r e c t n e s s ， 可靠性 ( r e l i a b i l i t y ) 健壮性 ( r o b u s t n e s s ) 系统稳定运行。 限制异常输入。 ，易用性、 界面友好，消息提示清楚，易于使用，工作性强。 ( u s a b i l i t y ) 性能 独立操作的最大响应延迟 m ，则应该显示日期；对于后9 个按钮，若x m + n ， 则不应该显示日期。对于所有的按钮，显示的内容都是x m 。 对于显示字体，应做两次判断，该日是否有日程，该日是否是当天。有日程则字体 为绿色，是当天则加大字体并加粗。若该日无日程，则周末显示为红色，平时显示为白 色。 由于按钮是固定的，即每个按钮发送的事件是固定的，日期的显示是不固定的，所 以我们向日历s t a t e 中发送的事件是用按钮的序号进行标识的，为了确定用户按下的按 钮是哪一天，还需要在s t a t e 中结合该月一日是星期几来判断。 查看日程界面和创建日程界面的设计：由于这两个界面相似，所以将其做成一 个f o r m 。在对应的日程管理s t a t e 中判断是查看还是创建界面，然后在此f o r m 中，做 相应改变。首先，这个f o r m 可以设定提醒时间和日程记录，用于修改和创建日程。在 迁移至日程管理模块时，我们判断是否有日程，若有则读取日程数据，若无我们将提醒 时间设为0 0 0 0 ，日程记录设为“无”。此f o r m 只要从对应的s t a t e 中读取日程数据 并显示即可。我们把修改按钮和新建按钮做成同一个按钮，在两个界面中显示的内容不 同，而按钮的作用相同，即是发送创建修改事件。在下一节的日程管理模块的设计中， 我们将用同一个子模块来完成此功能。对于删除按钮，在创建界面中则显示为灰色无效。 设定提醒时间和设定日程记录界面的设计：由于这两个功能在原有的导航系统 中已有类似功能，所以我们重复利用此模块以简化开发过程。 1 6 辽j 。师范大学硕士学位论文 提醒界面的设计：对于这个界面，我们采用模拟对话框的形式，并不取消显示 之前的f o r m ，而是将提醒界面显示在更高一层上，并将提醒界面设为透过，并在界面 中下方显示一个对话框。在此f o r m 中只用l a b e l 显示日程信息并可以点击关闭按钮。 在提醒界面中有个难点，如何在显示提醒界面时，用户能看到提醒界面下层的画面，点 击下层画面按钮无效。我们采用了制造一个透明的全屏按钮的方法解决这个问题。该按 钮属于提醒界面，所以在下一层之上，屏蔽了用户的点击；在提醒界面中，这个按钮是 处于最下面的，所以不会屏蔽提醒界面的关闭按钮。 ( 2 ) f o r m 和s t a t e 间接口的设计 在本系统中，f o r m 和s t a t e 之间的通信依靠以下两种方法：发送事件，使用p u t 和g e t 函数。首先在s t a t e 中计算出来的数据通过p u t 函数写入内存中，在f o r m 中再 通过g e t 函数即可获得。p u t 和g e t 函数写在导航系统已有的a c t i v e x 控件中。发送 事件只需要定义事件名即可，具体的发送接收机制由h m im a n a g e r 管理。 ( 3 ) 日历模块的设计 日历模块分为三个处理流程：进入日历界面时对画面的初始化、对f o r m 传来的上 下翻月事件的处理和对f o r m 传来的用户点击某一日事件的处理。这三个处理流程的流 程图如下： b 口b 珏n n b b 8 上 dn f o r m 注1 ) 左图为迁移至日历界面时的处理流程图； 2 ) 中图为接收到上下翻月事件时的处理流程图； 导航系统的hmi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 3 ) 右图为接收到点击某一日事件时的处理流程图。 图3 7 日历模块的流程图 在导航主菜单中，通过c a l l 函数迁移至日历模块，在o n l o a d 函数中先获得系统时 间，并初始化日历当前操作日期。在o n f o r e g r o u n d 函数中，先检测能否上下翻月，以 设置上下翻月按钮是否可用。然后调用刷新显示函数。在点击上下翻月按钮后也要调用 刷新函数。在刷新显示函数中，先计算该月有多少天，该月一日是星期几，并更新该月 哪些天有日程，并且通过p u t 函数发送给f o r m 。当用户点击某一日后，在基类设置操 作日以供日程管理模块使用，并使用c a l l 函数迁移至日程管理模块。 h ) 日程管理模块的设计 日程管理模块分为四个处理流程：对用户点击某一日后迁移至本模块后的处理、对 用户修改当前提醒时间和日程记录的处理、用户确定新建或修改日程的处理和用户删除 日程的处理。以下是分析数据流图得到的处理过程： 初始化日程数 据 0 从基类获取 当前操作日期 1 8 辽宁师范人学硕+ 学位论文 注1 ) 左图为迁移至日程管理模块时的处理流程图； 2 ) 右图为设定时间和设定日程记录时的处理流稃图。 图3 8 日程管理模块的流程图 否 是 1 l 注1 ) 左图为创建和修改日程时的处理流程图； 2 ) 右图为删除日程时的处理流程图。 图3 - 9 日程管理模块的流程图( 续) ， 为了与现有的导航系统兼容，必须将提醒模块放在基类中，使得在其他导航界面中 均能显示r 程数据，所以我们将数据保存在基类中，对于数据的操作如新建、删除、查 找和初始化同程数据等对应于数据的操作函数也写在基类中。在日程管理模块中只是调 用这些函数来管理同程。在图3 - 9 日程管理模块的流程图( 续) 中，已经很详细的阐述 了新建、修改和删除数据的流程。 1 9 导航系统的h mi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 在迁移至日程管理模块时，在o n l o a d 函数中先从基类中读取当前操作日期，并且 判断是否有同程，若有f 1 程则读取同程数据，若无则初始化提醒时间为0 0 ：0 0 ，日程记 录为“无”。在o n f o r e g r o u n d 函数中，将提醒时间和日程记录p u t 给f o r m 并显示。 当用户点击设定提醒时间或设定日程记录时，对已有的模块进行一些设定，并使用c a l l 函数迁移至已有的模块，当返回后将设定后的提醒时间或日程记录更新，o n f o r e g r o u n d 函数将会被自动调用并显示新的数据。但是这些数据仅存在于日程管理s t a t e 中，当用 户点击确定新建或修改时，调用基类中的新建或修改函数进行数据的保存。并且同时使 用r e t u r n 函数返回日历s t a t e 。 ( 5 ) 提醒模块的设计 在导航机开机后，设置定时器，每隔一定时间对系统时间和用户设定时间进行比较， 到时提醒。流程图如图3 1 0 所示： 是 否 图3 一1 0 提醒模块的流程图 提醒模块是写在基类中的，这样在任何界面包括以前的导航模块均能弹出提醒对话 框。在基类中设定了一个1 0 秒的定时器，不断的与下一条将要提醒的日程的提醒时问 辽宁师范人学硕七学位论文 做比较。如果相同，先延迟定时器一分钟防止同一条日程重复提醒，然后通过s h o w f o r m 显示提醒界面。这里并没有使用c a l l 函数迁移s t a t e ，是因为提醒界面是一个对话框，若 使用c a l l 函数则之前的界面会调用o n b a c k g r o u n d 函数，并使用u n s h o w f o r m 函数，取 消该f o r m 的显示，这样提醒前的画面就不能显示了。所以我们直接使用s h o w f o r m 函数 显示提醒对话框，并在用户点击关闭按钮后调用u n s h o w f o r m 函数取消提醒f o r m 的显示。 3 2 2 人机界面设计 ( 1 ) 设计问题 在设计人机界面的过程中，几乎总会遇到下述4 个问题：系统响应时间、用户帮助 设施、出错信息处理和命令交互。 系统响应时间：系统响应时间有两个属性，长度和易变性。关于长度，如果系统响 应时间过长，用户就会感到紧张和沮丧；系统响应时间过短，又会迫使用户加快操作节 奏，从而可能会犯错误。在日程管理系统中，如果日程过多，存储介质的存储和读取可 能会增加响应时间，所以在存储格式上以6 个字节存储了年月日时分和日程记录的长度， 并以和用户输入的r 程记录长度相等的大小存储了日程记录，尽量使保存数据的长度短 小。另外，应该限制日程的数量，防止用户建立太多日程影响了系统响应时间。另一方 面，为防止系统响应时间过快，在用户点击任意按钮时均会先移动焦点，再有0 3 秒的 点击按钮动画显示，之后再处理按钮事件。关于易变性，是指系统响应时间相对于平均 系统响应时间的偏差。用户往往比较敏感，总是担心响应时间变化暗示系统工作出现了 异常。所以各事件的处理函数都尽量保证不太长不太短，以便用户建立稳定的工作节奏。 用户帮助设施：几乎交互式系统的每个用户都需要帮助，常见的帮助设施可分为集 成的和附加的两类。集成的帮助设施一开始就设计在软件罩面，用户可以从与刚刚完成 的操作有关的主题中选择一个请求帮助。显然这可以缩短用户获得帮助的时间，增加界 面友好性。附加的帮助设施是系统完成后添加到软件中，相当于一个用户帮助手册。人 们普遍认为，集成的比附加的帮助设设施更好，又考虑到日程管理系统比较小，固只采 用集成的帮助设施。具体的帮助设施设计如下： 用户在任何界面，都可以在屏幕左上角看到当前界面的简短标题。 用户可以在任何界面点击返回，主菜单和导航按钮。 每个按钮上均有该按钮的功能简称，让用户一眼明了。 出错信息处理：出错信息和警告信息，是出现问题时交互式系统给出的“坏消 息 。在本系统中，出现任何错误信息时将以对话框的形式告诉用户，并且信息应该是 方便用户理解，有助于用户恢复错误的建设性意见，并指出错误可能导致的负面后果， 但是不能有指责色彩，不能责怪用户。 命令交互：在提供命令交互时，考虑到用户的操作习惯，我们设计了三种方式， 即直接点击触摸屏、使用遥控器控制焦点并确定、使用特殊功能键。在一般情况下，直 2 l 导航系统的h mi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 接点击触摸屏是最直接的方式，每个按钮的大小都设计的让用户方便点击。而在同一屏 幕中按钮的数量都不宜多，方便用户用遥控器控制焦点，并且在每次迁移画面时都尽量 考虑到用户的想法，并将焦点放在用户最可能会点击的按钮上。而一些特殊的按键比如 返回、菜单等都有特殊功能键。 ( 2 ) 设计过程 为了设计出友好的、高效的人机界面，分以下三个方面进行具体设计： 一般交互设计：一般交互设计是系统整体的控制，因此这类设计是全局性的。 在具体实现时应依照以下方针： 保持一致性：人机界面中的背景风格、按钮大小、位置、字体及大小等都应使用一 致的格式。 在执行有较大破坏性动作前要求用户确认：在用户删除日程时应该要求用户确认。 减少用户在两次操作之间的记忆量：用户在点击某日查看日程记录时，也把该日的 日期显示出来；在用户点击修改提醒时间或日程记录时，会也显示出原来的信息等。 用简单词语作为命令名：过长的命令名让用户难以快速识别，对于“确定修改当日 的日程记录”应使用“确定修改这种简单明了的词，对于“上翻月”采用了“”符 号表示。 信息显示设计：人机界面显示的信息应该是完整的，易于理解的。在显示日历 时，采用颜色标记的方法，即普通日期用白色，周六周日用红色，若当日有日程则用绿 色，对于当天则使用加粗字体。并且在设计屏幕时，尽量让主要信息显示在屏幕中央， 用户可以点击的操作按钮在其附近，不让屏幕有太大的空洞，也不在屏幕边角显示信息。 在日期和时间的显示上，一致采用“x x x x 年x x 月x x 日x x tx x 来显示，以使 用户更容易地提取数据。 数据输入设计：在提醒时间和日程记录的输入上，为尽量减少用户的输入动作， 让不可点击的按钮提前置为不可用，使得当前动作语境中不适用的命令不可使用。并且 用户可以在任何时候确定输入，而不是一定要输入完全。尤其是在汉字输入上，用户可 以方便地使用双拼，使得两次操作即可输入一个汉字。用户还可以在汉字输入时选择切 换输入法至英文和数字。 3 2 3 画面迁移设计 在本系统中，共有6 个界面，分别是：日历显示界面、查看同程界面、创建日程界 面、设定提醒时间界面、设定日程记录界面和提醒界面。 ( 1 ) 日历显示界面：首先用户点击日程管理按钮进入本系统中后，会进入日历显示 界面，显示当月的同历和当月哪些天有日程；当用户点击某一日后，系统判断该f 1 有无 日程，若有日程则进入到查看日程界面，若无则进入到创建r 程界面中。若点击返回， 则返回导航主菜单。 辽宁师范大学硕士学位论文 ( 2 ) 查看同程界面和创建日程界面：在上一节f o r m 的设计中，考虑到这两个界面的 相似性，所以将这两个界面设计为一个f o r m 。所以这两个界面的迁移过程也相似。在 查看同程和创建日程这两个界面中，用户均可点击设定提醒时间和设定日程记录按钮， 分别进入设定提醒时间界面和设定日程记录界面。在这两个界面中，用户可以设定提醒 时间和设定日程记录，在查看日程界面中是修改日程，而在创建日程界面中则是创建日 程。用户可以在设定完提醒时间和日程记录后点击确定修改或确定新建来使修改或创建 生效。考虑到用户在设定完后，可以看见自己设定的内容j 下确后再点击确定，所以在这 里用户点击确定修改或确定新建后，直接返回日历显示界面。用户在这两个界面中点击 返回也将返回同历显示界面。另外，在查看日程界面中，如果点击删除也将返回日历显 示界面。 ( 3 ) 设定提醒时间界面和设定日程记录界面：这两个界面的迁移过程一样，用户可 以输入提醒时间或日程记录，并可以随时点击确定或返回，并返回查看日程界面或创建 日程界面( 即回到迁移到此界面之前的那个界面) 。 ( 4 ) 提醒界面：在任何时刻，当系统比较系统时间和提醒时间匹配时，均进入提醒 界面。在这里，我们采用了对话框的形式显示此提醒界面，即用户点击不到提醒对话框 外的按钮，只可以点击对话框中的关闭按钮，并返回到刚才的界面中。 导航系统的h mi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 4 实现与测试 4 1 系统界面设计 当用户开启导航机，进入到开机画面，提醒驾驶者车辆行驶中请不要进行操作。点 击同意进入到系统主菜单。 图4 1 导航机启动后的警告画面 在菜单界面中点击日程管理进入到日历界面。点击“圜”可以回到系统主菜单； 点击“囡，可以回到上一个界面；点击“圜，可以进入导航界面；点击“窿， 可以打开收音机功能。 ，黝妒鄹譬黟孵警譬零，蔫，赫。， 。 j 。二“t。_d二j 。， 一“。k 。p 自。j “h - t ；a 。* ，i i j 。- _ i | | 惫j 一l 旒蒯 夕， “鼍黝砀嬲 镧确嘲麓罐 目的地路缪编辑谩定 “日程管理磁 r 一一”一一“7 7 7 翳1 驴。”i 贯1 7 “j ”。? 者7 粥 i k：甾麓瞄醢翻叠d ，焉t 酞一一一：? 日历界面如图4 3 ： 幽4 - 2 系统主菜单 2 4 辽宁师范人学硕士学位论文 图4 3 日历界面 在日历界面中有一些按钮，其中点击“l0 ”可以进行向前翻月；点击“l i ” i 徽彩锄绷隔历霹i 雳i 霜 进行向后翻月。 在日历显示区域，日期被分色显示。日期数字被加粗表示当前日期，如t 。田”； 日期数字为绿色则表示这一天有日程信息，如“i m ”；若无日程信息则用白色表示， 如“i n ”；红色则表示为周六日，如“u n ”。 若某一日无日程记录，点击日期后进入到如下画面( 以2 0 0 8 年4 月1 7 日为例) ： 点击设定时间，进入下界面： 图4 4 新建日程i l l i i 面 导航系统的hmi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 图4 5 设定时间界囱 点击确定，返回到图4 - 4 ( 时间为用户设定的时间) ，点击设定日程进入到如下界面： 图4 _ 6 设定日程界面 当输入拼音时，“转换为汉字”按钮变亮，可点击，将拼音转换成汉字，点击确定 新建跳出新建日程界面，回到日历界面，设定日程记录的日期数字，由白色变成绿色。 如图4 7 所示： 图4 7 日历界面 辽宁师范人学硕十学位论文 若某一日有日程，点击进入到查看日程画面，以2 0 0 8 年4 月1 8 日为例。如图4 8 所示： 图4 8 查看日程界面 在查看日程界面中，可以对已设定的信息进行修改，分别点击设定时间和设定日程 对时间和r 程进行修改，点击确定修改，跳出查看日程画面，回到同历界面。 提醒功能，就是不管用户当前在哪个界面，当系统检测到当前日期时间与用户设定 的匹配时，都会弹出提醒画面( 如下图4 9 ) 点击确定关闭提醒画面。 图4 - 9 提醒画面 4 2 系统功能实现 ( 1 ) 日历功能： 显示日历 假设：由于用户使用的年限是有限的，所以日历可用的年也应该有限，我们设定日 历的有效年为2 0 0 0 年1 月1 日。2 2 5 5 年1 2 月3 l 号。为了计算方便将基准年设为2 0 0 0 2 7 导航系统的hmi ( 人机界面) 的作成和画面转移设计 年；在代码中用u c h a r 类型保存年的数据变量，u c h a r 型的取值范围是从0 - 2 5 5 ，所以从 2 0 0 0 开始，年的范围变化最大不超过2 2 5 5 ，所以上限为2 2 5 5 。 功能：总能正确显示当前月的日历信息。当前日期初始值为系统日期，初始日及有 记录日都有特殊标记。 问题关键：关于每月的天数，每月一同星期几算法的实现是这部分功能的关键。 难点：在计算当前月1 日为星期几时，由于受闰年2 月天数不确定的干扰，计算问 题时，应分开讨论。首先，按一年3 6 5 天计算出当前年1 月1 日到基准年1 月1 日的天 数并加上当前年到基准年的闰年数( 若当年为闰年，含当年) 。如果当年为非闰年或者 为闰年并经过了闰月，则以上的计算时正确的；如果当年为闰年但是没有经过闰月，那 么以上的计算多加了一天，所以应该判断当前有没有经过闰年的2 月份。 变量定义： c u r y e a r ：当前年，当前用户将要进行操作的年 o r i g y e a r ：基准年2 0 0 0 年 s u b y e a r ：当前年到基准年的差值 l e a p y e a r ：当前年到基准年的闰年数 c o u n t d a y ：当前年1 月1 日到当前月1 日的天数( 2 月算2 8 天) o r i g w e e k ：基准年1 月1 日是星期几( o r i g w e e k = 6 ，星期日到星期六分别表示为 o - 6 ) n ：到基准年天数的补正值 n 1 ：当前月天数的补正值 c u r w e e k ：当前月1 日是星期几 c u r d a y 0 ：初始的当前月天数( 设定2 月份为2 8 天) c u r d a y ：当前月天数 具体实现： 当前年到基准年的差值： s u b y e a r - - c u r y e a r - - o r i g y e a r 当前年到基准年的闰年数： l e a p y e a r = s u b y e a r 4 - - s u b y e a r 1 0 0 + 1 当前月1 日是星期几： c u r w e e k - - ( s u b y e a r x3 6 5 + l e a p y e a r + c o u n t d a y + o r i g w e e k + n ) m o d 7 若当前年为闰年并且当前月为3 月之前，n = 一1 ；否则，n = 0 。 当前月的天数： c u r d a y = c u r d a y 0 + n 1 若当前年为闰年且当前月为2 月则n 1 = l ，否则n 1 = o 。 实现同历翻月 辽与1 师范大学硕十学位论文 功能：点击上翻下翻按钮对日历进行翻月查看。当用户进行上( 下) 翻月到上( 下) 限时，将不再翻月，当系统返回时间不在限制范围内时，自动将2 0 0 8 年1 月1 日设为 当前年月同。 具体实现：当上翻月时，将当前月份减一；当下翻月时，将当前月份加一。当前月 为1 月时上翻将月份变更为1 2 ，年份减一；当前月为1 2 月时下翻将月份变更为1 ，年 份加一。 ( 2 ) 日程管理功能 创建一条记录 假设：在某一日只能创建一条当天的记录。 功能：当用户点击某一日，若该目无日程，进入到创建日程界面，输入( 时分记录) 并