第3章 人-机系统的显示装置.ppt

2020 2 14 1 第三章人机系统的显示装置 视觉显示器的类型和功能按照显示形式分 模拟显示 以刻度 指针来显示 特点 能给出变化趋势 可靠性高 稳定 缺点 显示速度慢 易受振动影响 过载能力差 质量难控制数字显示 以数字直接显示 特点 简单 直观 准确性高 读数速度快 不易疲劳 缺点 显示会跳动闪烁 第一节概述 2020 2 14 2 按照显示功能分类读数用仪表 提供准确读数 用于精确测量值检查用仪表 显示是否偏离正常值警戒用仪表 显示是否处于正常范围追踪用仪表 通过人的控制 使机器按人的要求工作 或按某种客观环境工作调节用仪表 指示操纵装置调节的值定量显示仪表 准确显示数值定性显示仪表 注重情况和程度的比较 2020 2 14 3 2 其他类型显示器听觉显示器 特点 反应快 无方向限制 强迫注意嗅觉显示器 用于特殊场合 灵敏度高 但很容易受到干扰触觉显示器 电刺激 机械振动 喷气振动 2020 2 14 4 3 显示方式的选择原则和方法 显示类型的选择取决于显示目的和被显示内容的性质选择原则 尽量简单 直接 精度要求一致 显示与操作能力及习惯相适应 显示的变化速度与操作者反应相适应定量显示方式的选择 静态下 数字显示优于指针显示 显示变化较快场合下 指针显示的读数更准确 预测性显示方面指针显示优于数字显示定性显示 标志显示 直观 易于认读 形象化显示 音响显示 常与光信号结合使用 2020 2 14 5 4 设计中的人机因素和设计准则设计中的人机工程因素 人接受信息的特点 人的信息传递能力 仪表显示与人的反应相协调 作业环境因素显示装置设计基本准则以视觉特征为根据 保证迅速 正确获得信息显示信息的数量和种类不要太多仪表的指针 刻度 标记 字符等在颜色形状 亮度等方面保持合适对比关系 以使目标清晰可辨仪表显示在空间关系 运动关系和概念上与系统其他显示装置兼容 2020 2 14 6 第二节显示仪表的选择设计 模拟显示仪表选择设计刻度盘形状 主要有开窗式 圆形 半圆形 偏心性 水平直线式与垂直直线式 其中开窗式读数效果较好大小 25 35mm 直径增加 读数准确性下降 30 70mm 读数稳定 大于70mm后 直径增加 读数准确性下降 2020 2 14 7 刻度间距 刻度标记 刻度方向 刻度单位 刻度标数和数字立位字符设计形状 简明 易读 醒目 大小指针设计形状 简洁明快 无任何装饰 宽度与长度 指针与刻度盘的关系仪表的色彩设计颜色搭配 达到读数清晰醒目 不易疲劳 2020 2 14 8 2 数字显示仪表选择设计机械式数字显示仪表 依靠机械装置视线数字显示 优点 结构简单 使用方便 缺点 显示数字可能不全而引起读数错误 还容易出现卡阻现象 数字形状与读数准确性有显著关系数字的尺寸字体与背景和照明的关系 2020 2 14 9 电子式数字显示仪表 使用液晶显示和发光二极管显示两种优点 方便 可靠地和计算机系统连接 具有较好的可控性数字结构有直线型和点阵型字体设计字体形状字体大小背景与照明 2020 2 14 10 第三节屏幕显示选择设计 屏幕的显示特征显示空间小 显示格式灵活可变 图形 符号 信号 文字等 且具备综合显示多种信息的能力 既能作追踪显示 又能显示动态画面屏幕显示的目标 呈现时间和余辉目标 荧光屏上显示的视觉信息载体 目标亮度越大 越容易察觉 但超过34cd 后 视敏性没有大的改善呈现时间 2 3秒最有利余辉 目标呈现结束后残留在屏幕上的亮点 特点 最初亮度下降快 而后下降慢 2020 2 14 11 3 目标的运动速度 运动的目标比静止目标更容易察觉 但难于看清楚 运动速度越快 越不好辨认4 目标的形状 大小和颜色形状 一般的辨认优劣顺序为 三角形最优 圆形 梯形 方形 长方形 椭圆形 十字形最差 当干扰光点强度较大 方形好于圆形大小 目标越大越易辨认 但目标过大占用面积也大 所以大小应适宜颜色 红色和绿色辨别率与白色相似 但红色刺激性强 易引起疲劳 一般以绿色为目标较好 采用蓝色 视觉辨认率稍差 2020 2 14 12 5 目标与背景的关系目标亮度必须达到视觉的阈值才能被看见目标受干扰光点影响很大屏幕以外的照明称为环境照明 当屏幕亮度与环境照明一致时 目标察觉 识别和追踪效果最好6 屏幕设计屏幕形状 分方形和圆形 一般认为方形屏幕的目标观察和工作效率较高屏幕的大小和位置 一般视距范围为500mm到700mm 垂直和水平视角不小于30 为宜 2020 2 14 13 7 屏幕显示终端作业的人机关系作业情况 按作业情况一般分四种作业 文字处理 数据输入 资料查询 随机对话屏幕显示终端设备与作业体位键盘 统一的标准便于操作 记忆 目前已经出现新型键盘鼠标 功能键少 操作简单 如何分配各指头的操作屏幕和资料的位置 屏幕位置最好垂直于操作者的视线 屏幕中心连线在视水平线15 20 之间为宜 资料宜放在操作者正前方 视距在350 700mm内较好座椅 应易于移动 且高度可调 2020 2 14 14 8 视频显示器应用新技术多媒体技术 以Windows为代表的操作系统将形象生动的图文信息 主要途径 视觉 听觉 触觉 嗅觉和味觉等 可视化技术 所见即所得的可视化技术使人机的信息交流更自然直接 其运用前景很广 虚拟现实技术 通过计算机手段完成 广泛运用在生产 科研 娱乐 军事 学习等方面 2020 2 14 15 第四节信号灯与听觉报警装置选择设计 信号灯设计 由信号灯产生的视觉信息 信号显示特征 面积小 视距远 引人注意 简单明了 但信息负荷有限信号灯的作用 指示性 引起注意或指示操作 具有传递信息的作用 显示工作状态 反映某个指令 某种操作或某种运行过程的执行情况信号灯的颜色和暴露时间 遵循一般性的约定 暴露时间尽可能长些信号灯的视距与亮度 一般视距都比较大 因此亮度要求起码2倍于背景亮度 但亮度过强会造成眩目而影响观察 2020 2 14 16 闪光信号 与固定光信号比较更容易引起注意 闪光信号的作用 1 引起进一步注意 2 指示操作者立即采取行动 3 反映不符合指令要求的信号 4 用闪光快慢表示机器运转速度 5 指示警觉或危险信号信号灯位置和观察距离 应放置在操作者不用转头或转身就能看到视野内 观察距离与光强 光色 空气透明度有关 其中红光的距离最远信号灯的形象 显示与含义有逻辑联系信号灯的复合显示 多个信号灯 多种颜色的方法显示复杂信息 但数量不能多 2020 2 14 17 2 听觉报警装置常用听觉报警装置及其特点蜂鸣器 低声压 低频率 声音柔和不会产生紧张和恐惧 适用于安静环境铃 用途不同 声压级和频率差别很大角笛 有吼声和尖叫声两种 常用于高噪声环境中的报警汽笛 声强高 频率高 适合紧急事态的音响报警报警器 声音强度大 频率由低到高 传播很远 主要用于紧急 危险状态的报警 2020 2 14 18 听觉报警器的选择设计原则概念上兼容 如尖叫声与紧急情况相适应声压级的选择 必须保证信号接受范围内的人能够识别 所以要求超过阈值选择适合的信噪比 在噪声环境中 报警声要求容易识别 信号强度要大于噪声频率选择 500 3000Hz是人耳最敏感频率 远距离传递应选择1000Hz以下频率使用间歇性信号 目的是吸引注意视 听双重报警信号 增加接受概率 提高系统可靠性 2020 2 14 19 3 语言传示装置的选择设计概念 传递和显示语言信号的装置 如麦克风是语言传示装置 扬声器是语言显示装置特点 以语言为载体 传递和显示信号的含义准确 接受迅速 信息量大 不受光线和方向的限制 缺点 容易受到干扰注意的几个问题 语言的清晰度 语言的清晰度必须在75 以上才能正确传递信息语言的强度 一般在60 80dB之间较好噪声的影响 噪声对语言信号有掩蔽作用 2020 2 14 20 语言传示装置选择的原则 一个语言传示装置可以替代多个音响装置语言传示装置有时比视觉信号更细致明确在追踪操作中有优势在非职业性场所 如商场等 比音响报警装置更符合人的习惯 2020 2 14 21 第五节图形符号选择设计 图形符号显示特征信息接受快传递信息大 可靠性高 抗干扰强显示信息简洁 概括 生动不能定量显示图形符号显示的意义与作用提高信息传递速度和工作效率自我管理功能全天候服务 减少人员提高效率迅速传递安全警告 预防事故发生有艺术性 美化环境 2020 2 14 22 3 图形符号的应用交通运输行业 大量采用图形符号 操作者可以迅速直观了解显示的信息国际统一符号 国际贸易中采用统一符号 为产品提供通用的国际语言工业领域 各类生产设备的图形符号实际运用中注意不要过分抽象 2020 2 14 23 第六节显示装置的总体选择设计 指针式仪表群的布局仪表的排列