第6章 人机的信息界面设计(1).

1、第第6 6章章 人机的信息界面设计人机的信息界面设计工业设计系 李建6.1 6.1 人机信息界面的形成人机信息界面的形成 6.1.1 人机信息交换系统模型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，人机信息界面包括环境信息、机器信息的显示与控制装置，见见图图6-1 6.1.2 人机信息交换方式人机信息交换方式 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，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。从而控制和操纵机器。 按人接受信息

2、的感觉通道不同，信息显示装置分位视觉显示，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，其特征参阅表听觉显示和触觉显示，其特征参阅表6-16.2 6.2 视觉信息显示设计视觉信息显示设计6.2.1 仪表显示设计仪表显示设计 1. 模拟式显示模拟式显示 用模拟量（刻度和指针）来显示机器的有关参数和状态。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

3、很好。好。 应用：汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。应用：汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。 2. 数字式显示数字式显示 直接用数码来显示有关的参数或工作状态。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。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。应用：计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。6.2.1指针指针式仪表的设计式仪表的设计表盘设计刻度和刻度线设计标数设计颜色匹配指针设计1 1

4、刻度盘设计刻度盘设计图图6-2刻度盘的大小刻度盘大小与其刻度标记数量和观察距离有关。刻度盘大小与其刻度标记数量和观察距离有关。 刻度标记的数刻度标记的数量量刻度盘的最小允许直径刻度盘的最小允许直径/ mm观察距离为观察距离为500 mm时时观察距离为观察距离为900 mm时时3825.425.45025.432.57025.445.510036.464.315054.498.020072.8120.6300109.0196.02 2 刻度和刻度线设计刻度和刻度线设计刻度盘上刻度线间的距离称为刻度。刻度盘上刻度线间的距离称为刻度。 刻度的大小根据人眼的最小分辨能力来刻度的大小根据人眼的最小分辨能

5、力来确定。人眼直接读数时确定。人眼直接读数时, , 刻度的最小尺寸不刻度的最小尺寸不应小于应小于 0.60.6l mm, l mm, 一般宜在一般宜在 1 12.5 mm 2.5 mm 间选取间选取, ,必要时也可取为必要时也可取为 4 48 mm 8 mm 。 若用若用放大镜读数放大镜读数, , 最小刻度一般应取为最小刻度一般应取为 1/f mm 1/f mm ( f ( f 为放大镜的放大率为放大镜的放大率) )。 刻度的最小值还受所用材料的限制刻度的最小值还受所用材料的限制, , 钢钢和铝的最小刻度为和铝的最小刻度为 1 mm, 1 mm, 黄铜和锌白铜的黄铜和锌白铜的最小刻度为最小刻度

6、为 0.5 mm 0.5 mm 。刻度线最小长度刻度线最小长度可按下列近似计算式算可按下列近似计算式算: : 长刻度线长度长刻度线长度 = L/90= L/90 中刻度线长度中刻度线长度 = L/125= L/125 短刻度线长度短刻度线长度 = L/200= L/200 刻度线间距可在刻度线间距可在 L L600600L L50 50 范围内范围内选取。选取。 刻度线宽度一般可取为刻度大小的（刻度线宽度一般可取为刻度大小的（5 51515）% %，以，以10% 10% 左右为最优。左右为最优。3标数的设计刻度值的标注数字应取整数，避免刻度值的标注数字应取整数，避免采用小数或分数，更要避免需经

7、换算后采用小数或分数，更要避免需经换算后才能读出的标度数字。才能读出的标度数字。 刻度线刻度线上标度数字的立位应与指针上标度数字的立位应与指针垂直或取正竖立位，使数字正对着操作垂直或取正竖立位，使数字正对着操作者，以利于认读。者，以利于认读。指针的形状要简单、明确，不要有装饰。指针的形状要简单、明确，不要有装饰。 指针以尾部平、头部尖、中间等宽或狭长三角形指针以尾部平、头部尖、中间等宽或狭长三角形的形状为好。的形状为好。指针针尖宽度应与最短刻度线等宽指针针尖宽度应与最短刻度线等宽, , 或等于刻度大小的或等于刻度大小的 1010-n-n 倍倍 ( n ( n 为正整为正整数数) )。针尖。针尖

8、宽度不应大于两最短刻度线间宽度不应大于两最短刻度线间的的距离，距离， 指针指针长度要合适，针尖不要覆盖刻度长度要合适，针尖不要覆盖刻度线，圆形仪表的指针长度不要超过仪表刻线，圆形仪表的指针长度不要超过仪表刻度盘面的度盘面的半径。半径。 正常正常光照下，观察距离为光照下，观察距离为 460460710 710 mm mm 时，指针宽度应为时，指针宽度应为 0.80.82.4 mm 2.4 mm 。圆形仪表的指针零点位置多在时针圆形仪表的指针零点位置多在时针 12 12 点钟或点钟或 9 9点钟位置上；警戒用圆形仪表应点钟位置上；警戒用圆形仪表应设计成警戒区处于时针设计成警戒区处于时针 12 12

9、 点钟或靠近点钟或靠近 12 12 点钟的位置，危险区和正常区分列于它的点钟的位置，危险区和正常区分列于它的两侧，通常按顺时针方向排列，依次为两侧，通常按顺时针方向排列，依次为: : 正常区正常区 警戒区警戒区 危险区。危险区。 许多检查用仪表排列在一起时，应当许多检查用仪表排列在一起时，应当使它们的指针的零点位置处于同使它们的指针的零点位置处于同一方向。一方向。一般原则是：指针尽量贴近刻度盘一般原则是：指针尽量贴近刻度盘面，但又不与刻度盘面接触，以减小由于面，但又不与刻度盘面接触，以减小由于人的双眼视差和双眼不对称等因素引起的人的双眼视差和双眼不对称等因素引起的认读误差。指针的长度最好设计成针尖刚认读误差。指针的长度最好设计成针尖刚刚与最小的刻度相接而又不产生重叠。刚与最小的刻度相接而又不产生重叠。指针式仪表的颜色匹配指针式仪表的颜色匹配, , 重点要考虑仪表盘面部