人因工程课件-第14章 人机界面设计

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1、 第十四章第十四章 人机界面设计人机界面设计第一节第一节 人机界面设计概述人机界面设计概述1、三要素模型、三要素模型2、人机界面设计内容、人机界面设计内容n显示器显示器n控制器控制器n显示器控制器组合显示器控制器组合第二节 显示器设计 分类：视觉显示 听觉显示 触觉显示 三种显示方式传递的信息特征见表14-1。 表14-1 三种显示方式传递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

2、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一、仪表显示设计一、仪表显示设计( (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 n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n特点特点n认读过程简单、直观。认读过程简单、直观。n认读速度快，精度高。认读速度快，精度高

3、。n不易产生视觉疲劳。不易产生视觉疲劳。n应用：计算器、电子表及列车运行的时间应用：计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。显示屏幕。一、仪表显示设计一、仪表显示设计2.2.模拟式模拟式/ /刻度指针式显示刻度指针式显示n用模拟量（刻度和指针）来显示参数和状态。用模拟量（刻度和指针）来显示参数和状态。n特点：信息形象化、直观，并能给出偏差量，对于监特点：信息形象化、直观，并能给出偏差量，对于监控作业效果很好。控作业效果很好。n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。n按功能可分为按功能可分为4 4类：类： （1 1）读数用仪表：高度表、时速表）读数用仪表

4、：高度表、时速表 （2 2）检查用）检查用/ /警戒用：警戒用： （3 3）追踪用：）追踪用： （4 4）调节用：收音机调频显示）调节用：收音机调频显示一、仪表显示设计一、仪表显示设计（二）指针式仪表显示设计内容n刻度盘刻度盘n刻度线刻度线n标数标数n字符字符n刻度盘直径（圆形）刻度盘直径（圆形）n仪表的指针仪表的指针n针尖针尖n针体针体n针尾针尾n颜色颜色 （1）刻度线）刻度线n高度：长、中、短高度：长、中、短n宽度宽度n线间距线间距 1、仪表的刻度盘：刻度线、标数、字符、仪表的刻度盘：刻度线、标数、字符n高度、宽度、线间距计算：高度、宽度、线间距计算：n最大视距：最大视距：L (mm)n高

5、度：高度：n长刻度：长刻度： L90n中刻度：中刻度： L125n短刻度：短刻度： L200n宽度：宽度：L5000n间距：间距：n短刻度：短刻度： L600n长刻度长刻度； L50（2）标数）标数 1）刻度标数进级（）刻度标数进级（表表14-3） 2）递增方向的一般原则是：）递增方向的一般原则是：n顺时针顺时针n从左向右从左向右n从下向上从下向上3）刻度标数优劣比较参见）刻度标数优劣比较参见图图14-5，标数原则：，标数原则：n指针运动，标数直排；刻度盘运动，标数辐射定向排列指针运动，标数直排；刻度盘运动，标数辐射定向排列n最小刻度可以不标；最大刻度必须标注最小刻度可以不标；最大刻度必须标注

6、n指针在盘内，如果有空间，尽量标注外侧；指针在盘外，标指针在盘内，如果有空间，尽量标注外侧；指针在盘外，标注于内部注于内部n开窗式窗口要能显示被指数字及前后临近的数字开窗式窗口要能显示被指数字及前后临近的数字（3）字符（汉字、字母、数字）：形状、大小）字符（汉字、字母、数字）：形状、大小 n形状形状n字符多用直角或尖角形字符多用直角或尖角形n汉字采用宋体或黑体汉字采用宋体或黑体n不宜采用草体、小写字母和美术体字母不宜采用草体、小写字母和美术体字母n高度：高度：n可参考表可参考表14-4n 也可根据公式求得也可根据公式求得： 式中：式中：H为字符高度为字符高度(cm)；L为视距为视距(cm)。n

7、其他尺寸：根据高度其他尺寸：根据高度H确定，见图确定，见图14-3 200LH （4）刻度盘直径（圆形）刻度盘直径（圆形） 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 ，参见，参见图图14-4 2、仪表的指针：针尖、针体、针尾、仪表的指针：针尖、针体、针尾 指针的设计直接影响认读的速度、准确指针的设计直接影响认读的速度、准确n常用指针形状：常用指针形状：针尖宽度：小于等于刻度标记针尖宽度：小于等于刻度标记指针长度：不遮挡刻度标记指针长度：不遮挡刻度标记指针的颜色：与背景颜色有明显的区别和指针的颜色：与背景颜色有明显的区别和 对比对比3、仪表的颜色、仪表的颜色 顺序顺序1 12 2

8、3 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衬被衬色色黄黄黑黑白白黄黄白白白白白白黑黑绿绿蓝蓝表表14-5 清晰的配色清晰的配色 盘面、刻度标记、数码、字符、指针的颜色匹配顺序顺序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衬色被衬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 模糊的配色模糊的配色二、信号显示设计二、信号显示设计 n信号显示特征信号显示特征 n信号灯的形状和颜色信号灯的形状和颜色 n信号灯的亮度和环境信号灯的亮度和环境 二、信号显示设计二、信号显

9、示设计 1、信号显示特征、信号显示特征 ： 面积小、视距远、引人注目、简单明了、负载信面积小、视距远、引人注目、简单明了、负载信息有限息有限n作用：指示性、显示工作状态作用：指示性、显示工作状态n通常一种信号只表示一种状态或情况通常一种信号只表示一种状态或情况n设计依据：光学原理、人的视觉特征、人因工程学等设计依据：光学原理、人的视觉特征、人因工程学等二、信号显示设计二、信号显示设计 2、设计要点、设计要点n形状：形状：简单、明显，与所代表的含义有逻辑上的联系：简单、明显，与所代表的含义有逻辑上的联系：，！n颜色：颜色：利用颜色编码来表示某种含义和提高可辨性：红，利用颜色编码来表示某种含义和提

10、高可辨性：红，黄，绿黄，绿n亮度：亮度：不能太低也不能太高，并要考虑特殊气候条件。不能太低也不能太高，并要考虑特殊气候条件。n闪光信号性能优于固定信号闪光信号性能优于固定信号三、荧光屏显示设计三、荧光屏显示设计n显示特性显示特性n能显示图形、符号、信号，文字；能显示图形、符号、信号，文字；n能追踪显示，又能显示图文动态画面。能追踪显示，又能显示图文动态画面。n应用：图文电视屏幕、计算机高分辨率显应用：图文电视屏幕、计算机高分辨率显示器、示波器、彩超及雷达。示器、示波器、彩超及雷达。n目标状态对显示的影响目标状态对显示的影响 ： 1、亮度：、亮度：34.3cd/m2 2、呈现时间：、呈现时间：

11、0.5s满足基本要求，满足基本要求，2-3s效果最佳效果最佳 3、余辉、余辉 ：3-6S 4、目标的运动速度、目标的运动速度 5、目标的形态、目标的形态 ：大小、颜色：大小、颜色 6、目标与背景的关系、目标与背景的关系 ：亮度、颜色：亮度、颜色三、荧光屏显示设计三、荧光屏显示设计n屏面的形状与尺寸屏面的形状与尺寸 图14-7是操作者与荧光屏总体布是操作者与荧光屏总体布置的关系置的关系 四、标志符号设计四、标志符号设计 n 标志符号的要求标志符号的要求 采用与其含义相一致的图形；采用与其含义相一致的图形；可利用颜色、形状、图形、符号、文字进行编码可利用颜色、形状、图形、符号、文字进行编码，以提高