【精品课件】显示器设计的人机工程学

通常比数字式显示器体积大 适用于读数时数值变化较快的
情况 操作员可以推测出数据变化的
范围
应用
手表，时钟，计 时器，里程表，计
数器，录音设 备， 点钞机，计算器， 温度计，称，摄像 机，加油机
手表，高度计， 音像设备， 流速计，测 速仪，温度 计，收音机， 称重计，压 力计
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信息 合适的显 类型 示界面
6) 言语具有时间上的优越性。恰当的信息能 及时为听者所接受；而在视觉刺激中，操 作者必须以一定时间进行搜寻才能找到所 需的信息。
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7) 言语传播速度有一定的限制，即必须符合 人的正常说话速度；而视觉表现却快得多。
8) 听觉刺激在必要时能有效吸引听者的注意， 它们是“全方位”的；而视觉刺激则要求 操作者在一定范围内直接观察。
2) 听觉刺激可以随着时间延续而连续传递不 同的信息；视觉刺激则能连续地或同时并 存地表现不同信息。
3) 听觉刺激是相继呈现的，所以，除非为听 者所察觉，否则无法持续保持。像这类无 法在显示中储存的信息特点称为“弱相关 性”。
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4) 听觉刺激与视觉刺激相比，所提供的信息 编码的维数较少。
5) 言语作为一种特殊形式的听觉刺激能通过 表达方式的改变及感情、语调的细微变化 而比视觉刺激表现出更大的灵活性。
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选择恰当表现形式的准则 (视觉对听觉)
情况
信息或消息 短的或是简单的 长的或复杂的 日后将被提交 及时处理事件 处理一个空间位置 需要立刻注意 环境是暗的 环境是很吵闹的 用户持续不断地与产品发生接触
比较喜欢的形式
视觉
听觉
X X X
X X
X X X X
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8.3 视觉显示
▪ 利用视觉信号传递信息的方法称为视觉显 示。视觉显示包括仪表、指示灯、标志符 号等。视觉的显示比其他的显示方式更经 常被使用。它包括以下内容：
可以结合控制器来显示 控制情况
录音设备，录 像机，复印 机，开关板， 光驱，调制 解调器
信号灯 报警器 图标
采用多种颜色来表示不 同的状态
可以用多种颜色来表示 不同的情况
要进行测试确保其能传 达期望的信息
打印机，电脑 汽车，飞机 汽车，摄像机
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警告4 警示灯 图标
闪烁的灯光效果最佳 汽车，摄像机
第八章
显示器设计的人机工程学
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显示
显示被用来传递不能直接被察觉或容易被推 断的信息。它们也被用来吸引人们的注意力. 好 的显示用一种快速和准确的分析解释传递信息。
▪ 本章为选择适当的视觉和听觉显示以满足特定的需要提供指导。它也
涵盖了关于视觉显示使用的感性问题。.
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8.1 人／机相互作用的信息分析
▪ 正常的信息是依靠专门设计来传播信息的通讯 工具传递的。例如，设置在汽车上的速度仪向驾 驶员提供的精确的速度信息。
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2）按直接与间接来分类。凡是能由感觉器官 在直接感受过程中接受的信息就是直接信息； 凡是必须以复制或代码(符号)的形式传播的 信息就是被间接察觉的信息。
▪ 这两种不同的分类形式，即正式与非正式、 直接与间接的分类形式，是互为补充的，从 而提供了一种综合分析信息流的方法。
▪ 与此相反，如果显示器附近光线过于强烈，也会 影响辨读显示器的内容，这时就有必要适当遮盖 显示器，以便有效减弱环境中直射其表面的光照 强度，使其达到能为人所接受的光照强度，以免 影响辨读显示器的内容。
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4) 要考虑所选择的显示器类型的细节设计。 ▪ 下面提供了一些值得重视的人机工程学资料，以
供参考。 ▪ 当信息的接受者要求数字化的信息时，应采用定
注释
应用
品质3
指针指示
适用于显示明确的信 量尺（多种
息（如工作正常，温度 规格），流
高，温度低等）
速计，飞行
可以用不同的颜色来 器
表示各种类别（ 例如
绿色表示安全）
适用于显示与期望值
的差异（如读数检验）
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信息类型 合适的显示界 面
注释
应用
状态 指示灯
所有的指示灯必须标明 其显示的内容
可以用色彩作为标记
▪ 2) 应确定采用何种显示方式。所选定的显示形式应 能最恰当地显示并传递所涉及的信息。 例如，在某种需要显示温度精确值的地方采用 普通数字式显示器可能很恰当。但在另一种场合， 当温度变化频繁、变化幅度较大时，采用这类显示 器就未必合适。这时，最后的一位或两位数字在经 常变化，所以实际上是无法辨读的。
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表8-3 用于数据信息、品质信息、状态表述以 及警示信息的合适显示界面
信息类 型
数值
1
合适的显 示界面
数字式2
指针指示
注释
数据读取准确（即错误率低） 数据读取迅速 显示面板较小，所需空间很小 不宜用在读取时数据值变化很
快的情况 不宜用于信息变化幅度的显示
读取一般不如数字式显示器快 速准确
必须进行测试确保其能 动力机械 传达期望的信息
主体设计
必须能引起人的注意 扫雪机，草坪 （大尺寸，粗狂的外表， 割草机
独特的边界设计等）
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从人机工程学的角度出发，在设计时应从以下4个方 面进行考虑。
▪ 1) 必须首先确定要传递的信息是什么。它的用途或 功能怎样，以及谁或什么是发送者和接受者。
▪ 从人机工程学的观点出发，确定显示形式应该包括 以下3个步骤：
第一，确定用以传递信息的感觉器官； 第二，选择最合适的产品装置，以便传播信息； 第三，提供设计这种产品装置的人机工程学的依据。
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▪ 为了更好地传递信息，常常要在感觉器官之间进 行选择。这种选择经常是在视觉与听觉之间进行 的。在某些情况下，由于客观需要或某一感觉器 官明显优于另一感觉器官时，这种选择是容易确 定的。而在一般情况下则必须进行比较。
朝向、照明光源的强度与方向以及工作场 所中各种表面(包括天花板、墙、地板、 控制台的桌面)对光的反射状况都是重要 的影响因素。例如，在距显示器最近的环 境中，光线很暗时就应该在显示器上附加 照明。这可以采用在显示器外增设照明装 置的方法，也可以采取在显示器内部设置 照明的形式。
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显然，前者较经济，且易于安装与维修。 但要注意当照明设置在外部时应避免在显示 器表面产生镜面反射而造成眩光，影响认读。
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▪ 第五，必须明确信息将发挥什么作用。 是作为报警、检查、跟踪、识别，还是
作为一项指令，这一问题在保证不同项的 已知相关信息间的所有恰当关系方面是很 重要的。
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8.2 信息显示设计
▪ 在人机系统中，产品的信息是通过人的感觉器官传 递的．人根据接受的信息作出反应。因此，信息的 传递必须极其准确，极为迅速。
▪ 在人／机交互作用中，存在着两类关键的信息流： 一类是从机器到人的信息流；另一类则是从人到 机器的信息流。
▪ 这些信息流能以不同方式进行分类。
1）按正常与非正常的信息流分类。
▪ 非正常的信息流不是由任何专用的机器部件传 送的，或者只是用于作业辅助手段的信息流。例 如磨床的操作者，可能被馈入由机器产生的杂音， 就是一种非正常的信息。
▪ 视觉信号由于能传递的信息范围最大、形式多 样而得到最普遍的应用。听觉信号则容易吸引人 的注意力，因而特别适用于报警装置，或需要向 经常走动、不断变换视觉注意力的人员传递信息 的场合。并适合传递相对来说较简单、较短的信 号。
▪ 为便于选择，可将听觉与视觉刺激的各自特点 作如下比较。
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1) 听觉刺激具有时间性，其信息是通过时间 延续的；视觉刺激则具有空间性，它们具 有空间位置。
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▪ 采用图8-2所示的混 合式显示器就能很 好兼顾。
▪ 在这种显示器中， 上部以数字式 显示
器提供温度的高位 值(是相对稳定的数 值) ，而其低位值， 即经常变动的部分 则由下部圆形刻度 上的旋转指针来直 观表示。
图8-2 混合式显示器
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▪ 3) 要考虑信息传递的视觉环境的性质。 这里，显示器所在环境的照明强度、
5百度文库
▪ 第二，必须明确何者是信息的发送者或接受 者。
例如，信息是从机器到操作者，还是 从机器到维修、装配工。通常，对于人／机 或机／人这两种主要信息流是容易明确的， 但对于许多次要的信息流，如果没有明显确 定其人／机相互作用中的关系，往往就难以 确定。
▪
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▪ 第三，必须确定是正常的信息还是非正常 的信息。
量显示器。这种显示器有两种形式：直接数字显 示和指针模拟显示。 ▪ 图8-3表示了各种指针式显示器的形式。指向刻 度的指针位置即模拟了某个特定值。
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图8-3 用于表示定量信息的显示器
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8.3.1 数字显示与模拟显示
▪ 数字显示和模拟显示都是广泛应用的视 觉显示形式。适当的选择取决于很多因 素，例如，阅读速度和精确性的要求以 及传送二次信息的必要性，例如，变化 率或特定值的变化。在表8-4中为数量信 息给出了选择最合适的显示方式的建议。
▪ 数字显示 (电脑显示和计算器). ▪ 质量的分析显示 (不同范畴的移动指针). ▪ 状态指示器 (例如，指示灯). ▪ 标志符号 ▪ 具有指示性质的材料.
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图8-1 列出了各种不同 类型视觉显示的例子。 显示数量信息，质量 信息，状态指示和警 告中比较受欢迎的类 型都在表8-3中列出。 该表也指出了每个显 示类型的一些重要特 性并且举出应用的例 子,其中包括消费者产 品和商业的产品。
汽车上的警报灯
割草机上的警报标志符号
在汽车上的温度计量器(热,冷,正常)
压力计量器
车速表
计数器
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在一种特定的显示方式被采用以前。必 须了解用户将会进行的工作,完成这些任务所 需的信息，这些产品将在那些环境下被使用， 例如，必须回答以下的问题：
▪ 用户是否需要精确的数量数据、质量数据或 者状态指示是否充分?
▪ 信息或消息是简单的还是复杂的？ 它是否 需要立刻响应?
▪ 用户在原地或是在产品附近移动吗？ ▪ 环境的照明和听觉的特性是什么?
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▪ 视觉或听觉显示的恰当与否取决于信息或 消息的特征，取决于产品相关用户的相对 位置以及环境(表8-2)。
▪ 例如, 如果环境很嘈杂，如果将被显示的 信息过于复杂(例如，大量精确的信息或趋 势), 通常将要求采用视觉的显示。然而， 如果信息需要迫切,或者如果用户不断与产 品发生关系，听觉的显示通常比较受欢迎。
▪ 产品设计者可以结合具体产品选择合适的显示方 式(表8-1)。
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使用
显示状态
确认功能 指示 发出警告 显示质信息 显示量信息
显示的典型应用
例子
电子灯亮,显示“准备好了”
打印机上显示“出纸”信息
定时器指示周期完成时的嗡嗡声
复印机上的控制标志符号
投币电话机上的图表
用户手册上的插图
为五速度汽车传动的齿轮移动标志符号
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对于每一项信息都必须确立以下5个重要内容：
▪ 第一，必须精确地表明哪一项信息应该流动 或传播。 这里强调“精确”是因为这是最基本的。 例如在温度信息的传递过程中，仅仅将物体 的温度传递给操作者是不够的，还必须弄清 他是否需要精确的温度。如果需要，所要求 的精度范围是多少？是，，还是仅在某个规 定范围之内，比如 。
与此相反，如果显示器附近光线过于强 烈，也会影响辨读显示器的内容，这时就有 必要适当遮盖显示器，以便有效减弱环境中 直射其表面的光照强度，使其达到能为人所 接受的光照强度，以免影响辨读显示器的内 容。
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▪ 显然，前者较经济，且易于安装与维修。但要注 意当照明设置在外部时应避免在显示器表面产生 镜面反射而造成眩光，影响认读。
如果涉及的信息接受者是人，那么还 应明确它是直接感受的信息还是间接感受 的信息。例如，能否仅依靠通过听声音或 观察机器的某个部位就能有效获得某种信 息，还是必须设置一台仪器，以测量出机 器某个动作信息并提供一种显示手段才能 将信息传递给操作者等。
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▪ 第四，必须明确什么时候需要信息。
信息通常在需要它的时候才产生。但 是，当信息是在它产生之后的某个时间内 才需要时就必须先将信息储存起来，然后， 在某一适当时刻再调用，并表现出来。在 某些事例中，对将来状态或变化不定的情 况的预示，对于改进操作及早期危险报警 等方面具有重大意义。因此，需要信息出 现的基点必须适当给予确定。
9) 与听觉相比，人的视觉更容易感到疲劳。
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▪ 触觉则是另一种能用以传播信息的感觉，最普遍 为人所知的是盲文。盲文能由盲人用手触模进行 “阅读”。产品与电气信号也能由触觉来表现。
▪ 研究表明，触觉虽然不能像视觉、听觉那样精确 分辨出强度或性质上的微小差别，但能够有效传 递有限的不连续的刺激，例如用于发出报警的信 号。在视觉和听觉的传播途径被占满或负担过重 时．触觉系统可以很好地部分分担它们的工作。