人机工程学第三版第5章 人机的信息界面设计课件
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人机工程3版课件1
第六章 产品设计人机学的若干专题
第一节 手工具及其使用方式 第二节 手机设计中的人机学 第三节 安全性设计 维修性设计
2
第七章 视觉传达设计与人机学
第一节 文字设计 第二节 图形符号及标志设计 第三节 展示设计
第八章 室内设计与人机学
第一节 生活空间与人体尺寸 第二节 光环境与采光照明设计 第三节 声音环境和噪声控制 第四节 室内热环境 第五节 ．二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生
一战到二战，飞机大幅度技术升
级，但事故、伤亡频发。投巨资研制的 “先进”飞机未必能打胜仗，使人惊愕， 进而醒悟：飞机的技术性能必须与使 用人的生理机能相适配。
二战中入侵前苏联德军的枪械问题，…
有的国家聘请生理医学、心理学家参与设
计，经费增加有限，却事半功倍，效果显著。 图1-19 飞机驾驶舱的
例10 形形色色的剪刀，里面学问可不少。
图1-8 功能形态 各异的剪刀
13
例11 老年人手机
图1-9 斩获德国if设计大奖 的Arcci老人手机 14
例12 生产设备的正反两例
反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的车床。 正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。
图1-10 畸形人 适用的车床
人机学发展简史和学科思想的演进，可分4个阶段。
1．对劳动工效的苛刻追求——人机学的孕育
F.W.泰勒（1856-1915）的“时间与动作研究”
（Time and Motion Study），吉尔布雷斯夫妇的 “砌砖作业实验”等多项研究。
图1-17
1914年，教授闵斯特伯格的《心理学与工业效率》出版。 1919年布氏夫妇合著的《疲劳研究》出版。 1919年英国 “工业保健研究部”，展开工效问题的广泛 研究，包括作业姿势、负担限度、体能、工间休息、工作场
第一节 手工具及其使用方式 第二节 手机设计中的人机学 第三节 安全性设计 维修性设计
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第七章 视觉传达设计与人机学
第一节 文字设计 第二节 图形符号及标志设计 第三节 展示设计
第八章 室内设计与人机学
第一节 生活空间与人体尺寸 第二节 光环境与采光照明设计 第三节 声音环境和噪声控制 第四节 室内热环境 第五节 ．二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生
一战到二战，飞机大幅度技术升
级，但事故、伤亡频发。投巨资研制的 “先进”飞机未必能打胜仗，使人惊愕， 进而醒悟：飞机的技术性能必须与使 用人的生理机能相适配。
二战中入侵前苏联德军的枪械问题，…
有的国家聘请生理医学、心理学家参与设
计，经费增加有限，却事半功倍，效果显著。 图1-19 飞机驾驶舱的
例10 形形色色的剪刀，里面学问可不少。
图1-8 功能形态 各异的剪刀
13
例11 老年人手机
图1-9 斩获德国if设计大奖 的Arcci老人手机 14
例12 生产设备的正反两例
反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的车床。 正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。
图1-10 畸形人 适用的车床
人机学发展简史和学科思想的演进，可分4个阶段。
1．对劳动工效的苛刻追求——人机学的孕育
F.W.泰勒（1856-1915）的“时间与动作研究”
（Time and Motion Study），吉尔布雷斯夫妇的 “砌砖作业实验”等多项研究。
图1-17
1914年，教授闵斯特伯格的《心理学与工业效率》出版。 1919年布氏夫妇合著的《疲劳研究》出版。 1919年英国 “工业保健研究部”，展开工效问题的广泛 研究，包括作业姿势、负担限度、体能、工间休息、工作场
人体工程学第五章人机界面与交互设计
②识别要求：信号质量高， 易于认读，字符、指针、线条应清 晰，与背景和环境间的对比度应充分，并满足感知速度与精 度的要求；不同功能的显示信号之间，应运用编码技术，使 之易于区别。
③解释要求：任一给定的信号，应使作业者能够作出迅速、准 确的理解和判断。
3．视觉信号与操作者之间的关系 （1）视觉信号与操作者之间的功能关系
③视张角：信号系统所用颜色以及信号标志大小的选择应部分 取决于观察距离，视张角不应小于20°，在所要求的距离上应 能准确辨认颜色。
（2）对视觉信号的基本要求
①放置在人们视野内，并且从所有需要观察的位置都可以看到。
②与背景相比有合适的视亮度和颜色反差。
③图形符号应简单、明晰、合乎逻辑，便于理解且释义明确。
（3）对视觉信号的感知要求
①觉察要求：信号应根据其重要性和使用频次布置在适当的有 效视区之内；应根据信号与人之间的功能关系，选用适当的 信号类型并进行合理布置；应具有良好的照明环境（充足的 照度，无反光、眩光），并要避免振动的影响。
在人机系统中，按人接受信息的感觉通道（信道）和信号不 同，可将显示装置分为视觉显示、听觉显示和触觉显示。其 中以视觉和听觉显示应用最为广泛。
第二节 视觉信息显示设计
视觉信息显示设计是以人的视觉为信息通道的人机界面设计 系统。 一、视觉机能各要素间的相互关系 1．注视点、视线与视野的关系 ①注视点是指需观察的目标。 ②在视野内，仅在围绕注视点的一个很狭窄的范围内，视觉信 号是清晰的。 ③假如视线是水平方向和垂直方向的视野（直接视野、眼动视 野）或视区（良好视区、有效视区）的中线，把这些视野或 视区近似地视作以视线为中心线的圆锥体。
4．影响直接视野的因素 ①光刺激的最大直接视野范围，适用于充分的光亮度（大于
③解释要求：任一给定的信号，应使作业者能够作出迅速、准 确的理解和判断。
3．视觉信号与操作者之间的关系 （1）视觉信号与操作者之间的功能关系
③视张角：信号系统所用颜色以及信号标志大小的选择应部分 取决于观察距离，视张角不应小于20°，在所要求的距离上应 能准确辨认颜色。
（2）对视觉信号的基本要求
①放置在人们视野内，并且从所有需要观察的位置都可以看到。
②与背景相比有合适的视亮度和颜色反差。
③图形符号应简单、明晰、合乎逻辑，便于理解且释义明确。
（3）对视觉信号的感知要求
①觉察要求：信号应根据其重要性和使用频次布置在适当的有 效视区之内；应根据信号与人之间的功能关系，选用适当的 信号类型并进行合理布置；应具有良好的照明环境（充足的 照度，无反光、眩光），并要避免振动的影响。
在人机系统中，按人接受信息的感觉通道（信道）和信号不 同，可将显示装置分为视觉显示、听觉显示和触觉显示。其 中以视觉和听觉显示应用最为广泛。
第二节 视觉信息显示设计
视觉信息显示设计是以人的视觉为信息通道的人机界面设计 系统。 一、视觉机能各要素间的相互关系 1．注视点、视线与视野的关系 ①注视点是指需观察的目标。 ②在视野内，仅在围绕注视点的一个很狭窄的范围内，视觉信 号是清晰的。 ③假如视线是水平方向和垂直方向的视野（直接视野、眼动视 野）或视区（良好视区、有效视区）的中线，把这些视野或 视区近似地视作以视线为中心线的圆锥体。
4．影响直接视野的因素 ①光刺激的最大直接视野范围，适用于充分的光亮度（大于
第5章：人机信息界面(操纵装置设计)
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
形 状 编 码
在(a)、(b)、(c) 三 类旋纽之间不易混 淆，而同一类之间 容易混淆；(a)和 (b) 类旋纽适合作360 度以上旋转操作； (c) 类旋纽适合360 度以内旋转操作； (d)类适合作定位指 示调节。
旋纽的形状编码
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编 码的优点是，可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示，不 需要事先去记忆每个控制器的功能和用途，减少了大脑译码的过程，因此 效率和准确度都较高。在设计符号时，这些符号应力求简单、达意、明显、
符 颜 号 色 编 码
按压式操纵器
按钮的设计 1.外形：常为圆形和矩形，有的还带 有信号灯。作用：系统的启动和关停。 分类：单工位和双工位。
按 钮 的 形 体 设 计
单工位按纽是手按后，它处于工作状 态，手指一离开按纽就自动脱离工作 状态，回复原位； 双工位的按纽 是一经手指按下就一直处于工作状态， 当手指在按一下时，它才回复原位2. 按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸 和操作要求而定。圆弧形按纽直径： 8—18mm ，矩形按纽10*10、10*15或 15*20，按纽应高出盘面5—12mm，行 程为3—6mm,按纽间距一般为12.5— 25mm,最小不得小于6mm。
旋转式操纵器
手轮—汽车方向盘—设计 ③高级轿车在方向盘中设置了一个空气袋，平时折合在立柱 顶端的一个圆盆中，一旦汽车发生碰撞使汽车骤然停止时气 袋就会自动充气，以保护司机的面部和胸部。同时还应保证 快速排气，及时排气，以免造成司机窒息。
旋转式操纵器
手柄的设计
手 柄 的 形 体 设 计
三.操纵装置的特征编码与识别
形 状 编 码
在(a)、(b)、(c) 三 类旋纽之间不易混 淆，而同一类之间 容易混淆；(a)和 (b) 类旋纽适合作360 度以上旋转操作； (c) 类旋纽适合360 度以内旋转操作； (d)类适合作定位指 示调节。
旋纽的形状编码
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编 码的优点是，可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示，不 需要事先去记忆每个控制器的功能和用途，减少了大脑译码的过程，因此 效率和准确度都较高。在设计符号时，这些符号应力求简单、达意、明显、
符 颜 号 色 编 码
按压式操纵器
按钮的设计 1.外形：常为圆形和矩形，有的还带 有信号灯。作用：系统的启动和关停。 分类：单工位和双工位。
按 钮 的 形 体 设 计
单工位按纽是手按后，它处于工作状 态，手指一离开按纽就自动脱离工作 状态，回复原位； 双工位的按纽 是一经手指按下就一直处于工作状态， 当手指在按一下时，它才回复原位2. 按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸 和操作要求而定。圆弧形按纽直径： 8—18mm ，矩形按纽10*10、10*15或 15*20，按纽应高出盘面5—12mm，行 程为3—6mm,按纽间距一般为12.5— 25mm,最小不得小于6mm。
旋转式操纵器
手轮—汽车方向盘—设计 ③高级轿车在方向盘中设置了一个空气袋，平时折合在立柱 顶端的一个圆盆中，一旦汽车发生碰撞使汽车骤然停止时气 袋就会自动充气，以保护司机的面部和胸部。同时还应保证 快速排气，及时排气，以免造成司机窒息。
旋转式操纵器
手柄的设计
手 柄 的 形 体 设 计
人机工程3版课件3
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16
2．运动方向与运动速度 肢体在不同方向上的运动快慢有所差异。
图5-8 右手在水平面内 8个方向上运动时间的对比
17
4．运动轨迹与运动速度 ①人手水平运动快于铅垂运动；前后运动快于左右运动；往下快于往 上；顺时针转快于逆时针。 ②人手向里拉准确度高于往外推。右利者右手向右快于左手向左，左 利者有对应的特性。 ③单手可在此手一侧60°内自如运动；双手在左右各30°内自如运动。 正中方向及附近单、双手运动最自如。
②运动方向与准确性
颤抖方向 触碰次数
图5-11 手臂运动方向对准确性的影响
上下 左右 前后（进出） 前后（进出）
247 202
45
32
20
③动作类型与准确性
上面三个图的操作准确 性优于对应的下图。
图5-12 准确性随动作类型不同的例子
④运动量与准确性 手臂移动量100mm以内时，移动距离有超出的倾向，相对误差较大； 移动量较大时，有移动距离不足的倾向，相对误差较小。 旋转运动量与准确性的关系类似。
4
二、人体关节的活动
1．手部关节活动范围 分腕关节活动和指关节活动两种。 腕关节活动有： 掌侧屈、背侧屈，桡侧偏、尺侧偏。
a）掌侧屈和背侧屈
b）桡侧偏和尺侧偏
图5-3 腕关节的活动范围
指关节活动有：握拳或伸开的伸屈活动，指间张开并拢的张合活动。
5
2. 人体的其他关节活动
表5-4 人体关节 最大的和能舒适 调节的范围
25
三、操纵器的形状和式样
①手握部位得有尖角、锐棱、缺口，持握牢靠、方便、无不适感。 ②脚控操纵器便于施力，踝关节的活动不大于25°。 ③式样便于使用，便于施力。 ④有定位的操纵器，有标记或止动限位机构，或设置自锁、连锁机构。 ⑤形状最好能对功能有隐喻、暗示，以利于辨认和记忆。
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2．运动方向与运动速度 肢体在不同方向上的运动快慢有所差异。
图5-8 右手在水平面内 8个方向上运动时间的对比
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4．运动轨迹与运动速度 ①人手水平运动快于铅垂运动；前后运动快于左右运动；往下快于往 上；顺时针转快于逆时针。 ②人手向里拉准确度高于往外推。右利者右手向右快于左手向左，左 利者有对应的特性。 ③单手可在此手一侧60°内自如运动；双手在左右各30°内自如运动。 正中方向及附近单、双手运动最自如。
②运动方向与准确性
颤抖方向 触碰次数
图5-11 手臂运动方向对准确性的影响
上下 左右 前后（进出） 前后（进出）
247 202
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20
③动作类型与准确性
上面三个图的操作准确 性优于对应的下图。
图5-12 准确性随动作类型不同的例子
④运动量与准确性 手臂移动量100mm以内时，移动距离有超出的倾向，相对误差较大； 移动量较大时，有移动距离不足的倾向，相对误差较小。 旋转运动量与准确性的关系类似。
4
二、人体关节的活动
1．手部关节活动范围 分腕关节活动和指关节活动两种。 腕关节活动有： 掌侧屈、背侧屈，桡侧偏、尺侧偏。
a）掌侧屈和背侧屈
b）桡侧偏和尺侧偏
图5-3 腕关节的活动范围
指关节活动有：握拳或伸开的伸屈活动，指间张开并拢的张合活动。
5
2. 人体的其他关节活动
表5-4 人体关节 最大的和能舒适 调节的范围
25
三、操纵器的形状和式样
①手握部位得有尖角、锐棱、缺口，持握牢靠、方便、无不适感。 ②脚控操纵器便于施力，踝关节的活动不大于25°。 ③式样便于使用，便于施力。 ④有定位的操纵器，有标记或止动限位机构，或设置自锁、连锁机构。 ⑤形状最好能对功能有隐喻、暗示，以利于辨认和记忆。
人机工程学--第五章人机的信息界面的设计
中：调节运动方向不明显，指针的 变动难控制，快速调节时不易读数
中：指针无变化有利监控，但指针 与调节监控活动的关系不明显 中：占用面积小，仪表需局部照明， 只在很小一段范围内认读，认读性 好
好：数字调节的监测结果精确， 数字调节与调节运动无直接关系， 快速调节时难以读数
差：不便按变化的趋势进行监控 好：占用面积小，照明面积也是 最小，表盘的大小只受字符的限 制 精度高 认读速度快 无差补误差 过载能力强 易与计算机联用 显示易跳动或失效 干扰因素多 需内附或外附电源 元件或焊件存在失效问题 提高可靠性 采用智能化显示仪表
信号灯的设计 信号灯功能
5.2视觉显示的类型和特征
信号灯通常用于指示状态或表达要求，传递信息，包括两个 方面：其一是借以引起操纵者的注意，或指示操纵者应作某种操 作。其二是借以反映某个指令和执行情况，某种状态，某些条件，
或某种变化已执行或正在执行等。如，当计算机执行文件存储命
令时，其硬盘指示灯颜色变红，且红绿变换闪烁，以此表示硬盘 正在执行操作，文件存储命令完成后又回到绿灯显示的工作状态。
3.光照度 光照度(illuminance)是从光源照射到单位面积上的光通量, 以E表示,照度的单位为勒克斯(Lux,简称lx). 以一支标准蜡烛当作光源,放在一个半径为1公尺的球体的中心位 置.假设这个蜡烛会均匀发散它的全部光线,则落在球体内表面一平方 公尺表面积上的所有光量为1个流明(lumen)
（2）标数标数的一般规则
5.2视觉显示的类型和特征
4、开窗仪表应至少显示三个数据，以便观 察运动的方向和趋势 5、圆形仪表数码应顺时针增大 有正负数值时0位设在12点方向 6、标数应尽量采用2X10K 5X10K 10X10K
人机信息界面的设计
教学课件人机工程学(第三版)
教学课件人机工程学(第三版)一、教学内容1. 人的生理和心理特性2. 人的作业环境与生理心理反应3. 人机系统设计原则与方法4. 显示装置与控制装置设计5. 作业空间与座椅设计6. 人机系统的安全与舒适性二、教学目标1. 使学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和方法。
2. 培养学生运用人机工程学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 提高学生对人机系统设计原则和方法的理解，培养学生具备初步的人机系统设计能力。
三、教学难点与重点重点：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法。
难点：人的生理和心理特性在人机系统设计中的应用，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计。
四、教具与学具准备1. 教具：投影仪、电脑、幻灯片、教学课件。
2. 学具：笔记本、笔、教材《人机工程学》（第三版）。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车驾驶室为例，介绍人机工程学在实际应用中的重要性。
2. 基本概念讲解：通过课件展示，讲解人机工程学的定义、起源和发展历程。
3. 人的生理和心理特性：分析人在不同环境下的生理心理反应，如视觉、听觉、触觉等感知特性。
4. 人机系统设计原则与方法：介绍人在人机系统中的作用、人机系统设计的基本原则和方法。
5. 显示装置与控制装置设计：讲解显示装置的类型、特点和设计原则，控制装置的类型、特点和设计原则。
6. 作业空间与座椅设计：分析作业空间设计的影响因素，如人体尺寸、作业性质等，介绍座椅设计的原理和方法。
7. 课堂练习：以教室为例，分析人机工程学在教室设计中的应用。
六、板书设计板书内容主要包括：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法，人的生理和心理特性，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计等。
七、作业设计1. 作业题目：分析家中客厅的人机工程学设计。
2. 作业题目：举例说明办公室的人机工程学设计。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：本节课通过实例分析和课堂讨论，使学生对人机工程学有了更深入的了解。
教学课件 人机工程学(第三版)--丁玉兰
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度 参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科 学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究 如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以 舒适高效的工作。如本书5、6、7、8章的内容。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发， 如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健 康不受影响，事故危险性最小。如本书9、10章的内容。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低 主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体 相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交 流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第11 章的内容。
变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量 数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统 计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
2.方差 3.标准差
s2
1n
n 1 i1
2
xi x
1 n 1
n i 1
xi 2
欢迎使用
人机工程学（第三版）
多媒体教学课件
课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
《人机工程学》PPT课件
2024/1/24
5
学科特点及意义
• 学科特点：综合性、交叉性、实践性。 • 学科意义：提高人与机器系统的效能和安全性，改善人的工作条件和生活质量，推动科技进步和社会发展。人
机工程学在产品设计、生产制造、医疗卫生等领域具有广泛的应用前景。例如，在产品设计方面，通过运用人 机工程学的原理和方法，可以设计出更加符合人体工学和认知心理的产品，提高产品的易用性和用户体验；在 生产制造方面，人机工程学可以帮助企业优化生产流程和设备布局，提高生产效率和员工工作舒适度；在医疗 卫生方面，人机工程学可以应用于医疗器械和康复设备的设计，提高医疗服务的水平和质量。
考虑员工的生理、心理特征，合理规划工作场所 的空间、设备、工具等，提高员工的工作效率和 舒适度。
基于环境因素的布局规划
综合考虑照明、噪音、温度、湿度等环境因素， 创造适宜的工作环境，保障员工的身心健康。
2024/1/24
20
设备选型与配置策略探讨
设备选型原则
根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类 型和型号。
2024/1/24
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CHAPTER 02
人体生理与心理特征
2024/1/24
7
人体生理结构简介
肌肉系统
通过收缩和舒张产 生运动，维持姿势 。
循环系统
输送氧气和营养物 质，排除废物。
2024/1/24
骨骼系统
构成人体基本框架 ，支持体重，保护 内脏。
神经系统
传递和处理信息， 控制人体各种活动 。
呼吸系统
多通道交互
结合语音、手势等多种交互方 式，提供更加自然、高效的人
机交互体验。
18
CHAPTER 04
工作场所人机工程学应用
人机工程学第三版第5章人机的信息界面设计
应用：蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器，其设计 要点参阅表5-14
5.3.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定的表达能 力。 特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行 为。 应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它 录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点： 1. 语言清晰度，参阅表5-15 2. 语言的强度，见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信，参阅表5-16，表5-17
5.2.2 信号显示设计
1. 信号灯设计 ► 信号灯的视距设计，参阅表5-6，表5-7 ► 信号灯形状、标记设计，参阅表5-8 ► 信号灯的颜色 选择，参阅表5-9 ► 信号灯的布置 ► 重要信号灯设计
2. 荧光屏设计 （1）荧光屏的显示特征
在荧光屏上显示视觉信息。 特点：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既 能追 踪显 示，又能显示多媒体的图文动态画面。 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。 （2）目标的亮度、呈现时间 （3）目标的运动速度，参阅表5-10 （4）目标的形状、大小和颜色，参阅表5-11 （5）目标与背景的关系 （6）屏面
返回
图5-7
返回
图5-8
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图5-9
返回
图5-10
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图5-11
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图5-12
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图5-13
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图5-14
返回
图5-15
返回
图5-16
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图5-17
返回针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表，其特点参阅表5-2 1. 仪表形式，见图5-2 2. 表盘尺寸，以圆形仪表为例，其最佳直径D、目视距 离L、刻度显示最大数I之间的关系参见阅5-3 3. 刻度与标数，表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的，参阅表5-4，刻度与标数 的优劣对比见图5-3
5.3.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定的表达能 力。 特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行 为。 应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它 录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点： 1. 语言清晰度，参阅表5-15 2. 语言的强度，见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信，参阅表5-16，表5-17
5.2.2 信号显示设计
1. 信号灯设计 ► 信号灯的视距设计，参阅表5-6，表5-7 ► 信号灯形状、标记设计，参阅表5-8 ► 信号灯的颜色 选择，参阅表5-9 ► 信号灯的布置 ► 重要信号灯设计
2. 荧光屏设计 （1）荧光屏的显示特征
在荧光屏上显示视觉信息。 特点：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既 能追 踪显 示，又能显示多媒体的图文动态画面。 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。 （2）目标的亮度、呈现时间 （3）目标的运动速度，参阅表5-10 （4）目标的形状、大小和颜色，参阅表5-11 （5）目标与背景的关系 （6）屏面
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返回针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表，其特点参阅表5-2 1. 仪表形式，见图5-2 2. 表盘尺寸，以圆形仪表为例，其最佳直径D、目视距 离L、刻度显示最大数I之间的关系参见阅5-3 3. 刻度与标数，表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的，参阅表5-4，刻度与标数 的优劣对比见图5-3
人机工程学课件 PPT
目录
绪论 总则
照明 装修 室内外色彩 自然景物
室内设计与人体工程学
通过本章学习，了解人体工程学的基础理 论和研究方法，各种室内空间中，人与人、人 与环境、人与家具等之间的相互作用；并对工 作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、 安全、舒适等问题能有较清晰的认识；掌握应 用人体工程学进行各类别的室内空间的设计的 基本技能。
第三节 人体工程学研究的方法
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
1. 人体测量
在进行人体工程学研究时，为了便于进行科学的 定性定量分析，首先遇到的第一个问题就是获得有 关人体的心理特征和生理特征的数据。所有这些数 据都要在人体上测量而得。
2. 人体测量的内容
形态测量：
运动测量：
人与人之间距离的大小取决于人们所在的社 会集团（文化背景）和所处情况的不同而相异。 熟人还是生人，不同身份的人，人际距离都不一 样（熟人和平级人员较近，生人和上下级较远） 赫尔把人际距离分为四种：
密友、普通朋友、社交、其他人。
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
二. 人在空间中的定位
第一节 人体工程学与室内设计
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
人体工程学也叫人机工程学、人类工效学、人 类工程学、工程心理学、宜人学等。
它研究人在某种工作中的解剖学、生理 学、心理学等方面的各种因素； 研究人和机器及环境的相互作用； 研究在工作中、生活中怎样统一考虑工 作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
六 .恐高症
自从人类的祖先离开丛林来到地上后，发展了新的平 衡感觉，他们已不再能悠哉悠哉地荡于林间树梢, 对高处产 生了本能的恐惧感。登临高处，会引起人血压和心跳的变化， 人们登临的高度越高，恐惧心理越重。在这种情况下，许多 在一般情况是合理的或足够安全的设施也会 被人们认为不 够安全。如栏杆的高度是否够高、是否牢固。 在这里人们 衡量的标准主要的是心理感受。
绪论 总则
照明 装修 室内外色彩 自然景物
室内设计与人体工程学
通过本章学习，了解人体工程学的基础理 论和研究方法，各种室内空间中，人与人、人 与环境、人与家具等之间的相互作用；并对工 作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、 安全、舒适等问题能有较清晰的认识；掌握应 用人体工程学进行各类别的室内空间的设计的 基本技能。
第三节 人体工程学研究的方法
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
1. 人体测量
在进行人体工程学研究时，为了便于进行科学的 定性定量分析，首先遇到的第一个问题就是获得有 关人体的心理特征和生理特征的数据。所有这些数 据都要在人体上测量而得。
2. 人体测量的内容
形态测量：
运动测量：
人与人之间距离的大小取决于人们所在的社 会集团（文化背景）和所处情况的不同而相异。 熟人还是生人，不同身份的人，人际距离都不一 样（熟人和平级人员较近，生人和上下级较远） 赫尔把人际距离分为四种：
密友、普通朋友、社交、其他人。
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
二. 人在空间中的定位
第一节 人体工程学与室内设计
绪论 总则 空间 家具 陈设 照明 装修 室内外色彩 自然景物
人体工程学也叫人机工程学、人类工效学、人 类工程学、工程心理学、宜人学等。
它研究人在某种工作中的解剖学、生理 学、心理学等方面的各种因素； 研究人和机器及环境的相互作用； 研究在工作中、生活中怎样统一考虑工 作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
六 .恐高症
自从人类的祖先离开丛林来到地上后，发展了新的平 衡感觉，他们已不再能悠哉悠哉地荡于林间树梢, 对高处产 生了本能的恐惧感。登临高处，会引起人血压和心跳的变化， 人们登临的高度越高，恐惧心理越重。在这种情况下，许多 在一般情况是合理的或足够安全的设施也会 被人们认为不 够安全。如栏杆的高度是否够高、是否牢固。 在这里人们 衡量的标准主要的是心理感受。
2024版人机工程学(第三版)
目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科，旨在优化人与机器系统的交互，提高工作效率和人的舒适度。
发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。
研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。
其中，人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等；机器是指各种设备、工具、装置和系统等；工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。
研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域，如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。
学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。
它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识，研究人与机器系统的交互问题。
学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。
通过优化人与机器系统的交互，可以提高工作效率，减少事故和错误，降低人的疲劳和不适感，从而提高生产效益和生活质量。
人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉，是人接收外界信息的主要途径。
负责传递和处理感官信息，控制人体运动和反应。
由骨骼、关节和肌肉组成，支持人体姿势和运动。
输送氧气和营养物质到身体各部分，同时排除废物。
感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等，影响人对信息的处理和理解。
情感与情绪影响人的决策和行为，与人的需求和动机密切相关。
学习与技能形成通过经验和训练，人能够形成新的行为习惯和技能。
ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科，为人机工程设计提供基础数据。
人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等，用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。
人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出，为设计提供力学依据。
《人机工程学》课件
《人机工程学》课件一、教学内容本节课的教学内容来自于人机工程学教材的第五章，主要讲述了人机交互的基本原理和方法。
具体内容包括：人机交互的定义、人机交互系统的组成、交互方式的选择、交互界面的设计以及交互过程中的心理因素等。
二、教学目标1. 让学生了解人机交互的基本原理和方法，理解人机交互系统的组成。
2. 培养学生选择合适的交互方式，设计美观、易用的交互界面的能力。
3. 引导学生关注交互过程中的心理因素，提高交互效果。
三、教学难点与重点重点：人机交互的基本原理、人机交互系统的组成、交互方式的选择、交互界面的设计。
难点：交互过程中的心理因素分析。
四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔。
学具：教材、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：以日常生活中常见的手机交互界面为例，让学生观察并分析手机交互界面的设计，引出本节课的主题——人机工程学中的人机交互。
2. 教材讲解：（1）人机交互的定义：人机交互是指人与计算机之间的信息交流和相互作用。
（2）人机交互系统的组成：输入设备、输出设备、处理器、人机界面。
（3）交互方式的选择：根据任务需求、用户特点等因素选择合适的交互方式。
（4）交互界面的设计：界面布局、色彩搭配、图标设计等。
（5）交互过程中的心理因素：用户需求、用户体验、用户满意度等。
3. 例题讲解：以一款手机应用的交互界面设计为例，分析其界面布局、色彩搭配、图标设计等方面，引导学生运用所学知识进行分析。
4. 随堂练习：让学生以小组为单位，选取一款日常生活中的软件，分析其交互方式、界面设计等，并给出改进意见。
5. 板书设计：人机交互基本原理人机交互定义：人与计算机之间的信息交流和相互作用。
人机交互系统组成：输入设备、输出设备、处理器、人机界面。
交互方式选择：根据任务需求、用户特点等因素选择合适的交互方式。
交互界面设计：界面布局、色彩搭配、图标设计等。
交互过程中的心理因素：用户需求、用户体验、用户满意度等。
人机工程学--第五章PPT课件
第5章 产品操纵装置设计
李维立 曹祥哲 编著
2021
1
• 使用者在使用产品的过程中，离不开产品的操纵装置，也可称作产品操纵设置，使用 者通过对其控制，可完成对产品的使用。工业产品设计中的操纵装置的类型有很多种， 其设计也要遵照科学的设计原则，才能科学安全的实现人机操作的过程
• 产品操纵装置的类型及特点 • 1 产品操纵装置的类型 • （1）旋转式操纵器
按压式操纵器设计 按压式操纵器主要有两大类：按钮和按键。它们一般有多 种工作状态：接通和断开以及控制参数等功能。这种操纵 器因操作方便、灵活小巧、结构紧凑、效率高并成本低廉， 因而应用范围很广泛。
2021
8
按钮
按键 按键的用途极为广泛，如电脑键盘、打字机、传真机、电话机、家用电器等，都大 量使用了按键。它具有节省空间，便于操作，便于记忆等特点。按键的形状与尺寸应按 人手指的尺寸和指端弧度进行设计，方能操作舒适。
2021
11
2021
2
移动式操纵器 移动式操纵器包括操纵杆、手柄、拨动开关等，可用来把系统的一个工作状态转换到另一个 工作状态或紧急制动之用。具有操纵灵活、动作可靠的特点。
2021
3
• 按压式操纵器： • 按压式操纵器主要有各种按钮、按键、键盘、钢丝脱扣器等，具有占空间小，方便灵活的
特征 。一般只有两个工作位置，接通和断开，其特点是面积小，排列紧凑。
2021
9
触摸控制操纵 1触控屏形式及特点 触控屏又称为触控面板，是可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了 屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装 置，可用以取代机械式的按钮面板，并凭借液晶显示画面制造出生动的影音效果。它 是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备。很多使用触摸屏的系统设计师，都十分 钟爱使用此种操纵形式。
李维立 曹祥哲 编著
2021
1
• 使用者在使用产品的过程中，离不开产品的操纵装置，也可称作产品操纵设置，使用 者通过对其控制，可完成对产品的使用。工业产品设计中的操纵装置的类型有很多种， 其设计也要遵照科学的设计原则，才能科学安全的实现人机操作的过程
• 产品操纵装置的类型及特点 • 1 产品操纵装置的类型 • （1）旋转式操纵器
按压式操纵器设计 按压式操纵器主要有两大类：按钮和按键。它们一般有多 种工作状态：接通和断开以及控制参数等功能。这种操纵 器因操作方便、灵活小巧、结构紧凑、效率高并成本低廉， 因而应用范围很广泛。
2021
8
按钮
按键 按键的用途极为广泛，如电脑键盘、打字机、传真机、电话机、家用电器等，都大 量使用了按键。它具有节省空间，便于操作，便于记忆等特点。按键的形状与尺寸应按 人手指的尺寸和指端弧度进行设计，方能操作舒适。
2021
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移动式操纵器 移动式操纵器包括操纵杆、手柄、拨动开关等，可用来把系统的一个工作状态转换到另一个 工作状态或紧急制动之用。具有操纵灵活、动作可靠的特点。
2021
3
• 按压式操纵器： • 按压式操纵器主要有各种按钮、按键、键盘、钢丝脱扣器等，具有占空间小，方便灵活的
特征 。一般只有两个工作位置，接通和断开，其特点是面积小，排列紧凑。
2021
9
触摸控制操纵 1触控屏形式及特点 触控屏又称为触控面板，是可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了 屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装 置，可用以取代机械式的按钮面板，并凭借液晶显示画面制造出生动的影音效果。它 是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备。很多使用触摸屏的系统设计师，都十分 钟爱使用此种操纵形式。
人机工程学_第5章汽车人机工程设计辅助工具
点测量装置HPM或者H点设计工具HPD来定义 • 在HPM和HPD上定义了与设计和人机关系相关的点
和参考线，包括H点、D点、K点、躯干线、腿线、 座垫线等；同时，车身布置的一些重要基准点也 需要借助H点装置来定义
5.1.3 H点装置上的基准点
1）H点 • 是H点装置上躯干与大腿的铰接点；在不同场合，
•大腿长度为456mm，小腿长度为459mm
•完成HPD定位之后，其上的基准点、参考线和相
关硬点尺寸就确定了
24
5.2 驾驶员H点位置线
5.2.1 A类车SAE H点位置曲线
• A类车（乘用车）的H点位置曲线模型为
x97.5 936.6 0.613879z 0.00186247 x95 913.7 0.672316z 0.00195530z
H 30
CM
2
CF
sin
t为变速类型，当有离合踏板时t=1，否则，t=0 CM、CF分别为男子和女子眼睛位置分布的上、下1-P分位点
36
5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
2. 眼椭圆的定位
37
5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
3. 适合某些国家驾驶员群体的眼椭圆 • 截至2002年，SAE给出了美国、日本和荷兰的眼椭
1
1
P
35
5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
2. 眼椭圆的定位
• 椭圆倾角的计算
18.6 A19 （一般在12°）
• 椭圆中心
X
c
664mm
0.587L6
0.176H 30
12.5t
CM
CF 2
cos
Ycl Ycr
W W
20 20
和参考线，包括H点、D点、K点、躯干线、腿线、 座垫线等；同时，车身布置的一些重要基准点也 需要借助H点装置来定义
5.1.3 H点装置上的基准点
1）H点 • 是H点装置上躯干与大腿的铰接点；在不同场合，
•大腿长度为456mm，小腿长度为459mm
•完成HPD定位之后，其上的基准点、参考线和相
关硬点尺寸就确定了
24
5.2 驾驶员H点位置线
5.2.1 A类车SAE H点位置曲线
• A类车（乘用车）的H点位置曲线模型为
x97.5 936.6 0.613879z 0.00186247 x95 913.7 0.672316z 0.00195530z
H 30
CM
2
CF
sin
t为变速类型，当有离合踏板时t=1，否则，t=0 CM、CF分别为男子和女子眼睛位置分布的上、下1-P分位点
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5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
2. 眼椭圆的定位
37
5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
3. 适合某些国家驾驶员群体的眼椭圆 • 截至2002年，SAE给出了美国、日本和荷兰的眼椭
1
1
P
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5.3.2 A类车、行程可调节座椅眼椭圆
2. 眼椭圆的定位
• 椭圆倾角的计算
18.6 A19 （一般在12°）
• 椭圆中心
X
c
664mm
0.587L6
0.176H 30
12.5t
CM
CF 2
cos
Ycl Ycr
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4. 仪表指针 ? 指针的形状和长度 ? 指针的零位 5. 仪表的色彩 ? 仪表色彩是否合适，将影响认读速度和误读率
6. 仪表面板形式及其布置 ? 组合形式面板见图 5-4 ，其布置参阅表 5-5 。仪表板
上的仪表位置设计原则如下：
? 按仪表的重要程度排列 ? 按适用顺序排列 ? 按功能进行组合排列 ? 按最佳零点方向排列，见图 5-5 ? 安视觉特性排列 ? 按显示于操纵相合性排列，见图 5-6
1. 语言清晰度，参阅表5-15 2. 语言的强度，见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信，参阅表5-16 ，表5-17
5.3.3听觉传示装置的选择
1. 音响传示装置的选择原理 1 ）在有背景噪声的场合，音响传示装置的频率选择在噪声掩 蔽效应最小的范围内。 2 ）使用断续的或音调有高低变化的声音信号，更能引起人的 注意。最好组成视、听双重报警信号。
第5章 人机的信息界面设计
第4章链接
第6章链接
5.1 人机信息界面的形成
5.1.1 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，见
图5-1 5.1.2 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。 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5-1
按仪表结构形式分位指针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表，其特点参阅表 5-2
1. 仪表形式，见图 5-2 2. 表盘尺寸，以圆形仪表为例，其最佳直径 D、目视距 离L、刻度显示最大数 I之间的关系参见阅 5-3
3. 刻度与标数，表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的，参阅表 5-4，刻度与标数 的优劣对比见图 5-3
相合性设计应遵循的原则，见图 5-17 5.5.3 操纵－显示的编码和编排相合性
重要的原则是见操纵－显示的编码应尽可能一 致，见 图5-18
第5章 结束
回总目录 第6 章
.
19
附录
本章所附插图
.
20
图5-1
返回
图5-2
返回
图5-3
返回
图5-4
Hale Waihona Puke 返回图5-5返回图5-6
返回
图5-7
返回
图5-8
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图5-9
返回
图5-10
返回
图5-11
返回
图5-12
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图5-13
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图5-14
5.2.2 信号显示设计
1. 信号灯设计 ? 信号灯的视距设计，参阅表 5-6 ，表5-7 ? 信号灯形状、标记设计，参阅表 5-8 ? 信号灯的颜色 选择，参阅表 5-9 ? 信号灯的布置 ? 重要信号灯设计
2. 荧光屏设计 （1 ）荧光屏的显示特征
在荧光屏上显示视觉信息。
特点：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既 能追 踪显 示，又能显示多媒体的图文动态画面。
3. 适宜的用力范围，参阅表 5-19，表5-20 4. 操纵器的适宜尺寸，与人体尺度的关系参阅表 5-21， 见图5-12 5.4.3 脚控操纵器的设计 1. 适宜的操纵力，参阅表 5-22 2. 脚控操纵器的尺寸 3. 脚踏板结构形式的选择，见图 5-13
5.4.4 操纵装置编码与选择 1. 操纵装置编码
5.4 操纵装置设计 5.4.1 常用的操纵装置，见图5-8 ， 参阅表5-18 5.4.2 手控操纵装置设计 1. 触觉功能和触觉特性－不太敏感、适应迅速、有立体感 2. 操纵手把的设计 设计合理的手把，应考虑下述几点
? （1） 手把的形状应与手的生理特点相适应，见图5-9 ? （2 ）手把的形状便于触觉对其进行识别，见图5-10 ? （3）尺寸应符合人手尺度的需要，见图5-11
5.2 视觉信息显示设计
5.2.1 仪表显示设计 1. 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。 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 好。 应用：汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。 2. 数字式显示 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 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。
? 标志是一种形象语言，为便于识别，其颜色有特定 意义。参阅表 5-13
5.3 听觉信息传示系统
5.3.1 听觉信息传示装置 利用示警信号（声音）来传达信息。 特点：可快速有效的传递简单和短促的信息，反应 快、方向不受限制。
应用：蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器，其设计 要点参阅表 5-14
5.3.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定的表达能 力。 特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行 为。 应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它 录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点：
1 ）形式编码，见图 5-14 2）位置编码 3）尺寸编码 4 ）颜色编码 5）符号编码 2. 操纵器的选择 选择依据参阅表 5-23 ， 表5-24，表5-25
5.5 操纵与显示相合性
5.5.1 操纵－显示比 操纵－显示比是操纵器和显示器移动量之比，即
C/D ，见图5-15 ，图5-16
5.5.2 操纵与显示相合性原则
3 ）音响信号传播距离远和穿越障碍物时，应加大声波强度， 使用较低的频率。
4 ）注意音响装置的多少，避免各信号间的相互干扰。
2.言语传示装置的选择原理 1）显示内容较多时，采用一个言语传示装置即可。 2）更适于指导检修和故障处理工作，引导操作者操作。 3）适用于追踪操作中。 4）在非职业性的领域中，言语传示装置更符合人们习惯。
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。
（2 ）目标的亮度、呈现时间 （3 ）目标的运动速度，参阅表5-10 （4 ）目标的形状、大小和颜色，参阅表5-11 （5 ）目标与背景的关系 （6 ）屏面
3. 图形符号设计
? 图形符号的辨认速度和准确性，与图形符号的特征 数量有关，参阅表 5-12