安全人机工程学(赵江平)章 (6)

盲道、电梯盲 文按钮等
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第 6 章 人机界面设计 2. 按显示形式分类 (1) 模拟显示：模拟式显示仪表靠刻度盘和指针来显示数值， 它通常可分为指针运动而表盘不动和表盘运动而指针不动两大类。 (2) 数字显示：数字式显示仪表用数码管或液晶显示数值。 (3) 屏幕显示：屏幕式显示装置可在有限面积的显示屏上显 示大量不同类型的信息，其优点是可以同时显示状态信息和预报 信息(如系统故障信息的预报)，因而采用屏幕显示装置可大大减 少仪表板上显示仪表的数量。
第 6 章 人机界面设计
第6章 人机界面设计
6.1 人机界面概述 6.2 信息显示装置的类型及设计原则 6.3 视觉显示装置设计 6.4 听觉显示设计 6.5 控制装置的类型及设计原则 6.6 控制装置设计 6.7 控制器和显示器的相合性 6.8 显示器和控制器的布置
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第 6 章 人机界面设计 6.1 人机界面概述
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第 6 章 人机界面设计 6.3 视觉显示装置设计
6.3.1 模拟式与数字式仪表的显示设计 仪表显示是较为常用的一种信息显示装置，种类较多。它按
照认读特征，可分为数字显示器和模拟显示器；按照结构的不同， 可分为指针移动式仪表、指针活动式仪表和数字式仪表，其中指 针移动式仪表和指针活动式仪表属于模拟显示器，数字式仪表属 于数字显示器；按照功能的不同，可分为读数用仪表、检查用仪 表、追踪用仪表和调节用仪表等。
交通信号灯、 汽车仪表、安全 标志牌等
1. 较短或无须延迟的信息。 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
铃、蜂鸣器、 汽笛等
1. 视觉、听觉通道负荷过重的场合。 2. 使用视觉、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
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第 6 章 人机界面设计 3. 按显示参数分类 (1) 显示系统的工作条件参数： (2) 显示系统输入参数： (3) 显示系统的工作状态参数： ① 定量显示： ② 定性显示： ③ 警戒显示： (4) 显示系统的输出参数：
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第 6 章 人机界面设计 6.2.2 信息显示装置设计原则
1. 准确性原则 设计显示装置的目的是为了使人能准确地获得机器的信息， 正确地控制机器设备，避免事故。因此要求显示装置的设计，尤 其供数量认读的显示装置的设计应尽量使读数准确。读数的准确 性可通过对类型、大小、形状、颜色匹配、刻度、标记等的设计 解决。
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第 6 章 人机界面设计
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第 6 章 人机界面设计 4. 排列性原则 关于显示器的装配位置或几种显示器的位置排列也需认真考 虑，其位置排列应是： (1) 最常用和最主要的显示器尽可能安排在视野中心3°范 围之内，因为在这一视野范围内，人的视觉效率最优，也最能引 起人的注意。 (2) 当显示器很多时，应当按照它们的功能分区排列，区与 区之间应有明显的区分。 (3) 显示器应尽量靠近，以缩小视野范围。 (4) 显示器的排列应当适合人的视觉特征。
图6-1 人机系统模型 3
第 6 章 人机界面设计 6.1.2 人机界面三要素
在人机界面上，向人表达机械运转状态的仪表或器件叫 显示器(Display)；供人操纵机械运转的装置或器件叫控制器 (Controller)。对机械来说，控制器执行的功能是输入，显示器 执行的功能是输出。对人来说，通过感受器接收机械的输出效应 (例如显示器所显示的数值)是输入；通过运动器操纵控制器，执 行人的意图和指令则是输出。如果把感受器、中枢神经系统和运 动器作为人的三个要素，而把机械的显示器、机体 和控制器作为机械的三个要素，并将各要素之间的联系用图 表示出来，就叫做三要素基本模型。三要素基本模型如图6-2所 示。
6.1.1 人机界面的定义 人机界面(Human-Machine Interface)是人与机器进行交互
的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，其中包括信息 的输入和输出。好的人机界面美观、易懂，操作简单且具有引导 功能，使用户感觉愉快，能增强兴趣，从而提高使用效率。
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第 6 章 人机界面设计
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第 6 章 人机界面设计
图6-2 三要素基本模型 5
第 6 章 人机界面设计
图6-3 司机—汽车三要素基本模型 6
第 6 章 人机界面设计 6.2 信息显示装置的类型及设计原则
6.2.1 信息显示装置的类型 在人机系统中，信息显示装置的功能就是以可知的数值、可
见的变化趋势或图形、可听的声波以及各种人体可感知的刺激信 号等方式向人传递系统中的各种信息。信息显示装置的类型如图 6-4所示。
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第 6 章 人机界面设计 2. 简单性原则 为了读数迅速、准确，显示装置应尽量用简单明了的方式显 示所传达的信息：应使传递信息的形式尽量能直接表达信息的内 容，以减少译码的错误；不使用不利于识读的装饰；尽量符合使 用目的，如供状态识读的仪表，就是越简单越清晰越好。
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第 6 章 人机界面设计 3. 一致性原则 应使显示器的指针运动方向与机器本身或其控制器的运动方 向一致。例如，显示器上的数值增加，就表示机器作用力增加或 设备压力增大；显示器的指针旋转方向应与机器控制器的旋转方 向一致。 各个国家、地区或行业部门使用的信息编码应尽可能做到统 一和标准化。
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第 6 章 人机界面设计
图6-4 信息显示的类型 8
第 6 章 人机界面设计 1. 按信息接收的通道分类 人的感觉通道很多，有视觉、听觉、触觉、痛觉、热感、振 感等。所有这些感觉通道均可用于接收信息。
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第 6 章 人机界面设计
ห้องสมุดไป่ตู้显示方式 视觉显示
听觉显示 触觉显示
表 6-1 三种显示方式所传递的信息特征
信息传递特征
应用举例
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. 以后有被引用可能的信息。 5. 所处环境不适合听觉传递的信息。 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. 传递的信息常须同时显示、监控