4-人机的信息界面设计1

南京理工大学设计艺术系段齐骏4.人机的信息界面设计（1）显示装置设计DesignofDisplayErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt24.1人机信息界面的形成4.1.1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。人机信息交换系统的一般模型，见图4-14.1.2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4-1ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt3图4-1人机信息交换系统模型返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt4表4-1三种显示方式传递的信息特征返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt54.2视觉信息显示设计一、仪表•1.模拟式显示仪表用模拟量（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：钟表、汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。4.2.1视觉显示的类型和特征ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt62.数字式显示仪表直接用数码来显示机器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。3、混合显示仪表二、屏慕式显示屏幕式显示装置是在有限面积的显示屏上显示各种类型信息的装置。特点：显示信息的种类多，显示效果好。应用：显示器、示波器、雷达、彩超、各种产品上的显示屏等。ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt7数字显示器指针式显示器(finger)复合显示器ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt8三、指示灯（信号灯）显示四、图形、符号标志显示视觉显示装置设计要求：正确显示信息、观察认读准确、迅速、不易疲劳。ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt9按仪表结构形式分：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4-21.仪表形式（形状）常用的有圆形、半圆形、直线形（水平直线形、垂直直线形）、扇形、开窗等。见图4-2。开窗式仪表显露的刻度少，认读范围小，视线集中，认读时眼睛移动的距离短，因而认读迅速准确，效果好。圆形和半圆形刻度盘的认读效果优于直线形刻度盘；水平直线形优于竖直直线形。4.2.2仪表显示设计ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt102.表盘尺寸设计以圆形仪表为例，其最佳直径D、目视距离L、刻度标记的最大数量I之间的关系。见图4-3，表B1。表盘认读效果最优的尺寸是其对应的视角在2.5º一5º范围内，只要确定了操作者与显示装置间的观察距离L，就能据此算出刻度盘的最优尺寸。α=2arctg(D/2L)ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt113.刻度与标数（1）刻度：刻度盘上两最小刻度标记（刻度线）间的距离和刻度标记（刻度线）统称为刻度。如图T1刻度线的高度：表盘上的刻度线高度、文字和数字尺寸是依据视距确定的，参阅表4-3。刻度间距：小刻度线之间的最小距离.一般情况,d=1~2.5mmdmin=0.6~1mm；dmax=4~8mm。刻度线间距为L/600～L/50ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt12刻度线的宽度：一般以小刻度标记作为基准，其宽度以为刻度间距的5%～１5%为宜。（10%为较好）ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt13（2）标数标数的一般规则：p94刻度和标数的优劣对比见图5-4ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt14ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt15返回图4-4刻度与标数的优劣对比ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt16图T1刻度标记的形式返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt17长刻度线长度=L/90中刻度线长度=L/125文字高度、短刻度线长度=L/200返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt18表B1刻度盘的最小直径与标记数量和视距的关系返回刻度标记的数量刻度盘的最小允许直径（mm）观察距离500mm时观察距离900mm时38507010015020030025.425.425.436.454.472.8109.025.432.545.564.398.0129.6196.0ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt19返回返回比较项目模拟显示仪表数字显示仪表指针活动式指针固定式数量信息中：指针活动时读数困难中：刻度移动时读数困难好：能读出精确数值，速度快、差错少质量信息好：易判定指针位置，不需读出数值和刻度就能迅速发现指针的变动趋势差：未读出数值和刻度时，难以确定变化方向和大小差：必须读出数字，否则难以得知变化的方向和大小调节性能好：指针运动与调节活动有简单而直接的关系，便于调节和控制中：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监控性能好：能很快确定指针位置,并进行监控，指针与调节监控制活动关系最简单中：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差：不便按变化的趋势进行监控一般性能中：占用面积大，照明可设在控制台上，刻度的长短有限，尤其在使用多指针显示时认读性差中：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：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综合性能可靠性高稳定性好易于显示信号的变化趋向易于判断信号值与额定值之差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局限性显示速度较慢易受冲击和振动的影响环境因素影响较大过载能力差质量控制困难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发展趋势提高精度与速度采用模拟与数字混合型显示仪表提高可靠性采用智能化显示仪表表4—1显示仪表的功能特点ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt21ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt22ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.Scho