人机界面设计

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1、第五章人机界面设计5.1视觉显示器的设计5.2听觉显示器的设计5.3控制器的设计5.4控制-显示器组合设计10/23/20211人机界面设计图5-1人机信息交换系统模型10/23/20212三种显示方式传递的信息特征5.1视觉显示器的设计10/23/20213视觉显示器的分类按照显示信息的时间特性分类根据显示信息的精度要求分类按照显示器的结构特点分类根据显示器的功能分类动态显示器（温度计、速度表、高度表、电视和雷达等）静态显示器（广告牌、交通标记和各种形式的印刷符号等）定量显示器（速度盘、标尺）定性显示器（红绿灯）机电仪表显示器、电光显示器、灯光

2、显示器读数显示器、核查显示器、告警显示器、追踪显示器、调节显示器10/23/202145.1.1仪表显示器设计仪表分类仪表设计仪表布置10/23/20215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：显示简单、直接、精确、认读速度快、准确，且不易产生视觉疲劳。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。1.仪表分类（1)按显示形式分类10/23/20216类型特征模拟式显示仪表数字式显示仪表指针运动式指针固定式数量

3、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：调节运动方向不明确，指示的变动难控制，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跟踪控制好：能很快确定指针位置并进行监控，指针与调节监控活动关系最简单中：指针无变化有利监控但指针与调节监

4、控活动的关系不明显差：不便按变化的趋势进行监控一般情况中：占用面积大，照明可设在控制台上，刻度的长短有限，尤其使用多指针显示时认读性差占用面积小，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，照明面积也最小，表盘的知短只受字符的限制综合性能可靠性好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,认读速度快无插补误差过载能力强易于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接件有失效问题发展趋势提高精度和速度采用模拟与数字

5、混合型显示仪表提高可靠性采用智能化显示仪表表模拟式与数字式显示器的特点10/23/2021710/23/20218（2）按显示功能分类读数用仪表检查用仪表警戒用仪表追踪用仪表调节用仪表10/23/2021910/23/20211010/23/202111以人机系统的任务、人的作业特点和显示器本身的物理特性等为依据：（1）确定待设计显示器的功能要求：必须显示什么信息？是否需要动态显示？采用何种信息编码形式？作业空间对视觉显示器有何限制？周围环境照明有什么特点？（2）考虑人的感知特征和显示器的物理特性，以确定具体要求数字显示器与模拟显示器的选择10/

6、23/202112仪表显示方式的选择：读数用仪表－数字式检查用仪表－指针运动式警戒用仪表－将警戒区、危险区与其它区域标以不同的颜色追踪用仪表－模拟式调节用仪表－指针运动式10/23/2021132.仪表显示设计刻度盘的设计仪表刻度盘的尺寸刻度、刻度线指针与盘面数码与字符设计10/23/202114(1)刻度盘的设计刻度盘的形状和大小主要取决于:精度要求和功能要求以及人的视觉特性。图5-2仪表形式与误读率常用的有圆形、半圆形、直线形（水平直线形、垂直直线形）、扇形、开窗等10/23/202115刻度盘大小：在基本保证能清晰分辨刻度的情况下，选取较小

7、的直径。一般情况下，刻度盘外轮廓对应的视角可取α=2.5°～5°故一般刻度盘外廓尺寸D与视距L的关系可为：L/D=11~23刻度盘直径（mm）观察时间（秒）平均反应时间（秒）读错率2544200.820.720.750.760.720.756412表5—3认读速度和准确度与直径大小的关系10/23/202116表5—4观察距离和标记数量与刻度盘直径的关系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

8、.564.398.0129.6196.010/23/202117刻度：刻度盘上两最小刻度线间的距离。一般情况,d=1~2.5mmdmin