第7章 人机界面设计(精品·公开课件).pptVIP

第7章 人机界面设计 7.1 信息显示器的类型及其特点 7.2 视觉显示器设计 7.3 信号灯和报警信号设计 7.4 控制器的类型及其适用范围 7.5 控制器设计的主要问题 7.6 控制器设计 7.7 显示器与控制器的布置与配合 7.8 控制台设计 7.1 信息显示器的类型及其特点 三要素基本模型如图7 - 1所示。 图7 - 1 三要素基本模型 图7 - 2是司机—汽车的三要素基本模型实例。 该模型表示人和机械整个系统的组成及其之间的相互关系， 只要把图正确绘出， 就可直观地得知人体的哪一部分与机械的哪一部分有联系， 和有何等程度的联系。 图7 - 2 司机—汽车三要素基本模型 7.1.1 信息显示的方式及特征 按人接受信息的感觉通道的不同， 可将显示方式分为视觉显示、 听觉显示和触觉显示等。其中以视觉显示应用最为广泛。 由于人对突然发生的声音具有特殊的反应能力， 所以听觉显示器作为紧急情况下的报警装置， 比视觉显示器具有更大的优越性。 触觉显示是利用人的皮肤受到触压刺激后产生感觉而向人传递信息的一种方式。 上述三种显示方式所传递的信息特征， 如表7 - 1所示。 表7 – 1 三种显示方式所传递的信息特征 7.1.2 仪表显示器的种类 仪表是信息显示器中应用极为广泛的一种视觉显示器。 一般可按其显示形式和显示功能分类。 1. 按显示形式分类 按显示形式可分为数字式显示器和模拟式显示器两大类。 1) 数字式显示器。 是直接用数码来显示信息的仪表， 如各种数码显示屏、 机械的和电子的数字记数器等。 2) 模拟式显示器。 是用标定在刻度盘上的指针来显示信息的， 如最常见的手表、 电流表、 电压表等。 模拟式显示器式样繁多。 按刻度盘的形式可分为八种， 如表7 - 2所示。 按指针与刻度盘的相对运动形式可分为两种， 如图7 - 3所示。 通常指针可动， 刻度盘不动的形式应用较广。 表7 - 2 显示器按刻度盘的形式分类 图7 - 3 按指针与刻度盘相对运动的形式分类 (a) 指针可动， 刻度盘不动； (b) 刻度盘可动， 指针不动 2. 按显示功能分类 按仪表的显示功能可分为读数用仪表、 检查用仪表、 警戒用仪表、 追踪用仪表和调节用仪表。 1) 读数用仪表。 用具体数值显示机器的有关参数和状态， 如汽车上的时速表、 飞机上的高度表等。 2) 检查用仪表。 用以显示系统状态参数偏离正常值的情况， 一般无需读出其确切数值。 这类仪表宜采用指针运动刻度盘不动的显示器为好。 3) 警戒用仪表。 用以显示机器是处于正常区、 警戒区还是危险区。 在显示器上可用不同颜色或不同图形符号将警戒区、 危险区与正常区明显区别开来。 如用绿、 黄、 红三种不同的颜色分别表示正常区、 警戒区、 危险区。 为避免照明条件对分辨颜色的影响， 分区标志可采用图形符号， 如图7 - ４所示。 表7 - 3 模拟式与数字式显示仪表的特点 图7 - ４ 警戒用仪表的形式 4) 追踪用仪表。 追踪操纵是动态控制系统中最常见的操纵方式之一， 它根据显示器所提供的信息， 进行追踪操纵， 以便使机器按照所要求的动态过程工作。 5) 调节用仪表。 只用以显示操纵器调节的值， 而不显示机器系统运行的动态过程。 7.1.3 显示装置的选择原则 显示装置的功能是让操作人员观察、 接受、 理解、 处理和反馈来自生产过程的信息， 对生产过程进行监控， 进而操纵生产过程以求达到预定的目的。 1. 数量识读仪表的选择 数量识读的主要目的是获取准确的数据。 2. 状态识读仪表的选择 状态识读仪表只需向操作者显示被测对象的参数变化趋势的信息： 指示该参量在哪一范围是正常状态， 哪一范围是不正常状态； 被测对象的参数是增加了还是减少了， 偏离给定值的哪一侧， 而不需要显示精确的数值等等。 因此， 状态识读通常选用指针式仪表。 7.2 视觉显示器设计 7.2.1 显示装置设计的基本原则