人機(jī)工程學(xué)-第五章人機(jī)的信息界面的設(shè)計(jì)

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.1人機(jī)信息界面的形成5.1.1人機(jī)信息交換系統(tǒng)模型人機(jī)信息界面包括環(huán)境信息、機(jī)器信息的顯示與控制裝置。人機(jī)信息交換系統(tǒng)的一般模型，見圖5-1人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.1人機(jī)信息界面的形成5.1.2人機(jī)信息交換方式顯示裝置是人機(jī)系統(tǒng)中，將機(jī)器的信息傳遞給人的一種關(guān)鍵部件，人們根據(jù)顯示信息來了解和掌握機(jī)器的運(yùn)行情況，從而控制和操縱機(jī)器.按人接受信息的感覺通道不同，信息顯示裝置分位視覺顯示，聽覺顯示和觸覺顯示，其特征參閱表5-1人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

一、儀表1.模擬式顯示儀表用模擬量（刻度和指針）來顯示機(jī)器的有關(guān)參數(shù)和狀態(tài)。特點(diǎn)：顯示的信息形象化、直觀，使人對模擬值在全量程范圍內(nèi)所處的位置一目了然，并能給出偏差量，對于監(jiān)控作業(yè)效果很好。應(yīng)用：鐘表、汽車上的油量表、氧氣瓶上的壓力表。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征2.數(shù)字式顯示儀表

直接用數(shù)碼來顯示機(jī)器有關(guān)的參數(shù)或工作狀態(tài)。

特點(diǎn)：認(rèn)讀過程簡單、直觀，只要對單一數(shù)字或符號辨認(rèn)識別就可以了。認(rèn)讀速度快，精度高，且不易產(chǎn)生視覺疲勞。

應(yīng)用：計(jì)算器、電子表及列車運(yùn)行的時間顯示屏幕。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征3、混合顯示儀表人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征二、屏慕式顯示

屏幕式顯示裝置是在有限面積的顯示屏上顯示各種類型信息的裝置。

特點(diǎn)：顯示信息的種類多，顯示效果好。

應(yīng)用：顯示器、示波器、雷達(dá)、彩超、各種產(chǎn)品上的顯示屏等。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征三、指示燈（信號燈）顯示人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征四、圖形、符號標(biāo)志顯示人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征視覺顯示裝置設(shè)計(jì)要求：正確顯示信息、觀察認(rèn)讀準(zhǔn)確、迅速、不易疲勞。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征5.2.1儀表顯示設(shè)計(jì)按儀表結(jié)構(gòu)形式分：指針活動儀表、指針固定式儀表和數(shù)字式儀表。其特點(diǎn)參閱表5-2人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征比較項(xiàng)目模擬顯示儀表數(shù)字顯示儀表指針活動式指針固定式數(shù)量信息中：指針活動時讀數(shù)困難中：刻度移動時讀數(shù)困難好：能讀出精確數(shù)值，速度快、差錯少質(zhì)量信息好：易判定指針位置，不需讀出數(shù)值和刻度就能迅速發(fā)現(xiàn)指針的變動趨勢差：未讀出數(shù)值和刻度時，難以確定變化方向和大小差：必須讀出數(shù)字，否則難以得知變化的方向和大小調(diào)節(jié)性能好：指針運(yùn)動與調(diào)節(jié)活動有簡單而直接的關(guān)系，便于調(diào)節(jié)和控制中：調(diào)節(jié)運(yùn)動方向不明顯，指針的變動難控制，快速調(diào)節(jié)時不易讀數(shù)好：數(shù)字調(diào)節(jié)的監(jiān)測結(jié)果精確，數(shù)字調(diào)節(jié)與調(diào)節(jié)運(yùn)動無直接關(guān)系，快速調(diào)節(jié)時難以讀數(shù)監(jiān)控性能好：能很快確定指針位置,并進(jìn)行監(jiān)控，指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控制活動關(guān)系最簡單中：指針無變化有利監(jiān)控，但指針與調(diào)節(jié)監(jiān)控活動的關(guān)系不明顯差：不便按變化的趨勢進(jìn)行監(jiān)控一般性能中：占用面積大，照明可設(shè)在控制臺上，刻度的長短有限，尤其在使用多指針顯示時認(rèn)讀性差中：占用面積小，儀表需局部照明，只在很小一段范圍內(nèi)認(rèn)讀，認(rèn)讀性好好：占用面積小，照明面積也是最小，表盤的大小只受字符的限制綜合性能可靠性高穩(wěn)定性好易于顯示信號的變化趨向易于判斷信號值與額定值之差精度高認(rèn)讀速度快無差補(bǔ)誤差過載能力強(qiáng)易與計(jì)算機(jī)聯(lián)用局限性顯示速度較慢易受沖擊和振動的影響環(huán)境因素影響較大過載能力差質(zhì)量控制困難顯示易跳動或失效干擾因素多需內(nèi)附或外附電源元件或焊件存在失效問題發(fā)展趨勢提高精度與速度采用模擬與數(shù)字混合型顯示儀表提高可靠性采用智能化顯示儀表人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征1.儀表形式（形狀）常用的有圓形、半圓形、直線形（水平直線形、垂直直線形）、扇形、開窗等。見圖5-2

。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征開窗式儀表顯露的刻度少，認(rèn)讀范圍小，視線集中，認(rèn)讀時眼睛移動的距離短，因而認(rèn)讀迅速準(zhǔn)確，效果好。圓形和半圓形刻度盤的認(rèn)讀效果優(yōu)于直線形刻度盤；水平直線形優(yōu)于豎直直線形。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征2.表盤尺寸設(shè)計(jì)以圓形儀表為例，其最佳直徑D、目視距離L、刻度標(biāo)記的最大數(shù)量I之間的關(guān)系。長刻度線長度=L/90中刻度線長度=L/125文字高度、短刻度線長度=L/200人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征表B1刻度盤的最小直徑與標(biāo)記數(shù)量和視距的關(guān)系刻度標(biāo)記的數(shù)量刻度盤的最小允許直徑（mm）觀察距離500mm時觀察距離900mm時38507010015020030025.425.425.436.454.472.8109.025.432.545.564.398.0129.6196.0人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征表盤認(rèn)讀效果最優(yōu)的尺寸是其對應(yīng)的視角在2.5o一5o范圍內(nèi)，只要確定了操作者與顯示裝置間的觀察距離L，就能據(jù)此算出刻度盤的最優(yōu)尺寸。

α=2arctg(D/2L)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征3.刻度與標(biāo)數(shù)

（1）刻度：刻度盤上兩最小刻度標(biāo)記（刻度線）間的距離和刻度標(biāo)記（刻度線）統(tǒng)稱為刻度。如圖T1刻度線的高度：表盤上的刻度線高度、文字和數(shù)字尺寸是依據(jù)視距確定的，參閱表5-3?？潭乳g距：小刻度線之間的最小距離.一般情況,d=1~2.5mmdmin=0.6~1mm；dmax=4~8mm?？潭染€間距為L/600～L/50人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征圖T1刻度標(biāo)記的形式人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

刻度線的寬度：一般以小刻度標(biāo)記作為基準(zhǔn)，其寬度為刻度間距的5%～１5%為宜。（10%為較好）

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征（2）標(biāo)數(shù)標(biāo)數(shù)的一般規(guī)則1、最小刻度不標(biāo)數(shù)，最大刻度必須標(biāo)數(shù)2、指針運(yùn)動儀表標(biāo)數(shù)的數(shù)碼應(yīng)當(dāng)垂直表面運(yùn)動的儀表數(shù)碼應(yīng)按圓周排列3、儀表的表面足夠大，數(shù)碼應(yīng)標(biāo)在外側(cè)避免指針遮擋儀表的表面小時，數(shù)碼在內(nèi)側(cè)擴(kuò)大刻度間距指針在外側(cè)時數(shù)碼一律標(biāo)在內(nèi)側(cè)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征（2）標(biāo)數(shù)標(biāo)數(shù)的一般規(guī)則4、開窗儀表應(yīng)至少顯示三個數(shù)據(jù)，以便觀察運(yùn)動的方向和趨勢5、圓形儀表數(shù)碼應(yīng)順時針增大有正負(fù)數(shù)值時0位設(shè)在12點(diǎn)方向

6、標(biāo)數(shù)應(yīng)盡量采用2X10K

5X10K10X10K

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

4.指針設(shè)計(jì)指針的形狀：簡潔、明快、有明顯的指示性形狀。見圖T2人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征4.指針設(shè)計(jì)指針的長度：對于指針不應(yīng)遮擋刻度線的儀表，針尖應(yīng)離開刻度線1—2mm左右；對于覆蓋刻度標(biāo)記的窄條形指針，其長度不應(yīng)超過大刻度標(biāo)記。指針的寬度：最重要的是針尖的寬度，針尖的寬度應(yīng)與最小刻度線的寬度相同；指針和刻度盤面應(yīng)裝配在相互靠近的平行平面內(nèi)。指針的零位：指針零點(diǎn)位置的選擇與它的使用情況有關(guān)，一般選擇在時9點(diǎn)和12點(diǎn)的位置。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征5.儀表的色彩儀表色彩是否合適，將影響認(rèn)讀速度和誤讀率。顏色設(shè)計(jì)主要是刻度盤面，刻度線和數(shù)碼、字符以及指針的顏色匹配問題，它對儀表的造型設(shè)計(jì)、儀表的認(rèn)讀有很大影響。指針、刻度標(biāo)記、數(shù)碼的顏色應(yīng)與刻度盤的顏色有明顯的區(qū)別和對比，但指針與刻度標(biāo)記，數(shù)碼的顏色應(yīng)盡可能協(xié)調(diào)。顏色搭配應(yīng)遵循一定的規(guī)律，如表B3。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征表B3顏色匹配及清晰程度順序12345678910底色黑黃黑紫紫藍(lán)綠白黑黃被襯色黃黑白黃白白白黑綠藍(lán)順序12345678910底色黃白紅紅黑紫灰紅綠黑被襯色白黃綠藍(lán)紫黑綠紫紅藍(lán)

清晰的配色

模糊的配色測試測試測試測試測試測試人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征6.儀表面板形式及其布置

最佳觀察角度70～90度，視距50～71cm。組合形式面板見圖5-5其布置參閱表5-4。圖5-5控制臺面的形式及其布置

（a）多塊組合式ABI人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征（b）三塊折式人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征儀表板上的儀表位置設(shè)計(jì)原則如下：(1)按儀表的重要程度排列(2)按使用順序排列(3)按功能進(jìn)行組合排列(4)按最佳零點(diǎn)方向排列(5)按視覺特性排列(6)按顯示和操縱相合性（協(xié)調(diào)性）排列人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈的設(shè)計(jì)信號燈特點(diǎn)視覺信號是指由信號燈產(chǎn)生的視覺信息，目前已廣泛用于飛機(jī)、車輛、航海、鐵路運(yùn)輸、家用電器及儀器的儀表板等。其特點(diǎn)是：面積小、視距遠(yuǎn)，引人注目，簡單明了，但負(fù)載信息有限，當(dāng)信號較多時，信號顯示會顯得雜亂，并相互干擾。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈的設(shè)計(jì)信號燈功能信號燈通常用于指示狀態(tài)或表達(dá)要求，傳遞信息，包括兩個方面：其一是借以引起操縱者的注意，或指示操縱者應(yīng)作某種操作。其二是借以反映某個指令和執(zhí)行情況，某種狀態(tài)，某些條件，或某種變化已執(zhí)行或正在執(zhí)行等。如，當(dāng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行文件存儲命令時，其硬盤指示燈顏色變紅，且紅綠變換閃爍，以此表示硬盤正在執(zhí)行操作，文件存儲命令完成后又回到綠燈顯示的工作狀態(tài)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈是用燈光作為信息傳遞的載體，其設(shè)計(jì)必須符合人的視覺特性，以保障信息傳遞的速度和認(rèn)讀質(zhì)量。

信號燈亮度與視覺密切相關(guān)的是信號燈的亮度，我們知道強(qiáng)光信號比弱光信號易于引起注意。因此，若要吸引操作者的注意，則其亮度至少2倍于背景的亮度，同時背景以灰暗無光為好。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈顏色作為警戒、禁止、停頓或指示不安全情況的信號燈，最好使用紅色，提請注意的信號燈用黃色；表示正常運(yùn)行的信號燈用綠色，其他信號燈則用白色或別的顏色。

信號燈閃光信號閃光信號較之固定信號更能引起注意，常用于下列情況：①引起觀察者的進(jìn)一步注意；②指示操作者立即采取行動；③反映不符指令的要求的信息；④用閃光信號、閃光頻率的快慢指示工作狀態(tài)的快慢；⑤用來指示警戒或危險信號。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈視距:能見距離（空氣透明度、對象的大小、亮度、顏色、背景）表5-5能見距離與空氣透明度的關(guān)系人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征1.光強(qiáng)度光強(qiáng)度(luminousintensity)是光源在單位立體角內(nèi)輻射的光通量,以I表示,單位為坎德拉(candela,簡稱cd).1坎德拉表示在單位立體角內(nèi)輻射出1流明的光通量.

2.光通量光通量(luminousflus)是由光源向各個方向射出的光功率,也即每一單位時間射出的光能量,以φ表示,單位為流明(lumen,簡稱lm).

3.光照度光照度(illuminance)是從光源照射到單位面積上的光通量,以E表示,照度的單位為勒克斯(Lux,簡稱lx).

以一支標(biāo)準(zhǔn)蠟燭當(dāng)作光源,放在一個半徑為1公尺的球體的中心位置.假設(shè)這個蠟燭會均勻發(fā)散它的全部光線,則落在球體內(nèi)表面一平方公尺表面積上的所有光量為1個流明(lumen)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征夜間發(fā)光物體的能見距離：表5-6全黑夜中燈光的能見距離（單位：km）人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號形象化當(dāng)信號燈很多時，不僅用顏色區(qū)別，還可用形象化的形狀加以區(qū)別，如汽車車尾轉(zhuǎn)向燈，這樣更有利于加強(qiáng)視覺通道的傳遞。信號燈的形象化，最好能與它們所代表的意義有邏輯上的聯(lián)系。如用“→”代表方向，用“×”或“”表示禁止，用“！”表示警覺或危險；用較快的頻率表示快速度，用較慢的頻率表示慢速度等。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征信號燈的位置設(shè)計(jì)信號燈亦應(yīng)布置在良好視野范圍內(nèi)。對于儀表板上的信號燈，重要的應(yīng)設(shè)置在視野中央3°范圍內(nèi)，一般信號燈安排在離視野中心20°以內(nèi)，只有相當(dāng)次要的才允許設(shè)置在離開視野中心60°～80°（水平視野）以外。但所有信號燈都應(yīng)設(shè)置在觀察者不用轉(zhuǎn)頭或軀干的視野范圍內(nèi)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征應(yīng)用實(shí)例：現(xiàn)代汽車信號燈系統(tǒng)尾燈系統(tǒng)、前照燈、前位燈和后位燈、示廓燈、倒車燈、危險報(bào)警閃光燈、霧燈人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征應(yīng)用實(shí)例：各類控制柜、操作臺、試驗(yàn)臺人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征2.顯示屏設(shè)計(jì)(信息顯示屏設(shè)計(jì))

（1）顯示屏的顯示特征在顯示屏上顯示視覺信息

特點(diǎn)：既能顯示圖形、符號、信號，又能顯示文字；既能追蹤顯示，又能顯示多媒體、流媒體的圖文動態(tài)畫面。

應(yīng)用：圖文電視屏幕、計(jì)算機(jī)高分辨率顯示器、示波器、彩超及雷達(dá)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征（2）目標(biāo)的亮度、呈現(xiàn)時間

亮度：目標(biāo)亮度愈高，愈易覺察，但是當(dāng)目標(biāo)亮度超過

100cd／m2時，視敏度不再繼續(xù)有較大的改善，所以目標(biāo)亮度不超過100cd／m2。

呈現(xiàn)時間：T=o.5s大體上已可滿足視覺辨別的基本要求；

T=2—3s，是最有利的數(shù)值。

余輝：是目標(biāo)呈現(xiàn)結(jié)束后殘留在屏面上的亮點(diǎn)。周圍的燈光照度對余輝的視覺效應(yīng)影響很大，周圍照度太高或太低都對它有不利的影響，而以周圍照度為1lx時最優(yōu)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

運(yùn)動著的目標(biāo)比靜止目標(biāo)易于察覺，但難于看清。

視敏度與目標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系，v<800/s,如表5-9所示表5-9視敏度與目標(biāo)運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

形狀：目標(biāo)形狀辨認(rèn)效率優(yōu)劣次序：三角形、圓形、梯形、方形、長方形、橢圓形、十字形。當(dāng)干擾光點(diǎn)強(qiáng)度較大時，方形目標(biāo)優(yōu)于圓形目標(biāo)。

顏色：在單色顯示屏上，白色、綠色、黃色、琥珀色對深灰色或黑色形成的顏色對比最適合于圖形和字符的識別。通常：白色、綠色等明快的顏色用作目標(biāo)色，而深灰色或黑色作為背景色。（4）目標(biāo)的形狀、大小和顏色大小：與視距有關(guān)，字高寬比例：2:1或1:1。參閱表5-10人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征表5-10屏幕字符大小與視距的關(guān)系人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

大小：與視距、目標(biāo)的大小和數(shù)量有關(guān)

視角>300

位置：按人的自然視線放置

分辨率：物理分辨率、邏輯分辨率刷新頻率：85Hz以上，大尺寸顯示器應(yīng)為100Hz以上。

響應(yīng)速度

壞點(diǎn)數(shù)

顏色：單色顯示、彩色顯示

（6）屏面人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征3.圖形符號設(shè)計(jì)用于信息顯示所采用的圖形符號是經(jīng)過對顯示內(nèi)容的高度概括和抽象處理而形成的，使得圖形和符號與所標(biāo)志的客體間有著相似的特征，方便人們識別與記憶。圖形和符號的辨認(rèn)速度和準(zhǔn)確性，與圖形和符號的特征數(shù)量有關(guān)，而不是符號的形狀愈簡單愈易辨認(rèn)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征第一類為簡單的符號，它們只有必要的特征，只按形狀（三角形、梯形等）辨認(rèn)；第二類為中等的符號，它們除了主要特征外還有輔助特征（外表和內(nèi)部的細(xì)節(jié)）；第三類是復(fù)雜的符號，它們有若干個彼此混淆的輔助特征，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明辨認(rèn)簡單符號和辨認(rèn)復(fù)雜符號一樣，比辨認(rèn)中等符號需要的時間更長，準(zhǔn)確性更低辨認(rèn)速度和準(zhǔn)確性的指標(biāo)符號簡單的中等的復(fù)雜的呈現(xiàn)的時間閾限/s0.0340.0530.169感覺—語言反應(yīng)潛伏期/s3.112.703.13認(rèn)錯率（占呈現(xiàn)總數(shù)的%）10.82.202.5辨認(rèn)的速度和準(zhǔn)確性與識別特征數(shù)量關(guān)系人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征(2)根據(jù)人的視覺特性和視覺運(yùn)動規(guī)律，圖形符號的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下原則:(a)圖形符號要反映出客體的特征；

圖形符號的辨認(rèn)速度和準(zhǔn)確性，與圖形符號的特征數(shù)量有關(guān)。(b)圖形標(biāo)志應(yīng)明顯突出于背景之中，使圖形標(biāo)志與背景形成較大的反差。（c）圖形邊界應(yīng)明確、穩(wěn)定。（d）應(yīng)盡量采用封閉輪廓的圖形，以加強(qiáng)其視覺效果。（e）應(yīng)和其他顯示部分結(jié)合成為統(tǒng)一的整體。（f）標(biāo)志是一種形象語言，為便于識別，其顏色有特定意義。（見表5-12）人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征表5-12管道顏色標(biāo)記紅色：停止、禁止、高度危險、防火橙色：危險標(biāo)志黃色：警告綠色：安全、衛(wèi)生、設(shè)備運(yùn)行藍(lán)色：警惕色如：設(shè)備修理紫紅色：放射性白色：整潔、準(zhǔn)備運(yùn)行、用于標(biāo)志文字、符號、箭頭，以及紅藍(lán)綠的輔助色黑色：用于標(biāo)志文字、符號、箭頭，以及白橙的輔助色顏色有特定意義人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征

圖形符號的尺寸與視距的關(guān)系框形符號最小尺寸S醒目符號的最小尺寸S方形12D/100025D/1000棱形14D/100025D/1000圓形16D/100028D/1000三角形20D/100035D/1000人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征圖形符號的應(yīng)用交通標(biāo)志人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.2視覺顯示的類型和特征圖形符號的應(yīng)用汽車上使用的標(biāo)志人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)

利用純音或復(fù)音來傳達(dá)聽覺信息。特點(diǎn)：可快速有效的傳遞簡單和短促的信息，反應(yīng)快、方向不受限制。應(yīng)用：蜂鳴器、鈴、角笛和汽笛、警報(bào)器。5.3.1音響及報(bào)警裝置人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、音響信號必須保證使位于信號接受范圍內(nèi)的人能夠識別并按規(guī)定的方式作出反應(yīng)。音響信號的聲級必須超過聽閾，最好能在一個或多個倍頻程范圍內(nèi)超過聽閾10dB以上；提高信噪比：S/N>10dB,信號聲音的頻率f應(yīng)與噪聲的頻率f相差較遠(yuǎn)。當(dāng)噪聲聲級超過110dB時，最好不用聲音信號報(bào)警。2、使用多個聲音信號，不同信號之間應(yīng)有明顯的差別（聲強(qiáng)I，頻率f，周期T）。

3、為引起人注意，可采用時間上均勻變化的脈沖信號，其脈沖重復(fù)頻率不低于0.2Hz和不高于5Hz，避免使用連續(xù)穩(wěn)態(tài)信號。設(shè)計(jì)要點(diǎn)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)4、遠(yuǎn)距離和繞過障礙物的聲音信號，應(yīng)選用I大，f低的信號。

5、報(bào)警裝置最好采用變頻的方法，使音調(diào)有上升和下降的變化。例如緊急信號，其頻率應(yīng)在1秒內(nèi)有高頻（1200Hz）降至最低頻（500Hz），然后聽不見，再突然上升，以便再次從最高頻降至最低頻。這種變頻聲可使信號變的特別刺耳，可明顯地與環(huán)境噪聲和其他信號加以區(qū)別。

6．顯示重要信息的音響裝置或報(bào)警裝置，最好與光信號同時作用，組成“視聽”雙重信號，以防信號脫漏。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)表5-13幾種常用聽覺信號的主要頻率和強(qiáng)度人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)

用語言傳遞人與機(jī)器的信息，使其具有一定的表達(dá)能力。傳遞和顯示言語信號的裝置稱為言語傳示裝置。

特點(diǎn)：更符合人的習(xí)慣，信息含意準(zhǔn)確、接收迅速、信息量較大等，但易受噪聲的干擾。

應(yīng)用：無線電廣播、電視、電話、報(bào)話機(jī)和對話器、耳機(jī)及其它錄音、放音的電聲裝置。5.3.2言語傳示裝置人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)1.語言清晰度對言語信號的要求是：語言清晰。用清晰度作為言語的評定指標(biāo)。

清晰度：指人耳對通過它的言語(音節(jié)、詞或語句)中正確聽到和理解的百分?jǐn)?shù)。參閱表5-14

設(shè)計(jì)言語傳示裝置，其言語的清晰度必須在75％以上，才能正確傳示信息。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)表5-14語言的清晰度評價人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)2.語言的強(qiáng)度語言的強(qiáng)度直接影響言語清晰度。見圖5-7

語音的平均感覺閾限為25—30dB(即測聽材料可有50％被聽清楚)，而漢語的平均感覺閻限是27dB。言語傳示裝置的語言強(qiáng)度最好在60～80dB

設(shè)計(jì)要點(diǎn)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)633.噪聲對言語傳示的影響（1）噪聲的強(qiáng)度I對語言清晰度的影響；如下圖噪音對語言清晰度的影響人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)4、噪聲環(huán)境中的語言通信表5-15言語通信與噪聲干擾之間的關(guān)系

注：在在噪聲環(huán)境中作業(yè)，當(dāng)為了保護(hù)人耳免受損害而使用護(hù)耳器時，護(hù)耳器一般不會影響言語通訊。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)在許多產(chǎn)品有各式各樣的操縱裝置，它們代表著產(chǎn)品各種不同的功能，同時也代表了人對產(chǎn)品的操作方式與程序。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)操縱裝置的分類按操縱控制器的身體部位的不同，操縱裝置分為手動控制器和腳動控制器按功能可分為：開關(guān)類，轉(zhuǎn)換類、調(diào)節(jié)類、緊急開關(guān)類按控制器運(yùn)動的類別的不同，操縱裝置可分為旋轉(zhuǎn)控制器、擺動控制器、按壓控制器、滑動控制器和牽拉控制器人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)例人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的特征及適用范圍人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)I特別適用II適用III不適用人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器編碼為避免控制系統(tǒng)中眾多控制器的相互混淆，提高操作效率和防止誤操作，應(yīng)以適當(dāng)?shù)囊曈X、觸覺、聽覺刺激為代碼，標(biāo)定控制器的功能特點(diǎn)，即對控制器進(jìn)行編碼。編碼方式主要有形狀編碼、表面紋理編碼、大小編碼、位置編碼、顏色編碼、標(biāo)記編碼和聲音編碼，在實(shí)際應(yīng)用中往往是將上述兩種以上的編碼方式結(jié)合使用，以提高控制器的可分辨性，特別是對于重要的控制器。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)㈠、控制器編碼----形狀編碼

形狀編碼是將不同用途的控制器，設(shè)計(jì)成不同的形狀，以此使各控制器彼此之間不易混淆。它雖然可以通過視覺辨認(rèn)，但主要用于觸覺辨認(rèn)。采用形狀編碼應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)⑴、控制器的形狀應(yīng)盡可能地反映控制器的功能，即有意義或形狀上的聯(lián)系從而使操作者能由控制器的形狀聯(lián)想到該控制器的用途。圖為美國空軍飛機(jī)所使用的控制器形狀編碼，例如起落架控制器形狀與其功能相聯(lián)系，在緊急情況下，可大為減少因錯誤控制器而造成的飛行事故。增壓器混合器化油器起落副翼起落架熄火器動力節(jié)流器轉(zhuǎn)速器反向動力器人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)⑵、控制器的形狀應(yīng)使操作者在無視覺指導(dǎo)下，僅憑觸覺也能分辨不同的控制器，因此，編碼所選用的各種形狀不宜過分復(fù)雜。詹金斯（W.O.Jenkins）1974年通過實(shí)驗(yàn)，得出兩組每組各10個憑觸覺即可辨認(rèn)的手柄形狀，如圖所示。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)⑶、應(yīng)使用操作者在戴手套的情況下，也可以通過觸摸而區(qū)分不同的控制器。右圖為享特（D.P.Hunt）通過實(shí)驗(yàn)在31種旋鈕形狀中篩選出的三類16種適合于不同情況的識別效果好的用于形狀編碼的旋鈕。其中：

A類（圖a）適用于作360°以上的連續(xù)轉(zhuǎn)動或頻繁轉(zhuǎn)動，鈕偏轉(zhuǎn)的角度位置不同有重要的信息意義；

B類（圖b）適用于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)范圍不超過或極少超過360°的情況下，鈕偏轉(zhuǎn)的角度位置可提供重要信息;C類（圖c）旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)范圍不宜超過360°，鈕的偏轉(zhuǎn)位置可提供重要信息，例如用以指示刻度或狀態(tài)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的表面紋理可以通過觸覺加以辨認(rèn)，因此用不同的表面紋理對控制器進(jìn)行編碼。布瑞德內(nèi)（Bradley）對光滑的、帶槽紋的和壓花紋的三類9種不同表面紋理的旋鈕進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，人在無視覺指導(dǎo)下，三類旋鈕之間不會發(fā)生混淆，但在三種帶槽紋的旋鈕之間、三種壓花紋的旋鈕之間則有不同程度的混淆。因此，研究者認(rèn)為，光滑的、帶槽紋的和壓花紋的三類表面紋理可用作控制器的紋理編碼。如電話機(jī)上數(shù)字5鍵、計(jì)算機(jī)鍵盤上的F、J鍵都屬于這類編碼的控制器。B、表面紋理編碼人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)C、大小編碼

大小編碼是通過控制器的尺寸大小不同來分辨控制器，因此，通常在尺寸上分為大、中、小三檔，超過三種就不容易辨識。控制器大小之間的尺寸級差必須達(dá)到觸覺的識別閾限。大小編碼不如形狀編碼有效。C、大小編碼

C、大小編碼

C、大小編碼

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)位置編碼是根據(jù)控制器在產(chǎn)品面板或控制臺上的位置的不同來分辨控制器的。它們的位置可通過視覺或動覺辨認(rèn)。為了減少使用時的搜尋時間，應(yīng)該使操作者在沒有視覺輔助尺寸能準(zhǔn)確操縱控制器。D、位置編碼人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，在無視覺指導(dǎo)下，水平排列的肘節(jié)開關(guān)，間距為25mm時，摸錯的百分率約為40%，而垂直排列時，同樣間距，摸錯的百分率只有大約17%，如圖所示。由圖可知，肘節(jié)開關(guān)垂直排列比水平排列時正確識別率高。一般肘節(jié)開關(guān)垂直排列，間距超過130mm時，僅憑觸覺，摸錯的百分率很低，而水平排列時，間距至少應(yīng)為200mm，或再大一些。如果控制器可按順序操作，垂直路線自上而下排列，水平路線應(yīng)自左而右排列。

人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)將不同功能的控制器，涂以不同的顏色，以示彼此之間的區(qū)別，稱為顏色編碼。顏色編碼分為兩種形式，其一是對一個控制器用一種顏色相互區(qū)分，這適合于控制器比較少的產(chǎn)品，其二是把功能相近或功能上有一定聯(lián)系的控制器放置某一顏色區(qū)域內(nèi)，作為控制器使用功能的區(qū)分，這種情況適合于控制器較多的產(chǎn)品。由于顏色只能憑借視覺分辨，因此使用顏色編碼方式時，控制器必須安裝在操作者視線可以達(dá)到的位置上，而且應(yīng)有良好的環(huán)境照明條件。用作代碼的顏色所具有的標(biāo)準(zhǔn)意義，如緊急關(guān)閉控制器采用紅色。顏色編碼最好與其他編碼方式如形狀編碼、大小編碼等結(jié)合使用，以提高控制器的可分辨性。E、顏色編碼人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)在不同控制器的上方或旁邊，標(biāo)注不同的文字或符號，通過這些文字或符號標(biāo)示控制器的使用功能，即為標(biāo)記編碼。如計(jì)算機(jī)顯示器的色彩，對比度等的調(diào)節(jié)旋鈕,它是一種簡單而又應(yīng)用很普遍的編碼方式，采用這種編碼方式，需要有良好的照明條件，同時還需要占有一定的控制面板。F、標(biāo)記編碼人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)PHILIPS為日本市場設(shè)計(jì)的電暖器人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)對不同的控制器在操縱過程中，給予不同的聲音由聲音區(qū)別不同控制器，在使用中予以區(qū)分。如有聲計(jì)算器、電話機(jī)上每一個數(shù)字鍵都有不同的聲音。聲音編碼也不能單獨(dú)使用，同樣需要與其他編碼方式結(jié)合使用。

綜上所述，控制器編碼設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求是：①所用代碼首先應(yīng)該是可覺察、可辨認(rèn)的。重要的控制器應(yīng)與其他控制器在編碼上應(yīng)予以突出。②為便于對編碼所標(biāo)志的的控制功能的理解。代碼應(yīng)具有與功能概念上的兼容，以及功能意義。③為了促進(jìn)編碼的記憶和減少習(xí)慣的干擾，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的代碼。

G、聲音編碼人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的外形結(jié)構(gòu)控制器的大小與其使用目的和使用方法有密切關(guān)系。控制器的尺寸設(shè)計(jì)不僅應(yīng)當(dāng)與操縱控制器的身體部位尺寸相適應(yīng)，而且還必須最大限度地適合于人的使用。所以還應(yīng)考慮操作者的操作方式。對于手動控制器，不同的操作方式要求不同的控制器尺寸，而操作方式則取決于手的哪一部分操縱控制器。右圖給出了手操縱控制器的六種方式。例如，用手指指尖推壓的按鈕，操縱力是通過手指施加于控制器的，其直徑至少應(yīng)與手指指尖等寬（約10mm）。需要用手握住進(jìn)行操縱的手柄，其直徑過小，容易引起肌肉過度緊張；直徑過大，則手難于握牢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，手柄直徑為50mm時，手和手柄的接觸面積以及握力的發(fā)揮都有是最為理想的。手指接觸手接觸兩指捏住三指捏住手抓住手握住人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的形狀應(yīng)方便于人的使用，有利于人對控制器的施力。對于手動控制器，其形狀設(shè)計(jì)應(yīng)考慮手的生理特點(diǎn)。據(jù)此，下圖中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種形狀的手柄，適用于持續(xù)用力時間較長的操作；Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三種手柄形狀適用于瞬間操作或施力不大時的操作。由于指球肌、大魚際肌和小魚際肌是手掌上肌肉最豐富的部位，而掌心是肌肉最少的部位，指骨間肌則是布滿神經(jīng)末梢的部位（見圖a），因此，手柄形狀應(yīng)使手柄被握住的部位與掌心和指骨間肌之間留有空隙，以改善掌心和指骨間肌集中受力狀態(tài)，保證手掌血液循良好，神經(jīng)不受過強(qiáng)壓迫。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的阻力不論手動控制器還是腳動控制器都應(yīng)有一定的操作阻力。操作阻力的作用，在于提高操作的準(zhǔn)確性、平穩(wěn)性和速度以及向操作者提供反饋信息，以判斷操縱是否被執(zhí)行同時防止控制器被意外碰撞而引起的偶發(fā)啟動。因而控制器應(yīng)根據(jù)操作要求選擇適宜的阻力。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的操作阻力主要有靜摩擦力、彈性阻力、粘滯阻尼和慣性等阻力類型特性使用舉例摩擦力運(yùn)動開始時阻力最大，此后顯著降低，可用以減少控制器的偶發(fā)啟動。但控制準(zhǔn)確度低，不能提供控制反饋信息開關(guān)，閘刀等彈性阻力阻力與控制器位移距離成正比，可作為有用的反饋源?？刂茰?zhǔn)確度高，放手時，控制器可自動返回零位，特別適用于瞬時觸發(fā)或緊急停車等操作，可用以減少控制器的偶發(fā)啟動鍵盤等粘滯阻尼阻力與控制運(yùn)動的速度成正比?？刂茰?zhǔn)確度高、運(yùn)動速度均勻，能幫助穩(wěn)定的控制，防止控制器的偶發(fā)啟動活塞等慣性阻力與控制運(yùn)動的加速度成正比例，能幫助穩(wěn)定的控制，防止控制器的偶發(fā)啟動。但慣性可阻止控制運(yùn)動的速度和方向的快速變化，易引起控制器調(diào)節(jié)過度，也易引起操作者疲勞調(diào)節(jié)旋鈕等控制器的4種阻力的特性人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)控制器時，應(yīng)考慮通過一定的操作信息反饋方式，使操作者獲得關(guān)于操作控制器結(jié)果的信息，以便使操作者及時糾正執(zhí)行的錯誤信息。視覺操作反饋信息可通過設(shè)置的顯示器獲得，例如操作到位時信號燈發(fā)光或操作到位時顯示屏提示操作已經(jīng)執(zhí)行，也可通過操作阻力的變化獲得，此時，阻力的變化應(yīng)大于操作者辨認(rèn)用力的差別閾值。還可通過操作者的眼睛、手、手臂、肩、腳、腿等感受到的位移或壓力來獲得，以及耳朵聽到的機(jī)器發(fā)出的聲音的變化獲得。操作信息反饋人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)防止控制器的偶發(fā)啟動在操作過程中，由于操作者的無意碰撞或牽拉控制器或外界振動等而引起的控制器的偶發(fā)啟動，即在不必要的時候意外地驅(qū)動了控制器。為避免控制器被無意碰撞或牽拉而引起的意外驅(qū)動，造成偶然傷人事故，在設(shè)計(jì)控制器時，應(yīng)考慮防范措施。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)⑴、將控制器安裝在陷入控制板的凹槽內(nèi)。⑵、在控制器上加保護(hù)罩(如：手機(jī)翻蓋)。⑶、將控制器安裝在不易被碰撞的位置上。⑷、使控制器的運(yùn)動方向向著最不可能發(fā)生意外用力的方向。防止控制器的偶發(fā)啟動的措施人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)⑸、操作者必須連續(xù)作兩種操作運(yùn)動，才能使控制器被啟動，而后一種操作運(yùn)動與前一種操作運(yùn)動的方向不同，以此將控制器鎖定在位置上。⑹、一組控制器必須按正確的順序操作時才能被啟動，使控制器彼此之間具有聯(lián)鎖作用。如配電柜上的油開關(guān)和刀閘開關(guān)的操作順序聯(lián)銷。⑺、適當(dāng)增大控制器的操作阻力。以上七種方法各有利弊，應(yīng)該酌情選用。

防止控制器的偶發(fā)啟動的措施人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器的設(shè)計(jì)控制器的設(shè)計(jì)要充分滿足操作者在產(chǎn)品使用過程中能安全、準(zhǔn)確、迅速、舒適地操作。因而設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮操作者的體形和生理、心理特征，以及人的能力限度，使控制器的形狀、大小等都具有宜人性和人的施力特征。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器設(shè)計(jì)的基本要求

在設(shè)計(jì)控制器時應(yīng)滿足考慮下列基本要求：⑴、控制器應(yīng)根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)、生物力學(xué)以及人體運(yùn)動特征進(jìn)行設(shè)計(jì)。對于控制器的操縱力、操縱速度、安裝位置、排列布置等，應(yīng)按總體操作者中第5百分位操作者的能力來設(shè)計(jì)，使控制器適合于大多數(shù)人的使用。對要求快速而準(zhǔn)確的操作，應(yīng)設(shè)計(jì)和選用手指或手操縱的控制器，如按鈕、按鍵、手閘、杠桿鍵、撥動或擺式控制器等；對于用力較大的操作，則應(yīng)設(shè)計(jì)成手臂或下肢操縱的控制器。⑵、控制器的運(yùn)動方向應(yīng)與預(yù)期的功能和產(chǎn)品的被控方向相一致。即顯示與控制的相合性。如控制器向上扳動或順時針方向轉(zhuǎn)動，從功能角度看，應(yīng)表示向上（按通）或加強(qiáng)；從機(jī)器設(shè)備被控角度看，應(yīng)表示機(jī)器設(shè)備向上運(yùn)動或向右轉(zhuǎn)動。當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)行為上下直線運(yùn)動時，控制器也應(yīng)作上下直線運(yùn)動；當(dāng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)圈時，控制器宜采用手輪，如汽車轉(zhuǎn)彎，應(yīng)采用圓形方向盤。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制器設(shè)計(jì)的基本要求

計(jì)算機(jī)的多功能鼠標(biāo)和游戲操縱桿⑶、應(yīng)盡量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（如利用彈簧、杠桿原理等）或利用操作者身體部位的重力進(jìn)行控制。對于連續(xù)性或重復(fù)性的操作，應(yīng)使身體用力均勻，而不應(yīng)只集中于某一部位用力，以減輕疲勞和避免產(chǎn)生單調(diào)厭倦感。⑷、盡量設(shè)計(jì)和選用多功能控制器，以節(jié)省空間并減少手的運(yùn)動和加強(qiáng)視覺辨認(rèn)。如計(jì)算機(jī)的多功能鼠標(biāo)和游戲操縱桿等如下圖所示。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)手動控制器的設(shè)計(jì)---旋鈕旋鈕是一種應(yīng)用廣泛的手動控制器，旋鈕具用手指的擰轉(zhuǎn)來達(dá)到控制的，既或多次連續(xù)旋轉(zhuǎn)也可以定旋轉(zhuǎn)。根據(jù)功能要求，旋鈕一般分為以下三類：第一類適用于作360°以上旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動位移并不具有位置信息意義；第二類適用于調(diào)節(jié)控制、轉(zhuǎn)動角度范圍不超過360°第三類旋鈕是在每一轉(zhuǎn)動位置具有重要的信息意義選擇開關(guān)。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)旋鈕的大小應(yīng)使手指和手與其輪緣有足夠的接觸面積，便于手捏緊和施力以及保證操作的速度和準(zhǔn)確性。因此，旋鈕的直徑不宜太小，但也不宜太大。布瑞德內(nèi)通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，不論對正常的軸摩擦力還是較大的軸摩擦力，旋鈕的直徑以50mm為最佳。當(dāng)旋鈕直徑偏離最佳值時，轉(zhuǎn)動旋鈕的時間將隨軸摩擦力的增加而明顯增加。為了使手操縱旋鈕時不打滑，常把手操作部分的鈕帽做成各種齒紋，以增強(qiáng)手的握執(zhí)力。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)A、圓形旋鈕這種旋鈕多呈圓柱狀或圓錐臺狀。鈕帽邊緣有各種槽紋。常用于需要連續(xù)旋轉(zhuǎn)一圈或一圈以上，定位精度要求不高的場合。連續(xù)旋轉(zhuǎn)旋鈕的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：⑴、2～3個手指操作的旋鈕，直徑10～30mm、長度15～25mm；手掌操作的旋鈕，直徑35～75mm、長度30～50mm。⑵、旋鈕的最大操縱力矩為0.78N·m；大旋鈕的操縱力矩為3.14N·m。操作阻力矩為0.034～0.49N·m。圓形旋鈕在功能允許的情況下，可做成同心多層旋鈕。這樣做既節(jié)省空間，操作也方便，但要設(shè)計(jì)合理，避免無意操作。這種旋鈕可做成兩級或三級。當(dāng)同心成層旋鈕為三級時，可采用布德內(nèi)提出的最佳尺寸：中級旋鈕的直徑為38.1～63.5mm；人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)三級旋鈕三個圓形旋轉(zhuǎn)表面之間的距離應(yīng)大于19.2mm,且下級旋鈕的厚度應(yīng)大于6.4mm，如右圖所示。為防止無意驅(qū)動，同心成層旋鈕還應(yīng)具有足夠的摩擦阻力。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)這種旋鈕一般用于不需連續(xù)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)定位精度不高，調(diào)節(jié)范圍不足一圈地方。B、多邊形旋鈕人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)這種旋鈕可具有3～24個控制位置，調(diào)節(jié)范圍不足一圈。在調(diào)節(jié)過程中，刻度盤不動，通過旋轉(zhuǎn)指針形狀的鈕，確定旋鈕的旋轉(zhuǎn)位置。如電表上的調(diào)節(jié)旋鈕，其特點(diǎn)是讀數(shù)定位迅速。旋鈕長度L最小為25mm、寬度b最大為25mm高度h為12.5～75mm、阻力為3.3～13.3N。C、指針式旋鈕人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)按鈕或按鍵----形狀按鈕也稱為按鍵、撳鈕，按鈕是用手指或工具按壓進(jìn)行操作，如右圖所示步話機(jī)上部分按鈕。按其外表面開頭來分類，可分為：圓柱形、方形、橢圓形和其它異形等。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品中使用按鈕將優(yōu)點(diǎn)，如家用電器的操作界面、搖控器，各類辦公設(shè)備，個人計(jì)算機(jī)等。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，便函于操作和記憶。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)按鈕或按鍵是僅在一個方向操作的控制器。按鈕的尺寸，主要根據(jù)人的手指端尺寸確定。用拇指操作的按鈕，其最小直徑建議采用19mm；用其他手指尖操作的按鈕，其最小直徑建議采用10mm，如果根據(jù)四個手指寬度的平均值，且整個指尖都按壓在按鈕上，一般圓弧形按鈕直徑以8-18mm為宜，矩形按鈕以10×10、10×15或15×20mm為宜，按鈕高出盤面5～12mm，按鈕的升降行程3～6mm，按鈕之間的間隔距離一般為12.5～25mm，最小不得小于6mm。按鈕或按鍵---尺寸人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)按鈕應(yīng)采用彈性阻力。阻力的大小取決于用哪個手指操作。有關(guān)研究結(jié)果表明，用食指尖操作的按鈕，阻力為2.8～11N；用拇指操作的按鈕，阻力為2.8～22N；各手指均可操作的按鈕，阻力為1.4～5.6N。按鈕的阻力不宜太小，以防被無意驅(qū)動。按鈕或按鍵----阻力人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)按鈕的顏色主要根據(jù)使用功能選定。例如;紅色按鈕表示“停止”、“斷電”或發(fā)生事故。綠色按鈕表示“起動”、“通過”首先選用.也允許使用白色、灰色或黑色按鈕。按鈕或按鍵—顏色人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)C、扳動開關(guān)扳動開關(guān)一般只有開和關(guān)兩種功能，但可分為兩種控制位置（開和關(guān)）和三種控制位置（關(guān)—低速—高速）。對于有兩種控制位置的扳動開關(guān)，其位移量α最小為30°、最大為120°，理想的為120°。對于有三種控制位置的肘節(jié)開關(guān)，其位移量α最小為18°、最大為60°，理想的為25°。扳動開關(guān)的其他設(shè)計(jì)參數(shù)參考右圖，d為3～25mm、L為12.5～50mm。操作阻力，對于小開關(guān)，為2.8～4.5N；對于大開關(guān)，為2.8～11N。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)控制桿是一種需要用較大的力操縱的控制器。控制桿的運(yùn)動多為前后推拉，左右推拉或作圓錐運(yùn)動如汽車變速桿，因而其需占用較大的操作空間。適用于小范圍內(nèi)的速度調(diào)節(jié)。控制桿的長度根據(jù)設(shè)定的位移量和操縱力決定。D、控制桿人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)當(dāng)操縱角度較大時，控制桿端部應(yīng)設(shè)置球狀手把。球狀手把用指尖抓住時，其直徑為12.5mm;用手握住時,其直徑為12.5～25mm,最大不超過75mm.控制桿的操縱角度以30°～60°為宜,一般不超過90°右?？刂茥U的位移量隨控制桿的運(yùn)動方向不同而不同，當(dāng)控制桿前后運(yùn)動時，最大為350mm；控制桿左右運(yùn)動時，最大為950mm。控制桿的最小阻力，用手指操作時為3N；用手操作時為9N。最大阻撓力，用手指操作時為9N；用手操作時如表4—10所示。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)E、手柄手柄是一種桿式控制器，一般采用的手柄具有彈性阻力，當(dāng)操作它時，產(chǎn)生位移，手松開后它自動返回。手柄具有快速回轉(zhuǎn)和連續(xù)調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，適用于大范圍的精調(diào)和粗調(diào)。其控制定位不好掌握最大轉(zhuǎn)動頻率（r/min）手柄長度/mm26.027.027.525.530406010023.518.514.0140240580人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)E、手柄手柄適宜操縱力手柄距地面高度適宜用力/N右手左手向上向下側(cè)向上向下側(cè)500～650650～10501050～14001400～160014012080907012080140406060401201006040120100606030404030人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)F、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪的功能相當(dāng)于旋鈕或曲柄，但它的轉(zhuǎn)動力量較旋鈕和曲柄大。故適宜于要求控制力量較大場合。轉(zhuǎn)輪可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此操作時沒有明確的定位位置，常用作汽車、輪船的駕駛方向盤，也用于機(jī)械設(shè)備的控制。人機(jī)信息界面的設(shè)計(jì)5.4操縱裝置設(shè)計(jì)F、轉(zhuǎn)輪---尺寸