07年4月北大版“工程心理學”串講（5） -自考串講筆記

　　第七章 顯示器

　　1.在人機系統(tǒng)中，存在一個人與機相互作用的“面”，所有的人機信息交流都發(fā)生在這個面上，通常把這個“面”稱為人機界面。在人機界面上，向人表達機械運轉狀況的儀表或器件叫做顯示器。對機械來說，顯示器執(zhí)行的功能是輸出，而對人來說，通過感受器接受機器的輸出效應是輸入。

　　第一節(jié) 信息顯示器的類型及其特點

　　2.由于人對突然發(fā)生的聲音具有特殊的反應能力，所以聽覺顯示器作為緊急情況下的報警裝置，比視覺顯示器具有更大的優(yōu)勢。

　　3.儀表顯示器的種類：

　?、虐达@示形式分為：

　?、贁?shù)字式顯示器。直接用數(shù)碼來顯示信息的儀表。特點是，認讀過程簡單、速度快、讀數(shù)準確、精度高。

　?、谀M式顯示器。用標定在刻度盤上的指針來顯示信息的顯示器。特點是，能連續(xù)、直觀地反映信息的變化趨勢，使人對模擬值在全量程范圍內一目了然。

　?、瓢达@示功能分為：

　　①讀數(shù)用儀表。

　?、跈z查用儀表。

　?、劬溆脙x表。

　　④追蹤用儀表。

　　⑤調節(jié)用儀表。

　　4.顯示裝置的選擇原則。

　　對顯示裝置的要求，最重要的是，使操作者能夠迅速而準確地觀察和監(jiān)控而又不疲勞：

　　①數(shù)量識讀儀表的選擇。數(shù)量識讀的主要目的是獲取準確的數(shù)據(jù)，數(shù)量識讀應選擇數(shù)字顯示裝置，具有精度高、識讀性好的優(yōu)點。對指針顯示裝置，以開窗式為最好，圓形次之，豎直直線形最差。

　?、跔顟B(tài)識讀儀表的選擇。狀態(tài)識讀儀表只需向操作者顯示被測對象參數(shù)變化趨勢的信息，指示該參量在哪一范圍是正常狀態(tài)，哪一范圍是不正常狀態(tài)。由于不需要顯示精確的數(shù)值等，因此通常選用指針儀表。

　　第二節(jié) 視覺顯示器的分類和設計原則

　　5.視覺顯示器的形式按顯示信息的特點可分為：動態(tài)顯示器和靜態(tài)顯示器；定量顯示器和定性顯示器。

　　6.動態(tài)顯示器所顯示的信息，可以隨時發(fā)生變化的顯示裝置。

　　7.定量顯示器：是指以數(shù)量顯示某種變量變化的顯示器；定量顯示器既可顯示動態(tài)信息變量，又可顯示靜態(tài)信息變量。

　　定性顯示器：反映某種變量的近似值、變化趨勢、讀數(shù)方向或其它性質變化的顯示量。

　　8.論述設計和選用視覺顯示器的原則：

　　視覺顯示器的顯示必須滿足以下基本要求：①鮮明醒目；②清晰可辨；③明確易懂。

　　視覺顯示器的設計和選用應遵循的原則：

　　①根據(jù)使用要求，選用最適宜的視覺刺激維度作為傳遞信息的代碼，并將視覺代碼的數(shù)目，限制在人的絕對判別能力允許的范圍內。

　?、谑癸@示精度與人的視覺辨認特性同系統(tǒng)要求相適應。

　?、郾M量采用形象直觀的、與人的認知特點相匹配的顯示格式。

　?、軐ν瑫r呈現(xiàn)的有關聯(lián)的信息，盡可能實現(xiàn)綜合顯示，以提高顯示的效率。

　?、菽繕撕捅尘爸g要有適宜的對比關系，包括亮度對比、顏色對比、運動對比和形狀對比等。

　?、蘧哂辛己玫恼彰餍再|和適宜的照明水平，以保證對目標的顏色辨認和細節(jié)辨認。

　?、吒鶕?jù)任務的性質和使用條件，確定視覺顯示器的尺寸和定放位置。

　?、嘁c系統(tǒng)中的其它顯示器和控制器，在空間關系和運動關系上兼容。

　　9.視覺編碼：用顏色、數(shù)字、字母、圖形等視覺刺激對信息進行編碼，稱為視覺編碼。

　　視覺代碼：用作視覺編碼的刺激稱為視覺代碼。

　　10.用刺激物的單一視覺屬性對信息進行的編碼，稱為單維視覺編碼。

　　11.多維視覺編碼：是指將兩種或多種視覺屬性結合起來作為代碼的信息編碼方式。

　　第三節(jié) 熒光屏顯示器設計中的人的因素

　　12.熒光屏顯示器（CRT）：是利用陰極射線管顯示視覺信息的裝置。具有顯示空間小、顯示格式靈活可變，并能綜合顯示多種信息等優(yōu)點。

　　13.影響熒光屏顯示效率的主要因素（CRT設計中應考慮哪些人的因素）：

　?、倌繕肆炼?。在一定的亮度范圍內，視覺作業(yè)的績效隨目標亮度的增加而提高，但其提高率隨目標亮度增加而下降。場合，目標背景亮度的設定，應特別考慮顯示器的分辨率、刷新頻率、目標背景亮度比和目標在屏上的位置等因素的影響。

　?、谀繕伺c背景的亮度比。目標與背景的亮度比取決于目標亮度、屏面亮度和周圍環(huán)境照明三因素。決定CRT目標與背景對比度的主要參數(shù)有：柵偏壓、余輝、屏面噪聲和聚焦狀況。

　?、鄯直媛?。CRT的分辨率是指可視圖像中最小可辨或可測的細節(jié)。其指標常以電視限定法測得的屏幕線數(shù)，或以壓縮光柵法測定的屏幕每厘米的掃描線數(shù)表示。要使顯示效果更加清晰、真切，應選擇高分辨率的顯示器。

　?、茴伾?。CRT彩色顯示器的合理設計，應以顏色編碼和顯示工效的心理學研究為依據(jù)。在單色顯示屏上，白色、綠色、黃色對深灰色或黑色形成的顏色對比，最適于圖形和字符的識別。通常將白色、綠色等明快顏色用作目標色，而將深色或黑色作為背景色。

　　⑤目標位置指示物。目標位置指示物是雷達屏的常用輔助部分。它包括坐標格線、光電筆、電子十字絲等多種形式

　?、奁聊淮笮〖拔恢谩RT屏幕大小與視距是兩個相互關聯(lián)的因素。對最佳屏面尺寸的確定，還應綜合考慮顯示目標的大小、觀察精度、顯示器的分辨率等因素的影響。

　　屏面最好處于正對視線的位置。如果要為站立的觀察者使用時，屏面處于屏面中心與眼的連線以下、偏離水平視線5度為宜；如果要為坐姿觀察者使用，則以下偏15－20度為宜。

　　視距的范圍應為50-70厘米。

　　第四節(jié) 信號燈設計中的人的因素

　　14.信號燈是以燈光形式傳遞信息的顯示器。用來顯示危險或緊急狀態(tài)的信號燈稱為警告燈。

　　信號燈的設置目的：主要是為了使人能及時注意到某種狀態(tài)的發(fā)生，以作出正確的應答。

　　15.信號燈的亮度因素：主要由于燈光的亮度、大小和呈現(xiàn)時間三方面因素決定。燈光信號的亮度覺察閾限，在一定范圍內，若信號燈的面積不變、亮度閾限隨暴露時間段的增加而下降；若暴露時間一定，亮度閾限隨投光面積的增大而下降。

　　16.信號燈的顏色：信號燈和警告燈顏色的選擇。有人對紅、綠、黃、白四種顏色燈光信號進行過研究，認為在信號燈與背景保持良好的亮度比時，不同色光的辨認速度基本一致，當信號燈與背景的對比度較低時，四色燈信號的優(yōu)劣順序為紅、綠、黃、白。

　　日常生活中，人們把“綠色”與正常、安全、通行等概念聯(lián)系在一起。把“紅色”與故障、危險、停止等概念聯(lián)系在一起。

　　17.閃光和穩(wěn)定光：由于閃光比穩(wěn)定光更能吸引人的注意，因此，警告信號燈宜用閃光。使用單個閃光信號時，以3－10次/秒的閃光速度為宜。

　　18.信號燈位置：信號燈和警告燈處于視野中不同的位置時具有不同的觀察效果。最重要的信號燈和警告燈應安置在視野中央3度的范圍內；所有警告燈不宜超出視野30度的范圍。

　　19.聽覺顯示器設計中人的因素。聽覺顯示器是人機系統(tǒng)中利用聽覺通道向人傳遞信息的裝置，按其所顯示信息的特點，可分為言語聽覺顯示器和聲音聽覺顯示器。

　　第八章 控制器

　　1.控制器：是操作者用以將控制信息傳遞給機器的裝置。人的效應器官與控制器構成人機系統(tǒng)的人機界面。操作者通過控制器對機器實行操縱，調整機器的工作狀態(tài)，使它按預定的目標工作。

　　2.控制器的種類：

　?、倏梢园凑湛刂破鱾鬟f的信息是離散的還是連續(xù)的分為：

　　離散控制器：只能用來調節(jié)有限的幾種確定狀態(tài)，它們可完成啟動、離散位調或數(shù)據(jù)輸入的功能。

　　連續(xù)控制器：能用來調節(jié)一個連續(xù)體中的任何值，可完成數(shù)量調節(jié)和連續(xù)控制的功能。

　　②也可按操作所用的身體器官或控制行為分為：

　　手控制器、足控制器、言語控制器。

　?、郯纯刂破鬟\動類別的不同，控制器可分為：

　　旋轉控制器、擺動控制器、按壓控制器、滑動控制器和牽拉控制器。

　　3.控制器編碼：是指，以適當?shù)拇碳ぷ鞔a來標志控制器的功能特點。

　　控制器的編碼方式主要有：

　?、傩螤罹幋a：編碼選用的各種形狀不宜過于復雜。為了便于譯碼，應盡可能使用與控制器的功能相聯(lián)系或相似的形狀。

　?、诒砑y編碼

　?、鄞笮【幋a：操作者可通過視覺或觸覺辨認控制器的大小，但一般認為，單獨用控制器大小作編碼不如形狀編碼那么有效，并且需占用較大的控制板空間。

　?、芪恢镁幋a

　?、莶僮鞣椒ň幋a：

　　⑥顏色編碼：用作代碼的顏色應是操作者能絕對辨認的，應盡可能使用具有標準意義的顏色。

　　⑦標記編碼

　　4.控制器主要有四種阻力：

　　靜摩擦：是對初始運動的阻力，它在控制器開始移動時突然減少

　　庫倫摩擦：繼續(xù)作為對滑動運動的阻力，它與位移距離、速度和加速度都無關。

　　彈性阻力的大小與控制器位移距離成正比。

　　粘滯阻尼以及慣性分別與控制運動的速度和加速度成正比。

　　第二節(jié) 控制器的位置和排列

　　5.由于人體尺寸和生物力學的特點，任何控制器都有一個最佳操作位置和不能超越的位置容限。

　　6.控制器的排列原則：

　　①重要性原則：按照每個控制器對實現(xiàn)系統(tǒng)目標的重要程度決定其位置安排的優(yōu)先權?？刂破髟街匾话才诺奈恢迷胶?。

　　②使用頻次原則：按照每個控制器在系統(tǒng)操作中的使用頻次多少決定位置安排的優(yōu)先權?？刂破鞯氖褂妙l次越多，被安排的位置約好。

　　③功能原則：按照功能關系安排控制器的位置，將功能相近或相關的控制器組裝在一起，