《汽车人机工程学-4解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车人机工程学-4解析（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 显示装置 指针式仪表的设计 仪表的照明设计 显示装置的类型 3 仪表板的总体设计 3 荧光屏显示 汽车后视镜设计 图形标志设计 3 车辆驾驶员的眼椭圆 3 1 2 3 4 6 7 8 9 改善车辆视认性的途径10 信号灯设计5 显示装置的类型 人机系统中人机系统中, , 显示装置的功能通过可视显示装置的功能通过可视 化的数值、文字、曲线、符号、标志、图形、化的数值、文字、曲线、符号、标志、图形、 图像图像, , 可听的声波以及其它人体可感知的刺激可听的声波以及其它人体可感知的刺激 信号向信号向 “ “人人” ” 传递传递 “ “机机” ” 的各种运行信息的各种运行信息 。 显示方式的类
2、型显示方式的类型 按信息传递的通道按信息传递的通道 按所显示的参数按所显示的参数 按显示的形式按显示的形式 视觉传递视觉传递听觉传递听觉传递触觉传递触觉传递 显示系统的显示系统的 工作条件参数工作条件参数 显示系统的显示系统的 输出参数输出参数 显示系统的显示系统的 输入参数输入参数 显示系统的显示系统的 工作状态参数工作状态参数 模拟式显示模拟式显示数字式显示数字式显示屏幕式显示屏幕式显示 定量显示定量显示 定性显示定性显示 警戒显示警戒显示 （显示（显示正常正常、警戒警戒、危险）危险） 视觉显示装置的功能和类型视觉显示装置的功能和类型 视觉显示装置是人机系统中功能最强大、使用最广视觉显示装
3、置是人机系统中功能最强大、使用最广 泛的显示装置。泛的显示装置。视觉显示装置的功能视觉显示装置的功能, , 是向操作人员提是向操作人员提 供机器系统运行过程的有关信息供机器系统运行过程的有关信息, , 使操作人员及时、合使操作人员及时、合 理地进行操纵理地进行操纵, , 从而使机器系统按预期的要求运行从而使机器系统按预期的要求运行, , 完完 成预定的工作。成预定的工作。 对视觉显示装置的要求对视觉显示装置的要求, , 最主要的是使操作人员观最主要的是使操作人员观 察认读既准确、迅速而又不易疲劳。察认读既准确、迅速而又不易疲劳。 按所显示的信息量类型来划分按所显示的信息量类型来划分, , 视觉
4、显示装置可分视觉显示装置可分 为为数字显示和模拟显示数字显示和模拟显示两大类。两大类。 模拟显示模拟显示 数字显示与屏幕显示数字显示与屏幕显示 数字显示数字显示的认读过程比较简单的认读过程比较简单, , 认读速度较快认读速度较快, , 认读准确度较高认读准确度较高, , 但不能给人以形象化的印象。但不能给人以形象化的印象。 模拟显示模拟显示恰恰相反恰恰相反, , 它能给人以形象化的印象它能给人以形象化的印象, , 使人对模拟量在全量程范围内所处的位置及其变化趋向使人对模拟量在全量程范围内所处的位置及其变化趋向 一目了然；对于测量的偏差量一目了然；对于测量的偏差量, , 它不但显示偏差的大小它不
5、但显示偏差的大小, , 而且显示偏差与给定值的相对关系而且显示偏差与给定值的相对关系( (正或负正或负, ,增或减增或减) )；但；但 其认读速度和准确度均比数字显示的低。其认读速度和准确度均比数字显示的低。 机动车辆上使用最普遍的视觉显示装置机动车辆上使用最普遍的视觉显示装置, , 目前主目前主 要还是各种仪表和信号灯。要还是各种仪表和信号灯。 仪表仪表 按功能按功能 按显示方式按显示方式 读数用仪表读数用仪表检查用仪表检查用仪表警戒用仪表警戒用仪表追踪用仪表追踪用仪表调节用仪表调节用仪表 指针式仪表指针式仪表数字式仪表数字式仪表图形式仪表图形式仪表 按仪表的功能按仪表的功能, , 大体上可
6、分作下列五类大体上可分作下列五类: : 1. 1. 读数用仪表读数用仪表 指示各种参数和状态的具体数值指示各种参数和状态的具体数值, , 要求认读迅速、准确。其中以数字显示为最优要求认读迅速、准确。其中以数字显示为最优( (荧光屏显荧光屏显 示又比数码管显示更好示又比数码管显示更好), ), 圆形指针式仪表次之。圆形指针式仪表次之。 2. 2. 检查用仪表检查用仪表 指示各种参数和状态是否偏离正常指示各种参数和状态是否偏离正常 位置位置, , 要求突出指针位置要求突出指针位置, , 使之清晰显目。以指针运动式使之清晰显目。以指针运动式 仪表为最优仪表为最优, , 操作者一眼便可看出指针偏离正常
7、位置的情操作者一眼便可看出指针偏离正常位置的情 况。其设计要点是使指针在仪表面上显得十分突出而引人况。其设计要点是使指针在仪表面上显得十分突出而引人 注目注目, , 为此在指针偏离正常位置的同时为此在指针偏离正常位置的同时, , 可使仪表内部照可使仪表内部照 明的颜色或亮度呈现一个明显的变化。明的颜色或亮度呈现一个明显的变化。 3. 3. 警戒用仪表警戒用仪表 指示各种参数和状态是否处于正指示各种参数和状态是否处于正 常范围之内。它所指示的范围一般分为正常区、警戒区常范围之内。它所指示的范围一般分为正常区、警戒区 和危险区三部分。当指针进入警戒区和危险区时和危险区三部分。当指针进入警戒区和危险
8、区时, ,应及应及 时采取对策。时采取对策。 4. 4. 追踪用仪表追踪用仪表 专为追踪操纵而设置。追踪操纵专为追踪操纵而设置。追踪操纵 是动态控制系统中最常见的操纵方式是动态控制系统中最常见的操纵方式, , 其目的是通过人其目的是通过人 的操纵使机器系统按照人所要求的或环境所限定的动态的操纵使机器系统按照人所要求的或环境所限定的动态 过程工作。过程工作。 5. 5. 调节用仪表调节用仪表 只指示操纵装置的调节量只指示操纵装置的调节量, ,而不指而不指 示机器系统的状态或参数。示机器系统的状态或参数。 按仪表的显示方式按仪表的显示方式, , 大体上可分作下列三类大体上可分作下列三类: : 1.
9、 1. 指针式仪表指针式仪表 用不同形式的指针来指示有关参数用不同形式的指针来指示有关参数 或状态。具体式样、形状和结构的差别很大。机动车辆上或状态。具体式样、形状和结构的差别很大。机动车辆上 用得最多的是指针运动型的仪表。用得最多的是指针运动型的仪表。 2. 2. 数字式仪表数字式仪表 常用的有条带式数字仪表常用的有条带式数字仪表 ( (如机械如机械 式里程表式里程表) ) 、液晶显示和数码管显示等。、液晶显示和数码管显示等。 3. 3. 图形式仪表图形式仪表 用图形来形象化地显示机器系统的用图形来形象化地显示机器系统的 运行状态。运行状态。 表表 4-1 4-1 列出了模拟显示与数字显示式
10、仪表的主要特性对列出了模拟显示与数字显示式仪表的主要特性对 比情况。比情况。 视觉显示装置设计的人机工程学问题视觉显示装置设计的人机工程学问题, , 可概括为下可概括为下 列三个方面列三个方面: : (1) (1) 确定操作者与显示装置间的观察距离。确定操作者与显示装置间的观察距离。 (2) (2) 根据操作者所处的位置根据操作者所处的位置, ,确定显示装置相对于确定显示装置相对于 操作者的最优布置区域。操作者的最优布置区域。 (3) (3) 选择有利于传递和显示信息、易于准确快速认选择有利于传递和显示信息、易于准确快速认 读的显示器型式及与其相关的匹配条件读的显示器型式及与其相关的匹配条件(
11、 (如颜如颜 色、照明条件等色、照明条件等) )。 回到目录 指针式仪表的设计 刻度盘设计 刻度和刻度线设计 文字符号设计 指针式仪表的颜色匹配 指针设计 回到目录 刻度盘的形状刻度盘的形状, , 常用的有圆形、半圆形、直线常用的有圆形、半圆形、直线 形、扇形等。形、扇形等。 按刻度盘与指针相对运动的情况按刻度盘与指针相对运动的情况, , 有指针运动有指针运动 而刻度盘固定、刻度盘运动而指针固定以及二者都而刻度盘固定、刻度盘运动而指针固定以及二者都 运动的三类运动的三类 , , 最后一类用得极少。最后一类用得极少。 开窗式仪表显露的刻度少开窗式仪表显露的刻度少, , 认读范围小认读范围小, ,
12、 视线视线 集中集中, , 认读时眼睛移动的距离短认读时眼睛移动的距离短, ,因而认读起来迅速因而认读起来迅速 准确准确, , 效果甚好。效果甚好。 圆形和半圆形刻度盘的认读效果优于直线形刻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。度盘；水平直线形优于竖直直线形。 刻度盘的形状刻度盘的形状 汽车使用的扇形仪表汽车使用的扇形仪表 刻度盘的大小 刻度盘大小与其刻度标记数量和观察距离有关。 刻度标记标记 的数 量 刻度盘盘的最小允许许直径/ mm 观观察距离为为500 mm时时观观察距离为为900 mm时时 3825.425.4 5025.432.5 7025.445
13、.5 10036.464.3 15054.498.0 20072.8120.6 300109.0196.0 当刻度盘尺寸增大时当刻度盘尺寸增大时, , 刻度、刻度线、指针和字符刻度、刻度线、指针和字符 都可随之增大都可随之增大, , 这样可提高清晰度；但却使眼睛的扫描路这样可提高清晰度；但却使眼睛的扫描路 线变长线变长, , 不利于认读的准确度和速度不利于认读的准确度和速度, , 同时也使安装面积同时也使安装面积 增大增大, , 布置不紧凑。布置不紧凑。 因此因此, , 刻度盘尺寸过大或过小都不适宜刻度盘尺寸过大或过小都不适宜, , 应取使认应取使认 读效果最优的中间值。通常读效果最优的中间值
14、。通常, , 刻度盘认读效果最优的尺寸刻度盘认读效果最优的尺寸 是其对应的视角在是其对应的视角在 2.52.5 55范围内范围内, , 只要确定了操作只要确定了操作 者与显示装置间的观察距离者与显示装置间的观察距离, , 就能据此算出刻度盘的最优就能据此算出刻度盘的最优 尺寸。尺寸。 应当注意应当注意, , 设计开窗式仪表时设计开窗式仪表时, , 为了有利于认读为了有利于认读, , 应当使刻度盘无论转到什么位置应当使刻度盘无论转到什么位置, , 都能在观察窗口内至少都能在观察窗口内至少 看得到相邻两个刻有数字的刻度线。看得到相邻两个刻有数字的刻度线。 回到上一级 刻度和刻度线设计 刻度盘上刻度
15、线间的距离称为刻度盘上刻度线间的距离称为刻度刻度。 刻度的大小根据人眼的最小分辨能力来确定。刻度的大小根据人眼的最小分辨能力来确定。 人眼直接读数时人眼直接读数时, , 刻度的最小尺寸不应小于刻度的最小尺寸不应小于 0.60.6l l mm, mm, 一般宜在一般宜在 1 12.5 mm 2.5 mm 间选取间选取, ,必要时也可取为必要时也可取为 4 48 mm 8 mm 。 若用放大镜读数若用放大镜读数, , 最小刻度一般应取为最小刻度一般应取为 1/f mm ( f 1/f mm ( f 为放大镜的放大率为放大镜的放大率) )。 刻度的最小值还受所用材料的限制刻度的最小值还受所用材料的限制, , 钢和铝的钢和铝的 最小刻度为最小刻度为 1 mm, 1 mm, 黄铜和锌白铜的最小刻度为黄铜和锌白铜的最小刻度为 0.5 0.5 mm mm 。 刻度大小要适宜，太小不利于认读，读数的准确度刻度大小要适宜，太小不利于认读，读数的准确度 和速度都低；太大则使刻度盘尺寸增大，不但不经济，和速度都低；太大则使刻度盘尺寸增大，不但不经济， 而且也使认读效果降低。而且也使认读效果降低。 每一刻度线代表一定的测量数值。刻度线一般分长每一刻度线代表一定的测量数值。刻度线一般分长 、中、短三
