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(3)显控协调设计
显控协调性是指控制和协调的关系与人的期望的一致性[27]。显控协调设计应根据人机工程学原理和人的习惯定式等心理、生理特点,并遵循以下原则[28]:
1)空间协调性 空间协调性是指显示与控制在空间位置上的关系与人的期望的一致性,主要包括两个方面:一是控制与显示在设计上存在相似的形式特征;二是控制与显示在布置位置上存在对应或逻辑关系。
2)运动协调性 运动关系的协调性是指控制与显示的运动(移动或转动)关系与人的期望的一致性。控制的运动、显示的指示部分的运动、所控制变量的增减方向是决定运动关系协调性的主要因素。根据人的生理和心理特征,人对显示界面与操作界面的运动方向有一定的习惯定式。如顺时针旋转或自下而上,人自然认为是增加的方向;顺时针旋转旋钮,表明量的增加,反之则减少。
3)概念协调 概念协调是指控制与显示在概念上与人的期望的一致性。如绿色通常表示安全,黄色表示警戒,红色表示危险。
4)习惯模式 习惯模式是下意识和“自动”的行为,是一种条件反射。在显控协调设计中,考虑显示与控制相应的动作应符合人的习惯模式。而每一种习惯模式的强度是有所不同的,个体之间也存在着差异性,右撇子与左撇子就存在着习惯不一致的现象。因此,在人机界面设计时应考虑这些方面的问题。
(4)界面布局设计原则
显示与控制的布局原则是确定显示和控制的空间关系的基本原则[28]。 1)重要性原则。显示与控制的功能,可按其对实现系统目标的重要性而划分等级。重要性原则是指把最重要的控制与显示布局在操作者的视野和控制区的最佳位置。安全显示与控制,如报警信号灯和紧急刹车等按钮,应布局在操作者的最佳视野和最佳控制区。
2)操作频率原则。操作频率原则是指操作越频繁的显示和控制越应布置在操作者的最佳视野和最佳控制区。
3)功能分组原则。功能分组原则是指将功能相关的显示与控制构成若干“功能组” 然后分区布置。如温度指示器与温度调节器可分成一组,布置在一个区域。
4)操作次序原则。操作次序原则是指如果显示与控制在操作程序上有次序,则可以顺其次序进行布局设计。
在界面设计中,需要注意:控制件与其相应的显示应尽可能靠近,控制件
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在显示的下方或右方;文字说明表在控制和显示的上方;紧急开关和安全控制应位于作业注意区的中心,且形状和色彩编码应明显。
在人机界面设计中,色彩具有先声夺人的魅力。在相同的人机界面设计中色彩的差异可以给人截然不同的感受。人机界面色彩设计的关键问题是,如何才能最大限度地发挥色彩的美学功能和视觉效益,创造出良好的界面效果。 2.2.6工作环境及其改善
任何人机系统都处于一定的环境之中,因此人机系统的功能不能不受环境因素的影响,人与机相比,受影响的程度更大。作业环境包括一般工作环境,如照明、颜色、噪声、振动、温度、湿度、空气粉尘和有害气体等,也包括加速、减速、高温、低温等特殊环境。人因工程学主要研究在各种环境下人的生理、心理反应,对工作和生活的影响;研究以人为中心的环境质量评价准则;研究控制、改善和预防不良环境的措施,使之适应人的要求。除以上的物理环境因素以外,还要注意研究社会环境因素对人工作效率的影响。
环境可分为内环境和外环境,内环境是指发生在个体体内的整个过程,外环境是指对围绕着主体,并对主体的行为产生某种影响的外界一切事物。在内、外环境中对企业生产以及人员安全中起主要作用的是内环境,即在工作环境(工作平台)的设计应用。
使用和维护机器设备必须的环境必须在设计过程中予以考虑。人员的身体是不是舒适或是否适应,直接关系到使用和持续使用设备的能力。环境的考虑可分为三类:设计能控制的因素(内部照明和湿度、温度等)、设计不能控制的因素( 雨、雪、风沙等)、设计本身的因素(振动、噪音等)。人因工程对设计进行分析以确定不足之处,并提出了某些能控制的措施或设计本身问题的解决办法,对于不能直接由设计控制的问题,应使其危害减到最小。人对工作环境的一些具体要求如下:
(1)温度、湿度和通风。人们工作的最佳温度范围是18~20°C,如果温度超过 32°C 或者低于 10°C,就会降低人的工作效率。湿度在 30%~70%最合适。温度和湿度较高或较低都给人以明显的不舒适感。一个成年人每小时需要 28m3的新鲜空气,处于一个比较封闭的工作场所中,就需要有良好的通风装置。
(2)照明。要做好工作,应有良好的照明条件。照明强度会改变字符和背景之间的对比度。光照的颜色会改变物体表面色。照明设计不当,还可能产生
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眩光。为减轻眼疲劳,强度要稳定,不要忽强忽暗。为了避免阴影和眩光,不要使光源直接照射被照物体等。
(3)噪音与振动。噪音对人的听觉器官、消化器官、内分泌系统、神经系统等都有影响。一般认为每天工作 8h 的噪音不能超过 90dB,有节奏的噪音不能超过 85dB。一般大于80dB 就有可能降低工作效率,大于 90dB 就会对人造成危害。振动对人体也是有害的,当振动源产生的振动使人体谐振大于 25Hz 时,人就会感到难受。当人员在一个正振动着的装备上工作时,就可能造成差错,并降低工作效率。设计人员在设计机器设备时必须要考察人员受到振动的影响,采取措施来消除有害振动的影响。噪音与振动的防护,可以采取更换部分部件,改善结构与安装位置,隔声、吸声、消声、隔振、减振等技术措施来加以解决。
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第3章 驾驶失误的影响因素分析
在汽车行驶过程中,驾驶人和车辆处于一个时变动态的道路交通环境系统之中。在这个系统中,驾驶人是最活跃的因素,其从道路环境中获取信息,再经过人的大脑对信息的综合处理,经判断形成动作指令,指令通过驾驶员的操作行为,使汽车在道路上产生相应的运动,运动后的汽车运行状态和道路环境的变化又作为新的信息反馈给驾驶员,如此反复循环,最终完成了驾驶过程,驾驶过程简化如图 3-1 所示。因此我们在分析驾驶失误的影响因素时,不应该仅从单因素入手,而是从系统的观点出发,分析人、车、路、交通环境各部分在驾驶员驾驶失误过程中所扮演的角色。
道路交通环境驾驶人车辆行驶感知阶段判断阶段操作阶段
图 3-1驾驶过程简图
3.1 基于驾驶员生理、心理特性的驾驶失误分析
3.1.1基于驾驶员生理特性的驾驶失误分析
(1)疲劳驾驶 1)疲劳驾驶的概念
驾驶疲劳是指由于驾驶员长时间进行驾驶作业而导致身体上的变化、心理上的疲劳以及客观测定驾驶功能低落的总称,它是一种复杂的生理、心理问题,是一种正常的生理活动规律。随着疲劳的加深,驾驶疲劳所产生的反应水平下降,这种下降表现在注意力分散、打瞌睡,正常反应减慢,驾驶操作失误或完
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全丧失驾驶能力。当驾驶员感觉疲劳时,大脑属于迟钝的状态,不能及时地处理各种外界信息,严重时甚至困倦打瞌睡,使驾驶作业产生失误或完全失去驾驶能力,这时候驾驶员最容易因为疲劳而发生交通事故。据世界卫生组织的事故调查显示,世界范围内由驾驶疲劳造成的交通事故占事故总数的20%左右,占特大交通事故的20%以上。表3-1为不同疲劳状态对驾驶的影响。
表3-1不同疲劳状态对驾驶的影响
驾驶操作 控制车速
正常状态 加速 、减速敏捷 能快速的做出判
行车方向控制
断和操调节操作
动作 操作姿势正常、无
多余动作
疲劳状态 加减速时间较长、
动作较慢 不能及时迅速地做出调节性操作动作,甚至出现误
动作 较多的身体动作,如揉搓颈、头,眨眼打哈欠等
睡眠,身体摇晃 停止操作 瞌睡状态 速度变换较慢甚至不变换
身体动作
2)疲劳驾驶影响因素
①驾驶人员长时间驾驶机动车辆的影响。驾驶人员操控机动车辆超过一定的时长,驾驶人员的动作幅度以及坐姿等就会受到一定的范围限制,驾驶机动车辆人员的部分肌体受到压迫,使得其身体的局部肌肉绷紧,血液循环不畅,心脑供氧不足,从而产生肌体困倦、操作机动车辆显现出力不从心的现象。
②人体生物钟的影响。驾驶员的行驶时间是影响驾驶疲劳的至关重要的因素。凌晨及午后两个时间段是驾驶员最容易产生疲劳的时间点。在凌晨,驾驶员身体机能进入生物钟的休息状态,在午后人的身体机能也是最低的时候。这两个时间段,驾驶员最容易出现驾驶疲劳。
③车内驾驶环境的影响。
a.车内空气污染的危害:一是新车内装饰材料中含有的有毒气体,主要包括苯、甲醛、丙酮等。这些有毒物质在不知不觉中使人中毒,渐渐出现头痛、
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