汽車起重機(jī)視覺界面的設(shè)計(jì)方向探討

楊巍巍

(江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江蘇淮安 223003)

汽車起重機(jī)視覺界面的設(shè)計(jì)方向探討

楊巍巍

(江蘇食品藥品職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江蘇淮安 223003)

以起重機(jī)視覺界面作為切入點(diǎn)，根據(jù)視覺界面研究中存在的問題，從視覺范圍、顯示模塊、操作室色彩3個(gè)方面探討起重機(jī)視覺界面設(shè)計(jì)的方法。

起重機(jī)；視覺界面；視覺范圍；色彩

0 引言

視覺界面是訊息傳遞的基本模塊。在使用者的各種感覺訊息中,80%以上是視覺訊息,聽覺等其他訊息僅占很小的比重[1]。因?yàn)槭褂谜呤褂靡曈X提取外界訊息的過程中,所提取的訊息質(zhì)量與使用者的視覺特性有著密不可分的關(guān)系;視覺界面設(shè)計(jì)得合理與否,決定著使用者對外部訊息的讀取速率和精確度。所以,在工程機(jī)械產(chǎn)品等大型工程設(shè)備的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中,都極其重視視覺界面的設(shè)計(jì)研發(fā),這其中又以視覺顯示模塊為主。

從一般意義上講,視覺界面是體現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行狀況的儀表及儀表臺(tái)的組合;從實(shí)際意義上講,該模塊包含了機(jī)器所有的訊息反饋模塊(即顯示模塊)和真實(shí)的視覺范圍等。一個(gè)合理的視覺界面設(shè)計(jì),除了準(zhǔn)確地反饋“機(jī)械”的運(yùn)行訊息外,還要依據(jù)使用者一定的生理特征來確定其結(jié)構(gòu),使兩者之間達(dá)到100%的協(xié)調(diào)。換句話說,就是整個(gè)視覺界面都要符合使用者的訊息接受及認(rèn)知過程。

目前汽車起重機(jī)視覺界面研究中常見的問題有：(1)儀表模塊的位置布置不當(dāng),使用者對儀表的觀察視角很小,影響到了使用者對某些訊號的接收與判斷;(2)儀表模塊缺少設(shè)計(jì)感,造型單調(diào)、生硬,與操作室的空間設(shè)計(jì)和色彩運(yùn)用不協(xié)調(diào),影響整體美感;(3)操作室整體視覺布局不合理,局部呈現(xiàn)出空洞感而有一些位置卻顯得十分擁擠。

1 從起重機(jī)視覺范圍入手

視野是視覺范圍需要討論的首要問題,它是指使用者的頭部和眼睛在不運(yùn)動(dòng)的情形下,眼睛對位于正前方物體的可視空間范圍,視野范圍多采用角度來表達(dá)。視距則是指使用者在進(jìn)行相應(yīng)操作時(shí)的一般可視距離，視距的遠(yuǎn)近直接影響到顯示界面的讀取速率和精準(zhǔn)度。通過對大部分汽車起重機(jī)操作室視覺界面中視覺范圍的分析[2]得出:企業(yè)在進(jìn)行視覺范圍的設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí),一般會(huì)將使用者進(jìn)行相應(yīng)操作時(shí)的視距設(shè)計(jì)在550～750 mm的范圍內(nèi),這個(gè)視距范圍所帶來的最大好處便是讓眼睛持續(xù)工作而不顯疲勞。其次,在視野范圍的劃分上,通常會(huì)以上下左右各30°的垂直視野和水平視野范圍為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。首先,最核心區(qū)域設(shè)置在了視野中心點(diǎn)3°以內(nèi)的范圍;其次,次要部分設(shè)置在了水平視野左右30°～60°和垂直視野上下30°～75°的區(qū)域范圍;最后,最不常用到的模塊設(shè)置在了水平、垂直視野80°的范圍之外。

總結(jié)得出：視野范圍一般情況下都應(yīng)該設(shè)置在使用者不用轉(zhuǎn)動(dòng)頭部或轉(zhuǎn)動(dòng)身體就能觀察到的范圍之內(nèi)。此外,把視野范圍控制在有效的視區(qū),其意義還在于：可以讓使用者能長時(shí)間處在不間斷接受視覺訊號的范圍,而僅僅是在迫不得己的情況下,才使視野范圍處于有效的視區(qū)之外。因此,汽車起重機(jī)操作室視野范圍的總體設(shè)置,還應(yīng)根據(jù)顯示模塊的分區(qū)設(shè)計(jì)原則和視野、視距的特點(diǎn)等來進(jìn)行。

2 顯示模塊的研究

顯示模塊是視覺界面另一種主要形式。在起重機(jī)操作室顯示模塊中,依據(jù)人機(jī)界面相關(guān)理論,按其顯示方式的差別,又被區(qū)分為儀表模塊和信號模塊。

(1)儀表模塊。

在汽車起重機(jī)操作室的顯示模塊中,儀表模塊是被運(yùn)用最多的一種,它按照讀取特征的不同,又可分為數(shù)字式儀表和模擬式儀表。數(shù)字式儀表是顯示相關(guān)性能參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)時(shí)用數(shù)

字來作為傳遞方式的視覺模塊集合。數(shù)字式儀表通常只是對簡單的數(shù)字、符號的辨識過程,讀取過程相對簡單,顯示相對精確。

模擬式儀表是顯示相關(guān)性能參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)時(shí)用模擬再現(xiàn)來作為傳遞方式的視覺模塊集合。這種顯示方式能讓使用者在不用精確讀取所顯示訊息的情況下,就能對機(jī)器的大致狀態(tài)有一個(gè)準(zhǔn)確把握,從而讓使用者在最短的時(shí)間內(nèi)做出正確的判斷。這種儀表讀取方式更形象、更直觀。

(2)信號模塊

信號模塊是指由信號燈作為視覺訊息傳達(dá)方式的一種顯示模塊集合，目前已在家電制造、汽車工程、航天、船舶等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用[3]。這種顯示方式通常具有體積小、視距長、容易引起注意等特點(diǎn),同時(shí)它的訊息傳遞量值相對較小,一旦訊息集中或者較多時(shí),使用者會(huì)眼花絳亂,不知所措。這些都要求人們在進(jìn)行信號模塊的設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，進(jìn)行亮度、色彩等方面的多方考量。

3 起重機(jī)操作室色彩的研究

汽車起重機(jī)操作室視覺界面的色彩,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,釆用不同的色彩搭配。操作室內(nèi)部要使用平穩(wěn)的色彩,在操作室顯示模塊中,為了讓使用者能清晰、快速、高效地辨識訊息,就一定要強(qiáng)調(diào)整體色彩的協(xié)調(diào)[4]。在色彩的使用和搭配上,既要實(shí)現(xiàn)顯示模塊對于功能的要求,又要滿足人們對于認(rèn)知心理和審美態(tài)度的訴求。在起重機(jī)的使用過程中,安全性是放在第一位考慮的要素,因此,在起重機(jī)顯示模塊的設(shè)計(jì)中,其色彩運(yùn)用時(shí)考慮的首要因素便是可識別性[5]。儀表模塊作為顯示模塊的重要組成部分,其色彩的選擇對于訊息的有效識別有很大的影響,設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)著重考慮主體色彩。

【1】 孫慶華.針對視障用戶的網(wǎng)絡(luò)信息無障礙研究[D].北京：首都師范大學(xué)，2008:77-78.

【2】 劉偉,袁修干.人機(jī)交互設(shè)計(jì)與評價(jià)[M].北京：科學(xué)出版社，2008:80-83.

【3】 吳瓊.工業(yè)設(shè)計(jì)技巧與禁忌[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009:63-65.

【4】 譚浩,趙江洪,王巍.汽車人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)研究[J].汽車工程學(xué)報(bào)，2012(5): 315-321.

【5】 譚浩,趙丹華,趙江洪. 面向復(fù)雜交互情境的汽車人機(jī)界面設(shè)計(jì)研究[J].包裝工程，2012(12):26-30.

Discussion on the Design Directions of Visual Interface of Truck Crane

YANG Weiwei

(Department of Electrical and Mechanical Engineering，Jiangsu Food & Pharmaceutical Science College，Huaian Jiangsu 223003，China)

Taking the crane visual interface as a starting point, according to the existing problems in the research of visual interface, the design methods for visual interface of crane were discussed from three aspects including visual range, display modules and cab color.

Crane ;Visual interface; Visual range; Color

2014-11-06

楊巍巍(1979 —) ,女,碩士，研究方向?yàn)楣I(yè)設(shè)計(jì)。E-mail:yangweiwei8163@163.com。