汽車起重機視覺界面的設計方向探討

楊巍巍

(江蘇食品藥品職業技術學院機電工程系，江蘇淮安 223003)

汽車起重機視覺界面的設計方向探討

楊巍巍

(江蘇食品藥品職業技術學院機電工程系，江蘇淮安 223003)

以起重機視覺界面作為切入點，根據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個方面探討起重機視覺界面設計的方法。

起重機；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]。因為使用者使用視覺提取外界訊息的過程中,所提取的訊息質量與使用者的視覺特性有著密不可分的關系;視覺界面設計得合理與否,決定著使用者對外部訊息的讀取速率和精確度。所以,在工程機械產品等大型工程設備的人機界面設計中,都極其重視視覺界面的設計研發,這其中又以視覺顯示模塊為主。

從一般意義上講,視覺界面是體現機械運行狀況的儀表及儀表臺的組合;從實際意義上講,該模塊包含了機器所有的訊息反饋模塊(即顯示模塊)和真實的視覺范圍等。一個合理的視覺界面設計,除了準確地反饋“機械”的運行訊息外,還要依據使用者一定的生理特征來確定其結構,使兩者之間達到100%的協調。換句話說,就是整個視覺界面都要符合使用者的訊息接受及認知過程。

目前汽車起重機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,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)儀表模塊缺少設計感,造型單調、生硬,與操作室的空間設計和色彩運用不協調,影響整體美感;(3)操作室整體視覺布局不合理,局部呈現出空洞感而有一些位置卻顯得十分擁擠。

1 從起重機視覺范圍入手

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動的情形下,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。視距則是指使用者在進行相應操作時的一般可視距離，視距的遠近直接影響到顯示界面的讀取速率和精準度。通過對大部分汽車起重機操作室視覺界面中視覺范圍的分析[2]得出:企業在進行視覺范圍的設計開發時,一般會將使用者進行相應操作時的視距設計在550～750 mm的范圍內,這個視距范圍所帶來的最大好處便是讓眼睛持續工作而不顯疲勞。其次,在視野范圍的劃分上,通常會以上下左右各30°的垂直視野和水平視野范圍為設計準則。首先,最核心區域設置在了視野中心點3°以內的范圍;其次,次要部分設置在了水平視野左右30°～60°和垂直視野上下30°～75°的區域范圍;最后,最不常用到的模塊設置在了水平、垂直視野80°的范圍之外。

總結得出：視野范圍一般情況下都應該設置在使用者不用轉動頭部或轉動身體就能觀察到的范圍之內。此外,把視野范圍控制在有效的視區,其意義還在于：可以讓使用者能長時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之外。因此,汽車起重機操作室視野范圍的總體設置,還應根據顯示模塊的分區設計原則和視野、視距的特點等來進行。

2 顯示模塊的研究

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

(1)儀表模塊。

在汽車起重機操作室的顯示模塊中,儀表模塊是被運用最多的一種,它按照讀取特征的不同,又可分為數字式儀表和模擬式儀表。數字式儀表是顯示相關性能參數、運行狀態時用數

字來作為傳遞方式的視覺模塊集合。數字式儀表通常只是對簡單的數字、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性能參數、運行狀態時用模擬再現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,就能對機器的大致狀態有一個準確把握,從而讓使用者在最短的時間內做出正確的判斷。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、船舶等領域廣泛運用[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,同時它的訊息傳遞量值相對較小,一旦訊息集中或者較多時,使用者會眼花絳亂,不知所措。這些都要求人們在進行信號模塊的設計開發時，進行亮度、色彩等方面的多方考量。

3 起重機操作室色彩的研究

汽車起重機操作室視覺界面的色彩,應根據實際情況,釆用不同的色彩搭配。操作室內部要使用平穩的色彩,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,就一定要強調整體色彩的協調[4]。在色彩的使用和搭配上,既要實現顯示模塊對于功能的要求,又要滿足人們對于認知心理和審美態度的訴求。在起重機的使用過程中,安全性是放在第一位考慮的要素,因此,在起重機顯示模塊的設計中,其色彩運用時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,設計時還應著重考慮主體色彩。

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

【2】 劉偉,袁修干.人機交互設計與評價[M].北京：科學出版社，2008:80-83.

【3】 吳瓊.工業設計技巧與禁忌[M].北京：機械工業出版社，2009:63-65.

【4】 譚浩,趙江洪,王巍.汽車人機交互界面設計研究[J].汽車工程學報，2012(5): 315-321.

【5】 譚浩,趙丹華,趙江洪. 面向復雜交互情境的汽車人機界面設計研究[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，研究方向為工業設計。E-mail:yangweiwei8163@163.com。