Билет № 25 Средства отображения информации и органы управления,

В соответствии с используемыми типами восприятия существуют визуальные, акустические и тактильные средства отображения информации.

Естественно, наибольшее распространение имеют визуальные средства, или индикаторы. Прежде всего индикаторы следует разделить по характеру отображаемой информации: аналоговые, дискретные, дисплеи и мнемосхемы.

Аналоговые:

стрелочные с дуговой или круговой шкалой;

линейные с перемещающейся точкой (стрелкой) или с заполнением.

Дискретные:

единичные;

знакосинтезирующие одноразрядные.

Дисплеи:

однострочные;

алфавитно-цифровые многострочные,

комбинированные (универсальные), предназначенные для отображения визуальной информации любого характера.

Комбинированные (универсальные) - это мониторы ЭВМ, медицинских приборов, экраны радиолокаторов, некоторых наиболее крутых осциллографов и др.

Мнемосхемы в традиционном понимании: изображение функциональной или технологической схемы устройства или установки неизменно и нанесено прямо на панель, а индикаторы располагаются ассоциированно с изображением структурных элементов и отображают их режимы, потоки энергии или реагентов.

Все разновидности индикаторов имеют свои особенности восприятия.

Аналоговые индикаторы.

Аналоговые индикаторы не обспечивают высокой точности, но зато лучше, чем цифровые, дают представление о динамике процесса, о соотношении считываемого значения с какими-то ключевыми значениями: на шкале легко выделить эти ключевые значения или зоны.

Форма шкалы влияет на восприятие: быстрее точнее считываются показания с дуговой, круговой и линейной горизонтальной шкал, хуже всего в этом плане вертикальная линейная. Линейная шкала с заполнением применяется, когда главным образом важна оценка уровня величины, а не соотношения с ключевыми значениями.

Еще некоторые тонкости. Возрастание значений должно идти слева направо и снизу вверх. Цифры должны располагаться так, чтобы стрелка их не перекрывала. В площади, отведенной под индикатор, не должно быть ни конструктивных элементов, ни символов, не имеющих отношения к функции индикатора.

Дискретные индикаторы.

Единичные ндикаторы - светодиоды, лампы накаливания, электромеханические и другие - используются для отображения состояний “включено” и “выключено”, но, используя мигающий режим, можно отображать и дополнительную информацию.

Назначение цветов индикаторов согласно стандартам ССБТ: красный - отказ, мигающий красный - авария; желтый, непрерывно горящий или мигающий - предупреждение о включении, зеленый - штатный установившийся режим. Зеленым мигающим хорошо отображать штатный переходный режим.

Знакосинтезирующие индикаторы обычно используются для построения однострочных дисплеев, на которых может отображаться не только числовая, но и несложная текстовая информация типа ЕГГОГ.

. Для отображения многострочных сообщений практически используются не наборы одноразрядных индикаторов, а специальные многострочные дисплеи, как правило, со встроенным управлением. Знакосинтезирующие индикаторы делают на, вакуумно - люминесцентные, жидкокристаллические

Светодиодные, ВЛ и газоразрядные индикаторы - активные, но их плохо видно, когда на них попадает прямой яркий свет, а ЖКИ - пассивные и нуждаются в подсветке независимо от того, в проходящем или в отраженном свете они работают.

В электромеханических единичных индикаторах сам элемент индикации имеет флуоресцентное покрытие, и при ярком свете контрастность не теряется. При слабом внешнем освещении нужна подсветка. Их существенный недостаток - малое быстродействие.

Обычно активные индикаторы прикрывают стеклом, цвет которого соответствует цвету свечения индикатора, а обрамление делают черным.

Цифровые индикаторы предназначены для отображения конкретных числовых значений, они воспринимаются медленнее показаний аналоговых приборов, Акустические средства куда менее разнообразны. Слух способен адаптироваться и к уровню звука, и к достаточно долго повторяющемуся периодическому сигналу - по прошествии какого-то времени человек просто перестает воспринимать звуковой сигнал. Хорошо воспринимаются лишь быстрые перепады громкости или достаточно сильные изменения характера звучания.

Технические средства: обычные динамики, пьезокерамические излучатели (звонки), сирены, колокола и др.

Элементы управления.

Для обеспечения высокой скорости и точности работы оператора органы управления должны быть легко различимы зрительно и на ощупь, должны иметь размеры, ход (угол поворота) и усилие переключения, соответствующие антропометрическим данным человеческой руки.

Самые распространенные органы управления - кнопки и клавиши. Наиболее естественная форма их поверхности - слегка вогнутая. При нажатии обычной кнопки или клавиши естественным будет некоторое сопротивление, даже щелчок - это придает опреатору уверенность в том, что команда по крайней мере выдана. Тумблеры - обычно двухпозиционные, реже трехпозиционные, имеют свои особенности восприятия. У тумблера тактильная обратная связь с оператором гораздо сильнее, чем у кнопки или клавиши, а самое главное в том, что одного взгляда достаточно для определения, в каком режиме работает аппаратура, по положению рычажка.

Тумблеры лучше применять там, где оба положения относятся к равнозначным режимам, а кнопки с фиксацией и клавиши там, где один режим основной, а другой вспомогательный или специальный, или т. п.

При большом количестве тумблеров лучше располагать их горизонтальными рядами, чтобы рычажок перемещался в вертикальной плоскости, а не вертикальными рядами с горизонтальным движением рычажка

Существует довольно много органов управления аналогового типа: вращающиеся рукоятки, штурвалы, рычаги, движки. Известные всем мыши, джойстики, трэкболы я бы отнес к комбинированным - в них есть и кнопки.

Иногда аналоговые органы управления сочетают с интегратором: от положения органа управления зависит скорость изменения регулируемой величины.

Отмечено также, что цветовое восприятие зависит от того, на какой цвет был обращен взгляд до момента наблюдения.

Слух.

Слух способен адаптироваться и к уровню звука, и к достаточно долго повторяющемуся периодическому сигналу - по прошествии какого-то времени человек просто перестает воспринимать звуковой сигнал. Хорошо воспринимаются лишь быстрые перепады громкости или достаточно сильные изменения характера звучания.

Тактильная чувствительность.

Наибольшей чувствительностью обладает кожа на кончиках пальцев. Это также используется при проектировании органов управления.

Особенности двигательного аппарата.

Большая часть операций производится руками. В движениях рук отмечены такие особенности:

движения по горизонтали быстрее, чем движения по вертикали;

движения к себе более точны, чем от себя.

прерывистые движения выполняются медленнее, чем непрерывные;

дрожание рук имеется всегда.

Параметры, которыми характеризуется оператор как звено системы "человек - техника": быстродействие, точность и надежность.

Быстродействие определяется временем реакции анализаторов и временем исполнительных действий.

Точность оператора количественно определяют как разницу между показаниями индикатора и значением, считанным оператором.

Надежность оператора - такая же вероятностная характеристика, как и для технических устройств, и может быть выражена количественно, но факторы, ее определяющие, другие: во-первых, информация, получаемая оператором, не всегда исчерпывающа, во-вторых, сказываются личные особенности ее восприятия, далее, правильно задуманное не всегда исполняется безошибочно.

Очень серьезную роль играет психическое напряжение, связанное и со скоростью поступления информации, и длительностью периодов активной работы, и с различными факторами дискомфорта, а также всевозможные помехи.

В результате исследований установлены зона высшего комфорта, комфортная зона, некомфортная зона и невыносимая зона по различным факторам, определяющим условия работы оператора.

Понятно, что если хотя бы один параметр за пределами комфортной зоны, то оператору весьма неуютно, а два или более могут сделать жизнь совершенно непереносимыми.

На рисунке приведена схема деления рабочего места на зоны по степени удобства обзора и доступности для работы руками при работе сидя.

Здесь А - зона, в которой возможны наиболее быстрые и точные, наилучшим образом координированные и наименее утомляющие движения рук. Зона Б в этом плане мало чем отличается от зоны А, только что обзор несколько хуже и, строго говоря, естественная асимметрия рук дает о себе знать. Работа в зонах А и Б не требует поворота головы или туловища, а в зонах В и Г уже требует. Понятно, что наиболее важные для работы оператора органы управления и индикаторы должны располагаться в зонах А и Б.

Билет № 21

Значение иерарх. Строения слож. Систем применительно к сх. Проектированию и констр. РЭА.

В природе любой объект получается в результате соединения и взаимодействия различного рода “кубиков”, при этом даже набор, включающий в себя относительно небольшое число разновидностей, позволяет получить гигантское число вариантов. В свою очередь, каждый “кубик” сам состоит из более мелких составных частей, и так далее, а сам объект может входить в качестве составной части в какой-то более крупный объект. Таким образом, внутренняя структура любого объекта или явления представляется в виде иерархической “пирамиды”, включающей в себя взаимодействующие как по вертикали, так и по горизонтали объекты различных уровней. Такое представление называется системным подходом:

1.Любое целенаправленное объединение объектов нуждается в проверке, ибо ошибка всегда имеет свою цену, иногда очень высокую. Если начинать проверку только после окончательной сборки изделия, упрямо воспринимая его как нечто единое и неделимое, то из за маленькой ошибки может стать неработоспособным весь прибор. А если начинать проверку сверху, то всё равно придётся спускать на нижние уровни, и выявить протлему будет там гораздо сложнее.

С другой стороны, если начинать проверку с более низких уровней, то увеличивается количество проверяемых объектов, и суммарные трудозатраты растут. На практике, конечно, находят оптимум.

2.Функции, а также конструкцию объекта также можно представить как систему: решение более крупной задачи получается в результате стыковки решений более мелких задач. Одни и те же локальные задачи могут решаться в рамках нескольких различных задач более высокого уровня и, если принять часто встречающиеся локальные технические решения в качестве “кубиков”, можно не только здорово сэкономить на проектных работах и в производстве, но и сделать устройство изделия более понятным, что облегчает его тестирование, эксплуатацию, диагностику и ремонт - пусть даже в каждом конкретном случае использование типового “кубика” несколько отдаляет техническое решение от оптимума.

К слову, многие специалисты считают облегчение понимания устройства изделия эксплуатационным персоналом далеко не второстепенной задачей и полагают, что во имя этой цели можно отказаться от объединения слишком многих функций в одном узле, что, конечно, несколько увеличивает издержки производителя, но гораздо более улучшает эксплуатационные свойства изделия, что “добавляет очки” в борьбе за клиента. Кроме того, достаточно часто вводятся дополнительные элементы, не выполняющие основных функций, а предназначенные лишь для обеспечения тестирования устройства.

3.Неидеальность компонентов или использование одних и тех же устройств в разных вариантах функционирования предполагает наличие подстроек. Известно, что методом последовательных приближений можно установить значение параметра, зависящего не более чем от двух регулировок, поэтому приходится выделять функц узлы не более чем с двумя подстройками и нормировать их параметры, после чего они уже могут считаться теми самыми “кубиками” - в функциональном или даже конструктивном смысле.

4.Представляя изделие в виде иерархической структуры (в конструктивном плане), можно относительно легко спланировать его изготовление: правильно определить очередность изготовления узлов, организовать параллельное изготовление каких-то из них и т. п. (пример - сетевое планирование)