боте двигателя (такая зона часто выделяется и на спидометре). Зоны чаще всего обозначаются цветными полосами (зеленой – для зоны экономичной работы; красной – для зоны опасно высокой частоты вращения вала двигателя).

Вцелом панель приборов позволяет водителю создать информационную модель объекта управления и оценить его работу.

Перечень средств отображения информации для автомобилей и тракторов имеет много общего, но на тракторах дополнительно могут быть применены приборы, контролирующие ход выполнения технологического процесса при работе тракторного агрегата и его производительность (буксование движителя, частоту вращения вала отбора мощности, площадь обработанного поля и т.п.).

3.3.Правила проектирования шкал приборов

Вглаве 1 упоминалось о методике оценки времени реакции человека на тот или иной сигнал. Подобная методика используется и для оценки свойств шкал автомобильных приборов. Для этого используют исследовательский моделирующий комплекс, представленный на рис. 3.4.

Человек размещается за пультом управления, имитирующим рабочее место водителя. Перед ним на экране «бежит дорога», подобно тому, как это делается в компьютерных играх. Человек может с помощью органов управления влиять на «движение» своего автомобиля. В результате создается иллюзия реального движения автомобиля по дороге. На панели приборов располагаются такие средства отображения информации, которые характерны для данного автомобиля. Время от времени, по словесной команде или иному сигналу, водитель должен считать показания того или иного прибора и назвать эти показания. Оценивается время речевого ответа и правильность считывания показаний прибора (процент ошибок).

Рис. 3.4. Исследовательский моделирующий комплекс

74

Вкачестве испытуемых привлекаются водители с разным уровнем профессиональной подготовки, разного возраста и пола, с различными антропометрическими характеристиками. В результате статистической обработки полученных результатов делаются выводы, в частности, об информативных и других свойствах панели приборов.

Внекоторых случаях испытания проводятся в кабине реального транспортного средства, которая устанавливается на специальном имитаторе. Кабина во время «движения» подвергается тряске, наклоняется впе- ред-назад и в стороны, создавая достаточно полную иллюзию езды по неровной дороге или испытательной трассе полигона. При специальных испытаниях вокруг кабины могут воспроизводиться различные шумовые эффекты, вспышки света и т.п.

Возможности описанных испытательных комплексов очень широки, но сейчас нас интересует только оценка различных шкал приборов.

Одним из основных обязательных приборов автомобиля является спидометр. Он, как упоминалось, располагается вблизи центра информационного поля панели приборов. На рис. 3.5 показано несколько вариантов шкал спидометра и приведены сведения о проценте ошибочных считываний показаний.

Рис. 3.5. Различные варианты шкал спидометра и полученные при испытаниях ошибки считывания показаний

Ниже приведены основные рекомендации по конструктивному оформлению шкал и циферблатов приборов.

Модуль оцифровки – форма представления чисел, соответствующих делениям шкалы. Он может быть нескольких видов:

-единичный (1…2…3…4…);

-пятеричный (5…10…15…20…);

-десятичный (10…20…30…).

75

Наиболее удобный для чтения и дающий наименьший процент ошибок считывания – десятичный модуль. Если измеряемая величина выражается большими числами, то на шкале применяется десятичный модуль оцифровки, и указывается общий множитель, например, ×100. Для тахометра можно применять единичный модуль с указанием общего множителя ×1000, тогда частота вращения легко оценивается водителем в тысячах оборотов в минуту.

Число делений шкалы должно быть минимальным и соответствовать реальной точности измерительной системы. Например, указатель уровня топлива в баке обычно дает довольно ориентировочные показания в связи со сложной формой бака и нелинейностью поплавкового датчика уровня. В этом случае достаточно поставить на шкале всего три деления (0 – ½ – 1). Аналогичным образом, нет смысла на шкале спидометра между основными делениями шкалы с десятичным модулем оцифровки (10, 20, 30 и т.д. км/ч) проставлять 9 делений, каждое из которых будет соответствовать 1 км/ч, поскольку реальная точность автомобильного спидометра – около 5%. Для удобства интерполяции показаний прибора между основными делениями шкалы можно нанести промежуточные деления через 5 км/ч.

Ориентация цифр должна быть горизонтальной. Это относится к обычному исполнению прибора, когда шкала неподвижна, а стрелка перемещается. В некоторых случаях круглую шкалу делают поворотной, а показания считываются, когда деление шкалы подходит к неподвижному указателю. В этом случае ориентация цифр на шкале – радиальная, но они появляются в окошке для считывания в вертикальном виде. При такой поворотной шкале в окошке должно появляться одновременно не менее двух чисел, чтобы оператор мог предвидеть, какое число появится следующим. Совершенно недопустима при неподвижной шкале радиальная ориентация, подобная использованной на циферблате часов Спасской башни Московского кремля.

Равномерность шкалы . Шкала прибора должна быть равномерной. Это важное эргономическое требование. Однако известно, что многие измерительные устройства, применяемые на автомобилях и тракторах, и, соответственно, шкалы их приборов, имеют существенную нелинейность. Выход заключается в компромиссе: оцифровка делается равномерной, а основные деления, соответствующие оцифровке, наносятся в тех местах, где они должны быть для указания соответствующих оцифровке величин. При этом шкала получается несколько неравномерной, но это чаще всего удается сгладить различными дизайнерскими приемами. Так, шкалы спидометров в области очень малых скоростей движения (а здесь нелинейность особенно велика) часто вообще не имеют делений, а стрелка начинает отклоняться, например, только со скорости 10 или более км/ч (см. рис. 3.5).

Возрастание показаний приборов поясняется рис. 3.6.

76

При возрастании показаний прибора стрелка (указатель) должна перемещаться: при круговой шкале – по часовой стрелке; при дуговой и прямоугольной горизонтальной – слева направо; при прямоугольной вертикальной – снизу вверх.

Рис. 3.6. Направление движения стрелки прибора при возрастании показаний

Система делений и цифр для приборов одного размера и установленных рядом должна быть одинаковой. Например, если спидометр и тахометр помещены в среднюю часть информационного поля приборной панели, то их шкалы должны иметь одинаковые размеры цифровых обозначений, основных и дополнительных штрихов. Должна быть одинаковой также «степень подробности» шкалы, т.е., если при десятичном модуле оцифровки на одной из шкал наносятся промежуточные деления через 5 единиц, то такие же деления должны быть и на другой шкале.

Расположение указателя и делений шкалы должно быть таким, чтобы конец стрелки (указателя) находился возможно ближе к делениям шкалы, а сама стрелка не перекрывала оцифровку. Надо отметить, что эта рекомендация в автомобильных и тракторных приборах с круговой шкалой часто нарушается. Объясняется это тем, что конструктор стремиться расположить деления шкалы на возможно большем радиусе при ограниченном пространстве на приборной панели, и ему приходится помещать оцифровку внутри окружности, описываемой концом стрелки. Обычно это не вызывает неудобств у водителя, потому что расположение основных делений шкалы легко запоминается, а тонкий конец стрелки перекрывает оцифровку не полностью.

Размеры цифр и линий выбираются в зависимости от расстояния, на котором шкала находится от водителя, и от общего дизайнерского решения панели. Обычная высота цифр на шкалах – 6…10 мм при толщине линий 0,5…1,0 мм. Ширина штриха чаще всего колеблется от 1 до 2 мм, длина – от 5 до 10 мм, оцифрованные штрихи должны быть существенно толще и длиннее остальных.

Размер шкал приборов, несущих наиболее важную информацию, желательно выполнять диаметром 120…130 мм, менее важную – 70…80 мм, остальных – 50 мм.

Цветовое решение шкал приборов – очень важная характеристика, существенно влияющая на надежность считывания информации. Оптимальный цвет шкалы автомобильного или тракторного прибо-

77