Алефиренко В.М. Инженерная психология. Конспект лекций
Подождите немного. Документ загружается.
161
3.2.4. Инженерно-психологические принципы
построения систем ввода информации
Органы управления, требования к которым рассмотрены
выше, используются изолированно и независимо друг от друга
лишь в относительно простых СЧМ. В сложных СЧМ и
системотехнических комплексах различные органы управления
используются совместно и взаимосвязанно, образуя систему
ввода информации (СВИ).
Под СВИ понимается совокупность отдельных органов
управления и алгоритмов ввода необходимой для управления
СЧМ информации. Для построения СВИ могут применяться
различные устройства: клавиатура, шариковые регуляторы,
световые карандаши, устройства речевого ввода.
Для ввода цифробуквенной (символьной) информации
наиболее приспособлены клавиатуры. Именно они являются в
настоящее время самым распространенным типом СВИ. Общие
требования к клавиатурам состоят в следующем:
– органы управления, входящие в клавиатуру, должны
соответствовать характеру решаемых оператором задач и его
психофизиологическим, биохимическим и антропометрическим
характеристикам;
– органы управления в клавиатуре должны располагаться
таким образом, чтобы свести к минимуму количество и длину
управляющих движений, а также время их выполнения;
– клавиатура должна быть компактной и умещаться в
зоне досягаемости моторного поля.
Применяемые на практике клавиатуры весьма
разнообразны. Они могут быть классифицированы по ряду
признаков
(рис. 3.13)
.
По способу использования клавиш
различают
монофункциональные
и
полифункциональные
клавиатуры.
Монофункциональной
(раздельной) называется такая клавиатура,
в которой осуществлен раздельный принцип реализации
каждого символа (каждый из символов вводится своей
клавишей).
Полифункциональные
(аккордные) клавиатуры
обеспечивают ввод информации путем использования комбинации
нескольких клавиш.
162
Рис. 3.13. Классификация клавиатур
По способу ввода информации
клавиатуры могут быть
с механическим
(кнопка срабатывает при её нажатии) или
сенсорным
(кнопка срабатывает при прикосновении к ней) вводом
информации. Преимущество последних – в несколько большей
скорости ввода информации. Недостатком является большее
число ошибок по сравнению с механическими
клавиатурами. Это обусловлено отсутствием при сенсорном вводе
кинестетического контроля за выполняемыми действиями:
оператор не чувствует положения (включено – выключено) клавиши,
с которой он работает в данный момент времени. Разновидностью
сенсорных клавиатур являются клавиатуры
указательного
типа. Ввод информации в этих устройствах осуществляется
путем касания указателем нужной зоны СВИ.
По назначению
различают клавиатуры, предназначенные
для ввода
смысловой
и
формализованной
(командной)
информации
.
В первом случае
символы вводимого оператором
сообщения взаимосвязаны и образуют законченное по смыслу
сообщение. Для ввода таких сообщений используются
клавиатуры ЭВМ.
Во втором случае
символы предназначены для
ввода в СЧМ различных команд управления.
По характеру расположения клавиш
клавиатуры делятся на
клавиатуры
с упорядоченным
и
неупорядоченным
рядом
, а также
упорядоченной
и
неупорядоченной
матрицей.
163
Тема 3.3. Проектирование пультов управления
3.3.1. Классификация рабочих мест оператора
Под рабочим местом оператора понимается место в СЧМ,
оснащенное средствами отображения информации, органами
управления и вспомогательным оборудованием, где осуществляется его
трудовая деятельность. Рабочие места классифицируются по ряду
признаков:
– в зависимости от количества одновременно работающих
операторов различают
индивидуальное
и
коллективное
рабочее место;
– по характеру выполняемых человеком операций рабочие места
делятся на
автоматизированные
,
механизированные
и
для
выполнения
ручных onepaций
;
– по степени специализации рабочие места могут быть
универсальными
,
специализированными
и
специальными
;
– в зависимости от положения, занимаемого человеком в
процессе работы, рабочие места могут быть рассчитаны на работу
оператора
сидя
,
стоя
,
сидя и стоя
.
Правильная организация рабочего места предполагает решение
следующих основных задач:
– выбор целесообразного рабочего положения (сидя, стоя);
– рациональное размещение индикаторов и органов управления в
соответствии с их важностью и частотой использования в пределах поля
зрения и зон досягаемости человека;
– обеспечение оптимального обзора элементов рабочего места;
– соответствие конструкции рабочего места антропометрическим,
физиологическим и психологическим характеристикам человека;
– соответствие информационных потоков возможностям человека
по приему и переработке информации;
– обеспечение условий для кратковременного отдыха оператора в
процессе работы.
Конечной целью организации рабочего места является
оптимизация условий трудовой деятельности, обеспечивающих
максимальную надежность и эффективность работы оператора (группы
операторов).
164
3.3.2. Инженерно-психологические требования к
пультам управления
Основу автоматизированного рабочего места в большинстве
случаев составляет пульт управления. Он должен удовлетворять
следующим основным требованиям:
– поверхность пульта должна обеспечивать диффузионное или
направленно-рассеянное отражение светового потока, исключающее
появление бликов в поле зрения оператора;
– на пультах, предназначенных для управления однотипными
объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее
важных, часто используемых и аварийных средств отображения и
ввода информации;
– пульты при необходимости должны оборудоваться
выдвижными ящиками для хранения документации и выдвижными
досками для ведения записей и размещения дополнительных
переносных приборов;
– пульт для работы оператора в положении сидя должен иметь
пространство для ног оператора с размерами не менее: по высоте –
600 мм, по глубине на уровне колен и пола – соответственно 400 и
600 мм, по ширине – 500 мм;
– панели пультов не должны иметь посторонних элементов,
затрудняющих работу оператора или отвлекающих его внимание, а
также неоправданные назначением пульта выступы, углубления,
разноплоскостность, выступающие элементы наружного крепежа
и т.п.
3.3.3. Инженерно-психологические характеристики
пультов управления
К основным инженерно-психологическим характеристикам
пульта управления относятся его форма и геометрические размеры.
На практике применяются следующие формы пультов
(рис. 3.14)
:
–
фронтальная
, применяемая в том случае, если все органы
управления можно разместить в пределах зон максимальной и
допустимой досягаемости, а индикаторы – в пределах зон
центрального и периферического зрения;
165
Рис. 3.14. Формы пультов управления: а – фронтальная;
б – трапециевидная; в – многогранная
–
трапециевидная
, применяемая в тех случаях, когда органы
управления и индикаторы невозможно разместить на пульте
фронтальной формы. В этом случае органы управления и индикаторы
частично размещаются на боковых панелях, развернутых
относительно фронтальной под углом 90–120°;
–
многогранная
или
полукруглая
, применяемая при наличии
большого числа средств отображения информации и органов
управления. Боковые панели рекомендуется располагать таким
образом, чтобы они были перпендикулярны линии взора оператора.
Минимальный диаметр полукруглого пульта, предназначенного для
одного оператора, должен быть 1200 мм.
Геометрические размеры и форма пульта управления
устанавливаются исходя из антропометрических характеристик того
контингента операторов, которому предстоит работать за данным
пультом
(рис. 13.15)
–
(рис. 13.17)
.
166
Рис. 13.15. Пульт управления (первый вариант)
Рис. 13.16. Пульт управления (второй вариант)
Рис. 13.17. Пульт управления (третий вариант)
167
В случае, если все индикаторы и органы управления
могут быть размещены на фронтальной поверхности пульта,
то его максимальные размеры, определенные с учетом
антропометрических характеристик взрослого человека,
должны соответствовать размерам, приведенным в
табл. 3.3
.
Общий вид такого пульта показан на
рис. 13.18
. Размеры зон
расположения средств отображения информации и органов
управления на пульте зависят от рабочего положения оператора.
Размеры этих зон в вертикальной плоскости приведены в
табл. 3.4
, в
горизонтальной плоскости – на
рис. 13.19
.
Таблица 3.3. Размеры пультов управления фронтальной формы,
мм
Рис. 13.18. Расположение средств обработки информации и органов
управления: а – при работе сидя; б – при работе в положении стоя
168
Таблица 3.4. Размеры зон расположения средств отображения
информации и органов управления на вертикальной панели пульта,
мм
Рис. 13.19. Зоны расположения средств отображения информации и
органов управления на панелях пульта в горизонтальной плоскости (при
работе сидя): А – наиболее важные и часто используемые органы
управления и индикации; Б – часто используемые органы индикации и
управления (в пределах допустимых зон досягаемости и обзора);
В – редко используемые (в пределах максимальных зон досягаемости и
обзора); Г – вспомогательные органы управления (вне зон досягаемости и
обзора)
169
Если индикаторы и органы управления не могут быть
расположены в пределах указанных зон, то используют
трапециевидную, многогранную или полукруглую форму пультов.
Кроме того, для размещения СОИ могут быть использованы также
информационные панели или табло, вынесенные за пределы пульта
управления. В этом случае для обеспечения обзора выносной панели
рекомендуется, чтобы высота пульта управле
ния
h
п
не превышала
1100 мм
(рис. 13.20)
.
Рис. 13.20. Пульт управления с выносной приборной панелью:
а – общий вид; б – вид сбоку
Иногда может возникнуть необходимость определения
геометрических размеров пульта управления для специального
контингента операторов, антропометрические характеристики
которых отличаются от общепринятых. В этом случае размеры пульта
управления и зон расположения индикаторов и органов управления на
нем находятся с помощью математических расчетов, учитывающих
законы геометрии, оптики и характеристики зрительного анализатора
человека
(рис. 13.20)
и
(рис. 13.21)
.
170
Рис. 13.21. Определение размеров зоны расположения приборов на пульте
управления: 1 – нормальная линия взгляда; 2 – горизонтальная линия;
3 – лицевая поверхность пульта управления
Помимо определения формы и геометрических размеров при
проектировании пультов управления следует учитывать и
психофизиологические факторы, определяющие условия работы
оператора (насколько часто проводятся съем показаний с приборов,
необходимые расчеты, работа с органами управления и т.п.). Следует
иметь в виду, что во многих случаях именно эти факторы определяют
надежность и эффективность
работы оператора за пультом
управления.