汽车起重机视觉界面的设计方向探讨

杨巍巍

(江苏食品药品职业技术学院机电工程系，江苏淮安 223003)

汽车起重机视觉界面的设计方向探讨

杨巍巍

(江苏食品药品职业技术学院机电工程系，江苏淮安 223003)

以起重机视觉界面作为切入点，根据视觉界面研究中存在的问题，从视觉范围、显示模块、操作室色彩3个方面探讨起重机视觉界面设计的方法。

起重机；视觉界面；视觉范围；色彩

0 引言

视觉界面是讯息传递的基本模块。在使用者的各种感觉讯息中,80%以上是视觉讯息,听觉等其他讯息仅占很小的比重[1]。因为使用者使用视觉提取外界讯息的过程中,所提取的讯息质量与使用者的视觉特性有着密不可分的关系;视觉界面设计得合理与否,决定着使用者对外部讯息的读取速率和精确度。所以,在工程机械产品等大型工程设备的人机界面设计中,都极其重视视觉界面的设计研发,这其中又以视觉显示模块为主。

从一般意义上讲,视觉界面是体现机械运行状况的仪表及仪表台的组合;从实际意义上讲,该模块包含了机器所有的讯息反馈模块(即显示模块)和真实的视觉范围等。一个合理的视觉界面设计,除了准确地反馈“机械”的运行讯息外,还要依据使用者一定的生理特征来确定其结构,使两者之间达到100%的协调。换句话说,就是整个视觉界面都要符合使用者的讯息接受及认知过程。

目前汽车起重机视觉界面研究中常见的问题有：(1)仪表模块的位置布置不当,使用者对仪表的观察视角很小,影响到了使用者对某些讯号的接收与判断;(2)仪表模块缺少设计感,造型单调、生硬,与操作室的空间设计和色彩运用不协调,影响整体美感;(3)操作室整体视觉布局不合理,局部呈现出空洞感而有一些位置却显得十分拥挤。

1 从起重机视觉范围入手

视野是视觉范围需要讨论的首要问题,它是指使用者的头部和眼睛在不运动的情形下,眼睛对位于正前方物体的可视空间范围,视野范围多采用角度来表达。视距则是指使用者在进行相应操作时的一般可视距离，视距的远近直接影响到显示界面的读取速率和精准度。通过对大部分汽车起重机操作室视觉界面中视觉范围的分析[2]得出:企业在进行视觉范围的设计开发时,一般会将使用者进行相应操作时的视距设计在550～750 mm的范围内,这个视距范围所带来的最大好处便是让眼睛持续工作而不显疲劳。其次,在视野范围的划分上,通常会以上下左右各30°的垂直视野和水平视野范围为设计准则。首先,最核心区域设置在了视野中心点3°以内的范围;其次,次要部分设置在了水平视野左右30°～60°和垂直视野上下30°～75°的区域范围;最后,最不常用到的模块设置在了水平、垂直视野80°的范围之外。

总结得出：视野范围一般情况下都应该设置在使用者不用转动头部或转动身体就能观察到的范围之内。此外,把视野范围控制在有效的视区,其意义还在于：可以让使用者能长时间处在不间断接受视觉讯号的范围,而仅仅是在迫不得己的情况下,才使视野范围处于有效的视区之外。因此,汽车起重机操作室视野范围的总体设置,还应根据显示模块的分区设计原则和视野、视距的特点等来进行。

2 显示模块的研究

显示模块是视觉界面另一种主要形式。在起重机操作室显示模块中,依据人机界面相关理论,按其显示方式的差别,又被区分为仪表模块和信号模块。

(1)仪表模块。

在汽车起重机操作室的显示模块中,仪表模块是被运用最多的一种,它按照读取特征的不同,又可分为数字式仪表和模拟式仪表。数字式仪表是显示相关性能参数、运行状态时用数

字来作为传递方式的视觉模块集合。数字式仪表通常只是对简单的数字、符号的辨识过程,读取过程相对简单,显示相对精确。

模拟式仪表是显示相关性能参数、运行状态时用模拟再现来作为传递方式的视觉模块集合。这种显示方式能让使用者在不用精确读取所显示讯息的情况下,就能对机器的大致状态有一个准确把握,从而让使用者在最短的时间内做出正确的判断。这种仪表读取方式更形象、更直观。

(2)信号模块

信号模块是指由信号灯作为视觉讯息传达方式的一种显示模块集合，目前已在家电制造、汽车工程、航天、船舶等领域广泛运用[3]。这种显示方式通常具有体积小、视距长、容易引起注意等特点,同时它的讯息传递量值相对较小,一旦讯息集中或者较多时,使用者会眼花绦乱,不知所措。这些都要求人们在进行信号模块的设计开发时，进行亮度、色彩等方面的多方考量。

3 起重机操作室色彩的研究

汽车起重机操作室视觉界面的色彩,应根据实际情况,釆用不同的色彩搭配。操作室内部要使用平稳的色彩,在操作室显示模块中,为了让使用者能清晰、快速、高效地辨识讯息,就一定要强调整体色彩的协调[4]。在色彩的使用和搭配上,既要实现显示模块对于功能的要求,又要满足人们对于认知心理和审美态度的诉求。在起重机的使用过程中,安全性是放在第一位考虑的要素,因此,在起重机显示模块的设计中,其色彩运用时考虑的首要因素便是可识别性[5]。仪表模块作为显示模块的重要组成部分,其色彩的选择对于讯息的有效识别有很大的影响,设计时还应着重考虑主体色彩。

【1】 孙庆华.针对视障用户的网络信息无障碍研究[D].北京：首都师范大学，2008:77-78.

【2】 刘伟,袁修干.人机交互设计与评价[M].北京：科学出版社，2008:80-83.

【3】 吴琼.工业设计技巧与禁忌[M].北京：机械工业出版社，2009:63-65.

【4】 谭浩,赵江洪,王巍.汽车人机交互界面设计研究[J].汽车工程学报，2012(5): 315-321.

【5】 谭浩,赵丹华,赵江洪. 面向复杂交互情境的汽车人机界面设计研究[J].包装工程，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

杨巍巍(1979 —) ,女,硕士，研究方向为工业设计。E-mail:yangweiwei8163@163.com。