Робоча зона оператора
Людина сприймає надходить з навколишнього середовища інформацію за допомогою органів зору, слуху, дотику, смаку, нюху, больових чутливості.
Кожен з цих органів має свій «поріг чутливості», «пропускну здатність» і «область застосування» в електронних засобах. Розрізняють т. н. «Сенсорний вхід» людини-оператора (зір, слух, смак, дотик, нюх і т. п.) і «моторне вихід» - робочі рухи рук, ніг, тулуба, що характеризуються просторовими, тимчасовими і силовими показниками.
Відзначимо деякі загальні властивості сенсорного входу людини-оператора.
Перше властивість. Людина не може вирішувати просту задачу на розрізнення одиночних моносігналов, якщо їх кількість перевищує 7 («магічне число 7 + -2»).
В одному з дослідів випробуваним пропонували розрізняти за частотою тону в діапазоні від 100 Гц до 8 кГц. Помилок не було при 2 ... 3 тонах, що висуваються окремо. При 4 тонах почали з'являтися випадкові помилки. При 5 тонах число помилок зросла, а при 14 тонах була суцільна плутанина. Аналогічні досліди із зором, з шкірної і з смакової чутливістю дали приблизно такі ж результати.
Друга властивість. При ускладненні інформації (збільшенні числа ознак сигналів, наприклад, відтінку і насиченості колірних подразників) кількість сприймають інформації збільшується (з 7 до 11 ... 15 кольорів).
Третє властивість. Найбільшою пропускною здатністю інформації має зоровий апарат (5 дв. Од. / сек), потім слуховий (0,3 дв. Од. / сек), які найбільш і застосовні в ЕС.
Четверте властивість. Перекодування інформації різко змінює пропускну здатність сенсорного входу оператора. Приклад: дана послідовність знаків у двійкових виразах (0 і 1): 101000100111001110, яку запам'ятати і відтворити досить важко. Якщо позначити: 00 - 0; 01 - 1; 10 - 2; 11 - 3, тоді отримаємо 220213032, що запам'ятовується легше, але все також з працею. Якщо ж ввести позначення: 000 - 0; 001 - 1; 010 - 2; 011 - 3; 100 - 4; 101 - 5; 110 - 6; 111 - 7, то отримаємо 504716, запам'ятати яке дуже просто.
П'яте властивість. Перевантаження інформацією і дефіцит часу знижують здатність операторів. В одній з лабораторій американських космічних досліджень вивчали роботу операторів в кабіні космічного тренажера.
Піддослідним подавали світлові сигнали, на які вони повинні були відповідати певним чином. Якщо сигнали подавати один раз на 9-10 секунд, то оператори працювали нормально, коли ж темп подачі інформації зріс у 10 разів (сигнал в секунду), то спостерігалася перевантаження інформацією (пропуски, невірні відповіді).
Цікаво, відзначити, що коли темп зменшили в 10 разів у порівнянні з нормальним, то пропуски і відмови також почастішали.
Звідси випливає, що найбільша чутливість і пропускна здатність сенсорного входу людини є функцією частоти подачі (прийому) інформації.
Всю інформацію оператор отримує з окружаещего його простору, яке в сукупності являє собою робочу зону.
Робочою зоною оператора зазвичай є панелі РЕА, на яких розміщуються ті чи інші засоби відображення інформації та органи управління.
Панелі оператора розміщують таким чином, щоб площини лицьових частин індикаторів були перпендикулярні лінії погляду оператора, а органи управління перебували в межах досяжності рук.
Форми розміщення панелей бувають:
- Фронтальна, коли зона обмежена знизу на 700 - 750 мм від підлоги, в глибину (від оператора) на 500 - 600 мм і збоку (справа і зліва) відстанню 700 - 750 мм; ці цифри є оптимальними для нормальної роботи оператора, наприклад, в горизонтальній площині (рис. 1),
- Трапецієвидна, коли панель складається з фронтальної панелі завдовжки 600 - 1000 мм і розгорнутих до неї під кутом в 105 º двох стулок довжиною близько 300 мм, при цьому глибина оператора від фронтальної панелі становить близько 375 мм,
- Напівкругла (багатогранна), коли мінімальний радіус півкола дорівнює 600 мм.
Рис. 1. Зона досяжності оператора
Розміщення органів керування повинно підпорядковуватися наступним загальним правилам:
Кількість і траєкторії робочих рухів повинні бути скорочені до мінімуму,
Органи управління треба розташовувати так, щоб правою рукою виконувати найбільш відповідальні операції, наприклад, установку частоти, фокусу і т. п.
Якщо орган управління знаходиться поруч з індикатором, то ручка, керована правою рукою, повинна знаходиться правіше і нижче, а ручка керована лівою рукою, - лівіше і нижче індикатора,
Послідовно використовувані органи управління треба розташовувати на одній висоті зліва направо або зверху вниз у вертикальних стовпцях,
Основні органи управління доцільно розміщувати в оптимальній зоні, аварійні - в середній зоні досяжності руки і другорядні в зоні максимальної досяжності.
Індикатори зорової інформації рекомендується розміщувати в оптимальних ділянках поля зору, які характеризуються в горизонтальній площині кутом 30 - 40 º та 0-30 º вниз від лінії погляду. Найбільш важливі індикатори розташовують на рівні очей оператора або нижче. Рекомендоване розташування індикаторних приладів на панелях стендів показано на рис. 2.
Рис. 2. Рекомендоване розташування індикаторних приладів на панелях пультів (стендів).
Існують деякі загальні принципи розміщення приладів на панелі, а саме:
принцип функціональної організації, коли прилади групують виходячи із спільності виконуваних завдань,
принцип значимості, коли найбільш важливі прилади, навіть при рідкісному їх використанні, розташовують в центрі панелі,
принцип послідовності, коли прилади розміщують суворо відповідно до схеми їх послідовного використання.
Слід додати, що для підвищення сприйняття інформації, представленої у вигляді букв, знаків і символів, індикатори рекомендують розташовувати у верхньому лівому куті приладу, що пояснюється навичками читання.
Індикаторні прилади РЕА можуть бути стрілочними, осціллоскопіческімі, у вигляді світлового табло, сигнальних ламп і мнемосхем. При цьому застосовується як знакова, літерна, буквено-цифрова, кольорова кодова індикація, а також індикація символами, розташуванням і напрямком.
При виборі стрілочних індикаторів необхідно звертати увагу на тип шкали, її форму, розмір, оцифрування, ціну поділки, а також на розташування і вид стрілок, покажчиків.
Шкали бувають двох типів: нерухома шкала з рухомої стрілкою і рухлива шкала з нерухомим візиром. За своєю формою шкали розрізняються на круглі, напівкруглі, прямокутні горизонтальні і вертикальні, шкали типу «відкрите вікно» (рис. 3).
Рис. 3. Форми шкал.
При виборі типу і форми шкали необхідно враховувати, що:
При малому часі зчитування показань (менше 0,5 сек) рекомендується застосовувати рухливі шкали з нерухомим покажчиком, при цьому відсутні пошукові рухи очей і умови зчитування наближаються до умов зчитування лічильника; при збільшенні часу зчитування меншими помилками зчитування володіють нерухомі шкали з рухається стрілкою,
Застосування шкал типу «відкрите вікно» рекомендується для визначення точних кількісних даних; при цьому забезпечується найвища точність зчитування (0,5% при часі зчитування 0,12 сек); для інших форм шкал точність зчитування значно менше (кругла - 10%, лінійно -горизонтальна - 27%, лінійно-вертикальна - 35%),
Точність і швидкість зчитування залежить не тільки від форми шкали, але і її розміру; встановлено, що при збільшенні діаметру шкали точність спочатку зростає, а потім падає; оптимальний діаметр круглої шкали становить 40 ¸ 60 мм; точність зчитування з горизонтальних шкал до 150 мм приблизно дорівнює точності зчитування з круглих шкал, а зі збільшенням до 250 мм різко падає,
Вибір типу та форми шкали зумовлюється також її призначенням; для установки заданої величини параметра рекомендують застосовувати нерухомі горизонтальні шкали або рухливі круглі або напівкруглі; для контрольного читання кращим є цифровий лічильник або шкала типу «відкрите вікно»; для якісного читання застосовують круглі шкали з рухомим покажчиком (більше - менше); для повірочного читання (у допуску - не в допуску) рекомендують круглі шкали з рухомої стрілкою і колірним сектором поля допуску.
Оцифровка шкал включає в себе вибір числа і розмірів відміток шкал, вибір шрифту накреслення знаків. Відмітки на шкалах найчастіше виконують у вигляді штрихів, рідше - у вигляді крапок. Вони підрозділяються на головні, середні і малі. Головні позначки оцифровуються. Оптимальна довжина інтервалу між головними відмітками дорівнює 12,5 ¸ 18 мм.
Висота головних відміток повинна дорівнювати 0,5 ¸ 1 від довжини інтервалу між ними, товщина - 5 ¸ 10% від нього. Вибір числа дрібних відміток в основному інтервалі визначає ціну поділки, найкращими вважаються шкали з ціною поділки 1, 5, 10. Мінімальний інтервал між дрібними відмітками дорівнює 1,5 мм, оптимальний - 4 ¸ 5 мм. Висота дрібних поділів становить приблизно 0,5 висоти головних.
Накреслення цифр має бути простим, із застосуванням прямих ліній. Кращими шрифтами вважаються шрифти Макворта і Бергера.
Колір знаків повинен різко контрастувати з тлом шкали, який рекомендується зробити матовим. Зазвичай застосовують чорний колір на білому матовому тлі, але може застосовуватися і зворотне сполучення для приладів при слабкій освітленості.
Поверхня шкали не повинна бути темніше поверхні панелі, в той час як каркас (футляр) індикатора може бути темніше (але не чорним і не гладко відполірованих).
Рис. 4. Варіанти розташування шкал, покажчиків, ручок управління та напрямки їх руху.
Проектування практично всіх обслуговуваних РЕЗ повинно проводитися з урахуванням взаємодії радіоелектронного засобу з людиною-оператором. Ця взаємодія має на увазі рішення наступних завдань:
виборче сприйняття і прийом інформації;
переробка отриманої інформації;
прийняття рішення (відповідно до інструкції, алгоритмом дії, створенням образу ситуації і т. д.);
виконання фізичних дій на основі прийнятих рішень (перемикання, регулювання і т. д.);
перевірка результатів шляхом прийняття нової інформації.
Якщо цим мета впливу не досягнута, то весь цикл повторюється.
Проектування РЕЗ має вестися на основі вивчення діяльності і психофізичних можливостей людини-оператора, а також шляхів і методів узгодження РЕЗ та оператора і що випливають із цього вимог до РЕЗ.
Взаємодія людини з РЕЗ здійснюється в основному через лицьову панель (ЛП) або спеціальний пульт, на якому можна виділити:
а) засоби відображення інформації (СОІ) - вимірювальні прилади, різні індикатори, електронно-променеві трубки, світлові табло;
б) органи управління (ОУ) - тумблери, перемикачі, регулятори;
в) елементи комутації - роз'єми, гнізда, клеми, штекера;
г) конструктивні елементи - ручки, фіксатори, екрани;
д) написи, що пояснюють, символи, мнемосхеми.
При конструюванні лицьових панелей вирішується коло завдань, пов'язаних як з розміщенням на заданій площі всіх складових частин, що відповідають вимогам ергономіки, так і створення художнього образу вироби, що відображає вплив моди, вимоги ринку.
Деякі варіанти розташування шкал, покажчиків і ручок управління, а також напрями їх руху показані на рис.4.
Ергономічні показники якості розробки лицьовій панелі оцінюються по зручності обслуговування, його оперативності та безпеки. Ергономічні показники можна розбити на наступні групи:
гігієнічні (освітленість, напруженість електричного і магнітного полів, шум, вібрація і т. д.);
антропометричні (відповідність формі, розмірам тіла людини розподілу за масою);
фізіологічні та психофізіологічні (відповідність силовим, швидкісним і енергетичним можливостям людини і можливостям його зорового, слухового і дотикового апаратів);
психологічні (відповідність закріпленим і знову формованим навичок людини і його можливостей по сприйняттю та вироблення сигналів).
Розробка лицьових панелей повинна бути націлена на створення оптимальних умов роботи людини-оператора, які враховують його можливості як однієї з ланок системи «людина-машина».