19：JBT 5062-1991 信息显示装置 人机工程一般要求

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信息显示装置    人机工程一般要求

JB／T 5062—91

中华人民共和国机械电子工业部1991—05—17批准    1992—07—01实施

1  主题内容与适用范围

    本标准规定了信息显示装置的分类、设计、选用基本原则和人机工程一般要求。

    本标准适用于机器、设备、仪器仪表、作业场所以及管理过程的操纵和监控。

    本标准不适用于某些特殊规定的部门和场合。

2  引用标准

    GB 2682  电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色

    GB 3947  声学名词术语

    GB 5083  生产设备安全卫生设计总则

    GB 5697  人类工效学照明术语

    ZB Y123  工业自动化仪表标度的一般规定

    JB／Z 308  工作岗位一般人机工程要求

    ZB／T J27 002  操纵器一般人机工程要求

3  信息显示装置的分类

    按照人的感觉器官，信息显示装置分为视觉显示装置、听觉显示装置、触觉显示装置、嗅觉显示装置和多通道显示装置。

3．1  视觉显示是由光源、物体或发光标志组成的信息类型，通过操作者的视觉器官传递各种信息。

3．2  听觉显示是由纯音或复音组成，通过操作者的听觉器官传递信息，操作者不需在某一固定位置也能听到的信号。

3．3  触觉显示是由操作者的触觉器官尤其是手指接触物体的轮廓、表面、几何形状而传递的信息。

3．4  嗅觉显示是由物质(固体、液体或气体)散发的介质气味(芳香、臭味)，操作者不需在某一固定位置，即使在从事其他工作也能感受到的信息。

    注：嗅觉显示器用于特定或专门的场合，本标准不涉及此项内容。

3．5  多通道显示，是由两个或两个以上的感觉显示，例如视觉显示同时伴随听觉显示，嗅觉显示同时伴随听觉和灯光显示等。

4  对信息显示装置的一般要求

4．1  选用信息显示装置要求：

    a．  需要操作者接受的信息型式；

    b．  传递信息的合理方法、数量和经济性；

    c．  接受一定类型的信息，感觉器官要选择合理；

    d．  保证迅速显示量值或判辨信息，以便操作者及时采取措施。

4．2  设计信息显示装置要求：

    a．  应对控制过程的重要参数进行显示(次要参数多，会增加操作者的心理负荷)；

    b．  没有特殊原因，同一信息或数据不应采用不同的方法进行显示；

    c．  显示的信息和数据不应超过操作者的观察范围和注意力(工艺过程中重要显示信息量不应超过7个)；

    d．  应考虑人体各种器官接受信息的能力和特点，在一种器官(例如视觉器官)过大负荷的情况下，必须用另一种器官(例如听觉器官)来接受信息；

    e．  显示装置的结构应保证在任何规定条件(例如照明、噪声、振动和气候条件等)下的功能和作用，但首先必须规定对操作者有最佳的工作条件；

    f．  最重要的或常用的显示装置必须布置在操作者易接受信息的最佳位置；

    g．  信息显示装置显示的量值应有足够的精度和可靠的显示；

    h．  力求造型美观，安装和维修方便。

5  视觉显示装置

5．1  一般要求

5．1．1  视觉显示装置用于向操作者显示设备或系统工作状态的清晰迹象’。显示给操作者的信息仅限于完成特定动作或作出决定有关的内容，与仪器功能无关的标记等不应在仪器表面上显示出来。

5．1．2  显示给操作者的信息应是直观的。应避免插入或换算的信息显示。

5．1．3  在单个显示装置中不应显示不同任务的信息。

5．1．4  显示装置发生故障时，应能被操作者及时发觉。显示线路发生故障不得引起与显示装置有关的设备或系统发生故障。

5．1．5  显示装置应有良好的照明。当要求暗适应度不很大时，应采用混合照明；当要求暗适应度很大时，应采用低亮度红光照明；当几个(几组)装置安装在一起时，应有均匀的亮度。

5．1．6  显示装置的排列应按其代表部件的功能和使用顺序关系从左至右或从上至下的视觉流程顺序进行。见图1。

    多个显示器在一起安装，应按其功能编码。用于指示操作功能或动作顺序的显示装置，应集中布置在一起。

5．1．7  显示器的安装位置应符合JB／Z 308第7章的规定。

图1  视觉显示装置的排列顺序

5．2度盘显示器

5．2．1  一般要求

5．2．1．1  度盘显示器的类型和适用性见表1。应优先选用动指针、定度盘显示器，然后才选用定指针、动度盘显示器。

表1  度盘显示器的类型和适用性

  注：1)象限的编号为：

    2)定指针、动度盘显示器与动指针、定度盘的类型弓样有圆形、弧形和直线之分。

5．2．1．2  度盘显示器用于和定性信息(例如运动的趋势和方向等)一起显示定量信息，及只显示定量信息(例如温度的高低和电流的大小等)而无须采用打印器或计数器的场合。

5．2．1．3  度盘标度数字应优先采用0—1—2—3—4—5……10ⁿ或0—5—10—15—20……10ⁿ (n为整数)的模式。允许采用0—2—4—6—8……10ⁿ的模式，不应采用0—1．5—3—4．5—6……10ⁿ或0—2．5—5—7．5—10……10ⁿ、0—3—6—9—12……10ⁿ的模式。

    除了必要时采用小数表示的测量点外，度盘上主要标度数字应采用整数。

    除了特定功能要求外，度盘标度应从。开始。

5．2．1．4  标度的选择应遵循下列原则：

    a．  标度须和认读的精度相适应，见图2a；

    b．  应避免在标度之间进行换算才能达到所需的认读精度，见图2b；

    c．  成组显示器的标度应具有相同的类型，见图2c；

    d．  测试值范围应与显示的标度范围趋近，见图2d；

    e．  在标有数字的长标度线之间的中标度线和短标度线应不超过9条，见图2a。

图2  标度的选择示例

5．2．1．5  显示举的指针，其长度应延伸到短标度线处，但不得遮盖短标度线；指针指示尖端夹角一般应为40°，指示端宽度应等于短标度线的宽度；指针的安装应尽可能贴近度盘表面，以减小视差。

5．2．1．6  度盘表面和标度以及指针之间应至少有0.75的亮度对比。

5．2．1．7  显示器度盘采用的字符和标度线，应保证操作者易于认读，详见附录A(补充件)。

5．2．2  动指针、定度盘显示器

5．2．2．1  数字位置和增进方向

5．2．2．1．1  度盘上所有的数字(包括文字)都必须定向在直立位置，见图3。

5．2．2．1．2  标度数字和读数应按下列方向增进：

    a．  对于圆形度盘，按顺时针方向，见图3a、b；

    b．  对于水平弧形和直线度盘，从左至右，见图3c；

    c．  对于垂直弧形和直线度盘，从下至上，见图3d。

图3  动指针、定度盘数字位置和增进方向

5．2．2．2  圆形度盘显示器

5．2．2．2．1  当按零位或无效位显示正值和负值时，零点或无效点应位于时针12点或9点的位置上，正值应随指针顺时针方向运动而增加，负值应随指针逆时针方向运动而增加。

5．2．2．2．2  除了象时钟一样多回转的显示器之外，度盘标度起止两端之间至少应有10°弧形带的分隔区(见图2d)。

5．2．2．2．3  当随时都要求精确的读数时，度盘上的同轴指针数目不应超过两个。

5．2．2．2．4  当一组显示器对给定工作条件有着稳定值时或在正常操作情况下，要使所有的指针处于同一角度，它们应水平地排列在9点或垂直地排列在12点位置上。如需指针排列成矩阵时，应优先选用9点的位置，见图4。

图4  成组显示器的指针判读方向

5．2．2．2．5  数字应位于标度线的外侧(见图2～图3)，也可以位于标度线的内侧。但后者指针不应遮盖数字。

5．2．2．3  水平和垂直的弧形和直线显示器

5．2．2．3．1  当按零位或无效位显示正值和负值时，正值应随指针向右或向上而增加，负值应随指针向左或向下运动而增加。

5．2．2．3．2  指针应装在水平度盘(标尺)的下侧(见图3c)或垂直度盘(标尺)的右侧(见图3d)。

5．2．2．3．3  数字应位于标度线远离指针的一边，对于弧形度盘，如果空间有限，数字也可以位于标度线的内侧。

5．2．3  定指针、动度盘显示器。

5．2．3．1  在圆形定指针、动度盘显示器上，数字应沿圆形度盘顺时针方向增进(度盘逆时针方向运动时，数字增大)。在水平或垂直度盘(标尺)上，数字应从左至右或从下至上增进，见图5。

图5  定指针、动度盘数字位置和增进方向

5．2．3．2  数字在处于认读位置时应是直立的(见图5a)。

5．2．3．3  圆形度盘显示器的指针固定位置，对于右一左方向的信息应在时针12点的位置上；对于上一下方向的信息，应在时针9点的位置上；对于只显示定量信息，则两种位置均可以。

5．3  计数器

5．3．1  计数器用于不需连续显示定性信息而要快速精确显示定量信息的场合。

5．3．2  计数器应尽可能靠近仪表板面安装，以减少视差和阴影。

5．3．3  数字的水平间距应是数字宽度的1／4～1／2(不加逗号)。

5．3．4  在显示过程中，数字在连续动作和间断动作之间应优先选用间断动作来快速变换数字。当要求连续认读时，数字变换的速度应不超过每秒2个。

5．3．5  数字复位旋钮应按顺时针方向旋转来增加计数，反时针方向旋转减少计数。

5．3．6  计数器应设计成在完成任务后能自动复位，也可手动复位。手动复位的机械式计数器按钮，其按压力应不超过17N。

5．3．7  计数器转鼓和周围区域的表面应经无光泽处理，以减低反射眩光。

5，3．8  计数器数字和背景之间应有较高的对比度(例如采用白底黑字或黑底白字)。

5．4灯光显示器

5．4．1  一般规定

5．4．1．1  灯光显示器用于向操作者有限制地显示与操纵的设备或系统必须注意和需要操作者立即作出反应的定性信息。

5．4．1．2  灯光显示器分为以下三种类型：

    a．  以特定的字符显示信息的图表符号灯；

    b．  显示信号的简单指示灯；

    c．  显示系统准备和运行状况信息的透射仪表板装置。

5．4．1．3  显示状况的改变应表示功能状况的改变，而不仅是控制活动的结果改变。

5．4．1．4  显示系统状态的警告、注意和综合灯，应和表示系统元件状况的灯分开设置，警告灯应和操纵器构成整体或紧密相连。

5．4．1．5  灯光显示器的亮度应与背景亮度协调，并至少比背景亮度大10％。显示器内部的亮度对比应不小于0.5，当背景照度较低时，比值应不小于0.9。

5．4．1．6  灯光显示器应采用下列颜色进行编码：

    a．  “红色”的含义是禁止和停止，危险警报和要求立即处理的情况，

    b．  “红色闪光”仅用于指示应急状况，警告操作者迅速采取行动；

    c．  “黄色”的含义是注意和警告；

    d．  “绿色”的含义是工作准备、安全动作、正常工作状态；

    e．  “蓝色”的含义是指令或必须遵守的规定，但应避免优先采用蓝色；

    f．  “白色”表明系统状态，但没有“对”或“错”的含义，也不表示操作的成功或失败。

5．4．1．7  闪光信号灯应尽量少用。只有在提示操作者注意并采取某些措施的情况下才使用。

    闪光速度应为每秒3～5次，且“接通”与“断开”的时间间隔大致相等。闪光灯在接通后出现故障，灯应亮着直至烧损。

5．4．2  图表符号灯

5．4．2．1  与简单指示灯相比应优先选用图表符号灯。

5．4．2．2  图表符号应按5．4．1．6条规定进行颜色编码，在适当的地方应进一步按位置、尺寸和闪光代号的功能来编码。用于指示人身或设备事故(闪红光)、注意和警告(黄)、总指示运转(绿)和停止(红)的图表符号灯应比其他图表符号灯大且有更大的亮度。

5．4．2．3  图表符号灯的字符应符合附录A的规定。

5．4．2．4  单个图表符号灯除注意和警告指示器外，其余信号的字符不论显示器接通与否应是清楚可见的。

5．4．2．5  交替显示图表符号信息的多功能图表符号灯，一次只显示一种图表符号信息。采用“存储”图表符号的多图表符号显示器应符合下列要求：

    a．  照明后面的图表符号不应被前面的图表符号所遮蔽；

    b．  后面的图表符号应尽可能减小视差；

    c．  前后图表符号的亮度对比应相一致。

5．4．3简单指示灯

5．4．3．1  当不宜采用图表符号灯时，应采用简单指示灯。

5．4．3．2  指示灯的固定装置两相邻边的间距应足以辨认标记、判读指示器和能方便地拆除灯泡。

5．4．3．3  简单指示灯的型式、尺寸和颜色编码见表2。指示灯的选色原则和颜色含义说明应按照GB 2682有关规定。

5．4．4  透射仪表装置

5．4．4．1  透射仪表板装置用于显示系统、网络和其他组件的整体图形化信息。

5．4．4．2  应考虑复杂数据的编排和信息的流动显示。

5．5  荧光屏显示器(CRT)

5．5．1  荧光屏显示器用于显示定量信息和形象化定性信息。

表2  简单指示灯的编码

5．5．2  显示的目标信号应至少有20′的视角，且至少应有10根线的分辨单位，图象的质量应符合操作者的需要。

5．5．3  操作者至屏幕的认读距离应为410mm，认读周期短或检测微弱信号时可减少至250mm，允许操作者根据需要更接近屏幕进行观测。当由于其他原因，须将显示器安装在大于410mm的视距时，应对荧光屏尺寸、符号大小、亮度范围、分辨线的间距和清晰度等进行适当的调整。

5．5．4  环境照明不应超过荧光屏激发的屏幕亮度的25％。

5．5．5  直接靠近屏幕的表面应经无光泽处理，它的亮度应在屏幕亮度范围的10％～100％之间，以减小反射眩光。除了应急指示灯外，在屏幕周围不应有比屏幕更亮的光源。

5．5．6  显示器应安放在和光源相对位置适当的位置上，光源应有罩子、屏蔽或采用光学涂层、滤光器等，以减小直接眩光。

6  听觉显示装置

6．1  听觉显示装置分为声音危险信号、言语警告信号、声音通讯系统等。

    注：本标准只涉及声音危险信号，其他应专门规定。

6．2  声音危险信号(以下简称声音信号)用于下列情况：

    a．  视觉显示负担过大；

    b．  流动工作岗位；

    C．  环境条件不适宜采用其他显示装置；

    d．  可以预料操作者可能会出现的疏忽；

    e．  对操作者提出警(告)、(提)示，以便作出相应的反应。

6．3  当与视觉显示装置一起使用时，声音信号应用于警报和提示操作者注意相应的视觉显示器。

    当背景噪声超过110dB(A)时，不应采用声音信号。

6．4  声音信号按危险的程度和发展的可能性分为警告信号和注意信号两种。

    a．  警告信号用来警告面临危险的人员、系统或设备有危急变化。它含有召唤操作人员采取措施以减少危险和报告事态的意思；

    b．  注意信号用来指示要求认识但不需立即采取行动的情况。它含有指示操作人员消除危险状态和撤离危险区的意思。

6．5  声音信号的含义必须明确，不能与正常工作噪声和用于其他目的的信号(例如干扰装置的干扰声和无线电发出的其他信号等)相同。

6．6  声音信号的声级应比背景噪声至少高10dB(A)。

6．7  声音信号的倍频程频率应在200～5000Hz范围内，最好在500～3000Hz之间。应与背景噪声有较大的区别。

6．8  声音信号在发生1s内，应能被操作者识别，并至少持续2s。声音信号的持续时间应与危险存在的时间相一致。信号的消失应随危险状态而定。

6．9  当用几个不同的声音信号显示不同的警报时，应在声级、音调和频率等方面有较大的分辨差异。如果要求分辨各自的信号时，显示信号的数目最多应不超过4个。

7  触觉显示装置

7．1  触觉信息显示装置用于显示定性信息和不精确定量信息，一般应与操纵器结合起来使用。

7．2  触觉显示装置必须在身体可及范围(最好在最佳区域)内，详见JB／Z 308图1～3、图6～9。

7．3  触觉显示装置的其他人机工程要求见ZB／T J27 002的有关规定。

附  录  A

标志用字符和标度线

(补充件)

A1  字体

A1．1  汉字

    一般应采用长仿宋体字，并采用国家正式公布的简化字。

A1．2  字母和数字

    推荐采用直体字，见图A1。

图A1  直体字符

A2  字符宽度b、笔划宽度t与高度h的比例关系

A2．1  字符宽度凸，见表A1。

表A1

A2．2  字符笔划宽度t

对于白底色(或浅底色)的黑色字符是1／6h；

对于黑底色(或深底色)的白色字符和要求暗适应的地方是1／7h～1／8h。

A3  字符行、间距

    字符间距：最小应有一笔划宽度。

    词的间距：最小应有一个字符的宽度。

    行    距：最小应是字符高度的1／2。

    注：汉字字间距和行间距应按照GB 9655有关规定。

A4  字符高度与视距

    字符高度与视距的关系，见图A2。

图A2  字符高度与视距的关系

A5  字符高度与亮度

    字符高度与亮度的关系，见图A2。

表A2                           mm

    注：这是相对于710mm视距的数值。对于不是710mm的视距(D)，则应以D／710乘以表中各相应数值。

A6  标度线宽度与视距

    标度线宽度与视距的关系，见图A3。

图A3  标度线的宽度与视距的关系

    附加说明：

    本标准由机械电子工业部机械标准化研究所提出并归口。

    本标准由机械电子工业部第九设计研究院负责起草。

    本标准主要起草人祁立彬、赵晓春、刘金秋、赵江洪。