人体机能测量参数
时间:2015-03-09 16:23 来源:自动控制网
在人机系统中,人依靠感觉器官接受外界信息,人必须具有识别信息的机能、判断思考机能以及操作活动机能。应用较广的机能测量参数为如下几个方面。 (一)人的反应时间 人体的感知、判断和运动都存在着反映的时间问题,人的反应时间就是人从获得信息到运动器官执行操作功能完毕所需的时间。测试数据与实验结果表明,影响人的反映时间的因素很多,主要有: 1、反应时间随感觉器官而异。见表1。 表1 各种感觉器官的反应时间
2、反应时间随执行操作的运动器官而异,见表2。 表2 人体各部位动作——反应的最少平均时间
3、反应时间与刺激的性质、方式有关,见表3
4、反应时间与刺激的数目有关,见表4 表4 可选择的刺激数目对反应时间的影响
5、反应时间与刺激的辨别难度有关,见表5 表5 刺激的辨别难度对反应时间的影响
6、反应时间与人的肌肉张力有关,见表6 表6 肌肉张力对反应时间的影响
7、反应时间与信息量有关,而且两者之间有恒定关系,即:刺激越复杂,反应时间越长。 8、反应时间与操纵器、显示器有关(如操纵器与显示器的形状、位置、大小、颜色以及操纵器的用力方向、大小等都会影响反应时间)。
9、反应时间还与人的主观因素有关(如人的智商、年龄、性别以及健康状况等);主客观综合因素同时影响反应时间。实验测得:连续工作时,人的神经传递有0.5s左右的不应期,所以间断操作的间隙期应大于0.5s;负责的选择性反应时间达1-3s,要进行复杂判断和认知的反应时间平均达3-5s。一般情况下,条件反射反应时间为0.1-0.15s,听觉反应时间稍高。 (二)人的视觉特征 人在认识物质世界的过程中,大约80%的信息是由视觉得到的,因此研究人的视觉生理特征对产品设计有着重要的意义。 1、视野 一只眼睛的视野称为单眼视野;两只眼睛的视野称为双眼视野;头部固定而转动眼球后所能看到的范围称为注视野。图1所示为这几种视野的垂直面概念。在图中可以看出:水平方向的单眼视野为双眼内侧60°、外侧约100°;垂直方向的双眼视野为视平线上方50°(注视野为60°)、视平线下方为65°左右(注视野也基本相同)。由此可见,视野是外侧宽于内侧,下方宽于上方。
任何物体都是通过光与色作用于人眼的,由于各种颜色对人眼的刺激不同,所以视野也就有了许多差别。图2所示为色觉视野反映的视差变化。图2a为各种颜色在视线垂直面上的视野范围。图2b、c为水平面、垂直面方向的视野角度。从图中可以看出,白色的视野最大,依次为黄、蓝、绿。绿色视野最小。
表3 黑色背景上的几种色觉视野
根据上述性质,产品造型设计要注意不同色彩的配置设计。 2、视觉的特征 视觉的运动可遵循以下规律: (1)眼睛沿水平方向运动比垂直方向运动快,因此先看到水平方向的形体,后看到垂直方向的形体。许多机器与设备设计横向的长方形适应了人的视觉的这一特征。 (2)视觉的习惯往往是由左到右,从上到下。观察圆周状的结构,习惯是沿顺时针方向看最为迅速。 (3)眼睛作水平方向运动比作垂直方向感到轻巧,水平方向的尺寸估测比垂直方向尺寸的估测要准确。 (4)眼睛偏离视中心观察形体时,在偏离距离相同的情况下,第一象限观察率最高,第四象限最低。一次的顺序为第一象限、第二象限、第三象限、第四象限(图2)。
(5)眼睛对直线的感受比对曲线的感受更容易。 3、视区的分布 (1)水平方向(图3)
① 10°以内为最佳视区(1.5°-3°为最优),辨别形体最为清晰。 ② 20°以内为瞬息区,人们能在短时间内辨清物体。 ③ 30°以内为有效区,需集中注意力才能辨认物体。 ④ 120°以内为最大视区(头固定不动),处于120°边缘的物体,需要高度集中注意力才能辨认,一般情况下形状是模糊不清的。如头部转动,最大视区可达220°左右。 (2)垂直方向(图4) 垂直方向的最佳视线是水平线10°左右处;视水平线上10°和下30°范围为垂直方向的良好视区;视水平线以上60°和以下70°为最大视区。垂直方向的最优范围为1.5°-3°。 |