Urządzenia sygnalizacyjne i sterownicze

Transkrypt

1 Zagadnienia Urządzenia sygnalizacyjne i sterownicze Marcin Kuliński marcin.kulinski@pwr.edu.pl Laboratorium Ergonomii Politechnika Wrocławska sygnalizacja wizualna i dźwiękowa typy wskaźników i ich konstrukcja grupowanie i rozmieszczanie wskaźników rodzaje urządzeń problem rozróŝnialności i sposoby jej zapewniania rozmieszczanie urządzeń zgodność przestrzenna sygnał-reakcja 2/30 Sygnały odbierane przez człowieka Rola urządzeń sygnalizacyjnych sygnały naturalne, płynące bezpośrednio z otoczenia: odgłos pracy silnika wibracja podłoŝa będąca efektem pracy maszyny wizualne znaki dawane przez innych pracowników sygnały sztuczne, wysyłane przez specjalnie w tym celu skonstruowane urządzenia: dostarczają informacji o stanie otoczenia pozwalają podejmować decyzje adekwatne do tego stanu oraz zamierzeń operatora informują o nieprawidłowościach w przebiegu procesu ostrzegają przed zagroŝeniem zdrowia lub Ŝycia stanowią część interfejsu w układzie człowiek-obiekt techniczny sygnał dzwonka do drzwi zaświecenie się lampki-kontrolki zmieniający się stan prędkościomierza 3/30 4/30 Podstawowe rodzaje urządzeń sygnalizacyjnych Warunki stosowania sygnalizacji wizualnej i dźwiękowej wskaźniki wychyłowe wskaźniki cyfrowe sygnalizatory świetlne sygnalizatory dźwiękowe monitory ekranowe sygnalizacja wizualna: wiadomość jest złoŝona informacja będzie wykorzystana później sytuacja nie wymaga natychmiastowego działania narząd słuchu jest przeciąŝony w otoczeniu panuje hałas praca nie wymaga ciągłego przemieszczania się operatora sygnalizacja dźwiękowa: wiadomość jest prosta informacja nie będzie wykorzystana później sytuacja wymaga natychmiastowego działania narząd wzroku jest przeciąŝony otoczenie nie sprzyja odbiorowi sygnałów wzrokowych praca wymaga ciągłego przemieszczania się operatora 5/30 6/30

2 Typy i cechy wskaźników Wpływ rodzaju tarczy na precyzję odczytu łatwość odczytu wystarczająca wystarczająca bardzo dobra wykrywanie zmian bardzo dobre wystarczające słabe regulacja na podstawie odczytu bardzo dobra wystarczająca wystarczająca odsetek błędnych odczytów przy prezentacji wskaźnika w czasie 0,12 sek. 7/30 8/30 PołoŜenie podziałki na tarczy wskaźnika Przeciwdziałanie błędom paralaksy 1 tarcza 2 podziałka 3 wskazówka błędny odczyt 3 2 nieprawidłowe prawidłowe /30 10/30 Konstrukcja wskaźników cyfrowych Konstrukcja wskaźników okienkowych prawidłowo nieprawidłowo prawidłowo nieprawidłowo wysokość cyfr przerwy między cyframi wielkość okienka cyfry najmniej znaczące cyfry wiodące orientacja cyfr układ cyfr 11/30 12/30

3 Wielkość i kształt znaków alfanumerycznych Wielkość i kształt znaków alfanumerycznych cd. h = 0,005 L gdzie h wysokość znaków [mm], L odległość od oczu [mm] szerokość znaku 2/3 h grubość linii 1/6 h odległość między znakami 1/4 h wysokość duŝych liter 3/2 h Odległość od oczu obserwatora [cm] do Wysokość znaków [cm] 0,25 0,50 0,90 1,80 3,00 13/30 14/30 Wpływ układu grupy wskaźników na szybkość ich odczytu Rozmieszczenie wskaźników w polu widzenia A 46% 29% B 11% 14% liczba wskaźników sprawdzonych w czasie 0,5 sek. częstość zatrzymywania się wzroku w róŝnych strefach pola widzenia 15/30 16/30 Formalne zasady rozmieszczania wskaźników Podstawowe zasady sygnalizacji dźwiękowej głośność minimum 10 db powyŝej, maksymalnie 30 db powyŝej głośności otoczenia zasada waŝności wskaźniki najwaŝniejsze powinny być umieszczone w najwaŝniejszych (najlepszych) miejscach zasada częstości uŝycia wskaźniki najczęściej uŝywane powinny być umieszczone w najwygodniejszych miejscach zasada kolejności uŝycia wskaźniki odczytywane jeden po drugim powinny ze sobą sąsiadować zasada spełnianej funkcji wskaźniki związane z tą samą funkcją urządzenia lub maszyny powinny być łączone w grupy (bloki) im sytuacja wymaga szybszej reakcji, tym dźwięk powinien być głośniejszy (minimum 15 db powyŝej głośności otoczenia) główna częstotliwość sygnału powinna zawierać się w przedziale Hz ze względu na mniejszą podatność niskich częstotliwości na efekt maskowania sygnał powinien zawierać równieŝ co najmniej 3 inne składowe harmoniczne z przedziału 1-4 khz ze względu na czułość ludzkiego ucha na ten zakres częstotliwości sygnał nie powinien trwać krócej niŝ 100 ms częstotliwość impulsów dźwiękowych powinna być dostosowana do waŝności informacji (szybka impulsacja wysoki priorytet, wolna impulsacja niski priorytet) liczba róŝnych sygnałów dźwiękowych nie powinna być większa od 7 17/30 18/30

4 Rola urządzeń Rodzaje urządzeń pozwalają reagować na zmieniające się stany otoczenia pośrednio informują o stanie, w jakim się znajdują (pozycja dźwigni, przełącznika) wraz z urządzeniami sygnalizacyjnymi stanowią interfejs w układzie człowiek-obiekt techniczny przyciski przełączniki obrotowe wyłączniki uchylne gałki obrotowe suwaki dźwignie (drąŝki) korby kierownice (koła sterowe) pedały 19/30 20/30 Warunki stosowania urządzeń palce i dłonie powinny być uŝywane w przypadku szybkich i precyzyjnych ruchów w przypadku ruchów wymagających siły oraz trwających długo powinny być uŝywane ramiona oraz kończyny dolne urządzenia sterownicze powinny znajdować się w odpowiedniej odległości od siebie: - przy operowaniu palcem nie mniej niŝ 20 mm - przy operowaniu dłonią lub stopą nie mniej niŝ 50 mm - przy operowaniu dwiema rękami nie mniej niŝ 75 mm urządzenia powinny być rozróŝnialne, najlepiej bez pomocy wzroku uŝywanie urządzeń nie powinno powodować uczucia niewygody przy poruszaniu elementami sterowniczymi nie powinny występować nadmierne opory, jednak nie powinny być to równocześnie opory niezauwaŝalne dla operatora (informacja zwrotna) Oczekiwane zaleŝności między kierunkiem ruchu urządzenia sterowniczego a uruchamianą funkcją przesunięcie w prawo: - załączenie, - wywołanie ruchu w prawo, - przyrost wartości regulowanego parametru; przesunięcie w lewo: - wyłączenie, - wywołanie ruchu w lewo, - zmniejszenie wartości regulowanego parametru; przesunięcie do przodu: - załączenie, - wywołanie ruchu do przodu, - przyrost wartości regulowanego parametru; przesunięcie do tyłu: - wyłączenie, - wywołanie ruchu do tyłu, - zmniejszenie wartości regulowanego parametru 21/30 22/30 RozróŜnialność urządzeń Sposoby zapewnienia rozróŝnialności urządzeń lokalizacja (pedały gazu i hamulca w samochodzie) rozmiar (uchwyt, długość dźwigni) kolor (tylko w dobrych warunkach oświetleniowych) kształt uchwytu materiał uchwytu (chropowatość, przewodnictwo cieplne) etykiety (opis słowny, ikona; tylko w dobrych warunkach oświetleniowych) pulpit sterowniczy w elektrowni jądrowej z poprawioną przez operatorów rozróŝnialnością źle zaprojektowanych dźwigni 23/30 24/30

5 RozróŜnialność urządzeń przykład wykorzystania kształtu Formalne zasady rozmieszczania urządzeń zasada waŝności urządzenia najwaŝniejsze powinny być umieszczone w najłatwiej dostępnych miejscach zasada częstości uŝycia urządzenia uŝywane często powinny znajdować się w miejscach, w których ich obsługa jest najwygodniejsza dla operatora zasada kolejności uŝycia urządzenia obsługiwane jedno po drugim powinny ze sobą sąsiadować zasada spełnianej funkcji urządzenia związane z tą samą funkcją maszyny powinny być łączone w grupy (bloki) zestaw łatwo rozróŝnialnych uchwytów dźwigni stosowany w lotnictwie 25/30 26/30 Zgodność przestrzenna Zgodność urządzeń sygnalizacyjnych i eksperyment Fittsa w którym przypadku najłatwiej wyłączyć gaz pod palnikiem, na którym zaczęło kipieć mleko? 27/30 28/30 Zgodność urządzeń sygnalizacyjnych i eksperyment Fittsa cd. Zasady projektowania paneli sygnalizacyjno- w miarę moŝliwości wskaźniki związane z odpowiednimi urządzeniami sterowniczymi powinny być sytuowane w ich pobliŝu, ponad lub bezpośrednio z ich lewej strony 0,39 3,4% 0,41 4,4% średnie czasy reakcji w sekundach oraz odsetek popełnionych błędów podczas obsługi róŝnych układów sygnalizacyjno- 0,48 8,44% jeśli istnieje konieczność zgrupowania wskaźników na jednym panelu, a urządzeń sterujących na innym, oba zestawy powinny być w ten sam sposób uporządkowane i zaaranŝowane jeśli kilka urządzeń obsługiwanych jest kolejno po sobie, powinny być ułoŝone zgodnie z tą kolejnością w kierunku od lewej do prawej, wraz z odpowiadającymi im wskaźnikami jeśli urządzenia nie są obsługiwane w określonej kolejności, naleŝy je grupować ze względu na pełnione funkcje, wraz z odpowiadającymi im wskaźnikami grupy mogą być dodatkowo wyróŝnione z uŝyciem odpowiedniej kolorystyki, etykiet, róŝnic w rozmiarach i kształtach 29/30 30/30