Bedienelemente, Anzeigen und Bedienfelder

Montag, März 14 2011 19: 54

Bedienelemente, Anzeigen und Bedienfelder

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Karl HE Kroemer

Im Folgenden werden drei der wichtigsten Anliegen der ergonomischen Gestaltung untersucht: erstens die der Steuerung, Vorrichtungen zur Übertragung von Energie oder Signalen vom Bediener auf eine Maschine; Sekunde, Indikatoren oder Anzeigen, die dem Bediener visuelle Informationen über den Zustand der Maschine liefern; und drittens die Kombination von Bedienelementen und Anzeigen in einem Bedienfeld oder einer Konsole.

Design für den sitzenden Bediener

Sitzen ist eine stabilere und weniger kraftraubende Haltung als Stehen, schränkt aber den Arbeitsraum, insbesondere der Füße, stärker ein als Stehen. Allerdings ist die Bedienung der Fußschalter im Sitzen wesentlich einfacher als im Stehen, da wenig Körpergewicht über die Füße auf den Boden übertragen werden muss. Wenn die Richtung der vom Fuß ausgeübten Kraft teilweise oder größtenteils nach vorne gerichtet ist, ermöglicht das Vorsehen eines Sitzes mit einer Rückenlehne außerdem die Ausübung ziemlich großer Kräfte. (Ein typisches Beispiel dieser Anordnung ist die Position von Pedalen in einem Automobil, die vor dem Fahrer angeordnet sind, mehr oder weniger unterhalb der Sitzhöhe.) Fig. 1 zeigt schematisch die Positionen, an denen Pedale für einen sitzenden Bediener angeordnet sein können. Beachten Sie, dass die spezifischen Abmessungen dieses Raums von der Anthropometrie der tatsächlichen Bediener abhängen.

Abbildung 1. Bevorzugter und regelmäßiger Arbeitsplatz für die Füße (in Zentimetern)

Der Raum für die Positionierung von handbetätigten Bedienelementen befindet sich hauptsächlich vor dem Körper innerhalb einer ungefähr kugelförmigen Kontur, die entweder am Ellbogen, an der Schulter oder irgendwo zwischen diesen beiden Körpergelenken zentriert ist. Abbildung 2 zeigt schematisch diesen Raum für die Anordnung von Bedienelementen. Natürlich hängen die spezifischen Abmessungen von der Anthropometrie der Bediener ab.

Abbildung 2. Bevorzugter und regelmäßiger Arbeitsbereich für die Hände (in Zentimetern)

Der Raum für Anzeigen und zu betrachtende Bedienelemente wird durch den Umfang einer Teilkugel vor den Augen begrenzt und bei den Augen zentriert. Somit hängt die Referenzhöhe für solche Anzeigen und Bedienelemente von der Augenhöhe des sitzenden Bedieners und von seiner oder ihrer Rumpf- und Nackenhaltung ab. Die bevorzugte Position für Sichtziele, die näher als etwa einen Meter sind, liegt deutlich unterhalb der Augenhöhe und hängt von der Nähe des Ziels und von der Kopfhaltung ab. Je näher das Ziel ist, desto tiefer sollte es positioniert sein und es sollte sich in oder nahe der medialen (Mittelsagittal-)Ebene des Bedieners befinden.

Zur Beschreibung der Kopfhaltung ist es zweckmäßig, die „Ohr-Augen-Linie“ (Kroemer 1994a) zu verwenden, die in der Seitenansicht durch das rechte Ohrloch und den Verbindungspunkt der rechten Augenlider mit dem Kopf verläuft ist nicht zu beiden Seiten geneigt (die Pupillen befinden sich in der Frontalansicht auf derselben horizontalen Ebene). Üblicherweise nennt man die Kopfhaltung beim Nickwinkel „aufgerichtet“ oder „aufrecht“. P (siehe Abbildung 3) zwischen der Ohr-Augen-Linie und dem Horizont beträgt etwa 15°, wobei die Augen über der Höhe des Ohrs liegen. Die bevorzugte Position für visuelle Ziele ist 25°–65° unterhalb der Ohr-Augen-Linie (LOSE in Abbildung 3), wobei die niedrigeren Werte von den meisten Menschen für nahe Ziele bevorzugt werden, die scharf gehalten werden müssen. Auch wenn es große Unterschiede in den bevorzugten Winkeln der Blickrichtung gibt, ziehen es die meisten Motive vor, besonders mit zunehmendem Alter, auf nahe Ziele mit großen zu fokussieren LOSE Winkel.

Abbildung 3. Ohr-Augen-Linie

Entwerfen für den stehenden Bediener

Eine Pedalbetätigung durch einen stehenden Bediener sollte selten erforderlich sein, da die Person sonst zu viel Zeit damit verbringen muss, auf einem Fuß zu stehen, während der andere Fuß die Steuerung betätigt. Offensichtlich ist die gleichzeitige Betätigung von zwei Pedalen durch einen stehenden Bediener praktisch unmöglich. Während der Bediener stillsteht, ist der Raum für die Anordnung der Fußsteuerungen auf einen kleinen Bereich unterhalb des Rumpfes und etwas davor begrenzt. Umhergehen würde mehr Platz bieten, um Pedale zu platzieren, aber das ist in den meisten Fällen wegen der damit verbundenen Gehentfernungen höchst unpraktisch.

Der Ort für handbetätigte Bedienelemente eines stehenden Bedieners umfasst ungefähr den gleichen Bereich wie für einen sitzenden Bediener, ungefähr eine halbe Kugel vor dem Körper, mit seinem Zentrum nahe den Schultern des Bedieners. Für wiederholte Steueroperationen wäre der bevorzugte Teil dieser Halbkugel ihr unterer Abschnitt. Der Bereich für die Position von Anzeigen ist auch ähnlich demjenigen, der für einen sitzenden Bediener geeignet ist, wiederum ungefähr eine Halbkugel, die in der Nähe der Augen des Bedieners zentriert ist, mit den bevorzugten Positionen im unteren Abschnitt dieser Halbkugel. Die genauen Positionen für Anzeigen und auch für Bedienelemente, die gesehen werden müssen, hängen von der Haltung des Kopfes ab, wie oben diskutiert.

Die Höhe der Bedienelemente wird zweckmäßigerweise auf die Höhe des Ellbogens des Bedieners bezogen, während der Oberarm von der Schulter hängt. Die Blickhöhe von Anzeigen und Bedienelementen bezieht sich auf die Augenhöhe des Bedieners. Beide hängen von der Anthropometrie des Bedieners ab, die für kleine und große Personen, für Männer und Frauen und für Menschen unterschiedlicher ethnischer Herkunft ziemlich unterschiedlich sein kann.

Fußbetätigte Steuerung

Es sind zwei Arten von Steuerungen zu unterscheiden: Die eine dient dazu, große Energie oder Kräfte auf ein Maschinenteil zu übertragen. Beispiele hierfür sind die Pedale eines Fahrrads oder das Bremspedal eines schwereren Fahrzeugs ohne Servounterstützung. Eine fußbetätigte Steuerung, wie beispielsweise ein Ein-Aus-Schalter, bei dem ein Steuersignal an die Maschine übermittelt wird, erfordert normalerweise nur einen geringen Kraft- oder Energieaufwand. Während es bequem ist, diese beiden Extreme von Pedalen zu betrachten, gibt es verschiedene Zwischenformen, und es ist die Aufgabe des Designers, zu bestimmen, welche der folgenden Designempfehlungen unter ihnen am besten zutreffen.

Wie oben erwähnt, sollte eine wiederholte oder kontinuierliche Pedalbetätigung nur von einer sitzenden Bedienungsperson verlangt werden. Für Steuerungen, die große Energien und Kräfte übertragen sollen, gelten folgende Regeln:

Platzieren Sie die Pedale unter dem Körper, leicht vorne, damit sie mit dem Bein in einer bequemen Position bedient werden können. Die horizontale Gesamtverschiebung eines hin- und hergehenden Pedals sollte normalerweise etwa 0.15 m nicht überschreiten. Bei rotierenden Pedalen sollte der Radius ebenfalls ca. 0.15 m betragen. Die lineare Verschiebung eines Schaltpedals kann minimal sein und sollte etwa 0.15 m nicht überschreiten.

Pedale sollten so ausgelegt sein, dass die Bewegungsrichtung und die Fußkraft ungefähr auf der Linie liegen, die von der Hüfte durch das Fußgelenk des Bedieners verläuft.

Pedale, die durch Beugung und Streckung des Fußes im Sprunggelenk betätigt werden, sollten so angeordnet sein, dass in Normalstellung der Winkel zwischen Unterschenkel und Fuß etwa 90° beträgt; während des Betriebs kann dieser Winkel auf etwa 120° erhöht werden.

Fußbetätigte Steuerungen, die einfach Signale an die Maschine liefern, sollten normalerweise zwei diskrete Positionen haben, wie z. B. EIN oder AUS. Beachten Sie jedoch, dass die taktile Unterscheidung zwischen den beiden Positionen mit dem Fuß schwierig sein kann.

Auswahl der Steuerelemente

Die Auswahl zwischen verschiedenen Steuerungsarten muss gemäß den folgenden Anforderungen oder Bedingungen erfolgen:

Bedienung per Hand oder Fuß

Übertragene Energiemengen und Kräfte

Anwenden „kontinuierlicher“ Eingaben, wie z. B. das Lenken eines Autos

Durchführen „diskreter Aktionen“, z. B. (a) Aktivieren oder Herunterfahren von Geräten, (b) Auswählen einer von mehreren unterschiedlichen Einstellungen, wie z mit Tastatur.

Die funktionale Nützlichkeit von Kontrollen bestimmt auch Auswahlverfahren. Die Hauptkriterien sind wie folgt:

Die Steuerungsart muss mit stereotypen oder allgemeinen Erwartungen kompatibel sein (z. B. Verwendung eines Druckknopfs oder Kippschalters zum Einschalten eines elektrischen Lichts, nicht eines Drehknopfs).

Größe und Bewegungseigenschaften der Steuerung müssen mit stereotypen Erfahrungen und bisheriger Praxis kompatibel sein (z. B. Bereitstellung eines großen Lenkrads für die Zweihandbedienung eines Autos, nicht eines Hebels).

Die Betätigungsrichtung eines Bedienelements muss mit stereotypen oder gängigen Erwartungen kompatibel sein (z. B. wird ein EIN-Bedienelement gedrückt oder gezogen, nicht nach links gedreht).

Die Handbedienung wird für Steuerungen verwendet, die eine geringe Kraft und Feineinstellung erfordern, während die Fußbedienung für grobe Einstellungen und große Kräfte geeignet ist (beachten Sie jedoch die übliche Verwendung von Pedalen, insbesondere Gaspedalen, in Kraftfahrzeugen, die diesem Prinzip nicht entspricht). .

Die Steuerung muss insofern „sicher“ sein, als sie nicht versehentlich oder auf eine Weise betrieben werden kann, die übermäßig oder nicht mit ihrem beabsichtigten Zweck vereinbar ist.

Tabelle 1. Kontrollbewegungen und erwartete Wirkungen

Richtung der Steuerbewegung

Funktion

Rechts

vorwärts

Im Uhrzeigersinn

Drücken Sie,
Drücken

Nach unten

Links

Nach hinten

Zurück

Zähler-
im Uhrzeigersinn

Pull¹

Push²

+³

Off

Rechts

Links

Erhöhen

Senken

Einfahren

Erweitern

Erhöhung

Verringern

offener Wert

Wert schließen

Leer: Nicht zutreffend; + Am meisten bevorzugt; – weniger bevorzugt. ¹ Mit Abzugssteuerung. ² Mit Push-Pull-Schalter. ³ Oben in den Vereinigten Staaten, unten in Europa.

Quelle: Modifiziert nach Kroemer 1995.

Tabelle 1 und Tabelle 2 helfen bei der Auswahl geeigneter Kontrollen. Beachten Sie jedoch, dass es nur wenige „natürliche“ Regeln für die Auswahl und Gestaltung von Steuerelementen gibt. Die meisten aktuellen Empfehlungen sind rein empirisch und beziehen sich auf bestehende Geräte und westliche Klischees.

Tabelle 2. Steuerungs-Effekt-Beziehungen gängiger Handsteuerungen

Ergebnisse

Taste-
sperren

Toggle
wechseln

Drücken-
Taste im nun erscheinenden Bestätigungsfenster nun wieder los.

Bar
Knopf

Rund
Knopf

Daumenrad
diskret

Daumenrad
kontinuierlich

Kurbel

Wippschalter

Hebel

Joystick
oder Ball

Legend
wechseln

Schlitten¹

Wählen Sie EIN/AUS

Wählen Sie EIN/STANDBY/AUS

Wählen Sie AUS/MODUS1/MODUS2

Wählen Sie eine Funktion aus mehreren verwandten Funktionen aus

Wählen Sie eine von drei oder mehr diskreten Alternativen aus

Betriebszustand auswählen

Einrücken oder ausrücken

Wählen Sie eine der beiden aus
exklusive Funktionen

Stellen Sie den Wert auf der Skala ein

Wählen Sie den Wert in diskreten Schritten aus

Leer: Nicht zutreffend; +: am meisten bevorzugt; –: Weniger bevorzugt; = Am wenigsten bevorzugt. ¹ Geschätzt (keine Experimente bekannt).

Quelle: Modifiziert nach Kroemer 1995.

Abbildung 4 zeigt Beispiele für „Rast“-Steuerungen, die durch diskrete Rasten oder Stopps gekennzeichnet sind, in denen die Steuerung zum Stillstand kommt. Es zeigt auch typische „stetige“ Regelungen, bei denen der Regelvorgang innerhalb des Einstellbereichs erfolgen kann, ohne dass eine bestimmte Position eingestellt werden muss.

Abbildung 4. Einige Beispiele für "rastende" und "kontinuierliche" Steuerungen

Die Dimensionierung von Bedienelementen ist größtenteils eine Frage vergangener Erfahrungen mit verschiedenen Bedienelementtypen, die oft von dem Wunsch geleitet werden, den benötigten Platz in einem Bedienfeld zu minimieren und entweder den gleichzeitigen Betrieb benachbarter Bedienelemente zu ermöglichen oder eine unbeabsichtigte gleichzeitige Aktivierung zu vermeiden. Darüber hinaus wird die Wahl der Konstruktionsmerkmale von Überlegungen beeinflusst, ob die Bedienelemente im Freien oder in geschützten Umgebungen, in stationären Geräten oder fahrenden Fahrzeugen angeordnet werden sollen oder die Verwendung bloßer Hände oder von Handschuhen und Fäustlingen beinhalten können. Lesen Sie für diese Bedingungen die Literatur am Ende des Kapitels.

Mehrere Betriebsregeln regeln die Anordnung und Gruppierung von Kontrollen. Diese sind in Tabelle 3 aufgeführt. Für weitere Einzelheiten siehe die Literaturhinweise am Ende dieses Abschnitts und Kroemer, Kroemer und Kroemer-Elbert (1994).

Tabelle 3. Regeln für die Anordnung von Kontrollen

Suchen Sie nach der Leichtigkeit Betrieb	Die Bedienelemente müssen in Bezug auf den Bediener orientiert sein. Wenn die Der Bediener verwendet unterschiedliche Körperhaltungen (z. B. beim Fahren u Betrieb eines Baggerladers), die Bedienelemente und ihre zugehörigen Anzeigen müssen sich mit dem Bediener bewegen, damit in jeder Körperhaltung ihre Anordnung und Bedienung ist für den Bediener gleich.
Primäre Kontrollen zuerst	Die wichtigsten Bedienelemente haben die vorteilhaftesten Standorte, um die Bedienung und das Erreichen des zu erleichtern Betreiber.
Gruppenbezogen Steuerung gemeinsam	Bedienelemente, die nacheinander bedient werden, die sich auf a beziehen bestimmte Funktion, oder die gemeinsam betrieben werden in Funktionsgruppen angeordnet (zusammen mit ihren zugehörigen Anzeigen). Innerhalb jeder Funktionsgruppe Bedienelemente und Anzeigen sind nach betrieblicher Bedeutung zu ordnen und Sequenz.
Anordnen sequenziell Betrieb	Wenn der Betrieb der Kontrollen einem bestimmten Muster folgt, müssen die Kontrollen angeordnet werden, um diese Abfolge zu erleichtern. Verbreitet Anordnungen sind von links nach rechts (bevorzugt) oder von oben nach unten, wie in gedruckten Materialien der westlichen Welt.
Seien Sie konsequent	Die Anordnung von funktionsgleichen oder ähnlichen Bedienelementen muss von Panel zu Panel gleich sein.
Tot-Operator Smartgeräte App	Wenn der Bediener handlungsunfähig wird und entweder a Kontrolle, oder hält sie weiterhin fest, eine „Totmann“-Kontrolle Design verwendet werden, das entweder das System zu a macht unkritischen Betriebszustand oder schaltet ihn ab.
Codes auswählen passend	Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Kontrollen zu identifizieren, anzuzeigen die Auswirkungen der Operation und ihren Status anzuzeigen. Wichtige Codierungsmittel sind: – Ort – Form – Größe – Funktionsweise – Etiketten –Farben–Redundanz

Quelle: Modifiziert nach Kroemer, Kroemer und Kroemer-Elbert 1994.
Reproduziert mit Genehmigung von Prentice-Hall. Alle Rechte vorbehalten.

Verhindern eines versehentlichen Betriebs

Im Folgenden sind die wichtigsten Mittel zum Schutz vor unbeabsichtigter Aktivierung von Steuerelementen aufgeführt, von denen einige kombiniert werden können:

Platzieren und richten Sie das Bedienelement so aus, dass es unwahrscheinlich ist, dass der Bediener dagegen stößt oder es versehentlich in der normalen Abfolge der Bedienvorgänge bewegt.

Versenken, schirmen oder umgeben Sie die Steuerung durch physische Barrieren.

Decken Sie die Steuerung ab oder schützen Sie sie, indem Sie einen Stift, ein Schloss oder andere Mittel bereitstellen, die entfernt oder aufgebrochen werden müssen, bevor die Steuerung betrieben werden kann.

Bieten Sie zusätzlichen Widerstand (durch viskose oder Coulomb-Reibung, durch Federbelastung oder durch Trägheit), so dass eine ungewöhnliche Anstrengung zur Betätigung erforderlich ist.

Stellen Sie ein „Verzögerungs“-Mittel bereit, damit die Steuerung eine kritische Position mit einer ungewöhnlichen Bewegung passieren muss (z. B. in der Gangschaltung eines Automobils).

Sorgen Sie für eine Verriegelung zwischen Steuerungen, sodass eine vorherige Betätigung einer verwandten Steuerung erforderlich ist, bevor die kritische Steuerung aktiviert werden kann.

Beachten Sie, dass diese Konstruktionen normalerweise den Betrieb von Steuerungen verlangsamen, was im Notfall nachteilig sein kann.

Dateneingabegeräte

Nahezu alle Steuerelemente können verwendet werden, um Daten auf einem Computer oder einem anderen Datenspeichergerät einzugeben. Wir sind jedoch am ehesten an die Praxis gewöhnt, eine Tastatur mit Drucktasten zu verwenden. Auf der ursprünglichen Schreibmaschinentastatur, die selbst für Computertastaturen zum Standard geworden ist, waren die Tasten in einer im Wesentlichen alphabetischen Reihenfolge angeordnet, die aus verschiedenen, oft obskuren Gründen modifiziert wurde. In einigen Fällen wurden Buchstaben, die häufig in gemeinsamem Text aufeinander folgen, voneinander beabstandet, damit sich die ursprünglichen mechanischen Striche nicht verheddern, wenn sie in schneller Folge getroffen werden. „Spalten“ von Schlüsseln verlaufen in ungefähr geraden Linien, ebenso wie die „Reihen“ von Schlüsseln. Die Fingerspitzen sind jedoch nicht auf diese Weise ausgerichtet und bewegen sich nicht auf diese Weise, wenn Finger der Hand gebeugt oder gestreckt oder seitwärts bewegt werden.

In den letzten hundert Jahren wurden viele Versuche unternommen, die Tastenleistung durch Ändern des Tastaturlayouts zu verbessern. Dazu gehören das Verschieben von Tasten innerhalb des Standardlayouts oder das Ändern des Tastaturlayouts insgesamt. Die Tastatur wurde in separate Abschnitte unterteilt und es wurden Tastensätze (z. B. Nummernblöcke) hinzugefügt. Anordnungen benachbarter Tasten können geändert werden, indem der Abstand, der Versatz voneinander oder von Referenzlinien geändert wird. Die Tastatur kann in Abschnitte für die linke und die rechte Hand unterteilt werden, und diese Abschnitte können seitlich geneigt und geneigt und geneigt sein.

Die Dynamik der Betätigung von Drucktasten ist für den Benutzer wichtig, aber im Betrieb schwer zu messen. Daher werden die Kraft-Weg-Eigenschaften von Tasten üblicherweise für statische Tests beschrieben, was nicht auf den tatsächlichen Betrieb hinweist. In der gegenwärtigen Praxis haben Tasten auf Computertastaturen eine relativ geringe Verschiebung (ungefähr 2 mm) und zeigen einen "Rückschnapp"-Widerstand, d. h. eine Abnahme der Betätigungskraft an dem Punkt, an dem eine Betätigung der Taste erreicht wurde. Anstelle von separaten Einzeltasten bestehen einige Tastaturen aus einer Membran mit Schaltern darunter, die, wenn sie an der richtigen Stelle gedrückt werden, die gewünschte Eingabe mit wenig oder keiner Verschiebung erzeugen. Der große Vorteil der Membran besteht darin, dass Staub oder Flüssigkeiten nicht eindringen können; Viele Benutzer mögen es jedoch nicht.

Es gibt Alternativen zum „Eine-Taste-eins-Zeichen“-Prinzip; stattdessen kann man Eingaben durch verschiedene kombinatorische Mittel erzeugen. Einer ist „Akkordieren“, was bedeutet, dass zwei oder mehr Bedienelemente gleichzeitig betätigt werden, um ein Zeichen zu erzeugen. Dies stellt Anforderungen an die Gedächtnisleistung des Bedieners, erfordert aber die Verwendung nur sehr weniger Tasten. Andere Entwicklungen verwenden andere Steuerungen als den binär angetippten Druckknopf und ersetzen ihn durch Hebel, Schalter oder spezielle Sensoren (wie beispielsweise einen instrumentierten Handschuh), die auf Bewegungen der Finger der Hand reagieren.

Traditionell erfolgt das Tippen und die Computereingabe durch mechanische Wechselwirkung zwischen den Fingern des Bedieners und solchen Geräten wie Tastatur, Maus, Trackball oder Lichtstift. Es gibt jedoch viele andere Mittel, um Eingaben zu generieren. Spracherkennung scheint eine vielversprechende Technik zu sein, aber andere Verfahren können verwendet werden. Sie können beispielsweise Zeigen, Gesten, Gesichtsausdrücke, Körperbewegungen, Blicke (Blickführung), Zungenbewegungen, Atmung oder Gebärdensprache verwenden, um Informationen zu übermitteln und Eingaben an einen Computer zu generieren. Die technische Entwicklung auf diesem Gebiet ist sehr im Fluss, und wie die vielen nicht-traditionellen Eingabegeräte, die für Computerspiele verwendet werden, zeigen, ist die Akzeptanz von anderen Geräten als der traditionellen binären Tap-Down-Tastatur innerhalb der nahen Zukunft durchaus machbar. Diskussionen über aktuelle Tastaturvorrichtungen wurden beispielsweise von Kroemer (1994b) und McIntosh (1994) bereitgestellt.

Schaukasten

Displays geben Auskunft über den Zustand der Ausrüstung. Anzeigen können sich auf den visuellen Sinn des Bedieners (Lichter, Waagen, Zähler, Kathodenstrahlröhren, Flachbildschirmelektronik usw.), auf den auditiven Sinn (Glocken, Hörner, aufgezeichnete Sprachnachrichten, elektronisch erzeugte Töne usw.) oder auf beziehen den Tastsinn (geformte Bedienelemente, Braille, etc.). Als besondere Arten von Anzeigen können Etiketten, schriftliche Anweisungen, Warnhinweise oder Symbole („Icons“) gelten.

Die vier „Kardinalregeln“ für Displays lauten:

Zeigen Sie nur die Informationen an, die für eine angemessene Arbeitsleistung erforderlich sind.
Zeigen Sie Informationen nur so genau an, wie es für die Entscheidungen und Handlungen des Bedieners erforderlich ist.
Präsentieren Sie Informationen in der direktesten, einfachsten, verständlichsten und nutzbarsten Form.
Präsentieren Sie Informationen so, dass ein Ausfall oder eine Fehlfunktion des Displays selbst sofort erkennbar ist.

Die Auswahl einer akustischen oder visuellen Anzeige hängt von den vorherrschenden Bedingungen und Zwecken ab. Das Ziel der Anzeige kann sein, Folgendes bereitzustellen:

historische Informationen über den vergangenen Zustand des Systems, wie zum Beispiel den Kurs eines Schiffes

Statusinformationen über den aktuellen Zustand des Systems, wie z. B. der bereits in eine Textverarbeitung eingegebene Text oder die aktuelle Position eines Flugzeugs

vorausschauende Informationen, etwa über die zukünftige Position eines Schiffes bei bestimmten Steuereinstellungen

Anweisungen oder Befehle, die dem Bediener mitteilen, was zu tun ist und möglicherweise wie es zu tun ist.

Eine visuelle Anzeige ist am besten geeignet, wenn die Umgebung laut ist, der Bediener an Ort und Stelle bleibt, die Nachricht lang und komplex ist und insbesondere wenn es um die räumliche Position eines Objekts geht. Eine akustische Anzeige ist geeignet, wenn der Arbeitsplatz dunkel gehalten werden muss, der Bediener sich bewegt und die Nachricht kurz und einfach ist, sofortige Aufmerksamkeit erfordert und sich auf Ereignisse und Zeit bezieht.

Visuelle Displays

Es gibt drei grundlegende Arten von visuellen Anzeigen: (1) Die aus der Ferne überprüfen Die Anzeige zeigt an, ob ein bestimmter Zustand vorliegt oder nicht (z. B. zeigt ein grünes Licht eine normale Funktion an). (2) Die qualitativ Die Anzeige zeigt den Status einer sich ändernden Variablen oder ihren ungefähren Wert oder ihren Änderungstrend an (z. B. bewegt sich ein Zeiger innerhalb eines „normalen“ Bereichs). (3) Die quantitativ Das Display zeigt genaue Informationen an, die ermittelt werden müssen (z. B. um einen Ort auf einer Karte zu finden, Texte zu lesen oder auf einem Computerbildschirm zu zeichnen), oder es kann einen genauen Zahlenwert anzeigen, der vom Bediener gelesen werden muss (z. B , eine Zeit oder eine Temperatur).

Designrichtlinien für visuelle Displays sind:

Ordnen Sie die Displays so an, dass der Bediener sie ohne unnötiges Suchen leicht finden und identifizieren kann. (Dies bedeutet normalerweise, dass sich die Displays in oder nahe der Medialebene des Bedieners und unter oder auf Augenhöhe befinden sollten.)

Gruppieren Sie Anzeigen funktional oder sequentiell, damit der Bediener sie einfach verwenden kann.

Stellen Sie sicher, dass alle Displays ordnungsgemäß beleuchtet oder beleuchtet, entsprechend ihrer Funktion codiert und beschriftet sind.

Verwenden Sie häufig farbige Lichter, um den Status eines Systems anzuzeigen (z. B. EIN oder AUS) oder um den Bediener darauf hinzuweisen, dass das System oder ein Subsystem nicht betriebsbereit ist und besondere Maßnahmen ergriffen werden müssen. Allgemeine Bedeutungen von Lichtfarben sind in Abbildung 5 aufgeführt. Rot blinkend weist auf einen Notfall hin, der sofortiges Handeln erfordert. Ein Notsignal ist am effektivsten, wenn es Geräusche mit einem roten Blinklicht kombiniert.

Abbildung 5. Farbcodierung der Anzeigeleuchten

Für komplexere und detailliertere Informationen, insbesondere quantitative Informationen, wird traditionell eine von vier verschiedenen Arten von Anzeigen verwendet: (1) ein beweglicher Zeiger (mit fester Skala), (2) eine bewegliche Skala (mit festem Zeiger), (3) Zähler oder (4) „bildliche“ Darstellungen, insbesondere computergenerierte auf einem Anzeigemonitor. Abbildung 6 listet die Hauptmerkmale dieser Anzeigetypen auf.

Abbildung 6. Eigenschaften von Displays

Es ist normalerweise vorzuziehen, einen beweglichen Zeiger anstelle einer beweglichen Skala zu verwenden, wobei die Skala entweder gerade (horizontal oder vertikal angeordnet), gekrümmt oder kreisförmig ist. Skalen sollten einfach und übersichtlich sein, mit Teilung und Nummerierung, die so gestaltet sind, dass die richtigen Ablesungen schnell vorgenommen werden können. Ziffern sollten sich außerhalb der Skalenmarkierungen befinden, damit sie nicht vom Zeiger verdeckt werden. Der Zeiger sollte mit seiner Spitze direkt an der Markierung enden. Die Skala sollte nur so feine Teilungen markieren, wie der Bediener lesen muss. Alle wichtigen Marken sollten nummeriert werden. Progressionen werden am besten mit Intervallen von einer, fünf oder zehn Einheiten zwischen den Hauptmarkierungen markiert. Die Zahlen sollten von links nach rechts, von unten nach oben oder im Uhrzeigersinn steigen. Bezüglich der Abmessungen von Skalen wird auf Standards wie die von Cushman und Rosenberg 1991 oder Kroemer 1994a aufgeführten verwiesen.

Ab den 1980er Jahren wurden mechanische Anzeigen mit Zeigern und aufgedruckten Skalen zunehmend durch „elektronische“ Anzeigen mit computergenerierten Bildern oder Festkörpergeräten mit Leuchtdioden ersetzt (vgl. Snyder 1985a). Die angezeigten Informationen können auf folgende Weise codiert werden:

Formen, wie gerade oder kreisförmig

alphanumerisch, also Buchstaben, Zahlen, Wörter, Abkürzungen

Figuren, Bilder, Illustrierte, Ikonen, Symbole in verschiedenen Abstraktionsebenen, wie zum Beispiel die Umrisse eines Flugzeugs vor dem Horizont

Schattierungen von Schwarz, Weiß oder Grau

Farben.

Leider waren viele elektronisch erzeugte Anzeigen verschwommen, oft übermäßig komplex und farbenfroh, schwer lesbar und erforderten eine genaue Fokussierung und genaue Aufmerksamkeit, was von der Hauptaufgabe, beispielsweise dem Autofahren, ablenken kann. In diesen Fällen wurde häufig gegen die ersten drei der vier oben aufgeführten „Kardinalregeln“ verstoßen. Darüber hinaus entsprachen viele elektronisch erzeugte Zeiger, Markierungen und alphanumerische Zeichen nicht den etablierten ergonomischen Gestaltungsrichtlinien, insbesondere wenn sie durch Liniensegmente, Abtastlinien oder Punktmatrizen erzeugt wurden. Obwohl einige dieser fehlerhaften Designs von den Benutzern toleriert wurden, ermöglichen schnelle Innovationen und verbesserte Anzeigetechniken viele bessere Lösungen. Die gleiche rasante Entwicklung führt aber auch dazu, dass gedruckte Aufstellungen (auch wenn aktuell und umfassend, wenn sie erscheinen) schnell obsolet werden. Daher werden in diesem Text keine angegeben. Zusammenstellungen wurden von Cushman und Rosenberg (1991), Kinney und Huey (1990) und Woodson, Tillman und Tillman (1991) veröffentlicht.

Die Gesamtqualität elektronischer Displays lässt oft zu wünschen übrig. Ein Maß zur Beurteilung der Bildqualität ist die Modulationstransferfunktion (MTF) (Snyder 1985b). Es beschreibt die Auflösung des Displays durch ein spezielles Sinus-Testsignal; Dennoch haben die Leser viele Kriterien bezüglich der Präferenz von Displays (Dillon 1992).

Monochrome Displays haben nur eine Farbe, normalerweise entweder grün, gelb, bernsteinfarben, orange oder weiß (achromatisch). Wenn mehrere Farben auf derselben chromatischen Anzeige erscheinen, sollten sie leicht unterschieden werden können. Es ist am besten, nicht mehr als drei oder vier Farben gleichzeitig anzuzeigen (bevorzugt werden Rot, Grün, Gelb oder Orange und Cyan oder Lila). Alle sollten sich stark vom Hintergrund abheben. Tatsächlich ist es eine geeignete Regel, zuerst kontrastreich, also in Schwarz und Weiß, zu gestalten und dann Farben sparsam hinzuzufügen.

Trotz der vielen Variablen, die einzeln und in Wechselwirkung miteinander die Verwendung komplexer Farbdisplays beeinflussen, haben Cushman und Rosenberg (1991) Richtlinien für die Verwendung von Farbe in Displays zusammengestellt; diese sind in Abbildung 7 aufgeführt.

Abbildung 7. Richtlinien für die Verwendung von Farben in Displays

Andere Vorschläge sind wie folgt:

Blau (vorzugsweise entsättigt) ist eine gute Farbe für Hintergründe und große Formen. Blau sollte jedoch nicht für Text, dünne Linien oder kleine Formen verwendet werden.

Die Farbe alphanumerischer Zeichen sollte sich von der Farbe des Hintergrunds abheben.

Wenn Sie Farbe verwenden, verwenden Sie die Form als redundanten Hinweis (z. B. alle gelben Symbole sind Dreiecke, alle grünen Symbole sind Kreise, alle roten Symbole sind Quadrate). Eine redundante Codierung macht die Anzeige für Benutzer mit Farbsehschwächen viel akzeptabler.

Wenn die Anzahl der Farben erhöht wird, sollten auch die Größen der farbcodierten Objekte erhöht werden.

Rot und Grün sollten nicht für kleine Symbole und kleine Formen in Randbereichen von großen Displays verwendet werden.

Die Verwendung von gegenüberliegenden Farben (Rot und Grün, Gelb und Blau) nebeneinander oder in einer Objekt/Hintergrund-Beziehung ist manchmal vorteilhaft und manchmal nachteilig. Es können keine allgemeinen Richtlinien gegeben werden; eine Lösung sollte für jeden Fall bestimmt werden.

Vermeiden Sie die gleichzeitige Darstellung mehrerer hochgesättigter, spektral extremer Farben.

Bedienfelder und Anzeigen

Sowohl Displays als auch Bedienelemente sollten in Panels so angeordnet sein, dass sie sich vor dem Bediener befinden, dh in der Nähe der medialen Ebene der Person. Wie bereits erwähnt, sollten sich die Bedienelemente in Ellbogenhöhe befinden und Anzeigen unter oder auf Augenhöhe, unabhängig davon, ob der Bediener sitzt oder steht. Selten bediente Bedienelemente oder weniger wichtige Anzeigen können weiter seitlich oder höher angeordnet werden.

Häufig werden Informationen über das Ergebnis des Steuervorgangs auf einem Instrument angezeigt. In diesem Fall sollte sich das Display in der Nähe der Steuerung befinden, damit die Steuerungseinstellung fehlerfrei, schnell und bequem vorgenommen werden kann. Am deutlichsten ist die Zuordnung meist, wenn sich der Regler direkt unter oder rechts neben dem Display befindet. Es ist darauf zu achten, dass die Hand beim Bedienen der Steuerung nicht das Display verdeckt.

Es gibt weitverbreitete Erwartungen an Steuerungs-Anzeige-Beziehungen, aber sie sind oft erlernt, sie können vom kulturellen Hintergrund und der Erfahrung des Benutzers abhängen, und diese Beziehungen sind oft nicht stark. Erwartete Bewegungsbeziehungen werden durch die Art der Steuerung und Anzeige beeinflusst. Wenn beide entweder linear oder rotierend sind, ist die stereotype Erwartung, dass sie sich in entsprechende Richtungen bewegen, wie z. B. beide nach oben oder beide im Uhrzeigersinn. Bei inkongruenten Bewegungen gelten im Allgemeinen die folgenden Regeln:

Zum Erhöhen im Uhrzeigersinn. Drehen des Reglers im Uhrzeigersinn bewirkt eine Erhöhung des angezeigten Wertes.

Warricks Getriebeschieberregel. Von einer Anzeige (Zeiger) wird erwartet, dass sie sich in die gleiche Richtung bewegt wie die Seite des Bedienelements, die nahe an der Anzeige liegt (dh an ihr ausgerichtet ist).

Das Verhältnis von Regler- und Anzeigeverschiebung (C/D-Verhältnis oder D/C-Verstärkung) beschreibt, wie weit ein Regler bewegt werden muss, um eine Anzeige zu verstellen. Wenn viel Steuerbewegung nur eine kleine Anzeigebewegung erzeugt, spricht man einmal von einem hohen C/D-Verhältnis und von einer geringen Empfindlichkeit der Steuerung. Oft sind zwei unterschiedliche Bewegungen erforderlich, um eine Einstellung vorzunehmen: zuerst eine schnelle primäre („Schwenk-“) Bewegung zu einer ungefähren Position, dann eine Feineinstellung zur exakten Einstellung. In einigen Fällen nimmt man als optimales C/D-Verhältnis das an, was die Summe dieser beiden Bewegungen minimiert. Das am besten geeignete Verhältnis hängt jedoch von den gegebenen Umständen ab; sie muss für jede Anwendung ermittelt werden.

Etiketten und Warnungen

Label

Idealerweise sollte kein Etikett auf Geräten oder Bedienelementen erforderlich sein, um seine Verwendung zu erklären. Oft ist es jedoch notwendig, Etiketten zu verwenden, damit man Bedienelemente, Anzeigen oder andere Ausrüstungsgegenstände lokalisieren, identifizieren, lesen oder manipulieren kann. Die Kennzeichnung muss so erfolgen, dass die Informationen genau und schnell bereitgestellt werden. Hierfür gelten die Richtlinien in Tabelle 4.

Tabelle 4. Richtlinien für Etiketten

Orientierung	Ein Etikett und die darauf gedruckten Informationen müssen sich orientieren horizontal, damit es schnell und einfach gelesen werden kann. (Beachten Sie, dass dies gilt, wenn der Bediener das Lesen gewohnt ist horizontal, wie in westlichen Ländern.)
Standort	Ein Etikett muss auf oder in unmittelbarer Nähe des Artikels angebracht werden identifiziert.
Standardisierung	Die Platzierung aller Etiketten muss überall einheitlich sein Ausrüstung und System.
Ausrüstung Funktionen	Ein Label soll in erster Linie die Funktion beschreiben („was macht es tun“) des gekennzeichneten Artikels.
Abkürzungen	Gebräuchliche Abkürzungen können verwendet werden. Wenn eine neue Abkürzung ist notwendigerweise sollte ihre Bedeutung für den Leser offensichtlich sein. Für alle Zeitformen und für wird die gleiche Abkürzung verwendet die Singular- und Pluralformen eines Wortes. Großbuchstaben verwendet werden, Punkte normalerweise ausgelassen.
Kürze	Die Labelbeschriftung soll möglichst prägnant sein ohne Verzerrung der beabsichtigten Bedeutung oder Information. Die Texte muss eindeutig sein, Redundanz minimiert.
Vertrautheit	Es sollen nach Möglichkeit Wörter gewählt werden, die der Person geläufig sind Betreiber.
Sichtbarkeit u Lesbarkeit	Das Bedienelement muss leicht und genau ablesbar sein die erwarteten tatsächlichen Leseabstände, bei den erwarteten schlechteste Beleuchtungsstärke und innerhalb der Erwartungen Vibrations- und Bewegungsumgebung. Wichtige Faktoren sind: Kontrast zwischen dem Schriftzug und seinem Hintergrund; Die Höhe, Breite, Strichbreite, Abstand und Stil der Buchstaben; und die spiegelnde Reflexion des Hintergrunds, der Abdeckung oder andere Komponenten.
Schriftart und Größe	Die Typografie bestimmt die Lesbarkeit geschriebener Informationen; es bezieht sich auf Stil, Schriftart, Anordnung und Aussehen.

Quelle: Modifiziert nach Kroemer, Kroemer und Kroemer-Elbert 1994
(reproduziert mit Genehmigung von Prentice-Hall; alle Rechte vorbehalten).

Font (Schriftbild) sollte einfach, fett und vertikal sein, wie Futura, Helvetica, Namel, Tempo und Vega. Beachten Sie, dass die meisten elektronisch erzeugten Schriftarten (gebildet durch LED, LCD oder Punktmatrix) im Allgemeinen gedruckten Schriftarten unterlegen sind; daher ist besonders darauf zu achten, dass diese so gut wie möglich lesbar sind.

Die Höhe Zeichenanzahl abhängig vom Betrachtungsabstand:

Betrachtungsabstand 35 cm, empfohlene Höhe 22 mm

Betrachtungsabstand 70 cm, empfohlene Höhe 50 mm

Betrachtungsabstand 1 m, empfohlene Höhe 70 mm

Betrachtungsabstand 1.5 m, empfohlene Höhe mindestens 1 cm.

Die Verhältnis von Strichbreite zu Zeichenhöhe sollte zwischen 1:8 bis 1:6 für schwarze Schrift auf weißem Hintergrund und 1:10 bis 1:8 für weiße Schrift auf schwarzem Hintergrund liegen.

Die Verhältnis von Zeichenbreite zu Zeichenhöhe sollte ungefähr 3:5 sein.

Die Leerzeichen zwischen den Buchstaben sollte mindestens eine Strichbreite betragen.

Die Abstand zwischen den Wörtern sollte mindestens eine Zeichenbreite betragen.

Für Fließtext, Groß- und Kleinbuchstaben mischen; Pro Etiketten, verwenden Sie nur Großbuchstaben.

Warnungen

Im Idealfall sollten alle Geräte sicher in der Anwendung sein. In der Realität kann dies oft nicht durch Design erreicht werden. In diesem Fall muss man die Benutzer vor den Gefahren im Zusammenhang mit der Verwendung des Produkts warnen und Anweisungen für die sichere Verwendung geben, um Verletzungen oder Schäden zu vermeiden.

Wünschenswert ist eine „aktive“ Warnung, meist bestehend aus einem Sensor, der unsachgemäßen Gebrauch bemerkt, kombiniert mit einem Warngerät, das den Menschen vor einer drohenden Gefahr warnt. In den meisten Fällen werden jedoch „passive“ Warnhinweise verwendet, die in der Regel aus einem am Produkt angebrachten Etikett und Anweisungen zur sicheren Verwendung in der Bedienungsanleitung bestehen. Solche passiven Warnungen verlassen sich vollständig darauf, dass der menschliche Benutzer eine bestehende oder potenziell gefährliche Situation erkennt, sich an die Warnung erinnert und sich umsichtig verhält.

Etiketten und Schilder für passive Warnhinweise müssen sorgfältig entworfen werden, indem die neuesten Gesetze und Vorschriften der Regierung, nationale und internationale Standards und die besten anwendbaren Informationen zur Humantechnik befolgt werden. Warnschilder und Schilder können Text, Grafiken und Bilder enthalten – oft Grafiken mit überflüssigem Text. Grafiken, insbesondere Bilder und Piktogramme, können bei sorgfältiger Auswahl dieser Darstellungen von Personen mit unterschiedlichem kulturellen und sprachlichen Hintergrund verwendet werden. Allerdings können Benutzer mit unterschiedlichem Alter, unterschiedlicher Erfahrung und ethnischem und Bildungshintergrund recht unterschiedliche Wahrnehmungen von Gefahren und Warnungen haben. Daher Design von a Safe Produkt ist viel besser, als Warnungen auf ein minderwertiges Produkt anzuwenden.

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