电子设备及系统人机工程设计(第2版)电子书

内容简介

现代电子机械工程丛书 编委会及出版工作委员会

第1版前言

第2版前言

第1章 绪论

1.1 人机工程学概述

1.1.1 学科的概念和定义

1.1.2 人机工程学的研究对象

1.1.3 人机工程学的研究内容及与相关学科的联系

1.1.4 人机工程学发展概况

1.1.5 人机工程标准化

1.2 以人为中心的设计及产品和工作系统的可用性

1.2.1 以人为中心的设计

1.2.2 产品和工作系统的可用性

1.3 产品和系统的设计原则

1.3.1 工作系统设计的基本原则

1.3.2 工作空间和工作设备的设计原则

1.3.3 工作环境的设计原则

1.3.4 工作过程的设计原则

第2章 基于人体测量数据的设计

2.1 人体尺寸测量及其数据

2.1.1 人体尺寸测量

2.1.2 常用的人体参数

2.1.3 国际通用人体尺寸和军标中的人体测量数据

2.1.4 人体主要参数的换算

2.2 人体尺寸在设计中的运用

2.2.1 人体尺寸参数选用中的若干问题

2.2.2 使用者群体的满足度

2.2.3 人体尺寸百分位数在设计中的应用原则

2.2.4 人体尺寸参数在设计中的修正

2.2.5 产品（工程）功能尺寸的确定

2.2.6 人体模板及其应用

2.3 工作岗位尺寸的设计原则

2.3.1 工作岗位尺寸的类型

2.3.2 与作业无关的工作岗位尺寸

2.3.3 与作业有关的工作岗位尺寸

2.3.4 工作岗位尺寸的设计

第3章 基于人的生理及心理特点的设计

3.1 面向人机界面监控心理的设计

3.1.1 感觉与知觉

3.1.2 注意与记忆

3.1.3 思维与联想

3.1.4 学习与动力定型

3.1.5 定势与习惯

3.1.6 技能与能力

3.2 预防作业疲劳的设计原则

3.2.1 工作负荷

3.2.2 心理负荷

3.2.3 应激与心理紧张

3.2.4 精神疲劳

3.3 有关心理负荷的人机工程设计原则

3.3.1 一般设计原则

3.3.2 预防心理疲劳的设计原则

3.3.3 预防类疲劳态的设计原则

3.4 产品（系统）设计与创新中的心理学要素

3.4.1 面向用户消费心理的设计

3.4.2 产品创新中的心理学要素

3.4.3 创新思维技法

3.4.4 创新思维的实现途径

第4章 人机系统总体设计

4.1 人机系统的设计原则和程序

4.1.1 人机系统设计的基本方法

4.1.2 系统的功能和任务分析

4.1.3 人机系统功能分配准则

4.1.4 作业分析与设计

4.1.5 人机工程设计过程

4.2 运行和管理系统设计

4.2.1 运行和管理系统中的人机工程问题

4.2.2 运行和管理系统设计需要考虑的要素

4.3 室内工作系统环境条件要求

4.3.1 照明环境要求

4.3.2 微气候环境要求

4.3.3 噪声和振动环境要求

4.4 人机系统的评价

4.4.1 评价要点和工作程序

4.4.2 评价方法和设计改进

4.4.3 核查表及访问和问卷法的应用

第5章 视觉和显示界面的设计

5.1 视觉系统及其机能

5.1.1 视觉

5.1.2 视线和视野

5.1.3 视角、视距和视力

5.1.4 各视觉器官机能要素间的相互关系

5.2 视觉信号

5.2.1 视觉信号的分类和要求

5.2.2 信号与操作者之间的位置关系—视区划分

5.2.3 信号的对比度和视（认）度（可见度）

5.2.4 视觉信号表面色和灯光信号色

5.3 视觉显示器的类型和选用

5.3.1 视觉显示器的分类和设计原则

5.3.2 模拟显示器

5.3.3 光电显示器

5.3.4 屏幕显示器

5.3.5 机械显示器

5.3.6 显示器的信号解释设计

5.3.7 显示器的选用

5.4 字符和图形符号的应用

5.4.1 文字符号的应用

5.4.2 图形符号的应用

5.5 作业的视觉工效

5.5.1 信号因素对视觉效果的影响

5.5.2 视觉生理因素对视觉效果的影响

5.5.3 环境因素对视觉效果的影响

5.5.4 视觉效果的评价

第6章 触觉和操作界面的设计

6.1 操纵作业和触觉显示

6.1.1 操纵动作和作业姿势

6.1.2 操纵力

6.1.3 触觉显示

6.2 操纵作业的作业区

6.2.1 坐姿操作手功能可及范围

6.2.2 控制台上坐姿操作区的划分

6.2.3 立姿手功能可及范围和立式屏操作区划分

6.3 控制器的几何定向与操作方向

6.3.1 三维运动方向和操作方向

6.3.2 手动控制机构操作方向的标记

6.4 控制器的设计原则

6.4.1 控制器设计的工效学因素

6.4.2 控制器设计的一般原则

6.5 常用控制器的类型及其选用

6.5.1 各类常用控制器的类型和特点

6.5.2 常用控制器的主要参数

6.5.3 控制器的选用要点

第7章 听觉和通信界面设计

7.1 听觉信号系统

7.1.1 听觉信号的感知

7.1.2 听觉显示器

7.2 通信系统的人机工程问题和设计步骤

7.2.1 人—机系统中的通信系统

7.2.2 通信系统人机工程设计的若干问题

7.2.3 通信系统的组成和分类

7.2.4 通信网的构成及其发展

7.2.5 通信系统和通信网的性能指标及评估

7.2.6 通信系统人机工程设计步骤

7.3 人—人间语言通信系统

7.3.1 语言通信系统的组成要素

7.3.2 噪声环境下的语言通信

7.3.3 语言通信网和广播系统

7.4 人—人间非语言通信系统设计

7.4.1 文本通信基础

7.4.2 文件体系和文件模板化

7.4.3 文本通信（数据通信）系统

7.5 人—机语音通信和多媒体通信系统应用

7.5.1 人—机间的语音通信

7.5.2 语音合成

7.5.3 语音识别和语音增强

7.5.4 多媒体通信系统

第8章 显示—控制系统界面设计

8.1 显示—控制系统要求

8.1.1 显示器、控制器及其相互作用

8.1.2 显示—控制系统设计原则

8.1.3 显示—控制系统设计步骤

8.2 显示—控制界面的布局设计

8.2.1 基本原则

8.2.2 显示—控制的相应性

8.2.3 面板布局中的编组技术与功能区域表达

8.2.4 标记（标牌）设计要求

8.3 显示器和控制器的编码原则

8.3.1 编码的基本方法

8.3.2 视觉代码

8.3.3 听觉和触觉代码

8.3.4 应用要求和示例

第9章 软件的人机工程设计

9.1 软件设计的心理因素

9.1.1 概述

9.1.2 程序结构的心理因素

9.1.3 程序语言的心理因素

9.1.4 软件人机交互界面要求

9.2 软件体系结构要求

9.2.1 软件体系结构的层次化

9.2.2 软件程序的模块化

9.2.3 软件模块的设计和评价

9.2.4 软件系统的面向对象设计方法

9.2.5 系统软件资源要求

9.3 软件编码原则与要求

9.3.1 编码的一般原则

9.3.2 程序编写风格

9.3.3 源代码文档编写

9.4 软件程序的错误控制

9.4.1 错误控制的目的

9.4.2 控制错误的方法

9.4.3 调试

9.4.4 回归测试

9.4.5 防错性程序设计

9.5 软件文档的编写要求

9.5.1 概述

9.5.2 文档编写的原则和要求

9.5.3 软件文档的类型与内容

9.5.4 软件文档编写中需考虑的因素

9.6 软件设计质量评估

9.6.1 软件质量特性

9.6.2 质量特性使用指南

9.7 软件维护要求

9.7.1 软件维护的特点和内容

9.7.2 软件维护界面要求

9.7.3 软件生存周期和维护过程

9.7.4 影响软件维护的因素及解决方法

第10章 人—计算机界面设计

10.1 人—计算机界面的人机工程要求

10.1.1 人—计算机界面的要求

10.1.2 视觉显示屏的基本要求

10.1.3 人—计算机界面设计的标准化

10.2 视觉显示屏的人机工程要求

10.2.1 视觉显示屏的类型和显示质量要求

10.2.2 手机、计算机屏幕显示的人机工程要求

10.3 大型平板显示器的人机工程要求

10.3.1 大屏幕平板显示

10.3.2 大屏幕互动平板显示器

10.3.3 大屏幕显示系统

10.4 屏幕的视觉显示格式设计

10.4.1 视觉显示界面信息显示要求

10.4.2 对象系统分析

10.4.3 显示格式总体设计

10.4.4 屏幕显示格式要素及其制定要求

10.4.5 适当选取表达的形式

10.4.6 视觉显示屏的使用和评价

10.5 人—计算机对话原则和对话方式选择

10.5.1 人—计算机对话原则

10.5.2 人—计算机对话方式的选择

10.5.3 对话技术的选择和组合

10.6 多媒体用户界面软件设计原则

10.6.1 概述

10.6.2 多媒体设计原则

10.6.3 设计宜考虑的事项

10.6.4 设计和开发过程

10.7 多媒体用户界面的媒体选择和组合

10.7.1 媒体选择和组合的一般指南

10.7.2 设计问题和认知背景

10.7.3 信息类型的媒体选择

10.7.4 媒体整合

10.7.5 媒体组合模式示例

第11章 受限空间设计

11.1 受限作业空间

11.1.1 受限作业空间设计总则

11.1.2 人体受限作业空间的最小尺寸

11.1.3 臂膀作业出入口的最小尺寸

11.1.4 手作业出入口的最小尺寸

11.1.5 用于机械安全的开口尺寸确定原则

11.2 受限活动空间

11.2.1 作业人员的纵、横向活动间距

11.2.2 通道尺寸

11.2.3 工作岗位的活动面积

11.3 安全空间（距离）

11.3.1 防止触及危险区和免受挤压的安全距离

11.3.2 防止烧伤的安全距离

11.3.3 防止有害物质和有害因素的安全距离

11.3.4 防电击的安全距离

11.4 个人社会心理空间

11.4.1 个人心理空间

11.4.2 个人领域

第12章 控制室布局和工作站设计

12.1 控制室系统总体布局设计

12.1.1 控制室系统及布局设计的基本原则和步骤

12.1.2 控制室的总体布局要求

12.2 控制室设备的布置与组合

12.2.1 设备的布置要求和形状选择

12.2.2 共享显示屏的布置

12.2.3 控制室内工作站的布置要求

12.3 布局设计中的相关要素

12.3.1 人员流动和维修的通道

12.3.2 其他要素的考虑

12.4 工作站的布局和尺寸

12.4.1 工作站设计的基本因素

12.4.2 工作站的尺寸

12.4.3 工作站的其他要求

12.5 控制台设计

12.5.1 概述

12.5.2 控制台的人机工程设计原则

12.5.3 坐姿控制台的设计

12.5.4 立姿控制台的设计

12.6 工作座椅设计

12.6.1 座椅设计原理

12.6.2 座椅设计

12.6.3 工作座椅及其应用

第13章 人机系统的可靠性和维修性设计

13.1 人机系统的可靠性和人的失误

13.1.1 人机系统的可靠性

13.1.2 人因失误及其防止措施

13.1.3 人因事故的纵深防御系统

13.2 人机系统的容错设计

13.2.1 差错自动控制技术

13.2.2 冗余技术

13.2.3 防错、纠错技术

13.3 维修性人机工程设计原则

13.3.1 概述

13.3.2 维修中的人机工程一般要求

13.3.3 可达性设计

13.3.4 可操作性设计

13.3.5 测试诊断性设计

13.3.6 标准化、模块化设计

13.4 各种维修方式的设计要点

13.4.1 预防性维修设计

13.4.2 校正性维修设计

13.4.3 便于战场抢修的设计

13.4.4 便于在线损伤修复的设计

13.4.5 非工作状态维修

13.4.6 售后服务型维修

第14章 人机系统的安全性设计

14.1 安全性设计的基本途径

14.1.1 安全性设计要求

14.1.2 危险控制的技术原则与要求

14.1.3 距离、方位控制和隔离

14.1.4 闭锁、锁定和联锁

14.1.5 故障—安全设计

14.1.6 设置薄弱环节

14.2 损伤防止设计

14.2.1 防机械和电气损伤

14.2.2 防火、防爆、防毒及防辐射

14.2.3 防其他各类损伤

14.3 防护装置的设计和选用

14.3.1 机器正常运转时不需要和需要进入危险区的场合

14.3.2 机器常规性维护时需要进入危险区的场合

14.3.3 对防护装置的要求

14.3.4 个人用防护装置

14.4 报警系统

14.4.1 报警系统及其技术要求

14.4.2 报警控制系统—操作员响应系统

14.4.3 险情和非险情声光信号体系设计

14.4.4 监控、告警和标志

14.4.5 操作规程

14.5 应急系统

14.5.1 设备的急停系统

14.5.2 应急声系统

14.5.3 应急照明系统

14.5.4 逃逸、救生和营救

14.6 电气和电子系统的安全性设计

14.6.1 一般原则

14.6.2 接地与搭接

14.6.3 防电击

14.7 机械系统的安全性设计

14.7.1 防护和安装

14.7.2 使用、维修和起重

第15章 通信网络的仿真设计

15.1 仿真技术

15.1.1 概述

15.1.2 仿真方法

15.1.3 仿真与人机工程

15.2 通信系统的仿真软件界面

15.2.1 概述

15.2.2 仿真软件界面的要求

15.2.3 人机交互方式

15.3 电网和通信网的综合（数字）仿真平台

15.3.1 概述

15.3.2 仿真平台的功能和架构

15.3.3 数据交互模式

15.3.4 综合仿真平台的实现

15.3.5 综合仿真功能的拓展前景

15.4 半实物（硬件在环）仿真设计

15.4.1 概述

15.4.2 硬件实物的接入原则和方法

15.4.3 人机交互界面要求

15.5 人在环的半实物仿真设计

15.5.1 概述

15.5.2 人—仿真系统间的信息交互

15.5.3 人的因素对仿真的影响

15.5.4 设备检测的应用设计

15.5.5 人员培训的应用设计

附录A 国际标准和国外先进标准

附录B 国家标准和行业标准

参考文献