Определение углов линии взгляда и угловых

параметров Средств отображения информации

Схема определения угла линии взгляда α₀ представлена на рис.2. Точка М образована пересечением края рабочей поверхности с горизонтальной линией АМ, характеризующей уровень расположения СОИ. Угол линий взгляда α0 (∟AOM) при восприятии. срединной части СОИ (точка А) можно определить непосредственным измерением с помощью транспортира, либо по формуле

α₀ =arccos (1)

где ОМ - отрезок вертикальной линии (совпадает с краем рабочей поверхно- сти), проведенной из точки зрения О до уровня расположения срединной точки СОИ (измеряется с помощью линейки); R - радиус окружности с центром в т. О, проходящей через СОИ.

Для заданного расположения СОИ угол α₀ остается неизменным независимо от ориентаций СОИ.

Таблица 2 Допустимые значения углов линий взгляда в зависимости от частоты использования СОИ

Частота использования СОЙ	Допустимые значения угловых параметров	Фактический угол линии взгляда СОИ
для нормальной линий взгляда	верхняя граница	нижняя граница
Очень часто	75⁰		60°	60° ≤ α₀ ≤ 90°
Часто	75°	105°	45°	45^o≤α₀≤105^o
Редко	75°	135°	15°	15° ≤ α₀ ≤135°

В зависимости от частоты использования СОИ следует установить, попадает ли СОИ в требуемую угловую зону- его восприятия от н.л.в. исходя из условий, представленных в табл.2.

Угол а₀ = α₀ = 75° соответствует расположению н.л.в. при измерении его от края рабочей поверхности в направлении к СОИ. При измерении от горизонтальной линии взгляда угол расположения н.л.в. составляет 15° (рис.2, а).

Если для заданной частоты использования СОИ угол не выходит за пределы допустимых значений (табл.2), то положение оператора «стоя» остается неизменным (рис.4, а).

Рис.4. Схема определения углов линий взгляда α_{0 и} α :

а - исходное положение точки зрения О оператора; б - измененное положение точки

зрения О₁ оператора

Если для заданной частоты использования СОИ угол α₀ выходит за пределы допустимых значений, то необходимо изменить позу оператора (макета). При этой изменяется поза оператора и его глаз переносится из исходной точки О в точку О₁ образовавшую пересечением окружности с центром в точке А радиусом R =АО и линией, параллельной н.л.в, и проходящей через срединную точку СОИ (рис.4, б).

Для заданного расположения СОИ, имеющего абсолютный размер,S_зад

угол α₀ для исходного (рис.4, а) или угол α = 75° для измененного (рис.4, 6) положений остаются неизменными независимо от угла θ ориентаций СОИ (рис.4, а, б). Из рис.4 следует, что фактически воспринимаемый размер S СОИ можно определить по формулам:

—для схемы рие.4, а

S=S_задcos(α₀+ θ); (2)

—для Схемы рис.4,б

S1=S_задcos(75⁰+ θ) (3)

Угол θ ориентации СОИ измеряется с помощью транспортира от линии AM или задается в исходных данных. Положительные значения углов соответствуют повороту плоскости СОИ против часовой стрелки при расположении оператора справа от СОИ при его визуальном восприятии.

В общем случае угол ориентации СОИ может находиться в пределах

0 ≤ θ ≤ 360°.

В частности, если СОИ расположено горизонтально (на линии AM), то θ = 0, а если СОИ расположено вертикально, то θ = 90⁰. При а₀ + θ = 90°, S = 0, т.е знак СОИ визуально не воспринимается, а при α0 + θ = 0, S =S_зад, т.е. знак СОИ воспринимается с наибольшими линейными размерами. Окружность радиусом S_зад/2 с центром в точке А (срединная точка) отражает постоянный размер СОИ (S_зад) при различных углах его ориентации.

Схема определения углового размера по высоте β приведена на рис.5.

Рис.5. Схема определения величины р - углового размера по высоте знака СОИ, образованного бучами, направленными о^лаза оператора к крайним точкам наблюдаемого СОИ (например, цифры лимба маховика)

Наиболее быстрое и точное считывание оператором знака СОИ (цифра, буква или риски) обеспечивается в том случае, когда его угловые размеры по высоте составляют β=40'. Если этот размер больше, то время и точность считывания не изменяются, зато размеры самого СОИ слишком велики. Допускается наименьший угловой размер знака до β = 20'.

В зависимости от местоположения и ориентации СОИ величина β подсчитывается по формуле

tg

где S — линейный размер знака СОИ, измеренный в направлении, перпендикулярном линии взгляда; R - расстояние от глаза оператора (точка О) до средины знака СОИ (точка А), т.е. R = ОА (длина линий взгляда).

После подстановки выражения (2) или (3) в формулу (4) можно определить угловой размер знака СОИ:

—для схемы рис.4, а

(5)

—для схемы рис.4, б

(6)

Полученное значение углового размера знака СОИ необходимо сравнить с предельно допускаемыми из условия

(7)

Где =20’ и =40’.

Если условие (7) не удовлетворяется, то для исходного положения (рис.4,а) изменяется наклон туловища оператора относительно точки тазобедренного сустава N(рис.6) и определяется радиус R'из условия, что = 40' по формуле

(8)

Затем откладывается дуга радиусом R' от срединной точки СОИ и дуга радиусом NO из точки сгиба туловища N, и на пересечении этих дуг находится точка О2. Через точки О₂ и N проводится прямая линия и определяется требуемый угол наклона туловища для нормального считывания знака. Угол измеряется от края рабочей поверхности до измененного положения туловища (линия NO₂).

Согласно ГОСТ 12.2.033-78 величина у не должна превышать 15°. В противном случае необходимо увеличить размер знака по формуле

(9)

или изменить угол ориентации СОИ для восприятия его по максимальному размеру,

В случае нового положения глаза оператора (рис.4, б – точка О ) определяются минимальный и максимальный радиусы восприятия СОИ из условия обеспечения соответственно максимального =40' и минимального ⁼ 20' угловых размеров знака СОИ.

Для измененного положения (позы) оператора (рис.4, б — точка 0₁) используются формулы минимального и максимального допустимых радиусов:

(10)

(11)

Радиус R должен находиться в пределах от до , в противном случае его необходимо скорректировать до значений, лежащих в пределах

где - скорректированное значение радиуса.

Исходные значения параметров, схемы и результаты занести в табл.З

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дементьев, В.И. Эргономика и основы дизайна: метод, указания и варианты заданий к курсовой работе для студентов направления 552900 / В.И.Дементьев. НГТУ. - Н.Новгород, 2001. - 16 с.

2. Эргономика: принципы и рекомендации: методическое руководство. М.: ВНИИТЭ, 1983. - 183 с.

3. Методика художественного конструирования. - М.: ВНИИТЭ, 1983-

165 с.

4. Зинченко, В Д. Основы эргономики / В.П.Зинченко, В.М.Мунииов. - М.: МГУ, 1979. - 344 с.

Таблица 3 Исходные значении параметров и результаты эргономического анализа СОИ

№ анализируемого СОИ Наименование СОИ Схема рас- положения СОИ Расстояние от глаза оператора до срединной части знака СОЙ, мм Угол ориентации СОИ, ° Угол линии взгляда, ⁰ Частота использования СОИ Удовлетворяет ли условию по ° (табл.2) Заданная/ фактическая величина раз- мера СОИ, S /S Угловой размер по высоте R /R ДЛЯ Н.Л.В. Выводы («+» -соответствие, «-» -несо-ответствие