Считывание измеряемого значения (количественное наблюдение) является задачей восприятия, при которой регистрируется показанное на индикаторе значение. Предполагается, что скорость изменения значений на индикаторе достаточно мала, что позволяет осуществлять точное считывание. Цифры на цифровых индикаторах не должны изменяться быстрее двух раз в секунду.
Контрольное считывание представляет собой задачу, при решении которой беглым взглядом проверяют, соответствует ли отображаемое значение предварительно установленному, находится ли значение в границах поля допуска.
Контроль изменений измеряемых значений является задачей, при решении которой наблюдатель регистрирует направление и скорость изменения измеряемых величин. Этот вид наблюдений характерен для задач управления.
Не все типы индикаторов в одинаковой степени пригодны для упомянутых задач восприятия. В таблице 4 указаны рекомендации относительно выбора индикаторов для разных задач восприятия. Исходя из них, можно выбрать индикаторы, которые сводят к минимуму ошибки восприятия и способствуют быстрой идентификации, обеспечивающей правильное выполнение задачи восприятия.
Выбор горизонтальных или вертикальных линейных шкал зависит от необходимости совмещения с управляющими движениями, которые изменяют показываемые на индикаторе значения. Если например, изменяемая величина представляет собой высоту уровня, то рекомендуется вертикальная шкала. При выполнении управляющих движений в горизонтальной плоскости (налево и направо) должна использоваться горизонтальная шкала. Если управляющие движения должны выполняться в вертикальной плоскости (вверх и вниз), то должна использоваться вертикальная шкала.
Группирование индикаторов
Для облегчения выявления отклонений от нормального состояния индикаторы должны размещаться таким образом, чтобы все стрелки занимали одинаковое угловое положение при показе нормального состояния (см. рисунок 7 а). Аналоговые индикаторы рекомендуются для интегрированного сравнительного считывания (см. рисунок 7 Ь).
В случае, если задана последовательность выполнения работ, при которой считывание показаний индикаторов также должно осуществляться в заданной последовательности, или если индикаторы находятся во взаимосвязи с пронумерованными машинами, то индикаторы размещают на пульте управления в той же последовательности, а именно, слева направо или сверху вниз.
В случае, если несколько индикаторов размещены плотно один к одному (например, на пульте управления), конструктор должен предотвратить возможность перепутывания индикаторов, например, применением цветового кодирования, пространственной компоновки (например, группированием) или другими мерами.
ОО
ОО
ОО
Рисунок 7а — Однородное группирование индикаторов со стрелками улучшает выявление отклонений
Рисунок 7 Ь — Аналоговые индикаторы наиболее подходят для интегрирования разных шкал с целью облегчения одновременного считывания и реагирования. В качестве примера приведен индикатор слепой посадки самолета, показывающий отклонение как горизонтальной, так и вертикальной глиссады планирования
Таблица 4 — Пригодность визуальных индикаторов для решения разных задач восприятия
Тип индикатора |
Задача восприятия |
|||
Считывание измеряемого значения |
Контрольное считывание |
Контроль изменений измеряемого значения |
Комбинация задач восприятия |
|
Цифровой индикатор | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
Рекомендуемый |
Нерекомендуемый |
Нерекомендуемый |
Нерекомендуемый |
Окончание таблицы 4
Тип индикатора |
Задача восприятия |
|||||
Считывание измеряемого значения |
Контрольное считывание |
Контроль изменений измеряемого значения |
Комбинация задач восприятия |
|||
Аналоговый индикатор ^7) Шкала 360° (О) Шкала 270° Q Ґ~/ Шкала 180° |
Допустимый |
Рекомендуемый |
Рекомендуемый |
Рекомендуемый |
||
Шкала 90° 'Г' |
Допустимый |
Рекомендуемый |
Допустимый |
Допустимый |
||
Горизонтальная линейная шкала |
Допустимый |
Допустимый |
Допустимый |
Допустимый |
||
|
I ' |
|||||
|
— |
Вертикальная линейная шкала |
4.3 Требования к интерпретации показаний визуальных индикаторов
Интерпретация результатов определенного наблюдения определяется функцией наблюдения в контексте поставленной задачи. Информационные данные индикаторов могут интерпретироваться разными способами в зависимости от выполняемых задач, причины считывания показаний (например, аварийная ситуация или нормальный режим), а также опыта и обученности человека. Трудно разрабатывать необходимые индикаторы без детального знания условий, при которых они должны использоваться. Анализ задач, подлежащих выполнению, позволяет получить необходимые сведения для разработки определенных индикаторов, а потому их проектирование должно проводиться, по возможности, на основе такого анализа.
Необходимо, чтобы конструктор при этом учитывал указанные ниже способы осуществления оператором быстрой, надежной и правильной интерпретации показаний индикаторов:
Должен отображаться простейший сигнал, который необходим оператору для принятия правильного решения (например, индикаторы с двумя режимами, такими как ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО).
Если невозможно применить индикаторы с двумя режимами, то должна отображаться простая качественная информация, достаточная для принятия решения (например, ПУСТО/НИЗКО/ НОРМАЛЬНО/ВЫСОКО/ПОЛНО).
Только если информации для принятия решения при использовании а) и Ь) недостаточно, должны выбираться индикаторы с беспрерывным отображением количественной информации (например, температура в °С, давление в Па).
При выборе с) количество делений на шкале индикатора в области значений, которые обеспечивают поддержку эффективного управления, должно быть, по возможности, минимальным.
При выборе с) для облегчения идентификации критических состояний должны использоваться окраска шкал, контрольные метки или регулируемые флажки. Например, для индикации нормальных рабочих границ должны использоваться верхний и нижний предельные флажки.
Связанные между собой индикаторы (например, функционально или технологически) должны размещаться группами для выявления связи (см. 4.2.6).
ЗВУКОВЫЕ ИНДИКАТОРЫ
Сигнал звуковых индикаторов может варьироваться по громкости, частоте, продолжительности, тембру или продолжительности интервалов между дискретными звуковыми сигналами. Для неотложных и касающихся безопасности задач преимущество должно отдаваться одновременному использованию визуальных и звуковых индикаторов, а не использованию одного из них. Оператор должен иметь возможность выключать звуковой сигнал после выявления, а визуальная индикация (имеющая сообщение) должна оставаться включенной.
Звуковые индикаторы обеспечивают связь с оператором по всем направлениям, в результате чего он получает информацию и в том случае, когда занимается другими задачами. Звуковые индикаторы должны использоваться в случае, если оператор визуально загружен или если отображаемая информация требует непосредственного действия, или если передается простое и короткое сообщение, а также, если оператор должен передвигаться на своем рабочем месте. Во избежание влияния на работающих рядом операторов, звуковые индикаторы должны использоваться таким образом, чтобы на других рабочих местах они создавали минимум беспокойства. Для того, чтобы звуковые индикаторы удовлетворяли этим требованиям, они должны испытываться при условиях, в которых оператор работает.
Нецелесообразно использовать слишком много звуковых индикаторов, так как при этом оператор не сможет правильно ориентироваться. Количество звуковых сигналов, которые могут различаться и интерпретироваться, зависит от условий на рабочем месте, а также от подготовки и опыта оператора. Эти факторы должны учитываться во время принятия решения относительно количества используемых звуковых индикаторов. В случае, если необходимо много звуковых индикаторов, должна использоваться речевая предупредительная система.
Требования к выявлению звуковых сигналов
Основным фактором, который влияет на выявление, является изменение характера шума окружающей среды, так как это изменение повышает внимание оператора. Поэтому короткие повторные звуки (например, двутональных звуковых индикаторов) являются надежными предупредительными сигналами, так как они могут обнаруживаться даже в окружающей среде с высоким уровнем шума.
Отношение сигнал/шум является другим важным фактором, который влияет на выявление. Оно представляет собой отношение уровня звукового давления сигнала, достигающего ушей оператора, к уровню шума окружающей среды (включая речь), не связанного с сигналом. Если звуковые индикаторы используются для сигналов тревоги, необходимо придерживаться требований стандарта EN 457. Для других случаев рекомендуется, чтобы уровень звукового давления сигнала превышал уровень шума окружающей среды минимум на 5 дБ, но не более, чем на 10 дБ.
Однако отношение сигнал/шум является не единственным фактором, который следует учитывать. Чувствительность человеческого слуха зависит от частоты сигнала и является наибольшей в области частот от 500 до 3000 Гц. Поэтому доминирующая частота (или частоты) сигнала должна находиться в этой области и отличаться от преобладающих частот других шумов. В случае, если сигнал поступает с определенного расстояния, чтобы он был услышан (например, через всю длину помещения управления), рекомендуется его частоту размещать в диапазоне от 500 до 1000 Гц, если преобладающие частоты других шумов не будут перекрывать этот диапазон.
Требования к идентификации звуковых сигналов
Для обеспечения правильной идентификации звуковые сигналы должны быть легко отличимы от других шумов окружающей среды. Идентификация зависит, в основном, от создаваемой за счет звукового индикатора изменения существующей картины шумов, уровня звукового давления сигнала в сравнении с фоновым шумом (включая речь, а также другие звуковые сигналы), частотного спектра сигнала в сравнении с фоновым шумом (включая речь, а также другие звуковые сигналы), изменения амплитуды и/или высоты звучания в соответствии со специальным образцом (индивидуальный характер сигнала), а также от размещения индикатора с учетом акустических свойств окружающей среды. Дополнительно для улучшения идентификации могут использоваться тембр, повторение, ритм и мелодия.
Другим фактором, влияющим на идентификацию, является воспринимаемая срочность сигнала. Степень воспринимаемой срочности зависит от структуры и других признаков звукового сигнала, от подготовки оператора и информации, которая есть в его распоряжении. Срочность сигнала, например, может выявляться более высокой частотой и/или ускоренной последовательностью. Воспринимаемая срочность сигнала должна соответствовать приоритету этого сигнала.
Требования к интерпретации звуковых сигналов
Спектр имеющихся в распоряжении звуковых индикаторов сигналов очень большой. Поэтому должны быть созданы предпосылки, чтобы количество сигналов, которые оператор должен интерпретировать, было сведено к минимуму. Индикаторы, которые оператора пугают или могут вызывать страх более высокой степени, должны ограничиваться сообщением о переходе системы в состояние крайней опасности.
Звуковые индикаторы наиболее эффективны для передачи информации, требующей немедленных действий (например, сигналов тревоги), для простых информационных сообщений (например, сообщений относительно одного из двух таких состояний: ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО, ВЫСОКИЙ/НИЗКИЙ и т.п.), для информации о событиях во времени (например, когда нужно привлечь внимание оператора к началу и/или концу процесса) и для информации относительно изменения состояния системы (например, когда нужно привлечь внимание оператора к сигналу любого другого, обычно оптического, индикатора). Звуковые индикаторы должны, по возможности, ограничиваться указанными функциями.
Речевой вывод данных может использоваться как гибкий и легко интерпретируемый звуковой сигнал. Конструктор должен учесть, сколько автоматических повторений сообщения необходимо при использовании подобной системы, и принять решение, должны ли быть предусмотрены устройства для управления прерыванием или повторением сообщения.
ТАКТИЛЬНЫЕ ИНДИКАТОРЫ
В тактильных индикаторах для передачи информации используется состояние поверхностей, а также рельеф или контуры предметов, которых (обычно руками или пальцами) можно касаться. Тактильные индикаторы не должны использоваться для передачи первичных информационных данных, за исключением случаев, когда не могут использоваться другие типы индикаторов, или в качестве запасного сигнального канала для людей с нарушениями органов чувств (например, при слепоте).