一, Эргономика: Компоновка должна соответствовать логике действий пользователя.
1. Приоритетное распределение поля зрения
В соответствии с визуальными характеристиками человеческого глаза область отображения прибора должна быть расставлена по приоритетам в зависимости от важности информации:
Основная область (центр обзора 3 градуса). Размещайте наиболее важные параметры (например, скорость, температуру, давление) и используйте сегментные коды-большого размера (занимающие более 40 % площади экрана). Например, на приборной панели электромобиля значение скорости размещается в центре экрана с высотой шрифта больше или равной 15 мм (распознается в течение 1 секунды на расстоянии просмотра 30–50 см).
Вторичная область (20 градусов -40 градусов по горизонтали): часто используемые функции (такие как уровень заряда батареи и передача) упорядочены с использованием сегментных кодов среднего размера (что составляет 20–30 %). В левой части приборной панели автомобиля обычно отображается скорость или уровень заряда батареи, а в правой — уровень топлива или коды неисправностей.
Краевая область (поле обзора 40 градусов -60 градусов). Размещайте вспомогательную информацию (например, время и пробег) с помощью кодов сегментов небольшого размера (что составляет менее или равно 15 %). Промышленный контроллер размещает индикатор состояния системы у края экрана, чтобы не мешать чтению основных данных.
2. Оптимизация производственной линии.
Макет должен соответствовать привычкам пользователя:
Логический порядок: расположите информацию в порядке «основного вспомогательного расширения». Например, приборы медицинского оборудования отображают жизненно важные показатели пациента (частота пульса, артериальное давление) вверху, а состояние устройства (батарея, соединения) внизу.
Группировка функций: централизованное отображение связанных функций. Приборная панель электромобиля классифицирует сигналы поворота, фары и индикаторы неисправности как «зоны предупреждения» и усиливает визуальные ассоциации с помощью красных рамок или мигающих эффектов.
Ограничьте движение головы: избегайте прыжков между областями для просмотра информации. На приборной панели автомобиля спидометр и тахометр расположены горизонтально, используя более быстрое горизонтальное движение человеческого глаза для повышения эффективности считывания.
2, Информационная архитектура: использование иерархического проектирования для снижения когнитивной нагрузки
1. Классификация и приоритет данных
Ключевые данные. Параметры, требующие мониторинга в-времени, такие как температура и давление, отображаются с высокой контрастностью (контраст черного и белого больше или равен 50:1) и мигают красным в случае неисправности (достигается с помощью двухцветного поляризатора).
Данные о состоянии: Рабочее состояние устройства (например, переключателей, соединений) представлено статическими значками, такими как «√», обозначающее нормальное состояние, и «×», обозначающее ненормальное состояние.
Справочные данные: исторические записи или параметры окружающей среды (например, пробег, температура окружающей среды) отображаются мелким шрифтом или серым цветом, чтобы уменьшить визуальные помехи.
2. Контроль плотности информации
Избегайте информационной перегрузки: количество параметров, отображаемых на одном экране, не должно превышать 7 (ограничено объемом кратковременной-памяти человеческого мозга). Промышленные контроллеры отображают расширенные параметры посредством нумерации страниц, при этом каждая страница посвящена функциональному модулю (например, «мониторинг температуры» и «калибровка давления»).
Динамически скрывать некритическую информацию: скрывайте второстепенные параметры при нормальных условиях и отображайте их при срабатывании определенных условий (например, при превышении пределов). Например, приборная панель электромобиля скрывает «предупреждение о низком заряде батареи», когда батарея полностью заряжена, и отображает его только тогда, когда уровень заряда батареи ниже 20%.
3. Визуальный дизайн: баланс функциональности и эстетики.
1. Дизайн персонажей и иконок
Выбор шрифта: отдавайте предпочтение стандартным автомобильным шрифтам (например, Arial Bold или шрифтам без засечек) и избегайте цветочных или рукописных шрифтов. Расстояние между символами должно быть больше или равно 1 мм, чтобы предотвратить слипание кода сегмента.
Упрощение значков: выражайте функции с наименьшим количеством кода. Например, используя «→» для обозначения сигналов поворота и «!» для обозначения неисправностей можно избежать сложных графических изображений, которые усложняют распознавание.
Динамический эффект: простая анимация, достигаемая за счет сегментированного кода с временным разделением-освещения. При зарядке электромобиля используйте эффект «градиентного освещения» (постепенно загорающегося по мере увеличения уровня заряда батареи) для визуального отображения хода зарядки.
2. Цвет и контраст
Основной цветовой тон: черный и белый являются основными цветами, красный используется для предупреждения (например, о неисправностях и превышении пределов), а зеленый используется для нормального состояния (например, успешного подключения). Избегайте использования синего или желтого цвета (из-за ограниченной цветопередачи экранов сегментных кодов).
Оптимизация контрастности: коэффициент контрастности отражающего корпуса экрана больше или равен 35:1, а полуотражающий корпус экрана должен адаптироваться к изменениям яркости подсветки (картина ясна, когда яркость находится в диапазоне 50–120 кд/㎡). Наружное оборудование должно учитывать воздействие прямых солнечных лучей и использовать антибликовые покрытия или подсветку высокой яркости.
3. Экологическая адаптивность
Диапазон температур: выберите тип экрана в соответствии со сценарием использования. Промышленное оборудование должно поддерживать широкий диапазон температур от -30 до 85 градусов, в то время как бытовое оборудование может выбирать экран комнатной температуры от 0 до 50 градусов. Избегайте остаточных теней при низких температурах и предотвращайте деформацию при высоких температурах.
Пыленепроницаемость и водонепроницаемость: герметичная конструкция или соединение «зебра» для предотвращения попадания пыли и влаги и плохого контакта. В промышленных контроллерах обычно используются металлические ножки, а в бытовых устройствах часто используются гибкие ленточные кабели.
4. Технология драйверов: совместная оптимизация аппаратного и программного обеспечения.
1. Выбор режима движения
Статический привод: подходит для простых дисплеев (например, одиночных цифровых термометров), но с высоким энергопотреблением.
Динамическое сканирование. Уменьшите энергопотребление за счет включения нескольких цифровых ламп с разделением времени-(частота обновления должна быть выше 50 Гц, чтобы избежать мерцания). Например, четырехзначный цифровой дисплей использует рабочий цикл 1/4, обновляя одну цифру каждые 2 мс в течение полного цикла 8 мс.
Соответствие микросхемы драйвера: выберите микросхему драйвера на основе параметров экрана (например, ST7920 с поддержкой встроенной-китайской библиотеки, KS0108 с поддержкой графического дисплея). Следует обратить внимание на соответствие рабочего цикла и коэффициента смещения, например, смещение 1/3 подходит для сцен с низкой контрастностью, а смещение 1/2 подходит для требований с высокой контрастностью.
2. Оптимизация программного обеспечения
Время инициализации: строго следуйте процессу запуска микросхемы драйвера. Например, ST7920 необходимо дважды отправить инструкцию 0x30 для «второго подтверждения», иначе появится искаженный код.
Регулирование напряжения: оптимизируйте контрастность, регулируя напряжение на выводе V0 (0–1 В). На промышленных объектах требуются схемы фильтрации для предотвращения помех.
Конструкция с низким энергопотреблением: отключите подсветку в спящем режиме и сохраните отображение только необходимого сегментного кода. На приборной панели электромобиля время отображается только после выключения автомобиля, что снижает энергопотребление на 80%.
5. Отраслевой пример: практика компоновки сегментного кода для приборов электромобилей.
На примере приборной панели электромобиля определенной марки схема расположения отображения сегментного кода выглядит следующим образом:
Основная область: скорость центрального дисплея (высота шрифта 18 мм) с использованием большой-7-сегментной цифровой трубки с черным фоном и белыми цифрами. При превышении скорости цифры становятся красными и мигают.
Зона энергии: на левой стороне отображается уровень мощности (гистограмма + проценты), на правой стороне отображается напряжение (число), гистограмма зеленого цвета указывает на достаточную мощность, а красная — на низкую мощность.
Область предупреждений: вверху отображается код неисправности (например, E01, указывающий на перегрев двигателя), а внизу отображается сигнал поворота (стрелки влево/вправо) и состояние фар (значок лампочки).
Вспомогательная область: пробег (общий пробег + один пробег) отображается в правом нижнем углу, а содержимое дисплея можно переключать, нажав кнопку.
Такая конструкция обеспечивает эффективную передачу информации и оптимизированный пользовательский опыт за счет распределения визуальных приоритетов, функциональной группировки и динамических эффектов.
