§ 13. Внутренняя визуальная информативность

АВТОМОБИЛЯ

К устройствам внутренней визуальной информативности отно­сятся панель приборов и устройства, улучшающие обзорность авто­мобиля. Ранее, до появления понятия информативность, эти устрой­ства относили к элементам рабочего места водителя.

1. ПАНЕЛЬ ПРИБОРОВ

В процессе движения водителю необходима информация о состоя­нии систем и агрегатов управляемого им автомобиля. Эта информа­ция должна поступать к водителю в компактной закодированной форме в виде показаний приборов и индикаторов из внутреннего сенсорного поля, т. е. со щитка приборов.

Панель приборов, как средство отображения информации, в на­ибольшей степени определяет внутреннюю визуальную информатив­ность автомобиля. Панель приборов состоит из различных информа­ционных индикаторов, которые должны снабжать водителя инфор­мацией о состоянии систем и агрегатов, о течении процессов в них, о скорости движения автомобиля в форме, пригодной для восприятия. Данные устройства отображения необходимо конструировать с уче­том законов, управляющих восприятием, т. е. должно обеспечиваться быстрое прочтение и безошибочное (однозначнное) понимание водителем визуальной информации, которая выносится на панель приборов.

Показания контрольно-измерительных приборов и сигнализато­ров приборной панели автомобиля несут достаточно разнообразную информацию, которую по важности содержания можно разделить на информацию;

о состоянии систем автомобиля, непосредственно обеспечиваю­щих безопасность движения;

о характеристике движения автомобиля в пространстве (скорость, уменьшение критического интервала при движении в потоке); об эксплуатационном состоянии систем и агрегатов;

прочие сведения.

По смыслу информацию делят на информацию о возникновении явления, его продолжительности или окончании; о тенденции разви­тия процесса; о текущем состоянии объекта.

Схема на рис. 55 отражает наиболее распространенные виды информации, которую может получить водитель от контрольных приборов и сигнализаторов.

Современные требования к контрольным приборам распростра­няются на все приборы вновь проектируемых автомобилей. Эти требования регламентируют размещение панели приборов в кабине автомобиля, номенклатуру контрольно-измерительных приборов и сигнализаторов, а также принципы размещения контрольно-изме­рительных приборов и сигнализаторов на панели приборов.

Основное требование к компоновке панели приборов — сокраще­ние времени восприятия водителем показаний приборов и сигнализа­торов при условии получения информации в достаточном объеме. При проектировании приборного комплекса для рабочего места во­дителя следует прежде всего определить содержание и форму пода­чи зрительной информации с помощью средств отображения.

Все приборы и сигнализаторы на панели приборов необходимо разме­щать по функциональным зонам. Однако для сокращения времени задержки взгляда водителя внутри автомобиля при проектировании панели приборов следует учитывать также частоту обращения водителя к приборам. Чем бли­же панель приборов располагается к нижней границе обзорности дороги перед автомобилем, тем на меньший угол будет отклоняться направление взгляда водителя при его переносе внутрь автомобиля и, следовательно, для этого потребуется меньше времени.

Водителю необходимо время как для опознавания вида отображающего устройства, так и для прочтения его показаний. Установлено, что скорость считывания показаний приборов зависит от формы шкалы. Формы шкал в порядке убывания скорости считывания с них показаний располагаются следующим образом: круглые и полукруглые шкалы, узкие горизонтальная и вертикальная шкалы. На точность и скорость считывания влияют размер шкалы, расстояние до глаз, интервал между отметками. В шкальных прибо« pax стрелки должны быть заметными, так как водитель прежде всего должен обнаружить стрелку, а затем прочитать цифру, которую она указывает*

ВИЗУАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПАНЕЛИ ПРИБОРОВ АВТОМОБИЛЯ

ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМ АВТОМОБИЛЯ, НЕПОСРЕДСТВЕННО ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БЕЗ­ОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИЖЕНИЯ

ПРОЧИЕ СВЕДЕНИЯ

2Х

ПРАВИЛЬНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Ж

ш о

X

л щ

feg ч

Й О Ш ш

m X

Ч

I

О SQ

ш

is

.. с X ш ' я

К

а п

об

Рис, 55. Классификация визуальной информации, передаваемой водителю

с панели приборов

Шкалы индикаторов на одной панели должны быть однотипными с одинако­вым направлением отсчета. Подвижная стрелка должна быть хорошо освеще­на, при движении она не должна аатемнять шкалу.

Скорость обнаружения изменений в показаниях отдельных приборов увеличивается, если нарушается («разрушается») фигура, образованная стрел­ками группы приборов.

Большое значение для повышения надежности считывания пока­заний приборов имеет освещение щитка приборов, которое должно удовлетворять двум противоречивым требованиям. С одной стороны, необходимо обеспечить одинаковую читаемость показаний приборов и индикаторов в любое время суток, с другой — яркость освещения шкал приборов и индикаторов не должна вызывать повышения уров­ня световой адаптации.и ослепления водителя.

№

Скорость чтения показателей контрольно-измерительных при­боров зависит от разрешающей способности глаза человека — от остроты зрения, угловых размеров и положения объекта в поле зре­ния, уровня освещенности и контраста между фоном и объектом, от возраста водителя и других факторов. Так, например, наибольшая острота зрения достигается при различении белого пятна на черном

5 Зак. 1102фоне. С уменьшением угла зрения, контрастности или яркости фо­на ясность восприятия объекта наблюдения снижается.

Точность чтения и время, затрачиваемое водителем на наблюде­ние за показаниями контрольно-измерительных приборов, зависят также от скорости процесса адаптации глаз, которая определяется прежде всего степенью освещения наблюдаемых объектов. Поэтому при выборе вида и яркости подсвета панели приборов следует по возможности не допускать возникновения зрительного дискомфорта от слепящего действия ламп подсвета приборов. Для подсвета шкал приборов используют заливающий, флюоресцирующий и электро­люминесцентный свет или инди­видуальные для каждого прибо­ра светопроводы.

К контрольным и сигналь­ным лампам панели приборов (сигнализаторам) предъявляют­ся практически те же два проти­воречивых требования, что и к освещению щитка приборов. Они должны быть хорошо различи­мы и практически немедленно об­ращать на себя внимание. В то же время они не должны менять уровня световой адаптации во­дителя и не ослеплять его.

В настоящее время все световые сигнализаторы являются одно- режимными, т. е. сила света ламп постоянна и не зависит от освещен­ности на рабочем месте водителя. Поэтому при однорежимных сиг­нализаторах практически нельзя одновременно обеспечить хоро­шую различимость при неизменном уровне световой адаптации и ис­ключить ослепление водителя. Сигнализаторы должны быть хотя бы двухрежимными (для дневных и ночных условий движения); лучше многорежимными (в зависимости от уровня освещенности дороги).

К другим, не менее важным факторам, определяющим информа­тивность сигнализаторов, относятся размеры их световых отверстий, цвет и расположение в поле зрения водителя.

Размеры сигнализаторов следует выбирать о учетом достижения четкости различения символа, нанесенного на светофильтр сигнали­затора. Для обеспечения наилучшей читаемости светофильтр дол­жен снижать влияние слепимости и отражений, сохранять резкость изображения (т. е. четкость символа), повышать контрастность ос­вещенного индикатора. Для улучшения восприятия необходима разность яркостей освещенного символа и фона, т. е. контрастность, по сравнению с абсолютным уровнем яркости.

Рис. 56. Зависимость чувствительно­сти глаз от длины световой волны

Цвет светофильтра имеет значение независимо от эстетических соображений. Как видно из рис. 56, для сигнализаторов может быть выбран различный цвет. Видимую часть спектра составляют волны длиной 380—708 нм (1 нм = 10"*⁹ м), т. е. от фиолетового до темно-

красного цвета. Максимум кривой спектральной чувствительности глаза характеризуется длиной волн около 650 нм в области зелено­го цвета. Чувствительность глаза к красному цвету составляет ме­нее 0,1 чувствительности к зеленому цвету. Это положение имеет значение для выбора мощности ламп накаливания, применяемых для сигнализаторов, в зависимости от цвета устанавливаемого светофильтра.

В настоящее время в нашей стране установлено обязательное число сигнализаторов приборной панели грузовых автомобилей и рекомендации по цвету, которые могут быть распространены на ав­томобили всех типов!

мигающая контрольная лампа указателя поворотов — зеленого цвета;

сигнализатор включения ближнего света и габаритных огней — зеленого цвета;

сигнализатор включения дальнего света — синего цвета;

указатель включения стояночной тормозной системы — крас­ного цвета;

сигнализатор снижения давления в шинах прицепного устройст­ва — красного цвета;

контрольные лампы — красного цвета, которые должны сигна­лизировать о давлении в пневмоприводе тормозной системы, давле­нии масла в двигателе и температуре воды в системе охлаждения.

Международные рекомендации, регламентирующие требования к внут­ренней сигнализации автомобиля, в настоящее время отсутствуют, имеются только предложения ISO по условным знакам и цветам контрольных устройств, подготовленные в 1969 г. и заключающиеся в следующем: нрасный, оранже­вый и зеленый являются цветами, которые предлагается использовать для контрольных сигнальных устройств; эти цвета могут быть использованы как для мигающих, так и для постоянных огней; красный цвет рекомендуется для аварийной сигнализации, а также для сигнализации о недостаточном уровне жидкости в тормозной системе и давлении воздуха в шинах; зеленый цвет следует применять для контрольной лампы включения указателя по­воротов (мигающий), габаритных огней и кондиционирования воздуха; оран­жевый цвет рекомендуется для контрольной лампы включения ручного тормоза, заряда аккумуляторной батареи, давления масла в двигателе, тем­пературы охлаждающей жидкости, а также для других контрольных ламп, расположенных вне поля зрения водителя; голубой цвет можно использовать для контрольной лампы включения дальнег-о и скоростного света фар.

Современный автомобиль снабжен большим количеством орга­нов управления и сигнализаторов, номенклатура которых зависит от типа и назначения автомобиля. Для улучшения внутренней инфор­мативности автомобиля большое значение имеет не только унифика­ция расположения органов управления и сигнализаторов, но и уни­фикация условных обозначений на них.

2. ОБЗОРНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

5*

131

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик автомо­биля в отношении безопасности движения является обзорность с ра­бочего места водителя, так как в современном автомобиле практи­

чески единственным сенсорным информатором водителя об окружаю­щей его дорожной обстановке является зрение.

Ровная поверхность дорожного покрытия и улучшенная геомет­рия дороги, усовершенствование системы подвески автомобиля и уп­равления им практически уничтожили ощущение вибрации и центро­бежных сил, благодаря которым водитель мог определять скорость и направление движения. Современные системы вентиляции и кон­диционирования воздуха позволяют двигаться с закрытыми стеклами,

Рис. 57. Система водитель — автомобиль — дорога как контур управления

в результате чего практически исчез источник слуховых ощущений. Таким образом, чем более комфортабелен автомобиль, тем больше водитель зависит от одного органа чувств — зрения вместо боль­шого сенсорного комплекса.

Рассматривая систему водитель — автомобиль—дорога как кон- тур управления, в котором управляющим звеном является водитель (рио. 57), можно показать, что обзорность является характеристикой всей системы в целом. Она является конструкционно-информацион- ным фильтром, через который к водителю поступает практически вся внешняя информация, необходимая для управления автомо­билем.

Под обзорностью автомобиля понимают его конструктивное свойство, определяющее объективную возможность для водителя беспрепятственно видеть путь движения и объекты, которые могут помешать безопасному движению. Она определяется в первую оче­редь такими факторами, как размеры окон, ширина и расположение стоек кузова, место размещения водителя относительно окон, раз­меры зон, очищаемых стеклоочистителями, конструкция омывате-

лей, система обогрева и обдува стекол, а также расположением, числом и размером зеркал заднего обзора.

При проектировании новых кузовов и кабин или исследовании существующих моделей автомобиля обзорность можно определить на основании анализа ряда параметров, которые в своей совокупно­сти характеризуют обзорность с количественной и качественной сторон. В зависимости от степени влияния на условия получения зрительной информации водителем при управлении автомобилем па­раметры обзорности можно разделить на основные и дополнитель­ные. Основными являются те параметры обзорности автомобиля, ко-

Рис. 58. Критерии оценки обзорности автомобилей

торые характеризуют условия восприятия водителем важных объ­ектов дорожной обстановки, обычно расположенных в направлении движения автомобиля. Дополнительными называют параметры об­зорности, характеризующие условия восприятия водителем объек­тов, расположение которых не совпадает с направлением основного движения автомобиля и которые являются обычно дополнитель­ными источниками информации об окружающей среде движения (дороге).

В качестве критериев оценки обзорности используются различ­ные условные показатели, зависящие в основном от способа опреде­ления обзорности; эти показатели не всегда сопоставимы. Можно выделить четыре основные группы критериев оценки обзорности (рис. 58).

1. Геометрические размеры оконных проемов и очищаемых зол стекла, т. е. угловые размеры конструктивных элементов остекле­ния кабины, а также углы обзорности с места водителя, величина которых определяется расположением непрозрачных элементов ка­бины относительно основных пространственных плоскостей, про­веденных через точку расположения глаз водителя.

2. 133

   Геометрические размеры «слепых» зон на горизонтальной площадке.

6В Зак. 1102

3. Геометрические размеры и площади «слепых» зон, когда ав­томобиль стоит на горизонтальной площадке (оцениваются баллами).

4. Эталонный контур, в основу построения которого положена панорама, видимая водителем через переднее стекло автомобиля при движении по прямому горизонтальному участку улицы или дороги.

Рекомендуемые параметры обзорности автомобиля определяют исходя из анализа расположения различных объектов дорожной обстановки, которые необходимо видеть водителю для безопасного управления автомобилем в диапазоне скоростей 5,5—41 м/с.

При определении оптимальных углов обзорности вверх учиты­вается, что она должна обеспечивать водителю видимость светофоров, знаков и других дорожных сигналов, установленных над проезжей частью дороги. Минимально необходимый угол обзора вверх дол­жен быть таким, чтобы водитель мог увидеть предупреждающий сиг­нал светофора на таком расстоянии от места остановки, которое позволяло бы водителю принять решение и достаточно плавно остановить автомобиль.

Максимальная высота верхней кромки переднего окна, ограничи­вающая верхний предел обзорности, обусловливается двумя требо­ваниями. Во-первых, водитель должен видеть светофор, подвешенный на высоте 5 м над серединой проезжей части дороги, когда автомо­биль стоит у линии «Стоп» на расстоянии 12 м от светофора. Во-вто­рых, переднее окно не должно быть слишком высоким, так как в противном случае водитель будет страдать от избытка яркого све­та и тепловых лучей, что наблюдается при верхнем угле обзор­ности свыше 30°.

Вертикальные углы обзорности имеют критическое значение также при движении автомобиля по дороге с криволинейным профи­лем в вертикальной плоскости. Требование, предъявляемое к обзор­ности автомобиля в подобной ситуации, заключается в обеспечении достаточной для безопасной остановки дистанции видимости до внезапно появляющегося неподвижного объекта.

Обзорность непосредственно перед автомобилем, т. е. нижний угол обзорности, определяется длиной и высотой капота, а также нижней кромкой переднего окна. Кроме того, она зависит от распо­ложения глаз водителя над дорогой. При движении автомобиля с вы­сокой скоростью по автомагистрали с хорошим покрытием обзор­ность непосредственно перед автомобилем не играет существенной роли. Однако эта обзорность необходима в следующих ситуациях: при трогании автомобиля с места, чтобы избежать наезда на препят­ствия, случайно появившиеся перед автомобилем; при маневрирова­нии в стесненных условиях: на стоянках, в пунктах погрузочно-раз- грузочных работ и т. д.; при движении по дороге с покрытием, на­ходящимся в неудовлетворительном состоянии, когда водитель вы­нужден следить за поверхностью дороги непосредственно перед авто­мобилем; при движении в плотном транспортном потоке, когда води­телю необходимо постоянно следить за сигнальными фонарями впе­реди идущих автомобилей, которые могут располагаться на высоте 0,4—0,7 м в зависимости от типа транспортного средства.

Оптимальные углы обзорности автомобиля в горизонтальной плоскости должны быть такими, чтобы водитель мог видеть объекты при выполнении маневров в плане (при движении автомобиля по криволинейным участкам дорог, при проезде различных перекрест­ков и пересечений), а также светофоры, дорожные знаки, указатели и другие объекты, расположенные по сторонам дороги. Обзорность в плане определяется прежде всего шириной переднего окна, шири­ной и расположением передних боковых стоек кабины (кузова). Например, при угловом размере передней боковой стойки кабины, равном 5°, водитель не видит лешехода уже на расстоянии 6,1 м, а автомобиль средних размеров — на расстоянии 45,8 м. Вследствие этого место для стоек и форму их поперечного сечения выбирают с учетом бинокулярности зрения человека.

Большое значение для обеспечения хорошей обзорности незави­симо от метеорологического состояния окружающей среды имеют стеклоочистители, а также система обмыва и обогрева стекол. Ос­новное требование, предъявляемое к стеклоочистителям, — это очи­стка как можно большей части площади лобового стекла и хорошее качество очистки за каждый ход щеток. Система обдува и обогрева стекол должна устранять запотевание и обмерзание лобового стекла при низкой температуре наружного воздуха.

В процессе движения водителю часто приходится оценивать до­рожную обстановку позади автомобиля, особенно при смене полос движения и совершении обгонов. Для этой цели служат зеркала зад­него обзора, обзорность через которые зависит от формы отражающей поверхности (выпуклая или плоская), размеров зеркала и места его размещения относительно глаз водителя; обзорность через внутрен­нее зеркало зависит также от обзорности через заднее окно авто­мобиля.