книги / Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры

12.Эргодизайн электронной аппаратуры

Вобщем случае конструкции дисплейных терминалов и средств инди­ кации и управления должны обеспечивать возможность фронтального на­ блюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг

вертикальной оси в пределах ±30 град и в вертикальной плоскости вокруг го­ ризонтальной оси в пределах ±30 град с фиксацией в заданном положении. Дизайн дисплеев, клавиатуры и других блоков и устройств ЭА должен преду­ сматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеива­ нием света, они должны иметь матовую поверхность одного цвета (без бле­ стящих деталей, способных создавать блики) с коэффициентом отражения 0,4...0,6. На лицевой стороне корпуса дисплея не рекомендуется располагать органы управления, маркировку, надписи и обозначения. При необходимости расположения органов управления на лицевой панели дисплея они должны закрываться крышкой или быть углублены в корпусе.

Для обеспечения надежного считывания информации при соответст­ вующей степени комфортности ее восприятия должны быть определены оп­ тимальные и допустимые диапазоны визуальных эргономических парамет­ ров, визуальные пределы изменения которых приведены в табл. 12.18.

Конструкция мониторов должна предусматривать органы регулировки яркости и контраста, быть простой и не раздражать глаза. Следует избегать ярких и темных тонов (рис. 12.19).

Отдельным классом выделяют мониторы на жидкокристаллических индикаторах (ЖКИ) (рис. 12.20) и газоплазменных панелях (ГПП).

К достоинствам мониторов на ЖКИ и ГПП можно отнести то, что они действительно плоски в буквальном смысле этого слова, а создаваемое на их экранах изображение отличается четкостью и насыщенностью цветов. В них отсутствуют искажения на экране и другие недостатки, свойственные тра­ диционным мониторам на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ).

502

12.3. Проектирование эргономичных узлов иустройств ЗА

Все используемые мониторы должны соответствовать международ­ ным и государственным стандартам, регламентирующим их применение. Каждый из таких стандартов имеет собственное обозначение, отображаемое на задней стенке монитора. В табл. 12.19 приведены условные обозначения и краткие описания основных стандартов.

Таблица 12.19. Условные обозначения и описания стандартов на мониторы

Знак Energy Star учрежден агентством по защите окружающей среды при правительстве США (ЕРА). Системы, соответствую­ щие стандарту Energy Star, должны иметь режим экономии мощ­ ности, при котором потребляется меньше 30 W. Система управ­ ления энергопотреблением монитора основана на спецификации ЕРА, реализация которой позволяет снизить энергопотребление системы в режиме бездействия на 60—80 % по сравнению с тем, сколько монитор потребляет энергии при работе в высоком раз­

■решении и при большой глубине представления цвета Европейский стандарт по электрической безопасности обору­ дования EN60950:1992 (IEC950) включает специальные требо­ вания к мониторам на ЭЛТ. Мониторы, выпущенные после 01.01.1996 и имеющие знак СЕ, должны соответствовать тре­ бованиям директивы ЕС по электромагнитной совместимости.

Мониторы, выпущенные после 01.01.1997 и имеющие знак СЕ, должны соответствовать также требованиям директивы ЕС по низким напряжениям (1989/336), что для мониторов означает обычно соответствие требованиям EN60950.

503

12. Эргодизайн электронной аппаратуры

Наряду с другими стандартами, продукция со знаком СЕ должна удовлетворять требованиям EN55022 по радиоизлучениям и EN50081-1 и EN50082-I по устойчивости к интерференции. С 01.01. 1996 г. вся электрическая и электронная продукция, прода­ ваемая в ЕС, должна иметь метку СЕ. Метка СЕ подтверждает, что продукция была аттестована производителем как соответст­ вующая требованиям ЕС по электромагнитной совместимости

ШШмации (90/270/ЕЕС) касается многих аспектов оборудования рабочего места пользователя, включая: экран и клавиатуру, стол и стул, место, освещение, нагрев, шумы и программное обеспечение.

Соответствие требованиям стандарта IS09241-3 — наилучшее свидетельство того, что оборудование удовлетворяет эргоно­ мическим требованиям директивы ЕС к отображению визуаль­ ной информации. При этом необходимо учитывать, что сборка устройства из компонентов, каждый из которых соответствует стандартам, не гарантирует соответствия требованиям стан­ дарта всего устройства. К примеру, в стандарте ISO 9241/3 оп­ ределены минимально допустимые размеры символов, но они зависят также от выбора операционной системы, программы и параметров, установленных пользователем

Стандарт ТСО'92 разработан для мониторов и определяет ве­

@личину максимально допустимых электромагнитных излуче­ ний при работе монитора, а также устанавливает стандарт на функции энергосбережения мониторов. Кроме того, монитор,

504

12.3. Проектирование эргономичных узлов иустройств ЭЛ

Продолжение табл. 12.19

тполей, шума и тепла), режимов энергосбережения и экологии. Стандарт ТСО'95 существует наряду с ТСО'92 и не отменяет последний. Требования ТСО’95 по отношению к электромаг­ нитным излучениям мониторов не являются более жесткими, чем по ТСО'92.

По эргономике ТСО’95 предъявляет более строгие требования, чем международный стандарт ISO 9241

Стандарт ТСО’99 предъявляет более жесткие требования, чем ТСО'95 в следующих областях: эргономика (физическая, визуаль­ ная и удобство использования), энергия, излучение электрических

и магнитных полей, окружающая среда и экология, а также по­ жарная и электрическая безопасность. Стандарт ТСО'99 распро­ страняется на все виды мониторов, портативные компьютеры

ф(Laptop и Notebook), системные блоки и клавиатуры.

Требования по энергосбережению включают в себя необходи­ мость того, чтобы компьютер и/или монитор после определен­ ного времени бездействия снижали уровень потребления энер­ гии на одну или более ступеней. При этом период времени восстановления до рабочего режима потребления энергии должен устраивать пользователя

Метка Голубой ангел внедряется германским правительством для обозначения «экологически дружественной» продукции.

фМонитор с меткой «Голубой ангел» должен соответствовать стандарту’ Energy Star по экономии мощности, иметь блочную

505

12. Эргодизайн электронной аппаратуры

Окончание табл. 12.19

Системный блок является неотъемлемой частью ЭА. На передней сто­ роне корпуса располагаются индикатор, дисководы, лампочки и кнопки; на задней — разъемы для подключения монитора и других устройств. Конст­ руктивно системный блок вычислительной системы выполняют в так назы­ ваемом «форм-факторе» АТ, АТХ и т. п. По геометрическим характеристи­ кам выделяют блоки типа Slim, Desktop, MiniTower, Tower, MidleTower,

5 0 6

12.3. Проектирование эргономичных узлов и устройств ЗА

Рис. 12.21. Вид системного блока ПЭВМ сверху

BigTower, выполненные в виде 19” модулей для размещения в стойках, в специсполнении и др.

В соответствии с конструктивным исполнением требования к эргоно­ мике системного блока можно разделить на две группы:

•требования к эргономике внутреннего устройства (компоновки) сис­ темного блока, с точки зрения простоты доступа, ремонта и компактности (рис. 12.21);

•требования к эргономике внешнего устройства ПЭВМ, с точки зрения дизайна и требований к устройствам управления и индикации (рис. 12.22).

Конструирование эргономичных системных модулей ЭА (см. рис. 12.22) должно осуществляться согласно положениям VDI/ISO, международным стандартам и нормам: EN60950, VDE805, UL, CSA, СЕ, при этом для изго­ товления конструктивных деталей должна применяться исключительно по-

Рис. 12.22. Эргономичная конструкция системных блоков Tower и Desktop ПЭВМ производства АО «Марс» (г. Ульяновск) по лицензии Siemens

5 07

12. Эргодюайн электронной аппаратуры

вторно используемая пластмасса. Вычислительные системы, предназначен­ ные для использования в качестве серверов, должны удовлетворять сервер­ ным допускам: SEMKO, DEMKO, NEMKO. Паразитное излучение и поме­ хоустойчивость должна быть в рамках стандарта СЕ и удовлетворять дирек­ тивам: 89/336/ЕЭС, FCC.

Проектирование стоек ЭА

В состав электронных систем могут входить серверное, телекоммуника­ ционное оборудование и терминалы, монтируемые в типовых монтажных стойках (чаще всего типоразмера 19"). Размеры стоек подбираются из типораз­ мерных рядов, приведенных в гл. 3. В стойке, как правило, предусматривается пульт управления, в этом случае она может выполнять функции терминала.

Рабочая поверхность практически любого пульта управления состоит из трех частей. Первая, горизонтальная, предназначена для осуществления оператором записей; размер и глубина этой поверхности, как правило, не превышает 400 мм. Вторая часть, плоскость которой наклонена к линии го­ ризонта под углом приблизительно 15° , предназначена для установки орга­ нов управления (кнопок, тумблеров, клавиш, элементов индикации). Эта часть располагается в зоне, наиболее доступной рукам оператора. Третья часть, плоскость которой почти вертикальна (приблизительно 10° от верти­ кали), предназначена для установки элементов индикации, она располагает­ ся в зоне обзора глаз, не требующей поворота головы. Иногда вторую и тре­ тью поверхности объединяют вместе. В нижней части пульта необходимо предусмотреть пространство для ног (глубина — 480...550 мм, ширина — 450...600 мм, высота 615...650 мм).

При проектировании пульта управления следует придерживаться сле­ дующих правил:

•количество переключателей должно быть минимально возможным;

•количество и траектории движения рук оператора должны быть све­ дены к минимуму;

•при необходимости работы двумя руками необходимо стремиться к тому, чтобы движения оператора были симметричными и синхронными.

Органы ручного управления и индикации на пультах и терминалах следует располагать так, чтобы оператору не приходилось скрещивать или менять руки; было удобно считывать показания приборов и пользоваться одновременно органами управления; разделить функции, выполняемые пра­ вой и левой руками в отдельности; наиболее часто используемые и аварий­ ные органы управления и индикации размещались в зонах наибольшей дос­ тупности и обзора.

508

12.3. Проектирование эргономичных узлов иустройств ЗА

Рис. 12.23. Примеры конструкций стоек ЭА фирмы Rittal [37]

При размещении за пультом управления двух операторов ширина ра­ бочего места каждого из них должна быть не менее 800... 1000 мм. Примеры конструкций стоек ЭВМ и систем приведены на рис. 12.23.

При проектировании терминальных систем (банкоматов, терминалов управления и т. п.) следует уделять внимание как соответствию размеров антропометрическим характеристикам человека-оператора, так и требовани­ ям по дизайну. Такие системы могут быть интегрированы как в конструк­ цию стойки (рис. 12.24), так и выполнены в виде выносных пультов управ­ ления (рис. 12.25).

509

12. Эргодизайн электронной аппаратуры

Рис. 12.24. Внешний вид стойки-терминала фирмы Rittal

При конструировании и компоновке органов управления и индикации необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на общую эффективность дей­ ствий оператора: размеры органов управления, их форму, цвет, расположение, направление и усилие переключения (срабатывания), траекторию переме­ щения органов управления, контроля, связи и т. п.

При компоновке вычислительных систем в виде стоек и пультов основ­ ными органами управления являются: тумблеры, кнопки, клавиши. Кнопки — наиболее распространенные элементы управления — имеют, как правило, круглую или прямоугольную форму. Их поверхность рекомендуется выпол­ нять вогнутой с закругленной верхней кромкой. Минимальный диаметр кнопок должен быть не менее 12,5 мм. Нажатие кнопки сопровождается преодолением упругого сопротивления, незначительного вначале, но быстро

510

12.3. Проектирование эргономичных узлов иустройств ЭЛ

функциями. В основной рабочей зоне помещают кнопки для ввода информации и управления режимами работы. Кнопки включения и выключения ЭА или от­ дельных ее устройств располагают вне основной рабочей зоны, чтобы исклю­ чить возможность их случайного нажатия. При большом количестве кнопок применяют их группировку и окраску в разные цвета. Расположение кнопок в группе должно соответствовать естественной последовательности выполнения операций. Если нумерация кнопок отличается короткой и ясной цикличностью, их следует помещать вплотную друг к другу. При этом все кнопки можно на­ жимать одной рукой. Кнопки для ввода цифровой информации группируют по три, либо по четыре. Расстояние между соседними группами должно быть не менее диаметра одной кнопки, соседние группы кнопок рекомендуется красить в разные цвета. Если кнопка может быть случайно нажата, ее надо ограждать приподнятым ободком или располагать ниже общей поверхности панели (предпочтительная высота перегородок равна 2,5 мм, диаметр отверстия под скрытую кнопку диаметром 12,5... 18 мм). Для обозначения функционального назначения кнопок необходимо применять символы, надписи, окраску опреде­ ленным цветом. Надписи и символы можно располагать как на поверхности кнопок, так и рядом с посадочным местом под кнопку на поверхности панели управления строго над соответствующими кнопками.

Тумблеры как правило, бывают двух-, трех- и четырехпозиционные. Длина рычага тумблеров — 9...50 мм, угол перемещения рычага — 40... 120°, диаметр конца рычага — 3...15 мм. Усилие переключения рычага тумблеров не должно превышать 7 Н. При установке тумблеров на панель управления следует придерживаться следующих положений:

•установка в горизонтальные ряды предпочтительней установки в вертикальные ряды, так как при этом уменьшается вероятность ошибки;

•шаг установки должен быть не менее 12 мм по горизонтали и доста­ точным, чтобы обеспечить 20 мм между рычагами по вертикали при условии, что их переключе­ ние происходит по вертикали.

Для монтажа телекомму­ никационного, сетевого и сер­ верного оборудования исполь­ зуют специализированные кон­ струкции (рис. 12.26). Основными требованиями к таким стойкам являются: функциональность, мо­ дульность, эргономичность и на­

дежность. При этом они должны Рис. 12.26. Стойки для размещения ПЭВМ

обладать достаточно высокой и периферийного оборудования

511