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1、中华人民共和国电力行业标准 控制室人机工程设计导则 视野与视区划分 DL/T 575.195 Ergonomic Principles for The Design of Controol Rooms Visual Fields and Zones of Field of Vision 中华人民共和国电力工业部1995-07-13批准 1995-11-01实施 1 主题内容与适用范围 本标准规定了人眼的视野范围和信号布置中的视区划分。 本标准适用于控制(调度)室设计、工业产品设计及工程设计。 2 视线 图 1 水平视线 2.1 视线 眼睛(黄斑中心)中最敏锐的聚焦点与注视点之间的连线。 2.2
2、 水平视线 2.2.1 水平视线是指头部保持垂直状态、双眼平视时的视线，见图1。 2.2.2 水平视线是人体测量标准姿势下的视线，也称标准视线，见图2(a)。 2.2.3 在水平视线状态下，头部与眼睛均处于一种比较紧张的状态。 2.3 自然视线 2.3.1 自然视线是指头部保持垂直状态、双眼处于放松状态时的视线，见图2(b)。 注：航空界通常称此为“正常视线”。 2.3.2 自然视线在水平视线之下15°。 2.4 正常视线 2.4.1 正常视线是指头部和双眼都处于放松状态时的视线，见图2(c)。 2.4.2 正常视线在水平视线之下30°。 2.5 坐姿操作视线 2.5.1
3、坐姿操作视线是指双眼、头部和背部均处于放松状态时的视线，见图2(d)。 2.5.2 坐姿操作视线在水平视线之下40°。 图 2 视线与头部姿势 (a)水平视线；(b)自然视线；(c)正常视线；(d)坐姿操作视线 3 视野(视场) 3.1 视野 图 3 光刺激的左眼、右眼与双眼的直接视野 头部和眼睛在规定的条件下，人眼可觉察到的水平面与垂直面内所有的空间范围。 3.2 直接视野 3.2.1 直接视野是指当头部和双眼静止不动时，人眼可觉察到的水平面与垂直面内所有的空间范围，可分为单眼与双眼直接视野。 3.2.2 直接视野范围如下： a.光刺激的左眼、右眼与双眼的直接视野，见图3。 b.适
4、用于正常视线状态的双眼的直接视野，见图4。 图 4 直接视野(处为双眼) (a)最佳水平直接视野；(b)最佳垂直直接视野； (c)最大水平直接视野；(d)最大垂直直接视野 3.3 眼动视野 3.3.1 眼动视野是指头部保持在固定的位置，眼睛为了注视目标而移动时，能依次地觉察到的水平面与垂直面内所有的空间范围，可分为单眼与双眼眼动视野。 实际上，眼动视野是在上述姿势下转动眼球所可能观察到的注视点的范围，叠加以注视点为中心的相应直接视野而构成的空间范围。 3.3.2 适用于正常视线状态的双眼的眼动视野，见图5。 图 5 眼动视野(处为双眼) (a)最佳水平眼动视野；(b)最佳垂直眼动视野； (c)
5、最大水平眼动视野；(d)最大垂直眼动视野 3.4 观察视野 3.4.1 观察视野是指身体保持在固定的位置，头部与眼睛转动注视目标时，能依次地觉察到的水平面与垂直面内所有的空间范围，可分为单眼与双眼视察视野。 实际上，观察视野是在上述姿势下所可能观察到的注视点的范围，叠加以注视点为中心的相应直接视野而构成的空间范围。 3.4.2 双眼的观察视野，见图6。 图 6 观察视野 (a)最佳水平观察视野；(b)最佳垂直观察视野； (c)最大水平观察视野；(d)最大垂直观察视野 3.5 色觉视野 3.5.1 色觉视野是指人眼对不同颜色的视野。 3.5.2 人眼的色觉视野如下： a.右眼的色觉直接视野，见图
6、7。 图 7 右眼的色觉直接视野 b.适用于正常视线状态的双眼的色觉直接视野，见图8。 图 8 色觉直接视野(处为双眼) (a)最大水平色觉直接视野；(b)最大垂直色觉直接视野 c.适用于正常视线状态的双眼的色觉眼动视野，见图9。 图 9 色觉眼动视野(处为双眼) (a)最大水平色觉眼动视野；(b)最大垂直色觉眼动视野 d.双眼的色觉观察视野，见图10。 图 10 色觉观察视野(处为双眼) (a)最大水平色觉观察视野；(b)最大垂直色觉观察视野 4 视区划分 从使用功能出发，在头部静止、眼睛正常活动状态下，根据人眼对视觉信号的觉察效果的优劣，可分为三个视区：良好视区、有效视区、条件视区。 4.
7、1 垂直方向和水平方向的视区划分 垂直方向的视区划分，见图11。 双眼的水平方向的视区划分，见图12。 注：图11、图12及图13所示，是自然视线状态下的视区划分，图中视区的中线与自然视线重合。 图 11 垂直方向视区划分 图 12 水平方向视区划分 4.2 视觉信号的布置 4.2.1 信号和操作者之间的功能关系有两种典型形式。 a.显示信号：由操作者主动进行观察的信号。 b.报警/预警信号：由信号引起操作者的注意。 4.2.2 视觉信号布置的建议，见表1。 表1 视觉信号布置的建议 视 区显示信号(观察次数/h)报警/预警信号很频繁60频繁606稀少6预警报警良好视区推荐推荐推荐
8、有效视区 推荐推荐 推荐条件视区 注：表示，虽然良好视区和有效视区对各种观察频繁程度不同的信号都适用，但应避免将不常使用的信号布置在中心位置。 表示，仅在不得已的情况下才使用。 4.3 色觉视区划分 双眼的色觉有效视区，见图13。 图 13 双眼色觉有效视区 (a)垂直方向；(b)水平方向 附 录 A 应 用 说 明 (参考件) A1 注视点与视野、视区 A1.1 注视点是指需观察的目标。直接视野、眼动视野及视区划分等均是以这些观察目标(注视点)为中心展开的。在一个控制台或一个控制室的显示屏上可有若干个主要观察目标，在确定注视点
9、时，应考虑相应的视野或视区范围。例如，主要视觉信号(主要观察目标)应置于相关视觉信号的中心位置。 A1.2 在视野内，仅在围绕注视点的一个很狭窄的范围内，视觉信号是清晰的。随着与注视点偏离距离的增加，视觉信号的觉察效果逐渐减弱，若在注视点处对图象的视敏度(视力)为1.0，在偏离注视点2.5°处则可能仅为0.5。在视野边缘上，人只能模糊地觉察到是否有信号存在，而不可能进行识别。 A2 视线的选用 A2.1 各种视野和视区，实际上都是用角度(通常以水平方向角度和垂直方向角度)表示的一定的空间范围。就直接视野而言，视线是水平方向和垂直方向视野的中线。如把最佳直接视野，近似地视作为一个以视线
10、为中心线、顶角为30°的圆锥体，则视线转向何处，这个圆锥体也随之转向该处。图3、图7所示的直接视野适用于任何视野状态。但视区(或眼动视野)则是以眼睛放松状态下的视线(例如，自然视线、正常视线)为中线而展开的，如图11、图12、图13是以自然视线为中线，图5、图9是以正常视线为中线。 A2.2 几种视线的特征及应用举例，见表A1。 表 A1 几种视线的特征及应用 视线名称头轴线的前倾角()视线对水平线的下倾角()放松部位应用举例水平视线(标准视线)0°0° 人体测量时，标准姿势下的视线自然视线0°15°眼 坐姿、立姿观察常用视线正常视线15
11、76;30°眼、头 坐姿控制台、坐姿阅读、立姿操作常用视线坐姿操作视线25°40°眼、头、背 坐姿操作常用视线 注：如设眼睛放松状态下视线的下倾角为(=15°)，则有=+，即眼睛放松状态下，由头部和背部的放松，而导致视线下倾角的增大。 A2.3 视屏作业的视线可取0°-20°。 A3 视线与坐姿 A3.1 正直坐姿： A3.1.1 正直坐姿是指躯干线笔直，臀角为85°90°，见图A1。 图A1 正直与后倾坐姿 A3.1.2 正直坐姿状态，与坐姿工作及写字时的姿势接近吻合。 A3.2 前倾坐姿： A3.2.1 前倾坐
12、姿是指躯干线前倾，臀角小于85°。 A3.2.2 当用手操作前方远处(在最佳手可及范围之外)控制器时，会暂时出现前倾坐姿。前倾坐姿对视野及视区不产生显著影响。 A3.3 后倾坐姿： A3.3.1 后倾坐姿是指躯干线后倾，臀角为100°105°，见图A1。 A3.3.2 后倾坐姿，与身体在放松状态下观察周围事物时所采取的坐姿相符合。 A3.3.3 控制室中控制(模拟)屏上的显示信号的位置，一般高于水平视线，常采用后倾坐姿进行观察；在坐姿工作台作业中，人们也常以间歇性的后倾坐姿，来改善长时间正直坐姿所带来的疲劳。 A4 视觉信号布置原则 A4.1 视觉信号的基本布置原
13、则见4.2条。对于任何一种信号，最频繁观察和/或最重要的，有高的优先权，布置在距操作者的自然视线(如果这是监视作业的主要视线)最接近的区域内；优先权较低的信号，可逐渐向周边布置。把视觉信号优先布置在良好视区和有效视区的意义在于，可使操作者持久地处于能觉察信号的环境，或者置身于能收到信号的位置。 A4.2 有效视区之外，一般不宜布置视觉信号，如果视觉信号数量太多，以致在有效视区布置不下时，可将很少观察的、次要的、辅助性的视觉信号设置在条件视区。此时，需辅以头的转动进行观察，其空间范围一般宜于在最佳观察视野之内，不超出最大观察视野。 A4.3 对于需在更大空间范围内进行观察的视觉信号，可采用便于改
14、变观察方位的转椅，此时，视线随之转动，其最大观察范围为人体转动角度叠加最大观察视野。 A4.4 预警信号和报警信号一般应设置在良好视区或有效视区内。为使报警和预警信号能及时引起人的注意，可采用一些辅助手段。例如，采用闪光的显示器或声光联合报警显示器。 A4.5 视觉信号的布置宜分成若干区组，使每个区组形成一个功能性的注视点(区)，以提高认读的效率和准确性。编组方法应与使用者思维方式的规律一致。区组的组合原则为： a.按在系统中的功能进行组合。 b.按使用逻辑关系进行组合。 c.按功能的主次分区排列。 d.按使用频度进行组合。 e.按显示器本身的功能进行组合。 A4.6 考虑路线最短原则，相互联
15、系较多的显示器应靠近布置，尽可能在直接视野内就能看清楚相关部分。 A4.7 显示器的布置，应尽可能在头部及眼睛放松的状态下就能看到，以免头部及眼睛长时间处于比较紧张状态。允许采取一些辅助手段，例如提供一些易于变换姿势的条件。 A5 视区和视野 A5.1 视野(包括直接视野、眼动视野、观察视野)是人眼能觉察到信号的空间范围，反映人的视觉生理机能。直接视野是眼球本身能直接觉察到信号的空间范围；眼动视野是人观察事物的基本方式；只有在不得已时，才辅以转动头部去观察事物，此时能觉察到信号的空间范围就是观察视野。直接视野是视野的基础；眼动视野和观察视野，是直接视野叠加眼球和头部转动后，所可能观察到的范围。
16、 A5.2 视区(良好视区、有效视区、条件视区)是从视觉信号的易于觉察程度出发，对眼动视野范围内视觉信号布置区(位置)的划分。在视觉显示系统设计中，应以视区划分数据作为布置视觉信号的主要依据，同时辅以直接视野和观察视野数据，进行综合运用。 A5.3 对于以色觉识别为主的视觉信号，宜采用色觉视区或色觉视野。 A6 影响直接视野的因素 A6.1 光刺激的最大直接视野范围(见图3、图4)，适用于充分的发光强度(大于60cd/m2)、足够大的图像(平面角超过20)和高的对比度(例如，一个小白炽灯的感觉)的情况。 A6.2 色觉直接视野范围(见图7、图8)，是根据发光强度为30cd/m2和尺寸为25(平
17、面角)的物体测定的。 A6.3 视野内发光物体的清晰度取决于发光物体的特性(尺寸，发光强度，颜色和瞬时特性，例如闪烁)和发光物体的环境特性(直接视野的平均亮度，发光物体的背景在时间和空间上的变化性，例如眩光)。 A6.4 不利的环境因素(例如振动)和个体的因素(例如疲劳、警觉性下降)会影响直接视野的范围。 A6.5 视野的空间范围存在着个体差异。 A7 对各个参数值的说明 本标准规定的各种视线、视野与视区的参数，仅为测量统计值，并非严格的数学界定。例如，正常视线在本标准中规定为下倾角30°，但在应用中则可将25°35°(即30°±5°)视作为正常视线的范围。同样，不宜将良好视区、有效视区的划分值绝对化。 _ 附加说明： 本标准由中华人民共和国电力工业部提出。 本标准由电力工业部电力自动化研究院负责起草，电力工业部劳动保护科学研究所、中国标准化与信息分类编码研究所参加。 本标准主要起草人：童时中、李志光、张铭续。 13 / 13文档可自由编辑打印