人機工程設計水平已成為產品及系統現代化的重要標志和市場競爭的重要要素之一。 本書旨在將人機工程的原理和準則應用于電子設備及系統的設計中，為工程技術人員和管理者提供一些實用的數據、方法和實例。本書匯集、篩選了國內外近年來的大量資料，并結合作者的某些心得編著而成。其內容涵蓋了人的生理、心理特點，顯示、控制系統及其界面設計，控制室布局及作業空間設計，軟件、通信系統、人機界面及通信網絡的仿真設計，以及人機系統總體、人的可靠性和安全性設計等方面。 本書敘述簡明扼要、材料豐富、圖文并茂，既可作為機電產品及系統設計與應用的工程技術人員培訓或自學用書，也可作為高等院校師生和專業研究人員的教學、科研參考書。
童時中：教授級高工，人類工效學（人機工程學）標準化技術委員會委員。退休前于國網電力科學研究院從事電子設備結構設計、工藝、標準化等工作。退休后曾任深圳華為技術有限公司整機工程部顧問8年；中車青島四方機車車輛股份有限公司（簡稱“中車青島四方” ）顧問3年；青島軟控重工有限公司顧問1年。
第1章 緒論 （1）
1.1 人機工程學概述 （1）
1.1.1 學科的概念和定義 （1）
1.1.2 人機工程學的研究對象 （2）
1.1.3 人機工程學的研究內容及與相關學科的聯系 （3）
1.1.4 人機工程學發展概況 （4）
1.1.5 人機工程標準化 （6）
1.2 以人為中心的設計及產品和工作系統的可用性 （7）
1.2.1 以人為中心的設計 （7）
1.2.2 產品和工作系統的可用性 （9）
1.3 產品和系統的設計原則 （10）
1.3.1 工作系統設計的基本原則 （11）
1.3.2 工作空間和工作設備的設計原則 （11）
1.3.3 工作環境的設計原則 （13）
1.3.4 工作過程的設計原則 （14）
第2章 基于人體測量數據的設計 （15）
2.1 人體尺寸測量及其數據 （15）
2.1.1 人體尺寸測量 （15）
2.1.2 常用的人體參數 （16）
2.1.3 國際通用人體尺寸和軍標中的人體測量數據 （17）
2.1.4 人體主要參數的換算 （19）
2.2 人體尺寸在設計中的運用 （20）
2.2.1 人體尺寸參數選用中的若干問題 （20）
2.2.2 使用者群體的滿足度 （22）
2.2.3 人體尺寸百分位數在設計中的應用原則 （23）
2.2.4 人體尺寸參數在設計中的修正 （26）
2.2.5 產品（工程）功能尺寸的確定 （28）
2.2.6 人體模板及其應用 （29）
2.3 工作崗位尺寸的設計原則 （30）
2.3.1 工作崗位尺寸的類型 （30）
2.3.2 與作業無關的工作崗位尺寸 （31）
2.3.3 與作業有關的工作崗位尺寸 （32）
2.3.4 工作崗位尺寸的設計 （34）
第3章 基于人的生理及心理特點的設計 （36）
3.1 面向人機界面監控心理的設計 （37）
3.1.1 感覺與知覺 （37）
3.1.2 注意與記憶 （38）
3.1.3 思維與聯想 （40）
3.1.4 學習與動力定型 （40）
3.1.5 定勢與習慣 （41）
3.1.6 技能與能力 （42）
3.2 預防作業疲勞的設計原則 （42）
3.2.1 工作負荷 （43）
3.2.2 心理負荷 （43）
3.2.3 應激與心理緊張 （44）
3.2.4 精神疲勞 （45）
3.3 有關心理負荷的人機工程設計原則 （46）
3.3.1 一般設計原則 （46）
3.3.2 預防心理疲勞的設計原則 （48）
3.3.3 預防類疲勞態的設計原則 （50）
3.4 產品（系統）設計與創新中的心理學要素 （52）
3.4.1 面向用戶消費心理的設計 （52）
3.4.2 產品創新中的心理學要素 （55）
3.4.3 創新思維技法 （57）
3.4.4 創新思維的實現途徑 （58）
第4章 人機系統總體設計 （60）
4.1 人機系統的設計原則和程序 （60）
4.1.1 人機系統設計的基本方法 （60）
4.1.2 系統的功能和任務分析 （61）
4.1.3 人機系統功能分配準則 （63）
4.1.4 作業分析與設計 （64）
4.1.5 人機工程設計過程 （66）
4.2 運行和管理系統設計 （70）
4.2.1 運行和管理系統中的人機工程問題 （70）
4.2.2 運行和管理系統設計需要考慮的要素 （71）
4.3 室內工作系統環境條件要求 （72）
4.3.1 照明環境要求 （73）
4.3.2 微氣候環境要求 （78）
4.3.3 噪聲和振動環境要求 （83）
4.4 人機系統的評價 （86）
4.4.1 評價要點和工作程序 （86）
4.4.2 評價方法和設計改進 （88）
4.4.3 核查表及訪問和問卷法的應用 （89）
第5章 視覺和顯示界面的設計 （91）
5.1 視覺系統及其機能 （91）
5.1.1 視覺 （91）
5.1.2 視線和視野 （93）
5.1.3 視角、視距和視力 （96）
5.1.4 各視覺器官機能要素間的相互關系 （97）
5.2 視覺信號 （98）
5.2.1 視覺信號的分類和要求 （98）
5.2.2 信號與操作者之間的位置關系—視區劃分 （100）
5.2.3 信號的對比度和視（認）度（可見度） （101）
5.2.4 視覺信號表面色和燈光信號色 （103）
5.3 視覺顯示器的類型和選用 （105）
5.3.1 視覺顯示器的分類和設計原則 （105）
5.3.2 模擬顯示器 （106）
5.3.3 光電顯示器 （107）
5.3.4 屏幕顯示器 （110）
5.3.5 機械顯示器 （111）
5.3.6 顯示器的信號解釋設計 （112）
5.3.7 顯示器的選用 （113）
5.4 字符和圖形符號的應用 （115）
5.4.1 文字符號的應用 （115）
5.4.2 圖形符號的應用 （117）
5.5 作業的視覺工效 （119）
5.5.1 信號因素對視覺效果的影響 （119）
5.5.2 視覺生理因素對視覺效果的影響 （120）
5.5.3 環境因素對視覺效果的影響 （121）
5.5.4 視覺效果的評價 （122）
第6章 觸覺和操作界面的設計 （124）
6.1 操縱作業和觸覺顯示 （124）
6.1.1 操縱動作和作業姿勢 （124）
6.1.2 操縱力 （125）
6.1.3 觸覺顯示 （128）
6.2 操縱作業的作業區 （128）
6.2.1 坐姿操作手功能可及范圍 （129）
6.2.2 控制臺上坐姿操作區的劃分 （130）
6.2.3 立姿手功能可及范圍和立式屏操作區劃分 （132）
6.3 控制器的幾何定向與操作方向 （133）
6.3.1 三維運動方向和操作方向 （133）
6.3.2 手動控制機構操作方向的標記 （135）
6.4 控制器的設計原則 （136）
6.4.1 控制器設計的工效學因素 （137）
6.4.2 控制器設計的一般原則 （138）
6.5 常用控制器的類型及其選用 （141）
6.5.1 各類常用控制器的類型和特點 （141）
6.5.2 常用控制器的主要參數 （144）
6.5.3 控制器的選用要點 （150）
第7章 聽覺和通信界面設計 （153）
7.1 聽覺信號系統 （153）
7.1.1 聽覺信號的感知 （153）
7.1.2 聽覺顯示器 （156）
7.2 通信系統的人機工程問題和設計步驟 （158）
7.2.1 人—機系統中的通信系統 （158）
7.2.2 通信系統人機工程設計的若干問題 （159）
7.2.3 通信系統的組成和分類 （161）
7.2.4 通信網的構成及其發展 （163）
7.2.5 通信系統和通信網的性能指標及評估 （167）
7.2.6 通信系統人機工程設計步驟 （168）
7.3 人—人間語言通信系統 （173）
7.3.1 語言通信系統的組成要素 （173）
7.3.2 噪聲環境下的語言通信 （174）
7.3.3 語言通信網和廣播系統 （175）
7.4 人—人間非語言通信系統設計 （176）
7.4.1 文本通信基礎 （176）
7.4.2 文件體系和文件模板化 （178）
7.4.3 文本通信（數據通信）系統 （180）
7.5 人—機語音通信和多媒體通信系統應用 （181）
7.5.1 人—機間的語音通信 （181）
7.5.2 語音合成 （183）
7.5.3 語音識別和語音增強 （183）
7.5.4 多媒體通信系統 （185）
第8章 顯示—控制系統界面設計 （187）
8.1 顯示—控制系統要求 （187）
8.1.1 顯示器、控制器及其相互作用 （187）
8.1.2 顯示—控制系統設計原則 （188）
8.1.3 顯示—控制系統設計步驟 （190）
8.2 顯示—控制界面的布局設計 （192）
8.2.1 基本原則 （192）
8.2.2 顯示—控制的相應性 （195）
8.2.3 面板布局中的編組技術與功能區域表達 （198）
8.2.4 標記（標牌）設計要求 （200）
8.3 顯示器和控制器的編碼原則 （203）
8.3.1 編碼的基本方法 （203）
8.3.2 視覺代碼 （204）
8.3.3 聽覺和觸覺代碼 （209）
8.3.4 應用要求和示例 （210）
第9章 軟件的人機工程設計 （212）
9.1 軟件設計的心理因素 （212）
9.1.1 概述 （212）
9.1.2 程序結構的心理因素 （212）
9.1.3 程序語言的心理因素 （213）
9.1.4 軟件人機交互界面要求 （213）
9.2 軟件體系結構要求 （214）
9.2.1 軟件體系結構的層次化 （214）
9.2.2 軟件程序的模塊化 （215）
9.2.3 軟件模塊的設計和評價 （217）
9.2.4 軟件系統的面向對象設計方法 （218）
9.2.5 系統軟件資源要求 （220）
9.3 軟件編碼原則與要求 （221）
9.3.1 編碼的一般原則 （221）
9.3.2 程序編寫風格 （222）
9.3.3 源代碼文檔編寫 （223）
9.4 軟件程序的錯誤控制 （225）
9.4.1 錯誤控制的目的 （225）
9.4.2 控制錯誤的方法 （225）
9.4.3 調試 （227）
9.4.4 回歸測試 （228）
9.4.5 防錯性程序設計 （229）
9.5 軟件文檔的編寫要求 （229）
9.5.1 概述 （229）
9.5.2 文檔編寫的原則和要求 （230）
9.5.3 軟件文檔的類型與內容 （232）
9.5.4 軟件文檔編寫中需考慮的因素 （234）
9.6 軟件設計質量評估 （235）
9.6.1 軟件質量特性 （235）
9.6.2 質量特性使用指南 （237）
9.7 軟件維護要求 （238）
9.7.1 軟件維護的特點和內容 （238）
9.7.2 軟件維護界面要求 （239）
9.7.3 軟件生存周期和維護過程 （241）
9.7.4 影響軟件維護的因素及解決方法 （242）
第10章 人—計算機界面設計 （245）
10.1 人—計算機界面的人機工程要求 （245）
10.1.1 人—計算機界面的要求 （245）
10.1.2 視覺顯示屏的基本要求 （246）
10.1.3 人—計算機界面設計的標準化 （246）
10.2 視覺顯示屏的人機工程要求 （247）
10.2.1 視覺顯示屏的類型和顯示質量要求 （247）
10.2.2 手機、計算機屏幕顯示的人機工程要求 （249）
10.3 大型平板顯示器的人機工程要求 （250）
10.3.1 大屏幕平板顯示 （250）
10.3.2 大屏幕互動平板顯示器 （250）
10.3.3 大屏幕顯示系統 （252）
10.4 屏幕的視覺顯示格式設計 （253）
10.4.1 視覺顯示界面信息顯示要求 （253）
10.4.2 對象系統分析 （254）
10.4.3 顯示格式總體設計 （256）
10.4.4 屏幕顯示格式要素及其制定要求 （256）
10.4.5 適當選取表達的形式 （257）
10.4.6 視覺顯示屏的使用和評價 （258）
10.5 人—計算機對話原則和對話方式選擇 （259）
10.5.1 人—計算機對話原則 （259）
10.5.2 人—計算機對話方式的選擇 （261）
10.5.3 對話技術的選擇和組合 （264）
10.6 多媒體用戶界面軟件設計原則 （266）
10.6.1 概述 （266）
10.6.2 多媒體設計原則 （266）
10.6.3 設計宜考慮的事項 （268）
10.6.4 設計和開發過程 （269）
10.7 多媒體用戶界面的媒體選擇和組合 （270）
10.7.1 媒體選擇和組合的一般指南 （271）
10.7.2 設計問題和認知背景 （272）
10.7.3 信息類型的媒體選擇 （273）
10.7.4 媒體整合 （275）
10.7.5 媒體組合模式示例 （275）
第11章 受限空間設計 （278）
11.1 受限作業空間 （278）
11.1.1 受限作業空間設計總則 （278）
11.1.2 人體受限作業空間的最小尺寸 （279）
11.1.3 臂膀作業出入口的最小尺寸 （280）
11.1.4 手作業出入口的最小尺寸 （281）
11.1.5 用于機械安全的開口尺寸確定原則 （281）
11.2 受限活動空間 （282）
11.2.1 作業人員的縱、橫向活動間距 （282）
11.2.2 通道尺寸 （283）
11.2.3 工作崗位的活動面積 （285）
11.3 安全空間（距離） （285）
11.3.1 防止觸及危險區和免受擠壓的安全距離 （285）
11.3.2 防止燒傷的安全距離 （286）
11.3.3 防止有害物質和有害因素的安全距離 （286）
11.3.4 防電擊的安全距離 （287）
11.4 個人社會心理空間 （290）
11.4.1 個人心理空間 （290）
11.4.2 個人領域 （292）
第12章 控制室布局和工作站設計 （294）
12.1 控制室系統總體布局設計 （294）
12.1.1 控制室系統及布局設計的基本原則和步驟 （294）
12.1.2 控制室的總體布局要求 （296）
12.2 控制室設備的布置與組合 （298）
12.2.1 設備的布置要求和形狀選擇 （298）
12.2.2 共享顯示屏的布置 （298）
12.2.3 控制室內工作站的布置要求 （301）
12.3 布局設計中的相關要素 （301）
12.3.1 人員流動和維修的通道 （301）
12.3.2 其他要素的考慮 （302）
12.4 工作站的布局和尺寸 （302）
12.4.1 工作站設計的基本因素 （302）
12.4.2 工作站的尺寸 （305）
12.4.3 工作站的其他要求 （306）
12.5 控制臺設計 （306）
12.5.1 概述 （306）
12.5.2 控制臺的人機工程設計原則 （307）
12.5.3 坐姿控制臺的設計 （309）
12.5.4 立姿控制臺的設計 （312）
12.6 工作座椅設計 （313）
12.6.1 座椅設計原理 （313）
12.6.2 座椅設計 （314）
12.6.3 工作座椅及其應用 （315）
第13章 人機系統的可靠性和維修性設計 （318）
13.1 人機系統的可靠性和人的失誤 （318）
13.1.1 人機系統的可靠性 （318）
13.1.2 人因失誤及其防止措施 （321）
13.1.3 人因事故的縱深防御系統 （326）
13.2 人機系統的容錯設計 （329）
13.2.1 差錯自動控制技術 （329）
13.2.2 冗余技術 （330）
13.2.3 防錯、糾錯技術 （332）
13.3 維修性人機工程設計原則 （334）
13.3.1 概述 （334）
13.3.2 維修中的人機工程一般要求 （336）
13.3.3 可達性設計 （336）
13.3.4 可操作性設計 （339）
13.3.5 測試診斷性設計 （342）
13.3.6 標準化、模塊化設計 （346）
13.4 各種維修方式的設計要點 （347）
13.4.1 預防性維修設計 （347）
13.4.2 校正性維修設計 （349）
13.4.3 便于戰場搶修的設計 （350）
13.4.4 便于在線損傷修復的設計 （351）
13.4.5 非工作狀態維修 （352）
13.4.6 售后服務型維修 （353）
第14章 人機系統的安全性設計 （354）
14.1 安全性設計的基本途徑 （354）
14.1.1 安全性設計要求 （354）
14.1.2 危險控制的技術原則與要求 （355）
14.1.3 距離、方位控制和隔離 （355）
14.1.4 閉鎖、鎖定和聯鎖 （356）
14.1.5 故障—安全設計 （357）
14.1.6 設置薄弱環節 （357）
14.2 損傷防止設計 （358）
14.2.1 防機械和電氣損傷 （358）
14.2.2 防火、防爆、防毒及防輻射 （359）
14.2.3 防其他各類損傷 （359）
14.3 防護裝置的設計和選用 （360）
14.3.1 機器正常運轉時不需要和需要進入危險區的場合 （360）
14.3.2 機器常規性維護時需要進入危險區的場合 （361）
14.3.3 對防護裝置的要求 （361）
14.3.4 個人用防護裝置 （362）
14.4 報警系統 （362）
14.4.1 報警系統及其技術要求 （362）
14.4.2 報警控制系統——操作員響應系統 （366）
14.4.3 險情和非險情聲光信號體系設計 （368）
14.4.4 監控、告警和標志 （370）
14.4.5 操作規程 （371）
14.5 應急系統 （373）
14.5.1 設備的急停系統 （373）
14.5.2 應急聲系統 （374）
14.5.3 應急照明系統 （375）
14.5.4 逃逸、救生和營救 （376）
14.6 電氣和電子系統的安全性設計 （377）
14.6.1 一般原則 （377）
14.6.2 接地與搭接 （377）
14.6.3 防電擊 （378）
14.7 機械系統的安全性設計 （378）
14.7.1 防護和安裝 （378）
14.7.2 使用、維修和起重 （379）
第15章 通信網絡的仿真設計 （380）
15.1 仿真技術 （380）
15.1.1 概述 （380）
15.1.2 仿真方法 （382）
15.1.3 仿真與人機工程 （383）
15.2 通信系統的仿真軟件界面 （384）
15.2.1 概述 （384）
15.2.2 仿真軟件界面的要求 （384）
15.2.3 人機交互方式 （385）
15.3 電網和通信網的綜合（數字）仿真平臺 （386）
15.3.1 概述 （386）
15.3.2 仿真平臺的功能和架構 （386）
15.3.3 數據交互模式 （387）
15.3.4 綜合仿真平臺的實現 （388）
15.3.5 綜合仿真功能的拓展前景 （389）
15.4 半實物（硬件在環）仿真設計 （389）
15.4.1 概述 （389）
15.4.2 硬件實物的接入原則和方法 （390）
15.4.3 人機交互界面要求 （394）
15.5 人在環的半實物仿真設計 （395）
15.5.1 概述 （395）
15.5.2 人—仿真系統間的信息交互 （395）
15.5.3 人的因素對仿真的影響 （396）
15.5.4 設備檢測的應用設計 （397）
15.5.5 人員培訓的應用設計 （397）
附錄A 國際標準和國外先進標準 （399）
附錄B 國家標準和行業標準 （402）
參考文獻 （407）
新書資訊