Человеческий фактор. Том 5 - Крёмер К.
ISBN 5-03-001817-4
Скачать (прямая ссылка):
Преимущества и недостатки мембранных клавиатур сведены в табл. 9.10.
9.2.2. Сенсорные экраны
Сенсорные экраны генерируют сигнал ввода в ответ на прикосновение или передвижение пальца оператора по экрану. Существуют два различных принципа действия этих устройств. Один из них связан с использованием чувствительного к давлению покрытия экрана. Другой принцип состоит в том, что палец служит препятствием для некоторого сигнала. В этом разделе будут обсуждены пять распространенных типов сенсорных экранов, характеристики которых представлены в табл. 9.11.
Типы сенсорных экранов
Сетки. Одно из наиболее ранних устройств ввода этого типа (и вообще сенсорных экранов) состояло из рядов медных струн, натянутых с небольшим зазором поверх прозрачной маски, за-
Эргономические аспекты ввода информации в ЭВМ_347
Таблица 9.11. Недостатки различных типов сенсорных экранов
Сенсорные экраны1)
Характеристика С ИК АК ИМ эп
Может заслонять дисплей X
Ненадежное детектирование X
Ограниченное разрешение X
Параллакс X X X
Чувствителен к окружающему свету X
Возможен случайный ввод X X
Не используется весь экран X
Неудобей для черчения X X X X
Необходима предварительная тренировка X
Уменьшает яркость экрана X
Относительно легко повредить X
3) С — сетки; ИК — инфракрасные; АК-акустические; ИМ — изометрические; эп- элект-
ропроводящие.
крывающей экран видеодисплея [35]. Когда оператор прикасался пальцем к струне, происходило ее замыкание с соответствующим электродом маски. Тело оператора служило заземлением, нарушающим равновесие мостовой цепи [32, 54]. Возникающий в результате сигнал посылался в компьютер.
Более поздний вариант сенсорного экрана этого типа состоял из горизонтальной и вертикальной решеток проволочных электродов, размещенных на прозрачных пластинах, закрывающих экран [59]. Напряжение подавалось на одну из решеток. Когда оператор прикасался к внешней пластине, происходило замыкание контакта в месте пересечения решеток.
Сетки имеют два недостатка [51]. Во-первых, касания не всегда надежно детектируются. Во-вторых, проволочные решетки могут затруднять восприятие информации на дисплее.
Инфракрасные сенсорные экраны. В другом типе сенсорных экранов применяются инфракрасные или светоиспускающие диоды [51, 59]. Каждый светодиод сочетается с фотодиодом; они размещены на рамке вокруг экрана видеодисплея, как показано на рис. 9.8. Таким образом, экран ничем не закрыт и его видимость не нарушается. Когда оператор прикасается пальцем (или более тонкой указкой) к экрану, прерываются два световых луча и в результате считываются координаты X и Y положения пальца.
Этот тип сенсорного экрана имеет некоторые недостатки. Во-первых, его разрешающая способность ограничена имеющимся числом лучей. Во-вторых, поскольку лучи света распространяются по прямой линии, а экран имеет некоторую кривизну, свето- и фотодиоды размещают ,на некотором расстоянии or
348 Глава 9
экрана, в связи с чем возникает проблема параллакса. В-третьих, устройство может не срабатывать вследствие посторонней засветки. С другой стороны, уровень освещения на рабочем месте можно отрегулировать и в дальнейшем контролировать отсутствие посторонних источников света [59]. В-четвертых, поскольку это устройство отвечает на прерывание световых лучей, а не на касание пальцем экрана, может возникнуть проблема случайного ввода [44].
Рис. 9.8. Схема конструкции инфракрасного сенсорного экрана. (С любезного разрешения Кэрролл Тач.)
Акустические сенсорные экраны. Сенсорные экраны этого типа представляют собой стеклянную пластину, устанавливаемую перед видеодисплеем, по которой распространяются ультразвуковые волны, генерируемые преобразователями, расположенными вдоль осей X и К [16, 30]. Распространяющиеся по горизонтали и вертикали волны при касании экрана отражаются назад и детектируются преобразователями. Определение координат X и Y производится на основе регистрации времени распространения волны от источника до детектора.
Акустические сенсорные экраны обладают двумя преимуществами: они не загораживают экран, а их разрешающая способность выше, чем у инфракрасных устройств. Вместе с тем загрязнение или царапина на стекле могут вызывать ввод информации. Кроме того, поскольку ультразвуковым преобразова-
Эргономические аспекты ввода информации в ЭВМ
349
телям требуется некоторое время для переключения от режима генерирования к режиму детектирования, вдоль краев стекла образуется зона шириной 4... 5 см, которая не чувствительна к прикосновению [51].
Изометрические сенсорные экраны. Трение, возникающее при движении пальца по стеклу, затрудняет прочерчивание плавных линий. По этой причине акустические устройства неудобны для ввода графической информации.
Результатом одной из попыток преодолеть эту проблему явилась разработка изометрического устройства ввода, в котором используются датчики механического давления, помещаемые между экраном и покрывающим стеклом [28]. На каждой стороне экрана размещено по два датчика. Один измеряет силу, направленную перпендикулярно стеклу, которая возникает при указательных движениях оператора, а другой — силы, возникающие при прочерчивании линий и направленные параллельно стеклу. Значения сил и вращающих моментов по осям X, Y и Z вычисляются на основе показаний датчиков. Эта информация в свою очередь используется для вычисления координат X и Y точки касания и ускорения ее движения [59].
