CN109783095A - 一种基于模型的乘员显控界面设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于模型的乘员显控界面设计方法，属于乘员显控界面设计技术领域。本发明提供了一种基于模型的乘员显控界面设计方法，通过以任务为驱动建立乘员操作流程模型，保证界面信息呈现与交互逻辑与任务推进保持一致，按需为乘员提供信息，最大化简化乘员交互路径，提高乘员的操作效率；通过对信息功能属性和关系度的定义，保证界面设计中信息的合理组织和布局，提升乘员的认知效率。

Description

一种基于模型的乘员显控界面设计方法

技术领域

本发明属于乘员显控界面设计技术领域，具体涉及一种基于模型的乘员显控界面设计方法。

背景技术

传统的乘员显控设计一般是以装备能力为中心进行设计，将车辆提供的大部分信息进行显示，同时为很多不必要的操作提供了备份操作的机制。对于传统的装甲车辆，坦克乘员尚能够根据经验对信息进行识别和操作，但面对未来新一代坦克装甲车辆，乘员很难从繁杂海量的信息中识别出真正有用的信息，更难以在面对复杂动态的作战任务中做出合理决策。

为了能够在不同的任务场景下，按需为乘员提供显示和操作信息，应该从设计模式上进行根本性转变，从以装备能力为中心转向以用户为中心，以任务为驱动，为乘员提供一个高效的显示操作环境。以任务为驱动，以乘员为中心进行设计，即是需要从根本上将作战任务和乘员操作进行紧耦合的设计，保证乘员获知的信息和完成的操作一切为作战服务。

因此需要一种基于模型的乘员显控界面设计方法，以任务为驱动，对任务执行过程中的乘员操作流程进行建模，通过对人机接口需求的提取和覆盖，对乘员显控界面进行设计，通过对信息关注度和功能属性的定义，对界面信息进行合理组织和布局，提升乘员的认知和操作效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种乘员显控界面设计方法，对界面信息进行合理组织和布局，提升乘员的认知和操作效率。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于模型的乘员显控界面设计方法，包括以下步骤：

步骤一、构建面向任务的乘员操作流程模型；本步骤以任务剖面为用例，以用例为驱动，采用SysML中的时序图对任务剖面片段的乘员操作流程进行建模；

步骤二、通过乘员操作流程模型提取人机接口需求，形成人机接口需求列表，所述人机接口需求列表中包括根据所述乘员操作流程模型提取出的信息名称、源、目的地、关注度、信息类型、功能属性、时序标记；所述信息类型分为显示信息和操作信息，显示信息的源为显控系统，目的地为乘员；操作信息的源为乘员，目的地为显控系统；所述关注度反应了乘员在该任务剖面片段中对相应信息的关注程度，直接影响承载该信息的控件在界面上的位置和布局；所述功能属性划定了相应信息所属的功能界面；所述时序标记由模型信息在生命线上的序号进行标记，其反映了乘员的操作路径和信息呈现的先后顺序；

步骤三、基于所述人机接口需求列表进行乘员显控界面设计。

优选地，步骤一具体包括：

采用SysML中的时序图，建立乘员、显控系统的生命线；

按照任务推进的时序，设计乘员与显控系统之间的交互信息，包括显示信息和操作信息；所述显示信息由显控系统推送给乘员，因此定义为message，所述操作信息由乘员触发，作为驱动事件，因此定义为event；

按照任务执行的逻辑关系，采用多种条件设置对乘员与显控系统之间的显示和操作信息进行结构化设计；

对所述交互信息中包含的参数进行定义，包括信息类型、功能属性、时序标记。

优选地，所述人机接口需求列表如表1所示：

表1人机接口需求列表

优选地，步骤三具体包括：

首先基于所述人机接口需求列表，建立通用图形控件，针对不同的显示信息和操作信息，建立对应的通用图形控件，其中显示信息包括参数信息、报警信息、状态信息、时间信息；操作信息包括菜单操作、选择操作、控制操作；

然后基于功能属性和关注度进行界面信息的布局设计：在得到需要显示和操作的信息后，将信息对应的控件进行布局设计；首先将具有同一类功能属性的信息控件部署在同一功能界面上；然后根据各个信息的关注度将信息在界面上进行布局，按关注度从高到低进行排序，关注度最高的信息放在乘员的中心位置，其他依次在界面其他地方进行布局和设计；

最后基于时序标记进行界面信息的操作路径设计。

优选地，所述通用图形控件的列表如表2所示；

表2通用图形控件列表

优选地，所述方法用于装甲车辆的乘员显控界面设计。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于模型的乘员显控界面设计方法，通过以任务为驱动建立乘员操作流程模型，保证界面信息呈现与交互逻辑与任务推进保持一致，按需为乘员提供信息，最大化简化乘员交互路径，提高乘员的操作效率；通过对信息功能属性和关系度的定义，保证界面设计中信息的合理组织和布局，提升乘员的认知效率。

附图说明

图1是本发明的乘员操作流程模型示意图；

图2是本发明设计的功能界面1示意图；

图3是本发明设计的功能界面2示意图；

图4是本发明设计的功能界面1的默认界面；

图5是本发明设计的经过操作后的功能界面1。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供了一种基于模型的乘员显控界面设计方法，以任务为驱动，通过运用标准建模语言SysML构建乘员操作流程模型，从而提取出人机接口需求，通过对人机接口需求的提取和覆盖，对乘员显控界面进行设计，通过对通用控件的设计以及对信息特性的定义，对界面信息进行合理组织和布局，实现围绕任务展开的界面设计。

本发明提供的一种基于模型的乘员显控界面设计方法分为三个步骤，以某任务剖面中的片段为例进行说明。

步骤一是构建面向任务的乘员操作流程模型；

如图1所示，以任务剖面为用例，以用例为驱动，采用SysML中的时序图对该任务剖面片段的乘员操作流程进行建模。

①采用SysML中的时序图，建立乘员、显控系统的生命线；

②按照任务推进的时序，设计乘员与显控系统之间的交互信息，包括显示信息和操作信息。所述显示信息由显控系统推送给乘员，因此定义为message，所述操作信息由乘员触发，作为驱动事件，因此定义为event；

③按照任务执行的逻辑关系，采用多种条件设置对乘员与显控系统之间的显示和操作信息进行结构化设计；

④对所述交互信息中包含的参数进行定义，包括信息类型、功能属性、时序标记。

步骤二是提取人机接口需求及特性；

通过乘员操作流程模型提取人机接口需求，形成人机接口需求列表，所述人机接口需求列表中包括根据所述乘员操作流程模型提取出的信息名称、源、目的地、关注度、信息类型、功能属性、时序标记，如表1所示；

·所述信息类型分为显示信息和操作信息，显示信息的源为显控系统，目的地为乘员；操作信息的源为乘员，目的地为显控系统；

·所述关注度反应了乘员在该任务剖面片段中对相应信息的关注程度，直接影响承载该信息的控件在界面上的位置和布局；·所述功能属性划定了相应信息所属的功能界面；

·所述时序标记由模型信息在生命线上的序号进行标记，其反映了乘员的操作路径和信息呈现的先后顺序；

表1人机接口需求列表

步骤三是基于所述人机接口需求列表进行乘员显控界面设计；

①基于所述人机接口需求列表，建立通用图形控件，针对不同的显示信息和操作信息，建立对应的通用图形控件，其中显示信息包括参数信息、报警信息、状态信息、时间信息；操作信息包括菜单操作、选择操作、控制操作，如表2所示。

表2通用图形控件列表

②基于功能属性和关注度进行界面信息的布局设计

在得到需要显示和操作的信息后，需要将信息对应的控件进行布局设计；首先将具有同一类功能属性的信息控件部署在同一功能界面上，如表1中所示Message1-5以及Event4均属于功能界面1，因此将对应信息部署在功能界面1中，表1中Message6以及Event6均属于功能界面2，因此将对应信息部署在功能界面2中；然后根据各个信息的关注度将信息在界面上进行布局，按关注度从1到3进行排序，1为关注度最高的信息，需要放在乘员的中心位置，其他依次在界面其他地方进行布局和设计，如图2、图3所示。

③基于时序标记进行界面信息的操作路径设计

以功能界面1为例，由乘员操作流程模型可以得到，通过乘员的Event4的操作，产生了Message5的信息，同时占有关注度1的位置，可以得到乘员通过Event4的操作，Message1信息切换成了Message5的信息，因此功能界面1的默认信息包括Message1的控件、Message3的控件、Message2的控件以及Event4的控件，乘员按下Event4的操作控件，在主显示区域能够看到Message5的信息，其操作路径由图4、图5所示。

可以看，本发明通过对多个任务剖面的乘员操作流程进行建模，对人机接口需求进行提取，基于通用的图形控件对乘员显控界面进行设计，能够满足界面设计中信息的呈现和操作路径的规划是围绕任务推进展开，同时充分满足了乘员对于不同信息的关注度要求，提升乘员的操作效率和认知效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于模型的乘员显控界面设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、构建面向任务的乘员操作流程模型；本步骤以任务剖面为用例，以用例为驱动，采用SysML中的时序图对任务剖面片段的乘员操作流程进行建模；

步骤二、通过乘员操作流程模型提取人机接口需求，形成人机接口需求列表，所述人机接口需求列表中包括根据所述乘员操作流程模型提取出的信息名称、源、目的地、关注度、信息类型、功能属性、时序标记；所述信息类型分为显示信息和操作信息，显示信息的源为显控系统，目的地为乘员；操作信息的源为乘员，目的地为显控系统；所述关注度反应了乘员在该任务剖面片段中对相应信息的关注程度，直接影响承载该信息的控件在界面上的位置和布局；所述功能属性划定了相应信息所属的功能界面；所述时序标记由模型信息在生命线上的序号进行标记，其反映了乘员的操作路径和信息呈现的先后顺序；

步骤三、基于所述人机接口需求列表进行乘员显控界面设计。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一具体包括：

采用SysML中的时序图，建立乘员、显控系统的生命线；

按照任务推进的时序，设计乘员与显控系统之间的交互信息，包括显示信息和操作信息；所述显示信息由显控系统推送给乘员，因此定义为message，所述操作信息由乘员触发，作为驱动事件，因此定义为event；

按照任务执行的逻辑关系，采用多种条件设置对乘员与显控系统之间的显示和操作信息进行结构化设计；

对所述交互信息中包含的参数进行定义，包括信息类型、功能属性、时序标记。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人机接口需求列表如表1所示：

表1人机接口需求列表

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三具体包括：

首先基于所述人机接口需求列表，建立通用图形控件，针对不同的显示信息和操作信息，建立对应的通用图形控件，其中显示信息包括参数信息、报警信息、状态信息、时间信息；操作信息包括菜单操作、选择操作、控制操作；

然后基于功能属性和关注度进行界面信息的布局设计：在得到需要显示和操作的信息后，将信息对应的控件进行布局设计；首先将具有同一类功能属性的信息控件部署在同一功能界面上；然后根据各个信息的关注度将信息在界面上进行布局，按关注度从高到低进行排序，关注度最高的信息放在乘员的中心位置，其他依次在界面其他地方进行布局和设计；

最后基于时序标记进行界面信息的操作路径设计。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通用图形控件的列表如表2所示；

表2通用图形控件列表

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法用于装甲车辆的乘员显控界面设计。