Commandes, indicateurs et panneaux

Lundi, Mars 14 2011 19: 54

Commandes, indicateurs et panneaux

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Karl HE Kroemer

Dans ce qui suit, trois des préoccupations les plus importantes de la conception ergonomique seront examinées : premièrement, celle de contrôles, dispositifs de transfert d'énergie ou de signaux de l'opérateur vers une machine ; deuxième, indicateurs ou des affichages, qui fournissent des informations visuelles à l'opérateur sur l'état de la machine ; et troisièmement, la combinaison de commandes et d'affichages dans un panneau ou une console.

Conception pour l'opérateur assis

La position assise est une posture plus stable et moins énergivore que la position debout, mais elle restreint davantage l'espace de travail, notamment des pieds, que la position debout. Cependant, il est beaucoup plus facile d'utiliser les commandes au pied en position assise qu'en position debout, car peu de poids corporel doit être transféré par les pieds au sol. De plus, si la direction de l'effort exercé par le pied est en partie ou en grande partie vers l'avant, la prévision d'un siège avec dossier permet l'exercice d'efforts assez importants. (Un exemple typique de cet agencement est l'emplacement des pédales dans une automobile, qui sont situées devant le conducteur, plus ou moins en dessous de la hauteur du siège.) La figure 1 montre schématiquement les emplacements dans lesquels les pédales peuvent être situées pour un opérateur assis. Notez que les dimensions spécifiques de cet espace dépendent de l'anthropométrie des opérateurs réels.

Figure 1. Espace de travail préféré et régulier pour les pieds (en centimètres)

L'espace pour le positionnement des commandes manuelles est principalement situé devant le corps, dans un contour à peu près sphérique centré soit sur le coude, soit sur l'épaule, soit quelque part entre ces deux articulations du corps. La figure 2 montre schématiquement cet espace pour l'emplacement des commandes. Bien entendu, les dimensions spécifiques dépendent de l'anthropométrie des opérateurs.

Figure 2. Espace de travail préféré et régulier pour les mains (en centimètres)

L'espace des affichages et des commandes à regarder est délimité par la périphérie d'une sphère partielle devant les yeux et centrée sur les yeux. Ainsi, la hauteur de référence pour de tels affichages et commandes dépend de la hauteur des yeux de l'opérateur assis et de ses postures du tronc et de la nuque. L'emplacement préféré des cibles visuelles à moins d'un mètre environ est nettement en dessous de la hauteur de l'œil et dépend de la proximité de la cible et de la posture de la tête. Plus la cible est proche, plus elle doit être située bas, et elle doit être dans ou près du plan médian (mi-sagittal) de l'opérateur.

Il est commode de décrire la posture de la tête en utilisant la « ligne oreille-œil » (Kroemer 1994a) qui, vue de côté, traverse le trou de l'oreille droite et la jonction des paupières de l'œil droit, tandis que la tête n'est incliné d'aucun côté (les pupilles sont au même niveau horizontal en vue frontale). On appelle généralement la position de la tête « dressée » ou « debout » lorsque l'angle de tangage P (voir figure 3) entre la ligne oreille-œil et l'horizon est d'environ 15°, avec les yeux au-dessus de la hauteur de l'oreille. L'emplacement préféré des cibles visuelles se situe entre 25° et 65° sous la ligne oreille-œil (PERDU dans la figure 3), avec les valeurs les plus basses préférées par la plupart des gens pour les cibles proches qui doivent rester focalisées. Même s'il existe de grandes variations dans les angles préférés de la ligne de visée, la plupart des sujets, en particulier à mesure qu'ils vieillissent, préfèrent se concentrer sur des cibles proches avec de grands PERDU Angles.

Figure 3. Ligne oreille-œil

Concevoir pour l'opérateur debout

L'utilisation de la pédale par un opérateur debout devrait être rarement nécessaire, car sinon la personne doit passer trop de temps debout sur un pied tandis que l'autre pied actionne la commande. Bien entendu, l'actionnement simultané de deux pédales par un opérateur debout est pratiquement impossible. Lorsque l'opérateur est immobile, l'espace pour l'emplacement des commandes au pied est limité à une petite zone sous le coffre et légèrement devant celui-ci. Marcher offrirait plus d'espace pour placer les pédales, mais cela est très peu pratique dans la plupart des cas en raison des distances de marche impliquées.

L'emplacement des commandes manuelles d'un opérateur debout comprend à peu près la même zone que pour un opérateur assis, environ une demi-sphère devant le corps, avec son centre près des épaules de l'opérateur. Pour des opérations de contrôle répétées, la partie préférée de cette demi-sphère serait sa section inférieure. La zone d'emplacement des écrans est également similaire à celle adaptée à un opérateur assis, encore une fois à peu près une demi-sphère centrée près des yeux de l'opérateur, avec les emplacements préférés dans la partie inférieure de cette demi-sphère. Les emplacements exacts des affichages, ainsi que des commandes qui doivent être vues, dépendent de la posture de la tête, comme indiqué ci-dessus.

La hauteur des commandes est correctement référencée à la hauteur du coude de l'opérateur lorsque le bras supérieur est suspendu à l'épaule. La hauteur des affichages et des commandes à regarder se rapporte à la hauteur des yeux de l'opérateur. Les deux dépendent de l'anthropométrie de l'opérateur, qui peut être assez différente pour les personnes de petite et de grande taille, pour les hommes et les femmes, et pour les personnes d'origines ethniques différentes.

Commandes au pied

Il convient de distinguer deux types de commandes : l'une est utilisée pour transférer une énergie ou des forces importantes à une pièce de machinerie. Des exemples de ceci sont les pédales d'un vélo ou la pédale de frein d'un véhicule plus lourd qui n'a pas de fonction d'assistance électrique. Une commande au pied, telle qu'un interrupteur marche-arrêt, dans laquelle un signal de commande est transmis à la machinerie, ne nécessite généralement qu'une faible quantité de force ou d'énergie. Bien qu'il soit commode de considérer ces deux extrêmes de pédales, il existe diverses formes intermédiaires, et il incombe au concepteur de déterminer laquelle des recommandations de conception suivantes s'applique le mieux parmi elles.

Comme mentionné ci-dessus, l'actionnement répété ou continu de la pédale ne devrait être requis que d'un opérateur assis. Pour les commandes destinées à transmettre des énergies et des forces importantes, les règles suivantes s'appliquent :

Placez les pédales sous le corps, légèrement devant, afin qu'elles puissent être actionnées avec la jambe dans une position confortable. Le déplacement horizontal total d'une pédale alternative ne doit normalement pas dépasser environ 0.15 m. Pour les pédales rotatives, le rayon doit également être d'environ 0.15 m. Le déplacement linéaire d'une pédale de type interrupteur peut être minime et ne doit pas dépasser environ 0.15 m.

Les pédales doivent être conçues de manière à ce que le sens de déplacement et la force exercée par le pied soient approximativement alignés de la hanche à l'articulation de la cheville de l'opérateur.

Les pédales qui sont actionnées par la flexion et l'extension du pied dans l'articulation de la cheville doivent être disposées de manière à ce que, dans la position normale, l'angle entre le bas de la jambe et le pied soit d'environ 90° ; pendant le fonctionnement, cet angle peut être porté à environ 120°.

Les commandes au pied qui fournissent simplement des signaux aux machines doivent normalement avoir deux positions discrètes, telles que MARCHE ou ARRÊT. Notez cependant que la distinction tactile entre les deux positions peut être difficile avec le pied.

Sélection des contrôles

La sélection parmi les différents types de contrôles doit être faite en fonction des besoins ou conditions suivants :

Commande à la main ou au pied

Quantités d'énergies et de forces transmises

Application d'entrées "continues", telles que la direction d'une automobile

Effectuer des "actions discrètes", par exemple, (a) activer ou éteindre l'équipement, (b) sélectionner l'un des nombreux réglages distincts, comme passer d'une chaîne de télévision ou de radio à une autre, ou (c) effectuer la saisie de données, comme avec un clavier.

L'utilité fonctionnelle des contrôles détermine également les procédures de sélection. Les principaux critères sont les suivants :

Le type de commande doit être compatible avec les attentes stéréotypées ou courantes (par exemple, utiliser un bouton-poussoir ou un interrupteur à bascule pour allumer une lumière électrique, et non un bouton rotatif).

La taille et les caractéristiques de mouvement de la commande doivent être compatibles avec l'expérience stéréotypée et la pratique passée (par exemple, fournir un grand volant pour la commande à deux mains d'une automobile, pas un levier).

Le sens de fonctionnement d'une commande doit être compatible avec les attentes stéréotypées ou courantes (par exemple, une commande ON est poussée ou tirée, et non tournée vers la gauche).

Le fonctionnement manuel est utilisé pour les commandes qui nécessitent une petite force et un réglage fin, tandis que le fonctionnement au pied convient aux ajustements bruts et aux forces importantes (cependant, considérez l'utilisation courante des pédales, en particulier des pédales d'accélérateur, dans les automobiles, qui ne respecte pas ce principe) .

La commande doit être « sûre » en ce sens qu'elle ne peut pas être actionnée par inadvertance ni de manière excessive ou incompatible avec son objectif.

Tableau 1. Mouvements de contrôle et effets attendus

Sens du mouvement de la commande

Fonction

Droite

Avant

Dans le sens horaire

Presse,
La technique “squeeze”

Vers le bas

Gauche

Arrière

Retour

Compteur-
dans le sens horaire

Pull¹

Push²

+³

Droite

Gauche

Augmenter

Coût en adjuvantation plus élevé.

Se rétracter

étendre

Améliore

Diminue

valeur ouverte

Fermer la valeur

Vide : non applicable ; + Le plus préféré ; – moins préféré. ¹ Avec commande de type gâchette. ² Avec interrupteur push-pull. ³ En haut aux États-Unis, en bas en Europe.

Source : Modifié à partir de Kroemer 1995.

Les tableaux 1 et 2 aident à sélectionner les contrôles appropriés. Cependant, notez qu'il existe peu de règles « naturelles » pour la sélection et la conception des contrôles. La plupart des recommandations actuelles sont purement empiriques et s'appliquent aux dispositifs existants et aux stéréotypes occidentaux.

Tableau 2. Relations contrôle-effet des commandes manuelles courantes

d'Entourage

Clé-
bloquer

cabillot
interrupteur

Pousser-
bouton (dans la fenêtre de contrôle qui apparaît maintenant)

Bar
bouton

Rond
bouton

Molette
discret

Molette
continu

Manivelle

Interrupteur à bascule

Levier

Joystick
ou balle

La Légende
interrupteur

Glissement¹

Sélectionnez MARCHE/ARRÊT

Sélectionnez MARCHE/VEILLE/ARRÊT

Sélectionnez ARRÊT/MODE1/MODE2

Sélectionnez une fonction parmi plusieurs fonctions connexes

Sélectionnez l'une des trois alternatives discrètes ou plus

Sélectionnez la condition de fonctionnement

S'engager ou se désengager

Sélectionnez l'un des
fonctions exclusives

Définir la valeur sur l'échelle

Sélectionner la valeur par étapes discrètes

Vide : non applicable ; + : Le plus préféré ; – : Moins préféré ; = Moins préféré. ¹ Estimation (aucune expérience connue).

Source : Modifié à partir de Kroemer 1995.

La figure 4 présente des exemples de commandes « à détente », caractérisées par des détentes ou des arrêts discrets dans lesquels la commande s'immobilise. Il décrit également les commandes "continues" typiques où l'opération de commande peut avoir lieu n'importe où dans la plage de réglage, sans qu'il soit nécessaire d'être réglé dans une position donnée.

Figure 4. Quelques exemples de commandes « crantées » et « continues »

Le dimensionnement des commandes est en grande partie une question d'expériences passées avec divers types de commandes, souvent guidés par le désir de minimiser l'espace nécessaire dans un panneau de commande, et soit de permettre des opérations simultanées de commandes adjacentes, soit d'éviter une activation simultanée par inadvertance. En outre, le choix des caractéristiques de conception sera influencé par des considérations telles que le fait que les commandes doivent être situées à l'extérieur ou dans des environnements abrités, dans des équipements fixes ou des véhicules en mouvement, ou peuvent impliquer l'utilisation de mains nues ou de gants et de mitaines. Pour ces conditions, consulter les lectures en fin de chapitre.

Plusieurs règles de fonctionnement régissent l'agencement et le regroupement des contrôles. Celles-ci sont répertoriées dans le tableau 3. Pour plus de détails, consultez les références répertoriées à la fin de cette section et Kroemer, Kroemer et Kroemer-Elbert (1994).

Tableau 3. Règles de disposition des commandes

Localisez pour le facilité de opération	Les commandes doivent être orientées par rapport à l'opérateur. Si la l'opérateur utilise différentes postures (telles que la conduite et conduite d'une rétrocaveuse), les commandes et leurs les écrans doivent se déplacer avec l'opérateur de sorte que dans chaque posture leur disposition et leur fonctionnement sont les mêmes pour l'opérateur.
Contrôles primaires premier	Les contrôles les plus importants doivent avoir les plus avantageux emplacements pour faciliter l'utilisation et l'accès opérateur.
Liés au groupe contrôles ensemble	Les commandes qui fonctionnent en séquence, qui sont liées à un fonction particulière, ou qui fonctionnent ensemble, doivent être disposés en groupes fonctionnels (avec leurs associés affiche). Au sein de chaque groupe fonctionnel, commandes et affichages doivent être organisés en fonction de l'importance opérationnelle et séquence.
Organiser séquentiel opération	Si le fonctionnement des commandes suit un schéma donné, les commandes doivent être arrangé pour faciliter cette séquence. Commun les dispositions sont de gauche à droite (de préférence) ou de haut en bas, comme dans les imprimés du monde occidental.
Être cohérent	La disposition des commandes fonctionnellement identiques ou similaires seront les mêmes d'un panneau à l'autre.
Opérateur mort des bactéries	Si l'opérateur devient inapte et qu'il lâche un contrôle, ou continue de s'y accrocher, un contrôle "homme mort" une conception doit être utilisée qui transforme le système en un état de fonctionnement non critique ou l'arrête.
Sélectionnez les codes de manière appropriée	Il existe de nombreuses façons d'aider à identifier les contrôles, d'indiquer les effets de l'opération et de montrer leur statut. Les principaux moyens de codage sont : –Emplacement–Forme–Taille–Mode de fonctionnement– Étiquettes –Couleurs–Redondance

Source : Modifié à partir de Kroemer, Kroemer et Kroemer-Elbert 1994.
Reproduit avec la permission de Prentice-Hall. Tous les droits sont réservés.

Prévention des opérations accidentelles

Voici les moyens les plus importants pour se prémunir contre l'activation involontaire des commandes, dont certaines peuvent être combinées :

Localisez et orientez la commande de manière à ce que l'opérateur ne risque pas de la heurter ou de la déplacer accidentellement dans la séquence normale des opérations de commande.

Encastrer, protéger ou entourer la commande par des barrières physiques.

Couvrez la commande ou protégez-la en fournissant une goupille, un verrou ou tout autre moyen qui doit être retiré ou cassé avant que la commande puisse être actionnée.

Fournir une résistance supplémentaire (par frottement visqueux ou coulombien, par ressort ou par inertie) de sorte qu'un effort inhabituel soit requis pour l'actionnement.

Prévoir un moyen de "retard" pour que la commande doive passer par une position critique avec un mouvement inhabituel (comme dans le mécanisme de changement de vitesse d'une automobile).

Fournir un verrouillage entre les commandes de sorte que l'opération préalable d'une commande connexe soit requise avant que la commande critique puisse être activée.

Notez que ces conceptions ralentissent généralement le fonctionnement des commandes, ce qui peut être préjudiciable en cas d'urgence.

Dispositifs de saisie de données

Presque toutes les commandes peuvent être utilisées pour saisir des données sur un ordinateur ou un autre périphérique de stockage de données. Cependant, nous sommes plus habitués à utiliser un clavier avec des boutons-poussoirs. Sur le clavier d'origine de la machine à écrire, qui est devenu la norme même pour les claviers d'ordinateur, les touches étaient disposées dans une séquence essentiellement alphabétique, qui a été modifiée pour diverses raisons, souvent obscures. Dans certains cas, les lettres qui se succèdent fréquemment dans un texte commun étaient espacées de sorte que les barres de type mécanique d'origine ne puissent pas s'emmêler si elles étaient frappées en séquence rapide. Les « colonnes » de clés forment des lignes à peu près droites, tout comme les « rangées » de clés. Cependant, les bouts des doigts ne sont pas alignés de cette manière et ne bougent pas de cette manière lorsque les doigts de la main sont fléchis ou étendus, ou déplacés latéralement.

De nombreuses tentatives ont été faites au cours des cent dernières années pour améliorer les performances de saisie en modifiant la disposition du clavier. Il s'agit notamment de déplacer les touches dans la disposition standard ou de modifier complètement la disposition du clavier. Le clavier a été divisé en sections distinctes et des ensembles de touches (telles que des pavés numériques) ont été ajoutés. Les dispositions des touches adjacentes peuvent être modifiées en modifiant l'espacement, le décalage les unes par rapport aux autres ou par rapport aux lignes de référence. Le clavier peut être divisé en sections pour la main gauche et la main droite, et ces sections peuvent être latéralement inclinées et inclinées et inclinées.

La dynamique de fonctionnement des touches à bouton-poussoir est importante pour l'utilisateur, mais difficilement mesurable en fonctionnement. Ainsi, les caractéristiques force-déplacement des touches sont généralement décrites pour les tests statiques, ce qui n'est pas indicatif du fonctionnement réel. Dans la pratique actuelle, les touches des claviers d'ordinateurs ont un déplacement assez faible (environ 2 mm) et affichent une résistance de "snap-back", c'est-à-dire une diminution de la force de fonctionnement au point où l'actionnement de la touche a été atteint. Au lieu de touches uniques séparées, certains claviers se composent d'une membrane avec des commutateurs en dessous qui, lorsqu'ils sont enfoncés au bon endroit, génèrent l'entrée souhaitée avec peu ou pas de déplacement ressenti. L'avantage majeur de la membrane est que la poussière ou les fluides ne peuvent pas la pénétrer ; cependant, de nombreux utilisateurs ne l'aiment pas.

Il existe des alternatives au principe « une clé-un caractère » ; à la place, on peut générer des entrées par divers moyens combinatoires. L'un est "accord", ce qui signifie que deux commandes ou plus sont actionnées simultanément pour générer un caractère. Cela sollicite les capacités de mémoire de l'opérateur, mais ne nécessite l'utilisation que de très peu de touches. D'autres développements utilisent des commandes autres que le bouton-poussoir à taraudage binaire, le remplaçant par des leviers, des bascules ou des capteurs spéciaux (comme un gant instrumenté) qui répondent aux mouvements des chiffres de la main.

Par tradition, la dactylographie et la saisie par ordinateur ont été réalisées par une interaction mécanique entre les doigts de l'opérateur et des dispositifs tels que le clavier, la souris, la boule de commande ou le stylet lumineux. Pourtant, il existe de nombreux autres moyens de générer des intrants. La reconnaissance vocale apparaît comme une technique prometteuse, mais d'autres méthodes peuvent être employées. Ils peuvent utiliser, par exemple, le pointage, les gestes, les expressions faciales, les mouvements du corps, le regard (diriger son regard), les mouvements de la langue, la respiration ou le langage des signes pour transmettre des informations et générer des entrées vers un ordinateur. Le développement technique dans ce domaine est en constante évolution et, comme l'indiquent les nombreux périphériques d'entrée non traditionnels utilisés pour les jeux informatiques, l'acceptation de périphériques autres que le clavier binaire traditionnel est tout à fait réalisable dans un proche avenir. Des discussions sur les dispositifs à clavier actuels ont été fournies, par exemple, par Kroemer (1994b) et McIntosh (1994).

Vitrine

Les écrans fournissent des informations sur l'état de l'équipement. Les affichages peuvent s'appliquer au sens visuel de l'opérateur (lumières, balances, compteurs, tubes cathodiques, électronique à écran plat, etc.), au sens auditif (cloches, klaxons, messages vocaux enregistrés, sons générés électroniquement, etc.) ou à le sens du toucher (commandes en forme, braille, etc.). Les étiquettes, les instructions écrites, les avertissements ou les symboles (« icônes ») peuvent être considérés comme des types d'affichage particuliers.

Les quatre « règles cardinales » pour les affichages sont :

N'affichez que les informations essentielles à une performance professionnelle adéquate.
N'affichez les informations qu'avec la précision requise pour les décisions et les actions de l'opérateur.
Présenter les informations sous la forme la plus directe, la plus simple, la plus compréhensible et la plus utilisable.
Présentez les informations de manière à ce qu'une panne ou un dysfonctionnement de l'écran lui-même soit immédiatement évident.

Le choix d'un affichage auditif ou visuel dépend des conditions et des objectifs en vigueur. L'objectif de l'affichage peut être de fournir :

informations historiques sur l'état passé du système, telles que le cap suivi par un navire

informations d'état sur l'état actuel du système, telles que le texte déjà entré dans un traitement de texte ou la position actuelle d'un avion

informations prédictives, telles que la position future d'un navire, compte tenu de certains paramètres de direction

des instructions ou des commandes indiquant à l'opérateur ce qu'il doit faire, et éventuellement comment le faire.

Un affichage visuel est le plus approprié si l'environnement est bruyant, l'opérateur reste en place, le message est long et complexe, et surtout s'il traite de la localisation spatiale d'un objet. Un affichage sonore est approprié si le lieu de travail doit rester dans l'obscurité, si l'opérateur se déplace et si le message est court et simple, nécessite une attention immédiate et traite des événements et du temps.

Affichages visuels

Il existe trois types de base d'affichages visuels : (1) Le vérifier l'affichage indique si une condition donnée existe ou non (par exemple, un voyant vert indique un fonctionnement normal). (2)Le qualitatif l'affichage indique l'état d'une variable changeante ou sa valeur approximative, ou sa tendance de changement (par exemple, un pointeur se déplace dans une plage "normale"). (3) Le quantitatif l'écran affiche des informations exactes qui doivent être vérifiées (par exemple, pour trouver un emplacement sur une carte, pour lire un texte ou pour dessiner sur un écran d'ordinateur), ou il peut indiquer une valeur numérique exacte qui doit être lue par l'opérateur (par exemple , un temps ou une température).

Les directives de conception pour les affichages visuels sont :

Disposez les affichages de manière à ce que l'opérateur puisse les localiser et les identifier facilement sans effectuer de recherches inutiles. (Cela signifie généralement que les écrans doivent être dans ou près du plan médian de l'opérateur, et en dessous ou à hauteur des yeux.)

Regroupez les affichages de manière fonctionnelle ou séquentielle afin que l'opérateur puisse les utiliser facilement.

Assurez-vous que tous les écrans sont correctement éclairés ou éclairants, codés et étiquetés en fonction de leur fonction.

Utilisez des voyants, souvent colorés, pour indiquer l'état d'un système (comme MARCHE ou ARRÊT) ou pour alerter l'opérateur que le système, ou un sous-système, est inopérant et qu'une mesure spéciale doit être prise. Les significations courantes des couleurs de lumière sont répertoriées dans la figure 5. Le rouge clignotant indique une condition d'urgence qui nécessite une action immédiate. Un signal d'urgence est plus efficace lorsqu'il combine des sons avec un feu rouge clignotant.

Figure 5. Codage couleur des voyants lumineux

Pour des informations plus complexes et détaillées, en particulier des informations quantitatives, l'un des quatre types d'affichage différents est traditionnellement utilisé : (1) un pointeur mobile (avec une échelle fixe), (2) une échelle mobile (avec un pointeur fixe), (3) des compteurs ou (4) des affichages "picturaux", en particulier générés par ordinateur sur un écran d'affichage. La figure 6 répertorie les principales caractéristiques de ces types d'affichage.

Figure 6. Caractéristiques des écrans

Il est généralement préférable d'utiliser un pointeur mobile plutôt qu'une échelle mobile, avec l'échelle droite (disposée horizontalement ou verticalement), courbe ou circulaire. Les balances doivent être simples et épurées, avec une graduation et une numérotation conçues de manière à ce que des lectures correctes puissent être prises rapidement. Les chiffres doivent être situés à l'extérieur des marques d'échelle afin qu'ils ne soient pas masqués par le pointeur. Le pointeur doit se terminer avec sa pointe directement sur le marquage. L'échelle ne doit marquer les divisions qu'aussi finement que l'opérateur doit lire. Toutes les marques principales doivent être numérotées. Les progressions sont mieux marquées avec des intervalles d'une, cinq ou dix unités entre les notes principales. Les chiffres doivent augmenter de gauche à droite, de bas en haut ou dans le sens des aiguilles d'une montre. Pour plus de détails sur les dimensions des échelles, reportez-vous aux normes telles que celles répertoriées par Cushman et Rosenberg 1991 ou Kroemer 1994a.

À partir des années 1980, les affichages mécaniques avec des pointeurs et des échelles imprimées ont été de plus en plus remplacés par des affichages « électroniques » avec des images générées par ordinateur ou des dispositifs à semi-conducteurs utilisant des diodes électroluminescentes (voir Snyder 1985a). Les informations affichées peuvent être codées par les moyens suivants :

formes, telles que droites ou circulaires

alphanumérique, c'est-à-dire des lettres, des chiffres, des mots, des abréviations

figures, images, images, icônes, symboles, à différents niveaux d'abstraction, comme le contour d'un avion sur l'horizon

nuances de noir, blanc ou gris

couleurs.

Malheureusement, de nombreux affichages générés électroniquement sont flous, souvent trop complexes et colorés, difficiles à lire et nécessitent une mise au point exacte et une attention particulière, ce qui peut détourner l'attention de la tâche principale, par exemple, conduire une voiture. Dans ces cas, les trois premières des quatre «règles cardinales» énumérées ci-dessus ont souvent été violées. De plus, de nombreux pointeurs, marquages et caractères alphanumériques générés électroniquement ne respectaient pas les directives de conception ergonomique établies, en particulier lorsqu'ils étaient générés par des segments de ligne, des lignes de balayage ou des matrices de points. Bien que certaines de ces conceptions défectueuses aient été tolérées par les utilisateurs, l'innovation rapide et l'amélioration des techniques d'affichage permettent de nombreuses meilleures solutions. Cependant, le même développement rapide conduit au fait que les relevés imprimés (même s'ils sont à jour et complets lorsqu'ils paraissent) deviennent rapidement obsolètes. Par conséquent, aucun n'est donné dans ce texte. Des compilations ont été publiées par Cushman et Rosenberg (1991), Kinney et Huey (1990) et Woodson, Tillman et Tillman (1991).

La qualité globale des écrans électroniques laisse souvent à désirer. Une mesure utilisée pour évaluer la qualité de l'image est la fonction de transfert de modulation (MTF) (Snyder 1985b). Il décrit la résolution de l'affichage à l'aide d'un signal de test sinusoïdal spécial ; pourtant, les lecteurs ont de nombreux critères concernant la préférence des affichages (Dillon 1992).

Les écrans monochromes n'ont qu'une seule couleur, généralement vert, jaune, ambre, orange ou blanc (achromatique). Si plusieurs couleurs apparaissent sur le même affichage chromatique, elles doivent être facilement discriminables. Il est préférable de ne pas afficher plus de trois ou quatre couleurs simultanément (la préférence étant donnée au rouge, au vert, au jaune ou à l'orange, et au cyan ou au violet). L'ensemble doit fortement contraster avec le fond. En fait, une règle appropriée est de concevoir d'abord par contraste, c'est-à-dire en termes de noir et blanc, puis d'ajouter des couleurs avec parcimonie.

Malgré les nombreuses variables qui, individuellement et en interaction les unes avec les autres, affectent l'utilisation d'un affichage couleur complexe, Cushman et Rosenberg (1991) ont compilé des lignes directrices pour l'utilisation de la couleur dans les affichages ; ceux-ci sont répertoriés dans la figure 7.

Figure 7. Lignes directrices pour l'utilisation des couleurs dans les affichages

D'autres suggestions sont les suivantes :

Le bleu (de préférence désaturé) est une bonne couleur pour les arrière-plans et les grandes formes. Cependant, le bleu ne doit pas être utilisé pour le texte, les lignes fines ou les petites formes.

La couleur des caractères alphanumériques doit contraster avec celle du fond.

Lorsque vous utilisez la couleur, utilisez la forme comme indice redondant (par exemple, tous les symboles jaunes sont des triangles, tous les symboles verts sont des cercles, tous les symboles rouges sont des carrés). Le codage redondant rend l'affichage beaucoup plus acceptable pour les utilisateurs qui ont des déficiences de vision des couleurs.

Au fur et à mesure que le nombre de couleurs augmente, les tailles des objets codés par couleur doivent également être augmentées.

Le rouge et le vert ne doivent pas être utilisés pour les petits symboles et les petites formes dans les zones périphériques des grands écrans.

L'utilisation de couleurs adverses (rouge et vert, jaune et bleu) adjacentes ou dans une relation objet/arrière-plan est parfois bénéfique et parfois préjudiciable. Aucune directive générale ne peut être donnée; une solution doit être déterminée pour chaque cas.

Évitez d'afficher plusieurs couleurs très saturées et spectralement extrêmes en même temps.

Panneaux de commandes et affichages

Les affichages ainsi que les commandes doivent être disposés en panneaux de manière à se trouver devant l'opérateur, c'est-à-dire près du plan médian de la personne. Comme indiqué précédemment, les commandes doivent être proches de la hauteur des coudes et les affichages en dessous ou à hauteur des yeux, que l'opérateur soit assis ou debout. Les commandes peu utilisées ou les affichages moins importants peuvent être situés plus sur les côtés ou plus haut.

Souvent, des informations sur le résultat de l'opération de contrôle sont affichées sur un instrument. Dans ce cas, l'affichage doit être situé à proximité de la commande afin que le réglage de la commande puisse être effectué sans erreur, rapidement et facilement. L'affectation est généralement plus claire lorsque la commande se trouve directement en dessous ou à droite de l'écran. Il faut veiller à ce que la main ne couvre pas l'affichage lors de l'utilisation de la commande.

Les attentes populaires concernant les relations contrôle-affichage existent, mais elles sont souvent apprises, elles peuvent dépendre du contexte culturel et de l'expérience de l'utilisateur, et ces relations ne sont souvent pas solides. Les relations de mouvement attendues sont influencées par le type de commande et d'affichage. Lorsque les deux sont linéaires ou rotatifs, l'attente stéréotypée est qu'ils se déplacent dans des directions correspondantes, comme les deux vers le haut ou les deux dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque les mouvements sont incongrus, en général les règles suivantes s'appliquent :

Dans le sens des aiguilles d'une montre pour l'augmentation. Tourner la commande dans le sens des aiguilles d'une montre provoque une augmentation de la valeur affichée.

La règle à calcul de vitesse de Warrick. On s'attend à ce qu'un affichage (pointeur) se déplace dans la même direction que le côté de la commande proche de (c'est-à-dire, orienté avec) l'affichage.

Le rapport de déplacement de la commande et de l'affichage (rapport C/D ou gain D/C) décrit de combien une commande doit être déplacée pour régler un affichage. Si beaucoup de mouvement de commande ne produit qu'un petit mouvement d'affichage, on parle alors d'un rapport C/D élevé et de la commande comme ayant une faible sensibilité. Souvent, deux mouvements distincts sont impliqués dans la réalisation d'un réglage : d'abord un mouvement primaire rapide ("pivotement") vers un emplacement approximatif, puis un réglage fin du réglage exact. Dans certains cas, on prend comme rapport C/D optimal celui qui minimise la somme de ces deux mouvements. Cependant, le ratio le plus approprié dépend des circonstances données ; il doit être déterminé pour chaque application.

Étiquettes et avertissements

Etiquettes

Idéalement, aucune étiquette ne devrait être exigée sur l'équipement ou sur une commande pour expliquer son utilisation. Cependant, il est souvent nécessaire d'utiliser des étiquettes pour pouvoir localiser, identifier, lire ou manipuler des commandes, des affichages ou d'autres éléments d'équipement. L'étiquetage doit être fait de manière à ce que les informations soient fournies avec précision et rapidité. Pour cela, les directives du tableau 4 s'appliquent.

Tableau 4. Lignes directrices pour les étiquettes

Orientation	Une étiquette et les informations qui y sont imprimées doivent être orientées horizontalement afin qu'il puisse être lu rapidement et facilement. (Notez que cela s'applique si l'opérateur est habitué à lire horizontalement, comme dans les pays occidentaux.)
Localisation	Une étiquette doit être apposée sur ou très près de l'article qu'elle identifie.
Standardisation	L'emplacement de toutes les étiquettes doit être cohérent tout au long du équipement et système.
Matériel fonctions	Une étiquette doit principalement décrire la fonction ("que signifie-t-elle faire ») de l'élément étiqueté.
Abréviations	Des abréviations courantes peuvent être utilisées. Si une nouvelle abréviation est nécessaire, sa signification doit être évidente pour le lecteur. La même abréviation doit être utilisée pour tous les temps et pour les formes singulier et pluriel d'un mot. Majuscules doivent être utilisés, les points étant normalement omis.
Brièveté	L'inscription sur l'étiquette doit être aussi concise que possible sans déformer le sens ou l'information recherchés. Les textes doivent être sans ambiguïté, les redondances étant réduites au minimum.
Familiarité	Les mots doivent être choisis, si possible, qui sont familiers au opérateur.
Visibilité et lisibilité	L'opérateur doit pouvoir être lu facilement et avec précision à les distances de lecture réelles prévues, aux distances prévues pire niveau d'éclairage, et dans les limites prévues environnement de vibration et de mouvement. Les facteurs importants sont : contraste entre le lettrage et son arrière-plan ; le hauteur, largeur, largeur de trait, espacement et style des lettres ; et la réflexion spéculaire du fond, de la couverture ou autres composants.
Police et taille	La typographie détermine la lisibilité des informations écrites ; il fait référence au style, à la police, à la disposition et à l'apparence.

Source : Modifié à partir de Kroemer, Kroemer et Kroemer-Elbert 1994
(reproduit avec la permission de Prentice-Hall ; tous droits réservés).

La police (police de caractères) doit être simple, en gras et verticale, telle que Futura, Helvetica, Namel, Tempo et Vega. Notez que la plupart des polices générées électroniquement (formées par LED, LCD ou matrice de points) sont généralement inférieures aux polices imprimées ; ainsi, une attention particulière doit être portée à les rendre aussi lisibles que possible.

La la taille de caractères dépend de la distance de visualisation :

distance de visualisation 35 cm, hauteur suggérée 22 mm

distance de visualisation 70 cm, hauteur suggérée 50 mm

distance de visualisation 1 m, hauteur suggérée 70 mm

distance de visualisation 1.5 m, hauteur suggérée d'au moins 1 cm.

La rapport entre la largeur du trait et la hauteur des caractères doit être compris entre 1:8 et 1:6 pour les lettres noires sur fond blanc, et entre 1:10 et 1:8 pour les lettres blanches sur fond noir.

La rapport entre la largeur des caractères et la hauteur des caractères devrait être d'environ 3:5.

La espace entre les lettres doit être d'au moins une largeur de trait.

La espace entre les mots doit avoir au moins une largeur de caractère.

Pour texte continu, mélanger les lettres majuscules et minuscules ; pour qui, n'utilisez que des lettres majuscules.

Avertissements

Idéalement, tous les appareils doivent pouvoir être utilisés en toute sécurité. En réalité, cela ne peut souvent pas être réalisé par la conception. Dans ce cas, il faut avertir les utilisateurs des dangers liés à l'utilisation du produit et fournir des instructions pour une utilisation en toute sécurité afin d'éviter les blessures ou les dommages.

Il est préférable d'avoir un avertissement "actif", généralement composé d'un capteur qui détecte une utilisation inappropriée, combiné à un dispositif d'alerte qui avertit l'humain d'un danger imminent. Pourtant, dans la plupart des cas, des avertissements « passifs » sont utilisés, généralement constitués d'une étiquette attachée au produit et d'instructions pour une utilisation en toute sécurité dans le manuel d'utilisation. Ces avertissements passifs reposent entièrement sur l'utilisateur humain pour reconnaître une situation dangereuse existante ou potentielle, pour se souvenir de l'avertissement et pour se comporter avec prudence.

Les étiquettes et les panneaux pour les avertissements passifs doivent être soigneusement conçus en suivant les lois et réglementations gouvernementales les plus récentes, les normes nationales et internationales et les meilleures informations d'ingénierie humaine applicables. Les étiquettes et plaques d'avertissement peuvent contenir du texte, des graphiques et des images, souvent des graphiques avec du texte redondant. Les graphiques, en particulier les images et les pictogrammes, peuvent être utilisés par des personnes d'origines culturelles et linguistiques différentes, si ces représentations sont sélectionnées avec soin. Cependant, les utilisateurs d'âges, d'expériences et d'origines ethniques et éducatives différents peuvent avoir des perceptions assez différentes des dangers et des avertissements. Par conséquent, la conception d'un des produit est de loin préférable à l'application d'avertissements à un produit de qualité inférieure.

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Table des matières

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