ISO 9355-1:1999
(Main)Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators — Part 1: Human interactions with displays and control actuators
Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators — Part 1: Human interactions with displays and control actuators
This part of ISO 9355 applies to the design of displays and control actuators on machinery. It specifies general principles for human interaction with displays and control actuators, to minimize operator errors and to ensure an efficient interaction between the operator and the equipment. It is particularly important to observe these principles when an operator error may lead to injury or damage to health.
Spécifications ergonomiques pour la conception des dispositifs de signalisation et des organes de service — Partie 1: Interactions entre l'homme et les dispositifs de signalisation et organes de service
La présente partie de l'ISO 9355 s'applique à la conception des dispositifs de signalisation et des organes de service des machines. Elle spécifie les principes généraux des interactions entre l'homme et ces dispositifs pour réduire au minimum les risques d'erreur humaine et assurer une interaction efficace entre l'opérateur et l'équipement. Le respect de ces principes est particulièrement important lorsqu'une erreur de l'opérateur peut induire des risques en matière de santé ou de sécurité.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9355-1
First edition
1999-12-01
Ergonomic requirements for the design of
displays and control actuators —
Part 1:
Human interactions with displays and control
actuators
Spécifications ergonomiques pour la conception des dispositifs
de signalisation et des organes de service —
Partie 1: Interactions entre l'homme et les dispositifs de signalisation
et organes de service
A
Reference number
ISO 9355-1:1999(E)
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ISO 9355-1:1999(E)
Contents
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Definitions .1
4 Design principles for operator-task relationships.2
4.1 Suitability for the task .2
4.1.1 Principle of function allocation .2
4.1.2 Principle of complexity.3
4.1.3 Principle of grouping.3
4.1.4 Principle of identification.3
4.1.5 Principle of operational relationship .4
4.2 Self-descriptiveness.4
4.2.1 Principle of information availability .4
4.3 Controllability.4
4.3.1 Principle of redundancy.4
4.3.2 Principle of accessibility.4
4.3.3 Principle of movement space .5
4.4 Conformity with user expectations.5
4.4.1 Principle of compatibility with learning.5
4.4.2 Principle of compatibility with practice.5
4.4.3 Principle of consistency.5
4.5 Error tolerance .6
4.5.1 Principle of error correction .6
4.5.2 Principle of error handling time .6
4.6 Suitability for individualization and learning .6
4.6.1 Principle of flexibility.6
Annex A (informative) Human information processing.7
© ISO 1999
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International Organization for Standardization
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Printed in Switzerland
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© ISO
ISO 9355-1:1999(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO
member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical
committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in
liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
International Standard ISO 9355-1 was prepared by the European Committee for Standardization (as European
Standard EN 894-1:1997) and was adopted, under a special “fast-track procedure” by Technical Committee
ISO/TC 159, Ergonomics, Subcommittee SC 4, Ergonomics of human-system interaction, in parallel with its
approval by the ISO member bodies.
ISO 9355 consists of the following parts, under the general title Ergonomic requirements for the design of displays
and control actuators:
Part 1: Human interactions with displays and control actuators
Part 2: Displays
Part 3: Control actuators
Part 4: Location and arrangement of displays and control actuators
Annex A of this part of ISO 9355 is for information only.
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INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 9355-1:1999(E)
Ergonomic requirements for the design of displays and control
actuators —
Part 1:
Human interactions with displays and control actuators
1 Scope
This part of ISO 9355 applies to the design of displays and control actuators on machinery. It specifies general
principles for human interaction with displays and control actuators, to minimize operator errors and to ensure an
efficient interaction between the operator and the equipment. It is particularly important to observe these principles
when an operator error may lead to injury or damage to health.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 9355. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 9355 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
EN 418, Safety of machinery — Emergency stop equipment, functional aspects — Principles for design
EN 614-1, Safety of machinery — Ergonomic design principles — Part 1: Terminology and general principles
ISO 9355-2, Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators — Part 2: Displays
ISO 9355-3, Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators — Part 3: Control actuators
ISO 9241-10,
Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) — Part 10: Dialogue
principles
3 Definitions
For the purposes of this part of ISO 9355, the following definitions apply:
3.1
control actuator
The part of the control actuating system that is directly actuated by the operator, e.g. by applying pressure.
1
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ISO 9355-1:1999(E)
3.2
display
Device for presenting information that can change with the aim of making things visible, audible or discriminable by
touch (tactile).
3.3
operator
The person or persons given the task of installing, operating, adjusting, maintaining, cleaning, repairing or
1)
transporting machinery [EN 292-1 ].
4 Design principles for operator-task relationships
Human-machine systems are considered here as closed loops: the machine displays information to the operator who
uses control actuators to affect the machine, which in turn provides feedback to the operator, etc.
Human-machine systems can comprise any number of man-machine units or subsystems, in which a single operator
interacts with a machine or process. Several subsystems may act independently or interact with each other. When
considering the requirements for a particular human-machine subsystem it is important to assess how it interacts with
the system as a whole.
Moreover, human-machine systems are part of more complex systems. For example, the physical environment (noise,
lighting, etc.) as well as the social and organisational environment can affect the efficient operation of human-machine
systems.
Knowledge of ergonomics principles is the basis for a successful implementation of a human-machine system. In
particular, it is important to ensure that systems are designed as an iterative process between the designer and the
users. EN 614-1 provides a framework for incorporating ergonomics principles in the design process that shall be taken
into account when designing machines. This framework can help designers to take account of the principles in this
standard.
An important factor to consider is the degree to which the human operator is needed in the system in order to
accomplish the given task. The informative Annex A summarizes information on the capabilities of humans when
interacting with machines. The designer shall consider if the planned allocation of a particular function in a man-
machine system is in accordance with human capabilities. If this is not the case, the designer shall redesign the
system. A result of the redesign may be a (sub) system without the involvement of an operator.
The overall principle which concerns human-machine systems is that the machine and its associated elements
(displays, controls, instructions, etc.) shall be suitable for the operator and the given task. In order to realise this
general principle, the machine system shall be so designed that human characteristics with respect to physical,
psychological and social aspects are considered. The following clauses present ergonomics principles that shall be
considered when designing a human-machine system. Some guidance on methods which can be used to achieve the
principles is also given. It should be noted that this list is not exhaustive but provides a good indication of practical
measures which should be considered. ISO 9241-10 gives further information on these principles when applied to
software.
When trying to comply with these requirements it is important that the selected solutions shall be tested under realistic
conditions (see EN 614-1).
4.1 Suitability for the task
A human-machine system is suitable for the task if it supports the operator in the safe, effective and efficient
completion of the task.
4.1.1 Principle of function allocation
The most suitable allocation of functions between the operator and the machine should be decided after considering
the requirements of the task and the strengths and limitations of the human operator.
1)
EN 292-1, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 1: Basic terminology, methodology.
2
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ISO 9355-1:1999(E)
Application:
Ensure the machine does not place unacceptable demands on the operator in terms of, for example, speed and
accuracy of response, forces required to operate control actuators, vigilance for small changes in display status.
4.1.2 Principle of complexity
As far as consistent with the task requirements, possibilities shall be offered to reduce complexity. Special
consideration shall be given to the complexity of the task structure and the type and amount of the information to be
processed by the operator.
Application:
When designing human-machine interaction then speed and accuracy are important variables to consider. Those
factors which influence these variables need to be determined.
For example, in check reading, the operator makes a qualitative assessment that the system is within acceptable
boundaries. The accuracy of such readings may be enhanced if the pointers of the displays are arranged into a pattern
so that it is easy to determine if one or several of the pointers deviate from the normal pattern (see ISO 9355-2).
4.1.3 Principle of grouping
Arrange displays and control actuators so that they are easy to use in combination by following procedures for
grouping items.
Application:
Where control actuators and displays are operated in a certain fixed sequence, they shall be arranged in that
sequence. This arrangement helps the operator to remember the sequence and it decreases response time and leads
to fewer errors.
Where control actuators and displays are not operated in a fixed sequence then the grouping should be determined
using the following aspects:
a) The importance for the safe use of the machine;
b) The frequency of use in regular machine operation;
c) The use of elements in a sub-sequence (for example, start up controls like the ignition, choke and starter on a
car);
d) The functional relationship between elements (for example, the wiper and wash controls on a car).
The above aspects are not mutually exclusive and several elements may appear in more than one category.
Consequently the location of displays and control actuators should be arranged so that:
a) The important and frequently used items are in the most accessible positions;
b) Items in sub-sequences are then placed together;
c) Functionally related items are placed in groups with visual and spatial separation from other items.
Important displays and control actuators, such as those used for emergencies shall be designed and positioned so that
they can be used quickly and accurately. Guidance on emergency stop devices is given in EN 418.
4.1.4 Principle of identification
Control actuators and displays should be readily identifiable.
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Application:
Labels, signs and other informative texts or symbols should be located on or adjacent to their associated control
actuators and displays in such a position that they are visible when the control actuators are operated. It is generally
preferable to place such means of identification either above or on the control actuator or display.
4.1.5 Principle of operational relationship
Associated control actuators and displays should be arranged to reflect their operational relationships.
Application:
Control actuators should be located adjacent to associated displays so as to make their relationship obvious to the
operator.
The direction of control actuator operation shall be consistent with the direction of associated system responses and/or
display movements (see ISO 9355-2 and ISO 9355-3).
If a system failure occurs, it shall be identified to the operator as quickly as possible.
4.2 Self-descriptiveness
The human-machine interface should be designed so as to be self-descriptive, this means that the operator can easily
recognise the displays and controls and understand the underlying process.
4.2.1 Principle of information availability
Information about the status of the system shall be readily available at the request of the operator without the need to
interfere with other activities.
Application:
Verification that an operator action has been accepted by the system shall be presented to the operator without
unnecessary delay. If the execution is prolonged, the operator should be informed. When appropriate the system shall
respond instantly and simultaneously to an operator's actuation of the associated control actuator. With delays greater
than 1 s, the perceived association is reduced and preliminary feedback becomes necessary.
4.3 Controllability
The operator shall dominate the system. This means that the system and its components shall guide the operator
throughout the task during periods when the system is under direct operator control. The operator shall not be
dominated by the workcycle rhythm inherent in the system.
4.3.1 Principle of redundancy
Provision should be made for additional displays and controls where such redundancy may benefit overall system
safety.
Application:
In certain situations the efficiency and safety of a system depends upon the system's ability to present redundant
information to the operator. Important information should be available from different sources. With respect to control
actuators, some system requirements may demand that a given function can be operated from different locations in
order to maintain speed, accuracy, health and safety.
4.3.2 Principle of accessibility
Information should be readily accessible.
4
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Application:
Ensure the layout places the displays within the operator's field of vision. The important information in terms of safety
and frequently consulted information shall be located in the central areas most frequently scanned by the eye (see ISO
9355-2).
In addition to this general requirement consider that the information may be obscured because of the positioning of the
operator's arms.
4.3.3 Principle of movement space
The body movements that are required to operate control actuators should not cause discomfort for the operator.
Application:
The space between individual control actuators shall be optimal in order to ensure efficient operation, since too much
space may demand unnecessary movements, while too little space may cause accidental operation. In order to
determine the optimal space it is essential to consider the specific characteristics of each individual control actuator as
well as the overall context in which the control actuators are to be operated, e.g. some systems are operated by
persons wearing gloves.
4.4 Conformity with user expectations
Population stereotypes and other user expectations of how the human-machine interface operates are powerful
influences in determining how an operator will use a particular control actuator or display. Under stress operators can
be expected to revert to population stereotypes even if they have been trained to act in a contrary manner.
4.4.1 Principle of compatibility with learning
The function, movement, and position of control actuator and display elements shall correspond to what the operator
expects from previous work experience or training.
Application:
What is expected from conventions is important when applying this principle. For example, there is a sterotype to rotate
a dial clockwise to increase a value on a display and to move a control actuator upwards or to the right to increase the
value.
4.4.2 Principle of compatibility with practice
The function, movement, and position of control actuator and display elements shall correspond to expectancies based
on practical experience in using the system and the relevant manual.
Application:
After some time the operator becomes accustomed to the particular response times exhibited by the system and
develops expectations regarding them. Similar operations shall thus exhibit the same general pattern with respect to
response times. The operator shall be informed if the response time of the system deviates from what would normally
be expected.
4.4.3 Principle of consistency
Similar parts of the human-machine system should operate in a consistent manner.
Application:
The arrangement, function and movement of control actuators, displays, and other devices of the system shall be
consistent and not interchanged throughout the system or systems, e.g. related control actuators and displays shall be
arranged in the same order.
A consistent set of codes and symbols shall be used.
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4.5 Error tolerance
A system is said to be error tolerant if, despite evident errors in operation, the intended result is achieved with either no
or minimal corrective action.
4.5.1 Principle of error correction
Systems should be able to perform error checking and provide the operator with the means for handling such errors.
Application:
If the system can correct an operator error in several ways, the operator shall have the chance to select from these
possibilities. However, it could be important to inform the operator about the correct procedure to be followed.
Enough information shall be provided in critical situations to ensure optimal error handling. If a system failure occurs it
shall be identified to the operator as quickly as possible. Error messages shall be easily understood. The operator shall
be able to execute the necessary actions without extensive information processing and help from manuals etc. The
operator should be able to choose between brief and detailed error information.
4.5.2 Principle of error handling time
The system should provide sufficient time for an operator to reliably recover from any errors.
Application:
Ensure that the operator has sufficient opportunity to identify any errors and make appropriate corrective actions before
the consequences of the errors become critical.
Guidance on how to minimize the likelihood of inadvertent operation of control actuators is presented in ISO 9355-3.
4.6 Suitability for individualization and learning
A system is suitable for individualization and learning if it can be adjusted to individual needs.
4.6.1 Principle of flexibility
The system shall be flexible enough to be adapted to differences in personal needs, general physiological and
psychological abilities, learning abilities and cultural differences.
Application:
Where possible, the operator shall be able to influence the speed of interaction.
The experienced operator shall be able to structure the feedback so that it conforms to their level of expertise. By the
same token the inexperienced operator should be able to set the level of feedback at an appropriate level.
In a complex system, the system should provide the operator with the choice of brief or detailed information about the
system.
Regarding operation, most control actuators can be operated equally well with both hands. However, control actuators
that demand accurate, and/or fast, operation should either be capable of being operated by either hand or be so
designed to allow accurate and/or fast operation by the non-preferred hand.
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Annex A
(informative)
Human information processing
Human information processing
A.0 Introduction
Many criteria and principles of ergonomics are derived from knowledge acquired in the fields of human-machine
systems and general psychology. This Annex presents some of this basic knowledge in terms of an overview of some
principles of human information processing. However, it is to be noted that due to the rapid theoretical and empirical
development in the field, there are many diverging opinions regarding these matters. The following presentation should
thus be regarded as a set of tentative suggestions based on some current ideas about these issues.
The following approach considers the human mind as an information processing system. In this system three
interacting subsystems are distinguished, namely:
a) The perceptual system;
b) The cognitive system;
c) The motor system.
Although, as mentioned above, it is practice to distinguish among different systems of information processing, it is
important to realize that some of these distinctions often become blurred in the observation of an operator in a real
situation. It is therefore essential to realize that human performance always reflects the interaction and combinations of
many different information processing subsystems and that these interactions may produce unpredictable results.
A.1 Overview
The presentation below is arranged under the following main sections; attention, perception, cognition, motor
performance and performance shaping factors. Due to the close interrelationship among the systems discussed under
each section, the order of presentation is somewhat arbitrary and is mainly adopted for heuristic reasons. For example,
the issue of memory is discussed under the cognitive section, but, as mentioned above, the characteristics of memory
are involved in many of the systems discussed, such as attention, expectation etc.
A.2 Attention
In many situations, e.g. those involving a human operator in a human-machine system, the person can be viewed as a
single channel processor with capacity to process information from no more than a few sources at a time.
Attention is normally confined to two main sources, the internal world i.e. thoughts and sensations from the body, and
the external world. Since attention can be described as a limited resource, there may be competition among attentional
resources. For example, an operator who is occupied with thoughts or decision making may suffer attentional deficits
regarding events happening in the outside world. A consequence for the design of human-machine systems is that it is
essential not to overload the attentional resources of the operator.
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A.2.1 Deliberate and forced attention
It is useful to distinguish between deliberate, or controlled, attention and attention which is forced by stimuli, either
external or internal to the operator. In many human-machine situations the operator controls attentional resources by
deliberate selection of where attention is to be focused. In other situations, however, if a strong or expected signal from
outside occurs, then the operator interrupts ongoing attentional control and directs attention towards the source of the
signal. Such events may have a disturbing effect on the operator's performance, and thus it is essential that emergency
alarms etc. are not triggered to an unnecessary extent and that signals do not distract persons for whom the signals
are not intended. Attention may also be automatically directed towards the operator's own physiological sensations,
such as painful stimuli or physiological sensations associated with stress. Such sensations may have an interfering
effect on deliberate task-related attention.
A.2.2 Simultaneous attention toward several sources
Under certain conditions man is also capable of performing several operations simultaneously. The following
characteristics of a human-machine system may help to optimize such activities:
a) Narrow spatial location between displays may help parallel processing. However, in the case of auditory
displays, this arrangement is not recommended;
b) Integral displays may also enhance the possibilities for parallel processing;
c) If the system demands parallel processing, the designer should consider the use of displays made for different
senses, since different senses are assumed to draw on different attentional resources;
d) The designer should also consider that attentional resources are needed to a larger extent if the operator is
unfamiliar with a system.
A.3 The perceptual system
The perceptual system translates information from the external world into mental representations. The process of
recognizing an object may be viewed as "pattern recognition" where features of stimuli are processed and compared
with information stored in long term memory. An experienced operator has the ability to recognize complex spatial and
temporal patterns. Shortly after a stimulus is presented, a representation of the visual stimulus appears in a visual
image store and in an auditory image store for auditory presented information. These sensory memories hold
information coded physiologically as an analogue to external stimuli.
Similar signals occurring within a single processing cycle, may combine into a single perception. There is thus a critical
period when signals are not detectable as individual stimuli.
A.3.1 Decay times
The decay times (half-life) for information held in the perceptual memories are roughly about 0,1 to 1 s for the visual
store and about 0,9 to 3,5 s for the auditory store.
A.3.2 Attention and expectancy
A person's expectation regarding a stimulus or a configuration of stimuli will influence the accuracy of identification. For
example, a strong expectation that stimuli of a spe
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 9355-1
Première édition
1999-12-01
Spécifications ergonomiques pour la
conception des dispositifs de signalisation
et des organes de service —
Partie 1:
Interactions entre l'homme et les dispositifs de
signalisation et organes de service
Ergonomic requirements for the design of displays and control actuators —
Part 1: Human interactions with displays and control actuators
A
Numéro de référence
ISO 9355-1:1999(F)
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Sommaire
1 Domaine d’application .1
2 Références normatives .1
3 Définitions .1
4 Principes de conception en rapport avec les relations opérateur-tâche .2
4.1 Aptitude à la tâche.3
4.1.1 Principe de répartition des fonctions .3
4.1.2
Principe de complexité.3
4.1.3 Principe de groupement.3
4.1.4 Principe d'identification .4
4.1.5 Principe des relations opérationelles .4
4.2 Transparence .4
4.2.1 Principe de disponibilité de l'information .4
4.3 Maîtrise .4
4.3.1 Principe de redondance .5
4.3.2 Principe d'accessibilité .5
4.3.3 Principe d'espace pour les mouvements .5
4.4 Conformité aux attentes de l'utilisateur .5
4.4.1 Principe de compatibilité avec l'apprentissage.5
4.4.2 Principe de compatibilité avec la pratique .5
4.4.3 Principe de cohérence.6
4.5 Tolérance aux erreurs .6
4.5.1 Principe de correction des erreurs .6
4.5.2 Principe de temps de traitement des erreurs.6
4.6 Possibilité d'individualisation et d'apprentissage.6
4.6.1 Principe de flexibilité.7
Annexe A (informative) Traitement de l'information chez l'homme .8
© ISO 1999
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque
forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 • CH-1211 Genève 20 • Suisse
Internet iso@iso.ch
Imprimé en Suisse
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© ISO
ISO 9355-1:1999(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission
électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour
vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
La Norme internationale ISO 9355-1 a été élaborée par le Comité européen de normalisation (en tant que Norme
européenne EN 894-1:1997) et a été adoptée, selon une procédure spéciale par «voie express», par le comité
technique ISO/TC 159, Ergonomie, sous-comité SC 4, Ergonomie de l'interaction homme/système, parallèlement à
son approbation par les comités membres de l'ISO.
L'ISO 9355 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécifications ergonomiques pour la
conception des dispositifs de signalisation et des organes de service
Partie 1: Interactions entre l'homme et les dispositifs de signalisation et organes de service
Partie 2: Dispositifs de signalisation
Partie 3: Organes de service
Partie 4: Emplacement et arrangement des dispositifs de signalisation et organes de service
L'annexe A de la présente partie de l'ISO 9355 est donnée uniquement à titre d'information.
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 9355-1:1999(F)
Spécifications ergonomiques pour la conception des dispositifs de
signalisation et des organes de service —
Partie 1:
Interactions entre l'homme et les dispositifs de signalisation et organes
de service
1 Domaine d’application
La présente partie de l'ISO 9355 s'applique à la conception des dispositifs de signalisation et des organes de service
des machines. Elle spécifie les principes généraux des interactions entre l'homme et ces dispositifs pour réduire au
minimum les risques d'erreur humaine et assurer une interaction efficace entre l'opérateur et l'équipement. Le respect
de ces principes est particulièrement important lorsqu'une erreur de l'opérateur peut induire des risques en matière de
santé ou de sécurité.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent
des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 9355. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fondés
sur la présente partie de l'ISO 9355 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document normatif
en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes internationales en
vigueur.
EN 418, Sécurité des machines — Équipement d'arrêt d'urgence, aspects fonctionnels — Principes de conception
EN 614-1, Sécurité des machines — Principes ergonomiques de conception — Partie 1: Terminologie et principes
généraux
ISO 9355-2, Spécifications ergonomiques pour la conception des dispositifs de signalisation et des organes de
service — Partie 2: Dispositifs de signalisation
ISO 9355-3, Spécifications ergonomiques pour la conception des dispositifs de signalisation et des organes de service
— Partie 3: Organes de service
ISO 9241-10, Exigences ergonomiques pour travail de bureau avec terminaux à écrans de visualisation (TEV) —
Partie 10: Principes du dialogue
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 9355, les définitions suivantes s’appliquent:
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© ISO
ISO 9355-1:1999(F)
3.1
organe de service
Partie d'un système de commande qui répond directement à une action de l'opérateur, par exemple l'application
d'une pression.
3.2
dispositif de signalisation
Dispositif servant à présenter des informations qui peuvent varier, l'objectif étant de les transmettre à l'opérateur
sous la forme de signaux visuels, auditifs ou tactiles.
3.3
opérateur
La (les) personne(s) chargée(s) d'installer, de faire fonctionner, de mettre au point, d'entretenir, de nettoyer, de
1)
réparer ou de transporter une machine [EN 292-1 ].
4 Principes de conception en rapport avec les relations opérateur-tâche
Les systèmes homme/machine sont ici considérés comme des systèmes en boucle fermée : la machine affiche des
informations destinées à l'opérateur qui utilise des organes de service pour agir sur la machine qui, en retour, lui fournit
des informations, etc.
Les systèmes homme/machine peuvent comprendre un nombre quelconque d'unités ou de sous-systèmes
homme/machine, dans lesquels un seul opérateur interagit avec une machine ou un processus. Plusieurs sous-
systèmes peuvent agir indépendamment ou interagir avec les autres. Lorsqu'on considère les exigences relatives à un
sous-système homme/machine particulier, il est important d'évaluer comment il interagit avec le système considéré
dans son ensemble.
Les systèmes homme/machine sont en outre intégrés à des systèmes plus complexes. L'environnement physique
(bruit, éclairement, etc.) et l'environnement social et organisationnel peuvent par exemple influer sur l'efficacité du
fonctionnement des systèmes homme/machine.
La connaissance des principes ergonomiques est la base de toute mise en œuvre réussie d'un système homme/-
machine. Il est notamment capital que la conception des systèmes s'effectue suivant un processus itératif entre le
concepteur et les utilisateurs. L'EN 614-1 fournit un cadre pour intégrer dans le déroulement d'un projet les principes
ergonomiques qui doivent être pris en compte lors de la conception des machines. Ce cadre peut être utilisé pour aider
les concepteurs à prendre en compte les principes de cette norme.
Un facteur important à considérer est le degré d'intervention humaine nécessaire dans le système pour l'exécution de
la tâche. Le tableau A.1 de l'annexe A (informative) présente brièvement les aptitudes humaines qui interviennent dans
l'interaction avec la machine. Le concepteur doit vérifier si le choix envisagé d'une fonction particulière du système
homme/machine est compatible avec les aptitudes d'un opérateur. Si tel n'est pas le cas, il doit revoir la conception du
système. Un des résultats possibles de cette révision est le choix d'un sous-système ne faisant pas intervenir
d'opérateur.
Le principe fondamental relatif aux systèmes homme/machine est la nécessaire adaptation de la machine et des
éléments associés (dispositifs de signalisation, organes de service, instructions, etc.) aux caractéristiques de l'opéra-
teur et de la tâche. En vertu de ce principe général, la conception de la machine doit tenir compte des caractéristiques
humaines d'ordre physique, psychologique et social.
Les articles suivants présentent les principes ergonomiques qui doivent être respectés lors de la conception du
système homme/machine. Des indications sur les méthodes qui peuvent être utilisées pour appliquer ces principes
sont également données. Il est à noter que cette liste n'est pas exhaustive, mais qu'elle fournit une bonne information
sur les mesures pratiques à considérer. L'ISO 9241-10 apporte des précisions sur ces principes lorsqu'ils sont
appliqués aux logiciels.
1)
EN 292-1, Sécurité des machines — Notions fondamentales, principes généraux de conception — Partie 1: Terminologie de
base, méthodologie.
2
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ISO 9355-1:1999(F)
Pour essayer de respecter les présents principes, il est important que les solutions retenues soient testées dans des
conditions réalistes (voir EN 614-1).
4.1 Aptitude à la tâche
Un système homme/machine est adapté à la tâche s'il aide l'opérateur à exécuter sa tâche de façon sûre, efficace et
rentable.
4.1.1 Principe de répartition des fonctions
Il est recommandé de ne décider de la répartition des fonctions la mieux adaptée entre l'opérateur et la machine
qu'après avoir considéré les exigences de la tâche et les points forts et limitations de l'opérateur.
Application:
S'assurer que la machine n'impose pas à l'opérateur des exigences inacceptables en termes, par exemple, de rapidité
et d'exactitude des réponses, des forces exigées pour actionner les organes de service, de vigilance sur des
changements mineurs de l'état des dispositifs de signalisation.
4.1.2 Principe de complexité
Chaque fois que cela est compatible avec les exigences de la tâche, des possibilités doivent être offertes pour réduire
la complexité. Une attention particulière doit être accordée à la complexité des contenus des tâches, au type et à
l'étendue de l'information à traiter par l'opérateur.
Application:
La vitesse et la précision sont des variables importantes à prendre en compte lors de la conception des interactions
homme/machine. Les facteurs influençant ces variables doivent également être déterminés.
Par exemple, pour une lecture de vérification, l'opérateur évalue qualitativement si le système se trouve dans des
limites acceptables. Il est possible d'améliorer la précision de lecture en orientant les aiguilles des dispositifs de
signalisation de telle manière qu'il soit possible de voir si une ou plusieurs d'entre elles dévient de la normale (voir ISO
9355-2).
4.1.3 Principe de groupement
Agencer les dispositifs de signalisation et organes de service de telle sorte qu'il soit facile de les utiliser en association
selon les modalités de groupements suivantes.
Application:
Lorsque les dispositifs de signalisation et organes de service sont utilisés suivant une séquence opératoire donnée, ils
doivent être disposés dans le même ordre. Ce type d'organisation aide l'opérateur à se remémorer la séquence
opératoire, et réduit à la fois les temps de réponse et les risques d'erreur.
Si les dispositifs de signalisation et organes de service ne sont pas utilisés selon une séquence fixe, il convient que
leur groupement soit déterminé en fonction des aspects suivants:
a) l'importance pour la sûreté d'utilisation de la machine;
b) la fréquence d'utilisation dans le fonctionnement courant de la machine;
c) l'utilisation combinée d'éléments dans une sous-séquence (exemple: commandes de démarrage telles que
contact, starter et démarreur sur une automobile);
d) les relations fonctionelles entre des éléments (exemple: commandes de lave-glace et d'essuie-glace sur une
automobile).
Les aspects ci-dessus ne sont pas exclusifs et certains peuvent figurer plusieurs fois.
En conséquence, il convient d'agencer les dispositifs de signalisation et les organes de service de telle sorte que:
3
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a) les dispositifs les plus importants et les plus fréquemment utilisés soient dans les positions les plus facilement
accessibles;
b) les dispositifs appartenant à une même sous-séquence soient regroupés;
c) les dispositifs reliés fonctionnellement soient regroupés, avec une séparation visuelle et spatiale par rapport
aux autres éléments.
Les dispositifs de signalisation et organes de service importants tels que les dispositifs d'urgence doivent être conçus
et placés de manière à pouvoir être utilisés rapidement et avec précision. Un guide des dispositifs d'arrêt d'urgence est
donné dans l'EN 418.
4.1.4 Principe d'identification
Il convient que les dispositifs de signalisation et organes de service soient facilement identifiables.
Application:
Il convient que les marques d'identification, les pictogrammes et autres textes ou symboles informatifs soient placés
sur ou à proximité des dispositifs de commande ou de signalisation auxquels ils sont associés de façon à être visibles
par l'opérateur lorsqu'il utilise l'organe de service. Il est généralement préférable de placer ces moyens d'identification
sur l'organe de service ou sur le dispositif de signalisation ou directement au-dessus.
4.1.5 Principe des relations opérationnelles
Il est recommandé que les dispositifs de signalisation et organes de service associés soient disposés de façon à
refléter leurs relations opérationnelles.
Application:
Il convient que les organes de service soient disposés à côté des dispositifs de signalisation qui leur sont associés de
manière que leur relation soit évidente pour l'opérateur.
Il doit y avoir cohérence entre la direction du mouvement des organes de service et celle des réponses du système ou
des mouvements des dispositifs de signalisation qui leurs sont associés (voir ISO 9355-2 et ISO 9355-3).
Si une défaillance du système apparaît, elle doit être identifiée par l'opérateur aussi rapidement que possible.
4.2 Transparence
Il convient que l'interface homme/machine soit conçu de manière à être transparent, ce qui signifie que l'opérateur peut
reconnaître aisément les dispositifs de signalisation et les organes de service et comprendre le procès sous-jacent.
4.2.1 Principe de disponibilité de l'information
L'information sur l'état du système doit être facilement disponible à la demande de l'opérateur sans nécessiter
d'interférences avec d'autres activités.
Application:
L'opérateur doit recevoir confirmation rapide, sans retard inutile, de l'acceptation de ses actions par le système. Si
l'exécution est plus longue que prévue, il convient que l'opérateur en soit informé. Le système doit normalement fournir
une réponse instantanée et simultanée à l'action sur l'organe de service associé. Lorsque le temps de réponse est
supérieur à 1 s, la perception de l'association est affaiblie et un retour préliminaire devient nécessaire.
4.3 Maîtrise
L'opérateur doit pouvoir maîtriser le système. Ceci signifie que le système et ses éléments constitutifs doivent guider
l'opérateur pendant toute l'exécution de la tâche, lorsque le système est sous commande directe de l'opérateur.
L'opérateur ne doit pas être dominé par le rythme des cycles de travail imposé par le système.
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4.3.1 Principe de redondance
Prévoir les dispositions nécessaires pour des dispositifs de signalisation et organes de service supplémentaires
lorsque la redondance peut améliorer la sécurité dans son ensemble.
Application:
Dans certaines situations, l'efficacité et la sécurité d'un système dépendent de son aptitude à présenter des
informations redondantes à l'opérateur. Il est recommandé que les informations importantes puissent être obtenues à
partir de différentes sources. En ce qui concerne les organes de service, certaines caractéristiques du système exigent
parfois que l'exécution d'une fonction donnée soit possible à partir de différents points, pour que les impératifs de
rapidité, de précision, de sécurité et de santé soient assurés.
4.3.2 Principe d'accessibilité
S'assurer que l'information est aisément accessible.
Application:
S'assurer que les dispositifs de signalisation sont disposés dans le champ de vision de l'opérateur. Les informations
importantes en matière de sécurité, et celles qui sont fréquemment consultées doivent être placées dans les parties
centrales, sur lesquelles l'œil se porte le plus souvent (voir ISO 9355-2).
Outre cette exigence générale, il ne faut pas oublier que des informations peuvent être masquées par les bras de
l'opérateur.
4.3.3 Principe d'espace pour les mouvements
Il est recommandé que les mouvements du corps nécessaires pour actionner des organes de service ne soient pas
une source de gêne pour l'opérateur.
Application:
Il faut, pour un fonctionnement efficace, que la distance séparant les différents organes de service soit optimale, car
une distance trop grande peut nécessiter des mouvements inutiles tandis qu'une distance trop petite accroît les risques
de manœuvre accidentelle. Pour déterminer la distance optimale, il est essentiel de tenir compte à la fois des
caractéristiques spécifiques de chacun des organes de service et du contexte général dans lequel ils seront utilisés.
Certains systèmes, par exemple, sont utilisés par des opérateurs portant des gants.
4.4 Conformité aux attentes de l'utilisateur
Les stéréotypes de la population et autres attentes des utilisateurs quant au mode de fonctionnement de l'interface
homme/machine sont des paramètres importants pour déterminer comment un opérateur utilisera un organe de
service ou un dispositif de signalisation particulier. En situation de stress on peut s'attendre à ce que les opérateurs
reviennent aux stéréotypes de leur population même s'ils ont été formés pour agir de manière opposée.
4.4.1 Principe de compatibilité avec l'apprentissage
La fonction, le mouvement et l'emplacement des moyens de commande et de signalisation doivent correspondre aux
attentes de l'opérateur, qu'elles résultent de son expérience professionnelle ou de sa formation.
Application:
Le respect des conventions usuelles est un aspect important de l'application de ce principe. C'est, par exemple, un
stéréotype que d'augmenter une valeur affichée, en tournant un bouton rotatif dans le sens des aiguilles d'une montre
ou en poussant vers le haut ou vers la droite un curseur.
4.4.2 Principe de compatibilité avec la pratique
La fonction, le mouvement et l'emplacement des éléments des dispositifs de signalisation et de commande doivent
correspondre aux attentes basées sur l'expérience pratique d'utilisation du système et sur le manuel d'utilisation.
5
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Application:
Avec le temps, l'opérateur s'accoutume aux temps de réponse du système et développe certaines formes d'attentes. Il
est donc nécessaire que des opérations semblables obéissent au même modèle général en matière de temps de
réponse. Si le temps de réponse du système s'écarte de la valeur attendue, l'opérateur doit en être informé.
4.4.3 Principe de cohérence
Il est recommandé que les parties similaires du système homme/machine fonctionnent de manière cohérente.
Application:
L'emplacement, la fonction et le mouvement des appareils de signalisation, des organes de service et autres dispositifs
du système doivent être cohérents dans le système ou les systèmes, par exemple les dispositifs de signalisation et de
commande reliés les uns aux autres doivent être disposés suivant le même ordre.
Un ensemble cohérent de codes et symboles doit être utilisé.
4.5 Tolérance aux erreurs
Un système est dit tolérant aux erreurs si, en dépit d'erreurs évidentes en cours de fonctionnement, le résultat voulu
est obtenu sans action de correction ou au moyen de corrections minimes.
4.5.1
Principe de correction des erreurs
Il est recommandé que les systèmes soient capables d'accomplir des vérifications d'erreurs et de fournir à l'opérateur
les moyens de traiter ces erreurs.
Application:
Si le système est capable de corriger de plusieurs façons une erreur de l'opérateur, celui-ci doit avoir la possibilité de
choisir le mode de correction. Il peut toutefois être important d'informer l'opérateur de la procédure correcte à suivre.
Les informations fournies doivent être suffisantes pour permettre un traitement optimal de l'erreur dans les situations
critiques. Si une défaillance du système apparaît, elle doit être signifiée à l'opérateur aussi rapidement que possible.
Les messages d'erreur doivent être facilement compréhensibles. L'opérateur doit pouvoir prendre les mesures
nécessaires sans avoir besoin de recourir à des procédures de traitement de l'information complexes, à l'aide de
manuels ou autres. Il est recommandé qu'il puisse choisir entre des informations sommaires et des informations
détaillées sur l'erreur.
4.5.2 Principe de temps de traitement des erreurs
Il convient que le système fournisse un temps suffisant à l'opérateur pour qu'il puisse reprendre sa tâche de manière
fiable après n'importe quelle erreur.
Application:
S'assurer que l'opérateur aura la possibilité d'identifier n'importe quelle erreur et d'effectuer des actions correctives
appropriées avant que les conséquences des erreurs ne deviennent critiques.
Des règles générales permettant de réduire la probabilité de manœuvre accidentelle des organes de service sont
présentées dans l‘ISO 9355-3.
4.6 Possibilité d'individualisation et d'apprentissage
Un système est adapté aux possibilités d'individualisation et d'apprentissage s'il peut être ajusté en fonction des
besoins individuels.
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4.6.1 Principe de flexibilité
Le système doit être suffisamment souple pour être adapté aux différences interindividuelles de besoins individuels,
d'aptitudes physiologiques et psychologiques générales et de capacités d'apprentissage, ainsi qu'aux différences
culturelles.
Application:
L'opérateur doit, si possible, pouvoir moduler la vitesse d'interaction.
L'opérateur expérimenté doit être en mesure de structurer les informations en retour pour qu'elles correspondent à son
niveau de compétences. A l'inverse, il est recommandé qu'un opérateur inexpérimenté puisse ajuster à ses besoins le
niveau des informations en retour.
Dans un système complexe, il est souhaitable que l'opérateur puisse disposer, au choix, d'informations sommaires ou
détaillées sur le système.
En ce qui concerne la latéralité, la plupart des organes de service peuvent être actionnés indifféremment par les deux
mains. Toutefois, il convient de faire en sorte que les organes de service qui exigent une opération précise et/ou rapide
puissent être actionnés par l'une ou l'autre main ou être conçus pour permettre une action précise et/ou rapide par la
main non dominante.
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Annexe A
(informative)
Traitement de l'information chez l'homme
A.0 Introduction
De nombreux critères et principes ergonomiques dérivent des connaissances acquises sur les systèmes hommes-
machines et en matière de psychologie générale. La présente annexe expose certaines de ces connaissances fon-
damentales, sous forme de quelques principes du processus de traitement de l'information chez l'homme. Il convient
toutefois de noter qu'en raison du rapide développement des connaissances théoriques et empiriques dans ce
domaine, il existe de nombreuses opinions divergentes. L'exposé qui suit ne doit donc être considéré que comme un
ensemble provisoire de suggestions fondées sur certaines des conceptions actuelles en la matière.
L'approche choisie est fondée sur une représentation de l'esprit humain comme un système de traitement de
l'information. On peut distinguer, à l'intérieur de ce système, trois sous-systèmes interactifs:
a) le système perceptif,
b) le système cognitif,
c) le système moteur.
Il est certes pratique, comme nous l'avons mentionné ci-dessus, de distinguer diverses composantes du système de
traitement de l'information, mais il faut avoir conscience du fait que ces composantes se confondent souvent lors de
l'observation d'un opérateur en situation réelle. Il est donc essentiel de comprendre que les performances humaines
reflètent toujours l'interaction et la combinaison de nombreux sous-systèmes de traitement de l'information, et que ces
interactions peuvent produire des résultats imprévisibles.
A.1 Présentation
Cette annexe est divisée en plusieurs parties: attention, système perceptif et cognitif, réponse motrice, et facteurs
influençant la performance. Compte tenu des interrelations étroites entre ces différents aspects, l'ordre de présentation
choisi est quelque peu arbitraire et résulte principalement de choix d'ordre heuristique. Le problème de la mémoire, par
exemple, est traité dans l'article "système cognitif" bien que, comme mentionné plus haut, les caractéristiques de la
mémoire interviennent dans de nombreuses composantes du système, par exemple l'attention, les attentes, .
A.2 Attention
Dans de nombreuses situations, par exemple celles faisant intervenir un opérateur humain dans un système
homme/machine, il est possible de se représenter l'individu comme un processeur à canal unique n'ayant la capacité
de traiter qu'un petit nombre de sources d'information à la fois.
L'att
...
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